TW548462B - Liquid crystal display device - Google Patents

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TW548462B
TW548462B TW090121472A TW90121472A TW548462B TW 548462 B TW548462 B TW 548462B TW 090121472 A TW090121472 A TW 090121472A TW 90121472 A TW90121472 A TW 90121472A TW 548462 B TW548462 B TW 548462B
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axis
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Masako Nakamura
Makoto Shiomi
Yoshito Hashimoto
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Sharp Kk
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Description

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發明之背景 1.發明之4貝.域： 本發明係關於一種常黑模式之液晶顯示器裝置，以及特 殊地關於較適用於需要寬視角顯示器之液晶顯示器裝置， 諸如TVs與個人電腦監視器包含cad使用之個人電腦。在 此詳述中，液晶顯示器裝置將參考為“LCD裝置，，。 ·; 裝 2 .相關技術說明： 隨著貧訊技術基礎越來越進步的發展，Τν5 ,個人電腦 監視器，以及其他用於提供影音資訊終端機的裝置，目前 逐漸趨向減少尺寸。特別是，更多小尺寸或中尺寸之丁 Vs 與個人電腦監視器採用LCD裝置，以符合社會上節省空間 與電力的要求。 為此目的，主動式驅動系統之扭轉向列型LCD裝置與被 訂
動式驅動系統之超扭轉向列型LCD裝置已經廣泛地發展與 使用。 然而’扭轉向列型或超扭轉向列型液晶材料經常用於小 尺寸或中尺寸TV或個人電腦監視器，形成較小之視角。不 理想之小視角液晶面板所擁有問題如，螢幕兩端出現相 同顏色以及（li)不同視角出現不同影像。例如，當一些人注 視著影像時，對於不同之個人出現不同影像。當觀看者自 放鬆狀態立即站起時，此影像也不同地出現。於是，扭轉 向列型或超扭轉向列型液晶材料無法用於TV。 扭轉向列型或超扭轉向列型液晶材料具有其他問題，其 中大型勞幕面積裡，色彩層次改變面積。此問題阻止液晶 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) "' ------ 548462 A7 B7 五、發明説明（2 ) 材料在個人電腦監視器的正面使用。 為了解決這些問題，L C D系統如多域扭轉向列系統（包含 一些具有不同對準方向之液晶分子的區域）（日本公開出 版，第5 - 1 07544號），ASM顯示系統（日本公開出版，第 6-301015號）以及MVA顯示系統（日本公開出版，第8一 43825號）’與IPS顯示系統（曰本公開出版，第7-36058號） 已被提出。然而，這些糸統無一可提供理想之顯示特色， 並且含有較高成本的問題。 根據溫度變化’液晶材料具有雙折射非等向性，其含有 不必要之LCD裝置所顯示影像減少對比的可能性。 發明之摘要 一種根據本發明之液晶顯示器裝置，包含一對極化板； 在此對極化板之間插入液晶面板，此液晶面板包含具有液 晶分子之液晶層，此液晶層包含具有一對區域對應至每一 像素之液晶層，在此對區域液晶分子對準方向上，彼此具 有大約1 8 0度差異’此液晶面板具有第一緩軸；液晶面板 與極化板之一者間提供第一相位板，具有第二緩軸之第一 相位板對於其表面而言為水平，且實質上正交於液晶面板 之第一緩軸，以及第二相位板在液晶面板與極化板之一者 間挺供’具有第二緩轴之弟二相位板，實質上與液晶面板 第一緩軸和第一相位板之第二緩軸二者正交。此液晶材料 具有雙折射非等向性（△ η)相關性自2 〇 °c至6 0 °C範圍中， ([△11(20(3)-^11(60(^)]/40)值為小於或等於〇〇〇〇26。 本發明之一實施例中，第二相位板更進一步具有一第四
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公D 548462
緩軸與其表面平行。 本發明之一實施例中，液晶面板第一緩軸於無電場引入 時’相對於極化板之極化軸呈4 5度角。 本發月之κ施例中，此液晶材料具有雙折射非等向性 (Δη)對溫度之相關性，自2〇〇c至6〇cc範圍中，（[心（2〇 (：)-^11(60°(：)]/4 0)值為大於或等於〇〇〇〇14。 本發明之一實施例中，此液晶材料具有雙折射非等向性 (△!〇對溫度之相關性，自2(rc至6〇它範圍中，（[心（2〇 C)-Z\n(60 C)]/40)值為大於或等於 〇 〇〇〇2。 本發明之一實施例中，液晶面板更進一步包含一具有第 五緩軸之第三相位板，其實質上與液晶面板第一緩軸正 父，並且與第一相位板之第二緩軸平行；以及具有第六緩 軸之第四相位板實質上與液晶面板第一緩軸和第三相位板 之第五缓軸二者正交。第三相位板在液晶面板與其他極化 板之間提供，使得可以相關於液晶面板，對於第一相位板 王現對稱，以及第四相位板在液晶面板與其他極化板之間 &供，使^于可以相關於液晶面板，對於第二相位板呈現對 稱。 本發明之一實施例中，第一相位板與第三相位板彼此實 貝上具有相等之雙折射，並且第二相位板與第四相位板彼 此實質上具有相等之雙折射。 因此，本發明在此所述提供之可能優點有（1)低成本，具 有理想之廣視角液晶顯示器裝置，以及（2) 一種儘管溫度變 化，能減輕影像對比之減少之液晶顯示器裝置。 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準((；^3) A4規格(210 X 297公釐)
裝 訂
線 攻些與其它本發明的優點，將使熟知此技術人士參考附 圖與讀取下.面詳細說明而得以明瞭。 附圖之簡明說明 圖1為根據本發明一個範例之一 L C D裝置概要圖； 圖2為根據本發明另一個範例之一 LCD裝置概要圖； 依舊為根據本發明另一個範例之一 L c 〇裝置概要圖； Θ為根據本發明一個明確範例之一液晶面板剖面概要圖 圖5為根據本發明之一LCD裝置傳送率對於視角的曲線 rsj . 圖， "為 曲、·泉圖’展列出根據相關於本發明和比較實例之 LCD裝置溫度之對比； 圖7A與7B展列表丨之參數； 圖8為一曲線圖，展列出根據相關於本發明和表4所列比 較實例之LCD裝置溫度之對比；及 圖9為一曲線圖，展列出根據本發明和表4所列比較實例 之L C D裝置，雙折射非等向性對溫度之相關性，以及$ 〇 t 對比與3 0。(：對比比例的關係。 較佳實施例之說明 以下，本發明將藉由所展列範例，參考附圖而加以說 明。 。 圖1為一概要圖，展列根據本發明一範例之LCD裝置1〇〇 結構。 、 此LCD裝置100包含液晶面板2，水平相位板(第一相位 板）3，垂直相位板（第二相位板M，以及其他水平相位板 548462 A7 B7 發明説明（5 5 ’與一對極化板1 1和1 2以交錯式Nicols狀態安置。液晶面 板2，水平相位板3，垂直相位板4，與水平相位板5依序以 堆疊形式安置，並且插入極化板對丨丨和〗2之間。箭號D， C與B相關於相位板3，4與5，代表個別之緩軸。箭號£與A 相關於極化板11與12，代表個別之吸收軸（或極化軸）。 液晶面板2為穿透形式，並且包含一對透明基板與液晶層 (未列出），在這兩基板上提供。液晶層可由將向列式液晶 材料注入基板間的間隙而獲得。L C D裝置1 〇 〇為常黑模 式’當無弓丨入電場時，其提供黑色顯示。此狀態下，液晶 分子2c實質上與基板平行。 基板之一包含以陣列形式安置之四邊形透明像素電極， 並且另 基板包含實質上在整個表面延伸之透明計數電 極0 液晶層根據像素電極而包含像素面積。每一像素面積包 含一對準區域對2a與2b。對準區域2a與2b之間，液晶分子 2c的對準方·向以18〇度變化；亦即是，當自裝置1〇〇 别表面見到如圖！所示，液晶分子2 c實質上單軸性對準（即 圖1中箭號F所指的方向）。只要液晶分子2 c實質上單軸性 對準時，液晶分子2C的前傾角不會受到明確的限制。 當對準方向差異自18〇度以1〇度或更多位移時，其不易 補償由相#板3，4與5所引起液晶層之雙折射效應，而造 成LCD裝置1〇〇所顯示影像的對比減少。因此，對準區域 ’、2 C間之對準方向差異保持在1 7〇度到1 9 0度範圍。此 、準方向差異最佳為18〇度，其中液晶分子^為單軸性對 -8 -
548462 A7 _______B7 五、發明説明（6 ) 準。 一具有此對·準方向差異之對準區域2&與2。可以使用已知技 術形成，例如，結合以光線控制傾斜之研磨，面罩研磨與 對準膜。 ^ 對準區域2a與2b的形狀無法明確受限。此對準區域。與 2b較佳地擁有1 · i的面積比例，使得可獲得對稱視角特 性。對準區域2 a與2 b較佳地，例如，矩形，以將一個像素 面積等分為兩個或四個來實現。如此形狀可由簡易圖案面 罩獲得。視液晶面板2尺寸而定，根據兩相鄰接像素面積而 分別提供對準區域2 a與2 b。同樣在此情形中，對準區域2 a 與2b可由簡易圖案面罩獲得。 在此情形下，為了實現均勻灰度之顯示，對準區域2 a與 2 b較佳地形成格子花紋或條狀圖案，佈滿液晶面板2。 為了以下理由，液晶分子2 c的對準軸較佳地相關於極化 板11與12之吸收轴E和A成45度。LCD裝置1〇〇的亮度以 未引入電場時，液晶分子2c實質上與基板水平之狀態，與 引入電場而提昇液晶分子2c之狀態間雙折射非等向差異An 來表示。因此，較佳地光線受到液晶層折射，使得光線的 相位移等於半波長。當液晶分子2 c的對準軸相關於極化板 11與12之吸收軸E和A成45度時，無視雙折射非等向差異△ η為何’液晶面板2可有一理想之小厚度，因此可以有進一 部改善之視角特性。 如稍後所述，液晶分子2 c藉由引入與對準區域2 a與2 b相 反方向之電場而提昇。因此，可避免灰階顯示受到反轉。 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 親 548462 A7 B7 五、 一種明確且較 發明説明（7 即使溫度改變，使用於液晶面板2之液晶材料具有相當4 之雙折射非等向差異Δη。為了後述之理由 佳之液晶材料具有雙折射非等向性關係（Δη)自2 〇至6 〇 。(：範圍中，（[Δη(2(Τ(：)-Δη(6(Γ(：)]/40)值為小於或等於 0.00026。使用此液晶材料可避免減少影像對比。 如圖1所列，水平相位板3具有一緩轴（箭號D ;第二緩 軸）’其與表面成水平或平行。水平相位板3實質上具有與 液晶面板2尺寸大小相等之衰減強度，使得衰減轴d實質上 正交於液晶面板2中，液晶分子2c對準轴D。當無電場引入 時，此液晶面板2實質上為單轴相位板。換言之，液晶面板 2中’液晶分子2 c的對準軸為一緩韩（第一緩軸）。結合液晶 面板2與水平相位板3，從LCD裝置100前表面所見，由 L C D裝置1 0 0所顯示影像所造成之衰減可以補償。因此， 當無電場引入時，常黑模式之LCD裝置100提供理想之高 對比度。 在液晶面板2與極化板11之間可以提供水平相位板3。 垂直相位板4具有一緩軸C(第三缓軸），其與表面垂直或 正交。缓軸C也正交於液晶面板2的緩韩，與水平相位板3 的緩軸D。 當以相對於LCD裝置100前表面垂直方向相當大角度觀 察LCD裝置100的影像時，會發生無法以水平相位板3補償 之雙折射現象發生。垂直相位板4補償此雙折射現象，以及 提供理想之常黑顯示。 極化板1 1與1 2 —般包含在垂直方向具有雙折射非等向性 -10 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂
548462 A7 B7 發明説明（8 之TAC(時間對幅度轉換器）層。在此情形之下，垂直相位 板4之最佳衰減強度改變。此情形中，垂直相位板4為拖拉 處理，在水平方向上，可能在垂直相位板4產生輕微的相位 位移。如此之相位位移可藉由提供其他適當之水平相位板 予以補償。藉由將額外之水平相位板4緩軸與極化軸匹配， 可以避免LCD裝置100的穿透率減少。 此水平相位板5具有緩軸B實質上與極化板12之極化軸a 平行。當以相對於LCD裝置1〇〇前表面正向一個大角度觀 察LCD裝置100所顯示影像而改變方位，因為極化板12外 觀角度的改變而觀察到洩漏光線。為了避免此洩漏光線， 提供具有缓軸B之水平相位板5。當由結合液晶面板2與水 平相位板3提供對於衰減所做的補償完成時（亦即是，正向 於LCD裝置1 00前表面所見到影像引起之衰減幅度為〇)， 為提供高準位對比，水平相位板5的缓軸B較佳地與極化板 1 2吸收軸A匹配。缓軸B與吸收軸A以-2度到+ 2度範圍之角 度做彼此位移。 水平相位板5可在液晶面板3與垂直相位板4之間提供。 根據處理技術以及材料成本而言，垂直相位板4較佳地以 一般用於垂直相位板材料形成，例如，多碳酸鹽。當垂直 相位板4以牽引方式形成時，無可避免地在平面上產生衰 減。此衰減可藉由提供其他相位板4而補償，但此技術需要 額外結合相位板步驟，並且增加LCD裝置100的生產成 本。藉由安置垂直相位板4使得垂直相位板4平面上衰減的 緩軸實質上平行於極化板丨2吸收軸，此垂直相位板4也具 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210 X 297公釐） 548462
有水平相仗板5的功能。如此之結構列於圖2中。 圖2為一概要圖，展列根據本發明另一個範例l c 〇裝置 2〇〇的結構。與圖！之相同元素以相同參考數字表示，並且 不詳加說明。 LCD裝置200包含液晶面板2 ,水平相位板3，雙軸相位 板21，以及一對極化板丨丨與"。液晶面板2，水平相位板3 與雙軸相位板2 1依序以堆疊形式插入極化板丨丨與丨2之間。 對應至上述垂直相位板之雙轴相位板2丨也具有水平相位 板’水平缓軸B(第四緩軸）與垂直缓轴c(第三缓軸）的功 能'结合液晶面板2緩軸D與水平相位板3，可以補償觀察 正向於LCD裝置200前表面影像時所引起的衰減。 結合水平相位板3的緩軸D與雙軸相位板21的緩軸c，可 以補償觀察與正向於LCD裝置2〇〇前表面一個角度影像時 所引起的衰減。 此情形下同樣地，緩軸B與極化軸A以_ 2度到+ 2度範圍 之角度做彼此位移。當完成由液晶面板2緩軸與水平相位板 3緩轴D結合所提供對衰減的補償時，緩軸b與極化軸a較 佳地彼此匹配。 圖3為一概要圖，依舊是展列根據本發明另一個範例 LCD裝置300的結構。與圖！之相同元素以相同參考數字表 示，並且不詳加說明。 在雙折射情形下，或由雙折射所引起的衰減中，液晶面 板2引起之水平成分或垂直成分為過大，而不能完全地補償 具有水平緩軸或垂直緩軸之相位板，即使實質上完全補償 -12 - &張尺度適用中國國家標準規格(210 χ 297公釐)- 548462 A7 B7 五、發明説明（10 衰減’也會在生產上產生不便。LCD裝置300具有解決此 不便的結構。 如圖3所歹,J，LCD裝置3 00包含液晶面板2，水平相位板 3a，雙軸相位板2 la以及極化板12。水平相位板3 a與雙軸 相位板2 la在液晶面板2以及極化板12之間插入。LCD裝置 3 00更進一步包含另一水平相位板3b(第三相位板），另一 雙軸相位板2 1 b(第四相位板）以及極化板丨丨。水平相位板 3 b與雙軸相位板2 1 b在液晶面板2以及極化板1 1之間插入。 水平相位板3a與3b分別具有緩軸D與G(第二緩軸與第五缓 軸）與表面平行。雙軸相位板2la具有水平緩軸B(第四緩軸） 與垂直緩軸c(第三緩軸）。雙軸相位板21b具有垂直緩軸 Η(第六緩軸）與水平緩軸j(第七緩軸）。 結合水平相位板3 a與3 b，來補償當以正向於L c D裝置 3〇〇前表面之影像所引起的衰減。結合雙軸相位板2丨a與 21b ’來補償當以正向於LCD裝置3〇〇前表面一角度iLCE) 裝置300之影像所引起的衰減。 就此功能而言，只要水平相位板3 a與3 b每一者提供相位 移，使得此組合提供所需要之相位移量，便足夠了。為了 等量地量產水平相位板3a與3b，較佳地水平相位板3&與31) 每一者提供一半所需要之相位移量。同樣地，為了等量地 量產雙軸相位板21a與21b，較佳地雙軸相位板2ia與21b 每一者提供一半所需要之相位移量。 雙軸相位板2 1 a與2 1 b每一者，可由圖1所列一水平相位 板與一垂直相位板所取代。 -13 - 本紙張尺度適用中國國家搮準(CNS) A4規格(210X297公釐） 裝 訂
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五、發明説明（U 液晶面板2，水平相位板3 a與3 b，警釭α I种相位板2 1 a斑 21b，以及.極化板丨丨與^不同特性之最 ” 比準位與所需視角特色而定義。待別是如 ^ ^ 合。 ！所列之較佳組
圖7Α與7Β展列表1之參數 被此正父。表1中，nx’ny 如圖7 A所列，χ y，ζ方向 nz分別為x ’ y，2方向的折 射率。參考圖7B，表1中關於液晶面板2之方位角0，代^ 摩擦方向。關於水平相位板3 a與3 b之方位角0 ,代表水平 相位板3 a與3 b每一緩軸相對於χ方向的角度。關於雙轴相 -14 -
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發明説明 位板2 la與2 lb之方位角0，代表雙軸相位板2 1 a與2 1 b每一 緩軸相對於X方向的角度。關於極化板丨丨與12之方位角0， 代表極化板丨丨與^相對於x方向的角度。衰減以d.(nx-ny) 與d.(nx-nz)來表示，其中字母d為液晶層的厚度。 列於表1之極化板11與12吸收軸角度在考量一般用途極 化板丁 AC層的衰減（垂直方向大约乃〇11111)中提供。taC層 的衰減強度差異，造成極化板丨丨或丨2相對應的衰減強度差 異。 表1所列之組合避免了不想要之現象，如正向於L匸〇裝 置300前表面影像以及與正向於LCD裝置3〇〇前表面成一角 度影像之對比程度減少（稍後參考為“正向對比準位”）， 與灰階顯示的反轉。 表1參考圖3除了所列之LCD裝置300之外，也可以適當 地應用至圖1所列之LCD裝置1〇〇與圖2所列之LCD裝置 200 〇 根據本發明之LCD裝置具有上述理想之寬視角結構，其 在主動驅動時不會引起灰階顯示的反轉，並且具有高響庳 速度。如此LCD裝置對於TV或大螢幕電腦監視器而言為最 佳的。 (範例） 稍後，將說明根據本發明之一明確範例。圖4為根據此明 確範例液晶面板2 5的概要剖面圖。 液晶面板2 5以下列模式製造。 TF T s，以已知技術由一絕緣層與像素電極在透明玻璃板 -15 - 548462 A7
五、發明説明（13 上形成。…子聚合材質之對準層於此基板上形成。一 計數電極在-計數平板（彩色渡光板）上形成，並且—多分 子聚合材質之對準層於此基拓卜； 卜 丞扳上形成。母一基板尺寸為18 口寸〇 每一基板以深紫外線昭矣+，并η、丨，丄 承…、射，亚且以人造絲布摩擦，使得 此二基板具有相同之摩捧方仓。+ -甘> 手栋万向。此一基板以間隙4 3舡㈤结 合在-起。具有0.G6 0雙折射非等向性&(2。。〇之液晶材 料，注入此二基板的間隙而形成液晶層2〇。因此，液晶面 板25製造完成。液晶層2〇k2〇〇c所量得之為 260nm 〇 圖4列出包含液晶層20中對準區域對2&與21)之一像素面 積。上述深紫外線導引至對應對準區域以之一基板面積， 以及導引至對應對準區域2b之其他基板面積。如圖4所 列，在基板附近的液晶分子2c，用深紫外線以幾乎〇度前傾 角照射，然而在基板附近的液晶分子2 c不以大約4度前傾 角，做深紫外線照射。此情形下，對準區域2 a與2 b中液晶 分子2c的傾斜方向液晶層20受到電場時，彼此相對。 具有圖3所列結構之液晶顯示裝置，為使用圖4所列之液 晶面板25製造而成。表2列出每一相位板的衰減強度。此 LCD裝置的響應速度約為25 msec。於20 量測LCD裝置 的視角待性。此理想結果列於圖5中。這些l C D裝置正向 對比準位也高達250。 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210 X 297公釐） 548462 A7 B7 五、發明説明（14 ) 液晶面板之衰減 第一或第三相位板之 衰減(個別） 第二與第四相 位板在水平方 向之衰減(整體) 第二與第四相 位板在垂直方 向之衰減(整體） ⑴ 260 130 184 -190 ⑺ 260 130 187 -204 (3) 260 130 190 -218 (4) 260 130 199 -188 (5) 260 130 202 -202 ⑹ 260 130 214 -186 (nm) 表3列出不同溫度之衰減強度，以及本發明所圍繞的，不 同液晶材料L C 2到L C 5溫度之雙折射非等向性偏差。L C 1 為一比車父性範例之液晶材料。液晶材料LC2用於液晶面板 25。液晶材料LC2雙折射非等向性對於溫度的相關性[△ n(20°C )- Δη(6〇Τ： )]/40 = 0.00025，其值相當小。當液晶 材料LC2於20°C時具有衰減強度Δη·(1 = 260ηπι，液晶材料 LC2於60〇C時具有衰減強度Δη·(1 = 215ηπι 〇 Δη Δη(20°〇 Δη(60°〇 An(20°C-60°C) An(20〇C-60〇C)/40 比較範例 LC1 0.055 0.038 0.017 0.000425 範例 LC2 0.060 0.050 0.010 0.00025 LC3 0.060 0.052 0.008 0.00020 LC4 0.063 0.056 0.007 0.000175 LC5 0.065 0.058 0.007 0.000175 圖6列出根據本發明之L C D裝置與比較範例之L C D裝 置，在溫度自2 0 °C改變到6 0 °C的正向對比準位。 根據本發明之LCD裝置，正向對比準位至少為最佳值（圖 -17 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210X297公釐)
裝
線 548462 A7 B7 五、發明説明（15 ) 6中之300)的50%(亦即是，至少15〇)，而溫度變化可自當 獲得最佳值·3 00的溫度有+3(rc的範圍（亦即是，3〇。〇。在 具有衰減強度2 10nm或更多之LCD裝置中，至少可無視溫 度而維持5 0 %的最佳值。 表3中所列液晶材料匕㈡至乙。每一者用於形成一液晶面 板，並且在溫度自2 0 C改變到6 0。(：時量測正向對比準位。 所有液晶面板中，可以獲得15〇或更多對比準位。 為了比较，表3之液晶材料LC1用於形成一液晶面板，並 且量測正向對比準位。如圖6所列，於6〇t之量測正向對 比準位小於1 0 0。 如上所述，根據本發明，一種具有雙折射非等向性對 溫度低相關性之液晶材料，特別是使用介於20。〇到600)(:， 具有低於0.00026以下之相關性液晶材料。使用此液晶材 料之LCD装置可以避免對比準位因使用環境的溫度變化而 減少，並I提供南響應速度與理想之視角特性。在大部分 裝置使用溫度範圍中，如此LCD裝置的正向對比準位維持 在1 5 0或更多。 稍後將詳述，溫度“。(：到“”間雙折射非等向性， [△n(2〇r 川㈣對溫度之相關性，與正向對比 準位的關係。 表4列出比較範例a與b，範例c到i，以及比較範例^與^中 液晶材料的特性。比較範例a，b，J與k，以及範例。到1具 有雙折射非等向性Δη，對温度不同之相關性準位。表4 中’ [Δη(2 0 C)-/^(60^:))/40指出溫度20。〇到⑼^間之
裝 訂
線 548462 A7 B7 五、發明説明) 上述相關性準位，並且CR6 0/3 0為相對於正向6〇π對比準 位與相對於正向3 〇 C對比準位的比例。2 〇 〇c到6 〇 π的溫度 範圍中，對比準位於6 〇。(：時最小以及於3 〇艽時最佳。圖8 為相關於溫度，使用範例a與b，」與]< 以及範例(：到1中液晶 材料之LCD裝置獲得正向對比準位。 表4 Δ n(20-60)/40 CR60/30 比較範例 a 0.0001 0.863 比較範例 b 0.00012 0.817 範例 c 0.00014 0.768 範例 d 0.00016 0.719 範例 e 0.00018 0.671 範例 f 0.0002 0.625 範例 g 0.00022 0.580 範例 h 0.00024 0.539 範例 i 0.00026 0.500 比車父範例 j 0.00028 0.464 比較範例 k 0.0003 0.430 由圖8與表4得知，使用液晶材料具有[Δί1 (2 〇。〇 ) · Δη (6 〇 °C)]/40值小於或等於0.00026 iLCC)裝置（比較範例 以及範例c到i)，依據所使用環境溫度變化，而使得對比準 位有相當小的改變。這些L C D裝置提供理想的視角特性， 並且CR60/3 0值大於等於0.5。這些lcd裝置也展現足夠 -19 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱)
訂
線 548462 A7 B7 五、發明説明（17 高的響應速度。 此外，會[Δη (2 0 °C ) - Δη ( 6 0 °C ) ] / 4 0減少時，根據溫度自 2 0 °C改變至60 °C，正向對比準位的變化減少。因此， [△n(2 0°C ) - Δη(60°(： )]/40較佳地盡量變小。 然而，當[△ η (2 0 QC ) - △ η ( 6 0 °C ) ] / 4 0過小時，向列型液 晶分子所能驅動之介晶溫度範圍，依據液晶分子對準數量 級的改變而增加。結果，在實際使用上不必要的現象如， 在低溫之液晶分子結晶化’與可能發生黏滯性增加。 實際上，在比較範例a與b液晶材料發生上述之現象（表 4)。結果，影像為模糊的。而在範例c到i與比較範例j與k 中，並無如此現象發生。 因此，[^11(20 °C) - Δη(60°〇]/40 較佳地在 0.000 14 到 0.00026的範圍内。 在需要足夠高響應速度的情形中，考慮20 t或更高溫 液晶材料之黏滯性時，[Δη(2(Γ(：)-Δη(6〇ΐ：)]/40較佳地 為0.0002或更多。 因此，為了提供夠高的正向對比準位以及響應速度， [△n(20°C )-Δη(60°(3)]/40較佳地在 0.0002 到 0.00026 的 範圍内。 以上說明中，為了決定較佳的溫度範圍，最低對比準位 設定為最佳值的1/2或更多。這個數值為基於由背光在顯示 區域引起之温度非均勻性造成顯示的不均勻性出現於營幕 上’當最低對比準位降至最佳對比準位一半時，變得醒 目。 -20 - 本紙張尺度適用中國國家搮準(CNS) Α4規格(210Χ 297公釐） 裝 訂
線 548462 A7 B7
此標準對於以下所述不同形式的LCD裝置是有用的。 ，舉例而言，TVs的情形中，亮度一般而言是最重要的， 並且需要450cd/Cm2或更多之白光照射。即使當 45〇cd/Cm2之白光照射時，此種認定為黑色顯示之照射: 般低於3 cd/cm2。例如，當白光照射為45〇以/(^2並且室 溫的對比準位為3 00時，黑色照射為！ 5 cd/cm2。當⑼它 的黑色照射為2 cd/cm2時，對比準位自45〇 /1 5 = 3 〇〇(室 溫）改變至450/2 = 225 (6(TC)為可容忍的。這種情形之下， [△n(20C)-Z\n(60°C)]/40 為 0.00026 或更少。 在無需特高亮度準位之裝置，如筆記型電腦，其白光照 射一般為150 cd/cm2，3 0。〇的黑色照射為〇 5 cd/cm2。 菖6 0 C的黑色照射為2 c d / c m2時，對比準位自 15 0/0.5 = 300(30 C )改變至 150/2 = 75(60 °C )為可容忍 的。因為75/3 00 = 0.25，0.5的標準值輕易地在容忍範圍 内。 又折射非等向性Δη對於溫度相關性的容忍範圍，根據所 使用之液晶材料而改變。本發明對於使用最低對比準位為 最佳對比準位1/2或更多之標準者是有用的。 根據本發明垂直對準模式的液晶顯示裝置中，對比準位 對於溫度的相關性大於一種液晶模式，其中介面處黑色顯 不殘餘衰減受到液晶材料本身補償（如扭轉式向列模式）。 因此，以上液晶材料雙折射非等向性對於溫度相關性的數 值犯圍，特別是對於垂直對準模式之液晶顯示裝置有效 者。 -21

Claims (1)

  1. 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印U i· 一種液晶顯示裝置，包含： 一對極化板； 液S曰面板在此對極化板之間插入，此液晶面板包含 具有液晶分子之液晶層，液晶層包含一對區域對應至每 一像素，此區域對中液晶分子的對準方向，彼此以18〇 度變異開來，此液晶面板具有第一緩軸； 第一相位板在液晶面板與一極化板之間提供，此第 一相位板具有一第二緩軸與表面呈現水平，並且實質上 與液晶面板第一緩軸正交；以及 一第二相位板在液晶面板與一極化板之間提供，此第 二相位板具有一第三緩軸，實質上與液晶面板第一緩軸 與弟一相位板弟二緩轴二者正交， 其中液晶材料具有雙折射非等向性之相關性△ η，從 2(TC 到 60 °C 之（[1 ) - △ n(6(TC )]/40)為 0.0 0026 或更少。 2·根據申請專利範圍第！項之液晶顯示裝置，其中第二相位 板更進一步具有一第四緩軸與表面平行。 3·根據申請專利範圍第2項之液晶顯示裝置，其中液晶面板 第一緩軸在沒有電場引至液晶面板時，與極化板之極化 軸呈45度。 4.根據申請專利範圍第2項之液晶顯示裝置，其中液晶材料 具有雙折射非等向性（Δη )對於溫度之相關性，從2 0 °C到 60。(：之（[Δη(20°(： ) - △ n(60°C )]/4 0)為 0.00014 或更 多。 -23 - 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210 X 297公羡） 裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 548462 A8 B8 C8
    、申請專利範圍 經濟部t央標準局貞工消費合作社印製 5. 根據申請專利範圍第2項之液晶顯示裝置，其中液晶材料 具有雙折射非等向性（Δη)對於溫度之相關性，從2〇t到 60C 之（[/^11(20^ )_^n(60°C)]/40)為 0.0002 或更多。 6. 根據申請專利範圍第2項之液晶顯示裝置，更進一步包 含： 一第二相位板具有第五緩軸，實質上與液晶面板第一 緩轴正父，並且與第一相位板第二緩軸平行；以及 一第四相位板具有第六緩軸，實質上與液晶面板第一 缓軸以及第三相位板第五緩轴正交， 其中第二相位板在液晶面板與其他極化板之間提供， 使知相關於液晶面板與第一相位板對稱，並且第四相位 板在液晶面板與其他極化板之間提供，使得相關於液晶 面板，與第二相位板對稱。 7·根據申請專利範圍第6項之液晶顯示裝置，其中第一相位 板與第三相位板實質上對於彼此有相等之雙折射現象， 並且第二相位板與第四相位板實質上對於彼此有相等之 雙折射現象。 8·根據中請專利範圍第6項之液晶顯示裝置，其中液晶面板 第一缓軸在沒有電場引至液晶面板時，與極化板之極化 轴呈45度。 9·根據申請專利範圍第6項之液晶顯示裝置，其中液晶材料 具有雙折射非等向性Un)對於溫度之相關性，從2吖到 60。(：之（[Δη(2〇1 )-△ n(6(rc )]/4〇)為 〇 〇〇〇14 或更 多。 -24 - 本纸浪尺度適用t國國家揉準（CNS ) A4说格（210X 297公着） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} ••I裝 _ 、1T HI I- -- · -------I 548462 A8 B8 C8 D8 夂、申請專利範圍 ίο.根據申請專利範圍第6項之液晶顯示裝置，其中液晶材料 具有雙折射非等向性（)對於溫度之相關性，從2 0。〇到 6〇°C 之（[^11(20^:)-41^60 0]/4 0)為 0.0002 或更多。 11.根據申請專利範圍第i項之液晶顯示裝置，更進一步包 含： 一第三相位板具有第五緩軸，實質上與液晶面板第一 緩轴正交，並且與第一相位板第二缓軸平行；以及 一第四相位板具有第六緩軸，實質上與液晶面板第一 缓軸以及第三相位板第五缓軸正交， 其中第三相位板在液晶面板與其他極化板之間提供， 使得相關於液晶面板與第一相位板對稱，並且第四相位 板在液晶面板與其他極化板之間提供，使得相關於液晶 面板，與第二相位板對稱。 12·根據申請專利範圍第i項之液晶顯示裝置，其中液晶面板 第一緩轴在沒有電場引至液晶面板時，與極化板之極化 軸呈45度。 13·根據申請專利範圍第i項之液晶顯示裝置，其中液晶材料 具有雙折射非等向性（Δη)對於溫度之相關性，從2 0 °C到 60 C 之（[△11(20。(：）-/\11(60。(：）]/4 0)為0.00〇14或更 多。 14.根據申請專利範圍第i項之液晶顯示裝置，其中液晶材料 具有雙折射非等向性（△ η )對於溫度之相關性，從2 0 °C到 60C 之為 00002 或更多。 -25 - 本紙浪尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 經濟部中央揉準局負工消費合作社印製 • ί m In
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