JP2016518627A - 光漏れを低減した液晶ディスプレイ - Google Patents

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Abstract

上部及び下部偏光子、カラーフィルタ層、液晶層並びに薄膜トランジスタ層を有するディスプレイが提供される。カラーフィルタ層及び薄膜トランジスタ層は応力誘発性複屈折を受けるガラスなどの材料から形成されてよい。ディスプレイ性能を低下させる光漏れを低減するために、1つ以上の複屈折補償層がディスプレイ中に組み込まれてよく、任意の複屈折効果を補償するのに役立つ。補償層はカラーフィルタ層又は薄膜トランジスタ層に取り付けられている複屈折補償層を含んでもよい。ディスプレイはカラーフィルタ層に取り付けられている上部補償層及び薄膜トランジスタ層に取り付けられている下部補償層を含んでもよい。補償層は負の光弾性定数を有するガラス又はポリマー材料から形成されてよい。

Description

本出願は、広くは電子機器に関し、より具体的には、ディスプレイを有する電子機器に関する。
電子機器は、多くの場合、ディスプレイを含む。例えば、セルラー電話機及びポータブルコンピュータは、多くの場合、ユーザに情報を呈示するためのディスプレイを含む。電子機器はプラスチック又は金属から形成される筐体などの筐体を有し得る。ディスプレイ部品などの電子機器の構成要素は筐体に搭載することができる。
電子機器の筐体にディスプレイを組み込むことは困難を伴い得る。サイズ及び重量は、多くの場合、電子機器の設計上重要な検討事項である。いくつかの実装構成においては、支持棒、筐体壁、ディスプレイベゼル及びその他の構造体はディスプレイを押し付ける場合があり、屈曲を引き起こす。注意しないと、ディスプレイが暗状態である場合、応力誘発性複屈折などの光学効果はディスプレイに好ましくない光漏れを示させることがある。
従って、電子機器のために改善されたディスプレイを提供することが可能となれば望ましいであろう。
電子機器はディスプレイを設けることができる。ディスプレイは上部及び下部偏光子を有し得る。カラーフィルタ層、液晶層及び薄膜トランジスタ層は上部及び下部偏光子に挟入されてもよい。バックライトユニットは、ディスプレイ層を通過するバックライトを提供することができる。
カラーフィルタ層及び薄膜トランジスタ層は、ディスプレイを電子機器の筐体に搭載された場合に応力誘発性複屈折を受けるガラスなどの材料から形成されてよい。1つ以上の内部層を上部及び下部偏光子の間のディスプレイに組み入れることにより光漏れを低減することができ、ディスプレイを通過する直線偏光されたバックライトが不所望に楕円偏光に変換されないことを保証するのに役立つ。
ディスプレイの内部層は1つ以上の複屈折補償層を含んでもよい。複屈折補償層はディスプレイのその他の層により発生させられた対応する偏光の変化を補償する偏光の変化を発生させる透明なディスプレイ層であってもよい。
複屈折補償層は薄膜トランジスタ層の光弾性定数及び/又はカラーフィルタ層の光弾性定数と符号が逆である光弾性定数を有するガラス層であってもよい。このタイプの複屈折補償層は光学的に透明な接着剤などの接着剤を用いて薄膜トランジスタ層又はカラーフィルタ層に取り付けられてよい。しかしながら、これは単なる例示に過ぎない。
別の実施形態において、複屈折補償層はポリスチレンフィルムなどのポリマー材料から形成されてよい。ポリスチレンフィルムはカラーフィルタ層及び薄膜トランジスタ層の一つ又は両方に接合され得るか又はカラーフィルタ層及び薄膜トランジスタ層の一つ又は両方の上へとコーティングされ得る。
本発明の更に別の特徴、その性質、及び種々の効果は、添付図面及び好ましい実施形態の以下の詳細な説明から明らかとなろう。
本発明の一実施形態に係る、ディスプレイを有するラップトップコンピュータなどの例示的な電子機器の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る、ディスプレイを有する携帯型電子機器などの例示的な電子機器の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る、ディスプレイを有するタブレットコンピュータなどの例示的な電子機器の斜視図である。 本発明の実施形態に係る、ディスプレイを有する例示的な電子機器の概略図である。 本発明の一実施形態に係る、例示的なディスプレイの断面側面図である。 ガラス層に引張応力を印加すると応力誘発性複屈折がどのように発生し得るかを示す、薄膜トランジスタ層又はカラーフィルタ層におけるガラス層などのディスプレイ層の断面側面図である。 ガラス層に圧縮応力を印加するとどのように応力誘発性複屈折が発生し得るかを示す、カラーフィルタ層の薄膜トランジスタ層におけるガラス層などのディスプレイ層の断面側面図である。 屈曲を受けており、ディスプレイ内の応力誘発性複屈折を示すガラス層などの材料層の断面側面図である。 本発明の一実施形態に係る、ディスプレイを機器筐体内に搭載することにより付与された力により屈曲を受けているガラス層を有するディスプレイの断面側面図である。 従来の液晶ディスプレイ内のディスプレイ層の断面図である。 各層が応力誘発性複屈折を受ける場合、図10Aの従来のディスプレイ層を通過する場合にバックライトの偏光がどのように変化し得るかを示すポアンカレ球である。 本発明の一実施形態に係る、応力誘発性複屈折により光漏れを低減するのに役立つ複屈折補償層を有する液晶ディスプレイ内のディスプレイ層の断面図である。 本発明の一実施形態に係る、層のいくつかにおける応力誘発性複屈折の存在下で図11Aのディスプレイ層を通過する場合、バックライトの偏光がどのように変化し得るかを示すポアンカレ球である。 本発明の一実施形態に係る、カラーフィルタ層に取り付けられた複屈折補償層を有する液晶ディスプレイ内のディスプレイ層の断面図である。 本発明の一実施形態に係る、光学的に透明な接着剤の層を用いて薄膜トランジスタ層に取り付けられた複屈折補償層を有する液晶ディスプレイ内のディスプレイ層の断面図である。 本発明の一実施形態に係る、層のいくつかにおける応力誘発性複屈折の存在下で図13Aのディスプレイ層を通過する場合、バックライトの偏光がどのように変化し得るかを示すポアンカレ球である。 本発明の一実施形態に係る、光学的に透明な接着剤の層を用いてカラーフィルタ層に取り付けられた複屈折補償層を有する液晶ディスプレイ内のディスプレイ層の断面図である。 本発明の一実施形態に係る、複数の複屈折補償層を有する液晶ディスプレイ内のディスプレイ層の断面図である。 本発明の一実施形態に係る、層のいくつかにおける応力誘発性複屈折の存在下で図15Aのディスプレイ層を通過する場合、バックライトの偏光がどのように変化し得るかを示すポアンカレ球である。 本発明の一実施形態に係る、薄膜トランジスタ層及びカラーフィルタ層の表面上にポリマーフィルムから形成される複屈折補償層を有する液晶ディスプレイ内のディスプレイ層の断面図である。
電子機器はディスプレイを含んでよい。ディスプレイを使用してユーザに画像を表示できる。ディスプレイを設けることができる例示的な電子機器を図1、図2及び図3に示す。
図1は電子機器10が、どのようにキーボード16及びタッチパッド18などの構成要素を備える上部筐体12A及び下部筐体12Bを有するラップトップコンピュータの形状を有し得るかを示す。機器10は上部筐体12Aが下部筐体12Bに対して回転軸24中心に方向22へ回転することを可能にするヒンジ構造20を有し得る。ディスプレイ14は上部筐体12A内に搭載されてよい。ディスプレイ筐体又は蓋と称されることもあり得る上部筐体12Aは上部筐体12Aを回転軸24中心に下部筐体12Bに向かって回転することにより閉位置に置かれてもよい。
図2は電子機器10がどのように携帯電話、音楽プレーヤー、ゲーミングデバイス、ナビゲーションユニット又はその他の小型機器などの携帯用機器であり得るかを示す。機器10のこの種の構成において、筐体12は対向する前側及び後側表面を有し得る。筐体12の正面にディスプレイ14を搭載することができる。ディスプレイ14は、所望する場合、ディスプレイカバー層又はボタン26などの構成要素の開口部を含むその他の外層を有し得る。開口部は、また、スピーカポート(例えば、図2のスピーカポート29を参照すること)に適合するようにディスプレイカバー層又はその他のディスプレイ層内に形成されてもよい。
図3は電子機器10がどのようにタブレットコンピュータであり得るかを示す。図3の電子機器10内において筐体12は対向する平面の前側及び後側表面を有し得る。ディスプレイ14を筐体12の前面に搭載することができる。図3に示すように、(一例として)ボタン26に適合するように、ディスプレイ14はカバー層又は開口部を有するその他の外面層を有し得る。
図1、図2及び図3に示す機器10の例示的構成は単なる例示に過ぎない。一般に、電子機器10はラップトップコンピュータ、組み込み型コンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯電話、メディアプレーヤー又はその他のハンドヘルド若しくはポータブル電子機器、腕時計型機器、ペンダント型機器、ヘッドホン型若しくはイヤホン型機器などの小さめの機器又はその他の着用可能な若しくはミニチュア機器、テレビ、組み込み型コンピュータ、ゲーミングデバイス、ナビゲーションデバイス、ディスプレイを有する電子装置をキオスク又は自動車に搭載するシステムなどの組み込みシステム、2つ又はそれ以上のこれらの機器の機能を実装する装置又はその他の電子装置を含まないコンピュータディスプレイを含むコンピュータ用モニターであってもよい。
ケースと称されることもある機器10の筐体12はプラスチック、ガラス、セラミックス、炭素繊維複合材及びその他の繊維系複合材、金属(例えば、加工されたアルミニウム、ステンレス鋼又はその他の金属)、その他の材料又はこれらの材料の組み合わせなどの材料で形成することも可能である。筐体12の大部分又は全てが単一の構造要素(例えば、一片の加工された金属又は一片の成形プラスチック)から形成されている単一本体構造を用いて機器10を形成してよく、又は複数の筐体構造体(例えば、内部フレーム要素又はその他の内部筐体構造体に搭載されている外部筐体構造体)から形成されてよい。
ディスプレイ14はタッチセンサを含むタッチセンシティブディスプレイであってもよく、又はタッチに反応しなくてもよい。ディスプレイ14のタッチセンサは容量性タッチセンサ電極のアレイ、抵抗性タッチアレイ、音響タッチ、光学式タッチ若しくは感圧式タッチ技術に基づくタッチセンサ構造体又はその他の好適なタッチセンサコンポーネントから形成されてよい。
機器10のディスプレイは、一般に、発光ダイオード(LED)、有機LED(OLED)、プラズマセル、エレクトロウェッティングピクセル、電気泳動ピクセル、液晶ディスプレイ(LCD)構成要素、又はその他の好適な画像ピクセル構造体から形成される、画像ピクセルを含むことができる。場合によっては、ディスプレイ14を形成するためにLCDコンポーネントを使用するのが望ましい場合もあり、故に、ディスプレイ14が液晶ディスプレイであるディスプレイ14の構成は一例として本明細書で記載されることもある。バックライト構造を有するディスプレイ14などのディスプレイを提供することが望ましい場合もあり、故に、バックライトユニットを含むディスプレイ14の構成は一例として本明細書で記載されることもあり得る。
ディスプレイカバー層はディスプレイ14の表面又はカラーフィルタ層などのディスプレイ層をカバーしてよく、又はディスプレイのその他の部分はディスプレイ14内の最も外側の(又はほぼ最も外側の)層として用いてもよい。ディスプレイカバー層又はその他の外側ディスプレイ層は透明なガラスシート、クリアプラスチック層又はその他の透明部材から形成されてよい。
酸化インジウムスズなどの透明な材料から形成された容量性タッチセンサ電極のアレイなどのタッチセンサコンポーネントをディスプレイカバー層の下面上に形成してよく、ガラス又はポリマータッチセンサ基板などの別々のディスプレイ層上に形成してよく、又はその他のディスプレイ層(例えば、薄膜トランジスタ層などの基板層)に一体化されてよい。
電子機器10に使用できる例示的な構成の概略図を図4に示す。図4に示すように、電子機器10は、制御回路28を含むことができる。制御回路28は機器10の動作を制御するための記憶及び処理回路を含んでもよい。制御回路28は、例えば、ハードディスクドライブ記憶装置などの記憶域、非揮発性メモリ(例えば、フラッシュメモリ、又はソリッドステートドライブを形成するために構成されたその他の電気的にプログラムできる読み出し専用メモリ)、揮発性メモリ(例えば、静的又は動的ランダムアクセスメモリ)などを含むこともできる。制御回路28は、1つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、ベースバンドプロセッサ、電力管理ユニット、音声コーデックチップ、特定用途向け集積回路などに基づく処理回路を含んでもよい。
制御回路28を使用して、オペレーティングシステムソフトウェア及びアプリケーションソフトウェアなどの機器10上のソフトウェアを実行してよい。このソフトウェアを用いて、制御回路28はディスプレイ14上に電子機器10のユーザに情報を呈示することができる。ディスプレイ14上にユーザに情報を呈示する場合、ディスプレイ14のために用いられるバックライト照明の強度の調整を行う際に、センサ信号及びその他の情報を制御回路28により用いてもよい。
機器10にデータを供給することを可能とし、機器10から外部機器にデータを供給することを可能とするために、入出力回路30を使用することができる。入出力回路30は、通信回路32を含むことができる。通信回路32は機器10内のデータポートを用いて通信をサポートする有線通信回路を含んでもよい。通信回路32は、また、無線通信回路(例えば、アンテナを用いて無線高周波信号を送受信するための回路)を含んでもよい。
入出力回路30は、また、入出力装置34を含むことができる。ユーザは、入出力装置34を介してコマンドを供給することによって機器10の動作を制御でき、入出力装置34の出力リソースを用いてステータス情報及び機器10からのその他の出力を受け取れる。
入出力装置34は周囲光センサ、近接センサ、温度センサ、圧力センサ、磁気センサ、加速度計並びに発光ダイオードなどのセンサ及び状態インジケータ36及び機器10が動作しており、機器10の状態について機器10のユーザに情報を提供している環境についての情報を収集するためのその他の構成要素を含んでもよい。
オーディオコンポーネント38は機器10のユーザに音を呈示するためのスピーカ及び音源並びにユーザ音声入力を収集するためのマイクロフォンを含んでもよい。
ディスプレイ14を使用して、テキスト、映像及び静止画像などのユーザのための画像を呈示してよい。センサ36はディスプレイ14内の層の一つとして形成されるタッチセンサアレイを含んでもよい。
ボタン並びにタッチパッドセンサ、ボタン、ジョイスティック、クリックホイール、スクロールホイール、ディスプレイ14内のセンサ36などのタッチセンサ、キーパッド、キーボード、振動器、カメラ及びその他の入出力コンポーネントなどのその他の入出力コンポーネント40を用いてユーザ入力を収集することができる。
機器10のディスプレイ14のために(例えば、図1、図2若しくは図3の機器又はその他の好適な電子機器のディスプレイ14のために)用いてよい例示的な構成の断面図を図5に示す。図5に示すように、ディスプレイ14は、バックライト44を生成するためのバックライトユニット42などのバックライト構造体を含むことができる。動作中に、バックライト44が(図5の配向においてZ次元に垂直上向きに)外側へ進み、ディスプレイ層46内の表示画素構造体を通過する。これはユーザが見るために表示画素により生成されている任意の画像を照らす。例えば、バックライト44は方向50のビューア48により見られているディスプレイ層46上の画像を照らすことができる。
筐体12内に搭載するためのディスプレイモジュールを形成するために、ディスプレイ層46をプラスチックシャーシ構造体及び/又は金属シャーシ構造体などのシャーシ構造体に搭載することができ、又はディスプレイ層46を(例えば、ディスプレイ層46を筐体12内の凹部分に積層することにより)筐体12内に直接搭載することができる。ディスプレイ層46は液晶ディスプレイを形成でき、又はその他の種類のディスプレイを形成するのに用いることもできる。
ディスプレイ層46が液晶ディスプレイを形成するのに用いられる構成において、ディスプレイ層46は、液晶層52などの液晶層を含んでもよい。液晶層52をディスプレイ層58及び56などのディスプレイ層の間に挟むことができる。層56及び58は下部偏光子層60と上部偏光子層54の間に挟入されてもよい。
層58及び56はガラス又はプラスチックのクリア層などの透明基板層から形成されてよい。層56及び58は薄膜トランジスタ層及び/又はカラーフィルタ層などの層であってもよい。(例えば、薄膜トランジスタ層及び/又はカラーフィルタ層を形成するために)導電性配線、カラーフィルタ要素、トランジスタ並びにその他の回路及び構造体は層58及び56の基板上に形成してよい。タッチセンサ電極は、また、層58及び56などの層の中に組み込まれてもよく、及び/又はタッチセンサ電極はその他の基板上に形成してよい。
1つの例示的な構成で、層58は、薄膜トランジスタのアレイ及び、液晶層52に電界を印加し、それによってディスプレイ14上に画像を表示するための関連している電極(表示画素電極)を含む薄膜トランジスタ層であってもよい。層56はカラー画像を表示する能力を有するディスプレイ14を提供するためのカラーフィルタ要素のアレイを含むカラーフィルタ層であってもよい。所望する場合、層58はカラーフィルタ層であってもよく、層56は薄膜トランジスタ層であってもよい。
機器10内のディスプレイ14の動作中に、制御回路28(例えば、図5のプリント回路66上の構成要素68などの1つ以上の集積回路)を使用して、ディスプレイ14上に表示される情報(例えば、表示データ)を生成してよい。表示される情報は(一例として)フレキシブルプリント回路64内の導電性金属配線から形成された信号経路などの信号経路を用いてディスプレイ駆動集積回62に回路68から移送されてもよい。
ディスプレイ駆動集積回路62は薄膜トランジスタ層駆動出っ張り82上又は機器10内のどこかに搭載することができる。フレキシブルプリント回路64などのフレキシブルプリント回路ケーブルは、プリント回路66と薄膜トランジスタ層60の間の信号を経路指定する際に用いてもよい。所望する場合、ディスプレイ駆動集積回路62はプリント回路66又はフレキシブルプリント回路64上に搭載することができる。プリント回路66はリジッドプリント回路板(例えば、ガラス繊維充填エポキシの層)又はフレキシブルプリント回路(例えば、ポリイミドの可撓性シート又はその他の軟質ポリマー層)から形成されてよい。
バックライト構造42は導光板78などの導光板を含んでもよい。導光板78は、クリアガラス又はプラスチックなどの透明材料から形成することができる。バックライト構造42の動作中に、光源72などの光源は光74を発生させることができる。光源72は、例えば、発光ダイオードのアレイであってもよい。
光源72からの光74を導光板78のエッジ面76に連結してよく、全内部反射の原理により導光板78全体を通して次元X及びYに配光されてもよい。導光板78はピット又はバンプなどの光散乱機構を含んでもよい。光散乱機構は導光板78の上部表面上に及び/又は対向する下部表面上に配置されてもよい。
導光板78から方向Zに上向きに散乱する光74はディスプレイ14のバックライト44として機能してもよい。下向きに散乱する光74はリフレクタ80により上向きの方向に反射されて戻ってくることができる。リフレクタ80は、白色プラスチック又はその他の光る材料の層などの反射材料から形成することができる。
バックライト構造42のバックライト性能を高めるために、バックライト構造42は光学フィルム70を含んでもよい。光学フィルム70はバックライト44を均質化するのに役立つ拡散層を含んでもよく、それによってホットスポット、軸外視聴を強化するための補償フィルム及びバックライト44をコリメートするための輝度向上フィルム(また、回転フィルムと称されることもある)を減らす。光学フィルム70は導光板78及びリフレクタ80などのバックライトユニット42内のその他の構造体に重なり得る。例えば、導光板78が図5のX−Y平面に長方形の設置面積を有する場合、光学フィルム70及びリフレクタ80は適合する長方形の設置面積を有し得る。
ディスプレイ14を筐体に搭載する場合、薄膜トランジスタ層58及びカラーフィルタ層56などのディスプレイ14の層(例えば、ディスプレイのガラス層)は応力を受け得る。(例えば、支持棒、筐体壁、内部フレーム構造体、ディスプレイベゼル、接着剤並びにその他の実装及び支持構造を用いて)ディスプレイ14を筐体12内に搭載する場合、ディスプレイ14の層を屈曲することにより応力が付与される。屈曲した場合、ディスプレイ14の層の光学挙動はディスプレイ層を形成する際に用いられる材料の種類に依存する。
図6に示すように、対向する外側方向94にガラス層92の端部90を引っ張ることによりガラス層92などのガラス層が引張応力を受ける場合、ガラスの光軸(異常軸)が応力の方向に(すなわち、図6の配向におけるページ内に水平に)平行に延びるように、ガラス層は複屈折を示す場合がある。ガラス層の通常軸はガラス層92の平面上の光軸に垂直に延び得る。
図7に示すように、対向する内側方向96にガラス層92の端部90を押すことによりガラス層92などのガラス層が圧縮応力を受ける場合、ガラスの光軸(異常軸)が応力の方向に(すなわち、図6の配向におけるページ内に)平行に延びるように、ガラス層は複屈折を示す場合がある。通常軸は層92の平面上の異常軸に垂直に延び得る。
図8のガラス層92などの屈曲したガラス層は上部表面98に沿って(例えば、ガラス層92の縁の近傍に)圧縮応力を示す場合があり、下部表面100に沿って引張応力を示す場合がある。その結果、ガラス層92は上部表面98に沿って図8のページ内に延びる光軸102などの光軸及び下部表面100に沿って図8のページに平行に延びる光軸104などの光軸で特徴づけられてよい。
図9に示すように、カラーフィルタ層56及び薄膜トランジスタ層58などのディスプレイ14の層を機器筐体12内に搭載する場合、これらの層は(例えば、筐体12内のディスプレイ14を搭載する場合に導入された力から)屈曲し得る。層56及び58の屈曲は応力誘発性複屈折を生じさせ得る。注意しないと、ディスプレイがユーザによって見られる場合にディスプレイの暗状態の光漏れを引き起こすことによりこの複屈折はディスプレイの性能に悪影響を与える可能性がある。
層56及び58はガラス層又は図6、図7及び図8と関連して記載されているタイプの光学特性を有するその他の材料の層であってもよい。シーラント106(例えば、接着剤のビード)などのシーラントの層はカラーフィルタ層56と薄膜トランジスタ層58の間に挟入されてもよい。シーラント106は矩形環状にディスプレイ14の周辺に延びることができ、液晶材料52を取り囲み封入することができる。屈曲において層52及び58が単体として機能するように、シーラント106の存在により層52及び58を接合できる。層52及び58の中立軸はシーラント106の中央にあるため、示したように屈曲した場合、層52は正味圧縮応力を有する一方、層56は正味引張応力を有する。これらの正味応力は層56の縁の近傍の(例えば、エッジ領域ER内の)層56の光軸108を図9のページ内に向けさせ、層58の縁の近傍の(例えば、エッジ領域ER内の)層58の光軸110を層58の平面上に位置させる(図9の実施例においてページ内に位置させ、右に向ける)。(エッジ領域ERに特によく見られる)層58及び56の垂直の光軸は、従来のディスプレイ内の光漏れを引き起こすこれらの層を通過するバックライトの偏光状態の変化をもたらし得る。
図10Aは応力誘発性複屈折を受け得るガラス層を有する従来のディスプレイの断面側面図である。図10に示すように、図10Aのディスプレイは液晶層116を薄膜トランジスタ層114とカラーフィルタ層118の間に挟む液晶ディスプレイである。ディスプレイは図10の層より上及び下にそれぞれ配置された上部及び下部偏光子を有する。バックライトは方向Zにディスプレイを通って垂直上向きに進むバックライト112を発生させることができる。下部偏光子を通過すると(すなわち、図10のA点において)、バックライト112は直線偏光され得る(すなわち、下部偏光子はバックライト112上に直線偏光を付与し得る)。光112の偏光は、次に、(応力誘発性複屈折を示している)薄膜トランジスタ層114を通ってA点からB点へ通過することにより、(複屈折性である)液晶116を通ってB点からC点へ通過することにより及び(応力誘発性複屈折を示している)カラーフィルタ層118を通ってC点からD点へ通過することにより影響され得る。ディスプレイ内の上部及び下部偏光子は、通常、応力誘発性複屈折を示さず、図10Aに示されていない。
バックライト112が図10Aの従来のディスプレイの層を通って進むようなバックライト112の偏光状態が図10Bのポアンカレ球に示されている。ポアンカレ球において、直線偏光状態は赤道130上の点によって表される。点132は右円偏光を表す。点134は左円偏光を表す。ポアンカレ球上の中間点は様々な種類の楕円偏光を表す。
図10Aの層の各々は異なる方向に整列された光軸を有する。光漏れが起きるディスプレイの部分を表す図10Bのポアンカレ球表示において、薄膜トランジスタ層114は光軸122で特徴づけられ、カラーフィルタ層118は光軸124で特徴づけられ、液晶層116は光軸120で特徴づけられる。しかしながら、これは単なる例示に過ぎない。光軸120はインプレーンスイッチング(IPS)LCDディスプレイ又はフレンジフィールドスイッチング(FFS)LCDディスプレイなどの液晶ディスプレイのeモード光軸を表し得る。しかしながら、その他のLCDモードを用いてもよい。LCD光軸はその他のLCDモードによって異なり得る。
ポアンカレ球上において、赤道130上の各点Pに対するベクトルの方位角αは2θに等しく、θは実際の物理的角度(例えば、ディスプレイ層の光軸の配向に関連する実空間における方位角又はディスプレイを通過している光112などの光の偏光に関連した角度)に等しい。その結果、図10Bのポアンカレ球表示においてお互いに垂直であるように見える薄膜トランジスタ層軸122及び液晶層軸120などの一対の軸は、ディスプレイの現実の座標系内に、お互いに対して45°の角度で配向される。同様に、図10Bのポアンカレ球表示において180°で分離されているように見える薄膜トランジスタ層軸122及びカラーフィルタ層軸124などの一対の軸は、ディスプレイの現実の座標系内において、お互いに対して90°の角度で配向される(すなわち、軸124は軸122に垂直である)。
光112の偏光の挙動は各光軸の配向及び図10Aのディスプレイ内の各層の厚さにより影響を受ける。図10Bに示すように、光112はまず直線偏光される(A点)。層114を通過した後に、光112の偏光は図10Bのポアンカレ球上のB点で表される(すなわち、層114の応力誘発性複屈折により光112は直線偏光から楕円偏光に変換される)。視覚的に、ポアンカレ球の表面上の線140に沿ったA点からB点への遷移は球体の表面上の薄膜トランジスタ層光軸122を中心にしたA点の回転に関連する。光112が層114を通過した後に、光112は液晶層116を通過する。層116が光112の偏光を図10Bのポアンカレ球上の線142に沿ってB点からC点へ移動させる(液晶層光軸120を中心に回転する)。
液晶層116を通って進んだ後、光112は層118を通過する。層118の複屈折が光112の偏光をC点で表される偏光状態から図10Bのポアンカレ球の線144に沿ったD点で表される偏光状態へ変化させる(カラーフィルタ層光軸124を中心に回転する)。
液晶層116が存在してこなかった場合、線144及び140に関連した偏光状態変化はお互いを相殺し、光112の直線偏光に微小変化しかもたらさないであろう(すなわち、光112はA点で表される偏光状態を伴って直線偏光されたままであり、ディスプレイは良好に動作するであろう)。しかしながら、液晶層116及びB点からC点への光112の偏光状態の関連した遷移が存在するために、点Dにおける光112(すなわち、図10Aのカラーフィルタ層118の上部表面から出て行く光112)は、所望のように直線偏光されているのでなく実質的に楕円偏光される。この楕円偏光が透過軸が下部偏光子に垂直である上部偏光子を通過する場合、期待どおりに光が上部偏光子に垂直の方向に直線偏光されないという事実により、液晶層116に印加されている電界が黒表示画素を表示することを試みている場合でさえ、一部の光が上部偏光子を通ってディスプレイの上部表面から漏れてしまう。従来のディスプレイのディスプレイ性能は、従って、従来のディスプレイがディスプレイの層における応力誘発性複屈折の存在下で良好に黒色画像を表示する能力がないことにより制限される。
応力誘発性複屈折を取り扱う際の従来のディスプレイの欠点に対処する設計を有する例示的なディスプレイ構成を図11A、図12、図13A、図14、図15A及び図16に示す。
図11Aの例に示すように、ディスプレイ14は層170などの複屈折補償層を設けることができる。複屈折補償層170はTFTガラス58及びカラーフィルタ(CF)ガラス56の光弾性定数と符号が逆である光弾性定数を有する材料から形成されてよい。比較的大きい大きさの光弾性定数を有する補償層材料は補償層170の厚さを減らすために用いてもよい。
例えば、TFTガラス58及びカラーフィルタガラス56は3.0と3.6ブリュースターの間の光弾性定数を有し得る。この種の構成において、複屈折補償層170は(一例として)−3.0と−3.6ブリュースターの間の光弾性定数を有するガラスから形成されてよい。補償層170は(例として)0.1mmと0.9mmの間、0.2mmと0.4mmの間、0.1mmと0.4mmの間、1mm未満又は0.1mmより大きい厚さを有するガラス層であってもよい。TFTガラス58及びカラーフィルタガラス56は(例として)0.1mmと0.9mmの間、0.5mmと0.9mmの間、0.6mmと0.8mmの間、1mm未満、又は0.1mmより大きい厚さを各々有してよい。
補償層170はほぼ層56の厚さに等しい及び/又はほぼ層58の厚さに等しい厚さを有するガラス層であってもよい。しかしながら、これは単なる例示に過ぎない。所望する場合、補償層170は層56及び/又は58の厚さとは異なる厚さを有するガラス層であってもよく、又は補償層170はポリマー材料(例えば、ポリスチレンフィルム、ポリスルホン材料又はポリメチルメタクリレート(PMMA)などの熱可塑性ポリマー)などのガラス以外の材料から形成されてよい。
層170がガラス以外の材料から形成されている構成において、層170は(例として)0.001マイクロメートルと300マイクロメートルの間、0.001マイクロメートルと10マイクロメートルの間、0.001マイクロメートルと100マイクロメートルの間、10マイクロメートルと300マイクロメートルの間、0.001マイクロメートルより大きい、1000マイクロメートル未満又は100ロメートルと300マイクロメートルの間の厚さを有するポリマー複屈折補償層であってよい。TFT層58及びカラーフィルタ層56の厚さと同様にポリマー材料の光弾性定数及びポリマー材料のヤング率に基づいて層170の厚さを選択してよい。
複屈折補償層170はヤング率などのその他の特性を有し得る。複屈折補償層170は応力下で層170が層56及び/又は層58による光44の偏光の変化を補償をする光44などの光の偏光の変化を引き起こすように選択された厚さ、ヤング率及び(応力光学定数と称されることもある)光弾性定数を有し得る。
図11Aに示されているディスプレイ14の層を上部偏光子54及び下部偏光子60などの上部及び下部偏光子(図11Aには示さず)の間に挟むことができる。図11Aの実施例では、接着剤172を用いて補償層170は表面TFT基板58に取り付けられている。接着剤172は接着剤シーラント106と同一の材料から形成されてよく、又は別の接着剤材料から形成されてよい。接着剤172は補償層170と薄膜トランジスタ層58の間で矩形環状にディスプレイ14の周辺に延びることができる。接着剤172の存在により補償層170上の引張応力を層58上の任意の引張応力に類似したものにすることができる。このように、補償層170によって生成された複屈折効果は薄膜トランジスタ層58によって生成された複屈折効果の影響を少なくとも部分的に弱めることができる。
光44などのディスプレイバックライトの偏光の挙動が各光軸の配向、光弾性定数及びディスプレイ14内の各層の厚さにより影響を受ける。図11Bの光軸150は応力誘発性複屈折を示し得る薄膜トランジスタ層(TFTガラス)58に関連してよい。図11Bの光軸152は液晶(LC)層52に関連してよい。図11Bの光軸151は応力誘発性複屈折を示し得る複屈折補償層170に関連してよい。光軸154は応力誘発性複屈折を示し得るカラーフィルタ層56に関連してよい。
図11Bに示すように、光44はまず直線偏光される(点P1)。複屈折補償層170を通過した後、光44の偏光は図11Bのポアンカレ球上の点P2により表してよい(すなわち、層170の応力誘発性複屈折により光44は直線偏光から楕円偏光に変換されてもよい)。図11Bのポアンカレ球の表面上の線156に沿った点P1から点P2への遷移は補償層(補償ガラス)光軸151を中心にした回転に関連する。光44が層58を通過した後、光44の偏光は点P3により表してよい。層170は層58の光弾性定数とほぼ反対の光弾性定数を有するので、層58における複屈折による光44の偏光の変化は光44が層170を通過した場合に起きた一部又は全ての偏光変化を元に戻すことができる。図11Aの層58を通って点P2からP3へ光44の偏光状態の遷移は、線158に沿って図11Bにおいて偏光状態P2から偏光状態P3への遷移で表される。
補償層170の存在により、偏光状態P3における光44は層52及び56を通過すると従来のディスプレイ配置よりもより楕円偏光されない(より直線偏光される)。図11Bに示すように、図11Aの液晶層52を通って点P3から点P4へ進む場合の光44の偏光状態の遷移は線160により表してよく、カラーフィルタ層56を通って点P4から点P5へ進む場合の光44の偏光状態の遷移は線162によって表してもよい。点P5において光44は楕円偏光されるが、点P5における光44は図10A及び10Bの点Dにおける従来の光よりもより直線偏光され、それによって光漏れを低減し、ディスプレイ14の性能を向上する。
複屈折補償層170が薄膜トランジスタ層58に取り付けられる図11Aの実施例は、単なる例示に過ぎない。所望する場合、層170は、図12に示すようにカラーフィルタ層に取り付けられてよい。図12に示すように、層170は接着剤172を用いてカラーフィルタ基板56に取り付けられてよい。この種の構成において、接着剤172は補償層170とカラーフィルタ層56の間で矩形環状にディスプレイ14の周辺に延びることができる。接着剤172の存在により補償層170上の引張応力を層56上の任意の引張応力に類似したものにすることができる。このように、補償層170によって生成された複屈折効果は(層52及び58によって生成された効果と同様に)層56によって生成された複屈折効果の影響を少なくとも部分的に弱めることができる。
図13Aは上部偏光子54と下部偏光子60の間のディスプレイ14の中間層のために用いてよい別の例示的な構成の図である。図13Aに示すように、補償層170は、接着剤層174などの光学的に透明な接着剤の層を用いて層58に取り付けられてよい。ほぼ全ての層170の表面が層58に取り付けられるように、接着剤層174は層170と層58の間の隙間を実質的に埋めることができる。
接着剤層174は、例えば、感圧接着剤から形成されてよい。接着剤174は100MPaより大きい強度又は層58上の引張応力を効率的に層170上の適合する応力に伝達するためのその他の好適な接着強度を有する材料から形成されてよい。
図13Bに示すように、光44は(図13Bの点P1によって示されるように)まず直線偏光される。複屈折補償層170を通過した後、光44の偏光は図13Bのポアンカレ球上の点P2によって表されてもよい。図13Bのポアンカレ球の表面上の線176に沿った点P1から点P2への遷移は補償層(補償ガラス)光軸151を中心にした回転に関連する。
光44が接着剤層174及び薄膜トランジスタ層58を通過した後、光44の偏光は点P3により表してよい。図13Aの層58を通って点P2からP3への場合の光44の偏光状態の遷移は線178に沿って図13Bにおいて偏光状態P2から偏光状態P3への遷移で表される。図13Aの層170は延在する接着剤層174により層58に取り付けられているので、層58における複屈折による光44の偏光の変化は、光44が層170を通過した場合に起きた偏光変化により、図11Bに関連した上記の補償よりもより厳密に補償可能である。
図13Bに示すように、図13Aの液晶層52を通って点P3から点P4へ進む場合の光44の偏光状態の遷移は線180により表してよく、カラーフィルタ層56を通って点P4から点P5へ進む場合の光44の偏光状態の遷移は線182によって表してもよい。点P5において光44は依然として楕円偏光されるが、層170は層58のほぼ表面全体に沿って層58に取り付けられているので、図13Bの点P5における光44は図11Bの点P5における光44よりもより直線偏光され得る。
接着剤層174を用いて複屈折補償層170が薄膜トランジスタ層58に取り付けられる図13Aの実施例は、単なる例示に過ぎない。所望する場合、図14に示すように接着剤層175は層170をカラーフィルタ層56に取り付けられてよい。図14に示すように、接着剤層174は補償層170とカラーフィルタ層56の間の空間を実質的に埋めることができ、それによって層170のほぼ全ての表面が層56の表面に取り付けられる。接着剤層174の存在により層56上の引張応力を補償層170に伝達することにおいて図12の接着剤172よりもより効率的であり得る。ディスプレイ14の図14の構成は、従って、ディスプレイ14からの光漏れを低減することにおいて従来のディスプレイよりもより効率的であり得、光漏れを低減することにおいて図12に示すタイプのディスプレイよりもより効率的であり得る。
所望する場合、図15Aに示すように、ディスプレイ14は複数の複屈折補償層を設けることができる。図15Aの実施例では、ディスプレイ14は下部複屈折補償層170L及び上部複屈折補償層170Uを含む。接着剤層174Lなどの下部接着剤層を用いて、下部複屈折補償層170Lは薄膜トランジスタ層58に取り付けられてよい。接着剤層174Uなどの上部接着剤層を用いて、上部複屈折補償層170Uはカラーフィルタ層56に取り付けられてよい。
複屈折補償層170U及び170Lは(例として)−3.0と−3.6ブリュースターの間、0ブリュースターと−3.6ブリュースターの間、−0.1ブリュースターと−0.3ブリュースターの間、−0.1ブリュースターと3.0ブリュースターの間又は0ブリュースター未満の光弾性定数などの負の光弾性定数を有するガラスから形成されてよい。一般に、光弾性定数及び補償層170L及び170Uの厚さを層56及び58における応力による複屈折効果を補償するための任意の好適な組み合わせにおいて選択してよい。図15Aに示されているディスプレイ14の層を上部偏光子54及び下部偏光子60などの上部及び下部偏光子(図15Aには示さず)の間に挟むことができる。
下部接着剤層174Lは層174Lと層58の間の隙間を実質的に埋めることができる。上部接着剤層174Uは層174Uと層56の間の隙間を実質的に埋めることができる。接着剤層174U及び174Lは、例えば、感圧性接着剤などの接着剤材料から形成されてよい。例としては、接着剤層174U及び174Lは190MPaと210MPaの間、150MPaと250MPaの間、150MPaより大きい、190MPaより大きい強度又はその他の好適な接着強度を有する感圧接着剤であってもよい。しかしながら、これらの実施例は単なる例示に過ぎない。所望する場合、任意の好適な接着剤材料を使用して、補償層170L及び170Uがそれぞれ層58及び56に取り付けられてよい。
図15Bに示すように、光44は(図15Bの点P1によって示されるように)まず直線偏光される。下部複屈折補償層170Lを通過した後、光44の偏光は図15Bのポアンカレ球上の点P2によって表されてもよい。図15Bのポアンカレ球の表面上の線196に沿った点P1から点P2への遷移は底部補償層(底部補償ガラス)光軸151’を中心にした回転に関連する。
光44が下部接着剤層174L及び薄膜トランジスタ層58を通過した後、光44の偏光は点P3により表してよい。図15Aの層58を通る点P2からP3への光44の偏光状態の遷移は、線198に沿って図15Bにおいて偏光状態P2から偏光状態P3への遷移で表される。
点P3における光が薄膜トランジスタ層58及び下部補償層170Lの両方を通過したので、液晶層52を通過する場合に光44は最小限の又は無視できる回転を受け得る。図15Aのカラーフィルタ層56を通って点P3から点P4へ進む場合の光44の偏光状態の遷移は線200によって表されてもよい。上部複屈折補償層170Uを通って点P4から点P5へ進む場合の光44の偏光状態の遷移は頂部補償層(頂部補償ガラス)光軸151’’を中心に線202によって表されてもよい。図15Aのディスプレイ14は上部及び下部複屈折補償層が設けられるので、点P5における光44は実質的に直線偏光され得、それによって無視できるレベルに光漏れを低減し、ディスプレイ14の性能を向上する。
接着剤を用いて複屈折補償層170が層56及び/又は58に取り付けられた図11A、12、13A、14及び15Aの実施例は単なる例示に過ぎない。所望する場合、図16の複屈折補償層170U及び170Lなどの複屈折補償層はポリマーコーティング又は層56及び/又は58にコーティングするか又は積層するポリスチレンフィルムなどの接合されたポリマー材料から形成されてよい。
図16の実施例では、補償層170L及び170Uはポリマー材料(例えば、ポリスチレンフィルム、ポリスルホン材料、ポリメチルメタクリレート(PMMA)などの熱可塑性ポリマー又はその他の好適な材料)から形成される。このタイプのポリマー複屈折補償層は(例として)0.1mmと0.6mmの間、0.05mmと0.3mmの間、0.05mmと0.4mmの間、0.3mmと0.6mmの間、1mm未満又は1マイクロメートルより大きい厚さを有し得る。
図16に示すタイプのポリマー複屈折補償層は、所望する場合、層56及び/又は層58が応力を加えられる場合の層56及び/又は層58による光44の偏光の変化を補償をする光44の偏光の変化を生じさせるように構成された応力光学係数、厚さ及びヤング率を有し得る。
例として、層56及び58は3.0ブリュースターと3.6ブリュースターの間の応力光学係数及び65ギガパスカル(GPa)と85GPaの間のヤング率を有し得る。一つの好適な実施例では、ポリマー補償層170U及び170Lは−45ブリュースターと−65ブリュースターの間の応力光学係数及び3.0GPaと3.6GPaの間のヤング率を有するポリスチレン層から形成されてよい。別の実施例では、ポリマー補償層170U及び170Lは−45ブリュースターと−65ブリュースターの間の応力光学係数及び2.0GPaと10GPaの間のヤング率を有するポリスルホン層から形成されてよい。第3の実施例では、ポリマー補償層170U及び170Lは−1ブリュースターと−4.5ブリュースターの間の応力光学係数及び1.0GPaと4.0GPaの間のヤング率を有するPMMA材料から形成されてよい。一般に、ポリマー補償層170U及び170Lなどのポリマー補償層は−10ブリュースター未満である負の光弾性定数及び40GPaより小さいヤング率を有し得る。
ディスプレイ14が2つのポリマー複屈折補償層を含む図16の実施例は単なる例示に過ぎない。所望する場合、ディスプレイ14は図16のポリマー補償層170L及び170Uのうちの選択された1つなどの単一のポリマー複屈折補償層を設けることができる。
一実施形態によれば、上部偏光子、下部偏光子、液晶層、上部偏光子と液晶層の間に挟入された第1のガラス層、下部偏光子と液晶層の間に挟入された第2のガラス層及び上部偏光子と下部偏光子の間に配置された第3のガラス層を含むディスプレイが提供される。
別の実施形態によれば、第1のガラス層はカラーフィルタ層を含む。
別の実施形態によれば、第2のガラス層は薄膜トランジスタ層を含む。
別の実施形態によれば、第3のガラス層は薄膜トランジスタ層に取り付けられている。
別の実施形態によれば、第3のガラス層はカラーフィルタ層に取り付けられている。
別の実施形態によれば、ディスプレイは薄膜トランジスタ層に取り付けられている第4のガラス層を含む。
別の実施形態によれば、ディスプレイは上部偏光子と下部偏光子の間に配置された第4のガラス層を含む。
別の実施形態によれば、第3のガラス層は負の光弾性定数を有する。
別の実施形態によれば、負の光弾性定数は−3.0ブリュースター未満の値を有する。
一実施形態によれば、上部偏光子、下部偏光子、液晶層、上部偏光子と液晶層の間に挟入された第1のガラス層、下部偏光子と液晶層の間に挟入された第2のガラス層、上部偏光子と第1のガラス層の間に挟入された第1のポリマー層及び下部偏光子と第2のガラス層の間に挟入された第2のポリマー層を含むディスプレイが提供される。
別の実施形態によれば、第1のポリマー層はポリスチレン、ポリスルホン及びポリメチルメタクリレートからなる群から選択されたポリマー材料を含む。
別の実施形態によれば、第1及び第2のポリマー層は各々負の光弾性定数を有する。
別の実施形態によれば、第1及び第2のガラス層は各々正の光弾性定数を有する。
別の実施形態によれば、第1及び第2のポリマー層の各々の負の光弾性定数は−10ブリュースター未満である。
別の実施形態によれば、第1及び第2のポリマー層は各々30GPa未満のヤング率を有する。
別の実施形態によれば、第1のガラス層はカラーフィルタ層を含む。
別の実施形態によれば、第1のポリマー層はカラーフィルタ層上に形成される。
一実施形態によれば、第1の偏光子、第2の偏光子、液晶層、第1の偏光子と液晶層の間に挟入された第1の透明層、第2の偏光子と液晶層の間に挟入された第2の透明層及び第1及び第2の透明層における応力誘発性複屈折の補償をするように構成される、第2の透明層と第2の偏光子の間に配置された複屈折補償層を含むディスプレイが提供される。
別の実施形態によれば、第1の透明層はガラスカラーフィルタ層を含み、第2の透明層はガラス薄膜トランジスタ層を含む。
別の実施形態によれば、複屈折補償層はガラスを含む。
別の実施形態によれば、ディスプレイは複屈折補償層がガラス薄膜トランジスタ層に取り付けられる接着剤材料を含み、接着剤材料は複屈折補償層とガラス薄膜トランジスタ層の間で矩形環状の接着剤を形成する。
別の実施形態によれば、ディスプレイは複屈折補償層をガラス薄膜トランジスタ層に取り付ける光学的に透明な接着剤材料の層を含む。
別の実施形態によれば、複屈折補償層はポリマー材料を含む。
別の実施形態によれば、ディスプレイは第1の透明層と第1の偏光子の間に配置された付加的な複屈折補償層を含む。
以上のものは、本発明の原理の単なる例示であり、当業者は、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく様々な修正を行うことができる。

Claims (20)

  1. 上部偏光子と、
    下部偏光子と、
    液晶層と、
    前記上部偏光子と前記液晶層の間に挟入された第1のガラス層と、
    前記下部偏光子と前記液晶層の間に挟入された第2のガラス層と、
    前記上部偏光子と下部偏光子の間に配置された第3のガラス層と、
    を備えることを特徴とする、ディスプレイ。
  2. 前記第1のガラス層はカラーフィルタ層を含むことを特徴とする、請求項1に記載のディスプレイ。
  3. 前記第2のガラス層は薄膜トランジスタ層を含むことを特徴とする、請求項2に記載のディスプレイ。
  4. 前記第3のガラス層は前記薄膜トランジスタ層に取り付けられていることを特徴とする、請求項3に記載のディスプレイ。
  5. 前記薄膜トランジスタ層に取り付けられている第4のガラス層を更に備え、前記第3のガラス層は前記カラーフィルタ層に取り付けられていることを特徴とする、請求項3に記載のディスプレイ。
  6. 前記上部偏光子と下部偏光子の間に配置された第4のガラス層を更に備えることを特徴とする、請求項1に記載のディスプレイ。
  7. 前記第3のガラス層は負の光弾性定数を有し、前記負の光弾性定数は−3.0ブリュースター未満の値を有することを特徴とする、請求項1に記載のディスプレイ。
  8. 上部偏光子と、
    下部偏光子と、
    液晶層と、
    前記上部偏光子と前記液晶層の間に挟入された第1のガラス層と、
    前記下部偏光子と前記液晶層の間に挟入された第2のガラス層と、
    前記上部偏光子と前記第1のガラス層の間に挟入された第1のポリマー層と、
    前記下部偏光子と前記第2のガラス層の間に挟入された第2のポリマー層と、
    を備えることを特徴とする、ディスプレイ。
  9. 前記第1のポリマー層はポリスチレン、ポリスルホン及びポリメチルメタクリレートからなる群から選択されるポリマー材料を含むことを特徴とする、請求項8に記載のディスプレイ。
  10. 前記第1及び第2のポリマー層は各々負の光弾性定数を有することを特徴とする、請求項8に記載のディスプレイ。
  11. 前記第1及び第2のガラス層は各々正の光弾性定数を有することを特徴とする、請求項10に記載のディスプレイ。
  12. 前記第1及び第2のポリマー層の各々の前記負の光弾性定数は−10ブリュースター未満であり、前記第1及び第2のポリマー層は各々30GPa未満のヤング率を有することを特徴とする、請求項10に記載のディスプレイ。
  13. 前記第1のガラス層はカラーフィルタ層を含み、前記第1のポリマー層を前記カラーフィルタ層上に形成することを特徴とする、請求項10に記載のディスプレイ。
  14. 第1の偏光子と、
    第2の偏光子と、
    液晶層と、
    前記第1の偏光子と前記液晶層の間に挟入された第1の透明層と、
    前記第2の偏光子と前記液晶層の間に挟入された第2の透明層と、
    前記第1及び第2の透明層における応力誘発性複屈折を補償するように構成される、前記第2の透明層と前記第2の偏光子の間に配置された複屈折補償層と、
    を備えることを特徴とする、ディスプレイ。
  15. 前記第1の透明層はガラスカラーフィルタ層を含み、前記第2の透明層はガラス薄膜トランジスタ層を含むことを特徴とする、請求項14に記載のディスプレイ。
  16. 前記複屈折補償層はガラスを含むことを特徴とする、請求項15に記載のディスプレイ。
  17. 前記複屈折補償層を前記ガラス薄膜トランジスタ層に取り付ける接着剤材料を更に備え、前記接着剤材料は前記複屈折補償層と前記ガラス薄膜トランジスタ層の間で矩形環状の接着剤を形成することを特徴とする、請求項16に記載のディスプレイ。
  18. 前記ガラス薄膜トランジスタ層に前記複屈折補償層を取り付ける光学的に透明な接着剤の層を更に備えることを特徴とする、請求項16に記載のディスプレイ。
  19. 前記複屈折補償層はポリマー材料を含むことを特徴とする、請求項15に記載のディスプレイ。
  20. 前記第1の透明層と前記第1の偏光子の間に配置された付加的な複屈折補償層を更に備えることを特徴とする、請求項14に記載のディスプレイ。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104360535B (zh) * 2014-12-05 2017-02-22 京东方科技集团股份有限公司 曲面液晶显示面板及曲面液晶显示装置
US20170372821A1 (en) * 2014-12-18 2017-12-28 Basf Se Magnetocaloric cascade and method for fabricating a magnetocaloric cascade
CN104880857B (zh) 2015-06-30 2018-01-09 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板、显示面板和显示装置
CN113292572A (zh) * 2015-09-04 2021-08-24 株式会社半导体能源研究所 化合物、发光元件、显示装置、电子设备及照明装置
CN105652457B (zh) * 2016-04-11 2018-03-27 宁波维真显示科技股份有限公司 改善硬对硬全贴合翘曲的方法
KR102526723B1 (ko) * 2016-05-23 2023-04-27 코닝 인코포레이티드 유리 제조 방법 및 장치
CN109416482B (zh) * 2017-06-15 2021-10-01 京东方科技集团股份有限公司 边缘场驱动液晶显示面板和确定边缘场驱动液晶显示面板中玻璃层的光轴方向的方法
US10292286B2 (en) 2017-07-31 2019-05-14 Apple Inc. Patterned glass layers in electronic devices
US11226482B2 (en) 2018-06-07 2022-01-18 Facebook Technologies, Llc Reverse-order crossed pancake lens with azimuthal compensation
TWI687740B (zh) * 2019-01-02 2020-03-11 友達光電股份有限公司 薄膜電晶體驅動電路以及液晶顯示裝置
US11448801B2 (en) 2019-07-30 2022-09-20 Apple Inc. Textured glass layers in electronic devices

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10260396A (ja) * 1997-03-18 1998-09-29 Sony Corp 液晶表示素子
JPH11149071A (ja) * 1997-11-18 1999-06-02 Toshiba Corp 液晶表示装置
JP2003075637A (ja) * 2001-09-05 2003-03-12 Nitto Denko Corp 位相差フィルム及びそれを用いた自発光型表示装置
JP2003090913A (ja) * 2001-09-17 2003-03-28 Nitto Denko Corp 楕円偏光板及びそれを用いた液晶表示装置
JP2005165308A (ja) * 2003-11-13 2005-06-23 Fuji Photo Film Co Ltd 光学補償シート、偏光板及び液晶表示装置
JP2006313263A (ja) * 2005-05-09 2006-11-16 Lg Phillips Lcd Co Ltd 液晶表示装置
JP2009015283A (ja) * 2007-05-01 2009-01-22 Nitto Denko Corp 液晶パネルおよび液晶表示装置
JP2012093442A (ja) * 2010-10-25 2012-05-17 Optrex Corp 液晶表示装置
JP2013238801A (ja) * 2012-05-17 2013-11-28 Kyocera Display Corp 液晶表示装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1341007A4 (en) * 2000-12-04 2011-03-23 Fujifilm Corp OPTICAL COMPENSATION SHEET COMPRISING AN OPTICALLY ANISOTROPIC LAYER CONSISTING OF DISC-TYPE LIQUID CRYSTAL MOLECULES AND A TRANSPARENT SUBSTRATE HAVING A POLYMERIC FILM
KR101073328B1 (ko) 2003-12-16 2011-10-12 엘지디스플레이 주식회사 보상필름을 이용한 액정표시장치 및 그 제조방법
KR101030538B1 (ko) 2004-06-17 2011-04-22 엘지디스플레이 주식회사 Ips 모드 액정표시소자
KR20090003296A (ko) * 2006-03-31 2009-01-09 니폰 제온 가부시키가이샤 편광판, 액정 표시장치 및 보호필름
US8435636B2 (en) * 2007-03-29 2013-05-07 Akron Polymer Systems, Inc. Optical compensation films of brominated styrenic polymers and related methods
JP4938632B2 (ja) 2007-12-07 2012-05-23 日東電工株式会社 液晶パネル及び液晶表示装置
KR20110018776A (ko) 2009-08-18 2011-02-24 삼성전자주식회사 표시장치

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10260396A (ja) * 1997-03-18 1998-09-29 Sony Corp 液晶表示素子
JPH11149071A (ja) * 1997-11-18 1999-06-02 Toshiba Corp 液晶表示装置
JP2003075637A (ja) * 2001-09-05 2003-03-12 Nitto Denko Corp 位相差フィルム及びそれを用いた自発光型表示装置
JP2003090913A (ja) * 2001-09-17 2003-03-28 Nitto Denko Corp 楕円偏光板及びそれを用いた液晶表示装置
JP2005165308A (ja) * 2003-11-13 2005-06-23 Fuji Photo Film Co Ltd 光学補償シート、偏光板及び液晶表示装置
JP2006313263A (ja) * 2005-05-09 2006-11-16 Lg Phillips Lcd Co Ltd 液晶表示装置
JP2009015283A (ja) * 2007-05-01 2009-01-22 Nitto Denko Corp 液晶パネルおよび液晶表示装置
JP2012093442A (ja) * 2010-10-25 2012-05-17 Optrex Corp 液晶表示装置
JP2013238801A (ja) * 2012-05-17 2013-11-28 Kyocera Display Corp 液晶表示装置

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