KR101212164B1

KR101212164B1 - 액정표시소자용 보안필름

Info

Publication number: KR101212164B1
Application number: KR1020060059360A
Authority: KR
Inventors: 정성민
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2012-12-13
Also published as: KR20080001192A

Abstract

본 발명은 액정표시장치용 보안필름에 관한 것으로, 본 발명의 액정표시장치용 보안필름은 두 장의 편광용 필름 및 상기 두 장의 편광용 사이에 형성된 제1 씨- 플레이트 필름이 포함된 주적층필름과, 상기 주적층필름의 편광용 필름에 부착되는 하나의 제2 씨-플레이트 필름과, 상기 제2 씨-플레이트 필름에 부착되는 하나의 편광용 필름이 포함된 부적층필름을 포함한다.

보안필름, 편광용 필름, 씨-플레이트 필름

Description

액정표시소자용 보안필름{Security Film for Liquid crystal Display}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치용 보안필름을 도시한 단면도

도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치용 보안필름의 시야각 방향별 투과율을 도시한 그래프

도 3은 씨-플레이트와 편광용 필름들의 광축들을 도시한 도면

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치용 보안필름을 도시한 단면도

도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치용 보안필름의 시야각 방향별 투과율을 도시한 그래프

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

12a, 12b, 12c, 12d: 편광용 필름

13a, 13b, 13c, 14a, 14b. 14c : 씨- 플레이트

본 발명은 액정표시장치에 부착되어 디스플레이의 수평시야각을 제한하는 액 정표시소자용 보안필름에 관한 것이다.

정보화사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid crystal Display), PDP(plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vaccum Fluorescent Display)등 여러가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시장치로 활용되고 있다.

그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 장점으로 인하여 이동형 화상표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도이외에도 방송신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비전 및 컴퓨터의 모니터등으로 다양하게 개발되고 있다.

이와 같은 액정표시장치는 콘트라스트의 손실을 왜곡하는 일없이 디스플레이가 보여지는 각도를 넓히는 것이 바람직하지만, 어떤 용도에 상기 액정표시장치가 사용되는 지에 따라 관람자의 시야각도를 제한해야 하는 경우도 발생한다. 다시 말해, 액정표시장치에 나타나는 영상이 우선적으로 디스플레이 바로 정면에 앉은 관람자에게는 보이면서 동시에 측면에 앉은 관람자에게는 보이지 않도록 디스플레이의 시야각도를 선별적으로 제한해야 하는 경우도 발생한다.

이와 같이 디스플레이의 시야각도가 측면에 앉은 관람자에게 제한되도록 하기 위해서, 액정표시장치에 부착되어 디스플레이의 수평시야각을 제한하는 보안필름이 사용되고 있으나, 이는 공정이 복잡하여 제작비용이 증가됨으로써 비교적 비 싼 가격을 갖게 되고, 이를 제작하기 위해 많은 시간이 소요되는 등의 문제점을 가진다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 액정표시장치에 부착되어 디스플레이의 수평시야각을 제한하기 위해 저렴하고, 효율적인 액정표시장치용 보안필름을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치용 보안필름은 두 장의 편광용 필름 및 상기 두 장의 편광용 필름 사이에 형성된 제1 씨- 플레이트 필름이 포함된 주적층필름과, 상기 주적층필름의 편광용 필름에 부착되는 하나의 제2 씨-플레이트 필름과, 상기 제2 씨-플레이트 필름에 부착되는 하나의 편광용 필름이 포함된 부적층필름을 포함한다.

상기 부적층 필름은 하나 이상 형성되도록 하고, 상기 제1 및 제2 씨- 플레이트의 장축방향은 상기 편광용 필름의 평면에 대해 90도 위치되도록 한다.

상기 제1 및 제2 씨- 플레이트의 장축방향은 상기 편광용 필름의 평면에 대해 89~ 91도 위치되도록 하고, 상기 편광용 필름의 편광축방향은 상기 제1 및 제2 씨- 플레이트 필름의 장축방향이 상기 편광용 필름의 평면에 대해 90도인 상태에서 상기 편광용 필름의 수평면에 대해 45°도 기울어지도록 한다.

상기 편광용 필름은 PVA 필름(poly-vinyl alcohol film)으로 형성한다.

상기 제1 씨- 플레이트의 위상차와 제2 씨- 플레이트의 위상차는 서로 상이하다.

상기 하나 이상의 부적층 필름 각각에 형성된 씨 플레이트들의 위상차들은 서로 상이하고, 상기 제1 씨- 플레이트의 위상차와 제2 씨- 플레이트의 위상차와도 서로 상이하다.

상기 씨 플레이트들의 위상차는 30≤Δnd≤200㎛의 값을 갖도록 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 액정표시장치용 보안필름에 대한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치용 보안필름을 도시한 단면도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치용 보안필름의 시야각 방향별 투과율을 도시한 그래프이다.

도 1을 참조하면, 액정표시장치용 보안필름(10)은 제1 편광용 필름(12a) 및 제2 편광용 필름(12b)과, 상기 제1 및 제2 편광용 필름(12a, 12b) 사이에 형성된 제1 씨-플레이트 필름(C- plate film: 13a)이 포함된 제1 주적층필름(10a); 상기 제2 편광용 필름(12b)과 접촉되는 제2 씨-플레이트 필름(13b)과, 상기 제2 씨- 플레이트 필름(13b)와 접촉되는 제3 편광용 필름(12c)이 포함된 제1 부적층필름(10b); 상기 제3 편광용 필름(12c)과 접촉되는 제3 씨-플레이트 필름(13c)과, 상기 제3 씨- 플레이트 필름(13c)과 접촉되는 제4 편광용 필름(12d)이 포함된 제2 부적층필름(10c)으로 구비된다.

상기 제1, 제2, 제3 및 제4 편광용 필름(12a, 12b, 12c, 12d)은 PVA 필름(poly-vinyl alcohol film)으로 형성하고, 각 편광용 필름의 편광축방향(θ)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 편광용 필름의 수평면(x축)에 대해 각각 45°정도 기울어져 위치되도록 한다.

상기 제1, 제2 및 제3 씨- 플레이트 필름(13a, 13b, 13c)은 필름의 두께(d)와 필름 내의 장축방향(A)의 굴절율(n_A)과 단축방향(B)의 굴절율(n_B)의 차(Δn= n_A-n_B)에 따라 위상차인 Δnd의 값이 달라질 수 있는 복굴절 매질을 갖는 단축성필름으로써, 상기 각 씨- 플레이트 필름의 장축방향(A)은 도 4에 도시된 바와 같이 각 편광용 필름의 평면(x축)에 대해 90°즉, 수직(z축과 평행)하게 위치되도록 한다.

이때, 편광용 필름의 편광축 방향이 편광용 필름의 평면 방향과 일치할 경우, 수평 시야각 방향에 대해, 각 씨- 플레이트들의 광학적 특성으로 인한 복굴절 특성을 유발할 수 없게 되므로, 각 씨- 플레이트 필름의 장축방향(A)이 상기 편광용 필름의 평면에 대해 수직한 상태에서 편광용 필름의 편광축방향은 상기 편광용 필름의 평면(x축)에 대해 45°정도 기울어져 위치되도록 한다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에서는 상기 제1 씨-플레이트 필름(13a)의 위상차인 Δnd는 30㎛의 값을 갖고, 상기 제2 씨-플레이트 필름(13b)의 위상차인 Δnd는 50㎛의 값을 갖고, 상기 제3 씨-플레이트 필름(13c)의 위상차인 Δnd는 70㎛의 값을 갖도록 한다. 이와 같이, 제1, 제2 및 제3 씨- 플레이트 필름의 위상차는 서로 상이한 값을 갖도록 한다.

이때, 본 발명의 제1 실시예에서와 같이 상기 제1, 제2 및 제3 씨- 플레이트 필름의 위상차는 상기의 값들에 한정하지 않고, 30≤Δnd≤200㎛의 값을 갖는 씨- 플레이트면 제1, 제2, 제3 씨- 플레이트 각각으로 모두 사용될 수 있도록 한다.

이와 같은 위상차 Δnd가 30㎛의 값인 제1 씨- 플레이트(13a), 위상차 Δnd가 50㎛의 값인 제2 씨- 플레이트(13b) 및 위상차 Δnd가 70㎛의 값인 제3 씨- 플레이트 (13c) 각각에서 시야각 방향별 투과율을 시뮬레이션하면, 도 2에 도시된 그래프와 같이, 각 씨 플레이트에 따른 시야각 방향별 투과율을 얻을 수 있게 된다.

이때, 상기 도 2에 도시된 각 씨- 플레이트에 따른 시야각 방향별 투과율이 도시된 그래프를 참조하면, 각 씨 플레이트에서 공통적으로 시야각이 0°즉, 수직 시야각 방향에서는 투과율이 항상 1.0으로 유지되는 반면, 시야각이 20~ 90°즉, 수평 시야각 방향에서는 투과율이 0이 되는 각독가 반복되는 경향이 있다.

따라서, 상기와 같은 특성을 갖는 씨-플레이트가 포함된 주 적층필름에 2개의 부적층필름이 적층된 보안필름(10)이 도 1에서와 같이 형성되고, 이 보안필름에서의 시야각 방향별 투과율을 시뮬레이션하면, 도 3에 도시된 그래프 즉, 수평 시야각방향에 대해서는 투과율이 0에 가까운 값을 갖게 되면서 동시에 수직 시야각방향에 대해서는 투과율이 1에 가까운 값을 갖는 그래프를 얻을 수 있게 된다.

결과적으로 상기 보안필름(10)의 특정 수평 시야각방향 이상에 대해서는 투과율이 0에 가까운 값을 갖게 되면서 동시에 정면에 대해서는 투과율이 1에 가까운 값을 갖게 되므로, 이와 같은 보안 필름(10)이 액정표시장치에 부착되어 디스플레이의 수평 시야각을 제한할 수 있게 된다.

또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 제1 실시예에서는 디스플레이의 수평 시야각특성을 제한하고, 디스플레이의 주시야각인 수직 시야각의 특성만을 확보하였지만, 본 발명에 따른 제2 실시예에서는 상기 각 씨- 플레이트의 장축방향을 변경 하여 디스 플레이의 주시야각을 변경하고, 상기 변경된 주시야각에 대한 수평 시야각특성 또한 제한할 수 있게 한다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치용 보안필름을 도시한 단면도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치용 보안필름의 시야각 방향별 투과율을 도시한 그래프이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시소자용 보안필름(20)은 제1 편광용 필름(12a) 및 제2 편광용 필름(12b)과, 상기 제1 및 제2 편광용 필름(12a, 12b) 사이에 형성된 제4 씨-플레이트 필름(C- plate film: 14a)이 포함된 제2 주적층필름(20a); 상기 제2 편광용 필름(12b)과 접촉되는 제5 씨-플레이트 필름(14b)과, 상기 제5 씨- 플레이트 필름(14b)와 접촉되는 제3 편광용 필름(12c)이 포함된 제3 부적층필름(20b); 상기 제3 편광용 필름(12c)과 접촉되는 제6 씨-플레이트 필름(14c)과, 상기 제6 씨- 플레이트 필름(14c)과 접촉되는 제4 편광용 필름(12d)이 포함된 제4 부적층필름(20c)으로 구비된다.

상기 제1, 제2, 제3 및 제4 편광용 필름(12a, 12b, 12c, 12d)은 PVA 필름(poly-vinyl alcohol film)으로 형성하고, 각 편광용 필름의 편광축방향(θ)은 상기 편광용 필름의 평면(x축)에 대해 각각 45°정도 기울어져 위치되도록 한다.

상기 제4, 제5 및 제6 씨- 플레이트 필름(14a, 14b, 14c)은 상기 제1, 제2 및 제3 씨- 플레이트 필름(13a, 13b, 13c)은 필름의 두께(d)와 필름 내의 장축방향(A)의 굴절율(n_A)과 단축방향(B)의 굴절율(n_B)의 차(Δn= n_A- n_B)에 따라 위상차인 Δnd의 값이 달라질 수 있는 복굴절 매질을 갖는 단축성필름으로써, 상기 각 씨- 플레이트 필름의 장축방향은 각 편광용 필름의 평면(x축)에 대해 소정 각도 즉, 89~91°기울어져 위치되도록 한다. 한편, 본 발명의 제2 실시예에서는 제4, 제5 및 제6 씨- 플레이트 필름(14a, 14b, 14c)의 장축은 각 편광용 필름의 평면(x축)의 수직 방향에 대해 30°(도 5의 C) 및 -30°(도 5의 D)로 기울어지도록 한다.

한편, 편광용 필름의 평면(x축)의 수직 방향에 대해 소정 각도 즉, 30 °또는 -30° 기울어지도록 위치된 씨- 플레이트 필름의 장축방향을 구비한 본 발명의 제2 실시예에서 또한 상기 제4 씨-플레이트 필름(14a)의 위상차인 Δnd는 30㎛의 값을 갖고, 상기 제5 씨-플레이트 필름(14b)의 위상차인 Δnd는 50㎛의 값을 갖고, 상기 제6 씨-플레이트 필름(14c)의 위상차인 Δnd는 70㎛의 값을 갖도록 한다. 이와 같이, 제4, 제5 및 제6 씨- 플레이트 필름의 위상차는 서로 상이한 값을 갖도록 한다.

이와 같은 편광용 필름의 평면(x축)의 수직 방향과 소정 각도 즉, 30 °또는 -30° 기울어지도록 위치된 씨- 플레이트의 장축방향을 포함한 적층필름 각각을 도 5와 같이 적층하여 보안필름(20)을 형성하고, 이 보안 필름에서의 시야각 방향별 투과율을 시뮬레이션하게 되면, 도 6 및 7에 도시된 그래프 즉, 수평 시야각방향에 대해서는 투과율이 0에 가까운 값을 갖게 되면서 동시에 주 시야각 즉, 30(도 6의 C) 또는 -30도(도 7의 D)에 대해서는 투과율이 1에 가까운 그래프를 얻을 수 있게 된다.

결과적으로 상기 보안필름(10)의 수평 시야각방향에 대해서는 투과율이 0에 가까운 값을 갖게 되면서 동시에 변화된 주 시야각방향에 대해서는 투과율이 1에 가까운 값을 갖게 되므로, 이 보안 필름이 액정표시장치에 부착되어 디스플레이의 수평 시야각을 제한하면서 동시에 주시야각을 변화시킬 수 있게 된다.

따라서, 액정표시장치에 부착되어 디스플레이의 수평시야각을 제한하는 데 있어서, 상기와 같은 씨플레이트 및 편광용 필름의 적층을 통해서만 보안필름이 형성되므로, 이를 위한 제작단계가 용이하며 이를 위한 비용 또한 감소될 수 있다.

한편, 상기는 주적층필름에 2개의 부적층필름이 적층된 보안필름이 본 발명의 제1 및 제2 실시예로 제시되고 있지만, 상기 부적층필름의 갯수가 1장 또는 3장 이상이 될 수도 있으므로, 본 발명은 상기 제1 및 제2 실시예와 같이 한정되는 것이 아니라, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자가 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 변경 실시할 수 있는 범위 내에 있다.

따라서, 상술한 액정표시장치용 보안필름은 액정표시장치에 부착되어 디스플레이의 수평시야각을 제한하는 데 있어서, 상기와 같은 씨플레이트 및 편광용 필름의 적층을 통해서만 보안필름이 형성됨으로써, 이를 위한 제작단계가 용이하며 이를 위한 비용 또한 감소될 수 있는 효과가 있다.

또한, 상술한 액정표시장치용 보안필름은 액정표시장치에 부착되어 디스플레이의 수평 시야각을 제한하면서 동시에 주시야각을 변화시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims

두 장의 편광용 필름 및 상기 두 장의 편광용 필름 사이에 형성된 제1 씨- 플레이트 필름이 포함된 주적층필름과,

상기 주적층필름의 편광용 필름에 부착되는 하나의 제2 씨-플레이트 필름과, 상기 제2 씨-플레이트 필름에 부착되는 하나의 편광용 필름이 포함된 부적층필름을 포함하는 액정표시소자용 보안필름.
제1 항에 있어서, 상기 부적층 필름은

하나 이상 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 보안필름.
제1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 씨- 플레이트의 장축방향은

상기 편광용 필름의 평면에 대해 90도 위치되도록 하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 보안필름.
제1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 씨- 플레이트의 장축방향은

상기 편광용 필름의 평면에 대해 89~ 91도 위치되도록 하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 보안필름.
제1 항 또는 제3 항에 있어서, 상기 편광용 필름의 편광축방향은

상기 제1 및 제2 씨- 플레이트 필름의 장축방향이 상기 편광용 필름의 평면 에 대해 90도인상태에서 상기 편광용 필름의 평면에 대해 45°정도 기울어지도록 하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 보안필름.
제1 항에 있어서, 상기 편광용 필름은

PVA 필름(poly-vinyl alcohol film)으로 형성하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 액정표시소자용 보안필름.
제1 항에 있어서,

상기 제1 씨- 플레이트 필름의 위상차와 제2 씨- 플레이트 필름의 위상차는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 보안필름.
제2 항에 있어서, 상기 하나 이상의 부적층 필름 각각에 형성된 씨-플레이트필름들의 위상차들은 서로 상이하고, 상기 제1 씨- 플레이트 필름의 위상차와 제2 씨- 플레이트 필름의 위상차와도 서로 상이한 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 보안필름.
제7 항 또는 제8 항에 있어서, 상기 씨-플레이트필름들의 위상차는

30≤Δnd(여기서, Δn은 씨-플레이트필름들 내의 장축방향의 굴절율과 단축방향의 굴절율의 차이를 나타내며, d는 씨-플레이트 필름의 두께를 나타냄)≤200㎛의 값을 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 보안필름.