JP2006058877A

JP2006058877A - 表示装置

Info

Publication number: JP2006058877A
Application number: JP2005228569A
Authority: JP
Inventors: Shogo Kin; 鍾五金
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-08-18
Filing date: 2005-08-05
Publication date: 2006-03-02
Also published as: US20060038935A1; KR20060016518A; TW200608111A; CN1737655A

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

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‘ｓｅｑｕａｔｉｏｎ）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（ＤｕａｌＢｒｉｇｈｔｎｅｓｓＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔＦｉｌｍ）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。

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。

本発明の一実施の形態による表示装置の断面図である。図１に示されたＡ部分を拡大した拡大図である。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１に示された第１及び第２偏光板の構造を具体的に示す断面図である。本発明の他の実施の形態による第１及び第２偏光板の構造を具体的に示す断面図である。

符号の説明

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。

Claims

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。