KR20100098980A - 위상차 필름을 이용한 편광필름 및 그 필름이 적용된 편광안경 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위상차 필름을 이용한 편광필름 및 그 필름이 적용된 편광안경에 관한 것으로서,

더 상세하게는 편광판에 위상차 필름이 적층되어 구성되되, 상기 위상차 필름은 110~130㎚의 파장을 가지는 것을 특징으로 하는 것이며, 상기 편광필름을 안경의 렌즈로 사용하여,

상기와 같이 파장 110~130㎚의 위상차 필름을 편광판에 적층함으로써 빛이 편광판을 관통할 때 발생하는 위상차를 효과적으로 보상할 수 있게 되며, 따라서 시야각이 넓어지고 입체효과가 선명하게 구현되는 효과가 있는 편광필름 및 그 필름이 적용된 편광안경에 관한 것이다.

편광, 안경, 위상차, 필름.

Description

위상차 필름을 이용한 편광필름 및 그 필름이 적용된 편광안경{Polarizing film and polarizing eyeglass using thereof}

본 발명은 위상차 필름을 이용한 편광필름 및 그 필름이 적용된 편광안경에 관한 것으로서, 특정 파장을 가지는 위상차 필름을 이용하여 시야각을 넓히고 입체효과를 선명하게 구현할 수 있도록 하는 위상차 필름을 이용한 편광필름 및 그 필름이 적용된 편광안경에 관한 것이다.

3차원 디스플레이 기술은 입체영상을 구현하는 것으로서, 모든 디스플레이 장치 뿐 아나리 가상현실을 이용한 훈련장치나 의료기기등 모든 산업분야에서 응용될 수 있는 기술인바, 최근 주목을 받고 있는 기술이다. 이는 영상이 화면속이 아닌 실제 눈앞에 있는 듯이 보이는 것과 같은 기술을 구현하는 것으로서 다양한 분야에 응용될 수 있는바, 차세대 시장의 새로운 부가가치 상품으로 떠오르고 있는 것이다.

따라서 최근 입체영상을 구현하기 위한 디스플레이에 대한 관심이 증폭되고 있으며 이를 구현하기 위한 여러 가지 제품이 출시되고 있다. 입체영상은 크게 홀로그라피 등을 이용한 공간형 입체와 눈에 들어오는 좌우 영상의 각도 차이를 이용 한 스테레오그라피로 나눌 수 있다.

이 중에서 홀로그라피를 이용한 입체는 데이터 처리량의 증대와 동화상 구현, 칼라 구현 등의 어려움으로 인해 상업적인 실용화가 용이치 않다. 반면 스테레오그라피는 하나의 사물을 볼 때, 왼쪽 눈이 보는 각도와 오른쪽 눈이 보는 각도가 약간씩 다른데, 이 각도의 차이가 입체로서 뇌에서 인식되는 점을 이용한 방법이다. 이러한 스테레오그라피 영상을 표현하기 위해서는 하나의 사물을 촬영할 때, 두 대의 카메라로 약간의 각도의 차이를 두고 촬영한다. 이에 따라 왼쪽 카메라는 왼쪽 눈을 대응하게 하고 오른쪽 카메라는 오른쪽 눈을 대응하게 한다. 이렇게 촬영된 영상을 재현할 때에 왼쪽 카메라로 촬영된 영상은 왼쪽 눈으로, 오른쪽 카메라로 촬영된 영상은 오른쪽 눈으로 보게 만들면 이 사물이 입체로 인지된다.

이러한 방법을 이용하기 위한 스테레오그라피는 여러 가지 방법이 제안되었고 몇 가지 방법은 오래전부터 사용되고 있다. 이 중에서 일반 입체 영화에서는 두 대의 촬영기로 촬영된 상을 재현하기 위하여 두 대의 영사기를 사용하는데 각각의 영사기 앞에는 편광판이 부착되어 있다. 이 편광판의 각도는 서로 직교하는데 결과적으로 각각의 영사기로부터 나오는 빛은 서로 직교하는 편광 방향을 가진다. 이를 보기 위해서는 영사기 앞에 부착된 편광판의 편광축에 오른쪽과 왼쪽 눈에 각각 대응하는 편광축을 가진 편광안경을 쓰고 보아야 한다. 이 경우 왼쪽 영사기로부터의 영상은 왼쪽 눈에만, 오른쪽 영사기로부터의 영상은 오른쪽 눈으로만 들어오게 되어 입체 영상을 전달한다.

한편, 상기와 같이 편광안경에 의해 입체 영상을 구현하는 방법을 안경식 이라 한다(안경을 사용하지 않는 방식은 무안경식이라 함).

안경식이라 함은 특수 안경에 의한 입체 화상 디스플레이를 의미하는 것으로서 렌즈입체안경, 적청안경, LCD SG(Liquid Crystal Display Shuttered Glasses), 편광안경등이 있다.

렌즈입체안경은 좌우에 해당하는 사진 또는 칼라필름에 의한 영상이 연이어 놓여지고 이를 렌즈를 통해 두눈에 따로 따로 결상되게 함으로써 입체감을 느끼도록 하는 방식이다. 이를 상세히 살펴보면,

적청안경은 애널그리프라고도 하며, 왼쪽 눈의 이미지는 적색으로, 오른쪽으 의 이미지는 청색으로 나타내고 눈에 적청방식의 안경을 착용함으로써 입체감을 느끼게 하는 방식이다.

LCD SG는 전기를 가하면 LCD의 빛의 방향이 바뀌는 특성을 이용하여 빛을 통과시키거나 통과하지 못하도록 할 수 있는바, 이러한 원리를 TV나 모니터의 영상 디스플레이에 적용시켜 한쪽 눈에 해당하는 영상만을 통과할 수 있도록 LCD를 제어하여 두 눈에 서로 다른 영상을 보게 하는 방식이다. 즉, 모니터 화면과 동기되어 매우 빠르게 셔터를 열고 닫게 함으로써 입체를 보게 하는 방식으로 현재 PC상에서 구현할 수 있는 가장 경제적인 입체 구현방식으로 알려져 있다.

편광안경은 입체 영화관이나 입체 슬라이드에서 가장 많이 활용되는 방법으로서, 두 대의 영사기에 각각 수직 또는 수평방향으로만 빛을 투사하게 하는 편광필터를 씌우고 사람의 눈에도 같은 종류의 필터가 부착된 편광안경을 씌움으로써 입체감을 느끼게 하는 방식이다.

상기 편광안경은 다양한 형태로 구성된 것이 제안 및 제조되고 있는바, 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 자연광을 한쪽 방향으로만 진동하는 빛(편광)이 되도록 하는 기능을 가진 편광판을 이용하여 안경을 제작하는 방식 등이 그것이다.

한편, 빛이 편광판을 통과할 때에는 수직으로 통과할 때와 비스듬히 통과할 때 그 위상지연(retardation) 값이 서로 달라 위상차가 발생하고 시야각에 따른 투과광의 특성이 다르게 된다. 이러한 단점은 위상차를 보상시켜줌으로써 극복이 가능하다. 따라서 광학 위상차를 보상시켜 주기 위해 위상차를 상쇄시키는 음의 위상차를 갖는 폴리머(polymer) 필름(위상차 필름)을 보상판으로 사용하여 시야각을 향상시키기 위한 노력이 있어왔다.

그러나, 상기와 가티 위상차 필름을 이용하더라도 충분한 시야각을 확보 할 수 없는 구성이었는바, 이는 적합한 파장을 가진 위상차 필름을 적용하지 않음에 따른 문제점이었다. 따라서, 이를 개선하여야 할 필요성이 대두되고 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 편광판에 적층되는 위상차 필름을 특정 파장을 가진 것으로 형성함으로써 시야각을 넓혀 탁월하고 선명한 입체 효과를 구현할 수 있도록 하는 편광필름 및 그 편광필름이 렌즈로 사용된 편광안경을 얻는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명에서는 상술한 문제점을 해소하기 위하여 파장 110~130㎚의 위상차 필름을 원편광판에 적층한 편광필름을 제안하며, 이러한 편광필름을 안경 렌즈로 사용함으로써 넓은 시야각이 확보되는 안경을 제안한다.

본 발명에 따르면, 파장 110~130㎚의 위상차 필름을 편광판에 적층함으로써 빛이 편광판을 관통할 때 발생하는 위상차를 효과적으로 보상할 수 있게 되며, 따라서 시야각이 넓어지고 입체효과가 선명하게 구현되는 효과가 있는 편광필름을 얻을 수 있게 된다.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는,

편광판에 위상차 필름이 적층되어 구성되되, 상기 위상차 필름은 110~130㎚의 파장을 가지는 것을 특징으로 하며,

상기 위상차 필름은 상기 편광판 상면에 적층되는 것임을 특징으로 하며,

상기 위상차 필름 상면에 TAC(Tri Acetyl Cellulose, 광 편광막 보호필름)필름이 더 적층되는 것임을 특징으로 하며,

상기 TAC필름이 상기 편광판 저면에 더 적층되는 것임을 특징으로 하는 위상차 필름을 이용한 편광필름을 제안한다.

더불어, 상기 위상차 필름을 이용한 편광필름이 렌즈로 사용되어서 구성된 것임을 특징으로 하는 편광안경을 제안한다.

이하 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도면에 개시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대한 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 편광필름의 구성을 단면으로 보여주는 단면 예시도 이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 편광필름은 편광판(10)에 위상차 필름(20)이 적층되어 구성된 것을 기본 구성으로 한다. 여기서, 상기 위상차 필름은 110~130㎚의 파장을 가지는 것이며, 바람직하게는 125㎚의 파장을 가지는 것이다.

위상차 필름(20)이란 광학적 이방성 필름에 관한 것으로, 그 복굴절률을 제어함으로써 입사편광을 변환하는 광학소자이다. 위상차 필름은 그 목적에 따라 광학보상 필름이나 시야각 확대 필름, 색보상 필름 등의 명칭으로 불리는 것도 있는데 여기서는 모두 위상차 필름(20)이라고 칭한다.

본 발명에서는 상기와 같은 파장을 가진 위상차 필름(20)을 적층함으로써 편 광판(10)에 빛이 통과할 때 위상지연(retardation) 값이 서로 달라 발생하는 위상차를 보상시켜줄 수 있게 된다. 그 위상차 효과는 130~140㎚의 위상차 지연 효과를 나타내게 되는바, 따라서, 더 넓은 시야각을 확보하여 줄 수 있으며, 더불어 더욱 선명한 입체효과를 구현할 수 있게 되는 것이다.

본 발명에서는 특징적으로 앞서 설명한 바와 같이 110~130㎚의 파장, 바람직하게는 125㎚의 파장 파장을 가지는 위상차 필름(20)을 적용하게 되는바, 상기 범위를 벗어난 파장을 가지는 것을 사용하게 되면 적절한 위상차 보상 효과를 구현할 수 없어 시야각이 좁아지고 선명한 입체 효과를 구현할 수 없게 된다.

상기와 같은 위상차 필름(20)은 편광판(10)의 상면에 접합됨으로써 적층된다. 접합방법은 공지의 방법을 그대로 적용할 수 있는 것으로서 일정 정도의 열과 압력을 가해 접합하게 된다.

한편, 상기 위상차 필름(20) 상면에는 TAC(Tri Acetyl Cellulose, 광 편광막 보호필름)필름(30)이 더 적층된다. 더불어 TAC필름(30)은 편광판(10) 저면에도 접합되어 적층될 수 있다.

상기 TAC필름(30)은 열과 수분의 침투를 막아주고 제품의 열화를 막아주는 역할을 하는 것으로서, 투명성, 내열성, 내습성, 내후성 등의 성질을 가지고 있는바. 상기와 같이 본 발명에 의한 편광필름에 적용됨으로써 편광필름이 외부 자극에 의해 손상되는 것을 막아주는 기능을 하게 된다.

이상과 같이 형성한 편광필름은 이를 안경에 렌즈로 사용함으로써 편광안경을 형성하여 줄 수 있다. 즉, 상기와 같이 편광판(10)에 위상차 필름(20)과 TAC필 름(30)이 적층된 편광필름을 일정온도와 습도 조건 하에서 숙성을 거친 후 공지의 방법을 통해 곡면성형하여서 안경용 렌즈로 사용할 수 있는 것이다.

이때, 안경용 렌즈로 사용하기 위해서는 상기 편광판(10)을 원편광판을 사용함이 바람직하다. 원평광판은 우회전과 좌회전선 원편광판으로 구분되는바, 이를 필요에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 편광필름을 안경 렌즈로 사용하게 되면 빛이 통과할 때 위상지연(retardation) 값이 서로 달라 발생하는 위상차를 보상시켜줄 수 있게 되는 안경을 얻을 수 있게 되는바, 더 넓은 시야각을 확보하고 더욱 선명한 입체효과를 구현할 수 있는 안경을 얻을 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 편광필름의 구성을 단면으로 보여주는 단면 예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 원편광판, 20 : 위상차 필름,

30 : TAC필름.

Claims (5)

1. 편광판에 위상차 필름이 적층되어 구성되되, 상기 위상차 필름은 110~130㎚의 파장을 가지는 것을 특징으로 하는 위상차 필름을 이용한 편광필름.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 위상차 필름은 상기 편광판 상면에 적층되는 것임을 특징으로 하는 위상차 필름을 이용한 편광필름.
3. 제2 항에 있어서,

   상기 위상차 필름 상면에 TAC(Tri Acetyl Cellulose, 광 편광막 보호필름)필름이 더 적층되는 것임을 특징으로 하는 위상차 필름을 이용한 편광필름.
4. 제3 항에 있어서,

   상기 TAC필름이 상기 편광판 저면에 더 적층되는 것임을 특징으로 하는 위상차 필름을 이용한 편광필름.
5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 의한 편광필름이 렌즈로 사용되어서 구성된 것임을 특징으로 하는 편광안경.

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