KR20140092784A - 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이방성 산란 부재의 구조에 기인하는 무지개색의 착색을 경감할 수 있는 표시 장치를 제공한다. 시트 형상의 이방성 산란 부재를 포함하는 반사형의 화상 표시부를 구비하고 있고, 이방성 산란 부재의 표면은, 저굴절률 영역과 고굴절률 영역이 혼재되는 영역으로서 형성되어 있고, 이방성 산란 부재는, 저굴절률 영역과 고굴절률 영역의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 큰 면측으로부터 입사광이 입사하여 저굴절률 영역과 고굴절률 영역의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 작은 면측으로부터 광이 출사할 때에 광이 산란하도록 배치되고, 주 입사 각도 θ를 θ<0으로 하고, 산란 각도 범위를 2φ로 한 경우, 투과율 T(a)가, 0.7<T(θ－φ)/T(θ)≤1이 된다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

본 개시는, 표시 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 시트 형상의 이방성 산란 부재를 사용한 화상 표시부를 구비한 표시 장치에 관한 것이다.

입사광의 반사율을 제어함으로써 화상을 표시하는 반사형의 화상 표시부가 알려져 있다. 예를 들어, 반사형의 액정 표시 패널은 입사광을 반사시키는 반사 전극 등을 구비하고 있고, 액정 재료층에 의해 입사광의 반사율을 제어함으로써 화상을 표시한다. 반사형의 화상 표시부를 구비한 표시 장치는 입사광을 이용해서 화상을 표시하므로, 저소비 전력화, 박형화, 경량화를 달성할 수 있고, 예를 들어 휴대 단말용으로서 이용되고 있다.

반사형의 화상 표시부를 구비한 표시 장치에 있어서는, 화상 표시부의 표시 영역에 있어서의 광의 산란 특성에 각도 의존성을 갖게 함으로써, 소정의 관찰 위치에 대한 반사율을 높여서 컬러 표시화를 수반하는 반사율 저하에 의한 시인성 저하를 보충한다고 하는 것이나, 소정의 관찰 위치로부터 떨어진 장소로부터 화상이 관찰되는 것을 막는다고 할 수 있다. 예를 들어, 특허문헌 1이나 특허문헌 2에는, 표시 장치의 시야각 제어 등에 사용되는, 굴절률이 다른 영역이 혼재되어 이루어지는 이방성 산란 부재가 기재되어 있다.

일본 특허 출원 공개 제2000-297110호 공보 일본 특허 출원 공개 제2008-239757호 공보

상술한 바와 같은 구성의 이방성 산란 부재를 이용한 표시 장치에 있어서는, 이방성 산란 부재의 미세 구조에 의한 광의 간섭 등에 기인하여, 무지개색의 착색 등이 발생해서 표시 품위를 손상시킨다고 하는 경우가 있다.

따라서, 본 개시의 목적은, 이방성 산란 부재의 구조에 기인하는 무지개색의 착색을 경감할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 개시의 표시 장치는, 시트 형상의 이방성 산란 부재를 포함하는 반사형의 화상 표시부를 구비하고 있고, 상기 이방성 산란 부재의 표면은 저굴절률 영역과 고굴절률 영역이 혼재되는 영역으로서 형성되어 있고, 상기 이방성 산란 부재는, 저굴절률 영역과 고굴절률 영역의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 큰 면측으로부터 입사광이 입사하여 저굴절률 영역과 고굴절률 영역의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 작은 면측으로부터 광이 출사할 때에 광이 산란하도록 배치되고, 또한, 산란 각도 범위를 2φ로 하고, 설정한 광의 주 입사 각도를 θ로 하고, 입사 각도 a에 있어서 그 광의 입사 방향의 연장선 상의 위치의 투과율을 T(a)로 한 경우, 상기 주 입사 각도 θ는 θ<0이고, 0.7<T(θ－φ)/T(θ)≤1이 되는 표시 장치이다.

본 개시의 표시 장치에 있어서는, 이방성 산란 부재는, 저굴절률 영역과 고굴절률 영역의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 큰 면측으로부터 입사광이 입사하여 저굴절률 영역과 고굴절률 영역의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 작은 면측으로부터 출사할 때에 광이 산란하도록 배치되어 있다. 또한, 산란 각도 범위를 2φ로 하고, 설정한 광의 주 입사 각도를 θ로 하고, 입사 각도 a에 있어서 그 광의 입사 방향의 연장선 상의 위치의 투과율을 T(a)로 한 경우, 상기 주 입사 각도 θ는 θ<0이고, 0.7<T(θ－φ)/T(θ)≤1이 된다. 이에 의해, 미세 구조에 의한 광의 간섭에 기인하는 무지개색의 착색이 경감된다.

도 1은 제1 실시 형태에 따른 표시 장치의 모식적인 사시도이다.
도 2a는 반사형의 화상 표시부의 구조를 설명하기 위한 모식적인 사시도이다.
도 2b는 제1 실시 형태에 따른 이방성 산란 부재의 구조를 설명하기 위한 모식적인 단면도이다.
도 2c는 이방성 산란 부재에 있어서의 저굴절률 영역과 고굴절률 영역의 배치를 설명하기 위한 모식적인 사시도이다.
도 2d는 이방성 산란 부재에 있어서의 저굴절률 영역과 고굴절률 영역의 배치를 설명하기 위한 모식적인 사시도이다.
도 3a는 제1 실시 형태에 따른 이방성 산란 부재의 제조 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 3b는 제1 실시 형태에 따른 이방성 산란 부재의 제조 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 4a는 이방성 산란 부재에 있어서의 입사광과 산란광의 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 4b는 이방성 산란 부재에 있어서의 입사광과 산란광의 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 5는 대략 평행한 입사광이 입사하는 경우의 표시 장치와 화상 관찰자의 위치 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 6a는 제1 실시 형태에 따른 반사형의 화상 표시부의 모식적인 단면도이다.
도 6b는 참고예에 따른 반사형의 화상 표시부의 모식적인 단면도이다.
도 7은 이방성 산란 부재에 있어서의 입사광과 산란광의 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 8은 이방성 산란 부재의 성능을 계측한 결과를 나타내는 모식도이다.
도 9a는 이방성 산란 부재에 있어서의 입사광과 산란광의 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 9b는 이방성 산란 부재에 있어서의 입사광과 산란광의 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 10a는 이방성 산란 부재에 있어서의 입사광과 산란광의 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 10b는 이방성 산란 부재에 있어서의 입사광과 산란광의 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 11은 이방성 산란 부재에 있어서의 입사광과 산란광의 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 12a는 제2 실시 형태에 따른 반사형의 화상 표시부의 모식적인 단면도이다.
도 12b는 참고예에 따른 반사형의 화상 표시부의 모식적인 단면도이다.
도 13은 제3 실시 형태에 따른 반사형의 화상 표시부의 모식적인 분해 사시도이다.
도 14는 제4 실시 형태에 따른 반사형의 화상 표시부의 모식적인 분해 사시도이다.
도 15는 제4 실시 형태에 따른 반사형의 화상 표시부의 모식적인 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여, 실시 형태에 기초하여 본 개시를 설명한다. 본 개시는 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 실시 형태에 있어서의 다양한 수치나 재료는 예시이다. 이하의 설명에 있어서, 동일한 요소 또는 동일한 기능을 갖는 요소에는 동일한 부호를 이용하는 것으로 하고, 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 설명은, 이하의 순서로 행한다.

1. 본 개시에 관한 표시 장치, 전반에 관한 설명

2. 제1 실시 형태

3. 제2 실시 형태

4. 제3 실시 형태

5. 제4 실시 형태(기타)

[본 개시에 관한 표시 장치, 전반에 관한 설명]

본 개시에 관한 이방성 산란 부재는, 소정의 방향으로부터 입사한 광을 투과하고, 다른 소정의 방향으로부터 입사한 광을 산란시키는 부재이다. 본 개시에 관한 표시 장치는 이방성 산란 부재를, 화상 표시부 내에서 반사한 입사광이 이방성 산란 부재를 투과할 때에 광이 산란하도록 배치할 수 있다. 또는, 표시 장치는 이방성 산란 부재를, 외부로부터 입사하는 입사광이 이방성 산란 부재를 투과할 때에 광이 산란하도록 배치할 수도 있다.

이방성 산란 부재는, 광반응성의 화합물을 포함하는 조성물 등을 이용해서 구성할 수 있다. 예를 들어, 광중합 전후에서 어느 정도의 굴절률 변화를 나타내는 조성물로 이루어지는 기재에, 소정의 방향으로부터 자외선 등의 광을 조사함으로써, 이방성 산란 부재를 얻을 수 있다. 조성물을 구성하는 재료는, 래디컬 중합성이나 양이온 중합성의 관능기를 갖는 폴리머 등이라고 하는 공지의 광반응성의 재료로부터, 광반응을 한 부분과 그렇지 않은 부분에서 어느 정도의 굴절률 변화를 발생하는 재료를 적절하게 선택해서 이용하면 된다.

또는, 예를 들어, 광반응성의 화합물과 광반응성이 없는 고분자 화합물을 혼합한 조성물로 이루어지는 기재에, 소정의 방향으로부터 자외선 등의 광을 조사함으로써, 이방성 산란 부재를 얻을 수도 있다. 광반응성이 없는 고분자 화합물은, 예를 들어, 아크릴 수지나 스티렌 수지 등이라고 하는 공지의 재료로부터 적절하게 선택해서 이용하면 된다.

상기의 조성물로 이루어지는 기재는, 예를 들어, 고분자 재료로 이루어지는 필름 형상의 기체 상에, 조성물을 공지의 도포 방법 등에 의해 도포함으로써 얻을 수 있다.

상술한 조성물 등으로 이루어지는 이방성 산란 부재의 표면은, 저굴절률 영역과 고굴절률 영역이 혼재되는 영역으로서 형성된다. 이방성 산란 부재의 두께 방향에 대하여 저굴절률 영역과 고굴절률 영역의 경계는 소정의 각도를 이룬다. 경우에 따라서는, 이 각도는 면내 방향 또는 표면 방향에 있어서 연속적으로 변화되도록 구성되어 있어도 좋다.

정성적으로는, 조성물로 이루어지는 기재에 광이 조사되는 경우, 광의 조사측에 가까울수록, 조성물의 광반응이 진행된다. 따라서, 광이 조사되는 면은, 저굴절률 영역과 고굴절률 영역의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 커지고, 반대측의 면은, 저굴절률 영역과 고굴절률 영역의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 작은 면이 된다.

저굴절률 영역과 고굴절률 영역에 있어서의 굴절률의 차는, 저굴절률 영역과 고굴절률 영역의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 큰 면부근에 있어서, 통상, 0.01 이상인 것이 바람직하고, 0.05 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.10 이상인 것이 더욱 바람직하다.

이방성 산란 부재는, 구성하는 재료나 제조 방법에도 의하지만, 광반응을 한 부분과 그렇지 않은 부분에서 다양한 형상의 영역을 형성할 수 있다. 예를 들어, 각각 루버(louver) 형상의 영역을 형성하는 구성이어도 좋고, 기둥 형상 영역과 그것을 둘러싸는 주변 영역을 형성하는 구성이어도 좋다.

본 개시에 관한 표시 장치를 구성하는 반사형의 화상 표시부로서, 예를 들어, 반사형의 액정 표시 패널을 들 수 있다. 화상 표시부는 모노크롬 표시이어도 좋고, 컬러 표시이어도 좋다. 반사형의 액정 표시 패널은, 입사광을 반사시키는 반사 전극 등을 구비하고 있고, 액정 재료층에 의해 입사광의 반사율을 제어함으로써 화상을 표시한다.

반사형의 액정 표시 패널은, 예를 들어, 투명 공통 전극을 구비한 전방면 기판, 화소 전극을 구비한 배면 기판 및 전방면 기판과 배면 기판 사이에 배치된 액정 재료층 등으로 이루어진다. 화소 전극 자체가 반사 전극으로서 구성되어 있고 광을 반사시키는 구성이어도 좋고, 투명 화소 전극과 반사막의 조합에 의해, 반사막이 광을 반사시킨다고 하는 구성이어도 좋다. 액정 표시 패널의 동작 모드는, 반사형의 표시 동작에 지장이 없는 한 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 소위 VA 모드나 ECB 모드로 구동되는 액정 표시 패널을 사용할 수 있다.

상술한 각종의 바람직한 구성을 포함하는 본 개시의 표시 장치에 있어서, 화상 표시부는, 전방면 기판, 배면 기판 및 전방면 기판과 배면 기판 사이에 배치되어 있는 액정 재료층을 포함하는 반사형의 액정 표시 패널로 이루어지고, 이방성 산란 부재는 전방면 기판측에 배치되어 있는 구성으로 할 수 있다.

상술한 각종의 바람직한 구성을 포함하는 본 개시의 표시 장치에 있어서, 이방성 산란 부재는, 산란 특성이 다른 복수의 산란 부재가 복수 적층되어 이루어지는 구성으로 할 수 있다.

반사형과 투과형의 양쪽의 특성을 갖는 반투과형의 화상 표시부로서, 예를 들어, 화소 내에 반사형의 표시 영역과 투과형의 표시 영역의 양쪽을 갖는 반투과형의 액정 표시 패널이 주지이다. 경우에 따라서는, 이와 같은 반투과형의 화상 표시부이어도 좋다. 즉, 「반사형의 화상 표시부」에는 「반투과형의 화상 표시부」도 포함된다.

화상 표시부의 형상은 특별히 한정하는 것이 아니라, 가로로 긴 직사각 형상이어도 좋고 세로로 긴 직사각 형상이어도 좋다. 화상 표시부의 화소(픽셀)의 수 M×N을 (M, N)으로 표기하였을 때, 예를 들어 가로로 긴 직사각 형상의 경우에는 (M, N)의 값으로서, (640, 480), (800, 600), (1024, 768) 등의 화상 표시용 해상도의 몇 가지를 예시할 수 있고, 세로로 긴 직사각 형상의 경우에는 서로 값을 교체한 해상도를 예시할 수 있지만, 이들의 값으로 한정되는 것은 아니다.

화상 표시부를 구동하는 구동 회로는, 다양한 회로로부터 구성할 수 있다. 이들은 주지의 회로 소자 등을 이용해서 구성할 수 있다.

본 명세서에 나타내는 각종의 조건은, 엄밀하게 성립하는 경우 외에, 실질적으로 성립하는 경우에도 만족된다. 설계상 혹은 제조상 발생하는 다양한 편차의 존재는 허용된다.

[제1 실시 형태]

제1 실시 형태는, 본 개시에 관한 표시 장치에 관한 것이다. 도 1은, 제1 실시 형태에 따른 표시 장치의 모식적인 사시도이다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 표시 장치(100)는, 화소(12)가 배열된 표시 영역(11)을 갖는 반사형의 화상 표시부(1)를 구비하고 있다. 화상 표시부(1)는, 반사형의 액정 표시 패널로 이루어지고, 케이스(40) 내에 내장되어 있다. 화상 표시부(1)는, 도시하지 않는 구동 회로 등에 의해 구동된다. 또한, 도 1에 있어서는, 케이스(40)의 일부를 절결하여 도시하였다. 표시 영역(11)에는, 예를 들어 태양광 등의 입사광이 입사한다. 설명의 형편상, 표시 영역(11)은 X-Y 평면과 평행하고, 화상을 관찰하는 측이 +Z 방향인 것으로 한다.

도 2a는, 반사형의 화상 표시부의 구조를 설명하기 위한 모식적인 사시도이다. 도 2b는, 제1 실시 형태에 따른 이방성 산란 부재의 구조를 설명하기 위한 모식적인 단면도이다. 도 2c 및 도 2d는, 각각 이방성 산란 부재에 있어서의 저굴절률 영역과 고굴절률 영역의 배치를 설명하기 위한 모식적인 사시도이다.

도 2a에 도시하는 화상 표시부(1)는, 시트 형상의 이방성 산란 부재(20)를 포함하는 반사형의 화상 표시부이다. 보다 구체적으로는, 화상 표시부(1)는, 전방면 기판, 배면 기판 및 전방면 기판과 배면 기판 사이에 배치되어 있는 액정 재료층을 포함하는, 반사형의 액정 표시 패널로 이루어진다. 화상 표시부(1)는, 적층체(10)와 이방성 산란 부재(20)와 적층체(30)가 적층되어 있다. 도 2a에 도시하는 적층체(10)는 액정 표시 패널의 일부이며, 후술하는 도 6a에 도시하는 전방면 기판(18), 배면 기판(14) 및 전방면 기판(18)과 배면 기판(14) 사이에 배치되어 있는 액정 재료층(17)이 적층되어 있다. 액정 표시 패널의 일부이며, 이방성 산란 부재(20)는 전방면 기판(18)측에 배치되어 있다. 도 2a에 도시하는 적층체(30)는, 도 6a에 도시하는 1/4 파장판(31), 1/2 파장판(32) 및 편광판(33)이 적층되어 있다.

도 2a에 도시하는 바와 같이, 화상 표시부(1)는 직사각 형상이며, 변을 참조 번호 13A, 13B, 13C, 13D로 나타낸다. 변(13C)은 전방측의 변이고, 변(13A)은 변(13C)에 대향하는 변이다. 예를 들어, 변(13A, 13C)은 약 12[㎝], 변(13B, 13D)은 약 16[㎝] 등의 값이지만, 이것은 예시에 불과하다.

이방성 산란 부재(20)는, 예를 들어 그 두께가 0.02 내지 0.5[㎜] 정도의 시트 형상(필름 형상)이다. 도 2b에 도시하는 바와 같이, 이방성 산란 부재(20)의 표면은, 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)이 예를 들어 마이크로미터 오더로 혼재되는 영역으로서 형성되어 있다. 또한, 도시의 형편상, 도 2 등에 있어서는, 이방성 산란 부재(20)의 바탕이 되는 투명한 필름 등의 표시를 생략하였다.

후술하는 도 6a 등을 참조하여 이후에 상세하게 설명하지만, 이방성 산란 부재(20)는, 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 큰 면측으로부터 입사광이 입사하여 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 작은 면측으로부터 광이 출사할 때에 광이 산란하도록 배치되어 있다. 제1 실시 형태에서는, 이방성 산란 부재(20)는, 화상 표시부(1) 내에서 반사한 입사광이 이방성 산란 부재(20)를 투과할 때에 광이 산란하도록 배치되어 있다.

이방성 산란 부재(20)는, 광반응성의 화합물을 포함하는 조성물 등을 이용해서 구성되어 있다. 이방성 산란 부재(20)는, 예를 들어, 도 2c에 도시하는 바와 같이, 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)이 루버 형상으로 형성되어 있는 구성이어도 좋고, 도 2d에 도시하는 바와 같이, 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)이, 기둥 형상 영역과 그것을 둘러싸는 주변 영역을 형성하는 구성이어도 좋다. 도 2d에서는, 예를 들어 광반응을 한 조성물의 부분이 기둥 형상 영역 형상으로 고굴절률화하는 경우의 예를 도시하였다.

도 2c에서는, 각 저굴절률 영역(21)의 두께 방향의 폭이나, 각 고굴절률 영역(22)의 두께 방향의 폭이 일정하도록 나타냈지만, 이것은 예시에 불과하다. 마찬가지로, 도 2d에 있어서도, 각 기둥 형상 영역의 형상이 동일하도록 나타냈지만, 이것도 예시에 불과하다.

도 2b 내지 도 2d에 도시하는 바와 같이, 이방성 산란 부재(20)의 내부에 있어서, 저굴절률 영역(21) 및 고굴절률 영역(22)은, 이방성 산란 부재(20)의 두께 방향(Z 방향)에 대하여 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계가 각도 α를 이루도록, 경사 방향으로 형성되어 있다. 각도 α는, 이방성 산란 부재(20)의 사양 등에 따라서 적절하게 바람직한 값으로 설정된다. 경우에 따라서는, 각도 α가 0도 등의 구성이어도 좋다.

후술하는 도 4a 및 도 4b에 도시하는 바와 같이, 이방성 산란 부재(20)의 산란 중심축 S(그것을 중심으로 하여, 입사하는 광의 이방성 산란 특성이 대략 대칭성이 되는 축을 말함. 바꾸어 말하면, 가장 많이 산란되는 광의 입사 방향으로 연장되는 축임)는, 표시 장치(100)의 관찰면의 법선 방향(Z축 방향)에 대하여 비스듬히 경사져 있다. 또한, 기본적으로 산란 중심축 S는, 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 연장 방향과 동일한 방향으로 경사져 있다. 산란 중심축 S의 경사각과, 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 연장 방향의 경사각은, 일치하는 경우도 다른 경우도 있다. 또한, 이 경우, 산란 중심축 S를 X-Y 평면 상에 투영한 방위는, 도 2c에 도시하는 경우에는, 루버 형상의 영역이 연장되는 방향으로 직교하는 방향, 도 2d에 도시하는 경우에는, 기둥 형상 영역을 X-Y 평면에 투영하였을 때에 그 그림자가 연장되는 방향에 있다고 생각된다.

설명의 형편상, 여기서는, 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)은 도 2c에 도시하는 바와 같이 루버 형상으로 형성되어 있고, 이들 루버 형상의 영역이 연장되는 방향은 X 방향으로 평행인 것으로 한다. 또한, 고굴절률 영역(22)은 기재가 광반응을 발생한 영역인 것으로서 설명하지만, 이것은 예시에 불과하다. 기재가 광반응을 발생한 영역이 저굴절률 영역(21)이 되는 구성이어도 좋다.

도 3a 및 도 3b를 참조하여, 이방성 산란 부재(20)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 3a 및 도 3b는, 각각 제1 실시 형태에 따른 이방성 산란 부재의 제조 방법을 설명하기 위한 모식도이다. 도 3a에 도시하는 바와 같이, 이방성 산란 부재(20)는, 예를 들어, PET 필름 등의 기체 상에 광반응성의 조성물을 도포한 기재(20')에 대하여, 개구(61)를 갖는 마스크(60)를 통하여, 광조사 장치(50)로부터 비스듬히 광을 조사함으로써 제조할 수 있다. 또한, 경우에 따라서는, 마스크(60)를 생략해서 광을 조사해도 좋다. 기재(20')의 면 중, 광조사 장치(50)로부터의 광이 조사되는 측의 면을 A면으로 나타내고, 반대측의 면을 B면으로 나타낸다.

광의 회절이나 조성물에 의한 광흡수 등의 영향에 의해, 정성적으로는, 광의 조사측에 가까운 영역만큼 조성물의 광반응이 진행된다. 따라서, 도 3b에 도시하는 바와 같이, 광이 조사되는 A면은, 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 큰 면이 되고, 반대측의 B면은, 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 작은 면이 된다.

이방성 산란 부재(20)는, 조사하는 광의 각도를 조정함으로써, 이방성 산란 부재(20)의 두께 방향(Z 방향)에 대한 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계를 이루는 각 α를 다양한 각도로 할 수 있다. 또한, 조사하는 패턴의 조사 위치의 간격을 조정함으로써, 예를 들어, 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계의 간격이나, 고굴절률 영역(22)과 고굴절률 영역(22)의 간격을 조정할 수 있다.

다음에, 입사광이 이방성 산란 부재(20)의 A면측으로부터 입사하는 경우와 B면측으로부터 입사하는 경우의 차에 대해서, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명한다. 도 4a 및 도 4b는, 각각 이방성 산란 부재에 있어서의 입사광과 산란광의 관계를 설명하기 위한 모식도이다. 도 4a와 도 4b는, 광의 입사하는 방향이 다르다.

도 4a 및 도 4b에 도시하는 바와 같이, 이방성 산란 부재(20)에 있어서, 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계가 연장되는 방향에 대략 따르는 방향으로부터 광이 입사한 경우, 광은 산란하여 출사한다. 한편, 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계가 연장되는 방향과 대략 직교하는 방향으로부터 광이 입사한 경우, 광은 그대로 투과한다.

도 4a에 도시하는 바와 같이, B면측으로부터 광이 입사하여 A면측으로부터 출사할 때에 산란하는 경우, 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 큰 면으로부터 출사하게 되어, 미세 구조에 의한 광의 간섭에 기인하는 무지개색의 착색이 눈에 띄기 쉽다.

이에 대해, 도 4b에 도시하는 바와 같이, A면측으로부터 광이 입사하여 B면측으로부터 출사할 때에 산란하는 경우, 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 작은 면으로부터 출사하게 되어, 미세 구조에 의한 광의 간섭에 기인하는 무지개색의 착색이 경감된다.

도 5는, 대략 평행한 입사광이 입사하는 경우의 표시 장치와 화상 관찰자의 위치 관계를 설명하기 위한 모식도이다. 도 5에서는, 입사광의 입사 방향과 화상 표시부(1)의 법선 방향이 각도 β를 이루도록 한 상태에서, 표시 영역(11)으로부터 거리 LZ 떨어진 장소에서 화상 관찰자가 화상을 관찰하는 경우의 상태를 나타내고 있다. 또한, 화상 표시부(1)는, 입사광의 입사 방향에 대하여 각도 β 경사져 있는 면의 거리가 YD가 된다.

도 5에 도시하는 위치 관계에서 표시를 행하고 있는 경우의 화상 표시부(1)에 있어서의 광의 거동에 대하여, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명한다. 도 6a는, 제1 실시 형태에 따른 반사형의 화상 표시부의 모식적인 단면도이다. 도 6b는, 참고예에 따른 반사형의 화상 표시부의 모식적인 단면도이다.

여기서, 도 6a에 도시하는 화상 표시부(1)는, 예를 들어 유리 재료로 이루어지는 배면 기판(14) 상에, 아크릴 수지 등의 고분자 재료로 이루어지는 평탄화막(15)이 형성되어 있고, 그 위에, 알루미늄 등의 금속 재료로 이루어지는 반사 전극(화소 전극)(16)이 형성되어 있다. 반사 전극(16)은, 그 표면이 경면 형상으로 형성되고, 각 화소(12)에 대응해서 설치되어 있다. 신호선과 반사 전극(16)의 전기적인 접속을 제어하기 위해, 각 화소(12)에 대응해서 TFT 등의 소자가 접속되어 있다. 또한, 도 3a에 있어서는 TFT나 신호선 등의 다양한 배선의 도시를 생략하였다.

도 6a에 도시하는 화상 표시부(1)는, 예를 들어 유리 재료로 이루어지는 전방면 기판(18)에, ITO 등의 투명 도전성 재료로 이루어지는 도시하지 않는 공통 전극이 설치되어 있다. 컬러 표시의 경우에는, 화소(12)는 부화소의 조(組)로 이루어지고, 각 부화소에 대응해서 컬러 필터 등이 설치된다. 또한, 도시의 형편상, 도 6a에 있어서는, 공통 전극 등의 표시를 생략하였다.

전방면 기판(18)과 배면 기판(14) 사이에는, 액정 재료층(17)이 배치되어 있다. 액정 재료층(17)은, 액정 분자(17A)가 소정의 방향으로 배향되어 있다. 액정 재료층(17)은, 도시하지 않는 스페이서 등에 의해, 소정의 조건에 있어서, 광이 왕복하면 액정 재료층(17)이 1/2 파장판으로서 작용하는 두께로 설치되어 있다.

전방면 기판(18)의 액정 재료층(17)측과는 반대측의 면에는, 이방성 산란 부재(20)가 배치되어 있고, 또한, 그 위에, 1/4 파장판(31), 1/2 파장판(32) 및 편광판(33)이 배치되어 있다.

외부로부터 입사하는 입사광은, 편광판(33)에 의해 소정의 방향의 직선 편광이 된 후에, 1/2 파장판(32)과 1/4 파장판(31)을 투과하여 원 편광이 된다. 1/2 파장판(32)과 1/4 파장판(31)의 조합은, 광대역의 1/4 파장판으로서 작용한다. 원 편광이 된 입사광은, 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계가 연장되는 방향과 대략 직교하는 방향으로부터 입사하므로, 그대로 이방성 산란 부재(20)를 투과한 후, 액정 재료층(17)을 투과하여 반사 전극(16)에 의해 반사한다. 반사한 입사광은 액정 재료층(17)을 투과하여, 이방성 산란 부재(20)의 A면측으로부터 입사하고 B면측으로부터 출사한다. 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계가 연장되는 방향에 대략 따르는 방향으로부터 광이 입사하므로 광은 산란하지만, 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 작은 면으로부터 출사하므로, 미세 구조에 의한 광의 간섭에 기인하는 무지개색의 착색이 경감된다. 그 후, 산란한 광은, 1/4 파장판(31) 및 1/2 파장판(32)을 투과하여 편광판(33)에 도달하고, 외부를 향해서 출사한다. 반사 전극(16) 등에 인가하는 전압을 제어하여, 액정 재료층(17)에 있어서의 액정 분자(17A)의 배향 상태를 제어함으로써, 반사 전극(16)에 의해 반사한 입사광이 편광판(33)을 투과하는 양을 제어할 수 있다.

이에 대해, 이방성 산란 부재(20)의 A면측과 B면측을 교체한 경우의 광의 거동에 대하여 설명한다. 이방성 산란 부재(20)의 A면측과 B면측을 교체한 참고예의 화상 표시부(1')에 있어서의 광의 거동을 도 6b를 참조하여 설명한다.

이 경우, 반사 전극(16)에 의해 반사한 입사광이 액정 재료층(17)을 투과할 때까지의 거동은, 상술한 거동과 동일하다. 반사한 입사광은, 액정 재료층(17)을 투과하여 이방성 산란 부재(20)의 B면측으로부터 입사하고 A면측으로부터 출사한다. 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계가 연장되는 방향에 대략 따르는 방향으로부터 광이 입사하므로 광은 산란하지만, 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 큰 면으로부터 출사하므로, 미세 구조에 의한 광의 간섭에 기인하는 무지개색의 착색이 눈에 띄기 쉽다.

이와 같이, 제1 실시 형태에 있어서, 이방성 산란 부재는, 저굴절률 영역과 고굴절률 영역의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 큰 면측으로부터 입사광이 입사하여 저굴절률 영역과 고굴절률 영역의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 작은 면측으로부터 광이 출사할 때에 광이 산란하도록 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 이방성 산란 부재는, 화상 표시부 내에서 반사한 입사광이 이방성 산란 부재를 투과하여 외부를 향할 때에 광을 산란시키도록 배치되어 있다. 저굴절률 영역과 고굴절률 영역의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 작은 면으로부터 출사할 때에 산란하므로, 미세 구조에 의한 광의 간섭에 기인하는 무지개색의 착색이 경감된다.

여기서, 이방성 산란 부재(20)는, 산란 각도 범위를 2φ로 하고, 설정한 광의 주 입사 각도를 θ로 하고, 입사 각도 a에 있어서 그 광의 입사 방향의 연장선 상의 위치의 투과율을 T(a)로 한 경우, 주 입사 각도 θ는 θ<0이고, 0.7<T(θ－φ)/T(θ)≤1이 된다.

이하, 도 7 내지 도 11을 사용하여, 상기 관계에 대해서 설명한다. 도 7은, 이방성 산란 부재에 있어서의 입사광과 산란광의 관계를 설명하기 위한 모식도이다. 도 8은, 이방성 산란 부재의 성능을 계측한 결과를 나타내는 모식도이다. 도 9a는, 이방성 산란 부재에 있어서의 입사광과 산란광의 관계를 설명하기 위한 모식도이다. 도 9b는, 이방성 산란 부재에 있어서의 입사광과 산란광의 관계를 설명하기 위한 모식도이다. 도 10a는, 이방성 산란 부재에 있어서의 입사광과 산란광의 관계를 설명하기 위한 모식도이다. 도 10b는, 이방성 산란 부재에 있어서의 입사광과 산란광의 관계를 설명하기 위한 모식도이다. 도 11은, 이방성 산란 부재에 있어서의 입사광과 산란광의 관계를 설명하기 위한 모식도이다.

우선, 본 실시 형태에 있어서의 설정한 광의 주 입사 각도 θ와 산란 각도 범위 2φ에 대해서 설명한다. 주 입사 각도 θ는, 설계시에 입사광 La가 입사한다고 설정한 각도이다. 주 입사 각도 θ는, 이방성 산란 부재(20)의 표면에 직교(수직)로 입사하는 경우에 각도가 0이 되고, 수직인 방향으로부터 화상 관찰자에게 근접하는 방향으로 회전하는 방향을 플러스의 방향, 수직인 방향으로부터 화상 관찰자로부터 멀어지는 방향으로 회전하는 방향을 마이너스의 방향으로 한다. 따라서, 도 7에서는, 주 입사 각도 θ가 마이너스의 값이 된다.

다음에, 산란 각도 범위 2φ는, 주 입사 각도 θ로부터 이방성 산란 부재(20)에 다양한 각도로부터 광을 입사시킨 경우, 입사시킨 광을 산란시킬 수 있는 각도 범위이다. 즉, 이방성 산란 부재(20)의 광을 산란시키는 각도 단위의 중심의 각도로 광을 입사시킨 경우, 그 입사시킨 각도로부터 플러스의 방향으로 각도 φ, 마이너스의 방향으로 각도 φ로 확대된 광을 출사시킨다. 또한, 산란 각도 범위 2φ는, 광을 입사시킨 경우의 그 광의 입사 방향의 연장선 상의 위치의 투과율을, 각 각도에 대해서 계측하여, 투과율이 낮아지는 각도 범위이기도 하다. 즉, 투과율이 낮아지는 각도 범위는, 입사한 광이 그대로 투과하지 않는 범위이므로, 입사시킨 광을 산란시키는 각도 범위라고 말할 수 있다. 산란 각도 범위 2φ는, 입사시킨 광을 산란시키는 각도 범위이기도 하다.

도 7에 도시하는 바와 같이 마이너스의 각도의 주 입사 각도 θ로 입사한 입사광 La는, 이방성 산란 부재(20)를 통과한 후, 반사 전극(16)에 의해 반사되고, 이방성 산란 부재(20)를 다시 통과하여 표시 장치(1)로부터 출사된다. 여기서, 반사 전극(16)에 의해 반사되고, 이방성 산란 부재(20)를 다시 통과하여 표시 장치(1)로부터 출사되는 광 중, 각도 －θ(플러스의 방향으로 각도 θ)로 출사되는 광 Lb는, 입사광 La 중, 산란하지 않았던 광이 된다. 또한, 반사 전극(16)에 의해 반사되고, 이방성 산란 부재(20)를 다시 통과하여 표시 장치(1)로부터 출사되는 광 중, 각도 ｜θ｜ －φ로 출사되는 광이 광 Lc가 된다. 광 Lc는, 광 Lb보다도 각도 φ만큼, 입사광 La측으로 회전시킨 위치의 광이고, 주 입사 각도 θ로 입사한 입사광 La가 그 이방성 산란 부재(20)에서 가장 넓은 범위로 산란된 경우의 입사광 La측의 단부이다.

여기서, 이방성 산란 부재(20)에 입사 각도 a로 광을 입사시킨 경우에, 그 광의 입사 방향의 연장선 상의 위치의 투과율을 T(a)로 하고, 이방성 산란 부재(20)의 투과율의 분포를 계측하였다. 계측 결과를 도 8에 도시한다. 도 8은, 횡축이 각도(Angle)[deg]로 하고, 종축을 입사 각도를 180도 회전시킨 위치의 투과율(Y)[％]로 하였다. 또한, 도 8에는, 비교예로서, 특성이 다른 이방성 산란 부재의 투과율 분포의 계측 결과를 나타낸다. 도 8의 무지개색으로 보이는 예의 투과율 분포가 본 실시 형태의 이방성 산란 부재(20)의 투과율 T(a) 분포이며, 도 8의 무지개색으로 보이지 않는 예의 투과율 분포가 비교예의 이방성 산란 부재의 투과율 T(a) 분포이다.

도 8에 도시하는 투과율 분포에서, 주 입사 각도 θ를 －20°로 하고, 산란 각도 범위 2φ를 50°로 한 경우에 대해서 검토한다. 입사광 La에서 입사한 광은, 일부가 반사하여 각도 20°(－θ)의 광 Lb가 되고, 일부가 각도 －5°(｜θ｜－φ)의 광 Lc가 된다. 이 경우, 본 실시 형태의 이방성 산란 부재(20)는, 0.7<T(θ－φ)/T(θ)≤1을 만족하고 있기 때문에, 광 Lc의 투과율과 광 La의 투과율이 동등해진다. 또한, T(θ－φ)와 T(θ)는, 다른 부분(각도가 큰 부분)에 비교하여, 투과율이 낮은 부분, 즉, 광을 산란시키는 범위가 된다. 이에 의해, 도 9a에 도시하는 바와 같이, 입사광 La측으로 이동시킨 각도 ｜θ｜－φ로 출사되는 광 Lc를 산란시킬 수 있다. 즉, 회절한 광(회절광)을 산란시켜 감쇠시킬 수 있다. 이에 의해, 각도 ｜θ｜－φ로 무지개색이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 각도 ｜θ｜－φ보다도 정반사광측에 있어서도, 광을 산란시킬 수 있으므로 무지개색의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 광 Lb는, 다른 각도보다도 비교적 강도가 높아지는 정반사의 광이 된다. 정반사의 광도 적절하게 산란시킬 수 있다.

이에 대해, 비교예의 이방성 산란 부재는, 0.7<T(θ－φ)/T(θ)≤1을 만족하고 있지 않고, 광 Lc의 투과율이 광 La의 투과율보다도 높아진다. 이로 인해, 도 9b에 도시하는 바와 같이, 입사광 La측으로 이동시킨 각도 ｜θ｜－φ로 출사되는 광 Lc는 투과율이 높으므로, 그대로 투과되는 비율이 많아진다. 즉, 회절한 광(회절광)이 그다지 감쇠하지 않는다. 이로 인해, 각도 ｜θ｜－φ로 무지개색이 발생하기 쉬워진다.

여기서, 상기 실시 형태에서는, 도 10a에 도시하는 바와 같이, θ를 20°로 하고, φ를 25°(2φ=50°)로 한 경우를 설명하였지만, 주 입사 각도 θ와 산란 각도 범위 2φ의 값은, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 10b는, θ를 30°로 하고, φ를 25°(2φ=50°)로 한 경우이다. 이 경우에서도, 이방성 산란 부재(20)가 0.7<T(θ－φ)/T(θ)≤1을 만족함으로써, 각도 ｜θ｜－φ에서의 무지개색의 발생을 억제할 수 있다. 이에 대해, 도 11에 도시하는 바와 같이 θ를 20°로 하고, φ를 20°(2φ=40°)로 한 경우라도, 이방성 산란 부재(20)가 0.7<T(θ－φ)/T(θ)≤1을 만족하지 않는 경우, 각도 ｜θ｜－φ의 위치에서 무지개색이 발생할 우려가 있다.

이상으로부터, 이방성 산란 부재는 O.7<T(θ－φ)/T(θ)≤1을 만족함으로써, 광이 비교적 강해지는 정반사광보다도 입사광측에 소정 각도 회전한 위치, 즉 정반사광으로부터 각도 φ 떨어진 위치라도 무지개색의 발생을 억제할 수 있다. 이에 의해, 화상 관찰자에 의해 무지개색이 관찰될 우려를 보다 저감할 수 있어, 화상 관찰자를 향해 보다 바람직한 화상을 표시시킬 수 있다. 또한, 각도 θ－φ에서의 무지개색의 발생을 억제할 수 있음으로써, 무지개색이 보다 눈에 띄기 쉬운 표시면의 수직선 방향측에서 무지개색이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

이방성 산란 부재(20)에서, 투과율 T(θ－φ)와 투과율 T(θ) 간의 관계는 0.7<T(θ－φ)/T(θ)≤1을 만족시켜야 한다. 투과율 T(θ－φ)와 투과율 T(θ)를 서로 더 가깝게 함으로써, 즉, 정반사의 위치의 투과율과, 표시면의 수직선 방향측의 소정 위치의 투과율을 서로 더 가깝게 함으로써, 무지개색의 발생을 보다 적절하게 억제할 수 있다.

여기서, 이방성 산란 부재(20)는, 굴절률이 다른 층의 폭, 피치를 조정함으로써 산란 각도 범위 2φ를 조정할 수 있다. 구체적으로는, 피치를 작게 함으로써 φ를 넓힐 수 있다. 또한, 이방성 산란 부재(20)는, 고굴절률 영역과 저굴절률 영역의 경계의 Z축[이방성 산란 부재(20)의 표면에 직교하는 방향으로 신장한 축]에 대한 경사 각도로 조정할 수 있다.

또한, 이방성 산란 부재(20)는, 주 입사 각도 θ를 －40° 이상 －20° 이하로 하는 것이 바람직하다. 주 입사 각도를 －40° 이상 －20° 이하로 함으로써, 강도가 강한 정반사의 광 Lb의 각도를 20° 이상 40° 이하로 할 수 있다. 이에 의해, 화상 관찰자가 통상시에 화상을 관찰하는 범위인 20° 이상 40° 이하의 범위에 정반사의 광을 출력시킬 수 있다. 예를 들어, 주 입사 각도를 －40° 이상 －20° 이하로 함으로써, 광원이 바로 위에 있는 경우에 화상 표시부(1)의 법선에 대하여 화상 관찰자의 시선의 방향이 대폭 어긋나지 않도록 할 수 있다. 이에 의해, 통상시에 화상을 관찰하는 범위에 의해 밝은 광을 출력시킬 수 있다.

또한, 이방성 산란 부재(20)는, 주 입사 각도 θ와 산란 각도 범위 2φ의 관계가 ｜θ｜－φ<0을 만족하는 것이 바람직하다. ｜θ｜-φ<0으로 함으로써, 이방성 산란 부재(20)의 표면에 직교하는 방향보다도 입사광 La가 입사하는 방향으로 경사진 위치에서도 무지개색이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 이방성 산란 부재(20)는, 산란 각도 범위 2φ가 50° 이상인 것이 바람직하다. 또한, 이방성 산란 부재(20)는, 산란 각도 범위 2φ가 50° 이상 90° 이하인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 각도 θ와 각도 θ－φ로 광을 적절하게 산란시킬 수 있다.

[제2 실시 형태]

제2 실시 형태도, 본 개시에 관한 표시 장치에 관한 것이다.

제2 실시 형태에서는, 외부로부터 입사하는 입사광이 이방성 산란 부재를 투과할 때에 광을 산란시키도록 배치되어 있는 점이, 제1 실시 형태에 대해 상위하다.

제2 실시 형태에 따른 표시 장치(200)는, 제1 실시 형태에 대하여 이방성 산란 부재의 배치가 상위한 것 외는, 동일한 구성이다. 제2 실시 형태에 따른 표시 장치(200)의 모식적인 사시도는, 도 1에 도시하는 화상 표시부(1)를 화상 표시부(2)와 대체하고, 표시 장치(100)를 표시 장치(200)과 대체하면 되므로 생략한다. 또한, 제2 실시 형태에 사용되는 화상 표시부(2)의 구조를 설명하기 위한 모식적인 사시도는, 도 2a에 있어서의 이방성 산란 부재(20)의 배치를 적절하게 변경해서 대체하고, 화상 표시부(1)를 화상 표시부(2)와 대체하면 되므로 생략한다.

제2 실시 형태에 있어서도, 이방성 산란 부재(20)는, 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 큰 면측으로부터 입사광이 입사하여 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 작은 면측으로부터 광이 출사할 때에 광이 산란하도록 배치되어 있다. 제2 실시 형태에서는, 외부로부터 입사하는 입사광이 이방성 산란 부재(20)를 투과할 때에 광이 산란하도록 배치되어 있다.

제1 실시 형태에 있어서 설명한 것과 마찬가지로, 입사광의 입사 방향과 화상 표시부(2)의 법선 방향이 각도 β를 이루도록 한 상태에서의 화상 표시부(2)에 있어서의 광의 거동에 대해서, 도 12a를 참조하여 설명한다.

도 12a에 도시하는 바와 같이, 외부로부터 입사하는 입사광은, 편광판(33), 1/2 파장판(32) 및 1/4 파장판(31)을 투과한 후, 이방성 산란 부재(20)에 입사한다. 제1 실시 형태와는 달리, 이방성 산란 부재(20)는, 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계가 연장되는 방향이 입사하는 광을 대략 좇도록 배치되어 있다. 입사광은, A면측으로부터 입사하고 B면측으로부터 출사할 때에 산란한다. 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 작은 면으로부터 출사할 때에 산란하므로, 미세 구조에 의한 광의 간섭에 기인하는 무지개색의 착색이 경감된다. 산란한 광은 액정 재료층(17)을 투과하여 반사 전극(16)에 의해 반사하고, 액정 재료층(17)을 투과하여, 이방성 산란 부재(20)의 B면측으로부터 입사하고 A면측으로부터 출사한다. 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계가 연장되는 방향에 대략 직교하는 방향으로부터 광이 입사하므로 광은 그대로 투과하고, 1/4 파장판(31) 및 1/2 파장판(32)을 투과하여 편광판(33)에 도달하고, 외부를 향해서 출사한다.

이에 대해, 이방성 산란 부재(20)의 A면측과 B면측을 교체한 경우의 광의 거동에 대해서 설명한다. 이방성 산란 부재(20)의 A면측과 B면측을 교체한 참고예의 화상 표시부(2')에 있어서의 광의 거동을 도 12b를 참조하여 설명한다.

이 경우, 외부로부터 입사하는 입사광은, 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 큰 면으로부터 출사할 때에 산란하므로, 미세 구조에 의한 광의 간섭에 기인하는 무지개색의 착색이 눈에 띄기 쉽다. 산란한 광이 반사 전극(16)에 의해 반사해서 외부를 향할 때까지의 거동은, 상술한 것과 마찬가지이다.

이와 같이, 제2 실시 형태에 있어서는, 외부로부터 입사하는 입사광이 이방성 산란 부재를 투과할 때에 광이 산란하도록 배치되어 있다. 저굴절률 영역(21)과 고굴절률 영역(22)의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 작은 면으로부터 출사할 때에 산란하므로, 미세 구조에 의한 광의 간섭에 기인하는 무지개색의 착색이 경감된다.

제2 실시 형태의 이방성 산란 부재(20)도, 0.7<T(θ－φ)/T(θ)≤1을 만족함으로써, 화상 관찰자에 의해 무지개색이 관찰될 우려를 보다 저감할 수 있어, 화상 관찰자를 향해서 보다 바람직한 화상을 표시시킬 수 있다. 또한, 각도 θ－φ에서의 무지개색의 발생을 억제할 수 있음으로써, 무지개색이 보다 눈에 띄기 쉬운 표시면의 수직선 방향측에서 무지개색이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

[제3 실시 형태]

제3 실시 형태도, 본 개시에 관한 표시 장치에 관한 것이다.

제3 실시 형태는, 제1 실시 형태에 대해, 이방성 산란 부재는 산란 특성이 다른 복수의 산란 부재가 복수 적층되어 구성되어 있는 점이 상위하다.

제3 실시 형태에 따른 표시 장치(300)는, 제1 실시 형태에 대하여 이방성 산란 부재의 구조가 상위한 것 외는, 동일한 구성이다. 제3 실시 형태에 따른 표시 장치(300)의 모식적인 사시도는, 도 1에 도시하는 화상 표시부(1)를 화상 표시부(3)와 대체하고, 표시 장치(100)를 표시 장치(300)와 대체하면 되므로 생략한다. 또한, 제3 실시 형태에 사용되는 화상 표시부(3)의 구조를 설명하기 위한 모식적인 사시도는, 도 2a에 있어서의 이방성 산란 부재(20)를 적절하게 변경해서 대체하고, 화상 표시부(1)를 화상 표시부(3)와 대체하면 되므로 생략한다.

도 13은, 제3 실시 형태에 따른 반사형의 화상 표시부의 모식적인 분해 사시도이다.

도 13에 도시하는 바와 같이, 화상 표시부(3)에 있어서는, 산란 부재(20A)와 산란 부재(20B)가 적층되어 있다. 산란 부재(20A)의 구성이나 배치는, 제1 실시 형태에 있어서 설명한 이방성 산란 부재(20)의 구성이나 배치와 마찬가지이다.

산란 부재(20B)의 구성은 제1 실시 형태에 있어서 설명한 이방성 산란 부재(20)의 구성과 동일하다. 단, 화상 표시부(3)는, 산란 부재(20B) 내에서 루버 구조가 경사지는 방향이 산란 부재(20A) 내에서 루버 구조가 경사지는 방향에 대하여 직교하도록 배치되어 있다.

산란 부재(20A)와 산란 부재(20B)는, 각각 확산 중심축의 방향이 상위하고, 또한, 광이 확산되는 영역의 형상도 다르다. 따라서, 산란 특성이 다른 복수의 산란 부재가 복수 적층되어, 이방성 산란 부재(320)가 구성되어 있다.

이와 같이, 산란 특성이 다른 복수의 산란 부재를 적층함으로써, 광의 확산 범위를 조정할 수 있다.

예를 들어, 산란 부재(20A)에 있어서 광이 확산되는 영역이 Y축을 장축으로 하는 타원 형상이면, 산란 부재(20B)에 있어서 광이 확산되는 영역은 X축을 장축으로 하는 타원 형상이 된다. 따라서, 산란 부재(20A, 20B)를 겹친 경우에는, 광이 확산되는 영역은 대략 방원 형상이 되므로, 시선이 상하 좌우 방향으로 어느 정도의 폭으로 움직였다고 해도 양호한 화상을 관찰할 수 있다.

제3 실시 형태의 이방성 산란 부재(20)도, 적층한 산란 부재가 0.7<T(θ－φ)/T(θ)≤1을 만족함으로써, 화상 관찰자에 의해 무지개색이 관찰될 우려를 보다 저감할 수 있어, 화상 관찰자를 향해서 보다 바람직한 화상을 표시시킬 수 있다. 또한, 각도 θ－φ에서의 무지개색의 발생을 억제할 수 있음으로, 무지개색이 보다 눈에 띄기 쉬운 표시면의 수직선 방향측에서 무지개색이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

[제4 실시 형태]

제4 실시 형태도, 본 개시에 관한 표시 장치에 관한 것이다.

제4 실시 형태도, 제1 실시 형태에 대해, 이방성 산란 부재는, 산란 특성이 다른 복수의 산란 부재가 복수 적층되어 구성되어 있는 점이 상위하다.

제4 실시 형태에 따른 표시 장치(400)는, 제1 실시 형태에 대하여 이방성 산란 부재의 구조가 상위한 것 외는, 동일한 구성이다. 제4 실시 형태에 따른 표시 장치(400)의 모식적인 사시도는, 도 1에 도시하는 화상 표시부(1)를 화상 표시부(4)와 대체하고, 표시 장치(100)를 표시 장치(400)와 대체하면 되므로 생략한다. 또한, 제4 실시 형태에 사용되는 화상 표시부(4)의 구조를 설명하기 위한 모식적인 사시도는, 도 2a에 있어서의 이방성 산란 부재(20)를 적절하게 변경해서 대체하고, 화상 표시부(1)를 화상 표시부(4)와 대체하면 되므로 생략한다.

도 14는, 제4 실시 형태에 따른 반사형의 화상 표시부의 모식적인 분해 사시도이다.

도 14에 도시하는 바와 같이, 화상 표시부(4)에 있어서는, 산란 부재(20A)와 산란 부재(20C)가 적층되어 있다. 산란 부재(20A)의 구성이나 배치는, 제1 실시 형태에 있어서 설명한 이방성 산란 부재(20)의 구성이나 배치와 마찬가지이다.

산란 부재(20C)의 구성은, 도 2b에 도시하는 각도 α의 값이 상위한 것 외에는, 제1 실시 형태에 있어서 설명한 이방성 산란 부재(20)의 구성과 동일하다. 화상 표시부(4)는, 산란 부재(20C) 내에서 루버 구조가 경사지는 방향이, 산란 부재(20A) 내에서 루버 구조가 경사지는 방향을 따르도록 배치되어 있다.

도 15는, 제4 실시 형태에 따른 반사형의 화상 표시부의 모식적인 단면도이다.

산란 부재(20A)와 산란 부재(20C)는, 각각 확산 중심축의 방향이 상위하고, 또한, 광이 확산되는 영역의 형상도 다르다. 따라서, 산란 특성이 다른 복수의 산란 부재가 복수 적층되어, 이방성 산란 부재(420)가 구성되어 있다. 이와 같이, 산란 특성이 다른 복수의 산란 부재를 적층함으로써, 광의 확산 범위를 조정할 수 있다.

제4 실시 형태의 이방성 산란 부재(20)도, 적층한 산란 부재가 0.7<T(θ－φ)/T(θ)≤1을 만족함으로써, 화상 관찰자에 의해 무지개색이 관찰될 우려를 보다 저감할 수 있어, 화상 보다 바람직한 화상을 표시시킬 수 있다. 또한, 각도 θ－φ에서의 무지개색의 발생을 억제할 수 있음으로써, 무지개색이 보다 눈에 띄기 쉬운 표시면의 수직선 방향측에서 무지개색이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

이상, 실시 형태에 대해서 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은, 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 기술적 사상에 기초하는 각종의 변형이 가능하다.

예를 들어, 상술한 각 실시 형태에 있어서는, 이방성 산란 부재를, 전방면 기판(18)과 1/4 파장판(31) 사이에 배치하였지만, 이것은 예시에 불과하다. 이방성 산란 부재를 배치하는 장소는, 표시 장치의 설계나 사양에 따라서 적절하게 결정하면 된다.

또한, 본 개시의 기술은 이하와 같은 구성도 취할 수 있다.

(1) 시트 형상의 이방성 산란 부재를 포함하는 반사형의 화상 표시부를 구비하고 있고,

상기 이방성 산란 부재의 표면은, 저굴절률 영역과 고굴절률 영역이 혼재되는 영역으로서 형성되어 있고,

상기 이방성 산란 부재는, 저굴절률 영역과 고굴절률 영역의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 큰 면측으로부터 입사광이 입사하여 저굴절률 영역과 고굴절률 영역의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 작은 면측으로부터 광이 출사할 때에 광이 산란하도록 배치되고, 또한,

산란 각도 범위를 2φ로 하고, 설정한 광의 주 입사 각도를 θ로 하고, 입사 각도 a에 있어서 그 광의 입사 방향의 연장선 상의 위치의 투과율을 T(a)로 한 경우, 상기 주 입사 각도 θ는 θ<0이고, 0.7<T(θ－φ)/T(θ)≤1이 되는 표시 장치.

(2) 상기 이방성 산란 부재는, 상기 주 입사 각도 θ가 －40° 이상 －20° 이하인 (1)에 기재된 표시 장치.

(3) 상기 이방성 산란 부재는, 상기 주 입사 각도 θ와 상기 산란 각도 범위 2φ의 관계가 ｜θ｜－φ<0을 만족하는 (2)에 기재된 표시 장치.

(4) 상기 이방성 산란 부재는, 상기 산란 각도 범위 2φ가 50° 이상 90° 이하인 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 표시 장치.

(5) 이방성 산란 부재는, 화상 표시부 내에서 반사한 입사광이 이방성 산란 부재를 투과할 때에 광이 산란하도록 배치되어 있는 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 표시 장치.

(6) 이방성 산란 부재는, 외부로부터 입사하는 입사광이 이방성 산란 부재를 투과할 때에 광이 산란하도록 배치되어 있는 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 표시 장치.

(7) 화상 표시부는, 전방면 기판, 배면 기판 및 전방면 기판과 배면 기판 사이에 배치되어 있는 액정 재료층을 포함하는 반사형의 액정 표시 패널로 이루어지고,

이방성 산란 부재는 전방면 기판측에 배치되어 있는 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 표시 장치.

(8) 이방성 산란 부재는, 산란 특성이 다른 복수의 산란 부재가 복수 적층되어 이루어지는 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 표시 장치.

1, 1', 2, 2', 3, 4 : 화상 표시부
10, 30 : 적층체
11 : 표시 영역
12 : 화소
13A, 13B, 13C, 13D : 변
14 : 배면 기판
15 : 평탄화막
16 : 반사 전극
17 : 액정 재료층
17A : 액정 분자
18 : 전방면 기판
20, 320, 420 : 이방성 산란 부재
20A, 20B, 20C : 산란 부재(이방성 산란 부재)
20' : 기재
21 : 저굴절률 영역
22 : 고굴절률 영역
31 : 1/4 파장판
32 : 1/2 파장판
33 : 편광판
40 : 케이스
50 : 광조사 장치
60 : 마스크
61 : 개구
100 : 표시 장치

Claims (8)

1. 시트 형상의 이방성 산란 부재를 포함하는 반사형의 화상 표시부를 구비하고 있고,
   상기 이방성 산란 부재의 표면은 저굴절률 영역과 고굴절률 영역이 혼재되는 영역으로서 형성되어 있고,
   상기 이방성 산란 부재는, 저굴절률 영역과 고굴절률 영역의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 큰 면측으로부터 입사광이 입사하여 저굴절률 영역과 고굴절률 영역의 경계 부근에 있어서의 굴절률 변화의 정도가 상대적으로 작은 면측으로부터 광이 출사할 때에 광이 산란하도록 배치되고, 또한,
   산란 각도 범위를 2φ로 하고, 설정한 광의 주 입사 각도를 θ로 하고, 입사 각도 a에 있어서 그 광의 입사 방향의 연장선 상의 위치의 투과율을 T(a)로 한 경우, 상기 주 입사 각도 θ는 θ<0이고, 0.7<T(θ－φ)/T(θ)≤1이 되는 표시 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 이방성 산란 부재는, 상기 주 입사 각도 θ가 －40° 이상 －20° 이하인 표시 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 이방성 산란 부재는, 상기 주 입사 각도 θ와 상기 산란 각도 범위 2φ의 관계가 ｜θ｜－φ<0을 만족하는 표시 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 이방성 산란 부재는, 상기 산란 각도 범위 2φ가 50° 이상 90°이하인 표시 장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   이방성 산란 부재는, 화상 표시부 내에서 반사한 입사광이 이방성 산란 부재를 투과할 때에 광이 산란하도록 배치되어 있는 표시 장치.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   이방성 산란 부재는, 외부로부터 입사하는 입사광이 이방성 산란 부재를 투과할 때에 광이 산란하도록 배치되어 있는 표시 장치.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   화상 표시부는, 전방면 기판, 배면 기판 및 전방면 기판과 배면 기판 사이에 배치되어 있는 액정 재료층을 포함하는 반사형의 액정 표시 패널로 이루어지고,
   이방성 산란 부재는 전방면 기판측에 배치되어 있는 표시 장치.
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   이방성 산란 부재는, 산란 특성이 다른 복수의 산란 부재가 복수 적층되어 있는 표시 장치.

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