KR20100115469A - Optical filter for display device and display device having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디스플레이 장치용 광학필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 색재현력을 향상시키고, 시야각 증가에 따른 색편차를 저감시켜 우수한 화질 특성을 제공하는 디스플레이 장치용 광학필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an optical filter for a display device and a display device having the same. More particularly, the present invention provides an optical filter for a display device that provides excellent image quality by improving color reproduction and reducing color deviation due to an increase in viewing angle. It relates to a display device.
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. As the modern society is highly informationized, image display-related components and devices have been remarkably advanced and widespread. Among them, display apparatuses for displaying images are widely used for television apparatuses, monitor apparatuses of personal computers, and the like, and are being enlarged and thinned.
일반적으로 액정 디스플레이 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. In general, a liquid crystal display (LCD) is a flat panel display device that displays an image using liquid crystal, and is thinner and lighter than other display devices, and has a low driving voltage and low power consumption. It is widely used throughout the industry.
도 1은 LCD의 기본 구조와 구동 원리를 개념적으로 도시한 개념도이다. 1 is a conceptual diagram conceptually showing the basic structure and driving principle of an LCD.
종래의 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. For example, the conventional VA mode LCD is attached so that the optical axes of the two polarizing
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. The light emitted from the backlight unit becomes linearly polarized light after passing through the first polarizing
그러나, 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.However, in the on state, as shown on the right side of FIG. 1, the liquid crystal is horizontally oriented between the optical axes of the two orthogonal polarizing
도 2는 시야각에 따른 액정의 배향 상태와 광투과도를 보여주는 개념도이다.2 is a conceptual diagram illustrating alignment states and light transmittances of liquid crystals according to viewing angles.
화소(220) 내에 액정분자가 일정한 방향으로 배열되어 있는 경우, 시야각에 따라 배열 상태가 다르게 보이게 된다. When the liquid crystal molecules are arranged in a predetermined direction in the
정면에서 우측 방향(210)에서 볼 때, 액정분자의 배열 상태는 거의 수평 배 향(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. When viewed from the front side in the
따라서, LCD는 시야각 변화에 따른 빛의 세기와 색의 변화가 발생하며 자발광 디스플레이에 비해 시야각이 크게 제한된다. 따라서, 시야각 개선을 위한 많은 연구가 진행되어 왔다.Therefore, the LCD generates light intensity and color change according to the change in the viewing angle, and the viewing angle is greatly limited compared to the self-luminous display. Therefore, much research has been conducted for improving the viewing angle.
도 3은 시야각 변화에 따른 명암비 변화 및 색변화를 개선하기 위한 종래 기술의 일 예를 보여주는 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating an example of the related art for improving the contrast ratio change and the color change according to a change in viewing angle.
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. Referring to FIG. 3, the pixel is divided into two partial pixels, that is, the
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 상태 와 동일하게 보이게 된다. 이에 따라 시청자가 볼 때 화면의 밝기는 시야각이 변함에 따라 동일 또는 유사해지며 화면에 대한 수직 방향을 중심으로 대칭이 된다. 따라서, 시야각 변화에 따른 명암비 변화 및 색변화 정도가 개선될 수 있게 된다.That is, when viewed from the front side in the
도 4는 시야각 변화에 따른 명암비 변화 및 색변화를 개선하기 위한 종래 기술의 다른 일 예를 보여주는 개념도이다.4 is a conceptual diagram illustrating another example of the related art for improving the change in contrast ratio and color change according to a change in viewing angle.
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. Referring to FIG. 4, an
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). That is, when viewed from the front to the
이에 따라 시야각 변화에 따른 명암비 변화 및 색변화 현상이 개선되었으나, 여전히 시야각에 따른 휘도 및 색변화는 해결해야 할 문제로 남아있다.As a result, the change in contrast ratio and color change due to the change of viewing angle is improved, but the luminance and color change according to the viewing angle remain a problem to be solved.
한편, LCD는 디스플레이 패널과 백라이트 유닛을 포함하는데, 백라이트 유닛 의 광원으로 현재 상용화되고 있는 것은 냉음극 형광 램프(CCFL)과 LED(Light Emitting Diode)이다. On the other hand, the LCD includes a display panel and a backlight unit, which are currently commercialized as a light source of the backlight unit are a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) and a light emitting diode (LED).
도 5는 CIE 1976 UCS 색좌표에서 LED 백라이트를 사용한 LCD, CCFL 백라이트를 사용한 LCD 및 NTSC의 색재현율을 비교한 도면이다. 또한, 도 6은 LED 백라이트를 사용한 LCD에서 수평 및 수직 방향의 시야각에 따른 색편차를 보여주는 도면이고, 도 7은 CCFL 백라이트를 사용한 LCD에서 수평 및 수직 방향의 시야각에 따른 색편차를 보여주는 도면이다. 5 is a view comparing color gamut of LCD using LED backlight, LCD using CCFL backlight and NTSC in CIE 1976 UCS color coordinate. In addition, FIG. 6 is a view showing color deviations in the horizontal and vertical viewing angles in an LCD using an LED backlight, and FIG. 7 is a view showing the color deviations in the horizontal and vertical viewing angles in an LCD using a CCFL backlight.
LED는 CCFL에 비하여 도 5에 도시한 바와 같이 색재현력이 우수하고, 도 6 및 7에 도시한 바와 같이, 시야각 증가에 따른 컬러 시프트(color shift)가 적어서 더 좋은 화질 특성을 보이는 장점이 있다. 그러나, LED는 가격이 매우 고가인 단점이 있어, 현재 고가 LCD TV를 제외한 일반적인 LCD 제품에는 아직까지 CCFL이 백라이트 유닛으로 사용되고 있다. Compared with CCFL, LED has superior color reproduction power as shown in FIG. 5, and as shown in FIGS. 6 and 7, there is an advantage of showing better image quality due to less color shift with increasing viewing angle. However, LED has a disadvantage that the price is very expensive, so CCFL is still used as a backlight unit for general LCD products except for high-priced LCD TVs.
따라서, 저렴한 가격의 CCFL을 사용하는 LCD 장치에 있어서, LED 수준에 근접하는 색재현력과 시야각 증가에 따른 컬러 시프트를 줄이는 기술이 요구되고 있다. Therefore, in the LCD device using a low-cost CCFL, there is a need for a technique for reducing color shift due to the increase in the color reproduction power and viewing angle close to the LED level.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 색재현력을 높이고 특히 시야각 증가에 따른 컬러 시프트를 저감시켜 더 향상된 화질 특성을 보일 수 있는 컬러 시프트 개선 광학필터를 제공하는데 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a color shift improving optical filter that can improve color reproducibility and, in particular, reduce color shift due to an increase in viewing angle to show more improved image quality characteristics.
또한, 본 발명은 상기 디스플레이 장치용 광학필터를 구비하는 디스플레이 장치를 제공하는데 목적이 있다. In addition, an object of the present invention is to provide a display device having the optical filter for the display device.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 디스플레이 장치에 사용되는 디스플레이 장치용 광학필터로서, 투과되는 광의 570~600nm의 오렌지 파장 영역 및 480~510nm의 시안 파장 영역을 흡수하여, 시야각에 따른 디스플레이 영상의 색편차를 보상하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 광학필터를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention is an optical filter for a display device used in a display device, and absorbs 570 ~ 600nm orange wavelength region and 480 ~ 510nm cyan wavelength region of the transmitted light, the display image according to the viewing angle It provides an optical filter for a display device, characterized in that to compensate for the color deviation of.
상기 광학필터는 광흡수 패턴을 구비하고, 상기 광흡수 패턴은 510~560nm의 그린 파장 영역을 흡수할 수 있다. The optical filter may include a light absorption pattern, and the light absorption pattern may absorb a green wavelength region of 510 nm to 560 nm.
상기 광학필터는, 반사방지필름, 보호필름, 확산필름, 도광판, 프리즘시트 및 편광필름 중 어느 하나일 수 있다. The optical filter may be any one of an antireflection film, a protective film, a diffusion film, a light guide plate, a prism sheet, and a polarizing film.
상기 광학필터는, 570~600nm의 오렌지 파장 영역을 흡수하는 오렌지 파장 영역 흡수 물질과 480~510nm의 시안 파장 영역을 흡수하는 시안 파장 영역 흡수 물질을 포함하는 점착층을 구비할 수 있다. The optical filter may include an adhesive layer including an orange wavelength region absorbing material absorbing an orange wavelength region of 570 to 600 nm and a cyan wavelength region absorbing substance absorbing a cyan wavelength region of 480 to 510 nm.
상기 광학필터는, 제1후막층, 박막층 및 제2후막층이 순차적으로 적층되고, 상기 박막층은 780nm 이하의 두께를 가지고, 상기 제1후막층 및 제2후막층은 상기 박막층보다 두꺼운 두께를 가지고, 상기 제1후막층, 박막층 및 제2후막층 중 적어도 하나가 570~600nm의 오렌지 파장 영역을 흡수하는 오렌지 파장 영역 흡수 물질과 480~510nm의 시안 파장 영역을 흡수하는 시안 파장 영역 흡수 물질을 포함할 수 있다. In the optical filter, a first thick film layer, a thin film layer, and a second thick film layer are sequentially stacked, and the thin film layer has a thickness of 780 nm or less, and the first thick film layer and the second thick film layer have a thicker thickness than the thin film layer. And at least one of the first thick film layer, the thin film layer, and the second thick film layer includes an orange wavelength region absorbing material absorbing an orange wavelength region of 570 to 600 nm and a cyan wavelength region absorbing substance absorbing a cyan wavelength region of 480 to 510 nm. can do.
또한 본 발명은, 상기 디스플레이 장치용 광학필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치를 제공한다.The present invention also provides a display device comprising the optical filter for display device.
바람직하게는, 상기 디스플레이 장치는 냉음극 형광램프(CCFL)을 광원으로 사용하는 액정 표시장치이다. Preferably, the display device is a liquid crystal display device using a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) as a light source.
상기한 구성에 따르면, 본 발명은 색재현력을 향상시키고 특히 시야각 증가에 따른 컬러 시프트를 저감시켜 우수한 화질 특성을 제공할 수 있어, 원가 대비 성능 향상을 이룰 수 있게 된다. According to the above configuration, the present invention can provide excellent image quality characteristics by improving the color reproduction power and in particular by reducing the color shift according to the increased viewing angle, it is possible to achieve a cost-performance improvement.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 다음과 같은 기술적 원리를 이용한 것이다. The present invention utilizes the following technical principles.
도 8은 LED의 발광 스펙트럼을 보여주는 도면이고, 도 9은 CCFL의 발광 스펙트럼을 보여주는 도면이다. 8 is a view showing the emission spectrum of the LED, Figure 9 is a view showing the emission spectrum of the CCFL.
색재현 면적 향상과 컬러 시프트 저감에 있어, LED가 더 우수한 것은, LED와 CCFL의 발광 스펙트럼을 비교하여 보면 알 수 있다. The superiority of LEDs in improving color reproduction area and reducing color shift can be seen by comparing the emission spectra of LEDs and CCFLs.
LED의 경우 B(~450nm), G(~540nm), R(~640nm)을 중심으로 폭이 좁은 형태의 발광 스펙트럼을 보인다. 반면, CCFL의 경우 B는 420~500nm로 넓고 세 개의 발광 피크가 존재한다. R은 570~630nm로 넓고 두 개의 발광 피크가 존재한다. 여기서, 특히 480~510nm의 시안 파장 영역과 570~600nm의 오렌지 파장 영역에서의 피크는 색재현력과 컬러 시프트를 악화시키는 주원인이 된다. In the case of LED, the emission spectrum of narrow shape is shown around B (~ 450nm), G (~ 540nm), and R (~ 640nm). On the other hand, in the CCFL, B is 420-500 nm wide and there are three emission peaks. R is 570-630 nm wide and there are two emission peaks. Here, peaks in the cyan wavelength region of 480 to 510 nm and the orange wavelength region of 570 to 600 nm are the main causes of deterioration of color reproduction power and color shift.
따라서, 이 파장 영역을 흡수할 수 있는 색소를 사용하여 CCFL의 발광 스펙트럼을 LED와 같이 폭이 좁은 발광 스펙트럼으로 변환시킨다면 색재현력과 컬러 시프트를 개선할 수 있다. Therefore, color reproduction and color shift can be improved by converting the emission spectrum of the CCFL into a narrow emission spectrum such as an LED using a dye capable of absorbing the wavelength range.
상기와 같은 원리를 바탕으로, 광학필터를 투과하는 광의 오렌지 파장 영역 및 시안 파장 영역을 흡수하여 시야각 증가에 따른 디스플레이 영상의 색편차를 보상할 수 있다. Based on the above principle, color deviation of the display image may be compensated for by increasing the viewing angle by absorbing the orange wavelength region and the cyan wavelength region of the light passing through the optical filter.
이를 위하여, 기재(base material)에 오렌지 파장 영역 흡수 물질 및 시안 파장 영역 흡수 물질이 분산 또는 용해된 광학필터를 백라이트 유닛의 전방 또는 디스플레이 패널의 전방에 부착하거나 배치시켜 색재현력과 컬러 시프트를 개선할 수 있다. To this end, an optical filter in which the orange wavelength region absorbing material and the cyan wavelength region absorbing material are dispersed or dissolved in a base material may be attached or disposed in front of the backlight unit or in front of the display panel to improve color reproduction and color shift. have.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 광학필터를 보여주는 도면이다.10 is a view showing an optical filter according to a first embodiment of the present invention.
도 10에서는 단층 구성의 광학필터(11)를 도시한다.In FIG. 10, the
광학필터는 기재(base material)에 오렌지 파장 영역 흡수 물질 및 시안 파장 영역 흡수 물질이 혼합되어 이루어진다. The optical filter is formed by mixing an orange wavelength region absorbent material and a cyan wavelength region absorbent material on a base material.
기재로는, PET, UV 수지, 등 투명 수지 재질의 기재가 사용될 수 있다. As the substrate, a substrate made of a transparent resin material such as PET, UV resin, or the like may be used.
도 11은 도 10의 광학필터를 D65 광원하에서 흡수율을 측정하여 얻은 분광 흡수율 곡선이다. FIG. 11 is a spectral absorption curve obtained by measuring the absorption of the optical filter of FIG. 10 under a D65 light source. FIG.
도 10의 광학필터의 두께와 오렌지 파장 영역 흡수 물질 및 시안 파장 영역 흡수 물질의 함량에 관계 없이, 흡수 피크와 그 반치폭(full width at half maximum: FWHM)은 특정 파장 영역에서 존재하며 항상 일정하다. 반치폭의 정의는 피크의 최대값과 최소값의 중간값일 때의 폭을 의미한다. Irrespective of the thickness of the optical filter of FIG. 10 and the contents of the orange wavelength region absorbing material and the cyan wavelength region absorbing material, the absorption peak and its full width at half maximum (FWHM) exist in a specific wavelength region and are always constant. The definition of the full width at half maximum means the width when the peak is halfway between the maximum and minimum values.
D65 광원 하에서, 도 10의 광학필터의 흡수율을 측정하였을 때, 380nm~550nm의 최대 피크의 반치폭이 440~520nm 사이에 존재하고, 550~780nm의 최대 피크의 반치폭이 570~615nm 사이에 존재하는 것이 바람직하다. Under the D65 light source, when the absorptivity of the optical filter of FIG. 10 was measured, the half width of the maximum peak of 380 nm to 550 nm was between 440 to 520 nm, and the half width of the maximum peak of 550 to 780 nm was between 570 to 615 nm. desirable.
도 12는 도 10의 광학필터를 구비하는 LCD TV의 분광복사정규화 곡선이다. 12 is a spectral radiation normalization curve of an LCD TV having the optical filter of FIG.
도 10의 광학필터를 CCFL을 광원으로 사용하는 LCD TV에 장착한 후 Full white 화면에서 분광복사곡선을 얻고, 각 분광복사곡선의 최대값으로 나누는 정규화 과정을 거쳐 분광복사 정규화(Normalized)곡선을 얻었다. After mounting the optical filter of FIG. 10 on an LCD TV using CCFL as a light source, a spectral radiation curve was obtained on a full white screen, and a spectral radiation normalization curve was obtained through a normalization process divided by the maximum value of each spectral radiation curve. .
광학필터 적용 전후의 정규화된 분광복사곡선을 비교할 때, 480~500nm와 580~600nm에서 존재하는 최대 피크가 30% 이상 감소하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 광학필터는, 시안 파장 영역 피크와 오렌지 파장 영역 피크를 낮추는 것이다. When comparing the normalized spectral radiation curves before and after applying the optical filter, it is desirable that the maximum peaks existing at 480-500 nm and 580-600 nm decrease by 30% or more. That is, the optical filter of this invention lowers a cyan wavelength range peak and an orange wavelength range peak.
본 발명의 광학필터를 LCD TV에 적용한 결과, 색재현율이 70%에서 78%로 8% 향상되는 효과를 가져왔다. As a result of applying the optical filter of the present invention to the LCD TV, the color reproducibility was improved by 8% from 70% to 78%.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 광학필터를 보여주는 도면이다.13 is a view showing an optical filter according to a second embodiment of the present invention.
디스플레이 패널에서 방출되는 빛이 높은 계조에서 방출될 때는 시야각이 증가함에 따라 모든 파장 영역에서 휘도가 감소하고 상대적으로 블루 파장 영역이 가장 빨리 감소한다. 이러한 색변화는, 후막층/박막층/후막층의 구조를 이용하여 최소화할 수 있다. When the light emitted from the display panel is emitted at a high gradation, as the viewing angle increases, the luminance decreases in all wavelength regions and the blue wavelength region decreases relatively quickly. Such color change can be minimized by using a structure of a thick film layer, a thin film layer, and a thick film layer.
도 13의 광학필터는, 제1후막층(860), 박막층(820) 및 제2후막층(840)을 구 비하고, 이들 중 적어도 하나에 오렌지 파장 영역 흡수 물질 및 시안 파장 영역 흡수 물질이 포함될 수 있다. The optical filter of FIG. 13 includes a first
광학필터의 가운데에는 박막층(820)이 있고, 박막층(820)의 양 면에는 제1 후막층(860) 및 제2 후막층(840)이 형성되어 있다.The
박막층(820)의 두께는 가시광선의 파장 영역보다 작거나 같다. 따라서, 박막층(820)의 두께는 780nm이하이다. 박막층(820)의 두께가 780nm보다 크면 가시광 영역에서 보강 및 상쇄 간섭이 일어나지 않기 때문이다.The thickness of the
한편, 제1 후막층(860) 및 제2 후막층(840)은 상기 박막층(820)보다 두께가 크다. 따라서, 후막층(860, 840)의 두께는 780nm보다 크고 수 mm, 예컨대 5mm에 이를 수 있다. 제1 후막층(860)과 제2 후막층(840)의 두께는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. Meanwhile, the first
상기 박막층(820)은 제1 굴절률, 상기 제1 후막층(860)은 제2 굴절률, 상기 제2 후막층(840)은 제3 굴절률을 가지는 물질이다. 상기 제1 굴절률은 상기 제2 굴절률 및 상기 제3 굴절률보다 낮을 수도 있고 높을 수도 있다. The
상기 적층체는 고굴절률의 후막층 사이에 저굴절률의 박막층이 형성되어 제조될 수 있다. 예컨대, 제1 후막층(860) 및 제2 후막층(840)의 굴절률은 2 내지 4이고, 박막층의 굴절률은 1 내지 2일 수 있다. The laminate may be manufactured by forming a thin film layer having a low refractive index between the thick film layers having a high refractive index. For example, the refractive index of the first
이와는 반대로, 저굴절률의 후막층 사이에 고굴절율의 박막층이 형성될 수도 있다. 이 경우, 후막층들 중 적어도 하나로 유리가 사용될 수 있다. 강화유리의 경우 굴절률이 대략 1.5이므로 투명기판으로 강화유리를 사용할 경우, 투명기판이 저 굴절 후막층으로 사용될 수 있다. On the contrary, a high refractive index thin film layer may be formed between the low refractive index thick layers. In this case, glass may be used as at least one of the thick film layers. In the case of tempered glass, since the refractive index is about 1.5, when tempered glass is used as the transparent substrate, the transparent substrate may be used as the low refractive thick film layer.
투명기판 외에도 점착층 또는 공기층도 후막층으로 사용될 수 있다. 또한, 반사방지필름, 안티포그필름, 등 기능성 필름도 후막층으로 사용될 수 있을 것이다. In addition to the transparent substrate, an adhesive layer or an air layer may also be used as the thick film layer. In addition, an antireflection film, an anti-fog film, or a functional film may also be used as the thick film layer.
이와 같이, 빛의 투과율 및 반사율을 조절하기 위해, 제1 후막층 및 제2후막층 그리고 박막층의 굴절률을 다양하게 변형할 수 있다.As such, in order to adjust the transmittance and reflectance of the light, the refractive indices of the first thick film layer, the second thick film layer, and the thin film layer may be variously modified.
박막층(820)의 굴절률을 n, 제1 후막층(860) 및 제2 후막층(840)의 굴절률을 nt라 한다. 편의상, 제1 후막층(860) 및 제2 후막층(840)의 굴절률이 동일하다고 가정하나, 이에 한정되지는 않는다.The refractive index of the
상기 제1 후막층(860)은 패널 측에 형성되고, 상기 제2 후막층(840)은 시청자 측에 형성된다. 제1후막층(860)에 입사한 광의 입사각과 굴절각은 스넬의 법칙에 의하여 다음의 조건을 만족한다. The first
패널로부터 박막층으로 입사한 박막층 입사광(880)은 제1 후막층(860)과 박막층(820)의 계면에서 굴절률 차에 의해 일부는 굴절하면서 투과하고 일부는 반사하게 된다. The thin film layer incident light 880 incident from the panel is partially transmitted while refracting and partially reflected by the difference in refractive index at the interface between the first
상기 계면에 대한 법선과 상기 입사광(880)이 이루는 각도를 θt라 하고, 굴절되어 박막층 내부로 투과하는 박막층 내부로의 투과광(881)이 상기 법선과 이루 는 각도를 θ라 한다. The angle formed between the normal to the interface and the incident light 880 is θ t , and the angle formed by the transmitted
상기 박막층 내부로의 투과광(881)은 다시 박막층(820)과 제2 후막층(840)의 계면에서 일부는 굴절되면서 제2 후막층을 투과하는 박막층 투과광(882)이 되고 일부는 반사되어 박막층 내에서 박막층의 내부 반사광(883)이 된다. The transmitted light 881 into the thin film layer is a thin film layer transmitted light 882 that is partially refracted at the interface between the
이 때, 상기 박막층 투과광(882)이 박막층(820)과 제2 후막층(840)의 계면에 대한 법선과 이루는 각도는 박막층(820)과 제2 후막층(840)의 굴절률 차이에 의해 결정된다. 제1 후막층(860)과 제2 후막층(840)의 굴절률이 동일하다고 가정하면, 박막층 투과광(882)이 박막층(820)과 제2 후막층(840)의 계면에 대한 법선과 이루는 각도는 θt이다. In this case, an angle between the thin film layer transmitted
상기 각도 θt는 스넬(snell)의 법칙에 의하여 상기 수학식 1과 같이 패널로부터의 입사광(889)이 광학필터로 입사하는 각도(θo)와 후막층의 굴절율 nt, 공기의 굴절율 nO(=1)을 이용하여 나타낼 수 있다. The angle θ t is the angle (θ o) and the refractive index of the thick film layer n t, the refractive index of the air incident on the incident light (889) from the panel, the optical filter as shown in
패널로부터의 입사광(889)이 상기 광학필터를 투과하여 최종 방출된 빛의 투과각은 스넬의 법칙에 의해서 입사각 θO와 동일하며, 결국 각 θO가 시청자가 보는 시야각에 해당된다. Incident light (889) transmitted from each of the end panels the light emitted by the passing through the optical filter is the same as the incident angle θ O by Snell's law, the end angle θ O is available for the viewers to see a viewing angle.
각 계면에서의 반사율은 하기 수학식 2 및 수학식 3과 같다. 여기에서, Rp 는 p 편광된 빛이 반사한 경우, Rs는 s 편광된 빛이 반사된 경우의 반사율이다. The reflectance at each interface is as shown in
상기 반사율 Rp와 Rs는 각각 박막층과 후막층의 굴절률(n, nt) 및 입사각(θt)과 굴절각(θ)에 의해 변화함을 알 수 있다. It can be seen that the reflectances R p and R s are changed by the refractive indices (n, n t ), the incident angle (θ t ) and the refractive angle (θ) of the thin film layer and the thick film layer, respectively.
하기 수학식 4에서 반사율 R은 수학식 2의 Rp와 수학식 3의 Rs의 평균이다.In Equation 4, the reflectance R is an average of R p of
상기 박막층의 내부 반사광(883)은 다시 계면에서 일부는 굴절되면서 투과되어 박막층 반사광(887)이 되고 일부는 반사되어 다시 박막층의 내부 반사광(884)이 되며, 이러한 과정이 반복된다. The internal reflected
하기 수학식 4에서의 투과율 T는 박막층 투과광(882)에 의한 투과율 T1과 박막층 투과광(885)에 의한 투과율 T2의 합이 된다. 도 13에서는 굴절광이 두 개만 도시되어 있으나, 계면에서 반사 및 굴절은 반복적으로 계속 일어나게 되며, 이러한 굴절광들에 의한 투과율의 총합이 전체 투과율 T이다. To the transmittance T in the expression (4) is the sum of a transmittance T 2 by a transmitted light transmissivity T 1 and the
하기 수학식 4에서 계면에서의 반사율인 R도 박막층 반사광(887)에 의한 반사율 R1과 박막층 반사광(888)에 의한 반사율R2의 합이 된다. 마찬가지로, 도 13에서는 반사광이 두 개만 도시되어 있으나, 계면에서 반사되어 나오는 모든 반사광들에 의한 반사율의 총합이 전체 반사율 R이다. To the sum of a reflectivity R 2 by a reflected light reflectivity R 1 and the thin film layer (888) by the reflectance of the reflected light R is also the thin film layer (887) at the interface from the equation (4). Similarly, although only two reflected light are shown in FIG. 13, the total reflectance R by all the reflected light reflected from the interface is the total reflectance R.
제1 후막층(860), 박막층(820) 및 제2 후막층(840)에 의한 두 개의 계면에 의해 빛이 다중 반사되는 과정에서 간섭(interference)에 의해 파장에 따라 투과율에 변화를 줄 수 있다. In the process of multi-reflecting light by two interfaces by the first
높은 계조 수준의 백색광에 있어, 시야각 증가에 따른 색편차를 저감시키기 위해서는, 블루 파장 영역의 빛에 대하여 하기 수학식 4에 따른 투과율(T)의 평균값이 최대가 되도록 상기 박막층의 두께(l), 상기 박막층의 굴절률(n) 및 상기 제1 후막층과 상기 박막층의 계면에서의 반사율(R)을 조절한다. In the white light having a high gradation level, in order to reduce the color deviation caused by the increase in the viewing angle, the thickness ( l ) of the thin film layer such that the average value of the transmittance (T) according to Equation 4 is maximized for the light in the blue wavelength region, The refractive index n of the thin film layer and the reflectance R at the interface between the first thick film layer and the thin film layer are adjusted.
여기서, 박막층 투과광들(882, 885)의 위상차 δ는 하기 수학식 5와 같이 표현된다. Here, the phase difference δ of the thin film layer transmitted
δ는 박막층(820)의 굴절률(n)과 두께(l), 굴절각(θ), 파장(λ)에 의해 결정된다. 위상차에 따라 보강 간섭이 일어날 수도 있으며, 상쇄 간섭이 일어날 수도 있다. 최대 투과율은 각각의 박막층 투과광(882, 885) 사이의 광로 길이 차이(optical path length difference)가 파장의 정수배일 때 도달된다.δ is determined by the refractive index n, the thickness l , the refractive angle θ, and the wavelength λ of the
특정 파장 범위에 대해 박막층의 굴절률(n), 두께(l) 및 굴절각(θ)이 정해지면 위상차(δ)가 결정된다. 여기서, 굴절각(θ)은 박막층과 후막층의 굴절률(n, nt)과 시야각(θO)이 정해지면 자동적으로 정해지는 값이다. The phase difference δ is determined when the refractive index n, the thickness l and the refractive angle θ of the thin film layer are determined for a specific wavelength range. Here, the refractive angle θ is a value that is automatically determined when the refractive indices n and n t and the viewing angle θ O of the thin film layer and the thick film layer are determined.
반사율은 상기 수학식 1 내지 수학식 3으로부터 박막층과 후막층의 굴절률(n, nt)과 시야각(θO)에 따라 변한다는 것을 알 수 있었다. 따라서, 특정 시야각(θO)에 대해, 박막층과 후막층의 굴절률(n, nt)을 조절하면 반사율을 결정할 수 있다. It can be seen from the equations (1) to (3) that the reflectance varies depending on the refractive indices (n, n t ) and the viewing angle (θ O ) of the thin film layer and the thick layer. Therefore, the reflectance can be determined by adjusting the refractive indices n and n t of the thin film layer and the thick film layer with respect to the specific viewing angle θ O.
상기 수학식 4에서 볼 수 있듯이, 투과율(T)은 반사율(R)과 위상차(δ)가 결정되면 정해지게 된다. 따라서, 박막층과 후막층의 굴절률(n, nt) 및 박막층의 두께(l)를 선택함으로써 특정 시야각 및 특정 파장의 빛에 대한 투과율을 조절할 수 있게 된다. As shown in Equation 4, the transmittance T is determined when the reflectance R and the phase difference δ are determined. Therefore, by selecting the refractive index (n, n t ) and the thickness ( l ) of the thin film layer and the thick film layer it is possible to control the transmittance for light of a specific viewing angle and a specific wavelength.
예를 들어, 박막층의 두께를 780nm 이하에서 선택하고 박막층의 굴절률을 1 내지 2, 후막층의 굴절률을 2 내지 4의 범위에서 결정하여 큰 시야각 범위에서 특정 파장 영역의 빛에 대한 투과율을 증가시킬 수 있게 된다. 또는 이와 반대로 박막층의 굴절률이 2 내지 4, 후막층의 굴절률이 1 내지 2로 박막층의 굴절률이 후막층의 굴절률보다 높은 경우에도 같은 효과를 나타낼 수 있게 된다. For example, the thickness of the thin film layer may be selected to be 780 nm or less, and the refractive index of the thin film layer may be determined in the range of 1 to 2, and the refractive index of the thick layer may be in the range of 2 to 4, thereby increasing the transmittance of light in a specific wavelength region in a large viewing angle range. Will be. Alternatively, the same effect can be obtained when the refractive index of the thin film layer is 2 to 4, the refractive index of the thick film layer is 1 to 2, and the refractive index of the thin film layer is higher than that of the thick film layer.
이와 같이 다중 빔 간섭을 이용하여 시야각이 커짐에 따라 블루 파장 영역에서 빛의 세기가 상대적으로 많이 감소하는 특성을 보상할 수 있다. 즉, 시야각이 대략 80도 정도로 큰 범위일 때 청색 파장 영역에서 보강 간섭이 일어나 투과율이 증가하도록 하고 녹색 및 적색 파장 영역에서는 상쇄 간섭이 일어나 투과율이 감소하게 함으로써, 시야각이 클 때에도 모든 파장 영역에서 빛의 세기 감소율이 동일 내지 유사하게 하여 청색 영역에서의 불균형을 보상한다. 도 13의 후막층/박막층/후막층의 적층체는 높은 계조 수준의 백색광의 시야각 증가에 따른 색편차를 저감시키는데 효과적이다. As such, multi-beam interference may compensate for a characteristic in which the intensity of light decreases relatively in the blue wavelength region as the viewing angle increases. That is, when the viewing angle is in the range of approximately 80 degrees, constructive interference occurs in the blue wavelength region to increase the transmittance, and offset interference occurs in the green and red wavelength regions to decrease the transmittance, thereby allowing light in all wavelength regions even when the viewing angle is large. The intensity reduction rate of is equal to or similar to compensate for the imbalance in the blue region. The laminate of the thick film layer, the thin film layer and the thick film layer of FIG. 13 is effective in reducing the color deviation caused by the increase in the viewing angle of the white light having a high gray level.
상기 후막층/박막층/후막층의 적층체는 380 내지 780nm의 전체 가시광선 영역의 파장 범위 내에서 최대 투과율에 대한 최소 투과율의 비가 0.5 내지 0.9이다. The thick film layer / thin film layer / the thick film layer laminate is a ratio of the minimum transmittance to the maximum transmittance in the wavelength range of the entire visible light region of 380 to 780 nm is 0.5 to 0.9.
도 14는 본 발명의 제3실시예에 따른 광학필터를 보여주는 도면이다. 14 is a view showing an optical filter according to a third embodiment of the present invention.
한편, 디스플레이 패널에서 방출되는 빛이 낮은 계조에서 방출될 때는 시야각이 증가함에 따라 모든 파장 영역에서 휘도가 증가하고 상대적으로 그린 파장 영역이 가장 빨리 증가한다.On the other hand, when the light emitted from the display panel is emitted at a low gray scale, as the viewing angle increases, the luminance increases in all wavelength regions and the green wavelength region increases relatively quickly.
따라서, 디스플레이 패널에서 방출되는 빛이 시야각이 증가함에 따라 전체 파장 영역에서 빛의 흡수가 점차 증가하도록 하고 특히 510nm~560nm의 그린 파장 영역의 빛의 흡수가 상대적으로 크게 증가되도록 하여 시야각 증가에 따른 색편차를 최소화할 수 있다. Therefore, the light emitted from the display panel gradually increases the absorption of light in the entire wavelength region as the viewing angle increases, and in particular, the absorption of light in the green wavelength region of 510 nm to 560 nm is relatively increased so that the color of the viewing angle increases. The deviation can be minimized.
도시한 바와 같이, 도 14의 광학필터는 백그라운드(background)(12)의 일면에 광흡수 패턴(13)이 형성된 구조를 갖는다. As shown, the optical filter of FIG. 14 has a structure in which a light absorption pattern 13 is formed on one surface of a background 12.
백그라운드(12)는 투명 수지 재질의 기재에 오렌지 파장 영역 흡수 물질 및 시안 파장 영역 흡수 물질이 혼합되어 이루어질 수 있다. The background 12 may be formed by mixing an orange wavelength region absorbent material and a cyan wavelength region absorbent material on a transparent resin substrate.
기재는 기본적으로 광이 투과될 수 있는 높은 투명성을 가지고 있고 광흡수 패턴(13)를 형성할 수 있는 재질이면 무엇이든지 사용이 가능하지만, 가벼우면서도 비용 및 취급성이 용이한 폴리에스테르계, 아크릴계, 셀룰로오즈계, 폴리올레핀계, 폴리염화비닐계, 폴리카르보네이트계, 페놀계, 우레탄계로 이루어진 군 중에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. 그 중에서 내열성 및 유연성의 밸런스가 양호한 폴리에스테르계 및 폴리카르보네이트계가 바람직하고, 2축 연신 폴리에스테르계 및 폴리카르보네이트가 더욱 바람직하다. The substrate can be basically used as long as it has a high transparency through which light can be transmitted and a material capable of forming the light absorption pattern 13, but is lightweight, easy to handle, and easy to use in polyester, acrylic, One or more selected from the group consisting of cellulose, polyolefin, polyvinyl chloride, polycarbonate, phenol, and urethane may be used. Among them, polyesters and polycarbonates having a good balance of heat resistance and flexibility are preferred, and biaxially stretched polyesters and polycarbonates are more preferred.
백그라운드(12)의 음각홈은 롤임프린팅, 압출성형, 사출성형, 등의 공정을 통하여 형성할 수 있다. The recessed groove of the background 12 may be formed through a process such as roll imprinting, extrusion molding, injection molding, or the like.
광흡수 패턴(13)은 510~560nm의 그린 파장 영역을 흡수하는 그린 파장 영역 흡수 물질을 포함할 수 있다. 이와 더불어, 오렌지 파장 영역 흡수 물질 및 시안 파장 영역 흡수 물질을 포함할 수 있다. The light absorption pattern 13 may include a green wavelength range absorbing material that absorbs a green wavelength range of 510 nm to 560 nm. In addition, it may include an orange wavelength region absorbing material and a cyan wavelength region absorbing material.
예컨대, 광흡수 패턴(13)은, 백그라운드(12)의 음각홈에 그린 파장 영역 흡수 물질, 등이 혼합된 수지를 충진하여 형성할 수 있다. For example, the light absorption pattern 13 may be formed by filling a concave groove of the background 12 with a resin in which a green wavelength region absorbing material or the like is mixed.
광흡수 패턴에 그린 파장 영역 흡수 물질이 충진된 광학필터를 LCD TV에 장착하고, 풀 화이트 화면에서 정면과 시야각 60도에서의 색좌표를 비교하였다. An optical filter in which the light absorption pattern was filled with the green wavelength region absorbing material was mounted on an LCD TV, and the color coordinates of the front and the viewing angle were 60 degrees on a full white screen.
쐐기단면 광흡수 패턴에 그린 파장 영역 흡수 물질을 충진시킨 경우, 시야각이 증가함에 따라 그린 파장 영역 흡수 물질의 색상이 강하게 나타나 u',v' 색도도에서 핑크 영역으로 색좌표가 이동한다. 또한, 그린 파장 영역 흡수 물질과 더불어 카본 블랙 또는 시안 파장 영역 흡수 물질 및 오렌지 파장 영역 흡수 물질을 충진한 경우, u',v' 색도도에서 퍼플리쉬 핑크(Purplish Pink) 영역으로 색좌표가 이동한다.When the green wavelength region absorbing material is filled in the wedge cross-section light absorption pattern, as the viewing angle increases, the color of the green wavelength region absorbing material becomes stronger, and the color coordinates move from the u ', v' chromaticity diagram to the pink region. In addition, when the carbon black or cyan wavelength absorber and the orange wavelength absorber are filled together with the green wavelength absorber, the color coordinate is shifted from the u ', v' chromaticity diagram to the Purplish Pink region.
u',v' 색도도에서 Δv'/Δu', 즉 (v'60 - v'0)/(u'60 - u'0)의 값이 tan(-15°) ~ tan(45°)인 것이 바람직하다.u ', v' chromaticity diagram in Δv '/ Δu', i.e. (v '60 - v '0) / (u' 60 - that the u 'a value of 0) tan (-15 °) ~ tan (45 °) is preferred.
구체적으로는, 그린 파장 영역 흡수 물질만을 광흡수 패턴에 충진한 경우에는 u',v' 색도도에서 정면 대비 시야각 60도일 때의 색좌표 변화의 기울기가 20~45도이고, 그린 파장 영역 흡수 물질과 카본 블랙을 함께 충진한 경우에는 정면 대비 시야각 60도일 때의 색좌표 변화의 기울기가 -15~15도이고, 그린 파장 영역 흡수 물질과 시안 파장 영역 흡수 물질 및 오렌지 파장 영역 흡수 물질을 함께 충진한 경우에는 정면 대비 시야각 60도일 때의 색좌표 변화의 기울기가 -15~15도인 것이 바람직하다. Specifically, in the case where only the green wavelength-absorbing material is filled in the light absorption pattern, the slope of the color coordinate change when the viewing angle is 60 degrees in front of the u ', v' chromaticity diagram is 20 to 45 degrees. When the carbon black is filled together, the slope of the color coordinate change when the viewing angle is 60 degrees relative to the front is -15 to 15 degrees, and when the green wavelength region absorbing material, the cyan wavelength region absorbing material, and the orange wavelength region absorbing material are filled together, It is preferable that the inclination of the color coordinate change when the viewing angle is 60 degrees relative to the front is -15 to 15 degrees.
광흡수 패턴(13)은, 정면에서 보았을 때, 스트라이프 패턴, 물결 패턴, 매트릭스 패턴, 벌집 패턴, 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한, 예컨대, 스트라이프 패턴의 경우에도, 수평 스트라이프, 수직 스트라이프, 경사 스트라이프, 등 다양한 방향으로 배열될 수 있다. The light absorption pattern 13 may have various shapes such as a stripe pattern, a wave pattern, a matrix pattern, a honeycomb pattern, and the like, when viewed from the front. Also, for example, even in the case of a stripe pattern, it may be arranged in various directions such as a horizontal stripe, a vertical stripe, an inclined stripe, and the like.
한편, 도 14와 같이, 단면으로 보았을 때, 광흡수 패턴(13)은 쐐기 패턴, 사각형 패턴, 등을 가질 수 있다. 또한, 예컨대 쐐기 패턴의 경우에도, 백그라운드(12)의 배면에 형성되고 그 바닥면이 디스플레이 패널을 향할 수도 있고, 반대로 백그라운드(12)의 전면에 형성되고 그 바닥면이 시청자를 향할 수도 있고, 백그라운드(12)의 양면에 모두 형성될 수도 있는, 등 다양한 변형이 가능하다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 14, the light absorption pattern 13 may have a wedge pattern, a square pattern, and the like. Also in the case of a wedge pattern, for example, it may be formed on the back of the background 12 and its bottom face may face the display panel, on the contrary, may be formed on the front of the background 12 and its bottom face may face the viewer. Various modifications are possible, such as may be formed on both sides of (12).
도 15는 본 발명의 제4실시예에 다른 광학필터를 보여주는 도면이다. 15 is a view showing an optical filter according to the fourth embodiment of the present invention.
도 15의 광학필터는 백그라운드(12)를 지지하는 백킹(backing)(14)을 구비한다. 도 15는 도 14의 백그라운드(12) 대신 백킹(14)에 오렌지 파장 영역 흡수 물질 및 시안 파장 영역 흡수 물질을 포함시킬 수 있음을 보여준다. The optical filter of FIG. 15 has a backing 14 supporting the background 12. FIG. 15 shows that the orange wavelength region absorbing material and the cyan wavelength region absorbing material may be included in the backing 14 instead of the background 12 of FIG. 14.
수지 재질의 기재(base material)에 오렌지 파장 영역 흡수 물질 및 시안 파장 영역 흡수 물질을 혼합하여 백킹(14)을 제작할 수 있다. The backing 14 may be manufactured by mixing an orange wavelength range absorbing material and a cyan wavelength range absorbing material to a resin base material.
도 10 내지 도 15에서는 컬러 시프트 개선 기능만을 수행하는 광학필터를 예시하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 광학필터는 컬러 시프트 개선 이외의 다른 기능을 가질 수 있다. 10 to 15 illustrate optical filters that perform only a color shift improving function. However, the present invention is not limited to this. The optical filter of the present invention may have a function other than color shift improvement.
예컨대, 도 16에 도시한 바와 같이, 본 발명의 광학필터는 도 10 내지 도 15의 단층 또는 다층 필름 외에 다른 기능성 층, 투명기판, 등을 구비할 수 있다. For example, as shown in FIG. 16, the optical filter of the present invention may include other functional layers, transparent substrates, and the like in addition to the single layer or multilayer films of FIGS. 10 to 15.
도 16에서는 유리 재질의 투명기판(15)의 전면에 반사방지필름(16)이 점착되고, 배면에 도 10의 필름(11)이 점착되어 구성되는 광학필터를 보여준다. In FIG. 16, the
또 다른 실시예로서, 본 발명의 광학필터는 반사방지필름, 보호필름, 확산필름, 도광판, 프리즘시트 및 편광필름일 수 있다. 이들 기능성 필름들의 기술적 구성은 이미 공지되어 있으므로, 상세한 설명은 생략한다. As another embodiment, the optical filter of the present invention may be an antireflection film, a protective film, a diffusion film, a light guide plate, a prism sheet, and a polarizing film. Since the technical configuration of these functional films is already known, the detailed description is omitted.
예컨대, 반사방지필름의 배킹(backing)의 기재(base material)에 오렌지 파장 영역 흡수 물질 및 시안 파장 영역 흡수 물질을 혼합함으로써, 반사방지 기능을 수행하는 것 외에, 색재현력과 컬러 시프트를 개선할 수 있다. For example, by mixing the orange wavelength range absorbing material and the cyan wavelength range absorbing material in a backing base material of the antireflection film, color reproduction and color shift can be improved in addition to performing an antireflection function. .
또 다른 실시예로서, 본 발명의 광학필터는 상기 기능성 필름 중 적어도 하나를 구비하는 광학필터일 수 있다. 즉, 상기 기능성 필름 외에 다른 기능성 필름, 투명기판, 등을 구비할 수 있다. As another embodiment, the optical filter of the present invention may be an optical filter having at least one of the functional film. That is, in addition to the functional film, other functional films, transparent substrates, and the like may be provided.
또 다른 실시예로서, 본 발명의 광학필터는 점착층을 구비하고 그 점착층에 오렌지 파장 영역 흡수 물질 및 시안 파장 영역 흡수 물질을 포함할 수 있다. 점착층은 각 기능성 필름의 점착을 위한 목적으로 사용된다. As another embodiment, the optical filter of the present invention may include an adhesive layer and include an orange wavelength region absorbing material and a cyan wavelength region absorbing material in the adhesive layer. The adhesive layer is used for the purpose of adhesion of each functional film.
오렌지 파장 영역 흡수 물질 및 시안 파장 영역 흡수 물질은 본 발명의 광학필터에 포함되면 충분하고, 반드시 어느 한 필름에 함께 포함되어야 하는 것은 아니다. 예컨대 오렌지 파장 영역 흡수 물질과 시안 파장 영역 흡수 물질은 광학필터를 구성하는 서로 다른 필름에 포함될 수 있다. 또한, 본 발명의 광학필터는 반드시 일체로 형성될 필요는 없다. 예컨대, 본 발명의 광학필터는 상호 이격되어 형성되는 복수의 부분체로 이루어질 수 있고, 더 나아가 그 부분체는 디스플레이 패널의 전방 및 후방에 각각 형성될 수도 있을 것이다. 예컨대 오렌지 파장 영역 흡수 물질은 디스플레이 패널 전방의 색보정층에, 시안 파장 영역 흡수 물질은 디스플레이 패널 후방의 프리즘 시트에 포함될 수 있다. The orange wavelength range absorbing material and the cyan wavelength range absorbing material are sufficient to be included in the optical filter of the present invention, and are not necessarily included in any one film. For example, the orange wavelength range absorbing material and the cyan wavelength range absorbing material may be included in different films constituting the optical filter. In addition, the optical filter of the present invention does not necessarily need to be integrally formed. For example, the optical filter of the present invention may be composed of a plurality of parts formed spaced apart from each other, and furthermore, the parts may be formed at the front and the rear of the display panel, respectively. For example, the orange wavelength range absorbing material may be included in the color correction layer in front of the display panel, and the cyan wavelength range absorbing material may be included in the prism sheet behind the display panel.
도 17은 본 발명의 제6실시예에 따른 디스플레이 장치를 보여주는 도면이다. 17 illustrates a display device according to a sixth embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이, 도 17의 디스플레이 장치는 액정 디스플레이 패널(100)과 백라이트 유닛(900)을 구비하고, 본 발명의 광학필터는 액정 디스플레이 패널(100)의 전방 또는 액정 디스플레이 패널(100)과 백라이트 유닛(900) 사이에 배치될 수 있다. As shown in FIG. 17, the display device of FIG. 17 includes a liquid
지금까지는 설명의 편의를 위하여, 본 발명의 광학필터가 CCFL 백라이트 유닛을 광원으로 사용하는 액정 디스플레이 장치에 사용되는 것으로 예시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상에 반하지 않는 한, 본 발명의 광학필터는 기타 다양한 디스플레이 장치에 적용될 수 있음은 물론이다. Up to now, for convenience of description, the optical filter of the present invention is illustrated as being used in a liquid crystal display device using a CCFL backlight unit as a light source, but is not necessarily limited thereto. Unless contrary to the technical idea of the present invention, the optical filter of the present invention may be applied to various other display devices.
도 1은 LCD의 기본 구조와 구동 원리를 개념적으로 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram conceptually showing the basic structure and driving principle of an LCD.
도 2는 시야각에 따른 액정의 배향 상태와 광투과도를 보여주는 개념도이다.2 is a conceptual diagram illustrating alignment states and light transmittances of liquid crystals according to viewing angles.
도 3은 시야각에 따른 명암비 변화 및 색편차를 개선하기 위한 종래 기술의 일 예를 보여주는 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating an example of the prior art for improving the contrast ratio change and color deviation according to the viewing angle.
도 4는 시야각에 따른 명암비 변화 및 색편차를 개선하기 위한 종래 기술의 다른 일 예를 보여주는 개념도이다.4 is a conceptual diagram illustrating another example of the related art for improving the contrast ratio and color deviation according to the viewing angle.
도 5는 CIE 1976 UCS 색좌표에서 LED 백라이트를 사용한 LCD, CCFL 백라이트를 사용한 LCD 및 NTSC의 색재현율을 비교한 도면이다. 5 is a view comparing color gamut of LCD using LED backlight, LCD using CCFL backlight and NTSC in CIE 1976 UCS color coordinate.
도 6은 LED 백라이트를 사용한 LCD에서 수평 및 수직 방향의 시야각에 따른 색편차를 보여주는 도면이다. 6 is a view showing color deviation according to the viewing angle in the horizontal and vertical direction in the LCD using the LED backlight.
도 7은 CCFL 백라이트를 사용한 LCD에서 수평 및 수직 방향의 시야각에 따른 색편차를 보여주는 도면이다. 7 is a view showing color deviation according to the viewing angle in the horizontal and vertical directions in the LCD using a CCFL backlight.
도 8은 LED의 발광 스펙트럼을 보여주는 도면이다.8 is a view showing an emission spectrum of the LED.
도 9은 CCFL의 발광 스펙트럼을 보여주는 도면이다. 9 shows the emission spectrum of CCFLs.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 광학필터를 보여주는 도면이다. 10 is a view showing an optical filter according to a first embodiment of the present invention.
도 11은 도 10의 광학필터를 D65 광원하에서 흡수율을 측정하여 얻은 분광 흡수율 곡선이다. FIG. 11 is a spectral absorption curve obtained by measuring the absorption of the optical filter of FIG. 10 under a D65 light source. FIG.
도 12는 도 10의 광학필터를 구비하는 LCD TV의 정규화 파워를 보여주는 분광 복사 정규화 곡선이다. 12 is a spectral radiation normalization curve showing the normalization power of an LCD TV with the optical filter of FIG. 10.
도 13 내지 도 16은 본 발명의 제2실시예 내지 제5실시예에 따른 광학필터를 보여주는 도면이다.13 to 16 illustrate optical filters according to the second to fifth embodiments of the present invention.
도 17은 본 발명의 제6실시예에 따른 디스플레이 장치를 보여주는 도면이다. 17 illustrates a display device according to a sixth embodiment of the present invention.
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