雖然OCB LCD 具有先天的廣視角特性，但由於配向排列方式使得暗態 不夠暗而造成光學品質不佳，圖 4.1 為未加入相位補償片前的 TR-OCB LCD，圖 4.1(b)(c)(d)(e)為穿透區與反射區的視角圖，圖中顯示未加入相位 補償片的正軸與離軸的暗態都不夠暗，因此造成4.1(f)(g)的對比圖全區域皆 不佳。由於
% 0
%
max 100 T
CR =T 所以可了解暗態對於對比率的重要，因此在第三
章所介紹的補償方式皆對暗態如何變暗作設計，本章為上章的設計結 果—4.1 節為 Case1 相位補償片 A-Plate+ C-Plate 的補償結果，4.2 節為 Case2 相位補償片Biaxial film 的補償結果，4.3 節為 Case3 相位補償片 SWV film+
C-Plate 的補償結果。視角圖與對比率圖是主要判斷補償結果的依據，視角 圖看到的灰階反轉角度而對比率圖則可了解可是範圍區域，為了說明方便 將 以 代 號 取 代 文 字 ， ”Case” 的 第 一 個 為 數 字 (1—A-Plate+
C-Plate,2—Biaxial film,3—SWV film+ C-Plate)表示三種相位補償片，第二個
為英文字(A—相位補償片,B—相位補償片+廣視角片,C—相位補償片+寬 頻QWP,D—相位補償片+寬頻 QWP+廣視角片)表示四種不同結構的補償。
圖4.1 未加入相位補償片前的 TR-OCB LCD 圖(a)結構圖與參數 (b) (c)穿
Vertical viewing angle (deg)
Transmittance
Horizontal view ing angle (deg)
Reflectance
Horizontal view ing angle (deg)
Transmittance
Vertical viewing angle (deg)
Reflectance
max=522
CR=10
4.1 半穿透式 OCB LCD 加 A-Plate & C-Plate 補償(Case1)
圖 4.2 為加入相位補償片(Case1)的 TR-OCB LCD 四種結構圖，圖 4.3 為四種結構補償後的對比率圖可發現：穿透區比較 ①有加入廣視角偏光片 的對比率大於 10 的面積都比較大(Case1B>Case1A, Case1D>Case1C) ②有 加入寬頻 QWP 的對比率大於 10 的面積也都比較大(Case1C>Case1A, Case1D>Case1B) 反射區比較 ③有加入廣視角偏光片的結果不一定會比較 好 ④有加入寬頻 QWP 的對比率大於 10 的面積是有變大一點，更重要的是 對比度大大的提升了許多(Case1C>Case1A, Case1D>Case1B)。
QWP
TR-OCB
QWP Polarizer Analyzer
A-plate C-plate
C-plate A-plate
QWP
TR-OCB
QWP Polarizer Analyzer
A-plate C-plate
C-plate A-plate Biaxal_B Biaxal_A
QWP
TR-OCB
QWP Polarizer Analyzer
A-plate C-plate
C-plate A-plate HWP
HWP
QWP
TR-OCB
QWP Polarizer Analyzer
A-plate C-plate
C-plate A-plate HWP
HWP Biaxal_B Biaxal_A
(a) (b) (c) (d)
Case1A Case1B Case1C Case1D
圖4.2 加入相位補償片(A-Plate+C-Plate)的 TR-OCB LCD 結構圖
(a)Case1A—相位補償片 (b) Case1B—相位補償片+廣視角片(c)
Case1C—相位補償片+寬頻 QWP (d) Case1D—相位補償片+寬頻
QWP+廣視角片
CRmax=2230
CRmax=2205
CR=10
CRmax=1892
CR=10
CRmax=2174
CR=10 反射區的(e)Case1A (f) Case1B (g) Case1C (h) Case1D
圖4.4 為加入不同特性補償的視角圖，由 4.4(a)(b)(c)(d)的不同灰階電壓 的視角，圖中可知道灰階反轉的角度且也可了解暗態的穿透率(反射率)對視 角漏光發生在哪裡，對於不同特性補償視角的穿透率(反射率)差異較大在暗 態的穿透率(反射率)而非其他灰階電壓，因此 4.4(e)(f)(g)(h)針對各不同補償
特性的暗態作圖比較，圖中唯一有比較清楚的結論是反射區加入寬頻的 QWP 可將離軸的暗態降低(Case1C>Case1A, Case1D>Case1B)，而穿透區就 沒有比較明顯的特徵結果。
Horizontal view ing angle (deg)
Transmittance
Vertical viewing angle (deg)
Transmittance
Horizontal view ing angle (deg)
Transmittance
Vertical viewing angle (deg)
Transmittance
Horizontal view ing angle (deg) Case1A Case1B Case1C Case1D
Transmittance
Vertical viewing angle (deg) Case1A Case1B Case1C Case1D
Transmittance
Horizontal view ing angle (deg) Case1A Case1B Case1C Case1D
Transmittance
Vertical view ing angle (deg) Case1A Case1B Case1C Case1D
Transmittance
4.2 半穿透式 OCB LCD 加 Biaxial film 補償(Case2)
圖 4.5 為加入相位補償片(Case2)的 TR-OCB LCD 四種結構圖，圖 4.6 為四種結構補償後的對比率圖可發現與 Case1 的結果相近似：穿透區比較
①Case2B>Case2A, Case2D>Case2C ② Case2C>Case2A, Case2D>Case2B 反射區比較 ③Case2C>Case2A, Case2D>Case2B。(請看 4.1 節的結果描述) 其結果與 Case1 相近似的簡單解釋方法是因為 Biaxial film 是可以近似成 A-Plate+C-Plate(3.4 節有說明)，Case2 與 Case1 的比較將於第五章作比較分 析。
QWP
TR-OCB
QWP Polarizer Analyzer
QWP
TR-OCB
QWP Polarizer Analyzer Biaxal_B Biaxal_A
Biaxial_1 film
Biaxial_1 film
Biaxial_1 film
Biaxial_1 film
QWP
TR-OCB
QWP Polarizer Analyzer
HWP
HWP
QWP
TR-OCB
QWP Polarizer Analyzer
HWP
HWP Biaxal_B Biaxal_A
Biaxial_2 film
Biaxial_2 film
Biaxial_3 film
Biaxial_2 film
(a) (b) (c) (d)
Case2A Case2B Case2C Case2D
圖4.5 加入相位補償片(Biaxial film)的 TR-OCB LCD 結構圖(a)Case2A—
相位補償片 (b) Case2B—相位補償片+廣視角片(c) Case2C—相位 補償片+寬頻 QWP (d) Case2D—相位補償片+寬頻 QWP+廣視角 片
(a) (b) (c)
(d) (e) (f)
(g) (h)
CRmax=2060
CR=10
CRmax=2116
CR=10
CRmax=2065
CR=10
CRmax=1830
CR=10 反射區的(e)Case2A (f) Case2B (g) Case2C (h) Case2D
圖4.7 為加入不同特性補償的視角圖，由 4.7(a)(b)(c)(d)為 Case2A 不同 灰階電壓的視角，4.7(e)(f)(g)(h)針對各不同補償特性的暗態作圖比較，其結 果也與圖4.4 相類似。
0
Horizontal view ing angle (deg)
Transmittance
Vertical viewing angle (deg)
Transmittance
Horizontal view ing angle (deg)
Transmittance
Vertical viewing angle (deg)
Transmittance
Horizontal viewing angle (deg)
Case2A Case2B
Case2C Case2D
Transmittance
Vertical viewing angle (deg) Case2A Case2B Case2C Case2D
Transmittance
Horizontal view ing angle (deg) Case2A Case2B Case2C Case2D
Transmittance
Vertical view ing angle (deg) Case2A Case2B Case2C Case2D
Transmittance
4.3 半穿透式 OCB LCD 加 SWV Film+C-Plate 補償(Case3)
圖 4.8 為加入相位補償片(Case2)的 TR-OCB LCD 四種結構圖，圖 4.9 為四種結構補償後的對比率圖可發現與 Case1 的結果相近似但卻比 Case1 的結果還要好一些：穿透區比較 ①Case3B>Case3A, Case3D>Case3C ② Case3C>Case3A, Case3D>Case3B 反 射 區 比 較 ③ Case3C>Case3A, Case3D>Case3B。(請看 4.1 節的結果描述)其結果與 Case1 相近似的簡單解 釋方法是因為SWV film 的功用與 A-Plate 相同但 SWV film 卻因為結構與 液晶層成鏡向對稱，所以後具有廣視角的特性(3.4 節有說明)，Case3 與 Case1 的比較將於第五章作比較分析。
QWP
TR-OCB
QWP Polarizer Analyzer
C-plate
C-plate
QWP
TR-OCB
QWP Polarizer Analyzer
C-plate
C-plate Biaxal_B Biaxal_A
SWV_1
SWV_2
SWV_1
SWV_2
(a) (b) (c) (d)
QWP
TR-OCB
QWP Polarizer Analyzer
C-plate
C-plate HWP
HWP
QWP
TR-OCB
QWP Polarizer Analyzer
C-plate
C-plate HWP
HWP Biaxal_B Biaxal_A
SWV_1
SWV_2
SWV_1
SWV_2
Case3A Case3B Case3C Case3D
圖4.8 加入相位補償片(Biaxial film)的 TR-OCB LCD 結構圖(a)Case3A—
相位補償片 (b) Case3B—相位補償片+廣視角片(c) Case3C—相位 補償片+寬頻 QWP (d)Case3D—相位補償片+寬頻 QWP+廣視角片
(a) (b) (c)
(d) (e) (f)
(g) (h)
CRmax=2304
CR=10
CRmax=2304
90°
CRmax=2595
90°
CRmax=2255
CR=10 反射區的(e)Case3A (f) Case3B (g) Case3C (h) Case3D
圖4.10 為加入不同特性補償的視角圖，由 4.10(a)(b)(c)(d)為 Case3A 不 同灰階電壓的視角，4.10(e)(f)(g)(h)針對各不同補償特性的暗態作圖比較，
其結果可以發現一葛很重要的特點就是視角水平方向對稱且垂直方向也對 稱，由於SWV film 的鏡向對稱的特性且具有 C-Plate 的特性，可以近乎完
全的對每一層液晶層作相位補償，其結果也與圖4.4 相類似但卻比其佳。
Horizontal view ing angle (deg)
Transmittance
Vertical viewing angle (deg)
Transmittance
Horizontal view ing angle (deg)
Transmittance
Horizontal view ing angle (deg) Case3A Case3B Case3C Case3D
Transmittance
Vertical viewing angle (deg)
Transmittance
Vertical viewing angle (deg) Case3A Case3B Case3C Case3D
Transmittance
Horizontal view ing angle (deg) Case3A Case3B Case3C Case3D
Transmittance
Vertical view ing angle (deg) Case3A Case3B Case3C Case3D
Transmittance
表一
厚度(um) nx ny nz
Polarizer 180 0.4151 0.3471 0.0003
廣視角補償片 厚度(um) nx ny nz
Biaxial_B 125 1.588672 1.586469 1.588121 Biaxial_A 125 1.588672 1.586469 1.586932
寬頻 QWP 厚度(um) nx ny nz
HWP 125 1.588672 1.586469 1.587571 QWP 62.5 1.588672 1.586469 1.587571
相位延遲片 慢軸方位角 nx ny nz
A-Plate 180° 1.54 1.54 1.53725
C-Plate 90° 1.54 1.54 1.544
Biaxial_1 180° 1.54 1.541485 1.528 Biaxial_2 180° 1.54 1.541551 1.5296 Biaxial_3 180° 1.54 1.541551 1.5268
相位延遲片 慢軸傾角 nx ny nz
SWV_1 -79°~-24° 1.54 1.54 1.6
SWV_2 24° ~79° 1.54 1.54 1.6
LC(ZLI-2293)
e// e┴ nx ny nz
14.1 4.1 1.63847 1.50222 1.50222
扭轉角 預傾角 K1 K2 K3
180° 4° 12.5 7.3 17.9
表一 折射率參數
表二
CaseA CaseB CaseC CaseD
Polarizer 90° 90° 60° 60°
Biaxial_B 90° 165°
Biaxial_A 90° 165°
HWP 165° 165°
QWP 225° 225° 225° 225°
Compensation film
(A-Plate,Biaxial,SWV ) 180° 180° 180° 180°
LC layer 90° 90° 90° 90°
Compensation film
(A-Plate,Biaxial,SWV ) 180° 180° 180° 180°
QWP 315° 315° 315° 315°
HWP 255° 255°
Analyzer 0° 0° -30° -30°
表二 各模片的慢軸方位角參數
表三
Case1A Case1B Case1C Case1D
Polarizer 180um 180um 180um 180um
Biaxial_B 125um 125um
Biaxial_A 125um 125um
HWP 125um 125um
QWP 62.5um 62.5um 62.5um 62.5um
C-Plate 75um 75um 65um 82.5um
A-Plate 13.5um 13.5um 14um 14um
LC layer T=6um,R=3um
A-Plate 13.5um 13.5um 14um 14um
C-Plate 75um 75um 65um 65um
QWP 62.5um 62.5um 62.5um 62.5um
HWP 125um 125um
Analyzer 180um 180um 180um 180um
表三 相位延遲片(A-Plate+C-Plate)的厚度參數
表四
Case2A Case2B Case2C Case2D
Polarizer 180um 180um 180um 180um
Biaxial_B 125um 125um
Biaxial_A 125um 125um
HWP 125um 125um
QWP 62.5um 62.5um 62.5um 62.5um
Biaxial 25um 25um 25um 24.25um
LC layer T=6um,R=3um
Biaxial 25um 25um 25um 20um
QWP 62.5um 62.5um 62.5um 62.5um
HWP 125um 125um
Analyzer 180um 180um 180um 180um
表四 相位延遲片(Biaxial Film)的厚度參數
表五
Case3A Case3B Case3C Case3D
Polarizer 180um 180um 180um 180um
Biaxial_B 125um 125um
Biaxial_A 125um 125um
HWP 125um 125um
QWP 62.5um 62.5um 62.5um 62.5um
C-Plate 72.5um 72.5um 62.5um 80um
SWV 15um 15um 15um 15um
LC layer T=6um,R=3um
SWV 15um 15um 15um 15um
C-Plate 72.5um 72.5um 62.5um 65um
QWP 62.5um 62.5um 62.5um 62.5um
HWP 125um 125um
Analyzer 180um 180um 180um 180um
表五 相位延遲片(SWV Film+C-Plate)的厚度參數
表六 穿透區的等對比率與灰階反轉角度
un-compenated Case1A Case1B Case1C Case1D
CRmax T100%/T0% 522 2230 2205 1892 2174
左/右 80°/80° 80°/80° 80°/80° 80°/80°
CR=10
視角 上/下 70°/79° 70°/80° 75°/75° 80°/70°
左/右 80°/80° 80°/80° 80°/80° 80°/80°
灰階反轉
上/下 40°/40° 40°/40° 40°/40° 42°/42°
conventional Case2A Case2B Case2C Case2D
CRmax T100%/T0% 645 2060 2116 1830 2065
左/右 30°/36° 80°/80° 80°/80° 80°/80° 80°/80°
CR=10
視角 上/下 80°/30° 70°/80° 70°/80° 78°/78° 80°/70°
左/右 小於 20° 80°/80° 80°/80° 80°/80° 80°/80°
灰階反轉
上/下 小於 20° 40°/40° 40°/40° 42°/42° 42°/42°
Case3A Case3B Case3C Case3D
CRmax T100%/T0% 2304 2304 2255 2595
左/右 80°/80° 80°/80° 80°/80° 80°/80°
CR=10
視角 上/下 80°/80° 80°/80° 80°/80° 80°/80°
左/右 80°/80° 80°/80° 80°/80° 80°/80°
灰階反轉
上/下 50°/50° 50°/50° 50°/50° 50°/50°
表六 穿透區的等對比率與灰階反轉角度
表七 反射區的等對比率與灰階反轉角度
un-compenated Case1A Case1B Case1C Case1D
CRmax T100%/T0% 40 57 126 822 713
左/右 70°/70° 70°/70° 78°/78° 80°/80°
CR=10
視角 上/下 80°/80° 80°/80° 80°/80° 80°/80°
左/右 80°/80° 80°/80° 80°/80° 80°/80°
灰階反轉
上/下 50°/50° 50°/50° 50°/50° 56°/56°
conventional Case2A Case2B Case2C Case2D
CRmax T100%/T0% 181 56 58 804 706
左/右 42°/66° 70°/70° 70°/70° 70°/70° 80°/80°
CR=10
視角 上/下 80°/42° 80°/80° 80°/80° 80°/80° 80°/80°
左/右 小於 40° 80°/80° 80°/80° 80°/80° 80°/80°
灰階反轉
上/下 小於 40° 50°/50° 50°/50° 56°/56° 56°/56°
Case3A Case3B Case3C Case3D
CRmax T100%/T0% 55 80 779 758
左/右 70°/70° 70°/70° 78°/78° 80°/80°
CR=10
視角 上/下 80°/80° 80°/80° 80°/80° 80°/80°
左/右 80°/80° 80°/80° 80°/80° 80°/80°
灰階反轉
上/下 58°/58° 58°/58° 58°/58° 58°/58°
表七 反射區的等對比率與灰階反轉角度