KR100295129B1

KR100295129B1 - 액정표시장치

Info

Publication number: KR100295129B1
Application number: KR1019997001158A
Authority: KR
Inventors: 이데마사후미; 아키야마다카시; 세키구치가네타카; 기쿠치마사미; 아키바유이치; 나카가와고지; 도이다다카시
Original assignee: 하루타 히로시; 시티즌 도케이 가부시키가이샤
Priority date: 1997-07-14
Filing date: 1999-02-11
Publication date: 2001-08-07
Also published as: AU8130598A; CN1231035A; US6271901B1; WO1999004313A1; EP0926535A1; HK1022191A1; JP3204512B2; EP0926535A4; KR20000068127A; CN1115590C

Abstract

대향하는 내면에 각각 전극을 가지는 2장의 투명한 기판의 사이에 액정을 넣어 밀봉한 액정셀의 시인측에 제 1 반사형편광판을, 시인측과 반대측에 제 2 반사형편광판을 각각 배치, 그 제 2 반사형편광판의 시인측과 반대측에 광흡수판을 배치하여 액정표시장치를 구성한다. 그 제 1, 제 2 반사형편광판은, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광은 반사하는 편광시트이다. 그 반사형편광판의 아래쪽에, 광흡수판 혹은 그것을 겸한 백라이트를 배치하면 좋다. 또한, 제 1 반사형편광판의 시인측에, 흡수형편광판 또는 광확산층을 배치하면 좋다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

액정표시패널을 사용하여, 시·분·초의 시간정보나, 일자·요일·월·년도 등의 카렌더 정보를 디지털 표시하는 시계는 종래부터, 수정발진회로를 구비한 손목시계나 탁상시계에 많이 사용되고 있다.

또한, 시간정보를 지침에 의해서 표시하는 아날로그식 표시와, 시간정보나 카렌더 정보를 숫자나 문자로 표시하는 디지털식 표시를 조합한 컴비네이션 시계도 있다.

또한, 액정표시패널에 의해서 문자판을 구성하여 여러 가지의 눈금 패턴을 선택적으로 표시하거나, 혹은 시침·분침·초침 등의 지침을 흉내내어 표시하기도 하는 아날로그식 시계도 제안되어 있다(예컨대 일본국 특개소 54-153066호 공보참조).

시계 이외에도, 휴대전화나 전자탁상계산기, 휴대 게임기, 기타 각종 전자기기에 있어서, 필요한 정보(문자정보나 화상정보)를 표시하는 표시패널로서, 소형이고 소비전력이 지극히 적은 반사형의 액정표시장치가 널리 사용되고 있다.

이러한 액정표시장치로서의 종래의 액정표시패널은, 대향하는 내면에 각각 전극을 가지는 2장의 투명한 기판 사이에 액정을 넣어 밀봉한 액정셀을 끼우고, 그 양측에 위편광판과 아래편광판을 배치하고 있다. 그리고, 액정셀의 한 쌍의 기판 전극 사이에 전압을 가하여 전계를 부여하면, 액정이 가지는 광학특성이 변화하여, 액정표시패널에 입사하는 빛의 투과와 흡수를 부분적으로 제어하여 소정의 표시를 한다.

그 위편광판과 아래편광판은, 어느 것이나 투과용이(透過容易)축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광은 흡수하는 편광판이다.

이러한 종래의 액정표시패널을 사용한 시계에서는, 일반적인 노멀 화이트·모드에서는, 흰 바탕에 흑색표시로 시간정보나 카렌더 정보를 표시한다.

그렇지만, 이와 같이 흰(밝은) 바탕에 흑(어두운) 표시로 시간정보나 카렌더 정보를 표시하는 것만으로는, 디자인면에서 변화가 없고, 흥미성도 결여되어, 소비자가 싫증을 내버린다. 그 때문에, 최근 디지털표시식 시계의 소비는 떨어지고 있다. 또한, 컴비네이션시계도 별로 보급되지 않고, 액정표시패널을 사용한 아날로그표시식의 시계도 보급되고 있지 않다.

다른 전자기기의 액정표시패널도 마찬가지로, 흰 바탕에 흑색표시로 문자나 화상에 의한 각종정보를 표시하는 것이 일반적이며, 반전모드로 흑백반전표시를 행할 수 있는 것도 있지만, 역시 변화가 별로 없으며, 흥미를 끌기에도 부족했다.

본 발명은, 이러한 현상에 비추어 행해진 것으로서, 디자인면에서 변화가 있고, 시계 등의 각종 전자기기에 있어서의 정보를 밝고 보기 좋게 표시할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 시계나 휴대정보장치 등의 각종 전자기기의 표시패널로서 사용되는 액정표시장치에 관한 것이다.

도 1은, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 1 실시형태의 구성을 나타내는 모식적인 단면도, 도 2는 그 액정셀의 구성을 나타내는 확대단면도이다.

도 3 내지 도 8은, 각각 본 발명에 의한 액정표시장치의 도 2 내지 도 7의 실시형태의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이다.

도 9는 본 발명에 의한 액정표시장치의 적용예를 나타내는 수정시계의 외관사시도 이고, 도 10은 그 내부구조를 나타내는 단면도이다.

본 발명에 의한 액정표시장치는, 상기의 목적을 달성하기 위한 것으로, 대향하는 내면에 각각 전극을 가지는 2장의 투명한 기판 사이에 액정을 넣어 밀봉한 액정셀과, 그 액정셀의 시인측(視認側)에 배치한 제 1 반사형편광판과, 그 반대측에 배치한 제 2 반사형편광판과, 그 제 2 반사형편광판에 대하여 액정셀의 반대측에 배치한 광흡수판을 구비하고 있고, 상기 제 1, 제 2 반사형편광판은, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광은 반사하는 편광시트인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 광흡수판 대신에 백라이트를 배치하여도 좋다. 그 경우, 그 백라이트와 상기 제 2 반사형편광판과의 사이에, 반투과흡수판을 설치하면 좋다.

또한, 상기 액정셀의 시인측에 제 1 반사형편광판을, 그 반대측에 제 2 반사형편광판을 각각 배치함과 동시에, 그 제 1 반사형편광판의 시인측에 흡수형편광판을 배치하고, 그 흡수형편광판이, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광은 흡수하는 편광시트이며, 그 투과용이축의 방향을 제 1 반사형편광판의 투과용이축 방향과 거의 일치하도록 하여도 좋다.

그 경우, 상기 흡수형편광판을, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광중 특정한 파장의 빛을 주로 흡수하는 색편광판으로 하면 좋다.

또한, 상기 흡수형편광판 대신에 광확산층(광확산판)을 설치하여도 좋다.

이들 액정표시장치에 있어서도, 제 2 반사형편광판에 대하여 액정셀과 반대측에 광흡수판 혹은 백라이트를 배치하면 좋다.

백라이트를 배치하는 경우에는, 그 백라이트와 제 2 반사형편광판과의 사이에 반투과흡수판을 설치하면 좋다.

상술한 각 액정표시장치에 있어서, 상기 제 1 반사형편광판과 제 2 반사형편광판은, 서로 그 투과용이축이 직교하거나 혹은 평행하도록 배치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 액정셀은, 투과하는 직선편광을 위상변조 또는 강도변조하는 액정을 넣어 밀봉하고 있다. 위상변조하는 액정으로서는 트위스트네틱액정이나 슈퍼·트위스트네마틱액정이 있고, 강도변조하는 액정으로서는 게스트 호스트액정이 있다.

또한, 상기 제 1 반사형편광판은, 그 투과용이축을 상기 액정셀의 시인측 액정분자의 장축방향에 평행시키거나 혹은 직교시키도록 배치하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성한 본 발명에 의한 액정표시장치는, 시인측으로부터의 입사광의 절반은 제 1 반사형편광판에 의해서 반사되지만, 나머지의 절반은 그것을 투과하여 액정셀에 입사하고, 그것이 액정셀을 투과할 때에 부분적으로 광학특성을 변화시켜, 제 2 반사형편광판에 의해서 전반사되는 부분과, 그것을 투과하는 부분을 형성하여, 메탈릭한 표시를 할 수 있다.

액정셀 양측의 제 1, 제 2 반사형편광판의 투과용이축을 직교시키거나 평행시킴으로써, 혹은 제 1 반사형편광판의 투과용이축을 액정셀의 시인측 액정분자의 장축방향에 평행시키거나 직교시킴으로써, 또는 액정의 종류나 전압인가 방법에 의해, 배경부와 표시세그먼트부중 어느 하나를 전반사에 의한 메탈색으로, 다른쪽을 광흡수판에 의한 어두운색 혹은 임의의 빛깔로, 또는 투명상태(장치의 내부구조가 보임), 또는 백라이트의 발광색 등으로 표시할 수가 있다.

예컨대, 액정셀을 사이에 두고 상하로 배치하는 제 1, 제 2 편광판을, 그 투과용이축이 서로 평행하게 되도록 배치하고, 액정셀로서 90도 트위스트각인 트위스트네마틱액정을 넣어 밀봉한 것을 사용한 경우에 관해서, 그 작용을 설명한다.

액정셀의 시인측(위쪽)으로부터 입사한 빛의 절반은 제 1 반사형편광판에 의해서 반사된다. 나머지 절반은 액정셀에 입사하여 그것을 투과하지만, 액정셀의 액정에 전압이 인가되지 않은 배경부에서는 그 투과광이 90도 선회되기 때문에, 제 2 반사형편광판의 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광으로 되고, 그 반사형편광판에 의하여 거의 전부가 반사된다. 따라서, 배경부는 메탈조(거울형상)의 표시가 된다.

한편, 액정셀의 시간정보나 카렌더정보 등의 각종 정보를 표시하는 표시 세그먼트부의 액정에는 전압이 인가되기 때문에, 액정셀을 투과하는 빛은 선회되지 않고, 제 2 반사형편광판의 투과용이축과 같은 방향의 진동면을 가지는 직선편광이 되기 때문에, 그 반사형편광판을 투과하여, 광흡수판에 흡수된다. 따라서, 표시 세그먼트부는 어둡게 표시된다. 그러나, 광흡수판에 착색한 것을 이용하면, 특정한빛깔의 빛만은 반사되기 때문에, 그 빛이 상술의 경로와 역의 경로로 시인측으로 나와 광흡수판의 빛깔로 표시된다. 단지, 입사광의 절반은 위쪽의 편광시트로 반사되기 때문에, 액정표시패널의 전면이 약간 메탈조로 된다.

또, 상술한 바와 같이, 이 표시를 반전시켜, 배경부를 광흡수판의 색으로 표시시키고, 또 표시세그먼트부를 메탈색으로 표시시킬 수도 있다.

이 때문에, 흰 바탕에 흑색표시로 문자정보나 화상정보를 표시하는 종래의 액정표시장치에 비해, 본 발명에 의한 액정표시장치는, 디자인면에서 변화를 가져올 수 있고, 흥미로운 표시가 가능하다.

본 발명에 의한 액정표시장치는 또, 상기 광흡수판 대신에 백라이트를 배치함으로써, 야간이나 어두운 장소에서 투과형의 표시도 가능하게 된다.

그 백라이트와 이에 인접하는 편광시트와의 사이에, 반투과흡수판을 설치하면, 백라이트에 의한 투과형 표시도, 외광에 의한 반사형의 표시도 보기 쉽다.

또한, 이 액정표시장치에 있어서 액정셀의 시인측에 배치된 제 1 반사형편광판의 시인측에 흡수형편광판을 더 배치하여, 그 투과용이축의 방향을 제 1 반사형편광판의 투과용이축 방향과 거의 일치시킴으로써, 제 1 반사형편광판에 의해 시인측으로 나오는 전면 반사광의 양을 줄이고, 전면의 메탈감(광택)을 억제하여, 표시를 보기 좋게 할 수 있으며, 시야각(視野角)특성도 개선된다.

이 경우, 상기 흡수형편광판으로서, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광 중 특정한 파장의 빛을 주로 흡수하는 색편광판을 사용하면, 밝기를 그다지 떨어뜨리지 않고도 전면의 메탈감을 억제할 수 있다.

혹은, 상기 제 1 반사형편광판의 외측에, 상기 흡수형편광판 대신에 광확산층(광확산판)을 설치하여도, 제 1 반사형편광판에 의한 전면의 반사광 및 제 2 반사형편광판에 의한 정보표시부의 거울형상 반사광을 확산하여 메탈감을 억제하고, 백색조(白色調)의 소프트한 표시로서 보기 좋게 할 수 있어, 시야각 특성도 개선된다.

이하, 본 발명에 의한 액정표시장치의 바람직한 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.

〔제 1 실시형태 : 도 1, 도 2〕

먼저, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 1 실시형태에 관해서, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

도 1은 그 액정표시장치인 액정표시패널의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이지만, 액정셀과 각 편광판의 두께 및 간격을 확대하여 나타내고 있다.

이 도 1에 나타내는 액정표시패널(10)은, 액정셀(11)과, 그 시인측(도면에서는 위쪽)에 배치한 제 1 반사형편광판(12)과, 액정셀(11)의 시인측과 반대측(도면에서는 아래쪽)에 배치한 제 2 반사형편광판(13)과 광흡수판(14)으로 구성되어 있다.

액정셀(11)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 2장의 유리기판(1,2) 사이에 액정(3)이 갇히도록 시일재(4)로 밀봉하고, 그 액정(3)으로는 예컨대 트위스트각이 90도 이하인 트위스트네마틱(TN)액정을 사용한다.

그리고, 2장의 유리기판(1,2)의 액정(3)에 접촉하는 쪽의 면에는, 각각 산화 인듐석(ITO)에 의한 투명한 전극(5,6)을 형성하여, 그 액정(3)과 접하는 면에, 액정분자가 소정의 방향으로 배향하도록 배향처리를 하게 된다.

이 액정셀(11)의 전극(5)과 전극(6)의 사이에 전압을 인가함으로써, 전극(5,6) 사이의 액정(3) 배향상태를 변화시켜, 각종의 정보를 디지털표시 혹은 그래픽표시 한다.

이 액정셀(11)을 사이에 두고 상하에 배치한 제 1 반사형편광판(12)과 제 2 반사형편광판(13)은, 그 투과용이축이 서로 평행하게 되도록 배치한다.

또한, 제 1 반사형편광판(12)의 투과용이축과 액정셀(11)의 시인측 액정분자의 장축방향이 나란히 되도록(평행하도록) 배치한다.

이 제 1, 제 2 반사형편광판(12,13)은, 모두 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광은 반사하는 편광시트(반사형편광시트)이다. 이러한 반사형편광시트로서는, 예컨대, 미국의 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩츄어링 컴퍼니가 제조하는 옵티컬필름 DBEF(상품명)를 사용한다. 일본에서는 스미토모 쓰리엠주식회사에서 입수할 수 있다.

이 반사형편광시트는, 상기 제조회사에 의해서 개발되고, 특표평9-50 7308호 공보(국제공개번호:WO95/17691)나 특표평9-511844호공보(국제공개번호:WO95/27919)에서 상세하게 서술되어 있다.

이 실시형태의 액정표시패널에 의하면, 도 1에 있어서 액정표시패널(10)의 윗쪽으로부터 입사하는 빛은, 제 1 반사형편광판(12)에 의해서 그 절반은 반사되고, 절반은 투과한다. 그리고, 문자정보나 화상정보를 표시하기 위한 배경부에서는, 액정셀(11)의 액정(3)에 전압이 인가되지 않기 때문에, 그 투과한 절반의 빛이 액정셀(11)을 투과할 때에 90도 선회되어, 제 2 반사형편광판(13)의 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광이 되기 때문에, 제 2 반사형편광판(13)에 의해서 반사된다.

따라서, 정보표시의 배경부에서는, 입사한 빛의 거의 전부가 반사되게 되고, 메탈조(거울형상)의 표시가 된다.

문자정보나 화상정보를 표시하는 액정셀(11)의 전압이 인가된 표시 세그먼트부에서는, 제 1 반사형편광판(12)을 투과한 빛이 액정셀(11)을 투과할 때에 선회되지 않게 되고, 제 2 반사형편광판(13)의 투과용이축과 같은 방향의 진동면을 가지는 직선편광이 되기 때문에, 제 2 반사형편광판(13)을 투과하여, 광흡수판(14)에 흡수되므로 검게(어둡게) 표시된다.

또한, 이 광흡수판(14)에 특정한 파장만을 반사하도록 착색한 것을 사용하면, 여러 가지 정보를 임의의 빛깔로 표시할 수 있다.

따라서, 백(회색) 바탕에 흑색(혹은 어두운 색)으로 시간정보나 카렌더정보 등의 디지털표시나 각종의 정보를 표시하는 종래의 액정표시패널에 비해서, 본 발명에 의한 액정표시패널은, 메탈조의 배경에 임의의 색조표시를 할 수 있기 때문에, 디자인 면에서 변화를 갖게 할 수 있어, 참신하고 재미도 증가시킬 수 있다.

또한, 액정셀(11)을 사이에 두고 상하에 배치한 제 1, 제 2 반사형편광판 (12,13)을, 액정(3)의 트위스트각에 일치시키도록, 각각의 투과용이축이 직교하도록 배치하면, 배경부와 표시세그먼트부의 명암이 반전하여, 임의의 색조 배경부내에 각종정보를 거울형상의 메탈색으로 표시시킬 수 있다.

또한, 도 1에 있어서의 광흡수판(14)을 생략하고, 입사광의 절반이 투과하는 표시세그먼트부 혹은 배경부가 투명하게 되어, 이 액정표시패널을 장착한 시계 등의 전자기기 내부구조가 보이도록 할 수 있다.

또, 액정셀(11)의 전극(5,6)을, 숫자표시용의 7 세그먼트 패턴 등 복수의 세그먼트 패턴으로 형성하여, 디지털표시를 하는 액정표시패널에 한정하지 않고, 액정셀(11)의 전극(5,6)을 도트 매트릭스형상으로 형성하여, 각종의 문자나 도형을 표시하는 액정표시패널에도, 본 발명을 적용할 수 있는 것은 물론이다.

액정셀(11)에 넣어 밀봉하는 액정이, 투과하는 직선편광을 위상변조하는 트위스트네마틱(TN)액정인 경우의 예를 설명하였지만, 슈퍼·트위스트네마틱(STN)액정이나, 투과하는 직선편광을 강도변조하는 게스트 호스트액정 등을 사용하는 것도가능하다.

게스트 호스트액정은, 액정을 용매로 하여 그 속에 용질인 2색성 염료를 용해시킨 혼합계의 액정이다. 그리고, 액정분자에 전계를 걸어 그 배향상태를 변화시키면, 액정분자의 움직임에 따라서 2색성 염료의 배향을 제어할 수가 있고, 일정방향으로 입사하는 빛의 흡수를 변조시키고 표시할 수 있다.

따라서, 상술한 액정표시패널에 있어서의 액정셀(11)의 액정(3)으로서 이 게스트 호스트액정을 적용하면, 메탈조의 배경내의 표시부분을 색채화하는 것이 용이하게 된다.

〔제 2 내지 제 7 실시형태 : 도 3 내지 도 8〕

다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 2 내지 제 7 실시형태에 관해서, 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명한다.

이들의 도면은, 모두 본 발명에 의한 액정표시패널의 다른 구성예를 나타내는 도 1과 마찬가지의 모식적단면도이며, 도 1과 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

도 3은, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 2 실시형태로서 액정표시패널의 구성을 나타낸다. 이 액정표시패널은, 도 1에 나타낸 액정표시패널(10)과 같이, 액정셀(11)을 사이에 두고 상하로 각각 반사형편광시트인 제 1 반사형편광판(12)과 제 2 반사형편광판(13)을 배치하고 있지만, 제 2 반사형편광판(13)의 아래쪽으로, 광흡수판(14) 대신에 백라이트(15)를 설치하고 있다.

이 백라이트(15)로서는, 일렉트로 루미넷센스(EL)소자, 라이트에밋팅·다이오드(LED)소자, 혹은 냉음극관이나 열음극관 등을 사용한다.

이 액정표시패널에 있어서의 외광에 의한 표시기능은, 전술한 액정표시패널 (10)과 마찬가지지만, 광투과부는 광흡수판(14)의 빛깔로 표시되는 대신에, 백라이트(15)의 표면 빛깔로 표시된다.

또한, 외광이 모자라는 경우에 백라이트(15)를 발광시키면, 그 빛이 광투과부를 통해서 시인측(도 3에서는 위쪽)으로 나오기 때문에, 표시 세그먼트부 혹은 배경부중 어느 하나가 백라이트(15)의 발광색으로 밝게 표시된다.

따라서, 백라이트(15)에 빨강, 초록, 노란 색 등의 칼라발광의 것을 사용하거나, 백색발광의 것과 칼라필터를 조합하여 사용하면, 각종의 칼라표시를 할 수 있다.

도 4는, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 3 실시형태로서 액정표시패널의 구성을 나타낸다. 이 액정표시패널은, 도 3에 나타낸 액정표시패널에 있어서의 백라이트(15)와, 그에 인접하는 제 2 반사형편광판(13)과의 사이에, 반투과흡수판 (16)을 설치한 것이다.

이와 같이하면, 외광에 의한 반사형의 표시는, 반투과흡수판(16)의 산란색으로 보기 좋게 표시된다. 백라이트에 의한 투과형의 표시도, 백라이트(15)에 의한 발광이 반투과흡수판(16)을 투과할 때에 산란되어 부드럽게되기 때문에, 소프트하며 보기 좋은 표시가 된다.

도 5는, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 4 실시형태로서 액정표시패널의 구성을 나타낸다. 이 액정표시패널은, 도 1에 나타낸 액정표시패널(10)에서 제 1반사형편광판(12)의 시인측에 흡수형편광판(17)을 배치한 것이다.

그 흡수형편광판(17)은, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광은 흡수하는 통상의 편광시트이며, 그 투과용이축의 방향을 제 1 반사형편광판(12)의 투과용이축의 방향과 거의 일치시키도록 배치한다.

이 액정표시패널에 의하면, 입사하는 외광의 절반은 흡수형편광판(17)에 의해서 흡수되고, 나머지 절반이 제 1 반사형편광판(12)에 그 투과용이축과 같은 방향의 진동면을 가지는 직선편광이 되어 입사하기 때문에, 거의가 반사되는 일없이 투과하여 액정셀(11)에 입사한다.

그리고, 액정셀(11)을 투과할 때에 90도 선회된 부분(배경부분)의 빛은 제 2 반사형편광판(13)에 의해서 반사되어, 상술과 역의 경로로 시인측으로 나오기 때문에, 메탈조로 표시되고, 액정셀(11)을 투과할 때에 선회되지 않은 부분(표시 세그먼트부)의 빛은 제 2 반사형편광판(13)을 투과한다.

이 제 2 반사형편광판(13)을 투과한 빛은, 그 하면측에 배치된 광흡수판(14) (층 혹은 시트라도 좋다)에 의해서 거의 흡수되어, 시인측에 반사되는 빛은 없기 때문에, 표시세그먼트부는 흑색 또는 어둡게 표시된다.

그러나, 이 광흡수판(14)을 생략하여도 좋고, 그 경우는 표시 세그먼트부가 투명상태가 되어, 이 액정표시패널을 장착한 전자기기의 내부구조가 보이게 되고, 재미있는 표시가 가능하다. 혹은, 광흡수판을 전자기기측에 설치하여도 좋다. 또한, 광흡수판 대신에 백색판 혹은 그레이판 또는 여러 가지의 착색판(층 또는 시트) 등을 배치하면, 그 난반사에 의해 배경부의 메탈색과는 명확히 구별할 수 있는백색, 회색, 또는 임의의 빛깔로 밝고 컬러풀하게 정보를 표시할 수가 있다.

이 실시형태에 의하면, 제 1 반사형편광판(12)에 의해서 반사되는 빛이 거의 없기 때문에 표시가 어느 정도 어둡게 되지만, 표시부 전면의 메탈감(광택)을 억제하고, 표시를 보기 좋게 할 수 있음과 동시에, 시야각특성도 개선된다.

또, 흡수형편광판(17)으로서, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광 중 특정한 파장의 빛을 주로 흡수하는 색편광판을 이용하면, 표시의 밝기를 그다지 떨어뜨리는 일없이, 표시부 전면의 메탈감(광택)을 억제하고, 표시를 보기 좋게 하여 시야각특성도 개선할 수 있다.

도 6은, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 5 실시형태로서 액정표시패널의 구성을 나타낸다. 이 액정표시패널은, 도 5에 나타낸 액정표시패널에서 제 1 반사형편광판(12)의 시인측에, 흡수형편광판(17)대신에 광확산(산란)층으로서 광확산판 (18)을 설치한 것이다.

이 광확산판(18)은, 투명한 필름형상기판 위에 산화 실리콘인 실리카입자나 아크릴 비즈 혹은 칼슘분말을 접착제에 혼입한 것을 도포하여 형성한다. 혹은, 투명한 필름의 표면에 엠보스가공하여 형성할 수 있다. 이러한 필름을 흡수형편광판 (12)의 표면에 직접 부착하거나, 광확산제를 도포하여 광확산층을 형성하도록 하여도 좋다.

이와 같이하면, 제 1 반사형편광판(12)에 의한 전면의 반사광, 및 제 2 반사형편광판(13)에 의한 거울형상의 반사광을 확산하여 메탈감을 억제하고, 소프트로 고품질의 표시로 할 수 있음과 동시에, 시야각특성도 개선된다. 단지, 표시의 명암의 콘트라스트가 약간 저하한다. 그 이외는 도 5에 나타낸 액정표시패널과 같은 표시기능을 가진다.

이 액정표시패널에 있어서도, 전술한 제 4 실시형태의 경우와 마찬가지로, 광흡수판(14)을 생략하거나 혹은 전자기기측에 설치하여도 좋고, 광흡수판 대신에 백색판 혹은 그레이판 또는 여러 가지의 착색판(층 또는 시트)을 배치하여도 좋다.

도 7은, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 6 실시형태로서 액정표시패널의 구성을 나타낸다. 이 액정표시패널은, 도 5에 나타낸 액정표시패널의 광흡수판(14) 대신에, 제 2 반사형편광판(13)의 시인측과 반대측(도면에서는 아래쪽)에, 반투과흡수판(16)과 백라이트(15)를 설치한 것이다. 이 반투과흡수판(16)과 백라이트(15)는, 도 4에 나타낸 제 3 실시형태로 설명한 것과 동일하다.

이와 같이 구성하면, 외광에 의한 반사형의 표시와, 백라이트(15)의 발광에 의한 투과형의 표시를 보기 좋게 할 수 있다.

또, 백라이트(15)와 제 2 반사형편광판(13)과의 사이에 배치한 반투과흡수판 (16)을 생략할 수도 있다.

도 8은, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 7 실시형태로서 액정표시패널의 구성을 나타낸다. 이 액정표시패널은, 도 6에 나타낸 액정표시패널의 광흡수판(14) 대신에, 제 2 반사형편광판(12)의 시인측과 반대측(도면에서는 아래쪽)에, 도 7에 나타낸 액정표시패널과 같이 반투과흡수판(16)과 백라이트(15)를 설치한 것이며, 그 표시기능은 도 7에 나타낸 액정표시패널과 동일하다.

이 경우도, 백라이트(15)와 제 2 반사형편광판(13)과의 사이에 배치한 반투과흡수판(16)을 생략하여도 좋다.

이들 각 실시형태에 있어서도, 전술의 제 1 실시형태에 관해서 설명한 각종의 변경예를 마찬가지로 적용할 수 있다.

〔본 발명에 의한 액정표시장치의 적용예〕

여기서, 지금까지 설명하여 온 본 발명에 의한 액정표시장치인 액정표시패널을 적용한 디지털표기방식 수정시계의 예를 나타낸다.

도 9는 그 시계의 외관을 나타내는 사시도, 도 10은 그 내부구조를 나타내는 단면도이다.

이 수정시계의 시계케이스(20)는, 금속제의 몸체부(21)에 바람막이 유리(22)와 뒤덮개(23)가 조립되어 형성된다.

바람막이 유리(22)는, 사파이어 유리나 강화 유리 혹은 수지재료 등의 투명재료로 이루어지고, 몸체부(21)의 전면측에 접착 또는 패킹을 통해 끼워맞춤하여 조립되어 있다. 뒤덮개(23)는, 몸체부(21)의 배면측에 나사맞춤이나 패킹을 사이에 개재시켜 끼워맞춤하여 조립되어 있다. 이와 같이, 시계케이스(20)의 내부는, 먼지나 수분이 침입하지 않도록 기밀구조로 되어 있다.

이 시계케이스(20)내의 바람막이 유리(22)측에는, 시간 등의 표시를 하는 표시부로서, 본 발명에 의한 반사형의 액정표시패널(액정표시장치) (10)를 설치하고 있다.

이 액정표시패널(10)에는, 시, 분, 초를 표시하는 시각표시부(10a)와, 월, 일, 요일을 표시하는 카렌더표시부(10b)와, 1초마다 점멸하는 콜론의 마크표시부(10c)가 있다. 이들 각 표시부는, 도 2에 나타낸 액정셀(11)의 유리기판(1,2)의 내면에 형성되는 투명한 전극(5,6)의 세그먼트 패턴에 의해서 형성된다.

그리고, 통상의 12시간 또는 24시간의 시각표시 기능, 알람기능, 스톱워치기능, 타이머기능 등의 표시가 가능하게 되어 있다.

이 표시기능의 전환이나 시간수정은, 시계케이스(20)의 몸체부(21)에 설치한 복수의 조작스위치(24)의 조작에 의해서 한다. 이 조작스위치(24)는, 몸체부(21)와의 사이에 패킹을 설치하고, 시계케이스(20)의 내부에 먼지나 수분이 침입하지 않도록 하고 있다.

이 수정시계의 내부에는, 도 10에 나타낸 바와 같이 시계케이스(20)내에, 액정표시패널(10)과 회로기판(30)이 거의 평행하게 배치되고, 회로기판(30)의 뒤덮개 (23)측에 그 구동전원이 되는 전지(31)가 배치되어 있다.

회로기판(30)위에는, 발진주파수가 32,768 Hz의 수정진동자(32)와, 이 수정진동자를 발진시켜 소정의 신호를 생성하는 수정발진회로나 분주회로, 액정표시패널(10)을 구동하기 위한 구동회로, 이 수정시계를 통괄제어하는 중앙연산처리장치 (CPU) 등을 탑재한 반도체집적회로(33)를 설치하고 있다.

액정표시패널(10)과 회로기판(30)은, 그 사이에 배치한 제브라고무(34)에 의해서 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 액정표시패널(10)과 회로기판(30)과의 전기적 접속을 확실하게 하기 위해서, 제브라고무(34)가 그 두께 방향으로 압축되도록 구성되어 있다.

이 제브라고무(34)는, 절연체인 실리콘고무에 카본이나 금속입자를 함유시킨도전층을 일정한 피치로 형성한 것이며, 그 두께 방향으로는 각 도전층에 의해 도통하고, 인접하는 도전층과는 절연상태로 되어있다. 이 제브라고무(34)의 도전층에 의한 상하 도통부와 절연부가 교대로 배치되어 있는 것에 대응하도록, 같은 수치의 피치로, 액정표시패널(10)과 회로기판(30)의 대향하는 면에 각각 접속단자 패턴이 형성되어 있다.

이 시계에 의하면, 바람막이 유리(22)측(시인측)으로부터 외광의 입사에 의해, 반사형의 액정표시패널(10)에 의해서, 때·분·초의 시간정보나, 일자·요일·월·년도 등의 카렌더정보 등을, 메탈조의 배경부내에 여러 가지의 상태(어두운색, 백색, 각종 색깔, 혹은 시계의 내부구조를 투시할 수 있는 상태 등)로 디지털 표시할 수 있다.

혹은, 그 배경부와 정보표시부의 표시상태를 반전시켜, 시간정보나 카렌더정보 등을 메탈조로 표시할 수도 있다.

이 액정표시패널(10)에서는, 전술한 제 1 내지 제 7의 각 실시형태로서 설명한 어느 하나의 액정표시패널도 적용할 수 있다.

단지, 백라이트(15)를 설치한 액정표시패널을 장착한 경우에는, 조작스위치 (24)중 어느 하나를 눌렀을 때에만 그 백라이트가 점등하고, 투과형의 표시도 할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 액정표시장치는, 외광의 입사에 의해, 거울형상 혹은 그것을 소프트화한 메탈조의 배경부내에, 각종의 정보를 어두운 색, 백색, 각종의 빛깔, 혹은 장치의 내부구조를 투시할 수 있는 상태 등 여러 가지 상태로 표시할 수가 있다. 백라이트를 설치한 것은, 어두운 장소에서 투과형의 표시를 할 수도 있다.

또한, 그 배경부와 정보표시부의 표시상태를 반전시켜, 각종의 정보를 표시하는 문자나 숫자 혹은 도형 등을 메탈조로 표시할 수도 있다.

따라서, 본 발명에 의한 액정표시장치를, 디지털 표시식 수정시계나 다른 휴대형전자기기를 비롯하여 각종 전자기기의 표시패널로서 적용할 수 있고, 그에 따라, 디자인면에서 변화가 있으며, 더구나 참신하고 재미있는 전자기기를 제공할 수 있다.

Claims

대향하는 내면에 각각 전극을 가지는 2장이 투명한 기판 사이에 액정을 넣어 밀봉한 액정셀과, 상기 액정셀의 시인측에 배치한 제 1 반사형편광판과, 상기 액정셀의 시인측과 반대측에 배치한 제 2 반사형편광판과, 상기 제 2 반사형편광판에 대하여 상기 액정셀의 반대측에 배치한 광흡수판을 구비하며,

상기 제 1, 제 2 반사형편광판은, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광은 반사하는 편광시트인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
대향하는 내면에 각각 전극을 가지는 2장의 투명한 기판 사이에 액정을 넣어 밀봉한 액정셀과, 상기 액정셀의 시인측에 배치한 제 1 반사형편광판과, 상기 액정셀의 시인측과 반대측에 배치한 제 2 반사형편광판과, 상기제 2 반사형편광판에 대하여 상기 액정셀의 반대측에 배치한 백라이트를 구비하며,

상기 제 1, 제 2 반사형편광판은, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광은 반사하는 편광시트인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 2 항에 있어서,

상기 백라이트와 상기 제 2 반사형편광판과의 사이에, 반투과흡수판을 설치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
대향하는 내면에 각각 전극을 가지는 2장의 투명한 기판 사이에 액정을 넣어 밀봉한 액정셀과, 상기 액정셀의 시인측에 배치한 제 1 반사형편광판과, 상기 액정셀의 시인측과 반대측에 배치한 제 2 반사형편광판과, 상기 제 1 반사형편광판의 시인측에 배치한 흡수형편광판을 구비하며,

상기 제 1, 제 2 반사형편광판은, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광은 반사하는 편광시트이고,

상기 흡수형편광판은, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광은 흡수하는 편광시트이고,

상기 흡수형편광판의 투과용이축의 방향을 상기 제 1 반사형편광판의 투과용이축의 방향과 거의 일치시킨 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 4 항에 있어서,

상기 흡수형편광판이, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는 직선편광중 특정한 파장의 빛을 주로 흡수하는 색편광판인 액정표시장치.
대향하는 내면에 각각 전극을 가지는 2장의 투명한 기판 사이에 액정을 넣어 밀봉한 액정셀과, 상기 액정셀의 시인측에 배치한 제 1 반사형편광판과, 상기 액정셀의 시인측과 반대측에 배치한 제 2 반사형편광판과, 상기 제 1 반사형편광판의 시인측에 배치한 광확산층을 구비하며,

상기 제 1, 제 2 반사형편광판은, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가지는직선편광은 반사하는 편광시트인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 4 항에 있어서, 상기 제 2 반사형편광판에 대하여 상기 액정셀의 반대측에 광흡수판을 배치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 5 항에 있어서, 상기 제 2 반사형편광판에 대하여 상기 액정셀의 반대측에 광흡수판을 배치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 4 항에 있어서, 상기 제 2 반사형편광판에 대하여 상기 액정셀의 반대측에 백라이트를 배치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 5 항에 있어서, 상기 제 2 반사형편광판에 대하여 상기 액정셀의 반대측에 백라이트를 배치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 9 항에 있어서, 상기 백라이트와 상기 제 2 반사형편광판과의 사이에, 반투과흡수판을 설치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 10 항에 있어서, 상기 백라이트와 상기 제 2 반사형편광판과의 사이에, 반투과흡수판을 설치한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 반사형편광판과 제 2 반사형편광판은, 서로 상기 투과용이축이 직교하도록 배치되어 있는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 반사형편광판과 제 2 반사형편광판은, 서로 상기 투과용이축이 평행하도록 배치되어 있는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 액정셀은, 투과용이축의 직선편광을 위상변조 또는 강도변조하는 액정을 넣어 밀봉하고 있는 액정표시장치.
제 15 항에 있어서, 상기 액정이 트위스트네틱액정인 액정표시장치.
제 15 항에 있어서, 상기 액정이 슈퍼·트위스트네마틱액정인 액정표시장치.
제 15 항에 있어서, 상기 액정이 게스트 호스트액정인 액정표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 반사형편광판이, 그 투과용이축을 상기 액정셀의 시인측 액정분자의 장축방향으로 평행시키거나 혹은 직교시키도록 배치되어 있는 액정표시장치.