显示面板及显示装置制造方法

显示面板及显示装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种显示面板，包括：相对设置的第一偏光片和第二偏光片，第一偏光片和第二偏光片的偏振方向相互垂直；位于第一偏光片和第二偏光片之间的第一配向层和第二配向层，第一配向层具有第一方向，第二配向层具有第二方向；补偿膜；第一偏光片的偏振方向平行于第一方向，第一方向与第二方向呈第一夹角，第一夹角大于0，补偿膜的光轴方向与第一方向呈第二夹角。上述显示面板能改善显示面板的色偏问题，从而提高显示品质。
【专利说明】显示面板及显示装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示【技术领域】，更具体地说，涉及一种显示面板及显示装置。
【背景技术】
[0002]广视角是显示面板发展的一大趋势，根据液晶分子排布方式的不同，广视角显示面板可分为 IPS (In-Plane Switching,平面转换)型、FFS (Fringe Field Switching,边缘场开关)型、VA (Vertical Alignment,垂直定向)型。其中，FFS型显示面板相比其它类型的广视角显示面板具有高透光率、宽视角、交叉串扰小、响应速度快等优势，是领域内研究的热点。
[0003]但是，在实际使用过程中发现，当从不同的方向观察显示面板时，显示面板会存在显不色偏问题。

【发明内容】

[0004]有鉴于此，本发明提供了一种显示面板及显示装置。
[0005]—种显不面板，包括:相对设置的第一偏光片和第二偏光片，所述第一偏光片和第二偏光片的偏振方向相互垂直；位于所述第一偏光片和所述第二偏光片之间的第一配向层和第二配向层，所述第一配向层具有第一方向，所述第二配向层具有第二方向；补偿膜；其中，所述第一偏光片的偏振方向平行于所述第一方向，所述第一方向与第二方向呈一第一夹角，所述第一夹角大于0，所述补偿膜的光轴方向与所述第一方向呈一第二夹角。
[0006]相应的，本发明提供了一种显示装置，包括如上所述的显示面板。
[0007]与现有技术相比，本发明实施例至少具有以下优点之一:
[0008]本发明实施例所提供的显示面板，通过设置第一方向与第二方向呈一第一夹角，且第一夹角大于0，使得从不同的方向观察显示面板时，不出现色偏或减少了色偏，从而改善了色偏的问题，且本发明实施例还通过设置补偿膜，并使补偿膜的光轴方向和厚度与第一夹角相匹配，从而补偿了第一方向与第二方向不一致(即两配向层的配向方向不一致)引起的显示面板黑态漏光，达到防止漏光，最终提高了显示画面质量。
【专利附图】

【附图说明】
[0009]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1为现有技术中FFS型显示面板的基本结构图；
[0011]图2为现有技术中FFS型显示面板的偏光片偏振方向与液晶分子的位置关系的俯视图；
[0012]图3为本发明实施例一所提供的显示面板的基本结构图；[0013]图4为本发明实施例一所提供的显示面板的偏光片偏振方向、补偿膜和液晶分子的位置关系的俯视图；
[0014]图5为观察本发明实施例一所提供的显示面板的八个方向的示意图；
[0015]图6 (a)?(d)为本发明实施例一所提供的显示面板与现有技术中的显示面板在白态电压为4.5 V时C随D的变化情况的曲线图；
[0016]图7 (a)?(d)为本发明实施例一所提供的显示面板与现有技术中的显示面板在灰态电压为3.0 V时C随D的变化情况的曲线图；
[0017]图8 (a)?(d)为本发明实施例一所提供的显示面板与现有技术中的显示面板在灰态电压为2.0 V时C随D的变化情况的曲线图；
[0018]图9为本发明实施例一所提供的显示面板与现有技术中的显示面板的透射率随电压的变化情况的曲线图；
[0019]图10 Ca)?(i)为本发明实施例一所提供的显示面板在不同第一夹角下的色偏的仿真模拟图。
【具体实施方式】
[0020]发明人研究发现，液晶显示面板产生色偏现象的主要原因是:液晶分子具有长轴和短轴，长轴方向和短轴方向的折射率是不同的，因此，当从不同的方向观察显示面板时，液晶分子的折射率不同，会造成光线透过率的不同，引起显示色偏问题。当观察方向与液晶分子长轴方向接近时，光线透过率较大，显示画面颜色偏黄，当观察方向与液晶分子短轴方向接近时，光线透过率较小，显示画面偏蓝。
[0021]具体的，如图1所示，显示面板包括:相对设置的第一基板100和第二基板200 ;位于第一基板一侧表面上的公共电极101 ;位于公共电极101表面上的绝缘层102 ;分布于绝缘层102表面上的条状像素电极103，像素电极103和公共电极101是位于同一基板上的；位于像素电极103上的第一配向层105 ;位于第二基板200朝向第一基板100 —侧上的第二配向层201 ;填充于第一基板100与第二基板200之间的液晶层300,第一配向层105和第二配向层201均与液晶层300相邻；设置于第一基板100背离液晶层300 —侧的第一偏光片106 ;设置于第二基板200背离液晶层300 —侧的第二偏光片202。
[0022]其中，像素电极103和公共电极101分别被施加电压后，在像素电极103和公共电极101形成了电场，液晶层300内的液晶分子在该电场的作用下发生偏转，改变光线的透过率。图2为两偏光片的偏振方向与液晶分子的位置关系俯视图,如图1和2所不,第一偏光片106的偏振方向21与第二偏光片202的偏振方向22垂直,第一配向层105的配向方向(未不出)与第一偏光片106的偏振方向21平行,第二配向层201的配向方向(未不出)与第一配向层105的配向方向平行，由于液晶分子23具有长轴(未示出)和短轴(未示出)，而液晶分子23在长轴方向和短轴方向的折射率是不同的，因此，当从不同的方向观察显示面板时，液晶分子23的折射率不同，会造成光线透过率的不同，从而引起显示色偏问题。比如，当观察方向与液晶分子23的长轴方向接近时，光线透过率较大，显示画面颜色偏黄，当观察方向与液晶分子23的短轴方向接近时，光线透过率较小，显示画面偏蓝。
[0023]基于此，发明人进一步研究发现，当第二配向层的配向方向与第一配向层的配向方向不平行时，能改善色偏问题。因此，本发明提供了一种显示面板，包括:相对设置的第一偏光片和第二偏光片，所述第一偏光片和第二偏光片的偏振方向相互垂直；位于所述第一偏光片和所述第二偏光片之间的第一配向层和第二配向层，所述第一配向层具有第一方向，所述第二配向层具有第二方向；补偿膜；其中，所述第一偏光片的偏振方向平行于所述第一方向，所述第一方向与第二方向呈第一夹角，所述第一夹角大于O，所述补偿膜的光轴方向与所述第一方向呈第二夹角。
[0024]以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0025]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0026]其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0027]实施例一
[0028]本实施例提供了一种显示面板，如图3和图4所示，该显示面板包括:
[0029]相对设置的第一偏光片506和第二偏光片403,第一偏光片506和第二偏光片403的偏振方向相互垂直；
[0030]位于第一偏光片506和第二偏光片403之间的第一配向层505和第二配向层401,液晶层600位于第一配向层505和第二配向层401之间,其中，第一配向层505的配向方向为第一方向41，第二配向层401的配向方向为第二方向44，第一方向41与第一偏光片506的偏振方向46平行,第一偏光片506的偏振方向46与第二偏光片403的偏振方向42垂直，其中，第一方向41与第二方向44呈一第一夹角，该第一夹角大于O ;
[0031]补偿膜402，补偿膜402的光轴方向与第一方向41呈第二夹角(未标示)，该第二夹角的变化趋势与第一夹角的变化趋势成反比，以将穿过显示面板的椭圆偏振光转换为线偏振光。
[0032]如图3和图4所不,第一偏光片506的偏振方向46与第一方向41 (即第一配向层505的配向方向)平行；第二偏光片403的偏振方向42与第一偏光片506的偏振方向46垂直；第二方向44 (即第二配向层401的配向方向)与第一方向41之间具有第一夹角；补偿膜402的光轴方向43可根据第一方向41与第二方向44所成的第一夹角决定。由于第一方向41与第二方向44之间具有第一夹角，因此像素显示区域内所有的液晶分子的长轴并不都是沿同一方向的，其预先具有一扭转角度，如图4所示，第一液晶分子45的长轴方向就与第二液晶分子47的长轴方向不同，液晶分子长轴方向逐渐从第一液晶分子45的长轴方向转变为第二液晶分子47的长轴方向，从而使得从第一液晶分子45的长轴方向至第二液晶分子47的长轴方向的空间上分布有长轴沿多种方向的液晶分子，即液晶分子长轴在各个方向上分布状况较均匀，如此，使得在像素显示区域内的液晶分子的折射率相同或接近，从而减轻了显示面板色偏的问题。
[0033]如图10 Ca)?(i)所示，为CIE1931色坐标系(一种标准色度系统)中，不同的第一夹角所对应的红色、绿色、蓝色和白色的色偏的仿真结果，其中，图10 (a)为第一夹角为0°时色偏的仿真结果，即现有技术中显示面板色偏的仿真结果，图10 (b)为第一夹角为10°时色偏的仿真结果，图10 (C)为第一夹角为20°时色偏的仿真结果，图10 (d)为第一夹角为30°时色偏的仿真结果，图10 (e)为第一夹角为40°时色偏的仿真结果，图10 (f)为第一夹角为50°时色偏的仿真结果，图10 (g)为第一夹角为60°时色偏的仿真结果，图10 (h)为第一夹角为70°时色偏的仿真结果，图10 (i)为第一夹角为80°时色偏的仿真结果，其中，图10 (a)?图10 (i)中，位于绿色区域G内的黑点表示绿色色偏，位于红色区域R内的黑点表示红色色偏，位于蓝色区域B内的黑点表示蓝色色偏，位于RGB三区域交界处的黑点表示白色色偏，黑点越集中表示色偏越小，黑点越分散表示色偏越大，因此，将图10 (b)?图10 (i)分别与图10 (a)进行比较，可知:第一夹角为10°?80°时，图10(b)?图10 (i)中位于RGB三区域交界处的黑点的集中程度均比图10 (a)中位于RGB三区域交界处的黑点的集中程度高，即第一夹角为10°?80°时，白色的色偏均有改善；第一夹角为10°?30°时，图10 (b)?图10 (d)中绿色区域G、红色区域R、蓝色区域B和RGB三区域交界处的黑点的集中程度均比图10 (a)中相应区域的黑点的集中程度高，即第一夹角为10°?30°时，红、绿、蓝和白色的色偏均有改善，尤其是，第一夹角为10°时，红色、绿色、蓝色和白色的色偏的改善效果最好。
[0034]因此，本实施例中，优选的，第一夹角大于或等于10度且小于或等于80度，进一步的，第一夹角大于或等于10度且小于或等于30度，更进一步的，第一夹角为10度，此时改善色偏的效果最优。
[0035]需要说明的是，本实施例仅给出了第一夹角优选的角度范围，但是这并不能对第一夹角的大小构成限定，在本发明的其它实施例中，第一夹角的角度范围可根据实际情况进行设定，第一夹角的值也可超出上述范围。
[0036]下面以第一夹角为10°为一具体实施例(即第一配向层505的配向方向41与第二配向层401的配向方向44相对扭转的角度为10° )，对本实施例所提供的技术方案改善显示画面色偏的效果进行详细说明。
[0037]如图5所示，xoy所形成的平面为水平面(平行于显示面板所在平面)，z轴垂直于xoy平面。假设显示面板在坐标系中的放置为:显示面板位于ο点处，且显示面板所在平面平行于xoy面，其条形的像素电极与I轴平行，垂直于X轴。本实施例中，从ao、bo、co、do、eo、fo> go和ho八个方向观察本实施例所提供的显示面板，以观察色偏被改善的效果；其中，a、b、C、d、e、f、g和h点构成一圆形,该圆形的圆心为O’点，a、b、C、d、e、f、g和h点为该圆形的八等分点，该圆形所在的平面与xoy平面平行，co’、do’、eo’、fo’、go’、ho’、ao’和 bo’ 与 X 轴所成的角度分别为 0°、45°、90°、135°、180°、225° 和 270° ;ao、bo、co、do、eo、fo、go 和 ho 八个方向分别在 aoo，、boo，、coo，、doo，、eoo，、foo，、goo，和 hoo，八个面上绕o点变化，ao、bo、co、do、eo、fo、go和ho八个方向与z轴的夹角称为极角，该极角为可变的量，即分别从八个方向以可变的角度俯视显示面板。
[0038]如图6 Ca) 一图6 (d)、图7 Ca) 一图7 (d)和图8 Ca) 一图8 (d)所不,其中，横轴D表示极角角度，纵轴C表示色偏度，曲线aa’表示现有技术中的显示面板的色偏度C随极角角度D的变化情况，曲线bb’表示本实施例所提供的显示面板的色偏度C随极角角度D的变化情况。
[0039]其中，如图5和图6 (a) —图6 (d)所示，图6 (a)、(b)、(C)和(d)分别表示在白态时(本实施例中，白态对应的像素电压为4.5V)，沿co、do、eo和fo方向观察显示面板，得到的本实施例所提供的显示面板与现有技术中的显示面板的色偏度C对比情况，可见，本实施例所提供的显示面板在do、eo和fo方向的色偏得到较大改善。
[0040]如图5和图7 Ca)—图7 (d)所示，图7 (a)、(b)、(C)和(d)分别表示在灰态电压为3.0V (即对应的像素电压为3.0V)时，沿co、do、eo和fo方向观察显示面板，得到的本实施例所提供的显示面板与现有技术中的显示面板的色偏度C对比情况，可见，本实施例所提供的显示面板在do和fo方向的色偏得到较大改善。
[0041]如图5和图8 Ca)—图8 (d)所示，图8 (a)、(b)、(C)和(d)分别表示在灰态电压为2.0V (即对应的像素电压为2.0V)时，沿co、do、eo和fo方向观察显示面板，得到的本实施例所提供的显示面板与现有技术中的显示面板的色偏度C对比情况，可见，本实施例所提供的显示面板在do和fo方向的色偏得到较大改善。
[0042]需要说明的是，由于沿go方向观察显示面板得到的色偏度C随极角角度D的变化情况与沿co方向观察显示面板得到的色偏度C随极角角度D的变化情况相同，沿ho方向观察显示面板得到的色偏度C随极角角度D的变化情况与沿do方向观察显示面板得到的色偏度C随极角角度D的变化情况相同，沿ao方向观察显示面板得到的色偏度C随极角角度D的变化情况与沿eo方向观察显示面板得到的色偏度C随极角角度D的变化情况相同，沿bo方向观察显示面板得到的色偏度C随极角角度D的变化情况与沿fo方向观察显示面板得到的色偏度C随极角角度D的变化情况相同，因此以上仅以沿co、do、eo和fo方向观察显示面板得到的色偏度C随极角角度D的变化情况为例进行说明。
[0043]综上可知，当显示面板的第一配向层的配向方向与第二配向层的配向方向之间的第一夹角等于10°时，显示面板在白态时(本实施例中，白态对应的像素电压为4.5V)、灰态时(即对应的像素电压为3.0V和2.0V的情况下，do、fo、ho和bo方向的色偏得到明显的改善,且显示面板在白态时(本实施例中，白态对应的像素电压为4.5V)的情况下，eo和ao方向的色偏得到明显的改善。
[0044]本实施例仅以第一夹角为10°时改善色偏的情况为例进行说明，当第一夹角为其它角度时，对显示面板色偏的问题同样有所改善，在此不再一一举例。
[0045]需要指出的是，当第一角度为20°?80°时，显示画面白色(即白态)的色偏在do、eo、fo、ho、ao和bo方向也均有较大改善。
[0046]本实施例中，如图3和图4所示，由于第一方向41与第二方向44之间的位置关系由原来的相互平行变为具有一第一夹角，使显示面板的液晶分子在未加电压时已有一定的扭转角度，这会引起显示面板黑态时漏光，因此本实施例中，在显示面板的膜层中增加补偿膜402，以补偿光线穿透显示面板后由于上下配向方向不一致产生的相位差，从而解决黑态漏光问题。
[0047]具体的，若第一方向41与第二方向44不一致，则光线从进入显示面板后，不同光束的相位差不同，叠加后变成椭圆偏振光或圆偏振光，在经过补偿膜后，补偿膜对光线的相位差进行补偿，得到所需的线偏振光，从而解决了显示面板的黑态漏光问题，使本实施例所提供的显示面板在不影响其它性能的基础上，改善了显示画面色偏的问题。
[0048]需要说明的是，第二夹角(即补偿膜402的光轴方向与第一方向41的之间的夹角)的大小需根据第一夹角的值而定，即在确定第二夹角时，需首先确定第一方向41与第二方向44之间的第一夹角的大小，然后根据该第一夹角得到光线的相位差，即得到补偿膜需要补偿的相位差的量，根据该需要补偿的相位差计算得到补偿膜402光轴方向43与第一方向41之间的第二夹角的大小，以便在制作显示面板时根据该计算得到的第二夹角设置补偿膜402，保证穿透显示面板的光线得到对应的相位补偿。
[0049]由于第一夹角可以根据实际情况设定，需要补偿的相位差随第一夹角的变化而变化，因此本实施例相应的给出确定第二夹角时优选的可遵循的规律，即第二夹角的变化趋势可与第一夹角的变化趋势成反比。
[0050]另外，除第二夹角要与第一夹角相匹配之外，补偿膜402的厚度可根据需要补偿的相位差、光线波长和光线在补偿膜402内传播时寻常光和非寻常光的折射率，利用
2ττ
(其中，/^为需要补偿的相位差，λ为光线波长，η。为寻常光的折射率，ne为非寻常光的折射率，d为补偿膜402的厚度)计算得到。
[0051]由于第一夹角可以根据实际情况设定，需要补偿的相位差随第一夹角的变化而变化，因此本实施例相应的给出确定补偿膜402的厚度时优选的可遵循的规律，即补偿膜402的厚度的变化趋势可与第一夹角的变化趋势成正比。
[0052]具体的，补偿膜的厚度和补偿膜的光轴方向与第一方向41的夹角(即第二夹角)随第一夹角的增大的变化情况可如下表1所示:
[0053]表1
[0054]
【权利要求】
1.一种显示面板，其特征在于，包括: 相对设置的第一偏光片和第二偏光片，所述第一偏光片和第二偏光片的偏振方向相互垂直； 位于所述第一偏光片和所述第二偏光片之间的第一配向层和第二配向层，所述第一配向层具有第一方向，所述第二配向层具有第二方向； 补偿膜； 其中，所述第一偏光片的偏振方向平行于所述第一方向，所述第一方向与第二方向呈一第一夹角，所述第一夹角大于O度，所述补偿膜的光轴方向与所述第一方向呈一第二夹角。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一夹角大于或等于10度且小于或等于80度。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第一夹角大于或等于10度且小于或等于30度。
4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述第一夹角为10度。
5.根据权利要求1?4中任一项所述的显示面板，其特征在于，所述补偿膜位于所述第二偏光片与所述第二配向层之间。
6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，显示面板还包括:相对设置的彩膜基板和TFT阵列基板,位于所述第一偏光片和第二偏光片之间。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于， 所述第一配向层位于所述彩膜基板朝向所述TFT阵列基板的一侧，所述第二配向层位于所述TFT阵列基板朝向所述彩膜基板的一侧，所述补偿膜位于所述TFT阵列基板与所述第二偏光片之间；或者， 所述第一配向层位于所述TFT阵列基板朝向所述彩膜基板的一侧，所述第二配向层位于所述彩膜基板朝向所述TFT阵列基板的一侧，所述补偿膜位于所述彩膜基板与所述第一偏光片之间。
8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述补偿膜为四分之一波片，所述补偿膜的材料为树脂。
9.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二夹角的变化趋势与第一夹角的变化趋势成反比，以将穿过显示面板的椭圆偏振光转换为线偏振光，所述补偿膜的厚度的变化趋势与所述第一夹角的变化趋势成正比。
10.一种显示装置,包括如权利要求1-9中任一项所述的显示面板。
【文档编号】G02F1/1335GK103926740SQ201310754116
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】宋琼 申请人:厦门天马微电子有限公司, 天马微电子股份有限公司