TW200422728A - Liquid crystal display device - Google Patents

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Shinsuke Saida
Noriko Watanabe
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Description

200422728 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明乃關於一種液晶顯示裝置，質言之乃關於一種含 纖維充填之塑料基板之液晶顯示裝置。 【先前技術】 近來液晶顯示裝置的用途越來越廣泛。除其它用途外， 液晶顯示器亦更廣泛用於機動性電信裝置中，諸如細胞式 電話、個人數位化助理器等，蓋液晶顯示器既薄又輕，且 耗電畺較其它顯示裝置大為降低故也。此外，為更有效使 用液晶顯示器起見，進一步減少其重量與厚度，並進一步 改善其抗震性。 為達成此等目標，有人曾建議以塑料基板取代液晶顯示 器的傳統式玻璃基板。不過，為了有效使用塑料基板或一 片ίί月曰材料做為液晶顯示器的基板’尚有若干困難必須加 以克服。 取大困難之一為塑料基板之線性熱澎脹係數很高。特別 是玻璃的線性熱澎脹係數通常約為每攝氏度百萬分之幾， 而塑料至少為每攝氏度百萬分之數十。#材料具如此高的 線性熱澎脹係數，則材料尺寸即依溫度而大幅改變。故在 易澎脹基板上構成薄膜電晶體或其它驅動器組件實屬不 易緣薄膜電曰曰體需以高度精確圖案化故也。而且即使採 用玻璃基板做為安裝薄膜電晶體之基板（本文中有時稱之 為’’薄膜電晶體基板”），且若採塑料基板為對立基板，仍難 將對立基板上的渡色器（及/或黑矩陣）與薄膜電晶體基板上
O:\91\91563.DOC 200422728 的像素電極排列一致。 為減低塑料基板之線性熱澎脹係數而使其尺寸變化較 小，亦冒建議以樹脂矩陣混合填料所獲之構成複合材料塑 料基板的方法。此種複合材料所構成之基板在本文中將稱 為’’複合基板”。例如，日本第11-2812號公告中揭示一種反 射傳導性基板，其含有以樹脂注人一片玻璃纖維織物並使 樹脂硬化所構成之複合基板。 另一方面，日本第2〇〇1-133761號公告揭示一種塑料基 板，其含有在樹脂中配置線性或帶式纖維，使纖維互不接 觸所構成之複合基板。依據日本第200M33761號公告，若 如日本第11-2812號公告所示以樹脂充填纖維織物構成複 合基板，則纖維織物所織或交織部分在基板表面上會造成 細微崎嶇不平，從而損及顯示品質。不過，日本第 2001-133761號公告中堅認依此方式於樹脂中配置纖維可 獲具有平坦表面之複合基板。 然而本案發明人自不同角度分析以纖維充填樹脂矩陣所 獲複合基板之光學特性。結果發現含傳統複合基板之液晶 顯不器中有漏光現象。本發明人並發現此項漏光之發生乃 由於複合基板的折射率向異性所致，且依其極化器之透射 軸（或極化軸）與複合基板兩者間位置關係而定。 也就是說，縱使如日本第2〇〇1-133761號公告所示消除了 由織物之編織或交織所構成的崎嶇不平，但由於複合基板 的折射率向異性仍會損及顯示品質。日本第20(^433761號 公告中確曾提及折射率分佈，但未提及折射率向異性（亦即
O:\91\91563.DOC 200422728 相位差或阻滯）及其分佈。故該公告並未認知纖維充填之複 合基板的折射率向異性。 同時，例如日本第59-33428號及第60-78420號公告中說 明僅由樹脂材料所製塑料基板之較佳光軸配置（即光向異 性之軸）。 特別是日本第59-33428號公告中說明，若採用雙軸捲式 結晶塑料基板（膜），則由塑料基板雙折射造成之顏色不平 坦，可藉配置塑料基板光學向異性之軸與極化器之透射軸 (或極化軸）垂直而得以消除。 另一方面·，.日本第60-78420號公告中說明顯示器品質可 由將光軸與摩擦方向間所界定之角度，依據塑料基板的阻 滯量減至四十五度以下而予以改善。此公告中並說明若此 塑料基板具十五奈米以下阻滯時，則可隨意界定光軸與摩 擦方向間之角度。 不過本發明人曾詳細分析該等複合基板的光學向異性， 發現即使該塑料基板之光軸如日本第59_33428號或 60-78420號所示之界定，但漏光仍無法減低，且無法改善 顯示器品質（例如前對比率等）。 【發明内容】 為克服上述之問題起見，本發明之具體實例有效改善了 含纖維充填之塑料基板之液晶顯示器的顯示品質。 依據本發明之較佳具體實例，其液晶顯示器包含一液晶 層、配於比液晶層更靠近觀看者之第一基板、配置面向第 一基板之第二基板，以液晶層介於第一基板與第二基板之
O:\91\91563.DOC 200422728 間、以及第一極化器，其比第一基板更靠近觀看者。1第 -基板含有第一塑料基板’其上以第一方向排列多個：維 束。第一極化器經調整使其透射軸大致與 或垂直。 方向平行 在本發明之一較佳具體實例中，第一塑料基板最好亦含 有另外多個纖維束，以與第一方向交叉之第二方向排列。3 在此一特定較佳具體實例中，第一及第二兩方向宜大致 互相以直角交叉。 在另一較佳具體實例中，第一塑料基板宜具平面内阻滯 f生，且宜加調整以使在基板平面内其折射率呈最高之方向 而界定與第一極化器透射軸間之角度少於四十五度。 在又一較佳具體實例中，第一塑料基板不具平面内阻滞 性。 < 於再一較佳具體實例中，第一排列膜受摩擦處理宜配置 於第基板上以面向液晶層，且第一排列膜的摩擦方向宜 加界定與第一方向大致平衡或大致垂直。 於更另一較佳具體實例中，該裝置最好另含第二極化 器配置於第二基板上以使第二基板介於液晶層與第二極 化器兩者之間，並另含至少一相位板配置於第一基板與液 晶層間及/或於第二基板與液晶層之間。第一及第二兩極化 為且加配置以使彼等透射軸互相大致垂直或大致平行。若 w亥至少、相位板之指示橢面具有一 a軸、一 b軸及一 e轴為主 車由且互相以直角交叉’且設在a軸b軸及c軸上之主折射率分 別為na、nb和nc，則na=nb>nc宜屬符合，該a軸位於該至
O:\91\91563.DOC -9- 200422728 少一相位板的平面内，且鉍 ic軸界疋bc平面内與相位板垂 相關之傾角0。該至少一相 且踝 曰 ^相位板之配置宜使其C軸與位於液 曰曰層及該相位板同側之箸 ,,_ 致垂直於透射轴）大致平行 、攸^惻之弟一或第二極化器的吸收軸（即大 依據本發明之較伟且辦奋 ^、 ？又彳土具體實例，液晶顯示裝置可屬一透射 式液晶顯示器，或反射彳、、右曰 _ 一 w 射式液阳顯示器或一半透射式液晶顯 不P如果本發明應料透射式液錢^或半透射式液 2不器’則第二基板大致可屬與第—塑料基板相同之塑 料基板。 依據本發明之較佳具體實例，由微區中纖維（或纖維束） 所造成之折射率向異性導玫之漏光可減至最低程度。因 此、3有纖維充填之塑料基板之液晶顯示裝置的顯示品質 可以改善，特別是就其前對比率者為然。 本發明其它特徵、元件、方法、步驟、特性以及優點等， 自下述之本發明詳細說明並參考附圖將會—目了然。 【實施方式】 h 本案發明人曾就纖維充填之複合基板之折射率向異性實 施廣泛研究’而獲得構成本發明基礎之下述發現。 首先，將詳細說明纖維充填之複合基板的折射率向異 陡在以下範例中，說明_種複合基板，其中_多個大 致以直角互相交叉之纖維束。在纖維充填之複合基板中， 諸纖維宜依兩方向大致以互相直角交叉而排列（纖維主轴 面向的兩方向在本文中時或稱之為„排列方向，，）。其原 :基板之各物理屬性（包括機械及熱屬性等）可就線性
O:\91\91563.DOC 200422728 熱浓脹係數構成等軸性。同時’以兩大體垂直的兩方向排 列之纖維宜構成一編織物。若採用編織物，則其機械性強 度較之非編織物可大為增強。在以下範例中，宜採用平面 編纖物，緣於複合基板之厚度變化（即其表面不平坦），較緞 織物或斜紋織物，可以減小。亦即交叠纖維所造成之平面 差，在平面纖物較緞織物或斜紋織物中者可大幅降低。 圖1A及1B中所示之塑料基板1〇乃屬一含纖維束丨丨及樹 脂矩陣12之複合基板10。必要時可用保護塗料（如硬塗料） 覆蓋複合基板ίο的主表面。在圖1AA1B所示之範例中，該 塑料基板未含保護塗料，故以相同參考號職為該複合基 板之識別。 纖維束11以兩大致垂直方向排列於基板平面内（例如在 本例中之X軸方向及¥軸方向）。從而該複合基板H)為-平面 編織物，如圖1C中所你丨+本 m . | — 所例不者。同類型纖維以同一密度含於 每一束11中。例如，每一總 母義維束11的寬度約為二百微米而 兩束11間的節距在X軸及Y查 早田夂Y軸方向皆約為五百微米。構成 束11之各纖維之直徑約為十微米。 此複合基板1〇之折射率向異性可以正常方法 ，十毫米平方面積上）。然後，在該複合基板_平面内， Y軸約四十五度角的方^羊最^的方向自衫距x軸及 y ° 如此说定之原因在於縱使該編
織物係由排列於X軸及Y u & _ + y 釉兩方向相同節距處相同纖維束 11所構成，但此兩方向仍不會完全相當。 用做液晶顯示裝置透卜 基板之稷合基板10宜具與傳統玻
O:\91\91563.DOC -11 - 200422728 璃基板對可見光所具相同之高可見光透光度（透明度），且較 佳不具雙折射性。因此，構成此複合基板1〇之纖維束“及 樹脂矩陣12之材料宜對可見光透明，宜具大致相等之折射 率且無雙折射性。即使如此（也就是說，即使纖維束11與樹 脂矩陣12係以幾乎相等折射率且與無雙折射性之材料製 成）’由於複合基板製造過程之熱滯後作用，該生成之複合 基板1 〇仍應具有些許雙折射（即折射率向異性）。其原因如下 所述。確言之，纖維束丨丨之線性熱膨脹係數小於樹脂矩陣 12之係數，故由於製程之熱滯後作用而在兩者間產生熱應 力’從而因熱彈性效應造成折射率向異性。 若該複合基板之折射率向異性依顯微區測量，即獲下述 結果。請注意，複合基板10一區區之折射率在本文中稱為，， 顯微區折射率”，而以正常方法所測得之折射率稱為，，顯微 折射率”或”平均折射率”。而且，由顯微區折射率所界定之 折射率向異性（雙折射性）及阻滯性，將分別稱之為，，顯微區 折射率向異性（或顯微區雙折射性）”及”顯微區阻滯性，，。 首先，在纖維束1 1僅以X軸方向或γ軸方向排列的複合基 板10各區13中，纖維束丨丨之折射率〜（或心)於其排列方向具 有隶大顯微區折射率向異性，如圖2a所示。另一方面，在 纖維束11以兩大致垂直方向（即χ軸及γ軸兩方向）排列之各 區14中，王現負單軸顯微區折射率向異性（心与心〉〜），如 圖2B所示。而且，在並無纖維束Π存在之複合基板1〇各區 I5中，呈現等軸光學屬性（即 在複合基板10的平面内，兩區14及15不具折射率向異性
O:\9i\91563.DOC -12- 200422728 (即nxSny)。因此，上述以傳統式折射率測量所測得基板平 面上折射率向異性代表該等區13的平均顯微區折射率向異 性，並顯示X軸方向之折射率並不相當於γ軸方向的折射 率 〇 複合基板10的顯微折射率可利用橢面計（例如JAsc〇公 司生產之M-220橢面計），以氙燈光源（波長為四百至七百奈 米測量面積約10 或以氦氖電射光源（波長約623.8奈米 測ϊ面積約2 ιηηιφ)而定量測量之。以定量測量複合基板⑺ 之顯微區折射率實屬不易。不過，該顯微區折射率向異性 可經由極化顯微法而定量認定。 若採用此獨特光學向異性之複合基板1〇做為液晶顯示裝 置之透明基板，則會產生以下諸問題。 根據日本第59-33428號及第60-78420號公告中所揭示之 傳統，又什，極化器的透射軸及摩擦方向需就複合基板的 光軸而界疋。質言之，極化器之透射軸及摩擦方向（即液晶 分子的傾前方向）係大致平行於（或大致垂直於）複合基板⑺ 内折射率最南的方向。其原因在於對先前技術中塑料基板 10之顯微折射率向異性特加注意故也。 右配置兩極化器為交叉稜鏡以複合基板10置於兩者之 間，以使兩極化器之_的透射軸大致平行於（或大致垂直於） 複合基板ίο之顯微折射率呈最高的方向，則由於纖維束11 僅於X軸方向或γ輛方向排列之區工3中的顯微區折射率向 異性而察覺到漏光(見圖2Α)。此項漏光會損及黑色顯示品 質，且會降低該液晶顯示裝置之對比率（例如前對比率等）。
O:\91\91563.DOC -13- 200422728 更重要者’若顯微區折射率向異性於X軸及Y軸方向大致 平均’則即使複合基板10平面内幾乎並無顯微折射率向異 性’该複合基板1 〇仍會有顯微區折射率向異性，從而產生 漏光。也就是說，日本第60-78420號公告中所述，，只要平面 阻/帶在十五奈米以下，則極化器的透射軸與複合基板10的 光軸’兩者間的關係可任意界定之，，並不真實。 在本發明一較佳具體實例之液晶顯示裝置中，配置兩個 基板，以液晶層介於兩者之間，且至少靠近觀看者的一基 板3有塑料基板’其上纖維束以大致直角互相交叉而排 歹J此外，位於比塑料基板更靠近觀看者之極化器經配置 以使忒極化裔的透射軸與兩排列方向之一大致平行或大致 垂直。在上述之較佳具體實例中，塑料基板含有大致以直 角互相又又之兩方向排列之纖維I。不過，縱使採用僅於 方向（本文稱為，，第一方向”）排列纖維束之塑料基板，而配 置於比塑料基板更靠近觀看者之極化器可經配置以使極化 器之透射軸與該第_方向大致平行或大致垂直。 册在此裝置中’若該塑料基板具有平面阻滯(即顯微阻 滯），則在基板平面内折射率呈最高的方向即予界^，以與 極化器的透射軸成四十五度以下之角纟。然而，若至少靠 近觀看者之極化11經配置錢極化H之透射軸與纖維束排 列方向大致平仃或大致垂直時，貞彳由於纖維束Η僅排列一 方向之諸區的顯微區折射率向異性所導致的漏光可降至最 低或避免。蓋即使經與纖維束排列方向大致平行或垂直而 線性極化之光線通過具有纖維束排列方向中折射率最高之
O:\91\91563.DOC -14- 200422728 折射率向異性的顯微區，此線性極化之光線絲毫不受折射 率向異性的影響，如圖2A所示。 為了減低塑料基板之平面阻滯性或達成等軸機械屬性起 見，塑料基板宜另含多個與第一方向交叉之第二方向排列 之纖維束。而採用上述較佳具體實例中第一與第二兩方向 以大致直角交叉之塑料基板則更宜。若第一與第二兩方向 以大玫直角交叉時，則以大致與第一方向平行之極化器的 透視軸即大致與第-方向垂直。結果僅於一方向排列纖維 束之諸區的顯#區折射率向異性所導致之漏光即可有效減 至最低或消除p 當然，該塑料基板最好並無平面阻滞性（例如五奈米以下 之平面阻滯性）。此-條件可藉下述達成之：調整排列於兩 交又方向之纖維束的厚度（以及所含各纖維束的厚度和數 量）及兩鄰接纖維束間的節距，例如，採用之編織物中以大 致相同纖維束於相同節距及大致垂直之兩方向排列諸纖維 束，如以上較佳具體實例所示纟。如Λ，則顯微平面阻滞 性可減低至五奈米以下或甚至一奈米以下。 下文中將以更詳細方式說明本發明特定較佳具體實例中 液晶顯示裝置之建構。 圖3簡略例示本發明較佳具體實例中一透射式液晶顯示 裝置30之建構。圖4略示該透射式液晶顯示裝置3〇中諸光軸 的配置。 該透射式液晶顯示裝置宜含有兩基板31及32、一液晶層 33置於該兩基板31與32之間以及極化器34和35，經配置將
O:\91\91563.DOC -15- 200422728 兩基板包夾於兩極化器之間。 基板31 ’ 32所採用之兩塑料基板，各含以兩大致垂直方 向3 6排列之纖維束，一如圖1中所示之塑料基板丨〇。例如， 基板31可屬對等基板’含有其主表面與液晶層33間之對等 電極，而基板32可屬一主動矩陣基板，含有其主表面與液 晶層3 3間之透明像素電極及薄膜電晶體和其它電路組件 (皆未顯示於圖中）。 該兩極化器34，35經配置為交叉之梭鏡，以使極化器34 的吸收軸37及極化器35的吸收軸38兩者大致以直角交又。 同時自觀看者的觀看點，兩吸收軸3 7，3 8宜加配置以界定 約四十五度之傾角。用做基板3 1，32之塑料基板之纖維束 排列方向3 6最好與吸收軸3 7，3 8呈大致垂直或平行。各極 化器之吸收軸及透射軸大致以直角互相交叉。因此，極化 器34 ’ 35的透射軸亦宜與纖維束排列方向36大致平行或垂 直。 液晶層33宜屬構件模式液晶層。各調整膜（未顯示）之摩 擦方向39，最好大致平行於液晶層33之同側之相關極化器 的吸收軸。也就是說，提供基板3丨之調整膜的摩擦方向大 致與吸收軸37平行，而供至基板32之調整膜的摩擦方向則 大致與吸收軸38平行。此液晶顯示裝置30係設計以實施正 常白色模式之顯示操作。 此液晶顯示裝置30可將會由上述顯微區折射率向異性所 產生之漏光減至最低，從而顯示影像品質。其原因如下： 漏光乃由與纖維束排列方向平行之阻滞所產生。不過，吸 O:\91\91563.DOC -16- 200422728 收轴37，38兩者之-乃與產生阻滞之纖維束排列方向大致 平行或垂直。故可漏之光實際上吸收入極化器34或35内， 不會至顯示操作中。因此，該液晶顯示裝置30可呈黑色顯 不之改善品質，且呈較高對比率（例如較高前對比率等）。 透月树月曰做為複合基板3 i，32之材料可屬—般透明樹 t較佳透明樹脂包括熱固樹脂，諸如環氧樹脂、㈣ 環氧紛混合樹脂和三唤野混合樹脂，以及如聚碳酸脂、聚 硫醚和聚醚等之熱塑樹脂。 ,幸又佳透明纖維包括無機纖維，諸如"E"玻璃、"D"玻璃和 玻璃，以及.如芳烴聚酰胺和其它樹脂等之有機纖維。此 等纖維宜用做纖維束，更宜做為前述之編織物。 為增加複合基板的機械性強度及其機械光學屬性的均勻 度’纖維束宜在全平面上均勻排列，各纖維束之直徑與寬 度越小越好’且束與束間之節距越窄越好。例如，各纖維 束直仫且在一十微米以下，而在十微米以下則更佳。例如 纖維束U之寬度宜在二百微米以下。此外，束與束間之節 距宜在五百微米以下。 編織物最好屬平面編織，如以上所述者。此外亦可採用 其它如緞或斜紋織物，甚至非編織物亦可採用。 複合基板之透明度愈高愈好。因此，為減低光自纖維束 與樹脂矩陣間介面之擴散反射及由纖維束之光的散射，選 定纖維束及樹脂矩陣的折射率，使之儘可能互相接近。— 般而言’樹脂矩陣較纖維束可自更廣材料種類中選擇。而 且樹脂的折射率宜以某種方法改變樹脂之化學屬性而調整
O:\91\91563.DOC -17- 200422728 之。例如，若氣原子取代基引入樹脂架構内，則可降低其 斤射率$ $面，右漠原子引入時，則可增高折射率。 、、各種既知方法處理纖維（即纖維束或織物）及樹脂矩陣 材料而製&複合基板。例如，若採用熱固樹脂，可藉壓製、 ㈣、鑄造或轉模等法製造複合基板。另—方面，以壓製、 模射或擠壓法將熱固樹脂製成複合基板形狀。 此外，在複合基板表面可用添加一保護塗料（即硬塗料 層）此保遭塗料可由有機材料或無機材料構成，而通常係 由無機材料製成，諸如具有極佳抗熱，障壁屬性(即阻擋水 及氧氣）及機械.性強度。塑料基㈣透射各種光線，故保護 塗亦需透射各種光線。同時，為減低自複合基板與㈣塗 料間介面之反射’保護塗料之折射率宜大致與複合基板之 樹脂矩陣的折射率相等。 例如，由大致互相垂直編織纖維東（各含約五十個具十微 米直徑及二百微米寬度之E—玻璃纖維束），以五百微米之 即距並以環氧樹脂為樹脂矩陣之複合基板，其具〇，P毫米 厚度，平面障滞在一奈米以了，厚度方向之阻滞約為二= 奈米，可有效用做液晶顯示裝置3〇之塑料基板。此等平面 阻滯可由（JASCO)公司出口口口之分光橢面計M— 22〇測量之。 含有此塑料基板之液晶顯示裝置3 〇可具一千比一以上 前對比比率，Λ比率高於將極化器配置，以使其吸收軸對
纖維束排列方向（即X軸或γ軸方向）界定約四十五度角所獾 之前對比比率之三百比一。 X 為改善構件模式液晶顯示裝置30之觀看角度相依性，可 O:\91\91563.DOC -18- 200422728 &用I給本中請案之中請人之日本專利權第2866540號所 揭示之相位板（本文中稱為”傾斜相位板"）。下文將參考圖5 以說明如何配置該傾斜相位板42的光軸（即指示橢面的主 軸)。請注意’以下說明中採用之指示橢面及其主軸係屬實 際測得之近似值。 首先，就傾斜相位板42界定—右手垂直座標系χ—γ — Z。顯示X—Y平面大致與相位板42的主表面平行，且z軸大 致垂直於相位板42的主表面。該相位板42的三個垂直主軸 設定為a軸、b軸和c軸，三軸上的折射率（即主折射率）分別 由na，nb及nc表示。則不等式⑽=汕〉如符合。也就是說， »亥相位板42具單軸折射率向異性。甚且，&轴係界定於與相 位板42主表面平行之平面内，並大致與χ軸平行。在正常相 位板中，b軸大致與γ軸平行而(；軸大致與2軸平行。不過在 本相位板42中’ b軸自γ軸傾斜軸自z軸傾斜，如圖5所示 者B軸和c軸皆具傾角0，並皆對8軸而言以順時針方向傾 斜。或者，b軸和c軸亦可自圖5所示相反方向傾斜，亦即對 a軸而言之反時針方向。 在圖3所示之構件模式液晶顯示裝置3〇中，傾斜相位板42 配置於基板31與極化器34兩者之間，及/或於基板32與極化 器35之間。在此例中，傾斜相位板42經配置以使〇軸之傾斜 方向40(與主折射率nc，其係向異性方向之折射率）乃與基板 3 1排列膜的摩擦方向3 9相反。 本較佳具體實例液晶顯示裝置30之塑料基板3丨，32在基 板平面内具有大致為零之宏觀阻滯（nx_ny)· d(d為基板厚
O:\91\91563.DOC -19- 200422728 度），但在厚度方向之宏觀阻滞（nx—ny)._具不可忽視之 值例如，若採用之纖維充填之複合基板具約0，〗7毫米的 厚度，則平面内阻滯印約在一奈米以下，而厚度方向^阻 滯Rth約為二十奈米。 因此，若該傾斜相位板42配置於本較佳具體實例之液晶 顯示裝置中’則界定傾斜相位板42之阻料，應將塑料基 板厚度方向之阻滯列入考量。 在上述之液晶顯示裝置3时，液晶層㈣屬構件模式液 晶層。故兩排列膜各自之摩擦方向宜大致與各相關極化器 的吸收軸平行。另一方面，在lps模式液晶顯示裝置中，摩 擦方向（屬典型逆平行）經界定以構成與兩配置成交又棱鏡 之極化器其中之一的透射軸間約十度之角度。縱使如此， 等極化器仍且配置’而使其透射軸—如前述構件模式液 晶顯示裝置3G中’與纖維束排列大致平行或垂直。在Ips模 式液晶顯示裝置中，纖維束排列方向於顯示平面上宜呈水 平（寬度）及垂直（長度）方向。 在上述之較佳具體實例中，本發明適用於透射式液晶顯 不裝置，其中互相面對且以液晶層介人其間之兩基板皆屬 塑料基板。惟亦可兩基板之一屬塑料基板。而且，若本發 明用於反射式液晶顯示裝置時，位置靠近觀看者之兩透明 基板之、，且屬塑料基板。在此例中，該塑料基板最好配置 以使塑料基板上兩相交之纖維束排列方向之一，與靠近觀 看者之極化器的吸收軸大致平行或垂直。而且，在反射式 液晶顯示裝置中，以反射層配置之他一基板不須為透明， O:\91\91563.DOC -20- 200422728 而仍可屬塑料基板。其原因在於採用機械屬性大致相同之 兩基板會達成更高可靠性（諸如熱彰服係數屬性）。 在上述之|^圭具體實例中，本發㈣詩構件模式液晶 顯示裝置。不過’以垂直排列液晶層取代圖3所示透射式液 晶顯示裝置30之液晶層33即可獲VA模式液晶顯示襄置。此 VA模式液晶顯示裝置，除其液晶層呈垂直排列外，具有與 圖所之相同建構。下文將參考圖3以說明此Μ模式液晶 顯示裝置之範例性建構。 θθ 在該VA模式液晶顯示裝置如中，該等極化器34和^宜配 置為父叉式稜鏡，以使其吸收軸37，38互相以直角交又。 且配置吸收軸37 ’ 38以構成由觀者所觀約成四十五度之傾 角而且塑料基板3 !，32宜加配置，以使兩纖維排列方 向36各與該等吸收軸37, 38大致平行或垂直。 亥液阳層33 3有具負介質向異性之向列液晶材料。在基 板31，32的表面上配置垂直排列膜以面向液晶層。在並 無電壓施加至液晶層33時，液晶分子大致以垂直於基板 3 1，32之内表面排列。而當電場加至液晶層時，液晶分 子即落向Α致與電場垂直的方向。皮匕落差角度依所加電場 的強度而定。液晶分子的定向經控制而致液晶分子降落方 向（即垂直於基本平面的方向）界定與極化器37, 38之吸收軸 37，38構成約四十五度的角度。此va模式液晶顯示裝置係 以正常黑色模式實施顯示運作。&改善觀看角度特性起 見’宜控制液晶分子的定向，使液晶分子落向四個方向， 每對在各像素内彼此相差九十度。此項控制有時稱為”方
OA91\9l563.DOC -21 - 200422728 向劃分”。以此方式控制液晶分子方向之既知輝式 包括M VA模式。即使實施此 耗“ 早沾古a ± 負方向劃分，仍應控制液晶分 子的方向，以使液晶分子在各分區(即 定與極化器34, 35的吸收軸37, 38Πμ 下爹方向界 38間約四十五度之角度。 單之本VA模式液晶顯示裝置30亦能將纖維束依 二ΓΓΓ區中顯微區折射率向異性所產生的漏光 !至取低。其原因如下：由於與纖維束排列方向平行之阻 知而產生漏光。然而，兩吸㈣，38之一於阻滞產生 列方向大致平衡或大致垂直。因此，可能漏出之光 實&上吸收入極化器34,35内，不會輸至顯示運作。從而 该液晶顯示裝置30能表現黑色顯示之較佳顯示品質及更古 ::比=如前對比率等)。含有此塑料基板之va模式液： 顯不裝置30可具有一千比_ L ^ 上之則對比率，較之將極化 益配置使其吸收軸與纖維束排列方向36構成約四十五度角 所獲四百五十比一之前對比率高出很多。 又 依據本勒明之各較佳具體實例，含纖維充填塑料基板之 液=顯示裝置的顯示品質可大為改善。從而本發明較佳具 體實例之液晶顯示器即能有效用於機動電信裝置中，諸如 細胞式電話或個人數位助理器等。 —本^明雖已就較佳具體實例予以說明，但顯然對技術方 豕而曰’可採很多方式修改本發明，且會採與以上特定說 明以外之其它具體實例。因此’兹欲以所附中請專利範圍， 涵盍本發明精義與範圍内之一切修改。 【圖式簡單說明】
O:\91\91563.DOC -22- 200422728 圖1A及1B分別為—承 十面圖和透視圖，概略例示用於本發 明較佳具體實例之液日 α曰曰顯示裝置中塑料基板的建構。 圖1C係一平面圖，畋一 不含於塑料基板中之編織物。 ® ’顯示纖維充填之複合基板的折 圖2Α及2Β為概略代表 射率向異性。 圖3略示本發明具體眚 貫例之液晶顯示裝置3 〇的建構。 圖4略示液晶顯示襞置30光軸的配置。 :圖5略不用於本發明較佳具體實例液晶顯示裝置中之傾 斜式相位板的折射率向異性。 【圖式代表符號說明】 10 複合基板 11 纖維束 12 樹脂矩陣 13 區 14 區 15 區 30 液晶顯示裝置 31 基板 32 基板 33 液晶層 34 極化器 35 極化器 36 排列方向 37 吸收軸
O:\91\91563.DOC -23- 200422728 38 吸收軸 39 摩擦方向 40 傾斜方向 42 相位板 O:\91\91563.DOC •24-

Claims (1)

  1. 200422728 拾、申請專利範園： 1 · 一種液晶顯示裝置，包含： 一液晶層； —第一基板，其位置比液晶層更靠近觀看者丨 —第二基板，配置面向該第-基板，並以該液晶層介 於該第一基板與該第二基板兩者之間；以及 一第-極化器，其位置比第_基板更靠近觀看者；其 中 該第一基板含有第一塑料基板，其上以第一方向排列 多個纖維束，及 第一極化益經排列以使第一極化器之透射軸與該第一 方向大致平行或大致垂直。 2·如申請專利範圍第丨項之液晶顯示裝置，其中該第一塑料 基板尚含另外多個纖維束，以與第一方向交叉之第二方 向排列。 3·如申請專利範圍第2項之液晶顯示裝置，其中該第一及第 二兩方向大致以直角互相交叉。 4·如申請專利範圍第1、2或3項之液晶顯示裝置，其中該第 一塑料基板具平面阻滯性，並經配置以使該基板平面内 折射率呈最高的方向，界定與第一極化器的透射軸構成 四十五度以下之角度。 5·如申請專利範圍第1、2或3項之液晶顯示裝置，其中該第 一塑料基板並無平面阻滯性。 6.如申請專利範圍第1、2或3項之液晶顯示裝置，其中經摩 〇^9l\9l563.D〇C 200422728 擦處理之第一排列膜置於第一基板上並面向液晶層，且 第一排列膜之摩擦方向經配置與該第一方向大致平行或 大致垂直。 如申请專利範圍第1、2或3項之液晶顯示裝置，其中該液 晶層係屬TN液晶層，且 其中該裝置尚含有·· 一第二極化器，配置於第二基板上，以使該第二基板 被包夾於液晶層及第二極化器之間；及 至少一相位板，位於第一基板與液晶層間及第二基板 與液晶層間至少其中之一；其中 該第一極化器及第二極化器經配置以使兩者的透射軸 互相呈大致垂直或大致平行；以及 若該至少一相位板之指示橢面具有互相以直角交叉之 a軸、b軸及c軸為主軸’且若a軸、b軸及c軸上之主折射率 为別為na、nb及nc時，則na= nb > nc即足，a軸位於該至 少一相位板之平面内，且c軸界定be平面内與垂直於相位 板的直線間之傾角0，且 該至少一相位板經配置以使其C軸與第一或第二極化 器之吸收軸大致平行，該等極化器係與該至少一相位板 皆配置於該液晶層之同一側者。 O:\91\91563.DOC -2 -
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI564627B (zh) * 2015-01-20 2017-01-01 友達光電股份有限公司 具漏光改善設計之顯示模組

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004191734A (ja) * 2002-12-12 2004-07-08 Sharp Corp プラスチック基板およびそれを備える液晶表示装置
JP2005140980A (ja) * 2003-11-06 2005-06-02 Nitto Denko Corp 積層フィルム
JP4233433B2 (ja) * 2003-11-06 2009-03-04 シャープ株式会社 表示装置の製造方法
JP4063225B2 (ja) * 2004-01-21 2008-03-19 ソニー株式会社 液晶表示装置および液晶表示装置の製造方法
JP4484733B2 (ja) * 2005-03-03 2010-06-16 シャープ株式会社 表示装置用プラスチック基板およびその製造方法
JP4611381B2 (ja) * 2005-04-22 2011-01-12 シャープ株式会社 カード型装置
JP4378314B2 (ja) * 2005-04-26 2009-12-02 シャープ株式会社 表示装置及び表示装置の製造方法
US8867005B2 (en) * 2005-06-10 2014-10-21 Sharp Kabushiki Kaisha Display element and display device
JP4870436B2 (ja) * 2006-01-10 2012-02-08 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
US20070182948A1 (en) * 2006-02-08 2007-08-09 Benjamin Szu-Min Lin Semiconductor exposure method and method of controlling semiconductor exposure apparatus
TW200819847A (en) * 2006-10-16 2008-05-01 Innolux Display Corp Backlight module, liquid crystal display device and method of assembling liquid crystal display device
KR101925772B1 (ko) 2008-07-10 2018-12-06 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 장치 및 전자 기기
TWI475282B (zh) * 2008-07-10 2015-03-01 Semiconductor Energy Lab 液晶顯示裝置和其製造方法
JP4905438B2 (ja) * 2008-11-18 2012-03-28 カシオ計算機株式会社 液晶表示装置
KR101097431B1 (ko) 2009-04-28 2011-12-23 제일모직주식회사 디스플레이 패널용 플렉서블 기판 및 그 제조 방법
CN101609178B (zh) * 2009-07-09 2011-01-05 友达光电股份有限公司 偏光板、液晶显示模块及液晶立体显示器
JP5135398B2 (ja) * 2010-03-09 2013-02-06 株式会社有沢製作所 光学素子部材、立体画像表示装置及び光学素子部材の製造方法
KR20140066772A (ko) * 2011-09-28 2014-06-02 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드 투명 복합 기판 및 표시 소자 기판
KR20130053997A (ko) * 2011-11-16 2013-05-24 삼성디스플레이 주식회사 편광 어셈블리 및 입체 영상 표시 장치
KR20130129675A (ko) 2012-05-21 2013-11-29 삼성디스플레이 주식회사 표시판 및 이를 포함하는 표시 장치
CN106067018B (zh) * 2016-08-08 2019-01-04 京东方科技集团股份有限公司 一种指纹识别显示面板及显示装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5933428A (ja) 1982-08-19 1984-02-23 Asahi Glass Co Ltd 液晶表示素子
JPS6078420A (ja) 1983-10-04 1985-05-04 Sharp Corp 液晶表示素子
JP2866540B2 (ja) * 1992-06-26 1999-03-08 シャープ株式会社 液晶表示装置
US5771039A (en) * 1994-06-06 1998-06-23 Ditzik; Richard J. Direct view display device integration techniques
JPH112812A (ja) 1997-06-12 1999-01-06 Toshiba Corp 反射型導電性基板、反射型液晶表示装置、及び反射型導電性基板の製造方法
US6424395B1 (en) * 1998-04-08 2002-07-23 Toppan Printing Co., Ltd. Light scattering film and liquid crystal display device
US6569502B1 (en) * 1998-06-24 2003-05-27 Fuji Photo Film Co., Ltd. Optical compensatory sheet comprising substrate, orientation layer and optically anisotropic layer
JP2001133761A (ja) 1999-11-04 2001-05-18 Toshiba Corp 液晶表示素子及び有機ｌｅｄ素子
JP2004191734A (ja) * 2002-12-12 2004-07-08 Sharp Corp プラスチック基板およびそれを備える液晶表示装置
US20050083463A1 (en) * 2003-10-17 2005-04-21 Hayashi Telempu Co., Ltd Retardation film and process for producing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI564627B (zh) * 2015-01-20 2017-01-01 友達光電股份有限公司 具漏光改善設計之顯示模組

Also Published As

Publication number Publication date
US7242453B2 (en) 2007-07-10
KR20060107959A (ko) 2006-10-16
KR20040076609A (ko) 2004-09-01
TWI266123B (en) 2006-11-11
US20040165125A1 (en) 2004-08-26
CN1231800C (zh) 2005-12-14
CN1527112A (zh) 2004-09-08
JP2004280071A (ja) 2004-10-07
JP4181060B2 (ja) 2008-11-12

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