专利名称：Va显示模式补偿架构及va显示模式液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置，尤其涉及一种VA显示模式补偿架构及VA显示模式液晶显示装置。
背景技术：
TFT (Thin Film Transistor)-LCD即薄膜晶体管LCD，是有源矩阵类型液晶显示器(AM-IXD)中的一种。液晶平板显示器，特别TFT-IXD，是目前唯一在亮度、对比度、功耗、寿命、体积和重量等综合性能上全面赶上和超过CRT的显示器件，它的性能优良、大规模生产特性好，自动化程度高，原材料成本低廉，发展空间广阔，将迅速成为新世纪的主流产品，是21世纪全球经济增长的一个亮点。但是，随着TFT-IXD的观察角度增大，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。如果只有一位观看者的话，这个问题可以忽略，例如笔记本显示屏，但是如果有超过一位以上的观看者，例如想要展示某个画面给客人看或是多人一起玩游戏机，大概只能一直听他们抱怨显示器的质量有多糟糕。制作液晶显示器的线状液晶是一种具有双折射率Λ 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Δη=ηθ-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LC Δ nd来衡量，也称为光程差，Δ η为双折射率，d为液晶盒厚度，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略为分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延迟(补偿)值Ro (通常也称为Re)，在厚度方向上的厚度延迟(补偿)值Rth (面外延迟)，折射率N，以及膜厚度d，满足如下关系式Ro= (Nx-Ny) Xd ；Rth= [ (Nx+Ny) /2~Nz] Xd ；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)。目前，制造商们为了改善液晶显示器的视角特性，提出了多种宽视角技术，例如面内切换(IPS，IN-PLANE-SWITCHING)、多区域垂直配向(MVA，MULTI-DOMAIN VERTICALALIGNMENT)、图案垂直配向(PVA，PATTERNED VERTICAL ALIGNMENT)、TN+FILM (扭曲向列型TFT-IXD+光学补偿膜)等，这些技术都能把液晶显示器的视角增加到160度，甚至更多。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OPTES (奥普士)公司的Zeonor，富士通的F-TAC系列，日东电工的X-plate等。参见图IA及
图1B，其为目前针对VA显示模式常用的补偿架构。图IA所示为现有技术中针对VA显示模式的单层Biaxial (双轴补偿膜)补偿架构，由上至下主要包括TAC(三醋酸纤维素，Triacetyl Cellulose)层ILPVA (聚乙烯醇)层12, TAC M 13,PSA (压敏胶)层14，垂直配向液晶盒(VA cell) 15，PSA层16，双轴补偿膜(Biaxial) 17，PVA层18，及TAC层19，仅具有一层双轴补偿膜17。图IB所示为现有技术中针对VA显示模式的双层Biaxial (双轴补偿膜)补偿架构，由上至下主要包括层叠设置的TAC层21，PVA层22，双轴补偿膜23，PSA层24，垂直配向液晶盒25，PSA层26，双轴补偿膜27，PVA层28，及TAC层29，具有两层双轴补偿膜23、双轴补偿膜27。图IA及图IB主要显示了补偿架构，因此省略 了玻璃基板之类的结构，实际上垂直配向液晶盒是封装于两基板之间。PSA层主要起粘贴连接作用。PVA层即为由聚乙烯醇制成的偏光层，其具体配置可用其吸收轴角度来确定。TAC层主要用于保护PVA层，提升PVA层的机械性能，防止PVA层回缩，各TAC层还分别具有面外延迟值Rth。参见图2A及图2B，图2A为图IA所示补偿架构的暗态漏光分布示意图，图2B为图IB所示补偿架构的暗态漏光分布示意图。对于垂直配向液晶盒来说，暗态时即为液晶驱动电压为O时。图2A及图2B中漏光分布以亮度随视角的变化来表示，图中4个同心圆由内至外分别表示垂直视角20度，40度，60度，及80度；80度同心圆外面标注的数字表示水平视角的大小。由于光学补偿膜不像液晶一样会随着电压而变化，因此，不可能使所有灰度级都得到补偿，因此通常是选择液晶暗态进行补偿，提高其在大视角的对比度。如图3所示，其为图IA所示补偿架构的慢轴、吸收轴角度设定示意图，显示了现行单层双轴补偿膜补偿架构及其慢轴、吸收轴角度设定。TAC层11、PVA层12、TAC层13、PSA层14、垂直配向液晶盒15、PSA层16、双轴补偿膜17、PVA层18及TAC层19由上至下顺序层叠设置，以垂直配向液晶盒15的水平视角O度方向为基准，PVA层12的吸收轴呈O度设置，TAC层13的慢轴呈90度设置，双轴补偿膜17的慢轴呈O度设置，PVA层18的吸收轴呈90度设置。表一、图2A中单层双轴补偿膜架构补偿暗态使用的LCAnd和补偿值。
权利要求
1.一种VA显示模式补偿架构，其特征在于，包括由上至下顺序配置的第一TAC层、第一偏光层、第二 TAC层、垂直配向液晶盒、双轴补偿膜、第二偏光层及第三TAC层，以该垂直配向液晶盒也即VA液晶显示器的水平视角O度方向为基准，该第一偏光层的吸收轴呈90度设置，该第二 TAC层的慢轴呈0度设置，该双轴补偿膜的慢轴呈90度设置，该第二偏光层的吸收轴呈0度设置。
2.如权利要求I所述的VA显示模式补偿架构，其特征在于，所述第一偏光层和第二偏光层为PVA层。
3.如权利要求I所述的VA显示模式补偿架构，其特征在于，所述垂直配向液晶盒的上下两侧分别设有PSA层。
4.如权利要求I所述的VA显示模式补偿架构，其特征在于，所述垂直配向液晶盒的相位延迟 LC A nd 为 342. 8 361. 4nm。
5.如权利要求I所述的VA显示模式补偿架构，其特征在于，所述垂直配向液晶盒的预倾角范围为[85，90)度。
6.如权利要求I所述的VA显示模式补偿架构，其特征在于，所述双轴补偿膜的面内延迟Ro为54 78nm，所述双轴补偿膜的厚度延迟Rth为180 260nm。
7.如权利要求I所述的VA显示模式补偿架构，其特征在于，所述垂直配向液晶盒为多区域垂直配向液晶盒。
8.如权利要求7所述的VA显示模式补偿架构，其特征在于，所述垂直配向液晶盒为四区域或八区域垂直配向液晶盒。
9.一种VA显示模式液晶显示装置，其特征在于，包括由上至下顺序配置的第一TAC层、第一偏光层、第二 TAC层、第一基板、垂直配向液晶盒、第二基板、双轴补偿膜、第二偏光层及第三TAC层，以该垂直配向液晶盒也即该VA显示模式液晶显示装置的水平视角0度方向为基准，该第一偏光层的吸收轴呈90度设置，该第二 TAC层的慢轴呈0度设置，该双轴补偿膜的慢轴呈90度设置，该第二偏光层的吸收轴呈0度设置。
全文摘要
本发明涉及一种VA显示模式补偿架构及VA显示模式液晶显示装置。该VA显示模式补偿架构包括由上至下顺序配置的第一TAC层、第一偏光层、第二TAC层、垂直配向液晶盒、双轴补偿膜、第二偏光层及第三TAC层，以该垂直配向液晶盒也即VA液晶显示器的水平视角0度方向为基准，该第一偏光层的吸收轴呈90度，该第二TAC层的慢轴呈0度，该双轴补偿膜的慢轴呈90度，该第二偏光层的吸收轴呈0度。本发明还提供了一种VA显示模式液晶显示装置。本发明的VA显示模式补偿架构及VA显示模式液晶显示装置能够使暗态漏光严重的视角往垂直视角偏转，增加近水平视角的对比度和清晰度，可以通过合理的搭配单层双轴补偿膜的补偿值和TAC层的补偿值来达到理想的暗态漏光效果。
文档编号G02F1/139GK102854661SQ20121038216
公开日2013年1月2日 申请日期2012年10月10日 优先权日2012年10月10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