KR20030064289A - 반투과 반사형 액정표시장치 - Google Patents

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KR20030064289A KR10-2003-0003287A KR20030003287A KR20030064289A KR 20030064289 A KR20030064289 A KR 20030064289A KR 20030003287 A KR20030003287 A KR 20030003287A KR 20030064289 A KR20030064289 A KR 20030064289A
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Abstract

(과제) 거의 1/200 듀티의 STN 형 반투과 반사형 액정표시장치에서, 반사모드시에서 관찰각 범위내에서 특히 밝고, 색 재현성이 좋은 표시를 얻을 수 있고, 투과모드시에서도 밝고, 색 재현성이 좋은 표시를 얻을 수 있는 반투과 반사형 액정표시장치를 제공한다.
(해결수단) 액정층 (34) 은 플러스의 유전이방성을 갖는 액정조성물로 이루어지고, 이 액정조성물은 비틀림각이 220°내지 260°로 한 쌍의 투명기판 (11, 12) 사이에 끼워져 있고, 액정셀 (1) 의 상하에 각각 광학보상판, 편광판이 형성된 액정표시장치에서, 액정셀 (1) 의 하측의 투명기판 (12) 의 내면측에 반투과 반사체 (30) 가 형성되고, 이 반투과 반사체 (30) 는 복수의 미소 개구부 (36b) 를 형성한 고반사성막 (36) 을 갖고, 이 고반사성막 (36) 은 반사휘도가 제어된 확산반사면을 표면에 갖도록 하였다.

Description

반투과 반사형 액정표시장치{TRANSFLECTIVE AND REFLECTIVE LCD}
본 발명은 초비틀림 네마틱 (Super Twisted Nematic) 형 반투과 반사형 액정표시장치에 관한 것으로서, 반사모드 뿐만 아니라 투과모드에서도 표시성능이 우수한 반투과 반사형 액정표시장치에 관한 것이다.
현재의 휴대전화나 휴대정보단말에는 거의 모든 제품에 액정표시장치가 탑재되어 있고, 최근에는 이들 휴대전자기기의 대부분에 반투과 반사형 액정표시장치가 탑재되어 있다.
종래의 반투과 반사형 액정표시장치에는 액티브 매트릭스형 또는 단순 매트릭스형 중 어떤 타입에서도 액정층을 사이에 두고 대향하는 한 쌍의 유리기판의 일측의 유리기판 (관찰자측과 반대측의 기판) 의 하면에, 반투과 반사성 시트, 위상차판, 편광판을 상기 일측의 유리기판측으로부터 순서대로 형성하고, 타측의 유리기판 (관찰자측의 기판) 의 상면에 위상차판, 편광판을 상기 타측의 유리기판측으로부터 순서대로 형성한 반투과 반사판 외장형 액정표시장치가 사용되고 있다.
그런데, 최근 특히 표시의 컬러화의 발전과, 표시화소의 고밀도화의 요구로부터, 시차에 의한 표시의 포그나 바람직하지 않은 색의 혼색 등이 발생하기 때문에, 한 쌍의 유리기판 중, 일측의 유리기판 (관찰자측과 반대측의 기판) 의 내면에 반투과 반사판을 형성한 반투과 반사판 내장형 액정표시장치가 주류를 이루고 있다.
도 9 는 종래의 반투과 반사판 내장형 액정표시장치의 부분단면구조를 나타내는 도면이다. 이 반투과 반사형 액정표시장치에는 한 쌍의 유리기판 (71, 72) 중의 하측 (관찰자 (Ｏb) 측과 반대측) 의 유리기판 (71) 상에 확산반사성을 부여하도록 표면에 요철을 형성한 층 (73) 에 Al 계, Ag 계 등의 금속막 등의 고반사성막 (74) 을 적층한 반투과 반사판 (75) 이 채용되고 있다. 이 반투과 반사판 (75) 상에는 추가로 컬러필터층 (76), 평탄화층 (77), 투명전극 (78a), 배향막 (79a) 이 형성되어 있다. 상기 표면에 요철을 형성한 층 (73) 은 유리기판 등의 투명기판의 표면에 샌드블러스트 처리나, 또는 에칭 등을 실시함으로써 미소 요철을 랜덤으로 형성한 것이다. 또, 상기 층 (73) 의 표면에 형성한 고반사성막 (74) 도 미소 요철 (74c) 을 갖고 있고, 단면형상이 연속한 기울기를 갖는 연속커브를 갖는 것이다.
이같은 반투과 반사판이 형성된 기판에 대하여 상측 (관찰자 (Ｏb) 측) 의 유리기판 (72) 의 하측에는 투명전극 (78b), 배향막 (79b) 이 형성되어 대향기판으로 되어 있다. 그리고, 이들 반투과 반사판이 형성된 기판과 대향기판은 평면에서 보아 고리 형상의 시일재 (도면생략) 를 사이에 두고 점착되고, 이들 한 쌍의 유리기판 (71, 72) 과 시일재 사이로 둘러쌓인 공간에 액정이 주입, 밀봉되어 액정층 (80) 이 형성되어 액정셀 (81) 로 되어 있다. 상하의 배향막 (79a, 79b) 에는 액정층 (80) 의 액정분자 배향방향이 약 220°내지 250°로 비틀어지도록 배향처리가 실시되어 있다.
또한, 이 액정셀 (81) 의 상측 (관찰자 (Ｏb) 측) 에는 1 장 또는 복수장의위상차판으로 이루어지는 광학필름 (82b) 과, 편광판 (83b) 이 액정셀 (81) 측으로부터 순서대로 적층되어 있고, 또 액정셀 (81) 의 하측 (관찰자 (Ｏb) 측과 반대측) 에도 복수장의 위상차판으로 이루어지는 광학필름 (82a) 과, 편광판 (83a) 이 액정셀 (81) 측으로부터 순서대로 적층되고, 추가로 그 하측에 백라이트 유닛 (100) 이 배치되어 있다.
이 백라이트 유닛 (100) 은 투명한 도광판 (101) 과 이 도광판 (101) 의 측단면과 대향하여 배치된 단면 U 자 형상의 반사관 (103) 과, 이 반사관 (103) 내에 수납된 냉음극관 (CCFL) 이나 백색 LED (Light Emitting Diode) 등의 백색광원 (102) 과, 도광판 (101) 의 외면측 (도시 하면측) 에 형성된 반사판 (104) 으로 구성되어 있다.
이같은 백라이트 유닛 (100) 이 구비된 반투과 반사형 액정표시장치에서는, 예를 들어 휴대전화의 표시부로서 사용되고, 태양광 또는 외부의 조명을 광원으로서 이용하는 반사형 액정표시장치로서의 반사모드와, 백라이트 유닛 (100) 의 광을 광원으로서 이용하는 투과형 액정표시장치로서의 투과모드를 전환하면서 사용하는 것이 가능한 것이다.
상기 확산반사성을 갖는 반투과 반사판 (75) 에서는 상기와 같은 미소한 요철을 랜덤으로 배치하고, 그 반사휘도특성이 정반사 방향을 중심으로 거의 대칭으로 분포된 도 10 에 나타내는 바와 같은 곡선 ① 에 나타내는 거의 대칭형 (거의 가우스 분포형) 이나, 이같은 분포로 정반사 성분을 중첩시킨 곡선 ② 에 나타내는 복합형이 채용되고 있다. 상기 거의 대칭형 (거의 가우스 분포형) 의 반사휘도특성을 나타내는 반투과 반사판은 상기 층 (73) 의 표면에 형성한 금속박막 (74) 에도 도 14 에 나타내는 바와 같이 미소 요철 (74c) 이 랜덤으로 형성되어 있지만, 단면 형상이 연속한 기울기를 갖는 연속커브를 갖는 형상이고, 바꾸어 말하면, 오목부와 오목부의 접속부 (경계부) (74d) 도 곡면으로 되어 있다. 또, 복합형 반사휘도특성을 나타내는 반투과 반사판은 상기 층 (73) 의 표면에 형성한 미소 요철의 일부에 미소한 평탄부를 형성하고, 이 평탄부 상의 금속박막이 반사특성을 갖도록 한 것이다. 도 11 은 도 10 에 나타내는 확산반사성을 갖는 반투과 반사판의 반사휘도특성의 측정방법의 설명도이고, 입사광 (외광) (L1) 을 입사각 (θ) (법선 (H) 으로부터의 각도) 으로 조사하고, 이 입사광 (L1) 이 반투과 반사판 (75) 의 표면에서 반사된 반사광 (R1) 을 수광부 (105) 에서 수광할 때, 수광각 (α) 을 반사판 표면에 대한 정반사의 방향인 θ1을 중심으로 하여 법선 (H) 의 위치 (0°) 로부터 예를 들어 60°까지 흔들었을 때의 수광각 (α) 과 반사휘도 (상대값) 의 관계를 나타내고 있다.
또, 반투과 반사형 액정표시장치에 구비되는 반사판 중에는 반투과성을 갖게 하기 위하여, a) 가시광역에서 적당한 투과성을 갖도록, 도 9 에 나타낸 바와 같이 막두께를 5 nm 내지 40 nm 정도의 금속박막 (고반사성막) (74) 을 사용한 반투과 반사판 (75) 이나, b) 금속막에 복수의 개구부를 형성한 반투과 반사판 등이 있다.
도 12a 는 상기 b) 의 반투과 반사판, 즉 표면에 요철이 형성된 층 (73a) 상에 복수의 개구부 (74b) 를 갖는 금속막 (74a) 이 형성된 반투과 반사판 (75a) 을구비한 액정표시장치의 부분단면구조의 일례를 나타내는 도면이고, 도 12b 는 이 액정표시장치를 관찰자측에서 보았을 때의 금속막 (74a) 및 상하의 투명전극 (78a, 78b) 의 위치관계를 나타내는 평면도이다. 또한, 도 9 의 액정표시장치와 동일한 구성부분에는 동일부호를 붙여 설명을 생략한다. 또, 도 12 의 액정표시장치에서는 액정셀 (81a) 의 하측에 도 9 와 동일한 백라이트 유닛이 형성되지만, 도시를 생략하였다.
이 액정표시장치에서는 반사시의 반사휘도를 확보하면서, 투과시의 밝기ㆍ콘트라스트를 최적화하기 위하여, 편광판과 광학필름과 액정셀로 이루어지는 액정패널 전체의 투과율이 통상의 1 내지 4 % 정도가 되도록 개구부 (74a) 의 면적ㆍ형상이 설정되어 있다.
그러나, 종래의 반투과 반사형 액정표시장치에서는 어떠한 타입의 반사판을 구비한 것에서나 특성개선이 요구되고 있다.
예를 들어, 상기 a) 의 금속박막 (74) 을 사용한 타입의 반투과 반사판 (75) 이 구비된 것에서는 금속박막 (74) 의 반투과성을 이용하고 있기 때문에, 투과모드시에 조명광이 금속박막 (74) 을 투과할 때에 색조에 변화가 생기고, 또 반사모드시에는 금속박막 (74) 의 분광반사성 때문에 전체적으로 반사휘도가 저하되거나, 또는 색조변화가 생기기 쉽다는 문제가 있다. 또한, 금속박막 (74) 의 투과율을 엄밀하게 제어할 필요 (예를 들어, 표시소자로서의 표시특성을 유지하기 위하여 금속박막 자체의 투과율을 가시역에서 15 내지 25 % ±5 % 이하로 제어할 필요가있음) 가 있기 때문에, 이같이 투과율이 제어된 금속박막 (74) 을 양산 베이스로 재현성 좋게 생산하기가 곤란하였다.
한편, 휴대전화 등의 휴대정보단말의 사용상태로부터 표시소자로서의 액정표시장치를 특정방향으로부터 관찰하는 경우가 많고, 또한 주위광을 그 관찰방향으로 집광시키는 특성이 필요하다. 그런데, 종래 사용되고 있는 반투과 반사판에서는 상기 어떠한 타입에서도 관찰되지 않는 시각방향 (관찰자의 시각방향과 반대측 방향) 과 거의 대칭의 반사휘도특성을 나타내기 때문에, 액정표시장치의 법선방향에 대하여 관찰자의 시각방향측의 반사휘도를 향상시키기가 곤란하고, 그 결과 관찰자의 시각방향측에서 표시가 어두워진다는 문제가 있었다.
또한, 종래의 반투과 반사형 액정표시장치에서는 액정셀의 리터데이션값 (Δnd 값 : 액정층 두께 (X) 의 액정의 복굴절률 이방성) 의 설정이, 예를 들어 측정파장이 589 nm 하에서 740 nm 이상으로 설정된 경우에는 투과모드시에는 특성이 양호하지만, 반사모드시에는 입사광이 액정셀 내를 2 회 통과하기 때문에, 광학 두께가 더욱 커져 그 결과 표시가 어두워졌다. 또, 이 경우에는 사용되는 액정의 굴절률 이방성이 커지기 때문에, 그 파장분산 (파장의존성) 도 필연적으로 커져 시각이 변화된 경우의 색조변화가 일어나기 쉬워 색 재현성이 나빠지는 등의 문제가 생겼다.
또, 액정셀의 상측과 하측에 배치된 광학필름이나 편광판은 광학축 (통상, 편광판에서는 흡수축, 위상차판에서는 지상축) 이 소정 각도로 배치되지만, 반사모드시와 투과모드시의 양쪽에서 밝고, 색 재현성이 좋은 표시를 얻기가 곤란하였다.
상기와 같은 문제를 개선하기 위하여 각종 반투과 반사형 액정표시장치가 제안되고 있지만, 반사모드시에서 관찰자의 시각방향측에서 특히 밝고, 색 재현성이 좋은 표시를 얻을 수 있고, 투과모드시에서도 밝고, 색 재현성이 좋은 표시를 얻을 수 있는 반투과 반사형 액정표시장치는 아직 실현되어 있지 않다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, STN 형 반투과 반사형 액정표시장치에서 반사모드시에서 관찰각 범위내에서 특히 밝고, 색 재현성이 좋은 표시를 얻을 수 있고, 투과모드시에서도 밝고, 색 재현성이 좋은 표시를 얻을 수 있는 반투과 반사형 액정표시장치의 제공을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 거의 1/200 듀티 (주사선이 200 개의 매트릭스 구동에 상응함) 정도의 STN 형 반투과 반사형 액정표시장치에서, 반사모드시에서 관찰각 범위내에서 특히 밝고, 색 재현성이 좋은 표시를 얻을 수 있고, 투과모드시에서도 밝고, 색 재현성이 좋은 표시를 얻을 수 있는 반투과 반사형 액정표시장치의 제공을 다른 목적으로 한다.
도 1 은 본 발명의 실시 형태인 반투과 반사형 액정표시장치가 구비된 휴대정보단말의 표시부를 나타내는 정면도이다.
도 2 는 본 발명의 실시 형태의 반투과 반사형 액정표시장치를 STN 형 반투과 반사형 액정표시장치에 적용한 형태를 나타내는 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 실시 형태의 반투과 반사형 액정표시장치의 요부를 나타내는 도면으로서, 고휘도화에 최적의 조건을 나타내는 분해사시도이다.
도 4 는 본 발명의 실시 형태의 반투과 반사형 액정표시장치의 제 1 편광판의 흡수축 (α), 제 1 위상차판의 지상축 (β), 제 2 위상차판의 지상축 (γ), 상배향막의 배향방향 (a), 하배향막의 배향방향 (b), 제 2 위상차판의 지상축 (δ) 및 제 2 편광판의 흡수축 (ε) 의 배치관계를 나타내는 도면으로서, 고휘도화에 최적한 조건을 나타내는 평면도이다.
도 5 는 본 실시 형태의 반투과 반사형 액정표시장치를 관찰자측에서 보았을 때의 고반사성막 및 상하의 투명전극의 위치관계를 나타내는 평면도이다.
도 6 은 전압 - 투과휘도특성의 정의의 설명도이다.
도 7 은 실시예의 액정표시장치의 1 / 160 듀티의 구동파형에서의 전기광학특성의 측정방법을 나타내는 도면이다.
도 8 은 실시예와 비교예의 반투과 반사형 액정표시장치에서의 반사모드시의 반사휘도특성을 나타내는 도면이다.
도 9 는 종래의 반투과 반사판 내장형 액정표시장치의 부분단면구조를 나타내는 도면이다.
도 10 은 종래의 반투과 반사판 내장형 액정표시장치에 구비된 확산반사성을 갖는 반투과 반사판의 반사휘도특성을 나타내는 도면이다.
도 11 은 도 10 의 반사판의 반사휘도특성의 측정방법의 설명도이다.
도 12a 는 종래의 반투과 반사판 내장형 액정표시장치의 다른 예의 부분단면구조를 나타내는 도면이다.
도 12b 는 이 액정표시장치를 관찰자측에서 보았을 때의 금속막 및 상하의 투명전극의 위치관계를 나타내는 평면도이다.
도 13 은 종래의 반투과 반사판과 본 발명에 관한 반투과 반사체의 반사휘도특성을 나타내는 도면이다.
도 14 는 도 9 의 종래의 반투과 반사형 액정표시장치에 구비되는 반투과 반사판의 금속박막을 나타내는 확대단면도이다.
도 15 는 도 12 의 종래의 반투과 반사형 액정표시장치에 구비되는 반투과 반사판의 금속막을 나타내는 확대단면도이다.
도 16 은 본 발명의 실시 형태의 반투과 반사형 액정표시장치에 구비되는 반투과 반사체의 고반사성막을 나타내는 확대단면도이다.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
1 : 액정셀
11 : 상측 유리기판 (타측의 투명기판)
12 : 하측 유리기판 (일측의 유리기판)
13 : 제 3 위상차판
14 : 제 1 위상차판 (타측의 투명기판에 인접한 쪽의 위상차판)
15 : 제 2 위상차판 (편광판에 인접한 쪽의 위상차판)
16 : 제 2 편광판17 : 제 1 편광판
20 : 컬러필터층23 : 공동전극 (투명전극)
24 : 세그먼트전극 (투명전극)
26 : 상배향막 (타측의 투명기판측의 배향막)
27 : 하배향막 (일측의 투명기판측의 배향막)
30 : 반투과 반사체34 : 액정층
35 : 기초재35a : 오목부
36 : 고반사성막36a : 오목면
36b : 개구부201 : 반투과 반사형 액정표시장치
a : 배향방향b : 배향방향
α: 제 1 편광판의 흡수축β: 제 1 위상차판의 지상축
γ: 제 2 위상차판의 지상축δ: 제 3 위상차판의 지상축
ε: 제 2 편광판의 흡수축Ｏ: 교차점
X : 기준방향
과제를 해결하기 위한 수단
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이하의 구성을 채용하였다.
본 발명의 반투과 반사형 액정표시장치는 액정층을 사이에 두고 대향하는 한 쌍의 투명기판 중의 일측의 투명기판의 내면측에 투명전극 및 배향막이 이 일측의 투명기판측으로부터 순서대로 형성되고, 또한 타측의 투명기판의 내면측에 투명전극 및 배향막이 이 타측의 투명기판측으로부터 순서대로 형성되고, 상기 일측의 투명기판측 (예를 들어, 시차를 방지하기 위하여 일측의 투명기판의 내면측, 또는 일측의 투명기판의 외면측) 에 반투과 반사체가 형성된 액정셀과, 상기 타측의 투명기판의 외면측에 순차적으로 형성된 제 1 광학보상판 및 제 1 편광판과, 상기 일측의 투명기판의 외면측에 순차적으로 형성된 제 2 광학보상판 및 제 2 편광판과, 상기 일측의 투명기판의 외면측에 형성된 편광판의 외면측에 형성되고, 조명광을 상기 액정셀측으로 출사 가능한 조명수단을 구비하여 이루어지고,
상기 액정층은 플러스의 유전이방성을 갖는 액정조성물로 이루어지고, 이 액정조성물은 비틀림각이 220°내지 260°로 상기 한 쌍의 투명기판 사이에 끼워져 있고,
상기 반투과 반사체는 복수의 미소 개구부를 형성한 고반사성막을 갖고, 이 고반사성막은 반사휘도특성이 제어된 확산반사면을 표면에 갖는 것임을 특징으로 한다.
일측의 투명기판의 내면측에 상기와 같이 반사휘도특성이 제어된 확산반사면을 갖는 반투과 반사체를 형성하는 경우에는 일측의 투명기판의 내면측에, 표면에 요철을 형성한 기초재 또는 표면에 요철을 형성한 수지필름의 표면에 고반사성막을 형성한 반투과 반사체 또는 필름 형상 반투과 반사체를 적층한 구성으로 해도 된다.
일측의 투명기판의 외면측에 상기와 같이 반사휘도특성이 제어된 확산반사면을 갖는 반투과 반사체를 형성하는 경우에는 일측의 투명기판의 외면측에 표면에 요철을 형성한 기초재 또는 표면에 요철을 형성한 수지필름의 표면에 고반사성막을형성한 반투과 반사체 또는 필름 형상 반투과 반사체를 적층한 구성으로 해도 된다.
상기 고반사성막의 확산반사면은 예를 들어 반사휘도특성이 통상의 거의 가우스 분포형 (반사휘도특성이 정반사 방향을 중심으로 거의 대칭으로 분포된 거의 대칭형) 을 나타내지 않도록 제어되거나, 또는 통상의 거의 가우스 분포형으로부터 벗어나도록 제어된 것, 더욱 구체예를 들면, 반사휘도가 높은 부분에 평탄한 부분이 있도록 제어된 것 등을 들 수 있다.
본 발명에서는 상기 액정층은 플러스의 유전이방성을 갖는 액정조성물로 이루어지고, 이 액정조성물은 비틀림각이 220°내지 260°로 상기 한 쌍의 투명기판 사이에 끼워져 있고, 상기 액정셀의 상하에 각각 광학보상판, 편광판이 형성된 액정표시장치에서 상기 액정셀의 일측의 투명기판측에 상기 반투과 반사체가 형성되고, 이 반투과 반사체는 복수의 미소 개구부를 형성한 고반사성막을 갖고, 이 고반사성막은 반사휘도특성이 통상의 거의 가우스 분포형을 나타내지 않거나, 통상의 거의 가우스 분포형으로부터 벗어나도록 제어된 확산반사면을 표면에 갖도록 한 것에 의해, 반사모드시에는 넓은 시각범위에서 반사휘도가 높은 디스플레이로 할 수 있고, 투과모드시에는 넓은 시각범위에서 투과광의 투과성이 변하지 않고 양호한 투과표시가 가능해진다.
이같은 효과는 거의 1/200 듀티 (주사선이 200 개의 매트릭스 구동에 상응함) 정도의 STN 형 반투과 반사형 액정표시장치에서도 얻을 수 있다.
본 발명의 반투과 반사형 액정표시장치에서 상기 액정셀은 한 쌍의 투명기판의 일측 또는 타측의 투명기판의 내면측에 컬러필터층이 형성되어 있어도 된다. 이러한 반투과 반사형 액정표시장치에 의하면, 반사모드시에서 관찰시각방향에서 특히 밝고, 색 재현성이 좋은 컬러표시를 얻을 수 있고, 투과모드시에서도 밝고, 색 재현성이 좋은 컬러표시를 얻을 수 있다.
본 발명의 반투과 반사형 액정표시장치에서, 상기 컬러필터층은 반투과 반사체의 고반사성막 상에 형성되어 있어도 된다.
본 발명의 반투과 반사형 액정표시장치에서 상기 타측의 투명기판의 외면측에 순차적으로 형성된 제 1 광학보상판은 제 1 위상차판과 제 2 위상차판으로 이루어지고, 상기 일측의 투명기판의 외면측에 형성된 제 2 광학보상판은 제 3 위상차판으로 이루어지고,
상기 액정층에는 비틀림각이 220°내지 260°이고, 전압 - 투과휘도특성의 급준성지수가 1.030 내지 1.075 인 액정조성물이 사용되고, 상기 액정셀의 복굴절 위상차값 (ΔndLC) 이 690 nm 내지 735 nm (25 ℃, 측정파장 589 nm 에서의 값) 이고,
상기 타측의 투명기판측의 배향막의 배향방향 (a) 과 상기 일측의 투명기판측의 배향막의 배향방향 (b) 을 상측 (관찰측) 에서 보았을 때에 상기 배향방향 (a, b) 사이의 방향에서, 또한 상기 배향방향 (a, b) 의 교차점 (Ｏ) 과 상기 배향방향 (a, b) 에 의해 만들어지는 내각의 1/2 의 각도를 통과하는 방향을 기준방향 (X) 으로 하였을 때,
상기 제 1 위상차판의 546 nm 에서의 위상차값 (ΔndRF1) 이 150 nm 내지 190 nm 이고, 또한 이 제 1 위상차판의 지상축 (β) 은 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (ΦRF1) 가 상측 (관찰측) 에서 보아 시계반대방향으로 65 도 내지 95 도이고,
상기 제 2 위상차판의 546 nm 에서의 위상차값 (ΔndRF2) 이 350 nm 내지 400 nm 이고, 또한 이 제 2 위상차판의 지상축 (γ) 은 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (ΦRF2) 가 상측에서 보아 시계반대방향으로 90 도 내지 135 도이고,
상기 제 1 편광판의 흡수축 (α) 은 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (Φpo11) 가 상측 (관찰측) 에서 보아 시계반대방향으로 35 도 내지 55 도이고,
상기 제 3 위상차판의 546 nm 에서의 위상차값 (ΔndRF3) 이 115 nm 내지 135 nm 이고, 또한 이 제 3 위상차판의 지상축 (δ) 은 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (ΦRF3) 가 상측 (관찰측) 에서 보아 시계반대방향으로 55 도 내지 85 도이고,
상기 제 2 편광판의 흡수축 (ε) 은 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (Φpo12) 가 상측 (관찰측) 에서 보아 시계반대방향으로 10 도 내지 40 도이고,
상기 제 3 위상차판의 지상축 (δ) 과 상기 제 2 편광판의 흡수축 (ε) 이 이루는 각도가 30 도 내지 50 도로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 반투과 반사형 액정표시장치에서는 액정층, 액정셀, 제 1 내지 제 3위상차판, 제 1 내지 제 2 편광판의 광학조건을 상기와 같이 설정함으로써, 반사모드시에서 관찰각 범위내에서 특히 콘트라스트가 양호하고, 밝고, 색 재현성이 좋은 표시를 얻을 수 있고, 반투과모드시에서도 콘트라스트가 양호하고, 밝고, 색 재현성이 좋은 표시를 얻을 수 있다.
본 발명의 반투과 반사형 액정표시장치에서 상기 액정층의 액정조성물은 전압평균화법 (소위 APT 구동법) 을 사용한 경우의 전압 - 투과휘도특성의 급준성지수가 1.030 내지 1.060 (γ 값 = V90/ V10) 인 것이 바람직하다.
본 발명의 반투과 반사형 액정표시장치에서 상기 액정층의 액정조성물은 멀티 라인 어드레싱법 (MLA 구동법) 을 사용한 경우의 전압 - 투과휘도특성의 급준성지수가 1.040 내지 1.075 인 것이 바람직하다.
본 발명의 반투과 반사형 액정표시장치에서 액정층에 사용되는 액정조성물은 비틀림각이 240°내지 250°가 바람직하다.
본 발명의 반투과 반사형 액정표시장치에서 상기 액정셀의 복굴절 위상차값 (ΔndLC) 이 700 nm 내지 730 nm (25 ℃, 측정파장 589 nm 에서의 값) 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 710 nm 내지 725 nm 이다.
본 발명의 반투과 반사형 액정표시장치에서 상기 제 1 편광판의 흡수축 (α) 은 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (Φpo11) 가 상측 (관찰측) 에서 보아 시계반대방향으로 40 도 내지 50 도인 것이 바람직하다.
본 발명의 반투과 반사형 액정표시장치에서 상기 제 1 위상차판의 546 nm 에서의 위상차값 (ΔndRF1) 이 155 nm 내지 185 nm 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 165 nm 내지 175 nm 이고, 이 제 1 위상차판의 지상축 (β) 은 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (ΦRF1) 가 상측 (관찰측) 에서 보아 시계반대방향으로 70 도 내지 90 도인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 76 도 내지 80 도이다.
본 발명의 반투과 반사형 액정표시장치에서 상기 제 2 위상차판의 546 nm 에서의 위상차값 (ΔndRF2) 이 360 nm 내지 400 nm 가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 370 nm 내지 380 nm 이고, 이 제 2 위상차판의 지상축 (γ) 은 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (ΦRF2) 가 상측 (관찰측) 에서 보아 시계반대방향으로 100 도 내지 130 도인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 110 도 내지 120 도이다.
본 발명의 반투과 반사형 액정표시장치에서 상기 제 3 위상차판의 546 nm 에서의 위상차값 (ΔndRF3) 이 120 nm 내지 130 nm 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 125 nm 이다.
본 발명의 반투과 반사형 액정표시장치에서 상기 제 2 편광판의 흡수축 (ε) 은 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (Φpo12) 가 상측 (관찰측) 에서 보아 시계반대방향으로 20 도 내지 30 도인 것이 바람직하다.
본 발명의 반투과 반사형 액정표시장치에서 상기 기준방향 (X) 은 상기 타측의 투명기판측의 배향막의 배향방향 (a) 과 상기 일측의 투명기판측의 배향막의 배향방향 (b) 을 상측 (관찰측) 에서 보았을 때에 상기 배향방향 (a, b) 이 이루는각도에 관계하고, 예를 들어 액정셀의 시각방향을 앞측 (시계의 6 시 방향) 으로 하고, 또한 좌선성 액정조성물을 선정하는 경우에는 일측의 투명기판 (하측의 투명기판) 의 러빙배향 처리방향에 가까운 시계의 거의 3 시에 가까운 방향에 상응하는 것으로서, 시각방향을 반대로 안측 (시계의 12 시 방향) 으로 하는 경우에는, 타측의 투명기판 (상측의 투명기판) 의 러빙배향 처리방향에 가까운 거의 9 시 방향에 가까운 방향에 상응하는 방향을 기리킨다.
또한, 본 발명의 반투과 반사형 액정표시장치에서는 제 1 내지 제 3 위상차판, 제 1 내지 제 2 편광판의 광학조건, 즉 제 1 내지 제 2 편광판의 흡수축, 제 1 내지 제 3 위상차판의 지상축 등의 관계는 적당히 수정할 수도 있다. 특히, 편광판의 흡수축 배치가 액정표시장치의 표시특성에 대하여 가장 지배적으로 영향을 주기 때문에, 예를 들어 관찰측의 제 1 편광판의 흡수축을 시계방향 (또는 시계반대방향) 으로 회전시켰을 경우에는 액정셀 하면에 적층된 제 3 위상차판의 지상축, 제 2 편광판의 흡수축 배치도 이에 대응하여 시계방향 (또는 시계반대방향) 으로 수정된다. 이 경우, 제 1 편광판이나 제 1 내지 제 2 위상차판 등의 상측의 광학필름과, 제 2 편광판이나 제 3 위상차판 등의 하측의 광학필름의 상호의 각도관계를 거의 유지한 상태로 수정하는 것이 좋은 결과를 가져온다.
본 발명에서 사용되는 제 1 또는 제 2 편광판으로서는 표면에 논그레어처리 또는 반사방지처리가 된 고콘트라스트 타입의 것이 적당히 사용된다. 본 발명에서 사용되는 제 1 내지 제 2 위상차판으로서는 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트 등의 고분자필름을 1 축 제어하여 연신되어 얻어지는 것을 적당히 선택하여 사용할수 있다. 또는, Z 타입이라고 불리는 필름두께방향으로 굴절률을 제어한 위상차판 (Z 계수가 0.2 내지 0.6 정도까지의 것) 도 사용 가능하다. 이들 위상차판은 시각특성의 향상에 유리하다.
본 발명의 반투과 반사형 액정표시장치는 반사휘도특성이 제어된 확산반사면을 표면에 갖는 고반사성막을 구비한 반투과 반사체가 액정셀 내에 형성됨으로써, 반사모드시에는 관찰각이 거의 5 도 내지 45 도 (법선으로부터의 각도가 거의 5 도 내지 45 도) 에서 반사휘도가 높은 디스플레이로 할 수 있고, 투과모드시에는 일정한 각도범위에서 투과광의 투과성이 변하지 않고, 양호한 투과표시가 가능해진다.
이같은 특성을 갖는 반투과 반사체의 확산반사면으로서는 수광각 - 반사휘도특성을 나타내는 커브가 정반사 방향을 중심으로 거의 대칭으로 분포한 거의 대칭형 (거의 가우스 분포형) 을 한 종래 타입 (도 13 의 곡선 ⑦) 의 것이 아니라, 반사휘도가 높은 부분이 수광각에 대하여 거의 평탄한 부분이 있는 타입 (도 13 의 곡선 ③) 이 사용된다.
이같은 특성을 갖는 확산반사면을 구비한 반투과 반사체는 예를 들어 표면에 복수의 미소 오목부 / 또는 미소 볼록부가 형성된 기초재 상에 고반사성막이 형성되고, 고반사성막의 표면, 즉 확산반사면에 복수의 미소 오목부 / 또는 미소 볼록부가 형성되고, 도 16 에 나타내는 바와 같이 이 확산반사면 (36c) 의 단면 형상에서 곡면의 기울기가 불연속으로 형성되고, 또한 거의 틈이 없이 복수의 미소 오목면 또는 미소 볼록면을 형성하는 경우에 실현할 수 있다. 또, 상기와 같은 특성을 갖는 확산반사면은 미소 오목부 (36a) 또는 미소 볼록부의 단면을 비대칭인기울기각이 되도록 하고, 또한 오목부 (36a) 와 오목부 (36a) 의 접속부 (경계부) (36d) 가 흘러내림을 발생시키지 않도록 포토리스그래피기술, 빔가공 또는 기계적인 압압가공 등으로 가공을 실시함으로써 얻을 수 있다.
도 16 은 확산반사면 (36c) 에 거의 틈이 없이 복수의 미소 오목면 (미소 오목부) (36a) 을 형성한 예를 나타내는 도면이다. 이 도 16 에서는 고반사성막에 형성된 미소 개구부의 도시는 생략하였다.
또한, 반사휘도가 높은 레벨에 있는 수광각 범위는 미소 오목면 (또는 미소 볼록면) 의 경사각의 약 2 배의 값이 되는 것이 알려져 있다.
한편, 수광각 - 반사휘도특성이 거의 가우스 분포형 (도 13 의 곡선 ⑦) 을 나타내는 종래의 반투과 반사판은 도 15 에 나타내는 바와 같이, 금속막 (74a) 의 표면에 요철 (74c) 이 랜덤으로 형성되어 있지만, 단면 형상이 연속한 기울기를 갖는 연속커브를 갖는 형상이고, 바꾸어 말하면, 오목부와 오목부의 접속부 (경계부) (74d) 도 곡면으로 되어 있다. 또한, 도 15 에서는 금속막 (74a) 에 형성된 개구부의 도시는 생략하였다.
또한, 도 13 은 종래의 반투과 반사판, 본 발명의 반투과 반사체의 표면에 입사광 (외광) 을 입사각 (θ) (법선 (H) 로부터의 각도) 으로 조사하고, 이 입사광이 표면에서 반사된 반사광을 수광부에서 수광할 때, 수광각 (α) 을 반사표면에 대한 정반사의 방향인 θ1을 중심으로 하여 법선 (H) 의 위치 (0°) 로부터 예를 들어 60°까지 흔들었을 때의 수광각 (α) 과 반사휘도 (상대값) 의 관계를 나타내고 있다.
또, 본 발명의 반투과 반사체에 사용되는 상기 기초재는 표면 형상을 기판 법선에 대하여 비대칭인 단면이 되도록 제어되어 있어도 되고, 이같이 함으로써 이 기초재 상에 형성되는 고반사성막이 원하는 관찰각 범위내에서만 반사휘도가 높아지도록 제어하는 것이 가능하다. 이 기초재와 고반사성막의 표면구조에서는 상기 오목부 / 또는 볼록부가 될 수 있는 한 틈이 없이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이같은 반투과 반사체의 형성방법으로서는 포토그래피기술과 전계도금의 금속막을 사용한 방법, 파워를 제어 가능한 에너지 빔을 사용하는 방법 또는 기계적으로 형상을 부여하는 방법 등을 적정히 선택사용 가능하다.
상기 고반사성막은 Al 계 또는 Ag 계의 금속막으로 형성되어 있어도 되고, 예를 들어 Al - Nd 계의 금속막으로 형성되어 있어도 된다.
상기 고반사성막의 미소 개구부의 개구율이 액정셀의 1 화소피치분의 면적을 기준으로 하여 15 % 내지 35 % 인 것이 바람직하다.
발명의 실시 형태
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 은 본 발명의 반투과 반사형 액정표시장치를 거의 1/200 듀티 (주사선이 200 개의 매트릭스 구동에 상응함) 정도의 STN 형 반투과 반사형 액정표시장치에 적용한 실시 형태의 반투과 반사형 액정표시장치가 구비된 휴대정보단말의 표시부의 실시 형태를 나타내는 정면도이다.
본 실시 형태의 휴대정보단말의 표시부는 틀체 (200) 와, 이 틀체 (200) 내에 수용되는 본 실시 형태의 반투과 반사형 액정표시장치 (201) 가 적어도 구비되어 이루어지는 것이다.
본 실시 형태의 반투과 반사형 액정표시장치 (201) 는 도 2 에 나타내는 바와 같이 액정셀 (1) 과, 이 액정셀 (1) 의 상측 유리기판 (타측의 투명기판) (11) 의 외면측에 제 1 위상차판 (타측의 투명기판에 인접한 쪽의 위상차판) (14) 과 제 2 위상차판 (편광판에 인접한 쪽의 위상차판) (15) 과 제 1 편광판 (17) 이 상측 유리기판 (11) 측으로부터 순서대로 형성되고, 액정셀 (1) 의 하측 유리기판 (일측의 투명기판) (12) 의 외면측에 제 3 위상차판 (13) (제 2 광학보상판) 및 제 2 편광판 (16) 이 형성됨으로써 개략 구성되어 있다. 또한, 제 1 위상차판 (14) 과 제 2 위상차판 (15) 으로부터 상측의 광학보상필름 (제 1 광학보상판) 이 구성되어 있다. 또, 제 2 편광판 (16) 의 하측에는 백라이트 유닛 (300) 이 장착되어 있다.
상기 액정셀 (1) 은 액정층 (34) 을 사이에 두고 대향하는 상측과 하측의 유기기판 (11, 12) 의 하측 유리기판 (12) 의 내면측에 반투과 반사체 (30), 착색층을 갖는 컬러필터층 (20), 평탄화막 (21), 투명전극 (23), 하배향막 (일측의 투명기판측의 배향막) (27) 이 하측 유리기판 (12) 측으로부터 순서대로 형성되고, 상측 유리기판 (11) 의 내면측에 투명전극 (24), 탑코트 (도시생략) , 상배향막 (타측의 투명기판측의 배향막) (26) 이 상측 유리기판 (11) 측으로부터 순서대로 형성된 개략 구성이다.
상기 구성의 반투과 반사형 액정표시장치 (201) 는 외광이 충분히 얻어지는 경우에는 백라이트 유닛 (300) 을 점등시키지 않는 반사모드로 작동하고, 외광이 얻어지지 않는 환경에서는 백라이트 유닛 (300) 을 점등시켜 투과모드로 동작시키도록 되어 있다.
반사모드에서는 제 1 편광판 (17) 에 입사된 광이 이 편광판 (17) 에 의해 직선 편광되고, 편광된 광이 제 1, 제 2 위상차판 (14, 15), 액정층 (34) 을 통과함으로써 타원 편광으로 된다. 그리고, 이 타원 편광된 광은 반투과 반사판 (30) 의 고반사성막 (36) 에서 반사되고, 다시 액정층 (34), 제 1, 제 2 위상차판 (14, 15) 을 통과하여 제 1 편광판 (17) 에 의해 다시 직선 편광으로 되어 출사되도록 되어 있다.
또, 투과모드에서는 백라이트 유닛 (300) 으로부터 발해진 광이 제 2 편광판 (16) 에 의해 직선 편광으로 되고, 편광된 광이 제 3 위상차판 (13) 에 의해 거의 원 편광된 후, 액정층 (34) 및 제 1, 제 2 위상차판 (14, 15) 을 통과함으로써 타원 편광으로 된다. 그리고, 이 타원 편광된 광이 제 1 편광판 (17) 을 통과함으로써 직선 편광으로 되고, 제 1 편광판 (17) 으로부터 출사되도록 되어 있다. 또한, 하측 유리기판 (12) 과 액정층 (34) 사이에 개재하는 반투과 반사판 (30) 은 후술하는 바와 같이, 복수의 미소 개구부 (36b) 를 갖는 고반사성막 (36) 을 표면에 구비하고 있고, 백라이트 유닛 (300) 으로부터 발한 광의 일부를 상기 개구부 (36b) 를 통과시켜 투과시키는 것이 가능해지고 있다.
따라서, 본 실시 형태의 반투과 반사형 액정표시장치 (201) 에서는 투과모드의 경우에서만 제 3 위상차판 (13) (하측의 광학보상판) 및 제 2 편광판 (16) 을 광이 투과하도록 구성되어 있다.
상하의 배향막 (26, 27) 은 통상 사용되고 있는 투명한 배향막이 사용되고, 예를 들어 폴리이미드 등의 고분자막이 러빙처리된 것이다.
여기에서, 상배향막 (26) 의 배향방향 (a) 과 하배향막 (27) 의 배향방향 (b) 을 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 상측 (관찰측) 에서 보았을 때에 상기 배향방향 (a, b) 사이의 방향에서, 또한 상기 배향방향 (a, b) 의 교차점 (Ｏ) 과 상기 배향방향 (a, b) 에 의해 만들어지는 내각의 1/2 의 각도를 통과하는 방향을 기준방향 (X) (기준축 (X)) 으로 한다.
또한, 도 3 및 도 4 중, 부호 Z 는 액정셀 (1) , 제 1, 제 2, 제 3 위상차판 (14, 15, 13) 및 제 1, 제 2 편광판 (17, 16) 의 상측의 면에 각각 직교하는 방향이다.
상기 액정층 (34) 은 플러스의 유전이방성을 갖고, 그 두께방향으로 220 도 내지 260 도, 바람직하게는 240 도 내지 250 도 비틀어진 나선구조를 갖고, 상측과 하측 유리기판 (11, 12) 의 내측에 형성된 상하의 배향막 (26, 27) 과, 이들 배향막 (26, 27) 을 소정의 간격을 두고 접합하는 시일재 (22) 로 둘러쌓인 영역내에 밀봉된 상온에서 네마틱 상태가 되는 액정분자를 함유하는 액정조성물, 이 액정분자는 슈퍼 트위스티드 네마틱 (STN) 타입용에 자발비틀림성이 부여된 것이 사용되고 있다. 상기 액정분자의 프리틸트는 예를 들어 4 도 내지 5 도 정도이다.
또, 상기 액정조성물로서는 전압 - 투과휘도특성의 급준성지수 (γ) 가1.030 내지 1.060 (γ 값 = V90/ V10) 인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 급준성지수 (γ) 는 전압 - 투과휘도특성으로부터 얻어지는 것이다. 도 6 은 전압 - 투과휘도특성의 정의의 설명도이다. 이 전압 - 투과휘도특성은 액정셀 (1) 의 상하에 제 1 과 제 2 편광판 (17, 16) 을 배치한 액정표시장치 (위상차판을 형성하고 있지 않은 액정표시장치, 액정층은 240°트위스트 타입, 표시는 옐로우모드표시) 에, 일정온도 (20 ℃) 분위기 중에서, 상기 액정표시장치의 하측에 배치한 광원으로부터 입사광을 일정한 입사각도 (법선 (H) 으로부터의 각도가 0 도) 로 조사하고, 이 입사광의 투과광을 상기 액정표시장치의 상측에 배치한 수광부에서 일정 수광각 (α) (법선 (H) 으로부터의 각도가 0 도) 으로 수광할 때, 액정셀의 투명전극 사이에 주파수 100 Hz 구형파로 스태틱 구동전극을 인가하고, 투과상대휘도 (T) 가 10 % 변화할 때, T10의 전압 (실효값) 을 V10으로 하고, 투과상대휘도 (T) 가 90 % 변화할 때, T90의 전압 (실효값) 을 V90으로 하고, V10에 대한 V90의 비율로부터 급준성지수 (γ) 를 계산할 수 있다. 이 급준성지수 (γ) 는 액정의 전장배향변화에 의한 광학특성의 급준성을 나타내는 파라미터이다. 급준성지수 (γ) 가 1.030 미만이면 액정표시장치의 급준성이 너무 높아 셀갭이나 배향처리의 아주 조금의 편차에 의해 소위 스트라이프 도메인과 같은 문제가 생기거나 응답성이 악화된다. 또, 급준성지수 (γ) 가 1.060 을 초고하면 필요한 급준성을 얻을 수 없어 콘트라스트가 높은 표시가 얻어지지 않게 된다. 따라서, 급준성지수 (γ) 가 1.030 내지 1.060 의 범위로 함으로써 안정된 액정표시장치의 생산이가능해짐과 동시에 콘트라스트가 높은 표시를 얻을 수 있는 등의 이점이 있다.
상기 탑코트는 절연성 확보를 위하여 형성된 것으로서, 실리카나 ZrO2등의 무기재료로 이루어지는 것이다.
상측 유리기판 (타측의 기판) (11) 은 이 실시 형태에서는 소다라임유리 등으로 이루어지는 것이다. 이 상측 유리기판 (11) 의 두께는 액정표시장치의 종류에 따라 다르지만, 0.3 mm 내지 1.1 mm 로 된다.
하측 유리기판 (일측의 투명기판) (12) 으로서는 이 실시 형태에서는 나트륨 등의 알칼리금속의 산화물을 함유한 소다라임유리 등이 사용되고 있다. 이 하측 유리기판 (12) 의 두께는 통상은 0.3 mm 내지 1.1 mm 로 되지만, 특히 하측 유리기판을 0.1 mm 내지 0.3 mm 정도로 얇게 하여 요철을 형성한 수지필름의 표면에 고반사성막을 형성한 필름 형상 반투과 반사체를 상기 하측 유리기판의 외면측에 적층함으로써 반투과형 액정표시소자로 하는 것도 가능하다.
도 5 는 본 실시 형태의 반투과 반사형 액정표시장치를 관찰자측에서 보았을 때의 고반사성막 및 상하의 투명전극의 위치관계를 나타내는 평면도이다. 도 16 은 본 발명의 실시 형태의 반투과 반사형 액정표시장치에 구비되는 반투과 반사체의 고반사성막을 나타내는 단면도이다.
반투과 반사체 (30) 는 도 2, 도 5, 도 16 에 나타내는 바와 같이, 표면에 복수의 오목부 (35a) 가 형성된 기초재 (35) 상에 각 오목부 (35a) 에 대응하는 복수의 오목면 (36a) 을 갖는 고반사성막 (36) 이 형성되어 구성되어 있다. 고반사성막 (36) 에는 미소 개구부 (36b) 가 다수 형성되어 있다.
반투과 반사체 (30) 는 액정셀 (1) 의 하측기판 (12) 의 내면에 배치되어 있고, 이 하측기판 (12) 의 내면에 공지의 유기재료, 예를 들어 아크릴계, 에폭시계 등의 재료로 이루어지는 기초재 (35) 또는 두께가 수 nm 정도의 수지막 (또는 수지필름) 이 형성되고, 이 위에 고반사성막 (36) 이 액정층 (34) 측을 향하도록 형성된다.
기초재 (35) 는 그 위에 형성되어 있는 고반사성막 (36) 에 요철 형상을 부여하여 반사광을 효율적으로 산란시키기 위하여 형성된다. 고반사성막 (36) 에 요철 형상을 부여함으로써, 액정표시장치 (201) 에 입사되는 광을 효율적으로 반사할 수 있기 때문에 반사모드에서의 밝은 표시를 실현할 수 있다.
고반사성막 (36) 은 액정층 (34) 에 입사되는 광을 반사ㆍ산란시켜 밝은 표시를 얻을 수 있도록 하기 위하여 형성되어 있는 것으로서, 기초재 (35) 상에 형성되어 있는 것이다. 이 고반사성막 (36) 에는 Al, Ag, Al - Nd 등의 반사율이 높은 금속재료를 사용하는 것이 바람직하고, 이들 금속재료를 스퍼터링, 진공증착 등의 성막법에 의해 형성할 수 있다.
고반사성막 (36) 의 막두께는 800 내지 2000 nm 의 범위인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1000 내지 2000 nm 의 범위이다.
고반사성막 (36) 의 미소 개구부 (36b) 의 개구율이 액정셀의 1 화소피치분의 면적을 기준으로 하여 15 % 내지 35 % 로 되어 있는 것이 바람직하다. 개구부 (36b) 의 개구율은 도 5 에서 나타내는 바와 같이 1 화소피치분의 면적 (1 화소의 길이 (A) ×길이 (B)) 에 대한 개구부 (36b) 의 면적 (개구부의 길이 (a) ×길이 (b)) 의 비율이다.
고반사성막 (36) 에 상기와 같은 개구부 (36b) 를 형성하는 방법은 예를 들어 포토그래피기술을 채용할 수 있다.
고반사성막 (36) 에는 상기와 같은 다수의 오목부 (36a) 가 형성되어 있기 때문에, 휘도의 피크가 거의 평탄한 반사휘도특성을 갖도록 제어된 확산반사면을 표면에 갖고 있다. 이 고반사성막 (36) 의 반사휘도특성은 예를 들어 도 8 의 실시예의 액정표시장치의 특성을 나타내는 곡선 ④, ⑤ 와 같은 특성, 또는 도 13 의 곡선 ③ 과 같은 특성을 나타내는 것이다.
반사휘도특성이 제어된 반투과 반사체의 확산반사면은 수광각 - 반사휘도특성을 나타내는 커브가 정반사 방향을 중심으로 거의 대칭으로 분포된 거의 대칭형 (거의 가우스 분포형) 을 한 종래 타입 (도 13 의 곡선 ⑦, 도 14 의 곡선 ⑥) 의 것이 아니라, 반사휘도가 높은 부분이 수광각에 대하여 거의 평탄한 부분이 있는 타입 (도 8 의 곡선 ④, ⑤, 도 13 의 곡선 ③) 을 사용하면, 더욱 시인성이 좋은 표시를 얻을 수 있다.
이같은 특성을 갖는 확산반사면을 구비한 반투과 반사체는 예를 들어 표면에 복수의 미소 오목부 / 또는 미소 볼록부가 형성된 기초재 (35) 상에 고반사성막 (36) 이 형성되고, 고반사성막 (36) 의 표면, 즉 확산반사면에 복수의 미소 오목부 / 또는 미소 볼록부가 형성되고, 도 16 에 나타내는 바와 같이 이 확산반사면 (36c) 의 단면 형상에서 곡면의 기울기가 불연속으로 형성되고, 또한 거의 틈이 없이 복수의 미소 오목면 또는 미소 볼록면을 형성하는 경우에 실현할 수 있다.
또, 도 8 의 곡선 ④, 도 13 의 곡선 ③ 에 나타내는 바와 같은 반사휘도특성을 갖는 확산반사면은 미소 오목부 (36a) 또는 미소 볼록부의 단면이 비대칭인 형상이 되도록 형성하고, 또한 오목부 (36a) 와 오목부 (36a) 의 접속부 (경계부) (36d) 가 흘러내림을 발생시키지 않도록 포토리소그래피기술, 빔가공 또는 기계적인 압압가공 등으로 가공을 실시함으로써 얻을 수 있다. 또한, 도 8 의 곡선 ⑤ 에 나타내는 바와 같은 반사휘도특성을 갖는 확산반사면은 미소 오목부 (36a) 또는 미소 볼록부의 단면을 비대칭인 형상으로 하고 있지 않다.
상기 반투과 반사체 (30) 는 표면에 오목부 (35a) 가 형성된 기초재 (35) 상에 오목부 (35a) 에 대응하는 오목면 (36a) 을 갖는 고반사성막 (36) 이 형성되어 이루어지기 때문에, 집광작용이 높아 반사율을 높일 수 있다. 이에 의해, 반사모드에서의 밝기표시가 밝아져 휘도가 향상되어 우수한 표시특성을 얻을 수 있다.
또, 이 고반사성막 (36) 은 개구부 (36b) 가 상기 범위의 개구율로 형성되어 있기 때문에, 투과모드에서의 밝기표시가 밝아져 휘도가 향상되어 우수한 표시특성을 얻을 수 있다.
전술한 바와 같은 액정셀 (1) 의 복굴절 위상차값 (ΔndLC) 은 690 nm 내지 735 nm (25 ℃, 측정파장 589 nm 에서의 값) 로 되어 있다. ΔndLC(리터데이션) 가 전술의 범위밖이면 표시면의 밝기가 낮아지거나, 사용하는 액정의 굴절률 이방성이 커져 온도의존성이 커지는 등의 문제가 발생하기 쉽다.
또, 상기 ΔndLC는 700 nm 내지 730 nm (25 ℃, 측정파장 589 nm 에서의 값) 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 710 nm 내지 725 nm 이다.
본 실시 형태의 반투과 반사형 액정표시장치 (201) 에서는 전술한 바와 같이 투과모드의 경우에서만 제 3 위상차판 (13) 및 제 2 편광판 (16) 을 광이 투과하도록 구성되어 있다. 따라서, 제 1, 제 2 위상차판 (14, 15) 및 제 1 편광판 (17) 은 투과모드 및 반사모드 양측에서 액정표시장치의 동작에 관여하지만, 제 3 위상차판 (13) 및 제 2 편광판 (16) 은 투과모드만 관여하도록 되어 있다.
상기 제 1, 제 2, 제 3 위상차판 (14, 15, 13) 은 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트 등 고분자필름을 1 축 제어하여 연신되어 얻어지는 것을 적당히 선택하여 사용할 수 있어 연신방향이 지상축이 된다. 또는, Z 타입이라 불리는 필름 두께방향에 굴절률을 제어한 위상차판 (Z 계수가 0.2 내지 0.6 정도까지의 것) 도 사용 가능하다. 이들 위상차판은 시각특성의 향상에 유리하다.
제 1 위상차판 (14) 은 546 nm 에서의 위상차값 (ΔndRF1) 이 150 nm 내지 190 nm 이다. ΔndRF1이 전술한 범위밖이면 액정표시장치의 위상차 및 그 파장의존성을 보상할 수 없다.
상기 ΔndRF1은 155 nm 내지 185 nm 인 것이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 165 nm 내지 175 nm 이다.
또, 제 1 위상차판 (14) 의 지상축 (β) 은 도 3 내지 도 4 에 나타내는 바와 같이, 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (ΦRF1) 가 상측 (관찰측, 바꾸어 말하면 백라이트 유닛 (300) 측과 반대측) 에서 보아 시계반대방향으로 65 도 내지 95 도로 되어 있다. 지상축 (β) 이 전술한 범위로 설정되어 있지 않으면, 액정표시장치의 광학적 보상효과가 낮아지거나, 좌우방향 또는 상하방향의 시각특성이 나빠진다. ΦRF1은 상측에서 보아 시계반대방향으로 70 도 내지 90 도인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 76 도 내지 80 도이다.
제 2 위상차판 (15) 의 546 nm 에서의 위상차값 (ΔndRF2) 이 350 nm 내지 400 nm 이다.
ΔndRF2이 전술한 범위밖이면 액정표시장치의 광학적 보상효과를 얻을 수 없다.
ΔndRF2는 360 nm 내지 400 nm 이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 370 nm 내지 380 nm 이다.
제 2 위상차판 (15) 의 지상축 (γ) 은 도 3 내지 도 4 에 나타내는 바와 같이, 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (ΦRF2) 가 상측 (관찰측, 바꾸어 말하면 백라이트 유닛 (300) 측과 반대측) 에서 보아 시계반대방향으로 90 도 내지 135 도이다.
지상축 (γ) 이 전술한 범위로 설정되어 있지 않으면, 액정표시장치의 광학적 보상효과를 얻을 수 없거나 시각특성이 나빠진다.
ΦRF2는 상측에서 보아 시계반대방향으로 100 도 내지 130 도인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 110 도 내지 120 도이다.
제 1 편광판 (17) 의 흡수축 (α) 은 도 3 내지 도 4 에 나타내는 바와 같이, 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (Φpo11) 가 상측 (관찰측, 바꾸어 말하면 백라이트 유닛 (300) 측과 반대측) 에서 보아 시계반대방향으로 35 도 내지 55 도이다.
흡수축 (α) 이 전술한 범위로 설정되어 있지 않으면, 액정표시장치의 광학적 보상효과를 얻을 수 없거나 시각특성이 나빠진다.
Φpo11은 상측에서 보아 시계반대방향으로 40 도 내지 50 도인 것이 바람직하다.
제 3 위상차판 (13) 은 546 nm 에서의 위상차값 (ΔndRF3) 이 115 nm 내지 135 nm 이다.
ΔndRF3이 전술한 범위밖이면 투과모드시에 액정표시장치의 위상차에 적합한 편광을 얻을 수 없어 불필요한 착색 등이 발생한다.
ΔndRF3은 바람직하게는 120 nm 내지 130 nm 이고, 더욱 바람직하게는 125 nm 이다.
제 3 위상차판 (13) 의 지상축 (δ) 은 도 3 내지 도 4 에 나타내는 바와 같이, 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (ΦRF3) 가 상측 (관찰측, 바꾸어말하면 백라이트 유닛 (300) 측과 반대측) 에서 보아 시계반대방향으로 55 도 내지 85 도이다.
ΦRF3이 전술한 범위밖이면 투과모드시에 액정표시장치의 위상차에 적합한 편광을 얻을 수 없어 불필요한 착색 등이 발생한다.
ΦRF3은 상측에서 보아 시계반대방향으로 65 도 내지 75 도인 것이 바람직하다.
상기 제 2 편광판 (16) 의 흡수축 (ε) 은 도 3 내지 도 4 에 나타내는 바와 같이, 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (Φpo12) 가 상측 (관찰측, 바꾸어 말하면 백라이트 유닛 (300) 측과 반대측) 에서 보아 시계반대방향으로 10 도 내지 40 도이다.
흡수축 (ε) 이 전술한 범위로 설정되어 있지 않으면 투과모드시에 액정표시장치의 위상차에 적합한 편광을 얻을 수 없어 불필요한 착색 등이 발생한다.
Φpo12는 상측에서 보아 시계반대방향으로 20 도 내지 30 도인 것이 바람직하다.
제 3 위상차판 (13) 의 지상축 (δ) 과 제 2 편광판 (16) 의 흡수축 (ε) 이 이루는 각도는 도 3 내지 도 4 에 나타내는 바와 같이, 30 도 내지 50 도로 설정되어 있다. 지상축 (δ) 과 흡수축 (ε) 이 이루는 각도가 전술한 범위로 설정되어 있지 않으면 투과모드시에 액정표시장치의 위상차에 적합한 편광을 얻을 수 없어 불필요한 착색 등이 발생한다.
백라이트 유닛 (300) 은 투명한 도광판 (301) 과 이 도광판 (301) 의 측단면과 대향하여 배치된 단면 U 자 형상의 반사관 (303) 과, 이 반사관 (303) 내에 수납된 냉음극관 (CCFL) 이나 백색 LED (Light Emitting Diode) 등의 백색광원 (302) 과, 도광판 (301) 의 외면측 (도시 하면측) 에 형성된 반사판 (304) 으로 구성되어 있다.
본 실시 형태의 거의 1/200 듀티 (주사선이 200 개의 매트릭스 구동에 상응함) 정도의 STN 형 반투과 반사형 액정표시장치 (201) 에 있어서는 액정층 (34) 은 플러스의 유전이방성을 갖는 액정조성물로 이루어지고, 이 액정조성물은 비틀림각이 220°내지 260°로 한 쌍의 투명기판 (11, 12) 사이에 끼워져 있고, 액정셀 (1) 의 상하에 각각 광학보상판, 편광판이 형성된 액정표시장치에서, 액정셀 (1) 의 투명기판 (11) 의 내면측에 반투과 반사체 (30) 가 형성되고, 반투과 반사체 (30) 는 복수의 미소 개구부 (36b) 를 형성한 고반사성막 (36) 을 갖고, 이 고반사성막 (36) 은 휘도가 높은 부분이 평탄한 부분이 있는 반사휘도특성을 나타내도록 제어된 확산반사면을 표면에 갖도록 한 것에 의해 반사모드시에는 넓은 시각범위에서 반사휘도가 높은 디스플레이로 할 수 있고, 투과모드시에는 넓은 시각범위에서 투과광의 투과성이 변하지 않고 양호한 투과표시가 가능해진다.
또, 본 실시 형태의 반투과 반사형 액정표시장치에서는 액정층 (34), 액정셀 (1), 제 1 내지 제 3 위상차판 (14, 15, 13), 제 1 내지 제 2 편광판 (17, 16) 의 광학조건을 상기와 같이 설정함으로써, 반사모드시에서 관찰각 범위내에서 특히 콘트라스트가 양호하고, 밝고, 색 재현성이 좋은 컬러표시를 얻을 수 있고, 투과모드시에서도 콘트라스트가 양호하고, 밝고, 색 재현성이 좋은 컬러표시를 얻을 수 있다.
또, 본 실시 형태의 액정표시장치에서는 표시면 (205) 이 가로로 긴 경우에 대하여 설명하였지만, 세로로 긴 것이라도 된다. 또, 상측과 하측의 투명기판으로서는 유리기판에 한정되지 않고, 투명수지기판 등의 필름 형상 기초재를 사용해도 된다.
또, 상배향막 (26) 과 투명전극 (24) 사이에 탑코드가 개재된 경우에 대하여 설명하였지만, 탑코드는 반드시 형성할 필요는 없으며, 액정표시장치의 종류나 요구되는 특성에 따라 적당히 형성된다.
또, 본 실시 형태의 반투과 반사형 액정표시장치에서는 컬러표시 타입의 액정표시장치에 대하여 설명하였지만, 컬러필터층을 형성하지 않도록 함으로써, 흑백표시 타입의 반투과 반사형 컬러액정표시장치로 해도 된다.
[실시예]
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예에 의해, 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예만에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
도 1 내지 도 5 에 나타낸 실시 형태의 반투과 반사형 액정표시장치에서의 반사모드시의 반사휘도특성에 대하여 조사하였다.
여기에서는 상하의 유리기판 내면의 배향막이 하측의 유리기판에서 상측의 유리기판까지의 사이에 250 도의 좌선성 비틀림 (소량의 카이랄재 콜레스테릴노나노에이트를 액정조성물에 혼합하였음) 을 형성할 수 있도록 배향처리를 실시하여 시각방향이 바로 앞 (시계표시의 6 시 방향) 측이 되도록 하였다.
액정층의 액정은 플러스의 유전이방성 (ε｜ ｜= 15.0, ε⊥ = 4.1, 20 ℃) 을 갖고, 복굴절률 (Δn) = 0.121 (20 ℃, 측정파장 589 nm), 급준성지수 (γ) = 1.036 (20 ℃, 투과옐로우모드표시, 액정셀에 수직방향에서 측정) 을 나타내는 것을 사용하였다.
또, 반투과 반사체로서는 하측 유리기판 상에 감광성 아크릴수지 (JSR 제조) 막두께 약 2.0 내지 3.0 ㎛ 로 스핀코트한 후, 감광 현상함으로써 표면에 요철 형상을 형성하였다. 이 요철 형상은 깊이 0.5 ㎛ 내지 3.0 ㎛, 평면 형상이 5 ㎛ 내지 40 ㎛ 의 거의 원형 또는 타원형을 하고 있고, 이들을 거의 틈이 없이 랜덤 또는 일정한 영역내에 거의 랜덤으로 배치한 것이다.
이같이 요철을 형성한 기초재의 표면에는 Al - Nd 계 금속막을 약 150 nm (1500 Å) 의 막두께로 저온 스퍼터링하여 고반사성막으로 하였다. 이 고반사성막의 표면 (확산반사면) 의 반사휘도특성을 도 8 에 나타낸다.
여기에서의 반사휘도특성은 도 11 에 나타낸 측정방법과 마찬가지로, 입사광 (외광) (L1) 을 입사각 -30 도 (법선방향에 대하여 입사광측은 -, 관찰방향측을 + 로 하였음) 로 조사하고, 이 입사광 (L1) 이 고반사성막 (금속막) 의 표면에서 반사된 반사광 (R1) 을 수광부 (105) 에서 수광할 때, 수광각 (α) 을 -10 도 내지 70 도로 하였을 때의 수광각 (α) 과 반사휘도 (상대값) 의 관계를 조사하였다.결과를 도 8 에 나타낸다. 도 8 중, 곡선 ④ 는 확산반사면에 거의 틈이 없이 랜덤으로 형성된 복수의 미소 오목부의 단면의 일부에 곡률이 다른 곡면을 형성하고, 미소 오목부의 단면이 비대칭인 형상이 되도록 형성한 경우, 곡선 ⑤ 는 상기 미소 오목부의 단면에 비대칭인 형상을 부여하지 않은 경우를 나타낸다.
또, 비교를 위하여 반사휘도특성이 정반사 방향을 중심으로 거의 대칭으로 분포하는 종래의 반투과 반사판을 액정셀내에 내장한 도 12 에 나타내는 바와 같은 액정표시장치의 반사휘도특성을 상기 방법과 동일하게 측정하였다. 결과를 합쳐서 도 8 에 나타낸다.
또한, 제작된 고반사성막에 도 5 에 나타내는 바와 같이 포토리소그래피기술에 의해 개구율 25 % 로 미소 개구부를 화소마다 형성하여 반투과 반사체를 얻었다.
이어서, 이 반투과 반사체 상에 컬러필터층, 평탄화막, 투명전극 및 배향막을 적층하였다.
한편, 상측 유리기판에는 투명전극, 배향막을 형성하였다.
그리고, 이들 상측과 하측의 유리기판 사이 거리 (셀갭) 를 약 5.9 ㎛ (액정셀 (ΔndLC) ≒ 714 nm) 로 유지하여 액정셀로 하였다.
이같이 형성한 액정셀의 상측에 제 1 내지 제 2 위상차판과 제 1 편광판과, 하측에 제 3 위상차판과 제 2 편광판이 도 3 에 나타낸 바와 같은 광학조건을 갖도록 배치하고, 또한 패널 단자부에 TCP (Tape Carrier Package 형) 구동용 IC 를 접속하여 실시예의 액정표시장치 (400) 를 얻었다.
실시예의 액정표시장치 (400) 를 도 7 에 나타내는 바와 같은 평가장치 (LCD 7000, 오오츠카덴시 제조) 를 사용하여 액정표시장치 (400) 의 하측에서 법선방향에 배치한 광원 (311) 으로부터 출사된 백색광을 액정표시장치 (400) 의 상측에서 법선방향에 배치한 수광센서 (312) 에서 법선방향으로부터의 각도 ±45 도의 범위를 수광하고, 1/160 듀티의 구동파형 (프레임 주사수 70 Hz) 으로 전기광학특성을 측정하였다. 이같이 광원 (311) 과 수광센서 (312) 를 배치한 경우를 투과형 배치로 하였다.
또, 액정표시장치 (400) 의 상측에 배치한 광원 (311) 으로부터 백색광을 액정표시장치 (400) 에 입사각 20 도 (법선방향으로부터 20 도) 로 입사한 반사광을 수광센서 (312) 로 수광각 0 도 내지 40 도 (법선방향으로부터 0 도 내지 40 도) 로 수광하고, 1/160 듀티의 구동파형 (프레임 주사수 70 Hz) 으로 전기광학특성을 측정하였다. 이같이 광원 (311) 과 수광센서 (312) 를 배치한 경우를 반사형 배치로 하였다.
또한, 도면 중 부호 310 은 패널단자부, 315 는 교류구동원이다.
그 결과, 실시예의 액정표시장치에서는 반사형 배치에서는 모든 수광각 범위 (수광각 0 도 내지 45 도) 에서 반사율 32 % 이상 (표준백색판의 반사율 10 % 기준) 얻어지고, 콘트라스트 13 이상이 얻어지며, 최대값에서는 콘트라스트 23 이 얻어졌다. 또, 투과형 배치에서는 투과율 (공기를 투과율 100 % 기준) 1.5 내지 2.5 %, 콘트라스트 25 이상이 얻어졌다. 특히, 수광각 0 도 내지 20 도에서는투과율 1.8 % 내지 2.2 %, 콘트라스트 28 이상이고, 최대값에서는 콘트라스트 40 이 얻어졌다.
실험예 2
제 1 내지 제 2 위상차판과 제 1 편광판과, 제 3 위상차판과 제 2 편광판의 광학조건을 표 1 에 나타내는 조건으로 한 것 이외에는 상기 실시예 1 과 동일하게 하여 실시예 2 내지 실시예 12 의 액정표시장치를 제작하였다. 실시예 2 내지 실시예 12 의 액정표시장치의 반사모드시의 반사율과 콘트라스트와, 투과모드시의 투과율과 콘트라스트의 측정결과를 표 1 내지 표 2 에 나타낸다.
표 1, 표 2 중의 개구율은 고반사성막에 형성한 개구부의 개구율이고, 급준성지수 (γ) 는 전압 - 투과휘도특성의 급준성지수이고 (실시예 2 내지 9 와, 실시예 11 의 급준성지수는 APT 구동법을 사용한 경우, 실시예 10 과 12 의 급준성지수는 MLA 구동법을 사용한 경우), 제 1 또는 제 2 의 위상차판의 란의 Z 값은 Z 계수이다.
이상, 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에서는 상기 액정층은 플러스의 유전이방성을 갖는 액정조성물로 이루어지고, 이 액정조성물은 비틀림각이 220°내지 260°로 상기 한 쌍의 투명기판 사이에 끼워져 있고, 상기 액정셀의 상하에 각각 광학보상판, 편광판이 형성된 액정표시장치에서, 상기 액정셀의 일측의 투명기판측에 상기 반투과 반사체가 형성되고, 이 반투과 반사체는 복수의 미소 개구부를 형성한 고반사성막을 갖고, 이 고반사성막은 반사휘도특성이 각종 제어된 확산반사면을 표면에 갖도록 한 것에 의해 반사모드시에는 넓은 시각범위에서 반사휘도가 높은 디스플레이로 할 수 있고, 투과모드시에는 넓은 시각범위에서 투과광의 투과성이 변하지 않고 양호한 투과표시가 가능해진다.
이같은 효과는 거의 1/200 듀티 (주사선이 200 개의 매트릭스 구동에 상응함) 정도의 STN 형 반투과 반사형 액정표시장치에서도 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 반투과 반사형 액정표시장치는 단순 매트릭스의 통상의 전압평균화법 (APT 구동법) 을 사용한 경우에 액정의 급준성지수가 1.030 내지 1.060(γ 값 = V90/ V10) 으로 설정되지만, 다른 구동법, 즉 멀티 라인 어드레싱법 (MLA 구동법) 의 경우에는 급준성지수가 1.040 내지 1.075 로 설정할 수 있고, 이 범위에서 바람직한 결과를 가져온다.
또, 본 발명의 반투과 반사형 액정표시장치에서, 액정층, 액정셀, 제 1 내지 제 3 위상차판, 제 1 내지 제 2 편광판의 광학조건을 본 발명의 범위내로 설정함으로써, 반사모드시에서 관찰각 범위내에서 특히 콘트라스트가 양호하고, 밝고, 색 재현성이 좋은 표시를 얻을 수 있고, 반투과모드시에서도 콘트라스트가 양호하고, 밝고, 색 재현성이 좋은 표시를 얻을 수 있다.

Claims (12)

  1. 액정층을 사이에 두고 대향하는 한 쌍의 투명기판 중의 일측의 투명기판의 내면측에 투명전극 및 배향막이 이 일측의 투명기판측으로부터 순서대로 형성되고, 또한 타측의 투명기판의 내면측에 투명전극 및 배향막이 이 타측의 투명기판측으로부터 순서대로 형성되고, 상기 일측의 투명기판측에 반투과 반사체가 형성된 액정셀과, 상기 타측의 투명기판의 외면측에 순차적으로 형성된 제 1 광학보상판 및 제 1 편광판과, 상기 일측의 투명기판의 외면측에 순차적으로 형성된 제 2 광학보상판 및 제 2 편광판과, 상기 일측의 투명기판의 외면측에 형성된 편광판의 외면측에 형성되고, 조명광을 상기 액정셀측으로 출사 가능한 조명수단을 구비하여 이루어지고,
    상기 액정층은 플러스의 유전이방성을 갖는 액정조성물로 이루어지고, 상기 액정조성물은 비틀림각이 220°내지 260°로 상기 한 쌍의 투명기판 사이에 끼워져 있고,
    상기 반투과 반사체는 복수의 미소 개구부를 형성한 고반사성막을 갖고, 상기 고반사성막은 반사휘도특성이 제어된 확산반사면을 표면에 갖는 것을 특징으로 하는 반투과 반사형 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 액정셀은 한 쌍의 투명기판의 일측 또는 타측의 투명기판의 내면측에 컬러필터층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반투과 반사형액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 컬러필터층은 반투과 반사체의 고반사성막 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반투과 반사형 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 타측의 투명기판의 외면측에 순차적으로 형성된 제 1 광학보상판은 제 1 위상차판과 제 2 위상차판으로 이루어지고, 상기 일측의 투명기판의 외면측에 형성된 제 2 광학보상판은 제 3 위상차판으로 이루어지고,
    상기 액정층에는 비틀림각이 220°내지 260°이고, 전압 - 투과휘도특성의 급준성지수가 1.030 내지 1.075 인 액정조성물이 사용되고, 상기 액정셀의 589 nm 파장 하에서의 복굴절 위상차값 (ΔndLC) 이 690 nm 내지 735 nm 이고,
    상기 타측의 투명기판측의 배향막의 배향방향 (a) 과 상기 일측의 투명기판측의 배향막의 배향방향 (b) 을 상측에서 보았을 때에 상기 배향방향 (a, b) 사이의 방향에서, 또한 상기 배향방향 (a, b) 의 교차점 (Ｏ) 과 상기 배향방향 (a, b) 에 의해 만들어지는 내각의 1/2 의 각도를 통과하는 방향을 기준방향 (X) 으로 하였을 때,
    상기 제 1 위상차판의 546 nm 에서의 위상차값 (ΔndRF1) 이 150 nm 내지 190 nm 이고, 또한 이 제 1 위상차판의 지상축 (β) 은 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (ΦRF1) 가 상측에서 보아 시계반대방향으로 65 도 내지 95 도이고,
    상기 제 2 위상차판의 546 nm 에서의 위상차값 (ΔndRF2) 이 350 nm 내지 400 nm 이고, 또한 이 제 2 위상차판의 지상축 (γ) 은 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (ΦRF2) 가 상측에서 보아 시계반대방향으로 90 도 내지 135 도이고,
    상기 제 1 편광판의 흡수축 (α) 은 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (Φpo11) 가 상측에서 보아 시계반대방향으로 35 도 내지 55 도이고,
    상기 제 3 위상차판의 546 nm 에서의 위상차값 (ΔndRF3) 이 115 nm 내지 135 nm 이고, 또한 이 제 3 위상차판의 지상축 (δ) 은 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (ΦRF3) 가 상측에서 보아 시계반대방향으로 55 도 내지 85 도이고,
    상기 제 2 편광판의 흡수축 (ε) 은 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (Φpo12) 가 상측에서 보아 시계반대방향으로 10 도 내지 40 도이고,
    상기 제 3 위상차판의 지상축 (δ) 과 상기 제 2 편광판의 흡수축 (ε) 이 이루는 각도가 30 도 내지 50 도로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 반투과 반사형 액정표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 액정셀의 589 nm 파장 하에서의 복굴절 위상차값 (ΔndLC) 이 700 nm 내지 730 nm 인 것을 특징으로 하는 반투과 반사형 액정표시장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 편광판의 흡수축 (α) 은 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (Φpo11) 가 상측에서 보아 시계반대방향으로 40 도 내지 50 도인 것을 특징으로 하는 반투과 반사형 액정표시장치.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 위상차판의 546 nm 에서의 위상차값 (ΔndRF1) 이 150 nm 내지 190 nm 이고, 또한 이 제 1 위상차판의 지상축 (β) 은 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (ΦRF1) 가 상측에서 보아 시계반대방향으로 70 도 내지 90 도인 것을 특징으로 하는 반투과 반사형 액정표시장치.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 위상차판의 546 nm 에서의 위상차값 (ΔndRF2) 이 350 nm 내지 400 nm 이고, 또한 이 제 2 위상차판의 지상축 (γ) 은 상기 기준방향 (X) 에 대하여 이루는 각도 (ΦRF2) 가 상측에서 보아 시계반대방향으로 100 도 내지 130 도인 것을 특징으로 하는 반투과 반사형 액정표시장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 고반사성막은 Al 계 또는 Ag 계의 금속막인 것을 특징으로 하는 반투과 반사형 액정표시장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 미소 개구부의 개구율이 액정셀의 1 화소피치분의면적을 기준으로 하여 15 % 내지 35 % 인 것을 특징으로 하는 반투과 반사형 액정표시장치.
  11. 제 4 항에 있어서, 상기 액정조성물은 전압평균화법을 사용한 경우의 전압 - 투과휘도특성의 급준성지수가 1.030 내지 1.060 인 것을 특징으로 하는 반투과 반사형 액정표시장치.
  12. 제 4 항에 있어서, 상기 액정조성물은 멀티 라인 어드레싱법을 사용한 경우의 전압 - 투과휘도특성의 급준성지수가 1.040 내지 1.075 인 것을 특징으로 하는 반투과 반사형 액정표시장치.
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