KR20010029823A - 표시 장치 및 이를 사용한 전자 기기 - Google Patents

표시 장치 및 이를 사용한 전자 기기 Download PDF

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KR20010029823A
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야스카와 히데아키
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Abstract

반사형 표시에 있어서, 표시를 밝게 한 후에, 흑백 표시인 경우에는 패럴랙스를 저감하고, 컬러 표시인 경우에는 선명한 컬러 표시를 실현한다.
TN 액정 패널(140)의 상측에는 상측 편광판(130)을 형성하고, 하측에는 컬러 필터(150), 하측 편광판(160), 광 편광판(170), 반사 편광판(180) 백라이트(190),광 반사판(200)을 순차로 설치한다. 그리고, 광 확산판(170)의 헤이즈 값(H)과, 광 확산판(170)과 광 반사판(200)의 이간 치수(d) 관계를 H≥-200d+140이 되도록 설정한다. 이로써, 광 확산판(170)을 통과하여 광 반사판(200)에 도달하는 입사광(111)을 충분히 확산할 수 있으며, 흑백 표시인 경우에는 패럴랙스를 저감하고, 컬러 표시인 경우에는 반사광을 백색으로 할 수 있다.

Description

표시 장치 및 이를 사용한 전자 기기{Display Device And Electronic Apparatus Using The Same}
본 발명은 표시 장치 및 그것을 사용한 전자 기기에 관한 것으로, 특히 외광을 반사하여 표시를 행하는 반사형 액정 표시 장치 및 외광을 반사하여 표시를 행하는 반사형과, 광원 광을 투과하여 표시를 행하는 투과형을 겸용 가능한 반투과 반사형 표시 장치 및 그것을 사용한 전자 기기에 관한 것이다.
종래, 액정 패널을 사용한 표시 장치에는 외광을 사용하여 표시를 행하는 반사형 표시 장치와, 액정 패널의 배면으로부터 광을 조사하는 투과형 표시 장치가 있다.
여기서, 반사형 표시 장치의 경우에는 어두운 장소에서는 외광의 광량이 감소하기 때문에, 표시를 보기 어렵게 된다. 한편, 투과형 표시 장치의 경우에는 밝은 장소, 어두운 장소에 관계 없이 광원의 분량 만큼 전력 소비량이 커지게 되고, 특히 전지에 의해 동작되는 휴대용 표시 장치 등에는 적합하지 않다.
그래서, 반사형과 투과형을 겸용 가능한 반투과 반사형 표시 장치가 있다. 이 표시 장치에서는 밝은 장소에서 사용하는 경우, 표시 화면으로부터 입사하는 외광을 장치 내부에 형성된 광 반사판에서 반사하면서, 그의 광로 상에 배치된 액정, 편광판 등의 광학 소자를 사용하여 표시 화면으로부터 출사하는 광량을 화소마다 제어하여 반사형 표시를 행하고 있다.
한편, 상기 표시 장치를 어두운 장소에서 사용하는 경우에는 액정 패널의 이면측에서 백라이트 등의 내장 광원에 의해 광원 광을 조사하면서, 상술한 액정, 편광판 등의 광학 소자를 사용하여, 표시 화면으로부터 출사하는 광량을 화소마다 제어하여 투과형 표시를 행하고 있다.
또한, 반사형, 투과형 겸용 가능한 표시 장치에서는 액정 패널내에 충전된 액정에, TN(Twisted Nematic) 액정이나 STN(Super-Twisted Nematic) 액정 등을 사용하여, 화소에 인가하는 전압의 유무에 의해, 액정의 편광축을 회전시켜 투과 편광축을 가변으로 하고 있다.
또한, 상기 편광판은 소정 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광을 투과하는 것이다.
여기서, 종래 기술에 따른 반투과 반사형 표시 장치에 대해서, 도 10을 참조하면서 설명한다.
도 10에 있어서, 5110은 TN 액정 패널의 전압 인가 영역, 5120은 TN 액정 패널의 전압 무인가 영역이다.
5130은 상측 편광판, 5302는 상측 글래스판, 5304는 하측 글래스판, 5160은 반사 편광판, 5307은 반투과 광 흡수판, 5210은 광원을 각각 나타내고 있다.
우선, 반사형 표시에 의해 흑백 표시를 행하는 경우에 대해서 기술한다.
표시 장치의 외부로부터 입사한 입사광(5601)은 상측 편광판(5130)에서 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광이 되고, TN 액정 패널의 전압 무인가 영역(5120)에서 편광 방향이 거의 90°비틀린 지면에 수직인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광이 되며, 반사 편광판(5160)에서 지면에 수직인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광으로서 반사되며, 다시 TN 액정 패널의 전압 무인가 영역(5120)에서 편광 방향이 거의 90°비틀린 지면에 평행인 직선 편광 성분을 갖는 광이 되고, 상측 편광판(5130)으로부터 출사된다. 따라서, TN 액정 패널에 전압이 인가되어 있지 않을 때는 백색 표시가 된다.
한편, 표시 장치의 외부로부터 입사한 입사광(5603)은 상측 편광판(5130)에서 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광이 되고, TN 액정 패널의 전압 인가 영역(5110)에서 편광 방향을 바꾸지 않고 지면에 평행인 직선 편광 성분을 갖는 광으로서 투과하고, 그 후 반투과 광 흡수판(5307)으로 흡수되기 때문에, 흑색 표시가 된다.
다음에, 투과형 표시에 의해 흑백 표시를 행하는 경우에 대해서 기술한다.
광원(5210)으로부터의 광(5602)은 반투과 광 흡수판(5307)에 형성된 개구부를 투과하고, 반사 편광판(5160)에서 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광이 되며, TN 액정 패널의 전압 무인가 영역(5120)에서 편광 방향이 거의 90°비틀린 지면에 수직인 직선 편광 성분을 갖는 광이 되어, 상측 편광판(5130)으로 흡수되어 흑색 표시가 된다.
한편, 광원(5210)으로부터의 광(5604)은 반투과 광 흡수판(5307)에 형성된 개구부를 투과하고, 반사 편광판(5160)에서 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광이 되고, TN 액정 패널의 전압 인가 영역(5110)에서 편광 방향을 바꾸지 않고 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광으로서 투과하여, 백색 표시가 된다.
일반적으로, 액정 패널을 사용한 표시 장치에 있어서는 액정층의 두께는 대략 5μm 내지 10μm로 대단히 작다. 한편으로, 기판 두께는 0.3 mm 내지 0.7 mm이기 때문에 액정층에 비해 대단히 두껍다.
그러므로, 상기한 종래의 표시 장치를 사용하여 반사형 표시를 행하면, 도 11에 도시하는 바와 같이, 액정 패널 상측으로부터 입사한 외광의 액정층 중에 있어서의 광로가 진행로(going path)와 복귀로(returning path)에서 현저하게 다른 경우가 있다. 그러므로, 액정 패널에 입사하는 외광의 입사 각도에 따라서는 외광이 진행로에 있어서 통과하는 화소와 복귀로에 있어서 통과하는 화소가 다르게 된다. 그리고, 이 광로 차이를 관측자가 비스듬이 본 경우, 컬러 필터를 사용하지 않은 흑백 표시인 경우에 있어서는 표시에 그림자가 생기게 되는 현상, 소위 패럴랙스(parallax)(시차)의 원인이 되고 있다. 또한, 복수의 색을 갖는 컬러 필터를 사용한 표시 장치에 있어서는 광의 진행로와 복귀로에서 통과하는 색이 다르게 되어 혼색이 되는 문제도 생긴다.
또한, 상기 종래 기술에 있어서는 반투과 반사형 표시 장치만 도시하였지만 이들의 과제는 도 11의 표시 장치로부터 광원(5210)을 제외하고, 반투과 광 흡수판(5307)을 광 흡수판으로 치환한 구조의 반사형 표시 장치에 있어서도 마찬가지로 발생한다.
본 발명의 제 1 목적은 반사형 표시시에 생기는 패럴랙스 및 혼색을 저감한 반사형 또는 반투과 반사형 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 도 10에 도시한 종래의 반투과 반사형 표시 장치에 있어서는 반투과 광 흡수판(5307)을 채용하고 있기 때문에, 투과형 표시를 행할 때에 광원(5210)으로부터의 출사광 중의 일부 또는 대부분이 반투과 광 흡수판(5307)에 의해 흡수되기 때문에, 광원(5210)으로부터의 출사광을 충분히 유효하게 활용할 수 없고, 표시가 어둡게 되는 과제가 있다.
본 발명의 제 2 목적은 광원으로부터의 출사광을 유효하게 활용하고, 밝은 투과형 표시가 가능한 표시 장치를 실현하는 것이다.
또한, 상기 반사 편광자를 사용한 표시 장치에 있어서는 상기 표시 원리에 근거하여, 반사형 표시시에 포지티브 표시, 투과형 표시시에 네거티브 표시가 되고, 소위 포지티브 네거티브 반전이 생긴다.
본 발명의 제 3 목적은 반사 편광자를 사용한 반투과 반사형 표시 장치에 있어서 이 포지티브 네거티브 반전을 방지하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 표시 장치는 기판 사이에 액정을 삽입하여 이루어지는 액정 패널과, 상기 액정 패널의 한쪽의 측에 설치된 제 1 편광 수단과, 상기 액정 패널의 다른 쪽의 측에 형성된 광 반사 수단과, 상기 액정 패널과 상기 광 반사 수단 사이에 배치된 광 확산 수단을 갖는 표시 장치에 있어서, 상기 광 확산 수단은 전방 산란 특성을 갖고 있으며, 상기 광 확산 수단과 상기 광 반사 수단의 이간 치수를 d(mm)로 한 경우에, 상기 광 확산 수단의 헤이즈 값(H)(%)이, H≥-200d+140의 관계를 만족하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시 장치에 따르면, 액정 패널의 상측으로부터 입사한 외광은 전방 산란 특성을 갖는 광 확산 수단에 의해 충분히 확산된 후, 상기 광확산 수단으로부터 소정 거리 이간하여 설치되어 있는 광 반사 수단에 의해 반사되고, 그 후, 광 확산 수단에 의해 충분히 확산되어, 액정 패널을 배면측으로부터 조사하게 된다. 그러므로, 외광이 임의의 입사각으로 액정 패널에 입사하였다고 해도, 광 반사 수단에서 반사되어 액정 패널을 배면측으로부터 조사하는 광은 충분히 확산된 광이 되기 때문에, 패럴랙스는 발생하지 않는다.
또한, 본 발명의 하나의 양태에 있어서는 상기 제 1 편광 수단과 상기 광 확산 수단 사이에는 컬러 필터가 형성되어 있으며, 상기 컬러 필터는 복수의 착색층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 양태의 표시 장치에 따르면, 액정 패널에 입사한 외광은 일단 컬러 필터에 의해 복수의 색으로 착색되지만, 그 후 전방 산란 특성을 갖는 광 확산 수단에 의해 충분히 확산되는 상기 복수의 색이 서로 혼합된다. 그리고, 광 반사 수단에 의해 반사되어 액정 패널을 배면측으로부터 조사한다. 이 액정 패널을 배면측으로부터 조사하는 광은 복수의 색이 서로 혼합된 백색에 가까운 광이므로, 외광이 임의의 입사각으로 액정 패널에 입사하였다고 해도, 혼색은 생기지 않는다.
또한, 본 발명의 다른 양태에 있어서는 상기 컬러 필터는 적색계, 녹색계 및 청색계의 착색층을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 양태의 표시 장치에 따르면, 액정 패널에 입사한 외광은 적색계, 녹색계 및 청색계의 착색층을 갖는 컬러 필터에 의해 복수의 색으로 착색되며, 그 후 광 확산 수단에 의해 확산된다. 그 때, 적, 청 및 녹이 서로 혼합되기 때문에, 확산광은 극히 백색에 가깝게 된다. 그리고 그의 백색광을 액정 패널을 배면측으로부터 조사하므로 색 밸런스가 우수한 표시를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 양태에 있어서는 상기 액정 패널과, 상기 광 반사 수단 사이에는 입사광을 그 편광 성분에 따라서 분리하는 제 2 편광 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 양태의 표시 장치에 따르면, 액정 패널을 투과한 외광을 제 2 편광 수단에 의해 편광 분리함으로써 명암 표시를 행한다.
제 2 편광 수단으로서는 제 1 직선 편광 성분의 광을 대부분 투과시키며, 상기 한쪽의 직선 편광 성분과 거의 직교하는 제 2 직선 편광 성분의 광을 대부분 흡수하는 편광 수단을 채용하는 것이 적합하다.
이러한 편광 수단을 채용함으로써, 액정 패널을 투과한 외광을 제 2 편광 수단에 의해 흡수시킴으로써 암(暗) 표시를 행하고, 제 2 편광 수단을 투과시키고 그 후 반사시킴으로써 명(明) 표시를 행할 수 있기 때문에, 대단히 대조(contrast) 특성이 우수한 반사형 표시를 실현한다.
또한, 본 발명의 다른 양태에 따르면, 투과성 도광체 및 상기 도광체에 광을 도입 가능한 광원을 갖는 조명 장치를 또한 구비하며, 상기 조명 장치는 상기 광 확산 수단과 상기 광 반사 수단 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 양태에 의한 표시 장치는 어두울 때에는 광원 광에 의한 투과 표시를 행하고, 밝을 때에는 외광에 의한 반사형 표시를 행하는 것이 가능한, 소위 반투과 반사형 표시 장치에 관한 것이다. 본 양태의 표시 장치에 따르면, 패럴랙스 또는 혼색이 생기지 않는 반사형 표시가 가능한 반투과 반사형 표시 장치가 실현된다. 또, 투과형 표시일 때에도 전방 산란 특성을 갖는 광 확산 수단에 의해 광원으로부터의 출사광이 충분히 확산되기 때문에, 액정 패널에 균일하게 광을 조사할 수 있는 효과도 있다. 또한, 도광체의 두께에 따라 광 산란 수단과 광 반사 수단 사이가 이간되므로 상술의 이간 치수(d)가 확보된다.
또한, 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 액정 패널과, 상기 조명 장치 사이에는 입사광을 그 편광 성분에 따라 분리하는 제 2 편광 수단이 설치되어 있으며, 상기 제 2 편광 수단과 상기 조명 장치 사이에 설치되며 제 1 직선 편광 성분의 광을 거의 투과시키며, 상기 한쪽의 직선 편광 성분과 거의 직교하는 제 2 직선 편광 성분의 광을 대부분 반사하는 반사 편광자를 가지며, 상기 반사 편광자의 투과축과 상기 제 2 편광 수단의 투과축이 거의 일치하게 되는 것을 특징으로 한다.
본 양태에 의한 표시 장치에 따르면, 조명 장치로부터 출사된 광 중 반사 편광자의 투과축 방향과 같은 편광 방향의 광은 반사 편광자를 투과한다. 한편, 반사 편광자의 반사축과 같은 편광 방향의 광은 반사 편광자에 의해 반사된다. 그리고 광 반사 수단에 의해 반사되어 재차 반사 편광자로 되돌아온다. 그리고 이 반사를 반복하는 중에 임의의 것은 반사 편광자를 투과한다. 즉, 조명 장치로부터 출사한 광은 대부분이 반사 편광자의 투과축 방향과 같은 편광 방향의 광으로서 제 2 편광 수단을 향해 출사된다. 그리고, 이 광은 반사 편광자의 투과축과, 투과축이 평행하게 설정된 제 2 편광 수단을 투과하여 액정 패널을 향해 출사된다. 그러므로, 조명 장치로부터 출사하는 광의 이용 효율이 대단히 우수한 밝은 투과형 표시가 실현된다. 또, 반사 편광자의 투과축과 제 2 편광 수단의 투과축이 일치되어 있기 때문에, 액정 패널 상측으로부터 입사하는 외광은 반사 편광자에 의해 아무런 악영향도 주어지지 않고, 따라서 소위 포지티브 네거티브 반전이 생기지 않는다.
또한, 본 발명의 전자 기기는 기판 사이에 액정을 삽입하여 이루어지는 액정 패널과, 상기 액정 패널의 한쪽의 측에 설치되어 있으며 입사광을 그 편광 성분에 따라 분리하는 제 1 편광 수단과, 상기 액정 패널의 다른쪽의 측에 설치된 광 반사 수단과, 상기 액정 패널과 상기 광 반사 수단 사이에 배치된 광 확산 수단을 갖는 표시 장치를 구비하는 전자 기기에 있어서, 상기 광 확산 수단은 전방 산란 특성을 갖고 있으며, 상기 광 확산 수단과 상기 광 반사 수단의 이간 치수를 d(mm)로 한 경우에, 상기 광 확산 수단의 헤이즈 값(H)(%)이, H≥-200 d+140의 관계를 만족하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전자 기기에 따르면, 패럴랙스, 또는 혼색이 생기지 않는 전자 기기를 실현한다.
도 1은 본 발명에 따른 표시 장치에 사용되는 반사 편광판을 도시하는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 반사형 표시 원리를 도시하는 설명도.
도 3은 본 발명에 따른 투과형 표시 원리를 도시하는 설명도.
도 4는 패럴랙스의 계측 실험을 도시하는 설명도.
도 5는 제 1 실시예에 따른 표시 장치를 도시하는 개략 구성도.
도 6은 제 2 실시예에 따른 표시 장치를 도시하는 개략 구성도.
도 7은 제 3 실시예에 따른 표시 장치를 도시하는 개략 구성도.
도 8은 제 4 실시예에 따른 표시 장치를 도시하는 개략 구성도.
도 9는 제 5 실시예에 따른 표시 장치를 도시하는 개략 구성도.
도 10은 종래 기술에 따른 표시 장치를 도시하는 개략 구성도.
도 11은 종래 기술에 따른 표시 장치에 패럴랙스가 발생하고 있는 상태를 도시하는 설명도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10; 표시 장치 12, 130; 상측 편광판
15, 160; 하측 편광판 20; STN 셀(액정 패널)
26; 액정 27, 150; 컬러 필터
30, 170; 광 확산판 40, 180; 반사 편광판
70; 광원 80, 200; 광 반사판
140; TN 액정 패널 190; 백라이트
다음에, 도 2, 도 3을 참조하면서, 본 발명에 따른 표시 장치의 표시 원리에 대해서 상세히 설명한다. 또, 이하에는 반투과 반사형 표시 장치를 예시하지만, 반사의 표시 원리는 반사형 표시 장치일지라도 변하지 않는다.
상기 액정 표시 장치에는 투과 편광축 가변 광학 소자로서 TN 액정 패널(140)을 사용하고 있다. 또한, 상기 TN 액정 패널(140)의 상측에는 상측 편광판(130)이 설치되며, TN 액정 패널(140)의 하측에는 RGB(적, 녹, 청)로 이루어지는 컬러 필터(150), 하측 편광판(160), 광 확산판(170) 및 반사 편광판(180)이 순차로 설치되어 있다. 또한, 반사 편광판(180)의 하측에는 광원이 되는 백라이트(190), 광 반사판(200)이 순차로 설치되어 있다.
또, 상측 편광판(130)의 투과축과 하측 편광판(160)의 투과축은 거의 직교하는 관계로 되고, 하측 편광판(160)의 투과축과 반사 편광판(180)의 투과축은 평행관계에 있다. 또한, 광 확산판(170)은 헤이즈 값(H)을 갖는 전방 산란을 행하는 것이다.
또한, 좌측의 141은 TN 액정 패널(140)에 전압을 인가하지 않은 전압 무인가 영역을 나타내며, 오른쪽의 142는 전압을 인가하는 전압 인가 영역을 나타내고 있다.
이와 같이 구성되는 표시 장치에 대해서, 다음에 반사형 표시의 동작에 대해서 도 2를 참조하면서 설명한다.
먼저, 외부로부터 입사한 광이 TN 액정 패널(140)의 전압 무인가 영역(141)을 통과하는 경우에 대해서 기술한다.
표시 장치의 외부로부터 입사되는 입사광(111)은 상측 편광판(130)에 의해 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광만이 투과되고, 그 후 이 광은 TN 액정 패널(140)의 전압 무인가 영역(141)에 의해 편광 방향이 거의 90°비틀린 지면에 수직인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광이 되고, 컬러 필터(150), 하측 편광판(160), 광 확산판(170) 및 반사 편광판(180)을 지면에 수직인 방향의 직선 편광 성분으로서 투과하고, 투명한 백라이트(190)를 통과하고 광 반사판(200)에 도달하여 반사한다. 그리고, 광 반사판(200)에서 반사한 광 중, 지면에 수직인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광(112)만이 다시 백라이트(190), 반사 편광판(180)광 확산판(170), 하측 편광판(160), 컬러 필터(150)를 투과하고, 전압 무인가 영역(141)에 의해 편광 방향이 거의 90°비틀리어 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광이 되고, 이 광이 출사광(113)으로서 출사된다.
또한, 광 반사판(200)에서 반사하는 광에는 지면에 수직인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광(112)뿐만 아니라, 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광 (114)도 포함되어 있다. 이 때문에, 이 광(114)은 반사 편광판(180)에 의해 반사되고, 다시 광 반사판(200)에서 반사되어 편광 방향이 바뀌어지고, 일부가 지면에 수직인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광(115)이 되어 반사 편광판(180)을 통과한다. 이것을 반복함으로써, 광을 유효하게 이용할 수 있고, 상측 편광판(130)으로부터 출사되는 출사광(113)은 반사 편광판(180)을 사용하지 않은 경우에 비해 대략 1.6배 정도 밝게 할 수 있다.
여기서, 입사광(111)과 출사광(113)에서는 색이 다른 컬러 필터(150)를 통과하는 것처럼 보이지만, 하측 편광판(160)과 반사 편광판(180) 사이에 광 확산판(170)이 설치되어 있기 때문에, 상기 광 확산판(170)을 통과할 때에 각 색의 컬러 필터(150)를 통과한 광이 확산된다. 이 때문에, 광 반사판(200)에서 반사한 광은 적, 녹, 청이 서로 혼합되어 특정한 색이 강하게 착색하지는 않는다. 이 결과, 상측 편광판(130)으로부터 출사되는 광(113)은 광 반사판(200)에서 반사한 광이 통과하는 컬러 필터(150)의 색으로 착색된다.
다음에, 외부로부터 입사한 광이 TN 액정 패널(140)의 전압 인가 영역(142)을 통과하는 경우에 대해서 기술한다.
표시 장치의 외부로부터 입사한 입사광(116) 중, 상측 편광판(130)에 의해 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광만이 투과되고, 그 후 이 광은 TN 액정 패널(140)의 전압 인가 영역(142)에 의해 편광 방향을 바꾸지 않고 통과하고, 컬러 필터(150)를 통과하고, 하측 편광판(160)에 의해 흡수되어 어둡게 된다.
이와 같이, 전압 무인가 영역(141)에 있어서는 반사 편광판(180)에 의해 표시 장치에 입사되는 광을 유효적으로 이용할 수 있고, 광 반사판(200)에 의해 반사된 광이 컬러 필터(150)로 착색한 출사광(113)이 되어 출사된다. 한편, 전압 인가 영역(142)에 있어서는 하측 편광판(160)에 의해 광이 흡수되어 어둡게 된다.
다음에, 투과형 표시의 동작에 대해서 도 3을 참조하면서 설명한다.
처음에, 백라이트(190)로부터 출사된 광이 TN 액정 패널(140)의 전압 무인가 영역(141)을 통과하는 경우에 대해서 기술한다.
백라이트(190)로부터 발생하는 광원 광 중, 지면에 수직인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광(121)은 반사 편광판(180), 광 확산판(170), 하측 편광판(160), 컬러 필터(150)를 통과하고, TN 액정 패널(140)의 전압 무인가 영역(141)에 의해 편광 방향이 거의 90°비틀린 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광이 되고, 이 광이 상측 편광판(130)으로부터 출사광(122)으로서 출사된다.
또한, 백라이트(190)로부터의 광원 광에는 지면에 수직인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광(121)만이 아니고, 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광 (123)도 포함되어 있다. 따라서, 이 광(123)은 반사 편광판(180)에 의해 반사되고, 광 반사판(200)에서 반사되어 편광 방향이 바뀌어지고, 일부가 지면에 수직인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광(124)이 되어 반사 편광판(180)을 통과한다. 이것을 반복함으로써, 광을 유효하게 이용할 수 있고, 출사광(122)을 밝게 할 수 있다.
다음에, 백라이트(190)로부터의 광원 광이 TN 액정 패널(140)의 전압 인가 영역(142)을 통과하는 경우에 대해서 기술한다.
백라이트(190)의 광원 광 중, 지면에 수직인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광(125)은 반사 편광판(180), 광 확산판(170), 하측 편광판(160), 컬러 필터(150)를 통과하고, 그 후 이 광은 TN 액정 패널(140)의 전압 인가 영역(142)에 의해 편광 방향을 바꾸지 않고 통과하고, 상측 편광판(130)에 의해 흡수되어 어둡게 된다.
또한, 백라이트(190)로부터의 광원 광 중, 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광(126)은 반사 편광판(180)에 의해 반사되고, 광 반사판(200)에서 반사되어 편광 방향이 바뀌어지고, 일부가 지면에 수직인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광(127)이 되어 반사 편광판(180)을 통과한다. 그러나, 이 광(127)도 TN 액정 패널(140)의 전압 인가 영역(142)에 의해 편광 방향을 바꾸지 않고 통과하고, 상측 편광판(130)에 의해 흡수되어 어둡게 된다.
이와 같이, TN 액정 패널(140)의 전압 인가·무인가의 조합에 의해, 컬러 필터(150)에 의해 착색된 출사광(113, 122)을 출사한다.
더욱이, 본 발명에 따른 표시 장치에서는 광 확산판(170)과 광 반사판(200)이 설치되어 있기 때문에, 도 2에 도시하는 입사광(111)과 같이, 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광은 컬러 필터(150)의 예를 들면 적색을 통과함으로써, 적색으로 착색되어 하측 편광판(160), 광 확산판(170), 반사 편광판(180) 및 백라이트(190)을 통과하여 광 반사판(200)에 도달한다. 이 적색의 광은 광 확산판(170)을 통과할 때, 전방 산란되어 있기 때문에, 광 반사판(200)에 도달하는 광은 적색의 컬러 필터(150)를 통과한 광뿐만 아니라, 녹, 청색을 통과한 녹, 청의 착색을 받은 광이 서로 혼합됨으로써, 백색광에 가까와진다. 이 때문에, 광 반사판(200)에서 반사되는 광(112)은 도 2에서는 적색인 것으로 생각되지만, 실질적으로는 광 확산판(160)에서 확산된 다른색(녹, 청)의 착색을 받은 광도 마찬가지로 반사하기 때문에, 반사광은 백색이 된다. 그리고, 이 백색광은 다시 백라이트(190), 반사 편광판(180), 광 확산판(170) 및 하측 편광판(160)을 통과하여 컬러 필터(150) 중 특정 색(예를 들면, 녹)을 통과하여 액정 패널(140), 상측 편광판(130)을 투과하여 출사되는 광은 녹으로 착색된다.
또한, 본 발명자는 상기 구성에 의한 표시 장치에 있어서, 반사형 표시에 의해 흑백 표시를 행하는 경우에 발생하는 패럴랙스(시차) 등을 저감하기 위해서, 예리한 실험을 행하였다. 그리고, 이 실험 방법은 도 4에 도시하는 바와 같이, 표시 장치를 30도 경사시킨 후에, 입사광을 표시 장치에 대하여 45도 경사진 방향으로부터 입사하고, 관측자가 바로 위에서 패럴랙스를 관측한 것으로, 표 1의 실험 결과를 얻었다. 또, 표 1에서 헤이즈 값(H)은 광 확산판(170)의 확산율(5 내지 95%), 이간 치수(d)는 광 확산판(170)과 광 반사판(200)의 이간 치수(mm)를 각각 나타내고 있다.
0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2
헤이즈 값(H) 15 △ × × × × ×
24 ○ △ × × × ×
47 ○ ○ ○ × × ×
82 ◎ ○ ○ ○ △ ×
95 ◎ ○ ○ ○ ○ ×
단, 표 1 에서 ◎: 그림자가 희미하여 표시가 이해하기 쉽다
○: 그림자가 희미하게 찍혀 있다
△: 약간 눈에 띄게 그림자가 찍혀 있다
×: 그림자가 분명히 찍혀 있다
또한, 표 1에 의한 헤이즈 값(H)과 이간 치수(d)의 관계를 수학식으로 나타내면, 하기 수학식 1과 같이 된다.
H≥-200d+140
그래서, 수학식 1을 만족하도록 표시 장치를 구성한다.
이로써, 광 확산판(170)은 상기 광 확산판(170)으로부터 출사된 광을 충분히 확산시킨 상태에서 광 반사판(200)에 접촉할 수 있으며, 패럴랙스의 발생을 저감할 수 있다.
한편, 반사형 표시에 의해 컬러 표시를 행하는 경우에는 입사된 광이 컬러 필터(150)를 통과했을 때에 착색되고, 광 확산판(170)에 의해 불충분한 확산 상태에서 광 반사판(200)에서 반사한 경우에는 다시 TN 액정 패널(140)에 입사되는 광이 미리 착색된 색에 기본색으로 혼합되고, 색 얼룩이 있는 표시로 된다.
그래서, 상기 수학식 1을 만족하도록 표시 장치를 설정함으로써, 광 반사판(200)에 도달하는 각각 적·녹·청으로 착색된 광을 충분히 확산시킨 상태로 할 수 있다. 이로 인해, 광 반사판(200)에서 반사하는 광을 적·녹·청을 균일하게 혼합한 백색광으로 할 수 있다. 이 결과, 반사형 표시시에 액정 패널(140)의 배면측으로부터 조사되는 광을 백색으로 함으로써, 색 얼룩이 없는 선명한 컬러 표시를 실현할 수 있다.
또한, 컬러 필터(150)가 적, 녹, 청으로 이루어지는 도트 매트릭스 표시이면, 멀티 컬러 표시, 또한 완전 컬러 표시가 가능해진다.
또, 상기 설명에서는 통상 화이트 모드(normally white mode)에 대해서 설명하였지만, 통상 블랙 모드로도 가능하다. 더구나, 통상 화이트 모드에 있어서는 반사형 표시, 투과형 표시 중 어느 경우든지, 반사 편광판(180)과 광 반사판(200)에 의해 표시가 밝아지는 효과를 발휘한다.
또한, 상기 구성에 있어서는 TN 액정 패널(140)을 예로 들어 설명하였지만, TN 액정 패널(140)을 대신하여 STN 액정 패널이나 ECB(Electrically Controlled Birefringence) 액정 패널 등의 다른 투과 편광축을 전압 등에 의해 변환하는 것을 사용하여도 기본적인 동작 원리는 동일하다.
또한, 상기 표시 장치에서는 출사광(113, 122)을 밝게 하기 위해서, 광 확산판(170)과 백라이트(190) 사이에 반사 편광판(180)을 설치하도록 하였지만, 상기 반사 편광판(180)은 생략하여도 된다.
또한, 백라이트(190)를 생략한 반사형 표시 장치로서 구성하는 것도 가능하다.
다음에, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 반사 편광판의 원리에 대해서 설명한다. 도 1은 반사 편광 수단이 되는 반사 편광판의 개략 사시도이고, 도 2, 도 3은 반사 편광판을 사용한 표시 장치의 개략도이다.
우선, 도 1을 참조하면서 반사 편광판(180)의 구조에 대해서 기술한다. 반사 편광판(180)은 다른 2개의 층{1(A 층), 2(B 층)}이 교대로 다수 적층된 적층체 구조를 갖고 있다. 여기서, 층(1, 2)에서는 A층(1)의 X 방향의 굴절율(nAX)과 Y 방향의 굴절율(nAY)과는 달리, A층(1)의 Y 방향의 굴절율(nAY)과 B 층(2)의 Y 방향의 굴절율(nBY)은 실질적으로 같아지도록 형성되어 있다.
따라서, 이 반사 편광판(180)의 상면(5)에 수직인 방향으로부터 반사 편광판(180)에 입사한 광 중 Y 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광은 이 반사 편광판(180)을 투과하여 하면(6)으로부터 Y 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광으로서 출사된다. 또한, 반대로 반사 편광판(180)의 하면(6)에 수직인 방향으로부터 반사 편광판(180)에 입사한 광 중 Y 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광은 이 반사 편광판(180)을 투과하여 상면(5)으로부터 Y 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광으로서 출사된다. 여기서, 광이 투과하는 방향(Y 방향)을 투과축이라고 한다.
한편, A층(1)의 Z 방향에서의 두께를 tA, B 층(2)의 Z 방향에서의 두께를 tB로 하고, 입사광의 파장을 λ로 한 경우,
tA·nAX+tB·nBX=λ/2
를 만족하도록 반사 편광판(180)을 형성한다.
이에 의해, 반사 편광판(180)의 상면(5)에 수직인 방향으로부터 반사 편광판(180)에 입사되는 파장(λ)을 갖는 광 중 X 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광은 이 반사 편광판(180)에 의해 반사된다. 또한, 반사 편광판(180)의 하면(6)에 수직인 방향으로부터 반사 편광판(180)에 입사되는 광 중 X 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광은 이 반사 편광판(180)에 의해 반사한다. 여기서, 광이 반사하는 방향(X 방향)을 반사축이라고 한다.
그리고, 반사 편광판(180)은 A층(1)의 Z 방향에서의 두께 tA 및 B 층(2)의 Z 방향에서의 두께(tB)를 다양하게 변화시켜 가시광의 전체 파장 범위에 걸쳐 상기 수학식 2를 성립시킴으로써, 단일색 뿐만 아니라 백색광 전부에 걸쳐 X 방향의 직선 편광을 갖는 광을 X 방향의 직선 편광을 갖는 광으로 반사하고, Y 방향의 직선 편광을 갖는 광을 Y 방향의 직선 편광을 갖는 광으로 투과시키게 된다.
상기 반사 편광판(180)의 A 층에는, 예를 들면 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN; polyethylene naphthalate)를 연신한 것을 사용하고, B 층에는 나프탈렌·디·카르복실산과 테레프탈산의 코폴리에스테르(coPEN; copolyester of naphthalene dicarboxylic acid and terephthalic or isothalic acid)를 사용할 수 있다. 또, 본 발명에 사용되는 반사 편광판(180)의 재질은 이것에 한정되는 것이 아니라, 적절히 그의 재질을 선택할 수 있다. 또한, 이러한 반사 편광판은 예를 들면 특허평 9-506985호 공보 등에 반사 편광자로서 그 상세한 설명이 개시되어 있다.
(실시예)
다음에, 본 발명에 따른 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
1. 실시예
〈제 1 실시예〉
도 5는 제 1 실시예에 따른 컬러 표시 장치(10)의 개략 구성도이다. 표시 장치(10)는 투과 편광축 가변 수단으로서 STN 셀(20)을 사용하고 있다. 또한, STN 셀(20)의 상측에는 위상차 필름(14) 및 상측 편광판(12)이 순차로 설치되고, STN 셀(20)의 하측에는 광 확산판(30) 및 하측 편광판(15)이 순차로 설치되어 있다. 또한, 하측 편광판(15)의 하측에는 반사 편광판(40), 광원(70) 및 광 반사판(80)이 순차로 설치되어 있다.
여기서, 광원(70)은 LED(Light Emitting Diode)(71)을 사용하여, 도광체(72)로써 윗쪽으로 광을 출사하고 있다. 도광체(72)는 아크릴수지, 폴리카보네이트 수지, 비결정성 폴리올레핀 수지 등의 투명 수지, 글래스 등의 무기 투명 재료 또는 그들의 복합체에 의해, 두께 0.3mm 내지 2 mm 정도로 형성되어 있다. 또한, 도광체(72)의 표면에는 작은 돌기가 복수개 형성되고, 상기 각 돌기의 크기는 가시광의 파장이 약 380 nm 내지 700 nm 정도이기 때문에, 회절에 의한 영향을 발생시키지 않기 때문에, 5μm 정도 이상 필요하고, 돌기가 육안 시야로 눈에 띄지 않을 정도의 크기이기 위해서는 300μm 이상이 적합하다.
또한, 광 반사판(80)은 PET 필름상에 알루미늄 증착, 은 증착된 것이나, 알루미늄 포일 등이 사용된다.
또한, STN 셀(20)은 2장의 글래스 기판(21, 22)과, 밀봉 부재(23)로 이루어지는 셀내에 STN 액정(26)이 밀봉됨으로써 액정 패널을 구성하고 있다. 또한, 글래스 기판(21)의 하면에는 투명 전극(24)이 형성되고, 글래스 기판(22)의 상면에는 투명 전극(25)이 설치되어 있고, 도트 매트릭스를 구성하고 있다. 투명 전극(24, 25)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 산화 주석 등으로 형성되어 있다. 또한, 투명 전극(24)의 하면에는 적(27R)·녹(27G)·청(27B)으로 이루어지는 컬러 필터(27)가 형성되고, 투명 전극(25)의 전극 패턴과 일치하고 있다. 또, 컬러 필터(27)는 투명 전극(24)의 하면이 아니고, 글래스 기판(21)과 투명 전극(24)의 사이에 형성하여도 된다.
위상차 필름(14)은 색 보상용 광학 이방체로서 사용되어 있고, STN 셀(20)에서 발생하는 착색을 보정하여 흑백 표시를 가능하게 하고 있다.
또, 본 실시예에 있어서의 반사 편광판(40)은 도 1을 참조하여 설명한 반사 편광판(180)을 사용하고, 상기 반사 편광판(40)의 투과축의 방향과 하측 편광판(15)의 투과축 방향은 거의 일치하고 있다.
또한, 본 실시예에 의한 표시 장치(10)에서는 상기 수학식 2를 만족하도록 설정되어 있다. 표시 장치(10)에서는 상기 수학식 1을 만족하도록, 광 확산판(30)의 헤이즈 값(H)을 예를 들면 82%로 하고, 광 확산판(30)과 광 반사판(80)의 이간 치수(d)를 예를 들면 0.7mm로 한 것이다.
다음에, 본 실시예에 의한 표시 장치(10)의 동작을 설명한다.
우선, 반사형 표시에 있어서의 STN 셀(20)의 전압 무인가 영역에서는 외부로부터 입사한 광은 상측 편광판(12)에 의해 소정 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광이 되고, 그 후 STN 셀(20)에 의해 편광 방향이 소정 각도 비틀린 직선 편광 성분을 갖는 광이 되고, 광 확산판(30), 하측 편광판(15) 및 반사 편광판(40)을 투과하고, 또한 도광체(72)를 통과하여 광 반사판(80)에서 반사된다. 반사된 광은 다시 도광체(72), 반사 편광판(40), 하측 편광판(15) 및 광 확산판(30)을 통과하고, STN 셀(20)에 의해 편광 방향이 소정 각도 비틀린 직선 편광 성분을 갖는 광이 상측 편광판(12)으로부터 출사된다.
더구나, 광 반사판(80)에서 반사한 광 중, 편광 방향이 변한 광일지라도, 반사 편광판(40)과 광 반사판(80) 사이에서 반사를 반복하고, 즉시 반사 편광판(40)으로부터 STN 셀(20)을 향하여 사출되기 때문에, 밝은 표시를 얻을 수 있다. 그 때, 반사한 광이 컬러 필터(27)를 통과하면, 상기 광을 적·녹·청 중 어느 하나의 색으로 착색할 수 있다.
또한, STN 셀(20)의 전압 인가 영역에서는 외부로부터 입사한 광은 상측 편광판(12)에 의해 소정 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광이 되고, 그 후 STN 셀(20)을 직선 편광 성분을 갖는 광으로서 통과하여, 하측 편광판(15)에 의해 흡수되어 어둡게 된다.
다음에, 투과형 표시에 있어서의 STN 셀(20)의 전압 무인가 영역에서는 광원(70)으로부터 출사된 광은 반사 편광판(40)에 의해 소정 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광이 되어 투과하고, STN 셀(20)에 의해 편광 방향이 소정 각도 비틀린 직선 편광 성분을 갖는 광이 되고, 상측 편광판(12)을 거쳐 출사된다. 이 때, 출사광은 통과하는 컬러 필터(27)의 색으로 착색된다.
한편, STN 셀(20)의 전압 인가 영역에서는 광원(70)으로부터 출사된 광은 반사 편광판(40)에 의해 소정 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광이 되어 투과하고, STN 셀(20)을 이 직선 편광 성분을 갖는 광으로서 통과하고, 상측 편광판(12)에 의해 흡수되어 어둡게 된다.
이와 같이, 본 실시예에 의한 표시 장치(10)에서는 반사형 표시, 투과형 표시의 양쪽에서 적·녹·청의 3색으로 이루어지는 컬러 필터(27)에 의해 밝은 컬러 표시를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시예에 의한 표시 장치(10)로서는 광 확산판(30)의 확산율{헤이즈 값(H)}과, 광 확산판(30)과 광 반사판(80)의 이간 치수(d)와의 관계를, 상기 수학식 1을 만족하도록 형성하고 있다. 이로써, 광 확산판(30)은 상기 광 확산판(30)으로부터 이미 컬러 필터(27)에 의해 적·녹·청의 각각에 착색된 광을 충분히 확산시킨 상태에서 광 반사판(80)에 균일하게 접촉할 수 있고, 광 반사판(80)에서 반사하는 광을 적·녹·청을 혼합한 백색광으로 할 수 있다.
예를 들면, 입사된 광 중, 컬러 필터(27)의 적(27R)을 통과할 때에 적색으로 착색된 광은 광 확산판(30)에서 충분히 확산된 상태로 광 반사판(80)에 도달한다. 또한, 컬러 필터(27)의 녹(27G)을 통과할 때에 녹색으로 착색된 광은 광 확산판(30)에 의해 충분히 확산된 상태로 광 반사판(80)에 도달한다. 또한, 컬러 필터(27)의 청(27B)을 통과할 때에 청색으로 착색된 광은 광 확산판(30)에 의해 충분히 확산된 상태로 광 반사판(80)에 도달한다. 여기서, 광 반사판(80)에서는 이들 3색 광이 균일하게 혼합된 백색광이 되어 반사하여 다시 반사 편광판(40), 광 편광판(30) 및 하측 편광판(15)을 통과하여 STN 셀(20)에 입사된다. 이 때, STN 셀(20)에 입사되는 광은 광 반사판(80)에서 반사되었을 때의 백색으로 되어 있기 때문에, 표시 장치(10)로부터 출사되는 광은 통과하는 컬러 필터(27)의 색으로만 착색된다.
이 결과, 반사형 표시시에 액정 패널(140)의 배면측으로부터 조사되는 광을 백색광으로 함으로써, 색 얼룩이 되어 컬러 표시되는 것을 방지하고, 선명한 컬러 표시를 실현할 수 있다.
〈제 2 실시예〉
도 6은 제 2 실시예에 따라 흑백 표시를 행하는 표시 장치의 개략도이다. 즉, 표시 장치(10)에서는 컬러 필터(27)를 갖는 STN 셀(20)을 대신하여, 컬러 필터(27)를 구비하지 않은 STN 셀(20')을 사용하고 있다. 또한, STN 셀(20')의 하측에는 하측 편광판(15), 광 확산판(30), 반사 편광판(40), 광원(70) 및 광 반사판(80)이 순차로 형성되어 있다.
이와 같이 구성되는 제 2 실시예에 따른 표시 장치(10)에 있어서도, 상술한 제 1 실시예에 의한 표시 장치(10)와 같이, 반사 편광판(40)과 광 반사판(80) 사이에서 광을 순차로 반사시키고, 소정 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광 만을 반사 편광판(40)으로부터 STN 셀(20')을 향해 조사시키도록 하고 있다. 이로써, 반사형 표시에 있어서, 화면을 밝게 할 수 있다.
더구나, 광 확산판(30)의 헤이즈 값(H)과, 상기 광 확산판(30)과 광 반사판(80)의 이간 치수(d)와의 관계를 상기 수학식 1을 만족시켜 설계함으로써, 광 확산판(30)으로부터 광 반사판(80)을 향해 조사되는 광이 광 반사판(80)에 도달할 때에는 충분히 확산시킨 상태로 할 수 있고, 흑백 표시시에 발생하는 패럴랙스를 저감하여 화면 표시를 선명하게 할 수 있다.
〈제 3 실시예〉
도 7은 제 3 실시예에 따른 표시 장치의 개략도이다. 이 실시예에서는 제 1 실시예에 따른 표시 장치(10)에 있어서, 하측 편광판(15)과 광 확산판(30)의 위치를 바꾸고, STN 셀(20)의 하측에 하측 편광판(15) 및 광 확산판(30)을 순차로 배치한 것이다.
〈제 4 실시예〉
도 8은 제 4 실시예에 따른 표시 장치의 개략도이다. 이 실시예에서는 제 3 실시예에 따른 표시 장치(10)에 있어서, 하측 편광판(15)과 광 확산판(30) 사이에 반사 편광판(40)을 배치하고, STN 셀(20)의 하측에 하측 편광판(15), 광 반사판(40) 및 광 확산판(30)을 순차로 배치한 것이다.
〈제 5 실시예〉
도 9는 제 5 실시예에 따른 표시 장치의 개략도이다. 이 실시예에서는 제 4 실시예에 의한 표시 장치에 있어서, 하측 편광판(15)을 생략한 것이다. 이와 같이, 본 실시예에 의한 표시 장치에서는 광이 통과하는 부재를 적게함으로써, 표시를 밝게 할 수 있다.
2. 변형예
또, 상기 각 실시예에서는 액정 패널에 STN 셀(20)을 예시하여 기술하였지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고, TN 액정 패널, ECB 액정 패널 등 외에 투과 편광축을 전압 등에 의해 바꾸는 것이면 된다.
또한, 상기 제 3 내지 제 6 실시예는 컬러 표시 장치에 대해서 기술하였지만, 제 2 실시예에서 기술한 흑백 표시를 행하는 표시 장치에 사용하여도 됨은 물론이다.
또한, 상술한 표시 장치(10)는 퍼스널 컴퓨터, 페이져, 액정 텔레비젼이나, 뷰 파인더형, 모니터 직시형 비디오 테이프 레코더, 카 네비게이션 장치, 전자수첩, 전자계산기, 워드프로세서, 워크 스테이션, 휴대전화, 텔레비젼 전화, POS 단말기, 터치 패널을 구비한 장치의 전자 기기에 적용 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 표시 장치에서는 광 확산 수단의 헤이즈 값(H)과, 광 확산 수단과 광 반사 수단의 이간 치수(d)와의 관계를 H≥-200d+140으로 설정하였기 때문에, 반사형 표시를 사용하여 흑백 표시를 행하는 경우, 광 확산 수단으로부터 광 반사 수단을 향해 출사되는 광을 충분히 확산시킨 상태에서 광 반사 수단에 도달시킬 수 있고, 표시를 밝게 한 후에 패럴랙스를 저감시킬 수 있다.
또한, 컬러 표시를 행하는 경우에는 적·녹·청에 착색된 입사광을 충분히 확산시킨 상태에서 광 반사 수단에 도달시킬 수 있고, 광 반사 수단에서는 이들의 광을 균일하게 혼합시킨 백색광으로서 반사하고, 선명한 컬러 표시를 실현할 수 있다.

Claims (8)

  1. 기판 사이에 액정을 삽입하여 이루어지는 액정 패널과, 상기 액정 패널의 한쪽의 측에 설치된 제 1 편광 수단과, 상기 액정 패널의 다른쪽의 측에 설치된 광 반사 수단과, 상기 액정 패널과 상기 광 반사 수단 사이에 배치된 광 확산 수단을 갖는 표시 장치에 있어서,
    상기 광 확산 수단은 전방 산란 특성을 갖고 있으며,
    상기 광 확산 수단과 상기 광 반사 수단의 이간 치수를 d(mm)로 한 경우에, 상기 광 확산 수단의 헤이즈 값(H)(%)이 H≥-200d+140의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 편광 수단과 상기 광 반사 수단 사이에는 컬러 필터가 설치되어 있으며, 상기 컬러 필터는 복수의 착색층을 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 컬러 필터는 적색계, 녹색계 및 청색계의 착색층을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액정 패널과, 상기 광 확산 수단 사이에는 입사광을 그 편광 성분에 따라 분리하는 제 2 편광 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 편광 수단은 제 1 직선 편광 성분의 광을 대부분 투과시키며, 상기 한쪽의 직선 편광 성분과 거의 직교하는 제 2 직선 편광 성분의 광을 대부분 흡수하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 투광성 도광체 및 상기 도광체에 광을 도입 가능한 광원을 갖는 조명 장치를 또한 구비하며, 상기 조명 장치는 상기 광 확산 수단과 상기 광 반사 수단 사이에 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 액정 패널과 상기 조명 장치 사이에는 입사광을 그 편광 성분에 따라 분리하는 제 2 편광 수단이 설치되어 있으며,
    상기 제 2 편광 수단과 상기 조명 장치 사이에 설치되며 제 1 직선 편광 성분의 광을 대부분 투과시키며, 상기 한쪽의 직선 편광 성분과 거의 직교하는 제 2 직선 편광 성분의 광을 대부분 반사하는 반사 편광자를 가지며,
    상기 반사 편광자의 투과축과 상기 제 2 편광 수단의 투과축이 거의 일치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 기판 사이에 액정을 삽입하여 이루어지는 액정 패널과, 상기 액정 패널의 한쪽의 측에 설치되어 있으며 입사광을 그 편광 성분에 따라 분리하는 제 1 편광 수단과, 상기 액정 패널의 다른쪽의 측에 설치된 광 반사 수단과, 상기 액정 패널과 상기 광 반사 수단 사이에 배치된 광 확산 수단을 갖는 표시 장치를 구비하는 전자 기기에 있어서,
    상기 광 확산 수단은 전방 산란 특성을 갖고 있으며,
    상기 광 확산 수단과 상기 광 반사 수단의 이간 치수를 d(mm)로 한 경우에, 상기 광 확산 수단의 헤이즈 값(H)(%)이 H≥-200d+140의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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