[發(fā)明專利]液晶面板的補(bǔ)償架構(gòu)及液晶顯示裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410136880.5
• 申請(qǐng)日: 2014-04-04
• 公開（公告）號(hào): CN103869538A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康志聰;海博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市華星光電技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G02F1/13363
• 分類號(hào): G02F1/13363;G02B5/30
• 代理公司: 深圳市銘粵知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰;楊林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于液晶面板的補(bǔ)償架構(gòu)以及液晶顯示裝置。

背景技術(shù)

液晶顯示器（Liquid?Crystal?Display，LCD），為平面超薄的顯示設(shè)備，它由一定數(shù)量的彩色或黑白像素組成，放置于光源或者反射面前方。液晶顯示器功耗很低，并且具有高畫質(zhì)、體積小、重量輕的特點(diǎn)，因此倍受大家青睞，成為顯示器的主流。目前液晶顯示器是以薄膜晶體管（Thin?Film?Transistor，TFT）液晶顯示器為主。

隨著TFT-LCD的面積越來(lái)越大，其觀察角度不斷增大，畫面的對(duì)比度不斷降低，畫面的清晰度下降，這是液晶層中液晶分子的雙折射率隨觀察角度變化發(fā)生改變的結(jié)果。對(duì)于普通的液晶顯示屏來(lái)說(shuō)，當(dāng)從某個(gè)角度觀看普通的液晶顯示屏?xí)r，將發(fā)現(xiàn)它的亮度急遽的損失（變暗）及變色。傳統(tǒng)的液晶顯示器通常只有90度的視角，也就是左/右兩邊各45度。制作液晶顯示面板的線狀液晶是一種具有雙折射率Δn的物質(zhì)，當(dāng)光線通過(guò)液晶分子后，可分成尋常光線（ordinary?ray）與非常光線（extraordinary?ray）兩道光，如果光線是斜向入射液晶分子，便會(huì)產(chǎn)生兩道折射光線，雙折射率Δn=ne-no，ne表示液晶分子對(duì)尋常光線的折射率，no表示液晶分子對(duì)非常光線的折射率。因此當(dāng)光線經(jīng)過(guò)上下兩片玻璃所夾住的液晶后，光線就會(huì)產(chǎn)生相位延遲(phase?retardation)的現(xiàn)象。液晶盒的光線特性通常用相位延遲Δn×d來(lái)衡量，也稱為光程差，Δn為雙折射率，d為液晶盒的厚度，液晶盒不同視角下相位延遲的不同是其產(chǎn)生視角問題的由來(lái)。良好的光學(xué)補(bǔ)償膜的相位延遲可以跟線狀液晶的相位延遲互相抵消，就可以增廣液晶面板的可視角度。光學(xué)補(bǔ)償膜的補(bǔ)償原理一般是將液晶在不同視角產(chǎn)生的相位差進(jìn)行修正，讓液晶分子的雙折射性質(zhì)得到對(duì)稱性的補(bǔ)償。采用光學(xué)補(bǔ)償膜進(jìn)行補(bǔ)償，可以有效降低暗態(tài)畫面的漏光，在一定視角內(nèi)能大幅度提高畫面的對(duì)比度。光學(xué)補(bǔ)償膜從其功能目的來(lái)區(qū)分則可分為單純改變相位的位相差膜、色差補(bǔ)償膜及視角擴(kuò)大膜等。使用光學(xué)補(bǔ)償膜能降低液晶顯示器暗態(tài)時(shí)的漏光量，并且在一定視角內(nèi)能大幅提高影像之對(duì)比、色度與克服部分灰階反轉(zhuǎn)問題。衡量光學(xué)補(bǔ)償膜特性的主要參數(shù)包括在平面方向上的面內(nèi)補(bǔ)償值Ro，在厚度方向上的厚度補(bǔ)償值Rth，折射率N，以及膜厚度D，滿足如下關(guān)系式：

Ro=（Nx-Ny）×D；

Rth=[（Nx+Ny）/2-Nz]×D；

其中，Nx是膜平面內(nèi)沿著慢軸（具有最大折射率的軸，也就是光線具有較慢傳播速率的振動(dòng)方向）的折射率，Ny是膜平面內(nèi)沿著快軸（具有最小折射率的軸，也就是光波具有較快傳播速率的振動(dòng)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）。

針對(duì)不同的液晶顯示模式，也即不同的液晶盒類型，使用的光學(xué)補(bǔ)償膜也不同，而且Ro和Rth值也需調(diào)節(jié)為合適的值。現(xiàn)有大尺寸液晶電視使用的光學(xué)補(bǔ)償膜大多是針對(duì)VA（垂直配向）顯示模式，早期使用的有Konica(柯尼卡)公司的N-TAC，后來(lái)不斷發(fā)展形成OPTES（奧普士）公司的Zeonor，富士通的F-TAC系列，日東電工的X-plate等。

現(xiàn)有的補(bǔ)償方式中，一般采用單層雙軸補(bǔ)償架構(gòu)或雙層雙軸補(bǔ)償架構(gòu)，單層雙軸補(bǔ)償架構(gòu)只需要在液晶面板的其中一側(cè)設(shè)置有補(bǔ)償膜，而雙層雙軸補(bǔ)償架構(gòu)則需要在液晶面板的兩側(cè)均設(shè)置有補(bǔ)償膜，僅僅通過(guò)調(diào)整雙軸補(bǔ)償膜的補(bǔ)償值進(jìn)行補(bǔ)償。參閱圖1a、1b、2a和2b，圖1a是經(jīng)現(xiàn)有的一種單層雙軸補(bǔ)償架構(gòu)補(bǔ)償后的液晶面板的暗態(tài)全視角等亮度輪廓分布圖；圖1b是前述單層雙軸補(bǔ)償架構(gòu)補(bǔ)償后的液晶面板的全視角等對(duì)比度輪廓分布圖；圖2a是經(jīng)現(xiàn)有的一種雙層雙軸補(bǔ)償架構(gòu)補(bǔ)償后的液晶面板的暗態(tài)全視角等亮度輪廓分布圖；圖2b是前述雙層雙軸補(bǔ)償架構(gòu)補(bǔ)償后的液晶面板的全視角等對(duì)比度輪廓分布圖。從圖1a和1b可以看出，采用現(xiàn)行的單層雙軸補(bǔ)償架構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)償，在水平視角phi=20～40°、phi=140～160°、phi=200～220°以及phi=310～330°的位置漏光嚴(yán)重，即液晶面板的暗態(tài)漏光嚴(yán)重的視角更接近于水平視角；從圖2a和2b可以看出，采用現(xiàn)行雙層雙軸補(bǔ)償架構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)償，液晶面板的暗態(tài)漏光嚴(yán)重的視角在水平與垂直視角中間。由于觀眾與TV的相對(duì)位置決定了接近水平視角的區(qū)域更容易被觀眾看到，所以接近水平視角的對(duì)比度、清晰度對(duì)觀看效果的影響最大，而接近垂直視角的區(qū)域因?yàn)椴蝗菀妆豢吹?，?duì)觀眾的影響較小，隨著電視尺寸的增大，這種效應(yīng)會(huì)更加明顯，因此有必要把暗態(tài)漏光區(qū)域限定在近垂直視角附近。