液晶表示装置
【課題】遮光領域で発生する光損失を低減させ、液晶表示装置の輝度を向上させる。
【解決手段】バックライトモジュール１０２、第１の透明基板１０６、第２の基板１１４及び液晶層１１０を備える。バックライトモジュール１０２は、光出射面１０１を有する。第１の透明基板１０６は、バックライトモジュール１０２の光出射面１０１の一側に配置され、第１の透明基板１０６の一表面内で光出射面１０１に隣接した一面に複数の高屈折率領域１０８が形成され、高屈折率領域１０８の屈折率は、第１の透明基板１０６の屈折率よりも大きい。第２の基板１１４は、第１の透明基板１０６上に配置され、複数の光透過領域１１２ａを有し、光透過領域１１２ａは、高屈折率領域１０８に対応した位置に形成されている。液晶層１１０は、第１の透明基板１０６と第２の基板１１４の間に形成されている。
【解決手段】バックライトモジュール１０２、第１の透明基板１０６、第２の基板１１４及び液晶層１１０を備える。バックライトモジュール１０２は、光出射面１０１を有する。第１の透明基板１０６は、バックライトモジュール１０２の光出射面１０１の一側に配置され、第１の透明基板１０６の一表面内で光出射面１０１に隣接した一面に複数の高屈折率領域１０８が形成され、高屈折率領域１０８の屈折率は、第１の透明基板１０６の屈折率よりも大きい。第２の基板１１４は、第１の透明基板１０６上に配置され、複数の光透過領域１１２ａを有し、光透過領域１１２ａは、高屈折率領域１０８に対応した位置に形成されている。液晶層１１０は、第１の透明基板１０６と第２の基板１１４の間に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に高輝度の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光電に関する技術が次々と現れている上、デジタル時代の到来により液晶表示装置の市場は大きく発展している。液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）は、高画質、小型、軽量、低電圧駆動、低消費電力、さらには広い応用範囲などの長所を備えているため、携帯型テレビ、携帯電話、ノートブック型コンピュータ、デスクトップ型表示装置などの消費者用電子製品やコンピュータ製品に広く利用され、次第に陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ：ＣＲＴ）に取って代わり表示装置の主流となっている。
【０００３】
液晶自体は発光しないため、表示効果を得るために、バックライトモジュールを使用して光源を提供しなければならなかった。そのため、従来の液晶表示装置は、前端側に液晶表示パネルを有し、後端側にバックライトモジュールを有するバックライト（ｂａｃｋ−ｌｉｇｈｔ）型液晶表示装置であるものがほとんどであった。
【０００４】
液晶表示装置の設計上、輝度は重要な項目の一つであり、従来、液晶表示装置の輝度を向上させる方法としては、開口率を上げるかバックライトモジュール中で輝度向上用フィルムを使用するしかなかった。しかし、開口率を増大させて液晶表示装置の輝度を向上させる技術を利用した場合、製造工程の難度が高まるだけでなく、コストの負担が増大する問題が発生することもあった。
そして、バックライトモジュール中で多数の光学フィルムを使用して輝度を向上させると、その他の問題が発生することもあった。例えば光線の進行過程において、光線が光学フィルムの部分で吸収され、光線の使用率が下がる上、多数の光学フィルムを使用するために、材料及び組み立てにかかるコストが増大することがあった。また、この光学フィルムは、信頼性テストを行うときに光学フィルムの間に掻き傷が発生して損壊し、コストが増大することがあった。これら光学フィルムの配置が適当でないときは、干渉縞が発生し、モアレ効果（ｍｏｉｒｅ ｅｆｆｅｃｔ）により視覚的な欠陥が発生することがあった。
【０００５】
上述の欠点を改善するため、液晶表示パネル中の上ガラス基板の表面上にマイクロレンズアレイを製作し、マイクロレンズ（ｍｉｃｒｏ ｌｅｎｓ）の曲面構造により液晶表示装置の輝度を高める技術が開示されている（特許文献１）。
しかしながら、この方法は、マイクロレンズがマイクロスケール以下のサイズである上、表面構造が曲面であるため、製作する際は、制御することが困難であるという最大の難点があった。また、マイクロレンズのサイズ及び構造により制限されるため、マイクロレンズの曲面構造のカーブにより液晶表示装置の輝度を増強させることはできなかった。
【０００６】
そのため、コスト負担を下げるとともに製造工程における制御の困難性を抑え、液晶表示装置の輝度を向上させる技術が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６４２１１０５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の第１の目的は、遮光領域で発生する光損失を低減させ、液晶表示装置の輝度を向上させる液晶表示装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、暗い状態における光漏れを有効に低減させ、液晶表示装置のコントラストを高める液晶表示装置を提供することにある。
本発明の第３の目的は、輝度向上用フィルムの使用数量を減らし、コストの負担を低減させる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明にあっては、バックライトモジュール、高分子膜層及び液晶表示パネルを備えた高輝度の液晶表示装置であって、前記バックライトモジュールは、光出射面を有し、前記高分子膜層は、第１の偏光板上に形成され、前記バックライトモジュールの前記光出射面の一側に配置され、二種類の材料からなり、交互に配置されており、異なる二種類の屈折率をそれぞれ有する複数の高屈折率領域と複数の低屈折率領域とを有し、前記液晶表示パネルは、前記高分子膜層上に配置され、前記高分子膜層中の前記高屈折率領域の上方に形成された複数の光透過領域を有していることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明にあっては、前記高屈折率領域の屈折率は、１．４５から１．８０の間であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明にあっては、前記低屈折率領域の屈折率は、１．２５から１．６０の間であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明にあっては、前記高分子膜層の厚さは、５から３００μｍの間であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明にあっては、前記高分子膜層の厚さは、１００から２００μｍの間であることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明にあっては、前記液晶表示パネルは、第１の偏光板と、前記第１の偏光板上に配置された第１の透明基板と、前記第１の透明基板上に配置された第２の基板と、前記第１の透明基板と前記第２の基板の間に配置された液晶層と、前記第２の基板上に配置された第２の偏光板とを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明にあっては、バックライトモジュールと、液晶表示パネルと、二種類の材料からなり、交互に配置されており、異なる二種類の屈折率をそれぞれ有する複数の高屈折率領域及び複数の低屈折率領域を有する高分子膜層と、を備えた液晶表示装置であって、前記高分子膜層は、第１の透明基板に形成され、前記バックライトモジュールと前記液晶表示パネルの間に配置され、前記高分子膜層中の前記高屈折率領域は、前記液晶表示パネルの複数の光透過領域に対応した位置に形成され、前記低屈折率領域は、前記液晶表示パネルの複数の遮光領域に対応した位置に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明にあっては、前記高屈折率領域の屈折率は、１．４５から１．８０の間であることを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明にあっては、前記低屈折率領域の屈折率は、１．２５から１．６０の間であることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０記載の発明にあっては、前記高分子膜層の厚さは、５から３００μｍの間であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１記載の発明にあっては、前記高分子膜層の厚さは、１００から２００μｍの間であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の液晶表示装置は、遮光領域を通るときに発生する光損失を低減させるだけでなく、光フィールド分布を集中させることにより、液晶表示装置の輝度を向上させることができる。また、本発明の方法を利用すると、暗い状態における光漏れを有効に低減させ、液晶表示装置のコントラストを高めることができる。
【００２１】
さらに本発明の方法は、輝度向上用フィルムの使用数量を減らすことにより、コストを低減させることができる。このほか本発明の方法は、低屈折率領域を通る光線を異なる屈折率を有する媒体の界面上で屈折させ、光透過領域に光線を有効に集中させ、液晶表示装置の輝度をさらに向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の好適な一実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
【図１Ａ】本発明の好適な一実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
【図２】本発明のもう一つの実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
【図３】本発明のさらにもう一つの実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
【図４】図１の第１の透明基板を示す部分拡大図である。
【図５】図１の第１の透明基板を示す部分拡大図である。
【図６Ａ】本発明の第１製造方法により透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。
【図６Ｂ】本発明の第１製造方法により透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。
【図６Ｃ】本発明の第１製造方法により透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。
【図６Ｄ】本発明の第１製造方法により透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。
【図６Ｅ】本発明の第１製造方法により透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。
【図７Ａ】本発明の第２製造方法により透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。
【図７Ｂ】本発明の第２製造方法により透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。
【図７Ｃ】本発明の第２製造方法により透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。
【図７Ｄ】本発明の第２製造方法により透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。
【図８Ａ】本発明の第３製造方法により透明基板上に高分子膜層を形成する製造工程を示す断面図である。
【図８Ｂ】本発明の第３製造方法により透明基板上に高分子膜層を形成する製造工程を示す断面図である。
【図８Ｃ】本発明の第３製造方法により透明基板上に高分子膜層を形成する製造工程を示す断面図である。
【図８Ｄ】本発明の第３製造方法により透明基板上に高分子膜層を形成する製造工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明がより詳細かつ完全に理解できるように、図面と併せて説明する。
図１を参照する。図１は、本発明の好適な一実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。図１に示すように、液晶表示装置１００は、バックライトモジュール１０２、第１の偏光板１０４、第１の透明基板１０６、液晶層１１０、第２の基板１１４及び第２の偏光板１１６を備える。
【００２４】
バックライトモジュール１０２は、光出射面１０１を有する。第１の偏光板１０４は、バックライトモジュール１０２の光出射面１０１の一側に配置されている。第１の透明基板１０６の一表面には、第１の偏光板１０４に隣接した一面に複数の高屈折率領域１０８が形成されている。第２の基板１１４はカラーフィルタ基板であり、第１の透明基板１０６と第２の基板１１４の間には液晶層１１０が配置されている。
第２の基板１１４は、光透過領域１１２ａ及び遮光領域１１２ｂを有し、高屈折率領域１０８は、光透過領域１１２ａに対応した位置に形成され、光透過領域１１２ａは、高屈折率領域１０８の上方に形成されている。光透過領域１１２ａから放射される少なくとも三種類の異なる色光には、赤、緑、青の三色光が含まれている。第２の基板１１４を占有する光透過領域１１２ａの表面積は、第１の透明基板１０６を占有する高屈折率領域１０８の表面積と等しいことが好ましい。
【００２５】
高屈折率領域１０８は高分子材料からなることが好ましい。この高屈折率領域１０８の屈折率は、第１の透明基板１０６の屈折率よりも大きい。高屈折率領域１０８の屈折率は、約１．４５から１．８０の間であり、第１の透明基板１０６の屈折率は、約１．２５から１．６０の間であることが好ましい。また、高屈折率領域１０８の厚さは、好ましくは５から３００μｍの間であり、さらに好ましくは１００から２００μｍの間であるが、本発明はこれだけに限定されるわけではない。
【００２６】
図１Ａを参照する。図１Ａに示すように、遮光領域１１２ｂは、低屈折率領域１０９に対応した位置に、選択的に形成されてもよいが、本発明はこれだけに限定されるわけではない。この遮光領域１１２ｂは、低屈折率領域１０９の上方に形成されている。
【００２７】
図２を参照する。図２は、本発明のもう一つの実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。図２に示すように、液晶表示装置２００は、バックライトモジュール２０２、高分子膜層２０８、第１の偏光板２０４、第１の透明基板２０６、液晶層２１０、第２の基板２１４及び第２の偏光板２１６を備える。バックライトモジュール２０２は、光出射面２０１を有する。第２の基板２１４はカラーフィルタ基板であり、第１の透明基板２０６と第２の基板２１４の間には液晶層２１０が配置されている。高分子膜層２０８は、高屈折率領域２０８ａ及び低屈折率領域２０８ｂを有し、高屈折率領域２０８ａと低屈折率領域２０８ｂとは交互に配置されている。
前述の第２の基板２１４は、光透過領域２１２ａ及び遮光領域２１２ｂを含み、高屈折率領域２０８ａは、光透過領域２１２ａに対応した位置に形成され、光透過領域２１２ａは、高分子膜層２０８中の高屈折率領域２０８ａの上方に形成されている。低屈折率領域２０８ｂは、遮光領域２１２ｂの領域に対応した位置に形成され、この遮光領域２１２ｂは、高分子膜層２０８中の低屈折率領域２０８ｂの上方に配置されている。第２の基板２１４を占有する光透過領域２１２ａの表面積は、高分子膜層２０８を占有する高屈折率領域２０８ａの表面積と等しいことが好ましい。
【００２８】
高分子膜層２０８は、高分子材料からなることが好ましい。また、高分子膜層２０８の厚さは、好ましくは５から３００μｍの間であり、さらに好ましくは１００から２００μｍの間である。高屈折率領域２０８ａの屈折率は、１．４５から１．８０の間であることが好ましく、低屈折率領域２０８ｂの屈折率は、１．２５から１．６０の間であることが好ましい。
他の実施形態では、光線の利用率を向上させるために、第１の偏光板２０４の屈折率は、高屈折率領域２０８ａの屈折率よりも大きいことが好ましいが、本発明はこれだけに限定されるわけではない。
【００２９】
図３を参照する。図３に示すように、本発明のもう一つの実施形態では、第１の透明基板２０６と第１の偏光板２０４の間に高分子膜層２０８を形成してもよいが、本発明はこれだけに限定されるわけではない。
【００３０】
本実施形態の光線は、異なる屈折率を有する媒体の界面上において、スネルの法則（Ｓｎｅｌｌ'ｓ Ｌａｗ）により、入射光が異なる屈折率を有する媒体の界面上を通過すると、反射現象により液晶表示パネルの光透過領域中へ光線を反射させるため、光線の使用率が向上する。図４及び図５を参照する。
図４及び図５は、図１の第１の透明基板１０６上に形成された高屈折率領域１０８を示す部分拡大図である。図４に示すように、高屈折率領域１０８の屈折率はｎ１であり、第１の透明基板１０６の屈折率はｎ２であり、高屈折率領域１０８と第１の透明基板１０６との接触界面は接触面１０７であり、入射角はθ１であり、屈折角はθ２である。
高屈折率領域１０８の屈折率ｎ１は、第１の透明基板１０６の屈折率ｎ２よりも大きい。そのため、数式（１）のスネルの法則により、入射光１０３が高屈折率領域（高密度の媒体）１０８から第１の透明基板１０６（低密度の媒体）へ進行すると、屈折角θ２は入射角θ１よりも大きくなる。そして屈折角θ２が９０度に等しいときは、屈折後の光線１０５が接触面１０７上を進行する。この際、入射角θ１は全反射の臨界角θＣという。そのため、スネルの法則の数式（１）は数式（２）のように書き換えることができる。
【００３１】
（数１）
ｎ１×ｓｉｎθ１＝ｎ２×ｓｉｎθ２数式（１）
【００３２】
（数２）
θＣ＝ｓｉｎ−１（ｎ２／ｎ１）数式（２）
【００３３】
数式（２）から理解できるように、入射角θ１が全反射の臨界角θＣよりも大きいとき、全反射の現象が発生し、図５に示すように、接触面１０７上で光線１０５ａが反射される。
【００３４】
図１、図４及び図５を同時に参照する。図１、図４及び図５に示すように、まずバックライトモジュール１０２から放射された光線は、第１の偏光板１０４に入る。続いて、高屈折率領域１０８に入射光１０３が入ると、接触面１０７上で光線１０５が反射される。
その後、光線１０５は、高屈折率領域１０８及び第１の透明基板１０６の界面を進んで通り、液晶層１１０及び第２の基板１１４中の光透過領域１１２ａ、第２の基板１１４及び第２の偏光板１１６を順次進行する。
この状態は、全反射された臨界角θＣの状態と同じである。入射光１０３ａが全反射であるとき、全反射された光線１０５ａは、第２の基板１１４の光透過領域１１２ａを通過するため、液晶表示装置の輝度が向上する。
【００３５】
さらに詳細には、本実施形態の光線は、異なる屈折率を有する媒体の界面上において、スネルの法則により、入射光が異なる屈折率を有する媒体の界面上を通過すると、反射現象により液晶表示パネルの光透過領域１１２ａ中へ光線が反射されるため、第２の基板１１４の遮光領域１１２ｂを通る光線損失が低減される。そのため、光線の使用率が向上するとともに液晶表示装置の輝度が向上する。
【００３６】
また、本発明の方法では、屈折率が低い第１の透明基板１０６へ入射光１０３ｂを透過させ、異なる屈折率を有する媒体の界面（例えば、高屈折率領域１０８及び第１の透明基板１０６の界面）上に屈折効果を発生させ、第２の基板１１４の光透過領域１１２ａに光線１０５ｂを有効に集中させることにより、液晶表示装置の輝度をさらに向上させてもよい。
【００３７】
以下、本発明の好適な実施形態により高屈折率領域の製造方法を詳しく説明するが、本発明の製造方法はこれだけに限定されるわけではない。
【００３８】
（第１製造方法）
図６Ａから図６Ｅを参照する。図６Ａから図６Ｅは、本発明の第１製造方法により、透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。図６Ａに示すように、透明基板４０２を準備し、透明基板４０２上にレジスト層４０４を形成する。
続いて図６Ｂに示すように、レジスト層４０４に対してフォトリソグラフィ工程を行い、パターニングされたレジスト層４０６を形成する。さらに図６Ｃに示すように、パターニングされたレジスト層４０６により覆われていない透明基板４０２をエッチングし、透明基板４０２上に凹部４０８を形成する。この凹部４０８は、第２の基板の光透過領域（図示せず）に対応した位置に形成されている。その後、パターニングされたレジスト層４０６を除去する。
【００３９】
次に図６Ｄに示すように、スピンコート法により、凹部４０８の内側と透明基板４０２上とに高分子材料４１０を形成する。この高分子材料４１０の屈折率は、透明基板４０２の屈折率よりも大きい。
続いて、高分子材料４１０へ紫外線を照射し、高分子材料４１０を硬化させる。続いて図６Ｅに示すように、エッチング工程及び研磨工程を行い、透明基板４０２の表面を平坦にするとともに、複数の高屈折率領域４１２を形成する。これにより、高屈折率領域４１２は透明基板上に形成される。
【００４０】
或いは、必要に応じて透明基板上に複数の低屈折率領域を形成してもよいが、本発明はこれだけに限定されるわけではない。この低屈折率領域は、第２の基板の遮光領域に対応した位置に形成されている。
【００４１】
（第２製造方法）
図７Ａから図７Ｄを参照する。図７Ａから図７Ｄは、本発明の第２製造方法により透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。図７Ａに示すように、透明基板５０２上にレジスト層（図示せず）を形成してから、レジスト層にフォトレジスト工程を行い、パターニングされたレジスト層５０４を形成する。
図７Ｂに示すように、パターニングされたレジスト層５０４により覆われていない透明基板５０２をエッチングし、透明基板５０２上に凹部５０６を形成する。凹部５０６は、第２の基板の光透過領域（図示せず）に対応した位置に形成されている。その後、パターニングされたレジスト層５０４を除去する。
【００４２】
図７Ｃに示すように、偏光板５０８上には一層の粘着層５１０が塗布されている。粘着層５１０は、高分子材料からなることが好ましい。粘着層５１０の厚さは、好ましくは５から３００μｍの間であり、さらに好ましくは１００から２００μｍの間である。また、粘着層５１０の屈折率は、透明基板５０２の屈折率よりも大きい。その後、図７Ｄに示すように、粘着層５１０を介し、偏光板５０８と透明基板５０２とを接着させる。これにより、透明基板上には高屈折率領域５１２が形成される。
【００４３】
或いは、必要に応じて透明基板上に複数の低屈折率領域を形成してもよいが、本発明はこれだけに限定されるわけではない。この低屈折率領域は、第２の基板の遮光領域に対応した位置に形成されてもよい。
【００４４】
（第３製造方法）
図８Ａから図８Ｄを参照する。図８Ａから図８Ｄは、本発明の第３製造方法により、透明基板上に高分子膜層を形成する製造工程を示す断面図である。図８Ａに示すように、まず、透明基板６０２を準備する。続いて図８Ｂに示すように、透明基板６０２上に高分子膜層６０４を形成する。上述の高分子膜層６０４の形成方法では、スピンコート法を用いることが好ましいが、本発明はこれだけに限定されるわけではない。
【００４５】
続いて、図８Ｃに示すように、フォトマスク６０６及び紫外線６０８を利用し、高分子膜層６０４に対して露光を行い、図８Ｄに示すような高屈折率領域６０４ａ及び低屈折率領域６０４ｂを形成する。この高分子膜層６０４は、露光時間及び露光強度を制御し、屈折率が異なる高屈折率領域６０４ａ及び低屈折率領域６０４ｂを得る。
これにより、透明基板上に高屈折率領域及び低屈折率領域を形成する。或いは、偏光板上に高分子膜層を形成し、偏光板上に高屈折率領域及び低屈折率領域を形成してもよいが、本発明はこれだけに限定されるわけではない。
【００４６】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と範囲を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００４７】
１００ 液晶表示装置
１０１ 光出射面
１０２ バックライトモジュール
１０３ 入射光
１０３ａ 入射光
１０３ｂ 入射光
１０４ 第１の偏光板
１０５ 光線
１０５ａ 光線
１０５ｂ 光線
１０６ 第１の透明基板
１０７ 接触面
１０８ 高屈折率領域
１０９ 低屈折率領域
１１０ 液晶層
１１２ａ 光透過領域
１１２ｂ 遮光領域
１１４ 第２の基板
１１６ 第２の偏光板
２００ 液晶表示装置
２０１ 光出射面
２０２ バックライトモジュール
２０４ 第１の偏光板
２０６ 第１の透明基板
２０８ 高分子膜層
２０８ａ 高屈折率領域
２０８ｂ 低屈折率領域
２１０ 液晶層
２１２ａ 光透過領域
２１２ｂ 遮光領域
２１４ 第２の基板
２１６ 第２の偏光板
４０２ 透明基板
４０４ レジスト層
４０６ パターニングされたレジスト層
４０８ 凹部
４１０ 高分子材料
４１２ 高屈折率領域
５０２ 透明基板
５０４ パターニングされたレジスト層
５０６ 凹部
５０８ 偏光板
５１０ 粘着層
５１２ 高屈折率領域
６０２ 透明基板
６０４ 高分子膜層
６０４ａ 高屈折率領域
６０４ｂ 低屈折率領域
６０６ フォトマスク
６０８ 紫外線
ｎ１ 屈折率
ｎ２ 屈折率
θ１ 入射角
θ２ 屈折角
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に高輝度の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光電に関する技術が次々と現れている上、デジタル時代の到来により液晶表示装置の市場は大きく発展している。液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）は、高画質、小型、軽量、低電圧駆動、低消費電力、さらには広い応用範囲などの長所を備えているため、携帯型テレビ、携帯電話、ノートブック型コンピュータ、デスクトップ型表示装置などの消費者用電子製品やコンピュータ製品に広く利用され、次第に陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ：ＣＲＴ）に取って代わり表示装置の主流となっている。
【０００３】
液晶自体は発光しないため、表示効果を得るために、バックライトモジュールを使用して光源を提供しなければならなかった。そのため、従来の液晶表示装置は、前端側に液晶表示パネルを有し、後端側にバックライトモジュールを有するバックライト（ｂａｃｋ−ｌｉｇｈｔ）型液晶表示装置であるものがほとんどであった。
【０００４】
液晶表示装置の設計上、輝度は重要な項目の一つであり、従来、液晶表示装置の輝度を向上させる方法としては、開口率を上げるかバックライトモジュール中で輝度向上用フィルムを使用するしかなかった。しかし、開口率を増大させて液晶表示装置の輝度を向上させる技術を利用した場合、製造工程の難度が高まるだけでなく、コストの負担が増大する問題が発生することもあった。
そして、バックライトモジュール中で多数の光学フィルムを使用して輝度を向上させると、その他の問題が発生することもあった。例えば光線の進行過程において、光線が光学フィルムの部分で吸収され、光線の使用率が下がる上、多数の光学フィルムを使用するために、材料及び組み立てにかかるコストが増大することがあった。また、この光学フィルムは、信頼性テストを行うときに光学フィルムの間に掻き傷が発生して損壊し、コストが増大することがあった。これら光学フィルムの配置が適当でないときは、干渉縞が発生し、モアレ効果（ｍｏｉｒｅ ｅｆｆｅｃｔ）により視覚的な欠陥が発生することがあった。
【０００５】
上述の欠点を改善するため、液晶表示パネル中の上ガラス基板の表面上にマイクロレンズアレイを製作し、マイクロレンズ（ｍｉｃｒｏ ｌｅｎｓ）の曲面構造により液晶表示装置の輝度を高める技術が開示されている（特許文献１）。
しかしながら、この方法は、マイクロレンズがマイクロスケール以下のサイズである上、表面構造が曲面であるため、製作する際は、制御することが困難であるという最大の難点があった。また、マイクロレンズのサイズ及び構造により制限されるため、マイクロレンズの曲面構造のカーブにより液晶表示装置の輝度を増強させることはできなかった。
【０００６】
そのため、コスト負担を下げるとともに製造工程における制御の困難性を抑え、液晶表示装置の輝度を向上させる技術が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６４２１１０５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の第１の目的は、遮光領域で発生する光損失を低減させ、液晶表示装置の輝度を向上させる液晶表示装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、暗い状態における光漏れを有効に低減させ、液晶表示装置のコントラストを高める液晶表示装置を提供することにある。
本発明の第３の目的は、輝度向上用フィルムの使用数量を減らし、コストの負担を低減させる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明にあっては、バックライトモジュール、高分子膜層及び液晶表示パネルを備えた高輝度の液晶表示装置であって、前記バックライトモジュールは、光出射面を有し、前記高分子膜層は、第１の偏光板上に形成され、前記バックライトモジュールの前記光出射面の一側に配置され、二種類の材料からなり、交互に配置されており、異なる二種類の屈折率をそれぞれ有する複数の高屈折率領域と複数の低屈折率領域とを有し、前記液晶表示パネルは、前記高分子膜層上に配置され、前記高分子膜層中の前記高屈折率領域の上方に形成された複数の光透過領域を有していることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明にあっては、前記高屈折率領域の屈折率は、１．４５から１．８０の間であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明にあっては、前記低屈折率領域の屈折率は、１．２５から１．６０の間であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明にあっては、前記高分子膜層の厚さは、５から３００μｍの間であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明にあっては、前記高分子膜層の厚さは、１００から２００μｍの間であることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明にあっては、前記液晶表示パネルは、第１の偏光板と、前記第１の偏光板上に配置された第１の透明基板と、前記第１の透明基板上に配置された第２の基板と、前記第１の透明基板と前記第２の基板の間に配置された液晶層と、前記第２の基板上に配置された第２の偏光板とを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明にあっては、バックライトモジュールと、液晶表示パネルと、二種類の材料からなり、交互に配置されており、異なる二種類の屈折率をそれぞれ有する複数の高屈折率領域及び複数の低屈折率領域を有する高分子膜層と、を備えた液晶表示装置であって、前記高分子膜層は、第１の透明基板に形成され、前記バックライトモジュールと前記液晶表示パネルの間に配置され、前記高分子膜層中の前記高屈折率領域は、前記液晶表示パネルの複数の光透過領域に対応した位置に形成され、前記低屈折率領域は、前記液晶表示パネルの複数の遮光領域に対応した位置に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明にあっては、前記高屈折率領域の屈折率は、１．４５から１．８０の間であることを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明にあっては、前記低屈折率領域の屈折率は、１．２５から１．６０の間であることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０記載の発明にあっては、前記高分子膜層の厚さは、５から３００μｍの間であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１記載の発明にあっては、前記高分子膜層の厚さは、１００から２００μｍの間であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の液晶表示装置は、遮光領域を通るときに発生する光損失を低減させるだけでなく、光フィールド分布を集中させることにより、液晶表示装置の輝度を向上させることができる。また、本発明の方法を利用すると、暗い状態における光漏れを有効に低減させ、液晶表示装置のコントラストを高めることができる。
【００２１】
さらに本発明の方法は、輝度向上用フィルムの使用数量を減らすことにより、コストを低減させることができる。このほか本発明の方法は、低屈折率領域を通る光線を異なる屈折率を有する媒体の界面上で屈折させ、光透過領域に光線を有効に集中させ、液晶表示装置の輝度をさらに向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の好適な一実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
【図１Ａ】本発明の好適な一実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
【図２】本発明のもう一つの実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
【図３】本発明のさらにもう一つの実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
【図４】図１の第１の透明基板を示す部分拡大図である。
【図５】図１の第１の透明基板を示す部分拡大図である。
【図６Ａ】本発明の第１製造方法により透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。
【図６Ｂ】本発明の第１製造方法により透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。
【図６Ｃ】本発明の第１製造方法により透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。
【図６Ｄ】本発明の第１製造方法により透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。
【図６Ｅ】本発明の第１製造方法により透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。
【図７Ａ】本発明の第２製造方法により透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。
【図７Ｂ】本発明の第２製造方法により透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。
【図７Ｃ】本発明の第２製造方法により透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。
【図７Ｄ】本発明の第２製造方法により透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。
【図８Ａ】本発明の第３製造方法により透明基板上に高分子膜層を形成する製造工程を示す断面図である。
【図８Ｂ】本発明の第３製造方法により透明基板上に高分子膜層を形成する製造工程を示す断面図である。
【図８Ｃ】本発明の第３製造方法により透明基板上に高分子膜層を形成する製造工程を示す断面図である。
【図８Ｄ】本発明の第３製造方法により透明基板上に高分子膜層を形成する製造工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明がより詳細かつ完全に理解できるように、図面と併せて説明する。
図１を参照する。図１は、本発明の好適な一実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。図１に示すように、液晶表示装置１００は、バックライトモジュール１０２、第１の偏光板１０４、第１の透明基板１０６、液晶層１１０、第２の基板１１４及び第２の偏光板１１６を備える。
【００２４】
バックライトモジュール１０２は、光出射面１０１を有する。第１の偏光板１０４は、バックライトモジュール１０２の光出射面１０１の一側に配置されている。第１の透明基板１０６の一表面には、第１の偏光板１０４に隣接した一面に複数の高屈折率領域１０８が形成されている。第２の基板１１４はカラーフィルタ基板であり、第１の透明基板１０６と第２の基板１１４の間には液晶層１１０が配置されている。
第２の基板１１４は、光透過領域１１２ａ及び遮光領域１１２ｂを有し、高屈折率領域１０８は、光透過領域１１２ａに対応した位置に形成され、光透過領域１１２ａは、高屈折率領域１０８の上方に形成されている。光透過領域１１２ａから放射される少なくとも三種類の異なる色光には、赤、緑、青の三色光が含まれている。第２の基板１１４を占有する光透過領域１１２ａの表面積は、第１の透明基板１０６を占有する高屈折率領域１０８の表面積と等しいことが好ましい。
【００２５】
高屈折率領域１０８は高分子材料からなることが好ましい。この高屈折率領域１０８の屈折率は、第１の透明基板１０６の屈折率よりも大きい。高屈折率領域１０８の屈折率は、約１．４５から１．８０の間であり、第１の透明基板１０６の屈折率は、約１．２５から１．６０の間であることが好ましい。また、高屈折率領域１０８の厚さは、好ましくは５から３００μｍの間であり、さらに好ましくは１００から２００μｍの間であるが、本発明はこれだけに限定されるわけではない。
【００２６】
図１Ａを参照する。図１Ａに示すように、遮光領域１１２ｂは、低屈折率領域１０９に対応した位置に、選択的に形成されてもよいが、本発明はこれだけに限定されるわけではない。この遮光領域１１２ｂは、低屈折率領域１０９の上方に形成されている。
【００２７】
図２を参照する。図２は、本発明のもう一つの実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。図２に示すように、液晶表示装置２００は、バックライトモジュール２０２、高分子膜層２０８、第１の偏光板２０４、第１の透明基板２０６、液晶層２１０、第２の基板２１４及び第２の偏光板２１６を備える。バックライトモジュール２０２は、光出射面２０１を有する。第２の基板２１４はカラーフィルタ基板であり、第１の透明基板２０６と第２の基板２１４の間には液晶層２１０が配置されている。高分子膜層２０８は、高屈折率領域２０８ａ及び低屈折率領域２０８ｂを有し、高屈折率領域２０８ａと低屈折率領域２０８ｂとは交互に配置されている。
前述の第２の基板２１４は、光透過領域２１２ａ及び遮光領域２１２ｂを含み、高屈折率領域２０８ａは、光透過領域２１２ａに対応した位置に形成され、光透過領域２１２ａは、高分子膜層２０８中の高屈折率領域２０８ａの上方に形成されている。低屈折率領域２０８ｂは、遮光領域２１２ｂの領域に対応した位置に形成され、この遮光領域２１２ｂは、高分子膜層２０８中の低屈折率領域２０８ｂの上方に配置されている。第２の基板２１４を占有する光透過領域２１２ａの表面積は、高分子膜層２０８を占有する高屈折率領域２０８ａの表面積と等しいことが好ましい。
【００２８】
高分子膜層２０８は、高分子材料からなることが好ましい。また、高分子膜層２０８の厚さは、好ましくは５から３００μｍの間であり、さらに好ましくは１００から２００μｍの間である。高屈折率領域２０８ａの屈折率は、１．４５から１．８０の間であることが好ましく、低屈折率領域２０８ｂの屈折率は、１．２５から１．６０の間であることが好ましい。
他の実施形態では、光線の利用率を向上させるために、第１の偏光板２０４の屈折率は、高屈折率領域２０８ａの屈折率よりも大きいことが好ましいが、本発明はこれだけに限定されるわけではない。
【００２９】
図３を参照する。図３に示すように、本発明のもう一つの実施形態では、第１の透明基板２０６と第１の偏光板２０４の間に高分子膜層２０８を形成してもよいが、本発明はこれだけに限定されるわけではない。
【００３０】
本実施形態の光線は、異なる屈折率を有する媒体の界面上において、スネルの法則（Ｓｎｅｌｌ'ｓ Ｌａｗ）により、入射光が異なる屈折率を有する媒体の界面上を通過すると、反射現象により液晶表示パネルの光透過領域中へ光線を反射させるため、光線の使用率が向上する。図４及び図５を参照する。
図４及び図５は、図１の第１の透明基板１０６上に形成された高屈折率領域１０８を示す部分拡大図である。図４に示すように、高屈折率領域１０８の屈折率はｎ１であり、第１の透明基板１０６の屈折率はｎ２であり、高屈折率領域１０８と第１の透明基板１０６との接触界面は接触面１０７であり、入射角はθ１であり、屈折角はθ２である。
高屈折率領域１０８の屈折率ｎ１は、第１の透明基板１０６の屈折率ｎ２よりも大きい。そのため、数式（１）のスネルの法則により、入射光１０３が高屈折率領域（高密度の媒体）１０８から第１の透明基板１０６（低密度の媒体）へ進行すると、屈折角θ２は入射角θ１よりも大きくなる。そして屈折角θ２が９０度に等しいときは、屈折後の光線１０５が接触面１０７上を進行する。この際、入射角θ１は全反射の臨界角θＣという。そのため、スネルの法則の数式（１）は数式（２）のように書き換えることができる。
【００３１】
（数１）
ｎ１×ｓｉｎθ１＝ｎ２×ｓｉｎθ２数式（１）
【００３２】
（数２）
θＣ＝ｓｉｎ−１（ｎ２／ｎ１）数式（２）
【００３３】
数式（２）から理解できるように、入射角θ１が全反射の臨界角θＣよりも大きいとき、全反射の現象が発生し、図５に示すように、接触面１０７上で光線１０５ａが反射される。
【００３４】
図１、図４及び図５を同時に参照する。図１、図４及び図５に示すように、まずバックライトモジュール１０２から放射された光線は、第１の偏光板１０４に入る。続いて、高屈折率領域１０８に入射光１０３が入ると、接触面１０７上で光線１０５が反射される。
その後、光線１０５は、高屈折率領域１０８及び第１の透明基板１０６の界面を進んで通り、液晶層１１０及び第２の基板１１４中の光透過領域１１２ａ、第２の基板１１４及び第２の偏光板１１６を順次進行する。
この状態は、全反射された臨界角θＣの状態と同じである。入射光１０３ａが全反射であるとき、全反射された光線１０５ａは、第２の基板１１４の光透過領域１１２ａを通過するため、液晶表示装置の輝度が向上する。
【００３５】
さらに詳細には、本実施形態の光線は、異なる屈折率を有する媒体の界面上において、スネルの法則により、入射光が異なる屈折率を有する媒体の界面上を通過すると、反射現象により液晶表示パネルの光透過領域１１２ａ中へ光線が反射されるため、第２の基板１１４の遮光領域１１２ｂを通る光線損失が低減される。そのため、光線の使用率が向上するとともに液晶表示装置の輝度が向上する。
【００３６】
また、本発明の方法では、屈折率が低い第１の透明基板１０６へ入射光１０３ｂを透過させ、異なる屈折率を有する媒体の界面（例えば、高屈折率領域１０８及び第１の透明基板１０６の界面）上に屈折効果を発生させ、第２の基板１１４の光透過領域１１２ａに光線１０５ｂを有効に集中させることにより、液晶表示装置の輝度をさらに向上させてもよい。
【００３７】
以下、本発明の好適な実施形態により高屈折率領域の製造方法を詳しく説明するが、本発明の製造方法はこれだけに限定されるわけではない。
【００３８】
（第１製造方法）
図６Ａから図６Ｅを参照する。図６Ａから図６Ｅは、本発明の第１製造方法により、透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。図６Ａに示すように、透明基板４０２を準備し、透明基板４０２上にレジスト層４０４を形成する。
続いて図６Ｂに示すように、レジスト層４０４に対してフォトリソグラフィ工程を行い、パターニングされたレジスト層４０６を形成する。さらに図６Ｃに示すように、パターニングされたレジスト層４０６により覆われていない透明基板４０２をエッチングし、透明基板４０２上に凹部４０８を形成する。この凹部４０８は、第２の基板の光透過領域（図示せず）に対応した位置に形成されている。その後、パターニングされたレジスト層４０６を除去する。
【００３９】
次に図６Ｄに示すように、スピンコート法により、凹部４０８の内側と透明基板４０２上とに高分子材料４１０を形成する。この高分子材料４１０の屈折率は、透明基板４０２の屈折率よりも大きい。
続いて、高分子材料４１０へ紫外線を照射し、高分子材料４１０を硬化させる。続いて図６Ｅに示すように、エッチング工程及び研磨工程を行い、透明基板４０２の表面を平坦にするとともに、複数の高屈折率領域４１２を形成する。これにより、高屈折率領域４１２は透明基板上に形成される。
【００４０】
或いは、必要に応じて透明基板上に複数の低屈折率領域を形成してもよいが、本発明はこれだけに限定されるわけではない。この低屈折率領域は、第２の基板の遮光領域に対応した位置に形成されている。
【００４１】
（第２製造方法）
図７Ａから図７Ｄを参照する。図７Ａから図７Ｄは、本発明の第２製造方法により透明基板上に高屈折率領域を形成する製造工程を示す断面図である。図７Ａに示すように、透明基板５０２上にレジスト層（図示せず）を形成してから、レジスト層にフォトレジスト工程を行い、パターニングされたレジスト層５０４を形成する。
図７Ｂに示すように、パターニングされたレジスト層５０４により覆われていない透明基板５０２をエッチングし、透明基板５０２上に凹部５０６を形成する。凹部５０６は、第２の基板の光透過領域（図示せず）に対応した位置に形成されている。その後、パターニングされたレジスト層５０４を除去する。
【００４２】
図７Ｃに示すように、偏光板５０８上には一層の粘着層５１０が塗布されている。粘着層５１０は、高分子材料からなることが好ましい。粘着層５１０の厚さは、好ましくは５から３００μｍの間であり、さらに好ましくは１００から２００μｍの間である。また、粘着層５１０の屈折率は、透明基板５０２の屈折率よりも大きい。その後、図７Ｄに示すように、粘着層５１０を介し、偏光板５０８と透明基板５０２とを接着させる。これにより、透明基板上には高屈折率領域５１２が形成される。
【００４３】
或いは、必要に応じて透明基板上に複数の低屈折率領域を形成してもよいが、本発明はこれだけに限定されるわけではない。この低屈折率領域は、第２の基板の遮光領域に対応した位置に形成されてもよい。
【００４４】
（第３製造方法）
図８Ａから図８Ｄを参照する。図８Ａから図８Ｄは、本発明の第３製造方法により、透明基板上に高分子膜層を形成する製造工程を示す断面図である。図８Ａに示すように、まず、透明基板６０２を準備する。続いて図８Ｂに示すように、透明基板６０２上に高分子膜層６０４を形成する。上述の高分子膜層６０４の形成方法では、スピンコート法を用いることが好ましいが、本発明はこれだけに限定されるわけではない。
【００４５】
続いて、図８Ｃに示すように、フォトマスク６０６及び紫外線６０８を利用し、高分子膜層６０４に対して露光を行い、図８Ｄに示すような高屈折率領域６０４ａ及び低屈折率領域６０４ｂを形成する。この高分子膜層６０４は、露光時間及び露光強度を制御し、屈折率が異なる高屈折率領域６０４ａ及び低屈折率領域６０４ｂを得る。
これにより、透明基板上に高屈折率領域及び低屈折率領域を形成する。或いは、偏光板上に高分子膜層を形成し、偏光板上に高屈折率領域及び低屈折率領域を形成してもよいが、本発明はこれだけに限定されるわけではない。
【００４６】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と範囲を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００４７】
１００ 液晶表示装置
１０１ 光出射面
１０２ バックライトモジュール
１０３ 入射光
１０３ａ 入射光
１０３ｂ 入射光
１０４ 第１の偏光板
１０５ 光線
１０５ａ 光線
１０５ｂ 光線
１０６ 第１の透明基板
１０７ 接触面
１０８ 高屈折率領域
１０９ 低屈折率領域
１１０ 液晶層
１１２ａ 光透過領域
１１２ｂ 遮光領域
１１４ 第２の基板
１１６ 第２の偏光板
２００ 液晶表示装置
２０１ 光出射面
２０２ バックライトモジュール
２０４ 第１の偏光板
２０６ 第１の透明基板
２０８ 高分子膜層
２０８ａ 高屈折率領域
２０８ｂ 低屈折率領域
２１０ 液晶層
２１２ａ 光透過領域
２１２ｂ 遮光領域
２１４ 第２の基板
２１６ 第２の偏光板
４０２ 透明基板
４０４ レジスト層
４０６ パターニングされたレジスト層
４０８ 凹部
４１０ 高分子材料
４１２ 高屈折率領域
５０２ 透明基板
５０４ パターニングされたレジスト層
５０６ 凹部
５０８ 偏光板
５１０ 粘着層
５１２ 高屈折率領域
６０２ 透明基板
６０４ 高分子膜層
６０４ａ 高屈折率領域
６０４ｂ 低屈折率領域
６０６ フォトマスク
６０８ 紫外線
ｎ１ 屈折率
ｎ２ 屈折率
θ１ 入射角
θ２ 屈折角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトモジュール、高分子膜層及び液晶表示パネルを備えた高輝度の液晶表示装置であって、
前記バックライトモジュールは、光出射面を有し、
前記高分子膜層は、第１の偏光板上に形成され、前記バックライトモジュールの前記光出射面の一側に配置され、二種類の材料からなり、交互に配置されており、異なる二種類の屈折率をそれぞれ有する複数の高屈折率領域と複数の低屈折率領域とを有し、
前記液晶表示パネルは、前記高分子膜層上に配置され、前記高分子膜層中の前記高屈折率領域の上方に形成された複数の光透過領域を有していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記高屈折率領域の屈折率は、１．４５から１．８０の間であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記低屈折率領域の屈折率は、１．２５から１．６０の間であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記高分子膜層の厚さは、５から３００μｍの間であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記高分子膜層の厚さは、１００から２００μｍの間であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記液晶表示パネルは、
第１の偏光板と、
前記第１の偏光板上に配置された第１の透明基板と、
前記第１の透明基板上に配置された第２の基板と、
前記第１の透明基板と前記第２の基板の間に配置された液晶層と、
前記第２の基板上に配置された第２の偏光板と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
バックライトモジュールと、液晶表示パネルと、二種類の材料からなり、交互に配置されており、異なる二種類の屈折率をそれぞれ有する複数の高屈折率領域及び複数の低屈折率領域を有する高分子膜層と、を備えた液晶表示装置であって、
前記高分子膜層は、前記液晶表示パネルの第１の透明基板に形成され、前記バックライトモジュールと前記液晶表示パネルの間に配置され、前記第１の透明基板と第１の偏光板の間に配置され、
前記高分子膜層中の前記高屈折率領域は、前記液晶表示パネルの複数の光透過領域に対応した位置に形成され、
前記低屈折率領域は、前記液晶表示パネルの複数の遮光領域に対応した位置に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
前記高屈折率領域の屈折率は、１．４５から１．８０の間であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記低屈折率領域の屈折率は、１．２５から１．６０の間であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記高分子膜層の厚さは、５から３００μｍの間であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記高分子膜層の厚さは、１００から２００μｍの間であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項１】
バックライトモジュール、高分子膜層及び液晶表示パネルを備えた高輝度の液晶表示装置であって、
前記バックライトモジュールは、光出射面を有し、
前記高分子膜層は、第１の偏光板上に形成され、前記バックライトモジュールの前記光出射面の一側に配置され、二種類の材料からなり、交互に配置されており、異なる二種類の屈折率をそれぞれ有する複数の高屈折率領域と複数の低屈折率領域とを有し、
前記液晶表示パネルは、前記高分子膜層上に配置され、前記高分子膜層中の前記高屈折率領域の上方に形成された複数の光透過領域を有していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記高屈折率領域の屈折率は、１．４５から１．８０の間であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記低屈折率領域の屈折率は、１．２５から１．６０の間であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記高分子膜層の厚さは、５から３００μｍの間であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記高分子膜層の厚さは、１００から２００μｍの間であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記液晶表示パネルは、
第１の偏光板と、
前記第１の偏光板上に配置された第１の透明基板と、
前記第１の透明基板上に配置された第２の基板と、
前記第１の透明基板と前記第２の基板の間に配置された液晶層と、
前記第２の基板上に配置された第２の偏光板と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
バックライトモジュールと、液晶表示パネルと、二種類の材料からなり、交互に配置されており、異なる二種類の屈折率をそれぞれ有する複数の高屈折率領域及び複数の低屈折率領域を有する高分子膜層と、を備えた液晶表示装置であって、
前記高分子膜層は、前記液晶表示パネルの第１の透明基板に形成され、前記バックライトモジュールと前記液晶表示パネルの間に配置され、前記第１の透明基板と第１の偏光板の間に配置され、
前記高分子膜層中の前記高屈折率領域は、前記液晶表示パネルの複数の光透過領域に対応した位置に形成され、
前記低屈折率領域は、前記液晶表示パネルの複数の遮光領域に対応した位置に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
前記高屈折率領域の屈折率は、１．４５から１．８０の間であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記低屈折率領域の屈折率は、１．２５から１．６０の間であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記高分子膜層の厚さは、５から３００μｍの間であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記高分子膜層の厚さは、１００から２００μｍの間であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【図１】
【図１Ａ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図１Ａ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【公開番号】特開２０１１−３９５６６（Ｐ２０１１−３９５６６Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６２５０５（Ｐ２０１０−２６２５０５）
【出願日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【分割の表示】特願２００７−７１２１７（Ｐ２００７−７１２１７）の分割
【原出願日】平成１９年３月１９日（２００７．３．１９）
【出願人】（５０４０１１２１０）エーユー オプトロニクス コーポレイション (36)
【氏名又は名称原語表記】ＡＵ Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【分割の表示】特願２００７−７１２１７（Ｐ２００７−７１２１７）の分割
【原出願日】平成１９年３月１９日（２００７．３．１９）
【出願人】（５０４０１１２１０）エーユー オプトロニクス コーポレイション (36)
【氏名又は名称原語表記】ＡＵ Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐ．
【Ｆターム（参考）】
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