TW201409123A - 高透光及調色之圓形偏光板及包含其之反射液晶顯示器 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用於一反射液晶顯示器的圓形偏光板,該圓形偏光板包括:一偏光板係配置朝向一上基板,其包括一具有一吸光軸的偏光器,該吸光軸以一液晶盒之液晶的配向方向為基準,形成一85°至95°之夾角,以及一1/4波長板係配置朝向該上基板,其具有一光軸以該液晶盒之該液晶的該配向方向為基準,形成一130°至140°之夾角,其中該1/4波長板具有反波長色散特性。

Description

高透光及調色之圓形偏光板及包含其之反射液晶顯示器
本發明係關於一種用於一反射液晶顯示器的圓形偏光板,且更具體地,一種用於一反射液晶顯示器的圓形偏光板,其能夠實現增進的透光度及色感,以及一種包含其之反射液晶顯示器。
液晶顯示器(LCDs)可分類為使用一背光作為一光源之穿透式液晶顯示器及使用外部自然光或人工光作為一光源之反射液晶顯示器。
穿透式液晶顯示器由於使用一背光作為一光源,即使在相對暗的外部環境中具有實現明亮的影像的優點,然而具有像是在亮處下的螢幕辨識失敗及高功率消耗之缺點。相對地,反射液晶顯示器可使用自然光或人工光作為一光源,導致低功率消耗,並且因為它們沒有固定在其上的背光而具有薄及輕量之優點。由於這些優點,近來,反射液晶顯示器已越來越常被使用於像是手機的行動終端裝置。
依據所屬技術領域,一反射液晶顯示器通常包括一上基板及由一透明材料所形成的一下基板;一液晶盒插設於該上基板及該下基板之間;一反射板形成於該下基板之下或形成於該下基板及該液晶盒之間;一1/4遲滯板形成於該上基板上;以及一偏光板配置於該遲滯板上。
然而,根據所屬技術領域的該反射液晶顯示器,由於在透射光及反射光所採取的路徑上有所差異而可能容易產生色差,結果使螢幕展現黃色之黃化現象,因此導致在色感方面的劣化。再者,可能造成在黑暗狀態下產生藍色色感之藍化現象。此外,當與穿透式液晶顯示器的情況相較之下,光的透射可能會劣化而導致低亮度。
本發明的一個態樣提供一種用於一反射液晶顯示器的圓形偏光板以及一種含有其之反射液晶顯示器,該圓形偏光板具有增進的透光度,同時藉由減少黃化現象與藍化現象而允許優異的色感。
本發明的態樣不限於此,並且可由說明書的整體說明來瞭解。所屬技術領域中具有通常知識者可沒有困難地瞭解本發明其他的態樣。
依據本發明的一範疇,提供一種用於一反射液晶顯示器的圓形偏光板,該圓形偏光板包括:一偏光板係配置朝向一上基板,其包括一具有一吸光軸的偏光器,該吸光軸以一液晶盒之液晶的配向方向為基準,形成一85°至95°之夾角;以及一1/4波長板係配置朝向該上基板,其具 有一光軸以該液晶盒之該液晶的該配向方向為基準,形成一130°至140°之夾角,其中該1/4波長板具有反波長色散特性(reverse wavelength dispersion characteristics)。
該1/4波長板可滿足式(4)及式(5)。
式(4)0.5Rin(450)/Rin(550)<1.0
式(5)1.0<Rin(650)/Rin(550)1.3
其中,Rin(450)表示一於波長450 nm處的面內遲滯值,Rin(550)表示一於波長550 nm處的面內遲滯值,以及Rin(650)表示一於波長650 nm處的面內遲滯值。
該偏光器的透光率可為43至47%。
在一CIE色度座標系統中,該偏光器的一色度a值可為-1至-0.6以及一色度b值可為0.3至2.5。
該1/4波長板可為一單軸延伸膜。該1/4波長板可為一單軸延伸環烯聚合物(COP)膜、一聚碳酸酯(PC)膜、一液晶膜以及一丙烯酸膜中的至少一者。
該1/4波長板於波長550 nm處的面內遲滯值可為120至170 nm。
該1/4波長板於波長550 nm處的厚度方向遲滯值可為-20至150 nm。
依據本發明的另一範疇,提供一種反射液晶顯示器,包括:一上基板;一下基板係與該上基板相反配置,於其之間具有一預定間距;一液晶盒插設於該上基板及該下基板之間;一反射板配置於該下基板及該液晶盒之間或配置於該下基板之下;以及該圓形偏光板配置於該上基板 上,該圓形偏光板包括:該偏光板係配置朝向該上基板,其包括該具有吸光軸的偏光器,該吸光軸以該液晶盒之液晶的配向方向為基準,形成一85°至95°之夾角;以及該1/4波長板係配置朝向該上基板,其具有該光軸以該液晶盒之該液晶的該配向方向為基準,形成一130°至140°之夾角,其中該1/4波長板具有反波長色散特性。
該反射液晶顯示器可為一面內切換(IPS)型液晶顯示器或一電控複折射(ECB)型液晶顯示器。
本發明的全部特徵並非全部都於上述目的中描述。參照下列具體實施例將更詳細地理解本發明之各種不同的特徵以及藉此所獲得的優點與效用。
當一圓形偏光板應用於一反射型液晶裝置,可增進對比度以增進可見度,並且可減少黃色色感以及減少在黑暗狀態下的藍色色感,藉此實現優異的色感。
圖1顯示照片來說明依據試驗例2的圓形偏光板之遲滯值的視覺敏感度特性。
圖2係使用依據實施例及比較例1至6的圓形偏光板時之亮室對比度之曲線圖。
圖3係使用依據實施例及比較例1至6的圓形偏光板時之暗室對比度之曲線圖。
圖4係依據在一1/4波長板的Rth(550)上之變化的對比度之曲線圖。
下文中,將參照隨文檢附的圖式以更詳細地描述本發明。本發明可使用許多不同的形式加以實施,然而,不應理解為以本發明所述的實施例為限。更確切地說,該些實施例係提供而使本發明的揭露內容徹底且完整,並對所屬技術領域中的通常知識者完整地傳達本發明的範疇。
為了開發在黑暗狀態下具有增進色感的一種圓形偏光板以及一種含有其之反射液晶顯示器而反覆研究的結果,本發明的發明人發現上述目的可藉由使用一圓形偏光板,其中,以一液晶盒(liquid crystal cell)之液晶的配向方向為基準,一偏光器的一吸光軸及一1/4波長板的一光軸排列以形成特定角度,且其中該1/4波長板具有反波長色散特性而達成,並藉此完成本發明。
更具體而言,依據本發明的一實施例之一用於一反射液晶顯示器的圓形偏光板可包括:一偏光板係配置朝向一上基板,其包括一具有一吸光軸的偏光器,該吸光軸以一液晶盒之液晶的配向方向為基準,形成一85°至95°之夾角;以及一1/4波長板係配置朝向該上基板,其具有一光軸以該液晶盒之該液晶的該配向方向為基準,形成一130°至140°之夾角,其中該1/4波長板具有反波長色散特性。
依據發明人的研究結果,如本發明實施例所述,當該偏光器的該吸光軸及該1/4波長板的該光軸係配置朝向該上基板,其以該液晶盒之該液晶的該配向方向為基準,排列以分別形成85°至95°及130°至135°之夾角,可見白光 的顏色自一黃色區段偏移至一藍色區段以顯著地增進可見度及色感。再者,如同本發明實施例所述,當一具有反波長色散特性的薄膜用以作為該1/4波長板,相較於使用一具有正常或平坦波長色散特性之薄膜的情況,清楚的黑色可被實現,從而顯著地增進對比度。
於下文中,將更詳細地描述依據本發明的實施例之圓形偏光板。如上所述,依據本發明的實施例之圓形偏光板可包括(i)包括該偏光器的該偏光板以及(ii)該1/4波長板。
在此情況下,該偏光器意指一光學元件,其能使光僅於一特定方向偏振通過,且一般而言可具有一結構,於該結構中聚乙烯醇(下文中,意旨為PVA)系分子鏈於一特定方向配向,且碘化合物或二向偏光材料係包括於其中。該偏光器可藉由使用一碘或二向染料來染一PVA膜接,接著於一預定方向拉伸該薄膜,接著進行交聯的方法而製得。在此情況下,PVA的聚合度沒有特別限制,但考量分子移動的自由度以及與其中所含的材料之彈性的混合,可為約1,000至10,000,且較佳可為約1,500至5,000。
同時,依據本發明的實施例,該偏光器的該吸光軸係配置朝向該上基板,其可配置為以該液晶盒之該液晶的該配向方向為基準,形成85°至95°之夾角。在此情況下,用語「該液晶盒之液晶的配向方向,配置朝向該上基板」可意指於一液晶盒的一基板上摩擦或光照射以配向液晶之方向,配置朝向一觀察者。該偏光器的該吸光軸可意 指其在一拉伸方向上的一光軸,能夠在藉由單軸拉伸經碘染色的PVA膜以於形成該偏光器時吸收光。當該偏光器的該吸光軸及該液晶盒的該配向方向形成以滿足該夾角範圍時,可實現優異的色感及對比度。
同時,該偏光器的透光率可為43至47%。此外,在一CIE色度座標系統中,該偏光器的一色度a值可為-1至-0.6以及一色度b值可為0.3至2.5。在此情況下,該色度a值及該色度b值意指在CIE色度座標系統中代表色度的數值,以及更具體而言,該色度a值可由a=500[(X/Xn)1/3-(Y/Yn)1/3]來計算,且+a表示紅色而-a表示綠色。此外,該色度b值可由b=200[(Y/Yn)1/3-(Z/Zn)1/3]來計算,且+b表示黃色而-b表示藍色(此處,Xn、Yn以及Zn相當於一標準白色的X、Y以及Z值)。
可藉由在製造該偏光器時調整一碘濃度及進行補色製程來調整該偏光器的透光率及色度特性,如下之製備例中所描述。依據發明人的研究,在使用具有上述之透光率以及色度a與b值的該偏光器之情況下,可在一白色模式及一黑色模式中實現一進一步的中性色(neutral color)。
同時,由於該偏光器可具有一明顯低的厚度,該偏光板的形成一般而言可藉由將一保護膜貼附至該偏光器的一個表面或兩個表面。在此情況下,作為該保護膜,可使用由各種不同材料所形成的以及於本發明所屬技術領域中所常用的保護膜而沒有限制,以及例如,可使用一三 乙醯纖維素(TAC)膜、一環烯膜、一丙烯酸膜等。可使用一黏著劑或類似物而將該保護膜貼附至該偏光器。此外,為了進一步增進其機能,除了該保護膜外,該偏光板可更包括一附加的機能性薄膜,例如一遲滯膜、一廣視角補償板或一增亮膜。
接著,該1/4波長板可將已通過該偏光板的線性偏振光轉換為圓偏振光。如上所述,依據本發明的實施例之該1/4波長板係配置朝向該上基板,其以該液晶盒之該液晶的該配向方向為基準,可配置而使得其光軸形成一130°至140°之夾角,較佳為一135°之夾角。同時,依據本發明的實施例,該1/4波長板的該光軸可意指其中通過該1/4波長板的光之兩個正交分量具有相同的電場強度之一軸。一般而言,在一遲滯膜的例子中,例如,當為了形成一相位差而單軸或雙軸拉伸該薄膜,該光軸意指在該薄膜拉伸的方向上之一軸。
同時,作為依據本發明的實施例之該1/4波長板,可使用一具有反波長色散特性的薄膜。在此情況下,該具有反波長色散特性的薄膜可意指一具有一特性的薄膜,其中一相位遲滯依照在光的波長上之增加而增加,且更具體地,可意指一滿足下列式(1)的薄膜。
式(1):Rin(450)<Rin(550)<Rin(650)
於此,Rin(λ)表示一於波長λ nm處的面內遲滯值。亦即,Rin(450)表示一於波長450 nm處的面內遲滯值,Rin(550)表示一於波長550 nm處的面內遲滯值,以及Rin(650) 表示一於波長650 nm處的面內遲滯值。
同時,依據本發明的實施例,該面內遲滯值Rin(λ)可意指由下列式(2)所定義的一數值,以及厚度方向遲滯值Rth(λ)可意指由下列式(3)所定義的一數值。
式(2):Rin(λ)=(nx-ny)×d
式(3):Rth(λ)=(nz-ny)×d
於此,nx表示該1/4波長板於一面內慢軸方向上的一折射率,ny表示該1/4波長板於一面內快軸方向上的一折射率,nz表示該1/4波長板於一厚度方向上的折射率,以及d表示該1/4波長板的一厚度。
同時,依據本發明的實施例之該1/4波長板沒有限制,而於波長550 nm處的面內遲滯值Rin(550)可為120 nm至170 nm。當Rin(550)滿足該數值範圍,線性偏振光可順利地轉換為在一可見光區域內的圓偏振光。
此外,依據本發明的實施例之該1/4波長板沒有限制,而於波長550 nm處的厚度方向遲滯值Rth(550)可為-20至150 nm。當Rin(550)滿足該數值範圍,可確保進一步優異的視角特性。
更佳地,依據本發明的實施例之該1/4波長板的波長色散特性可滿足下列式(4)及式(5)。
式(4)0.5Rin(450)/Rin(550)<1.0
式(5)1.0<Rin(650)/Rin(550)1.3
於此,Rin(450)、Rin(550)以及Rin(650)可分別表示於波長450 nm、550 nm以及650 nm處之該薄膜的面內遲 滯值。依據發明人的研究,當該1/4波長板的該波長色散特性滿足下列式(3)及式(4),可實現中性白色及黑色色感並且可達成優異的對比度。一般而言,當光通過該1/4波長板時,產生π Rin(λ)/λ的偏振變化。在使用具有正常或平坦波長色散特性的波長板的情況下,於波長450 nm、550 nm以及650 nm處之偏振變化可顯示為π Rin(450)/450>π Rin(550)/550>π Rin(650)/650,因此,該偏振變化朝向短波長增加。另一方面,在使用具有反波長色散特性的該偏光板之情況下,無論波長均可產生相似的偏振變化位準。然而即使在具有反波長色散特性的該偏光板之情況下,當Rin(450)/Rin(550)過小或Rin(650)/Rin(550)過大時,可能導致在偏振變化上的差異而降低色感。因此,可使用一滿足該數值範圍的波長板。
同時,只要依據本發明的實施例之該1/4波長板具有反波長色散特性,其材料沒有特別限制。例如,依據本發明的實施例之該1/4波長板可為一單軸延伸聚合物膜、一液晶膜等,且更具體而言,可由一單軸延伸環烯聚合物(COP)膜、一聚碳酸酯膜、一丙烯酸膜、一液晶膜等而形成。此外,依據本發明的實施例之該1/4波長板可由單一薄膜所裝配並且可呈一薄膜層疊型式,其包括兩個以上的薄膜透過像是塗佈、共擠壓、附著等方法而層疊其上。
更具體而言,依據本發明的實施例之具有反波長色散特性的該1/4波長板之形成可藉由:一具有一芴(fluorene)骨幹的聚碳酸酯膜,其藉由包含液晶於其中以形 成一薄膜,接著拉伸該薄膜所製造;一醋酸纖維素膜,其藉由形成一薄膜並拉伸該薄膜所製造;一薄膜,其藉由將一具有正波長色散特性的芳香族聚酯聚合物與一具有反波長色散特性的芳香族聚酯聚合物以形成一薄膜,接著拉伸該薄膜所製造;一薄膜,其藉由使由一包括形成具有不同波長色散特性之聚合物的單體單元之共聚物所裝配的一聚合物形成為一薄膜接而拉伸該薄膜所製造;一複合薄膜,其具有兩個層疊於其中之經拉伸的薄膜,該些經拉伸的薄膜具有不同的波長色散特性;或諸如此類等。
如同在本發明的實施例中,在使用具有反波長色散特性的該1/4波長板之情況下,相較於使用具有正常或平坦波長色散特性之該1/4波長板的情況,可在暗室模式下實現更清楚的黑色。在使用具有正常或平坦波長色散特性之該1/4波長板的情況下,由於在短波長處的相位遲滯較大,可能產生顏色偏移現象,導致在一暗室模式下無法實現清楚的黑色並且展現藍色色感的藍化現象發生。然而,在使用具有反波長色散特性之該1/4波長板的情況下,由於相位遲滯往短波長減少,可抑制此種顏色偏移現象,並因此實現清楚的黑色。
接著,將描述依據本發明的實施例之該反射液晶顯示器。依據本發明的實施例之該反射液晶顯示器可包括一上基板、一下基板、一液晶盒、一反射板以及一圓形偏光板,以及在此情況下,該圓形偏光板可為依據上述本發明的實施例之圓形偏光板。
更具體而言,依據本發明的實施例之該反射液晶顯示器可包括該上基板;該下基板係與該上基板相反配置,於其之間具有一預定間距;該液晶盒插設於該上基板及該下基板之間;該反射板配置於該下基板及該液晶盒之間或配置於該下基板之下;以及該圓形偏光板配置於該上基板上。該圓形偏光板可包括該偏光板係配置朝向該上基板,其包括該具有吸光軸的偏光器,該吸光軸以該液晶盒之液晶的配向方向為基準,形成一85°至95°之夾角;以及該1/4波長板係配置朝向該上基板,位於該偏光板及該上基板之間,並且具有一光軸以該液晶盒之液晶的配向方向為基準,形成一130°至140°之夾角,其中該1/4波長板具有反波長色散特性。
在此情況下,該上基板及該下基板可由一透明材料所形成以及例如,可由玻璃或透光塑膠所形成。
同時,該上基板及該下基板可彼此相反,而於其之間具有一預定間距,以及為了驅動該液晶盒切換元件可形成在該上基板及該下基板之面對的表面。
同時,該液晶盒可插設於該上基板及該下基板之間並且可由具有正介電各向異性(positive dielectric anistropy)的液晶所組成。一用於該液晶盒的驅動模組可視在該液晶盒內的液晶之排列及其驅動狀態而有所變化。一般而言,用於該反射液晶顯示器可使用各種不同的液晶盒之膜組,例如扭轉向列(TN)型液晶盒、超扭轉向列(STN)型液晶盒、聚合物分散液晶(PDLC)型液晶盒、電控複折射(ECB) 型液晶盒、面內切換(IPS)型液晶盒等。考量視角方面,依據本發明的實施例之該反射液晶顯示器可為一電控複折射(ECB)型液晶顯示器或一面內切換(IPS)型液晶顯示器,然本發明不以此為限。
同時,依據本發明的實施例,該液晶顯示器的一液晶盒間隙可為約2.0至2.4 μm。當該液晶盒間隙在約2.0至2.4 μm的範圍內,可在白色上展現最大幅度的提升。在未形成如上所述之適當大小的液晶盒間隙的情況下,在透射光及反射光所採取的路徑上的差異會發生,而使得發光效率改變以造成色差。
配置該反射板以反射自該液晶顯示器的外部入射至其中的光,藉此使該光可用來做為一光源。該反射板可配置於該下基板及該液晶盒之間或配置於該下基板之下。該反射板可透過沉積一導電材料(例如鋁、銀等)的方來製造。
同時,依據本發明的上述實施例之圓形偏光板可用於依據本發明的實施例之反射型液晶裝置中。亦即,該圓形偏光板可包括該偏光板係配置朝向該上基板,其包括具有該吸光軸的該偏光器,該吸光軸以該液晶盒之液晶的配向方向為基準,形成一85°至95°之夾角;以及該1/4波長板係配置朝向該上基板,位於該偏光板及該上基板之間,並且具有該光軸以該液晶盒之液晶的配向方向為基準,形成一130°至140°之夾角,其中該1/4波長板具有反波長色散特性。該圓形偏光板的詳細說明與上述相同因而在此省 略。
下文中,將參照具體的實施例來更詳細地描述本發明。下列具體的實施例係提供來進一步瞭解本發明,然而,不應理解為本發明的內容以該些實施例為限。
製備例
在將PVA膜(由Kuraray Co.Ltd.,聚合度:2400)進行水浴及膨脹浴(swelling bath)並且於一包括I2及KI的水溶液中進行染色之後,將經染色的PVA膜於一含有硼酸及KI的水溶液中進行拉伸5次以製造偏光器。在此情況下,I2的濃度及染槽的溫度顯示於下列[表1]中。此外,為了調整該偏光器的色度,在一補色製程中將一KI溶液濃度調整至約2至4%的位準。
之後,一厚度為60 μm的三乙醯纖維素(TAC)膜置於偏光器的兩個表面上。在可使用一層疊機將一水性PVA系黏著溶液插設於該偏光器及該TAC膜之間以形成一堆疊層之後,將該堆疊層於80℃下進行乾燥歷時8分鐘,藉此製造偏光板。
試驗例1
使用一分光光度計(Device Name:N&K)來測量由製備例所製造的偏光板的透光率及色度。測量的結果顯示於下列[表1]中。
* Norm.I2:相對的碘濃度
I2:碘濃度
Ts:單一物體透光率
Tc:正交透光率
Ac=-log(Tc),吸光值
依據[表1],可確認的是,調整碘濃度,藉此可適當地調整該些偏光板的透光率及色度。
比較例1
一圓形偏光板的製造係藉由將一具有Rin(550)=140 nm及Rth(550)=10 nm的1/4波長板以及一具有Rin(550)=270 nm的1/2波長板依序堆疊至一透光率為42%的偏光板上。在此情況下,作為該1/4波長板,可使用一具有Rin(450)=140.5 nm、Rin(550)=140 nm以及Rin(650)=139.6 nm的薄膜,該薄膜可由一COP材料所形成並具有平坦波長色散特性。於此,堆疊該1/4波長板,使其光軸以該偏光板的該吸光軸為基準具有一75°之夾角,以及堆疊該1/2波長 板,使其光軸以該偏光板的該吸光軸為基準,具有一15°之夾角。
將如上所製造的該圓形偏光板貼附至一IPS型反射型LCD面板的一表面上。在此情況下,該LCD面板的液晶之一配向方向,係配置朝向一上基板,以該LCD面板的長度方向為基準而為45°,以及將該圓形偏光板貼附至該LCD面板,使該圓形偏光板的該吸光軸以該些液晶的配向方向為基準,形成一90°之夾角。
比較例2
一圓形偏光板的製造係藉由將一具有Rin(550)=130 nm、Rth(550)=-9 nm、Rin(450)=130.5 nm以及Rin(650)=129.6 nm的1/4波長板貼附至一透光率為45%的偏光板上,該1/4波長板可由一COP材料所形成並且具有平坦波長色散特性。在此情況下,將該1/4波長板貼附至該偏光板上,使其光軸以該偏光板的該吸光軸為基準,形成一45°之夾角。
將如上所製造的該圓形偏光板貼附至一IPS型反射型LCD面板的一表面上。在此情況下,該LCD面板的液晶之一配向方向,係配置朝向一上基板,以該LCD面板的長度方向為基準而為45°,以及將該圓形偏光板貼附至該LCD面板,使該圓形偏光板的該吸光軸以該些液晶的配向方向為基準,形成一90°之夾角。
比較例3
一圓形偏光板的製造係藉由將一具有 Rin(550)=140 nm、Rth(550)=10 nm、Rin(450)=140.5 nm以及Rin(650)=139.6 nm的1/4波長板貼附至一透光率為45%的偏光板上,該1/4波長板可由一COP材料所形成並且具有平坦波長色散特性。在此情況下,將該1/4波長板貼附至該偏光板上,使其光軸以該偏光板的該吸光軸為基準,形成一45°之夾角。
將如上所製造的該圓形偏光板貼附至一IPS型反射型LCD面板的一表面上。在此情況下,該LCD面板的液晶之一配向方向,係配置朝向一上基板,以該LCD面板的長度方向為基準而為45°,以及將該圓形偏光板貼附至該LCD面板,使該圓形偏光板的該吸光軸以該些液晶的配向方向為基準,形成一90°之夾角。
比較例4
一圓形偏光板的製造係藉由將一具有Rin(550)=140 nm、Rth(550)=10 nm、Rin(450)=140.5 nm以及Rin(650)=139.6 nm的1/4波長板貼附至一透光率為41%的偏光板上,該1/4波長板可由一COP材料所形成並且具有平坦波長色散特性。在此情況下,將該1/4波長板貼附至該偏光板上,使其光軸以該偏光板的該吸光軸為基準,形成一45°之夾角。
將如上所製造的該圓形偏光板貼附至一IPS型反射型LCD面板的一表面上。在此情況下,該LCD面板的液晶之一配向方向,係配置朝向一上基板,以該LCD面板的長度方向為基準而為45°,以及將該圓形偏光板貼附至該 LCD面板,使該圓形偏光板的該吸光軸以該些液晶的配向方向為基準,形成一90°之夾角。
比較例5
一圓形偏光板的製造係藉由將一具有Rin(550)=110 nm、Rth(550)=3 nm、Rin(450)=110.4 nm以及Rin(650)=109.7 nm的1/4波長板貼附至一透光率為45%的偏光板上,該1/4波長板可由一COP材料所形成並且具有平坦波長色散特性。在此情況下,將該1/4波長板貼附至該偏光板上,使其光軸以該偏光板的該吸光軸為基準,形成一45°之夾角。
將如上所製造的該圓形偏光板貼附至一IPS型反射型LCD面板的一表面上。在此情況下,該LCD面板的液晶之一配向方向,係配置朝向一上基板,以該LCD面板的長度方向為基準而為45°,以及將該圓形偏光板貼附至該LCD面板,使該圓形偏光板的該吸光軸以該些液晶的配向方向為基準,形成一90°之夾角。
比較例6
一圓形偏光板的製造係藉由將一具有Rin(550)=130 nm、Rth(550)=-9 nm、Rin(450)=130.5 nm以及Rin(650)=129.6 nm的1/4波長板貼附至一透光率為45%的偏光板上,該1/4波長板可由一COP材料所形成並且具有平坦波長色散特性。在此情況下,將該1/4波長板貼附至該偏光板上,使其光軸以該偏光板的該吸光軸為基準,形成一45°之夾角。
將如上所製造的該圓形偏光板貼附至一IPS型反射型LCD面板的一表面上。在此情況下,該LCD面板的液晶之一配向方向,係配置朝向一上基板,以該LCD面板的長度方向為基準而為45°,以及將該圓形偏光板貼附至該LCD面板,使該圓形偏光板的該吸光軸以該些液晶的配向方向為基準,形成一90°之夾角。
實施例1
一圓形偏光板的製造係藉由將一具有Rin(550)=140 nm、Rth(550)=10 nm、Rin(450)=124.5 nm以及Rin(650)=143.6 nm的1/4波長板貼附至一透光率為45%的偏光板上,該1/4波長板可由一聚碳酸酯材料所形成並且具有反波長色散特性。在此情況下,將該1/4波長板貼附至該偏光板上,使其光軸以該偏光板的該吸光軸為基準,形成一45°之夾角。
將如上所製造的該圓形偏光板貼附至一IPS型反射型LCD面板的一表面上。在此情況下,該LCD面板的液晶之一配向方向,係配置朝向一上基板,以該LCD面板的長度方向為基準而為45°,以及將該圓形偏光板貼附至該LCD面板,使該圓形偏光板的該吸光軸以該些液晶的配向方向為基準,形成一90°之夾角。
試驗例2
在依據比較例1至3及6以及實施例1所製造的LCD裝置中,宏觀地比較及測量在白色模式及黑色模式下的色感。
測量的結果,依據比較例1之具有一反射型圓形偏光板結構(現今市售常見的;亦即,一具有一1/4波長板及1/2波長板的結構)之圓形偏光板貼附至其上的LCD裝置之情況下,有其中白色具有黃化色調之缺點。同時,在比較例2、3及6的情況下,使用具有平坦波長色散特性之1/4波長板,可在一白色模式下實現中性白色,然而一黑色模式下不會實現中性黑色而顯示綠色、紅色或藍色色感。另一方面,在實施例1的情況下,在一白色模式及一黑色模式下分別顯示中性白色及中性黑色。
圖1顯示照片來說明依據比較例1至3與6以及實施例1在一黑色模式下的色感。在一黑色模式下,圖1(a)係一照片說明依據比較例1的色感,圖1(b)係一照片說明依據比較例2的色感,圖1(c)係一照片說明依據比較例3的色感,圖1(d)係一照片說明依據比較例6的色感,以及圖1(e)係一照片說明依據實施例1的色感。
參照圖1,可確認的是,在依據比較例1至3與6以及實施例1之圓形偏光板貼附至其上的LCD裝置之情況下,在一黑色模式下會顯示綠色、紅色或藍色色感以劣化黑色色感。具體而言,在比較例6的情況下,其中在該液晶盒及該偏光板的該吸光軸之間的一夾角為45°,可確認的是,在一黑色模式下明顯地顯示藍色色感。另一方面,在依據實施例1之圓形偏光板貼附至其上的LCD裝置之情況下,如圖1(e)所示,實現中性黑色色感。
試驗例3
在依據比較例1至6以及實施例1所製造的IPS型反射型LCD裝置中,使用一亮度計來測量在一亮室及一暗室下之黑色及白色的亮度以計算對比度。在一亮室下所測量的結果說明於圖2中且在一暗室下所測量的結果說明於圖3中。
在圖2及3中,直線Lw意指白色的亮度,直線Lb意指黑色的亮度,以及亮度值說明於圖的左側。此外,直線CR/CRo意指對比度(CR/CRo)以及對比度(CR/CRo)的數值說明於圖的右側。同時,Lwo、Lbo、CRo係依據比較例1之圓形偏光板貼附至其上之情況的測量值。
同時,其中具有140 nm的該面內遲滯值及平坦波長色散特性之該1/4波長板貼附至透光率為45%之該偏光板的情況(比較例3)以及其中具有140 nm的該面內遲滯值及反波長色散特性之該1/4波長板貼附至透光率為45%之該偏光板的情況(實施例1)之對比度,顯示於圖2及3的虛線方塊中。如圖2及3的虛線方塊所示,當具有平坦波長色散特性的該1/4波長板以及具有反波長色散特性的該1/4波長板彼此具有相同的遲滯值,在使用具有反波長色散特性的該1/4波長板的情況下,相較於使用具有平坦波長色散特性的該1/4波長板的情況,在一亮室及一暗室下的對比度(CR/CRo)皆較高。亦即,當所有實驗條件相同而只有該1/4波長板的波長色散特性不同,可以確認的是,其中具有140 nm的該面內遲滯值及反波長色散特性之該1/4波長板貼附至該偏光板的圓形偏光板之對比度(CR/CRo),如同本發明的 實施例,相較於其他情況係較高的。
試驗例4
為了偵測視一1/4波長板的厚度方向遲滯值而定之對比度,在一75°的視角(θ)並且分別在15°、30°、45°、60°及75°的方位角(azimuthal angle)(Φ)上,透過模擬測量依據在該1/4波長板於波長550 nm處之厚度方向遲滯值Rth上的變化之對比度。在此情況下,設定條件而使得一偏光板的透光率為43%,該1/4波長板滿足Rin(550)=140 nm,一液晶盒係一IPS型LDC,一IPS液晶的遲滯值為約300 nm,以及液晶的一預傾角(pretilt angle)為2°。作為一模擬程式,使用TechWiz LCD。
模擬結果顯示於圖4中。如圖4所示,當該1/4波長板的Rth(550)範圍落在自-20 nm至150 nm,可以確認的是,於所有方位角上,對比度的數值係10以上,係優異的。
雖然已連同實施例來顯示及描述本發明,顯然對於熟習此技藝者而言,在不背離本發明的精神及如隨附之申請專利範圍所定義之範疇之下,可對本發明進行修飾及變化。

Claims (10)

  1. 一種圓形偏光板,包括:一偏光板係配置朝向一上基板,其包括一具有一吸光軸的偏光器,該吸光軸以一液晶盒之液晶的配向方向為基準,形成一85°至95°之夾角;以及一1/4波長板係配置朝向該上基板,其具有一光軸以該液晶盒之該液晶的該配向方向為基準,形成一130°至140°之夾角,其中該1/4波長板具有反波長色散特性。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之圓形偏光板,其中該1/4波長板滿足式(4)及式(5),式(4)0.5Rin(450)/Rin(550)<1.0式(5)1.0<Rin(650)/Rin(550)1.3其中,Rin(450)表示一於波長450 nm處的面內遲滯值,Rin(550)表示一於波長550 nm處的面內遲滯值,以及Rin(650)表示一於波長650 nm處的面內遲滯值。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之圓形偏光板,其中該偏光器的透光率為43至47%。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之圓形偏光板,其中在一CIE色度座標系統中,該偏光器的一色度a值為-1至-0.6以及一色度b值為0.3至2.5。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之圓形偏光板,其中該1/4波長板係一單軸延伸膜。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之圓形偏光板,其中該1/4波長板係擇自下列所組成之群組:一單軸延伸環烯聚合物(COP)膜、一聚碳酸酯(PC)膜、一液晶膜以及一丙烯酸膜。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之圓形偏光板,其中該1/4波長板於波長550 nm處的厚度方向的遲滯值為-20至150 nm。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之圓形偏光板,其中該1/4波長板於波長550 nm處的面內遲滯值為120至170 nm。
  9. 一種反射液晶顯示器,包括:一上基板;一下基板係與該上基板相反配置,於其之間具有一預定間距;一液晶盒插設於該上基板及該下基板之間;一反射板配置於該下基板及該液晶盒之間或配置於該下基板之下;以及如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之圓形偏光板,配置於該上基板上。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之反射液晶顯示器,其中該反射液晶顯示器係一面內切換(IPS)型液晶顯示器或一電控複折射(ECB)型液晶顯示器。
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