TW445391B - Reflective color liquid crystal display - Google Patents

Description

妗沪部中夾柏^-^只-1'消费合作相卬來 4 45 39 1 A 7 ^___ - . _B7_ 五、發明説明（i ^ ~ " 〔發明之詳細說明〕 〔發明之領域〕 本發明為關於反射型液晶顯示的裝置。 〔發明之背景〕 近來’隨著行動電話、PHS、PDA(行動資料末端） 等資料通信機器之急速的普及，已持續在備齊著不論 時間、地點’任何人都能很輕鬆地接收處理資料、發 出信息的基本裝備。而這些用具均以行動用途為前提 ’以輕、薄、消耗電力低為訴求。現今，以液晶顯示 裝置為其中心，而其中，更漸漸地以不須背景光之反 射型液晶顯示裝置為主流。 習知的反射型彩色液晶顯示裝置，基本由上以具 有濾色器之液晶電池，及將此液晶電池包夾所配置的 二片偏光板所構成。濾色器設置於液晶電池之一端， 濾色器在基板上，進一步更形成透明電池。依對此液 晶電池施加電壓，使液晶分子變成配向狀態，並使各 個濾色器之透光率產生變化.，而進行彩色顯示《然而， 一片偏光板的透過率頂多45%左右，而使用二片偏光 板時，則因透過偏光板四次，顯示就變得很暗。 因此’為使顯示連到明亮，僅使用液晶電池之上 侧基板侧的一片偏光板，而提出了以一月偏光板與一 片反射板來包夾液晶電池的構造（例如，特開平7 — 146469號公報、特開平7— 84252號公報）。此情形下， 由於光線僅透過二片偏光板，以致於光線之損耗減少 了很多，而可獲得明亮的顯示。 〔本發明要解決的問題〕 不過’習知之使用一片偏光板的反射型液晶顯示 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210X297公釐） I n If n Hr ---1- 1f. — I I I 丁 ,-° "誚先閲讀背面之泣意事項再填寫本頁} A7 "— ----一 一 ___ _ B7 五、發明説明（2 ; _ ~ ~ 裝置，特別是使用濾色器進行彩色顯示時’黑/白顯 示下即使無彩色時在中間調也產生著色情形，特別在 中間調下出現紅色時，會有暗淡的感覺，色彩重現領 域降低，就有很難達到以濾色器所規定之原本的色彩 顯不的問題。 本發明之目的’即有鑑於上述之問題，而提供一 種在無彩色情形下，能顯示原本之色彩的反射型液晶 顯示裝置》 〔本發明要解決的問題〕 好浐部中央榀準^只工消费合作社印製 --- ----1 良——linllf I T (誚先閣讀背面之泣意事項再填艿本貧) 為達成上述目的’本發明反射型液晶顯示裝置， 具有由反射電極所形成之第1基板及由透明電極所形 成的第2基板，上述反射電極及上述透明電極呈相對 方向地配置，上述第1及第2基板間夾持有液晶層， 上述第2基板侧配置偏光板，此偏光板與上述第2基 板間插介著相位差板，於上述偏光板之吸收軸方向與 最接近上述第2基板之液晶分子之長軸方向呈不平行 的反射型液晶顯示裝置中，.對應於施加到上述液晶層 的電壓而變化之反射光的色度，以Yxy表色系統表示 時，上述反射光之X及y的值，滿足X—yg 〇的關係，且 在各個 X—ySO、0.23SX 客 0.35 及 0.23Sy 客 0_37 的範 圍内為特徵。依此構造，因為反射光之色度變化小， 色度x、y存在於從稍微藍色至白色（無彩色）方的區 域中，所以能獲得以目視評價標準為無著色感的反射 型液晶顯示裝置。 又，本發明液晶顯示裝置之其他構造，具有由反 射電極所形成之第1基板及由透明電極所形成的第2 基板，上述反射電極及上述透明電極呈相對方向地配 本紙張尺度適用中囤國家標準（CNS ) Λ4規格（210XW7公釐} 44539 1 A7 ______ B7_ 一 五、發明説明（3 ) 置，上述第1及第2基板間夾持有液晶層，上述第2 基板側配置偏光板之反射型液晶顯示裝置中，對應於 施加到上述液晶層的電壓而變化之反射光的色度，以 Yxy表色系統表示時，上述反射光之X及y的值，滿足X —yS 0的關係，且在各個X — yg 〇、〇. 23S xg 0. 35及 0. 23 S y S 0. 37的範圍内為特徵。即使像這般的構造， 也和上述構造一樣，因為反射光之色度變化小，色度X、 y存在於從稍微藍色至白色（無彩色）方的區域中，所 以能獲得以目視評價標準為無著色感的反射型液晶顯 示裝置。 本發明之反射型液晶顯示裝置中，上述反射光的 反射率以Yxy表色系統之Y表示時，將對應上述電壓而 變化之Y分成八等分，從低的等分開始依序為Υι〜γ8， 上述¥在¥!範圍時，上述反射光之X及y值各別在0.23 S XS0.32及0.23SyS0.30的範圍内，且上述丫在丫8之範 圍時，上述反射光之x及y值最好是各別在0.28$Χ$ 0.35及0·28客yS0.37的範圍内。依據這最佳實施例， 顯示光將能夠形成為黑、白或接近此種狀態的無彩色 化。 本發明之反射型液晶顯示裝置中，上述反射光之 反射率以Yxy表色系統的γ表示時，將對應上述電壓而 變化之Y分成八等分，從低的等分開始依序為Yi〜L， 上述γ在γζ〜γτ範圍時，上述反射光之x&y值各別在〇 25

SxSO.34及〇.26SyS〇.35的範圍内最好。依據這最 佳實施例，顯示光將能夠形成為在中間調狀態的無彩 色化β 又，在本發明之反射型液晶顯示裝置中，因為反 本紙張尺度適州中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） {請先閱讀背面乏注意事.¾再填艿本頁) ί 'A'

In 4539 1 A7 ______________ B7 五、發明説明（4 ) 射光之色度變化係被規定著，而且，即使是具有位於 上述第二基板側的濾色器之反射型液晶顯示裝置，也 能成為以濾色器所規定之本來的顏色來顯示的反射型 彩色液晶顯示裝置。 而且上述反射型液晶顯示裝置，從確保顯示之 明凴度的觀點來看，基本上如上述般地，係使用僅在 上述第二基板側具有偏光板，而以在上述第一基板側 不具有偏光板之樣態而獲得者。 〔發明之實施樣態〕 以下’係說明有關本發明之實施樣態，請參照圖 式。 (第一實施樣態） 圖1係本發明之第一實施樣態之反射型液晶顯示 裝置的剝面圖。在圖1中，標號11為外來光源射向1方 向的偏光板，12為使被偏光之光線之相位變化的相位 差板，13為散射光線的散射板，14〜18係液晶電池的 構成要件，14a係上側玻璃基板，15為紅、綠、藍濾色 器* 16為透明電極，17為液晶層，18為反射電極，14b 係下侧玻璃基板》 經漭部中央榀率^只工消费合作社^絮 ^^1 ^^^1 m n 士人，n^i nn ^^^1 ^^^1 ^^^1 一ffJ (請先閱讀背面之泣意事項再填寫本頁} 圖2係將本發明之第一實施樣態之反射型液晶顯 示裝置以平面來看時的光學構這圖。在圖2中，標號21 為外來光源射向1方向的偏光板，21 a係偏光板之吸收 軸方向，21 b為偏光板之吸收軸與基準線所形成的角度 ，22為使被偏光之光線之相位變化的相位差板，22a為 相位差板之遲相轴方向，22b為相位差板之遲相軸方向 與基準線所形成的角度，27係液晶層，27a為上侧玻璃 基板擦摩轴方向（最接近上側基板之液晶分子的長轴 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經济部中央枕嗥而只工消贫合作社印繁 44539 1 A7 ________________B7_ 五、發明説明（5 ) 方向）’ 27b係下側玻璃基板擦摩軸方向，27c為上側 玻璃基板擦摩軸方向與基準線29所形成的角度，27d為 液晶之扭曲角度。又’ 29係於基板面之内所設定一定 方向的基準線。 圖3係具有從圖1所示構造去除濾色器15的構造 ’係對圖2所示之具有光學構造之反射型液晶顯示裝 置的液晶層施加電壓時的反射光之色度變化以YXy表色 系統表示之圖。此時，於圖2中，如下表所示，在偏 光板、相位差板及液晶層的角度及遲延設定，實際上 ’當施加電壓時，測定其反射光之色度變化而得到圖 3的結果。 【表1】 △ N · d (nm) 角 度 大小 號 圖2標 偏光板 180 146. 5。 21b 相位差 318 143,5。 22b 板 440 58. 5。 27c 液晶層 63. 0° 27d 偏光板 180 141.5° 21b 相位差 510 150·5。 22b 58. 5° 27c 液晶層 440 63. 0° 27d 表1中Δη為各板或各層之複折射率，d為各板或 各層之厚度。 其結果，未視定反射光之色度變化的習知構造中 ’如圓3所示’顯示黑時’其色度X = 〇 . 2 2；、y = 〇 . 25 時則有藍色，實際地以目視哿價時，其水準上在實際 __8. ( CNS ) Α4規格（21GX297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

445391 A7 _____________B7_ 五、發明説明（6 ) ~ 使用時有困難。然而，有規定反射光之色度變化之本 發明構造’色度之各X及y的值，滿足X— yg 〇的關係， 且各在0‘23SxS0‘35及0.23SyS0_37的範圍内，又 ，進行此測定之時，以C光源作為使用光源。 再者，對液晶層施加電壓時，其反射率以Yxy表色 系統之Y表示時，將此γ分割為八等分，反射率由低起 依序為Υ!、Υ2 ' Υ3、γ4、γ5、γ6、γ7、γ8。具體上，標準 白板 以Y=100%時’即因本發明之液晶反射裝置之最大反射 率 Y=16% ’ 其為 〇% 、2% SY2S4%、4¾ SY3 ^6% '6% SY4^8% '8% ^Y5^10% '10% ^Ye^12 %、12¾ SY7^14%、14% SY8S16%。 此時’反射率Y在Y!範圍時，Yxy表色系統之各x及 y的值，各滿足在〇_23SxS0.32及0.23SyS0.30的範 圍内’反射率Y在γ8範圍時，Yxy表色系統之各X及y的 值，各滿足在0.28SXS0.35及0.28SyS0.37的範圍 内’反射光係呈黑及白之狀態的無彩色。 又，反射率Y在Y2SYSY7之範圍時，X及y的值，各 滿足在0.25各xSO.34及0.26Sy$0.35的範圍内，反 射光即使是在中間調也無彩色。 好浐部中央枕碑而只工消費合作相卬繁 ---------装------訂 (請先閱讀背而之注意事.¾再填寫本頁} 又’雖無特別限定者，對於上述圖1之構造，An • d在200〜1500者為理想。且，偏光板之吸收軸或相 位差板之遲送軸與基準線所成角度，最好以對應〇。 〜180°範圍△!!·(!的值而設限者。 依據以上所述，色度X、y之變化小而色度X、y在 無彩色範圍，又實際以目視評定時，可獲得無著色之 反射型液晶顯示裝置。在此反射型液晶顯示裝置使用 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4洗格（2丨OX297公釐） dd539 \ A 7 B7 _ 五、發明説明（7 ) 濾色器，以色彩顯示時，可得到原本之濾色器所規定 的色彩顯示。 又，本實施之形態中，其扭曲角度雖為63度，惟 本發明效果並不限於此，扭曲角度從〇度到90度之 TN(Twist Nematic)液晶，或於扭曲角度從180度到270 度之STN(Super Twist Nematic)液晶，也可得到相同 的效果。 (第2實施形態） 第4圖為本發明之第2實施形態之反射型液晶顯 示裝置的剝面圖。於第4圖中，41係將外來光源向1 方向偏光的偏光板，43為使光線散射的散射板，44〜48 為液晶電池之構成要件，44a為上側玻璃基板，45為紅 、綠、藍的濾色器，46係透明電極，47為液晶層，48 為反射電極，44b則為下方玻璃基板= 教浐部中次"-^^只工消费合作私印^ (請先閱讀背而之：ϊ3·意事·項再填寫本頁) 第5圖為本發明之第2實施形態之反射型液晶顯 示裝置以平面來看時的光學構造圖。在圖5中，51係 將外來光源向1方向偏光的偏光板、51b為偏光板的吸 收轴與基準線所成的角度，57為液晶層，57a係下側玻 璃基板擦摩軸方向（最接近上側基板之液晶分子的長軸 方向）’ 57b為下側玻璃基板擦摩軸方向，57c係上側玻 璃基板擦摩軸方向與基準線所成的角度，57d為液晶之 扭曲角度。又，59為基板面内所規定一定方向之基準 線。 第6圖係具有除去第4圖所示構造之濾色器45的 構造’對第4圖所示之具光學構造的反射型液晶顯示 裝置的液晶層施以電壓時，其反射光之色度變化的表 示圖。此時，於第5圖中，如以下所示， 設定偏光 -10- 本紙張尺度適用中國國家棹¥([：»5)八4現格（2丨0乂297公釐） 44539\ 五、發明説明（8 ) '-- 板、液晶層之角度及遲延，而實 貝k、上’施加電壓而3 疋反射光之色度變化，而得到第6圖的妹果。 【表2】

大小 號 ο ο ο 5 5 0 8 8 3 5 5 6 角度 圖2標 17 7 5 5 5 1H n - - --1 -II --1 I 1« 1 - I I I I i IP— X 为"* (請先閲讀背面之注意事·項再填寫本頁) 在此，與表1相同，△ n係各板或各層之複折射率 ，（1為各板或各層的厚度。 其結果’規定反射光之色度變化的本發明構成中 ’色度之X及y的值’滿足X—ySO的關係，且各在〇23 SxS0.35及0.23SyS0_37的範園内 > 又：進行此測 定之時，以C光源作為使用光源。 再者’對液晶層施以電.厘時，其反射率以Yjfy表色 系統之Y表示時，將此Y分割為八等分，反射率由低起 依序為Y丨、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8。具體上，標準 白板 舒浐部中央輮隼跔負工消費合作社印製 以100%時，即因本發明之液晶反射裝置之最大反射 率 Υ = 16% ，其為 0% SY42% 、2% SY2g4% 、4% SY3 S 6¾ 、6% S Y4S 8%、8% S Y5S 10% ' 10% 客 Y6S 12 % 、12% SY7S14% 、H% SY8S169i 。 此時，反射率Y在Yi範圍時，Yxy表色系統之各x及 y的值，各滿足在0.23SxS0.32及0.23SyS0.30的範 圍内，而反射率y在y8範圍時’ Yxy表色系統之各X及y -11 - 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS > A4规格（210X297公釐1 539¾ 539¾ 好"-部中央栉準处負工消費合作社印來 A7 B7 i、發明説明（9) 的值，各滿足在0.28客xS0_35及0.28Syg〇.37的範 圍内’反射光係呈黑及白之狀態的無彩色。 又’反射率Y在YgSYSY?之範圍時，X及y的值，各 滿足在0.25芸χ^〇_34及0,26SyS0.35的範圍内，反 射光即使是在中間調也無彩色》 又，雖無特別限定者，對於上述圊4之構造，Δη • d在200〜1500者為理想。且，偏光板之吸收軸或相 位差板之遲送轴與基準線所成角度，最好以對應〇。 〜180°範圍△n.d的值而設限者。 依據以上所述.，色度X、y之變化小而色度X、y在 無彩色範圍’又實際以目視評定時，可獲得無著色之 反射型液晶顯示裝置。在此反射型液晶顯示裝置使用 濾色器，以色彩顯示時，可得到原本之濾色器所規定 的色彩顯示。 又，本實施之形態中，其扭曲角度雖為63度，惟 本發明效果並不限於此，扭曲角度從〇度到90度之 TN(Twist Nematic)液晶，或於扭曲角度從180度到270 度之STN(Super Twist Nematic)液晶，也可得到相同 的效果》 〔本發明之功效〕 如以上之說明，依據本發明，具有由反射電極所 形成之第1基板及由透明電極所形成的第2基板，上 述反射電極及上述透明電極呈相對方向地配置，上述 第1及第2基板間夾持有液晶層，上述第2基板侧配 置偏光板，此偏光板與上述第2基板間插介著相位差 板，於上述偏光板之吸收軸方向與最接近上述第2基 板之液晶分子之長軸方向呈不平行的反射型液晶顯示 -12- 本紙張尺度適用中國S家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ---------装--- (請先』閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 44539t A7 B7 五、發明説明（i〇) 裝置中’對應於施加到上述液晶層的電壓而變化之反 射光的色度’以Yxy表色系統表示時，上述反射光之χ 及y的值’滿足x—y$〇的關係，且在各個〇23SxS0.35 及0.23SyS0.37的範圍内，依此規定，反射光之色度 變化小，以目視平價之時，可作為無著色感的反射型 液晶顯示裝置。而本發明之反射型液晶顯示裝置在作 為具有濾色盏之反射型彩色液晶顯示裝置的時侯，藉 著遽色器可獲得能顯示原本之色彩顯示的優異特性。 〔圖式之簡要說明〕 第1圖為本發明反射型液晶顯示裝置之實施例的剝面 圖。 第2圖係第1圖所示之反射型液晶顯示裝置之光學構 造之實施例的示意圖。 第3囷係表示第1圖所示之反射型液晶顯示裝置之反 射光之色彩變化之實施例的平面圖。 第4圖為本發明反射型液晶顯示裝置之另一實施例的 剝面圖。 第5囷係第2圖所示之反射型液晶顯示裝置之光學構 造之實施例的示意圏。 第6圖係表示第2圖所示之反射型液晶顯示裝置之反 射光之色彩變化之實施例的平面圊。 [主要符號之說明〕 11、14 偏光板 12 相位差板 13 ' 43 散射板 -13- 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS > A4规格（2〗OX297公釐} (請先聞讀背而之注意事，項再填寫本頁) .农· 訂 經济部中央榀车^舅工消費合作社作聚 445391 A7 B7 五、發明说明（ ii) 14a 、 44a 上側玻璃基板 14b 下側玻璃基板 15、45 濾色器 16、46 透明電極 17 ' 47 液晶層 18、48 反射電極 21、51 偏光板 21a > 51a 偏光板之吸收軸方向 21b ' 51b 吸收軸與基準線所形成角度 22 相位差板 22a 相位差板之遲相軸方向 22b 遲相軸與基準線所形成角度 27、57 液晶層 27a 、 57a 液晶層之上側擦摩轴 27b 、 57b 液晶層之下側擦摩軸 27c 、 57c 上側擦摩軸與基準線所形成角度 27d 、 57d 液晶之扭曲角度 29、59 基準線 I - - - I— nn — - - - 1 m ------ (請先閱讀背&之漆意事"項再填寫本頁) 紂"-部中央標率而員工消費合作社印^1 -14- 本纸張尺度適用中國國家標率（CNS > A4規格（21〇X2?7公釐）

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍^ A Α539 1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第87115170號申請案申請專利範圍修正本 修正日期：89年5月 1. 一種反射型液晶顯示裝置，係具有由反射電極所形成 之第1基板及由透明電極所形成的第2基板，上述反 射電極及上述透明電極呈相對方向地配置’上述第1 及第2基板間夾持有液晶層，上述第2基板側配置偏 光板’此偏光板與上述第2基板間插介著相位差板， 於上述偏光板之吸收轴方向與最接近上述第2基板之 液晶分子之長軸方向呈不平行的反射型液晶顯示裝置 ，其特徵在於： 對應於施加到上述液晶層的電壓而變化之反射光 的色度，以Yxy表色系統表示時，上述反射光之x&y 的值’滿足x—ySO的關係，且在各個〇.23SxS〇.35 及0.23gyS0.37的範圍内者。 2. —種反射型液晶顯示裝置，係具有由反射電極所形成 之第1基板及由透明電極所形成的第2基板，上述反 射電極及上述透明電極呈相對方向地配置，上述第1 及第2基板間夾持有液晶層，上述第2基板側配置偏 光板之反射型液晶顯示裝置，其特徵在於： 對應於施加到上述液晶層的電壓而變化之反射光 的色度，以Yxy表色系統表示時，上述反射光之X及y 的值，滿足x—yS〇的關係，且在各個0.23SxS〇.35 及0.23SyS0.37的範圍内者。 3. 如申請專利範圍第1或2項之反射型液晶顯示裝置， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (靖先閲讀背面之it意事項再填寫本頁) --------訂-------—^ dd539 \

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 其中， 上述反射光的反射率以YXy表色系統之γ表示時， 將對應上述電壓而變化之γ分成八等分’從低的等分 開始依序為Y,〜YS，上述丫在¥|範圍時，上述反射光 之X及y值各別在〇_23gxg〇.32及0_23‘yS〇.30的範圍 内’且上述丫在丫8之範圍時，上述反射光之X及y值各 別在0.28芸X芸〇·35及0.28S y彡0.37的範圍内。 4，如申請專利範圍第1或2項之反射型液晶顯示裝置， 其中， 上述反射光之反射率以YXy表色系統的Y表示時， 將對應上述電壓而變化之γ分成八等分，從低的等分 開始依序為Y,〜Ys ’上述丫在丫2〜丫7範圍時，上述反 射光之X及y值各別在0.25 s xS 0_34及0_26S yg 0.35的 範圍内。 5. 如申請專利範圍第1或2項之反射型液晶顯示裝置， 其中， 上述第2基板侧更具有濾色器。 6. 如申請專利範圍第3項之反射型液晶顯示裝置，其中 » 上述丫在丫2〜丫7範圍時，上述反射光之X及y值各 別在0.25SXS0.34及0.26gyS0.35的範圍内。 7. 如申請專利範圍第3項之反射型液晶顯示裝置，其中 上述第2基板側更具有濾色器。 本紙張尺度適用中國圉家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） (請先Μ讀背*之注意事項再填寫參頁) 裝 ------ 訂·--------^ AS B8 C8 D8 Λ Λ5 39 六、申請專利範圍 8. 如申請專利範圍第4項之反射型液晶顯示裝置，其t » 上述第2基板側更具有濾色器。 9. 如申請專利範圍第6項之反射型液晶顯示裝置，其令 上述第2基板側更具有濾色器 (請先閱讀背命之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）