专利名称：使用液晶光学膜做光学补偿的半穿透反射式液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种使用液晶光学膜(LC film)做穿透模式光学补偿的半穿透反射式主动型液晶显示器(AM LCD)，特别是指一种采用混合型扭转向列模式(MTN mode)当反射模式，并以液晶光学膜(LC film)作穿透补偿，以解决混合型扭转向列模式(MTNN mode)在薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)上穿透与反射无法并存的问题的半穿透反射式主动型液晶显示器(AM LCD)。
背景技术：
现有的半穿透反射式薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)在液晶模式的选择上有其困难。因此到目前为止，于现有的众多技术中，较佳的反射模式乃为混合型扭转向列相模式(Mixed-mode TN，吴诗聪教授所提出)，但此模式所要求的液晶盒的光学相位差(delta nd)在0.250-0.300微米(μm)之间，且扭转角不足90度，故无法兼顾穿透模式(即delta nd不是位于first or secondminima)。
而惠普公司(Sharp)的改善方式，乃在于液晶盒内运用压克力树脂(acrylic resin)充填部分区域，使其液晶盒内具有二种不同的间隙(cellgap)，一供反射模式使用，另一则供穿透模式使用。此种改善方式虽可顺利制作出半穿透反射式的薄膜晶体管液晶显示器(TFTLCD)，但制程非常复杂，良率下降，且需放弃反射模式最佳的混合型扭转向列相模式(MTN mode)。
由此可见，上述现有技术仍有诸多缺失及不足，实非一良善的设计，而亟待加以改良。
本案发明人监于上述现有半穿透反射式薄膜晶体管液晶显示器(TFTLCD)在液晶模式的选择上所衍生的各项缺点及不足，乃亟思加以改良创新，并经多年苦心研究后，终于成功研发完成本件使用液晶光学膜(LCfilm)做穿透模式光学补偿的半穿透反射式主动型液晶显示器(AMLCD)。
发明内容
本发明的目的即在于提供一种使用液晶光学膜(LC film)做穿透模式光学补偿的半穿透反射式主动型液晶显示器(AMLCD)，是可采用混合型扭转向列相模式(MTNN mode)当反射模式，并以液晶光学膜(LCfilm)作穿透补偿，以解决混合型扭转向列相模式(MTN mode)在薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)上穿透与反射无法并存的问题，并可具有最佳的反射表现。
本发明的次一目的是在于提供一种使用液晶光学膜(LC film)做穿透模式光学补偿的半穿透反射式主动型液晶显示器(AIM LCD)，可不用在液晶盒内用压克力树脂(acrylic resin)制作精准的双间隙(dual cellgap)，使制程得以简化。
本发明的另一目的是在于提供一种使用液晶光学膜(LC film)做穿透模式光学补偿的半穿透反射式主动型液晶显示器(AML CD)，该液晶盒制程与现有穿透式液晶盒制程几乎相同，相异处只在于光学膜的运用，虽然如此，却可较现有制程具有较佳的反射效果。
可达成上述发明目的的使用液晶光学膜(LC film)做穿透模式光学补偿的半穿透反射式主动型液晶显示器(AM LCD)，其主要结构是以液晶盒(混合型扭转向列相模式(MTN mode)，例扭转80度，光学相位差(delta nd)＝0.280微米(μm)，配合内反射半透膜及液晶光学膜(LC film)的使用。该反射模式为混合型扭转向列相模式(MTNmode)，穿透模式则由液晶光学膜(LC film)补偿，光学膜的扭转角和液晶盒(LC cell)相同而旋转方向相反，使整个穿透模式如同双层扭转向列相(Double-layer TN)，以得到半穿透反射的效果。
请参阅以下有关本发明一较佳实施例的详细说明及其附图，将可进一步了解本发明的技术内容及其目的功效；有关该实施例的附图为
图1为本发明使用液晶光学膜(LC film)做穿透模式光学补偿的半穿透反射式主动型液晶显示器(AM LCD)于黑底模式(normalliy blackmode)的结构层示意图；图2为本发明使用液晶光学膜(LC film)做穿透模式光学补偿的半穿透反射式主动型液晶显示器(AM LCD)于白底模式(normalliy whitemode)的结构层示意图；图3为本发明使用液晶光学膜(LC film)做穿透模式光学补偿的半穿透反射式主动型液晶显示器(AM LCD)于黑底穿透模式的电压-透射率曲线(V-T curve)的模拟结果示意图；图4为本发明使用液晶光学膜(LC film)做穿透模式光学补偿的半穿透反射式主动型液晶显示器(AM LCD)于黑底反射模式的电压-反射率曲线(V-R curve)的模拟结果示意图；图5为该使用液晶光学膜(LC film)做穿透模式光学补偿的半穿透反射式主动型液晶显示器(AM LCD)于白底穿透模式的电压-透射率曲线(V-T curve)的模拟结果示意图；以及图6为该使用液晶光学膜(LC film)做穿透模式光学补偿的半穿透反射式主动型液晶显示器(AM LCD)于白底穿透模式的电压-反射率曲线(V-R curve)的模拟结果示意图。
具体实施例方式
请参阅图1，为本发明所提供的使用液晶光学膜(LC film)做穿透模式光学补偿的半穿透反射式主动型液晶显示器(AM LCD)于黑底模式(normalliy black mode)的结构层示意图，在黑底模式(normalliyblackmode)的结构1，主要包括有上下偏光片11，12、上下玻璃13，14、液晶盒15、半反射板16、液晶光学膜(LC film)17所组成；该液晶盒15，是由上下玻璃13，14所包覆，内含有彩色滤光片(color filter)、内半反射膜及薄膜晶体管阵列(TFT array)，该液晶模式为混合型扭转向列相模式(MTN mode)，其扭转角(twist angle)为左旋60-90度，光学相位差(delta nd)＝0.250.300微米(μm)，表层液晶导轴方向与偏光片透光轴夹角β＝0-20度，液晶盒间隙d＝2-4um。该液晶光学膜(LC film)17为液晶聚合物(LC polymer)制造而成，其中该液晶光学膜(LC film)17的参数为右旋60-90度，光学相位差(delta nd)＝0.250-0.300微米(μm)，其上轴与液晶的下配向方向成90度，而下偏光片12与上偏光片11正交。
请参阅图2，为本发明所提供的使用液晶光学膜(LC film)做穿透模式光学补偿的半穿透反射式主动型液晶显示器(AM LCD)于白底模式(normalliy white mode)的结构层示意图，在白底模式(normalliy whitemode)的结构2时，主要包括有上下偏光片21、22、上下1/4波片23、24、上下玻璃25、26、液晶盒27、半反射板28、液晶光学膜(LC film)29所组成；该液晶盒27，是由上下玻璃25、26所包覆，内含有彩色滤光片(color filter)、内半反射膜及薄膜晶体管阵列(TFT array)，该液晶模式为混合型扭转向列相模式(MTN mode)，其扭转角(twist angle)为左旋60-90度，光学相位差(delta nd)＝0.250-0.300微米(μm)，β＝0-20度，液晶盒间隙d＝2-4微米(μm)。该液晶光学膜(LC film)29为液晶聚合物(LC polymer)制造而成，其中该液晶光学膜(LC film)29的参数为右旋60-90度，光学相位差(delta nd)＝0.250-0.300微米(μm)，其上轴与液晶的下配向方向成90度，而下偏光片12与上偏光片11正交。
本发明是利用现有反射式薄膜晶体管(TFT)制程技术，改变配向膜的配向角度，使得上、下基板配向夹角为60-90度，使用间系子控制上、下基板间距在4微米(μm)以下，形成典型混合型扭转向列相液晶盒(MTN cell)，之后于内反射板玻璃背面贴上由液晶聚合物制成的光学补偿膜(STN film)，利用双层STN(Double-layer STN)相似的方式，上、下偏光片正交配置，达成穿透模式下理想的暗状态，改善对比，形成制程简单的半透式混合型扭转向列相模式(MTN mode)显示器。
举例说明若以扭转角80度、表层液晶导轴方向与偏光片透光轴夹角β＝20度、光学相位差(Δn*d)＝0.272微米(μm)黑底模式(normalliy black mode)为例，使用3微米(μm)的间隙(cell gap)在下玻璃基板上镀100-200A的铝薄膜(以厚度控制光穿透/反射比率)作为半反射层，在上、下两片玻璃内面涂布配向膜，上、下两面的配向角差80度，在反射层背面贴上与混合型扭转向列相模式的液晶盒(MTN cell)参数相同，为扭转角方向相反的超扭转向列相(STN)补偿膜，上、下两偏光片透光轴正交且使β＝20度，将可得出如图3(黑底穿透模式V-T curve)及图4(黑底穿透模式V-R curve)的模拟结果；若于上偏光片与混合型扭转向列相模式的液晶盒(MTN cell)间及下偏光片与超扭转向列相液晶光学膜(STN film)间各加入一1/4的波片，β分别为20度及50度则可使显示模式变成白底(nomally white)，将可得出如图5(白底穿透模式V-T curve)及图6(白底穿透模式V-Rcurve)的模拟结果。
本发明所提供的使用液晶光学膜(LC film)做穿透模式光学补偿的半穿透反射式主动型液晶显示器(AM LCD)，与其他现有技术相互比较时，更具有下列之优点一、本结构不用在液晶盒(LC cell)内用压克力树脂(acrylic resin)制作精准的双间隙(dual cellgap)，使制程得以简化。
二、本发明的液晶盒(cell)制程与现有穿透式液晶盒(cell)制程几乎相同，相异处只在于光学膜的运用，虽然如此，却可较现有制程具有较佳的反射效果。
三、本发明所配合的反射模式采用混合型扭转向列相模式(MTNmode)，是可具有最佳的反射表现。
上列详细说明是针对本发明之一可行实施例的具体说明，惟该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
权利要求
1.一种使用液晶光学膜做光学补偿的半穿透反射式液晶显示器，其特征在于，在黑底模式时，是由一上下偏光片、一上下玻璃、一液晶盒、一半反射板、一液晶光学膜所组成；该液晶盒，是由上下玻璃所包覆，内含有彩色滤光片、内半反射膜及薄膜晶体管阵列，该液晶模式为混合型扭转向列相模式，其扭转角为左旋60-90度，光学相位差＝0.250-0.300微米；该液晶光学膜为液晶聚合物制造而成，其中该液晶光学膜的参数为右旋60-90度，光学相位差＝0.250-0.300微米，其上轴与液晶的下配向方向成90度；本发明是利用现有反射式薄膜晶体管制程技术，改变配向膜的配向角度，使得上、下基板配向夹角为60-90度，使用间系子控制上、下基板间距在4微米以下，形成典型混合型扭转向列相模式的液晶盒，之后于内反射板玻璃背面贴上由液晶取合物制成的光学补偿膜，利用双层超扭转向列相液晶显示器相似的方式，上、下偏光片正交配置，达成穿透模式下理想的暗状态，改善对比，形成制程简单的半透式混合型扭转向列相模式显示器。
2.一种使用液晶光学膜做光学补偿的半穿透反射式液晶显示器，其特征在于，于白底模式时，是由一上下偏光片、一上下1/4波片、一上下玻璃、一液晶盒、一半反射板、一液晶光学膜所组成；该液晶盒，是由上下玻璃所包覆，内含有彩色滤光片、内半反射膜及薄膜晶体管阵列，该液晶模式为混合型扭转向列相模式，其扭转角为左旋60-90度，光学相位差＝0.250-0.300微米；该液晶光学膜为液晶聚合物制造而成，其中该液晶光学膜的参数为右旋60-90度，光学相位差＝0.250-0.300微米，其上轴与液晶的下配向方向成90度；本发明是利用现有反射式薄膜晶体管阵列制程技术，改变配向膜的配向角度，使得上、下基板配向夹角为60-90度，使用间系子控制上、下基板间距在4微米以下，形成典型混合型扭转向列相模式的液晶盒，之后于内反射板玻璃背面贴上由液晶聚合物制成的光学补偿膜，利用双层超扭转向列相相似的方式，上、下偏光片正交配置，达成穿透模式下理想的暗状态，改善对比，形成制程简单的半透式混合型扭转向列相模式显示器。
全文摘要
一种使用液晶光学膜做光学补偿的半穿透反射式液晶显示器，是采用混合型扭转向列模式当反射模式，并以液晶光学膜作穿透模式的补偿；利用现有反射式薄膜晶体管制程技术，改变配向膜的配向角度，使得上、下基板配向夹角为60－90度，使用间系子控制上、下基板间距在4微米以下，形成典型的混合型扭转向列相模式的液晶盒，之后于含有薄膜晶体管阵列及反射板的玻璃基板背面贴上由液晶高分子材料制成的液晶补偿膜，利用与双层超扭转向列型液晶显示器相似的方式，上、下偏光片正交配置，达成在穿透模式下理想的暗状态，以改善对比，形成制程简单的半穿透反射式的混合型扭转向列相模式液晶显示器。
文档编号G02F1/13GK1493904SQ0215030
公开日2004年5月5日 申请日期2002年10月30日 优先权日2002年10月30日
发明者吴易骏, 林敬桓 申请人:胜华科技股份有限公司