TW520456B

TW520456B - Translucent reflection type liquid-crystal device

Info

Publication number: TW520456B
Application number: TW087100559A
Authority: TW
Inventors: Osamu Okumura
Original assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-01-20
Filing date: 1998-01-16
Publication date: 2003-02-11
Also published as: CN1133890C; DE69826059D1; EP0877282B1; EP0877282A2; US6008871A; CN1188902A; JPH10260403A; EP0877282A3; DE69826059T2

Description

520456 A7 B7 五、發明説明纟) 【發明所屬之技術領域】本發明係關於液晶裝置。更具體爲有關將透過顯示與反射顯示由照明裝置之〇N/〇F F可切換之所謂半透過型之液晶裝置。並且，有關將此液晶裝置作爲顯示部所搭載之電子機器。【先行技術】由於液晶裝置基本上爲受光型之顯示裝置，所以，若欲將反射型之液晶裝置在暗處觀察時，就需要某種補助光源。因此，創作了在液晶面板背面之配置照明裝置，視其需要切換成反射顯示與透過顯示所使用之液晶裝置。茲使用圖1 1說明先行技術之半透過反射型之液晶裝置之構成如下。於圖1 1，1 1 0 1係上側偏光板， 1 1 0 2係相位差薄膜，1 1 0 3係上側玻璃基板，經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1 1 0 4係透明電極，1 1 0 5係液晶槽，1 1 0 6係下側玻璃基板，1 1 0 7係下側偏光板，1 1 0 8係半透過反射板，11 09係照明裝置。半透過反射板1108，係例如將珠光顏料顆粒分散於樹脂中之板，而具有反射射入光量之7 0%而透過3 0% (另外型式爲反射5 0%而透過5 0 % )之功能。反射顯示與透過顯币之切換係由照明裝置之ON/OFF進行。茲使用圖1 2說明照明裝置1 1 〇 9之構成說明如下。於圖12，1201與1202係光擴散板，1203 係導光板，1204係光源，1205係光線反射板。在 -4- (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（210X 297公釐） 520456 A7 ______B7_ 五、發明説明g ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 導光板表面印刷有光散亂體1 2 0 6。光散亂板1 2 0 1 ’ 1 2 0 2係像這樣地重疊複數使用之情形爲多，但是，有時只使用1片。又，有時候在光散亂板1 2 0 1下方配置稜鏡板（prism sheet )。此照明裝置係由於光散亂板爲呈白色擴散色，導光板爲透明，光反射板爲具有光澤之白色，所以，非發光時呈現白色外觀。【發明所欲解決之問題】然而，於前述之先行技術之半透過型之液晶裝置，射入於半透過反射板光線之一部分爲會透過半透過反射板，所以，具有只有其透過光之份量反射顯示會變暗（與純粹反射型之液晶裝置相較5 0 %〜7 0 %程度之亮度）之問題。並且，從照明裝置所射出之光線爲所射出之光由於半透過反射板而會衰減所以透過顯示也會變暗，其結果存有照明裝置之光線利用效率變壞之問題。本發明之目的係提供一種不至於損及反射顯示之亮度，並且，可有效地利用照明裝置之光線之明亮透過顯示之液晶裝置。經濟部中央標準局員工消費合作社印製【解決問題之手段】爲了解決前述問題，本發明之液晶裝置，其特徵係具備有；由在一對基板之間夾著液晶所構成之液晶面板，與被配置於前述液晶面板的觀察者側的偏光板，及對於前述液晶面板，被配置於前述偏光板的相反側，具有反射指定 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 520456 A7 ' B7 五、發明説明6 ) 狀態的偏光成分的光而透過與此不同的偏光板成分的光的功能之反射偏光子，及對於前述反射偏光子，被配置於前述液晶面板的相反側，在非發光時具有吸收光的功能的照明裝置。於反射顯示時，從液晶面板側射入於反射偏光子的光之中指定狀態之偏光成分的光，係約略反射於1 0 0 %於液晶面板側。亦即，透過液晶面板之光爲指定方向之偏光成分之光時就可獲得明亮之顯示狀態。另一方面，由液晶面板側射入於反射偏光子之光之中透過指定狀態之偏光成分不同之光係透過反射偏光子而射出於具有光吸收功能之照明裝置側。亦即，透過液晶面板之光若與指定方向之偏光成分不同光時將可獲得黑暗顯示狀態。經濟部中央標準局員工消費合作社印1Ϊ 又，於透過顯示時，從照明裝置所射出之光之中與指定狀態之偏光成分不同的光將透過反射偏光子而射出於液晶面板側。另一方面，從照明裝置射出之光之中指定狀態之偏光成分之光係藉由反射偏光子而反射於照明裝置側，但是，其一部分係由於照明裝置之表面等所散亂或反射，其偏光狀態發生變化，而將會透過反射偏光子。亦即，從照明裝置所射出之光之大部分將會透過反射偏光子，所以，照明裝置之光利用效率變成良好，結果，可獲得明亮透過顯示。作爲本發明之反射偏光子係使用複折射性之電介質多層膜則較佳。又，除此之外，也可利用將膽甾醇層< cholesteric layer )以1 / 4波長板夾著所構成之反射偏光 -6 - (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（210X 297公釐） 520456 ,» » A7 ______B7 五、發明説明& ) 子等。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，於本發明在非發光時具有光吸收能之照明裝置，其係可使用具備有，在反射偏光子側射出光之發光部，與吸收從反射偏光子側射入之光之光吸收體之照明裝置。於此時，將光吸收體，實質上裝設於透明發光部背面較佳。若構成爲如此時，於透過顯示時，從發光部之光不至於由光吸收體所吸收而射出於反射偏光子側。於反射顯示時，從反射偏光子側射入於照明裝置之光爲透過發光部 ’並且，由光吸收體所吸收。作爲這種照明裝置之具體例 ’係可舉出在E L元件背面配置光吸收體之照明裝置等。經濟部中央標準局員工消費合作社印製又，於本發明之非發光時具有光吸收能之照明裝置，也可利用具備；光源，與將來自光源之光射出於反射偏光子側之導光板，與吸收從反射偏光子側射入之光之光吸收體之照明裝置。此時，將光吸收體裝設於導光板背面較佳。若構成爲如此時，於透過顯示時，從發光部之光不至於由光吸收體所吸收而射出於反射偏光子側。於反射顯示時，從反射偏光子側射入於照明裝置之光，爲透過導光體，並且由光吸收體所吸收。像這樣之照明裝置之具體例，係可舉出組合熒光管或L E D，與在背面配置光吸收體之導光板之照明裝置等。又，作爲照明裝置也可利用有機L E D，V F D (熒光顯示管）LED陣列或平面CRT等之照明裝置，在此情形時，具有即使不必另外裝設光吸收體在發光時具有光吸收能之益處。因爲，這些照明裝置，係可構成其本身爲本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 520456 A7 ' ______B7_ 五、發明説明$ ) 在非發光時具有光吸收能所致。按，於本發明之「光吸收能」，係指於反射顯示時，與明亮顯示狀態做比較，可獲得充分黑暗顯示之黑暗顯示狀態之程度，而可吸收來自液晶面板之射入光之功能。更 / 具體來說，照明裝置在非發光時之亮度率爲4 0%以下較佳’而在2 0%以下更佳。並且，若照明裝置在非發光時實質上爲黑色時，就可獲得最佳之對比特性。按，在此所謂之亮度率係指如JIS Z 8 7 2 2 ( 1 9 8 2 ) 「物體色之測定方法」之2 ( 3 )所定義「在同一條件下進行照明及觀測之物體亮度，與完全擴散反射面之亮度之比」。又其照明條件，係採用了同樣J I S Z 8 7 2 2 (1 9 8 2 )之4 . 3 · 1 ( 3 )所定義之條件c。所謂條件c就是指，「將試料從所有方向均勻地照明，受光了與試料面之法線所成角度爲1 0 %以下方向之反射光。」〇經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，若依據本發明之液晶裝置，其特徵爲具備；在一對基板間夾著液晶所構成，可切換於反射指定狀態之偏光成分之光而透過與其不同之偏光成分之光之第1狀態，與約略透過所有光之第2狀態之液晶面板，與配置於前述液晶面板背面，而在非發光時具有光吸收能之照明裝置。若依據本發明之液晶裝置，係於反射顯示時之第1狀態，射入於液晶面板之光之中，指定狀態之偏光成分係在液晶面板內被反射，而可獲得明亮顯示。於反射顯示時之第2狀態，射入於液晶面板之約略所有光爲透過液晶面板本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） · 8 · 520456 A7 _____B7_ 五、發明説明$ ) ，而射出於照明裝置。在此，照明裝置係在非發光時因具有光吸收能，所以可獲得黑暗顯示狀態。 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，於透過顯示時之第1狀態，從照明裝置所射出之光之中與指定狀態之偏光成分不同之偏光成分之光雖然會透過液晶面板，但是，指定狀態之偏光成分因由液晶面板所反射所以會變成黑暗顯示。另一方面，於第2狀態係從照明裝置所射出之約略所有光因將透過液晶面板所以會變成明亮顯示。一般地，這種顯示模態之液晶面板，係於第1狀態，反射指定波長範圍之光，而透過與其不同之波長範圍之光。亦即，於反射顯示時之第1狀態將變成色彩顯示，而於反射顯示時之第2狀態將變成黑暗顯示。又，於透過顯示時之第1狀態，係將變成反射顯示時之第1顯示狀態之彩色顯示不同色之彩色顯示，在透過顯示時之第2狀態將變成白色顯示。按，這種顯示模態之液晶面板，係在S I D 9 2 D I GE ST之7 5 9頁至7 6 1頁詳細地揭示。經濟部中央標準局員工消費合作社印裝

又，本發明之液晶裝置，係備有；由在一對基板之間夾全著液晶所構成之液晶面板，與被配置於前述液晶面板的觀察者側的偏光板，及對於前述液晶面板，被配置於前述偏光板的相反側，具有反射指定狀態的偏光成分的光而透過與此不同的偏光板成分的光的功能之反射偏光子，及對於前述反射偏光子，被配置於前述液晶面的相反側的照明裝置，其特徵爲；對應於前述照明裝置之〇N / 0 F F 本Λ尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格（210X 297公釐） 7〇[ ' "~ 520456 A7 B7 五、發明説明0 ) ，而變化從前述液晶面板所射出之光之偏光軸。於將反射偏光子作爲反射板所使用之液晶裝置，係在反射顯示時由反射偏光子所反射之偏光成分之光，與以透過顯示透過反射偏光子之偏光成分之光不同之偏光成分之光。亦即，以反射顯示與透過顯示所顯示之明暗會倒反。於本發明，對應於照明裝置之ON OF F可變化液晶面板所射出之光之偏光軸，所以，可防止前述顯示之明暗之倒反。其結果，將可由透過顯示與反射顯示獲得同樣之顯示。具體上爲作爲液晶面板，係藉由對每個複數之資料線與複數掃描線之交叉部分所形成之點施加電壓而驅動之液晶面板，藉由對應於前述照明裝置之點燈狀態而變換對前述資料訊號所供給之資料訊號，改變由前述液晶面板所射出之偏光軸。又，藉由變換前述資料訊號，使照明裝置之點燈時之顯示顏色與熄燈時之顯示顏色成爲補色關係，即使進行彩色顯示時，就可防止反射顯示時與透過顯示時之顏色變化〇經濟部中央標準局員工消費合作社印製又，本發明之電子機器，其特徵爲；搭載前述液晶裝置中之任一作爲顯示部。由於構成爲如此，所以與搭載先行技術之液晶裝置之電子機器相較其消費功率就變小，又 ’與搭載先行技術之液晶裝置之電子機器相較具有可明亮容易觀看之顯示之益處。 • 10 - (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（210X297公釐） 520456 A 7 ____B7_ 五、發明説明$ ) 【發明之實施形態】茲依據圖面詳細說明本發明如下。 (實施例1 ) * 圖1係表示本發明之液晶裝置之構造要部之圖。首先 •說明其構成。於圖1，1 0 1係偏光板，1 0 2係相位差薄膜，1 0 3係上側玻璃基板，1 0 4係透明電極，經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1 0 5係液晶層，1 0 6係下側玻璃基板，1 0 7係光散亂板，108係反射偏光子，109係在非發光時實質上爲透明之照明裝置之發光部，1 1 0之剖面線領域係光吸收板。在此101與102，102與103，106與 1 0 7雖然分別互相分開描寫，但是，此係爲了使圖看淸楚者，實際係使用漿糊接著。又，上側玻璃基板1 〇 3與下側玻璃1 0 6之間雖然也離開很大地描寫，但是，這也同樣之理由，實際爲保持從數//m到數十之窄小間隙對向。按除了所圖示之構成元件之外，雖然液晶取向膜或絕緣膜，防止眩耀膜，襯墊球（spacer ball )，液晶驅動 I C ’驅動電路等之元件也不可或缺，但是，這些欲說明本發明上由於並沒有特別必要，所以加以省略。茲就各構成元件說明如下。偏光板1 〇 1係吸收指定之直線偏光成分，具有使其透過與其不同之偏光成分之功能，與先行技術之液晶裝置通常所使用者相同。相位差薄膜1 0 2，係例如聚碳酸酯樹脂之一軸延伸薄膜，尤其爲了補償S T N液晶之著色所利用。T N液晶 -11 - (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 Οχ297公釐） 520456 Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作衽印製五、發明説明自) 時省略之情形居多。液晶層1 0 5係由2 1 0 °〜2 7 0 °扭轉S T N液晶組成物所構成，但是，若顯示容量小時也可以使用 9 0 °扭轉S T N液晶組成物。扭轉角係由上下玻璃基板之取向處理方向，與添加於液晶之力4 ^ A劑之份量來加以決定。在光散亂板1 0 7，係可利用壓模成形之塑膠板，或分散球珠之塑膠板。又，也可以在1 0 6與1 0 8之接著層中摻添球珠替代散亂板。光散亂板係爲了擴散稍爲近於鏡面之反射偏光子之反射光之目的所配置者，但是，即使沒有也可顯示。又，其位置係除了 1 0 6與1 0 8以外，也可以接觸於105之位置，102與103之間或 1 0 1之上面。作爲反射偏光子1 0 8，係利用了複折射性之電介質多層膜。此複折射性之電介質多層膜係反射指定之直線偏光成分，而具有透過與其不同偏光成分之功能。關於這種複折射性之電介質多層膜之詳細，係已揭示於已公開國際之國際專利（國際專利申請號碼：W 0 9 7 / 0 1 7 8 8 )，或特表平9-506985號公報。又，這種反射偏光子，係由美國3M公司以DBEF (商品名稱）販售，一般都可買得到。茲就反射偏光子之構造說明如下。圖2係用來說明反射偏光子構造要部之圖。反射偏光子係基本上爲複折射性之電介質多層膜，而將二種類之高分子層2 0 1與2 0 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐） · 12 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 520456 A7 B7 五、發明説明(10 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製交替地疊層構成。二種類高分子，係一個爲由光彈性率大之材料，另一係由光彈性率小之材料中所選擇’但是’應該留意該時延伸兩者時之常光線之折射率大槪變成相等。例如，作爲光彈性率大之材料選擇p E N ( 2，6 — /聚苯二甲酸酯（polyethlene naphthlate )，作爲光彈性率小的材料則選擇c 〇 PEN (7 0 —苯二甲酸（naphthlate/30 聚對苯醇酯.共聚酯（terephthlate copolyester )。將兩薄膜交替地疊層，向圖2之直交座標系2 0 3之X軸方向延伸約5倍時，X軸方向之折射率於PEN層變成1 · 88，而於coPEN層變成1 · 64。又，y軸方向之折射率於PEN層或c OPEN層都約略1 · 64。若對此疊層薄膜從法線方向射入光時，向Ύ軸方向振動之光成分將直接透過薄膜。這就是透過軸。另一方面振動於X軸方向之光成分，係只有P EN層或c ο P EN層滿足某一定條件時才會反射。這就是反射軸。其條件係指P E N層之光路長（折射率與膜厚之積）與c 〇 PEN層之光路長之和爲等於光波長之2分之1。像這樣地將PEN層與 c ο P EN層分別數十層以上，可能的話爲百層以上，以厚度來說疊層3 0 時，就可將振動於X軸方向之所有全部之光成分加以反射。像這樣地所製作之反射偏光子，係只有所設計之單一波長之光才能產生偏光能。於是，將設計波長不同之複數反射偏光子，藉將軸整齊地加以疊層時，在寬廣之波長領域就可使其具有偏光能。此反射偏光子，係與通常之偏光板+鋁反射板構成之反射偏光手段比 -13- (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（210X297公釐） 520456 A7 B7 五、發明説明彳1 ) 較時明亮3 0%以上。其理由有二。其一係金屬鋁之反射率只有9 0%弱，而與此相對，此反射偏光子係將指定之直線偏光約略反射1 0 0 %所致。另一理由係，通常之吸收型之偏光板爲利用溴等之鹵物質或染料等之二色性物質，由於其二色比不一定高，所以約略浪費其2 0%之光。作爲反射偏光子，除此之外也可使用呈現膽甾醇相之液晶聚合物。此係具有反射指定之圓偏光成分，而透過與其不同之偏光成分之功能。有關這種反射偏光子之詳1^，係揭示於日本特開平8 - 2 7 1 8 9 2號公報。作爲圖1之照明裝置1 0 9，係例如可利用圖3 ( a )所示之電場發光（EL.electroluminescent )於圖 3 ( a ) ，3 0 1係玻璃基板，3 0 2透明電極，3 0 3係第一絕緣層，3 0 4之剖面線領域係E L發光層，3 0 5係第二絕緣層，3 0 6係背面電極，3 0 7係背面密封玻璃，經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 3 0 8之剖面線領域係光吸收板。E L發光層雖然可利用將熒光粉末分散於黏合劑中之一般性型式者，但是利用最近所開發之有機超薄膜時在透明度上較有利。對於背面電極係利用了透明之I T 0。因而此E L照明裝置係在非發光時實質上爲透明。按，替代玻璃基板也可以利用聚酯等之透明高分子薄膜。在此例係將光吸收板配置於E L照明裝置之背後，但是，只要是E L發光層之背後則任何位置都可以。在圖3 (b)係將光吸收板設於EL照明裝置內部。於圖3(b )，311係玻璃基板，312係透明電極，313係第 -14- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 520456 A7 B7 五、發明説明（12 ) 一絕緣層，3 1 4之剖面線領域係E L發光層，3 1 5係第二絕緣層，3 1 8係光吸收板，3 1 6係背面電極， 3 1 7係背面密封玻璃。此際，背面電極3 1 6也可以爲不透明之金屬。光吸收板係重疊薄金屬氧化物所獲得。茲就實施例1之液晶裝置之功能使用圖4說明如下。於圖4，40 1係偏光板，402係相位差薄膜，403 係上側玻璃基板，4 0 4係下側玻璃基板，4 0 5係反射偏光子，4 0 6係在非發光時實質上爲透明之照明裝置， 4 0 7係光吸收板，4 0 8係處於0 F F狀態之液晶， 4 0 9係處於〇N狀態之液晶。經濟部中央標準局員工消費合作衽印繁首先，來思考照明裝置4 0 6不發光時之情形，亦即反射顯示之情形。從上方射入之光4 1 1與4 1 2，係藉偏光板4 0 1變換爲直線偏光。其後，藉相位差薄膜與液晶面板被調變成種種，但是，欲射入於反射偏光子4 0 5 時，則約略返回直線偏光。但是若液晶面板處於Ο N狀態之領域4 0 9與處於0 F F狀態之領域4 0 8時，其直線偏光爲互相直交。因而，預先配置反射偏光子之軸，使〇F F狀態之直線偏光反射，而將〇 N狀態時之直線偏光透過。在◦ F F狀態時，因反射反射偏光子之直線偏光爲通過與先前相同路徑而向上方射出，所以將變成明亮顯示。另一方面ON狀態時，透過反射偏光子之直線偏光爲通過透明之照明裝置4 0 6，而由光吸收體4 0 7所吸收，所以變成黑暗顯示。當液晶面板位於Ο N狀態與〇 F F狀態之中間狀態時，兩者混合在一起而變成中間光顯示。 -15 - (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（210X297公釐） 520456 經濟部中央標準局員工消費合作社印¾ A7 __B7_五、發明説明纟3 ) 接著，來思考照明裝置不發光之情形，亦即透過顯示之情形。在液晶裝置進行透過顯示之狀況下，認爲周圍爲充分地黑暗，所以，可忽視從上方之射入光。從照明裝置 406所發出之光413與414，係藉反射偏光子，反射一方之直線偏光，而透過其餘之直線偏光。所透過之直線偏光，係通過與反射顯示相同之路徑，進行明〜暗之顯示。所反射之直線偏光雖然由光吸收板4 0 7所吸收而喪失，但是，一部分之光係在照明裝置表面等被散亂而再達到反射偏光子。與先行技術之半透過反射型之液晶裝置做比較時，只在沒有半透過反射板之份量本發明之液晶裝置者具有2〜3倍之效率。但是，在此有一個難題。由反射顯示所反射之反射偏光子之直線偏光，與由透過顯示透過反射偏光子之直線偏光，其實並非相同，而互相成直交。因此，在反射顯示與透過顯示時，顯示之明暗會倒反。若周圍光線明亮至不能忽視之程度時，兩者混合在一起有時會看不淸楚顯示。又，尤其在液晶面板內藏濾色器而進行彩色顯示時，並不只是明暗之倒反，因也會引起顏色之倒反，所以變成難看之顯示。爲了解決這種問題，例如在單色顯示時將照明裝置之光線顏色成爲與液晶面板之反射顯示色大爲不同之方法爲有效。又，在反射顯示時與透過顯示時，欲使液晶面板之顯示倒反，而變換顯示資料之方法也非常有效。有關此方法將在實施例4詳述之。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -16 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 520456 A7 B7 五、發明説明纟4 ) 按，於以上所說明之本發明之液晶裝置，將照明裝置之非發光時之亮度率如下地進行測定。首先，試料係較圖 1之反射偏光子1 0 8下方之構件，亦即，發光部1 〇 9 與光吸收板1 1 0。將此使用積分球從全方位加以照明，而在法線方向測定其亮度。取同樣地所測定之硫酸鋇標準白色板之亮度比，作爲亮度率。測定之結果係具1 7 %〜 3 2 %。本發明所利用之照明裝置之外觀係相當暗。因利用這種照明裝置，所以，本發明之液晶裝置係在反射顯示時獲得了 1 : 5以上之高對比。 (實施例2 ) 實施例2係有關本發明之液晶裝置之其他例。其構造係圖1所示之實施例1所示例之液晶裝置大槪相同，但是 ’作爲照明裝置並非如E L之面光源，而利用了圖5所示之導光板方式之熒光管或LED (發光二極體），電燈泡等。於圖5 (a) ，501係導光板，502係光源， 5 0 3之剖面線領域係光吸收體，5 0 4係光散亂體。在導光體5 0 1係使用了透明性良好之丙烯（acryl )樹脂之平板。光散亂體5 0 4係印刷白色塗料所獲得者。光散亂體在領域上只不過是些許而已，所以，幾乎不會損及導光體之透明度。光散亂體5 0 4之位置係位於導光體5 0 1 之表面或背側都可以。又，光散亂體之配置係考慮照明之面均勻性改變其密度分布。光源5 0 2係除了冷陰極管之外，也可自由選擇熱陰極管，或L ED，白熱電燈泡等。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐·） -17- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

520456 A7 _B7 五、發明説明纟5 ) 通常之透過型之液晶裝置所使用之照明裝置’係替代光吸收板5 0 3採用光反射板，又在導光板5 0 1上面設置光擴散板，但是藉構成爲如圖5 ( a )，此照明裝置係於非發光時實質上將變成黑色。藉改變圖5之光散亂體5 0 4爲種種密度，就可改變種種照明裝置在非發光時之亮度率。於是，將其亮度率與實施例1同樣方法測定，將與反射顯示時之對比所對應之結果表示於表1。【表1】 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作衽印繁亮度率對比 6.2% 8 . 1 _ 9.5% 8 . 2 14.6% 8 . 〇 ___19.1% 7 · 8 ---2 6.4% 7 . 4 —_3 2.3% 6.9 ---L8 . 7 % 6 . 3 --. 6 % 5 · 8 —-· 9 %_ 4.7 --—6 1.0%_ 3 . 6 ---—6 9 · 3 % 2 . 1 -18- 紙張尺度CNS) A—97公董經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 520456 A7 B7 五、發明説明（l6 ) 表1之結果雖然依所利用之液晶面板或照明而發生變化，但是，其傾向則不變。亮度率愈小，則可獲得高之對比。先行技術之照明裝置之亮度率雖然有5 7%〜7 8% ，但是只要將此稍爲減小對比將受到很大的改善。但是，若亮度率變成較2 0%更小時，其效果將約略呈飽和。所以，亮度率係至少4 0%以下，較佳爲變成2 0%以下較佳。圖5 ( b )也是導光板方式之照明裝置之一例。 5 1 1係導光板，5 1 2係光源，5 1 3係光吸收體， 5 1 4係小凹陷，而由射出成形直接塑模於導光板。進入於導光體之光線係從此小凹陷向外射出。此照明裝置也在非發光時實質上爲黑色。圖5 ( c )也是導光板方式之照明裝置之一例。 5 2 1係導光板，5 2 2係光源，5 2 3係光吸收體， 5 2 4係凹凸形狀。進入導光體之光線係依此凹凸形狀射出於外。因凹凸形狀爲充分光滑，所以，不會損及導光體之透明性。進入導光體之光線係從此凹凸形狀向外射出。此照明裝置也在非發光時實質上爲黑色。圖5 ( d )也是廣義之導光板方式之照明裝置之一例。5 3 1係光吸收體，5 3 2係光源。此際，導光體係變成空氣。此照明裝置也在非發光時實質上爲黑色。此照明裝置係照明之面均勻性雖然有問題，但是具有價格極爲低廉之特徵。本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -19- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、π 經濟部中央標準局員工消費合作衽印製 520456 A7 _ B7 五、發明説明纟7 ) (實施例3 ) 圖6係表示本發明之其他例之液晶裝置之構造要部之圖。首先，說明其構成。於圖6，601係偏光板， 6 ◦ 2係相位差薄膜，6 0 3係上側玻璃板，6 0 4係透明電極，6 0 5係液晶層，6 0 6係下側玻璃基板， 6 〇 7係光散亂板，6 0 8係反射偏光子，6 0 9係照明裝置。構成元件之大部分係與依據實施例1例之液晶裝置共通’但是照明裝置爲不同。此照明裝置係，其本身在非發光時具有實質上爲黑色之特徵。作爲這種照明裝置，於實施例3雖然利用V F D (熒光顯示管），但是除此之外也可利用L E D陣列或平面C R T等之照明裝置。若利用像這種照明裝置時，不必在背面配置光吸收板，就可獲得與實施例1之液晶裝置同樣之效果。 (實施例4 ) 在前述實施例所說明之液晶裝置，也可進行彩色顯示。茲將其一例表示如下。圖7係本發明之其他例之液晶裝置之斜視圖。首先，說明其構成。於圖7，7 0 1係上側偏光板，7 0 2係對向基板，7 0 3係液晶，7 0 4係元件基板，7 0 5係光散亂板，706係反射偏光子，707係導光板，708 係光源，709係光吸收板，在對向基板702上裝設濾色器7 1 0，與對向電極（掃描線）7 1 1，在元件基板 (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（210X297公釐） •20- 520456 A7 B7 五、發明説明纟8 ) 7〇4上設置訊號線712，像素電極713，ΜΙΜ元件 714。在此 701 與 702，7 0 4 與 705， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 705與706，雖然離開描寫，但是此係欲將圖淸楚表示者’實際上爲使用漿糊接著。又對向電極7 0 2與元件基板7 0 4間也分開爲大加以描寫，但是，這也是同樣之理由，實際上爲只有從數// m到十數// m程度之間隙而已。又，因圖7係表示液晶裝置之一部分，所以，只表示3 條掃描線1 3 0 8與3條之訊號線1 3 0 9交叉所形成之 3x3之矩陣，亦即只圖示9點（dot)分，但是實際上具有更多之點。經濟部中央標準局員工消費合作社印繁對向電極7 1 1與像素電極7 1 3係由透明之I T〇形成，訊號線7 1 2係由金屬T a所形成。Μ I Μ元件係將絕緣膜Ta 205夾住金屬Ta與金屬C r之構造。液晶7 0 3係扭轉9 0度之向列液晶（nematic crystal)，上下之偏光板係互相其偏光軸爲成直交。此係一般性之正常白色（normal white )型T N型模態之構成。又，濾色器7 1 0係加法混色之三原色之紅色（圖中以「R」表示 )與綠色（圖中以「G」表示）與藍色（圖中以「B」表示）之3色所構成，而排列成馬賽克狀。按，在此係舉出Μ I Μ主動矩陣方式之液晶裝置爲例說明，但是，即使採用單純矩陣方式之液晶裝置，對於本發明之效果也沒有變化。其時係將訊號線由對向電極同樣之長方狀I TO形成而不設Μ I Μ元件與像素電極。又，替代Τ Ν模態採用了使用從1 8 0度到2 7 0度扭轉之液本纸張尺g用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -21 - 520456 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 ---------------- 五、發明説明扣）晶S T N模態。爲了補償S T N模態顯示之著色之目的，也可具備相位差板。按，也已於實施例1所說明，在本發明之液晶裝置，係由反射顯示與透過顯示則顯示之明暗會倒反。尤其欲進行彩色顯示時，並只是明暗之倒反，也會發生顏色之倒反，所以變成難看之顯示。於是，在反射顯示與透過顯示，變換資料訊號，使液晶面板之顯示倒反。茲說明其具體方法。在本發明之液晶裝置，係依據資料訊號之資料訊號電位爲經由訊號線7 1 2供給於液晶。此資料訊號係利用將原本之資料訊號a，藉由資料訊號變換手段變換爲資料訊號b者。變換係藉由照明裝置之〇n 與OFF之切換。茲將其變換表表示於表2。本氏張尺度適用中國國家榡準（CNs ) A4規格（2ΐ〇χ297公釐） -22- 520456

A B 五、發明説明扣）【表2】背光資料訊號a 資料訊號b 0 0 0 0 1 1 0 2 2 0 3 3 0 4 4 0 5 5 〇 6 6 〇 7 7 1 0 7 1 1 6 1 2 5 1 3 4 1 4 3 1 5 2 1 6 1 1 7 . 0 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁左欄係表示量明裝置之ON OFF之欄，「0」表示〇F F，「1」表示〇N。右側之二欄係資料訊號，將 8灰度等級之訊號從「0」到「7」之整數表示。「0」爲暗，「7」爲明，從「1」到「6」係其中間亮度之顯 -23- (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（210X297公釐） 520456 A7 __B7 五、發明説明幻）示。若照明裝置爲OFF時就不變換資料訊號a,g〇N 時就將所有資料訊號b倒反而變成資料訊號b。因變換表係就紅色，綠，藍之各點爲共通，所以，若進行這樣之變換時顯示色將會倒反（亦即顯示補色）。像這樣藉利用所變換之資料訊號，連同明暗之倒反同時也可做到補正顏色之倒反。 · 作爲彩色顯示之另一例，來說明利用S T N之複折射干擾之方法。有關液晶裝置之詳細，係例如揭示於日本特開平6 - 1 7 5 1 2 5號公報等。將這種液晶裝置下側偏光板與反射板替代反射偏光子，在其後方配置如圖5等所示照明裝置時，將變成反射顯示而透過顯示也明亮之半透過反射型之液晶裝置。此液晶裝置，若仍其狀態時具有透過顯示會倒反之問題。於是，還是變換資料訊號進行顯示之補正。茲將變換表表示於表3。 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 訂經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 520456 A7 B7 五、發明説明铃）【表3

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 7 4 左欄係表示照明裝置之〇 N 〇F F之欄，「0」係表示0 F F，「1」係表示〇n。右側之二欄係資料訊號 ’將8灰度等級之訊號從「〇」到「7」之整數表示。利用複折射干擾之彩色液晶裝置，係由灰度等級訊號而改變本紙張'^適财辟) A4規格 (210X297公羞) -25^ 520456 A7 B7 五、發明説明幻） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 顯示色。圖8係在C I E 1 9 3 1 XYZ顯示色之色度座 _上，表示灰度等級訊號與顯示色之關係之圖。對於「0 」之顯示色係白，對於「1」之顯示色係黑，對於「2」之顯示色係紅，對於「3」之顯示色係紫紅，對於「4」之顯示色係藍，對於「5」之顯示色係藍綠，對於「6」之顯示色係綠，對於「7」之顯示色係黃色。若照明裝置爲OFF時就不變換資料訊號a ，若ON時就變換成顯示資料訊號a之補色，來作爲資料訊號b。此變換係並非如 $ 2之單純倒反。藉利用像這樣所變換之資料訊號，連同明暗之倒反同時也可補正顏色之倒反。 (實施例5 ) 圖9係表示本發明之其他例之液晶裝置之構造要部之圖。首先，說明其構成。於圖9，9 0 1係上側玻璃板， 9 0 2係透明電極，9 0 3係在力4 ^少扭轉液晶層，9 〇 4係下側玻璃基板· 9 0 5係非發光時實質上爲透明之照明裝置之發光部，9 0 6之剖面線領域係光吸收板。經濟部中央標準局員工消費合作社印製力4 ^少扭轉液晶層9 0 3，係於可視光領域可顯示選擇反射對於經過節距調整之液晶，視其需要混合聚合物加以利用。此液晶層若施加某波高之電壓脈衝時，就反射指定之圓偏光成分而變成透過與其不同之偏光成分之狀態。又，若施加其他波高之電壓脈衝時，將變成隨著極弱散亂之透明狀態。關於這種液晶模態，係詳細揭示於 SID92 DIGEST 之 759 頁到 761 頁。 -26 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 520456 A7 B7 五、發明説明料）作爲照明裝置9 0 5，9 0 6，係可採用於實施例1 所說明之E L，或在實施例所說明之之導光板方式之熒光管或L E D，電燈泡等。又，也可以利用如於實施例3所使用，在非發光時其本身實質上爲變成黑色之照明裝置。茲就實施例5之液晶裝置之功能說明如下。於圖9，首先照明裝置9 0 5沒有發光時，亦即來思考反射顯示之情形。從上方射入之光線，係於液晶面板處於Ο N狀態時，就反射某波長範圍之一方之圓偏光成分，而其餘之偏光成分將透過。所透過之偏光成分係由光吸收體9 0 6所吸收，但是，所反射之偏光成分到達觀察者，而可獲得閃閃發光之顏色顯示（例如綠色顯示）。液晶面板處於0 F F 狀態時，所有之光透過，而由光吸收體9 0 6所吸收，而可獲得黑顯示。經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著，思考照明裝置發光之情形，亦即透過顯示之情形。若由半透過反射型液晶裝置進行透過顯示之情形，係由於認爲周圍充分地暗，所以可忽視從上方之射入光。從照明裝置9 0 5所發出之光線，係液晶面板處於〇N狀態時，就反射某波長範圍一方之圓偏光成分，而其餘之偏光成分就透過而到達觀察者，而可獲得顏色顯示（例如紫色顯示）。液晶面板處於Ο F F狀態時，照明裝置之光線就直接透過而可獲得明亮顯示（例如白色顯示）。即使於實施例5，與實施例1同樣，具有由反射顯示與透過顯示之明暗也會倒反之問題。因而，即使於此情形使其將照明裝置光線之顏色與液晶面板之反射顯示色大爲 ^氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) .〇7 - 520456 A7 _________B7 五、發明説明炸）相異之方法等爲有效。 (實施例6 ) 茲表示本發明之申請專利範圍第7項之電子機器之3 例如下。本發明之液晶裝置係在各種環境下使用，並且適用於需要低消粍功率之攜帶機器。圖10 (a)係行動電話，在本體1001之前面上方部設有顯示部1 0 0 2。行動電話係無論戶內戶外在所有環境使用。並且，至少必須以備用狀態由電池保持 2 0 0小時。所以，利用於行動電話之顯示裝置，係將消粍功率小之反射顯示爲主視其需要可利用補助光之透過顯示之半透過反射型之液晶裝置最佳。本發明之液晶裝置係無論反射顯示或透過顯示都較先行技術'之半透過反射型式之液晶裝置更明亮，鮮明。經濟部中央標準局員工消費合作衽印製圖10 (b)係手錶，在本體1003之中央設有顯示部1 0 0 4。手錶用途之重要觀點係其流行性。本發明之液晶裝置係藉改變照明裝置之顏色，不至於損及反射顯示之易看度，而可享受多彩多姿之透過顯示。配合外觀之形像，可進行各種各樣之彩色顯示在造形上有利。圖1 0 ( c )係攜帶資訊機器，在本體1 〇〇 5上側設顯示部1006，在下側設有輸入部1007。攜帶資訊機器係由於在顯示部之前面裝設觸鍵之情形居多，所以，顯示容易偏暗。所以，先行技術係主要使用反射型之液晶裝置，或透過型之液晶裝置。然而，前者係在黑暗中看 -28 - (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（210X 297公釐） 520456 A7 B7 五、發明説明昨）不見，後者係具有消粍功率大而電池壽命短之問題。本發明之液晶裝置也可適用於此用途，可由低功率而進行明亮之顯示，若點亮照明裝置時在黑暗處也可看得淸楚。【發明效果】如以上所述，若依據本發明，可提供不至於損及反射顯示之明亮度，並且可做到有效率之透過顯示之半透過反射型之液晶裝置。圖式之簡單說明圖1係表不本發明之貫施例1之液晶裝置之構造要部之圖。圖2係表示從本發明之實施例1到實施例4所使用之反射偏光子之構造要部之圖。圖3係表示於本發明之實施例1之液晶裝置之照明裝置之構造之圖。圖4係用來說明於本發明實施例1之液晶裝置之功能之圖。經濟部中央標準局負工消費合作社印繁圖5係表示於本發明實施例2之液晶裝置之照明裝置之構造之圖。（a )係白色塗料印刷導光板，（b )係小凹舀導光板，（c )係凹凸形狀導光板，（d )係空氣導光板。圖6係表不本發明實施例3之液晶裝置之構造要部之圖。 -29- (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（210X297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 520456 kl ---—___ __B7_ 五、發明説明@7 ) Μ 7係本發明之實施例4之液晶裝置之斜視圖。 B 8係表示本發明之實施例4之液晶裝置之顯示色之圖。圖9係表示本發明實施例5之液晶裝置之構造要部之圖。圖10係表示於本發明之實施例6之電子機器之外觀圖。（a )行動電話，（b )手錶，（c )攜帶資訊機器〇圖1 1係表示先行技術之半透過反射型之構造要部之圖。圖1 2係表示先行技術之半透過反射型之液晶裝置所使用之照明裝置之構造要部之圖。【符號之說明】 10 1 偏光板（上側）， 10 2 相位差薄膜， 103 上側玻璃基板， 10 4 透明電極， 105 液晶層， 106 下側玻璃基板， 107 光散亂板， 108 反射偏光子， 109 非發光時透明之照明裝置之發光部， 110 光吸收板，本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x 297公董）〇0 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣.

、1T 520456 A7 B7 五、發明説明扣） 2 0 1 光弓早性率大的材料之層 2 0 2 光彈性率小大的材料之層， 2 0 3 直交座標 y X 軸方向爲延伸方向 3 0 1 玻璃基板， 3 0 2 透明基板 j 3 0 3 第一絕緣膜 3 0 4 E L 發光層 3 0 5 第二絕緣層 ’ 3 0 6 背面電極 3 0 7 背面密封玻璃 3 0 8 光吸收板， 5 0 1 導光板， 5 0 2 光源 1 5 0 3 光吸收板 5 0 4 光散亂體〇經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (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（210X 297公釐） -31 -

Claims

煩讀委員明示，本案修正後是否變更原實質内容經濟部智慧財產局員工消費合作社印製六、申請專利範圍附件1 _第8 7 1 0 0 5 5 9號專利申請案 t 4- j 中文申請專利範圍修正本 ! 一™”〜’-‘一1 ‘民國8 9年^月修正 1 · 一種半透過反射型液晶裝置，係具有液晶面板，及配置於該液晶面板的視覺確認側之偏光板，及對該液晶面板配置於前述偏光板的相反側之反射偏光子，及對該反射偏光子配置於前述液晶面板的相反側之照明裝置，可達成反射型的顯示以及透過型的顯示之半透過反射型液晶裝置，其特徵爲：前述反射偏光子具有將入射的光因應其偏光成分而使其透過以及反射的功能，前述照明裝置在非發光時的亮度率在4 0 %以下。 2 .如申請專利範圍第1項所述之半透過反射型液晶裝置，其中前述數照明裝置，具備使光向前述反射偏光子側射出的發光部，及吸收從前述反射偏光子側入射的光的吸光體。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之半透過反射型液晶裝置，其中前述數照明裝置，具備光源，及使來自前述光f 源的光向前述反射偏光子側射出的導光體。 4 . 一種半透過反射型液晶裝置，其特徵爲：構成爲在基板間挾持液晶層；具備可以選擇：該液晶層貫質反射第1偏光成分的光，而使與該第1偏光成分不同的第2偏本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

訂---^-----線 0, 520456 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製六、申請專利範圍光成分之光實質透過之第1狀態，或是使所有的入射光實質透過的第2狀態之液晶面板，及被配置於前述液晶面板的背面側而在非發光時具有吸收光的功能之照明裝置。 5 . —種半透過反射型液晶裝置，係具有液晶面板，及對於該液晶面板的視覺確認側而言配置於前述偏光板的相反側之反射偏光子，及對該反射偏光子配置於前述液晶面板的相反侧之照明裝置；可達成反射型的顯示以及透過型的顯示之半透過反射型液晶裝置，其特徵爲：前述反射偏光子具有將入射的光因應其偏光成分而使其透過以及反射的功能，前述照明裝置在非發光時的亮度率在4 0%以下，從前述液晶面板向前述反射偏光子射出的光偏光方向因應前述照明裝置的點燈或非點燈而改變，在前述照明裝置點燈的狀態以及在非點燈的狀態下，前述反射型顯示的顯示色互爲補色關係。 6 ·如申請專利範圍第5項所述之半透過反射型液晶裝置，其中前述液晶面板係藉由對被形成於資料與掃描線的交叉部份的點施加壓而驅動的，藉由使前述資料訊號對應於前述照明裝置的點燈狀態而改變使得從前述液晶面板朝向前述反射偏光子射出的光的偏光方向改變。 7 ·如申請專利範圍第6所述之半透過反射型液晶裝置，其中使被供給至前述資料線的資料訊號對應於前述照明裝置的點燈狀態而改變，藉此使從前述液晶面板向前述反射偏光子射出的光的偏光方向改變。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -2- --------訂---------線L (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 520456 A8 B8 C8 ______ D8 六、申請專利範圍 8 ·如申請專利範圍第6項所述之半透過反射型液晶裝® ’其中偏光板係設於前述液晶面板的視覺確認側。 9 ·如申請專利範圍第1項所述之半透過反射型液晶 ^置’其中前述反射偏光子係含有複折射性的電介體多層膜。 1 0 ·如申請專利範圍第1項所述之半透過反射型液晶裝置’其中前述反射偏光子含有膽甾層以及λ / 4波長板。 1 1 ·如申請專利範圍第1項所述之半透過反射型液晶裝置，其中前述照明裝置含有E L (電子螢光）元件。 1 2 ·如申請專利範圍第2項所述之半透過反射型液晶裝置，其中前述吸光體被設於前述導光體的背面側。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項所述之半透過反射型 '液晶裝置，其中前述照明裝置含有螢光管或發光二極體（ LED)。 1 4 .如申請專利範圍第1項所述之半透過反射型液晶裝置，其中前述照明裝置含有有機發光二極體、螢光顯請先閱讀背面之注意事項再

I I 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製管線射極陰面平者或列 .一3一陣澧極二光發 Λ 管示本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2.10 X 297公釐）-3 -