KR100694900B1 - 반사체 및 이것을 사용한 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대면적이어도 면내에서 균일하고, 충분히 큰 휘도가 얻어지는 반사체의 제공 및 시인성을 향상할 수 있는 액정 표시장치를 제공하는 것이다.

반사면 표면(12b)의 표시영역(47a)의 중앙부로부터의 거리에 따라 반사특성이 변경되고, 반사체(47)에 입사한 입사광이 반사면 표면(12b)에서 반사한 반사광의 강도가 ±시야각(θ)의 범위에서 균일하게 되고, θ은 하기 수학식 1로 나타내는 관계를 만족하는 것인 반사체(47).

[수학식 1]

θ(도) = tan^-1 (H/2L)

(식에 있어서, θ는 시야각이고, H는 표시영역의 상하방향의 치수로서, 2cm 이상, 30cm 이하이고, L은 표시영역의 중심으로부터 시점까지의 거리이고, 10cm 이상, 30cm 이하이다.) 반사체(47)를 액정셀에 내부 부착 또는 외부 부착한 액정표시장치.

Description

반사체 및 이것을 사용한 액정표시장치{REFLECTOR AND THE LIQUID CRYSTAL DISPLAY USING IT}

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태의 반사형 액정 표시장치의 부분 단면구조를 나타내는 도,

도 2는 도 1의 액정 표시장치를 세운 상태일 때의 반사체를 나타낸 사시도,

도 3은 도 1의 액정 표시장치에 구비된 반사체의 반사특성을 나타내는 평면도,

도 4는 도 1의 액정 표시장치를 세운 상태일 때의 반사체와, 각 라인의 기준위치로부터의 거리와 시야각을 나타내는 사시도,

도 5는 도 4의 반사체의 표시영역의 (i) ∼ (iv) 라인의 위치에 입사각 -30도로 입사한 입사광의 반사특성을 나타내는 도,

도 6은 도 4의 반사체의 표시영역의 (iv) ∼ (vii) 라인의 위치에 입사 각 -30도로 입사한 입사광의 반사특성을 나타내는 도,

도 7은 도 1의 액정 표시장치에 구비된 반사체의 일부분을 나타내는 사시도,

도 8은 도 7의 반사체의 금속 반사막에 형성된 오목부의 제 1의 예를 나타내는 사시도,

도 9는 도 8의 오목부의 Y축 방향 단면도를 나타내는 도,

도 10은 도 7의 반사체의 금속 반사막에 형성된 오목부의 제 2의 예를 나타내는 사시도,

도 11은 도 10의 오목부의 Y축 방향 단면도,

도 12는 도 10의 오목부의 X축 방향 단면도,

도 13은 도 7의 반사체의 금속 반사막에 형성된 오목부의 제 3의 예를 나타내는 단면도,

도 14는 도 7의 반사체의 금속 반사막에 형성된 오목부의 제 4의 예를 나타내는 단면도,

도 15는 도 7의 반사체의 단면형상을 나타내는 도,

도 16은 실시예에서 제작한 반사체의 세운 상태의 측면도,

도 17은 실시예의 반사체의 표시영역의 기준위치로부터의 거리와 상승각의 관계를 나타내는 도,

도 18은 실시예의 반사체의 표시영역의 (c)점 부근에 형성한 오목부를 나타내는 단면도,

도 19는 실시예의 반사체의 반사특성을 나타내는 도,

도 20은 비교예의 반사체의 반사특성을 나타내는 도,

도 21은 종래의 반사형 액정 표시장치의 예를 나타내는 측면 단면도,

도 22는 도 21의 반사형 액정 표시장치에 구비된 반사판의 반사층을 나타내는 단면도,

도 23은 도 21의 반사형 액정 표시장치에 구비된 반사판의 반사특성을 나타 내는 도,

도 24는 종래의 액정 표시장치가 구비된 휴대형 전자기기의 사용상태의 설명도,

도 25는 종래의 반사판의 면내의 각 부분의 반사율을 나타내는 도,

도 26은 실시예의 반사체의 (a), (b), (c), (d), (e)점 부근에 각각 형성한 오목부의 형상을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 반사형 액정 표시장치 10 : 기판(다른쪽의 기판)

11 : 유기막 12 : 금속 반사막(금속막)

12a : 수평면 12b : 반사면 표면

15, 25 : 투명 전극층(전극) 16, 26 : 배향막

20 : 기판(한쪽의 기판) 30 : 액정층

35b : 액정셀 47 : 반사체

47a : 표시영역 (1) : 상부

(2) : 중앙부 (3) : 하부

O : 중심

63, 70, 80, 90, 163, 263 : 오목부

본 발명은 반사체 및 이것을 사용한 액정 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 표시장치의 표시형태에는 백라이트를 구비한 반투과형, 투과형이라 불리우는 것과, 반사형이라 불리우는 것이 있다. 반사형 액정 표시장치는 태양광, 조명광 등의 외광만을 이용하여 백라이트없음으로 표시하는 액정 표시장치로서, 예를 들면 박형이고, 경량화, 저소비 전력이 요구되는 휴대 정보단말 등에 많이 사용되고 있다. 또 반투과형 액정 표시장치는, 외광이 충분히 얻어지지 않은 환경에 있어서는 백라이트를 점등시켜 투과모드로 동작하고, 외광이 충분히 얻어지는 경우에는 백라이트를 점등시키지 않은 반사모드로 동작하는 것으로, 휴대전화나 노트형 퍼스널 컴퓨터(노트북형 PC) 등의 휴대 전자기기에 많이 사용되고 있다.

반투과형 또는 반사형 액정 표시장치의 표시성능에는 반사모드일 때에 밝은 표시성능을 가지는 것이 요구된다.

도 21은 액정패널 내부에 반사판을 설치한 종래의 반사형 액정 표시장치의 예를 나타내는 측면 단면도이다(예를 들면, 특허문헌 1참조).

이 반사형 액정 표시장치는, 빛의 입사방향에서 보아 차례로 광투과성의 대향기판(101), 액정층(110) 및 광반사성의 소자기판(102)을 구비하고, 소자기판(102)에는 대향기판(101)을 투과한 빛(Q)을 반사하고, 또한 산란되는 반사형의 산란대가 설치되어 있다. 산란대는 표면에 요철(122a)을 가지는 고반사율 금속막(122)과 이것의 하층 절연층(128)으로 이루어지는 반사판(130)으로 이루어지고, 이 반사판(130)의 표시영역에는 각 화소에 대응하는 부분(각 화소 대응부)마다 지향성이 강한 반사특성을 가지는 영역 B와 확산성이 강한 반사특성을 가지는 영역 A의 2 개의 영역이 형성되어 있고, 각 영역에는 평균 경사각도가 서로 다른 요철면이 형성되어 있다.

이 반사판(130)은 유리 또는 실리콘 산화막에 샌드블라스트법 등에 의하여 초기 요철을 형성하고, 그후 플루오르화수소산 수용액으로 에칭하고, 그 상부에 Al막을 형성함으로써 제작된 것으로, 도 22에 나타내는 바와 같이 고반사율 금속막(122)의 볼록부(122c)와 볼록부(122c)의 접속부(경계부)(122e)는 곡면을 가지고 있고, 오목부(122b)와 오목부(122b)의 접속부(경계부)(122d)도 곡면을 가지고 있다. 따라서 이 고반사율 금속막(122)의 종단면의 단면곡선의 기울기가 연속적인 것으로, 바꿔 말하면 종단면의 단면곡선의 1차 미분계수가 연속으로 되어 있다.

[특허문헌 1]

일본국 특허제3019058호 공보

종래의 반사판이 구비된 액정 표시장치에 있어서는, 반사판(130)의 표시영역의 각 화소 대응부는 어느 것이나 동일한 형상의 상기 영역 B와 영역 C가 형성되어 있기 때문에, 상기 영역 A에 의한 반사특성[도 23의 곡선(B)로 나타내는 특성]과 영역 B에 의한 반사특성[도 23의 곡선 (A)로 나타내는 특성]을 합성한 동일한 반사특성[도 23의 곡선(C)로 나타내는 특성]을 가지고 있기 때문에, 표시영역 내의 반사특성이 거의 균일하게 된다. 또한 상기 반사특성 (A), (B)는 각각 입사광의 정반사 각도에 대하여 가우스분포형의 반사특성을 나타내고 있고, 또 상기 반사특성 (C)도 입사광의 정반사방향에 대하여 가우스분포형의 반사특성을 나타내고 있고, 결과로서 표시영역 내의 반사특성도 가우스분포형의 반사특성을 나타내게 된다.

노트형 PC 등의 휴대 정보단말과 같이 전자기기의 표시부에 액정 표시장치가 조립된 경우, 도 24에 나타내는 바와 같이 일반적으로 표시면에 대한 법선방향(h)에 가까운 방향부터 보이는 경우가 많다. 도 24는 도 21에 나타낸 액정 표시장치로 이루어지는 표시부(200)가 본체(205)에 구비된 휴대형 전자기기를 사용하는 상태의 설명도이다.

그러나 상기한 바와 같은 가우스분포형의 반사특성을 가지는 종래의 액정 표시장치는, 표시영역의 치수가 커지면 반사판 면내에서 반사율의 차가 커져, 휘도 얼룩이 생긴다는 문제가 있었다.

예를 들면,

a) 표시영역의 세로방향의 치수(H1)(상하방향의 치수)가 5cm 정도의 휴대형 사이즈의 액정 표시장치의 경우, 관찰자의 시점(ob)과 표시영역의 중심과의 거리(L1)가 30cm일 때, 시야각(θ)은 4.8도 정도이나,

b) 표시영역의 세로방향의 치수(H1)가 15cm 정도(대각 10인치 상당)의 액정 표시장치의 경우, 관찰자의 시점(ob)과 표시영역의 중심과의 거리(L1)가 30cm일 때, 시야각(θ)은 14도 정도가 되어, 상기 a)의 경우의 약 3배가 된다.

그리고 b)의 경우, 예를 들면 30도의 평행광선이 반사판에 입사되었을 때의 반사각은, 반사판의 표시영역의 상부에 입사한 빛(a)의 반사각은 14°, 중앙에 입사한 빛(b)의 반사각 0°, 하부에 입사한 빛(c)의 반사각은 -14°가 되고, 반사판의 면내의 장소에 따라 반사율 차가 생겨(도 25에 나타내는 바와 같이 수광각에 따라 반사율이 크게 다름), 휘도 얼룩이 생긴다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 표시면이 대면적이 되어도 면내에서 균일하고, 충분히 큰 휘도가 얻어지는 반사체를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.

또, 본 발명은 표시영역의 면적이 커져도 면내에서 균일한 밝기가 얻어져 시인성을 향상할 수 있는 액정 표시장치를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 이하의 구성을 채용하였다.

본 발명의 반사체는 액정 표시장치에 구비되는 반사면을 가지는 반사체로서, 상기 반사체는 반사면 표면의 표시영역의 중앙부로부터의 거리에 따라 반사특성이 변경되고, 상기 반사체에 입사한 입사광이 반사면 표면에서 반사된 반사광의 강도가 ± 시야각의 범위에서 균일하게 되고, 상기 시야각은 하기 수학식 1로 나타내는 관계를 만족하는 것을 특징으로 한다.

θ(도) = tan^-1 (H/2L)

(단, θ은 시야각이고, H는 상기 표시영역의 상하방향의 치수로서, 2cm 이상, 30cm 이하이며, L은 상기 표시영역의 중심에서 시점까지의 거리이고, 10cm 이상, 300 cm 이하이다.)

또한, 본 발명의 반사체에 있어서 반사면 표면의 표시영역이란, 반사체가 구 비되는 액정 표시장치의 표시영역에 대응하는 범위가 된다.

또, 상기 구성의 본 발명의 반사체는 표시영역의 중앙부보다 위쪽에 위치하는 상부의 반사특성은 중앙부의 반사특성보다도 상승각이 고각측으로 이동된 것이고, 표시영역의 중앙부보다 아래쪽에 위치하는 하부의 반사특성은, 중앙부의 반사특성보다도 상승각이 저각측으로 이동된 것이어도 좋고, 또는 표시영역의 중심을 기준위치로 하여 상기 반사면 표면의 임의위치(x)를 상기 표시영역의 중심으로부터의 거리로 표시하고, 또한 상기 표시영역의 중심보다 위쪽 위치를 (+), 아래쪽 위치를 (-)로 한 경우, 상기 반사면 표면의 임의위치(x)에 있어서의 반사특성은, 상기 기준위치의 반사특성을 기준으로 하여 θ(도) = tan^-1 (x/L) (식에 있어서, L은 표시영역의 중심으로부터 시점까지의 거리, θ는 시야각)만큼 이동한 반사특성을 가지는 것을 특징으로 하는 것이어도 좋다.

본 발명에 있어서, 반사특성의 상승각이란, 반사체에 입사한 입사광이 반사면 표면에서 반사된 반사광의 강도(또는 반사율)와 수광각과의 관계를 나타낸 그래프에 있어서, 저각측의 반사강도가 증가할 때의 최소의 수광각의 것을 말한다.

또, 상기한 어느 하나의 구성의 본 발명의 반사체는, 기재상에 형성한 금속막 또는 기재의 표면에 광반사성을 가지는 복수의 오목부가 불규칙한 피치로 형성되고, 상기 오목부의 내면은 구면 또는 비구면의 일부인 곡면을 가지며, 인접하는 상기 오목부의 경계 또는 인접하는 오목부 사이에 있어서 종단면의 단면곡선의 경사가 불연속이 되고, 상기 금속막 또는 기재의 표면이 반사면이 된 것으로서, 상기 복수의 오목부는 반사면 표면의 표시영역의 중앙부로부터의 거리에 따라 깊이와 폭(또는 직경)과 상기 곡면의 곡율반경과 상기 곡면의 경사각 중 어느 것인가 1개 이상이 변경되거나, 또는 기재상에 형성한 금속막 또는 기재의 표면에 광반사성을 가지는 복수의 볼록부가 불규칙한 피치로 형성되고, 상기 볼록부의 내면은 구면 또는 비구면의 일부 인 곡면을 가지며, 인접하는 상기 볼록부의 경계 또는 인접하는 볼록부 사이에 있어서 종단면의 단면곡선의 기울기가 불연속하게 되어 상기 금속막 또는 기재의 표면이 반사면이 된 것이고, 상기 복수의 볼록부는 반사면 표면의 표시영역의 중앙부로부터의 거리에 따라 높이와 폭(또는 직경)과 상기 곡면의 곡율반경과 상기 곡면의 경사각 중 어느 것인가 1개 이상이 변경된 것이어도 좋다.

본 발명에 있어서 상기 오목부 또는 볼록부의 곡면의 경사각이란, 곡면상의 임의의 점에 있어서의 접평면과 기재표면이 이루는 각도의 절대값의 것, 또는 오목부의 내면 또는 볼록부의 외면의 임의의 부분에 있어서 미소 구간, 예를 들면 0.5㎛ 폭의 미소한 범위를 취하였을 때에 그 미소범위 내에 있어서의 경사면의 수평면(금속 반사막 표면)에 대한 각도의 것이다.

또, 본 발명의 액정 표시장치는, 액정층을 사이에 두고 대향하는 1쌍의 기판중 관찰측이 되는 한쪽의 기판의 내면측에 전극 및 배향막을 설치하고, 관찰측으로부터 떨어진 다른쪽 기판의 내면측에 전극 및 배향막을 설치한 액정셀을 가지며,

상기 다른쪽 기판과 이것의 내면측에 설치된 배향막의 사이 또는 상기 다른쪽기판의 외면측에 상기 어느 하나의 구성의 본 발명의 반사체를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면에 의하여 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. 또한 이하의 모든 도면에 있어서는 도면을 보기 쉽게 하기 위하여, 각 구성요소의 막두께나 치수의 비율 등은 적절히 다르게 하여 나타내고 있다.

(제 1 실시형태)

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태인 단순 매트릭스 타입의 반사형 액정 표시장치의 부분 단면구조를 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 1에 있어서 이 반사형 액정 표시장치(1)는 액정층(30)을 끼워 유지하여 대향하는 투명한 유리 등으로 이루어지는 제 1 기판(관찰측으로부터 떨어진 다른쪽 기판)(10)과, 제 2 기판(관찰측이 되는 한쪽의 기판)(20)을 이들 2매의 기판(10, 20)의 둘레 가장자리부에 고리형상으로 설치된 시일재(도시 생략)로 접착 일체화한 구성이다.

제 1 기판(10)의 내면측[액정층(30)측]에는 순서대로 본 발명의 실시형태의 반사체(47)와, 소망에 의하여 형성되는 투명 개재층(53)과, 컬러표시를 행하기 위한컬러필터(13)와, 컬러필터(13)에 의한 요철을 평탄화하기 위한 오버코트막(투명 평탄화층)(14)과, 액정층(30)을 구동하기 위한 투명 전극층(전극)(15)과, 액정층(30)을 구성하는 액정분자의 배향을 제어하기 위한 배향막(16)이 적층 형성되어 있다. 또 제 2 기판(20)의 내면측[액정층(30)측]에는 순서대로 투명 전극층(전극)(25), 오버코트막(24), 배향막(26)이 적층형성되어 있다.

또, 액정층(30)을 사이에 두는 투명 전극층(15)과 투명 전극층(25)은 서로 직교하는 스트라이프형상으로 형성되어 있고 그 교점영역이 화소가 되는 단순 매트 릭스형의 액정 표시장치를 구성하고 있다.

상기한 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20)과, 이들 기판 사이에 설치된 각 구성부재에 의하여 액정셀(35b)이 구성되어 있다.

제 2 기판(20)의 액정층(30)측과 반대측[제 2 기판(20)의 외면측]에는 위상차판(27)과, 편광판(28)이 이 순서대로 적층되어 있다.

이와 같은 액정 표시장치(1)는 노트북형 PC 등의 휴대 정보단말과 같이 전자기기의 표시부에 조립되어 사용되나, 이 전자기기를 사용할 때에는 액정 표시장치(1)로 이루어지는 표시부를 비스듬하게 한 상태 또는 세운 상태로 표시가 관찰되는 일이 많다. 액정 표시장치(1)의 표시영역은 액정셀 면내의 대략 전면에 걸치나, 실제의 액정 표시장치에는 상기 표시영역의 주위의 표시에 기여하지 않는 비표시영역이 존재한다.

상기한 액정셀(35b) 내에 설치된 반사체(47)는 예를 들면 유기막(11)과, 상기 유기막(11)상에 형성한 금속 반사막(금속막)(12)으로 구성되어 있다. 유기막(11)은 그 위에 형성되어 있는 금속 반사막(12)에 요철형상을 주어 반사광을 효율 좋게 산란시키기 위하여 설치되어 있는 것이다. 이 금속 반사막(12)의 표면(12b)이 반사면 표면이다.

도 2는 액정 표시장치(1)를 세운 상태에서 사용할 때의 반사체를 나타내는 사시도이다. 도 2에 있어서 부호 47a는 반사면 표면의 표시영역이고, 액정 표시장치(1)의 표시영역에 대응하는 영역이다. 또 도 2에 있어서 부호 (2)는, 반사체 표면의 표시영역(47a)의 중앙부이고, 이 중앙부(2)는 표시영역(47a)의 중심(O)을 포 함하는 수평띠형상 부분이며, 부호(1)은 표시영역(47a)의 상부이고, 중앙부(2)보다 위쪽[장치(1)를 비스듬하게 또는 수평으로 한 상태일 때는 안 길이측이 된다]에 위치하는 수평띠형상 부분이고, 부호 (3)은 표시영역(47a)의 하부이며, 중앙부(2)보다 아래쪽[장치(1)를 비스듬하게 또는 수평으로 한 상태일 때는 바로 앞쪽이 된다]에 위치하는 수평띠형상 부분이다.

이 반사체(47)는, 반사면 표면(12b)의 표시영역(47a)의 중앙부(2)로부터의 거리에 따라 반사특성이 변경되고, 반사체(47)에 입사한 입사광이 반사면 표면(12b)에서 반사된 반사광의 강도가 ± 시야각의 범위에서 균일하게 되어 있다.

또한 시야각은 하기 수학식 (1)로 나타내는 관계를 만족하는 것이다.

[수학식 1]

θ(도) = tan^-1 (H/2L)

[식에 있어서, θ는 시야각이고, H는 표시영역(47a)의 상하방향의 치수로서, 2 cm 이상, 30 cm 이하이며, L은 표시영역(47a)의 중심(O)으로부터 시점(ob1)까지의 거리이고, 10 cm 이상, 300 cm 이하이다.]

예를 들면 표시영역(47a)의 H가 30 cm, L이 40 cm인 경우, θ는 약 20도가 되기 때문에, 반사체(47)에 입사한 입사광이 반사면 표면(12b)에서 반사된 반사광의 강도가 ± 20도의 범위에서 균일하게 된다.

반사광의 강도가 ± 시야각의 범위에서 균일하게 되는 방법으로서는, 예를 들면 반사면 표면(12b)의 표시영역(47a)의 중앙부(2)에 입사각 -30도로 입사한 입 사광 (Q)의 반사특성이 도 3의 실선으로 나타내는 특성을 나타내고, 상승각은 -20도로 되어 있는 경우는, 상부 (1)에 입사각 -30도로 입사한 입사광(Q)의 반사특성은 중앙부(2)의 반사특성보다도 상승각이 고각측으로 이동하도록 상부 (1)에 형성하는 요철형성조건이 제어되고, 바람직하게는 중앙부(2)의 반사특성보다도 상승각이 +20도만큼 고각측으로 이동하여 상승각이 0도가 되는 도 3의 점선으로 나타내는 특성을 나타내도록 상부(1)에 형성하는 요철형성 조건이 제어되어 있다.

또, 하부 (2)에 입사각 -30도로 입사한 입사광(Q)의 반사특성은 중앙부(2)의 반사특성보다도 상승각이 저각측이 되도록 이동하게 하부 (3)에 형성하는 요철형상 조건이 제어되고, 바람직하게는 중앙부(2)의 반사특성보다도 상승각이 -20도만큼 저각측으로 이동하여 상승각이 -40도가 되는 도 3의 일점쇄선으로 나타내는 특성을 나타내는 바와 같이 하부 (3)에 형성하는 요철형성 조건이 제어되어 있다.

도 3에 나타내는 상부 (1), 하부 (3)의 반사특성의 분포폭은, 중앙부(2)의 반사특성의 분포폭과 동일한 크기로 되어 있어도 좋다.

또한 본 실시형태에서는 입사각이나 반사각의 부호는, 반사체 표면의 법선방향(h1)에 대하여 광원측(입사측)의 각도를 마이너스, 광원측과 반대측의 각도를 플러스로 하고 있다.

또, 반사광의 강도가 ± 시야각의 범위에서 균일하게 되는 다른 방법으로서는 도 4에 나타내는 세운 상태의 반사체(47)의 표시영역(47a)의 중심(O)을 기준위치로 하고, 반사면 표면(47a)의 임의위치(x)를 표시영역(47a)의 중심(O)으로부터의 거리로 표시하며, 또한 표시영역(47a)의 중심(O)을 지나는 수평선(M)보다 위쪽 위 치를 (+),아래쪽 위치를 (-) 로 한 경우, 반사면 표면의 임의위치(x)에 있어서의 반사특성은, 상기 기준위치(x = 0cm)의 반사특성을 기준으로 하여 θ(도) = tan^-1(x/L)[식에 있어서, L은 표시영역(47a)의 중심(O)으로부터 시점(ob1)까지의 거리, θ는 시야각]만큼 이동한 반사특성을 가지도록 금속 반사막(12)에 형성하는 요철형상 조건이 제어되고 있다.

예를 들면 도 4의 반사체(47)의 표시영역(47a)의 치수가 대각 10 인치이고, H가 15 cm, 중심(O)으로부터 시점(ob1)까지의 거리(L)가 28 cm일 때, 도면에 있어서 부호 (i) ∼ (vii)라인의 위치(x)와 시야각(θ)이 이하인 경우, 각 위치(x)(각 라인)의 반사특성은, 도 5 내지 도 6에 나타내는 바와 같이 x = 0 cm일 때의 반사특성을 기준으로 하여, 각 위치(x)(각 가인)의 시야각분만큼 이동하도록 되어 있다.

(i)라인 x = +7.5 cm, 시야각(θ) = +15도

(ii)라인 x = +5.0 cm, 시야각(θ) = +10도

(iii)라인 x = +2.5 cm, 시야각(θ) = +5도

(iv)라인 x = 0cm, 시야각(θ) = 0도

(v)라인 x = -2.5 cm, 시야각(θ) = -5도

(vi)라인 x = -5.0 cm, 시야각(θ) = -10도

(vii)라인 x = -7.5 cm, 시야각(θ) = -15도

도 5 내지 도 6은 도 4의 반사체(47)의 표시영역(47a)에 입사각 -30도로 입 사한 입사광(Q)의 반사특성을 나타내고 있다.

표시영역(47a)의 (iv)라인에 입사한 입사광(Q)의 반사특성이 도 5의 실선(iv)으로 표시되는 특성을 나타내고 있기 때문에, (iii)라인의 반사특성은, 도 5의 실선 (iv)으로 나타내는 특성보다도 +5도만큼 고각측으로 이동한 반사특성을 나타내고, (ii)라인의 반사특성은, 도 5의 실선(iv)으로 나타내는 특성보다도 +10도만큼 고각측으로 이동한 반사특성을 나타내며, (i)라인의 반사특성은, 도 5의 실선 (iv)로 나타내는 특성보다도 +l5도만큼 고각측으로 이동한 반사특성을 나타내는 바와 같이 금속 반사막(12)에 형성하는 요철형상 조건이 제어되어 있다.

또 (v) 라인의 반사특성은, 도 6의 실선 (iv)로 나타내는 특성보다도 -5도만큼 저각측으로 이동한 반사특성을 나타내고, (vi)라인의 반사특성은 도 6의 실선(iv)으로 나타내는 특성보다도 -10도만큼 저각측으로 이동한 반사특성을 나타내며, (vii)라인의 반사특성은 도 6의 실선 (iv)로 나타내는 특성보다도 -15도만큼 고각측으로 이동한 반사특성을 나타내는 바와 같이 금속 반사막(12)에 형성하는 요철형상 조건이 제어되어 있다.

그리고 특성상 가장 바람직한 것은 관찰측에서 패널을 본 경우의 시야각에 따라 제어되는 오목부의 형성(조건) 파라미터를 시야각의 변화에 따라 연속적으로 변화시키는 것이나, 실제로는 모아레 등이 보이지 않는 범위 내인 영역(띠형상)마다 바꿈으로써 대응하게 된다.

도 7은 반사체(47)의 일부분을 나타내는 사시도이다.

이 반사체(47)의 금속 반사막(12)의 표면에는 도 7에 나타내는 바와 같이 광 반사성을 가지는 복수의 오목부(63)가 불규칙한 피치로 형성되어 있다.

본 실시형태의 반사체(47)의 금속 반사막(12)의 단면형상은, 도 15에 나타내는 바와 같이 오목부 사이의 경계에서의 종단면의 단면 곡선의 경사가 불연속인 것으로, 바꿔 말하면 종단면의 단면곡선의 1차 미분계수가 불연속인 것이다.

금속 반사막(12)에 형성되는 복수의 오목부(63)의 예로서는, 도 8 내지 도 9에 나타내는 제 1 예의 오목부(70), 도 10 내지 도 12에 나타내는 제 2 예의 오목부(80), 도 13에 나타내는 제 3 예의 오목부(90), 도 14에 나타내는 제 4 예의 오목부(163) 중의 1종 이상이 표시영역(47a)의 중심으로부터의 거리에 따라 적절히 선택하여 형성된다.

또, 금속 반사막(12)에 형성되는 복수의 오목부(63)는 표시영역(47)의 중앙부 (a)로부터의 거리에 따라 깊이와 폭(또는 직경)과 뒤에서 설명하는 곡면의 곡율반경과 곡면의 경사각 중 어느 것인가 1개 이상이 변경된다.

도 8은 표시면의 대략 중앙부에 상당하는 부분의 반사체의 예로서, 제 1 예의 오목부(70)를 나타내는 사시도, 도 9는 도 8의 오목부(70)의 Y축 방향 단면도를 나타내는 도면이다. Y축 방향은, 도 2 또는 도 4의 세운 상태의 반사체에 있어서 상하방향이다. 오목부(70)의 내면은 이 실시형태에서는 비구면의 일부인 곡면을 가지고, 이와 같은 오목부(70)가 복수개 설치된 상태의 금속 반사막에 소정각도(예를 들면 30°)로 입사한 빛의 확산 반사광의 반사강도 분포가 그 정반사 각도를 중심으로 하여 비대칭이 되도록 구성되어 있다.

구체적으로는 이 오목부(70)는 곡율이 작은 제 1 곡면과 곡율이 큰 제 2 곡 면으로 구성되고, 제 1 곡면 및 제 2 곡면은 각각 도 9에 나타내는 Y축 방향 단면에 있어서, 오목부(70)의 한쪽의 주변부(S1)로부터 최심점(D)에 이르는 제 1 곡선(A1)과, 제 1 곡선(A1)에 완만하게 연속하여 오목부(70)의 최심점(D)으로부터 다른쪽의 주변부(S2)에 이르는 제 2 곡선(B1)으로 나타내는 형상을 가지고 있다.

이 최심점(D)은 오목부(70)의 중심(O₁)으로부터 y방향측으로 어긋난 위치에 있고, 기판(10)의 수평면에 대한 제 1 곡선(A1)의 경사각 및 제 2 곡선(B1)의 경사각의 절대값은 평균값은 각각 1°내지 89°, 0.5°내지 88°의 각 범위에서 불규칙하게 흩어져 설정되고, 제 1 곡선(A1)의 경사각의 평균값은 제 2 곡선(B1)의 것에 비하여 커져 있다. 또 최대 경사각을 나타내는 제 1 곡선(A1)의 주변부(S1)에 있어서의 경사각(δa)은 오목부(70)에 있어서 대략 4°내지 35°의 범위 내에서 불규칙하게 흩어져 있다.

이에 의하여 각 오목부(70)의 깊이(d)는 0.25㎛ 이상 3㎛ 이하의 범위 내에서 불규칙하게 흩어지도록 설치되어 있다. 이것은 오목부(70)의 깊이(d)가 0.25㎛를 만족하지 않는 경우에는 반사광의 확산효과를 충분히 얻는 것이 어렵고, 또 깊이가 3㎛를 초과하는 경우에는 후공정에서 오목부를 평탄화하는 경우에 정상을 평탄화막으로 메울 수 없어, 원하는 평탄성이 얻어지지 어렵게 된다. 또 깊이(d)가 3㎛를 초과한 경우에, 평탄화막을 그것 이상으로 두껍게 함으로써 액정 표시패널의 고온·고습하의 조건에서 패널 바깥 둘레부나 단자부 근방의 평탄화막이 수축, 균열 등이 발생하기 쉽기 때문에 바람직하지 않다.

또, 오목부(70)의 직경(l)[도 9의 Y축 방향 단면에 있어서 오목부(70)의 개구부의 최대 직경]은 5㎛ 이상 100㎛ 이하의 범위 내에서 불규칙하게 흩어지도록 설치되어 있다. 오목부(70)의 직경(l)이 5㎛ 미만이면 반사체를 형성하기 위하여 사용하는 모형의 제작상의 제약에 의하여 가공시간이 길어지고, 직경(l)이 100㎛를 초과하면 원하는 반사특성을 얻는 만큼의 형상을 형성하여 어렵고, 또 간섭광이 발생하는 등의 문제가 생기기 쉽다. 또한 오목부(70)의 직경(l)을 압흔 직경이라 부르는 경우도 있다.

또, 인접하는 오목부(70)의 피치는 랜덤하게 되도록 배치되어 있고, 오목부(70)의 배열과 액정 표시장치 내의 다른 규칙적 패턴과의 사이의 간섭에 기인하는 모아레의 발생을 방지할 수 있게 되어 있다.

여기서 「오목부의 깊이」란, 오목부가 형성되어 있지 않은 부분의 금속 반사막(12)의 표면[금속 반사막(12)의 수평면](12a)으로부터 오목부의 바닥부까지의 거리를 말하고, 「인접하는 오목부의 피치」란, 평면으로 보았을 때에 오목부의 중심간 거리를 말한다.

상기 형상은 x = 0 cm로 배치한 딤플형상이고, x < 0 이나, x > 0 으로 배치하는 것은 x = 0 cm일 때의 딤플형상으로부터 변화된다.

도 10은 제 2 예의 오목부(80)의 하나를 나타내는 사시도, 도 11, 도 12는 각각 오목부(80)의 Y축 방향 단면도, X축 방향 단면도이다.

제 2 예의 오목부(80)는 제 1 예의 오목부(70)의 내면형상을 변형한 것으로, 상기 오목부(70)와 마찬가지로 반사광에 지향성을 가지게 할 수 있게 되어 있다.

구체적으로는 제 2 예의 오목부(80)는, 제 1 예의 오목부(70)와 마찬가지로 곡율이 작은 제 1 곡면과 곡율이 큰 제 2 곡면으로 구성되고, 제 1 곡면 및 제 2 곡면은 각각 도 11에 나타내는 Y축 방향 단면에 있어서, 오목부(80)의 한쪽의 주변부(S1)로부터 최심점(D)에 이르는 제 1 곡선(A')과, 제 1 곡선(A')에 완만하게 연속하여 오목부(80)의 최심점(D)으로부터 다른쪽의 주변부(S2)에 이르는 제 2 곡선(B')으로 나타내는 형상을 가지고 있다. 이 최심점(D)은 오목부(80)의 중심(O1)으로부터 y 방향측으로 어긋난 위치에 있고, 금속 반사막 표면(수평면)(12a)에 대한 제 1 곡선 (A')의 경사각 및 제 2 곡선(B')의 경사각의 절대값의 평균값은 각각 2°내지 90°, 1°내지 89°의 각 범위에서 불규칙하게 흩어져 설정되고, 제 1 곡선(A1)의 경사각의 평균값은 제 2 곡선(B')의 것에 비하여 커져 있다. 또 최대 경사각을 나타내는 제 1 곡선(A1)의 주변부(S1)에 있어서의 경사각(δa)은, 각 오목부(80)에 있어서 대략 4°내지 35°의 범위 내에서 불규칙하게 흩어져 있다. 이에 의하여 각 오목부(80)의 깊이(d)는 0.25 ㎛ 내지 3 ㎛의 범위 내에서 불규칙하게 흩어져 구성되어 있다.

또, 오목부(80)의 직경(l)[도 11의 Y축 방향 단면에 있어서 오목부(80)의 개구부의 최대 직경]은 5 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하의 범위 내에서 불규칙하게 흩어져 설정되어 있다.

또, 인접하는 오목부(80)의 피치는 랜덤하게 되도록 배치되어 있다.

상기 형상은 x = 0 cm로 배치한 딤플형상이고, x < 0 이나, x > 0으로 배치하는 것은 x = 0 cm일 때의 딤플형상부터 변화된다.

한편, 제 1 곡면 및 제 2 곡면은 어느 것이나 도 12에 나타내는 X축 방향 단면에 있어서 중심(O1)에 대하여 대략 좌우대칭인 형상을 이루고 있다. 이 X축 방향 단면의 형상은, 최심점(D)의 주변에 있어서 곡율이 큰(즉, 직선에 가까운 완만한) 곡선(E)으로 되어 있고, 그 금속 반사막 표면(수평면)(12a)에 대한 경사각의 절대값은 대략 10°이하로 구성되어 있다. 또 심형의 곡선(F, G)의 표면(금속 반사막의 수평면)(12a)에 대한 경사각의 절대값은, 예를 들면 2°내지 9°의 범위 내에서 불규칙하게 흩어져 구성되어 있다.

도 13은 제 3 예의 오목부(90)의 하나를 나타내는 단면도이다.

제 3 예의 오목부(90)는 제 1 예의 오목부(70)의 내면형상을 변형한 것이다. 제 3 예의 오목부(90)의 내면은, 구면의 일부인 곡면을 가지고 있고, 이와 같은 오목부(90)가 복수개 설치된 상태의 금속 반사막에 소정 각도(예를 들면 30°)로 입사한 빛의 확산 반사광의 반사강도 분포가 그 정반사 각도를 중심으로 하여 넓은 범위에서 대략 대칭이 되도록 되어 있다. 구체적으로는 오목부(90)의 내면의 경사각(θg)은 예를 들면 -30°이상 +30°이하의 범위로 설정되어 있다.

또, 인접하는 오목부(90)의 피치는 랜덤하게 되도록 배치되어 있고, 오목부(90)의 배열에 기인하는 모아레의 발생을 방지할 수 있게 되어 있다.

또, 오목부(90)의 직경(l)[도 13에 있어서 오목부(90)의 개구부의 최대 직경]은 5㎛ 이상 100 ㎛ 이하의 범위 내에서 불규칙하게 흩어져 설정되어 있다.

또한 오목부(90)의 깊이는 0.1 ㎛ 이상 3 ㎛ 이하의 범위 내에서 불규칙하게 흩어져 형성되어 있다. 이것은 오목부(90)의 깊이가 0.1 ㎛를 만족하지 않는 경우 에는 반사광의 확산 효과를 충분히 얻을 수 없고, 또 깊이가 3 ㎛를 초과하는 경우에는 상기 내면의 경사각의 조건을 만족시키기 위하여 오목부(90)의 피치를 넓히지 않으면 안되어, 모아레를 발생시킬 염려가 있기 때문이다.

여기서 「오목부(90)의 깊이」란, 오목부(90)가 형성되어 있지 않은 부분의 금속 반사막(12)의 표면(금속 반사막의 수평면)(12a)으로부터 오목부(90)의 바닥부까지의 거리를 말하고, 「인접하는 오목부(90)의 피치」란, 평면으로 보았을 때에 원형형상을 가지는 오목부(90)의 중심간 거리를 말한다. 또 「오목부(90)의 내면의 경사각」이란, 도 13에 나타내는 바와 같이 오목부(90)의 내면의 임의의 부분에 있어서, 예를 들면 0.5 ㎛ 폭의 미소한 범위를 취하였을 때에, 그 미소범위 내에 있어서의 경사면의 수평면[금속 반사막(12)의 수평면(12a)]에 대한 각도(θg)의 것이다. 이 각도(θg)의 ± 는, 오목부(90)가 형성되어 있지 않은 부분의 금속 반사막(12)의 표면에 세운 법선에 대하여, 예를 들면 도 13에 있어서의 오른쪽의 사면을 +, 왼쪽의 사면을 - 라 정의한다.

상기 형상은 x = 0 cm로 배치한 딤플형상이고, x < 0 이나, x > 0으로 배치하는 것은 x = 0 cm일 때의 딤플형상부터 변화된다.

도 14는 제 4 예의 오목부(163)의 하나를 나타내는 단면도이다.

제 4 예의 오목부(163)는, 제 1 예의 오목부(70)의 내면형상을 변형한 것이다.

이 오목부(163)의 특정 종단면(Y)에 있어서의 내면형상은, 오목부의 하나의 주변부(S1)로부터 최심점(D)에 이르는 제 1 곡선(J)과, 이 제 1 곡선(J)에 연속하 여 오목부의 최심점(D)으로부터 제 3 곡선 또는 직선(N)에 이르는 제 2 곡선(K)과, 이 제 2 곡선(K)에 연속하여, 다른 주변부(S2)에 이르는 제 3 곡선 또는 직선(N)으로 이루어져 있다. 이들 제 1과 제 2 곡선은, 최심점(D)에 있어서 모두 표면(수평면) (12a)에 대한 경사각이 제로가 되어 서로 연결되어 있다.

오목부(163)는, 제 1 곡선(J)의 표면(수평면)(12a)에 대한 경사각은 제 2 곡선(K)의 경사각이나 제 3 곡선 또는 직선(N)보다도 급하고, 최심점(D)은 오목부(3)의 중심(O)으로부터 Y 방향으로 어긋난 위치에 있다. 즉, 제 1 곡선(J)의 기재 표면(12a)에 대한 경사각의 절대값의 평균값[이하, 제 1 곡선(J)의 경사각의 평균값이라 한다]는, 제 2 곡선(K)의 기재 표면(수평면)(12a)에 대한 경사각의 절대값의 평균값이나, 제 3 곡선 또는 직선(N)의 기재 표면(수평면)(12a)에 대한 경사각의 절대값의 평균값보다 크게 되어 있다. 또 제 2 곡선(K)의 기재 표면(수평면)(12a)에 대한 경사각의 절대값의 평균값[이하, 제 2 곡선(K)의 경사각의 평균값이라 한다]과 제 3 곡선 또는 직선(N)의 표면(수평면)(12a)에 대한 경사각의 절대값의 평균값[이하, 제 3 곡선 또는 직선(N)의 경사각의 평균값]과는 다르고, 본 실시형태에서는 제 3 곡선 또는 직선 (N)의 경사각의 평균값의 쪽이 제 2 곡선(K)의 경사각의 평균값보다도 크게 되어 있다.

바꿔 말하면, 제 1 곡선(J)의 곡율반경(R1)의 크기는, 제 2 곡선(K)의 곡율반경(R2)이나 제 3 곡선 또는 직선(L)의 곡율반경(R3)보다 작게 되어 있고, 제 3 곡선 또는 직선(L)의 곡율반경(R3)의 크기는 제 2 곡선(K)의 곡율반경(R2)보다 작게 되어 있다. 또한 상기 제 3 곡선 또는 직선(L)은 곡율반경(R3)이 ∞ 인 경우에 직선이 된다.

복수의 오목부(163)에 있어서의 제 1 곡선(J)의 표면(수평면)(12a)에 대한 경사각의 평균값은 1°내지 89°의 범위에서 불규칙하게 흩어져 있다. 또 복수의 오목부(163a)에 있어서의 제 2 곡선(K)의 표면(수평면)(12a)에 대한 경사각의 평균값은 0.5°내지 88°의 범위에서 불규칙하게 흩어져 있다. 또 복수의 오목부(163)에 있어서의 제 3 곡선 또는 직선(N)의 표면(수평면)(12a)에 대한 경사각의 평균값은 0.5°내지 88°의 범위에서 불규칙하게 흩어져 있다.

제 1 곡선과 제 2 곡선과 제 3 곡선 또는 직선의 경사각은, 어느 것이나 완만하게 변화하고 있기 때문에, 제 1 곡면(J)의 최대 경사각(δmax)(절대값)은, 제 2 곡선(K)의 최대 경사각(절대값)(δb)이나 제 3 곡선 또는 직선(N)의 최대 경사각(절대값)(δc)보다도 크게 되어 있다. 또 제 1 곡선(J)과 제 2 곡선(K)이 접하는 최심점(D)의 기재 표면에 대한 경사각은 제로로 되어 있고, 경사각이 - 의 값인 제 1 곡선 (J)과 경사각이 + 의 값인 제 2 곡선(K)은, 완만하게 연속되어 있고, 경사각이 + 의 값인 제 2 곡선(K)과 제 3 곡선 또는 직선(N)은, 완만하게 연속되어 있다. 본 실시형태의 반사체에 있어서, 오목부(163)에 있어서의 각각의 최대 경사각(δmax)은, 2°내지 90°의 범위 내에서 불규칙하게 흩어져 있다. 그러나 대부분의 오목부는 최대 경사각(δmax)이 4°내지 35°의 범위 내에서 불규칙하게 흩어져 있다.

또 이 오목부(163)는, 그 오목면이 단일의 극소점(경사각이 제로가 되는 곡면상의 점)(D)을 가지고 있다. 그리고 이 극소점(D)과 기재의 기재 표면(수평면 )(12a)과의 거리가 오목부(163)의 깊이(d)를 형성하고, 이 깊이(d)는 복수의 오목부(163)에 대하여 각각 0.1 ㎛ 내지 3 ㎛의 범위 내에서 불규칙하게 흩어져 있다. 또 인접하는 오목부의 피치가 5 ㎛ 내지 50 ㎛의 범위 내에서 불규칙하게 배치되어 있다.

본 실시형태에 있어서는, 복수의 오목부(163)에 있어서의 각 특정 종단면(Y)은 어느 것이나 동일한 방향으로 되어 있다. 또 각각의 제 1 곡선(J)이 관찰자의 시점(Ob1)으로부터 먼 방향(Y)의 방향에 갖추어지도록 형성되어 있다. 또 각각의 제 2곡선(K), 제 3 곡선 또 직선(N)이 관찰자의 시점(Ob1)으로부터 먼 방향(Y)의 방향과 반대방향에 갖추어지도록 형성되어 있다.

상기와 같은 오목부(163)가 복수 형성된 부분에서는 각각의 제 1 곡선(J)이 단일한 방향으로 배향하도록 형성되어 있고, 또한 제 1 곡선(J)의 경사각의 평균값은, 제 2 곡선(K)의 기재 표면(수평면)(12a)에 대한 경사각의 평균값이나, 제 3 곡선 또는 직선(L)의 기재 표면(12a)에 대한 경사각의 평균값보다 크게 되어 있기 때문에, 그 반사특성은 기재 표면(12a)에 대한 정반사 방향으로부터 어긋난 것으로 되어 있다. 즉, Y 방향의 비스듬하게 위쪽으로부터의 입사광에 대한 반사광은, 정반사의 방향보다도, 표면에 대한 법선방향으로 이동한 방향으로 밝은 표시범위가 이동한 것으로 되어 있다.

또 오목부(163)가 복수 형성된 부분에서는 각각 제 2 곡선(K), 제 3 곡선 또는 직선(N)이 제 1 곡선(J)과 반대방향으로 배향하도록 형성되어 있고, 또한 제 3 곡선 또는 직선(N)의 경사각의 평균값의 쪽이 제 2 곡선(K)의 경사각의 평균값보다 도 크게되어 있기 때문에, 특정 종단면(Y)에 있어서의 종합적인 반사특성으로서는, 제 2 곡선(K) 주변의 면에 의하여 반사되는 방향의 반사율이 증가하고, 또한 이 반사율의 크기보다도 제 3 곡선 또는 직선(L) 주변의 면에 의하여 반사되는 방향의 반사율이 커진 것이 된다. 따라서 특정한 방향으로 반사광을 적절하게 집중시킨 반사특성으로 할 수 있다.

또한 상기 실시형태의 반사형 액정 표시장치에 있어서는, 외부로부터 입사된 빛을 반사시키는 반사체를 기판(10)과 기판(20)의 사이에 내장한 반사체 내부 부착 타입의 경우를 설명하였으나, 기판(10)의 바깥쪽에 반사체를 설치한 반사체 외부 부착 타입으로 할 수도 있다.

또 상기 실시형태에 있어서는 제 2 기판(20)과 편광판(28)과의 사이에 위상차판이 1매 설치된 경우에 대하여 설명하였으나, 위상차판은 복수 설치되어도 좋다.

또 상기 실시형태에 있어서는, 본 발명의 액정 표시장치를 반사형 액정 표시장치에 적용한 경우에 대하여 설명하였으나, 반투과 반사형 액정 표시장치에도 적용할 수 있고, 그 경우에는 반사체(47)의 금속 반사막에 미소 개구부를 설치하거나, 또는 금속 반사막을 반투과성 박막이 되도록 박막으로 하고, 제 1 기판(10)의 외면측에 백라이트를 구비하도록 하면 좋다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 반사체가 유기막과 금속 반사막(금속막)으로구성되어 있는 경우에 대하여 설명하였으나, 알루미늄판 등의 광반사성을 가지는 금속막으로 이루어지는 기재로 구성하고, 이 기재의 표면을 펀치(구멍 뚫는 기구) 의 앞쪽 끝에서 펀칭하여 오목부를 복수 형성하도록 하여도 좋다.

또, 실시형태에 있어서는, 반사체의 금속 반사막에 형성하는 복수의 오목부로서 제 1 내지 제 4 예의 오목부의 1종 이상을 채용하였으나, 제 1 내지 제 4 예의 오목부의 1종 이상을 그 오목부측이 기판(10)측(아래쪽)을 향하도록[바꿔 말하면 볼록부측(오목부와 반대측)이 기판(20)측(상측)을 향하도록] 형성하면, 본 발명에 관한 반사체의 금속 반사막에 형성하는 볼록부로서 채용할 수 있다.

또 상기 실시형태에서는 본 발명을 단순 매트릭스형의 반사형 액정 표시장치에 적용한 경우에 대하여 설명하였으나, 박막 트랜지스터 또는 또는 박막 다이오드를 사용한 엑티브 매트릭스형, 또는 세그먼트형의 액정 표시장치 등에도 마찬가지로 적용이 가능하다. 이들 액정 표시장치는 어느 것이나 본 발명에 포함되는 것이다.

(실시예)

반사면 표면의 표시영역의 중앙부로부터의 거리에 따라 금속 반사막에 형성하는 오목부의 치수를 표 1에 나타내는 바와 같이 제어함으로써, 반사체에 입사한 입사광이 반사면 표면에서 반사된 반사광의 강도가 ± 시야각의 범위에서 균일하게 한 반사체를 제작하였다. 또한 도 16은 여기서 제작한 세운 상태의 반사체(47)의 측면도이다.

이 반사체(47)의 표시영역(47a)은 H가 30 cm, L이 40 cm 이고, θ는 약 20도이었다.

또 반사체(47)의 표시영역(47a)의 중심(O)을 기준위치(x = 0)로 하여, 반사 면 표면(47a)의 임의위치(x)를 표시영역(47a)의 중심(O)으로부터의 거리로 표시하고, 또한 표시영역(47a)의 중심(O)을 지나는 수평선보다 위쪽 위치를 (+), 아래쪽 위치를 (-)로 하였다.

도 16에 있어서 부호 (a) 내지 (e)점의 위치(x)와, 시야각(θ)이 이하인 경우, 각 위치(x)(각 영역)의 반사특성은, x = 0 cm [ (c)점]일 때의 반사특성을 기준으로 하여, x = 0일 때의 상승각보다, 각 위치(x)(각 영역)의 시야각분만큼 상승각이 이동하도록 하였다(단, 반사특성의 분포폭은 변경되어 있지 않다). 도 17에 실시예의 반사체의 표시영역의 기준위치로부터의 거리(x)(cm)와 입사각 30도에 있어서의 상승각(°)의 관계를 나타낸다.

(a)점 x = +15 cm, 상승각 θ = +0도

(b)점 x = +7 cm, 상승각 θ = -10도

(c)점 x = 0 cm, 상승각 θ = -20도

(d)점 x = -7 cm, 상승각 θ = -30도

(e)점 x = -15 cm, 상승각 θ = -40도

도 18은 제작한 반사체(47)의 표시영역(47a)의 (c)점 부근에 형성한 오목부(263)[도 14의 오목부(163)와 대략 동일]를 나타내는 단면도이다. (c)점 부근에 형성한 오목부(263)의 곡율반경(R1)는 15 ㎛, 제 3 직선(N)의 경사각은 90°이기 때문에 오목부 내에는 수직한 평탄면이 형성되어 있다.

표시영역(47a)의 (a), (b), (d), (e)점 부근에 각각 형성한 오목부는, (c)점 부근에 형성한 오목부(263)의 특정 종단면의 제 1 곡선(J)의 경사각(θ1), 폭(r1), 수평면(12a)으로부터의 깊이(d1), 제 2 곡면(K)의 경사각(θ2), 폭(r2), 제 3 곡면 또는 직선(N)으로부터의 깊이(d2)가 표 1에 나타내는 값으로 변경한 것이다.

또, 비교를 위해 표시영역에 형성하는 복수의 오목부가 모두 (c)점에 형성한 오목부(263)와 동일한 조건으로 한 이외는 실시예와 동일한 치수의 반사체를 제작하여 비교예로 하였다.

제작한 실시예와 비교예의 반사체에 각각 입사각 -30도로 입사시켰을 때의 반사특성을 도 19 내지 도 20에 나타낸다. 도 26에 실시예의 반사체의 (a), (b), (c), (d), (e)점 부근에 각각 형성한 오목부를 모식적으로 나타내었다. 실시예의 반사판의 표시영역(47a)의 (a), (b), (c), (d), (e)점 부근에 각각 형성한 오목부는, 위쪽에 형성하는 것만큼 깊이를 얕게 하였다. 또 실시예에 있어서 (b) 내지 (e)점 부근에 각각 형성한 오목부는 평면이 형성되어 있는 쪽이 위쪽이 되도록 설치되어 있고, (a)점 부근에 형성한 오목부는 평면이 형성되어 있는 쪽이 아래쪽이 되도록 설치되어 있다.

도 19 내지 도 20에 나타낸 결과로부터 실시예의 반사체에 의하면, 비교예에 비하여 넓은 수광각 범위에서 반사강도가 크고, 또한 반사강도의 불균일이 작은 것을 알 수 있다. 따라서, 실시예의 반사체에 의하면, 대면적이어도 면내에서 균일하고 충분히 큰 휘도가 얻어지는 것을 알 수 있다.

이상, 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명의 반사체에 의하면, 대면적이어도 면내에서 균일하고, 충분하게 큰 휘도를 얻을 수 있다.

또 본 발명의 액정 표시장치에 의하면, 본 발명의 반사체가 액정셀에 내장 또는 액정셀의 바깥쪽에 설치됨으로써 표시영역의 면적이 커지더라도 면내에서 균일한 밝기가 얻어져 시인성을 향상할 수 있다.

Claims (6)

1. 액정 표시장치에 구비되는 반사면을 가지는 반사체에 있어서,

   상기 반사체는, 반사면 표면의 표시영역의 중앙부로부터의 거리에 따라 반사특성이 변경되고, 상기 반사체에 입사한 입사광이 반사면 표면에서 반사된 반사광의 강도가 ± 시야각의 범위에서 균일하게 되며, 상기 시야각은 하기 수학식 (1)로 나타내는 관계를 만족시키고,

   표시영역의 중앙부보다 위쪽에 위치하는 상부의 반사특성은 중앙부의 반사특성보다도 상승각이 고각측으로 이동된 것이고, 표시영역의 중앙부보다 아래쪽에 위치하는 하부의 반사특성은 중앙부의 반사특성보다도 상승각이 저각측으로 이동된 것임을 특징으로 하는 반사체.

   [수학식 1]

   θ(도) = tan^-1 (H/2L)

   (식에 있어서, θ은 시야각이고, H는 상기 표시영역의 상하방향의 치수로서, 2 cm 이상, 30 cm 이하이고, L은 상기 표시영역의 중심으로부터 시점까지의 거리이며, 10 cm 이상, 300 cm 이하이다)
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   표시영역의 중심을 기준위치로 하여, 상기 반사면 표면의 임의위치(x)를 상기표시영역의 중심으로부터의 거리로 표시하고, 또한 상기 표시영역의 중심보다 위쪽 위치를 (+), 아래쪽 위치를 (-)로 한 경우, 상기 반사면 표면의 임의위치(x)에 있어서의 반사특성은, 상기 기준위치의 반사특성을 기준으로 하여 θ(도) = tan^-l(x/L) (식에 있어서, L은 표시영역의 중심으로부터 시점까지의 거리, θ는 시야각)만큼 이동한 반사특성을 가지는 것을 특징으로 하는 반사체.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 반사체는, 기재상에 형성한 금속막 또는 기재의 표면에 광반사성을 가지는 복수의 오목부가 불규칙한 피치로 형성되고, 상기 오목부의 내면은 구면 또는 비구면의 일부인 곡면을 가지며, 인접하는 상기 오목부의 경계 또는 인접하는 오목부 사이에 있어서 종단면의 단면 곡선의 기울기가 불연속하게 되어, 상기 금속막 또는 기재의 표면이 반사면이 된 것으로,

   상기 복수의 오목부는, 반사면 표면의 표시영역의 중앙부로부터의 거리에 따라 깊이와 폭과 상기 곡면의 곡율반경과 상기 곡면의 경사각 중 어느 것인가 1개 이상이 변경된 것을 특징으로 하는 반사체.
5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 반사체는, 기재상에 형성한 금속막 또는 기재의 표면에 광반사성을 가지는 복수의 볼록부가 불규칙한 피치로 형성되고, 상기 볼록부의 내면은 구면 또는 비구면의 일부인 곡면을 가지며, 인접하는 상기 볼록부의 경계 또는 인접하는 볼록부 사이에 있어서 종단면의 단면곡선의 기울기가 불연속이 되어 상기 금속만 또는 기재의 표면이 반사면이 된 것으로,

   상기 복수의 볼록부는, 반사면 표면의 표시영역의 중앙부로부터의 거리에 따라 높이와 폭과 상기 곡면의 곡율반경과 상기 곡면의 경사각 중 어느 것인가 1개 이상이 변경된 것을 특징으로 하는 반사체.
6. 액정층을 사이에 두고 대향하는 1쌍의 기판 중 관찰측이 되는 한쪽의 기판의 내면측에 전극 및 배향막을 설치하고, 관찰측으로부터 떨어진 다른쪽 기판의 내면측에 전극 및 배향막을 설치한 액정셀을 가지며,

   상기 다른쪽 기판과 이것의 내면측에 설치된 배향막의 사이 또는 상기 다른쪽기판의 외면측에 상기 제 1항 또는 제 3항에 기재된 반사체를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.

Images