JP2007219527A - 光学シート及びこれを有する表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】色再現性を向上させることができる光学シート及びこれを有する表示装置が開示されている。
【解決手段】光学シートは、反射偏光層及びフィルタ層を含む。反射偏光層は、入射される光の一部は透過させ、一部は反射する。フィルタ層は、反射偏光層を透過する光のうち、所定の波長領域を選択的に反射する。フィルタ層は、青色ピークと緑色ピークとの間に分布する第１波長領域及び緑色ピークと赤色ピークとの間に分布する第２波長領域のうち、少なくとも一つの波長領域の光を反射させる。従って、光学シートは、特定波長領域の光をフィルタリングして色再現性を向上させることができる。
【選択図】図３
【解決手段】光学シートは、反射偏光層及びフィルタ層を含む。反射偏光層は、入射される光の一部は透過させ、一部は反射する。フィルタ層は、反射偏光層を透過する光のうち、所定の波長領域を選択的に反射する。フィルタ層は、青色ピークと緑色ピークとの間に分布する第１波長領域及び緑色ピークと赤色ピークとの間に分布する第２波長領域のうち、少なくとも一つの波長領域の光を反射させる。従って、光学シートは、特定波長領域の光をフィルタリングして色再現性を向上させることができる。
【選択図】図３
Description
本発明は、光学シート及びこれを有する表示装置に関する。より詳細には、色再現性を向上させることができる光学シート及びこれを有する表示装置に関する。
一般に、液晶表示装置は、液晶を利用して画像を表示する平板表示装置の一つであって、他の平板表示装置と比べて、薄く軽くて、駆動電圧が低く、消費電力が少ないという長所があって、産業全般にわたって広範囲に使用されている。
液晶表示装置は、色を具現するためのカラーフィルタを含む液晶表示パネル、及び液晶表示パネルに光を供給するための蛍光ランプを含む。
液晶表示装置は、色を具現するためのカラーフィルタを含む液晶表示パネル、及び液晶表示パネルに光を供給するための蛍光ランプを含む。
蛍光ランプから発生された白色光がカラーフィルタを通過した時のスペクトルを分析してみると、蛍光ランプの緑色蛍光体から発散されるスペクトルによって緑色のピークが波長帯によって３つのピークに分けられる。この際、３つの緑色ピークのうち、中心ピークを除いた残りピークは、中心ピークと青色との間及び中心ピークと赤色との間に位置する。
従って、赤色、緑色、及び青色のそれぞれの中心ピークに分布する波長帯以外に存在するピークによって赤色、緑色、及び青色が混色され、色再現性が劣化されるという問題点が発生する。
従って、本発明はこのような問題点を勘案したもので、本発明は、色再現性を向上させることができる光学シートを提供する。
又、本発明は、前記光学シートを有する表示装置を提供する。
又、本発明は、前記光学シートを有する表示装置を提供する。
前記課題を解決するために、本発明１は、下記の構成要素を含む光学シートを提供する。
・入射される光の一部を透過させ一部を反射する反射偏光層、
・前記反射偏光層を透過する光のうち、所定の波長領域を選択的に反射するフィルタ層。
本発明２は、前記発明１において、前記フィルタ層は、青色ピークと緑色ピークとの間に第１波長領域及び緑色ピークと赤色ピークとの間に該当する第２波長領域のうち、少なくとも一方の波長領域の光を反射する光学シートを提供する
本発明３は、前記発明２において、前記第１波長領域は４７０ｎｍ〜５３０ｎｍで、前記第２波長領域は５７２ｎｍ〜６０５ｎｍである光学シートを提供する。
・入射される光の一部を透過させ一部を反射する反射偏光層、
・前記反射偏光層を透過する光のうち、所定の波長領域を選択的に反射するフィルタ層。
本発明２は、前記発明１において、前記フィルタ層は、青色ピークと緑色ピークとの間に第１波長領域及び緑色ピークと赤色ピークとの間に該当する第２波長領域のうち、少なくとも一方の波長領域の光を反射する光学シートを提供する
本発明３は、前記発明２において、前記第１波長領域は４７０ｎｍ〜５３０ｎｍで、前記第２波長領域は５７２ｎｍ〜６０５ｎｍである光学シートを提供する。
本発明４は、前記発明２において、前記反射偏光層は、互いに直交する第１直線偏光及び第２直線偏光のうち、前記第１直線偏光を透過させ前記第２直線偏光を反射する光学シートを提供する。
本発明５は、前記発明２において、前記反射偏光層及び前記フィルタ層は、屈折率が互いに異なる薄いフィルムが反復的に積層された多層フィルム構造を有する光学シートを提供する。
本発明５は、前記発明２において、前記反射偏光層及び前記フィルタ層は、屈折率が互いに異なる薄いフィルムが反復的に積層された多層フィルム構造を有する光学シートを提供する。
本発明６は、前記発明５において、前記フィルタ層は、前記反射偏光層の透過軸と垂直な方向の透過軸を有する光学シートを提供する。
本発明７は、前記発明６において、前記フィルタ層は、前記反射偏光層のいずれか一方の面上に形成される光学シートを提供する。
本発明８は、前記発明２において、前記反射偏光層は、コレステリック液晶層を含む光学シートを提供する。
本発明７は、前記発明６において、前記フィルタ層は、前記反射偏光層のいずれか一方の面上に形成される光学シートを提供する。
本発明８は、前記発明２において、前記反射偏光層は、コレステリック液晶層を含む光学シートを提供する。
本発明９は、前記発明２において、前記反射偏光層は、特定カラースペクトルに対応する波長領域に対応する複数の液晶層を含み、各液晶層は、保護層と交互に配置される光学シートを提供する。
本発明１０は、前記発明８において、前記フィルタ層は、前記反射偏光層の透過円偏光軸と反対方向の透過円偏光軸を有する光学シートを提供する。
本発明１０は、前記発明８において、前記フィルタ層は、前記反射偏光層の透過円偏光軸と反対方向の透過円偏光軸を有する光学シートを提供する。
本発明１１は、前記発明１０において、前記フィルタ層は、前記反射偏光層の上面に形成される光学シートを提供する。
本発明１２は、前記発明１１において、前記フィルタ層を透過した円偏光を直線偏光に変換する位相差フィルムを更に含む光学シートを提供する。
本発明１３は、前記発明２において、前記反射偏光層と前記フィルタ層は、互いに離隔したことを特徴とする光学シートを提供する。
本発明１２は、前記発明１１において、前記フィルタ層を透過した円偏光を直線偏光に変換する位相差フィルムを更に含む光学シートを提供する。
本発明１３は、前記発明２において、前記反射偏光層と前記フィルタ層は、互いに離隔したことを特徴とする光学シートを提供する。
本発明１４は、前記発明１３において、前記反射偏光層と前記フィルタ層との間に形成された保護層を更に含む光学シートを提供する。
本発明１５は、下記の構成要素を含む表示装置を提供する。
・光を発生する蛍光ランプと、
・入射される光の一部を透過させ一部を反射する反射偏光層と、前記反射偏光層を透過する光のうち、４７０ｎｍ〜５３０ｎｍ及び５７２ｎｍ〜６０５ｎｍの波長領域を選択的に反射するフィルタ層とを有する光学シートと、
・前記光学シートを透過した光を利用して画像を表示し、下面に付着された下部偏光板及び上面に付着された上部偏光板を有する表示パネルと、
を含む表示装置。
本発明１５は、下記の構成要素を含む表示装置を提供する。
・光を発生する蛍光ランプと、
・入射される光の一部を透過させ一部を反射する反射偏光層と、前記反射偏光層を透過する光のうち、４７０ｎｍ〜５３０ｎｍ及び５７２ｎｍ〜６０５ｎｍの波長領域を選択的に反射するフィルタ層とを有する光学シートと、
・前記光学シートを透過した光を利用して画像を表示し、下面に付着された下部偏光板及び上面に付着された上部偏光板を有する表示パネルと、
を含む表示装置。
本発明１６は、前記発明１５において、前記反射偏光層及び前記フィルタ層は、屈折率が互いに異なる薄いフィルムが反復的に積層された多層フィルム構造を有し、前記反射偏光層は、互いに直交する第１直線偏光及び第２直線偏光のうち、前記第１直線偏光を透過させ前記第２直線偏光を反射する表示装置を提供する。
本発明１７は、前記発明１６において、前記フィルタ層は、前記反射偏光層の透過軸と垂直な方向の透過軸を有する表示装置を提供する。
本発明１７は、前記発明１６において、前記フィルタ層は、前記反射偏光層の透過軸と垂直な方向の透過軸を有する表示装置を提供する。
本発明１８は、前記発明１７において、前記反射偏光層は、前記下部偏光板の透過軸と同じ方向の透過軸を有する表示装置を提供する。
本発明１９は、前記発明１５において、前記反射偏光層及び前記フィルタ層は、特定波長領域の光を反射し、残り波長領域の光を透過させるコレステリック液晶層を含む表示装置を提供する。
本発明１９は、前記発明１５において、前記反射偏光層及び前記フィルタ層は、特定波長領域の光を反射し、残り波長領域の光を透過させるコレステリック液晶層を含む表示装置を提供する。
本発明２０は、前記発明１９において、前記フィルタ層は、前記反射偏光層の透過円偏光軸と反対方向の透過円偏光軸を有する表示装置を提供する。
本発明２１は、前記発明２０において、前記光学シートは、前記フィルタ層を透過した円偏光を直線偏光に変換する位相差フィルムを更に含む表示装置を提供する。
本発明２２は、前記発明２１において、前記位相差フィルムによって変換された直線偏光の偏光軸は、前記下部偏光板の透過軸と実質的に同じ方向である表示装置を提供する。
本発明２１は、前記発明２０において、前記光学シートは、前記フィルタ層を透過した円偏光を直線偏光に変換する位相差フィルムを更に含む表示装置を提供する。
本発明２２は、前記発明２１において、前記位相差フィルムによって変換された直線偏光の偏光軸は、前記下部偏光板の透過軸と実質的に同じ方向である表示装置を提供する。
本発明２３は、下記の段階を含む表示装置の製造方法を提供する。
・光源から発生した光の一部を透過させる反射偏光層及び前記反射偏光層を透過した光であって、４７０ｎｍ乃至５３０ｎｍの波長領域、及び５７２ｎｍ乃至６０５ｎｍの波長領域のうち、少なくとも一つの波長領域の光を選択的に反射するフィルタ層を含む光学シートを前記光源上部に配置する段階と、
・上面に配置された上部偏光板及び下面に配置された下部偏光板を有する表示パネルを、前記光学シートの上部に配置する段階と、
を含む表示装置の製造方法。
・光源から発生した光の一部を透過させる反射偏光層及び前記反射偏光層を透過した光であって、４７０ｎｍ乃至５３０ｎｍの波長領域、及び５７２ｎｍ乃至６０５ｎｍの波長領域のうち、少なくとも一つの波長領域の光を選択的に反射するフィルタ層を含む光学シートを前記光源上部に配置する段階と、
・上面に配置された上部偏光板及び下面に配置された下部偏光板を有する表示パネルを、前記光学シートの上部に配置する段階と、
を含む表示装置の製造方法。
このような光学シート及びこれを有する表示装置によると、緑色ピークと青色ピークとの間及び緑色ピークと赤色ピークとの間の波長領域の光をフィルタリングすることにより、色再現性を向上させることができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例をより詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態による表示装置を示す分解斜視図である。図２は、図１に図示された表示パネルの断面図である。
図１及び図２を参照すると、本発明の第１実施形態による表示装置１００は、光を発生する蛍光ランプ２００、蛍光ランプ２００の上部に配置された光学シート３００、及び光学シート３００の上部に配置されたディスプレイユニット４００を含む。
図１は、本発明の第１実施形態による表示装置を示す分解斜視図である。図２は、図１に図示された表示パネルの断面図である。
図１及び図２を参照すると、本発明の第１実施形態による表示装置１００は、光を発生する蛍光ランプ２００、蛍光ランプ２００の上部に配置された光学シート３００、及び光学シート３００の上部に配置されたディスプレイユニット４００を含む。
蛍光ランプ２００は、ディスプレイユニット４００及び光学シート３００の下部に一つ以上で配置され、外部のインバータ（図示せず）から印加される駆動電源に反応して白色光を発生する。蛍光物質は蛍光ランプ２００の内面に塗布されており、蛍光ランプ２００の内部空間における放電を通じて発生する紫外線によって励起され、白色の可視光を放出する。
蛍光ランプ２００は、細くて長い円通形状の冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）で構成される。これとは異なり、蛍光ランプ２００は、両端部に外部電極が形成された外部電極型蛍光ランプ（ＥＥＦＬ）で構成されることができる。又、蛍光ランプ２００は、Ｕ字形状に曲がった構造を有することができる。
光学シート３００は、反射偏光層及びフィルタ層を含む。反射偏光層は、入射される光の一部を透過させ、一部を反射する。このように、反射偏光層は、透過することができない光を吸収せず反射させて再活用することにより、光の利用効率を向上させ、輝度を増加させる。フィルタ層は、反射偏光層を透過する光のうち、所定の波長領域を選択的に反射する。フィルタ層は、青色ピークと緑色ピークとの間に分布する第１波長領域及び緑色ピークと赤色ピークとの間に分布する第２波長領域のうち、少なくとも一つの波長領域の光を反射することにより、色再現性を向上させる。好ましくは、フィルタ層は、約４７０ｎｍ〜約５３０ｎｍの波長領域と約５７２ｎｍ〜約６０５ｎｍの波長領域の光を反射させる。
光学シート３００は、反射偏光層及びフィルタ層を含む。反射偏光層は、入射される光の一部を透過させ、一部を反射する。このように、反射偏光層は、透過することができない光を吸収せず反射させて再活用することにより、光の利用効率を向上させ、輝度を増加させる。フィルタ層は、反射偏光層を透過する光のうち、所定の波長領域を選択的に反射する。フィルタ層は、青色ピークと緑色ピークとの間に分布する第１波長領域及び緑色ピークと赤色ピークとの間に分布する第２波長領域のうち、少なくとも一つの波長領域の光を反射することにより、色再現性を向上させる。好ましくは、フィルタ層は、約４７０ｎｍ〜約５３０ｎｍの波長領域と約５７２ｎｍ〜約６０５ｎｍの波長領域の光を反射させる。
ディスプレイユニット４００は、光学シート３００を透過した光を利用して画像を表示する。ディスプレイユニット４００は、実質的に画像を表示する表示パネル４１０及び表示パネル４１０を駆動するための駆動回路部４２０を含む。
表示パネル４１０は、第１基板４１２、第１基板４１２と対向して結合される第２基板４１４、及び第１基板４１２と第２基板４１４との間に介在された液晶層４１６を含む。
表示パネル４１０は、第１基板４１２、第１基板４１２と対向して結合される第２基板４１４、及び第１基板４１２と第２基板４１４との間に介在された液晶層４１６を含む。
第１基板４１２は、スイッチング素子である薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称する）がマトリックス形態に形成された基板である。第２基板４１４は、色を具現するためのＲＧＢカラーフィルタが薄膜形態に形成された基板である。
駆動回路部４２０は、表示パネル４１０にデータ駆動信号を供給するデータ印刷回路基板４２２、表示パネル４１０にゲート駆動信号を供給するゲート印刷回路基板４２４、データ印刷回路基板４２２を表示パネル４１０に連結するデータ駆動回路フィルム４２６、及びゲート印刷回路基板４２４を表示パネル４１０に連結するゲート駆動回路フィルム４２８を含む。データ駆動回路フィルム４２６及びゲート駆動回路フィルム４２８は、駆動チップを含むテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）、又はチップオンフィルム（ＣＯＦ）からなる。ゲート印刷回路基板４２４は、表示パネル４１０及びゲート駆動回路フィルム４２８に別の信号配線を形成することにより、省略することができる。
駆動回路部４２０は、表示パネル４１０にデータ駆動信号を供給するデータ印刷回路基板４２２、表示パネル４１０にゲート駆動信号を供給するゲート印刷回路基板４２４、データ印刷回路基板４２２を表示パネル４１０に連結するデータ駆動回路フィルム４２６、及びゲート印刷回路基板４２４を表示パネル４１０に連結するゲート駆動回路フィルム４２８を含む。データ駆動回路フィルム４２６及びゲート駆動回路フィルム４２８は、駆動チップを含むテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）、又はチップオンフィルム（ＣＯＦ）からなる。ゲート印刷回路基板４２４は、表示パネル４１０及びゲート駆動回路フィルム４２８に別の信号配線を形成することにより、省略することができる。
表示パネル４１０は、第１基板４１２の下面に付着された下部偏光板４１３及び第２基板４１４の上面に付着された上部偏光板４１５を更に含む。下部偏光板４１３及び上部偏光板４１５は、光が透過される透過軸及び光が吸収される透過軸に垂直な吸収軸を有する。従って、下部偏光板４１３及び上部偏光板４１５は、透過軸に平行な方向に振動する直線偏光は透過させ、透過軸に垂直な方向に振動する直線偏光は吸収する。例えば、下部偏光板４１３と上部偏光板４１５は透過軸が垂直になるように配置される。
一方、表示装置１００は、蛍光ランプ２００の下部に配置された反射板１１０及び蛍光ランプ２００の上部に配置された拡散板１２０を更に含むことができる。
反射板１１０は、蛍光ランプ２００から発生した光と光学シート３００を通じて反射された光を反射させて光の利用効率を向上させる。
拡散板１２０は、透過する光を拡散させて輝度均一性を向上させる。又、拡散板１２０は、光学シート３００と比較して厚みを有するので、薄い厚みの光学シート３００を支持して光学シート３００の垂れを防止する。
反射板１１０は、蛍光ランプ２００から発生した光と光学シート３００を通じて反射された光を反射させて光の利用効率を向上させる。
拡散板１２０は、透過する光を拡散させて輝度均一性を向上させる。又、拡散板１２０は、光学シート３００と比較して厚みを有するので、薄い厚みの光学シート３００を支持して光学シート３００の垂れを防止する。
図示されていないが、表示装置１００は、光の集光のための集光シート又は光の拡散のための拡散シート等を更に含むことができる。
また、図１では、蛍光ランプが表示パネルの直下部に配置された構造の表示装置を図示したが、これと異なり、導光板が表示パネルの直下部に配置され蛍光ランプが導光板の側部に配置される構造を有することができる。
また、図１では、蛍光ランプが表示パネルの直下部に配置された構造の表示装置を図示したが、これと異なり、導光板が表示パネルの直下部に配置され蛍光ランプが導光板の側部に配置される構造を有することができる。
図３は、図１に図示された光学シートの第１実施形態を示す断面図である。
図２及び図３を参照すると、光学シート３００は、入射される光の一部は透過させ一部は反射させる反射偏光層３１０、及び反射偏光層３１０を透過する光のうち所定の波長領域を選択的に反射させるフィルタ層３２０を含む。
反射偏光層３１０及びフィルタ層３２０は、屈折率が互いに異なる薄いフィルムが反復的に積層された多層フィルム構造を有し、少ないときは数百個の層から、多いときは数千個の層で構成される。
図２及び図３を参照すると、光学シート３００は、入射される光の一部は透過させ一部は反射させる反射偏光層３１０、及び反射偏光層３１０を透過する光のうち所定の波長領域を選択的に反射させるフィルタ層３２０を含む。
反射偏光層３１０及びフィルタ層３２０は、屈折率が互いに異なる薄いフィルムが反復的に積層された多層フィルム構造を有し、少ないときは数百個の層から、多いときは数千個の層で構成される。
反射偏光層３１０は、透過軸及び透過軸に垂直な反射軸を有する。反射偏光層３１０は、約２５０ｎｍ〜約８００ｎｍの波長領域の光のうち、透過軸と平行な方向に振動する第１直線偏光を透過させ、反射軸に平行な方向に振動する第２直線偏光を反射する。
反射偏光層３１０で反射された第２直線偏光は、反射板１１０を通じて更に第１直線偏光及び第２直線偏光を有する光に反射され、反射偏光層３１０に再入射される。このような一連の過程を反復しながら、蛍光ランプ２００から発生した大部分の光は反射偏光層３１０を透過する。
反射偏光層３１０で反射された第２直線偏光は、反射板１１０を通じて更に第１直線偏光及び第２直線偏光を有する光に反射され、反射偏光層３１０に再入射される。このような一連の過程を反復しながら、蛍光ランプ２００から発生した大部分の光は反射偏光層３１０を透過する。
また、反射偏光層３１０は、光の利用効率を向上させるために、透過軸が表示パネル４１０の下面に配置された下部偏光板４１３の透過軸と一致するように配置されることが好ましい。
反射偏光層３１０を透過する光は、青色、緑色、及び赤色のスペクトルに区分される。この際、青色は約４３０ｎｍ〜約４６０ｎｍの波長領域にピークが存在し、緑色は約５４０ｎｍ〜約５５０ｎｍの波長領域にピークが存在し、赤色は約６１０ｎｍ〜６２０ｎｍの波長領域にピークが存在する。これ以外にも、反射偏光層３１０を透過する光は、青色ピークと緑色ピークとの間及び緑色ピークと赤色ピークとの間の波長領域にもある程度の青色、緑色、及び赤色の光が存在するので、色再現性を劣化させることになる。
反射偏光層３１０を透過する光は、青色、緑色、及び赤色のスペクトルに区分される。この際、青色は約４３０ｎｍ〜約４６０ｎｍの波長領域にピークが存在し、緑色は約５４０ｎｍ〜約５５０ｎｍの波長領域にピークが存在し、赤色は約６１０ｎｍ〜６２０ｎｍの波長領域にピークが存在する。これ以外にも、反射偏光層３１０を透過する光は、青色ピークと緑色ピークとの間及び緑色ピークと赤色ピークとの間の波長領域にもある程度の青色、緑色、及び赤色の光が存在するので、色再現性を劣化させることになる。
フィルタ層３２０は、色再現性の向上のために、反射偏光層３１０を透過する光のうち、所定の波長領域を選択的に反射する。
具体的に、フィルタ層３２０は、青色ピークと緑色ピークとの間に分布する第１波長領域及び緑色ピークと赤色ピークとの間に分布する第２波長領域のうち、少なくとも一つの波長領域の光を反射させる。例えば、青色ピークと緑色ピークとの間に分布する第１波長領域は、約４７０ｎｍ〜約５３０ｎｍの波長領域で、緑色ピークと赤色ピークとの間に分布する第２波長領域は、約５７２ｎｍ〜約６０５ｎｍの波長領域である。
具体的に、フィルタ層３２０は、青色ピークと緑色ピークとの間に分布する第１波長領域及び緑色ピークと赤色ピークとの間に分布する第２波長領域のうち、少なくとも一つの波長領域の光を反射させる。例えば、青色ピークと緑色ピークとの間に分布する第１波長領域は、約４７０ｎｍ〜約５３０ｎｍの波長領域で、緑色ピークと赤色ピークとの間に分布する第２波長領域は、約５７２ｎｍ〜約６０５ｎｍの波長領域である。
フィルタ層３２０は、反射偏光層３１０と同様に、透過軸及び透過軸に垂直な反射軸を有する。反射偏光層３１０を透過する光を反射するために、フィルタ層３２０は、反射偏光層３１０の透過軸と垂直な方向の透過軸を有するように形成される。
このように、フィルタ層３２０は、特定波長領域の光に対してのみフィルタリング機能を行うことにより、色再現性を向上させる。
このように、フィルタ層３２０は、特定波長領域の光に対してのみフィルタリング機能を行うことにより、色再現性を向上させる。
フィルタ層３２０は、反射偏光層３１０の上面の上に配置される。また、フィルタ層３２０は、反射偏光層３１０の下面の上に配置されることができる。
光学シート３００は、反射偏光層３１０及びフィルタ層３２０を保護するための保護層３３０を更に含むことができる。保護層３３０は、反射偏光層３１０の下部、フィルタ層３２０の上部、及び反射偏光層３１０とフィルタ層３２０との間にそれぞれ配置される。保護層３３０は、例えば、紫外線硬化性接着剤によって反射偏光層３１０及びフィルタ層３２０に付着される。一方、反射偏光層３１０とフィルタ層３２０との間に配置された保護層３３０は、省略することができる。
光学シート３００は、反射偏光層３１０及びフィルタ層３２０を保護するための保護層３３０を更に含むことができる。保護層３３０は、反射偏光層３１０の下部、フィルタ層３２０の上部、及び反射偏光層３１０とフィルタ層３２０との間にそれぞれ配置される。保護層３３０は、例えば、紫外線硬化性接着剤によって反射偏光層３１０及びフィルタ層３２０に付着される。一方、反射偏光層３１０とフィルタ層３２０との間に配置された保護層３３０は、省略することができる。
又、反射偏光層３１０とフィルタ層３２０は、互いに離隔している構造を有することができる。よって、例えば反射偏光層３１０が先に形成されたシートにフィルタ層３２０を形成する場合、フィルタ層３２０の形成工程で反射偏光層３１０に発生する変形を防ぐことができる。また、フィルタ層３２０が形成されたシートに反射偏光層３１０を形成する場合、反射偏光層３１０の形成過程でフィルタ層３２０に発生する変形を防ぐことができる。
図４は、図１に図示された光学シートの他の実施例を示す断面図である。図５は、図４に図示された液晶層を説明するための図である。
図４及び図５を参照すると、光学シート５００は、反射偏光層５１０及び反射偏光層５１０の上面の上に形成されたフィルタ層５２０を含む。
反射偏光層５１０及びフィルタ層５２０は、特定の波長領域の光は反射させ、残り波長領域の光は透過させるコレステリック液晶（ＣＬＣ）を通じて形成される。
図４及び図５を参照すると、光学シート５００は、反射偏光層５１０及び反射偏光層５１０の上面の上に形成されたフィルタ層５２０を含む。
反射偏光層５１０及びフィルタ層５２０は、特定の波長領域の光は反射させ、残り波長領域の光は透過させるコレステリック液晶（ＣＬＣ）を通じて形成される。
具体的には、反射偏光層５１０は、第１液晶層５１２、第２液晶層５１４、及び第３液晶層５１６を含む。第１液晶層５１２、第２液晶層５１４、及び第３液晶層５１６は、紫外線硬化性液晶であって、モノマー状態の物質をコーティングして、紫外線を照射することにより、高分子化されたフィルム形態に製作される。
図５に示すように、第１液晶層５１２、第２液晶層５１４、及び第３液晶層５１６は、液晶層の１段階として、棒型液晶分子が螺旋型に捩れている状態のコレステリック液晶５１８で形成される。コレステリック液晶５１８は、一定な間隔にその捩れを反復しており、この際、反復される長さをピッチ（Ｐ）という。
図５に示すように、第１液晶層５１２、第２液晶層５１４、及び第３液晶層５１６は、液晶層の１段階として、棒型液晶分子が螺旋型に捩れている状態のコレステリック液晶５１８で形成される。コレステリック液晶５１８は、一定な間隔にその捩れを反復しており、この際、反復される長さをピッチ（Ｐ）という。
第１液晶層５１２、第２液晶層５１４、及び第３液晶層５１６は、互いに異なるピッチ（Ｐ）を有する。例えば、第１液晶層５１２は、赤色の波長領域に対応するピッチ（Ｐ）を有し、第２液晶層５１４は、緑色の波長領域に対応するピッチ（Ｐ）を有し、第３液晶層５１６は、青色の波長領域に対応するピッチ（Ｐ）を有する。この際、第１液晶層５１２、第２液晶層５１４、及び第３液晶層５１６は、それぞれのピッチ（Ｐ）に対応する波長領域の光を強く反射し、他の波長領域の光はそのまま通過させる。
第１液晶層５１２、第２液晶層５１４、及び第３液晶層５１６によって反射された光は、コレステリック液晶５１８の捩れ方向によって右円偏光又は左円偏光の状態を有する。一方、第１液晶層５１２、第２液晶層５１４、及び第３液晶層５１６で反射されず透過された光は、反射された光と逆の円偏光状態を有する。
反射偏光層５１０によって反射された光は、反射板１１０を通じて再反射され、更に反射偏光層５１０に再入射され、このような一連の過程が反復されると、結局、全ての光が一つの円偏光状態を有しながら反射偏光層５１０を透過することになる。
反射偏光層５１０によって反射された光は、反射板１１０を通じて再反射され、更に反射偏光層５１０に再入射され、このような一連の過程が反復されると、結局、全ての光が一つの円偏光状態を有しながら反射偏光層５１０を透過することになる。
一方、反射偏光層５１０は、可視光領域の全ての波長領域をカバーするために、互いに異なる波長領域の光を反射させる多数の液晶層を更に含むことができる。
フィルタ層５２０は、反射偏光層５１０を透過する光のうち、所定の波長領域を選択的に反射する。フィルタ層５２０は、反射偏光層５１０を透過した円偏光を反射するために、反射偏光層５１０の透過円偏光軸と反対方向の透過円偏光軸を有するように形成される。
フィルタ層５２０は、反射偏光層５１０を透過する光のうち、所定の波長領域を選択的に反射する。フィルタ層５２０は、反射偏光層５１０を透過した円偏光を反射するために、反射偏光層５１０の透過円偏光軸と反対方向の透過円偏光軸を有するように形成される。
フィルタ層５２０は、青色ピークと緑色ピークとの間に分布する第１波長領域及び緑色ピークと赤色ピークとの間に分布する第２波長領域のうち、少なくとも一つの波長領域の光を反射させる。例えば、青色ピークと緑色ピークとの間に分布する第１波長領域は約４７０ｎｍ〜約５３０ｎｍの波長領域で、緑色ピークと赤色ピークとの間に分布する第２波長領域は約５７２ｎｍ〜約６０５ｎｍの波長領域である。
このように、フィルタ層６２０は、特定波長領域の光に対してのみフィルタリングを行うことにより、色再現性を向上させる。
光学シート５００は、反射偏光層５１０及びフィルタ層５２０を保護するための保護層５３０を更に含むことができる。保護層５３０は、第１液晶層５１２の下部及び第１液晶層５１２、第２液晶層５１４、第３液晶層５１６、及びフィルタ層５２０の間にそれぞれ配置される。保護層５３０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）材質で形成される。
光学シート５００は、反射偏光層５１０及びフィルタ層５２０を保護するための保護層５３０を更に含むことができる。保護層５３０は、第１液晶層５１２の下部及び第１液晶層５１２、第２液晶層５１４、第３液晶層５１６、及びフィルタ層５２０の間にそれぞれ配置される。保護層５３０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）材質で形成される。
反射偏光層５１０とフィルタ層５２０は、互いに離隔している構造を有することができる。よって、例えば反射偏光層５１０が先に形成されたシートにフィルタ層５２０を形成する場合、フィルタ層５２０の形成工程で反射偏光層５１０に発生する変形を防ぐことができる。また、フィルタ層５２０が形成されたシートに反射偏光層を形成する場合、反射偏光層５１０の形成過程でフィルタ層５２０に発生する変形を防ぐことができる。
反射偏光層５１０及びフィルタ層５２０を通過した円偏光状態の光が表示パネル４１０に入射される時、表示パネル４１０の下部に付着された下部偏光板４１３による光損失を除去するためには、円偏光を直線偏光に変換する必要がある。このために、光学シート５００は、円偏光を直線偏光に変換する位相差フィルム５４０を更に含むことができる。
位相差フィルム５４０は、反射偏光層５１０及びフィルタ層５２０を通過しながら、円偏光状態を有する光を直線偏光状態の光に変換して出射させる。位相差フィルム５４０は、例えば、λ／４位相差フィルムで構成される。位相差フィルム５４０によって変換された直線偏光の偏光軸は、表示パネル４１０の下部偏光板４１３の透過軸と実質的に同じ方向に形成される。従って、円偏光が直線偏光板である下部偏光板を通過しながら発生する光損失を除去することができる。
位相差フィルム５４０は、反射偏光層５１０及びフィルタ層５２０を通過しながら、円偏光状態を有する光を直線偏光状態の光に変換して出射させる。位相差フィルム５４０は、例えば、λ／４位相差フィルムで構成される。位相差フィルム５４０によって変換された直線偏光の偏光軸は、表示パネル４１０の下部偏光板４１３の透過軸と実質的に同じ方向に形成される。従って、円偏光が直線偏光板である下部偏光板を通過しながら発生する光損失を除去することができる。
図６は、第１波長領域と第２波長領域の光の減少比率による色再現性及び輝度を示すグラフである。図６において、第１波長領域は約４７０ｎｍ〜約５３０ｎｍの波長領域であり、第２波長領域は約５７２ｎｍ〜６０５ｎｍの波長領域である。
図６を参照すると、第１波長領域と第２波長領域に対するフィルタリングを進行しない場合、色再現性は約７４％で、輝度は約５７０[ｃｄ]に示した。
図６を参照すると、第１波長領域と第２波長領域に対するフィルタリングを進行しない場合、色再現性は約７４％で、輝度は約５７０[ｃｄ]に示した。
一方、第１波長領域の光のみを７０％、５０％、３０％、及び００％水準に減少させた時、第１波長領域の光が減少するほど、色再現性は増加し、輝度は減少することがわかる。
又、第２波長領域の光のみを７０％、５０％、３０％、及び０％水準に減少させた場合、第２波長領域の光が減少するほど、色再現性は増加し、輝度は減少することがわかる。この際、第２波長領域の光のみを減少させた場合が第１波長領域の光のみを減少させた場合に対して、色再現性はより増加し、輝度はより減少する。
又、第２波長領域の光のみを７０％、５０％、３０％、及び０％水準に減少させた場合、第２波長領域の光が減少するほど、色再現性は増加し、輝度は減少することがわかる。この際、第２波長領域の光のみを減少させた場合が第１波長領域の光のみを減少させた場合に対して、色再現性はより増加し、輝度はより減少する。
最後に、第１波長領域及び第２波長領域の光を７０％、５０％、及び０％の水準に減少させた場合、第１波長領域及び第２波長領域の光が減少するほど色再現性は増加し、輝度は減少する。この際、第１波長領域及び第２波長領域の光を同時に減少させた場合、第１波長領域の光のみを減少させる場合及び第２波長領域の光のみを減少させる場合に対して、色再現性はより増加し、輝度はより減少することがわかる。
図６のグラフから分かるように、第１波長領域及び第２波長領域の光に対するフィルタリングによって、ある程度の輝度減少が発生するが、色再現性が顕著に向上する。一例として、第１波長領域及び第２波長領域の光を同時に減少させた場合、約９０％の色再現性を達成した時の輝度は約７５％水準に減少される。このような水準の輝度は、蛍光ランプの蛍光体の種類を変えて色再現性を向上させる高色再現性蛍光ランプの輝度水準と類似なので、一般的な蛍光ランプを使用しながらも、第１波長領域及び第２波長領域のフィルタリングを通じて色再現性を向上させることができる。
このような光学シート及びこれを有する表示装置によると、特定波長領域の光をフィルタリングする光学シートを利用して色再現性を向上させることができる。
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
１００ 表示装置
１１０ 反射板
２００ 蛍光ランプ
３００ 光学シート
３１０ 反射偏光層
３２０ フィルタ層
４００ ディスプレイユニット
４１０ 表示パネル
４１３ 下部偏光板
４１５ 上部偏光板
５４０ 位相差フィルム
１１０ 反射板
２００ 蛍光ランプ
３００ 光学シート
３１０ 反射偏光層
３２０ フィルタ層
４００ ディスプレイユニット
４１０ 表示パネル
４１３ 下部偏光板
４１５ 上部偏光板
５４０ 位相差フィルム
Claims (23)
- 入射される光の一部を透過させ一部を反射する反射偏光層と、
前記反射偏光層を透過する光のうち、所定の波長領域を選択的に反射するフィルタ層と、
を含む光学シート。 - 前記フィルタ層は、青色ピークと緑色ピークとの間に分布する第１波長領域及び緑色ピークと赤色ピークとの間に分布する第２波長領域のうち、少なくとも一方の波長領域の光を反射する請求項１に記載の光学シート。
- 前記第１波長領域は４７０ｎｍ〜５３０ｎｍで、前記第２波長領域は５７２ｎｍ〜６０５ｎｍである請求項２に記載の光学シート。
- 前記反射偏光層は、互いに直交する第１直線偏光及び第２直線偏光のうち、前記第１直線偏光を透過させ前記第２直線偏光を反射する請求項２に記載の光学シート。
- 前記反射偏光層及び前記フィルタ層は、屈折率が互いに異なる薄いフィルムが反復的に積層された多層フィルム構造を有する請求項４に記載の光学シート。
- 前記フィルタ層は、前記反射偏光層の透過軸と垂直な方向の透過軸を有する請求項５に記載の光学シート。
- 前記フィルタ層は、前記反射偏光層のいずれか一方の面上に形成される請求項６に記載の光学シート。
- 前記反射偏光層は、コレステリック液晶層を含む請求項２に記載の光学シート。
- 前記反射偏光層は、特定カラースペクトルの波長領域に対応する複数の液晶層を含み、各液晶層は、保護層と交互に配置される請求項２に記載の光学シート。
- 前記フィルタ層は、前記反射偏光層の透過円偏光軸と反対方向の透過円偏光軸を有する請求項８に記載の光学シート。
- 前記フィルタ層は、前記反射偏光層の上面に形成される請求項１０に記載の光学シート。
- 前記フィルタ層を透過した円偏光を直線偏光に変換する位相差フィルムを更に含む請求項１１に記載の光学シート。
- 前記反射偏光層と前記フィルタ層は、互いに離隔していることを特徴とする請求項２に記載の光学シート。
- 前記反射偏光層と前記フィルタ層との間に形成された保護層を更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の光学シート。
- 光を発生する蛍光ランプと、
入射される光の一部を透過させ一部を反射する反射偏光層と、前記反射偏光層を透過する光のうち、４７０ｎｍ〜５３０ｎｍ及び５７２ｎｍ〜６０５ｎｍの波長領域を選択的に反射するフィルタ層と、を有する光学シートと、
前記光学シートを透過した光を利用して画像を表示し、下面に付着された下部偏光板及び上面に付着された上部偏光板を有する表示パネルと、
を含む表示装置。 - 前記反射偏光層及び前記フィルタ層は、屈折率が互いに異なる薄いフィルムが反復的に積層された多層フィルム構造を有し、前記反射偏光層は、互いに直交する第１及び第２直線偏光のうち、前記第１直線偏光を透過させ前記第２直線偏光を反射する請求項１５に記載の表示装置。
- 前記フィルタ層は、前記反射偏光層の透過軸と垂直な方向の透過軸を有する請求項１６に記載の表示装置。
- 前記反射偏光層は、前記下部偏光板の透過軸と同じ方向の透過軸を有する請求項１７に記載の表示装置。
- 前記反射偏光層及び前記フィルタ層は、特定波長領域の光を反射し、残り波長領域の光を透過させるコレステリック液晶層を含む請求項１５に記載の表示装置。
- 前記フィルタ層は、前記反射偏光層の透過円偏光軸と反対方向の透過円偏光軸を有する請求項１９に記載の表示装置。
- 前記光学シートは、前記フィルタ層を透過した円偏光を直線偏光に変換する位相差フィルムを更に含む請求項２０に記載の表示装置。
- 前記位相差フィルムによって変換された直線偏光の偏光軸は、前記下部偏光板の透過軸と実質的に同じ方向である請求項２１に記載の表示装置。
- 光源から発生した光の一部を透過させる反射偏光層及び前記反射偏光層を透過した光であって、４７０ｎｍ乃至５３０ｎｍの波長領域、及び５７２ｎｍ乃至６０５ｎｍの波長領域のうち、少なくとも一つの波長領域の光を選択的に反射するフィルタ層を含む光学シートを前記光源上部に配置する段階と、
上面に配置された上部偏光板及び下面に配置された下部偏光板を有する表示パネルを、前記光学シートの上部に配置する段階と、
を含む表示装置の製造方法。
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