KR20090004893A - 콘트라스트비 향상 광학 스택 - Google Patents

콘트라스트비 향상 광학 스택 Download PDF

Info

Publication number
KR20090004893A
KR20090004893A KR1020087023732A KR20087023732A KR20090004893A KR 20090004893 A KR20090004893 A KR 20090004893A KR 1020087023732 A KR1020087023732 A KR 1020087023732A KR 20087023732 A KR20087023732 A KR 20087023732A KR 20090004893 A KR20090004893 A KR 20090004893A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
liquid crystal
retarder
linear
transmission axis
Prior art date
Application number
KR1020087023732A
Other languages
English (en)
Inventor
필립 이. 왓슨
리차드 씨. 앨런
Original Assignee
쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 filed Critical 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Publication of KR20090004893A publication Critical patent/KR20090004893A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/13362—Illuminating devices providing polarized light, e.g. by converting a polarisation component into another one
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0056—Means for improving the coupling-out of light from the light guide for producing polarisation effects, e.g. by a surface with polarizing properties or by an additional polarizing elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133504—Diffusing, scattering, diffracting elements
    • G02F1/133507—Films for enhancing the luminance
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G02F1/133545—Dielectric stack polarisers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

제1 편광 투과 축을 갖는 선형 흡수 편광기 층, 제1 편광 투과 축에 사실상 평행한 제2 편광 투과 축을 갖는 선형 반사 편광기 층, 및 80 나노미터 이상의 평면외 지연 값을 갖거나 또는 10 나노미터 이상의 평면내 지연 값 및 평면내 지연 값의 0.6 배보다 큰 평면외 지연 값을 갖는 지연기 층을 포함하는 광학 필름 스택이 개시되어 있다. 지연기 층은 선형 흡수 편광기 층과 선형 반사 편광기 층 사이에 배치된다. 또한, 이러한 광학 필름 스택을 포함하는 액정 디스플레이와 이러한 광학 필름 스택을 이용하여 액정 디스플레이의 축상 콘트라스트비를 높이는 방법이 개시되어 있다.
광학 필름 스택, 편광기, 지연기, 액정 디스플레이, 콘트라스트비

Description

콘트라스트비 향상 광학 스택{CONTRAST RATIO ENHANCEMENT OPTICAL STACK}
본 발명은 일반적으로 디스플레이용 광학 스택에 관한 것으로, 특히 액정 디스플레이의 콘트라스트비를 높이는 광학 스택에 관한 것이다.
보는 사람들에게 정보를 전달하기 위한 전자 디스플레이를 포함하는 마이크로프로세서 기반 장치들은 거의 도처에서 볼 수 있게 되었다. 휴대폰, 핸드헬드 컴퓨터, 개인 정보 단말기(PDA), 전자 게임, 카 스테레오 및 표시 장치, 공공 디스플레이, 현금 자동 입출금기(ATM), 점내 키오스크(in-store kiosk), 가전 제품, 컴퓨터 모니터, 텔레비전 등은 매일 보게 되는 정보 디스플레이를 포함하는 장치의 모든 예들이다. 이와 같은 장치에 제공되는 디스플레이의 대부분은 액정 디스플레이("LCD")이다.
음극선관(CRT) 디스플레이와 다르게, LCD는 광을 발광하지 않으며 따라서 이러한 디스플레이 상에 형성된 이미지를 보기 위한 별도의 광원을 필요로 한다. 예를 들어, 광원은 디스플레이의 후방에 위치될 수 있는데, 이는 일반적으로 "백라이트"(backlight)로 알려져 있다. 일부 전통적인 백라이트는 쓰리엠(3M) 컴퍼니로부터 입수 가능한 비퀴티(Vikuiti™) 휘도 향상 필름("BEF")과 같은 선형 프리즘형 표면 구조를 갖는 하나 이상의 휘도 향상 필름을 포함한다. 둘 모두 3M 컴퍼니로부터 입수 가능한 비퀴티 이중 휘도 향상 필름(DBEF) 또는 비퀴티 확산 반사 편광 필름(DRPF)과 같은 하나 이상의 반사성 편광 필름이 또한 전형적으로 백라이트에 포함된다. DBEF 및/또는 DRPF는 소정의 편광의 광을 전송한다. 상이한 편광의 광은 백라이트 내로 다시 반사되고, 여기서 그 광의 편광 상태는 예를 들어 확산기 및 다른 "랜덤(random)" 편광 변환 요소에 의해 일반적으로 스크램블되고, 그 광은 반사 편광기 내로 다시 보내진다. 이러한 과정은 흔히 "편광 재순환"으로 불린다.
예를 들어, 트위스티드 네마틱(TN), 싱글 도메인 수직 정렬(VA), 광학적 보상 복굴절(OCB) 액정 디스플레이 등과 같은 액정 디스플레이는 본질적으로 좁고 불균일한 시야각 특성을 갖는다. 이와 같은 시야각 특성은 디스플레이의 광학적 성능을 적어도 부분적으로 기술한다. 콘트라스트, 색상, 및 그레이 스케일 세기 프로파일과 같은 특성들은 상이한 시야각들에 대하여 보상되지 않은 디스플레이에서 실질적으로 변화될 수 있다. 보는 사람이 수평, 수직 또는 이들 모두의 방향으로 위치를 변경함에 따라 그리고 상이한 수평 및 수직 위치의 보는 사람에 대해 일 세트의 원하는 특성을 제공하기 위해 보상되지 않은 디스플레이의 특성들로부터 이들 특성들을 변경하고자 하는 요구가 있다.
중요한 시야각의 범위는 액정 디스플레이의 용도에 좌우될 수 있다. 예를 들어, 일부 응용예에서, 넓은 범위의 수평 위치가 요망될 수 있지만, 비교적 좁은 범위의 수직 위치가 충분할 수 있다. 다른 응용예에서는, 좁은 범위의 수평 또는 수직 각도(또는 이들 모두)에서 보는 것이 바람직할 수 있다. 그러므로, 불균일한 시야각 특성에 대한 바람직한 광학적 보상은 바람직한 범위의 보는 위치에 좌우될 수 있다. 하나의 시야각 특성이 액정 디스플레이의 명암 상태들 사이의 콘트라스 트비이다. 콘트라스트비는 다양한 인자들에 의해 영향을 받을 수 있다.
예시적인 일 실시예에서, 본 발명은 제1 편광 투과 축을 갖는 선형 흡수 편광기 층, 제1 편광 투과 축에 사실상 평행한 제2 편광 투과 축을 갖는 선형 반사 편광기 층, 및 80 나노미터 이상의 평면외 지연 값을 갖거나 또는 10 나노미터 이상의 평면내 지연 값 및 평면내 지연 값의 0.6 배이상의 평면외 지연 값을 갖는 지연기 층을 포함하는 광학 필름 스택에 관한 것이다. 지연기 층은 선형 흡수 편광기 층과 선형 반사 편광기 층 사이에 배치된다.
다른 예시적인 실시예에서, 본 발명은 액정층, 광원, 및 제1 액정 층과 광원 사이에 배치되는 광학 필름 스택을 포함하는 액정 디스플레이에 관한 것이다. 광학 필름 스택은, 제1 편광 투과 축을 갖고 액정 층을 향하도록 배치되는 선형 흡수 편광기 층, 제1 편광 투과 축에 사실상 평행한 제2 편광 투과 축을 갖고 광원으로부터 광을 수광하도록 배치되는 선형 반사 편광기 층, 및 80 나노미터 이상의 평면외 지연 값을 갖거나 또는 10 나노미터 이상의 평면내 지연 값을 갖고 평면내 지연 값의 0.6 배보다 큰 평면외 지연 값을 갖는 지연기 층을 포함한다. 지연기 층은 선형 흡수 편광기 층과 선형 반사 편광기 층 사이에 배치된다.
또 다른 예시적인 실시예에서, 액정 디스플레이의 축상 콘트라스트비를 높이는 방법이 기재되어 있다. 본 방법은 액정 층, 광원, 및 액정 층과 광원 사이에 배치되는 광학 스택을 포함하는 액정 디스플레이를 제공하는 단계를 포함한다. 광학 스택은, 제1 편광 투과 축을 갖고 액정 층을 향하도록 배치되는 선형 흡수 편광기 층과, 제1 편광 투과 축에 사실상 평행한 제2 편광 투과 축을 갖고 광원으로부터 광을 수광하도록 배치되는 선형 반사 편광기 층을 포함한다. 이러한 액정 디스플레이는 제1 축상 콘트라스트비를 갖는다. 이어서, 지연기 층이 선형 흡수 편광기 층과 선형 반사 편광기 층 사이에 배치되어 제1 축상 콘트라스트비보다 큰 제2 축상 콘트라스트비를 갖는 개선된 액정 디스플레이를 형성한다. 지연기 층은 80 나노미터 이상의 평면외 지연 값을 갖거나, 또는 10 나노미터 이상의 평면내 지연 값 및 평면내 지연 값의 0.6 배보다 큰 평면외 지연 값을 갖는다.
본 발명에 따른 광학 필름 스택 및 액정 디스플레이 장치의 이들 및 다른 태양들은 당해 분야의 숙련자라면 도면과 함께 다음의 상세한 설명을 통해 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술을 가진 자가 본 발명의 제조 및 사용 방법을 보다 쉽게 이해할 수 있도록, 본 발명의 예시적인 실시예를 다음의 도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 광학 요소를 설명하는 데 사용되는 축 시스템을 도시한 도면.및
도 2는 본 발명에 따라 구성된 예시적인 디스플레이 장치 및 예시적인 광학 필름 스택의 개략 단면도.
LCD와 같은 디스플레이 장치의 성능은 종종 그 휘도로써 판단된다. 더 많은 개수의 광원 및/또는 더 밝은 광원을 사용하는 것이 디스플레이의 휘도를 높이는 하나의 방법이다. 그러나, 추가의 광원 및/또는 더 밝은 광원은 더 많은 에너지를 소비하고, 이는 전형적으로 디스플레이 장치에 더 많은 전력을 할당할 것을 필요로 한다. 휴대형 장치의 경우, 이는 배터리 수명의 감소와 상호 연관될 수 있다. 디스플레이 장치에 광원을 추가하거나 더 밝은 광원을 사용하는 것은 디스플레이 장치의 비용 및 중량을 증가시킬 수 있다.
디스플레이 장치의 휘도를 높이는 다른 방법은 디스플레이 장치 내에서 또는 백라이트와 같은 조명 장치 내에서 이용할 수 있는 광을 보다 효율적으로 이용하는 것과 관련된다. 예를 들어, 디스플레이 장치 또는 조명 장치 내의 광은 반사 편광기를 사용하여 "편광 재순환"되어, 반사 편광기가 원하는 편광 특성을 갖는 적어도 상당량의 광을 투과시키고 상이한 편광 특성을 갖는 적어도 상당량의 광을 반사시킨다. 이어서, 반사된(즉, 제거된) 광의 편광은 조명 장치 내의 다른 요소들에 의해 변경되고 반사 편광기로 다시 보내지고, 그래서 재순환 절차(sequence)가 반복된다.
전술한 편광 재순환 기구는 동일한 전력 할당량으로 더 밝은 디스플레이를 제공하는 데에 매우 효과적이지만, 적어도 일부 광이 각각의 반복되는 재순환 절차에서 흔히 손실된다. 예를 들어, 비스듬하게 향하는 광은 디스플레이 패널 내의 구조물로부터 그리고 컬러 필터 내의 입자로부터 산란되는 경향이 있고, 이러한 산란된 광의 일부는 결국 수직 (축) 방향이 되어 디스플레이의 암 상태(dark state)에서 광 누출을 초래하게 된다.
그러므로, 본 발명은 디스플레이용 광 필름 스택에 관한 것으로, 특히 경사 조명을 줄임으로써 액정 디스플레이의 축상 콘트라스트비를 향상시키는 광학 필름 스택에 관한 것이다. 본 발명은 이로 한정되지 않으며, 본 발명의 다양한 태양에 대한 이해는 이하에 제공된 예들의 논의를 통해 얻을 수 있다.
하기의 설명은 도면을 참조하면서 파악되어야 하며, 이들 도면에서 여러 도면 중 유사한 요소들은 유사한 방식으로 번호가 매겨져 있다. 반드시 척도에 맞게 도시될 필요는 없는 도면이 소정의 예시적인 실시예들을 도시하고 있으며 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 구성, 치수 및 재료의 예들이 다양한 요소들에 대하여 도시되었으나, 당해 분야의 숙련자는 제공된 예들의 대부분은 활용될 수 있는 적당한 대안을 가짐을 알게 될 것이다.
달리 지시되지 않는 한, 본 명세서 및 청구의 범위에 사용된 특징부 크기, 양 및 물리적 특성을 표현하는 모든 숫자는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 이어지는 명세서 및 첨부된 청구의 범위에 기술된 수치적 파라미터는 본 명세서에 개시된 교시를 이용하는 당업자가 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 변할 수 있는 근사치이다.
종점(endpoint)들에 의한 수치 범위의 설명은 상기 범위 내에 포함되는 모든 숫자를 포함하며(예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4 및 5를 포함함), 및 상기 범위 내의 임의의 범위를 포함한다.
본 명세서 및 첨부된 청구의 범위에 사용될 때, 단수형은 그 내용이 명백하게 달리 지시하지 않으면 복수의 지시 대상을 갖는 실시예를 포함한다. 예를 들 어, "하나의 필름"은 1개, 2개 또는 그 이상의 필름들을 갖는 실시예들을 포함한다. 본 명세서 및 첨부된 청구의 범위에 사용될 때, "또는"이라는 용어는 그 내용이 명백하게 달리 지시하지 않는 한 "및/또는"을 포함하는 의미로 일반적으로 이용된다.
용어 "편광"은 평면 또는 선형 편광, 원형 편광, 타원형 편광 또는 광 빔의 전기 벡터가 방향을 랜덤하게 변경하지 않고 일정한 배향을 유지하거나 체계적인 방식으로 변하는 임의의 다른 비랜덤 편광 상태를 가리킨다. 평면내 편광의 경우 전기 벡터는 단일 평면 내로 유지되고, 원형 또는 타원 편광의 경우 광 빔의 전기 벡터는 체계적인 방식으로 회전한다.
용어 "복굴절"은 직교하는 x, y 및 z 방향으로의 굴절률이 모두 동일하지 않은 것을 의미한다. 본 명세서에 기재된 중합체 층의 경우, x 축과 y 축은 층의 면 내에 있고 z 축은 층의 두께 또는 높이에 해당하도록 축이 선택된다. 용어 "평면내 복굴절"은 평면내 굴절률(nx 및 ny) 간의 차이로 이해된다. 용어 "평면외 복굴절"은 평면내 굴절률 중 하나(nx 또는 ny)와 평면외 굴절률(nz) 간의 차이로 이해된다.
복굴절 필름의 지연은, 광 진행 방향과 직교하고 더 큰 굴절률 값에 의해 특징 지워지는 축인 느린 축을 따라 그리고 그에 수직한 축 또는 방향을 따라 편광된 광의 진행 속도들의 차이에 기초한, 일정 두께(d)의 매체를 통해 광이 통과할 때 도입되는 위상차이다. 광의 수직 또는 근수직 입사시 배향된 중합체 필름을 이용 하는 일부 예시적인 실시예들에서, 느린 축(slow axis)은 필름이 신장되는 방향과 동일 선 상에 있으며 두께(d)는 필름의 두께가 된다. 지연(retardance or retardation)은 Δnㆍd의 곱으로 나타나는데, 여기서 Δn는 느린 축 및 그에 수직한 방향을 따른 굴절률 간의 차이이고, d는 광이 횡단하는 매체의 두께이다.
용어 "평면내 지연"은 2개의 직교하는 평면내 굴절률 간의 차이와 광학 요소의 두께의 곱을 나타낸다. 평면내 지연의 값은 양의 값이거나 음의 값일 수 있지만, 본 명세서에서는 항상 절대값으로 기록된다.
용어 "평면외 지연"은 광학 요소의 두께와, nz와 nx 간의 차이 또는 nz와 nx와 ny의 평균 간의 차이의 곱을 가리킨다. 평면외 지연의 값은 양의 값이거나 음의 값일 수 있지만, 본 명세서에서는 항상 절대값으로 기록된다.
"이축 지연기"(biaxial retarder)는 예를 들어 모든 세 축을 따라 굴절률이 상이한(즉, nx ≠ ny ≠ nz) 판 또는 필름과 같은 복굴절 광학 요소를 나타낸다. 이축 지연기는 예를 들어 플라스틱 필름을 이축 배향함으로써 제조될 수 있다. 이축 지연기의 평면내 지연이 영(zero)에 근접함에 따라, 이축 지연기 요소는 더욱 c-플레이트(c-plate)와 같이 거동한다. 일반적으로, 본 명세서에 설명된 바와 같이 이축 지연기는 550 ㎚의 광에 대하여 적어도 3 ㎚의 평면내 지연을 갖는다. 더 낮은 평면내 지연을 갖는 지연기가 c-플레이트로 간주된다. 많은 실시예들에서, 이축 지연기는 550 ㎚의 광에 대하여 적어도 10 ㎚의 평면내 지연을 가지며 평면외 지연은 평면내 지연과 0.6의 곱보다 크다.
당해 분야의 숙련자라면 광이 평면내 및 평면외 복굴절성 둘 모두로 특징지워 지는 매체의 표면 법선에 대하여 일정 각도로 입사될 때 이 광은 평면내 및 평면외 복굴절성 둘 모두의 구성 요소와 마주치게 된다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다. 일반적으로, 지연은 (i) 필름과 같은 광학 요소의 두께, (ii) nx, ny, nz, (iii) 광의 입사각, 및 (iv) 필름 상으로의 입사면의 투사와 필름의 느린 축 사이의 각도의 함수이다. 필름 상으로의 입사면의 투사가 필름의 느린 축과 일치하는 경우에 입사각의 함수로서 유효 굴절률 및 굴절광의 방향을 계산하는 것은 문헌[Brehat et al., J. Phys. D: Appl. Phys. 26 (1993) 293-301]에 의해 고려되는데, 그 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다. 필름 상으로의 입사면의 투사가 필름의 느린 축에 대하여 각도를 생성하는 일반적인 경우는 문헌[Simon M. C., J. Opt. Soc. Am. A 4 (1987) 2201]에 의해 고려되는데, 그 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
어떠한 경우에도, 당해 분야의 숙련자라면 투과광의 편광 상태에 미치는 복굴절 필름의 영향을 결정하기 위해서 일련의 실험들을 모의 실험할 수 있게 하는 구매 가능한 소프트웨어를 사용하여 임의의 주어진 입사각에 대한 최적 지연을 결정할 수 있다. 이러한 소프트웨어의 일 예는 오트로닉-멜커스 게엠베하(Autronic-Melchers GmbH)로부터 입수 가능한 DIMOS 브랜드 소프트웨어이다.
당해 분야의 숙련자라면 광이 평면내 및 평면외 복굴절성 둘 모두로 특징지워 지는 매체에 예각 또는 둔각으로 입사될 때 이 광이 평면내 및 평면외 지연 둘 모두의 구성 요소와 마주치게 된다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다.
액정 디스플레이의 입구 편광기(entrance polarizer)와 같은 지연기 층을 반사 편광기와 흡수 편광기 사이에 위치시킴으로써, 지연기 층은 특정의 경사 입사각에서 광의 편광 상태를 변경할 수 있다. 추가적으로, 축상 입사광의 편광 상태는 현저하게 영향을 받지 않는다. 흡수 편광기는 반사 편광기의 투과축에 평행하거나 또는 사실상 평행한 편광 투과축을 가지기 때문에, 광 진행의 특정 경사각에서 광의 편광 상태를 변경시킴으로써 흡수 편광기를 통한 이들 경사각에서의 광의 투과가 감소될 것이다. 이는 디스플레이의 조명 원추(illumination cone)를 효과적으로 좁힐 수 있다. 보다 좁은 원추를 이용하여 액정 디스플레이를 조명함으로써 디스플레이의 축상 콘트라스트비가 높아지는 것으로 알려졌다. 추가적으로, 보다 좁은 원추를 이용하여 액정 디스플레이를 조명하는 것은 액정 디스플레이의 암흑 상태(black state)를 향상시키는 것으로 밝혀졌다.
도 1은 광학 요소를 설명하는 데 사용되는 좌표 축 시스템을 도시한다. 일반적으로, 디스플레 장치의 경우, x 축 및 y 축은 디스플레이의 폭 및 길이에 해당하고, z 축은 전형적으로 디스플레이의 두께 방향을 따른다. 이러한 관례(convention)는 달리 기술하지 않는 한 전체에 걸쳐서 사용될 것이다. 도 1의 축 시스템에 있어서, x 축 및 y 축은 예를 들어 지연기(160)와 같은 광학 요소의 주요 표면(102)과 평행하도록 정의되며, 정사각형 또는 직사각형 표면의 폭 및 길이 방향에 해당한다. z 축은 주요 표면에 수직하며 전형적으로 광학 요소의 두께 방향을 따른다.
도 2는 본 발명에 따라 구성되는 예시적인 디스플레이 장치(100) 및 예시적인 광학 필름 스택(110), 디스플레이 패널(180), 및 선택적으로 특정 적용을 위해 요망되는 하나 이상의 추가적인 광학 필름 및/또는 구성 요소들(도시되지 않음)의 개략적인 단면도이다. 적당한 디스플레이 패널은 트위스티드 네마틱(TN), 싱글 도메인 수직 정렬식(VA), 광학적 보상 복굴절(OCB) 액정 디스플레이 패널 등과 같은 액정 디스플레이 패널(LCD 패널)을 포함한다. 디스플레이 패널 및 조명 장치(190)는 디스플레이 패널(180)이 조명 장치(190)와 보는 사람(도시되지 않음) 사이에 배치되도록 배열되어, 조명 장치(190)가 디스플레이 패널(180)에 광을 공급한다. 이러한 예시적인 실시예에서, 조명 장치(190)는 백라이트로 불릴 수 있다. 광학 필름 스택(110)은 조명 장치(190)와 디스플레이 패널(180) 사이에 배치된다. 광학 스택(110)은 조명 장치(190)로부터 광을 수광하여 디스플레이 패널(180)에 광을 전송한다.
예시적인 광학 스택(110)은 제1 편광 투과축을 가지고 디스플레이 패널(180)을 향하게 배치되는 선형 흡수 편광기 층(150), 제1 편광 투과축에 사실상 평행한 제2 편광 투과축을 가지고 조명 장치(190)를 향하게 배치되는 선형 반사 편광기 층(170), 3 나노미터 이하의 평면내 지연 값을 갖거나 제1 또는 제2 편광 투과축에 대하여 ± 5도 이내의 각도 또는 85 내지 95 도의 각도를 형성하는 평균의 느린 축을 갖는 지연기 층(160)을 포함한다. 지연기 층(160)은 선형 흡수 편광기 층(150)과 선형 반사 편광기 층 사이에 배치된다. 일부 실시예에서, 지연기 층(160)은 제1 또는 제2 편광 투과축에 사실상 평행한 평균의 느린 축을 갖는다. 다른 실시예 에서, 지연기 층(160)은 제1 또는 제2 편광 투과축에 사실상 직교하는 평균의 느린 축을 갖는다. 일부 실시예에서, 지연기 층(160)은 원하는 바에 따라 2개 이상의 지연기 층들 또는 3개 이상의 지연기 층을 포함한다. 3 나노미터 이하(즉, 3 내지 0 나노미터)의 평면내 지연 값을 갖는 지연기 층(160)은 "c-플레이트"라 부를 수 있다. 일부 실시예들에서, 지연기 층(160)은 100 ㎚ 이상 또는 200 ㎚ 이상의 평면외 지연 값을 갖는다.
예시적인 광학 스택은 선형 반사 편광기(170)를 포함한다. 선형 반사 편광기(170)는 광 입력면과 광 출력면을 가지며, 광 출력면이 지연기(160)를 향하도록 배치된다. 선형 반사 편광기(170)는 지연기(160)와 조명 장치(190) 사이에 배치된다. 선형 반사 편광기(170)는 제1 편광 특성을 갖는 광의 적어도 상당량을 투과하고 제1 편광 특성과는 상이한 제2 편광 특성을 갖는 광의 적어도 상당량을 반사시킨다. 많은 실시예들에서, 선형 반사 편광기(170)는 제1 편광 특성을 갖는 수직 입사광의 적어도 50％, 또는 적어도 70％ 또는 적어도 90％를 투과하고, 제2 편광 특성을 갖는 수직 입사광의 50％ 미만, 또는 30％ 미만 또는 10％ 미만을 투과한다.
예시적인 광학 스택은 선형 흡수 편광기(150)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 선형 흡수 편광기(150)는 입구 편광기이며 디스플레이 패널(180)의 일부이다. 선형 흡수 편광기(150)는 광 입력면과 광 출력면을 가지며, 이는 광 출력면이 디스플레이 패널(180)을 향하도록 배치된다. 선형 흡수 편광기(150)는 지연기(160)와 디스플레이 패널(180) 사이에 배치된다. 선형 흡수 편광기(150)는 제1 편광 특성 을 갖는 광의 적어도 상당량을 투과하고, 제1 편광 특성과는 상이한 제2 편광 특성을 갖는 광의 적어도 상당량을 흡수한다. 많은 실시예들에서, 선형 흡수 편광기(150)는 제1 편광 특성을 갖는 수직 입사광의 적어도 50％, 또는 적어도 70％ 또는 적어도 90％를 투과하고, 제2 편광 특성을 갖는 수직 입사광의 50％ 미만, 또는 30％ 미만 또는 10％ 미만을 투과한다.
일부 실시예에서, (하나 이상의) 지연기 층(160)이 선형 반사 편광기(170) 상에 적층된다. 일부 실시예들에서, 지연기 층(160)은 선형 흡수 편광기(150) 상에 적층된다. 일부 실시예들에서, 공기 간극이 지연기 층(160)과 선형 반사 편광기(170) 사이에 존재한다. 일부 실시예에서, 공기 간극이 지연기 층(160)과 선형 흡수 편광기(150) 사이에 존재한다. 다른 실시예들에서, 지연기 층(160)이 선형 흡수 편광기(150)와 선형 반사 편광기(170) 둘 모두 사이에 적층된다.
도 2를 더 참조하면, 조명 장치(190)는 디스플레이 패널(180)과 광학 스택(110)으로부터 멀어지게 향하는 조명 장치(190)의 면 상에 배치되는 후방 반사기(120)를 추가로 포함할 수 있다. 적당한 후방 반사기는 미러(mirror)와 같은 경면 반사기를 포함한다. 적당한 미러는 은 코팅 또는 알루미늄 코팅된 미러 또는 미러 필름과 같은 금속 코팅된 미러, 다층 중합체 반사 필름과 같은 중합체 미러 필름을 비제한적으로 포함한다. 다른 적당한 후방 반사기는 확산 반사기, 및 경면 및 확산 반사 성분 둘 모두를 갖는 반사기를 포함한다. 확산 반사기는 입자 충전 플라스틱 필름, 입자 충전 공극 필름 및 후방 산란 반사기를 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 경면 및 확산 반사 성분 둘 모두를 갖는 반사기는 확산 코팅으로 코 팅된 경면 반사기, 구조화된 표면을 갖는 반사기, 비드형 코팅 또는 화일 코팅(while coating)을 갖춘 반사기를 포함하지만 이로 한정되지 않는다.
조명 장치(190)는 또한 광학 스택(110)에 광학적으로 결합된 광원(132)을 포함한다(즉, 광학 스택을 조명하는 데에 사용된다). 임의의 적당한 광원 또는 광원들은 본 발명의 범위 내에 포함되며, 예를 들어, 광원(132)은 광대역 광원 또는 광원 조립체 또는 조립체들이 될 수 있다. 본 발명에 사용되기에 적당한 광원은 하나 이상의 CCFL, LED, 또는 LED를 포함하는 광원 조립체를 포함한다. 광원(132)은 바람직하게는 광분배 요소(134)에 광학적으로 결합되고(즉, 광분배 요소에 들어가게 되고), 일부 예시적인 실시예에서 광분배 요소는 사실상 평면형 또는 웨지형 중실 또는 중공 도광체일 수 있다. 이러한 예시적인 실시예에서, 광원(132)으로부터의 광은 광분배 요소(134)의 에지(134a)에 결합되고(즉, 들어가게 되고), 광분배 요소(134) 내에서 (예를 들어, TIR을 매개로) 진행된 후 광학 스택(110)의 방향으로 출력면(134b)을 통해 외부로 결합된다(즉, 빠져나오게 된다). 도 2에 도시된 예시적인 실시예가 디스플레이 장치(100)와 조명 장치(190)에 사용된 하나의 광원을 도시하지만, 다른 예시적인 실시예들은 2개 이상의 광원 또는 광원 어레이를 포함할 수 있다. 하나 초과의 광원이 사용되면, 하나 이상의 광원들은 광분배 요소(134)의 상이한 에지들에 배치될 수도 있다.
조명 장치(190)는 또한 광학 스택(110)과 후방 반사기(120) 사이에 배치되는 하나 이상의 광학 요소(140)들을 포함하기도 한다. 예시적인 추가 광학 필름들은 구조화된 표면 필름 및 하나 이상의 확산기들을 비제한적으로 포함한다. 예시적인 조명 장치(190)에서, 추가 광학 요소들은 2개의 구조화된 표면 필름들을 포함할 수 있으며, 이들 둘 모두는 광학 스택(110)을 향하는 필름들의 표면 상에 배치되는 선형 프리즘형 표면 구조를 갖는다. 다른 추가 광학 필름이 용도에 따라 전술한 광학 필름 대신에 또는 그에 부가하여 사용될 수 있다.
도 2에 도시된 예시적인 디스플레이 장치의 작동 중에, 광분배 요소(134)의 출력면(134b)의 외부로 결합되고 임의의 선택적 광학 요소(140)들을 통해 투과된 광은 광학 스택(110)의 반사 편광기(170)의 입력면 상에 입사된다. 반사 편광기(170)는 광원으로부터 이와 같은 광을 수광하고, 제1 편광 상태를 갖는 광의 적어도 상당 부분을 그 외부면을 통해 지연기(160)를 향해 투과하고, 제2 편광 상태를 갖는 광의 적어도 상당 부분을 후방 반사기(120)를 향해 반사시킨다. 투과된 광은 지연기(160)를 통과하고, 여기서 수직 또는 축상 광은 현저하게 변경되지 않으며 경사 광은 현저하게 변경되어 흡수 편광기(150)로 투과된 경사 광이 이어서 흡수 편광기(150)에 의해 흡수된다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 적어도 50 ㎚의 지연이 (필름의 면에 수직한) z 축에 대하여 45도의 경사각을 가지며 흡수 편광기의 투과 또는 통과 축에 대하여 45도의 방위각을 갖는 지연기(160)를 횡단하는 경사 광에 대하여 발생해야 한다.
다양한 재료 및 방법이 지연기 요소(160)를 제조하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 지연기는 가시광의 적어도 하나의 편광 상태에 대하여 사실상 비흡수성이고 비산란성인 동시에 2축 신장된 중합체 필름의 층을 포함하는데, 이 층은 x, y 및 z 직교 굴절률을 가지며, 여기서 적어도 2개의 직교 굴절률은 같지 않 고, 평면내 지연은 100 ㎚ 이상의 범위 내에 있고 평면외 지연은 100 ㎚ 이상이거나, 또는 평면내 지연은 200 ㎚ 이상이고 평면외 지연은 200 ㎚ 이상이다. 일부 실시예에서, 지연기(160)는 3 나노미터 이하의 범위 내의 평면내 지연과 100 ㎚ 이상의 평면외 지연을 갖거나, 또는 3 나노미터 이하의 평면내 지연 및 200 ㎚ 이상의 평면외 지연을 갖는다. 다른 실시예에서, 지연기(160)는 50 ㎚ 내지 100 ㎚의 범위 내의 평면내 지연과 100 ㎚ 이상의 평면외 지연을 갖거나, 또는 50 ㎚ 내지 200 ㎚의 평면내 지연과 200 ㎚ 이상의 평면외 지연을 갖는다.
신장 가능하고 본 명세서에 기술된 광학적 성질을 가질 수 있는 임의의 중합체 재료가 고려될 수 있다. 이러한 중합체를 일부 나열하면, 예를 들어, 폴리올레핀, 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 플루오로중합체 등이 포함된다. 하나 이상의 중합체가 조합되어 지연기를 형성할 수 있다. 예를 들어, 폴리올레핀은 사이클릭 올레핀 중합체, 예컨대 폴리스티렌, 노르보르넨 등, 비-사이클릭 올레핀 중합체, 예컨대, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리부틸렌, 폴리펜틸렌 등을 포함한다. 구체적인 폴리부틸렌은 폴리(1-부텐)이다. 구체적인 폴리펜틸렌은 폴리(4-메틸-1-펜텐)이다. 폴리아크릴레이트는 예를 들어 아크릴레이트, 메타크릴레이트 등을 포함한다. 구체적인 폴리아크릴레이트의 예는 폴리(메틸 메타크릴레이트)와 폴리(부틸 메타크릴레이트)를 포함한다. 플루오로중합체는 구체적으로 폴리(비닐리덴 플루오라이드)를 포함하지만 이로 한정되지 않는다.
지연기의 평면내 지연 및 평면외 지연은 비수직 또는 경사 입사광의 적어도 일부가 지연되고 선형 흡수 편광기에 의해 이어서 흡수되는 편광으로 변환되도록 지연기 상에서 비수직 또는 경사 입사광을 변경하는 임의의 유용한 값일 수 있다. 일부 실시예에서, 지연기는 0 내지 3 나노미터 범위 내의 평면내 지연을 갖는 c-플레이트이다. 다른 실시예에서, 지연기는 10 ㎚ 이상의 평면내 지연과 평면내 지연의 0.6 배의 평면외 지연 값을 갖는 이축 지연기이다. 다른 실시예에서, 이축 지연기는 3 나노미터 초과, 50 ㎚ 이상, 100 ㎚ 이상, 200 ㎚ 이상 또는 300 ㎚ 이상, 또는 50 ㎚ 내지 1000 ㎚, 100 ㎚ 내지 1000 ㎚, 200 ㎚ 내지 1000 ㎚, 또는 300 ㎚ 내지 1000 ㎚의 평면내 지연을 갖는다. 지연기 또는 이축 지연기의 평면외 지연은, 예를 들어 50 ㎚ 이상, 100 ㎚ 이상, 200 ㎚ 이상 또는 300 ㎚ 이상, 또는 50 ㎚ 내지 1000 ㎚, 100 ㎚ 내지 1000 ㎚, 200 ㎚ 내지 1000 ㎚, 또는 300 ㎚ 내지 1000 ㎚와 같이, 비수직 또는 경사 입사광의 적어도 일부가 지연되고 선형 흡수 편광기에 의해 이어서 흡수되는 편광으로 변환되도록 지연기 상에서 비수직 또는 경사 입사광을 변경하는 임의의 유용한 값일 수 있다.
지연기는 예를 들어 5 마이크로미터 이상, 또는 5 마이크로미터 내지 200 마이크로미터, 또는 5 마이크로미터 내지 100 마이크로미터, 또는 7 마이크로미터 내지 75 마이크로미터, 또는 10 마이크로미터 내지 50 마이크로미터와 같은 임의의 유용한 두께(z 방향)를 가질 수 있다.
결정화 조절제(crystallization modifier)가 지연기에 첨가될 수 있으며, 예를 들어 청징제 및 핵화제를 포함한다. 결정화 조절제는 신장된 중합체 광학 필름 내의 "탁도"를 감소시키는 것을 도울 수 있다. 결정화 조절제는 예를 들어 10 ppm 내지 500000 ppm, 또는 100 ppm 내지 400000 pm, 또는 100 ppm 내지 350000 ppm, 또는 250 ppm 내지 300000 ppm과 같이 "탁도"를 감소시키는 데 효과적인 임의의 양으로 존재할 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서, 2개 이상의 복굴절 지연기 요소(160)가 광학 스택(110) 내에 존재할 수 있다. 이러한 일부 예시적인 실시예에서, 2개 이상의 복굴절 지연기 요소(160)는 서로에 대하여 일정 각도로 배치되는 느린 축들을 가질 수 있는데, 조합된 지연기 필름(160)들은 전술한 바와 같이 배치되는 평균의 느린 축을 갖는다. 예를 들어, 지연기(160)는 제1 느린 축을 갖는 제1 복굴절 광학 요소와 제2 느린 축을 갖는 제2 복굴절 광학 요소를 포함할 수 있는데, 제1 느린 축이 제2 느린 축에 대하여 일정 각도로 배치된다. 다른 실시예에서, 지연기(160)는 1개, 2개, 3개 또는 그 이상의 c-플레이트 지연기를 포함한다.
많은 실시예들에서, 지연기(160)는 광의 파장의 일정 범위에 걸쳐서 균형잡힌 수준의 지연을 제공하는 복굴절 필름 또는 필름들의 조합이다. "균형잡힌 수준의 지연"이라 함은 650 ㎚의 적색광에 대하여 1/3의 파 지연(wave of retardation)이 있게 되면, 550 ㎚의 청색광 및 450 ㎚의 녹색광에 대해서도 또한 대략 1/3의 파 지연이 있게 될 것이라는 것을 의미한다. 균형잡힌 수준의 지연을 유지하는 것은 지연기(160)로부터 색상 변이를 줄일 수 있다. 균형잡힌 지연을 제공하는 한 방법은 재료의 z-굴절률과 평면내 굴절률 간의 차이가 파장의 증가에 따라 증가하도록 하는 복굴절 분산을 갖는 재료 또는 재료의 혼합물(blend)을 선택하는 것을 포함한다. 다른 방법은 상이한 분산 특성들을 갖는 2개 이상의 광학 지연층의 조합을 사용하고 이들을 조합하여 재료들의 순 효과가 균형잡힌 수준의 지연을 제공 하는 것을 포함한다.
하나의 설명적인 실시예에서, 디스플레이 장치는 도 2에 도시된 디스플레이 장치(100)와 유사하다. 지연기(160)가 구비되거나 구비되지 않은 경우 콘트라스트비를 측정한다. 반사성 편광기(170)는 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠(3M) 컴퍼니로부터 입수 가능한 비퀴티 이중 휘도 향상 필름(DBEF)이었으며, 흡수 편광기(150)는 디스플레이 패널(180)의 입구 편광기였으며, 지연기는 가시광의 적어도 하나의 편광 상태에 대하여 비흡수성 및 비산란성인 동시에 이축 신장된 폴리프로필렌 필름층으로서 평면내 지연 절대값이 50 ㎚이고 평면외 지연 절대값이 200 ㎚이었다. 일부 적당한 지연기 필름은 미국 특허 출원 공개 제2004/0156106호 및 제2004/0184150호에 기재되었으며, 그 기재 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다. 입사각이 45도이고 입구 편광기 평면 상으로의 투사에 해당되는 방위 입사각이 입구 편광기의 통과축으로부터 45도인 이러한 지연기 필름으로부터의 광의 편광 상태의 지연은 약 100 ㎚이다.
상기의 지연 필름의 1개, 2개 및 3개 층들을 이용하는 17" TN 디스플레이의 콘트라스트비 개선에 대한 실험 측정값은 본 명세서에 기재된 바와 같이 배열된 지연 필름을 갖지 않는 17" TN 디스플레이의 콘트라스트비에 비해 각각 +6％, +11.5％ 및 +13％의 콘트라스트비의 개선을 나타냈다.
본 발명은 상기에 설명된 특정 실시예에 한정되는 것으로 간주되어서는 안되며, 오히려 첨부된 청구의 범위에 적절히 기재된 본 발명의 모든 태양을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서의 개관시 본 발명에 적용될 수 있는 다양한 변형, 동등한 공정뿐만 아니라, 다수의 구조는 본 발명과 관계된 분야의 숙련자에게 쉽게 명확해질 것이다.

Claims (20)

  1. 제1 편광 투과 축을 갖는 선형 흡수 편광기 층;
    제1 편광 투과 축에 사실상 평행한 제2 편광 투과 축을 갖는 선형 반사 편광기 층; 및
    80 나노미터 이상의 평면외 지연 값을 갖거나, 또는 10 나노미터 이상의 평면내 지연 값을 갖고 평면내 지연 값의 0.6 배보다 큰 평면외 지연 값을 가지며, 선형 흡수 편광기 층과 선형 반사 편광기 층 사이에 배치되는 지연기 층을 포함하는 광학 필름 스택.
  2. 제1항에 있어서, 지연기 층은 제1 또는 제2 편광 투과 축에 대하여 ±5도 이내 또는 85 내지 95도의 각도를 형성하는 평균의 느린 축을 갖는 광학 필름 스택.
  3. 제1항에 있어서, 지연기 층은 평면외 지연이 100 ㎚ 이상인 광학 필름 스택.
  4. 제1항에 있어서, 지연기 층은 평면외 지연이 200 ㎚ 이상인 광학 필름 스택.
  5. 제1항에 있어서, 지연기 층은 2개 이상의 지연기 층을 포함하는 광학 필름 스택.
  6. 제1항에 있어서, 지연기 층은 제1 또는 제2 편광 투과 축에 사실상 평행한 평균의 느린 축을 갖는 광학 필름 스택.
  7. 제1항에 있어서, 지연기 층은 제1 또는 제2 편광 투과 축에 사실상 직교하는 평균의 느린 축을 갖는 광학 필름 스택.
  8. 제1항에 있어서, 지연기 층은 사이클릭 폴리올레핀 또는 비-사이클릭 폴리올레핀을 포함하는 광학 필름 스택.
  9. 제1항에 있어서, 지연기 층은 폴리카르보네이트 또는 폴리프로필렌을 포함하는 광학 필름 스택.
  10. 액정 층;
    광원; 및
    제1 액정층과 광원 사이에 배치되는 광학 필름 스택을 포함하며,
    상기 광학 필름 스택은
    제1 편광 투과 축을 가지고 액정 층을 향하게 배치된 선형 흡수 편광기 층;
    제1 편광 투과 축에 사실상 평행한 제2 편광 투과 축을 가지며 광원으로부터 광을 수광하도록 배치된 선형 반사 편광기 층; 및
    80 나노미터 이상의 평면외 지연 값을 갖거나 또는 10 나노미터 이상의 평면 내 지연 값과 평면내 지연 값의 0.6 배보다 큰 평면외 지연 값을 가지며, 선형 흡수 편광기 층과 선형 반사 편광기 층 사이에 배치되는 지연기 층을 포함하는 액정 디스플레이.
  11. 제10항에 있어서, 지연기 층은 제1 또는 제2 편광 투과 축에 대하여 ±5도 이내 또는 85 내지 95도의 각도를 형성하는 평균의 느린 축을 갖는 액정 디스플레이.
  12. 제10항에 있어서,지연기 층은 평면외 지연이 100 ㎚ 이상인 액정 디스플레이.
  13. 제10항에 있어서, 지연기 층은 평면외 지연이 200 ㎚이상인 액정 디스플레이.
  14. 제10항에 있어서, 지연기 층은 2개 이상의 지연기 층을 포함하는 액정 디스플레이.
  15. 제10항에 있어서, 지연기 층은 제1 또는 제2 편광 투과 축에 사실상 평행한 평균의 느린 축을 갖는 액정 디스플레이.
  16. 제10항에 있어서, 지연기 층은 제1 또는 제2 편광 투과 축에 사실상 직교하는 평균의 느린 축을 갖는 액정 디스플레이.
  17. 제10항에 있어서, 지연기 층은 사이클릭 폴리올레핀 또는 비-사이클릭 폴리올레핀을 포함하는 액정 디스플레이.
  18. 제1 축상 콘트라스트비를 갖는 액정 디스플레이 - 여기서, 상기 액정 디스플레이는 액정층, 광원, 및 액정 층과 광원 사이에 배치되는 광학 스택을 포함하고, 상기 광학 스택은 제1 편광 투과 축을 가지며 액정 층을 향하게 배치되는 선형 흡수 편광기 층, 및 제1 편광 투과 축에 사실상 평행한 제2 편광 투과 축을 가지며 광원으로부터 광을 수광하도록 배치된 선형 반사 편광기 층을 가짐 - 를 제공하는 단계; 및
    80 나노미터 이상의 평면외 지연 값을 갖거나 또는 10 나노미터 이상의 평면내 지연 값 및 평면내 지연 값의 0.6 배보다 큰 평면외 지연 값을 갖는 지연기 층을 선형 흡수 편광기 층과 선형 반사 편광기 층 사이에 배치하여, 제1 축상 콘트라스트비보다 큰 제2 축상 콘트라스트비를 갖는 개선된 액정 디스플레이를 형성하는 단계를 포함하는, 액정 디스플레이의 축상 콘트라스트비를 높이는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 배치 단계는 선형 흡수 편광기 층과 선형 반사 편광기 층 사이에 지연기 층을 배치하여, 제1 축상 콘트라스트비보다 적어도 5％ 큰 제2 축상 콘트라스트비를 갖는 개선된 액정 디스플레이를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  20. 제18항에 있어서, 배치 단계는 선형 흡수 편광기 층과 선형 반사 편광기 층 사이에 지연기 층을 배치하여, 제1 축상 콘트라스트비보다 적어도 10％ 큰 제2 축상 콘트라스트비를 갖는 개선된 액정 디스플레이를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
KR1020087023732A 2006-03-31 2007-03-29 콘트라스트비 향상 광학 스택 KR20090004893A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/394,480 2006-03-31
US11/394,480 US20070236636A1 (en) 2006-03-31 2006-03-31 Contrast ratio enhancement optical stack

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090004893A true KR20090004893A (ko) 2009-01-12

Family

ID=38574839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087023732A KR20090004893A (ko) 2006-03-31 2007-03-29 콘트라스트비 향상 광학 스택

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20070236636A1 (ko)
JP (1) JP2009532722A (ko)
KR (1) KR20090004893A (ko)
CN (1) CN101410738A (ko)
TW (1) TW200807083A (ko)
WO (1) WO2007121064A2 (ko)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060135151A (ko) * 2005-06-24 2006-12-29 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
TWI440942B (zh) * 2006-09-06 2014-06-11 Fujifilm Corp 液晶顯示裝置
DE102007029405B4 (de) * 2007-06-26 2019-11-07 Carl Zeiss Spectroscopy Gmbh Wellenlängen- und Intensitätsstandard für Spektrometer
MY167536A (en) 2008-03-31 2018-09-05 3M Innovative Properties Co Optical film
JP5078724B2 (ja) * 2008-04-22 2012-11-21 日東電工株式会社 集光シート、バックライトユニットおよび液晶表示装置
US20110222263A1 (en) * 2008-11-19 2011-09-15 Weber Michael F High transmission flux leveling multilayer optical film and related constructions
JP5568808B2 (ja) * 2009-10-20 2014-08-13 住友化学株式会社 バックライトを備える液晶表示装置および液晶表示装置用光学部材セット
KR101251405B1 (ko) * 2009-12-23 2013-04-05 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시장치
CN103282807B (zh) * 2011-01-18 2017-07-07 3M创新有限公司 光学膜叠堆
US10358723B2 (en) * 2012-08-16 2019-07-23 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. System and method for surface modification by laser diffusion
KR102046152B1 (ko) * 2012-11-20 2019-11-19 삼성디스플레이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
WO2014197539A1 (en) * 2013-06-06 2014-12-11 3M Innovative Properties Company Antireflective oled construction
JP2015055680A (ja) * 2013-09-10 2015-03-23 大日本印刷株式会社 偏光板、偏光板の製造方法、画像表示装置、画像表示装置の製造方法及び偏光板の光透過率改善方法
KR101696971B1 (ko) * 2014-06-02 2017-01-16 제일모직주식회사 광학 필름, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 이에 사용되는 보호필름의 제조방법
KR20160017365A (ko) 2014-08-05 2016-02-16 삼성디스플레이 주식회사 액정표시장치
MY186003A (en) 2014-12-30 2021-06-14 3M Innovative Properties Co Optical stack including reflective polarizer and compensation film
EP3308201A1 (en) * 2015-06-15 2018-04-18 3M Innovative Properties Company Optical stack including reflecting-absorbing polarizer
TWI606286B (zh) 2016-05-24 2017-11-21 揚昇照明股份有限公司 複合膜以及顯示裝置
TWM537663U (zh) 2016-10-25 2017-03-01 揚昇照明股份有限公司 視角控制裝置以及可控制視角顯示裝置
TWI605287B (zh) 2016-12-29 2017-11-11 揚昇照明股份有限公司 顯示裝置
CN108345139B (zh) 2017-01-25 2022-04-22 中强光电股份有限公司 视角可切换显示装置
KR102648211B1 (ko) * 2017-03-06 2024-03-14 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 고 콘트라스트 광학 필름 및 이를 포함하는 장치
CN207650518U (zh) 2017-12-26 2018-07-24 扬升照明股份有限公司 视角可切换装置以及视角可切换显示模块
US10802343B2 (en) * 2018-03-12 2020-10-13 Sharp Kabushiki Kaisha Low reflectivity LCD with COP retarder and COP matching RM
CN110361883B (zh) 2018-03-26 2023-04-28 中强光电股份有限公司 防窥控制装置与采用其的背光模块与显示器
CN208126055U (zh) 2018-04-28 2018-11-20 扬升照明股份有限公司 显示装置
JP7386225B2 (ja) * 2018-07-17 2023-11-24 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 結晶性低屈折率層を有する赤外線反射体及び多層反射偏光子を含む光学フィルム
TWI676842B (zh) * 2018-07-25 2019-11-11 友達光電股份有限公司 廣視角顯示裝置
CN113767320A (zh) * 2019-05-03 2021-12-07 3M创新有限公司 光学系统
US20230350119A1 (en) * 2019-12-23 2023-11-02 3M Innovative Properties Company Optical stack and display
CN113625492A (zh) * 2020-05-06 2021-11-09 群创光电股份有限公司 电子装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5491001A (en) * 1991-09-03 1996-02-13 Nippon Oil Company, Limited Method for producing viewing angle compensator for liquid crystal display
US5470937A (en) * 1992-02-28 1995-11-28 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Anisotropically oriented phase difference compensation film of a branched polycarbonate
TW472081B (en) * 1996-09-17 2002-01-11 Merck Patent Gmbh Optical retardation film
US6449089B1 (en) * 1998-03-30 2002-09-10 3M Innovative Properties Company Rear projection screen with enhanced contrast
US6975455B1 (en) * 2000-04-18 2005-12-13 3M Innovative Properties Company Transflective layer for displays
RU2207603C2 (ru) * 2001-06-04 2003-06-27 Хан Ир Гвон Оптическое устройство для получения и/или преобразования поляризованного электромагнитного излучения и оптическое устройство в виде жидкокристаллического дисплея
KR20030079705A (ko) * 2002-04-01 2003-10-10 닛토덴코 가부시키가이샤 광학 필름 및 화상 표시 시스템
CN100380197C (zh) * 2002-04-24 2008-04-09 日东电工株式会社 视场角扩大的液晶显示装置
AU2003228045A1 (en) * 2002-05-31 2003-12-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electroluminescent device
US6965474B2 (en) * 2003-02-12 2005-11-15 3M Innovative Properties Company Polymeric optical film
US7405784B2 (en) * 2003-02-12 2008-07-29 3M Innovative Properties Company Compensators for liquid crystal displays with biaxially stretched single film with crystallization modifier
TWI249625B (en) * 2004-10-08 2006-02-21 Optimax Tech Corp Structure of polarizer
JP4622765B2 (ja) * 2005-09-15 2011-02-02 住友化学株式会社 複合位相差板及び複合光学部材の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW200807083A (en) 2008-02-01
CN101410738A (zh) 2009-04-15
WO2007121064A3 (en) 2007-12-27
JP2009532722A (ja) 2009-09-10
WO2007121064A2 (en) 2007-10-25
US20070236636A1 (en) 2007-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20090004893A (ko) 콘트라스트비 향상 광학 스택
KR101538530B1 (ko) 경면 부분 반사기와 원형 모드 반사 편광기를 포함하는 백라이트 시스템
US8023065B2 (en) Optical element for lateral light spreading in edge-lit displays and system using same
US7220026B2 (en) Optical film having a structured surface with offset prismatic structures
US8007118B2 (en) Direct-lit backlight with angle-dependent birefringent diffuser
US7322731B2 (en) Color mixing illumination light unit and system using same
US7903194B2 (en) Optical element for lateral light spreading in back-lit displays and system using same
US10114162B2 (en) Optical film stack with retardance layer having in-plane retardance of greater than 2.0 microns
US20070159699A1 (en) Diffuser plate with higher light diffusion efficiency and brightness
US20060290843A1 (en) Illumination element and system using same
KR20140140538A (ko) 액정 표시 장치
TW201339704A (zh) 液晶顯示裝置
US20060290845A1 (en) Polarization sensitive illumination element and system using same
US20070147066A1 (en) Lighting device including customized retarder and display device including same
US20070147020A1 (en) Lighting device including customized retarder and display device including same

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid