TWI237143B - Half-transmissive liquid crystal display element - Google Patents

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1237143 A7 _______B7 五、發明説明（1 ) 【技術領域】 本發明係有關丰is過型之液晶顯示元素。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 【發明背景】 以往’就液晶顯示元素言，例如反射型之液晶顯示元 素係因係利用外光顯示’故有時使用環境照明不足，而使 顯示畫面變暗，尤其在暗處根本不能使用。 一方面，採用半透過反射板（half mirror)爲反射外光之 反射板，在此半透過反射板背面設置背面光源（back llght) ’以期在明亮環境能夠以反射型液晶顯示元素來使用，在 陰Η首環境能夠以透過型液晶顯示元素來使用之半透過型液 晶顯示元素正開發中。然而，半透過反射板之入射光利用 效率最大也不過50%，因此顯示畫面之亮度顯然低於透過 型液晶顯不兀素或反射型液晶顯示元素。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 近年針對此課題，係設置對應於各畫素在反射板設針 孔（pin hole)，並且硏究配置相對應於各針孔的微透鏡（mlcro lens)之半透過型液晶顯示元素。這種液晶顯示元素，在使 用外光時，利用以不含針孔之領域反射之外光爲光源，在 使用背面光源時，將透過針孔的光經微透鏡集光使用，以 提高光的利用效率。 但是，即使這種液晶顯示元素在使用外光時，也會產 生針孔部分的光損失。其結果，當作採用背面光源之透過 型液晶顯示元素來使用的頻度增高，以致增加電力消費。 又，備有針孔之反射板其構造複雜，故有需要作成外裝於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -4 - 1237143 A7 _B7 五、發明説明（2 ) 液晶盤（panel)之反射板之結構，其結果，產生視差且顯著 降低顯示性能。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一方面，在反射型液晶顯示元素之觀看面側配置導光 板，在此導光板側面配置線光源之所謂前光（f r ο n t 1 i g h t)方 式之顯示元素也正探討中。然而，在前光表面的表面反射 顯著，大爲降低液晶顯示元素之對比（contrast)等之顯示品 質。 【發明的揭示】 本發明有鑒於以上各點，其目的在於提供大大地提高 光利用效率，橫跨廣大視角範圍能夠實現良好顯示的半透 過型之液晶顯示元素。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲達成上述目的，有關本發明之液晶顯示元素係具備 有：具有偏光軸，且使直線偏光沿此偏光軸透過之第1偏 光板；及配置於第1偏光板後方，相對應於外加電壓將入 射光調變之液晶層；及配置於液晶層後方，將入射光之第1 圓偏光成分選擇性反射之選擇反射層；及配置於選擇反射 層後方’能發射在複數預定波長具有強度高峰之光之背面 光源。 上述選擇反射層，當將可視光波長範圍分成複數之小 領域時，對於包含上述複數預定波長領域之上述第1圓偏 光成分之反射率，係設定成小於對於不包含上述複數預定 波長領域之上述第1圓偏光成分之反射率。 又，有關本發明之液晶顯示元素係設定成，對於包含 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -5 · 1237143 A7 _ B7_ 五、發明説明（3 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 上述複數預定波長領域之上述第1圓偏光成分之反射率爲 ，對於不包含上述複數預定波長領域之上述第1圓偏光成 分之反射率之30〜70% ◦ 再者，有關本發明之液晶顯示元素，在包含上述複數 預定波長領域或在不包含上述複數預定波長領域之至少其 中之一，對領域內之上述第1圓偏光成分之反射率並不一 定。 如上述結構之液晶顯示元素，當背面光源之光在高強 度之波長領域時，上述選擇反射層讓背面光源之光透過’ 主要利用於顯示，當背面光源之光在低強度之波長領域時 ，選擇反射層主要反射從外部進入元素之光以利用於顯示 。因此能夠有效率地利用背面光源的光及外部的光。 又，有關本發明之液晶顯示元素，在包含上述複數預 定波長領域中，上述領域之中心波長大於所對應之預定波 長。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 有關本發明之液晶顯示元素，上述領域之中心波長大 於所對應之預定波長〇nm〜4Onm。再者’有關本發明之液晶 顯示元素，包含上述複數預定波長領域之波段寬度各設定 爲 30nm〜80nm。 在包含上述複數預定波長領域之至少其中之一 ’對領 域內之上述第1圓偏光成分之反射率最小値’係設定於上 述預定波長以上之波長。 上述結構之液晶顯示元素，從斜向觀看液晶顯示元素 時，即使選擇反射波長偏向低波長側’也能充分確保光的 紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐] ^ 1237143 A7 _______ B7 五、發明説明（4 ) 利用效率，可獲得抑制彩色及亮度的視角變化的顯示特性 〇 有關本發明之其他液晶顯示元素具備有：具有偏光軸 ’且使直線偏光沿此偏光軸透過之第1偏光板；及配置於 第1偏光板後方，相對應於外加電壓將入射光調變之液晶 層；及配置於液晶層後方，將入射光之第1圓偏光成分選 擇性反射之選擇反射層；及配置於選擇反射層後方，能發 射在複數預定波長具有強度高峰之光之背面光源；及配置 於上述選擇反射層前方之濾色層（color filter)。 上述選擇反射層，係在將可視光波長範圍分成複數之 小領域時，對於包含上述複數預定波長領域之上述第1圓 偏光成分之反射率，小於對於不包含上述複數預定波長領 域之上述第1圓偏光成分之反射率，上述濾色層係在包含 上述複數預定波長領域至少其中之一之分光透過率小於不 包含上述複數預定波長領域之分光透過率。 上述結構之液晶顯示元素，在主要利用反射之波長領 域及主要利用透光之波長領域，可各別設定濾色層之色彩 濃度，而能夠達到色彩重現範圍更廣之優異顯示。 【圖面的簡單說明】 第1圖：本發明第1實施形態之液晶顯示元素之液晶 側外加第1電壓爲電源之狀態之模式示意圖。 第2圖：上述液晶顯示元素之剖面圖。 第3圖：上述液晶顯示元素之陣列基板放大圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -7 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1« 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1237143 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（5) 第4圖：上述陣列基板槪略平面圖。 第5圖：上述液晶顯示元素之選擇反射層動作原理模 式示意圖。 第6圖：上述液晶顯示元素之液晶側外加第2電壓爲 電源之狀態之模式示意圖。 第7圖：上述液晶顯示元素之選擇反射層之反射特性 圖。 第8圖：本發明第2實施形態之液晶顯示元素之選擇 反射層之反射特性圖。 第9圖：上述液晶顯示元素採用不同選擇反射層時之 反射特性圖。 第1 0圖：本發明第3實施形態之液晶顯示元素之選擇 反射層之反射特性及濾色層之分光透過率圖。 【圖號說明】 11 偏光板（玻璃基板13側） 12 相位差板（玻璃基板1 3側） 13 玻璃基板（陣列基板） 14 玻璃基板 15 液晶層 16 畫素電極 17 相向電極 18 螺旋性液晶層（選擇反射層） 18f —主面 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8- 237143 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 ‘明説明（ 6 ) 18b 相反側主面 19 液晶分子 20 電源 21 背面光源 22 導光体 23 散亂反射層 24 線狀光源 25 相位差板（玻璃基板14側） 26 偏光板（玻璃基板14側） 31 薄膜電晶体（TFT) 32 訊號線 33 閘電極 34 掃描線 35 氧化膜 36 半導体膜 37 低電阻半導体膜 38 鈍化膜 39 汲極（drain) 40 接觸孔 41 源極（source) 42 兩基板周緣部（密封部） 43 密封材料 50 濾色層 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -9- 1237143 A7 B7 五、發明説明（7) 【發明的詳細說明】 以下，參考附圖詳細說明有關本發明實施形態之半透 過型之液晶顯示元素。首先說明有關本實施例之液晶顯示 元素之基本結構。 如第1圖至第4圖所示，液晶顯示元素具有，在相向 配置之2張玻璃基板1 3、1 4之間，挾持具有光相位調變功 能之垂直配向型液晶層1 5所形成之液晶元素，此顯示元素 之觀看側，亦即，在玻璃基板1 3之外面上，依序設有λ/2 相位差板1 2及偏光板1 1 ◦又，與另一方玻璃基板1 4之外 面相向，依序設有λ/4相位差板25、偏光板26、及背面光 源21。 在具有陣列基板之功能之玻璃基板1 3內面側，設有濾 色層5 0，在此濾色層上，有透明之銦錫氧化物（IΤ 0，I n d 1 u m Tin Oxide)作成之多數畫素電極16設成矩陣狀。在玻璃基 板14內面側，設有將螺旋性（cholestnc)液晶聚合体 (ρ ο 1 y m e r)化，具有選擇反射層功能之螺旋性液晶層1 8，及 相向電極1 7。 相位差板1 2作爲固定緩行器層，液晶層1 5作爲可變 緩行器層分別作用，由此等固定及可變緩行器層構成可變 緩行器。 由第2圖及第3圖可知，在玻璃基板1 3設有包含訊號 線32及閘電極33成矩陣狀之掃描線34，並且隨需要設置 未圖示之補助電容電極。又，在訊號線3 2及掃描線3 4之 交叉部設有作爲開關元素之薄膜電晶体（thin film transistor (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 零丨 、言 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（210x297公釐） -10 - 1237143 Α7 Β7 五、發明説明（8) ，以下簡稱TFT)3 1，分別連接到畫素電極1 6。疊蓋訊號線 32及掃描線34作有氧化膜35。 各T F T 3 1具有，介由氧化膜3 5設在閘電極3 3上以非 晶砂（amorphous silicon，a-Si)作成之半導体旲36’介由低電 阻半導体膜37設在半導体膜36上之源極（source)41及汲極 (drain)39，以鈍化膜38被覆。 閘電極33在配置於半導体膜36之下的底閘（bottom gate)構造之TFT的情況下，從陣列基板13向TFT31射入之 外光，因受閘電極33遮斷而不會入射到半導体膜36。其結 果在室外使用顯示裝置時，可以防止肇因於由光產生之漏 光電流而來之對比率之降低。 各畫素電極16係介由形成於濾色層50約10um方角之 接觸孔（c q n t a c t h ο 1 e) 4 0連接到源極4 1。濾色層5 0配置於畫 素部全面。此濾色層50係由紅、綠、藍三原色或黃、紫紅 、青三補色之濃色層所構成，由配置成矩陣狀之畫素電極 1 6及相向電極1 7將液晶層1 5以畫素單位電解控制’進ί了 加法混色之彩色顯示。 在畫素電極1 6邊界部分’配置訊號線3 2、掃描線3 4 、補助電容線中之某一配線’於使用從背面光源2 1之透過 光時，不會有從背面光源2 1之漏光使對比率降低。 一方面，液晶元素背面側之玻璃基板14構成相向基板 。在玻璃基板1 4與畫素電極1 6相向的面’大約遍及全面 作有ΙΤ0等之透明導電膜作成之相向電極1 7。設於玻璃基 板1 4與相向電極1 7之間的選擇反射層1 8係螺旋性液晶聚 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） _ ]】- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) «1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1237143 A7 ___ B7 五、發明説明（9) 合体化而成之薄膜狀，具有半透過反射層之功能。 再者，相向電極17係以同時進行常用之被膜噴沫（mask s p u 11 e r)法來成膜及造模（p a 11 e r η 1 n g)爲宜。在此情形下，相 向電極1 7形成時，可使對螺旋性液晶層1 8的製程負荷成 爲極小。 在陣列基板1 3及相向基板1 4之與液晶層1 5相接的面 ’分別作有未予圖示之配向膜。此等配向膜分別具有使液 晶層1 5之液晶分子對基板垂直配向之配向方向。由於如此 ，在陣列基板1 3與相向基板1 4之間，形成配列成矩陣狀 的多數液晶畫素。 又，陣列基板1 3與相向基板1 4，係以密封材料43沿 兩基板周緣部（密封部）42塗佈予以互相貼合。此時，如果 密封材料43塗佈在相向基板14之選擇反射層18上，則密 封材料43的黏著性會不佳，一萬小時以上之長時間使用時 ，會有兩基板剝離等降低信賴性之虞。如果在選擇反射層 18上塗佈對密封材料43有優異黏著性的外覆（overcoat)劑 ，介由此外覆劑在選擇反射層1 8上塗佈密封材料43時， 即可避免信賴性的問題。外覆劑例如可使用一般的彩色底 片用之壓克力樹脂。 設於玻璃基板14背面側之背面光源21具備有例如壓 克力等透光性平板作成之導光体22，及配置於導光体側面 之線狀光源24，及設於導光体背面之散亂反射層23 ◦ 再者’於本實施形態，雖採用a-Si之TFT以設置驅動 液晶之開關元素，然並不限於此作法。開關元素也可使用 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12- A7 1237143 _B7 五、發明説明（1〇) MIM(MetalInsulaterMetal)等之2端子元素，或採用p_ Si(Poly Silicon)之兀素。又’不限於活性矩陣（active matrix) ，也可以單純矩陣形成電極。 茲將上述液晶顯示元素更詳細之結構及其動作原理一 倂說明如下。 如第5圖所¥，由螺旋性液晶作成之選擇反射層1 8， 具有僅反射到達其一主面18f之入射光中之左圓偏光成分或 右圓偏光成分，與反射之成分逆旋之右圓偏光成分或左圓 偏光成分則讓其透過，並且僅反射到達相反側主面1 8 b之 入射光中之左圓偏光成分或右圓偏光成分，讓右圓偏光成 分或左圓偏光成分透過之功能。這種情形從一主面1 8f側來 看時，向一主面側射出的反射光與從背面側的透過光之迴 旋方向相同，向背面側射出的透過光與反射光之迴旋方向 也相同◦第5圖中所示，圓偏光LI、L2、LI’、L2’之迴旋 方向，皆爲從選擇反射層1 8之主面1 8f側觀看的狀態。 構成選擇反射層1 8之螺旋性液晶，係假定其液晶分子 1 9之旋距p乘於平均屈折率η之np値等於入射光之波長λ 。液晶分子1 9從觀看側看具有左旋之螺旋構造時，從其主 面側入射之外光中，左圓偏光成分之光在主面1 8f選擇性地 反射，其餘偏光成分透過另一方主面18b。 螺旋性液晶爲當np値等於入射光之波長λ時，理論上 雖具有可100%反射與其螺旋方向（左旋或右旋）相同方向（左 旋或右旋）之圓偏光成分的功能，惟實際上約10%會透過。 又，選擇反射層18對從另一方主面18b入射之光Lb ’也與 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ->|3 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1237143 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7五、發明説明（11) 上述同樣選擇性地反射左圓偏光成分。 像這樣的具備選擇反射層1 8之液晶顯示元素，如第1 圖所示，從電源20外加電壓於垂直配向型之液晶層1 5之 開機（on)狀態，正確地說’外加液晶之門檻値以上之電壓之 狀態（V ο η時），向列（n e m a 11 c)液晶分子成爲從陣列基板1 3 向相向基板1 4，平行於基板之方向配列之均質 (homogeneous)酉己向 ° 在此狀態下，從圖上方的觀看側入射之光Lf，通過偏 光板1 1及固定緩行器層之λ/4相位差板1 2，成爲右旋圓偏 光入射到可變緩行器層之液晶層1 5。然後此光由液晶層15 將其相位緩行λ/2，變換爲左旋圓偏光到達選擇反射層1 8。 因此如上所述，到達的左旋圓偏光被選擇反射層1 8反射， 再經液晶層1 5緩行其相位λ/2，變換爲右旋圓偏光輸出到觀 看側。此光再通過λ / 4相位差板1 2，沿偏光板11之偏光軸 成爲直線偏光，通過偏光板1 1輸出外部。如此獲得開機狀 態之顯示。 又，如第6圖所示，在液晶層15外加門檻値以下之電 壓之關機（Off)狀態（含零電壓）時（Voff時），液晶層15之液 晶分子對玻璃基板13、14垂直配列，成爲不會將入射光相 位調變的狀態。 在此狀態下，從圖上方入射之光，和Von時一樣，通 過偏光板1 1及λ/4相位差板1 2，成爲右旋圓偏光入射到液 晶層1 5，但不會被液晶層1 5調變相位，仍爲右旋圓偏光到 達選擇反射層1 8。因此右旋圓偏光向選擇反射層1 8背面側 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) «丨 訂 線- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -14- 1237143 Α7 Β7 五、發明説明（12) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 透過，由相位差板25變換成沿偏光板26之吸收軸之振動 成分之直線偏光。其結果，入射光Lf不返回觀看面而得到 暗狀態的顯示。 以下說明啓動設於選擇反射層1 8背面側之背面光源2 1 之動作。 第1圖所示Von時’背面光源21輸出之光Lb經過偏 光板2 6及相位差板2 5變成左旋圓偏光’其中一定比率的 光（約10%)透過選擇反射層18，其餘的光被選擇反射層反 射。透過選擇反射層1 8的光受液晶層1 5調變相位，變換 成左旋圓偏光。然後，此光由於通過λ/4相位差板1 2 ’成爲 沿偏光板1 1之偏光軸之直線偏光，通過偏光板輸出觀看面 而得到明狀態的顯示。 一方面，於第6圖所示之Voff時’從背面光源21輸出 通過選擇反射層1 8之左旋圓偏光，不受液晶層1 5調變相 位直接輸出觀看側。然後，此光由於通過λ/4相位差板1 2 ’ 成爲與偏光板1 1之偏光軸直交之振動方向之直線偏光’被 偏光板1 1吸收而得到暗狀態的顯示。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依據本實施形態，在進行如上述動作之液晶顯示元素 ，構成選擇反射層1 8之螺旋性液晶層之螺旋旋距Ρ與螺旋 性液晶聚合体之平均屈折率η之乘積値ηρ ’係設定成能大 致涵蓋可視光波長領域，螺旋旋距Ρ沿螺旋性液晶層之層 厚方向變化，將左圓偏光選擇性反射。 然而，選擇反射層1 8具有讓從背面光源2 1所發出光 譜之主要3波長近旁波長域之光之一部分左圓偏光透過之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -15- 1237143 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（13) 螺旋構造◦從背面光源2 1所發出光譜之主要3波長約於 430nm附近、550nm附近、及610nm附近各有強度高峰。選 擇反射層18係讓以各主要3波長爲中心20〜3Onm寬（以下 稱縫寬）之3個小波長域之光透過。 第7圖表示本實施形態所採用之選擇反射層1 8對左圓 偏光成分之反射率之波長分散模式圖。欲獲得像這樣的螺 旋旋距沿層厚方向變化的螺旋性液晶層，以將不同旋距之 複數種螺旋性液晶聚合体層疊層的方法，或將螺旋性液晶 材料塗佈於基板固化之際，於塗佈後的膜表面被覆一層能 加長螺旋性液晶的螺旋旋距的添加劑，例如螺旋旋距爲無 限大之向列液晶等，之方法較合適。 上述選擇反射層1 8讓從背面光源2 1所發出光譜之主 要3波長近旁波長域之左圓偏光成分透過之比率，可隨液 晶顯示元素使用環境之照明狀況予以改變。 我們調查過各種環境之照度以及光的波長分散。然後 納入背面光源之光強度及選擇反射層反射率之波長分散， 對液晶顯示元素在各種環境之顯示性能進行模擬試驗。結 果發現對室內室外皆要使用的液晶顯示元素，選擇反射層 1 8對背面光源2 1之主要3波長近旁波長域之光之反射率爲 對其他波長域之光之反射率之30〜70%最適宜。 由於如此，能涵蓋可視光全波長域均衡利用外光和背 面光源的光，而可獲得對應各種環境下光利用效率非常高 之液晶顯示元素。據此，選擇反射層1 8之左圓偏光成分反 射率之波長分散以如第7圖所示者較佳。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 線 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -16- 1237143 A7 ____B7 五、發明説明（14) 以下說明有關本發明第2實施形態之液晶顯示元素。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在第2實施形態，選擇反射層丨8之左圓偏光成分反射 率之波長分散如第8圖所示。亦即背面光源2 1之主要3波 長近旁之縫寬，其中心偏於主要3波長之長波長側。其他 結構則與第1實施形態相同，在此省略詳細說明。 一般利用螺旋性液晶之選擇反射層1 8，從斜向觀看比 從正面觀看時，選擇反射之波長偏於短波長側乃爲皆知之 事。從選擇反射層1 8之正面斜Θ角的方向觀看時，偏移量 △ λ以下式表示。 Δλ = ηρ( 1 -cos0) · · ·⑴ 因此，利用這種選擇反射層1 8爲液晶顯示元素時，從 正面觀看和從斜向觀看其顯示特性會變化。是故，預先將 選擇反射層1 8之反射特性設定偏於長波長側，則從斜向觀 看的機會較多時較爲有效。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 例如，主要3波長爲430、550、610nm之情形下，從 對主面30°的角度觀看液晶顯示元素時，由公式（1)及史奈 爾定律（Snell’s Law)可計算選擇反射波長之偏移量。史奈爾 定律以下式表示。 η · sin0 二 η’ · sin0’ · · ·（2) 式中η及n，爲液晶層15和空氣之屈折率，θ’爲觀看液 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -17 - 1237143 A7 _ _ B7 五、發明説明（15) 晶顯示元素的方向，Θ爲從θ’方向觀看液晶顯示元素時對選 擇反射層18之估計角度。依公式（1)及（2)，可知對應之選 擇反射層1 8之反射波長分別向短波長側偏移2 4.6 n m、 3 1.5nm ' 34.9nm〇 於是’如本實施形態所設定，將選擇反射層1 8之反射 特性設定爲如第8圖所示時，從正面30°的方向觀看液晶顯 示元素，即使對背面光源2 1主要3波長之縫寬移動，也可 充分涵蓋背面光源之主要3波長而能利用於顯示。觀看液 晶顯示元素的方向大於30°的情形較多時，可以調大上述偏 移量，角度較小的情形較多時，也可以調小上述偏移量。 像這樣，第2實施形態能夠提供，不論從正面觀看或 從斜向觀看，其顯示變化皆小的液晶顯示元素。再者，爲 達到本實施形態的效果，也可將設於主要3波長近旁之縫 寬放大，設定爲30〜80nm。由於如此，能夠提供實現了光利 用效率大爲提高、視角範圍廣大、顯示良好的半透過型液 晶顯示元素。 又，如第9圖所示，也可將給予縫寬內之最小反射率 之波長，設定爲與主要3波長相同或以上。此情形下’可 以抑制由於斜向觀看時縫隙向短波長側偏移所造成背面％ 源利用效率之降低。 以下說明有關本發明第3實施形態之液晶顯示元素° 第3實施形態雖有與前述第1及第2實施形態大致同之結 構，所不同者爲濾色層50之分光特性。第1〇圖表示採用 於第3實施形態之選擇反射層1 8之反射特性及對應紅（R)、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} «1 -訂· 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（210X297公釐） -18- 1237143 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（ie) 綠（G)、藍（B)之濾色層50之分光透過率。 如第1 0圖所示，在選擇反射層1 8之反射率低的波長 範圍，設定其濾色層5 0之透過率小於其兩側反射率高的波 長範圍。再者，上述分光透過率之設定，不一定必需對所 有〃反射率低的波長範圍」實施。 依據具備如上述結構之濾色層50之第3實施形態，在 選擇反射層1 8之反射率高的波長範圍，主要利用外光的反 射進行顯示。此時，外光於入射液晶顯示元素時及反射射 出時，兩次通過濾色層50。一方面，在選擇反射層18之反 射率低的波長範圍，主要利用背面光源之透過光進行顯示 。此時，光僅一次通過濾色層5 0。因此，欲在主要利用反 射的波長範圍，及主要利用透過的波長範圍，改善色彩濃 度的均衡，則以改變對應R、G、B之濾色層50之透過率爲 宜。 所以，採用第10圖所示具有分光特性之濾色層50，能 夠提供可實現色彩重現範圍較廣，彩色顯示優異的液晶顯 示元素。 再者，第3實施形態雖採用R、G、B加法混色系之濾 色層5 0，但採用Y、C、Μ減法混色系之濾色層時，也可設 計成具有相同的分光特性。 又，假設選擇反射層1 8之反射率高的波長範圍之濾色 層透過率爲Τ時，反射率低的波長範圍之濾色層透過率設 成Τ2(<Τ)爲宜，但大於此値亦可。亦即，可充分獲得給予 濾色層透過率的差異量的效果。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,φ_ 訂 -線·----- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 1237143 A7 B7 五、發明説明（17) 本發明並不限於上述實施形態，在本發明範圍內能夠 有種種變形。例如，在上述第1、第2、第3實施形態，背 面光源21所射出光譜之主要3波長設爲430 nm、550 nm、 6 1 〇nm，對應於此將選擇反射層1 8 .之反射率設定如上述， 惟如果採用具有不同射出光譜之背面光源時，對應其光譜 來設定選擇反射層之反射率爲宜。又，雖利用主要3波長 ’必要時選擇主要1波長、或2波長、或4波長以上在選 擇反射層設縫隙也可，此情形下也可獲得與上述一樣之作 用與效果。 (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 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 1237143 六、申請專利範圍 第90 1 1 2286號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國93年6月1〇日修正 1. 一種半透過型之液晶顯示元素，其特徵爲： 具備有： 具有偏光軸，且使直線偏光沿此偏光軸透過之第1偏光 板； 配置於上述第1偏光板後方，相對應於外加電壓將入 射光調變之光·調變層； 配置於上述光調變層後方，將入射光之第1圓偏光成 分選擇性反射之選擇反射層； 配置於上述選擇反射層後方，能發射在各個包含波段 寬度（縫寬）爲30nm〜80nm的複數預定波長的領域具有各個 強度高峰之光之背面光源， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上述選擇反射層，當將可視光波長範圍分成複數之小 領域時，對於包含上述複數預定波長領域之上述第1圓徧 光成分之反射率，係設定爲小於對於不包含上述複數预定 波長領域之上述第1圓偏光成分之反射率。 2. —種半透過型之液晶顯示元素，其特徵爲： 具備有： 具有偏光軸，且使直線偏光沿此偏光軸透過之第1偏光 板； 配置於上述第1偏光板後方，相對應於外加電壓將入 本&張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格( 210 X297公釐) " ABCD 1237143 六、申請專利範圍 射光調變之光調變層； (請先聞資背面之注意事項再填寫本頁) 配置於上述光調變層後方，將入射光之第1圓偏光成 分選擇性反射之選擇反射層； 配置於上述選擇反射層後方，能發射在各個包含波段 寬度（縫寬）爲30nm〜80nm的複數預定波長的領域具有各個 強度高峰之光之背面光源， 上述選擇反射層，當將可視光波長範圍分成複數之小 領域時，對於包含上述複數預定波長領域之上述第1圓偏 光成分之反射率，係設定爲小於對於不包含上述複數預定 波長領域之上述第1圓偏光成分之反射率， 上述對包含複數預定波長領域之上述第1圓偏光成分 之反射率，係爲上述對於不包含複數預定波長領域之上述 第1圓偏光成分之反射率之3 0〜7 0%。 3·如申請專利範圍第1項之半透過型之液晶顯示元素， 其中上述包含複數預定波長領域、及上述不包含複數預定 波長領域之中至少一方，對於上述領域內之上述第1圓偏 光成分之反射率不爲一定。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4·如申請專利範圍第1項之半透過型之液晶顯示元素， 在上述包含複數預定波長領域至少其中之一，上述領域之 中心波長，係長於所對應之預定波長。 5. 如申請專利範圍第4項之半透過型之液晶顯示元素， 其中上述領域之中心波長，較所對應之預定波長更長 0 n m 〜4 0 n m 〇 6. 如申請專利範圍第4項之半透過型之液晶顯示元素， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ) 1237143 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 在上述包含複數預定波長領域至少其中之一，對於上述領 域內之上述第1圓偏光成分之反射率之最小値，係在上述 預定波長以上之波長。 7.—種半透過型之液晶顯示元素，其特徵爲： 具備有： 具有偏光軸使直線偏光沿此偏光軸透過之第1偏光板 配置於上述第1偏光板後方，相對應於外加電壓將入 射光調變之光調變層； 配置於上述光調變層後方，將入射光之第1圓偏光成 分選擇性反射之選擇反射層； 配置於上述選擇反射層後方，能發射在複數預定波長 具有各個強度高峰之光之背面光源； 配置於上述選擇反射層前方之濾色層， 上述選擇反射層，係當將可視光波長範圍分成複數之 小領域時，對於包含上述複數預定波長領域之上述第1圓 偏光成分之反射率，係形成爲小於對於不包含上述複數預 定波長領域之上述第1圓偏光成分之反射率， 上述濾色層係設定爲：使上述包含複數預定波長領域 至少其中之一之分光透過率，小於不包含上述複數預定波 長領域之分光透過率。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事 項再填寫· 本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製