TW527506B - Reflector and liquid-crystal display device - Google Patents
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Description
527506 五、發明說明(1) I明背景 务明領域 本·f5明係有關一種反射哭 # 示裝置之-侧面上的光路;有:該反射器,入射於液晶顯 形成輕薄短小、明亮且容;觀广方向:藉此可 顯示裝置。 見的勒光外光雙模式液晶 本案係基於日本專利申纟主安> 於此以供參考。 π木乐20 00-34958號,該案併述 k相關技術說ag 晶i u小:重量大為縮小減輕的發光-外光雙模式液 :的、大、t乃.旦!縮小可攜式個人電腦以及可攜式電話機 昭明$是有f要的。而要將使用背景技術之側光 :月t先了的设有前方照明系統之液晶顯示裝置之厚度、 小及重置減少是困難的,原因在於光管於光透射要求之 下須有不小於1毫米的厚度。同等困難也出現於使用半透 =型反射斋之帶有背光系統之液晶顯示裝置,原因在於該 衣置也使用側光型光管而該光管需要相當的厚度。 一此外’於使用半透射型反射器之背光系統之例中,增加 半透射型反射器使得液晶顯示裝置之容積及重量變大。再 者,光藉由半透射型反射器分成透射光及反射光。因此出 現問題,不僅於發光模觀視變暗,同時於外光模式下觀視也 變暗,因此使用半透射型反射器之顯示裝置之亮度比使用 高反射比反射層之絕對反射型液晶顯示裝置差。此外,在 介於光管與液晶面板間提供間隙是必須的。如此,除了間
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五、發明說明(2) 隙的維持機構之外,也造成液晶顯示裝置的容積及重量變 大0 、 本發明之一目的係開發一種反射器,藉該反射器入射於 液晶顯示裝置之一側面的光之光徑被有效改變成觀視方向 ’如此可形成一種發光—外光雙模式液晶顯示裝置其厚度 小、重量輕且明亮又容易觀視。 根據本發明提供一種反射器包含:一透明膜;一黏著層 5又置於透明膜之一面上;一切槽結構設置於透明膜之另一 面上,該切槽結構有多道切槽其包括光徑改變斜面排齊於 實質上恆定方向且位在相對於透明膜平面之傾角π至w度 之範圍;一形成的透明覆蓋膜因而覆蓋切槽結構之外表面 ,以及一光 射型反射層設置於覆蓋膜之外表面上。進一 步提供一種發光-外光雙模式液晶顯示裝置包含:反射器 ;以及一透射型液晶面板;其中該反射器係經由反射器之 黏著層而黏著至透射型液晶面板之背側(觀視側對側)。 根據本發明之反射器係設置於面板之一側面有一光源的 該液晶面板背側(觀視側對側)上。如此,入射於側面之光 或入射光之透射光的光徑藉形成於反射器上的光徑改變斜 面而被有效改變成液晶面板之觀視方向。如此該光可由液 晶顯示器所利用。此外由於平坦表面部份係設置於光徑改 變斜面間’故外光可經由平坦表面部份有效進入。如此進 入的外側光藉反射層作漫反射且可由液晶顯示器所利用。 如此可*形成輕薄短小、明亮且顯示品質優異的發光—外光
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527506 五、發明說明(3) 雙模式液晶顯示裝置 前述效果係經由一 主要使用斜面反射來 面板之側面之一的入 斜面反射’因此光的 成發光模的良好可視 變斜面間。如此外光 光的進入。如此也可 射板等粗化面進行散 果。日本專利公開案 顯示裝置,其中照明 觀視側之晶袼基板所 型反射器散射,故散 種光徑控制型 才空制光的光徑 射光或該入射 光控被以良好 性。此外平坦 經由平坦面的 達成外光模式 射反射方法中 第平5-158033 光變成入射於 全反射;以及 射光被利用於 反射器產生 。換言之, 光的透射光 方向性改變 表面易設 透射,故可 的良好可視 ,則難以達 號揭示一種 液晶面板之 其中反射光 顯示。 ’該反射器 入射於液晶 藉光徑改變 。如此可達 置於光徑改 有效確保外 性。於藉散 成前述效 反射型液晶 一側面且藉 係藉粗化面 但於前述案例中,被利用於顯示之光係由面板射出之光 ’原因在於其係與藉散射進行全反射條件相反。通常散射 光具有常態分布,以常規反射方向為尖峰,參考延伸摘要 (第20集液晶論文)3 G510,Tohoku大學;Uchida等人。如 此前述顯示光相對於正面(垂直)方向大為傾斜,故光難以 有效用於顯示,且顯示器於正面方向變暗。但是如此藉由 粗化面型反射器強化散射就考慮於外光模式觀視時並不利 於顯示。其原因在於由面板封阻的光因而無法由面板射出 ® 的光數量增加,故於外光模式於正面方向的光數量減少。 因此於粗化面散射反射方法中,難以獲得有利於發光模式 · 及外光模式兩者皆有利的散射強度,原因在於發光模式要 <
90103269.ptd 第7頁 527506 五、發明說明(4) 求的散射強度係與外光模式要求的散射強度相。 它方面’根據本發明,使用斜面反射來控制: 控制型反射器主要係利用^常規反射丨向有」n 及控制反射光的光徑。如此容易提供有利於顯示ς方向性 ,別正面方向性’且可達成明亮的發光模 式射:之平坦部(光徑改變斜面除外)可被利用 有利於發光及外光雙重:ΪΓ 易平衡光態因而 有扪於么尤及外尤又重杈式。進一步光徑改 蓋膜保護,故藉光徑改變斜面形成的切槽幾乎不==後 塵。如此可長時間確保獲得前述光徑改變功能。曰 本發明之特色及優點由後文連同附圖說明之 施例之詳細說明將顯然自明。 /、g 5 具體實施例之詳細說明 透發明之反射器包含:一透明m-黏著層設置於 J明膜之-面i ; 一切槽結構設置於透明膜之另一面上, K槽結構有多道切槽其包括光徑改變斜面排齊於實質上 =疋方向且位在相^透明膜平面之傾角3 5至4 8度之範 ’-T成的透明覆蓋膜因而覆蓋切槽結構之外表面;以 光漫^型反射層設置於覆蓋膜之外表面上。圖1AS1C ^ =反射态之實例。反射器i係由透明膜丨丨;黏著層〗2 ; ”有光徑改變斜面A1之切槽A結構層丨3,亦即多個光俨 變裝置A之重複結構層13 ;覆蓋膜14 ;光漫射型反射^16 ’具有細小粗化面之樹脂層15 ;保護層17 ;以及離型襯声 U組成。如圖lc之說明,光徑改變裝置a之重複結構可彤曰
90103269.ptd 527506 五、發明說明(5) 成為與透明膜11整合一體。 如圖2所示,反射器丨係設置於液晶面板2之背側(觀視側 的對側),液晶面板有一光源5於其一側面上。換言之,於 發光模式時,由該光源入射於側面上的光或該入^光的透 射光,如圖2箭頭指示,藉由光徑改變斜面Μ而反射。反 射光的光徑係朝向透明膜11之非斜面形成表面改變,換古 之’朝向液晶面板觀視方向改變,因此光變成由透明膜^ 射出。反射器1之設置目的係可利用射出光作為液晶面板 等的照明光(顯示光)。於外光模式中,入射於面板表面上 的外光藉光漫射型反射層反射。如此反射器丨係設置用於 另一項目的,可利用反射光作為液晶面板等之昭明、 透,膜1 1可φ具有透明度且對應由光源等進入透= 光之波長範圍的適當材料製成。用於可見光範圍之々 料之例子包括:透明樹脂例如丙n 脂,纖維素樹脂,原冰片馳旨,聚㈣; 脂,聚醯胺樹脂,聚醯亞胺樹 ^ 聚乙烯基氯樹脂,茉乙嫌與日匕:·艰烯树月日,聚_樹脂, 系樹脂,胺基甲㈣st _ P =,可硬化樹脂例如丙烯酸 氧樹脂,聚;二,"、胺基㈣ 例如電子射線聚合等特別較η、紫外光或基團射線 小量雙折射的材料。進一+广义不具有雙折射或僅有 生内部應力。由防卩ά=a黏^過程於透明膜可能發 ,透明膜較佳係由一種且=°丨卩f、力而產生延遲的觀點視之 一亮度的不均
90103269.ptd 第9頁 527506 _、發明說明(6) 度m::裝置觀點視之,較佳使用具有平均同平面 米之前述透明膜。…,當透= 31或34等進入透明膜u 邏夺’線偏振光經由偏振器 顯示品質劣化。而尋常薄振態可滿意地維持俾防止 微米。但當線偏振光經由約2。⑽毫 的薄膜時,薄膜受延遲振:ί進入此種具有大型延遲 的色彩改變而薄膜形成虫u由:根據入射角及反射角 讓透射效率或射出效顏纟t果態被改變而 如:f不均勻及色彩陰暗。由:例 較佳透明膜之平均同平面延遲係不大於3。d, 大於20毫微米,更特佳不大於1〇毫微米,以特佳: 透明膜位置的改變儘可能縮小。 延遲隨 進一步’考慮透射光入射於透明膜 度,透明膜之平均厚度方向延遲容= : = = 遲的相同方式而造成入射角的影響。 延 遲較佳:大於50毫微米,更佳不大於3〇毫:延 大於2 0耄微米以防顯示不均。具有此種 ^ 不 適當方法製造’例如藉内部光應變經由: 置去除的方法形成。 有的4膜退火裝 2為形成具有小型延遲透明膜之較 =不的反射器該區之透明膜可滿足前;= ^良好。延遲條件無需於反射器的全體表面 ^件則效 乂佳係基於可見光範圍之光,特別是波長5 5 0毫微米之延光遲
層ί:m:成為由一種樹脂或多種樹脂製成的二或多 :制延遲。換言之,透明膜η無需形成為 如圚2所不之單一材料制 適者也—、s w^成的单件式單層。透明膜厚度可 p二二疋、。、吊達成反射器厚度縮小的觀點視之,透明膜 :=乂佳遥用不大於3〇〇微米,特佳於5至2〇〇微米之範圍 及更佳於10至100微米之範圍。
為了達成A述目的’透明膜丨丨如圖1Aslc所示設置有斜 面A1。斜面A1係設置於透明膜丨丨一側,以及反射入射光於 一側面或反射該入射光的透射光於預定方向,藉此改變該 光的光徑。此種情況下,由經由光徑改變而獲得正面方向 性絕佳的照明光之觀點視之,透明膜11係配置成如圖丨A至 1C所示。換言之,根據本發明,透明膜丨丨係形成為具有多 個光徑改變裝置A之重複結構,該光徑改變裝置a係由切槽 結構(凹部部份)組成’其含有光徑改變斜面A1排齊於約略 恆定方向因而相對於薄膜平面A4係於35至48度範圍之傾角 0傾斜。
圖1 A至1 C顯示多個光徑改變裝置A之個別實例。圖丨A及 1B中光徑改變裝置A較佳成形類似三角形截面。圖丨c中, 光徑改變裝置A各自實質上成形為類似四角形截面。特別 於圖1A,光徑改變裝置A有二光徑改變斜面A1,且成形為 類似等腰三角形截面。於圖1 B,光徑改變裝置A具有一光 徑改變斜面A1以及一具有傾角大於斜面A1的陡峭斜面A 2。 它方面於圖1C,光徑改變裝置A具有二光徑改變斜面A1以 及一平坦面A 3。
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多個 邊之表 或者是 光徑改 的組合 於入射 個光徑 此田比鄰 ,特別 重複單 光徑改 面或斜 ,多個 變斜面 組成。 側面數 改變裝 連續且 具有相 元。 變裝置可藉凹部形成,凹部係 面組成’其具有相等傾角如前 光徑改變裝置可由凹部形成, 與陡崎斜面或溫和斜面,或傾 光徑改變裝置之斜面形狀可決 目以及各入射側面上的光入射 置A可形成為光徑改變裝置A重 具有短邊光徑改變斜面A 1、及 對於薄膜平面的傾角不大於1 〇 由具有相等侧 述各例所述。 該等凹部係由 角不同的斜面 定成適當對應 位置。因此多 複結構,其彼 長邊溫和斜面 度之斜面作為 由達成W述特性例如正面方向性等觀點視之,反射器較 佳具有光徑改變斜面A1其係排齊於實質恆定方向,因而面 對光入射的入射側面。如此當光入射於反射器之二或多個 側面時’較佳使用具有光徑改變斜面A丨係對應於入射側面 的數目及位置的該種反射器。 當反射器之相對側面用作為光入射之入射側面時,較佳 使用一種由多個含2或多種光徑改變斜面之光徑改變裝置 組成的反射裔1。於》一或多種光徑改變斜面中,其中一種 排齊於約略恆定方向之光控:改變斜面係作為參考;而另一 種光徑改變斜面係排齊於該參考光徑改變斜面之反向方向 。較佳使用的反射器包括例如:由多個光徑改變裝置A組 成的反射器1 ’各裝置A之形狀實質上類似等腰三角形且有 兩個光徑改變斜面A1 ’如圖1 A所示;以及由多個光徑改變 裝置A組成的反射器1 ’各個裝置A含有二光徑改變斜面A1
90103269.ptd 第 12 頁 527506 五、發明說明(9) 且各自截面形狀實質上類似梯形或四邊形,如圖1 C所示’ 因此光徑改變斜面A 1之脊線係分別平行於入射側面。可形 成光徑改變斜面A1,故其脊線平行於反射器之彼此垂直且 毗鄰伸展的二入射側面,或形成脊線其係平行於彼此垂直 且毗鄰伸展的三個或三個以上的入射侧面。 - 如前述,光徑改變斜面A1扮演於入射於斜面A1之該側面 之入射光及入射光的透射光中反射入射於斜面A 1之光的角“ 色,因而改變光徑。此種情況下,當各光徑改變斜面A1相 對於薄膜平面之傾角0係選擇於3 5至48度之範圍時,如圖 1 A所示’入射於該侧面之光或入射光的透射光之光徑可被 改變因而充分垂直於薄膜平面。如此可有效獲得正面方向 性絕佳的照明光。 右傾角Θ小於3 5度’則反射光光徑由正面方向大大地位 移3 0度或以上。如此反射光難以被有效利用於顯示,因而 正面亮度減少。它方面,若傾角Θ係大於4 8度,則入射於 該側面之光或入射光的透射光全反射條件無法滿足。如此 由光徑改變斜面的洩漏光增加因而入射於該側面之光之利 用效率減低。由光從改變之正面方向性絕佳、抑制漏光等 觀點視之’以及基於史奈爾法則(S n e 1 1 ’ s丨a w )之折射考 慮透射光之全反射條件,各光徑改變斜面A 1之傾角0較户 係於38度至45度及更佳係於4〇度至44度之範圍。 多個有光徑改變斜面A1之光徑改變裝置a形成作為縮小 反射器厚度的重複結構。此種例中,須向後反射入射於今 側面之光以及朝向對侧面有效透射反射光,因而儘可能^
\\312\2d-code\90-05\90103269.ptd 第13頁 527506
五、發明說明(ίο) 勻發光於反射器之全體表面上。由 改變梦晉A你·A、a 觀點視之,較佳井;^ :文夂装置A係形成為—種結構包 早住“ 經由相對於薄膜平面以不大於5度,特亥專^ 係 別不大於3度的傾角傾斜的溫和斜面所::大^度及更特 面係由相對於薄膜平面以約。傾:J H :坦 膜平面μ組成,如圖1AyC所示。表面Μ或薄 :變裝置Α包括"斜面Α2,且 _所二,? ,! : :Ai ^ ^ ^ ^ ^ -35^, ;4〇 又二iiU、於6〇度,故可放大薄膜表面A4之寬度。' 側…透射型液晶面板2之背側(觀視側對 側)%,如圖2所不,平坦面可作為入射部份,外光 以及作為透射部份,藉光漫射型反射層 射 於使用光源之發光模式,以及於使用外光之外光模式。t 此可形成發光-外光雙模式液晶顯示裝置。 *由前文說明獲得明亮顯示之觀點視之,各自具有相對於 薄膜平面之傾角不大於5度的平坦面A3或薄膜表面A4,於 薄膜平面上的投射區或寬度,較佳係選擇為各自具有相對 於薄膜平面之傾角不小於35度之斜面A1或A2,於薄膜平面 (其上形成光徑改變裝置A)之投射區或寬度之不小於5倍 大,更佳不小於8倍大,及又更佳不小於丨〇倍大。此種投 射區或覓度的選擇係用於改良外光之入射效率以及反射層 反射光之透射效率。 曰 設置多個光徑改變裝置A,故光徑改變裝置A之脊線係平
90103269.ptd 第14頁 527506 五、發明說明(11) Γ二或Λ斜於光之入射側面。此種情況下,光徑改變裝置 續/成Λ1Λ膜之—端延續至另—端,或可間歇非連 :ΐ徨改變裝置a係非連續形成時,由透射 射侧面方向之長度俜』f革專硯點視之,切槽結構沿入 。進-牛-U ί 為不小於切槽結構深度之5倍大 為不大i5二米特發上於反射器觀點視之,長度係選擇 至450微米之範圍。別°至480微米之範圍及更特別於5〇 可表Γ!狀如直線表面、弯折表面、胃曲表面等 =1之以截面成改變… 鉦特殃PP截^ 及光徑改變斜面A1之重複節距並 Π;:制。其可根據於發光模式於反射器上之發光均句 定,原' 因在於光徑改變斜面A1為決定發光模式之 進一步可根據於外光模式之發光均勻度適當 ^。 〇此可基於斜面之分布密度而控制欲改變光徑之光 改Γ2:Α1:-Α2等之傾角可於板之全表面為-致,或可 大,此侍光徑,變裝置八因遠離光之入射侧面位置而加 ,因而J因應光裎改變造成的吸收損失以及透射光的衰減 於且有^ ^器上^發光成一⑧。光徑改變裝置A可設置 於具有預定節距的常規間隔。 著Γ晉卜、i光徑改變裝置A可設置為不規則間隔距離,故隨 =入射侧面而節距縮Μ。如此光徑改變裝置A 刀&又遞增0另外,光徑改變裝置A可設置成為隨機
90103269.ptd 第15頁 527506 五、發明說明(12) 節距,因而讓反射器上的發光變均勻。隨 =與像素干擾引起的波紋。因此光徑心二利於防 /、4以及節距不同的切槽的結構組合組成。 可由 若光徑改變斜面A1重疊液晶面板的像素, 之缺透射造成顯示不自然。由防止發生不炒於顯示光 視之,較佳像素與斜面A1間之重疊面 j不等觀點 經由平坦面A3或“有足夠光透射。由此痛保 面板之像素節距通常於丨〇 〇至3 〇 〇微米之 考慮液晶 變斜面A1較佳係選擇為以薄膜平面上之投:二,J光徑改 大於40微米,更佳於3至2〇微米之範圍及又’見择又=不,不 米之範圍。考慮螢光燈管的相干性長度仏於55微 由由防止顯千口所m从 吊為約2 0微米故 度亦較二 繞射而下降的觀點視《,該種投射寬 之它::射ί ΪΪΓ變斜面A1之毗鄰斜面節距加大觀點視 變光:二 但如前4,光徑改變斜面經由改 欠尤入射於側面的光徑而作A眚晳 份。如此若跖雜、ft 4· r ”、、貝貝上產生照明光的功能部 能變成ίϊΐ ίί 1於發光模式照明變稀疏而顯示可 距ϋ = 此等事[光徑改變斜面A1之重複節 圍又毫米,更佳於2°微米至3毫米之範 又更佳於50微米至2毫米之範圍。 素千:多個光徑改變裝置的重複結構與液晶像 重發生紋波。雖然可經由調整於光徑改變裝置 、、、°構即距限於前述較佳範圍。如此即使節距係於前述範圍
90103269.ptd 第16頁 527506 五、發明說明(13) 仍然發生紋波則對抗紋波發生成問題。根據本發明’較佳 使用一種方法,其中切槽結構之脊線係形成為相對於入射 側面為傾斜,故切槽結構可設置成交又像素以防止發生紋 波。 此種情況下,若對入射侧面的傾角過大,則由光徑改變 斜面A 1發生反射偏轉。結果光徑改變方向發生大偏差。此 種大偏差容易造成顯示品質的下降。因此脊線對入射側面 的傾角較佳係選擇於± 3 0度,更佳± 2 5度,又更佳於± 2 0 之範圍。符號「±」表示以入射側面作參考,脊線的傾斜 方向。若液晶顯示面板之解析度過低因而不會發生紋波, 或若紋波可忽略,則較佳脊線係排列成儘可能平行入射侧 面。 具有光徑改變裝置之透明膜可藉適當方法形成。適當方 法例如包括··一種方法其中熱塑性樹脂藉加熱加壓背向可 形成預定形狀的模具藉此移轉形狀;一種方法其中可形成 預定形狀之模具填裝熱熔熱塑性樹脂或可藉加熱或溶劑變 成流體化的樹脂;一種方法其中可藉加熱、紫外光或輕射 線例如電子射線而聚合的流體樹脂經聚合,其聚合條件為 該流體樹脂係填裝或澆鑄於可形成預定形狀的模具等。… 形成具有多個光徑改變裝置之透明膜之方法之較佳例為 一種方法其中藉具有預定切槽形狀的模具而對透明膜的二 面上形成具有光徑改變斜面之切槽重複結構。較佳方法 特例包括下列步驟:施用一種可藉紫外光、輻射線等聚t 之可硬化樹脂至透明膜之〆面上;使用紫外光、輻射二$
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527506 五、發明說明(14) 繞射該可硬化樹脂塗層,同時讓塗層緊密接觸模具之形成 有預定切槽結構之該表面;以及由模具上撕離透明膜並收 集。 二ί f ί改變裝置之透明骐可藉-體成形獲得,因此透 =ΐΐΐΐΓ!裝置—體成形。另夕卜,帶有光徑改 itnm—種方法獲得,其中形成光徑改變 裝置之一層1 3添加至透明滕Ί Ί * 。後述情況下,若增加的^ 所示 間之折射指數有大差異,變裝置該層13與透明膜11 光徑改變裝置該層間之折較佳透明膜與 該折射指數差異較佳;縮小。 。此外,於此種情況下擇^^ 特別不大於〇. 之折射沪齡科Α古认未 較佳增加的該層光徑改變裝置 ; = = = 之折射指數俾獲得光射出效 同透明膜般可用於形成光^射光波長的適當透明材料如 」^於形成先役改變裝置該層。 t圖1Α至1C所示’反射器係設計成於透明膜丨丨之 承# =表面上曰有—黏著層i 2。此種黏著層黏合反射 於下列7目的Γ板等。透過黏著層的黏合處理係用 良反二變裝置Α之光徑改變斜面A1改 度;等二率,此由於有效利用該側面之入射光而改良亮 合物;$ ί 2 :I:形成黏著層。適當沾黏劑含有適當聚 乍為基底♦ δ物,此等聚合物例如橡膠聚合物、丙烯
90103269.ptd 527506 五、發明說明(15) 酸系聚合物、乙烯基烷基醚聚人 瓦 聚合物、聚胺基甲酸酯聚合物:::氡聚合物、聚酿 物、笨乙烯聚合物等。特別較佳使用ζ &物、聚醯胺聚合 熱性等絕佳的沾黏劑來形成 透明度、耐厚性、耐 酸或甲基丙婦酸之炫基心::作^广含有主要含丙婦 酸系沾黏劑。 為基底聚合物之丙婦 根據本發明,由防止光 口口 於基於折射指數差異造成的反射:::::觀點視之,由 及抑制因前述光無法射出造成的光光無法射出,以 佳使用具有折射指數與、里之觀點視之,較 下,特別0.Η或以下及更特=異為〇.12或以 ?明微粒可混合黏著層,故黏著層層。適當 者層。至於透明微粒,可使用至小g ° ,作為光漫射型黏 J化鈦、氧化鍅、氧化錫、氧化:2矽:氧化鋁、 成的組群之適當成員且可為導電性餉、氣化銻等組 交聯聚合物之有機微粒等。 ,^及可選自交聯或非 相信離型襯層18如圖14至1〇 層’故於黏著層實際使用前 =暫時黏合至黏著 防止異物沈積等污染。由於前述“:型18覆蓋以 :如黏合至黏著層的液晶面板間 ==支承 擇為不大於0」5,特別不大於〇1〇 ^差異杈佳係選 如圖1A及1B所示,反射器传妒寺別不大於〇. 05。 #丄、+ 反射裔係升/成為透明膜11夕七7描έ士 m 〉成表面13以透明覆蓋膜14覆蓋俾保護光栌 :=冓 不雙污染。若切槽結槿士亦鹿,丨此、、仏改、交斜面特別 °卡火塵則則述光徑改變功能低 第19頁 90103269.Ptd 527506 五、發明說明(16) 劣,當污染物被拭除時切槽容易卡灰塵。覆蓋膜可由適當 材料製成,該材料係對應來自光源的入射光波長範圍等: 以及如同透明膜對該光為透明。 如圖1A至1C所示,光漫射型反射層16至少設置於覆蓋膜 1 4外側上。入射外光之反射光藉光漫射型反射層1 6之漫射 型反射面漫射,因而獲得外光模式觀視上的改良。相俨於 反射,由於來自光源等的外光的影像係直接觀視,故 成乎不會觀視到由於常規反射光重疊液晶顯示裝置表面之 反射光的影像以及顯示影像。 例,光漫射型反射層可經由使用喷砂、無光澤化、化 Ϊ 3:Ϊ:Ϊ化方法形⑨;或藉適當方法例如細粒添加方 著層之舉例說明’…據細小稜柱結構J反: 曰:方Ϊ樹脂層上等。&射層之形成為細小稜柱結構可萨 先形成,該方法中反射材料例如金屬係藉適; 獻本/成方法如軋相沈積法例如真空氣相沈積法、離子聲 濺鑛法等或鑛敷方法而沈積於細小稜柱表面 可用作為反射㈣。特別高反射比金屬如銘、資 料。=鉻等、其合金、電介質多層膜等可用作為反射 "、。相馆用於形成光漫射型反射;、 於添加至覆蓋膜14之兮耵層之、、用】彳夂柱面可形成為 木復盍膜14之”亥層15,如圖1Α或〇所示; 备方法直接形成於覆蓋膜,該飞了猎適 化法至覆蓋膜之一面之方、/亥f方法例如施用前述表面粗 印粗化面之方法,如圖1C所示。 之槟具轉
90103269.ptd 第20頁 527506 五、發明說明(17) 於光漫射型反射層之反射面的細小稜桎社 — 反射特性等適當選擇。通常棱柱結構節:=K根據 :均節距較佳選擇為不大於液晶面板之义=視之’ 特別不大於"4。如此稜柱結構可為具有平素V之Μ, 5:微米的細小結構。各稜柱結構形狀也可適當'定。大二 馱柱結構的平均傾角由觀視方向的反 田、 i吊 布等觀點視之,較佳係選擇於4至12度之?丄射角二: 1 49- 1 52 頁)。 < 乾圍(SID 96 文摘 法接設置反射層於透明膜之切槽結構之方 掸:播Η:痂皮的發光點或發光線之問題。此外由於切 =構細緻’故難以將切槽結構形成面形成為細小棱柱結 :。如此透明膜之切槽結構幾乎無法形成為光漫射型反射 層。因此需要提供分開的漫射層它方面,提供分開反射器 ^方法要求有支承機構來穩定反射面。如此造成體積及重 里的增加j以及反射器與形成影像之液晶層間距變過大而 造成視差變大。此外切槽結構無法受保護而凹部會卡污染 物。如此光徑改變功能受干擾且容易產生痂皮。因此根據 本發明之覆蓋膜形成方法可避免誘生此等問題。 光漫射型反射層可藉後添加方法提供,其中反射層係添 加至黏合至形成切槽結構表面的覆蓋膜上。另外,反射層 可於覆蓋膜黏合至形成切槽結構表面之前設置於覆蓋膜。 如圖1A及1B所示,光漫射型反射層16可以保護膜17覆蓋用 以保護光漫射型反射層1 6。保護層可藉適當方法例如薄膜
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五、發明說明(18) 黏合法、使用樹脂塗覆之塗覆方法等形成。 根據本發明之反射器之作用係讓來自光源等入射於一側 $上的光之光徑或入射光的透射光光徑藉光徑改變斜面改 麦成有利於觀視的垂直方向性絕佳的方向。如此光可以良 好光利用效率射出。此外,反射器就外光而言具有良好^ 射特性,以及由於光漫射型反射層而具有良好漫反射特性 士圖2所示,反射裔1經由其黏著層1 2黏合至透射型液晶 面板2背側(觀視側的對側),液晶面板2中至少有一光源^曰 係設置於面板2之至少一側面上。換言之,反射器丨係黏合 至透射型液晶面板2,故反射器}之光徑改變斜面A丨係面^ 設置至少一光源5之該側面。如此可提供明亮、容易觀視 ^省電性絕佳的多種裝置例如發光一外光雙模式液晶顯示 相信根據液 半入射光係根 例而藉反射向 此入射於反射 成觀視方向, 面射出(漏光) 入射於背側之 成觀視方向。 面上亮度均勻 前文說明中 面板種類並無
晶顯示裝置,來自光源5入射於該側面之大 據反射法則,基於液晶面板2各層的厚度比 後透射通過上及下透明晶格基板21及28。-器1之光徑改變斜ΦΑ丨之光之光徑有效改 特別改變成正面方向,防止光由面板 :光之殘餘部份藉全反射向後透射,且變) f:;變:面A1上。如此光之光徑有效改, 的絕佳顯示。達成面板顯示螢幕全體彳 特:Ϊ:適Iί射型面板作為液晶面板2。 特殊限制。換…可使用—種面板其至,i
527506 五、發明說明(19) 有液晶24係藉透明晶格基板21及28經由密封材料25而包 封,以及藉此入射於反射器1設置該側的入射光可經由液 晶控制等而由另一面射出作為顯示光,如圖2所示。 液晶面板的特例包括扭及非扭液晶面板例如TN液晶面 板、STN液晶面板、IPS液晶面板、HAN液晶面板、0CB液晶 面板、或VA液晶面板;賓主或鐵電液晶面板;光漫射型液 曰曰面板專。此外可使用適當驅動方法例如主動矩陣法或被 動矩陣法用作為液晶驅動方法。如圖2所示,液晶通常係 經由汉置於該對晶格基板21及28内面上的透明電極22及2了 驅動。 j田透明基板例如玻璃基板或樹脂基板可用作為個別晶 各向同性材料製成的透明基板。 觀點視之,較佳佶用屮击丄e * 士又艮儿度及❻不口口貝荨 之美柘々非* #乂义玻璃板’具有絕佳無色及透明 :ί:可重量等較佳使用樹 *無特殊限制。晶格基板厚度虞 厚度縮小及重量減輕間n達成先透射效率與 米,特別50微米至2毫米及封通吊係達擇於10微米至5毫 圍。 更特別於100微米至1毫米之範 當形成液晶面板時,視愔 + 層。此籀嗝木丄& a 兄需要可提供至少一適當功合匕 層此種適當功能層包括排齊 / 過田功月匕 膜、彩色顯示用的滹色鏡# θ曰用之摩擦膜製成的摩擦 係形成於透明電^。相信排齊膜23及26通常分別 以⑽上’如圖2所示。濾色鏡(圖中未 90103269.ptd 第23頁 527506 五、發明說明(20)
顯示)通常係設置於晶格基板21及28之—者盥透 及27之對應者間。 Z 至少一層適當光學層如偏振器31及34、延遲器“及”、 光漫射層等可添加至液晶面板,如圖2所示。偏振器之^ 置目的係使用線偏振光達成顯示。.延遲器的設置目的係1 由補償液晶的雙折射的達成顯示品質的改良。光漫射層^ 設置用於下列目的:藉顯示光之漫射而加大顯示範圍:經 由通過反射器斜面發射的仿射線光之均平而讓亮度 ’藉液晶面板透射光的漫射而提高進入反射器的光量等。 * f:ίI : ΐ ί偏振器而無特殊限制。由於高度線偏振 比的顯示等觀點視之,較佳使用偏 = : 交佳薄膜例如包括:牵伸膜製成的吸收 、、^ 中膜具有雙色材料例如碘或雙色毕料吸ρ付 ==膜如聚乙稀醇膜、部份甲崎==或 W刀息化乙烯-乙酸乙稀酉旨共聚物膜上;一種薄膜盆中透 = ί於前述吸收型偏振膜之-側或各側上等。 二ί! 機械強度、熱穩定性、防水特性等絕佳 透明保護層。材料例如包括舉例說明透明膜 時舉例說明的樹脂。、类 ^η 1透明保護層可呈薄膜藉黏合方法黏 口成了呈承合物液體藉塗覆方法施用等。 抗寺別觀視側偏振器可接受防炫光處理或 處理可;偏二ί視受表面反射外界光線的干μ。防炫光 可使用多種細小切槽結構。防炫光處理中, 万法將偏振裔表面形成為細小切槽結構。該等 90103269.ptd 第24頁 527506 五、發明說明(21) 方法例如包括·主I 1儿、4„ ,. ^ •表面粗化法如贺砂法、壓紋法等:混合透 ^ ^粒例如氧化矽微粒方法等。抗反射處理可藉形成相干 氣2沈積膜之方法製造。另外,防炫光處理及抗反射處 I I t作於細小切槽之表面結構上,或藉黏合有干涉膜之 薄膜谁〇 —.. ^ 、 振器设置於液晶面板之兩相對側上,如圖 4不/或:偏振器可僅設置於液晶面板之一側上。 A 振器作防炫光處理及抗反射處理之兩種處理時,
g Μ二觀視等嬈點視之,較佳設定防炫光處理位置係再抗 π石二ΐ位置内側。此種情況下,防炫光處理可使用硬樹 二:二二:酸酯丙烯酸系紫外光可硬化樹脂施行,故提供 俾改良抗反射處理的黏著性。此外,可使用高 现S 2树知特別不低於丨· 5 5之折射指數樹脂進行防炫光 處,,故可改良抗反射處理效果。 、高:I : ’各延遲器可由適當材料形&。材料例如包括藉 ^ :夹>n ^法如單軸牵伸或雙軸牽伸,而牵伸於透明膜說 曰取二% °兒月之適當聚合物薄膜獲得雙折射薄膜;適當液 二♦ a物之排齊薄膜如向列液晶聚合物或迪斯可
而_剖π二折射扎數藉可熱收縮薄膜的熱收縮力操作 而^制於厚度方向之材料也可用於形成延遲器。 背^之=口償延遲器32及33通常係視情況需要分別設置於 面板2 Η、為3 1與液晶面板2間以及觀視側偏振器34與液晶 哭。各^。、對。長範圍等可使用適當材料作為各延遲 " 遲裔可由二層或多層積層形成俾控制光學特性如
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延遲等。 具有細小稜柱妹媒 本 炫光屄处Μ *、0 表面結構類似光漫射型反射層或防 漫射薄片等可用於藉適當方法形成光 製備的黏著層般;置:乍:J!微粒之黏著層12之相同方式 層也作為黏合偏振器34與;種:、二下’光漫射 此可達成液晶顯示裝置厚户^35之層,如圖2所示。如 於觀視側偏振器34的外側°雖然光漫射層可設置 反射器1間(如圖2所示)之^ f射層設置於觀視側34與 偏振器34外側的排列更為右 M父光沒射層設置於觀視側 吸收之後進入光漫射ί為::;原、因在於外光係藉偏振器 層造成的反射損失。 可抑制因反向繞射通過光漫射 它方面,提供設置於液晶 器,故欲用來作為液晶顯示裝一 2面上的光源或照明 晶面板之側面上。如此當井〜明光之光變成入射於液 又凡田九源或照明5|並用执 側的反射器時可達成液晶顯示裝月^ 1用叹,於面板背 可使用適當材料作為光源。光、、局之旱度及重畺的減小。 (冷或熱)陰極管、點光源如發光$如較佳包括線光源如 或面的陣列、以及點光源與^光=極體、點光源排列成線 源的入射光經由線光管轉成線光^的組合用以將來自點光 光源5可設置於液晶面板2之其中、的光 示,或光源可設置於液晶面板2之、口側一面上,如圖2所 當光源係設置於多個側面上時,夕〜或二以上的側面上。 之側面組合,或可提供為彼此交=側面可提供為彼此對稱 又之側面組合。進一步,
527506 五、發明說明(23) 多側面可經由共同使用前述組合而提供作為三或三以上側 面的組合。 光源讓光源打開時可於發光模式觀視液晶顯示裝置。當 液晶顯示裝置設置有發光—外光雙模式液晶顯示裝置時, 光源可作開關切換,原因在於當使用外部光線於外光模式 觀視之案例無需開啟光源。任何適當方法皆可用來開關光 源。可使用任一種背景技術方法。光源可為多色發光類型 其中可變更發光色彩。或可設置不同類型的光源因此可經 由不同類型的光源而達成多色發光。 如圖2所示’光源5可合併適當輔助裝置如反射器& 1使 用。反射器5 1用以包圍光源5而視情況需要引導繞射光至 液晶面板2側面。適當反射板例如設置有高反射比金屬薄 膜之樹脂板、白板、金屬薄板等也可用作為反射器’。反射 器也可藉黏合反射器端部至對應液晶面板之 部之方法而作為包封光源之固定裝置。 土版寺^ 本發明中,用以形成液晶顯示裝置之 :液晶面、偏振器、延遲器等可全;二::例 止反差降低之觀點视之,較佳此種光面反射荨防 固固定。it當透明黏著劑如沾黏劑可用二^件彼此牢 學裝置或部件。透明黏著層可含 4緊袷固定此箏光 變成具有漫射功能的黏著層。光學裝置部:2粒等’因而 置或部件可藉使用紫外光吸收劑處 ^觀視側裝 光吸收能力,紫外光吸收劑例如水揚酸酿;t:;具有外 守勿 '—本曱
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527506 五、發明說明(25) 各光徑改變斜面A1係以42· 5至43度範圍之傾角傾斜以及具 有8至13微米的寬度。各陡峭斜面A2係以67至67. 5度之傾 角,圍1斜。平坦部A4與薄膜平面上的投射面積係不小於 光徑改變斜面A1及陡峭斜面A2於該薄膜平面上的總投射面 積(圖1B)的9.8倍大。
其^偏振器黏至市售透射型TN液晶面板的正面及背面 上。A述反射器係經由反射器之黏著層而黏合至背側(觀 視側對側)偏振器之外側。冷陰極管係設置於正常白光透 :=TN液晶顯示面板之一側面上,且由銀氣相沈積反射板 、、的反射器包圍。反射器之對側端部係黏合至面板之上 ^下表面故固定冷陰極管。如此獲得發光-外光雙模式液 ^曰頌不哀置。相信反射器係設置成反射器之光徑改變斜面 係面對且平行於冷陰極管。 實例2 丙烯酸酯,1 〇佚 及5份苯乙銅聚 厚50微米之ta( 氧化石夕分散液紙 而由氧化矽分影 光硬化。如此死 樹脂層之TAC膜 小稜柱面上而开 型反射層之覆羞
90伤(份數重量比,後文亦同)聚酯丙 外光可硬化樹脂含有1 〇份聚胺基甲酸酯 均粒徑1 · 5微米之氧化矽,3份有機黏土 引,劑之混合物經由丨25份甲苯而製備< 膜藉+凹板印刷而塗覆氧化矽分散液,故 T A匸膜上的厚度為1 〇微米。於§ q。〇經2秒 去除溶劑。然後氧化矽分散液照射紫外 具有表面細小稜柱結構之樹脂層。帶有 f預定大小。然後銀氣相沈積應用於細 光度射型反射層。如此獲得具有光漫射
90103269.ptd 第29頁 527506 五、發明說明(26) 之發f—Λ1Γ莫式液晶顯示裝置係以類似實例1 之方式獲付,但貫例2未使用覆蓋膜。 比較例1 、 /發光-外光雙模式液晶顯示裝置係以類似實例丨 付,但貫例1之反射器以帶有来晶 又 代。 π頁九α射型反射層之覆蓋膜替 比較例2 毛光外光雙杈式液晶顯示裝置係以類似 實例1之反射器以-種反射層其係直接:成之/二 膜之光徑改變裝置形成面上替代。 、透月 比較例3 反射器係以類似實例]夕古+從π y ^ 兵1貝例1之方式獲得但以下各點除外。反 射夯有多個光徑改轡奘w 0彳π ^ 、置乂 2 1 0被米之規則間隔距離設置 傾i 變裝置具有光徑改變斜面Α1各自以約3〇度角 傾斜,各自宽7至]1料φ . .、,π , ys」 T U未,以及陡峭斜面Α2係以約70度角 傾斜。平坦部於薄腹;单 、十面上技射面積係不小於光徑改變斜 面A1及陡峭斜面A2於薄腺上人从,上 ^c ώ /导膜干面上的總投射面積的8. 1倍大 0經由反射器獲得發朵—、 u #如」 ^又行心九外先雙模式液晶顯示裝置。 比摩父例4 反射器係以類似實例1 射器有多個光徑改變f 獲付但以下各點除外。ί 户加出^ ^ ▲ 文凌置以21 〇微米之規則間隔距離設置 顧i,夂i L變裝置具有光徑改變斜面A1各自以約70度角 § ^10至16微米;以及陡峭斜面A2係以約70度角 傾斜。千坦部於薄膜平面上投射面積係、不小於光徑改變斜
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面A”陡峭:面A2於薄膜平面上的總投射面積的9. 。經由反射裔獲得發光—外光雙模式液晶裝 比較例5 置 發光-外光雙模式液晶顯示裝置係以類似實例丨之方法 得,但未設置任何光漫射型反射層之覆蓋膜用於比 又 Λ ^ 比車交4列6 發光-外光雙模式液晶顯示裝置係以類似實例丨之方法 得,但具有鏡面反射層直接形成於其上而未設置任何呈^ 表面細小稜柱結構之樹脂層的覆蓋膜係用於比較例6 /、 評估試驗 實例1及2以及比較例1至6個別所得發光—外光雙模式液 晶顯示裝置中部之正面党度係藉亮度計(托普康(Τ 〇 ρ⑶ν ) 公司製造的ΒΜ- 7)於暗示中於發光模式測量該發光模式中 冷陰極管被打開而液晶面板未供給電壓。 前述測量結果示於下表。 正面亮度(燭/平方米) 實例 比較例 1 2 1 2 3 4 5 6 24 22 2 26 8 4 26 24 由表中可知實例1及2以及比較例2、5及6各例之正面亮 度係優於比較例1、3及4之任一者。比較例1、3及4中,光 係以大角度於光源的反向方向射出,故射出光由於正面方 向的亮度不良而幾乎無法用於顯示。特別於比較例1,發
90103269.ptd 第31頁 527506 五、發明說明(28) 光量過小故獲得極暗的顯示。又於液晶面板被供給電壓之 條件下觀視發光的模式,於實例1及2以及比較例2、5及6 之任一例皆可毫無問題達成良好顯示品質。 它方面’於陰極管被關電的外光模式,其中使用環狀照 明的外光入射於液晶面板上,於實例1及2以及比較例1、3 及4於液晶面板被供給電壓的條件下可獲得明亮且良好的 顯不而影像未失序。但於比較例5,反射光不足以形成顯 =影像。於比較例2或6環狀照明藉鏡面反射變成太鮮明而 π度有巨大變化。結果由於光被面板表面反射故幾乎無法 觀視液晶面板。若觀視點由常規反射方向移開來防止表面 反射,則顯示變太暗而幾乎無法觀視。 由前文說明證實實你Μ 0 9 α μ & ^ 貝只例1及2可於發光模式及外光模式二者 itr:: 2此證實根據本發明可達成發光-外光雙 成】時藉薄膜方法達成 雖然已經就較佳形式且有力:;曰 須了:r利範圍之本二範圍 作=式揭不就構造細節以及就部件組合及排列上 元件編號之說明 1 反射器 2 液晶面板 5 光源 11 透明膜 527506 五、發明說明 (29) 12 黏 著 層 13 切 槽 結 構層 14 覆 蓋 層 15 樹 脂 層 16 光 漫 射 反 射 層 17 保 護 層 18 離 型 襯 層 21 晶 格 基 板 22 透 明 電 極 23 排齊 薄 膜 24 液 晶 25 密 封 材 料 26 排 齊 薄 膜 27 透 明 電 極 28 晶 格 基 板 31 偏 振 器 32 ^ 33 延 遲 器 34 偏 振 器 35 黏 著 層 A 光 徑 改 變 裝 置 A1 光 徑 改 變 切 面 A2 陡 峭 切 面 A3 平 坦 面 A4 薄 膜 平 面
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Claims (1)
- 52750j6l 六、-丰铸專#4範菌 1. 一種反射器,包含: 一透明膜; 一黏著層,其係設置於該透明膜之一面上; 一切槽結構,其係設置於該透明膜之另一面上,該切槽 結構有多個切槽包括光徑改變斜面於實質恆定方向、於相 對於該透明膜平面為3 5至4 8度範圍之傾角排齊; 一透明覆蓋膜,其係形成為覆蓋該切槽結構之一外表 上 面 表 外 之 膜 蓋 覆 該 於 置 設 係 其 層 射 反 型 射 及漫 以光 ;〆 面 1成 第組 圍面 範斜 利種 專兩 請少 申至 如由 2係 面 器 射 反 之 項 中 其 斜 變 改 徑 光 該 中 其 定 恒 質 實 於 齊 hr 杂 ,1ρ-1 種 該 於 齊 Lhi 上 質 實 係 面 斜 C-B二 種 - 另 而 考; 參向 為方 作側 用對 面之 斜面 之斜 向種 方一 置 設 膜 層 多 質 介 電 及或 以膜 ;薄 蓋屬 覆金 層一 概由 型係 離層 一 射 以反 係型 層射 著漫 黏光 亥亥 古口=口 變 改 徑 光 玄 =口 各 中 其 器 射 反 之 項 ο 成第 製圍 上範 面利 表專 柱請 稜申 小如 細3· 於 圍亥 範"I 之^形 中 度 角 S其三 至力腰 ))口 1SP.0:&等 係之、 角項形 傾Ρ角 之第三 面圍腰 平範等 膜利似 薄專類 於請為 對申形 相如成 面4·係 斜 上 質 實 槽 切 卜 夕 以 形 角 三 的 器 射 反 之 項 第 圍 範 。利 面專 截請 形申 角如 四5 或 進度 構 結 槽 切 玄 中 其 於 大 不 以 係 面 表 膜 薄 於 對 相 自 各 其 ,及 面以 坦; 平斜 括傾 包角 步傾 一的90103269.ptd 第36頁 527506 六、申請專利範圍不小於各自具 上之投射面積 該平坦面投射於薄膜平 有傾角不小於35度之該等 之5倍大。 面上的投射面積係、 斜面於該薄膜平面 6.如申請專利範圍第丨項之反射器,复 由連續切槽由薄膜一端伸 ,、中δ亥切枱結構係 槽㈣,非連續切槽各自m度不…或由非連續切 槽深度之5倍,以及具有二二長:上不小於各該非連續切 槽之長度方向。、有先径改&斜面形成於該非連續切 7 ·如申請專利範圍 面之脊線係平行於透 3 0度以内的角度傾斜 8 ·如申請專利範圍 光漫射型黏著層。 項之反射器,其中該光徑改變 f聪一側或相對於該透明膜一側以. 第1項之反射器,其中該黏著層屬於9, -種發光-外光雙模式液晶顯示 ,勺入 一如申請專利範圍第丨項之反射器;以匕3 一透射型液晶面板, 其中該反射器係經由該反射器之黏 考層而黏合至诗h 液晶面板为側(觀視侧之對側)。 逐射 1 〇 ·如申請專利範圍第9項之液晶顯示裝置,進— 一光源,其係設置於透射型液晶面板夕:卜 ^ —步包 八〈至少一側面卜 側面係面對該反射器之光徑改變斜面。90103269.ptd
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