KR100722212B1

KR100722212B1 - 콜레스테릭 액정 제어막

Info

Publication number: KR100722212B1
Application number: KR1020050046141A
Authority: KR
Inventors: 퉁룽 리; 첸융 창; 롱하이 우
Original assignee: 옵티맥스 테크놀러지 코포레이션
Priority date: 2004-12-09
Filing date: 2005-05-31
Publication date: 2007-05-29
Also published as: KR20060065457A

Abstract

본 발명은 광선 제어막에 관한 것이며, 파장이 가시광 파장 범위보다 큰 광선을 반사하는 파장 선택성 반사막과, 파장 선택성 반사막 위에 위치하며 특정편광 진동 방향을 갖는 편광을 통과시키는 광선막과, 상기 선택성 반사막과 상기 편광막 사이에 위치하고 휘도 증강막을 통과할 수 없는 원편광을 반사시키는 휘도 증강막을 구비하여 이루어진다. 그 중 상기 파장 선택성 반사막 및 휘도 증강막은 각각 제1 콜레스테릭 액정층 및 제2 콜레스테릭 액정층을 구비하며, 또한 그 반사광의 파장 공식 λ(θ)＝nP_oCOS(sin^-1 sinθ/n)를 만족하고, 그것에 의해 상기 광선 제어막의 반사광 파장을 가시광의 범위에 위치시키고, 시각에 의해 발생하는 색편이 현상을 보상한다. 식 중, λ는 반사 파장, P_o는 액정 소자간의 스크류·피치, n은 반사층의 평균 굴절률, θ는 광선 입사각을 각각 나타낸다.

Description

콜레스테릭 액정 제어막{CHOLESTERIC LIQUID CRYSTAL LIGHT CONTROL FILM}

도 1은 전통 콜레스테릭 액정 형태 휘도 증강막의 광선 제어 분리 사시도.

도 2는 본 발명의 광선 제어막의 구조도.

도 3a는 본 발명의 광선 제어막의 광학막 구조도.

도 3b 및 도 3c는 본 발명의 광선 제어막을 응용한 광선 제어막의 광학막인 광학막과, 백 라이트 모듈 계통과의 매칭 또는 편광막과의 매칭을 도시한 구조도.

도 4는 본 발명의 광선막을 응용한 액정 표시 장치의 구조도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1', 10: 백 라이트 모듈

12': 좌선회의 원편극화

14': 선편광

20: 파장 선택 출반사막

201, 221: 투광 기판

24', 224: 위상차판

30, 301: 편광막

100: 광선 제어막

300: 액정 표시 장치

11': 비편광

13': 우선회의 원편광

2': 콜레스테릭 액정 휘도 증강막

22', 202, 222: 콜레스테릭 액정층

22: 휘도 증강막

40: 액정층

200: 광학막

본 발명은 광선 제어막에 관한 것이며, 특히, 액정 표시 계통의 콜레스테릭 액정의 광선 제어막에 관한 것이다.

액정 표시 기술은 최근 기술 진보와 시장 보급률에 있어서 성장이 가장 빠른 표시 기술 중 하나이다. 최근, 액정 표시기로 통상의 CRT(Cathode Ray Tube) 표시기가 교체하는 과정에 있어서, 액정 표시기가 계속 CRT 표시기 기술을 초월할 수 없는 장해 요인은 액정 표시기의 휘도, 컬러·콘트라스트, 응답 속도 및 시각 등의 문제이다. 그러나, 막대한 시장 수요에 의해 대부분의 액정 표시 기술의 문제가 하나 하나 개선되고 있다.

액정 표시기의 휘도 표시에 있어서, 조기의 액정 표시 계통에서는 각층의 조성 소자에 의해 광원을 한 층씩 처리한 후, 실제로는 백·라이트에서 스크린 상으 로 전환(轉化)하는 광원의 사용 효율이 10%에도 이르지 않는다. 이것은 엄중히 상기 표시기의 휘도 표현에 영향을 미침과 동시에 에너지의 전환 효율이 나쁘기 때문에 열의 관리 문제를 파생한다. 액정 표시 계통 조성 소자 중 광원 사용 효율이 낮은 소자는 주로 편극광을 일으키는 편광막이다.

현재 시장에서 주로 사용되고 있는 편광막은 모두 흡수식 편광막이기 때문에, 그 용도는 주로 어떤 특정 편광 프리 방향의 광원을 통과시키는 것이다. 따라서, 비편광화 광선이 상기 타입의 편광막을 통과하면, 광선 중 편광막과 다른 편광 진동 방향의 부분은 완전히 편광막에 흡수되어 반 이상의 광전환 효율을 손실하게 된다. 따라서, 표시기의 휘도 표현을 향상시키기 위해, 기술상 반사식 편광막을 증가하는 설계를 시작으로 원래 빛이 통과할 수 없는 흡수식 편광막의 편광을 흡수식 편광막을 통과하기 전에 우선, 반사식 편광막을 경유하여 백 라이트 모듈에 다시 반사시켜 이들 편광을 회수하고 있다.

종래의 휘도 증강막 기술은 반사식 편광막층과 위상차판을 결합하여 백 라이트 모듈로부터의 비편극광은 휘도 증강막을 투과할 수 있으면서 특정 편광 진동 방식의 편극광과 휘도 증강막에 의해 다시 반사된 백 라이트 모듈의 편극광으로 나뉜다. 상기 작용은 도 1에 도시한 바와 같다. 백 라이트 모듈에 의해 발사된 비편극광(11')은 콜레스테릭 액정층(22')에 주사한 후, 하나의 우선회 편광(13')을 발생시켜 콜레스테릭 액정층(22')을 투과하고, 또, 하나의 좌선회 편광(12')을 발생시켜 상기 콜레스테릭 액정층(22')에서 백 라이트 모듈(1')로 다시 발사한다. 그리고, 좌선회 편광(12')은 재차 백 라이트 모듈(1')을 경유하여 반사하고, 우선회 편 극(13')으로 전환함과 동시에 원활하게 상기 콜레스테릭 액정층(22')을 투과하여 광선 투과율을 증가시키는 효과를 달성한다. 또한 콜레스테릭 액정층을 투과한 우선회 편광(13')은 재차 1/4 파장 위상판(24')을 경유하여 위상을 선편광(14')으로 조정한다. 상기 선편광(14')의 편광 프리 방향과 편광막(3')의 편광 프리 방향은 동일하므로 다수의 광선이 편광막(3')에 흡수되는 일 없이 모두 상기 편광막(3')을 통과하고, 액정 표시 계통의 휘도를 향상시키는 효과를 달성한다.

종래의 콜레스테릭 액정 휘도 증강막(Cholesteric Liquid Crystal-based Brightness Enhozcement Film; CBEF)은 콜레스테릭 액정의 특수 구조를 통해 이미 비편극광을 우선회 및 좌선회한 편광으로 전환함으로써, 효과적으로 편광막의 광선 사용 효율을 향상시킬 수 있지만, 콜레스테릭 액정층 자체가 액정 분자간의 스크류·피치 및 분자 장단축 굴절율의 영향을 받기 때문에, 광선이 어느 정도 각도로 상기 액정층에 조사되어 들어갔을 때 반사 광선의 파장 스펙트럼에 의해 단파장의 방향으로 편이되고, 비교적 긴파장의 광선(예컨대, 적광선 등)이 상기 휘도 증각막에 의해 반사하지 않고 휘도 증강막을 투과하기 때문에, CBEF 액정 표시기가 대시각(大視角) 상황하에 있어서 색편이 현상을 일으킨다.

상기 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 휘도 증강 기술은 이미 불가결한 기술이며, CBFE의 휘도 증강 효과를 유지함과 동시에 효과적으로 대시각 상황하에서 보여지는 색편이 현상의 광선 제어막을 해결하는 것이 본 발명의 연구 동기이다.

상기 과제를 해결하기 위해 제공되는 광선 제어막은 파장이 가시광 파장 범위보다 큰 광선을 반사하는 파장 선택성 반사막과, 파장 선택성 반사막 위에 위치하고, 특정 편광 진동 방향을 갖는 편광을 통과시키는 편광막과, 상기 파장 선택성 반사막과 상기 편광막 사이에 위치하여, 상기 휘도 증각막을 통과할 수 없는 원편광을 반사시키는 휘도 증강막을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.(청구항 1에 대응)

상기 발명의 광선 제어막에 있어서,

상기 파장 선택성 반사막은 제1 콜레스테릭 액정층을 구비하고 있으며,

또, 상기 휘도 증강막은 제2 콜레스테릭 액정층 및 위상차판을 구비하고 있고,

상기 제1 및 제2 콜레스테릭 액정층은 각각 부동의 액정 분자간의 스크류·피치를 가지며,

상기 제1 및 제2 콜레스테릭 액정층의 반사 파장은 각각 공식 λ(θ)＝nP_oCOS(sin^-1 sinθ/n)을 만족하고, 그리고 상기 광선 제어막의 반사광 파장을 가시광의 범위에 위치시키고, 식 중 λ는 반사 파장, P_o는 액정 소자간의 스크류·피치, n은 반사층의 평균 굴절률, θ는 광선 입사각을 각각 나타내고, 및/또는

상기 휘도 증강막에 포함되는 위상차판은 1/4 파장판인 것을 특징으로 한다.(청구항 2에 대응)

또한, 상기 발명의 광선 제어막에 있어서,

상기 편광막은 흡수식 편광막이거나 선형 편광막인 것을 특징으로 한다.(청구항 3에 대응)

나아가서는 상기 과제의 해결에 제공되는 광선 제어막은 투광 기판과, 상기 기판 위에 위치하며 가시광 파장 범위보다 큰 광선을 반사하는 파장 선택성 반사층을 구비하고, 그 중 상기 파장 선택성 반사층은 콜레스테릭 액정층을 구비하며, 또한, 그 반사 파장은 공식 λ(θ)＝nP_oCOS(sin^-1 sinθ/n)을 만족하고, 입사각이 커지면 가시광 범위로 이동하고, 식 중 λ는 반사 파장, P_o는 액정 분자간의 스크류·피치, n은 반사층의 평균 굴절률, θ는 광선 입사각을 각각 나타내는 것을 특징으로 한다.(청구항 4에 대응)

또한, 상기 파장 선택성 반사층의 반사 광선의 파장 700 nm 이상인 것을 특징으로 한다.(청구항 5에 대응)

나아가서는 상기 과제를 해결하기 위해, 제공되는 광학막은 가시광 파장 범위보다 큰 광선을 반사하는 파장 선택성 반사층과, 상기 파장 선택성 반사층 위에 위치하고, 가시광 파장 범위의 광선을 반사하는 반사식 편광층과 상기 반사식 편광층 위에 위치하는 위상차판을 구비하여 이루어지며, 그 중,

상기 파장 선택성 반사층 및 상기 반사식 편광층은 각각 제1 콜레스테릭 액정층과 제2 콜레스테릭 액정층을 구비하며, 또한, 그 반사 파장은 공식 λ(θ)＝nP_oCOS(sin^-1 sinθ/n)을 만족하고, 그리고 상기 광학막의 반사광 파장을 가시광의 범위에 위치시키고, 그 중 λ는 반사 파장, P_o는 액정 소자간의 스크류·피치, n은 반사층의 평균 굴절률, θ는 광선 입사 각도를 각각 나타내는 것을 특징으로 한다.(청구항 6에 대응)

나아가서는, 상기 문제를 해결하기 위해 제공되는 액정 표시 장치는 상기 표시 장치의 광원을 제공하는 백·라이트·소스와, 상기 백·라이트·소스 위에 위치하고, 가시광 파장 범위보다 큰 광선을 반사하는 파장 선택성 반사층과, 상기 파장 선택성 반사층 위에 위치하는 반사식 편광층과, 상기 반사식 편광층 위에 위치하고, 원편광을 선편광으로 전환하는 위상차판과 상기 위상차판 위에 위치하고, 그리고 그 위의 편광 프리 방향과 서로 수직인 제1 및 제2 편광막과 상기 제1 및 제2 편광막 사이에 위치하고, 광선 전달 방향을 제어하는 액정층을 구비하여 이루어지며, 그 중

상기 반사식 편광층은 상기 반사식 편광층을 통과할 수 없는 원편광을 반사함과 동시에 시각이 한쪽으로 치우쳤을 때에 발생하는 반사 파장 범위의 치우침 현상은 파장 선택성 반사층의 반사 파장이 한쪽으로 치우침에 의해 해결되는 것을 특징으로 한다.(청구항 7에 대응)

상기 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서,

상기 파장 선택성 반사층은 제1 콜레스테릭 액정층을 구비하며,

상기 반사식 편광층은 제2 콜레스테릭 액정층을 구비하고,

상기 각 콜레스테릭 액정층은 다른 액정 분자간의 스크류·피치를 가지며 또 한,

상기 각 콜레스테릭 액정층의 반사광 파장은 공식 λ(θ)＝nP_oCOS(sin^-1 sinθ/n)을 만족하고, 그리고 상기 파장 선택성 반사층 및 상기 반사식 편광층의 반사광 파장은 가시광의 범위에 위치하고 있으며, 식 중 λ는 반사 파장, P_o는 액정 소자간의 스크류·피치, n은 반사층의 평균 굴절률, θ는 광선 입사 각도를 각각 나타내는 것을 특징으로 한다.(청구항 8에 대응)

도 2는 본 발명의 광선 제어막의 구조이다. 도 2에 도시하는 바와 같이 100은 광선 제어막이며, 파장 선택성 반사막(20)과 편광막(30)과 휘도 증강막(22)을 구비하여 이루어진다. 그 중 파장 선택성 반사막(20)은 제1 콜레스테릭층(202)과 제1 투광 기판(201)을 구비하여 이루어지며, 파장이 가시광 범위보다 큰 광선을 반사하기 때문이다. 또한, 휘도 증강막(22)은 투광 기판(221)과 제2 콜레스테릭 액정층(222)과 위상차판(224)을 구비하여 이루어지며, 그 중 상기 제2 콜레스테릭 액정층(222)은 상기 휘도 증강막을 통과할 수 없는 편광을 반사하고, 위상차판(224)은 제2 콜레스테릭 액정층(222)을 통과한 원편광을 선편광으로 전환하여 그 상층의 편광막(30)을 통과한다. 또한 그 중의 위상차판(224)은 1/4 파장판이며, 그리고 편광막(30)은 흡수식 선성 편광막이다. 또한, 제1 및 제2 콜레스테릭 액정(202, 222)은 동일한 나선 방향의 구조를 갖지만, 다른 분자간의 스크류·피치를 갖는다. 그리고, 제1 및 제2 콜레스테릭 액정층(202, 222) 반사광 파장과 각 콜레스테릭 액정층 (202, 222)의 액정 분자간의 스크류·피치는 액정 분자 평균 굴절률 및 입사광 각도에 관계하고, 공식 λ(θ)＝nP_oCOS(sin^-1 sinθ/n)를 만족한다. 식 중 λ는 반사 파장, P_o는 액정 소자간의 스크류·피치, n은 반사층의 평균 굴절률, θ는 광선 입사각을 각각 나타낸다. 그 중, 제1 콜레스테릭 액정층(202)의 반사광 파장은 가시광 파장보다 큰 범위로 제어되고, 이 가시광 파장의 범위는 700 nm 이상의 파장이다. 또한, 제2 콜레스테릭 액정층(222)의 반사 파장은 가시광 범위 내로 제어되어 있다. 따라서, 광선이 파장 선택성 반사막(20)의 하측 방향으로 직사하여 콜레스테릭선 제어막(100)에 진입하면, 파장이 가시광 범위보다 큰 반사광은 제1 콜레스테릭 액정층(202)에 의해 반사되고, 한편, 파장이 가시광 범위 내인 반사광은 제2 콜레스테릭 액정층(222)에 의해 반사된다. 그리고, 광원이 파장 선택성 반사막(20)의 하측 방향으로 일정 각도로 광선 제어막(100)에 입사하면, 각 제1 및 제2 콜레스테릭 액정(202, 222)의 반사광 파장은 입사 각도의 영향을 받아 단파장쪽으로 치우친다. 따라서, 장파장의 가시광(예컨대, 적외선)은 제2 콜레스테릭 액정층(222)의 반사광 파장이 단파장으로 치우침에 따른 영향을 받음으로써 반사될 수 없다. 그리고, 제1 콜레스테릭 액정층(202)의 반사광 파장에 의해 가시광보다 큰 범위는 가시광 범위로 치우침에 따른 영향을 받고, 원래 제2 콜레스테릭 액정층(222)에서 반사되지 않는 장파장의 가시광(예컨대, 적외선)을 파장 선택성 반사막(20)에 있어서의 제1 콜레스테릭 액정(202)에 의해, 미리 반사하여 보상된다. 따라서, 제1 콜레스테릭 액정층(202) 및 제2 콜레스테릭 액정층(222)을 통해 제어되고, 반사광의 파장 범위를 가시광 범위 내로 유지하며, 나아가서는 광선 제어의 목적을 달성한다.

다음에 도 3a는 본 발명의 광선 제어를 응용한 광학막 구조도이다. 도 3a에 있어서, 200은 본 발명에 의해 제출된 반사광 파장 범위를 제어하는 광학막이며, 파장 선택성 반사막(20) 및 휘도 증강막(22)을 구비하여 이루어진다. 그 중, 파장 선택성 반사막(20)은 제1 콜레스테릭층(202)과 제1 투광 기판(201)을 구비하며, 파장이 가시광 범위보다 큰 광선을 반사한다. 또한, 휘도 증강막(22)은 투광 기판(221)과 제2 콜레스테릭 액정층(222)과, 위상차판(224)을 구비하여 이루어지며, 그 중 제2 콜레스테릭 액정층(222)은 통과할 수 없는 편광을 반사하고, 그리고 위상차판(224)은 제2 콜레스테릭 액정층(222)을 통과하는 원편광을 선편광으로 전환한다.

다음에, 광학막(200)은 콜레스테릭 액정 형상 광학 보상막으로서, 그 중 제1 및 제2 콜레스테릭 액정층(202, 222)은 동일한 나선 방향의 구조를 갖는 것 이외에 다른 분자간의 스크류·피치를 가지고 있다. 그리고 제1 및 제2 콜레스테릭 액정층(202, 222)의 반사광 파장은 각 콜레스테릭 액정층(202, 222)의 액정 분자간의 스크류·피치와 액정 분자 평균 굴절률과 입사광 각도에 관계하며, 공식 λ(θ)＝nP_oCOS(sin^-1 sinθ/n)를 만족한다. 식 중, λ는 반사 파장, P_o는 액정 소자간의 스크류·피치, n은 반사층의 평균 굴절률, θ는 광선 입사각을 각각 나타낸다. 그 중 제1 콜레스테릭 액정층(202)의 반사 파장은 가시광 파장보다 큰 범위로 제어되며, 가시광 파장의 범위는 700 nm 이상의 반사광이다. 또한, 제2 콜레스테릭 액정층(222)의 반사 파장은 가시광 파장 범위 내로 제어되어 있다. 따라서, 광원이 파장 선택성 반사막의 하측 방향으로 직사하여 광학막(200)으로 진입하면, 파장이 가시광 범위보다 큰 반사광은 제1 콜레스테릭 액정층(202)에 의해 반사되고, 한편, 파장이 가시광 범위 내인 반사광은 제2 콜레스테릭(222)에 의해 반사된다. 그리고 광원이 파장 선택성 반사막(20)의 하측으로 일정 각도로 광학막(200)에 입사하면, 제1 및 제2 콜레스테릭 액정층(202, 222)의 반사광 파장은 입사 각도의 영향을 받아 단파장쪽으로 치우친다. 따라서, 장파장의 가시광(예컨대, 적외선)은 제2 콜레스테릭 액정층(222)의 반사광 파장이 단파장으로 치우침에 따른 영향을 받음으로써 반사되지 않는다. 그리고, 제1 콜레스테릭 액정(202)의 반사광 파장에 의해 가시광보다 큰 범위는 가시광 범위로 치우침에 따른 영향을 받고, 원래 제2 콜레스테릭 액정층(222)에서 반사되지 않는 장파장인 가시광(예컨대, 적외선)을 파장 선택성 반사막(20)에 있어서의 제1 콜레스테릭 액정(202)에 의해 미리 반사되어 보상된다. 따라서, 제1 콜레스테릭 액정층(202) 및 제2 콜레스테릭 액정층(222)의 파장 범위는 가시광 범위 내로 유지되며, 나아가서는 편광선의 회수 및 반사광 파장의 편이를 보상하는 목적을 달성한다. 도 3b 및 도 3c에 도시한 바와 같이 본 발명의 광학막(200)은 백 라이트 모듈(10) 또는 편광막(30) 중의 하나를 선택하여 매칭할 수 있다.

도 4는 본 발명의 광선 제어막을 응용한 액정 표시 장치의 구조이다. 도 4에 있어서, 300은 본 발명에 의해 제시된 액정 표시 장치이며, 상기 표시 장치의 광원을 제공하는 백·라이트·소스(10)와 제1 투광 기판(201) 및 제1 콜레스테릭 액정층(202)를 구비하고, 선택적으로 파장이 가시광 범위인 광선을 반사하는 파장 선택 성 반사층(20)과, 파장 선택성 반사층(20) 위에 위치한 투광층 기판(221), 제2 콜레스테릭 액정층(222) 및 위상차판(224)을 구비한 휘도 증강막(22)과 위상차판(224) 위에 위치하고, 또한, 편광 프리 방향이 서로 수직을 이루는 제1 및 제2 편광막(301, 302)과 제1 및 제2 편광막(301, 302) 사이에 위치하고, 광선의 전달 방향을 제어하는 액정층(40)을 구비하여 이루어진다. 그 중, 제1 및 제2 콜레스테릭 액정층(201, 222)의 반사광 파장은 각 콜레스테릭 액정층(202, 222)의 액정 분자간의 스크류·피치와, 액정 분자 평균 굴절률과, 입사각에 관계하며, 공식 λ(θ)＝nP_oCOS(sin^-1 sinθ/n)를 만족한다. 식 중 λ는 반사 파장, P_o는 액정 소자간의 스크류·피치, n은 반사층의 평균 굴절률, θ는 광선 입사각을 각각 나타낸다. 그 중 제1 콜레스테릭 액정층(202)의 반사광 파장은 가시광 파장보다 큰 범위로 제어되고, 상기 가시광의 범위는 700 nm 이상의 파장이다. 또한, 제2 콜레스테릭 액정층(222)의 반사 파장은 가시광 파장 범위 내로 제어되어 있다. 따라서, 광선이 파장 선택성 반사막(20)의 하측 방향으로 직사하여 광선 제어막(100)에 진입하면, 파장이 가시광 범위보다 큰 반사광은 제1 콜레스테릭 액정층(202)에 의해 반사되고, 한편, 파장이 가시광 범위 내인 반사광은 제2 콜레스테릭(222)에 의해 반사된다. 그리고, 광원이 파장 선택성 반사막(20)의 하측으로 일정 각도로 광선 제어막(100)에 입사하면, 제1 및 제2 콜레스테릭층(202, 222)의 반사광 파장은 입사 각도의 영향을 받아 단파장쪽으로 치우친다. 따라서, 장파장의 가시광(예컨대, 적외선)은 제2 콜레스테릭 액정층(222)의 반사광 파장이 단파장으로 치우침에 따른 영향을 받음으 로써 반사되지 않는다. 그리고, 제1 콜레스테릭 액정층(202)의 반사광 파장에 의해 가시광보다 큰 범위는 가시광 범위로 치우침에 따른 영향을 받고, 원래 제2 콜레스테릭 액정층(222)에서 반사되지 않는 장파장인 가시광(예컨대, 적외선)을 파장 선택성 반사막(20)에 있어서의 제1 콜레스테릭 액정(202)에 의해 미리 반사하여 보상된다. 따라서, 제1 콜레스테릭 액정층(202) 및 제2 콜레스테릭 액정층(222)을 통해 제어함으로써 액정 표시 장치(300)는 파장 선택성 반사막(20) 및 휘도 증강막(22)에서 반사된 반사광 파장을 가시광 파장 범위 내로 유지할 수 있다. 또한, 파장 선택성 반사막(20) 및 휘도 증각막(22)에 의해 반사된 반사광은 백 라이트 모듈(10)로 되돌아간 후, 재차 백 라이트(10)에 의해 다시 반사함과 동시에, 그 편광 프리 방향은 백 라이트 모듈(10)을 통해 반사한 후, 반사 방향으로 전환하기 때문에 파장 선택성 반사막(20) 및 휘도 증강막(22)을 통과한다. 그리고, 파장 선택성 막(20) 및 휘도 증강막(22)을 통과한 광선은 위상차판(224)을 통해 선편광으로 전환되며, 이 선편광의 편향 진동 방향 및 그 위의 제1 편광막(301)은 동일한 편광 프리 방향을 가지며, 그 중 위상차판(224)은 1/4 파장판이라도 좋다. 위상차판(224)을 통과한 선편광은 제1 편광막(301)을 통과할 수 있다. 제1 편광막(301)을 통과한 광선은 액정층(40)을 통해 광선 전달 방향을 제어함으로써 광선을 액정 표시 장치(300) 위에 현상할 수 있다.

요컨대, 본 발명은 색편이 현상을 보상하며, 광선 사용 효율을 향상시킬 수 있는 광선 제어막을 제공하고, 또한, 상기 광선 제어막의 광학막 및 표시 장치 등을 응용한다. 본 발명은 동시에 액정 표시 장치의 휘도를 향상시킴과 동시에 콜레 스테릭 액정 휘도 증강막에 있어서의 색편이 문제를 해결했으므로 신규, 진보 및 산업 실용성을 갖는 발명으로서 발전 가치를 갖는다.

상기 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명의 기술적 사상은 이것에 한정되지 않고, 첨부한 청구항의 범위를 일탈하지 않는 한, 당업자에 의한 단순한 설계 변경, 부가, 수식 및 치환은 모두 본 발명의 기술적 범위에 속한다.

본 발명에 따르면 파장이 가시광 파장 범위보다 큰 광선을 반사하는 파장 선택성 반사막과, 파장 선택성 반사막 위에 위치하고, 특정 편광 진동 방향을 갖는 편광을 통과시키는 편광막과, 상기 파장 선택성 반사막과 상기 편광막 사이에 위치하는 광선 제어막과, 상기 휘도 증각막을 통과할 수 없는 원편광을 반사시키는 휘도 증강막을 구비하여, 휘도 증강 효과를 유지함과 동시에 효과적으로 색편이 현상의 광선 제어막을 해결할 수 있다.

Claims

파장이 가시광 파장 범위보다 큰 광선을 반사하는 파장 선택성 반사막과,

상기 파장 선택성 반사막 위에 위치하고, 특정 편광 프리 방향을 갖는 편광을 통과시키는 편광막과,

상기 선택성 반사막과 상기 편광막 사이에 위치하고, 휘도 증강막을 통과할 수 없는 원편광을 반사시키는 휘도 증강막을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광선 제어막.
제1항에 있어서, 상기 파장 선택성 반사막은 제1 콜레스테릭 액정층을 구비하여 이루어지며,

상기 휘도 증강막은 제2 콜레스테릭 액정층 및 위상차판을 구비하여 이루어지고,

상기 제1 및 제2 콜레스테릭 액정층은 각각 부동의 액정 분자간의 스크류·피치를 가지며,

상기 제1 및 제2 콜레스테릭 액정층의 반사 파장은 각각 공식 λ(θ)＝nP_oCOS(sin^-1 sinθ/n)를 만족하고, 그리고 상기 광선 제어막의 반사광 파장을 가시광의 범위에 위치시키고, 식 중 λ는 반사 파장, P_o는 액정 소자간의 스크류·피치, n은 반사층의 평균 굴절률, θ는 광선 입사각을 각각 나타내며,

상기 휘도 증강막에 포함되는 위상차막은 1/4 파장판인 것을 특징으로 하는 광선 제어막.
제1항에 있어서, 상기 편광막은 흡수식 편광막이거나 또는 선형 편광막인 것을 특징으로 하는 광선 제어막.
투광기판과,

상기 기판 위에 위치하고, 가시광 파장 범위보다 큰 광선을 반사하는 파장 선택성 반사층을 구비하고,

상기 파장 선택성 반사층은 콜레스테릭 액정층을 구비하며, 그 반사 파장은 공식 λ(θ)＝nP_oCOS(sin^-1 sinθ/n)을 만족하고, 입사각이 커지면 가시광 범위로 이동하고, 식 중 λ는 반사 파장, P_o는 액정 소자간의 스크류·피치, n은 반사층의 평균 굴절률, θ는 광선 입사각을 각각 나타내는 것을 특징으로 하는 광선 제어막.
제4항에 있어서, 상기 선택성 반사층의 반사 광선 파장은 700 nm 이상인 것을 특징으로 하는 광선 제어막.
가시광 파장 범위보다 큰 광선을 반사하는 파장 선택성 반사층과,

상기 파장 선택성 반사층 위에 위치하며, 가시광 파장 범위의 광선을 반사하는 반사식 편광층과,

상기 반사식 평관층 위에 위치하는 위상차판을 구비하여 이루어지며,

상기 파장 선택성 반사층 및 상기 반사식 편광층은 각각 제1 콜레스테릭 액정층과 제2 콜레스테릭 액정층을 구비하며, 그 반사 파장은 공식 λ(θ)＝nP_oCOS(sin^-1 sinθ/n)을 만족하고, 그리고 상기 광학막의 반사광 파장을 가시광의 범위에 위치시키고, 그 중 λ는 반사 파장, P_o는 액정 소자간의 스크류·피치, n은 반사층의 평균 굴절률, θ는 광선 입사각을 각각 나타내는 것을 특징으로 하는 광학막.
표시 장치의 광원을 제공하는 백·라이트·소스와,

상기 백·라이트·소스 상에 위치하고, 가시광 파장 범위보다 큰 광선을 반사하는 파장 선택성 반사층과,

상기 파장 선택성 반사층 위에 위치하는 반사식 편광층과,

상기 반사식 편광층 위에 위치하고, 원편광을 선편광으로 전환하는 위상차판과,

상기 위상차판 위에 위치하고, 그 위의 편광 프리 방향편광 프리 방향 제1 및 제2 편광막과,

상기 제1 및 제2 편광막 사이에 위치하고, 광선의 전달 방향을 제어하는 액정층을 구비하여 이루어지며,

상기 반사식 편광층은 상기 반사 편광층을 통과할 수 없는 원편광을 반사함과 동시에, 시각이 한쪽으로 치우쳤을 때에 발생하는 반사 파장 범위의 치우침 현상은 파장 선택성 반사층의 반사 파장의 치우침에 의해 해결되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제7항에 있어서, 상기 선택성 반사층은 제1 콜레스테릭 액정층을 구비하며,

상기 반사식 편광층은 제2 콜레스테릭 액정층을 구비하고,

상기 각 콜레스테릭 액정층은 다른 액정 분자간의 스크류·피치를 가지며,

상기 각 콜레스테릭 액정층의 반사광 파장은 공식 λ(θ)＝nP_oCOS(sin^-1 sinθ/n)를 만족하고, 상기 파장 선택성 반사층 및 상기 반사식 편광층의 반사광 파장은 가시광의 범위에 위치하고 있으며, 식 중 λ는 반사 파장, P_o는 액정 소자간의 스크류·피치, n은 반사층의 평균 굴절률, θ는 광선 입사각을 각각 나타내는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.