KR20140113463A

KR20140113463A - 액정 표시 장치 및 전자 기기

Info

Publication number: KR20140113463A
Application number: KR20140029748A
Authority: KR
Inventors: 마사시 미쯔이; 마사야 다마끼; 요꼬 후꾸나가
Original assignee: 가부시키가이샤 재팬 디스프레이
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2014-09-24
Also published as: CN104049406B; JP2014178454A; CN104049406A; TW201435448A; US9280015B2; US20140267982A1; TWI533056B

Abstract

본 발명의 과제는 화상의 흐려짐을 저감하고, 광의 방향 의존성을 적게 함으로써, 시인성을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치, 이를 구비한 전자 기기를 제공하는 것이다. 표시면과 교차하는 소정의 방향을 주시각 방향(AX2)으로 하는 반투과형 액정 표시 장치(1)로서, 반사 전극과, 반사 전극이 설치되는 제1 기판과, 반사 전극과 대향하는 투명 전극과, 투명 전극이 설치되는 제2 기판과, 제1 기판과 제2 기판 사이에 형성되는 액정층과, 제2 기판을 사이에 두고 제1 기판의 반대측에 설치되는 편광판과, 제2 기판과 편광판 사이에 설치되는 이방성 산란 부재(27)를 구비하고, 이방성 산란 부재(27)는 산란 중심축 S를 갖고, 산란 중심축 S를 포함하는 소정의 각도 범위를 가진 방향인 산란축 방향(AX1)을 따라서 투과하는 광을 산란시키고, 산란축 방향(AX1)과 주시각 방향(AX2)은 동일한 방향으로 되어 있다.

Description

액정 표시 장치 및 전자 기기{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS PROVIDED THEREWITH}

본 개시는, 액정 표시 장치, 이를 구비한 전자 기기에 관한 것이다.

표시 장치에는, 화면 배면의 백라이트광에 의한 투과광을 이용해서 표시를 행하는 투과형 표시 장치 외에, 외광에 의한 반사광을 이용해서 표시를 행하는 반사형 표시 장치가 있다. 반사형 표시 장치는, 소비 전력이 적고, 밝은 환경 하에서도 화면이 보기 쉽다고 하는 특징을 갖고 있다. 또한, 투과형 표시 장치와 반사형 표시 장치와의 특징을 겸비하는 표시 장치로서, 반투과형 액정 표시 장치가 있다. 반투과형 액정 표시 장치는, 어두운 환경 하에서는 백라이트광에 의한 투과광을 사용해서 표시하고, 밝은 환경 하에서는 외광에 의한 반사광을 사용해서 표시한다.

표시 장치에는, 화상의 조도를 향상시키기 위해 광의 반사율을 올릴 수 있는 LCF(확산 필름:Light Control Film) 등의 이방성 산란 필름을, 표시 디바이스의 관찰면측에 배치하는 것이 있다(특허문헌 1, 2, 3 참조). 이방성 산란 필름은 산란 중심축을 갖고, 산란 중심축은 표시 디바이스의 관찰면의 법선 방향으로부터 일정한 각도 경사지게 한 방향으로 되어 있다. 산란 중심축을 따라서 이방성 산란 필름을 투과하는 광은, 산란광이 된다. 이 산란 중심축은 표시 디바이스의 시야각 특성(시각 의존성)을 개선하기 위해, 표시 디바이스의 콘트라스트비가 최대가 되는 방위와 거의 일치하는 방위로 되어 있다.

또한, 표시 장치에는, 화면 배면에 설치되는 백라이트부로서, 직하 방식의 백라이트부가 있다(특허문헌 4 참조). 이 백라이트부는 광확산판과 봉상 광원 사이에, 이방성 광확산 점착층이 형성되어 있고, 광확산판의 조사면으로부터의 광을 균일하게 하기 위해, 이방성 광확산 점착층에 포함되는 침상 필러의 장축 방향과, 봉상 광원의 장축 방향을, 대략 동일한 방향으로 하고 있다.

일본 특허 공개 제2007-249182호 공보 일본 특허 공개 제2007-249181호 공보 일본 특허 공개 제2007-114756호 공보 일본 특허 공개 제2008-52132호 공보

외광에 의한 반사광을 이용해서 표시를 행하는 반사형 표시 장치 또는 반투과형 표시 장치에 있어서, 반사광이 출사하는 출사면 상에, 이방성 산란 필름 등의 이방성 산란 부재를 배치하는 경우, 출사면으로부터 출사한 반사광은 이방성 산란 부재를 투과한다. 이 경우, 출사면과 이방성 산란 부재 사이가 이격되어 있으면, 반사광의 광로가 길어지므로, 반사광이 면 내에서 확산되어, 화상이 흐려질 가능성이 있다. 또한, 출사면으로부터 출사한 반사광의 출사 방향이, 이방성 산란 부재의 산란 중심축과 크게 교차하는 경우, 이방성 산란 부재의 특성에 의해, 반사광이 산란하지 않고 출사하므로, 반사광의 방향 의존성이 커져 버린다.

따라서, 본 개시는 화상의 흐려짐을 저감하고, 광의 방향 의존성을 적게 함으로써, 시인성을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치, 이를 구비한 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 개시는, 표시면과 교차하는 소정의 방향을 주시각 방향으로 하는 액정 표시 장치로서, 반사 전극과, 상기 반사 전극이 설치되는 제1 기판과, 상기 반사 전극과 대향하는 투명 전극과, 상기 투명 전극이 설치되는 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 설치되는 액정층과, 상기 제2 기판을 사이에 두고 상기 제1 기판의 반대측에 설치되는 편광판과, 상기 제2 기판과 상기 편광판 사이에 설치되는 이방성 산란 부재를 구비하고, 상기 이방성 산란 부재는, 산란 중심축을 갖고, 상기 산란 중심축을 포함하는 소정의 각도 범위를 가진 방향인 산란축 방향을 따라서 투과하는 광을 산란시키고, 상기 산란축 방향과 상기 주시각 방향은, 동일한 방향으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 및 이를 구비한 전자 기기이다.

상기 구성의 액정 표시 장치, 그 액정 표시 장치를 갖는 전자 기기에 있어서, 제2 기판과 편광판 사이에 이방성 산란 부재를 설치할 수 있다. 이로 인해, 제2 기판과 이방성 산란 부재 사이에 편광판을 설치하지 않는 만큼, 제2 기판과 이방성 산란 부재 사이를 접근할 수 있다. 따라서, 제2 기판으로부터 출사되는 광을, 이방성 산란 부재에 바로 입사시킬 수 있으므로, 제2 기판으로부터 출사되는 광이 표시면 내에서 확산되기 어려워지므로, 표시면에 표시되는 화상의 흐려짐을 저감할 수 있다. 또한, 산란축 방향과 주시각 방향을 동일한 방향으로 할 수 있다. 이로 인해, 이방성 산란 부재는 주시각 방향을 향해 이방성 산란 부재에 입사하는 광을, 산란시킬 수 있다. 따라서, 이방성 산란 부재는 산란하지 않고 소정의 방향으로 출사하는 광을 경감할 수 있으므로, 이방성 산란 부재로부터 출사하는 광의 방향 의존성을 적게 할 수 있다. 이에 의해, 화상의 흐려짐을 저감할 수 있어, 광의 방향 의존성을 적게 할 수 있기 때문에, 시인성의 향상을 도모할 수 있다.

본 개시에 따르면, 제2 기판과 편광판 사이에 설치되는 이방성 산란 부재의 산란축 방향과, 주시각 방향을 동일한 방향으로 함으로써, 화상의 흐려짐을 저감할 수 있어, 광의 방향 의존성을 적게 할 수 있기 때문에, 시인성의 향상을 도모할 수 있다.

도 1은 본 개시가 적용되는 반투과형 액정 표시 장치의 구성의 개략을, 일부를 절결한 상태에서 도시하는 사시도이다.
도 2a는 기본적인 화소 회로를 도시하는 회로도이다.
도 2b는 컬러 표시에 있어서의 화소의 모식도이다.
도 2c는 모노크롬 표시에 있어서의 화소의 모식도이다.
도 3은 반투과형 액정 표시 장치의 화소부의 평면도이다.
도 4는 MIP 방식을 채용한 화소의 회로 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 5는 MIP 방식을 채용한 화소의 동작 설명에 제공하는 타이밍차트이다.
도 6은 반투과형 액정 표시 장치의 행 방향에 있어서 인접하는 2개의 화소의 단면 구조를 도시하는 단면도이다.
도 7a는 표면으로부터 외광이 입사하는 이방성 산란 부재의 단면도이다.
도 7b는 배면으로부터 입사광이 입사하는 이방성 산란 부재의 단면도이다.
도 8은 이방성 산란 부재의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 9는 이방성 산란 부재의 기능을 설명하기 위한 모식도이다.
도 10은 이방성 산란 부재의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 11은 이방성 산란 부재의 기능을 설명하기 위한 모식도이다.
도 12는 이방성 산란 부재의 산란축 방향과, 액정 패널의 주시각 방향과의 관계를 도시하는 모식도이다.
도 13은 이방성 산란 부재의 산란축 방향, 액정 패널의 주시각 방향 및 도광판 내의 백라이트광의 진행 방향과의 관계를 도시하는 모식도이다.
도 14는 이방성 산란 부재의 산란축 방향, 액정 패널의 주시각 방향 및 백라이트광의 조사 방향과의 관계를 도시하는 모식도이다.
도 15a는 반투과형 액정 표시 장치의 CF 기판측에 있어서의 광학 설계의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 15b는 반투과형 액정 표시 장치의 TFT 기판측에 있어서의 광학 설계의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 16a는 본 개시가 적용되는 디지털 카메라의 외관을 도시하는 사시도이다.
도 16b는 본 개시가 적용되는 디지털 카메라의 외관을 도시하는 사시도이다.
도 17은 본 개시가 적용되는 비디오 카메라의 외관을 도시하는 사시도이다.
도 18은 본 개시가 적용되는 노트형 퍼스널 컴퓨터의 외관을 도시하는 사시도이다.
도 19a는 본 개시가 적용되는 휴대 전화기를 도시하는, 개방된 상태의 정면도이다.
도 19b는 본 개시가 적용되는 휴대 전화기를 도시하는 측면도이다.
도 19c는 본 개시가 적용되는 휴대 전화기를 도시하는, 폐쇄된 상태의 정면도이다.
도 19d는 본 개시가 적용되는 휴대 전화기를 도시하는 좌측면도이다.
도 19e는 본 개시가 적용되는 휴대 전화기를 도시하는 우측면도이다.
도 19f는 본 개시가 적용되는 휴대 전화기를 도시하는 상면도이다.
도 19g는 본 개시가 적용되는 휴대 전화기를 도시하는 하면도이다.

이하, 본 개시의 기술을 실시하기 위한 형태(이하, 「실시 형태」라고 기술함)에 대해서 도면을 사용하여, 다음에 나타내는 수순으로 상세하게 설명한다.

1. 본 개시가 적용되는 반투과형 액정 표시 장치

1-1. 컬러 표시 대응의 반투과형 액정 표시 장치

1-2. 기본적인 화소 회로

1-3. 화소 및 부화소

1-4. 화소부의 전극 구조

1-5. 액정 표시 패널의 구동 방식

1-6. 이방성 산란 부재

1-7. 백라이트부

2. 전자 기기

3. 본 개시의 구성

<1. 본 개시가 적용되는 반투과형 액정 표시 장치>

본 개시의 기술은, 플랫 패널형(평면형)의 표시 장치에 적용할 수 있다. 플랫 패널형의 표시 장치로서는, 액정 표시(LCD:Liquid Crystal Display) 패널을 사용한 표시 장치, 일렉트로 루미네센스(EL:Electro Luminescence) 표시 패널을 사용한 표시 장치, 플라즈마 표시(PD:Plasma Display) 패널을 사용한 표시 장치 등을 예시할 수 있다.

이들 플랫 패널형의 표시 장치는, 표시의 형태로 분류하면, 투과형과 반사형으로 분류할 수 있다. 본 개시의 기술은, 반사형 표시 장치와, 투과형 표시 장치 및 반사형 표시 장치의 특징을 겸비하는 반투과형 액정 표시 장치에 적용할 수 있다. 즉, 본 개시의 기술은, 반사 전극에서 광을 반사시켜 표시를 행하는 액정 표시 장치이면 좋고, 이하의 설명에서는, 밝은 환경 하에서도, 어두운 환경 하에서도 화면이 보기 쉽고, 게다가, 소비 전력이 적은 반투과형 액정 표시 장치에 적용해서 설명한다. 이들의 특징을 갖는 반사형 액정 표시 장치 및 반투과형 액정 표시 장치는, 전자 기기, 그 중에서도, 옥외에서의 사용 빈도가 높은 휴대형의 전자 기기, 즉, 휴대 단말 기기, 예를 들어 디지털 카메라 등의 휴대 정보 기기 또는 휴대 전화기 등의 휴대용 통신 기기의 표시부로서 사용하기에 적합한 것이다.

본 개시가 적용되는 반투과형 액정 표시 장치는, 모노크롬 표시 대응의 표시 장치이어도 좋고, 컬러 표시 대응의 표시 장치이어도 좋다. 컬러 표시 대응의 경우, 컬러 화상을 형성하는 단위가 되는 1개의 화소(단위 화소)는, 복수의 부화소(서브 픽셀)를 포함하게 된다. 보다 구체적으로는, 컬러 표시 대응의 표시 장치에서는, 단위 화소는, 예를 들어 적색(Red:R)을 표시하는 부화소, 녹색(Green:G)을 표시하는 부화소, 청색(Blue:B)을 표시하는 부화소의 3개의 부화소를 포함한다.

단, 1개의 화소로서는, RGB의 3원색의 부화소를 조합한 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, RGB의 3원색의 부화소에, 1색 또는 복수색의 부화소를 더 추가해서 단위 화소로 하는 것도 가능하다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 휘도 향상을 위해 백색(White:W)을 표시하는 부화소를 추가해서 단위 화소로 하거나, 색 재현 범위를 확대하기 위해 보색을 표시하는 적어도 1개의 부화소를 추가해서 단위 화소로 하거나 하는 것도 가능하다.

[1-1. 컬러 표시 대응의 반투과형 액정 표시 장치]

이하, 본 개시가 적용되는 반투과형 액정 표시 장치로서, 컬러 표시 대응의 반투과형 액정 표시 장치를 예로 들어 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은, 본 개시가 적용되는 컬러 표시 대응의 반투과형 액정 표시 장치의 구성의 개략을, 일부를 절결한 상태에서 도시하는 사시도이다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 개시가 적용되는 반투과형 액정 표시 장치(1)는, 제1 패널부(10), 제2 패널부(20), 액정층(30) 및 백라이트부(40)를 주된 구성 요소로서 갖는다. 반투과형 액정 표시 장치(1)는, 제2 패널부(20)의 표면측이 표시면측이 된다. 제1 패널부(10)와 제2 패널부(20)는, 소정의 공극을 두고 대향 배치되어 있다. 그리고, 제1 패널부(10)와 제2 패널부(20)와의 공극 내에 액정 재료가 밀봉됨으로써 액정층(30)이 형성되어 있다.

제1 패널부(10)는 액정층(30)과 반대측, 즉, 백라이트부(40)측으로부터 순서대로 편광판(11), 1/2 파장판(12), 1/4 파장판(13), 투명한 유리 등을 기판 재료로 하는 제1 기판(14) 및 평탄화막(15)이 형성되어 있다.

이 제1 패널부(10)에 있어서, 제1 기판(14) 상에는, 함께 도시하지 않은 복수의 신호선과 복수의 주사선이 교차하도록 형성되어 있다. 그리고, 복수의 신호선과 복수의 주사선이 교차하는 부위에는, 부화소(이하, 간단히 「화소」라고 기술하는 경우도 있음)(50)가 행렬 형상으로 2차원 배치되어 있다.

제1 기판(14) 상에는, 또한, TFT(Thin Film Transistor:박막 트랜지스터) 등의 스위칭 소자 및 용량 소자 등의 회로 소자가 화소(50)마다 형성되어 있다. 이들의 회로 소자, 신호선 및 주사선의 표면에 평탄화막(15)이 형성됨으로써 제1 패널부(10)의 표면의 평탄화가 도모되어 있다. 그리고, 평탄화막(15) 상에, 후술하는 반사 전극이 화소(50)마다 형성되게 된다. 제1 기판(14)은, TFT를 포함하는 회로 소자가 형성되므로 TFT 기판이라고 불리는 경우가 있다.

복수의 신호선은, 화소(50)를 구동하는 신호(표시 신호/영상 신호)를 전송하기 위한 배선이며, 화소(50)의 행렬 형상의 배치에 대해 화소열마다, 그 화소열의 화소의 배열 방향, 즉, 열 방향(도 1의 Y 방향)을 따라서 연장되는 배선 구조로 되어 있다. 복수의 주사선은, 화소(50)를 행 단위로 선택하는 신호(주사 신호)를 전송하기 위한 배선이며, 화소(50)의 행렬 형상의 배치에 대해 화소행마다, 그 화소행의 화소의 배열 방향, 즉, 행 방향(도 1의 X 방향)을 따라서 연장되는 배선 구조로 되어 있다. X 방향과 Y 방향은, 서로 직교한다.

제2 패널부(20)는, 액정층(30)측으로부터 순서대로, ITO(Indium Tin Oxide:인듐 주석 산화물) 등으로 형성된 투명 전극(21), 컬러 필터(22), 투명한 유리 등을 기판 재료로 하는 제2 기판(23), 1/4 파장판(24), 1/2 파장판(25) 및 편광판(26)이 설치되어 있다. 또한, 제2 패널부(20)의 제2 기판(23)과 1/4 파장판(24) 사이에는, 이방성 산란 부재(27)가 설치되어 있다.

이 제2 패널부(20)에 있어서, 컬러 필터(22)는, 예를 들어 열 방향(Y 방향)으로 신장하는 스트라이프 형상의 R(적색) G(녹색) B(청색)의 각 필터가, 화소(50)의 행 방향(X 방향)의 피치와 동일한 피치로 반복 배열된 구성으로 되어 있다. 제2 기판(23)은 컬러 필터(CF:Color Filter)(22)를 포함하고 있으므로 CF 기판이라고 불리는 경우가 있다.

상술한, 제1 패널부(10), 그 제1 패널부(10)와 대향 배치된 제2 패널부(20) 및 제1 패널부(10)와 제2 패널부(20) 사이에 배치된 액정층(30)에 의해 반투과형의 액정 표시 패널이 구성되어 있고, 제2 패널부(20)의 상면(표면)이 표시면으로 되어 있다.

백라이트부(40)는 액정 표시 패널을 그 액정 표시 패널의 배면측, 즉, 제1 패널부(10)의 액정층(30)과는 반대측으로부터 조명하는 조명부이다. 이 백라이트부(40)는, 그 구조 및 구성 요소를 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어 LED(Light Emitting Diode) 또는 형광관 등의 광원과, 프리즘 시트, 확산 시트 및 도광판 등의 주지의 부재를 사용할 수 있다. 또한, 상세한 것은 후술하지만, 본 개시의 반투과형 액정 표시 장치(1)에 적용되는 백라이트부(40)는, 소위 에지 라이트 방식의 것이 적용되어 있다.

상기 구성의 반투과형 액정 표시 장치(1)에 있어서, 화소(50)는, 그 화소(50)마다 반사 표시 영역(반사 표시부)과 투과 표시 영역(투과 표시부)을 갖고 있다. 반사 표시 영역은, 상술한 바와 같이, 평탄화막(15)의 표면에, 화소(50)마다 형성되는 반사 전극을 갖고, 제2 패널부(20)를 투과해서 외부로부터 입사한 외광을 그 반사 전극에 의해 반사하고, 그 반사광에 의해 표시한다. 이 화소(50)마다 설치되는 투과 표시 영역의 상세에 대해서는 후술한다.

[1-2. 기본적인 화소 회로]

다음에, 화소(50)의 기본적인 화소 회로에 대해서, 도 2a를 사용해서 설명한다. 도 2a에 X로 나타내는 방향(X 방향)은, 도 1에 도시하는 반투과형 액정 표시 장치(1)의 행 방향을 나타내고, Y로 나타내는 방향(Y 방향)은 열 방향을 나타낸다.

도 2a에 도시하는 바와 같이, 복수의 신호선(61(61₁, 61₂, 61₃, …))과, 복수의 주사선(62(62₁, 62₂, 62₃, …))이 교차하도록 배선되고, 그 교차부에 화소(50)가 배치되어 있다. 복수의 주사선(62(62₁, 62₂, 62₃, …))이 연장되는 방향은 행 방향(X 방향)이며, 복수의 신호선(61(61₁, 61₂, 61₃, …))이 연장되는 방향은 열 방향(Y 방향)이다. 상술한 바와 같이, 복수의 신호선(61)과 복수의 주사선(62)은, 제1 패널부(10)의 제1 기판(TFT 기판)(14)의 표면에 형성되어 있다. 그리고, 신호선(61(61₁, 61₂, 61₃, …))의 각 일단부는, 신호 출력 회로(70)의 각 열에 대응한 출력단에 접속되고, 복수의 주사선(62(62₁, 62₂, 62₃, …))의 각 일단부는, 주사 회로(80)의 각 행에 대응한 출력단에 접속되어 있다.

화소(50)는, 예를 들어 박막 트랜지스터(TFT)를 사용한 화소 트랜지스터(51)와 액정 용량(52)과 축적 용량(53)을 갖는 구성으로 되어 있다. 화소 트랜지스터(51)는 게이트 전극이 주사선(62(62₁, 62₂, 62₃, …))에 접속되고, 소스 전극이 신호선(61(61₁, 61₂, 61₃, …))에 접속되어 있다.

액정 용량(52)은 화소 전극과, 이에 대향해서 형성되는 대향 전극[도 1의 투명 전극(21)에 상당] 사이에서 발생하는 액정 재료의 용량 성분을 의미하고, 화소 전극이 화소 트랜지스터(51)의 드레인 전극에 접속되어 있다. 화소 전극은, 컬러 표시의 경우에는 부화소마다 형성되는 반사 전극에 상당하고, 모노크롬 표시의 경우에는 화소마다 형성되는 반사 전극에 상당한다. 액정 용량(52)의 대향 전극에는, 직류 전압의 코먼 전위 V_COM이 전체 화소 공통으로 인가된다. 축적 용량(53)은, 한쪽의 전극이 액정 용량(52)의 화소 전극에, 다른 쪽의 전극이 액정 용량(52)의 대향 전극에 각각 접속되어 있다.

상기의 화소 회로로부터 명백해진 바와 같이, 복수의 신호선(61(61₁, 61₂, 61₃, …))은 화소(50)를 구동하는 신호, 즉, 신호 출력 회로(70)로부터 출력되는 영상 신호를 화소열마다 화소(50)에 전송하는 배선이다. 또한, 복수의 주사선(62(62₁, 62₂, 62₃, …))은 화소(50)를 행 단위로 선택하는 신호, 즉, 주사 회로(80)로부터 출력되는 주사 신호를 화소행마다 전송하는 배선이다.

[1-3. 화소 및 부화소]

반투과형 액정 표시 장치(1)가 컬러 표시에 대응하는 경우, 도 2b에 도시하는 바와 같이, 컬러 화상을 형성하는 단위가 되는 1개의 화소, 즉 단위 화소(5)는, 예를 들어 복수의 부화소(서브 픽셀)(50)를 포함한다. 이 예에서는, 단위 화소(5)는, R을 표시하는 부화소(50R)와, B를 표시하는 부화소(50B)와, G를 표시하는 부화소(50G)를 포함한다. 단위 화소(5)가 갖는 부화소(50R, 50B, 50G)는, X 방향, 즉 반투과형 액정 표시 장치(1)의 행 방향을 향해 배열된다. 상술한 바와 같이, 단위 화소(5)는, 1색 또는 복수색의 부화소를 더 가져도 좋다. 반투과형 액정 표시 장치(1)가 모노크롬 표시만에 대응하는 경우, 도 2c에 도시하는 바와 같이, 모노크롬 화상을 형성하는 단위가 되는 1개의 화소, 즉 단위 화소(5M)는 화소(50)[컬러 화상에 있어서의 부화소(50)에 상당]가 된다. 단위 화소(5)는 컬러 화상을 표시하기 위한 기본 단위이며, 단위 화소(5M)는 모노크롬 화상을 표시하기 위한 기본 단위이다.

[1-4. 화소부의 전극 구조]

투과 표시 영역에 대해서 설명하기 전에, 화소(50)의 전극 구조에 대해서 설명한다.

도 3은, 화소부의 전극 구조의 설명에 제공하는 도면이다. 도 3은, 반투과형 액정 표시 장치의 화소부의 평면도이다. 도 3에 있어서, 반사 전극(63)에 대해서는, 망점을 넣어 도시하고 있다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 반투과형 액정 표시 장치(1)의 화소부는 화소(50)가 행렬 형상으로 배치되고, 그 행렬 형상의 배치에 대해 신호선(61)이 열 방향을 따라서 연장되는 화소(50)간의 공간 위치에 배선되고, 주사선(62)이 행 방향을 따라서 연장되는 화소(50)간의 공간 위치에 배선된 구성으로 되어 있다. 상술한 바와 같이, 신호선(61)과 주사선(62)은, 도 1에 있어서, 제1 패널부(10)의 제1 기판(14) 상에 서로 교차하도록 배선되어 있다.

이와 같은 구성의 화소부(화소 어레이부)에 있어서, 도 3에 도시하는 반투과형 액정 표시 장치(1)에 있어서는, 1개의 화소(50) 내에, 알루미늄 등의 금속으로 형성된 반사 전극(63)과 함께 개구부(64)를 형성하고, 그 개구부(64)를 투과 표시 영역으로서 사용한다. 이와 같이, 투과 표시 영역을 확보하기 위해, 화소(50) 내에 개구부(64)를 형성하면, 그 개구부(64)의 면적만큼만 반사 전극(63), 즉, 반사 표시 영역을 작게 하지 않을 수 없다. 이로 인해, 반투과형 액정 표시 장치(1)는, 반사 표시 성능이, 반사형 액정 표시 장치의 그에 비해 저하한다. 즉, 투과 표시 영역을 확보하는 것과, 반사 표시 성능을 유지하는 것은 트레이드오프의 관계에 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 반사 전극(63)에 개구부(64)를 설치했지만 신호선(61) 및 주사선(62)을, 반사 전극(63)과 반사 전극(63) 사이의 간극으로부터 어긋난 위치에 배치, 즉 반사 전극(63)의 배면에 배치하고, 반사 전극(63)과 반사 전극(63) 사이의 간극을 개구로 해도 좋다.

[1-5. 액정 표시 패널의 구동 방식]

액정 표시 패널(액정 표시 장치)에 있어서는, 액정에 동극성의 직류 전압이 계속해서 인가됨으로써 액정의 비저항(물질 고유의 저항값) 등이 열화되는 것을 억제하기 위해, 코먼 전위 V_COM을 기준으로 하여 영상 신호의 극성을 소정의 주기로 반전시키는 구동 방식이 채용된다.

이와 같은 액정 표시 패널의 구동 방식으로서, 라인 반전, 도트 반전, 프레임 반전 등의 구동 방식이 알려져 있다. 라인 반전은, 1라인(1화소행)에 상당하는 1H(H는 수평 기간)의 시간 주기로 영상 신호의 극성을 반전시키는 구동 방식이다. 도트 반전은, 서로 인접하는 상하 좌우의 화소마다 영상 신호의 극성을 교대로 반전시키는 구동 방식이다. 프레임 반전은, 1화면에 상당하는 1프레임마다 전체 화소에 기입하는 영상 신호를 한번에 동일한 극성으로 반전시키는 구동 방식이다.

반투과형 액정 표시 장치(1)는, 프레임 반전의 구동 방식을 사용하는 경우, 1프레임 기간에 걸쳐 동일한 극성의 신호 전압을 신호선(61)에 기입하게 되기 때문에, 쉐이딩이 발생할 가능성이 있다. 따라서, 반투과형 액정 표시 장치(1)에 있어서는, 프레임 반전의 구동 방식을 사용함에 있어서, 화소(50)로서 메모리 기능을 갖는 화소, 예를 들어 화소마다 데이터를 기억 가능한 메모리를 갖는, 소위 MIP(Memory In Pixel) 방식을 채용하는 것으로 한다. MIP 방식의 경우, 화소(50)에는 항상 일정 전압이 인가되게 되기 때문에, 쉐이딩을 저감시킬 수 있다.

또한, MIP 방식은, 데이터를 기억하는 메모리를 화소 내에 가짐으로써, 아날로그 표시 모드에 의한 표시와, 메모리 표시 모드에 의한 표시를 실현할 수 있다. 아날로그 표시 모드란, 화소의 계조를 아날로그적으로 표시하는 표시 모드이다. 메모리 표시 모드란, 화소 내의 메모리에 기억되어 있는 2치 정보(논리 "1"/논리 "0")에 기초하여, 화소의 계조를 디지털적으로 표시하는 표시 모드이다.

메모리 표시 모드의 경우, 메모리에 보유되어 있는 정보를 사용하기 때문에, 계조를 반영한 신호 전위의 기입 동작을 프레임 주기로 실행할 필요가 없다. 그로 인해, 메모리 표시 모드의 경우에는, 계조를 반영한 신호 전위의 기입 동작을 프레임 주기로 실행할 필요가 있는 아날로그 표시 모드의 경우에 비해 소비 전력이 적어도 된다. 바꾸어 말하면, 반투과형 액정 표시 장치(1)의 소비 전력을 저감할 수 있다.

도 4는, MIP 방식을 채용한 화소의 회로 구성의 일례를 나타내는 블록도이며, 도면 중, 도 2a와 동등한 부위에는 동일한 부호를 부여해서 도시하고 있다. 또한, 도 5에, MIP 방식을 채용한 화소의 동작 설명에 제공하는 타이밍차트를 나타낸다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 화소(50)는 액정 용량(액정 셀)(52) 외에, 3개의 스위치 소자(54, 55, 56) 및 래치부(57)를 갖는 구동 회로부(58)를 구비한다. 구동 회로부(58)는 SRAM(Static Random Access Memory) 기능을 구비하고 있다. 구동 회로부(58)를 구비하는 화소(50)는 SRAM 기능을 구비한 화소 구성으로 되어 있다. 액정 용량(액정 셀)(52)이란, 화소 전극[예를 들어, 도 3의 반사 전극(63)]과 이에 대향해서 배치되는 대향 전극 사이에서 발생하는 액정 용량을 의미하고 있다.

스위치 소자(54)는 신호선(61)[도 2a의 신호선(61₁ 내지 61₃)에 상당]에 일단부가 접속되어 있다. 스위치 소자(54)는, 도 2a의 주사 회로(80)로부터 주사 신호 φV가 부여됨으로써 온(폐쇄) 상태가 되고, 도 2a의 신호 출력 회로(70)로부터 신호선(61)을 통해서 공급되는 데이터 SIG를 도입한다. 래치부(57)는, 서로 역방향으로 병렬 접속된 인버터(571, 572)를 갖고 있으며, 스위치 소자(54)에 의해 도입된 데이터 SIG에 따른 전위를 유지(래치)한다.

스위치 소자(55, 56)의 각 한쪽의 단자에는, 코먼 전위 V_COM과는 역상의 제어 펄스 XFRP 및 동상의 제어 펄스 FRP가 부여된다. 스위치 소자(55, 56)의 각 다른 쪽의 단자는 공통으로 접속되고, 그 공통 접속 노드가, 본 화소 회로의 출력 노드 N_out가 된다. 스위치 소자(55, 56)는 래치부(57)의 유지 전위의 극성에 따라서 어느 한쪽이 온 상태가 된다. 이에 의해, 대향 전극[도 1의 투명 전극(21)]에 코먼 전위 V_COM이 인가되어 있는 액정 용량(52)에 대해, 제어 펄스 FRP 또는 제어 펄스 XFRP가 화소 전극[예를 들어, 도 3의 반사 전극(63)]에 인가된다.

도 5로부터 명백해진 바와 같이, 본 예의 경우, 래치부(57)의 유지 전위가 마이너스측 극성일 때에는, 액정 용량(52)의 화소 전위가 코먼 전위 V_COM과 동상이 되므로 흑색 표시가 되고, 래치부(57)의 유지 전위가 플러스측 극성의 경우는, 액정 용량(52)의 화소 전위가 코먼 전위 V_COM과 역상이 되므로 백색 표시가 된다.

상술한 것으로부터 명백해진 바와 같이, MIP의 화소(50)는 래치부(57)의 유지 전위의 극성에 따라서 스위치 소자(55, 56) 중 어느 한쪽이 온 상태가 됨으로써, 액정 용량(52)의 화소 전극[예를 들어, 도 3의 반사 전극(63)]에 대해, 제어 펄스 FRP 또는 제어 펄스 XFRP가 인가된다. 그 결과, 화소(50)에는 항상 일정한 전압이 인가되게 되므로, 쉐이딩의 발생이 억제된다.

또한, 본 예에서는, 화소(50)가 내장하는 메모리로서 SRAM을 사용하는 경우를 예로 들어 설명했지만, SRAM은 일례에 지나지 않고, 다른 메모리, 예를 들어 DRAM(Dynamic Random Access Memory)을 사용하는 구성을 취하도록 해도 좋다.

본 실시 형태에 있어서, MIP 방식을 채용함에 있어서는, 면적 계조법, 시분할 계조법 등을 사용할 수 있다. 시분할 계조법의 경우, 정지 화상이어도 시간에 의해 화소 전위가 다르며, 화소 내 및 화소간의 액정 분자가 움직여 버린다. 따라서, 시분할 계조법을 사용하는 것보다도 면적 계조법을 사용하는 쪽이 바람직하다. 또한, 면적 계조법의 경우에는, 화소 전극, 즉, 반사 전극(63)을 분할하므로, 전극간의 간극이 많아지기 때문에, 패널의 투과율로서는 분할하지 않을 경우보다도 높아지는 이점이 있다.

또한, 상기의 예에서는, 메모리 기능을 갖는 화소로서, 화소마다 데이터를 기억 가능한 메모리를 갖는 MIP의 화소를 사용하는 것으로 했지만, 이것은 일례에 지나지 않는다. 메모리 기능을 갖는 화소로서는, MIP의 화소 외에, 예를 들어 주지의 메모리성 액정을 사용하는 화소를 예시할 수 있다.

액정의 표시 모드에는, 전계(전압) 무인가 시에 백색 표시, 전계 인가 시에 흑색 표시가 되는 노멀리 화이트 모드와, 전계 무인가 시에 흑색 표시, 전계 인가 시에 백색 표시가 되는 노멀리 블랙 모드가 있다. 이 양쪽 모드는 액정 셀의 구조는 동일하고, 도 1의 편광판(11, 26)의 배치가 다르다. 본 실시 형태의 반투과형 액정 표시 장치(1)는, 전계(전압) 무인가 시에 흑색 표시, 전계 인가 시에 백색 표시가 되는 노멀리 블랙 모드로 구동된다.

[1-6. 이방성 산란 부재]

도 6은, 반투과형 액정 표시 장치의 행 방향(X 방향)에 있어서 인접하는 2개의 화소의 단면 구조를 도시하는 단면도이며, 도면 중, 도 1과 동등 부위에는 동일 부호를 부여하여 도시하고 있다. 도 7a는 표면으로부터 외광이 입사하는 이방성 산란 부재의 단면도이다. 도 7b는 배면으로부터 입사광이 입사하는 이방성 산란 부재의 단면도이다. 도 8은 이방성 산란 부재의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 9는 이방성 산란 부재의 기능을 설명하기 위한 모식도이다. 도 10은 이방성 산란 부재의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 11은 이방성 산란 부재의 기능을 설명하기 위한 모식도이다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 반투과형 액정 표시 장치(1)는, 액정 분자(31)를 포함하는 액정층(30)보다도 반사 전극(63)에서 반사한 광의 진행 방향측으로, 광을 산란시키는 시트 형상의 이방성 산란 부재(27)를 갖는다. 보다 구체적으로는, 반투과형 액정 표시 장치(1)는, 제2 기판(23)과 1/4 파장판(24) 사이에 이방성 산란 부재(27)를 갖는다. 이방성 산란 부재(27)는 반사 전극(63)에서 반사된 광을 산란시키거나, 화소간의 공간(65_A)을 투과한 백라이트광을 산란시키거나 하는 비 등방 또는 등방의 층이다. 이방성 산란 부재(27)로서는, 예를 들어 LCF(Light Control Film)를 사용할 수 있다.

이방성 산란 부재(27)는 전방 산란이 많고 후방 산란이 적은 전방 산란층이다. 이방성 산란 부재(27)는 특정 방향(산란축 방향)으로부터 입사한 광을 산란하는 이방성 산란층이다. 이방성 산란 부재(27)는, 제2 기판(23)과의 관계에서 편광판(26)측의 특정 방향으로부터 광(예를 들어 외광)이 입사해 온 경우에, 그 입사한 광을 거의 산란하지 않고 투과시켜, 반사 전극(63)에서 반사되어 되돌아 온 광(반사광)을 크게 산란하도록 되어 있다.

이방성 산란 부재(27)는, 도 7a 및 도 7b에 도시하는 바와 같이, 제1 영역(27B)과, 제2 영역(27S)을 포함하고, 2종류의 영역(27B, 27S)은, 서로 굴절률이 다르다. 이방성 산란 부재(27)는, 도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이 복수의 판상의 제2 영역(27S)이 제1 영역(27B) 중에 소정 간격으로 배열된 루버 구조로 되어 있어도 좋고, 이방성 산란 부재(27a)는, 도 10 및 도 11에 도시하는 바와 같이 기둥 형상의 제2 영역(27Sa)이 제1 영역(27Ba) 중에 배열된 기둥 형상 구조로 되어 있어도 좋다. 본 실시 형태에서는, 제1 영역(27B)이 제2 영역(27S)보다도 굴절률이 낮은 재료로 형성되어 있다. 즉, 제1 영역(27B)은 이방성 산란 부재(27) 중에서 상대적으로 굴절률이 낮은 재료로 형성되고, 저굴절률 영역이 된다. 또한, 제2 영역(27S)은 이방성 산란 부재(27) 중에서 상대적으로 굴절률이 높은 재료로 형성되어, 고굴절률 영역이 된다.

이방성 산란 부재(27)는, 제1 영역(저굴절률 영역)(27B)과 제2 영역(고굴절률 영역)(27S)과의 경계 부근에서의 굴절률의 변화의 정도가 상대적으로 큰 면측으로부터 광이 입사해서 저굴절률 영역(27B)과 고굴절률 영역(27S)과의 경계 부근에서의 굴절률의 변화의 정도가 상대적으로 작은 면측으로부터 광이 출사할 때에 광이 산란하도록 배치되어 있다.

이방성 산란 부재(27)는, 예를 들어 제1 영역(27B) 및 제2 영역(27S)이 두께 방향으로 연장되고, 또한 소정의 방향으로 경사진 것이다. 이방성 산란 부재(27)는, 예를 들어 굴절률이 서로 다른 2종류 이상의 광중합 가능한 단량체 또는 올리고머의 혼합물인 수지 시트에, 자외선을 경사 방향으로부터 조사함으로써 형성된 것이다. 또한, 이방성 산란 부재(27)는, 상기와는 다른 구조로 되어 있어도 좋고, 또한, 상기와는 다른 방법으로 제조된 것이어도 좋다. 이방성 산란 부재(27)는, 1층이어도 좋고, 복수의 층이어도 좋다. 이방성 산란 부재(27)가 복수의 층인 경우, 서로 동등한 구조이어도 좋고, 서로 다른 구조이어도 좋다.

이방성 산란 부재(27)는, 예를 들어 도 7a에 도시하는 바와 같이, 제2 기판(23)과의 관계에서 소정의 방향(산란축 방향)으로부터 외광 L1이 입사했을 때에 그 외광 L1을 산란시키고, 다른 소정의 방향(산란축 방향 이외의 방향)으로부터 외광 L2가 입사했을 때에 그 외광 L2를 투과시킨다. 또한, 이방성 산란 부재(27)는, 다른 소정의 방향으로부터 외광 L2가 입사했을 때에 그 외광 L2를 투과시키고, 투과한 광 중 반사 전극(63)에서 반사된 광을, 산란 중심축 S를 중심으로 하여 소정의 범위에서 산란시키도록 되어 있다. 외광 L1, L2는, 제2 패널부(20)의 편광판(26)에 입사하는 평행광이다. 외광 L1, L2는, 무편광 광이어도 좋고, 편광 광이어도 좋다. 또한, 이방성 산란 부재(27)는, 예를 들어 도 7b에 도시하는 바와 같이, 광이 외광 L1, L2와는 반대측으로부터 입사광 L3, L4가 입사한 경우도 마찬가지로, 제2 기판(23)과의 관계에서 소정의 방향(산란축 방향)으로부터 입사한 광을 산란시키고, 다른 소정의 방향(산란축 방향 이외의 방향)으로부터 입사한 광을 투과시킨다. 구체적으로는, 제2 기판(23)과의 관계에서 소정의 방향으로부터의 입사광 L3이 입사했을 때에 그 입사광 L3을 산란시키고, 다른 소정의 방향으로부터의 입사광 L4가 입사했을 때에 그 입사광 L4를 투과시킨다. 또한, 외광 L1 및 입사광 L3에 있어서의 소정의 방향은, 방향이 180도 반대로 되는 것만으로, 동일한 방향이다. 또한, 외광 L2 및 입사광 L4에 있어서의 소정의 방향은, 방향이 180도 반대로 되는 것만으로, 동일한 방향이다. 또한, 광의 산란은 이방성 산란 부재(27)의 통과 중에 생기면 좋고, 입사시에 산란해도 출사시에 산란해도, 경로 중에 산란해도 좋다.

여기서, 이방성 산란 부재(27)가 도 8에 도시하는 루버 구조인 경우, 이방성 산란 부재(27)는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 외광 L1을 산란한 산란광 L1a가, 제1 영역(27B) 및 제2 영역(27S)의 긴 변 방향의 직경 d1이 짧은 직경이 되고, 제1 영역(27B) 및 제2 영역(27S)의 짧은 변 방향[제1 영역(27B) 및 제2 영역(27S)의 배열 방향]의 직경 d2가 긴 직경이 되는 타원형 형상이 된다. 또한, 이방성 산란 부재(27)는 반사 전극(63)으로부터 반사한 광을 산란시키는 경우도 마찬가지로 타원 형상으로 산란시킨다. 또한, 이방성 산란 부재(27a)가 도 10에 도시하는 기둥 형상 구조인 경우, 이방성 산란 부재(27a)는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 외광 L1을 산란한 산란광 L1a가, 직경 d1a와 직경 d2a가 동일한 직경이 되는 원 형상이 된다. 또한, 이방성 산란 부재(27a)는 반사 전극(63)으로부터 반사한 광을 산란시키는 경우도 마찬가지로 원 형상으로 산란시킨다.

도 12는, 이방성 산란 부재의 산란축 방향과, 액정 패널의 주시각 방향과의 관계를 도시하는 모식도이다. 여기서, 도 12에 도시하는 바와 같이, 제1 패널부(10)로부터 액정층(30)을 통하여 제2 패널부(20)의 제2 기판(23)에 이르기까지의 부분을, 액정 패널(PL)로 하고 있다. 또한, 도 12에서는, 이방성 산란 부재(27)의 산란축 방향(AX1)과, 액정 패널(PL)의 주시각 방향(AX2)과의 관계를 이해하기 쉽게 하기 위해, 이방성 산란 부재(27)와 액정 패널(PL) 사이를 이격해서 도시하고 있다.

이방성 산란 부재(27)의 산란 중심축 S(그것을 중심으로 하여, 입사하는 광의 이방성 산란 특성이 대략 대칭성이 되는 축을 말함. 바꾸어 말하면, 가장 산란하는 광의 입사 방향으로 연장되는 축임)는 이방성 산란 부재(27)의 표시측의 면의 법선 방향에 대해 비스듬히 경사져 있다. 또한, 액정 패널(PL)은, 그 표시면[즉, 액정 패널(PL)과 이방성 산란 부재(27)와의 경계면]과 교차하는 소정의 방향을 주시각 방향(AX2)으로 하고 있고, 주시각 방향(AX2)은 액정 패널(PL)의 표시면에 대해 비스듬히 경사져 있다. 주시각이란, 반투과형 액정 표시 장치(1)의 유저가 반투과형 액정 표시 장치(1)를 사용할 때에 영상 표시면을 바라보는 방위에 대응하고 있고, 영상 표시면이 사각형 형상으로 되어 있는 경우에는, 영상 표시면의 1변 중 유저에 가장 가까운 변과 직교하는 방위에 대응하고 있다.

액정 패널(PL)로부터 이방성 산란 부재(27)에 입사하는 입사광 L4가, 이방성 산란 부재(27)를 투과함으로써 산란하는 경우, 입사광 L4의 입사 방향은 산란축 방향(AX1)으로 되어 있다. 즉, 산란축 방향(AX1)을 따라서 이방성 산란 부재(27)에 입사하는 입사광 L4는 이방성 산란 부재(27)를 투과함으로써 산란한다. 이때, 산란축 방향(AX1)은 산란 중심축 S가 연장되는 방향과, 산란 중심축 S에 대해 소정의 각도만큼만 경사지는 방향을 포함하는 방향으로 되어 있다. 즉, 산란축 방향(AX1)은, 산란 중심축 S를 포함하는 소정의 각도 범위를 가진 방향으로 되어 있다. 소정의 각도 범위는, 산란 중심축 S를 중심으로, 산란 중심축 S에 대해 ±θ도만큼만 경사지는 각도 범위로 되어 있고, θ는, 예를 들어 20도 이내로 되어 있다. 또한, θ는, 15도로 하는 것이 보다 바람직하다. 이때, 이방성 산란 부재(27)의 산란축 방향(AX1)과, 액정 패널(PL)의 주시각 방향(AX2)은 액정 패널(PL)의 표시면의 법선 방향에 대해, 동일한 측으로 경사져 있다. 또한, 이방성 산란 부재(27)의 산란축 방향(AX1)과, 액정 패널(PL)의 주시각 방향(AX2)은, 동일한 방향으로 되어 있다.

이상과 같이, 반투과형 액정 표시 장치(1)는, 제2 기판(23)과 편광판(26) 사이에 이방성 산란 부재(27)를 설치할 수 있다. 보다 구체적으로는, 제2 기판(23)과 1/4 파장판(24) 사이에 이방성 산란 부재(27)를 설치할 수 있다. 이로 인해, 제2 기판(23)과 이방성 산란 부재(27) 사이에, 편광판(26), 1/4 파장판(24) 및 1/2 파장판(25)을 형성하지 않고, 제2 기판(23)과 이방성 산란 부재(27)를 인접해서 설치할 수 있다. 따라서, 제2 기판(23)과 이방성 산란 부재(27)가 밀착되어 접착할 수 있으므로, 제2 기판(23)으로부터 출사되는 광은, 이방성 산란 부재(27)에 바로 입사할 수 있다. 이에 의해, 제2 기판(23)으로부터 출사된 광은, 반투과형 액정 표시 장치(1)의 표시면 내에서 확산되기 어려워져, 표시면에 표시되는 화상의 흐려짐을 저감할 수 있다. 또한, 반투과형 액정 표시 장치(1)는 이방성 산란 부재(27)의 산란축 방향(AX1)과, 액정 패널(PL)의 주시각 방향(AX2)을 동일한 방향으로 할 수 있다. 이로 인해, 이방성 산란 부재(27)는, 제2 기판(23)으로부터 주시각 방향(AX2)으로 출사하고, 이방성 산란 부재(27)에 입사하는 광을 산란시킬 수 있다. 따라서, 이방성 산란 부재(27)는 산란하지 않고 소정의 방향으로 출사하는 광을 경감할 수 있으므로, 이방성 산란 부재(27)로부터 출사하는 광의 방향 의존성을 적게 할 수 있다. 이상으로부터, 본 개시의 반투과형 액정 표시 장치(1)는 화상의 흐려짐을 저감할 수 있어, 광의 방향 의존성을 적게 할 수 있기 때문에, 시인성의 향상을 도모할 수 있다.

[1-7. 백라이트부]

다음에, 도 13 및 도 14를 참조하여, 백라이트부(40)에 대해서 설명한다. 도 13은 이방성 산란 부재의 산란축 방향, 액정 패널의 주시각 방향 및 도광판 내의 백라이트광의 진행 방향과의 관계를 도시하는 모식도이다. 도 14는 이방성 산란 부재의 산란축 방향, 액정 패널의 주시각 방향 및 백라이트광의 조사 방향과의 관계를 도시하는 모식도이다. 도 13의 위쪽 도면은 백라이트부(40)를 Y 방향에서 본 측면도이며, 도 13의 아래쪽 도면은 백라이트부(40)를 Z방향에서 본 평면도이다. 도 13 및 도 14에서도, 각종 방향의 관계를 이해하기 쉽게 하기 위해, 이방성 산란 부재(27)와, 액정 패널(PL)과, 백라이트부(40) 사이를 각각 이격해서 도시하고 있다.

백라이트부(40)는, 도 13에 도시하는 바와 같이, 에지 라이트 방식으로 되어 있고, 광원부(41)와, 광원부(41)로부터의 광을 도광하는 도광판(42)을 포함하고 있다. 광원부(41)는 백라이트광을 도광판(42)을 향해 조사한다. 광원부(41)는, 예를 들어 LED 또는 형광관 등이 사용되고, 소정의 방향으로 연장되어 직선 형상으로 설치되어 있다. 이 광원부(41)가 연장되는 방향은 도광판(42)을 향해 조사한 도광판(42) 내를 진행하는 백라이트광의 진행 방향(DX)과 직교하는 방향으로 되어 있다.

도광판(42)은 액정 패널(PL)을 사이에 두고 이방성 산란 부재(27)의 반대측(배면측)에 설치되고, 액정 패널(PL)에 대향해서 설치되어 있다. 도광판(42)은 사각형의 판 형상으로 형성되고, 액정 패널(PL)과 대향하는 면(표시측의 면)이 백라이트광을 조사하는 광조사면으로 되어 있다. 또한, 도광판(42)의 배면은 반사면으로 되어 있고, 반사면은 배면측을 향하는 백라이트광을 광조사면측을 향해 반사시키고 있다. 직선 형상으로 연장되는 광원부(41)는, 사각형이 되는 도광판(42)의 1변을 따라서 인접해서 설치되어 있다. 그리고, 광원부(41)가 인접하는 도광판(42)의 1변의 측면이, 광원부(41)로부터의 백라이트광이 입사하는 광입사면으로 되어 있다. 이로 인해, 도광판(42)은 광입사면과 광조사면이 직교하고, 광조사면과 반사면이 평행하게 되어 있다. 그리고, 도광판(42)은 광원부(41)로부터의 백라이트광을, Y 방향으로 연장되는 광원부(41)에 대해 직교하는 방향, 또한, 광조사면 및 반사면과 평행한 방향인 X 방향으로 유도한다. 이때, 도광판(42) 내를 진행하는 백라이트광의 진행 방향(DX)과, 산란축 방향(AX1)은, 제1 기판(14)과 도광판(42)이 대향하는 방향(Z방향)에서 보아, 동일한 방향(X 방향)으로 되어 있다. 이때, 산란축 방향(AX1)은 표시면의 법선 방향에 대해, 백라이트부(40)의 광원부(41)측으로 경사져 있으므로, Z방향에서 본 백라이트광의 진행 방향(DX)과 산란축 방향(AX1)은 역방향으로 되어 있다. 또한, 광원부(41)는 도광판(42)의 X 방향의 반대측에 설치해도 좋고, 도광판(42)의 X 방향의 양측에 설치해도 좋다.

이상과 같이, 반투과형 액정 표시 장치(1)는, 제1 기판(14)과 도광판(42)이 대향하는 방향에서 보아, 도광판(42) 내를 진행하는 백라이트광의 진행 방향(DX)과, 산란축 방향(AX1)을, 동일한 방향으로 할 수 있다. 이로 인해, 백라이트부(40)는 도광판(42)의 광조사면으로부터 출사하는 백라이트광을, 산란축 방향(AX1)을 따른 방향으로 도광할 수 있다. 따라서, 반투과형 액정 표시 장치(1)는, 산란축 방향(AX1)을 향하는 백라이트광을 많이 유도할 수 있으므로, 산란하는 백라이트광의 휘도를 효율적으로 향상시킬 수 있다.

백라이트부(40)는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 액정 패널(PL)의 제1 패널부(10)를 향해 조사되는 백라이트광을 집광하는 기능을 갖고 있다. 백라이트부(40)에 집광 기능을 부여하는 경우는, 도광판(42)의 광조사면에, 시트 형상의 광편향 부재를 배치함으로써 실현할 수 있다. 백라이트부(40)는 광조사면 내의 복수의 부위에서 백라이트광을 집광하고 있고, 적어도 도광판(42) 내에서의 백라이트광의 진행 방향(DX)을 따라서, 소정의 간격마다 집광하고 있다. 또한, 백라이트부(40)는 집광한 백라이트광의 조사 방향(AX3)을, 광조사면의 법선 방향에 대해 경사지게 하고 있다. 이때, 백라이트광의 조사 방향(AX3)과, 이방성 산란 부재(27)의 산란축 방향(AX1) 및 액정 패널(PL)의 주시각 방향(AX2)과는, 광조사면(표시면)의 법선 방향에 대해, 동일한 측으로 경사져 있다. 또한, 백라이트광의 조사 방향(AX3)과, 산란축 방향(AX1) 및 주시각 방향(AX2)은, 동일한 방향으로 되어 있다.

이상과 같이, 반투과형 액정 표시 장치(1)는, 백라이트부(40)에 있어서 집광한 백라이트광의 조사 방향(AX3)과, 이방성 산란 부재(27)의 산란축 방향(AX1)을, 광조사면(표시면)의 법선 방향에 대해 동일한 측으로 경사지게 할 수 있다. 이로 인해, 집광한 백라이트광의 적어도 일부는, 산란축 방향(AX1)에 따른 방향으로 조사되므로, 반투과형 액정 표시 장치(1)의 표시면에 있어서, 백라이트광에 의한 휘도를 향상시킬 수 있다. 또한, 반투과형 액정 표시 장치(1)는 백라이트광의 조사 방향(AX3)과, 이방성 산란 부재(27)의 산란축 방향(AX1)을 동일한 방향으로 할 수 있으므로, 반투과형 액정 표시 장치(1)의 표시면에 있어서, 백라이트광에 의한 휘도를 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 이방성 산란 부재(27)는 산란축 방향(AX1)에 따른 방향으로 조사되고, 이방성 산란 부재(27)의 표시측의 면으로부터 출사하는 백라이트광을 산란시킬 수 있다. 이에 의해, 반투과형 액정 표시 장치(1)는 백라이트광에 의한 휘도를 향상시킴으로써, 표시면에 있어서의 콘트라스트를 향상시킬 수 있고, 또한, 백라이트광의 방향 의존성을 적게 할 수 있으므로, 시인성의 향상을 더 도모할 수 있다.

다음에, 도 15a는 반투과형 액정 표시 장치의 CF 기판측에 있어서의 광학 설계의 일례를 나타내는 모식도이며, 도 15b는 반투과형 액정 표시 장치의 TFT 기판측에 있어서의 광학 설계의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 15a, 도 15b는, 제1 패널부(10)의 구성 부재, 액정 셀[액정층(30)] 및 제2 패널부(20)의 구성 부재의 각 축 방향이 표현되어 있다. 구체적으로는, 제1 패널부(10)측(TFT 기판측)에 대해서는, 편광판(11)의 흡수축 방향, 1/2 파장판(12)의 연신축 방향 및 1/4 파장판(13)의 연신축 방향을 각각 나타내고 있다. 또한, 제2 패널부(20)측(CF 기판측)에 대해서는, 액정 셀의 TFT 기판측ㆍCF 기판측의 러빙 방향, 이방성 산란 부재(27)의 지상축 방향, 1/4 파장판(24)의 연신축 방향, 1/2 파장판(25)의 연신축 방향 및 편광판(26)의 흡수축 방향을 각각 나타내고 있다.

<2. 전자 기기>

이상 설명한 본 개시에 관한 반투과형 액정 표시 장치(1)는, 전자 기기에 입력된 영상 신호 또는 전자 기기 내에서 생성한 영상 신호를, 화상 또는 영상으로서 표시하는 모든 분야의 전자 기기의 표시부(표시 장치)로서 사용하는 것이 가능하다.

본 개시에 관한 반투과형 액정 표시 장치는, 모든 분야의 전자 기기 중에서도, 옥외에서의 사용 빈도가 높은 휴대 단말 기기의 표시부(표시 장치)로서 사용하는 것이 바람직하다. 휴대 단말 기기로서는, 예를 들어 디지털 카메라, 비디오 카메라, PDA(Personal Digital Assistant), 게임기, 노트형 퍼스널 컴퓨터, 전자 서적 등의 휴대 정보 기기나, 휴대 전화기 등의 휴대용 통신 기기 등을 예시할 수 있다.

상술한 실시 형태의 설명으로부터 명백해진 바와 같이, 본 개시에 관한 반투과형 액정 표시 장치는, 반사형 표시 장치와 동등한 반사 표시 성능을 유지한 후에 투과 표시를 실현할 수 있기 때문에, 반사형 액정 표시 장치의 특징인, 소비 전력이 적고, 밝은 환경 하에서도 화면이 보기 쉽다고 하는 특징을 완전히 발휘할 수 있다. 따라서, 모든 분야의 전자 기기, 그 중에서도, 휴대 단말 기기에 있어서, 그 표시부로서 본 개시에 관한 반투과형 액정 표시 장치를 사용함으로써 휴대 단말 기기의 저소비 전력화에 크게 기여할 수 있다.

이하에, 본 개시에 관한 반투과형 액정 표시 장치(1)를 표시부로서 사용하는 전자 기기, 즉, 본 개시에 관한 전자 기기의 구체예에 대해서 설명한다.

도 16a는, 본 개시가 적용되는 디지털 카메라의 외관을 나타내고 있고, 표면측에서 본 사시도, 도 16b는 이면측에서 본 사시도이다. 본 적용예에 따른 디지털 카메라는 플래시용의 발광부(111), 표시부(112), 메뉴 스위치(113), 셔터 버튼(114) 등을 포함하고, 그 표시부(112)로서 본 개시에 관한 반투과형 액정 표시 장치(1)를 사용함으로써 제작된다.

도 17은, 본 개시가 적용되는 비디오 카메라의 외관을 도시하는 사시도이다. 본 적용예에 따른 비디오 카메라는 본체부(131), 전방을 향한 측면에 피사체 촬영용의 렌즈(132), 촬영시의 스타트/스톱 스위치(133), 표시부(134) 등을 포함하고, 그 표시부(134)로서 본 개시에 관한 반투과형 액정 표시 장치(1)를 사용함으로써 제작된다.

도 18은, 본 개시가 적용되는 노트형 퍼스널 컴퓨터의 외관을 도시하는 사시도이다. 본 적용예에 따른 노트형 퍼스널 컴퓨터는 본체(121)에, 문자 등을 입력할 때에 조작되는 키보드(122), 화상을 표시하는 표시부(123) 등을 포함하고, 그 표시부(123)로서 본 개시에 관한 반투과형 액정 표시 장치(1)를 사용함으로써 제작된다.

도 19a 내지 도 19g는, 본 개시가 적용되는 휴대용 통신 기기, 예를 들어 휴대 전화기를 도시하는 외관도이다. 도 19a는 개방된 상태에서의 정면도, 도 19b는 그 측면도, 도 19c는 폐쇄된 상태에서의 정면도, 도 19d는 좌측면도, 도 19e는 우측면도, 도 19f는 상면도, 도 19g는 하면도이다.

본 적용예에 따른 휴대 전화기는, 상측 케이스(141), 하측 케이스(142), 연결부(여기서는 힌지부)(143), 디스플레이(144), 서브 디스플레이(145), 픽처 라이트(146), 카메라(147) 등을 포함하고 있다. 그리고, 디스플레이(144)나 서브 디스플레이(145)로서 본 개시에 관한 반투과형 액정 표시 장치(1)를 사용함으로써 본 적용예에 따른 휴대 전화기가 제작된다.

<3. 본 개시의 구성>

본 개시는 이하와 같은 구성을 취할 수 있다.

(1)

표시면과 교차하는 소정의 방향을 주시각 방향으로 하는 액정 표시 장치로서,

반사 전극과,

상기 반사 전극이 설치되는 제1 기판과,

상기 반사 전극과 대향하는 투명 전극과,

상기 투명 전극이 설치되는 제2 기판과,

상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 설치되는 액정층과,

상기 제2 기판을 사이에 두고 상기 제1 기판의 반대측에 설치되는 편광판과,

상기 제2 기판과 상기 편광판 사이에 설치되는 이방성 산란 부재를 구비하고,

상기 이방성 산란 부재는, 산란 중심축을 갖고, 상기 산란 중심축을 포함하는 소정의 각도 범위를 가진 방향인 산란축 방향을 따라서 투과하는 광을 산란시키고,

상기 산란축 방향과 상기 주시각 방향은, 동일한 방향으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

(2)

상기 소정의 각도 범위는, 상기 산란 중심축에 대한 경사각이 20도 이내의 각도 범위인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 액정 표시 장치.

(3)

상기 제1 기판을 사이에 두고 상기 제2 기판의 반대측에 설치되고, 상기 제1 기판을 향해 백라이트광을 조사하는 백라이트부를 더 구비하고,

상기 백라이트부는, 상기 제1 기판에 대향하는 도광판과, 상기 도광판의 측방으로부터 상기 백라이트광을 조사하는 광원부를 갖고,

상기 광원부로부터 조사된 상기 도광판 내를 진행하는 상기 백라이트광의 진행 방향과, 상기 산란축 방향은, 상기 제1 기판과 상기 도광판이 대향하는 방향에서 보아, 동일한 방향으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 액정 표시 장치.

(4)

상기 백라이트부는, 상기 제1 기판을 향해 조사되는 상기 백라이트광을 집광하고, 집광한 상기 백라이트광의 조사 방향을, 상기 표시면의 법선 방향에 대해 경사지는 상기 산란축 방향과 동일한 측으로 경사지게 하는 것을 특징으로 하는 (3)에 기재된 액정 표시 장치.

(5)

상기 백라이트부는, 상기 제1 기판을 향해 조사되는 상기 백라이트광을 집광하고, 집광한 상기 백라이트광의 조사 방향을, 상기 표시면의 법선 방향에 대해 경사지는 상기 산란축 방향과 동일한 측으로 경사지게 하는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 액정 표시 장치.

(6)

(1) 내지 (5) 어느 하나에 기재된 액정 표시 장치를 구비한 전자 기기.

이상, 본 개시에 대해서 설명했지만, 상술한 내용에 의해 본 개시가 한정되는 것은 아니다. 또한, 상술한 본 개시의 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것, 소위 균등한 범위의 것이 포함된다. 또한, 상술한 구성 요소는 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또한, 본 개시의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소의 다양한 생략, 치환 및 변경을 행할 수 있다.

1 : 반투과형 액정 표시 장치
5, 5M : 단위 화소
14 : 제1 기판
21 : 투명 전극
22 : 컬러 필터
23 : 제2 기판
26 : 편광판
27 : 이방성 산란 부재
27B, 27Ba : 제1 영역
27S, 27Sa : 제2 영역
30 : 액정층
40 : 백라이트부
41 : 광원부
42 : 도광판
50, 50R, 50G, 50B : 부화소(화소)
51 : 화소 트랜지스터
54, 55, 56 : 스위치 소자
57 : 래치부
58 : 구동 회로부
63 : 반사 전극
PL : 액정 패널
AX1 : 산란축 방향
AX2 : 주시각 방향
AX3 : 조사 방향
DX : 진행 방향

Claims

표시면과 교차하는 소정의 방향을 주시각 방향으로 하는 액정 표시 장치로서,
반사 전극과,
상기 반사 전극이 설치되는 제1 기판과,
상기 반사 전극과 대향하는 투명 전극과,
상기 투명 전극이 설치되는 제2 기판과,
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 설치되는 액정층과,
상기 제2 기판을 사이에 두고 상기 제1 기판의 반대측에 설치되는 편광판과,
상기 제2 기판과 상기 편광판 사이에 설치되는 이방성 산란 부재
를 구비하고,
상기 이방성 산란 부재는, 산란 중심축을 갖고, 상기 산란 중심축을 포함하는 소정의 각도 범위를 가진 방향인 산란축 방향을 따라서 투과하는 광을 산란시키고,
상기 산란축 방향과 상기 주시각 방향은, 동일한 방향으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 소정의 각도 범위는, 상기 산란 중심축에 대한 경사각이 20도 이내의 각도 범위인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 기판을 사이에 두고 상기 제2 기판의 반대측에 설치되고, 상기 제1 기판을 향해 백라이트광을 조사하는 백라이트부를 더 구비하고,
상기 백라이트부는, 상기 제1 기판에 대향하는 도광판과, 상기 도광판의 측방으로부터 상기 백라이트광을 조사하는 광원부를 갖고,
상기 광원부로부터 조사된 상기 도광판 내를 진행하는 상기 백라이트광의 진행 방향과, 상기 산란축 방향은, 상기 제1 기판과 상기 도광판이 대향하는 방향에서 보아, 동일한 방향으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제3항에 있어서,
상기 백라이트부는, 상기 제1 기판을 향해 조사되는 상기 백라이트광을 집광하고, 집광한 상기 백라이트광의 조사 방향을, 상기 표시면의 법선 방향에 대해 경사지는 상기 산란축 방향과 동일한 측으로 경사지게 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 기판을 사이에 두고 상기 제2 기판의 반대측에 설치되고, 상기 제1 기판을 향해 백라이트광을 조사하는 백라이트부를 더 구비하고,
상기 백라이트부는, 상기 제1 기판을 향해 조사되는 상기 백라이트광을 집광하고, 집광한 상기 백라이트광의 조사 방향을, 상기 표시면의 법선 방향에 대해 경사지는 상기 산란축 방향과 동일한 측으로 경사지게 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 기재된 액정 표시 장치를 구비한 전자 기기.
제3항에 기재된 액정 표시 장치를 구비한 전자 기기.
제4항에 기재된 액정 표시 장치를 구비한 전자 기기.
제5항에 기재된 액정 표시 장치를 구비한 전자 기기.