CN103760715A - 液晶显示面板及用于制造液晶显示面板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示面板及用于制造液晶显示面板的方法。根据本发明的液晶显示面板包括阵列基板、彩膜基板和液晶夹层，在所述彩膜基板的一侧设置有偏光片，所述偏光片具有用于过滤光的偏振方向的偏光膜层和固定到所述偏光膜层上的相位延迟膜层，所述相位延迟膜层由三醋酸纤维素(TAC)制成，且所述相位延迟膜层能够将进入其的线偏振光转换成圆偏振光。本发明的方法，至少包括如下步骤：步骤1：利用三醋酸纤维素作为基材来制作相位延迟膜层；步骤2：对所述相位延迟膜层进行表面处理；步骤3：将所述相位延迟膜层固定到所述偏光膜层上以构成偏光片。根据本发明的面板和方法降低了面板厚度。

Description

液晶显示面板及用于制造液晶显示面板的方法
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示面板及用于制造液晶显示面板的方法。
背景技术
文献《用瞬目频率评价液晶电视的偏振特性对视疲劳的影响》中研究了偏振光与摄入偏振光的人眼的视觉疲劳之间的关系。
在该文献中，比较了液晶电视射出的线偏振光和圆偏振光对视疲劳的影响程度。将64例正常人随机分为两组，每组32例，分别观看出射光为线偏振光或圆偏振光的液晶电视机播放的故事片125min。用眼电图(EOG)记录观看故事片前后及观看故事片过程中的瞬目频率，分析比较瞬目频率的变化特性。结果线偏振光组观看故事片后的瞬目频率比观看前高，差异有统计学意义(P<0.01)；圆偏振光组观看故事片前后的瞬目频率差异无统计学意义(P>0.05)。该文献所得出的结论是，长时间观看出射光为线偏振光的液晶电视机较出射光为圆偏振光时易引起视疲劳。
如果能够对显示装置进行改进，使其发出让人眼更舒服的圆偏振光，将能够带来相当的进步。
1/4波片是一种产生和检验圆偏振光或椭圆偏振光的光学薄片。设一平行光束正入射，在波片内这光束则照直前进而透射出来。但横平面上两个特征振动Eo(t)和Ee(t)的传播速度分别为vo和ve。虽然经历同一厚度，但光程Lo和Le却不相等。换言之，通过波片，Eo(t)和Ee(t)之间产生了附加相位差，即造成了相位延迟。
图1显示了现有技术中的一种最终发出圆偏振光的液晶显示面板。
参照图1，该面板包括阵列基板1、彩膜基板2和位于阵列基板1和彩膜基板2之间的液晶夹层3，在彩膜基板2的远离液晶夹层3的一侧设置有前偏光片4，在阵列基板1的远离液晶夹层3的一侧设置有后偏光片5，其中在前偏光片4的远离液晶夹层3的一侧设置有四分之一波长波片6，用于将来自前偏光片4的线偏振光转换成圆偏振光。参照放大图，四分之一波长波片6通过胶层7粘接到前偏光片4上。四分之一波长波片6的材料为环烯烃聚合物(COP)或聚碳酸酯(PC)。
然而，考虑到液晶显示装置的实际应用，还需要防晕、防反射等功能。因此在四分之一波长波片6之外，还粘接有防眩光层8、防反射光层9等。如果要提供物理性防刮伤的功能，则还要再增设图1中未示出的防刮伤膜片。在图1的放大部分中可以看到，在现有技术中的这种液晶显示装置中，前偏光片4的外侧还设置有至少四个层状结构（如果包括防刮伤功能，则需增设至少五个层状结构）。这大大增大了液晶面板的厚度、制作工艺的操作时间和复杂性以及制作材料的消耗量。另外，由环烯烃聚合物(COP)或聚碳酸酯(PC)所制作的四分之一波长波片的层数很多，且厚度较大，不利于液晶面板朝向薄化、轻化和低成本化的方向发展。
发明内容
综上所述，在现有技术中的这种液晶显示装置中，前偏光片的外侧还设置有至少五个层状结构，这大大增大了液晶面板的厚度、制作工艺的操作时间和复杂性以及制作材料的消耗量；另外，由环烯烃聚合物(COP)或聚碳酸酯(PC)所制作的四分之一波长波片的层数很多，且厚度较大，不利于液晶面板朝向薄化、轻化和低成本化的方向发展。
针对上述不足，本发明提出了一种改进的液晶显示面板。
在实施方式1中，根据本发明的液晶显示面板包括阵列基板、彩膜基板和位于所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶夹层，在所述彩膜基板的远离所述液晶夹层的一侧设置有偏光片，其中，所述偏光片具有用于过滤光的偏振方向的偏光膜层和固定到所述偏光膜层上的相位延迟膜层，所述相位延迟膜层由三醋酸纤维素(TAC)制成，且所述相位延迟膜层能够将进入其的线偏振光转换成圆偏振光。在背景技术部分已经交代过，圆偏振光相比于线偏振光而言使得观察者眼睛舒服，能够有效减缓视疲劳，保护眼睛健康。
在根据实施方式1所改进的实施方式2中，所述相位延迟膜层的光轴与所述偏光膜层的透光轴呈45度夹角，且所述相位延迟膜层能够对通过其的光线造成四分之一波长的有效相位延迟。
来自偏光膜层的光线为线偏振光，且其偏振方向与相位延迟膜层的光轴呈45°夹角。该光线进入相位延迟膜层后，其在垂直于相位延迟膜层的光轴的方向上和平行于相位延迟膜层的光轴的方向上分别分解出两个振动分量，即Eo(t)和Ee(t)。在通过相位延迟膜层后，该两个振动分量的相位之间会产生四分之一波长的有效相位差（因相位的周期为2π，因此相差2π的整数倍的相位差在光学效果上是等效的，真正有效的相位差实际上只有±π/2）。因而从相位延迟膜层射出的光线即为圆偏振光。
另一方面，相比许多其它的材料，三醋酸纤维素的化学、物理性质决定了其所制成的相位延迟膜层的光学性质、物理性质和化学性质都非常稳定。这决定了可以在其表面进行相当程度的工艺处理（例如涂层涂布、干燥处理、固化处理等），却不会破坏相位延迟膜层的光学性质和机械性质。在其表面进行了一定的处理后，其仍保留着膜层的形状、光轴排布方向、以及相位延迟功能。
在根据实施方式1或2所改进的实施方式3中，所述相位延迟膜层还具有防眩材料、防反射材料和防刮伤材料中的至少一种。优选地，所述防眩材料、防反射材料和防刮伤材料中的至少一种通过涂布的方式设置到所述相位延迟膜层的表面上。如此地，相比于现有技术的至少六个膜片，本发明仅通过一个膜层，就实现了偏光功能、相位延迟功能、防眩功能、防反射功能和防划伤功能。大大降低了液晶面板的厚度、材料消耗和生产工艺复杂性。
本发明还提出了一种用于制造液晶显示面板的方法，至少包括如下步骤：步骤1：利用三醋酸纤维素作为基材来制作相位延迟膜层，并且使得所述相位延迟膜层的光轴朝向第一方向延伸，同时使得所述相位延迟膜层能够对通过其的光线造成四分之一波长的有效相位延迟；步骤2：对所述相位延迟膜层进行表面处理，使得所述相位延迟膜层具有防眩、防反射和防刮伤的功能中的至少一种；步骤3：将所述相位延迟膜层固定到偏光膜层上以构成偏光片，使得所述第一方向与所述偏光膜层的透光轴方向呈45度夹角。
尤其针对工艺步骤的复杂性而言，现有技术中，偏光功能、相位延迟功能、防眩功能、防反射功能和防划伤功能需要通过分别在不同的地点或厂家生产不同的光学膜片，再将它们组装到一起来实现。整个过程非常繁琐，运营的时间和金钱成本极高。同时，不同生产线所产出的光学膜片之间，其兼容性、稳定性、适配性等必须进行严格的筛选和调整。而在本发明的方法中，通过连贯的工艺制程，在一条工艺流程中将上述多种功能集成到一个偏光片中，大大降低了组装、筛选、适配等工序的时间、人力、金钱成本，带来了显著的进步。
优选地，步骤2包括如下子步骤：子步骤21：对所述相位延迟膜层进行清洗；子步骤22：在所述相位延迟膜层表面涂布防眩材料、防反射材料和防刮伤材料中的至少一种；子步骤23：对在子步骤22中所涂布的材料进行干燥和硬化处理。优选地，所述硬化处理通过紫外线固化工艺或热固化工艺来进行。
由于三醋酸纤维素的性质非常稳定，可以在其表面进行相当程度的工艺处理（例如涂层涂布、干燥处理、固化处理等），却不会破坏相位延迟膜层的光学性质和机械性质。在其表面进行了一定的处理后，其仍保留着膜层的形状、光轴排布方向、以及相位延迟功能。
优选地，可以使用聚乙稀醇(PVA)来制造所述偏光膜层。聚乙稀醇的性质最适合于制作偏光膜层，同时其获取容易、成本低廉。
在一个实施例中，使得所述第一方向与所述相位延迟膜层的至少一个沿直线延伸的第一边缘呈45度夹角，使得所述偏光膜层的透光轴方向与所述偏光膜层的至少一个沿直线延伸的第二边缘平行或垂直，在将所述相位延迟膜层固定到所述偏光膜层时，使得所述第一边缘与所述第二边缘平行。以此方式，在将相位延迟膜层固定到偏光膜层时，实际上只需要对齐裁剪边缘，操作简单，误差低，产品良率得到提高。
在另一个实施例中，对所述相位延迟膜层的第一方向进行标记，对所述偏光膜层的透光轴方向进行标记，在将所述相位延迟膜层固定到所述偏光膜层时，使得所述第一方向与所述偏光膜层的透光轴方向呈45度夹角。以此方式，可以自由裁剪相位延迟膜层，使其适配于不同型号的液晶面板。降低了材料的耗损，同时降低了生产成本。
本发明巧妙利用三醋酸纤维素材料的特性，利用其制成相位延迟膜层，并在其表面进行工艺处理，仅通过液晶面板的偏光片本身，就实现了偏光功能、相位延迟功能、防眩功能、防反射功能和防划伤功能。大大降低了液晶面板的厚度、材料消耗和生产工艺复杂性。
上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。
附图说明
在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1显示了现有技术中的液晶显示面板，其中页面上方的图像为圆圈部分的放大示意图；
图2显示了根据本发明的液晶显示面板，其中页面上方的图像为圆圈部分的放大示意图。
在图中，相同的构件由相同的附图标记标示。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将参照附图来详细地介绍本发明。
图2显示了根据本发明的液晶显示面板。
参照图2，根据本发明的液晶显示面板，包括阵列基板21、彩膜基板22和位于阵列基板21和彩膜基板22之间的液晶夹层23。在彩膜基板22的远离液晶夹层23的一侧设置有偏光片24，在阵列基板21的远离液晶夹层23的一侧设置有偏光片25。
在根据本发明的液晶显示面板中，偏光片24具有用于过滤光的偏振方向的偏光膜层27和固定到偏光膜层27上的相位延迟膜层26。
相位延迟膜层26由三醋酸纤维素制成，且相位延迟膜层26能够将进入其的线偏振光转换成圆偏振光。在背景技术部分已经交代过，圆偏振光相比于线偏振光而言使得观察者眼睛感到舒服，能够有效减缓视疲劳，保护眼睛健康。
在图2所示的实施例中，相位延迟膜层26的光轴与偏光膜层27的透光轴呈45度夹角，且相位延迟膜层26能够对通过其的光线造成四分之一波长的有效相位延迟。来自偏光膜层27的光线为线偏振光，且其偏振方向与相位延迟膜层26的光轴呈45°夹角。该光线进入相位延迟膜层26后，其在垂直于相位延迟膜层26的光轴的方向上和平行于相位延迟膜层26的光轴的方向上分别分解出两个振动分量，即Eo(t)和Ee(t)。在通过相位延迟膜层26后，该两个振动分量的相位和之间会产生四分之一波长的有效相位差（因相位的周期为2π，因此相差2π的整数倍的相位差在光学效果上是等效的，真正有效的相位差实际上只有±π/2）。因而从相位延迟膜层26射出的光线即为圆偏振光。
另一方面，相比许多其它的材料，三醋酸纤维素的化学、物理性质决定了其所制成的相位延迟膜层26的光学性质、热学性质、物理性质和化学性质都非常稳定。这决定了可以在其表面进行相当程度的工艺处理（例如涂层涂布、干燥处理、固化处理等），却不会破坏相位延迟膜层26的光学性质和机械性质。在其表面进行了一定的处理后，其仍保留着膜层的形状、光轴排布方向、以及相位延迟功能。
因此，为了使得所制造的液晶面板能够更好地应用于实际显示，相位延迟膜层26还具有防眩材料、防反射材料和防刮伤材料中的至少一种。防眩材料、防反射材料和防刮伤材料可以通过涂布的方式设置到相位延迟膜层26的表面上。
如此地，相比于现有技术的六个膜层，本发明仅通过偏光片24一个部件就实现了偏光功能、相位延迟功能、防眩功能、防反射功能和防划伤功能。大大降低了液晶面板的厚度、材料消耗和生产工艺复杂性。
本发明还提出了一种用于制造液晶显示面板的方法，其至少包括如下步骤：
步骤1：利用三醋酸纤维素作为基材来制作相位延迟膜层26，并且使得相位延迟膜层26的光轴朝向第一方向延伸，同时使得相位延迟膜层26能够对通过其的光线造成四分之一波长的有效相位延迟。
步骤2：对相位延迟膜层26进行表面处理，使得相位延迟膜层26具有防眩、防反射和防刮伤的功能中的至少一种。
优选地，步骤2包括如下子步骤：子步骤21：对相位延迟膜层26进行清洗。子步骤22：在相位延迟膜层26表面涂布防眩材料、防反射材料和防刮伤材料中的至少一种；子步骤23：对在子步骤22中所涂布的材料进行干燥和硬化处理。硬化处理可以通过紫外线固化工艺或热固化工艺来进行。
步骤3：将相位延迟膜层26固定到偏光膜层27上以构成偏光片24，使得第一方向与偏光膜层27的透光轴方向呈45度夹角。
可见在根据本发明的方法中，通过一系列的工艺步骤，将偏光功能、相位延迟功能、防眩功能、防反射功能和防刮伤功能集中到了偏光片24中。相比现有技术，这大大降低了液晶面板的厚度、材料消耗和生产工艺复杂性。
尤其针对工艺步骤的复杂性而言，现有技术中，偏光功能、相位延迟功能、防眩功能、防反射功能和防划伤功能需要通过分别在不同的地点或厂家生产不同的光学膜片，再将它们组装到一起来实现。整个过程非常繁琐，运营的时间和金钱成本极高。同时，不同生产线所产出的光学膜片之间，其兼容性、稳定性、适配性等必须进行严格的筛选和调整。而在本发明的方法中，通过连贯的工艺制程，在一条工艺流程中将上述多种功能集成到偏光片24中，大大降低了组装、筛选、适配等工序的时间、人力、金钱成本，带来了显著的进步。
对于相位延迟膜层26的光轴和偏光膜层27的透光轴之间的45度夹角的构成，可采取如下两种实施方式：
在一个实施方式中，使得第一方向与相位延迟膜层26的至少一个沿直线延伸的第一边缘呈45度夹角。同时，使得偏光膜层27的透光轴方向与偏光膜层27的至少一个沿直线延伸的第二边缘平行或垂直，在将相位延迟膜层26固定到偏光膜层27上时，使得第一边缘与第二边缘平行。以此方式，在将相位延迟膜层26固定到偏光膜层27时，实际上只需要对齐裁剪边缘，操作简单，误差低，产品良率得到提高。
在另一个实施方式中，对相位延迟膜层26的第一方向进行标记，对偏光膜层27的透光轴方向进行标记，在将相位延迟膜层26固定到偏光膜层27时，使得第一方向与偏光膜层27的透光轴方向呈45度夹角。以此方式，可以自由裁剪相位延迟膜层26，使其适配于不同型号的液晶面板。降低了材料的耗损，同时降低了生产成本。
优选地，使用聚乙稀醇(PVA)来制造偏光膜层27。聚乙稀醇(PVA)的性质很适合用来制作用于偏光的光学部件。
本发明仅通过偏光片24一个部件，就实现了偏光功能、相位延迟功能、防眩功能、防反射功能和防划伤功能。大大降低了液晶面板的厚度、材料消耗和生产工艺复杂性。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种液晶显示面板，包括阵列基板(21)、彩膜基板(22)和位于所述阵列基板(21)和所述彩膜基板(22)之间的液晶夹层(23)，在所述彩膜基板(22)的远离所述液晶夹层(23)的一侧设置有偏光片(24)，其特征在于，所述偏光片(24)具有用于过滤光的偏振方向的偏光膜层(27)和固定到所述偏光膜层(27)上的相位延迟膜层(26)，所述相位延迟膜层(26)由三醋酸纤维素制成，且所述相位延迟膜层(26)能够将进入其的线偏振光转换成圆偏振光。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述相位延迟膜层(26)的光轴与所述偏光膜层(27)的透光轴呈45度夹角，且所述相位延迟膜层(26)能够对通过其的光线造成四分之一波长的有效相位延迟。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示面板，其特征在于，所述相位延迟膜层(26)还具有防眩材料、防反射材料和防刮伤材料中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，所述防眩材料、防反射材料和防刮伤材料中的至少一种通过涂布的方式设置到所述相位延迟膜层(26)的表面上。
5.用于制造液晶显示面板的方法，其特征在于，至少包括如下步骤：
步骤1：利用三醋酸纤维素作为基材来制作相位延迟膜层(26)，并且使得所述相位延迟膜层(26)的光轴朝向第一方向延伸，同时使得所述相位延迟膜层(26)能够对通过其的光线造成四分之一波长的有效相位延迟；
步骤2：对所述相位延迟膜层(26)进行表面处理，使得所述相位延迟膜层(26)具有防眩、防反射和防刮伤的功能中的至少一种；
步骤3：将所述相位延迟膜层(26)固定到所述偏光膜层(27)上以构成偏光片(24)，使得所述第一方向与所述偏光膜层(27)的透光轴方向呈45度夹角。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤2包括如下子步骤：
子步骤21：对所述相位延迟膜层(26)进行清洗；
子步骤22：在所述相位延迟膜层(26)表面涂布防眩材料、防反射材料和防刮伤材料中的至少一种；
子步骤23：对在子步骤22中所涂布的材料进行干燥和硬化处理。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述硬化处理通过紫外线固化工艺或热固化工艺来进行。
8.根据权利要求5到7中任一项所述的方法，其特征在于，使用聚乙稀醇来制造所述偏光膜层(27)。
9.根据权利要求5到7中任一项所述的方法，其特征在于，使得所述第一方向与所述相位延迟膜层(26)的至少一个沿直线延伸的第一边缘呈45度夹角，使得所述偏光膜层(27)的透光轴方向与所述偏光膜层(27)的至少一个沿直线延伸的第二边缘平行或垂直，在将所述相位延迟膜层(26)固定到所述偏光膜层(27)时，使得所述第一边缘与所述第二边缘平行。
10.根据权利要求5到7中任一项所述的方法，其特征在于，对所述相位延迟膜层(26)的第一方向进行标记，对所述偏光膜层(27)的透光轴方向进行标记，在将所述相位延迟膜层(26)固定到所述偏光膜层(27)时，使得所述第一方向与所述偏光膜层(27)的透光轴方向呈45度夹角。
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