[发明专利]VA显示模式补偿架构及VA显示模式液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示装置，尤其涉及一种VA（垂直配向）显示模式补偿架构及VA显示模式液晶显示装置。

背景技术

TFT(Thin Film Transistor)-LCD即薄膜晶体管LCD，是有源矩阵类型液晶显示器(AM-LCD)中的一种。液晶平板显示器，特别TFT-LCD，是目前唯一在亮度、对比度、功耗、寿命、体积和重量等综合性能上全面赶上和超过CRT的显示器件，它的性能优良、大规模生产特性好，自动化程度高，原材料成本低廉，发展空间广阔，将迅速成为新世纪的主流产品，是21世纪全球经济增长的一个亮点。

但是，随着TFT-LCD的观察角度增大，画面的对比度不断降低，画面的清晰度下降，这是液晶层中液晶分子的双折射率随观察角度变化发生改变的结果。对于普通的液晶显示屏来说，当从某个角度观看普通的液晶显示屏时，将发现它的亮度急遽的损失（变暗）及变色。传统的液晶显示器通常只有90度的视角，也就是左/右两边各45度。如果只有一位观看者的话，这个问题可以忽略，例如笔记本显示屏，但是如果有超过一位以上的观看者，例如想要展示某个画面给客人看或是多人一起玩游戏机，大概只能一直听他们抱怨显示器的质量有多糟糕。

制作液晶显示器的线状液晶是一种具有双折射率Δn的物质，当光线通过液晶分子后，可分成寻常光线（ordinary ray）与非常光线（extraordinary ray）两道光，如果光线是斜向入射液晶分子，便会产生两道折射光线，双折射率Δn=ne-no，ne表示液晶分子对寻常光线的折射率，no表示液晶分子对非常光线的折射率。因此当光线经过上下两片玻璃所夹住的液晶后，光线就会产生相位延迟(phase retardation)的现象。液晶盒的光线特性通常用相位延迟LCΔnd来衡量，也称为光程差，Δn为双折射率，d为液晶盒厚度，液晶盒不同视角下相位延迟的不同是其产生视角问题的由来。良好的光学补偿膜的相位延迟可以跟线状液晶的相位延迟互相抵消，就可以增广液晶面板的可视角度。光学补偿膜的补偿原理一般是将液晶在不同视角产生的相位差进行修正，让液晶分子的双折射性质得到对称性的补偿。采用光学补偿膜进行补偿，可以有效降低暗态画面的漏光，在一定视角内能大幅度提高画面的对比度。

光学补偿膜从其功能目的来区分则可略为分单纯改变相位的位相差膜、色差补偿膜及视角扩大膜等。使用光学补偿膜能降低液晶显示器暗态时的漏光量，并且在一定视角内能大幅提高影像之对比、色度与克服部分灰阶反转问题。衡量光学补偿膜特性的主要参数包括在平面方向上的面内延迟（补偿）值Ro（通常也称为Re），在厚度方向上的厚度延迟（补偿）值Rth（面外延迟），折射率N，以及膜厚度d，满足如下关系式：

Ro=（Nx—Ny）×d；

Rth=[（Nx+Ny）/2—Nz]×d；

其中，Nx是膜平面内沿着慢轴（具有最大折射率的轴，也就是光线具有较慢传播速率的振动方向）的折射率，Ny是膜平面内沿着快轴（具有最小折射率的轴，也就是光波具有较快传播速率的振动方向，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）。

目前，制造商们为了改善液晶显示器的视角特性，提出了多种宽视角技术，例如面内切换（IPS，IN-PLANE-SWITCHING）、多区域垂直配向（MVA，MULTI-DOMAIN VERTICAL ALIGNMENT）、图案垂直配向（PVA，PATTERNED VERTICAL ALIGNMENT）、TN+FILM（扭曲向列型TFT-LCD+光学补偿膜）等，这些技术都能把液晶显示器的视角增加到160度，甚至更多。针对不同的液晶显示模式，也即不同的液晶盒类型，使用的光学补偿膜也不同，而且Ro和Rth值也需调节为合适的值。现有大尺寸液晶电视使用的光学补偿膜大多是针对VA（垂直配向）显示模式，早期使用的有Konica(柯尼卡)公司的N-TAC，后来不断发展形成OPTES（奥普士）公司的Zeonor，富士通的F-TAC系列，日东电工的X-plate等。