KR101976734B1 - Display device and electronic device including the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반사형 화상 표시 장치 및 이를 구비한 전자 기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 상부 흡수형 편광판, 액정셀 및 하부 반사형 편광판이 순서대로 배치되며, 상기 하부 반사형 편광판은 적어도 일면에 패턴부를 구비함으로써, 명암비가 개선된 반사형 화상 표시 장치 및 이를 구비한 전자 기기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflection type image display apparatus and an electronic apparatus having the same. More particularly, the present invention relates to a reflection type polarizing plate, a liquid crystal cell and a lower reflection type polarizing plate, The present invention relates to a reflection type image display device having a pattern portion and an improved contrast ratio, and an electronic apparatus having the same.

Description

반사형 화상 표시 장치 및 이를 구비한 전자 기기{DISPLAY DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE INCLUDING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflective type image display device,

본 발명은 반사형 화상 표시 장치 및 이를 구비한 전자 기기에 관한 것이며, 보다 상세하게는 명암비가 향상된 반사형 화상 표시 장치 및 이를 구비한 전자 기기에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflection type image display apparatus and an electronic apparatus having the same, and more particularly to a reflection type image display apparatus with improved contrast ratio and an electronic apparatus having the same.

종래, 액정 패널을 사용한 표시 장치에는 외광을 사용하여 표시를 행하는 반사형 표시 장치와, 액정 패널의 배면으로부터 광을 조사하는 투과형 표시 장치가 있다.Conventionally, a display device using a liquid crystal panel includes a reflective display device that performs display using external light, and a transmissive display device that emits light from the back surface of the liquid crystal panel.

반사형 액정 장치는 소비 전력이 작기 때문에 휴대기기나 장치의 부속적 표시부 등에 널리 사용되었지만, 어두운 장소에서는 외광의 광량이 감소하기 때문에, 표시를 보기 어렵게 된다. 한편, 투과형 표시 장치의 경우에는 밝은 장소, 어두운 장소에 관계 없이 광원의 분량만큼 전력 소비량이 커지게 되고, 특히 전지에 의해 동작되는 휴대용 표시 장치 등에는 적합하지 않다.The reflection type liquid crystal device is widely used for a portable device or an attached display portion of a device because of low power consumption. However, since the amount of external light is reduced in a dark place, the display is difficult to see. On the other hand, in the case of a transmissive display device, the power consumption is increased by the amount of the light source irrespective of a bright place or a dark place, and is not particularly suitable for a portable display device operated by a battery.

도 1에는 종래 반사형 화상 표시 장치의 일 예시가 개략적으로 도시되어 있다. 도 1의 반사형 화상 표시 장치는 1/4파장판(Quarter Wave Plate, QWP)를 사용하여 원편광을 이용하는 표시 장치이다.Fig. 1 schematically shows an example of a conventional reflection type image display apparatus. The reflection type image display apparatus of Fig. 1 is a display apparatus using circular polarized light by using a quarter wave plate (QWP).

하지만, QWP가 정분산성인 경우에는 액정도 마찬가지로 정분산성이므로 흑색 휘도가 저하되는 단점이 있다. 그리고 역분산성 QWP를 사용하는 경우에는 제조 비용이 증가하게 되며, 역분산의 기울기가 액정의 정분산 기울기와 달라 완전한 흑색이 되기 어려운 문제점이 있다. 그러므로 흑색 표시에서 빛샘이 발생하게 되므로 명암비가 저하되는 단점이 있다. 이 결과 색특성도 저하된다.However, when QWP is quasi-dispersed, the liquid crystal has a disadvantage in that the black luminance is lowered because the liquid crystal is also constantly dispersed. In the case of using the inverse dispersive QWP, the manufacturing cost is increased, and the slope of the inverse dispersion is different from the normal dispersion slope of the liquid crystal so that it is difficult to obtain a completely black color. Therefore, light leakage occurs in the black display, which causes the contrast ratio to deteriorate. As a result, the color characteristics also deteriorate.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 반사형과 투과형을 겸용 가능한 반투과 반사형 표시 장치가 소개된 바 있다. 이 표시 장치에서는 밝은 장소에서 사용 하는 경우, 표시 화면으로부터 입사하는 외광을 장치 내부에 형성된 광반사판에서 반사하면서, 그의 광로 상에 배치된 액정, 편광판 등의 광학 소자를 사용하여 표시 화면으로부터 출사하는 광량을 화소마다 제어하여 반사형 표시를 행하고 있다.In order to solve the above problems, a transflective display device capable of both a reflective type and a transmissive type has been introduced. In this display device, when used in a bright place, the external light incident from the display screen is reflected by a light reflector formed inside the device, and an optical element such as a liquid crystal or a polarizing plate disposed on the optical path thereof is used, Is controlled for each pixel to perform reflective display.

한편, 상기 표시 장치를 어두운 장소에서 사용하는 경우에는 액정 패널의 이면측에서 백라이트 등의 내장 광원에 의해 광원 광을 조사하면서, 상술한 액정, 편광판 등의 광학 소자를 사용하여, 표시 화면으로부터 출사하는 광량을 화소마다 제어하여 투과형 표시를 행하고 있다.On the other hand, when the display device is used in a dark place, the light source light is irradiated by a built-in light source such as a backlight at the back side of the liquid crystal panel, and the light is emitted from the display screen using optical elements such as liquid crystal and polarizing plate And the amount of light is controlled for each pixel to perform transmissive display.

또한, 반사형 투과형 겸용 가능한 표시 장치에서는 액정 패널내에 충전된 액정에, TN(Twisted Nematic) 액정이 나 STN(Super-Twisted Nematic) 액정 등을 사용하여, 화소에 인가하는 전압의 유무에 의해, 액정의 편광축을 회전시켜 투과 편광축을 가변으로 하고 있다.In addition, in a reflective transmissive-type display device, liquid crystal charged in a liquid crystal panel is supplied with a liquid crystal of TN (Twisted Nematic) liquid crystal or STN (Super-Twisted Nematic) liquid crystal, And the transmission polarization axis is made variable.

또한, 상기 편광판은 소정 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광을 투과하는 것이다. The polarizing plate transmits light having a linearly polarized light component in a predetermined direction.

도 2에는 종래의 반투과 반사형 표시 장치의 구조가 개략적으로 도시되어 있다. Fig. 2 schematically shows a structure of a conventional transflective display device.

도 2를 참고하면, 표시 장치의 외부로부터 입사한 입사광은 상부 흡수형 편광판에 의해 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광이 되고, TN 액정 패널의 전압 무인가 영역(OFF 상태)에 의해 편광 방향이 거의 90°비틀린 지면에 수직인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광이 되며, 하부 흡수형 편광판, 광확산판 및 반사형 편광판을 투과하고 광반사판에서 반사되며, 다시 TN 액정 패널의 전압 무인가 영역에 의해 편광 방향이 거의 90°비틀린 지면에 평행인 직선 편광 성분을 갖는 광이 되고, 상부 흡수형 편광판으로부터 출사된다. 따라서, TN 액정 패널에 전압이 인가되어 있지 않을 때는 백색 표시가 된다.2, incident light incident from the outside of the display device becomes light having a linearly polarized light component in a direction parallel to the paper surface by the upper absorption type polarizing plate, and is polarized by the voltage unattended area (OFF state) of the TN liquid crystal panel The light is transmitted through the lower absorption type polarizing plate, the optical diffusing plate, and the reflection type polarizing plate, is reflected by the light reflection plate, and then the voltage is applied to the voltage unattended area of the TN liquid crystal panel The light having a linearly polarized component parallel to the surface of the polarized light is twisted by almost 90 degrees, and is emitted from the upper absorption type polarizing plate. Therefore, when no voltage is applied to the TN liquid crystal panel, the display is white.

또한, 도 2에서 TN 액정 패널에 전압이 인가된 경우(ON 상태)에는, 표시 장치의 외부로부터 입사한 입사광은 상부 흡수형 편광판에 의해 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광이 되고, TN 액정 패널의 전압 인가 영역에서 편광 방향을 바꾸지 않고 지면에 평행인 직선 편광 성분을 갖는 광으로서 투과하고, 그 후 하부 흡수형 편광판에 의해 흡수되기 때문에, 흑색 표시가 된다. In Fig. 2, when a voltage is applied to the TN liquid crystal panel (ON state), incident light incident from the outside of the display device becomes light having a linearly polarized component in a direction parallel to the paper surface by the upper absorption type polarizing plate, Transmitted as light having a linearly polarized component parallel to the surface of the sheet without changing the polarization direction in the voltage application region of the TN liquid crystal panel, and then absorbed by the lower absorption type polarizing plate.

하지만, 상기와 같은 반투과 반사형 표시 장치는 다층 구조이므로 반사되는 광량이 많고, 편광판을 흡수형 2매와 반사형 1매를 사용하므로 백색 휘도가 저하되는 문제점이 있다. 또한 광확산판(diffuser)를 사용하므로 흑색 표시에서 빛샘이 유발되는 문제점이 있다.
However, since the above-mentioned transflective display device has a multilayer structure, there is a problem that the amount of reflected light is large and the brightness of white is lowered because two polarizing plates are used and one reflection type is used. Also, since a light diffuser is used, there is a problem that light leakage occurs in a black display.

본 발명은 흑색 휘도 및 백색 휘도를 모두 개선하여 명암비가 우수한 반사형 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
It is an object of the present invention to provide a reflection type image display device which improves both black luminance and white luminance and is excellent in contrast ratio.

1. 상부 흡수형 편광판, 액정셀 및 하부 반사형 편광판이 순서대로 배치되며, 상기 하부 반사형 편광판은 적어도 일면에 패턴부를 구비한 반사형 화상 표시 장치.1. A reflection type image display apparatus comprising: an upper absorption type polarizing plate; a liquid crystal cell; and a lower reflection type polarizing plate arranged in order, wherein the lower reflection type polarizing plate has pattern portions on at least one surface thereof.

2. 위 1에 있어서, 상기 패턴부는 하부 반사형 편광판의 액정셀 측 표면에 형성된 반사형 화상 표시 장치.2. The reflection type image display apparatus of 1 above, wherein the pattern portion is formed on the liquid crystal cell side surface of the lower reflection type polarizing plate.

3. 위 1에 있어서, 상기 패턴부는 금속으로 형성된 반사형 화상 표시 장치.3. The reflection type image display apparatus of 1 above, wherein the pattern portion is formed of a metal.

4. 위 1에 있어서, 상기 패턴부의 각 패턴 사이의 주기(period)가 50 내지 200 nm인 반사형 화상 표시 장치.4. The reflection type image display apparatus according to item 1 above, wherein a period between each pattern of the pattern unit is 50 to 200 nm.

5. 위 1에 있어서, 상기 패턴부의 패턴은 폭이 20nm 이상인 반사형 화상 표시 장치.5. The reflection type image display apparatus of 1 above, wherein the pattern of the pattern portion has a width of 20 nm or more.

6. 위 1에 있어서, 상기 패턴부의 패턴은 높이가 180 내지 220nm인 반사형 화상 표시 장치.6. The reflection type image display apparatus of 1 above, wherein the pattern of the pattern portion has a height of 180 to 220 nm.

7. 위 1에 있어서, 상기 액정셀은 TN 모드 액정셀인 반사형 화상 표시 장치.7. The reflection type image display apparatus of 1 above, wherein said liquid crystal cell is a TN mode liquid crystal cell.

8. 위 1에 있어서, 상기 하부 반사형 편광판의 하측에는 광흡수층이 배치되는 반사형 화상 표시 장치.8. The reflection type image display apparatus of 1 above, wherein a light absorbing layer is disposed below the lower reflection type polarizing plate.

9. 위 8에 있어서, 상기 상부 흡수형 편광판과 상기 광흡수층 사이에 착색층을 더 구비하는 반사형 화상 표시 장치.9. The reflection type image display apparatus of claim 8, further comprising a coloring layer between the upper absorption type polarizing plate and the light absorbing layer.

10. 위 9에 있어서, 상기 착색층은 컬러필터인 반사형 화상 표시 장치.10. The reflection type image display apparatus of claim 9, wherein the colored layer is a color filter.

11. 위 1 내지 10 중 어느 한 항의 반사형 화상 표시 장치를 구비하는 전자 기기.
11. An electronic device comprising the reflection type image display device of any one of 1 to 10 above.

본 발명의 반사형 화상 표시 장치는 QWP를 사용하지 않으므로 흑색 휘도가 저하되지 않으며, 편광판을 2매만 사용하므로 백색 휘도도 저하되지 않는다. Since the reflection type image display apparatus of the present invention does not use QWP, the brightness of black is not lowered and the brightness of white is not lowered because only two polarizing plates are used.

따라서 본 발명의 반사형 화상 표시 장치는 명암비가 뛰어나다.
Therefore, the reflection type image display apparatus of the present invention is excellent in contrast ratio.

도 1은 종래의 반사형 화상 표시 장치의 일 예시를 나타낸 단면도이다.
도 2는 종래의 반투과 반사형 화상 표시 장치의 일 예시를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 반사형 화상 표시 장치의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 하부 반사형 편광판의 개략적인 단면도이다.
도 5는 패턴부의 패턴 폭에 따른 투과율과 반사율의 관계를 도시한 그래프이다.
도 6은 패턴부의 패턴 폭에 따른 편광도의 관계를 도시한 그래프이다.
도 7은 반사형 편광판 기재로서 사용될 수 있는 필름의 일 예시를 개략적으로 도시한 사시도이다.1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional reflection type image display apparatus.
2 is a cross-sectional view showing an example of a conventional transflective image display device.
3 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of the reflection type image display apparatus of the present invention.
4 is a schematic cross-sectional view of the lower reflection type polarizing plate of the present invention.
5 is a graph showing the relationship between the transmittance and the reflectance according to the pattern width of the pattern portion.
6 is a graph showing the relationship of the polarization degree according to the pattern width of the pattern portion.
7 is a perspective view schematically showing an example of a film that can be used as a reflective polarizer substrate.

본 발명은 상부 흡수형 편광판, 액정셀 및 하부 반사형 편광판이 순서대로 배치되며, 상기 하부 반사형 편광판은 적어도 일면에 패턴부를 구비함으로써, 명암비가 개선된 반사형 화상 표시 장치 및 이를 구비한 전자 기기에 관한 것이다.
The present invention relates to a reflection type image display apparatus and a method of manufacturing the same, wherein the upper absorption type polarizing plate, the liquid crystal cell and the lower reflection type polarizing plate are arranged in order and the lower reflection type polarizing plate has pattern portions on at least one surface thereof, .

이하 본 발명의 일 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명의 반사형 화상 표시 장치는 투과 편광축 가변 소자로서 액정셀(200)을 사용한다. 상기 액정셀(200)의 상부(시인자가 있는 방향)에는 흡수형 편광판(100)이 배치되고, 상기 액정셀(200)의 하부에는 반사형 편광판(300)이 배치된다.The reflection type image display apparatus of the present invention uses the liquid crystal cell 200 as a transmission polarization axis variable element. An absorption type polarizing plate 100 is disposed on an upper portion of the liquid crystal cell 200 and a reflection type polarizing plate 300 is disposed on a lower portion of the liquid crystal cell 200.

액정셀(200)은 투과 편광축을 전압 등에 의해 변환시킬 수 있는 액정셀이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들면, TN모드 액정셀, STN모드 액정셀, ECT(electrically controlled birefringence)모드 액정셀 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 TN모드 액정셀을 사용할 수 있다.The liquid crystal cell 200 can be used without limitation as long as it is a liquid crystal cell capable of converting the transmission polarization axis by a voltage or the like. For example, a TN mode liquid crystal cell, an STN mode liquid crystal cell, an ECT (electrically controlled birefringence) mode liquid crystal cell, or the like can be used, and preferably a TN mode liquid crystal cell can be used.

상부 흡수형 편광판(100)은 당분야에서 통상적으로 사용하는 흡수형 편광판을 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 흡수형 편광판은 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 부착되는 투명필름을 포함한다. The upper absorption type polarizing plate 100 may be an absorption type polarizing plate commonly used in the art without any particular limitation. The absorption type polarizing plate includes a polarizer and a transparent film attached to at least one side of the polarizer.

통상적으로 사용되는 편광자는 연신된 고분자 필름에 이색성 색소가 흡착 배향된 것이다.A commonly used polarizer is one in which a dichroic dye is adsorbed and oriented on a stretched polymer film.

편광자를 구성하는 고분자 필름은 이색성 물질, 예컨대 요오드에 의해 염색 가능한 필름이라면 그 종류가 특별히 제한되지 않으며, 구체적으로 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 필름, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름, 셀룰로오스 필름, 이들의 부분적으로 검화된 필름 등과 같은 친수성 고분자 필름; 또는 탈수 처리된 폴리비닐알코올계 필름, 탈염산 처리된 폴리비닐알코올계 필름 등과 같은 폴리엔 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서 면내에서 편광도의 균일성을 강화하는 효과가 우수할 뿐만 아니라 이색성 물질에 대한 염색 친화성이 우수하다는 점에서 폴리비닐알코올계 필름이 바람직하다. The polymer film constituting the polarizer is not particularly limited as long as it is a film which can be dyed with a dichroic substance such as iodine. Specifically, the polymer film may be a polyvinyl alcohol film, an ethylene-vinyl acetate copolymer film, an ethylene-vinyl alcohol copolymer film , Cellulose films, partially saponified films thereof, and the like; Or a dehydrated polyvinyl alcohol film, a dehydrochloric acid-treated polyvinyl alcohol film, and the like. Of these, a polyvinyl alcohol-based film is preferable because it has an excellent effect of enhancing the uniformity of the degree of polarization in the plane and is excellent in dye affinity for a dichroic substance.

보다 바람직하게는, 폴리아세트산 비닐계 수지를 비누화하여 얻은 폴리비닐알코올계 필름일 수 있다. 폴리아세트산 비닐계 수지로는 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 이외에, 아세트산 비닐과 이와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산 비닐과 공중합 가능한 다른 단량체로는 불포화 카르복시산계, 불포화 술폰산계, 올레핀계, 비닐에테르계, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드계 단량체 등을 들 수 있다. More preferably, it may be a polyvinyl alcohol-based film obtained by saponifying a polyvinyl acetate resin. Examples of the polyvinyl acetate resin include polyvinyl acetate, which is a homopolymer of vinyl acetate, and copolymers of vinyl acetate and other monomers copolymerizable therewith. Other monomers copolymerizable with vinyl acetate include acrylamide monomers having an unsaturated carboxylic acid type, an unsaturated sulfonic acid type, an olefin type, a vinyl ether type, and an ammonium group.

또한 폴리비닐알코올계 수지는 변성된 것일 수도 있으며, 예를 들면 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 통상 85 내지 100몰%이며, 바람직하게는 98몰% 이상인 것이 좋다. 또한 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 통상 1,000 내지 10,000이며, 바람직하게는 1,500 내지 5,000인 것이 좋다.The polyvinyl alcohol resin may also be modified. For example, polyvinyl formal or polyvinyl acetal modified with aldehydes may be used. The saponification degree of the polyvinyl alcohol-based resin is usually 85 to 100 mol%, preferably 98 mol% or more. The polymerization degree of the polyvinyl alcohol-based resin is usually 1,000 to 10,000, preferably 1,500 to 5,000.

이러한 폴리비닐알코올계 수지를 막으로 형성한 것이 편광자의 원반 필름으로서 사용된다. 폴리비닐알코올계 수지의 막 형성 방법은 특별히 제한되는 것은 아니며, 공지된 방법을 이용할 수 있다. 원반 필름의 막 두께는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 10 내지 150㎛일 수 있다.Such a polyvinyl alcohol-based resin film is used as the original film of the polarizer. The method of forming the film of the polyvinyl alcohol-based resin is not particularly limited, and a known method can be used. The thickness of the original film is not particularly limited, and may be, for example, 10 to 150 mu m.

편광자는 통상 상기와 같은 폴리비닐알코올계 필름을 일축 연신하는 공정, 이색성 색소로 염색하여 흡착시키는 공정, 붕산 수용액으로 처리하는 공정 및 수세, 건조하는 공정을 경유하여 제조된다. 상기한 바와 같이 제조된 편광자의 두께는 5 내지 40㎛인 것이 바람직하다.The polarizer is usually produced by a process of uniaxially stretching a polyvinyl alcohol film as described above, dyeing with a dichroic dye and adsorbing, treating with an aqueous solution of boric acid, and washing and drying. The thickness of the polarizer produced as described above is preferably 5 to 40 mu m.

투명필름은 편광자를 보호하는 기능 및 경우에 따라서는 위상차 기능까지 갖는 층이다. 이러한 투명필름 당분야에서 사용되는 투명필름이 특별한 제한없이 사용될 수 있다.The transparent film is a layer having a function of protecting the polarizer and, in some cases, a function of retardation. The transparent film used in the field per such transparent film can be used without any particular limitation.

투명필름으로는 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등에서 우수한 필름이 사용될 수 있으며, 보다 구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알콜계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등과 같은 열가소성 수지로 구성된 필름을 들 수 있으며, 상기 열가소성 수지의 블렌드물로 구성된 필름도 사용할 수 있다. 또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 된 필름을 이용할 수도 있다.As the transparent film, a film superior in transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture barrier properties, isotropy, etc. may be used. More specifically, a polyester such as polyethylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate Based resin; Cellulose-based resins such as diacetylcellulose and triacetylcellulose; Polycarbonate resin; Acrylic resins such as polymethyl (meth) acrylate and polyethyl (meth) acrylate; Styrene resins such as polystyrene and acrylonitrile-styrene copolymer; Polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, cyclo- or norbornene-structured polyolefins, ethylene-propylene copolymers; Vinyl chloride resin; Amide resins such as nylon and aromatic polyamide; Imide resin; Polyether sulfone type resin; Sulfone based resin; Polyether sulfone type resin; Polyether ether ketone resin; A sulfided polyphenylene resin; Vinyl alcohol type resin; Vinylidene chloride resins; Vinyl butyral resin; Allylate series resin; Polyoxymethylene type resin; Epoxy resin, and the like, and a film composed of the blend of the thermoplastic resin may also be used. Further, a film made of a thermosetting resin such as (meth) acrylic, urethane, acrylic urethane, epoxy, or silicone or a film made of an ultraviolet curable resin may be used.

이 중에서 더욱 통상적으로 사용되는 필름은 TAC(triacetyl cellulose)계, COP(cyclo-olefin polymer)계, PMMA(poly (methyl methacrylate))계 중합체 등을 포함하는 필름이다.Among these films, films that are more commonly used include films of TAC (triacetyl cellulose), cyclo-olefin polymer (COP), and poly (methyl methacrylate) polymers.

하부 반사형 편광판(300)은 상부 흡수형 편광판(100)과 투과축이 서로 직교한다. 본 발명에 따른 반사형 편광판(300)은 적어도 일면에 패턴부(310)를 구비하는 것을 특징으로 한다. In the lower reflection type polarizing plate 300, the upper absorption type polarizing plate 100 and the transmission axis are orthogonal to each other. The reflection type polarizing plate 300 according to the present invention is characterized in that a pattern unit 310 is provided on at least one surface.

도 4에는 본 발명의 하부 반사형 편광판의 개략적인 단면도가 도시되어 있다.4 is a schematic cross-sectional view of the lower reflection type polarizing plate of the present invention.

하부 반사형 편광판(300)의 일면에 형성된 패턴부(310)는 하부 반사형 편광판(300)의 편광도를 향상시키며 그에 따라 반사형 화상 표시 장치의 명암비를 개선하는 기능을 한다.The pattern unit 310 formed on one surface of the lower reflection type polarizing plate 300 improves the polarization degree of the lower reflection type polarizing plate 300 and improves the contrast ratio of the reflection type image display apparatus accordingly.

패턴부(310)는 반사형 편광판 기재(320)의 적어도 일면에 형성되며, 바람직하게는 액정셀 측 표면에 형성되는 것이 기대하는 효과를 더욱 잘 나타낼 수 있다.The pattern unit 310 is formed on at least one surface of the reflective polarizing plate substrate 320, and can more preferably exhibit the expected effect of being formed on the liquid crystal cell side surface.

패턴부(310)의 패턴 형상은 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들면, 라인형, 그리드형 등이 될 수 있다.The pattern shape of the pattern unit 310 is not particularly limited, but may be, for example, a line shape, a grid shape, or the like.

패턴부(310)는 금속으로 형성될 수 있다. 금속 재료는 니켈, 알루미늄, 은, 금, 백금, 크롬 및 구리로 이루어진 군에서 선택된 단일 금속 또는 이들의 합금일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The pattern unit 310 may be formed of a metal. The metallic material may be, but is not limited to, a single metal selected from the group consisting of nickel, aluminum, silver, gold, platinum, chromium and copper, or an alloy thereof.

패턴부(310)의 패턴 사이의 주기(period)가 50 내지 200 nm인 것이 바람직하다. 도 4에 도시된 바와 같이, 패턴의 주기는 패턴의 폭보다는 커야 하는 것이 자명하며, 상기 범위에서 편광도 개선 효과가 우수하다.It is preferable that the period between the patterns of the pattern unit 310 is 50 to 200 nm. As shown in FIG. 4, it is obvious that the period of the pattern must be larger than the width of the pattern, and the effect of improving the polarization degree is excellent in the above range.

패턴부(310)의 패턴은 폭이 20 nm 이상인 것이 바람직하다. 패턴의 폭이 20nm 미만이면 편광도(degree of polarization, DOP)이 현저하게 저하될 수 있다. 폭의 상한은 패턴 간의 주기보다 짧아야 하는 것이 자명하고, 패턴 간의 주기는 적절하게 조절이 가능하므로, 이 범위 안에서 특별하게 제한되지 않는다.The pattern of the pattern unit 310 preferably has a width of 20 nm or more. If the width of the pattern is less than 20 nm, the degree of polarization (DOP) may be remarkably lowered. It is obvious that the upper limit of the width should be shorter than the period between the patterns, and the period between the patterns can be appropriately adjusted, so that it is not particularly limited within this range.

패턴부(310)의 패턴은 높이가 180 내지 220nm 인 것이 바람직하다. 상기 범위에서 편광도 개선 효과가 우수하다The pattern of the pattern unit 310 preferably has a height of 180 to 220 nm. The effect of improving the polarization degree is excellent in the above range

본 발명에 따른 패턴부(310)의 형성 효과를 도 5 및 도 6에 나타내었다.The effect of forming the pattern portion 310 according to the present invention is shown in FIGS. 5 and 6. FIG.

반사형 편광판(굴절률: 1.5)에 알루미늄으로 주기 100nm, 높이 200nm인 패턴을 형성하되, 그 폭은 각각 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90인 패턴을 형성하여, 패턴 폭에 따른 투과율 및 반사율(도 5)과 편광도(degree of polarization, DOP)(도 6)를 FDTD software(Rsoft사)로 시뮬레이션하여 도시하였다.20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 and 90 were formed on the reflection type polarizing plate (refractive index: 1.5) with aluminum having a period of 100 nm and a height of 200 nm, The transmittance and reflectance (FIG. 5) and the degree of polarization (DOP) (FIG. 6) along the width were simulated using FDTD software (Rsoft Inc.).

도 5를 참고하면, 폭이 90nm인 경우에 비편광된 광 중에서(100%), S파는 반사하고(70%), P파는 투과하고(10%), 나머지는 흡수됨(20%)을 알 수 있다.5, S wave is reflected (70%), P wave is transmitted (10%), and the rest is absorbed (20%) in unpolarized light at 90 nm width have.

도 6을 참고하면, 폭이 20nm 미만인 경우에는 편광도가 현저하게 저하되지만, 20nm 이상인 경우에는 편광도가 0.999이상으로 광이 S파와 P파로 거의 완전하게 분리됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 6, when the width is less than 20 nm, the degree of polarization significantly decreases. However, when the width is 20 nm or more, it can be seen that the light is almost completely separated by S wave and P wave with a degree of polarization of 0.999 or more.

패턴부(310)은 반사형 편광판 기재(320)의 적어도 일면에 형성되어 하부 반사형 편광판(300)을 구성하는데, 반사형 편광판 기재(320)는 당분야에서 사용되는 반사형 편광판이 특별한 제한 없이 사용될 수 있다.The pattern unit 310 is formed on at least one surface of the reflective polarizing plate substrate 320 to form the lower reflective polarizing plate 300. The reflective polarizing plate substrate 320 may be formed of a reflective polarizing plate Can be used.

도 7에는 반사형 편광판 기재(320)로 사용될 수 있는 통상적인 반사형 편광판의 일 예시가 개략적으로 도시되어 있다.FIG. 7 schematically shows an example of a conventional reflective polarizer that can be used as the reflective polarizer substrate 320.

도 7을 참조하면, 통상적인 반사형 편광판으로서 반사형 편광판 기재(320)는 상이한 2개의 층(1)(A층)과 층(2)(B층)가 교대로 다수 적층된 적층체 구조를 가질 수 있다. 층(1, 2)에서는, A층(1)의 X 방향 굴절율(nAX)은 Y 방향 굴절율(nAY)과는 상이하고, A층(1)의 Y 방향 굴절율(nAY)은 B층(2)의 Y 방향 굴절율(nBY)과 실질적으로 같아지도록 형성되어 있다.Referring to FIG. 7, as a conventional reflective polarizer, a reflective polarizer plate 320 includes a laminate structure in which two different layers 1 (A layer) and 2 (B layer) are alternately stacked Lt; / RTI > In the layers 1 and 2, the X-direction refractive index nAX of the A layer 1 is different from the Y-direction refractive index nAY and the Y-direction refractive index nAY of the A layer 1 is different from the B- Direction refractive index nBY of the projection optical system.

따라서, 이 반사형 편광판 기재(320)의 상면(5)에 수직인 방향으로부터 반사형 편광판 기재(320)에 입사한 광 중 Y 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광은, 이 반사형 편광판 기재(320)를 투과하여 Y 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광으로서 하면(6)으로부터 출사된다. 또한, 반대로 반사형 편광판 기재(320)의 하면(6)에 수직인 방향으로부터 반사형 편광판 기재(320)에 입사한 광 중 Y 방 향의 직선 편광 성분을 갖는 광은, 이 반사형 편광판 기재(320)를 투과하여 Y 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광으로서 상면(5)으로부터 출사된다. 여기서, 광이 투과하는 방향(Y 방향)을 투과축이라고 한다. 한편, A층(1)의 Z 방향으로의 두께를 tA, B층(2)의 Z 방향으로의 두께를 tB로 하고, 입사광의 파장을 λ로 한 경우, The light having a linearly polarized light component in the Y direction out of the light incident on the reflective-type polarizing plate substrate 320 from the direction perpendicular to the upper surface 5 of the reflective-polarizing plate substrate 320, And is emitted from the lower surface 6 as light having a linearly polarized light component in the Y direction. On the contrary, light having a linearly polarized component in the Y direction among lights incident on the reflective-type polarizing plate substrate 320 from a direction perpendicular to the lower surface 6 of the reflective-type polarizing plate substrate 320 is reflected by the reflective- 320, and is emitted from the upper surface 5 as light having a linearly polarized light component in the Y direction. Here, a direction through which light is transmitted (Y direction) is referred to as a transmission axis. On the other hand, when the thickness of the A layer 1 in the Z direction is tA, the thickness of the B layer 2 in the Z direction is tB, and the wavelength of the incident light is?

tA·nAX+tB·nBX="λ"/2tA · nAX + tB · nBX = "λ" / 2

를 만족하도록 반사형 편광판 기재(320)를 형성한다.The reflective polarizing plate substrate 320 is formed.

이에 의해, 반사형 편광판(320) 기재의 상면(5)에 수직인 방향으로부터 반사형 편광판 기재(320)에 입사되는 파장(λ)을 갖는 광 중 X 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광은 이 반사형 편광판 기재(320)에 의해 반사된다. 또한, 반사형 편광판 기재(320)의 하면(6) 에 수직인 방향으로부터 반사형 편광판 기재(320)에 입사되는 광 중 X 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광은 이 반사형 편광판 기재(320)에 의해 반사한다. 여기서, 광이 반사하는 방향(X 방향)을 반사축이라고 한다.The light having the linear polarization component in the X direction among the light having the wavelength? Incident on the reflective polarizing plate substrate 320 from the direction perpendicular to the upper surface 5 of the reflective polarizing plate 320 is reflected by the reflective Type polarizing plate base material 320. [ The light having a linearly polarized light component in the X direction of the light incident on the reflective-type polarizing plate substrate 320 from the direction perpendicular to the lower surface 6 of the reflective-type polarizing plate substrate 320 is incident on the reflective- Lt; / RTI > Here, the direction (X direction) in which light is reflected is referred to as a reflection axis.

그리고, 반사형 편광판 기재(320)은 A층(1)의 Z 방향으로의 두께 tA 및 B층(2)의 Z 방향으로의 두께(tB)를 다양하게 변화시켜 가시광의 전체 파장 범위에 걸쳐 상기 식을 성립시킴으로써, 단일색 뿐만 아니라 백색광 전부에 걸쳐 X 방향의 직선 편광을 갖는 광을 X 방향의 직선 편광을 갖는 광으로서 반사하고, Y 방향의 직선 편광을 갖는 광을 Y 방향의 직선 편광을 갖는 광으로서 투과시키게 된다.The reflective polarizing plate base material 320 is formed by variously changing the thickness tA of the A layer 1 in the Z direction and the thickness tB of the B layer 2 in the Z direction, Light having linearly polarized light in the X direction is reflected as light having linearly polarized light in the X direction not only in the single color but also in the entire white light, and the light having the linearly polarized light in the Y direction is the light having the linearly polarized light in the Y direction As shown in FIG.

상기 반사형 편광판 기재(320)의 A층에는, 예를 들면 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN; polyethylene naphthalate)를 연신(延伸)한 것을 사용하고, B층에는 나프탈렌·디·카르복실산과 테레프탈산의 코폴리에스테르(coPEN; copolyester of naphthalene dicarboxylic acid and terephthalic or isothalic acid)를 사용할 수 있다. 또, 본 발명에 사용되는 반사형 편광판 기재(320)의 재질은 이것에 한정되는 것이 아니라, 적절히 그의 재질을 선택할 수 있다. 또한, 이러한 반사형 편광판 기재(320)로 사용될 수 있는 반사 편광판은 예를 들면 일본공개특허 평9-506985호 공보 등에 반사형 편광자로서 그 상세한 설명이 개시되어 있다.For example, a polyethylene naphthalate (PEN) stretched film is used for the A layer of the reflection type polarizing plate substrate 320, and a co-polyester of naphthalene di-carboxylic acid and terephthalic acid is used for the B layer (coPEN), copolyester of naphthalene dicarboxylic acid and terephthalic or isothalic acid. The material of the reflection type polarizing plate substrate 320 used in the present invention is not limited to this, and its material can be appropriately selected. A reflective polarizer that can be used as the reflective polarizer substrate 320 is disclosed in detail in, for example, JP-A-9-506985 and the like as a reflective polarizer.

본 발명의 반사형 화상 표시 장치는 하부 반사형 편광판(300) 하부에 광흡수층(400)을 구비하여 반사형 편광판(300)을 투과하는 광을 흡수하도록 할 수 있다. 광흡수층(400)으로는 블랙 매트릭스층을 예로 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The reflection type image display apparatus of the present invention may include a light absorbing layer 400 under the lower reflection type polarizing plate 300 to absorb light transmitted through the reflection type polarizing plate 300. As the light absorption layer 400, a black matrix layer can be exemplified, but the present invention is not limited thereto.

선택적으로, 본 발명의 반사형 화상 표시 장치는 상기 상부 흡수형 편광판과 상기 광흡수층 사이에 착색층을 더 구비하여, 컬러 화상을 표시할 수 있다. 착색층의 구체적인 위치는 상부 흡수형 편광판과 상기 광흡수층 사이라면 특별히 제한되지 않으며, 당업자가 필요에 따라 적절하게 배치시킬 수 있다. 착색층으로는 당분야에서 사용되는 착색층이 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 예를 들면 컬러필터를 들 수 있다.Alternatively, the reflection type image display apparatus of the present invention may further include a coloring layer between the upper absorption type polarizing plate and the light absorbing layer to display a color image. The specific position of the colored layer is not particularly limited as long as it is between the upper absorption type polarizing plate and the light absorbing layer, and can be appropriately arranged by those skilled in the art as required. As the coloring layer, a coloring layer used in the art can be used without any particular limitation, and for example, a color filter can be used.

이하에서는 본 발명의 반사형 화상 표시 장치의 동작에 대해서 도 3을 참조하면서 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the reflection type image display apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.

먼저, 외부로부터 입사한 광이 액정셀(200)의 전압 무인가 영역을 통과하는 경우에 대해서 기술한다(도 3의 a).First, a case where light incident from the outside passes through a voltage unattended area of the liquid crystal cell 200 will be described (Fig. 3 (a)).

표시 장치의 외부로부터 입사되는 입사광은 상부 흡수형 편광판(100)에 의해 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광만이 투과되고, 그 후 이 광은 액정셀(200)의 전압 무인가 영역에 의해 편광 방향이 거의 90° 비틀린 지면에 수직인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광이 되고, 하부 반사형 편광판(300)을 통과하고 광흡수층(400)에 도달하여 흡수되어 어둡게 된다.Incident light incident from the outside of the display device is transmitted only by light having a linearly polarized light component in a direction parallel to the paper surface by the upper absorption type polarizing plate 100 and then this light is reflected by the voltage unattended area of the liquid crystal cell 200 Becomes a light having a linearly polarized light component in a direction perpendicular to the paper surface in which the polarization direction is twisted by almost 90 degrees, passes through the lower reflection type polarizing plate 300, reaches the light absorbing layer 400, is absorbed and becomes dark.

다음에, 외부로부터 입사한 광이 액정셀(200)의 전압 인가 영역을 통과하는 경우에 대해서 기술한다(도 3의 b).Next, a case where light incident from the outside passes through the voltage application region of the liquid crystal cell 200 will be described (Fig. 3 (b)).

표시 장치의 외부로부터 입사한 입사광 중, 상부 흡수형 편광판(100)에 의해 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광만이 투과되고, 그 후 이 광은 액정셀(200)의 전압 인가 영역에 의해 편광 방향을 바꾸지 않고 통과하고, 그 후 하부 반사형 편광판(300)에 의해 편광 방향이 바뀌지 않은 채 반사되어 다시 액정셀(200)의 전압 인가 영역 및 상부 흡수형 편광판(100)을 통과하여 출사광으로서 출사된다.Only the light having a linearly polarized component in a direction parallel to the paper is transmitted by the upper absorption type polarizing plate 100 among the incident light incident from the outside of the display device and then the light is transmitted to the voltage application region of the liquid crystal cell 200 And then passes through the upper absorption type polarizing plate 100 and then passes through the voltage application region of the liquid crystal cell 200 and the upper absorption type polarizing plate 100 again without being changed in polarization direction by the lower reflection type polarizing plate 300, And is emitted as light.

이와 같이 본 발명의 반사형 화상 표시 장치는 명암비가 개선되어 시인성을 향상시킬 수 있다. As described above, the reflection type image display apparatus of the present invention can improve the contrast ratio and improve the visibility.

이러한 본 발명의 반사형 화상 표시 장치는 퍼스널 컴퓨터, 페이져, 액정 텔레비젼, 뷰 파인더형 또는 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 차량 항법 장치, 전자수첩, 전자계산기, 워드 프로세서, 워크스테이션, 휴대전화, 휴대용 게임기, 텔레비젼 전화, POS 단말, 터치 패널 등을 구비한 장치의 전자 기기에 적용이 가능하다.The reflection type image display apparatus of the present invention can be applied to a personal computer, a phaser, a liquid crystal television, a viewfinder type or monitor direct type video tape recorder, a car navigation device, an electronic notebook, an electronic calculator, a word processor, A game machine, a television telephone, a POS terminal, a touch panel, and the like.

Claims (11)

상부 흡수형 편광판, 액정셀 및 하부 반사형 편광판이 순서대로 배치되며,
상기 하부 반사형 편광판은 X방향 굴절률과 Y방향 굴절률이 상이한 A층과 Y방향 굴절률이 상기 A층의 Y방향 굴절률과 같은 B층이 교대로 적층된 반사형 편광판 기재, 및 상기 반사형 편광판 기재의 적어도 일면에 형성된 금속 패턴부를 포함하고,
상기 금속 패턴부의 패턴은 높이가 180 내지 220nm인, 반사형 화상 표시 장치.
An upper absorption type polarizing plate, a liquid crystal cell and a lower reflection type polarizing plate are arranged in order,
Wherein the lower reflection type polarizing plate comprises a reflection type polarizing plate substrate in which layers A and B having refractive indices different from each other in the X direction and the Y direction are alternately laminated in the B direction such that the Y direction refractive index of the A layer is alternately laminated, And a metal pattern portion formed on at least one surface,
Wherein the pattern of the metal pattern portion has a height of 180 to 220 nm.
청구항 1에 있어서, 상기 패턴부는 하부 반사형 편광판의 액정셀 측 표면에 형성된 반사형 화상 표시 장치.
The reflection type image display apparatus according to claim 1, wherein the pattern unit is formed on the liquid crystal cell side surface of the lower reflection type polarizing plate.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 패턴부의 각 패턴 사이의 주기(period)가 50 내지 200 nm인 반사형 화상 표시 장치.
The reflection type image display apparatus according to claim 1, wherein a period between each pattern of the pattern unit is 50 to 200 nm.
청구항 1에 있어서, 상기 패턴부의 패턴은 폭이 20 nm 이상인 반사형 화상 표시 장치.
The reflective image display device according to claim 1, wherein the pattern of the pattern portion has a width of 20 nm or more.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 하부 반사형 편광판의 하측에는 광흡수층이 배치되는 반사형 화상 표시 장치.
The reflection type image display apparatus according to claim 1, wherein a light absorbing layer is disposed below the lower reflection type polarizing plate.
삭제delete 삭제delete 삭제delete
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