JP5512173B2 - 液晶ディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
一方、ユーザーにおいて視野角の広い特性のみ好まれるものではなく、かえって、プライバシー保護が必要であるか、またはセキュリティが要求される作業を行う時には、他人が見られないように狭い視野角特性が好まれる。
例えば、特許文献1によれば、高分子分散型液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal;PDLC)が液晶パネルの上部に配された構造のディスプレイ装置が開示されている。PDLCは、印加電圧によって拡散状態または透明状態に転換し、拡散状態である時は、入射光が拡散透過されて視野角が広くなり、透明状態である時は、コリメートされた入射光が広がらずに通過して狭い視野角を持つようになる。
前記拡散領域が反復されるピッチに対する前記拡散領域の幅の比は、0.5〜0.9の値を有することが好ましい。
図1を参照すると、拡散子10は、拡散領域Dと透明領域Tとが一方向に沿って交互に反復配列された構造を持つ。
このように拡散領域Dの幅を定めることは、後述する実施形態でディスプレイ装置に採用される時、拡散領域Dを透過した光で画像を形成する場合と、透明領域Tを透過した光で画像を形成する場合、それぞれが互いに近似した輝度を保持させるためである。
まず図2、3を参照すると、基板12上に透明樹脂層14’を形成する。基板12は透明基板または偏光板からなる。透明樹脂層14’は複数の拡散粒子を含み、紫外線により硬化する性質を持つ物質からなる。
マスク16には複数の開口が一方向に沿って反復的に形成されており、開口は、一方向と直交する方向に長いストライプ形態である。
また、図7〜図9を参照すると、赤色サブ画素(R)、緑色サブ画素(G)、青色サブ画素(B)が一つの画素をなしている。
例えば、TFT層140は、拡散領域Dに対応する液晶層150領域を電気的に制御するTFT140aと、透明領域Tに対応する液晶層150領域を電気的に制御するTFT140bとのアレイになっている。
以下、ノーマリーホワイト(normally white)駆動状態のTN(Twisted Nematic)液晶モードを利用して説明するが、これは例示的なものであって、IPS(In Plane Switching)、VA(Vertical Alignment)、ECB(Electrically Controlled Birefringence)などの液晶モードにも同じ原理が適用される。
したがって、上部偏光板180を透過して画像オン状態を形成する。このように、透明領域Tに対応する液晶層150領域を通過した光のみで画像を形成し、この時、液晶パネルへの入射時のコリメーション程度をそのまま保持していて、視野角の狭い個人モードを具現する。
この場合に形成される画像の視野角は、拡散領域Dを通過した光によって主に決定されるので、図7のような個人モードに比べて広い視野角を持つ。また、画像形成光として使用する光量が、図8のように公共モードを具現する場合に比べて多いので、さらに高い輝度分布を持つ。
グラフを参照すると、個人モードでは狭い視野角を持ち、公共モードでは広い視野角を持つように本発明のディスプレイ装置が動作することが分かる。
図9についてのグラフは、「公共モード2」として表示した。グラフを参照すると、2つの場合の公共モードは、いずれも個人モードに比べて広い視野角を持ち、更に、図9のような方法で構成された公共モードの場合にさらに高い輝度特性を持つことが分かる。
図12は、本出願人が出願した大韓民国特許出願公開第10−2009−0011887号明細書に開示されたものであり、コリメートされた光を提供するバックライトユニットで本発明のディスプレイ装置に適用できる例である。
コリメーター320は、接合された第1板状部材321と第2板状部材322とを備える。コリメーター320は、複数の透光領域323とこれら間の非透光領域324とを有する。透光領域323は、第1板状部材321の第1透光領域323a及び第2板状部材322の第2透光領域323bを備える。
光源305とコリメーター320との間には、光を均一に拡散するための拡散板(図示せず)をさらに設けることもできる。
本実施形態で拡散子190は、バックライトユニット110と液晶パネルとの間に配されており、他の構成は、図7〜図9で説明した液晶ディスプレイ装置の構成と実質的に同様である。
図15の公共モードでは、拡散領域Dを通過した光と透明領域Tを通過した光とをいずれも画像形成光として使用して、相対的に広い視野角を持つ画像を形成する。
また、公共モードを具現するに当たって、図15に示したものと異なって、拡散領域Dを通過した光のみを画像形成光として使用する構成も可能である。
12 基板
14’ 透明樹脂層
14、194 拡散部
16 マスク
100、500 液晶ディスプレイ装置
110、200、300 バックライトユニット
120、180 (下部及び上部)偏光板
130 下部透明基板
140 TFT層
140a、140b TFT
150 液晶層
160 カラーフィルタ
170 上部透明基板
213、305 光源
215 導光板
217、222 プリズム
220 逆プリズムシート
310、410 反射器
320 コリメーター
321、322 (第1及び第2)板状部材
323 透光領域
323a、323b (第1及び第2)透光領域
323a’、323b’ 反射面
324 非透光領域
D 拡散領域
d 拡散領域の幅
L 周期
T 透明領域
Claims (3)
- バックライトユニットと、
前記バックライトユニットからの光を利用して画像を形成するものであって、相異なる波長帯域の光を透過させる複数のサブ画素からなる複数の画素が二次元的に反復配列されたカラーフィルタと、電気的制御により入射光の透過率を調節する液晶層と、前記液晶層を間に挟んで互いに離隔して配置される上部偏光板及び下部偏光板と、前記上部偏光板の前記液晶層と反対側の外表面上又は前記下部偏光板の前記液晶層と反対側の外表面上に直接配置され、前記サブ画素幅をピッチとして反復配列されてストライプ状に形成された複数の拡散粒子を含む複数の樹脂パターンを有する液晶パネルと、を備え、
前記複数の樹脂パターンは前記バックライトユニットからの光に対して拡散領域を構成し、前記樹脂パターンに隣接する空き空間は透過領域を構成し、該樹脂パターンの幅は、該隣接する空き空間の幅以上の幅を有し、
前記液晶層は、前記サブ画素ごとに前記拡散領域に対応する領域と前記透明領域に対応する領域とに分けられ、前記液晶層の透過率は前記拡散領域に対応する領域と前記透明領域に対応する領域ごとに別途に調節されることを特徴とする液晶ディスプレイ装置。 - 前記拡散領域に対応する液晶層領域を通過した光を画像形成光として使用して、視野角の広い公共(public)モードを具現し、
前記拡散領域に対応する液晶層領域を通過した光を画像形成光として使用しないことによって、視野角の相対的に狭い個人(private)モードを具現することを特徴とする請求項1に記載の液晶ディスプレイ装置。 - 前記拡散領域が反復されるピッチに対する前記拡散領域の幅の比は、0.5〜0.9の値を有することを特徴とする請求項1に記載の液晶ディスプレイ装置。
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