TW525014B - Liquid-crystal display device - Google Patents

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525014 發明說明Ο) 之背景 j务明之領^ 五 里本条明係關於可容易地降低厚度及 u射型或透射—反射複合型液里’且喊不品質優 枯本申請案係以曰本專利申請案No. 衣置。 、 礎，將此篇專利併入本文為參考資料1 · 11 - 3 6 1 2 3 6為基 ^^關技 透射型液晶顯示裝置之厚度及重量 抑制其重量隨電視及個人電腦顯示螢乂的降低，以 加，及減小攜帶型個人電腦及攜 增加而增 重量。同日寺，报難降低設有使用背景之尺寸及 :管之背照系統之透射型液晶顯示裝置心照型 帶-提，底部型背照系統由於將光；附 設置於液晶顯示面板之正下方，㈤而其一反射器 :米之厚纟。即使係側照型光管，其在光透射的需； :具有不小於1毫米之厚度。當將光擴散板、反射 鏡片寺等設置於側照型光管上時，總厚度—文 3毫米之值。 如違到不小於 發明之概述 旦本發明之一目的在於發展一種可容易地降低厚度及 置，且顯不品質優異之透射型或透射—反射 示裝置。 土 ’從日日顯 根據本發明，提供一種液晶顯示裝置，其包括· 晶晶格之透射型液晶面板；設置於液晶顯示面板之 包含液 至少一

C:\2D-CDDE\90-03\89127349.ptd 525014 五、發明說明（2) 侧面上的光源；及設置在與液晶顯示面板之視覺側相對之 背侧上，並設有藉以使來自光源之入射光朝液晶顯示裝置 之視覺侧反射之光學路徑改變斜面的光學路徑改變片材。 根據本發明，當利用液晶晶格基材使來自設置於液晶顯 示面板之侧面上之光源之入射光有效率地往回透射時，透 射光之光學路徑經由設置於面板背侧之光學路徑改變片材 而有效率地朝面板之視覺侧改變。因此，可將透射光利用 於液晶顯示。可利用厚度優異之光學路徑改變片材，及鲜 由將光源設置於其側面，而形成背照系統。可形成严户: 重量優異，且明亮及顯示品質優異之透射型液晶顯：二及 置。當將反射層設置於光學路徑改變片材之背面時，六 易地形成透射-反射複合型液晶顯示裂置。 4

以上之說明 換言之，入射 可以良好的方 5 - 1 580 3 3 中之 達成前述的效 射型液晶顯示 側面上，並藉 光被粗链表面 然而，在前 經由散射之全 言，散射光展 此，前述的顯 係基於便用斜 於側面上之光 向性改變光之 利用粗 果。附 裝置， 由視覺 型反射 述的情 反射條 現以正 示光係 或其透射 光學路徑 糙表面之散射器 光學路徑改變片材。 光被斜面反射，以勤 。在如說明於JP、A〜 反射的方法中，报難 ▼一提，JP-A-5 - 1 58 0 3 3 教授一種反 其中使 侧晶格 器散射 況中， 件出來 反射之 照明光入 基材而完 ，以致將 可利用於 之自面板 方向為波 法有效地 射於液晶顯不面板< 全反射’且其中反射 散射光利用於顯示。 顯示之光係由於光自 反射的光。一般而 峰之正規分佈。因 利用於相對於正面

幾乎益 ’ <、、、

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光。因此，在正面方向中的 射模式中之觀看，由於在正 而透過粗糙表面型反射器加 在此一粗糙表面型反射法 透2與反射模式之間維持平 衝突’因而狼難得到有利於 (垂直）方向大大傾斜之顯示的 顯示變暗。然而，考慮到在反 面方向中之光的量經降低，因 強散射並不利於顯示。因此， 中’必需調整散射強度，以在 衡。然而，由於兩種模式互相 兩種模式的散射強度。 另一方面，根據本發明之斜面反射型光學路徑改變片材 主要係利用在正反射之方向中展現波峰之光，並控制反射 光之光學路徑。因此，可容易地提供有利於顯示之方向 性’尤其係正面方向性。因此，可達到明亮的透射模式。 在反射模式中，除了斜面之外，亦可利用光學路徑改變片 材之平坦部分。因此，可容易地使光之狀態均衡，而有利 於透射及反射模式兩者。 本發明之特徵及優點將可由以下結合附圖作說明之較佳 具體例的詳細說明而明白。 體例羊細說明 根據本發明之液晶顯示裝置包括·包含液晶晶格之透射 型液晶面板；設置於液晶顯示面板之至少一侧面上的光 源；及設置在與液晶顯示面板之視覺側相對之背侧上，並 設有藉以使來自光源之入射光朝液晶顯示裝置之視覺侧反 射之光學路徑改變斜面的光學路徑改變片材。圖1及2顯示 液晶顯示裝置之例子。在圖1及2中，L係指示液晶顯示面 板；11係指示光學路徑改變片材；A1係指示光學路徑改變

C:\2D-CODE\90-03\89127349.ptd 第7頁 525014 五、發明說明（4) 斜面；及91及93係指示光源。 為：ϊ j2 η晶格之適當的透射型顯示面板使用作 具有-液晶晶格，此;晶νΛ ί ^ 晶格基材⑽2之間=透：Π材料71而封於

/仗日日（ϋ的顯不面板作為液晶顯干A Ϊ ^ ^#11 ^ ϋ" £ #j ^ 示面：的種類i無：：側離開成為顯示光。液晶_ 附帶一提，以液晶之校準格式為基準，液曰曰 例子包括TN液晶晶格、STN液晶晶格石 ^ ^ ^ # ,B „ ^ ,d〇cb b, ^ . J -；；； «αν h:st)液晶晶格、或鐵電液晶晶格等等。此外，可 虽的驅動方法，諸如主動矩陣（active ^ ”法等等，作為用於驅動液晶之方法。如二被動 液邮一般係透過設置於一對晶格基材41及“ :， 明電極51及52驅動。 内側上的逯 可將適當的透明基材諸如玻璃基美 材1其，由顯示品質等等之==使：：： =::=;料=;材為較佳。由改良亮度及顯= 只〜规』本；t，使用相對於藍 性及透明度之基材諸如非驗玻 ^ X炎/、的無色 的翻驻；主 开敬嘴板較佳。由降低重量箄每 的戒點來看，使用樹脂基材為較佳。曰 =寺4 據液晶之密封強产箄笨、商A 日日σ 土材之厚度可根 制。由在iiii決定，而無任何特殊之限 在先透射效率與降低厚度及重量之間之平衡的觀點 Μ C:\2D-CODE\90-03\89127349, ptd 第8頁 525014 格基材之厚度選擇成在自1 〇微米至5毫米 A tb r n /jjz. 'Li τι 0 ^ !¥1 r^n .兩丄、 五、發明說明（5) 來看，一般將日-日 _ 之範圍内，尤其係在自5 〇微米至2毫米之範圍内，更尤其 係在自1 0 0微米至1毫米之範圍内。 對形成液晶晶格，可視情況需要而設置一個適當的功能 層或二或多個適當的功能層。此種功能層之例子包括供校 準液晶用之由磨光薄膜（rubbed f丨im)製成的校準薄膜、 供彩色顯示用之濾色器等等。附帶一提，一般在透明電極 51及52上形成校準薄膜61及62，如圖1及2所示。一般將未 示於圖中的濾色器設置於晶格基材41及42之其中一者盥 明電極51及52之相對之一者之間。 i 液晶顯示面板可包含一個適當的光學層或二或多個 的光學層’諸如如圖丨及2所示加至液晶晶格之 ^ 成顯示，相 補彳貝由於液晶之雙折射所致夕诘、φ仏 而改良顯示品f。設置光擴散層係為；之：速作用 而擴大顯示範圍，、經由使通過光學路徑改變：：先之擴散 似發：線之光發射均勻而達亮度之均勻度 2之斜面之 之光的量等等。擴放而增加入射於光學路徑改變片材: 可將適當的材料使用作為各極化哭 制2基於優質線性極化光之入射：得到；、f何特殊之限 示專專的觀點來看，舉例來言兒，可二好對比率之顯 諸如吸附於親水性巨分子薄膜諸如聚乙歸醇色：材, 第9頁 C:\2D-CODE\90-03\89127349.ptd 525014

上之碘：：二：f部分皂化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物薄膜 佳。或者；使製薄膜製成的吸收型極化薄膜較 極化薄膜夕一極度南之薄膜，諸如具有設置於吸收型 較佳。、一則或各側上之透明保護層之吸收型極化薄膜

样^ ^ ί明度、機械強度、熱安定性、濕氣屏蔽特性等等 二物接ί料於形成透明保護層較佳。材料之例子包括：聚 二#昨〇乙酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚醚-砜樹脂、聚碳酸 =二曰、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、丙烯 二’寸二知、聚醚樹脂、聚氣乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂及去 ^ ^樹脂；可熱固化或可紫外光固化的樹脂諸如丙烯酸 二、:^、胺基甲酸酯樹脂、丙烯酸系胺基曱酸酯樹脂、環 ，树知、聚矽氧樹脂等等。透明保護層可利用黏合方法以 薄膜黏合，或可利用塗布方法以聚合物液體塗布。

、，可使待使用的極化器，尤其係視覺側極化器，進行非眩 光處理或抗反射處理，以防止觀看受到外部光之表面反射 的干擾。非眩光處理可經由將表面形成為微細不均勻之結 構而進行。在非眩光處理中，可使用各種方法於將表面形 成為微細不均勻之結構。方法的例子包括：表面粗加工方 法绪如喷砂方法、壓花方法等等；混合透明顆粒諸如氧化 f顆粒之方法等等。抗反射處理可利用形成干涉蒸氣沈積 薄膜等等之方法進行。或者，非眩光處理或抗反射處理可 利用黏合具有此一如前所述之微細不均勻之表面結構之薄 膜或干涉薄膜的方法而進行。附帶一提，可如圖1及2所示

_

C:\2D-CODE\90-03\89127349.ptd 第10頁 525014 五、發明說明（7) 將兩極化器設置於液晶晶格之兩侧上，或可將一極化器設 置於液晶晶格之一侧上。 另一方面，各減速器可由適當的材料形成。材料之例子 包括·利用適當的方法堵如單轴拉伸、雙轴拉伸等等，拉 伸適當聚合物之薄膜，其例如示於透明保護層之說明中， 而製得之雙折射薄膜；適當液晶聚合物諸如向列液晶聚合 物或距列（di scot ic)液晶聚合物之校準薄膜；及由透明基 材支承之校準薄膜的校準層。亦可使用具有在可熱收縮^ 膜之熱收縮力之操作下控制於厚度方向中之折射率之材 料0 圖1及2所示之補償相減速器31及32 一般係視情況需要而 設置於視覺侧極化器2 1與液晶晶格之間及/或背侧極化器 22與液晶晶格之間。可根據波長範圍等等而將適當的材料 使用作為各減速器。板中之各減速器可由二或多層之層合 物形成’以控制光學特性諸如減速作用等等。

光擴散層可利用適當的方法，使用具有類似於非眩光 之表面微細結構之塗層、擴散片材等等而提供。圖1及2 Γ ί光擴散層1 3係由含有透明顆粒之黏著層所形成。光 政二1 3亦提供作為使極化器22與減速器32彼此黏合之層 =f f厚度的降低。可使用適當的黏著劑於形成黏著二 ϊ: 聚合物，諸如橡膠聚合物、丙稀= 1物乙烯基-知基醚聚合物、聚矽氧聚合物、聚 :、聚胺基甲酸顆聚合 合物 聚：物 苯乙稀聚合物等等，作為基礎聚合物。 “物

525014 五、發明說明（8) 尤其，使用透明度、耐天 劑，諸如包括主要含右$ κ ^ t熱性等等優異之黏著 人物為λ _取人f 烯酸或曱基丙烯酸之烷基酯之$ 透明顆粒，可使用適當地=括，混合於黏著層中之 等等之無機顆粒的一或：：錫=銦、氧化鑛、氧化銻 範圍内的平均顆粒大至2〇微米之 聯聚合物等等之有機顆粒，了為—電性’及交聯或非交 用使待利 之側面。因此，當將光㈣1 ^ 4先進入液曰"員示面板 材結合使用時，可獲致液晶顯示；置之 里的減小。可將適t的光源使用作為各光源。可較 重 之光源的例子包括線性光源諸如（冷或熱）陰極管、心：用 諸如發以體、以線或面設置之點光源的陣列、；原 線性光官將來自點光源之入射光轉變成為線性光源過 點光源及線性光管的組合。 先之 可如圖1所不將一個光源9 1設置於液晶顯示面板L之〜 面上’、或可如圖2所示將光源9 1及9 3設置於液晶顯示面， 之二或多個侧面上。當將光源設置於多個側面上時， ^個側面5又置成為彼此相對之侧面的組合，如圖2所禾，： 或Τ將八。又置成為彼此垂直相交之側面的組合。此外， 同時利用W述的組合，而將多個侧面設置成為三或多σ 面之組合。 側

525014 五、發明說明（9) 光源使其可於將光源打開的透射模式中觀看液晶顯示裝 置。在將液晶顯示裝置設置為透射-反射複合型液晶顯示 裝置的情況中，光源可以開/關，因為當在反射模式中基 於外部光而觀看顯示裝置時，不需將光源打開。可使用^ 何視需要的方法於開/關光源。換言之，可使用任何_種 背景技藝的方法。附帶一提，光源可為可改變發射光之顏 色的多色光發射型。或者可設置不同類型的光源，以致可 利用不同類型的光源進行多色光發射。 如圖1及2所示，可將各光源91及93與用於封住光源之適 ，的輔助構件諸如反射器92結合使用，以視情況需要而將 月文射光引導至液晶顯示面板L之側面。可將適當的反射片 材諸如具有高反射率金屬薄膜之樹脂片材、白八 f箔之片#等等使用作為反射器。可利 ： 定構件。 為亦楗仏作為用於封住光源之構件的固 將光學路徑改蠻Η枓<·里μ + 覺側相對），以致使如圖：中j :晶顯示面板之背側（與視 晶顯干面板L上夕丄"中之刖頭所表示之來自設置於液 日日顯不面板L上之光源9丄之入 个曰 面板之視覺侧中改變，而伸 3射光的光學路徑在 此，光學路徑改變片材u=乍為照明光(顯示光）。因 面A1以預定的方向反射^ /圖1及2所示之斜面A1。斜 光之光學路徑。 先源91及93入射之光，因而改變 可將光學路徑改變片材形 风馬具有展現如前所述之反射

C:\2D-C0DE\90-03\89127349.ptd 第13頁 525014 五、發明說明（10) ί性=光學路徑改變斜面的適當片材。由經由光學路徑改 變而得到正面方向性優異之照明光的觀點來看，具有光學 路徑改變構件Α之光學路徑改變片材各包含面對設置光源^ 之侧面’即面對入射側面之光學路徑改變斜面A 1較佳。尤 其’光學路禋改變片材具有各包含由稜鏡結構所構成之光 學路徑改變斜面A1的光學路徑改變構件A較佳。

圖3A至3E僅顯示一個由如前所述之光學路徑改變斜面或 稜鏡結構構成之光學路徑改變構件的例子。在圖3A至3(： 一 中丄將各光學路徑改變構件A成形成使其截面實質上類似 於三角形。在圖3D及3E中，將各光學路徑改變構件A成形 成使其截面實質上類似於矩形。纟圖3八中，各光學辭改 變構件A具有成為等邊三角形的光學路徑改變斜面M 二3二’各光學路徑改變構件八具有光學路徑改變斜面 ，及，有大於斜面A1相對於片材平面之 面A2。在圖3C中，將夂杏風狄/一 J丨疋月計 學路徑改變斜面A1及：有：於：：，片材設置成為各由光 斜角之平緩斜面A2所構成之多;门 目對於片材平面之傾 複結構。在圖3C中，將=光學路^改變構似的重 材一側之整個表面上，以 予路從改k構件A形成於片 3D，各光學路徑改變構件A冓件A彼此連續相鄰。在圖 成。在圖3E，各光學路握改^由外凸部分（突起物）所構 所構成。 & 艾構件A係由内凹部分（溝槽） 因此，如前所述，光學敗— 分所形成，此内凹或外凸2改變構件可由内凹或外凸部 ° 士係由等邊表面或具有相等傾

^014 五、發明說明（11) 斜角之斜面所構成 外凸部分所形成，二f者，光學路徑改變構件可由内H ―、 面與陡峭或平緩斜面凹或外凸部分係由光學路徑改變I 各斜面之形狀可根n員斜角不同之斜面的組合所構^ 而適當地決定。由射側面之數目及各入射側面之 點來看，由内凹部八良防損壞性以使斜面保持高功能置 部分所構成的光學二j構成的光學路徑改變構件較由外， 不會損壞的斜面等等^改變構件有利，因為前者具有幾 由獲致前述特性諸 學路徑改變片柯具有=面方向性之觀點來看為較佳的 在自35至48度之範：入射側面’及相對於片材平面以 A1，如圖戶…因：内：料角傾斜的光學路徑改變斜面 或多個側面上，教Μ ^將光源設置於液晶顯示面板之二 據入射側面之數目^置二或多個入射表面時，使用呈有根 徑改變片材較佳。 置之光學路徑改變斜面Α1的光學路 附帶一提，當如 面板L之兩相對匈所不將光源9 1及9 3設置於液晶顯示 截面類似等邊三守，使用由如圖3Α所示之各具有形成 路徑改變構件Α所福^之兩光學路徑改變斜面八1之多個光學 丄、此 攝成’或由如圖3 D及3 E所示之夂目士 f 成截面類似梯面體之兩光學路徑改變斜叫之二具光有學开ς 徑改變構件Α所構成的光學路徑改變片材11較佳，以致光 學路徑改變片材11之脊線各係由分別平灯於入射側面之兩 ，州 v。當將光源設置於液晶_ + ;化> 使 光學改變斜面A1所成形 & m曰七八^丨；^ μ 、’、面板之 1 - 1 … 兩相鄰垂直相交側面上、 用具有分別面對侧面.之兩光

C:\2D-CODE\90-03\89l27349.ptd 第15頁 525014 五、發明說明（12) 學路徑改變斜面“之光學路徑改變片材，以致 π 改變斜心之脊線係分別平行於兩相交 ：： 上時，使用具有由前述斜面之組合所構成之 斜=A1的光學路徑改變片材較佳。子路仫改受 的；學路徑改變斜面A1具有將在自光源入射於入射 侧面上之光之中之入射於斜面以之光或 =射 變光學路徑，因而將反射光供應至液晶顯示裝置之視 。在此情況，當將各光學路徑改變斜面： 可改變入射於側至48度之範圍内時， 分地垂直於片才Ϊ二=透：光Λ光學路徑’使其充 „、nn 、 /1玎十曲如由圖1中之多邊形線條及箭頭所 況，以至可有效率地得到正面方向性昭、 ㈣角小於35度’則反射光之光學路徑自正向如 移’以致正面亮度可能由於很難： 如：斜角大於48度，則無法滿足入射於側面：以 :透射光的全反射條件’以致入射於侧面上之光的利用= 率可能由於自光學路徑改變斜面洩漏之光增加而不足用’ 由=方：性優異之光學路徑改變、抑制茂漏光 田【來看’考慮到於液晶顯示面板中透射之光基於折之 二、奈爾，⑴定律之全反射條件，各光學路徑改 之 :之=的傾斜角係在自38至46度之範圍内，尤 =ϊ範！内。附帶一提，破，板的全反射條件-二 為42度。在此t月況’使入射於側面上之光入射於光 , iiil ϊί C:\2D-CODE\90-03\89127349.ptd 第16頁 525014 五、發明說明（13) 改變斜面，同時在使光聚隼 射。 42度之範圍内之狀態中透 一般將多個具有光學路徑 件A形成為如圖4、5及6所干夕=、' 之光學路徑改變構 改變片材之厚度。在此情、、兄 復、，，α構，以減小光學路徑 *反射’及使反射光朝相對侧面===側面上之背 能均勻地在液晶顯示之整個 手也透射’因而儘可 多個光學路徑改變構件^上發射光的觀點來看，將 大於10度之傾斜角傾斜，1盆’、、已括相對於片材平面以不 大於3度之平缓斜面A2，及相對^/方^’更尤其係不 角傾斜之平表面A3的結構較佳，如片圖 將圖3B所示之包括陡山肖斜面人 所不。因此， 為將陡㈣之角度選擇成不小於成 :r於5°度’更尤其係不—，“以^ 之ΐ::1，及平2 射層81設置於光學路徑改變片材n 其上，及使入射ί t平表面Α3可作為使外部光入射於 ’、 " 、先被反射層81反射之光透射通過的部分。 曰因此，當將光源關上時，可使用外部光於反射模式中進 顯不二因此，可形成透射—反射複合型液晶顯示裝置。 在前述的情況中，當將多個光學路徑改變構件八形成為 如圖3Β所不之各具有斜面A1 &Α2之相鄰光學路徑改變構 A的重複結構時，將斜面A2相對於片材平面之傾斜角之間 的角度差選擇成在整個光學路徑改變片材上不大於5度較 第17頁 C:\2D-CODE\90-03\89127349.ptd 525014 五、發明說明（14) ^嵙1其係不大於4度，更尤其係不大於3度，及將相鄰平 於o q痒之傾斜角之間的差選擇成不大於1度，尤其係不大 裝置之又最\更觀尤^其係不大於〇· 1度。此係為了防止液晶顯示 觀看方向5受到：丨：尤其係在接近正向之方向中之最適 在相鄰的平缓斜：戍斜面A2的反射而大大地改變’尤其係 中 、_ 6、面之間大大地改變。由得到在外部光模式 看，將各平緩細在片材平面上 面上之投影面積的5/=各/學路徑改變斜®A1在片材平 15倍大。此係、為ϋ大較佳;尤其係10倍大，更尤其係 射之光的透光率。义卜。卩先之入射效率，及被反射層反 如圖4至6所示，將光學路徑改戀摄杜彡#罢士、成， 徑改變構件Α之脊飧羋> 4 文义構件A §又置成使光學路 顯亍：Π ί ί仃或傾斜於其上設置光源9 1之液晶 ::开。在此情況，可將光學路徑改變構 件Α形成為自光學路徑改 乂又稱 端，如圖4及5所示，或可二2 示。當光學路徑改變構件八# ^連續地形成’如圖6所 係不連續地形成時，由读射本 之入射效率、光學路徑之改變效 ;:物製成之各内凹或外凸在入射側向； =?、於其深度或高度之5倍大較佳 辟γ 贸幕上之均勻光發射的觀點來看板^之，，、、員不 5 0 0微米更佳，尤其係在自1〇至 料二又=擇成不大於 係在自5 0至4 5 0微米之範圍内。知米之範圍内，更尤其 光學路徑改變構件A之截面形狀及光學路徑改變斜面Μ

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五、發明說明（15) 之重複節距並無特殊之限制。其可根據在透射（開啟）模式 中在面板之顯示螢幕上之光發射的均勻度而適當地決定， 因為光學路徑改變斜面A1係用於決定亮度之因素。其更可 根據在透射-反射複合型液晶鮮員示裝置中在外部光模式中 在面板之顯示螢幕上之光發射的均勻度而適當地決定。因 此，可根據其之分佈密度而控制光學路徑經改變之光的 量。

因此，斜面A1或A 2之傾斜角可在片材之整個表面上為均 勻，或可作改變，以致光學路徑改變構件A隨光學路經/ 變構件之更遠離於入射侧面而擴大，如圖7所示，以使光 發射可對抗吸收損耗及由於光學路徑改變所致之透射光之 減弱而在面板之顯示螢幕上均句。光學路徑改變構件A可 以預定節距之規則間隔設置’如圖7所示。或者，可使光 學路徑改變構件A以不規則的間隔設置，以致節距隨光學 路徑改變構件A之更遠離於入射側面而變窄，因而使光學 路徑改變構件A之分佈密度高’如圖8所示。或者，可將節 距設置為無規節距，以致可使面板之顯示螢幕上的光發射 均勻。在圖7及8中，箭頭顯示入射於入射側面之光的透射

附帶一提’當設置透射—反射複合型液晶顯示裝置時， ,ΐ ΐ ί Ϊ改變斜ΦΑ1與液晶晶格之像元（Pixels)重最 示。由防止不自、然的不足，而造成不自然的顯 疊面積，因而維持通=平，點來看，儘可能充分地降低 咬蚪面A2或平表面A3之足夠的

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525014 五、發明說明（16) ___. 光率較佳。考慮到液晶晶格之像元笳 300微米之範圍内，由此觀點來看， 般係在自]00至 面Μ選擇成使其在力材平面上之授与1^光學路徑改變斜 佳，尤其係在自3至20微米之範圍内^，見又不大於40微米較 微米之範圍内。考慮到螢光管之相 更尤其係在自5至1 5 米，由防止顯示品質由於繞射而F备柄=度一般為約2〇微 寬度亦較佳。 -、觀點來看，此投影 由W述觀點來看，在相鄰之一 距離大較佳。然而，如前所述，變斜面A1之間的 作為經由改變入射於側面上之 ^路梭改變斜面係提供 產生照明光的功能部分。因此，：：：，而實質上地 的照明變得相當不足，以 離太大，則在點亮時 因素’將光學路徑改變斜面:!：：能：自然。考慮到此等 晕米較佳，尤其係在自2〇微複即距選擇成不大於5 係在自50微米至2毫米之範門、3笔未之範圍内，更尤其 當光學路徑改變構件 。 由於在光學路徑改變件J複稜鏡結構構成時，合 發生波動光拇。雖然===格之像元之間的干擾； 圍。因此’防止透過在！：距係受限於前述的較佳範 情況發生的措施成為1 =圍内之節距發生波動光柵之 構之脊線形成為相對於入=。在本發明’使用將稜鏡社 結構設置成與像元相交，：側面傾斜’以致可將重複稜； 如對入射側面之傾斜角太大，則光 C:\2D-CODE\90-03\89127349.ptd 第20頁 525014 五、發明'〜 ' 之改!^改變斜面a 1而在反射中發生偏向。結果，光學路徑 此，又方向發生大的偏差。此易造成顯示品質的降低。因 内鲈^脊線對入射側面之傾斜角選擇成為在± 30度之範圍 「+又土，尤其係在± 25度之範圍内。附帶一提，符號 晶格以入射側面為參考之脊線的傾斜方向。：液晶 柵可以ί:度相當：：以ί波動光柵未曾發生或如波動光 佳。’。略，則將脊線設置為儘可能地平行於人射侧面較 光學路徑改變片材可由根據 度之適當材料形成。附帶一提，：：：長乾圍而展現透明 ，化樹脂，及玻璃。使用由未；：：：明中的聚合物或可 射之材料製成的光學路徑改變片=折射或展現極小雙折 射而抑制封於面板内部中之光之r佳。由經由表面反 因而將入射於側面上之光或其透射=里，以不使其輸出， :徨改變片材，尤其係供應至光學踗/有效率地供應至光學 “看，將光學路徑改變片材剪:徑改變斜面A1的觀點 格基材之折射率差不大於Ο·! 5之材其與最接近之液晶晶 又片材較佳，尤其係不大於〇. 1 〇所形成之光學路徑改 以致可抑制表面反射。 尤其係不大於〇 · 〇 5， 光學路徑改變片材可利用適當的 成。由大量生產之觀點來看為去啫如切割方法形 括··將熱塑性樹脂壓於可在加熱^製造方法的例子包 上，因而轉移形狀之方法;^ ^成預定形狀之模具 將了以預定形狀之模具填充 525014 、發明說明（18) 熱熔熱塑性樹脂或藉埶或經由 法；使可藉由熱、“㈡化之樹脂之方 體樹脂在使流體樹脂於可形成預定= 聚合之流 學路徑改變片材之厚度可適當承二之方法等等。光 來看，將光學路徑改變片彳 疋 降低厚度的觀點 較佳，尤豆係# ό Λ^厚度選擇成不大於3〇〇微f 罕乂1 土 兀/、係在自5至2 0 0微米之銘网命击丨、 彳文木 至1 0 0微米之範圍内。附帶一… 更尤其係在自1 〇 利用將由一種材料或不同籍’、、光學路徑改變片材亦可 件加至樹脂片材之方法^成料製成之光學路徑改變構 光學路徑改變片材係設置在盥 對的黯。在此情況，由利用J = 反之視覺側相 學路徑改變斜面心改良反射^=:„光 上之光之有效利用而改良亮度及由於入射於側面 示，舉例來說，透過黏著層12而;點來看?圖1及2所 及黏合至液a _ - i I 將光學路彳空改變片材設置 學路徑改變構件八之# ^ 斜面升y成表面，即形成光 蠢六朴Λ i 外侧（與視覺侧相對之背 制，乂而土將透射學路Λ改變-片材，基^ 來看，此舞人古、、'、怎至光學路徑改變斜面α 1之效率的觀點 材之門之：：圭法係利用在黏著層與最接近之液晶晶格基 不大Ζη ^率是不大於〇· 2的黏著層進行較佳，尤其係 視 Φ 大〇· 15，更尤其係不大於〇. 05。黏著>12可為# f 覺側黏著層13之光擴散型。 々占者層12叮為根據 士圖1及2所不，可視情況需要而將反射層8 1設置於外

525014 五、發明說明（19) 側’即光學路徑改變片材j j 匕 置反射層係為了使自光學路經二^與視覺側相對）上。設 轉，因而使光再次入射於光與々又片材/戈漏之光反射及回 改良光利用效率，以致可“，改變片材上。-果，可 裝置。 ^成透射—反射複合型液晶顯示 反射層可由適當的材料諸如根 形成。尤其，反射層之例子勺 . 不 ☆之白色片材所 高反射率金屬諸如鋁、銀、^ ·包含在黏合劑樹脂中之 之合金之粉末的塗層；利用各^ ^ &之各末或此一金屬 沈積法、濺鍍方法等等沈§的溥膜形成方法諸如蒸氣 具有由薄膜等等製成之基： = = =多層薄膜； 片材；具高反射率，且由金屬# 土 €或此積層的反射 等。將此材料使用於形成透.V自之片材製成之反射層等 為特佳。 ^成透射-反射複合型液晶顯示裝置 :寺：成的反射層可展現光擴散功能 反射光擴散之擴散反射表 ㈢/、有用於使 申。告Μ Μ # ^ 衣曲因而達到正面方向性的改 :由：黏著：產味：表面粗加工方法形成_，反射層可防 产。因1可禮牛頓環（Newton rings)，因而改良可見 又、，可僅將反射層設置於光學路徑改變片材之外侧 ΐ丄ί T利用黏著法、蒸氣沈積法等等，將其緊密地黏著 ^ 路控改變片材上。當將反射層緊密地黏著於光學路 徑改變構件之斜面上時，可改良反射效果，因而幾近完全 地防止二漏光’及更充分地改良視角特性及亮度。 光擴放里反射層可利用包括下列步驟之方法形成··利用 第23頁 C: \2D-CODE\90-03\89]27349.ptd 525014 五、發明說明（20) 適當的m心使心砂、.、肖本贫 法，或顆粒添加法，將薄膜美 f寻之表面粗加工方 結構；及在薄膜基材上提伊^ =表面形成為微細不規則 反映於反射層中。具有表 s ，以使微細不規則結構 -微細不規則結構之=構經反映之】 鍍方法啫如真空蒸氣沈積法、離子電=二士崧軋沈積或電 膜基材之表面上提供金屬之方法而：：法或賤鍍法’在薄 在根據本發明之液晶顯示裝置中，入 大部分的光基於折射定律經由反射而依據二：側面上之 之各別層的厚度比例往回透射通過上及下中 止光自面板之表面發嶋漏），及當心乃二防 折射率之光學路徑改變片材u與黏著層12之間：界二周= 全反射時，入射於光學路徑改變片材之光學路徑改變ς勺 Α1上之光的光學路徑經充分改變至觀看方向，尤其係至正 面方向。經由全反射使其他部分的光往回透射，並入射於 後方部分中的光學路徑改變斜面A1上。其他部分之光的光 學路徑經有效率地改變至觀看方向。因此，可在面板顯示 螢幕之整個表面上得到亮度之均勻度優異的顯示。因此， 由於可有效率地利用來自光源之光，而可形成明亮、容易 觀看且顯示品質優異之透射型或透射-反射複合型液晶顯 示裝置。 根據本發明，可將用於形成液晶顯示裝置之光學裝置或 零件諸如光學路徑改變片材、液晶晶格、極化器、減速器 等等，全部或部分地彼此整體層合/固定，或可將其分開

C:\2D-CODE\90-03\89127349.ptd 第24頁 525014 五、發明說明（21) _ 設置。由基於表面反射之抑制而防 來看，將此等裝置或零件彼此固定較俨比降低等等的觀點 黏著劑，諸如增黏劑，使用於固卞# — 可將適當的透明 含如前所述的透明顆粒，以致透明 < d W者層可包 能。可利用使用紫外光線吸收劑$ : ^層可展現擴散功 苯甲酮化合物、苯并***化合物 Μ几人从、贫益二4外人Γ 4如水楊酸酿化合物、二 鎳錯合鹽化合物等等之處理方法將二★、酸s旨化合物、 係視覺側光學裝置或零件，形成AI = t置或零件，尤其 膏施例i 成為具有紫外光線吸收力。 利用滴管滴入可紫外光固化的丙稀酸系樹 Co.: Ltd·製造之ARONU UV-370 1 )，以將經預先加工成^ 定形狀之模具填充可紫外光固化的丙烯酸系樹脂。將8 〇微 米厚之三乙醯基纖維素（TAC)薄膜（具有皂化表面及具有} 485之折射率）平穩地設置於可紫外光固化的丙烯酸系樹脂 上’然後利用橡膠報使其緊密地黏著至可紫外光固化的丙 烯酸系樹脂，以致將多餘的樹脂及空氣泡移除。接著利用 金屬鹵化物燈使可紫外光固化的丙烯酸系樹脂照射紫外光 線，以使樹脂硬化。然後將樹脂自模具剝離，並切割成預 疋尺寸。如此製得具有1.533之折射率之具有光學路徑改 變構件層的光學路徑改變片材。將具有丨· 47之折射率的黏 著層黏著至光學路徑改變片材之未設置光學路徑改變構件 的表面上。 光學路徑改變片材為4 0毫米寬及3 〇毫米深。此光學路徑 ‘ 改變片材具有以2 1 0微米之節距間隔連續設置，且具有相

C:\2D-CODE\90-03\89127349.ptd 第25頁 525014 五、發明說明（22) 對於寬度方向以2 3度之角度傾斜之脊線的稜鏡内凹部分 (圖3 C )。各似稜鏡内凹部分具有光學路徑改變斜面A丨， 平缓斜面A 2。各光學路徑改變斜面A丨之傾斜角係在自0及 至4 3度之範圍内變化。各平緩斜面a 2之傾斜角係在自} · 5 至3. 5度之範圍内變化。在相鄰之平緩斜面A 2之傾斜角· 8 間的差不大於0 · 1度。各光學路徑改變斜面A丨在片材平之 上之投景》覓度係在自1 〇至1 β微米之範圍内。平緩斜面在面 材平面上之才又影面積對光學路徑改變斜面在片材平面 片 投影面積之比不小於1 2。 上之 接著將冷陰極管設置於一般可取得之白色透射型τν 面板的側面上。將冷陰極管封於由經沈積銀之反射 2晶 成之反射器内。將反射器之相對的末端部分黏合至面製 上及下表面，以致將冷陰極管固定。然後將包 “反之 及設置於TAC薄膜上之含有樹脂顆粒之黏著層的C = ^ _ 膜在背侧（與視覺侧相對）黏合至極化器。將前述的；V專 徑改變片材黏合於光擴散薄膜上’以使光予路 面對冷陰極管。將面板設置於由白色聚I旨薄斜面 片材上，以將光學路徑改變片#言史置在與視覺ς =反射 側上。如此製得透射型液晶顯示裝置。附帶—j f之背 晶面板中之光學路徑改變片 ^ i罪近液 1.485。 旧析射率為 實施例2 以Μ ^施例1相同之方式製得透射型液一壯 了將光學路杈改變片材替代 」、、、、不衣置，除 乂為具有光子路把改變構件（圖

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525014 五、發明說明（24) 於入射側面，且其中將光學 光學路徑改變構件隨光學路徑：變；= J二使 學路位改^:片材之兩相對側面。附帶—提， 3先 面積不小於光學路徑改變料 刀3之 總投影面積之1 〇倍大。 在片材千面上之 實施例5 以與實施例1相同之方式制 々 ^ + 八衣付透射型液晶顯示裝置，w 了以利用喷砂方法形成之f 衣直除 政射片材取代光學路徑改變片 材。^-提，將散射片材設置成使散射片材之 = 位在與視覺側相對之背侧上。表面 實施例6 =^施例1相同之方式製得透射型液晶顯示 了將光學路徑改變片材替代為具有光學路徑改變構件 3B)之光學路徑改變片材，此光學路徑改變構件各具有二 約30度之傾斜角傾斜之光學路徑改變斜面“，相對於光風 路徑改變斜面A1成7 0度垂直角之陡峭斜面A 2，及具有不小 於光學路徑改變斜面及陡峭斜面在片材平面上之總投影面 積之10倍大之面積的平坦部分A3。 實施例7 將冷陰極管設置於在與視覺側相對之背側上具有壓花粗 糙表面之1 · 2毫米厚光管的側面上。冷陰極管係封於由經 沈積銀之反射片材製成之反射器内。將反射器之相對的末 端部分黏合至光管之上及下表面。將光管設置於由白色聚

C:\2D-CODE\90-03\89127349.ptd 第28頁 525014 五、發明說明（25) "~ -- 醋^膜製成的反射片材上。將一般可取得之白色透射型以 液ΒΘ面板透過光擴散板而設置於光管上。如此製得透 液晶顯示裝置。 汗估试驗 在未對液晶晶格供應電壓之狀態中，利用亮度計 (T0PC0N Corp·製造之BM-7)測量在各實施例1至7中製得之 透射型液晶顯示裝置之中心的前方亮度。測量結果示於下 實施例 實施例 實施例 實施例 實施例 實施例 實施例 1 2 3 4 5 6 7 前方亮度 (cd/m2) -~__ 21 22 21 37 ----—— 4 11 31 表 0 Γ—__ ___

由表明顯可見在貫施例1、2及3中相較於實施例&及6得 到優異的前方亮度。此係由於在實施例5及6中之光係在與 光源相反的方向中輸出，並提供作為對顯示幾乎毫無貢獻 的輸出光，以致前方亮度不足。尤其，在實施例5中，在 所有方向中的輸出光皆不足。另一方面，在實施例4中， 由於雙燈型面板所致之亮度的改良顯著。明顯可見在實施 例4中得到較實施例7中之側照型光管更多的亮度。附帶一 提’在實施例7之使用側照型光管的系統中，由於光管所 致之厚度的增加顯著，以致很難降低厚产。 在實施例1至4中，由於在對液晶晶格ς加電壓的情況下 沒有可見度的問題，因而得到良好的顯示品質。在實施例

C:\2D-C0DE\90-03\89127349.ptd 第29頁 525014 五、發明說明（26) 3中，將光擴散片材移除之情況的可見度差，但其前方亮 度與設置光擴散片材的情況相等。由以上說明證實根據本 發明可形成顯示品質優異之透射型液晶顯示裝置，同時可 避免由於光管所致之體積及重量的增加，以致可利用片材 方法而達成厚度及重量的減少。 雖然本發明已就其之具有特定程度特異性的較佳形式作 說明，但應明瞭可不脫離如後文提出專利申請之本發明之 精神及範圍，而就構造之細節及零件之組合及配置改變本 較佳形式之揭示内容。 元件編號之說明 L 液晶顯不面板 11 光學路徑改變片材 12 黏著層 13 光擴散層 21 、22 極化器 31 -32 相減速器 41 ^ 42 晶格基材 51 >52 透明電極 61 ^ 62 校準薄膜 70 液晶 71 密封材料 81 反射層 91 ^ 93 光源 92 反射器

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C:\2D-CODE\90-03\89127349.ptd 第31頁 525014 圖式簡單說明 在附圖中： 圖1係顯示透射型（透射-反射複合型）液晶顯示裝置之一 例子的說明剖視圖； 圖2係顯示透射型（透射-反射複合型）液晶顯示裝置之另 1 一例子的說明剖視圖； 圖3係顯示在光學路徑改變片材中之光學路徑改變構件' 的說明侧視圖； 圖4係顯示透射型液晶顯示裝置之再一例子的說明透視 1 圖， | 圖5係顯示透射型液晶顯示裝置之再一例子的說明透視 | I 圖， 圖6係顯示光學路徑改變片材之一例子的說明側視圖； | 圖7係顯示光學路徑改變片材之一例子的說明側視圖； 及 圖8係顯示光學路徑改變片材之另一例子的說明側視 圖0

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 1. 一種液晶顯示裝置，包括： 包含液晶晶格之透射型液晶顯不面板， 設置於該液晶顯示面板之至少一侧面上的光源；及 設置在與該液晶顯示面板之視覺侧相對之背侧上，並具 有藉以使來自該光源之入射光朝該液晶顯示裝置之該視覺 V 側反射之光學路徑改變斜面的光學路徑改變片材。 2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯不裝置’其中該液晶 顯示面板更包括設置於該液晶晶格之一側或各侧上之極化 器。 3. 如申請專利範圍弟2項之液晶顯不裝置’其中該液晶 顯示面板更包括設置於該液晶晶格與該極化器之間的至少 一減速器。 4. 如申請專利範圍第1項之液晶顯不裝置’其中該液晶 顯不面板更包括用於支承該液晶晶格之晶格基材’該晶格 基材係由光學各向同性材料製成。 5. 如申請專利範圍第4項之液晶顯示裝置，其中該光學 路徑改變片材具有相對於片材平面各以在自3 5至4 8度之範 圍内之傾斜角傾斜的光學路徑改變斜面，該光學路徑改變 片材係透過黏著層而黏合至該液晶顯示面板，以致該光學 路徑改變片材之斜面形成表面係位在與該液晶顯示面板之 ® 該視覺侧相對之該背侧上，且在該光學路徑改變片材與最 接近該光學路徑改變片材之該晶格基材之其中一者之間的 z 折射率差不大於0. 15。 ‘ 6. 如申請專利範圍第5項之液晶顯示裝置，其中在該光 /

   C:\2D-CODE\90-03\89127349.ptd 第33頁 …t請專鄕_ _ 差不：二'片材與該最接近之液晶晶格基材之間的折射率 射】:，在該黏著層與該最接近之液晶晶格基： 7的折射率差不大於0. 15。 路徑ΐ 1 ?專利範圍第1項之液晶顯示裝置，*中該光學 傾斜条义、，材包括具有相對於該片材平面以自35至48度之 8·如=f該光源之光學路徑改變斜面的重複棱鏡結構。 光源之 > 二專利範圍第7項之液晶顯示裝置’其中面對該 該片权7亥光學路經改變片材之該光學路徑改變斜面相對於 9如平ί之該傾斜角係在自3 8至4 5度之範圍内。 # 路押并Ϊ明專利範圍第7項之液晶顯示裝置，其中該光學 内凹却、 之各該稜鏡結構係由截面形狀類似三角形之 ^。卩分所構成。 内四部分申係^專利範圍第9項之液晶顯示裝置，其中該稜鏡 傾斜於設置^自5亥片材之一端至該片材之另一端以平行或 伸之遠婷、巷二光源之該液晶顯示面板之侧面之脊線方向延 11逆、，溝槽所構成。 内凹部八申将^專利範圍第7項之液晶顯示裝置，其中該稜鏡 有不小於兮、=連續的溝槽所構成，各該不連續的溝槽具 方向實^ ^孚二之洙度之5倍大的長度，且該溝槽之長度 1 2 士貝由枝室订於設置該光源之該液晶顯示面板之侧面。 路徑改。變二之利第7項之液晶顯示裝置，其中該光學 凹或外Λ邱八 该稜鏡結構係由截面形狀類似矩形之内 二卜凸口 刀所構成，且其 — 學路徑改變斜面。 /…、有一或多個面對该光源之九

   525014 六、申請專利範圍 1 3.如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其更包括設 置在與該光學路徑改變片材之視覺側相對之背側上之反射 層。 1 4.如申請專利範圍第1 3項之液晶顯示裝置，其中該反 射層係緊密地黏著至形成該光學路徑改變斜面之該光學路 徑改變片材的表面。 # _

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