专利名称：液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示器领域，特别是涉及一种单层双光轴补偿架构的液晶显示器。
背景技术：
随着薄膜晶体管液晶显不器(ThinFilm Transistor Liquid Crystal Display;TFT-1XD)的观察角度增大，画面的对比度不断降低，导致画面的清晰度下降，这是因为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，采用宽视角补偿膜进行补偿则可以有效降低暗态画面的漏光，进而能在一定视角内能大幅度提高画面的对比度。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。针对不同的液晶显示模式，使用的补偿膜也不同，大尺寸液晶显示器使用的补偿膜大多是针对垂直排列(Vertial Alignment; VA)显示模式。请参阅图1,图1为现有技术中使用单层双光轴(biaxial)补偿架构的液晶显示器，液晶显示器包括一第一三醋酸纤维素(Triacetyl Cellulose,以下称 TAC)层 100、一第一聚乙烯醇(Poly Vinyl Alcohol,以下称 PVA)层 102、一第一双光轴(biaxial)层 104、一第一压敏胶(Pressure SensitiveAdhesives,以下称 PSA)层 106、一液晶层 120、一第二 PSA 层 140、一第二 TAC 层 142、一第二 PVA层144以及一第三TAC层146。所述液晶显示器使用一层双光轴层(即第一双光轴层104)作补偿，故称为单层双光轴补偿架构。根据测试可知，采用图1所示的单层双光轴补偿架构时，暗态漏光严重的视角很接近水平视角，亦即漏光集中在20度至40度、140度至160度、200度至220度及310度至至330度之间，而接近水平视角的区域较容易被观看者看到，所以接近水平视角的区域的对比度对观看效果的影响最大，接近垂直视角的区域因为不容易被看到，对观看效果的影响较小。随着液晶显示器尺寸的增大，上述现象会更加明显，所以有必要把暗态漏光区域限定在接近垂直视角的区域附近，而非现有接近水平视角的区域。请参阅图2，图2为现有技术中使用双层双光轴补偿架构的液晶显示器，液晶显示器包括一第一 TAC层200、一第一 PVA层202、一第一双光轴层204、一第一 PSA层206、一液晶层220、一第二 PSA层240、一第二双光轴层242、一第二 PVA层244以及一第三TAC层246。所述液晶显示器使用两层双光轴层(即第一 204双光轴层与第二双光轴层242)作补偿，故称为双层双光轴补偿架构。采用图2所示的双层双光轴补偿架构时，暗态漏光严重的视角在水平视角与垂直视角中间，虽然相对于图1的单层双光轴补偿架构略有改善，然而其成本昂贵，且改善效果有限。因此在考虑成本而使用图1的单层 双光轴补偿架构时，需要对现有单层双光轴补偿架构在接近水平视角的区域暗态漏光严重的问题提出解决方法
发明内容
本发明的目的在于提供一种液晶显示器，其能解决现有单层双光轴补偿架构在接近水平视角的区域暗态漏光严重的问题。为解决上述问题,本发明提供的一种液晶显不器包括一第一偏光板、一液晶层以及一第二偏光板，所述液晶层设置于所述第一偏光板与所述第二偏光板之间，所述第一偏光板包括一第一三醋酸纤维素层、一第一聚乙烯醇层、一第一双光轴层以及一第一基材，所述第一聚乙烯醇层设置于所述第一三醋酸纤维素层上，所述第一双光轴层设置于所述第一聚乙烯醇层上，所述第一三醋酸纤维素层、所述第一聚乙烯醇层与所述第一双光轴层固定于所述第一基材上，所述第二偏光板包括一第二基材、一第二三醋酸纤维素层、一第二聚乙烯醇层以及一第三三醋酸纤维素层，所述第二聚乙烯醇层设置于所述第二三醋酸纤维素层上，所述第三三醋酸纤维素层设置于所述第二聚乙烯醇层上，所述第三三醋酸纤维素层、所述第二聚乙烯醇层与所述第二三醋酸纤维素层固定于所述第二基材上，对于波长=550纳米时，所述第一双光轴层的一补偿值Rthl与所述第二三醋酸纤维素层的一补偿值Rth2的范围[Yl，Y2]满足下列方程式:Y1=-0.002107 X (Rthl)2 - 0.01686 X (Rthl) + 206.5Y2=-0.006137 X (Rthl) 2+1.703 X (Rthl)+75.16所述第一双光轴层的补偿值Rthl为所述第一双光轴层在厚度方向的板相位延迟，所述第二三醋酸纤维素层的补偿值Rth2为所述第二三醋酸纤维素层在厚度方向的板相位延迟，Yl为所述第二三醋酸纤维素层的补偿值Rth2的最小值，Y2为所述第二三醋酸纤维素层的补偿值Rth2的最大值，将所述第一双光轴层的补偿值Rthl选定为一第一特定值时，从上述两方程式得到所述第二三醋酸纤维素层的补偿值Rth2的最小值与最大值，从最小值与最大值之间将所述第二三醋酸纤维素层的补偿值Rth2选定为一第二特定值，所述第一特定值满足下列方程式:Rthl =[ (Nxl-Nyl)/2-NzI] Xdl所述第一双光轴层平面彼此正交的两个方向分别设为X轴及Y轴，垂直于所述第一双光轴层厚度方向设为Z轴，Nxl为所述第一双光轴层在X方向的折射率，Nyl为所述第一双光轴层在Y方向的折射率，Nzl为所述第一双光轴层在Z方向的折射率,dl为所述第一双光轴层的厚度，所述第二特定值满足下列方程式:Rth2 =[(Nx2-Ny2)/2_Nz2]Xd2所述第二三醋酸纤维素层平面彼此正交的两个方向分别设为X轴及Y轴，垂直于所述第二三醋酸纤维素层厚度方向设为Z轴，Nx2为所述第二三醋酸纤维素层在X方向的折射率，Ny2为所述第二三醋酸纤维素层在Y方向的折射率，Nz2为所述第二三醋酸纤维素层在Z方向的折射率，d2为所述第二三醋酸纤维素层的厚度。在本发明的液晶显示器中，所述第一双光轴层的补偿值Rthl选定为所述第一特定值时，对应至一 Ro，所述Ro满足下列方程式:Ro=(Nxl-Nyl) Xdl所述R0为所述第一双光轴层的平面相位延迟。在本发明的液晶显示器中，所述第一双光轴层的补偿值Rthl的较佳范围在180纳米至280纳米之间。
在本发明的液晶显示器中，所述液晶层的光程长度差的较佳范围在342.8纳米至361.4纳米之间。为解决上述问题,本发明另外提供的一种液晶显不器包括一第一偏光板、一液晶层以及一第二偏光板，所述液晶层设置于所述第一偏光板与所述第二偏光板之间，所述第一偏光板包括一第一三醋酸纤维素层、一第一聚乙烯醇层、一第一双光轴层以及一第一基材，所述第一聚乙烯醇层设置于所述第一三醋酸纤维素层上，所述第一双光轴层设置于所述第一聚乙烯醇层上，所述第一三醋酸纤维素层、所述第一聚乙烯醇层与所述第一双光轴层固定于所述第一基材上，所述第二偏光板包括一第二基材、一第二三醋酸纤维素层、一第二聚乙烯醇层以及一第三三醋酸纤维素层，所述第二聚乙烯醇层设置于所述第二三醋酸纤维素层上，所述第三三醋酸纤维素层设置于所述第二聚乙烯醇层上，所述第三三醋酸纤维素层、所述第二聚乙烯醇层与所述第二三醋酸纤维素层固定于所述第二基材上，对于波长=550纳米时，所述第一双光轴层的一补偿值Rthl与所述第二三醋酸纤维素层的一补偿值Rth2的范围[Yl, Y2]满足下列方程式:Y1=-0.002107 X (Rthl)2 - 0.01686 X (Rthl) + 206.5Y2=-0.006137 X (Rthl) 2+1.703 X (Rthl) +75.16所述第一双光轴层的补偿值Rthl为所述第一双光轴层在厚度方向的板相位延迟，所述第二三醋酸纤维素层的补偿值Rth2为所述第二三醋酸纤维素层在厚度方向的板相位延迟，Yl为所述第二三醋酸纤维素层的补偿值Rth2的最小值，Y2为所述第二三醋酸纤维素层的补偿值Rth2的最大值。在本发明的液晶显示器中，所述第一双光轴层的补偿值Rthl的较佳范围在180纳米至280纳米之间。在本发明的液晶显示器中，所述液晶层的光程长度差的较佳范围在342.8纳米至361.4纳米之间。在本发明的液晶显示器中，所述液晶层的液晶分子的预倾角的较佳范围在85度至90度之间。相较于现有的液晶显示器，本发明的液晶显示器能解决单层双光轴补偿架构在接近水平视角的区域暗态漏光严重的问题。为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下:
图1为现有技术中使用单层双光轴补偿架构的液晶显示器；图2为现有技术中使用双层双光轴补偿架构的液晶显示器；图3为根据本发明实施例的液晶显示器；图4为图3中的液晶层在光程长度差为342.8纳米时，暗态漏光量与第一双光轴层的补偿值及第二 TAC层的补偿值的关系；以及图5为图3中的液晶层在光程长度差为361.4纳米时，暗态漏光量与第一双光轴层的补偿值及第二 TAC层的补偿值的关系。
具体实施例方式以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。请参阅图3，图3为根据本发明实施例的液晶显示器。液晶显不器包括一第一偏光板30、一液晶层320以及一第二偏光板34。液晶层320设置于第一偏光板30与第二偏光板34之间。第一偏光板30包括一第一 TAC层300、一第一 PVA层302、一第一双光轴层304以及一第一基材306。第一 PVA层302设置于第一 TAC层300上。第一双光轴层304设置于第一 PVA层302上。第一基材306为一 PSA层，第一 TAC层300、第一 PVA层302与第一双光轴层304固定于第一基材306上。第二偏光板34包括一第二基材340、一第二 TAC层342、一第二 PVA层344以及一第三TAC层346。第二 PVA层344设置于第二 TAC层342上。第三TAC层346设置于第二PVA层344上。第二基材340为一 PSA层，第三TAC层346、第二 PVA层344与第二 TAC层342固定于第二基材340上。更明确地说，液晶层320设置于第一基材306与第二基材340之间。本发明之液晶显示器使用一层双光轴层(即第一双光轴层304)，故为单层双光轴补偿架构。本发明为了改善现有技术中接近水平视角的区域暗态漏光严重的问题，经过不断的测试与实验后，通过调整第一双光轴层304的补偿值与第二 TAC层342的补偿值来解决上述问题。图3中各层设定如下:第一 TAC层300的慢轴设定为O度，第一 PVA层302的吸收轴设定为90度，第一双光轴层304的慢轴设定为O度，第二 TAC层342的慢轴设定为90度，第二 PVA层344的吸收轴设定为O度，第三TAC层346的慢轴设定为90度。上述角度为PHI角度。请参阅图4以及图5，图4为图3中的液晶层320在光程长度差(And)为342.8纳米(nanometer; nm)时,暗态漏光量与第一双光轴层304的补偿值及第二 TAC层342的补偿值的关系，图5为图3中的液晶层320在光程长度差(And)为361.4纳米时，暗态漏光量与第一双光轴层304的补偿值及第二 TAC层342的补偿值的关系。本发明经过测试后得知液晶层320的液晶分子在不同预倾角(pretilt angle)下,第一双光轴层304的补偿值及第二 TAC层342的补偿值对暗态漏光的影响趋势是一致的，也就是说，不同预倾角在特定的暗态漏光值对应的补偿值范围是一样的。上述第一双光轴层304的补偿值包括平面相位延迟(planar retardation,以下称为Ro)以及厚度方向的板相位延迟(plate retardation,以下称为Rthl),第二 TAC层342的补偿值为Rth2。上述补偿值为本领域技术人员所熟知，此不多加赘述。根据不断的测试，本发明得到第一双光轴层304的补偿值Rthl与第二 TAC层342的补偿值Rth2的范围[Yl，Y2]需满足下列方程式(I)与(2):Y1=-0.002107 X (Rthl)2 - 0.01686 X (Rthl) + 206.5 (I)Y2=-0.006137 X (Rthl) 2+1.703 X (Rthl) +75.16 (2)
举例来说，当预倾角(pretilt angle)在[85度，90度]之间时,选定一个第一双光轴层304的补偿值Rthl，可以利用上述方程式(I)与(2)得到第二 TAC层342的补偿值Rth2的范围[Yl，Y2]，Y1为第二 TAC层342的补偿值Rth2的最小值，Y2为第二 TAC层342的补偿值Rth2的最大值，并从图4(或图5)得到与选定的第一双光轴层304的补偿值Rthl值对应的Ro，能大幅改善单层双光轴补偿架构在接近水平视角的区域暗态漏光严重的问题，使暗态漏光的区域集中在垂直视角附近且集中在较小的视角范围内，漏光量也明显降低。以下将描述本发明经过测试后得到的较佳实施例，于该较佳实施例中，预倾角(pretilt angle)在[85度，90度]之间且液晶层320的光程长度差(And)在[342.8纳米，361.4纳米]之间时,本发明经过测试得到第一双光轴层304的补偿值Rthl的较佳范围为[180纳米，280纳米]之间，将第一双光轴层304的补偿值Rthl选定为180纳米至280纳米之间的一第一特定值之后，从上述方程式(I)与(2)可以得到第二 TAC层342的补偿值Rth2的对应范围[Y1，￥2]，从图4(或图5)可以得到与选定的第一双光轴层304的补偿值Rthl对应的Ro。举例来说，选择液晶层32的光程长度差(And)为352.1纳米且预倾角为89度时，选定第一双光轴层304的补偿值Rthl为220纳米(即第一特定值为220纳米)，从图4 (或图5)可以得到与第一双光轴层304的补偿值Rthl为220纳米对应的Ro为66纳米，从上述方程式⑴与⑵可以得到第二 TAC层342的补偿值Rth2的范围[Yl，Y2] N [100.81纳米，152.79纳米]，从最小值与最大值之间将第二 TAC层342的补偿值Rth2选定为一第二特定值(例如选定第二特定值为118纳米)，本发明的液晶显示装置根据上述条件的选定能大幅改善单层双光轴补偿架构在接近水平视角的区域暗态漏光严重的问题，将漏光量降低至0.2尼特(nit)以下(模拟值)，使暗态漏光的区域集中在垂直视角附近且集中在较小的视角范围内，漏光量也明显降低。此外 ，本发明的全视角对比度也优于现有技术的全视角对比度，尤其是全视角对比度最低值约为现有技术的全视角对比度最低值的三倍。上述第一特定值满足下列方程式(3):Rthl =[ (Nxl-Nyl)/2-NzI] Xdl (3)第一双光轴层304平面彼此正交的两个方向分别设为X轴及Y轴，垂直于第一双光轴层304厚度方向设为Z轴，Nxl为第一双光轴层304在X方向的折射率，Nyl为第一双光轴层304在Y方向的折射率，Nzl为第一双光轴层304在Z方向的折射率，dl为第一双光轴层304的厚度。此外，第二特定值满足下列方程式(4):Rth2 = [ (Nx2-Ny2) /2_Nz2] X d2 (4)第二 TAC层342平面彼此正交的两个方向分别设为X轴及Y轴，垂直于第二 TAC层342厚度方向设为Z轴，Nx2为第二 TAC层342在X方向的折射率，Ny2为第二 TAC层342在Y方向的折射率，Nz2为第二 TAC层342在Z方向的折射率，d2为第二 TAC层342的厚度。如上所述，第一双光轴层304的补偿值Rthl选定为第一特定值时，对应至一Ro (如图4或图5所不),第一双光轴层304的Ro满足下列方程式(5):Ro= (Nxl-Nyl) Xdl (5)选定第一双光轴层304的Ro、第一双光轴层304的补偿值Rthl与第二 TAC层342的补偿值Rth2之后，可以根据上述方程式(3)至(5)通过下列三种方式来达到选定的第一双光轴层304的Ro、第一双光轴层304的补偿值Rthl与第二 TAC层342的补偿值Rth2:
(I)固定X方向的折射率Nxl、Nx2、Y方向的折射率Nyl、Ny2、Z方向的折射率Nzl、Nz2，改变厚度dl、d2来达到所需的第一双光轴层304的Ro、第一双光轴层304的补偿值Rthl与第二 TAC层342的补偿值Rth2 ;(2)固定厚度dl、d2，X方向的折射率Nxl、Nx2、Y方向的折射率Nyl、Ny2、Z方向的折射率Nzl、Nz2来达到所需的第一双光轴层304的Ro、第一双光轴层304的补偿值Rthl与第二 TAC层342的补偿值Rth2 ； (3)同时改变X方向的折射率Nxl、Nx2、Y方向的折射率Nyl、Ny2、Z方向的折射率Nzl、Nz2与厚度dl、d2来达到所需的第一双光轴层304的Ro、第一双光轴层304的补偿值Rthl与第二 TAC层342的补偿值Rth2。以上补偿值及液晶层32的光程长度差(And)均为波长為550纳米时对应的值，本发明提出补偿膜的补偿值范围，且能运用在各种补偿膜。综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
权利要求
1.一种液晶显不器,包括一第一偏光板、一液晶层以及一第二偏光板,所述液晶层设置于所述第一偏光板与所述第二偏光板之间，所述第一偏光板包括一第一三醋酸纤维素层、一第一聚乙烯醇层、一第一双光轴层以及一第一基材，所述第一聚乙烯醇层设置于所述第一三醋酸纤维素层上，所述第一双光轴层设置于所述第一聚乙烯醇层上，所述第一三醋酸纤维素层、所述第一聚乙烯醇层与所述第一双光轴层固定于所述第一基材上，所述第二偏光板包括一第二基材、一第二三醋酸纤维素层、一第二聚乙烯醇层以及一第三三醋酸纤维素层，所述第二聚乙烯醇层设置于所述第二三醋酸纤维素层上，所述第三三醋酸纤维素层设置于所述第二聚乙烯醇层上，所述第三三醋酸纤维素层、所述第二聚乙烯醇层与所述第二三醋酸纤维素层固定于所述第二基材上，其特征在于，对于波长=550纳米时，所述第一双光轴层的一补偿值Rthl与所述第二三醋酸纤维素层的一补偿值Rth2的范围[Yl，Y2]满足下列方程式⑴与⑵: Y1=-0.002107 X (Rthl)2 - 0.01686 X (Rthl) + 206.5 (I) Y2=-0.006137 X (Rthl) 2+1.703 X (Rthl)+75.16(2) 其中所述第一双光轴层的补偿值Rthl为所述第一双光轴层在厚度方向的板相位延迟，所述第二三醋酸纤维素层的补偿值Rth2为所述第二三醋酸纤维素层在厚度方向的板相位延迟，Yl为所述第二三醋酸纤维素层的补偿值Rth2的最小值，Y2为所述第二三醋酸纤维素层的补偿值Rth2的最大值， 将所述第一双光轴层的补偿值Rthl选定为一第一特定值时，从所述方程式(I)与(2)得到所述第二三醋酸纤维素层的补偿值Rth2的最小值与最大值，从最小值与最大值之间将所述第二三醋酸纤维素层的补偿值Rth2选定为一第二特定值，所述第一特定值满足下列方程式⑶:Rthl =[ (Nxl-Nyl)/2-NzI] Xdl (3) 所述第一双光轴层平面彼此正交的两个方向分别设为X轴及Y轴，垂直于所述第一双光轴层厚度方向设为Z轴，Nxl为所述第一双光轴层在X方向的折射率，Nyl为所述第一双光轴层在Y方向的折射率，Nzl为所述第一双光轴层在Z方向的折射率,dl为所述第一双光轴层的厚度， 所述第二特定值满足下列方程式(4):Rth2 =[(Nx2-Ny2)/2_Nz2]Xd2 (4) 所述第二三醋酸纤维素层平面彼此正交的两个方向分别设为X轴及Y轴，垂直于所述第二三醋酸纤维素层厚度方向设为Z轴，Nx2为所述第二三醋酸纤维素层在X方向的折射率，Ny2为所述第二三醋酸纤维素层在Y方向的折射率，Nz2为所述第二三醋酸纤维素层在Z方向的折射率，d2为所述第二三醋酸纤维素层的厚度。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一双光轴层的补偿值Rthl选定为所述第一特定值时，对应至一 Ro，所述Ro满足下列方程式(5):Ro=(Nxl-Nyl) Xdl (5) 所述Ro为所述第一双光轴层的平面相位延迟。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一双光轴层的补偿值Rthl的较佳范围在180纳米至280纳米之间。
4.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述液晶层的光程长度差的较佳范围在342.8纳米至361.4纳米之间。
5.一种液晶显不器,包括一第一偏光板、一液晶层以及一第二偏光板,所述液晶层设置于所述第一偏光板与所述第二偏光板之间，所述第一偏光板包括一第一三醋酸纤维素层、一第一聚乙烯醇层、一第一双光轴层以及一第一基材，所述第一聚乙烯醇层设置于所述第一三醋酸纤维素层上，所述第一双光轴层设置于所述第一聚乙烯醇层上，所述第一三醋酸纤维素层、所述第一聚乙烯醇层与所述第一双光轴层固定于所述第一基材上，所述第二偏光板包括一第二基材、一第二三醋酸纤维素层、一第二聚乙烯醇层以及一第三三醋酸纤维素层，所述第二聚乙烯醇层设置于所述第二三醋酸纤维素层上，所述第三三醋酸纤维素层设置于所述第二聚乙烯醇层上，所述第三三醋酸纤维素层、所述第二聚乙烯醇层与所述第二三醋酸纤维素层固定于所述第二基材上，其特征在于，对于波长=550纳米时，所述第一双光轴层的一补偿值Rthl与所述第二三醋酸纤维素层的一补偿值Rth2的范围[Yl，Y2]满足下列方程式⑴与⑵:Y1=-0.002107 X (Rthl)2 - 0.01686 X (Rthl) + 206.5 (I)Y2=-0.006137 X (Rthl) 2+1.703 X (Rthl)+75.16(2) 其中所述第一双光轴层的补偿值Rthl为所述第一双光轴层在厚度方向的板相位延迟，所述第二三醋酸纤维素层的补偿值Rth2为所述第二三醋酸纤维素层在厚度方向的板相位延迟，Yl为所述第二三醋酸纤维素层的补偿值Rth2的最小值，Y2为所述第二三醋酸纤维素层的补偿值Rth2的最大值。
6.根据权利要求5所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一双光轴层的补偿值Rthl的较佳范围在180纳米至280纳米之间。
7.根据权利要求5所述的液晶显示器，其特征在于，所述液晶层的光程长度差的较佳范围在342.8纳米至361.4纳米之间。
8.根据权利要求5所述的液晶显示器，其特征在于，所述液晶层的液晶分子的预倾角的较佳范围在85度至90度之间。
全文摘要
本发明涉及一种液晶显示器。所述液晶显示器包括一第一偏光板、一液晶层以及一第二偏光板，所述液晶层设置于所述第一偏光板与所述第二偏光板之间，本发明通过调整第一偏光板的一双光轴层的补偿值与第二偏光板的一TAC层的补偿值来解决现有技术中单层双光轴补偿架构的液晶显示器在接近水平视角的区域暗态漏光严重的问题。
文档编号G02F1/13363GK103091902SQ20131001947
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月18日 优先权日2013年1月18日
发明者康志聪, 海博 申请人:深圳市华星光电技术有限公司