KR20200051814A - 컬러 시프트를 보정하기 위한 부분 반사기 - Google Patents

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KR20200051814A
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아담 디 하그
선 용 박
티모시 제이 네비트
브리안나 엔 니에슨
조디 엘 휴스톤
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

복수의 광학 반복 유닛 - 각각의 광학 반복 유닛은 제1 및 제2 중합체 층을 포함함 - 을 포함하는 부분 반사기가 기술된다. 제1 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Any일 수 있고, 직교하는 제2 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δηχ일 수 있으며, 여기서 |Δηχ|는 0.1 이상이고 |Δny|는 0.04 이하이다. 광학 반복 유닛은 광학 스택의 제1 면에 근접한 최소 광학적 두께 T1 및 광학 스택의 반대편 제2 면에 근접한 최대 광학적 두께 T2를 가질 수 있으며, 여기서 (T2-T1)/(T2+T1)은 0.05 내지 0.2의 범위이고, T2는 350 nm 이상이고 1250 nm 이하이다. 부분 반사기는 디스플레이에서 시야각에 따른 컬러 시프트를 보정하기 위해 원형 편광기에 사용될 수 있다.

Description

컬러 시프트를 보정하기 위한 부분 반사기
다수의 중합체 층을 포함하는 반사성 필름이 알려져 있다. 그러한 필름의 예는 인접한 층들이 상이한 굴절률을 갖는 교번하는 중합체 층들을 포함하는 미러(mirror) 및 편광기(polarizer)를 포함한다.
디스플레이는 시야각에 따라 컬러 시프트(color shift)를 나타낼 수 있다.
본 설명의 몇몇 태양에서, 광학 스택(optical stack)을 포함하는 파장 및 편광 의존성 부분 반사기가 제공된다. 광학 스택은 복수의 광학 반복 유닛(optical repeat unit)을 포함하며, 여기서 각각의 광학 반복 유닛은 제1 및 제2 중합체 층을 포함한다. 파장들 λ1 < λ2 < λ3에 대해, 부분 반사기는 λ1 내지 λ3의 파장에 대해 85% 이상의 제1 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율을 갖는다. 부분 반사기는 직교하는 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대해 λ2 및 λ3에서 대역 에지를 갖는 제1 반사 대역을 갖는다. 부분 반사기는 광학 반복 유닛의 f-비(f-ratio), 제2 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이, 및 제1 반사 대역이 15% 내지 97%의 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율을 갖게 하는 광학 스택 내의 광학 반복 유닛의 총 개수를 갖는다. 광학 반복 유닛은 (λ3-λ2)/(λ3+λ2)이 0.05 내지 0.2의 범위가 되게 하는 광학적 두께의 범위를 갖고, 제1 반사 대역은 일차 반사 대역이고, λ3은 700 nm 이상이고 2500 nm 이하이다.
본 설명의 몇몇 태양에서, 광학 스택을 포함하는 파장 및 편광 의존성 부분 반사기가 제공된다. 광학 스택은 복수의 광학 반복 유닛을 포함하고, 각각의 광학 반복 유닛은 제1 및 제2 중합체 층을 포함하고, 제1 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δny이고, 직교하는 제2 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δnx이고, |Δnx|는 0.1 이상이고 |Δny|는 0.04 이하이다. 제2 축을 따른 굴절률에 대해, 광학 반복 유닛은 광학 스택의 제1 면에 근접한 최소 광학적 두께 T1 및 광학 스택의 반대편 제2 면에 근접한 최대 광학적 두께 T2를 갖는다. (T2-T1)/(T2+T1)은 0.05 내지 0.2의 범위이며, 여기서 T2는 350 nm 이상이고 1250 nm 이하이다.
본 설명의 몇몇 태양에서, 선형 흡수 편광기, 지연기, 및 선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 반사성 편광기를 포함하는 원형 편광기가 제공된다. 반사성 편광기는 600 nm 이상의 파장에서 더 짧은 파장 대역 에지를 갖는 일차 반사 대역을 갖는다.
본 설명의 몇몇 태양에서, 선형 흡수 편광기, 지연기, 및 선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 반사성 편광기를 포함하는 원형 편광기가 제공된다. 반사성 편광기는 복수의 광학 반복 유닛을 포함하는 광학 스택을 포함하며, 여기서 각각의 광학 반복 유닛은 제1 및 제2 중합체 층을 포함한다. 제1 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δny이고, 직교하는 제2 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δnx이며, 여기서 |Δnx|는 0.1 이상이고 |Δny|는 0.04 이하이다. 제2 축을 따른 굴절률에 대해, 광학 반복 유닛은 광학 스택의 제1 면에 근접한 최소 광학적 두께 T1 및 광학 스택의 반대편 제2 면에 근접한 최대 광학적 두께 T2를 가지며, 여기서 T2는 300 nm 이상이다.
본 설명의 몇몇 태양에서, 유기 발광 다이오드 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널에 근접하게 배치된 원형 편광기를 포함하는 디스플레이가 제공된다. 유기 발광 다이오드 디스플레이 패널은 λa < λb < λc를 충족시키는 제1, 제2 및 제3 피크 방출 파장 λa, λa 및 λb를 갖는 방출 스펙트럼을 갖는다. 원형 편광기는 선형 흡수 편광기, 선형 흡수 편광기와 디스플레이 패널 사이에 배치된 지연기, 및 선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 반사성 편광기를 포함한다. 반사성 편광기는 λa 내지 λc의 파장에 대해 85% 이상의 반사성 편광기의 통과 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율, 및 ½(λa+λb) 내지 ½(λb+λc)의 파장에 대해 85% 이상의 반사성 편광기의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율을 갖는다. ½(λb+λc) < λ2 < λ3을 충족시키는 파장 λ3 > λc 및 파장 λ2에 대해, 반사성 편광기는 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대해 λ2 및 λ3에서 대역 에지를 갖는 제1 반사 대역을 갖는다. 제1 반사 대역은 15% 내지 97%의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율을 갖는다.
본 설명의 몇몇 태양에서, 유기 발광 다이오드 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널에 근접하게 배치된 원형 편광기를 포함하는 디스플레이가 제공된다. 유기 발광 다이오드 디스플레이 패널은 λa < λb < λc를 충족시키는 제1, 제2 및 제3 피크 방출 파장 λa, λa 및 λb를 갖는 방출 스펙트럼을 갖는다.
원형 편광기는 선형 흡수 편광기, 선형 흡수 편광기와 디스플레이 패널 사이에 배치된 지연기, 및 선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 반사성 편광기를 포함한다. 반사성 편광기는 λa 내지 λc의 파장에 대해 85% 이상의 반사성 편광기의 통과 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율, 및 ½(λa+λb) 내지 ½(λb+λc)의 파장에 대해 85% 이상의 반사성 편광기의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율을 갖는다. ½(λb+λc) < λ2 < λ3을 충족시키는 파장 λ3 > λc 및 파장 λ2에 대해, 반사성 편광기는 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대해 λ2 및 λ3에서 대역 에지를 갖는 일차 반사 대역을 갖는다.
본 설명의 몇몇 태양에서, 유기 발광 다이오드 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널에 근접하게 배치된 원형 편광기를 포함하는 디스플레이가 제공된다. 원형 편광기는 선형 흡수 편광기, 선형 흡수 편광기와 디스플레이 패널 사이에 배치된 지연기, 및 선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 파장 및 편광 의존성 부분 반사기를 포함한다. 부분 반사기는 디스플레이가 부분 반사기를 포함하지 않는 그렇지 않으면 동등한 원형 편광기를 갖는 그렇지 않으면 동등한 디스플레이의 것의 0.8배 이하인 45도의 시야각에서의 Δu'v' 컬러 시프트를 갖게 하는 컬러-보정 부분 반사기이다.
도 1은 다층 광학 필름의 예시적인 광학 반복 유닛의 개략 사시도.
도 2는 부분 반사기의 개략 측면도.
도 3a 및 도 3b는 다층 광학 필름의 층 두께 프로파일의 개략적 예시.
도 4는 파장 및 편광 의존성 부분 반사기의 투과율 대 파장의 개략적 플롯.
도 5는 부분 반사기의 투과율 스펙트럼의 개략적 그래프.
도 6은 원형 편광기의 개략 단면도.
도 7은 부분 반사기의 통과 축, 선형 흡수 편광기의 통과 축, 및 지연기의 고속 축의 개략적 예시.
도 8은 지연기의 개략 단면도.
도 9는 수색성 지연기(achromatic retarder)에 대한 지연 대 파장의 개략적 플롯.
도 10은 제1 지연기 층의 제1 고속 축 및 제2 지연기 층의 제2 고속 축의 개략적 예시.
도 11a 및 도 11b는 원형 편광기 및 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이의 개략 단면도.
도 12a 및 도 12b는 시야각에 따른 디스플레이의 컬러 출력의 변화를 보여주는 개략적 색도 플롯.
도 13은 디스플레이가 완전히 온 상태일 때 디스플레이에 수직으로 관찰된 바와 같은 디스플레이에 의해 생성되는 스펙트럼의 개략적 플롯.
도 14는 애플 와치(Apple Watch, AW) 및 삼성 갤럭시 태블릿(Samsung Galaxy Tablet) 2(S2)의 시판 샘플들에 대한 -60도 내지 60도 경사각에 대한 CIE(Commission Internationale de l'Eclairage) xy 컬러 플롯.
도 15는 예 1의 반사성 편광기에 대한 층 두께 프로파일의 플롯.
도 16은 예 1의 반사성 편광기의 투과율 스펙트럼의 플롯.
도 17은 예 2의 반사성 편광기에 대한 층 두께 프로파일의 플롯.
도 18은 예 2의 반사성 편광기의 투과율 스펙트럼의 플롯.
도 19는 0 및 60도 경사각에서의 차단 편광 상태에 대한 예 2의 반사성 편광기의 투과율 스펙트럼의, 그리고 OLED 디스플레이의 방출 스펙트럼의 플롯.
도 20은 다양한 시야각에 대한 파장의 함수로서의 예 8의 이득의 플롯.
도 21은 예 2 및 비교예 2에 대한 반사율 스펙트럼의 플롯.
도 22는 예 3의 반사성 편광기에 대한 층 두께 프로파일의 플롯.
도 23은 수직 입사에서의 통과 편광 상태에 대한, 그리고 수직 입사에서의 그리고 60도의 입사각에서의 차단 편광 상태에 대한 예 3의 반사성 편광기의 투과율 스펙트럼의 플롯.
도 24는 -60도 내지 60도의 시야각에 대한 예 4 및 비교예 1에 대한 CIE 컬러 플롯.
도 25는 예 4 및 비교예 1에 대한 컬러 시프트 대 경사각의 플롯.
도 26은 수직 입사에서의 통과 편광 상태에 대한, 그리고 수직 입사에서의 그리고 60도의 입사각에서의 차단 편광 상태에 대한 예 5의 반사성 편광기의 투과율 스펙트럼의 플롯.
도 27은 -60도 내지 60도의 시야각에 대한 예 5 및 비교예 1에 대한 CIE 컬러 플롯.
도 28은 비교예 3의 반사성 편광기의 수직 입사 투과율 스펙트럼의 플롯.
하기 설명에서, 본 명세서의 일부를 이루고 다양한 실시예들이 예시로서 도시되어 있는 첨부 도면을 참조한다. 도면은 반드시 일정한 축척으로 작성된 것은 아니다. 다른 실시예가 고려되고 본 설명의 범위 또는 사상으로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 하기의 상세한 설명은 제한적인 의미로 해석되어서는 안된다.
본 설명의 몇몇 실시예에 따른 파장 및 편광 의존성 부분 반사기들은 예를 들어 부분 반사기가 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이의 원형 편광기에 사용될 때 OLED 디스플레이의 시야각에 따른 컬러 시프트를 감소시키는 데 유용하다. 부분 반사기는 반사성 편광기로 또는 부분 반사성 편광기로 지칭될 수 있는데, 왜냐하면 부분 반사기는, 몇몇 실시예에서, 하나의 편광 상태에 대해서는 반사 대역을 갖고 직교 편광 상태에 대해서는 그렇지 않기 때문이다. 반사 대역은 전형적으로 97% 미만, 또는 95% 미만, 또는 90% 미만, 또는 75% 미만, 또는 60% 미만의, 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율을 갖는다. 반사 대역은 98% 초과의 평균 반사율을 전형적으로 제공하는 종래의 다층 광학 필름 미러 또는 반사성 편광기의 반사 대역보다 더 약할 수 있다. 부분 반사기는 제어된 대역 에지 및 입사각에 따른 조정된 반사율을 갖는 복굴절 다층 광학 필름일 수 있다. 부분 반사기는 디스플레이에 통합될 때 최소의 축상 시각적 효과를 갖지만 원하는 축외 파장에 대한 광학 이득을 생성하도록 설계될 수 있다. OLED 디스플레이에 본 설명의 부분 반사기를 이용하는 것은 OLED 디스플레이의 백플레인(backplane)의 전형적으로 확산성인 특성에도 불구하고 이미지 품질을 희생시킴이 없이 파장 및 시야각 의존성 이득을 제공함으로써 다양한 시야각에 따른 개선된 컬러 균일성을 제공할 수 있다는 것이 확인되었다.
몇몇 실시예에서, 부분 반사기는 부분 반사기에 대한 수직 입사에서 OLED 디스플레이로부터의 광에 무시해도 좋을 정도로 영향을 미치지만, 비-수직 입사에서 부분 반사기에 입사하는 광의 일부를 재순환시킴으로써 비-수직 입사에서 파장 의존성 이득을 제공하도록 구성된다. 이것은 수직 입사에서 주로 근적외선(700 nm 내지 2500 nm의 파장) 내이도록 반사 대역을 선택함으로써 달성될 수 있다. 비-수직 시야각에서, 반사 대역은 적색 파장 범위(600 nm 내지 700 nm의 파장)로 시프트되고, 이것은 시야각이 증가함에 따라 증가하는 적색 파장에 대한 이득을 제공할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 부분 반사기는 수직 입사에서 파장 의존성 이득을 제공할 뿐만 아니라 (예컨대, 예를 들어 청색 광의 일부를 재순환시키기 위해 일차 반사 대역의 제2 고조파를 포함함으로써) 비-수직 입사에서 파장 의존성 이득을 제공할 수 있다. 이것은 디스플레이로부터 원하는 광 출력을 제공함에 있어서 추가적인 유연성을 허용하기 위해, 또는 예를 들어 디스플레이가 완전히 온 상태일 때 수직 입사에서 광 출력의 컬러 온도를 보정하기 위해 행해질 수 있다. 본 설명의 부분 반사기들은 또한 다른 디스플레이 응용들에서, 그리고 본 명세서의 다른 곳에서 추가로 설명되는 바와 같은 비-디스플레이 응용들에서 유용하다.
본 설명의 파장 및 편광 의존성 부분 반사기 또는 반사성 편광기는 전형적으로 각각의 광학 반복 유닛이 제1 및 제2 중합체 층을 포함하는 복수의 광학 반복 유닛을 포함하는 광학 스택을 포함하는 다층 광학 필름이다. 도 1은 다층 광학 필름(100)의 예시적인 광학 반복 유닛(ORU)의 개략 사시도이다. 도 1은 다층 광학 필름(100)의 2개의 층만을 도시하는데, 이 다층 광학 필름은 하나 이상의 인접한 패킷(packet)들 또는 스택들로 배열된 수십 또는 수백 개의 그러한 층들을 포함할 수 있다. 필름(100)은 개별 미세층(102, 104)을 포함하며, 여기서 "미세층"은 그러한 층들 사이의 복수의 계면에서 반사되는 광이 보강 또는 상쇄 간섭을 겪어서 다층 광학 필름에 원하는 반사 또는 투과 특성을 제공하도록 충분히 얇은 층을 말한다. 미세층(102, 104)은 함께 다층 스택의 하나의 광학 반복 유닛(ORU)을 나타낼 수 있는데, ORU는 스택의 두께 전체에 걸쳐 반복 패턴으로 반복되는 층들의 최소 세트이다. 미세층들은 상이한 굴절률 특성을 가져서, 일부 광이 인접 미세층들 사이의 계면에서 반사된다. 자외선, 가시광선, 또는 근적외선 파장에 있는 광을 반사하도록 설계된 광학 필름의 경우, 각각의 미세층은 전형적으로 약 1 마이크로미터 미만의 광학적 두께(즉, 물리적 두께에 관련 굴절률을 곱한 것)를 갖는다. 그러나, 원하는 바에 따라, 필름의 외측 표면에 있는 스킨 층, 또는 미세층들의 패킷들을 분리하는, 필름 내에 배치된 보호 경계 층(PBL)과 같은 더 두꺼운 층이 또한 포함될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 미세층들의 단일 패킷 또는 스택만이 본 설명의 광학 필름 내에 포함된다.
주 x-축, y-축, 및 z-축을 따라 편광된 광에 대한 미세층들 중 하나의 미세층(예컨대, 도 1의 미세층(102), 또는 도 2의 "A" 층)의 굴절률은 각각 n1x, n1y, 및 n1z이다. 상호 직교하는 x-축, y-축, 및 z-축은 예를 들어 재료의 유전 텐서(dielectric tensor)의 주 방향들에 대응할 수 있다. 많은 실시예에서, 그리고 논의 목적으로, 상이한 재료들의 주 방향들이 일치하지만, 일반적으로 그럴 필요는 없다. 동일한 축을 따른 인접 미세층(예컨대, 도 1의 미세층(104), 또는 도 2의 "B" 층)의 굴절률은 각각 n2x, n2y, n2z이다. 이들 층 사이의 굴절률에 있어서의 차이는 x-방향을 따른 Δnx (= n1x - n2x), y-방향을 따른 Δny (= n1y - n2y), 및 z-방향을 따른 Δnz (= n1z - n2z)이다. 이들 굴절률 차이의 특성은, 필름 내의(또는 필름의 주어진 스택 내의) 미세층의 개수 및 그의 두께 분포와 조합하여, 필름의(또는 필름의 주어진 스택의) 반사 및 투과 특성을 제어한다. 예컨대, 인접 미세층들이 하나의 평면내 방향을 따른 큰 굴절률 부정합(큰 Δnx) 및 직교하는 평면내 방향을 따른 작은 굴절률 부정합(Δny ≒ 0)을 갖는다면, 필름 또는 패킷은 수직 입사 광에 대해 반사성 편광기로서 거동할 수 있다. 반사성 편광기 또는 편광 의존성 부분 반사기는, 파장이 반사성 편광기 또는 편광 의존성 부분 반사기의 반사 대역 내에 있다면, 통과 축 또는 제1 축으로 지칭될 수 있는 하나의 평면내 축을 따라 편광된 수직 입사 광을 상대적으로 강하게 투과시키고, 차단 축 또는 제2 축으로 지칭될 수 있는 직교하는 평면내 축을 따라 편광된 수직 입사 광을 상대적으로 강하게 반사하는 광학체인 것으로 간주될 수 있다.
원하는 경우, z-축을 따라 편광된 광에 대한 인접 미세층들 사이의 굴절률 차이(Δnz)가 또한 경사 입사 광의 p-편광 성분에 대한 바람직한 반사율 특성을 달성하도록 조정될 수 있다. 경사 입사각에서 p-편광된 광의 근축상 반사율(near on-axis reflectivity)을 유지하기 위하여, 미세층들 사이의 z-굴절률 부정합(Δnz)은 최대 평면내 굴절률 차이(Δnx)보다 상당히 작아서, |Δnz| ≤ 0.5 * |Δnx|가 되게 하도록 제어될 수 있다. 대안적으로, |Δnz| ≤ 0.25 * |Δnx|이다. 0 또는 거의 0인 크기의 z-굴절률 부정합은 p-편광된 광에 대한 그의 반사율이 입사각의 함수로서 일정하거나 거의 일정한 미세층들 사이의 계면을 생성한다. 게다가, z-굴절률 부정합(Δnz)은 평면내 굴절률 차이(Δnx)와 비교해 반대 극성을 갖도록, 즉 Δnx > 0일 때 Δnz < 0이 되도록 제어될 수 있다. 이러한 조건은, s-편광된 광에 대해 그러한 바와 같이, p-편광된 광에 대한 그의 반사율이 입사각이 증가함에 따라 증가하는 계면을 생성한다. Δnz > 0이면, p-편광된 광에 대한 반사율은 입사각에 따라 감소한다. 전술한 관계는 또한 물론 Δnz 및 Δny를 수반하는 관계에, 예를 들어 2개의 주 평면내 축을 따라 상당한 반사율 및 투과율이 요구되는 경우(예컨대, 그의 통과 축이 수직 입사에서 상당한 반사율을 갖는 부분 편광 필름)에 적용된다.
도 2의 개략 측면도에서, 다층 광학 필름(110)의 더 많은 내부 층이 도시되어, 다수의 ORU를 볼 수 있다. 필름은 국소 x-y-z 직교 좌표계에 관하여 도시되는데, 여기서 필름은 x-축 및 y-축에 평행하게 연장되고, z-축은 필름 및 그의 구성 층들에 수직이고 필름의 두께 축에 평행하다.
도 2에서, 미세층들은 "A" 또는 "B"로 표지되며, "A" 층은 하나의 재료로 구성되고 "B" 층은 상이한 재료로 구성되며, 이들 층은 도시된 바와 같이 광학 반복 유닛 또는 유닛 셀(ORU 1, ORU 2, ... ORU 6)을 형성하도록 교번하는 배열로 적층된다. 많은 실시예에서, 중합체 재료로 전적으로 구성된 다층 광학 필름은 높은 반사율이 요구된다면 6개보다 훨씬 더 많은 광학 반복 유닛을 포함할 것이다. 다층 광학 필름(110)은 도면에 도시된 미세층들의 스택을 미세층들의 다른 스택 또는 패킷(존재하는 경우)으로부터 분리할 수 있는 외측 스킨 층 또는 보호 경계 층("PBL", 미국 특허 제6,783,349호(니빈(Neavin) 등) 참조)을 나타낼 수 있는, 상당히 더 두꺼운 층(112)을 갖는 것으로 도시된다. 다층 광학 필름(110)은 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 면(115, 117)을 갖는 단일 스택(113)을 포함한다.
몇몇 실시예에서, 더 두꺼운 층(112)은 그것이 광학 스택에 의해 제공되는 보강 및 상쇄 간섭에 상당히 기여하기에는 너무 두껍다는 점에서 광학적으로 두껍다. 몇몇 실시예에서, 광학적으로 두꺼운 층은 1 마이크로미터 이상, 또는 2 마이크로미터 이상, 또는 3 마이크로미터 이상, 또는 5 마이크로미터 이상인 물리적 두께 및 광학적 두께 중 적어도 하나를 갖는다. 몇몇 실시예에서, OLED 디스플레이에 사용되는 원형 편광기는 디스플레이가 완전히 온 상태일 때 시야각에 따른 개선된 컬러 균일성을 위해 선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 본 설명의 부분 반사기를 포함한다.
몇몇 경우에, 주어진 스택 또는 패킷의 미세층들은 ¼ 파장 스택에 대응하는 두께 및 굴절률 값을 가질 수 있는데, 즉 동일한 광학적 두께의 2개의 인접 미세층을 각각 갖는 ORU들로 배열될 수 있으며, 그러한 ORU는 그의 파장(λ)이 광학 반복 유닛의 전체 광학적 두께의 2배인 보강 간섭 광에 의해 반사하는 데 효과적이다. 본체의 "광학적 두께"는 그의 물리적 두께에 그의 굴절률을 곱한 것을 지칭한다. 편광 의존성 부분 반사기의 경우에, 광학적 두께를 결정하는 데 사용되는 굴절률은 반사 대역이 더 강하게 반사하는 부분 반사기의 축을 따른 굴절률이다(예컨대, 반사성 편광기의 차단 축). 각각의 ORU 내의 2개의 인접한 미세층이 동일한 광학적 두께를 갖는 ¼ 파장 스택은 0.5 또는 50%의 "f-비"를 갖는다고 한다. 이와 관련하여 "f-비"는 완전한 광학 반복 유닛의 광학적 두께에 대한 구성 층 "A"의 광학적 두께의 비를 지칭하며, 여기서 구성 층 "A"는 구성 층 "B"보다 높은 굴절률을 갖는 것으로 가정되며; 층 "B"가 더 높은 굴절률을 갖는다면, f-비는 완전한 광학 반복 유닛의 광학적 두께에 대한 구성 층 "B"의 광학적 두께의 비이다. 50% f-비의 사용이 종종 바람직한 것으로 고려되는데, 왜냐하면 그것이 미세층들의 스택의 1차(일차) 반사 대역의 반사능(reflective power)을 최대화하기 때문이다. 그러나, 50% f-비는 2차(제2 고조파) 반사 대역(및 더 높은 짝수 차수들)을 억제하거나 제거한다. 이것도 종종 많은 응용들에서 바람직한 것으로 고려되지만; 본 명세서의 다른 곳에 추가로 설명되는 바와 같이, 몇몇 응용에서 2차 반사 대역을 억제하는 것은 바람직하지 않을 수 있는데, 왜냐하면 일차 반사 대역의 제2 고조파가 원하는 컬러 출력을 달성함에 있어서 추가적인 유연성을 제공하기 위해 이용될 수 있기 때문이다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 제2 고조파가 청색 파장 범위에서 반사를 제공하기 위해 사용된다. 또한, 몇몇 실시예에 따르면, 반사 대역이 비교적 낮은 반사율을 갖는 것이 요구될 수 있다. 이 경우에, 층의 총 개수 및 광학 반복 유닛 내의 층들 사이의 굴절률에 있어서의 차이와 함께, 더 작은 f-비(또는 1에 더 가까운 f-비)가 원하는 반사율을 제공하기 위해 선택될 수 있다. f-비의 함수로서의 일차 반사 대역의 그리고 일차 반사 대역의 고조파의 상대 반사능이 예를 들어 미국 특허 제9,279,921호(키벨(Kivel) 등)에 기술되어 있으며, 이 미국 특허는 이에 의해 본 설명과 모순되지 않는 범위에서 본 명세서에 참고로 포함된다.
몇몇 실시예에서, f-비는 0.06 또는 0.1 또는 0.2 내지 0.4의 범위, 또는 0.6 내지 0.8 또는 0.9 또는 0.94의 범위이다. 다른 실시예에서, f-비는 예를 들어 0.4 내지 0.6의 범위이다. 도 2의 실시예에서, "A" 층은 일반성을 위해 "B" 층보다 얇은 것으로 도시된다. 각각의 도시된 광학 반복 유닛(ORU 1, ORU 2 등)은 그의 구성 "A" 및 "B" 층의 광학적 두께들의 합과 동일한 광학적 두께(OT1, OT2 등)를 갖고, 각각의 광학 반복 유닛은 그의 파장(λ)이 ORU의 전체 광학적 두께의 2배인 광의 1차 반사를 제공한다.
적정한 개수의 층으로 원하는 반사율을 달성하기 위해, 인접 미세층들이 x-축을 따라 편광된 광에 대해, 예를 들어 0.05 이상, 또는 0.1 이상, 또는 0.15 이상의 굴절률 차이(|Δnx|)를 나타낼 수 있다. 인접 미세층들은 y-축을 따라 편광된 광에 대해 더 작은 굴절률 차이(|Δny|)를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, |Δny|는 0.04 이하, 또는 0.02 이하, 또는 0.01 이하이다. 몇몇 실시예에서, 인접 미세층들은 z-축을 따른 굴절률 정합 또는 부정합(Δnz=0 또는 큰 |Δnz|)을 나타낼 수 있으며, 부정합은 평면내 굴절률 부정합(들)과 동일하거나 반대의 극성 또는 부호를 가질 수 있다. 경사 입사 광의 p-편광된 성분의 반사율이 입사각이 증가함에 따라 증가하는지, 감소하는지, 또는 동일하게 유지되는지 여부는 그러한 Δnz의 조정에 의해 제어될 수 있다. 굴절률 및 굴절률 차이는 고정된 기준 파장(예를 들어, 532 nm)에서 지정될 수 있거나, 광학 반복 유닛이 반사하도록 구성된 파장에서 각각의 광학 반복 유닛에 대해 지정될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 광학 스택 내의 광학 반복 유닛의 총 개수는 25개 이상, 또는 30개 이상, 또는 35개 이상, 또는 40개 이상이다. 몇몇 실시예에서, 광학 반복 유닛의 총 개수는 300개 이하, 또는 200개 이하, 또는 180개 이하, 또는 160개 이하, 또는 150개 이하이다. 더 많은 수의 광학 반복 유닛이 더 작은(또는 1에 더 가까운) f-비를 갖는 실시예에서 사용될 수 있으며, 더 적은 수의 광학 반복 유닛이 0.5에 가까운 f-비를 갖는 실시예에서 사용될 수 있다.
다층 광학 필름의 적어도 하나의 패킷 내의 미세층들 중 적어도 일부는 복굴절성, 예컨대 일축 복굴절성일 수 있다. 몇몇 경우에, 각각의 ORU는 하나의 복굴절 미세층, 및 등방성이거나 다른 미세층에 비해 작은 양의 복굴절을 갖는 제2 미세층을 포함할 수 있다. 대안적인 경우에, 각각의 ORU는 2개의 복굴절 미세층을 포함할 수 있다.
다층 광학 필름은 임의의 적합한 광 투과성 재료를 사용하여 제조될 수 있지만, 많은 경우에 저 흡수 중합체 재료를 사용하는 것이 유익하다. 그러한 재료에 의해, 가시광선 및 적외선 파장에 걸친 미세층 스택의 흡수가 작거나 무시해도 될 정도로 될 수 있어서, 스택(또는 스택이 일부인 광학 필름)에 대한 반사율과 투과율의 합이, 임의의 주어진 파장에서 그리고 임의의 지정된 입사각 및 편광 상태에 대해, 대략 100%, 즉 R + T ≒ 100%, 또는 R ≒ 100% - T이다. 예시적인 다층 광학 필름은 중합체 재료로 구성되며, 공압출, 캐스팅(casting), 및 배향 공정을 사용하여 제조될 수 있다. 미국 특허 제5,882,774호(존자(Jonza) 등) "광학 필름(Optical Film)", 미국 특허 제6,179,948호(메릴(Merrill) 등) "광학 필름 및 그의 제조를 위한 공정(Optical Film and Process for Manufacture Thereof)", 미국 특허 제6,783,349호(니빈 등) "다층 광학 필름을 제조하기 위한 장치(Apparatus for Making Multilayer Optical Films)", 및 미국 특허 출원 공개 제2011/0272849호(니빈 등) "다층 중합체 필름을 제조하기 위한 피드블록(Feedblock for Manufacturing Multilayer Polymeric Films)"을 참조한다. 다층 광학 필름은 전술된 참고 문헌들 중 임의의 것에 기술된 바와 같이 중합체들의 공압출에 의해 형성될 수 있다. 다양한 층들의 중합체들은 유사한 리올로지 특성, 예를 들어 용융 점도를 갖도록 선택될 수 있어서, 그들은 상당한 유동 방해 없이 공압출될 수 있다. 압출 조건은 각자의 중합체들을 공급 스트림들 또는 용융 스트림들로서 연속적이고 안정된 방식으로 적절히 공급, 용융, 혼합 및 펌핑하도록 선택된다. 용융 스트림들 각각을 형성 및 유지하는 데 사용되는 온도는, 온도 범위의 하한에서 동결, 결정화, 또는 과도하게 높은 압력 강하를 회피하고, 그 범위의 상한에서 재료 열화를 회피하는 범위 내에 있도록 선택될 수 있다.
간단히 요약하면, 제조 방법은 다음을 포함할 수 있다: (a) 완성된 필름에 사용될 제1 및 제2 중합체들에 대응하는 수지의 적어도 제1 및 제2 스트림들을 제공하는 단계; (b) (i) 제1 및 제2 유동 채널들을 포함하는 구배 플레이트 - 여기서, 제1 유동 채널은 유동 채널을 따라 제1 위치로부터 제2 위치로 변화하는 단면적을 가짐 -, (ii) 제1 유동 채널과 유체 연통하는 제1 복수의 도관들 및 제2 유동 채널과 유체 연통하는 제2 복수의 도관들을 구비한 피더 튜브 플레이트(feeder tube plate) - 각각의 도관은 그 자신의 각자의 슬롯 다이(slot die)에 공급하고, 각각의 도관은 제1 단부와 제2 단부를 가지며, 도관들의 제1 단부는 유동 채널들과 유체 연통하고, 도관들의 제2 단부는 슬롯 다이와 유체 연통함 -, 및 (iii) 선택적으로, 상기 도관들에 근접 위치된 축방향 로드 히터(axial rod heater)를 포함하는 것과 같은, 적합한 피드블록을 사용하여 제1 및 제2 스트림들을 복수의 층들로 분할하는 단계; (c) 복합 스트림을 압출 다이를 통해 통과시켜, 각각의 층이 인접한 층들의 주 표면(major surface)에 대체로 평행한 다층 웨브(web)를 형성하는 단계; 및 (d) 다층 웨브를, 때때로 캐스팅 휠(casting wheel) 또는 캐스팅 드럼(casting drum)으로 지칭되는, 냉각 롤(chill roll) 상으로 캐스팅하여 캐스팅된 다층 필름을 형성하는 단계. 이러한 캐스팅된 필름은 완성된 필름과 동일한 수의 층을 가질 수 있지만, 캐스팅된 필름의 층은 전형적으로 완성된 필름의 층보다 훨씬 더 두껍다. 또한, 캐스팅된 필름의 층들은 전형적으로 모두 등방성이다. 넓은 파장 범위에 걸친 반사율 및 투과율에 있어서 제어된 낮은 주파수 변동을 갖는 다층 광학 필름이 축방향 로드 히터의 열 구역 제어에 의해 달성될 수 있다(예컨대, 미국 특허 제6,783,349호(니빈 등) 참조).
다층 웨브가 냉각 롤 상에서 냉각된 후에, 그것은 완성된 또는 거의 완성된 다층 광학 필름을 생성하기 위해 연신되거나 신장될 수 있다. 연신 또는 신장은 2가지 목표를 달성하는데, 즉 그것은 층들을 그들의 원하는 최종 두께로 박화하고, 그것은 층들 중 적어도 일부가 복굴절성이 되도록 층들을 배향시킬 수 있다. 배향 또는 신장은 웨브-횡단(cross-web) 방향을 따라(예컨대, 텐터(tenter)를 통해), 웨브-하류(down-web) 방향을 따라(예컨대, 길이 배향기(length orienter)를 통해), 또는 동시에든지 또는 순차적으로든지 간에 이들의 임의의 조합으로 성취될 수 있다. 하나의 방향만을 따라 신장되는 경우, 신장은 "비구속"되거나(여기서 필름은 신장 방향에 수직인 평면내 방향으로 치수적으로 이완되도록 허용됨) "구속"될 수 있다(여기서 필름은 구속되며 이에 따라 신장 방향에 수직인 평면내 방향으로 치수적으로 이완되도록 허용되지 않음). 신장은 직교하는 평면내 방향들 사이에서 비대칭일 수 있으며, 따라서 결과적인 필름이 편광 의존성 반사율을 가질 것이다. 몇몇 실시예에서, 필름은 배치 공정(batch process)에서 신장될 수 있다. 어떤 경우에도, 후속적인 또는 동시적인 연신 감소, 응력 또는 변형 평형, 열 고정(heat setting), 및 다른 처리 작업이 또한 필름에 적용될 수 있다.
필름은 전형적으로 교번하는 등방성 및 복굴절 층들의 패킷으로 통상적으로 지칭되는 것을 구성하기 위해 많은 수의 미세층으로 구성된 필름들의 하나 이상의 세트를 공압출함으로써 형성될 수 있다. 패킷은 전형적으로 웨브-횡단 치수가 통상 횡단 방향(TD)으로 표지되고 롤의 길이를 따른 치수가 기계 방향(MD)으로 불리는 롤 공정에서 형성된다. 또한, 패킷은 통상 텐터링 공정(tentering process)으로 지칭되는 것에서 복굴절 층에 영향을 미치기 위해 신중히 제어된 온도 구역에서 기계 방향 및 횡단 방향으로 성형 공정에서 신중히 신장될 수 있다. 또한, 텐터링 공정은 패킷들이 성형될 때 패킷들의 선형 횡단 신장 또는 포물선 신장 중 어느 하나를 제공할 수 있다. 통상 "토인(toe-in)"으로 지칭되는 제어된 내향 선형 수축이 냉각 구역 동안 제어된 수축을 허용하도록 사용될 수 있다. 이 공정은 원하는 광학 효과를 위해 예를 들어 30개 내지 600개 층 또는 그 초과를 제공하는 데 사용될 수 있으며, 또한 필요에 따라 외부 "스킨" 층을 포함할 수 있다.
본 설명의 부분 반사기는 전형적으로 적색 및/또는 근적외선의 일차(1차) 반사 대역 및 선택적으로 부분적으로 청색의 제2 고조파(2차) 대역을 갖는다. m차 대역 내의 각각의 파장은 1차 대역 내의 파장의 1/m배이다. 따라서 더 높은 차수의 대역의 위치와 대역폭은 1차 대역의 위치와 대역폭에 의해 결정된다. 일차 반사 대역 및 제2 고조파에 대한 원하는 파장 범위를 달성하기 위해, 일차 반사 대역이 적합한 파장 범위(예를 들어, 적합한 대역폭을 갖는 적외선 반사 대역) 내에 있는 것이 요구된다. 이것은 두께 프로파일을 조정함으로써, 즉 필름의 z-축 또는 두께 방향을 따른 두께 구배에 따라 ORU들의 광학적 두께들을 조정함으로써 달성될 수 있으며, 이에 의해 광학 반복 유닛들의 광학적 두께는 스택의 하나의 면(예컨대, 상면)으로부터 스택의 다른 면(예컨대, 하면)으로 진행함에 따라 증가하거나, 감소하거나, 어떤 다른 함수 관계를 따른다. 두께 프로파일은 또한 일차 반사 대역의 기울기 및/또는 대역 에지의 선예도를 조정하기 위해 조정될 수 있다.
도 3a는 광학 반복 유닛들의 단일 스택을 갖는 광학 필름의 층 두께 프로파일의 개략적 예시이다. 이 경우에, 40개의 광학 반복 유닛이 포함되고, 두께는 필름을 가로질러 선형적으로 변한다. 몇몇 실시예에서, 층 두께 프로파일은 실질적으로 연속적이다. 층 두께 프로파일은, 양호한 근사치로(예컨대, 10 퍼센트 오차 내로, 또는 5 퍼센트 오차 내로, 또는 3 퍼센트 오차 내로), 임의의 내부 광학 반복 유닛의 광학적 두께가 내부 광학 반복 유닛의 양측에 있는 광학 반복 유닛들의 광학적 두께로부터 선형 외삽법(linear extrapolation)에 의해 결정될 수 있으면, 실질적으로 연속적인 것으로 기술될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 광학 반복 유닛들은 광학 스택의 제1 면으로부터 스택의 반대편 제2 면까지 실질적으로 연속적으로 변하는 광학적 두께를 갖는다. 두께 변화는 예를 들어 미국 제6,157,490호(휘틀리(Wheatley) 등)에 기술된 바와 같이 예리한 대역 에지를 제공하도록 선택될 수 있거나, 고 반사율로부터 저 반사율로의 보다 점진적인 전이를 제공하도록 선택될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 광학 반복 유닛들의 광학적 두께는 최소값과 최대값 사이에서 변하며, 이때 최대값에서 최소값을 뺀 것은 최대값의 35 퍼센트 이하 그리고 최대값의 5 퍼센트 이상이다. 몇몇 실시예에서, 광학적 두께는 단일 스택의 제1 면으로부터 단일 스택의 반대편 제2 면까지 단조 증가한다. 단일 스택 내에서의 수직(도 2의 z-좌표) 위치의 함수로서의 단일 스택 내의 광학 반복 유닛들의 광학적 두께의 플롯인 도 3b에 예시된 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 광학적 두께는 단일 스택의 위치 S1에 있는 제1 면의 광학 반복 유닛(381)으로부터 위치 P1에 있는 스택 내의 광학 반복 유닛(383)(이는 최소 광학적 두께 T1을 가짐)까지 단조 감소하고, 광학 반복 유닛(383)으로부터 단일 스택의 위치 S2에 있는 제2 면과 광학 반복 유닛(383) 사이에 배치되는 위치 P2에 있는 단일 스택 내의 광학 반복 유닛(385)(이는 최대 광학적 두께 T2를 가짐)까지 단조 증가하고, 광학 반복 유닛(385)으로부터 단일 스택의 위치 S2에 있는 제2 면까지 단조 감소한다. 몇몇 실시예에서, 제1 광학 반복 유닛과 제2 광학 반복 유닛 사이의 간격(P2-P1)은 단일 스택의 두께(S2-S1)의 절반 이상, 또는 70% 이상이다. 다른 가능한 층 프로파일은 스마일 프로파일(smile profile)(에지들에서보다 스택의 중간에서 더 얇음)과 프라운 프로파일(frown profile)(에지들에서보다 스택의 중간에서 더 두꺼움)을 포함한다.
몇몇 실시예에서, 광학 반복 유닛의 두께 변화는 일차 반사 대역의 원하는 기울기를 제공하도록 선택된다. 예를 들어, 일차 반사 대역은 더 높은 파장에서 더 반사성이고 더 낮은 파장에서 덜 반사성일 수 있거나, 더 높은 파장에서 덜 반사성이고 더 낮은 파장에서 더 반사성일 수 있거나, 일차 반사 대역에서 실질적으로 일정한 반사율을 가질 수 있다. 반사 대역의 기울기를 조정하는 것은 예를 들어 입사각에 따라 반사율을 조정하고 그에 의해 시야각에 따라 디스플레이의 출력 컬러를 조정하는 추가적인 유연성을 제공할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 파장 λ1 < λ2 < λ3의 경우, 부분 반사기는 λ1과 λ3 사이의 파장에 대해 85% 이상의 제1 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율을 갖고, 부분 반사기는 직교하는 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대해 λ2 및 λ3에서 대역 에지를 갖는 제1 반사 대역을 갖는다. 몇몇 실시예에서, 부분 반사기는 광학 반복 유닛의 f-비, 제2 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이, 및 제1 반사 대역이 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대해 예를 들어 15% 내지 97%, 또는 15% 내지 95%, 또는 15% 내지 90%, 또는 20% 내지 85%, 또는 20% 내지 75%, 또는 25% 내지 60%의 평균 반사율을 갖게 하는 광학 스택 내의 광학 반복 유닛의 총 개수를 갖는다. 몇몇 실시예에서, 광학 반복 유닛은 (λ3-λ2)/(λ3+λ2)이 0.03 이상, 또는 0.05 이상, 또는 0.07 이상, 그리고 0.25 이하, 또는 0.02 이하, 또는 0.015 이하(예를 들어, 0.05 내지 0.2의 범위)가 되게 하는 광학적 두께의 범위를 갖는다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 광학 반복 유닛은 광학 스택의 제1 면(예를 들어, 위치 S1)에 근접한 최소 광학적 두께 T1 및 광학 스택의 반대편 제2 면(예를 들어, 위치 S2)에 근접한 최대 광학적 두께 T2를 가지며, 여기서 (T2-T1)/(T2+T1)은 0.05 내지 0.2의 범위, 또는 (λ3-λ2)/(λ3+λ2)에 대해 기술된 범위들 중 임의의 범위이다. 광학 스택 내의 위치는 그것이 제2 면보다 제1 면에 더 가까운 경우 광학 스택의 제1 면에 근접한 것으로 기술될 수 있다. 유사하게, 광학 스택 내의 위치는 그것이 제1 면보다 제2 면에 더 가까운 경우 광학 스택의 제2 면에 근접한 것으로 기술될 수 있다. 몇몇 실시예에서, T2는 300 nm 이상, 또는 325 nm 이상, 또는 350 nm 이상, 또는 355 nm 이상, 또는 360 nm 이상, 또는 375 nm 이상이다. 몇몇 실시예에서, T2는 1250 nm 이하, 또는 800 nm 이하, 또는 500 nm 이하, 또는 450 nm 이하이다.
파장 및 편광 의존성 부분 반사기 또는 부분 반사성 편광기의 투과율이 도 4에 개략적으로 예시되어 있다. 예시된 실시예에서, 수직 입사 광에 대한 통과 상태(제1(통과) 축을 따라 편광된 광을 갖는 편광 상태)에서의 투과율(410)은 예를 들어 85% 이상, 또는 90% 이상일 수 있는 값 Tp를 갖는다. 몇몇 실시예에서, 수직 입사 광에 대한 통과 상태에서의 투과율은 적어도 λ1 내지 λ3의 파장 범위에 걸쳐 85% 이상, 또는 90% 이상이다. 차단 상태(제2(차단) 축을 따라 편광된 광을 갖는 편광 상태)에서의 투과율(420)은 제1 반사 대역(401) 및 제2 반사 대역(402)을 나타낸다. 몇몇 실시예에서, 제1 반사 대역(401)은 일차 반사 대역이고 제2 반사 대역(402)은 일차 반사 대역의 제2 고조파이다. 제1 반사 대역(401)은 λ2의 더 짧은 파장 대역 에지 및 λ3의 더 긴 파장 대역 에지를 갖는다. 몇몇 실시예에서, λ2는 부분 반사기의 광학 스택의 최소 광학적 두께 T1의 약 2배이고, λ3은 광학 스택의 최대 광학적 두께 T2의 약 2배이다. 제2 반사 대역(402)은 λ5의 더 짧은 파장 대역 에지 및 λ4의 더 긴 파장 대역 에지를 갖는다. 제1 반사 대역(401)은 일차 반사 대역이고 제2 반사 대역(402)은 일차 반사 대역의 제2 고조파인 실시예에서, λ5는 약 λ2/2이고 λ4는 약 λ3/2이다. 몇몇 실시예에서, 제1 반사 대역(401)은 근적외선 파장을 포함한다(즉, 700 nm 내지 2500 nm의 적어도 하나의 파장이 λ2 내지 λ3의 범위에 포함된다). 몇몇 실시예에서, 제2 반사 대역(402)은 가시광선 파장을 포함한다(즉, 400 nm 내지 700 nm의 범위 내의 적어도 하나의 파장(예컨대, 400 nm)이 λ5 내지 λ4의 범위에 포함된다). 다른 실시예에서, λ4는 400 nm 미만일 수 있다. 몇몇 실시예에서, λ4는 500 nm 이하, 또는 450 nm 이하, 또는 430 nm 이하, 또는 410 nm 이하이다. 몇몇 실시예에서, λ4는 400 nm 내지 500 nm의 범위이다.
몇몇 실시예에서, 제1 반사 대역은 700 nm 이상, 또는 710 nm 이상, 또는 720 nm 이상, 또는 750 nm 이상의 대역 에지 λ3을 갖는 일차 반사 대역이다. 몇몇 실시예에서, 대역 에지 λ3은 2500 nm 이하, 또는 1500 nm 이하, 또는 1000 nm 이하, 또는 900 nm 이하이다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, λ3은 700 nm 내지 2500 nm, 또는 710 nm 내지 1000 nm, 또는 720 nm 내지 900 nm, 또는 750 nm 내지 900 nm의 범위이다. 몇몇 실시예에서, 대역 에지 λ2는 600 nm 이상, 또는 610 nm 이상, 또는 620 nm 이상이다. 몇몇 실시예에서, λ2는 750 이하, 또는 710 nm 이하, 또는 700 nm 이하, 또는 690 nm 이하, 또는 680 nm 이하이다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, λ2는 600 nm 내지 700 nm의 범위, 또는 610 nm 내지 690 nm의 범위이다. 몇몇 실시예에서, λ1은 480 nm 이하, 또는 450 nm 이하, 또는 420 nm 이하, 또는 400 nm 이하이다. 몇몇 실시예에서, λ1은 380 nm 이상, 또는 400 nm 이상이다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, λ1은 380 nm 내지 480 nm의 범위, 또는 400 nm 내지 450 nm의 범위이다. 몇몇 실시예에서, λ1은 400 nm이다.
몇몇 실시예에서, 부분 반사기의 제1 반사 대역은 예를 들어 900 nm 내지 980 nm(예를 들어, 940 nm)의 파장 λc에 중심을 두고, 0.05 ≤ (λ3-λ2)/(λ3+λ2) ≤ 0.2를 충족시킨다. 부분 반사기는 하나의 입사각에서 λc 부근의 파장을 반사하지만 입사각에 따른 대역 시프트로 인해 다른 입사각에서는 그렇지 않도록 구성될 수 있다. 그러한 부분 반사기는, 예를 들어 본 명세서의 다른 곳에 추가로 기술되는 바와 같이, 센서 시스템에 유용하다.
제1 반사 대역(401)은 Tb1의 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 투과율을 갖는다. 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 대응하는 평균 반사율 Rb1은 S - Tb1이며, 여기서 S는 약 100%여서 표면 반사 및 흡수를 무시할 수 있는 평균 반사율과 평균 투과율의 합이다. 몇몇 실시예에서, 반사율은 반사 대역의 대역 폭에 걸쳐 일정하지 않다. 대역에 걸친 평균 반사율은 대역의 폭(예를 들어, λ3-λ2)으로 나눈 대역 내의 파장에 걸친 반사율의 적분으로서 표현될 수 있다.λ 몇몇 실시예에서, Rb1은 15% 초과, 또는 20% 초과, 또는 25% 초과, 또는 30% 초과이다. 몇몇 실시예에서, Rb1은 97% 미만, 또는 95% 미만, 또는 90% 미만, 또는 75% 미만, 또는 60% 미만이다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, Rb1은 15% 내지 90%, 또는 20% 내지 75%, 또는 25% 내지 60%이다. 유사하게, 몇몇 실시예에서, Tb1은 10% 내지 85%, 또는 25% 내지 80%, 또는 40% 내지 80%이다. 제2 반사 대역(402)은 Tb2의 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 투과율을 갖는다. 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 대응하는 평균 반사율 Rb2는 S - Tb2이다. Rb2는 Rb1에 대해 기술된 범위들 중 임의의 범위일 수 있다. 유사하게, Tb2는 Tb1에 대해 기술된 범위들 중 임의의 범위일 수 있다. Rb2는 부분 반사기의 광학 스택의 f-비에 따라 Rb1보다 크거나, 그보다 작거나, 그와 대략 동일할 수 있다.
도 5는 가상적인 부분 반사기의 투과율 스펙트럼의 개략 그래프이다. 이 도면에서, 투과율은 나노미터 단위의 파장(λ)에 대해 플로팅되며, 파장 축은 400 내지 1000 nm의 범위에 걸쳐 연장된다. 곡선(301)은 차단 축을 따라 편광된 수직 입사의 광에 대한 측정된 투과율을 나타낼 수 있다. 예시된 반사기는 스펙트럼의 적색 및 근적외선 영역의 일부에서 좁은 대역 내의 광을 선택적으로 차단하는데, 이는 곡선(301)의 반사 대역(301a)의 상대적으로 낮은 투과율에 의해 입증된다.
곡선(301)의 관련 특징들을 정량화하기 위해, 곡선(301)의 기준치 B, 곡선(301)의 피크 값 P(이 경우에 피크 값 P는, 점 p3에 나타내어진, 반사 대역(301a)에 대한 투과율 최소값에 대응함), 및 P와 B 사이의 중간의, 곡선(301)의 중간 값 H가 도 5에서 식별된다. 곡선(301)은 점 p1 및 점 p2에서 값 H와 교차한다. 이러한 점들은 반사 대역(301a)의, 각각, 더 짧은 파장 대역 에지(307) 및 더 긴 파장 대역 에지(309) 상에 위치하며, 더 짧은 파장 대역 에지 파장(λ2) 및 더 긴 파장 대역 에지 파장(λ3)을 정의한다. 더 짧은 및 더 긴 파장 대역 에지 파장은 다음의 2개의 다른 관심 대상의 파라미터들을 계산하는 데 사용될 수 있다: λ3 - λ2와 동일한, 반사 대역(301a)의 폭(반치전폭, 또는"FWHM"); 및 (λ2+ λ3)/2와 동일한, 반사 대역(301a)의 중심 파장(λc). 중심 파장(λc)은, 반사 대역(301a)이 얼마나 대칭인지 또는 비대칭인지에 따라, 반사 대역(301a)의 피크 파장(점 p3 참조)과 동일하거나 상이할 수 있다는 점에 유의한다.
광학 요소의 투과율은 일반적으로 (주어진 파장, 입사 방향 등의 광에 대한) 투과 광 강도를 입사 광 강도로 나눈 값을 지칭하지만, "외부 투과율" 또는 "내부 투과율"의 면에서 표현될 수 있다. 광학 요소의 외부 투과율은 공기 중에 있을 때의, 그리고 요소의 전방에 있는 공기/요소 계면에서의 프레넬 반사(Fresnel reflection)에 대해 또는 요소의 후방에 있는 요소/공기 계면에서의 프레넬 반사에 대해 어떠한 보정도 하지 않은 광학 요소의 투과율이다. 광학 요소의 내부 투과율은 그의 전방 및 후방 표면에서의 프레넬 반사가 제거되었을 때의 요소의 투과율이다. 전방 및 후방 프레넬 반사의 제거는 계산적으로(예를 들어, 외부 투과율 스펙트럼으로부터 적절한 함수를 감산함으로써), 또는 실험적으로 수행될 수 있다. 많은 유형의 중합체 및 유리 재료들의 경우, 프레넬 반사는 2개의 외측 표면들 각각에서 (수직 또는 거의 수직 입사각에 대해) 약 4 내지 6%이며, 이는 내부 투과율에 비해 외부 투과율에 대한 약 10%의 하향 시프트를 야기한다. 도 5은 이들 투과율 중 어느 것이 사용되는지를 지정하지 않으며, 따라서 그것은 일반적으로 내부 투과율 또는 외부 투과율 중 어느 하나에 적용될 수 있다. 투과율이 본 명세서에서 내부 또는 외부로 지정됨이 없이 지칭되는 경우, 문맥에 의해 달리 지시되지 않는 한, 투과율은 외부 투과율을 지칭하는 것으로 가정될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 중합체 다층 광학 필름은 15% 이상, 또는 20% 이상, 또는 25% 이상, 또는 30% 이상의 최대 반사율(또는 85% 미만, 또는 80% 미만, 또는 75% 미만, 또는 70% 미만인 최소 투과율)을 갖는(예컨대, 도 3의 점 p3에서) 반사 대역을 가질 수 있다. 몇몇 경우에, 광학 필름을 통한 내부 투과율은 반사 대역의 어느 한 쪽의 영역에서 80% 이상일 수 있거나, 반사 대역의 어느 한 쪽에서 최소 투과율보다 20% 이상 더 높을 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 광학 필름은 40% 미만의 반사 대역에서의 최소 내부 투과율을 가질 수 있고 반사 대역의 더 짧은 파장 대역 에지보다 10 nm 더 짧은, 또는 20 nm 더 짧은, 또는 30 nm 더 짧은 파장에서 80% 이상의 내부 투과율을 가질 수 있고/있거나, 광학 필름은 반사 대역의 더 긴 파장 대역 에지보다 10 nm 더 긴, 또는 20 nm 더 긴, 또는 30 nm 더 긴 파장에서 80% 이상의 내부 투과율을 가질 수 있다.
본 설명의 부분 반사기는 디스플레이 응용에 유용하며, 부분 반사기를 원형 편광기에 통합한 OLED 디스플레이에서 감소된 컬러 시프트를 제공하는 것으로 확인되었다. 부분 반사기는 또한 유리하게도 다른 디스플레이 응용에 그리고 비-디스플레이 응용에 사용될 수 있다. 예를 들어, 부분 반사기는 각도의 함수로서의 광 출력의 파장 분포를 조정하기 위해 디스플레이 또는 비-디스플레이 응용에 사용되는 광원의, 또는 액정 디스플레이의 재순환 공동에 사용될 수 있다. 다른 예로서, 부분 반사기는 비교적 좁은 근적외선 파장 범위(예컨대, 0.05 내지 0.2의 범위의 (λ3-λ2)/(λ3+λ2), 여기서 λ2 내지 λ3의 파장 범위는 근적외선 파장을 포함함)에서 하나의 편광을 차단하거나 부분적으로 차단하는 것이 요구될 수 있는 센서 또는 센서 시스템에 사용될 수 있다. 예를 들어, 부분 반사기는 센서를 덮거나, 센서 응용에 사용되는 광원을 덮거나, 센서 응용에 사용되는 마커(예컨대, 재귀반사성 마커) 상에 배치되는 광학 필터에 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 본 설명의 부분 반사기는 근적외선 편광기 및 가시광 차단 필터를 포함하는 광학 필터의 근적외선 편광기로서 사용되며, 광학 필터 및 센서, 근적외선 광원, 및 마커 중 하나 이상을 포함하는 광학 시스템 또는 광학 장치에 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서의 부분 반사기는 PCT 출원 PCT/US2017/034941호(휘틀리 등)에 기술된 광학 필터에서 편광기로서 사용될 수 있으며, 이 PCT 출원은 이에 의해 본 설명과 모순되지 않는 범위에서 본 명세서에 참고로 포함된다. 본 설명의 부분 반사기는 또한 PCT 출원 PCT/US2017/034941호(휘틀리 등)에 기술된 것들과 같은 광학 시스템 및 광학 장치에 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 본 설명의 부분 반사기는 웨어러블 전자 장치, 의료 진단 장치, 휴대 전화, 근적외선 마커, 차고 도어 개방 시스템의 구성요소, 및 운전자 보조 시스템의 구성요소로 이루어진 군으로부터 선택되는 광학 장치에 사용된다. 몇몇 실시예에서, 본 설명의 부분 반사기는 의료 진단 시스템, 차고 도어 개방 시스템, 및 운전자 보조 시스템으로 이루어진 군으로부터 선택되는 광학 시스템에 사용된다.
본 설명의 부분 반사기는 시야각에 따른, OLED 디스플레이와 같은, 디스플레이의 컬러 시프트를 보정하는 데 특히 유리한 것으로 확인되었다. 몇몇 실시예에서, 부분 반사기는 선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 원형 편광기 내에 배치되는 컬러-보정 부분 반사기이다. 도 6은 선형 흡수 편광기(652), 부분 반사기(600) 및 지연기(656)를 포함하는 원형 편광기(650)의 개략 단면도이다. 부분 반사기(600)는 본 명세서에 기술된 임의의 파장 및 편광 의존성 부분 반사기 또는 반사성 편광기일 수 있다. 부분 반사기(600)는 복수의 교번하는 중합체 층들을 포함하는 광학 스택(613)을 포함하고, 광학적으로 두꺼운 층(612, 614)을 포함한다.
몇몇 실시예에서, 부분 반사기(600)는 선형 흡수 편광기(652)와 지연기(656) 사이에 배치된 반사성 편광기이며, 여기서 반사성 편광기는 600 nm 이상의 파장에서 더 짧은 파장 대역 에지(예컨대, 도 4의 λ2)를 갖는 일차 반사 대역을 갖는다.
몇몇 실시예에서, 부분 반사기(600)는 선형 흡수 편광기(652)와 지연기(656) 사이에 배치된 반사성 편광기이며, 여기서 반사성 편광기는 각각의 광학 반복 유닛이 제1 및 제2 중합체 층들을 포함하는 복수의 광학 반복 유닛을 포함하는 광학 스택을 포함하며, 제1 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δny이고, 직교하는 제2 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δnx이다. 몇몇 실시예에서, |Δnx|는 0.1 이상이고 |Δny|는 0.04 이하이다. 몇몇 실시예에서, 제2 축을 따른 굴절률의 경우, 광학 반복 유닛은 광학 스택의 제1 면에 근접한 최소 광학적 두께 T1 및 광학 스택의 반대편 제2 면에 근접한 최대 광학적 두께 T2를 갖는다. T2 및/또는 (T2-T2)/(T2+T2)는 본 명세서의 다른 곳에 기술된 범위들 중 임의의 범위일 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, T2는 300 nm 이상, 또는 350 nm 이상이고/이거나, 1250 nm 이하이다.
도 7은 부분 반사기의 통과 축인 부분 반사기의 제1 축(733), 및 선형 흡수 편광기의 통과 축(743)의 개략적 예시이다. 통과 축(743)과 제1 축(733) 사이의 각도 θ가 예시되어 있다. 각도 θ가 20도 미만인 경우, 통과 축(743)은 제1 축(733)과 실질적으로 정렬된 것으로 기술될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 각도 θ는 10도 미만, 또는 5도 미만이다. 지연기의 고속 축(753)이 또한 예시되어 있다. 고속 축(753)은 선형 흡수 편광기의 통과 축(743)과 경사각 φ를 이룬다. 몇몇 실시예에서, 경사각 φ는 40도 내지 50도이다. 몇몇 실시예에서, φ는 약 45도이다.
몇몇 실시예에서, 지연기는 복수의 지연기 층을 포함한다. 도 8은 제1 지연기 층(857) 및 제2 지연기 층(859)을 포함하는 지연기(856)의 개략 단면도이다. 몇몇 실시예에서, 추가적인 지연기 층이 포함될 수 있다. 파장에 독립적인 또는 단지 약하게 의존하는 파 단위의 지연(예를 들어, nm 단위의 지연을 nm 단위의 파장으로 나눈 값)을 제공하기 위해 다수의 지연기 층이 이용될 수 있다. 도 9는 가상적인 수색성 지연기에 대한 파 단위의 지연 대 파장의 개략적 플롯이다. 수색성 지연기는 단일 층을 가질 수 있거나, 다수의 층을 포함할 수 있다. 예시된 실시예에서, 지연은 2개의 파장에서 파장의 1/4이다. 몇몇 실시예에서, 400 nm 내지 700 nm의 범위의 적어도 하나의 파장에 대해, 지연기는 파장의 1/4의 지연을 갖는다. 몇몇 실시예에서, 지연기는 하나의 파장에 대해 파장의 1/4의 지연을 갖고, 몇몇 실시예에서, 지연기는 2개 이상의 파장에 대해 파장의 1/4의 지연을 갖는다. 몇몇 실시예에서, 지연기는 사분의 일 파와는 상이한 지연을 갖는다. 예를 들어, (n+1/4)λ의 지연이 사용될 수 있다.
원형 편광기가 원형 편광기로서 기능할 수 있게 하는 임의의 지연기가 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 지연기는 복수의 지연기 층을 포함하며, 여기서 복수의 지연기 층 중의 제1 지연기 층은 제1 고속 축을 갖고, 복수의 지연기 층 중의 제2 지연기 층은 제2 고속 축을 갖는다. 몇몇 실시예에서, 제1 및 제2 고속 축들은 평행하고, 몇몇 실시예에서, 제1 및 제2 고속 축들은 평행하지 않다. 원형 편광기의 수색성을 개선하기 위해 비-평행 고속 축들이 원형 편광기의 지연기에 사용될 수 있다. 도 10은 제1 및 제2 고속 축(1053, 1054)이 평행하지 않은, 제1 지연기 층의 제1 고속 축(1053) 및 제2 지연기 층의 제2 고속 축(1054)을 개략적으로 예시한다. 제1 및 제2 고속 축(1053, 1054) 사이의 각도 φ는 임의의 적합한 각도일 수 있다. 몇몇 실시예에서, φ는 약 0도(예를 들어, -5도 내지 5도)이다. 다른 실시예에서, φ는 0도 내지 45도, 또는 45도 내지 90도이다.
도 11a는 원형 편광기(1150) 및 OLED 디스플레이 패널(1175)을 포함하는 디스플레이(1199)의 개략 단면도이다. 원형 편광기(1150)는 본 명세서에 기술된 임의의 원형 편광기일 수 있다. 예시된 실시예에서, 원형 편광기(1150)는 선형 흡수 편광기(1152), 부분 반사기(1100), 및 지연기(1156)를 포함한다. 부분 반사기(1100)는 본 명세서에 기술된 임의의 파장 및 편광 의존성 부분 반사기 또는 반사성 편광기일 수 있다. 예시된 실시예에서, OLED 디스플레이 패널(1175)은 OLED 스택(731) 및 내부 층(734)을 포함한다. OLED 스택(731)은 전형적으로 방출 층, 전극, 및 정공 수송 층을 포함한다. 내부 층(734)은 OLED 스택(731)을 위한 봉지재 층일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 다른 층들이 원형 편광기(1150)와 OLED 스택(731) 사이에 배치된다. 예를 들어 터치 감응 층과 같은 추가적인 층들이 또한 포함될 수 있다. 도 11a는 디스플레이(1199)에 대한 법선(746)에 대해 0도의 시야각에서의 제1 광 출력(742) 및 법선(746)에 대해 α의 시야각에서의 제2 광 출력(744)을 예시한다. 시야각 α는 45도일 수 있고, 디스플레이는 다양한 컬러들 및 컬러 차이들이 지정될 때 완전히 온 상태일 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 달리 명시되지 않는 한, 시야각은 디스플레이 외부의 공기 중에서 관찰될 때 디스플레이에 대한 법선에 대한 시야각을 지칭한다.
광(744)의 컬러는 디스플레이가 완전히 온 상태일 때 광(742)의 컬러와는 상이할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 광(744)과 광(742) 사이의 컬러 시프트 또는 색도 차이는 부분 반사기(1100)가 생략된 것을 제외하고는 그렇지 않으면 디스플레이(1199)와 동등한 비교 디스플레이의 것보다 작다. 도 11b는 부분 반사기(1100)가 포함되지 않은 것을 제외하고는 그렇지 않으면 디스플레이(1199)와 동등한 디스플레이(1199c)의 개략 단면도이다. 원형 편광기(1150)는 선형 흡수 편광기(1152) 및 지연기(1156)를 포함하지만 부분 반사기(1100)는 포함하지 않는 비교 원형 편광기(1150c)로 대체되었다.
몇몇 실시예에서, 디스플레이(1199)는 그렇지 않으면 동등한 디스플레이(1199c)의 것의 0.8배 이하, 또는 0.5배 이하인, 45도의 시야각에서의 Δu'v' 컬러 시프트를 갖는다. Δu'v' 컬러 시프트는 디스플레이가 완전히 온 상태일 때 디스플레 외부의 공기 중에서 관찰된 바와 같은 컬러 시프트 또는 색도 거리를 지칭한다. Δu'v' 컬러 시프트 또는 색도 거리는 CIE(Commission Internationale de l'Eclairage) 1976 UCS(Uniform Chromaticity Scale) 색도도에서 2개의 점들 사이의 유클리드 거리(Euclidean distance)를 지칭한다. 예를 들어, 제1 컬러가 CIE 1976 UCS 색 좌표들(u'1,v'1)을 갖고 상이한 제2 컬러가 CIE 1976 UCS 색 좌표들(u'2,v'2)을 갖는 경우, 2개의 컬러들 사이의 색도 거리는 (Δu'v')2 = (u'2-u'1)2 + (v'2-v'1)2의 양의 제곱근에 의해 주어진다.
도 12a 및 도 12b는 시야각에 따른 OLED 디스플레이들의 컬러 출력의 변화를 보여주는 개략적인 CIE 1976 UCS u'v' 플롯들이다. 도 12a는 부분 반사기를 포함하지 않는 디스플레이(예컨대, 디스플레이(1199c))의 컬러 출력을 도시하고, 도 12b는 본 설명의 부분 반사기가 디스플레이(예컨대, 디스플레이(1199))의 원형 편광기 내에 포함될 때의 디스플레이의 컬러 출력을 도시한다. 0도, 45도 및 60도의 공기 중에서의 시야각들에 대응하는 점들이 둘 모두의 플롯 상에 도시되어 있다. 유사하게 CIE xy 좌표를 사용하는 플롯이 컬러 출력의 변화를 예시하기 위해 CIE u'v' 플롯에 더하여 또는 그 대신에 사용될 수 있다. 시야각에 따른 컬러 시프트는 부분 반사기가 포함될 때 상당히 감소된다. 부분 반사기는 흡수 편광기에 의해 달리 흡수되도록 편광을 갖는 광을 재순환시킴으로써 컬러 시프트를 제공한다. 몇몇 실시예에서, 이것은 부분 반사기의 반사율의 파장 의존성으로 인해 파장 및 시야각 의존성인 이득을 제공한다.
도 13은 디스플레이가 완전히 온 상태일 때 디스플레이에 수직으로(제로 시야각) 관찰된 바와 같은 디스플레이에 의해 생성되는 스펙트럼의 개략적 플롯이다. 디스플레이는 제1, 제2 및 제3 피크 방출 파장 λa, λa 및 λb - 여기서 λa < λb < λc임 - 를 포함하는 방출 스펙트럼을 갖는 OLED 디스플레이 패널을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 디스플레이는 디스플레이 패널에 근접하게 배치된 원형 편광기를 포함하며, 여기서 원형 편광기는 선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된, 본 명세서의 다른 곳에 기술된 부분 반사기들 중 임의의 것일 수 있는, 반사성 편광기를 포함한다.
몇몇 실시예에서, 반사성 편광기의 반사율 및 투과율의 파장 의존성은 반사성 편광기가 통합되도록 구성되는 디스플레이의 파장 λa, 파장 λa 및 파장 λb에 기초하여 선택된다. 예를 들어, 파장 λ1, 파장 λ2 및 파장 λ3(예를 들어, 도 4 참조)은 파장 λa, 파장 λa 및 파장 λb에 관련하여 선택될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 반사성 편광기는 λa 내지 λc의 파장에 대해 85% 이상의 반사성 편광기의 통과 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율, 및 ½(λa+λb) 내지 ½(λb+λc)의 파장에 대해 85% 이상의 반사성 편광기의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율을 갖는다. 몇몇 실시예에서, 반사성 편광기의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율은 λa 내지 λc의 파장에 대해 80% 이상, 또는 85% 이상이다. 몇몇 실시예에서, ½(λb+λc) < λ2 < λ3을 충족시키는 파장 λ3 > λc 및 파장 λ2에 대해, 반사성 편광기는 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대해 λ2 및 λ3에서 대역 에지를 갖는 제1 반사 대역을 갖는다. 몇몇 실시예에서, 제1 반사 대역은 15% 내지 90%의, 또는 본 명세서의 다른 곳에 기술된 다른 범위들 중 임의의 범위의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율을 갖는다. 몇몇 실시예에서, 제2 축을 따른 굴절률에 대해, 반사성 편광기의 광학 반복 유닛은 (λ3-λ2)/(λ3+λ2)이 0.05 내지 0.2의 범위가 되게 하는 광학적 두께의 범위를 갖는다.
몇몇 실시예에서, 제1 반사 대역은 일차 반사 대역이다. 몇몇 실시예에서, 반사성 편광기는 일차 대역의 제2 고조파인 제2 반사 대역을 가지며, 여기서 제2 대역은 400 nm를 포함하는 파장 범위를 갖는다. 몇몇 실시예에서, λ3 < 2λa이다. 이러한 파장 관계가 충족되는 몇몇 실시예에서, 제1 반사 대역은 일차 반사 대역이고, 제2 고조파는 λa보다 작은 더 긴 파장 대역 에지 λ4를 갖는다. 이것은 0도의 시야각에서 청색 광에 대해 부분 반사기를 포함하는 것으로부터의 이득이 거의 또는 전혀 요구되지 않을 때 유용할 수 있다. 몇몇 실시예에서, λa +λb ≥ λ3 ≥ 2λa이다. 이러한 파장 관계가 충족되는 몇몇 실시예에서, 제1 반사 대역은 일차 반사 대역이고, 제2 고조파는 λa보다 크거나 그와 동일한, 그러나 λa와 λb 사이의 중간점(즉, ½ (λa +λb))보다 작거나 그와 동일한 더 긴 파장 대역 에지 λ4를 갖는다. 이것은 0도의 시야각에서 청색 광에 대해 부분 반사기를 포함하는 것으로부터의 이득이 얼마간 요구되지만, 녹색 광에 대해서는 거의 또는 전혀 요구되지 않을 때 유용할 수 있다.
부분 반사기에 의해 제공되는 이득은 디스플레이가 완전히 온 상태일 때 부분 반사기를 포함하는 디스플레이에 의해 제공되는 주어진 시야각 및 파장에서의 방출 강도를, 부분 반사기를 포함하지 않는 그렇지 않으면 동등한 디스플레이가 완전히 온 상태일 때 그렇지 않으면 동등한 디스플레이의 주어진 시야각 및 파장에서의 방출 강도로 나눈 값이다. 이득은 전형적으로 부분 반사기의 반사율의 파장 의존성으로 인해 파장에 의존한다. 이득은 전형적으로 시야각에 따른 부분 반사기의 반사 대역(들)의 시프트로 인해 시야각에 의존한다. 몇몇 실시예에서, 부분 반사기는 45도의 시야각에서 λc 내지 700 nm의 파장에 대해 1.15 이상의 이득을 제공하도록, 그리고 0도의 시야각에서 파장 λc에서 1.00 내지 1.05의 이득을 제공하도록 구성된 반사성 편광기이다. 몇몇 실시예에서, 부분 반사기는 45도의 시야각에서 620 nm 내지 700 nm의 파장에 대한 이득보다 작은, 30도의 시야각에서 620 nm 내지 700 nm의 파장에 대한 이득을 제공하도록 구성된 반사성 편광기이다. 본 명세서의 다른 곳에서 추가로 기술되는 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 부분 반사기에 의해 제공되는 파장 및 시야각 의존성 이득의 결과로서, 디스플레이는 부분 반사기를 포함하지 않는 그렇지 않으면 동등한 디스플레이의 것보다 상당히 작은(예컨대, 0.8배 이하 또는 0.5배 이하) 45도의 시야각에서의 Δu'v' 컬러 시프트를 갖는다.
"약"과 같은 용어는 그것이 본 설명에서 사용되고 기술된 맥락에서 당업자에 의해 이해될 것이다. 특징부 크기, 양 및 물리적 특성을 표현하는 양에 적용되는 바와 같은 "약"의 사용은, 그것이 본 설명에서 사용되고 기술된 맥락에서 당업자에게 달리 명백하지 않다면, "약"은 명시된 값의 5% 이내를 의미하는 것으로 이해될 것이다. 명시된 값이 약으로서 주어진 양은 정확하게 그 명시된 값일 수 있다. 예를 들어, 본 설명에서 사용되고 기술된 맥락에서 당업자에게 달리 명백하지 않다면, 약 1의 값을 갖는 양은 그 양이 0.95 내지 1.05의 값을 갖는다는 것, 그리고 그 값이 1일 수 있다는 것을 의미한다.
하기는 본 설명의 예시적인 실시예들의 목록이다.
실시예 1은 광학 스택을 포함하는 파장 및 편광 의존성 부분 반사기로서, 광학 스택은 복수의 광학 반복 유닛을 포함하고, 각각의 광학 반복 유닛은 제1 및 제2 중합체 층을 포함하며,
파장들 λ1 < λ2 < λ3에 대해, 부분 반사기는 λ1 내지 λ3의 파장에 대해 85% 이상의 제1 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율을 갖고,
부분 반사기는 직교하는 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대해 λ2 및 λ3에서 대역 에지를 갖는 제1 반사 대역을 갖고, 부분 반사기는 광학 반복 유닛의 f-비, 제2 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이, 및 제1 반사 대역이 15% 내지 97%의 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율을 갖게 하는 광학 스택 내의 광학 반복 유닛의 총 개수를 갖고,
광학 반복 유닛은 (λ3-λ2)/(λ3+λ2)이 0.05 내지 0.2의 범위가 되게 하는 광학적 두께의 범위를 갖고,
제1 반사 대역은 일차 반사 대역이고, λ3은 700 nm 이상이고 2500 nm 이하인, 부분 반사기이다.
실시예 2는, 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율은 15% 내지 95%인, 실시예 1의 부분 반사기이다.
실시예 3은, 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율은 15% 내지 90%인, 실시예 1의 부분 반사기이다.
실시예 4는, 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율은 20% 내지 75%인, 실시예 1의 부분 반사기이다.
실시예 5는, 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율은 25% 내지 60%인, 실시예 1의 부분 반사기이다.
실시예 6은, 제2 축을 따른 굴절률에 대해, 광학 반복 유닛은 광학 스택의 제1 면에 근접한 최소 광학적 두께 T1 및 광학 스택의 반대편 제2 면에 근접한 최대 광학적 두께 T2를 가지며, (T2-T1)/(T2+ T1)은 0.05 내지 0.2의 범위인, 실시예 1의 부분 반사기이다.
실시예 7은, λ1은 380 nm 내지 480 nm의 범위이고, λ2는 600 nm 내지 700 nm의 범위이고, λ3은 710 nm 내지 1000 nm의 범위인, 실시예 1의 부분 반사기이다.
실시예 8은, λ1은 400 nm 내지 450 nm의 범위이고, λ2는 600 nm 내지 700 nm의 범위이고, λ3은 720 nm 내지 900 nm의 범위인, 실시예 1의 부분 반사기이다.
실시예 9는, λ1은 400 nm이고, λ2는 610 nm 내지 690 nm의 범위이고, λ3은 750 nm 내지 900 nm의 범위인, 실시예 1의 부분 반사기이다.
실시예 10은, f-비 또는 1에서 f-비를 뺀 값은 0.06 내지 0.4의 범위인, 실시예 1의 부분 반사기이다.
실시예 11은, f-비는 0.4 내지 0.6의 범위인, 실시예 1의 부분 반사기이다.
실시예 12는, 광학 스택 내의 광학 반복 유닛의 총 개수는 35개 내지 160개의 범위인, 실시예 1의 부분 반사기이다.
실시예 13은, 제1 및 제2 중합체 층 중 적어도 하나는 복굴절성인, 실시예 1의 부분 반사기이다.
실시예 14는, 제2 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δnx이고, 제1 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δny이며, |Δnx|는 0.1 이상이고 |Δny|는 0.04 이하인, 실시예 1의 부분 반사기이다.
실시예 15는, |Δnx|는 0.15 이상이고 |Δny|는 0.02 이하인, 실시예 14의 부분 반사기이다.
실시예 16은, 제1 반사 대역의 제2 고조파인 제2 반사 대역을 추가로 포함하는, 실시예 1의 부분 반사기이다.
실시예 17은, 제2 반사 대역은 15% 내지 90%의 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율을 갖는, 실시예 16의 부분 반사기이다.
실시예 18은, 제2 반사 대역은 20% 내지 75%의 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율을 갖는, 실시예 16의 부분 반사기이다.
실시예 19는, 제2 반사 대역은 25% 내지 60%의 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율을 갖는, 실시예 16의 부분 반사기이다.
실시예 20은, 제2 반사 대역은 500 nm 이하의 더 긴 파장 대역 에지 λ4를 갖는, 실시예 16의 부분 반사기이다.
실시예 21은, λ4는 450 nm 이하인, 실시예 20의 부분 반사기이다.
실시예 22는, λ4는 430 nm 이하인, 실시예 20의 부분 반사기이다.
실시예 23은, λ4는 410 nm 이하인, 실시예 20의 부분 반사기이다.
실시예 24는, λ4는 400 nm 내지 500 nm의 범위인, 실시예 20의 부분 반사기이다.
실시예 25는 광학 스택을 포함하는 파장 및 편광 의존성 부분 반사기로서, 광학 스택은 복수의 광학 반복 유닛을 포함하고, 각각의 광학 반복 유닛은 제1 및 제2 중합체 층을 포함하고, 제1 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δny이고, 직교하는 제2 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δnx이고, |Δnx|는 0.1 이상이고 |Δny|는 0.04 이하이며, 제2 축을 따른 굴절률에 대해, 광학 반복 유닛은 광학 스택의 제1 면에 근접한 최소 광학적 두께 T1 및 광학 스택의 반대편 제2 면에 근접한 최대 광학적 두께 T2를 갖고, (T2-T1)/(T2+T1)은 0.05 내지 0.2의 범위이고, T2는 350 nm 이상이고 1250 nm 이하인, 부분 반사기이다.
실시예 26은, T2는 355 nm 이상인, 실시예 25의 부분 반사기이다.
실시예 27은, T2는 360 nm 이상인, 실시예 25의 부분 반사기이다.
실시예 28은, T2는 375 nm 이상인, 실시예 25의 부분 반사기이다.
실시예 29는, T2는 500 nm 이하인, 실시예 25의 부분 반사기이다.
실시예 30은, T2는 450 nm 이하인, 실시예 25의 부분 반사기이다.
실시예 31은, 파장들 λ1 < λ2 < λ3에 대해, 부분 반사기는 λ1 내지 λ3의 파장에 대해 85% 이상의 제1 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율을 갖고,
부분 반사기는 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대해 λ2 및 λ3에서 대역 에지를 갖는 제1 반사 대역을 갖고, 반사 대역은 15% 내지 97%의 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율을 가지며,
(λ3-λ2)/(λ3+λ2)은 0.05 내지 0.2의 범위이고, λ2는 T1의 약 2배이고 λ3은 T2의 약 2배인, 실시예 25의 부분 반사기이다.
실시예 32는, 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율은 15% 내지 95%인, 실시예 31의 부분 반사기이다.
실시예 33은, 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율은 15% 내지 90%인, 실시예 31의 부분 반사기이다.
실시예 34는, 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율은 20% 내지 75%인, 실시예 31의 부분 반사기이다.
실시예 35는, 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율은 25% 내지 60%인, 실시예 31의 부분 반사기이다.
실시예 36은, |Δnx|는 0.15 이상이고 |Δny|는 0.02 이하인, 실시예 25의 부분 반사기이다.
실시예 37은, 광학 반복 유닛의 f-비, 또는 1에서 f-비를 뺀 값은 0.06 내지 0.4의 범위인, 실시예 25의 부분 반사기이다.
실시예 38은, 광학 반복 유닛의 f-비는 0.4 내지 0.6의 범위인, 실시예 25의 부분 반사기이다.
실시예 39는, 광학 스택 내의 광학 반복 유닛의 총 개수는 35개 내지 160개의 범위인, 실시예 25의 부분 반사기이다.
실시예 40은, 실시예 1 내지 실시예 24 중 어느 한 실시예에 의해 추가로 특징지어지는, 실시예 25의 부분 반사기이다.
실시예 41은 원형 편광기로서,
선형 흡수 편광기;
지연기; 및
선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 실시예 1 내지 실시예 40 중 어느 한 실시예의 부분 반사기를 포함하는, 원형 편광기이다.
실시예 42는 원형 편광기로서,
선형 흡수 편광기;
지연기; 및
선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 반사성 편광기 - 반사성 편광기는 600 nm 이상의 파장에서 더 짧은 파장 대역 에지를 갖는 일차 반사 대역을 가짐 - 를 포함하는, 원형 편광기이다.
실시예 43은, 일차 반사 대역은 700 nm 이상의 더 긴 파장 대역 에지를 갖는, 실시예 42의 원형 편광기이다.
실시예 44는, 일차 반사 대역은 710 nm 이상이고 2500 nm 이하의 더 긴 파장 대역 에지를 갖는, 실시예 42의 원형 편광기이다.
실시예 45는, 일차 반사 대역의 제2 고조파는 500 nm 이하의 더 긴 파장 대역 에지를 갖는, 실시예 42의 원형 편광기이다.
실시예 46은, 일차 반사 대역의 제2 고조파는 450 nm 이하의 더 긴 파장 대역 에지를 갖는, 실시예 42의 원형 편광기이다.
실시예 47은, 일차 반사 대역의 제2 고조파는 430 nm 이하의 더 긴 파장 대역 에지를 갖는, 실시예 42의 원형 편광기이다.
실시예 48은, 일차 반사 대역의 제2 고조파는 410 nm 이하의 더 긴 파장 대역 에지를 갖는, 실시예 42의 원형 편광기이다.
실시예 49는, 일차 반사 대역의 제2 고조파는 400 nm 내지 500 nm의 범위의 더 긴 파장 대역 에지를 갖는, 실시예 42의 원형 편광기이다.
실시예 50은 원형 편광기로서,
선형 흡수 편광기;
지연기; 및
선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 반사성 편광기 - 반사성 편광기는 광학 스택을 포함하고, 광학 스택은 복수의 광학 반복 유닛을 포함하고, 각각의 광학 반복 유닛은 제1 및 제2 중합체 층을 포함함 - 를 포함하며,
제1 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δny이고, 직교하는 제2 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δnx이고, |Δnx|는 0.1 이상이고 |Δny|는 0.04 이하이고,
제2 축을 따른 굴절률에 대해, 광학 반복 유닛은 광학 스택의 제1 면에 근접한 최소 광학적 두께 T1 및 광학 스택의 반대편 제2 면에 근접한 최대 광학적 두께 T2를 갖고,
T2는 300 nm 이상인, 원형 편광기이다.
실시예 51은, T2는 350 nm 이상인, 실시예 50의 원형 편광기이다.
실시예 52는, T2는 355 nm 이상이고 1250 nm 이하인, 실시예 50의 원형 편광기이다.
실시예 53은, 선형 흡수 편광기와 광학 스택 사이에 배치된 광학적으로 두꺼운 층을 추가로 포함하는, 실시예 50의 원형 편광기이다.
실시예 54는, 반사성 편광기는 실시예 1 내지 실시예 40 중 어느 한 실시예에 따른 부분 반사기인, 실시예 42 내지 실시예 53 중 어느 한 실시예의 원형 편광기이다.
실시예 55는, 선형 흡수 편광기는 제1 축과 실질적으로 정렬된 통과 축을 갖는, 실시예 41 내지 실시예 54 중 어느 한 실시예의 원형 편광기이다.
실시예 56은, 통과 축과 제1 축 사이의 각도는 10도 미만인, 실시예 55의 원형 편광기이다.
실시예 57은, 지연기는 선형 흡수 편광기의 통과 축과 경사각을 이루는 고속 축을 갖는, 실시예 55의 원형 편광기이다.
실시예 58은, 경사각은 40도 내지 50도인, 실시예 57의 원형 편광기이다.
실시예 59는, 지연기는 복수의 지연기 층을 포함하는, 실시예 41 내지 실시예 54 중 어느 한 실시예의 원형 편광기이다.
실시예 60은, 복수의 지연기 층 중의 제1 지연기 층은 제1 고속 축을 갖고, 복수의 지연기 층 중의 제2 지연기 층은 제2 고속 축을 갖는, 실시예 59의 원형 편광기이다.
실시예 61은, 제1 고속 축과 제2 고속 축은 평행하지 않은, 실시예 60의 원형 편광기이다.
실시예 62는, 400 nm 내지 700 nm의 범위의 적어도 하나의 파장에 대해, 지연기는 파장의 1/4의 지연을 갖는, 실시예 41 내지 실시예 54 중 어느 한 실시예의 원형 편광기이다.
실시예 63은, 유기 발광 다이오드 디스플레이 패널, 및 디스플레이 패널에 근접하게 배치된 실시예 41 내지 실시예 62 중 어느 한 실시예의 원형 편광기를 포함하는, 디스플레이이다.
실시예 64는 디스플레이로서,
λa < λb < λc를 충족시키는 제1, 제2 및 제3 피크 방출 파장 λa, λa 및 λb를 포함하는 방출 스펙트럼을 갖는 유기 발광 다이오드 디스플레이 패널;
디스플레이 패널에 근접하게 배치된 원형 편광기 - 원형 편광기는 선형 흡수 편광기, 선형 흡수 편광기와 디스플레이 패널 사이에 배치된 지연기, 및 선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 반사성 편광기를 포함함 - 를 포함하며,
반사성 편광기는 λa 내지 λc의 파장에 대해 85% 이상의 반사성 편광기의 통과 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율, 및 ½(λa+λb) 내지 ½(λb+λc)의 파장에 대해 85% 이상의 반사성 편광기의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율을 갖고,
½(λb+λc) < λ2 < λ3을 충족시키는 파장 λ3 > λc 및 파장 λ2에 대해, 반사성 편광기는 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대해 λ2 및 λ3에서 대역 에지를 갖는 제1 반사 대역을 갖고, 제1 반사 대역은 15% 내지 97%의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율을 갖는, 디스플레이이다.
실시예 65는, 제1 반사 대역은 일차 반사 대역인, 실시예 64의 디스플레이이다.
실시예 66은, 반사성 편광기는 일차 반사 대역의 제2 고조파인 제2 반사 대역을 갖고, 제2 반사 대역은 400 nm를 포함하는 파장 범위를 갖는, 실시예 65의 디스플레이이다.
실시예 67은 디스플레이로서,
λa < λb < λc를 충족시키는 제1, 제2 및 제3 피크 방출 파장 λa, λa 및 λb를 포함하는 방출 스펙트럼을 갖는 유기 발광 다이오드 디스플레이 패널;
디스플레이 패널에 근접하게 배치된 원형 편광기 - 원형 편광기는 선형 흡수 편광기, 선형 흡수 편광기와 디스플레이 패널 사이에 배치된 지연기, 및 선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 반사성 편광기를 포함함 - 를 포함하며,
반사성 편광기는 λa 내지 λc의 파장에 대해 85% 이상의 반사성 편광기의 통과 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율, 및 ½(λa+λb) 내지 ½(λb+λc)의 파장에 대해 85% 이상의 반사성 편광기의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율을 갖고,
½(λb+λc) < λ2 < λ3을 충족시키는 파장 λ3 > λc 및 파장 λ2에 대해, 반사성 편광기는 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대해 λ2 및 λ3에서 대역 에지를 갖는 일차 반사 대역을 갖는, 디스플레이이다.
실시예 68은, 일차 반사 대역은 15% 내지 97%의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율을 갖는, 실시예 67의 디스플레이이다.
실시예 69는, 반사성 편광기는 일차 반사 대역의 제2 고조파인 제2 반사 대역을 갖고, 제2 반사 대역은 400 nm를 포함하는 파장 범위를 갖는, 실시예 67의 디스플레이이다.
실시예 70은, 반사성 편광기의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율은 λa 내지 λc의 파장에 대해 80% 이상인, 실시예 64 내지 실시예 69 중 어느 한 실시예의 디스플레이이다.
실시예 71은, 반사성 편광기의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율은 λa 내지 λc의 파장에 대해 85% 이상인, 실시예 64 내지 실시예 69 중 어느 한 실시예의 디스플레이이다.
실시예 72는, λ3 < 2λa인, 실시예 64 내지 실시예 69 중 어느 한 실시예의 디스플레이이다.
실시예 73은, λa +λb ≥ λ3 ≥ 2λa인, 실시예 64 내지 실시예 69 중 어느 한 실시예의 디스플레이이다.
실시예 74는, 반사성 편광기는 광학 스택을 포함하고, 광학 스택은 복수의 광학 반복 유닛을 포함하고, 각각의 광학 반복 유닛은 제1 및 제2 중합체 층을 포함하고,
파장 λ1 < λa에 대해, 통과 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 반사성 편광기의 투과율은 λ1 내지 λ3의 파장에 대해 85% 이상이고,
반사성 편광기는 광학 반복 유닛의 f-비, 차단 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이, 및 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율이 15% 내지 95%가 되게 하는 광학 스택 내의 광학 반복 유닛의 총 개수를 갖는, 실시예 64 내지 실시예 69 중 어느 한 실시예의 디스플레이이다.
실시예 75는, 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율은 15% 내지 90%인, 실시예 74의 디스플레이이다.
실시예 76은, 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율은 20% 내지 85%인, 실시예 74의 디스플레이이다.
실시예 77은, 제2 축을 따른 굴절률들에 대해, 광학 반복 유닛은 (λ3-λ2)/(λ3+λ2)이 0.05 내지 0.2의 범위가 되게 하는 광학적 두께의 범위를 갖는, 실시예 64 내지 실시예 69 중 어느 한 실시예의 디스플레이이다.
실시예 78은, 반사성 편광기는 45도의 시야각에서 λc 내지 700 nm의 파장에 대해 1.15 이상의 이득을 제공하도록, 그리고 0도의 시야각에서 파장 λc에서 1.00 내지 1.05의 이득을 제공하도록 구성되는, 실시예 64 내지 실시예 69 중 어느 한 실시예의 디스플레이이다.
실시예 79는, 반사성 편광기는 45도의 시야각에서 λc 내지 700 nm의 파장에 대한 이득보다 작은, 30도의 시야각에서 λc 내지 700 nm의 파장에 대한 이득을 제공하도록 구성되는, 실시예 78의 디스플레이이다.
실시예 80은, 반사성 편광기는 실시예 1 내지 실시예 40 중 어느 한 실시예에 따른 부분 반사기인, 실시예 64 내지 실시예 69 중 어느 한 실시예의 디스플레이이다.
실시예 81은, 원형 편광기는 실시예 41 내지 실시예 62 중 어느 한 실시예에 의해 추가로 특징지어지는, 실시예 64 내지 실시예 69 중 어느 한 실시예의 디스플레이이다.
실시예 82는, 반사성 편광기를 포함하지 않는 그렇지 않으면 동등한 디스플레이의 것의 0.8배 이하인 45도의 시야각에서의 Δu'v' 컬러 시프트를 갖는, 실시예 64 내지 실시예 81 중 어느 한 실시예의 디스플레이이다.
실시예 83은, 반사성 편광기를 포함하지 않는 그렇지 않으면 동등한 디스플레이의 것의 0.5배 이하인 45도의 시야각에서의 Δu'v' 컬러 시프트를 갖는, 실시예 64 내지 실시예 81 중 어느 한 실시예의 디스플레이이다.
실시예 84는 디스플레이로서,
유기 발광 다이오드 디스플레이 패널; 및
디스플레이 패널에 근접하게 배치된 원형 편광기 - 원형 편광기는 선형 흡수 편광기, 선형 흡수 편광기와 디스플레이 패널 사이에 배치된 지연기, 및 선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 파장 및 편광 의존성 부분 반사기를 포함함 - 를 포함하며,
부분 반사기는 디스플레이가 부분 반사기를 포함하지 않는 그렇지 않으면 동등한 원형 편광기를 갖는 그렇지 않으면 동등한 디스플레이의 것의 0.8배 이하인 45도의 시야각에서의 Δu'v' 컬러 시프트를 갖게 하는 컬러-보정 부분 반사기인, 디스플레이이다.
실시예 85는, 부분 반사기는 광학 스택을 포함하고, 광학 스택은 복수의 광학 반복 유닛을 포함하고, 각각의 광학 반복 유닛은 제1 및 제2 중합체 층을 포함하고,
400 nm 내지 450 nm의 범위의 파장 λ1, 600 nm 내지 700 nm의 범위의 파장 λ2, 및 720 nm 내지 900 nm의 범위의 파장 λ3에 대해, 부분 반사기는 λ1 내지 λ3의 파장에 대해 85% 이상의 제1 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율을 갖고,
부분 반사기는 수직 입사에서 직교하는 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대해 λ2 및 λ3에서 대역 에지를 갖는 제1 반사 대역을 갖고, 부분 반사기는 광학 반복 유닛의 f-비, 제2 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이, 및 제1 반사 대역이 15% 내지 97%의 수직 입사에서 제2 축을 따라 편광된 광에 대한 평균 반사율을 갖게 하는 광학 스택 내의 광학 반복 유닛의 총 개수를 갖고,
광학 반복 유닛은 (λ3-λ2)/(λ3+λ2)이 0.05 내지 0.2의 범위가 되게 하는 광학적 두께의 범위를 갖는, 실시예 84의 디스플레이이다.
실시예 86은, 제1 반사 대역은 일차 반사 대역인, 실시예 85의 디스플레이이다.
실시예 87은, 부분 반사기는 일차 반사 대역의 제2 고조파인 제2 반사 대역을 갖고, 제2 반사 대역은 400 nm를 포함하는 파장 범위를 갖는, 실시예 86의 디스플레이이다.
실시예 88은, 수직 입사에서 제2 축을 따라 편광된 광에 대한 평균 반사율은 15% 내지 95%인, 실시예 85의 디스플레이이다.
실시예 89는, 수직 입사에서 제2 축을 따라 편광된 광에 대한 평균 반사율은 15% 내지 90%인, 실시예 85의 디스플레이이다.
실시예 90은, 수직 입사에서 제2 축을 따라 편광된 광에 대한 평균 반사율은 20% 내지 85%인, 실시예 85의 디스플레이이다.
실시예 91은, 수직 입사에서 제2 축을 따라 편광된 광에 대한 평균 반사율은 20% 내지 75%인, 실시예 85의 디스플레이이다.
실시예 92는, 수직 입사에서 제2 축을 따라 편광된 광에 대한 평균 반사율은 25% 내지 60%인, 실시예 85의 디스플레이이다.
실시예 93은, 45도의 시야각에서의 Δu'v' 컬러 시프트는 그렇지 않으면 동등한 디스플레이의 것의 0.5배 이하인, 실시예 84의 디스플레이이다.
실시예 94는, 부분 반사기는 45도의 시야각에서 620 nm 내지 700 nm의 파장에 대한 이득보다 작은, 30도의 시야각에서 620 nm 내지 700 nm의 파장에 대한 이득을 제공하도록 구성되는, 실시예 84의 디스플레이이다.
실시예 95는, 부분 반사기는 실시예 1 내지 실시예 40 중 어느 한 실시예에 의해 추가로 특징지어지는, 실시예 84의 디스플레이이다.
실시예 96은, 원형 편광기는 실시예 41 내지 실시예 62 중 어느 한 실시예에 의해 추가로 특징지어지는, 실시예 84의 디스플레이이다.
예
다층 필름 및 필름의 롤을 생성하기 위한 일반적으로 알려진 필름 공정을 사용하여, 각도에 따른 조정된 반사율 및 제어된 대역 에지를 갖는 복굴절 다층 광학 필름을 제조하였다. 본 명세서에 설명된 예는 별개의 압출기로부터 다층 공압출 피드블록 내로 공급되고 필름 다이를 통해 냉각 롤 상으로 캐스팅되어 다수의 교번하는 층을 형성한 제1 광학 층(90/10 coPEN으로 제조됨) 및 제2 광학 층(90/10 coPEN과 PETG의 블렌드로 제조됨)으로 일반적으로 제조된 상이한 다층 광학 필름을 포함한다. PETG는 이스트만 케미칼즈(EASTMAN Chemicals)(미국 테네시주 녹스빌 소재)로부터 입수가능한 코폴리에스테르이다. 90/10 CoPEN은 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 코포레이션(3M Corporation)에 의해 생산된 90 몰% 폴리에틸렌 나프탈레이트 및 10 몰% 폴리에틸렌 테레프탈레이트인 랜덤 코폴리에스테르이다. 층 수의 변화, 연신비 상세 사항이 하기의 예들에 보고되어 있다.
복굴절 다층 광학 필름 스택의 제조 후에, 후속하여 예들을 하나의 주 표면 상에서 흡수 편광기(AP)와 그리고 반대편 주 표면 상에서 1/4 파장판(QWP)과 조합하여, 예를 들어 컬러 보정 원형 편광기로서 유용할 수 있는 기능적 광학 스택을 형성하였다. 이러한 광학 스택을 몇몇 측정을 위해 시판 장치에, 전형적으로 장치에 통합되는 원형 편광기의 교체에 의해 통합하였다.
시험 방법
포토 리서치 인크(Photo Research Inc)로부터의 PR-740 분광광도계를 통해 방출 휘도 및 컬러를 측정하였으며, 결과는 CIE 컬러 차트 좌표의 규약에 의해 보고된다. 편광 차단(교차된) 및 통과(정렬된) 상태들 둘 모두에 대해 펄킨-엘머 인크(Perkin-Elmer Inc)로부터의 람다(Lambda) 900 분광계를 통해 반사율 및 투과율 스펙트럼을 측정하였다. 레이디언트 비전 시스템즈(Radiant Vision Systems) IS-SA 이미징 구(Imaging Sphere)를 사용하여 선택된 입사각에서 각각의 샘플에 대해 양방향 산란 분포 함수(BRDF)를 측정하였다.
예 1
하기와 같이 복굴절 반사성 편광기를 제조하였다. 2가지 중합체를 광학 층에 사용하였다. 제1 중합체(제1 광학 층)는 90/10 coPEN, 즉 90% 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 및 10% 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 구성된 중합체였다. 제2 중합체(제2 광학 층)는 90 몰%의 나프탈레이트 및 10 몰%를 갖는 제1 폴리에틸렌 나프탈레이트 공중합체(coPEN)와 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜(PETG)과 같은 코폴리에스테르의, 대략 45 몰% 90/10 PEN 대 55 몰% PETG의 비의 블렌드였으며, 여기서 제2 광학 층 재료 Tg는 대략 97 내지 100℃이다. 제1 중합체 대 제2 중합체의 공급 속도의 비는 이러한 예에 대해 8:92였고; 이 경우에 f-비는 0.10이었다. 스킨 층에 사용된 중합체는 PETG였다. 재료들을 별개의 압출기로부터 다층 공압출 피드블록으로 공급하였으며, 여기서 재료들은 137개의 교번하는 광학 층 + 각각의 면 상의 제2 광학 층의 더 두꺼운 보호 경계 층의, 총 139개 층의 패킷으로 조립되었다. 제2 광학 층 재료의 스킨 층들을 그 목적에 특정된 매니폴드 내에서 그 구조체에 추가하여, 141개의 층을 갖는 최종 구조체를 생성하였다. 이어서 폴리에스테르 필름에 대한 종래의 방식으로, 다층 용융물을 필름 다이를 통해 냉각 롤 상으로 캐스팅하였으며, 그 상에서 다층 용융물은 급랭되었다. 이어서 캐스팅된 웨브를 대략 6:1의 연신비로 그리고 280℉의 온도에서 상업적 규모 선형 텐터에서 신장시켰다. 층 두께 프로파일이 도 15에 도시되어 있으며, 결과적인 총 두께는 정전용량 게이지에 의해 대략 25 μm인 것으로 측정되었다.
이어서 예 1의 결과적인 다층 광학 필름을 하나의 표면 상의 흡수 편광기 및 다른 표면 상의 1/4 파장판과 함께 통합하여 원형 편광기(Ex1-CP로 표지됨)를 형성하였다. 산리츠(Sanritz)로부터의 흡수 편광기 5618 H-타입을 예 1의 필름에 라미네이팅하였으며, 여기서 차단 축들은 실질적으로 정렬되었다. 예 1의 필름의 반대편 면 상에, 미국 펜실베이니아주 레딩 소재의 아메리칸 폴라라이저스, 인크.(American Polarizers, Inc.)로부터의 상표명 APQW92-004-PC-140NMHE를 갖는 1/4 파장판(QWP)을 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터의 8171 광학 투명 접착제로 라미네이팅하였다. QWP 광축(optical axis)은 편광기의 차단 축에 대해 대략 45도였다. 이어서 결과적인 원형 편광기(Ex1-CP)를 애플 와치 1에 라미네이팅하였으며, 여기서 원래의 원형 편광기는 디스플레이로부터 제거되었다.
예 2
예 1에 대해 위에서 명시된 바와 같이, 제1 중합체(90/10 coPEN)와 제2 중합체(블렌딩된 coPEN/PETG)의 교번하는 층들로 복굴절 반사성 편광기를 제조하였다. 예 2에 대한 제1 중합체 대 제2 중합체의 공급 속도의 비는 9:91이었고; 이 경우에 f-비는 0.12였다. 또한, 예 1과 마찬가지로, 스킨 층에 사용된 중합체는 PETG였고, 스킨 층을 갖는 결과적인 최종 구조체는 141개 층이었고, 정전용량 게이지에 의해 측정된 바와 같은 결과적인 물리적 두께는 대략 26.6 μm였다. 층 두께 프로파일이 도 17에 도시되어 있다.
예 1과 마찬가지로, 예 2를 하나의 표면 상의 흡수 편광기(산리츠로부터의 5618 H-타입) 및 다른 표면 상의 1/4 파장판(아메리칸 폴라라이저스로부터의 APQW92-004-PC-140NMHE)과 함께 통합하여 원형 편광기(Ex2-CP로 표지됨)를 형성하였다. 이어서 원형 편광기 Ex2-CP를 애플 와치 1.0에 라미네이팅하였으며, 여기서 원래의 원형 편광기는 디스플레이로부터 제거되었다.
예 3
예 3을 다음과 같이 제조하였다. 90/10 coPEN, 즉 90%의 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 및 10%의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 구성된 중합체의 325개의 교번하는 층들, 및 굴절률이 약 1.57이고 일축 배향시 실질적으로 등방성으로 유지되도록 WO2015035030호에 기술된 바와 같이 폴리카르보네이트와 코폴리에스테르(PC:coPET)의 블렌드로 제조된 저 굴절률 등방성 층으로 구성된 단일의 다층 광학 패킷을 공압출하였다. PC:coPET 몰비는 대략 42.5 몰% PC 및 57.5 몰% coPET이고 105℃의 Tg를 갖는다. 이러한 등방성 재료는, 신장 후에 두 비-신장 방향으로의 그의 굴절률이 비-신장 방향으로의 복굴절 재료의 것과 실질적으로 정합되어 유지되는 반면 신장 방향으로 복굴절 층과 비-복굴절 층 사이에 굴절률의 실질적인 부정합이 존재하도록 선택된다. 90/10 PEN 및 PC:coPET 중합체들을 별개의 압출기로부터 대략 0.5의 목표 f-비로 다층 공압출 피드블록으로 공급하였으며, 여기서 그들은 325개의 교번하는 광학 층 + 각각의 면 상의 PC:coPET의 더 두꺼운 보호 경계 층의, 총 327개 층의 패킷으로 조립되었다. 이어서 폴리에스테르 필름에 대한 종래의 방식으로, 다층 용융물을 필름 다이를 통해 냉각 롤 상으로 캐스팅하였으며, 그 상에서 다층 용융물은 급랭되었다. 이어서 캐스팅된 웨브를 문헌[the Invited Paper 45.1, authored by Denker et al., entitled "Advanced Polarizer Film for Improved Performance of Liquid Crystal Displays," presented at Society for Information Displays (SID) International Conference in San Francisco, Calif., Jun. 4-9, 2006]에 기술된 것과 유사하게 포물선 텐터에서 신장시켰다. 층 두께 프로파일이 도 22에 도시되어 있다. 이러한 필름은 대략 53.3 μm의 정전용량 게이지에 의해 측정된 바와 같은 결과적인 물리적 두께를 갖는다.
이전의 예와 마찬가지로, 예 3을 하나의 표면 상의 흡수 편광기(산리츠로부터의 5618 H-타입) 및 다른 표면 상의 1/4 파장판(아메리칸 폴라라이저스로부터의 APQW92-004-PC-140NMHE)과 함께 통합하여 원형 편광기(Ex3-CP로 표지됨)를 형성하였다. 이어서 원형 편광기 Ex3-CP를 애플 와치 1.0에 라미네이팅하였으며, 여기서 원래의 원형 편광기는 디스플레이로부터 제거되었다.
예 4
예 4를 포물선 텐터링 및 0.5의 f-비로 예 3과 유사한 방식으로 제조하였으나, 두께를 55.4 μm로 변경하고 더 높은 파장 반사 대역을 생성하도록 공정을 조정하였다.
이전의 예와 마찬가지로, 예 4를 하나의 표면 상의 흡수 편광기(산리츠로부터의 5618 H-타입) 및 다른 표면 상의 1/4 파장판(아메리칸 폴라라이저스로부터의 APQW92-004-PC-140NMHE)과 함께 통합하여 원형 편광기(Ex4-CP로 표지됨)를 형성하였다. 이어서 원형 편광기 Ex4-CP를 애플 와치 1.0에 라미네이팅하였으며, 여기서 원래의 원형 편광기는 디스플레이로부터 제거되었다.
예 5
고 굴절률 수지 두께 및 저 굴절률 수지 두께의 비를 대략 0.29의 f-비를 제공하도록 조정하였고 완성된 두께가 25.5 마이크로미터였음을 제외하고는, 선형 텐터링을 이용하여, 예 1과 유사한 방식으로 예 5를 제조하였다.
예 6
고 굴절률 수지 두께 및 저 굴절률 수지 두께의 비를 대략 0.18의 f-비를 제공하도록 조정한 것을 제외하고는, 예 5와 유사한 방식으로 예 6을 제조하였다. 완성된 두께는 25.5 마이크로미터였다.
예 7
복굴절 반사성 편광기를 예 1에서와 같이 제조하였다. 이어서 결과적인 필름을 하나의 표면 상의 흡수 편광기 및 다른 표면 상의 1/4 파장판과 함께 통합하여 원형 편광기(Ex7-CP로 표지됨)를 형성하였다. 산리츠로부터의 흡수 편광기 5618 H-타입을 예 7의 필름에 라미네이팅하였으며, 여기서 차단 축들은 실질적으로 정렬되었다. 예 7의 필름의 반대편 면 상에, 미국 펜실베이니아주 레딩 소재의 아메리칸 폴라라이저스, 인크.로부터의 상표명 APQW92-004-PC-140NMHE를 갖는 1/4 파장판(QWP)을 쓰리엠 컴퍼니로부터의 8171 광학 투명 접착제로 라미네이팅하였다. QWP 광축은 편광기의 광축에 대해 대략 45도였다. 이어서 결과적인 원형 편광기(Ex7-CP)를 삼성 갤럭시 2.0에 라미네이팅하였으며, 여기서 원래의 원형 편광기는 디스플레이로부터 제거되었다.
예 8
복굴절 반사성 편광기를 예 2에서와 같이 제조하였다. 예 7과 유사하게, 결과적인 필름을 하나의 표면 상의 흡수 편광기(산리츠로부터의 5618 H-타입) 및 다른 표면 상의 1/4 파장판(아메리칸 폴라라이저스로부터의 APQW92-004-PC-140NMHE)과 함께 통합하여 원형 편광기(Ex8-CP로 표지됨)를 형성하였다. 이어서 원형 편광기(Ex8-CP)를 삼성 갤럭시 태블릿 2.0에 라미네이팅하였으며, 여기서 원래의 원형 편광기는 디스플레이로부터 제거되었다.
예 9
예 9를 예 6과 유사한 방식으로 제조하였다. 고 굴절률 수지 두께 및 저 굴절률 수지 두께의 비를 대략 0.18의 f-비를 제공하도록 조정하였다. 최종 두께는 25.5 마이크로미터였다.
비교예 1(CE-1)
하기의 방법에 의해 원형 편광기를 조립하였다. 산리츠로부터의 흡수 편광기 5618 H-타입을 미국 펜실베이니아주 레딩 소재의 아메리칸 폴라라이저스, 인크.로부터의 상표명 APQW92-004-PC-140NMHE를 갖는 1/4 파장판(QWP)에 라미네이팅하였다. QWP 광축은 편광기의 광축에 대해 대략 45도였다.
비교 편광기를 애플 와치 1.0에 라미네이팅하였으며, 여기서 원래의 원형 편광기는 디스플레이로부터 제거되었다.
비교예 2(CE-2)
결과적인 원형 편광기를 또한 삼성 갤럭시 태블릿 2.0에 라미네이팅한 것을 제외하고는, 이 비교예를 비교예 1에서와 같이 제조하였으며, 여기서 원래의 원형 편광기는 디스플레이로부터 제거되었다.
비교예 3(CE-3)
비교예 3을 다음과 같이 제조하였다. 90/10 coPEN, 즉 90%의 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 및 10%의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 구성된 중합체의 275개의 교번하는 층들, 및 굴절률이 약 1.57이고 일축 배향시 실질적으로 등방성으로 유지되도록 WO2015035030호에 기술된 바와 같이 폴리카르보네이트와 코폴리에스테르(PC:coPET)의 블렌드로 제조된 저 굴절률 등방성 층으로 구성된 단일의 다층 광학 패킷을 공압출하였다. PC:coPET 몰비는 대략 42.5 몰% PC 및 57.5 몰% coPET이고 105℃의 Tg를 갖는다. 이러한 등방성 재료는, 신장 후에 두 비-신장 방향으로의 그의 굴절률이 비-신장 방향으로의 복굴절 재료의 것과 실질적으로 정합되어 유지되는 반면 신장 방향으로 복굴절 층과 비-복굴절 층 사이에 굴절률의 실질적인 부정합이 존재하도록 선택되었다. 90/10 PEN 및 PC:coPET 중합체들을 별개의 압출기들로부터 각각 90/10 PEN 및 PC:coPET에 대한 44% 및 56%의 총 유동의 비로 다층 공압출 피드블록으로 공급하였다. 재료들은 275개의 교번하는 광학 층 + 하나의 면 상의 90/10 PEN 및 다른 면 상의 PC:coPET로 된 각각의 면 상의 더 두꺼운 보호 경계 층의, 총 277개 층의 패킷으로 조립되었다. 이어서 폴리에스테르 필름에 대한 종래의 방식으로, 다층 용융물을 필름 다이를 통해 냉각 롤 상으로 캐스팅하였으며, 그 상에서 다층 용융물은 급랭되었다. 이어서 캐스팅된 웨브를 문헌[the Invited Paper 45.1, authored by Denker et al., entitled "Advanced Polarizer Film for Improved Performance of Liquid Crystal Displays," presented at Society for Information Displays (SID) International Conference in San Francisco, Calif., Jun. 4-9, 2006]에 기술된 것과 유사하게 포물선 텐터에서 신장시켰다. 투과율을 측정하였으며 도 28에 도시되어 있다. 이러한 필름은 대략 45.1 μm의 정전용량 게이지에 의해 측정된 바와 같은 결과적인 물리적 두께를 가졌다. 필름은 OLED 장치에 통합될 때 컬러 보정 필름에 대해 요구되는 것보다 가시광선 범위에서 수직 입사에서 더 높은 반사를 야기하는 것으로 확인되었다.
[표 1]
Figure pct00001
시험 결과
예들의 광학 스택들은 각도 컬러 시프트를 감소시키기 위해 방출 디스플레이 상의 디스플레이 스택에 사용될 수 있는 것으로 확인되었다. 광학 스택은 종래의 원형 편광기에 비해 특정 각도 및 파장에 대한 이득 또는 증가된 휘도를 생성할 수 있다. 필름이 흡수 편광기 아래에 배치된 반사성 편광기였던 경우에, 주변 반사에 대한 최소 영향이 관찰되었다.
각도 컬러 시프트의 감소를 측정하기 위해, 2가지 유형의 시판 OLED 장치를 예의 원형 편광기를 통합하도록 변경하였다. 이러한 비교를 위해 사용된 장치는 애플 와치 및 삼성 2 태블릿을 포함하였다. 스트롱 마이크로캐비티(strong microcavity) OLED 설계를 사용하는 시판 장치는 백색 상태에서 큰 고유 각도 컬러 시프트를 나타낸다. 컬러는 전형적으로 백색으로부터 청색 및/또는 녹색으로 시프트한다. 도 14에, -60도 내지 60도 경사각(시야각)으로부터의 CIE xy 컬러가 애플 와치(AW) 및 삼성 갤럭시 태블릿 2(S2)의 시판 샘플에 대해 나타나 있다. 이러한 컬러 시프트 문제는 종래에는 청색 및 녹색 광의 일부를 차단함으로써 해결되었다. 몇몇 예에서, 컬러 시프트는 원하는 파장 및 각도만의 편광된 광을 효과적으로 재순환시킴으로써 보상되었다. 몇몇 예에서, 원하는 파장은 30도 초과의 각도에서 600 내지 650 nm였다.
디스플레이를 보상하기 위해 파장 특정 반사성 필름을 사용하는 것에 관한 하나의 잠재적인 문제는 백플레인의 확산 반사이다. OLED 백플레인들이 LCD 백라이트만큼 확산 반사성은 아니지만, 이들은 여전히 상당히 확산성이다. BRDF(양방향 산란 분포 함수)에 대한 평균을 레이디언트 비전 시스템즈 IS-SA 이미징 구를 이용하여 선택된 입사각에서 샘플에 대해 측정하였고 표 2에 보고되어 있으며, 여기서 시야각은 법선에 대한 것이고, TR은 총 반사율이고, DR은 확산 반사율이다. 높은 각도들에서 반사 광의 대부분이 그러한 상당한 확산 반사율을 갖고서 다시 수직 입사를 향해 산란되는 것을 볼 것으로 예상할 수 있다. 확산 반사율이 상당한 경우, 반사 광은 모든 각도로 산란되어, 모든 각도에서 광학 이득을 생성할 것으로 예상될 것이다. 그러나, 본 설명의 부분 반사기는 축상에 비해 축외에서 상당히 더 많이 이득을 생성할 수 있는 것으로 확인되었다.
[표 2]
Figure pct00002
예 1 내지 예 5에 대한 층 두께 프로파일과 통과 및 차단 상태 투과율 스펙트럼에 대한 결과가 도 15 내지 도 19, 도 22 및 도 23과 도 26에 나타나 있다. 예의 이득 및 반사율 스펙트럼이 예 2에 대해 각각 도 20 및 도 21에 나타나 있다. 도 24 및 도 25는 예 4에 대한 예시적인 CIE 컬러 플롯 및 컬러 시프트 대 각도를 나타낸다. 예 및 비교예에 대한 백색 컬러 시프트 결과 및 반사율에 대한 측정값의 요약 표가 표 3에 요약되어 있으며, 여기서 방출 휘도 및 컬러는 포토 리서치 인크로부터의 PR-740 분광광도계를 통해 측정되었다. 반사율은 펄킨 엘머로부터의 람다 900 분광계를 통해 측정되었다. 상대 휘도는 샘플의 휘도를 표시된 기준의 휘도로 나눈 것이다. 디스플레이에 수직인 CIE x 및 y 값과 법선에 대한 45도 및 60도에서의 Δu'v'이 보고되어 있다.
[표 3]
Figure pct00003
도 19에, 예 8의 원형 편광기에 사용되었던 예 2의 반사성 편광기의 차단 투과율 스펙트럼이 0도 및 60도 경사각에 대해 도시되어 있다. 시판되는 삼성 갤럭시 2 태블릿에 대한 수직 입사 방출 스펙트럼이 또한 도시되어 있다. 최소 반사율이 OLED 방출 피크들 상에 수직 입사에서 존재하였다. 그러나, 더 높은 경사각에서, 간섭 스택으로부터의 반사율은 OLED 장치의 적색 방출 피크를 가로질러 이어졌다.
예 8의 광학 스택에 대한 방출 강도를 비교예 2의 광학 스택의 방출 강도로 나눔으로써 예 8에 대한 이득을 계산하였으며, 도 20에 도시되어 있다. OLED 방출 강도가 650 nm 미만에서 가장 강했기 때문에, 0도 및 15도에서의 이득은 방출 컬러에 영향을 미치는 것으로 보이지 않았다. 그러나, 30도, 45도 및 60도에서의 이득은 이들 각도에서 방출 컬러에 적색을 부가하였다. 백플레인의 확산 특성을 고려하면, 실질적으로 간섭 대역 시프트가 발생한 경우에만 이득이 발생할 것이라는 것은 예상치 못했다. 다시 말해서, 백플레인은 백플레인의 확산 특성에도 불구하고 거의 경면 방식으로 필름과 상호작용하는 것으로 보였다.
도면의 요소들에 대한 설명은, 달리 지시되지 않는 한, 다른 도면의 상응하는 요소들에 동등하게 적용되는 것으로 이해되어야 한다. 특정 실시예가 본 명세서에 예시 및 기술되었지만, 본 개시의 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 대안 및/또는 등가의 구현예가 도시되고 기술된 특정 실시예를 대신할 수 있다는 것이 당업자에 의해 인식될 것이다. 본 출원은 본 명세서에 논의된 특정 실시예의 임의의 개조 또는 변형을 포함하도록 의도된다. 따라서, 본 개시는 오직 청구범위 및 그의 등가물에 의해서만 제한되는 것으로 의도된다.
하기는 본 개시에 따른 예시적인 실시예이다:
항목 1. 광학 스택을 포함하는 파장 및 편광 의존성 부분 반사기로서, 광학 스택은 복수의 광학 반복 유닛을 포함하고, 각각의 광학 반복 유닛은 제1 및 제2 중합체 층을 포함하며,
파장들 λ1 < λ2 < λ3에 대해, 부분 반사기는 λ1 내지 λ3의 파장에 대해 85% 이상의 제1 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율을 갖고,
부분 반사기는 직교하는 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대해 λ2 및 λ3에서 대역 에지를 갖는 제1 반사 대역을 갖고, 부분 반사기는 광학 반복 유닛의 f-비, 제2 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이, 및 제1 반사 대역이 15% 내지 97%의 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율을 갖게 하는 광학 스택 내의 광학 반복 유닛의 총 개수를 갖고,
광학 반복 유닛은 (λ3-λ2)/(λ3+λ2)이 0.05 내지 0.2의 범위가 되게 하는 광학적 두께의 범위를 갖고,
제1 반사 대역은 일차 반사 대역이고, λ3은 700 nm 이상이고 2500 nm 이하인, 부분 반사기.
항목 2. 항목 1에 있어서, 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율은 15% 내지 95%인, 부분 반사기.
항목 3. 항목 1에 있어서, 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율은 15% 내지 90%인, 부분 반사기.
항목 4. 항목 1에 있어서, 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율은 20% 내지 75%인, 부분 반사기.
항목 5. 항목 1에 있어서, 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율은 25% 내지 60%인, 부분 반사기.
항목 6. 항목 1에 있어서, 제2 축을 따른 굴절률에 대해, 광학 반복 유닛은 광학 스택의 제1 면에 근접한 최소 광학적 두께 T1 및 광학 스택의 반대편 제2 면에 근접한 최대 광학적 두께 T2를 가지며, (T2-T1)/(T2+ T1)은 0.05 내지 0.2의 범위인, 부분 반사기.
항목 7. 항목 1에 있어서, λ1은 380 nm 내지 480 nm의 범위이고, λ2는 600 nm 내지 700 nm의 범위이고, λ3은 710 nm 내지 1000 nm의 범위인, 부분 반사기.
항목 8. 항목 1에 있어서, λ1은 400 nm 내지 450 nm의 범위이고, λ2는 600 nm 내지 700 nm의 범위이고, λ3은 720 nm 내지 900 nm의 범위인, 부분 반사기.
항목 9. 항목 1에 있어서, λ1은 400 nm이고, λ2는 610 nm 내지 690 nm의 범위이고, λ3은 750 nm 내지 900 nm의 범위인, 부분 반사기.
항목 10. 항목 1에 있어서, f-비 또는 1에서 f-비를 뺀 값은 0.06 내지 0.4의 범위인, 부분 반사기.
항목 11. 항목 1에 있어서, f-비는 0.4 내지 0.6의 범위인, 부분 반사기.
항목 12. 항목 1에 있어서, 광학 스택 내의 광학 반복 유닛의 총 개수는 35개 내지 160개의 범위인, 부분 반사기.
항목 13. 항목 1에 있어서, 제1 및 제2 중합체 층 중 적어도 하나는 복굴절성인, 부분 반사기.
항목 14. 항목 1에 있어서, 제2 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δnx이고, 제1 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δny이며, |Δnx|는 0.1 이상이고 |Δny|는 0.04 이하인, 부분 반사기.
항목 15. 항목 14에 있어서, |Δnx|는 0.15 이상이고 |Δny|는 0.02 이하인, 부분 반사기.
항목 16. 항목 1에 있어서, 제1 반사 대역의 제2 고조파인 제2 반사 대역을 추가로 포함하는, 부분 반사기.
항목 17. 항목 16에 있어서, 제2 반사 대역은 15% 내지 90%의 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율을 갖는, 부분 반사기.
항목 18. 항목 16에 있어서, 제2 반사 대역은 20% 내지 75%의 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율을 갖는, 부분 반사기.
항목 19. 항목 16에 있어서, 제2 반사 대역은 25% 내지 60%의 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율을 갖는, 부분 반사기.
항목 20. 항목 16에 있어서, 제2 반사 대역은 500 nm 이하의 더 긴 파장 대역 에지 λ4를 갖는, 부분 반사기.
항목 21. 항목 20에 있어서, λ4는 450 nm 이하인, 부분 반사기.
항목 22. 항목 20에 있어서, λ4는 430 nm 이하인, 부분 반사기.
항목 23. 항목 20에 있어서, λ4는 410 nm 이하인, 부분 반사기.
항목 24. 항목 20에 있어서, λ4는 400 nm 내지 500 nm의 범위인, 부분 반사기.
항목 25. 광학 스택을 포함하는 파장 및 편광 의존성 부분 반사기로서, 광학 스택은 복수의 광학 반복 유닛을 포함하고, 각각의 광학 반복 유닛은 제1 및 제2 중합체 층을 포함하고, 제1 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δny이고, 직교하는 제2 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δnx이고, |Δnx|는 0.1 이상이고 |Δny|는 0.04 이하이며, 제2 축을 따른 굴절률에 대해, 광학 반복 유닛은 광학 스택의 제1 면에 근접한 최소 광학적 두께 T1 및 광학 스택의 반대편 제2 면에 근접한 최대 광학적 두께 T2를 갖고, (T2-T1)/(T2+T1)은 0.05 내지 0.2의 범위이고, T2는 350 nm 이상이고 1250 nm 이하인, 부분 반사기.
항목 26. 항목 25에 있어서, T2는 355 nm 이상인, 부분 반사기.
항목 27. 항목 25에 있어서, T2는 360 nm 이상인, 부분 반사기.
항목 28. 항목 25에 있어서, T2는 375 nm 이상인, 부분 반사기.
항목 29. 항목 25에 있어서, T2는 500 nm 이하인, 부분 반사기.
항목 30. 항목 25에 있어서, T2는 450 nm 이하인, 부분 반사기.
항목 31. 항목 25에 있어서, 파장들 λ1 < λ2 < λ3에 대해, 부분 반사기는 λ1 내지 λ3의 파장에 대해 85% 이상의 제1 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율을 갖고,
부분 반사기는 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대해 λ2 및 λ3에서 대역 에지를 갖는 제1 반사 대역을 갖고, 반사 대역은 15% 내지 97%의 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율을 가지며,
(λ3-λ2)/(λ3+λ2)은 0.05 내지 0.2의 범위이고, λ2는 T1의 약 2배이고 λ3은 T2의 약 2배인, 실시예 25의 부분 반사기이다.
항목 32. 항목 31에 있어서, 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율은 15% 내지 95%인, 부분 반사기.
항목 33. 항목 31에 있어서, 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율은 15% 내지 90%인, 부분 반사기.
항목 34. 항목 31에 있어서, 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율은 20% 내지 75%인, 부분 반사기.
항목 35. 항목 31에 있어서, 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율은 25% 내지 60%인, 부분 반사기.
항목 36. 항목 25에 있어서, |Δnx|는 0.15 이상이고 |Δny|는 0.02 이하인, 부분 반사기.
항목 37. 항목 25에 있어서, 광학 반복 유닛의 f-비, 또는 1에서 f-비를 뺀 값은 0.06 내지 0.4의 범위인, 부분 반사기.
항목 38. 항목 25에 있어서, 광학 반복 유닛의 f-비는 0.4 내지 0.6의 범위인, 부분 반사기.
항목 39. 항목 25에 있어서, 광학 스택 내의 광학 반복 유닛의 총 개수는 35개 내지 160개의 범위인, 부분 반사기.
항목 40. 항목 25에 있어서, 항목 1 내지 항목 24 중 어느 한 항목에 의해 추가로 특징지어지는, 부분 반사기.
항목 41. 원형 편광기로서,
선형 흡수 편광기;
지연기; 및
선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 항목 1 내지 항목 40 중 어느 한 항목의 부분 반사기를 포함하는, 원형 편광기.
항목 42. 원형 편광기로서,
선형 흡수 편광기;
지연기; 및
선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 반사성 편광기 - 반사성 편광기는 600 nm 이상의 파장에서 더 짧은 파장 대역 에지를 갖는 일차 반사 대역을 가짐 - 를 포함하는, 원형 편광기.
항목 43. 항목 42에 있어서, 일차 반사 대역은 700 nm 이상의 더 긴 파장 대역 에지를 갖는, 원형 편광기.
항목 44. 항목 42에 있어서, 일차 반사 대역은 710 nm 이상이고 2500 nm 이하의 더 긴 파장 대역 에지를 갖는, 원형 편광기.
항목 45. 항목 42에 있어서, 일차 반사 대역의 제2 고조파는 500 nm 이하의 더 긴 파장 대역 에지를 갖는, 원형 편광기.
항목 46. 항목 42에 있어서, 일차 반사 대역의 제2 고조파는 450 nm 이하의 더 긴 파장 대역 에지를 갖는, 원형 편광기.
항목 47. 항목 42에 있어서, 일차 반사 대역의 제2 고조파는 430 nm 이하의 더 긴 파장 대역 에지를 갖는, 원형 편광기.
항목 48. 항목 42에 있어서, 일차 반사 대역의 제2 고조파는 410 nm 이하의 더 긴 파장 대역 에지를 갖는, 원형 편광기.
항목 49. 항목 42에 있어서, 일차 반사 대역의 제2 고조파는 400 nm 내지 500 nm의 범위의 더 긴 파장 대역 에지를 갖는, 원형 편광기.
항목 50. 원형 편광기로서,
선형 흡수 편광기;
지연기; 및
선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 반사성 편광기 - 반사성 편광기는 광학 스택을 포함하고, 광학 스택은 복수의 광학 반복 유닛을 포함하고, 각각의 광학 반복 유닛은 제1 및 제2 중합체 층을 포함함 - 를 포함하며,
제1 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δny이고, 직교하는 제2 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δnx이고, |Δnx|는 0.1 이상이고 |Δny|는 0.04 이하이고,
제2 축을 따른 굴절률에 대해, 광학 반복 유닛은 광학 스택의 제1 면에 근접한 최소 광학적 두께 T1 및 광학 스택의 반대편 제2 면에 근접한 최대 광학적 두께 T2를 갖고,
T2는 300 nm 이상인, 원형 편광기.
항목 51. 항목 50에 있어서, T2는 350 nm 이상인, 원형 편광기.
항목 52. 항목 50에 있어서, T2는 355 nm 이상이고 1250 nm 이하인, 원형 편광기.
항목 53. 제50항에 있어서, 선형 흡수 편광기와 광학 스택 사이에 배치된 광학적으로 두꺼운 층을 추가로 포함하는, 원형 편광기.
항목 54. 항목 42 내지 항목 53 중 어느 한 항목에 있어서, 반사성 편광기는 제1항 내지 제40항 중 어느 한 항에 따른 부분 반사기인, 원형 편광기.
항목 55. 항목 41 내지 항목 54 중 어느 한 항목에 있어서, 선형 흡수 편광기는 제1 축과 실질적으로 정렬된 통과 축을 갖는, 원형 편광기.
항목 56. 항목 55에 있어서, 통과 축과 제1 축 사이의 각도는 10도 미만인, 원형 편광기.
항목 57. 항목 55에 있어서, 지연기는 선형 흡수 편광기의 통과 축과 경사각을 이루는 고속 축을 갖는, 원형 편광기.
항목 58. 항목 57에 있어서, 경사각은 40도 내지 50도인, 원형 편광기.
항목 59. 항목 41 내지 항목 54 중 어느 한 항목에 있어서, 지연기는 복수의 지연기 층을 포함하는, 원형 편광기.
항목 60. 항목 59에 있어서, 복수의 지연기 층 중의 제1 지연기 층은 제1 고속 축을 갖고, 복수의 지연기 층 중의 제2 지연기 층은 제2 고속 축을 갖는, 원형 편광기.
항목 61. 항목 60에 있어서, 제1 고속 축과 제2 고속 축은 평행하지 않은, 원형 편광기.
항목 62. 항목 41 내지 항목 54 중 어느 한 항목에 있어서, 400 nm 내지 700 nm의 범위의 적어도 하나의 파장에 대해, 지연기는 파장의 1/4의 지연을 갖는, 원형 편광기.
항목 63. 유기 발광 다이오드 디스플레이 패널, 및 디스플레이 패널에 근접하게 배치된 항목 41 내지 항목 62 중 어느 한 항목의 원형 편광기를 포함하는, 디스플레이.
항목 64. 디스플레이로서,
λa < λb < λc를 충족시키는 제1, 제2 및 제3 피크 방출 파장 λa, λa 및 λb를 포함하는 방출 스펙트럼을 갖는 유기 발광 다이오드 디스플레이 패널;
디스플레이 패널에 근접하게 배치된 원형 편광기 - 원형 편광기는 선형 흡수 편광기, 선형 흡수 편광기와 디스플레이 패널 사이에 배치된 지연기, 및 선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 반사성 편광기를 포함함 - 를 포함하며,
반사성 편광기는 λa 내지 λc의 파장에 대해 85% 이상의 반사성 편광기의 통과 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율, 및 ½(λa+λb) 내지 ½(λb+λc)의 파장에 대해 85% 이상의 반사성 편광기의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율을 갖고,
½(λb+λc) < λ2 < λ3을 충족시키는 파장 λ3 > λc 및 파장 λ2에 대해, 반사성 편광기는 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대해 λ2 및 λ3에서 대역 에지를 갖는 제1 반사 대역을 갖고, 제1 반사 대역은 15% 내지 97%의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율을 갖는, 디스플레이.
항목 65. 항목 64에 있어서, 제1 반사 대역은 일차 반사 대역인, 디스플레이.
항목 66. 항목 65에 있어서, 반사성 편광기는 일차 반사 대역의 제2 고조파인 제2 반사 대역을 갖고, 제2 반사 대역은 400 nm를 포함하는 파장 범위를 갖는, 디스플레이.
항목 67. 디스플레이로서,
λa < λb < λc를 충족시키는 제1, 제2 및 제3 피크 방출 파장 λa, λa 및 λb를 포함하는 방출 스펙트럼을 갖는 유기 발광 다이오드 디스플레이 패널;
디스플레이 패널에 근접하게 배치된 원형 편광기 - 원형 편광기는 선형 흡수 편광기, 선형 흡수 편광기와 디스플레이 패널 사이에 배치된 지연기, 및 선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 반사성 편광기를 포함함 - 를 포함하며,
반사성 편광기는 λa 내지 λc의 파장에 대해 85% 이상의 반사성 편광기의 통과 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율, 및 ½(λa+λb) 내지 ½(λb+λc)의 파장에 대해 85% 이상의 반사성 편광기의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율을 갖고,
½(λb+λc) < λ2 < λ3을 충족시키는 파장 λ3 > λc 및 파장 λ2에 대해, 반사성 편광기는 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대해 λ2 및 λ3에서 대역 에지를 갖는 일차 반사 대역을 갖는, 디스플레이.
항목 68. 항목 67에 있어서, 일차 반사 대역은 15% 내지 97%의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율을 갖는, 디스플레이.
항목 69. 항목 67에 있어서, 반사성 편광기는 일차 반사 대역의 제2 고조파인 제2 반사 대역을 갖고, 제2 반사 대역은 400 nm를 포함하는 파장 범위를 갖는, 디스플레이.
항목 70. 항목 64 내지 항목 69 중 어느 한 항목에 있어서, 반사성 편광기의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율은 λa 내지 λc의 파장에 대해 80% 이상인, 디스플레이.
항목 71. 항목 64 내지 항목 69 중 어느 한 항목에 있어서, 반사성 편광기의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율은 λa 내지 λc의 파장에 대해 85% 이상인, 디스플레이.
항목 72. 항목 64 내지 항목 69 중 어느 한 항목에 있어서, λ3 < 2λa인, 디스플레이.
항목 73. 항목 64 내지 항목 69 중 어느 한 항목에 있어서, λa +λb ≥ λ3 ≥ 2λa인, 디스플레이.
항목 74. 항목 64 내지 항목 69 중 어느 한 항목에 있어서, 반사성 편광기는 광학 스택을 포함하고, 광학 스택은 복수의 광학 반복 유닛을 포함하고, 각각의 광학 반복 유닛은 제1 및 제2 중합체 층을 포함하고,
파장 λ1 < λa에 대해, 통과 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 반사성 편광기의 투과율은 λ1 내지 λ3의 파장에 대해 85% 이상이고,
반사성 편광기는 광학 반복 유닛의 f-비, 차단 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이, 및 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율이 15% 내지 95%가 되게 하는 광학 스택 내의 광학 반복 유닛의 총 개수를 갖는, 디스플레이.
항목 75. 항목 74에 있어서, 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율은 15% 내지 90%인, 디스플레이.
항목 76. 항목 74에 있어서, 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율은 20% 내지 85%인, 디스플레이.
항목 77. 항목 64 내지 항목 69 중 어느 한 항목에 있어서, 제2 축을 따른 굴절률들에 대해, 광학 반복 유닛은 (λ3-λ2)/(λ3+λ2)이 0.05 내지 0.2의 범위가 되게 하는 광학적 두께의 범위를 갖는, 디스플레이.
항목 78. 항목 64 내지 항목 69 중 어느 한 항목에 있어서, 반사성 편광기는 45도의 시야각에서 λc 내지 700 nm의 파장에 대해 1.15 이상의 이득을 제공하도록, 그리고 0도의 시야각에서 파장 λc에서 1.00 내지 1.05의 이득을 제공하도록 구성되는, 디스플레이.
항목 79. 항목 78에 있어서, 반사성 편광기는 45도의 시야각에서 λc 내지 700 nm의 파장에 대한 이득보다 작은, 30도의 시야각에서 λc 내지 700 nm의 파장에 대한 이득을 제공하도록 구성되는, 디스플레이.
항목 80. 항목 64 내지 항목 69 중 어느 한 항목에 있어서, 반사성 편광기는 제1항 내지 제40항 중 어느 한 항에 따른 부분 반사기인, 디스플레이.
항목 81. 항목 64 내지 항목 69 중 어느 한 항목에 있어서, 원형 편광기는 제41항 내지 제62항 중 어느 한 항에 의해 추가로 특징지어지는, 디스플레이.
항목 82. 항목 64 내지 항목 81 중 어느 한 항목에 있어서, 반사성 편광기를 포함하지 않는 그렇지 않으면 동등한 디스플레이의 것의 0.8배 이하인 45도의 시야각에서의 Δu'v' 컬러 시프트를 갖는, 디스플레이.
항목 83. 항목 64 내지 항목 81 중 어느 한 항목에 있어서, 반사성 편광기를 포함하지 않는 그렇지 않으면 동등한 디스플레이의 것의 0.5배 이하인 45도의 시야각에서의 Δu'v' 컬러 시프트를 갖는, 디스플레이.
항목 84. 디스플레이로서,
유기 발광 다이오드 디스플레이 패널; 및
디스플레이 패널에 근접하게 배치된 원형 편광기 - 원형 편광기는 선형 흡수 편광기, 선형 흡수 편광기와 디스플레이 패널 사이에 배치된 지연기, 및 선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 파장 및 편광 의존성 부분 반사기를 포함함 - 를 포함하며,
부분 반사기는 디스플레이가 부분 반사기를 포함하지 않는 그렇지 않으면 동등한 원형 편광기를 갖는 그렇지 않으면 동등한 디스플레이의 것의 0.8배 이하인 45도의 시야각에서의 Δu'v' 컬러 시프트를 갖게 하는 컬러-보정 부분 반사기인, 디스플레이.
항목 85. 항목 84에 있어서, 부분 반사기는 광학 스택을 포함하고, 광학 스택은 복수의 광학 반복 유닛을 포함하고, 각각의 광학 반복 유닛은 제1 및 제2 중합체 층을 포함하고,
400 nm 내지 450 nm의 범위의 파장 λ1, 600 nm 내지 700 nm의 범위의 파장 λ2, 및 720 nm 내지 900 nm의 범위의 파장 λ3에 대해, 부분 반사기는 λ1 내지 λ3의 파장에 대해 85% 이상의 제1 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율을 갖고,
부분 반사기는 수직 입사에서 직교하는 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대해 λ2 및 λ3에서 대역 에지를 갖는 제1 반사 대역을 갖고, 부분 반사기는 광학 반복 유닛의 f-비, 제2 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이, 및 제1 반사 대역이 15% 내지 97%의 수직 입사에서 제2 축을 따라 편광된 광에 대한 평균 반사율을 갖게 하는 광학 스택 내의 광학 반복 유닛의 총 개수를 갖고,
광학 반복 유닛은 (λ3-λ2)/(λ3+λ2)이 0.05 내지 0.2의 범위가 되게 하는 광학적 두께의 범위를 갖는, 디스플레이.
항목 86. 항목 85에 있어서, 제1 반사 대역은 일차 반사 대역인, 디스플레이.
항목 87. 항목 86에 있어서, 부분 반사기는 일차 반사 대역의 제2 고조파인 제2 반사 대역을 갖고, 제2 반사 대역은 400 nm를 포함하는 파장 범위를 갖는, 디스플레이.
항목 88. 항목 85에 있어서, 수직 입사에서 제2 축을 따라 편광된 광에 대한 평균 반사율은 15% 내지 95%인, 디스플레이.
항목 89. 항목 85에 있어서, 수직 입사에서 제2 축을 따라 편광된 광에 대한 평균 반사율은 15% 내지 90%인, 디스플레이.
항목 90. 항목 85에 있어서, 수직 입사에서 제2 축을 따라 편광된 광에 대한 평균 반사율은 20% 내지 85%인, 디스플레이.
항목 91. 항목 85에 있어서, 수직 입사에서 제2 축을 따라 편광된 광에 대한 평균 반사율은 20% 내지 75%인, 디스플레이.
항목 92. 항목 85에 있어서, 수직 입사에서 제2 축을 따라 편광된 광에 대한 평균 반사율은 25% 내지 60%인, 디스플레이.
항목 93. 항목 84에 있어서, 45도의 시야각에서의 Δu'v' 컬러 시프트는 그렇지 않으면 동등한 디스플레이의 것의 0.5배 이하인, 디스플레이.
항목 94. 항목 84에 있어서, 부분 반사기는 45도의 시야각에서 620 nm 내지 700 nm의 파장에 대한 이득보다 작은, 30도의 시야각에서 620 nm 내지 700 nm의 파장에 대한 이득을 제공하도록 구성되는, 디스플레이.
항목 95. 항목 84에 있어서, 부분 반사기는 제1항 내지 제40항 중 어느 한 항에 의해 추가로 특징지어지는, 디스플레이.
항목 96. 항목 84에 있어서, 원형 편광기는 제41항 내지 제62항 중 어느 한 항에 의해 추가로 특징지어지는, 디스플레이.

Claims (7)

  1. 광학 스택(optical stack)을 포함하는 파장 및 편광 의존성 부분 반사기로서, 광학 스택은 복수의 광학 반복 유닛(optical repeat unit)을 포함하고, 각각의 광학 반복 유닛은 제1 및 제2 중합체 층을 포함하며,
    파장들 λ1 < λ2 < λ3에 대해, 부분 반사기는 λ1 내지 λ3의 파장에 대해 85% 이상의 제1 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율을 갖고,
    부분 반사기는 직교하는 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대해 λ2 및 λ3에서 대역 에지를 갖는 제1 반사 대역을 갖고, 부분 반사기는 광학 반복 유닛의 f-비(f-ratio), 제2 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이, 및 제1 반사 대역이 15% 내지 97%의 제2 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율을 갖게 하는 광학 스택 내의 광학 반복 유닛의 총 개수를 갖고,
    광학 반복 유닛은 (λ3-λ2)/(λ3+λ2)이 0.05 내지 0.2의 범위가 되게 하는 광학적 두께의 범위를 갖고,
    제1 반사 대역은 일차 반사 대역이고, λ3은 700 nm 이상이고 2500 nm 이하인, 파장 및 편광 의존성 부분 반사기.
  2. 광학 스택을 포함하는 파장 및 편광 의존성 부분 반사기로서, 광학 스택은 복수의 광학 반복 유닛을 포함하고, 각각의 광학 반복 유닛은 제1 및 제2 중합체 층을 포함하고, 제1 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δny이고, 직교하는 제2 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δnx이고, |Δnx|는 0.1 이상이고 |Δny|는 0.04 이하이며, 제2 축을 따른 굴절률에 대해, 광학 반복 유닛은 광학 스택의 제1 면에 근접한 최소 광학적 두께 T1 및 광학 스택의 반대편 제2 면에 근접한 최대 광학적 두께 T2를 갖고, (T2-T1)/(T2+T1)은 0.05 내지 0.2의 범위이고, T2는 350 nm 이상이고 1250 nm 이하인, 파장 및 편광 의존성 부분 반사기.
  3. 원형 편광기로서,
    선형 흡수 편광기;
    지연기; 및
    선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 반사성 편광기 - 반사성 편광기는 600 nm 이상의 파장에서 더 짧은 파장 대역 에지를 갖는 일차 반사 대역을 가짐 - 를 포함하는, 원형 편광기.
  4. 원형 편광기로서,
    선형 흡수 편광기;
    지연기; 및
    선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 반사성 편광기 - 반사성 편광기는 광학 스택을 포함하고, 광학 스택은 복수의 광학 반복 유닛을 포함하고, 각각의 광학 반복 유닛은 제1 및 제2 중합체 층을 포함함 - 를 포함하며,
    제1 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δny이고, 직교하는 제2 축을 따른 제1 중합체 층과 제2 중합체 층 사이의 굴절률 차이는 Δnx이고, |Δnx|는 0.1 이상이고 |Δny|는 0.04 이하이고,
    제2 축을 따른 굴절률에 대해, 광학 반복 유닛은 광학 스택의 제1 면에 근접한 최소 광학적 두께 T1 및 광학 스택의 반대편 제2 면에 근접한 최대 광학적 두께 T2를 갖고,
    T2는 300 nm 이상인, 원형 편광기.
  5. 디스플레이로서,
    λa < λb < λc를 충족시키는 제1, 제2 및 제3 피크 방출 파장 λa, λa 및 λb를 포함하는 방출 스펙트럼을 갖는 유기 발광 다이오드 디스플레이 패널;
    디스플레이 패널에 근접하게 배치된 원형 편광기 - 원형 편광기는 선형 흡수 편광기, 선형 흡수 편광기와 디스플레이 패널 사이에 배치된 지연기, 및 선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 반사성 편광기를 포함함 - 를 포함하며,
    반사성 편광기는 λa 내지 λc의 파장에 대해 85% 이상의 반사성 편광기의 통과 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율, 및 ½(λa+λb) 내지 ½(λb+λc)의 파장에 대해 85% 이상의 반사성 편광기의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율을 갖고,
    ½(λb+λc) < λ2 < λ3을 충족시키는 파장 λ3 > λc 및 파장 λ2에 대해, 반사성 편광기는 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대해 λ2 및 λ3에서 대역 에지를 갖는 제1 반사 대역을 갖고, 제1 반사 대역은 15% 내지 97%의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 평균 반사율을 갖는, 디스플레이.
  6. 디스플레이로서,
    λa < λb < λc를 충족시키는 제1, 제2 및 제3 피크 방출 파장 λa, λa 및 λb를 포함하는 방출 스펙트럼을 갖는 유기 발광 다이오드 디스플레이 패널;
    디스플레이 패널에 근접하게 배치된 원형 편광기 - 원형 편광기는 선형 흡수 편광기, 선형 흡수 편광기와 디스플레이 패널 사이에 배치된 지연기, 및 선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 반사성 편광기를 포함함 - 를 포함하며,
    반사성 편광기는 λa 내지 λc의 파장에 대해 85% 이상의 반사성 편광기의 통과 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율, 및 ½(λa+λb) 내지 ½(λb+λc)의 파장에 대해 85% 이상의 반사성 편광기의 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대한 투과율을 갖고,
    ½(λb+λc) < λ2 < λ3을 충족시키는 파장 λ3 > λc 및 파장 λ2에 대해, 반사성 편광기는 차단 축을 따라 편광된 수직 입사 광에 대해 λ2 및 λ3에서 대역 에지를 갖는 일차 반사 대역을 갖는, 디스플레이.
  7. 디스플레이로서,
    유기 발광 다이오드 디스플레이 패널; 및
    디스플레이 패널에 근접하게 배치된 원형 편광기 - 원형 편광기는 선형 흡수 편광기, 선형 흡수 편광기와 디스플레이 패널 사이에 배치된 지연기, 및 선형 흡수 편광기와 지연기 사이에 배치된 파장 및 편광 의존성 부분 반사기를 포함함 - 를 포함하며,
    부분 반사기는 디스플레이가 부분 반사기를 포함하지 않는 그렇지 않으면 동등한 원형 편광기를 갖는 그렇지 않으면 동등한 디스플레이의 것의 0.8배 이하인 45도의 시야각에서의 Δu'v' 컬러 시프트(color shift)를 갖게 하는 컬러-보정 부분 반사기인, 디스플레이.
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