KR101006895B1 - Ｌｃｄ용 편광 플레이트 - Google Patents

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쥬니어 램버드 엘.에스.
라빈드라 알. 라두
브렌트 디. 라슨
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Abstract

복수의 편광면을 갖는 빛을 방출하도록 구성된 광원과 미리 설정된 편광축을 갖도록 구성된 디스플레이 사이에 사용하기 위한 편광 플레이트이 제공된다. 상기 플레이트는 재편광 영역과 사전편광 영역을 포함한다. 상기 재편광 영역은 통과하는 빛의 적어도 하나의 편광면을 확산시키고 편광을 없애거나 회전시키도록 구성된다. 상기 사전편광 영역은 상기 재편광 영역과 인접하여 접촉하도록 배치된다. 상기 사전편광 영역은 실질적으로 비흡수성이고 상기 미리 설정된 편광축과 실질적으로 정렬된 편광면을 갖는 빛의 통과를 허용하고 상기 미리 설정된 편광축과 실질적으로 정렬되지 않은 편광면을 갖는 빛의 통과를 방지하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 인터페이스가 상기 영역들 사이에 제공된다.
편광 플레이트, LCD, 디스플레이, 편광자, 확산자

Description

ＬＣＤ용 편광 플레이트{POLARIZATION PLATE FOR USE IN A LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명 내용은 일반적으로 LCD에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LCD용 편광 플레이트에 관한 것이다.
종래의 LCD는 반사성 캐비티(reflective cavity), 광원, 디스플레이 패널, 및 확산기(diffuser)를 포함한다. 광원은 반사성 캐비티로 빛을 주입할 수 있도록 배치된다. 반사성 캐비티는 광원 주위의 인클로저(enclosure)의 일측 이상에 형성된 반사성 표면과 같은 여러 가지의 일반적인 형상을 취할 수 있다. 이러한 반사성 캐비티는 하나 이상의 에지를 따라 조명되거나 에지가 발광되는 투과형 광 가이드를 포함할 수 있다. 디스플레이 패널은 반사성 캐비티로부터 이격되며 미리 설정된 편광축과 실질적으로 정렬된 편광면을 갖는 빛의 통과를 허용하도록 구성된 후방 편광자(polarizer)를 포함할 수 있다. 확산기는 일반적으로 반사성 캐비티와 디스플레이 패널 사이에 배치되며, 미리 설정된 편광축과 실질적으로 정렬된 편광면을 갖는 빛을 포함하는 반사성 캐비티를 나오는 빛의 균일성을 강화하도록 구성된다.
제조자들은 일반적으로 최소 무게, 두께, 및 비용을 가지면서도 최적 에너지 사용을 할 수 있는 LCD 부품을 사용한다. 예를 들어, 제조자들은 일반적으로 빛의 확산을 강화하기 위하여 일측 또는 양측에 표면 텍스처(texture)를 갖는 얇고 고투과성의 재료로 이루어진 확산기를 포함한다. 확산기는 일반적으로 확산판과 다른 디스플레이 부품 사이에 공극이 유지되도록 배치된다. 상기 공극은 확산기의 확산 특성을 강화하며, 더하여 확산기의 부근에서 비이상적인 부품에 의한 빛의 흡수가 발생할 수 있는 가능성을 감소시킨다. 에너지 효율을 더 강화하기 위하여 확산기 또는 반사성 캐비티를 통한 연속된 통과에 대하여 통과하지 않은 빛을 재활용하는 얇은 플라스틱의 사전편광 필름(pre-polarizing film)이 포함될 수 있다. 사전편광 필름은 통상적으로 확산기와 디스플레이 패널 사이에 배치된다. 일부 디스플레이 구성에서는 사전편광 필름은 빛을 확산기와 반사성 캐비티로 거울반사시키며, 그 다음 확산기와 반사성 캐비티는 반사된 빛의 일부가 재배향되고 디스플레이 패널의 편광축과 실질적으로 정렬된 빛의 통과를 허용하도록 디스플레이 패널을 향하는 빛의 일부를 복귀시킨다. 다른 구성에서, 사전편광 필름은 통과하지 않은 빛을 후방 산란시키지만, 디스플레이 패널의 편광축과 실질적으로 정렬된 빛의 통과를 허용한다.
전술한 구성이 소형 디스플레이에 대해 적합하지만, 이들은 드러난 문제점을 갖고 있다. 특히, LCD의 크기가 증가함에 따라, 필름의 소정 구역에서의 구조적인 완정성이 유지되는 것은 어려울 수 있다. 예를 들어, 필름의 중심이 뒤틀릴 수 있으며, 디스플레이가 흔들리거나, 떨어뜨려 지거나, 극심한 열 또는 습도를 갖는 환경에 노출될 때 다른 디스플레이 부품과 우연히 접촉할 수 있다.
필름 손상을 최소화할 수 있는 종래 기술에 따른 방법은 거울반사식 사전편광 필름을 후방 편광자에 적층하고 그 두 개를 단일 시트로서 디스플레이 패널에 바르는 것이다. 그러나, 두 개의 편광자를 함께 적층하는 것은 LCD의 일부 광학적 물리적 특성을 바람직하지 않게 변경시킬 수 있으며, 항공용 또는 군사용과 같은 소정의 애플리케이션에 대하여는 적합하지 않을 수 있다. 예를 들어, LCD의 휘도, 시야각, 균일성 또는 환경적 성능은 항공용 또는 군사용 애플리케이션에 사용되는 디스플레이에 대하여 설정된 소정의 규정을 만족하지 않을 수 있다.
따라서, 대형으로 생산되거나 요구하는 환경에서 이용될 때 구조적 및 환경적 완정성을 유지하는 LCD를 갖는 것이 바람직하다. 또한, LCD가 효율적으로 동작하고 항공용, 군사용 애플리케이션 및 상업용 애플리케이션에 대하여 적합한 고휘도를 생성하는 것이 바람직하다. 또한, LCD는 종래의 디스플레이와 비교할 때 더 넓은 범위의 밝기와 시야각을 갖는 것이 바람직하다. 더하여, LCD는 상대적으로 단순하고 제조하는데 저렴한 것이 바람직하다. 또한, 본 발명 내용의 다른 특징과 특성은 첨부된 도면 및 본 배경기술과 관련시켜 다음의 발명의 내용과 특허청구범위로부터 자명하다.
LCD의 광원과 디스플레이 패널 사이에서 사용하기 위한 부품이 제공되며, 상기 광원은 하나 이상의 편광면을 갖는 빛을 방출하도록 구성되며 상기 디스플레이 패널은 미리 설정된 편광축을 갖도록 구성된다. 또한, 상기 부품을 포함하는 디스플레이 장치도 제공된다.
단순히 예시적인 일 실시예에서, 상기 부품은 플레이트, 재편광 영역 및 사전편광 영역을 포함한다. 상기 플레이트는 제1 주표면, 상기 제1 주표면의 반대에 있는 제2 주표면, 상기 제1 및 제2 주표면을 연결하는 에지를 포함한다. 상기 제1 주표면은 광원으로부터의 입사광의 대부분을 제2 주표면을 향하여 통과시켜 전송하도록 구성된다. 상기 재편광 영역은 제1 및 제2 주표면 사이에 있으며, 상기 제1 주표면를 통해 전송된 빛의 대부분을 수신하도록 구성된다. 상기 재편광 영역은 확산하여 편광을 변경하거나 통과하는 빛의 적어도 하나의 편광면을 회전시키도록 구성된다. 상기 사전편광 영역은 상기 제1 및 제2 주표면 사이에서 상기 재편광 영역에 인접하여 접촉하도록 형성된다. 상기 사전편광 영역은 실질적으로 비흡수성이 되도록 구성되며 미리 설정된 편광축과 실질적으로 정렬된 편광면을 갖는 빛의 상기 제2 주표면을 통한 통과를 허용하고 상기 미리 설정된 편광축과 실질적으로 정렬되지 않은 편광면을 갖는 빛의 상기 제2 주표면을 통한 통과를 방지하도록 구성된다. 상기 빛은 상기 재편광 영역과 상기 사전편광 영역 사이에 주입되지 않 으며, 상기 플레이트의 에지를 통하여 주입되지 않는다.
단순히 예시적인 다른 실시예에서, 상기 부품은 플레이트, 재편광 영역, 인터페이스 및 사전편광 영역을 포함한다. 상기 플레이트는 제1 주표면, 상기 제1 주표면의 반대에 있는 제2 주표면, 상기 제1 및 제2 주표면을 연결하는 에지를 포함한다. 상기 제1 주표면은 광원으로부터의 입사광의 대부분을 제2 주표면을 향하여 통과시켜 전송하도록 구성된다. 상기 재편광 영역은 제1 및 제2 주표면 사이에 있으며, 상기 제1 주표면를 통해 전송된 빛의 대부분을 수신하도록 구성된다. 상기 재편광 영역은 확산하여 편광을 변경하거나 통과하는 빛의 적어도 하나의 편광면을 회전시키도록 구성된다. 상기 인터페이스는 상기 제1 및 제2 주표면 사이에 있으며, 제1 측면과 제2 측면을 갖는다. 상기 인터페이스의 제1 측면은 상기 재편광 영역에 인접하여 접촉하도록 배치된다. 상기 사전편광 영역은 상기 제1 및 제2 주표면 사이에서 상기 인터페이스에 인접하여 접촉하도록 형성되며, 상기 사전편광 영역은 실질적으로 비흡수성이 되도록 구성되며 미리 설정된 편광축과 실질적으로 정렬된 편광면을 갖는 빛의 상기 제2 주표면을 통한 통과를 허용하고 상기 미리 설정된 편광축과 실질적으로 정렬되지 않은 편광면을 갖는 빛의 상기 제2 주표면을 통한 통과를 방지하도록 구성된다. 상기 빛은 상기 재편광 영역과 상기 사전편광 영역 또는 상기 인터페이스 사이에 주입되지 않으며, 상기 플레이트의 에지를 통하여 주입되지 않는다.
단순히 예시적인 다른 실시예에서, 디스플레이 장치는 광원, 반사성 표면, 편광 디스플레이 패널, 및 부품을 포함한다. 상기 반사성 표면은 상기 광원에 근접하여 배치되고, 상기 광원으로부터 방출된 빛을 반사하도록 구성된다. 상기 편광 디스플레이 패널은 상기 반사성 표면으로부터 이격되며, 미리 설정된 편광축을 갖는다. 상기 부품은 상기 반사성 표면과 상기 편광 디스플레이 패널 사이에 배치되며 반사된 빛을 수신하도록 구성된다. 편광 플레이트은 플레이트, 재편광 영역 및 사전편광 영역을 포함한다. 상기 플레이트는 제1 주표면, 상기 제1 주표면의 반대에 있는 제2 주표면, 상기 제1 및 제2 주표면을 연결하는 에지를 포함한다. 상기 제1 주표면은 광원으로부터의 입사광의 대부분을 제2 주표면을 향하여 통과시켜 전송하도록 구성된다. 상기 재편광 영역은 제1 및 제2 주표면 사이에 있으며, 상기 제1 주표면를 통해 통과하는 빛의 대부분을 수신하도록 구성된다. 상기 재편광 영역은 확산하여 편광을 변경하거나 통과하는 빛의 적어도 하나의 편광면을 회전시키도록 구성된다. 상기 사전편광 영역은 상기 제1 및 제2 주표면 사이에서 상기 재편광 영역에 인접하여 접촉하는 형성된다. 상기 사전편광 영역은 실질적으로 비흡수성이 되도록 구성되며 미리 설정된 편광축과 실질적으로 정렬된 편광면을 갖는 빛의 상기 제2 주표면을 통한 통과를 허용하고 상기 미리 설정된 편광축과 실질적으로 정렬되지 않은 편광면을 갖는 빛의 상기 제2 주표면을 통한 통과를 방지하도록 구성된다. 상기 빛은 상기 재편광 영역과 상기 사전편광 영역 사이에 주입되지 않으며, 상기 플레이트의 에지를 통하여 주입되지 않는다.
단순히 예시적인 또 다른 실시예에서, 디스플레이 장치는 광원, 상기 광원에 근접하여 배치되고 상기 광원으로부터 방출된 빛을 반사하도록 구성된 반사성 표면, 상기 반사성 표면으로부터 이격되며 미리 설정된 편광축을 갖는 편광 디스플레이 패널, 및 상기 반사성 표면과 상기 편광 디스플레이 패널 사이에 배치되며 반사된 확산광을 수신하도록 구성된 부품을 포함한다. 상기 부품은 플레이트, 재편광 영역, 인터페이스 및 사전편광 영역을 포함한다. 상기 플레이트는 제1 주표면, 상기 제1 주표면의 반대에 있는 제2 주표면, 상기 제1 및 제2 주표면을 연결하는 에지를 포함한다. 상기 제1 주표면은 광원으로부터의 입사광의 대부분을 제2 주표면을 향하여 통과시켜 전송하도록 구성된다. 상기 재편광 영역은 제1 및 제2 주표면 사이에 있으며, 상기 제1 주표면를 통해 통과하는 빛의 대부분을 수신하도록 구성된다. 상기 재편광 영역은 확산하여 편광을 변경하거나 통과하는 빛의 적어도 하나의 편광면을 회전시키도록 구성된다. 상기 인터페이스는 상기 제1 및 제2 주표면 사이에 있으며, 제1 측면과 제2 측면을 갖는다. 상기 인터페이스의 제1 측면은 상기 재편광 영역에 인접하여 접촉하도록 배치된다. 상기 사전편광 영역은 상기 제1 및 제2 주표면 사이에 상기 인터페이스에 인접하여 접촉하도록 형성된다. 상기 사전편광 영역은 실질적으로 비흡수성이 되도록 구성되며 미리 설정된 편광축과 실질적으로 정렬된 편광면을 갖는 빛의 상기 제2 주표면을 통한 통과를 허용하고 상기 미리 설정된 편광축과 실질적으로 정렬되지 않은 편광면을 갖는 빛의 상기 제2 주표면을 통한 통과를 방지하도록 구성된다. 상기 빛은 상기 재편광 영역과 상기 사전편광 영역 또는 상기 인터페이스 사이에 주입되지 않으며, 상기 플레이트의 에지를 통하여 주입되지 않는다.
단순히 예시적인 또 다른 실시예에서, 부품은 플레이트, 재편광 영역, 및 사전편광 영역을 포함한다. 상기 플레이트는 제1 주표면, 상기 제1 주표면의 반대에 있는 제2 주표면, 상기 제1 및 제2 주표면을 연결하는 에지를 포함한다. 상기 제1 주표면은 광원으로부터의 입사광의 대부분을 제2 주표면을 향하여 통과시켜 전송하도록 구성된다. 상기 재편광 영역은 제1 및 제2 주표면 사이에 있으며, 상기 광원으로부터의 빛을 수신하여 확산시키고 통과하는 빛의 적어도 하나의 편광면의 편광을 없애거나 그 편광면을 회전시키도록 구성된다. 상기 사전편광 영역은 상기 제1 및 제2 주표면 사이에서 상기 인터페이스에 인접하여 접촉하도록 형성된다. 상기 사전편광 영역은 실질적으로 비흡수성이 되도록 구성되며 제1 편광을 갖는 빛의 통과를 허용하며 제2 편광을 갖는 빛의 통과를 방지하도록 구성된다. 상기 빛은 상기 재편광 영역과 상기 사전편광 영역 또는 상기 인터페이스 사이에 주입되지 않으며, 상기 플레이트의 에지를 통하여 주입되지 않는다.
본 발명 내용에 따르면, 종래의 LCD에 비하여 전체 시야각에 대한 상대 휘도를 증가시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명 내용에 따르면, 디스플레이 장치의 효율을 증가시킬 수 있으며, 디스플레이 장치의 전체 크기 및/또는 두께를 감소시킬 수 있다.
더하여, 본 발명 내용에 따른 편광 플레이트를 포함하는 디스플레이 장치는 비교할만한 기능을 갖는 종래의 디스플레이 장치보다 더욱 구조적으로 튼튼할 수 있다.
본 발명 내용에 대한 다음의 구체적인 설명은 단지 본질적으로 예시적인 것이며 본 발명 내용이나 본 발명 내용의 적용 및 실시를 한정하도록 의도되지 않는다. 또한, 전술한 기술내용 또는 아래의 설명에 제공되는 어떠한 이론에 의해 구속되려는 의도는 없다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(100)의 간략화된 단면도가 일 실시예에 따라 도시된다. 디스플레이 장치(100)는 디스플레이를 위하여 미리 설정된 방향으로 빛을 편광함으로써 동작하는 다양한 디스플레이 장치 종류 중 임의의 하나일 수 있다. 적합한 디스플레이 장치(100)의 예는 능동 매트릭스 LCD 장치, 수동 매트릭스 LCD 장치, 및 직접 어드레싱형 LCD 장치를 포함하나 이하 한정되지 않는 LCD 장치를 포함한다.
디스플레이 장치(100)는 광원(102), 반사성 표면(104), 편광 디스플레이 패널(106), 및 편광 플레이트(108)를 포함한다. 광원(102)은 전원(미도시)과 유효하게 통신할 수 있거나, 스스로 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 광원(102) 은 확산하거나 직진하는 편광되지 않은 빛을 생산할 수 있다. 다른 실시예에서, 광원(102)은 특정 방향에 대하여 편광될 수 있다. 광원(102)으로서 이용하기에 적합한 장치는 하나 또는 그 이상의 형광등, 발광 다이오드, 백열등, 레이저 및 전기 방전 램프를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 광원(102)은 그로부터의 빛의 적어도 일부가 반사성 표면(104) 또는 편광 플레이트(108)를 향하여 나아가도록 배치된다.
반사성 표면(104)은 광원(102)으로부터의 빛의 적어도 일부를 편광 디스플레이 패널(106) 및 편광 플레이트(108)를 향하여 반사한다. 빛은 반사될 때 편광을 변경시킬 수 있다. 반사성 표면(104)은 빛을 반사할 수 있는 재료로 이루어질 수 있거나, 또는 반사성 재료로 코팅될 수 있다. 적합한 재료는, 매끈하고 백색일 수 있는 재료 또는 거울같은 표면을 가질 수 있는 재료를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 광원(102)으로부터의 빛의 사용을 최대화하기 위하여, 반사성 표면(104)은 빛이 주입되는 캐비티를 형성하도록 구성된 인클로저(112)의 내부면의 일부일 수 있다. 상자와 같은 단순한 캐비티가 도 1에 도시되지만, 에지 조명(edgelit) 캐비티와 같은 종래의 캐비티도 이용될 수 있다. 에지 조명 캐비티에서, 반사성 표면(104)은 빛을 균일하게 분배하는데 도움을 주는 투과형 광 가이드를 더 포함할 수 있다.
편광 디스플레이 패널(106)은 광원(102) 및 반사성 표면(104)으로부터 이격 되며, 그로부터 빛의 일부를 수신하도록 구성된다. 일 실시예에서, 편광 디스플레이 패널(106)은 미리 설정된 편광축(114)을 가지며, 미리 설정된 편광축(114)과 실질적으로 정렬된 특정 방향으로 편광된 입사광에만 통과가 한정된다. 따라서, 편광 디스플레이 패널(106)은 능동 매트릭스 LCD, STN(Super Twisted Nematic) LCD, 강유전체 LCD 또는 빛의 편광을 조종할 수 있는 광 변조기일 수 있다. 많은 이러한 디스플레이에서, 편광축(114)은 본 발명의 기술분야에서 용이하게 이해되는 편광면을 나타낼 수 있다. 이 경우에, 도시된 편광축(114)은 편광면과 표면 평면의 교선일 수 있으며, 통과가 허용된 수직으로 입사하는 빛의 전기장 벡터에 대응할 수 있다.
편광 디스플레이 패널(106)은 일측에 배치된 후방 편광자(116)을 더 포함할 수 있다. 후방 편광자(116)는 편광 디스플레이 패널(106)에 들어가는 빛이 미리 설정된 편광축(114)과 정렬하는 것을 보장하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 편광 디스플레이 패널(106)은 타측에 배치된 전방 편광자(118)도 포함할 수 있다. 전방 편광자(118)는 디스플레이(100)의 시청자를 위한 선명도와 콘트라스트를 강화하기 위하여 빛을 추가로 필터링할 수 있다. 따라서, 전방 편광자(118)는 후방 편광자(116)의 미리 설정된 편광축(114)과 실질적으로 유사하거나 유사하지 않을 수 있는 편광축과 정렬된 빛의 통과를 허용함으로써 동작할 수 있다.
어떠한 경우에도, 빛은 편광 디스플레이 패널(106)에 의해 수신되기 전에 편 광 플레이트(108)를 통과한다. 편광 플레이트(108)는 그 주변부를 따라 인클로저(112)에 부착된다. 부착은, 예를 들어, 부착 영역의 주변부 주위의 광누출을 최소화하는 기계적인 고정에 의해 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 편광 플레이트(108)의 중심 영역은 인클로저(112), 반사성 표면(104) 또는 광원(102)에 직접 부착되지 않을 수 있으며, 공기와 같은 낮은 굴절률의 매질에 의해 이러한 부품들로부터 분리될 수 있다. 편광 플레이트(108)는 광원(102)과 반사성 표면(104)으로부터의 입사광의 적어도 일부를 편광 디스플레이 패널(106)에 도달하기 전에 확산시키고 사전편광시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 편광 플레이트(108)는 미리 설정된 편광축(114)과 실질적으로 정렬된 미리 설정된 방향으로 빛을 사전편광시키고 편광 플레이트(108)를 통한 이러한 빛의 통과를 허용하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 디스플레이 장치(100)의 에너지 효율을 증가시키기 위하여, 편광 플레이트(108)는 미리 설정된 편광축(114)에 실질적으로 유사하게 재배향되어 정렬되고 편광 디스플레이 패널(106)로의 통과가 허용될 때까지 미리 정해진 편광축(114)과 적합하게 정렬되지 않은 빛의 일부를 계속해서 재활용하도록 추가로 구성된다.
도 2는 일 실시예에 따라 도 1에 도시된 디스플레이 장치(100)에 구현될 수 있는 편광 플레이트(108)의 단면도이다. 편광 플레이트(108)는 제1 주표면(108), 제1 주표면(109)의 반대에 있는 제2 주표면(111), 및 에지(113)을 포함한다. 제1 및 제2 주표면(109, 111)은 에지(113)에 의해 연결된다. 일 실시예에서, 제1 주표면(109)은 광원과 반사성 표면(104)으로부터의 입사광의 대부분이 제2 주표면(111) 을 향해 통과하여 전송되게 허용하도록 구성된다.
또한, 편광 플레이트(108)는 재편광 영역(120)과 사전편광 영역(122)을 포함하며, 그 각각은 제1 및 제2 주표면(109, 111) 사이에 배치된다. 재편광 영역(120)은 확산하여 통과하는 빛의 적어도 하나의 편광면에 대하여 편광을 없애거나 회전시킨다. 일 실시예에서, 재편광 영역(120)은 반강체성(semi-rigid) 또는 자립(self-supporting) 구조체가 되도록 하는 두께를 가질 수 있다. 이 실시예에서, 재편광 영역(120)은 입사광의 일부가 통과 또는 전방 산란하도록 하고 입사광의 일부를 후방 산란시키는 체적 확산기(volume diffuser)와 유사한 특성을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 재편광 영역(120)은 전체적으로 미세하게 가변하는 굴절률을 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 재편광 영역(120)은 표면 확산기(surface diffuser)와 유사한 방법으로 빛을 확산시키도록 구성될 수 있다. 일례로, 재편광 영역(120)은 실질적으로 균일한 복굴절률을 전체적으로 가질 수 있으며, 표면상에 표면 텍스처를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 재편광 영역(120)은 필름과 같이 상대적으로 얇고 가요성이다.
사전편광 영역(122)은 재편광 영역(120)을 통과한 빛을 수신한다. 일 실시예에서, 사전편광 영역(122)은 미리 설정된 편광축(114)과 실질적으로 정렬된 편광 면을 갖는 빛의 통과를 허용하고 미리 설정된 편광축(114)과 실질적으로 정렬되지 않은 편광면을 갖는 빛의 통과를 방지함으로써 통과된 빛을 추가로 필터링한다. 에너지 효율을 더 강화하기 위하여, 사전편광 영역(122)은 비흡수성 구조체일 수 있다. 예를 들어, 사전편광 영역(122)은 미리 설정된 편광축(114)과 실질적으로 정렬되지 않은 빛을 거울반사시키거나 후방 산란시키도록 구성될 수 있다. 사전편광 영역(122)이 도 2에서 공기와 접촉하는 외부 표면을 갖는 것으로 도시되지만, 임의의 다른 매질이 접촉될 수 있다. 예를 들어, 사전편광 영역(122)은 인접한 흡수성 편광자(미도시)를 포함할 수 있다. 흡수성 편광자는 사전편광 영역(122)의 미리 설정된 편광축(114)에 실질적으로 유사한 편광축을 가질 수 있으며, 디스플레이 패널(106)의 후방 편광자(116)로서 부착될 수 있다.
사전편광 영역(122)에 구현될 수 있는 적합한 구조의 일부 예들이 도 3 내지 6에 도시된다. 도 3에 도시된 일 실시예에서, 사전편광 영역(122)은 폴리머 매트릭스(304)에 분산된 액정 방울(droplet)을 포함하는 후방 산란형 단축 구조(backscattering uniaxial structure)일 수 있다. 액정 방울(302)은 폴리머 매트릭스(304) 내에서 균질하게 정렬될 수 있으며, 분리되거나 교차될 수 있으며, 원통형 또는 비원통형 형상을 가질 수 있다. 액체 방울(302)을 이루는 특정 액정은 보통의 굴절률 또는 특수한 굴절률 중 하나가 폴리머 매트릭스(304)의 대응하는 굴절률과 일치하도록 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 액정 방울(302)에서의 액정의 정렬은 연신(stretching)에 의해서와 같이 물리적으로 유도될 수 있다. 다른 실시 예에서, 액정의 정렬은, 예를 들어, 선택적인 전극(306)을 통해 적절한 필드 방향으로 전기장 또는 자기장을 인가함으로써 유도될 수 있다. 도 3과 양립하는 다른 실시예에서, 이 대신에 영역(302)은 굴절률이 제1 편광축에 대한 폴리머 매트릭스(304)의 굴절률과 일치하고 제2 편광축에 대한 굴절률과 불일치하는 폴리머 도메인을 나타낼 수 있다.
또 다른 후방 산란 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 사전편광 영역(122)은 서로에 대하여 정렬되고 폴리머 매트릭스(404)에 매립된 투명 섬유(402)를 포함할 수 있다. 투명 섬유(402)는 복굴절성일 수도 아닐 수도 있다. 복굴절성 섬유(402)의 경우, 비복굴절성 폴리머 매트릭스(404)가 사용될 수 있다. 비복굴절성 투명 섬유(예를 들어, 유리 섬유)의 경우, 복굴절성 폴리머 매트릭스(예를 들어, 폴리머 액정)가 사용될 수 있다.
사전편광 영역(122)에 대한 적합한 후방 산란 구조에 대한 다른 예가 도 5에 도시된다. 이 실시예에서, 사전편광 영역(122)은 축(504)을 따라 정렬된 복굴절성 크리스탈(502)일 수 있다. 복굴절성 크리스탈(502)은 비복굴절성 폴리머 매트릭스(506)에 매립될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이, 사전편광 영역(122)은 다른 복굴절성을 갖는 폴리머 재료의 교대하는 층들(602, 604)로 이루어질 수 있다. 여기서, 층(602)과 층(604)의 굴절률은 제1 편광축과 실질적으로 일치하며 제2 편광축과 불일치한다.
예시적인 일 실시예에서, 사전편광 영역(122)은 미네소타주 세인트 폴에 있는 3M사를 통해 가용한 VikuitiTM Diffuse Reflective Polarizer와 유사한 특성을 갖도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 사전편광 영역(122)은 미네소타주 세인트 폴에 있는 3M사를 통해 가용한 VikuitiTM Dual Brightness Enhancement Film과 유사하게 동작하도록 구성될 수 있다. 또한, 콜레스테릭 상태의 구조 및 와이어 그리드 편광 구조를 포함하나 이에 한정되지 않는 다른 비흡수성 편광자가 사용될 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 2개의 영역(120, 122)은 서로 접촉하거나 적합한 방법으로 서로 부착된다. 예를 들어, 재편광 영역(120)이 반강체성이고 사전편광 영역(122)은 가요성이라면, 사전편광 영역(122)은 재편광 영역(120) 상으로 직접 적층될 수 있다. 가요성 재편광 영역(120)과 반강체성 사전편광 영역(122)의 경우, 2개의 영역(120, 122)은, 예를 들어, 서로 적층되거나 또는 재편광 영역(120)이 코팅으로서 사전편광 영역(122)에 발려질 수 있다. 재편광 영역(120)과 사전편광 영역(122)이 모두 가요성인 일 실시예에서, 2개의 영역(120, 122)은 서로에 대하여 적층되거나 서로 함께 사출성형될 수 있다. 이 대신에, 재편광 영역(120)은 사전편광 영역(122)을 형성하는데 적합한 재료로 코팅될 수 있다. 다른 실시예에서, 2개의 영역(120, 122)은 연속 경사 구조(continuously graded structure)로서 형성될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 편광 플레이트(108)는 2개의 영역(120, 122) 사이에 배치되거나 형성된 인터페이스(124)를 포함할 수 있다. 인터페이스(124)는 재편광 영역(120) 및 사전편광 영역(122)의 굴절률과 실질적으로 유사한 굴절률을 갖는 투명 재료일 수 있다. 다른 실시예에서, 인터페이스(124)는 제1 방향 및 제2 방향으로부터의 빛의 적어도 하나의 편광면을 변조하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 인터페이스(124)는 1/4 파장 지연기(quarterwave retarder)와 유사하게 구축될 수 있으며, 재편광 영역(122)은 편광을 보존하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우에, 재편광 영역(120)과 인터페이스(124)는 편광 회전을 달성하도록 협동할 수 있다.
인터페이스(124)는 가요성 재편광 영역(120) 및 가요성 사전편광 영역(122)이 부착되는 반강체성 구조의 역할을 할 수 있다. 이러한 경우에, 재편광 영역(120)과 사전편광 영역(122)은 인터페이스(124)상으로 적층될 수 있다. 이 대신에, 재편광 영역(120)과 사전편광 영역(122)을 형성하는 적합한 재료가 인터페이스(124)의 양측을 코팅하도록 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 재편광 영역(120), 사전편광 영역(122), 및 인터페이스(124) 각각은, 디스플레이 패널(106)의 법선에 수직인 방향을 따라 두께 및 구축에 있어서 실질적으로 균일할 수 있다.
도 8은 편광 플레이트(108)를 통해 전파하는 빛의 실시예에 대한 간략화된 도면이다. 이 실시예에서, 편광 플레이트(108)는 인터페이스(124)에서 실질적으로 굴절률이 일치하는 인접한 재편광 영역(120)과 사전편광 영역(122)을 포함한다. 재편광 영역(120)과 사전편광 영역(122)은 모두 빛을 확산하도록 구성된다. 그러나, 재편광 영역(120)은 사전편광 영역(122)으로부터의 편광된 빛을 수신하고 사전편광 영역(122)으로 실질적으로 편광되지 않거나 무작위로 편광된 빛을 되돌려주도록 더 구성되며, 사전편광 영역(122)은 실질적으로 편향되지 않은 미리 설정된 축을 따라 편광된 빛의 통과를 허용하고 다른 축을 따라 편광된 빛을 후방 산란시키도록 더 구성된다.
빛은 제1 주표면(109)을 통해 주입되며, 재편광 영역(120) 및 사전편광 영역(122)의 사이나 편광 플레이트의 에지(113)에는 주입되지 않는다. 빛이 재편광 영역(120)을 통과할 때, 일부 광선(130)은 재편광 영역(120)의 부영역(132)에 입사할 수 있다. 광선(130)이 단일 방향으로부터, 예를 들어, 도 1의 광원(102) 또는 반사성 표면(104)으로부터 나오는 것으로 도시되었지만, 광선(130)은 하나보다도 더 많은 방향으로부터 부영역(132)에 입사하는 다른 광선을 포함할 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 또한, 광선(130)은 인접한 부영역(134) 및 도시되지 않은 다른 것으로부터의 광선을 포함할 수 있다. 광원(102)이나 반사성 표면(104)으로 부터 도달하는 광선(130)의 부분집합은 편광 플레이트(108)의 제1 주표면(109)을 통해 입사될 수 있다. 제1 주표면(109)은 공기와 접촉할 수 있다.
부영역(132)은 임의의 방향으로 임의의 편광을 갖는 광선(130)을 산란시킬 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 광선의 제1 부분(138)은 사전편광 영역(122)의 편광축과 일치하는 편광축의 방향으로 그 편광축을 가지면서 부영역(132)으로부터 산란한다. 그 다음, 광선의 제1 부분(138)은 빛 에너지의 대부분을 공기와 같은 외부 매질로 굴절되도록 허용하는 입사각을 가지면서 편광 플레이트(108)의 제2 주표면(111)에 도달할 수 있다. 이 부분은 도 1의 미리 설정된 편광축(114)과 일치하기에 매우 알맞다. 광선의 제2 부분(142)은 부영역(132)으로부터 산란되지만, 사전편광 영역(122)에 의해 후방 산란될 수 있는 편광을 갖는다. 이러한 경우에, 광선의 제2 부분(142)과 관련된 빛에너지의 대부분은 제1 주표면(111)에 도달하지 않고 후방 산란광(144)의 형태로 재편광 영역(120)으로 되돌아갈 수 있다.
광선의 제3 부분(146)은 사전편광 영역(122)에 의해 전송될 수 있지만 편광 플레이트(108)의 굴절 임계각 또는 허용각을 초과할 수 있는 편광을 가지면서 부영역(132)으로부터 나올 수 있다. 그 결과, 광선의 제3 부분(146)은 내부 전반사(total internal reflection, TIR)를 통해 다시 재편광 영역(120)을 향해 반사될 수 있다. 그 다음, 광선의 제3 부분(146)에서의 빛에너지는 광선의 제1 부분(138)과 유사한 방법으로 산란하여 재편광 영역(120)을 탈출하는 다른 기회를 위하여 재 편광 영역(120)으로, 예를 들어, 인접한 부영역(134)으로 되돌아갈 수 있다. 일 실시예에서, 광선의 또 다른 부분(148)은 후방 산란되어 사전편광 영역(122)의 반대 방향으로 재편광 영역(120)을 탈출한다.
다른 실시예에서, 광선의 한 부분(150)은 편광 플레이트(108)의 제1 주표면(109)에서 TIR을 겪는다. 이러한 결과는 대응하는 인터페이스의 법선에 대한 되돌아온 광선(150)(또는 다른 광선)의 입사각이 TIR의 임계각을 초과할 때 발생한다. TIR과 관련된 다른 경우에, 공기(154)와 편광 플레이트(108)의 제1 또는 제2 주표면(109, 111) 사이의 경계와 같은 기판과 공기의 경계에서의 TIR의 임계각("공기 임계각")은 특정 영역을 이루는 재료의 특정 굴절률에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 플라스틱이나 유리와 같은 광학 재료는 일반적으로 27도(n=2.22) 내지 49도(n=1.33)의 범위의 공기 임계각을 나타낸다. 일부 보통의 유리 또는 플라스틱과 같은 n=1.5의 굴절률을 갖는 재료에 대하여 공기 임계각은 법선으로부터 대략 42도의 각도일 수 있다. 도 8의 실시예에서, 예를 들어, 광선의 일부(142, 144, 146)와 같은 빛은 재편광 영역(120)과 사전편광 영역(122) 사이 및 인터페이스(124)를 대응하는 영역에서의 재료에 대한 공기 임계각을 초과하는 각도로 통과한다는 것이 명백하다.
전술한 편광 플레이트(108)는 확산기, 사전편광 필름, 및 공극에 의해 서로 분리된 후방 편광자를 포함하는 종래의 LCD와 비교할 때, 다양한 시야각으로부터 증가된 휘도를 제공할 수 있다. 특정한 한 실험에서, 상대 휘도가 수직 시야각을 0도로 유지하면서 수평 시야각의 전체 범위에 대하여 측정되었다. 그 다음, 전체 휘도가 도 9에 도시된 바와 같이 그래프(900)상에 표시되었다. 사전편광 필름을 갖는 종래의 LCD의 상대 휘도를 나타내는 데이터는 선(902)으로 도시되며, 편광 플레이트(108)를 갖는 LCD의 상대 휘도를 나타내는 데이터는 선(904)으로 도시되었다. 그래프(900)에서 도시된 바와 같이, 편광 플레이트(108)를 갖는 LCD는 종래의 LCD에 비하여 특히 넓은 시야각에서 증가된 휘도를 갖는다. 확산의 존재가 도 8에 예시적으로 보여진 바와 같이 복잡한 상호작용을 유발하기 때문에 비확산층의 적층된 조립체와의 직접적인 비교는 의미가 없다. 예를 들어, 표면 반사의 제거와 관련될 수 있는 간단한 개선 외에, 확산기가 후방 편광자에 직접 적층된 종래의 발견은 효율에 있어서의 전반적인 감소를 보여준다.
디스플레이 장치(100)의 효율을 증가시키는 것에 더하여, 편광 플레이트(108)는 디스플레이 장치(100)의 전체 크기 및/또는 두께를 감소시킬 수 있다. 더하여, 편광 플레이트(108)를 포함하는 디스플레이 장치는 비교할만한 기능을 갖는 종래의 디스플레이 장치보다 더욱 구조적으로 튼튼할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 실시예가 본 발명 내용에 대한 전술한 설명에서 제공되었지만, 많은 수의 변형물이 존재한다는 것을 이해하여야만 한다. 또한, 예시적인 실시예 또는 예시적인 실시예들은 단지 예에 불과하며 본 발명 내용의 범위, 적용가능성 또는 구성을 어떠한 방법으로도 한정하려고 의도되지 않는다는 점을 이해하여야만 한다. 오히려, 전술한 상세한 설명은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명 내용의 예시적인 실시예를 구현하기 위한 편리한 로드맵을 제공한다. 첨부된 특허청구범위에 설명된 바와 같은 본 발명 내용의 범위로부터 벗어나지 않으면서, 예시적인 실시예에서 설명된 구서요소들의 기능 및 배치에 있어서 다양한 변경이 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야만 한다.
본 발명 내용은 다음의 도면과 연계하여 위에서 설명되었으며, 유사한 도면 부호는 유사한 구성요소를 나타낸다:
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 간략화된 단면도이다;
도 2는 일 실시예에 따라 도 1에 도시된 디스플레이 장치로 구현될 수 있는 편광 플레이트의 단면도이다;
도 3 내지 6은 여러 가지 실시예들에 따른 여러 가지 편광 플레이트의 사전편광 영역의 단면도이다;
도 7는 다른 실시예에 따라 도 1에 도시된 디스플레이 장치로 구현될 수 있는 편광 플레이트의 단면도이다;
도 8은 편광 플레이트을 통해 전파하는 빛의 일 실시예에 대한 간략화된 도면이다; 그리고,
도 9는 종래의 LCD와 편광 플레이트을 포함하는 디스플레이로부터 얻어진 상대 휘도에 대한 측정을 비교하는 그래프이다.

Claims (10)

  1. 하나 이상의 편광면을 갖는 빛을 방출하도록 구성된 광원(102)과 미리 설정된 편광축을 갖도록 구성된 디스플레이 패널(106)을 포함하는 LCD(100)용 부품에 있어서,
    제1 주표면(109), 상기 제1 주표면(109)의 반대방향에 있는 제2 주표면(111), 및 상기 제1 주표면(109)과 상기 제2 주표면(111)을 연결하는 에지(113)을 갖는 플레이트(108) - 상기 제1 주표면(109)은 상기 광원(102)으로부터 입사하는 빛이 상기 제2 주표면(111)을 향해 전송되게 함 -;
    상기 제1 주표면(109)과 상기 제2 주표면(111) 사이에 있으며, 상기 제1 주표면(109)을 통해 전송된 빛을 수신하도록 구성되고, 확산하여 편광을 변경시키거나 통과하는 상기 빛의 적어도 하나의 편광면을 회전시키도록 구성된 재편광 영역(120); 및
    상기 제1 주표면(109)과 상기 제2 주표면(111) 사이에 형성되며, 상기 재편광 영역(120)과 인접하여 접촉하며, 비흡수성으로 구성되고, 상기 미리 설정된 편광축(114)과 정렬된 편광면를 갖는 빛의 상기 제2 주표면(111)을 통한 통과를 허용하고 상기 미리 설정된 편광축(114)과 정렬되지 않은 편광면를 갖는 빛의 상기 제2 주표면(111)을 통한 통과를 방지하도록 구성된 사전편광 영역(122);
    을 포함하며,
    상기 빛은 상기 재편광 영역(120)과 상기 사전편광 영역(122) 사이에서는 입사하지 않으며, 상기 플레이트의 에지(113)를 통해서도 입사하지 않고,
    상기 재편광 영역(120)은 상기 사전편광 영역(122)과 적층된 것을 특징으로 하는 LCD용 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 재편광 영역(120)은 통과하는 빛의 편광을 없애도록 더 구성된 것을 특징으로 하는 LCD용 부품.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 재편광 영역(120)은 가변하는 굴절률을 갖는 두께를 구비한 것을 특징으로 하는 LCD용 부품.
  4. 하나 이상의 편광면을 갖는 빛을 방출하도록 구성된 광원(102)과 미리 설정된 편광축을 갖도록 구성된 디스플레이 패널(106)을 포함하는 LCD(100)용 부품에 있어서,
    제1 주표면(109), 상기 제1 주표면(109)의 반대방향에 있는 제2 주표면(111), 및 상기 제1 주표면(109)과 상기 제2 주표면(111)을 연결하는 에지(113)을 갖는 플레이트(108) - 상기 제1 주표면(109)은 상기 광원(102)으로부터 입사하는 빛이 상기 제2 주표면(111)을 향해 전송되게 함 -;
    상기 제1 주표면(109)과 상기 제2 주표면(111) 사이에 있으며, 상기 제1 주표면(109)을 통해 전송된 빛을 수신하도록 구성되고, 확산하여 편광을 변경시키거나 통과하는 상기 빛의 적어도 하나의 편광면을 회전시키도록 구성된 재편광 영역(120); 및
    상기 제1 주표면(109)과 상기 제2 주표면(111) 사이에 형성되며, 상기 재편광 영역(120)과 인접하여 접촉하며, 비흡수성으로 구성되고, 상기 미리 설정된 편광축(114)과 정렬된 편광면를 갖는 빛의 상기 제2 주표면(111)을 통한 통과를 허용하고 상기 미리 설정된 편광축(114)과 정렬되지 않은 편광면를 갖는 빛의 상기 제2 주표면(111)을 통한 통과를 방지하도록 구성된 사전편광 영역(122);
    을 포함하며,
    상기 빛은 상기 재편광 영역(120)과 상기 사전편광 영역(122) 사이에서는 입사하지 않으며, 상기 플레이트의 에지(113)를 통해서도 입사하지 않고,
    상기 재편광 영역(120)은 통과하는 빛의 편광을 회전시키는 복굴절률을 갖는 두께 및 표면을 구비하며, 상기 플레이트의 제1 주표면(109)은 상부에 형성된 텍스처를 구비하는 것을 특징으로 하는 LCD용 부품.
  5. 삭제
  6. 하나 이상의 편광면을 갖는 빛을 방출하도록 구성된 광원(102)과 미리 설정된 편광축을 갖도록 구성된 디스플레이 패널(106)을 포함하는 LCD(100)용 부품에 있어서,
    제1 주표면(109), 상기 제1 주표면(109)의 반대방향에 있는 제2 주표면(111), 및 상기 제1 주표면(109)과 상기 제2 주표면(111)을 연결하는 에지(113)을 갖는 플레이트(108) - 상기 제1 주표면(109)은 상기 광원(102)으로부터 입사하는 빛이 상기 제2 주표면(111)을 향해 전송되게 함 -;
    상기 제1 주표면(109)과 상기 제2 주표면(111) 사이에 있으며, 상기 제1 주표면(109)을 통해 전송된 빛을 수신하도록 구성되고, 확산하여 편광을 변경시키거나 통과하는 상기 빛의 적어도 하나의 편광면을 회전시키도록 구성된 재편광 영역(120); 및
    상기 제1 주표면(109)과 상기 제2 주표면(111) 사이에 형성되며, 상기 재편광 영역(120)과 인접하여 접촉하며, 비흡수성으로 구성되고, 상기 미리 설정된 편광축(114)과 정렬된 편광면를 갖는 빛의 상기 제2 주표면(111)을 통한 통과를 허용하고 상기 미리 설정된 편광축(114)과 정렬되지 않은 편광면를 갖는 빛의 상기 제2 주표면(111)을 통한 통과를 방지하도록 구성된 사전편광 영역(122);
    을 포함하며,
    상기 빛은 상기 재편광 영역(120)과 상기 사전편광 영역(122) 사이에서는 입사하지 않으며, 상기 플레이트의 에지(113)를 통해서도 입사하지 않고,
    상기 재편광 영역(120)과 상기 사전편광 영역(122)은 경사 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD용 부품.
  7. 하나 이상의 편광면을 갖는 빛을 방출하도록 구성된 광원(102)과 미리 설정된 편광축을 갖도록 구성된 디스플레이 패널(106)을 포함하는 LCD(100)용 부품에 있어서,
    제1 주표면(109), 상기 제1 주표면(109)의 반대방향에 있는 제2 주표면(111), 및 상기 제1 주표면(109)과 상기 제2 주표면(111)을 연결하는 에지(113)을 갖는 플레이트(108) - 상기 제1 주표면(109)은 상기 광원(102)으로부터 입사하는 빛이 상기 제2 주표면(111)을 향해 전송되게 함 -;
    상기 제1 주표면(109)과 상기 제2 주표면(111) 사이에 있으며, 상기 제1 주표면(109)을 통해 전송된 빛을 수신하도록 구성되고, 확산하여 편광을 변경시키거나 통과하는 상기 빛의 적어도 하나의 편광면을 회전시키도록 구성된 재편광 영역(120); 및
    상기 제1 주표면(109)과 상기 제2 주표면(111) 사이에 형성되며, 상기 재편광 영역(120)과 인접하여 접촉하며, 비흡수성으로 구성되고, 상기 미리 설정된 편광축(114)과 정렬된 편광면를 갖는 빛의 상기 제2 주표면(111)을 통한 통과를 허용하고 상기 미리 설정된 편광축(114)과 정렬되지 않은 편광면를 갖는 빛의 상기 제2 주표면(111)을 통한 통과를 방지하도록 구성된 사전편광 영역(122);
    을 포함하며,
    상기 빛은 상기 재편광 영역(120)과 상기 사전편광 영역(122) 사이에서는 입사하지 않으며, 상기 플레이트의 에지(113)를 통해서도 입사하지 않고,
    상기 사전편광 영역(122)은 빛을 확산하도록 더 구성된 것을 특징으로 하는 LCD용 부품.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 사전편광 영역(122)은 빛을 반사하도록 더 구성된 것을 특징으로 하는 LCD용 부품.
  9. 하나 이상의 편광면을 갖는 빛을 방출하도록 구성된 광원(102)과 미리 설정된 편광축을 갖도록 구성된 디스플레이 패널(106)을 포함하는 LCD(100)용 부품에 있어서,
    제1 주표면(109), 상기 제1 주표면(109)의 반대방향에 있는 제2 주표면(111), 및 상기 제1 주표면(109)과 상기 제2 주표면(111)을 연결하는 에지(113)을 갖는 플레이트(108) - 상기 제1 주표면(109)은 상기 광원(102)으로부터 입사하는 빛이 상기 제2 주표면(111)을 향해 전송되게 함 -;
    상기 제1 주표면(109)과 상기 제2 주표면(111) 사이에 있으며, 상기 제1 주표면(109)을 통해 전송된 빛을 수신하도록 구성되고, 확산하여 편광을 변경시키거나 통과하는 상기 빛의 적어도 하나의 편광면을 회전시키도록 구성된 재편광 영역(120); 및
    상기 제1 주표면(109)과 상기 제2 주표면(111) 사이에 형성되며, 상기 재편광 영역(120)과 인접하여 접촉하며, 비흡수성으로 구성되고, 상기 미리 설정된 편광축(114)과 정렬된 편광면를 갖는 빛의 상기 제2 주표면(111)을 통한 통과를 허용하고 상기 미리 설정된 편광축(114)과 정렬되지 않은 편광면를 갖는 빛의 상기 제2 주표면(111)을 통한 통과를 방지하도록 구성된 사전편광 영역(122);
    을 포함하며,
    상기 빛은 상기 재편광 영역(120)과 상기 사전편광 영역(122) 사이에서는 입사하지 않으며, 상기 플레이트의 에지(113)를 통해서도 입사하지 않고,
    상기 사전편광 영역(122)은 빛을 후방 산란하도록 더 구성된 것을 특징으로 하는 LCD용 부품.
  10. 하나 이상의 편광면을 갖는 빛을 방출하도록 구성된 광원(102)과 미리 설정된 편광축을 갖도록 구성된 디스플레이 패널(106)을 포함하는 LCD(100)용 부품에 있어서,
    제1 주표면(109), 상기 제1 주표면(109)의 반대방향에 있는 제2 주표면(111), 및 상기 제1 주표면(109)과 상기 제2 주표면(111)을 연결하는 에지(113)을 갖는 플레이트(108) - 상기 제1 주표면(109)은 상기 광원(102)으로부터 입사하는 빛이 상기 제2 주표면(111)을 향해 전송되게 함 -;
    상기 제1 주표면(109)과 상기 제2 주표면(111) 사이에 있으며, 상기 제1 주표면(109)을 통해 전송된 빛을 수신하도록 구성되고, 확산하여 편광을 변경시키거나 통과하는 상기 빛의 적어도 하나의 편광면을 회전시키도록 구성된 재편광 영역(120); 및
    상기 제1 주표면(109)과 상기 제2 주표면(111) 사이에 형성되며, 상기 재편광 영역(120)과 인접하여 접촉하며, 비흡수성으로 구성되고, 상기 미리 설정된 편광축(114)과 정렬된 편광면를 갖는 빛의 상기 제2 주표면(111)을 통한 통과를 허용하고 상기 미리 설정된 편광축(114)과 정렬되지 않은 편광면를 갖는 빛의 상기 제2 주표면(111)을 통한 통과를 방지하도록 구성된 사전편광 영역(122);
    을 포함하며,
    상기 빛은 상기 재편광 영역(120)과 상기 사전편광 영역(122) 사이에서는 입사하지 않으며, 상기 플레이트의 에지(113)를 통해서도 입사하지 않고,
    상기 사전편광 영역(122)은 미리 정해진 편광면을 갖는 빛을 반사하고 상기 미리 정해진 편광면을 갖지 않는 빛을 전송하는 복굴절성 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD용 부품.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102713725B (zh) * 2010-01-12 2015-09-09 株式会社尼康 显示装置及显示方法
US10708575B2 (en) 2012-06-25 2020-07-07 Sharp Kabushiki Kaisha Display system with diffuse and specular reflective modes
US9679506B2 (en) * 2012-06-25 2017-06-13 Sharp Kabushiki Kaisha Multiple function display system
US10699612B2 (en) 2014-10-27 2020-06-30 Sharp Kabushiki Kaisha Display system with specular reflective mode
WO2017200106A1 (ja) * 2016-05-20 2017-11-23 富士フイルム株式会社 導光部材およびバックライトユニット並びに液晶表示装置
JP6945529B2 (ja) * 2016-06-22 2021-10-06 富士フイルム株式会社 導光部材および液晶表示装置
KR102576988B1 (ko) * 2019-08-02 2023-09-08 삼성에스디아이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998002774A1 (fr) 1996-07-12 1998-01-22 Hitachi, Ltd. Dispositif a affichage a cristaux liquides et a eclairage par l'arriere
EP1315022A1 (en) 2001-11-27 2003-05-28 Thomson Licensing, Inc. Polarization recycler
US20050073745A1 (en) * 2001-10-01 2005-04-07 3M Innovative Properties Company Non-inverting transflective assembly
KR20070028281A (ko) * 2003-09-23 2007-03-12 티피오 홍콩 홀딩 리미티드 반투과형 ｌｃｄ에서의 광의 재사용

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3060656B2 (ja) * 1990-11-26 2000-07-10 セイコーエプソン株式会社 液晶表示素子
US5422756A (en) * 1992-05-18 1995-06-06 Minnesota Mining And Manufacturing Company Backlighting system using a retroreflecting polarizer
EP0763218A1 (en) * 1994-05-31 1997-03-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Display device having a diffusing display panel
US5751388A (en) * 1995-04-07 1998-05-12 Honeywell Inc. High efficiency polarized display
JPH10339872A (ja) 1997-06-09 1998-12-22 Nitto Denko Corp 液晶表示装置
JP3303278B2 (ja) 1998-02-02 2002-07-15 日東電工株式会社 偏光面光源装置及び液晶表示装置
US6025890A (en) * 1998-02-20 2000-02-15 Displaytech, Inc. Beam splitter element including a beam splitting layer and a polarizing layer for use in a light polarization modulating display system
US6392727B1 (en) 1998-12-31 2002-05-21 Honeywell International Inc. Reduced reflectance polarized display
US6933991B2 (en) 1999-01-22 2005-08-23 White Electronic Designs Corp. Super bright low reflectance liquid crystal display
WO2000057241A1 (en) * 1999-03-24 2000-09-28 Lg Chemical Ltd. A backlight system
JP4856805B2 (ja) 2000-03-31 2012-01-18 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光学積層体
US6853413B2 (en) 2000-04-18 2005-02-08 Honeywell International Inc. Polarized display with wide-angle illumination
US6597504B2 (en) 2000-12-29 2003-07-22 Honeywell International Inc. Optical devices employing beam folding with polarizing splitters
US6930737B2 (en) * 2001-01-16 2005-08-16 Visteon Global Technologies, Inc. LED backlighting system
US7015640B2 (en) * 2002-09-11 2006-03-21 General Electric Company Diffusion barrier coatings having graded compositions and devices incorporating the same
JP2004354678A (ja) 2003-05-29 2004-12-16 Sumitomo Chem Co Ltd 偏光光源装置及び液晶表示装置
JP4570377B2 (ja) 2004-03-16 2010-10-27 日本ゼオン株式会社 光学積層体及び輝度向上フィルム
US7710511B2 (en) 2004-10-15 2010-05-04 3M Innovative Properties Company Liquid crystal displays with laminated diffuser plates
US7446827B2 (en) 2004-10-15 2008-11-04 3M Innovative Properties Company Direct-lit liquid crystal displays with laminated diffuser plates
US20070030415A1 (en) 2005-05-16 2007-02-08 Epstein Kenneth A Back-lit displays with high illumination uniformity
US20060291055A1 (en) 2005-06-15 2006-12-28 3M Innovative Properties Company Diffuse Multilayer Optical Article

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998002774A1 (fr) 1996-07-12 1998-01-22 Hitachi, Ltd. Dispositif a affichage a cristaux liquides et a eclairage par l'arriere
US20050073745A1 (en) * 2001-10-01 2005-04-07 3M Innovative Properties Company Non-inverting transflective assembly
EP1315022A1 (en) 2001-11-27 2003-05-28 Thomson Licensing, Inc. Polarization recycler
KR20070028281A (ko) * 2003-09-23 2007-03-12 티피오 홍콩 홀딩 리미티드 반투과형 ｌｃｄ에서의 광의 재사용

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