KR20190011309A

KR20190011309A - 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름, 및 이를 포함하는 디스플레이 디바이스

Info

Publication number: KR20190011309A
Application number: KR1020190009875A
Authority: KR
Inventors: 신종화; 김종욱; 김명준; 김나영
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2019-02-01
Also published as: KR101944440B1; KR20170110542A

Abstract

3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름, 및 상기 초박막형 위상차 필름을 포함하는 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.

Description

3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름, 및 이를 포함하는 디스플레이 디바이스{ULTRA-THIN RETRADATION FILM USING 3-DIMENSIONAL NANOSTRUCTURES, AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}

본원은, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름, 및 상기 초박막형 위상차 필름을 포함하는 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.

위상차 필름은, 빛의 편광 상태 (전기장의 방향, 크기, 위상 등)를 자유로이 변형할 수 있는 필름을 의미한다. 선편광된 빛을 원편광 또는 타원 편광으로 또는 그 반대로 바꿔줄 수 있는 1/4 파장판 (λ/4, quarter-wave plate)이 그 대표적인 예이다. 이러한 위상차 필름은 소형 모바일 LCD 디스플레이부터 LCD 컴퓨터 모니터, LCD TV, 차량용 터치패널, AMOLED 디스플레이 등, 현재 우리가 사용하고 있는 거의 모든 디스플레이 패널에 필수적으로 사용되고 있는 필름이다. 명암비, 선명도, 및 시야각 등의 광학적 특성의 최적화를 위해 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있으며, 확고하며 성장하고 있는 시장을 가지고 있다.

백 라이트 (back light)를 이용하지 않는 AMOLED 디스플레이와 같이, 자발광 디스플레이에서는 외광 반사를 줄이기 위해 4 분의 1 파장 (λ/4) 만큼의 위상차를 가지는 위상차 필름을 필수적으로 사용하고 있다. 만약, 상기 위상차 필름이 없을 경우, 외광 반사로 인해 명암비가 떨어지고, 야외 시인성이 극히 나빠진다. LED 등의 백 라이트를 사용하는 LCD 디스플레이에서는 TN, VA, IPS 등 LCD 방식에 따라 필요한 광학 필름의 종류와 개수, 요구 성능이 달라지지만, 일반적으로는 명암비와 시야각을 향상시키고, 각도에 따른 색상 변화, 밝기 변화를 최소화하면서 총 두께를 줄이는 방향으로 위상차 필름의 연구 개발이 계속해서 진행되고 있다.

현재 널리 사용되고 있는 위상차 필름의 경우, 복굴절 현상 (정상 광선과 이상 광선 방향의 굴절률 차이)을 보이는 소재를 이용하며, 입사된 빛이 매질 내부에서 이동하는 빛의 속도가 편광 방향에 따라 달라 위상 차이가 발생하게 된다. 일반적으로 널리 사용되는 위상차 필름의 재료는 크게 무기물 또는 유기물 기반 소재로 나눌 수 있다. 무기물 재료의 경우, 쿼츠 (quartz)를 많이 사용하지만, 정상광선과 이상광선의 굴절률 차이가 0.009 이기 때문에 4 분의 1 파장 (λ/4)의 위상차를 만들기 위해서는 두꺼운 두께가 필요하며, 광대역 파장에서 사용하기에는 파장에 따른 위상차가 크다는 문제점이 있어 단일 파장용으로 사용되고 있다. 반면, 유기물 기반의 위상차 필름들은 폴리카보네이트 (polycarbonate) 등이 주를 이루고 있다. 이러한 폴리카보네이트 위상차 필름은 분자 사슬들의 방향에 따라 복 굴절률이 나타나며, 이를 조절하기 위하여 필름 제조 시 물리적 힘을 가하여 분자 사슬의 방향을 결정한다. 상기 폴리카보네이트 필름은 높은 투과도와, 내열성, 전기 절연 및 저렴한 가격 등의 장점을 가지고 있지만, 내화학성이 좋지 않으며 20 μm 내지 100 μm의 두께를 가지고, 파장에 따라 위상차가 중심파장 대비 17%정 도 차이가 나는 단점을 지닌다. LCD 디스플레이에서는 TAC, 아크릴 계열, 또는 COP 등의 고분자 물질이 많이 쓰이는데, 이 역시 수십 μm의 두께를 가진다.

대한민국 공개특허 제2007-0041227호는, 적층 1/4 파장판 또는 원편광판을 이용한 액정 표시장치와 이의 제조 방법에 대해 개시하고 있다.

본원에서는, 나노 수준 크기 (파장 이하 수준 크기)를 갖는 무기물 구조체들의 배열을 이용하여 기존의 위상차 필름의 장점을 유지하는 동시에, 광대역에서 파장에 따른 위상차가 작으며 두께 또한 매우 얇은, 초박막형 위상차 필름 및 상기 초박막형 위상차 필름을 포함하는 디스플레이 디바이스를 제공하고자 한다.

그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본원의 제 1 측면은, 서로 이격 배열된 복수개의 나노구조체들을 포함하는 나노구조체 배향층을 포함하는, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름으로서, 상기 나노구조체들 각각의 종횡비, 주기 및 배향된 각도 및 상기 나노구조체들 각각을 형성하는 물질 H의 특성 중 하나 이상에 따라 상기 나노구조체의 장축, 단축, 및 높이 방향 각각에 대한 편극률이 조절되는 것인, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름을 제공한다.

본원의 제 2 측면은, 본원의 제 1 측면에 따른 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름을 포함하는, 디스플레이 디바이스를 제공한다.

본원의 일 구현예에 따르면, 나노 수준 크기 (파장 이하 수준 크기)를 갖는 3 차원 나노구조체의 배열을 이용함으로써 AMOLEM 디스플레이에 쓰이는 1/4 파장판 (λ/4, quarter-wave plate), LCD 디스플레이에 많이 쓰이는 보상 필름 (compensation film), 및 반파장판 (half-wave plate) 등을 대체할 수 있는, 초박막형 위상차 필름을 제조할 수 있다.

본원의 일 구현예에 따른 초박막형 위상차 필름은, 플렉서블 디스플레이 (flexible display), 또는 유연 디스플레이 (rollable display)와 같은 차세대 디스플레이의 적용에 있어 매우 중요한 기술로서, 현재 상업적으로 쓰이고 있는 위상차 필름의 장점들을 그대로 보유하는 동시에, 1 마이크론 내외 수준의 매우 얇은 두께, 모든 파장에 대한 균일한 위상 차이, 각도에 대한 균일한 성능으로 인한 우수한 시야각 특성, 및 무기물 기반으로 인한 자외선, 수분, 고온 등의 환경에 대한 안정성의 강점 등을 지닌다.

특히, 본원의 일 구현예에 따른 초박막형 위상차 필름의 가시광선 대역에서 나타나는 넓은 광 시야각 및 균일한 위상차는, 기존 디스플레이 패널의 휘도와 시야각의 성능을 올리기 위해 여러 층의 위상차 필름을 사용하는 복잡한 방식을 탈피하여, 한 장의 필름을 사용함으로써 휘도와 시야각 두 가지 성능을 모두 만족시킬 수 있다.

또한, 본원의 일 구현예에 따른 초박막형 위상차 필름은, 편광판 필름에 들어가는 핵심 부품들을 대체할 수 있기 때문에, 기존 편광판 필름에 대비하여 획기적으로 얇은 두께를 가질 수 있다. 이는 디스플레이 패널의 두께를 혁신적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 공정 단계를 단순화시킴으로써, 가격 경쟁력의 우위를 점할 수 있다는 장점을 지니며, 결론적으로는 컴퓨터 및 TV 디스플레이 시장뿐만 아니라, 초슬림형 패널이 필요한 모바일이나 OLED 디스플레이에 핵심적인 기술이 될 수 있다.

도 1은, 편광에 따른 굴절률 차이를 이용한 종래의 위상차 필름의 원리를 나타내는 모식도이다.
도 2는, 본원의 일 구현예에 있어서, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름을 나타내는 모식도이다.
도 3의 (a) 및 (b)는, 본원의 일 실시예에 있어서, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름의 나노 선 길이에 따른 x, y 편광 빛의 위상차를 나타내는 그래프이다.
도 4의 (a) 및 (b)는, 본원의 일 구현예에 있어서, 적층된 나노구조체 배향층을 포함하는, 광 시야각용 이중접합 나노구조체들을 나타내는 모식도이다.
도 5는, 본원의 일 실시예에 있어서, 적층된 나노구조체 배향층을 포함하는, 광 시야각용 이중접합 나노구조체들의 각도에 따른 위상차를 나타내는 그래프이다.
도 6a 는, 본원의 일 실시예에 있어서, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름의 입사각에 따른 위상차를 나타낸 그래프이다 (방위각 = 0˚).
도 6b 는, 본원의 일 실시예에 있어서, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름의 입사각에 따른 위상차를 나타낸 그래프이다 (방위각 = 90˚).
도 6c 는, 본원의 일 실시예에 있어서, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름의 편광 방향에 따른 투과도를 나타낸 그래프이다 (방위각 = 0˚).
도 6d 는, 본원의 일 실시예에 있어서, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름의 편광 방향에 따른 투과도를 나타낸 그래프이다 (방위각 = 90˚).
도 7은, 본원의 일 구현예에 있어서, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름을 포함하는 다기능성 필름을 나타내는 모식도이다.
도 8의 (a) 및 (b)는, 종래의 편광판 구조(a) 및 본원의 일 구현예에 따른 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름을 적용한 편광판 구조(b)를 나타낸 모식도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함” 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~ 를 위한 단계”를 의미하지 않는다.

본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 “이들의 조합(들)”의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.

본원 명세서 전체에서, “A 및/또는 B”의 기재는 “A 또는 B, 또는 A 및 B”를 의미한다.

본원 명세서 전체에서, "유전 상수 (permittivity)"는 매질 (medium) 내에서 전기장을 형성할 때 발생하는 유전 분극의 정도를 나타낸 것으로, 전기장이 유전 매질에 어떻게 영향을 주거나 받는지를 측정한 것을 의미하며, 일반적으로 ε로 표시된다. 유전 상수는 선형적이고, 시간에 따라 변하지 않는 매질에서는 파장에 따른 스칼라 또는 텐서 함수이며, 하기 식 1과 같이 특정 파장에 대해서 실수 부분과 허수 부분으로 나타낼 수 있다:

[식 1]

유전 상수 ε = ε' + iε" (ε' = 실수 부분, ε" = 허수 부분).

본원 명세서 전체에서, "굴절률"은 빛의 위상이 진공에서 진행하는 속력을 매질 속에서 진행하는 속력으로 나눈 비율을 말한다. 굴절률은 파장에 따라 그 차이를 보이며, 굴절률이 서로 다른 매질의 경계면에서는 빛이 스넬의 법칙에 따라 휘게 되고 입사각에 따라 일부는 반사하게 된다. 상기 굴절률은 하기 식 2와 같은 상대 유전율 (permittivity)과 상대 투자율 (permeability) 곱의 제곱근으로 표현할 수 있으며, 굴절률 값이 증가함에 따라 광학 기기에서 두 물체를 서로 구별할 수 있는 능력인 분해능이 향상되기 때문에 해상도가 증가한다:

[식 2]

(n = 굴절률, ε = 상대 유전율, μ = 상대 투자율)

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 제 1 측면은, 서로 이격 배열된 복수개의 나노구조체들을 포함하는 나노구조체 배향층을 포함하는, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름으로서, 상기 나노구조체들 각각의 종횡비, 주기 및 배향된 각도, 및 상기 나노구조체들 각각을 형성하는 물질 H의 특성 중 하나 이상에 따라 장축, 단축, 및 높이 방향 각각에 대한 편극률이 조절되는 것인, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름을 제공한다.

예를 들어, 파장 이하 수준 크기를 갖는 상기 나노구조체들 각각의 편극률이 상기 3 차원 나노구조체의 단축 방향, 장축 방향, 및 높이 방향 m에 따라 차이가 나기 때문에, 상기 나노구조체들 각각의 종횡비, 주기 및 배향된 각도, 및 상기 나노구조체들 각각을 형성하는 물질 H의 특성 중 하나 이상에 따라 단축 방향, 장축 방향, 및 높이 방향 각각에 대한 편극률이 조절되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 나노구조체들 각각의 단축 방향, 장축 방향, 및 높이 방향 각각에 대한 편극률 조절에 의하여, 상기 초박막형 위상차 필름의 굴절률이 조절되는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 나노구조체들 각각의 편극률이 상기 3 차원 나노구조체의 단축 방향, 장축 방향, 및 높이 방향 각각에 따라 차이가 나기 때문에, 상기 나노구조체들 각각의 종횡비, 주기 및 배향된 각도, 및 상기 나노구조체들 각각을 형성하는 물질 H의 특성 중 하나 이상에 따라 편극률이 조절되고, 그에 따라 전체 초박막형 위상차 필름의 굴절률이 조절되는 것일 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 나노구조체들은 서로 동일하거나 상이한 간격으로 배열되어 있을 수 있고, 상기 나노구조체들 각각은 단축 방향, 장축 방향, 및 높이 방향 중 어느 한 방향으로 기울어져 배향되거나 또는 단축 방향, 장축 방향, 및 높이 방향 중 두 개 이상의 방향으로 기울어져 배향될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 길게 배향되어 있는 나노구조체들로 인하여 비등방성이 확보되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 길게 배향되어 있는 나노구조체들 각각의 편극률이 상기 3 차원 나노구조체의 단축 방향, 장축 방향, 및 높이 방향에 따라 차이가 날 수 있으며, 이에 따라 비등방성이 확보되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

도 1은, 종래에 일반적으로 사용되는 위상차 필름을 나타내는 것이다. 종래에 사용되던 위상차 필름은 복굴절 현상 (정상 광선과 이상 광선 방향의 굴절률 차이)을 보이는 소재를 이용하며, 입사된 빛이 매질 내부에서 이동할 시 빛의 속도가 편광 방향에 따라 달라 위상차이가 발생하는 원리를 이용한다. 이러한 종래의 위상차 필름은 크게 무기물과 유기물 기반 소재로 나눌 수 있다. 첫 번째로, 무기물 기반 위상차 필름의 경우 쿼츠 (quartz)를 주로 사용하며, 4 분의 1 파장 (λ/4)의 위상차를 만들기 위해서는 두꺼운 두께가 요구되고 광대역 파장에서 사용하기에는 위상차가 크다는 문제점이 있다. 둘째로, 유기물 기반 위상차 필름의 경우 높은 투과도, 내열성, 전기 절연 및 저렴한 가격 등의 장점을 가지고 있지만 내화학성이 좋지 않으며 파장에 따라 위상차가 중심파장 대비 17% 정도 차이가 난다는 단점을 지닌다.

도 2는, 본원의 일 구현예에 따른 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 필름을 나타내는 것으로서, 상기 초박막형 위상차 필름은 굴절률이 서로 다른 2 가지 이상의 부분들의 공간적인 배열로 이루어져 있을 수 있다. 예를 들어, 상기 초박막형 위상차 필름을 형성하는 부분들 중 상대적으로 굴절률이 높은 부분인 나노구조체들 각각은 물질 H로 형성되어 있으며, 상기 물질 H는 디스플레이 평면 상에서 적어도 한 방향, 구체적으로는 단축 방향에 대해서는 짧은 간격으로 주기적 또는 비주기적으로 단절되어 있고, 나머지 한 방향, 구체적으로는 장축 방향으로는 상기 물질 H가 서로 연결되어 있거나 또는 단절되어 있을 수 있다. 예를 들어, 상기 물질 H가 주기적 또는 비주기적으로 단절되어 있는 간격은 약 225 nm 이하일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 물질 H가 연결되어 있거나 또는 단절되어 있는 간격은 약 225 nm 이하 또는 약 225 nm 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 나노구조체들 각각을 형성하는 물질 H는, 상기 위상차 필름이 작동하는 파장 영역에서 하기 식 1로 표시되는 유전 상수 (permittivity) ε의 실수부분인 ε'의 값이 1.4 보다 큰 물질을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다:

[식 1]

유전 상수 ε = ε' + iε" (ε' = 실수 부분, ε" = 허수 부분).

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 파장은 가시광선 또는 적외선 범위를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름을 디스플레이 디바이스에 적용할 시, 상기 파장은 해당 디스플레이가 표현하고자 하는 파장대역을 의미하는 것일 수 있으며, 약 400 nm 내지 약 700 nm를 의미하는 것일 수 있고, 구체적으로는 약 400 nm를 기준으로 하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 나노구조체들 각각을 형성하는 물질 H는 무기물을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 나노구조체들 각각을 형성하는 물질 H는 무기물로서 산화물, 질화물, 가시광선보다 큰 밴드갭을 갖는 반도체, 또는 유전체 물질을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

예를 들어, 상기 산화물은 SiO₂, ZnO, Al₂O₃, ITO, TiO₂, ZrO₂, 또는 SnO₃을 포함하는 것일 수 있으며, 상기 질화물은 Si₃N₄ 또는전이금속의 질화물들을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 가시광선보다 큰 밴드갭을 갖는 반도체는 AlGaN 등을 포함하는 것일 수 있으며, 상기 유전체 물질은 SiC 등을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 초박막형 위상차 필름을 이루는 부분들 중 물질 H가 단절되어 비어있는 부분은 상대적으로 굴절률이 낮은 부분인 물질 L로 채워져 있는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 나노구조체 배향층에 포함된 상기 이격 배열된 나노구조체들 사이에 상기 나노구조체를 형성하는 물질 H보다 굴절률이 작은 물질 L이 채워져 있는 것이거나 진공이 형성되어 있는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 물질 L은 기상 물질, 액상 물질, 또는 고상 물질을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 기상 물질은 공기, 질소, 또는 불활성 기체를 포함하는 것일 수 있으며, 상기 불활성 기체는 구체적으로 아르곤 기체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 고상 물질은 상기 나노구조체들 각각을 형성하는 물질 H 중 SiC와 같은 유전체 물질, 또는 AlGaN 등의 밴드갭이 가시광선보다 큰 반도체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 나노구조체 배향층에 포함된 상기 이격 배열된 나노구조체들 사이에 상기 나노구조체를 형성하는 물질 H보다 굴절률이 작은 물질 L이 채워져 있는 것이거나 진공이 형성되어 있는 것일 수 있으며, 이 경우, 상기 초박막형 위상차 필름은 유연성을 나타내는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 초박막형 위상차 필름은, 유전 상수 ε의 실수부분인 ε'의 값이 1.4 보다 큰 물질인 무기물과 같은 물질을 포함하는 물질 H로 형성된 상기 이격 배열된 나노구조체들과, 상기 이격 배열된 나노구조체들 사이에 상기 물질 H보다 굴절률이 작은 물질 L이 채워져 있고, 상기 물질 L은 연결되어 있지만, 상기 물질 L은 상기 물질 H보다 낮은 굴절률을 가지는 부분으로서 유연한 유기물 또는 공기와 같은 기상 물질, 액상 물질, 또는 고상 물질을 포함할 수 있으며, 이에 따라, 상기 초박막형 위상차 필름은 유연성을 나타내어 유연 디스플레이 등에 적용될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 초박막형 위상차 필름은 2 개 이상의 적층된 상기 나노구조체 배향층을 포함하며, 상기 나노구조체 배향층 각각에 포함된 상기 나노구조체들의 종횡비, 주기 및/또는 배향된 각도, 및/또는 상기 나노구조체들 각각을 형성하는 물질 H는 서로 동일하거나 상이한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 2 개 이상의 적층된 상기 나노구조체 배향층 각각은 서로 상이한 위상차를 갖는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 나노구조체 배향층은 약 0 내지 약 λ/2의 위상차를 나타내는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 나노구조체의 배향층은 약 0 내지 약 λ/2의 위상차를 나타낼 수 있으며, 만약 원편광판을 원하는 경우, λ/4의 위상차 이외에도 약 3λ/4, 약 5λ/4, 약 7λ/4 등의 위상차를 가지는 배향층을 사용할 수도 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 장축 방향으로 전기장이 편광된 빛이 느끼는 굴절률 nH가 장축 방향으로 전기장이 편광된 빛이 느끼는 굴절률 nL보다 더 큰 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 나노구조체의 종횡비는 약 1 내지 약 2,500의 범위일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 본원 명세서 전체에서, 상기 "종횡비"는, 나노구조체의 폭에 대한 높이의 비율을 의미한다. 상기 나노구조체의 구체적인 모양에 따라 상기 나노구조체의 하면은 가로 및 세로의 길이가 동일하거나 상이할 수 있으며, 이러한 경우, 상기 종횡비는 상기 나노구조체의 하면의 가로 또는 세로의 길이에 대한 높이의 비율을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 나노구조체의 종횡비는 약 1 내지 약 2,500, 약 1 내지 약 2,000, 약 1 내지 약 1,500, 약 1 내지 약 1,000, 약 1 내지 약 500, 약 1 내지 약 100, 약 1 내지 약 10, 약 10 내지 약 2,500, 약 10 내지 약 2,000, 약 10 내지 약 1,500, 약 10 내지 약 1,000, 약 10 내지 약 500, 약 10 내지 약 100, 약 100 내지 약 2,500, 약 100 내지 약 2,000, 약 100 내지 약 1,500, 약 100 내지 약 1,000, 약 100 내지 약 500, 약 500 내지 약 2,500, 약 500 내지 약 2,000, 약 500 내지 약 1,500, 또는 약 500 내지 약 1,000의 범위일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 주기는 한 나노구조체의 중심에서 이웃한 나노구조체의 중심까지의 거리를 의미하는 것으로서, 예를 들어, 상기 나노구조체 각각의 주기는 약 15 nm 내지 약 250 nm, 약 15 nm 내지 약 200 nm, 약 15 nm 내지 약 150 nm, 약 15 nm 내지 약 100 nm, 약 15 nm 내지 약 50 nm, 약 50 nm 내지 약 250 nm, 약 50 nm 내지 약 200 nm, 약 50 nm 내지 약 150 nm, 약 50 nm 내지 약 100 nm, 약 100 nm 내지 약 250 nm, 약 100 nm 내지 약 200 nm, 또는 약 100 nm 내지 약 150 nm의 범위일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 나노구조체들 각각은 장축 방향으로 길게 배향되어 있을 수 있으며, 이때 상기 나노구조체들 각각의 배향된 각도는 약 0˚ 내지 약 60˚, 약 0˚ 내지 약 50˚, 약 0˚ 내지 약 40˚, 약 0˚ 내지 약 30˚, 약 0˚ 내지 약 20˚, 약 0˚ 내지 약 10˚, 약 10˚ 내지 약 60˚, 약 10˚ 내지 약 50˚, 약 10˚ 내지 약 40˚, 약 10˚ 내지 약 30˚, 약 10˚ 내지 약 20˚, 약 20˚ 내지 약 60˚, 약 20˚ 내지 약 50˚, 약 20˚ 내지 약 40˚, 약 20˚ 내지 약 30˚, 약 30˚ 내지 약 60˚, 또는 약 15˚ 내지 약 45˚의 범위일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 나노구조체는 나노막대, 나노입자, 나노와이어, 나노플레이트, 나노실린더, 또는 나노큐브를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 나노구조체는 나노막대 형태를 포함하는 것일 수 있으며, 상기 나노막대들 각각의 길이는 약 1 nm 내지 약 2,500 nm의 범위이고, 상기 나노막대들 각각의 지름은 약 1 nm 내지 약 300 nm의 범위인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

예를 들어, 상기 나노막대들 각각의 길이는 약 1 nm 내지 약 2,500 nm, 약 1 nm 내지 약 2,000 nm, 약 1 nm 내지 약 1,500 nm, 약 1 nm 내지 약 1,000 nm, 약 1 nm 내지 약 500 nm, 약 1 nm 내지 약 100 nm, 약 1 nm 내지 약 10 nm, 약 10 nm 내지 약 2,500 nm, 약 10 nm 내지 약 2,000 nm, 약 10 nm 내지 약 1,500 nm, 약 10 nm 내지 약 1,000 nm, 약 10 nm 내지 약 500 nm, 약 10 nm 내지 약 100 nm, 약 100 nm 내지 약 2,500 nm, 약 100 nm 내지 약 2,000 nm, 약 100 nm 내지 약 1,500 nm, 약 100 nm 내지 약 1,000 nm, 약 100 nm 내지 약 500 nm, 약 500 nm 내지 약 2,500 nm, 약 500 nm 내지 약 2,000 nm, 약 500 nm 내지 약 1,500 nm, 또는 약 500 nm 내지 약 1,000 nm의 범위일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

예를 들어, 상기 나노막대들 각각의 지름은 약 1 nm 내지 약 300 nm, 약 1 nm 내지 약 200 nm, 약 1 nm 내지 약 100 nm, 약 1 nm 내지 약 10 nm, 약 10 nm 내지 약 300 nm, 약 10 nm 내지 약 200 nm, 약 10 nm 내지 약 100 nm, 약 100 nm 내지 약 300 nm, 또는 약 100 nm 내지 약 200 nm의 범위일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름은, 포토리소그래피 (photolithography), 경사증착법 (oblique angle deposition, OAD) 또는 나노임프린트 (nanoimprint)를 통해 제조되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름은 경사증착법을 이용하여 제조되는 경우, 리소그래피 없이 대면적으로 제조될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 제 2 측면은, 본원의 제 1 측면에 따른 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름을 포함하는, 디스플레이 디바이스를 제공한다. 본원의 제 2 측면에 따른 디스플레이 디바이스에 대하여, 본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면에 기재된 내용은 본원의 제 2 측면에 동일하게 적용될 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 디스플레이 디바이스는 방송 수신부, 외부장치 인터페이스부, 저장부, 사용자입력 인터페이스부, 제어부, 디스플레이부, 오디오 출력부, 및/또는 전원공급부를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 디스플레이 디바이스는 유연 디스플레이, CRT 디스플레이, PDP 디스플레이, LCD 디스플레이, OLED 디스플레이, 또는 IPS 디스플레이일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 OLED 디스플레이는 AMOLED를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 초박막형 위상차 필름은, 서로 이격 배열된 복수개의 나노구조체들을 포함하는 나노구조체 배향층을 포함하는 3 차원 나노구조체를 이용한 것일 수 있으며, 상기 나노구조체들 각각의 종횡비, 주기 및 배향된 각도, 및 상기 나노구조체들 각각을 형성하는 물질 H의 특성 중 하나 이상에 따라 장축, 단축, 높이 각각에 대한 편극률이 조절되는 것일 수 있다.

예를 들어, 상기 나노구조체들 각각의 편극률이 상기 3 차원 나노구조체의 단축 방향, 장축 방향, 및 높이 방향에 따라 차이가 나기 때문에, 상기 나노구조체들 각각의 종횡비, 주기 및 배향된 각도, 및 상기 나노구조체들 각각을 형성하는 물질 H의 특성 중 하나 이상에 따라 장축, 단축, 높이 각각에 대한 편극률이 조절되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 나노구조체들 각각의 편극률 조절에 의하여, 상기 초박막형 위상차 필름의 굴절률이 조절되는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 나노구조체들 각각의 편극률이 상기 3 차원 나노구조체의 단축 방향, 장축 방향, 및 높이 방향에 따라 차이가 나기 때문에, 상기 나노구조체들 각각의 종횡비, 주기 및/또는 배향된 각도, 및/또는 상기 나노구조체들 각각을 형성하는 물질 H의 특성에 따라 편극률이 조절되고, 그에 따라 전체 초박막형 위상차 필름의 굴절률이 조절되는 것일 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 초박막형 위상차 필름은 굴절률이 서로 다른 2 가지 이상의 부분들의 공간적인 배열로 이루어져 있을 수 있다. 예를 들어, 상기 초박막형 위상차 필름을 이루는 부분들 중 상대적으로 굴절률이 높은 부분인 나노구조체들 각각은 물질 H로 이루어져 있으며, 상기 물질 H는 디스플레이 평면 상에서 적어도 한 방향, 구체적으로는 단축 방향에 대해서는 짧은 간격으로 주기적 또는 비주기적으로 단절되어 있고, 나머지 한 방향, 구체적으로는 장축 방향으로는 상기 물질 H가 서로 연결되어 있거나 또는 단절되어 있을 수 있다. 예를 들어, 상기 물질 H가 주기적 또는 비주기적으로 단절되어 있는 간격은 약 225 nm 이하일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 물질 H가 연결되어 있거나 또는 단절되어 있는 간격은 약 225 nm 이하 또는 약 225 nm 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

[식 1]

유전 상수 ε = ε' + iε" (ε' = 실수 부분, ε" = 허수 부분).

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 나노구조체들 각각을 형성하는 물질 H는 무기물을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 나노구조체들 각각을 형성하는 물질 H는, 무기물로서 산화물, 질화물, 가시광선보다 큰 밴드갭을 갖는 반도체, 또는 유전체 물질을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 장축 방향으로 전기장이 편광된 빛이 느끼는 굴절률 nH가 단축 방향으로 전기장이 편광된 빛이 느끼는 굴절률 nL보다 더 큰 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

이하, 본원의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 본원의 이해를 돕기 위하여 예시하는 것 일뿐, 본원의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[ 실시예 ]

유한차분시간영역 방법을 통한 분석

초박막형 위상차 필름의 나노막대의 높이에 따른 위상 및 위상차

3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름을 유한차분시간영역 (finite-difference time-domain) 방법을 이용하여, 하기 표 1의 정보와 같이 532 nm의 파장에서 나노막대의 높이에 따른 장축 및 단축 방향으로 편광된 빛의 위상과 위상차를 확인하였으며, 확인 결과를 도 3의 (a) 및 (b)에 나타냈다.

확인 결과, 나노막대의 길이가 약 800 nm일 때, 위상차가 λ/4로 생기고 이때의 복 굴절률 차이는 0.17 이었다. 이러한 결과를 통해, 기존 쿼츠 (quartz) 박막 (복 굴절률 차이 0.009, 필요 두께 15 μm)에 대비하여 두께를 약 16 배, 또는 기존 폴리카보네이트에 대비하여 두께를 약 20 배 가량 줄일 수 있다는 것을 확인할 수 있다.

초박막형 위상차 필름의 나노막대의 기울기에 따른 위상 및 위상차

또한, 본원의 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름에서 나노막대의 기울어짐이 서로 다른 다층의 막대를 통해 시야각에 따른 위상차를 줄일 수 있음을 유한차분시간영역 방법을 이용하여 확인하였다.

도 4의 (a) 및 (b)는 적층된 나노구조체 배향층을 포함하는 본원의 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름의 구조를 나타낸 것으로, θ은 입사각 (incident angle)을, Ф은 방위각 (azimuthal angle)을 의미한다. 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 본원의 3 차원 나노구조체에서 입사각인 θ 이 증가할수록 점선으로서 나타낸 목표 위상차에서 많이 어긋나게 된다.

일반적인 위상차 필름의 경우 30^o 각도와 수직하게 입사된 빛의 위상 차이는 30 nm 정도이지만, 본원의 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름에서는, 나노막대선이 +30^o로 기울어진 층과 -30^o로 기울어진 층을 이용하여 위상이 10 nm 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다 (도 5).

이러한 결과는, 수직 입사된 빛과 기울어져서 입사된 빛의 위상 차이를 나노막대 이중접합 구조를 통해 보상해 주기 때문에 동일한 위상차를 나타낼 수 있음을 확인한다.

일반적으로 널리 사용되는 폴리카보네이트 위상차 필름의 경우, 파장에 따라 위상차가 균일하지 못한 단점을 가지고 있다 (450 nm/550 nm = 0.83, 650 nm/550 nm = 1.08). 본원의 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름의 경우는 굴절률의 분산이 크지 않은 재료도 사용이 가능하며, 재료의 굴절률이 아닌 기하학적 구조를 통해 복 굴절률을 만들기 때문에, 광대역에서도 기존 대비 균일한 위상차를 보여줄 수 있다 (450 nm/550 nm = 0.89, 650 nm/550 nm= 1.08).

초박막형 위상차 필름의 다양한 조건에 따른 위상 및 위상차

도 6a는, 방위각이 0˚일 때의 위상차를, 도 6b는 방위각이 90˚ 일 때의 위상차를 각각 나타낸 그래프이다. 여기서, 사용된 나노구조체의 나노막대의 높이는 약 1 μm 이하이고, 그 외의 구체적인 수치는 하기 나타낸 표 2와 같다.

도 6a및 도 6b에서, 적색선은 일반적인 비등방성 물질인 쿼츠 (quarz)를, 청색선은 본원의 메타물질을 의미한다. 도 6a 및 도 6b에서 적색선으로 나타낸 결과를 보면, 서로 다른 방위각에서 위상차 변화가 나타나는 것을 확인할 수 있으며, 또한 입사각이 달라질 수록 목표값 (여기서, 0.25의 위상차는 π/2를 의미함)에서 현저하게 벗어나는 것을 알 수 있다.

그에 반하여, 도 6a 및 도 6b에서 청색선으로 나타낸 본원의 초박막형 위상차 필름의 결과를 보면, 서로 상이한 방위각에서도 균일한 위상차를 나타내며, 입사각이 달라지더라도 균일한 위상차를 나타냈다. 상기 결과를 통해, 본원에 따른 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름은, 종래에 비하여 입사각과 방위각에 따른 시야각 성능이 크게 향상되었음을 확인할 수 있다.

또한, 도 6c 및 도 6d에 나타낸 바와 같이, 본원의 3 차원 나노구조체를 이용한 초막박형 위상차 필름은 장축 (x) 및 단축 (y)으로의 편광 방향 모두 85%보다 높은 높은 투과도를 나타내고 있는 것을 확인할 수 있다. 즉, 본원에 따른 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름은, 편광 방향에 크게 상관없이 높은 투과도를 유지할 수 있다는 것을 입증한다.

상기 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름의 총 두께는 1.003 ㎛이었으며, 이는 종래의 통상적인 위상차 필름의 몇분의 일 내지 몇십분일 수준에 해당하는 것이다.

즉, 상기 실험 결과를 통해 본원에 따른 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름은, 기존 위상차 필름 대비 획기적으로 얇은 두께를 가지면서도, 편광 방향에 상관없이 높은 투과도를 유지할 수 있고, 또한 입사각 및 방위각에 크게 상관없이 매우 균일한 위상차를 유지할 수 있다는 것을 입증한다.

초박막형 위상차 필름의 다기능성 응용

또한, 본원에 따른 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름은 다기능성 필름으로도 이용이 가능하다. 도 7 및 도 8의 (a) 및 (b)는 이러한 초박막형 위상차 필름의 다기능성을 나타내는 것으로서, 도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이 일반적인 편광판의 경우, 보호 필름, 반사 방지 필름 (anti-reflection, AR), 난반사 방지 필름 (anti-glare, AG), 수분 흡착 방지 (tri-acertyl cellulose, TAC) 필름, 편광판 (poly vinyl alcohol, PVA), 수분 흡착 방지 필름, 위상차 필름, 점착 필름 (PSA) 등으로 구성되어 있는 반면, 도 7 및 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이, 본원의 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름은, 나노막대 구조에 추가 층을 증착하거나 또는 설계된 층의 구조를 일부 변형함으로써, 난반사 방지 필름, 반자 방지 필름 및 수분 흡착 방지 필름의 역할을 대체할 수 있으며, 이를 통해 편광판 필름의 두께를 획기적으로 줄일 수 있다.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

서로 이격 배열된 복수개의 나노구조체들을 포함하는 나노구조체 배향층을 포함하는, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름으로서,
상기 나노구조체들 각각의 종횡비, 주기 및 배향된 각도, 및 상기 나노구조체들 각각을 형성하는 물질 H의 특성 중 하나 이상에 따라 장축, 단축, 및 높이 방향 각각에 대한 편극률이 조절되는 것인,
3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 나노구조체는 나노막대, 나노입자, 나노와이어, 나노플레이트, 나노실린더, 또는 나노큐브를 포함하는 것인, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 나노구조체들 각각을 형성하는 물질 H는, 상기 위상차 필름이 작동하는 파장 영역에서 하기 식 1로 표시되는 유전 상수(permittivity) ε의 실수 부분인 ε'의 값이 1.4 보다 큰 물질을 포함하는 것인, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름:
[식 1]
유전 상수 ε = ε' + iε" (ε' = 실수 부분, ε" = 허수 부분).
제 3 항에 있어서,
상기 나노구조체들 각각을 형성하는 물질 H는 무기물을 포함하는 것인, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름.
제 1 항에 있어서,
2 개 이상의 적층된 상기 나노구조체 배향층을 포함하며, 상기 나노구조체 배향층 각각에 포함된 상기 나노구조체들의 종횡비, 주기 및/또는 배향된 각도, 및/또는 상기 나노구조체들 각각을 형성하는 물질 H는 서로 동일하거나 상이한 것인, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름.
제 1 항에 있어서,
2 개 이상의 적층된 상기 나노구조체 배향층 각각은 서로 상이한 위상차를 갖는 것인, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 나노구조체 배향층은 0 내지 λ/2의 위상차를 나타내는 것인, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 나노구조체 배향층에 포함된 상기 이격 배열된 나노구조체들 사이에 상기 나노구조체를 형성하는 물질 H보다 굴절률이 작은 물질 L이 채워져 있는 것이거나 진공이 형성되어 있는 것인, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름.
제 8 항에 있어서,
상기 물질 L은 기상 물질, 액상 물질, 또는 고상 물질을 포함하는 것인, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름.
제 9 항에 있어서,
상기 기상 물질은 공기, 질소, 또는 불활성 기체를 포함하는 것인, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름.
제 8 항에 있어서,
장축 방향으로 전기장이 편광된 빛이 느끼는 굴절률 nH가 단축 방향으로 전기장이 편광된 빛이 느끼는 굴절률 nL보다 더 큰 것인, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 나노구조체들 각각을 형성하는 물질 H는, 산화물, 질화물, 가시광선보다 큰 밴드갭을 갖는 반도체, 또는 유전체 물질을 포함하는 것인, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 나노구조체의 종횡비는 1 내지 2,500의 범위인 것인, 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 3 차원 나노구조체를 이용한 초박막형 위상차 필름을 포함하는, 디스플레이 디바이스.
제 14 항에 있어서,
상기 디스플레이 디바이스는 LCD 디스플레이인, 디스플레이 디바이스.
제 14 항에 있어서,
상기 디스플레이 디바이스는 OLED 디스플레이인, 디스플레이 디바이스.