KR100676886B1 - Reflection polarized light film and display device having the same - Google Patents

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KR100676886B1 KR1020050015269A KR20050015269A KR100676886B1 KR 100676886 B1 KR100676886 B1 KR 100676886B1 KR 1020050015269 A KR1020050015269 A KR 1020050015269A KR 20050015269 A KR20050015269 A KR 20050015269A KR 100676886 B1 KR100676886 B1 KR 100676886B1
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Abstract

본 발명은, 상이한 파장대역으로 입사되는 입사 편광 중 어느 한 방향의 직선편광은 투과하고 나머지 편광은 반사하는 반사편광필름에 관한 것으로서, 입사편광 중 특정 편광을 상기 직선편광으로 변환 출사시키고, 나머지 편광을 타원 또는 원편광으로 변환 출사시키는 적어도 하나의 위상지연층과; 상기 위상지연층의 출사측에 적층되어 상기 타원 또는 원편광을 입사방향으로 반사시키는 콜레스테릭액정층을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a reflective polarizing film that transmits linearly polarized light in one direction among incident polarized light incident in different wavelength bands and reflects the remaining polarized light. At least one phase delay layer for converting the light into an ellipse or circularly polarized light; And a cholesteric liquid crystal layer laminated on the output side of the phase delay layer to reflect the ellipse or circularly polarized light in the incident direction.

이에 의하여, 휘도 향상 및 광 손실의 최소화를 도모함과 동시에 간단하게 제조할 수 있고 광학부품을 줄일 수 있는 반사편광필름 및 이를 갖는 디스플레이장치가 제공된다.Accordingly, there is provided a reflective polarizing film which can be easily manufactured and can reduce an optical component while improving luminance and minimizing light loss, and a display device having the same.

편광, 반사편광필름, 위상지연, 직선편광, 원편광, 적층형 필름, 액정표시장치, 디스플레이장치 Polarized light, reflective polarizing film, phase delay, linearly polarized light, circularly polarized light, laminated film, liquid crystal display device, display device

Description

반사편광필름 및 이를 갖는 디스플레이장치{reflection polarized light film and display device having the same}Reflective polarizing film and display device having same {reflection polarized light film and display device having the same}

도 1은 종래 반사편광필름을 갖는 휘도 향상 디바이스의 구성도,1 is a configuration diagram of a brightness enhancement device having a conventional reflective polarizing film,

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 반사편광필름의 간략한 단면도,2 is a simplified cross-sectional view of the reflective polarizing film according to the first embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 반사편광필름의 간략한 단면도,3 is a simplified cross-sectional view of a reflective polarizing film according to a second embodiment of the present invention;

도 4는 도 3의 위상지연층 분해 구성도,4 is an exploded configuration diagram of the phase delay layer of FIG. 3;

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 대표적인 반사편광필름의 간략한 단면도,5 is a simplified cross-sectional view of an exemplary reflective polarizing film according to a second embodiment of the present invention;

도 6은 도 5의 위상지연층 분해 구성도,6 is an exploded configuration diagram of the phase delay layer of FIG. 5;

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 반사편광필름의 간략한 단면도,7 is a simplified cross-sectional view of a reflective polarizing film according to a third embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 반사편광필름의 간략한 단면도,8 is a simplified cross-sectional view of a reflective polarizing film according to a fourth embodiment of the present invention;

도 9는 본 발명에 따른 반사편광필름을 갖는 디스플레이장치의 간략한 구성도,9 is a simplified configuration diagram of a display device having a reflective polarizing film according to the present invention;

도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 반사편광필름을 갖는 디스플레이장치의 다른 형태의 간략한 구성도.10 and 11 are simplified configuration diagrams of another form of display device having a reflective polarizing film according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1a ∼ 1e, A : 반사편광필름 10a ∼ 10e : 위상지연층1a-1e, A: reflective polarizing film 10a-10e: phase delay layer

20a ∼ 20e : 콜레스테릭액정층 50, 50 ' 디스플레이장치20a to 20e: cholesteric liquid crystal layer 50, 50 'display device

80, 90 : 광확산층80, 90: light diffusion layer

본 발명은, 반사편광필름 및 이를 갖는 디스플레이장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휘도를 향상시킴과 동시에 광학부품을 줄일 수 있고, 간단하게 제조할 수 있는 반사편광필름 및 이를 갖는 디스플레이장치에 관한 것이다.The present invention relates to a reflective polarizing film and a display device having the same, and more particularly, to a reflective polarizing film and a display device having the same, which can improve the brightness and reduce the optical parts, and can be easily manufactured. .

휴대폰 및 전자계산기나 노트북컴퓨터 및 LCD모니터 등의 디스플레이장치에 널리 이용되는 액정(LC)디스플레이는 전계의 인가와 광원으로부터 전달되는 빛 중 특정 방향의 편광을 이용하여 영상을 표시한다. 이러한 이유로 일반적인 액정디스플레이의 구성은 한 쌍의 흡광성 편광기들 사이에 액정 및 전극 매트릭스가 배치되어 있는 구조를 갖는다.Liquid crystal (LC) displays widely used in display devices such as mobile phones, electronic calculators, notebook computers, and LCD monitors display an image using polarization in a specific direction among light applied from an electric field and a light source. For this reason, the configuration of a general liquid crystal display has a structure in which a liquid crystal and an electrode matrix are arranged between a pair of light absorbing polarizers.

그러나, 종래의 액정디스플레이의 편광기는 광원으로부터 전달되는 빛 중 어느 한 방향의 편광(이하에서는 "P편광 "라고 함)은 통과시키고 다른 방향의 편광(이하에서는 "S편광 "라고 함)에 대해서는 흡수하여 소멸시키는 특성을 가지고 있기 때문에, 빛의 손실에 의한 디스플레이장치의 휘도가 현격하게 떨어지고, 전력낭비의 원인이 되는 문제점이 있었다.However, the polarizer of a conventional liquid crystal display passes polarized light in one direction (hereinafter referred to as "P polarization") of light transmitted from the light source and absorbs light in other directions (hereinafter referred to as "S polarization"). Since it has a characteristic to dissipate, there is a problem that the brightness of the display device due to the loss of light drops sharply, causing a waste of power.

이러한 문제점을 해결하기 위해서, 대한민국 특허공보에는 반사편광필름을 갖는 휘도 향상 디바이스(등록번호 10-0432457)가 개시된 바 있다. 이 휘도 향상 디바이스(101)는 도 1에 도시된 바와 같이, 광학캐비티(110)와 액정어셈블리(120)사이에 반사편광필름(130)이 설치되어 있는 구조를 가지고 있다.In order to solve this problem, Korean Patent Publication has disclosed a brightness enhancement device (registration number 10-0432457) having a reflective polarizing film. As shown in FIG. 1, the brightness enhancing device 101 has a structure in which a reflective polarizing film 130 is provided between the optical cavity 110 and the liquid crystal assembly 120.

이 휘도 향상 디바이스(101)의 편광 분리 원리는 광학캐비티(110)로부터 액정어셈블리(120)로 향하는 빛 중 P편광은 반사편광필름(130)을 통과하여 액정어셈블리(120)로 전달되도록 하고, S편광은 반사편광필름(130)에서 광학캐비티(110)로 반사된 다음 광학캐비티(110)의 확산반사면(111)에서 빛의 편광 방향이 무작위화된 상태로 반사되어 다시 반사편광필름(130)으로 전달되는 작용에 의해 결국에는 S편광이 액정어셈블리(120)의 편광기(121)를 통과할 수 있는 P편광으로 변환되어 반사편광필름(130)을 통과한 후 액정어셈블리(120)로 전달되도록 하는 것이다.The polarization separation principle of the brightness enhancing device 101 is that the P-polarized light of the light from the optical cavity 110 to the liquid crystal assembly 120 is passed through the reflective polarizing film 130 to the liquid crystal assembly 120, S The polarized light is reflected from the reflective polarizing film 130 to the optical cavity 110 and then reflected from the diffuse reflection surface 111 of the optical cavity 110 in a state in which the polarization direction of the light is randomized to reflect the polarizing film 130 again. Eventually, the S-polarized light is converted into P-polarized light that can pass through the polarizer 121 of the liquid crystal assembly 120 to pass through the reflective polarizing film 130 to be transmitted to the liquid crystal assembly 120. will be.

이때, 반사편광필름(130)의 입사편광에 대한 S편광의 선택적 반사와 P편광의 굴절투과 작용은 이방성 굴절률을 갖는 평판상의 광학층a(131)와, 등방성 굴절률을 갖는 평판상의 광학층b(133)가 상호 교호적으로 다수 층으로 적층된 상태에서의 각 광학층간의 굴절율 차이와 적층된 광학층의 신장 처리에 따른 각 광학층들의 광학적 두께 설정 및 광학층a(131)의 굴절률 변화에 의해서 이루어진다.At this time, the selective reflection of S-polarized light and the refraction transmission of P-polarized light with respect to the incident polarization of the reflective polarizing film 130 are performed by the flat optical layer a 131 having anisotropic refractive index and the flat optical layer b having an isotropic refractive index b ( The difference in refractive index between each optical layer in the state where 133 is alternately stacked in multiple layers, the optical thickness setting of each optical layer according to the stretching process of the stacked optical layers, and the refractive index change of the optical layer a (131) Is done.

이러한 반사편광필름(130)의 구조는 반사편광필름(130)으로 입사되는 입사편광이 각 광학층간의 경계에서 굴절률차이에 직면하여 반사될 때, 특정 입사각(브루스터 각)의 P편광은 반사계수가 0이 되어 투과 굴절되는 소위 브루스터(Brewster)효과를 이용하기 위한 것이다.The structure of the reflective polarizing film 130 is that when the incident polarization incident on the reflective polarizing film 130 is reflected facing a refractive index difference at the boundary between the optical layers, the P polarization of the specific incident angle (Brewster angle) has a reflection coefficient. It is for utilizing the so-called Brewster effect which becomes 0 and transmits and refracts.

이 브루스터 효과에 의해서, 반사편광필름(130)으로 입사되는 빛은 각 광학층을 거치면서 S편광의 반사와 P편광의 굴절 투과 작용을 반복하여 결국에는 입사 편광 중 P편광만 액정어셈블리(120)로 전달된다. 한편, 반사된 S편광은 전술한 바와 같이, 광학캐비티(110)의 확산반사면(111)에서 편광상태가 무작위화 된 상태로 반사되어 다시 반사편광필름(130)으로 전달된다.Due to the Brewster effect, the light incident on the reflective polarizing film 130 passes through each optical layer and repeats the reflection of the S polarization and the refractive transmission of the P polarization, and eventually only the P polarization of the incident polarization is the liquid crystal assembly 120. Is delivered to. On the other hand, the reflected S-polarized light is reflected in a state in which the polarization state is randomized at the diffuse reflection surface 111 of the optical cavity 110 and is transmitted to the reflective polarization film 130 again.

이에 의해, 광원으로부터 발생된 빛의 손실과 함께 전력 낭비를 줄일 수 있었다.As a result, power loss can be reduced together with the loss of light generated from the light source.

그런데, 이러한 종래 휘도 향상 디바이스의 반사편광필름은 굴절률이 상이한 평판상의 등방성 광학층과 이방성 광학층이 교호적으로 적층되고, 이를 신장처리하여 입사편광의 선택적 반사 및 굴절 투과에 최적화 될 수 있는 각 광학층간의 광학적 두께 및 굴절률을 갖도록 제작되기 때문에, 반사편광필름의 제작공정이 복잡하다는 문제점이 있었다.By the way, the reflective polarizing film of the conventional brightness enhancement device alternately stacked anisotropic optical layer and anisotropic optical layer on the plate with different refractive indices, and by extending it, each optical that can be optimized for selective reflection and incident transmission of incident polarization Since it is manufactured to have an optical thickness and refractive index between layers, there is a problem that the manufacturing process of the reflective polarizing film is complicated.

특히, 반사편광필름의 각 광학층이 평판 구조를 가지고 있기 때문에, 입사편광의 광범위한 입사각 범위에 대응하여 P편광과 S편광을 분리하여야 하기 때문에, 광학층의 적층수가 과도하게 증가하여 제작의 어려움이 가중되는 문제점이 있다. 실제로 해당 특허공보(등록번호 10-0432457)에 개시된 반사편광필름의 실시예를 살펴보면 광학층의 적층수가 수백층으로 이루어짐을 확인할 수 있다.In particular, since each optical layer of the reflective polarizing film has a flat plate structure, P-polarized light and S-polarized light must be separated to correspond to a wide range of incident angles of incident polarized light, so that the number of stacked optical layers is excessively increased, making production difficult. There is a weighted problem. In fact, looking at the embodiment of the reflective polarizing film disclosed in the patent publication (Registration No. 10-0432457), it can be seen that the number of laminated optical layers is made up of several hundred layers.

또한, 광학층의 적층수가 과도하게 형성되는 구조에 의해서, 광손실에 의한 광학적 성능 저하가 우려되는 문제점이 있으며, 복굴절률을 이용하는 구조상 프리즘시트 등의 위도향상을 위한 광학부품을 추가로 마련해야 하는 문제점이 있었다.In addition, due to the structure in which the number of layers of the optical layer is excessively formed, there is a concern that the optical performance is deteriorated due to the light loss, and there is a problem that an optical component for improving the latitude of the prism sheet or the like must be further provided due to the structure using birefringence There was this.

따라서, 본 발명의 목적은, 휘도 향상 및 광 손실의 최소화를 도모함과 동시 에 간단하게 제조할 수 있고 광학부품을 줄일 수 있는 반사편광필름 및 이를 갖는 디스플레이장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a reflective polarizing film and a display device having the same, which can be easily manufactured and reduce optical components, while simultaneously improving luminance and minimizing light loss.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 상이한 파장대역으로 입사되는 입사 편광 중 어느 한 방향의 직선편광은 투과하고 나머지 편광은 반사하는 반사편광필름에 있어서, 입사편광 중 특정 편광을 상기 직선편광으로 변환 출사시키고, 나머지 편광을 타원 또는 원편광으로 변환 출사시키는 적어도 하나의 위상지연층과; 상기 위상지연층의 출사측에 적층되어 상기 타원 또는 원편광을 입사방향으로 반사시키는 콜레스테릭액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사편광필름에 의해서 달성된다.The above object is, according to the present invention, in a reflective polarizing film that transmits linearly polarized light in one direction of incident polarizations incident on different wavelength bands and reflects the remaining polarizations, converting specific polarizations among incident polarizations into the linearly polarized light At least one phase delay layer for converting the remaining polarized light into an ellipse or circular polarized light and outputting the light; It is achieved by a reflective polarizing film comprising a cholesteric liquid crystal layer laminated on the output side of the phase delay layer to reflect the ellipse or circularly polarized light in the incident direction.

한편, 상기 목적은, 본 발명의 다른 형태에 따라, 상이한 파장대역으로 입사되는 입사 편광 중 어느 한 방향의 직선편광은 투과하고 나머지 편광은 반사하는 반사편광필름에 있어서, 상기 입사편광의 입사측에 배치되어 상기 입사편광을 상기 타원 또는 원편광으로 변환시키는 제1위상지연층과; 상기 제1위상지연층의 출사측에 적층되어 상기 타원 또는 원편광 중 일측 회전방향의 편광은 통과시키고, 타측 회전방향의 편광은 상기 입사측으로 반사시키는 콜레스테릭액정층과; 상기 콜레스테릭액정층의 출사측에 적층되어 상기 콜레스테릭액정층을 통과한 상기 일측 회전방향의 편광을 상기 특정 방향의 직선 편광으로 변환시키는 제2 위상지연층을 갖는 것을 특징으로 하는 반사편광필름에 의해서도 달성된다.On the other hand, the above object is, according to another aspect of the present invention, in the reflective polarizing film that transmits linearly polarized light in one direction of the incident polarization incident in different wavelength bands and reflects the remaining polarization, the incident side of the incident polarization A first phase delay layer disposed to convert the incident polarization into the ellipse or circular polarization; A cholesteric liquid crystal layer laminated on the exit side of the first phase delay layer to pass polarization in one rotation direction of the ellipse or circular polarization and reflect polarization in the other rotation direction to the incidence side; And a second phase retardation layer laminated on the exit side of the cholesteric liquid crystal layer and converting the polarization in one rotational direction passing through the cholesteric liquid crystal layer into linearly polarized light in the specific direction. It is also achieved by a film.

여기서, 상기 위상지연층은 복굴절성을 갖는 유기물박막으로 이루어진 복수의 지연판을 상호 광축 교차하도록 적층하여 형성되며, 400nm∼700nm의 파장대역의 입사광을 λ/2의 지연값으로 위상 지연시키는 것이 바람직하다.Here, the phase delay layer is formed by stacking a plurality of retardation plates made of an organic material thin film having birefringence to cross the optical axis, and preferably phase-retards incident light in the wavelength range of 400 nm to 700 nm to a retardation value of λ / 2. Do.

이때, 상기 위상지연층은 상호 상이한 지연값을 갖는 적어도 두 장의 지연판이 상호 광축 교차되도록 적층 형성될 수 있다.In this case, the phase delay layer may be formed in such a manner that at least two retardation plates having different retardation values cross each other with an optical axis.

또는, 상기 위상지연층은 상호 동일한 지연값을 갖는 적어도 세 장의 지연판이 상호 광축 교차되도록 적층 형성될 수 있다.Alternatively, the phase delay layer may be laminated so that at least three retardation plates having the same retardation value intersect with each other.

그리고, 상기 콜레스테릭액정층의 입사측 표면과 출사측 표면 중 적어도 어느 일측에는 빛을 거의 수직 방향으로 집광 굴절시키는 굴절패턴이 형성되어 있는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that at least one of the incidence side surface and the outgoing side surface of the cholesteric liquid crystal layer is formed with a refractive pattern for collecting and refracting light in a substantially vertical direction.

이때, 상기 굴절패턴은 단면투영시 삼각단면을 갖는 프리즘 형상인 것이 효과적이다.At this time, it is effective that the refractive pattern is a prism shape having a triangular cross section when projecting the cross section.

한편, 상기 목적은 본 발명의 또 다른 분야에 따르면, 빛을 발생하며 하부에 확산반사면을 갖는 광학캐비티와, 상기 광학캐비티로부터 전달되는 빛 중 특정 방향의 직선편광을 이용하여 영상을 표시하는 액정어셈블리와, 상기 광학캐비티와 상기 액정어셈블리 사이에 배치되어 상기 광학캐비티로부터 전달되는 입사편광 중 상기 특정 방향의 직선편광은 투과하고 나머지 편광은 반사하는 반사편광필름을 갖는 디스플레이장치에 있어서, 상기 반사편광필름은 전술한 반사편광필름인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치에 의해서도 달성된다.On the other hand, according to another field of the present invention, the liquid crystal for displaying an image using a light emitting and an optical cavity having a diffuse reflection surface at the bottom and the linearly polarized light in a specific direction of light transmitted from the optical cavity A display device having an assembly and a reflective polarizing film disposed between the optical cavity and the liquid crystal assembly and transmitting linearly polarized light in the specific direction and reflecting the remaining polarized light among incident polarizations transmitted from the optical cavity. The film is also achieved by a display device characterized in that the above-mentioned reflective polarizing film.

여기서, 반사편광필름과 광학캐비티 사이에 마련되는 광확산층을 포함하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to include a light diffusion layer provided between the reflective polarizing film and the optical cavity.

그리고, 상기 광확산층은 내부에 빛을 확산시키는 확산입자가 분포되어 있는 것이 효과적이다.In addition, it is effective that the light diffusion layer has diffused particles for diffusing light therein.

또한, 상기 광확산층은 부분원호상의 광학적 단면을 갖는 다수의 확산패턴과, 상기 확산패턴의 패턴면을 따라 형성되는 삼각 형상의 광학적 단면을 갖는 다수의 굴절패턴으로 이루어진 것이 보다 바람직하다.Further, the light diffusion layer is more preferably composed of a plurality of diffusion patterns having an optical cross section of a partial arc, and a plurality of refractive patterns having a triangular optical cross section formed along the pattern surface of the diffusion pattern.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 반사편광필름의 간략한 단면도이다. 이도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반사편광필름(1a)은 입사편광 중 특정 편광을 직선편광으로 변환시키고 나머지 편광을 타원 또는 원편광(이하 "원편광"으로 통칭함)으로 변환시키는 위상지연층(10a)과, 위상지연층(10a)의 출사측에 적층되어 직선편광은 통과시키고 원편광은 반사시키는 콜레스테릭액정층(20a)을 포함한다.2 is a simplified cross-sectional view of the reflective polarizing film according to the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the reflective polarizing film 1a according to the present invention converts a specific polarized light out of incident polarization into linearly polarized light and converts the remaining polarized light into an elliptic or circularly polarized light (hereinafter referred to as "circular polarized light"). A phase delay layer 10a and a cholesteric liquid crystal layer 20a stacked on the exit side of the phase delay layer 10a and passing linearly polarized light and reflecting circularly polarized light are included.

위상지연층(10a)은 적어도 2장의 지연판(11a,12a)이 각각 광축이 교차되도록 접착물질(5)을 이용하여 상호 고정되어 있다.The phase delay layers 10a are fixed to each other using the adhesive material 5 so that at least two retardation plates 11a and 12a intersect the optical axes.

각 지연판(11a,12a)은 상호 상이한 위상지연값과 복굴절성을 갖는 유기물박막을 이용하여 필름형태로 제작된다. 이때, 유기물박막은 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리알릴레이트, 폴리에테르술폰, (지환족)폴리올레핀, 폴리(메타)아크릴레이트, 폴리에테르이미드 중 어느 하나 또는 이들의 중합체에 복굴절성을 부여하여 위상지연기능을 갖도록 함으로써 제조될 수 있다.Each of the retardation plates 11a and 12a is manufactured in the form of a film using an organic thin film having different phase retardation values and birefringence. At this time, the organic thin film is a phase retardation by imparting birefringence to any one or a polymer of polycarbonate, polyimide, polyallylate, polyether sulfone, (alicyclic) polyolefin, poly (meth) acrylate, polyetherimide It can be produced by having a function.

이러한 위상지연층(10a)은 양 지연판(11a,12a)의 상이한 위상지연값과 광축의 교차 결합에 의해서 특정 대역 파장에서의 입사편광 중 특정 편광은 직선편광으 로 변환시키며, 나머지 입사편광은 원편광으로 변환시킨다.The phase delay layer 10a converts specific polarizations of incident polarizations at a specific band wavelength into linearly polarized light by cross coupling of different phase delay values of the retardation plates 11a and 12a and the optical axis. Convert to circularly polarized light.

이때, 원편광의 좌향 또는 우향 방향은 양 지연판(11a,12a)의 광축 교차 방향과 각도에 의해서 선택될 수 있다.In this case, the left or right direction of the circularly polarized light may be selected by the optical axis crossing direction and the angle of the retardation plates 11a and 12a.

콜레스테릭액정층(20a)은 매우 얇은 분자층 내에 분자배열이 나선형을 배열되어 있는 구조를 갖는다. 이러한 구조는 분자의 배열 상태에 따라서 직선편광은 투과하고, 일 방향의 원편광은 반사하는 구조를 만들 수 있다.The cholesteric liquid crystal layer 20a has a structure in which molecular arrangements are arranged in a spiral in a very thin molecular layer. Such a structure can create a structure in which linearly polarized light is transmitted and circularly polarized light in one direction is reflected depending on the arrangement of molecules.

즉, 콜레스테릭액정층(20a)의 분자배열이 우향 나선형일 경우에는 우향 원편광의 입사편광을 반사시킬 수 있으며, 또는, 콜레스테릭액정층(20a)의 분자배열이 좌향 나선형일 경우에는 좌향 원편광의 입사편광을 반사킬 수 있다.That is, when the molecular arrangement of the cholesteric liquid crystal layer 20a is a rightward spiral, the incident polarization of right circularly polarized light may be reflected, or when the molecular arrangement of the cholesteric liquid crystal layer 20a is a leftward spiral, The incident polarization of the leftward circularly polarized light can be reflected.

여기서, 콜레스테릭액정층(20a)의 분자배열 방향은 제조단계에서 선택적으로 셋팅되는데, 이러한 셋팅은 위상지연층(10a)에서 선택된 원편광의 방향에 대응하도록 셋팅된다.Here, the molecular arrangement direction of the cholesteric liquid crystal layer 20a is selectively set in the manufacturing step, and this setting is set to correspond to the direction of the circularly polarized light selected in the phase delay layer 10a.

즉, 위상지연층(10a)이 특정 편광 외의 나머지 입사편광을 좌향 원편광으로 변환시키도록 제작되면, 콜레스테릭액정층(20a)의 분자배열을 좌향 나선형으로 배향된다. 반면에, 위상지연층(10a)이 나머지 입사편광을 우향 원편광으로 변환되도록 제작되면, 콜레스테릭액정층(20a)의 분자배열을 우향 나선형으로 배향된다.That is, when the phase delay layer 10a is manufactured to convert the remaining incident polarization other than the specific polarization into the left circularly polarized light, the molecular arrangement of the cholesteric liquid crystal layer 20a is oriented in the leftward spiral. On the other hand, when the phase delay layer 10a is manufactured to convert the remaining incident polarization to the rightward circularly polarized light, the molecular arrangement of the cholesteric liquid crystal layer 20a is oriented in the rightward spiral.

이러한 구성에 의해서, 본 실시예에 따른 반사편광필름(1a)은 광원으로부터 전달되는 특정 대역 파장의 입사편광 중 특정 편광이 위상지연층(10a)을 거치면서 직선편광으로 변환되고, 나머지 편광은 일 방향 원편광으로 출사된다. 그리고, 위상지연층(10a)에서 변환된 편광 중 직선편광은 콜레스테릭액정층(20a)을 그대로 통 과하게 되며, 일 방향 원편광은 콜레스테릭액정층(20a)에서 입사측으로 반사된다.With this configuration, the reflective polarization film 1a according to the present embodiment converts the specific polarization of the incident polarization of the specific band wavelength transmitted from the light source into linearly polarized light while passing through the phase delay layer 10a, and the remaining polarization is one. It is emitted in the direction circularly polarized light. The linearly polarized light of the polarization converted by the phase delay layer 10a passes through the cholesteric liquid crystal layer 20a as it is, and one-way circularly polarized light is reflected from the cholesteric liquid crystal layer 20a toward the incident side.

한편, 도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 반사편광필름의 간략한 단면도이고, 도 4는 도 3의 위상지연층 분해 구성도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 반사편광필름(1b)은 입사편광 중 특정 입사편광을 직선편광으로 변환시키고 나머지 입사편광을 일 방향의 원편광으로 변환시키는 위상지연층(10b)과; 위상지연층(10b)의 출사측에 적층되어 직선편광은 통과시키고 원편광은 반사시키는 콜레스테릭액정층(20b)을 포함한다.On the other hand, Figure 3 is a simplified cross-sectional view of the reflective polarizing film according to a second embodiment of the present invention, Figure 4 is an exploded configuration diagram of the phase delay layer of FIG. As shown in these figures, the reflective polarizing film 1b according to the present embodiment converts a specific incident polarization of linearly polarized light into linearly polarized light and converts the remaining incident polarization into circularly polarized light in one direction. and; A cholesteric liquid crystal layer 20b is laminated on the exit side of the phase delay layer 10b to pass linearly polarized light and reflect circularly polarized light.

위상지연층(10b)은 복굴절성을 갖는 유기물박막으로 이루어진 적어도 세 장의 지연판(11b,12b,13b)이 접착물질(5)에 의해 상호 광축 교차되도록 적층되어 있는 구조를 가지고 있으며, 400nm∼700nm의 파장대역의 입사광을 λ/2의 지연값으로 위상 지연시킨다.The phase retardation layer 10b has a structure in which at least three retardation plates 11b, 12b, and 13b made of an organic material thin film having birefringence are laminated so as to cross the optical axis by the adhesive material 5, and are 400nm to 700nm. Incident light in the wavelength band of? Is delayed in phase with a delay of? / 2.

이들 지연판(11b,12b,13b)들은 상호 동일한 위상지연값(β)을 갖는 상태에서 각 지연판(11b,12b,13b)들의 광축각도(θ)가 후술할 스톡스 변수 및 뮬러 행렬에 의한 계산에 의해 상호 소정의 각도로 배치됨으로써, 비교적 광대역 파장인 400nm∼700nm의 파장대역에서 특정 입사각의 입사편광을 λ/2의 지연값으로 위상 지연시켜서 편광상태를 원하는 형태로 적절히 변환시켜준다. 그리고, 나머지 입사각의 입사편광을 광축교차 구조에 의해 원편광으로 변환시키게 된다.These delay plates 11b, 12b, and 13b are calculated by Stokes variables and Mueller matrices in which the optical axis angles θ of each of the delay plates 11b, 12b, and 13b have the same phase delay value β. By mutually arranged at a predetermined angle, phase polarization of incident polarization of a specific incident angle in a wavelength band of 400 nm to 700 nm, which is a relatively wide band wavelength, is delayed to a delay value of? / 2, thereby appropriately converting the polarization state to a desired shape. The incident polarization of the remaining incident angle is converted into circular polarized light by the optical axis crossing structure.

여기서, 특정 입사각의 입사편광을 원하는 편광상태로 변환시키는 것은 이하의 식들에 의해 정의될 수 있다.Here, converting the incident polarization of the specific incident angle into the desired polarization state can be defined by the following equations.

일반적으로 광의 편광상태는 네 개의 양의 항으로 기술할 수 있는데, 먼저 입사편광의 편광상태를 식으로 표현하면 아래의 식 1 및 식 2와 같이 표현된다.In general, the polarization state of light can be described in terms of four positive terms. First, the polarization state of incident polarization is expressed by an equation, as shown in Equations 1 and 2 below.

Figure 112005502429089-pat00014
Figure 112005502429089-pat00014

여기서,

Figure 112005502429089-pat00015
이다.here,
Figure 112005502429089-pat00015
to be.

이들 식 1과 식 2를 그대로 이용하면, 입사편광의 스톡스 변수(Stokes parameters)를 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.Using these equations 1 and 2 as they are, the Stokes parameters of incident polarization can be expressed as follows.

Figure 112005502429089-pat00016
Figure 112005502429089-pat00016

이들 식-3 내지 식-6을 근거로 입사편광의 대표적인 각 편광 상태를 스톡스 벡터로 표현하면 아래 표-1과 같다.Representative polarization states of incident polarization based on Equation-3 to Equation-6 are shown in Table-1 below.

표-1TABLE-1

Figure 112005502429089-pat00001
Figure 112005502429089-pat00001

즉, 입사편광의 편광상태를 표-1에서 볼 수 있는 바와 같이, 네 개의 항(스 톡스 벡터)으로 표현할 수 있는 것이다. 여기서, 입사편광의 편광상태는 다양한 각도와 상태로 형성될 수 있으며, 이는 전술한 식-3 내지 식-4에 의해 스톡스 벡터 값으로 얻어질 수 있다.That is, as shown in Table-1, the polarization state of the incident polarization can be expressed by four terms (stock vectors). Here, the polarization state of the incident polarization may be formed at various angles and states, which may be obtained as Stokes vector values by the above-described equations 3 to 4.

따라서, 출사되는 입사편광의 편광상태를 변환하고자 한다면, 해당 입사 입사편광의 스톡스 벡터를 원하는 출사광의 편광상태에 해당하는 스톡스 벡터로 변환시키면 된다.Accordingly, if the polarization state of the incident incident polarization is to be converted, the Stokes vector of the incident incident polarization may be converted into a Stokes vector corresponding to the polarization state of the desired emission light.

이러한 스톡스 벡터는 편광광과 부분편광광에 모두 적용될 수 있는 속성이 있으며, 이 스톡스 벡터와 뮬러 행렬(Muller matrix)을 이용하면, 각 지연판(11b,12b,13b)들의 광축각도(θ)와 위상지연값(β)의 연관관계에 따른 출사되는 입사편광의 편광상태를 아래의 식-7 및 식-8에 의해 표현할 수 있다.Such Stokes vectors have properties that can be applied to both polarized light and partial polarized light. Using this Stokes vector and Muller matrix, the optical axis angles (θ) of the retardation plates 11b, 12b, and 13b are The polarization state of the incident polarization emitted according to the correlation of the phase delay value β can be expressed by Equation-7 and Equation-8 below.

먼저, 복굴절이 가진 뮬러 행렬의 전달함수는 식-7과 같다.First, the transfer function of the birefringence muller matrix is shown in Equation-7.

Figure 112005502429089-pat00017
Figure 112005502429089-pat00017

이러한, 식-7의 전달함수를 이용하여 예컨대 지연판(11b,12b,13b)이 도 3 및 도 4와 같이, 3장으로 마련된다고 가정하면, 각 지연판(11b,12b,13b)들의 광축각도(θ123)와 위상지연값(β123 ,)에 대한 특성은 다음 식-8에 의해 계산될 수 있다.Assuming that the delay plates 11b, 12b, 13b are provided in three pieces, for example, as shown in Figs. 3 and 4 by using the transfer function of Equation-7, the optical axes of the respective delay plates 11b, 12b, 13b. The characteristics of the angles θ 1 , θ 2 , θ 3 and the phase delay values β 1 , β 2 , β 3 , can be calculated by the following Equation-8.

Figure 112005502429089-pat00018
Figure 112005502429089-pat00018

여기서, Si는 입사광의 편광상태에 해당하는 스톡스 벡터,Here, Si is a stock vector corresponding to the polarization state of the incident light,

S0는 출사광의 편광상태에 해당하는 스톡스 벡터이다.S 0 is a stock vector corresponding to the polarization state of the emitted light.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 어느 한 형태의 입사광 편광상태(Si)에 대해 변환된 출사광의 편광상태(S0)를 얻기 위해서는, 각 지연판(11b,12b,13b)들의 광축 각도(θ123)와 위상지연값(β123 ,)을 식-8에 대입하면서 변화시켜 가면, 원하는 출사광의 편광상태(S0)를 얻을 수 있는 것이다.That is, as shown in FIG. 4, in order to obtain the polarization state S 0 of the output light converted for the incident light polarization state Si of any one type, the optical axis angles of the respective retardation plates 11b, 12b, 13b ( By changing θ 1 , θ 2 , θ 3 ) and phase delay values (β 1 , β 2 , β 3 ,) into Equation-8, the desired polarization state S 0 of the emitted light can be obtained.

여기서, 위의 식-8에서 전달함수를 추가하면, 3장 이상의 지연판들로 마련되는 위상지연층(10b)을 제조할 수 있음은 물론이다.Here, the addition of the transfer function in the above Equation-8, of course, it is possible to manufacture a phase delay layer (10b) provided with three or more delay plates.

이러한 구성과 이론 및 식들을 근거로 따라 다양한 광대역 위상지연층을 제작할 수 있으며, 아래에 대표적인 예를 설명하였다.Based on these configurations, theories and equations, various broadband phase delay layers can be fabricated, and representative examples are described below.

〈대표 예〉<Representative example>

본 예의 위상지연층(10c)은 광대역을 이루기 위해서 입사편광 중 특정 입사편광을 중심파장 550nm를 기준으로 하고 있으며, 5장의 지연판(11c,12c,13c,14c,15c)을 이용하여 위상지연층(10c)을 형성한다.The phase retardation layer 10c of the present example has a specific incident polarization among the incident polarizations as the center wavelength of 550 nm in order to achieve a wide bandwidth. The phase retardation layer is formed by using five delay plates 11c, 12c, 13c, 14c, and 15c. Form 10c.

각 지연판(11c,12c,13c,14c,15c)의 위상지연값은 137.5nm로 고정되며, 각 지연판(11c,12c,13c,14c,15c)의 광축각도(θ12345) 중 θ1=15°, θ2=15°, θ3=75°로 선택하여 특정 입사편광을 원편광으로 변환하고, θ4=135°, θ5 =180°로 선택하여 변환된 원편광을 직선편광으로 변환시켰다. 그리고, 나머지 파장의 입사편광에 대해서는 각 지연판(11c,12c,13c,14c,15c)들의 광축각도 교차 구조에 의 해 일 방향 원편광으로 변환되어 출사되도록 하였다.The phase delay values of the respective retardation plates 11c, 12c, 13c, 14c, and 15c are fixed at 137.5 nm, and the optical axis angles θ 1 , θ 2 , θ of the retardation plates 11c, 12c, 13c, 14c, and 15c are fixed. 3 , θ 4 , θ 5 ) to select θ 1 = 15 °, θ 2 = 15 °, θ 3 = 75 ° to convert specific incident polarization to circular polarization, θ 4 = 135 °, θ 5 = 180 ° The converted circularly polarized light was selected into linearly polarized light. In addition, the incident polarization of the remaining wavelengths was converted into one-way circularly polarized light by the optical axis angle intersection structure of the retardation plates 11c, 12c, 13c, 14c, and 15c.

이때의 파장별 타원율을 살펴보면 그림-1 및 그림-2와 같다. 이때, 타원율이 0.2이하이면 거의 직선편광임을 의미한다.The ellipticity of each wavelength is shown in Figures 1 and 2. At this time, when the ellipticity is 0.2 or less, it means that the polarization is almost linear.

Figure 112005502429089-pat00002
Figure 112005502429089-pat00002

여기서, 그림1은 정확한 입사각으로 입사된 경우의 파장에 따른 타원율이며, 그림-2는 입사각도가 어긋나면서 발생하는 파장에 따른 타원율이다. 그림-2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 입사광과 10°이상 차이가 날 경우 대부분의 빛은 0.2이상의 타원율을 형성함으로써, 일 방향의 타원편광으로 출사된다.Here, Figure 1 shows the ellipticity according to the wavelength when incident at the correct angle of incidence, and Figure-2 shows the ellipticity according to the wavelength generated when the incident angle is shifted. As can be seen in Fig. 2, when the incident light differs by more than 10 °, most of the light is emitted as elliptical polarization in one direction by forming an elliptic ratio of 0.2 or more.

한편, 콜레스테릭액정층(20c)은 전술한 제1실시예와 마찬가지로 분자배열을 일 방향 나선형으로 배열함으로써, 위상지연층(10c)으로부터 전달되는 직선편광은 투과하고, 일 방향의 원편광은 반사하는 구조로 마련된다. 여기서, 콜레스테릭액정층(20c)의 분자배열 방향은 위상지연층(10c)에 대응하도록 제조단계에서 선택적으로 셋팅된다.On the other hand, the cholesteric liquid crystal layer (20c), as in the first embodiment described above by arranging the molecular arrangement in one direction helical, the linearly polarized light transmitted from the phase delay layer (10c) is transmitted, the circularly polarized light in one direction is It is provided with a reflecting structure. Here, the molecular arrangement direction of the cholesteric liquid crystal layer 20c is selectively set in the manufacturing step to correspond to the phase delay layer 10c.

이러한 구성에 의해서, 본 실시예에 따른 반사편광필름(1c)은 광대역의 입사편광 중 특정 편광을 액정어셈블리의 편광기를 통과할 수 있는 직선편광으로 변환 시키고, 나머지 편광을 일 방향의 타원 및 또는 원편광으로 변환시켜 출사시킨다.By such a configuration, the reflective polarizing film 1c according to the present exemplary embodiment converts a specific polarized light out of broadband incident polarization into a linear polarized light that can pass through the polarizer of the liquid crystal assembly, and converts the remaining polarized light into an ellipse and / or a circle in one direction. It is converted to polarized light and emitted.

그리고, 위상지연층(10c)에서 변환된 편광 중 직선편광은 콜레스테릭액정층(20c)을 투과하며, 일 방향의 원편광은 콜레스테릭액정층(20c)에서 반사된다.The linearly polarized light of the polarized light converted by the phase delay layer 10c is transmitted through the cholesteric liquid crystal layer 20c, and the circularly polarized light in one direction is reflected by the cholesteric liquid crystal layer 20c.

특히, 본 실시예에 따른 반사편광필름(1c)은 위상지연층(10c)에서 복수의 지연판(11c,12c,13c,14c,15c)이 해당 광축각도에 맞게 상호 접착되는 과정에서 어느 하나의 지연판(11c,12c,13c,14c,15c 중 어느 하나)이 다른 지연판(11c,12c,13c,14c,15c 중 하나)과 잘못된 광축각도로 접착되면, 다른 지연판(11c,12c,13c,14c,15c 중 하나)을 접착할 때 이를 보정할 수 있다.In particular, in the reflective polarizing film 1c according to the present embodiment, any one of the plurality of retardation plates 11c, 12c, 13c, 14c, and 15c is bonded to each other according to the optical axis angle in the phase delay layer 10c. When the retardation plates 11c, 12c, 13c, 14c, and 15c are adhered to the other retardation plates (one of 11c, 12c, 13c, 14c, and 15c) at the wrong optical axis angle, the other retardation plates 11c, 12c, and 13c are attached. Can be corrected when adhering one of .14c, 15c).

한편, 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 반사편광필름의 간략한 단면도이다. 본 실시예에 따른 반사편광필름(1d)은 전술한 제1 및 제2실시예와 거의 동일한 위상지연층(10d)의 구성을 가지고 있으며, 콜레스테릭액정층(20d)의 출사측 표면에 빛을 거의 수직 방향으로 집광 굴절시키는 굴절패턴이 형성되어 있다.On the other hand, Figure 7 is a simplified cross-sectional view of the reflective polarizing film according to a third embodiment of the present invention. The reflective polarizing film 1d according to the present embodiment has the configuration of the phase delay layer 10d which is almost the same as that of the first and second embodiments described above, and the light is emitted from the surface of the emission side of the cholesteric liquid crystal layer 20d. The refractive pattern for condensing and refracting the light in a substantially vertical direction is formed.

굴절패턴은 단면투영시 삼각단면을 갖는 프리즘 패턴으로 형성되어 있으며, 이때의 프리즘 첨두각(θp)은 70°내지 110°의 프리즘 첨두각을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 굴절패턴은 반사편광필름(1d)으로부터 출사되는 출사광의 휘도를 향상시킨다.The refraction pattern is formed of a prism pattern having a triangular cross section during cross-sectional projection, and the prism peak angle θp at this time is preferably formed to have a prism peak angle of 70 ° to 110 °. This refractive pattern improves the luminance of the emitted light emitted from the reflective polarizing film 1d.

여기서, 굴절패턴의 프리즘 첨두각은 여건에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 그리고, 굴절패턴의 패턴크기와 패턴배열은 규칙적 또는 불규칙적으로 형성될 수도 있다.Here, the prism peak of the refractive pattern may be variously changed according to the condition. In addition, the pattern size and the pattern arrangement of the refractive pattern may be formed regularly or irregularly.

한편, 도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 반사편광필름의 간략한 단면도이 다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 반사편광필름(1e)은 입사편광중 특정의 입사편광을 원편광으로 변환시키는 제1위상지연층(10e)과, 제1위상지연층(10e)의 출사측에 적층되어 입사되는 원편광 중 일측 회전방향의 원편광은 통과시키고, 타측 회전방향의 원편광은 입사측으로 반사시키는 콜레스테릭액정층(20e)과, 콜레스테릭액정층(20e)의 출사측에 적층되어 콜레스테릭액정층(20e)을 통과한 일측 회전방향의 원편광을 특정 방향의 직선 편광으로 변환시키는 제2위상지연층(30e)을 갖는다.8 is a simplified cross-sectional view of the reflective polarizing film according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in this figure, the reflective polarization film 1e according to the present embodiment includes a first phase delay layer 10e and a first phase delay layer 10e for converting a specific incident polarization of the incident polarization into circular polarization. Cholesteric liquid crystal layer 20e and cholesteric liquid crystal layer 20e which pass circularly polarized light in one rotational direction and reflect circularly polarized light in the other rotational direction to the incident side among the circularly polarized light incident on the output side of The second phase retardation layer 30e is laminated on the output side and converts circularly polarized light in one rotational direction passing through the cholesteric liquid crystal layer 20e into linearly polarized light in a specific direction.

여기서, 제1위상지연층(10e)은 전술한 제2실시예의 위상지연층(10b)과 같은 방법을 이용하여 특정의 입사편광을 원하는 회전방향의 원편광으로 변환시키도록 제작된다. 또한, 제2위상지연층(30e) 역시 전술한 제2실시예의 위상지연층(10b)과 같은 방법을 이용하여 일측 회전방향의 원편광을 원하는 직선편광으로 변환시키도록 제작된다.Here, the first phase delay layer 10e is manufactured to convert a specific incident polarization into circular polarization in a desired rotational direction using the same method as the phase delay layer 10b of the second embodiment described above. In addition, the second phase delay layer 30e is also manufactured to convert circularly polarized light in one rotational direction into a desired linearly polarized light using the same method as the phase delay layer 10b of the second embodiment.

그리고, 콜레스테릭액정층(20e)은 분자배열을 적절히 조절하여 제1위상지연층(10e)에서 출사되는 원편광 중 일측 회전방향의 원편광을 통과시키고 타측 회전방향의 원편광은 반사시키도록 제작된다. 이때, 타측 회전방향의 원편광은 제1위상지연층(10e)에서 원하는 방향으로 변환되지 않은 임의의 타원 또는 원편광을 의미한다.In addition, the cholesteric liquid crystal layer 20e adjusts the molecular arrangement appropriately so that the circularly polarized light in one rotational direction passes through the circularly polarized light emitted from the first phase delay layer 10e and reflects the circularly polarized light in the other rotational direction. Is produced. At this time, the circularly polarized light in the other rotational direction means any ellipse or circularly polarized light that is not converted to a desired direction in the first phase delay layer 10e.

이러한 구성에 의해서, 본 실시예에 따른 반사편광필름(1e)은 먼저, 제1위상지연층(10e)에서 입사편광 중 특정의 입사편광을 일측 회전방향의 원편광으로 변환시키고, 나머지 입사편광을 타측 회전방향의 타원 또는 원편광으로 변환시켜서 콜레스테릭액정층(20e)으로 출사시킨다.With this configuration, the reflective polarizing film 1e according to the present embodiment first converts a specific incident polarization of the incident polarization in the first phase delay layer 10e into circular polarization in one rotation direction, and converts the remaining incident polarization. It is converted into an ellipse or circularly polarized light in the other rotational direction and emitted to the cholesteric liquid crystal layer 20e.

콜레스테릭액정층(20e)으로 입사되는 일측 회전방향의 원편광은 콜레스테릭액정층(20e)을 그대로 통과하여 제2위상지연층(30e)으로 입사되고 타측 회전방향의 타원 또는 원편광은 입사측으로 반사된다.Circularly polarized light in one rotational direction incident to the cholesteric liquid crystal layer 20e passes through the cholesteric liquid crystal layer 20e as it is and enters the second phase delay layer 30e, and an ellipse or circularly polarized light in the other rotational direction is It is reflected to the incident side.

그리고, 제2위상지연층(30e)으로 입사된 일측 회전방향의 원편광은 제2위상지연층(30e)에서 원하는 직선편광으로 변환되어 출사된다.The circularly polarized light in one rotational direction incident on the second phase delay layer 30e is converted into a desired linearly polarized light in the second phase delay layer 30e and is emitted.

본 실시예에 따른 반사편광필름(1e)은 콜레스테릭액정층(20e)을 제1위상지연층(10e)과 제2위상지연층(30e) 사이에 배치함으로써, 콜레스테릭액정층(20e)을 보호할 수 있다. 또한, 입사편광 중 특정 편광이 제1위상지연층(10e)과 콜레스테릭액정층(20e) 및 제2위상지연층(30e)을 거치면서 정확한 직선편광으로의 변화와 나머지 편광들의 반사작용이 효율적으로 이루어져 반사편광필름(1e)의 성능을 최대한 향상시킬 수 있다.In the reflective polarizing film 1e according to the present embodiment, the cholesteric liquid crystal layer 20e is disposed between the first phase delay layer 10e and the second phase delay layer 30e. ) Can be protected. In addition, as the specific polarization of the incident polarization passes through the first phase delay layer 10e, the cholesteric liquid crystal layer 20e, and the second phase delay layer 30e, the change to the accurate linearly polarized light and the reflection action of the remaining polarizations are It can be efficiently made to improve the performance of the reflective polarizing film (1e) as much as possible.

한편, 도 9는 본 발명에 따른 반사편광필름을 갖는 디스플레이장치의 간략한 구성도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반사편광필름을 갖는 디스플레이장치(50)는 광학캐비티(60)와 액정어셈블리(70) 사이에 전술한 제1 내지 제4 실시예에 따른 반사편광필름(A) 중 어느 하나가 배치되어 있다.On the other hand, Figure 9 is a simplified block diagram of a display device having a reflective polarizing film according to the present invention. As shown in the figure, the display device 50 having the reflective polarizing film according to the present invention is a reflective polarizing film according to the first to fourth embodiments described above between the optical cavity 60 and the liquid crystal assembly 70 Any one of (A) is arrange | positioned.

광학캐비티(60)로부터 발생된 빛은 반사편광필름(A)을 통과하면서 전술한 바와 같이, 특정의 편광이 액정어셈블리(70)의 편광기(71)를 통과할 수 있는 직선편광으로 변환되어 액정어셈블리(70)로 전달되고, 나머지 편광은 원편광으로 변환되어 콜레스테릭액정층(a)에서 광학캐비티(60)로 반사된다.The light generated from the optical cavity 60 passes through the reflective polarizing film A, and as described above, the specific polarized light is converted into linearly polarized light through which the polarizer 71 of the liquid crystal assembly 70 can pass, thereby converting the liquid crystal assembly. And the remaining polarized light is converted into circularly polarized light and reflected from the cholesteric liquid crystal layer (a) to the optical cavity 60.

액정어셈블리(70)로 전달되는 직선편광 액정어셈블리(70)의 편광기(71)를 통과하여 영상표시를 위한 빛으로 사용되며, 반사된 나머지 편광은 광학캐비티(60)의 확산반사면(61)에서 빛의 편광 방향이 무작위화 된 상태로 반사되어 다시 반사편광필름(A)으로 전달된다.Passed through the polarizer 71 of the linearly polarized liquid crystal assembly 70 to the liquid crystal assembly 70 is used as the light for the image display, the remaining reflected polarization in the diffuse reflection surface 61 of the optical cavity 60 The polarization direction of the light is reflected in a randomized state and then transmitted to the reflective polarizing film (A).

그러면, 결국에는 나머지 편광이 반사편광필름(A)에서 직선편광으로 변환되어 액정어셈블리(70)로 전달된다.As a result, the remaining polarized light is converted into linearly polarized light in the reflective polarizing film A and transferred to the liquid crystal assembly 70.

이에 의해, 광학캐비티(60)에서 발생된 빛은 대부분이 액정어셈블리(70)로 공급되어 빛의 손실을 최소화 할 수 있으며, 따라서, 빛의 추가 발생을 위한 전력 낭비를 줄일 수 있다.As a result, most of the light generated in the optical cavity 60 is supplied to the liquid crystal assembly 70, thereby minimizing the loss of light, and thus, it is possible to reduce power waste for additional generation of light.

여기서, 반사편광필름(A)은 도 9와 같이, 광학캐비티(60)와 액정어셈블리(70) 사이에 별개의 광학부품으로 설치될 수도 있으며, 액정어셈블리(70)의 입사측 하부면에 일체로 설치될 수도 있다. 또한, 반사편광필름(A)의 광학캐비티(60)의 출사측 상부면에 일체로 설치될 수도 있다.Here, the reflective polarizing film A may be installed as a separate optical component between the optical cavity 60 and the liquid crystal assembly 70, as shown in FIG. 9, and integrally formed on the incident side lower surface of the liquid crystal assembly 70. It may be installed. In addition, the reflective polarizing film (A) may be integrally installed on the output side upper surface of the optical cavity 60.

한편, 도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이장치의 간략한 구성도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 디스플레이장치(50 ')는 전술한 도 9의 디스플레이장치(50)의 구성과 거의 동일하며, 반사편광필름(A) 하부에 마련되는 광확산층(80)을 더 포함한다.10 and 11 are schematic diagrams of a display apparatus according to another exemplary embodiment of the present invention. As shown in these drawings, the display device 50 ′ according to the present embodiment is substantially the same as the configuration of the display device 50 of FIG. 9 described above, and has a light diffusion layer provided under the reflective polarizing film A. 80) more.

이 광확산층(80)은 도 10과 같이, 다수의 확산입자(81)가 함유되어 있는 광확산필름으로 마련될 수 있으며, 이때, 확산입자(81)는 아크릴입자, 스티렌입자, 실리콘입자 등의 투명 고체입자를 이용할 수도 있으며, 고체입자가 아닌 기포형상 을 갖는 다수의 공기입자로 마련될 수도 있다.The light diffusion layer 80 may be provided as a light diffusion film containing a plurality of diffusion particles 81, as shown in Figure 10, wherein the diffusion particles 81 are made of acrylic particles, styrene particles, silicon particles, Transparent solid particles may be used, or may be provided with a plurality of air particles having a bubble shape instead of solid particles.

또는, 광확산층(80)은 도 11과 같이, 부분원호상의 광학적 단면을 갖는 다수의 확산패턴(91)과, 확산패턴(91)의 패턴면을 따라 형성되는 삼각 형상의 광학적 단면을 갖는 다수의 굴절패턴(93)을 갖는 구조로 형성될 수도 있다. 이 광확산층(90)은 굴절패턴(93)이 확산패턴(91)을 따라 형성됨으로써 빛의 굴절 확산 작용을 유도하여 한다.Alternatively, the light diffusion layer 80 may include a plurality of diffusion patterns 91 having an optical cross section of a partial arc and a plurality of triangular optical cross sections formed along a pattern surface of the diffusion pattern 91 as shown in FIG. 11. It may be formed in a structure having a refractive pattern 93. The light diffusion layer 90 has a refractive pattern 93 formed along the diffusion pattern 91 to induce the refractive diffusion of light.

이렇게 반사편광필름(A) 하부에 광확산층(80 또는 90)을 형성함으로써, 반사편광필름(A) 내부로 입사되는 빛을 확산시켜서, 출사측에서 고휘도를 실현함과 동시에, 반사편광필름(A) 내부에 포함될 수 있는 스크래치나 먼지 등의 이물질과 얼룩 등이 관찰자에게 시각적으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.By forming the light diffusing layer 80 or 90 under the reflective polarizing film A as described above, the light incident on the reflective polarizing film A is diffused, thereby realizing high brightness at the exit side, and the reflective polarizing film A ) Foreign objects such as scratches or dust and stains that may be contained inside can be prevented from being visually transmitted to the viewer.

여기서, 광확산층(80 또는 90)은 반사편광필름(A)의 최하부에 일체로 형성될 수도 있으며, 여건에 따라 별도의 광학부품(확산필름)으로 마련되어 반사편광필름(A) 하부에 배치될 수도 있다.Here, the light diffusing layer 80 or 90 may be integrally formed at the bottom of the reflective polarizing film A, or may be provided as a separate optical component (diffusion film) according to the condition and disposed below the reflective polarizing film A. have.

이와 같이, 본 발명에 따른 반사편광필름 및 이를 갖는 디스플레이장치는 반사편광필름의 위상지연층에서 입사편광 중 특정 편광과 나머지 편광이 각각 직선편광과 원편광으로 변환 출사된 다음, 콜레스테릭액정층에서 직선편광은 투과되고 원편광은 입사측으로 반사됨으로써, 현격하게 적은 수로 적층된 광학층을 가지고 입사편광을 효과적으로 분리할 수 있다.As described above, the reflective polarizing film and the display device having the same according to the present invention convert the specific polarization and the remaining polarization of the incident polarization from the phase delay layer of the reflective polarization film into linearly polarized and circularly polarized light, respectively, and then the cholesteric liquid crystal layer. Since the linearly polarized light is transmitted and the circularly polarized light is reflected toward the incidence side, the incident polarization can be effectively separated with the optical layers stacked in a significantly smaller number.

이에 의해, 비교적 간단한 제작공정으로 반사편광필름을 제작할 수 있으며, 광손실을 줄일 수 있다.Thereby, the reflective polarizing film can be produced by a relatively simple manufacturing process, and the light loss can be reduced.

또한, 콜레스테릭액정층에 광학패턴을 형성함으로써, 별도의 프리즘 필름을 추가하지 않아도 휘도를 충분히 향상시킬 수 있다. 이에 의해, 광학부품 수를 줄여 제조비를 절감할 수 있다.In addition, by forming an optical pattern in the cholesteric liquid crystal layer, the luminance can be sufficiently improved without adding a separate prism film. Thereby, manufacturing cost can be reduced by reducing the number of optical components.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 휘도 향상 및 광 손실의 최소화함과 동시에, 간단하게 제조할 수 있고 광학부품을 줄일 수 있는 반사편광필름 및 이를 갖는 디스플레이장치가 제공된다.As described above, according to the present invention, there is provided a reflective polarizing film and a display device having the same, which can be easily manufactured and reduce optical components, while improving luminance and minimizing light loss.

Claims (12)

상이한 파장대역으로 입사되는 입사 편광 중 어느 한 방향의 직선편광은 투과하고 나머지 편광은 반사하는 반사편광필름에 있어서,In a reflective polarizing film that transmits linearly polarized light in one direction among incident polarizations incident on different wavelength bands and reflects the remaining polarizations, 입사편광 중 특정 편광을 상기 직선편광으로 변환 출사시키고, 나머지 편광을 타원 또는 원편광으로 변환 출사시키는 적어도 하나의 위상지연층과;At least one phase delay layer for converting and outputting a specific polarization of the incident polarization into the linearly polarized light and converting the remaining polarization into an ellipse or circular polarization; 상기 위상지연층의 출사측에 적층되어 상기 타원 또는 원편광을 입사방향으로 반사시키는 콜레스테릭액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사편광필름.And a cholesteric liquid crystal layer laminated on the exit side of the phase delay layer to reflect the ellipse or circularly polarized light in the incident direction. 상이한 파장대역으로 입사되는 입사 편광 중 어느 한 방향의 직선편광은 투과하고 나머지 편광은 반사하는 반사편광필름에 있어서,In a reflective polarizing film that transmits linearly polarized light in one direction among incident polarizations incident on different wavelength bands and reflects the remaining polarizations, 상기 입사편광의 입사측에 배치되어 상기 입사편광을 상기 타원 또는 원편광으로 변환시키는 제1위상지연층과;A first phase delay layer disposed on the incidence side of the incident polarization and converting the incident polarization into the ellipse or circular polarization; 상기 제1위상지연층의 출사측에 적층되어 상기 타원 또는 원편광 중 일측 회전방향의 편광은 통과시키고, 타측 회전방향의 편광은 상기 입사측으로 반사시키는 콜레스테릭액정층과;A cholesteric liquid crystal layer laminated on the exit side of the first phase delay layer to pass polarization in one rotation direction of the ellipse or circular polarization and reflect polarization in the other rotation direction to the incidence side; 상기 콜레스테릭액정층의 출사측에 적층되어 상기 콜레스테릭액정층을 통과한 상기 일측 회전방향의 편광을 상기 특정 방향의 직선 편광으로 변환시키는 제2 위상지연층을 갖는 것을 특징으로 하는 반사편광필름.And a second phase retardation layer laminated on the exit side of the cholesteric liquid crystal layer and converting the polarization in one rotational direction passing through the cholesteric liquid crystal layer into linearly polarized light in the specific direction. film. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 위상지연층은 복굴절성을 갖는 유기물박막으로 이루어진 복수의 지연판을 상호 광축 교차하도록 적층하여 형성되며, 400nm∼700nm의 파장대역의 입사광을 λ/2의 지연값으로 위상 지연시키는 것을 특징으로 하는 반사편광필름.The phase delay layer is formed by stacking a plurality of retardation plates made of an organic material thin film having birefringence so as to cross the optical axis, and retards incident light in a wavelength range of 400 nm to 700 nm to a retardation value of λ / 2. Reflective polarizing film. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 위상지연층은 상호 상이한 지연값을 갖는 적어도 두 장의 지연판이 상호 광축 교차되도록 적층 형성되는 것을 특징으로 하는 반사편광필름.The phase delay layer is a reflective polarizing film, characterized in that the at least two retardation plates having mutually different retardation values are laminated so as to cross the optical axis. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 위상지연층은 상호 동일한 지연값을 갖는 적어도 세 장의 지연판이 상호 광축 교차되도록 적층 형성되는 것을 특징으로 하는 반사편광필름.The phase delay layer is a reflective polarizing film, characterized in that the lamination is formed so that at least three retardation plates having the same retardation value mutually optical axis cross. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 콜레스테릭액정층의 입사측 표면과 출사측 표면 중 적어도 어느 일측에는 빛을 거의 수직 방향으로 집광 굴절시키는 굴절패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반사편광필름.And at least one of the incidence side surface and the outgoing side surface of the cholesteric liquid crystal layer is formed with a refractive pattern for condensing and refracting light in a substantially vertical direction. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 굴절패턴은 단면투영시 삼각단면을 갖는 프리즘 형상인 것을 특징으로 하는 반사편광필름.The refractive pattern is a reflective polarizing film, characterized in that the prism shape having a triangular cross-section in the projection projection. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 굴절패턴은 70°내지 110°의 프리즘 첨두각을 갖는 것을 특징으로 하는 반사편광필름.The refractive pattern is a reflective polarizing film, characterized in that having a prism peak angle of 70 ° to 110 °. 빛을 발생하며 하부에 확산반사면을 갖는 광학캐비티와, 상기 광학캐비티로부터 전달되는 빛 중 어느 한 방향의 직선편광을 이용하여 영상을 표시하는 액정어셈블리와, 상기 광학캐비티와 상기 액정어셈블리 사이에 배치되어 상기 광학캐비티로부터 전달되는 입사편광 중 상기 어느 한 방향의 직선편광은 투과하고 나머지 편광은 반사하는 반사편광필름을 갖는 디스플레이장치에 있어서,An optical cavity that emits light and has a diffuse reflecting surface at a lower portion thereof, a liquid crystal assembly that displays an image by using linearly polarized light in one direction among light transmitted from the optical cavity, and is disposed between the optical cavity and the liquid crystal assembly In the display device having a reflective polarizing film which transmits the linearly polarized light in any one direction of the incident polarization transmitted from the optical cavity and reflects the remaining polarization, 상기 반사편광필름은 상기 제1항 또는 제2항의 반사편광필름인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.The reflective polarizing film is a display device, characterized in that the reflective polarizing film of claim 1 or 2. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 반사편광필름과 광학캐비티 사이에 마련되는 광확산층을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.And a light diffusing layer provided between the reflective polarizing film and the optical cavity. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 광확산층은 내부에 빛을 확산시키는 확산입자가 분포되어 있는 것을 특 징으로 하는 디스플레이장치.The light diffusing layer is a display device, characterized in that the diffusion particles are diffused therein. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 광확산층은 부분원호상의 광학적 단면을 갖는 다수의 확산패턴과, 상기 확산패턴의 패턴면을 따라 형성되는 삼각 형상의 광학적 단면을 갖는 다수의 굴절패턴으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.And the light diffusing layer comprises a plurality of diffusion patterns having an optical cross section on a partial arc and a plurality of refractive patterns having a triangular optical cross section formed along a pattern surface of the diffusion pattern.
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