KR101853976B1 - 표시 장치 및 전자 기기 - Google Patents

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가부시키가이샤 재팬 디스프레이
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Abstract

백 표시에서 고휘도를 얻는 것이 가능한 표시 장치 및 전자 기기를 제공한다. 표시 장치는, 반사형의 표시 패널; 및 상기 표시 패널 위에 배치된 광학 적층체를 포함하고, 상기 광학 적층체는 복수의 이방성 산란 필름을 포함하고, 상기 복수의 이방성 산란 필름 중 2매 이상의 필름의 산란 중심축 방향의 투과율이 서로 상이하다.

Description

표시 장치 및 전자 기기{DISPLAY AND ELECTRONIC UNIT}
본 발명은 반사형 표시 패널, 또는 반사부와 투과부를 모두 갖는 반투과형의 표시 패널을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상술한 표시 장치를 포함하는 전자 기기에 관한 것이다.
최근, 휴대 전화 및 전자 페이퍼 등의 모바일 기기용 표시 장치의 수요가 늘어나고 있어, 반사형의 표시 장치가 주목받고 있다. 반사형의 표시 장치는, 외부로부터의 입사광(주변광)을 반사판에 의해 반사시켜 표시를 행하여, 백라이트를 필요로 하지 않는다. 그 때문에, 백라이트분의 소비 전력이 절약되므로, 반사형의 표시 장치를 이용하는 모바일 기기는 투과형의 표시 장치를 이용하는 모바일 기기보다 장시간 구동이 가능하다. 또한, 백라이트가 불필요함에 따라, 그 만큼 표시 장치의 경량화나 소형화도 가능하게 된다.
반사형의 표시 장치에서는, 외광을 이용해서 표시를 행하기 위해, 산란 기능을 갖는 층을 표시 장치 내에 포함시킬 필요가 있다. 예를 들어, 일본 특허 출원 번호 특개평11-237623호 및 특개평09-113893호에는, 산란 필름을 글래스 기판의 상면에 설치하는 방법이 개시되어 있다. 이 경우, 일본 특허 출원 번호 특개평11-237623호에 기재된 산란 필름은 전방 산란 특성이 많고 후방 산란 특성이 적은 전방 산란 필름이다. 일본 특허 출원 번호 특개평09-113893호에 기재된 산란 필름은 특정 방향으로부터 입사한 광을 산란시키는 이방성 전방 산란 필름이다.
(특허 문헌 1)특개평11-237623호 공보 (특허 문헌 2)특개평09-113893호 공보
그러나, 특허 문헌 1에 기재된 방법에서는, 산란 각도 범위가 전방위를 포함하고 있기 때문에, 백 표시(white display)에서의 충분한 휘도가 얻어지지 않아, 콘트라스트비가 낮다. 특허 문헌 2에 기재된 방법에서는, 산란 각도 범위가 한정적으므로, 특허 문헌 1에 기재된 방법보다 큰 백 휘도가 얻어진다. 그러나, 실제로는, 특허 문헌 2에 기재된 방법에서도, 페이퍼 등의 인쇄물에 비해 백 휘도가 충분히 크지 않으므로, 여전히 개선의 여지가 남아 있다.
백 표시에서 고휘도를 얻는 것이 가능한 표시 장치 및 전자 기기를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면 반사형의 표시 패널; 및 표시 패널 위에 배치된 광학 적층체를 포함하는 표시 장치가 제공된다. 광학 적층체는 복수의 이방성 산란 필름을 포함한다. 복수의 이방성 산란 필름 중 2매 이상의 필름의 산란 중심축 방향의 투과율은 서로 상이하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 표시 장치를 포함하는 전자 기기가 제공되며, 상기 표시 장치는, 반사형의 표시 패널; 및 표시 패널 위에 배치된 광학 적층체를 포함하고, 광학 적층체는 복수의 이방성 산란 필름을 포함하며, 복수의 이방성 산란 필름 중 2매 이상의 필름의 산란 중심축 방향의 투과율은 서로 상이하다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치 및 전자 기기에서는, 복수의 이방성 산란 필름 중 2매 이상의 필름의 산란 중심축 방향의 투과율이 서로 상이하다. 이에 의해, 외광이 상대적으로 투과율이 큰 필름을 투과할 때, 광 산란이 상대적으로 작아진다.
본 발명의 실시예에서, 광학 적층체에 포함되는 이방성 산란 필름 중 산란 중심축 방향의 투과율이 상대적으로 높은 제1 필름은, 광학 적층체에 포함되는 이방성 산란 필름 중 산란 중심축 방향의 투과율이 상대적으로 낮은 제2 필름보다 얇을 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서, 제1 필름은 제2 필름보다 덜명료한 조직 구조를 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서, 이방성 산란 필름은 광학 적층체와의 관계에서 특정 방향으로부터 입사된 외광을 투과시켜, 투과되는 광 중 표시 패널에 의해 반사되는 광을, 산란 중심축을 중심으로 하여 미리 정해진 범위에서 산란시키는 전방 산란 필름일 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치 및 전자 기기에서는, 외광이 상대적으로 투과율이 큰 필름을 투과할 때, 광 산란이 상대적으로 작아지도록 했으므로, 백 표시에서 고휘도를 얻을 수 있다.
상기한 일반적인 설명 및 히아의 상세 설명 모두는 예시적인 것이며, 청구하는 바와 같이 본 발명에 대한 설명을 더 제공하고자 한다는 것을 이해할 것이다.
첨부하는 도면은 본원에 대한 추가 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서에 포함되며, 그 일부를 구성한다. 도면은 실시예를 나타내며, 명세서와 함께 본 발명의 원리를 설명하는 기능을 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구성의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 전방 산란 필름의 구성의 일례를 나타내는 평면도 및 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 전방 산란 필름의 구성의 다른 예를 나타내는 평면도 및 단면도이다.
도 4는 한쪽의 전방 산란 필름의 투과율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 다른 쪽의 전방 산란 필름의 투과율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 한쪽의 전방 산란 필름의 투과율의 실례를 나타내는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 다른 쪽의 전방 산란 필름의 투과율의 실례를 나타내는 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 다른 쪽의 전방 산란 필름의 투과율의 다른 실례를 나타내는 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 2매의 전방 산란 필름의 적층체(laminate)의 투과율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9a 및 도 9b에서 이용한 전방 산란 필름의 특징을 나타내는 도면이다.
도 11은 도 9a 및 도 9b에서 이용한 전방 산란 필름의 조합을 나타내는 도면이다.
도 12는 비교예에 따른 표시 장치의 기능을 설명하기 위한 모식도이다.
도 13은 도 1의 표시 장치의 기능을 설명하기 위한 모식도이다.
도 14는 도 2a 및 도 2b의 전방 산란 필름의 기능의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 15는 도 14의 전방 산란 필름의 투과율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 16은 도 14의 전방 산란 필름의 투과율의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 17은 적용예에 따른 전자 기기의 구성의 일례를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부하는 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 설명은 이하의 순서로 행한다는 점에 주목한다.
1. 실시예(표시 장치)
전방 산란 필름의 산란 중심축 방향의 투과율이 서로 상이한 예
2.적용예(전자 기기)
상술한 실시예에 따른 표시 장치가 전자 기기에 이용되는 예
(1. 실시예)
[구성]
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(1)의 단면 구성의 일례를 나타낸다. 도 1은 모식적으로 나타낸 것이며, 도면에서의 치수 및 형상은 실제의 치수 및 형상과 반드시 동일하지는 않다는 점에 주목한다. 표시 장치(1)는, 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 액정 표시 패널(10), 액정 표시 패널(10) 위에 배치된 광학 적층체(20), 및 영상 신호에 따라 표시 패널(10)을 구동하는 구동 회로(30)를 포함한다.
표시 장치(1)에서, 광학 적층체(20)의 액정 표시 패널(10)로부터 떨어진 측의 표면은 영상 표시면이고, 액정 표시 패널(10)의 배면측에는, 백라이트 등의 광원은 배치되지 않는다. 즉, 액정 표시 패널(10)은 영상 표시면으로부터 입사된 광을 반사함으로써 영상을 표시하는 반사형의 표시 패널이다.
(액정 표시 패널(10))
액정 표시 패널(10)은, 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 미리 정해진 간극(gap)을 사이에 두고 서로 대향(face)하는 TFT(Thin Film Transistor) 기판(11)과 대향 기판(12), 및 TFT 기판(11)과 대향 기판(12) 사이에 배치된 액정층(13)을 포함한다.
액정층(13)은, 예를 들어, 네마틱(nematic) 액정으로 구성되며, 액정층(13)은, 후술하는 바와 같이, 구동부(30)로부터 인가된 전압에 의해, 액정층(13)에 입사하는 광을 화소마다 투과 또는 차단하는 변조 기능을 갖고 있다. 액정의 광 투과 레벨을 변경함으로써 각 화소의 계조가 조정된다는 점에 주목한다.
TFT 기판(11)은, 예를 들어, 글래스 기판 등의 기판 상에, 복수의 화소 전극 및 화소 전극들 각각에 설치된 화소 회로들을 포함한다. 화소 회로들은 각각, 예를 들어, TFT, 용량 소자 등을 포함한다. TFT 기판(11)은, 예를 들어, 배향막을 포함한다. TFT 기판(11)은, 또한, 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 액정층(13)으로부터 입사한 광을 반사하는 반사층(14)을 포함한다. 대향 기판(12)은, 예를 들어, 글래스 기판 등의 기판의 TFT 기판(11)에 더 가까운 측의 표면상의 공통 전극을 포함한다. 대향 기판(12)은, 예를 들어, 배향막을 포함한다. 대향 기판(12)은, 또한, 예를 들어, 화소 전극과 대향하는 영역에 컬러 필터를, 화소 전극과 비대향하는 영역에 차광막을 포함한다.
이 경우, TFT 기판(11)에서의 기판은, 글래스 기판 이외의 재료, 예를 들어, 투광성의 수지 기판, 석영, 또는 실리콘 기판으로 구성될 수도 있다. 대향 기판(12)에서의 기판은, 글래스 기판 이외의 투명 재료, 예를 들어, 투광성의 수지 기판 또는 석영으로 구성될 수도 있다.
복수의 화소 전극은, 대향 기판(12)의 공통 전극과 함께 액정층(13)을 구동 하며, TFT 기판(11) 내에 2차원으로 배치되어 있다. 공통 전극은 각 화소 전극과 대향하도록 배치되어 있다. 구동 회로(30)에 의해 화소 전극 및 공통 전극에 전압이 인가되면, 화소 전극 및 공통 전극 사이의 전위차에 따른 전계가, 화소 전극과 공통 전극 사이에서 발생되고, 그 전계의 크기에 따라 액정층(13)이 구동된다. 액정 표시 패널(10) 내에서, 각 화소 전극과 공통 전극이 서로 대향하는 부분에 대응하는 부분은, 화소 전극과 공통 전극 사이에 인가되는 전압에 의해 액정층을 부분적으로 구동하는 것이 가능한 최소 단위이다. 이 최소 단위는 화소에 대응한다.
반사층(14)은 TFT 기판(11) 내의 화소 전극으로 구성될 수도 있고, 또는 화소 전극과는 별개로 설치될 수도 있다. 반사층(14)이 화소 전극으로 구성되는 경우, 화소 전극은 가시광을 반사하는 도전성 재료로 구성된다. 반사층(14)이 화소 전극과 별개로 설치되는 경우, 화소 전극은 금속 재료, 또는 가시광에 대하여 투명한 도전성 재료(예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide;산화 인듐 주석))로 구성될 수 있다. 공통 전극은, 가시광에 대하여 투명한 도전성 재료, 예를 들어, ITO로 구성된다.
배향막은 액정층(13) 내의 액정 분자를 미리 정해진 방향으로 배향하며, 액층층(13)과 직접 접하고 있다. 배향막은, 폴리이미드 등의 고분자 재료로 구성되고, 도포된 폴리이미드 등에 대하여 러빙 처리를 실시함으로써 형성된다. 컬러 필터에서는, 액정층(13)을 투과해 온 광을, 예를 들어, 적, 녹 및 청의 3원색으로 각각 분리하기 위한 컬러 필터가, 화소에 대응하여 각각 배열되어 있다. 차광막은, 예를 들어, 가시광을 흡수하는 기능을 갖고 있다. 차광막은 화소들 사이에 형성되어 있다.
(광학 적층체(20))
광학 적층체(20)는, 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 액정 표시 패널(10)에 가까운 측으로부터 순서대로, 전방 산란 필름(21), 전방 산란 필름(22), λ/4판(23), λ/2판(24) 및 편광판(25)을 포함한다. 광학 적층체(20) 및 액정 표시 패널(10)은, 예를 들어, 점착제나 접착제로 서로 접합되어 있다. 마찬가지로, 광학 적층체(20) 내에서 서로 인접하는 부재들은, 예를 들어, 점착제나 접착제로 서로 접합되어 있다.
λ/4판(23)은, 시클로올레핀 폴리머 또는 폴리카보네이트 등의 수지의 1축 연신 필름(uniaxially stretched film)이다. λ/4판(23)의 지연(retardation)은, 예를 들어, 0.14μm이며, 가시광에서 가장 시감도가 높은 녹색광 파장의 대략 1/4과 등가이다. 따라서, λ/4판(23)은, 편광판(25)으로부터 입사한 직선 편광광을 원편광으로 변환하는 기능을 갖고 있다. λ/2판(24)은, 예를 들어, 폴리카르보네이트 수지의 1축 연신 필름이다. λ/2판(24)의 지연은, 예를 들어, 0.27μm이며, 가시광에서 가장 시감도가 높은 녹색광 파장의 대략 1/2과 등가이다. 여기에서, λ/4판(23) 및 λ/2판(24)의 조합은, 편광판(25)으로부터 입사한 직선 편광광을 원편광으로 변환하는 기능을 갖고 있고, 전체로서 광범위한 파장에 대하여 (광대역의) 원편광판으로서 기능한다.
편광판(25)은, 미리 정해진 직선 편광 성분을 흡수하고, 이외의 편광 성분을 투과시키는 기능을 갖고 있다. 즉, 편광판(25)은, 외부로부터 입사한 광을 직선 편광으로 변환하는 기능을 갖고 있다. 편광판(25)은, 예를 들면, 요오드 등의 할 로겐 물질이나 2색성 염료로 도핑된 PVA(폴리비닐 알코올)의 연신된 고분자 필름을, TAC(트리 아세틸셀룰로오스)에 협지하여 구성된다.
전방 산란 필름(21 및 22)은 특정 방향으로부터 입사한 광을 산란시키는 이방성 산란 필름이다. 전방 산란 필름(21 및 22)은, 광학 적층체(20)와의 관계에서 편광판(25)측의 특정 방향으로부터 전방 산란 필름(21 및 22)에 광이 입사하는 경우, 그 입사광을 대부분 산란시키지 않고 그 입사광을 투과시켜, 반사층(14)에 의해 반사되어 되돌아온 광을 광범위하게 산란시킨다.
전방 산란 필름(21 및 22)은, 예를 들어, 도 2b 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 표시 패널(10)과의 관계에서 제1 방향으로부터 전방 산란 필름(21 및 22)에 외광 L1이 입사하는 경우, 그 외광을 투과시켜, 전방 산란 필름(21 및 22)을 투과한 광 L1 중 반사층(14)에 의해 반사된 광 L2를, 산란 중심축 AX를 중심으로 하여 미리 정해진 범위에서 산란시킨다. 외광 L1은 편광판(25)에 입사하는 평행 광이다. 외광 L1은 무편광광일 수도 있고, 편광광일 수도 있다. 또한, 제1 방향은, 도 2b 및 도 3b에서, Y 좌표가 마이너스가 되고 Z 좌표가 플러스가 되는 상한(quadrant)의 방향 중 한정된 각도 범위 내의 방향을 가리킨다.
전방 산란 필름(21)은, 예를 들어, 도 2a 및 2b 또는 도 3a 및 3b에 도시한 바와 같이, 굴절률이 서로 상이한 2종류의 영역(제1 영역(21A) 및 제2 영역(21B))을 포함한다. 마찬가지로, 전방 산란 필름(22)은, 예를 들어, 도 2a 및 2b 또는 도 3a 및 3b에 도시한 바와 같이, 굴절률이 서로 상이한 2종류의 영역(제1 영역(22A) 및 제2 영역(22B))을 포함한다. 도 2a 및 도 3a는 전방 산란 필름(21 및 22)의 상부 구성의 일례를 나타낸다. 또한, 도2b 및 도 3b는 전방 산란 필름(21 및 22)의 단면 구성의 일례를 나타낸다. 또한, 도 2a 및 2b는 전방 산란 필름(21 및 22)이 루버(louver) 구조를 갖는 경우의 구성의 일례를 나타낸다. 도 3a 및 3b는 전방 산란 필름(21 및 22)이 주상 구조를 갖는 경우의 구성의 일례를 나타낸다.
전방 산란 필름(21)은, 예를 들어, 제1 영역(21A) 및 제2 영역(21B)을 두께 방향으로 연장하고 그들을 미리 정해진 방향으로 경사지게 하여 형성된다. 전방 산란 필름(22)은, 예를 들어, 제1 영역(22A) 및 제2 영역(22B)을 두께 방향으로 연장하고 그들을 미리 정해진 방향으로 경사지게 하여 형성된다.
전방 산란 필름(21 및 22)은, 예를 들어, 굴절률이 서로 상이한 2종류 이상의 광중합 가능한 모노머 또는 올리고머의 혼합물인 수지 시트에, 자외선을 경사 방향으로부터 조사하여 형성된다. 전방 산란 필름(21 및 22)은, 상술한 구성과 상이한 구성을 갖거나 또는 상술한 방법과 상이한 방법으로 제조될 수도 있다는 점에 주목한다. 전방 산란 필름(21 및 22)의 구성은, 서로 동일할 수도 있고 또는 서로 상이할 수도 있다.
전방 산란 필름(21 및 22)의 산란 중심축 AX의 방향은 서로 동일할 수도 있고 또는 서로 상이할 수도 있다. 또한, 전방 산란 필름(21)의 제1 영역(21A) 및 전방 산란 필름(22)의 제1 영역(22A)은 서로 동일한 굴절률을 가질 수도 있고 또는 서로 상이한 굴절률을 가질 수도 있다. 또한, 전방 산란 필름(21)의 제2 영역(21B), 및 전방 산란 필름(22)의 제2 영역(22B)은 서로 동일한 굴절률을 가질 수도 있고, 서로 상이한 굴절률을 가질 수도 있다. 또한, 전방 산란 필름(21)의 제1 영역(21A)과 제2 영역(21B) 간의 굴절률차와, 전방 산란 필름(22)의 제1 영역(22A)과 제2 영역(22B) 간의 굴절률차는, 서로 동일할 수도 있고, 또는 서로 상이할 수도 있다. 전방 산란 필름(21) 내의 구조 피치와 전방 산란 필름(22) 내의 구조 피치는, 서로 동일할 수 있고 또는 서로 상이할 수도 있다.
도 4는 전방 산란 필름(21)의 산란 중심축 AX와 전방 산란 필름(21)의 법선 사이의 각과 동일한 각도 θ1로 전방 산란 필름(21)에 광이 입사하는 경우의 투과율 분포의 일례를 나타낸다. 도 5는 전방 산란 필름(22)의 산란 중심축 AX와 전방 산란 필름(22)의 법선 사이의 각과 동일한 각도 θ2로 전방 산란 필름(22)에 광이 입사하는 경우의 투과율 분포의 일례를 나타낸다. 도 4 및 도 5에서, 횡축은 전방 산란 필름(21 또는 22)을 투과한 광을 광 검출기(photodetector) D가 검출하는 경우의 광 검출기 D의 광축이 전방 산란 필름(21 또는 22)의 법선과 이루는 각을 나타낸다. θ1과 θ2는 서로 동일할 수 있고 또는 서로 상이할 수 있다는 점에 주목한다.
도 4 및 도 5로부터, 전방 산란 필름(22)의 산란 중심축 AX 방향의 투과율이 전방 산란 필름(21)의 산란 중심축 AX 방향의 투과율보다 상대적으로 높은 것은 자명하다. 즉, 전방 산란 필름(22)은 전방 산란 필름(21)보다 저헤이즈(low haze)를 갖는다.
도 6a는 전방 산란 필름(21)이 주상 구조를 갖는 경우에, 전방 산란 필름(21)의 산란 중심축 AX와 전방 산란 필름(21)의 법선 사이의 각과 동일한 각도로 전방 산란 필름(21)에 광이 입사하는 경우의 투과율 분포의 실례를 나타낸다. 도 6b는 전방 산란 필름(21)이 주상 구조를 갖는 경우에, 전방 산란 필름(21)의 산란 중심축 AX와 전방 산란 필름(21)의 법선 사이의 각과 상이한 각도(0°)로 전방 산란 필름(21)에 광이 입사하는 경우의 투과율 분포의 실례를 나타낸다. 도 7a 및 도 8a는 전방 산란 필름(22)이 주상 구조를 갖는 경우에, 전방 산란 필름(22)의 산란 중심축 AX와 전방 산란 필름(22)의 법선 사이의 각과 동일한 각도로 전방 산란 필름(22)에 광이 입사하는 경우의 투과율 분포의 실례를 나타낸다. 도 7b 및 도 8b는 전방 산란 필름(22)이 주상 구조를 갖는 경우에, 전방 산란 필름(22)의 산란 중심축 AX와 전방 산란 필름(22)의 법선 사이의 각과 상이한 각도로 전방 산란 필름(22)에 광이 입사하는 경우의 투과율 분포의 실례를 나타낸다.
도 7a 및 7b는 전방 산란 필름(22)의 조직(texture) 구조(제1 영역(22A)과 제2 영역(22B) 간의 경계)가 전방 산란 필름(21)의 조직 구조(제1 영역(21A)과 제2 영역(21B) 간의 경계)보다 불명료(선명하지 않음)한 경우의 결과를 나타낸다. 도 7a 및 7b에서, 전방 산란 필름(21 및 22)의 조직 구조는 경계를 제외하고는 서로 동일하고, 전방 산란 필름(21 및 22)의 두께도 서로 동일하다는 점에 주목한다. 한편, 도 8a 및 도 8b는 전방 산란 필름(22)의 두께가 전방 산란 필름(21)의 두께보다 얇은 경우(예를 들어, 전방 산란 필름(22)의 두께가 전방 산란 필름(21)의 두께의 대략 절반임)의 결과를 나타낸다. 도 8a 및 도 8b에서, 전방 산란 필름(21 및 22)의 조직 구조는 서로 동일하다는 점에 주목한다.
도 6a 및 6b 내지 도 8a 및 8b로부터, 450nm, 570nm 및 680nm 중 어느 쪽의 파장대에서도, 전방 산란 필름(22)의 산란 중심축 AX 방향의 투과율은, 전방 산란 필름(21)의 산란 중심축 AX 방향의 투과율보다 상대적으로 높다는 것은 자명하다.
도 9a 및 도 9b는 전방 산란 필름(21 및 22)의 적층체의 전방 산란 필름(21)측의 표면에, 산란 중심축 AX와 전방 산란 필름(21)의 법선 사이의 각 θ1과 동일한 각도로 광이 입사하는 경우의 투과율 분포의 실례를 나타낸다. 도 9a 및 도 9b에서의 A, B, C, D 및 E는, 전방 산란 필름(21 및 22)의 종류를 나타내며, 보다 구체적으로는, A, B, C, D 및 E는 도 10에 도시한 바와 같은 특징을 갖고 있다. 또한, 도 9a 및 도 9b에서의 "A+A", "A+B", "C+E" 및 "C+D"는, 전방 산란 필름(21 및 22)의 조합을 나타내며, 도 11에 도시한 특징을 갖고 있다.
도 9a 및 도 9b로부터, 전방 산란 필름(21 및 22)의 산란 중심축 AX의 방향이 서로 동일한지 또는 서로 상이한지에 상관없이, 산란 중심축 AX 방향의 투과율이 서로 상이한 경우에, 산란 중심축 AX 방향의 투과율이 서로 동일한 경우보다, 산란 중심축 AX와 상이한 각도에서의 광 투과율이 높다는 것은 자명하다. 이것은, 산란 중심축 AX 방향의 투과율이 서로 상이한 경우에, 광학 적층체(20)의 영상 표시면으로부터 발광된 광의 법선 방향 성분이 많고, 정면 방향의 백 휘도가 높다는 것을 의미한다.
[기능 및 효과]
다음으로, 본 실시예에 따른 표시 장치(1)의 기능 및 효과에 대해서 설명한다.
본 실시예에서는, 예를 들어, 특정 방향으로부터 입사된 외광 L1은 편광판(25)에 의해 직선 편광으로 변환되고, 또한 λ/2판(24) 및 λ/4판(23)에 의해 원편광 광으로 변환된 후, 그 원편광 광은 전방 산란 필름(22 및 21)을 투과하여, 액정 표시 패널(10)에 입사한다. 액정 표시 패널(10)에 입사한 광은, 액정층(13)에 의해 영상 신호에 따라 변조되고, 반사층(14)에 의해 반사되어, 전방 산란 필름(22 및 21)에 입사한다. 전방 산란 필름(22 및 21)에 입사한 광은, 전방 산란 필름(22 및 21)에 의해 미리 정해진 각도 범위에서 확산된 후, 그 광이 λ/2판(24) 및 λ/4판(23)에 의해 직선 편광으로 변환되어, 편광판(25)을 통해 외부로 출사된다.
종래의 표시 장치에서는, 예를 들어, 도 12에 도시한 바와 같이, 반사형의 액정 표시 패널(110) 상의 2개의 전방 산란 필름(121 및 122)에는, 확산 범위를 넓게 하기 위해 헤이즈 값이 높은 필름이 이용되고 있다. 그러나, 헤이즈 값이 높은 2개의 전방 산란 필름(121 및 122)이 이용되는 경우에는, 투과율이 필연적으로 작아지므로, 외광 L1이 전방 산란 필름(121 및 122)을 투과할 때, 액정 표시 패널(110) 내의 반사층(114)까지 도달하는 광량이 적어진다. 그 결과, 반사층(114)에 의해 반사된 광 L2 중, 전방 산란 필름(121 및 122)에 의해 확산되어, 정면 방향으로 출사되는 광량이 적어져, 백 표시에서 충분한 휘도가 얻어지지 않는다. 따라서, 전방 산란 필름(121 및 122) 양방의 헤이즈 값을 낮게 하는 것이 고려된다. 그러나, 그렇게 하면, 외광 L1은 전방 산란 필름(121 및 122)에 의해 거의 산란되지 않고 전방 산란 필름(121 및 122)을 투과하므로, 산란 중심축 방향에서 출사되는 광량이 확연히 커지고, 정면 방향에서 출사되는 광량은 여전히 적다. 따라서, 이 경우에도, 백 표시에서 충분한 휘도가 얻어지지 않는다.
한편, 본 실시예에서는, 전방 산란 필름(22)의 헤이즈 값이 전방 산란 필름(21)의 헤이즈 값보다 높다. 보다 구체적으로는, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 전방 산란 필름(22)의 산란 중심축 AX 방향의 투과율이 전방 산란 필름(21)의 산란 중심축 AX 방향의 투과율보다 높다. 투과율이 높은 전방 산란 필름(22)은, 예를 들어, 투과율이 낮은 전방 산란 필름(21)보다 두께가 얇거나 덜명료한 조직 구조를 갖는다. 이에 의해, 예를 들어, 도 13에 도시한 바와 같이, 외광 L1이 전방 산란 필름(21 및 22)을 투과하여 반사층(14)까지 도달하는 광량이 증가한다. 그 결과, 반사층(14)에 의해 반사된 광 L2 중, 전방 산란 필름(21 및 22)에 의해 확산되어 정면 방향으로 출사되는 광량도 증가하므로, 백 표시에서 고휘도를 얻을 수 있다.
[변형예]
(제1 변형예)
상술한 실시예에서는, 전방 산란 필름(22)의 산란 중심축 AX 방향의 투과율이 전방 산란 필름(21)의 산란 중심축 AX 방향의 투과율보다 상대적으로 높은 경우가 예시되어 있다. 그러나, 전방 산란 필름(21)의 산란 중심축 AX 방향의 투과율은, 전방 산란 필름(22)의 산란 중심축 AX 방향의 투과율보다 상대적으로 높을 수 있다. 이러한 경우에도, 외광 L1이 전방 산란 필름(22)을 투과하여 반사층(14)까지 도달하는 광량이 증가한다. 그 결과, 반사층(14)에 의해 반사된 광 L2 중, 전방 산란 필름(21 및 22)에 의해 확산되어 정면 방향에 출사되는 광량도 증가하므로, 백 표시에서 고휘도를 얻을 수 있다.
(제2 변형예)
상술한 실시예에서는, 2매의 전방 산란 필름(21 및 22)이 광학 적층체(20) 내에 포함되어 있지만, 3매 이상의 전방 산란 필름이 광학 적층체(20) 내에 포함될 수 있다. 그러나, 이 경우에는, 3매 이상의 전방 산란 필름 중 2매 이상의 전방산란 필름에서, 한쪽의 전방 산란 필름의 산란 중심축 방향의 투과율이 다른 쪽의 전방 산란 필름의 산란 중심축 방향의 투과율보다 상대적으로 높다는 것만이 필수적이다.
(제3 변형예)
상술한 실시예에서는, 전방 산란 필름(21 및 22)은, 광학 적층체(20)와의 관계에서 편광판(25)측의 특정 방향으로부터 전방 산란 필름(21 및 22)에 광이 입사하는 경우에, 그 입사광을 거의 산란시키지 않고 그 입사광을 투과시키고, 반사층(14)에 의해 반사되어 되돌아온 광을 광범위하게 산란시킨다. 그러나, 전방 산란 필름(21 및 22)은, 광학 적층체(20)와의 관계에서 편광판(25)측의 특정 방향으로부터 전방 산란 필름(21 및 22)에 광이 입사하는 경우에, 그 입사광을 광범위하게 산란시킬 수도 있고, 반사층(14)에 의해 반사되어 되돌아온 광을 거의 산란시키지 않을 수도 있고 그 광을 투과킬 수도 있다.
전방 산란 필름(21 및 22)은, 예를 들어, 도 14에 도시한 바와 같이, 표시 패널(10)과의 관계에서 제1 방향으로부터 전방 산란 필름(21 및 22)에 외광 L1이 입사하는 경우에, 그 입사광 L1을, 산란 중심축 AX를 중심으로 하여 미리 정해진 범위에서 산란시켜, 반사층(14)에 의해 반사되어 되돌아온 광을 투과시킬 수 있다.
도 15는 전방 산란 필름(21)의 산란 중심축 AX와 전방 산란 필름(21)의 법선 간의 각과 동일한 각도 θ3으로 전방 산란 필름(21)에 광이 입사하는 경우의 투과율 분포의 일례를 나타낸다. 도 16은 전방 산란 필름(22)의 산란 중심축 AX와 전방 산란 필름(22)의 법선 간의 각과 동일한 각도 θ4로 전방 산란 필름(22)에 광이 입사하는 경우의 투과율 분포의 일례를 나타낸다. 도 15 및 도 16에서, 횡축은, 광 검출기 D가 전방 산란 필름(21 및 22)을 투과한 광을 검출하는 경우의 광 검출기 D의 광축과 전방 산란 필름(21 및 22)의 법선이 이루는 각을 나타낸다. θ3과 θ4는 서로 동일할 수 있고, 서로 상이할 수 있다는 점에 주목한다.
도 15 및 도 16으로부터, 전방 산란 필름(22)의 산란 중심축 AX 방향의 투과율이 전방 산란 필름(21)의 산란 중심축 AX 방향의 투과율보다 상대적으로 높다는 것은 자명하다. 즉, 전방 산란 필름(22)은 전방 산란 필름(21)보다 저헤이즈를 갖는다. 전방 산란 필름(21 및 22)이 이러한 특성을 가지고 있는 경우에도, 외광 L1이 전방 산란 필름(22)을 투과하여 반사층(14)까지 도달하는 광량이 증가한다. 그 결과, 반사층(14)에 의해 반사된 광 L2 중, 전방 산란 필름(21 및 22)에 의해 확산되어 정면 방향으로 출사되는 광량도 증가하므로, 백 표시에서 고휘도를 얻을 수 있다.
(제4 변형예)
상술한 실시예에서는, λ/4판(23)과 편광판(25) 사이에 λ/2판(24)이 설치되어 있었지만, 필요에 따라 λ/2판(24)을 생략하는 것도 가능하다. 또한, 상술한 실시예에서는, 필요에 따라, 어떠한 층이 광학 적층체(20) 내에 더 포함될 수 있다.
(2. 적용예)
다음으로, 임의의 상술한 실시예 및 그 변형예에 따른 표시 장치(1)의 적용예에 대해서 설명한다. 도 17은 본 적용예에 따른 전자 기기(100)의 구성의 일례에 대한 개략 사시도이다. 전자 기기(100)는 휴대 전화기이며, 예를 들어, 도 17에 도시한 바와 같이, 전자 기기(100)는 본체부(111), 본체부(111)에 대하여 개폐 가능한 표시부(112)를 포함한다. 본체부(111)는 조작 버튼(115) 및 송화부(116)를 포함한다. 표시부(112)는 표시 장치(113) 및 수화부(117)를 포함한다. 표시 장치(113)는, 전화 통신에 관한 각종 표시를, 표시 장치(113)의 표시 화면(114)에 표시한다. 전자 기기(100)는 표시 장치(113)의 동작을 제어하기 위한 제어부(도시 생략)를 포함한다. 제어부는, 전자 기기(100) 전체를 제어하는 제어부의 일부로서, 또는 전자 기기(100) 전체를 제어하는 제어부와 상이한 제어부로서, 본체부(111) 또는 표시부(112)의 내부에 배치된다.
표시 장치(113)는 임의의 상술한 실시예 및 그 변형에 따른 표시 장치(1)와 동일한 구성을 갖는다. 이에 의해, 표시 장치(113)에서는, 백 표시에서 고휘도를 얻을 수 있다.
또한, 임의의 상술한 실시예 및 그 변형예에 따른 표시 장치(1)를 적용가능한 전자 기기는, 상술한 휴대 전화기 이외에도, 퍼스널 컴퓨터, 액정 텔레비전, 뷰 파인더형 또는 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 카 네비게이션 장치, 페이저, 전자 수첩, 전자 계산기, 워드 프로세서, 워크스테이션, 영상 전화기, POS 단말기 등을 포함한다.
본 실시예, 그 변형예 및 적용예를 들어 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 그에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들어, 상술한 실시예 등에서는, 본 발명을 반사형의 액정 표시 패널(10)에 적용한 경우가 예시되어 있지만, 본 발명을 반투과형의 액정 표시 패널에 적용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 본 발명을, 반사형의 액정 표시 패널(10)과 마찬가지의 구성을 반사부로서 갖고 반사부와 함께 투과부를 포함하는 반투과형의 액정 표시 패널에 적용하는 것이 가능하다.
본원은 2011년 3월 30일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2011-075472호에 기재된 것과 관련된 요지를 포함하며, 그 전체 내용은 본원에 참조로서 원용된다.
본 기술분야의 통상의 당업자라면, 다양한 변형, 조합, 서브-조합 및 변경들이 첨부된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범위 내에 있는 한, 설계 요건 및 다른 요소에 따라 다양한 변형, 조합, 서브-조합 및 변경들이 발생할 수 있다는 점을 이해할 것이다.
1: 표시 장치
10: 액정 표시 패널
11: TFT 기판
12: 대향 기판
13: 액정층
14: 반사층
20: 광학 적층체
21, 22: 전방 산란 필름
21A, 22A: 제1 영역
21B, 22B: 제2 영역
23: λ/4판
24: λ/2판
25: 편광판
30: 구동 회로
100: 전자 기기
111: 본체부
112: 표시부
113: 표시 장치
114: 표시 화면
115: 조작 버튼
116: 송화부
117: 수화부
AX: 산란 중심축
D: 광 검출기
L1: 외광
L2: 광
θ1, θ2: 각

Claims (9)

  1. 표시 장치로서,
    반사형의 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 위에 배치된 광학 적층체
    를 포함하고,
    상기 광학 적층체는 복수의 이방성 산란 필름을 포함하고,
    상기 복수의 이방성 산란 필름 중 적어도 2매의 필름의 산란 중심축 방향의 투과율이 서로 상이하고,
    상기 광학 적층체에 포함되는 이방성 산란 필름 중 산란 중심축 방향의 투과율이 상대적으로 높은 제1 필름은, 상기 광학 적층체에 포함되는 이방성 산란 필름 중 산란 중심축 방향의 투과율이 상대적으로 낮은 제2 필름과 비교하여, 산란 중심축 방향의 투과율이 4배 이상인, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학 적층체에 포함되는 상기 이방성 산란 필름 중 상기 산란 중심축 방향의 투과율이 상대적으로 높은 제1 필름은, 상기 광학 적층체에 포함되는 상기 이방성 산란 필름 중 상기 산란 중심축 방향의 투과율이 상대적으로 낮은 제2 필름보다 얇은, 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 필름의 두께는, 상기 제2 필름의 두께의 절반 이하인, 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광학 적층체에 포함되는 상기 이방성 산란 필름 중 상기 산란 중심축 방향의 투과율이 상대적으로 높은 제1 필름은, 상기 광학 적층체에 포함되는 상기 이방성 산란 필름 중 상기 산란 중심축 방향의 투과율이 상대적으로 낮은 제2 필름보다 덜명료한 조직(less clear texture) 구조를 갖는, 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이방성 산란 필름은, 상기 광학 적층체와의 관계에서 특정 방향으로부터 외광이 입사한 때에 그 외광을 투과시켜, 그 투과되는 광 중 상기 표시 패널에 의해 반사되는 광을, 산란 중심축을 중심으로 하여 미리 정해진 범위에서 산란시키는 전방 산란 필름인, 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이방성 산란 필름은, 상기 광학 적층체와의 관계에서 미리 정해진 방향으로부터 외광이 입사한 때에 그 외광을, 산란 중심축을 중심으로 하여 미리 정해진 범위에서 산란시켜, 그 산란광 중 상기 표시 패널에 의해 반사된 광을 투과시키는 전방 산란 필름인, 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 2매의 필름의 산란 중심축 방향은 서로 평행인, 표시 장치.
  8. 반사형의 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 위에 배치된 광학 적층체
    를 포함하고,
    상기 광학 적층체는, 복수의 이방성 산란 필름을 포함하고,
    상기 복수의 이방성 산란 필름 중 적어도 2매의 필름의 산란 중심축 방향의 투과율이 서로 상이하고,
    상기 2매의 필름은, 한쪽의 필름의 미리 정해진 투과율 이상의 투과율을 나타내는 산란 중심축 방향으로부터의 각도는, 다른 쪽의 필름의 미리 정해진 투과율 이상의 투과율을 나타내는 산란 중심축으로부터의 각도보다 큰, 표시 장치.
  9. 표시 장치를 포함하는 전자 기기로서,
    상기 표시 장치는,
    반사형의 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 위에 배치된 광학 적층체
    를 포함하고,
    상기 광학 적층체는 복수의 이방성 산란 필름을 포함하고,
    상기 복수의 이방성 산란 필름 중 적어도 2매의 필름의 산란 중심축 방향의 투과율이 서로 상이하고,
    상기 광학 적층체에 포함되는 이방성 산란 필름 중 산란 중심축 방향의 투과율이 상대적으로 높은 제1 필름은, 상기 광학 적층체에 포함되는 이방성 산란 필름 중 산란 중심축 방향의 투과율이 상대적으로 낮은 제2 필름과 비교하여, 산란 중심축 방향의 투과율이 4배 이상인, 전자 기기.
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