專利名稱：液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，涉及基于FFS模式或IPS模式的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
LCD (液晶顯示器)具有眾多的優(yōu)點(diǎn)，但是LCD有視角各向異性和視角范圍較小的弱點(diǎn)，即，在離開垂直于顯示板方向觀察時，對比度明顯下降。對于灰度和彩色顯示而言，視角大時還會發(fā)生灰度和彩色反轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。在LCD向大尺寸發(fā)展和同時供多人觀看的情況下，這個弱點(diǎn)很突出。LCD視角問題是由液晶的工作原理本身決定的。液晶分子是棒狀的， 分子的不同排列方式存在著不同的光學(xué)各向異性。為了改善液晶顯示器的視角特性，提出了多種寬視角技術(shù)IPS (In-planeswitching,平面內(nèi)切換);MVA (multi-domain vertical alignment,多區(qū)域垂直排列);FFS(fringe field switching,邊緣場切換)等,這些技術(shù)都能增大液晶顯示器的視角。雖然FFS和IPS技術(shù)屬于寬視角技術(shù)，但是對于FFS模式和IPS模式來說只是在方位角O、90、270度時視角較好，其他角度(例如45、135、225度)時視角依然不好，這將嚴(yán)重影響IXD的顯示質(zhì)量。目前的補(bǔ)償方式很多，如NITTO的NATZ偏光片的補(bǔ)償方式和LGC的ATW偏光片以及iphone4的A+C補(bǔ)償方式,但是這些補(bǔ)償方式成本增加較多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種液晶顯示器，其基于FFS模式或者IPS模式液晶盒，在該液晶顯示器中通過在FFS模式或者IPS模式液晶盒與偏光片之間設(shè)置負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜(negative C)來在顯著地降低相位補(bǔ)償成本的情況下進(jìn)一步擴(kuò)展IPS和FFS液晶顯示器的視角，提高正負(fù)45度方向上的對比度。本發(fā)明是針對FFS模式或IPS模式液晶盒在正負(fù)45度方向上的視角差的問題提出的一種低成本的視角補(bǔ)償方法。由于FFS模式或者IPS模式液晶盒在暗態(tài)的情況下，液晶分子是平行于偏光片排列的，因此可以采用折射率滿足nx=ny > nz的薄膜材料的負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜來對光通過液晶盒的相位延遲進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)行寬視角補(bǔ)償、減小暗態(tài)漏光。在本發(fā)明中，采用眾所周知的負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜并且以簡單的方法將負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜結(jié)合到液晶顯示器中。根據(jù)液晶盒的盒厚，即根據(jù)光穿過液晶盒所產(chǎn)生的相位延遲，來調(diào)整負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜的厚度，從而調(diào)整光穿過負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜的相位延遲，以消除光穿過FFS模式或IPS模式液晶盒的過程中產(chǎn)生的相位延遲，提高正負(fù)45度方向上的對比度。為此，本發(fā)明提供一種液晶顯示器，其包括上偏光片，具有第一偏振方向；下偏光片，具有與第一偏振方向垂直的第二偏振方向；以及置于上偏光片和下偏光片之間的IPS模式或者FFS模式的液晶盒，所述下偏光片的透過軸與所述液晶盒中液晶分子的長軸方向一致；所述液晶顯示器還包括負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜，其位于上偏光片和液晶盒之間或者下偏光片和液晶盒之間，用于補(bǔ)償光穿過所述液晶盒的過程中產(chǎn)生的相位延遲。本發(fā)明提供的液晶顯示器可以基于光穿過所述液晶盒的過程中產(chǎn)生的相位延遲來調(diào)節(jié)負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜的厚度用以調(diào)節(jié)光穿過所述負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜的過程中產(chǎn)生的相位延遲，從而補(bǔ)償光穿過液晶顯示器的過程中產(chǎn)生的相位延遲。優(yōu)選地，光穿過所述液晶盒的過程中產(chǎn)生的相位延遲處于400nm至450nm的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，光穿過所述負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜的過程中產(chǎn)生的相位延遲處于40nm至60nm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選地，光穿過所述光學(xué)補(bǔ)償膜的過程中產(chǎn)生的相位延遲為50nm，以及光穿過所述液晶盒的過程中產(chǎn)生的相位延遲為10nm。在本發(fā)明中，通過在液晶顯示器的液晶盒和偏光片之間增加一層負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償 膜，借助于調(diào)整光學(xué)補(bǔ)償膜和液晶盒的厚度來對相位進(jìn)行補(bǔ)償，也就是說，可以基于光穿過所述液晶盒的過程中產(chǎn)生的相位延遲來調(diào)節(jié)負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜的厚度以調(diào)節(jié)光穿過所述負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜的過程中產(chǎn)生的相位延遲，從而消除光穿過液晶顯示器的過程中產(chǎn)生的相位延遲。由于負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜成本較低以及將其結(jié)合到液晶顯示器中的成本也相對較低，因此可以在低成本情況下，在FFS和IPS寬視角技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)展液晶顯示器的視角，提高正負(fù)45度方向上的對比度。


結(jié)合附圖，通過參考下面的詳細(xì)描述，將會更容易地理解本發(fā)明及其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中圖I顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2顯示了在邦加球上在垂直視角方向觀看不加補(bǔ)償膜的基于IPS模式或FFS模式液晶盒的液晶顯示器時得到的視圖；圖3顯示了在邦加球上在斜視方向觀看不加補(bǔ)償膜的基于IPS模式或FFS模式液晶盒的液晶顯示器時得到的視圖；以及圖4顯示了在邦加球上在斜視方向觀看根據(jù)本發(fā)明的增加了負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜的基于IPS模式或FFS模式液晶盒的液晶顯示器得到的視圖。需要說明的是，附圖并非按比例繪制，并且附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。并且，附圖中，相應(yīng)的元件被標(biāo)記為相同或相應(yīng)的參考標(biāo)號。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易于理解，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。作為典型的寬視角模式的IPS和FFS模式液晶盒相對于常規(guī)TN (扭曲型)液晶盒來說視角得到了擴(kuò)展，但是僅僅在方位角0、90、270度時視角較好，其他角度(例如方位角為45、135、225度)時視角依然不好，這將導(dǎo)致暗態(tài)漏光，并且影響整個面板的視角，無法保證斜視方向上的對比度。為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明在基于常規(guī)的IPS模式和FFS模式液晶盒的液晶顯示器中引入了用于相位補(bǔ)償?shù)呢?fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜，來進(jìn)一步擴(kuò)展視角，提高正負(fù)45度方向上的對比度，減小暗態(tài)漏光。而本發(fā)明的關(guān)鍵在于在基于IPS模式和FFS模式液晶盒的液晶顯示器中針對IPS模式或FFS模式液晶盒的顯示特性增加一層負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜來對這兩種顯示模式中在左上、右下45度處出現(xiàn)灰階逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象進(jìn)行補(bǔ)償。所謂補(bǔ)償膜又稱為延遲膜，以其特有材質(zhì)改變其傳輸?shù)墓饩€相位，從而抵消液晶分子對光線相位的延遲，使從上偏光片發(fā)出的光線減少或消除相位延遲，最終使液晶顯示器的視角擴(kuò)大。補(bǔ)償膜一般分為正性補(bǔ)償膜和負(fù)性補(bǔ)償膜兩類。利用補(bǔ)償膜補(bǔ)償視角的目的有兩個一個是補(bǔ)償互為正交的偏光片的斜向暗態(tài)漏光；二是補(bǔ)償液晶層本身在斜向角度觀察下出現(xiàn)的暗態(tài)漏光。本發(fā)明所針對的是第二種補(bǔ)償目的，即補(bǔ)償液晶層本身在斜向角度觀察下出現(xiàn)的暗態(tài)漏光。對于IPS模式和FFS模式液晶盒來說，不加電壓的暗態(tài)時液晶盒中的液晶分子不是垂直于電極，而是平行于電極與基板排列的。當(dāng)被施加電壓后，液晶分子的偏轉(zhuǎn)也是在與基板平行的平面內(nèi)進(jìn)行。針對IPS模式和FFS模式液晶盒的這種顯示特性以及補(bǔ)償液晶層 本身在斜向角度觀察下出現(xiàn)的暗態(tài)漏光的補(bǔ)償目的，本發(fā)明采用負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜來對IPS模式和FFS模式液晶顯示技術(shù)中正負(fù)45度方位角上的視角進(jìn)行補(bǔ)償，從而在FFS和IPS模式寬視角技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)展液晶顯示的視角，提高正負(fù)45度方向上的對比度。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的液晶盒的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，液晶顯不器I包括下偏光片10、液晶盒11、負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜12和上偏光片20。下偏光片10的偏振方向與上偏光片20的偏振方向垂直。其中液晶盒11可以是IPS模式液晶盒或FFS模式液晶盒。負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜12是一種由負(fù)單光軸晶體組成的薄膜材料，其主要用于對顯示器進(jìn)行光學(xué)補(bǔ)償，其折射率滿足nx=ny > nz，其中假設(shè)Z軸為光軸，液晶分子發(fā)生偏轉(zhuǎn)所在的平面為X軸和Y軸所在的平面。該負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜12的水平相位延遲Rtl和垂直相位延遲Rth定義為Rq= (nx-ny) Xd和Rth= (nz- (nx+ny) /2) Xd，其中d是該負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜12的厚度。由于nx=ny，因此水平相位延遲Rtl=O,而垂直相位延遲Rth= (nz-nx) Xd。從該式可以看出，負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜12的相位延遲僅包括取決于該負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜的厚度的垂直相位延遲。因此，可以通過簡單地調(diào)節(jié)負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜12的厚度來調(diào)節(jié)其所引起的垂直相位延遲量。也就是說，在本發(fā)明中，基于光穿過FFS模式液晶盒或IPS模式液晶盒產(chǎn)生的相位延遲，通過調(diào)整負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜的厚度來調(diào)整光穿過負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜產(chǎn)生的相位延遲，從而消除或者補(bǔ)償傳輸光穿過液晶顯示器時產(chǎn)生的相位延遲。由于光穿過FFS模式液晶盒或者IPS模式液晶盒所產(chǎn)生的相位延遲與液晶盒的厚度相關(guān)，因此在本發(fā)明中，通過調(diào)整液晶盒的厚度和負(fù)性補(bǔ)償膜的厚度可以消除相位延遲、減小暗態(tài)漏光。本發(fā)明針對IPS模式液晶盒和FFS模式液晶盒的正負(fù)45度視角的問題，提出了在基于IPS模式液晶盒或FFS模式液晶盒的液晶顯示器中并入負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜12的方式來補(bǔ)償視角。該負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜12的制作工藝簡單，比較常見，成本很低，相比于普通的不加補(bǔ)償膜的產(chǎn)品成本并不會提高多少。在本發(fā)明中，液晶盒11的相位延遲量優(yōu)選為400nm至450nm而負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜12的相位延遲量優(yōu)選為40nm至60nm,更優(yōu)選的是負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜12的相位延遲量為50nm,此時液晶盒11的相位延遲量為410nm。
在圖I所示的實(shí)施例中，負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜12介于上偏光片20和液晶盒11之間，用于對從液晶盒出射的光線進(jìn)行相位補(bǔ)償。但是基于上述描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜12也可以介于下偏光片10和液晶盒11之間，用于對從下偏光片入射的光進(jìn)行相位補(bǔ)償，從而進(jìn)一步改善基于IPS模式或者FFS模式液晶盒的液晶顯示器的視角。下面在邦加球上分析本發(fā)明的漏光補(bǔ)償原理。圖2示出了在邦加球上在垂直視角方向觀看不加補(bǔ)償膜的基于IPS模式或FFS模式液晶盒的液晶顯示器時得到的視圖。圖3顯示了在邦加球上在斜視方向觀看不加補(bǔ)償膜的基于IPS模式或FFS模式液晶盒的液晶顯示器時得到的視圖。當(dāng)在垂直視角方向觀看時，如圖2所示，下偏光片的透過軸、上偏光片的吸收軸以及液晶的光軸均在圖2中的A點(diǎn)，因此不會造成暗態(tài)漏光。對于不加補(bǔ)償膜的基于FFS和IPS模式液晶盒的液晶顯示器來說，當(dāng)極角為60度，方位角為45、135、225、315度等斜視方向觀看時，下偏光片的透過軸、上偏光片的吸收軸以及液晶的光軸都會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。以下偏光
片的透過軸與液晶盒中液晶分子的長軸方向一致的FFS或者IPS為例，當(dāng)極角為45度、方位角也為45度時，如圖3所示，下偏光片的透過軸在T點(diǎn)位置，上偏光片的吸收軸和液晶的光軸方向均在A點(diǎn)所在的位置，由下偏光片進(jìn)入的光在T點(diǎn)，經(jīng)過液晶作用后到達(dá)如箭頭所指位置，因此不能完全被吸收，造成漏光。圖4顯示了在邦加球上在斜視方向觀看根據(jù)本發(fā)明的增加了負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜12的基于IPS模式或FFS模式液晶盒的液晶顯示器得到的視圖。在根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器I中，如圖4所示，由下偏光片10入射的光線經(jīng)過液晶盒11之后到達(dá)B點(diǎn)，再通過在液晶盒11和上偏光片20之間增加的負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜12，光線則由B點(diǎn)到A點(diǎn)，正好和上偏光片20的吸收軸一致，因此沒有漏光。如圖4所示,從T點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)大概經(jīng)過了球面的3/4圈,這意味著液晶盒11起到3/4相位延遲片的作用。在這種情況下，通過負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜能夠容易地將光線從B點(diǎn)引導(dǎo)到A點(diǎn)?？紤]到液晶顯示器設(shè)計通常所關(guān)注的波長550nm，則可以得出液晶盒相位延遲量優(yōu)選數(shù)值是420nm至450nm，如果數(shù)值小于這個，偏振態(tài)將無法到達(dá)B點(diǎn)，而如果超過這個數(shù)值，將超過B點(diǎn)，這樣補(bǔ)償效果都不好。負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜的相位延遲量40nm至60nm，如果數(shù)值小于這個，光線將無法到達(dá)從B點(diǎn)到達(dá)A點(diǎn)，如果超過這個數(shù)值，將超過A點(diǎn)，這樣補(bǔ)償效果也不好。更加優(yōu)選的是，液晶盒相位延遲量為410nm，此時負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜的相位延遲量為 50nmo以上通過示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明。本發(fā)明采用眾所周知的負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜、以簡單的方法和較低的成本將負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜結(jié)合到基于IPS模式或FFS模式液晶盒的液晶顯示器中。根據(jù)液晶盒的盒厚，即根據(jù)液晶盒的相位延遲，來調(diào)整負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜的厚度，從而調(diào)整負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜的相位延遲，以消除光穿過FFS模式或IPS模式液晶盒的過程中產(chǎn)生的相位延遲，提高IPS模式或FFS模式液晶盒在正負(fù)45度方向上的對比度。因此，采用本發(fā)明的相位補(bǔ)償方法可以降低液晶顯示的補(bǔ)償成本，而且可以根據(jù)液晶盒的相位延遲通過調(diào)節(jié)負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜的厚度簡單地實(shí)現(xiàn)對液晶盒的視角補(bǔ)償。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說明顯的是，可在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下對本發(fā)明進(jìn)行各種改變和變形。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，所描述的實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明；本發(fā)明并不限于所述實(shí)施例，而是僅由所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包括 上偏光片，具有第一偏振方向； 下偏光片，具有與第一偏振方向垂直的第二偏振方向；以及 置于上偏光片和下偏光片之間的IPS模式或者FFS模式的液晶盒； 其特征在于，所述下偏光片的透過軸與所述液晶盒中液晶分子的長軸方向一致；所述液晶顯示器還包括負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜，其位于上偏光片和液晶盒之間或者下偏光片和液晶盒之間，用于補(bǔ)償光穿過所述液晶盒的過程中產(chǎn)生的相位延遲。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶顯示器，其特征在于，光穿過所述液晶盒的過程中產(chǎn)生的相位延遲處于400nm至450nm的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的液晶顯示器，其特征在于，光穿過所述負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜的過程中產(chǎn)生的相位延遲處于40nm至60nm的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示器，其特征在于，光穿過所述負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜的過程中產(chǎn)生的相位延遲為50nm，以及光穿過所述液晶盒的過程中產(chǎn)生的相位延遲為410nm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種液晶顯示器，其包括上偏光片，具有第一偏振方向；下偏光片，具有與第一偏振方向垂直的第二偏振方向；以及置于上偏光片和下偏光片之間的IPS模式或者FFS模式的液晶盒，其特征在于，所述下偏光片的透過軸與所述液晶盒中液晶分子的長軸方向一致；所述液晶顯示器還包括負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜，其位于上偏光片和液晶盒之間或者下偏光片和液晶盒之間，用于補(bǔ)償光穿過所述液晶盒的過程中產(chǎn)生的相位延遲。在本發(fā)明中，通過在FFS模式或者IPS模式液晶盒與偏光片之間設(shè)置負(fù)性光學(xué)補(bǔ)償膜來在顯著降低相位補(bǔ)償成本的情況下進(jìn)一步擴(kuò)展IPS和FFS液晶顯示的視角。
文檔編號G02F1/13363GK102681248SQ201210144768
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月10日
發(fā)明者張培林, 柳在健, 秦廣奎 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司