JP2002296586A - モアレ現象を除去するための反射型液晶表示装置アセンブリでの照明方法、これを適用した反射型液晶表示アセンブリ、これらに適用される光供給ユニット、これに適用される光分布変更ユニットの製造方法 - Google Patents

モアレ現象を除去するための反射型液晶表示装置アセンブリでの照明方法、これを適用した反射型液晶表示アセンブリ、これらに適用される光供給ユニット、これに適用される光分布変更ユニットの製造方法

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JP2002296586A JP2001214105A JP2001214105A JP2002296586A JP 2002296586 A JP2002296586 A JP 2002296586A JP 2001214105 A JP2001214105 A JP 2001214105A JP 2001214105 A JP2001214105 A JP 2001214105A JP 2002296586 A JP2002296586 A JP 2002296586A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスプレー性能低下を発生させるモアレ現
象が発生されないようにすると同時に低消費電力により
高輝度を具現する反射型液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 人工光源を利用して暗い所で反射型液晶
表示装置３００によりディスプレーを実施するときに、
人工光源の光分布を均一にする光分布変更ユニット２３
０と反射型液晶表示装置３００の反射電極３４０が重畳
されることに伴って発生するモアレ現象及び光変更ユニ
ットから発生する光漏れ現象を光変更ユニットの構成を
変更して防止する。これによって、暗い所でも反射型液
晶表示装置３００のディスプレーが可能であることは勿
論、ディスプレー性能低下を発生させるモアレ現象が発
生しなく、低消費電力により高輝度を得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関す
るものであり、より詳細には、反射型液晶表示アセンブ
リで頻繁に表れるモアレ模様（ｍｏｉｒｅ ｆｉｇｕｒ
ｅ）及び光漏れ現象が発生されることを最小化して、デ
ィスプレー性能低下を防止した、モアレ現象を除去する
ための反射型液晶表示アセンブリでの照明方法、これを
適用した反射型液晶表示アセンブリ、これらに適用され
た光供給ユニットと、これに適用された光分布変更ユニ
ットの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的にディスプレー分野の一つである
液晶表示装置分野によって製作された液晶表示装置は、
液晶の電気−光学的な特性を精密に制御して情報処理装
置で処理された電気信号形態の結果データを使用者が認
識することができるように変換する一種のインターフェ
ース装置として定義することができる。
【０００３】このように、定義された液晶表示装置を通
じてより向上されたディスプレーを実施するためには、
液晶の物質特性及び液晶の制御特性が大事である。しか
し、液晶が受光素子と言う観点からも液晶に供給される
光源の効率的な利用ということも相当に重要である。
【０００４】これは万一、光源がない場合や、光源を効
率的に使用しない場合に、液晶表示装置の液晶をどんな
に精密に制御しても使用者は液晶表示装置からどのよう
な内用も認識することができないことを意味する。
【０００５】このような理由で、液晶表示装置は光の利
用形態によって外部光を利用してディスプレーを実施す
る反射型液晶表示装置及び充電された自身のエネルギー
を消耗して光を発生させ、これを利用してディスプレー
を実施する透過型液晶表示装置に分類することができ
る。
【０００６】しかし、外部から供給された光のみでディ
スプレーを実施する反射型液晶表示装置の場合、低消費
電力側面では透過型液晶表示装置に比べて優れた性能を
有するが、外部の光の供給が中断されば、ディスプレー
結果を使用者が認識することができない短所を有する。
【０００７】この短所は、外部環境が変わっても常にデ
ィスプレーが可能でなければならないと言うディスプレ
ー装置としては致命的な短所である。
【０００８】このような致命的な短所を克服するために
最近では、外部から供給される光源の光量が不足する場
合、人工光を生成してディスプレーが可能となるように
して、反射型液晶表示装置の長所と透過型液晶表示装置
の長所を全て有する改良された反射型液晶表示アセンブ
リが開発されたことがある。
【０００９】改良された反射型液晶表示アセンブリ１０
０を具現するためには、図１、図２に図示されたように
液晶を制御して光透過度を制御する液晶表示装置１０、
少ない電力消費で発生された光を液晶表示装置１０に供
給する役割をする光供給装置２０を必要とする。
【００１０】この時、光供給装置２０は光源２１及び光
源２１で発生した光が均一な分布を有して、液晶表示装
置１０に供給されるようにする第１及び第２光学部材２
５、２７により構成される。
【００１１】具体的に、これを具現するために光源２１
は消費電力量が数〜数十［ｍＷ］にすぎない点光源形態
のＬＥＤが主に使用される。
【００１２】このように点光源形態のＬＥＤを使用する
ことで、消費電力量は相当に小さく具現することができ
る。
【００１３】しかし、ＬＥＤを液晶表示装置１０の所定
部分に直接適用する場合、液晶表示装置１０のうち、Ｌ
ＥＤと近い所は明るくて、点光源と遠ざかるほど暗くな
る即ち、ディスプレー画面内での輝度差が甚だしくなっ
て良質のディスプレー性能を得ることができない。
【００１４】このように、輝度が不均一となるＬＥＤを
用いて面光源と同じ効果を発生させるためには前述した
ように、ＬＥＤで発生した点光源形態の光を間接的に面
光源形態に変更する第１及び第２光学部材２５、２７を
必ず必要とする。
【００１５】第１及び第２光学部材２５、２７は点光源
形態のＬＥＤをまず線光源形態に変更させた後、線光源
を再び面光源形態に変更させる過程を実施する。
【００１６】具体的に、第１光学部材２７は点光源を線
光源形態に変更させるために所定長さを有し、光が透過
される矩形断面のロッド形状とし、その一端に点光源を
設置することで簡単に得られる。
【００１７】この時、第１光学部材２７から射出された
光は図１に図示したように所定の角度を有して扇形状に
射出される。このような方式によって得られた線光源
は、再び面光源に変更されるべきものであるが、これを
具現するためには多少複雑な光学的メカニズムが要求さ
れる。
【００１８】具体的に、第１光学部材２７から放出され
た線光源形態の分布を有する光は、図１又は図２に図示
されたように上面に歯形状に似ており、全て同一な形態
を有する光反射パターン２５ａが形成された矩形プレー
ト形状を有する第２光学部材２５に到達することにな
る。
【００１９】この時、第１光学部材２７から放出された
光は、第２光学部材２５のうち、第１光学部材２７と近
い前方部分２５ｂに位置した光反射パターン２５ａから
始めて対向する後方部分２５ｃに位置した光反射パター
ン２５ａに至るまで等しく到達される。
【００２０】これによって、第１光学部材２７から射出
された光は、第２光学部材２５を通じて面光源特性を有
する光分布を有するように変更される。
【００２１】このように、第２光学部材２５を通じて面
光源形態に光分布が変更された光は次いで反射型液晶表
示装置１０に入射される。
【００２２】以後、反射型液晶表示装置１０に入射され
た光は反射型液晶表示装置１０の内部にマトリックス形
態で形成された“反射電極１５”に反射された後、再び
第２光学部材２５を通過し、その後、使用者の目に入射
されることで使用者は所望の情報を画像により得ること
ができる。
【００２３】このような改良された反射型液晶表示アセ
ンブリ１００は暗い所でもディスプレーを実施すること
ができると言う長所を有する。
【００２４】この時、面光源形態の光分布を発生させる
第２光学部材２５の光反射パターン２５ａと液晶表示装
置１０内部に形成された反射電極１５は相互重畳される
構造を有し、このように二つのパターンが重畳される場
合、モアレ模様（ｍｏｉｒｅｐａｔｔｅｒｎ）が発生さ
れる条件が満足される可能性が高まり、これによってデ
ィスプレー性能が低下されるという別の問題が生じる。
【００２５】このような問題点を克服するために最近、
第２光学部材２５の光反射パターン２５ａの配列と反射
電極１５の配列との関係を相互平行ではなく相互にある
角度を有するように配列することで、これを克服しよう
とする試みがあった。
【００２６】この時、光反射パターン２５ａ及び反射電
極１５から成る角度が図２に図示されたように約２２．
５°である時、モアレ現象が一番少なく発生される。
【００２７】このように、光反射パターン２５ａと反射
電極１５から成る角度を平行ではなく、相互に交差する
ように配列しても反射電極１５のピッチと光反射パター
ン２５ａのピッチが小さくなると、再びモアレが発生さ
れる。
【００２８】このような理由で、解像度が低い従来の中
小型液晶表示装置では、モアレ現象が発生しないが、最
近では、高解像度が要求される大型液晶表示装置即ち、
光反射パターン２５ａのピッチと反射電極１５のピッチ
が小さくなる場合、再びモアレ現象が発生される。
【００２９】かつ、光反射パターン２５ａ及び反射電極
１５を所定角度、例えば、２２．５°程度ティルトさせ
た時、光反射パターン２５ａに反射された光のうちの約
半分程度のみが反射電極１５に供給され、残りは傾斜し
た光反射パターン２５ａによって所望でない所に供給さ
れて、反射型液晶表示アセンブリ１００の全体的な輝度
が低下されて結局、消費電力までも上昇される問題点を
有する。
【００３０】最近、このような問題を解決するために光
反射パターン２５ａのピッチと反射電極１５のピッチを
一致させることで、モアレを解決しようとする試みがあ
った。
【００３１】しかし、反射電極１５のピッチが変わる場
合に、光反射パターン２５ａも再び製作すべきものであ
り、光反射パターン２５ａと反射電極１５のアライメン
トが少しでも合わない場合、再びモアレ現象が発生され
てディスプレー性能が大きく低下される問題点を有す
る。勿論、この場合もやはり前述したように輝度低下に
従って消費電力が上昇される問題点が発生される。
【００３２】
【発明が解決しようとする課題】従って、従来の問題点
を解決するための本発明の目的は、人工光源を使用する
反射型液晶表示装置で頻繁に発生されるモアレ現象を最
小化して、ディスプレー性能低下が発生されないように
することは勿論、電気的エネルギーを消費して発生させ
たディスプレー用光が液晶表示パネルに供給される途中
に損失されることが最小化されるようにして、低消費電
力により高輝度を具現する反射型液晶表示装置を提供す
るものである。
【００３３】本発明の異なる目的は、反射型液晶表示装
置で頻繁に発生されるモアレ現象を最小化してディスプ
レー性能を向上させ、モアレ現象を除去するための反射
型液晶表示装置での照明方法を提供するものである。
【００３４】本発明のまた異なる目的は、ディスプレー
性能低下を誘発するモアレ現象を除去しまた低消費電力
により高輝度を具現するための、反射型液晶表示装置に
使用される光供給装置を提供するものである。
【００３５】本発明のまた異なる目的は、ディスプレー
性能低下を誘発するモアレ現象を除去しまた低消費電力
により高輝度を具現するための、反射型液晶表示装置に
適用される光変更ユニットの製造方法を提供するもので
ある。
【００３６】
【課題を解決するための手段】このような本発明の目的
を具現するための反射型液晶表示アセンブリでの照明方
法は、光源から連続的な光分布を有する第１光を発生さ
せる第１段階と、前記第１光を所定の範囲内で不規則的
な幅を有する複数個の光反射パターンに供給して、前記
第１光を不規則な光分布を有する第２光に変更させる第
２段階及び前記第２光を一定ピッチを有する反射型液晶
表示装置の反射電極パターンに各々供給する第３段階を
含む。
【００３７】かつ、本発明の目的を具現するための反射
型液晶表示アセンブリは、連続的な光分布を有する第１
光を発生させる光源と、前記第１光の供給を受けて所定
の範囲内で不規則な光分布を有する第２光に変更するよ
うに、所定の範囲内で不規則な幅を有する光反射パター
ンが形成された光変更部材を含む光供給手段及び、一定
なピッチを有するように前記光反射パターンの下部に形
成された反射電極、前記反射電極に電源を供給するスイ
ッチング素子、前記反射電極と対向する供給電極、前記
反射電極及び共通電極の間に注入される液晶を含む液晶
表示装置を含む。
【００３８】かつ、本発明の目的を具現するための反射
型液晶表示装置用光供給装置は、連続的な光分布を有す
る第１光を発生させる光源と、所定光透過度を有するベ
ース基板に形成されて外部から線光源形態で供給された
連続的な光分布を有する第１光を所定の範囲内で不規則
的な幅を有する第２光に変更した後、反射型液晶表示装
置の一定ピッチを有する反射電極に供給する光変更手段
を含む。
【００３９】かつ、本発明の目的を具現するための反射
型液晶表示装置用光分布変更ユニットの製作方法は、光
源で発生した光を反射型液晶表示装置の反射電極に供給
してディスプレーを実施するときに、モアレ現象が発生
しない条件を満足させるパターンデータを前記反射電極
を基準に算出する段階と、前記パターンデータに対応し
て感光層に光変更パターンを形成する段階と、前記光変
更パターンの上部に所定物質を蒸着して予備鋳型を製作
する段階と、前記予備鋳型を媒体として前記光変更手段
の鋳型を製作する段階と、鋳型で前記光変更手段を製作
する段階を含む。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の望
ましい実施形態をより詳細に説明する。
【００４１】まず、モアレ現象を除去するための反射型
液晶表示アセンブリでの照明方法を説明した後、この照
明方法を具現するための反射型液晶表示アセンブリ、光
供給装置及び光分布変更ユニットの製造方法を説明す
る。
【００４２】モアレ現象を除去するための反射型液晶表
示アセンブリでの照明方法を説明する前に、本発明で頻
繁に使用される用語をまず定義する。
【００４３】以下、本発明に頻繁に使用される“反射電
極”と言うものは反射型液晶表示アセンブリの構成要素
である液晶表示パネルのＴＦＴ基板に形成された薄膜ト
ランジスターの上面に形成された反射率が高い画素電極
を意味する。
【００４４】以下、モアレ現象を除去するための反射型
液晶表示アセンブリでの照明方法を説明する。
【００４５】まず、反射型液晶表示アセンブリが暗い所
でもディスプレーされるようにするためには、光を発生
させて反射型液晶表示装置へ光を供給する段階が先行さ
れるべきものである。
【００４６】この時、反射型液晶表示装置に供給される
ための光は連続的な光分布を有する光源から発生され
る。反射型液晶表示装置に使用される光源はどんなもの
が使用されても関係ないが、冷陰極線管方式又は消費電
力量が相当に少ないＬＥＤが主に使用される。以下、光
源で発生した光を“第１光”と定義する。
【００４７】このように、光源で発生された第１光は
“光分布変更ユニット”によって均一な光分布を有する
ように“第２光”に変換される。
【００４８】具体的に、光分布変更ユニットは平坦なプ
レート又はウェッジ形態を有し、表面には“光反射パタ
ーン”が形成される。即ち、光源で発生した第１光は光
反射パターンによって均一な光分布を有する第２光に変
換される。
【００４９】以後、第２光はマトリックス形態で製作さ
れた“反射電極”が形成された反射型液晶表示アセンブ
リへ入射され、反射電極から再反射された光は再び光分
布変更ユニットを経て外部に射出される。
【００５０】このような方式で反射型液晶表示装置を照
明する場合、使用者が暗い所でも画像を識別することが
できるようにするが、光分布変更ユニットの光反射パタ
ーンと反射電極のパターンが同一の光通過経路上に位置
する即ち、上下で重畳された構造を有するために、使用
者は反射電極−光分布変更ユニットを通過した光を認識
する時に、上下で重畳された２個のパターンで頻繁に発
生するモアレ現象を経験することになる。
【００５１】一般的にモアレ現象は測定装置分野、医療
機器分野では有用に使用されるが、ディスプレー装置で
発生されるモアレ現象は深刻なディスプレー性能低下を
発生させる。
【００５２】このように、ディスプレー性能低下を発生
させるモアレ現象を防止するための二つ方法が使用され
ることができる。
【００５３】一番目の方法は、光源で発生した第１光が
光分布変更ユニットに到達して、第２光へ変更されて反
射電極に反射された後に、再び光分布変更ユニットを通
じて射出されるときに、モアレ現象が発生しないように
第２光が不規則な分布を有するようにする方法であり、
二番目の方法は、反射電極のピッチを不均一にする方法
である。
【００５４】しかし、二番目の方法の場合のように、反
射電極のピッチを不均一にする場合、精密なディスプレ
ーが難しいので、本発明では一番目の方法を使用してデ
ィスプレー性能低下を発生させるモアレ現象が発生しな
いようにする。
【００５５】この時、第２光が不規則な分布を有するた
めには、光分布変更ユニットの光反射パターンの幅がラ
ンダムに形成されるべきものである。
【００５６】この時、光反射パターンの幅はランダムで
あるが一定な規則に従う。
【００５７】万一、光反射パターンの幅を一定規則に従
わない状態でランダムに形成する場合、全体ディスプレ
ー面積のうちの一部では偶然に、任意の反射電極と光反
射パターンの位置がモアレを発生させない条件を満足さ
せることでモアレ現象が発生しないこともある。
【００５８】しかし、反対で最悪の場合には、全体ディ
スプレー面積のうちの大部分の面積で、反射電極と光反
射パターンの位置がモアレを発生させる条件を満足させ
ることでモアレ現象が発生されることがあり得る。
【００５９】これは結論的に、光反射パターンの幅を一
定規則によってランダムに形成しない場合、所定ディス
プレー面積を有する画面にモアレが発生しない部分とモ
アレが発生した部分が共存することがあることを意味
し、これはそのままディスプレー性能低下の結果とな
る。
【００６０】このようなことを防止するための光分布変
更規則は、一実施形態では、反射電極と光反射パターン
の個数が一定比率を有するようにし、光反射パターンの
幅を“所定の範囲”内でランダムに設定することで具現
される。
【００６１】この時、一定比率は１：１であることが望
ましく、所定の範囲は望ましくは反射電極のピッチであ
り、反射電極のピッチの１/２であっても差支えない。
【００６２】この時、モアレ現象を除去するために“所
定の範囲”内でランダムに変更される光反射パターンは
全て似た形で高さは相異するように製作することができ
る。
【００６３】一方、モアレ現象を除去するために“所定
の範囲”内でランダムに変更される光反射パターンの高
さを全て同一であるようにして光反射パターンの形態は
相異するよう製作することもできる。
【００６４】一方、このような方法によって反射型液晶
表示装置に光を供給する場合、光反射パターンと反射電
極をティルトさせなくても、モアレが発生されないため
に、不必要な光漏れによる輝度低下は発生せず、これに
よってより低い消費電力量としてもディスプレーが可能
であるようになる。
【００６５】以下、このような照明方法による反射型液
晶表示アセンブリを具現するためのより具体的な構成及
び構成による作用を図面を参照して説明する。
【００６６】図３には本発明の一実施形態によってモア
レ現象が発生しないように製作された反射型液晶表示ア
センブリが図示されている。
【００６７】本発明の一実施形態による反射型液晶表示
アセンブリ６００は全体的な面から光供給装置２００及
び反射型液晶表示装置３００により構成される。
【００６８】より具体的に、反射型液晶表示装置３００
は画素が形成されているＴＦＴ基板３１０、ＴＦＴ基板
３１０に対向するように配置されたカラーフィルタ基板
３２０、ＴＦＴ基板３１０とカラーフィルタ基板３２０
間に形成された液晶層３３０そしてＴＦＴ基板３１０と
液晶層３３０間に形成された画素（ｐｉｘｅｌ）電極で
ある反射電極３４０を含む。
【００６９】ＴＦＴ基板３１０にはスイッチング素子で
ある薄膜トランジスター３５０を含む。この時薄膜トラ
ンジスター３５０は図３に図示されたようにゲート電極
３５１、ゲート絶縁膜３５２、半導体層３５３、オーミ
ック（ｏｈｍｉｃ）コンタクト層３５４、ソース電極３
５５及びドレーン電極３５５が含まれる。符号Ｌは反射
電極３４０の幅である。
【００７０】このような反射型液晶表示装置３００が暗
い所でもディスプレーが可能であるようにするために、
反射型液晶表示装置３００の上面には光供給装置２００
が設置される。
【００７１】光供給装置２００は、光源２１０、光分布
変更ユニット２３０により構成される。
【００７２】より具体的には、光源２１０は一実施形態
として消費電力が相当に低いＬＥＤ又は冷陰極線管方式
ランプが使用されることができる。
【００７３】この時、ＬＥＤ又は冷陰極線管方式ランプ
のうちのどんな光源が使用されてもディスプレー画面の
全面積にわたって均一な輝度を発生させ難しいために、
ディスプレー画面の全面積にわたって均一な輝度を与え
るためには補助手段として光分布変更ユニット２３０を
必要とする。
【００７４】この時、光分布変更ユニット２３０は光を
面光源に変更させて、反射型液晶表示装置３００の全面
積にわたって等しく供給されるようにする役割をする。
【００７５】このような役割をする光分布変更ユニット
２３０は、単純に面光源形態の光を反射型液晶表示装置
３００に供給することを考慮される以外に、光分布変更
ユニット２３０が光を反射型液晶表示装置３００に供給
した後、反射された光が使用者の目へ入射される時にモ
アレ現象が発生されないようにすることも考慮されなけ
ればならない。
【００７６】以下、このように反射型液晶表示装置３０
０に光供給及び光供給過程で発生されるモアレを防止す
るための光分布変更ユニット２３０の多様な実施形態を
説明する。
【００７７】図４には光分布変更ユニット２３０の一番
目の実施形態が図示されており、図５乃至図８には光分
布変更ユニット２３０を製作する方法が図示されてい
る。
【００７８】図４に図示された光分布変更ユニット２３
０はプレート形状として上面にはモアレ防止用光反射パ
ターン２３１が形成される。
【００７９】モアレ防止用光反射パターン２３１の個数
は図３で説明した反射電極３４０と一定比率、望ましく
には１：１対応する個数を有する。
【００８０】この時、モアレ防止用光反射パターン２３
１の幅に伴ってモアレ発生可否が決定される。
【００８１】本発明では、一実施形態でモアレ防止用光
反射パターン２３１の幅をＣＧＨ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ
Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ Ｈｏｌｏｇｒａｍ・・コンピュ
ータを用いて作成したホログラム）システムを使用して
算出した後、算出されたデータを基礎にしてモアレ防止
用光反射パターン２３１を有する光分布変更ユニット２
３０を製作する。
【００８２】モアレ防止用光反射パターン２３１を算出
するためには反射電極３４０のピッチのピッチデータが
必要である。
【００８３】ＣＧＨシステムは、各反射電極３４０に対
応する各モアレ防止用光反射パターン２３１が所定の範
囲内でランダムな値を有するように各モアレ防止用光反
射パターン２３１の幅を算出する。
【００８４】この時、モアレ防止用光反射パターン２３
１の幅がランダムになるようにする“所定の範囲”は反
射電極３４０のピッチ又は反射電極３４０ピッチの１/
２程度が望ましい。
【００８５】この時、各々算出されたモアレ防止用光反
射パターン２３１の幅は図５のグラフと同一である。グ
ラフの縦軸は各モアレ防止用光反射パターン２３１のラ
ンダムな幅を示す。
【００８６】即ち、グラフの中心線を基準に各モアレ防
止用光反射パターン２３１の幅はランダムに加わったり
又は減り、この算出したものに対しシミュレーションを
実施してモアレが発生されるか否かを検証した後、モア
レが発生する部分のモアレ防止用光反射パターン２３１
の幅はモアレが発生されないように修正される。
【００８７】これによって、モアレ防止用光反射パター
ン２３１の形成データが生成されば、この形成データを
基準にしてモアレ防止用光反射パターン２３１が形成さ
れた光分布変更ユニット２３０が製作される。
【００８８】以下、ＣＧＨシステムによって算出された
形態データを利用して光分布変更ユニット２３０を製作
する過程を説明する。
【００８９】まず、ベース基板４００には所定厚みで光
によって物理的特性が変更されるフォトレジスト物質が
塗布される。
【００９０】以後、前述したような方法によって、算出
された形態データに基づいて各モアレ防止用光反射パタ
ーン２３１が各々特有の幅を有するように露光量が調節
されるようにフォトレジスト物質を露光する。
【００９１】これで、図６に図示されたようにフォトレ
ジストの表面には形態データと同一である凹凸パターン
４１０が形成される。
【００９２】この時、凹凸パターン４１０はモアレ防止
用光反射パターン２３１と同一である形態を有するが、
フォトレジスト物質は光によってその形態が再び変化す
ることもある。これを防止するためにフォトレジスト薄
膜を媒体として鋳型製作のための追加的な鋳型製作工程
を必要とする。
【００９３】鋳型製作工程は、図７に図示したように、
凹凸パターン４１０にはスパッタリング方式によってメ
タル物質層４２０が厚く形成され、緻密に蒸着して形成
されたメタル物質層４２０は予備鋳型を構成する。
【００９４】次いで、予備鋳型４２０の上面には鋳型製
作が可能である強度を有するモールド物質４３０がモー
ルディングされる。
【００９５】次いで、予備鋳型４２０及びモールド物質
４３０は分離され、これを媒体として鋳型４４０が製作
される。
【００９６】以後、鋳型には光分布変更ユニット２３０
を製作することに必要である射出物質が射出、押しだし
などの方式で付与され光分布変更ユニット２３０が製作
される。
【００９７】添付された図１０乃至図１２には本発明に
よる二番目の実施形態が図示されている。
【００９８】二番目の実施形態による光分布変更ユニッ
ト２３０には、反射電極３４０の個数と“一定比率”を
有するモアレ防止用光反射パターン２３３が形成され
る。この時、“一定比率”は望ましくは１：１である。
この時、モアレ防止用光反射パターン２３３の幅は反射
電極３４０のピッチを基準に所定の範囲内で変化する。 Ｘｎ＝Ａ±ａ（ただし、０<ａ<Ａ又は０<ａ<Ａ/２） ここで、Ｘｎは光分布変更ユニット２３０のモアレ防止
用光反射パターン２３３の幅であり、ａは所定の範囲内
でランダムな値を有する変数であり、Ａは反射電極３４
０のピッチである。
【００９９】このように、モアレ防止用光反射パターン
２３３の幅を算出して光分布変更ユニット２３０を形成
する場合、反射電極３４０とモアレ防止用光反射パター
ン２３３によるモアレ現象を最小化することができる。
【０１００】この時、モアレ防止用光反射パターン２３
３の形態は、全て同一であり、大きさは相異している。
即ち、相似の形として各モアレ防止用光反射パターン２
３３の高さ及び幅が相異するように製作することができ
る。
【０１０１】他の形態としては、モアレ防止用光反射パ
ターン２３３の高さは同一であり、幅が相異する即ち、
モアレ防止用光反射パターン２３３の形態が全て相異す
るように製作することができる。
【０１０２】一方、図１１又は図１３に図示された例で
は光分布変更ユニット２３０の内部の一定位置の光屈折
率が残り部分と異なる光反射部２３５を形成すること
で、前述した二つ実施形態と同一な効果を有するように
した。
【０１０３】具体的に、光分布変更ユニット２３０は特
定のな波長を有する光に反応し、光に反応した部分の光
屈折率が異なる物質が使用される。
【０１０４】この時、光屈折率が異なる部分の個数はや
はり前述した２個の実施形態と同様に、液晶表示装置の
反射電極の個数と一定比率、望ましくに１：１対応され
る。
【０１０５】この時、各屈折率が異なる部分の位置は反
射電極のピッチを基準に所定の範囲内でランダムに変更
されることで、２個のパターンが重畳されることに伴っ
て発生するモアレ現象を最小化することができる。
【０１０６】以下、これを具現するための製造方法を説
明すると、次のごときものである。
【０１０７】図１１のような、独特な構造を有する光分
布変更ユニット２３０を製作するためにはまず、図１２
に図示されたように特定波長の光に露出される場合、光
屈折率が変わる平坦なプレートを用意する。以後、光屈
折率が異なるべきものである部分に対応してスリット形
状の開口が形成されたマスク２３６を覆った状態で光屈
折率の変化を起こすべき方向に応じて、例えば、斜めの
方向の光を照射することで、内部に斜線形態ので光屈折
率が異なる部分を形成することができる。
【０１０８】一方、前述した３個の実施形態では共通的
に第１光分布変更ユニット２２０（図１３参照）から射
出された光が第２光分布変更ユニット２３０を通過して
第１光分布変更ユニット２２０と対向する側に至る光漏
れ現象が発生する。
【０１０９】このように、光漏れ現象が発生する場合、
反射型液晶表示装置３００からディスプレーされる画像
の輝度が大きく低下されることにつれて、これを防止す
るために図１３に図示されたように光漏れ現象が発生す
る光分布変更ユニット２３０には光漏れ防止ユニット５
００が凹凸加工、拡散処理、反射物質の付着処理により
設けられ、光漏れ現象が防止される。
【０１１０】以上、本発明の実施例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ものであれば本発明
の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変
更できるであろう。
【０１１１】
【発明の効果】以上の説明によると、人工光源が設置さ
れて暗い所でディスプレーが可能である液晶表示装置を
具現することによって、頻繁に発生されたモアレ現象を
除去することができることは勿論、人工光源で発生した
光を最大限利用できるようになって低い消費電力にも高
輝度を得ることができる多様な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の反射型液晶表示アセンブリの概念図で
ある。
【図２】 従来の反射型液晶表示アセンブリの分解斜視
図である。
【図３】 本発明の一実施形態による液晶表示アセンブ
リの概念図である。
【図４】 本発明の第１実施形態による液晶表示アセン
ブリを図示した概念図である。
【図５】 図４に図示された各々の光反射パターンの幅
が所定の範囲内でランダムに変化することを図示したグ
ラフである。
【図６】 光分布変更ユニットを製作するときにフォト
レジスト薄膜に光反射パターンを形成することを図示し
た工程図である。
【図７】 フォトレジスト薄膜の上面にスパッタリング
方式に厚いメタル層を形成することを図示した工程図で
ある。
【図８】 メタル層の上面に硬質のモールド物質が塗布
されることを図示した工程図である。
【図９】 メタル層とモールド物質が分離された後に、
メタル層の上面に鋳型物質が形成されることを図示した
工程図である。
【図１０】 本発明による第２実施形態を図示した概念
図である。
【図１１】 本発明による第３実施形態を図示した概念
図である。
【図１２】 本発明による第３実施形態を製作する過程
を図示した工程図である。
【図１３】 本発明による反射型液晶表示装置による光
漏れ現象が発生しないようにして、低消費電力により高
輝度を具現することを図示した概念図である。
【符号の説明】
２００ 光供給装置 ２１０ 光源 ２３０ 光分布変更ユニット ２３１ モアレ防止用光反射パターン ３００ 反射型液晶表示装置 ３１０ ＴＦＴ基板 ３２０ カラーフィルタ基板 ３３０ 液晶層 ３４０ 反射電極 ３５０ 薄膜トランジスター ３５１ ゲート電極 ３５２ ゲート絶縁膜 ３５３ 半導体層 ３５４ オーミックコンタクト層 ４００ ベース基板 ４１０ 凹凸パターン ６００ 反射型液晶表示アセンブリ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/13357 Ｇ０２Ｆ 1/13357 1/1343 1/1343 Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６Ｂ 9/30 ３４９ 9/30 ３４９Ｄ // Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆターム(参考） 2H042 BA04 BA12 BA15 BA20 DA01 DA11 DA12 DC02 DC08 DC11 DC12 DD10 DE04 2H091 FA14Y FA31Z FA41X GA02 GA13 LA16 LA21 2H092 HA05 JA24 NA01 PA02 PA08 PA12 PA13 5C094 AA02 AA10 AA22 BA03 BA43 CA19 CA24 DA14 DA15 DB04 EA04 EA06 EA07 EB02 ED01 ED03 ED11 5G435 AA00 AA03 BB12 BB16 CC09 DD09 DD13 EE22 EE33 FF03 FF08 GG23 (54)【発明の名称】 モアレ現象を除去するための反射型液晶表示装置アセンブリでの照明方法、これを適用した反射 型液晶表示アセンブリ、これらに適用される光供給ユニット、これに適用される光分布変更ユニ ットの製造方法

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】連続的な光分布を有する第１光を発生させ
    る第１段階と、 前記第１光を所定の範囲内で不規則な幅を有する複数個
    の光反射パターンに供給して、前記第１光を不規則な光
    分布を有する第２光に変更させる第２段階と、 前記第２光を一定ピッチを有する反射型液晶表示装置の
    反射電極パターンに各々供給する第３段階と、及び前記
    反射電極パターンから反射された前記第２光がモアレ現
    象を生じることなく前記光反射パターンを通過しながら
    射出される第４段階を含む、反射型液晶表示アセンブリ
    での照明方法。
  2. 【請求項２】各々の前記反射電極パターンと前記光反射
    パターンは各々一定比率で対応し、各々の前記光反射パ
    ターンの幅は、前記所定の範囲内でランダムに変更され
    ることを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示ア
    センブリでの照明方法。
  3. 【請求項３】前記一定比率は１：１であることを特徴と
    する請求項２に記載の反射型液晶表示アセンブリでの照
    明方法。
  4. 【請求項４】前記所定の範囲は、反射電極パターンのピ
    ッチに等しいことを特徴とする請求項２に記載の反射型
    液晶表示アセンブリでの照明方法。
  5. 【請求項５】前記光反射パターンと前記反射電極パター
    ンの位置は上下に重なる関係を有し、前記光反射パター
    ンと前記反射電極パターンの方向は相互に平行な関係を
    有することを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表
    示アセンブリでの照明方法。
  6. 【請求項６】連続的な光分布を有する第１光を発生させ
    る光源と、前記第１光の供給を受けて、所定の範囲内で
    不規則な光分布を有する第２光へ変更するように、前記
    所定の範囲内で不規則な幅を有する光反射パターンが形
    成された光変更部材を含む光供給手段と、 一定なピッチを有するように前記光反射パターンの下部
    に形成された反射電極、前記反射電極に電源を供給する
    スイッチング素子、前記反射電極と対向する共通電極、
    及び前記反射電極及び共通電極の間に注入される液晶を
    備えた液晶表示装置と、を含むことを特徴とする反射型
    液晶表示アセンブリ。
  7. 【請求項７】前記光反射パターンの幅を不規則にする限
    界である前記所定の範囲は、前記第１電極のピッチに等
    しいことを特徴とする請求項６に記載の反射型液晶表示
    アセンブリ。
  8. 【請求項８】前記光反射パターンは、前記第１電極と所
    定比率で対応し、前記光反射パターンと前記第１電極が
    伸びた方向は一致することを特徴とする請求項６に記載
    の反射型液晶表示アセンブリ。
  9. 【請求項９】前記所定比率は１：１であることを特徴と
    する請求項８に記載の反射型液晶表示アセンブリ。
  10. 【請求項１０】前記光反射パターンは、前記光変更手段
    の表面から相似の三角柱形状に突出されて形成され、相
    似である前記光反射パターンの高さは相い異なることを
    特徴とする請求項６に記載の反射型液晶表示アセンブ
    リ。
  11. 【請求項１１】前記光反射パターンは、前記光変更手段
    の表面から三角柱形状に突出されて形成され、前記光反
    射パターンの高さは全ての同一であり、形状が相い異な
    ることを特徴とする請求項６に記載の反射型液晶表示ア
    センブリ。
  12. 【請求項１２】前記光反射パターンの幅は、 Ｘｎ＝Ａ
    ±ａ（ただし、０<ａ<Ａ、０<ａ<Ａ/２）によって算出
    され、Ｘｎは光反射パターンの幅であり、Ａは反射電極
    のピッチであり、ａは前記所定の範囲内でのランダムに
    変更される可変幅であることを特徴とする請求項６に記
    載の反射型液晶表示アセンブリ。
  13. 【請求項１３】前記光反射パターンは、前記光変更手段
    の一部の光屈折率を異なるように形成することにより得
    られることを特徴とする請求項６に記載の反射型液晶表
    示アセンブリ。
  14. 【請求項１４】屈折率が異なる部分は、前記光変更手段
    の内部に斜線形状で形成されることを特徴とする請求項
    １３に記載の反射型液晶表示アセンブリ。
  15. 【請求項１５】前記光変更部材のうち、前記第１光が前
    記光反射パターンに反射されずに、漏洩される部分には
    前記第１光を前記反射電極側に反射させる光漏洩防止手
    段がさらに形成されることを特徴とする請求項６に記載
    の反射型液晶表示アセンブリ。
  16. 【請求項１６】前記光漏洩防止手段は、漏洩される部分
    を凹凸加工、拡散加工、反射処理して形成されることを
    特徴とする請求項１５に記載の反射型液晶表示アセンブ
    リ。
  17. 【請求項１７】連続的な光分布を有する第１光を発生さ
    せる光源と、及び所定光透過度を有するベース基板に形
    成されて外部から線光源形態で供給された連続的な光分
    布を有する第１光を所定の範囲内で不規則な幅を有する
    第２光に変更した後、反射型液晶表示装置の一定ピッチ
    を有する反射電極に供給する光変更手段を含んで反射型
    液晶表示装置に使用されることを特徴とする光供給装
    置。
  18. 【請求項１８】前記光変更手段は、前記ベース基板の一
    側面に突出形成され、前記光変更手段の前記不規則な幅
    は前記反射電極の前記一定ピッチ範囲内でランダムに変
    更されることを特徴とする請求項１７に記載の光供給装
    置。
  19. 【請求項１９】前記光変更手段は、前記ベース基板の内
    部に形成され、前記光変更手段の前記不規則な幅は前記
    反射電極の前記一定ピッチ範囲内でランダムに変更され
    ることを特徴とする請求項１７に記載の光供給装置。
  20. 【請求項２０】前記光変更手段により供給された前記第
    ２光は、前記反射電極と平行であるように供給されるこ
    とを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載の光供
    給装置。
  21. 【請求項２１】光源で発生した光を反射型液晶表示装置
    の反射電極に供給してディスプレーを実施するときに、
    モアレ現象が発生しない条件を満足させるパターンデー
    タを前記反射電極を基準に算出する段階と、 前記パターンデータに対応して感光層に光変更パターン
    を形成する段階と、 前記光変更パターンの上部に所定物質を蒸着して予備鋳
    型を製作する段階と、 前記予備鋳型を媒体として前記光変更手段の鋳型を製作
    する段階と、及び前記鋳型により前記光変更手段を製作
    する段階を含むことを特徴とする反射型液晶表示装置に
    使用される光分布変更ユニットの製作方法。
JP2001214105A 2001-03-22 2001-07-13 モアレ現象を除去するための反射型液晶表示装置アセンブリでの照明方法、これを適用した反射型液晶表示アセンブリ、これらに適用される光供給ユニット、これに適用される光分布変更ユニットの製造方法 Expired - Fee Related JP4719380B2 (ja)

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