TW557396B - Liquid crystal display device - Google Patents

Description

557396 A7 ______ B7 發明説明（1 ~ 發明之領域 本發明係關於液晶顯示裝置，特別是關於藉由將圓盤蜇 液晶光學補償板組合於液晶顯示裝置以改善顯示畫面之 視角依存性之液晶顯示裝置。 發明之技術背景 使用向列型液晶顯示元件之液晶顯示裝置，以往係廣泛 使用於時鐘或桌上電子計算器等之數字片段式顯示裝 置’惟，最近也被使用於文字處理機、筆記型個人電 腦、車輛液晶電視機等。 液晶顯示元件，一般說來，係具有透光性之基板，此基 板上形成有可使畫素〇N· 〇FF之電極線等。例如，在主動 矩陣式液晶顯示裝置中，則有薄膜電晶體等之主動元 件，與上述電極線同時形成基板上，以作為用來選擇驅 動晝素電極以便對液晶施加電壓之開關手段。另外，在 用以彩色顯示之液晶顯示裝置中，則在基板上設有紅 色、綠色、藍色等之彩色濾光片層。 使用於如上述液晶顯示元件之液晶顯示方式，可依液 θ曰扭轉角度而適當地選擇各不同方式。如主動驅動型扭 轉向列型液晶顯示方式（以下稱為TN方式），或多工驅動 型超扭轉向列型液晶顯示方式（以下稱為S τ N方式）等為 幕所週知。 TN方式，係利用將向列型液晶分子排列成9 〇度扭轉 · 狀態而沿其扭轉方向引導光來作顯示。STN方式，係藉由 將向列型液晶分子之扭轉角擴大成9 〇度以上，而利用液 -4- 本紙張尺度適用巾關家標準(CNS)—謂董） ----- -— 訂

線 557396 A7 B7 五、發明説明（2 ) 晶施加電壓的閾值附近之光透過率會急峻地變化之現象 來作顯示。 STN方式，由於其係利用液晶之雙折射效應，所以顯 示畫面之背景會因色之干涉而產生特有之顏色。為了消 除此種缺點而以STN方式作黑白單色之顯示，一般則認為 以使用光學補償板為有效。使用光學補償板之顯示方 式’大致可分為一層超扭轉向列型相位補償方式（以下簡 稱為DSTN方式）’與配置有具有光學異向型的薄膜之薄膜 型相位補償方式（以下稱為薄膜附加型方式）之兩大類。 DSTN方式是使用具有顯示用液晶格點（ceU)及以與該顯 示用液晶格點相反方向之扭轉角所配向的液晶格點之二 層型結構。薄膜附加方式是使用配置有具光學異向性的 薄膜之結構。就輕里性、低成本性之觀點而言，一般乃 認為以薄膜附加型較有希望。由於採用如上述之相位補 償方式便可改善黑白單色之顯示特性，所以在STN方式之 顯示裝置設上彩色滤色層而可作彩色顯示之彩色Stn液晶 顯示裝置已被商品化。 與此相對，Τ Ν方式則可大致分成常黑（n〇nnaiiy black)方 式與常白（normally white)方式之二大類。常黑方式是將一 對偏光板配置成使其偏光方向能互相呈平行，而以未對 液晶層施加ON電壓之狀態（OFF狀態）下顯示黑色。常白方 式是將一對偏光板配置成使其偏光方向能互相垂直交 -叉’而以OFF狀態下顯示白色。從顯示對比、顏色再現 性、顯示之視角依存性等觀點來考量，則以常白方式較 -5- 冢紙張尺度適財㈣家料(CNS) A4規格(21GX297公爱) " - 裝· 訂

線 557396 A7

有希望。 但是，上述TN液晶顯示奘 W曰八工 裝置由於折射率異向性Δη存 在於欣日日V子，以及液晶分子# Β? , ^ , ^ ν ^曰刀予係以對上下基板呈傾斜所 配向而成，所以依觀看去 有耆所看的万向或角度之不同，造 成顯示影像之對比度變仆 私女、日▲ 欠化，致有視角依存性增大之問題 存在。 第1 2圖係以模式表示τ Ν诘Θ親—一 、 Ν履阳顯不7C件3 1之斷面結構。 孩狀態表示正被施加顯示中間灰階用之轉，使液晶分 子稍微暨立之情形。在該ΤΝ液晶顯示元件”中，通過一 對基板3 3、3 4之表面的法绐女a 士士城& ^凌綠万向之直線偏光3 5，及對法 線方向呈傾斜而通過之直線偏光36、”，係以互異之角 度與液晶分子32相交又。由於液晶分子32有折射率異向 性Δη存在，故各方向之直線偏光以、36、37通過液晶 分子時會產生正常光和異常光，且跟著這些之相位差而 變成橢圓型偏光狀態，此為造成视角依存性之起源。 而且，在實際之液晶層的内部，就基板33和基板34之 間的中間部附近與基板3 3或基板3 4而言，液晶分子3 2之 傾斜角（tilt angle)，係呈互不相同，且液晶分子3 2係呈以 法線方向為軸而扭轉9 〇度之狀態。 由於上述情形，使得通過液晶層之直線偏光3 5、3 6、 37便依其方向或角度之不同而受到各種複折射效應，以 致呈現複雜的視角依存性。 該視角依存性，具體而言，當自顯示畫面之法線方向朝 顯示面之下方向的正視角方向傾斜視角時，在某一角度 -6 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 557396 A7 _ B7 五、發明説明（4~) 以上，顯示晝面會產生著色之現象（以下稱為「著色現 象」），或黑白反轉之現象（以下稱為「反轉現象」）。反 之，S朝顯示畫面之上方向的反視角方向傾斜視角時， 對比度即將急劇地下降。 此外，上述液晶顯示裝置，也有跟著顯示畫面增大，使 得視野角狹小的缺點。以近距離下從正面方向看大液晶 顯示畫面時，由於視角依存性之影響，使得顯示晝面中 之上面與下面所顯示之顏色互不相同之情形也會產生。 其理由乃在於觀看顯示畫面全體之視角變大，造成無異 於自更斜之方向看顯示晝面之結果。 為改善如上述之視角依存性，曾經被提出過一種在液 晶顯示元件與一方之偏光板之間夹裝具有光學異向性的 光學元件之圓盤型液晶光學補償板（相位差薄膜）之方法 (例如，日本特開昭5 5 - 6 0 0號公報，特開昭56-97318號公 報等）。 該方法，係令因通過具有折射率異向性的液晶分子之 緣故而由直線偏光被轉換成橢圓偏光之光，通過夾設在 具有折射率異向性的液晶層之單側或兩侧之圓盤型液晶 光學補償板，藉此以補償起因於視角的正常光與異常光 之相位差變化，再予以變換成直線偏光之光，以實現視 角依存性之改善者。 此種圓盤型液晶光學補償板，例如，曾經在日本特開平_ 5-3 13159號公報揭示有一種將折射率橢圓體之一主折射率 方向設定成對圓盤型液晶光學補償板表面之法線方向呈 -7-

五、發明説明（5 於拎'疋，即使使用該圓盤型液晶光學補償板，對 、正視角方向的反轉現象之效果，仍有限度存在。 用折：率Γ二特開Γ75116號公報中，曾提出-種使 ® 足王折射率万向為對圓盤型液晶光學補 :表面《法線方向呈傾斜之圓盤型液晶光學補償板之 之雨插在孩万法中，圓盤型液晶光學補償板係使用下面 為折料橢㈣之三主折料中最小的 =向，_表面呈平行，且其餘之二讀料中之一方 万向係對圓盤型液晶光學補償板之表面以角度Θ呈倾 2:另-方之方向也對圓盤錢晶光學補償板表面之法 ，:：向同樣地以角度Θ呈傾斜，而該“直係能滿足20度 ==S70度之圓盤型液晶光學補償板。 另-為折射率橢圓體係呈傾斜之圓盤型液晶光學補償 板，更評而t，該折射率橢圓體之三主折射率\、~、η具 有na—nc>nb<關係，以表面内之主折射率立之 軸’與表面之法線方向成平㈣主折射率％之;向，與= 面内〈王折射率na*nc〈方向兩者，係向順時針方向或向 反時針方向傾斜之圓盤型液晶光學補償板。 關於上述兩種圓盤型液晶光學補償板，前者，可使用各 為-軸性者與二軸性者。後者，並非僅使用單片圓盤型 瑕晶光學補償板，可使用組合兩片圓盤型液晶光學補償 板並使各自之主折射率nb之傾斜方向設定成互呈9〇度角 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210X297^^7 557396 A7

一像此種將至少-片圓盤型液晶光學補償板夾裝在液晶顯 不裝置與偏光板之間所構成之液晶顯示裝置，可將依存 於視角所產生的顯示影像之對比度變化、著色現象、以 及反轉現象改善至某一程度。 > 此外，有關用以消除反轉現象之技術也曾經研究出各種 方法。例如，日本特開昭57-186735號公報中，曾揭露一 種所謂畫像分割法。其係將各顯示圖案（晝素）區分成多 數區而施予配向控制，以使所區分之各部分具有各自獨 立惑視角特性者。依此方法，液晶分子便可在各自之區 域向互異方向豎立，因此得以改善視角依存性。 另外，在日本特開平6_1184〇6號及特開平心194645號公 報則揭示一種將圓盤型液晶光學補償板搭配組合於上述 畫素分割法之技術。 該特開平6-118406號公報所揭露之液晶顯示裝置，係在 液晶面板與偏光板之間夾裝光學異向性薄膜（圓盤型液晶 光學補償板），·藉以提高對比度。又在特開平6_194645號 所揭示之補償板（圓盤型液晶光學補償板），由於係設定成 與補償板面成平行的方向之面内之折射率大略並未存 在’且與補償面成垂直的方向之折射率為小於面内之折 射率，所以具有負性折射率。因之，施加電壓時，能補 償液晶顯示元件所產生之正性折射率，使視角依存性降 低。 然而’目前，在市場上期望研發出更廣視野角、更高顯 示品質之液晶顯示裝置之需求下，被要求更進一步的改 -9 - 本紙張尺度適用中囷國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 557396 A7 _______ B7 五、發明説明(7~~) " 善視角依存性，但僅憑使用上述日本特開平6-75116號公 報所揭不之圓盤型液晶光學補償板，仍不見得能獲得滿 意結果，致留下有改善之餘地。 此外，就為消除反轉現象所創作之上述晝素分割法而 言，雖可令向上下方向傾斜视角時之視角特性略成對 稱，使反轉現象及視角依存性消除，但仍不能解決向上 下方向傾斜視角時對比度會下降之問題。因此，所顯示 出4黑色，看起來便呈現帶有白色而宛如漂在灰色中。 加之，採用晝素分割法之上述習知技術，也有向左右方 向傾斜視角時會產生視角依存性之缺點。 再者，對上述晝素分割法再予夾裝圓盤型液晶光學補償 板之手法，則予傾斜視角時會在斜45度之方向產生著色 現象。且由於係使用晝素分割比率為相同之液晶顯示元 件，因此，其所能抑制向上下方向傾斜視角時之對比度 下降之效果，仍自有其限度。其係因下述理由所造成。又 就像上述畫素分割法而言，由於其係使用相同的晝素分 割比率，雖可使ΤΝ液晶顯示元件之正視角方向（從垂直於 畫面 < 方向顯示對比度會變佳之方向）與反視角方向（從垂 直畫面 < 方向顯示對比度會下降之方向）兩者之視角特性 得到平均化。然而，實際之正視角方向之視角特性與反 視角特性之視角特性卻係呈相反，因此，即使對畫素分 割法中再予搭配組合圓盤型液晶光學補償板，仍二於^ 勾地抑制上下方向之對比度下降現象。尤其向正視角方 向傾斜視角時，則會呈發生反轉現象，或造成顯示畫面 -10-

557396 A7 B7 ) 五、發明説明（8 失掉應有之顏色而變黑之傾向。 發明摘述 本發明之目的乃在於：於夾裝有圓盤型液晶光學補償板 之液晶顯示裝置中，將液晶顯示裝置之各畫素之液晶層 係以不同比率所分割而成之分割液晶層，分別向互異的 方向予以配向，並將液晶層所用的液晶材料之相對於波 長之折射率異向性△ n之變化設定在最佳範園，藉此以改 善除利用圓盤型液晶光學補償板之補償效果外，再加以 改善視角依存性，尤其更有效率地改善反轉現象與著色 現象。 為達成上述目的，本發明之液晶顯示裝置，係在包括 有：一液晶顯示元件，其在相對向的表面各形成有透明 電極層及配向膜之一對透光性基板之間封入液晶層而構 成，一對偏光子，其配置在該液晶顯示元件之兩侧；以 及一圓盤型液晶光學補償板，其至少一片夾裝在該液晶 顯示元件與偏光子之間，折射率橢圓體之三主折射率、、 %、nc具有na=nc>nb之關係，而藉由令與表面之法線方4向 成平行的主折射率nb之方向，與表面内主折射率、、或％ 之方向兩者以表面内之主折射率。為轴向順針方向 或反時針方向傾斜，以使該折射率橢圓體呈傾斜；所成 之液晶顯示裝置中，該配向膜係將各畫素之上液晶層以 不同比率所分割出之分割液晶層，各向互異的方向予以 配向，且該液晶層的液晶材料之折射率異向性^相對於 光波長之變化係設定在液晶畫面不會產生依存於視角之 •11- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 裝· 訂

557396

著色的範圍。 依照上述構成，直線偏光通過具有雙折射性之液晶層， 便產生正常光與異常光，並伴隨著這些之相位差而變換 成橢圓偏光之情形時，若將主折射率1、n。係具有 na=nc>nb之關係，且令包含主折射率％之折射率橢圓體之 短軸對於圓盤型液晶光學補償板表面之法線方向予以倾 斜之圓盤型液晶光學補償板，夾設在液晶層與偏光子^ 間，便可由圓盤型液晶光學補償板補償依視角所產生之 正常光與異常光兩者之相位差變化。 而且，該液晶顯示裝置，具有以不同比率所分割出之分 割液晶層，且在各分割液晶層之配向狀態係被控制成如 上述般之液晶顯示元件與偏光子之間介設有圓盤型液晶 光學補償板。藉此，便可消除呈相反的正視角方向之視 角特性和反視角特性之視角特性兩者之差，使兩視角特 性相接近。因此，能大略均勻地抑制以上下方向傾斜視 角時所產生之對比度降低及顯示影像看起來好像白色之 傾向。特別是可顯示出更鮮明之黑色。 、然而，僅憑如上述之補償功能，則在被要求要更加改善 视角依存性之環境下，也不見得可稱此為已達完美之： 步於疋，本發明人等經再三研發的結果，終於發現液 晶層的液晶材料之折射率異向性△n相對於光波長之變 化，係特別對於液晶晝面（顯示畫面）之著色有所影響而創一 作了本發明。 本發明之液晶顯示裝置中，係將封入在液晶顯示元件之 裝· 訂

線 -12 -

557396 五、發明説明（1〇 ) T晶層的液晶材科之折射率異向性Δη相對於光波長之變 園。η晝面不會產生依存於視角之著色的範 藉此_可更加防止畫面之著色。此外，_ 二:：反轉現象’除光學相位板及分割液晶層之 功旎外，也可更加改善。 、本發明之其他㈣、特徵、以及優異之處，乃可由以 之說明得以更加明瞭。本案之長處也應可由參照所附圖 式的下列說明得以明瞭。 、 圖式之簡單說明 第1圖為分解而表示有關本發明之—實施 裝置之構成斷面圖。 不 第2圖為表示具備在上述液晶顯示裝 一 分子之預傾斜方向之說明。 以中液晶 第3圖為表示在上述液晶顯示裝置之圓 償板之主折射率之斜視圖。 …晶光學補 第4圖為將液晶顯示裝置之各部予以分解而表示上述液 晶顯7F裝置之偏光板及圓盤型液晶光學補償板、 視圖。 < 配置斜 第5圖為表示用以上述液晶顯示裝置液 叫w < 一液《姑 料之相對於波長的折射率異向性△η之圖案。 第6圖為表示用以上述液晶顯示裝置液晶層之〜、、田 料之相對於波長的△!!( λ )/Αη(550)之圖表。 液w材 第7圖為表示用以測試上述液晶顯示裝罾 4現角依在把 之測試系統之斜視圖。 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) ------^ ----- 裝. 訂 557396 五、發明説明（11 第8、圖⑷至⑷為表示第4實施例之液晶顯示裝 率一液日曰施加電壓特性之圖表。 透過 第9圖⑷至⑷為表示相料第4實施例的比較例之 顯示裝置之透過率—液晶施加電壓特性之圖表。〜 第10圖⑷至⑷係關於第5實施例，其中豹 …曰層之配向分割比為6 ·· 4時之上述液晶顯示裝 透過率-瑕晶施加電壓特性之圖表，第1〇圖㈨為表一 :曰層之配向分割比為17: 3時之上述液晶顯示裝置之：： 率-液晶施加電壓特性之圖表，第1〇圖⑷為表示… <配向分割比為19 : i時之上述液晶顯示裝置之透過率: 液晶施加電壓特性之圖表。 第11圖係關於第5實施例比較例，係表示液晶層 分割比率為1: 1時之液晶顯示裝置之透過率一液日始： 電壓特性之圖表。 '夜卯施加

、第12圖為表示頂液晶顯示元件之液晶分子之扭轉 之模式圖。 W 實施例 以下說明本發明之一實施例。 有關本發明之液晶顯示裝置，如第丨圖所示，係具備有 液晶顯示元件1，一對圓盤型液晶光學補償板2、3了以 一對偏光板（偏光子）。 液晶顯示元件1，係呈在相對向而配設之一對電極 板6、7之間夾著液晶層8之結構。電極基板6在其作為 座的玻璃基板（透光性基板）9之液晶層8侧之表面形成有 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 557396

由ITO(銦錫氧化物)所成之透明電極i 〇，在其上面則形成 有配向膜11。電極基板7在其作為基座的玻璃基板(透光 1*生基板）1 2足液晶層8侧之表面形成有由ιτ〇所成之透明電 極1 3 ,在其上面則形成有配向膜丨4。 為簡略化，第i圖係僅緣示一晝素份之構成，但就液晶 顯示元件1之整體而言，具有預定寬度之帶狀透明電極 1〇、13，係隔著預定間隔下分別配置在玻璃基板9、 12,且在玻璃基板9、12之間形成為由與基板面成垂直 4万向視之時則呈互相正交之狀態。兩透明電極丨〇、i 3 相X叉之部分係相當於作顯示之畫素，而這些畫素乃以 矩陣狀配設在液晶顯示裝置整體上。 電極基板6、7係由液封樹脂丨5所封合，液晶層8係封裝 在由電極基板6、7與液封樹脂〗5所形成之空間内。 關於詳細情形，雖於容後再述，惟，扼要而言，本液晶 顯示裝置中之液晶層8，其用來構成液晶層8之液晶材料 係選擇其折射率異向性八11能滿足所定條件者，俾與利用 圓盤型液晶光學補償板2、3之相位差補償功能搭配成具 有最佳特性之組合。另外，透明電極1〇、13係由驅動電 路17施加依據顯示訊息之電壓。 在本液卵顯示裝置中，在上述液晶顯示元件1形成圓盤 型液晶光學補償板2、3與偏光板（偏光子）4、5兩者所成 之單元就是液晶格點（liquid cristal cell) 160。 配向膜11、14具有狀態互異之二區域。因此，面向該 二區域之第一分割部8 a(第一分割液晶層）與第二分割 -15- 本紙張尺度適用中國囷家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

裝· 訂

線 557396 發明説明 8 b (第二分割液晶層）兩者之液晶分子，得以控制成互異 又配向狀態。此外，關於詳細情形雖將於容後再述，惟 上述液晶層8之分割比率，係設定成互異，以便提高向上 下方向及左右方向傾斜視角時之視角特性。配向膜n、 1 4係在二區域之間，使賦予液晶分子之預傾斜角互異， 或使液晶分子之傾斜方向，對於垂直於基板面之方向， 成為相反方向，以赋予如上述之互異的配向狀態。 圓盤型液晶光學補償板2、3係分別夾裝在液晶顯示元 件1與配$又在其兩侧之偏光板4、5之間。又該圓盤型液晶 光學補彳員板2、3，係藉由將碟狀（discotie)液晶以傾斜配 向或以混合（hybrid)配向在由透明有機高分子所成之支撐 體且予以橋聯（bridging)而形成。藉此，便可將圓盤型液 卵光學補償板2、3之後述折射率橢圓體形成為相對於圓 盤型液晶光學補償板2、3而傾斜。 圓盤型液晶光學補償板2、3之支撐體，以一般常用於偏 光板之二乙醯纖維素(TAC)之可靠性高而較為適合。除此而 外，如聚碳酸酯（PC)、聚對一酞乙二酯（PET)等優於耐環 境性或耐藥品性之無色透明之有機高分子薄膜等也適合 使用。 如第3圖所示，圓盤型液晶光學補償板2、3具有互異的 三方向之主折射率na、nb、η。。主折射率n a之方向，與互 相正交的座標xyz的各座標軸中之y座標軸方向一致。主 折射率n b之方向，相對於在圓盤型液晶光學補償板2、3 中與對應於畫面成垂直的z座標軸（表面之法線方向）而白 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

裝· 訂

線 557396 A7 __ B7 Z、發明説明（14~" 箭頭A方向傾斜0。 圓盤型液晶光學補償板2、3，其各主折射率可滿足 n a- n c> n b之關係。因此’光學轴只有一軸，使得圓盤型液 晶光學補償板2、3呈一軸性，且使折射率異向性成為負 值。圓盤型液晶光學補償板2、3之第一阻滯（retardati〇n') 值（nc-na) X d ’由於na=nc，故大致為〇 ηπι。第二阻滯值（n -心) X d係設定在80 nm至250 nm範圍内之任意值。若將第二阻 滯值（n(rnb)Xd設定在該範圍内，便可確實獲得依圓盤型液 晶光學補償板2、3的相位差補償功能。另外，上述化心及 nc-nb代表折射率異向性△ n，d代表圓盤型液晶光學補償板 2、3之厚度。 又圓盤型液晶光學補償板2、3之主折射率心所傾斜之角 度，即，折射率橢圓體之傾斜角Θ係在丨5度$ 0 ^ 75度 之範圍内设定成任意值。 藉由將傾斜角Θ設定為該範圍之内，無論折射率橢圓體 之傾斜方向係順時針或反時針方向，仍可確實獲得依圓 盤型液晶光學補償板2、3的相位差補償功能。 此外’關於圓盤型液晶光學補償板2、3之配置，僅將 圓盤型液晶光學補償板2、3中任一方配置在單侧之構成， 或是將圓盤型液晶光學補償板2、3在單侧相疊合而配置均 可行。另外，也可使用三片以上之圓盤型液晶光學補償 板。 再者，如第4圖所示，在本液晶顯示裝置，其液晶顯示元件 1中之偏光板4、5，其吸收軸ΑΧι、Αχ2係配置成能與相接 -17-

557396

，配向膜1 1、1 4 (參照第}圖）之液晶分子長秘Μ、^分別 主f父又狀態。本液晶顯示装置，由於長軸Μ、卜呈互相 正交，因此，吸收軸ΑΧι、ΑΧ2&跟著呈正交。 於此肖T對圓盤型液晶光學補n 2、n _ & # 方向傾斜的主折射率％之方向’其所投影在圓盤型液晶光 學補償板2、3之表面之方向定義為D。如第4圖示所示， 圓盤型液晶光學補償板2係配置成使方向〇(方向Ο!)與長 軸L,成平仃，圓盤型液晶光學補償板3係配置成使方向 D (方向D2)與長軸乙2成平行。 藉由如上所述般之圓盤型液晶光學補償板2、3及偏光板 4、配置，本液晶顯示裝置，便可於〇ff時使光透過而 進行白色顯示’即所謂常白顯示（n〇mal white display)。 一般而言，在如液晶或圓盤型液晶光學補償板（相位差 薄膜）等光學異向體中，如上述之三維方向之主折射率 n a、η。、n b之異向性可以折射率橢圓體代表之。折射率異 向性△ η係依從哪一方向觀察而呈互不相同之值。 其次’就於前面所提及之液晶層8加以說明。 如上述，在液晶層8，則以互不相同的分割比率予以分 割，以便提高向上下方向及左右方向傾斜視角時之視角 特性。 具體而言，液晶層8係被分割成可令第一分割部8 a與第 一分割部8 b成為互異之比率，而該比率係設定在自6 · 4 至1 9 : 1之範圍内。又配向膜丨丨、n 4，如第2圖所示，係 以分別對第一分割部8 a與第二分割8 b成正交之預傾斜方 -18· ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公寶] """"""" ----— --

裝· 訂

557396 A7 ----------B7 五、發明説明（16 ) 向二液晶分子配向。又配向膜η之預傾斜方向Pi、p5 係设定成可令第一分割部8 a與第二分割部8b互相呈反方 :。配向膜14之預賴斜方向IN也同樣地設定為互相 主反万向。此外’液晶層8也可沿透明電極10、13之任 何長度方向予以分割。 "/、有此種液阳層8之液晶顯示元件1搭配圓盤型液 晶光學補償板2、3時，則可獲得適合正視角方向之視角特 性和反視角特性疋视角特性之配向狀態。藉此，便可抑 制向上下方向傾斜視角時所產生之對比度降低及顯示影 像看起來像白色之傾向。其結果，尤其可將會大幅受到 對比度降低影響之黑色更像黑色地鮮明地顯示出。 此外m顯示元件丨，則對每—晝素之液晶層8中 。t W ” a ’以將相對於上述折射率橢圓體之 圓盤型液晶光學補償板2、3之傾斜方向能與配設在配向膜 1二1 4的附近（&晶分子之預傾斜方向成為相反而予以 設，為更佳，而在本液晶顯示裝置則係採取此種設定。 是乂董士液卵顯不元件i施加電壓時，仍舊處於受到配 向〈衫響而傾斜K態的液晶分子所引起光學特性之偏 倚’便可以圓盤型液晶光學補償板2、3來加以補償。 也就疋說’對最大的第_分割部8 &，相對於圓盤型液 晶光學補償板2、3之表面之折射率橢圓體之傾斜方向，與 施加電壓時之液晶分子之傾斜方向，若係呈相反，則依 液晶分子之光學特性與折射率橢圓體，即圓盤型液晶光 學補償板2、3之光學特性兩者可予設定成相反。因此，配 | ·19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公着y ----- --------- -- 557396 A7 B7 五、發明説明（17 ) 向膜1 1、1 4之内面附近之液晶分子，則將受到配向之影 響而於施加電壓時也不會豎立起，但可藉圓盤型液晶光 學補償板2、3補償其液晶分子所引起光學特性之偏倚。 其結果，向正視方向傾斜視角時之反轉現象被抑制，而 可得不致於趨向變黑之顯示影像。而且，向反視角方向 傾斜視角時，對比度之降低即受到抑制。因此，可得不 帶白色之良好顯示影像。加之，也可抑制關於左右方向 之反轉現象。 再者，關於液晶層8，除此不同比率之晝素分割法外， 如上述，為與利用圓盤型液晶光學補償板2、3之相位差補 償功能搭配成具有最佳特色之組合，對於構成液晶層8之 液晶材料，係使用其折射率異向性△η係設定在預定條 件，即，折射率異向性之相對於光波長之變化不致於產 生依存於視角的液晶畫面之著色範圍之液晶材料。 具體而言，係注入有以下所示*至•中至少能滿足一設 定範圍之條件之液晶材料。 幸將液晶材料之相對於波長450nm之光的折射率異向性 △ η (450)與相對於波長650nm之光的折射率異向性△ η (650) 之差值，即/^ 11(450)-/^ 11(650)，設定在0以上未滿0.010之 範圍。更佳為將上述△ η (450)-△ η (650)設定在0以上 0.0055以下之範圍。 来將液晶材料之相對於波長45Onm之光的折射率異向性 △ n(450)與相對於波長550nm之光的折射率異向性△ η (550) 之比率，即^ 11(450)/^ 11(550)設定在1以上1.07以下之範 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝· 訂

k 557396 A7 B7 五、發明説明（18 ) 圍。更佳為將上述^ 11(450)//^ 11(550)設定在1以上1.05以 下之範圍。 藉由使用能滿足上述*至♦中至少一者所設計之液晶材 料，不僅能改善依存於因圓盤型液晶光學補償板2、3之 相位差補償機能之顯示畫面視角所生之對比變化、反轉 現象、著色現象，尤其對顯示畫面之著色現象更能改善 效果。 ♦將液晶材料之相對於波長650nm之光的折射率異向性 △ η (650)與相對於波長550nm之光的折射率異向性△ η (550) 之比率，即^ 11(650)/^ 11(550)，設定在大於0.960，1以下 之範圍。更佳為將上述^11(650)/^ 11(550)設定在0.975以上 1以下之範圍。 使用至少能滿足如上述*至*中之一而設計成之液晶材 料，便可製得在通常液晶顯示裝置所要求之視角5 0度 下，雖尚帶有若干著色，但從任何方向看，也可視為充 分堪能使用者。 而且，尤其至少能滿足上述*至♦中更佳範圍中之一， 便可得以視角70度下從任何方向看，也毫無著色者。 又藉由使用至少能滿足*至#中之一而設計出之液晶材 料，便可在對比度變化，反轉現象方面，較之僅利用圓 盤型液晶光學補償板2、3之補償功能之情形者可獲得更 加改善。 此外，能滿足上述幸至♦中之一設定範圍條件，同時也 能滿足下面所示来之設定範圍者較為適當。本液晶顯示裝 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 557396 A7 B7 五、發明説明（19 ) 置之液晶層8，係屬於能滿足来之設定範園條件者。 奈將液晶材料之相對於波長550nm之光的折射率異向性 △ n(550)，設定在大於0.060小於0.120之範圍。更佳為將 上述/^11(550)設定在0.070以上0.095以下之範圍。 這是，若相對於屬於可見光領域之中心領域之波長 550nm之光的液晶材料之折射率異向性^11(550)為0.060以 下或0.120以上之情形時，則依視角方向可確實出即將產 生反轉現象或對比度係數降低之故。於是，將液晶材料 之相對於波長550nm之光的折射率異向性^11(550)設定在 大於0.060小於0.120範圍，便可予消除液晶顯示元件所產 生之對應視角之相位差。 若也能夠滿足如余之設定條件，除可獲得利用相位差板 2、3之相位差補償功能、及依採用*至鲁之設定範圍條 件所得補償功能之視角依存性之改善外，也可更加改善 反視角方向之對比度係數降低、左右方向之反轉現象。 尤其將相對於波長550nm之光的折射率異向性△ η (550) 設定在0.070以上0.095以下之範圍，即可更有效果地消除 於液晶顯示元件所產生之對應於視角之相位差，因此可 確實改善液晶顯示影像之對比度變化、左右方向之反轉 現象、及著色現象。 於第5圖，以實線之曲線a表示可供使用於本液晶顯示 裝置中之液晶層8之一液晶材料之相對於波長（λ )之△ η (久）（波長·折射率異向性△ η特性）。此外，於第5圖中也 以一點鏈線之曲線b表示使用於以往之液晶顯示裝置中液 •22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

裝_ 訂

557396 A7 B7 五、發明説明（2〇 ) 晶層之一液晶材料之相對於波長（λ )之△ η (久），以供比 較0 曲線a與曲線b相比便可知，可供使用於本液晶顯示裝 置之液晶層8之液晶材料之相對於波長（又）之△ η(人），其 傾斜係比以往之液晶顯示裝置之液晶材料者較為緩慢， 而呈稍微向右下降之大致平坦之狀態。 又於第6圖，以實線之曲線c表示可供使用於本液晶顯 示裝置之液晶層8之另一種液晶材料之相對於波長（Α )之 光的另外，於第6圖中也以一點鏈線之 曲線d表示使用於以往之液晶顯示裝置中液晶層之另一種 液晶材料之相對於波長以^^“又^八“乂…’以資比 較0 曲線c與曲線d相比便可知，可供使用於本液晶顯示裝 置之液晶層8之液晶材料之相對於液晶材料之波長（λ )之 △η( λ )/△ η (550)，其傾斜也比以往之液晶顯示裝置之液 晶材料者較為緩慢。 作成如上述之構成，本實施例之液晶顯示裝置，由於 由利用圓盤型液晶光學㈣板2、3 ’補償液晶顯示元件 所產生對應㈣之相位差之功能，料藉由將液晶層8 液晶材料之相對於波長的折射率異向性Δη之嫩化，嗖 在液晶畫面不會產生著色之範圍所得之補償功能，所】 =存於視角之顯示畫面之著色’能特別有效地予以】 善，同時對比度之變化、反轉現象也可予…，以』 示出高品質影像。 。 ^

裝― 订

k -23-

557396 A7 _ B7 _____ 五、發明説明（21 ) 此外，在本實施例，雖僅就單純矩陣方式之液晶顯示裝 置加以說明，但除此之外，本發明也可適用於TFT等使用 有源開關元件之有源矩陣方式之液晶顯示裝置。 其次，將有關如上述所構成之本實施例之具體例，與比 較例同時加以說明。 (例子1 ) 在本例子1，準備編號1至5之五種試樣，其對第1圖之 液晶顯示裝置之液晶格點1 6之液晶層8，係使用波長 450nm之折射率異向性△ n (450)與波長650nm之折射率異向 性Δη(650)之差值即^^450)-/^ 11(650)，係各設定在〇、 0.0030、0.0055、0.0070、0.0090之液晶材料，且將液晶格 點厚度（液晶層之厚度）設為5//m者。 編號1至5之試樣中之圓盤型液晶光學補償板2、3，係 使用在透明支撐體（例如，三乙醯纖維素（TAC)等）塗敷碟

狀液晶，並使碟狀液晶予以傾斜配向而橋結（bdding)K 成，且上述第一阻滯值為10〇11111，主折射率、之方向係對 xyz軸座標中之2軸方向以向箭頭所示方向呈約度而傾 斜，同樣地，主折射率η。之方向係對χ軸以向箭頭B所示 万向呈約20度之角度（即，折射率橢圓體之倾斜 =20度）者。 、又y 相對於本例子1之比較例，係準備編號1〇〇之比較 其除對第1圖之液晶顯示裝置之液晶格點丨6之液晶 使用上述△ η(45〇)-Δ n(650)為0·010之液晶材科日θ 8丛 均使用與本例子1相同者。 兵餘 -24-

557396 A7 B7 五、發明説明（22 ) 茲就上述試樣編號1至5及比較試樣編號1 〇〇於白色光下 進行目視試驗之結果表示第1表。 ^JL表 π

視角 (0) Δη(450)-Δη(650) (X 1〇Α 0 3.0 5.5 7.0 9.0 10 編號1 編號2 編號3 編號4 編號5 編就10 0 一 50。 〇 〇 〇 〇 Δ X 60° 〇 〇 〇 〇 X X 70° 〇 〇 〇 X X X 表中，Ο、△及X代表以下之狀態： 〇：未著色 △:有堪可使用程度之著色 X:有不堪使用程度之著色 關於本例子1之編號1至3之試樣，於視角7 〇度下由任何 方向視之，也並未辨得出有所著色，而係屬良好畫質。 試樣編號4，則直至視角6 0度為止由任何方向視之，也並 未辨得出有所著色，也係屬良好畫質。試樣編號5，則於 視角50度由左右方向視之時，雖可辨得出有一些著色， 但仍係屬堪可使用程度之著色。 與此相對，在比較例試樣編號10〇，則連於視角5 〇度由 左右方向視之時，已呈不堪使用程度之由黃色往橙色之 著色® 而且’關於除對圓盤型液晶光學補償板2、3，使碟狀 液晶予以混合（hybrid)配向在透明支撐體外，其餘均與本 •25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNs) A4規格(210X 297公釐〉

裝- 訂

線 557396 A7 B7

例子1之試樣編號1至5，及比較試樣編號1〇〇相同之試樣 及比較試樣，也得到與上述相同之結果。 (例子2 ) 在本例子2，係準備編號6至1〇之五種試樣，其對第1圖 之液晶顯示裝置中液晶格點1 6之液晶層8 ,係使用波長 450nm之折射率異向性△ n (45〇)與波長55〇nm之折射率異向 性八11(550)之比率，即八11(450)/八11(550)係分別設定在1、 1·〇3、1·〇5、1.06、1.065之液晶材料，且將液晶格點厚度 (液晶層8之厚度）設成5 /z m者。 試樣編號6至1 0之圓盤型液晶光學補償板2、3，係使用 與上述例子1中之圓盤型液晶光學補償板2、3同樣地使碟 狀液晶予以傾斜配向者。 相對於本例子2之比較例，係準備編號101之比較試樣， 其除對第1圖之液晶顯示裝置之液晶格點1 6之液晶層8， 使用上述^ 11(450)//^ 11(550)為1.07之液晶材料外，其餘均 使用與本例子2相同者。 茲就上述試樣編號6至1 0及比較試樣編號1〇1於白色光 下進行目視試驗之結果表示於第2表。 【表2】 視角 Δη(450)-Δη(550； (Θ) 1 1.03 1.05 1.06 1.065 1.07 編號6 編號7 編號8 編號9 編號1 0 編號101 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

裝- 訂

線 557396 A7 B7 五、發明説明（24 )

50° 〇 〇 〇 0 △ X 60° 〇 〇 〇 △ X X 70° 〇 〇 〇 X X X 表中，0、△及X代表以下之狀態： 〇 :未著色 △:有堪可使用程度之著色 X :有不堪使用程度之著色 關於本例子2之編號6至8之試樣，於視角70度下由任何 方向觀看，也並未辨得出有所著色，而係屬良好晝質。 試樣編號9，於視角50度，由任何方向觀看，雖並未辨得 出有所著色，但於視角60度，試樣編號10，於視角5〇度 則由左右方向觀看時即可辨得出有一些著色。然而，仍 係屬堪可使用程度之著色。 與此相對，在比較例試樣編號1〇1，則連於視角5 〇度由 左右方向觀看時，也呈不堪使用程度之由黃色往橙色之 著色。 而且，對於圓盤型液晶光學補償板2、3，除使用將碟 狀液晶予以混合配向在透明支撐體上者外，其餘均與本 例子之試樣編號6至1 0，及比較試樣編號1〇!相同之試 樣、比較試樣，也得到與上述相同之結果。 (例子3 ) 在本例子3，係準備編號1 1至1 5之五種試樣，其對第1 一 圖之液晶顯示裝置中液晶格點1 6之液晶層8，係使用波長 650nm之折射率異向性△ n (650)與波長550nm之折射率異向 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

裝- 訂

線 557396 五、發明説明（25 性^11(550)之比率，即Δη(㈣)/Δη⑽)係分別設定在卜 〇办_、〇.975、〇·97〇、〇 965之液晶材料，且將液晶格點厚 度（液晶層8之厚度）設成5# m者。 試樣編號1 1至1 5中之圓盤型液晶光學補償板2、3，係 使用與上述例子丨中之圓盤型液晶光學補償板2、3同樣地 使碟狀液晶予以傾斜配向者。 相對於本例子3之比較例，係準備編號1〇2之比較試樣， 其除對第1圖之液晶顯示裝置中液晶格點i 6之液晶層8， 係使用上述n(55〇)為〇96〇之液晶材料外，其 餘均使用與本例子3相同者。 裝. 餘就上述試樣編號1丨至丨5及比較試樣編號1 〇2於白色光 下進行目視試驗之結果表示於第3表。 【表3】 訂 線 表中，〇、△及X代表以下之狀態： 〇：未著色 △ ··有堪可使用程度之著色 X :有不堪使用程度之著色 關於本例子3之編號11至13之試樣，於視角70度下由 28 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇X 297公着) 557396

:何:万向觀看，也並未辨得出有所著色，係屬良好晝 二：樣編號14，於視角5〇度，由任何方向觀看，雖並 時，…寻出有所著色’但於視角60度，由左右方向觀看 即可看得出有—些著色。然而，仍係屬堪可使用程 二又著色。試樣編號15，於视角5〇度，由左右方向觀看 、雖可看得出有-些著色，但也係屬堪可使用程度者。 與此相對，在比較例試樣編號102，則連於視角5 〇度由 【向ί看時，也可辦得出呈不堪使用程度之由黃色 、而且，對於圓盤型液晶光學補償板2、3，除使用將碟 狀硬晶予以混合配向在透明支撐體外，其餘均與本例子 <試樣編號11至15及比較試樣編號1〇2相同之試樣、比較 試樣，也得到與上述相同之結果。 (例子4) ，例子4，如第7圖所示，係使用具有受光元件21、放 大器2 2、及記錄裝置2 3之測試系統測試液晶顯示裝置之 視角依存性。液晶顯示裝置之液晶格點丨6，係使其上述 玻璃基板9侧之面16a位於正交座標xyz之基準面x-y之狀 態而設置。受光元件21為能以一定之立體受光角受光之 兀件，配置在對垂直於面16&的z方向成角度p㈠見角）的方 向，自座標原點隔著所定距離之位置。 進行測試時，則自面16a之相反侧之面，對設置在本測 定系統之液晶格點1 6照射波長550nm之單色光。透過液晶 格點16的單色光之一部分會入射於受光元件21。受光元 -29- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

裝- 訂

557396 A7 B7 五、發明説明（27 ) 件2 1之輸出，經由放大成預定能階後，便由波形記憶 器、記錄器等記錄裝置2 3記錄之。 本例子準備編號1 6至1 8之三試樣，其係對第1圖之液晶 格點1 6之液晶層8，使用波長550nm之折射率異向性△ n(550)分別設定為0.070、0.080、0.095之液晶材料，且將 液晶格點厚度（液晶層8之厚度）設成5 // m者。 試樣編號16至18之相位差板2、3，使用與上述例子1 中將碟狀液晶予以傾斜配向而成之相位差板2、3，相同 者。 將如此之試樣編號1 6至1 8 ’設置於第7圖所示之測定手 統上，進行測試以一定角度¢)固定受光元件2 1時，相對 於對試樣編號16至18的施加電壓之受光元件21之輸出能 階。 測試，係將受光元件2 1配置成5 0度之角度¢),並假定y 方向為畫面之左侧，X方向為畫面之下侧，而將受光元件 21之配置位置分別改變為上方向、下方向、左右方向而 進行。 其結果，顯示於第8圖（a)至（c)。第8圖（a)至（c)，乃是表 示相對於施加在試樣編號16至18之電壓的光透過率（透過 率一液晶施加電壓特性）之圖表。 第8圖（a)係自第2圖之上方向進行測試之結果，第8圖（匕） 為由第2圖之下方向’第8圖（c)為由左右方向分別測試之 一 結果。 在第8圖（a)至（c)中，分別以一點鏈線所示之曲線[夏、 -30 - 本紙張尺度適财8 8家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） " ----- 557396 A7 B7 五、發明説明（28 ) L4、L7 ’為液晶層8使用△μμ—ο 〇7〇之液晶材料之試樣 編號1 6者，以實線所示之曲線L2、L5、“為液晶層8使用 △ 11(550)=〇.〇80之液晶材料之試樣編號17者，以虛線所示 之曲線L3、L6、L9為液晶層8使用^11(550)=0.095之液晶材 料之試樣編號1 8者。 相對於本例子之比較例，係準備編號1〇3、1〇4之二比較 忒樣，其除對第1圖之液晶顯示裝置中液晶格點丨6之液晶 層8，係使用波長550nm之折射率異向性^“”…為分別設 疋在0.060、〇·ΐ2〇之液晶材料外，其餘均與本例子相同 者。而將這些試樣設置在第7圖所示之測試系統，而與本 YJ子相同方法測試受光元件2 1以一定角度φ被固定時， 相對於對比較試樣編號103、104所施加電壓之受光元件21 之輸出能階。 測試係與本例子同樣地將受光元件21配置成5〇度之角 度Ρ ’並假定y方向為畫面之左侧，X方向為晝面之下 侧，將受光元件2 1之配置位置分別改變為上方向、下方 向、左右方向而進行。 其結果，表示於第9圖0)至（(〇。第9圖0)至（(〇係表示相 對於施加在比較試樣編號1〇3、104之電壓的光透過率（透 過率一液晶施加電壓特性）之圖表。 第9圖（a)係自第2圖上方向所測試之結果，第9圖（b)係 自第2圖之下方向，第9圖（(〇係自左右方向分別測試之結 果。 在第9圖⑷至（c)中，分別以實線所示之曲線ίι〇、ίΐ2、 -31 · :297公釐）

裝- 訂

線 557396 A7

L14為液晶層8使用〇6〇之液晶材料之比較試樣 編號103者，以虛線所示曲線L11、L13、L15為液晶層8使用 △ η (550)為0· 120之液晶材料之比較試樣編號ι〇4者。 關於本例子之試樣編號i 6至i 8與比較例之比較試樣編 號103、104，如以上方向之透過率一液晶施加電壓特性相 較時，在第8圖（a)，曲線LI、L2、L3均可確認出透過率會 隨著電壓增咼而充分下降。與此相對，在第9圖（a)，曲線 L11則較之第8圖之曲線LI、L2、L3，即使予以提高電壓透 過率也不會充分下降。而且，曲線L10則可確認出透過率 會隨著增高電而呈一旦下降後再度上昇之反轉現象。 同樣地，關於試樣編號1 6至丨8與比較試樣編號1〇3、 104，如以下方向之透過率一液晶施加電愿特性相較時， 在第8圖（b)，曲線L4、L5、L6均可確認出透過率會隨著增 高電壓而下降至大約零附近。又在第9圖（1)),曲線L12，若 予以和:南電壓，則與第8圖（b)同樣，透過率也會下降至大 約零附近，但關於曲線L13，則可確認出會呈如上述之反 轉現象。 同樣地，關於試樣編號1 6至1 8與比較試樣編號丨〇3、 104，如以左右方向之透過率一液晶施加電壓特性相較 時，則在第8圖（c)之曲線L7、L8、L9及第9圖（c)之曲線 L14，若予以增高電壓，所有透過率則將下降至大致零附 近，惟只有第9圖（c)之曲線L15可確認出會呈反轉現象。 另外’針對試樣編號1 6至1 8與比較試樣編號1〇3、 104 ’於白色光下進行目視確認測試。 -32-本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公爱) 557396

關於試樣編號16至18及比較試樣編號1〇3，於視角5〇度 下由任何万向觀看，也並未看得出有所著色而係屬良好 一質反觀比較試樣編號104，以視角5 0度下由左右方向 觀看時，則可辨得出著色成自黃色往橙色之現象。 ，以上之結果，如第8圖⑷至（c)所示，得以明瞭液晶層 8若使用波長55〇nm之折射率異向性八“”⑴為分別設定在 、〇·08〇、〇 〇95之液晶材料時，則由於隨著增大施加 包壓透過率就會充分下降，也並無反轉現象，所以視 野角擴大’且也無反轉現象而得以格外提高液晶顯示裝 置之顯示品質。 與此相對，如第9圖⑷至（c)所示，液晶層8若使用波長 55〇11111之折射率異向性△ η (550)為分別設定為〇·060、〇 12〇 <液晶材料時，則可知，視角依存性並未獲得完美的改 善。 對於圓盤型液晶光學補償板2、3，除使用將碟狀液晶 予以混合配向在透明液體外，其餘均與上述試樣編號i 6 至1 8、及比較試樣編號1〇3、1〇4相同之試樣、比較試樣， 也得到同樣之結果。 此外，改變上述圓盤型液晶光學補償板2、3之折射率 橢圓體之傾斜角度0而調查相對於傾斜角Θ之透過率一 液晶施加電壓特性之依存性的結果，如係屬1 5度$ 0 $ 7 5度園外’則不論相位差板2、3之碟狀液晶之配向狀 態，基本上不會變化。惟，若超過上述範圍，則可確認 出反視角方向之視野角不會擴大。 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 557396 A7 --一 B7 五、發明説明~) "一- 再者’改變上述圓盤型液晶光學補償板2、3之第二阻 滞值而調查相對於第二阻滯值之透過率一液晶施加電壓 特性I依存性的結果，第二阻滯值若係在8〇11〇1至25〇11111範 圍内’則不論相位差板2、3之碟狀液晶之配向狀態，基本 上不會變化。惟若超過上述範圍，則可確認到橫向（左右 方向）之視野角不會擴大。 再者’以上述比較試樣編號103、104之目視試驗之結果 為基礎’準備對於第1圖之液晶格點1 6之液晶層8除使用 波長55〇nm之折射率異向性△ η(55〇)係各為〇 〇65、〇 1〇〇、 0· 115之液晶材料外，其餘均與本例子相同之三試樣編號 1 9至2 1，而使用第7圖所示之測試系統，以與本例子相 同方法測試以一定角度固定受光元件2 1時之相對於對試 樣編號1 9至2 1的施加電壓之受光元件2 1之輸出能階。而 且分別以白色光下進行目視確認測試。 其結果’將折射率異向性△npso)設定為〇.ι〇0之試樣編 號2 0、及將折射率異向性△ n(55〇)設定為〇 115之試樣編 號21 ’設角度中為50度時，若於左右方向提高電壓，則 可確認透過率會稍微上昇。然目視時反轉現象並未發 生，故此種程度的透過率上昇乃係屬堪可使用程度。上 方向之結果並無任何問題。與此相對，將折射率異向性 △ η (550)設定為0.065之試樣編號1 9，則與上述試樣編號 103同樣，於上方向提高電壓時，透過率則呈一旦下沈後 再浮起之曲線，但與第9圖（a)所示之比較試樣ι〇3相較，透 過率之上昇幅度小，而係屬堪可使用者。左右方向之結果並無任 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 557396 A7 B7 五、發明説明（32 ) 何問題。 另外’於目视檢查，試樣編號20、21，雖可確認到一些自黃 色往橙色之著色，但仍屬不成問題之程度。試樣編號19，雖係 少許，但仍可看得出係呈藍色。然此種程度之藍色也屬 不成問題。 另外’針對試樣編號i 9與比較試樣編號1〇3兩者施加i 伏特程度之電壓，以測試液晶格點1 6之表面之法線方向 顯示之白色顯示之透過率，以為補充。結果，比較試樣 編號103之透過率，則呈不堪使用程度之下降。相對地， 試樣編號1 9之透過率，雖可看得出有些下降，但仍係屬 堪可使用程度者。 (例子5 ) 於此’也使用與第7圖所示上述之例子4相同之測試系 統而將液晶顯示裝置之視角依存性同樣地予以測試。 在本例子中，則準備編號為22至24之三試樣。其係使 用弟1圖之液晶格點1 6之第一分割部8 a ··第二分割部8 b 為設定在6 : 4、17 ·· 3、19 : 1之液晶材料。 試樣編號22至24之圓盤型液晶光學補償板2、3，係使 用與上述例子1中之圓盤型液晶光學補償板2、3相同者， 即’將碟狀液晶予以傾斜配向而成者。 將如上述之試樣編號22至24設置在第7圖所示之測試系 統’測試受光元件2 1以一定角度φ下被固定時，相對於 -對試樣編號22至24施加電壓的受光元件21之輸出能階。 測試係將受光元件配置為3 0度之角度$ ,並假定y方向 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 一 " ---

裝- 訂

線 557396 A7 B7 五、發明説明（33 )

為畫面之左侧，X方向為畫之下侧，將受光元件21之配置 位置分別改變為下方向、左方向、右方向而進行。此 外，也實施將受光元件21配置於z軸方向之狀態。 其結果，表示於第10圖（a)至（C)。第10圖⑷至⑷表示相對 於施加在試樣編號22至24的電壓之光透過率（透過率〜液 晶施加電壓特性）之圖表。第1 〇圖（a)為分制比率6 : 4之 試樣編號2 2之測試結果，第1 〇圖（b)為分割比率1 7 : 3之 試樣編號23，第10圖⑷則為分割比率19 : 1之試樣編號 2 4之測試結果。 於上述第10圖（a)至（c)中，以實線表示之曲線L21代表z 軸方向之特性，以虛線表示之曲線L22代表下方向之特 性，以點線表示之L23代表右方向之特性，以一點鏈線表 示之曲線L24代表上方向’以二點趟線表示之曲線L25代 表左方向之特性。 由第1 0圖（b)即可明瞭，於中間灰階顯示區域之透過 率一施加電壓特性，可確認出曲線L22、L23、L24、L25與 曲線L21相接近。因此’在中間灰階顯示區域，向書面之 上下左右任何方向予以傾斜視角，也能獲得大致相同之 視角特性。 在下方向之測試，於ON狀態透過率可予保持在大致7 度之較低的一定值，且並未確認出反轉現象。另外，在 上方向之測試’於ON狀態下透過率則低於以下方向所測 得之透過率且可確認出相當低。 又如第1 0圖（a)所示，分割比率自6 : 4起，在中間灰階 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

裝- 訂

線 557396 A7

二(：Γ狀態下，將開始出現曲線L22(下方向)與曲 率辦大而相接近心傾向’且其傾向將跟隨分割比 :二來。又如第10圖(c)所示，分割比率m ^ 出現曲線L22(下方向）將接近曲線L21(z軸方向）之 :^且隨著分割比率變小，該傾向會顯著起來。因此， 關於：万向(正視角方向）’得以抑制顯示影像趨向於變黑 之現象。 加之，上述比率設足在自7: 3至 1範圍時，如上沒 I7 · 3又情形，可獲得改呈 卞。卜万向與上万向呈平衡的免女 視角特性。 「司日7良文 另外，本液晶顯示裝置中，雖在其液晶顯示元们之兩 侧設有兩片圓盤型液晶光學補償板2、3，惟僅予嗖置其 中之任一片，也能獲得如上述之視角特性。僅設一片 時，雖可保持均衡的視角特性而獲得改善，但左右方向 之视角特性，則將變成非對稱。反觀使用兩片時，上^ 万向I視角特性則與一片時之情形同樣，可獲得改善， 左右方向之視角特性也會成為對稱而與上下方向同樣地 可獲得改善。 於此，為了比較，另製備第一分割部8a ;第二分割部 8b係設定在！ ·· ！之比較試樣編號1〇5，並同樣地予以設置 在第7圖所示之測試系統，以測試其視角依存性。於第η 圖以透過率一施加電壓特性之圖表表示其測試結果。 此圖表申，各曲線所代表之特性為··以實線所表示之曲 線乙31為2軸方向，以虛線所表示之曲線L32為下方向，以 -37- 本紙張尺度適用中國國家梯準(CNS) Α4ϋ^〇Χ297公釐)

557396 A7 B7 五、發明説明

點線所表示之曲線L33為右方向，以一點鏈線所表示之曲 線L34為上方向，以二點鏈線所表示之曲線L35為左方 向0 由此結果，得知關於左右方向，以〇N狀態下可得到相 當低的透過率，視角特性並無問題。與此相對，關於上 下方向，透過率卻在ON狀態時降低得並不夠。如此，本 比較例之液晶顯示裝置具有上下方向之視角依存性。 如上所述’將分割液晶層分割成第一分割部8 a及第二 分割部8 b之％合，弟一分割部8 a與第二分割部8 b間之大 小之比率，仍以設定在6 : 4至19 : 1範圍為佳。藉此，便 可更加提高視角特性。此外，如能將第一分割部8 a與第 一分割部8 b間之大小比率設定在7 : 3至9 : 1範圍，便可實 現極其良好的視角特性。 於發明之詳細說明篇段所敘述之具體實施型態或實施 例，只是用來說明本發明之技術内容，理應不得狹義地 解釋成只限定於這些具體例，而係可在本發明之精神及 下面所記載申請專利事項之範圍内實施各種變形。 -38- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 装· 訂

Claims (1)

1. 557396 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 該圓盤型液晶光學補償板，係在該畫素内最大的分 割液晶層，配置成該配向膜之内面附近之液晶分子被 透明電極施加電壓時之傾斜方向，與折射率橢圓體之 傾斜方向成為相反；

   該分割液晶層設有第一分割液晶層與此比較小之第 二分割液晶層，該第一分割液晶層與該第二分割液晶 層之大小比率係設定在6 : 4至19 : 1範園。 2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中所有圓盤 型液晶光學補償板，其折射率橢圓體之傾斜角係設定 在15度至75度之間。 3. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中所有圓盤 型液晶光學補償板，其主折射率na與主折射率nb之差 值，與圓盤型液晶光學補償板之厚度d之乘積（na-nb)X d，係設定在80 nm至250 nm之間。 擊 4. 如申請專利範圍，第1項之液晶顯示裝置，其中該液晶層 之液晶材料，相對於波長45Onm之光的折射率異向性△ η (450)與相對於波長65Onm之光的折射率異向性△ η (650)之差值^ 11(450)-^ 11(650)，係設定在0以上未滿 0.010之範圍。 5. 如申請專利範圍第4項之液晶顯示裝置，其中該液晶層 之液晶材料，相對於波長45Onm之光的折射率異向性△ η (450)與相對於波長650nm之光的折射率異向性△ η (650)之差值△ η (450)- △ η (650)，係設定在0以上 0.0055以下之範圍。 -40- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 557396 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 6. 如申請專利範圍第4項之液晶顯示裝置，其中該液晶層 之液晶材料，相對於波長550nm之光的折射率異向性△ n(550)，係設定在大於0.060小於0.120之範圍。 7. 如申請專利範圍第6項之液晶顯示裝置，其中該液晶層 之液晶材料，相對於波長550nm之光的折射率異向性△ n(550)，係設定在0.070以上0.095以下之範圍。 8. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該液晶層 之液晶材料，相對於波長45Onm之光的折射率異向性△ 11(450)與相對於波長55〇11111之光的折射率異向性八 11(550)之比率八11(450)//\ 11(550)，係設定在1以上1.07 未滿之範圍。 9. 如申請專利範圍第8項之液晶顯示裝置，其中該液晶層 之液晶材料，相對於波長45Onm之光的折射率異向性△ η (450)與相對於波長550nm之光的折射率異向性△ 11(550)之比率八11(450)/八11(550)，係設定在1以上1.05 以下之範圍。 10. 如申請專利範圍第8項之液晶顯示裝置，其中該液晶層 之液晶材料，相對於波長550nm之光的折射率異向性△ η (550)，係設定在大於0.060小於0.120之範圍。 11. 如申請專利範圍第1 0項之液晶顯示裝置，其中該液晶 層之液晶材料，相對於波長5 5 Onm之光的折射率異向性 △ η (550)，係設定在0.070以上0.095以下之範圍。 12. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該液晶層 之液晶材料，相對於波長6 50nm之光的折射率異向性 -41 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) A BCD 557396 々、申請專利範圍 △ η (650)與相對於波長550nm之光的折射率異向性△ n(550)之比率 ^11(650)/^11(550)，係設定在大於0.96，1 以下之範圍。 13. 如申請專利範圍第1 2項之液晶顯示裝置，其中該液晶 層之液晶材料，相對於波長6 50nm之光的折射率異向 性△ η (650)與相對於波長550nm之光的折射率異向性△ n(550)之比率 ^ 11(650)/^ 11(550)，係設定在 0.975以上 1 以下之範圍。 14. 如申請專利範圍第1 2項之液晶顯示裝置，其中該液晶 層之液晶材料，相對於波長5 5 Onm之光的折射率異向性 △ η (550)，係設定在大於0.060小於0.120之範圍。 15. 如申請專利範圍第1 4項之液晶顯示裝置，其中該液晶 層之液晶材料，相對於波長550nm之光的折射率異向性 △ η (550)，係設定在0.070以上0.095以下之範圍。 16. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該第一分 割液晶層與第二分割液晶層之比率係設定在7 : 3至9 ·· 1 範圍。 -42- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)