(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一面に偏光板が配置された液晶パネルと、
前記液晶パネルの下部に配置された導光板であって、該導光板に入射した光を前記液晶パネル方向に反射させる反射パターンが形成された導光板と、
前記液晶パネルと前記導光板との間に介在する複合偏光シートと、を備え、
前記複合偏光シートは、複数のプリズムパターンが第１方向に並行に形成された表面層と、該第１方向と異なる第２方向の透過軸を有する反射偏光層とを含み、該第２方向は前記偏光板の偏光軸と平行するか又は直交し、
前記導光板は、光が入射する入射面を含み、前記導光板の厚さは該入射面から遠くなるほど薄くなり、前記第１方向は、前記入射面と平行する方向であり、
前記複合偏光シートと前記導光板との間に介在し、前記第１方向と直交する方向のプリズムパターンが形成されたプリズムシートを更に含み、
前記反射パターンは互いに離隔して形成されたドットパターンであり、
前記ドットパターンは、前記第１方向と４５度の交差角を有するようにのびた多数の第１斜線と、該多数の第１斜線と直角に交差する多数の第２斜線との各交差点に配置される、ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶パネルは、前記液晶パネルの下面に配置されて第１偏光軸を有する第１偏光板と、前記液晶パネルの上面に配置されて第２偏光軸を有する第２偏光板と、を含み、前記第２方向は、前記第１偏光軸の方向と平行して前記第２偏光軸の方向と直交することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記反射パターンは、第３方向に並行に形成されたプリズムパターンであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記表面層は、前記反射偏光層の下面に付着され、前記第３方向は、前記第１方向と直交する方向であることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
液晶分子層を含む液晶パネルと、
前記液晶パネルの下部に配置された導光板であって、該導光板に入射した光を前記液晶パネル方向に反射させる反射パターンが形成された導光板と、
前記液晶パネルと前記導光板との間に介在する複合偏光シートと、を備え、
前記複合偏光シートは、複数のプリズムパターンが第１方向に並行に形成された表面層と、該第１方向と異なる第２方向の透過軸を有する反射偏光層とを含み、該第２方向は前記液晶分子層のうちの該複合偏光シートに近い液晶分子の配列方向と一致し、
前記導光板は、光が入射する入射面を含み、前記導光板の厚さは該入射面から遠くなるほど薄くなり、前記第１方向は、前記入射面と平行する方向であり、
前記複合偏光シートと前記導光板との間に介在し、前記第１方向と直交する方向のプリズムパターンが形成されたプリズムシートを更に含み、
前記反射パターンは互いに離隔して形成されたドットパターンであり、
前記ドットパターンは、前記第１方向と４５度の交差角を有するようにのびた多数の第１斜線と、該多数の第１斜線と直角に交差する多数の第２斜線との各交差点に配置される、ことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合偏光シートを含む液晶表示装置に関し、より詳細には表示品質を向上させて製造原価を節減できる複合偏光シートを含む液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は液晶パネルとバックライトユニットを含み、液晶パネルは画素電極と共通電極など電界生成電極が形成される第１基板及び第２基板とその間に介在する液晶分子層を含む。電界生成電極に電圧を印加して液晶分子層に電界を生成し、これにより液晶分子の配向を決定して入射光の偏光を制御することで映像を表示する。液晶パネルは自ら発光できない非発光性素子で構成される。
【０００３】
バックライトユニットは、非発光性素子で構成される液晶パネルに光を供給する。一般的に、バックライトユニットは、光を発生する光源、光源から供給される光を液晶パネル方向にガイドするための導光板（Ｌｉｇｈｔ  Ｇｕｉｄｅ  Ｐｌａｔｅ：ＬＧＰ）、導光板から液晶パネルに出射する光の輝度と均一性を向上させるための一つ以上の光学シート、及び導光板の下部に配置される反射シートを含む。
【０００４】
このような液晶表示装置でバックライトユニットからの光が液晶パネルに効率的に提供されないこともある。
【０００５】
このように光が効率的に提供されなければ、液晶表示装置の輝度を落とし、液晶表示装置の表示品質を落としうる。そして、輝度を向上させるために別途の光学シートを使用する場合、製造原価が上がるという問題点がある。
【０００６】
特許文献１に開示された液晶表示装置は導光板のドットパターンがジグザグ状に配列されて、導光板上部に配置される２枚のプリズムシートが垂直、水平に交差してＬＣＤ画面上でドットパターンが視認されない。特許文献２に開示された光学ディスプレイに使用される反射偏光子は、輝度向上反射偏光子がプリズムに応じて形成される構造面を有する光学構造層を有する。光学構造層は、反射偏光子上に形成されて一体構造を有し、プリズム軸は反射偏光子の方向に平行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】大韓民国登録特許０４３７０６４号明細書（第３ページ、第１項、第５図）
【特許文献２】特開平９−５０６９８４号公報（第７ページ、第１、２、及び４項、第１４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明は、表示品質を向上させて製造原価を節減できる複合偏光シートを含む液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴による液晶表示装置は、少なくとも一面に偏光板が配置された液晶パネルと、該液晶パネルの下部に配置された導光板であって、該導光板に入射した光を液晶パネル方向に反射させる反射パターンが形成された導光板と、前記液晶パネルと前記導光板の間に介在する複合偏光シートと、を備える。前記複合偏光シートは、複数のプリズムパターンが第１方向に並行に形成された表面層と、該第１方向と異なる第２方向の透過軸を有する反射偏光層とを含む。ここで、該第２方向は偏光板の偏光軸と平行するか又は直交する。
前記導光板は、光が入射する入射面を含み、前記導光板の厚さは該入射面から遠くなるほど薄くなり、前記第１方向は、前記入射面と平行する方向であり、  前記複合偏光シートと前記導光板との間に介在し、前記第１方向と直交する方向のプリズムパターンが形成されたプリズムシートを更に含み、  前記反射パターンは互いに離隔して形成されたドットパターンであり、  前記ドットパターンは、前記第１方向と４５度の交差角を有するようにのびた多数の第１斜線と、該多数の第１斜線と直角に交差する多数の第２斜線との各交差点に配置される。
【００１０】
上記目的を達成するためになされた本発明の他の特徴による液晶表示装置は、液晶分子層を含む液晶パネルと、該液晶パネルの下部に配置された導光板であって、該導光板に入射した光を前記液晶パネル方向に反射させる反射パターンが形成された導光板と、前記液晶パネルと前記導光板との間に介在する複合偏光シートと、を備える。前記複合偏光シートは、複数のプリズムパターンが第１方向に並行に形成された表面層と、該第１方向と異なる第２方向の透過軸を有する反射偏光層とを含む。ここで、該第２方向は前記液晶分子層のうちの該複合偏光シートに近い液晶分子の配列方向と一致する。
前記導光板は、光が入射する入射面を含み、前記導光板の厚さは該入射面から遠くなるほど薄くなり、前記第１方向は、前記入射面と平行する方向であり、  前記複合偏光シートと前記導光板との間に介在し、前記第１方向と直交する方向のプリズムパターンが形成されたプリズムシートを更に含み、  前記反射パターンは互いに離隔して形成されたドットパターンであり、  前記ドットパターンは、前記第１方向と４５度の交差角を有するようにのびた多数の第１斜線と、該多数の第１斜線と直角に交差する多数の第２斜線との各交差点に配置される。
【００１１】
本発明による複合偏光シートは、複数のプリズムパターンが第１方向に並行に形成された表面層と、前記第１方向と異なる第２方向の透過軸を有する反射偏光層と、を有する。表面層は、該表面層を通過する光を該表面層に直交する方向側に指向させる。反射偏光層は、前記第２方向を有する第１偏光の光を透過し、前記第２方向と異なる方向を有する第２偏光の光を反射する。ここで、前記第２方向は、前記表面層と前記反射偏光層を通過した光が入射する偏光板の偏光軸と平行する。
【００１２】
その他の特徴の具体的な事項は発明の詳細な説明及び図面に含まれている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の複合偏光シートとこれを含む液晶表示装置によれば、表示品質を向上させて製造原価を節減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態による液晶表示装置の分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態による液晶表示装置の液晶パネルとバックライトユニットの断面図である。
【図３】図２に示す導光板の下面に形成された反射パターンを示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態による液晶表示装置の光学シートを示す分解斜視図である。
【図５】図４におけるプリズムシートと複合偏光シート及び第１及び第２偏光板との関係を説明するための概念図である。
【図６】図５に示す反射偏光層の透過軸と第１及び第２偏光軸との関係を表す図である。
【図７】本発明の第１実施形態による液晶表示装置において、光源から液晶パネルに光が提供される過程を説明するための概念図である。
【図８】本発明の第２実施形態による液晶表示装置における導光板の下面に形成された反射パターンを示す図である。
【図９】図８において、ある反射パターンに対するパターンイメージを説明するための図である。
【図１０】図８に示す反射パターンに対するパターンイメージを示す図である。
【図１１】本発明の第１実施形態における図３に示す反射パターンに対するパターンイメージを示す図である。
【図１２】本発明の第３実施形態による液晶表示装置の液晶パネルとバックライトユニットの断面図である。
【図１３】図１２に示すプリズムシートと複合偏光シート及び第２偏光板との関係を説明するための概念図である。
【図１４】本発明の第４実施形態による液晶表示装置の液晶パネルとバックライトユニットの断面図である。
【図１５】図１４に示す導光板と光学シートとの関係を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の複合偏光シートとこれを含む液晶表示装置を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。しかし、本発明の目的は、以下で開示される実施形態に限定されず、異なる多様な実施形態によっても達成可能である。従って、以下の実施形態は、単に、本発明の開示を完全なものとし、当業者に本発明の範疇を認識させるために提供されるものである。なお、明細書全体において同一参照符号は同一構成要素を指称する。そして、「及び／又は」は言及された事項の各々及び一つ以上のすべての組み合わせを含む。
【００１６】
例えば、第１、第２などが多様な素子、構成要素、及び／又はセクションを叙述するために使用されるが、これらの素子、構成要素、及び／又はセクションはこれらの用語によって制限されないことはもちろんである。これらの用語は、単に一つの素子、構成要素、又はセクションを他の素子、構成要素、又はセクションと区別するために使用するものである。従って、以下で言及する第１素子、第１構成要素、又は第１セクション等は本発明の技術的思想内で第２素子、第２構成要素、又は第２セクションでありうることはもちろんである。
【００１７】
本明細書で使用される用語は、実施形態を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において単数形は、文言で特別に言及しない限り、複数形も含む。明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び／又は「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、言及した構成要素、段階、動作、及び／又は素子の、一つ以上の他の構成要素、段階、動作、及び／又は素子の存在又は追加を排除しない。
【００１８】
他に定義されなければ、本明細書で使用されるすべての用語（技術及び科学的用語を含む）は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に共通に理解されうる意味において使用されるものである。また、一般的に使用される辞典に定義されている用語は明確に特別に定義されていない限り理想的に又は過度に解釈されるものではない。
【００１９】
以下、図１〜図７を参照して本発明の第１実施形態による複合偏光シートとこれを含む液晶表示装置を説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の分解斜視図である。
【００２１】
図１を参照すると、液晶表示装置６００は、映像を表示する液晶パネル７１０と、液晶パネル７１０を駆動する駆動回路部７１６を含むディスプレイユニット７５０、及び液晶パネル７１０に光を供給するバックライトユニット１００を含む。
【００２２】
液晶パネル７１０は、第１基板７１２、第１基板７１２と対向する第２基板７１４、第１基板７１２と第２基板７１４との間に介在する液晶分子層（未図示）、及び液晶パネル７１０の少なくとも一面に配置された第１及び第２偏光板７２２、７２４を含む。
【００２３】
第１基板７１２は、スイッチング素子である薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下ＴＦＴと称す、未図示）がマトリックス形態で形成されたＴＦＴ基板でありうる。ＴＦＴのソース端子及びゲート端子には各々データライン（未図示）及びゲートライン（未図示）が連結され、ドレーン端子には画素電極が連結される。
【００２４】
第２基板７１４は、色を具現するためのＲＧＢ画素（未図示）が薄膜形態で形成されたカラーフィルタ基板でありうる。第２基板７１４には透明な導電性材質から成る共通電極（未図示）が形成されうる。
【００２５】
液晶分子層は、第１基板７１２と第２基板７１４との間に介在し、第１基板７１２と第２基板７１４との間に形成される電界に応じてその配列が変化する。液晶分子層は、特に、ティーエヌ（ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ）液晶分子層でありうる。ティーエヌ液晶分子層は、第１基板７１２と第２基板７１４との間に電界が形成されると、液晶分子が、その長軸方向が第１基板７１２と第２基板７１４との表面に平行するように配列され、第１基板７１２から第２基板７１４に至るまで螺旋形で９０度捩じられた構造を有する。そして、第１基板７１２と第２基板７１４との間に充分な大きさの電界が形成されると、液晶分子が、その長軸方向が電界の方向と平行するように配列され、液晶分子の長軸方向が第１基板７１２と第２基板７１４に垂直になるように配列された構造を有する。
【００２６】
液晶パネル７１０の少なくとも一面に配置される第１及び第２偏光板７２２、７２４は液晶パネル７１０の下面に配置される第１偏光板７２２と、液晶パネル７１０の上面に配置される第２偏光板７２４を含み得る。
【００２７】
第１偏光板７２２は、第１基板７１２の下部に配置され、第１偏光軸を有する。第１偏光板７２２を通過した光は第１偏光軸方向に偏光されて液晶分子層に入光する。第２偏光板７２４は、第２基板７１４の上部に配置され、第２偏光軸を有する。液晶分子層を通過した光はその偏光方向と第２偏光軸方向と一致するか否かによって第２偏光板７２４の通過の可否が決定される。
【００２８】
第１偏光軸と第２偏光軸は互いに交差するが、その交差角は０度から９０度のあいだでありうる。例えば、ノーマリーホワイトモード（ｎｏｒｍａｌｌｙ  ｗｈｉｔｅ  ｍｏｄｅ）では互いに直交、即ち交差角が９０度であり得、ノーマリーブラックモード（ｎｏｒｍａｌｌｙ  ｂｌａｃｋ  ｍｏｄｅ）では互いに平行、即ち交差角が０度でありうる。第１偏光軸と第２偏光軸及びこれらと液晶分子の配列との関係は後述する。
【００２９】
このような構成を有する液晶パネル７１０でＴＦＴのゲート端子に電圧が印加されてＴＦＴがターン−オン（ｔｕｒｎ  ｏｎ）すると、画素電極と共通電極との間に電界が形成される。この電界によって第１基板７１２と第２基板７１４との間に介在する液晶分子の配列が変化する。そして、液晶分子の配列の変化によってバックライトユニット１００から供給される光の透過度が変更されて所望の階調の映像が表示される。
【００３０】
駆動回路部７１６は、多数のゲート信号を生成し、各ゲートラインに提供するゲート駆動部（未図示）と、映像データ電圧を生成して各データラインに提供するデータ駆動部（未図示）を含む。
【００３１】
ゲート駆動部とデータ駆動部は集積回路で構成され、テープキャリアパッケージＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）の形態や、チップオンフィルム（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ    ＣＯＦ）の形態で液晶パネル７１０と連結されうる。これとは異なり、ゲート駆動部とデータ駆動部は集積回路で構成されて液晶パネル７１０上に直接実装されうる。
【００３２】
バックライトユニット１００は、光を発生する光源１１０、光源１１０を保護する光源カバー１１２、光源１１０から発生した光の経路をガイドする導光板２００、導光板２００の下部に配置される反射シート１２０、及び導光板２００の上部に配置される一つ以上の光学シート１３０を含む。
【００３３】
光源１１０は、導光板２００の一側面に配置される。光源１１０は外部から印加される駆動電源に反応して光を発生する。光源１１０は、例えば、細長い円筒形状の冷陰極蛍光光源（Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ：ＣＣＦＬ）で形成される。又は、光源１１０は、両端部の外面に電極が形成された外部電極蛍光光源（Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ：ＥＥＦＬ）で形成されうる。
【００３４】
光源カバー１１２は、光源１１０の三面を包みつつ光源１１０を保護する。光源カバー１１２は、光源１１０を保護すると共に、光源１１０から発生した光を導光板２００側に反射させて光の利用効率を向上させることができる。
【００３５】
導光板２００は、光源１１０から入射する光の進行経路をガイドする。導光板２００は、光の損失を防止するために透明な物質で形成されるのが好ましい。導光板２００は例えば、ポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ：ＰＭＭＡ）材質で形成されうる。
【００３６】
導光板２００は、光源１１０からの光が入射する入射面２１０と、入射面２１０に接する上面２２０、及び入射面２１０に接して上面２２０と対向する下面２６０を含む。
【００３７】
導光板２００は、図示した通り、入射面２１０から遠くなるほど厚さが薄くなる楔形（ｗｅｄｇｅ）（図２参照）を有しうる。従って、光源１１０が導光板２００の一側面に配置されても、導光板２００の下面のうち光源１１０から遠い領域にまで光が容易に到達することができる。これとは異なり、導光板２００は、上面と下面との間の厚さが一定の形状を有しうる。この場合、光源１１０が導光板２００の両側面に配置されうる。
【００３８】
導光板２００の一面には導光板２００に入射した光を液晶パネル７１０方向に反射させる反射パターン（未図示）が形成されうる。反射パターンについては後述する。
【００３９】
反射シート１２０は、導光板２００の下部に配置される。反射シート１２０は導光板２００の下部を通じて外部に漏洩する光を反射させて再び導光板２００の内部に入射させる。反射シート１２０は光反射率が高い物質で形成される。反射シート１２０は、例えば、白色のポリエチレンテレフタルレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）又は白色のポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ：ＰＣ）材質などで形成されうる。
【００４０】
光学シート１３０は、導光板２００から出射する光の輝度を向上させたり外観品質を改善したりするために導光板２００の上部に配置される。光学シート１３０については後述する。
【００４１】
図２は、本発明の第１実施形態による液晶表示装置の液晶パネルとバックライトユニットの断面図であり、図３は、図２に示す導光板の下面に形成された反射パターンを示す図である。
【００４２】
図２及び図３を参照すると、本発明の第１実施形態による液晶表示装置６００は導光板２００の下面２６０にドットパターン２３０が形成されている。ドットパターン２３０は図３に示した通り、導光板２００の下面２６０に互いに離隔して形成され、隣接した二つのドットパターン２３０が配置された間隔は等間隔ａでありうる。ドットパターン２３０は、図示した通り、第１方向（ｙ方向）にのびた多数の第１直線２６１と、多数の第１直線２６１と直交する多数の第２直線２６２が交差する各地点に配置されうる。ここで第１方向は後述する複合偏光シート（図４の１５５参照）に含まれる表面層（図４の１５０参照）に形成された複数のプリズムパターンが配列された方向である。
【００４３】
ドットパターン２３０は、反射パターンとして機能する。光源１１０から入射した入射光はドットパターン２３０と同じ反射パターンに会う時まで導光板２００の上面２２０と下面２６０に沿って伝播して行く。ドットパターン２３０に会った光は、液晶パネル７１０方向に拡散反射される。拡散光は光学シート１３０を通過しながら集光及び／又は拡散され液晶パネル７１０に提供される。一方、ドットパターン２３０間の間隙に入射した光は導光板２００から抜け出す可能性がある。反射シート１２０はこのような光を再び導光板２００側に反射させる。
【００４４】
図４は、本発明の第１実施形態による液晶表示装置の光学シートを示す分解斜視図である。
【００４５】
図４を参照すると、本発明の第１実施形態による液晶表示装置６００に含まれる光学シート１３０は、拡散シート１８０、プリズムシート１７０、複合偏光シート１５５、及び保護シート１４０を含みうる。
【００４６】
拡散シート１８０は、ヘイズ（ｈａｚｅ：曇価）を有するので、導光板２００のドットパターン２３０によって発生されうる輝線、暗線、コーナー暗部などの外観品質問題を改善させることができる。拡散シート１８０は約５０％〜７０％のヘイズを有しうる。
【００４７】
プリズムシート１７０の上面には互いに連接するプリズムパターン１７２が形成されうる。プリズムパターン１７２は、光が入射する方向と平行した方向（ｘ方向）で形成されるストライプ形状を有しうる。
【００４８】
プリズムシート１７０の上面に形成されたプリズムパターン１７２は、長さ方向に垂直な断面が実質的に三角形形状を有しうる。プリズムパターン１７２の頂角は約８０度〜約１５０度の範囲で形成されうる。一方、プリズムパターン１７２の上段、即ち二つの傾斜面が会う隅の部分は屈曲の形状を有しうる。又は、プリズムパターン１７２の上段は曲面形状を有することもできる。
【００４９】
複合偏光シート１５５は、複数のプリズムパターンが第１方向に並行に形成された表面層１５０と、第１方向と異なる第２方向の透過軸を有する反射偏光層１６０を含む。
【００５０】
表面層１５０は、表面層１５０を通過する光を表面層１５０に直交する方向に指向させる。複数のプリズムパターンが並行に配列された方向である第１方向は光源１１０から光が入射する方向と直交した方向（ｙ方向）でありうる。即ち、複合偏光シート１５５の表面層１５０に形成されたプリズムパターンが形成された方向（ｙ方向）は上述したプリズムシート１７０のプリズムパターン１７２が形成された方向（ｘ方向）と直交することができる。
【００５１】
反射偏光層１６０は、偏光方向が第２方向である第１偏光の光は透過させて偏光方向が第２方向と異なる方向である第２偏光の光は反射する。ここで、第２方向は後述する第１偏光板（図５の７２２参照）の偏光軸及び／又は第２偏光板（図５の７２４参照）の偏光軸と平行するか直交することができる。又は第２方向は液晶分子層（図５の７７０参照）のうち複合偏光シート１５５と近い液晶分子の配列方向と一致しうる。これについては後述する。
【００５２】
反射偏光層１６０は、複屈折物質を含む第１層１６２と、第１層１６２と隣接して少なくとも一つの屈折率の成分において第１層１６２と屈折率が異なる第２層１６４を含み得る。
【００５３】
具体的に反射偏光層１６０は互いに異なる物質から成る第１層１６２と、第２層１６４が順次に交互に積層された構造でありうる。反射偏光層１６０は、第１層１６２と、第２層１６４が順次に交互に積層された状態で、一軸、例えば、ｘ方向に沿って伸張させて作られる。この時、伸張方向と直交する方向、この例ではｙ方向に沿っては相対的に伸張されない。第１層１６２を形成する物質は、複屈折率を有し、伸張によって伸張方向、即ち、ｘ方向に対する屈折率がこれと直交する方向、即ち、ｙ方向に対する屈折率と異なる。第２層１６４を形成する物質は伸張によっても屈折率がほとんど変わらない。
【００５４】
従って、第１層１６２と第２層１６４との間にｘ方向に対しては大きい屈折率の差を有するようにし、これに対し、ｙ方向に対しては屈折率の差がないようにすることができる。このｙ方向が反射偏光層１６０の透過軸で定義される。従って、ｙ方向の偏光方向を有する第１偏光の光が反射偏光層１６０を通過する。反面、ｙ方向と異なる偏光方向を有する第２偏光の光は反射偏光層１６０を通過できず、反射される。
【００５５】
例えば、第１層１６２はポリエチレンナフタルレート（ＰＥＮ）のような結晶性ナフタリンジカルボン酸ポリエステルで形成されて、第２層１６４はナフタリンジカルボン酸とテレフタル酸又はイソフタル酸のコポリエステル（ｃｏＰＥＮ）で形成されうる。
【００５６】
保護シート１４０は、複合偏光シート１５５の上部に配置され、複合偏光シート１５５を保護すると共に、複合偏光シート１５５が、上部に配置される液晶パネル７１０と密着するのを防止して外観品質の信頼性を改善させることができる。保護シート１４０は約７０％〜９０％のヘイズを有しうる。
【００５７】
図５は、図４におけるプリズムシートと複合偏光シート及び第１及び第２偏光板との関係を説明するための概念図である。図６は、図５に示す反射偏光層の透過軸と第１及び第２偏光軸との関係を示す図である。
【００５８】
図５及び図６を参照すると、プリズムシート１７０のプリズムパターン１７２は光源から光が入射する方向（ｘ方向）と平行するように形成される。そして、複合偏光シート１５５の表面層１５０に形成されたプリズムパターンは光が入射する方向と直交する方向（ｙ方向）に配列されうる。従って、プリズムシート１７０のプリズムパターン１７２が形成された方向と複合偏光シート１５５の表面層１５０に形成されたプリズムパターンの方向は直交しうる。
【００５９】
このような配列を有することで、プリズムシート１７０のプリズムパターン１７２と、複合偏光シート１５５の表面層１５０に形成されたプリズムパターンは、水平方向への集光と垂直方向への集光を効果的に行うことができる。
【００６０】
複合偏光シート１５５の反射偏光層１６０の透過軸は光が入射する方向と直交する方向（ｙ方向）から時計方向に第１角（θ１）だけチルトされうる。従って、反射偏光層１６０の透過軸は複合偏光シート１５５の表面層１５０に形成されたプリズムパターンから時計方向に第１角（θ１）だけチルトされうる。
【００６１】
これにより、複合偏光シート１５５は、複合偏光シート１５５に入光する光のうち、光の偏光方向が、光が入射する方向と直交する方向（ｙ方向）から時計方向に第１角（θ１）程チルトされた光を透過させる。
【００６２】
第１偏光板７２２の偏光軸の方向は光が入射する方向と直交する方向（ｙ方向）から時計方向に第１角（θ１）だけチルトされうる。即ち、第１偏光板７２２の偏光軸の方向は反射偏光層１６０の透過軸の方向と一致しうる。これで複合偏光シート１５５を通過した光が効率的に第１偏光板７２２を通過して液晶分子層７７０に提供されうる。
【００６３】
具体的に第１偏光板７２２は、吸光性を有し、第１偏光板７２２の偏光軸の方向と異なる光を吸収してしまう。言い換えれば、偏光方向が、光が入射する方向と直交する方向（ｙ方向）から時計方向に第１角（θ１）程チルトされなかった光、即ち、第２偏光の光は吸収してしまう。しかし、複合偏光シート１５５は、複合偏光シート１５５に入光する光のうち第２偏光の光は反射させて、第１偏光の光を透過させるため、複合偏光シート１５５を通過した光は第１偏光板７２２をそのまま通過できる。
【００６４】
従って、複合偏光シート１５５を通過した光が効率的に第１偏光板７２２を通過して液晶分子層７７０に提供されうる。そして、このように液晶表示装置でバックライトユニット１００から液晶パネル７１０に効率的に光が提供された結果、液晶表示装置の輝度が向上する。また相対的に少ない数の光学シート１３０を使用した場合でも、一定水準以上の輝度を確保できるため、製造原価が節減される。例えば、図４に示した拡散シート１８０及び／又は保護シート１４０を除去しても、一定の水準以上の輝度と光の均一性を確保することができる。
【００６５】
以下、液晶分子層７７０の液晶分子の配列と、第１偏光板７２２の第１透過軸と第２偏光板７２４の第２透過軸の関係について説明する。
【００６６】
液晶分子層７７０の液晶分子は、第１偏光板７２２から第２偏光板７２４まで螺旋状で捩じれた構造を有しうる。図示した通り、第１偏光板７２２に近い液晶分子はｙ方向から時計方向に第１角（θ１）だけチルトされ得、第２偏光板７２４に近づくほど時計方向に更にチルトされて、第２偏光板７２４に近い液晶分子はｙ方向から時計方向に第２角（θ２）だけチルトされうる。液晶分子層７７０が正の誘電率異方性を有するティーエヌ液晶分子層の場合を例えて説明すると、第２角（θ２）は第１角（θ１）に９０度を加えた値でありうる。
【００６７】
第１偏光板７２２を通過した光は第１偏光軸方向に偏光されて、液晶分子層に入光する。液晶分子層に入光した光は液晶分子層を通過しながら、液晶分子の屈折率異方性による遅延（ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）によって光の偏光方向が変化しうる。
【００６８】
具体的に、第１基板７１２と第２基板７１４との間に電界が形成されなければ、液晶分子が、その長軸方向が第１基板７１２から第２基板７１４に至るまで螺旋状で９０度捩じれた構造を有する。従って、第１偏光板７２２を通過した光は、液晶分子層を通過しながら、その偏光方向が９０度回転することができる。
【００６９】
第１偏光板７２２と第２偏光板７２４の透過軸が互いに垂直である場合、即ち、第２角（θ２）が第１角（θ１）に９０度を加えた値である場合、液晶分子層を通過した光は第２偏光板７２４をそのまま通過して明るい状態を実現する。このような方式をノーマリーホワイトモードという。これとは異なり、第１偏光板７２２と第２偏光板７２４の透過軸が互いに平行する場合、即ち、第２角（θ２）と第１角（θ１）が同じか、第２角（θ２）が第１角（θ１）に１８０度を加えた値である場合、液晶分子層を通過した光は第２偏光板７２４によって遮断されて暗い状態を実現する。このような方式をノーマリーブラックモードという。
【００７０】
第１基板７１２と第２基板７１４との間に十分な大きさの電界が形成されると、液晶分子はその長軸方向が第１基板７１２と第２基板７１４に垂直な構造を有する。従って、第１偏光板７２２を通過した光は液晶分子層を通過しながら、その偏光方向が変化しない。ノーマリーホワイトモードの場合、液晶分子層を通過した光が第２偏光板７２４によって遮断されて暗い状態を実現し、ノーマリーブラックモードの場合、第１偏光板７２２を通過した光が第２偏光板７２４をそのまま通過して明るい状態を実現する。
【００７１】
図７は、本発明の第１実施形態による液晶表示装置において、光源から液晶パネルに光が提供される過程を説明するための概念図である。
【００７２】
光源１１０から入射した光が導光板２００を経て複合偏光シート１５５に到達すると、複合偏光シート１５５は、第１偏光の光だけを透過させて、第１偏光の光と異なる偏光方向を有する第２偏光の光は反射させる。
【００７３】
複合偏光シート１５５を通過した第１偏光の光は第１偏光板７２２を効果的に通過することができる。そして、第２偏光の光は、導光板２００及び／又は反射シート１２０を経ながら、偏光状態を変化させることができる。このようなリサイクリング過程は、第２偏光の光がその偏光状態を変化させて、第１偏光の光となる時まで反復される。
【００７４】
このように、リサイクリング過程を経てバックライトユニット１００から効率的に液晶パネル７１０に光を提供することができる。従って、液晶表示装置６００の輝度が向上され得、液晶表示装置６００の表示品質が向上されうる。また相対的に少ない数の光学シート１３０を使用した場合でも、一定水準以上の輝度を確保できるため製造原価が節減される。
【００７５】
以下、図１、図２及び図４〜図１１を参照して本発明の第２実施形態による複合偏光シートとこれを含む液晶表示装置を説明する。第１実施形態と同一の構成要素に対しては同一の参照符号を使用し、説明の便宜上、第１実施形態と実質的に重複する説明は省略する。
【００７６】
図８は、本発明の第２実施形態による液晶表示装置における導光板の下面に形成された反射パターンを示す図である。
【００７７】
図８を参照すると、本発明の第２実施形態による液晶表示装置６００に含まれる導光板２００の下面２６５にはドットパターン２３５が形成されている。ドットパターン２３５は、図８に示した通り、導光板２００の下面２６５に互いに離隔して形成されて、隣接した二つのドットパターン２３５が配置された間隔は等間隔ａでありうる。
【００７８】
ドットパターン２３５は、図示した通り、第１方向（ｙ方向）と直角ではない交差角（δ）を有するようにのびた多数の第１斜線２６６と、多数の第１斜線２６６と交差する多数の第２斜線２６７の各交差点に配置されうる。ここで第１方向は図４を参照して上述した複合偏光シート１５５に含まれる表面層１５０に形成された複数のプリズムパターンが配列された方向である。即ち、ドットパターン２３５はｘｙ平面上でジグザグに配置されうる。
【００７９】
特に、多数の第１斜線２６６が第１方向（ｙ方向）と成す交差角（δ）は４５度でありうる。そして、多数の第２斜線２６７は多数の第１斜線２６６と直交することができる。
【００８０】
図９は、図８において、ある反射パターンに対するパターンイメージを説明するための図である。図１０は、図８に示す反射パターンに対するパターンイメージを示す図である。図１１は、本発明の第１実施形態における図３に示す反射パターンに対するパターンイメージを示す図である
【００８１】
図９を参照すると、プリズムシート１７０に形成されたプリズムパターン１７２によって導光板２００の下面２６５に形成された各ドットパターン２３５に対して二つのパターンイメージ（２３５’）が視認される。一方、図示していないが、同様に、複合偏光シート（図４の１５５参照）の表面層（図４の１５０参照）に形成されたプリズムパターンによっても導光板２００の下面２６５に形成された各ドットパターン２３５に対して二つのパターンイメージが視認される。
【００８２】
従って、上述した通り、プリズムシートのプリズムパターンが形成された方向と複合偏光シートの表面層に形成されたプリズムパターンの方向が直交する場合、各ドットパターン２３５に対して四つのパターンイメージが視認されうる。
【００８３】
図１０を参照してより具体的に説明すると、各ドットパターン２３５に対して図示した通り、ｘｙ平面上で各ドットパターン２３５の上下左右に総四つのパターンイメージ（２３５’）が視認され得、ドットパターン２３５とパターンイメージ（２３５’）の間隔はａ／２となりうる。一方、図１１を参照すると、本発明の第１実施形態では、各ドットパターン２３０に対して図示した通り、ｘｙ平面上で各ドットパターン２３０の上下左右に総四つのパターンイメージ（２３０’）が視認され得、ドットパターン２３５とパターンイメージ（２３５’）の間隔はａ／２又はａとなりうる。
【００８４】
このようなパターンイメージ（２３０’又は２３５’）はドットパターン（２３０又は２３５）と共に模様を形成して人の目に視認され得、このような模様が更に視認されるほど液晶表示装置６００の表示品質を落としうる。しかし、図１０と図１１を比較すると、上述した通り、図１０では、ドットパターン（２３５）とパターンイメージ（２３５’）との間の間隔が更に小さいため、このような模様が少なく視認される。従って、第１実施形態と比較して液晶表示装置６００の表示品質を更に向上させることができる。
【００８５】
また、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、複合偏光シート１５５を通過した光が効果的に第１偏光板７２２を通過して液晶分子層７７０に提供されうる。更に、リサイクリング過程を経てバックライトユニット１００から効率的に液晶パネル７１０に光を提供することができる。従って、液晶表示装置６００の輝度が向上され得、液晶表示装置６００の表示品質が向上されうる。また、相対的に少ない数の光学シート１３０を使用した場合も、一定水準以上の輝度を確保できるため、製造原価が節減される。
【００８６】
以下、図１、図１２及び図１３を参照して本発明の第３実施形態による複合偏光シートとこれを含む液晶表示装置を説明する。第１実施形態と同一の構成要素に対しては同一の参照符号を使用し、説明の便宜上、第１実施形態と実質的に重複する説明は省略する。
【００８７】
図１２は、本発明の第３実施形態による液晶表示装置の液晶パネルとバックライトユニットの断面図である。図１３は、図１２に示すプリズムシートと複合偏光シート及び第２偏光板の関係を説明するための概念図である。第１実施形態と同一の構成要素に対しては同一の参照符号を使用し、説明の便宜上、第１実施形態と実質的に重複する説明は省略する。
【００８８】
本発明の第３実施形態による液晶表示装置は、液晶パネル７１０の上面に配置される第２偏光軸を有する第２偏光板のみを含み、液晶パネル７１０の下面に配置される第１偏光軸を有する第１偏光板７２２を含まない。そして、反射偏光層１６０の透過軸の方向、即ち第２方向は第２偏光軸７２４の方向と直交する。又は、第２方向は液晶分子層７７０のうち複合偏光シート１５５と近い液晶分子の配列方向と一致する。この場合、複合偏光シート１５５の反射偏光層１６０は第１偏光の光のみを透過させて液晶分子層７７０に提供することによって第１偏光板７２２の機能を一部果たす。
【００８９】
一方、図示していないが、本発明の第２実施形態と同様に、導光板２００の下面２６０に形成されたドットパターン２３０は、第１方向（ｙ方向）と直角でない交差角（δ）を有するようにのびた多数の第１斜線（未図示）と、多数の第１斜線と交差する多数の第２斜線（未図示）の各交差点に配置されうる。これに対する詳細な説明は便宜上省略する。
【００９０】
以下、図１、図１４及び図１５を参照して本発明の第４実施形態による複合偏光シートとこれを含む液晶表示装置を説明する。第１実施形態と同一の構成要素に対しては同一の参照符号を使用し、説明の便宜上、第１実施形態と実質的に重複する説明は省略する。
【００９１】
図１４は、本発明の第４実施形態による液晶表示装置の液晶パネルとバックライトユニットの断面図である。図１５は、図１４に示す導光板と光学シートとの関係を説明するための概念図である。第１実施形態と同一の構成要素に対しては同一の参照符号を使用し、説明の便宜上、第１実施形態と実質的に重複する説明は省略する。
【００９２】
図１４及び図１５を参照すると、導光板２００の下面２６０にはプリズムパターン２４０が形成されている。導光板２００の下面２６０に形成されたプリズムパターン２４０は反射パターンとして機能する。
【００９３】
プリズムパターン２４０は、第３方向に並行に形成されうるが、第３方向は光が入射する方向と平行した方向（ｘ方向）でありうる。
【００９４】
導光板２００の下面２６０に形成されたプリズムパターン２４０は、ｘ方向に並行に配列されたストライプ形状を有しうる。導光板２００の下面２６０に形成されたプリズムパターン２４０は長さ方向に垂直な断面が実質的に三角形の形状を有しうる。また、プリズムパターン２４０の頂角は約８０度〜約１５０度の範囲で形成されうる。一方、プリズムパターン２４０の上段、即ち、二つの傾斜面が会う隅の部分は屈曲された形状を有しうる。又は、プリズムパターン２４０の上段は曲面の形状を有することもある。
【００９５】
複合反射シート１５５の表面層１５０は、反射偏光層１６０の下面に位置する。表面層１５０には逆プリズムパターン１５４が形成されうる。逆プリズムパターン１５４は、光が入射する方向と直交する方向（ｙ方向）に並行に配列されたストライプ形状を有しうる。即ち、導光板２００の下面２６０に形成されたプリズムパターン２４０が配列された方向と直交する方向に配列されうる。
【００９６】
このような配列を有することで、導光板２００の下面２６０に形成されたプリズムパターン２４０と表面層１５０の逆プリズムパターン１５４は水平方向への集光と垂直方向への集光を効果的に行うことができる。
【００９７】
第４実施形態でも、第１実施形態と同様に、複合偏光シート１５５を通過した光が効果的に第１偏光板７２２を通過して液晶分子層７７０に提供されうる。また、リサイクリング過程を経てバックライトユニット１００から効率的に液晶パネル７１０に光を提供することができる。従って、液晶表示装置６００の輝度が向上され得、液晶表示装置６００の表示品質が向上されうる。更に、相対的に少ない数の光学シート１３０を使用した場合も、一定水準以上の輝度を確保できるため、製造原価が節減される。
【００９８】
本発明の複合光学シートとこれを含む液晶表示装置は、バックライトユニットからの光が液晶パネルに提供されるすべての液晶表示装置に適用されうる。但し、上記言及した複合光学シートとこれを含む液晶表示装置が適用された液晶表示装置は例示的なものに他ならない。
【００９９】
以上、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１００    バックライトユニット
１１０    光源
１１２    光源カバー
１２０    反射シート
１３０    光学シート
１４０    保護シート
１５０    表面層
１５４    逆プリズムパターン
１５５    複合偏光シート
１６０    反射偏光層
１６２    第１層
１６４    第２層
１７０    プリズムシート
１７２、２４０    プリズムパターン
１８０    拡散シート
２００    導光板
２１０    入射面
２２０    上面
２３０、２３５    ドットパターン
２３０’、２３５’    パターンイメージ
２６０、２６５    下面
２６１    第１直線
２６１    第２直線
２６６    第１斜線
２６７    第２斜線
６００    液晶表示装置
７１０    液晶パネル
７１２    第１基板
７１４    第２基板
７１６    駆動回路部
７２２    第１偏光板
７２４    第２偏光板
７５０    ディスプレイユニット
７７０    液晶分子層
【図１】
0005546150.tif 000002
【図２】
0005546150.tif 000003
【図３】
0005546150.tif 000004
【図４】
0005546150.tif 000005
【図５】
0005546150.tif 000006
【図６】
0005546150.tif 000007
【図７】
0005546150.tif 000008
【図８】
0005546150.tif 000009
【図９】
0005546150.tif 000010
【図１０】
0005546150.tif 000011
【図１１】
0005546150.tif 000012
【図１２】
0005546150.tif 000013
【図１３】
0005546150.tif 000014
【図１４】
0005546150.tif 000015
【図１５】
0005546150.tif 000016