KR20140069771A - 반사형 화상 표시 장치 및 이를 구비한 전자 기기 - Google Patents

반사형 화상 표시 장치 및 이를 구비한 전자 기기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반사형 화상 표시 장치 및 이를 구비한 전자 기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 상부 흡수형 편광판, 액정셀 및 하부 반사형 편광판이 순서대로 배치되며, 상기 하부 반사형 편광판은 적어도 일면에 패턴부를 구비함으로써, 명암비가 개선된 반사형 화상 표시 장치 및 이를 구비한 전자 기기에 관한 것이다.

Description

반사형 화상 표시 장치 및 이를 구비한 전자 기기{DISPLAY DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 반사형 화상 표시 장치 및 이를 구비한 전자 기기에 관한 것이며, 보다 상세하게는 명암비가 향상된 반사형 화상 표시 장치 및 이를 구비한 전자 기기에 관한 것이다.
종래, 액정 패널을 사용한 표시 장치에는 외광을 사용하여 표시를 행하는 반사형 표시 장치와, 액정 패널의 배면으로부터 광을 조사하는 투과형 표시 장치가 있다.
반사형 액정 장치는 소비 전력이 작기 때문에 휴대기기나 장치의 부속적 표시부 등에 널리 사용되었지만, 어두운 장소에서는 외광의 광량이 감소하기 때문에, 표시를 보기 어렵게 된다. 한편, 투과형 표시 장치의 경우에는 밝은 장소, 어두운 장소에 관계 없이 광원의 분량만큼 전력 소비량이 커지게 되고, 특히 전지에 의해 동작되는 휴대용 표시 장치 등에는 적합하지 않다.
도 1에는 종래 반사형 화상 표시 장치의 일 예시가 개략적으로 도시되어 있다. 도 1의 반사형 화상 표시 장치는 1/4파장판(Quarter Wave Plate, QWP)를 사용하여 원편광을 이용하는 표시 장치이다.
하지만, QWP가 정분산성인 경우에는 액정도 마찬가지로 정분산성이므로 흑색 휘도가 저하되는 단점이 있다. 그리고 역분산성 QWP를 사용하는 경우에는 제조 비용이 증가하게 되며, 역분산의 기울기가 액정의 정분산 기울기와 달라 완전한 흑색이 되기 어려운 문제점이 있다. 그러므로 흑색 표시에서 빛샘이 발생하게 되므로 명암비가 저하되는 단점이 있다. 이 결과 색특성도 저하된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 반사형과 투과형을 겸용 가능한 반투과 반사형 표시 장치가 소개된 바 있다. 이 표시 장치에서는 밝은 장소에서 사용 하는 경우, 표시 화면으로부터 입사하는 외광을 장치 내부에 형성된 광반사판에서 반사하면서, 그의 광로 상에 배치된 액정, 편광판 등의 광학 소자를 사용하여 표시 화면으로부터 출사하는 광량을 화소마다 제어하여 반사형 표시를 행하고 있다.
한편, 상기 표시 장치를 어두운 장소에서 사용하는 경우에는 액정 패널의 이면측에서 백라이트 등의 내장 광원에 의해 광원 광을 조사하면서, 상술한 액정, 편광판 등의 광학 소자를 사용하여, 표시 화면으로부터 출사하는 광량을 화소마다 제어하여 투과형 표시를 행하고 있다.
또한, 반사형 투과형 겸용 가능한 표시 장치에서는 액정 패널내에 충전된 액정에, TN(Twisted Nematic) 액정이 나 STN(Super-Twisted Nematic) 액정 등을 사용하여, 화소에 인가하는 전압의 유무에 의해, 액정의 편광축을 회전시켜 투과 편광축을 가변으로 하고 있다.
또한, 상기 편광판은 소정 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광을 투과하는 것이다.
도 2에는 종래의 반투과 반사형 표시 장치의 구조가 개략적으로 도시되어 있다.
도 2를 참고하면, 표시 장치의 외부로부터 입사한 입사광은 상부 흡수형 편광판에 의해 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광이 되고, TN 액정 패널의 전압 무인가 영역(OFF 상태)에 의해 편광 방향이 거의 90°비틀린 지면에 수직인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광이 되며, 하부 흡수형 편광판, 광확산판 및 반사형 편광판을 투과하고 광반사판에서 반사되며, 다시 TN 액정 패널의 전압 무인가 영역에 의해 편광 방향이 거의 90°비틀린 지면에 평행인 직선 편광 성분을 갖는 광이 되고, 상부 흡수형 편광판으로부터 출사된다. 따라서, TN 액정 패널에 전압이 인가되어 있지 않을 때는 백색 표시가 된다.
또한, 도 2에서 TN 액정 패널에 전압이 인가된 경우(ON 상태)에는, 표시 장치의 외부로부터 입사한 입사광은 상부 흡수형 편광판에 의해 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광이 되고, TN 액정 패널의 전압 인가 영역에서 편광 방향을 바꾸지 않고 지면에 평행인 직선 편광 성분을 갖는 광으로서 투과하고, 그 후 하부 흡수형 편광판에 의해 흡수되기 때문에, 흑색 표시가 된다.
하지만, 상기와 같은 반투과 반사형 표시 장치는 다층 구조이므로 반사되는 광량이 많고, 편광판을 흡수형 2매와 반사형 1매를 사용하므로 백색 휘도가 저하되는 문제점이 있다. 또한 광확산판(diffuser)를 사용하므로 흑색 표시에서 빛샘이 유발되는 문제점이 있다.
본 발명은 흑색 휘도 및 백색 휘도를 모두 개선하여 명암비가 우수한 반사형 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 상부 흡수형 편광판, 액정셀 및 하부 반사형 편광판이 순서대로 배치되며, 상기 하부 반사형 편광판은 적어도 일면에 패턴부를 구비한 반사형 화상 표시 장치.
2. 위 1에 있어서, 상기 패턴부는 하부 반사형 편광판의 액정셀 측 표면에 형성된 반사형 화상 표시 장치.
3. 위 1에 있어서, 상기 패턴부는 금속으로 형성된 반사형 화상 표시 장치.
4. 위 1에 있어서, 상기 패턴부의 각 패턴 사이의 주기(period)가 50 내지 200 nm인 반사형 화상 표시 장치.
5. 위 1에 있어서, 상기 패턴부의 패턴은 폭이 20nm 이상인 반사형 화상 표시 장치.
6. 위 1에 있어서, 상기 패턴부의 패턴은 높이가 180 내지 220nm인 반사형 화상 표시 장치.
7. 위 1에 있어서, 상기 액정셀은 TN 모드 액정셀인 반사형 화상 표시 장치.
8. 위 1에 있어서, 상기 하부 반사형 편광판의 하측에는 광흡수층이 배치되는 반사형 화상 표시 장치.
9. 위 8에 있어서, 상기 상부 흡수형 편광판과 상기 광흡수층 사이에 착색층을 더 구비하는 반사형 화상 표시 장치.
10. 위 9에 있어서, 상기 착색층은 컬러필터인 반사형 화상 표시 장치.
11. 위 1 내지 10 중 어느 한 항의 반사형 화상 표시 장치를 구비하는 전자 기기.
본 발명의 반사형 화상 표시 장치는 QWP를 사용하지 않으므로 흑색 휘도가 저하되지 않으며, 편광판을 2매만 사용하므로 백색 휘도도 저하되지 않는다.
따라서 본 발명의 반사형 화상 표시 장치는 명암비가 뛰어나다.
도 1은 종래의 반사형 화상 표시 장치의 일 예시를 나타낸 단면도이다.
도 2는 종래의 반투과 반사형 화상 표시 장치의 일 예시를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 반사형 화상 표시 장치의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 하부 반사형 편광판의 개략적인 단면도이다.
도 5는 패턴부의 패턴 폭에 따른 투과율과 반사율의 관계를 도시한 그래프이다.
도 6은 패턴부의 패턴 폭에 따른 편광도의 관계를 도시한 그래프이다.
도 7은 반사형 편광판 기재로서 사용될 수 있는 필름의 일 예시를 개략적으로 도시한 사시도이다.
본 발명은 상부 흡수형 편광판, 액정셀 및 하부 반사형 편광판이 순서대로 배치되며, 상기 하부 반사형 편광판은 적어도 일면에 패턴부를 구비함으로써, 명암비가 개선된 반사형 화상 표시 장치 및 이를 구비한 전자 기기에 관한 것이다.
이하 본 발명의 일 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명의 반사형 화상 표시 장치는 투과 편광축 가변 소자로서 액정셀(200)을 사용한다. 상기 액정셀(200)의 상부(시인자가 있는 방향)에는 흡수형 편광판(100)이 배치되고, 상기 액정셀(200)의 하부에는 반사형 편광판(300)이 배치된다.
액정셀(200)은 투과 편광축을 전압 등에 의해 변환시킬 수 있는 액정셀이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들면, TN모드 액정셀, STN모드 액정셀, ECT(electrically controlled birefringence)모드 액정셀 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 TN모드 액정셀을 사용할 수 있다.
상부 흡수형 편광판(100)은 당분야에서 통상적으로 사용하는 흡수형 편광판을 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 흡수형 편광판은 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 부착되는 투명필름을 포함한다.
통상적으로 사용되는 편광자는 연신된 고분자 필름에 이색성 색소가 흡착 배향된 것이다.
편광자를 구성하는 고분자 필름은 이색성 물질, 예컨대 요오드에 의해 염색 가능한 필름이라면 그 종류가 특별히 제한되지 않으며, 구체적으로 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 필름, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름, 셀룰로오스 필름, 이들의 부분적으로 검화된 필름 등과 같은 친수성 고분자 필름; 또는 탈수 처리된 폴리비닐알코올계 필름, 탈염산 처리된 폴리비닐알코올계 필름 등과 같은 폴리엔 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서 면내에서 편광도의 균일성을 강화하는 효과가 우수할 뿐만 아니라 이색성 물질에 대한 염색 친화성이 우수하다는 점에서 폴리비닐알코올계 필름이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 폴리아세트산 비닐계 수지를 비누화하여 얻은 폴리비닐알코올계 필름일 수 있다. 폴리아세트산 비닐계 수지로는 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 이외에, 아세트산 비닐과 이와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산 비닐과 공중합 가능한 다른 단량체로는 불포화 카르복시산계, 불포화 술폰산계, 올레핀계, 비닐에테르계, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드계 단량체 등을 들 수 있다.
또한 폴리비닐알코올계 수지는 변성된 것일 수도 있으며, 예를 들면 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 통상 85 내지 100몰%이며, 바람직하게는 98몰% 이상인 것이 좋다. 또한 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 통상 1,000 내지 10,000이며, 바람직하게는 1,500 내지 5,000인 것이 좋다.
이러한 폴리비닐알코올계 수지를 막으로 형성한 것이 편광자의 원반 필름으로서 사용된다. 폴리비닐알코올계 수지의 막 형성 방법은 특별히 제한되는 것은 아니며, 공지된 방법을 이용할 수 있다. 원반 필름의 막 두께는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 10 내지 150㎛일 수 있다.
편광자는 통상 상기와 같은 폴리비닐알코올계 필름을 일축 연신하는 공정, 이색성 색소로 염색하여 흡착시키는 공정, 붕산 수용액으로 처리하는 공정 및 수세, 건조하는 공정을 경유하여 제조된다. 상기한 바와 같이 제조된 편광자의 두께는 5 내지 40㎛인 것이 바람직하다.
투명필름은 편광자를 보호하는 기능 및 경우에 따라서는 위상차 기능까지 갖는 층이다. 이러한 투명필름 당분야에서 사용되는 투명필름이 특별한 제한없이 사용될 수 있다.
투명필름으로는 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등에서 우수한 필름이 사용될 수 있으며, 보다 구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알콜계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등과 같은 열가소성 수지로 구성된 필름을 들 수 있으며, 상기 열가소성 수지의 블렌드물로 구성된 필름도 사용할 수 있다. 또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 된 필름을 이용할 수도 있다.
이 중에서 더욱 통상적으로 사용되는 필름은 TAC(triacetyl cellulose)계, COP(cyclo-olefin polymer)계, PMMA(poly (methyl methacrylate))계 중합체 등을 포함하는 필름이다.
하부 반사형 편광판(300)은 상부 흡수형 편광판(100)과 투과축이 서로 직교한다. 본 발명에 따른 반사형 편광판(300)은 적어도 일면에 패턴부(310)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
도 4에는 본 발명의 하부 반사형 편광판의 개략적인 단면도가 도시되어 있다.
하부 반사형 편광판(300)의 일면에 형성된 패턴부(310)는 하부 반사형 편광판(300)의 편광도를 향상시키며 그에 따라 반사형 화상 표시 장치의 명암비를 개선하는 기능을 한다.
패턴부(310)는 반사형 편광판 기재(320)의 적어도 일면에 형성되며, 바람직하게는 액정셀 측 표면에 형성되는 것이 기대하는 효과를 더욱 잘 나타낼 수 있다.
패턴부(310)의 패턴 형상은 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들면, 라인형, 그리드형 등이 될 수 있다.
패턴부(310)는 금속으로 형성될 수 있다. 금속 재료는 니켈, 알루미늄, 은, 금, 백금, 크롬 및 구리로 이루어진 군에서 선택된 단일 금속 또는 이들의 합금일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
패턴부(310)의 패턴 사이의 주기(period)가 50 내지 200 nm인 것이 바람직하다. 도 4에 도시된 바와 같이, 패턴의 주기는 패턴의 폭보다는 커야 하는 것이 자명하며, 상기 범위에서 편광도 개선 효과가 우수하다.
패턴부(310)의 패턴은 폭이 20 nm 이상인 것이 바람직하다. 패턴의 폭이 20nm 미만이면 편광도(degree of polarization, DOP)이 현저하게 저하될 수 있다. 폭의 상한은 패턴 간의 주기보다 짧아야 하는 것이 자명하고, 패턴 간의 주기는 적절하게 조절이 가능하므로, 이 범위 안에서 특별하게 제한되지 않는다.
패턴부(310)의 패턴은 높이가 180 내지 220nm 인 것이 바람직하다. 상기 범위에서 편광도 개선 효과가 우수하다
본 발명에 따른 패턴부(310)의 형성 효과를 도 5 및 도 6에 나타내었다.
반사형 편광판(굴절률: 1.5)에 알루미늄으로 주기 100nm, 높이 200nm인 패턴을 형성하되, 그 폭은 각각 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90인 패턴을 형성하여, 패턴 폭에 따른 투과율 및 반사율(도 5)과 편광도(degree of polarization, DOP)(도 6)를 FDTD software(Rsoft사)로 시뮬레이션하여 도시하였다.
도 5를 참고하면, 폭이 90nm인 경우에 비편광된 광 중에서(100%), S파는 반사하고(70%), P파는 투과하고(10%), 나머지는 흡수됨(20%)을 알 수 있다.
도 6을 참고하면, 폭이 20nm 미만인 경우에는 편광도가 현저하게 저하되지만, 20nm 이상인 경우에는 편광도가 0.999이상으로 광이 S파와 P파로 거의 완전하게 분리됨을 알 수 있다.
패턴부(310)은 반사형 편광판 기재(320)의 적어도 일면에 형성되어 하부 반사형 편광판(300)을 구성하는데, 반사형 편광판 기재(320)는 당분야에서 사용되는 반사형 편광판이 특별한 제한 없이 사용될 수 있다.
도 7에는 반사형 편광판 기재(320)로 사용될 수 있는 통상적인 반사형 편광판의 일 예시가 개략적으로 도시되어 있다.
도 7을 참조하면, 통상적인 반사형 편광판으로서 반사형 편광판 기재(320)는 상이한 2개의 층(1)(A층)과 층(2)(B층)가 교대로 다수 적층된 적층체 구조를 가질 수 있다. 층(1, 2)에서는, A층(1)의 X 방향 굴절율(nAX)은 Y 방향 굴절율(nAY)과는 상이하고, A층(1)의 Y 방향 굴절율(nAY)은 B층(2)의 Y 방향 굴절율(nBY)과 실질적으로 같아지도록 형성되어 있다.
따라서, 이 반사형 편광판 기재(320)의 상면(5)에 수직인 방향으로부터 반사형 편광판 기재(320)에 입사한 광 중 Y 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광은, 이 반사형 편광판 기재(320)를 투과하여 Y 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광으로서 하면(6)으로부터 출사된다. 또한, 반대로 반사형 편광판 기재(320)의 하면(6)에 수직인 방향으로부터 반사형 편광판 기재(320)에 입사한 광 중 Y 방 향의 직선 편광 성분을 갖는 광은, 이 반사형 편광판 기재(320)를 투과하여 Y 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광으로서 상면(5)으로부터 출사된다. 여기서, 광이 투과하는 방향(Y 방향)을 투과축이라고 한다. 한편, A층(1)의 Z 방향으로의 두께를 tA, B층(2)의 Z 방향으로의 두께를 tB로 하고, 입사광의 파장을 λ로 한 경우,
tA·nAX+tB·nBX="λ"/2
를 만족하도록 반사형 편광판 기재(320)를 형성한다.
이에 의해, 반사형 편광판(320) 기재의 상면(5)에 수직인 방향으로부터 반사형 편광판 기재(320)에 입사되는 파장(λ)을 갖는 광 중 X 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광은 이 반사형 편광판 기재(320)에 의해 반사된다. 또한, 반사형 편광판 기재(320)의 하면(6) 에 수직인 방향으로부터 반사형 편광판 기재(320)에 입사되는 광 중 X 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광은 이 반사형 편광판 기재(320)에 의해 반사한다. 여기서, 광이 반사하는 방향(X 방향)을 반사축이라고 한다.
그리고, 반사형 편광판 기재(320)은 A층(1)의 Z 방향으로의 두께 tA 및 B층(2)의 Z 방향으로의 두께(tB)를 다양하게 변화시켜 가시광의 전체 파장 범위에 걸쳐 상기 식을 성립시킴으로써, 단일색 뿐만 아니라 백색광 전부에 걸쳐 X 방향의 직선 편광을 갖는 광을 X 방향의 직선 편광을 갖는 광으로서 반사하고, Y 방향의 직선 편광을 갖는 광을 Y 방향의 직선 편광을 갖는 광으로서 투과시키게 된다.
상기 반사형 편광판 기재(320)의 A층에는, 예를 들면 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN; polyethylene naphthalate)를 연신(延伸)한 것을 사용하고, B층에는 나프탈렌·디·카르복실산과 테레프탈산의 코폴리에스테르(coPEN; copolyester of naphthalene dicarboxylic acid and terephthalic or isothalic acid)를 사용할 수 있다. 또, 본 발명에 사용되는 반사형 편광판 기재(320)의 재질은 이것에 한정되는 것이 아니라, 적절히 그의 재질을 선택할 수 있다. 또한, 이러한 반사형 편광판 기재(320)로 사용될 수 있는 반사 편광판은 예를 들면 일본공개특허 평9-506985호 공보 등에 반사형 편광자로서 그 상세한 설명이 개시되어 있다.
본 발명의 반사형 화상 표시 장치는 하부 반사형 편광판(300) 하부에 광흡수층(400)을 구비하여 반사형 편광판(300)을 투과하는 광을 흡수하도록 할 수 있다. 광흡수층(400)으로는 블랙 매트릭스층을 예로 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
선택적으로, 본 발명의 반사형 화상 표시 장치는 상기 상부 흡수형 편광판과 상기 광흡수층 사이에 착색층을 더 구비하여, 컬러 화상을 표시할 수 있다. 착색층의 구체적인 위치는 상부 흡수형 편광판과 상기 광흡수층 사이라면 특별히 제한되지 않으며, 당업자가 필요에 따라 적절하게 배치시킬 수 있다. 착색층으로는 당분야에서 사용되는 착색층이 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 예를 들면 컬러필터를 들 수 있다.
이하에서는 본 발명의 반사형 화상 표시 장치의 동작에 대해서 도 3을 참조하면서 설명하도록 한다.
먼저, 외부로부터 입사한 광이 액정셀(200)의 전압 무인가 영역을 통과하는 경우에 대해서 기술한다(도 3의 a).
표시 장치의 외부로부터 입사되는 입사광은 상부 흡수형 편광판(100)에 의해 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광만이 투과되고, 그 후 이 광은 액정셀(200)의 전압 무인가 영역에 의해 편광 방향이 거의 90° 비틀린 지면에 수직인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광이 되고, 하부 반사형 편광판(300)을 통과하고 광흡수층(400)에 도달하여 흡수되어 어둡게 된다.
다음에, 외부로부터 입사한 광이 액정셀(200)의 전압 인가 영역을 통과하는 경우에 대해서 기술한다(도 3의 b).
표시 장치의 외부로부터 입사한 입사광 중, 상부 흡수형 편광판(100)에 의해 지면에 평행인 방향의 직선 편광 성분을 갖는 광만이 투과되고, 그 후 이 광은 액정셀(200)의 전압 인가 영역에 의해 편광 방향을 바꾸지 않고 통과하고, 그 후 하부 반사형 편광판(300)에 의해 편광 방향이 바뀌지 않은 채 반사되어 다시 액정셀(200)의 전압 인가 영역 및 상부 흡수형 편광판(100)을 통과하여 출사광으로서 출사된다.
이와 같이 본 발명의 반사형 화상 표시 장치는 명암비가 개선되어 시인성을 향상시킬 수 있다.
이러한 본 발명의 반사형 화상 표시 장치는 퍼스널 컴퓨터, 페이져, 액정 텔레비젼, 뷰 파인더형 또는 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 차량 항법 장치, 전자수첩, 전자계산기, 워드 프로세서, 워크스테이션, 휴대전화, 휴대용 게임기, 텔레비젼 전화, POS 단말, 터치 패널 등을 구비한 장치의 전자 기기에 적용이 가능하다.

Claims (11)

  1. 상부 흡수형 편광판, 액정셀 및 하부 반사형 편광판이 순서대로 배치되며, 상기 하부 반사형 편광판은 적어도 일면에 패턴부를 구비한 반사형 화상 표시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 패턴부는 하부 반사형 편광판의 액정셀 측 표면에 형성된 반사형 화상 표시 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 패턴부는 금속으로 형성된 반사형 화상 표시 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 패턴부의 각 패턴 사이의 주기(period)가 50 내지 200 nm인 반사형 화상 표시 장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 패턴부의 패턴은 폭이 20 nm 이상인 반사형 화상 표시 장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 패턴부의 패턴은 높이가 180 내지 220nm인 반사형 화상 표시 장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 액정셀은 TN 모드 액정셀인 반사형 화상 표시 장치.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 하부 반사형 편광판의 하측에는 광흡수층이 배치되는 반사형 화상 표시 장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 상부 흡수형 편광판과 상기 광흡수층 사이에 착색층을 더 구비하는 반사형 화상 표시 장치.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 착색층은 컬러필터인 반사형 화상 표시 장치.
  11. 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항의 반사형 화상 표시 장치를 구비하는 전자 기기.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9891465B2 (en) 2015-02-13 2018-02-13 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display apparatus and method of manufacturing the same
KR20180092450A (ko) 2017-02-09 2018-08-20 동우 화인켐 주식회사 적색 화소용 착색 감광성 수지 조성물, 컬러필터 및 화상표시장치
US10120234B2 (en) 2014-12-08 2018-11-06 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display apparatus
CN109669295A (zh) * 2019-02-01 2019-04-23 昆山龙腾光电有限公司 透射反射可切换的显示屏及车辆后视镜

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113805375A (zh) * 2020-06-11 2021-12-17 京东方科技集团股份有限公司 显示装置及其驱动方法、制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030010557A (ko) * 2001-07-27 2003-02-05 세이코 엡슨 가부시키가이샤 액정 표시 장치 및 전자기기
US20050140883A1 (en) * 2003-12-30 2005-06-30 Lee Man H. Optical efficiency enhancing film and liquid crystal display using the same
KR20050089893A (ko) * 1996-09-17 2005-09-08 세이코 엡슨 가부시키가이샤 표시 장치 및 그 표시 장치를 사용한 전자 기기
US20080094547A1 (en) * 2006-10-20 2008-04-24 Tatsuya Sugita Wire grid polarized and liquid crystal display device using the same
JP2008111731A (ja) * 2006-10-31 2008-05-15 Citizen Seimitsu Co Ltd 表示板及びそれを用いた時計
US20080252799A1 (en) * 2007-04-10 2008-10-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Wire grid polarizer having dual layer structure and method of fabricating the same
KR20110110268A (ko) * 2009-02-05 2011-10-06 아사히 가라스 가부시키가이샤 편광자 부착 적층체, 지지체 부착 표시 장치용 패널, 표시 장치용 패널, 표시 장치 및 이들의 제조 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1039333A4 (en) * 1998-09-25 2001-01-03 Citizen Watch Co Ltd LIQUID CRYSTAL DISPLAY
RU2226708C2 (ru) * 2001-09-21 2004-04-10 ОПТИВА, Инк. Жидкокристаллический дисплей с отражающим поляризатором
JPWO2005008302A1 (ja) * 2003-07-22 2006-11-24 住友化学株式会社 反射型偏光板、積層光学部材及び液晶表示装置
JP2008268940A (ja) * 2007-03-27 2008-11-06 Toray Ind Inc 反射型偏光板及びそれを用いた液晶表示装置
JP2010145547A (ja) * 2008-12-16 2010-07-01 Tesucomu Kk 液晶表示装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050089893A (ko) * 1996-09-17 2005-09-08 세이코 엡슨 가부시키가이샤 표시 장치 및 그 표시 장치를 사용한 전자 기기
KR20030010557A (ko) * 2001-07-27 2003-02-05 세이코 엡슨 가부시키가이샤 액정 표시 장치 및 전자기기
US20050140883A1 (en) * 2003-12-30 2005-06-30 Lee Man H. Optical efficiency enhancing film and liquid crystal display using the same
US20080094547A1 (en) * 2006-10-20 2008-04-24 Tatsuya Sugita Wire grid polarized and liquid crystal display device using the same
JP2008111731A (ja) * 2006-10-31 2008-05-15 Citizen Seimitsu Co Ltd 表示板及びそれを用いた時計
US20080252799A1 (en) * 2007-04-10 2008-10-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Wire grid polarizer having dual layer structure and method of fabricating the same
KR20110110268A (ko) * 2009-02-05 2011-10-06 아사히 가라스 가부시키가이샤 편광자 부착 적층체, 지지체 부착 표시 장치용 패널, 표시 장치용 패널, 표시 장치 및 이들의 제조 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10120234B2 (en) 2014-12-08 2018-11-06 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display apparatus
US9891465B2 (en) 2015-02-13 2018-02-13 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display apparatus and method of manufacturing the same
US10534217B2 (en) 2015-02-13 2020-01-14 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display apparatus and method of manufacturing the same
KR20180092450A (ko) 2017-02-09 2018-08-20 동우 화인켐 주식회사 적색 화소용 착색 감광성 수지 조성물, 컬러필터 및 화상표시장치
CN109669295A (zh) * 2019-02-01 2019-04-23 昆山龙腾光电有限公司 透射反射可切换的显示屏及车辆后视镜
CN109669295B (zh) * 2019-02-01 2022-03-25 昆山龙腾光电股份有限公司 透射反射可切换的显示屏及车辆后视镜

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