CN105785655A - 显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种显示面板包括一第一基板、一第二基板、一第一配向层、一第二配向层、一第一偏光板以及一第二偏光板。第二基板与第一基板相对而设。第一配向层与第二配向层设置于第一基板与第二基板之间且分别位于第一基板与第二基板上，并具有相同的一配向方向。第一偏光板设置于第一基板远离第二基板的一侧。第二偏光板设置于第二基板远离第一基板的一侧，并具有一第一补偿膜及一第二补偿膜，第一补偿膜具有一第一慢轴方向，第二补偿膜具有一第二慢轴方向，且第一慢轴方向及第二慢轴方向实质上分别垂直该配向方向。以此，降低大视角暗态漏光及改善色偏现象，以达到较佳的补偿效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示面板，特别关于一种具有较佳补偿效果的液晶显示面板。
背景技术
随着科技的进步，平面显示装置，例如液晶显示装置已经广泛的被运用在各种领域，因具有体型轻薄、低功率消耗及无辐射等优越特性，已经渐渐地取代传统阴极射线管显示装置，而应用至许多种类的电子产品中，例如移动电话、可携式多媒体装置、笔记型电脑、平板电脑及其它显示器等。
在液晶显示面板的设计中，为了提供广视角，一种称为IPS(In-planeSwitching，平面切换式)的技术已经被发展出来了，其与TN技术主要的不同之处在于液晶分子的排列方向，IPS的液晶分子的长轴方向与基板平行，而且电极也会放在基板的同一侧，当电压施加于电极后，液晶分子的长轴会维持与基板平行的方向转动，因此使用者不论从哪一个视角观赏都不会失真，故其可视角最大，色彩还原性也较好。
另外，除了IPS技术之外，于已知显示面板的制造技术中，更通过偏光板来使光线通过显示面板时，其出光的偏极化方向与入光的偏极化方向能够尽量达到正交，藉此来改善大视角的显示品质。不过，由于消费者对显示品质的要求也越来越严苛，因此，可更降低大视角暗态漏光及改善色偏现象，以达到较佳的光学补偿效果的显示面板，一直是业界持续追求的目标之一。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种可更降低大视角暗态漏光及改善色偏现象，以达到较佳补偿效果的显示面板。
为达上述目的，依据本发明的一种显示面板包括一第一基板、一第二基板、一第一配向层、一第二配向层、一第一偏光板以及一第二偏光板。第二基板与第一基板相对而设。第一配向层与第二配向层设置于第一基板与第二基板之间，且分别位于第一基板与第二基板上，第一配向层与第二配向层具有相同的一配向方向。第一偏光板设置于第一基板远离第二基板的一侧。第二偏光板设置于第二基板远离第一基板的一侧，并具有一第一补偿膜及一第二补偿膜，第一补偿膜具有一第一慢轴方向，第二补偿膜具有一第二慢轴方向，且第一慢轴方向及第二慢轴方向实质上分别垂直该配向方向。
在一实施例中，第一补偿膜设置于第二基板上，且第二补偿膜设置于第一补偿膜上。
在一实施例中，第一补偿膜或第二补偿膜具有多个轴向的折射率，且第一慢轴方向或第二慢轴方向为该些轴向中，折射率最大的一个轴向。
在一实施例中，第一补偿膜具有一第一轴向的折射率、一第二轴向的折射率及一第三轴向的折射率，第一补偿膜的第一轴向的折射率大于第二轴向的折射率，且第一补偿膜的第二轴向的折射率大于第三轴向的折射率，则第一慢轴方向为第一补偿膜的第一轴向。
在一实施例中，第二补偿膜具有第一轴向的折射率、第二轴向的折射率及第三轴向的折射率，第二补偿膜的第三轴向的折射率大于第一轴向的折射率，且第二补偿膜的第一轴向的折射率大于第二轴向的折射率，则第二慢轴方向为第二补偿膜的第三轴向。
在一实施例中，第一补偿膜具有一第一轴向的折射率、一第二轴向的折射率及一第三轴向的折射率，第一补偿膜的第三轴向的折射率大于第一轴向的折射率，且第一补偿膜的第一轴向的折射率大于第二轴向的折射率，则第一慢轴方向为第一补偿膜的第三轴向。
在一实施例中，第二补偿膜具有第一轴向的折射率、第二轴向的折射率及第三轴向的折射率，第二补偿膜的第一轴向的折射率大于第二轴向的折射率，且第二补偿膜的第二轴向的折射率大于第三轴向的折射率，则第二慢轴方向为第二补偿膜的第一轴向。
在一实施例中，第一偏光板具有一零位相差的第三补偿膜，第三补偿膜设置于第一基板远离第二基板的一侧。
在一实施例中，第一补偿膜及第二补偿膜的厚度和大于第三补偿膜的厚度。
在一实施例中，第一偏光板更具有一第一偏光膜，第二偏光板更具有一第二偏光膜，第一偏光膜设置于第三补偿膜远离第一基板的一侧，且第二偏光膜设置于第二补偿膜远离第二基板的一侧。
承上所述，因本发明的显示面板中，第一配向层与第二配向层具有相同的配向方向，而第一偏光板设置于第一基板远离第二基板的一侧，且第二偏光板设置于第二基板远离第一基板的一侧。另外，第二偏光板的第一补偿膜的第一慢轴方向及第二补偿膜的第二慢轴方向实质上分别垂直第一配向层与第二配向层的配向方向。藉此，相较于已知技术，本发明的显示面板可更降低大视角暗态漏光及改善色偏现象，以达到较佳的补偿效果。
附图说明
图1A为本发明较佳实施例的一种显示面板的示意图。
图1B为本发明较佳实施例的另一实施态样的显示面板的示意图。
图2A为已知技术的显示面板以彭卡瑞(Poincaré)球表示的相位角变化示意图。
图2B为本发明的显示面板以彭卡瑞球表示的相位角变化示意图。
图3A为已知技术的显示面板的全视角暗态漏光示意图。
图3B为本发明的显示面板的全视角暗态漏光示意图。
图4A为已知技术的显示面板的全视角对比示意图。
图4B为本发明的显示面板的全视角对比示意图。
图5为已知技术的显示面板与本发明的显示面板的全视角色点分布示意图。
具体实施方式
以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的显示面板，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
请参照图1A所示，其为本发明较佳实施例的一种显示面板1a的示意图。
显示面板1a例如但不限于为一平面方向切换(In-PlaneSwitching,IPS)式或边缘电场切换(FringeFieldSwitching，FFS)式液晶显示面板，或为其他水平驱动式的液晶显示面板，并例如但不限于为智能手机、平板电脑、笔记型电脑、卫星导航，或其它用途的显示面板，并不限定。另外，于图1A中显示第一方向D1、第二方向D2及第三方向D3，第一方向D1、第二方向D2及第三方向D3实质上是两两相互垂直。其中，第一方向D1例如与显示面板1a的数据线的延伸方向实质上平行，第二方向D2例如与显示面板1a的扫描线的延伸方向实质上平行，而第三方向D3分别为垂直第一方向D1与第二方向D2的另一方向，并可为垂直显示面板1a的显示面的方向。不过，在不同的实施例中，第一方向D1也可与显示面板1a的扫描线的延伸方向实质上平行，第二方向D2可与显示面板1a的数据线的延伸方向实质上平行，且第三方向D3分别为垂直第一方向D1与第二方向D2的另一方向，并不限定。
显示面板1a包括一第一基板11、一第二基板12、一第一配向层161、一第二配向层162、一液晶层13、一第一偏光板14以及一第二偏光板15。
第一基板11与第二基板12相对而设。第一基板11及第二基板12可为透光材质制成，并例如为一玻璃基板、一石英基板或一塑胶基板，并不限定。
第一配向层161与第二配向层162设置于第一基板11与第二基板12之间，且分别位于第一基板11与第二基板12上。其中，第一配向层161与第二配向层162具有相同的一配向方向。
液晶层13夹设于第一基板11与第二基板12之间，且位于第一配向层161与第二配向层162之间。液晶层13具有多个液晶分子，且每一液晶分子具有一长轴方向。于此实施例中，液晶层13会受到第一配向层161与第二配向层162的影响而朝配向方向排列。于一实施例中，每个液晶分子的长轴方向即为配向(Rubbing)制程中的液晶配向方向。
第一偏光板14设置于第一基板11远离第二基板12的一侧，而第二偏光板15设置于第二基板12远离第一基板11的一侧。在本实施例中，第一偏光板14可例如以贴附方式连接于第一基板11远离第二基板12的下表面(例如可通过光学胶(opticalclearadhesive,OCA)或感压胶(pressuresensitiveadhesive,PSA)粘着)，且第二偏光板15亦以贴附方式连接于第二基板12远离第一基板11的上表面。其中，第一偏光板14或第二偏光板15的厚度可介于5微米(μm)至50微米之间；较佳者，第一偏光板14及第二偏光板15的厚度可介于12微米至30微米之间。
第二偏光板15具有一第一补偿膜151及一第二补偿膜152，而第一偏光板14具有一第三补偿膜141。其中，第一补偿膜151或第二补偿膜152或第三补偿膜141的材料例如可为环状烯烃单体聚合物(CycloOlefinPolymers,COP)或聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)等。于此，以第一补偿膜151、第二补偿膜152及第三补偿膜141的材料分别为COP为例。另外，本实施例的第一补偿膜151直接设置于第二基板12远离第一基板11的一侧上，且第二补偿膜152设置于第一补偿膜151上，而第三补偿膜141为一零位相差(或称零光程差)的光学膜，且直接设置于第一基板11远离第二基板12的一侧上。此外，第一补偿膜151及第二补偿膜152的厚度和d1大于第三补偿膜141的厚度d2(d1＞d2)。在一实施例中，第一补偿膜151及第二补偿膜152的厚度和d1可例如为60um，而第三补偿膜141的厚度d2可例如为40um。
另外，第一补偿膜151具有一第一慢轴方向，而第二补偿膜152具有一第二慢轴方向，且第一慢轴方向及第二慢轴方向实质上分别垂直第一配向层161与第二配向层162的配向方向。换言之，本实施例的第二偏光板15的第一补偿膜151的慢轴方向与第二补偿膜152的慢轴方向实质上均与第一配向层161与第二配向层162的配向方向垂直(假设第一配向层161与第二配向层162的配向方向为90°方向，则第一补偿膜151与第二补偿膜152的慢轴方向为0°方向，或者相反)。
于此，所谓“慢轴方向”指的是，当光线通过某一元件时，电场沿某一方向(S轴)振动的光速度较慢，即为慢轴方向(电场沿与该方向相垂直的方向(F轴)振动的光速度较快，即为快轴方向)。因此，光通过补偿膜时，其速度较慢的方向即可称为该补偿膜的慢轴方向。其中，光通过某一元件的速度与其折射率(以n表示)有关(n与光速成反比)。于此，第一补偿膜151或第二补偿膜152可具有多个轴向的折射率，且该第一慢轴方向或该第二慢轴方向为该些轴向中，折射率最大的一个轴向。在本实施例中，第一补偿膜151及第二补偿膜152可分别具有三个轴向(以x、y、z表示)的折射率(以Nx、Ny、Nz表示)，且第一慢轴方向及第二慢轴方向分别为该些轴向x、y、z中，折射率最大的一个轴向。
举例而言，第一补偿膜151及第二补偿膜152分别具有一第一轴向的折射率Nx、一第二轴向的折射率Ny及一第三轴向的折射率Nz，若第一补偿膜151的第一轴向的折射率Nx大于其第二轴向的折射率Ny，且第一补偿膜151的第二轴向的折射率Ny大于其第三轴向的折射率Nz(即Nx＞Ny＞Nz)，则第一补偿膜151的第一慢轴方向即为第一补偿膜151的第一轴向x。另外，若第二补偿膜152的第三轴向的折射率Nz大于其第一轴向的折射率Nx，且第二补偿膜152的第一轴向的折射率Nx大于其第二轴向的折射率Ny时(即Nz＞Nx＞Ny)，则第二补偿膜152的第二慢轴方向即为第二补偿膜152的第三轴向z。
再举另一例来说，在另一实施例中，若第一补偿膜151的第三轴向的折射率Nz大于其第一轴向的折射率Nx，且第一补偿膜151的第一轴向的折射率Nx大于其第二轴向的折射率Ny(即Nz＞Nx＞Ny)，则第一补偿膜151的第一慢轴方向即为第一补偿膜151的第三轴向z。另外，若第二补偿膜152的第一轴向的折射率Nx大于其第二轴向的折射率Ny，第二补偿膜152的第二轴向的折射率Ny大于第三轴向的折射率Nz(即Nx＞Ny＞Nz)，则第二补偿膜152的第二慢轴方向即为第二补偿膜152的第一轴向x，本发明并不限定。
此外，本实施例的第一偏光板14更具有一第一偏光膜142及一第一保护膜143，第一偏光膜142设置于第三补偿膜141远离第一基板11的一侧，且第一保护膜143设置于第一偏光膜142远离第三补偿膜141的一侧。另外，第二偏光板15更具有一第二偏光膜153及一第二保护膜154，第二偏光膜153设置于第二补偿膜152远离第二基板12的一侧上，且第二保护膜154设置于第二偏光膜153远离第二补偿膜152的一侧上。其中，第一偏光膜142与第二偏光膜153的材料分别为单向偏极态材料，并例如但不限于为聚乙烯醇(polyvinylalcohol，PVA)，且第一偏光膜142与第二偏光膜153的偏振角度互相垂直(例如第一偏光膜142的吸收轴为90度，第二偏光膜153的吸收轴为0度，或相反)。另外，第一保护膜143及第二保护膜154的材料例如但不限于为三醋酸纤维(TriacetylCellulose,TAC))。由于第一偏光膜142与第二偏光膜153的材料包含亲水性的偏振材料，因此，通过第一保护膜143可保护第一偏光膜142，通过第二保护膜154可保护第二偏光膜153，以免水气侵入产生化学变化而影响其功能。
另外，本实施例的显示面板1a更可包括一薄膜晶体管阵列、一彩色滤光阵列及一黑色矩阵层(图均未显示)。其中，薄膜晶体管阵列、彩色滤光阵列及液晶层13可形成一像素阵列。在本实施例中，薄膜晶体管阵列形成于第一基板11上，使第一基板11成为一薄膜晶体管基板(TFT基板)，而黑色矩阵层与彩色滤光阵列分别形成于第二基板12上，使第二基板12成为一彩色滤光基板(CF基板)。不过，在另一实施例中，黑色矩阵层或彩色滤光阵列也可分别形成于第一基板11，使其成为一BOA(BMonarray)基板，或成为一COA(colorfilteronarray)基板，本发明均不加以限制。此外，显示面板1a更可包括复数扫描线与复数数据线(图未显示)，该等扫描线与该等数据线交错设置，并例如相互垂直而定义出该像素阵列的区域。因此，当一背光模组(图未显示)发出的光线E依序穿过第一偏光板14、第一基板11(TFT基板)、第一配向层161、液晶层13、第二配向层162、第二基板12(CF基板)及第二偏光板15时，可通过显示面板1a的各像素显示色彩而形成影像，以降低大视角暗态漏光及改善色偏现象，达到较佳的补偿效果。
另外，请参照图1B所示，其为本发明较佳实施例的另一实施态样的显示面板1b的示意图。
与显示面板1a主要的不同在于，显示面板1a的第一基板11为TFT基板，而第二基板12为CF基板，但是在显示面板1b中，其第一基板11为CF基板，而第二基板12为TFT基板，且背光模组(图未显示)发出的光线E依序穿过第二偏光板15、第二基板12(TFT基板)、第二配向层162、液晶层13、第一配向层161、第一基板11(CF基板)及第一偏光板14时，可通过显示面板1b的各像素显示色彩而形成影像。
此外，显示面板1b的其他技术特征可参照显示面板1a的相同元件，不再赘述。
另外，请分别参照图2A及图2B所示，其中，图2A为已知技术的显示面板以彭卡瑞(Poincaré)球表示的相位角变化示意图，而图2B为本发明的显示面板1a以彭卡瑞球表示的相位角变化示意图。于此，已知技术的显示面板一样具有显示面板1a的元件(第一基板、第二基板、液晶层、第一偏光板及第二偏光板)，不过，已知显示面板的第二偏光板的第一补偿膜与第二补偿膜的特性与显示面板1a的实施例不同。
于理想情况下观看显示面板时，利用液晶分子及偏光板的补偿膜来达到光线通过显示面板时，其出光的偏极化方向与入光的偏极化方向为正交，亦即使点P2与点P1在轴S1上。
于图2A的轨迹中，已知显示面板的背光模组发出的光线，会先经过第一偏光膜形成带有相位的偏极化光，亦即在轴上点P2位置，然后经由液晶层可提供曲线C1的位相差轨迹补偿，其第一补偿膜可提供曲线C2的位相差轨迹补偿，其第二补偿膜可提供曲线C3的位相差轨迹补偿，使得在经过第二偏光膜前的带有相位的偏极化光在点P3的位置，由于点P3与期望要经过第二偏光膜的带有相位的偏极化光的点P1仍有一间距(相位差)，其中第一补偿膜与第二补偿膜目的在补偿因为光线经过液晶层所产生的相位差而造成的大视角漏光及色偏现象，但由于补偿后的光线相位差与期望其通过第一偏光膜形成带有相位的偏极化光的轴上点P1位置仍有很大的相位差，因此效果仍不理想。
同样地，于图2B中，显示面板1a的液晶层13可提供曲线C1的位相差轨迹补偿，第二偏光板15的第一补偿膜151可提供曲线C2的位相差轨迹补偿，而第二偏光板15的第二补偿膜152可提供曲线C3的位相差轨迹补偿。比较图2A及图2B可发现，相较于图2A，图2B中经过液晶层13、第一补偿膜151、第二补偿膜152的带有相位的偏极化光在点P4的位置，其相较于已知图2A结构中的点P3位置更接近点P1，亦即其轨迹较接近于偏光板的吸收轴位置，故漏光及色偏现象可较已知的更少。
另外，请分别参照图3A及图3B所示，其中，图3A为已知技术的显示面板的全视角暗态漏光示意图(Cono图)，而图3B为本发明的显示面板1a的全视角暗态漏光示意图。
于Cono图中可看出显示面板的全视角暗态漏光的状况。比较图3A及图3B可以发现，于全视角暗态漏光的分析中，图3A的已知显示面板主要的暗态漏光集中于45度及135度，且其漏光量的值约介于0.004与0.005之间，但是图3B的显示面板1a主要的暗态漏光集中于约200度及325度，且其漏光量的值可低于0.004以下。因此，显示面板1a的全视角暗态漏光量可比已知技术大约再减少25％左右。
另外，请分别参照图4A及图4B所示，其中，图4A为已知技术的显示面板的全视角对比示意图，而图4B为本发明的显示面板1a的全视角对比示意图。
比较图4A与图4B也可发现，相较于已知技术，图4B的显示面板1a的全视角对比性较已知均匀。
另外，请分别参照图5所示，其中，图5为已知技术的显示面板与本发明的显示面板1a的全视角色点分布示意图。
由图5可发现，相较于已知技术，显示面板1a的全视角色点分布较为集中，其全视角的暗态漏光也较少。
综上所述，因本发明的显示面板中，第一配向层与第二配向层具有相同的配向方向，而第一偏光板设置于第一基板远离第二基板的一侧，且第二偏光板设置于第二基板远离第一基板的一侧。另外，第二偏光板的第一补偿膜的第一慢轴方向及第二补偿膜的第二慢轴方向实质上分别垂直第一配向层与第二配向层的配向方向。藉此，相较于已知技术，本发明的显示面板可更降低大视角暗态漏光及改善色偏现象，以达到较佳的补偿效果。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于上附的申请专利权利要求书中。
Claims (10)
1.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括：
一第一基板；
一第二基板，与所述第一基板相对而设；
一第一配向层与一第二配向层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间，且分别位于所述第一基板与所述第二基板上，所述第一配向层与所述第二配向层具有相同的一配向方向；
一第一偏光板，设置于所述第一基板远离所述第二基板的一侧；以及
一第二偏光板，设置于所述第二基板远离所述第一基板的一侧，并具有一第一补偿膜及一第二补偿膜，所述第一补偿膜具有一第一慢轴方向，所述第二补偿膜具有一第二慢轴方向，且所述第一慢轴方向及所述第二慢轴方向实质上分别垂直所述配向方向。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一补偿膜设置于所述第二基板上，且所述第二补偿膜设置于所述第一补偿膜上。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一补偿膜或第二补偿膜具有多个轴向的折射率，且所述第一慢轴方向或所述第二慢轴方向为所述轴向中，折射率最大的一个轴向。
4.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第一补偿膜具有一第一轴向的折射率、一第二轴向的折射率及一第三轴向的折射率，所述第一补偿膜的所述第一轴向的折射率大于所述第二轴向的折射率，且所述第一补偿膜的所述第二轴向的折射率大于所述第三轴向的折射率，则所述第一慢轴方向为所述第一补偿膜的所述第一轴向。
5.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述第二补偿膜具有所述第一轴向的折射率、所述第二轴向的折射率及所述第三轴向的折射率，所述第二补偿膜的所述第三轴向的折射率大于所述第一轴向的折射率，且所述第二补偿膜的所述第一轴向的折射率大于所述第二轴向的折射率，则所述第二慢轴方向为所述第二补偿膜的所述第三轴向。
6.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第一补偿膜具有一第一轴向的折射率、一第二轴向的折射率及一第三轴向的折射率，所述第一补偿膜的所述第三轴向的折射率大于所述第一轴向的折射率，且所述第一补偿膜的所述第一轴向的折射率大于所述第二轴向的折射率，则所述第一慢轴方向为所述第一补偿膜的所述第三轴向。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述第二补偿膜具有所述第一轴向的折射率、所述第二轴向的折射率及所述第三轴向的折射率，所述第二补偿膜的所述第一轴向的折射率大于所述第二轴向的折射率，且所述第二补偿膜的所述第二轴向的折射率大于所述第三轴向的折射率，则所述第二慢轴方向为所述第二补偿膜的所述第一轴向。
8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一偏光板具有一零位相差的第三补偿膜，所述第三补偿膜设置于所述第一基板远离所述第二基板的一侧。
9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述第一补偿膜及所述第二补偿膜的厚度和大于所述第三补偿膜的厚度。
10.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述第一偏光板更具有一第一偏光膜，所述第二偏光板更具有一第二偏光膜，所述第一偏光膜设置于所述第三补偿膜远离所述第一基板的一侧，且所述第二偏光膜设置于所述第二补偿膜远离所述第二基板的一侧。
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