太阳城集团

  • / 11
  • 下载费用:30 金币  

一种液晶显示装置及其相位补偿方法.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201210345574.3

申请日:

2012.09.17

公开号:

CN103676322A

公开日:

2014.03.26

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G02F 1/13363申请日:20120917|||公开
IPC分类号: G02F1/13363 主分类号: G02F1/13363
申请人: 北京京东方光电科技有限公司
发明人: 侯学成; 肖昂; 卢凯
地址: 100176 北京市大兴区经济技术开发区西环中路8号
优先权:
专利代理机构: 北京派特恩知识产权代理事务所(普通合伙) 11270 代理人: 孟桂超;张颖玲
PDF完整版下载: PDF下载
法律状态
申请(专利)号:

CN201210345574.3

授权太阳城集团号:

||||||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2016.07.06|||2014.04.23|||2014.03.26

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明提供了一种液晶显示装置及其相位补偿方法,液晶显示装置包括:位于下基板表面的第一偏光片组件、位于上基板表面的第二偏光片组件、位于上基板和下基板之间的液晶层;第一偏光片组件包括第一波片;第二偏光片组件包括第二波片;第一偏光片组件对由下基板入射的光偏振后,进行相位延迟;液晶层对第一偏光片组件出来的光进行正性相位延迟;第二偏光片组件对经过液晶层出射的光进行相位延迟。本发明通过在液晶显示装置的上、下偏光片组件中分别增加一个波片,并结合利用液晶层自身的相位补偿,对偏光片组件造成的漏光进行补偿,能够有效利用液晶层本身特性来消除不利影响,减少偏光片造成的漏光,提高了液晶显示的对比度,增大了显示视角。

权利要求书

权利要求书
1.  一种液晶显示装置,包括:下基板、与所述下基板相对的上基板、位于所述下基板表面的第一偏光片组件、位于所述上基板表面的第二偏光片组件以及位于所述上基板和所述下基板之间的液晶层;所述第一偏光片组件包括第一偏光板、第一光学延迟薄膜;所述第二偏光片组件包括第二偏振板、第二光学延迟薄膜;其特征在于,
所述第一偏光片组件还包括第一波片;所述第二偏光片组件还包括第二波片;
所述第一偏光片组件,用于对由下基板入射的光偏振后,进行相位延迟;
所述液晶层,用于对第一偏光片组件出来的光进行正性相位延迟;
所述第二偏光片组件,用于对经过液晶层出射的光进行相位延迟,补偿显示当中产生的漏光。

2.  根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述第一偏光片组件位于所下基板的内表面、所述第二偏光片组件位于所述上基板的内表面;或者,
所述第一偏光片组件位于所述下基板的外表面、所述第二偏光片组件位于所述上基板的外表面。

3.  根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,所述液晶层中液晶的厚度根据第一波片和第二波片各自产生的光程差、入射光的波长确定。

4.  根据权利要求3所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第一波片和所述第二波片各自产生的光程差相同。

5.  根据权利要求4所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第一波片和所述第二波片各自产生的光程差为1/6波长;所述第一波片和所述第二波片为1/6波片。

6.  根据权利要求3所述的液晶显示装置,其特征在于,所述液晶层中液晶的厚度与第一波片和第二波片各自产生的光程差的关系为其 中,所述ne、no分别为液晶对e光和o光的折射率,λ为入射光的波长,所述入射光的波长范围为400nm-800nm,d为液晶的厚度。

7.  根据权利要求1至6任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第一波片位于所述第一偏振板和第一光学延迟薄膜之间;或者,所述第一光学延迟薄膜位于所述第一偏振板和第一波片之间;
所述第二波片位于所述第二偏振板和第二光学延迟薄膜之间;或者,所述第二光学延迟薄膜位于所述第二偏振板和第二波片之间。

8.  一种液晶显示装置相位补偿方法,其特征在于,在液晶显示装置的第一偏光片组件中增加第一波片和在第二偏光片组件中增加第二波片;所述方法还包括:
通过第一偏光片组件对由下基板入射的光偏振后,所述入射光产生相位延迟;
所述液晶显示装置液晶层中的液晶对所述第一偏光片组件出来的光进行正性相位延迟;
通过第二偏光片组件对液晶层出射的光进行相位延迟,补偿显示当中产生的漏光。

9.  根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述液晶显示装置液晶层中的液晶对所述第一偏光片组件出来的光进行的正性相位延迟与所述第一偏光片组件对光进行的相位延迟的关系为二者光程差分别为其中,λ为入射光的波长。

10.  根据权利要求7至9任一项所述的方法,其特征在于,所述第一偏光片组件包括第一偏振板、第一光学延迟薄膜、第一波片;所述第二偏光片组件包括第二偏振板、第二光学延迟薄膜、第二波片;
所述第一波片位于所述第一偏振板和第一光学延迟薄膜之间;或者,所述第一光学延迟薄膜位于所述第一偏振板和第一波片之间;
所述第二波片位于所述第二偏振板和第二光学延迟薄膜之间;或者,所述 第二光学延迟薄膜位于所述第二偏振板和第二波片之间。

说明书

说明书一种液晶显示装置及其相位补偿方法
技术领域
本发明涉及液晶显示领域,尤其涉及一种液晶显示装置及其相位补偿方法。
背景技术
液晶显示装置以其体积小、重量轻、功耗低、无辐射、显示效果好等优点,近年来获得飞速发展,其中以扭曲向列(Twisted Nematic,TN)模式最为成熟。但TN型液晶显示装置自身也存在缺陷,当背光源射出的光线通过液晶显示面板时,由于不同视角的入射光线角度的不同,透过显示器的光强度就不一样,造成的显示效果也不一样。
由于液晶显示装置的视角从根本上说是由液晶分子的各向异性而导致的光学各向异性所引起的,在液晶显示装置的表面添加光学各向异性的薄膜,减小暗态显示时的漏光现象,就可以改善LCD的视角特性,此方法称为液晶显示装置的光学补偿膜模式。此方法由于不改变现有的工艺生产流程,被认为是一种简单有效、成本较低的方法而得到广泛应用。
然而,液晶显示装置暗态显示时可能会存在两种漏光:液晶显示装置中液晶盒的正性液晶层造成的漏光和偏光片造成的漏光;现有技术通常采用叠加与液晶层相对称的负性光学膜对液晶盒的正性液晶层造成的漏光进行补偿,具体可参考图1,图1示出了液晶显示装置中常用的偏光片结构,图1中,所述偏光片主要分为两部分:偏振板10和光学延迟薄膜20。偏振板10的具体结构从上到下依次为保护膜、低反射层、防眩层、三醋酸纤维素(TAC)支持层、聚乙烯醇(PVA)偏光层、TAC支持层,其中,主要起偏光作用的为PVA偏光层;光学延迟薄膜20的主要作用为补偿液晶盒造成的漏光,其材料可以是双光轴光学层,也可以是负型光学异向性板,比如:C-plate或负性无毒液晶(WV DLC) 光补偿层。液晶的漏光由光学延迟薄膜20进行补偿,若要完全补偿正性液晶盒的双折射效应,则光学延迟薄膜20的迟滞效应必须与正性液晶盒一致,即:
(ne-no)cdc+(ne-no)LCdLC=0,
其中ne、no为光学延迟薄膜分别对e光和o光的折射率,dc为光学延迟薄膜的厚度,dLC为液晶盒的厚度。这里,线偏振光垂直入射到晶片,如光学延迟薄膜或液晶盒,入射光振动分解成垂直于光轴的o光(o振动)与平行于光轴的e光(e振动)两个分量,o光和e光沿同一方向传播,但传播速度不同(折射率不同),穿出晶片后两种光间产生(ne-no)d的光程差,d为晶片厚度,ne、no为分别为晶片对于e光和o光的折射率,e光和o光一般合成为椭圆偏振光.。
虽然通过加入光学延迟薄膜20可以消除正性液晶盒造成的漏光,但由于偏光片本身亦会造成的漏光,当光线偏离垂直方向时,由于偏光片的偏光作用,在进入液晶层时,快轴光和慢轴光同时存在,二者的相位差正比于光程差Δnd。此时,相位差使得倾斜入射的线偏振光通过双折射的液晶层后,变成椭圆偏振光,出射后不能被另一侧的偏光片完全吸收,因而产生漏光现象,导致显示单元对比度下降、视角变窄、显示效果变差等问题。在某些大视角的状态下,还可能出现暗态的透过率大于亮态透过率的情况,即对比度反转,这就是液晶分子的各向异性导致的视角问题。因此,偏光片造成的漏光不容忽视。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种液晶显示装置及其相位补偿方法,能够减少偏光片造成的漏光。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明提供一种液晶显示装置,包括:下基板、与所述下基板相对的上基板、位于所述下基板表面的第一偏光片组件、位于所述上基板表面的第二偏光片组件以及位于所述上基板和所述下基板之间的液晶层;所述第一偏光片组件包括第一偏光板、第一光学延迟薄膜;所述第二偏光片组件包括第二偏振板、 第二光学延迟薄膜;所述第一偏光片组件还包括第一波片;所述第二偏光片组件还包括第二波片;
所述第一偏光片组件,用于对由下基板入射的光偏振后,进行相位延迟;
所述液晶层,用于对第一偏光片组件出来的光进行正性相位延迟;
所述第二偏光片组件,用于对经过液晶层出射的光进行相位延迟,补偿显示当中产生的漏光。
其中,所述第一偏光片组件位于所下基板的内表面、所述第二偏光片组件位于所述上基板的内表面;或者,
所述第一偏光片组件位于所述下基板的外表面、所述第二偏光片组件位于所述上基板的外表面。
其中,所述液晶层中液晶的厚度根据第一波片和第二波片各自产生的光程差、入射光的波长确定。
其中,所述第一波片和所述第二波片各自产生的光程差相同。
其中,所述第一波片和所述第二波片各自产生的光程差为1/6波长;所述第一波片和所述第二波片为1/6波片。
其中,所述液晶层中液晶的厚度与第一波片和第二波片各自产生的光程差的关系为其中,所述ne、no分别为液晶对e光和o光的折射率,λ为入射光的波长,所述入射光的波长范围为400nm-800nm,d为液晶的厚度。
其中,所述第一波片位于所述第一偏振板和第一光学延迟薄膜之间;或者,所述第一光学延迟薄膜位于所述第一偏振板和第一波片之间;
所述第二波片位于所述第二偏振板和第二光学延迟薄膜之间;或者,所述第二光学延迟薄膜位于所述第二偏振板和第二波片之间。
本发明还提供一种液晶显示装置相位补偿方法,在液晶显示装置的第一偏光片组件中增加第一波片和在第二偏光片组件中增加第二波片;所述方法还包括:
通过第一偏光片组件对由下基板入射的光偏振后,所述入射光产生相位延 迟;
所述液晶显示装置液晶层中的液晶对所述第一偏光片组件出来的光进行正性相位延迟;
通过第二偏光片组件对液晶层出射的光进行相位延迟,补偿偏光片光产生的漏光。
其中,所述液晶显示装置液晶层中的液晶对所述第一偏光片组件出来的光进行的正性相位延迟与所述第一偏光片组件对光进行的相位延迟的关系为二者光程差分别为其中,λ为入射光的波长。
其中,所述第一偏光片组件包括第一偏振板、第一光学延迟薄膜、第一波片;所述第二偏光片组件包括第二偏振板、第二光学延迟薄膜、第二波片;
所述第一波片位于所述第一偏振板和第一光学延迟薄膜之间;或者,所述第一光学延迟薄膜位于所述第一偏振板和第一波片之间;
所述第二波片位于所述第二偏振板和第二光学延迟薄膜之间;或者,所述第二光学延迟薄膜位于所述第二偏振板和第二波片之间。
本发明通过在液晶显示装置的上、下偏光片组件中分别增加一个波片,并结合利用液晶层自身的相位补偿,对偏光片组件造成的漏光进行补偿,能够有效利用液晶层本身特性来消除不利影响,减少偏光片造成的漏光,提高了液晶显示的对比度,增大了显示视角。
附图说明
图1为传统液晶显示装置的偏光片的结构示意图;
图2为本发明液晶显示装置的结构示意图;
图3为本发明液晶显示装置庞加莱球表示的补偿原理示意图;
图4为本发明液晶显示装置的相位补偿原理示意图;
图5为传统液晶显示装置的视角测试示意图;
图6为本发明液晶显示装置的视角测试示意图。
附图标记说明:
10-偏振板;20-光学延迟薄膜;21-第二偏光片组件;23-第一偏光片组件;
1-第一偏振板;2-第一光学延迟薄膜;3-第一波片;4-液晶层;5-第二偏振板;6-第二光学延迟薄膜;7-第二波片;8-上基板;9-下基板。
具体实施方式
实际应用中,一束光进入某些晶体时会变成两束光,此晶体则称为双折射现象物质,具有双折射性质的光学组件可称为波片。一般的光经过偏光板后转变成线偏振光,线偏振光通过波片后,如果沿某一方向(快轴)振动的速度比该快轴的垂直方向(慢轴)的振动速度快1/4波长,称为四分之一波片。当在两个偏光板中加入两片1/4波片时,可以得到各方向的偏振光。当一片1/4波片的快轴与慢轴交叉排列、且均与偏光片的偏振轴呈45度角时,可得圆偏振光;或1/4波片的快轴与慢轴交叉排列、且均与偏光片的偏振轴呈任意角度时,可得到椭圆偏振光。
基于上述特性,本发明的基本思想为:利用正性液晶层本身的双折射效果,并加入两个波片,二者共同作用,将不同方向入射的线偏振光补偿到相同的出射位置,有效改善由于偏光片造成的漏光,提高液晶显示装置对比度,增大显示视角。
本发明中,所述液晶显示装置包括:下基板、与下基板相对的上基板、位于下基板表面的第一偏光片组件、位于上基板表面的第二偏光片组件以及位于所述上基板和所述下基板之间的液晶层;所述第一偏光片组件包括第一偏光板、第一光学延迟薄膜;所述第二偏光片组件包括第二偏振板、第二光学延迟薄膜;
所述第一偏光片组件还包括第一波片;所述第二偏光片组件还包括第二波片;
所述第一偏光片组件,用于对由下基板入射的光偏振后,进行相位延迟;
所述液晶层,用于对第一偏光片组件出来的光进行正性相位延迟;
所述第二偏光片组件,用于对液晶层出射的光进行相位延迟,补偿显示当 中产生的漏光。
需要说明的是,所述第一偏光片组件位于所下基板的内表面、所述第二偏光片组件位于所述上基板的内表面;或者,
所述第一偏光片组件位于所述下基板的外表面、所述第二偏光片组件位于所述上基板的外表面。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下举实施例并参照附图,对本发明进一步详细说明。
图2示出了本发明液晶显示装置的结构,如图2所示,所述液晶显示装置包括:位于下基板9内表面的第一偏光片组件23、位于上基板8内表面的第二偏光片组件21、位于所述下基板9和上基板8之间的液晶层4;其中,
所述第一偏光片组件23包括第一偏振板1、第一光学延迟薄膜2、第一波片3;
所述第二偏光片组件21包括第二偏振板5、第二光学延迟薄膜6、第二波片7;
所述液晶层4,用于对通过第一偏光片组件23入射的光进行相位延迟,所述液晶层4中液晶的厚度根据第一波片3和第二波7片各自产生的光程差确定。
具体地,所述第一波片3和所述第二波片7各自产生的光程差相同。
其中,所述第一波片3和所述第二波片7各自产生的光程差为1/6波长。
其中,所述液晶层4中液晶的厚度与第一波片3和第二波片7各自产生的光程差的关系如下:当ne≈no≈n,其中则光程差其中Γ为所述液晶的相位延迟,为线偏振光O1和O2的入射矢量夹角,θ为光线入射角,即d为液晶的厚度,ne、no分别为液晶对e光和o光的折射率,λ为入射光的波长,所述入射光的波长范围为400nm-800nm。
另外,所述第一波片3可以位于所述第一偏振板1和第一光学延迟薄膜2之间;或者,所述第一光学延迟薄膜2可以位于所述第一偏振板1和第一波片3之间;即所述第一光学延迟薄膜2和所述第一波片3的位置可以互换;同理,所述第二波片7可以位于所述第二偏振板5和第二光学延迟薄膜6之间;或者,所述第二光学延迟薄膜6位于所述第二偏振板5和第二波片7之间,即所述第二光学延迟薄膜6和所述第二波片7的位置可以互换。
下面以一具体实施例对上述液晶显示装置的相位补偿过程进行说明,由于人眼对绿光最为敏感,因此以550nm的绿光为基准对相位补偿光学原理进行具体说明,这里,所述第一波片和第二波片均为1/6波片。
如图3所示,一束光经过第一偏光片得到线偏振光,分别从O1和O2入射,若不进行相位延迟处理,从O1点入射的光会从E1点出射,通过液晶层后会形成椭圆偏振光,不能被第二偏光片完全吸收,造成漏光,因此,需要进行相位延迟处理,使得从O1点入射的光从O2入射光的出射点E2点射出,即需要将O1点入射的光调制到E2点出射。
结合图4,从O1点入射的线偏振光经过1/6波片的相位延迟后,有效光程差:Δnd=λ/6(约等于550nm的六分之一,92nm),而液晶层厚度比常规液晶层厚0.152um,经比常规液晶层多出部分的液晶的正性相位延迟后,有效光程差为:(约等于550nm的152nm)。第一1/6波片将线偏振光从O1折射到Q,液晶层将此偏振光折射到Q′,经第二1/6波片后,线偏振光从Q′折射到E2。
图5和图6分别为传统液晶显示装置的视角测试和本发明上述液晶显示装置的视角测试的示意图,其中,不同灰度代表液晶显示装置的视角,可以看出,本发明提供的液晶显示装置中视角范围小的区域与传统液晶显示装置相比,范围大大缩小,有效地增大了液晶显示装置的视角。
本发明还提供了一种液晶显示装置相位补偿方法,所述方法包括:
在液晶显示装置的第一偏光片组件中增加第一波片和第二偏光片组件中增 加第二波片;
通过第一偏光片组件对由下基板对入射的光偏振后,所述入射光产生相位延迟;
所述液晶显示装置液晶层中的液晶对所述第一偏光片组件出来的光进行正性相位延迟;
通过第二偏光片组件对液晶层出射的光进行相位延迟,补偿显示当中产生的漏光。
这里,所述第一偏光片组件包括第一偏振板、第一光学延迟薄膜、第一波片;所述第二偏光片组件包括第二偏振板、第二光学延迟薄膜、第二波片;第一波片和第二波片分别为1/6波片。
可以是所述第一波片位于所述第一偏振板和第一光学延迟薄膜之间;也可以是所述第一光学延迟薄膜位于所述第一偏振板和第一波片之间;同理,可以是所述第二波片位于所述第二偏振板和第二光学延迟薄膜之间;也可以是所述第二光学延迟薄膜位于所述第二偏振板和第二波片之间。
其中,所述第一波片和所述第二波片对光进行相位延迟后各自产生的光程差相同。
进一步地,所述液晶显示装置液晶层中的液晶对所述第一偏光片组件出来的光进行的正性相位延迟与所述第一偏光片组件对光进行的相位延迟的关系为二者光程差分别为
本发明所述的液晶显示装置具体可以为液晶面板、液晶显示器、液晶电视、手机和平板电脑等显示装置。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。

关 键 词:
一种 液晶 显示装置 及其 相位 补偿 方法
  专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
太阳城集团本文
本文标题:一种液晶显示装置及其相位补偿方法.pdf
链接地址:http://zh228.com/p-6180740.html
太阳城集团我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们

copyright@ 2017-2018 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
 


收起
展开
葡京赌场|welcome document.write ('');