KR20100060022A - 반사/투과형 액정표시장치 - Google Patents

반사/투과형 액정표시장치 Download PDF

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KR20100060022A
KR20100060022A KR1020107009390A KR20107009390A KR20100060022A KR 20100060022 A KR20100060022 A KR 20100060022A KR 1020107009390 A KR1020107009390 A KR 1020107009390A KR 20107009390 A KR20107009390 A KR 20107009390A KR 20100060022 A KR20100060022 A KR 20100060022A
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노리히로 아라이
군페이 고바야시
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가시오게산키 가부시키가이샤
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Abstract

액정표시장치는 액정표시소자(1)와, 상기 액정표시소자(1)의 관찰면 반대편 상에 위치된 면광원(15)과, 상기 액정표시소자(1)와 상기 면광원(15) 사이에 놓인 반사면(27)을 구비한다. 상기 반사면(27)은 투명 시트형 부재의 일면 상에 형성된 프리즘부들(29,31)을 가지는 프리즘 배열을 포함하며, 상기 프리즘 배열에 의해 상기 액정표시소자(1)를 향해 상기 관찰면으로부터 진입하여 상기 액정표시소자(1)를 통해 투과된 빛을 반사시킨다.

Description

반사/투과형 액정표시장치{REFLECTION/TRANSMISSION TYPE LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 반사/투과형 액정표시장치에 관한 것이다.
외부 빛을 사용하여 반사표시 및 관찰면의 반대편 상에 놓인 면광원으로부터의 조명광을 사용하여 투과표시를 수행하는 반사/투과형 액정표시장치로서, 액정표시소자의 관찰면 반대편 상에 면광원을 가지며, 상기 액정표시소자의 액정층 후면 (면광원면) 상에 놓인 반-투과/반사 필름을 가지는 장치가 공지되었다 (일본특허출원 공개공보 제2002-107725호 참조).
또한, 이러한 반사/투과형 액정표시장치로서, 면광원이 액정표시소자의 관찰면 반대편 상에 놓이고, 상기 액정표시소자의 각 화소가 두 영역들로 분할되고, 각 화소의 상기 영역들에 액정층 후면의 반사 필름을 제공함에 의해 상기 각 화소들에 대한 반사표시부 및 투과표시부가 형성되는 장치가 공지되었다(일본특허출원 공개공보 제2004-93715호 참조).
상기 종래의 반사/투과형 액정표시장치는 우수한 색상균형을 가지는 선명한 반사표시 및 선명한 투과표시를 획득할 수 없다.
본 발명의 목적은 우수한 색상균형을 가지며 선명한 반사표시 및 선명한 투과표시를 실행할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 측면에 따른 액정표시장치는: 한 쌍의 반대 기판들, 상기 한 쌍의 기판들의 적어도 하나의 반대 내부면 상에 형성되어 전압 인가에 의해 액정 분자들의 배열 상태를 변경함으로써 빛의 투과를 제어하는 전극들, 상기 한 쌍의 기판들 사이에 밀봉된 액정층, 및 상기 한 쌍의 기판들의 내부면들 상에 각기 놓인 한 쌍의 편광판들을 포함하는 액정표시소자와, 상기 액정표시소자의 관찰면 반대편 상에 놓여 상기 액정표시소자로 조명광을 가하는 면광원과, 상기 액정표시소자와 상기 면광원 사이에 놓이며, 프리즘부들이 형성되는 프리즘 배열을 포함하며, 상기 프리즘 배열에 의해 상기 액정표시소자를 향해, 상기 액정표시소자를 통해 통과되는, 상기 관찰면으로부터의 입사광을 반사하는 반사면을 포함한다.
본 발명의 제2 측면에 따른 액정표시장치는, 한 쌍의 반대 기판들, 상기 한 쌍의 기판들의 적어도 하나의 반대 내부면 상에 형성되어 전압 인가에 의해 일렬 상태의 액정 분자들을 변경함으로써 빛의 투과를 제어하는 전극들, 상기 전극들에 대응하는 각 화소들을 위한 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 포함하며, 적색, 녹색 및 청색 화소들을 사용하여 백색이 표시될 때에, 각각의 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 통해 투과됨으로써 각기 채색되는 각 컬러들의 광 빔들을 혼합함에 의해 획득되는 CIE 색도표(CIE chromaticity diagram) 상에서, 빛의 백색점 x-좌표값과 y-좌표값이 두 차례 각각 0.280 내지 0.320 범위와 0.285 내지 0.325 범위 내로 떨어지는 스펙트럼 특징을 가지는 컬러 필터, 상기 한 쌍의 기판들 사이에 밀봉되는 액정층, 및 상기 한 쌍의 기판들의 외부면들 상에 각기 놓인 한 쌍의 편광판들을 포함하는 액정표시소자와, 상기 액정표시소자의 관찰면반대편 상에 놓여, 상기 액정표시소자로, 465 ±10 nm, 535 ±10 nm, 및 635 ±10 nm의 파장들에서 빛 강도 피크들을 가지는 유사백색(Pseudo White) 빛을 포함하는 조명광을 가하는 면광원과, 상기 액정표시소자와 상기 면광원 사이에 놓여, 프리즘부들이 형성된 프리즘 배열을 포함하며, 상기 관찰면으로부터, 상기 프리즘 배열에 의해 상기 액정표시소자를 향해, 상기 액정표시소자를 통해 투과되는 입사광을 반사하는 반사면을 포함한다.
본 발명의 제3 측면에 따른 액정표시장치는, 한 쌍의 반대 기판들, 상기 한 쌍의 기판들의 적어도 하나의 반대 내부면 상에 형성되어 전압 인가에 의해 일렬 상태의 액정 분자들을 변경함으로써 빛의 투과를 제어하는 전극들, 상기 전극들에 대응하는 각 화소들을 위한 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 포함하며, 적색, 녹색 및 청색 화소들을 사용하여 백색이 표시될 때에, 각각의 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 통해 투과됨으로써 각기 채색되는 각 컬러들의 광 빔들을 혼합함에 의해 획득되는 CIE 색도표(CIE chromaticity diagram) 상에서, 혼합된 빛의 백색점 x-좌표값과 y-좌표값이 두 차례 각각 0.280 내지 0.320 범위와 0.285 내지 0.325 범위 내로 떨어지는 스펙트럼 특징을 가지는 컬러 필터, 상기 한 쌍의 기판들 사이에 밀봉되는 액정층, 및 상기 한 쌍의 기판들의 외부면들 상에 각기 놓인 한 쌍의 편광판들을 포함하는 액정표시소자와, 상기 액정표시소자의 관찰면 반대편 상에 놓여, 상기 액정표시소자로, 465 ±10 nm, 535 ±10 nm, 및 635 ±10 nm의 파장들에서 빛 강도 피크들을 가지는 유사 백색(Pseudo White) 광을 포함하는 조명광을 가하는 면광원과, 상기 액정표시소자와 상기 면광원 사이에 놓여, 서로 수직하는 선편광 성분들 중의 하나를 투과시키는 투과축, 및 다른 하나의 선편광 성분을 반사시키는 반사축을 가지며, 상기 투과축은 상기 액정표시소자의 관찰면 반대편 상의 편광판 투과축에 평행하게 되는 반사/편광판과, 상기 반사/편광판과 상기 반사면 사이에 놓이며, 투과광의 정상광(ordinary light)과 이상광(extraordinary light) 사이에 1/4 파장의 위상차를 제공하는 λ/4 지연판과, 상기 반사/편광판과 상기 면광원 사이에 놓이며, 서로 평행하는 선형 프리즘부들이 형성되는 제1 프리즘 배열, 및 상기 액정표시소자와 상기 면광원 중의 하나에 면하는 상기 제1 프리즘 배열의 일 표면측에 놓이며, 상기 제1 프리즘 배열의 상기 프리즘부들에 대략 수직인 선형 프리즘부들이 서로 평행하여 형성되는 제2 프리즘 배열을 포함하며, 상기 제1 및 제2 프리즘 배열들의 적어도 하나의 프리즘부들이 상기 반사/편광판의 상기 투과축에 대해 대략 45°로 선형 연장하는 방향을 설정하며, 상기 프리즘 배열에 의해, 상기 액정표시소자를 향해, 상기 관찰면으로부터, 상기 액정표시소자를 통해 투과되는 입사광을 반사시키는 반사면을 포함한다.
본 발명의 액정표시장치는 우수한 색상 균형을 가지는 선명한 반사표시 및 선명한 투과표시를 실행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 액정표시장치의 확대 사시도이며;
도 2는 액정표시장치의 측면도이며;
도 3은 액정표시장치에 있어서의 액정표시소자의 부분 확대단면도이며;
도 4는 액정표시장치의 반사면을 구성하는 제1 및 제2 프리즘 배열들이 부분 확대도이며;
도 5는 액정표시장치의 액정표시소자에 있어서의 액정표시층의 액정분자들 배열 방향과, 한 쌍의 편광판들의 투과축들 방향들과, 반사/편광판의 투과 및 수신축들의 방향들과, λ/4 지연판의 느린 축(Slow axis) 방향을 도시하는 도면이며;
도 6은 액정표시장치에 의한 반사표시의 광 빔 차트이며;
도 7은 반사면에 의한 광 반사의 개념도이며;
도 8은 액정표시장치에 의한 투과표시의 광 빔 차트이며;
도 9는 종래의 반사/투과형 액정표시장치의 액정표시소자에 형성된 각 컬러들의 필터들을 통해 상호 투과된 색채 광 빔들을 혼합함으로써 획득된 빛의 좌표들에 비교하여 이 실시형태에 따른 액정표시장치의 액정표시소자가 백색을 표시하는 경우, 각 컬러들의 필터들을 통해 상호 투과된 색채 광 빔들을 혼합함으로써 얻어지는, CIE 색도표 상에서, 빛의 좌표들을 도시하는 도면이며;
도 10은 각각의 액정표시소자가 백색을 표시하는 경우에 종래의 반사/투과형 액정표시장치와 본 실시형태에 따른 액정표시장치에 의한 반사표시에 있어서 CIE 색도표 상의 좌표들을 도시하는 도면이며;
도 11은 이 실시형태에 따른 액정표시장치에 있는 면광원의 발광 요소에 대한 확대단면도이며;
도 12는 청색 LED의 조사면 상에 형성된 적색/녹색 형광층을 가지는 유사-백색 발광 요소와, 청색 LED의 조사면 상에 형성된 황색 형광층을 가지는 종래의 유사-백색 발광 요소와, 적색, 녹색, 및 청색 LED들을 포함한 제1 색 발광 요소에 의해 각기 방출되는 광 빔들의 스펙트럼 분포 차트이며;
도 13은 본 실시형태에 따른 액정표시장치와, 면광원에 형성된 종래의 유사-백색 발광 요소를 가지는 비교 실시예 1에 따른 액정표시장치와, 상기 면광원에 형성된 제1 색 발광 요소를 가지는 비교 실시예 2에 따른 액정표시장치에 의해, 상기 각각의 장치가 백색을 표시하는 경우, 투과표시에 있어서 CIE 색도표 상의 좌표들을 도시하는 도면이다.
<본 발명의 최적실행방식>
도 1 내지 도 13은 본 발명의 일 실시형태를 도시한다. 도 1은 액정표시장치의 확대사시도이다. 도 2는 액정표시장치의 측면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이 실시형태은 반사표시 및 투과표시를 실행하는 반사/투과형 액정표시장치에 관한 것이다. 이러한 액정표시장치는 액정표시소자(1)와, 상기 액정표시소자(1)의 관찰면 반대편(여기 이후에 후면으로서 언급되는)에 놓여, 상기 액정표시소자(1)로 조명광을 가하는 면광원(15)과, 상기 액정표시소자(1)와 상기 면광원(15) 사이에 놓이며, 상기 액정표시소자(1)를 향해, 관찰면으로부터 진입하여 상기 액정표시소자(1)를 통해 투과된 광을 반사시키는 반사면(27)을 포함한다.
도 3은 액정표시소자(1)의 부분 확대단면도이다. 상기 액정표시소자(1)는 소정의 간극을 통해 서로 면하도록 놓인 한 쌍의 투명 기판들(2,3)과, 상기 한 쌍의 기판들(2,3) 사이의 간극에 밀봉된 액정층(11)과, 서로 면하는 상기 한 쌍의 기판들(2,3)의 적어도 한 내부면, 즉, 상기 한 쌍의 기판들(2,3)의 각 내부면들 상에 형성되어, 전압 인가에 의해 상기 액정층(11)의 액정 분자들 배열 상태를 변경하여 광의 투과를 제어하는 투명 전극들(6,4)과, 상기 쌍의 기판들(2,3)의 외부면들에 각기 접합된 한 쌍의 편광판들(12,13)을 포함한다. 상기 관찰면 상에 위치된, 상기 한 쌍의 편광판들(12,13) 가운데 상기 편광판(12)은 반사방지 처리를 한 외부면을 가지는 안티글레어 편광판을 포함한다.
상기 액정표시소자(1)는, 예를 들어 액티브 매트릭스(active matrix) 액정표시소자이다. 화소 전극들(4)이 상기 액정표시소자(1)의 상기 한 쌍의 투명기판들(2,3) 가운데 하나의, 예를 들어 후면 기판(3)의 내부면 상에, 상기 화소 전극들(4)에 대응하여 배열된 TFT들(박막 트랜지스터), 각 행들 상에서 상기 TFT들(5)에 게이트 신호들을 공급하는 주사선들(미도시), 및 각 열들 상에서 상기 TET들(5)에 데이터 신호들을 공급하는 신호선들(미도시)과 함께, 행렬 방향으로 매트릭스 형태로 배열된다. 상기 화소 전극들(4)에 면하는 단일 필름 형태의 반대 전극(6)이 타 기판, 즉 관찰면 기판(2)의 내부면 상에 형성된다.
도 3은 상기 TFT들(5)의 간소화된 도면이지만, 각기 TFT(5)는 상기 후면 기판(3)의 기판면 상에 형성딘 게이트 전극과, 상기 게이트 전극을 커버하도록 거의 대부분의 상기 전체 기판면 상에 형성된 투명 게이트 절연막과, 상기 게이트 전극에 면하도록 상기 게이트 절연막 상에 형성된 i-형 반도체막과, 상기 i-형 반도체막의 두 단부들 상의 n-형 반도체막들 상에 각기 형성된 드레인 및 소스 전극들을 포함한다. 상기 화소 전극들(4)은 상기 게이트 절연막 상에 형성된다. 대응하는 TFT들(5)의 소스 전극들은 대응하는 화소 전극들(4)에 연결된다.
주사선들이 후면 기판(3)의 표면상에 형성되어 각 주사선이 상기 화소 전극행들 가운데 대응하는 하나의 일측을 따라 연장한다. 상기 주사선들은 각기 행들 상의 TET들(5)의 게이트 전극들에 각기 연결된다. 상기 신호선들은 상기 게이트 절연막 상에 형성되어 상기 화소전극열들 가운데 대응하는 하나의 일측을 따라 연장한다. 상기 신호선들은 상기 각기 열들 상의 TET들의 드레인 전극들에 각기 연결된다.
상기 액정표시소자(1)는 필터 전극들(4)이 상기 반대 전극(6)에 면하는 영역들을 포함한 화소들에 대응하여 각기 형성되는 적색, 녹색, 및 청색 필터들(7R,7G,7B)을 포함한 컬러 필터(7)를 더 포함한다. 상기 컬러 필터(7)는 상기 한 쌍의 기판들 가운데 하나, 즉, 관찰면 기판(2)의 내부면 상에 형성된다. 상기 반대 전극(6)은 컬러 필터 상에 형성된다.
배열 필름들(8,9)이 상기 전극들(4,6)을 커버하도록 상기 한 쌍의 기판들(2,3)의 내부면들 상에 형성된다. 배열 처리는 배열 필름들(8,9)의 배열 표면들을 각기 소정의 방향들로 문지름으로써 상기 한 쌍의 기판들(8,9)의 내부면들에 가해진다.
상기 한 쌍의 기판들(2,3)은 상기 화소들이 매트릭스 형태로 배열되는 스크린 영역을 둘러싼 프레임형 밀봉 부재(10)(도 1 및 도 2 참조)를 통해 서로 접합된다. 상기 액정층(11)은 상기 기판들(2,3) 사이의 밀봉 부재(10)에 의해 둘러싸인 영역에 밀봉된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 후면 기판(3)은 관찰면 기판(2)으로부터 외부로 연장한 돌출부(3b)를 가진다. 상기 후면 기판(3)의 내부면 상에 형성된 주사선들 및 신호선들은 상기 돌출부(3b) 상에 장착된 디스플레이 드라이버(14)에 연결된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 면광원(15)은 상기 액정표시소자(1)의 뒷면 상에 놓인 도광판(16)과, 상기 도광판(16)의 입사면(17)에 면하며, 상기 입사면(17)을 향해 빛을 방출하도록 배열된 발광 요소들(20)을 포함한다. 상기 도광판(16)은 상기 액정표시소자(1)의 전체 스크린 영역에 대응하는 영역을 가지는 판형(plate-like) 투명 부재를 포함한다. 상기 입사면(17)은 도광판(16)의 일 단면 상에 형성된다. 상기 입사면(17)을 통해 진입하는 빛을 위한 조사면(18)이 상기 액정표시소자(1)에 면하는 판 표면상에 형성된다. 반사 필름(19)이 상기 조사면(18)에 대하여 상기 도광판(16)의 반대측 상에 형성된다.
상기 면광원(15)은 상기 도광판(16)을 통해 발광 요소들(20)에 의해 방출된 빛을 가이드하고, 상기 빛을 액정표시소자(1)에 가한다. 상기 발광 요소들(20)은 면광원(15)으로부터 조명광을 사용하여 투과 표시를 수행하기 위해 턴 온(turn-on)된다.
상기 발광 요소들(20)로부터 조사된 빛은 입사면(17)을 통해 도광판(16)에 진입하며, 상기 도광판(16)의 조사면(18) 및 반사 필름(19)에 의해 반복적으로 내부 반사되면서 상기 도광판(16)에서 확산 된다. 상기 도광판(16)에서 확산한 빛은 상기 도광판(16)의 전체 조사면(18)으로부터 상기 액정표시소자(1)를 향해 조사된다.
이 실시형태의 면광원(15)은 조사면(18)에 대하여 상기 도광판(16)의 반대편 상의 판 표면과 긴밀하게 접촉하여 형성된 반사 필름(19)을 가진다. 그러나, 사용될 상기 면광원은 이에 제한되지 않는다. 상기 반사 필름(19)이 간극을 통해 상기 도광판(16) 상에 형성될 수 있다. 이러한 경우, 상기 입사면(17)을 통해 상기 도광판(16)에 진입하는 빛은 상기 조사면(18)에 대하여 상기 도광판(16)의 반대편 상의 판 표면에 의해 상기 조사면(18)을 향해 내부 반사되며, 상기 반대편 상의 판 표면과 상기 간극의 공기층 사이의 경계면을 통해 투과된 빛의 누출은 반사 필름(19)에 의해 반사되어 도광판(16)으로 회귀 된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 액정표시소자(1)와 면광원(12) 사이에 놓인 상기 반사면(27)는 제1 프리즘 배열(28)과, 상기 액정표시소자(1)나 또는 상기 면광원(15)에 면하는 상기 제1 프리즘 배열(28)의 표면 측 상에 놓인 제2 프리즘 배열(30)을 포함한다. 이 실시형태에서, 상기 제2 프리즘 배열(30)은 상기 면광원(15)에 면하는 표면 측 상에 놓인다. 상기 제1 및 제2 프리즘 배열들(28,30)은 상기 액정표시소자(1)를 향해, 관찰면으로부터 진입하여 상기 액정표시소자(1)를 통해 투과한 빛을 반사한다.
상기 제1 및 제2 프리즘 배열들(28,30)은 선형 프리즘부들(29,31)을 각기 가진다. 상기 프리즘부들(29,31)은 아크릴 수지 등으로 이루어진 투명한 실크형 부재의 일면 상에 평행으로 형성된다. 상기 제1 프리즘 배열(28)의 프리즘부(29)는 소정 방향, 예를 들어, 상기 액정표시소자(1)의 스크린 영역의 수평 방향에 평행이 되도록 선형으로 형성된다. 상기 제2 프리즘 배열(30)의 프리즘부(31)는 상기 제1 프리즘 배열(28)의 프리즘부들(29)의 세로 방향에 거의 수직이 되도록 선형으로 형성된다.
도 4는 상기 제1 및 제2 프리즘 배열들(28,30) 중의 하나의, 즉 예를 들어, 제1 프리즘 배열(28)의 부분 확대도이다. 상기 제1 및 제2 프리즘 배열들(28,30)의 각 프리즘부들(29,31)은 상기 액정표시소자(1)의 법선 방향(normal direction)(상기 액정표시소자(1)의 상기 기판들(2,3)에 수직인 방향)에 대하여 동일한 경사각 및 동일한 길이를 가지는 두 개의 측면들을 구비한 이등변 삼각형상을 가진다. 각 프리즘부는 상기 액정표시소자의 법선 방향을 교차하는 등변측면(equilateral side)들에 의해 정의된 수직 각도가 80°내지 100°범위 내에 떨어지는, 바람직하게는 거의 90°로 설정되는 단면 형상을 가지기도 한다.
도 4는 상기 제1 프리즘 배열(28)의 반사 및 투과된 광 빔을 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 프리즘 배열들(28,30)에서 동일한 방식으로, 상기 프리즘부들이 형성된 표면 측들로부터 진입한 대부분의 빛은 외부 공기로서 상기 프리즘부들(29,31)의 경사면들과 공기층들 사이의 경계부에 의해 반사된다. 즉, 상기 입사광은 인접 프리즘부들 가운데 하나의 경사면 및 빛이 진입하는 방향으로 조사되는 타 프리즘부의 경사면에 의해 연속적으로 반사된다.
상기 프리즘부들이 형성되는 표면들에 대하여 반대편 상의 상기 제1 및 제2 프리즘 배열들(28,30)의 표면측들로부터 진입한 빛은 각 프리즘부들에 의해 굴절되어, 상기 각 프리즘부들을 통해 투과되며, 그들로부터 조사된다.
상기 프리즘부들(29,31)의 경사면들과 공기층들 사이의 경계면에 충돌한 빛의, 상기 경계면들에 평행한 평면들 내의 빛 진동(light vibrating) 및 상기 경계면들에 수직인 평면들 내의 빛 진동은 고 투과율로 투과된다는 것을 인지해야 한다. 이러한 이유로, 상기 프리즘 배열들(28,30)에 의해 반사된 각기 광 빔들은 상기 프리즘부들(29,31)의 경사면들에 평행하는 평면들 내에서 진동하는 다수의 편광 성분들을 포함한다. 상기 프리즘 배열들(28,30)을 통해 투과된 각기 광 빔들은 상기 프리즘부들(29,31)의 경사면들에 수직인 평면들 내에서 진동하는 대부분의 편광 성분들을 포함한다.
상기 제1 프리즘 배열(28)은 프리즘부 형성면 또는 반대면, 예를 들어 상기 프리즘부 형성면이 상기 액정표시소자(1)에 면하도록 놓인다. 상기 제2 프리즘 배열(30)은 상기 면광원(15)에 면하는 제1 프리즘 배열(28)의 표면 측 상에 놓여, 상기 프리즘부(31)의 꼭지(apex)들이 상기 제1 프리즘 배열(28)의 반대면과 접촉하거나 또는 근접하게 된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 이러한 액정표시장치는 상기 액정표시소자(1)와 반사면(27) 사이에 놓인 반사/편광판(32)과, 상기 반사/편광판(32)과 상기 반사면(27) 사이에 놓인 지연판(33)을 포함한다.
상기 반사/편광판(32)은 서로 수직인 선형 편광 성분들 가운데 하나를 투과시키는 투과축(32a)과 타 선형 편광 성분을 반사시키는 반사축(32b)을 가지는 편광판이다(도 5 참조). 따라서, 반사/편광판(32)은 상기 투과축(32a)에 평행인 입사광의 편광 성분을 투과시키고, 상기 반사축(32b)에 평행인 편광 성분을 반사시킨다. 상기 지연판(33)은 투과된 빛의 정상광과 이상광 사이에 1/4 파장의 위상차를 제공하는 λ/4 지연판을 포함한다.
도 5는 액정표시소자(1)의 액정층(11) 액정 분자들의 배열 방향과, 한 쌍의 편광판들(12,13)의 투과축들(12a,13a) 방향과, 반사/편광판(32)의 투과축(32a) 및 반사축(32b) 방향과, λ/4 지연판(33)의 느린 축(33a) 방향을 도시한다.
상기 액정표시소자(1)는 예를 들어, TN 액정표시소자이다. 배열 처리가 상기 한 쌍의 기판들(2,3)(배열 필름(8)의 필름 표면) 가운데 관찰면 기판(2)의 내부면에, 상기 관찰측에서 볼 때에 스크린 영역의 가로 좌표(쇄선)에 대하여 45°반시계방향인 방향(2a)으로 가해진다. 배열 처리는 상기 관찰측에서 볼 때에 상기 가로 좌표에 대하여 45°시계방향인 방향(3a)으로 상기 후면 기판(3)(배열 필름(8)의 필름 표면)의 내부면에 가해진다. 상기 액정층(11)의 액정 분자들은 관찰측에서 볼 때에 상기 후면 기판(3)으로부터 상기 관찰면 기판(2)으로 거의 90°시계방향의 비틀림 각도로 트위스트/배열된다. 상기 관찰면 편광판(12)은 상기 투과축들(12a,13a)이 상기 관찰면 기판(2)의 배열 처리 방향에 수직이거나 평행이 되도록 놓인다. 상기 후면 편광판(13)은 상기 투과축(13a)이 상기 관찰면 편광판(12)의 투과축(12a)에 수직이거나 평행이 되도록 놓인다.
상기 반사/편광판(32)은 상기 액정표시소자(1)의 관찰면 반대편 상의 상기 편광판(13)의 투과축(13a)에 평행한다. 상기 λ/4 지연판(33)은 상기 느린 축(33a)이 상기 관찰면으로부터 볼 때에 상기 반사/편광판(32)의 투과축(32a)에 대하여 45°(상기 가로 좌표에 평행인 방향) 시계방향으로 설정되도록 놓인다.
상술한 바와 같이, 상기 제1 및 제2 프리즘 배열들(28,30) 가운데 적어도 하나는 상기 프리즘부들(29,31)이 선형으로 연장하는 방향과 상기 반사/편광판의 투과축에 의해 정의되는 각도가 거의 45°가 되도록 놓이게 된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 이러한 액정표시장치는 상기 액정표시소자(1)와 반사/편광판(32) 사이에 형성되는 제1 확산층(34)과, 상기 면광원(15)과 반사면(27) 사이에 형성되는 제2 확산층(35)을 포함한다. 상기 제1 확산층(34)은 55 내지 85%의 헤이즈 값(haze value)을 가지며, 상기 제2 확산층(35)은 20 내지 50%의 헤이즈 값을 가진다.
상기 제1 확산층(34)은 예를 들어 광산란성 입자들로 분산된 투명 접착층을 포함한다. 상기 반사/편광판(32)은 상기 액정표시소자(1)의 후면 편광판(13) 외부면 상에서 상기 제1 확산층(34)에 접합 된다. 상기 제2 확산층(35)은 예를 들어 광 산란성 입자들로 분산된 투명 수지 시트로 이루어지며, 면광원(15)의 도광판(16) 조사면(18)에 접합 된다.
이러한 액정표시장치에서, 액정표시소자(1)로 조명광을 가하는 면광원(15)은 상기 액정표시소자(1)의 후면 상에 놓이며(관찰면의 반대편), 투명 시트형 부재의 일면에 각기 형성된 프리즘부들(29,31)을 가지는 상기 제1 및 제2 프리즘 배열들(28,30)을 포함한 반사면(27)이 상기 액정표시소자(1)와 면광원(15) 사이에 놓인다. 이러한 배열로, 관찰면으로부터 진입하여 상기 액정표시소자(1)를 통해 투과되는 빛은 반사면(27)에 의해 상기 액정표시소자(1)를 향해 반사될 수 있으며, 상기 면광원(15)으로부터의 조명광은 상기 반사면(27)을 통해 투과되어 상기 액정표시소자(1)에 가해질 수 있다. 따라서 이러한 장치는 종래의 반사/투과형 액정표시장치에서와 같이 반투명한 반사 필름을 사용하거나 또는 액정표시소자의 각 화소에 대한 반사표시부 및 투과표시부를 형성하지 않고, 외부 빛을 이용하여 반사표시와, 면광원(15)으로부터 조명광을 사용하여 투과표시를 실행할 수 있다.
이러한 액정표시장치에서, 상기 반사면(27)은 서로 평행하여 형성된 선형 프리즘부들(29)을 가지는 제1 프리즘 배열(28)과, 서로 평행하여 형성되고 상기 제1 프리즘 배열(28)의 프리즘부들(29)에 거의 수직인 선형 프리즘부들(31)을 가지며 상기 면광원(15)에 면하는 상기 제1 프리즘 배열(28)의 반대 표면측 상에 놓이는 제2 프리즘 배열(30)을 포함한다. 이러한 배열로, 상기 반사표시에서, 관찰면으로부터 진입하여, 상기 액정표시소자(1)를 통해 투과되며, 상기 반사면(27)에 충돌된 빛과, 반사되지 않고 상기 제1 프리즘 배열(28)을 통해 투과된 빛은 사기 제2 프리즘 배열(30)에 의해 반사될 수 있다. 이는 반사표시의 휘도를 증가시킬 수 있다.
즉, 상기 제1 및 제2 프리즘 배열들(28,30)은 상기 경계면들에 평행인 평면들 내에서 진동하는, 상기 프리즘부들(29,31)의 입사면들과 공기층들 사이의 경계면에 충돌한 빛의 편광 성분들을 고 반사율로 반사하며, 상기 프리즘부들(29)의 경사면들에 수직인 평면들 내에서 진동하는, 상기 입사광의 편광 성분들을 고 투과율로 투과시킨다. 따라서, 반사되지 않고 상기 제1 프리즘 배열(28)을 통해 투과된 빛은 상기 제1 프리즘 배열(28)의 프리즘부들(29) 경사면들에 수직인 평면들 내에서 진동하는 대부분의 편광 성분들을 포함한다. 상기 제2 프리즘 배열(30)의 프리즘부들(31)은 상기 제1 프리즘 배열(28)의 프리즘부들(29) 세로 방향에 수직이 되도록 선형으로 형성된다. 이러한 배열로, 반사되지 않고 상기 제1 프리즘 배열(28)을 통해 투과되는 빛은 고 반사율로 상기 제2 프리즘 배열(30)에 의해 반사된다.
또한, 상기 반사/편광판(32)은 상기 액정표시소자(1)와 반사면(27) 사이에 놓이며, λ/4 지연판(33)이 상기 반사/편광판(32)과 상기 반사면(27) 사이에 놓인다. 이는 추가로, 반사표시에서 입사광의 사용효율을 증가시킬 수 있으며, 또한 투과표시에서 상기 면광원(15)으로부터 조명광의 사용효율을 증가시켜, 이로써 더 높은 휘도(brightness)를 가지는 반사표시 및 투과표시를 수행할 수 있다.
도 6은 액정표시장치에 의해 수행되는 밝은 상태의 반사표시 광 빔 차트이다. 반사표시에서, 관찰면으로부터 진입한 외부 빛(비편광 빛)은 관찰면 편광판(12)에 의해 선형 편광되자마자 상기 액정표시소자(1)로 진입하며, 상기 액정층(11) 및 후면 편광판(13)을 통해 투과된다. 즉, 상기 외부 빛(100)은 상기 후면 편광판(13)의 투과축(13a)에 평행한 선형 편광(101)이 되고, 상기 액정표시소자(1)의 후면에 조사된다.
상기 반사/편광판(32)은, 상기 투과축(32a)이 상기 액정표시소자(1)의 후면 편광판(13) 투과축(13a)에 평행하도록 놓이기 때문에, 상기 액정표시소자(1)의 후면에 조사된 선형 편광(101)은 상기 반사/편광판(32)을 통해 투과된다. 상기 반사/편광판(32)을 통해 투과된 선형 편광(101)은 λ/4 지연판(33)에 충돌하며, 순환성(circularly) 편광(121)이 되기 위해 상기 λ/4 지연판(33)에 의해 1/4 파장의 위상차가 제공된다. 이러한 빛은 상기 반사면(27)에 충돌하며, 상기 반사면(27)의 제1 및 제2 프리즘 배열들(28,30)에 의해 고 반사율로 반사된다.
도 7은 상기 반사면(7)에 의해 의한 광 반사의 개념도이다. 도 7은 도 6의 수평 방향(상기 제1 프리즘 배열(28)의 프리즘부들(29) 세로 방향에 수직인 방향)으로부터 보이는 반사면(27)을 도시한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 액정표시소자(1)로부터 상기 반사면(27)으로 가해진 빛은 상기 제1 프리즘 배열(28)에 먼저 충돌한다. 그리고 나서 이 빛은 상기 제1 프리즘 배열(28)의 프리즘부들(29)에 의해 반사되며, 상기 액정표시소자(1)측에 조사된다. 즉 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 프리즘 배열(28)에 진입한 빛은 인접 프리즘부들(29)의 경사면들과 타 프리즘부(29)의 경사면 가운데 하나에 의해 연속적으로 반사되며, 상기 액정표시소자(1)측에 조사된다.
반사되지 않은 상기 제1 프리즘 배열(28)을 통해 투과된 빛은 상기 제2 프림즘 배열(30)에 충돌하며, 상기 제2 프리즘 배열(30)의 프리즘부들(31)에 의해 반사된다. 즉, 상기 제2 프리즘 배열(31)에 충돌한 빛은 인접 프리즘부들(31)의 경사면과 타 프리즘부(31)의 경사면에 의해 연속적으로 반사되며, 상기 제1 프리즘 배열(28)에 다시금 충돌한다. 이러한 빛은 상기 제1 프리즘 배열(28)을 통해 투과되어 상기 액정표시소자(1)측에 조사된다.
상기 제1 프리즘 배열(28)을 통해 투과되었으며, 상기 제2 프리즘 배열(30)에 충돌한 빛에서, 상기 제2 프리즘 배열(30)에 의해 반사되지 않은 상기 제2 프리즘 배열(30)을 통해 투과한 빛은 면광원(15)의 도광판(16)에 충돌하며 상기 조사면(18)의 반대편 상에 형성된 반사 필름(19)에 의해 반사된다. 상기 반사된 빛은 상기 제2 프리즘 배열(30)을 통해 다시금 투과되며, 상기 액정표시소자(1) 측에 조사된다.
상기 제2 프리즘 배열(30)에 의해 반사되었으며, 상기 제1 프리즘 배열(28)에 다시금 충돌한 빛에서, 상기 제1 프리즘 배열(28)에 의해 후면(상기 액정표시소자(1)의 반대편)에 반사된 빛은 상기 제2 프리즘 배열(30)에 의해 다시금 반사된다. 이러한 빛은 상기 제1 프리즘 배열(28)을 통해 투과되며, 상기 액정표시소자(1) 측에 조사된다.
마찬가지로, 면광원(15)의 반사 필름(19)에 의해 반사된 빛에서, 상기 제1 프리즘 배열(28) 또는 상기 제2 프리즘 배열(30)에 의해 후면으로 반사된 빛은 상기 제2 프리즘 배열(30) 또는 상기 반사 필름(19)에 의해 다시금 반사된다. 이러한 빛은 상기 제2 프리즘 배열(30) 및 상기 제1 프리즘 배열(28)을 통해 투과되며, 상기 액정표시소자(1)측에 조사된다.
이러한 경우, 상기 액정표시소자(1)로부터 상기 반사면(27)으로 가해진 빛은 원형 편광(121)이다. 상기 반사면(27)의 상기 제1 및 제2 프리즘 배열들(28,30)에 의해 반사된 빛은 어떠한 변환도 없이 상기 프리즘 배열들(28,30)의 프리즘부들(29,31) 경사면들에 평행인 평면들 내에서 진동하는 선형 편광과 원형 편광을 포함하는 빛이 되며, 상기 λ/4 지연판(33) 측에 회귀한다. 상기 프리즘 배열들(28,30)을 통해 투과된 빛은 어떠한 변환 및 회전도 없이 상기 프리즘부들(29,31)의 경사면들에 수직인 평면들 내에서 진동하는 선형 편광과 원형 편광을 포함한 빛이 된다.
상기 반사면(27)에 의해 반사된 선형 편광과 원형 편광을 포함한 빛이 상기 반사/편광판(32)에 충돌하며, 상기 선형 편광은 원형 편광이 되기 위해 상기 λ/4 지연판(33)에 의해 1/4 파장의 위상차가 제공되고, 상기 원형 편광은 상기 반사/편광판(32)의 반사축(32b)에 평행인 선형 편광으로 변환된다. 상기 반사/편광판(32)에 충돌한 원형 편광에서, 상기 반사/편광판(32)의 투과축(32a)에 평행인 선형 편광 성분(102)은 상기 반사/편광판(32)을 통해 투과되며, 상기 액정표시소자(1)에 다시금 충돌한다. 이러한 빛 성분은 액정표시소자(1)를 통해 투과되어 관찰면으로 조사된다. 상기 반사/편광판(32)의 반사축(32b)에 평행인 상기 반사/편광판(32)에 충돌한 선형 및 원형 편광의 편광 성분에서 선형 편광(103)은 상기 반사/편광판(32)에 의해 반사되며 상기 λ/4 지연판(33)에 다시금 충돌한다.
상기 반사/편광판(32)에 의해 반사된 선형 편광(103)은 상기 λ/4 지연판(33)에 의해 원형 편광(122)으로 변환되며, 상기 반사면(27)에 충돌한다. 이러한 빛은 도 7에 도시된 바와 같이 상기 반사면(27)에 의해 반사된다. 상기 반사된 빛(선형 편광과 원형 편광을 포함한 빛)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 λ/4 지연판(33)에 충돌한다. 상기 λ/4 지연판(33)에 충돌한 원형 편광은 상기 λ/4 지연판(33)에 의해 상기 반사/편광판(32)의 투과축(32a)에 평행인 선형 편광으로 변환한다. 이러한 빛은 상기 반사/편광판(32)에 충돌하며 그것을 통해 투과된다. 상기 λ/4 지연판(33)에 충돌한 선형 편광은 원형 편광이 된다. 상기 원형 편광에서, 상기 반사/편광판(32)의 투과축(32a)에 평행인 선형 편광 성분은 상기 반사/편광판(32)을 통해 투과된다. 상기 반사/편광판(32)을 통해 투과된 선형 편광(104)은 상기 액정표시소자(1)에 다시금 충돌하며, 관찰면으로 조사된다.
이러한 동작으로, 이 액정표시장치는 상기 관찰면으로부터 적용되어 상기 액정표시소자(1)를 통해 투과된 빛을 효과적으로 반사할 수 있으며, 상기 빛이 상기 액정표시소자(1)에 다시금 충돌하도록 할 수 있다. 또한, 상기 반사면은 상기 제1 및 제2 프리즘 배열들 가운데 적어도 하나의 프리즘부들이 선형 연재하는 방향과 상기 반사/편광판의 투과축에 의해 정의된 각도가 거의 45°가 되도록 놓인다. 이러한 배열로, 상기 반사면(27)에 의해 반사된 선형 편광은 원형 편광이 되기 위해 상기 λ지연판(33)에 의해 1/4 파장의 위상차가 제공된다. 이러한 빛은 상기 반사/편광판(32)에 충돌하며, 상기 투과축(32a)에 평행인 선형 편광 성분은 상기 반사/편광판(32)을 통해 투과된다. 이는 반사표시에서 입사광의 사용효율을 증가시키며, 고 휘도로 반사표시를 수행할 수 있다.
도 8은 상기 액정표시장치에 의한 투과표시의 광 빔 차트이다. 투과표시에서, 상기 면광원(15)으로부터 방출된 조명광(비편광된 빛)이 상기 반사면(27)의 제1 프리즘 배열(28)과 제2 프리즘 배열(30)을 통해 투과되며, 조명광(200)으로서 상기 λ/4 지연판(33)에 충돌한다.
상기 반사면(27)으로부터 가해진 조명광(200)은 상기 제2 프리즘 배열(30)에 의해 반사되고 상기 면광원(15)의 반사 필름(19)에 의해 반사되는 빛과, 투과되지 않고 상기 제1 프리즘 배열(28)에 의해 반사되고, 상기 면광원(15)의 반사 필름(19)에 의해 반사되고, 상기 제2 프리즘 배열(30)을 통해 투과되는 빛과, 상기 제1 프리즘 배열(28)에 의해 반사되고, 상기 제2 프리즘 배열(30)에 반사되고, 상기 제2 프리즘 배열(30)을 통해 다시금 투과되는 빛을 포함한다는 것을 인지해야 한다. 상기 제1 프리즘 배열(28)을 통해 투과된 조명광(200)은 상기 λ/4 지연판(33)에 충돌한다.
상기 반사면(27)을 통해 투과된 조명광(200)은 상기 λ/4 지연판(33)을 통해 투과되며, 상기 반사/편광판(32)에 충돌한다. 이러한 빛에서, 상기 반사/편광판(32)의 투과축(32a)에 평행인 편광 성분의 선형 편광(201)은 상기 반사/편광판(32)을 통해 투과되며, 상기 액정표시소자(1)에 충돌한다. 그리고 나서 이러한 빛은 상기 액정표시소자(1)를 통해 투과되며 관찰면으로 조사된다.
상기 반사/편광판(32)에 충돌한 빛에서, 상기 반사/편광판(32)의 반사축(32b)에 평행한 편광 성분의 편광 성분(202)은 상기 반사/편광판(32)에 의해 반사되며, 순환성 편광(221)이 되기 위해 상기 λ/4 지연판(33)에 의해 λ/4 파장의 위상차가 제공된다. 이러한 빛은 그리고 나서 상기 반사면(27)에 충돌한다. 상기 반사면(27)에 충돌한 상기 순환성 편광은 어떠한 변환도 없는 순환성 편광과 선형 편광을 포함하며 상기 반사면(27)에 의해 반사된 빛을 포함하는 빛이 된다. 상기 순환성 편광은 상기 λ/4 지연판(33)에 의해 상기 반사/편광판(32)의 투과축(32a)에 평행인 선형 편광으로 변환되며, 상기 반사/편광판(32)에 충돌하여 투과된다. 상기 반사면(27)에 의해 반사된 선형 편광판은 상기 λ/4 지연판(33)에 의해 원형 편광으로 변환되며, 상기 반사/편광판(32)에 충돌한다. 상기 반사/편광판(32)에 충돌한 상기 원형 편광에서, 상기 반사/편광판(32)의 투과축(32a)에 평행인 편광 성분은 상기 반사/편광판(32)을 통해 투과된다. 상기 반사/편광판(32)을 통해 투과되는 선형 편광(203)은 상기 액정표시소자(1)에 충돌한다. 그리고 나서 이러한 빛은 액정표시소자(1)를 통해 투과되며, 관찰면으로 조사된다.
이러한 동작으로, 이 액정표시장치는 상기 면광원(15)으로부터 방출된 조명광이 상기 액정표시소자(1)에 충돌하는 것을 효과적이게 할 수 있다. 이는 투과표시에서 조명광의 사용효율을 증가시킬 수 있으며, 고 휘도의 투과표시를 실행할 수 있다.
이러한 액정표시장치에서, 상기 액정표시소자(1)는 적색, 녹색, 및 청색 필터들(7R,7G,7B)을 포함하는 컬러 필터(7)를 포함한다. 상기 컬러 필터(7)는 적색, 녹색, 및 청색 화소들을 사용하여 백색이 표시될 때에, 각각 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 통해 투과됨으로써 각기 채색되는 각 컬러들의 광 빔들을 혼합함에 의해 획득되는 CIE 색도표(CIE chromaticity diagram) 상에서, 빛의 백색점 x-좌표값과 y-좌표값이 두 차례 각각 x = 0.280 내지 0.320 범위와 y = 0.285 내지 0.325 범위 내로 떨어지는 스펙트럼 특징을 가진다.
상기 컬러 필터(7)의 CIE 색도표 상에서, 백색이 적색, 녹색, 및 청색 화소들에 의해 표시될 때에 다음과 같이 획득될 수 있다.
W(λ)가 적색, 녹색, 및 청색 필터들(7R,7G,7B)을 통해 투과된 각 컬러들의 광 빔들을 혼합함에 의해 획득된 혼합광의 스펙트럼 투과율이며, TR(λ)이 적색 필터(7R)의 스펙트럼 투과율이고, TG(λ)가 녹색 필터(7G)의 스펙트럼 투과율이고, TB(λ)가 청색 필터(7B)의 스펙트럼 투과율이게 하여, 상기 혼합광의 스펙트럼 투과율 W(λ)은 다음과 같이 나타내어진다.
400 내지 700 nm의 가시광선 대역에 있어서 XYZ 컬러 표시 시스템의 세 개의 스티뮬러스 값(stimulus value)은 다음과 같이 표현된다.
Figure pct00002

입사광이 상기 컬러 필터(7)을 통해 상호 투과될 때에 획득되는 반사표시에서의 상기 혼합광의 스펙트럼 투과율 W'(λ)은 다음과 같이 표현된다.
Figure pct00003
이러한 경우, 상기 XYZ 컬러 표시 시스템의 상기 세 개의 스티뮬러스 값은 다음과 같이 표현된다.
Figure pct00004
상기 CIE 색도표 상의 백색점 x-좌표값 및 y-좌표값은 상기 세 개의 스티뮬러스 값 X, Y, 및 Z를 사용하여 다음 등식(7) 및 (8)에 의해 표현된다.
Figure pct00005
상기 컬러 필터(7)의 CIE 색도표 상의 백색점 x-좌표값 및 y-좌표값은 등식(4) 내지 (6)에 의해 주어진 값들(X,Y,Z)에 기반하여 등식(7) 및 (8)에 의해 획득될 수 있다.
즉, 상기 컬러 필터(7)에 있어서의 각 컬러들의 필터들(7R,7G,7B)은, 백색이 적색, 녹색, 및 청색 화소들에 의해 표시될 때에, 상기 적색, 녹색, 청색 필터들(7R,7G,7B)에 있어서의 스펙트럼 투과율들(TR(λ), TG(λ), TB(λ))의 스펙트럼 분포 곡선들의 정수치(integral value)들을 제곱함에 의해 획득되는 백색점의 x-좌표값 및 y-좌표값이 각각 x = 0.280 내지 0.320 범위 및 y = 0.285 내지 0.325 범위 내에 떨어지는 스펙트럼 특징을 가진다.
도 9는 종래의 반사/투과형 액정표시장치의 액정표시소자에 제공되는 컬러 필터를 통해 상호 투과되는 채색 광 빔들의 혼합광 백색점(51W)에 비교하여 이 실시형태에서 상기 컬러 필터(7)를 통해 상호 투과된 채색 광 빔들을 혼합함으로써 획득되는, 상기 CIE 색도표 상의, 빛의 백색점(50W)을 도시한다. 이 실시형태에서 상기 컬러 필터(7)를 통해 상호 투과된 채색광의 백색점(50W)은 x = 0.280 내지 0.320 범위 및 y = 0.285 내지 0.325 범위 내에 떨어지며(도 9에서, x = 0.297 및 y = 0.308), 무채색점(W)(achromatic color point)(x = 0.310 및 y = 0.317) 근처이다. 이러한 비교에서, 종래의 컬러 필터를 통해 상호 투과된 채색광의 백색점(51W)은 이 실시형태에서 상기 백색점(50W) 보다 상기 무채색점(W)에서 더 멀리 위치된다.
도 10은 상기 실시형태와 종래의 반사/투과형 액정표시장치에서의 컬러 필터(7)를 가지는 액정표시소자를 사용한 액정표시장치에 의한 반사표시에 있어서의 CIE 색도표 상의 백색점을 도시한다. 이 실시형태에 있어서의 액정표시장치의 백색점(60W)은 상기 컬러 필터(7)에 있어서 각 컬러들의 필터들(7R,7G,7B) 스펙트럼 특징들이, 상기 각 컬러들의 필터들(7R,7G,7B)을 통해 상호 투과된 각 컬러들의 광 빔들의 채색 혼합광 백색점이 x = 0.297m 및 y = 0.308로 나타내어지도록 설정될 때에 획득된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 실시형태의 액정표시장치에 의한 반사표시에서 백색점(60W)은 종래의 반사/투과형 액정표시장치에 의한 반사표시에서의 백색점(61W)보다 무채색점(W)에 근접한 x = 0.305 및 y = 0.318로 나타내어진다. 따라서, 반사표시에 의해 고 품질의 컬러 이미지를 표시하는 것이 가능하다.
상기 실시형태의 액정표시장치에서, 상기 컬러 필터(7)는 바람직하게는 각 컬러들의 필터들(7R,7G,7B)을 통해 상호 투과된 각 컬러들의 광 빔들을 혼합함에 의해 획득되는, 상기 CIE 색도표 상에서, 빛의 백색점 x-좌표값과 y-좌표값이 x = 0.295 내지 0.305 및 y = 0.305 및 0.325로 나타내어지는 스펙트럼 특징을 가진다. 이는 반사표시에서 상기 백색점(60W)이 상기 무채색점(W) 근처에 위치되게 하며, 고 품질의 컬러 이미지가 반사표시에 의해 표시된다.
또한, 이러한 액정표시장치에서, 면광원(15)의 각 발광 요소들(20)이 청색 LED의 조사면 상에, 청색광을 방출하는 청색 발광 다이오드(여기 이후에, 청색 LED로서 언급되는)로부터 방출되는 빛에 의해 여자되는 적색 형광과 녹색 형광을 방출하는, 형광층을 제공함으로써 획득되는 유사-백색 발광 요소를 포함할 때에, 적색, 녹색, 및 청색 화소들에 의한 백색 표시가 무채색에 가까운 고 품질의 컬러 이미지가 투과표시에서도 표시될 수 있다.
도 11은 발광 요소(20)의 확대 단면도이다. 상기 발광 요소(20)는 수지 성형 제품(molded product)으로 이루어지며, 하나의 개구면을 가지는 박스-형 하우징(21)의 내부 바닥면 중심부에 청색 LED(22)를 배치하고, 상기 하우징(21)을 투명 수지 부재와 같은 투명 부재(24)에서 미세한 적색 형광 입자들(25)과 미세한 녹색 형광 입자들(26)을 소정의 비율로 분산함에 의해 획득되는 형광층(여기 이후에, 적색/녹색 형광층으로 언급되는)으로 충진함으로써 형성된다.
상기 유사-백색 발광 요소(20)는 청색 LED(22)로부터 방출되는 청색광과 형광층(23)의 미세한 적색 형광 입자들(25) 및 미세한 녹색 형광 입자들(26)로부터 방출되는 적색 형광과 녹색 형광을 포함한 유사-백색광을 조사한다.
상기 유사-백색 발광 요소(20)는 도 11에 도시된 배열에 제한되지 않는다는 것을 인지해야 한다. 예를 들어, 이러한 요소는 상기 청색 LED(22)의 조사면 상에, 투명 부재에 적색 형광 입자들을 분산함으로써 획득된 적색 형광층과 투명부재에 녹색 형광 입자들을 분산함으로써 획득된 녹색 형광층을 적층함에 의해 형성될 수 있다.
도 12는 청색 LED(22)의 조사면 상에 형성된 적색/녹색 형광층(23)을 가지는 유사-백색 발광 요소(상기 실시형태의 유사-백색 발광 요소로 여기 이후에 언급되는)와, 상기 청색 LED의 조사면 상에 형성된 황색 형광층을 가지는 유사-백색 발광 요소(종래의 유사-백색 발광 요소로 여기 이후에 언급되는)와, 적색, 녹색, 및 청색 LED들을 포함한 발광 요소(여기 이후에 제1 컬러 발광 요소로 언급되는)에 의해 각기 방출되는 광 빔들의 스펙트럼 분포 차트이다. 도 12와 관련하여, 참조 부호(20a)는 상기 실시형태의 상기 유사-백색 발광 요소(20)로부터 방출되는 빛의 스펙트럼 분포를 가리키며, 참조 부호(20b)는 상기 종래의 유사-백색 발광 요소로부터 방출된 빛의 스펙트럼 분포를 가리키며, 참조 부호(20c)는 상기 제1 컬러 발광 요소로부터 방출된 빛의 스펙트럼 분포이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 청색 LED의 조사면 상에 형성된 황색 형광층을 가지는 종래의 유사-백색 발광 요소가 450 내지 470 nm 및 530 내지 560 nm의 두 개의 파장 대역에서 빛 강도 피크들을 가지는 유사-백색광을 방출하는 것과 다르게, 상기 청색 LED(22)의 조사면 상에 형성된 적색/녹색 형광층(23)을 가지는 본 실시형태의 상기 유사-백색 발광 요소(20)는 450 내지 470 nm, 520 내지 550 nm, 및 620 내지 650 nm의 파장 대역들에서 빛 강도 피크들을 가지는 유사-백색광을 방출한다.
따라서 상기 실시형태의 유사-백색 발광 요소(20)는 상기 요소가 단일 컬러의 LED를 포함할지라도, 적색, 녹색, 및 청색 LED들을 포함한 제1 컬러 발광 요소로부터 방출된 빛의 것과 유사한 스펙트럼 분포를 가지는 유사-백색광을 방출할 수 있다. 상기 유사-백색 발광 요소(20)는 바람직하게는 465±10 nm, 535±10 nm, 및 635±10 nm의 파장들에서 빛 강도 피크들을 가지는 유사-백색광을 방출한다.
도 13은 상기 면광원(15)이 청색 LED(22)의 조사면 상에 형성된 적색/녹색 형광층(23)을 가지는 유사-백색 발광 요소(20)를 포함하는 상기 실시형태의 액정표시장치와, 상기 면광원(15)이 청색 LED의 조사면 상에 형성된 황색 형광층을 가지는 종래의 유사-백색 발광 요소를 포함하는 비교 실시예 1에 따른 액정표시장치와, 상기 면광원(15)이 적색, 녹색, 및 청색 LED들을 포함하는 제1 컬러 발광 요소를 포함하는 비교 실시예 2에 따른 액정표시장치에 의한 투과표시에서 CIE 색도표 상의 백색점들을 도시한다.
이들 표시장치들의 각 각에서, 상기 액정표시소자(1)에 있어서의 컬러 필터(7)의 각 컬러들의 필터들 스펙트럼 특징은 상기 각 컬러들의 필터들을 통해 상호 투과된 채색광의 백색점(50W)이 x = 0.297 및 y = 0.308로 나타내어지도록 설정된다는 것을 인지해야 한다. 이들 장치들에서, 상기 반사표시의 컬러 품질은 거의 동일하다.
도 13에 도시된 바와 같이, 상기 실시형태에 있어서의 액정표시장치의 액정표시소자(1)에 의한 투과표시에서 백색점(70W)은 x = 0.299 및 y = 0.292로 나타내어지고, 비교 실시예 1의 액정표시장치에 의한 투과표시에서 백색점(71W)은 x = 0.275 및 y = 0.253으로 나타내어지며, 비교 실시예 2의 액정표시장치에 의한 투과표시에서 백색점(72W)은 x = 0.302 및 y = 0.306으로 나타내어진다.
즉, 상기 실시형태의 액정표시장치에 의한 투과표시에서 백색점(70W)은 비교 실시예 1에 의한 투과표시에서의 백색점(71W)보다 무채색점(W)에 더욱 근접하다. 따라서, 이러한 장치는 비교 실시예 2의 액정표시장치에 의해 표시되는 것과 거의 동일한 품질의 고 품질 컬러 이미지를 표시할 수 있다.
또한, 상기 실시형태의 액정표시장치는 상기 액정표시소자(1)와 반사/편광판(32) 사이에 55 내지 85%의 헤이즈 값(haze value)을 가지는 제1 확산층(34)을 포함한다. 이는 상기 반사면(27)에 있어서의 제1 및 제2 프리즘 배열(28,30)의 프리즘부들(29,31)의 피치(pitch)들과 상기 액정표시소자(1)의 화소들의 배열 피치 사이의 차이에 의해 야기되는 모아레 무늬(moire fringe)의 발생을 방지할 수 있으며, 이로써 반사표시 및 투과표시의 품질의 더 향상시킬 수 있다. 상기 제1 확산층(34)의 헤이즈 값은 바람직하게는 55 내지 85%이며, 더 바람직하게는 80%이다. 이는 추가로 상기 모아레 무늬의 발생을 효과적으로 없앨 수 있다.
또한, 상기 실시형태의 액정표시장치는 상기 면광원(15)과 반사면(27) 사이의 20 내지 50%의 헤이즈 값을 가지는 제2 확산층(35)을 포함한다. 이는 상기 면광원(15)으로부터의 조명광이 균일한 휘도 분포로 상기 액정표시소자(1)에 충돌하는 것을 가능하게 하며, 휘도 불균형 없이 고 품질의 투과표시를 수행할 수 있다.
상기 실시형태의 액정표시장치는 TN 액정표시소자(1)를 포함한다는 것을 인지해야 한다. 그러나 사용될 상기 액정표시소자는 TN형에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 액정 분자들이 한 쌍의 기판들 사이에서 180°내지 270°의 비틀림 각도로 트위스트/배열되는, STN 액정표시소자가 사용될 수 있다. 또한, 액정 분자들이 기판 표면에 대하여 거의 수직으로 배열되는 수직 배열형 액정표시소자가 사용될 수 있다. 또한, 액정 분자들이 일 방향으로 배열되는 분자의 장축들(molecule long axes)을 가지고 기판 표면에 거의 평행으로 배열되는 비-비틀림(non-twisted) 수평배열형 액정표시소자가 사용될 수 있다. 또한, 액정 분자들이 굴곡/배열되는 굴곡 배열형 액정표시소자가 사용될 수 있다. 다른 방법으로, 강유전체(ferroelectric) 또는 반강유전체(antiferroelectric) 액정표시소자가 사용될 수 있다.
상기 액정표시소자는 화소들을 형성하기 위해 한 쌍의 기판들의 내부면들에 형성된 전극들을 가지는 것에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 화소들을 형성하는 제1 전극들이 한 쌍의 기판들의 내부면들 가운데 하나에 형성되며, 상기 제1 전극들로부터 절연되는 갈다란 전극부들을 가지는 제2 전극들이 상기 제1 전극들보다 상기 액정층 측에 더 가까운 측 상에 형성되며, 횡전계(transverse electric field)들이 상기 전극들 사이에 생성되는 횡전계 제어형 액정표시소자가 사용될 수 있다.
상기 실시형태의 액정표시장치에서, 상기 반사면(27)은 제1 및 제2 프리즘 배열들(28,30)을 포함한다. 그러나, 상기 반사면(27)은 상기 제1 및 제2 프리즘 배열들(28,30) 가운데 단 하나만을 포함할 수도 있다. 또한, 사용될 프리즘 배열은 행열 방향으로 배열되는 사각형 피라미드 형태의 프리즘들을 가지는 것일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 한 쌍의 반대 기판들, 상기 한 쌍의 기판들의 적어도 하나의 반대 내부면 상에 형성되며, 전압 인가에 의해 상기 액정 분자들의 배열 상태를 변경함으로써 빛의 투과를 제어하는 전극들, 상기 한 쌍의 기판들 사이에 밀봉되는 액정층, 및 상기 한 쌍의 기판들의 외부면들에 각기 놓이는 한 쌍의 편광판들을 구비하는 액정표시소자와, 상기 액정표시소자의 관찰면 반대편 상에 놓이며, 상기 액정표시소자로 조명광을 가하는 면광원과, 상기 액정표시소자와 면광원 사이에 놓이며, 프리즘부들이 형성되는 프리즘 배열을 포함하며, 상기 프리즘 배열에 의해, 상기 관찰면으로부터 상기 액정표시소자를 향해, 상기 액정표시소자를 통해 투과된 입사광을 반사시키는 반사면을 포함한다.
상기 액정표시장치에서, 바람직하게는, 상기 프리즘 배열은 오목부들 및 돌출부들을 형성하도록 상기 액정표시소자에 면하는 일면 상에 배열되고, 상기 오목부들 및 돌출부들이 형성된 상기 표면에서의 반사들에 의해 관찰면으로부터 입사광을 반사시키는 프리즘부들을 포함한다. 바람직하게는, 상기 프리즘 배열은 투명 시트형 부재와 상기 액정표시소자에 면하는 상기 시트형 부재의 일면 상에 형성되는 프리즘부들을 포함한다. 또한, 바람직하게는, 상기 반사면은 각각이 상기 액정표시소자의 법선 방향에 대하여 동일한 경사각 및 동일한 길이를 가지는 두 개의 측면들을 구비한 이등변 삼각 단면 형상을 가지는 프리즘부들의 배열을 구비한 프리즘 배열을 포함한다. 이러한 경우, 바람직하게는, 상기 프리즘 배열은 상기 액정표시소자의 법선 방향을 교차하는 두 측면들에 의해 정의된 수직각도가 80°내지 100°범위로 떨어지는 이등변 삼각형을 각기 가지는 프리즘부들을 포함한다.
상기 액정표시장치에서, 바람직하게는, 상기 반사면은 선형 프리즘부들이 서로 평행하여 형성되는 제1 프리즘 배열과, 상기 액정표시소자와 상기 면광원 가운데 하나에 면하는 상기 제1 프리즘 배열의 일 면측 상에 놓이며, 상기 제1 프리즘 배열의 프리즘부들에 대략 수직인 선형 프리즘부들이 서로 평행하여 형성되는 제2 프리즘 배열을 포함한다. 이러한 경우, 바람직하게는, 상기 장치는 상기 액정표시소자와 상기 반사면 사이에 놓이며, 서로 수직인 선형 편광 성분들 가운데 하나를 투과시키는 투과축과 타 선형 편광 성분을 반사시키는 반사축을 가지는 반사/편광판을 더 포함하며, 상기 투과축은 상기 액정표시소자의 관찰면 반대편 상의 편광판 투과축에 평행하고, 상기 반사면은 상기 제1 및 제2 프리즘 배열들 가운데 적어도 하나의 프리즘부들이 선형으로 연장하는 방향과 상기 반사/편광판의 투과축에 의해 정의된 각도가 대략 45°가 되도록 배치된다.
바람직하게는, 상기 액정표시장치는 상기 액정표시소자와 상기 반사면 사이에 놓이며, 서로 수직인 선형 편광 성분들 가운데 하나를 투과시키고, 상기 액정표시소자의 관찰면 반대편 상의 편광판 투과축에 평행한 투과축과 타 선형 편광 성분을 반사시키는 반사축을 가지는 반사/편광판과 상기 반사/편광판과 상기 반사면 사이에 놓이며 투과된 빛의 정상광과 이상광 간에 1/4 파장의 위상차를 제공하는 λ/4 지연판을 더 포함한다. 이러한 경우, 바람직하게는, 상기 장치는 상기 액정표시소자와 상기 반사/편광판 사이에 놓이며, 55 내지 85%의 헤이즈 값을 가지는 확산층을 더 포함한다.
또한, 상기 액정표시장치에서, 바람직하게는, 상기 액정표시소자는 상기 전극들에 대응하는 각 화소들에 대해 형성된 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 가지는 컬러 필터를 포함하며, 상기 컬러 필터는 적색, 녹색, 및 청색 화소들을 사용하여 백색이 표시될 때에, 각각 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 통해 투과됨으로써 각기 채색되는 각 컬러들의 광 빔들을 혼합함에 의해 획득되는 CIE 색도표(CIE chromaticity diagram) 상에서, 빛의 백색점 x-좌표값과 y-좌표값이 두 차례 각각 x = 0.280 내지 0.320 범위와 y = 0.285 내지 0.325 범위 내로 떨어지는 스펙트럼 특징을 가진다. 이러한 경우, 바람직하게는 상기 액정표시소자는 상기 전극들에 대응하는 각 화소들에 대해 형성된 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 가지는 컬러 필터를 포함하며, 상기 컬러 필터는 백색이 적색, 녹색, 및 청색 화소들을 사용함에 의해 표시될 때에, 각각의 적색, 녹색, 청색 필터들을 통해 투과된 빛의 스펙트럼 분포 곡선의 정수치(integral value)를 제곱함으로써 각기 획득되는 각 컬러들 광 빔들의 혼합광 백색점의 x-좌표값 및 y-좌표값이 각각 x = 0.280 내지 0.320 범위 및 y = 0.285 내지 0.325 범위 내에 떨어지는 스펙트럼 특징을 가진다. 바람직하게는, 상기 적색, 녹색, 청색 필터들은 각각의 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 통해 상호 투과됨으로써 각기 채색되는 각 컬러들의 광 빔들을 혼합함에 의해 획득되는 CIE 색도표(CIE chromaticity diagram) 상에서, 혼합광의 백색점 x-좌표값과 y-좌표값이 각각 x = 0.295 내지 0.305 범위와 y = 0.305 내지 0.325 범위 내로 떨어지는 스펙트럼 특징을 가진다. 또한 바람직하게는, 상기 면광원은 적색 형광과 녹색 형광을 방출하고, 청색 발광 다이오드의 조사면 상에 형성되는 형광층을 가지는 유사-백색 발광 요소를 포함한다. 바람직하게는, 상기 유사-백색 발광 요소는 450 내지 470 nm, 520 내지 550 nm, 및 620 내지 650 nm의 파장 대역들에서 빛 강도 피크들을 가지는 유사-백색광을 방출한다. 더 바람직하게는, 상기 유사-백색 발광 요소는 465±10 nm, 535±10 nm, 및 635±10 nm의 파장들에서 빛 강도 피크들을 가지는 유사-백색광을 방출한다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 한 쌍의 반대 기판들, 상기 한 쌍의 기판들의 적어도 하나의 반대 내부면 상에 형성되며, 전압 인가에 의해 액정 분자들의 배열 상태를 변경함으로써 빛의 투과를 제어하는 전극들, 상기 전극들에 대응하는 각 화소들에 대해 형성된 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 포함하며, 백색이 적색, 녹색, 및 청색 화소들을 사용하여 표시될 때에, 각각의 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 통해 투과됨으로써 각기 채색되는 각 컬러들의 광 빔들을 혼합함에 의해 획득되는, CIE 색도표(CIE chromaticity diagram) 상에서, 빛의 백색점 x-좌표값과 y-좌표값이 두 번 각각 x = 0.280 내지 0.320 범위와 y = 0.285 내지 0.325 범위 내로 떨어지는 스펙트럼 특징을 가지는 컬러 필터, 상기 한 쌍의 기판들 사이에 밀봉된 액정층, 및 상기 한 쌍의 기판들의 외부면들 상에 각기 배치되는 한 쌍의 편광판들을 구비하는 액정표시소자와, 상기 액정표시소자의 관찰면 반대편 상에 놓이며, 상기 액정표시소자로, 465±10 nm, 535±10 nm, 및 635±10 nm의 파장들에서 빛 강도 피크들을 가지는 유사-백색광을 포함한 조명광을 가하는 면광원과, 상기 액정표시소자와 상기 면광원 사이에 놓이며, 프리즘부들이 형성된 프리즘 배열을 포함하며, 상기 프리즘 배열에 의해 상기 액정표시소자를 향해, 상기 액정표시소자를 통해 투과되는, 상기 관찰면으로부터의 입사광을 반사시키는 반사면을 포함한다.
상기 액정표시장치에서, 바람직하게는, 상기 반사면은 상기 액정표시소자의 법선 방향(normal direction)에 대하여 동일한 경사각 및 동일한 길이를 가지는 두 개의 측면들과, 상기 액정표시소자에 직면하여, 상기 법선 방향을 교차하는 상기 두 측면들에 의해 정의된 수직각도가 80°내지 100°범위로 떨어지는 이등변 삼각형 단면 형상을 각기 가지는 프리즘부들이 형성되는 프리즘 배열을 포함한다. 이러한 경우, 바람직하게는 상기 장치는 상기 액정표시소자와 상기 반사면 사이에 놓이며, 서로 수직인 선형 편광 성분들 중의 하나를 투과시키는 투과축과, 타 선형 편광 성분을 반사시키는 반사축을 가지는 반사/편광판을 더 포함하며, 상기 투과축은 상기 액정표시소자의 관찰면 반대편 상의 편광판 투과축에 평행하며, 상기 반사면은 선형 프리즘부들이 서로 평행하여 형성된 제1 프리즘 배열과, 상기 액정표시소자와 상기 면광원 중의 하나에 면하는 상기 제1 프리즘 배열의 일 면측 상에 놓이며, 상기 제1 프리즘 배열의 상기 프리즘부들에 대략 수직인 선형 프리즘부들이 서로 평행하여 형성되는 제2 프리즘 배열을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 한 쌍의 반대 기판들, 상기 한 쌍의 기판들의 적어도 하나의 반대 내부면 상에 형성되며, 전압 인가에 의해 액정 분자들의 배열 상태를 변경함으로써 빛의 투과를 제어하는 전극들, 상기 전극들에 대응하는 각 화소들에 대해 형성되는 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 포함하며, 백색이 적색, 녹색, 및 청색 화소들을 사용하여 표시될 때에, 각각의 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 통해 투과됨으로써 각기 채색되는 각 컬러들의 광 빔들을 혼합함에 의해 획득되는, CIE 색도표(CIE chromaticity diagram) 상에서, 혼합광의 백색점 x-좌표값과 y-좌표값이 두 번 각각 x = 0.280 내지 0.320 범위와 y = 0.285 내지 0.325 범위 내로 떨어지는 스펙트럼 특징을 가지는 컬러 필터, 상기 한 쌍의 기판들 사이에 밀봉된 액정층, 및 상기 한 쌍의 기판들의 외부면들 상에 각기 배치되는 한 쌍의 편광판들을 구비하는 액정표시소자와, 상기 액정표시소자의 관찰면 반대편 상에 놓이며, 상기 액정표시소자로, 465±10 nm, 535±10 nm, 및 635±10 nm의 파장들에서 빛 강도 피크들을 가지는 유사-백색광을 포함한 조명광을 가하는 면광원과, 상기 액정표시소자와 상기 면광원 사이에 놓이며, 서로 수직인 선형 편광 성분들 중의 하나를 투과시키는 투과축과, 타 선형 편광 성분을 반사시키는 반사축을 가지며, 상기 투과축은 상기 액정표시소자의 관찰면 반대편 상의 편광판 투과축에 평행이게 되는 반사/편광판과, 상기 반사/편광판과 상기 반사면 사이에 놓이며, 투과된 빛의 정상광과 이상광 간에 1/4 파장의 위상차를 제공하는 λ/4 지연판과, 상기 반사/편광판과 상기 면광원 사이에 놓이며, 선형 프리즘부들이 서로 평행하여 형성된 제1 프리즘 배열 및, 상기 액정표시소자와 상기 면광원 중의 하나에 면하는 상기 제1 프리즘 배열의 일 면측 상에 놓이며, 상기 제1 프리즘 배열의 상기 프리즘부들에 대략 수직인 선형 프리즘부들이 서로 평행하여 형성되는 제2 프리즘 배열을 포함하며, 상기 제1 및 제2 프리즘 배열들 중의 적어도 하나의 프리즘부들이 선형 연장하는 방향을 상기 반사/편광판의 투과축에 대하여 대략 45°로 설정하며, 상기 프리즘 배열에 의해, 상기 액정표시소자를 통해 투과되는, 상기 관찰면으로부터의 입사광을, 상기 액정표시소자를 향해 반사시키는 반사면을 포함한다.
상기 액정표시장치에서, 바람직하게는, 상기 반사면의 상기 제1 및 제2 프리즘 배열들은 상기 액정표시소자의 법선 방향에 대하여 동일한 경사각 및 동일한 길이를 가지는 두 개의 측면들을 구비한 이등변 삼각형 단면 형상을 가지는 각기 가지는 복수의 프리즘부들이 형성된 프리즘 배열들을 포함한다.
1: 액정표시소자
2,3: 한 쌍의 반대 기판들
4,6: 전극들
11: 액정층
12,13: 한 쌍의 편광판들
15: 면광원
27: 반사면
28,30: 제1 및 제2 프리즘 배열들
29,31: 선형 프리즘부들

Claims (20)

  1. 액정표시장치로서,
    한 쌍의 반대 기판들(2,3), 상기 한 쌍의 반대 기판들(2,3)의 적어도 하나의 반대 내부면 상에 형성되며, 전압 인가에 의해 액정 분자들의 배열 상태를 변경함으로써 빛의 투과를 제어하는 전극들, 상기 한 쌍의 기판들(2,3) 사이에 밀봉된 액정층(11), 및 상기 한 쌍의 기판들(2,3)의 외부면들 상에 각기 배치되는 한 쌍의 편광판들을 포함하는 액정표시소자(1)와;
    상기 액정표시소자(1)의 관찰면 반대편 상에 놓이며, 상기 액정표시소자(1)로 조명광을 가하는 면광원(15)과;
    상기 액정표시소자(1)와 상기 면광원(15) 사이에 놓이며, 프리즘부들이 형성된 프리즘 배열을 포함하고, 상기 프리즘 배열에 의해 상기 액정표시소자(1)를 향해, 상기 액정표시소자(1)를 통해 투과된, 상기 관찰면으로부터의 입사광을 반사시키는 반사면(27)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 프리즘 배열은 오목부들 및 돌출부들을 형성하도록 상기 액정표시소자(1)에 면하는 일면 상에 배열되고, 상기 오목부들 및 돌출부들이 형성된 상기 표면에서의 반사들에 의해 상기 관찰면으로부터 입사광을 반사시키는 프리즘부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 프리즘 배열은 시트형 부재와, 상기 액정표시소자(1)에 면하는 상기 시트형 부재의 일면 상에 형성된 프리즘부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 반사면(27)은 상기 액정표시소자(1)의 법선 방향에 대하여 동일한 경사각과 동일한 길이를 가지는 이등변 삼각형 단면 형상을 각기 구비한 프리즘부들의 배열을 가지는 프리즘 배열을 포함을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 프리즘 배열은 상기 액정표시소자(1)의 법선 방향을 교차하는 두 측면들에 의해 정의된 수직각도가 80°내지 100°범위 내에 떨어지는 이등변 삼각형 형상을 각기 가지는 프리즘부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 반사면(27)은 선형 프리즘부들(29)이 서로 평행하여 형성된 제1 프리즘 배열(28)과, 상기 액정표시소자(1)와 상기 면광원(15) 중의 하나에 면하는 상기 제1 프리즘 배열(28)의 일 면측에 놓이며, 상기 제1 프리즘 배열(28)의 프리즘부들(29)에 대략 수직인 선형 프리즘부들(31)이 서로 평행하여 형성되는 제2 프리즘 배열(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 액정표시소자(1)와 상기 반사면(27) 사이에 놓이며, 서로 수직인 선형 편광 성분들 중의 하나를 투과시키는 투과축과 타 선형 편광 성분을 반사시키는 반사축을 가지며, 상기 투과축은 상기 액정표시소자(1)의 상기 관찰면 반대편 상의 편광판 투과축에 평행한 반사/편광판을 더 포함하며,
    상기 반사면(27)은 상기 제1 및 제2 프리즘 배열(28,30) 중의 적어도 하나의 상기 프리즘부들(29,31)이 선형 연장한 방향과 상기 반사/편광판의 투과축에 의해 정의된 각도가 대략 45°이게 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 액정표시소자(1)와 상기 반사면(27) 사이에 놓이며, 서로 수직인 선형 편광 성분들 중의 하나를 투과시키는 투과축과 타 선형 편광 성분을 반사시키는 반사축을 가지며, 상기 투과축은 상기 액정표시소자(1)의 관찰면 반대편 상의 편광판 투과축에 평행이게 되는 반사/편광판과;
    상기 반사/편광판과 상기 반사면(27) 사이에 놓이며, 투과된 빛의 정상광과 이상광 간에 1/4 파장의 위상차를 제공하는 λ/4 지연판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 액정표시소자(1)와 상기 반사/편광판 사이에 놓이며, 55 내지 85%의 헤이즈(haze) 값을 가지는 확산층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 액정표시소자(1)는 상기 전극들에 대응하는 각 화소들에 대해 형성된 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 구비하며, 백색이 적색, 녹색, 및 청색 화소들을 사용하여 표시될 때에, 각각의 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 통해 투과됨으로써 각기 채색된 각 컬러들의 광 빔들을 혼합함에 의해 획득되는, CIE 색도표 상에서, 빛의 백색점 x-좌표값과 y-좌표값은 두 차례 각각 0.280 내지 0.320 범위 및 0.285 내지 0.325 범위에 속하는 스펙트럼 특성을 가지는 컬러 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 액정표시소자(1)는 상기 전극들에 대응하는 각 화소들에 대해 형성된 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 구비하며, 백색이 적색, 녹색, 및 청색 화소들을 사용하여 표시될 때에, 각각의 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 통해 투과된 빛의 스펙트럼 분포 곡선의 정수치(integral value)를 제곱함으로써 각기 획득된 각 컬러들의 광 빔들 혼합광의 백색점 x-좌표값과 y-좌표값은 한 차례 각각 0.280 내지 0.320 범위 및 0.285 내지 0.325 범위 내에 속하는 스펙트럼 특성을 가지는 컬러 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 적색, 녹색, 및 청색 필터들은, 각각의 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 통해 상호 투과됨으로써 각기 채색되는 각 컬러들의 광 빔들을 혼합함에 의해 획득되는, CIE 색도표 상에서, 혼합광의 백색점 x-좌표값과 y-좌표값이 각각 0.295 내지 0.305 범위 및 0.305 내지 0.325 범위 내에 속하는 스펙트럼 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 면광원(15)은 적색 형광과 녹색형광을 방출하며, 청색 발광 다이오드의 조사면 상에 형성되는 형광층을 가지는 유사-백색광 발광 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 유사-백색 발광 요소는 450 내지 470 nm, 520 내지 550 nm, 및 620 내지 650 nm의 파장 대역들에서 빛 강도 피크들을 가지는 유사-백색광을 방출하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 유사-백색 발광 요소는 465±10 nm, 535±10 nm, 및 635±10 nm의 파장들에서 빛 강도 피크들을 가지는 유사-백색광을 방출하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  16. 액정표시장치로서,
    한 쌍의 반대 기판들(2,3), 상기 한 쌍의 기판들(2,3)의 적어도 하나의 반대 내부면 상에 형성되며, 전압 인가에 의해 액정 분자들의 배열 상태를 변경함으로써 빛의 투과를 제어하는 전극들, 상기 전극들에 대응하는 각 화소들에 대해 형성되는 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 포함하며, 백색이 적색, 녹색, 및 청색 화소들을 사용하여 표시될 때에, 각각의 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 통해 투과됨으로써 각기 채색되는 각 컬러들의 광 빔들을 혼합함에 의해 획득되는, CIE 색도표 상에서, 빛의 백색점 x-좌표값과 y-좌표값은 두 차례 각각 0.280 내지 0.320 범위 및 0.285 내지 0.325 범위 내에 떨어지는 스펙트럼 특성을 가지는 컬러 필터, 상기 한 쌍의 기판들(2,3) 사이에 밀봉된 액정층(11), 및 상기 한 쌍의 기판들(2,3)의 외부면들 상에 각기 배치되는 한 쌍의 편광판들(12,13)을 구비하는 액정표시소자(1)와;
    상기 액정표시소자(1)의 관찰면 반대편 상에 놓이며, 상기 액정표시소자(1)로, 465±10 nm, 535±10 nm, 및 635±10 nm의 파장들에서 빛 강도 피크들을 가지는 유사-백색광을 포함한 조면광을 가하는 면광원(15)과;
    상기 액정표시소자(1)와 상기 면광원(15) 사이에 놓이며, 프리즘부들이 형성된 프리즘 배열을 포함하며, 상기 프리즘 배열에 의해 상기 액정표시소자(1)를 향해, 상기 액정표시소자(1)를 통해 투과되는, 상기 관찰면으로부터의 입사광을 반사시키는 반사면(27)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 반사면(27)은 상기 액정표시소자(1)의 법선 방향에 대하여 동일한 경사각 및 동일한 길이를 가지는 두 개의 측면들과, 상기 액정표시소자에 직면하며, 상기 법선 방향을 교차하는 상기 두 측면들에 의해 정의된 수직각도가 80°내지 100°범위 내에 떨어지는 이등변 삼각형 단면 형상을 각기 가지는 프리즘부들이 형성되는 프리즘 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 액정표시소자(1)와 상기 반사면(27) 사이에 놓이며, 서로 수직인 선형 편광 성분들 중의 하나를 투과시키는 투과축과 타 선형 편광 성분을 반사시키는 반사축을 가지며, 상기 투과축은 상기 액정표시소자(1)의 관찰면 반대편 상의 편광판 투과축에 평행하게 되는 반사/편광판을 더 포함하며,
    상기 반사면(27)은 프리즘부들(29)이 서로 평행하여 형성된 제1 프리즘 배열(28)과, 상기 액정표시소자(1)와 상기 면광원(15) 중의 하나에 면하는 상기 제1 프리즘 배열(28)의 일 면측 상에 놓이며, 상기 제1 프리즘 배열(28)의 상기 프리즘부들(29)에 대략 수직인 선형 프리즘부들(31)이 서로 평행하여 형성되는 제2 프리즘 배열(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  19. 액정표시장치로서,
    한 쌍의 반대 기판들(2,3), 상기 한 쌍의 기판들(2,3)의 적어도 하나의 반대 내부면 상에 형성되며, 전압 인가에 의해 액정 분자들이 배열 상태를 변경함으로써 빛의 투과를 제어하는 전극들, 상기 전극들에 대응하는 각 화소들에 대해 형성된 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 포함하며, 백색이 적색, 녹색, 및 청색 화소들을 사용하여 표시될 때에, 각각의 적색, 녹색, 및 청색 필터들을 통해 투과됨으로써 각기 채색되는 각 컬러들의 광 빔들을 혼합함에 의해 획득되는, CIE 색도표 상에서, 혼합광의 백색점 x-좌표값과 y-좌표값은 두 차례 각각 0.280 내지 0.320 범위 및 0.285 내지 0.325 범위 내에 떨어지는 스펙트럼 특성을 가지는 컬러 필터, 상기 한 쌍의 기판들(2,3) 사이에 밀봉된 액정층(11), 및 상기 한 쌍의 기판들(2,3)의 외부면들 상에 각기 배치되는 한 쌍의 편광판들(12,13)을 구비하는 액정표시소자(1)와;
    상기 액정표시소자(1)의 관찰면 반대편 상에 놓이며, 상기 액정표시소자(1)로, 465±10 nm, 535±10 nm, 및 635±10 nm의 파장들에서 빛 강도 피크들을 가지는 유사-백색광을 포함한 조면광을 가하는 면광원(15)과;
    상기 액정표시소자(1)와 상기 면광원(15) 사이에 놓이며, 서로 수직인 선형 편광 성분들 중의 하나를 투과시키는 투과축과 타 선형 편광 성분을 반사시키는 반사축을 가지며, 상기 투과축은 상기 액정표시소자(1)의 관찰면 반대편 상의 편광판 투과축에 평행하게 되는 반사/편광판과;
    상기 반사/편광판과 상기 반사면(27) 사이에 놓이며, 투과된 빛의 정상광과 이상광 간에 1/4 파장의 위상차를 제공하는 λ/4 지연판과;
    상기 반사/편광판과 상기 면광원(15) 사이에 놓이며, 선형 프리즘부들(29)이 서로 평행하여 형성된 제1 프리즘 배열(28) 및, 상기 액정표시소자(1)와 상기 면광원(15) 중의 하나에 면하는 상기 제1 프리즘 배열(28)의 일 면측 상에 놓이며, 상기 제1 프리즘 배열(28)의 상기 프리즘부들(29)에 대략 수직인 선형 프리즘부들(31)이 서로 평행하여 형성되는 제2 프리즘 배열(30)을 포함하며, 상기 제1 및 제2 프리즘 배열(28,30) 중의 적어도 하나의 프리즘부들(29,31)이 선형 연장하는 방향을 상기 반사/편광판의 투과축에 대하여 대략 45°로 설정하며, 상기 프리즘 배열에 의해, 상기 액정표시소자(1)를 통해 투과되는, 상기 관찰면으로부터의 입사광을, 상기 액정표시소자(1)를 향해 반사시키는 반사면(27)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 반사면(27)의 상기 제1 및 제2 프리즘 배열(28,30)은 상기 액정표시소자(1)의 법선 방향에 대하여 동일한 경사각 및 동일한 길이를 가지는 두 개의 측면들을 구비한 이등변 삼각형 단면 형상을 각기 가지는 복수의 프리즘부들(29,31)이 형성된 프리즘 배열들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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