KR20070070080A - 표시장치 - Google Patents

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KR20070070080A
KR20070070080A KR1020060133507A KR20060133507A KR20070070080A KR 20070070080 A KR20070070080 A KR 20070070080A KR 1020060133507 A KR1020060133507 A KR 1020060133507A KR 20060133507 A KR20060133507 A KR 20060133507A KR 20070070080 A KR20070070080 A KR 20070070080A
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유지 에지
타케시 니시
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명은 간편한 방법에 의해서 높은 콘트라스트비를 가지는 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 이러한 고성능의 표시장치를, 저비용으로 제작하는 것을 목적으로 한다. 한 쌍의 투광성 기판간에 표시장치를 가지는 표시장치에 있어서, 그들의 외측에 서로에 흡수 축의 흡수계수가 다른 편광판을 적층하여 형성한다. 이때, 적층시키는 편광판은, 평행니콜 상태로 되도록 배치한다. 또, 적층된 평광판과 기판의 사이에는, 파장판, 위상차판을 가져도 좋다.
흡수계수, 편광판, 위상차판, LCD, EL

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
도 1a 내지 도 1b는 본 발명의 액정 표시장치를 도시하는 단면도 및 사시도.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 표시장치를 도시하는 도면.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 액정 표시장치를 도시하는 단면도 및 사시도.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 표시장치를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 액정 표시장치를 도시하는 단면도.
도 6은 본 발명의 액정 표시장치를 도시하는 단면도.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 액정 표시장치를 도시하는 블록도.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 액정 표시장치가 가지는 조사수단을 도시하는 단면도.
도 9a 내지 도 9b는 본 발명의 액정모드를 도시하는 단면도.
도 10a 내지 도 10b는 본 발명의 액정모드를 도시하는 단면도.
도 11a 내지 도 11b는 본 발명의 액정모드를 도시하는 단면도.
도 12a 내지 도 12b는 본 발명의 액정모드를 도시하는 단면도.
도 13a 내지 도 13b는 본 발명의 액정모드를 도시하는 단면도.
도 14a 내지 도 14c는 본 발명의 발광장치가 가지는 화소회로를 도시하는 도 면.
도 15a 내지 도 15f는 본 발명의 전자기기를 도시하는 도면.
도 16은 실시예 1의 전자기기를 도시하는 도면.
도 17은 실시예 1의 계산결과를 도시하는 도면.
도 18은 실시예 1의 계산결과를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 층 101, 102: 기판
103, 104, 105, 106: 편광판
본 발명은, 표시장치의 구성에 관한 것이다.
종래의 브라운관 표시장치에 비해, 상당히 얇고 가벼운 표시장치, 소위 플랫 패널 디스플레이가 개발되어 왔다. 플랫 패널 디스플레이 시장에서는, 표시소자로서 액정소자를 가지는 액정표시장치, 자발광 소자를 가지는 발광 장치, 전자선을 이용한 FED(field emission display) 등이 경합을 벌이고 있다. 따라서, 부가가치를 높이고, 타제품과 차별화하기 위해서 저소비 전력화, 고 콘트라스트 비가 요구되고 있다.
일반적으로, 액정표시장치에는, 양쪽의 기판 위에 하나의 편광판이 설치되어 있어, 콘트라스트 비를 유지하고 있다. 흑색 표시를 보다 어둡게 함으로써, 콘트라스트 비를 높일 수 있어, 홈시어터와 같이 암실에서 영상을 볼 경우에, 높은 표시 품질을 제공할 수 있다.
예를 들면, 편광판의 편광도 부족 및 편광도 분포에 의해 발생하는 표시의 불균일성과 콘트라스트 비를 개선하기 위해서, 액정 셀의 시인측에 있는 기판의 외측에 제 1 편광판을 설치하고, 시인측과 반대인 기판의 외측에 제 2 편광판을 설치하고, 그 기판 쪽에 설치된 보조광원으로부터의 빛을 제 2 편광판을 통해서 편광시켜서 액정 셀을 통과할 때, 그 편광도를 향상시키기 위해서 제3 편광판을 설치하는 구성이 제안되었다(특허문헌 1 참조).
[특허문헌 1] 국제공개 No. 00/34821호 팜플렛
그렇지만, 콘트라스트비를 높이는 요구는 멈추지 않고, 액정 및 다른 표시장치에 있어서, 콘트라스트비 향상의 연구가 이루어지고 있다. 또, 편광도가 높은 편광판은, 그 가격이 비싼 것이 문제가 된다.
특허문헌 1과 같이, 편광판을 3장 사용하는 것으로써, 콘트라스트비를 향상시키는 방법은 싼 편광판을 이용하는 것으로써, 실현할 수 있는 방법이지만, 보다 높은 레벨의 콘트라스트비의 실현은 어렵다. 또한, 편광판을 적층하는 것을 계속하면, 콘트라스트비가 향상하지만, 극히 약간의 빛 누설을 억제할 수 없다. 이것은, 흡수특성의 파장의존성이 일정하지 하지 않고, 어느 특정의 파장영역에 있어 서의 흡수특성이 다른 파장영역의 흡수특성에 비교해서 낮은, 즉, 그 파장영역만 빛을 흡수하기 어려운 특성을 가지는 것에 의한다. 편광판을 사용하는 경우는, 동일한 종류의 것을 사용하는 것이 일반적이니까, 가령, 겹쳐 사용하여 콘트라스트의 향상을 시험에 봐도, 빛을 흡수하기 어려운 파장영역이 그대로 존재하게 된다. 이것은, 상기의 약간의 빛 누설의 원인이 된다. 이 빛 누설이 더욱더 콘트라스트비의 향상을 막고 있었다.
상기의 과제를 감안하여, 본 발명은, 간편한 방법에 의해서 높은 콘트라스트비를 가지는 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 이러한 고성능의 표시장치를, 저비용으로 제작하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 서로 대향하도록 배치된 투광성 기판에, 각각 적층된 편광판을 형성하는 것을 특징으로 한다. 적층된 편광판은, 서로 흡수계수가 다른 것을 특징으로 한다. 또, 적층된 편광판과, 기판의 사이에는, 파장판, 위상차판을 가져도 좋다.
본 발명의 표시장치의 하나는, 서로 대향배치된, 제 1 투광성 기판 및 제 2 투광성 기판 사이에 개재된 표시소자와, 제 1 투광성 기판, 또는 제 2 투광성 기판의 외측에 적층된 편광판을 포함하고, 적층된 편광판은, 서로의 흡수 축에 대한 흡수계수가 다르고, 서로의 흡수 축이 평행니콜 상태로 되도록 배치된다.
본 발명의 표시장치의 하나는, 서로 대향배치된, 제 1 투광성 기판 및 제 2 투광성 기판 사이에 개재된 표시소자와, 제 1 투광성 기판 또는, 제 2 투광성 기판의 외측에 위상차판과, 위상차판의 외측에, 적층된 편광판을 포함하고, 적층된 편광판은, 서로의 흡수 축에 대한 흡수계수가 다르고, 서로의 흡수 축이 평행니콜 상태로 되도록 배치된다.
본 발명의 표시장치의 하나는, 서로 대향배치된, 제 1 투광성 기판 및 제 2 투광성 기판의 사이에 끼워 둔 표시소자와, 제 1 투광성 기판의 외측에 제 1 적층된 편광판과, 제 2 투광성 기판의 외측에 제 2 적층된 편광판을 가지고, 제 1 적층된 편광판은, 적층하는 편광판들에 있어서, 서로의 흡수 축에 대한 흡수계수가 다르고, 적층하는 편광판들의 서로의 흡수 축이 평행니콜 상태로 되도록 배치되고, 제 2 적층된 편광판은, 적층하는 편광판들에 있어서, 서로의 흡수 축에 대한 흡수계수가 다르고, 적층하는 편광판들의 서로 흡수 축이 평행니콜 상태로 되도록 배치된다.
본 발명의 표시장치의 하나는, 서로 대향배치된, 제 1 투광성 기판 및 제 2 투광성 기판의 사이에 끼워 둔 표시소자와, 제 1 투광성 기판의 외측에 제 1 위상차판과, 제 2 투광성 기판의 외측에 제 2 위상차판과, 제 1 위상차판의 외측에 제 1 적층된 편광판과, 제 2 위상차판의 외측에 제 2 적층된 편광판을 가지고, 제 1 적층된 편광판은, 적층하는 편광판들에 있어서, 서로의 흡수 축에 대한 흡수계수가 다르고, 적층하는 편광판들의 서로의 흡수 축이 평행니콜 상태로 되도록 배치되고, 제 2 적층된 편광판은, 적층하는 편광판들에 있어서, 서로의 흡수 축에 대한 흡수계수가 다르고, 적층하는 편광판들의 서로의 흡수 축이 평행니콜 상태로 되도록 배 치된다.
이하에, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거해서 설명한다. 그러나, 본 발명은 많은 다른 모양으로 실시하는 것이 가능하고, 본 발명의 형태 및 상세한 사항은 본 발명의 취지 및 범위에서 벗어남이 없이 다양하게 변경될 수 있다는 것은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서, 본 발명이 하기 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한, 실시형태를 설명하기 위한 모두 도면에 있어서, 동일 부분 또는 동일 기능을 가지는 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는, 본 발명의 표시장치의 개념에 대해 설명한다.
도 1a에는, 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판을 형성한 표시장치의 단면도, 도 1b에는, 해당 표시장치의 사시도를 나타낸다.
도 1a에 나타낸 바와 같이 대향하도록 배치된 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(102)에, 액정소자를 갖는 층(100)이 개재되어 있다. 상기 기판은, 투광성을 가지는 절연 기판(이하, 투광성 기판이라고도 한다)으로 한다. 예를 들면, 바륨보로실리케이트 유리나, 알루미노보로실리케이트 유리 등의 유리 기판, 석영기판, 스테인레스 기판 등을 사용할 수 있다. 또한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에테르 술폰(PES)으로 대표되는 플라스틱이나, 아크릴 등의 유연성을 가지는 합성수지로 이루어진 기판을 적용할 수 있다. 또한, 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(102)은 가시광을 투과하는 투광성 기판이다.
기판의 외측, 즉, 표시장치를 가지는 층과 접하지 않는 쪽에는, 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판이 형성된다. 제 1 기판(101)쪽의 외측에는, 제 1 편광판(103), 제 2 편광판(104)이 형성된다. 그리고, 제 1 편광판(103)의 흡수 축(B)과 제 2 편광판(104)의 흡수축(A)의 흡수계수는 다르다.
이들 편광판은 공지의 재료로 형성할 수 있고, 예를 들면 기판 쪽으로부터 접착층, TAC(트리아세틸셀룰로오스), PVA(폴리비닐알코올)과 요오드의 혼합층, TAC이 순차적으로 적층된 구성을 이용할 수 있다. PVA(폴리비닐알코올)과 요오드의 혼합층에 의해, 편광도를 제어할 수 있다. 그 이외에, 무기재료를 사용한 편광판을 사용하여도 좋다. 또한 편광판은, 그 형상으로 인해 편광 필름이라고 부르는 경우도 있다.
도 1b에 나타낸 바와 같이 제 1 편광판(103)의 흡수 축(B)과, 제 2 편광판(104)의 흡수 축(A)을 서로 평행이 되도록 적층한다. 이 평행 상태를, 평행니콜 상태라고 부른다.
또한, 편광판의 특성상, 흡수 축과 직교하는 방향으로는 투과 축이 있다. 따라서 투과 축들이 서로 평행인 경우도 평행니콜 상태라고 부를 수 있다.
이와 같이, 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 편광판들의 흡수 축이 편광니콜 상태로 되도록 적층하는 것으로써, 흡수 축 방향의 빛 누설을 저감할 수 있다. 그리고, 편광판 단층과 비교해, 빛 누설을 저감할 수 있다. 이 때문에, 표시장치의 콘트라스트비를 높일 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태는, 상기 실시형태와 달리, 적층된 편광판과 아울러 위상차판을 가지는 표시장치에 대해서 설명한다.
도 2a 내지 도 2b에는, 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판과 아울러 위상차판을 가지는 표시장치를 나타낸다. 투광성 기판의 외측, 즉, 표시장치를 가지는 층과 접하지 않는 쪽에는, 순차로 위상차판, 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판이 형성된다. 제 1 기판(101)쪽에는, 차례차례 제 1 위상차판(108), 제 1 편광판(103), 제 2 편광판(104)이 형성된다. 여기에서, 제 1 편광판(103)의 흡수 축(B)의 흡수계수와 제 2 편광판(104)의 흡수 축(A)의 흡수계수는 다르다. 이와 같이, 위상차판, 이 경우는, λ/4 판과, 적층된 편광판을 조합해서, 적층된 편광판(직선 편광판)을 가지는 원편광판이라고도 기재한다. 또, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 적층된 편광판은, 편광니콜 상태로 되도록 배치되고, 제 1 위상차판(108)의 느린 축(A)과 제 1 편광판(103)의 흡수 축(B) 및, 제 2 편광판(104)의 흡수 축(A)의 각도θ는, 45°가 되도록 배치된다.
또한, 위상차판의 특성상, 느린 축과 직교 방향에 빠른 축이 있다. 그렇기 때문에, 느린 축 대신에, 빠른 축에 의거해서 배치를 결정할 수 있다. 또, 도 2a 내지 도 2b에서는, 원편광판에 대한 설명이며, 위상차판의 느린 축의 각도는 이것에 한정되지 않는다. 그리고, 위상차판은 복수매 사용되는 경우가 있다.
위상차판은, 액정을 하이브리드 배향시킨 필름, 액정을 비틀어 배향시킨 필름, 1축성 위상차판, 또는, 2축성 위상차판을 들 수 있다. 이러한 위상차판은, 표시장치의 광시야각화를 도모할 수 있다.
1축성 위상차판은, 수지를 한 방향에 연신시켜 형성된다. 또, 2축성 위상차판은, 수지를 가로 방향에 1축 연신시킨 후, 세로 방향에 약하게 1축 연신시켜 형성된다. 여기에서 사용되는 수지로서, 시클로오레핀폴리머(COE), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리스티렌(PS), 폴리에테르 설폰(PES), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리프로필렌(PP), 산화 폴리오페닐렌(PPO), 폴리알리레이트(PAR), 폴리이미드(PI), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등을 들 수 있다.
또한, 액정을 하이브리드 배향시킨 필름은, 트리아세틸 셀룰로오스(TAC)필름을 지지체로서, 디스코틱 액정, 또는, 네마틱 액정을 하이브리드 배향시켜, 형성된 필름이다. 위상차판은, 편광판과 붙인 상태로, 투광성 기판에 붙일 수 있다.
이와 같이, 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 편광판들의 흡수 축이 평행니콜 상태로 되도록 적층하는 것으로써, 흡수 축 방향의 빛 누설을 저감할 수 있다. 이 때문에, 표시장치의 콘트라스트비를 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 위상차판을 가지기 때문에, 광시야각의 표시장치를 제공할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태는, 상기 실시형태와 달리, 한 쌍의 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판을 가지는 표시장치에 대해서 도 3a 내지 도 3b을 사용해서 설명한다. 도 3a에는, 한 쌍의 적층구조를 가지는 편광판을 형성한 표시장치의 단면도, 도 3b에는, 해당 표시장치의 사시도를 나타낸다.
도 3a에 나타낸 바와 같이 서로 대향하도록 배치된 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(102)에, 표시소자를 갖는 층(100)이 개재되어 있다. 상기 기판은, 투광성 기판으로 한다. 예를 들면 바륨보로실리케이트 유리나, 알루미노보로실리케이트 유리 등의 유리 기판, 석영기판 등을 사용할 수 있다. 또한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에테르 술폰(PES)으로 대표되는 플라스틱이나, 아크릴 등의 유연성을 가지는 합성수지로 이루어진 기판을 적용할 수 있다.
기판의 외측, 즉, 표시소자를 가지는 층과 접하지 않는 쪽에는, 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판이 형성된다. 제 1 기판(101)쪽에는, 제 1 편광판(103), 제 2 편광판(104)이 형성되고, 제 2 기판(102)쪽에는, 제 3 편광판(105), 제 4 편광판(106)이 형성된다. 여기에서, 제 1 편광판(103)의 흡수 축(B)의 흡수계수와 제 2 편광판(104)의 흡수 축(A)의 흡수계수는 다르다. 또, 제 3 편광판(105)의 흡수 축(D)의 흡수계수와 제 4 편광판(106)의 흡수 축(C)의 흡수계수는 다르다.
이들 편광판은 공지의 재료로 형성할 수 있다. 예를 들면 기판 쪽으로부터 접착층, TAC(트리아세틸셀룰로오스), PVA(폴리비닐알코올)과 요오드의 혼합층, TAC이 순차적으로 적층된 구성을 이용할 수 있다. PVA(폴리비닐알코올)과 요오드의 혼합층에 의해, 편광도를 제어할 수 있다. 그 이외에, 무기재료를 사용한 편광판을 사용하여도 좋다. 또한 편광판은, 그 형상으로 인해 편광 필름이라고 부르는 경우도 있다.
도 3b에 나타낸 바와 같이 제 1 편광판(103)의 흡수 축(B)과, 제 2 편광판(104)의 흡수 축(A)을 서로 평행이 되도록 적층한다. 이 평행 상태를, 평행니콜 상태라고 부른다. 마찬가지로, 제 3 편광판(105)의 흡수 축(D)과, 제4 편광판(106)의 흡수 축(C)을 평행이 되도록, 즉 평행니콜 상태가 되도록 적층한다. 이러한 적층된 편광판들은, 그 흡수 축이 서로 직교하도록 배치한다. 이 직교 상태를, 직교니콜 상태라고 부른다.
또한, 편광판의 특성상, 흡수 축과 직교하는 방향에는 투과 축이 있다. 그 때문에, 투과 축이 서로 평행인 경우도 평행니콜 상태라고 부를 수 있다. 또한, 투과 축이 서로 직교하는 경우도 직교니콜 상태라고 부를 수 있다.
이와 같이 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 편광판들의 흡수 축이 평행니콜 상태가 되도록 적층함으로써, 흡수 축 방향의 빛 누설을 저감할 수 있다. 그리고, 적층된 편광판들을 직교니콜 상태가 되도록 배치함으로써, 단층 편광판들의 직교니콜 상태에 비해, 빛 누설을 저감할 수 있다. 따라서 표시장치의 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태는, 상기 실시형태와 달리, 한 쌍의 적층된 편광판과 아울러 위상차판을 가지는 표시장치에 대해서 설명한다.
도 4a 내지 도 4b에는, 한 쌍의 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판과 아울러 위상차판을 가지는 표시장치를 나타낸다. 투광성 기판의 외측, 즉, 표시소자를 가지는 층과 접하지 않는 쪽에는, 순차로, 위상차판, 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판이 형성된다. 제 1 기판(101)쪽에는, 순차로, 제 1 위상차판(108), 제 1 편광판(103), 제 2 편광판(104)이 형성된다. 제 2 기판(102)쪽에는, 순차로, 제 2 위상차판(109), 제 3 편광판(105), 제 4 편광판(106)이 형성된다. 여기에서, 제 1 편광판(103)의 흡수 축(B)위 흡수계수와 제 2 편광판(104)의 흡수 축(A)의 흡수계수는 다르다. 또, 제 3 편광판(105)의 흡수 축(D)의 흡수계수와 제 4 편광판(106)의 흡수 축(C)의 흡수계수는 다르다.
제 1 기판(101)의 외측에는, 순차로 제 1 위상차판(108), 제 1 편광판(103), 제 2 편광판(104)이 형성된다. 제 1 편광판(103)의 흡수 축(B)과, 제 2 편광판(104)의 흡수 축(A)은, 평행이 되도록 배치된다. 즉, 제 1 편광판(103)과, 제 2 편광판(104)은 평행니콜 상태로 되도록 배치된다. 또, 제 1 위상차판(108)의 느린 축(A)은, 제 1 편광판(103)의 흡수 축(B) 및 제 2 편광판(104)의 흡수 축(A)과 α°변위되도록 배치된다.
도 4b에는, 흡수 축(A, B), 느린 축(A)의 각도, 그리고 이들의 변위 각을 나타낸다. 흡수 축(A, B)은 90°를 이루고, 느린 축(A)은 흡수 축(A, B)로부터 α°변위된 상태로 된다.
또, 제 2 기판(102)의 외측에는, 순차로 제 2 위상차판(109), 제 3 편광판(105), 제 4 편광판(106)이 형성된다. 제 3 편광판(105)의 흡수 축(D)과, 제 4 편광판(106)의 흡수 축(C)은 평행이 되도록 배치된다. 즉, 제 3 편광판(105)과, 제 4 편광판(106), 즉, 적층된 편광판은 평행니콜 상태로 되도록 배치된다. 또, 제 2 위상차판(109)의 느린 축(B)은, 제 3 편광판(105)의 흡수 축(D) 및 제 4 편광 판(106)의 흡수 축(C)과 β°변위되도록 배치된다.
도 4b에는, 흡수 축(C, D), 느린 축(B)의 각도, 그리고 이들의 변위 각을 나타낸다. 흡수 축(C, D)은 0°를 이루고, 느린 축(B)이 흡수 축(C, D)에서 β°변위된 상태로 된다.
그리고, 제 1 기판(101)에 형성된, 적층된 편광판의 흡수 축(A, B)과, 제 2 기판(102)에 형성된, 적층된 평광판의 흡수 축(C, D)과 직교하는 것을 특징으로 한다. 즉, 대향하는 편광판은 직교니콜 상태로 되도록 배치된다.
위상차판으로서, λ/4판을 사용해서, 변위 각 α 및 변위 각 β를 45° 즉 도 4b에 있어서, 느린 축(A)을 135°, 느린 축(B)을 45°로 한 경우, λ/4판과 적층된 편광판을 조합해서, 적층된 편광판(직선 편광판)을 가지는 원편광판이라고도 기재한다. 이 경우, 표시장치의 외측에서의 빛(외광)이 표시장치를 가지는 층(100)에 입사해도, 표시소자를 가지는 층(100)에서의 반사광을 원편광판이 방지하기 때문에, 반사방지의 기능을 가진다. 또한, 흡수계수가 다른 적층된 편광판에 의해, 표시소자로부터의 표시의 콘트라스트를 향상할 수 있다. 또, 광파장역에 걸쳐서 λ/4판의 기능을 가지는 위상차판의 경우, 위상차판은 복수매 이용되는 경우가 있고, 위상차판의 느린 축의 각도는 이것에 한정되지 않다.
위상차판은, 액정을 하이브리드 배향시킨 필름, 액정을 비틀어 배향시킨 필름, 1축성 위상차판, 또는, 2축성 위상차판을 사용했을 때, 또는 이들을 복수매 조합한 것을 사용한 경우에는, 위상차판은, 표시장치의 광시야각화를 도모할 수 있다. 또한, 흡수계수가 다른 적층된 편광판에 의해, 표시소자에서의 표시의 콘트라 스트를 향상할 수 있다.
1축성 위상차판은, 수지를 한 방향에 연신시켜 형성된다. 또, 2축성 위상차판은, 수지를 가로 방향에 1축 연신시킨 후, 세로 방향에 약하게 1축 연신시켜 형성된다. 여기에서 사용되는 수지로서, 시클로오레핀폴리머(COE), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리스티렌(PS), 폴리에테르 설폰(PES), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리프로필렌(PP), 산화 폴리오페닐렌(PPO), 폴리알리레이트(PAR), 폴리이미드(PI), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등을 들 수 있다.
또한, 액정을 하이브리드 배향시킨 필름은, 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 필름을 지지체로서, 디스코틱 액정, 또는, 네마틱 액정을 하이브리드 배향시켜, 형성된 필름이다. 위상차판은, 편광판과 붙인 상태로, 투광성 기판에 붙일 수 있다.
또한, 편광판의 특성상, 흡수 축과 직교하는 방향에는 투과 축이 있다. 그 때문에, 투과 축이 서로 평행인 경우도 평행니콜 상태라고 부를 수 있다. 한, 투과 축이 서로 직교하는 경우도 직교니콜 상태라고 부를 수 있다.
이와 같이, 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판들의 흡수 축들이 평행니콜 상태가 되도록 적층하고, 대향하는 편광판들을 직교니콜 상태로 되도록 배치하는 것으로써, 단층 편광판들의 직교니콜 상태에 비해, 빛 누설을 저감할 수 있다. 이 때문에, 표시장치의 콘트라스트 비를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 위상차판을 가지기 때문에, 외광으로부터의 반사방지기능을 높인 표시장치 또는 광시야각의 표시장치를 제공할 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태는, 구체적인 한 쌍의 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판을 가지는 액정표시장치의 구성에 대해서 설명한다.
도 5에는, 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층구조를 가지는 편광판을 형성한 액정 표시장치의 단면도를 나타낸다.
액정표시장치에는, 화소부(205), 및 구동회로부(208)를 가진다. 화소부(205), 및 구동회로부(208)에서, 기판(301) 위에, 하지막(302)이 설치된다. 기판(301)에는, 상기 실시형태와 같은 절연 기판을 적용할 수 있다. 일반적으로 합성수지로 이루어진 기판은, 다른 기판에 비해 내열온도가 낮다고 여겨지지만, 내열성이 높은 기판을 사용한 제작 공정 후에, 전치함으로써 채용할 수 있다.
화소부(205)에는, 상기 하지막(302)을 사이에 두고 스위칭 소자로서 트랜지스터가 설치된다. 본 실시형태에서는, 상기 트랜지스터로 박막 트랜지스터(TFT)를 사용하고, 이것을 스위칭 TFT(303)라고 부른다. TFT는 여러가지 방법으로 제작할 수 있다. 예를 들면 활성층으로서, 결정성 반도체막을 적용한다. 결정성 반도체막 위에는, 게이트 절연막을 사이에 두고 게이트 전극이 설치된다. 상기 게이트 전극을 사용해서 상기 활성층에 불순물원소를 첨가할 수 있다. 이렇게 게이트 전극을 사용한 불순물원소의 첨가에 의해, 불순물원소 첨가를 위한 마스크를 형성할 필요는 없다. 게이트 전극은, 단층구조, 또는 적층구조를 가질 수 있다. 불순물영역은, 그 농도를 제어함으로써 고농도 불순물영역 및 저농도 불순물영역으로 할 수 있다. 이렇게 저농도 불순물영역을 가지는 TFT를, LDD(Light doped drain) 구 조라고 부른다. 또한 저농도 불순물영역은, 게이트 전극과 겹치도록 형성할 수 있고, 이러한 TFT를, GOLD(Gate Overlaped LDD) 구조라고 부른다. 도 5에 있어서는, GOLD구조를 가지는 스위칭 TFT(303)를 나타낸다. 스위칭 TFT(303)의 극성은, 불순물영역에 인(P) 등을 사용함으로써 n형으로 한다. p형으로 하는 경우에는, 붕소(B) 등을 첨가하면 된다. 그 후에 게이트 전극 등을 덮는 보호막을 형성한다. 보호막에 혼입된 수소원소에 의해, 결정성 반도체막의 댕글링 본드를 종단할 수 있다. 또한, 평탄성을 높이기 위해서, 층간 절연막(305)을 형성해도 된다. 층간 절연막(305)에는, 유기재료, 또는 무기재료, 혹은 그것들의 적층구조를 사용할 수 있다. 그리고, 층간 절연막(305), 보호막, 게이트 절연막에 개구부를 형성하고, 불순물영역과 접속된 배선을 형성한다. 이렇게 하여, 스위칭 TFT(303)를 형성할 수 있다. 이때 본 발명은, 스위칭 TFT(303)의 구성에 한정되지 않는다.
그리고, 배선에 접속된 화소전극(306)을 형성한다.
또한, 스위칭 TFT(303)과 동시에, 용량소자(304)를 형성할 수 있다. 본 실시형태에서는, 게이트 전극과 동시에 형성된 도전막, 보호막 및 층간 절연막(305), 화소전극(306)의 적층체로, 용량소자(304)를 형성한다.
또한, 결정성 반도체막을 사용함으로써, 화소부와 구동회로부를 동일 기판 위에 일체로 형성할 수 있다. 그 경우, 화소부의 트랜지스터와, 구동회로부(208)의 트랜지스터는 동시에 형성된다. 구동회로부(208)에 사용하는 트랜지스터는, CMOS회로를 구성하므로, CMOS회로(354)라고 부른다. CMOS회로(354)를 구성하는 TFT는, 스위칭TFT(303)과 동일한 구성으로 할 수 있다. 또한 GOLD구조 대신에, LDD구조를 이용할 수 있고, 반드시 동일한 구성으로 하지 않아도 된다.
화소전극(306)을 덮도록 배향막(308)을 형성한다. 배향막(308)에는 러빙 처리를 실시한다. 이 러빙 처리는 액정의 모드, 예를 들면 VA모드인 경우에는 처리를 하지 않는 경우가 있다.
다음으로 대향기판(320)을 준비한다. 대향기판(320)의 내측, 즉 액정과 접하는 쪽에는, 컬러 필터(322), 및 블랙 매트릭스(BM)(324)를 설치할 수 있다. 이들은 공지의 방법으로 제작할 수 있지만, 소정의 재료가 적하되는 액적토출법(대표적으로는 잉크젯법)으로 형성하면, 재료의 낭비를 없앨 수 있다. 컬러 필터 등은, 스위칭 TFT(303)가 배치되지 않는 영역에 설치한다. 즉, 빛의 투과 영역, 즉, 개구영역과 대향하도록 컬러 필터를 설치한다. 또한, 컬러 필터 등은, 액정표시장치를 풀컬러 표시라고 할 경우, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 나타내는 재료로 형성하면 되고, 모노 컬러 표시로 할 경우, 적어도 하나의 색을 나타내는 재료로 형성하면 된다.
백 라이트에 RGB의 다이오드(LED) 등을 배치하고, 시분할에 의해 컬러 표시하는 계시가법 혼색법(필드 시퀀셜법)을 채용할 때에는, 컬러 필터를 설치하지 않는 경우가 있다. 블랙 매트릭스(324)는, 스위칭TFT(303)나 CMOS회로(354)의 배선에 의한 외부 빛의 반사를 저감하기 위해서도 설치된다. 그 때문에, 스위칭 TFT(303)나 CMOS회로(354)와 겹치도록 설치한다. 또한, 블랙 매트릭스(324)는, 용량소자(304)와 겹치도록 형성해도 된다. 이에 따라, 용량소자(304)를 구성하는 금속막에 의한 반사를 방지할 수 있다.
그리고, 대향전극(323), 배향막(326)을 설치한다. 배향막(326)에는 러빙 처리를 실시한다. 이 러빙 처리는 액정의 모드, 예를 들면 VA모드인 경우에는 처리를 하지 않는 경우가 있다.
TFT가 갖는 배선, 게이트 전극, 화소전극(306), 대향전극(323)은, 인듐주석산화물(ITO), 산화인듐에 산화아연(ZnO)을 혼합한 IZO(indium zinc oxide), 산화인듐에 산화 규소(Si02)를 혼합한 도전 재료, 유기인듐, 유기주석, 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 니오브(Nb), 탄탈(Ta), 크롬(Cr), 코발트(Co), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 구리(Cu) 등의 금속 또는 그 합금, 혹은 그 금속질화물로부터 선택할 수 있다.
이러한 대향기판(320)을, 밀봉재(328)를 사용하여, 기판(301)에 접착한다. 밀봉재(328)는, 디스펜서 등을 이용하여, 기판(301) 위에 또는 대향기판(320) 위에 묘화할 수 있다. 또한 기판(301)과, 대향기판(320)의 간격을 유지하기 위해서, 화소부(205), 구동회로부(208)의 일부에 스페이서(325)를 설치한다. 스페이서(325)는 주상, 또는 구상 등의 형상을 가진다.
이와 같이 서로 접착된 기판(301) 및 대향기판(320) 사이에, 액정(311)을 주입한다. 액정은 진공에서 주입하는 것이 바람직하다. 또한 액정(311)은, 주입법 이외의 방법으로 형성할 수 있다. 예를 들면, 액정(311)을 적하하고, 그 후 대향기판(320)을 접착해도 된다. 이러한 적하법은, 주입법을 적용하기 어려운 대형기판을 다룰 때에 적용하는 것이 바람직하다.
액정(311)은 액정분자를 포함하고, 액정분자의 기울기를 화소전극(306), 및 대향전극(323)에 의해 제어한다. 구체적으로는, 화소전극(306)과, 대향전극(323)에 인가되는 전압에 의해 제어한다. 이러한 제어는 구동회로부(208)에 설치된 제어회로를 사용하여 실행한다. 이때 제어회로는, 반드시 기판(301) 위에 형성될 필요는 없고, 접속 단자(310)를 통해 접속된 회로를 사용해도 된다. 이때, 접속 단자(310)와 접속하기 위해서, 도전성 미립자를 가지는 이방성 도전막을 사용할 수 있다. 또한 접속 단자(310)의 일부에는, 대향전극(323)이 도통하고 있어, 대향전극(323)의 전위를 공통으로 할 수 있다. 예를 들면, 범프(337)를 사용해서 도통할 수 있다.
다음으로, 백 라이트 유닛(352)의 구성에 관하여 설명한다. 백 라이트 유닛(352)은, 형광을 방출하는 광원(331)으로서 냉음극관, 열음극관, 다이오드, 무기EL, 유기EL, 형광을 효율적으로 도광판(335)에 이끌기 위한 램프 리플렉터(332), 형광이 전반사하면서 전체 면에 이끌기 위한 도광판(335), 명도의 불균일을 저감하기 위한 확산판(336), 도광판(335) 아래에 누설된 빛을 재이용하기 위한 반사판(334)을 가지도록 구성되어 있다.
백 라이트 유닛(352)에는, 광원(331)의 휘도를 조정하기 위한 제어회로가 접속되어 있다. 제어회로로부터의 신호 공급에 의해, 광원(331)의 휘도를 제어할 수 있다.
또한, 기판(301)과 백 라이트 유닛(352) 사이에는 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판(316, 317)이 설치되고, 대향기판(320)에도 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판(341, 342)이 설치된다. 편광판(316)과 기판(301) 의 사이, 편광판(341)과 대향기판(320)의 사이에는, 위상차판을 가진 상태에서 적층해도 되고, 기판(301), 대향기판(320)에 접착되어 있다.
이러한 액정 표시장치에 대해서, 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판을 형성한 것으로써, 콘트라스트비를 높일 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 복수의 편광판을 다른 편광판을 적층하기 위해, 단순히 편광판의 막 두께를 두껍게 한 구조와 다르다. 편광판의 막 두께를 두껍게 한 구조와 비교해서, 보다 콘트라스트비를 높일 수 있는 점에서 바람직하다.
본 실시형태에서는, 액정소자를 가지는 표시장치를 이용하여 설명했지만, 자발광 소자를 가지는 발광 장치에도 적용할 수 있다. 발광장치에 있어서도, 적층된 편광판을 형성함으로써, 콘트라스트비를 높일 수 있다. 또한, 발광 장치에 있어서, 대향하는 한 쌍의 기판을 모두 투광성 기판으로 하고 양방향으로 빛을 발광시키는 구성으로 하는 경우, 상기 기판의 외측에 각각 서로 흡수축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판을 설치함으로써, 콘트라스트비를 높일 수 있다. 발광 장치는, 액정표시장치와 비교해서 동영상 응답 속도가 높고, 보다 박형화된 표시장치로 할 수 있다.
또한, 편광판과 위상차판을 조합함으로써, 원편광판으로서 기능시킬 수 있다. 본 발명은 적층된 편광판을 특징으로 하므로, 편광판과 기판 사이에 위상차판을 설치하는 구성이라도, 콘트라스트 비를 높일 수 있다.
(실시형태 6)
본 실시형태에서는, 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층구조를 가지는 편 광판을 가지지만, 상기 실시형태와 달리, 비정질 반도체막을 가지는 TFT를 사용한 액정표시장치에 관하여 설명한다.
도 6에는, 스위칭용 소자에 비정질 반도체 막을 사용한 트랜지스터(이하, 비정질 TFT라고 부른다)의 액정표시장치의 구성에 관하여 설명한다. 화소부(205)에는, 비정질 TFT로 이루어진 스위칭 TFT(303)이 설치된다. 비정질 TFT는, 공지의 방법으로 형성할 수 있다. 예를 들면 채널 에칭형의 경우, 하지막(302) 위에 게이트 전극을 형성하고, 게이트 전극을 덮어서 게이트 절연막, n형 반도체막, 비정질 반도체막, 소스 전극 및 드레인 전극을 형성한다. 소스 전극 및 드레인 전극을 사용하여, n형 반도체막에 개구부를 형성한다. 이때, 비정질 반도체막의 일부도 제거되므로, 채널 에칭형이라고도 불린다. 그 후에 보호막(307)을 형성하고, 비정질 TFT를 형성할 수 있다. 또한 비정질 TFT에는, 채널 보호형도 있고, 소스 전극 및 드레인 전극을 사용하여, n형 반도체막에 개구부를 형성할 때, 비정질 반도체막이 제거되지 않도록 보호막을 설치한다. 그 밖의 구성은, 채널 에칭형과 동일하게 할 수 있다.
그리고, 도 5와 같이 배향막(308)을 형성하고, 러빙 처리를 실시한다. 이 러빙 처리는 액정의 모드, 예를 들면 VA모드인 경우에는 처리를 행하지 않는 경우가 있다.
또한, 도 5와 마찬가지로 대향기판(320)을 준비하고, 밀봉재(328)를 사용하여 접착한다. 이들 사이에, 액정(311)을 봉입함으로써, 액정표시장치를 형성할 수 있다.
도 5와 마찬가지로, 기판(301)과 백 라이트 유닛(352) 사이에는 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판(316, 317)이 설치되고, 대향기판(320)에도 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판(341, 342)이 설치된다. 편광판(316)과 기판(301)의 사이, 편광판(341)과 대향기판(320)의 사이에는, 위상차판을 가진 상태에서 적층해도 좋고, 기판(301), 대향기판(320)에 접착되어 있다.
이와 같이 스위칭 TFT(303)로서 비정질 TFT를 사용하여, 액정표시장치를 형성할 경우, 동작 성능을 고려하여, 구동회로부(208)에는, 실리콘 웨이퍼로 형성되는 IC(421)를 드라이버로서 설치할 수 있다. 예를 들면, IC(421)가 가지는 배선과, 스위칭 TFT(303)에 접속되는 배선을, 도전성 미립자(422)를 가지는 이방성 도전체를 사용하여 접속함으로써, 스위칭 TFT(303)를 제어하는 신호를 공급할 수 있다. 또한, IC의 설치 방법은 이것에 한정되지 않고, 와이어 본딩법으로 설치할 수도 있다.
또한, 접속 단자(310)를 사이에 두고, 제어회로와 접속할 수 있다. 이때, 접속 단자(310)와 접속하기 위해서, 도전성 미립자(422)를 가지는 이방성 도전막을 사용할 수 있다.
이외의 구성은, 도 5와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.
이러한 액정표시장치에 대해서, 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판을 형성함으로써, 콘트라스트비를 높일 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 복수의 편광판은 다른 편광판을 적층하기 때문에, 단순히 편광판의 막 두께를 두껍게 한 구조와는 다르다. 편광판의 막 두께를 두껍게 한 구조와 비교하여, 보다 콘트 라스트비를 높일 수 있는 점에서 바람직하다.
(실시형태 7)
본 실시형태에서는, 액정표시장치가 가지는 각 회로 등의 동작에 관하여 설명한다.
도 7a 내지 도 7c에는, 액정표시장치에 포함된 화소부(205) 및 구동회로부(208)의 시스템 블록도를 나타낸다.
화소부(205)는 복수의 화소를 가지고, 신호선(212)과, 주사선(210)의[과의] 교차 영역에는, 스위칭소자가 설치된다. 스위칭 소자에 의해 액정분자의 기울기를 제어하기 위한 전압의 인가를 제어할 수 있다. 이렇게 각 교차 영역에 스위칭 소자가 설치된 구조를 액티브형이라고 부른다. 본 발명의 화소부는, 이러한 액티브형에 한정되지 않고, 패시브형의 구성을 가져도 된다. 패시브형은 각 화소에 스위칭 소자가 없으므로, 공정이 간편하다.
구동회로부(208)에는, 제어회로(202), 신호선 구동회로(203), 주사선 구동회로(204)가 포함된다. 제어회로(202)는 화소부(205)의 표시 내용에 따라, 계조제어를 행하는 기능을 가진다. 그 때문에, 제어회로(202)는 영상신호(201)에 의거하여 생성된 신호를 신호선 구동회로(203), 및 주사선 구동회로(204)에 입력한다. 그리고, 주사선 구동회로(204)에 의거하여, 주사선(210)을 통해 스위칭 소자가 선택되면, 선택된 교차 영역의 화소전극에 전압이 인가된다. 이 전압의 값은, 신호선 구동회로(203)로부터 신호선을 거쳐서 입력되는 신호에 의거해 결정된다.
또한, 제어회로(202)에서는 조명 수단(206)에 공급하는 전력을 제어하는 신 호가 생성되고, 상기 신호는 조명 수단(206)의 전원(207)에 입력된다. 조명 수단에는, 상기 실시형태에 나타낸 백 라이트 유닛을 사용할 수 있다. 또한, 조명 수단은 백 라이트 이외에 프론트 라이트도 있다. 프론트 라이트는, 화소부의 앞쪽에 부착되고, 전체를 비추어 보는 발광체 및 도광체로 구성된 판자 모양의 라이트 유닛이다. 이러한 조명 수단에 의해, 저소비 전력으로, 균등하게 화소부를 비출 수 있다.
도 7b에 나타낸 바와 같이 주사선 구동회로(204)는, 시프트 레지스터(241), 레벨 시프터(242), 버퍼(243)로서 기능하는 회로를 가진다. 시프트 레지스터(241)에는 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 클록 신호(GCK) 등의 신호가 입력된다. 또한, 본 발명의 주사선 구동회로는, 도 7b에 나타내는 구성에 한정되지 않는다.
또한, 도 7c에 나타낸 바와 같이 신호선 구동회로(203)는, 시프트 레지스터(231), 제 1 래치(232), 제 2 래치(233), 레벨 시프터(234), 버퍼(235)로서 기능하는 회로를 가진다. 버퍼(235)로서 기능하는 회로는, 약한 신호를 증폭시키는 기능을 가지는 회로로, 오피 앰프 등을 포함한다. 레벨 시프터(234)에는, 스타트 펄스(SSP) 등의 신호가, 제 1 래치(232)에는 비디오신호 등의 데이터(DATA)가 입력된다. 제 2 래치(233)에는 래치신호(LAT)를 일시 유지할 수 있고, 동시에 화소부(205)에 입력시킨다. 이를 선 순차 구동이라고 부른다. 그 때문에, 선 순차 구동이 아닌, 점 순차 구동을 행하는 화소이면, 제 2 래치는 불필요해진다. 이렇게, 본 발명의 신호선 구동회로는 도 7c에 나타내는 구성에 한정되지 않는다.
이러한 신호선 구동회로(203), 주사선 구동회로(204), 화소부(205)는, 동일 기판 위에 설치된 반도체 소자로 형성할 수 있다. 반도체 소자는 유리 기판에 설치된 박막 트랜지스터를 사용해서 형성할 수 있다. 이 경우, 반도체 소자에는 결정성 반도체막을 적용하면 된다(상기 실시형태 5 참조). 결정성 반도체막은 전기 특성, 특히 이동도가 높기 때문에, 구동회로부가 가지는 회로를 구성할 수 있다. 또한, 신호선 구동회로(203)나 주사선 구동회로(204)는 IC(Integrated Circuit)칩을 사용하여, 기판 위에 설치할 수도 있다. 이 경우, 화소부의 반도체 소자에는 비정질 반도체 막을 적용할 수 있다(상기 실시형태 6 참조).
이러한 액정표시장치에 있어서, 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판을 설치함으로써, 콘트라스트비를 높일 수 있다. 즉, 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판에 의해, 제어회로로 의해 제어되는 조명 수단으로부터의 빛의 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다.
(실시형태 8)
본 실시형태에서는, 백 라이트의 구성에 관하여 설명한다. 백 라이트는 광원을 가지는 백 라이트 유닛으로서 표시장치에 설치되고, 백 라이트 유닛은, 효율적으로 빛을 산란시키기 위해서, 광원은 반사판으로 둘러싸여 있다.
도 8a에 나타낸 바와 같이, 백 라이트 유닛(252)은 광원으로서 냉음극관(401)을 사용할 수 있다. 또한, 냉음극관(401)으로부터의 빛을 효율적으로 반사시키기 위해서, 램프 리플렉터(332)를 설치할 수 있다. 냉음극관(401)은, 대형 표시장치에 주로 사용한다. 이는 냉음극관으로부터의 휘도의 강도 때문이다. 그 때문에, 냉음극관을 가지는 백 라이트 유닛은, 퍼스널 컴퓨터의 디스플레이에 사용할 수 있다.
도 8b에 나타낸 바와 같이 백 라이트 유닛(252)의 광원으로서 다이오드(LED)(402)를 사용할 수 있다. 예를 들면, 백색을 발광하는 다이오드(W)(402)를 소정의 간격으로 배치한다. 또한, 다이오드(W)(402)로부터의 빛을 효율적으로 반사시키기 위해서, 램프 리플렉터(332)를 설치할 수 있다.
도 8c에 나타낸 바와 같이, 백 라이트 유닛(252)은 광원으로서 RGB색의 다이오드(LED)(403, 404, 405)를 사용할 수 있다. RGB색의 다이오드(LED)(403, 404, 405)를 사용함으로써, 백색을 발광하는 다이오드(W)(402)만 사용하는 경우에 비해, 높은 색채 재현을 실현할 수 있다. 또한, RGB색의 다이오드(LED)(403, 404, 405)로부터의 빛을 효율적으로 반사시키기 위해서, 램프 리플렉터(332)를 설치할 수 있다.
또한, 도 8d에 나타낸 바와 같이, 광원으로서 RGB색의 다이오드(LED)(403, 404, 405)를 사용할 경우, 그것들의 수나 배치를 반드시 같게 할 필요는 없다. 예를 들면, 발광 강도가 낮은 색(예를 들면, 녹색)을 복수개 배치해도 된다.
또한, 백색을 발광하는 다이오드(402)와, RGB색의 다이오드(LED)(403, 404, 405)를 조합해서 사용해도 된다.
또한, RGB색의 다이오드를 가질 경우, 필드 시퀀셜 모드를 적용하면, 시간에 따라 RGB의 다이오드를 순차 점등시킴으로써 컬러 표시를 행할 수 있다.
다이오드를 사용하면, 휘도가 높기 때문에, 대형 표시장치에 적합하다. 또한, RGB색의 색순도가 높으므로, 냉음극관에 비해 색재현성이 뛰어나며, 배치 면적 을 작게 할 수 있으므로, 소형 표시장치에 적용하면, 프레임을 더 좁게 도모할 수 있다.
또한, 광원을 반드시 도 8a 내지 8d에 나타내는 백 라이트 유닛으로서 배치할 필요는 없다. 예를 들면, 대형 표시장치에 다이오드를 가지는 백 라이트를 탑재할 경우, 다이오드는 상기 기판의 뒤쪽에 배치할 수 있다. 이때, 다이오드는, 소정의 간격을 유지하고, 각 색의 다이오드를 순차적으로 배치할 수 있다. 다이오드의 배치에 의해, 색재현성을 향상시킬 수 있다.
이러한 백 라이트를 사용한 표시장치에 대하여, 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판을 설치함으로써, 콘트라스트비가 높은 영상을 제공할 수 있다. 특히, 다이오드를 가지는 백 라이트는, 대형 표시장치에 적합하다. 대형표시장치의 콘트라스트비를 높임으로써, 어두운 곳에서도 질 높은 영상을 제공할 수 있다.
(실시형태 9)
액정표시장치의 액정의 구동방법에는, 기판에 대하여 직교로 전압을 인가하는 종전계 방식, 기판에 대하여 평행하게 전압을 인가하는 횡전계 방식이 있다. 복수의 편광판을 설치하는 본 발명의 구성은, 종전계 방식과, 횡전계 방식 모두에 적용할 수 있다. 그리고, 본 실시형태에서는, 본 발명의 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판을, 각종 액정 모드에 적용한 형태에 관하여 설명한다.
우선, 도 9a 내지 9b에는 TN모드의 액정표시장치의 모식도를 나타낸다.
도 3a 내지 도 3b와 같이, 서로 대향하도록 배치된 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(102)에, 액정소자를 갖는 층(100)이 개재되어 있다. 그리고, 제 1 기판(101) 쪽에는, 제 1 편광판(103), 제 2 편광판(104)이 설치되고, 제 2 기판(102) 쪽에는, 제 3 편광판(105), 제 4 편광판(106)이 설치된다. 제 1 편광판(103)과 제 2 편광판(104)은 평행니콜 상태가 되도록 배치되고, 제 3 편광판(105), 제 4 편광판(106)도 평행니콜 상태가 되도록 배치된다. 제 1 편광판(103)과 제 3 편광판(105)은 직교니콜 상태가 되도록 배치된다. 여기서, 제 1 편광판(103)의 흡수 축의 흡수계수와 제 2 편광판(104)의 흡수 축의 흡수계수는 다르다. 또한, 제 3 편광판(105)의 흡수계수와 제 4 편광판(106)의 흡수 축의 흡수계수는 다르다. 제 1 기판(101), 및 제 2 기판(102) 위에는, 각각 제 1 전극(115), 제 2 전극(116)이 설치된다. 그리고, 백 라이트의 반대쪽, 즉 표시면 쪽의 전극, 예를 들면, 제 2 전극(116)은, 적어도 투광성을 가지도록 형성한다.
이러한 구성을 가지는 액정표시장치에 있어서, 노멀리 화이트 모드의 경우, 제 1 전극(115) 및 제 2 전극(116)에 전압이 인가(종전계 방식이라고 부른다) 되면, 도 9a에 나타낸 바와 같이 흑색표시가 행해진다. 이때, 액정분자는 세로로 나란히 선 상태가 된다. 그러면, 백 라이트로부터의 빛은, 기판을 통과할 수 없어, 흑색표시가 된다.
도 9b에 나타낸 바와 같이 제 1 전극(115) 및 제 2 전극(116) 사이에 전압이 인가되지 않을 때에는 백색표시가 된다. 이때, 액정분자는 가로로 배열되고, 평면 내에서 비틀리는 상태가 된다. 그 결과, 백 라이트로부터의 빛은 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판이 설치된 기판을 통과할 수 있어, 소정의 영상표시가 행해진다. 이때, 컬러 필터를 설치함으로써, 풀컬러 표시를 행할 수 있다. 컬 러 필터는, 제 1 기판(101)쪽, 또는 제 2 기판(102)쪽 중 어느 한 쪽에 설치할 수 있다.
TN모드에 사용되는 액정재료는, 공지의 재료를 사용하면 된다.
도 10a 내지 도 10b에는 VA모드의 액정표시장치의 모식도를 나타낸다. VA모드는, 전계가 없을 때 액정분자가 기판에 수직이 되도록 배향되는 모드이다.
도 9a 내지 도 9b와 같이, 제 1 기판(101), 및 제 2 기판(102) 위에는, 각각 제 1 전극(115), 제 2 전극(116)이 설치된다. 그리고, 백 라이트의 반대쪽, 즉, 표시면 쪽의 전극, 예를 들면, 제 2 전극(116)은, 적어도 투광성을 가지도록 형성한다. 제 1 편광판(103)과 제 2 편광판(104)은 평행니콜 상태가 되도록 배치된다. 제 3 편광판(105), 제 4 편광판(106)도 평행니콜 상태가 되도록 배치된다. 제 1 편광판(103)과 제 3 편광판(105)은 직교니콜 상태가 되도록 배치된다. 여기서, 제 1 편광판(103)의 흡수 축의 흡수계수와 제 2 편광판(104)의 흡수 축의 흡수계수는 다르다. 또한, 제 3 편광판(105)의 흡수 축의 흡수계수와 제 4 편광판(106)의 흡수 축의 흡수계수는 다르다.
이러한 구성을 가지는 액정표시장치에 있어서, 제 1 전극(115) 및 제 2 전극(116)에 전압이 인가되면(종전계 방식), 도 10a에 나타낸 바와 같이 백색표시가 이루어지는 온 상태가 된다. 이때, 액정분자는 수평으로 배열된다. 이에 따라, 백 라이트로부터의 빛은 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판이 설치된 기판을 통과할 수 있어, 소정의 영상표시를 할 수 있다. 이때, 컬러 필터를 설치함으로써, 풀컬러 표시를 행할 수 있다. 컬러 필터는, 제 1 기판(101)쪽, 또는 제 2 기판(102)쪽 중 어느 한 쪽에 설치할 수 있다.
그리고, 도 10b에 나타낸 바와 같이, 제 1 전극(115) 및 제 2 전극(116) 사이에 전압이 인가되지 않을 때에는 흑색표시, 즉 오프 상태로 한다. 이때, 액정분자는 세로로 배열된 상태가 된다. 그 결과, 백 라이트로부터의 빛은 기판을 통과할 수 없어, 흑색표시가 된다.
이와 같이 오프 상태에서는, 액정분자가 기판에 대하여 수직이 되어, 흑색 표시가 실행된다. 한편, 온 상태에서는 액정분자가 기판에 대하여 수평이 되어 백색 표시가 실행된다. 오프 상태에서는 액정분자들이 일어서므로, 백 라이트로부터의 편광된 빛은, 액정분자의 영향을 받지 않고 셀 내를 통과하고, 대향기판 측의 편광판에 의해 완전히 차단할 수 있다. 그 때문에, 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판을 설치함으로써, 콘트라스트의 향상이 더욱 예상된다. 액정이 대칭적으로 되도록 배향한 MVA모드에, 본 발명의 적층된 편광판을 적용할 수도 있다.
VA모드, 또는 MVA모드에 사용되는 액정재료는, 공지의 재료를 사용하면 좋다.
도 11a 내지 도 11b에는 OCB모드의 액정표시장치의 모식도를 나타낸다. OCB모드는, 액정층 내에서 액정분자의 배열이 광학적으로 보상 상태를 형성하고, 이것을 벤드 배향이라 부른다.
도 9a 내지 도 9b와 마찬가지로, 제 1 기판(101), 및 제 2 기판(102) 위에는, 각각 제 1 전극(115), 제 2 전극(116)이 설치된다. 그리고, 백 라이트의 반대 쪽, 즉 표시면 쪽의 전극, 예를 들면, 제 2 전극(109)은, 적어도 투광성을 가지도록 형성한다. 제 1 편광판(103)과 제2 편광판(104)은 평행니콜 상태가 되도록 배치되고, 제 3 편광판(105), 제 4 편광판(106)도 평행니콜 상태가 되도록 배치되고, 제 1 편광판(103)과 제 3 편광판(105)은 직교니콜 상태가 되도록 배치된다. 여기서, 제 1 편광판(103)의 흡수 축의 흡수계수와 제 2 편광판(104)의 흡수 축의 흡수계수는 다르다. 또한, 제 3 편광판(105)의 흡수 축의 흡수계수와 제 4 편광판(106)의 흡수 축의 흡수계수는 다르다.
이러한 구성을 가지는 액정표시장치에 있어서, 제 1 전극(115) 및 제 2 전극(116)에 전압이 인가되면(종전계 방식), 도 11a에 나타낸 바와 같이 흑색표시가 행해진다. 이때, 액정분자는 세로로 배열된 상태가 된다. 그러면, 백 라이트로부터의 빛은, 기판을 통과할 수 없어, 흑색표시가 된다.
그리고, 도 11b에 나타낸 바와 같이, 제 1 전극(115) 및 제 2 전극(116) 사이에 전압이 인가되지 않을 때에는 백색표시가 된다. 이때, 액정분자는 활 형상으로 구부러져 배향되어 있다. 그 결과, 백 라이트로부터의 빛은 적층된 편광판이 설치된 기판을 통과할 수 있어, 소정의 영상표시가 행해진다. 이때, 컬러 필터를 설치함으로써, 풀컬러 표시를 행할 수 있다. 컬러 필터는, 제 1 기판(101), 또는 제 2 기판(102) 중 어느 한 쪽에 설치할 수 있다.
이러한 OCB모드에서는, 액정층에 생기는 액정층에서의 복굴절을 액정층만으로 보상하는 것으로써, 광시야각을 실현할 수 있고, 또한, 본 발명의 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판에 의해서 콘트라스트비를 높일 수 있다.
도 12a 내지 도 12b에는 IPS모드의 액정표시장치의 모식도를 나타낸다. IPS모드는, 액정분자들은 항상 기판에 대해 평면내에서 회전시키는 모드이며, 전극은 한쪽 기판에만 설치하는 횡전계 방식을 채용한다.
IPS모드에서는 한쪽의 기판에 설치된 한 쌍의 전극에 의해 액정을 제어한다. 따라서, 제 2 기판(102) 위에 한 쌍의 전극(111, 112)이 설치된다. 한 쌍의 전극(111, 112)은 각각 투광성을 가지는 것이 바람직하다. 제 1 편광판(103)과 제 2 편광판(104)은 평행니콜 상태가 되도록 배치되고, 제 3 편광판(105), 제 4 편광판(106)도 평행니콜 상태가 되도록 배치되고, 제 1 편광판(103)과 제 3 편광판(105)은 직교니콜 상태가 되도록 배치된다. 여기서, 제 1 편광판(103)의 흡수 축의 흡수계수와 제 2 편광판(104)의 흡수 축의 흡수계수는 다르다. 또한, 제 3 편광판(105)의 흡수 축의 흡수계수와 제 4 편광판(106)의 흡수 축의 흡수계수는 다르다.
이러한 구성을 가지는 액정표시장치에 있어서, 한 쌍의 전극(111, 112)에 전압이 인가되면, 도 12a에 나타낸 바와 같이 백색표시가 이루어지는 온 상태가 된다. 그러면, 백 라이트로부터의 빛은, 적층된 편광판이 설치된 기판을 통과할 수 있어, 소정의 영상표시가 행해진다. 이때, 컬러 필터를 설치함으로써, 풀컬러 표시를 행할 수 있다. 컬러 필터는 제 1 기판(101), 또는 제 2 기판(102) 중 어느 한 쪽에 설치할 수 있다.
도 12b에 나타낸 바와 같이 한 쌍의 전극(111, 112) 사이에 전압이 인가되지 않을 때에는, 흑색 표시, 즉 오프 상태로 한다. 이때, 액정분자는, 가로로 나란히 서고, 평면내에서 회전한 상태로 된다. 그 결과, 백 라이트로부터의 빛은 기판을 통과할 수 없어, 흑색표시가 된다.
IPS모드에 사용되는 액정재료는, 공지의 재료를 사용하면 된다.
본 발명의 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판을 횡전계 방식의 액정표시장치에 적용하면, 광시야각과 아울러, 고 콘트라스트비의 표시를 할 수 있다. 이러한 횡전계 방식은, 휴대용의 표시장치에 적합하다.
도 13a 내지 도 13b는 FLC모드 및 AFLC모드의 액정표시장치의 모식도를 나타낸다.
도 9a 내지 도 9b와 마찬가지로, 제 1 기판(101), 및 제 2 기판(102) 위에는, 각각 제 1 전극(115), 제 2 전극(116)이 설치된다. 그리고, 백 라이트의 반대쪽, 즉 표시면 쪽의 전극, 예를 들면, 제 2 전극(116)은, 적어도 투광성을 가지도록 형성한다. 제 1 편광판(103)과 제2 편광판(104)은 평행니콜 상태가 되도록 배치되고, 제 3 편광판(105), 제 4 편광판(106)도 평행니콜 상태가 되도록 배치되고, 제 1 편광판(103)과 제 3 편광판(105)은 직교니콜 상태가 되도록 배치된다. 여기서, 제 1 편광판(103)의 흡수 축의 흡수계수와 제 2 편광판(104)의 흡수 축의 흡수계수는 다르다. 또한, 제 3 편광판(105)의 흡수 축의 흡수계수와 제 4 편광판(106)의 흡수 축의 흡수계수는 다르다.
이러한 구성을 가지는 액정표시장치에 있어서, 제 1 전극(115) 및 제 2 전극(116)에 전압이 인가되면(종전계 방식이라고 부른다), 도 13a에 나타낸 바와 같이 백색표시가 행해진다. 이때, 액정분자는 가로로 배열되고, 평면 내에서 회전하 는 상태가 된다. 그 결과, 백 라이트로부터의 빛은 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 적층된 편광판이 설치된 기판을 통과할 수 있어, 소정의 영상표시가 행해진다. 이때, 컬러 필터를 설치함으로써, 풀컬러 표시를 행할 수 있다. 컬러 필터는, 제 1 기판(101)쪽, 또는 제 2 기판(102)쪽 중 어느 한 쪽에 설치할 수 있다.
그리고, 도 13b에 나타내는 바와 같이, 제 1 전극(115) 및 제 2 전극(116)의 사이에 전압이 인가되지 않을 때는, 흑색 표시가 된다. 이때, 액정 분자는 가로로 배열된 상태로 된다. 그러면, 백 라이트에서의 빛은, 기판을 통과할 수 없어서, 흑색 표시로 된다.
FLC모드 및 AFLC모드에 사용되는 액정재료는 공지의 재료를 사용하면 된다.
그 이외, 본 발명은 선광 모드, 산란 모드, 복굴절 모드의 액정표시장치, 편광판을 기판의 양쪽에 배치하는 표시장치에 적용할 수 있다.
(실시형태 10)
본 발명의 구성은, 자발광 소자를 가지는 표시장치, 이른바 발광장치에도 적용할 수 있다. 이러한 발광장치가 가지는 화소회로에 대해서 설명한다.
도 14a는 화소의 등가회로도의 일례를 나타내는 것이며, 신호선(6114), 전원선(6115), 주사선(6116), 그들의 교점영역에 발광소자(6113), 트랜지스터(6110, 6111), 용량소자(6112)를 가진다. 신호선(6114)에는, 신호선 구동회로에 의해서 영상 신호(비디오 신호라고도 기재한다)가 입력된다. 트랜지스터(6110)는, 주사선(6116)에 입력되는 선택신호에 따라, 트랜지스터(6111)의 게이트에의 해당 영상신호의 전위의 공급을 제어할 수 있다. 트랜지스터(6111)는, 해당 영상 신호의 전 위에 따라, 발광소자(6113)에의 전류의 공급을 제어할 수 있다. 용량소자(6112)는, 트랜지스터(6111)의 게이트와 소스의 사이의 전압(게이트 〉소스간 전압이라고 기재한다)을 유지할 수 있다. 또한, 도 14a에서는, 용량소자(6112)를 도시하였지만, 트랜지스터(6111)의 게이트 용량이나 다른 기생용량으로 일을 처리할 수 있는 경우에는, 형성하지 않아도 좋다.
도 14b는, 도 14a에 나타낸 화소에, 트랜지스터(6118)와 주사선(6119)을 새롭게 형성한 화소의 등가회로도이다. 트랜지스터(6118)에 의해서, 트랜지스터(6111)의 게이트와 소스를 동전위로 해, 강제적으로, 발광소자(6113)에 전류가 흐르지 않는 상태로 할 수 있으므로, 모두의 화소에 영상 신호가 입력되는 기간보다, 서브 프레임 기간을 짧게 할 수 있다.
도 14c는, 도 14b에 나타낸 화소에 새롭게 트랜지스터(6125)와, 배선(6126)을 형성한 화소의 등가 회로도이다. 트랜지스터(6125)는, 그 게이트 전위가, 배선(6126)으로 고정된다. 그리고, 트랜지스터(6111)와 트랜지스터(6125)는, 전원선(6115)과 발광소자(6113)의 사이에 직렬로 접속된다. 따라서, 도 14c에서는, 트랜지스터(6125)에 의해 발광소자(6113)에 공급되는 전류의 값이 제어되고, 트랜지스터(6111)에 의해 발광소자(6113)에의 해당 전류의 공급의 유무를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 표시장치가 가지는 화소회로는, 본 실시형태로 나타낸 구성으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 커런트 미러를 가지는 화소회로이며, 아날로그 계조 표시를 하는 구성이라도 좋다.
본 실시형태는, 상기 실시형태와 자유롭게 조합할 수 있다.
(실시형태 11)
본 발명에 따른 전자기기로서, 텔레비전 장치(간단히 TV 또는 텔레비전 수상기라고도 부른다), 디지털 카메라와 디지털 비디오 카메라 등의 카메라, 휴대전화장치(간단히 휴대전화기, 휴대전화라고도 부른다), PDA 등의 휴대정보단말, 휴대형 게임기, 컴퓨터용의 모니터, 컴퓨터, 카 오디오 등의 음향재생장치, 가정용 게임기 등의 기록 매체를 구비한 화상재생장치 등을 들 수 있다. 그것의 구체적인 예에 대해서, 도 15a 내지 도 15f를 참조해서 설명한다.
도 15a에 나타낸 휴대 정보단말기기는, 본체(9201), 표시부(9202) 등을 포함하고 있다. 표시부(9202)는, 본 발명의 표시장치를 적용할 수 있다. 그 결과, 콘트라스트비가 높은 휴대 정보단말기기를 제공할 수 있다.
도 15b에 나타낸 디지털 비디오 카메라는, 표시부(9701), 표시부(9702) 등을 포함하고 있다. 표시부(9701)는 본 발명의 표시장치를 적용할 수 있다. 그 결과, 콘트라스트비가 높은 디지털 비디오 카메라를 제공할 수 있다.
도 15c에 나타낸 휴대전화기는, 본체(9101), 표시부(9102) 등을 포함하고 있다. 표시부(9102)는, 본 발명의 표시장치를 적용할 수 있다. 그 결과, 콘트라스트비가 높은 휴대전화기를 제공할 수 있다.
도 15d에 나타낸 휴대형의 텔레비전 장치는, 본체(9301), 표시부(9302) 등을 포함하고 있다. 표시부(9302)는, 본 발명의 표시장치를 적용할 수 있다. 그 결과, 콘트라스트비가 높은 휴대형의 텔레비전 장치를 제공할 수 있다. 또한, 텔레 비전 장치로서는 휴대전화기 등의 휴대 단말에 탑재하는 소형의 것부터, 갖고 다닐 수 있는 중형의 것, 또한, 대형의 것(예를 들면, 40인치 이상)까지, 폭넓은 것에, 본 발명의 표시장치를 적용할 수 있다.
도 15e에 나타낸 휴대형의 컴퓨터는, 본체(9401), 표시부(9402) 등을 포함하고 있다. 표시부(9402)는, 본 발명의 표시장치를 적용할 수 있다. 그 결과, 콘트라스트비가 높은 휴대형 컴퓨터를 제공할 수 있다.
도 15f에 나타낸 텔레비전 장치는, 본체(9501), 표시부(9502) 등을 포함하고 있다. 표시부(9502)는, 본 발명의 표시장치를 적용할 수 있다. 그 결과, 콘트라스트비가 높은 텔레비전 장치를 제공할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 표시장치에 의해, 콘트라스트비가 높은 전자기기를 제공할 수 있다.
[실시예 1]
본 실시예에서는, 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 편광판을 적층시킬 때의 광학계산의 결과에 대해서 설명한다. 또, 비교로서, 1종류의 편광판을 1장씩 사용할 때의 광학계산과 1종류의 편광판을 2장씩 사용할 때의 광학계산도 했다. 또한, 콘트라스트비를 흰 투과율과 흑 투과율의 비(흰 투과율 / 흑 투과율)로 해, 흑 투과율과 흰 투과율을 각각 계산해서, 콘트라스트비를 산출했다.
본 실시예에 있어서의 계산은, 액정용 광학 계산 시뮬레이터 LCD MASTER(Thing-Teck 주식 회사제)를 이용한다. 파장에 대한 투과율의 계산을LCD MASTER로 광학계산을 할 때, 요소간의 다중 간섭을 고려하지 않는 2×2 매트릭스의 광학계산 알고리즘으로 하여, 광원파장은 380nm 내지 780nm의 10nm 간격으로 설정해서 구했다.
편광판은, LCD MASTER에 데이터가 있는 편광판A(EG1425DU; NITTO DENKO 주식회사제)와 편광판B(SHC-PGW301; NITTO DENKO 주식회사제)를 이용했다. 각각의 편광판의 흡수 축의 흡수계수의 파장 의존성을 도 16에 나타낸다. 각각의 편광판의 흡수계수가 다른 것을 알 수 있다. 또, 각각의 편광판의 두께는, 양쪽 편광판 모두 180um로 했다. 그리고, 백 라이트로서는, D65 광원을 사용하고, 편광상태는 Mixed circularly polarization로 했다.
평행니콜 상태 투과율의 광학계를 표 1에 나타낸다. 편광판의 흡수 축의 배치는, 표 1에 나타내는 대향하는 편광판의 흡수 축들을 직교니콜 상태 배치로 하고, 적층하는 편광판은 평행니콜 상태로 했다. 이와 같이 배치된 광학계에 있어서, 백 라이트와 반대쪽인 시인측의, 백 라이트에 대한 투과율의 계산을 했다. 편광판은, 편광판A를 1장씩을 직교니콜 상태로 배치한 구조 1과 편광판A 2장을 적층시킨 2세트를 직교니콜 상태로 배치한 구조 2와 편광판A와 편광판B를 1장씩 적층시킨 2세트를 직교니콜 상태로 배치한 구조 3에 대해서 계산을 했다.
[표 1]
편광판 흡수 축 각도（°) 구조1 （편광판Ａ１×１） 구조２ （편광판Ａ２×２） 구조３ （편광판Ａ、편광판Ｂ２×２）
시인쪽
９０ 　 편광판Ａ 편광판Ａ
９０ 편광판Ａ 편광판Ａ 편광판B
０ 편광판Ａ 편광판Ａ 편광판B
０ 　 편광판Ａ 편광판Ａ
　 백 라이트
평행니콜 상태 투과율의 광학계를 표 2에 나타낸다. 편광판의 흡수 축의 배치는, 표 2에 나타내는 대향하는 편광판의 흡수 축들을 평행니콜 상태로 배치하고, 적층하는 편광판은 평행니콜 상태로 했다. 이와 같이, 배치된 광학계에 있어서, 백 라이트와 반대쪽인 시인측의, 백 라이트에 대한 투과율의 계산을 했다. 편광판은, 편광판A를 1장씩을 평행니콜 상태로 배치한 구조 4와 편광판A 2장을 적층시킨 2세트를 평행니콜 상태로 배치한 구조 5와 편광판A와 편광판B를 1장씩 적층시킨 2세트를 평행니콜 상태로 배치한 구조 6에 대해서 계산을 했다.
[표 2]
편광판 흡수축 각도(°) 구조 4(편광판A1 x 1) 구조 5(편광판A2 x 2) 구조 6(편광판A, 편광판B2 x 2)
시인측
0 편광판 A 편광판 A
0 편광판 A 편광판 A 편광판 B
0 편광판 A 편광판 A 편광판 B
0 편광판 A 편광판 A
백 라이트
또한, 표 2에 나타내는 평행니콜 상태 배치의 투과율과, 표 1에 나타내는 직교니콜 상태 배치의 투과율의 비(평행니콜 상태 배치의 투과율 / 직교니콜 상태 배치의 투과율)의 계산을 했다. 여기에서, 이들의 편광판을 사용해서 액정 표시장치로서 사용하는 경우는, 표 1에 나타내는 편광판 흡수 축 각도가 90° 다른 편광판의 사이에 액정층이 형성된다. 액정층은, 백 라이트쪽으로부터, 입사하는 편광방향을 90°변경하거나, 또는, 변경하지 않는다는 작업을 했다. 이 때문에, 평향니콜 상태 배치의 투과율과, 직교니콜 상태 배치의 투과율의 비는, 표시장치에 있어서의 흰 표시가 되는 상태와, 흑 표시가 되는 상태의 비에 상관을 가진다. 따라 서, 평행니콜 상태 배치의 투과율과, 직교니콜 상태 배치의 투과율의 비는, 콘트라스트비로서 평가할 수도 있다.
따라서, 편광판A를 1장씩 사용했을 때의 콘트라스트비는 구조 4의 투과율과 구조 1의 투과율의 비이며, 편광판A 2장을 적층시킨 2세트를 사용했을 때의 콘트라스트비는 구조 5의 투과율과 구조 2의 투과율의 비이며, 편광판A와 편광판B를 1장씩 적층시킨 2세트를 사용했을 때의 콘트라스트비는 구조 6의 투과율과 구조 3의 투과율의 비가 된다.
직교니콜 상태 투과율의 계산 결과를 도 17에 나타낸다. 이것에 따라, 편광판A를 1장씩 사용했을 때(편광판A 1 X 1)보다도 편광판A 2장을 적층시킨 2세트를 사용했을 때(편광판A 2 X 2)가 380nm 내지 780nm의 모든 파장영역에 있어서, 투과율이 낮다. 또한, 편광판A 2장을 적층시킨 2세트를 사용했을 때, (편광판A 2 X 2)보다도 편광판A와 편광판B를 1장씩 적층시킨 2세트를 사용했을 때(편광판A, 편광판B 2 X 2)쪽이 모든 파장영역에 있어서 투과율이 낮은 것을 알 수 있다. 이것은, 편광판A 보다도 편광판B쪽이 흡수 축의 흡수계수가 큰 것이 원인이며, 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 편광판을 적층시키는 것으로써, 빛 누설을 저감할 수 있는 것을 의미한다.
콘트라스트비의 계산결과를 도 18에 나타낸다. 이에 따라, 편광판A 1 X 1보다도 편광판A 2 X 2가 380nm 내지 780nm의 모든 파장영역에 있어서, 콘트라스트비가 높다. 또한, 편광판A 2 X 2보다도 편광판A, 편광판B 2 X 2가 모든 파장영역에 있어서, 콘트라스트비가 높은 것을 알 수 있다. 이것은, 서로 흡수 축의 흡수계수 가 다른 편광판을 적층시키는 것으로써, 직교니콜 상태 투과율이 낮아졌기 때문이다.
또한, 편광판A와 편광판B를 1장씩 적층시킨 2세트에 대해서는, 직교니콜 상태 배치에서는, 구조 3 이외에 표 3에 나타내는 바와 같은 조합(구조 7, 8, 9)을 고려할 수 있지만, 콘트라스트비의 결과는 모두 도 18의 편광판A, 편광판B 2 X 2와 같아서, 어느 편성도 고콘트라스트화가 가능하다.
[표 3]
편광판 흡수축 각도(°) 구조 7 구조 8 구조 9
시인측
90 편광판 A 편광판 B 편광판 B
90 편광판 B 편광판 A 편광판 A
0 편광판 A 편광판 B 편광판 A
0 편광판 B 편광판 A 편광판 B
백 라이트
이상의 결과에 따라, 서로 흡수 축의 흡수계수가 다른 편광판을 적층시키는 것으로써, 빛 누설을 저감할 수 있기 때문에, 콘트라스트비를 향상할 수 있다.
복수의 다른 편광판을 형성한 간편한 구조에 따라서, 표시장치의 콘트라스트비를 높일 수 있다.

Claims (24)

  1. 서로 대향배치된, 제 1 투광성 기판 및 제 2 투광성 기판의 사이에 끼워 둔 표시소자; 및
    상기 제 1 투광성 기판, 또는 상기 제 2 투광성 기판의 외측에, 적층된 편광판을 가지고,
    상기 적층된 편광판의 각각은, 서로의 흡수 축의 흡수계수와 다르고, 서로의 흡수 축은 평행니콜 상태인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시소자는 액정소자인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시소자는 발광소자인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시장치는 액티브 매트릭스형 표시장치인 것을 특징으로 하는 표시장 치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시장치는 패시브 매트릭스형 표시장치인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 서로 대향배치된, 제 1 투광성 기판 및 제 2 투광성 기판의 사이에 끼워 둔 표시소자;
    상기 제 1 투광성 기판 또는 제 2 투광성 기판의 외측에 있는 위상차판; 및
    상기 위상차판의 외측에, 적층된 편광판을 가지고,
    상기 적층된 편광판의 각각은, 서로의 흡수 축의 흡수계수와 다르고, 서로의 흡수 축은 평행니콜 상태인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 표시소자는 액정소자인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 표시소자는 발광소자인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 표시장치는 액티브 매트릭스형 표시장치인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 표시장치는 패시브 매트릭스형 표시장치인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 위상차판은 λ/4 판인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 서로 대향배치된, 제 1 투광성 기판 및 제 2 투광성 기판의 사이에 끼워 둔 표시소자;
    상기 제 1 투광성 기판의 외측에 있는 제 1 적층된 편광판; 및
    상기 제 2 투광성 기판의 외측에 있는 제 2 적층된 편광판을 가지고,
    상기 제 1 적층된 편광판들의 각각은, 서로의 흡수 축의 흡수계수가 다르고, 서로의 흡수 축은 평행니콜 상태이며,
    상기 제 2 적층된 편광판의 각각은, 서로의 흡수 축의 흡수계수가 다르고, 서로의 흡수 축은 평행니콜 상태인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 표시소자는 액정소자인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 표시소자는 발광소자인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 표시장치는 액티브 매트릭스형 표시장치인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 표시장치는 패시브 매트릭스형 표시장치인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 적층된 편광판과 상기 제 2 적층된 편광판의 흡수 축은 직교니콜 상태인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  18. 서로 대향배치된, 제 1 투광성 기판 및 제 2 투광성 기판의 사이에 끼워 둔 표시소자;
    상기 제 1 투광성 기판의 외측에 있는 제 1 위상차판;
    상기 제 2 투광성 기판의 외측에 있는 제 2 위상차판;
    상기 제 1 위상차판의 외측에 있는 제 1 적층된 편광판; 및
    상기 제 2 위상차판의 외측에 있는 제 2 적층된 편광판을 가지고,
    상기 제 1 적층된 편광판의 각각은, 서로의 흡수 축의 흡수계수가 다르고, 서로의 흡수 축은 평행니콜 상태이며,
    상기 제 2 적층된 편광판의 각각은, 서로의 흡수 축의 흡수계수가 다르고, 서로의 흡수 축은 평행니콜 상태인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 표시소자는 액정소자인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 표시소자는 발광소자인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 표시장치는 액티브 매트릭스형 표시장치인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 표시장치는 패시브 매트릭스형 표시장치인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 위상차판은 λ/4판인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  24. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 적층된 편광판의 흡수 축과 상기 제 2 적층된 편광판의 흡수 축은 직교니콜 상태인 것을 특징으로 하는 표시장치.
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