TW530179B - Liquid crystal display device - Google Patents

Description

530179 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明G ) 發明所屬之技術領域 本發明係關於液晶顯示裝置，特別是關於使用在攜帶 資訊終端等的反射型液晶顯示裝置。 先行技術 將外光作爲光源利用的反射型液晶顯示裝置，與組入 背光的透過型液晶顯示裝置相比，因爲可以大幅降低耗電 量，所以特別被開發利用於攜帶資訊終端等。 於反射型液晶顯示裝置，被要求在指定條件下達到視 角6 0度。於從前的反射型液晶顯示裝置，爲了視角的擴 大與減輕觀察側（前側）基板表面的反射導致外光映入的 情形，在前側基板的外面配置使來自液晶層的射出光多重 折射的抗眩光薄膜（anti-glare film)。 此外，在前側基板與偏光板之間，配置使來自液晶層 的光單折射的單折射層，使射出光擴散而擴大視角的方法 係屬已知。 發明所欲解決之課題 使用抗眩光薄膜的從前的反射型液晶顯示裝置，爲了 得到充分的視角而提高擴散性的話，在顯示文字等的場合 因爲多重折射的緣故使得文字產生滲潤，而有顯示品質降 低的問題。 此外，將單折射層配置於前側基板與偏光板之間的從 前的反射型液晶顯示裝置，爲了得到充分的視角而提高折 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） —;---：--------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -4- 530179 A7 -—__ B7 五、發明說明（2 ) 身寸胃b的話，越是長波長的光擴散性變得越弱而產生波長分 散°結果，會產生依存於觀察方向於射出光產生變色的問 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 題。 本發明有鑑於上述的技術背景，以提供視角充分寬闊 而^且顯示品質高的反射型液晶顯示裝置爲目的。 供解決課題之手段 本發明爲解決上述課題，特徵爲在前側基板上依序層 積單折射層、偏光板、擴散層。又，本發明所謂單折射層 ’是具有維持入射光的振動方向而使其折射的能力者，另 一方面，擴散層是指將入射的光的振動方向隨機改變而使 其折射者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 藉由使用本構成，使單折射層以及擴散層的折射能維 持在不產生變色或文字滲潤的範圍內，而且藉由單折射層 維持入射的光的振動方向而使其折射朝特定方向，進而使 其在擴散層被折射至隨機任意的方向，所以可以使來自液 晶胞的射出光的偏光成份不亂掉而實現充分的光擴散度° 亦即，可以同時具有寬視角與沒有變色或文字滲潤的高顯 示品質。 發明之實施形態 以下參照圖面，說明本發明的一實施例。 第1圖係顯示本實施例的液晶顯示裝置的剖面圖。在 由玻璃基板所構成的後側基板2的內面，T F T以及被接 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5- 530179 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（4 ) 〇 N電壓（液晶的扭曲配列於與解開基板垂直的方向上） 的狀態’入射至液晶層1 〇的圓偏光維持原偏光成份而到 達像素電極4，偏光極性偏移7Γ / 2而被反射。接著再次 維持原偏光成份地通過液晶層1 〇，藉由相位差板1 〇被 變換爲與偏光板的吸收軸相同方向上振動的直線偏光。結 果反射光被偏光板吸收而不會從觀察側射出。 多重折射層1 2可以使用以使入射光的振動方性成爲 隨機方向的方式使光折射而射出者。此外，第5圖顯示單 折射層5的剖面圖。如圖所示，單折射層5係於折射率 η 2的透明媒體中以低密度分散折射率n 1的透明球於其 中者’係維持入射光的振動方向而使朝特定方向折.射而射 出者。 於上述的基本構成，藉由單折射層5與多重折射層 1 2的總散射能而得到必要的視角，而且可以使多重折射 層的折射能維持在不產生文字滲潤的範圍內，使單折射層 的折射能維持在不產生變色的範圍內，得到視角寬闊的顯 示品質高的液晶顯示裝置。又，各折射層的散射能可以用 霧狀度Η來表達。本發明所謂的霧狀（haze )度Η，係根 據對樣品照射光強度I 〇的平行光從法線方向入射時從樣 品射出的夾著法線方向在± 1度以內的預估角內的射出強 度I ，而以H=1 - Ι/Ι 〇來表示。 進而’本發明的發明人爲了算出單折射層5與多重折 射層1 2的最佳光學條件，進行下述實驗。首先求出單折 射層5的霧狀度H d與變色之關係。其結果顯示於第3圖 本紙張尺度適用中國國豕ί示準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 7---：--------------訂--------- 線— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 530179 A7 -- —_B7 _ 五、發明說明（5 ) 。第3圖的縱軸爲彩度C *，以C I E 1 9 7 6 ( L *， a b * )均等之角色空間之a *與b *的平方和的平方根 來表示，此値超過2 4的話被判定爲變色。 C +與單折射層的霧狀度H d ( % )相關，可知C *爲 2 4時H d的値爲4 6。亦即，爲了使不產生變色，霧狀 度H d要控制在4 6以下。 其次，爲了在上述條件下算出產生文字滲潤的條件， 改變了多重折射層1 2的霧狀度Η z與從多重折射層1 2 的內面直到鏡面反射層4位址的距離t (mm)(於本實 施例爲偏光板1 1、λ / 4相位差板1 0、單折射層9、 對向電極6、配向膜7、液晶層8的膜厚的總計）而調查 是否有文字滲潤。結果顯示於第2圖。 由圖可知在第2圖所示的近似曲線的下方沒有文字滲 潤，在曲線的上方會產生文字滲潤。此近似曲線，可以多 重折射層的霧狀度Η ζ = 4 Ο/t來表示。亦即，爲了避 免文字滲潤，只要使霧狀度Η z控制在4 0 / t以下即可 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -警 II---------線Φ- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖成角率度的同 1 達視射角xt 第 t 之反的 1 i 以 Η 例的上 ο η 9 } 施板以 5 ο 層度實射%7 7 射狀本反 ο 度度 折霧，色 3 照亮 單合又白到勵面 與綜。準達獎表 2 { 件標率之的 1 度條的射會板 層狀的面反學面 射霧度散品明晶 折總 ο 擴樣照液 重合 6 全的以型 多場角完合係過 將的視有場，透 出置之具的一一一Ε 與 求配置將%而到 ， 式裝爲 ο 體得 而方示義 ο 具可 進的顯定 1 ， 下 示晶被成圍件 所液，當範條 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -8 - 530179

五、發明說明（6 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 樣亮度的角度範圍。亦即，以從法線方向傾斜3 〇度的光 照射時，於液晶面板正面被輸出的光的亮度只要爲了 〇 η 1 t即可。其實驗結果顯示於第5圖。由圖可知，爲了 得到視角6 0度’只要使霧狀度H t在5 〇〜7 〇的範圍 即可。 滿足上述條件的多重折射層1 2，在本實施例使用了 與偏光板1 1爲一體的抗眩光薄膜之EG1 425DUAGS1AR ( 商品名；日本日東電工（股）製，霧狀度25)。此外， 同樣的，單折射層9於本實施例使用低密度粒子分散薄膜 I D S 1 6 (商品名：大日本印刷（股）製，霧狀度4 2 )。這些折射層的總務狀度爲5 9 . 5。 使本實施例的液晶顯示裝置實際顯示而觀察時，沒有 變色或文字滲潤，此外可以達成視角6 0度，同時達成寬 視角與高顯示品質。 發明之效果 本發明之液晶顯示裝置，可以同時達成寬視角與沒有 變色或文字滲潤的高顯示品質。 圖面之簡單說明 第1圖係本發明的一實施例之液晶顯示裝置的剖面圖 〇 第2圖係顯示本發明的一實施例之多重折射層的光學 特性之測定結果。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — ---：--------------訂---------^9— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -9 - 530179 A7 ---- B7 五、發明說明（7 ) 第3圖係顯示本發明的一實施例之單折射層的光學特 性之測定結果。 第4圖係顯示本發明的一實施例之多重折射層及單折 射層的光學特性之測定結果。 第5圖係顯示本發明的一實施例之單折射層的槪略構 成圖。 符號說明 1 前側基板 2 後側基板 4 鏡面反射像素電極 8 液晶層 9 單折射層 11 偏光板 12 多重折射層 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂— 線― 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） -10-

Claims (1)

1. 530179 Α8 d\ Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 第88 1 10685號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國9 1年7月修正 1 . 一種液晶顯示裝置，其特徵爲具備： 相互被對向配置的前側基板及後側基板； 分別被形成於前述前側基板及後側基板的內面的液晶 驅動電極； 被挾持於前述液晶驅動電極間的液晶層； 被配置於前述後側基板側的鏡面反射層； 被配置於前述前側基板外面的偏光板； 被配置於前述液晶層和前述偏光板之間的可擴散所入 射之偏光的單折射層；及 被配置於前述偏光板外面，不貪產生因多重反！、..多 重折射作用所造成的波長分散性，且不帶顏色的擴散層。 2 .如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中 前述擴散層，係使來自前述單折射層的射出光多重折. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 射的多重折射層。 3 .如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中 前述單折射層與前述偏光板之間，中介插有λ / 4相 位差板。 4 .如申請專利範圍第3項之液晶顯示裝置，其中前 述液晶層，係在對應於施加電壓並維持入射光之相位後由 前述單折射層射出的模式、及使入射光的相位偏移7Γ / 2 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210X297公董_) ： 530179 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 ττ、申請專利乾圍 後由前述單折射層射出的模式間進行切換。 5 _如申請專利範圍第4項之液晶顯示裝置，其中前 述液晶層爲扭轉向列型（Τ Ν )液晶。 6 .如申請專利範圍第丨項之液晶顯示裝置，其中前 述鏡面反射層，兼作爲前述後側基板側的液晶驅動電極。 7 .如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中前 述單折射層的霧狀度H d ( % )在4 6以下。 8 .如申請專利範圍第7項之液晶顯示裝置，其中前 述擴散層’係由使來自前述單折射層的射出光多重折射之 多重折射層所構成，該多重折射層的霧狀度Η z ( % )在 4 0 / t以下（其中t爲從前述多重折射層至前述鏡面反 射層的距離）。 9 ·如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中前 述多重折射層與前述單折射層的總霧狀度H t ( % )係 5 0 至 7 0 。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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