WO2015149377A1 - 用于液晶面板的双层双轴补偿架构及液晶显示装置 - Google Patents

用于液晶面板的双层双轴补偿架构及液晶显示装置 Download PDF

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crystal panel
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康志聪
海博
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Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation

Definitions

  • a liquid crystal display is a flat and ultra-thin display device composed of a certain number of color or black and white pixels placed in front of a light source or a reflecting surface. LCD monitors have low power consumption, high image quality, small size, and light weight, so they are favored by everyone and become the mainstream of displays.
  • LCD displays are mainly Thin Film Transistor (TFT) liquid crystal displays.
  • the linear liquid crystal for producing a liquid crystal display panel is a material having a birefringence ⁇ ⁇ .
  • the light passes through the liquid crystal molecules, it can be divided into ordinary light and ordinary light, if the light is oblique.
  • the liquid crystal molecules are incident, two refracted rays are generated.
  • the birefringence ⁇ ⁇ ⁇ (3 - ⁇ , ne represents the refractive index of the liquid crystal molecules for ordinary rays, and no represents the refractive index of the liquid crystal molecules for extraordinary rays.
  • the phase retardation of the light is generated.
  • the light characteristic of the liquid crystal cell is usually measured by the phase delay ⁇ ⁇ ⁇ (also called the optical path difference, ⁇ ⁇ ).
  • d is the thickness of the liquid crystal cell, and the difference in phase retardation of the liquid crystal cell at different viewing angles is the origin of the viewing angle problem.
  • the phase retardation of the good optical compensation film can cancel out the phase delay of the linear liquid crystal, and Amplifying the viewing angle of the liquid crystal panel.
  • the compensation principle of the optical compensation film is generally to introduce the phase difference of the liquid crystal at different viewing angles. Correction, the birefringence property of liquid crystal molecules is compensated for symmetry. Compensation by optical compensation film can effectively reduce the light leakage of the dark state picture, and can greatly improve the contrast of the picture within a certain angle of view.
  • Optical compensation film from its functional purpose Can be divided into simple A phase difference film, a chromatic aberration compensation film, a viewing angle expansion film, and the like which change the phase.
  • the use of an optical compensation film can reduce the amount of light leakage in the dark state of the liquid crystal display, and can greatly improve the contrast, chromaticity and overcome some gray scale inversion problems in a certain viewing angle.
  • the main parameters for measuring the characteristics of the optical compensation film include the in-plane compensation value Ro in the plane direction, the thickness compensation value Rth in the thickness direction, the refractive index N, and the film thickness D, which satisfy the following relationship:
  • Nx is the refractive index along the slow axis (the axis with the largest refractive index, that is, the direction of vibration where the light has a slower propagation velocity) in the plane of the film
  • Ny is the fast axis along the plane of the film (with the smallest refractive index)
  • Nz is the refractive index in the plane of the film (perpendicular to Nx and Ny).
  • the optical compensation film used is different for different liquid crystal display modes, that is, different liquid crystal cell types, and the Ro and Rth values are also adjusted to appropriate values. Most of the optical compensation films used in the large-size LCD TVs are for the VA (Vertical Alignment) display mode.
  • the early use of Koni Ca (Konica) N-TAC has been developed to form the 0PTES company. Zeonor, Fujitsu's F-TAC series, Nitto Denko's X-plate, etc.
  • FIG. 1 is a dark state full-view brightness contour distribution diagram of a liquid crystal panel compensated by a conventional double-layer dual-axis compensation architecture
  • the present invention provides a two-layer dual-axis compensation architecture for a liquid crystal panel.
  • a two-layer dual-axis compensation structure for a liquid crystal panel comprising: a liquid crystal panel; and a first polarizing film and a second polarizing film disposed on both sides of the liquid crystal panel, wherein the liquid crystal panel and the first polarizing film
  • a first biaxial compensation film is further disposed between the liquid crystal panel and the second polarizing film, and a second biaxial compensation film is disposed between the liquid crystal panel and the second polarizing film;
  • the liquid crystal panel is provided with a liquid crystal layer including a plurality of liquid crystal molecules.
  • the refractive index anisotropy of the liquid crystal layer is ⁇ , the thickness is d, and the pretilt angle of the liquid crystal molecules is ⁇ ;
  • the in-plane compensation value of the first biaxial compensation film is Rol, and the thickness compensation value is Rth1;
  • the in-plane compensation value of the two polarizing film is Ro2, and the thickness compensation value is Rth2, where:
  • a first protective film is disposed on a side of the first polarizing film opposite to the first biaxial compensation film, and the first protective film is used to protect the first polarizing film;
  • a side of the second polarizing film opposite to the second biaxial compensation film is provided with a second protective film for protecting the second polarizing film.
  • the materials of the first protective film and the second protective film are all cellulose triacetate.
  • the angle between the absorption axis of the first polarizing film and the slow axis of the first biaxial compensation film is 90°; the absorption axis of the second polarizing film is slower than the second biaxial compensation film
  • the angle of the shaft is 90°, wherein the liquid crystal panel is a liquid crystal panel in a vertical alignment mode.
  • a liquid crystal display device including a liquid crystal display panel and a backlight module
  • the liquid crystal display panel is disposed opposite to the backlight module, and the backlight module provides a display light source to the liquid crystal display panel, so that the liquid crystal display panel displays an image, wherein the liquid crystal display panel has A liquid crystal panel of a two-layer double-axis compensation architecture as described above.
  • the liquid crystal display panel with lower optical path difference by setting the compensation value of the double-layer biaxial compensation film, the dark state light leakage problem of the liquid crystal panel can be effectively reduced, and the contrast of the large viewing angle is increased. And clarity, which enhances the visibility of large viewing angles.
  • FIG. 1 is a diagram showing a brightness profile of a dark state full-view angle of a liquid crystal panel compensated by a conventional double-layer dual-axis compensation film.
  • 2 is a view showing a contour view of a full-view angle of the liquid crystal panel shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is an exemplary illustration of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
  • 4 is an exemplary illustration of a dual layer dual axis compensation architecture provided by an embodiment of the present invention.
  • 5 is a graph showing a trend of a dark state light leakage with a compensation value when the liquid crystal optical path difference is 287.3 nm in the liquid crystal display device of the present embodiment.
  • FIG. 6 is a graph showing a trend of a dark state light leakage with a compensation value when the liquid crystal optical path difference is 305.7 nm in the liquid crystal display device of the present embodiment.
  • FIG. 7 is a brightness profile view of a dark state full-view angle of the compensated liquid crystal panel in a specific embodiment.
  • FIG. Fig. 8 is a view showing a contour distribution of a full viewing angle and the like of the liquid crystal panel shown in Fig. 7.
  • FIG. 9 is a brightness profile view of a dark state full-view angle of the compensated liquid crystal panel in another embodiment.
  • FIG. Fig. 10 is a view showing a contour distribution of a full viewing angle and the like of the liquid crystal panel shown in Fig. 9.
  • FIG. 11 is a brightness profile view of a dark state full-view angle of the compensated liquid crystal panel in another embodiment.
  • FIG. Fig. 12 is a view showing a contour distribution of a full viewing angle and the like of the liquid crystal panel shown in Fig. 11.
  • FIG. 13 is a graph showing a trend of a dark state light leakage with a compensation value at a different pretilt angle of a liquid crystal display device according to the present embodiment.
  • Figure 14 is a liquid crystal display device having a liquid crystal optical path difference of 305.7 nm, in different Trend of dark state light leakage under pretilt angle with compensation value
  • FIG. 15 is a dark state full-view brightness contour profile of the liquid crystal panel after compensation in another embodiment.
  • Fig. 12 is a view showing a contour distribution of a full viewing angle and the like of the liquid crystal panel shown in Fig. 11.
  • FIG. 13 is a graph showing a trend of a dark state light leakage with a compensation value at a different pretilt angle of
  • the liquid crystal display device of the present embodiment includes a liquid crystal display panel 100 and a backlight module 200.
  • the liquid crystal display panel 100 is disposed opposite to the backlight module 200, and the backlight module 200 provides display.
  • a light source is applied to the liquid crystal display panel 100 to cause the liquid crystal display panel 100 to display an image, wherein the liquid crystal display panel 100 is a liquid crystal panel compensated by a single-layer dual-axis compensation architecture.
  • the foregoing dual-layer dual-axis compensation architecture includes a first polarizing film 11, a first biaxial compensation film 13, a liquid crystal panel 10, a second biaxial compensation film 14, and a second, as shown in FIG. Two polarizing film 12.
  • the liquid crystal panel 10 is a vertical alignment mode liquid crystal cell (VA Cell), and the first polarizing film 11 and the second polarizing film 12 are made of polyvinyl alcohol (PVA), first polarized light.
  • VA Cell vertical alignment mode liquid crystal cell
  • PVA polyvinyl alcohol
  • the angle between the absorption axis of the film 11 and the slow axis of the first biaxial compensation film 13 is set to 90°
  • the angle between the absorption axis of the second polarizing film 12 and the slow axis of the second biaxial compensation film 14 is set to 90°.
  • a first protective film 15 is disposed on a side of the first polarizing film 11 opposite to the first biaxial compensation film 13
  • the second polarizing film 12 is opposite to the second biaxial compensation film 14
  • the second protective film 16 is also disposed on one side, and the materials of the first protective film 15 and the second protective film 16 are all triacetyl cellulose (TAC), and the TAC protective films 15 and 16 are mainly used for protection.
  • TAC triacetyl cellulose
  • the PVA polarizing films 11, 12 enhance the mechanical properties of the PVA polarizing films 11, 12 and prevent the PVA polarizing films 11, 12 from retracting.
  • the liquid crystal panel 10 is provided with a liquid crystal layer including a plurality of liquid crystal molecules, the refractive index anisotropy of the liquid crystal layer is ⁇ , the thickness is d, and the pretilt angle of the liquid crystal molecules is ⁇ ; in the above compensation structure,
  • the in-plane compensation value of the first biaxial compensation film 13 is represented by Rol
  • the thickness compensation value is represented by Rth1
  • the in-plane compensation value of the second biaxial compensation film 14 is represented by Ro2
  • the thickness compensation value is represented by Rth2.
  • the purpose is to effectively reduce the liquid crystal panel by setting the compensation values of the first biaxial compensation film 13 and the second biaxial compensation film 14 for the liquid crystal panel with a lower optical path difference.
  • Dark-state light leakage problems increase the contrast and sharpness of large viewing angles.
  • the following settings were made: 1. Liquid crystal layer setting:
  • the pretilt angle is 85. ⁇ ⁇ ⁇ 90°;
  • the four quadrant liquid crystal tilt angles are 45°, 135°, 225° and 315°, respectively;
  • the optical path difference Anxd is 287.3 nm ⁇ ⁇ ⁇ 305.7 nm.
  • Light source blue-yttrium aluminum garnet light emitting diode (Blue-YAG LED) spectrum
  • the central brightness of the light source is defined as 100 nits (nit);
  • FIG. 5 is a graph showing a trend of dark light leakage with a compensation value when the liquid crystal optical path difference is 287.3 nm and the pretilt angle 89 is 89°.
  • FIG. 5 is a graph showing a trend of dark light leakage with a compensation value when the liquid crystal optical path difference is 287.3 nm and the pretilt angle 89 is 89°.
  • FIG. 5 is a graph showing a trend of dark light leakage with a compensation value when the liquid crystal optical path difference is 287.3 nm and the pretilt angle 89 is 89°.
  • FIG. 5 is a graph showing a trend of dark light leakage with a compensation value when the liquid crystal optical path difference is 287.3 nm and the pretilt angle 89 is 89°.
  • the dark state light leakage changes with the compensation value. 2nit, in the range of 287.3nm ⁇ Anxd ⁇ 305.7nm, 85° ⁇ ⁇ ⁇ 90°, the dark state light leakage is less than 0. 2
  • the first biaxial compensation film 13 and a second compensation value corresponding to the range of biaxial compensation film 14 are: 8nm ⁇ Rol ⁇ 98 bandit; 19 bandit ⁇ Rthl ⁇ 224nm; 8.4nm ⁇ o2 ⁇ 98nm; Yl bandit ⁇ Th2 ⁇ Y2 ⁇ ; where:
  • the thickness D is changed to change the compensation value
  • FIG. 7 is a dark state full-view and other brightness contour distribution diagram of the liquid crystal panel after compensation in a specific embodiment
  • FIG. 8 is a full-view equal-contrast contour of the compensated liquid crystal panel in the embodiment. Distribution.
  • FIG. 9 is a dark state full-view and other brightness contour distribution diagram of the compensated liquid crystal panel in a specific embodiment
  • FIG. 10 is a full-view equal-contrast contour of the compensated liquid crystal panel in the embodiment. Distribution.
  • FIG. 11 is a dark state full-view and other brightness contour distribution diagram of the liquid crystal panel after compensation in a specific embodiment
  • FIG. 12 is a full-view equal-contrast contour of the compensated liquid crystal panel in the embodiment. Distribution.
  • the liquid crystal panel compensated by the compensation architecture of the embodiment has a full-view contrast distribution which is better than the full-view contrast distribution compensated by the existing double-layer biaxial compensation film.
  • the specific values of the optical path difference ⁇ ⁇ (1, pretilt angle ⁇ , Rol, Rthl, Ro2, and Rth2 are merely described as examples.
  • the first biaxial compensation film 12 and the second biaxial compensation film 14 are designed to have the same compensation value, so that it is not necessary to strictly distinguish the first biaxial compensation film 12 from the second pair in industrial production.
  • the shaft compensation film 14 makes industrial production more convenient and further reduces production costs.
  • the present invention has also been explored accordingly. Referring to FIG. 13 and FIG. 14, in FIG. 13, when the optical path difference Anxd is set to 287.3 nm, and the pretilt angles are 85°, 87°, and 89°, respectively, the dark state light leakage of the liquid crystal display device changes with the compensation value. Fig.
  • FIG. 14 shows a trend diagram in which the dark path light leakage of the liquid crystal display device changes with the compensation value when the optical path difference Anxd is 305. 7 nm and the pretilt angle 85 is 85°, 87°, and 89°, respectively.
  • the simulation is carried out with different compensation values under different pretilt angles. It can be found that the influence of the compensation value on the dark state light leakage is similar under different pretilt angles, so that it can be obtained at 287.3 nm ⁇ Anxd. ⁇ 305.7, 85° ⁇ ⁇ ⁇ 90°, and the first biaxial compensation film 12 and the second biaxial compensation film 14 have the same compensation value, the dark state light leakage is less than 0.2.
  • FIG. 15 is a dark state full-view and other brightness contour distribution diagram of the compensated liquid crystal panel in the specific embodiment
  • FIG. 16 is a full-view equal-contrast contour of the compensated liquid crystal panel in the embodiment. Distribution.
  • the terms "include”, “package The inclusion of “or any other variation thereof” is intended to encompass a non-exclusive inclusion, such that a process, method, article, or device that comprises a plurality of elements includes not only those elements but also other elements not explicitly listed, or An element inherent to such a process, method, article, or device. Without limitation, the elements defined by the phrase “comprising a " are not excluded from the process, method, or article including the element. Or there are other identical elements in the device.

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Abstract

提供了一种用于液晶面板（10）的双层双轴补偿架构，包括依次叠层设置的第一偏光膜（11）、第一双轴补偿膜（13）、液晶面板（10）、第二双轴补偿膜（14）以及第二偏光膜（12）；液晶面板（10）设置有包括多个液晶分子的液晶层，液晶层的折射率各向异性为Δn，厚度为d，液晶分子的预倾角为θ；第一双轴补偿膜（13）的面内补偿值为Ro1，厚度补偿值为Rth1；第二双轴补偿膜（14）的面内补偿值为Ro2，厚度补偿值为Rth2，其中：287.3nm≤Δn×d≤305.7nm；85°≤θ＜90°；8nm≤Ro1≤98nm；19nm≤Rth1≤224nm；8.4nm≤Ro2≤98nm；Y1nm≤Rth2≤Y2nm；Y1=0.003115×（Rth1） 2-1.6791×Rth1+231.67；Y2=-0.002225×（Rth1） 2-0.37474×Rth1+241.7。还提供了一种液晶显示装置，包含了采用双层双轴补偿架构进行补偿的液晶显示面板（100）。

Description

用于液晶面板的双层双轴补偿架构及液晶显示装置 技术领域 本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种用于液晶面板的双层双轴补 偿架构以及液晶显示装置。 背景技术 液晶显示器（Liquid Crystal Display, LCD ) , 为平面超薄的显示设备， 它由 一定数量的彩色或黑白像素组成， 放置于光源或者反射面前方。 液晶显示器功 耗很低， 并且具有高画质、 体积小、 重量轻的特点， 因此倍受大家青睐， 成为 显示器的主流。 目前液晶显示器是以薄膜晶体管 （Thin Film Transistor, TFT ) 液晶显示器为主。
随着 TFT-LCD 的面积越来越大， 其观察角度不断增大， 画面的对比度不断 降低， 画面的清晰度下降， 这是液晶层中液晶分子的双折射率随观察角度变化 发生改变的结果。 对于普通的液晶显示屏来说， 当从某个角度观看普通的液晶 显示屏时， 将发现它的亮度急遽的损失 （变暗） 及变色。 传统的液晶显示器通 常只有 90 度的视角， 也就是左 / 右两边各 45 度。 制作液晶显示面板的线状液 晶是一种具有双折射率 Δ η 的物质， 当光线通过液晶分子后， 可分成寻常光线 ( ordinary ray ) 与非常光线 ( extraordinary ray ) 两道光， 如果光线是斜向 入射液晶分子， 便会产生两道折射光线， 双折射率 Δ η=η(3-ηο， ne 表示液晶分 子对寻常光线的折射率， no 表示液晶分子对非常光线的折射率。 因此当光线经 过上下两片玻璃所夹住的液晶后， 光线就会产生相位延迟（phase retardation) 的现象。 液晶盒的光线特性通常用相位延迟 Δ η Χ (1来衡量， 也称为光程差， Δ η 为双折射率， d 为液晶盒的厚度， 液晶盒不同视角下相位延迟的不同是其产生 视角问题的由来。 良好的光学补偿膜的相位延迟可以跟线状液晶的相位延迟互 相抵消， 就可以增广液晶面板的可视角度。 光学补偿膜的补偿原理一般是将液 晶在不同视角产生的相位差进行修正， 让液晶分子的双折射性质得到对称性的 补偿。 采用光学补偿膜进行补偿， 可以有效降低暗态画面的漏光， 在一定视角 内能大幅度提高画面的对比度。 光学补偿膜从其功能目的来区分则可分为单纯 改变相位的位相差膜、 色差补偿膜及视角扩大膜等。 使用光学补偿膜能降低液 晶显示器暗态时的漏光量， 并且在一定视角内能大幅提高影像之对比、 色度与 克服部分灰阶反转问题。 衡量光学补偿膜特性的主要参数包括在平面方向上的 面内补偿值 Ro， 在厚度方向上的厚度补偿值 Rth， 折射率 N， 以及膜厚度 D， 满足 如下关系式：
Ro= (Nx-Ny) X D;
Rth= [ (Nx+Ny) /2-Nz] X D;
其中， Nx是膜平面内沿着慢轴 （具有最大折射率的轴， 也就是光线具有较 慢传播速率的振动方向） 的折射率， Ny 是膜平面内沿着快轴 （具有最小折射率 的轴， 也就是光波具有较快传播速率的振动方向， 垂直于 Nx) 的折射率， Nz 是 膜平面方向的折射率 （垂直于 Nx 和 Ny) 。
针对不同的液晶显示模式， 也即不同的液晶盒类型， 使用的光学补偿膜也 不同， 而且 Ro和 Rth值也需调节为合适的值。 现有大尺寸液晶电视使用的光学补 偿膜大多是针对 VA (垂直配向） 显示模式， 早期使用的有 KoniCa ( 柯尼卡） 公 司的 N-TAC, 后来不断发展形成 0PTES (奥普士） 公司的 Zeonor, 富士通的 F-TAC 系列， 日东电工的 X-plate 等。
液晶光程差的越大， 液晶的用量越多， 增加了生产成本， 因此在设计液晶 面板时， 减小液晶光程差是降低成本的方式之一。 但是液晶光程差越小， 而液 晶面板的面积越大时， 液晶面板的暗态漏光问题严重， 在大视角情况下的对比 度和清晰度都比较差。 参阅图 1和图 2， 图 1是经现有的一种双层双轴补偿架构补 偿后的液晶面板的暗态全视角等亮度轮廓分布图； 图 2是前述双层双轴补偿架构 补偿后的液晶面板的全视角等对比度轮廓分布图； 其中光程差 A nX d=296. 5nm。 从图 1和 2可以看出， 采用现行的双层双轴补偿架构进行补偿， 在水平视角 phi=30~60 °、 phi=120~150°、 phi=210~240°以及 phi=300~330°的位置漏光严重， 并且这些视角的对比度和清晰度偏低。 发明内容 鉴于现有技术存在的不足， 本发明提供了一种用于液晶面板的双层双轴补 偿架构， 针对低光程差的液晶面板， 通过设置补偿值， 能够有效地降低液晶面 板的暗态漏光问题， 增加大视角的对比度和清晰度。 为了实现上述目的， 本发明采用了如下的技术方案： 一种用于液晶面板的双层双轴补偿架构， 包括液晶面板以及设置于所述液 晶面板两侧的第一偏光膜和第二偏光膜， 其中，所述液晶面板与所述第一偏光膜 之间还设置有第一双轴补偿膜， 所述液晶面板与所述第二偏光膜之间还设置有 第二双轴补偿膜； 所述液晶面板设置有包括多个液晶分子的液晶层， 所述液晶 层的折射率各向异性为 Δη， 厚度为 d， 液晶分子的预倾角为 Θ; 所述第一双轴补 偿膜的面内补偿值为 Rol， 厚度补偿值为 Rthl; 所述第二偏光膜的面内补偿值为 Ro2， 厚度补偿值为 Rth2， 其中：
Figure imgf000005_0001
85°<θ < 90°
8nm< ol <98nm;
19nm< thl <224nm;
8.4nm< o2<98nm;
Yl nm< th2< Y2nm;
Yl=0.003115x (Rthl) 2 -1.6791 xRthl + 231.67
Y2= -0.002225 (Rthl) 2 -0.37474xRthl +241.7 其中， 43nm≤Rol o2 <62.3nm; 98.2nm < Rthl , Rth2≤ 142.4nm 其中， Rol=Ro2 Rthl=Rth2 其中， 所述第一偏光膜和第二偏光膜的材料为聚乙烯醇。 其中， 在所述第一偏光膜的与所述第一双轴补偿膜相对的一侧设置有第一 保护膜， 所述第一保护膜用于保护所述第一偏光膜； 在所述第二偏光膜的与所 述第二双轴补偿膜相对的一侧设置有第二保护膜， 所述第二保护膜用于保护所 述第二偏光膜。 其中， 所述第一保护膜和第二保护膜的材料均为三醋酸纤维素。 其中， 所述第一偏光膜的吸光轴与所述第一双轴补偿膜的慢轴的夹角为 90° ； 所述第二偏光膜的吸光轴与所述第二双轴补偿膜的慢轴的夹角为 90° 其中， 所述液晶面板为垂直配向模式的液晶面板。 本发明的另一方面是提供一种液晶显示装置， 包括液晶显示面板及背光模 组， 所述液晶显示面板与所述背光模组相对设置， 所述背光模组提供显示光源 给所述液晶显示面板， 以使所述液晶显示面板显示影像， 其中， 所述液晶显示 面板采用具有如上所述的双层层双轴补偿架构的液晶面板。 相比于现有技术， 本发明中， 针对较低光程差的液晶面板， 通过设置双层 双轴补偿膜的补偿值， 能够有效地降低液晶面板的暗态漏光问题， 增加大视角 的对比度和清晰度， 提升大视角的可视范围度。 附图说明 图 1是经现有的一种双层双轴补偿膜补偿后的液晶面板的暗态全视角等亮 度轮廓分布图。 图 2是如图 1所示的液晶面板的全视角等对比度轮廓分布图。 图 3是本发明实施例提供的液晶显示装置的示例性图示。 图 4是本发明实施例提供的双层双轴补偿架构的示例性图示。 图 5是本实施例提供的液晶显示装置在液晶光程差为 287. 3nm时的暗态漏 光随补偿值变化趋势图。 图 6是本实施例提供的液晶显示装置在液晶光程差为 305. 7nm时的暗态漏 光随补偿值变化趋势图。 图 7是一具体实施例中补偿后的液晶面板的暗态全视角等亮度轮廓分布图。 图 8是如图 7所示的液晶面板的全视角等对比度轮廓分布图。 图 9是另一具体实施例中补偿后的液晶面板的暗态全视角等亮度轮廓分布 图。 图 10是如图 9所示的液晶面板的全视角等对比度轮廓分布图。 图 11是另一具体实施例中补偿后的液晶面板的暗态全视角等亮度轮廓分布 图。 图 12是如图 11所示的液晶面板的全视角等对比度轮廓分布图。 图 13是本实施例提供的液晶显示装置在液晶光程差为 287. 3nm， 在不同的 预倾角下的暗态漏光随补偿值变化趋势图。 图 14是本实施例提供的液晶显示装置在液晶光程差为 305. 7nm， 在不同的 预倾角下的暗态漏光随补偿值变化趋势图 图 15是另一具体实施例中补偿后的液晶面板的暗态全视角等亮度轮廓分布 图。 图 16是如图 15所示的液晶面板的全视角等对比度轮廓分布图。 具体实施方式 为了使本发明的目的、 技术方案以及优点更加清楚明白， 下面将结合附图 用实施例对本发明做进一歩说明。 如图 3所示， 本实施例提供的液晶显示装置， 包括液晶显示面板 100及背 光模组 200， 所述液晶显示面板 100与所述背光模组 200相对设置， 所述背光模 组 200提供显示光源给所述液晶显示面板 100，以使所述液晶显示面板 100显示 影像， 其中， 所述液晶显示面板 100为采用了单层双轴补偿架构进行补偿的液 晶面板。 具体地， 前述的双层双轴补偿架构如图 4所示， 由下而上依次包括第一偏光 膜 11、 第一双轴补偿膜 13、 液晶面板 10、 第二双轴补偿膜 14以及第二偏光膜 12。 其中， 所述液晶面板 10为垂直配向模式的液晶盒 （Vertical Alignment Cell, VA Cell) ， 第一偏光膜 11和第二偏光膜 12的材料为聚乙烯醇 （Polyvinyl alcohol, PVA) ，第一偏光膜 11的吸光轴与第一双轴补偿膜 13的慢轴的夹角设置为 90° ， 第二偏光膜 12的吸光轴与第二双轴补偿膜 14的慢轴的夹角设置为 90° 。 在本实 施例中， 在第一偏光膜 11的与第一双轴补偿膜 13相对的一侧还设置有第一保护 膜 15， 在第二偏光膜 12的与第二双轴补偿膜 14相对的一侧还设置有第二保护膜 16，第一保护膜 15和第二保护膜 16的材料均为三醋酸纤维素（Triacetyl Cellulose, TAC ) , TAC保护膜 15、 16的主要是用于保护 PVA偏光膜 11、 12， 提升 PVA 偏光 膜 11、 12的机械性能， 防止 PVA偏光膜 11、 12回缩。 液晶面板 10设置有包括多 个液晶分子的液晶层， 所述液晶层的折射率各向异性为 Δη， 厚度为 d， 液晶分子 的预倾角 （Pritilt angle ) 为 Θ; 在以上的补偿架构中， 第一双轴补偿膜 13的 面内补偿值采用 Rol表示， 厚度补偿值采用 Rthl表示， 第二双轴补偿膜 14的面内 补偿值采用 Ro2表示， 厚度补偿值采用 Rth2表示。 在以上的架构中， 其目的是针对较低光程差的液晶面板， 通过合理的设置 第一双轴补偿膜 13和第二双轴补偿膜 14的补偿值， 达到有效地降低液晶面板的 暗态漏光问题， 增加大视角的对比度和清晰度的目的。 在模拟的过程中， 进行了如下设定： 一、 液晶层设定：
1、 预倾角 Θ为 85。≤θ <90°；
2、 四个象限液晶倾角分别为 45°、 135°、 225°以及 315°;
3、 光程差 Anxd为 287.3nm < Δηχά < 305.7nm。 二、 背光源设定：
1、 光源： 蓝光 -钇铝石榴石发光二极管 （Blue-YAG LED) 光谱；
2、 光源中央亮度定义为 100尼特 （nit ) ；
3、 光源分布为朗伯分布 ( Lambert ' s distribution ) 。 参阅图 5和图 6， 图 5是本实施例的液晶显示装置在液晶光程差为 287. 3nm， 预倾角 Θ为 89°时的暗态漏光随补偿值变化趋势图， 图 6是本实施例的液晶显示装 置在液晶光程差为 305. 7nm， 预倾角 Θ为 89°时的暗态漏光随补偿值变化趋势图。 因此， 按照相同的方式， 在不同的预倾角下搭配不同的补偿值进行模拟， 可获 得在 287.3nm≤Anxd≤305.7nm， 85°< Θ < 90°的范围内， 暗态漏光小于 0. 2nit 时， 第一双轴补偿膜 13和第二双轴补偿膜 14的对应补偿值的范围分别为： 8nm≤ Rol < 98匪； 19匪 < Rthl < 224nm; 8.4nm < o2 < 98nm; Yl 匪 < th2≤ Y2 匪； 其中：
Υ1=0.003115χ (Rthl ) 2 -1.6791 x thl + 231.67； Y2= -0.002225 (Rthl ) 2 -0.37474xRthl +241.7。 由于补偿膜的补偿值 Ro、 Rth， 折射率 N以及厚度 D具有如下关系： o= (Nx-Ny) D; th=[ (Nx+Ny) /2-Nz] xD; 因此可以通过以下三种方法来改变补偿值：
1、 在双轴补偿膜的折射率 N不变的基础上， 改变厚度 D来改变补偿值；
2、 在双轴补偿膜的厚度 D不变的基础上， 改变折射率 N来改变补偿值； 3、 在保证双轴补偿膜的补偿值范围的基础上， 同时改变厚度 D和折射率 N 来改变补偿值。 下面选择一些具体的补偿值并测试相应的补偿结果， 进一歩具体说明本发 明的技术方案所取得的技术效果。 参阅图 7和图 8， 图 7是一具体实施例中补偿后的液晶面板的暗态全视角等亮 度轮廓分布图， 图 8是本具体实施例中补偿后的液晶面板的全视角等对比度轮廓 分布图。 图 7和图 8的设定条件为： 光程差 An><d=296.5nm， 预倾角 θ= 89°，
Rol=56nm， thl=128nm, Ro2=33.6nm， Rth2=76.8nm。 对比图 7与图 1， 可以直 接观察到， 经本实施例的补偿架构补偿后的液晶面板， 其暗态漏光远远低于现 有的双层双轴补偿膜补偿后的暗态漏光。 对比图 8与图 2， 可以直接观察到， 经 本实施例的补偿架构补偿后的液晶面板， 其全视角对比度分布也优于现有双层 双轴补偿膜补偿后的全视角对比度分布。 参阅图 9和图 10， 图 9是一具体实施例中补偿后的液晶面板的暗态全视角等 亮度轮廓分布图， 图 10是本具体实施例中补偿后的液晶面板的全视角等对比度 轮廓分布图。 图 9和图 10的设定条件为： 光程差 Anxd=296.5nm， 预倾角 θ= 89°， ol=56nm, thl=128nm, o2=42nm, Rth2=128nm。 对比图 9与图 1， 可以直接 观察到， 经本实施例的补偿架构补偿后的液晶面板， 其暗态漏光远远低于现有 的双层双轴补偿膜补偿后的暗态漏光。 对比图 10与图 2， 可以直接观察到， 经本 实施例的补偿架构补偿后的液晶面板， 其全视角对比度分布也优于现有双层双 轴补偿膜补偿后的全视角对比度分布。 参阅图 11和图 12， 图 11是一具体实施例中补偿后的液晶面板的暗态全视 角等亮度轮廓分布图， 图 12是本具体实施例中补偿后的液晶面板的全视角等对 比度轮廓分布图。 图 11和图 12的设定条件为： 光程差 An><d=296.5nm， 预倾角 θ= 89°， Rol=56nm， Rthl=128nm， Ro2=65.8nm， Rth2=150.4nm。 对比图 11与 图 1， 可以直接观察到， 经本实施例的补偿架构补偿后的液晶面板， 其暗态漏光 远远低于现有的双层双轴补偿膜补偿后的暗态漏光。 对比图 12与图 2， 可以直 接观察到， 经本实施例的补偿架构补偿后的液晶面板， 其全视角对比度分布也 优于现有双层双轴补偿膜补偿后的全视角对比度分布。 以上的 3个具体的实施例中， 其中的光程差 Δηχ(1、 预倾角 Θ以、 Rol、 Rthl、 Ro2以及 Rth2的具体取值， 仅仅是作为例子进行说明。 经过实践证明， 当这些参 数的取值在以下范围内时， g卩： 287.3nm < Anxd < 305.7nm; 85°< θ < 90°; 8nm < ol < 98nm; 19nm < thl < 224nm; 8.4nm < o2 < 98nm; Yl nm < th2 < Y2 nm; Yl=0.003115 x ( thl ) 2 -1.6791 x thl + 231.67； Y2= -0.002225 ( thl ) 2 -0.37474x thl +241.7， 都可以达到与上述具体例子相同或近似的技术效果。 在工业化生产中， 一般第一双轴补偿膜 12与第二双轴补偿膜 14会设计为具 有相同的补偿值， 这样在工业化生产中不需严格区分第一双轴补偿膜 12与第二 双轴补偿膜 14， 使工业化生产更加便捷， 进一歩降低生产成本。 对此， 本发明 也进行了相应的探索。 参阅图 13和图 14， 在图 13中， 设定光程差 Anxd为 287. 3nm， 预倾角 Θ分别为 85°、 87°、 89°时， 液晶显示装置的暗态漏光随补偿值变化趋势图； 在图 14中， 设定光程差 Anxd为 305. 7nm， 预倾角 Θ分别为 85°、 87°、 89°时， 液晶显示装置的 暗态漏光随补偿值变化趋势图。 通过图 13与图 14， 在不同的预倾角下搭配不同 的补偿值进行模拟， 可以发现不同预倾角下， 补偿值对暗态漏光的影响趋势是 类似的， 由此可获得在 287.3nm≤ Anxd≤ 305.7， 85°< θ < 90°的条件下， 并且 第一双轴补偿膜 12与第二双轴补偿膜 14具有相同的补偿值时， 暗态漏光小于 0. 2nit 时的补偿值的合理范围为： 43nm≤Rol=Ro2≤62.3nm; 98.2nm < Rthl=Rth2≤142.4nm。 下面举例具体说明第一双轴补偿膜 12与第二双轴补偿膜 14具有相同的补偿 值时的情况。 参阅图 15和图 16， 图 15是本具体实施例中补偿后的液晶面板的暗 态全视角等亮度轮廓分布图， 图 16是本具体实施例中补偿后的液晶面板的全视 角等对比度轮廓分布图。 图 11和图 12的设定条件为： 光程差 An><d=296.5nm， 预 倾角 θ= 89°， ol= o2=58.8nm, Rthl=Rth2=134.4nm。 对比图 15与图 1， 可以直 接观察到， 经本实施例的补偿架构补偿后的液晶面板， 其暗态漏光远远低于现 有的双层双轴补偿膜补偿后的暗态漏光。 对比图 16与图 2， 可以直接观察到， 经 本实施例的补偿架构补偿后的液晶面板， 其全视角对比度分布也优于现有双层 双轴补偿膜补偿后的全视角对比度分布。 综上所述， 本发明中， 针对较低光程差的液晶面板， 通过设置双层双轴补偿 膜的补偿值， 能够有效地降低液晶面板的暗态漏光问题， 增加大视角的对比度 和清晰度， 提升大视角的可视范围度。 需要说明的是， 在本文中， 诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将 一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来， 而不一定要求或者暗示这些 实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。 而且， 术语 "包括"、 "包 含"或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含， 从而使得包括一系列要素 的过程、 方法、 物品或者设备不仅包括那些要素， 而且还包括没有明确列出的 其他要素， 或者是还包括为这种过程、 方法、 物品或者设备所固有的要素。 在 没有更多限制的情况下， 由语句 "包括一个…… " 限定的要素， 并不排除在包 括所述要素的过程、 方法、 物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普通 技术人员来说， 在不脱离本申请原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种用于液晶面板的双层双轴补偿架构， 包括液晶面板以及设置于所述 液晶面板两侧的第一偏光膜和第二偏光膜， 其中， 所述液晶面板与所述第一偏 光膜之间还设置有第一双轴补偿膜， 所述液晶面板与所述第二偏光膜之间还设 置有第二双轴补偿膜； 所述液晶面板设置有包括多个液晶分子的液晶层， 所述 液晶层的折射率各向异性为 Δη， 厚度为 d， 液晶分子的预倾角为 Θ; 所述第一双 轴补偿膜的面内补偿值为 Rol， 厚度补偿值为 Rthl; 所述第二偏光膜的面内补偿 值为 Ro2， 厚度补偿值为 Rth2， 其中：
287.3nm < Δη ά < 305.7匪；
85°<θ < 90°；
8nm< ol <98nm;
19nm< thl <224nm;
8.4nm< o2<98nm;
Yl nm< th2< Y2nm;
Yl=0.003115x (Rthl) 2 -1.6791 xRthl + 231.67； Y2= -0.002225 (Rthl) 2 -0.37474xRthl +241.7。
2、 根据权利要求 1所述的双层双轴补偿架构， 其中， 43nm≤Rol， o2 < 62.3nm; 98.2nm < Rthl， th2 < 142.4匪。
3、 根据权利要求 2所述的双层双轴补偿架构， 其中， Rol=Ro2， Rthl=Rth2。
4、 根据权利要求 1所述的双层双轴补偿架构， 其中， 所述第一偏光膜和第 二偏光膜的材料为聚乙烯醇。
5、 根据权利要求 3所述的双层双轴补偿架构， 其中，在所述第一偏光膜的与 所述第一双轴补偿膜相对的一侧设置有第一保护膜， 所述第一保护膜用于保护 所述第一偏光膜； 在所述第二偏光膜的与所述第二双轴补偿膜相对的一侧设置 有第二保护膜， 所述第二保护膜用于保护所述第二偏光膜。
6、 根据权利要求 4所述的双层双轴补偿架构， 其中，在所述第一偏光膜的与 所述第一双轴补偿膜相对的一侧设置有第一保护膜， 所述第一保护膜用于保护 所述第一偏光膜； 在所述第二偏光膜的与所述第二双轴补偿膜相对的一侧设置 有第二保护膜， 所述第二保护膜用于保护所述第二偏光膜。
7、 根据权利要求 6所述的双层双轴补偿架构， 其中， 所述第一保护膜和第 二保护膜的材料均为三醋酸纤维素。
8、 根据权利要求 5所述的双层双轴补偿架构， 其中， 所述第一偏光膜的吸 光轴与所述第一双轴补偿膜的慢轴的夹角为 90° ； 所述第二偏光膜的吸光轴与 所述第二双轴补偿膜的慢轴的夹角为 90 °
9、 根据权利要求 6所述的双层双轴补偿架构， 其中， 所述液晶面板为垂直 配向模式的液晶面板。
10、 根据权利要求 8所述的双层双轴补偿架构， 其中， 所述液晶面板为垂直 配向模式的液晶面板。
11、 一种液晶显示装置， 包括液晶显示面板及背光模组， 所述液晶显示面 板与所述背光模组相对设置， 所述背光模组提供显示光源给所述液晶显示面板， 以使所述液晶显示面板显示影像， 其中， 所述液晶显示面板采用双层双轴补偿 架构进行补偿， 所述双层双轴补偿架构包括液晶面板以及设置于所述液晶面板 两侧的第一偏光膜和第二偏光膜， 其中， 所述液晶面板与所述第一偏光膜之间 还设置有第一双轴补偿膜， 所述液晶面板与所述第二偏光膜之间还设置有第二 双轴补偿膜； 所述液晶面板设置有包括多个液晶分子的液晶层， 所述液晶层的 折射率各向异性为 Δη， 厚度为 d， 液晶分子的预倾角为 Θ; 所述第一双轴补偿膜 的面内补偿值为 Rol， 厚度补偿值为 Rthl ; 所述第二偏光膜的面内补偿值为 Ro2 厚度补偿值为 Rth2， 其中：
Figure imgf000013_0001
85°< θ < 90°
8nm < ol < 98nm;
19nm < thl < 224nm;
8.4nm < o2 < 98nm;
Yl nm < th2 < Y2 nm; Υ1=0.003115χ (Rthl ) 2 -1.6791 xRthl + 231.67 Y2= -0.002225 (Rthl ) 2 -0.37474xRthl +241.7
12、根据权利要求 11所述的液晶显示装置，其中， 43nm < Rol o2 < 62.3nm; 98.2nm < Rthl th2 < 142.4
13、 根据权利要求 12所述的液晶显示装置， 其中， Rol=Ro2 Rthl=Rth2
14、 根据权利要求 11所述的液晶显示装置， 其中， 所述第一偏光膜和第二 偏光膜的材料为聚乙烯醇。
15、 根据权利要求 13所述的液晶显示装置， 其中，在所述第一偏光膜的与所 述第一双轴补偿膜相对的一侧设置有第一保护膜， 所述第一保护膜用于保护所 述第一偏光膜； 在所述第二偏光膜的与所述第二双轴补偿膜相对的一侧设置有 第二保护膜， 所述第二保护膜用于保护所述第二偏光膜。
16、 根据权利要求 14所述的液晶显示装置， 其中，在所述第一偏光膜的与所 述第一双轴补偿膜相对的一侧设置有第一保护膜， 所述第一保护膜用于保护所 述第一偏光膜； 在所述第二偏光膜的与所述第二双轴补偿膜相对的一侧设置有 第二保护膜， 所述第二保护膜用于保护所述第二偏光膜。
17、 根据权利要求 16所述的液晶显示装置， 其中， 所述第一保护膜和第二 保护膜的材料均为三醋酸纤维素。
18、 根据权利要求 15所述的液晶显示装置， 其中， 所述第一偏光膜的吸光 轴与所述第一双轴补偿膜的慢轴的夹角为 90° ； 所述第二偏光膜的吸光轴与所 述第二双轴补偿膜的慢轴的夹角为 90°
19、 根据权利要求 16所述的液晶显示装置， 其中， 所述液晶面板为垂直配 向模式的液晶面板。
20、 根据权利要求 18所述的液晶显示装置， 其中， 所述液晶面板为垂直配 向模式的液晶面板。
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