KR101195850B1 - 디스플레이 장치용 광학필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치 - Google Patents

디스플레이 장치용 광학필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101195850B1
KR101195850B1 KR1020090052883A KR20090052883A KR101195850B1 KR 101195850 B1 KR101195850 B1 KR 101195850B1 KR 1020090052883 A KR1020090052883 A KR 1020090052883A KR 20090052883 A KR20090052883 A KR 20090052883A KR 101195850 B1 KR101195850 B1 KR 101195850B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light diffusion
pattern
light
satisfy
refractive index
Prior art date
Application number
KR1020090052883A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100134318A (ko
Inventor
박성식
박승원
Original Assignee
삼성코닝정밀소재 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성코닝정밀소재 주식회사 filed Critical 삼성코닝정밀소재 주식회사
Priority to KR1020090052883A priority Critical patent/KR101195850B1/ko
Publication of KR20100134318A publication Critical patent/KR20100134318A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101195850B1 publication Critical patent/KR101195850B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0236Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element
    • G02B5/0242Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element by means of dispersed particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/12Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/003Light absorbing elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/22Absorbing filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133606Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/30Fillers, e.g. particles, powders, beads, flakes, spheres, chips
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/08Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 light absorbing layer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명은, 디스플레이 패널의 전방에 구비되는 디스플레이 장치용 광학필터로서, 광확산층(10)을 구비하되, 상기 광확산층은, 광을 투과시키는 물질이 층을 이루어 형성되는 백그라운드(11)와, 상기 백그라운드에 깊이(D)를 갖도록 형성되어 광을 확산시키는 광확산패턴(13)을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 광학필터를 제공한다. 바람직하게는, 상기 광확산패턴의 선폭(W)과 피치(P)는 (P-W)/P>0.5를 만족한다. 바람직하게는, 상기 광확산패턴의 깊이(D)와 피치(P)는 D/P≥1을 만족한다. 바람직하게는, 상기 광확산패턴의 피치(P)는 상기 디스플레이 패널의 화소의 피치보다 작다. 바람직하게는, 상기 백그라운드의 굴절율(n1)과 상기 기재(14)의 굴절율(n2)은, 0≤│n1-n2│≤ 0.01을 만족한다. 바람직하게는, 상기 기재(14)의 굴절율(n2)과 상기 광확산입자(15)의 굴절율(n3)은, │n2-n3│≥ 0.01을 만족한다. 바람직하게는, 상기 광확산패턴의 선폭(W)와 상기 광확산입자의 직경(r)은 r<W를 만족한다. 바람직하게는, 상기 광확산패턴의 패턴선은 수직 방향으로 연장되게 형성된다. 또한, 본 발명은 상기 디스플레이 장치용 광학필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

디스플레이 장치용 광학필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치{OPTICAL FILTER FOR DISPLAY DEVICE AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 디스플레이 장치용 광학필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광확산패턴을 구비하여 시야각에 따른 컬러 시프트를 개선하는 디스플레이 장치용 광학필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
현대 사회가 고도로 정보화 되어감에 따라서 이미지 디스플레이(image display) 관련 부품 및 기기가 현저하게 진보하고 보급되고 있다. 그 중에서, 화상을 표시하는 디스플레이 장치는 텔레비전 장치용, 퍼스널 컴퓨터의 모니터장치용, 등으로서 현저하게 보급되고 있으며, 대형화와 박형화가 진행되고 있다.
일반적으로 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 표시하는 평판 표시 장치의 하나로써, 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 구동전압 및 낮은 소비전력을 갖는 장점이 있어, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.
도 1은 LCD의 기본 구조와 구동 원리를 개념적으로 도시한 개념도이다. 종 래의 VA 모드 LCD를 예로 들면, 두 개의 편광필름(110, 120)의 광축이 서로 수직이 되도록 부착되어 있다. 투명 전극(140)이 코팅된 두 개의 투명 기판(130) 사이에 복굴절 특성을 보이는 액정분자(150)가 삽입, 배열된다. 구동 전원부(180)에 의해 전기장이 인가되면, 액정분자가 전기장에 수직으로 움직여 배열된다.
백라이트 유닛으로부터 나오는 빛은 제1 편광필름(120)을 통과한 후 선편광이 되고, 도 1의 좌측에 도시된 바와 같이 off 상태인 경우 액정은 기판에 대해 수직 배향되어 있으므로, 선편광된 빛은 그 상태가 그대로 유지되어 제1 편광필름(120)과 수직인 제2 편광필름(110)을 통과하지 못하게 된다.
한편 도 1의 우측에 도시된 바와 같이 on 상태인 경우 액정은 전기장에 의해 기판과 평행한 방향으로 두 직교 편광필름(110, 120)의 광축 사이에 수평 배향되어 있어서 제1 편광필름을 통해 선편광된 빛은 액정분자를 통하면서 제2 편광필름에 도달하기 직전에 편광 상태가 90도 회전된 선편광, 원편광 또는 타원편광 상태로 변화하여 제2 편광필름을 통과하게 된다. 전기장의 세기를 조절하면 액정의 배열 상태가 수직 배향에서 점차 수평 방향으로 배향 각도가 변화하며 이때 나오는 빛의 세기를 조절할 수 있다.
도 2는 시야각에 따른 액정의 배향 상태와 광투과도를 보여주는 개념도이다.
화소(220) 내에 액정분자가 일정한 방향으로 배열되어 있는 경우, 시야각에 따라 배열 상태가 다르게 보이게 된다.
정면에서 우측 방향(210)에서 볼 때, 액정분자의 배열 상태는 거의 수평 배향(212)으로 보이게 되며, 화면이 상대적으로 밝게 보이게 된다. 화면의 정면에서 볼 때(230), 액정분자의 배열 상태(232) 화소(220) 내의 액정분자의 배열과 동일하게 보인다. 정면에서 좌측 방향(250)에서 볼 때, 액정분자의 배열 상태는 수직 배향(252)으로 보이게 되며, 화면이 상대적으로 어둡게 보이게 된다.
따라서, LCD는 시야각 변화에 따른 빛의 세기와 색의 변화가 발생하며 자발광 디스플레이에 비해 시야각이 크게 제한된다. 따라서, 시야각 개선을 위한 많은 연구가 진행되어 왔다.
도 3은 시야각에 따른 명암비 변화 및 컬러 시프트를 개선하기 위한 종래 기술의 일 예를 보여주는 개념도이다.
도 3을 참조하면, 화소를 두 개의 부분 화소, 즉 제1 화소부(320)과 제2 화소부(340)로 분할하여 각 화소부의 액정 배열 상태가 서로 대칭이 되도록 한다. 시청자가 보는 방향에 따라 제1 화소부(320)에서의 액정의 배열 상태와 제2 화소부(340)에서의 액정의 배열 상태가 동시에 보이게 되며, 시청자에게 보이는 빛의 세기는 각각의 화소부의 빛의 세기의 합이 된다.
즉, 정면에서 우측 방향(310)에서 볼 때, 제1 화소부(320)의 액정은 수평 배향(312)으로 보이고 제2 화소부(340)의 액정은 수직 배향(314)으로 보이게 되며, 제1 화소부(320)에 의해 화면이 밝게 보일 수 있게 된다. 마찬가지로, 정면에서 좌측 방향(350)에서 볼 때, 제1 화소부(320)의 액정은 수직 배향(352)으로 보이고 제2 화소부(340)의 액정은 수평 배향(354)으로 보이게 되며, 제2 화소부(340)에 의해 화면이 밝게 보일 수 있게 된다. 정면에서 볼 때(330)는 각 화소부의 배열 상태와 동일하게 보이게 된다. 이에 따라 시청자가 볼 때 화면의 밝기는 시야각이 변함 에 따라 동일 또는 유사해지며 화면에 대한 수직 방향을 중심으로 대칭이 된다. 따라서, 시야각 변화에 따른 명암비 변화 및 색변화 정도가 개선될 수 있게 된다.
도 4는 시야각에 따른 명암비 변화 및 컬러 시프트를 개선하기 위한 종래 기술의 다른 일 예를 보여주는 개념도이다.
도 4를 참조하면, 복굴절 특성을 가지고 있으며 그 특성이 LCD 패널에서 화소(440) 내의 액정분자와 동일하며, 액정분자의 배열 상태와 대칭이 되는 광학필름(420)이 추가된다. 시청자가 보는 방향에 따라 화소(440) 내의 액정의 배열 상태와 광학필름(420)의 복굴절 특성으로 인해, 시청자에게 보이는 빛의 세기는 각각에 의한 빛의 세기의 합이 된다.
즉, 정면에서 우측 방향(410)에서 볼 때, 화소(440) 내의 액정은 수평 배향(414)으로 보이고 광학필름(420)에 의한 가상 액정은 수직 배향(412)으로 보이게 되며, 빛의 세기는 각각의 합이 된다. 마찬가지로, 정면에서 좌측 방향(450)에서 볼 때, 화소(440) 내의 액정은 수직 배향(454)으로 보이고 광학필름(420)에 의한 가상 액정은 수평 배향(452)으로 보이게 되며, 빛의 세기는 각각의 합이 된다. 정면에서 볼 때(430)는 화소(440) 내의 액정분자의 배열 상태와 광학필름(420)의 복굴절된 배열 상태가 각각 동일하게 보이게 된다(432, 434).
그러나 상기 기술에 의하더라도, 도 5에 도시한 바와 같이, 여전히 시야각에 따른 컬러 시프트(color shift)는 존재하여 시야각이 증가함에 따라 색변화가 일어나는 문제점을 가진다.
본 발명의 목적은 시야각 증가에 따른 컬러 시프트 현상을 개선할 수 있는 광학필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 디스플레이 패널의 전방에 구비되는 디스플레이 장치용 광학필터로서, 광확산층을 구비하되, 상기 광확산층은, 광을 투과시키는 물질이 층을 이루어 형성되는 백그라운드와, 상기 백그라운드에 깊이(D)를 갖도록 형성되어 광을 확산시키는 광확산패턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 광학필터를 제공한다.
바람직하게는, 상기 광확산패턴의 선폭(W)과 피치(P)는 (P-W)/P>0.5를 만족한다.
바람직하게는, 상기 광확산패턴의 깊이(D)와 피치(P)는 D/P≥1을 만족한다.
바람직하게는, 상기 광확산패턴의 피치(P)는 상기 디스플레이 패널의 화소의 피치보다 작다.
바람직하게는, 상기 백그라운드의 굴절율(n1)과 상기 기재의 굴절율(n2)은, 0≤│n1-n2│≤ 0.01을 만족한다.
바람직하게는, 상기 기재의 굴절율(n2)과 상기 광확산입자의 굴절율(n3)은, │n2-n3│≥ 0.01을 만족한다.
바람직하게는, 상기 광확산패턴의 선폭(W)와 상기 광확산입자의 직경(r)은 r<W를 만족한다.
바람직하게는, 상기 광확산패턴의 패턴선은 수직 방향으로 연장되게 형성된다.
또한, 본 발명은 상기 디스플레이 장치용 광학필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치를 제공한다.
상기한 구성에 따르면, 본 발명은 시야각 증가에 따른 컬러 시프트 현상을 최소화하여 디스플레이 장치의 시야각을 확보하고 화질을 개선할 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 광학필터를 보여주는 단면도 및 사시도이다.
광학필터는 디스플레이 패널의 전방에 구비된다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 광학필터는 광확산층(10)을 구비한다. 광확산층(10)은 제1백그라운드(background)(11)와 광확산패턴(13)을 구비한다.
제1백그라운드(11)는 광을 투과시키는 물질이 층을 이루어 형성된다. 제1백그라운드(11)는 자외선 경화성 수지로 형성될 수 있다.
광확산패턴(13)은 소정 깊이로 백그라운드(11)에 형성된다. 광확산패턴(13)은 시야각이 증가함에 따라, 디스플레이 패널에서 나오는 빛을 더 많이 고르게 확산시킴으로써, 색혼합(color mixing)을 유도하여 컬러 시프트(color shift)를 개선한다.
광확산패턴(13)은 광확산비드(beads)와 같은 광확산입자(15)를 포함한다. 예컨대, 광을 투과시키는 수지의 기재(14)에 광확산입자(15)를 혼합하여 제1백그라운드(11)의 음각홈에 충진시켜 광확산패턴(13)을 형성할 수 있다.
광확산패턴(13)은 쐐기단면 스트라이프 패턴, 쐐기단면 물결 패턴, 쐐기단면 매트릭스 패턴, 쐐기단면 벌집 패턴, 사각형단면 스트라이프 패턴, 사각형단면 물결 패턴, 사각형단면 매트릭스 패턴 및 사각형단면 벌집 패턴 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 예컨대 스트라이프 패턴의 경우에도, 수평 스트라이프 패턴, 수직 스트라이프 패턴, 등 다양한 패턴을 가질 수 있다. 수평 방향으로 형성되는 경우에는 상하 시야각 보상에 효과적이고, 수직 방향으로 형성되는 경우에는 좌우 시야각 보상에 효과적이다.
광확산패턴(13)은 바람직하게는, 도 7에 도시한 바와 같이, 쐐기단면부가 제1백그라운드(11)의 일면에 일정한 주기로 이격되어 평행하게 배열된다.
광확산패턴(13)은 그 바닥면이 시청자를 향하도록 형성될 수도 있고, 디스플레이 패널을 향하도록 형성될 수도 있고, 제1백그라운드(11)의 양면 모두에 형성될 수도 있다.
도 6에서는 광확산패턴(13)이 제1백그라운드(11)에 대하여 음각으로 형성되 는 실시예를 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 양각으로 형성되는 것도 가능하다.
표1은 광확산패턴의 선폭(W)와 피치(P)의 관계를 보여준다.
광확산패턴의 선폭(W)와 피치(P)가 (P-W)/P>0.5를 만족하는 것이 바람직하다. 즉, W/P가 50% 미만인 것이 바람직하다.
P(㎛) W(㎛) (P-W)/P 투과율
74 15 79.7% 92.3%
74 18 75.7% 87.6%
74 25 66.2% 76.7%
74 30 59.5% 68.8%
74 35 52.7% 61.0%
74 37 50.0% 57.9%
74 40 45.9% 53.2%
표 1로부터, 광확산패턴의 선폭(W)과 피치(P)가 (P-W)/P>0.5을 만족하는 경우, 60% 이상의 우수한 투과율을 보임을 알 수 있다.
광확산패턴의 깊이(D)와 피치(P)는 D/P≥1을 만족하는 것이 바람직하다.
P(㎛) D(㎛) D/P △u'v'(max)
74 60 81.1% 0.088
74 70 94.6% 0.076
74 74 100.0% 0.072
74 80 108.1% 0.066
74 90 121.6% 0.059
74 100 135.1% 0.053
표 2로부터 광확산패턴의 깊이(D)와 피치(P)는 D/P≥1을 만족하는 경우, 컬러 시프트 개선 효과가 우수함을 알 수 있다.
위의 두 조건, 즉 피치(P)가 (P-W)/P>0.5의 조건과 D/P≥1의 조건을 모두 만족하면, D/2>W의 조건을 만족하게 된다.
광확산패턴의 피치(P)는 디스플레이 패널의 화소의 피치 이하가 되는 것이 바람직하다. 화소의 피치보다 큰 경우, 광확산패턴이 눈에 시인되며, 광확산패턴의 깊이, 따라서 광확산층의 두께가 두꺼워져 원재료비가 상승하고 롤 임프린트 및 충진 공정의 이용이 불가하여 제조원가가 상승하게 된다.
한편, 백그라운드(11)의 굴절율(n1)과 광확산패턴(13)의 기재(14)의 굴절율(n2)는, 0≤│n1-n2│≤0.01을 만족하는 것이 바람직하다. 굴절율 차가 0.01인 경우, 투과율이 소정 크기만큼 향상한다. 그러나, 굴절율 차가 0.01보다 크게 되면, 디스플레이 패널의 이미지가 겹쳐서 보이는 이중상 문제가 발생하여 바람직하지 않다.
좌우 시야각에 따른 컬러 시프트 개선을 위해, 광확산패턴의 패턴선이 수직 방향으로 연장된 것이 바람직할 수 있다.
상기 기재의 굴절율(n2)과 상기 광확산입자의 굴절율(n3)는, │n2-n3│≥0.01을 만족하는 것이 바람직하다.
n2 n3 |n2- n3| △u'v'(max)
1.5 1.5 0 0.081
1.5 1.49 0.01 0.059
1.5 1.53 0.03 0.056
1.5 1.55 0.05 0.055
1.5 1.59 0.09 0.054
표 3에서와 같이, │n2-n3│≥0.01을 만족하는 경우, 컬러 시프트 개선 효과가 우수함을 알 수 있다.
광확산입자(15)의 굴절율(n3)은 기재(14)의 굴절율(n2)보다 큰 것이 바람직하며, 적어도 0.01 이상인 것이 우수한 광확산 효과를 얻을 수 있다.
광확산입자는 광확산패턴의 선폭(W)보다 작아야 한다. 큰 경우, 광확산입자를 백그라운드의 음각홈에 충진시키기가 어려워진다. 광확산입자는 평균 직경 0.01㎛ 이상의 입자로 모든 파장의 빛을 확산시킬 수 있는 백색이 바람직하다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
광확산입자들은 2종 이상의 크기 및 굴절율을 가질 수 있고, 광확산입자의 재질, 굴절률, 크기 및 입도 분포 등을 이용하여 적합한 광학 특성을 제어할 수 있다.
광확산입자는 PMMA, 염화비닐, 아크릴계 수지, PC계, PET계, PE계, PS계, PP 계, PI계 수지, 유리 및 실리카 TiO2와 같은 산화물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
광확산층(10)은 백그라운드(11)를 지지하는 백킹(backing)을 구비할 수 있다.
백킹은 자외선 투과성을 가지는 투명한 수지 필름이 바람직하다. 제1백킹의 재질로는 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate, PET), 폴리카보네이트(PolyCarbonate, PC), 폴리염화비닐(PVC), 등이 사용될 수 있다.
광확산패턴(13)을 형성하는 방법은, 백킹의 일면에 자외선 경화성 수지를 도포한 후, 광확산패턴 성형용 롤을 이용하여 자외선 경화성 수지에 음각홈을 형성한다. 그 후, 자외선 경화성 수지에 자외선을 조사하여 최종적으로 쐐기단면 음각홈이 형성된 백그라운드(11)를 완성한다. 그리고, 그 음각홈에 광확산입자가 혼합된 자외선 경화성 수지를 충진한 후, 자외선을 조사하여 광확산패턴(13)을 완성한다.
그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 열가소성 수지를 이용한 열프레스법이나, 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 충전하여 성형하는 사출 성형법, 등 다양한 방법을 이용하여 제1백그라운드의 음각홈을 얻을 수 있다.
본 발명의 광학필터를 구성하는 각 구성층은, 점착제 또는 접착제를 사용하여 점착 또는 접착될 수 있다. 구체적인 재료로서, 아크릴계 접착제, 실리콘계 접착제, 우레탄계 접착제, 폴리비닐부티랄 접착제(PMB), 에틸렌-아세트산비닐계 접착제(EVA), 폴리비닐에테르, 포화무정형 폴리에스테르, 멜라민 수지, 등을 들 수 있다.
모아레 현상의 방지를 위하여, 광확산패턴(13)은 광확산층(10)의 변에 대하여 소정의 바이어스 각도를 가지도록 형성될 수 있다. - 예컨대 본 실시예와 같이 스트라이프 패턴의 경우, 스트라이프가 수평 또는 수직 방향에 대하여 소정 경사각을 가질 수 있다.
도 9는 도 6의 광학필터를 장착한 LCD의 컬러 시프트 개선 효과를 보여주는 그래프이다.
도 8은 광확산패턴(13)에 굴절율 1.59 (투명 수지와 굴절율 차는 0.09), 평균 직경 6㎛의 광확산비드를 1wt%를 첨가한 경우, 좌우 시야각 증가에 따른 컬러 시프트(Δu'v')를 측정한 결과를 보여준다. 도 5와 비교할 때, 모든 혼색에 대하여 컬러 시프트 개선 효과가 큼을 알 수 있다.
본 발명의 디스플레이 장치용 광학필터는 디스플레이 패널의 전방에 배치되고, 상기 광확산층(10)만으로 구성될 수도 있고, 광확산층 외에, 투명 기판, 안티포크층, 반사방지층, 등 다양한 기능성 필름이 상호 적층되어 형성될 수 있다.
이상에서는, 설명의 편의를 위하여, 본 발명의 디스플레이 장치로 LCD를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 디스플레이 장치가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 디스플레이 장치는 RGB를 구현하는 PDP, OLED, FED, 등의 대형 디스플레이 장치, PDA, 소형 게임기 표시창, 휴대폰 표시창, 등의 소형 모바일 디스플레이 장치 및 연성 디스플레이 장치, 등에 다양하게 적용될 수 있다.
도 1은 LCD의 기본 구조와 구동 원리를 개념적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 시야각에 따른 액정의 배향 상태와 광투과도를 보여주는 개념도이다.
도 3은 시야각에 따른 명암비 변화 및 컬러 시프트를 개선하기 위한 종래 기술의 일 예를 보여주는 개념도이다.
도 4는 시야각에 따른 명암비 변화 및 컬러 시프트를 개선하기 위한 종래 기술의 다른 일 예를 보여주는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 광학필터를 장착하지 않은 상태의 LCD의 시야각에 따른 컬러 시프트를 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 광학필터를 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 6의 광학필터의 확대도이다.
도 8은 도 6의 광학필터의 사시도이다.
도 9는 도 6의 광학필터를 장착한 LCD의 컬러 시프트 개선 효과를 보여주는 그래프이다.

Claims (15)

  1. 디스플레이 패널의 전방에 구비되는 디스플레이 장치용 광학필터로서,
    광확산층을 구비하되,
    상기 광확산층은, 광을 투과시키는 물질이 층을 이루어 형성되는 백그라운드와, 상기 백그라운드에 깊이(D)를 갖도록 형성되어 광을 확산시키는 광확산패턴을 구비하고,
    상기 광확산패턴의 선폭(W)과 피치(P)는 (P-W)/P>0.5를 만족하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 광학필터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광확산패턴의 깊이(D)와 피치(P)는 D/P≥1을 만족하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 광학필터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광확산패턴의 선폭(W)과 피치(P)는 (P-W)/P>0.5를 만족하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 광학필터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광확산패턴의 피치(P)는 상기 디스플레이 패널의 화소의 피치보다 작은 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 광학필터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광확산패턴은, 기재에 광확산입자가 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 광학필터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기재는, 광을 투과시키는 수지인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 광학필터.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 백그라운드의 굴절율(n1)과 상기 기재의 굴절율(n2)은, 0≤│n1-n2│≤ 0.01을 만족하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 광학필터.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 기재의 굴절율(n2)과 상기 광확산입자의 굴절율(n3)은, │n2-n3│≥ 0.01을 만족하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 광학필터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 백그라운드의 굴절율(n1)과 상기 기재의 굴절율(n2)은, 0≤│n1-n2│≤ 0.01을 만족하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 광학필터.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 광확산패턴의 선폭(W)와 상기 광확산입자의 직경(r)은 r<W를 만족하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 광학필터.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 광확산패턴의 패턴선은 수직 방향으로 연장되게 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 광학필터.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 광확산패턴은, 기재에 광확산입자가 혼합되어 이루어지고,
    상기 광확산패턴의 선폭(W)과 피치(P)는 (P-W)/P>0.5를 만족하고,
    상기 광확산패턴의 깊이(D)와 피치(P)는 D/P≥1을 만족하고,
    상기 광확산패턴의 피치(P)는 상기 디스플레이 패널의 화소의 피치보다 작고,
    상기 백그라운드의 굴절율(n1)과 상기 기재의 굴절율(n2)은, 0≤│n1-n2│≤ 0.01을 만족하고,
    상기 기재의 굴절율(n2)과 상기 광확산입자의 굴절율(n3)은, │n2-n3│≥ 0.01을 만족하고,
    상기 광확산패턴의 선폭(W)와 상기 광확산입자의 직경(r)은 r<W를 만족하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 광학필터.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 광확산패턴은 쐐기단면 스트라이프 패턴, 쐐기단면 물결 패턴, 쐐기단면 매트릭스 패턴, 쐐기단면 벌집 패턴, 사각형단면 스트라이프 패턴, 사각형단면 물결 패턴, 사각형단면 매트릭스 패턴 및 사각형단면 벌집 패턴 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 광학필터.
  15. 제1항 및 제3항 내지 제14항 중 어느 한 항의 디스플레이 장치용 광학필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
KR1020090052883A 2009-06-15 2009-06-15 디스플레이 장치용 광학필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치 KR101195850B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090052883A KR101195850B1 (ko) 2009-06-15 2009-06-15 디스플레이 장치용 광학필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090052883A KR101195850B1 (ko) 2009-06-15 2009-06-15 디스플레이 장치용 광학필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100134318A KR20100134318A (ko) 2010-12-23
KR101195850B1 true KR101195850B1 (ko) 2012-11-05

Family

ID=43509266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090052883A KR101195850B1 (ko) 2009-06-15 2009-06-15 디스플레이 장치용 광학필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101195850B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101200770B1 (ko) 2011-01-11 2012-11-13 삼성코닝정밀소재 주식회사 액정 디스플레이 장치용 컬러시프트 저감 광학필름 및 이를 구비하는 액정 디스플레이 장치
KR101200768B1 (ko) * 2011-01-13 2012-11-13 삼성코닝정밀소재 주식회사 액정 디스플레이 장치용 컬러시프트 저감 광학필름 및 이를 구비하는 액정 디스플레이 장치
KR101208021B1 (ko) 2011-01-13 2012-12-04 삼성코닝정밀소재 주식회사 액정 디스플레이 장치용 컬러시프트 저감 광학필름 및 이를 구비하는 액정 디스플레이 장치
KR102277444B1 (ko) 2014-12-19 2021-07-14 삼성디스플레이 주식회사 편광 부재 및 이를 포함하는 표시 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100793091B1 (ko) * 2006-11-24 2008-01-10 엘지전자 주식회사 휘도 향상 시트 및 이를 포함하는 백라이트 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100793091B1 (ko) * 2006-11-24 2008-01-10 엘지전자 주식회사 휘도 향상 시트 및 이를 포함하는 백라이트 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100134318A (ko) 2010-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101200770B1 (ko) 액정 디스플레이 장치용 컬러시프트 저감 광학필름 및 이를 구비하는 액정 디스플레이 장치
KR101129544B1 (ko) 액정 디스플레이 장치용 컬러시프트 저감 광학필름 및 이를 구비하는 액정 디스플레이 장치
KR101557267B1 (ko) 디스플레이 장치용 광학필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치
KR101221470B1 (ko) 액정 디스플레이 장치용 컬러시프트 저감 광학필터 및 이를 구비하는 액정 디스플레이 장치
KR101208021B1 (ko) 액정 디스플레이 장치용 컬러시프트 저감 광학필름 및 이를 구비하는 액정 디스플레이 장치
JP5185350B2 (ja) ディスプレイ装置用光学フィルター及びこれを具備するディスプレイ装置
KR101208022B1 (ko) 컬러시프트 저감 광학필름 및 이를 구비하는 액정 디스플레이 장치
KR101195850B1 (ko) 디스플레이 장치용 광학필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치
KR101200768B1 (ko) 액정 디스플레이 장치용 컬러시프트 저감 광학필름 및 이를 구비하는 액정 디스플레이 장치
US11054697B2 (en) Liquid crystal display device with plural display panels and surface irregularities
KR101718864B1 (ko) 눈부심방지필름, 편광판 및 디스플레이장치
KR101181951B1 (ko) 컬러시프트 저감 광학필터 및 이를 구비하는 디스플레이장치
KR101200771B1 (ko) 디스플레이 장치용 컬러시프트 저감 광학필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치
KR101208637B1 (ko) 디스플레이 장치용 색보상 필름 및 이를 구비하는 디스플레이 장치용 광학필터
KR101182108B1 (ko) 디스플레이 장치용 광학필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치
KR101206220B1 (ko) 컬러시프트저감필름 및 이를 구비하는 디스플레이 장치와 컬러시프트저감필름 제작방법
KR101181952B1 (ko) 컬러시프트 저감 액정 디스플레이 장치
KR20070028691A (ko) 편광판 및 이를 가지는 표시 장치
JP5509025B2 (ja) ディスプレイ装置用光学フィルター及びこれを具備するディスプレイ装置
KR101490775B1 (ko) 액정표시장치용 편광판 및 이를 구비한 액정표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee