CN1658035A - 广视角液晶显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种广视角液晶显示面板，其包含：一第一补偿基板，其具有一第一表面及一第二表面；一第一配向膜，其设置于该第一表面上；一第一偏光板，其设置于该第二表面上；一第二补偿基板，其具有一第三表面及一第四表面；一第二配向膜，其设置于该第三表面上；一第二偏光板，其设置于该第四表面上；以及一液晶分子层，其中该第一补偿基板及该第二补偿基板以该第一表面与该第三表面彼此相对的位置而配置，该液晶分子层夹设于该第一补偿基板与该第二补偿基板之间。上述广视角液晶显示面板可减少制程步骤及节省制作成本，还可以减少其面板厚度，并增强其光学效能。

Description

广视角液晶显示面板
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器面板，尤其涉及一种具广视角的液晶显示器面板。
背景技术
主动式薄膜晶体管(TFT-LCD)是用来主动控制每一个像素(pixel)光通过量的组件，其影像的产生是让面板上的每一个独立像素都能产生想要的色彩。为了达到这个目的，多个冷阴极灯管必须被用来作为显示器的背光源，为了要让光通过每一个像素，面板必须被分割且制造成一个个的小门或开关来让光通过。液晶显示器(LCD)则是使用液晶组件来调变光的屏幕，液晶可以改变它的分子结构，因此可以让不同程度的光量通过它本身(也可完全阻断光线)。液晶显示器里含有两片偏光板、彩色滤光片数组及配向膜，它们可决定光通量的最大值与颜色的产生。液晶层位于两片玻璃片之间，当施以一个电压给配向层，则产生一个电场，使配向层界面的液晶朝某一个方向排列。每一个像素都由红、绿、蓝三个子像素(Subpixel)所组成，就如同映像管一样。
目前最普遍的液晶模式为扭转向列液晶TFT(TFT-Twisted Nematic，TFT-TN)，其运作原理为晶体管对子像素施加零伏特电压，液晶(以及它们控制通过的偏光)在两块基板中水平旋转90度。因为第二块基板的偏向滤片相对于第一块偏移了90度，所以光线可以通过它，如果红、绿、蓝的子像素可以充分被照亮，他们将会混合而在画面上产生一个白点；但如果施加电压于锡掺杂的氧化铟膜(ITO)，则会形成一个垂直电场，其将会摧毁液晶的螺旋结构，液晶分子会试图将其自身排列成与电场相同的方向，那样表示液晶分子最后会与第二块滤片垂直，在这个状态下，偏向入射光线通不过整个子像素，子像素的白点变成了黑点，整个画面就会呈现黑色。
以传统的阴极射线管(CRT)显示器与TFT-TN比较，TFT-TN有数种重大的缺点，其中之一即视角的问题。当从某个角度观看TFT-LCD时，将发现显示器的亮度急遽下降及严重色偏现象。TFT-TN通常只有90度的视角，也就是左/右两边各45度，因此，改善视角一直是LCD产业努力要克服的问题。
目前，广视角技术主要可分为三大类：(1)光学补偿膜法(TN+Film)；(2)多区域垂直配向法(Multi-domain Vertical Alignment，MVA)；(3)横向电场效应法(In Plane Switching，IPS)。其中方法(2)及(3)涉及到液晶盒中的制程，较为复杂。而方法(1)即光学补偿膜法，仅需在现有的TFT-LCD增贴光学补偿膜即可，是最容易应用的技术，而且此技术较其它两种技术便宜、合格率也高，因此目前广视角液晶显示器市场，主要采用光学补偿膜的方法为主，约占整个市场的80％。
请参阅图1，其即为一利用前述光学补偿膜的方法所产制的广视角LCD面板结构。其中该广视角LCD面板结构包含：一第一透明基板11；一第二透明基板12；一夹设于该第一透明基板11与该第二透明基板12间的液晶层13；一贴附于该第一透明基板11的第一光学补偿膜14；以及一贴附于该第二透明基板12的第二光学补偿膜15。当然在实际应用上，上述结构还包含一第一偏光板16，贴附于该第一光学补偿膜14外；以及一第二偏光板17，贴附该第二光学补偿膜15外。上述结构还包含一第一配向膜18，贴附于该第一透明基板11内；以及一第二配向膜19，贴附于该第二透明基板12内。其中该第一透明基板11与该第二透明基板12多由一无延伸性的玻璃基板或塑料基板所制成；该第一偏光板16与该第二偏光板17多由一聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)膜夹设于二三醋酸纤维(triacetyl-cellulose，TAC)膜之间所制成；而该第一与第二光学补偿膜14、15则负责提供增加LCD面板视角对比的功能，其可将LCD的视角提升至100～140度。因此，光学补偿膜，即广视角膜(Wide View Film，WVF)在液晶显示器产业中，是相当关键的材料组件。因为液晶显示器是利用液晶介于固体与液体的特性以及光学性质，搭配光学薄膜来显现明暗，各种光学薄膜的搭配，将影响最终的显示品质。然而全球目前仅富士写真(日商)提供增加TFT-LCD视角对比的光学补偿膜，富士写真所生产的广视角膜(FujiFilm)提供至偏光膜生产厂商，由偏光膜生产商贴合后再贩售至TFT-LCD生产者，价格为无广视角膜的偏光膜的2至3倍，不但成本提高、制作时间拉长，且由于各家偏光膜厂商贴合广视角膜的品质参差不齐，因此在组合各家不同厂商的偏光膜时易造成合格率降低的问题。
鉴于公知技术的缺陷，本发明提出一种简单且易于制造的广视角液晶显示面板。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种简单且易于制造的广视角液晶显示面板，该广视角液晶显示面板主要是以具有延伸及补偿膜功能的基板取代传统所使用的玻璃或塑料基板。
本发明的另一目的为提供一种广视角液晶显示面板，其包括，一第一补偿基板，其具有一第一表面及一第二表面、一设置于该第一表面上的第一配向膜、一设置于该第二表面上的第一偏光板；一第二补偿基板，其具有一第三表面及一第四表面、一设置于该第三表面上的第二配向膜、一设置于该第四表面上的第二偏光板；以及一液晶分子层，其中该第一补偿基板及该第二补偿基板以该第一表面与该第三表面彼此相对的位置而配置，该液晶分子层夹设于该第一补偿基板与该第二补偿基板之间。
根据上述构想，其中该第一补偿基板及该第二补偿基板均为一具有延伸、补偿膜功能的可挠式塑料基板。
根据上述构想，其中该第一补偿基板及该第二补偿基板均为一双光轴补偿基板。
根据上述构想，其中该双光轴补偿基板还具有一平面相位差(In PlanRetardation Value)Ro及一出平面相位差(Out of Plan Retardation Value)Rth，其中Ro介于0～400nm之间，而Rth介于0～300nm之间。
根据上述构想，其中该双光轴补偿基板为一具有第一X方向光轴及第二Y方向光轴的光学异方性基板。
根据上述构想，其中该广视角液晶显示面板还包含一第一透明电极，设置于该第一表面与该第一配向膜之间。
根据上述构想，其中该第一透明电极为一透明导电薄膜。
根据上述构想，其中该透明导电薄膜是由金属氧化物所制成。
根据上述构想，其中该广视角液晶显示面板还包含一第二透明电极，设置于该第三表面与该第二配向膜之间。
根据上述构想，其中该第二透明电极为由金属氧化物构成的一透明导电薄膜。
根据上述构想，其中该广视角液晶显示面板还包含一彩色滤光片，设置于该第一补偿基板与该液晶层之间。
根据上述构想，其中该广视角液晶显示面板还包含一薄膜晶体管层，设置于该第二补偿基板的该第三表面上。
根据上述构想，其中该第一配向膜及该第二配向膜是由聚酰亚胺(polyimide)树脂所制成。
根据上述构想，其中该第一偏光板及该第二偏光板是由一PVA(polyvinylalcohol)基质延展成膜后，两侧各贴合上一层TAC(triacetyl-cellulose)膜所制成。
本发明的再一目的在于提供一种广视角液晶显示面板，其包含一第一补偿基板，其具有一第一表面及一第二表面；一第二补偿基板，其具有一第三表面及一第四表面；以及一液晶分子层，其中该第一补偿基板及该第二补偿基板以该第一表面与该第三表面彼此相对的位置而配置，该液晶分子层夹设于该第一补偿基板与该第二补偿基板之间。
根据上述构想，广视角液晶显示面板还包含一第一配向膜，设置于该第一表面上。
根据上述构想，广视角液晶显示面板还包含一第二配向膜，设置于该第三表面上。
根据上述构想，广视角液晶显示面板还包含一第一偏光板，设置于该第二表面上。
根据上述构想，广视角液晶显示面板还包含一第二偏光板，设置于该第四表面上。
根据本发明所制造的补偿基板，不但在广视角功能上可媲美传统贴附光学补偿膜的显示面板，还可降低面板厚度、节省制造成本以及省却不同厂商贴附补偿膜所造成合格率率降低的问题，而由于面板厚度减低，光行经路径减少，因此光的损耗率也因而减低，进而改善显示面板所呈现的影像品质。
附图说明
图1所示为一公知的广视角液晶显示器面板；
图2所示为根据本发明的广视角液晶显示器面板的一较佳实施例；以及
图3所示为根据本发明的广视角液晶显示器面板的另一较佳实施例。
其中，附图标记说明如下：
11     第一透明基板              12     第二透明基板
13     液晶层                    14     第一光学补偿膜
15     第二光学补偿膜            16     第一偏光板
17     第二偏光板                18     第一配向膜
19     第二配向膜                21     第一补偿基板
211    第一表面                  212    第二表面
213    第一配向膜                214    第一偏光板
22     第二补偿基板              221    第三表面
222    第四表面                  223    第二配向膜
224    第二偏光板                24     第一透明电极
25     第二透明电极              26     彩色滤光片
27     薄膜晶体管层              31     第一补偿基板
311    第一表面                  312    第二表面
313    第一配向膜                314    第一偏光板
32     第二补偿基板              321    第三表面
322    第四表面                  323    第二配向膜
324    第二偏光版                34     第一透明电极
35     第二透明电极              36     彩色滤光片
具体实施方式
本发明的广视角液晶显示面板将可由以下的实施例说明而得到充分了解，使得熟悉本领域的技术人员可以据以完成，但本发明的实施并非由下列
实施例而被限制。
请参阅图2，其为本发明一较佳实施例的广视角液晶显示面板，该广视角液晶显示面板，可包含一第一补偿基板21，其具有一第一表面211及一第二表面212，一设置于第一表面211上的第一配向膜213及一设置于第二表面212上的第一偏光板214；一第二补偿基板22，其具有一第三表面221及一第四表面222，一设置于第三表面221的第二配向膜223及一设置于第四表面222的第二偏光板224；以及一液晶分子层23，其中该第一补偿基板21及该第二补偿基板22以该第一表面211与该第三表面221彼此相对的位置而配置，该液晶分子层23夹设于该第一补偿基板21与该第二补偿基板22之间。该第一补偿基板21及该第二补偿基板22均为一具有延伸、补偿膜功能的可挠式塑料基板，且其也均为一双光轴补偿基板，该基板具有一平面相位差(In Plan Retardation Value)Ro及一出平面相位差(Out of Plan RetardationValue)Rth；其中Ro介于0～400纳米之间，而Rth介于0～300纳米之间，即该基板为一具有第一X方向光轴及第二Y方向光轴的光学异方性基板。换句话说，根据本发明所制造的补偿基板，在广视角功能上已经同等于贴附光学补偿膜的传统基板，且其使用延伸过的可挠式材质在应用上会有更大的弹性，因此可以完全取代传统贴附光学补偿膜的玻璃或塑料基板。
在实际应用上，该广视角液晶显示面板还包含一第一透明电极24，设置于该第一表面211与该第一配向膜213之间，其中该第一透明电极24为一透明导电薄膜，该透明导电薄膜是由金属氧化物所制成。相同地，该广视角液晶显示面板还包含一第二透明电极25，设置于该第三表面221与第二配向膜223之间，其中该第二透明电极25为一透明导电薄膜，该透明导电薄膜是由金属氧化物所制成。该广视角液晶显示面板还包含一彩色滤光片26，设置于该第一补偿基板21与该液晶层23之间。当该广视角液晶显示面板应用于薄膜晶体管液晶显示器时，该广视角液晶显示面板还包含一薄膜晶体管层27，设置于该第二补偿基板22的该第三表面上221，用以控制液晶层23内液晶分子的运动。此外，该第一配向膜213及该第二配向膜223用以将未加电场前的液晶分子做定位工作，其由聚酰亚胺(polyimide)树脂所制成，举例来说，其是以转轮转印法在膜上印出一条条沟槽，使液晶分子能呈同一分向横躺在沟槽内；而该第一偏光板214及该第二偏光板224是由一PVA(polyvinyl alcohol)基质延展成膜后，两侧各贴合上一层TAC(triacetyl-cellulose)膜所制成，其为只允许某方向的光线才能通过的光板，举例来说，在实际制造上，第一偏光板214必须与第二偏光板224交错置入，藉由电场驱动偏光板以显示文字或图案。
请参阅图3。根据本发明另一个实施例，该广视角液晶显示面板可简单包含一第一补偿基板31，其具有一第一表面311及一第二表面312；一第二补偿基板32，其具有一第三表面321及一第四表面322；以及一液晶分子层33，其中该第一补偿基板31及该第二补偿基板32以该第一表面311与该第三表面321彼此相对的位置而配置，该液晶分子层33夹设于该第一补偿基板31与该第二补偿基板32之间。当然本发明的主要特色在于使用一光学补偿基板取代公知无延伸性的玻璃基板或塑料基板，故该第一补偿基板31及该第二补偿基板32均为一具有延伸、补偿膜功能的可挠式塑料基板，且其也均为一双光轴补偿基板，而该双光轴补偿基板具有一平面相位差(In PlanRetardation Value)Ro及一出平面相位差(Out of Plan Retardation Value)Rth；其中Ro介于0～400纳米之间，而Rth介于0～300纳米之间，即该基板为一具有第一X方向光轴及第二Y方向光轴的光学异方性基板。换句话说，通过根据本发明所制造的补偿基板，加上夹射于其中的液晶分子层，即为本发明广视角液晶显示面板的基本结构，该显示面板所具有的广视角功能，及其具有延伸过的可挠式材质的性质，已足以取代贴附光学补偿膜的传统基板。
在实际应用上，该广视角液晶显示面板还包含一第一透明电极34，设置于该第一表面311与该第一配向膜313之间，其中该第一透明电极34为一透明导电薄膜，该透明导电薄膜是由金属氧化物所制成。相同地，该广视角液晶显示面板还包含一第二透明电极35，设置于该第三表面321与第二配向膜323之间，其中该第二透明电极为一透明导电薄膜，该透明导电薄膜是由金属氧化物所制成。该广视角液晶显示面板还包含一彩色滤光片36，设置于该第一补偿基板31与该液晶层33之间。另外，本实施例也与前一实施例相同，该广视角液晶显示面板还包含设置于第一表面311上的一第一配向膜313，及设置于第三表面321上的一第二配向膜323，用以将未加电场前的液晶分子做定位工作，其是由聚酰亚胺(polyimide)树脂所制成，举例来说，其是以转轮转印法在膜上印出一条条沟槽，使液晶分子能呈同一方向横躺在沟槽内。该广视角液晶显示面板还包含一设置于第二表面312上的第一偏光板314，以及一设置于第四表面322的第二偏光板324，其是由一PVA(polyvinylalcohol)基质延展成膜后，两侧各贴合上一层TAC(triacetyl-cellulose)膜所制成，其为只允许某方向的光线才能通过的光板，举例来说，在实际制造上，第一偏光板314必须与第二偏光板324交错置入，通过电场驱动偏光板以显示文字或图案。然而利用本发明广视角液晶显示面所产制的液晶显示器，其厚度较公知的液晶显示器薄，故其光行经路径减低，光线耗损率也因而降低，而其广角效果也将较公知以一无延伸性的玻璃基板或塑料基板附贴一光学补偿膜的作法好。
综上所述，本发明提供一种可快速、简易产制的广视角液晶显示面板。借由一光学补偿基板取代公知利用无延伸性的玻璃基板或塑料基材附贴一补偿膜的作用，除使本发明所获得的广视角液晶显示面板可以省略制程步骤及节省制作成本外，还可以减少其面板厚度，并增强其光学效能。本发明由上述实施例详细叙述，可由熟悉本领域的技术人员进行各种修饰，但皆包含于本发明所保护的范围。

Claims (14)

1.一种广视角液晶显示面板，其包含：
一第一补偿基板，其具有一第一表面及一第二表面；
一第一配向膜，其设置于该第一表面上；
一第一偏光板，其设置于该第二表面上；
一第二补偿基板，其具有一第三表面及一第四表面；
一第二配向膜，其设置于该第三表面上；
一第二偏光板，其设置于该第四表面上；以及
一液晶分子层，
其中该第一补偿基板及该第二补偿基板以该第一表面与该第三表面彼此相对的位置而配置，该液晶分子层夹设于该第一补偿基板与该第二补偿基板之间。
2.如权利要求1所述的广视角液晶显示面板，其特征在于该第一补偿基板及该第二补偿基板均为一具有延伸、补偿膜功能的可挠式塑料基板。
3.如权利要求1所述的广视角液晶显示面板，其特征在于：
该第一补偿基板及该第二补偿基板均为一双光轴补偿基板；
该双光轴补偿基板还具有一平面相位差Ro及一出平面相位差Rth，其中Ro介于0～400nm之间，而Rth介于0～300nm之间；及/或
该双光轴补偿基板为一具有第一X方向光轴及第二Y方向光轴的光学异方性基板。
4.如权利要求1所述的广视角液晶显示面板，其特征在于：
该显示面板还包含一第一透明电极，设置于该第一表面与该第一配向膜之间；
该第一透明电极为一透明导电薄膜；及/或
该透明导电薄膜是由金属氧化物所制成。
5.如权利要求1所述的广视角液晶显示面板，其特征在于：
该显示面板还包含一第二透明电极，设置于该第三表面与该第二配向膜之间；及/或
该第二透明电极为由金属氧化物构成的一透明导电薄膜。
6.如权利要求1所述的广视角液晶显示面板，其特征在于还包含一彩色滤光片，设置于该第一补偿基板与该液晶层之间。
7.如权利要求1所述的广视角液晶显示面板，其特征在于还包含一薄膜晶体管层，设置于该第二补偿基板的该第三表面上。
8.如权利要求1所述的广视角液晶显示面板，其特征在于该第一配向膜及该第二配向膜是由聚酰亚胺树脂所制成。
9.如权利要求1所述的广视角液晶显示面板，其特征在于该第一偏光板及该第二偏光板是由一PVA基质延展成膜后，两侧各贴合上一层TAC膜所制成。
10.一种广视角液晶显示面板，其包含：
一第一补偿基板，其具有一第一表面及一第二表面；
一第二补偿基板，其具有一第三表面及一第四表面；以及
一液晶分子层，
其中该第一补偿基板及该第二补偿基板以该第一表面与该第三表面彼此相对的位置而配置，该液晶分子层夹设于该第一补偿基板与该第二补偿基板之间。
11.如权利要求10所述的广视角液晶显示面板，其特征在于还包含一第一配向膜，其设置于该第一表面上。
12.如权利要求10所述的广视角液晶显示面板，其特征在于还包含一第二配向膜，其设置于该第三表面上。
13.如权利要求10所述的广视角液晶显示面板，其特征在于还包含一第一偏光板，其设置于该第二表面上。
14.如权利要求10所述的广视角液晶显示面板，其特征在于还包含一第二偏光板，其设置于该第四表面上。
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