TWI572948B - Tn型液晶顯示器 - Google Patents

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TWI572948B TW105122165A TW105122165A TWI572948B TW I572948 B TWI572948 B TW I572948B TW 105122165 A TW105122165 A TW 105122165A TW 105122165 A TW105122165 A TW 105122165A TW I572948 B TWI572948 B TW I572948B
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梁輝鴻
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TN型液晶顯示器
本發明是有關於一種TN (Twist-Nematics)型液晶，且特別是有關於一種具有雙光軸相位差層的TN型液晶顯示器。
TN型液晶顯示面板採用TN液晶分子。TN液晶分子的特性是扭轉角度大，因此容易導致漏光問題。若觀看TN型液晶顯示面板的視角愈大，色偏問題會嚴重且預期希望顯示黑色的區域可能會顯示灰色或甚至是白色。
因此，亟需提出一種新的技術去改善TN液晶分子先天上的問題。
因此，本發明提出一種TN型液晶顯示器，可改善習知問題。
根據本發明之一實施例，提出一種TN型液晶顯示器。TN型液晶顯示器包括一TN型液晶層及一第一偏光板。第一偏光板包括一第一保護層、一第一雙光軸相位差層及一第一偏光層。第一雙光軸相位差層鄰近TN型液晶層的一第一側。第一偏光層形成於第一保護層與第一雙光軸相位差層之間。其中，第一雙光軸相位差層具有一平面補償值R 0，平面補償值R 0介於30奈米與80奈米之間。R 0的定義表示為： 。 及 表示第一雙光軸相位差層的一平面上二軸向的折射率，而d1表示第一雙光軸相位差層的厚度。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
請參照第1圖，其繪示依照本發明一實施例之TN型液晶顯示器100的分解圖。TN型液晶顯示器100包括TN型液晶顯示面板110、第一偏光板120、第二偏光板130及背光模組140。背光模組140可發出光線L，依序經過第二偏光板130、TN型液晶顯示面板110及第一偏光板120而出光。
TN型液晶顯示面板110位於第一偏光板120與第二偏光板130之間。TN型液晶顯示面板110包括第一基板111、TN型液晶層112及第二基板113，其中TN型液晶層112位於第一基板111與第二基板113之間。第一基板111與第二基板113可分別為彩色濾光片基板與薄膜電晶體基板。
第一偏光板120包括第一保護層121、第一雙光軸相位差層122及第一偏光層123，其中第一偏光層123位於第一保護層121與第一雙光軸相位差層122之間，而第一雙光軸相位差層122鄰近TN型液晶層112的第一側112s1。第一雙光軸相位差層122可採用塗佈方式形成於第一保護層121或第一偏光層123上。或者，第一雙光軸相位差層122、第一保護層121與第一偏光層123在分別製作完成後，第一雙光軸相位差層122再與第一保護層121或第一偏光層123貼合在一起。
由於第一雙光軸相位差層122的設計，可擴大TN型液晶顯示器100的視角且/及改善習知色偏問題。進一步地說，即使TN型液晶層112有先天上的漏光問題，在本發明實施例之第一雙光軸相位差層122的輔助下，可改善因為漏光所造成的小視角及色偏問題。
在一實施例中，第一雙光軸相位差層122具有一平面補償值R 0，此平面補償值R 0介於約30奈米與約80奈米之間。R 0的定義可以下式(1)表示，其中的 表示第一雙光軸相位差層122的平面xy上x軸向的折射率， 表示第一雙光軸相位差層122的平面xy上y軸向的折射率，而d1表示該第一雙光軸相位差層的厚度。此處的平面xy指的是第一雙光軸相位差層122的延伸平面的方向。本文的x軸可以是第一雙光軸相位差層122的長度方向與寬度方向之一者，而y軸可以是第一雙光軸相位差層122的長度方向與寬度方向之另一者。
在一實施例中，第一雙光軸相位差層122具有厚度補償值R th，其可介於100奈米與300奈米之間。厚度補償值R th的定義可以下式(2)表示，其中的 表示第一雙光軸相位差層122之垂直於平面xy的折射率(即z軸向的折射率)。
此外，TN型液晶層112具有折射率差 及厚度t1，折射率差 與厚度t1的積值S1可介於約330奈米與約430奈米之間。TN型液晶層112的折射率差 可介於約0.07與約0.13之間，而TN型液晶層112的液晶分子的液晶扭曲角度介於約87度與約93度之間。
綜上，只要滿足(a)第一雙光軸相位差層122的平面補償值R 0介於約30奈米與約80奈米之間、(b)第一雙光軸相位差層122的厚度補償值R th介於約100奈米與約300奈米之間、(c) TN型液晶層112的折射率差 與厚度t1的積值介於約330奈米與約430奈米之間、(d)TN型液晶層112的折射率差 可介於約0.07與約0.13之間與(e)TN型液晶層112的液晶分子的液晶扭曲角度介於約87度與約93度之間之五者中至少一者，即能改善TN型液晶層因先天特性所造成的小視角及色偏問題。
相似地，第二偏光板130包括第二保護層131、第二雙光軸相位差層132及第二偏光層133，其中第二雙光軸相位差層132位於第二保護層131與第二偏光層133之間，而第二雙光軸相位差層132鄰近TN型液晶層112的第二側112s2，第二側112s2與第一側112s1係TN型液晶層112的相對二側。由於第二雙光軸相位差層132的設計，可擴大TN型液晶顯示器100的視角且/及改善習知色偏問題。進一步地說，即使TN型液晶層112有先天上漏光問題，在本發明實施例之第二雙光軸相位差層132的輔助下，可克服因為漏光所造成的小視角及色偏問題。
相似地，第二雙光軸相位差層132具有平面補償值R 0。第二雙光軸相位差層132的平面補償值R 0可近似或等於第一雙光軸相位差層122的平面補償值R 0。此外，第二雙光軸相位差層132具有厚度補償值R th。第二雙光軸相位差層132的厚度補償值R th可近似或等於第一雙光軸相位差層122的厚度補償值R th。
相似地，只要滿足(a)第二雙光軸相位差層132的平面補償值R 0介於約30奈米與約80奈米之間、(b) 第二雙光軸相位差層132的厚度補償值R th介於約100奈米與約300奈米之間、(c) TN型液晶層112的折射率差 與厚度t1的積值介於約330奈米與約430奈米之間、(d)TN型液晶層112的折射率差 可介於約0.07與約0.13之間與(e)TN型液晶層112的液晶分子的液晶扭曲角度介於約87度與約93度之間之五者中至少一者，即能改善TN型液晶層先天特性所造成的小視角及色偏問題。
此外，在一實施例中，第一偏光層123及第二偏光層133各具有吸收軸，其中第一偏光層123的吸收軸與第二偏光層133的吸收軸大致上呈垂直。
在另一實施例中，第一雙光軸相位差層122具有一慢軸，其與第一偏光層123之吸收軸之間的夾角介於88度至92度之間，其中以90度為較佳實施例。此外，第一偏光層123的吸收軸與TN型液晶層112的液晶排列方向之間的夾角介於約-4度至約+4度之間或約86度至約94度之間，其中以0度為較佳實施例。第二雙光軸相位差層132具有類似於第一雙光軸相位差層122的角度特性，於此不再贅述。
在另一實施例中，第二偏光板130的第二雙光軸相位差層132可改以一相位差板取代。此相位差板的特性可以是：(1) 、(2) 與(3) 且具有一預傾角之三者中之任一者。具體來說，此相位差板可以是+C-plate、-C-plate或O-plate。然而，此相位差板也可以是任何一種習知的相位差元件。
第2圖繪示第1圖之TN型液晶顯示器100的視角表現圖。圖中的曲線C1表示TN型液晶顯示器100在折射率差 約為0.1、積值S1約為360奈米、TN型液晶層112的液晶分子的液晶扭曲角度介於約為90度、平面補償值R 0約為55奈米且厚度補償值R th約為150奈米下的視角表現曲線，而曲線C2表示習知不具雙光軸相位差層的TN液晶顯示器的視角表現曲線。
圖示中的曲線表示對比度(亮態與暗態的比值)達到100的視角表現。以點A舉例來說，在觀看角度為180度(例如是往-x軸觀看TN型液晶顯示器100的顯示畫面)時，視角需調整至約60度時對比度方為100；以點B舉例來說，在觀看角度為0度(例如是往+x軸觀看TN型液晶顯示器100的顯示畫面)時，視角需調整至約60度時對比度方為100。
由第2圖可知，曲線C1在0度方位及180度方位觀看TN型液晶顯示器100的顯示畫面時，視角約為60度。反觀習知TN型液晶顯示器，相同的觀看方位的視角只有約30度。明顯地，由於本發明實施例之雙光軸相位差層的設計，使TN型液晶顯示器100在視角表現上優於習知TN型液晶顯示器。足見，本發明實施例之TN型液晶顯示器能改善TN型液晶層因先天特性所造成的小視角及色偏問題。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧TN型液晶顯示器
110‧‧‧TN型液晶顯示面板
111‧‧‧第一基板
112‧‧‧TN型液晶層
112s1‧‧‧第一側
112s2‧‧‧第二側
113‧‧‧第二基板
120‧‧‧第一偏光板
121‧‧‧第一保護層
122‧‧‧第一雙光軸相位差層
123‧‧‧第一偏光層
130‧‧‧第二偏光板
131‧‧‧第二保護層
132‧‧‧第二雙光軸相位差層
133‧‧‧第二偏光層
140‧‧‧背光模組
A、B‧‧‧點
C1、C2‧‧‧曲線
d1‧‧‧厚度
L‧‧‧光線
、、‧‧‧折射率
R0‧‧‧平面補償值
Rth‧‧‧厚度補償值
t1‧‧‧厚度
x、y、z‧‧‧軸向
‧‧‧折射率差
第1圖繪示依照本發明一實施例之TN型液晶顯示器的分解圖。 第2圖繪示第1圖之TN型液晶顯示器的視角表現圖。
100‧‧‧TN型液晶顯示器
110‧‧‧TN型液晶顯示面板
111‧‧‧第一基板
112‧‧‧TN型液晶層
112s1‧‧‧第一側
112s2‧‧‧第二側
113‧‧‧第二基板
120‧‧‧第一偏光板
121‧‧‧第一保護層
122‧‧‧第一雙光軸相位差層
123‧‧‧第一偏光層
130‧‧‧第二偏光板
131‧‧‧第二保護層
132‧‧‧第二雙光軸相位差層
133‧‧‧第二偏光層
140‧‧‧背光模組
L‧‧‧光線
x、y、z‧‧‧軸向
d1‧‧‧厚度
t1‧‧‧厚度

Claims (10)

  1. 一種TN型液晶顯示器，包括：一TN型液晶層；以及一第一偏光板，包括：一第一保護層；一第一雙光軸相位差層，鄰近該TN型液晶層的一第一側；及一第一偏光層，形成於該第一保護層與該第一雙光軸相位差層之間；其中該第一雙光軸相位差層具有一平面補償值R0，該平面補償值R0介於30奈米與80奈米之間；其中，R0的定義表示為：R0=(n x -n y )×d1；n x 及n y 表示該第一雙光軸相位差層的一平面上二軸向的折射率，而d1表示該第一雙光軸相位差層的厚度；其中該TN型液晶層具有一折射率差及一厚度，該折射率差與該厚度的積值介於330奈米與430奈米之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之TN型液晶顯示器，其中該第一雙光軸相位差層具有一厚度補償值Rth，該厚度補償值Rth介於100奈米與300奈米之間；其中，Rth的定義表示為； 其中，n x 及n y 表示該第一雙光軸相位差層的一平面上二軸向的折射率，n z 表示該第一雙光軸相位差層之垂直於該平面之軸向的折射率，而d1表示該第一雙光軸相位差層的厚度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之TN型液晶顯示器，其中該TN型液晶層的該折射率差介於0.07與0.13之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之TN型液晶顯示器，其中該TN型液晶層的液晶分子的液晶扭曲角度介於87度與93度之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之TN型液晶顯示器，更包括：一第二偏光板，包括：一第二保護層；一第二雙光軸相位差層，鄰近該TN型液晶層的一第二側，該第二側與該第一側係相對；一第二偏光層，形成於該第二保護層與該第二雙光軸相位差層之間。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之TN型液晶顯示器，其中該第二雙光軸相位差層及該第一雙光軸相位差層各具有相同範圍 的平面補償值。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之TN型液晶顯示器，其中該第二雙光軸相位差層及該第一雙光軸相位差層各具有相同範圍的厚度補償值。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之TN型液晶顯示器，其中該第一偏光層及該第二偏光層各具有一吸收軸，該第一偏光層的該吸收軸與該第二偏光層的該吸收軸實質上垂直。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之TN型液晶顯示器，其中該第一偏光層的該吸收軸與該TN型液晶層的液晶排列方向之間的夾角介於-4度至+4度之間或86度至94度之間。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之TN型液晶顯示器，更包括：一第二偏光板，包括：一第二保護層；一相位差板，鄰近該TN型液晶層的一第二側，該第二側與該第一側係相對；一第二偏光層，形成於該第二保護層與該相位差板之間；其中，該相位差板係+C-plate、-C-plate或O-plate。
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