KR100478574B1 - 반사체 및 반사형 액정표시장치 - Google Patents

반사체 및 반사형 액정표시장치 Download PDF

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Abstract

넓은 시각범위에서 비침를 억제하는 광확산성을 가지면서 또한 특정 시각범위에서 특히 밝게 보이는 반사체 및 이 반사체를 사용한 반사형 액정표시장치를 얻는다.
기초재 표면에 광반사성을 갖는 복수개 오목부(3a,3b,3c)가 형성되고, 이들 각각의 오목부는 각각이 오목부의 최심점을 통과하는 다음과 같은 특정 종단면을 가지며, 상기 특정 종단면은 그 내면 형상이 오목부의 한 주변부로부터 최심점에 이르는 제1곡선 및 이 제1곡선에 연속하여 오목부의 최심점으로부터 다른 주변부에 이르는 제2곡선으로 이루어지고, 제1곡선의 기초재 표면에 대한 경사각 절대값의 평균값이 제2곡선의 기초재 표면에 대한 경사각 절대값의 평균값보다 크게 형성되어 있다.

Description

반사체 및 반사형 액정표시장치{REFLECTOR AND REFLECTIVE LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 반사체 및 반사형 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 반사광을 특정 시각에서 관찰하였을 때에 다른 시각보다 밝게 보이는 반사특성을 갖는 반사체 및 이 반사체를 사용한 반사형 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치에는 크게 나눠 투과형과 반사형이 있다. 이 중에서 반사형 액정표시장치는 조명을 외부광에 의존하거나 프론트 라이트를 사용하여 시인(視認)하는 것으로, 휴대형 컴퓨터, 전자계산기, 디지털시계, 통신기기, 게임기, 계측기, 전자게시판 등과 같은 전자기기의 표시부로서 많이 사용되고 있다.
상기 반사형 액정표시장치는 일례를 도 8에 나타내는 바와 같이 액정층(30)을 사이에 두고 광투과성 표시측 기판(20)과 광반사성 반사측 기판(10)이 대향 배치되어 이루어진다. 표시측 기판(20)의 외측면은 표시면으로 되어 있고, 반사측 기판(10)에는 반사층(12)이 형성되어 있다. 이 반사형 액정표시장치에서 표시면으로부터 입사된 외부광은, 표시측 기판(20) 및 액정층(30)을 투과하고 반사측 기판(10)의 반사층(12)에 의해 반사되고, 그 반사광이 다시 액정층(30)을 투과하고 표시면에서 출사됨으로써 화상이 시인된다.
도 8에서 반사측 기판(10)은 하부층부터 순서대로 유리기판(11), 반사층(12), 개재층(13), 컬러필터층(14), 평탄화층(15), ITO(Indium Tin Oxide)막 또는 네사막 등으로 이루어진 투명전극(16) 및 배향층(17)이 적층되고, 또 액정층(30)을 사이에 두고 표시면측에 대향 배치된 표시측 기판(20)은 액정층(30) 측부터 순서대로 배향층(21), 절연층(22), ITO막 또는 네사막 등으로 이루어진 투명전극(23), 유리기판(24) 및 광학변조층(편광판, 위상차판 등; 25)이 적층되어 이루어진다.
예시된 액정표시장치에서 반사측 기판(10)의 컬러필터층(14)은 스트라이프 형상으로 형성된 R(적색), G(녹색), B(청색)의 착색막이 순서대로 평행 배열되어 이루어지고, 이 각 착색막에 대응하여 스트라이프 형상의 투명전극(16)이 평행 배열되어 있다. 또, 표시측 기판(20)에서 투명전극(23)은 상기 반사측 기판의 투명전극(16)과 직교하도록 평행 배열되고, 이 표시측 투명전극(23)과 반사측 투명전극(16)이 교차하는 액정층(30)의 부분이 각 색에 대응하는 화소를 형성하고 있다.
또한, 이 액정표시장치에서는 필요에 따라 표시측 기판(20)의 더욱 외측에 프론트 라이트가 배치되지만(도시 생략), 이 경우 프론트 라이트의 광도 외부광과 마찬가지로 표시측 기판(20) 및 액정층(30)을 투과하고 반사측 기판(10)의 반사층(12)에 의해 반사되어, 그 반사광이 다시 액정층(30)을 투과하고 표시면에서 출사된다.
반사측 기판(10)의 반사층(12)은 크게 나눠 평활 반사형과 확산 반사형으로 분류할 수 있다. 도 9(a)에 나타낸 평활 반사형은, 반사층(12(a))의 반사면이 평활하게 마무리되어 있어 표시면에 수직인 법선을 사이에 둔 광의 입사각(절대값)과 출사각(절대값)이 동일해진다. 따라서, 이 표시면을 관찰할 때 광원과 시점의 위치관계에서 표시면의 밝기에 편차가 생기고, 또 광원이나 관찰자의 얼굴이 비치어 시인성을 저하시킨다는 문제가 발생한다. 이 문제를 해결하기 위해서 확산 반사형에서는, 도 9(b) 및 도 10에 나타내는 바와 같이 반사층(12(b))의 반사면에 다수의 미세한 요철(도 10에서는 오목부(31…))이 불규칙하게 인접하여 형성되어 있다. 그래서, 확산 반사형에서는 일정 각도로 입사된 외부광이 이 반사층(12(b)) 표면에서 난반사되어 반사광이 확산되고 시점을 이동시켜도 밝기가 그다지 바뀌지 않으며, 비침도 적은 이른바 광시야각의 반사형 액정표시장치를 얻을 수 있다.
확산 반사형 반사층(12(b))의 재질, 요철의 형상이나 분포상태, 요철의 형성방법 등에 대해서는 반사특성이나 생산성 관점에서 여러가지 제안되어 있다.
요철의 형성방법으로는 예컨대 광감성 수지층 등으로 이루어진 평판 형상의 수지 기초재 표면에 패턴 마스크를 통해 광을 조사하고, 현상 처리에 의해 인접하는 다수의 미세한 구면 형상의 오목부(31…)를 형성하고, 오목부가 형성된 표면에 알루미늄이나 은 등을 증착 또는 도금하여 경면화하는 방법 또는 알루미늄판이나 은판 등의 평활한 기초재 표면에 반구 형상의 선단을 갖는 펀치(펀칭구)를 삽입하여 인접하는 다수의 미세한 구면 형상의 오목부(31…)를 형성하는 방법 등이 알려져 있다.
상기 오목부(31…)의 형상은 종래부터 깊이가 0.1㎛∼3㎛ 범위 내로 분포되는 구면으로 되고, 그 상호거리는 인접하는 오목부간의 피치(중심간의 거리)가 5㎛∼50㎛ 범위 내에서 불규칙하게 설정되어 있다.
탁상 전자계산기나 휴대식 컴퓨터 등과 같은 전자기기는 예컨대 탁상 전자계산기의 예를 도 11(a)에, 그리고 휴대식 컴퓨터의 예를 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 관찰자가 실제로 액정표시장치의 표시면을 육안으로 관찰할 때에 표시면을 비스듬히 하측으로 관찰하는 경우가 많다. 즉, 관찰자의 시점(Ob)은 표시면에 수직인 법선(X)에 대하여 각θ만큼 표시면의 하측으로 경사져 있다.
한편, 반사형 액정표시장치에서는 조명을 외부광에 의존하는 경우가 많고, 그 외부광은 편광판 등의 광학변조층(25)이나 2층의 투명전극(16,23), 액정층(30),컬러필터층(14), 그 외의 층을 왕복하면서 통과하는 동안에 대폭 감쇠하고, 또 확산 반사형에서는 반사형(12(b))에 의해 입사광이 광범위하게 확산되므로, 관찰하는 시점(Ob)에서의 표시화면은 일반적으로 상당히 어두워진다. 그래서, 외부광이 적으면 시인성이 대폭 저하된다. 특히, 종래의 반사형 액정표시장치에서는 되도록 시각에 의한 밝기의 변동을 배제하도록 오목부의 형상과 배치가 설계되었기 때문에, 법선(X)에 대하여 비스듬한 하측이라는 특정 시각범위에서 관찰하는 경우에는 충분한 밝기를 얻을 수 없다는 문제가 있었다. 또, 프론트 라이트를 사용하는 경우에도, 외부광과 마찬가지로 감쇠나 확산의 문제가 있어 조명용 소비전력을 불필요하게 증가시키지 않고 특정 시각범위의 충분한 밝기를 확보하는 것은 어려웠다.
그래서, 넓은 시각범위에서 비침을 억제하면서 또한 특정 시각범위에서 표시화면을 특히 밝게 관찰할 수 있는 반사형 액정표시장치가 요구되고 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 따라서 그 목적은 넓은 시각범위에서 비침을 억제하는 광확산성을 가지면서 또한 특정 시각범위에서 특히 밝게 보이는 반사체 및 이 반사체를 사용한 반사형 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명은 기초재 표면에 광반사성을 갖는 복수개 오목부가 형성되고, 이들 각각의 오목부는 각각이 오목부의 최심점을 통과하는 다음과 같은 특정 종단면을 가지며, 상기 특정 종단면은 그 내면 형상이 오목부의 한 주변부로부터 최심점에 이르는 제1곡선 및 이 제1곡선에 연속하여 오목부의 최심점으로부터 다른 주변부에 이르는 제2곡선으로 이루어지고, 제1곡선의 기초재 표면에 대한 경사각 절대값의 평균값이 제2곡선의 기초재 표면에 대한 경사각 절대값의 평균값보다 크게 되는 것을 특징으로 하는 반사체를 제공한다.
이 반사체는 기초재 표면에 광반사성을 갖는 복수개 오목부가 형성되고 이들 오목부가 곡면(오목면)으로 형성되어 있기 때문에, 밝은 표시범위를 넓게 확보하는 동시에 비침을 억제하는 광확산성을 갖는다.
또, 이들 오목부의 내면 형상은 특정 종단면에서는 최심점을 경계로 하는 제1곡선과 제2곡선으로 이루어지고, 제1곡선의 기초재 표면에 대한 경사각 절대값의 평균값이 제2곡선의 기초재 표면에 대한 경사각 절대값의 평균값보다 커지는 곡선에 형성되어 있다. 즉, 제1곡선의 경사는 비교적 급하고, 제2곡선의 경사는 비교적 완만하게 되어 있어 제2곡선이 제1곡선보다 길게 되어 있다.
그래서, 제2곡선 주변의 면에서 반사되는 광이 제1곡선 주변에서 반사되는 광보다 많아진다. 즉, 제2곡선 주변의 면에 대한 정반사 방향의 광속밀도가 높아지도록 반사된다. 따라서, 각 오목부의 각각의 제1곡선 방향을 특정 방향(단일 또는 복수의 특정 방향)으로 정렬하면, 반사체 전체적으로 특정 방향의 반사강도를 증가시킬 수 있다.
본 발명에서 상기 복수개 오목부는 각각의 특정 종단면의 방향이 동일하고, 또 각각의 제1곡선이 단일 방향으로 배향되도록 형성되는 것이 바람직하다.
그럼으로써, 반사체 전체적으로 제2곡선 주변의 면에서 반사되는 방향의 반사율이 증가하게 된다. 즉, 특정 방향으로 향하는 반사광을 적절하게 집중시킨 반사 특성으로 할 수 있다.
본 발명에서 상기 제1곡선과 제2곡선은 서로 접하는 위치에서의 기초재 표면에 대한 경사각이 0이 되는 것이 바람직하다. 또, 제1곡선의 경사각을 마이너스, 제2곡선의 경사각을 플러스로 한 경우, 제1곡선의 경사각은 마이너스값 측에서 서서히 0에 가까워지고 제2곡선의 경사각은 플러스값 측에서 서서히 0에 가까워져, 양자가 접하는 위치에서는 제1곡선과 제2곡선 중 어느 경사각이나 0이 되는 것이 더욱 바람직하다.
그럼으로써, 오목부 내면 전체를 완만하게 형성할 수 있어 정반사 방향의 반사량이 감소되는 것을 회피할 수 있다.
상기 제1곡선의 기초재 표면에 대한 경사각 절대값의 최대값은 2°∼80°범위 내에서 변화시킬 수 있다. 특히, 4°∼35°범위 내로 하는 것이 바람직하다.
이 최대값의 선택은 관찰자가 액정표시장치의 표시면을 보는 각도에 따라 변화시키는 것이 바람직하지만, 그 범위는 2°∼80°로 하는 것이 바람직하다. 80°를 초과하는 경우에는, 그 측면의 반사각이 너무 커져 반사광 일부가 반사형 액정표시장치의 화소의 프레임을 벗어나므로 시야를 어둡게 한다. 최대 경사각이 2°미만인 경우에는, 반사광량의 시야계 분포를 치우치게 하는 효과가 부족하여 특정 시각에서 요구되는 밝기를 얻을 수 없는 경우가 있다. 일반적인 탁상 전자계산기나 휴대식 컴퓨터 등과 같은 전자기기에 적용하는 경우에는, 액정표시장치의 표시면에 대한 관찰자의 통상적인 시각을 고려하면, 상기 최대값은 4°∼35°범위 내로 하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 복수개 오목부의 깊이는 0.1㎛∼3㎛ 범위 내에서 불규칙하게 형성되어 있는 것이 바람직하다.
오목부의 깊이가 0.1㎛ 미만인 경우에는, 광의 산란효과가 불충분하다. 3㎛를 초과하는 경우에는, 이 깊이를 실현하기 위한 기초재의 두께가 너무 커져 제조상으로도 제품 면에서도 적합하지 않다. 복수개 오목부의 깊이가 불규칙하게 형성되어 있으면, 오목부의 깊이가 규칙적으로 형성되어 있는 경우에 일어나기 쉬운 광의 간섭에서 기인되는 무아레 무늬의 발생이 방지되고, 또 특정 시각에서의 반사광량의 피크적인 집중이 완화되어 시야계 내의 반사광량 변화가 완만해진다.
상기 복수개 오목부는 서로 불규칙하게 인접하여 배치되어 있는 것이 바람직하다.
오목부의 간격이 떨어져 있으면, 오목부와 오목부 사이는 평면이 되므로 평면 반사가 증가되고 한정된 화소 영역 내에서 충분한 난반사 효과를 얻을 수 없게 되어, 오목부는 서로 인접하여 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또, 오목부가 규칙적으로 배열되어 있으면 무아레 무늬가 발생하므로, 오목부는 불규칙하게 배치하는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한 상기 어느 한 반사체가 장착된 반사형 액정표시장치를 제공한다. 특히, 상기 반사체가 상기 복수개 오목부의 각각의 특정 종단면의 방향이 동일하고, 각각의 제1곡선이 단일 방향으로 배향되도록 형성되고, 또 이 반사체가 각각의 오목부의 제1곡선이 관찰자측에서 볼 때 제2곡선보다 상측에 위치하도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 모든 오목부의 제1곡선이 관찰자측에서 볼 때 제2곡선보다 상측에 위치하도록 형성되어 있으면, 통상 주로 상측으로부터 입사되는 외부광 등을 관찰자의 하측 방향으로부터 기초재 표면에 대한 법선방향으로 시프트시킬 수 있다.
또, 관찰자측에서 볼 때 주로 상측으로부터 입사되는 외부광 등이 제2곡선 주변의 면에 효율적으로 입사되어 반사광량이 전체적으로 증가된다.
그래서, 관찰자의 시선 방향으로 반사되는 광량이 증가되어 실용 시점에서 밝은 화면의 반사형 액정표시장치가 실현된다.
본 발명은 또한 기초재 표면에 대한 정반사의 각도보다 작은 반사각도범위의 반사율의 적분값과 정반사의 각도보다 큰 반사각도범위의 반사율의 적분값이 다른 것을 특징으로 하는 반사체를 제공한다.
본 발명에 따르면 관찰자의 통상적인 시야각이 정반사의 방향과 어긋나 있는 경우에, 당해 통상적인 시야각 방향으로 중점적으로 광을 반사할 수 있는 반사체로할 수 있다.
본 발명은 또한 기초재 표면에 대한 정반사의 각도보다 작은 반사각도범위의 반사율의 적분값과 정반사의 각도보다 큰 반사각도범위의 반사율의 적분값이 다른 반사체가 형성되고, 또 이 반사체의 상기 반사율의 적분값이 커지는 반사각도범위가 관찰자측에서 볼 때 기초재 표면에 대한 정반사의 각도보다 상측이 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치를 제공한다.
본 발명에 따르면 통상 주로 상측으로부터 입사되는 외부광 등을 관찰자의 하측 방향으로부터 기초재 표면에 대한 법선방향으로 시프트시킬 수 있다.
그래서, 예컨대 휴대전화나 노트PC의 표시장치로서 사용한 경우에, 관찰자의 시선 방향으로 반사되는 광량이 증가되어 실용 시점에서 밝은 화면의 반사형 액정표시장치가 실현된다.
발명의 실시형태
다음에, 본 발명의 실시형태를 도면을 사용하여 구체적으로 설명하는데, 다음과 같은 실시형태는 본 발명을 전혀 제한하지 않는다.
도 1은 본 실시형태의 반사체를 나타내는 도면이다. 도 1에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 반사체(1)는 예컨대 알루미늄으로 이루어진 평판 형상의 기초재(2) 표면(S: 기준면)에 다수의 광반사성을 갖는 오목부(3a,3b,3c,…: 일반적으로 오목부(3)라고 함)가 서로 불규칙하게 인접하여 형성되어 있다.
이들 오목부(3)는 사시도를 도 2에, 그리고 단면도를 도 3에 나타내는 바와 같이, 오목부(3)의 특정 종단면(X)의 내면 형상은 오목부의 한 주변부(S1)로부터 최심점(D)에 이르는 제1곡선(A) 및 제1곡선(A)에 연속하여 오목부의 최심점(D)으로부터 다른 주변부(S2)에 이르는 제2곡선(B)으로 구성되어 있다. 이들 두 곡선은 최심점(D)에서 모두 기초재 표면(S)에 대한 경사각이 0이 되어 서로 연결되어 있다.
제1곡선(A)의 기초재 표면(S)에 대한 경사각은 제2곡선(B)의 경사각보다 급하고, 최심점(D)은 오목부(3)의 중심(O)에서 x 방향으로 어긋난 위치에 있다. 즉, 제1곡선(A)의 기초재 표면(S)에 대한 경사각 절대값의 평균값은 제2곡선(B)의 기초재 표면(S)에 대한 경사각 절대값의 평균값보다 크다. 오목부(3a,3b,3c…)의 제1곡선(A)의 기초재 표면(S)에 대한 경사각 절대값의 평균값은 1∼89°범위에서 불규칙하게 형성되어 있다. 또, 오목부(3a,3b,3c…)의 제2곡선(B)의 기초재 표면(S)에 대한 경사각 절대값의 평균값은 0.5∼88°범위에서 불규칙하게 형성되어 있다.
두 곡선의 경사각은 모두 완만하게 변화되므로, 제1곡선(A)의 최대 경사각(δmax;절대값)은 제2곡선의 최대 경사각(δb;절대값)보다 크게 되어 있다. 또, 제1곡선(A)과 제2곡선(B)이 접하는 최심점(D)의 기초재 표면에 대한 경사각은 0으로 되어 있고, 경사각이 마이너스값인 제1곡선(A)과 경사각이 플러스값인 제2곡선(B)은 완만하게 연속되어 있다.
본 실시형태의 반사체에서 오목부(3a,3b,3c…)의 각각의 최대 경사각(δmax)은 2∼90°범위 내에서 불규칙하게 형성되어 있다. 그러나, 많은 오목부는 최대 경사각(δmax)이 4°∼35°범위 내에서 불규칙하게 형성되어 있다.
또, 이 오목부(3)는 그 오목면이 단일 극소점(경사각이 0이 되는 곡면 상의 점:D)을 갖고 있다. 그리고, 이 극소점(D)과 기초재의 기초재 표면(S)의 거리가 오목부(3)의 깊이(d)를 형성하고, 이 깊이(d)는 오목부(3a,3b,3c…)에 대해서 각각 0.1㎛∼3㎛ 범위 내에서 불규칙하게 형성되어 있다.
본 실시형태에서는 오목부(3a,3b,3c…)의 각 특정 종단면(X)은 모두 동일한 방향으로 되어 있다. 또, 각각의 제1곡선(A)이 단일 방향으로 배향되도록 형성되어 있다. 즉, 어느 오목부에서도 도 2, 도 3에 나타낸 x 방향이 동일해지도록 형성되어 있다.
본 실시형태의 반사체(1)에서는 각각의 제1곡선(A)이 단일 방향으로 배향되도록 형성되어 있기 때문에, 그 반사특성은 도 4에 나타내는 바와 같이 기초재 표면(S)에 대한 정반사의 방향에서 어긋나게 되어 있다.
즉, 도 4에 나타내는 바와 같이 x 방향의 비스듬한 상측으로부터의 입사광(J)에 대한 반사광(K)은 정반사의 방향(K0)보다 기초재 표면(S)에 대한 방향 H로 시프트한 방향으로 밝은 표시범위가 시프트하게 된다.
그 결과, 특정 종단면(X)의 종합적인 반사특성으로는 제2곡선(B) 주변의 면에 의해 반사되는 방향의 반사율이 증가하게 된다. 따라서, 특정 방향으로 반사광을 적절하게 집중시킨 반사특성으로 할 수 있다.
즉, 도 5는 본 실시형태의 반사장치(1)의 표시면에 입사각 30°로 외부광을 조사하고, 수광각을 표시면(기초재 표면)에 대한 정반사의 방향인 30°를 중심으로 하여 수직선 위치(0°)에서 60°까지 움직였을 때의 수광각(θ°)과 밝기(반사율)의 관계를 나타내고 있다. 도 5에서는 비교예로서 종래부터 사용되고 있는 구면 형상의 오목부를 갖는 반사체를 사용한 반사형 액정표시장치의 수광각과 반사율의 관계도 나타냈다.
도 5에서 알 수 있듯이 비교예가 수광각 약 15°에서 약 45°까지의 범위 내에서 거의 균등한 반사율을 나타낸 반면에, 본 실시형태의 반사장치(1)에서는 기초재 표면(S)에 대한 정반사의 각도인 30°보다 작은 반사각도범위의 반사율의 적분값이 정반사의 각도보다 큰 반사각도범위의 반사율의 적분값보다 크게 되어 있다. 즉, 각도 20°전후의 시야에서 충분한 밝기를 달성할 수 있다.
반사체(1)의 제조방법은 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 다음과 같이 제조할 수 있다.
먼저, 상기 오목부의 형상을 볼록면으로 변환한 선단 형상을 갖는 펀치(펀칭구)를 제조하고, 이 펀치의 선단을 알루미늄 기초재에 대향시키며 펀치의 알루미늄 기초재에 대한 상대적인 배향방향을 일정하게 유지한 상태로 펀칭 스트로크를 불규칙하게 변화시키고, 또 펀칭 간격을 불규칙하게 변화시켜 알루미늄 기초재의 소정 영역 전체면에 펀칭한다. 펀칭 스트로크는 오목부의 깊이가 소정 범위에 들어가도록 조절한다. 펀칭 간격은 무아레 무늬가 발생되지 않게 조절한다.
도 6은 본 실시형태의 반사장치(1)를 장착한 반사형 액정표시장치(100)의 층 구성을 나타내는 단면도이다.
도 6에서 이 반사형 액정표시장치(100)는 액정층(30)을 사이에 두고 광투과성 표시측 기판(20)과 광반사성 반사측 기판(10)이 대향 배치되어 이루어진다. 표시측 기판(20)의 외측면은 표시면으로 되어 있고, 반사측 기판(10)에는 반사체(1)가 장착되어 있다.
반사측 기판(10)은 하부층부터 순서대로 유리기판(11), 반사체(1), 투명 개재층(13), 컬러필터층(14), 투명 평탄화층(15), ITO(Indium Tin Oxide)막 또는 네사막 등으로 이루어진 투명전극(16) 및 배향층(17)이 적층되고, 또 액정층(30)을 사이에 두고 표시면측에 대향 배치된 표시측 기판(20)은 액정층(30) 측부터 순서대로 배향층(21), 절연층(22), ITO막 또는 네사막 등으로 이루어진 투명전극(23), 유리기판(24) 및 광학변조층(편광판, 위상차판 등; 25)이 적층되어 이루어진다.
또, 액정층(30)을 사이에 둔 투명전극(16)과 투명전극(23)은 서로 직교하는 스트라이프 형상으로 형성되어 있어 그 교점 영역이 화소가 되는 단순 매트릭스형 액정장치를 구성하고 있다.
이 반사형 액정표시장치(100)에서 반사체(1)는 각 오목부(3a,3b,3c…)의 제1곡선(A)이 경사가 완만한 제2곡선(B)보다 x방향측이 되도록 장착되어 있다. 그리고, 이 x방향을 상측으로 하여 문자 등의 표시가 이루어지도록 되어 있다.
도 7은 이러한 액정표시장치(100)의 사용상태를 나타내는 설명도이다. 또, 도 7에서는 설명 편의상 반사형 액정표시장치(100)의 제1곡선(A)과 제2곡선(B)만 도시하고, 그 밖의 구성 부재의 도시를 생략하고 있다.
이러한 반사형 액정표시장치(100)는 x방향을 상측으로 하여 휴대전화나 노트PC 등에 장착된다. 이 경우 반사형 액정표시장치(100)는 통상 도 7에 나타내는 바와 같이 x방향을 비스듬한 상측으로 하여 수평면에 대하여 비스듬히 설치 또는 지지된다. 즉, 사용시에 각각의 오목부의 제1곡선(A)이 관찰자측에서 볼 때 제2곡선(B)보다 상측에 위치하도록 형성되어 있다. 그리고, 관찰자는 이 반사형 액정표시장치(100)를 수평보다 비스듬히 상측에서 내려다보는 것이 통상적이다.
이 경우 주로 상측으로부터 입사되는 외부광(입사광(J))의 반사광(K)은 주로 제2곡선(B) 주변의 면에서 반사되므로, 도 5에서 설명한 바와 같이 관찰자의 아래 방향으로는 반사되기 어려워 정반사의 방향(K0)보다 윗방향으로 중점적으로 반사하게 된다.
그래서, 관찰자의 통상적인 관찰 범위와 밝은 표시범위가 일치하여 실용상 밝은 표시장치를 실현할 수 있다.
도 6에 나타낸 실시형태의 반사형 액정표시장치는 반사체(1)를 투명전극(16)과는 다른 층으로 형성하였으나, 투명전극(16) 자체를 반사체(1)로 형성하고, 또한 투명전극(16)을 도 6의 반사체(1)의 위치에 형성하면 투명전극이 반사체를 겸할 수 있어 반사형 액정표시장치의 층 구성이 단순화된다.
또, 상기 반사체를 예컨대 하프미러와 같은 반투과 반반사성 기초재로 형성하고 액정패널의 배면에 조명판을 배치하면, 외부광이 밝을 때에는 반사형이 되고, 외부광이 어두워질 때 상기 조명판을 점등하면 투과형으로서 사용할 수 있는 반투과 반반사형 액정표시장치를 얻을 수 있다. 이 반투과 반반사형 액정표시장치도 본 발명에 포함된다.
또한, 상기 표시측 기판(20)의 표시면 측에 프론트 라이트를 형성하면 외부광이 밝을 때에는 외부광만 이용하고, 외부광이 어두워질 때 상기 프론트 라이트를 점등하는 프론트 라이트형 액정표시장치를 얻을 수 있다. 이 프론트 라이트형 액정표시장치도 본 발명에 포함된다.
본 발명의 액정구동방식은 특별히 한정되지 않지만, 상기 단순 매트릭스형 이외에 박막 트랜지스터 또는 박막 다이오드를 사용한 액티브 매트릭스형 또는 세그멘트형 등에도 동일하게 적용할 수 있다. 이들 액정표시장치는 모두 본 발명에 포함된다.
본 발명의 반사체는 광반사성을 갖는 복수개 오목부가 형성되고, 이들 각각의 오목부는 각각이 오목부의 최심점을 통과하는 다음과 같은 특정 종단면을 가지며, 상기 특정 종단면은 그 내면 형상이 오목부의 한 주변부로부터 최심점에 이르는 제1곡선 및 이 제1곡선에 연속하여 오목부의 최심점으로부터 다른 주변부에 이르는 제2곡선으로 이루어지고, 제1곡선의 기초재 표면에 대한 경사각 절대값의 평균값이 제2곡선의 기초재 표면에 대한 경사각 절대값의 평균값보다 크게 형성되어 있으므로, 입사광을 난반사하여 넓은 시각범위에서 비침을 억제하는 광확산성을 가지는 동시에 관찰자의 통상적인 시각범위에서의 반사광량을 크게 할 수 있다.
본 발명의 반사체를 장착한 본 발명의 반사형 액정표시장치는 넓은 시각범위에서 비침이 억제되는 동시에, 표시면을 특정 시각에서 관찰할 때 특히 밝게 보이는 시인성이 개선된 반사형 액정표시장치가 된다.
도 1은 실시형태의 반사체 부분을 나타내는 사시도이다.
도 2는 실시형태의 한 오목부를 나타내는 사시도이다.
도 3은 상기 오목부의 특정 종단면의 단면도이다.
도 4는 실시형태의 반사체의 반사특성의 설명도이다.
도 5는 수광각과 반사율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 실시형태의 반사형 액정표시장치의 층 구성을 나타내는 단면도이다.
도 7은 실시형태의 반사형 액정표시장치의 사용 상태의 설명도이다.
도 8은 일반적인 반사형 액정표시장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 9(a)는 평활 반사형, 도 9(b)는 확산 반사형 액정표시장치의 각각의 반사측 기판을 나타내는 단면도이다.
도 10은 종래의 반사체 부분을 나타내는 사시도이다.
도 11(a)는 탁상 전자계산기를, 도 11(b)는 휴대식 컴퓨터를 각각 육안으로 관찰할 때의 시각을 나타내는 사시도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
1: 반사체 2: 기초재
3a,3b,3c: 오목부 10: 반사측 기판
A: 제1곡선 B: 제2곡선
X: 특정 종단면

Claims (11)

  1. 기초재 표면에 광반사성을 갖는 복수개 오목부가 형성되고, 이들 각각의 오목부는 각각이 오목부의 최심점을 통과하는 다음과 같은 특정 종단면을 가지며,
    상기 특정 종단면은 그 내면 형상이 오목부의 한 주변부로부터 제1곡선 및 이 제1곡선에 연속하여 오목부의 다른 주변부에 이르는 제2곡선으로 이루어지고, 제1곡선의 기초재 표면에 대한 경사각 절대값의 평균값이 제2곡선의 기초재 표면에 대한 경사각 절대값의 평균값보다 크게 되며,
    상기 제 1 곡선의 기초재 표면에 대한 경사각 절대값의 최대값이 4°∼ 35°범위 내로 되어 있으며, 상기 복수개 오목부의 깊이는 0.1㎛∼3㎛ 범위 내에서 불규칙하게 형성되고,
    상기 복수개 오목부의 각각의 특정 종단면의 방향이 동일하고, 각각의 제1곡선이 단일 방향으로 배향되도록 형성되며, 각각의 오목부의 제1곡선이 관찰자측에서 볼 때 제2곡선보다 상측에 위치하도록 형성된 것을 특징으로 하는 반사체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개 오목부는 각각의 특정 종단면의 방향이 동일하고, 또 각각의 제1곡선이 단일 방향으로 배향되도록 형성된 것을 특징으로 하는 반사체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제1곡선과 제2곡선은 서로 접하는 위치에서의 기초재 표면에 대한 경사각이 0이 되는 것을 특징으로 하는 반사체.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수개 오목부는 서로 불규칙하게 인접하여 배치된 것을 특징으로 하는 반사체.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 반사체가 장착된 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 기초재 표면에 대한 정반사의 각도보다 작은 반사각도범위의 반사율의 적분값과 정반사의 각도보다 큰 반사각도범위의 반사율의 적분값이 다른 반사체가 설치되고, 또 이 반사체의 상기 반사율의 적분값이 커지는 반사각도범위가 관찰자측에서 볼 때 기초재 표면에 대한 정반사의 각도보다 상측이 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치.
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