482921 A7 ____B7_ 五、發明説明（1 ) 本發明係有關於明亮、對比度高且視角寬的反射型液 晶顯不元件。 隨著移動電話、PHS、PDA(Personal Digital Assistants) 等資訊通信裝置的迅速普及，人們在不斷地調整完善基礎 設施，以便任何人隨時隨地能進行存取和發送。由於這些 是以移動用途為前提，故要求顯示單元量輕、薄型和省電 ’當前是以液晶顯示元件為核心。液晶顯示元件是利用數 伏有效電壓驅動液晶分子使光透射锋度變化而進行顯示的 ’由於液晶本身並非發光物質，故另外需要某些光源。作 為光源雖需比液晶驅動用電力大得多的電力，但可利用一 種反射型液晶顯示元件，在液晶顯示元件的下側設有反射 板’利用周圍光進行顯示，故能有效利用液晶本身耗電極 低的特性來實現顯示元件。故反射型液晶顯示元件正在成 為不可缺少的一種移動信息終端顯示元件。 但是，反射型液晶顯示元件由於利用周圍光顯示，存 在只有在顯示元件入射光的正反射（鏡面反射）方向上才能 獲得亮度的問題。因此，為了擴大視角，人們不斷提出了 採用散射膜結構的方案，使光在正反射方向外的其它區域 進行擴散。 習知的反射型液晶顯示元件，已知有如特開平 8-201802號公報中記載的採用前方散射膜的結構（下面，稱 其為習知技術1)，及特開平8-338993號公報中記載的藉由 在上部基板等形成凹凸而賦與散射特性的結構（以下，稱其 為習知技術2)。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
482921 A7 _________Β7_____ 五、發明説明（2 ) 可是’如習知技術π，利用凹凸賦與散射性情況下， 周圍光入射液晶顯示元件時產生後方散射。由此，出現的 問題是黑顯示的反射率不夠低，所以不能獲得高對比度。 第13圖為習知技術1的反射型液晶顯示元件的結構，其 中’ 80為前方散射膜，si為偏光板（p〇iarizer)，μ為雙折射 膜（retardation)，83為液晶單元（cell)，84為透明基板，85 為渡色片，86為透明電極，87為液晶層，88為鏡面反射板 ，89為下側基板。 即使如該習知技術1那樣採用前方散射膜的結構，由於 散射角區域為全方位方向，所以會因散射膜的光擴散而在 液晶顯示元件出射光中使光擴散到觀者看不到的方向。因 此’出現的問題是，由於出射光不能被有效地利用，在觀 者觀看方向中不能獲得足夠明亮的白顯示，造成對比度下 降’另外’一般觀者的主視方向雖處在液晶顯示元件的法 線方向’但在該方向中散射膜中出射時光被擴散，從而出 現圖像觀看模糊的問題。 本發明為了解決上述習知技術問題，其目的在於提供 一種白顯示明亮、黑顯示足夠暗，可獲得高對比度，而且 對視角的依賴性小，又能抑制圖像模糊的反射型液晶顯示 元件。 本發明的第一反射型液晶顯示元件，其特徵在於，包 含：偏光板；雙折射膜；由基本沒有後方散射特性、前方 散射特性強的的多片前方散射膜層疊而成的散射膜層；及 ’具有鏡面反射板的液晶單元；形成所述散射膜層的前方 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Μ規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 【裝丨 訂— 482921 五、發明説明（ 散射膜中至少一片其散射角範圍相對於膜的法線方向呈非 對稱。這樣一來，因包含散射角範圍呈非對稱的前方散射 膜’由於對反射型液晶顯示元件入射和出射時光的散射特 性不同，光在特定方向擴散，故具有提高指向觀者的反射 光的聚光性從而提高反射率的作用。因此，能獲得反射率 足夠低的黑顯示及高反射率的白顯示，從而實現反射型液 晶顯示元件中的高對比度。 本發明的第二反射型液晶顯示元件，其特徵在於，包 含：偏光板；雙折射膜；由多片前方散射膜層疊構成的散 射膜層，及，具有鏡面反射板的液晶單元；形成所述散射 膜層的所有前方散射膜其各散射角範圍相對於各自的法線 方法呈非對稱。這樣-來，由於所有前方散射膜其散射角 範圍呈非對稱，入射或出射反射型液晶顯示元件時的光散 射性不同，故只能在特定方向上擴散光，具有提高指向觀 者的反射光的聚光性從而提高反射率的作用，因此能獲得 反射率足夠低的黑顯示及反射率高的白顯示，從而實^ 射型液晶顯示元件的高對比度。 本發明在所述第一反射型液晶顯示元件的基礎上，形 成所述散射膜層的所有前方散射膜的結構特徵是：各前方 散射膜的散射角範圍中心角方向在各自的膜面的投影^向 ，以觀看該液晶顯不元件的觀者本應所處位置方向為方位 角〇度，則包括反時針旋轉的90度至27〇度的範圍。按照這 種結構，不僅能實現上述目的，同時兼具其相應的特有作 用效果。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297A努、 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 訂— 6 A7 r—_B7 五、發明説明（4 ) 本發明可分別以下述特徵構成：在形成所述散射膜層 的前方散射膜内的2片前方散射膜中，其散射角範圍中心角 方向在各自的膜面的投影方向相互構成〇度至120度範圍的 角度；形成所述散射膜層的前方散射膜内的2片，其散射角 範圍中心角方向對在各自的膜面的膜面的投影方向相互正 交；形成所述散射膜層的前方散射膜内的2片，其散射範圍 中心角方向在各自的膜面的投影方向，以觀看該液晶顯示 元件的觀者的原應所處位置方向為芕位角〇度，則分別為反 射針旋轉約135度、225度；同上所述前方散射膜内的2片， 其散射角範圍中心角方向在各自的膜面的投影方向相互構 成大致180度的角度；同上所述前方散射膜内的至少一片， 其散射角範圍中心角方向在膜面的投影方向，以觀看該液 晶顯示元件的觀者原應所處位置的方向為方位角〇度，則大 致為180。。按照上述各結構，能有效達到上述目的，同時 還具有各自的特有作用效果。 本發明的第三反射型液晶顯示元件，其特徵在於，具 有：在一對基板間封入液晶的液晶單元，配置在所述液晶 單元一側基板的偏光板，配置在該偏光板和所述液晶單元 的雙折射膜，配置在所述一側基板的散射膜層，和配置在 所述液晶單元另一基板側的鏡面反射板；所述散射膜層具 有使透射光比從膜層法線方向的入射具有更強的散射的入 射角區域。 按照上述結構’能獲得具有良好黑白顯不的南對比度 ，且在作為觀者主視方向的反射型液晶顯示元件的法線方 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
482921 A7 — ___B7____ 五、發明説明（5 ) 向不會發生圖像模糊，能提供顯示鮮明圖像的反射型液晶 顯示元件。 本發明的第四反射型液晶顯示元件，其特徵在於，具 有：在一對基板間封人液晶的液晶單元，配置在所述液晶 單元一側基板的偏光板，配置在該偏光板和所述液晶單元 之間的雙折射膜，配置在所述一側基板的散射膜層，和配 置在所述液晶單元另一側基板的光反射手段；所述散射膜 層含有使來自不包括膜法線方向的第二入射角區域的透射 光比來自包括膜法線方向的第一入射角區域的透射光強進 行散射的散射膜。 按照上述結構，也能獲得具有良好黑白顯示的高對比 度’且在作為觀者主視方向的反射型液顯示元件的法線方 向不會發生圖像模糊，能提供顯示鮮明圖像的反射型液晶 顯示元件。 在上述第四反射型液晶顯示元件中，進一步用模糊率 (haze rate)表示來自所述第一入射角區域的透射光的散射 特性和來自所述第二入射角區域的透射光的散射特性，兩 者最好相差45%以上。 這裡’模糊率就是由（散射光透射率）/(全光線透射率） X 1〇〇[%]所定義的值。 具體而言，來自所述第一入射區域的透射光的散射特 性’用模糊率表示在20%以下較好。按照其最佳實施例， 能有效抑制在作為觀者主視方向的反射型液晶顯示元件法 線方向上的圖像模糊。根據同樣的觀點，來自所述第一入 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210><297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁)
482921 A7 __B7_ 五、發明説明（6 ) 射角區域的透射光的模糊率最好在1 〇%以下。 來自所述第二入射角區域的透射光的散射特性，用模 糊率表示在50%以下較好。按照其最佳實施例，能在主視 方向上有效地對來自主視方向以外的角度方向的入射光進 行聚光，進而能獲得高反射率的白顯示。從同樣的觀點出 發，來自所述第二入射角區域的透射光的模糊率最好在 6 0 %以上。 用與膜法線的夾角0(〇。$ 0 $ 9〇。）表示指向所述散 射膜的入射光方向，所述第二入射角區域在5。^0$9〇。 範圍内較好。按照該較佳例，至少對於〇。$ 0 。區域的 觀者，能提供抑制圖像模糊的良好圖像質量。按照同樣的 觀點，所述第二入射角區域最好在10。$ 0 ^ 9〇。範圍内。 作為所述0的最大值與最小值的差為^0，△$ 較好。按照該較佳例，能夠將保證在一定範圍以上的第二 入射角區域來的入射光有效地聚光在主視方向上。按照同 樣的觀點。最好△ 0 ^ 50。。 用與膜面内基準方位的夾角φ(〇〇$φ< 360。）表示與所 述散射膜的所述第二入射角區域相對應的入射光方向對膜 面的投影分量，在9〇。270。範圍内較好。這裡，膜面 内基準方位取與觀看該液晶顯示元件的觀者原應所處位置 的方向相一致。 所述散射膜層最好包含兩片以上的按照所述第二入射 角區域不相同進行層疊的所述散射膜。按照該較佳例，能 夠將主視方向以外的角度方向來的入射光進一步有效地聚 本紙張尺度適用中國國家標準規格（210Χ297公^ 「9 · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
482921 A7 _B7_ 五、發明説明（7 ) 光在主視方向上。 在對2片以上的所述散射膜層疊時，按照所述第二入射 角區域在60° 300°範圍内進行層疊為好，最好是在90。 $ 270°範圍内進行層疊。按照該較佳例，至少對 <90°及270°<φ< 360°區域中的觀者，能提供抑制圖像模 糊、明亮、良好的圖像質量。 其中，Φ就是與所述散射膜的第二入射角區域對應的 入射光方向對膜層面的投影分量與觀者本應所位置的方位 的夾角（〇°$φ< 360°)。 本發明第三及第四反射型液晶顯示元件所用的散射膜 最好用前方散射膜。這裡，前方散射膜就是具有前方散射 特性而基本上沒有後方散射特性的散射膜。作為前方散射 膜，其全光線透射率最好在90%以上。 圖式之簡單說明 第1圖為本發明實施形態1中反射型液晶顯示元件的剖 視圖； 第2(a)圖表示橫向觀看一片前方散射膜時的散射角方 向的原理圖；第2(b)圖表示從上方觀看含有一片前方散射 膜的反射型液晶顯示元件時前方散射膜的散射角方向的原 理圖； 第3圖為本發明實施形態2中反射型液晶顯示元件的剖 視圖； 第4圖表示從上方觀看本發明實施形態3中反射型液晶 顯示元件時前方散射膜的散射角方向的原理圖； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） -1〇 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂丨 482921 A7 __B7 _ 五、發明說明（ ） 第5圖表示從上方觀看本發明實施形態4中反射型液晶 顯示元件時前方散射膜的散射角方向的原理圖； 第6圖表示從上方觀看本發明實施形態4中反射型液晶 顯示元件的散射膜層時前方散射膜的散射角方向（〇度到 120度）圖； 第7圖表示從上方觀看本發明實施形態4中反射型液晶 顯示元件的散射膜層時前方散射膜的散射角方向（反向平 行）圖； 第8圖表示本發明實施形態5-7中反射型液晶顯示元件 結構例的剖視圖； 第9圖為用於說明本發明實施形態5-7中反射型液晶顯 示元件構成要素的散射膜入射光角度的定義的散射膜立體 圖； 第10圖為說明散射膜散射範圍例的散射膜立體圖； 第11圖為說明散射膜散射方位例的散射膜的俯視圖； 第12圖為說明本發明反射型液晶顯示元件的入射光和 反射光散射特性的液晶顯示元件主要部分剖視圖； 第13圖表示習知技術反射型液晶顯示元件結構例的剖 視圖。 下面，參照第1至12圖說明本發明典型實施形態，以便 進一步理解本發明的技術内容，尤其是上述要解決的課題 及其解決手段。 (實施形態1) 首先，參照第1圖反射型液晶顯示元件的剖視圖和第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -11 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 482921 A7 _____Β7_ 五、發明説明（9~'~〜 2(a)圖及第2(b)圖表示前方散射膜散射方向的原理圖，說明 實施形態1。 第1圖為本發明實施形態1中反射型液晶顯示元件的剖 視圖。第1圖中，l〇a為散射角範圍相對於膜片法線方向呈 非對稱的前方散射膜（層），l〇b為散射角範圍相對於膜片法 線方向呈對稱的前方散射膜（層），U為偏光板，12為雙折 射膜層’ 13為液晶單元，14為上側透明基板，15為濾色片 ，16為透明電極，17為液晶層，18為鏡面反射板，19為下 側基板。 第2(a)圖為表示橫向觀看一片前方散射膜時的散射角 方向的原理圖。10為前方散射膜，21為散射角範圍，表示 入射前方散射膜的入射光中可在膜片内散射的光入射角的 範圍’ 22表示散射角範圍的中心角的中心角方向，23表示 中心角方向對散射膜面投影的投影方向，24表示前方散射 光。從散射角範圍21以外入射前方散射膜的入射光不會散 射，基本上直接透過。 第2(b)圖為表示從上方觀看採用一片前方散射膜的反 射型液晶顯示元件時前方散射膜散射角方向的原理圖。23 為前方散射膜散射角範圍的中心角方向對膜面投影的投影 方向’ 40為反射型液晶顯示元件，26為觀者，27表示方位角 。方位角φ為從膜面内基準方位測得的角度，該基準方位 與觀察該液晶顯示元件的觀者所處位置相一致。液晶顯示 元件設在觀者本應所處位置的方向上。 在第1圖中，用玻璃板作為上側透明基板14及下側基板 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） _ 12 · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .、-]· 482921 A7 ^_____B7_ 五、發明説明（1〇 ) 19，在上側透明基板14上，用光刻形成顏料分散型的紅、 綠、藍條狀排列，作為濾色片15，再在其上用銦、錫氧化 物（ιτο)形成像素電極，作為透明電極16。在下側基板19 上蒸鍍銀，形成鏡面反射板18，作成金屬反射電極。 在透明電極16及鏡面反射板is上，印刷聚跳亞胺 (polyimide) 的 N-甲基 -2- 咕咯烷酮 (N-methyl-2-pyrrolidinone)的 5wt%溶液，在2〇〇°C 硬化後， 以採用黏膠布的旋轉摩擦法，使摩擦相反向平行，以進行 取向處理，相互摩擦，形成反向平行，製成取向膜。 然後，在上側透明基板14上四周部分印刷摻有直徑5.7 /zm的玻璃纖維l.Owt%的熱硬化性密封樹脂，在下側基板 19上按200顆/mm2的比率散布有直徑4·5μπχ的樹脂泡，將 上側透明基板14和下側基板19分別黏貼於濾色片15上面及 鏡面反射板18下面，並在溫度1501：使密封樹脂硬化。之後 ’真空注入雙折射率差的酯系向列型液晶，用紫 外線硬化樹脂封口後，經紫外線照射硬化。 在這樣形成的液晶單元13的上側透明基板14上，黏貼 住友化學工業公司（Sumitomo Chemical Corp·)制的前方散射 膜（商品名為Lumistry)中從膜片法線測量散射角範圍21為〇 度至50度的膜片，作為散射角範圍相對於膜片法線方向呈 非對稱的散射膜10a，使得散射角範圍21的中心角方向22( 即25度方向）投影到膜面的投影方向23形成與觀看反射型 液晶顯示元件40的觀者26方向相反的方向，也即方位角27 為φ=180°。在其上黏貼延緩（retardation)值為490nm的膜作 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -13 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
482921 A7 --------B7__ 五、發明説明（11 ) 為雙折射膜層12，使延緩轴（optical slow axis)垂直於上側 透明基板14的摩擦方向，進而在其上黏貼中性半透明 (neutral gray)的偏光板（住友化學工業公司製的SQ1852 AP) 作為偏光板11，使其吸收軸與上側透明基板14的摩擦方向 呈45。夾角。在其上黏貼全入射角度方向上具有模糊率為 10%的特性的膜作為散射角範圍相對於膜片法線方向呈對 稱的散射膜10b。 按照以上結構’可獲得不加電聲黑顯示的標準黑模式 的反射型彩色液晶顯示元件。該液晶顯示元件，設有散射 角範圍相對於散射膜法線方向呈非對稱的前方散射膜，使 顯示元件的出射光僅在特定方向進行擴散，因而能有效利 用周圍光，獲得對比度為6.4、反射率為12.7%的正面特性 。這裡的正面特性中的對比度是在觀者前方以入射角$ =30度入射光測得的。本說明書中所用的反射率是將液晶 顯示元件顯示白時的亮度換算為以標準白色板反射率為 100%的XYZ標準色度系統中γ值表示的。 在本發明實施形態中，作為前方散射膜的散射角範圍 雖使用0度至50度，-15度至15度，但本發明並不限定為這 些值，例如使用散射角範圍從1〇度至60度，也能獲得同樣 的效果。 (實施形態2) 用表示反射型液晶顯示元件基本結構的剖視圖3及表 示前方散射膜散射角方向原理的第2圖來說明本發明實施 形態2。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚〉 14 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ·、τ· A7 五、發明説明（12 在第3圖中，10為散射角範圍相對於膜片法線方向為非 對稱的前方散射膜層，11為偏光板，12為雙折射層，13為 液曰b單元，14為上側透明基板，1 5為慮色片，16為透明電 極’ 17為液晶層，18為鏡面反射板，19為下側基板。 本實施形態的液晶單元的結構及製作方法與實施形態 1中的基本相同^作為散射角範圍相對於膜片法線方向呈非 線性的散射膜層10，在液晶單元13的上側透明基板14上黏 貼住友化學工業公司製前方散射媒（商品名Lumisty)中散 射角範圍21從膜片法線測為〇至50度的膜片，使得散射角範 圍21的中心角方向22(即25度方向）對膜面投影的投影方向 23與觀看反射型液晶顯示元件4〇的觀者26的方向相反，即 方位角27為φ=180度，在其上又黏貼散射角範圍10至6〇度 的膜片，使得中心角方向22(即35度方向）對膜面投影的投 影方向23為φ=90度。然後，在其上黏貼延緩值為49〇nm的 膜片作為雙折射層12，使得延緩軸垂直於上側透明基板i4 的摩擦方向。進而，在其上黏貼作過防眩光（AG)和防反射 處理的中性半透明的偏光板（住友化學工業公司製的 SQ1852AP)，作為偏光板11，使得吸收軸與上側透明基板 14的摩擦方向呈45夾角。 在上述結構的該實施形態的反射型液晶顯示元件中， 由於設有散射角範圍相對於散射膜法線方向呈非對稱性的 前方散射膜’故從反射型液晶顯示元件出射的出射光僅在 特定方向中擴散，能極有效地利用周圍光，從而獲得對比 度為13.7、反射率為12.80%的正面特性。 15 (請先閲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（210X297公釐） 4^2921 A7 ________B7___ 五、發明説明（13 ) 在本發明的實施形態中，前方散射膜雖採用散射角範 圍0至50度和10至60度，但本發明的基本原理的具體實現並 不限定於這些’例如，即使採用散射角範圍〇至3〇度，也能 獲得基本相同的效果^ (實施形態3) 本發明實施形態3的反射型液晶顯示元件，由於其結構 的製法與實施形態1及2中的相同，故這裡用第丨及3圖的反 射型液晶顯示元件的剖視圖，第2(a)、（1))圖的表示前方散 射膜散射角方向的原理圖及第4圖，對其加以說明。 第4圖為從用3片散射角範圍相對於膜片法線方向呈非 對稱的前方散射膜構成的反射型液晶顯示元件的上方觀看 時表示散射角方向的原理圖。在第4圖中，4〇表示反射型液 晶顯不元件，41、42、43表示前方散射膜散射角範圍的中 心角方向對膜面投影的投影方向，26表示觀者。 在該實施形態中，使用3片住友化學工業公司製的前方 散射膜（商品名為Lumistry)疊層黏貼分別作為散射角範圍 相對於膜片法線方向呈非對稱的前方散射膜層丨〇a(第i圖 %合）或刖方散射膜層1〇(第3圖場合），其中一片如第2圖所 不’散射角乾圍21從膜片法線測為〇至5 〇度，使其散射角範 圍的中心角方向（即25度方向）對膜面投影的投影方向為41 ，另兩片散射角範圍21從膜片法線測為1〇至6〇度，使其散 射角範圍的中心角方向（即3 5度方向）對膜面投影的投影方 向分別為42及43。 如上構成的本實施形態的反射型液晶顯示元件，由於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 16 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ’訂· 482921 A7 ___B7 五、發明説明（14 ) 有效地利用周圍光，故能很好地進行白、黑顯示，由於不 僅能實現高對比度，而且來自反射型液晶顯示元件的光出 射到觀者時不發生散射’故能看到圖像的模糊性極輕微。 在本發明實施形態中，前方散射膜雖使用散射角範圍〇 至50度和1〇至60度，但本發明基本原理的具體實現並不限 定於此，例如，使用散射角範圍〇至30度等，也能獲得同樣 的效果® (實施形態4) 本發明實施形態4的反射型液晶顯示元件，其結構和製 作與實施形態1及2相同，故，利用第1圖及第3圖的反射型 液晶顯示元件的剖視圖，第2圖的前方散射膜的散射角方向 的原理圖，及第5圖對其進行說明。 第5圖為從用2片散射角範圍相對於膜片法線方向呈非 對稱的前方散射膜構成本發明實施形態4中反射型液晶顯 示元件的上方觀看時前方散射膜層散射角方向的原理圖。 第5圖中’40為反射型液晶顯示元件，51、52為前方散射膜 的散射角範圍的中心角方向對膜面投影的投影方向，53為2 片膜的散射角範圍中心角方向對膜面投影的投影方向構成 的夾角，26為觀察者。 在本實施形態中，黏貼住友化學工業公司製的散射角 範圍21從膜片法線測為〇至5〇度的兩片前方散射膜（商品名 為Lumistry)作為散射角範圍相對於膜片法線方向呈非對 稱的前方散射膜層l〇a(第i圖場合）或前方散射膜層1〇(第3 圖場合），使得其散射角範圍的中心角方向（即25度方向）對 17 (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（21〇χ297公釐） 482921 A7 — ____B7 五、發明説明（15 ) 膜面的投影方向51、52分別為方位角φ=225度，φ=135度。 按照如上構成的該實施形態，由於設有散射角範圍相 對於散射膜法線方向呈非對稱的前方散射膜，故反射型液 晶顯示元件出射的光僅在特定方向擴散，能有效利用周圍 光’從而獲得對比度為8.7、反射率為12.29%的正面特性。 即使在左右方向，也能獲得對比度為1〇·5(從觀者左右方向 以入射角0=30度入射光所測定的對比度）。按照上述結構 ’可在多方向形成良好的白、黑顯示，獲得高對比度，能 實現自然視角特性。 2片前方散射膜的散射角範圍21中心角方向22對膜面 的投影方向的失角53從0度至120度情況下，能看到不僅在 一個方向且在多個方向具有良好的黑、白顯示，並獲得高 對比度。尤其是2片前方散射膜各散射角範圍中心角方向對 各膜面投影的投影方向相互正交情況下，證實獲得具有良 好的特性，這種結構的代表例示於第6(a)圖至第6(f)圖。 關於2片前方散射膜散射角範圍21的中心角方向22對 膜面的投影方向的夾角53呈反向平行的情況也進行了研究 。亦即，黏貼2片散射角範圍21從膜片法線測為〇至5〇度的 膜片，使得入射膜面的投影方向5卜52分別為φ==〇度，φ=180 度。從正面（法線方向）傾斜10度方向測量的特性為在方位 角Φ=0度、180度時對比度為11.7，反射率為13.30%。已證 實，不僅在一般視角方向，而且即使在與其正相反方向亦 能夠有良好的黑、白顯示。該結構的代表例示於第7(a)〜 ⑷〇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） · ig (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) .訂· 482921
發明説明 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 在多片中一片前方散射膜散射角範圍21的中心角方向 22對膜面投影的投影方向的角度在方位角ψ=180度時，上 述反向平行情況的反射率為13·3〇%，與此相比，散射角範 圍21從〇至5〇度的膜片，在其對膜面的投影方向的角度 分別為方位角φ=30度、φ=21〇度的反向平行情況下，反射 率為12.78%。亦即，證實了方位角φ=1〇度方向上的特性， 由於結構上做成前方散射膜散射角範圍21的中心角方向22 對膜面的投影方向為方位角Φ=180度.，所以性能優良。 在本發明實施形態中，前方散射膜雖用散射角範圍〇 至5〇度的膜片，但為了將本發明基本原理具體化而獲得預 期效果，本發明並不限定於此，例如，即使使用散射角範 圍10至60度等，也能獲得實質上同樣的效果。 (第五實施形態） 第8圖為第五實施形態中反射型液晶顯示元件的剖視 圖。在第8圖中，1〇為第一前方散射膜1〇c及第二前方散射 膜l〇d構成的前方散射膜層，丨丨為偏光板，12為雙折射膜層 ’ 13為液晶單元，14為上側透明基板，15為濾色鏡，^為 透明電極，17為液晶層，18為鏡面反射板（金屬反射電極） ’ 19為下側基板。 第9圖為定義入射前方散射膜的入射光角度的原理圖 ’ Η為前方散射膜，62為入射前方散射膜的入射光方向， 25為前方散射膜的法線方向，29為膜面内基準方位。如圖 所不’角度Θ為入射光方向62與膜法線方向25的夾角，角 度Φ為膜面内基準方位29與入射光方向62在膜面上的投影
482921 A7 ________B7_ 五、發明説明（17 ) 分量63的夹角。此時，膜面内基準方位與觀看液晶顯示元 件的觀者本應所處位置相一致。 用角度(9和φ表示僅使從特定入射角區域入射的入射 光強散射的前方散射膜的入射角區域（散射範圍）。散射範 圍的大小用△ 0和△()>表示。 使用多片散射膜層疊時，最好使各片散射範圍不相同 。第10圖所示的疊層例<9、△()>相同，是對的多片 散射膜進行層疊使膜面内基準方位》9產生偏差並將散射範 圍31設定在90。$ φ $27〇。（/\〇)=180。）所示的方位的例子 ，角度Φ是以觀者本應所處位置的方位30為基準所示的角 度。即，觀者本應所處位置的方位為φ=〇。散射範圍最好 設定在第10圖所示90°$φ^270。的範圍31内。 用玻璃基板作為上側透明基板14及下側基板19 ,在上 側透明基板14上，用光刻形成顏料分散型的紅、綠、藍條 狀排列，作成濾色片1 5，再在其上用銦、錫氧化物（itq) 形成像素電極，作為透明電極16。在下側基板19上蒸鍍銀 ，形成金屬反射電極，作成鏡面反射板18。在透明電極16 及金屬反射電極18上，印刷聚醜亞胺（polyimide)的Ν-甲基 -2-σ&σ各烧 i^N-methyU-purrolidinoae)的 5 wt%溶液，在 200C硬化後’以採用黏膠布的摩擦法，使摩擦相互反向平 行，以進行取向處理，相互摩擦，形成反向平行，製成未 圖示的一對取向膜。 然後，在上側透明基板14上四周部分印刷摻有直徑5 7 # m的玻璃纖維1·0 wt%的熱硬化性密封樹脂，在下側基板 本纸張足度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） 20 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -灯· 482921 A7 ___ B7_ 五、發明説明（18 ) 19上按200顆/mm2的比率散布有直徑4·5 的樹脂泡， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將上側透明基板14和下側基板19相互黏貼，並在溫度15〇 C使密封樹脂硬化。之後，真空注入雙折射率差八^化“ 的醋系向列型液晶，用紫外線硬化樹脂封口後，經紫外線 照射硬化。 在這樣形成的液晶單元13的上側透明基板14上，黏貼 對1〇。$ 60。（八0 =50。）範圍入射的入射光62模糊率為 60%以上而對其它區域（包括膜片法線方向）來的入射光模 糊率為10%以下的膜片（該膜片可以是住友化學工業公司 製的前方散射膜（商品名為Lumistry))，作為前方散射膜1 〇c ，使得模糊率為60%的範圍的主散射方位為φ=9〇。。這裡 ，主散射方位指模糊率為60%以上區域的中心方位。 再在該膜10c上黏貼對從〇。$ 0 $ 50。（^ 0 =50。）範圍 入射的入射光62模糊率為60%以上而對其它區域來的入射 光模糊率為10%以下的膜片（該膜片可以是商品名為 Lumistry的膜片），作為前方散射膜層i〇d,使模糊率為60% 以上區域的主散射方位為φ =18〇0， 所用“Lumistry”的全米線透射率為95%。 在其上黏貼延緩值為490nm的膜片作為雙折射膜層12 ’使延緩軸與上側透明基板14的摩擦方向垂直，進而在其 上黏貼中性半透明的偏光板（住友化學工業公司制的 SQ1852AP)作為偏光板11，使吸收軸與上側基板14的摩擦 方向呈45°失角。 按照上述結構，可獲得不加電壓時為黑顯示的標準黑 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） .21 482921 A7 -------- B7 五、發明説明（19 ) 模式的反射型彩色液晶顯示元件。按照這樣的反射型液晶 顯示元件，至少設有一片其散射膜層1〇的法線方向不包括 在散射範圍内的前方散射膜，故指向成為觀者主視方向的 法線方向的出射法的擴散性減弱，圖像模糊緩降，同時利 用該方向以外來的入射光的強擴散，能獲得白顯示的高反 射率。所用散射膜由於基本上沒有後方散射特性，故能實 現黑顯示的低反射率，從而能作成具有高對比度的反射型 液晶顯示元件。 按照上述反射型液晶顯示元件，具體而言，可獲得正 面特性為對比度13.7、反射率12.8%的良好的顯示特性。尤 其疋在0。^ (9 $5。區域中，證實圖像模糊輕微。 為了比較’使用用於前方散射膜層l〇dr 〇。$ 0 $ 50。 的“Lumistry”，即使用僅對膜片法線方向來的入射光模糊 率在規定值以上的前方散射膜構成前方散射膜層l〇c的反 射型液晶顯示元件，雖與上述一樣製作，但不能獲得上述 實施例那樣鮮明的圖像。 使用對入射光模糊率在60%以上的散射範圍分別為5。 ^ 0 S 55。、8。$ 0 ^ 58。、15。$ 0 ^ 65。、20〇$ 0 $ 70〇 的膜片作為前方散射膜10製作反射型液晶顯示元件，經觀 察證實，散射範圍離法線方向越遠的，在作為主視方向的 反射型液晶顯示元件法線方向，圖像模糊越輕微，能獲得 更鮮明的圖像。 (第六實施形態） 第六實施形態的液晶顯示元件的結構及製法與第五實 本紙張尺度適用中國國家標準（〇^)八4規格（210\297公愛） -22 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 482921 A7 B7 五、發明説明（2〇 ) 施形態基本相同，與圖8所示剖面結構相同。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 但在本實施形態中，黏貼2片從1〇。$ $ $ 6〇。（八$ = 50。）犯圍入射光時权糊率為60%以上、從包含膜片法線方 向在内的其它區域入射光時模糊率在1 〇%以下的膜片（住 友化學工業公司製的前方散射膜（商品名為Lumistry))作為 前方散射層10，使得模糊率在60%以上範圍的主散射方位 分別為 Φ=90°，Φ=180。。 與第五實施形態一樣，其上依次黏貼雙折層12和偏光 板Η。 按照以上結構，可獲得不加電壓黑顯示的標準黑模式 的反射型彩色液晶顯示元件。按照這種反射型液晶顯示元 件，設置疊層有散射膜層10的法線方向不包含在散射範圍 内的前方散射膜，故成為指向觀者主視方向的法線方向的 出射光的擴散性減弱，圖像模糊緩解，同時利用該方向以 外的入射光有強擴散，能獲得白顯示的高反射率。由於所 用散射膜基本上沒有後方散射特性，故能實現黑顯示的低 反射率，從而作成具有高對比度的反射型液晶顯示元件。 具體而言’用上述反射型液晶顯示元件，可獲得正面 特性為對比度12. 1、反射率13, 1的良好顯示特性。特別是 在0°$ Θ $5°區域，圖像模糊更輕微。 使用對入射光模糊率在60%以上的散射範圍分別為5。 $ 以55〇、8。$ 以 58、15〇“ $65。、$7〇〇 的膜片作為前方散射膜1〇製作反射型液晶顯示元件，經觀 察拉貫，散射角區域離法線方向越遠的，在作為主視方向 的反射型液晶顯示元件法線方向，圖像模糊越輕微，能獲 得更鮮明的圖像。 本紙張尺度適用巾國目家標準（CNS) Α4規格（21GX297公楚)""":~23 ~ 482921 A7 ________B7 _ 五、發明説明（21 ) (第七實施形態） 第七實施形態的液晶顯示元件的結構及製法與第五實 施形態的基本相同，並具有與第8圖所示相同的剖面結構。 但在本實施形態中，黏貼2片從10。$ 0 $60。（八0 = 50°)範圍入射光時模糊率為6〇%以上、從包含膜片法線方 向在内的其它區域入射光時模糊率在丨〇%以下的膜片（住友 化學工業公司製的前方散射膜（商品名為Lum is try))作為 别方散射層10’使得模糊率在60%以本範圍的主散射方位分 別為 Φ=150。，Φ=210。。 與第五實施形態一樣，其上依次黏貼折射層12和偏光 板1卜 如第11圖所示，用上述2片前方散射膜，使模糊率在60% 以上的範圍落入1〇。$ 0 $6〇〇、9〇0$φ$270。的範圍内28 〇 具體而言，用上述反射型液晶顯示元件，不僅能獲得 對比度為11.5，反射率為14.8%的正面特性，而且能在寬範 圍獲得無圖像模糊的鮮明圖像。 也就是說，如第12圖所示，從散射範圍28入射的入射 光32透過前方散射膜層1〇時產生散射構成散射光33，由鏡 面反射板18反射構成反射光34。向觀察者方向行進的反射 光34與入射光32不同，透過前方散射膜層1〇對基本上沒有 散射。這樣一來，前方散射膜層1〇能有效利用周圍光向觀 者方向聚光，同時使向觀者行進的反射光基本上不散射透 時，從而抑制圖像模糊。在本實施形態中，由於使入射光 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚) 24 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •丁- 邶2921 A7 -______B7_ 五、發明説明（22 ) · 特別是10。$ 0 $ 60°(Δ 0 =50。）範圍的入射光32散射，同時 指向包含主視方向的方向（0ο$φ$90。、270。$ Φ S 360。 ;〇°$ 0^10°)的反射光基本上不散射行進，故能獲得寬 範圍鮮明圖像。 在上述實施形態5-7中，作為前方散射膜，雖使用在規 定散射範圍模糊率在60%以上的膜片，但並不限於此，也 可使用在規定散射範圍内模糊率在50%以上的前方散射膜 ’模糊率高的規定散射範圍也不限於△eyo。的膜片，也 可使用各種散射膜。 在上述所有實施形態中，前方散射膜的片數不受限制 ’可為任意片數。在實施形態5·7中，取3片以上結構情況 下’最好考慮主視方向疊層膜片，使得以規定方位為基準 確定的Φ表示的90。270。範圍内具有高模糊率。 在上述各實施形態中，液晶單元不限定於上述模式， 對於採用薄膜晶體管（TFT)的有源驅動的反射型液晶顯示 元件等’不管驅動形式如何，能獲得實質上同樣的效果。 作為鏡面反射板18,雖採用含銀為構成要素的金屬反射電 極’但並不限於此，例如，即使採用含鋁為構成要素的金 屬反射電極等，也能獲得同樣的效果。而且，在各實施形 態中，散射膜層10、l〇a、l〇b、l〇c、10d等雖以第1圖、第 3圖或第8圖所示位置進行了說明，但不限定於這些位置， 可為任意位置，例如，即使將散射膜層10形成在雙折射膜 12與偏光板11之間或形成在偏光板u之上，也能獲得與本 實施形態同樣的效果。 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS) Α4規格（210X297公楚） 25 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ’訂· A7 B7 五、發明説明（23 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 按照以上所述本發明，由於結構上包含散射角範圍相 對於膜片法線方向呈非對稱的前方散射膜，能使得入射出 射反射型液晶顯示元件時的散射特性不同，從而能在特定 方向擴散，除了能獲得提高至使用者側的反射光的聚光性 和南反射率的良好的白顯示外，由於使用基本沒有後方散 射特性的前方散射膜，故還能獲得反射率足夠低的黑顯示 ’從而在反射型液晶顯示元件中能獲得得高對比度的有效 效果。 由於疊層的前方散射膜取其向散射角範圍中心角方向 對膜面的^又衫方向為各種不同的方向，故在多個方向上構 成良好的黑、白顯示，獲得高對比度，能實現自然視角特 性，具有實用性的效果。 由於反射型液晶顯示元件的特徵在於，所述散射膜具 有使透射光比從膜層法線方向的入射具有更強散射的入射 角區域，或所述散射膜層包含對從不包括膜片法線方向的 第二入射角區域來的透射光比從包括膜片法線方向的第一 入射角區域來的透射光具有更強散射的散射膜，故能提供 在主視方向（膜片法線方向）不產生圖像模糊的鮮明圖像， 同時，對主視方向以外的角度方向來的入射光擴散，向主 視方向聚光，提供反射率高的良好的白顯示，從而能獲得 高對比度的有益效果。 【圖式符號說明】 10 11 前方散射膜 偏光板 12 13 雙折射膜層 液晶草元 26 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 482921 A7 B7 五、發明説明 (24 ) 14 上側透明基板 62 入射光方向 15 濾色片 63 投影分量 16 透明電極 80 前方散射膜 17 液晶層 81 偏光板 18 鏡面反射板 82 雙折射膜 19 下側基板 83 液晶單元 21 散射角範圍 84 透明基板 22 中心角方向 85 濾色片 23 投影方向 86 透明基板 24 前方散射光 87 液晶層 25 法線方向 88 鏡面反射板 26 觀者 89 下側基板 27 方位角 29 基準方位 30 方位 31 散射範圍 32 入射光 33 散射光 34 反射光 40 反射型液晶顯示 元件 41〜43 投影方向 51〜52 投影方向 53 夹角 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -27 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •ΛΨ, 訂·