JP2007525692A - Structured transflector for liquid crystal displays - Google Patents
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Abstract
本発明によれば、カラー半透過型ディスプレイ装置は、目視側および裏側を有し、画素を確定する透過型ディスプレイユニットを用いる。構造化半透過体は、カラーディスプレイユニットの裏側に配置される。構造化半透過体は、構造面と、構造面にわたって配置される層状誘電反射体を具備する。 According to the present invention, a color transflective display device uses a transmissive display unit that has a viewing side and a back side and that defines pixels. The structured transflector is disposed on the back side of the color display unit. The structured transflector comprises a structural surface and a layered dielectric reflector disposed over the structural surface.
Description
本発明は一般に、ディスプレイに関し、さらに詳細には、周辺照明下で動作し、バックライト照明も備えた透過反射兼用型(半透過型)ディスプレイに関する。 The present invention relates generally to displays, and more particularly to a transflective (semi-transmissive) display that operates under ambient illumination and also includes backlight illumination.
マイクロプロセッサに基づく技術の物理的な小型化は、携帯型パーソナルコンピュータ、マルチポケットブック、無線電話およびポケットベル(登録商標)の開発につながっている。これらの装置と、置時計、腕時計、計算機などの他のデバイスのすべてに共通に必要とされているものは、電池交換または電池充電の間に有効な作動期間を長くするために、電力消費の少ないデータディスプレイスクリーンを共通に必要としている。 The physical miniaturization of microprocessor-based technology has led to the development of portable personal computers, multi-pocket books, wireless telephones and pagers. What is commonly required for these devices and all other devices such as table clocks, watches, calculators, etc. is low power consumption to extend the effective operating period during battery replacement or battery charging A common need for data display screens.
そのような装置におけるディスプレイの最も一般的なタイプは、液晶ディスプレイ(LCD)である。LCDは、照射源に基づいて分類される場合もある。反射型ディスプレイは、前方からディスプレイに入射する周辺光によって照射される。LCDの背後に配置されるブラシ研磨金属反射体などの反射面は、LCDによって透過された光を反射すると同時に、反射面に入射する光の偏光配向を維持する。反射型ディスプレイは少ない電力消費の必要性を満たしているが、このディスプレイは良好な周辺照明条件下で有用であるにすぎない。低レベルの周辺光の下で、ディスプレイは暗く、読みにくいことがよくある。したがって、完全な反射型ディスプレイは、有用性が限定されている。 The most common type of display in such devices is a liquid crystal display (LCD). LCDs may be classified based on the illumination source. A reflective display is illuminated by ambient light incident on the display from the front. A reflective surface such as a brushed metal reflector located behind the LCD reflects the light transmitted by the LCD while maintaining the polarization orientation of the light incident on the reflective surface. While reflective displays meet the need for low power consumption, this display is only useful under good ambient lighting conditions. Under low levels of ambient light, the display is often dark and difficult to read. Thus, a fully reflective display has limited utility.
LCDディスプレイの別のタイプはバックライト式ディスプレイであり、光はディスプレイの背後で生成され、ディスプレイを透過して目視者に至る。一般に、バックライト式アセンブリは、発光ダイオード(LED)、蛍光灯または光を発する別の装置、発光体からLCDに光を指向するための複数の光学素子を具備している。バックライト照明はまた、さまざまな周辺光状態に関して用いることができるため、反射型ディスプレイを補うために用いられてもよい。しかし、バックライト式アセンブリの導入は、電池の電力消費も増大し、電池の耐用年数または充電間隔を著しく短くする。 Another type of LCD display is a backlit display, where light is generated behind the display and passes through the display to the viewer. Generally, a backlight assembly includes a light emitting diode (LED), a fluorescent lamp or another device that emits light, and a plurality of optical elements for directing light from the light emitter to the LCD. Backlighting can also be used to supplement reflective displays because it can be used for various ambient light conditions. However, the introduction of a backlit assembly also increases battery power consumption and significantly shortens battery life or charge intervals.
周辺反射型ディスプレイとバックライト照明の組合せにより、「半透過」フィルムが必要となる。半透過フィルムは、LCDと光源との間に配置され、LCDを透過した周辺光を反射し、LCDを照射するために光源からの光を透過するために用いられる。 Depending on the combination of the peripheral reflective display and the backlight illumination, a “semi-transmissive” film is required. The transflective film is disposed between the LCD and the light source and is used to reflect ambient light transmitted through the LCD and transmit light from the light source to illuminate the LCD.
しかし、周辺照明状態の下では、半透過フィルムは、画像を重ねる入射光の鏡面反射を生じることから、画像が見にくくなることがよくある。これは、特にディスプレイがバックライトモードで動作するカラーディスプレイであり、高いレベルの周辺光がある場合にいえる。したがって、高いレベルの周辺光によって動作する場合に、カラーディスプレイの画像の視認性を向上する改良型半透過体が必要である。半透過体は、色ずれを少なくした状態で光を反射および透過し、所望の角度範囲にわたって反射された周辺光を拡散するように構成されていてもよい。 However, under ambient lighting conditions, transflective films often cause specular reflection of incident light that overlays the images, making it often difficult to see the images. This is especially true when the display is a color display operating in backlight mode and there is a high level of ambient light. Therefore, there is a need for an improved transflector that improves the visibility of images on a color display when operating with high levels of ambient light. The transflector may be configured to reflect and transmit light with reduced color shift and diffuse ambient light reflected over a desired angular range.
ある特定の実施形態において、本発明は、目視側および裏側を有し、画素を規定する透過型ディスプレイユニットを具備する半透過型ディスプレイ装置に関する。光源は、透過型ディスプレイユニットの裏側に配置される。構造化半透過体は、透過型ディスプレイユニットと光源との間に配置される。構造化半透過体は、構造面および構造面にわたって配置される層状誘電反射体を具備する。 In certain embodiments, the invention relates to a transflective display device comprising a transmissive display unit having a viewing side and a back side and defining pixels. The light source is disposed on the back side of the transmissive display unit. The structured transflector is disposed between the transmissive display unit and the light source. The structured transflector comprises a structured surface and a layered dielectric reflector disposed over the structured surface.
別の実施形態において、本発明は、目視側および裏側を有するカラー透過型ディスプレイユニットと、カラーディスプレイユニットの裏側に配置される構造化半透過体と、を具備する半透過型ディスプレイ装置に関する。構造化半透過体は、構造面と、構造面上に配置される誘電部分反射体を有する構造化基板を具備する。ディスプレイユニットに入射する周辺光はグレア方向のグレア光を生成し、構造化半透過体はグレア方向を実質的に包囲する方向の一定の範囲にわたって画像光を反射する。 In another embodiment, the present invention relates to a transflective display device comprising a color transmissive display unit having a viewing side and a back side, and a structured transflector disposed on the back side of the color display unit. The structured transflector includes a structured substrate having a structured surface and a dielectric partial reflector disposed on the structured surface. Ambient light incident on the display unit produces glare light in the glare direction, and the structured transflector reflects image light over a range of directions that substantially surround the glare direction.
本発明の上記の概要は本発明のそれぞれの示された実施形態またはすべての実装例を説明することを目的としていない。以下の図面および詳細な説明は、これらの実施形態についてさらに詳細に具体化する。 The above summary of the present invention is not intended to describe each illustrated embodiment or every implementation of the present invention. The following drawings and detailed description embody these embodiments in further detail.
本発明は、添付図面と共に、本発明の種々の実施形態に関する以下の詳細な説明を検討することにより、さらに完全に理解されると思われる。 The present invention will be more fully understood from a review of the following detailed description of various embodiments of the invention, taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:
本発明は種々の修正および代替の態様に適用可能であるが、その仕様が図に一例として示され、詳細に説明される。しかし、記載された特定の実施形態に本発明を限定するわけではないことを理解すべきである。逆に言えば、添付の特許請求の範囲によって規定されるように、本発明の精神および範囲に包含されるすべての修正物、代替物および変形物を網羅するものとする。 While the invention is applicable to various modifications and alternative embodiments, its specification is shown by way of example in the drawings and will be described in detail. However, it should be understood that the invention is not limited to the specific embodiments described. On the contrary, it is intended to cover all modifications, alternatives, and variations encompassed within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
本発明は、半透過型ディスプレイに適用可能であり、カラー半透過型ディスプレイに特に有用であり、反射される画像光が周辺のグレアから分離されるため、目視者によって見られる画像の視認性を向上すると考えられている。 The present invention is applicable to a transflective display, and is particularly useful for a color transflective display. Since reflected image light is separated from surrounding glare, the visibility of an image seen by a viewer is improved. It is thought to improve.
半透過型ディスプレイ100の概略図が、図1に示されている。一般には液晶ディスプレイ(LCD)などのディスプレイユニット102が、ディスプレイ102上に表示される情報を制御するコントローラ104に接続されている。1層以上の層の光学フィルムから形成される半透過体106が、ディスプレイユニット102の下に配置されている。電源108は、ディスプレイコントローラ104、ディスプレイユニット102のほか、光源110に電力を供給しうる。光源110は、たとえば、1つ以上の蛍光管、1つ以上の発光ダイオードなどの任意の適切なタイプの光源であってもよい。光源110は、好ましい方向に光を指向するために、任意の反射体111を具備しうる。電源108は、電池、充電式電池または他の電力源であってもよい。
A schematic diagram of a
ディスプレイユニット102は一般に、上方吸収偏光子112および下方吸収偏光子114を具備する。液晶層116は、上方吸収偏光子112と下方吸収偏光子114との間に挟まれる。ガラス層(図示せず)が、吸収偏光子112および114と液晶層116との間に挟まれてもよい。ディスプレイユニット102は、通過する光のある一部の偏光を変化させることによって動作する。カラーフィルタ118は一般に、ディスプレイユニット102の特定のピクセルに特定の色を提供するために用いられる。
The
カラーディスプレイは一般に、バックライトモードで動作する。しかし、強い日光などの強い周辺光の状態の下では、カラーディスプレイは見にくく、画像は色が褪せて見える。そのような状況下で、画像を形成するために、バックライトおよび周辺光の両方の組合せを用いることは有用であり、周辺光が強いときにはさらに明るく見え、さらに見やすくなる。半透過体106は、ディスプレイユニット102を通過した周辺光を反射し、バックライトによって生じた光をディスプレイユニット102に透過する。したがって、ディスプレイ100は、バックライト、周辺光のいずれかまたはその両方を用いて動作することができる。
A color display generally operates in a backlight mode. However, under strong ambient light conditions such as strong sunlight, the color display is difficult to see and the image appears faint. Under such circumstances, it is useful to use a combination of both backlight and ambient light to form an image, which looks brighter and easier to see when the ambient light is strong. The
ここで、異なる偏光状態の光に対するディスプレイ100の動作について述べる。吸収偏光子112によって透過される偏光状態の周辺光120は、液晶層116を介して下方吸収偏光子114に透過される。液晶層116を通過した光が下方吸収偏光子114を通過する偏光状態にある場合には、光は透過されて半透過体106に至る。半透過体106からの反射光122は、ディスプレイユニット102を通過して戻り、目視者によって見られる。ディスプレイユニット102上の他の場所で、液晶層に至る光124は、吸収される偏光状態で下方吸収偏光子114に達する。したがって、光は、ディスプレイユニット102のこの点から目視者には届かない。したがって、光の遮断または反射のいずれかを行うために、異なる色の画素を制御することによって、反射光の画像が目視者に提供される。
Here, the operation of the
光120および124とは異なる他の偏光で上方吸収偏光子112に入射する周辺光(図示せず)は、上部偏光子112によって吸収される。
Ambient light (not shown) that is incident on the upper absorbing
バックライト画像は、以下のように目視者のために形成される。光源110は、バックライトユニット126に入射する光112を生成する。示された実施形態において、バックライト光学ユニット126は、光源110からディスプレイ100にわたって光を誘導するための光導波路128を具備してもよく、ディスプレイユニット102に向かって上方に光を発するための反射体を備えていてもよい。一実施形態において、光導波路128は、光源110によって照射されるその厚い端部130を有する透過くさびを具備してもよい。光導波路128の上面および下面の一方または両方に沿って拡散反射パッド132、134が、光導波路128からディスプレイユニット102に向かって光を抽出するために用いられてもよい。バックライトユニット126はまた、光導波路128の下に反射体136を具備し、光導波路128の下面によって透過される光を反射する。反射体136は、拡散反射体または鏡面反射体であってもよい。
The backlight image is formed for the viewer as follows. The
バックライトユニット126はまた、ディスプレイユニット102へと通過する光を操作するための1つ以上の光操作光学フィルム138を具備してもよい。たとえば、光操作光学フィルムは、ディスプレイ軸140にさらに近くなるように光を誘導するための1つ以上のプリズム状のうねのある輝度向上フィルムを具備してもよい。1つの手法は、2層のプリズム状の輝度向上フィルムを用い、プリズム状のうねの一方の層の方向を他方の層のプリズム状のうねの方向に略直角に向けて、ディスプレイ軸140に対して2次元で光を誘導することである。バックライトユニット126はまた、光を拡散反射体136に反射するための反射偏光子を備えていてもよく、それ以外の光は下方吸収偏光子114に吸収される。
The
半透過体106に向かって放射される一部の光142は、下方吸収偏光子114を透過して液晶層116に至る。液晶層116から上方吸収偏光子112へ放射される光の偏光は、上方吸収偏光子112を通過し、画像光144としてユーザに向かって放射される偏光状態にある。ディスプレイユニット102に向かって透過される他の光146は、下方吸収偏光子114を透過し、液晶層116の異なる部分に入射する。この場合には、光146は、上方吸収偏光子112によって吸収され、ユーザによって見られない偏光状態で上方吸収偏光子112に達する。したがって、バックライトユニット126からディスプレイユニット102を通過する光の空間的に選択される偏光制御により、ユーザは光源110から放射される光によって形成される画像を見る結果となる。
Part of the light 142 emitted toward the
一部の状態において、半透過体106は、入射する周辺光を100%反射しなくてもよく、入射するバックライトを100%透過しなくてもよいことを十分に理解されたい。これにより、ディスプレイ100は非反転型ディスプレイとして動作することができ、たとえば、周辺照射およびバックライト照射のいずれの場合も、照らされた青色のピクセルが、依然として照らされた青色のピクセルのままである。
It should be appreciated that in some situations, the
半透過体106について説明する前に、モノクロディスプレイとカラーディスプレイとの間の差を検討することは有用である。モノクロディスプレイは、腕時計、携帯電話などの携帯装置において一般に用いられる。モノクロディスプレイ上に表示される情報のタイプは、英数字が多く、グラフィック情報に関してはほとんどない。そのような情報は、高い空間解像度またはグレースケール解像度を必要とせず、一定の色特性を必要とすることから、たとえば、日光、蛍光照明および白熱照明の中を移動することによって直面するとき、周辺光の特性における大きな変動は、モノクロディスプレイによって生成される画像の品質にほとんど影響しない。したがって、モノクロディスプレイを動作させる一般的なデフォルトのモードは、周辺照射下で電池の耐用期間を長くすることであり、バックライトは周辺光が不十分である場合に補助装置として用いられるに過ぎない。モノクロディスプレイにおける半透過体は一般に、60%〜90%の範囲の反射率を備えている。さらに、モノクロシステムにおけるバックライトの使用は、画像の色の反転を生じることが時々ある。周辺照明下の光で明るい背景に暗く見えるものは、バックライト照明下では暗い背景に明るく状態となる。モノクロディスプレイの場合には、そのような反転はユーザにとって不便である可能性があるが、依然として視認可能な画像を維持する。
Before describing the
カラーディスプレイは、モノクロディスプレイの場合よりはるかに厳密である必要条件を有する。第一に、周辺照明状態に関係なく、表示された画像におけるカラーバランスを維持することが重要である。ユーザは、白熱灯によって照射される部屋から蛍光灯によって照射される部屋に移動するときに、特定の画像の色が著しく変化するディスプレイを好むことはありそうにないと思われる。カラーディスプレイが一般に用いられるようになった1つの用途は、ラップトップコンピュータである。ラップトップコンピュータにおけるディスプレイは一般に、画像を形成するために、バックライト照射のみを用いる透過型ディスプレイである。これは、一定のカラーバランスおよびグレースケールを保証する。たとえば直射日光などの強い周辺光の状態下で、画像とディスプレイスクリーンから反射される周辺光との間のコントラストの欠如のために、完全透過型ディスプレイ上の画像は、色が褪せるようになる。したがって、一部の照明状態下では、完全透過型ディスプレイは使い物にならなくなる。 Color displays have much more stringent requirements than monochrome displays. First, it is important to maintain color balance in the displayed image regardless of ambient lighting conditions. The user is unlikely to prefer a display in which the color of a particular image changes significantly when moving from a room illuminated by an incandescent lamp to a room illuminated by a fluorescent lamp. One application in which color displays have become commonly used is laptop computers. The display in a laptop computer is generally a transmissive display that uses only backlight illumination to form an image. This ensures a constant color balance and gray scale. Due to the lack of contrast between the image and the ambient light reflected from the display screen under strong ambient light conditions such as direct sunlight, the image on a fully transmissive display becomes faded. Thus, under some lighting conditions, a fully transmissive display becomes useless.
カラーディスプレイに半透過体を加えることは、バックライトを加えた入射する周辺光を用いて形成する画像を提供する。したがって、カラーディスプレイは、さまざまな照明状態で動作可能である。カラーディスプレイを動作するデフォルトモードは一般にバックライトモードであることから、半透過体106は、モノクロディスプレイより著しく高い割合のバックライトを透過する。たとえば、半透過体による透過率は、約10%〜99%の範囲であり、好ましい範囲は約70%〜約90%である。半透過体106における吸収がないと仮定すると、これは、約10%〜約30%の範囲の半透過体反射率を生じる。
Adding a transflector to a color display provides an image that is formed using incident ambient light with a backlight. Therefore, the color display can operate in various lighting conditions. Since the default mode for operating a color display is generally the backlight mode, the
さらに、カラーディスプレイにおける色反転は、写真用フィルムによって生成されるカラーネガのように見える画像を生じることになる。そのような画像は一般に、ユーザには気に入られないため、カラーディスプレイと共に利用可能な半透過体のタイプは非反転型半透過体である。部分反射体/部分透過体などの非反転型半透過体の使用により、バックライト画像に周辺画像を加えることができ、周辺照明およびバックライト照明の組合せ下でディスプレイを用いることができる。 Furthermore, color reversal in color displays will result in images that look like color negatives produced by photographic film. Since such images are generally unfavorable to the user, the type of transflector that can be used with a color display is a non-inverted transflector. By using a non-inverted transflector, such as a partial reflector / partial transmissive body, a peripheral image can be added to the backlight image and the display can be used under a combination of ambient and backlight illumination.
非反転型半透過体206のある特定の実施形態による概略断面図が、図2Aに示されている。半透過体層210は、第1の微小構造層212および第2の微小構造層214を具備している。2つの微小構造層212および214の間には、部分誘電反射体216があり、微小構造層212および214の形状に適合している。微小構造層212および214は一般に、任意に光透過性ポリマー材料から形成される。
A schematic cross-sectional view of a particular embodiment of
金属の部分反射体はモノクロディスプレイにおける半透過体用に広範囲な使い道を見つけているが、金属の半透過体はカラーディスプレイと共に用いるのにあまり適していない。モノクロディスプレイにおいて、半透過体の反射率は比較的高く、たとえば60%〜90%の範囲にある。その結果、金属の半透過体は、金属の比較的厚い層から作製される。 While metal partial reflectors have found widespread use for transflectors in monochrome displays, metal transflectors are not well suited for use with color displays. In a monochrome display, the transflective reflectance is relatively high, for example in the range of 60% to 90%. As a result, a metal semi-transparent body is made from a relatively thick layer of metal.
カラーディスプレイにおいて、部分反射体の反射率はさらに低く、10%〜30%の範囲であってもよい。この範囲の反射率を有する金属の部分反射体には多くの欠点がある。金属層の反射率はその厚さに左右される。そのような低い反射率はきわめて薄い金属フィルムを必要とし、一様に蒸着することが困難である。また、低い反射率を有する金属の部分反射体の色は、さらに高い反射率を有する金属の部分反射体とは異なる。たとえば、低い反射率の薄い銀のコーティングは、さらに高い反射率のコーティングより高い割合の青色光を透過することから、反射された画像を全体的に黄色く見える。さらに、薄い金属層は損失が多く、光の数%が吸収のために失われる。 In a color display, the reflectance of the partial reflector is even lower and may be in the range of 10% to 30%. There are a number of disadvantages with metallic partial reflectors having this range of reflectivity. The reflectivity of the metal layer depends on its thickness. Such low reflectivity requires very thin metal films and is difficult to deposit uniformly. Further, the color of the metal partial reflector having a low reflectance is different from that of the metal partial reflector having a higher reflectance. For example, a thin silver coating with a low reflectivity transmits a higher percentage of blue light than a higher reflectivity coating, so the reflected image looks generally yellow. Furthermore, a thin metal layer is lossy and a few percent of the light is lost due to absorption.
真珠光沢の反射体および顔料反射体はまた、カラーLCディスプレイと共に用いるのにあまり適していない。反射率および拡散率のレベルは一般に連係しているため、ディスプレイユニットの設計変数は著しく拘束されている。さらに、散乱光の偏光は維持されないため、偏光依存LCディスプレイにさらなる損失を持ち込む。 Pearlescent and pigment reflectors are also not well suited for use with color LC displays. Because the reflectivity and diffusivity levels are generally linked, the display unit design variables are significantly constrained. Furthermore, since the polarization of the scattered light is not maintained, it introduces additional losses to the polarization dependent LC display.
部分誘電反射体216を形成するための好ましい手法は、層状の誘電構造を形成することである。層状の誘電構造は、異なる屈折率の複数の誘電層を具備する。層状誘電反射体216の一例は、さらに低い屈折率の構造面にわたって配置される単一層の比較的高い屈折率の材料である。この場合には、比較的低い屈折率を有する材料の上層は、比較的高い屈折率層のさらに低い屈折率の構造面とは別の側にあってもよい。上層の例としては、空気層または層214などの平坦化層が挙げられる。
A preferred technique for forming the partial
別の手法において、誘電反射体を形成するために、高い屈折率材料および低い屈折率材料を交互に配置する複数のペアを形成してもよい。特定の波長λに関して最適化された反射の場合には、異なる層は、4分の1波長(λ/4)の奇数倍である光学厚さを有する。波長範囲にわたって最適化された反射の場合には、層の厚さは変化してもよい。選択された波長範囲にわたって所望の反射率を有する部分反射体を形成するように、層の数、厚さおよび屈折率を選択してもよい。さらに、部分反射体における特定の入射角に適合するように、部分反射体の反射率を調整してもよい。 In another approach, multiple pairs of alternating high and low refractive index materials may be formed to form a dielectric reflector. In the case of reflections optimized for a particular wavelength λ, the different layers have an optical thickness that is an odd multiple of a quarter wavelength (λ / 4). In the case of reflections optimized over the wavelength range, the layer thickness may vary. The number, thickness, and refractive index of the layers may be selected to form a partial reflector having a desired reflectivity over a selected wavelength range. Furthermore, you may adjust the reflectance of a partial reflector so that it may adapt to the specific incident angle in a partial reflector.
高い屈折率および低い屈折率の層に、任意の適切な材料を用いてもよい。たとえば、異なる層にポリマーを用いてもよい。さらに、フッ素化ポリマーは一般に、低い屈折率を有し、1つまたは複数の低い屈折率層に用いるのに特に好都合である場合がある。分散されたナノセラミックスを有するポリマーは、高い屈折率を有し、1つまたは複数の高い屈折率層に用いるのに特に好都合である場合がある。また、非ポリマー誘電材料を用いてもよい。1つまたは複数の高い屈折率層に有用なある種の金属に基づく材料としては、二酸化チタン、酸化スズ、酸化インジウムスズおよび硫化亜鉛が挙げられる。比較的低い屈折率層に有用であると考えられるいくつかのある種の非ポリマー材料としては、フッ化マグネシウム、二酸化ケイ素などが挙げられる。 Any suitable material may be used for the high and low refractive index layers. For example, polymers may be used in different layers. Furthermore, fluorinated polymers generally have a low refractive index and may be particularly convenient for use in one or more low refractive index layers. Polymers having dispersed nanoceramics may have a high refractive index and may be particularly convenient for use in one or more high refractive index layers. Non-polymer dielectric materials may also be used. Certain metal-based materials useful for one or more high refractive index layers include titanium dioxide, tin oxide, indium tin oxide, and zinc sulfide. Some non-polymeric materials that may be useful for relatively low refractive index layers include magnesium fluoride, silicon dioxide, and the like.
単一層の誘電反射体を有する半透過体の実施形態において、基板の屈折率は約1.3〜1.8の範囲にあり、誘電反射体の屈折率は約1.8〜2.3の範囲にある。平坦化層がない場合には、反射体が空気中にあるのであれば、誘電反射体の上の材料の屈折率は約1である。平坦化層がある場合には、誘電反射体の上の材料の屈折率は約1.3〜1.8の範囲にあると考えられる。 In a semi-transparent embodiment having a single layer dielectric reflector, the refractive index of the substrate is in the range of about 1.3 to 1.8, and the refractive index of the dielectric reflector is about 1.8 to 2.3. Is in range. In the absence of a planarization layer, the refractive index of the material on the dielectric reflector is about 1 if the reflector is in air. In the presence of a planarizing layer, the refractive index of the material on the dielectric reflector is considered to be in the range of about 1.3 to 1.8.
「プレートの積み重ね(pile of plate)」と呼ばれる別の手法において、層状の誘電反射体は、誘電材料の複数の層を具備してもよく、その厚さは光学厚さが特定の4分の1波長の奇数の整数倍であるように選択される必要はない。そのような場合には、そのような層間の反射は、4分の1波長積層の場合のように、可干渉性である必要はない。 In another approach, referred to as “pile of plate”, the layered dielectric reflector may comprise multiple layers of dielectric material, the thickness of which is a specific quarter of the optical thickness. It need not be selected to be an odd integer multiple of one wavelength. In such cases, such interlayer reflections need not be coherent as in the case of quarter-wave stacks.
誘電反射体層を用いる利点の1つは、金属の反射体と違い、色品質は反射率の値に直接連係していないことである。その代わりに、反射率の値は、層間の屈折率差および層の数に関連している。また、誘電反射体は、吸収損失を持ち込まない。さらに、たとえば1つまたは複数の反射層または隣接する層において、半透過体に拡散粒子を導入してもよい。ホスト材料から屈折率の小さな差を有する材料から拡散粒子を形成してもよいため、散乱角のサイズを小さくしてもよく、偏光解消量も低減される。したがって、真珠光沢の反射体とは異なり、誘電半透過体の反射率のレベルは拡散量に連係しないため、設計の自由度をさらに大きくする余地がある。 One advantage of using a dielectric reflector layer is that, unlike metal reflectors, color quality is not directly linked to reflectance values. Instead, the reflectance value is related to the refractive index difference between the layers and the number of layers. Also, the dielectric reflector does not introduce absorption loss. Further, for example, diffusing particles may be introduced into the semi-transmissive body in one or more reflective layers or adjacent layers. Since the diffusing particles may be formed from a material having a small difference in refractive index from the host material, the size of the scattering angle may be reduced and the amount of depolarization is also reduced. Therefore, unlike the pearl luster reflector, the level of the reflectance of the dielectric translucent body is not linked to the amount of diffusion, so there is room for further design freedom.
半透過体206を形成するための1つの手法は、微小構造面を形成するための適切な技術を用いて微小構造層212および214の1つを最初に形成することである。たとえば、基板218上に微小構造層212を成形するためのパターン形成ツールを用いることによって、下方微小構造層212を形成してもよい。別の手法において、下方微小構造層212は、基板218上に熱型押し加工をしてもよい。下方微小構造層212は、基板218と同一の材料から構成されてもよく、また基板218とは異なる材料から構成されてもよい。一旦、微小構造面が形成されると、部分反射体216が、微小構造面上に蒸着される。基板218は、ポリエステルフィルム、ポリカーボネート(PC)フィルム、トリアセテートセルロース(TAC)フィルムなどの比較的軟性の材料から形成されてもよく、または厚いPC層、アクリル層、ガラス層などの比較的剛性の基板から形成されてもよい。基板218は、ディスプレイにおける他の構成要素とは分離していてもよく、または別のディスプレイ構成要素を具備していてもよい。たとえば、基板218は、たとえばガラス層または吸収偏光子などのディスプレイユニットの下面であってもよい。別の実施例において、基板218は、反射偏光子などのバックライト光学素子ユニット138からなる層、たとえば、多層反射偏光子またはコレステリック偏光子であってもよい。反射偏光子は、バックライト光学素子ユニット138の一部をなしていてもよい。
One approach to forming the
残る微小構造層214は、ナイフコーティングまたはカレンダロール加工などの平坦化処理を用いて形成されてもよい。平坦化処理は、放射線硬化アクリレートまたは溶媒キャストポリマーなどの材料を用いてもよい。上方微小構造層214は、部分反射体216の長い耐用年数に共に耐えうる材料によって形成されてもよい。
The remaining
任意の層220は、半透過体206をたとえばディスプレイユニットの下方吸収偏光子などの別の素子に固着するために用いられてもよいさらなる接着層である。別の実施形態において、層220を省略し、層214が接着材料から形成されてもよいため、平坦化層214はまた、半透過体206をディスプレイユニット102の下面に固着することができる接着層でもある。
ピッチPは、微小構造化部分反射体216の角度をなす反射体224の長さであり、半透過体とディスプレイユニット102との間に形成されるモアレ効果を削減するように選択されてもよい。ピッチは、2つ以上の角度をなす反射体224がディスプレイユニットの各画素に関連するように選択されてもよい。
The pitch P is the length of the
角度をなす反射体224の底角は、θと記されている。部分反射体216は、入射光226から反射光228の方向の選択的な角度制御を行うために構成されてもよい。このように、ディスプレイユニット102を通過する入射周辺光は、好ましい方向に沿ってグレアを避けるように指向されてもよい。グレアは、ディスプレイの他方の面から入射する周辺光の鏡面反射から生じやすい。たとえばバックライトからの透過光230は、半透過体206を通過し、層212および214の屈折率が同一である場合には、屈折することなく半透過体206を通過しうる。底角θは2°〜20°の範囲であれば一般的であり、6°〜10°の範囲であればさらに好ましい。
The base angle of the
半透過体240の別の実施形態が、図2Bに概略的に示されており、接着層250によってディスプレイユニット102の下層252に固着された基板248を示している。誘電反射体246が基板248上に蒸着され、平坦化層242は、光源からディスプレイユニットへと通過する光の場合には、実質的に平坦な下面243を形成する。
Another embodiment of the
半透過体260の別の実施形態において、ホログラフィック面262が、基板264上に形成される。ホログラフィック面262は、誘電反射体266で被覆される。誘電反射体266は、ホログラフィック面の面構造を呈し、ホログラフィック反射体として機能する。誘電反射体266は、下にあるホログラフィック面の形状のために、光を鏡面方向以外の方向に優先的に反射するような構造をなしていてもよい。たとえば、誘電反射体266は、半透過体260に垂直な方向272に+30°の方向ではなく、−30°の方向に入射する周辺光270を反射するような構造をなしていてもよい。半透過体260は平坦化層268を備えていてもよく、平坦化層268は接着層であってもよく、拡散粒子を含んでいてもよい。
In another embodiment of the
光がディスプレイの平面に対して伝搬する方向を規定ことが有用である。これは、図3を参照して行われる。ディスプレイ300は、x−y平面にある。ディスプレイ300に垂直な線302は中心線と呼ばれ、z軸に平行である。+y方向の成分を有する方向は下と呼ばれ、−y方向の成分を有する方向は上と呼ばれる。+x方向の成分を有する方向は左と呼ばれ、−x方向の成分を有する方向は右と呼ばれる。
It is useful to define the direction in which light propagates with respect to the plane of the display. This is done with reference to FIG. The
ある種の状況下では、反射された画像光をグレアから分離することが有用であり、その場合には底角θは0に等しくない。これは、周辺グレアピークの側に指向される画像光を生じる結果となる。グレアと反射された画像光との間の角度間隔が約30°である場合には、底角θは約10°である(光は2nθに略等しい角度で反射される。尚、nは光が反射体によって反射される前および後に光が伝搬する材料の屈折率である。)。 Under certain circumstances, it is useful to separate the reflected image light from the glare, in which case the base angle θ is not equal to zero. This results in image light directed to the peripheral glare peak side. If the angular spacing between glare and reflected image light is about 30 °, the base angle θ is about 10 ° (light is reflected at an angle approximately equal to 2nθ, where n is the light Is the refractive index of the material through which the light propagates before and after being reflected by the reflector.)
反射された画像光とグレアとの間の角度間隔は、図4に示されたグラフに関してさらに説明される。軸の交差点にある各グラフの中心は、z軸に平行な中心線を表す。各グラフの軸に沿って移動することは、0°から90°に角度が増大することを表す。照射は、30°の角度で入射し、グラフの一番上から指向されると仮定されるため、鏡面反射を表すグレアピーク402は中心から下向き方向に30°である。 The angular spacing between the reflected image light and the glare is further described with respect to the graph shown in FIG. The center of each graph at the axis intersection represents a centerline parallel to the z-axis. Moving along the axis of each graph represents an increase in angle from 0 ° to 90 °. Since the illumination is assumed to be incident at an angle of 30 ° and directed from the top of the graph, the glare peak 402 representing specular reflection is 30 ° downward from the center.
微小構造化半透過体からの光の計算された反射が、点404a〜404hとして示されている。(a)において、角度をなす反射体の底角は6°であると仮定され、各連続グラフ(b)〜(h)に関して2°ずつ増大する。したがって、(h)は20°の底角を表し、(c)は10°の底角を表す。 Calculated reflections of light from the microstructured translucent body are shown as points 404a-404h. In (a), the base angle of the angled reflector is assumed to be 6 ° and increases by 2 ° for each continuous graph (b)-(h). Therefore, (h) represents a base angle of 20 ° and (c) represents a base angle of 10 °.
接着層220または別の層は、拡散を提供してもよい。たとえば、接着層220は、接着母材に拡散粒子を備えていてもよい。しかし、これは一般に回転対称の拡散であり、上下方向と同様に、左右方向においても同一の拡散角を生じる。ある状況において、回転対称の拡散を備えるよりも、好ましい目視方向に沿って画像光を広げることが好ましい場合がある。このように、高いバックライト透過率を維持すると同時に、高い反射輝度を達成してもよい。
The
図3を再び参照すると、たとえば手持ち式携帯電話などの多くの携帯型手持ち式装置において、周辺光は一般に、上方から入射し、上と中心の平面において、ビーム310として具体化される。周辺光は、角度φgでディスプレイ300に入射する。結果として生じるグレアは、小さな拡散度のためにある程度の角度拡散を有しうるが、一般にビーム312(角度φgで)を中心に配置される。しかし、中心線の周囲または付近の目視範囲でユーザに画像光を提供することが一般に好ましい。その結果、所望の目視範囲および他の目視方向に関してはさらに低い輝度となる最大反射の画像光を提供するように、ディスプレイ半透過体を設計することが好都合であると考えられる。
Referring back to FIG. 3, in many portable handheld devices, such as handheld mobile phones, ambient light is typically incident from above and embodied as a
すべての方向に対称に光を散乱する拡散体に左右されることなく、選択的な角度の反射制御を行うための1つの具体的な手法は、半透過体の平面に対して異なる角度で角度をなす反射体を有する半透過体を用いることである。そのような半透過体506の一実施形態が、図5に概略的に示されている。簡単のため、半透過体の1つの微小構造層508のみが示されている。部分反射体が微小構造層508の形に適合するように配置されることと、部分反射体にわたって平坦化層を形成してもよいことを十分に理解されたい。示された実施形態において、半透過体506は、それぞれに異なる底角θ1、θ2およびθ3を有する3つの角度をなす反射体510、512および514の集合509を具備する。そのような構造を用いて、プリズムの底角の適切な範囲の選択によって、反射体を形成するプリズムの軸に垂直な平面における反射された画像光の拡散を制御してもよい。反射体のパターンは、ディスプレイユニット502のディスプレイ画素(ピクセル)の寸法d以下であるユニットセルの繰り返しを有するように形成されてもよい。反射体509の集合は、たとえば2、4またはそれ以上の何か他の数の反射体であってもよい。
One specific technique for performing selective angle reflection control, independent of diffusers that scatter light symmetrically in all directions, is the angle at different angles with respect to the plane of the translucent body. It is to use a semi-transmissive body having a reflector that forms the following. One embodiment of such a
反射体509の集合は、任意の所望の順序の反射体を含みうる。たとえば、反射体は、(図示されているように)底角が増大する順序、底角が減少する順序またはランダムな順序で配置されてもよい。さらに、反射体509の集合を形成する反射体は、すべて同一のピッチを有してもよく、たとえば図5Bに示されているように異なるピッチを有してもよい。
The collection of
異なる底角を有する反射体の集合を含む光学結果の一例が、図6に提供されている。図6は、図4のグラフと類似のグラフを示しているが、ユニットセルは複数の角度をなす反射体から形成され、その底角は1°ずつ6°〜20°の範囲をなしていた。視角応答は、主に中心と上の範囲において広がっている。一部の拡散は、一部の横方向の光の広がりに適合すると仮定された。その代わりに、中心と下の目視方向に満たされることが好ましい場合には、10°未満の範囲の底角を有する角度をなす反射体を用いてもよい。 An example of optical results including a collection of reflectors with different base angles is provided in FIG. FIG. 6 shows a graph similar to the graph of FIG. 4 except that the unit cell is formed of reflectors having a plurality of angles, and the base angle ranges from 6 ° to 20 ° by 1 °. . The viewing angle response spreads mainly in the center and upper range. Some diffusion was assumed to match some lateral light spread. Instead, a reflector having an angle with a base angle in the range of less than 10 ° may be used if it is preferred to be filled in the center and the viewing direction below.
反射光の角度範囲の角度制御を行うための別の手法が、図7Aに概略的に示されている。図7Aは、微小構造層702を示している。部分反射体層704が、微小構造層702と同一の形を有するように微小構造層702の上に蒸着される。部分反射体の上に平坦化層(図示せず)を加えてもよい。
Another approach for performing angle control of the angle range of reflected light is schematically illustrated in FIG. 7A. FIG. 7A shows the
この実施形態において、反射体706は、非直線のファセット708を有する。ファセット708は、曲率半径を有してもよく、非球面であってもよく、または図7Bに示されているように一連の個別の直線セグメントであってもよい。複数の反射体706は、ディスプレイユニットのピクセルに関連してもよい。1つのピクセルに関連する反射体706は、同一の非直線の形状であってもよく、異なる非直線の形状であってもよい。
In this embodiment, the
6°〜20°のファセット角度の範囲に及ぶ湾曲したファセットを有する半透過体の計算された性能を示すグラフが、図7Cに示されている。中心と上の方向に沿って満たされていることは明白であり、わずかな横方向の広がりに適合するためだけに加えられた拡散を有する。異なる範囲の視角を満たすことは、異なる非直線外形のファセットを用いて達成されてもよい。 A graph showing the calculated performance of a semi-transparent body with curved facets ranging from 6 ° to 20 ° facet angles is shown in FIG. 7C. It is clear that it is filled along the center and the top direction, with diffusion added only to accommodate a slight lateral spread. Satisfying different ranges of viewing angles may be achieved using different non-linear profile facets.
ある種の拡散は、左右方向にある程度の視認性を提供するために好都合であることがよくある。横方向の広がりの量は、中心と上における広がりの量に比べて比較的小さくてもよい。ある種の構成の下で、反射体のファセットは、ある程度の横方向の広がりを形成するように調整されてもよい。そのような横方向の広がりは、たとえばバルク拡散体から、回転対称の拡散と共に形成されてもよく、回転対称の拡散を生じることなく形成されてもよい。 Some type of diffusion is often advantageous to provide some visibility in the left-right direction. The amount of lateral spread may be relatively small compared to the amount of spread at the center and above. Under certain configurations, the reflector facets may be adjusted to form some lateral extent. Such a lateral extension may be formed with rotationally symmetric diffusion, for example from a bulk diffuser, or may be formed without causing rotationally symmetric diffusion.
反射体802の一例は、図8Aに概略的に示されている。図8Aは、略曲面806を有する反射体ファセット804を示している。反射体812の別の例が、図8Bに概略的に示されている。図8Bは、ランダムまたは擬似ランダムの曲面816を有する反射体ファセット814を示している。そのような面の調整は、反射体ファセットの傾斜に垂直である方向に反射光の横方向の広がりを提供する。
An example of a
反射体ファセットの調整は、種型またはエンボス加工工具を作製する際に、切削工具の深さを調整することによって行われてもよい。調整は、ファセットごとに位置合せされてもよく、または位置ずれがあってもよく、またはファセットごとにランダムまたは擬似ランダムであってもよい。たとえば、バルク拡散体層を用いるなどの他の手法を用いて、横方向の拡散を導入してもよいことを十分に理解されたい。 The adjustment of the reflector facet may be performed by adjusting the depth of the cutting tool when producing the seed or embossing tool. Adjustments may be aligned for each facet, may be misaligned, or may be random or pseudo-random for each facet. It should be appreciated that other techniques such as using bulk diffuser layers may be used to introduce lateral diffusion.
半透過体に用いられるためのファセット角の選択を決定する際に、一定の部分集合の角度の目視範囲が他の角度より好ましい場合がある。たとえば、中心と下の方向に沿って、ユーザは、ディスプレイ輝度が中心付近で最も高く、さらに末端の下の位置がサンプリングされるとそれに応じて低くなることを望む場合がある。結果として生じる構造は、上記で示された構造と異なっていてもよい。中心の目視方向付近で周辺反射率を形成する底角またはファセットの曲率の周波数は、末端の下の目視方向に寄与する周辺反射率を提供する底角/曲率の周波数より高い周波数を有するように選択される。これは、図9を参照して説明される。図9は、平たい反射体ファセットの集まりの底角の周波数を変更することに基づく複数の拘束条件の予測性能を示している。 In determining the selection of facet angles for use in a semi-transmissive body, a viewing range of certain subset angles may be preferred over other angles. For example, along the center and down direction, the user may want the display brightness to be highest near the center and further lower as the position below the end is sampled. The resulting structure may differ from the structure shown above. The frequency of the base angle or facet curvature that forms the peripheral reflectivity near the central viewing direction has a higher frequency than the base angle / curvature frequency that provides the peripheral reflectivity that contributes to the viewing direction below the end. Selected. This is explained with reference to FIG. FIG. 9 shows the predicted performance of multiple constraints based on changing the frequency of the base angle of a collection of flat reflector facets.
グラフにおいて、異なる底角の周波数の複数の集合が示されている。曲線902は、10°の反射体ファセットのみを有する微小構造面を示している。この場合には、グルーブの周波数は1.0、すなわち10°ファセットの場合には100%である。1.0の結果として生じる正規化された軸方向の光束が、データ点910によって示されている。他のパターンは、この基準性能に対して比較される。曲線904は、60%の10°ファセット、30%の9°ファセットおよび10%の8°ファセットを有する微小構造面を示す。曲線906は、10°〜7°の範囲の底角を有するファセットの異なる周波数を示す。10°未満の角度でファセットを形成することにより、下の目視方向に沿って光の広がりを生じる。しかし、10°未満の底角を有するファセット周波数がより高い底角のファセットの周波数に対して減少する場合には、軸方向の輝度が増大してもよい。
In the graph, multiple sets of frequencies with different base angles are shown.
曲線904および906から、それぞれの軸方向の輝度値がデータ点920および930から与えられる。より大きな割合の10°ファセットを維持することによって、軸方向の輝度性能の大部分が維持されると同時に、中心と下の方向に沿って視角を広げる。比較のため、曲線908は、6°〜20°の範囲の底角のファセットが等しい周波数を有する場合に一様な事例を示す。対応する軸方向の性能は、点940によって示される。この配置では、結果として生じる軸方向の輝度は約30%であり、記載された他の場合より著しく低い。
From
別の実施例(図示せず)において、7°〜10°の範囲のファセットの周波数は同一であり、角度ごとに25%である。ここでは、結果として生じる正規化された軸方向の輝度は、0.728であると計算される。等しい程度の反射体ファセット角度が、曲線906に関して仮定された構成において見られるようなこの構成によってサンプリングされるが、結果として生じる軸方向の輝度は曲線906に関連する構成の場合より高い。
In another embodiment (not shown), the frequency of facets ranging from 7 ° to 10 ° is the same, 25% per angle. Here, the resulting normalized axial brightness is calculated to be 0.728. Although an equal degree of reflector facet angle is sampled by this configuration as seen in the configuration assumed for
異なる周波数の底角のファセットを混合することによって、加えられる対称な拡散に関係なく、微小構造化半透過体の反射された角度出力が、用いられる具体的な目視装置の特定の必要条件に適合するように、好ましい目視方向に沿って調整または最適化されてもよい。 By mixing the base angle facets of different frequencies, the reflected angular output of the microstructured semi-transmitter meets the specific requirements of the specific viewing device used, regardless of the symmetric diffusion applied. As such, it may be adjusted or optimized along the preferred viewing direction.
ここまで述べてきた微小構造化半透過体は「グルーブが上にある」配向で動作することを十分に理解されたい。言い換えれば、周辺光は最初に微小構造化構成のファセット側に当たり、平面が対向する側にある。記載された実施形態のいずれかまたはすべては、「グルーブが下にある」配向に向けられてもよく、周辺光は、微小構造面に入射する前に、最初に半透過体の平面を通過してもよい。入射する周辺光のできる限り多くの部分を維持するために、ディスプレイユニットの下方偏光子と半透過体との間の任意の層は、偏光を維持することが好ましい。「グルーブが下にある」配置の候補となる基板は、ポリカーボネートなどの等方性フィルムまたは吸収偏光子もしくは反射偏光子であってもよい。反射偏光子の組込みにより、向上したバックライト動作のために偏光のリサイクルというさらなる利点を提供することができる。 It should be appreciated that the microstructured semi-transparent material described so far operates in a “groove on top” orientation. In other words, the ambient light first strikes the facet side of the microstructured configuration and is on the opposite side of the plane. Any or all of the described embodiments may be directed to a “groove-down” orientation, where ambient light first passes through the plane of the translucent body before entering the microstructured surface. May be. In order to maintain as much part of the incident ambient light as possible, it is preferred that any layer between the lower polarizer and the transflector of the display unit maintain polarization. The substrate that is a candidate for the “groove below” arrangement may be an isotropic film such as polycarbonate, or an absorbing or reflective polarizer. The incorporation of a reflective polarizer can provide the added benefit of polarization recycling for improved backlight operation.
図2に示された半透過体206のような半透過体は、ポリエステル基板218上に形成された第1の微小構造層212の上に1層の酸化インジウムスズ(ITO)反射層216を用いて作製した。微小構造層212は、74重量%の脂肪族ウレタン、25重量%のヘキサンジオールジアクリレートおよび1重量%のダロキュア(Darocur)1173、すなわち2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オンからなる組成を有する。微小構造層212の屈折率は、1.49であった。反射層216は、約550nmで4分の1波長の厚さを有し、屈折率が1.9であった。平坦化層214は、屈折率1.47のブチルアクリレート接着剤の層から形成された。ある種の拡散を形成するために、スチレンビードが、平坦化層214内部に蒸着された。構造層212の底角θは、6°であった。
A transflector, such as the
サンプルAと呼ばれる実施例に、他の2つのディスプレイと比較試験がなされた。サンプルBは市販の透過型カラーLCディスプレイであり、サンプルCは市販の反射型カラーLCディスプレイ、東芝(Toshiba)携帯電話に用いられるA3013Tであり、LCユニット自体の中に位置決めされた部分金属反射体を備えている。異なるサンプルについて、表Iにまとめてある。 An example called Sample A was compared with the other two displays. Sample B is a commercially available transmissive color LC display, and sample C is a commercially available reflective color LC display, A3013T used in Toshiba cell phones, with a partial metal reflector positioned within the LC unit itself. It has. The different samples are summarized in Table I.
スポットライト測定
スポットライト測定が行われた。この測定において、ディスプレイは垂直に対して30°の角度で面に入射する平行光線化された光ビームによって照射され、ゴニオメータ取付台上の検出器が反射角の関数としてディスプレイから反射された光を測定するために、一定の角度にわたって揺動した。
Spotlight measurement Spotlight measurement was performed. In this measurement, the display is illuminated by a collimated light beam incident on the surface at an angle of 30 ° to the vertical, and the detector on the goniometer mount reflects the light reflected from the display as a function of the reflection angle. To measure, it rocked over a certain angle.
表Iに概略を記した3つのサンプルに関するゴニオメータのスポットライト測定結果が、図10に提供されている。すべてのサンプルは、照射光の鏡面反射に対応して、グラフの右から切れている+30°の周囲に大きな反射ピークの中心があることを示した。この反射ピークの幅は、照射光の発散および反射時の光の拡散量などの因子によって左右された。結果は、標準的な白い拡散反射体、ニューハンプシャー州ノースサットンのラブスフィア(Labsphere(North Sutton,New Hampshire))によって製造されたモデル番号SRS−99−020からの反射に対して正規化される。 The goniometer spotlight measurement results for the three samples outlined in Table I are provided in FIG. All samples showed a large reflection peak center around + 30 ° cut off from the right of the graph, corresponding to the specular reflection of the irradiated light. The width of this reflection peak was affected by factors such as the divergence of irradiated light and the amount of light diffused during reflection. The results are normalized to reflection from a standard white diffuse reflector, model number SRS-99-020 manufactured by Labsphere (North Sutton, New Hampshire), North Sutton, NH.
内部のミラー標準である曲線10‐Cの場合には、垂直から10°〜14°付近にわずかな平坦域があり、きわめて広い視角が見られた。6°の構造化外部半透過体は、類似の反射輝度ピークを形成するが視角がさらに狭い。構造化半透過体のビーム誘導制御がない状態で、OEM制御の平たい半透過体の曲線10‐Bは、視角範囲(公称0°〜15°)にわたって望ましくない平たい応答を示した。 In the case of curve 10-C, which is an internal mirror standard, there was a slight flat area around 10 ° to 14 ° from the vertical, and a very wide viewing angle was seen. A 6 ° structured external semi-transmitter forms a similar reflected luminance peak but with a narrower viewing angle. In the absence of structured semi-transmitter beam guidance control, the OEM-controlled flat semi-transmitter curve 10-B showed an undesirable flat response over the viewing angle range (nominal 0 ° to 15 °).
バックライト照射
サンプルA、BおよびCのバックライト性能が、同一のバックライトアセンブリを用いてテストされた。バックライトアセンブリは、3つのLEDを用いた縁を照射する光導波路、拡散体シートおよび2つの輝度向上フィルムを用いた。ディスプレイの法線に沿って位置決めされた輝度計が、ディスプレイを透過する光の軸方向の輝度を記録した。裸のバックライトに対する試験下でディスプレイの輝度比の計算によって、ディスプレイシステムの有効透過率が与えられた。結果は、表IIに示されている。
Backlight illumination The backlight performance of Samples A, B, and C was tested using the same backlight assembly. The backlight assembly used a light guide that illuminates the edge using three LEDs, a diffuser sheet, and two brightness enhancement films. A luminance meter positioned along the normal of the display recorded the axial luminance of the light transmitted through the display. Calculation of the luminance ratio of the display under the test for bare backlight gave the effective transmittance of the display system. The results are shown in Table II.
6°の構造化半透過体に関するサンプルAは、サンプルBの透過型ディスプレイに比べて、元のバックライト出力の86%を維持した。これは、内部の半透過体、すなわちサンプルCを備えた半透過型ディスプレイときわめて好ましい比較がなされた。サンプルAは、サンプルCのバックライト輝度の約2.4倍を示した。 Sample A for the 6 ° structured translucent maintained 86% of the original backlight output compared to the transmissive display of Sample B. This was a highly favorable comparison with the transflective display with the internal transflector, ie Sample C. Sample A showed about 2.4 times the backlight brightness of Sample C.
透過損失の一因となる各サンプルにおける異なる構成要素は、バックライト透過率において測定された差を説明するために考慮すべきである。損失の主な構成要素としては、吸収偏光子、口径比(パターン形成されたミラーまたは黒い母材の周囲の透過領域)、カラーフィルタおよびLC偏光応答が挙げられる。サンプルA、BおよびCにおける前置吸収偏光子および後置吸収偏光子は類似の透過率を示し、サンプルCも反射防止処理された前置偏光子を用いると仮定する。しかし、このAR処理は、数%の透過率の差を生じるに過ぎない。 Different components in each sample that contribute to transmission loss should be considered to account for the difference measured in backlight transmission. The main components of loss include absorption polarizer, aperture ratio (transmission area around patterned mirror or black matrix), color filter and LC polarization response. Assume that the pre-absorption and post-absorption polarizers in Samples A, B, and C show similar transmission, and that Sample C also uses an anti-reflection pre-polarizer. However, this AR process only produces a transmission difference of a few percent.
色ずれ(反射光)
スポットライト試験中に反射された光の色は、角度の関数として測定された。色は、測定された各角度に関して決定され、各角度で反射された光の色が図11の色度図に(x、y)座標として作図されている。11‐Dとして示される白い拡散反射標準からの反射に関する(ほとんど重なった)点の集合と共に、各サンプルに関して曲線11−A、11−B、11−Cが示されている。検出の角度が変化するとき、反射標準から反射された光の色におけるずれはごくわずかである。
Color shift (reflected light)
The color of the light reflected during the spotlight test was measured as a function of angle. Color is determined for each measured angle, and the color of the light reflected at each angle is plotted as (x, y) coordinates in the chromaticity diagram of FIG. Curves 11-A, 11-B, 11-C are shown for each sample, with a set of (almost overlapping) points for reflection from the white diffuse reflectance standard shown as 11-D. As the angle of detection changes, there is very little shift in the color of the light reflected from the reflection standard.
曲線11−A、11−Bおよび11−Cのそれぞれに関して、24°で行われ、30°でグレアピークに近づく測定に対応する点が、記されている。測定は、図10を作成するために行われ多測定に対応して、−6°〜24°の範囲にわたって1°間隔で行われた。サンプルAの場合には、点の広がりは比較的小さく、24°に最も近い2つの点から離れており、範囲にわたる周辺画像にほとんど色ずれがないことを表している。曲線11−Bおよび11−Cの場合には、実質的に大きな広がりがあり、これらのディスプレイの場合の周辺画像はサンプルAの場合より大きな色ずれを角度の関数として示すことを表している。曲線11−Aにおける点の広がりは、単一のITO層の厚さの最適化および/または誘電部分反射体においてさらなる層を追加することによって、さらに小さくなりうる。 For each of the curves 11-A, 11-B and 11-C, the points corresponding to the measurements taken at 24 ° and approaching the glare peak at 30 ° are noted. Measurements were made to create FIG. 10 and were made at 1 ° intervals over a range of −6 ° to 24 °, corresponding to multiple measurements. In the case of sample A, the spread of the points is relatively small, away from the two points closest to 24 °, indicating that there is almost no color shift in the surrounding image over the range. In the case of curves 11-B and 11-C, there is a substantially large spread, indicating that the peripheral images for these displays show a larger color shift as a function of angle than for sample A. The spread of points in curve 11-A can be further reduced by optimizing the thickness of a single ITO layer and / or adding additional layers in the dielectric partial reflector.
色ずれ(透過光)
異なるサンプルディスプレイによって透過された光の色が測定された、これらの測定では、ディスプレイモジュールがない状態で動作するバックライトの色が最初に測定されたため、異なるディスプレイのサンプルが比較される色標準を確立した。色度計は、ディスプレイの法線に沿って位置決めされ、異なるサンプルディスプレイによって透過された光の色が記録された。軸方向の色差が1931 CIE色度空間を用いて計算された。結果は、図12に示されている。
Color shift (transmitted light)
The color of light transmitted by different sample displays was measured.In these measurements, the color of the backlight operating in the absence of the display module was measured first, so the color standard to which the samples of the different displays were compared was determined. Established. The chromaticity meter was positioned along the normal of the display and the color of light transmitted by the different sample displays was recorded. The axial color difference was calculated using the 1931 CIE chromaticity space. The result is shown in FIG.
裸のバックライト基準(それぞれ、点12−Aおよび12−B)からx色座標およびy色座標の両方における小さな変化によって明白であるように、外見上は、サンプルAおよびBは、きわめてわずかの変化を示す。サンプルCは、内部のミラーディスプレイであり、最大の色ずれ(点12−C)を示した。 As apparent from the bare backlight reference (points 12-A and 12-B, respectively) by small changes in both the x and y color coordinates, in appearance, samples A and B have very little Showing change. Sample C was an internal mirror display and showed the largest color shift (point 12-C).
これまでに説明した実施例では、反射光は、グレアから非対称に角度をなして離隔されている。言い換えれば、半透過体によって反射された画像光は、グレアピークの一方の側に優先的に向けられる。この手法は、ディスプレイに対する目視者および周辺光源の位置が実質的に一定である状況に特に有用であるが、これに限定されるわけではない。 In the embodiments described so far, the reflected light is spaced asymmetrically from the glare at an angle. In other words, the image light reflected by the semi-transmitter is preferentially directed to one side of the glare peak. This approach is particularly useful in situations where the position of the viewer and the ambient light source relative to the display is substantially constant, but is not limited to this.
別の手法において、反射された画像光は、グレアピークを実質的に包囲するように向けられてもよい。言い換えれば、半透過体によって反射された画像光は、グレアピークを中心にして異なる方向に伝搬する。この手法の下で、目視者は、ディスプレイに対する法線を中心にしてさらに広い範囲の方位角から反射された画像を見ることができる。この手法は、ディスプレイに対する目視者および周辺光源の位置が未知である場合、すなわち変数である場合に有用あるが、これに限定されるわけではない。 In another approach, the reflected image light may be directed to substantially surround the glare peak. In other words, the image light reflected by the semi-transmitter propagates in different directions around the glare peak. Under this approach, the viewer can see the image reflected from a wider range of azimuths around the normal to the display. This approach is useful when the position of the viewer and the ambient light source relative to the display is unknown, i.e., variable, but is not limited thereto.
この手法を用いるディスプレイ1300のある特定の実施形態が、図13Aに概略的に示されている。ディスプレイ1300は、半透過体1306の上に配置された液晶ディスプレイなどのディスプレイユニット1302を有する。半透過体1306は、構造面1312を有する基板1310を具備する。誘電部分反射体層1316は、面1312上に配置され、構造面1312の形状を実質的に採用する。誘電部分反射体層1316は、上述した誘電手法のいずれかを用いて形成されてもよい。上層1318が、部分反射体層1316の上に配置されてもよい。上層1318は、平坦化層であってもよい。
One particular embodiment of a
光線1320および1322は、周辺光源からの光を表す。光線1324は、ディスプレイの法線1330に対して角度θ1でディスプレイユニット1302によって反射される。光線1324は、ディスプレイ1300によって生じる画像の視感度を妨げる望ましくないグレアを表す。他方、光線1326および1328は、構造化部分反射体層1316によって反射され、ディスプレイユニット1302を通過した光を表す。したがって、光線1326および1328は、画像情報を含む。光線1326は、部分反射体1316の「上り勾配」部分から反射するため、角度θ2でディスプレイに法線1330にさらに近い方向に向けられる。光線1328は、部分反射体1316の「下り勾配」位置から反射するため、角度θ3で法線1330からさらに遠ざかる方向に向けられる。
基板1310および構造面1312が、図13Bにさらに詳細に似示されている。光線1326および1328が部分反射体1316によって反射されうる角度範囲は、構造面1312の形状に左右される。示された実施形態において、構造面1312は、その面が平面1334に対して最大角αをなす複数のスカロップ1332を具備する。角度αがさらに大きい場合には、半透過体1306によって反射される光は、さらに大きい角度範囲にわたって広がる。スカロップ1332が周知の曲線によって規定される場合には、たとえば、スカロップ1332がアーチ形である場合には、スカロップのピッチPおよび深さdから角度αを決定してもよい。構造面1312は他のタイプの外形を備えていてもよいことを十分に理解されたい。たとえば、構造面が凹面ではなく凸面であってもよく、スカロップとは異なる曲線、たとえば、正弦曲線などの連続曲線を用いてもよい。さらに、構造面は、規則的なパターンまたは不規則なパターンとして形成されてもよい。不規則なパターンは、たとえば、ピッチ、特徴部の高さまたはその両方が不規則である場合を含みうる。
The
各反射ユニットが角度範囲にわたって変化する面を具備する場合には、構造面1312は複数の反射ユニットを含むと考えてもよい。たとえば、各スカロップ1332は、−α〜+αの角度の範囲にわたる面の一部を有し、反射ユニットであると見なしてもよい。反射ユニットのサイズは、ディスプレイユニット1302のピクセルのサイズ未満であってもよく、そのような場合には、ディスプレイユニット1302の各ピクセルは半透過体1306の2つ以上のそれぞれの反射ユニットに関連していてもよい。
If each reflective unit comprises a surface that varies over an angular range, the
半透過体と共に用いてもよい構造面の実施例が、図14Aに概略的に提示されている。面1400は、図示されているようにx軸およびy軸を有するものとして特徴付けられている。x方向に沿った断面が、図14Bに概略的に示されている。構造面1412は、隣接するバンプの構成を備えたスカロップ形状である。バンプの間隔またはピッチは、液晶ディスプレイユニットのピクセル化構造などのディスプレイにある他の周期的な構造との相互作用から生じるモアレ効果を避けるように選択されてもよい。たとえば、バンプのピッチは、他の構造の周期によって除算されるとき、無理数を形成するように選択されてもよい。別の実施例において、バンプ自体のピッチは、面にわたって変化してもよい。面1412上で隣接するバンプの高さは異なっていてもよい。面1412はまた、y方向に沿ってスカロップ形状であった。
An example of a structural surface that may be used with a semi-transparent body is schematically presented in FIG. 14A.
しかし、x方向およびy方向における断面の形状は同一である必要はなく、スカロップ形状である必要もないことを十分に理解されたい。たとえば、1つ以上の方向における断面が、図14Cに概略的に示されているような正弦曲線であってもよく、または別の形状を含んでもよい。さらに、各方向における面1412のピッチはまた、モアレ効果またはディスプレイの別の周期的な構造との相互作用から生じる別の効果を避けるように選択されてもよい。
However, it should be appreciated that the cross-sectional shapes in the x and y directions need not be identical and need not be scalloped. For example, the cross section in one or more directions may be a sinusoid as schematically shown in FIG. 14C or may include another shape. Further, the pitch of the
構造面1412はまた、半透過体に対する法線を中心にした小さな回転を伴う他の周期的な構造に対して位置決めされてもよいため、半透過体のx軸およびy軸は周期的な構造の軸と一直線をなさない。
The
平面拡散部分反射体を用いることに関して、図14Aに示されたような構造化半透過体を用いる利点は、特定の視角の円錐角にわたって反射される画像光の広がりを提供すると同時に、バックライトから画像光の角度分布を著しく変化させることを避けることができることである。平面拡散部分反射体は、反射された周辺光およびバックライトの両方を広げる。高い軸方向のゲインが所望である場合には、バックライトの平行を維持することは重要である。 With respect to using a planar diffuse partial reflector, the advantage of using a structured transflector as shown in FIG. 14A is that it provides a spread of image light that is reflected over a cone angle of a particular viewing angle, while at the same time from the backlight. It is possible to avoid changing the angular distribution of the image light significantly. Planar diffuse partial reflectors broaden both the reflected ambient light and the backlight. If high axial gain is desired, it is important to keep the backlight parallel.
図14Aに示されているような半透過体に関する計算された視角円錐応答が、図15に提示されている。このモデルは、x方向のピッチが29.2μmであり、半径245μmであると仮定され、3.41°の最大傾斜角、0.43μmの深さまたはサグを生じた。y方向において、面1412は、ピッチ87.6μmおよび半径502.5μmのスカロップ形状であり、5°の最大傾斜角および1.91μmのサグを生じた。
The calculated viewing angle cone response for a semi-transmitter as shown in FIG. 14A is presented in FIG. This model was assumed to have a pitch in the x direction of 29.2 μm and a radius of 245 μm, yielding a maximum tilt angle of 3.41 °, a depth or sag of 0.43 μm. In the y direction,
モデルは、図16を参照して説明される。略平行光線化された光線1610は、(y−z平面において、+y側から)180°の方位角方向に沿って−30°の極角Φで半透過体サンプル1600の構造面に向けられる。入射光の鏡面反射から生じるグレアピークは、0°の方位角方向に沿って+30°の極角Φで見つかり、光線1612となった。構造化半透過体からの主な反射光分布が、図15にグレアピーク(+30°の極角および0°の方位角で灰色の領域の中心にあるより暗い点)を包囲する灰色の四角形として示されている。反射光分布は、垂直方向および水平方向の両方に沿って、角度範囲が略対称である。
The model is described with reference to FIG. The substantially collimated
構造面の最大傾斜を調整することによって、図15に示される反射光分布の角度範囲における変化を生じる。さらに大きい傾斜を形成することは、反射される視角円錐の角度範囲を増大するのに対し、さらに小さい傾斜は円錐サイズを小さくする。実施例の半透過体1400において、個別の傾斜外形が2つの直交方向、すなわちx方向およびy方向において形成される。そのような設計によって、出力される反射光分布の角度範囲もまた、これらの2つの方向に沿って制御される。したがって、対称または非対称の反射光分布を形成するために、直交する傾斜外形を選択することができる。しかし、傾斜は2つの直交方向に沿ってのみ規定される必要はないことを十分に理解されたい。たとえば、構造面は、複数のランダムに位置する丸いバンプを有してもよく、各丸いバンプは方位角において対称に光を反射し、反射に関して好ましい方向は存在しない。
By adjusting the maximum inclination of the structure surface, a change in the angular range of the reflected light distribution shown in FIG. 15 occurs. Creating a larger slope increases the angular range of the reflected viewing cone, while a smaller slope reduces the cone size. In the example
視角円錐の微調整またはディスプレイの表面的な外観を改善するために、わずかに拡散する層が、構造面と液晶ディスプレイとの間に設けられてもよい。半透過体は、感圧接着剤または他の適切な接着剤を用いて、液晶ディスプレイ装置に接合されてもよく、またはバックライト照明システムの比較的な自由な構成要素または他の構成要素の素子として液晶ディスプレイに関連付けられてもよい。 In order to fine-tune the viewing cone or improve the surface appearance of the display, a slightly diffusing layer may be provided between the structural surface and the liquid crystal display. The transflector may be bonded to the liquid crystal display device using a pressure sensitive adhesive or other suitable adhesive, or a relatively free component or other component element of a backlight illumination system May be associated with a liquid crystal display.
実施例
構造面を成形するための成形型が、銅ドラムをダイヤモンド切削することによって作製された。ドラムは回転され、ドラム面の周囲にねじ切りが施された。成形型に関する設計変数は、3°の最大予測傾斜を与えるために、ねじ山のピッチが39.8μmであり、公称深さが0.53μmであった。ねじ山は、半径375μmの刃先を有するダイヤモンド工具によって切削された。87.6μmのピッチを形成するために、1.16μmの所定の正弦曲線の変動を有する切削工具の深さを駆使することによって、ねじ切りの深さを変化させた。正弦曲線の切削の最大予測傾斜は、3°であった。
Example A mold for forming a structural surface was made by diamond cutting a copper drum. The drum was rotated and threaded around the drum surface. The design variables for the mold were 39.8 μm thread pitch and 0.53 μm nominal depth to give a maximum predicted tilt of 3 °. The thread was cut with a diamond tool having a cutting edge with a radius of 375 μm. The threading depth was varied by making full use of the depth of the cutting tool with a predetermined sinusoidal variation of 1.16 μm to form a pitch of 87.6 μm. The maximum predicted slope of sinusoidal cutting was 3 °.
以下の方法を用いて、基板上に構造面を形成するために工具が用いられた。樹脂が、ポリエステル層と成形工具の一部との間に分配された。樹脂は、74重量%の脂肪族ウレタン、25重量%のヘキサンジオールジアクリレートおよび1重量%のダロキュア(Darocur)1173、すなわち2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オンであった。樹脂は、ポリエステル層を通過するように紫外光を向けることによって紫外硬化された。ポリエステル層/硬化された樹脂シートが、成形型から除去された。硬化された樹脂シートは、図14Cに示されるような下向きのねじ山の方向に正弦曲線の断面と、図14Bに示されるような交差するねじ山の方向に凸レンズの断面と、を有する構造面を備えていた。基板の裏側は黒くなっているため、構造化前面からの反射のみが検出されることになる。 A tool was used to form a structural surface on a substrate using the following method. The resin was distributed between the polyester layer and a portion of the forming tool. The resin was 74% by weight aliphatic urethane, 25% by weight hexanediol diacrylate and 1% by weight Darocur 1173, ie 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one. It was. The resin was UV cured by directing UV light through the polyester layer. The polyester layer / cured resin sheet was removed from the mold. The cured resin sheet has a structural surface having a sinusoidal cross-section in the downward thread direction as shown in FIG. 14C and a convex lens cross-section in the crossing screw direction as shown in FIG. 14B. It was equipped with. Since the back side of the substrate is black, only reflections from the structured front will be detected.
構造面から反射された光の分布が、以下の態様でテストされた。試験面1600を示す図16を考える。略平行光線化された光1610が面1600に向けられ、反射光がy−z平面において検出器を移動することによって検出される。鏡面反射光1612は、入射光1610の極角に等しい極角Φgで検出される。最初に、反射は、黒いポリメチルメタクリレート(PMMA)の平たいシートから測定された。PMMAは、鏡面反射を生じるだけに過ぎない。検出光の分布が、図17において曲線1702として示されている。したがって、入射光の円錐角は、半値全幅(FWHM)で約5.5°であった。
The distribution of light reflected from the structural surface was tested in the following manner. Consider FIG. 16 showing a
コーティングされていない構造面が、試験面1600として置き換えられた。矢印1614として示された基準点マークが、y軸(12時の位置と呼ばれる)に平行な方向を指した。反射光分布は、曲線1704として示され、約13°(FWHM)であり、入射光より著しく広いピークを有する。
The uncoated structural surface was replaced as
次に、サンプルは、法線1602を中心にして90°の角度分回転されたため、基準点マーク1614はx軸(3時の位置と呼ぶ)に平行な方向を指した。サンプルが3時の位置にあったときの反射光の分布は、曲線1706として示される。3時の位置における反射光分布の幅は、約11°(FWHM)であった。
Next, since the sample was rotated by an angle of 90 ° about the
サンプルはさらに90°回転されたため、基準点マーク1614は−y方向(6時の位置と呼ぶ)を指した。サンプルが6時の位置にあったときの反射光の分布は、曲線1708として示される。6時の位置における反射光分布の幅は、約13°(FWHM)であった。
Since the sample was further rotated 90 °, the
最後に、サンプルはさらに90°回転されたため、基準点マーク1614は−x方向(9時の位置と呼ぶ)を指した。サンプルが9時の位置にあったときの反射光の分布は、曲線1710として示される。9時の位置における反射光分布の幅は、約9.5°(FWHM)であった。
Finally, since the sample was rotated 90 ° further, the
12時の位置および6時の位置における構造面に対応する曲線1704および1708は、略正確に重なり、この方向における構造が面法線を中心にして正に対称であったことを示している。これらの2つの曲線は、工具のねじ切りに沿った方向に面構造上に形成されたグルーブに対応する。
曲線1706および1710は、工具のねじ切りを横断する方向にある面構造に対応する。3時の位置および9時の位置の構造面に対応する曲線1706および1710は近いが、曲線1704および1708のように重ならない。このことは、この特定の実施例に関して、ねじ切りを横断する構造面の形状は、ねじ切りに沿っている場合より対称性が低いことを示唆している。
上述したように、本発明は、半透過型液晶ディスプレイに適用可能であり、画像を重ねる周辺光の鏡面反射を低減するために特に有用であると考えられる。本発明は、上述の特定の実施例に限定されるものと考えるべきではなく、添付の特許請求の範囲に完全に記載されているように、本発明のすべての態様を網羅するものと考えるべきである。種々の修正、等価な処理のほか、本発明が適用可能であると思われる種々の構造は、本願明細書を検討すれば、本発明が関係する当業者には容易に明白となるであろう。特許請求の範囲は、そのような修正および装置を網羅するものとする。 As described above, the present invention is applicable to a transflective liquid crystal display, and is considered to be particularly useful for reducing specular reflection of ambient light that overlays an image. The present invention should not be considered limited to the particular embodiments described above, but should be construed as covering all aspects of the invention as fully set forth in the appended claims. It is. Various modifications, equivalent processes, and various structures to which the present invention may be applicable will be readily apparent to those of skill in the art to which the present invention pertains upon review of this specification. . The claims are intended to cover such modifications and devices.
Claims (64)
前記カラーディスプレイユニットの前記裏側に配置され、前記カラーディスプレイユニットを通過した周辺光を入射角とは異なる反射角で反射する構造化誘電反射体を具備し、前記反射角および入射角がディスプレイ法線に対して測定される構造化半透過体
を具備する、半透過型ディスプレイ装置。 A color transmissive display unit having a viewing side and a back side and defining pixels, and arranged on the back side of the color display unit, and reflects ambient light that has passed through the color display unit at a reflection angle different from an incident angle A transflective display device comprising a structured dielectric reflector, wherein the transflective display device comprises a structured transflector in which the reflection angle and incident angle are measured relative to a display normal.
前記カラーディスプレイユニットの前記裏側に配置され、構造面と、前記構造面上に配置される誘電部分反射体と、を有する構造化基板を具備する構造化半透過体を具備し、
前記ディスプレイユニットに入射する周辺光が、グレア方向のグレア光を生じ、前記構造化半透過体が前記グレア方向を実質的に包囲する方向の範囲にわたって画像光を反射する半透過型ディスプレイ装置。 A structure comprising a color transmissive display unit having a viewing side and a back side, and a structured substrate disposed on the back side of the color display unit and having a structural surface and a dielectric partial reflector disposed on the structural surface A semi-transparent material,
A transflective display device in which ambient light incident on the display unit generates glare light in a glare direction, and the structured transflector reflects image light over a range that substantially surrounds the glare direction.
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