发明名称 半穿透半反射式液晶显示装置
摘要 本发明之半穿透半反射式液晶显示装置包括二相对设置之第一基板与第二基板、一夹于该第一基板与该第二基板之液晶层,一公共电极及一第一配向膜依次设置于第一基板之内表面,一像素电极及一第二配向膜依次设置于第二基板之内表面,该像素电极、公共电极及夹于其中之液晶层构成一像素区域,该像素区域具一反射区域及一穿透区域,位于反射区域之像素电极为反射电极,位于穿透区域之像素电极为穿透电极,该液晶层靠近基板之一侧液晶分子预倾角为0度至15度,另一侧液晶分子预倾角为75度至90度,其中该反射电极高于该穿透电极,使得位于反射区域之液晶层厚度少于位于穿透区域之液晶层厚度。
申请公布号 TWI284768 申请公布日期 2007.08.01
申请号 TW093120059 申请日期 2004.07.02
申请人 群创光电股份有限公司 发明人 杨秋莲;凌维仪
分类号 G02F1/1335(2006.01) 主分类号 G02F1/1335(2006.01)
代理机构 代理人
主权项 1.一种半穿透半反射式液晶显示装置,其包括: 一第一基板,其中,该第一基板之外表面设置一第 一偏光板,该第一基板之外表面与该第一偏光板之 间设置一第一上延迟片,该第一上延迟片为四分之 一波片; 一第二基板,其中,该第二基板之外表面设置一第 二偏光板,该第二基板之外表面与该第二偏光板之 间设置一第一下延迟片,该第一下延迟片为四分之 一波片; 一液晶层,夹于该第一基板与该第二基板之间; 一公共电极及一第一配向膜依次设置于第一基板 之内表面; 一像素电极及一第二配向膜依次设置于第二基板 之内表面; 该像素电极、公共电极及夹于其中之液晶层构成 一像素区域; 该像素区域具一反射区域及一穿透区域; 位于反射区域之像素电极为反射电极,位于穿透区 域之像素电极为穿透电极; 该液晶层靠近基板之一侧液晶分子预倾角为0度至 15度,另一侧液晶分子预倾角为75度至90度; 其中该反射电极高于该穿透电极,使得位于反射区 域之液晶层厚度少于位于穿透区域之液晶层厚度 。 2.如申请专利范围第1项所述之半穿透半反射式液 晶显示装置,其进一步包括一上补偿片与一下补偿 片,分别设置于延迟片与液晶层之间。 3.如申请专利范围第2项所述之半穿透半反射式液 晶显示装置,其中该上补偿片与下补偿片为双轴补 偿片。 4.如申请专利范围第2项所述之半穿透半反射式液 晶显示装置,其中该反射区域之液晶层及上补偿片 之相位延迟关系满足公式: RetLCR(VOff)-RetLCR(VOn)=/4m(/2), m=0, 1, 2,… RetLCR(VOn)+RetF1=m(/2), m=0,1, 2,… 其中,RetLCR(VOff)为未施加电压时反射区域之液晶层 之相位延迟,RetLCR(VOn)为施加电压时反射区域之液 晶层之相位延迟,RetF1为上补偿片之相位延迟。 5.如申请专利范围第4项所述之半穿透半反射式液 晶显示装置,其中该穿透区域之液晶层及上、下补 偿片之相位延迟关系满足公式: RetLCT(VOff)-RetLCT(VOn)=/2m, m=0, 1, 2,… RetLCT(VOn)+RetF1+RetF2=m, m=0, 1, 2,… 其中,RetLCT(VOff)为未施加电压时穿透区域之液晶层 之相位延迟,RetLCT(VOn)为施加电压时穿透区域之液 晶层之相位延迟,RetF1、RetF2分别为上补偿片及下 补偿片之相位延迟。 6.如申请专利范围第5项所述之半穿透半反射式液 晶显示装置,其中该第一偏光板之偏振轴与第二偏 光板之偏振轴垂直。 7.如申请专利范围第6项所述之半穿透半反射式液 晶显示装置,其中该第一下延迟片之光轴与第一上 延迟片之光轴垂直。 8.如申请专利范围第7项所述之半穿透半反射式液 晶显示装置,进一步包括一分别设置于第一偏光板 与第一上延迟片间及第二偏光板与第一下延迟片 间之第二上延迟片与第二下延迟片,其中该第二上 延迟片与第二下延迟片为二分之一波片。 9.如申请专利范围第8项所述之半穿透半反射式液 晶显示装置,其中该第二下延迟片之光轴与第二上 延迟片之光轴垂直。 10.如申请专利范围第9项所述之半穿透半反射式液 晶显示装置,其中该第二下延迟片之光轴与第二偏 光板之偏振轴具一夹角。 11.如申请专利范围第10项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该第一下延迟片之光轴与第二 偏光板之偏振轴之夹角为245度。 12.如申请专利范围第11项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中在8度~22度或68度~82度之间。 13.如申请专利范围第2项所述之半穿透半反射式液 晶显示装置,其中该反射区域之液晶层及上补偿片 之相位延迟关系满足公式: RetLCR(VOff)-RetLCR(VOn)=/4m(/2), m=0, 1, 2,… RetLCR(VOn)+RetF1=m(/2), m=0, 1, 2,… 其中,RetLCR(VOff)为未施加电压时反射区域之液晶层 之相位延迟,RetLCR(VOn)为施加电压时反射区域之液 晶层之相位延迟,RetF1为上补偿片之相位延迟。 14.如申请专利范围第13项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该穿透区域之液晶层及上、下 补偿片之相位延迟关系满足公式: RetLCT(VOff)-RetLCT(VOn)=/2m, m=0, 1, 2,… RetLCT(VOn)+RetF1+RetF2=m, m=0, 1, 2,… 其中,RetLCT(VOff)为未施加电压时穿透区域之液晶层 之相位延迟,RetLCT(VOn)为施加电压时穿透区域之液 晶层之相位延迟,RetF1、RetF2分别为上补偿片及下 补偿片之相位延迟。 15.如申请专利范围第14项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中第一偏光板与第二偏光板之偏 振轴互相垂直,第一上延迟片与第一下延迟片之光 轴方向互相垂直。 16.如申请专利范围第15项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中第一下延迟片之光轴与该第二 偏光板之偏振轴之夹角为45度。 17.如申请专利范围第2项所述之半穿透半反射式液 晶显示装置,其中该第一上补偿片与第一下补偿片 为单轴补偿片。 18.如申请专利范围第17项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该第一上补偿片与第一下补偿 片为A-板补偿片。 19.如申请专利范围第18项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该A-板补偿片由负单轴晶体材 料或正单轴晶体材料制成。 20.如申请专利范围第19项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该反射区域之液晶层及第一上 补偿片之相位延迟关系满足公式: RetLCR(VOff)-RetLCR(VOn)=/4m(/2), m=0, 1, 2,… RetLCR(VOn)+RetF1=m(/2), m=0, 1, 2,… 其中,RetLCR(VOff)为未施加电压时反射区域之液晶层 之相位延迟,RetLCR(VOn)为施加电压时反射区域之液 晶层之相位延迟,RetF1为第一上补偿片之相位延迟 。 21.如申请专利范围第20项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该穿透区域之液晶层、第一上 补偿片及第一下补偿片之相位延迟关系满足公式: RetLCT(VOff)-RetLCT(VOn)=/2m, m=0, 1, 2,… RetLCT(VOn)+RetF1+RetF2=m, m=0, 1, 2,… 其中,RetLCT(VOff)为未施加电压时穿透区域之液晶层 之相位延迟,RetLCT(VOn)为施加电压时穿透区域之液 晶层之相位延迟,RetF1、RetF2分别为第一上补偿片 及第一下补偿片之相位延迟。 22.如申请专利范围第21项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该第一偏光板之偏振轴与第二 偏光板之偏振轴垂直。 23.如申请专利范围第22项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该第一下延迟片之光轴与第一 上延迟片之光轴垂直。 24.如申请专利范围第23项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中第一下延迟片之光轴与该第二 偏光板之偏振轴之夹角为45度。 25.如申请专利范围第24项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,进一步包括一分别设置于第一偏光 板与第一上延迟片间及第二偏光板与第一下延迟 片间之第二上延迟片与第二下延迟片,其中该第二 上延迟片与第二下延迟片为二分之一波片。 26.如申请专利范围第25项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该第二下延迟片之光轴与第二 上延迟片之光轴垂直。 27.如申请专利范围第26项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该第二下延迟片之光轴与第二 偏光板之偏振轴具一夹角。 28.如申请专利范围第27项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该第一下延迟片之光轴与第二 偏光板之偏振轴之夹角为245度。 29.如申请专利范围第28项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中在8度~22度或68度~82度之间。 30.如申请专利范围第29项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,进一步包括一分别形成于第一上补 偿片与液晶层间及第一下补偿片与液晶层间之第 二上补偿片与第二下补偿片。 31.如申请专利范围第30项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该第二上补偿片与第二下补偿 片为盘状分子膜。 32.如申请专利范围第31项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该反射区域之液晶层、第一上 补偿片及第二上补偿片之相位关系满足公式: RetLCR(VOff)-RetLCR(VOn)=/4m(/2), m=0, 1, 2,… RetLCR(VOn)+RetF1+RetF3=m(/2), m=0, 1, 2,… 其中,RetLCR(VOff)为未施加电压时反射区域之液晶层 之相位延迟,RetLCR(VOn)为施加电压时反射区域之液 晶层之相位延迟,RetF1为第一上补偿片之相位延迟, RetF3为第二上补偿片之相位延迟。 33.如申请专利范围第32项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该穿透区域之液晶层、第一上 补偿片、第一下补偿片、第二上补偿片及第二下 补偿片之相位延迟关系满足公式: RetLCT(VOff)-RetLCT(VOn)=/2m, m=0, 1, 2,… RetLCT(VOn)+RetF1+RetF2+RetF3+ RetF4=m, m=0, 1, 2,… 其中,RetLCT(VOff)为未施加电压时穿透区域之液晶层 之相位延迟,RetLCT(VOn)为施加电压时穿透区域之液 晶层之相位延迟,RetF1、RetF2分别为第一上补偿片 及第一下补偿片之相位延迟,RetF3、RetF4分别为第 二上补偿片及第二下补偿片之相位延迟。 34.如申请专利范围第29项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,进一步包括一形成于第一上补偿片 与液晶层间之第二上补偿片,其中该第二上补偿片 为盘状分子膜。 35.如申请专利范围第34项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该反射区域之液晶层、第一上 补偿片及第二上补偿片之相位关系满足公式: RetLCR(VOff)-RetLCR(VOn)=/4m(/2), m=0, 1, 2,… RetLCR(VOn)+RetF1+RetF3=m(/2), m=0, 1, 2,… 其中RetLCR(VOff)为未施加电压时反射区域之液晶层 之相位延迟,RetLCR(VOn)为施加电压时反射区域之液 晶层之相位延迟,RetF1为第一上补偿片之相位延迟, RetF3为第二上补偿片之相位延迟。 36.如申请专利范围第35项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该穿透区域之液晶层、第一上 补偿片、第一下补偿片及第二上补偿片之相位延 迟关系满足公式: RetLCT(VOff)-RetLCT(VOn)=/2m, m=0, 1, 2, … RetLCT(VOn)+RetF1+RetF2+RetF3=m, m=0, 1, 2,… 其中,RetLCT(VOff)为未施加电压时穿透区域之液晶层 之相位延迟,RetLCT(VOn)为施加电压时穿透区域之液 晶层之相位延迟,RetF1、RetF2分别为第一上补偿片 及第一下补偿片之相位延迟,RetF3为第二上补偿片 之相位延迟。 37.如申请专利范围第29项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,进一步包括一形成于第一下补偿片 与液晶层间之第二下补偿片,其中该第二下补偿片 为盘状分子膜。 38.如申请专利范围第37项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该反射区域之液晶层及第一上 补偿片之相位关系满足公式: RetLCR(VOff)-RetLCR(VOn)=/4m(/2), m=0, 1, 2,… RetLCR(VOn)+RetF1=m(/2), m=0, 1, 2,… 其中,RetLCR(VOff)为未施加电压时反射区域之液晶层 之相位延迟,RetLCR(VOn)为施加电压时反射区域之液 晶层之相位延迟,RetF1为第一上补偿片之相位延迟 。 39.如申请专利范围第38项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该穿透区域之液晶层、第一上 补偿片、第一下补偿片及第二下补偿片之相位延 迟关系满足公式: RetLCT(VOff)-RetLCT(VOn)=/2m, m=0, 1, 2,… RetLCT(VOn)+RetF1+RetF2+RetF3=m, m=0, 1, 2,… 其中,RetLCT(VOff)为未施加电压时穿透区域之液晶层 之相位延迟,RetLCT(VOn)为施加电压时穿透区域之液 晶层之相位延迟,RetF1、RetF2分别为第一上补偿片 及第一下补偿片之相位延迟,RetF3为第二下补偿片 之相位延迟。 40.如申请专利范围第17项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该第一上补偿片与第一下补偿 片为盘状分子膜。 41.如申请专利范围第40项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该反射区域之液晶层及上补偿 片之相位延迟关系满足公式: RetLCR(VOff)-RetLCR(VOn)=/4m(/2), m=0, 1, 2,… RetLCR(VOn)+RetF1=m(/2), m=0, 1, 2,… 其中,RetLCR(VOff)为未施加电压时反射区域之液晶层 之相位延迟,RetLCR(VOn)为施加电压时反射区域之液 晶层之相位延迟,RetF1为上补偿片之相位延迟。 42.如申请专利范围第41项所述之半穿透半反射式 液晶显示装置,其中该穿透区域之液晶层及上、下 补偿片之相位延迟关系满足公式: RetLCT(VOff)-RetLCT(VOn)=/2m, m=0, 1, 2,… RetLCT(VOn)+RetF1+RetF2=m, m=0, 1, 2,… 其中,RetLCT(VOff)为未施加电压时穿透区域之液晶层 之相位延迟,RetLCT(VOn)为施加电压时穿透区域之液 晶层之相位延迟,RetF1、RetF2分别为上补偿片及下 补偿片之相位延迟。 43.如申请专利范围第2项所述之半穿透半反射式液 晶显示装置,其中该第一基板之外表面与该第一上 延迟片之间设置一盘状分子补偿膜。 44.如申请专利范围第2项所述之半穿透半反射式液 晶显示装置,其中该第二基板之外表面与该第一下 延迟片之间设置一盘状分子补偿膜。 45.如申请专利范围第1项所述之半穿透半反射式液 晶显示装置,其中该液晶层中加有旋光物,液晶分 子发生扭转(Twist),液晶分子之扭转角度为0度至110 度之间。 46.如申请专利范围第1项所述之半穿透半反射式液 晶显示装置,其中该公共电极与第一配向膜之间设 置一彩色滤光片,该彩色滤光片位于反射区域之部 份设置复数小孔。 图式简单说明: 第一图系先前技术半穿透半反射式液晶显示装置 之剖面示意图。 第二图系先前技术半穿透半反射式液晶显示装置 之亮态与暗态下之液晶分子排列示意图。 第三图系现有技术半穿透半反射式液晶显示装置 之穿透率与驱动电压关系曲线图。 第四图系本发明半穿透半反射式液晶显示装置第 一实施方式之剖面示意图。 第五图系本发明半穿透半反射式液晶显示装置第 一实施方式之光学元件之轴向关系图。 第六图系本发明半穿透半反射式液晶显示装置第 一实施方式之反射区域光路图。 第七图系本发明半穿透半反射式液晶显示装置第 一实施方式之穿透区域光路图。 第八图系本发明半穿透半反射式液晶显示装置第 一实施方式之穿透率与驱动电压关系曲线图。 第九图与第十图系本发明半穿透半反射式液晶显 示装置第一实施方式之对比度曲线图。 第十一图系本发明半穿透半反射式液晶显示装置 第二实施方式之剖面示意图。 第十二图系本发明半穿透半反射式液晶显示装置 第三实施方式之剖面示意图。 第十三图系本发明半穿透半反射式液晶显示装置 第四实施方式之剖面示意图。 第十四图系本发明半穿透半反射式液晶显示装置 第五实施方式之剖面示意图。 第十五图系本发明半穿透半反射式液晶显示装置 第六实施方式之剖面示意图。 第十六图系本发明半穿透半反射式液晶显示装置 第七实施方式之剖面示意图。 第十七图系本发明半穿透半反射式液晶显示装置 第八实施方式之剖面示意图。 第十八图系本发明半穿透半反射式液晶显示装置 第九实施方式之剖面示意图。 第十九图系本发明半穿透半反射式液晶显示装置 第十实施方式之剖面示意图。 第二十图系本发明半穿透半反射式液晶显示装置 第十一实施方式之剖面示意图。 第二十一图系本发明半穿透半反射式液晶显示装 置第十二实施方式之剖面示意图。 第二十二图系本发明半穿透半反射式液晶显示装 置第十三实施方式之剖面示意图。 第二十三图系本发明半穿透半反射式液晶显示装 置第十四实施方式之剖面示意图。 第二十四图系本发明半穿透半反射式液晶显示装 置第十五实施方式之剖面示意图。 第二十五图系本发明半穿透半反射式液晶显示装 置第十六实施方式之剖面示意图。 第二十六图系本发明半穿透半反射式液晶显示装 置第十七实施方式之剖面示意图。
地址 苗栗县竹南镇新竹科学园区科学路160号