(57)【要約】【課題】表示特性と視野角を向上させ反射モードでの視認性を改善することができる液晶表示装置を提供する。【解決手段】光発生部と液晶表示パネルとの間には外部から提供される光を部分的に透過及び反射するための半透過フィルムが配置され、液晶パネルと半透過フィルムとの間には一面がアンチグレア処理された偏光板が配置される。偏光板は半透過フィルムを通過した光及び反射された光を拡散して出射する。従って、液晶表示装置の表示特性及び視野角を向上させることができ、反射モードでの反射率を増加させ視認性を改善することができる。
2006501516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光を発生する光発生部と、
前記光発生部上に配置され前記第１光を偏光し拡散させ第３光を出射する偏光部材と、
第１基板、前記第１基板と対向する第２基板及び前記第１基板と前記第２基板との間に介在された液晶からなり、前記偏光部材上に配置され、前記第３光によって画像を表示する液晶パネルと、
を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記偏光部材は、
前記光発生部と向き合い、前記第１光を拡散して第２光を出射する光拡散層と、
前記光拡散層上に形成され、第２光を偏光し前記第３光を出射する偏光層と、を含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記偏光部材は、
前記光発生部と向き合い、前記第１光を偏光して第２光を出射する偏光層と、
前記偏光層上に形成され、前記第２光を拡散して前記第３光を出射する光拡散層と、を含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
第１光を発生する光発生部と、
前記光発生部上に配置され前記第１光を透過し、前記第１光と反対方向に進行する第２光を部分的に反射するための半透過フィルムと、
前記半透過フィルム上に配置され、前記第１光を偏光し拡散して第５光を出射し、前記第２光を偏光し拡散して第６光を出射する偏光部材と、
第１基板、前記第１基板と対向する第２基板及び前記第１基板と前記第２基板との間に介在された液晶からなり、前記偏光部材上に配置され、前記第５及び第６光を選択的に受信し画像を表示する液晶パネルと、
を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
前記偏光部材は、
前記半透過フィルムと向き合い、前記第１光を拡散して第３光を出射し、前記第２光を拡散して第４光を出射するための光拡散層と、
前記光拡散層上に形成され、前記第３光を偏光し前記第５光を出射し、前記第４光を偏光して前記第６光を出射するための偏光層と、
を含むことを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記光拡散層は、２０％以上のヘイズ値を有することを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記光拡散層は、前記偏光層の一面にコーティングされたコーティング物質と、前記コーティング物質に混入された散乱物質と、を含むことを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記コーティング物質は、アクリル樹脂からなり、前記散乱物質はシリカ粒子からなることを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記偏光部材は、
前記半透過フィルムと向き合い、前記第１光を偏光し第３光を出射し、前記第２光を偏光して第４光を出射するための偏光層と、
前記偏光層上に形成され前記第１基板と向き合い、前記第３光を拡散して第５光を出射し、前記第２光を拡散して前記第６光を出射するための光拡散層と、で構成されることを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第２基板はカラーフィルター及び第１電極を具備し、前記第１基板はスイッチング素子及び前記第１電極と対向する第２電極を具備することを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置に関し、さらに詳細には表示特性と視野角を向上させ反射モードでの視認性を改善することができる液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日のような情報化社会において、電子表示装置の役割はますます重要となり、各種電子表示装置が多様な産業分野に幅広く使用されている。
半導体技術の急速な進歩によって各種電子装置の固体化、低電圧及び低電力化と共に電子機器の小型及び軽量化に伴う新しい環境に適合した電子表示装置、即ち、薄くて軽い低駆動電圧及び低消費電力の特徴を備えた平板パネル型表示装置に対する要求が急激に増大している。
【０００３】
現在、開発された多様な平板表示装置のうち液晶表示装置は、他の表示装置に比べて薄くて軽く、低消費電力及び低駆動電圧を有し多様な電子装置に幅広く使用されている。
液晶表示装置は光源によって液晶セルの背面に位置した光発生部を用いて画像を表示する透過型液晶表示装置と、外部の自然光を用いて画像を表示する反射型液晶表示装置と、そして室内や外部光源の存在しないところでは表示素子自らの内蔵光源を用いて画像を表示する透過モードで作動し、室外の高照度環境では外部の入射光を反射させ画像を表示する反射モードで作動する反射−透過型液晶表示装置と、で区分される。
【０００４】
反射−透過型液晶表示装置は、第１基板、第１基板と対向して配置された第２基板、第１基板と第２基板との間に介在された液晶層からなる液晶パネル、及び液晶パネルの後面に配置される光発生部を含む。
【０００５】
第１基板は薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ）、ＴＦＴに連結された透明電極及び反射電極で構成される。透明電極は光発生部から発生して第１基板を通じて入射する光を透過する。反射電極は第２基板を通じて入射する光を反射する。即ち、透明電極のみ存在する領域は透過部として動作し、その他の部分は第２基板を通じて入射する外部光を反射する反射部として動作する。
【０００６】
一方、第２基板は光が通過しながら所定色が発現されるＲ、Ｇ、Ｂ画素からなるカラーフィルター、画素の間で光の漏出を防止するための遮光膜及び共通電極を含む。
また、液晶層の配向方向によって第１基板と第２基板それぞれの外側面には外部光の透過方向を一定にする第１偏光板及び第２偏光板が付着される。第１及び第２偏光板は偏光軸が互いに垂直になるように設置される。
【０００７】
第１基板と第１偏光板との間には第１（１/４）波長位相差板が配置され、第２基板と第２偏光板との間には第２（１/４）波長位相差板が配置される。第１及び第２（１/４）波長位相差板は位相差板の光軸に平行し互いに垂直な２つの偏光成分に対して（１/４）波長分だけ位相差を付与して、線偏光を円偏光に変えたり円偏光を線偏光に変えたりする役割をする。
【０００８】
しかし、従来の半透過型表示装置によると、第１基板と第２基板それぞれに対して偏光板だけではなく、可視光線全体領域を含む光帯域（１/４）波長位相差板を付着しなければならない。よって、透過型液晶表示装置に比べて製品原価が上昇するようになる。また、透過モードの際、透過型液晶表示装置に比べて透過率が減少しコントラスト比（Ｃ/Ｒ）が低下される。
【０００９】
また、液晶層のΔｎｄが通常の透過型液晶表示装置のΔｎｄより小さいので、液晶セルのギャップｄを減少させ液晶の屈折率異方性Δｎも減少させなければならない。従って、製造工程が難しくなり、液晶の信頼性の劣化を齎す。
【００１０】
従って、最近、反射−透過型液晶表示装置は透過型液晶表示装置の液晶パネルをそのまま使用しながら液晶パネルの外部で光を反射または透過することができる構造を採択している。即ち、反射−透過型液晶表示装置は液晶パネルと光発生部との間に入射される光の一部は透過し残りは反射する半透過シートを具備する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、このような構造でも反射モードでの視野角による視認性及び正面反射特性がよくない。即ち、反射モードでの第１基板を通じて入射された外部光は半透過シートで鏡面反射するので反射モードでの視認性が悪く、全体的な視野角が狭く示される。
【００１２】
従って、本発明の目的は表示特性と視野角を向上させ反射モードでの視認性を改善することができる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前述した本発明の目的を達成するための本発明の一特徴による液晶表示装置は、第１光を発生するための光発生部と、前記光発生部上に配置され前記第１光を偏光し拡散させ第３光を出射するための偏光部材と、第１基板、前記第１基板と対向する第２基板及び前記第１基板と前記第２基板との間に介在された液晶からなり、前記偏光部材上に配置され、前記第３光によって画像を表示するための液晶パネルと、を含む。
【００１４】
また、本発明の他の特徴による液晶表示装置は、第１光を発生する光発生部と、前記光発生部上に配置され前記第１光を透過し、前記第１光と反対方向に進行する第２光を部分的に反射するための半透過フィルムと、前記半透過フィルム上に配置され、前記第１光を偏光し拡散して第５光を出射し、前記第２光を偏光し拡散して第６光を出射する偏光部材と、第１基板、前記第１基板と対向する第２基板及び前記第１基板と第２基板との間に介在された液晶からなり、前記偏光部材上に配置され前記第５及び第６光を選択的に供給を受け画像を表示する液晶パネルと、を含む。
【００１５】
このような液晶表示装置によると、光発生部と液晶パネルとの間には外部から提供される光を部分的に透過及び反射するための半透過フィルムが配置され、液晶パネルと半透過フィルムとの間には一面がアンチグレア（anti  glare）処理された偏光板が配置される。従って、液晶表示装置の表示特性及び視野角を向上させることができ、反射モードでの反射率を増加させ視認性を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施形態をより詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態による透過型液晶表示装置を示す断面図である。
図１に示すように、本発明の他の実施形態による透過型液晶表示装置５００は、光発生部１００、液晶パネル２００、第１偏光板３００及び第２偏光板４００を含む。
【００１７】
前記光発生部１００は、第１光Ｌ１を発生し、前記液晶パネル２００の後面に配置され発生された第１光Ｌ１を前記液晶パネル２００側に提供する。
前記液晶パネル２００は、第１基板２１０、前記第１基板２１０に対向する第２基板２２０、及び前記第１基板２１０と第２基板３２０との間に介在された液晶層３３０で構成される。
【００１８】
図２に示されたように、前記第１基板２１０は第１ガラス基板２１１上にスイッチング素子の一つであるＴＦＴ２１２、及びインジウムすず酸化物（以下、ＩＴＯ）のような導電性酸化膜からなる透明電極２１３が形成された基板である。一方、前記第２基板２２０は第２ガラス基板２２１上にＲ、Ｇ、Ｂ色画素からなるカラーフィルター２２２、画素の間で光の漏出を防止するための遮光膜２２３、及びカラーフィルター２２２と遮光膜２２３上に形成されＩＴＯからなる共通電極２２４が形成された基板である。このとき、前記第１基板２１０と第２基板２２０は前記透明電極２１３と共通電極２２４が互いに対向するように配置される。
【００１９】
前記液晶層２３０は９０°ねじれたネマティック（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ；ＴＮ）液晶組成物を用いて形成される。
また、前記第１及び第２偏光板３００、４００は液晶層２３０の配向方向によって光の透過方向を一定にする。具体的に、前記液晶パネル２００の上面には前記第２基板２２０と対向する第１偏光板３００が配置され、前記液晶パネル２００の下面には前記第１基板２１０と対向する前記第２偏光板４００が配置される。前記第１及び第２偏光板３００、４００は所定の偏光成分を吸収しその外の偏光成分を透過して光の透過方向を一定にする役割をする。ここで、前記第１及び第２偏光板３００、４００の偏光軸は互いに垂直である。
【００２０】
前記第２偏光板４００は偏光層４１０及び光拡散層４２０で構成される。具体的に、前記光拡散層４２０は前記光発生部１００と向き合い、第１光Ｌ１を拡散して第２光Ｌ２を出射する。また、前記偏光層４１０は前記光拡散層４２０上に配置され第１基板２１０と向き合い、第２光Ｌ２を偏光して第３光Ｌ３を出射する。ここで、前記光拡散層４２０のヘイズ値（haze  value）は２０％以上であることが望ましい。
【００２１】
図５に示されたように、前記光拡散層４２０は前記偏光層４１０の一面にコーティングされたコーティング物質４２１及びコーティング物質４２１に混入された散乱物質４２２から形成される。ここで、前記コーティング物質４２１はアクリル系樹脂からなり、前記散乱物質４２２はシリカ粒子からなる。
【００２２】
従って、前記第１光Ｌ１は前記光発生部１００から出射された後前記液晶パネル２００に提供される以前に、前記液晶パネル２００と前記光発生部１００との間に配置されている前記第２偏光板４００によって偏光及び拡散される。即ち、前記第２偏光板４００の前記光拡散層４２０は、前記第１光Ｌ１を拡散させ第２光Ｌ２を出射し、前記偏光層４１０は前記第２光Ｌ２を偏光し第３光Ｌ３を出射する。
【００２３】
以後、前記第３光Ｌ３は前記液晶パネル２００に入射された後、液晶層２３０を通過して画像情報を含む第４光Ｌ４として出射される。これにより、前記透過型液晶表示装置５００が駆動される。従って、前記透過型液晶表示装置５００の視野角を向上させることができる。
【００２４】
一方、第２偏光板４００は、前記第１基板２１０と対向する光拡散層４２０及び光発生部１００と対向する偏光層４１０で構成されることもできる。従って、前記光発生部１００から出射された第１光Ｌ１は偏光層４１０によって偏光された後、光拡散層４２０によって拡散される。具体的に、前記第２偏光板４００は偏光層４１０によって第１光Ｌ１を偏光し、光拡散層４２０によって拡散して第３光Ｌ３を出射する。
【００２５】
図２は本発明の他の実施形態による反射−透過型液晶表示装置を示す断面図であり、図３は図２に示された液晶パネルを具体的に示す図面である。
図２に示すように、本発明の他の実施形態による反射−透過型液晶表示装置７００は光発生部１００、液晶パネル２００、半透過フィルム６００、第１偏光板３００及び第２偏光板４００を含む。
【００２６】
前記光発生部１００は第１光Ｌ１を発生し、前記液晶パネル２００の後面に配置され発生された第１光Ｌ１を前記液晶パネル２００に提供する。
一方、前記液晶パネル２００は第１基板２１０、前記第１基板２１０に対向する第２基板２２０、及び前記第１基板と第２基板２２０との間に介在された液晶層２３０で構成される。
【００２７】
図３に示されたように、前記第１基板２１０は第１ガラス基板２２１上にＴＦＴ２１２、及びＩＴＯからなる透明電極２１３が形成された基板である。前記第２基板２２０は第２ガラス基板２２１上にＲ、Ｇ、Ｂ色画素からなるカラーフィルター２２２、画素の間で光の漏出を防止するための遮光膜２２３及びカラーフィルター２２２と遮光膜２２３上に形成されＩＴＯからなる共通電極２２４が形成された基板である。このとき、前記第１基板２１０と第２基板２２０は前記透明電極２１３と共通電極２２４とが互いに対向するように結合される。
【００２８】
前記液晶層２３０は９０°ねじれたネマティックＴＮ液晶組成物を用いて形成される。
図４は図２に示された半透過フィルムを具体的に示す斜視図である。
図２及び図４に示されたように、光発生部１００と液晶パネル２００との間には半透過フィルム６００が配置される。前記半透過フィルム６００は互いに異なる屈折率を有する２つの透明なフィルム、即ち、第１層６１０及び第２層６２０が交互に２つの層以上に積層されたのである。従って、前記半透過フィルム６００は入射光のうち一部分は反射させ残りの一部分は透過させる役割をする。
【００２９】
前記半透過フィルム６００はフィルムの垂直方向をｚ方向としフィルムの面をｘ−ｙ面とするとき第１層６１０がフィルムの面、即ち、ｘ−ｙ面内に屈折率異方性を有し第２層６２０がｘ−ｙ面内に屈折率異方性を有しない。従って、半透過フィルム６００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。
【００３０】
ここで、前記第１層６１０と第２層６２０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’ｓ  ｅｑｕａｔｉｏｎ）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（Ｄｕａｌ  Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  Ｆｉｌｍ）を挙げることができる。
【００３１】
ＤＢＥＦは互いに異なる２つの材質の薄膜が交合的に数百層積層されており、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ＰＭＭＡ層とを交合的に積層してＤＢＥＦを形成する。ナフタレン基は平らな平面構造を有しており、互いに隣接したとき積層が容易である。よって、積層方向の屈折率が他方向の屈折率と大きく異なるようになる。これに反して、ＰＭＭＡは無定形高分子として等方性配向をするのですべての方向への屈折率が同じである。
【００３２】
このように、３Ｍ社のＤＢＥＦは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。ここで、ｘ方向は第１偏光板３００と平行な方向であり、ｙ方向は第２偏光板４００と平行な方向である。
【００３３】
図２に示すように、前記液晶パネル２００の上面には前記第２基板２２０と対向する第１偏光板３００が配置され、前記液晶パネル２００と半透過フィルム６００との間には前記第１基板２１０と対向する第２偏光板４００が配置される。前記第１及び第２偏光板３００、４００は所定の偏光成分を吸収しその外の偏光成分を透過して光の透過方向を一定にする役割をする。このとき、前記第１及び第２偏光板３００、４００の偏光軸は互いに垂直である。
【００３４】
図５は図２に示された第２偏光板を具体的に示す断面図である。
図２及び図５に示すように、第２偏光板４００は偏光層４１０及び光拡散層４２０で構成される。具体的に、前記光拡散層４２０は前記半透過フィルム６００と向き合い、透過モードで前記光発生部１００から提供される第１光を拡散して第３光Ｌ３を出射し、反射モードで外部から提供される外部光である第２光Ｌ２を拡散して第４光Ｌ４を出射する。また、前記偏光板層４１０は前記光拡散層４２０上に形成され前記第１基板２１０と向き合い、第３光Ｌ３は偏光して第５光Ｌ５を出射し、第４光Ｌ４を偏光して第６光Ｌ６を出射する。ここで、前記光拡散層４２０のヘイズ値は２０％以上であることが望ましい。
【００３５】
前記光拡散層４２０は前記偏光層４１０の一面にアンチグレア（Ａｎｔｉ−Ｇｌａｒｅ；ＡＧ）処理をして形成された層である。具体的に、前記光拡散層４２０はコーティングされたコーティング物質４２０及びコーティング物質４２１に混入された散乱物質４２２で形成される。ここで、前記コーティング物質４２１はアクリル樹脂からなり、前記散乱物質４２２はシリカ粒子からなる。
【００３６】
図６は本発明による反射−透過型液晶表示装置に利用される他の実施形態の偏光部材を示す断面図である。
図６に示すように、第２偏光板４００は第１基板２１０と対向する光拡散層４２０及び半透過フィルム６００と対向する偏光層４１０からなることもできる。即ち、前記第２偏光板４００は前記偏光層４１０を通じて透過モードで前記光発生部１００から提供される第１光Ｌ１を偏光し、前記光拡散層４２０を通じて拡散して前記液晶パネル２００に提供する。また、反射モードで外部から提供される外部光である第２光Ｌ２を前記偏光層４１０を通じて偏光した後、前記光拡散層４２０を通じて拡散して前記液晶パネル２００に提供する。
【００３７】
図２に示すように、前記反射−透過型液晶表示装置７００は、前記光発生部１００から前記第１基板２１０側に進行する第１光Ｌ１を前記半透過フィルム６００で透過した後前記第２偏光板４００、液晶パネル２００及び第１偏光板３００を経て出射する透過光経路Ｔ、及び外部から提供される第２光Ｌ２を前記第１基板２１０を通じて入射を受け、入射された第２光Ｌ２を前記半透過フィルム６００で反射した後さらに前記第２偏光板４００、液晶パネル２００及び第１偏光板３００を経て出射する反射光経路Ｒを有する。
【００３８】
具体的に、反射光経路Ｒで第１光Ｌ１は前記液晶パネル２００を通過した後前記半透過フィルム６００によって部分的に反射される。出射された光が再度前記液晶パネル２００に入射される以前に前記液晶パネル２００と半透過フィルム６００との間に配置されている前記第２偏光板４００によって偏光及び拡散される。即ち、前記第２偏光板４００の光拡散層４２０は前記半透過フィルム６００によって鏡面反射され視野角が狭くなった第１光Ｌ１を拡散させ視野角が向上された第４光Ｌ４を出射させる。以後、第４光Ｌ４は前記第２偏光板４００の偏光層４１０に入射された後偏光され第６光Ｌ６を出射される。
【００３９】
以後、第６光Ｌ６は前記液晶パネル２００に入射された後前記液晶層２３０を通過して偏光状態が変更された第８光Ｌ８として出射される。以後、第８光Ｌ８は第１偏光板３００に入射された後偏光され第１０光Ｌ１０として出射される。これにより、反射モードで前記反射−透過型液晶表示装置７００が駆動される。従って、反射モードでの反射率を向上させ視認性を改善し視野角を増大させることができる。
【００４０】
一方、透過光経路Ｔで第１光Ｌ１は前記光発生部１００から出射された後前記半透過フィルム６００を通過して前記液晶パネル２００に提供される。第１光Ｌ１は前記液晶パネル２００に提供される以前に前記液晶パネル２００と半透過フィルム６００との間に配置されている前記第２偏光板４００によって偏光及び拡散される。即ち、第２偏光板４００の前記光拡散層４２０は、第１光Ｌ１を拡散させ視野角の向上された第３光Ｌ３を出射し、前記偏光層４１０は第３光Ｌ３を偏光して第５光Ｌ５を出射する。
【００４１】
以後、第５光Ｌ５は前記液晶パネル２００に入射された後前記液晶層２３０を通過して偏光状態が変更された第７光Ｌ７として出射される。以後、第７光Ｌ７は第１偏光板３００に偏光され第９光Ｌ９として出射される。これにより、透過モードでの前記反射−透過型液晶表示装置７００が駆動される。従って、透過モードでの視野角を増大させることができる。
【００４２】
また、前記第２偏光板４００の光拡散層４２０は、前記半透過フィルム６００のパターンが反射−透過型液晶表示装置７００の画面上に投影され発生されるモアレ（Moire phenomenon）現象を防止することができる。
【００４３】
以下、本発明による反射−透過型液晶表示装置７００で実施した実験例と比較例１ないし３を提示して実験例と比較例１ないし３によるモアレ現象、反射率、視認性及び視野角の変化を表を参照して説明する。
【００４４】
但し、実験例で反射−透過型液晶表示装置７００はアンチグレアＡＧ処理された第２偏光板４００とハードコーティング；ＨＣされた第１偏光板３００を具備する。比較例１ではハードコーティングＨＣされた第１及び第２偏光板を具備し、比較例２ではアンチグレアＡｇ処理された第１偏光板とハードコーティングＨＣされた第２偏光板を具備する。比較例３ではアンチグレアＡＧ処理された第１及び第２偏光板を具備する。
【００４５】
ここで、アンチグレアＡＧ処理により偏光板にシリカ粒子が混入されているアクリル樹脂をコーティングし、ハードコーティングＨＣ処理により偏光板にアクリル樹脂をコーティングした。
【００４６】
【表１】
2006501516.tif 000003
表１に示されたように、比較例１では第１及び第２偏光板にアンチグレア処理をしないでハードコーティングのみをした場合で、透過モードの視認性は良好に示される。反面、第１及び第２偏光板のうちいずれか一つにアンチグレア処理をした実験例、比較例２及び３よりモアレ現象が強く示される。また、反射率が実験例、比較例２及び３より低くて反射モードでの視認性がよくない。
【００４７】
比較例２においては第１偏光板のみにアンチグレア処理をし第２偏光板にはハードコーティングをした場合で、モアレ現象も比較例１より弱く示され、透過モードでの視認性も良好に示される。また、比較例２では比較例１より反射率も高く示される。しかし、比較例２の反射率が比較例１より高く示されても、比較例２の反射率は第１偏光板で反射された光として液晶層を通過する前に反射された光を複数含めている。従って、比較例２の反射率が実験例及び比較例１より高く示されても、比較例２の反射モードでの視認性は相変わらず不良である。
【００４８】
比較例３では第１及び第２偏光板全てがアンチグレア処理をした場合として、モアレ現象が発生されず、透過モードでの視認性も良好に示される。また、比較例３では比較例１より反射率も高く示される。しかし、比較例２の場合と同様に比較例３の反射率が高く示されてもこの反射率は第１偏光板で反射された光として液晶層を通過する前に反射された光を複数含めている。従って、比較例３の反射率が実験例及び比較例１より高く示されても反射モードでの視認性は相変わらず不良である。
【００４９】
一方、実験例では第１偏光板にはハードコーティング処理し、第２偏光板のみにアンチグレア処理をした場合として、モアレ現象が発生されなく、透過モードでの視認性も良好に示される。また、実験例では比較例１に比べて反射率が高く、比較例２及び３よりは反射率が低く示される。しかし、実験例での反射率は液晶層を通過して画像情報を含んでいる光を複数に含んでいるので反射モードでの視認性が比較例２及び３より良好に示される。また、実験例での反射率は比較例１での反射率より約１８％上昇された比較例１より反射モードでの視認性もよくなった。
【００５０】
以下、本発明による反射−透過型液晶表示装置７００において、反射モード及び透過モードの動作原理を説明する。
図７ａ及び図７ｂは反射−透過型液晶表示装置において反射モードの動作原理を説明するための図面である。
【００５１】
図７ａに示すように、反射モードでの画素電圧が印加された場合、外部から入射された光は前記第１偏光板３００を通過してその偏光軸と平行な方向に線偏光される。線偏光された光は前記液晶層２３０及び透明電極２１３を通過して前記第１偏光板３００の偏光軸に垂直な方向に線偏光された後、半透過フィルム６００に入射される。前記第２偏光板４００の偏光軸と前記第１偏光板３００の偏光軸は互いに垂直になるので、前記第２偏光板４００から入射される光は前記第２偏光板４００の偏光軸と平行な方向になる。従って、前記第２偏光板４００の偏光軸と平行な方向に線偏光された光は前記半透過フィルム６００を一部分透過し一部分反射される。
【００５２】
このように、前記半透過フィルム６００から鏡面反射された線偏光された光は前記第２偏光板４００の光拡散層４２０によって拡散され視野角が向上された光として出射され、偏光層４１０によって線偏光され線偏光された光として出射される。また、拡散され線偏光された光は前記透明電極及び液晶層２３０を通過する。液晶層２３０は画素電圧によって配列されているので、拡散され線偏光された光の偏光状態が変更する。従って、前記第１偏光板３００の偏光軸の偏光軸と平行な方向に線偏光された後、前記第１偏光板３００をそのまま通過してホワイト画像を表示するようになる。
【００５３】
図７ｂに示されたように、反射モードで画素電圧が印加されない場合、外部から入射された光は前記第１偏光板３００を通過してその偏光軸と平行な方向に線偏光される。線偏光された光は画素電圧に印加された電圧がないので液晶層２３０によって偏光状態が変化されず、そのまま通過して前記半透過フィルム６００に入射される。前記半透過フィルム６００は、線偏光された光を部分的に透過及び反射して前記第２偏光板４００に提供する。前記第２偏光板４００に入射された光は前記第２偏光板４００の偏光軸と垂直な方向を有するので前記第２偏光板４００で全部吸収される。
【００５４】
従って、前記半透過フィルム６００から光が反射されないのでブラック画像を表示するようになる。
図８ａ及び図８ｂは反射−透過型液晶表示装置において透過モードの動作原理を説明するための図面である。
【００５５】
図８ａに示すように、透過モードで画素電圧が印加された場合、前記光発生部１００から放出された光が前記半透過フィルム６００に入射する。前記半透過フィルム６００は前記第２偏光板４００の偏光軸と平行な方向の光のうちｘ軸方向と並んでいる偏光成分は、一部分透過し一部分反射する一方、ｙ軸方向と並んでいる偏光成分は大部分反射する。
【００５６】
このように、前記半透過フィルム６００を透過して前記第２偏光板４００を通過した光は前記第２偏光板４００の光拡散層４２０によって拡散され視野角が向上され、偏光層４１０によって偏光軸と平行な方向、即ち、前記第１偏光板３００の偏光軸と垂直な方向に線偏光された光になる。以後、拡散され、線偏光された光は前記透明電極２１３及び前記液晶層２３０を通過して前記第１偏光板３００の偏光軸と平行な方向に線偏光される。ここで、画素電圧によって液晶層２３０が所定の角に配列されているので、線偏光になり拡散された光は、前記液晶層２３０によって偏光状態が調節される。
【００５７】
従って、前記液晶層２３０によって前記第１偏光板３００の偏光軸と平行な方向に線偏光された光は前記第１偏光板３００をそのまま通過してホワイト画像を表示するようになる。
【００５８】
図８ｂに示されたように、透過モードで最大の画素電圧が印加されない場合、前記光発生部１００から放出された光は前記半透過フィルム６００に入射して一部分は透過し一部分は反射される。前記半透過フィルム６００を透過して前記第２偏光板４００を通過した光は前記光拡散層４２０によって視野角が向上され、偏光層４１０によって偏光軸と平行な方向、即ち、前記第１偏光板３００の偏光軸と垂直な方向に線偏光される。視野角が拡張され、線偏光された光は偏光状態の変化なしに前記透明電極２１３及び液晶層２３０をそのまま通過する。即ち、画素電圧が印加されないので液晶層２３０によって偏光状態が変化しなくそのまま第１偏光板３００に提供される。
【００５９】
従って、前記第１偏光板３００の偏光軸と垂直な方向に線偏光された光は前記第１偏光板３００を通過することができないのでブラック画像を表示するようになる。
このような液晶表示装置によると、光発生部と液晶表示パネルとの間には外部から提供される光を部分的に透過及び反射するための半透過フィルムが配置され、液晶パネルと半透過フィルムとの間には一面がアンチグレア処理された偏光板が配置される。
【００６０】
従って、液晶表示装置の視野角を向上させることができ、反射モードでの反射率を増加させ視認性を改善することができる。また、半透過フィルムのパターンが反射−透過型液晶表示装置の画面上に投影されながら発生されるモアレ現象を防止することができる。
【００６１】
以上、本発明の実施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。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態による透過型液晶表示装置を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態による反射−透過型液晶表示装置を示す断面図である。
【図３】図２に示された液晶表示パネルを具体的に示す図面である。
【図４】図２に示された半透過フィルムを具体的に示す斜視図である。
【図５】図２に示された偏光部材を具体的に示す図面である。
【図６】本発明による反射−透過型液晶表示装置に利用される他の実施形態の偏光部材を示す断面図である。
【図７ａ】図２に示された反射−透過型液晶表示装置において、反射モードの動作原理を説明するための図面である。
【図７ｂ】図２に示された反射−透過型液晶表示装置において、反射モードの動作原理を説明するための図面である。
【図８ａ】図２に示された反射−透過型液晶表示装置において透過モードの動作原理を説明するための図面である。
【図８ｂ】図２に示された反射−透過型液晶表示装置において透過モードの動作原理を説明するための図面である。
【符号の説明】
【００６３】
１００      光発生部
２００      液晶パネル
２１０      第１基板
２２０      第２基板
２３０      液晶層
３００      第１偏光板
４００      第２偏光板
４１０      偏光層
４２０      光拡散層
５００      透過型液晶表示装置
６００      半透過フィルム
７００      反射−透過型液晶表示装置
【図１】
2006501516.tif 000004
【図２】
2006501516.tif 000005
【図３】
2006501516.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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2006501516.tif 000011
【国際調査報告】
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