KR100576273B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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KR100576273B1
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가노미쯔루
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알프스 덴키 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 액정 패널과, 이것의 외면측에 설치한 반사체와의 사이에 편광판을 설치하지 않고, 시야각이 넓으면서 명표시가 밝고 고콘트라스트인 액정표시장치의 제공.
(해결수단) 액정셀 (1) 의 일방의 투명기판 (12) 의 외면측에 접착층 (37) 을 통해 반사체 (30) 를 설치하고, 타방의 투명기판 (11) 의 외면측에 2장의 위상차판 (14,15) 및 편광판 (17) 을 타방의 투명기판 (11) 측으로부터 차례로 형성하여 이루어지고,
반사체 (30) 는 표면에 요철면 (35a) 을 형성한 반사체용 수지 기재 (35) 위에, 요철면 (35a) 의 외형형상에 맞춰진 요철면 (36a) 을 갖는 금속반사막 (36) 이 형성되어 이루어지는 것으로, 이 반사체 (30) 는 금속반사막 (36) 이 일방의 투명기판 (12) 측을 향하도록 액정셀 (1) 에 부착된 액정표시장치.
액정표시장치, 반사체, 금속반사막

Description

액정표시장치 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1은 본 발명의 반사형 액정표시장치가 구비된 휴대정보단말의 표시부의 일실시형태를 나타내는 정면도.
도 2는 본 발명의 반사형 액정표시장치를 STN형 반사형 액정표시장치에 적용한 제 1 실시형태를 나타내는 단면도.
도 3은 제 1 실시형태의 반사형 액정표시장치의 주요부 분해사시도.
도 4는 제 1 실시형태의 반사형 액정표시장치의 편광판의 흡수축 (α), 제 1 위상차판의 지상축 β, 제 2 위상차판의 지상축 γ, 상부배향막의 배향방향 a, 하부배향막의 배향방향 b 의 배치관계를 나타내는 평면도.
도 5는 제 1 실시형태의 반사형 액정표시장치에 구비된 반사체를 나타내는 사시도.
도 6은 제 1 실시형태의 반사형 액정표시장치에 구비된 반사체의 기타 예를 나타내는 사시도.
도 7은 광을 15도로 입사시켰을 때의 실시예의 액정표시장치의 반사율을 나타내는 도면.
도 8은 광을 15도로 입사시켰을 때의 실시예의 액정표시장치의 콘트라스트를 나타내는 도면.
도 9는 광을 15도로 입사시켰을 때의 비교예의 액정표시장치의 반사율을 나타내는 도면.
도 10은 광을 15도로 입사시켰을 때의 비교예의 액정표시장치의 콘트라스트를 나타내는 도면.
도 11은 제 2 실시형태의 반사체의 부분을 나타내는 사시도.
도 12는 제 2 실시형태의 하나의 오목부를 나타내는 사시도.
도 13은 오목부의 제 1 종단면의 단면도.
도 14는 오목부의 제 2 종단면의 단면도.
도 15는 제 2 실시형태의 반사체의 반사특성의 설명도.
도 16은 수광각과 반사율의 관계를 나타내는 그래프.
도 17은 제 2 실시형태의 반사형 액정표시장치의 층구성을 나타내는 단면도.
도 18은 실시형태의 반사형 액정표시장치의 사용상태에 대한 설명도.
도 19는 종래의 반사형 액정표시장치의 개략적인 구성을 나타내는 단면도.
도 20은 종래의 반사형 액정표시장치에 구비된 반사판의 일례를 나타내는 사시도.
도 21은 본 발명자들이 연구하고 있는 반사체의 일례를 나타내는 사시도.
도 22는 광의 입사각 및 반사각에 대한 설명도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 액정셀 11 : 상측유리기판 (타방의 투명기판)
12 : 하측유리기판 (일방의 투명기판)
14 : 제 1 위상차판 (타방의 투명기판에 인접한 쪽의 위상차판)
15 : 제 2 위상차판 (편광판에 인접한 쪽의 위상차판)
17 : 편광판 23 : 코먼전극 (투명전극)
24 : 세그먼트전극 (투명전극)
26 : 상부배향막 (타방의 투명기판측 배향막)
27 : 하부배향막 (일방의 투명기판측 배향막)
30, 40 : 반사체 34 : 액정층
35 : 반사용 수지 기재 35a : 요철면
36 : 금속반사막 36a, 40a : 요철면
37 : 투명접착층 101 : 반사형 액정표시장치
a : 배향방향 b : 배향방향
α: 흡수축(편광축) β: 지상축
γ: 지상축 O : 교차점
X : 법선방향 101 : 반사체
102 : 기재 103, 103a, 103b, 103c : 오목부
110 : 반사측기판 A : 제 1 곡선
B : 제 2 곡선 F,G : 심형곡선
본 발명은 액정 패널의 외면측에 반사체를 설치한 외장타입의 액정표시장치에 관한 것으로, 구체적으로는, 액정 패널과 이것의 외면측에 설치한 반사체와의 사이에 편광판을 설치하지 않은, 시야각이 넓으면서 명표시가 밝고 고콘트라스트인 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치의 표시형태에는, 백라이트를 구비한 반투과형, 투과형으로 불리는 것과 반사형으로 불리는 것이 있다. 반사형 액정표시장치는 태양광, 조명광 등의 외광만을 이용하여 백라이트없이 표시하는 액정표시장치로, 예컨대, 박형이며 경량화, 저소비전력이 요구되는 휴대정보단말 등에 많이 사용되고 있다. 이 반사형 액정표시장치에는 표시면측에서 입사된 광을 반사시켜 표시하기 위한 반사판이 구비되어 있고, 이 반사판으로는 표면이 경면상태로 된 반사판이나 표면에 요철면이 형성된 반사판이 사용되고 있었다.
도 19는 표면에 요철면이 형성된 반사판이 구비된 종래의 반사형 액정표시장치의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다. 이 반사형 액정표시장치 (50) 는, 한쌍의 유리기판 (51,52) 의 각각의 대향면측에 투명전극층 (53,54) 이 형성되고, 또한 이들 투명전극층 (53,54) 의 각각의 위에 액정의 배향막 (55,56) 이 형성되고, 이들 배향막 (55,56) 사이에 액정층 (57) 이 배치된 구성의 액정 패널 (50a) 을 갖고 있다.
그리고, 액정 패널 (50a) 의 유리기판 (51) 외측에는 제 1, 제 2 위상차판 (66, 67), 제 1 편광판 (68) 이 기판 (51) 측으로부터 차례로 설치되어 있다. 또한, 액정 패널 (50a) 의 유리기판 (52) 의 외측에는 제 2 편광판 (69) 이 설치되 고, 또한 제 2 편광판 (69) 의 외측에는 투명접착층 (70a) 에 의해 반사판 (70) 이 부착되어 있다.
이 반사판 (70) 은, 도 20에 나타낸 바와 같이, 예컨대 수지필름 (71) 의 표면에 샌드블래스트 처리를 함으로써 그 표면에 요철면을 형성하고, 또한 이 요철면 위에 알루미늄 등으로 이루어지는 반사막 (72) 을 증착 등의 방법을 이용하여 형성함으로써 제조한 것이다. 이 반사판 (70) 은, 반사막 (72) 측의 면이 제 2 편광판 (69) 측을 향하도록 부착되어 있다.
또한, 도 19 에서 부호 65 는 유리기판 (51, 52) 사이에 액정층 (57) 을 밀봉하는 밀봉체 (실링재) 이다.
이러한 구성의 반사형 액정표시장치 (50) 에 있어서, 제 1 편광판 (68) 에 입사한 광은 이 편광판 (68) 에 의해 직선편광되고, 편광된 광이 제 2, 제 1 위상차판 (67, 66), 액정층 (57) 을 통과함으로써 타원편광된다. 그리고, 이 타원편광된 광은 제 2 편광판 (69) 을 통과함으로써 직선편광된다. 이 직선편광은 반사판 (70) 에 의해 반사되고, 다시 제 2 편광판 (69), 액정층 (57), 제 1, 제 2 위상차판 (66, 67) 을 통과하여 제 1 편광판 (68) 으로부터 출사되도록 되어 있다.
그런데, 액정표시장치의 표시성능으로는, 일반적으로 ① 해상도, ② 콘트라스트, ③ 화면의 밝기, ④ 시야각 범위가 넓은 것 등의 시인성 등이 양호할 것이 요구된다.
그러나, 종래의 반사형 액정표시장치 (50) 는 샌드블래스트에 의해 요철면이 형성된 반사판 (70) 의 반사효율이 나쁘기 때문에, 전체적으로 반사율이 낮고 입사광을 보다 광범위한 반사각도로 반사시키는 반사판의 요구에 충분히 부응할 수 없었다. 따라서, 이러한 종류의 반사판 (70) 이 구비된 반사형 액정표시장치 (50) 는, 시야각이 약 25∼35도의 범위로 비교적 좁고, 표시면의 밝기도 충분하지 않은 문제가 있었다.
한편, 표면이 경면상태로 된 반사판의 반사특성에 관해서는, 일반적으로 표면에 요철면을 갖는 상기와 같은 반사판 (70) 과 비교하여 입사각도에 대한 특정한 반사각도(정반사각도)에 있어서 매우 높은 반사율을 나타내지만, 반사율이 높은 반사각도의 범위가 매우 좁다. 즉, 종래의 표면이 경면상태의 반사판이 구비된 반사형 액정표시장치는, 시야각이 좁다는 문제가 있었다.
따라서, 하측의 유리기판 (52) 과 반사판 (70) 사이의 제 2 편광판 (69) 을 제거하고, 편광판으로서는 제 2 위상차판 (67) 위에 배치된 제 1 편광판 (68) 을 1장만 사용함으로써, 선택전압 인가시에 백표시를 밝게 하는 것이 검토되었으나, 이 같은 반사형 액정표시장치에서는 편광판 1 장만을 단지 줄였을 뿐이며, 반사판 (70) 의 반사효율은 나쁜 상태 그대로이기 때문에, 명표시가 밝아질 뿐만 아니라 암표시 (흑표시) 까지도 밝아져 콘트라스트가 저하된다는 문제가 있었다.
한편, 본 발명자들은 도 21에 나타낸 반사체를 연구하고 있다. 이 도 21에 나타낸 반사체 (51) 는, 예컨대, 유리 등으로 이루어지는 기판 (52) 위에 형성된 감광성 수지층 등으로 이루어진 평판상의 수지 기재 (53; 반사체용 기재) 의 표면에, 그 내면이 구면의 일부를 이루는 다수의 오목부 (54) 가 서로 겹쳐지도록 연 속적으로 형성되고, 그 위에, 예컨대, 알루미늄이나 은 등의 박막으로 이루어진 반사막 (55) 이 증착 또는 인쇄 등으로 형성된 것이다.
상기 오목부 (54) 는 그 깊이가 0.1∼3㎛ 의 범위로 랜덤하게 형성됨과 동시에 인접하는 오목부 (54) 의 피치도 5∼50㎛ 의 범위로 랜덤하게 배치되어 있다. 또한, 오목부 (54) 의 내면은 각각 단일 구면의 일부를 이루는 곡면으로 되어 있고, 이 경사각은 －18∼＋18도의 범위로 설정되어 있다.
그리고, 본 명세서에서「오목부의 깊이」란 반사체의 기판 표면으로부터 오목부의 저부까지의 거리,「인접하는 오목부의 피치」란 평면에서 봤을 때에 원형이 되는 오목부의 중심간의 거리를 말한다.
또한,「경사각」이란 특정 종단면에 있어서, 오목부 (54) 내면의 임의 위치에서의 접선의 기판 표면에 대한 각도를 말한다.
도 21에 나타내는 반사체 (51) 는 후술하는 비교예 (도 16) 에 나타낸 반사특성을 갖고 있다. 도 16은 입사각도 30도에 있어서, 종축을 반사율 (반사강도), 횡축을 반사각도로 한 반사특성 곡선을 나타내는 그래프이다.
또, 입사각도란, 도 22에 나타내는 바와 같이, 반사체 (51; 기재 표면) 에 세운 법선 H와 입사광 J가 이루는 각도 ω0 이다. 반사각도란, 법선 H와 입사광 J를 포함하는 평면상에 있어서, 법선 H와 반사광 K가 이루는 각도 ω이다. 또한, 기재 표면에 대한 정반사의 각도란 입사각도 ω와 반사각도 ω0 가 동일해지는 각도이다.
도 16에 나타낸 바와 같이, 반사체 (51) 의 반사특성은 정반사의 각도인 반사각도 30도를 중심으로 하여, 15°≤ω≤45°의 범위에서, 어느 정도 양호한 반사율을 갖는다는 것이다.
상술한 종래의 반사체 (51) 는, 오목부의 존재에 의해 비교적 광범위한 각도에 걸쳐 어느 정도 양호한 반사율이 얻어지는 것이다. 그러나, 도 16에 나타낸 바와 같이, 반사각도 15도 및 45도를 좌우의 피크로 하여 정반사의 각도인 반사각도 30도의 근방에서는 반사율이 낮아지는 반사특성을 갖는다. 따라서, 어느 정도 양호한 반사율이 얻어지는 범위가 존재하고는 있으나, 정반사 방향에 있어서 밝기가 약간 손상된다.
그러나, 노트북 컴퓨터나 탁상계산기, 손목시계 등, 특정 장치에 장착된 표시장치는 광원의 방향 (입사각도) 과, 반사광을 받는 이용자의 시선과의 각도 (반사각도) 가 어느 특정의 범위 내에 있는 조건에서 사용되는 경우가 많다. 따라서, 사용자 (관찰자) 의 이용의 편의를 고려하면, 밝은 표시를 넓은 범위에서 얻을 수 있을 뿐아니라 어느 특정 방향의 반사강도를 증가시키는 것이 요망되고 있다.
또한, 백라이트를 구비한 액정표시장치의 경우에도, 밝은 표시범위가 넓은 반사체를 사용하면 백라이트로부터의 광이 반사체 표면에서 지나치게 산란되어 가장 이용율이 높은 반사각도 방향으로 출사하는 광이 적어진다는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 액정 패널과 이것의 외면측에 설치된 반사체와의 사이에 편광판을 설치하지 않고, 시야각이 넓으면서 명표시가 밝고 고콘트라스트인 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 광범위한 각도에 걸쳐 양호한 반사율을 가짐과 동시에, 원하는 범위의 반사방향, 특히 정반사 방향으로부터 약간 어긋난 방향에 있어서 반사율을 더욱 향상시킬 수 있고, 또한 백라이트를 사용한 경우에 광을 지나치게 산란시키지 않는 반사체 및 그 반사체를 사용함으로써, 밝은 표시를 넓은 범위에서 가짐과 동시에, 통상의 시야범위에 대해 적절한 지향성을 갖는 반사형 액정표시장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 액정층을 사이에 두고 대향하는 투명기판 중 일방의 투명기판의 내면측에 투명전극 및 배향막을 일방의 투명기판측으로부터 차례로 형성하고, 타방의 투명기판의 내면측에 투명전극 및 배향막을 이 타방의 투명기판측으로부터 차례로 형성한 액정셀의 상기 일방의 투명기판의 외면측에 접착층을 통해 반사체를 설치하고, 타방의 투명기판의 외면측에 2 장의 위상차판 및 편광판을 타방의 투명기판측으로부터 차례로 형성하여 이루어지고,
반사체는, 표면에 요철면을 형성한 반사체용 수지 기재 위에, 요철면의 외형형상에 맞춰진 요철면을 갖는 금속반사막이 형성되어 이루어진 것으로, 이 반사체는 금속반사막이 일방의 투명기판측을 향하도록 액정셀에 부착된 것을 특징으로 하는 액정표시장치를, 상기 과제의 해결수단으로 하였다.
표면에 요철면을 형성한 반사체용 수지 기재로는, 예컨대, 틀면에 요철부를 갖는 틀을 감광성 수지층에 압착한 상태에서 광선을 조사하여 감광성 수지층을 경화시켜 경화수지층을 형성하고, 이어서 틀을 경화수지층으로부터 박리시켜 표면에 요철부를 전사함으로써 제작한 것이 바람직하게 사용된다. 그리고, 이 요철면을 갖는 반사체용 수지 기재의 표면에 금속반사막을 형성함으로써, 반사체용 수지 기재의 요철면의 형상에 맞춰진 요철면을 갖는 금속반사막이 형성되고, 이 금속반사막의 요철면이 반사체의 요철면이 된다. 감광성 수지층에 압착되는 요철부를 갖는 틀을 변경함으로써, 반사체용 수지 기재의 표면에 원하는 요철면을 형성할 수 있으므로, 이 요철면 위에 형성되는 금속반사막에도 원하는 요철면을 형성할 수 있고, 원하는 반사특성을 갖는 반사체를 제공할 수 있다.
반사체의 요철면은 일방향을 따라 정상부를 대략 같은 높이로 연속시킨 긴 볼록부를 상호간에 오목부를 갖도록 복수 형성하고, 상기 일방향에 대해 직교하는 방향과, 이들 긴 볼록부 사이에 형성된 오목부가 상기 일방향으로 병설되어 이루어지고, 각 긴 볼록부의 높이와 폭을 랜덤하게 형성하여 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같은 요철면을 갖는 반사체에 의해, 불필요한 방향으로부터의 광의 반사를 억제하고, 특정 방향으로부터 입사된 광을 특정 방향을 중심으로 효율적으로 반사할 수 있다.
또한, 반사체의 요철면은 곡면단면 형상이 동일 R (곡률반경) 이면서 동일방향으로 연장되는 다수의 스트라이프 홈이 연이어 형성되도록 하고, 또한 이들 홈으로부터의 반사광에 의해 간섭줄무늬를 발생시키지 않도록 이들 홈의 폭을 불규칙하게 변경한 것이 바람직하다. 이와 같은 요철면을 갖는 반사체에 의하면, 특히 스트라이프 홈 방향과 직교하는 방향으로부터 입사되는 광의 반사방향이 광범위하게 걸치기 때문에, 반사효율이 좋아지고 밝은 표시면을 부여할 수 있다. 또한, 이 반사체는 특히 인접하는 홈의 홈폭을 서로 다르게 함으로써, 반사방향을 광범위하게 할 수 있다.
또한, 반사체의 요철면은 곡면단면형상이 동일 R 이면서 동일방향으로 연장되는 다수의 스트라이프 홈이 연이어 형성되고, 또한 이들 스트라이프 홈이 교차하는 방향으로도 형성되고, 이들 홈으로부터의 반사광에 의해 간섭줄무늬를 발생시키지 않도록 교차하는 스트라이프 홈의 각각 동일방향으로 연장되는 스트라이프 홈의 횡폭이 불규칙하게 변경되어 이루어진 것이 바람직하다. 이와 같은 요철면을 갖는 반사체에 따르면, 특히 교차하는 스트라이프 홈의 각각의 방향과 직교하는 방향으로부터 입사되는 광의 반사방향이 광범위하게 걸치기 때문에, 반사효율이 좋아지고 밝은 표시면을 부여할 수 있다. 교차하는 스트라이프 홈의 교차방향은 직교여도 되고, 또한 소정의 각도로 교차해도 된다. 어느 경우에도, 상술한 작용을 가져온다면 그 교차각도는 문제되지 않는다. 또한, 이 반사체는 특히 동일방향으로 연장되는 스트라이프 홈의 인접하는 홈의 홈폭을 서로 다르게 함으로써 반사방향을 더욱 광범위하게 할 수 있다.
반사체의 요철면의 스트라이프 홈 또는 교차하는 스트라이프 홈은 각 홈의 평면형상이 직선상이어도 되지만, 소정의 곡률로써 만곡되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 요철면을 갖는 반사체는, 특히 피치 및 깊이가 랜덤한 스트라이프 홈이기 때문에 반사효율이 더욱 향상되고, 또한 스트라이프 홈방향이 만곡되어 있으므로 시야각이 넓은 밝은 표시면을 부여할 수 있다.
본 발명의 액정표시장치에 의하면, 액정셀의 일방의 투명기판의 외면측에 설 치한 반사체를, 표면에 요철면을 형성한 반사체용 수지 기재 위에, 요철면의 외형형상에 맞춘 요철면을 갖는 금속반사막이 형성된 구조로 함으로써, 종래의 액정표시장치에 구비된 샌드블래스트에 의해 요철면이 형성된 반사판에 비해, 반사효율이 향상되고 시야각이 넓은 밝은 표시면이 얻어진다.
본 발명의 액정표시장치에서는 상기와 같은 반사효율이 우수한 반사체가 구비되어 있으므로, 액정셀의 일방의 투명기판과 반사체 사이에 편광판을 설치하지 않고, 액정셀의 타방의 투명기판의 외면측에 편광판을 설치한 구조, 즉 편광판을 1장으로 한 구조일지라도 명표시 상태 (백표시 상태) 에서의 반사율 (투과율) 이 높아지므로 명표시가 밝아지고, 그 결과 콘트라스트가 높아져 우수한 표시특성이 얻어진다. 이와 같이 본 발명의 액정표시장치에서는 편광판을 액정셀의 일방의 측에만 설치한 편광판 1장 타입으로 해도 상기와 같이 우수한 표시특성이 얻어지므로, 편광판을 액정셀의 상하에 배치하는 편광판 2장 타입의 종래의 액정표시장치에 비해 저비용화할 수 있다.
또한, 본 발명의 액정표시장치는 반사체를 액정셀의 외측에 설치한 것이며, 또한 액정셀에 반사체를 부착할 때에는 상온에서 접착 가능하므로, 액정셀과 반사체를 별개로 제작해 두고, 이 액정셀에 반사체를 나중에 부착하도록 함으로써, 반사체의 제작시에 액정셀에 열응력이 가해지지 않으며, 또한 반사체의 제작시에 사용하는 약제 등이 액정셀에 가해지는 일도 없으므로 액정셀의 열화를 방지할 수 있다.
또한, 상기 구성의 본 발명의 액정표시장치에서는, 상기 액정셀을 구성하는 일방의 투명기판과 이것의 내면측에 형성된 투명전극과의 사이에 컬러필터가 설치되어 있어도 된다.
또한, 상기한 것 중 어느 한 구성의 본 발명의 액정표시장치에서는, 액정층이 그 두께방향으로 240도∼250도 비틀어진 나선구조를 갖고, 액정셀의 리타데이션 (ΔndLC) 이 600㎚∼800㎚이고,
타방의 투명기판측의 배향막의 배향방향 a와 일방의 투명기판측의 배향막의 배향방향 b를 광입사측에서 보았을 때에 배향방향 a, b 사이의 방향에서 또한 배향방향 a, b의 교차점 O와 배향방향 a, b에 의해 만들어지는 내각의 1/2의 각도를 통과하는 방향을 법선방향 X라 하였을 때,
타방의 투명기판에 인접한 쪽의 위상차판의 리타데이션 (ΔndRF1) 이 100㎚ ∼200㎚이고, 또한 이 위상차판의 지상축 (遲想軸) β는 상기 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φRF1) 가 광입사측에서 보아 반시계방향으로 60도∼100도이고,
편광판에 인접한 쪽의 위상차판의 리타데이션 (ΔndRF2) 이 300㎚∼500㎚이고, 또한 이 위상차판의 지상축 γ는 상기 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φRF2) 가 광입사측에서 보아 반시계방향으로 90도∼140도이고,
편광판의 흡수축 α는 상기 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φpol) 가 광입사측에서 보아 반시계방향으로 20도∼70도 또는 110도∼160도로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같은 액정표시장치에 의하면, 백표시 (명표시) 가 더욱 밝아져 콘트라스트가 더욱 높은 것이 얻어진다.
또한, 상기한 것 중 어느 한 구성의 본 발명의 액정표시장치에서는, 상기 액정층이 그 두께방향으로 240도 비틀어진 나선구조를 갖고, 상기 액정셀의 리타데이션 (ΔndLC) 이 700㎚이고,
타방의 투명기판측의 배향막의 배향방향 a와 일방의 투명기판측의 배향막의 배향방향 b를 광입사측에서 보았을 때에 배향방향 a, b 사이의 방향에서 또한 배향방향 a, b의 교차점 O와 배향방향 a, b에 의해 만들어지는 내각의 1/2의 각도를 통과하는 방향을 법선방향 X라 하였을 때,
타방의 투명기판에 인접한 쪽의 위상차판의 리타데이션 (ΔndRF1) 이 169㎚이고, 또한 이 위상차판의 지상축 β는 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φRF1) 가 광입사측에서 보아 반시계방향으로 82도이고,
편광판에 인접한 쪽의 위상차판의 리타데이션 (ΔndRF2) 이 425㎚이고, 또한 이 위상차판의 지상축 γ는 상기 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φRF2) 가 광입사측에서 보아 반시계방향으로 113도이고,
편광판의 흡수축 α는 상기 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φpol) 가 광입사측에서 보아 반시계방향으로 42.5도로 설정되어 있는 것이 더욱 바람직하다.
이와 같은 액정표시장치에 의하면, 백표시 (명표시) 가 더욱 밝아져 콘트라 스트가 더욱 높은 것이 얻어진다.
또한, 상기한 것 중 어느 한 구성의 본 발명의 액정표시장치에서는, 타방의 투명기판에 인접한 쪽의 위상차판은 하기 식 (1) 로 표현되는 NZ 계수가 －0.5∼2.0의 범위내로 설정되고, 상기 편광판에 인접한 쪽의 위상차판은 하기 식 (1) 로 표현되는 NZ계수가 －0.5∼2.0 의 범위내로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
NZ＝(nx－nz)/(nx－ny) …식 (1)
(식에서, nx 는 위상차판의 X축방향의 굴절률, ny 는 위상차판의 Y축방향의 굴절률, nz 는 위상차판의 Z축방향의 굴절률을 나타낸다.)
이와 같은 액정표시장치에 의하면, 표시면의 상하좌우 방향에서 콘트라스트가 양호한 범위가 넓어지고, 따라서 표시면의 상하좌우 방향의 시야각이 넓어져 시야 특성이 우수한 것이 얻어진다.
또한, 상기한 것 중 어느 한 구성의 본 발명의 액정표시장치에서는, 상기 타방의 투명기판에 인접한 쪽의 위상차판은 상기 식 (1) 로 표현되는 NZ 계수가 0.5로 설정되고, 상기 편광판에 인접한 쪽의 위상차판은 상기 식 (1) 로 표현되는 NZ계수가 0.3으로 설정되어 있는 것이 더욱 바람직하다.
이와 같은 액정표시장치에 의하면, 표시면의 상하좌우 방향에 있어서의 콘트라스트가 양호한 범위가 더욱 넓고, 따라서 표시면의 상하좌우 방향의 시야각이 더욱 넓어지고, 보다 우수한 시야특성이 얻어진다.
또한, 상기한 것 중 어느 한 구성의 액정표시장치에 있어서, 액정층을 이루는 액정으로서 복굴절률 (ΔnLC) 의 파장분산특성이 타방의 투명기판에 접한 쪽의 위상차판의 복굴절률 (ΔnRF1) 의 파장분산 특성 및 편광판에 접한 쪽의 위상차판의 복굴절률 (ΔnRF2) 의 파장분산 특성보다 작은 것을 사용하는 것이, 콘트라스트가 보다 높은 것이 얻어지고 우수한 표시특성이 얻어지는 점에서 바람직하다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는, 기재의 표면에 광반사성을 갖는 복수의 오목부가 형성된 반사체로서, 이들 각각의 오목부는 각각이 오목부의 최심점을 통과하는 다음과 같은 제 1 종단면과 제 2 종단면을 갖는 것을 특징으로 하는 반사체를 제공한다.
(a) 내면의 형상이 오목부의 하나의 주변부에서 최심점에 이르는 제 1 곡선과, 이 제 1 곡선에 연속하여 오목부의 최심점에서 다른 주변부에 이르는 제 2 곡선으로 이루어지고, 제 1 곡선의 기재 표면에 대한 경사각의 절대값의 평균값이 제 2 곡선의 기재 표면에 대한 경사각의 절대값의 평균값보다 큰 제 1 종단면,
(b) 제 1 종단면과 직교하고, 내면의 형상이 천형 (淺型) 곡선과 천형 곡선의 양측에서 천형 곡선보다 곡률반경이 작은 심형 (深型) 곡선으로 이루어지는 제 2 종단면.
본 명세서에서 어느 방향의 종단면을 제 1 종단면으로 할지에 관해서는 특별히 한정되지 않지만, 관찰자로부터 보아 상하, 또는 전후 방향의 종단면을 제 1 종단면으로 하는 것이 바람직하다.
이 반사체는 기재의 표면에 광반사성을 갖는 복수의 오목부가 형성되고, 이들 오목부가 곡면 (오목면) 으로 형성되어 있으므로, 밝은 표시범위를 넓게 확보함과 동시에 투영을 억제하는 광확산성을 갖고 있다.
또한, 이들 오목부의 내면형상은 제 1 종단면에서는, 최심점을 경계로 하는 제 1 곡선과 제 2 곡선으로 이루어지고, 제 1 곡선의 기재 표면에 대한 경사각의 절대값의 평균값이, 제 2 곡선의 기재 표면에 대한 경사각의 절대값의 평균값보다 커지는 곡선으로 형성되어 있다. 즉, 제 1 곡선의 경사는 비교적 가파르게, 제 2 곡선의 경사는 비교적 완만하게 되어 있고, 제 2 곡선이 제 1 곡선보다 길게 되어 있다.
따라서, 제 2 곡선 주변의 면에서 반사되는 광이 제 1 곡선 주변에서 반사되는 광보다 많아진다. 즉, 제 2 곡선 주변의 면에 대한 정반사방향의 광속밀도가 높아지도록 반사된다. 따라서, 각 오목부의 각각의 제 1 곡선의 방향을 특정 방향 (단일 또는 복수의 특정방향) 으로 맞추면 반사체 전체적으로 특정 방향의 반사강도를 증가시킬 수 있다.
또한, 이들 오목부의 내면형상은 제 1 종단면과 직교하는 제 2 종단면에서는, 천형곡선과 천형곡선의 양측에서 곡률반경이 작은 심형곡선을 갖도록 형성되어 있으므로, 거의 정반사 방향의 반사율을 향상시킬 수 있다. 또한, 심형곡선은 천형곡선의 양측에 균등하게 있는 것이 바람직하다.
그 결과, 제 1 종단면에 있어서의 종합적인 반사특성은 정반사의 각도로 반사율의 피크를 가짐과 동시에, 제 2 곡선주변의 면에 의해 반사되는 방향으로 향하 는 반사율이 증가하게 된다. 즉, 정반사 방향의 반사광을 충분히 확보하면서 특정 방향으로 반사광을 적절하게 집중시킨 반사특성으로 할 수 있다.
본 발명에서, 복수의 오목부는 각각의 제 1 종단면 및 제 2 종단면의 방향이 동일하고, 각각의 제 1 곡선이 단일 방향으로 배향하도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 각각의 오목부의 제 1 곡선이 단일 방향으로 배향되고, 또한 각각의 오목부의 제 2 곡선도 단일 방향으로 배향되는 것이 바람직하다.
그럼으로써, 반사체 전체적으로는 제 2 곡선 주변의 면에서 반사되는 방향의 반사율이 증가하게 된다. 즉, 특정 방향으로 향하는 반사광을 적절하게 집중시킨 반사특성으로 할 수 있다.
본 발명에서, 제 1 곡선과 제 2 곡선은 서로 접하는 위치에서 기재 표면에 대한 경사각이 제로가 되는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 곡선의 경사각을 마이너스, 제 2 곡선의 경사각을 플러스로 하였을 경우, 제 1 곡선의 경사각은 마이너스값에서 서서히 제로로 근접하고, 제 2 곡선의 경사각은 플러스값에서 서서히 제로로 근접하고, 양자가 접하는 위치에서는 제 1 곡선과 제 2 곡선의 어느 경사각도 제로로 되는 것이 보다 바람직하다.
그럼으로써, 오목부 내면 전체를 완만하게 형성할 수 있으므로, 정반사 방향의 반사량이 감소되는 것을 피할 수 있다.
복수의 오목부의 깊이는 0.1㎛∼3㎛의 범위내에서 불규칙하게 형성되어 있는 것이 바람직하다.
오목부의 깊이가 0.1㎛ 미만에서는 광의 산란효과가 불충분하다. 3㎛를 초과하면 이 깊이를 실현하기 위한 기재의 두께가 너무 두꺼워져서 제조상에서도 제품면에서도 바람직하지 못하다. 복수의 오목부의 깊이가 불규칙하게 형성되어 있으면, 오목부의 깊이가 규칙적으로 형성되어 있는 경우에 일어나기 쉬운 광의 간섭으로 인한 무아레 무늬의 발생이 방지되고, 또한 특정각도에 있어서의 반사광량의 피크적인 집중이 완화되어 시계 내의 반사광량 변화가 완만해진다.
복수의 오목부는, 서로 불규칙하게 인접하여 배치되어 있는 것이 바람직하다.
오목부의 간격이 멀면 오목부와 오목부 사이는 평면이 되므로 평면반사가 증가하고, 한정된 화소영역 내에서 충분한 난반사 효과가 얻어지지 않으므로, 오목부는 서로 인접하게 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 오목부가 규칙적으로 배열되어 있으면 무아레 무늬가 발생하므로, 오목부는 불규칙하게 배치하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기한 것 중 어느 한 반사체가 설치된 반사형 액정표시장치를 제공한다. 특히, 반사체가 복수의 오목부의 각각의 제 1 종단면 및 제 2 종단면의 방향이 동일하고, 각각의 제 1 곡선이 단일 방향으로 배향하도록 형성되고, 또한 이 반사체가 각각의 오목부에 있어서의 제 1 곡선이 관찰자로부터 보아 제 2 곡선보다 상방에 위치하도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이, 모든 오목부의 제 1 곡선이 관찰자로부터 보아 제 2 곡선보다 상방에 위치하도록 형성되어 있으면, 통상 주로 상방으로부터 입사되는 외광 등을 관찰자의 발밑방향보다 기재 표면에 대한 법선방향으로 시프트시킬 수 있다.
또한, 관찰자로부터 보아 주로 상방으로부터 입사되는 외광 등이 제 2 곡선주변의 면에 효율적으로 입사하므로 반사광량이 전체적으로 증가한다.
또한, 제 2 종단면에 있어서의 천형곡선으로부터의 반사에 의해 정반사 방향의 광량도 충분히 확보할 수 있다.
따라서, 관찰자의 시선 방향으로 반사되는 광량이 증가하여 실용적인 시점에서 밝은 화면의 반사형 액정표시장치가 실현된다.
또한, 본 발명은 기재 표면에 대한 정반사의 각도로 반사율의 피크를 가짐과 동시에 정반사의 각도보다 작은 반사각도 범위의 반사율의 적분값과, 정반사의 각도보다 큰 반사각도 범위의 반사율의 적분값이 다른 것을 특징으로 하는 반사체를 제공한다.
본 발명에 의하면, 관찰자의 통상의 시야각이 정반사 방향과 어긋나 있는 경우에 정반사 방향의 반사광을 확보하면서 당해 통상의 시야각 방향으로 중점적으로 광을 반사 가능한 반사체로 할 수 있다.
또한, 본 발명은 기재 표면에 대한 정반사의 각도로 반사율의 피크를 가짐과 동시에 정반사의 각도보다 작은 반사각도범위의 반사율의 적분값과 정반사의 각도보다 큰 반사각도범위의 반사율의 적분값이 다른 반사체가 설치되고, 또한 이 반사체의 상기 반사율의 적분값이 커지는 반사각도범위가 관찰자로부터 보아, 기재 표면에 대한 정반사의 각도보다 상방이 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 통상 주로 상방으로부터 입사되는 외광 등을 관찰자의 발 밑방향보다 기재 표면에 대한 법선방향으로 시프트시킬 수 있다.
따라서, 예컨대, 휴대전화 또는 노트북 컴퓨터의 표시장치로 사용한 경우에 관찰자의 시선 방향으로 반사되는 광량이 증가하여 실용적인 시점에서 밝은 화면의 반사형 액정표시장치가 실현된다.
[발명의 실시형태]
「제 1 실시형태」
이하, 본 발명의 일실시형태에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 액정표시장치를 STN형 반사형 액정표시장치에 적용한 실시형태의 반사형 액정표시장치가 구비된 휴대정보단말의 표시부의 실시형태를 나타내는 정면도이다.
본 실시형태의 휴대정보단말의 표시부는, 테두리체 (2) 와, 이 테두리체 (2) 내에 수용되는 본 실시형태의 반사형 액정표시장치 (3) 가 적어도 구비되어 이루어진 것이다. 이 실시형태의 반사형 액정표시장치 (3) 는 가로설치형이다.
본 실시형태의 반사형 액정표시장치 (3) 는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 액정셀 (1) 과, 이 액정셀 (1) 의 상측 유리기판 (11; 타방의 투명기판) 의 외면측에 제 1 위상차판 (14; 타방의 투명기판에 인접한 쪽의 위상차판) 과 제 2 위상차판 (15; 편광판에 인접한 쪽의 위상차판) 과 편광판 (17) 이 상측 유리기판 (11) 측으로부터 차례로 설치되고, 액정셀 (1) 의 하측 유리기판 (12; 일방의 투명기판) 의 외면측에 반사체 (30) 가 설치됨으로써, 개략적으로 구성되어 있다.
액정셀 (1) 은 액정층 (34) 을 사이에 두고 대향하는 상측과 하측의 유리기 판 (11,12) 의 하측 유리기판 (12) 의 내면측에 코먼전지 (23; 투명전극) 하부배향막 (27; 일방의 투명기판측의 배향막)이 하측 유리기판 (12) 측으로부터 차례로 형성되고, 상측 유리기판 (11) 의 내면측에 세그먼트 전극 (24; 투명전극), 톱코트 (28), 상부 배향막 (26; 타방의 투명기판측의 배향막) 이 상측 유리기판 (11)측으로부터 차례로 형성된 개략구성이다.
상하의 배향막 (26,27) 은 통상 사용되고 있는 투명한 배향막이 사용되고, 예컨대 폴리이미드 등의 고분자막이 러빙처리된 것이다.
상부 배향막 (26) 의 배향방향 (러빙방향) a는, 이 실시형태에서는 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 광입사측에서 보아 반시계 방향을 ＋, 시계 방향을 －라 하였을 경우, －35도∼－25도 정도의 범위, 바람직하게는 －30도 (＋330도) 로 설정되어 있다.
또한, 하부 배향막 (27) 의 배향방향 (러빙방향) b는, 이 실시형태에서는 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 광의 입사측에서 보아 반시계 방향을 ＋, 시계 방향을 －라 하였을 경우, ＋25도∼＋35도 정도의 범위, 바람직하게는 ＋30도로 설정되어 있다.
여기서, 상부 배향막 (26) 의 배향방향 a와 하부 배향막 (27) 의 배향방향 b를 도 4 및 도 6에 나타낸 바와 같이 광의 입사측에서 보았을 때에, 배향방향 a, b 사이의 방향에서 또한 배향방향 a, b의 교차점 O와 배향방향 a, b에 의해 만들어지는 내각의 1/2의 각도를 통과하는 방향을 법선방향 X로 한다.
그리고, 도 3에서 부호 Z은, 액정셀 (1), 제 1 및 제 2 위상차판 (14, 15) 및 편광판 (17) 의 광의 입사측의 면과 각각 직교하는 방향이다.
액정층 (34) 은 그 두께방향으로 240도∼250도 비틀어진 나선구조를 갖는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 240도 비틀어진 나선구조를 갖는 것 (액정층 (34) 을 구성하는 액정분자의 트위스트각이 240∼250도) 이고, 상측과 하측 유리기판 (11, 12) 의 내측에 형성된 상하의 배향막 (26, 27) 과, 이들 배향막 (26, 27) 을 소정의 간격을 두고 접합하는 실링재 (도시하지 않음) 에 둘러싸인 영역 내에 봉입된 상온에서 네마틱 상태가 되는 액정분자로 이루어지고, 이 액정분자는 슈퍼 트위스티드 네마틱 (STN) 타입의 것이 사용되고 있다.
이 액정층 (34) 을 이루는 액정으로는, 이 액정의 복굴절률 (ΔnLC) 의 파장분산특성이 제 1 위상차판 (14) 의 복굴절률 (ΔnRF1) 의 파장분산 특성 및 제 2 위상차판 (15) 의 복굴절률 (ΔnRF2) 의 파장분산 특성보다 작은 것을 사용하는 것이 콘트라스트가 보다 높은 것이 얻어지고, 우수한 표시 특성이 얻어지는 점에서 바람직하다. 액정층 (34) 을 이루는 액정의 ΔnLC 의 파장분산 특성은 액정재료 자체를 변경함으로써 변경할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 위상차판 (14, 15) 의 ΔnRF1, ΔnRF2의 파장분산 특성은 위상차판의 재료를 변경함으로써 변경할 수 있다.
톱코트 (28) 는 절연성의 확보를 위해 형성된 것이며, 실리카나 ZrO2 등의 무기재료로 이루어진다.
상측 유리기판 (11) 은 액정표시장치의 종류에 따라 다르지만, 이 실시형태 에서는 소다라임 유리 등으로 이루어진다. 이 상측 유리기판 (11) 의 두께는, 액정표시장치의 종류에 따라 다르지만, 0.3∼1.1㎜가 바람직하다.
하측 유리기판 (12; 일방의 투명기판) 으로는 액정표시장치의 종류에 따라 다르지만, 이 실시형태에서는 나트륨 등의 알칼리금속의 산화물을 함유한 소다라임 유리 등이 사용되고 있다. 이 하측 유리기판 (12) 의 두께는 0.3㎜∼1.1㎜가 바람직하다.
반사체 (30) 는 입사된 광을 반사시킴과 동시에 확산시킴으로써 시야각을 크게 하기 위한 것이다.
이 반사체 (30) 는 표면에 요철면 (35a) 을 형성한 반사체용 수지 기재 (35) 위에 요철면 (35a) 의 외형형상에 맞춘 요철면 (36a) 을 갖는 금속반사막 (36) 이 형성되어 이루어지는 것이며, 이 요철면 (36a) 이 반사면이 된다.
금속반사막 (36) 을 이루는 재료로는 Al 또는 Al합금 또는 Ag 또는 Ag합금으로 이루어지는 것을 사용할 수 있지만, 그 밖의 재료일지라도 반사성이 우수한 것이라면 적절히 사용할 수 있다.
이 금속반사막 (36) 의 요철면 (36a) 은, 예컨대, 도 5에 나타낸 바와 같이, 곡면단면 형상이 동일 R (곡률반경) 이면서 동일방향으로 연장되는 다수의 스트라이프 홈 (46…) 이 연이어 형성되고, 또한 이들 스트라이프 홈 (46) 으로부터의 반사광에 의해 간섭줄무늬를 발생시키지 않도록 이들 홈폭이 불규칙하게 변경되어 이루어지는 것이다. 상기 R 은, 100㎛를 초과하면 그 스트라이프 홈이 시인되어 액정표시장치의 표시품질을 대폭적으로 저하시키므로, 100㎛ 이하가 바람직하다. 한편, R 이 가시광 오더 이하의 수치, 즉 0.4㎛ 보다 작은 경우 유효한 반사특성이 얻어지지 않으므로, R 은 0.4㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
이 반사체 (30) 는 금속반사막 (36) 이 하측 유리기판 (12; 일방의 투명기판) 측을 향하도록 액정셀 (1) 의 하측기판 (12) 에 불소 함유의 에폭시계 재료 등으로 이루어지는 투명접착층 (37) 에 의해 접착되어 있다.
상술한 바와 같은 액정셀 (1) 의 복굴절률 (ΔnLC) 과 액정셀 (1) 의 두께 (d) 의 곱인 리타데이션 (ΔndLC) 의 값은 600㎚∼800㎚의 범위 (측정파장 589㎚) 로 설정되어 있다. ΔndLC가 상술한 범위를 벗어나면 백표시가 어두워지고 콘트라스트가 저하된다.
또한, ΔndLC는 바람직하게는 690㎚∼705㎚의 범위, 더욱 바람직하게는 700㎚로 설정되어 있는 것이, 콘트라스트가 높고 양호한 흑백표시가 얻어지는 점에서 비교적 바람직하다.
제 1 및 제 2 위상차판 (14, 15) 은, 1 또는 2 축 연신한 폴리비닐알코올이나 폴리카보네이트의 필름 등으로 이루어지고, 연신방향이 지상축이 된다.
제 1 위상차판 (14) 의 ΔndRF1은 100㎚∼200㎚의 범위 (측정파장 589㎚) 로 설정되어 있다. ΔndRF1이 상술한 범위를 벗어나면 고콘트라스트 또는 밝은 백표시가 얻어지지 않는다. ΔndRF1은 169㎚로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 위상차판 (14) 의 지상축 β는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φRF1) 가 광의 입사측에서 보아 반시계방향으로 ＋60∼＋100도로 설정되어 있다. 지상축 β가 상술한 범위로 설정되어 있지 않으면, 고콘트라스트 또는 밝은 백표시가 얻어지지 않는다. 지상축 β는 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φRF1) 가 광의 입사측에서 보아 반시계 방향으로 82도로 설정되어 있는 것이, 고콘트라스트로 양호한 흑백표시가 얻어지는 점에서 비교적 바람직하다.
제 2 위상차판 (15) 의 ΔndRF2는 300㎚∼500㎚의 범위 (측정파장 589㎚) 로 설정되어 있다. ΔndRF2가 상술한 범위를 벗어나면 고콘트라스트 또는 양호한 흑백표시가 얻어지지 않는다. ΔndRF2는 425㎚로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 위상차판 (15) 의 지상축 γ는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φRF2) 가 광의 입사측에서 보아 반시계방향으로 ＋90도∼＋140도로 설정되어 있다. 지상축 γ가 상술한 범위로 설정되어 있지 않으면, 고콘트라스트 또는 밝은 백표시가 얻어지지 않는다. 지상축 γ는 상기 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φRF2) 가 광의 입사측에서 보아 반시계방향으로 ＋113도로 설정되어 있는 것이, 고콘트라스트로 양호한 흑백표시가 얻어지는 점에서 비교적 바람직하다.
또한, 제 1 위상차판 (14) 은 상기 식 (1) 로 표현되는 NZ 계수가 －0.5∼2.0의 범위내로 설정되고, 제 2 위상차판 (15) 은 상기 식 (1) 로 표현되는 NZ 계수가 －0.5∼2.0 의 범위 내로 설정되어 있는 것이, 액정표시장치 (3) 의 표시면 (5) 의 상하좌우 방향에 있어서의 콘트라스트가 양호한 범위가 넓어지고, 따라서 표시면 (105) 의 상하좌우 방향의 시야각이 넓고, 시각 특성이 우수한 것이 얻어지는 점에서 바람직하다.
또한, 제 1 위상차판 (14) 은 상기 식 (1) 로 표현되는 Nx 계수가 0.5로 설정되고, 제 2 위상차판 (15) 은 상기 식 (1) 로 표현되는 Nx계수가 0.3으로 설정되어 있는 것이, 표시면의 상하좌우 방향에 있어서의 콘트라스트가 양호한 범위가 더욱 넓어지고, 따라서 표시면의 상하좌우 방향의 시야각이 더욱 넓어 보다 우수한 시각특성이 얻어지는 점에서 더욱 바람직하다.
편광판 (17) 은, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φpol) 가 광의 입사측에서 보아 반시계 방향으로 ＋20도∼＋70도 또는 ＋110도∼＋160도로 설정되어 있다.
편광판 (17) 의 흡수축 α가 상술한 범위로 설정되어 있지 않으면, 고콘트라스트로 양호한 흑백표시가 얻어지지 않는다. 이 흡수축 α는 상기 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φpol) 가 광의 입사측에서 보아 반시계방향으로 42.5도로 설정되어 있는 것이 고콘트라스트 또는 양호한 흑백표시가 얻어지는 점에서 바람직하다.
본 실시형태의 반사형 액정표시장치에서는, 액정셀 (1) 의 하측 유리기판 (12) 의 외면측에 설치한 반사체 (30) 를 표면에 요철면 (35a) 을 형성한 반사체용 수지 기재 (35) 위에 요철면 (35a) 의 외형형상에 맞춘 요철면 (36a) 을 갖는 금속반사막 (36) 이 형성된 구조로 함으로써, 종래의 액정표시장치에 구비된 샌드블래스트에 의해 요철면이 형성된 반사판에 비해 반사효율이 향상되고 시야각이 넓은 밝은 표시면이 얻어진다.
본 실시형태의 액정표시장치에서는 상기와 같은 반사효율이 우수한 반사체 (30) 가 구비되어 있으므로, 액정셀의 일방의 투명기판과 반사체 사이에 편광판을 설치하지 않고, 액정셀 (1) 의 상측 유리기판 (11) 의 외면측에 편광판 (17) 을 설치한 구조, 즉 편광판을 1장으로 한 구조일지라도 명표시 상태 (백표시 상태) 에서의 반사율 (투과율) 이 높아지므로 명표시가 밝아지고, 그 결과 콘트라스트가 높아지고 우수한 표시특성이 얻어진다. 이와 같이 본 실시형태의 액정표시장치에서는, 편광판을 액정셀 (1) 의 일방의 측에만 설치한 편광판 1장 타입으로 해도 상기와 같이 우수한 표시특성이 얻어지므로, 편광판을 액정셀의 상하에 배치하는 편광판 2장 타입의 종래의 액정표시장치에 비해 저비용화할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 액정표시장치는 반사체 (30) 를 액정셀 (1) 의 외측에 설치하는 것으로, 또한 액정셀 (1) 에 반사체 (30) 를 부착할 때에는 상온에서 접착 가능하므로, 액정셀 (1) 과 반사체 (30) 를 별개로 제작해 두고, 이 액정셀 (1) 에 반사체 (30) 를 나중에 부착함으로써, 반사체 (30) 의 제작시에 액정셀 (1) 에 열응력이 가해지지 않고, 또한 반사체 (30) 의 제작시에 사용하는 약제 등이 액정셀 (1) 에 가해지는 일도 없으므로, 액정셀의 열화를 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 액정표시장치에서는, 액정층 (34) 이 그 두께방향으로 비틀어지는 각도, 액정층 (34) 의 액정의 ΔndLC, 제 1 위상차판 (14) 의 지상축 β의 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φRF1), 제 1 위상차판 (14) 의 ΔndRF, 제 2 위상차판 (15) 의 지상축 γ의 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φRF2), 제 2 위상차판 (15) 의 ΔndRF2, 편광판 (17) 의 편광축 α의 상기 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φpol) 를 상기 바람직한 범위로 설정함으로써, 백표시 (명표시) 가 밝아지고 콘트라스트가 보다 높은 것이 얻어진다.
또한, 제 1 및 제 2 위상차판 (14, 15) 의 상기 식 (1) 로 표현되는 NZ계수를 상기 바람직한 범위로 설정함으로써, 표시면의 상하좌우 방향에 있어서의 콘트라스트가 양호한 범위가 넓어지고, 따라서 표시면의 상하좌우 방향의 시야각이 넓어져 보다 시각특성이 우수한 것이 얻어진다.
그리고, 본 실시형태의 액정표시장치에서는 반사체 (30) 로서 곡면단면 형상이 동일 R (곡률반경) 을 가지면서 동일방향으로 연장되는 다수의 스트라이프 홈 (46) 이 연이어 형성되고, 또한 이들 스트라이프 홈 (46) 의 홈폭이 불규칙하게 변경된 요철면 (36a) 을 갖는 금속반사막 (36) 이 구비된 것을 사용한 경우에 대해 설명하였는데, 예컨대 도 6에 나타낸 바와 같이, 곡면단면 형상이 동일 R 을 가지면서 동일방향으로 연장되는 다수의 스트라이프 홈 (46 …) 이 연이어 형성되고, 또한 이들 스트라이프 홈 (46 …) 이 교차하는 방향으로도 형성되고, 이들 홈으로부터의 반사광에 의해 간섭 줄무늬를 발생시키지 않도록 교차하는 스트라이프 홈 (46…) 중에서 각각 동일방향으로 연장되는 스트라이프 홈의 횡폭이 불규칙하게 변경되어 이루어지는 요철면 (40a) 을 갖는 금속반사막 (36) 이 구비된 반사체 (40) 를 사용해도 되고, 이와 같은 요철면 (40a) 을 갖는 반사체 (40) 가 구비된 액정표시장치에서는, 특히 교차하는 스트라이프 홈 (46…) 의 각각의 방향과 직교하는 방향으로부터 입사되는 광의 반사방향이 광범위하게 걸치기 때문에, 반사효율이 좋아지고 밝은 표시면을 부여할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 액정표시장치에서는 표시면 (5) 이 가로로 긴 경우에 대해 설명하였으나, 세로로 길어도 된다.
또한, 상부배향막 (26) 과 세그먼트 전극 (24) 사이에 톱코트 (28) 가 개재된 경우에 대해 설명하였으나, 톱코트 (28) 를 반드시 형성할 필요는 없으며, 액정표시장치의 종류나 요구되는 특성에 따라 적절히 형성한다.
또한, 본 실시형태의 액정표시장치에서는 흑백표시 타입의 액정표시장치에 대해 설명하였으나, 코먼전극 (23) 과 하측 유리기판 (12) 사이에 컬러필터를 설치하여 반사형 컬러 액정표시장치로 할 수도 있고, 그 경우 코먼전극 (23) 과 컬러필터 사이에 컬러필터에 의한 요철을 평탄화하기 위한 제 1 오버코트가 개재될 수도 있다.
또한, 본 실시형태에서는 반사형 액정표시장치에 대해 설명하였는데, 반사체용 수지 기재 (35) 를 투광성 수지 기재로 구성하고, 금속반사막 (36) 의 두께를 80Å∼500Å의 범위로 함으로써, 반투과반사형으로 사용할 수 있다. 그 경우, 반사체 (30) 의 하방측에는 백라이트 등의 광원이 형성된다.
「제 2 실시형태」
도 11은 앞서 설명한 액정표시장치 (3) 에 적용되는 반사체의 제 2 실시형태를 나타내는 도면이다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 반사체 (101) 는, 예컨대, 알루미늄으로 이루어지는 평판상의 기재 (102) 의 표면 S (기준면) 에 다수의 광반사성을 갖는 오목부 (103a, 103b, 103c, …; 이하, 일반적으로 오목부 (103) 라고 약칭함) 가 서로 불규칙하게 인접하여 형성되어 있는 것이다.
이들 오목부 (103…) 의 내면 형상을 도 12 내지 도 14에 나타낸다. 도 12는 오목부 (103) 의 사시도이고, 도 13은 종단면 X에 있어서의 오목부 (103) 의 단면도이고, 도 14는 종단면 X와 직교하는 종단면 Y에 있어서의 단면도이다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 오목부 (103) 의 종단면 X에 있어서의 내면형상은 오목부의 하나의 주변부 S1로부터 최심점 D에 이르는 제 1 곡선 A와, 이 제 1 곡선 A에 연속하여, 오목부의 최심점 D로부터 다른 주변부 S2에 이르는 제 2 곡선 B로 되어 있다. 도 13에서, 오른쪽으로 내려가는 제 1 곡선 A와 오른쪽으로 올라가는 제 2 곡선 B는 최심점 D에 있어서 모두 기재 (102) 의 표면 S에 대한 경사각이 제로가 되고, 서로 완만하게 이어져 있다.
제 1 곡선 A의 기재 표면 S에 대한 경사각은 제 2 곡선 B의 경사각보다 가파르며, 최심점 D는 오목부 (103) 의 중심 O에서 x방향으로 어긋난 위치이다. 즉, 제 1 곡선 A의 기재 표면 S에 대한 경사각의 절대값의 평균값은 제 2 곡선 B의 기재 표면 S에 대한 경사각의 절대값의 평균값보다 커져 있다. 오목부 (103a, 103b, 103c, …) 에 있어서의 제 1 곡선 A의 기재 표면 S에 대한 경사각의 절대값의 평균값은 2∼90°의 범위에서 불규칙하게 분산되어 있다. 또한, 오목부 (103a, 103b, 103c,…) 에 있어서의 제 2 곡선 B의 기재 표면 S에 대한 경사각의 절대값의 평균값은 1∼89°의 범위에서 불규칙하게 분산되어 있다.
한편, 도 14에 나타낸 바와 같이, 오목부 (103) 의 종단면 Y에 있어서의 내면형상은 오목부 (103) 의 중심 O에 대해 대략 좌우 균일하며, 최심점 D 주변은 곡률반경이 큰, 직선에 가까운 천형곡선 E로 되어 있다. 또한, 천형곡선 E의 좌우는 곡률반경이 큰 심형곡선 F, G로 되어 있다. 오목부 (103a, 103b, 103c, …) 에 있어서의 천형곡선 E의 기재 표면 S에 대한 경사각의 절대값은 대략 10°이하이다. 또한, 오목부 (103a, 103b, 103c, …) 에 있어서의 심형곡선 F, G의 기재 표면 S에 대한 경사각의 절대값도 불규칙하게 분산되어 있는데, 예컨대 2∼90°의 범위이다.
또한, 최심점 D와 기재 표면 S의 거리가 오목부 (103) 의 깊이 d를 형성하고 이 깊이 d는 오목부 (103a, 103b, 103c, …) 에 대해 각각 0.1㎛∼3㎛의 범위내에서 불규칙하게 분산되어 있다.
본 실시형태에서는 오목부 (103a, 103b, 103c, …) 에 있어서의 각 단면 X는 모두 동일한 방향으로 되어 있다. 또한, 마찬가지로 오목부 (103a, 103b, 103c, …)에 있어서의 각 단면 Y는 모두 동일한 방향으로 되어 있다. 또한, 각각의 제 1 곡선 A가 단일 방향으로 배향하도록 형성되어 있다. 즉, 어느 오목부 (103a, 103b, 103c, …) 이더라도 도 12, 도 13에 나타내는 x의 방향이 동일해 지도록 형성되어 있지만, 각 오목부의 X방향과 Y방향이 지장이 없는 범위에서 2°∼10°정도 분산되어 있어도 된다.
본 실시형태의 반사체 (101) 에서는 각각의 제 1 곡선 A가 단일 방향으로 배향하도록 형성되어 있기 때문에, 그 반사특성은 도 15에 나타낸 바와 같이 기재 표면 S에 대한 정반사 방향에서 약간 어긋난 것으로 되어 있다.
즉, 도 15에 나타낸 바와 같이, x방향의 비스듬한 상방으로부터의 입사광 J에 대한 반사광 K는 정반사 방향 K0보다 기재 표면 S에 대한 법선방향 H로 시프트한 방향으로 밝은 표시범위가 시프트된 것으로 되어 있다.
또한, 제 1 종단면 X와 직교하는 제 2 종단면 Y에 있어서 각각, 곡률반경이 큰 천형곡선 E와, 천형곡선 E의 양측에서 곡률반경이 작은 심형곡선 F,G를 갖도록 형성되어 있으므로, 기재 표면 S에 대한 정반사 방향의 반사율을 향상시킬 수 있다.
그 결과, 도 16에 나타낸 바와 같이, 제 1 종단면에 있어서의 종합적인 반사특성으로서는, 정반사의 각도 (이 경우 약 30°) 에 반사율의 피크를 가짐과 동시에, 제 2 곡선 B 주변의 면에 의해 반사되는 방향의 반사율이 증가한 것이 된다. 즉, 정반사 방향의 반사광을 충분히 확보하면서 특정 방향으로 반사광을 적절히 집중시킨 이상적인 반사특성으로 할 수 있다.
즉, 도 16은 본 실시형태의 반사체 (101) 의 표시면에 입사각 30°에서 외광을 조사하고, 수광각을 표시면 (기재 표면) 에 대한 정반사 방향인 30°를 중심으 로 하여 수선 (법선) 위치 (0°) 에서 60°까지 틀었을 때의 수광각 (θ°) 과 밝기 (반사율) 의 관계를 나타내고 있다. 도 16에서는, 비교예로서 예전부터 본 발명자들이 제안하고 있는 구면형상 오목부를 갖는 반사체를 사용한 반사형 액정표시장치의 수광각과 반사율의 관계를 나타낸다.
도 16을 통해 알 수 있는 바와 같이, 비교예가 수광각 약 15°에서 약 45°까지의 범위 내에서 거의 균등한 반원형의 반사율을 나타낸 것에 비해, 본 실시형태의 반사체에서는 기재 표면 S에 대한 정반사의 각도인 30°에 반사율의 피크를 가짐과 동시에, 정반사의 각도 30°보다 작은 반사각도범위의 반사율의 적분값이 정반사의 각도보다 큰 반사각도범위의 반사율의 적분값보다 커져 있다. 즉, 정반사 방향의 밝기를 확보하면서 각도 20°전후의 시야에 있어서, 즉 법선 H에 가까운 측이 보다 밝다는 이상적인 밝기를 달성할 수 있는 것이다.
이 형태의 반사체 (101) 의 제조방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대, 다음과 같이 제조할 수 있다.
먼저, 오목부의 형상을 볼록면으로 변환한 선단형상을 갖는 펀치 (표시용 펀치) 를 제작하고, 이 펀치의 선단을 알루미늄 기재에 대향시키고, 펀치의 알루미늄 기재에 대한 상대적인 배향방향을 일정하게 유지한 채, 타각 스트로크를 불규칙하게 변화시키고, 또한 타각 간격을 불규칙하게 변화시켜 알루미늄 기재의 소정 영역 전면을 타각한다. 타각 스트로크는 오목부의 깊이가 소정 범위내에 있도록 조절한다. 타각 간격은 무아레 무늬가 발생하지 않도록 랜덤하게 변경조절한다.
도 17은 본 실시형태의 반사체 (101) 를 장착한 반사형 액정표시장치 (100) 의 적층구성을 나타내는 단면도이다.
도 17에서, 이 반사형 액정표시장치 (100) 는 액정층 (130) 을 사이에 두고 광투과성 표시측 기판 (120) 과 광반사성 반사측 기판 (110) 이 대향하여 배치되어 있다. 표시측 기판 (120) 의 외측면은 표시면으로 되어 있고, 반사측 기판 (110) 에는 반사체 (101) 가 장착되어 있다.
반사측기판 (110) 은 하층으로부터 차례로 유리기판 (111), 반사체 (101), 투명개재층 (113), 컬러필터층 (114), 투명평탄화층 (115), ITO (Indium Tin Oxide) 막 또는 네사(nesa)막으로 이루어지는 투명전극 (116), 및 배향층 (117) 이 적층되고, 또한 액정층 (130) 을 사이에 두고 표시면측에 대향배치되는 표시측 기판 (120) 은 액정층 (130) 측으로부터 차례로 배향층 (121), 절연층 (122), ITO막 또는 네사막 등으로 이루어지는 투명전극 (123), 유리기판 (124), 및 위상차판 (14, 15) 과 편향판 (17) 이 적층되어 있다. 또, 이 실시형태에서 상기 위상차판 (14, 15) 과 편향판 (17) 은 앞서의 제 1 실시형태의 위상차판 (14, 15) 과 편향판 (17) 과 동일한 것이다. 즉, 위상차판 (14, 15) 의 리타데이션 (ΔndRF1, ΔndRF2) 이 도 3과 도 4 및 앞서 설명한 관계이고, 편향판 (17) 의 지상축 β가 앞서의 관계이다. 또한, 제 2 실시형태의 구조에 있어서는 액정셀의 리타데이션 (ΔTndLC) 과 러빙 방향과 액정의 트위스트각도 앞서의 제 1 실시형태의 액정셀 (1) 의 경우와 동일하다.
또한, 액정층 (130) 을 사이에 둔 투명전극 (116) 과 투명전극 (123) 은 서 로 직교하는 스트라이프 형상으로 형성되어 있어 그 교점영역이 화소가 되는 단순매트릭스형 액정장치를 구성하고 있다.
이 형태의 반사형 액정표시장치 (100) 에 있어서, 반사체 (101) 는 각 오목부 (103a, 103b, 103c, …) 의 제 1 곡선 A가 경사가 완만한 제 2 곡선 B보다 x방향측이 되도록 장착되어 있다. 그리고, 이 x방향을 상측으로 하여 문자 등의 표시가 이루어지도록 되어 있다.
도 18은 이러한 액정표시장치 (100) 의 사용상태를 나타내는 설명도이다. 또한, 도 18에서는 설명의 편의상, 반사형 액정표시장치 (100) 의 제 1 곡선 A와 제 2 곡선 B만을 도시하고, 그 밖의 구성부재의 도시를 생략하고 있다.
이 같은 반사형 액정표시장치 (100) 는 x 방향을 위로 하여 (관찰자측에서 보아도 위로 되도록) 휴대전화 또는 노트북 컴퓨터 등에 장착되어 있다. 이 경우, 반사형 액정표시장치 (100) 는, 통상 도 18에 나타낸 바와 같이, x방향을 비스듬하게 상방으로 하여 수평면에 대해 비스듬하게 설치 또는 유지된다. 즉, 사용시에 있어서 각각의 오목부의 제 1 곡선 A가 관찰자로부터 보아 제 2 곡선 B보다 상방에 위치하도록 형성되어 있다. 그리고, 관찰자는 이 반사형 액정표시장치 (100) 를 수평보다 비스듬한 상방으로부터 내려다보는 것이 일반적이다.
이 경우, 주로 상방으로부터 입사되는 외광 (입사광 J) 의 반사광 K는 주로 제 2 곡선 B 주변의 면에서 반사되므로, 도 5에서 설명한 바와 같이, 관찰자의 발밑의 방향 (비스듬한 하측) 으로는 반사되기 어려워지고, 정반사 방향 K0보다 상방 향 (비스듬한 상방측) 으로 중점적으로 반사하게 된다.
따라서, 관찰자의 통상의 관찰범위와 밝은 표시범위가 일치하여 실제 사용될 때 매우 밝은 표시상태를 실현할 수 있다.
또한, 도 17에 나타낸 실시형태의 반사형 액정표시장치는 반사체 (101) 를 투명전극 (116) 과는 다른 층으로 형성하였으나, 투명전극 (116) 자체를 반사체 (101) 에 의해 형성하고, 또한 투명전극 (116) 을 도 17의 반사체 (101) 의 위치에 형성하면 투명전극이 반사체를 겸할 수 있어 반사형 액정표시장치의 층 구성이 단순화된다. 이 경우, 반사체 (101) 는 도전성을 필요로 하므로, Al 이나 Ag 등의 도전성 금속박막으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 반사체를, 예컨대, 하프미러와 같은 반투과 반반사성 기재로 형성하고 액정 패널의 배면에 조명판을 배치하면, 외광이 밝을 때에는 반사형이 되고 외광이 어두워졌을 때 조명판을 점등하면 투과형으로 사용할 수 있는 반투과 반반사형 액정표시장치가 얻어진다. 이 경우에, 앞서의 금속박막을 사용하기 위해서는 금속박막을 적절히 얇게 형성함으로써, 쉽게 하프미러화할 수 있고, 예컨대 Al 증착박막에서는 그 두께를 50∼500Å의 범위로 하면 된다. 따라서, 본 발명에서는 반투과반사형 액정표시장치도 본 발명에 포함되는 것으로 한다.
또한, 표시측 기판 (120) 의 표시면측에 프런트 라이트를 설치하면, 외광이 밝을 때에는 외광만 이용하고, 외광이 어두워졌을 때 상기 프런트 라이트를 점등하는 프런트 라이트형의 반사형 액정표시장치가 얻어진다. 따라서, 이 프런트 라이트형의 액정표시장치도 본 발명에 포함되는 것이다.
또, 본 발명의 액정구동방식은 특별히 한정되는 것은 아니고, 단순매트릭스형 이외에, 박막 트랜지스터 또는 박막 다이오드를 사용한 액티브 매트릭스형, 또는 세그먼트 전극 구동형 등에도 동일하게 적용할 수 있다. 이들 액정표시장치는 모두 본 발명에 포함되는 것이다.
[실시예]
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 더욱 구체적으로 설명하겠지만, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
(실험예 1)
도 1 내지 도 5에 나타낸 실시형태의 반사형 액정표시장치에 있어서의 표시특성에 대해 조사한다.
여기서의 액정셀을 구성하는 상하의 배향막으로는 PSI-2501 (상품명 ; 칫소가부시끼가이샤 제조) 을 사용하고, 액정의 트위스트각이 240도가 되도록 배향처리한다. 여기서의 상부배향막의 배향방향 a로는 법선방향 X에 대해 이루는 각도가 광의 입사측으로부터 보아 ＋330도 (－30도), 하부배향막의 배향방향 b는 법선방향 X에 대해 이루는 각도가 광의 입사측으로부터 보아 ＋30도이다. 액정층의 액정으로는 AP-4365LF (상품명 ; 칫소세끼유가부시끼가이샤 제조) 를 사용한다. 제 1 위상차판으로는 NRZ-170 (상품명 ; 닛또덴꼬가부시끼가이샤 제조, 재질 : 폴리카보네이트) 을 사용하고, 제 2 위상차판으로는 NRZ-450 (상품명 ; 닛또덴꼬가부시끼가이샤 제조, 재질 : 폴리카보네이트), 편광판으로는 NPF-SEG1425DU (상품명 ; 닛또덴꼬가부시끼가이샤 제조) 를 사용한다.
반사체로는 요철부를 갖는 실리콘형에 의해 표면에 요철면을 형성한 아크릴계 감광성 수지 기재 (반사체용 수지 기재) 에 자외선을 조사하여 경화시키고, 이 감광성 수지 기재 위에 두께 150㎚ 정도의 Al 박막 (금속반사막) 을 형성한 것을 사용한다. 이 반사체 표면의 요철면은, 도 5에 나타낸 바와 같은 곡면단면형상이 동일 R (곡률반경) 이면서 동일방향으로 연장되는 다수의 스트라이프 홈이 연이어 형성되고, 또한 이들 홈으로부터의 반사광에 의해 간섭줄무늬를 발생시키지 않도록 이들 홈폭을 불규칙 (랜덤) 하게 변경한 것을 사용한다.
액정셀의 ΔndLC (측정파장 589㎚), 제 1 위상차판의 ΔndRF1, 제 1 위상차판의 지상축 β가 상기 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φRF1), 제 2 위상차판의 ΔndRF2, 제 2 위상차판의 지상축 γ가 상기 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φRF2), 편광판의 흡수축 α가 상기 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φpol) 를 각각 하기 표 1에 나타내는 바와 같이 설정한다 (샘플 No.1∼17).
샘플 No.1∼17의 반사형 액정표시장치의 표시특성에 대해 다음과 같이 하여 조사한다. 여기서의 표시특성은 광원, 편광판, 제 2 위상차판, 제 1 위상차판, 액정셀, 반사체의 순으로 배열하고, 광을 액정셀에 대해 방위각이 반시계방향으로 90도의 방향에서, 도 3 및 도 4의 Z방향 (법선방향) 으로부터 －30도의 방향으로부터 입사하였을 때의 Z방향의 반사광을 수광각 0도로 수광하였을 경우의 노멀리 블랙 표시방식 (N/B) 의 백표시상태 (인가전압 2.20V) 일 때의 Y (밝기) 의 값과 콘트라스트를 평가한다. 여기서의 평가기준은 Y의 값이 40보다 클 때 밝기가 양호한 것으로 하고, 콘트라스트가 50보다 클 때 콘트라스트가 양호한 것으로 한다. 결과를 하기 표 1 및 표 2에 함께 나타낸다.
샘플 No. 액정층 제 1 위상차판 제 2 위상차판 편광판 Y 콘트라스트
ΔndLC(㎚) ΔndRF1(㎚) φRF1(°) ΔndRF2(㎚) φRF2(°) φpol(°)
1 630 175 80.0 330 122.0 62.0 40.71 77.2
2 650 175 80.0 330 122.0 62.0 43.03 219.8
3 670 175 80.0 340 120.0 54.0 44.71 53.2
4 700 131 68.0 377 99.0 24.5 43.78 93.5
5 720 140 70.0 410 100.0 25.0 46.44 111.3
6 720 160 80.0 370 114.0 40.0 47.31 51.0
7 720 180 90.0 330 130.0 65.0 47.17 59.2
8 740 170 85.0 370 124.0 53.0 46.66 57.3
9 760 170 75.0 450 105.0 34.0 47.10 64.4
10 780 170 75.0 450 105.0 34.0 44.07 86.6
샘플 No. 액정층 제 1 위상차판 제 2 위상차판 편광판 Y 콘트라스트
ΔndLC(㎚) ΔndRF1(㎚) φRF1(°) ΔndRF2(㎚) φRF2(°) φpol(°)
11 580 175 80.0 330 122.0 62.0 41.2 8.3
12 630 210 80.0 330 122.0 62.0 38.4 9.1
13 630 175 55.0 330 122.0 62.0 46.3 1.8
14 630 175 80.0 290 122.0 62.0 31.0 32.4
15 630 175 80.0 330 145.0 62.0 43.5 1.2
16 630 175 80.0 330 122.0 15.0 47.4 1.6
17 630 175 80.0 330 122.0 75.0 44.2 5.5
상기 표 1 및 표 2에 나타낸 결과로 알 수 있는 바와 같이, 액정셀의 ΔndLC, 제 1 위상차판의 ΔndRF1, 제 1 위상차판의 지상축 β가 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φRF1), 제 2 위상차판의 ΔndRF2, 제 2 위상차판의 지상축 γ가 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φRF2), 편광판의 흡수축 α가 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φpol) 중 어느 하나가 바람직한 범위로 설정되어 있지 않은 샘플 No.11 내지 17의 것은 콘트라스트가 33 미만이거나, 또는 백표시 상태에서의 Y값이 39 미만으로 어두운 것이었다.
이에 비해, 액정셀의 ΔndLC, 제 1 위상차판의 ΔndRF1, 제 1 위상차판의 지상축 β가 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φRF1), 제 2 위상차판의 ΔndRF2, 제 2 위상차판의 지상축 γ가 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φRF2), 편광판의 흡수축 α가 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φpol) 가 모두 바람직한 범위로 설정되어 있는 샘플 No. 1∼10의 것은 콘트라스트가 51보다 크고, 더욱이 백표시상태에서의 Y값이 40을 초과하여 매우 밝은 것으로, 백표시가 밝고 고콘트라스트이고 우수한 표시특성이 얻어짐을 알 수 있다. 특히, 샘플 No.2와 5의 것은 백표시가 밝고, 더욱이 콘트라스트가 110 이상으로 매우 높은 것이 얻어진다. 이와 같은 액정표시장치라면 육안으로 관찰하였을 경우, 종래의 액정장치와 같이 배경색이 엷은 녹색 또는 다소 크림색에 가까운 색으로 보이는 것이 아니라, 백지 종이인 화이트 페이퍼와 같이 하얗게 보이게 된다.
(실험예 2)
실시예로서 샘플 No.4의 반사형 액정표시장치의 표시특성에 대해 다음과 같은 방법으로 조사하였다.
여기서의 표시특성은 광원으로부터의 광 (직경 22㎜, 광속 500룩스) 을 액정셀에 대해 방위각 330도의 방향에서, 도 3의 Z방향 (액정셀 (1), 제 1 위상차판 (14), 제 2 위상차판 (15) 및 편광판 (17) 의 입사측의 면과 각각 직교하는 방향) 으로부터 15도로 입사시켰을 때의 반사율 및 콘트라스트를 조사하였다. 그 결과를 도 7∼도 8에 나타낸다.
도 7은 실시예의 반사형 액정표시장치에 광을 15도로 입사시켰을 때의 관찰각 (수광각) 과 반사율의 관계를 나타내는 도면이고, 도 8은 실시예의 반사형 액정표시장치에 광을 15도로 입사시켰을 때의 관찰각 (수광각) 과 콘트라스트의 관계를 나타낸다.
비교예로서 도 19 및 도 20에 나타낸 종래의 반사형 액정표시장치의 표시특성에 대해 조사하였다.
비교예의 반사형 액정표시장치의 액정으로는 AP-4268LA (상품명 ; 칫소세끼유가부시끼가이샤 제조) 를 사용한다. 또한, 액정셀의 Δnd (액정층의 액정의 복굴절률 Δn과 액정층의 두께 d의 곱) 는 860㎚ (측정파장 589㎚) 이다. 제 1위상차판으로는 NRF-430 (상품명 ; 닛또덴꼬가부시끼가이샤 제조, 재질 : 폴리카보네이트) 을 사용하고, 제 2 위상차판으로는 NRF-430 (상품명 ; 닛또덴꼬가부시끼가이샤 제조, 재질 : 폴리카보네이트) 를 사용한다. 상측편광판 (제 1 편광판) 으로는 NPF-EG-1225DU (상품명 ; 닛또덴꼬가부시끼가이샤 제조) 를 사용한다. 하측편광판 (제 2 편광판) 으로는 NPF-EG-1225DU (상품명 ; 닛또덴꼬가부시끼가이샤 제조) 를 사용한다. 반사판으로는 샌드 블래스트처리에 의해 수지필름의 표면에 요철면을 형성하고, 또한 이 요철면 위에 두께 26∼28㎚ (Al 막의 전체광선투과율(T)＝10%) 정도의 Al 막을 증착법에 의해 막형성한 것을 사용한다. 기타 재료는 상기 실시예에서 사용한 것과 동일한 재료를 사용한다.
또한, 이 비교예의 반사형 액정표시장치는 액정셀의 Δnd가 860㎚, 제 1 위상차판의 리타데이션이 430㎚, 제 1 위상차판의 지상축이 상기 법선방향 X에 대해 이루는 각도가 광의 입사측에서 보아 반시계방향으로 70도, 제 2 위상차판의 리타데이션이 430㎚, 제 2 위상차판의 지상축이 상기 법선방향 X에 대해 이루는 각도가 광의 입사측에서 보아 반시계방향으로 25도, 제 1 편광판 (상측의 편광판) 의 흡수축이 상기 법선방향 X에 대해 이루는 각도가 광의 입사측에서 보아 반시계방향으로 5도, 제 2 편광판 (하측의 편광판) 의 흡수축이 상기 법선방향 X에 대해 이루는 각도가 광의 입사측에서 보아 반시계방향으로 5도로 설정된 것이다.
그리고, 상기 실시예와 동일한 방법으로, 광을 15도로 입사시켰을 때의 관찰각 (수광각) 과 반사율의 관계 및 광을 15도로 입사시켰을 때의 관찰각 (수광각) 과 콘트라스트의 관계를 조사한다. 그 결과를 도 9∼도 10에 나타낸다.
도 9는 비교예의 반사형 액정표시장치에 광을 15도로 입사시켰을 때의 관찰각 (수광각) 과 반사율의 관계를 나타내는 도면이고, 도 10은 비교예의 반사형 액정표시장치에 광을 15도로 입사시켰을 때의 관찰각 (수광각) 과 콘트라스트의 관계를 나타내는 도면이다.
도 7과 도 9에 나타낸 결과를 비교하면, 실시예의 반사형 액정표시장치는 비교예의 반사형 액정표시장치보다 명표시상태에서의 반사율이 높은 범위가 넓음을 알 수 있다. 특히, 실시예의 반사형 액정표시장치는 관찰각이 0∼12°및 16°∼34°일 때, 비교예의 반사형 액정표시장치보다 확실히 반사율이 높음을 알 수 있다.
또한, 도 8과 도 10에 나타낸 결과를 비교하면, 실시예의 반사형 액정표시장치의 표시면의 콘트라스트가 큰 범위가 비교예의 것보다 확실히 넓음을 알 수 있다. 특히, 실시예의 반사형 액정표시장치에서는 관찰각이 0∼10°및 18°∼46°일 때, 비교예의 반사형 액정표시장치보다 콘트라스트가 높음을 알 수 있다. 따라서, 실시예의 반사형 액정표시장치에 따르면 표시면의 시야각이 넓은 것이 얻어지고, 시야 의존성을 개선시킬 수 있음이 판명되었다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 액정표시장치에 따르면 상기 액정셀의 상기 일방의 투명기판의 외면측에 설치한 반사체를, 표면에 요철면을 형성한 반사체용 수지 기재 위에, 상기 요철면의 외형형상에 맞춘 요철면을 갖는 금속반사막이 형성된 구조로 함으로써, 종래의 액정표시장치에 구비된 샌드블래스트에 의해 요철면이 형성된 반사판에 비해 반사효율이 향상되고, 시야각이 넓은 밝은 표시면이 얻어진다.
본 발명의 액정표시장치에서는 상기와 같은 반사효율이 우수한 반사체가 구비되어 있으므로, 액정셀의 일방의 투명기판과 반사체 사이에 편광판을 설치하지 않고, 액정셀의 타방의 투명기판의 외면측에 편광판을 설치한 구조, 즉 편광판을 1장으로 한 구조일지라도 명표시상태에서의 반사율이 높아지므로, 명표시가 밝아지고, 그 결과 콘트라스트가 높아지고, 우수한 표시특성이 얻어진다. 이와 같이 본 발명의 액정표시장치에서는 편광판을 액정셀의 일방의 측에만 설치한 편광판 1장 타입으로 해도 상기와 같이 우수한 표시특성이 얻어지므로, 편광판을 액정셀의 상하에 배치하는 편광판 2장 타입의 종래의 액정표시장치에 비해 저비용화할 수 있다.
또한, 본 발명의 액정표시장치는 반사체를 액정셀의 외측에 설치하는 것이며, 또한 액정셀에 반사체를 부착할 때에는 상온에서 접착 가능하므로, 액정셀과 반사체를 별개로 제작해 두고, 이 액정셀에 반사체를 나중에 부착하도록 함으로써, 반사체의 제작시에 액정셀에 열응력이 가해지지 않으며, 또한 반사체의 제작시에 사용하는 약제 등이 액정셀에 가해지는 일도 없으므로 액정셀의 열화를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 액정표시장치는 특히 액정층이 그 두께방향으로 비틀어지는 각도, 액정층의 액정의 ΔndLC, 타방의 투명기판에 인접한 쪽의 위상차판의 지상축 β의 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φRF1), 이 위상차판의 ΔndRF, 편광판에 인접한 쪽의 위상차판의 지상축 γ의 법선방향 X에 대해 이루는 각도 (φRF2), 이 위상차판의 ΔndRF2, 편광판의 편광축 α의 법선방향 X에 대해 이루는 각도(φpol)를 바람직한 범위로 설정함으로써, 백표시가 보다 밝아지고 콘트라스트가 보다 높은 것이 얻어진다.
또한, 타방의 투명기판에 인접한 쪽의 위상차판과 편광판에 인접한 쪽의 위상차판의 각각의 NZ계수를 바람직한 범위로 설정함으로써, 표시면의 상하좌우 방향에 있어서의 콘트라스트가 양호한 범위로 넓어지고, 따라서 표시면의 상하좌우 방 향의 시야각이 넓어져 보다 시각특성이 우수한 액정표시장치가 얻어진다.
또한, 본 발명에 관한 반사체를 구비한 액정표시장치에서는, 기재의 표면에 광반사성을 갖는 복수의 오목부가 형성되고, 이들 각각의 오목부는, 서로 직교하는 제 1 종단면과 제 2 종단면에 있어서의 내면의 형상이 제 1 종단면에서는 오목부의 하나의 주변부에서 최심점에 이르는 제 1 곡선과, 이 제 1 곡선에 연속하여 오목부의 최심점에서 다른 주변부에 이르는 제 2 곡선으로 이루어지고, 제 1 곡선의 기재 표면에 대한 경사각의 절대값의 평균값이 제 2 곡선의 기재 표면에 대한 경사각의 절대값의 평균값보다 크고, 또한 제 2 종단면에서는 천형곡선과, 천형곡선의 양측에서 천형곡선보다 곡률반경이 작은 심형곡선으로 형성되어 있으므로, 입사광을 난반사하여 넓은 시각범위에서 투영을 억제하는 광확산성을 가짐과 동시에, 관찰자의 통상의 시각범위에 있어서의 반사광량을 크게 할 수 있다.
본 발명의 반사체를 사용한 본 발명의 반사형 액정표시장치는 넓은 시각범위에서 투영이 억제됨과 동시에, 표시면을 특정의 시각으로부터 관찰할 때 특히 밝게 보이는 시인성이 개선된 반사형 액정표시장치가 된다.

Claims (29)

  1. 제 1 투명기판,
    상기 제 1 투명기판에 대향하며 광입사측에 있는 제 2 투명기판,
    상기 제 1 투명기판과 상기 제 2 투명기판 사이에 배치되는 액정층,
    상기 제 2 투명기판에 대향하는 상기 제 1투명기판의 내표면상에 형성되는 제 1 투명전극,
    상기 제 1 투명전극상에 형성되는 제 1 배향막,
    상기 제 1 투명기판에 대향하는 상기 제 2 투명기판의 내표면상에 형성되는 제 2 투명전극, 및
    상기 제 2 투명전극상에 형성되는 제 2 배향막을 구비하는 액정셀;
    접착층을 개재하여, 상기 제 1 투명기판의 외표면상에 부착되는 반사체;
    상기 제 2 투명기판의 외표면상에 배치되는 제 1 위상차판;
    상기 제 1 위상차판상에 배치되는 제 2 위상차판; 및
    상기 제 2 위상차판상에 배치되는 편광판을 구비하고,
    상기 반사체는, 불규칙 표면을 가진 수지기재 및 상기 수지기재의 불규칙 표면상에 배치된 금속반사막을 구비하며, 또, 상기 금속반사막의 표면은 상기 수지기재의 불규칙 표면으로 인해 불규칙하며, 상기 반사체는 상기 금속반사막이 제 1 투명기판에 대향하도록 배치되고,
    또한, 상기 반사체는, 반사체 표면에 형성되어 광반사하는 복수의 오목부를 구비하며, 이들 각각의 오목부는 각각이 오목부의 최심점을 통과하는 제 1 종단면과 제 2 종단면을 갖고,
    상기 제 1 종단면은, 오목부의 내표면 형상을 나타내며, 오목부 에지로부터 최심점까지의 제 1 곡선, 및 상기 오목부의 최심점으로부터 오목부의 다른 에지까지의 제 2 곡선으로 이루어지고, 상기 반사체 표면에 대한 상기 제 1 곡선의 경사각의 절대 평균값이 상기 제 2 곡선의 경사각의 절대 평균값보다 크고,
    상기 제 2 종단면은, 상기 제 1 종단면과 직교하고, 오목부의 내표면 다른 형상을 나타내고, 천형곡선과 상기 천형곡선의 양 단부로부터 연장하는 천형곡선보다 곡률반경이 작은 2개의 심형곡선을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 투명기판과 상기 제 1 투명전극 사이에 배치되는 컬러필터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정층은 액정층의 두께방향으로 240도∼250도 비틀어진 나선구조를 갖고, 상기 액정셀의 리타데이션 (ΔndLC) 은 600㎚∼800㎚ 범위이고,
    상기 제 1 위상차판의 리타데이션 (ΔndRF1) 이 100㎚∼200㎚ 범위이고, 또한 상기 제 1 위상차판의 지상축 β 와 법선방향 X 간의 각도 (φRF1) 가 상기 광입사측으로부터 상기 제 2 투명기판의 표면에 수직한 방향에서 볼 때에 반시계방향으로 60도∼100도범위이고,
    상기 제 2 위상차판의 리타데이션 (ΔndRF2) 이 300㎚∼500㎚ 범위이고, 또한 상기 제 2 위상차판의 지상축 γ 와 상기 법선방향 X 간의 각도 (φRF2) 가 상기 광입사측으로부터 상기 제 2 투명기판의 표면에 수직한 방향에서 볼 때에, 반시계방향으로 90도∼140도범위이고,
    상기 편광판의 흡수축 α는 상기 흡수축 α 와 상기 법선방향 X 간의 각도 (φpol) 가 반시계방향으로 20도∼70도 또는 110도∼160도 범위가 되도록 배치되며,
    상기 법선방향 X 는, 상기 광입사측으로부터 상기 제 2 투명기판의 표면에 수직한 방향에서 볼 때에, 상기 제 2 배향막의 배향방향 a와 상기 제 1 배향막의 배향방향 b와의 교선 O 를 통과하며, 또한 상기 배향방향 a 와 b 사이의 내각을 이등분하는, 축의 방향인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정층은 그 액정층의 두께방향으로 240도 비틀어진 나선구조를 갖고, 상기 액정셀의 리타데이션 (ΔndLC) 은 700㎚이고,
    상기 제 1 위상차판의 리타데이션 (ΔndRF1) 이 169㎚ 이고, 또한 상기 제 1 위상차판의 지상축 β 와 법선방향 X 간의 각도 (φRF1) 가 상기 광입사측으로부터 상기 제 2 투명기판의 표면에 수직한 방향에서 볼 때에 반시계방향으로 82도이고,
    상기 제 2 위상차판의 리타데이션 (ΔndRF2) 이 425㎚ 이고, 또한 상기 제 2 위상차판의 지상축 γ 와 상기 법선방향 X 간의 각도 (φRF2) 가 상기 광입사측으로부터 상기 제 2 투명기판의 표면에 수직한 방향에서 볼 때에, 반시계방향으로 113도이고,
    상기 편광판의 흡수축 α는 상기 흡수축 α 와 상기 법선방향 X 간의 각도 (φpol) 가 반시계방향으로 42.5도가 되도록 배치되며,
    상기 법선방향 X 는, 상기 광입사측으로부터 상기 제 2 투명기판의 표면에 수직한 방향에서 볼 때에, 상기 제 2 배향막의 배향방향 a와 상기 제 1 배향막의 배향방향 b와의 교선 O 를 통과하며, 또한 상기 배향방향 a 와 b 사이의 내각을 이등분하는 축의 방향인, 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 위상차판은 －0.5 ∼ 2.0 범위의 NZ계수를 가지며,
    상기 제 2 위상차판은 －0.5 ∼ 2.0 범위의 NZ계수를 가지며,
    상기 NZ계수 는,
    NZ＝(nx－nz)/(nx－ny)
    에 의해 결정되며,
    여기서, nx는 위상차판의 X축방향의 굴절률, ny는 위상차판의 Y축방향의 굴절률, nz는 위상차판의 Z축방향의 굴절률을 나타내는, 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 위상차판은 0.5의 NZ계수를 가지며,
    상기 제 2 위상차판은 0.3의 NZ계수를 가지며,
    상기 NZ계수 는,
    NZ＝(nx－nz)/(nx－ny)
    에 의해 결정되며,
    여기서, nx는 위상차판의 X축방향의 굴절률, ny는 위상차판의 Y축방향의 굴절률, nz는 위상차판의 Z축방향의 굴절률을 나타내는, 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 오목부는 일방향으로 정렬된 제 1 종단면 및 또다른 방향으로 정렬된 제 2 종단면을 가지며,
    상기 복수의 오목부의 제 1 곡선은 상기 일방향으로 정렬된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 오목부 각각에 있어서, 상기 반사체 표면에 대한 상기 제 1 곡선과 상기 제 2 곡선의 경사각은 상기 제 1 곡선이 상기 제 2 곡선과 만나는 오목부의 내표면의 영역에서 0 인 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 오목부의 깊이는 0.1㎛∼3㎛의 범위내에서 불규칙하게 변하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 오목부는 불규칙하게 배치되어 서로 인접하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 오목부는, 일방향으로 정렬된 상기 제 1 종단면 및 타방향으로 정렬된 상기 제 2 종단면을 가지며,
    상기 복수의 오목부의 상기 제 1 곡선은 상기 일방향으로 정렬되며,
    상기 반사체는, 각각의 상기 오목부에서, 관찰자가 볼때 상기 제 1 곡선이 상기 제 2 곡선보다 상방에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사체의 반사율은 정반사 각도에서 피크를 가지며, 상기 정반사의 각도보다 작은 반사각도범위에 걸쳐 적분된 반사율은 상기 정반사 각도보다 큰 반사각도범위에 걸쳐 적분된 반사율과는 다른 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    더 큰 적분된 반사율을 나타내는 상기 반사각도는 상기 정반사 각도 보다 작은 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  15. 제 1 투명기판,
    상기 제 1 투명기판에 대향하며 광입사측에 있는 제 2 투명기판,
    상기 제 1 투명기판과 상기 제 2 투명기판 사이에 배치되는 액정층,
    상기 제 2 투명기판에 대향하는 상기 제 1투명기판의 내표면상에 형성되는 제 1 투명전극,
    상기 제 1 투명전극상에 형성되는 제 1 배향막,
    상기 제 1 투명기판에 대향하는 상기 제 2 투명기판의 내표면상에 형성되는 제 2 투명전극, 및
    상기 제 2 투명전극상에 형성되는 제 2 배향막을 구비하는 액정셀;
    접착층을 개재하여, 상기 제 1 투명기판의 외표면상에 부착되는 반사체;
    상기 제 2 투명기판의 외표면상에 배치되는 제 1 위상차판;
    상기 제 1 위상차판상에 배치되는 제 2 위상차판; 및
    상기 제 2 위상차판상에 배치되는 편광판을 구비하고,
    상기 반사체는, 복수의 오목부를 가진 불규칙 표면을 갖는 수지기재 및 상기 수지기재의 불규칙 표면상에 배치된 금속반사막을 가지며, 또, 상기 금속반사막의 표면은 상기 수지기재의 불규칙 표면으로 인해 불규칙하며, 상기 반사체는 상기 금속반사막이 상기 제 1 투명기판에 대향하도록 배치되고,
    상기 반사체의 반사율은 정반사 각도에서 피크를 갖고, 상기 정반사 각도 보다 작은 반사각도에 걸친 적분된 반사율은 동일 반사각도에 대해, 상기 정반사 각도보다 큰 반사각도에 걸친 적분된 반사율 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 정반사 각도에서의 반사율은 다른 각도에서의 반사율보다 큰 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 반사율은 정반사 각도보다 작은 각도에서 하나 이상의 피크를 나타내는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 피크에서의 반사율은 상기 정반사 각도에서의 반사율의 대략 절반 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 피크의 FWHM(full width half maximum)은 수 °이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 반사율은 상기 정반사 각도보다 큰 각도에서 하나 이상의 피크를 나타내는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 피크에서의 반사율은 상기 정반사 각도에서의 반사율의 대략 절반 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 피크의 FWHM(full width half maximum)은 수 °이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  23. 제 17 항에 있어서,
    상기 반사율은,
    상기 정반사 각도보다 작은 각도에서 적어도 제 1 피크를 나타내고,
    상기 정반사 각도보다 큰 각도에서 적어도 제 2 피크를 나타내는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 피크는 상기 제 2 피크보다 큰 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 피크 및 제 2 피크 각각에서의 반사율은 상기 정반사 각도에서의 반사율의 대략 절반 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 피크 및 제 2 피크 각각의 FWHM(full width half maximum)은 수 °이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  27. 제 17 항에 있어서,
    상기 정반사 각도보다 작은 반사각도 범위에서의 적분된 반사율은 상기 정반사 각도보다 큰 반사각도 범위에서의 적분된 반사율보다 큰 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  28. 제 17 항에 있어서,
    상기 정반사 각도보다 작은 반사각도 범위에서의 적분된 콘트라스트는, 동일 범위에 대해, 상기 정반사 각도보다 큰 반사각도 범위에서의 적분된 콘트라스트보다 큰 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  29. 제 17 항에 있어서,
    상기 반사체의 콘트라스트는 상기 정반사 각도에서 제 1 피크를 나타내고 상기 정반사 각도보다 작은 각도에서 제 2 피크를 나타내는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6219122B1 (en) * 1998-09-25 2001-04-17 Alps Electric Co., Ltd. Reflective liquid crystal display device having bright light display and high contrast
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