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CN112684627B - 液晶显示面板及显示装置 - Google Patents

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CN112684627B
CN112684627B CN202011614186.1A CN202011614186A CN112684627B CN 112684627 B CN112684627 B CN 112684627B CN 202011614186 A CN202011614186 A CN 202011614186A CN 112684627 B CN112684627 B CN 112684627B
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Tianma Microelectronics Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种液晶显示面板及显示装置,涉及显示技术领域,用于提高大视角对比度。液晶显示面板包括第一基板、第二基板和液晶层;液晶显示面板还包括:位于第一基板远离液晶层的一侧的第一线偏光片,位于第一基板和第一线偏光片之间的第一四分之一波片;第一四分之一波片的慢轴和第一线偏光片的吸收轴之间的夹角为45°或135°;位于液晶层和第一四分之一波片之间的第一延迟膜;位于液晶层和第一基板之间的第二四分之一波片;第二四分之一波片和第一四分之一波片的慢轴相互垂直;位于第二基板远离液晶层的一侧的第二线偏光片;第二线偏光片的吸收轴和第一线偏光片的吸收轴相互垂直。

Description

液晶显示面板及显示装置
【技术领域】
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种液晶显示面板及显示装置。
【背景技术】
液晶显示面板(Liquid Crystal Display,简称LCD)因其响应速度快,低成本,无辐射,画面柔和,机身薄等优点广泛应用于手机、电视、数码相机、车载显示器等领域。
目前,如何增大液晶显示面板在大视角下的对比度,成为研究人员的关注重点。
【发明内容】
有鉴于此,本发明实施例提供了一种液晶显示面板及显示装置,用以增大液晶显示面板在大视角下的对比度。
一方面,本发明实施例提供了一种液晶显示面板,包括相对设置的第一基板和第二基板,以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层;
所述液晶显示面板还包括:
第一线偏光片,位于所述第一基板远离所述液晶层的一侧;
第一四分之一波片,位于所述第一基板和所述第一线偏光片之间;所述第一四分之一波片的慢轴和所述第一线偏光片的吸收轴之间的夹角为45°或135°;
第一延迟膜,位于所述液晶层和所述第一四分之一波片之间;
第二四分之一波片,位于所述液晶层和所述第一基板之间;所述第二四分之一波片和所述第一四分之一波片的慢轴相互垂直;
第二线偏光片,位于所述第二基板远离所述液晶层的一侧;所述第二线偏光片的吸收轴和所述第一线偏光片的吸收轴相互垂直。
另一方面,本发明实施例提供了一种显示装置,包括上述的液晶显示面板。
本发明实施例提供的液晶显示面板和显示装置,通过设置第一延迟膜,能够补偿大视角下由于第一四分之一波片和第二四分之一波片的慢轴不再垂直或者二者的延迟量不再相等所带来的大视角下黑态漏光问题,降低液晶显示面板在大视角下的黑态亮度,保证液晶显示面板在大视角下也具有较高的对比度,增大液晶显示面板的可视角度。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例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它的附图。
图1为相关技术中一种液晶显示面板的示意图;
图2为图1所示的液晶显示面板在不同视角下的一种对比度模拟效果图;
图3为图1所示的液晶显示面板在黑态下以视角(45°,0°)观察时的一种邦加球示意图;
图4为图1所示的液晶显示面板在黑态下以视角(45°,45°)观察时的一种邦加球示意图;
图5为本发明实施例提供的一种液晶显示面板的截面示意图;
图6为图5所示的液晶显示面板在黑态下以视角(45°,0°)观察时的一种邦加球示意图;
图7为图5所示的液晶显示面板在黑态下以视角(45°,0°)观察时的一种邦加球示意图;
图8为本发明实施例提供的另一种液晶显示面板的截面示意图;
图9为图8所示的液晶显示面板在黑态下以正视角观察时的一种邦加球示意图;
图10为本发明实施例提供的又一种液晶显示面板的截面示意图;
图11为图10所示的液晶显示面板在黑态下以视角(45°,0°)观察时的一种邦加球示意图;
图12为图10所示的液晶显示面板在黑态下以视角(45°,0°)观察时的一种邦加球示意图;
图13为图10所示的液晶显示面板在不同视角下的一种对比度模拟效果图;
图14为本发明实施例提供的又一种液晶显示面板的截面示意图;
图15为图14所示的一种液晶显示面板在不同视角下的一种对比度模拟效果图;
图16为图14所示的另一种液晶显示面板在不同视角下的一种对比度模拟效果图;
图17为图14所示的又一种液晶显示面板在不同视角下的一种对比度模拟效果图;
图18为图14所示的又一种液晶显示面板在不同视角下的一种对比度模拟效果图;
图19为图14所示的又一种液晶显示面板在不同视角下的一种对比度模拟效果图;
图20为本发明实施例提供的又一种液晶显示面板的截面示意图;
图21为图20所示的一种液晶显示面板在不同视角下的一种对比度模拟效果图;
图22为图20所示的另一种液晶显示面板在不同视角下的一种对比度模拟效果图;
图23为本发明实施例提供的又一种液晶显示面板的截面示意图;
图24为图23所示的一种液晶显示面板在不同视角下的一种对比度模拟效果图;
图25为图23所示的一种液晶显示面板在不同视角下的一种对比度模拟效果图;
图26为图23所示的一种液晶显示面板在不同视角下的一种对比度模拟效果图;
图27为本发明实施例提供的一种显示装置的截面示意图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解,尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述四分之一波片,但这些四分之一波片不应限于这些术语。这些术语仅用来将位于不同位置的四分之一波片彼此区分开。例如,在不脱离本发明实施例范围的情况下,第一四分之一波片也可以被称为第二四分之一波片,类似地,第二四分之一波片也可以被称为第一四分之一波片。
在实现本发明实施例的过程中,发明人研究发现,由于液晶显示面板中的光学膜层具有光学各向异性,以及,光线沿不同方向传播时的光程差异,导致液晶显示面板很难在多个视角下均具有较大的对比度。
如图1所示,图1为相关技术中一种液晶显示面板的示意图,该液晶显示面板包括相对设置的第一基板10’和第二基板20’,以及位于第一基板10’和第二基板20’之间的液晶层30’,以及吸收轴相互正交的第一线偏光片41’和第二线偏光片42’,以及,慢轴相互正交的第一四分之一波片11’和第二四分之一波片12’。图2为图1所示的液晶显示面板在不同视角下的一种对比度模拟效果图,可以看出,该液晶显示面板在大视角下的对比度很低,视角特性差。
结合表示光线的偏振状态的邦加球进行分析,如图3和图4所示,图3为图1所示的液晶显示面板在黑态下以视角(45°,0°)观察时的一种邦加球示意图,图4为图1所示的液晶显示面板在黑态下以视角(45°,45°)观察时的一种邦加球示意图,在图3和图4中,点1’均代表背光源6’发出的经过第二线偏光片42’后的光线的偏振状态,曲线A’均代表光线经第二四分之一波片12’的偏振状态的变化轨迹,曲线B’代表光线经第一四分之一波片11’的偏振状态的变化轨迹,点21’均代表经第一四分之一波片11’出射的光的偏振状态。点01’代表能够被第一线偏光片41’吸收的光的偏振状态,即在黑态不漏光时的理论最佳点位。
在视角(45°,0°)下,第一四分之一波片11’和第二四分之一波片12’的慢轴不再正交,在视角(45°,45°)下,第一四分之一波片11’和第二四分之一波片12’的延迟量不再相等。因此,图3中的点1’和图4中的点1’具有不同的坐标,图3中的点21’和图4中的点21’具有不同的坐标。而且,由于在视角(45°,0°)和在视角(45°,45°)下,第一线偏光片41’和第二线偏光片42’之间的夹角不等,因此,在图3和图4中,点01’也具有不同的坐标。可以看出,在视角(45°,0°)和视角(45°,45°)下,经第一四分之一波片11’出射的光均为椭圆偏振光。椭圆偏振光后续无法被第一线偏光片41’完全吸收。且,在图3和图4中,点21’与各自的理论最佳点位01’之间的距离都较大。因此,导致这两个视角下均存在黑态漏光问题,对比度较低。结合图2也可以看出,基于具有图1所示结构的液晶显示面板,在包括视角(45°,135°)、视角(45°,225°)以及视角(45°,315°)在内的其他视角下的对比度均较差。
基于此,本发明实施例提供了一种液晶显示面板,如图5所示,图5为本发明实施例提供的一种液晶显示面板的截面示意图,该液晶显示面板包括相对设置的第一基板10和第二基板20,以及位于第一基板10和第二基板20之间的液晶层30。示例性的,第一基板10可以为彩膜基板,其中包括多个不同颜色的色阻。第二基板20可以为阵列基板,其中包括薄膜晶体管、像素电极、以及扫描线和数据线等各种信号线。
如图5所示,液晶显示面板还包括第一线偏光片41、第二线偏光片42、第一四分之一波片11、第二四分之一波片12和第一延迟膜51。
其中,第一线偏光片41位于第一基板10远离液晶层30的一侧;第二线偏光片42位于第二基板20远离液晶层30的一侧。第二线偏光片42的吸收轴和第一线偏光片41的吸收轴相互垂直。后续在设置包括背光源6的背光模组时,可以将背光模组放置第二线偏光片42远离第一线偏光片41的一侧。
在本发明实施例中,第一四分之一波片11位于第一基板10和第一线偏光片41之间;第一四分之一波片11的慢轴和第一线偏光片41的吸收轴之间的夹角为45°或135°。
本发明实施例还在液晶层30和第一四分之一波片11之间设置有第一延迟膜51,以改善液晶显示面板在大视角下的黑态漏光问题。其中,视角用
Figure BDA0002875939360000061
来表示,θ表示视角方向与液晶显示面板的法线之间的夹角,
Figure BDA0002875939360000062
表示视角方向在液晶显示面板所在平面内的正投影与液晶显示面板所在平面内一基准方向的夹角。(0°,0°)表示正视角,其他视角均为大视角。
本发明实施例通过设置第一延迟膜51,能够补偿大视角下由于第一四分之一波片11和第二四分之一波片12的慢轴不再垂直或者二者的延迟量不再相等所带来的大视角下黑态漏光问题,降低液晶显示面板在大视角下的黑态亮度,保证液晶显示面板在大视角下也具有较高的对比度,增大液晶显示面板的可视角度。特别的,可以将本发明实施例提供的液晶显示面板用于车载显示屏,实现提高车载显示屏的可视角度。
示例性的,如图5所示,本发明实施例可以将第一延迟膜51设置于第一四分之一波片11和第二四分之一波片12之间。
以下结合表示光的偏振状态的邦加球,以视角(45°,0°)和视角(45°,45°)为例对第一延迟膜51的作用进行说明。在邦加球中,从球面上的点的坐标(S1,S2,S3)可以看出光线的偏振状态。其中,S1代表点在S1轴上的坐标,S2代表点在S2轴上的坐标,S3代表点在S3轴上的坐标。在邦加球上,赤道上的点代表光线的偏振状态为线偏振光,即,S3=0。两极的点代表光线的偏振状态为圆偏振光,即,S1和S2均为0。球面上其他位置的点代表光线的偏振状态为椭圆偏振光。
如图6和图7所示,图6为图5所示的液晶显示面板在黑态下以视角(45°,0°)观察时的一种邦加球示意图,图7为图5所示的液晶显示面板在黑态下以视角(45°,0°)观察时的一种邦加球示意图,在图6和图7中,点1均代表背光源6发出的经过第二线偏光片42出射的光线的偏振状态,曲线A均代表光线经第二四分之一波片12的偏振状态的变化轨迹,曲线B代表光线经第一四分之一波片11时偏振状态的变化轨迹,曲线C均代表光线经第一延迟膜51的偏振状态的变化轨迹,点23均代表经第一四分之一波片11出射的光的偏振状态,点01代表能够被第一线偏光片41吸收的光的偏振状态,即理论最佳点位。由于在视角(45°,0°)和在视角(45°,45°)下,第一线偏光片41和第二线偏光片42之间的夹角不等,因此,在图6和图7中,点01也具有不同的坐标。对比图3和图6可以看出,在图6中,点23更加靠近理论最佳点位01。对比图4和图7,可以看出在视角(45°,45°)下,在图7中,点23更加靠近理论最佳点位01。表明在视角(45°,0°)和视角(45°,45°)下,第一延迟膜51的设置能够使液晶显示面板的视角对比度得到改善。
以上仅是以视角(45°,0°)和视角(45°,45°)这两个视角为例对第一延迟膜51的作用进行的说明,在这两个视角比较好的时候,可以预期其他视角对比度也较好。
示例性的,本发明时实施例提供的液晶显示面板可以采用平面内切换(In-PlaneSwitching,简称IPS)显示模式。其中液晶分子在平行于液晶显示面板所在的平面内配向且发生转动。具体的,IPS显示模式包括液晶的配向方向与第二线偏光片42的吸收轴的方向相互平行的竖畴结构,以及,液晶的配向方向与第一线偏光片41的吸收轴的方向相互平行的横畴结构。
在以上实施例的基础上,在一些实施例中,当采用竖畴结构时,也即液晶层30的配向方向与第二线偏光片42的吸收轴的方向相互平行,示例性的,如图8所示,图8为本发明实施例提供的另一种液晶显示面板的截面示意图,液晶显示面板还包括第二延迟膜52,第二延迟膜52位于第一四分之一波片11和第一延迟膜51之间,第二延迟膜52的加入可以在提高液晶显示面板的大视角对比度,增大液晶显示面板的可视角度的同时,保证垂直观察该液晶显示面板时仍具有较高的视角对比度。
示例性的,本发明实施例可以将述第一延迟膜51和第二延迟膜52的慢轴设置为相互垂直,以及,将第一延迟膜51和第二延迟膜52的延迟量设置为相同,以确保液晶显示面板在正视角下仍具有较高的对比度。
具体的,在第一四分之一波片11和第二四分之一波片12之间设置第一延迟膜51和第二延迟膜52时,如图9所示,图9为图8所示的液晶显示面板在黑态下以正视角观察时的一种邦加球示意图,在图9中,点1代表背光源6发出的经过第二线偏光片42出射的光线的偏振状态,点18代表经第二四分之一波片12出射的光线的偏振状态,点21代表经第一延迟膜51出射的光线的偏振状态,点22代表经第二延迟膜52出射的光线的偏振状态,点23代表经第一四分之一波片11出射的光的偏振状态,可以看出,光线经过第一延迟膜51后,偏振方向偏离S3轴。第二延迟膜52的加入可以将光线的偏振方向拉回S3的负轴,即,使从第二延迟膜52出射的光为圆偏振光。然后,光线再经过第一四分之一波片11能够变为线偏振光。该线偏振光后续能够被第一线偏光片41吸收。即,第一延迟膜51和第二延迟膜52的加入可以在保证提高液晶显示面板的大视角对比度,增大液晶显示面板的可视角度的同时,保证垂直观察该液晶显示面板时仍具有较高的视角对比度。
考虑到液晶显示面板内不可避免会具有一些反射率较高的材料,如用作起屏蔽作用的屏蔽电极。或者,在液晶显示面板中不同的膜层之间,例如衬底基板与彩色滤光片和/或黑矩阵之间,或者,彩色滤光片和/或黑矩阵与光学胶之间,由于膜层之间折射率的差异,光线在经过这些膜层之间的界面时也会发生反射。这些具有反射功能的膜层会对环境光进行反射,反射光线会影响液晶显示面板自身的出射光线,影响液晶显示面板的对比度。本发明实施例通过在第一基板10和第一线偏光片41之间设置第一四分之一波片11,并令第一四分之一波片11的慢轴和第一线偏光片41的吸收轴之间的夹角为45°或135°,能够降低液晶显示面板的反射率。
具体的,在外界环境光射向液晶显示面板的过程中,在射向液晶显示面板的环境光到达液晶显示面板中的具有反射功能的上述膜层前,会经过第一线偏光片41、第一四分之一波片11、第二延迟膜52和第一延迟膜51。光线经第一线偏光片41后变为线偏振光,该线偏振光继续经过第一四分之一波片11变为圆偏振光。根据第一四分之一波片11的慢轴和第一线偏光片41的吸收轴之间的夹角的大小,可以使圆偏振光为左旋圆偏振光或右旋圆偏振光。后续圆偏振光经过第二延迟膜52和第一延迟膜51,由于第二延迟膜52和第一延迟膜51的慢轴相互垂直且延迟量一致,所以二者对于光线的偏振状态的改变刚好为互逆过程(在邦加球上表示为经过第一延迟膜51和第二延迟膜52的运行轨迹互相抵消)。圆偏振光经过第二延迟膜52和第一延迟膜51后仍为旋向不变的圆偏振光。后续该圆偏振光被反射再依次经过第一延迟膜51、第二延迟膜52和第一四分之一波片11后能够变为线偏振光,该线偏振光的偏振方向与第一线偏光片41的吸收轴平行,因此该线偏振光在经过第一线偏光片41后将被第一线偏光片41吸收而不能出射,从而避免从液晶显示面板出射反射的环境光,能够使液晶显示面板具有极低的反射率。
如图8所示,第二四分之一波片12位于液晶层30和第一基板10之间。即,第二四分之一波片12位于液晶盒内,且,以图8所示方位为例,第二四分之一波片12位于液晶层30的上方。即,将第一四分之一波片11和第二四分之一波片12设置在上述具有反射功能的膜层两侧,使入射至液晶显示面板的入射环境光在到达第二四分之一波片12之前就被反射,避免使入射至液晶显示面板的入射环境光经过第二四分之一波片12,避免影响圆偏振光的形成。
需要说明的是,图8所示的各膜层的位置关系仅为示意,实际上,在本发明实施例中,也可将第一延迟膜51和第二延迟膜52设置在第一基板10和第二四分之一波片12之间,即,将第一延迟膜51和第二延迟膜52设置在液晶盒内,亦可保证液晶显示面板仍然具有极低的反射率。
示例性的,如图10所示,图10为本发明实施例提供的又一种液晶显示面板的截面示意图,液晶显示面板还包括第三延迟膜53,第三延迟膜53位于第一四分之一波片11和第一线偏光片41之间,第三延迟膜53的慢轴与第一线偏光片41的吸收轴相互垂直或平行。在本发明实施例中,第三延迟膜53的加入能够使大视角下,到达第一线偏光片41的光线的偏振状态更靠近第一线偏光片41的吸收轴的方向。如图11和图12所示,图11为图10所示的液晶显示面板在黑态下以视角(45°,0°)观察时的一种邦加球示意图,图12为图10所示的液晶显示面板在黑态下以视角(45°,0°)观察时的一种邦加球示意图,在图11和图12中,点1均代表背光源6发出的经过第二线偏光片42出射的光线的偏振状态,曲线A均代表光线经第二四分之一波片12的偏振状态的变化轨迹,曲线B代表光线经第一四分之一波片11时偏振状态的变化轨迹,曲线C均代表光线经第一延迟膜51的偏振状态的变化轨迹,点23均代表经第一四分之一波片11出射的光的偏振状态,点24代表经第三延迟膜53出射的光线的偏振状态,点01代表能够被第一线偏光片41吸收的光的偏振状态,即理论最佳点位。可以看出,在图11和图12中,相较于点23,点24更加靠近理论最佳点位01。说明了第三延迟膜53的设置能够进一步提高液晶显示面板在大视角下的对比度。
并且,本发明实施例通过将第三延迟膜53的慢轴设置为与第一线偏光片41的吸收轴相互垂直或平行,能够保证液晶显示面板仍然具有极低的反射率。
具体的,在外界环境光射向液晶显示面板的过程中,光线经第一线偏光片41后变为线偏振光,该线偏振光继续经过第三延迟膜53。由于第三延迟膜53的慢轴与第一线偏光片41的吸收轴相互垂直或者相互平行,因此,上述经过第一线偏光片41的线偏振光经过第三延迟膜53后偏振状态不发生变化,即,仍为与入射线偏振光具有相同偏振方向的线偏振光。然后线偏振光经过第一四分之一波片11变为圆偏振光。后续圆偏振光被反射,再依次经过第一四分之一波片11和第三延迟膜53后能够变为线偏振光,该线偏振光的偏振方向与第一线偏光片41的吸收轴平行,因此能够被吸收而无法出射,能够使液晶显示面板具有极低的反射率。
基于具有图10所示结构的液晶显示面板,本发明实施例可以令其中第一延迟膜51的面内延迟量Re1满足:8.64nm≤Re1≤10.56nm,面外延迟量Rth1满足37.89nm≤Rth1≤46.31nm;第二延迟膜52的面内延迟量Re2满足:8.64nm≤Re1≤10.56nm,面外延迟量Rth2满足37.89nm≤Rth1≤46.31nm;第三延迟膜53的面内延迟量Re3为0,面外延迟量Rth3满足316.8nm≤Rth3≤387.2nm。其中,延迟膜的面内延迟量Re为延迟膜在延迟膜所在平面内的位相差,面外延迟量Rth为延迟膜在沿延迟膜的法线方向上的位相差,计算方式如下:
Re=(nx-ny)×d;
Rth=[nz-(nx+ny)/2]×d;
其中,d表示延迟膜的厚度,nx代表在延迟膜所在平面内的x方向上的折射率,ny表示在延迟膜所在平面内的y方向的折射率,nz表示在垂直于延迟膜所在平面的z方向上的折射率。
本发明实施例通过将上述各个延迟膜的延迟量设置在上述范围内,能够保证多个不同的大视角下的黑态漏光均能够得到改善,使显示面板具有较大的视角范围,并且能够保证正视角下也具有较高的对比度。
在令Re1=9.6nm,Rth1=42.1nm;Re2=9.6nm,Rth2=42.1nm;Re3=0,Rth3=352nm时,本发明实施例对满足上述延迟量特征且具有图10所示结构的液晶显示面板进行了模拟,图13为对比度模拟图,表1、表2、表3和表4分别为四种不同的视角下的邦加球坐标示意表,其中,表1的测试视角为(45°,45°),表2的测试视角为(45°,135),表3的测试视角为(45°,225),表4的测试视角为(45°,315)。可以看出,在这四个视角下,经第三延迟膜53出射后的光线均近似为线偏振光,且,在每个视角下,经第三延迟膜53出射的光线的偏振状态与经第二线偏光片42出射的光线的偏振状态非常接近,表明后续该线偏振光大部分可以被第一线偏光片41吸收,证明图10所示液晶显示面板能够明显改善大视角下黑态漏光问题。
表1
Figure BDA0002875939360000131
表2
Figure BDA0002875939360000132
表3
Figure BDA0002875939360000133
表4
Figure BDA0002875939360000134
并且,对比图2和图13可以看出,图13中对比度大(浅色区域)的视角范围相比于图2明显增加,可视角度范围扩大到图1所示液晶显示面板的2倍左右。并且,对比图2和图13可以看出,对于同一大视角,如(45°,135°)视角下的对比度来说,图13大于图2。说明基于图10所示设计的液晶显示面板能够提高大视角下的对比度。
可选的,如图14示,图14为本发明实施例提供的又一种液晶显示面板的截面示意图,本发明实施例提供的液晶显示面板还包括第四延迟膜54,第四延迟膜54位于第三延迟膜53和第一线偏光片41之间,第四延迟膜54的慢轴与第一线偏光片41的吸收轴相互垂直或平行。第四延迟膜54的设置能够进一步提高大视角下的对比度。而且,本发明实施例将第四延迟膜54的慢轴设置为与第一线偏光片41的吸收轴平行或垂直,能够保证液晶显示面板具有超低反射率。
基于具有图14所示结构的液晶显示面板,本发明实施例可以令其中第一延迟膜51的面内延迟量Re1满足:8.28nm≤Re1≤10.12nm,面外延迟量Rth1满足36.36nm≤Rth1≤44.44nm;第二延迟膜52的面内延迟量Re2满足:8.28nm≤Re2≤10.12nm,面外延迟量Rth2满足36.36nm≤Rth2≤44.44nm;第三延迟膜53的面内延迟量Re3满足:82.35nm≤Re3≤100.65nm,面外延迟量Rth3满足-50.38nm≤Rth3≤-41.22nm;第四延迟膜的面内延迟量为Re4为0,面外延迟量Rth4满足95.4nm≤Rth4≤116.6nm,以保证多个不同的大视角下的黑态漏光均能够得到改善,使显示面板具有较大的视角范围,并且保证正视角下也具有较高的对比度。
在令Re1=9.2nm,Rth1=40.4nm;Re2=9.2nm,Rth2=40.4nm;Re3=91.5nm,Rth3=-45.8nm;Re3=0,Rth3=106nm时,本发明实施例对满足上述延迟量特征且具有图14所示结构的液晶显示面板进行了对比度模拟,图15为对比度模拟图,表5、表6、表7和表8分别为四种不同的视角下的邦加球坐标示意表,其中,表5的测试视角为(45°,45°),表6的测试视角为(45°,135),表7的测试视角为(45°,225),表8的测试视角为(45°,315)。可以看出,在这四个视角下,经第四延迟膜出射后的光线均可近似为线偏振光,且,在每个视角下,经第四延迟膜出射的光线的偏振状态与经第二线偏光片42出射的光线的偏振状态非常接近,表明后续该线偏振光大部分可以被第一线偏光片41吸收,证明图14所示液晶显示面板能够明显改善大视角下黑态漏光问题。
表5
Figure BDA0002875939360000151
表6
Figure BDA0002875939360000152
表7
Figure BDA0002875939360000153
表8
Figure BDA0002875939360000154
并且,对比图2和图15可以看出,图15中对比度大的视角范围相比于图2明显增加,可视角度范围从扩大到图1所示液晶显示面板的2倍左右。并且,对比图15和图2可以看出,对于同一大视角,如(45°,135°)视角下的对比度来说,图15大于图2。说明基于图14所示设计的液晶显示面板能够提高大视角下的对比度。
或者,本发明实施例还可以令:第一延迟膜51的面内延迟量Re1满足:8.28nm≤Re1≤10.12nm,面外延迟量Rth1满足36.36nm≤Rth1≤44.44nm;第二延迟膜52的面内延迟量Re2满足:8.28nm≤Re2≤10.12nm,面外延迟量Rth2满足36.36nm≤Rth2≤44.44nm;第三延迟膜53的面内延迟量Re3满足:28.8nm≤Re3≤35.2nm,面外延迟量Rth3满足126.36nm≤Rth3≤154.44nm;第四延迟膜的面内延迟量为Re4满足:101.52nm≤Re4≤124.08nm,面外延迟量Rth4满足-86.68nm≤Rth4≤-70.92nm,以保证多个不同的大视角下的黑态漏光均能够得到改善,使显示面板具有较大的视角范围,并且保证正视角下也具有较高的对比度。
在令Re1=9.2nm,Rth1=40.4nm;Re2=9.2nm,Rth2=40.4nm;Re3=32nm,Rth3=140.4nm;Re4=112.8nm,Rth4=-78.8nm时,本发明实施例对满足上述延迟量特征且具有图14所示结构的液晶显示面板进行了对比度模拟,图16为对比度模拟图,表9、表10、表11和表12分别为四种不同的视角下的邦加球坐标示意表,其中,表9的测试视角为(45°,45°),表10的测试视角为(45°,135),表11的测试视角为(45°,225),表12的测试视角为(45°,315)。可以看出,在这四个视角下,经第四延迟膜54出射后的光线均可近似为线偏振光,且,在每个视角下,经第四延迟膜出射的光线的偏振状态与经第二线偏光片42出射的光线的偏振状态非常接近,表明后续该线偏振光大部分可以被第一线偏光片41吸收,说明图14所示液晶显示面板能够明显改善大视角下黑态漏光问题。
表9
Figure BDA0002875939360000171
表10
Figure BDA0002875939360000172
表11
Figure BDA0002875939360000173
表12
Figure BDA0002875939360000174
对比图2和图16可以看出,图16中对比度大的视角范围相比于图2明显增加。可视角度范围扩大到图1所示的液晶显示面板的2倍左右。并且,对比图2和图16可以看出,对于同一大视角,如(45°,135°)视角下的对比度来说,图16大于图2。说明基于图14所示设计的液晶显示面板能够提高大视角下的对比度。在图16中,正视角下对比度,即中心对比度在738.5左右。
在令Re1=9.2nm,Rth1=40.4nm;Re2=9.2nm,Rth2=40.4nm;Re3=28.8nm,Rth3=126.36nm;Re4=112.8nm,Rth4=-78.8nm时,本发明实施例对满足上述延迟量特征且具有图14所示结构的液晶显示面板进行了对比度模拟,图17为对比度模拟图,其中,中心对比度在721.6左右。可视角度范围仍明显大于图2所示的模拟结果。
在令Re1=9.2nm,Rth1=40.4nm;Re2=9.2nm,Rth2=40.4nm;Re3=35.2nm,Rth3=154.44nm;Re4=112.8nm,Rth4=-78.8nm时,本发明实施例对满足上述延迟量特征且具有图14所示结构的液晶显示面板进行了对比度模拟,图18为对比度模拟图,其中,中心对比度在721.7左右。可视角度范围仍明显大于图2所示的模拟结果。
在将其中至少一个延迟膜的延迟量设置在本发明规定的范围之外时,例如,在令Re3=36.8nm,Rth3=161.46nm,第一延迟膜、第二延迟膜和第四延迟膜仍在上述范围之内,例如,令Re1=9.2nm,Rth1=40.4nm;Re2=9.2nm,Rth2=40.4nm;Re4=112.8nm,Rth4=-78.8nm时,本发明实施例对满足上述延迟量特征且具有图14所示结构的液晶显示面板进行了对比度模拟,图19为对比度模拟图,其中,中心对比度在676.2左右,只有图16所示的结构中心对比度的大约91%,影响液晶显示面板的显示效果。由此也说明,通过将各个延迟膜的延迟量设置在本发明实施例所规定的上述范围内,能够在保证多个不同的大视角下的黑态漏光均能够得到改善,使显示面板具有较大的视角范围的同时,保证正视角下也具有较高的对比度。
或者,本发明实施例还可以将液晶层30的配向方向设置为与第一线偏光片41的吸收轴的方向相互平行的横畴结构。在这种情况下,如图20所示,图20为本发明实施例提供的又一种液晶显示面板的截面示意图,本发明实施例可以在液晶层30和第二线偏光片42之间设置第三延迟膜53,并令第三延迟膜53的慢轴与第二线偏光片42的吸收轴相互垂直。第三延迟膜53的设置能够将经第二线偏光片42出射的光线的偏振状态调整至于液晶的配向方向平行。
如果不设置第三延迟膜53,在出现产线工艺等因素带来的盒厚波动的情况时,液晶的延迟量将存在变动。为保证大视角对比度,就需要根据每片液晶显示面板的盒厚,来调整上述第一延迟膜51和/或第二延迟膜52的参数,工艺繁杂,不具有量产性。本发明实施例通过设置第三延迟膜53,在黑态,即,不对液晶层30加电时,能够使经第三延迟膜53出射且经过液晶层30的光线的偏振状态不发生改变,使液晶不会影响大视角下的最终出光效果,消除液晶对黑态漏光的影响。如此一来,可以使包括第一延迟膜51和第二延迟膜52的参量设计能够适用于具有不同盒厚的液晶显示面板。在出现产线工艺等因素带来液晶盒厚波动的情况时,使得上述设计也能够同样适用,提高本发明实施例的适用范围。
而且,在横畴结构中,由于液晶的配向和第一线偏光片41的吸收轴角度一致,因此,在大视角下,液晶层30和第一线偏光片41的偏光作用将发生同等程度的偏差,无需在第一四分之一波片之外再设计延迟膜,有利于减薄显示面板的厚度。
可选的,对于具有图20所示结构的液晶显示面板来说,本发明实施例可以令第一延迟膜51的面内延迟量Re1满足:8.64nm≤Re1≤10.56nm,面外延迟量Rth1满足37.89nm≤Rth1≤46.31nm;第二延迟膜52的面内延迟量Re2满足:6.84nm≤Re1≤8.8nm,面外延迟量Rth2满足29.97nm≤Rth1≤38.61nm;第三延迟膜53的面内延迟量Re3满足132.12nm≤Rth3≤167.86nm,面外延迟量Rth3为0,以保证多个不同的大视角下的黑态漏光均能够得到改善,使显示面板具有较大的视角范围,并且保证正视角下也具有较高的对比度。
在令Re1=9.6nm,Rth1=42.1nm;Re2=8nm,Rth2=35.1nm;Re3=146.8nm,Rth3=0时,本发明实施例对满足上述延迟量特征且具有图20所示结构的液晶显示面板进行了对比度模拟,图21为对比度模拟图,对比图2和图21可以看出,图21中对比度大的视角范围相比于图2明显增加。并且,对比图2和图21可以看出,对于同一大视角,如(45°,45°)视角下的对比度来说,图21大于图2。说明基于图20所示设计的液晶显示面板能够提高大视角下的对比度。
在令Re1=9.6nm,Rth1=42.1nm;Re2=7.6nm,Rth2=33.3nm;Re3=152.6,Rth3=0时,本发明实施例对满足上述延迟量特征且具有图20所示结构的液晶显示面板进行了对比度模拟,图22为对比度模拟图,图22中对比度大的视角范围相比于图2明显增加。并且,对比图2和图22可以看出,对于同一大视角,如(45°,45°)视角下的对比度来说,图22大于图2。说明基于图20所示设计的液晶显示面板能够提高大视角下的对比度。
可选的,如图23所示,图23为本发明实施例提供的又一种液晶显示面板的截面示意图,液晶显示面板还包括第四延迟膜54,第四延迟膜位于第三延迟膜53和液晶层30之间,第四延迟膜54的慢轴与第三延迟膜53的慢轴相互平行。在经第三延迟膜53出射的光线的偏振状态偏离理想状态时,第四延迟膜54的设置能够使射向液晶层30的光线的偏振状态更加靠近液晶能够接收的方向,确保液晶不会影响大视角下的最终出光效果,消除液晶对黑态漏光的影响。
可选的,基于具有图23所示结构的液晶显示面板来说,本发明实施例可以令:第一延迟膜51的面内延迟量Re1满足:3.6nm≤Re1≤4.4nm,面外延迟量Rth1满足15.84nm≤Rth1≤19.36nm;第二延迟膜52的面内延迟量Re2满足:6.66nm≤Re2≤8.14nm,面外延迟量Rth2满足29.25nm≤Rth2≤35.75nm;第三延迟膜53的面内延迟量Re3满足:3.6nm≤Re3≤4.4nm,面外延迟量Rth3满足15.84nm≤Rth3≤19.36nm;第四延迟膜的面内延迟量Re4满足:84.15nm≤Re4≤102.85nm,面外延迟量Rth4满足-71.83nm≤Rth4≤-58.77nm,以保证多个不同的大视角下的黑态漏光均能够得到改善,使显示面板具有较大的视角范围,并且保证正视角下也具有较高的对比度。
在令Re1=4.0nm,Rth1=17.6nm;Re2=7.4nm,Rth2=32.5nm;Re3=4.0nm,Rth3=17.6nm;Re4=93.5nm,Rth4=-65.3nm时,本发明实施例对满足上述延迟量特征且具有图23所示结构的液晶显示面板进行了对比度模拟,图24为对比度模拟图,对比图2和图24可以看出,图24中对比度大(浅色区域)的视角范围相比于图2明显增加。并且,对比图2和图24可以看出,对于同一大视角,如(45°,80°)视角下的对比度来说,图24大于图2。说明基于图23所示设计的液晶显示面板能够提高大视角下的对比度。
或者,本发明实施例还可以令:第一延迟膜51的面内延迟量Re1满足:21.6nm≤Re1≤26.4nm,面外延迟量Rth1满足94.77nm≤Rth1≤115.83nm;第二延迟膜52的面内延迟量Re2满足:25.2nm≤Re2≤30.8nm,面外延迟量Rth2满足110.61nm≤Rth2≤135.19nm;第三延迟膜53的面内延迟量Re3为0,面外延迟量Rth3满足1647.09nm≤Rth3≤2013.11nm;第四延迟膜的面内延迟量Re4满足:9.36nm≤Re4≤11.44nm,面外延迟量Rth4满足-5.72nm≤Rth4≤-4.68nm,以保证多个不同的大视角下的黑态漏光均能够得到改善,使显示面板具有较大的视角范围,并且保证正视角下也具有较高的对比度。
在令Re1=24nm,Rth1=105.3nm;Re2=28nm,Rth2=122.9nm;Re3=0,Rth3=1830.1nm;Re4=10.4,Rth4=-5.2时,本发明实施例对满足上述延迟量特征且具有图23所示结构的液晶显示面板进行了对比度模拟,图25为对比度模拟图,对比图2和图25可以看出,图25中对比度大的视角范围相比于图2明显增加。并且,对比图2和图25可以看出,对于同一大视角,如(45°,45°)视角下的对比度来说,图25大于图2。说明基于图23所示设计的液晶显示面板能够提高大视角下的对比度。
或者,本发明实施例可以令:第一延迟膜51的面内延迟量Re1满足:3.6nm≤Re1≤4.4nm,面外延迟量Rth1满足15.84nm≤Rth1≤19.36nm;第二延迟膜52的面内延迟量Re2满足:6.84nm≤Re2≤8.36nm,面外延迟量Rth2满足29.97nm≤Rth2≤36.63nm;第三延迟膜53的面内延迟量Re3为10.8nm≤Re3≤13.2nm,面外延迟量Rth3满足47.43nm≤Rth3≤57.97nm;第四延迟膜54的面内延迟量Re4满足:150.84nm≤Re4≤184.36nm,面外延迟量Rth4满足-128.7nm≤Rth4≤-105.3nm。以保证多个不同的大视角下的黑态漏光均能够得到改善,使显示面板具有较大的视角范围,并且保证正视角下也具有较高的对比度。
在令Re1=4nm,Rth1=17.6nm;Re2=7.6nm,Rth2=33.3nm;Re3=12.0nm,Rth3=52.7nm;Re4=167.6nm,Rth4=-117.0nm时,本发明实施例对满足上述延迟量特征且具有图23所示结构的液晶显示面板进行了对比度模拟,图26为对比度模拟图,对比图2和图26可以看出,图26中对比度大的视角范围相比于图2明显增加。并且,对比图2和图26可以看出,对于同一大视角,如(45°,45°)视角下的对比度来说,图26大于图2。说明基于图23所示设计的液晶显示面板能够提高大视角下的对比度。
在本发明实施例中,对第一线偏光片41和第二线偏光片42的类型不做特别限定。例如,第一线偏光片41和第二线偏光片42可以为高分子碘类聚乙烯醇型,或者,也可以为金属线栅,也可以由染料液晶形成。
可选的,上述第一延迟膜51和/或第二延迟膜52可以位于第一基板10和第一线偏光片41之间。即,可以将第一延迟膜51/或第二延迟膜52设置在液晶盒外,以避免第一延迟膜51和/或第二延迟膜52的制作工艺对液晶盒内原有膜层的制备工艺造成影响。
或者,本发明实施例也可以选择聚合物液晶来制备第一延迟膜51和/或第二延迟膜52。聚合物液晶的制备工艺可以与液晶盒内原有膜层的工艺兼容,使第一延迟膜51和/或第二延迟膜52的制备工艺可以与液晶盒内原有膜层的制备集成,提高工艺的集成度。
示例性的,上述第一四分之一波片11和第二四分之一波片12中的任意一种也可以采用聚合物液晶形成。
示例性的,在本发明实施例中,上述第一延迟膜51、第二延迟膜52、第三延迟膜53和第四延迟膜54可以为具有一个光轴的单轴延迟膜,也可以为具有两个光轴的双轴延迟膜。其中,单轴延迟膜可以为A膜,也可以为C膜。其中,A膜的光轴平行于延迟膜所在的平面,C膜的光轴垂直于延迟膜所在的平面,双轴延迟膜为B膜。
本发明实施例还提供了一种显示装置,如图27所示,图27为本发明实施例提供的一种显示装置的截面示意图,该显示装置包括上述的液晶显示面板。其中,显示面板100的具体结构已经在上述实施例中进行了详细说明,此处不再赘述。当然,图27所示的显示装置仅仅为示意说明,该显示装置可以是例如手机、平板计算机、笔记本电脑、电纸书或电视机、车载显示屏等任何具有显示功能的电子设备。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (18)

1.一种液晶显示面板,其特征在于,包括相对设置的第一基板和第二基板,以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层;
所述液晶显示面板还包括:
第一线偏光片,位于所述第一基板远离所述液晶层的一侧;
第一四分之一波片,位于所述第一基板和所述第一线偏光片之间;所述第一四分之一波片的慢轴和所述第一线偏光片的吸收轴之间的夹角为45°或135°;
第一延迟膜,位于所述液晶层和所述第一四分之一波片之间;
第二延迟膜,所述第二延迟膜位于所述第一四分之一波片和所述第一延迟膜之间;
第三延迟膜,所述第三延迟膜位于所述第一四分之一波片和所述第一线偏光片之间,所述第三延迟膜的慢轴与所述第一线偏光片的吸收轴相互垂直或平行;
第二四分之一波片,位于所述液晶层和所述第一基板之间;所述第二四分之一波片和所述第一四分之一波片的慢轴相互垂直;
第二线偏光片,位于所述第二基板远离所述液晶层的一侧;所述第二线偏光片的吸收轴和所述第一线偏光片的吸收轴相互垂直。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板,其特征在于,
所述第一延迟膜和所述第二延迟膜的慢轴相互垂直。
3.根据权利要求2所述的液晶显示面板,其特征在于,
所述液晶层的配向方向与所述第二线偏光片的吸收轴的方向相互平行。
4.根据权利要求3所述的液晶显示面板,其特征在于,
所述第一延迟膜和所述第二延迟膜的延迟量相同。
5.根据权利要求4所述的液晶显示面板,其特征在于,
所述液晶显示面板还包括第四延迟膜,所述第四延迟膜位于所述第三延迟膜和所述第一线偏光片之间,所述第四延迟膜的慢轴与所述第一线偏光片的吸收轴相互垂直或平行。
6.根据权利要求5所述的液晶显示面板,其特征在于,
所述第一延迟膜的面内延迟量Re1满足:8.28nm≤Re1≤10.12nm,面外延迟量Rth1满足36.36nm≤Rth1≤44.44nm;
所述第二延迟膜的面内延迟量Re2满足:8.28nm≤Re2≤10.12nm,面外延迟量Rth2满足36.36nm≤Rth2≤44.44nm;
所述第三延迟膜的面内延迟量Re3满足:82.35nm≤Re3≤100.65nm,面外延迟量Rth3满足-50.38nm≤Rth3≤-41.22nm;
所述第四延迟膜的面内延迟量为Re4为0,面外延迟量Rth4满足95.4nm≤Rth2≤116.6nm。
7.根据权利要求5所述的液晶显示面板,其特征在于,
所述第一延迟膜的面内延迟量Re1满足:8.28nm≤Re1≤10.12nm,面外延迟量Rth1满足36.36nm≤Rth1≤44.44nm;
所述第二延迟膜的面内延迟量Re2满足:8.28nm≤Re2≤10.12nm,面外延迟量Rth2满足36.36nm≤Rth2≤44.44nm;
所述第三延迟膜的面内延迟量Re3满足:28.8nm≤Re3≤35.2nm,面外延迟量Rth3满足126.36nm≤Rth3≤154.44nm;
所述第四延迟膜的面内延迟量为Re4满足:101.52nm≤Re4≤124.08nm,面外延迟量Rth4满足-86.68nm≤Rth4≤-70.92nm。
8.根据权利要求4所述的液晶显示面板,其特征在于,
所述第一延迟膜的面内延迟量Re1满足:8.64nm≤Re1≤10.56nm,面外延迟量Rth1满足37.89nm≤Rth1≤46.31nm;
所述第二延迟膜的面内延迟量Re2满足:8.64nm≤Re1≤10.56nm,面外延迟量Rth2满足37.89nm≤Rth1≤46.31nm;
所述第三延迟膜的面内延迟量Re3为0,面外延迟量Rth3满足316.8nm≤Rth3≤387.2nm。
9.根据权利要求2所述的液晶显示面板,其特征在于,
所述液晶层的配向方向与所述第一线偏光片的吸收轴的方向相互平行。
10.根据权利要求9所述的液晶显示面板,其特征在于,
所述液晶显示面板还包括第三延迟膜,所述第三延迟膜位于所述液晶层和所述第二线偏光片之间,所述第三延迟膜的慢轴与所述第二线偏光片的吸收轴相互垂直。
11.根据权利要求10所述的液晶显示面板,其特征在于,
所述液晶显示面板还包括第四延迟膜,所述第四延迟膜位于所述第三延迟膜和所述液晶层之间,所述第四延迟膜的慢轴与所述第三延迟膜的慢轴相互平行。
12.根据权利要求11所述的液晶显示面板,其特征在于,
所述第一延迟膜的面内延迟量Re1满足:3.6nm≤Re1≤4.4nm,面外延迟量Rth1满足15.84nm≤Rth1≤19.36nm;
所述第二延迟膜的面内延迟量Re2满足:6.66nm≤Re2≤8.14nm,面外延迟量Rth2满足29.25nm≤Rth2≤35.75nm;
所述第三延迟膜的面内延迟量Re3满足:3.6nm≤Re3≤4.4nm,面外延迟量Rth3满足15.84nm≤Rth3≤19.36nm;
所述第四延迟膜的面内延迟量Re4满足:84.15nm≤Re4≤102.85nm,面外延迟量Rth4满足-71.83nm≤Rth4≤-58.77nm。
13.根据权利要求11所述的液晶显示面板,其特征在于,
所述第一延迟膜的面内延迟量Re1满足:21.6nm≤Re1≤26.4nm,面外延迟量Rth1满足94.77nm≤Rth1≤115.83nm;
所述第二延迟膜的面内延迟量Re2满足:25.2nm≤Re2≤30.8nm,面外延迟量Rth2满足110.61nm≤Rth2≤135.19nm;
所述第三延迟膜的面内延迟量Re3为0,面外延迟量Rth3满足1647.09nm≤Rth3≤2013.11nm;
所述第四延迟膜的面内延迟量Re4满足:9.36nm≤Re4≤11.44nm,面外延迟量Rth4满足-5.72nm≤Rth4≤-4.68nm。
14.根据权利要求11所述的液晶显示面板,其特征在于,
所述第一延迟膜的面内延迟量Re1满足:3.6nm≤Re1≤4.4nm,面外延迟量Rth1满足15.84nm≤Rth1≤19.36nm;
所述第二延迟膜的面内延迟量Re2满足:6.84nm≤Re2≤8.36nm,面外延迟量Rth2满足29.97nm≤Rth2≤36.63nm;
所述第三延迟膜的面内延迟量Re3为10.8nm≤Re3≤13.2nm,面外延迟量Rth3满足47.43nm≤Rth3≤57.97nm;
所述第四延迟膜的面内延迟量Re4满足:150.84nm≤Re4≤184.36nm,面外延迟量Rth4满足-128.7nm≤Rth4≤-105.3nm。
15.根据权利要求10所述的液晶显示面板,其特征在于,
所述第一延迟膜的面内延迟量Re1满足:8.64nm≤Re1≤10.56nm,面外延迟量Rth1满足37.89nm≤Rth1≤46.31nm;
所述第二延迟膜的面内延迟量Re2满足:6.84nm≤Re2≤8.8nm,面外延迟量Rth2满足29.97nm≤Rth1≤38.61nm;
所述第三延迟膜的面内延迟量Re3满足132.12nm≤Rth3≤167.86nm,面外延迟量Rth3为0。
16.根据权利要求1所述的液晶显示面板,其特征在于,
所述第一四分之一波片、所述第二四分之一波片、所述第一延迟膜中的任意一种或多种包括聚合物液晶。
17.根据权利要求1所述的液晶显示面板,其特征在于,
所述第一延迟膜位于所述第一基板和所述第一线偏光片之间。
18.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求1~17任一项所述的液晶显示面板。
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