KR20080057652A - Viewing angle control film and liquid crystal display including of the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시야각 제어 필름을 포함하는 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a liquid crystal display including a viewing angle control film according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 액정 표시 장치가 조립된 후, Ⅱ~Ⅱ'의 선으로 자른 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along lines II to II 'after the liquid crystal display of FIG. 1 is assembled.
도 3은 도 1의 시야각 제어 필름의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the viewing angle control film of FIG. 1.
도 4는 도 3의 다른 실시예에 따른 시야각 제어 필름의 단면도이다. 4 is a cross-sectional view of a viewing angle control film according to another embodiment of FIG. 3.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
100: 백 라이트 어셈블리 210: 액정 패널100: backlight assembly 210: liquid crystal panel
410, 420: 시야각 제어 필름 411: 베이스 필름410 and 420: viewing angle control film 411: base film
412: 광 차단층 413: 광 반사층412: light blocking layer 413: light reflecting layer
414: 공기층414: air layer
본 발명은 시야각 제어 필름 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것으 로, 보다 상세하게는 액정 표시 장치의 시야각을 제어할 수 있는 시야각 제어 필름 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a viewing angle control film and a liquid crystal display including the same, and more particularly, to a viewing angle control film capable of controlling the viewing angle of a liquid crystal display and a liquid crystal display including the same.
근래 들어 액정 표시 장치가 디스플레이 수단으로 각광받고 있다. In recent years, liquid crystal displays have been in the spotlight as display means.
액정 표시 장치는 영상을 디스플레이하는 액정 패널과 이러한 액정 패널에 광을 공급하는 백 라이트 어셈블리를 포함하여 구성될 수 있으며, 액정 표시 장치의 특징인 박형화, 경량화 및 저소비 전력 등으로 인해 다양한 분야, 예를 들어 모니터, TV, 핸드폰, PDA 등에 사용되고 있다. The liquid crystal display may include a liquid crystal panel for displaying an image and a backlight assembly for supplying light to the liquid crystal panel. Due to the thinness, light weight, and low power consumption of the liquid crystal display, the liquid crystal display may include various fields, for example. For example, it is used for monitors, TVs, mobile phones, and PDAs.
또한 액정 표시 장치는 시야각 제어 필름이나 액정의 배향 모드를 이용한 광 시야각화 기술이 진보하여 대화면의 TV 등의 용도에도 사용되고 있다.Moreover, the liquid crystal display device advances in the wide viewing angle technology using the viewing mode control film and the orientation mode of a liquid crystal, and is used also for the use of the big screen TV etc.
최근 들어 개인 정보의 중요성이 강조되는 가운데, 상기의 광 시야각화 기술에 의해 제조된 액정 표시 장치는 다양한 공공 장소에서 제3자에 의한 정보 유출의 가능성이 제기되고 있다. 예를 들어 개인 정보 통신 기기나 은행의 ATM기기에서는 개인의 프라이버시의 보호가 문제로 발생할 수 있다. In recent years, while the importance of personal information is being emphasized, the liquid crystal display manufactured by the above-mentioned wide viewing angle technology has raised the possibility of information leakage by third parties in various public places. For example, privacy protection may be a problem in personal information communication devices or bank ATMs.
이에 따라 협소한 시야각을 가지는 액정 표시 장치의 필요성이 대두되고 있다.Accordingly, there is a need for a liquid crystal display having a narrow viewing angle.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 액정 표시 장치의 시야각을 제어할 수 있는 시야각 제어 필름을 제공하고자 하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a viewing angle control film capable of controlling the viewing angle of a liquid crystal display device.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 이러한 시야각 제어 필름을 포함하는 액정 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device including the viewing angle control film.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical problems of the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 시야각 제어 필름은, 베이스 필름과, 베이스 필름 상에 균일한 이격 거리로 형성된 광 차단층과, 광 차단층에 의해 노출된 베이스 필름 상에 배치되고, 소정의 굴절률을 가지는 물질로 구성되며, 외부로부터 입사된 광을 일정한 각도로 반사/굴절하여 실질적으로 수직한 방향으로 출사하는 광 반사층을 포함한다.Viewing angle control film according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem, the base film, a light blocking layer formed at a uniform separation distance on the base film, and the base film exposed by the light blocking layer And a light reflection layer disposed of the material having a predetermined refractive index and reflecting / refracting light incident from the outside at a predetermined angle and exiting in a substantially vertical direction.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 상기의 시야각 제어 필름을 포함한다.The liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention for achieving the another technical problem includes the viewing angle control film.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시야각 제어 필름을 포함하는 액정 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 장치가 조립된 후, Ⅱ~Ⅱ'의 선으로 자른 단면도이다.1 is an exploded perspective view of a liquid crystal display including a viewing angle control film according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along lines II to II 'of the liquid crystal display of FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 액정 표시 장치(500)는 크게 액정 패널(210), 백 라이트 어셈블리(100) 및 시야각 제어 필름(410, 420) 등을 포함하여 구성될 수 있다.1 and 2, the liquid
액정 패널(210)은 영상을 디스플레이하는 역할을 하며, 제1 표시판(211), 제2 표시판(212) 및 두 표시판(211, 212) 사이에 형성된 액정층(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다. The
여기서 제1 표시판(211)에는 다수의 게이트 라인 및 데이터 라인이 형성되고, 매트릭스 형상으로 배열된 화소 전극 및 이에 연결된 다수의 박막 트랜지스터가 형성될 수 있다. 또한 제2 표시판(212)에는 화소 영역을 제외한 부분에 형성된 블랙 매트릭스, 컬러 색상을 표현하기 위한 RGB 컬러 패턴 및 공통 전극이 형성될 수 있다. 액정층은 광학적 이방성을 가지는 액정 분자들로 구성될 수 있다.Here, a plurality of gate lines and data lines may be formed on the
상기의 액정 패널(210)의 일측에는 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board; PCB)(240)이 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; TCP)(220, 230)에 의해 전기적으로 연결되어 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(240)은 액정 패널(210)의 구동 및 제어 신호를 생성하고, 테이프 캐리어 패키지(220, 230)는 이러한 구동 및 제어 신호를 액정 패널(210)에 제공할 수 있다. 여기서 인쇄 회로 기판(240)은 하 부 수납용기(160)의 후면으로 절곡되어 하부 수납용기(160)에 부착/결합될 수 있다.A printed circuit board (PCB) 240 may be electrically connected to one side of the
백 라이트 어셈블리(100)는 램프 유닛(130), 도광판(140), 반사 시트(150), 광학 시트들(120), 몰드 프레임(110) 및 하부 수납용기(160) 등을 포함하여 구성될 수 있다.The
램프 유닛(130)은 도광판(140)의 적어도 일측에 배치되며, 광원(132) 및 광원 커버(131)로 구성될 수 있다. 여기서 램프 유닛(130)의 광원(132)으로는 예를 들어 냉음극 광원(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL) 또는 열음극 광원(Hot Cathode Fluorescent Lamp; HCFL) 등의 선광원을 사용할 수 있으며, 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED) 등의 점광원을 사용할 수도 있다. 본 실시예에서는 냉음극 광원을 사용한 예를 들어 설명한다. The
도광판(140)은 램프 유닛(130)으로부터 발산된 광을 백 라이트 어셈블리(100)의 상측, 즉 액정 패널(210) 방향으로 인도하는 역할을 한다. 이러한 도광판(140)은 굴절률과 투과율이 좋은 물질로 이루어질 수 있다.The
도광판(140)의 하부에는 반사 시트(150)가 배치될 수 있다. 반사 시트(150)는 도광판(140)과 하부 수납용기(160) 사이에 위치하여 도광판(140)의 후면을 통과하여 누설되는 광을 다시 도광판(140)의 상측으로 반사시킨다. 이러한 반사 시트(150)로는 탄성력이 좋고 광 반사가 뛰어나며 박형으로 사용 가능한 소재를 사용할 수 있다. The
광학 시트들(120)은 도광판(140)의 상부에 배치될 수 있다. 광학 시트 들(120)은 도광판(140)에 의해 인도된 광을 백 라이트 어셈블리(100)의 상측으로 균일하게 조사되도록 할 수 있다. 이러한 광학 시트들(120)은 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지 또는 실리콘 수지 등과 같은 투명 수지로 하여 성형할 수 있다.The
몰드 프레임(110)은 하부 수납용기(160)와 결합하여 상기한 바와 같은 램프 유닛(130), 도광판(140), 반사 시트(150) 및 광학 시트들(120)을 수납/고정할 수 있다. 또한 몰드 프레임(110)은 도광판(140)의 상부면의 가장자리를 따라 소정의 폭으로 중첩되는 돌출부(115)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 돌출부(115)의 상면에는 액정 패널(210)이 안착되어 수납될 수 있다. 여기서 몰드 프레임(110)으로는 절연 특성을 갖는 합성 수지 등이 사용될 수 있다.The
하부 수납용기(160)는 내부에 소정의 수납 공간이 형성되어 몰드 프레임(110), 반사 시트(150), 도광판(140), 램프 유닛(130) 및 광학 시트들(120)을 수납할 수 있다. 이러한 하부 수납용기(160)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 금속 재질로 이루어질 수 있다. The
상부 수납용기(300)는 하부 수납용기(160)와 결합하여 내부에 액정 패널(210) 및 백 라이트 어셈블리(100)를 수납하고, 액정 패널(210)의 유효 디스플레이 영역을 정의할 수 있다. 이러한 상부 수납용기(300)는 하부 수납용기(160)와 동일한 물질로 구성될 수 있다. 또한 상부 수납용기(300)와 하부 수납용기(160)의 결합은 공지된 모든 결합 수단이 이용될 수 있음은 자명한 일이다.The
시야각 제어 필름(410, 420)은 액정 패널(210)의 적어도 일면, 예를 들어 백 라이트 어셈블리(100)와 액정 패널(210)의 사이 및/또는 액정 패널(210)의 상부면 에 위치할 수 있다. 본 실시예에서는 하나의 예로 액정 패널(210)의 양면에 시야각 제어 필름(410, 420)이 배치되는 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지는 않는다. 즉 시야각 제어 필름(410, 420)은 액정 패널(210)의 적어도 일면에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 시야각 제어 필름(410, 420)은 액정 패널(210)의 제1 표시판(211)과 백 라이트 어셈블리(100) 사이에 배치되는 하부 시야각 제어 필름(410)과, 액정 패널(210)의 제2 표시판(212) 상면에 배치되는 상부 시야각 제어 필름(420)을 포함할 수 있다.The viewing
또한 시야각 제어 필름(410, 420)은 백 라이트 어셈블리(100)로부터 발산되는 광을 일정한 각도로 변환, 예를 들어 반사 또는 굴절시켜 액정 패널(210)에 실질적으로 수직 또는 그 이하의 각도로 광이 입사되게 할 수 있다. 따라서 액정 표시 장치(500)는 협시야각을 가질 수 있다.In addition, the viewing
이러한 시야각 제어 필름(410, 420)은 소정의 굴절률을 가지는 물질로 구성될 수 있으며, 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다. 이러한 시야각 제어 필름(410, 420)은 후에 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다. The viewing
액정 패널(210)과 시야각 제어 필름(410, 420) 사이에는 편광판(251, 252)이 각각 배치될 수 있다. 여기서 편광판(251, 252)은 백 라이트 어셈블리(100)로부터 발산되는 광을 특정 방향으로 강하게 진동하는 빛만을 선택적으로 투과시키는 역할을 한다. 이러한 편광판(251, 252)은 액정 패널(210)의 제1 표시판(211)과 하부 시야각 제어 필름(410) 사이에 배치되는 하부 편광판(252) 및 액정 패널(210)의 제2 표시판(212)과 상부 시야각 제어 필름(420) 사이에 배치되는 상부 편광판(251)을 포함할 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 도 1에 도시된 시야각 제어 필름에 대해 상세히 설명한다. 본 실시예들에서는 설명의 편의를 위하여 하부 시야각 제어 필름, 즉 액정 패널의 제1 표시판과 백 라이트 어셈블리 사이에 배치된 하부 시야각 제어 필름을 예로 들어 설명하겠다. Hereinafter, the viewing angle control film shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5. In the present embodiments, for convenience of description, the lower viewing angle control film, that is, the lower viewing angle control film disposed between the first display panel and the backlight assembly of the liquid crystal panel will be described as an example.
도 3은 도 1의 시야각 제어 필름의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the viewing angle control film of FIG. 1.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시야각 제어 필름(410)은 크게 베이스 필름(411), 광 차단층(412) 및 광 반사층(413)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the viewing
베이스 필름(411)은 소정의 두께를 가지는 절연성 재질로 이루어질 수 있다. 이러한 베이스 필름(411)은 예를 들어 폴리이미드 수지, 폴리에스테르 수지 등의 절연 물질이 이용될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The
광 차단층(412)은 베이스 필름(411) 상에 균일한 이격 거리로 형성되며, 하부로부터 제공되는 광, 예를 들어 백 라이트 어셈블리로부터 제공되는 광을 차단하는 역할을 한다. 여기서 광 차단층(412)은 액정 패널의 블랙 매트릭스와 실질적으로 동일한 물질, 예를 들어 Cr 등을 이용하여 형성할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 또한 광 차단층(412)은 베이스 필름(411) 전면에 Cr 등을 증착하고, 이를 사진/식각하는 방법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The
광 반사층(413)은 광 차단층(412)에 의해 노출된 베이스 필름(411) 상에 소정의 두께로 다수개 형성될 수 있다. 이러한 광 반사층(413)은 소정의 굴절률을 가 지는 물질로 구성될 수 있다. A plurality of light reflection layers 413 may be formed on the
또한 광 반사층(413)은 광 차단층(412)과 마찬가지로 베이스 필름(411)의 전면에 광 차단층(412)이 덮이도록 광 반사층 물질을 도포 또는 증착한 후, 이를 노광/현상 또는 사진/식각하여 형성될 수 있다. In addition, like the
여기서 서로 인접하는 한 쌍의 광 반사층(413) 사이에는 광 반사층(413)과 굴절률이 다른 층, 예를 들어 공기(air)층(414)이 형성될 수 있다. 이러한 공기층(414)은 상기의 광 반사층(413)에 비해 낮은 굴절률을 가질 수 있다. Here, a layer having a refractive index different from that of the
이하에서 상기의 구조로 형성된 시야각 제어 필름(410)의 동작에 대해 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the operation of the viewing
도 1 및 도 3을 참조하면, 상기한 바와 같은 시야각 제어 필름(410)은 백 라이트 어셈블리(100)와 액정 패널(210) 사이에 배치될 수 있다. 여기서 시야각 제어 필름(410)의 베이스 필름(411)은 백 라이트 어셈블리(100)와 인접하도록 배치될 수 있으며, 광 반사층(413)은 액정 패널(210)에 인접하도록 배치될 수 있다.1 and 3, the viewing
또한 광 반사층(413)은 소정의 굴절률을 가지는 물질이 단층으로 구성될 수 있으며, 인접하는 한 쌍의 광 반사층(413) 사이에는 공기층(414), 즉 광 반사층(413)보다 굴절률이 낮은 공기층(414)이 형성될 수 있다. In addition, the
상기의 시야각 제어 필름(410)의 동작을 살펴보면, 우선 백 라이트 어셈블리(100)로부터 발산되는 광은 시야각 제어 필름(410)의 광 차단층(412)을 제외한 부분, 즉 광 반사층(413)의 하부면으로 입사될 수 있다. 여기서 광 반사층(413)으로 입사된 광은 광 반사층(413)과 공기층(414)의 경계면에서 소정의 각도로 굴절 또는 반사될 수 있다. Looking at the operation of the viewing
이때 하기의 [수학식 1]에 의하여 상기의 광 반사층(413)의 임계각(Θc)을 도출할 수 있다. 여기서, 임계각(Θc)은 매질의 굴절률 차이에 의하여 광의 굴절 각도가 90°인 경우의 입사각을 말한다. 또한 입사되는 광의 입사 각도가 매질의 임계각(Θc)보다 작으면, 입사된 광은 전반사될 수 있다. 여기서 광의 입사각은 매질의 법선 방향에서 도출되는 각도를 의미할 수 있다.In this case, the critical angle Θ c of the
이어 상기의 [수학식 1], 도 1 및 도 3을 참조하여 백 라이트 어셈블리(100)로부터 발산되는 다양한 입사각(Θ1, Θ2, Θ3)의 광에 대한 시야각 제어 필름(410)의 동작에 대해 설명한다.Subsequently, the operation of the viewing
우선 도 3에 도시된 (a)는 백 라이트 어셈블리(100)로부터 발산된 광이 시야각 제어 필름(410)의 광 반사층(413)에 수직으로, 즉 입사각이 0°인 상태로 입사되는 경우를 나타낸다. 이 경우 시야각 제어 필름(410)의 광 반사층(413)으로 입사된 광은 그대로 직진하여 액정 패널(210)에 실질적으로 수직한 방향으로 재입사될 수 있다.First, (a) illustrated in FIG. 3 illustrates a case where light emitted from the
이어 (b)는 백 라이트 어셈블리(100)로부터 발산된 광이 시야각 제어 필름(410)의 광 반사층(413)에 소정의 각도, 예를 들어 임계각(Θc) 이하의 각도(Θ1) 로 입사되는 경우를 나타낸다. 이 경우 시야각 제어 필름(410)의 광 반사층(413)으로 입사된 광은 광 반사층(413) 내부로 전반사되며, 액정 패널(210)에 좁은 각도, 예를 들어 90° 보다 미소하게 작은, 대략 80~90°의 각도로 액정 패널(210)에 재입사될 수 있다.Subsequently, (b) indicates that light emitted from the
이어 (c)는 백 라이트 어셈블리(100)로부터 발산된 광이 시야각 제어 필름(410)의 광 반사층(413)에 소정의 각도, 예를 들어 임계각(Θc)과 실질적으로 동일한 각도(Θ2)로 입사되는 경우를 나타낸다. 이 경우 시야각 제어 필름(410)의 광 반사층(413)으로 입사된 광은 광 반사층(413)의 경계면, 예를 들어 광 반사층(413)과 공기층(414)의 경계면을 따라 굴절되어 액정 패널(210)에 재입사될 수 있다. 여기서 입사된 광이 광 반사층(413)의 경계면에서 굴절되는 각도는 대략 90° 일 수 있으며, 이에 따라 광은 액정 패널(210)에 실질적으로 수직한 방향으로 재입사될 수 있다.Subsequently, (c) is an angle Θ 2 at which light emitted from the
마지막으로 (d)는 백 라이트 어셈블리(100)로부터 발산된 광이 시야각 제어 필름(410)의 광 반사층(413)에 소정의 각도, 예를 들어 임계각(Θc)보다 큰 각도(Θ3)로 입사되는 경우를 나타낸다. 이 경우 시야각 제어 필름(410)의 광 반사층(413)으로 입사된 광은 소정의 굴절각으로 광 반사층(413)을 통과하여 인접하는 공기층(414)으로 입사될 수 있다. 또한 공기층(414)으로 입사된 광은 액정 패널(210)로 재입사될 수 있다. Finally, (d) indicates that light emitted from the
여기서 광 반사층(413)으로 입사된 광이 공기층(414)으로 굴절되어 입사되는 경우, 그 각도는 좁아지게, 예를 들어 광 반사층(413)으로 광이 입사되는 각도(Θ3)보다 현저하게 좁아질 수 있다. 따라서 공기층(414)으로 입사된 광은 90° 보다 미소하게 큰, 대략 90~100°의 각도로 액정 패널(210)에 입사될 수 있다.When the light incident on the
상기한 바와 같이, 소정의 굴절률을 가지는 시야각 제어 필름(410)에 의해 백 라이트 어셈블리(100)로부터 액정 패널(210)에 제공되는 광의 각도를 조절함으로써 협소한 시야각을 가지는 액정 표시 장치(500)를 제공할 수 있다. 본 실시예에서는 시야각 제어 필름(410)이 소정의 굴절률을 가지며 단층으로 구성된 광 반사층(413)과, 이에 인접하여 배치되며 상기 광 반사층(413) 보다 굴절률이 낮은 공기층(414)을 예로 들어 설명하였다. 그러나 본 발명은 이에 제한되지는 않으며, 서로 다른 굴절률을 가지는 적어도 두 개의 물질로 구성된 광 반사층(413)이 베이스 필름(411)의 동일 평면 상에서 나란하게 배열되어 구성될 수도 있다. 또한 광 반사층은 서로 다른 굴절률을 가지는 물질이 다층 구조로 형성될 수도 있다.As described above, the liquid
이하 도 4를 참조하여 다층 구조의 광 반사층을 가지는 시야각 제어 필름에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a viewing angle control film having a light reflection layer having a multilayer structure will be described in detail with reference to FIG. 4.
도 4는 도 3의 다른 실시예에 따른 시야각 제어 필름의 단면도이다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 도 3에 도시된 각 부재와 동일 기능을 갖는 부재는 동일 부호로 나타내고, 따라서 그 설명은 생략한다.4 is a cross-sectional view of a viewing angle control film according to another embodiment of FIG. 3. In the present embodiment, for convenience of description, members having the same functions as the members shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and thus description thereof is omitted.
도 1 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 시야각 제어 필름(410')은 서로 다른 굴절률을 가지는 적어도 두 개의 물질이 다층 구조로 형성될 수 있다.1 and 4, in the viewing
구체적으로 설명하면, 시야각 제어 필름(410')은 베이스 필름(411), 광 차단층(412), 제1 광 반사층(413) 및 제2 광 반사층(415) 등을 포함하여 구성될 수 있다. Specifically, the viewing
여기서 광 차단층(412)은 베이스 필름(411) 상에 균일한 이격 거리로 형성되어 배치되며, 백 라이트 어셈블리(100)로부터 제공된 광을 차단하는 역할을 할 수 있다.Herein, the
또한 제1 및 제2 광 반사층(413, 415)은 광 차단층(412)에 의해 노출된 베이스 필름(411) 상에 소정의 두께로 다층 구조로 형성될 수 있다. 여기서 베이스 필름(411)에 인접되어 형성되는 제1 광 반사층(413)은 제2 광 반사층(415)에 비해 낮은 굴절률을 가질 수 있다. In addition, the first and second light reflection layers 413 and 415 may be formed in a multi-layered structure with a predetermined thickness on the
상기한 바와 같이, 다층 구조로 적층된 제1 및 제2 광 반사층(413, 415) 사이, 즉 인접하여 배치된 한 쌍의 제1 및 제2 광 반사층(413, 415) 사이에는 제1 광 반사층(413)보다 낮은 굴절률을 가지는 물질, 예를 들어 공기층(414)이 형성될 수 있다. 이에 따라 본 실시예의 시야각 제어 필름(410')은 하기의 [수학식 2]에 의해 상기의 제1 및 제2 광 반사층(413, 415)에 대한 각각의 임계각(Θc1, Θc2)을 도출할 수 있다. As described above, the first light reflecting layer between the first and second
여기서 θc1은 제1 광 반사층(413)과 제2 광 반사층(415)에 의해 도출된 제1 임계각(θc1)이고, θc2는 제2 광 반사층(415)과 공기층(414)에 의해 도출된 제2 임계각(θc2)이다. 또한 이러한 제1 및 제2 임계각(θc1, θc2)은 앞서 설명한 바와 같이, 매질의 굴절률 차이에 의하여 광의 굴절 각도가 90°인 경우의 입사각을 의미하며, 입사되는 광의 각도가 제1 임계각(θc1) 또는 제2 임계각(θc2)보다 작으면, 입사된 광은 전반사를 하게 된다. 여기서 광의 입사각은 매질의 법선(A) 방향에서 도출되는 각도를 의미할 수 있다.Where θ c1 is the first critical angle θ c1 derived by the first
이어 상기의 [수학식 2], 도 1 및 도 4를 참조하여 백 라이트 어셈블리(100)로부터 발산되는 다양한 입사각(θ1, θ2, θ3, θ4)을 가지는 광에 대한 시야각 제어 필름(410')의 동작에 대해 설명한다.Subsequently, the viewing
우선 도 4에 도시된 (a)는 앞서 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 백 라이트 어셈블리(100)로부터 발산된 광이 시야각 제어 필름(410')의 제1 광 반사층(413)에 수직으로, 즉 입사각이 0°인 상태로 입사되는 경우를 나타낸다. 이 경우 시야각 제어 필름(410')의 제1 광 반사층(413)으로 입사된 광은 그대로 직진하여 제2 광 반사층(415)을 통과하고, 이러한 광은 액정 패널(210)에 실질적으로 수직한 방향으로 재입사될 수 있다.First, as illustrated in FIG. 4A, the light emitted from the
이어 (b)는 백 라이트 어셈블리(100)로부터 발산된 광이 시야각 제어 필름(410')의 제1 광 반사층(413)에 소정의 각도, 예를 들어 제1 임계각(θc1) 보다 큰 각도(θ1)로 입사되는 경우를 나타낸다. 이 경우, 제1 광 반사층(413)으로 입사된 광은 소정의 굴절각으로 제1 광 반사층(413)을 통과하여 상부의 제2 광 반사층(415)에 소정의 각도, 예를 들어 제2 임계각(θc2)과 실질적으로 동일한 각도(θ2)로 입사될 수 있다. 이에 따라 제2 광 반사층(415)으로 입사된 광, 즉 제2 임계각(θc2)과 실질적으로 동일한 각도(θ2)로 입사된 광은 제2 광 반사층(415)의 경계면, 예를 들어 제2 광 반사층(415)과 공기층(414)의 경계면을 따라 법선(A) 방향으로 굴절될 수 있다. 이렇게 굴절된 광은 액정 패널(210)에 실질적으로 수직한 방향으로 재입사될 수 있다.Subsequently, (b) indicates that the light emitted from the
마지막으로 (c)는 백 라이트 어셈블리(100)로부터 발산된 광이 앞서 (b)의 경우에서 제1 광 반사층(413)으로 입사되는 광의 입사각(θ1)보다 더 큰 각도, 즉 제1 임계각(θc1)보다 더 큰 각도(θ3)로 제1 광 반사층(413)에 입사되는 경우를 나타낸다. 이 경우, 제1 광 반사층(413)으로 입사된 광은 소정의 굴절각으로 제1 광 반사층(413)을 통과하여 상부의 제2 광 반사층(415)에 소정의 각도(θ4)로 입사될 수 있다. Finally, (c) is an angle greater than the incident angle θ 1 of the light emitted from the
또한 제2 광 반사층(415)으로 입사되는 광이 제2 임계각(θc2)보다 큰 각도(θ4)을 가지면, 제2 광 반사층(415)으로 입사된 광은 다시 한번 소정의 굴절각으로 굴절될 수 있다. 이렇게 제2 광 반사층(415)에서 굴절된 광은 인접하는 공기 층(414)으로 입사될 수 있다. 여기서 제2 광 반사층(415)으로 입사된 광이 공기층(414)으로 굴절되어 입사되는 경우, 그 입사 각도는 제2 광 반사층(415)으로 광이 입사되는 각도(θ4)보다 현저하게 좁아지게 된다. 이에 따라 공기층(414)으로 입사된 광은 90° 보다 미소하게 큰, 대략 90~100°의 각도로 액정 패널(210)에 재입사될 수 있다.In addition, when the light incident on the second
본 실시예에서는 굴절률이 다른 두 물질이 다층으로 구성되어 시야각 제어 필름을 형성하는 예를 들어 설명하였다. 그러나 본 발명은 이에 제한되지는 않으며, 굴절률이 다른 적어도 두 물질이 다층 구조로 형성될 수도 있으며, 단계적으로 변하는 굴절률을 가지는 하나의 물질이 단층 구조로 형성될 수도 있다.In this embodiment, the two materials having different refractive indices are described as an example in which a multi-layer is formed to form a viewing angle control film. However, the present invention is not limited thereto, and at least two materials having different refractive indices may be formed in a multi-layered structure, and one material having a step change in refractive index may be formed in a single layer structure.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 시야각 제어 필름 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 의하면, 소정의 굴절률을 가지는 시야각 제어 필름을 이용하여 백 라이트 어셈블리로부터 입사되는 광을 소정의 각도로 변환하여 출사함으로써 액정 표시 장치의 시야각을 협소하게 제어할 수 있으며, 이에 따라 개인 정보 보호가 우수 한 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.As described above, according to the viewing angle control film and the liquid crystal display including the same, the liquid crystal display is obtained by converting the light incident from the backlight assembly into a predetermined angle by using the viewing angle control film having a predetermined refractive index. It is possible to narrowly control the viewing angle of the device, thereby providing a liquid crystal display excellent in privacy.
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