TW406205B - Reflective type color liquid crystal apparatus and the electronic machine using the same - Google Patents

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reflective
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Osamu Okumura
Eiji Okamoto
Tsuyoshi Maeda
Toshiharu Matsushima
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Seiko Epson Corp
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Description

406205 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 五、 發明説明 ( ) ( 技 術領 域 ) 本 發 明 係 有 關 於 一 種 反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置 以 及 使 用 其 之 電 子 機 器 0 ( 技 術 背 景 ) 搭 載 在 攜 帶 式 資 料 終 端 機 之 顯 示 器 9 首 先 第 一 必 須 要 是 低 消 耗 電 力 〇 因 此 不 需 要 背 景 光 之 反 射 型 液 晶 裝 置 最 適 合 於 此 用 途 0 然 而 9 以 往 之 反 射型液 晶 裝 置 的 主 流 乃 爲 單 色 顯 示 尙 未 得到 良好 之反射 型彩 色顯 示 效 果 0 反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置 的 關 發 係 自 1 9 8 0 年 代 之 中 間 開 始 認 真 地 著 手 研 究 〇 以 前 > 如 特 開 昭 5 0 — 8 0 7 9 9 號 公 報 所 述 將 透 過 型彩 色 液晶 裝 置 之 背 景 光 更 換 成反射 板 而 只 能 表 現 出 反 射 型 彩 色 顯 示 效 果 而 在 實 際 上 使 用 時 則 因 爲 太 暗 而 /hrf. 撕 法 使 用 0 原 因 有 3 種 第 1 則 是 偏 光 板 會 濾 掉 1 / 2 以 上 的 光 線 第 2 則 是 濾 色 器 會 濾 掉 2 / 3 以 上 的 光 最 後 一 者 則 爲 視 差 的 問 題 該 視 差 的 問 題 對 於 ~* 般 使 用 在 透 過 型 液 晶 裝 置 之 T N ( 扭 轉配 向 ) 模 式 或 是 S T N ( 超 級 扭 轉 配 向 ) 模 式 則 An* m 法 避 免 〇 因 爲 在 該 些 模 式 下 一 定 要 使 用 2 個 偏 光 板 而 只 要 偏 光板 jtrrt. 撕 法 放在 單 元 ( cel 1 ) 內 則 在 反 射 板 CIS3 與 液 晶 靥 之 間 會 產 生 jfrrr 撕 法 忽 視 的 間 隔 〇 在 此 所 謂 的 視 差 的 問 題 9 不 只 是 指 在 以 往 反 射 型 單 色液 晶 裝 置 所 擁有 之 顯 示 上 雙 重 影 像 的 問 題 也 是 指 反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置 所特 有 的 問 題 0 有 關 視 差 的 問 題 > 則 請 參 照 圓 面 來 說 明 0 第 7 7 圖 ( 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -4 - 第中 85108814號界利申獪案 文税明畜修玉頁4062¾ 87 年 3 愚7 B7 年月日補穿. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(2 ) a) ,(1?)係指利用TN模式或是STN模式之反射型 彩色液晶裝置的斷面圓·該液晶裝置係由上側偏光板 7701、上側玻璃基板7702、液晶曆7703、下 側玻璃基板7705、光反射板7706、以及紅綠青之 三色濾色器7 7 0 7所構成•在上下玻璃基板之間雖然另 外存在有透明電極、配向膜、絕緣膜等•但由於在說明視 差問題上並無必要,因此省略其說明·視差的問題有2種 ,其中一者則是顔色的抵消•在第77圚(a)中,雖然 觀者7 7 12可以看到通過綠色濾色器而來的反射光 7711,但是通過紅、綠、青色濾色器而入射的光 7 7 1 3會被光反射板所散射而與該光發生混合·下側玻 璃基板的厚度若是逮較於濾色器之間距爲厚,則通過一個 濾色器而來的光會以相等的機率而互相混合•但是•通過 紅—綠、青—綠之通路的光,不管是那一個波長皆會爲任 一個濾色器所吸收而成爲極暗,而只剩下通過綠—綠之通 路的光線•由於對於通過青或紅色濾色器而來的反射光亦 相同*因此會有白色顯示之亮度成爲沒有視差時之1/3 的問題•另一者則爲顔色顯示會變暗•第77_(b)係 表綠色顯示狀態•又,在液晶層7 7 0 3中實施格子狀斜 線的部分則表示處於非點亮狀態(暗狀態)•入射光 77 13係以相等的機率通過紅、綠、青色的點(dot ),而其中的2/3會被處於OFF狀態之紅與青色的點 所吸收•更者,在爲光反射板所散射而混合後,則再度藉 由處於0 F F狀態之紅與青色的黏吸收2/3才到達觀者 (讀先閱请背面之注意事項再填寫本頁) -5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨OX297公漦)
好濟部中央標準局員工消費合作社印" 7712 ·因此,綠色顯示會成爲「白色顯示之1/9的 亮度減去綠色濾色器的吸收成分j ,而變得非常的暗•如 此一來,很難將具有視差問題的TN模式或是S TN模式 應用在反射型彩色液晶裝罝上· 在此,以往則嘗試改變液晶模式,而試圓得到明亮之 反射型彩色顯示效果*例如,在內田龍男等人之論文( IEEE Transactions on Electron Devices, V o 1 . E D - 3 3,N 〇 .8,pp 1207-1211 ( 1 9 8 6 ))中,在圖2中則進行各種液晶模式之亮度的 比較,而採用不需要偏光板之P C GH (相轉移型容主型 )模式•又,在特開平5 — 24 1 1 4 3號公報中,爲了 要實現反射型彩色液晶裝置,亦採用不需要偏光板之 P D L C (高分子分散型液晶)模式•當使用不需要偏光 板之液晶模式時,則除了可以消除偏光板吸收光外,藉著 鄰接液晶層設置反射板,也具有可以根本消除視差的問題 的優點•然而,不窬要偏光板之液晶模式的對比大多較低 *特別是P C GH模式,由於有電壓透過率特性的滯後現 象,因此有無法進行中間色調顯示的問題•又,對於在液 晶中添加其他物質之該些液晶模式而言,在信賴性方面會 有許多的問題•因此,只需是使用以往被廣泛使用,且具 有實績的TN模式或是S TN模式,則無法完全取代它· 又,以往乃嘗試使用明亮的濾色器而獏得明亮的反射 型彩色顯示效果•一般使用在透過型彩色液晶裝罝之濾色 器乃具有第7 8圖所示之分光特性•第7 8圖之橫軸爲光 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
*1T 406205 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 (4 ) 1 I 的 波 長 縱 軸 爲 透 過 率 7 8 0 1 係 紅 色 濾色 器 的 光 譜 、 1 1 7 8 0 2 係 綠 色 濾 色 器 的 光 譜 、 7 8 0 3 係 青 色 濾 色器 的 1 1 光 譜 〇 人 類 所 能 感 受 的 光 雖 然 是 因 人 而 異 9 但 是 大 多 位 於 1 1 3 8 0 η m 到 7 8 0 η ΙΪ1 之 波 長範 圍 內 〇 特 別 是 在 4 5 0 請 先 閲 1 | η m 到 6 6 0 η m 之波長範 圍 內 其 視 感 度 最_高 0 第 7 8 背 1 I 圖 之濾色 器 均 存在有位在 此 範 圍 內 9 且 透 過 率在 1 0 % 以 之 注 意 1 1 I 下 的 波 長 > 而大 多 數 的 光 則 浪 費 掉 〇 又 9 當 在 該 波 長 範 圍 事 項 1 '丨 內 > 將 使 透 過 率 單 純 平 均 的 值 定 義 成 平 均 透 過 率 時 則紅 填、 寫 本 裝 色 濾 色 器 的 平均 透 過 率 爲 2 8 % 、 綠 色 濾 色 器 爲 3 3 % 、 頁 1 1 青 色 濾 色 器 爲 3 0 % 〇 爲 了 要 應 用 在 反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置 1 1 上 則 需 要 更 亮 的 濾 色 器 〇 在 上 述 內 田 龍 男 等 人 之 論 文 中 1 1 則 提 出 利 用 如 圖 8 所 示 彼 此 具 有補色 關 係 之 2 個 濂 色器 » 訂 | 可 以 較 3 種 顔 色 時 更 亮 的 提 案 e 其 分 光 特 性 則 表 示 在第 1 I 7 9 圖 0 第 7 9 圖 之 橫 軸 爲 光 的 波 長 、 縱 軸 爲 反 射 率 1 1 | 7 9 0 1 係 綠 色 濾 色 器 之 光 譜 7 9 0 2 係 洋 紅 色 濾 色 器 1 1 之 光 譜 9 由 於 縱 軸 是 以 反射 率來 表 示 9 因 此 在 比較 時 要 注 A 1 意 在 4 5 0 η m 到 6 6 0 η m 之 波 長 範 圍 內 9 任 一 個 濾 1 1 色 器 皆 存 在 透 過 率 成 爲 1 0 % 以 下 的 波 長 〇 而 綠 色 濾 色 器 1 之 平 均 透 過 率 爲 4 1 % 、 洋紅 色 濾 色 器 之 平 均 透 m 率 爲 1 I 4 8 % 0 又 三 井 精 一 等 人 之 論 文 ( S I D 9 2 1 I D I G Ε S T 9 P P • 4 3 7 — 4 4 0 ( 1 9 9 2 ) ) » 1 1 I 同 樣係 有 關 於 採 用 P C G Η 模 式 之 反 射型 彩 色液 晶 裝 置 1 1 其 主 要 係利 用 圖 2 之 2 個 明 亮 的 濾色器 9 其分光特性 表 示 1 1 在 第 8 0 圖 〇 第 8 0 圖 的 橫軸 爲 光 之 波 長 » 而 縱 軸 爲 反 射 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0 X 297公釐) n -7 A7 B7 406205 五、發明説明(5 ) 率,8001係綠色濾色器之光譜、800 2係洋紅色濾 色器的光譜,縱軸是以反射率來表示,假設各波長之反射 率的平方根爲透過率時,則至少綠色濾色器之透過率,在 4 7 0 nm以下的波長則較5 0%爲小,而綠色濾色器之 平均透過率爲6 8%,洋紅色濾色器爲6 7% »此外,在 同一公報中,由於在挾持濾色器而與液晶層鄰接的位置設 有反射板,因此沒有視差的問題。又,由於光一定會通過 濾色器2次,因此,即使是使用該亮的濾色器,也能夠充 分地確保顏色效果,又先前特開平5_2 4 1 1 4 3號公 報之第2圖(a) ,(b) ,(c)中所提出之濾色器, 並非是紅、綠、青等3色,而是利用黃色、青綠色、洋紅 色、等3色,而更加明亮,其分光特性則表示在第8 1圖 。第81圖之橫軸爲光之波長、縱軸爲反射率,8101 係黃色濾色器之光譜,8 1 0 2係洋紅色濾色器之光譜、 8 1 0 3係洋紅色濾色器之光譜。由於縱軸除了以反射率 來表示外,在軸上並未表示刻度,因此難以比較,但是在 4 5 0 nm到6 6 0 nm之波長範圍內,同樣地任一個濾 色器皆存在有透過率在1 0%以下的波長。若精略地估計 平均透過率,則黃色濾色器大約爲0%、青綠色濾色器大 約爲60%、洋紅色濾色器大約爲50%· 以往之反射型彩色液晶裝置的開發係基於將不使用偏 光板之液晶模式與明亮的濾色器加以組合而獲得明亮之顯 示效果之技術思想而來。但是,即使是稱之爲明亮的濾色 器,也大多是利用在4 5 0 nm到6 6 0 nm之波長範圍 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 請 先 閲 讀 背 之 注 項 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 一 8 - 406205 at 之 注
B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 (6 ) 內 存 在 有 透 遇 率 超 週 1 0 % 之 波 長 的 濾 色 器 0 本 發 明 之 巨 的 則 在 於 提 供 種 利 用 雖 然 具 有 亮 度以 及 視 差 之 各 種 問 題 9 然 優 點 仍 多 之 T N 模 式 或 是 S T Ν模 式 之 用 偏 光 板 的 液 晶 模 式 » 而 且 能 夠 顯 示 較 以 往 更 明 亮且 鮮 豔 之 顔 色 的 反 射 型 彩 色液 晶 裝 置 以 及 利 用 其 之 電 子 機器 0 ( 發 明 之 揭 露 ) 爲 了 要 解 決 上 述 問 題 根 據本 發 明 9 其特 徵 在 於具 有 : 在 對 向 之 內 面 備有 電 極 且 形 成 有矩 陣 狀 之 點 群 的一 對 的 基 板 被 挾 持 在 上 述 基 板 之 間 的 液 晶 、 至 少 2 個 顔色 的 濾 色 器 、 至 少 1 個 偏 光 板 、 以 及 反 射 板 〇 藉 由 此 構 造, 請 求 項 1 之 反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置 利 用 未使 用 偏 光 板 之液晶 模 式 之 以 往 的 反射 型 彩 色液 晶 裝 置 相 比 較 具 有 對 比 高, 且 能夠 顯 示 鮮 豔 顏 色 的 優 點 〇 又 其特徵爲 上 述 基 板 中 位在 反 射 板側 之 基 板的 厚 度 則 在 2 0 0 β m 以 上 〇 又 其特徵 更 好 是 位 在 反 射板 側 之 基 板 的 厚 度在 7 0 0 U m 以 上 0 又 換 言 之 位 在反 射 板 側 之 基 板 的 厚 度 爲 縱 橫 任 一 者 中 之 點 間 距 短 者 的 1 . 2 5 倍 以 上 又 最 好 是 在 4 倍 以 上 0 藉 此 構 造 9 具 有即 使 驅 動 面 積 率 小 9 也 會 因 爲 視 差 的 效 果 而 確 保 高 對 比 的優 點 〇 以 往 > 在特 公 平 3 _ 6 4 8 5 0 號 公 報 中 9 乃 提 出將 反 射 型 單 色 液 晶 裝 置 之 下 側 基 板 的 厚度 設 在 3 0 0 β m以 下 〇 由 反 射 型 單色顯 示 確 實 可 以 減少 雙 重 影 像 的 觀 點 來看 > 下 側 基 板 最 好 儘 可 能 地 薄 〇 然 而 在 反 射 型 彩 色 顯 示中 , 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格( 210X297公釐)_ 9 406205 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(7 ) 由使顔色顯示變亮的觀點來看,則最好是加寬點的間距》 雖然加寬點的間距,對比必然會降低,但是當下側基板充 分厚時,則藉由所鄰接的像素的影子效果,能夠確保高的 對比》 又,在上述濾色器中,至少1種顏色之濾色器相對於 4 5 0 nm到6 6 0 nm之範圍之所有波長的光具有5 0 %以上的透過率,又,最好至少2種顏色的濾色器相對於 4 5 0 nm到6 6 0 nm之範圍之所有波長的光具有5 0 %以上的透過率。又,更好是所有的濾色器相對於4 5 0 nm到6 6 0 nm之範圍之所有的光具有5 0%以上的透 過率。又,若是以文字來表現時,則其特徵在於所有的濾 色器相對於4 5 0 nm到6 6 0 nm之範圍之波長的光具 有7 0%以上之平均透過率。又,更好是所有的濾色器相 對於4 5 0 nm到6 6 0 nm之範圍之波長的光具有 75%以上、90%以下的平均透過率。此外,在此所謂 之濾色器之透過率係指不包括玻璃基板或透明電極、上被 覆(over coat )、下被覆(under coat )之透過率 在內之濾色器本身的透過率。在濾色器之濃度具有分佈的 情況或是只在點的一部分設置濾色器的情況,則將在點內 之平均的透過率設成濾色器的透過率。藉此構成,反射型 彩色液晶裝置具有可以顯示明亮顔色的優點。以往,例如 在特開平7 — 2 3 9 4 6 9號公報之請求項中,所有的濾 色器均將光透過領域之透過率設在8 0 %以上,而將光吸 收領域之透過率設在5 0%以下,又即使是其實施例*其 請 先 閱 § 背 面 之 注 項 裝 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -10 - 406205 A7 B7 五、發明説明(8 ) 光吸收領域之透過率也不過是2 0 - 3 0%。該濾色器當 使用在利用偏光板之液晶模式時,則顯示會變暗,而不實 用。 又,上述濾色器係由紅色系、綠色系、青色系等3色 所構成,又,上述紅色系或是青色系濾色器爲橘色或是青 綠色。但是,橘色濾色器至少相對於波長5 5 0 nm到 6 6 0 nm之範圔的光具有7 0%以上,又最好是7 5% 以上的透過率》又青綠色濾色器則至少相對於波長4 5 0 nm到5 2 0 nm之範圍的光具有7 0%以上,又最好是 7 5%以上的透過率。藉此構造,反射型彩色液晶裝置具 有能夠顯示明亮白色、明亮顏色的優點。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 又,上述濾色器係由紅色系、綠色系、青色系等3色 所構成,又,紅色系之濾色器相對於4 5 0 nm到6 6 0 n m之範圍之波長的光的最小透過率則較青色系、綠色系 之濾色器相對於4 5 0 nm到6 6 0 nm之範圍之波長的 光的最小透過率爲小。又,最好青色系與綠色系之濾色器 相對於4 5 0 nm到6 6 0 nm之範圍之所有波長的光具 有5 0%以上的透過率。又青色系之濾色器更好是爲青綠 色。藉此構造,反射型彩色液晶裝置,除了可以明亮地顯 示出滲色少的白色外,也具有能夠顯示鮮豔的紅色的優點 。由於紅色最能夠吸引人的眼睛,因此最好要強調顯示紅 色。 又,上述濾色器只設置在各點內之可進行光調變之領 域的一部分。藉此構造,本發明之反射型彩色液晶裝置, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -11 - 406205 a7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 (9 ) 除 了 可 以 利 用 以 往 之 濾 色 器 製 造 技 術外 也 具 有 可 以減 少 因 爲 視 差 所 造 成 之 混 色 的 情 形 的 優 點 0 特 別 是 9 當 濾色 器 被 設 置 在 電 極 與 液 晶 之 間 時 > 則 具 有 可 以 獲 得 廣 視 角, 且 提高 中 間 色 细 調 之 色 純 度 的 優 點 0 又 » 即 使 是 在特 公 平7 — 6 2 7 2 3 號 公 報 中 > 雖 然 提 出 在 點 的 __. 部 分 設 置 濾色 器 但 是 除 了 爲 一 透 過 型 液 晶 裝 置 外 , 也 限 定 在 染 色 法濾 色 器 9 又 » 設 置 濾 色 器 的 面 積 則 大 到 爲 點 之 6 7 % 到 9 1 % 等 方 面 則 與 本 案 不 同 ( 在特 公 平 7 — 6 2 7 2 3 號 公報 中 係 厂 將 非 著 色 部 之 面 積 設 成 著 色 部 之 面 積 的 1 0 — 5 0 % J 〇 因 此 y 著 色 部 占 點 之 面 稹 則 爲 白 1 0 0 / 1 5 0 = 6 7 % 到 1 0 0 / 1 1 0 = 9 1 % ) 又 在 上 述 可進行光 調 變 之領域 中 未 設 置 濾色 器之領 域 eta 與 不 能 進 行 光 調 變 之領 域 則 在 可 見 光 領域 形 成 大約 與 上 述 濾 色 器 相 同 的 厚 度 的 透 明 層 0 藉 此 構 造 反 射型彩 色 液 晶 裝 置 具 有液 晶 配 向 不 會 亂 且 能 夠 進 行 高 盡 質 之顯 示 的 優 點 〇 又 上 述 濾色 器 只 設 在 爲 總 點 數 之 4 分 之 3 以 下的 點 上 又 更 好 是 設 在 爲總數 之 3 分 之 2 以 下 的 點 上 〇 藉此 構 造 9 可 以 進 行 明 亮 的 顯 示 > 又 在進行 中 間 色 調 之 顏 色顯 示 時 若 對 沒 有 濾 色 器 的 點 調 整 其 亮 度 時 9 則 具有能 經常 顯 示 鮮 豔 顏 色 之 效 果 〇 以 往 9 透 過 型 液 晶 裝 置 9 其 中 一部 分 係 由 紅 、 綠 、 青 白 等 4 個 點 形 成 1 個 像 素 i 然 而 在 反射型 液 晶 裝 置 中 則 未 提 出 〇 特 別 是 對 於 利 用 T N 模 式 或 是S T N 模 式 之 反 射 型 液 晶 裝 置 而 言 » 並 Ατι*- 法 避 免 視 差 的 問題 * ^^t^W(CNS)A4^(2l〇x2^t) _ _ 406205 A7 _B7_ 五、發明説明(10 ) 而在進行顏色顯示時會變得非常暗,但是藉著設置未設有. 濾色器的點,可以進行明亮的顏色顯示。 又,上述濾色器乃被配列成相鄰的點的顔色不同。而 此是指所謂的馬赛克配置或是try angle配置,相反地 ,線條V ( Strip )配置則未進入此範圍。藉此構造, 特別是在有視差時,則有可以緩和因爲視角導致著色程度 不同之現象的優點。以往例如在特開平8 - 8 7 0 0 9號 公報中,在其請求項6中乃推薦採用縱方向的線條配列。 又,在特開平5—241143號公報中,在其說明書第 6頁右欄第1 7行〜第1 8行則言明線條配列與鋸齒狀配 列在原理上並無差異。又,在內田龍男等人之論文( IEEE Transactions on Electron Dev ices, V o 1 . ED — 33,No. 8,pp. 1 2 0 7 - 1211 (1986))之圖1中,雖然是採用馬赛克配 置濾色器,但是此爲將反射電極設在單元內的情形,由於 沒有視差,因此與本案不同。 經濟部中央樣準局員工消費合作杜印製 又,上述濾色器係設在整個有效顯示領域。藉此構造 ,具有顯示可以變得明亮的優點。「有效顯示領域」,在 曰本電子機器工業會規格(E I A J )之ED_ 2 5 1 1 A中則被定義成「驅動顯示領域與接著此可作爲 畫面之有效的領域」。通常,在透過型彩色顯示中,則濾 色器只設在驅動顯示領域,而在其外側領域則設有由金屬 或是樹脂所形成之黑色掩罩(black mask )。但是,在 反射型彩色顯示中,由於金靥之黑色掩罩會閃爍,因此不 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -13 - 406205 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 (11 ) 能使 用 0 又 樹脂 之 黑 色掩 罩 » 雖 然 在原 來 之濾色 器不 設 置 黑 色 掩 罩 並 不 會 導 致成本 上 升 但 是 若 在驅 動 顯 示領域 之 外 側 什麽也 不 設 置 時 9 則 外 側 會 變 亮 > 相 反 地 9 驅動 顯 示 領 域 看 起 來 會 變 暗 0 在 此 » 在 驅 動 顯 示 領域 之 外 側最 好 是 以 相 同 的 圓 案 設 置 與 內 側 同 樣 的 濾 色 器 0 又 > 也 可 以 不 在 上 述 各 點 之 外 側 的 領 域 設 置 黑 色掩 罩 , 而 設 置 具 有與 點 內 之 領域相 同 程度或 是 較 小 吸收能力 的 濾 色 器 0 而 此 構 造 則 主 要 意 味 著 在 點 外 側 不 設 置 黑 色掩 罩 或 是 濾 色 器 之 重 覆 部 分 〇 又 不 是在 點 外側 兀 全 不 設 置, 而 是 意 味 著 在 一 部 分 或 是 全 部 設 置 濾 色 器 〇 藉 此 構 造 ,具 有 可 以 得 到 明 亮 顯 示 效 果 的 優 點 〇 而 此 特別 是 對於 有 視差 的 情 況 由 於 顯 示 的 亮 度 大 約 On 興 聞 Ι7Π □ 率 的 2 次 方 呈 比 例, 因 此 當 設 置 黑 色 掩 罩 時 會 變 得非 常 的 暗 相 反 地 當在 點 外 側 完 全 不 設 置 濾 色 器 時 則 對 此 會顯 著 地 降 低 0 以往 在例如 特 開 昭 5 9 一 1 9 8 4 8 9 號 公 報 中 f 則 只 在像素 電 極 上 設 置 濾 色 器 但 是 在 其 外側則 完 全 不 設 置 〇 又, 在 特 開 平 5 — 2 4 1 1 4 3 號 公 報 中 則 是 就 具 有 黑 色掩 罩 以 及 沒 有黑 色掩 罩 的 情形來 說 明 9 而 設 有 中 間 的 情 形。 又 在 上 述 一 對 的 基 板 中 » 在位在 反 射板 側 之 基板的 外 面 設 置 濾 色 器 0 藉 此 構 造 具 有 可 以 便宜 地 提 供 的 優點 0 特 別 是 與 請 求 項 6 組 合 時 > 則 具 有 可 以 擴 大 組 配 的 範圍 > 且 擴 大 視 角 的 優 點 〇 又 > 在 上 述 一 對 的 基 板 中 9 在 位 在 反 射板 側 之 基板 的 內 面 則 對 應 於 各 點 設 置 非 線 性 元 件 9 藉 此 構 造 具 有可 以 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -14 - 經濟部中央標準局負工消费合作社印聚 _4Q62Q5_gl-i87 3.,9 五、發明説明(12 ) 減少不必要的表面反射,而得到髙對比的優點· 又,在上述一對的基板中,在其中一個基板的內面則 對應於各酤設置非線性元件’而將其結線於與點之短邊呈 平行的方向上。通常在p c用途之資料顯示器中,點大多 數成爲縱長,而所謂與黏之短邊呈平行的方向則是指橫方 向(水平方向)·藉此構造,具有開口率提高,且得到明 亮顯示的優點•而此對於未設置黑色掩罩或是具有視差之 反射型構造特別有效· 又,驅動面稹率在60%以上,85%以下·在此, 驅動面稹率則被定義成在除了像素內之金屬配線或是 Μ I Μ元件等之不透明部分以外之領域中,液晶被驅動之 領域所占的比例•藉此構造,除了能夠確保對比外,也能 夠得到明亮顯示效果· 又•上述反射板,在光束入射於此時,具有可以將 8 0%以上的光反射在以其正反射方向爲中心之3 0度圃 錐內的亂散特性·又最好是具有能夠將9 5%以上的光反 射在3 0度圓錐內的亂散特性•藉此構造,具有可以得到 明亮顯示效果的優點*以往例如在特開平8 — 8 7 0 0 9 號公報中,在其說明書第6頁右檷第4 3行〜第4 4行則 利用具有半值幅爲3 0度之指向性的反射板•所謂的半值 幅爲3 0度係指粗略地計算大約3 0%的光會在3 0度園 錐內反射的散射特性,與本發明相比較其散射過大•該特 性會導致顯示變暗,而不耐實用· 又,上述反射板爲一半透過反射板•在其背面具有背 本紙张尺度適用中國囤家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) (請先閱請背面之注意事項再填寫本頁) ·=··* * 15 - 406205 A7 B7 五、發明説明(13 ) (請先閲讀背面之注意事項寫本頁) 面光β又最好上述反射板可以反射入射光之8 0 %以上的 量。藉此構造,則具有即使是在暗的環境下也能夠看到的 優點。 又,上述液晶爲一大約扭轉9 0度的配向液晶,將2 個偏光板配置成使其透過軸分別與所鄰接之基板之摩擦方 向呈直角相交。而此則是一將特公昭5 1 — Ο 1 3 6 6 6 號公報中所提之Τ Ν模式應用在反射型彩色液晶裝置上者 。藉此構造,反射型彩色液晶裝置具有明亮、高對比,且 視角寬的優點。 又,液晶之多次折射率Δη與液晶層厚度d的積Δη xd則較0. 34#m爲大,較0. 52#m爲小。又最 好Δηχοΐ在0. 40em以上、0· 52j^m以下。又 更好ΔηΧίΙ爲〇. 42/zm。藉此構造,反射型彩色液 晶裝置具有明亮且視角寬的優點,以往之反射型單色液晶 裝置係利用著色較少之第二小(Second minimum )條件 ,亦即ΔηΧί!爲1. Ι/ini〜1, 3#m左右的條件。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 然而反射型彩色液晶裝置,少數的著色由於可以藉由濾色 器來加以補償,因而不需要採用第二小條件。又,在特開 平8 — 87009號公報中,爲其說明書第5頁第27行 〜第29行所述乃採用ΔηΧ(1 = 0. 55#m的條件。 然而在此條件下,與請求項1 9之條件相比較,除了暗以 外,其著色情況也嚴重。 又,上述液晶爲一扭轉9 0度以上的配向液晶,而配 置2個偏光板與至少1個相位差薄膜。若是可能,則最好 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -16 - 446m A7 B7
經"部中央標準局負工消費合作社印^ 五、發明説明(14 ) 是根據特開平6 — 3 4 8 2 3 0號公報中所記載之手法而 對其實施多行同時選擇驅動•藉此構造,具有低成本且明 亮的優點· 又,將上述反射板設在一對基板之間,且只配置1個 偏光板。而此是一將在特開平3 — 22371 5號中所記 載之1個偏光板型之配向液晶模式應用在反射型彩色液晶 裝置上者•藉此構造,具有明亮,且能夠顯示色純度高之 顔色的優點· 又,上述反射板係一鏡面反射板•且在位在入射光側 之基板的外面設有散射板•藉此構造,具有明亮,且能夠 顯示色純度髙之顔色的優點· 又,金屬配線上的液晶也與像素部的液晶同樣地進行 配列。藉此構造,具有明亮的優點· 又,顯示係一正常白色型式•藉此構造,具有明亮的 優點· 又,藉由1個點構成1個像素•藉此構造,具有在單 色顯示時*可以提高解像度的優點· 又,本發明之電子機器之顯示部是一反射型彩色液晶 裝置•藉此構造,電子機器具有低消耗電力、薄型重置輕 ,且即使在日光直射下其辨視性仍舊良好的優點· 又,使顯示部相對於本體安裝成可移動狀以使周圔的 光線能夠有效率地反射到觀察者•藉此構造,具有不管是 在何種照明條件下*也能夠得到明亮顯示的優點· (請乇閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 406205 t A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 五、 發明説明 ( 丨5 ) 作 用 ) 本 發 明 之 特徵 則 在 於肩 用 — 使 用 偏 光 板 的 液 晶 模式, 且 將 之 »**««« 與 明 亮 的濾 色 器 組 合 〇 雖 然 使 用 偏 光 板 的 液 晶 模式 存 在 很 多 但 是本 發 明 則 適合 於 可 以 明 亮 地 進 行 黑 色顯示 之 液 晶 顯 7K5K 示 模 式, 例 如 在 特 公 昭 5 1 — 0 1 3 6 6 6 號公 報 中 所提 之 T N模 式 在 特 公 平 3 — 5 0 2 4 9 號 公 報中 所提 之 相 位 差 板補償 型 的 S Τ Ν 模 式 、 在 特 開 平 3 — 2 2 3 7 1 5 號公 報 中 所 提 之 1 個 偏 光 板 型 之 配 向 液 晶模 式 以 及 在特 開平 6 — 2 3 5 9 2 0 號 公 報 中 所提之進行 雙 安 定 切 換 ( Switching ) 的配向液晶模式 » 又 利 用 偏 光板 之 液 晶 模 式 > 光 是 偏 光 板 的 存在會濾掉 1 / 2 以 上 的 光。 因 此 不 使 用 偏光板 的 液 晶 模 式應 該較 適 合 於 反 射 型 彩色 液 晶 裝 置 〇 但 是 不 使 用 偏 光 板 的 液 晶模 式 不 管 是 P C G Η 模 式 或 是 Ρ D L C 模 式 其 對 比 皆低 〇 因 此 當 以 例 如紅 綠 青 3 色 的 點 來 構 成 像 素 時 爲 了 要顯 示 綠 色 則 即 使在使 綠 色 的 點 成 爲 明 亮 狀 態 而 使 青 色與 .紅 色 的 像 素 成 爲黑 暗狀 態 時 對 比 也 會 不 夠 充 分 而 在顯 示 綠色 時也會混入 青 色與紅色 而 導致色純度 降低 〇 但是 對 於 使 用 偏光板 的 液 晶 模式 由 於 對 比 高 因 此 不 會產 生 此 一 現 象 0 藉此 若 是 顯 示 相 同 的 顏 色 使 用 偏 光 板 之液 晶 模 式 則 可 以 使用 色 純 度 低 的 濾 色 器 0 由 於 色 純 度 低 的濾 色 器 是 一 明 亮 的濾 色 器 因 此 理 trkg 應 可 以 達 成 明 亮 顯 示 的效 果 〇 又 7 特別是 Ρ C G Η 由 於 是 — 種 正 常 黑 色 顯 示 ,因 此 在 點 之 間 的 領域 會 變 暗 9 而 影 響 到 亮 度 9 或 是 來 白 面板 請 kj 閲 讀 背 之 注 項 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -18 _ . A7 406205_B7 五、發明説明(l6) 法線以外之視角方向的光會爲色素所吸收,因而不管是否 使用偏光板,也只能夠得到增加TN模式2成左右的亮度 。而若是該程度之亮度的差,則藉由濾色器之顏色設計即 很容易逐漸克服。 又使用偏光板之液晶模式的另一個問題即是存在有視 差。在只設有1個偏光板時,藉由將反射板放入單元內雖 然可以規避此一問題,但是對於使用2個偏光板之TN模 式或是S TN模式而言則無法規避。至於視差的問題,雖 然已經在「本發明所要解決之課題」乙欄中已經詳述過, 但是仍有2個問題。其中一個爲顏色的抵消,而另一者則 爲顏色的顯示會變暗。 所謂顏色的抵消主要是指當在入射時通過之濾色器與 在射出時通過之濾色器的顔色不同時,由於會彼此抵消而 變得極暗,而白色顯示的亮度只及於沒有視差時的1/3 而言》該問題在直接使用在第7 8圖之透過型中所使用之 濾色器時會發生。若是利用明亮的濾色器*則即使是通過 '不同顔色的濾色器,也不會變得極暗。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項寫本頁) 又,所謂的顏色顯示變暗的問題則主要是指在顯示某 一個單色時, 由於整體之2/3的點處於黑暗狀態,因 此在入射時,2/3的光會被吸收,而在射出時會再有2 /3被吸收,因此只能夠利用1/9的光而言。而此則爲 在沒有視差時之1 / 3的亮度。爲了要解決此一問題,首 先必須要提高數值孔徑。具體地說則是在點的外側不設置 黑色掩罩,而使用金靥配線只在一個方向的Μ I Μ,而利 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) ~ 406205 A7 B7 年片 Λ 3.-: 診正核充 五、發明説明(π ) 用將Μ I Μ配線在橫方向,且不需要金屬配線的S ΤΝ 的手段•此外,更藉著減少騷動面稹率,當在顯示單色時 *則逮較整體之2/3面積爲小的面稹(例如1/2)會 成爲黑暗狀態•如此一來,即使是有視差,$能夠進行明 f 亮的顯示•此外,減小驅動面稂率或是不設置黑色掩罩的 手段雖然會導致對比降低,但是藉由加厚下側基板,可以 將對比之降低程度抑制到最小的程度· 〔實施例〕 以下請參照圖面來說明本發明· {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 好濟部中央標準局員工消費合作社印製 (實施例1 ) 第1圖係與本發明之請求項1所述之發明有關之反射 型彩色液晶裝置之構造之主要部分•首先說明其構造· 101係上側偏光板、102係對向基板、103係液晶 、104係元件基板* 105係下側偏光板、106係散 射反射板,在對向基板1 0 2上設有濾色器1 0 7與對向 電極(掃描線)108,而在元件基板104上設有信號 線109、像素電極110、MIM元件111 ·在此, 雖然 101 與 102、104 與 105、,1 0 5 與 106 係分開描奎*但是此乃是爲了使圖易於理解使然,實際上 係以糊來黏著,又,雖然對向基板1 0 2與元件基板104 之間係離開很大地被描畫,但是此也是基於同樣的理由, 實際上只有數到十數左右的間隙而已•又第1圔 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -20 - 406205 a7 __B7_ 五、發明説明(18 ) 只是表示反射型彩色液晶裝置之主要部分,而只表示3 x. 3共9個點,但是實際上本實施例具有更多的點,也有 480x640共307200點或是更多點的情形。 對向竜極1 0 8與像素電@1 1 0係由透明的I TO 所形成,而信號線109係由金靥Ta所形成。MIM元 件係一由金屬T a與金靥C r來挾持絕緣膜T a 2 0 5的 構造。液晶1 0 3係一呈9 0度扭轉的配向液晶,上下偏 光板的偏光軸乃彼此垂直相交,而此爲一般之TN模式的 構造。又,濾色器1 0 7係由彼此具有補色關係之紅色( 圖中以「R」來表示)與青綠色(圓中以「C」來表示) 的2種顏色所構成,而排列成線狀(Stripe )。 第2圖係表濾色器1 0 7的分光特性。第2圖的橫軸 爲光的波長、縱軸爲透過率。2 0 1係紅色濾色器的光譜 、2 0 2係青綠色濾色器的光譜。至於光譜的測定則是使 用顯微分光光度計針對對向基板單體來進行,而將玻璃基 板與透明電極、或者加上上被覆與下被覆的透過率修正成 _ 1 0 0%,因此是一用於測量濾色器單體之分光特性者。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 以下濾色器之分光特性全剖是根據此一方法來測量。又, 請求項中的透過率也定義成根據此一方法所測得的值。紅 色濾色器以及青綠色濾色器,在4 5 0 nm到6 6 O nm 之波長範圍內經常具有3 0%以上的透過率。又,在相同 波長範圍下的平均透過率,紅色濾色器爲5 2%。而青綠 色濾色器爲6 6%。由於是一色調非常淡的濾色器,本來 並不是「紅色」,而應該稱爲「粉紅色」才正確,但是爲 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -21 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 406205 ^五、發明説明(19 ) 了避免混亂起見,以下則以純色的表現方來來統一表現。 依上所作成之反射型彩色液晶裝置,在白色顯示時的 反射率爲24%,對比比爲1 : 15,可以顯示白色、紅 色、青綠色與黑色等4色,而紅色顯示色x==0. 39、 y=0. 32青綠色顯示色x=0. 28、y=0. 31 ::? ,而此大約爲以往之反射型單色液晶裝置的六成的亮度, 且對比比相同,在通常之室內照明下或是白天之屋外,具 有可以使用的特性。 對於使用在4 5 0 nm到6 6 0 nm之波長範圍內, 即使一部分之透過率未滿3 0%之濾色器的反射型彩色液 晶裝置而言,則基於顯示暗必須要有特別的照明或是白平 衡弄亂而無法顯示出白色之理由,並不能使用在一般的情 形上。 此外,在實施例1中,雖然在濾色器上設有透明電極 ,但是即使是反過來將濾色器設在透明電極上,也不會成 爲障礙》又,主動元件雖然是使用Μ I Μ元件,而只對於 ’提高數值孔徑極有助益,但是只要數值孔徑相同,即使是 使用T F Τ元件,本發明的效果也不會改變。 (實施例2 ) 第3圖係表與本發明之請求項3之發明有關之反射型 彩色液晶裝置之濂色器的分光等性,實施例2的構造則與 第1圖所示之實施例1的情形相同,同樣具備由紅色與青 綠色等2色所構成的濾色器。第3圖的橫軸爲光的波長、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2丨0 X 297公釐)00 — — — — 裝 I 訂 I __ __ I __ —-^ (請先閲讀背面之注意事項寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 406205 A7 _B7_五、發明説明(20 ) 縱軸爲透過率,301係紅色滅色器的光譜、3 0 2係青. 綠色濾色器的光譜。任何顏色之濾色器,在4 5 0 nm到 6 6 0 nm之波長範圍內皆具有5 0%以上的透過率。又 ,在相同波長範圍內的平均透過率,紅色濾色器爲7 1 % 、青綠色濾色器爲7 8%。 該反射型彩色液晶裝置,在白色顯示時的反射率爲 30%,而對比比爲1 : 15,可以顯示白色、紅色、青 綠色與黑色等4色,紅色顯示色x=0. 34,y= 0. 32,青綠色顯示色 χ = 0· 2 9 · y = 0 . 31。 而此具有大約爲以往之反射型單色液晶裝置之9成強的亮 度,而對比比則相同。 如此般,當至少一個顔色之濾色器相對於4 5 0 nm到 6 6 0 nm之所有波長的光具有5 0%以上的透過率時, 則可以在與以往之反射型單色液晶裝置大約相同的環境下 使用,而得到明亮的反射型彩色液晶裝置。此外,如本實 施例般,當濾色器由2種顔色所構成時,若其中一個濾色 器相對於4 5 0 nm到6 6 0 nm之範圍的所有波長具有 5 0%以上的透過率時,除了可以得到良好的白平衡外, 必然地另一個濾色器也會同樣地變成具有5 0%以上的透 過率。然而當使用3種顏色以上的濾色器時,則並非必然 是如此。此例之後在實施例9會介紹。 (實施例3 ) 第1圖係與本發明之請求項2之發明有關之反射型彩 -23 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項寫本頁) 406205 g 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 (21 ). 1 | 色 液 晶 裝 置 之 構 造 的 主 要 部 分 0 又 9 第 2 圖 係 表 濾色器的. 1 1 分 光 特 性 0 實 施例 3 的 構 造 9 由 於 基 本 上 與 實 施 例1所記 1 1 載 之 反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置 相 同 » 因 此 省 略 各 符 號 的說明。 1 | 請 1 I 但 是 將 液 晶 1 0 3 之 △ η X d 設 定 爲 0 . 4 2 β m,又點 先 m 1 I 成 讀 1 間 距 m 法 縱 橫 方 向 皆 設 1 6 0 β m 9 而 且 將 驅 動面積率 背 面 1 I 設 爲 7 5 % 0 之 注 意 1 1 I 在 實 施 例 3 中 • 乃 使 下 側 基 板 的 厚 度 作 各 種 的變化。 事 項 1 Λ 1 第 4 圖 係 表 在使 元 件 基 板 1 0 4 之 厚 度 改 變 時 的 對比。在 r 本 裝 第 4 圖 中 > 橫軸 爲 元 件 基 板 1 0 4 的 厚 度 9 縱 軸 爲對比, 頁 | 4 0 1 係 表 示 相 對於 實 施例 3 之各 元 件 基 板 1 0 4之厚度 1 I 的 對 比 的 點 的 集 合 4 0 2 係 表 示 相 對 於 比較例 之各元件 1 1 I 基 板 1 0 4 之 厚 度 的 對 比 的 點 的 集 合 0 在 顔 色 顯 示時之顯 1 訂 示 色 在 顯 示 紅 色 時 X = 0 3 9 y = 0 • 3 2,而 1 1 顯 示 青 綠 色 時 X = 0 2 8 y — 0 3 1 左 右。 1 1 由 於 驅 動 面 積 率 爲 7 5 % 因 此 當 元 件 基 板 的厚度爲 1 I 零 時 則 對 比 最 大 也 只 能 是 1 0 0 / ( 1 0 0 — 7 5) = 1 Λ I 4 而 已 0 但 是 藉 著 將 元 件 基 板 1 0 4 的 厚 度 設 在 2 0 0 1 1 1 β m 以 上 ♦ 可 以 緩 和 視 差 的 效 果 亦 即 9 鄰 接 點 的影子會 1 1 緩 和 光 在 點 之 間 的 洩 漏 情形 因 此 可 以 得 到 1 : 1 5以上 L 1 之 良 好 的 對 比 效 果 〇 1 [ 此 外 9 由 於 此 厚 度 的 最 佳值與 點 間 距 也 具 有 密切的關 1 I 係 9 因 此 也 可 以 將 厂 2 0 0 U m 以 上 J Γ 7 0 0卩m以 1 I 上 J 的 表 現 方 式 改 成 以 Γ 爲 縱橫 方 向 之 點 間 距較短者的 1 1 I 1 2 5 倍 以 上 J > 厂 4 倍 以 上 J 的 方 式 來 表 現 〇 1 1 I 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2丨0 X 297公釐)。---—1 1 -24 - 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 406205 a7 B7 五、發明説明(22 ) (實施例4 ) 第5圖係與本發明之請求項3之發明有關之反射型彩 色液晶裝置之濾色器的分光特性。實施例3之構造則與第 1圖所示之實施例1的情形相同,同樣具備由紅色與青綠 色等2色所構成的濾色器。第5圖的橫軸爲光的波長、縱 軸爲透過率,5 0 1係紅色濾色器的光譜、5 0 2係青綠 色濾色器之光譜。任何顏色的濾色器在4 5 0 nm到 6 6 0 nm之波長範圍內皆具有6 0%以上的透過率。又 ,在相同的波長範圍內之平均透過率,紅色濾色器爲7 5 %,青綠色濾色器爲8 0%。 該反射型彩色液晶裝置,在顯示白色時之反射率爲 31%,對比比爲1 : 15,而可以顯示白色、紅色、青 綠色與黑色等4色,而紅色顯示色x=0. 33、y= 0. 33,青綠色顯示色x=0. 30,y=0. 31。 此具有大約爲以往之反射型單色液晶裝置之8成的亮度, 且對比比相等。 如此般,當無論那種顏色的濾色器相對於4 5 0 nm 到6 6 0 nm之範圍之所有波長的光均具有6 0%以上的 透過率時,則即使接觸鍵等之输入手段安裝在液晶裝置之 整面皆可無障礙地使用,而能夠得到明亮的反射型彩色液 晶裝置。但是,若是使用在相同波長範圍內之平均透過率 超過9 0%之濾色器時,則顯示色會變得非常的淡,而難 以識別顔色。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(210X297公釐)_ 25 ---------.裝-- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 訂
… 正 I 406205 B7 8L3--9,ll^'_ 五、發明説明(23 ) (實施例5 ) 第6園係表與本發明之請求項9之發明有關之反射型 彩色液晶裝置之構造的主要部分•首先說明其構造· 601係上側偏光板、602係對向基板、6 0 3係液晶 、604係元件基板、605係下側偏光板、606係散 射反射板,在對向基板6 0 2上設有濾色器6 0 7與對向 電極(掃描線)608,而在元件基板604上則設有信 號線609、像索電極610、MIM元件6 1 1 * 經濟部中央標準局貝工消費合作社印繁 (諳尤閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此,濾色器7係由彼此具有補色關係之紅色(圔中 以「Rj來表示j與育綠色(圖中以「C」來表示)等2 色所構成,而將方格圖案狀描畫成馬赛克般地被配列•當 如第1圖般將濾色器配列成線狀時,雖然在上下方向具有 視角極寬的特性,但是視角在左右方向晃動時,則著色的 視角方向與消色之視角方向會交互地出現•而此是因爲下 側基板(此時爲元件基板)的厚度,亦即因爲液晶層以及 濾色器層與反射板之間有距離所引起的現象•而當如第 5圖所示般,如將鋸齒圖案描畫成馬赛克般地配列時,則 根據實驗可以確認該現象會被充分地緩和•特別是即使像 素數目比較少時,可以了解混色的效果極爲良好·而此想 必是當呈馬赛克配置時,由於著色的視角方向與消色的視 角方向會混合存在,而至少2隻眼睛之其中一隻會看到著 色使然。 此外,濾色器則具有與實施例2之第3圖同樣的分光 特性,又,對比比也大約與實施例2相同·又在此雖然是 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~~ -26 - 406205 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 (24) 舉 馬 赛 克配 列 爲 例 » 但 是 只 要 是 一 相 鄰 點 的 顏色 不 同的 配 列 9 則 除 了 try angle 配置方式以外 ,即使是其他的配 列 方 式 也 具 有 效 果 0 ( 實 施 例 6 ) 第 7 圖 係 表 ffrt 與 本 發明 之 請 求 項 3 之 發 明 有關 之 反射 型 彩 色 液 晶 裝 置 之 濾 色 器 的 分 光 特 性 〇 雖 然 實 施例 2 之構 造 興 第 6 圖 所 示 之 實 施 例 5 相 同 * 但 是 取 代 紅色與 青 綠色 f 而 具 備 由 綠 色 與 洋 紅 色 等 2 色 所 構 成 的 濾 色 器。 第 7圖 的 橫 軸 爲 光 的 波 長 、 縱 軸 爲 透 過 率 7 0 1 係 綠色 濾 色器 的 光 譜 7 0 2 係 洋紅 色 濾 色 器 的 光 譜 0 不 管 是那 種 顏色 的 濾色 器 相 對 於 4 5 0 η m 到 6 6 0 η m 之波長範 圍 均具 有 5 0 % 以 上 的 透 過 率 〇 又 在相 同 波 長 範 圍 內的 平 均透 過 率 綠 色濾 色 器 爲 7 6 % 洋紅 色 濾 色 器 爲 7 8 % 〇 該 反 射 型 彩 色液 晶 裝 置 在 顯 示 白 色 時 的反射率爲 3 1 % 對比 比 爲 1 1 7 而 可 以 顯 示 白 色、 綠 色、 洋 •紅 色 與 黑 色 等 4 色 綠 色 顯 示 色 X = 0 • 3 1、 y = 0 • 3 5 \ 洋紅 色 顯 示色 X = 0 • 3 2 、 y =0 • 2 9 9 而 此 具 有 大 約 爲 以 往 之 反 射 型 單 色 液 晶 裝 置 之8 成 的亮 度 9 且 對 比 比 則 相 等 0 彼 此 具 有 補 色 關 lyfq 係 的 2 種 顏 色 除 了 紅 色與 青 綠色 綠 色 與 洋 紅 色 以 外 > 雖 然 也 可 以 考 慮 青 色 與 黃色 的 組合 9 但 是 前 二 者 能夠 顯 示 出 紅 色 系 的 顏 色 9 因 此由 外 觀的 觀 點 來 看 較 佳 0 請 先 閱 讀 背
St 之 注 項 再 填 寫 本 頁 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -27 - A7 B7 立 修正 87·3·-9 補充 五、發明説明(25 ) (實施例7 ) 第8圖係表與本發明之請求項3之發明有關之反射型 彩色液晶裝置之構造的主要部分,首先說明其構造* 801係上側偏光板、802係對向基板、803係液晶 、804係元件基板、805係下側偏光板、806係散 射反射板,而在對向基板8 0 2上設有濾色器8 0 7與 對向電極(掃描線)808,在元件基板804上設有信 號線809 ·像素電極810、MIM元件81 1 ·而在 上側偏光板上爲了要抑制照明光的閃爍現象•乃實施弱的 抑光處理· 在此,濾色器8 0 7係由紅色(在圖中以「R j來表 示)、綠色(在圖中以「G」來表示)與青色(在圖中以 ^ B」來表示」等3色所構成•而如圖所示配列成馬赛克 狀· 第9圖係表濾色器8 0 7的分光特性•第9圖的橫軸 爲光的波長、縱軸爲透過率· 9 0 1係紅色濾色器的光譜 、9 0 2係綠色濾色器的光譜、9 0 3係青色濾色器的光 譜、任何顔色的濾色器相對於波長4 5 0 nm到6 6 0 nm的波長範圍皆具有5 0%以上的透過率•又·在相同 波長範圍內的平均透過率,紅色濾色器爲7 4%,綠色濾 色器爲7 5%、青色濾色器爲6 3% · 如上所作成之反射型彩色液晶裝S ’在顯示白色時的 反射率爲28%、對比比爲1 : 14,而可以進行全彩顯 示,紅色顯示色x = 0. 3 9 ' Υ = 0 · 32、綠色顯示 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2,10X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經潢部中央標準局負工消费合作社印製 28 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 —,…修正1406205 β77 |8z a. -9 補充 五、發明説明(26 ) 色x = 0_ 3 1 ' y = 0 . 35,青色顔示色x = 0. 2 9 ' Y = 0 . 27 ·而此具有大約爲以往之反射型 單色液晶裝置之7成的亮度,而對比比則相等’不需要特 別的照明即能夠享受影像的樂趣· (實施例8 ) 第10圖係表與本發明之請求項3或請求項4之發明 有關之反射型彩色液晶裝置之構造的主要部分β首先說明 其構造·1001係上側偏光板、1002係元件基板、 1003係液晶、1004係對向基板、1005係下側 偏光板、1 006係散射反射板,在對向基板1 004上 設有對向電極(掃描線)1011與濾色器1010,而 在元件基板1002上設有信號線1007、ΜΙΜ元件 1008、像素電極1009 ·濾色器1010係屬於顔 料分散型式,係由紅色(在圖中以「Rj來表示)、綠色 (在圖中以「C」來表示」以及青色(在圇中以「B」來 表示」)等3色所構成· 第1 1圖係濾色器1 0 1 0的分光特性•第1 1圇的 橫軸爲光的波長、縱軸爲透過率、1 1 0 1係紅色濾色器 的光譜、1102係綠色濾色器的光譜1103係青色 濾色器的光譜· 1 101、1 102、1 103均爲淡色 的濾色器,而由該漶色器所顯示的畫像則較淡•特別是紅 色與青色的視感度低,因此,很難判斷顔色•在此•則使 用即使顏色程度改變,在更寬的波長範困內可以讓光透過 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS_)_A_4規格(210X297公釐) ~ (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) A7 __406205 B7_ 五、發明説明(27 ) 的濾色器。 而當取代紅色濾色器,而改採色純度低的紅色濾色器 時,則雖然帶有一些橘色,但是能夠顯示非常明亮的紅色 。該濂色器的光譜則表示在1111。該濾色器的特徵爲 相對於波長5 7 0 nm到6 6 0 nm之範圍的光具有7 0 %以上,又最好在7 5%以上的透過率。又,當取代青色 濾色器,而改採色純度低之青色濾色器時,雖然帶有一點 青綠色,但是可以顯示非常明亮的青色。該濾色器的光譜 則表示在1 1 1 3 »而該濾色器的特徵則在於至少相對於 波長4 5 0 nm到5 2 0 nm之範圍的光具有7 0%以上 ,又最好7 5%以上的透過率。然而當使用該種濾色器, 則白色顯示會有變青或是變紅的傾向。在此,當使用上述 濾色器時,則最好與色純度更髙的綠色濾色器組合使用而 調整色平衡。色純度髙之綠色濾色器的一側則表示在 1 1 1 2,該濾色器的特徵則是只針對波長5 1 0 nm到 5 9 0 nm之範圍的光具有7 0%以上的透過率。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (實施例9 ) 第9圖係表與本發明之請求項3、請求項4或請求項 5之發明有關之反射型彩色液晶裝置之濾色器的分光特性 。實施例9之構造則與第8圖所示之實施例7的情形相同 ,同樣具備由紅色、綠色 '青色等3色所構成的濾色器。 第12圖的橫軸爲光的波長、縱軸爲透過率。1201係 紅色濾色器的光譜、1 2 0 2係綠色濾色器的光譜、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐ΐ -30 -
_406205 b7 ^3.-^ 五、發明説明(28 ) (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 2 0 3係青色濾色器的光譜•在此,只有綠色濾色器相 對於4 5 0 nm到6 6 0 nm之波長範圔具有5 0%以上 的透過率•又,紅色濾色器相對於4 5 0 n m到6 6 0 n m之範圍之波長的光的最小透過率,與青色濾色器、綠 色濾色器相比較則顯然較小•藉由使用該紅色濾色器,可 以顯示出最能夠吸引人之視線的鲜豔的紅色•又爲了要補 償紅色變濃,乃使青色濾色器的光譜接近於青綠色*因此 能夠顯示明亮且混色少的白色· 依上所作成之反射型彩色液晶裝置,在顯示白色時的 反射率爲2 6%,對比比爲1 : 13,而可以進行全彩顯 示。紅色顯示色x=0. 41、y=0. 30、綠色顯示 色x = 0. 3 1 ' y = 0 . 36、青色顯示色x = 0. 2 6 ' y = 0 . 28,而此具有大約爲以往之反射型 單色液晶裝罝之7成的亮度,且具有相等的對比比•由於 紅色特別被強調,因此顔色的再現性並不充分*因而較顯 示視頻影像更適於應用在攜帶資料機器之顯示上· 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 (實施例1 0 ) 第10圓係與本發明之請求項3之發明有關之反射型 彩色液晶裝置‘之構造的主要部分•首先說、明其構造, 1001係上側偏光板、1002係元件基板、1003 係液晶、1004係對向基板、1005係下側偏光板、 1 0 0 6係散射反射板•在對向基板1 0 0 4上設有對向 電極(掃描線)1 0 1 1與濾色器1 0 1 0 ·而在元件基板 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -31 - 406205 A? B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、 發明説明 (29 ) 1 I 1 0 0 2 上 則 設 有 信 號 線 1 0 0 7 % Μ I Μ 元件 1 0 0 8 1 1 I % 像 素 電 極 1 0 0 9 0 濾 色 器 1 0 1 0 係 屬 於 顔 料 分散型 1 1 式 » 係 由 紅 色 ( 在 圖 中 以 厂 R J 來 表 示 ) 、 綠 色 ( 在圖 中 1 I 請 1 I 以 厂 C J 來 表 示 J 以 及 青 色 ( 在 圆 圖 中 以 厂 Β J 來 表 示) 等 先 閲 1 I ik 1 I 3 色 所 構 成 0 背 面 1 1 第 1 3 圖 係 表 濾 色 器 1 0 1 0 的 分 光 特 性 〇 第 13 圖 注 意 1 事 1 的 橫 軸 爲 光 的 波 長 % 縱軸 爲 透 過率 0 1 3 0 1 與 1 3 1 1 tc! 係 紅 色濾色 器 的 光 譜 > 1 3 0 2 eta 興 1 3 1 2 係綠色濾色 器 冩 本 裝 I 的 光 譜 1 3 0 3 與 1 3 1 3 係 青 色濾 色 器 的 光 譜 。又 9 頁 1 1 I 1 3 0 1 與 1 3 1 1 1 3 0 2 興 1 3 1 2 % 1 3 0 3 與 1 1 1 3 1 3 9 雖 然 濾色 器 的 材料皆相 同 但 是 其厚 度 不同 1 1 均 是 前 者 爲 0 8 β m 後 者 綺 0 • 2 β m 〇 紅 色濾色 器 訂 1 相 對 於 4 5 0 η m 到 6 6 0 η m 之 波 長 範 圍 的 光 的 平均 透 1 | 心思 週 率 當 厚 度 爲 0 8 β m 時 爲 2 8 % 當 厚 度 爲 0 . 2 1 I β m 時 爲 7 4 % 0 又 綠 色 濾 色 器 的 平 均 透 過 率 當厚 度 1 1 爲 0 8 β m 時 爲 3 3 % 當 厚 度 爲 0 • 2 β m 時 爲7 5 、水 1 % 〇 又 青 色 濾 色 器 的 平 均 透 過 率 當 厚 度 爲 0 8 β m 時 1 1 爲 3 0 % 當 厚 度 爲 0 • 2 β m 時 爲 7 4 % 0 1 1 第 1 4 圖 係 表 使 濾 色 器 之 厚 度 係 各 種 變 化 時 之 平均 透 1 1 過 率 的 說 明 圖 0 圖 中 1 4 0 1 係 青 色 濾 色 器 X 1 4 0 2 I 係 綠 色 濾 色 器 、 1 4 0 3 係 紅 色 濾 色 器 0 任何 _ II « 種 濾色 器 1 I 皆 有 愈 薄 t 則 平 均 透 過率愈高 的 傾 向 0 雖 然 使 用 在 透過型 1 1 I 之 一 般 之 顔 料 分 散 型 濾 色 器 的 厚 度爲 0 • 8 β m 左 右, 但 1 1 是 當 使 用 該 種 濾 色 器 時 9 則 愈 是 在 屋 外 之 直 射 曰 光 下或 是 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -32 - 406205 A7 B7 修正 年月日 _ 87. 3. -9 補充 經濟部中央標率局貝工消费合作社印製 五、發明説明(30 ) 未進行點照明(Spot light )等之特殊照明,則愈是只 能進行暗的顯示•當厚度在0. 23#m以下,亦即,當 任何一種濾色器的平均透過率在7 0%以上時,則在照明 爲1 0 0 0流明左右之比較亮的室內,例如以螢光燈來照 明之辦公桌的環境下,則能夠得到可以偷快使用的亮度· 當厚度在0. 18#m以下,亦即,當任何一種濾色器的 平均透過率在7 5%以上時,則即使在照明爲2 0 0流明 之一般的室內照明光之下,能夠得到可以充分使用的亮度 、又,當厚度在0. 8#m以上,亦即,任何一種濾色器 之平均透過率在9 0 %以下時,則可以到達能夠明確辨別 顔色的程度•該顔料分散型之濾色器,其厚度在0 . 23 以下,最好是在0. 18#m以下,又更好是在 0 · 0 8 # m 以上· (實施例1 1 ) 第1 5圖係表與本發明之請求項6之發明有關之反射 型彩色液晶裝置之構造的主要部分•首先說明其構造· 1 501係上側偏光板、1 502係元件基板、1 503 係液晶、1504係對向基板、1505係下側偏光板、 1 5 0 6係散射反射板,在對向基板1 5,0 4上設有對向 電極(掃描線)1 5 1 1與濾色器1 5 1 0,而在元件基板 1 502上則設有信號線1 507、MIM元件1 508 、像素電極1509·此外,在1個點中可進行光調變的 領域則是一基板上之凹型形狀之I T 0與對向基板上之短 {餚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) *11 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐} -33 - 406205 at B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、 發明説明 (31 矩 形 狀 之 I T 0 所 重 叠 的 領域 » 在 對 向 基 板的 I T 0上則 是 以 虛 線 來 表 示 其 輪廓 ( 雖 然 一 部 分 與濾 色器 重 疊 而看不 到 » 但 是 請 參 照 表 示 相 同 輪廓 之 第 2 0 圊 )° 對 向 電 極 1 5 1 1 興 像 素 電 極 1 5 0 9係 由 透 明的 I Τ 0 所 形 成 > 而 信 號 線 1 5 0 7 係 由 金 靥Τ a 所形成。 Μ I Μ 元 件係 — 由 金 靥 T a 與 金 靥 C r 挾 持絕 緣膜 T a 2 0 5 的 構 造 〇 液 晶 1 5 0 3 係 一 呈 9 0 度扭轉 之配 向液晶 液 晶 單 元 則 選 擇 液 晶 之 Δ η 與單 元 間 隙 d以 使 Δ η X d 成 爲 1 3 4 β m 〇 又 9 上 下 之 偏光板 則 配置 成使 其吸收 軸 與 鄰 接 基 板 之 摩 擦 軸 呈 平 行 〇 而 此 是 — 最亮 且 著 色較少 之 Τ Ν 模 式 的 搶 稱 造 〇 又 濾 色 器 1 5 1 0 係由 彼 此 具有捕 色 關 係 的 紅 色 ( 在 圖 中 以 厂 R J 來 表 示 ) 與青 綠 色 (在圖 中 以 厂 C J 來 表 示 ) 等 2 色 所 稱 成 而 只 設在 可 進 行光調 變 之 領 域 的 — 部 分 〇 第 1 6 圖 係 表 濾 色 器 1 5 1 0 的 分光特性 的 說 明圖。 第 1 6 圖 的 橫 軸 爲 光 的 波 長 、 縱 軸 爲 透 過 率。 1 6 0 1係 .紅 色 濾 色 器 之 光 譜 、 1 6 0 2 係 青 綠 色 濾 色器 的 光 譜。在 4 5 0 η m 到 6 6 0 η m 之 波 長 範 圍 內 將 透過率 單 純平均 所 得 到 之 平 均 透 •?I3L 過 率 紅 色 濾色 器 爲 3 0 % ' 青 綠 色濾色 器 爲 5 8 % 0 但 是 此 是 指 整 面 設 置 濾 色 器 的情 形 » 當只是 設 置 在 ~~ 剖 分 時 , 則 將 在 可 進 行 光 調 變 領 域內 的 平 均值稱 爲 平 均 透 過 率 〇 第 1 7 圖 係 表 使 在 可 進 行光 調 變 之領 域內 設 置 濾色器 之 面 積 的 比 例 作 各 種 的 變 化 y 而 求 取 此 時 之平 均 透 過率的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -34 - 406205 B7 五、發明説明(32) 結果》1 7 Ο 1係表在設有紅色濾色器之點的平均透過率. ,1 7 0 2係表在設有青綠色濾色器之點的平均濾色器。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 當濾色器面積率爲1 0 0%,亦即在整面設置濾色器 時,則愈是在屋外直射日光下或是來進行點照明般之特殊 照明,則顯示效果愈暗。當濾色器面稹率在4 5%以下, 亦即,任何一種濾色器的平均透過率在7 0%以上時,則 在照明爲1 0 0 0流明左右之比較亮的室內*例如以螢光 燈來照明之辦公桌的環境下,則能夠得到可以偷快使用的 亮度。當濾色器面稹率在3 5%以下,亦即,任何一種濾 色器的平均透過率在7 5%以上時,則即使是在照明爲 2 0 0流明左右之一般的室內照明光下*也能夠得到可以 充分使用的亮度》又,當濾色器面積率在1 5%以上,亦 即,任何一種濾色器之平均透過率在9 0%以下時,則可 以顯示到能夠明確辨別紅色與青綠色的程度。又,當濂色 器面積率在2 5%以上,亦即,任何一種濾色器的平均透 過率在9 0 %以下時,則可以顯示到能夠明確辨別顔色的 程度。又,不管是使用那種濾色器,均可得到1 : 15以 上之髙的對比比。 在實施例1 1中所使用的濾色器,除了是使用青綠色 乙點外,其他則具有與一般透過型所使用之濾色器相同程 度的分光特性以及亮度。如此之濾色器乃設在可進行光調 變之領域的4 5%以下,最好是在3 5%以下且在1 5% 以上,又更好是在2 5%以上的面積。 此外,在實施例1中,主動元件雖然是使用Μ I Μ元 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) e 一 35 - 406205 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 (33: ) 件 » 而 此 對 於 提 高數 值 孔 徑 稍 微 有 利 » 但 是 若使 用 TFT 元 件 也 能 夠 獲 得 相同 的 數值 孔 徑 , 則 本 發 明 的 效 果 不會有 任 何 的 改 變 0 ( 實 施例 1 2 ) 實 施 例 1 2 係一 與本 發 明 之 請 求 項 6 之發 明 有 關的反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置。 其構 造 雖 然 與 第 1 5 豳 所 示 之 實施例 1 1 之 反 射 型 彩色液 晶 裝 置 相 同 但 是 其 濾 色 器 的 特性不 同 〇 第 1 8 圖 係 表在 實 施例 2 中 所使 用 之 濾 色 器 的 分光特 性 〇 第 1 8 圖 的 橫軸 爲 光 的 波 長 、 縱軸 爲 透 過 率 〇 1 8 0 1 係 紅 色 濾色 器 之 光 譜 、 1 8 0 2 係 青 綠 色濾色器 的 光 譜 0 紅 色 濾 色器 的 平 均 透 透 過 率 爲 4 1 % 青 綠色濾 色 器 之 平 均 透 過 率爲 6 2 % 〇 對 於 Υ|ιγ. m 顏 料 之 分 散 性 的問題 i 在 以 往 之 工 程 所能 製 造 之 濾 色 器 而 言 該 程度 的 亮度最 大 0 第 1 9 圖 係 表使 在 可 進 行 光 調 變 之 領 域 內 設 置 濾色器 之 面 積 的 比 例 作 各種 的 變 化 而 求 取 此 時 之平 均 透 過率的 結 果 0 1 9 0 1 係表 在 設 有紅色 濾 色 器 之 點 的 平 均 透過率 9 1 9 0 2 係 表 在設 有 青 綠 色 濾 色 器 之 點 的 平 均 濾 色器。 當 濾色 器 面 積率爲 1 0 0 % 亦 即 在 整 面 設 置 濾色器 時 9 則 愈 是 在 屋 外直 射 曰 光 下 或 是 來進行 點 照 明 般 之特殊 照 明 9 則 顯 示 效果愈 暗 9 而 很 難 看 到 0 當 濾 色 器面 積率在 5 0 % 以 下 » 亦 即, 任 何 —. 種 濾 色 器 的 平 均 透 過 率在7 0 裝 訂 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 請 先 閲 讀 背 Λ 之 注 意 事項, 再Γ -36 - 11)6205- A7 B7 a? 正丨 五、發明説明(34 ) %以上時,則在照明爲1 0 0 0流明左右之比較亮的室內 ,例如以螢光燈來照明之辦公桌的環境下,則能夠得到可 以偷快使用的亮度•當濾色器面稹率在4 0 %以下•亦即 ,任何一種濾色器的平均透過率在7 5%以上時,則即使 是在照明爲2 0 0流明左右之一般的室內照明光下,也能 夠得到可以充分使用的亮度•又,當濾色器面稹率在1 5 %以上,亦即,任何一種濾色器之平均透過率在9 0%以 下時,則可以顯示到能夠明確辨別紅色與青綠色的程度· 又,當濾色器面稹率在2 5%以上,亦即•任何一種濾色 器的平均透過率在9 0%以下時*則可以顯示到能夠明確 辨別顔色的程度•又,不管是使用那種濾色器,均可得到 1 : 1 5以上之髙的對比比· 在實施例1 2中所使用的濾色器,與在一般之透過型 中所使用之濾色器相比較則更加明亮•該濾色器最好是設 在可進行光調變之領域的5 0%以下,最好是在4 0%以 下,且1 5%以上,又更好是在2 5%以上的面稹· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) "5 經濟部中央標準局貝工消费合作社印繁 (實施例1 3 ) 第2 0圖係表與本發明之請求項6之發明有關之反射 型彩色液晶裝置之構造的主要部分•首先說明其構造· 2001係上側偏光板、2002係元件基板、2003 係液晶I 2004係對向基板、2005係下側偏光板、 2 0 0 6係散射反射板,而在對向基板2 0 0 4上設有對 向電極(掃描線)20 1 1與濾色器20 1 0,在元件基 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -37 - i〇6S04 A7 B7 87. 3. -! 五、發明説明(35 ) 板2002上設有信號線2007、MIM 、像索電極2009·又•在1個點中,可 的領域則是一元件基板上之凹狀的I TO與 短矩形狀之I TO所重叠的領域,而在對向 上,則以虛線來表示其輪廓· 濾色器2 0 1 0係由彼此具有補色關係 中以「Rj來表示)與青綠色(在圖中以「 等2色所構成·而設在可進行光調欒領域之 在各濾色器之周圔則最好是不要配置•其他 如此配置時,則可進行混色少的顯示效果· 般在瀘色器層與反射板之間至少存在有相當 厚度的距離,因此通過紅色濾色器而入射的 色濾色器而射出或是相反地均會產生混色現 此一配置時,則可以減少發生的機率· (實施例1 4 ) 經濟部中央標隼局員工消费合作杜印製 元件2 0 0 8 以進行光調變 對向基板上之 基板之I T 0 的紅色(在圖 C J來表示) 大約中央處· 的濾色器*當 而此是因爲一 於對向基板之 光會通過青綠 象,而當採用 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
,1T 第21圖係表與本發明之請求項6之發明有關之反射 型彩色液晶裝置之構造的主要部分•首先說明其構造· ?101係上側偏光板、2102係元件基板、2103 係液晶、2104係對向基板、210 5、係下側偏光板、 2 1 0 6係散射反射板,在對向基板2 1 0 4上設有對向 電極(掃描線)2112與濾色器2111 ,而在元件基 板2 1 0 2上則設有信號線2 1 0 7、MIM元件 2108、像素電極2109· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 38 406205 A7 B7 五、發明説明(36 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 濾色器2 1 1 1係由彼此具有補色關係之紅色(在圖. 中以「Rj來表示)與青紅色(在圖中以「C」來表示) 等2色所構成。在各可進行光調變之領域中分成5個領域 而呈鋸齒狀配置。當濾色器只設在點的一部分時,雖然無 濾色器的部分會變白而容易顯眼,但是當分割成細的領域 而配置時,則具有混色良好的優點。分割數當然也可以是 2個,但是仍以分割成3個以上效果較佳。 又,在覆蓋掃描線之位置設置黑色掩罩2 1 1 0 (在 圖中以「BK」來表示」。該黑色掩罩,在第21圓中, 當對向基板2 1 0 4被配置在上側,而元件基板2 1 0 2 被配置在下側時,則特別具有防止反射的效果。又即使是 故意不使用黑色顔料,則可以藉由紅色、青綠色或是其組 合來加以取代。 (實施例1 5 ) 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印製 實施例5係一與本發明之請求項6之發明有關的反射 型彩色液晶裝置。然而其構造則與第1 5圖所示之實施例 1 2的反射型彩色液晶裝置、第2 0圖所示之實施例1 3 的反射型彩色液晶裝置以及第21圖所示之實施例14之 反射型彩色液晶裝置相同。 其特徵則在於濾色器係被設在電極與液晶之間的位置 。一般而言,濾色器,爲了要有效率地將電壓外加在液晶 上,大多被設置在電極與基板之間的位置。然而,如本實 施例所示,藉由如此的配置方式可以得到2個新的效果。 本紙張尺度適用中國國家標承(CNS ) A4規格(210X297公釐) -39 - 40G205 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 (37 ) 其 中 一 個 是 擴 大 視 角 > 而 另 一 者 則 是 可 以 提 髙 中 間 色調 的. 色 純 度 0 第 2 2 圖 係 表 本 發 明 之 實 施 例 1 5 之 反 射 型 彩 色液 晶 裝 置 的 電 壓 反 射 率特 性 圖 0 橫 軸 爲 有 效 外 加 在 液 晶 上的 電 壓 > 而 縱 軸 則 爲 將 未 外 加 電 壓 的 情 況 規 格 化 成 1 0 0 % 的 反 射 率 e 2 2 0 1 係 表 在 可 進 行 光 調 變 之 領 域 中 未 設有 濾 色 器 之 領 域 的 特 性 9 2 2 0 2 則 是 表 設 有 濾 色 器 之 領域 的 特 性 0 由 於 電 容 分 割 會導 致 電 壓 降 低 因 此 > 2 2 0 2 之 電 壓 反 射 率特性 的 急 峻 性 則 較 2 2 0 1 爲 差 〇 換 言 之, 設 有 濾 色 器 的 領 域 較 未 設 有 濾 色 器 的 領 域 更 難將 電 壓 外加 在 液 晶 上 〇 如 此 般 在 —. 個 像 素 內 存 在 有 2 個 電 壓 施 加程度 不 同 的 領域 因 此 藉 由 在 特 開 平 2 — 1 2 站 號 公 報 以 及特 開 平 4 — 3 4 8 3 2 3 號 公 報 中 所 揭 露 之 效 果 ( 一 般稱爲 厂 半 灰 階 ( ha 1 ft on e ) J 可 以 改 善 視 角 特 性 〇 又 ,在 中 間 色 調 顧 示 狀 態 下 由 於 設 有 濾 色 器 之領 域 的 反 射 率經 常 會 變 高 因 此 具 有 可 以 濃 度 高 顯 示 顔 色 的 效 果 0 ( 實 施 例 1 6 ) 第 2 3 圖 係 表 «?#«·* 與 本發 明 之 請 求 項 7 之 發 明 有 關 之反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置 的 濾 色 器 基 板 的 構 造 0 ( a ) 係 正 面圖 9 ( b ) 係 斷 面 圖 0 首 先 說 明 其 構 造 〇 ( a ) 之 由 虛 線所 包 圍 之 長 方 形 領域 表 示 1 個 點 0 2 3 0 9 係 玻 璃 基 板 、 2 3 0 1 係 紅 色 濾 色 器 > 2 3 0 3 係 綠 色 濾 色 器 、 2 3 0 2 係 青 色 濾 色 器 2 3 0 5 係 點 間 隙 、 影 領域 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 請 先 閲 % 背 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 -40 - 4GU5 a? B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 (38 ) 2 3 0 8 係 表 丙 烯 酸 2 3 0 7 係保 護 膜 \ 2 3 0 6 係 I Τ 0 透 明 電 極 在 此 所使 用 之 濾 色 器 的 分光 特 性則 表 示 在 第 2 5圖 〇 第 2 5 圖 的 橫軸 爲 光 的 波 長 \ 縱軸 爲 透 過 率 > 2 5 0 1 係 青 色 濾 色 器 的 光 譜 、 2 5 0 2 係綠 色濾 色 器 的 光 譜 2 5 0 3 係 紅 色 濾色 器 的 光 譜 〇 但 是 此 是 指 在 濾 色 器形 成 面 積 爲 1 0 0 % 時 的 特 性 〇 將 具 有 此 分 光 特 性 的 濾色器 9 在第 2 3 圖 之 1 個 點 2 3 0 4 內 以 面 積率 5 0 % 而 形成 〇 藉 此 在 1 個 點 內 可 以 得到 如 第 2 6 圖 所 示 的 分光特性 〇 第 2 6 園 的 橫軸 爲 光 的 波 長 、 縱軸 爲 透 過 率 2 6 0 1 係 青 色 濾 色 器 的 光 譜 、 2 6 0 2 係綠 色 濾 色器 的 光 譜、 2 6 0 3 係 紅 色 濾 色 器 的 光 譜 0 更 者 在 第 2 3 圖 之 未 形 成 濾 色 器 的 部 分 則 形 成厚 度 與 濾 色 器 相 同 的 丙 烯 酸 2 3 0 8 0 此 時 之 濾 色 器 2 3 0 1 2 3 0 2 、 2 3 0 3 eta 與 丙 烯 2 3 0 8 的 厚 度 均 約 爲 0 2 β m 〇 又 不 形 成 一 般 透 過 型 彩 色 液 晶 裝 置 中在 點 之 間 所 構 成 的 遮 光 膜 ( 黑 色 線 條 b 1 a ck str i P ) , 而是 在 點 間 隙 2 3 0 5 形 成 丙 烯 透 明 層 2 3 0 8 P 更 者 ,在 該 濾色 器 上 則 依 序 形 成 保 護 膜 2 3 0 7 、 I T 0 電 極 2 3 0 6 、 用 於 使液 晶 配 向 的 配 向 膜 ( 未 圖 示 ) 而興 Μ I Μ ( 金 靥 一 絕 緣 膜 — 金 靥 ) 主 動 矩 陣 基 板 重 叠 而構 成 液 晶 裝 置 0 此 時 的 液 晶 模 式 則 採 用 T N 模 式 0 第 2 4 圖 係 表 實 施 例 1 6 之 反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置之 構 造 的 主 要 部 分 〇 2 4 0 2 係 元 件 基 板 、 2 4 0 3 係 對向 基 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -41 - ίι062〇5 Α7 _Β7 五、發明説明(39 ) 板、2406係ΜΙΜ元件、2407係1個點的顯示電 極、2408係掃描線、2401係上偏光板、2409 係部分形成之紅色濾色器、2 4 1 0係部分形成之綠色濾 色器、241 1係部分形成之青色濾色器、2412係丙 烯、241 3係信號電極、2404係下偏光板、 2405係鋁反射板。 對於使用濾色器在1個點內形成之面稂率爲5 0%的 反射型彩色液晶裝置而言,在濾色器形成部分與未形成部 分之段差部分,其液晶的配向乃會混亂,而對比成爲1 : 8,反觀對於利用將丙烯以與濾色器相同的厚度形成在濾 色器未形成部之基板的反射型彩色液晶裝置而言,則液晶 配向不會混亂,且能進行高畫質的顯示。此時的對比成爲 1 : 20 »第2 7圖則是表當在濾色器未形成部分不形成 丙烯透明層時的濾色器的構造。(a)係正面圖、(b) 係斷面圖。2707係玻璃基板、270 1係部分形成之 紅色濾色器、2 7 0 3係部分形成之綠色濾色器、 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ·(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 7 0 2係部分形成之青色濾色器、2 7 0 6係保護膜、 2704係1個點、2705係像素間隙,由(b)之斷 面圖可知,在濾色器表面存在有凹凸,而其表面狀態顯示 液晶配向混亂。 在本實施例中,雖然是組合本發明之濾色器基板與 MIM基板,但是也可以使用TFT基板或是TFD(薄 膜二極體)》又,在本實施例中,雖然是就主動矩陣反射 型彩色液晶裝置來說明,但是本發明也能應用在單純矩陣 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -42 - 4062G5 at B7 五、發明説明(40) 反射型彩色液晶裝置上。對於如S TN模式般’基板表面 的凹凸會對液晶的配向產生很大影響的情形,則本發明更 具效果。又,在本實施例中,雖然濾色器的配列是採用「 馬賽克配列」,但是也可以使用在93最新液晶製成技術 (Press journal 編)P P - 3 2 1 中所記載的「trya- ngle配列」、「線狀配列」。 (實施例1 7 ) 第2 8圖係表與本發明之請求項7之發明有關之反射 型彩色液晶裝置之濾色器基板的構造。(a)係正面圖、 (b)係斷面圖。首先說明其構造。(a)之由虛線所包 圍之長方形領域2804爲1個點。2808係玻璃基板 、2807係IT0電極、2 801係紅色濾色器、 2803係綠色濾色器、2802係青色濾色器、陰影領 域2806係丙烯酸。 經濟部中央樣準局員工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此所使用之濾色器的分光特性則表示在第2 9圖》 第29圓的橫軸爲光的波長、縱軸爲透過率。2901係 青色濾色器的光譜、2 9 0 2係綠色減色器的光譜、 2 9 0 3係紅色濾色器的光譜。但是此是當濾色器形成面 積爲1 0 0%時的特性。將具有此一分光特性的濾色器以 面積率3 0%形成在第2 8圖的1個點內。藉此,在1個 點內可以得到如第2 6圖所示的分光特性。 更者,在第2 8圖之濾色器未形成部分,則以與濾色 本紙張尺度適用中國國家標準(€呢)八4規格(2丨0/297公釐)_43_ 經濟部中央標準局員工消費合作社印袋 406205 五、發明説明(4!) 器相同的厚度形成丙烯2 8 0 7。此時之濾色器與丙烯的 厚度大約爲0. 8#m。又不形成一般在透過型彩色液晶 裝置中所使用之在點之間所形成的遮光膜(黑色線條black strip ), 而是在點之間形成丙烯 28 0 7 透明層。 更者則形成用於使液晶配向之配向膜,而與T F T基板重 合而構成液晶裝置。此時的液晶模式採用TN模式,在玻 璃基板外側分別貼設偏光板,更者則在觀察面之相對側配 置銀反射板。 對於使用濾色器在1個點內形成之面積率爲3 0%的 反射型彩色液晶裝置而言,在濾色器形成部分與未形成部 分之段差部分,其液晶的配向乃會混亂,而對比成爲1 : 5,反觀對於利用將丙烯以與濾色器相同的厚度形成在濾 色器未形成部之基板的反射型彩色液晶裝置而言,則液晶 配向不會混亂,且能進行高畫質的顯示。此時的對比成爲 1:18。 在本實施例中,雖然是組合本發明之濾色器基板與 Μ I Μ基板,但是也可以使用TFT基板或是TFD (基 板)。又,在本實施例中,雖然是就主動矩陣反射型彩色 液晶裝置來說明,但是本發明也能應用在單純矩陣反射型 彩色液晶裝置上》對於如S TN模式般,基板表面的凹凸 會對液晶的配向產生很大影響的情形,則本發明更具效果 〇 在實施例1 6以及實施例1 7中,雖然濾色器係使用 紅綠青的3層色,但是也可以使用第3 0圚所示之青綠色 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ,^ -44 - (請先閲讀背面之注意事項寫本頁) 裝i 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 4062G5五、發明説明(42) 3001與紅色3002、第31圖所示之洋紅色 3 1 0 1與綠色3 1 0 2、或是黃色與青色般之具有補色 關係的濾色器。 (實施例1 8 ) 在實施例1 6以及實施例1 7中,雖然濾色器係部分 地形成在1個點之大約中央,但是也可以依第3 2圊(a )* (b)之配置方式來形成、(a)係在1個點 3 2 0 1之上半部或是下半部形成有濾色器之領域 3 2 0 2,而剩下來的一半則是未形成濾色器之領域,而 (b )係在1個點3 2 0 1之右半部或是左半部形成有濾 色器之領域3 2 0 2,而剩下來的一半則爲未形成濾色器 的領域3203。又,如第32圖(c) ,(d)所示, 將1個點3 2 0 1的內部分割成2個以上,而將一部分設 成形成有濾色器的領域3 2 0 2,而剩下來則設成未形成 濾色器的領域3 2 0 3 »即使是使用具有該圖案之濾色器 ,還是能夠實現高畫質之反射型彩色液晶裝置。 (實施例1 9 ) 在實施例1 6中,將讓濾色器與透明層的段差變化時 之特性的變化表示在表1。隨著段差逐漸變小,則畫質以 及對比也會逐漸提升。當段差成爲〇. 5以下時,則 可以得到1 : 10以上的對比,更在成爲0. l#m以下 時,則可以得到1:15的對比。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -45 - 406205
五、發明説明(43 ) 經漭部中央標準局貝工消费合作社印製 (實施例2 0 ) 在實施例1 6以及寅施例1 7中,雖然在埋覆濾色器 形成部與未形成部之段差的透明層上設置丙烯,但是即使 是使用聚酪亞胺,也可以實現髙畫質的反射型彩色液晶裝 置•同樣地當透明層使用聚乙烯醇時,也可以實現髙畫質 的反射型彩色液晶裝置•將其結果整理在表2中·與沒有 透明層的情形相比較,畫質以及對比可以同時提升· 此外•在實施例16以及實施例17中•反射板雖然 是使用一般的鋁反射板或是銀反射板,但是也可以使用由 A. G. Chen所發表之全像(hologrophy )反射板( SID. 9 5 DIGEST, PP. 176-179) · (實施例2 1 ) 第3 3圖係表與本發明之請求項8之發明有關之反射 型彩色液晶裝置之構造的主要部分•首先說明其構造· 3301係上側偏光板、3302係元件基板、3303 係液晶、3304係對向基板、3305係下側偏光板、 3 3 0 6係散射反射板•而在對向基板3 3 0 4上設有對 向電極(掃描線)3 3 1 1與濾色器3 3 1 0,在元件基 板3302上設有信號線3307、M LM元件3308 、像素電極3309· 濾色器3 3 1 0係由彼此具有補色關係之紅色(在圖 中以「R」來表示)與青綠色(在圖中以「Cj來表示) 等2色所形成,但是一部分的點則未設置濾色器·在此所 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(2丨0X297公嫠) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
*1T -46 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 __406205 五、發明説明(44) 使用之濾色器,則與實施例1同樣地,將其分光特性表示 在第1 6圖。 第3 4圖係表自第3 3圖的上方來看濾色器之配置的 情形。在圖中的「R」係表設有紅色濾色器的點,「C」 係表設有青綠色濾色器的點,而「W」係表沒有濾色器的 點。在整體之1/3的點設有紅色濾色器,1/3的點設 有青綠色濾色器,而剩下來之1/3的點則未設有濾色器 。又,第 34 圖之(a) ,( b ) ,( c ) ,(d)分別 係表在顯示白色、紅色、青綠色、黑色時之ON狀態點、 〇 f f狀態點的分佈情形。而實施陰影之點即爲ON狀態 點,亦即,黑暗狀態,而未實施陰影的點則爲〇 f f狀態 點,亦即明亮狀態。當如此進行顯示時,由於整體2/3 的點進行顏色顯示,因此可達成較一般爲亮的顯示效果。 又,即使是在以顏色顯示來顯示中間色調時,則具有只要 調整沒有濾色器之點的亮度,即能夠經常顯示鮮豔之顏色 的優點。又,例如在顯示暗紅色時,則只要使設有紅色濾 色器的點全部成爲〇 f f狀態,而設有青綠色濾色器的點 設成ON狀態,而將沒有濾色器的點設成一半的ON狀態 即可。 其他之濾色器的配置情形則表示在第3 5圓。在整體 之1 / 4的點設有紅色濾色器,1 /4的點設有青綠色濾 色器,剩下來1/2的點則不設置濾色器。又,第3 5圖 之(a) ,(b) ,(c) ,(d)分別係表在顯示白色 、紅色、青綠色、黑色時之ON狀態點、〇 f f狀態點的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)
—C 衮· *tr -47 - 406205 A7 B7 五、發明説明(:45 ) 分佈情形。當如此進行顯示時,由於整體之3 /4的點進 / 行顔色顯示,因此可以較第3 5圖之濾色器的配置情形進 行更髙的顯示* 另外一例即是將使用紅綠青3色之濾色器時的配置情 況表示在第3 6圖中。圖中的「R」係表設有紅色減色器 的點,「G」表設有綠色濾色器的點,「B」表設有青色 濾色器的點,「W」表沒有濾色器的點。在整體之1/6 的點設置紅色濾色器,在1/6的點設置綠色濾色器、1 /6的點設置青色濾色器,而在剩下來1 /2的點則不設 置濾色器》又,第36圖(a) ,( b ) ,( c ) · ( d )分別係表在顯示白色、紅色、綠色、青色時之ON狀態 點、〇 f f狀態點的分佈情形。當如此進行顯示時,由於 整體之4/6的點進行顔色顯示,因此能夠進行明亮的顯 示。 又,也可以在整體之1/4的點設置紅色濾色器、1 /4的點設置綠色濾色器、1/4的點設置青色濾色器、 而剩下來之1/4的點則不設置濾色器。當如此進行顯示 時,由於整體之1/2的點進行顔色顯示,因此能夠進行 明亮的顯示。 (實施例2 2 ) 第3 7圖係表與本發明之請求項1 0之發明有關之反 射型彩色液晶裝置之構造的概要情形。(a )係正面圓、 (b)係斷面圓。首先說明其構造。3701係框體殼體 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ----------c:装— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -48 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 406205 A7 B7五、發明説明(46 ) 、3702係上側偏光板、3 703係上側基板、 3704之陰影領域係濾色器、3705係下側基板、 3 7 0 6係附設反射板的偏光板。由於圖面變得複雜,因 此乃省略透明電極、非線性元件、信號線、配向膜等。又 ,3 7 1 1係驅動顯示領域、3 7 1 2係有效顯示領域、 3713係設有濾色器的領域。又,(b)雖然是橫方向 的斷面圚,但是縱方向的斷面圖也與(b )相同。此外, 所謂的「驅動顯示領域j與「有效顯示領域」之用語則是 依日本電子機械工業會規格(E I AJ )之ED — 2 5 1 1 A分別被定義成「在液晶顯示領域中保有顯示功 能的領域」以及「驅動顯示領域與可作爲接於此之畫面的 有效領域」。亦即,所謂的驅動顯示領域係指可以將電壓 施加在液晶上的領域,而所謂的有效顯示領域則是指不爲 框體殼體所隱藏之所有的液晶面板領域。 實施例2 2的特徵則在於設有濾色器之領域3 7 1 3 與有效顯示領域3 7 1 2相同或是較廣。藉此構成,實施 例2 2之反射型彩色液晶裝置具有可以明亮看到顯示的優 點,通常在透過型彩色顯示中,濾色器只設在驅動顯示領 域,而在其外側的領域則設有由金屬或是樹脂所構成的黑 色掩罩。但是在反射型彩色顯示時,金羼的黑色掩罩會閃 爍而無法利用。又,樹脂的黑色掩罩,由於在原來的濾色 器未設置濾色器,因此當基於會導致成本上升,而在驅動 顯示領域之外側完全不設置時,則外側會變亮,而相對地 驅動顯示領域會變暗。在此,爲了要能夠使顯示效果更亮 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ^^1· ^^^1 m ^^^1 If.— β 1^1 ^ Jt ^(ν -¾. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -49 - 40G2C5 A7 . _B7 五、發明説明(47 ) ,最好是根據相同的圇案在驅軌顯示領域的外側設置與內. 側相同的濾色器。 (實施例2 3 ) 透過型彩色液晶裝置,雖然一般是在點之外側設置黑 色掩罩,但是當在反射型彩色液晶裝置設置黑色掩罩時, 雖然可以得到髙的對比,但是顯示會變得非常的暗。特別 是對於如T N模式或是S T N模式般不能夠避免視差的液 晶模式而言,由於光在射入以及射出時會2次爲黑色掩罩 所吸收,因此具有亮度與數值孔徑之大約2次方呈比例的 性質。雖然在反射型彩色液晶裝置無法設置黑色掩罩,但 是相反地當在點的外側完全不設置光吸收體時,則對比會 顯著地降低》在此,本發明之請求項11的發明*其特徵 在於不在點的外側設置黑色掩罩,而改設置具有與點內側 之領域相同或是較小吸收能力的濾色器。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 第3 8圖係表與本發明之請求項1 1之發明有關之反 射型彩色液晶裝置之濾色器的配置情形。其基本的構造以 及濾色器的分光特性雖然是與實施例5之第6圖相同,但 是卻是針對在點外側之領域之濾色器的配置方式下功夫。 在第38圖中,3801所示之「橫凸」狀的領域,對向 電極與像素電極乃重叠,係一在液晶上外加有電場的領域 ,相當於請求項11的點。又,由右上方到左下方斜向地 實施斜線的領域3 8 0 2係一青綠色濾色器’而交差地實 施斜線的領域3 8 0 2則是一紅色濾色器· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -50 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 A7 B7__ 五、發明説明(48 ) 在第3 8圖(a )中,紅色濾色器與青綠色濾色器在 點的外側乃配置成密接狀。又,在(b)中’在點的外側 雖然是設有濂色器,但是是呈分離配置狀’又在(c )中 則是在點的外側配置紅色濾色器。由於不管是何種情形, 由於點外側的領域具有雖然是與點內側相同或是較小,但 是卻不是零的吸收能力,因此可以得到亮且對比高的顯示 效果。而各特性則是(a )在白色顯示時之反射率3 0% 下之對比比爲:15,而(b)在反射率33%下之對比 比爲1 : 13,(c)在29%下之對比比爲1 : 16。 (實施例2 4 ) 第3 9圖係表與本發明之請求項1 1之發明有關之反 射型彩色液晶裝置之濾色器的配置情況。雖然其基本的構 造以及濾色器的分光特性是與實施例之第8圖、第1 2圚 相同,但是卻是針對在點外側之領域之濾色器的配置方式 下功夫。在第39圖中,3901所示之「橫凸」狀的領 域,對向電極與像素電極乃重叠,係一在液晶上外加有電 場的領域,相當於請求項11的點。又,自右上方到左下 方斜向實施斜線的領域3 9 0 3係一綠色濾色器,而交差 狀實施斜線的領域3 9 0 4係一紅色濾色器。 在第3 9圖的(a )中,雖然3色的濾色器也是設在 點的外側,但是彼此卻呈分離配置◊而所離開的距離則是 設定成超過在製作減色器時之最大的對準(alignment )偏差量。亦即,第3 9圖的(b )係一在產生所推測之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -51 - 406205 A7 B7 年 87 3. 修正 充 五、發明説明(49 ) 最大的對準偏差置時之濾色器的配置情形,但是即使是此 —情況,不同顏色的濾色器也設成不會彼此重叠•由於滅 色器重叠幾乎是與存在黑色掩罩相同意義,因此必須儘可 能地避免•藉由如此般地配置濾色器,則可以得到亮且對 比高的反射型彩色顯示效果* 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (實施例2 5 ) 第4 0圇係表與本發明之請求項1 1之反射型彩色液 晶裝置的主要部分•首先說明其構造· 400 1係上側偏 光板、4002係對向基板、4003係液晶、4004 係元件基板、4005係下側偏光板、4006係散射反 射板,而在對向基板4 0 0 2上設有濾色器4 0 0 7與對 向電極(掃描線)4008,在元件基板4004上則設 有信號線4009、像素電極4010、MIM元件 4 0 1 1 ·該濾色器,在P C等之資料顯示器係呈一般的 線狀配列•此外,濾色器的分光特性則與實施例9之第 1 2圖相同· 第41圚係表與本發明之請求項11之發明有關之反 射型彩色液晶裝置之濾色器的配置情形•在第4 1圖中, 4 1 0 1所示之「横凸」狀的領域,對向電極與像素電極 乃重叠,係一在液晶上外加有電場的領域,相當於請求項 1 1的點。又,自左上方到右下方斜向地實施斜線的領域 4 1 0 3係一綠色濾色器,而呈交差狀地實施斜線的領域 4104係一紅色濾色器· (讀先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格:210X297公釐) -52 - 406205 A7 B7 87. 3. -9 王! 五、發明説明(50 ) 在第4 1圖之(a )中,雖然3色的瀘色器也是設在 點的外側,但是上下係呈連績地配置,而左右則呈彼此分 離地配置•而所離開的距離則是設成超過在製作濾色器時 之最大的對準偏差量•亦即,第4 1園的(b )係一在產 生的推測之最大的對準偏差量時之濾色器的配置情形·但 是即使是此一情況,不同顔色的濾色器也設成不會彼此重 叠•藉由如此般地配置濾色器,則可以得到亮且對比髙的 反射型顯示效果· (誚先閱讀背面之注意事項再填艿本頁) .經漭部中央標準局員工消费合作社印« (實施例2 第4 2 射型彩色液 • 4 2 Ο 1 4 2 0 3 係 偏光板、4 設有信號線 4 2 0 4 上 該斷面圖中 件而連接。 有紅色濾色 器 4 2 1 2 濾色器 1 2圚所示 有如第1 6 6 ) 圖係一 曰雄也 晶稱3a 係上側 液晶、 2 0 6 4 2 0 則設有 未表示 又,在 器4 2 與本發明 之主要部 偏光板、 4 2 0 4 係散射反 7與像素 對向電極 ,但是信 對向基板 1 0 、綠 之請求項1 分的斷面圖 4 2 0 2 係 係對向基板 射板,在元 電極4 2 0 (掃描線) 號線與像素 4 2 0 4 之 色濾色器4 2之發明 •首先說 元件基板 '420 件基板4 8,而在 4 2 0 9 電極藉由 反射板側 211、 有關之反 明其構造 5係下側 2 0 2上 對向基板 *雖然在 Μ I Μ元 表面則設 青色濾色 的分光特性,若是設在點的 ,而若是設在點的一部分時 圖以及第18圖所示的特性 整面則成爲如第 ,則對應其比例具 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 53 406205 A7 A7 _B7 _ 五、發明説明(5i) 藉著如此般將濂色器設在基板的外側,可以得到便宜 的濾色器。該濾色器可以另外設在薄膜上’或是之後才貼 上。又,特別是只在點的一部分設置濾色器,具有可以擴 大組裝範圍以及擴大視角的優點。 (實施例2 7 ) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 實施例2 7係一與本發明之請求項1 3之發明有關的 反射型彩色液晶裝置,其構造則與實施例1之第1圖、實 施例6之第6圓、實施例7之第8圖相同。其特徵在於在 位於反射板側的基板104,604,804上設置 MIM元件1 1 1 ,6 1 1 ,81 1。藉由如此的配置, 與其相反的構造亦即,在基板102,602,802上 設置Μ I Μ元件之情形相比較,可以減少不必要的表面反 射,且能夠得到高的對比。其理由有3個,第1:由信號 線109,609,809與ΜΙΜ元件所產生的反射會 藉由濾色器107,607,807吸收其一部分、第2 :信號線本身係一在金靥T a上重叠金屬C r的構造,而 Cr的反射率較Ta爲小,第3:反射光藉由通過液晶層 103 ’ 603,803,可藉由多折射干擾而吸收。 (實施例2 8 ) 實施例2 8係一與本發明之請求項1 4有關之反射型 彩色液晶裝置,其整體的構造則例如與實施例7之第8圖 等相同,而其特徵在於Μ I Μ元件的配線方法。 本紙張尺度適用中國國家棣準(CNS ) Α4規格(210Χ297公i )—' ' -54 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 406205 at ___B7 _五、發明説明(52 ) 第4 3圖係一實施例2 8之反射型彩色液晶裝置之 Μ I Μ元件的配線方法的說明圖。4 3 0 1係信號線、 4 3 0 2係ΜΙΜ元件、4 3 0 3係像素電極。由於像素 電極分別與對向基板之紅色、綠色、青色的濾色器呈對應 ,因此將對應關係以「R」、「G」、「Β」表示在像素 電極上。 第4 3圖之所有的點均呈縱長的形狀,而藉由橫向排 列的3個點構成1個正方形的像素*而此經常見於個人電 腦所使用的資料顯示器的構造。此時,信號線則被配線在 與點之短邊呈平行,亦即,橫方向上。當如此地配線時, 則具有配線數變少,而數值孔徑變髙的效果。在此所謂的 數值孔徑係指除了金靥等之不透明部分以外之領域所占的 比例》 當將此與以往之構造加以比較時,第4 4圖係一以往 使用Μ I Μ元件之透過型彩色液晶裝置的配線方法。 4401係信號線、4402係ΜΙΜ元件、4403係 像素電極。點間距則與第4 3圖相同,而點呈縱長的形狀 ,且信號線被配線在與點之長邊呈平行,亦即縱方向上。 當如此地配線時,則配線數成爲第4 3圖的3倍,且數值 孔徑低。而以往如此配線的理由,其中4個即是對於橫方 向較長形的面板而言,縱方向配線的距離較短使然,又另 1個即是若設置黑色掩罩,則即使是縱向配線或是橫向配 線,其數值孔徑皆不會改變使然。 當提髙數值孔徑時,則顯示會變亮。有關數值孔徑對 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2丨0X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
—C 裝. 、1Τ —55 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 406205 A7 __B7_五、發明説明(53 ) 亮度有效,且對於具有視差之反射型構造而言更爲明顯乙. 點,則已經在實施例2 3到實施例2 5中有詳細的說明。 (實施例2 9 ) 第4 5圖係表與本發明之請求項1 5有關之反射型彩 色液晶裝置的特性》採用與實施例2同樣的構造,表示當 將驅動面積率自5 0%改變到1 0 0%時之驅動面積率與 對比,以及驅動面積率與反射率的關係。在此,驅動面積 率則被定義成在除了像素內之金屬配線以及Μ I Μ元件等 之不透明部分以外的領域中,液晶被驅動之領域所占的比 例。橫軸爲驅動面積率、縱軸爲對比與反射率、4501 係表本實施例的對比、4 5 0 2係表比較例的對比、 4 5 0 3係表本實施例在青綠色顯示時的反射率、 4 5 0 4係表比較例在青綠色顯示時的反射率》 當驅動面積率在6 0 %以上時,可以得到1 : 5以上 的良好對比。又,當驅動面積率在8 5%以下時,在青綠 色顯示時,可以得到2 3%以上的良好的亮度。 (實施例3 0 ) 在反射型彩色液晶裝置中,亂反射板的特性受到亮度 以及對比、視角特性極大的影響。由於亂反射板存在有如 鏡面般散射性弱者到如紙般散射性強者之各種不同型式, 因此要對應周圔環境而加以適當選擇,而對於反射型彩色 液晶裝置而言,爲了重視亮度與對比,最好是採用散射性 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -56 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 40^05 Λ7 — B7五、發明説明(54 ) 弱者。 第4 6圖與第4 7圖係表與本發明之請求項1 6之發 明有關之反射型彩色液晶裝置之反射板的特性的說明圖。 在第46圖中,4604係亂反射板、4601係相對於 亂反射板表面以4 5°的角度入射的光、4 6 0 2係其正 反射光、4603係以正反射爲中心之30度的圓錐。又 ,第4 7圖的橫軸爲反射光的受光角、縱軸爲相對反射強 度。實施例3 0的反射板具有大約9 5%的入射光會在第 46圖之30°的圓錐中反射的特性。當未滿80%時, 則在一般的室內環境下,無法獲得1:10以上的對比比 〇 爲了要參考起見,第4 8圖乃顯示計算機模擬的結果 。圖之橫軸爲在第4 6圖中之3 0度圓錐中被反射之光的 比例,圖之縱軸爲亮度與對比比。假設光源係一如積分球 般之完全亂射反射光,而計算在基板法線方向反射而來的 光。至於亮度則是以標準白色板的亮度爲1 0 0%。由該 模擬結果可知,在3 0度圓錐內被反射的光的比例愈大, 亦即,反射板之亂射度愈弱,則愈能夠得到亮且高對比的 效果。但是對於可以將大於9 5%的入射光在3 0度圚錐 內反射的反射板而言,則根據實驗得知其視角特性明顯狹 窄,而不適於實用。 (實施例3 1 ) 第4 9圖係表與本發明之請求項1 7之發明有關之反 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -57 - 406205 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(55 ) 射型彩色液晶裝置之構造的主要部分》首先說明其構造。 4901係上側偏光板、4902係對向基板、4903 係液晶、4904係元件基板、4905係下側偏光板、 4906係半透過反射板、49 1 2係背面光,而在對向 基板4 9 0 2上設有濾色器4 9 0 7與(對向電極掃描線 )4908,在元件基板4904上設有信號線4909 、像素電極4910、MIM元件491 1。又,濾色器 則具有與實施例2之第3圖同樣的分光特性。 由於半透過反射板的反射率爲一般的亂反射板的7成 左右,因此在背面光未點亮而在反射模式下使用時,則在 白色顯示時的反射率成爲2 4%。另一方面,在背面光點 亮之透過模式下,透過率成爲2 2%左右,即使是表面輝 度4 0 0 c d/πί之單色用的背面光,也可以得到充分 的亮度。又,第3圊所示之濾色器的特性,雖然本來在以 透過型式來顯示顏色時並不+分足夠,但是若使用半透過 反射板時,則具有即使是在透過模式下,藉由周圍光的反 射可以提高色純度的效果。 此外,半透過反射板最好是能夠反射8 0%以上的入 射光以獲得明亮的顯示效果。必然地,在透過模式下使用 時雖然會成爲暗顯示狀態,而追求透過模式的亮度,則會 導致透過顯示或是反射顯示者不滿意的結果。 (實施例3 2 ) 實施例3 2係與本發明之請求項1 3之發明有關的反 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -58 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 406205 A7 __B7__ 五、發明説明(56 ) 射型彩色液晶裝置,其基本的構造以及濾色器的分光特性 則與實施例之第6圖、第3圖相同。其特徵在於使TN模 式之單光(cell )條件最佳化以應用在反射型彩色液晶 裝置上。 第5 0圖係表實施例3 2之反射型彩色液晶裝置之各 軸的關係的說明圖。5 0 2 1係液晶面板的左右方向(長 邊方向)、5001係上側偏光板的透過軸方向、 5 0 0 2係位在上側之對向基板的摩擦方向、5 0 0 3係 位在下側之元件基板的摩擦方向、5 0 0 4係下側偏光板 的透過軸方向。在此,將由對向基板之摩擦方向與液晶面 板之左右方向所形成之角度5011設成45° ,將由上 側偏光板之透過軸方向與對向基板之摩擦方向所形成之角 度5012設成90° ,將液晶的扭轉角度設成右向 90° ,將由下側偏光板之透過軸方向與元件基板之摩擦 方向所形成之角度5014設成90° ,當如此地配置時 ,液晶層中心的分子在施加電壓時,會自觀察者側(亦即 ,圖之下側)而立起,配合TN液晶的視角特性,可以達 成高對比且難以看到陰影之顯示效果。又,將偏光板的透 過軸設成與鄰接之基板的摩擦方向呈垂直相交(亦即0模 式),則與平行配置的情形(所謂的E模式)相比較,因 爲視角方向所導致顏色的變化的情形得以減輕。 又,藉由將液晶材料的多次折射率Δη設成 〇·189,將單元間距設成7.lem,而將液晶單元 的ΔηΧ(1設定成1. 34wm。而此是一在施加非選擇 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29"7公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. -β -59 - 406205 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、 發明説明 (57; 電 壓 時 最 亮 且 混 色 最 少 的 條件 〇 當 Δ η X d < 1 3 0 β m 時 9 則 顯 示 色會 變 成帶有 青 色 而 當 Δ η X d > 1 • 4 0 β m 時 則 顯 示 會 變暗 Ρ ( 實 施 例 3 3 ) 實 施例 3 3 係 與本發 明之 請 求 項 1 9 之 發 明 有 關 的 反 射 型 彩 色液 晶 裝 置 t 其 基 本的 構 造 則 興 實 施例 2 的 第 1 圓 相 同 〇 其 特徵在於使 T N 模式 的 單 元 條件 最 佳 化以 r/fag 應 用 在 反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置 上 〇 第 5 0 圖 係 表 實 施例 3 2 之 反 射 型 彩 色液 晶 裝 置 之 各 軸 的 關 係 的 說 明 圖 〇 5 0 2 1 係液 晶 面 板 的 左右 方 向 ( 長 邊 方 向 ) 5 0 0 1 係 上 側偏 光板 的 透 過 軸 方 向 、 5 0 0 2 係 位 在 上 側 之 對 向基 板 的 摩 擦 方 向 > 5 0 0 3 係 位 在 下 側 之 元 件 基 板 的 摩 擦方 向 > 5 0 0 4 係 下 側 偏 光 板 的 透 過 軸 方 向 0 在 此 將 由對 向 基 板 之 摩 擦 方 向 與液 晶 面 板 之 左 右 方 向 所 形 成 之 角 度5 0 1 1 設 成 4 5 〇 將 由 上 側偏 光 板 之 透 過 軸 方 向 Ή 與 對向 基 板 之 摩擦 方 向 所 形 成 之 角 度 5 0 1 2 設 成 9 0 0 將液 晶 的 扭轉角 度 設 成 右 向 9 0 0 將 由 下 側 偏光板 之透 過 軸 方 向 與 元 件 基 板 之摩擦 方 向 所 形 成 之 角 度 5 0 1 4設 成 9 0 〇 當 如 此 地 配置 時 9 液 晶 層 中 心 的 分 子 在 施 加電 壓 時 » 會 自 觀 察 者 側 ( 亦 即 » 圖 之 下 側 ) 而立 起 9 配 合丁 Ν 液 晶 的 視 角 特 性 可 以 達 成 高 對 比 且 難 以 看 到 陰 影 之顯 示 效 果 〇 又 » 將偏 光板 的 透 過 軸 設 成 Μη 與 鄰 接 之 基 板 的 摩擦 方 向 呈 垂 直 相 交 ( 亦 即 0 模 請 先 閲 % 背 面 之 注 寫 本 頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
I -60 - a7 ___ _B7_______ 五、發明説明(58 ) 式),則與平行配置的情形(所謂的E模式)相比較,因 爲視角方向所導致顏色的變化的情形得以減輕。 在此則將液晶材料的多次折射率Δη設成0. 084 ,而改變單元間距製作不同Δη X d的面板。 第5 1圓係表Δη X d與在白色顯示時之反射率的關 係。5 1 0 1係相對於實施例之各Δηχά的反射率, 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 5 1 0 2係相對於比較例之各Δη X d的反射率。在測量 時則是利用積分球,自全方位均等地入射光而加以測量。 反射率則是將標準白色板設成1 0 0%。由第5 1圖可知 ,Δη X d愈大,則視角愈狹窄,由於來自斜向之入射光 的利用效率低,因此顯示會變暗。因而爲了要得到明亮的 顯示效果,最好是利用Δη xd要小,亦即第一小(first minimum ) 條件。 但是第 1 小條件具有顯示時著色大 的缺點。因此,以往之反射型單色液晶裝置則利用實施例 3 2之Δη X d大的條件》然而對於反射型彩色液晶裝置 而言,藉著調整濾色器,些許的著色可以加以修正。在實 施例3 3中,將濾色器調整成在長波長側具有高的透過率 ,藉此無論是怎樣的Δη X d,皆可得到白色接近於無色 ,而顏色幾乎不會改變的顯示效果* 在Anxci爲0. 42jum時則可以得到更高的反射 率,以下則表示與其附近之Δη X d呈對應的反射率。 當ΔηΧί!較0. 3 4兑m爲大,且較0. 52;um 爲時,則可以得到明亮的顯示效果。 此外,當Anxci較0. 40em爲小,雖然視角廣 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -61 - 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 406205 ΑΊ Β7五、發明説明(59 ) 可以得到明亮的顯示效果,但是另一方面,由於在正面方 向的亮度降低,且在點光源下會變暗,因此,Δη X d最 好是在0. 40#m以上。又,由於藉著設成0· 48 Mm以下,可以將嚴重的著色現象加以消除,因此最好將 △nxd設成0. 48gm以下。又可以得最大的亮度時 的 ΛηΧίΙ 爲 〇· 42jwm。 (實施例3 4 ) 第5 2圖係與本發明之請求項2 0之發明有關之反射 型彩色液晶裝置的主要部分。首先說明其構造。5 2 Ο 1 係上側偏光板、5202係相位差薄膜、5203係上側 基板、5204係液晶、5205係下側基板、5206 係下側偏光板、5 2 0 7係亂反射板、而在上側基板 520 3上設有濾色器5208與掃描電極5209,在 下側基板5205上設有信號電極5210。相位差薄膜 5 2 0 2係一聚碳酸酯的單軸延伸薄膜,顯示出正的相位 差。又,濾色器則具有與實施例2之第3圖同樣的分光特 性。 第5 3圖係表實施例3 4之反射型彩色液晶裝置之各 軸的關係的說明圖》5 3 2 1係液晶面板的左右方向(長 邊方向)、5 3 0 1係上側偏光板的透過軸方向、 5 3 0 2係上側基板的摩擦方向、5 3 0 3係下側基板的 摩擦方向、5 3 0 4係下側偏光板的透過軸方向、 5 3 0 5係相位差薄膜的延伸方向。在此將由上側基板之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇 裝·
、1T -62 - 406205 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、 發明説明 (60; 摩 擦 方 向 與 液 晶 面 板 之 左 右 方 向 所 形 成 的 角 度 5 3 1 1 設 成 3 0 0 9 將 由 上 側 偏 光 板 之 透 ?,ta m 軸 方 向 與相 位 差 薄 膜 的 延 伸 方 向 所 形 成 之 角 度 5 3 1 4 設 成 5 4 0 9 將 由 相 位 差 薄 膜 之 延 伸 方 向 與 上 側 基 板 之 犀擦 方 向 所 形 成 之 角 度 5 3 1 5 設 成 8 0 〇 9 將液 晶 的 扭 轉 角 度 設 成 左 向 2 4 0 〇 將 由 下 側偏 光 板 之 透 m. 軸 方 向 與 下 側 基 板 的 摩 擦 方 向 所 形 成 的 角 度 5 3 1 3 設 定 成 4 3 0 〇 當 如 此 地 配 置 時 * 液 晶 層 中 心 的 分 子 9 在施加 電 壓 時 會 白 觀 察 者 側 ( 亦 即 圖 的 下 側 ) 而 立起 配 合 視 角 的 特 性 可 以 得到高 對 比 且 難 以 看 到 陰 影 的 顯 示 效 果 P 而 此 即 是 在特 公 平 3 一 5 0 2 4 9 號 公 報 中 所提出 之 相 位 差 板補 償 型 的 S T N 模 式 其特 徵 在 於 在 單 純矩 陣 下 可 以 進 行 到 作 用 比 爲 1 / 4 8 0 爲 止 的 多 工 驅 動 〇 又 即 使 是 利 用 與 實 施 例 2 相 同 的 濾 色 器 則 光 是 不 需 要 信 號 線 或 是 Μ I Μ 元 件 即 可 提 高數值 孔 徑 而 在 白 色 顯 示 時 的 反 射 率 可 達 3 3 % 可 進 行 非 常 亮 時 顯 示 效 果 0 此 外 雖 然 對 比 比 爲 1 ·· 8 而 比 較 低 但 是 增 加 1 個 可 以 進 行 顏 色補償 的 相 位 差 薄膜 » 根 據 特 開 平 6 — 3 4 8 2 3 0 m 公 報 中 所 揭 露 的 手 法 進 行 多 線 同 時 選 擇 驅 動 > 則 可 以 藉 由 興 備 有 Μ I Μ 元 件 時 同 樣 的 對 比 來 進 行 同 等 的 顏 色 顯 示 0 ( 實 施例 3 5 ) 第 5 5 圖 係與本 發 明 之 請 求 項 2 0 之 發 明 有 關 之 反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置 之 構 造 的 主 要 部 分 〇 首 先 說 明 其 構 造 0 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 406205 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印褽 五、 發明説明 (61 丨 5 5 0 1 係 上 側 偏 光板 5 5 0 2係相 位 差 薄膜 5 5 0 3 係 上 側 基 板 、 5 5 0 4 係液 晶 5 5 0 5 係 下 側 基 板 、 5 5 0 6 係 下 側偏 光 板 5 5 0 7 係 亂 反 射板 » 而 在 上 側 基 板 5 5 0 3 上 設 有濾色 器5 5 0 8 與掃描 電 極 5 5 0 9 f 在 下 側 基 板 5 5 0 5 上設 有信 號 電 極 〇 相 位 差 薄膜 5 5 0 2 係 — 聚 碳 酸酯 的 單 軸延 伸 薄 膜 具 有 正 的 5 8 7 η m 的 相 位 差 e 液 晶 的 Δ η與 單 元 間 距 d 的 積 Δ η X d 爲 0 8 5 β m P 第 5 3 圖 係 表 實 施 例 3 5 之 反射型 彩 色 液 晶 裝 置 之 各 軸 的 關 係 的 說 明 圖 0 5 3 2 1 係 液晶 面 板 的 左 右 方 向 ( 長 邊 方 向 ) 、 5 3 0 1 係 上 側 偏 光 板的 透 過 軸 方 向 5 3 0 2 係 上 側 基 板 的 ijfif Λίύχ 摩擦 方 向 、5 3 0 3 係 下側 基 板的 摩擦 方 向 > 5 3 0 4 係 下 側偏光 板的 透 過 軸 方 向 、 5 3 0 5 係 相 位 差 薄 膜 的 延 伸 方 向。 在 此 將 由 上 側 基 板 之 摩 擦 方 向 與液 晶 面 板 之 左 右 方 向 所形 成 的 角 度 5 3 1 1 設 成 3 0 0 將 由 上 側偏光 板 之 透 過軸 方 向 與相 位 差 薄膜 的 延 伸 方 向 所 形 成 之 角 度 5 3 1 4 設成 3 8 0 將 由 相 位 差 薄 膜 之 延 伸 方 向 與 上 側 基 板之摩擦方 向 所 形成 之角 度 5 3 1 5 設 成 9 2 0 將 液 晶 的 扭轉 角 度 設 成 左 向 2 4 0 〇 將 由 下 側 偏 光板 之 透 過軸 方 向 與 下 側 基 板 的 摩 擦 方 向 所 形 成 的 角 度 5 3 1 3 設 定成 5 0 〇 〇 第 5 4 圖 係 表 實 施例 3 5 之 反射 型彩 色液 晶 裝 置 之 濾 色 器 之 分 光特性 的 說 明 圖 〇 第 5 4圚 之 橫 軸 爲 光 的 波 長 、 縱軸 爲 透 週 率 〇 5 4 0 1 係紅 色濾色 器 的 光 譜 > 5 4 0 2 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -64 - 406205 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、 發明説明 (62 ) 係 称 色 濾 色 器 的 光 譜 、 5 4 0 3係 青 色 濾 色 器 的 光 譜。 該. 濾 色 器 的 特 性 9 係 一 針 對 上 述 液 晶 裝 置 除 了 濾 色 器 外在處 於 〇 f f 狀 態 下 之 分光特 性 5 4 1 1 實 施 最 佳 化 以 取得 白 平 衡者 0 在 此 * 綠 色 濾 色 器 與青色 濾 色 器 9 在 4 5 On m 到 6 6 0 η m 的 波 長 範 圍 內 具 有 5 0 % 以 上 的 透 過 率。 又 紅 色 濾 色 器 相 對 於 4 5 0 η m 到 6 6 0 η m 之 範 圍 之波 長 的 光 的 最 小 透 過 率 則 顯 然 較青 色 濾色 器 綠色濾波器爲 小 〇 藉 由 利 用 該 紅 色濾色 器 可 以 顯 示 出 最 能夠 吸 引 人之 視 線 的 鮮 轚 的 顔 色 〇 又 爲 了 要 補償紅色 變 濃 的 現 象 乃使 青 色 濾 色 器 的 光 譜 5 4 0 3 接近 於 青 綠 色 〇 而 此 則 是 -- 由 特 公 平 3 一 5 0 2 4 9 號 公 報 所提 出 之 相 位 差 板補償 型 的 S T Ν 模 式 其特 徵 在 於 在 單 純矩 陣 中 能 夠 進 行 直 到 作 用 比 1 / 4 8 0 爲 止 的 多 工 驅 動 。但 是 以 往 的 相 位 差 板 補 償 型 的 S T N 模式 雖 說 可 以 進 行黑 色 顯 示 但 是 實 際 上 只 能 顯 示 帶 有 青 綠 色 的 白 色 0 但 是, 實 施 例 3 5 之 反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置 藉 著 使 濾 色 器 最 佳化 > 可 以 顯 示 較 以 往 更 接 近 白 然 的 白 色 〇 又 不 管 是 否 使用 特 性與 實 施例 9 近 似 的 濾色器 光 是 不 需 要 信 號 線 以 及 Μ I Μ 元 件 即 可 以 提高數值 孔 徑 而 白 色顯 示 時 的反射 率成 爲 2 9 % > 可進 行非 常 明 亮 的 顯 示 〇 ( 實 施例 3 6 ) 第 5 6 圚 係 表 與 本 發 明 之 請 求 項 2 1 之 發 明 有 關的 反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置 之 主 要 部 分 0 首 先 說 明 其 播 稱 造 〇 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) -00 ^06205 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明(63 ) 5601係上側偏光板、5602係對向基板、5603 係液晶、5604係元件基板,而在對向基板5602上 設有濾色器5605與對向電極(掃描線)5606,在 元件基板5604上則設有信號線5607,兼作爲亂反 射板的像素電極5608、MIM元件5609 »兼作爲 亂反射板之像素電極係一藉由機械性、化學性手法在金屬 鋁之噴濺膜的表面加上凹凸者。又,濾色器則具有與實施 例2之第3圖同樣的分光特性。 第5 7圖係表實施例3 6之反射型彩色液晶裝置之各 軸之關係的說明圖。5 7 2 1係液晶面板的左右方向(長 邊方向)、5701係上側偏光板之透過軸方向、 5 7 0 2係上側基板之摩擦方向、5 7 0 3係下側基板的 摩擦方向。在此將由上側基板之摩擦方向與液晶面板之左 右方向所形成的角度5711設成62° ,將由上側偏光 板之透過軸方向與上側基板之摩擦方向所形成的角度5 7 12設成94° ,將液晶的扭轉角度設成右向56° 。當 如此地配置時,則液晶層中心的分子,在施加電壓時會自 觀察者側(亦即,圖的下側)立起,配合視角的特性,可 以進行高對比的顯示。 而此是一由特開平3 — 2 2 3 7 1 5號公報所提出之 1個偏光板型的配向液晶模式,由於不使用下側偏光板即 能夠進行高對比的黑白顯示,因此其可以在與液晶相接的 位置設置亂反射板。 該反射型彩色液晶裝置,在白色顯示時的反射率爲 請 先 閱 讀 背 之 注 項 再 填 寫 本 頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -66 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 ^06205 at _ B7__五、發明説明(64 ) 30%,而對比比爲1 : 10,可進行白色、紅色、青綠 色與黑色等4色的顯示,紅色顯示色x = 0. 38、y = 0. 31 青綠色顯示色,x = 〇. 28、y = 0. 32。 在顯示時完全不產生陰影,且視角依存性極小°又’由於 通過紅色濾色器而入射的光必然會通過紅色濾色器而射出 ,因此顔色不會產生混濁,而能進行亮且色純度高的顯示 〇 在上述實施例中,雖然是使用Μ I Μ元件,但是也可 以改將TFT元件。第5 8圖係表利用TFT元件來製作 與本發明之請求項21之發明有關的反射型彩色液晶裝置 時之構造的主要部分。首先說明其構造·5801係上側 偏光板、5802係對向基板、5803係液晶、 5 8 0 4係元件基板、而在對向基板5 8 0 2上設有濾色 器5805與對向電極(共通電極)5806,在元件基 板5804上則設有閘極信號線5807、源極信號線 5808、TFT元件5809、兼作爲亂反射板的像素 電極5810。當採用MIM元件時,金颶配線係位在上 下方向,而當採用TFT元件時,則金屬配線係位在上下 方向與左右方向,因此其數值孔徑低。幸好,在實施例3 7中並不需要下側偏光板。在此,當利用TFT元件時, 則最好在元件、信號線的層上設置絕緣膜,且在其上設置 兼作爲像素電極的反射板*而通過接觸孔將兩者加以連接 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)^ -67 ~ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 406205 A7 __B7_五、發明説明(65 ) (實施例3 7 ) 實施例3 7係一與本發明之請求項2 2之發明有關的 反射型彩色液晶裝置,首先介紹6個反射型單色液晶裝置 的例子。其皆是藉由附加濾色器,而可以作爲反射型彩色 液晶裝置來使用》 (第1例) 第5 9圖係第1例之反射型液晶裝置之斷面圖》首先 說明其構造。5 9 0 1係亂射板、5 9 0 2係上側偏光板 、5903係上側基板、5904係上側電極、5905 係液晶、5906係下側電極、5907係下側基板、 5908係下側偏光板、5909係鏡面反射板。液晶 5 9 0 5在單元內乃呈9 0度扭轉,係一偏光板5 9 0 2 、5 9 0 8之吸收軸與位於接近之界面的液晶5的相位延 遲軸呈一致的TN模式。而液晶5 9 0 5的厚度d與多次 折射率Δη的積Δηχά則爲0. 48#m。 以上之構造的反射型液晶裝置,在室內下,在基板法 線方向上之白色顯示時的亮度爲2 5%,對比爲1 : 1 5 ,而在天花板燈之正反射方向上之白色顯示時的亮度爲4 5%,而對比爲1 : 12。又,即使是在正反射方向,藉 由亂射板之後方亂射的效果,來自天花板燈的光不會映入 ,而能夠得到高的對比。 如此般,由於可以邊保持足夠的對比,且在正反射方 向上的光可以有效地利用,因此可以得到特別明亮的顯示 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -68 - 406205 A7 _ B7 五、發明説明(66 ) 效果。 (第2例) 圖60係一第2例之反射型液晶裝置No.1到 No. 3的斷面圖。6001係亂射板、6002係上側 偏光板、6003係上側基板、6004係上側電極、 6005係液晶、6006係下側電極、6007係下側 基板、6008係鏡面反射板。 圖61係一第2例之反射型液晶裝置No.1到 N〇. 3之偏光板等的軸方向。6101係上側偏光板6 002的透過軸方向、6103係上側基板6003的摩 擦方向、6103係下側基板6007的摩擦方向、 6 1 0 4係表上側偏光板6 0 0 2之透過軸方向6 1 0 1 與水平方向所成的角度,6105係表上側基板 6 0 0 3之摩擦方向6 1 0 3與水平方向所成的角度02 '6106係表下側基板6007之摩擦方向6103與 水平方向所成的角度03 。角度是以逆時鐘方向旋轉爲正 ’以一 180度到180度來表示。 第62圖係表第2例之反射型液晶裝置No. 4到 N〇. 6的斷面圓。6201係亂射板、6202係上側 偏光板、6203係相位差板、6204係上側基板、 6205係上側電極、6 206係液晶、6207係下側 電極、6208係下側基板、6209係鏡面反射板。 第6 3圖係表第2例之反射型液晶裝置N 〇 . 4到 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ----------°:袈-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,11 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -69 - ^06205 A7 B7__五、發明説明(67 ) No. 6之偏光板等的軸方向。6301係上側偏光板 6202之透過軸方向、6302係相位差板6203之 相位延遲軸方向、6 3 0 3係上側基板6 2 0 4之摩擦方 向、6304係下側基板6208的摩擦方向、6305 係上側偏光板6 2 0 2之透過軸方向6 3 0 1與水平方向 所成的角度、6306係上側基板6204之摩擦方 向6304與水平方向所成的角度02 ,6307係下側 基板6 2 0 8之摩擦方向6 3 0 4與水平方向所成的角度 Θa ,6308係相位差板6203之相位延遲軸630 2與水平方向所成的角度。 該些角度條件與液晶單元之Δη X d、相位差板之相 位差的值則如下所示。圖中Δη X d與相位差的單位爲 β m β 該些特性則表示在以下的表。 與第1側同樣地可以得到足夠對比與明亮的顯示效果 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印褽 (第1例、第2例的比較例) 圖6 4係表比較例之反射型液晶裝置的斷面圖、 6401係上側偏光板、6402係上側基板、6403 係上側電極、6404係液晶、6405係下側電極、 6406係下側基板、6 407係下側偏光板、6408 係亂反射板、液晶6 4 0 4乃與第1例同樣地,在單元內 呈90度的扭轉,係一偏光板6401、6407之吸收 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2丨0X297公釐) 一 -70 - ^06205 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、 發明説明 (68; 軸 與 位於 接 近 之 界面 之液 晶 5 的 相 位 延 遲 軸 呈 ~~· 致 的 Τ Ν. 模 式 0 液 晶 6 4 0 4 的厚 度 d Iffy* 興 多 次 折 射 率 Δ η 的 積 Δ η X d 爲 0 4 8 β m 〇 以 上 之 構 成 之 反 射型 液 晶 裝 置 > 在 室 內 在 基 板 法 線 方 向 之 白 色 顯 示 時 的 亮度 爲 2 8 % , 對 比 爲 1 5 θ 而 在 天 花板 燈 之 正 反 射 方 向, 由 於 燈 光 會 映 入 9 因 此 白 色顯 示 之 亮 度 爲 6 2 % 對比 成 爲 1 : 2 9 而 不 適 於 實 用 0 ( 第 3 例 ) 圖 6 5 係 第 3 例 之反 射 型 液 晶 裝 置 之 亂射板 的 特性 〇 在 圖 6 5 中 6 5 0 1係 亂 射板 % 6 5 0 2 係 反 射 板 6 5 0 3 係 正 反 射 光 、6 5 0 4 係 以 正 反 射 光 6 5 0 3 爲 中 心 之 1 0 度 的 圓 錐 。第 3 例 的 亂 射 板 6 5 0 1 則 可 以 使 5 % 之 反 射 光 的 光 在 10 度 圓 錐 6 5 0 3 中 產 生 亂射 0 具 有 以 上 特 性 之 亂射板 如 信 學 技 報 Ε I D 9 5 — 1 4 6 所 述 藉 由 混 入媒 質 以 及 具 有 不 同 折射率 的 粒 子 而 產 生 前 方 亂 射 效 果 而在 其 表 面 設 有 微 小 的 凹 凸 來 調 整 後 方 之 亂 射效 果 〇 當 該 亂射光較 1 0 % 爲 大 時 則 光 源 的 映 入 程 度會變 大 9 而 導 致對 比 降 低 相 反 地 當 變 得較 0 • 5 % 爲 小 時 則 顯 示 之模糊 程 度會 變 得 過 大 〇 又 9 本 實 施 例 之 構成 則 與 第 1 例 之 第 5 9 圖 所 示 之 構 成 相 同 9 液 晶 5 9 0 5乃 在 單 元 內 呈 9 0 度 的 扭 轉 9 係 —. 偏 光 板 5 9 0 2 5 9 0 8 之 吸 收 軸 與 位 於 接 近 之 界面 之 液 晶 5 9 0 5 之 相 位延遲軸 呈 •~. 致 的 Τ Ν 模 式 Ρ 液 晶 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 4〇62〇5 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(69 ) 5 9 0 5之厚度d與多次折射率Δη的積Δη xd爲 0 . 4 8 仁 m。 以上之構造的反射型液晶裝置,在室內,在基板法# 方向之白色顯示時的亮度爲26%,對比爲1 : 15,商 在天花板燈之正反射方向之白色顯示時的亮度爲4 3% ’ 對比爲1 : 1 3。 (第4例) 係將第3例之第6 5圖所示之亂射板應用在第2例之 第60圓、第62圇之構造上。 將第6 1圖、第6 3圓所示之各軸方向與液晶ΔηΧ d以及相位差設成與第2例相同,其特性如下表所示。 與實施例1同樣地可以得到足夠的對比與明亮的顯示 效果。 (第5例) 第6 6圖係表第5例之反射型液晶裝置之斷面圖。首 先說明其構造。6 6 0 1係亂射板、6 6 0 2係上側偏光 板、6603係上側基板、6604係上側電極、 6605係液晶、6606係下側偏光板、6607係下 側電極兼鏡面反射板、6608係下側基板。液晶 6 6 0 5係在單元內呈9 0度扭轉,係一偏光板6 6 0 2 、6 6 0 6之吸收軸與位於接近之界面之液晶5之相位延 遲軸呈一致的TN模式。液晶6 6 0 5的厚度d與多次折 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(2ΐ〇χ297公釐) 请 先 聞 面 之 注 意
t 装 訂 -72 - 4〇62〇5 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 (70 ) 射率 Δ η 的 積 △ η X d 爲 0 • 4 8 β m 6 在 下 側 電 極 蒸 鍍 有 鋁 > 而 偏 光 板則 是 藉 由 在 聚 醯 亞 胺 配 向 膜 上 塗 上 含有黑 色 2 色 性 色 素 之液 晶 性高 分 子 的 溶液 而 令 之 配 向 而 得 〇 亂 射 板 則 使 用 興 第3 例 相 同 者 0 以 上 之 構 成之 反 射 型 液 晶 裝 置 > 在 室 內 9 在 基 板 法 線 方 向 之 白 色顯 示時 的 亮 度 爲 2 8 % 對 比 爲 1 1 8 » 而 在 天 花 板 燈 之 正反 射 方 向 之 白 色 顯 示 時 的 亮 度 爲 4 4 % 9 而 對 比 爲 1 16 〇 ( 第 6 例 ) 第 6 7 圖 係第 6 例 之 反 射 型 液 晶 裝 置 N 0 1 到 N 0 3 的 斷面圖 0 6 7 0 1 係 亂射板 6 7 0 2 係 上 側 偏 光 板 、 6 7 0 3 係 上 側 基 板 6 7 0 4 係 上 側 電 極 、 6 7 0 5 係液 晶、 6 7 0 6 係 下 側 電 極 兼 鏡面 反 射 板 、 6 7 0 7 係 下 側基 板 〇 第 6 1 圖 係第 6 例 之 反 射 型 液 晶 裝 置 之 N 0 - 1 到 N 0 3 之 偏 光板 等 的 軸 方 向 0 6 1 0 1 係 上 側 偏 光板 6 0 0 2 之 透 過軸 方 向 > 6 1 0 3 係 上 側 基 板 6 0 0 3 之 摩擦 方 向 6 10 3 係 下 側 基 板 6 0 0 7 之摩擦 方 向 、 6 1 0 4 係 上 側偏 光板 6 0 0 2 之 透 過 軸 方 向 6 1 0 1 與 水 平 方 向 所成 的角 度 Θ 1 6 1 0 5 係 上 側 基 板 6 0 0 3 之 摩 擦 方 向 6 10 2 興 水 平 方 向 所成 的 角 度 0 6 1 0 6 係 下 側 基 板 6 0 0 7 之 摩 擦 方 向 6 1 0 2 與 水 平 方 向 所成 的 角 度 Θ 3 〇 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) —73 4〇62〇5 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 ( Π ) 第 6 8 圖 係 第 6 例 之反射型液晶 裝置 N 0 .4 到 N 0 . 6之 me Βτ 面 圖 0 6 8 0 1 係亂射板、 6 8 0 2 係 上側 偏 光板 、6 8 0 3 係 相 位差板 6 8 0 4 係 上 側基 板 、 6 8 0 5係 上 側 電 極 、 6 8 0 6 係液 晶、 6 8 0 7 係 下側 電 極兼 鏡面 反 射 板 % 6 8 0 8 係 下側 基板 0 第 6 3 圖 係 表 第 6 例之反 射 型液 晶裝 置 N 0 . 4 到 N 0 . 6之偏 光 板 等 的 軸方向 0 6 3 0 1 係 上 側偏 光 扳 6 2 0 2的 透 過 軸 方 向 ' 6 3 0 2係 相位 差 板 6 2 0 3的 相 位延 遲軸 方 向 、 6 3 0 3係 上 側基 板6 2 0 4的 摩 擦方 向 、6 3 0 4 係 下 側 基 板6 2 0 8的 摩擦 方 向 、6 3 0 5 係 與上 側基 板 6 2 0 2 之透過 軸 方向 6 3 0 1 與水 平 方向 所 成的 角度 Θ 2 、 6 3 0 6係 da 與 上側 基板 6 2 0 4 之摩擦 方 向6 3 0 3 之 水 平 方 向所成 的 角度 Θ 2 、 6 3 0 7 係下 側 基板 6 2 0 8 之 摩擦 方向6 3 0 4 與水 平 方 向所 成 的角 度 Θ 3 、6 3 0 8 係 相 位差板 6 2 0 3之 相 位延遲 軸 6 3 0 2與 水 平 方 向 所 成的角 度 〇 角 度、 液 晶 的 Δ η X d 、 相 位差 板之 相 位 差的 條件則 與 第2 例所 示 之 表 4 相 同》又 > 亂射板則 與第 3例相 同。 以 上之 構 成 之 反 射 型液晶 顯 示元 件之 特 性 則如 下 表所 示 0 不 管是 何 者皆 可得 到足夠 的 對比 與明 亮 的 顯示 效果。 以 上6 個 反 射 型 單色液晶 裝 置, 不管 是 何 者皆 藉 由附 加 濾色 器而 可 以 當 作 反 射型彩 色 液晶 裝置 來使 用。 以 下則 是 其一 例。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNsYa4規格(210X297公釐) -74 - 406205 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 (72 第 6 9 nat 圖 係 與本 發 明 之 請 求 項 2 2 之 發 明 有 關 之反射 型 彩色液 晶 裝 置 之 主 要 部 分 0 6 9 0 1 係 亂射板 、 6 9 0 2 係 上 側 偏 光 板 、 6 9 0 3 係 相 位 差 板 > 6 9 0 4 係 上 側 基 板 > 6 9 0 5 係 液 晶 、 6 9 0 6 係 下 側 基 板 \ 6 9 0 7 係 對 向 電 極 ( 掃描線 ) 6 9 0 8 係 信 號 線 6 9 0 9 係 像 素 電 極 兼 鏡 面 反 射板 、 6 9 1 0 係 Μ I Μ 元 件 % 6 9 1 1 係 濾色 器 〇 將 像 素 興 像 素 之 間 隔 在與 信 號 線 垂 直 相 交 以 及 平 行 的 方 向 皆 設 成 1 6 0 U m 9 將信 號 線 的 寬度 設 成 1 0 (1 m 將 信 號 線 與 像 素 電 極 的 間 隙 設 成 1 0 β m 將相 鄰 之像 素 電 極 與 像 素 電 極 的 間 隔 設 成 1 0 β m 第 6 3 圖 係 表 偏 光 板 等 的 軸 方 向 〇 6 3 0 1 係 上 側 偏 光 板 6 2 0 2 的 透 m 軸 方 向 、 6 3 0 2 係 相 位 差 板 6 2 0 3 的 相 位 延 遲 軸 方 向 、 6 3 0 3 係 上 側 基 板 6 2 0 4 的 摩擦 方 向 6 3 0 4 係 下 側 基 板 6 2 0 8 的 摩 擦 方 向 、 6 3 0 5 係 上 側 偏 光 板 6 2 0 2 之 透 過 軸 方 向 6 3 0 1 與 水 平 方 向 所 成 的 角 度 Θ 1 、 6 3 0 6 係 上 側 基 板 6 2 0 4 之 摩擦 方 向 6 3 0 3 dss 興 水 平 方 向 所 成 的 角 度 Θ 2 > 6 3 0 7 係 下 側 基 板 6 2 0 8 之 摩 擦 方 向 6 3 0 4 興 水 平 方 向 所 成 的 角 度 Θ 3 、 6 3 0 8 係 相 位 差 板 6 2 0 3 之 相 位 延 遲 軸 方 向 6 3 0 2 興 水 平 方 向 所 成 的 角 度 Θ 4 ° 液 晶 6 9 0 5 之 Δ η X d 爲 0 • 3 3 β m Θ 1 爲 — 8 2 度 、 Θ 2 爲 — 7 4 度 Θ 3 爲 7 4 度 > θ 4 爲 9 度 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210'〆297公釐) -75 - 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裂 40 似 05 A7 _ _ B7五、發明説明(?3 ) 相位差板6903之相位差爲0· 31紅m。又在信號線 6 9 0 8上,則實施與像素電極兼鏡面反射板6 9 09上 同樣的配向處理。 亂射板則使用與第3例相同者。又,濾色器6911 則使用平均透過率爲7 5%的青綠色(圓中c )與紅色( 圖中R )的濾色器。 以上之構成之反射型液晶裝置,在室內,在基板法線 方向之白色顯示時的亮度爲30%、對比爲1:15,而 在天花板燈之正反射方向之白色顯示時的亮度爲5 1%、 對比爲1 : 12。不管是何者,當顯示色爲紅色時,x = 0 . 3 9 ' y = 0 · 32,當爲青綠色時,χ = 〇· 28 '7=0. 31,而可充分地辨別出顏色,能夠進行明亮 的顯示。 (實施例3 8 ) 實施例3 8係與本發明之請求項2 3之發明有關的反 射型彩色液晶裝置。首先介紹2個有關反射型單色液晶裝 置。不管是何者,藉著附加濾色器,皆可當作反射型彩色 液晶裝置來使用》 (第1例) 第7 0圖係第1例之反射型液晶裝置之主要部分。 700 1係亂射板、7002係上側偏光板、7003係 上側基板、7004係液晶、7005係下側基板、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 一 76 _ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ^06205 ΑΊ __ Β7五、發明説明(74 ) 7006係下側偏光板、7007係鏡面反射板、 7008係對向電極(掃描線)、7009係信號線、 70 1 0係像素電極、70 1 1係MIM元件。液晶 7 0 〇 4在單元內乃呈9 0度扭轉,係一偏光板7 0 0 2 、7 0 〇 6之吸收軸與位於接近之界面之液晶7 0 0 4的 相位延遲軸呈一致的TN模式。液晶7 0 0 4的厚度d與 多次折射率Δη的積Anxci爲0, 48#m,亂射板則 使用與實施例3 7之第3例相同者。 將像素與像素之間隔,在與信號線垂直相交以及平行 的方向上皆設成1 6 0 ,將信號線的寬度設成1 〇 以m,將信號線與像素電極的間隙設成1 〇 ,將相鄰 之像素電極與像素電極的間隔設成1 0 » 在以上之構成之反射型液晶裝置中,在信號線 7 0 0 9上以及對向電極7 0 0 8之像素部以外的領域則 實施與像素電極7 0 1 0上同樣的摩擦處理而令之配列。 在室內,在基板法線方向之白色顯示時的亮度爲2 3%, 對比爲:1 4,而在天花板燈之正反射方向之白色顯示時 的亮度爲43%,對比爲1:11。 但是,由於金屬電極上與像素電極之I T ◦的塗佈性 質不同,因此即使是塗佈配向膜,也大多會脫落。此時, 當不在信號線7 0 0 9上實施配向處理時,則在室內,在 基本法線方向之白色顯示時的亮度爲1 9 %,對比爲1 : 1 4,而在天花板燈之正反射方向之白色顯示的亮度爲 4 0 %,對比爲·· 1 1。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項$寫本頁) -77 - 406^05 A7 B7 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 (75 ) 不 管 是 何 者 均 可 得 到 高對 比 且 非 常 明 亮的 顯 示 效果. > 藉 由 對 金 屬 配 線 上 進 行 配 向 處 理 可 以 得 到更 明 亮 的 顯 示 效 果 0 ( 第 2 例 ) 第 7 1 圖 係 第 2 例 之 反 射 型 液 晶 裝 置 Ν 0 . 1 與 N 0 3 之 主 要 部 分 〇 7 1 0 1 係 亂 射板 7 1 0 2 係 上 側 偏 光 板 > 7 1 0 3 係 上 側 基 板 7 1 0 4 係液 晶 、 7 1 0 5 係 下 側 基 板 、 7 1 0 6 係 鏡 面 反 射 板、 7 1 0 7 係 對 向 電 極 ( 掃 描 線 ) 7 1 0 8 係 信 號 線 、7 1 0 9 係 像 素 電 極 、 7 1 1 0 係 Μ I Μ 元 件 0 將 像 素 與像 素 的 間 隔 9 在 與 信 號 線 垂 直 相 交 以 及 水 平 方 向 上 均 設 成1 6 0 β m 9 將 信 號 線 的 寬 度 設 成 1 0 β m 將 信 號 線 與像 素 電 極 的 間 隙 設 成 1 0 β m 將 相 鄰 之 像 素 電 極 與 像 素電 極 的 間 隔 設 成 1 0 U m 0 第 6 1 圖 係 表 第 2 例 之 反 射 型 液 晶 裝 置 No • 1 到 N 0 - 3 之 偏光板 等 的 軸 方 向 〇 6 1 0 1 係 上側 偏光板 6 0 0 2 的 透 過 軸 方 向 6 1 0 3 係 上 側 基 板6 0 0 3 的 摩 擦 方 向 > 6 1 0 3 係 下 側 基 板 6 0 0 7 的 dbgr 摩擦 方 向 、 6 1 0 4 係 上 側偏 光板 6 0 0 2 之 透 過 軸 方 向6 1 0 1 與 水 平 方 向 所 成 的 角 度 Θ 1 6 1 0 5 係 上 側 基板 6 0 0 3 之 摩 擦 方 向 6 1 0 2 與 水平 方 向 所成 的 角 度 Θ 2 6 1 0 6 係 下 側 基 板 6 0 0 7 之摩擦 方 向 6 10 3 與 水 平 方 向 所 成 的 角 度 Θ 3 〇 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 請 先 閲 S 背 面 I 事 項 再 填 寫 本 頁 -78 - 406205 A7 B7 經濟部中央標率局貝工消費合作社印製 五、發明説明(76 ) 第72圖係第2例之反射型液晶裝置之No. 2與 No. 4之主要部分。7201係亂射板、7202係相 位差板、7203係上側偏光板、7204係上側基板、 7205係液晶、7206係下側基板、7207係鏡面 反射板、7208係對向電極(掃描線)、7209係信 號線、7210係像素電極、7211係MIM元件。將 像素與像素的間隔,在與信號線垂直相交以及水平方向上 均設成1 6 0#m,而將信號線的寬度設成1 0#m,將 信號線與像素電極的間隙設成1 0 //m,將相鄰之像素電 極與像素電極的間隔設成1 0 » 第63圖係表第2例之反射型液晶裝置No. 4到 N 〇 . 6之偏光板等的軸方向。6 3 0 1係上側偏光板 6202之透過軸方向、6302係相位差板6203的 相位延遲軸方向、6 3 0 3係上側基板6 2 0 4的摩擦方 向、6204係下側基板6208的摩擦方向、6305 係上側偏光板6 2 0 2之透過軸方向6 3 0 1與水平方向 所成的角度、6306係上側基板6204之摩擦方 向6 3 0 3與水平方向所成的角度02 、6 3 0 7係下側 基板6 2 0 8之摩擦方向6 3 0 4與水平方向所成的角度 03 、6308係相位差板6203之相位延遲軸方向 6 3 0 2與水平方向所成的角度。 亂射板則使用與實施例3 7之第3例相同者。 以上之構成的反射型液晶裝置,No.1與No. 2 係一在像素部以外的領域也實施配向處理,而N 〇 . 3與 裝— (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 、言 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -79 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製
A7 B7_五、發明説明(77 ) N 0 . 4則是一只針對像素部實施配向處理者。 液晶7 2 0 5之Δη X d、偏光板等的角度、相位差 板的相位差則如下表所示。 又,其特性如下所示。 不管是那一個例子,均可得到高對比且明亮的顯示效 果,此外藉由對像素部以外的領域也實施配向處理’可以 得到更明亮的顯示效果。 (實施例3 9 ) 實施例3 9係與本發明之請求項2 4之發明有關的反 射型彩色液晶裝置,首先介紹與反射型單色液晶裝置有關 的例子。而此藉著例如濾色器’可以當作反射型彩色液晶 裝置來使用。 第59圖係與本發明之請求項2 4之發明有關的反射 型液晶裝置No.1、No. 2的斷面圖。首先說明其構 造》5901係亂射板、5902係上側偏光板、 5903係上側基板、5904係上側電極、5905係 液晶、5906係下側電極、5907係下側基板、 5908係下側偏光板、5909係鏡面反射板。液晶 5905係在單元內呈90度的扭轉,而No. 1係一偏 光板5 9 0 2、5 9 0 8之吸收軸與位於接近之界面之液 晶5905的相位延遲軸呈一致的TN模式,No. 2係 一偏光板5 9 0 2之吸收軸、5 9 0 8之吸收軸分別與位 於接近之界面之液晶5 9 0 5之相位延遲軸呈一致的TN (請先閲讀背面之注意事項 V 裝-- 寫本頁)
、1T 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -80 - 4〇〇2〇5 Λ7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明(78 ) 模式。液晶5 9 0 5的厚度d與多次折射率Δη的積 △ nxd 爲 0. 48 弘 m。 亂射板則使用與實施例3 7之第3例相同者。 第7 3圖係表與本發明之請求項2 4之發明有關之反 射型液晶裝置的電壓透過率特性。在此,7 3 0 1係 No. 1之透過率相對於電壓的變化情形,7 3 0 2係 No. 2之透過率相對於電壓的變化情形。No. 1爲正 常白色(normal white )的顯示狀態,而N 〇 . 2是一 正常黑色(η 〇 r m a 1 b 1 a c k )的顯示狀態。 以上之構成之反射型液晶裝置,No.1,在室內, 在基板法線方向之白色顯示時的亮度爲2 5%,對比爲1 :1 5,而在天花板燈之正反射方向之白色顯示時的亮度 爲45%,對比爲1 : 12。No. 2,在室內,在基板 法線方向之白色顯示時的亮度爲23%、對比爲1:15 ,而在天花板燈之正反射方向之白色顯示時的亮度爲4 2 %,對比爲1 : 1 3。 兩者均可以得足夠對比且明亮的顯示效果,而正常白 色模式可以得到更明亮的顯示效果。而此對於像素以外之 領域極爲重要,又具有自斜向入射的光容易透過的視角特 性。 (實施例4 Ο ) 在藉由以上之賁施例1到實施例3 9之反射型彩色液 晶裝置來進行顯示時,乃存在以往之透過型彩色液晶裝置 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項寫本頁) _ 81 - 4062Q5 經濟部中央梂準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(79 ) 所未存在的問題。而此是因爲單獨的點並未充分地顯色, 而爲了要顯示出顔色,則必須要使同一個顔色能夠擴層到 某一寬廣領域之緣故。而此是因爲濾色器的顏色淡或是液 晶層與反射板之間有距離(除了實施例3 6到3 9之外) 或是容易混入鄰近點的顏色等原因所造成。 因此,在白底顯示黑色的文字,而使其背景的一部分 成爲紅色則更爲適合。然而,雖然單獨的像素並不能充分 地顯色,但是相反地,雖然是彩色液晶裝置,卻是很容易 進行黑白顯示。 實施例4 0係與請求項2 5之發明有関之反射型彩色 液晶裝置,其特徴在於藉由1個點來構成1個像素。所謂 像素則是指能夠實現對於顯示爲必要功能的最小單位。通 常的彩色液晶裝置,1個像素係由紅綠青各1個點共3個 點所構成。因此要進行4 8 Ο X 6 4 0個像素之V GA顯 示,則必須要有480x640x3個點。當使用青綠色 與紅色之2個濾色器時,則必須要有4 8 0 X 6 4 0 X 2 個點。然而,實施例4 0,雖然是彩色液晶裝置,但是藉 由4 8 0 X 6 4 0個像素可以進行VGA顯示。 實施例4 0之構成則與實施例5相同,只是在進行顯 示時以下之改變。第7 4圖係表其—個例子。在此則只表 示16x48個像素。(a)係表濾色器之配列情況’將 紅色(以「R」來表示)與青綠色(以「C」來表示)並 列成馬赛克狀。又,(b)與(c)係表ON狀態點與 〇 f f狀態點的分佈情形β ON狀態點,由於是暗顯示’ n· n I -I 1^1 11— .r^i (n * m 11 In (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) _ 82 - 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印裝 ^06205 at __B7 _五、發明説明(8〇 ) 因此以陰影來表示。而(b )之顯示係一忽視濾色器的配. 列情形,而以「LCD」的形式使其成爲ON狀態者。如 上述般,該反射型彩色液晶裝置,由於單獨的點不能夠充 分地顯色,因此可以看到在白底上作黑色顯示的「L CD j形態。藉此,在VGA的解像度下,也可以進行黑白顯 示。另一方面,(c)的顯示係一只使(b)之背景中的 青綠色成爲ON狀態者,可以看到在紅底上作黑色顯示之 「LCD」形態*如此般,當在1 〇個點或是更多點之大 面稹顯示同一顔色時,則可顯示顔色。 除了可當作標記(marker )來使用外,在顯示例如 地圖資料時,則雖然道路的寬度僅爲數個點,也能夠只針 對特定的路線著色。又,由於個人電腦等之畫面具有某一 程度的面稹,因此可進行彩色顯示。 (實施例4 1 ) 將以上之實施例1到實施例4 0之反射型彩色液晶裝 置應用在電子機器之顯示器上》 圖7 5係表與請求項2 6之發明有關之電子機器的一 個例子。而此即是所謂的PDA ( Personal Digital Assistant ),是攜帶資料終端機的一種。7 5 0 1係反 射型彩色液晶裝置,在其正面則安裝有可藉由筆輸入之圖 型輸入板。PDA用的顯示器乃包括以往的反射型單色液 晶裝置或是透過型彩色液晶裝置。而將此換成反射型彩色 液晶裝置,藉此與前者相比,則具有根據彩色顯示的資料 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ -83 ~ (請先閲讀背面之注意事項寫本頁} 406205 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 _B7_五、發明説明(81 ) 量可以獲得大幅提升的優點。又與後者相比,具有電池壽 命變長且小型化、輕量化的優點》 第7 6圖係表與請求項2 7之發明有關的電子機器的 一例,而此即爲數位靜止照相器。7 6 0 1係反射型彩色 液晶裝置,相對於本體安裝成可改變其角度。雖然未圖示 ,透鏡乃安裝在該反射型彩色液晶裝置安裝部的背側。數 位靜止照相機乃利用以往的透過型彩色液晶裝置》藉由將 此換成反射型彩色液晶裝置,除了可以延長電池的壽命以 及小型化外,在直射日光下的辨視性可獲得提升。因爲透 過型彩色液晶裝置,由於背面光的亮度被限制,因此在直 射日光下,當表面反射變大時則會變得看不到,反觀反射 型彩色液晶裝置,周圍的光愈亮,則顯示效果愈明亮。而 爲了要有效地利用該周圍點,則安裝成可改變液晶裝置的 角度軸爲有效。 反射型彩色液晶裝置,除了上述之電子機器外,也可 以應用到掌上型PC、次筆記型PC、筆記型PC,攜帶 式終端機、液晶電視、遊戲機、電子手冊、行動電話、傅 呼機等重視攜帶性的各種電子機器上。 (產業上之可利用性) 如上所述,根據本發明,利用如TN或STN之使用 偏光板的液晶顯示模式,藉由與明亮的濾色器互相組合, 可以提供顔色較以往明亮且鮮豔之反射型彩色液晶裝置, 此外則可以提供利用此之電子機器。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) ~ ~ -〇4 - (請先聞讀背面之注意事項^%寫本頁) 406205 A7 B7 經濟部中央橾準局員工消費合作杜印製 五、發明説明_( 82 ) 圖面之簡單說明: 第1圖係表本發明之實施例1〜4、27、29、 3 3中之反射型彩色液晶裝置之構造之主要部分的說明圖 〇 第2圖係表本發明之實施例1之反射型彩色液晶裝置 之濾色器的分光特性的說明圖。 第3圖係表本發明之實施例2、3、5、23、29 ' 3 1、32、34、36、40之反射型彩色液晶裝置 之濾色器之分光特性的說明圖。 第4圖係表在本發明之實施例3之反射型彩色液晶裝 置中,以圖形來表示在讓元件基板的厚度變化時之對比的 變化圖。 第5圖係表本發明之實施例4之反射型彩色液晶裝置 之濾色器的分光特性的說明圖》 第6圖係表本發明之實施例5,6,23,27, 3 2,4 0之反射型彩色液晶裝置之構造之主要部分的說 明圖。 第7圖係表本發明之實施例6之反射型彩色液晶裝置 之濾色器的分光特性的說明圖。 第8圖係表本發明之實施例7,9,24,27, 2 8之反射型彩色液晶裝置之構造之主要部分的說明圖。 第9圖係表本發明之實施例7之反射型彩色液晶裝置 之濾色器之分光特性的說明圖。 第10圖係表本發明之實施例8,10之反射型彩色 請 先 閲 讀 背 之 注 意 事 項 本 頁 装 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -85 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 406205 A7 _____B7_五、發明説明(83 ) 液晶裝置之構造之主要部分的說明圖。 第11圖係表本發明之實施例8之反射型液晶裝置之 濾色器之分光特性的說明圚。 第12圖係表本發明之實施例9,24,25, 2 6之反射型彩色液晶裝置之濾色器之分光特性的說明圖 〇 第13圖係表本發明之實施例1〇之反射型彩色液晶 裝置之濾色器之分光特性的說明圖。 第14圖係表在本發明之實施例1〇之反射型彩色液 晶裝置中,以圖形來表示當讓濾色器的厚度變化時之平均 透過率的變化圖。 第1 5圖係表本發明之實施例1 1 ,1 2,1 5之反 射型彩色液晶裝置之構造之主要部分的說明圖》 第16圖係表本發明之實施例1 1 ,21 ,26之反 射型彩色液晶裝置之濾色器的分光特性的說明圖。 第17圖係表在本發明之實施例11之反射型彩色液 晶裝置中,以圖形來表示當讓設置濾色器之面積的比例變 化時,之平均透過率的變化圖。 第1 8圖係表本發明之實施例1 2,26之反射型彩 色液晶裝置之濂色器的分光特性的說明圓。 第19圖係表在本發明之實施例12之反射型彩色液 晶裝置中,以圖形來表示當讓設置濾色器之面積的比例變 化時之平均透過率的變化圖。 第2 0圖係表本發明之實施例1 3,1 5之反射型彩 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210'〆297公釐)~~7 一 86 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 406205 A? __B7_五、發明説明(84 ) 色液晶裝置之構造之主要部分的說明圖。 第2 1圖係表本發明之實施例1 4,1 5之反射型彩 色液晶裝置之構造之主要部分的說明圓。 第2 2圖係表本發明之實施例1 5之反射型彩色液晶 裝置之電壓反射率特性的說明圖》 第2 3圖係表本發明之實施例1 6之反射型彩色液晶 裝置之濾色器基板之構造的說明圖。 第2 4圖係表本發明之實施例1 6之反射型彩色液晶 裝置之濾色器基板之構造的說明圓。 第2 5圖係表本發明之實施例1 6之反射型彩色液晶 裝置之濾色器之分光特性的說明圖》 第2 6圖係表本發明之實施例1 6,1 7之反射型彩 色液晶裝置之濾色器在1圖(dot )內之平均分光特性 的說明圖。 第2 7圖係表在本發明之實施例1 6中所提及之比較 例之反射型彩色液晶裝置之濾色器基板之構造的說明圖。 第2 8圖係表本發明之實施例1 7之反射型彩色液晶 裝置之濂色器基板之構造的說明圖。 第2 9圖係表本發明之實施例1 7之反射型彩色液晶 裝置之濂色器之分光特性的說明圖》 第3 0圖係表本發明之實施例1 7之反射型彩色液晶 裝置之濾色器之分光特性的說明圖》 第31圖係表本發明之實施例17之反射型彩色液晶 裝置之濾色器之分光特性的說明圖。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ -ο ί - (請先閱讀背面之注意事項ip%寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 406205 A7 _____B7_五、發明説明() 第3 2圖係表本發明之實施例1 8之反射型彩色液晶 裝置之濾色器之配置的說明圖》 第3 3圖係表本發明之實施例2 1之反射型彩色液晶 裝置之構造之主要部分的說明圖》 第3 4圖係表本發明之實施例2 1之反射型彩色液晶 裝置之濾色器之配置的說明圖》 第3 5圖係表本發明之實施例2 1之反射型彩色液晶 裝置之濾色器之配置的說明圖。 第3 6圖係表本發明之實施例2 1之反射型彩色液晶 裝置之濾色器之配置的說明圖。 第3 7圖係表本發明之實施例2 2之反射型彩色液晶 裝置之構造之概略情況的說明圖。 第3 8圖係表本發明之實施例2 3之反射型彩色液晶 裝置之濾色器的配置的說明圖。 第3 9圖係表本發明之實施例2 4之反射型彩色液晶 裝置之濾色器的配置的說明圖。 第4 0圖係表本發明之實施例2 5之反射型彩色液晶 裝置之構造之主要部分的說明圖。 第4 1圖係表本發明之實施例2 5之反射型彩色液晶 裝置之濾色器之配置的說明圖》 第4 2圖係表本發明之實施例2 6之反射型彩色液晶 裝置之構造之主要部分的說明圖* 第4 3圖係表本發明之實施例2 8之反射型彩色液晶 裝置之Μ I Μ元件的配線方法的說明圖" 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐)~~~ -〇〇 - (請先閲讀背面之注意事項寫本頁) 406205 A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明(86 ) 第4 4圖係表在本發明之實施例2 8中所提及之比較. 例之反射型彩色液晶裝置之Μ I Μ元件之配線方法的說明 圖。 第4 5圖係表在本發明之實施例2 9之反射型彩色液 晶裝置中,以圖形來表示當讓驅動面積變化時之對比與反 射率之變化的說明圖。 第4 6圖係表本發明之實施例3 0之反射型彩色液晶 裝置之反射板的亂射特性的說明圖。 第4 7圖係表本發明之實施例3 0之反射型彩色液晶 裝置之反射板的亂射特性的說明圖。 第4 8圖係表在本發明之實施例3 0之反射型彩色液 晶裝置中,以圖形來表示當讓在3 0度圓錐中被反射之光 的比例變化時之亮度與對比的說明圖。 第49圖係表本發明之實施例31之反射型彩色液晶 裝置之構造之主要部分的說明圖。 第5 0圖係表本發明之實施例3 2,3 3之反射型彩 色液晶裝置之各軸的關係的說明圖。 第5 1圖係表在本發明之實施例3 3之反射型彩色液 晶裝置中,以圖形來表示當讓液晶單元之Δη X d變化時 之白色顯示之反射率的變化的說明圖。 第5 2圖係表本發明之實施例3 4之反射型彩色液晶 裝置之構造之主要部分的說明圖。 第5 3圖係表本發明之實施例34,3 5之反射型彩 色液晶裝置之各軸的關係的說明圖。
In· n^i i--i - -I I -: - ml 1 1 n^i n^i I —I - - -I (請先閱讀背面之注意事項^^寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -89 - 經濟部中央標準局IK工消費合作社印裝 ^06205 at ________B7五、發明説明(87 ) 第5 4圖係表本發明之實施例3 5之反射型彩色液晶. 裝置之濾色器的分光特性的說明圖》 第5 5圖係表本發明之實施例3 5之反射型彩色液晶 裝置之構造之主要部分的說明圖。 第5 6圖係表本發明之資施例3 6之反射型彩色液晶 裝置之構造之主要部分的說明圖。 第5 7圖係表本發明之實施例3 6之反射型彩色液晶 裝置之各軸之關係的說明圖· 第5 8圖係表本發明之實施例3 6之反射型彩色液晶 裝置之構造之主要部分的說明圖》 第5 9圖係表本發明之實施例3 7,3 9之反射型彩 色液晶裝置之構造之主要部分的說明圖。 第6 0圖係表本發明之實施例3 7之反射型彩色液晶 裝置之構造之主要部分的說明圖》 第6 1圖係表本發明之實施例3 7,3 8之反射率彩 色液晶裝置之各軸的關係的說明圖。 第6 2圖係表本發明之實施例3 7之反射型彩色液晶 裝置之構造之主要部分的說明圖。 第6 3圖係表本發明之實施例37,38之反射型彩 色液晶裝置之各軸之關係的說明圖。 第6 4圖係表本發明之實施例3 7之反射型彩色液晶 裝置之構造之主要部分的說明圖。 第6 5圖係表本發明之實施例3 7之反射型彩色液晶 裝置之亂射板的特性的說明圖。 本紙張尺度適用中國國家&準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ I In - n^i n , 1^1 1^1 (請先閲讀背面之注意事項寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 406205 A7 __________B7五、發明説明(88 ) 第6 6圖係表本發明之實施例3 7之反射型彩色液晶 裝置之構造之主要部分的說明圖。 第6 7圖係表本發明之實施例3 7之反射型彩色液晶 裝置之構造之主要部分的說明圖。 第6 8圖係表本發明之實施例3 7之反射型彩色液晶 裝置之構造之主要部分的說明圓。 第6 9圖係表本發明之實施例3 7之反射型彩色液晶 裝置之構造之主要部分的說明圖。 第7 0圖係表本發明之實施例3 8之反射型彩色液晶 裝置之構造之主要部分的說明圖。 第7 1圖係表本發明之實施例3 8之反射型彩色液晶 裝置之構造之主要部分的說明圖。 第7 2圖係表本發明之實施例3 8之反射型彩色液晶 裝置之_造之主要部分的說明圖。 第7 3圖係表本發明之實施例3 9之反射型彩色液晶 裝置之構造之主要部分的說明圓。 第7 4圖係表本發明之實施例4 0之反射型彩色液晶 裝置之顯示法之一例的說明圖。 第7 5圓係表利用本發明之實施例4 1之反射型彩色 液晶裝置之電子機器的一例。 第7 6圖係表利用本發明之實施例4 1之反射型彩色 液晶裝置之電子機器的一例。 第7 7圖係表用於說明在反射型彩色液晶裝置中所特 有之視差問題的說明圖。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)_ μ _ (請先閲讀背面之注意事#寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 406205 A7 A7 年a日夕i. _ __B7 87. 3. -9 五、發明説明(89 ) 第7 8圖係表習知之透過型彩色液晶裝置之濂色器之 分光特性的說明圖· 第7 9圚係表由內田龍男之論文(I E E E Transa-ctions on Electron Devices, Vol.ED—33* No. 8,PP. 1207 〜1211 (1986))之 圖8所提出之濾色器之分光特性的說明圖》 第80圖係表由三井精一之論文(SID 92 DIGEST,pp. 437 〜440(1912))之 圖2所提出之濾色器之分光特性的說明圖。 第8 1圖係表由特開平5 — 24 1 1 4 3號公報之第 2圖(a) ,(b) ,(c)所提出之濾色器之分光特性 的說明圖。 圖號簡要說明 1 0 1 、6 0 1 上側偏光板 102、602 對向基板 1 0 3、6 0 3 液晶 104、 604 元件基板 105、 605 下側偏光板 106、 606 亂反射板 107、 607 濾色器 、 108、 608 對向電極 1 0 9、6 0 9 信號線 110、610 像素電極 1 1 1、6 1 1 Μ I Μ 元件 本紙張尺度適用中國囚家標準(CNS ) Α4規格(2Ι0Χ297公釐) {姊先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、ΙΤ -92 - ——咖肅五、發明説明’ 90 87: 3· 27 補充 表 彩色過濾裝置 透明層的段差 1. 0 ^ m 0. 5 // m 0. 3 u m 0. 1 U m 0 · 0 5 从 m 畫質 X 〇 〇 ◎ ◎ 對比 1:5.2 1:10.4 1:14.0 1:15.4 1:19.2 畫質:X-非常差△-差〇-良 ◎-非常良好 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 表 2 透明層 ifor 5Wc 壓克力 仿乙烯 酒精乙烯聚合物 對比 1:8.1 1:20.2 1:19.6 1:17.9 畫質 X ◎ ◎ ◎ 畫質:X -非常差 △-差 C )-良 ◎-非常良好 ---------^------1T------^ (請先閲讀背面之注意事項再填..丨本頁} 本紙張尺度通用巾Ug|家料(cns ) Μ規格(2⑴心7公楚 -93 - 406205 A7 B7 2 7 丄匕 補充 五、發明説明(91 ) 表 3 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝
Anxd ( β m ) 反射率(% ) 0.30 20.8 比較例 0. 3 2 22.2 0. 34 23. 2 0. 36 23. 7 0. 38 24. 1 0.40 24.3 實施例 0. 42 24.3 0. 44 24.2 0. 46 24.0 0.48 23.9 0.50 23. 5 0. 52 23. 2 比較例 0. 54 22.9 0.56 22.7 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ---------^------1T------.^ (請先閲讀背面之注意事項再硝w本頁) -94 - A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 406205 B7 五、發明説明(92 ) 〔表 4〕
No. ΔηΧ d 0 1 θ 2 θ 3 θ 4 相位差 彎曲方向 1 0. 40 32. 5 -67. 5 67. 5 右45度 2 0. 64 32. 5 -68. 0 68. 0 右45度 3 0. 80 -22. 5 -37. 5 37. 5 左255度 4 0. 33 -82. 0 -74. 0 74. 0 9. 0 0. 31 右32度 5 0. 45 27. 5 -67. 5 67. 5 27. 5 0. 65 右45度 6 0. 70 -8. 0 -30. 0 30. 0 70. 0 0. 35 左240度 裝 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再頊.A本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(〇~5)/\4規格(210>< 297公釐) -95 - 406205 at __B7 五、發明説明(93 ) 〔表 5〕
經濟部中央標準局員工消費合作社印製
No. 基板規線方向 正反射方向 反射率(%) 對比 反射率(%) 對比 1 29 1:12 50 1:10 2 27 1:13 48 1:11 3 27 1:06 49 1:04 4 30 1:15 52 1:12 5 27 1:15 48 1:12 6 29 1:08 50 1:06 I I 批衣 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再硝VC本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) -96 - 406205 A7 B7 lit 3n27 :·;ν J. ., T* 上i— 五、發明説明(94 ) 〔表 6〕 經濟部中央標隼局員工消費合作社印聚
No. 基板規線方向 正反射方向 反射率(%) 對比 反射率(%) 對比 1 30 1:12 49 1:10 2 28 1:13 47 1:11 3 28 1:06 47 1:04 4 31 1:15 51 1:12 5 28 1:15 46 1:12 6 30 1:08 49 1:06 ---------私衣------IT------# (請先閲讀背面之注意事項再栌:本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) _ 97 _ 7 7 A7 B7 406205 五、發明説明(95 ) 〔表 Ί 經濟部中央標準局員工消費合作社印製
No. 基板規線方向 正反射方向 反射率(%) 對比 反射率(%) 對比 1 32 1:14 54 1:11 2 29 1:15 50 1:13 3 30 1:08 51 1:06 4 35 1:19 55 1:15 5 30 1:19 51 1:15 6 31 1:10 52 1:08 ---------种衣------ΐτ------.^. (請先閱讀背面之注意事項再栌_本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(21〇Χ 297公釐) -98 - y 二 y 二 A7 B7 406205 五、發明説明(96 〔表 8〕 經濟部中央標準局員工消費合作杜印取
No. ΔηΧ d θ 1 0 2 θ 3 0 4 相位差 彎曲方向 1,3 0. 40 32. 5 -67. 5 67. 5 右45度 2,4 0. 33 -82. 5 -74. 0 74. 0 9.0 0. 31 右32度 ---------扣衣------1T------^ (請先閲讀背面之注意事項再填ί本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ 297公釐) -99 - 406205 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 寻月 Ώ Β7_87 3. 27 五、發明説明(97 ) 〔表 9〕
No. 基板規線方向 正反射方向 像素部 之外配向 處理 反射率(¾) 對比 反射率(%) 對比 1 29 1:12 50 1:10 1 有 2 27 1:13 48 1:11 有 3 27 1:06 49 1:04 m 4 29 1:08 50 1:06 Jnc. m 批衣 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再頊;本頁) 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) -100 -

Claims (1)

  1. 公告本吮咖 「 D8 — 上i 六、申請專利範囷 附件1 :第85108814號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國8 7年3月修正 1 ·—種反射型彩色液晶裝置,係於一對基板間挾持 '液晶’於前述基板上形成電極,於前述基板的其中之一形 $$少有2種顏色的濾色器而構成的反射型彩色液晶裝置 ’其特徵爲:前述各色彩色濾光器的透光特性,在4 5 0 nm〜6 6 0 nm的波長範圍內的最小透過率在3 0%以 上。 2. 如申請專利範圍第1項之反射型彩色液晶裝置, 在±述一對之基板中,位在反射板側之基板的厚度在 2 0 0仁m以上。 3. 如申請專利範圍第1項之反射型彩色液晶裝置, 在上述濾色器中,至少1種顏色的濾色器,相對於4 5 0 nm到6 6 〇 nm之範圍的所有波長昀光具有5 0%以上 的透過率》 ---------装------訂-------線 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局負工消費合作社印製 , 構橘 ,部 置所爲 置一 裝色種 裝的 晶顏一 晶域 液種中 液領 色 3 其 色變 彩等之 彩調 型系器 型光 射色色 射行 反青濾 反進 之、之 之可 項系系 項之 1 色色 1 內 第綠青 第點 圍、是 圍各 範系或 範在 利色系 利置 專紅色 專設 請由紅。請被 申係述色申只 如器上綠如器 色,青 ·色 4 滤又是 5 濾 述,或 述。 上成色 上分 本紙張尺度逋用中國國家梂率(CNS >A4洗格(210X297公釐) 406205 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局負工消費合作社印装 六、 申請專利範圍 6 如 串 請 專 利 範 圍 第 5 項 之 反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置 » 在 上 述 可 進 行光 調 變 之 領域 中 未 設 置 濾 色 器 之 領 域 與 不 能 進 行 光 調 變 的 領域 » 則 在 可 見 光 領 域 將 透 明 層 設 成 大 約 與 上 述 濾 色 器 相 同 的 厚 度 〇 7 * 如 串 請 專 利 範 圍 第 1 項或 第 2 項 之 反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置 上 述 濾 色 器 只 被 設 置 在 數 巨 爲 總 點 數 之 4 分 之 3 以 下 的 點 上 〇 8 如 串 請 專 利 範 圍 第 2 項 之 反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置 > 上 述 濾 色 器 乃 被 配 列 成使相 鄰 的 點 的 顔 色 不 同 〇 9 如 串 請 專 利 範 圍 第 1 項 之 反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置 > 上 述 濾 色 器 係 被 設 置 在 所 有 之 有 效顯 示 領域 上 〇 1 0 如 串 請 專 利 範 圍 第 1 項 、 第 2 項 或 第 9 項 之 反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置 在 上 述 各 點 之 外 側 的 領 域未 設 置 黑 色 掩 罩 而 改 設 具 有 與 點 內 之 領 域 相 同 程 度 或 是 較 小 之 吸 收 能 力 的 濾 色 器 0 1 1 如 串 請 專 利 範 圍 第 1 項 或 箄 5 項 之 反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置 在 上 述 一 對 的 基 板 中 在 位 於 反 射 板 側 之 基 板 的 外 面 設 置 有 濾 色 器 〇 1 2 如 串 請 專 利 範 圍 第 1 項 或 第 2 項 之 反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置 > 在 上 述 — 對 的 基 板 中 > 在 位 於 反 射板 側 之 基 板 的 內 面 則 對 應 於 各 點 設 有 非 線 性 元 件 0 1 3 如 中 請 專 利 範 圍 第 1 項 或 第 2 項 之 反 射 型 彩 色 液 晶 裝 置 I 在 上 述 一 對 的 基 板 中 » 在 其 中 一 個 基 板 的 內 面 則 對 應 於 各 點 設 置 非 線 性 元 件 * 且 使 之 在 與 點 之 短 邊 呈 平 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4说格(210X297公釐) 經濟部中央樣準局具工消費合作杜印製 406205 g|六、申請專利範圍 行的方向結果。 14.如申請專利範圍第1項或第2項之反射型彩色 液晶裝置’驅動面積率在6 0%以上、8 5%以下。 15_如申請專利範圍第1項或第2項之反射型彩色 液晶裝置,上述反射板具有當使光來入射於此時,會使 8 0%以上的光,在以其正反射方向爲中心之3 0度的圓 錐內進行反射的亂射特性》 1 6 ·如申請專利範圍第1項或第2項之反射型彩色 液晶裝置,上述反射板係一半透過反射板,且在其背面具 有背面光。 17. 如申請專利範圍第1項或第2項之反射型彩色 液晶裝置,上述液晶係一大略呈9 0度扭轉的配向液晶, 將2個偏光板配置成與其透過軸分別相鄰之基板的摩擦方 向呈垂直相交的方向。 18. 如申請專利範圍第17項之反射型彩色液晶裝 置,液晶之多次折射率Δη與液晶層厚度d的積Δη X d 較0. 34Am爲大,而較0. 52#m爲小》 19. 如申請專利範圍第1項或第2項之反射型彩色 液晶裝置,上述液晶係一呈9 0度以上扭轉的配向液晶, 且配置有2個偏光板與至少1個相位差薄膜。 20. 如申請專利範圍第1項之反射型彩色液晶裝置 ,金屬配線上的液晶也與像素部之液晶同樣地配列β 21. 如申請專利範圍第1項或第18項之反射型彩 色液晶裝置,顯示爲正常白色型式。 本紙张尺度逋用中國國家梯準(CNS ) Α4规格(210Χ297公釐j ---------β------tr-------φ (請先Η讀背面之注意事項再填寫本蒐) ' 3 - A8 r—^l〇5 i 六、申請專利範圍 22.如申請專利範圍第i項之反射型彩色液晶裝置 ’由1個點構成1個像素。 2 3 .—種電子機器,其特徵在於:顯示部備有如申 請專利範圔第1項至第2 2項之任一項之反射型彩色液晶 裝置。 24. 如申請專利範圍第23項之電子機器,使顯示 部安裝成可相對於本體而動作,以使周圍光線能夠有效率 地反射到觀察者。 25. 如申請專利範圍第3項之反射型彩色液晶裝置 ’濾色器係由青綠色與紅色所構成。 26. 如申請專利範圍第3項之反射型彩色液晶裝置 ,濾色器係由綠色、紅色、以及白色等色要素所構成。 ---------I-------------缘 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 張 紙 本 率 揲 家 國 國 中 用 逋 釐 公 7 29
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