JP2006058877A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 視認性を向上させることができる表示装置を提供する。
【解決手段】 表示装置400で、表示パネル100は光を用いて画像を表示し、バックライト組立体300は光を発生して表示パネル100に提供する。輝度強化フィルム230は、バックライト組立体300と表示パネル100との間に配置されて表示パネル100に入射される光の輝度を向上させる。拡散粘着剤260は、表示パネル100と輝度強化フィルム230との間に配置された粘着剤及び粘着剤に添加され光を拡散させる拡散粒子で構成される。
【選択図】図1
【解決手段】 表示装置400で、表示パネル100は光を用いて画像を表示し、バックライト組立体300は光を発生して表示パネル100に提供する。輝度強化フィルム230は、バックライト組立体300と表示パネル100との間に配置されて表示パネル100に入射される光の輝度を向上させる。拡散粘着剤260は、表示パネル100と輝度強化フィルム230との間に配置された粘着剤及び粘着剤に添加され光を拡散させる拡散粒子で構成される。
【選択図】図1
Description
本発明は、表示装置に関し、さらに詳細には、視認性を向上させることができる表示装置に関する。
一般的に、液晶表示装置は、画像を表示する液晶表示パネルと液晶表示パネルの下部に配置されて液晶表示パネルに光を提供するバックライト組立体を具備する。
液晶表示パネルは、下部基板、下部基板と対向する上部基板、及び下部基板と上部基板との間に介在された液晶層で構成される。下部基板は、薄膜トランジスタと画素電極からなる画素がマトリックス形状に形成された基板であり、上部基板は、画素電極と対向する共通電極が形成された基板である。
一方、バックライト組立体は、光を発生するランプ、及び光を液晶表示装置方向に案内する導光板からなる。バックライト組立体は、導光板の上部に配置されて導光板から出射された光の輝度を向上させるための拡散シート、拡散シート上に配置されて拡散された光を集光させる第1及び第2プリズムシートをさらに含む。
第1プリズムシートには、液晶表示パネルの横方向に平行な水平プリズムパターンが形成されていて、第2プリズムシートには、液晶表示パネルの縦方向に平行な垂直プリズムパターンが形成されている。このとき、水平プリズムパターンと垂直プリズムパターンとが交差して形成された複数の矩形構造と、下部基板に形成された矩形状の複数の画素とが重なる。これにより、表示装置の画面にはモアレ現象が発生し、このようなモアレ現象は、表示装置の視認性を低下させる。
従って、本発明の目的は視認性を向上させるための表示装置を提供することにある。
本発明の一実施の形態による表示装置は、表示パネル、バックライト組立体、輝度強化フィルム、及び拡散粘着剤を含む。
前記表示パネルは光を用いて画像を表示し、前記バックライト組立体は前記表示パネルの下方に配置され、前記光を発生して前記表示パネルに提供する。前記輝度強化フィルムは、前記表示パネルと前記バックライト組立体との間に配置され、前記表示パネルに入射される前記光の輝度を向上させる。前記拡散粘着剤は、粘着剤及び当該粘着剤に添加されて前記光を拡散させる拡散粒子からなる。
本発明の他の実施の形態による表示装置は、表示パネル、バックライト組立体、第1偏光板、第2偏光板、輝度強化フィルム、及び拡散粘着剤を含む。
前記表示パネルは、下部基板、前記下部基板と対向する上部基板、及び前記下部基板と前記上部基板との間に配置された液晶層からなり、光を用いて画像を表示する。前記バックライト組立体は、前記表示パネルの下方に配置され、前記光を発生して前記表示パネルに提供する。前記第1偏光板は、前記表示パネルの下部に配置されて前記表示パネルに入射される光を偏光させ、前記第2偏光板は前記表示パネルの上部に配置されて前記表示パネルから出射された光を偏光させる。
前記輝度強化フィルムは、前記第1偏光板と前記バックライト組立体との間に配置され、前記第1偏光板に入射される前記光の輝度を向上させる。前記拡散粘着剤は、前記輝度強化フィルムを前記第1偏光板の表面に付着させる粘着剤及び当該粘着剤に添加されて前記光を拡散させる拡散粒子からなる。
このような表示装置によると、表示パネルとバックライト組立体との間に輝度強化フィルムと拡散粘着剤とが配置されることによって、モアレ現象を防止して表示装置の視認性を改善することができ、輝度低下を防止することができる。
本発明の表示装置によると、表示パネルとバックライト組立体との間に配置された輝度強化フィルムを第1偏光板に付着させるための粘着剤に拡散粒子を添加することで、表示装置にモアレ現象が発生することを防止することができる。その結果、表示装置の視認性を改善することができる。
また、拡散粒子は第1偏光板と第2偏光板との間に配置された粘着剤に添加されず、第1偏光板の下部に具備された粘着剤に添加されることで、拡散粒子によって表示装置の輝度が急激に低下されることを防止することができる。
以下、図面を参照して本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態による表示装置の断面図であり、図2は、図1に示されたA部分を拡大した部分拡大図である。
図1に示すように、本発明の一実施の形態による表示装置400は、画像を表示する表示パネル100を含む。表示パネル100は、下部基板110、下部基板110と対向する上部基板120、及び下部基板110と上部基板120との間に介在された液晶層(図示せず)を有する。
図示されてはいないが、下部基板110は、薄膜トランジスタと画素電極がマトリックス状に配列された基板であり、上部基板120は、画素電極と対向する共通電極が具備された基板である。上部基板120には、光によって所定の色を発光するカラー画素からなるカラーフィルタ層がさらに具備される。
一方、液晶層は、複数の液晶130からなり、本実施の形態による表示装置400に用いられる液晶は、ツイストネマティック液晶である。従って、画素電極と共通電極に印加される電界によって液晶130が配列される。
表示装置400は、下部基板110の表面に付着されて表示パネル100に入射される光を偏光する第1偏光板210、上部基板120の表面に付着されて表示パネル100に出射された光を偏光する第2偏光板220、及び第1偏光板210に付着されて第1偏光板210に入射される光の輝度を向上させる輝度強化フィルム230を含む。
また、表示装置400は、第1偏光板210を下部基板110の表面に粘着させるための第1粘着剤240、第2偏光板220を上部基板120の表面に粘着させるための第2粘着剤250、及び輝度強化フィルム230を第1偏光板210の下部面に付着させるための拡散粘着剤260をさらに含む。
図1及び図2に示されたように、拡散粘着剤260は粘着物質からなり、輝度強化フィルム230を第1偏光板210の下部面に付着させる粘着剤261、及び粘着剤261に添加され、輝度強化フィルム230から出射された光を拡散させて第1偏光板210に提供する複数の拡散粒子262からなる。
粘着剤261の屈折率は、拡散粒子262の屈折率と異なる。拡散粘着剤260に入射された光は、拡散粒子262に入射された後、所定の方向に屈折され拡散される。
さらに、図1に示すように、表示装置400は、光を発生して表示パネル100方向に案内するバックライト組立体300をさらに含む。バックライト組立体300は、光を発生するランプ310及び光を表示パネル100方向に案内する導光板320を含む。
導光板320は、矩形プレートからなり、複数の側面のうちいずれか一つの側面321がランプ310と隣接して配置され、光の入力を受ける。導光板320に入射された光は、導光板320の下面322によって反射された後、導光板320の上面323から出射される。
導光板320から出射された光の輝度均一性を向上させるために、導光板320の下面322は、ランプ310から遠くなるほど上面323に近づくように傾く。従って、ランプ310から遠くなるにつれて導光板320から出射された光の輝度が低下することを防止することで、輝度均一性を向上させることができる。
バックライト組立体300は、導光板320の上面323の上部に配置され上面323から出射された光を拡散させる拡散シート330及び拡散シート330によって拡散された光を集光させる集光シート360をさらに含む。
集光シート360は、第1方向D1に延長された複数の第1プリズムパターン341が形成されて光を集光する第1プリズムシート340及び第1方向D1と異なる第2方向D2に延長された複数の第2プリズムパターン351が形成されて光を集光する第2プリズムシート350で構成される。複数の第1プリズムパターン341は、複数の第2プリズムパターン351と互いに直交する。
以下、本発明による表示装置400で実施した実験例1、実験例2、実験例3、及び実験例4を比較例と比較して、モアレ現象の変化を、表1を参照して説明する。実験例1で拡散粘着剤260のヘイズ値は34%で、実験例2で拡散粘着剤260のヘイズ値は45%で、実験例3で拡散粘着剤260のヘイズ値は62%で、実験例4で拡散粘着剤260のヘイズ値80%である。また、比較例で用いられる粘着剤(図示せず)のヘイズ値は0%である。
表1に記載されたように、ヘイズ値が0%である比較例においてモアレ現象が強く示された。実験例1及び実験例2のようにヘイズ値がそれぞれ60%未満の場合、比較例よりは弱いが相変わらずモアレ現象が示された。一方、実験例3のようにヘイズ値が62%の場合、モアレ現象は弱く示され、実験例4のようにヘイズ値が80%の場合、モアレ現象は発生しない。
結果的に、実験例1ないし4によると、ヘイズ値が高くなるほどモアレ現象は漸次弱くなる。拡散粘着剤260のヘイズ値としては、約60%以上が好ましい。このように拡散粘着剤260が表示装置400に利用されることで表示装置400の視認性を改善することができる。
図3は、図1に示された輝度強化フィルムを具体的に示す断面図である。
図3に示すように、輝度強化フィルム230は、フィルムの厚さ方向をz方向とし、フィルムの面をx−y面とするとき、第1層231は、フィルムのx−y面内で屈折率異方性を有する一方、第2層232は、フィルムの面内で屈折率異方性を有しない。従って、輝度強化フィルム230は、入射光の偏光状態及び方向によって透過率及び反射率の大きさが異なる異方性特性を有する。
ここで、第1層231と第2層232のx及びz方向の屈折率が互いに同一でy方向の屈折率が互いに異なる場合、偏光されていない光がフィルムに垂直方向(即ち、z方向)に入射するとき、フレネルの式(Fresnel‘s equation)によってx方向の偏光成分は全部透過し、y方向の偏光成分は全部反射するようになる。このような特性を有する複屈折性の誘電体多層膜の代表的な例として3M社のDBEF(Dual Brightness Enhancement Film)を挙げることができる。
上記DBEFは、互いに異なる2つの材質の薄膜が交互に数百層の多層膜構造に形成されている。即ち、複屈折率が非常に高いポリエチレンナフタレート層と等方性構造を有するポリ−メチルメタクリレート(以下、PMMA)層とが交互に積層されてDBEFが形成される。ナフタレン基は、平らな平面構造を有し、互いに隣接したときに容易に積層される。したがって、ポリエチレンナフタレート層の積層方向の屈折率は、他の方向の屈折率と大きく異なる。これに反して、PMMAは、無定形高分子として等方性配向を有するのですべての方向の屈折率は同じである。
このように、3M社のDBEFは、x方向の偏光成分を全部透過し、y方向の偏光成分を全部反射し、反射された光は再利用される。従って、DBEFは、入射された光の大部分を透過させることができるので、表示装置400の輝度を向上させることができる。ここで、x方向は第2偏光板220(図1参照)の偏光軸と平行な方向であり、y方向は第1偏光板210(図1参照)と平行な方向である。
図4は、図1に示された第1偏光板と第2偏光板の構造を具体的に示す断面図である。
図4に示すように、第1偏光板210は、偏光機能を有する第1偏光層211、第1偏光層211の下部面と上部面にそれぞれ配置されて第1偏光層211を支持する第1及び第2支持層212,213からなる。
第1偏光層211は、第3方向D3を透過軸とするポリ−ビニールアルコール(以下、PVAと称する)層にヨード又は二色性染料を吸着して形成される。第1偏光層211は、入射された光のうち第3方向D3に振動する成分は透過し、第3方向D3と垂直な第4方向D4に振動する成分は吸収する。一方、第1及び第2支持層212,213は、耐久性を有するトリ−アセチルセルロース(以下、TACと称する)から形成され、第1偏光板211の下部面及び上部面を支持することで第1偏光層211を保護する。
一方、第2偏光板220は、偏光機能を有する第2偏光層221、前記第2偏光層221の下部面及び上部面にそれぞれ配置されて第2偏光板221を支持する第3及び第4支持層222,223からなる。
第2偏光層221は、第4方向D4を透過軸とするPVA層にヨード又は二色性染料を吸着して形成される。第2偏光層221は、入射された光のうち第4方向D4に振動する成分は透過し、第3方向D3に振動する成分は吸収する。第3及び第4支持層222,223は、TACから形成され、第2偏光層221の下部面及び上部面をそれぞれ支持することで第2偏光層221を保護する。ここで、第2偏光板220は、アンチグレア(Anti−glare)処理されず、ハードコート処理された偏光板である。特に、第3支持層222がアンチグレア処理されることなく、ハードコート処理されることができる。
バックライト組立体300(図1参照)から出射された光は、輝度強化フィルム230を通過した後、拡散粘着剤260を通じて拡散される。拡散された光は第1偏光板210によって第3方向D3成分のみが残されるように偏光される。所定の方向に配列された液晶130によって光の成分が変化され、成分が変化された光は第2偏光板220によって第4方向D4成分のみ残されるように偏光される。これにより、バックライト組立体30から出射された光の透過率が調節されることで画像が表示される。
ここで、第1偏光板210、表示パネル100、及び第2偏光板220に提供された光は、拡散粘着剤260によって拡散された光である。従って、表示パネル100は、輝度均一性が向上された光を用いて画像を表示することで、表示装置400にモアレ現象が発生することを防止することができ、その結果、表示装置400の視認性を向上させることができる。
図5は、本発明の他の実施の形態による第1偏光板と第2偏光板の構造を具体的に示す断面図である。なお、図5では、図4に示された構成要素と同一の構成要素に対して同一の参照符号を併記し、それについての具体的な説明を省略する。
図5に示すように、本発明の他の実施の形態による表示装置は、視野角を補償するための第1及び第2補償フィルム(視野角補償フィルム)214,224をさらに具備する。第1及び第2補償フィルム214,224は、提供された光の位相を変化させる位相差フィルムである。第1及び第2補償フィルム214,224は、第1及び第2偏光板210,220にそれぞれ一体的に形成されるか、第1及び第2偏光板210,220から分離された別途のシート形態からなることができる。
第1及び第2補償フィルム214,224は、ラビング処理によって所定の方向に配列されたディスコティック液晶からなる。ここで、第1補償フィルム214に形成されたディスコティック液晶の配向方向(第1方向)は、第1偏光板210の透過軸と平行し、第2補償フィルム224に形成されたディスコティック液晶の配向方向(第2方向)は、第2偏光板220の透過軸と平行である。
以上のとおり、説明された本発明の実施の形態における表示装置によると、表示パネルとバックライト組立体との間に配置された輝度強化フィルムを第1偏光板に付着させるための粘着剤に拡散粒子を添加することで、表示装置にモアレ現象が発生することを防止することができる。その結果、表示装置の視認性を改善することができる。
また、拡散粒子は第1偏光板と第2偏光板との間に配置された粘着剤に添加されず、第1偏光板の下部に具備された粘着剤に添加されることで、拡散粒子によって表示装置の輝度が急激に低下されることを防止することができる。
以上、本発明の実施の形態によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
100 表示パネル、
110 下部基板、
120 上部基板、
210 第1偏光板、
220 第2偏光板、
230 輝度強化フィルム、
260 拡散粘着剤、
300 バックライト組立体、
310 ランプ、
320 導光板、
330 拡散シート、
340 第1プリズムシート、
350 第2プリズムシート、
400 表示装置。
110 下部基板、
120 上部基板、
210 第1偏光板、
220 第2偏光板、
230 輝度強化フィルム、
260 拡散粘着剤、
300 バックライト組立体、
310 ランプ、
320 導光板、
330 拡散シート、
340 第1プリズムシート、
350 第2プリズムシート、
400 表示装置。
Claims (21)
- 光を用いて画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルの下方に配置され、前記光を発生して前記表示パネルに提供するバックライト組立体と、
前記表示パネルと前記バックライト組立体との間に配置され、前記表示パネルに入射される前記光の輝度を向上させる輝度強化フィルムと、
粘着剤及び当該粘着剤に添加されて前記光を拡散させる拡散粒子からなる拡散粘着剤と、
を含むことを特徴とする表示装置。 - 前記拡散粘着剤は、前記表示パネルと前記輝度強化フィルムとの間に配置されることを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記拡散粘着剤を構成する前記粘着剤の屈折率と前記拡散粒子の屈折率とは、互いに異なることを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記拡散粘着剤のヘイズ値は、60%以上であることを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記表示パネルの下部に配置され、前記表示パネルに入射される光を偏光させる第1偏光板と、
前記表示パネルの上部に配置され、前記表示パネルから出射された光を偏光させる第2偏光板と、をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 前記拡散粘着剤は、前記輝度強化フィルムを前記第1偏光板の表面に付着させることを特徴とする請求項5記載の表示装置。
- 前記第1偏光板を前記表示パネルの下部表面に付着させる第1粘着剤と、
前記第2偏光板を前記表示パネルの上部表面に付着させる第2粘着剤と、をさらに含むことを特徴とする請求項5記載の表示装置。 - 前記第1偏光板と前記拡散粘着剤との間に配置され、前記光の視野角を向上させる第1視野角補償フィルムと、
前記第2偏光板と前記表示パネルとの間に配置され、前記光の視野角を向上させる第2視野角補償フィルムと、をさらに含むことを特徴とする請求項7記載の表示装置。 - 前記第1及び第2視野角補償フィルムは、それぞれ位相差フィルムであることを特徴とする請求項8記載の表示装置。
- 前記位相差フィルムは、当該位相差フィルムに提供された光の位相を変化させることを特徴とする請求項9記載の表示装置。
- 前記第1視野角補償フィルムはラビング処理によって第1方向に配列されたディスコティック液晶を含み、前記第2視野角補償フィルムはラビング処理によって第2方向に配列されたディスコティック液晶を含むことを特徴とする請求項8記載の表示装置。
- 前記第1方向は前記第1偏光板の透過軸と平行であり、前記第2方向は前記第2偏光板の透過軸と平行であることを特徴とする請求項11記載の表示装置。
- 前記表示パネルは、液晶層を含み、
前記第1偏光板は、
前記拡散粘着剤を通過した光を偏光する第1偏光層と、
前記第1偏光層と前記拡散粘着剤との間に配置された第1支持層と、
前記第1偏光層と前記液晶層との間に配置された第2支持層と、を含むことを特徴とする請求項5記載の表示装置。 - 前記第1支持層と前記拡散粘着剤との間に配置された第1視野角補償フィルムをさらに含むことを特徴とする請求項13記載の表示装置。
- 前記表示パネルは、液晶層を含み、
前記第2偏光板は、
前記液晶層を通過した光を偏光する第2偏光層と、
前記第2偏光層と前記液晶層との間に配置された第3支持層と、
前記第3支持層が配置された前記第2偏光層の一側面と反対の他側面上に配置された第4支持層と、を含むことを特徴とする請求項5記載の表示装置。 - 前記第3支持層と前記液晶層との間に配置された第2視野角補償フィルムをさらに含むことを特徴とする請求項15記載の表示装置。
- 前記バックライト組立体は、
前記光を発生するランプと、
前記ランプから発生された前記光を前記表示パネル方向に案内する導光板と、
前記導光板から出射された前記光を拡散させる拡散シートと、
前記拡散シートによって拡散された前記光を集光させる集光シートと、を含むことを特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 前記集光シートは、
前記拡散シートの上部に配置され、第1方向に延長された複数の第1プリズムパターンからなり前記光を集光させる第1プリズムシートと、
前記第1プリズムシートの上部に配置され、前記第1方向と異なる第2方向に延長された複数の第2プリズムパターンからなり前記光を集光させる第2プリズムシートと、を含むことを特徴とする請求項17記載の表示装置。 - 前記複数の第1プリズムパターンは、前記複数の第2プリズムパターンと互いに直交することを特徴とする請求項18記載の表示装置。
- 下部基板、前記下部基板と対向する上部基板、及び前記下部基板と前記上部基板との間に配置された液晶層からなり、光を用いて画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルの下方に配置され、前記光を発生して前記表示パネルに提供するバックライト組立体と、
前記表示パネルの下部に配置され、前記表示パネルに入射される光を偏光させる第1偏光板と、
前記表示パネルの上部に配置され、前記表示パネルから出射された光を偏光させる第2偏光板と、
前記第1偏光板と前記バックライト組立体との間に配置され、前記第1偏光板に入射される前記光の輝度を向上させる輝度強化フィルムと、
前記輝度強化フィルムを前記第1偏光板の表面に付着させる粘着剤及び当該粘着剤に添加され前記光を拡散させる拡散粒子からなる拡散粘着剤と、
を含むことを特徴とする表示装置。 - 前記拡散粘着剤を構成する前記粘着剤の屈折率と前記拡散粒子の屈折率とは、互いに異なることを特徴とする請求項20記載の表示装置。
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