KR20180030927A - 방향전환 필름과 확산기를 포함하는 디스플레이 - Google Patents

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KR20180030927A
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니콜라스 에이 존슨
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

시야 영역을 갖는 디스플레이가 기술된다. 특히, 도광체, 방향전환 필름, 2개의 편광기를 포함하는 액정 모듈, 및 상부 편광기에 근접하게 배치되는 확산기를 포함하는 디스플레이가 기술된다. 도광체로부터 추출되고 시야 영역을 통해 방출되는 광은 방향전환 필름의 평탄한 면과 저부 흡수 편광기 사이에서 경면 투과된다. 스위칭가능 디스플레이로서 유용할 수 있는 디스플레이가 기술된다.

Description

방향전환 필름과 확산기를 포함하는 디스플레이
디스플레이는 전형적으로, 도광체(lightguide) 및 다른 백라이트(backlight) 구성요소의 외관 결함과 손상을 은폐하기 위해, 백라이트에서 어느 정도 수준의 확산을 포함한다. 방향전환 필름(turning film)이 광을 반사, 굴절, 또는 이들의 조합을 통해 입력 각도 범위로부터 출력 각도 범위로 방향전환시킨다.
일 태양에서, 본 발명은 시야 영역(viewing area)을 갖는 디스플레이에 관한 것이다. 디스플레이는 도광체; 도광체에 근접하게 배치되고, 도광체에 대면하는 프리즘 면 및 평탄한 면을 갖는 방향전환 필름; 방향전환 필름에 근접하게 배치되고, 저부 흡수 편광기 및 상부 흡수 편광기를 포함하는 액정 모듈(liquid crystal module) - 액정 모듈은 저부 흡수 편광기가 방향전환 필름에 근접하도록 배향됨 -; 및 상부 흡수 편광기에 근접하게 배치되는 확산기(diffuser)를 포함한다. 도광체로부터 추출되고 시야 영역을 통해 방출되는 광은 방향전환 필름의 프리즘 면과 도광체 사이에서 경면 투과된다(specularly transmitted). 도광체로부터 추출되고 시야 영역을 통해 방출되는 광은 방향전환 필름의 평탄한 면과 저부 흡수 편광기 사이에서 경면 투과된다. 방향전환 필름의 평탄한 면은 광학적으로 평활(optically smooth)하다.
다른 태양에서, 본 발명은 시야 영역을 갖는 디스플레이에 관한 것이다. 디스플레이는 도광체; 도광체에 근접하게 배치되고, 도광체에 대면하는 프리즘 면 및 평탄한 면을 갖는 방향전환 필름; 방향전환 필름에 근접하게 배치되고, 저부 흡수 편광기 및 상부 흡수 편광기를 포함하는 액정 모듈 - 액정 모듈은 저부 흡수 편광기가 방향전환 필름에 근접하도록 배향됨 -; 및 상부 흡수 편광기에 근접하게 배치되는 확산기를 포함한다. 도광체로부터 추출되고 시야 영역을 통해 방출되는 광은 방향전환 필름의 평탄한 면과 저부 흡수 편광기 사이에서 경면 투과된다.
도 1은 디스플레이의 정단면도.
도 2는 일례 및 수 개의 비교예에 대한 정규화된 휘도(normalized luminance) 대 경사각을 나타내는 그래프.
도 1은 디스플레이의 정단면도이다. 디스플레이(100)는 도광체(110), 후방 반사기(120), 방향전환 필름(130), 저부 흡수 편광기(142)와 상부 흡수 편광기(144)를 포함하는 액정 모듈(140), 및 확산기(150)를 포함한다. 디스플레이(100)가 액정 층을 포함하므로, 디스플레이는 액정 디스플레이, 또는 LCD 디스플레이로 지칭되거나 고려될 수 있다.
도광체(110)는 임의의 적합한 재료, 형상 또는 크기일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 도광체(110)는 유리하게는 사출 성형될 수 있는 아크릴일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 도광체(110)는 다른 중합체이거나 이를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 도광체(110)는 가요성 또는 필름 도광체일 수 있다. 도광체(110)는, 예를 들어 범프(bump), 페인팅된 점(painted dot), 또는 만입부(indentation)를 비롯한 임의의 적합한 개수, 형상, 및 크기의 추출 특징부(extraction feature)를 포함할 수 있다. 추출기의 배열과 구성은 도광체의 하나 이상의 면 내로 주입되는 광으로부터 전체적으로 공간적으로 균일한 광 출력을 제공하도록 선택될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 도광체(110)는 실질적으로 평평할 수 있는데, 즉, 도광체는 거의 일정한 두께를 갖는 중심 도파 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도광체의 중심 50%, 70%, 또는 90%가 10%, 또는 5%, 또는 심지어 1%를 초과하여 달라지지 않는 두께를 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 도광체(110)는 웨지형(wedge shaped)일 수 있고, 광은 상부 또는 저부 표면과 대면하여 증가하는 그리고 궁극적으로 초임계인 입사각으로 강제되는 것을 통해 추출될 수 있다.
후방 반사기(120)는 도광체(110) 뒤에 또는 아래에(즉, 다른 디스플레이 구성요소로부터 도광체(110)의 반대편에) 배치된다. 후방 반사기(120)는 임의의 반사 재료 또는 층일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 후방 반사기(120)는 인핸스드 스페큘라 리플렉터(Enhanced Specular Reflector, ESR)(미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터 입수가능함)와 같은 중합체 다층 광학 필름이다. 일부 실시 형태에서, 후방 반사기(120)는 백색 반사기와 같은 확산 또는 램버시안(Lambertian) 반사기, ESR과 같은 경면(specular) 반사기, 또는 램버시안 반사율 특성과 경면 반사율 특성 사이의 어딘가를 갖는 반-경면(semi-specular) 반사기이다. 후방 반사기(120)는 디스플레이의 비-시야 측(non-viewing side)을 통한 광을 다른 구성요소를 향해 다시 반사시킴으로써 이러한 광의 손실을 최소화시키는 데 도움을 준다.
후방 반사기(120)는 접착제의 도움으로 도광체(110)에 라미네이팅될 수 있거나, 후방 반사기(120)는 자유-부동(free-floating)할 수 있는데, 즉 부착되지 않지만 대신에 단순히 도광체(110) 옆에 또는 그에 근접하게 배치될 수 있다.
방향전환 필름(130)은 임의의 적합한 두께일 수 있고, 임의의 적합한 재료로부터 제조될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 방향전환 필름(130)은 폴리카르보네이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리(메틸 메타크릴레이트) 및 이들의 공중합체 및 블렌드와 같은 중합체 재료로부터 형성될 것이다. 일부 실시 형태에서, 방향전환 필름(130)은 바람직하지 않게 산란하는 입사 광을 회피하기 위해 광학적으로 투명하거나 낮은 탁도(haze)와 높은 투명도(clarity)를 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 방향전환 필름은 충분히 넓은 각도 범위에서 내부 전반사(total internal reflection)가 일어나는 것을 보장하기 위해 1.5 이상과 같은 충분히 높은 굴절률을 가질 수 있다. 다른 적절한 재료에는 아크릴, 폴리스티렌, 메틸 스티렌, 아크릴레이트, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드 등이 포함된다. 일부 실시 형태에서, 방향전환 필름(130)의 재료, 치수, 또는 둘 모두는 가요성 필름을 생성하도록 선택될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 방향전환 필름(130)의 상부 표면은 평탄한데, 이는 실질적으로 평활하거나 광학적으로 평활한 것을 의미한다. 그러나, 상부 표면은 모든 실시 형태에서 완전히 평활할 필요는 없으며, 표면이 미세구조체(microstructure)(또는 구조화된 표면 확산기)를 포함하지 않는 한, 실질적으로 평활한 표면으로 간주될 수 있다. 예를 들어, 침윤-방지(anti-wetout) 또는 눈부심-방지(anti-glare) 비드형 코팅(beaded coating)이 방향전환 필름의 상부 표면 상에 포함되거나 통합될 수 있고, 그러한 표면은 본 설명의 목적을 위해 여전히 실질적으로 평활하거나 광학적으로 평활한 것으로 고려될 수 있다. 많은 실시 형태에서 제조 결함들이 또한 불가피하거나 실제로는 눈에 띄지 않거나 제어하기 어려울 수 있으며, 이들은 그러한 표면이 광학적으로 평활한 것을 부인하는 것으로 이해되지 않아야 한다.
일부 실시 형태에서, 방향전환 필름(130)의 저부 표면(도광체(120)에 대면함)은 미세구조체들을 포함하는 구조화된 면 또는 프리즘 면이다. 이들 미세구조체 각각은 선형 미세구조체일 수 있는데, 즉, 미세구조체들은 실질적으로 동일한 또는 똑같게 동일한 단면 형상을 갖고서 일 방향을 따라 연장될 수 있다. 미세구조체, 보다 일반적으로 방향전환 필름(130)의 구조화된 표면은 미세복제 공정과 같은 임의의 적합한 공정을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 구조화된 표면은 원하는 구조체의 역상(negative)을 갖는 적합한 공구를 절삭(플라이 커팅(fly cutting), 나사 절삭(thread cutting), 다이아몬드 선삭(diamond turning) 등)하고 유연하지만 경화가능(curable)하거나 경질화가능한(hardenable) 재료를 공구 표면에 대고 누르는 것을 통해 형성될 수 있다. 이러한 재료는 후속적으로 (예를 들어, 자외선 광과 같은 광에 대한 노출을 통해) 경질화되거나 경화되어, 원하는 특징부를 갖는 프리즘 면을 남길 수 있다. 전기도금되거나 레이저 절삭되거나 에칭된 공구를 이용한 주조 및 경화, 주조 및 경화 공정과 함께 공구의 2광자 마스터링(two photon mastering)과 같은 포토리소그래피(photolithography)의 사용, 또는 심지어 직접 기계가공 또는 적층 3차원 인쇄(additive three-dimensional printing) 공정을 비롯한 다른 공정들이 가능할 수 있다.
방향전환 필름의 미세구조체들은 모두 동일할 수 있거나 상이할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 2가지 이상의 유형의 미세구조체들이 일정 패턴으로 또는 식별가능한 패턴 없이 교번하거나 달라진다. 미세구조체들 각각은 제1 면 및 제2 면을 구비할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 면 및 제2 면은 평탄면의 평면과 제1 각도 및 제2 각도를 이루며, 이들 각도는 상이할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 면 및 제2 면은 상이한 형상들을 가지는데, 예를 들어, 단면도로부터 하나는 만곡될 수 있고 하나는 평평하거나 선형일 수 있다. 저부 표면 상의 미세구조체들의 전체 배열은 임의의 적합한 피치(pitch)를 가질 수 있고, 미세구조체들 사이에 랜드(land)(평평한 영역)를 갖거나 갖지 않을 수 있다. 미세구조체들은 임의의 적절한 크기일 수 있고, 많은 경우에 밀리미터 또는 마이크로미터 규모, 일부 경우에 10 내지 100 마이크로미터 또는 10 내지 300 마이크로미터일 수 있다. 미세특징부들의 피치 또는 크기는 저부 구조화된 표면의 전부 또는 부분들에 걸쳐 증가하거나, 감소하거나, 증가 및 감소하거나, 일정하게 유지될 수 있다. 미세구조체들은 또한 방향전환 필름(130)의 하나 이상의 부분을 따라 형상, 크기, 회전, 또는 피치를 변화시킬 수 있다. 일부 실시 형태에서, 미세구조체들은 공간적으로 변화되며, 일부 실시 형태에서 유사한 특성을 갖지만 방향전환 필름(130)의 이웃한 부분과 상이한 특성을 갖는 미세구조체들의 별개의 부분이 있을 수 있다.
도광체(120)로부터 방출된 광은 도광체와 방향전환 필름(130)의 프리즘 면 사이에서 경면 투과된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "경면 투과된다"는 경면 투과 경로를 따라, 벌크(bulk) 유형 또는 표면 유형의 어느 한 유형의 확산기 또는 다른 산란 구성요소가 없음을 의미한다. 예를 들어, 광학적으로 투명한 접착제가 비-확산성이고 비-산란성이면 사용될 수 있다. 비-확산성 및 비-산란성은 5% 미만의 탁도, 또는 1% 미만의 탁도로서 특징지어질 수 있다.
액정 모듈(140)은 저부 흡수 편광기(142) 및 상부 흡수 편광기(144)를 포함한다. 액정 모듈은 비틀림 네마틱(twisted nematic), 초-비틀림 네마틱(super-twisted nematic), IPS(평면 정렬 스위칭(in-plane switching)), 또는 다른 것들을 비롯한 임의의 유형의 액정 층을 포함할 수 있다. 흡수 편광기는 보호 층으로서 하나 이상의 트리아세테이트(셀룰로오스 트리아세테이트 또는 TAC)를 갖는 폴리비닐 알코올(PVA) 내에 편광 요소(예컨대, 요오드 염료)를 포함하는 임의의 적합한 흡수 편광기 층일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 방향전환 필름(130)은 액정 모듈(140)의 저부 편광기에 라미네이팅되거나 부착될 수 있다.
도광체(120)로부터 방출된 광은 방향전환 필름(130)의 상부 표면(즉, 액정 모듈에 가장 가까운 표면)과 저부 흡수 편광기(142) 사이에서 경면 투과된다. 앞서와 같이, "경면 투과된다"는 경면 투과 경로를 따라, 벌크 유형 또는 표면 유형의 어느 한 유형의 확산기 또는 다른 산란 구성요소가 없음을 의미한다.
확산기(150)는 임의의 적합한 확산기일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 확산기(150)는 벌크 또는 체적 확산기이다. 체적 또는 벌크 확산기로서, 확산기(150)는 비드(bead), 또는 상이한 굴절률들을 갖는 재료들의 비혼화성 블렌드(immiscible blend)를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 확산기(150)는 표면 확산기이다. 표면 확산기로서, 확산기(150)는 그의 주 표면들 중 하나 또는 둘 모두가 미세구조화되거나 미세텍스처화(microtextured)될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 확산기(150)는 구조화된 상부 표면을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 확산기(150)는 구조화된 저부 표면을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 확산기(150)는 구조화된 상부 및 저부 표면을 가질 수 있다. 미세구조화된 표면은 미세복제(즉, 주조 및 경화 공정 또는 유사한 공정, 이때 주형 또는 공구를 생성하기 위해 임의의 적합한 공정이 사용됨), 3D 인쇄 공정과 같은 적층 제조, 또는 심지어 사출 성형을 비롯한 임의의 적합한 공정을 통해 생성될 수 있다.
확산기(150)는 임의의 적합한 탁도와 투명도를 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 확산기(150)는 35%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 또는 심지어 90% 또는 95%보다 큰 탁도를 갖는다.
일부 실시 형태에서, 확산기(150)는 스위칭가능 확산기이다. 스위칭가능 확산기는 탁도 상태를 변화시킴으로써 확산기를 가로질러 인가되는 전압에 응답하는, 중합체 분산형 액정(polymer dispersed liquid crystal, PDLC) 및 스멕틱(smectic)-A 액정(SmA)과 같은 재료를 포함한다. 예를 들어, 스위칭가능 확산기는 (예컨대, PDLC 재료에 대한) 전압차의 인가 또는 제거에 의해 또는 (예컨대, SmA 재료에 대한) 특정 파형의 인가에 의해 탁한 상태로부터 투명한 상태로 또는 그 반대로 변화될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 스위칭가능 확산기는 쌍안정성(bistable)일 수 있는데, 이는 스위칭가능 확산기가 지속적으로 급전될 필요없이 장기간 동안 탁한 상태 및 투명한 상태 둘 모두를 유지할 수 있음을 의미한다. 장기간으로 고려되는 구체적인 기간은 응용에 의존하지만, 수 분, 수 시간, 수 일, 수 개월, 또는 심지어 수 년 정도일 수 있다.
확산기는, 조명의 균일성에 영향을 미쳐, 예를 들어 핫 스팟(hot spot)을 생성할 수 있는 결함을 은폐하기 위해 (액정 모듈보다 관찰자로부터 더 멀리) 백라이트 내에 포함된다. 이들 필름은 자유 부동(free floating)하는데, 그 이유는 백라이트 내의 다른 구성요소에 대한 라미네이션이, 예를 들어 도광체로부터 광을 과다추출함으로써 또는 방향전환 필름 상의 프리즘들을 침윤시켜 이들이 원하는 광학 효과를 갖지 못하도록 함으로써, (예컨대, 표면 확산기, 또는 심지어 비드로부터의 표면 돌출부를 갖는 벌크 확산기의 경우에 대해) 확산 특성을 침윤시키거나 인접 필름들의 특성을 무산시키기 때문이다. 소정 표면들이 서로 라미네이팅될지라도, 백라이트 유닛 자체(즉, 액정 모듈 후방의 모든 것)는 일반적으로 독립형(standalone)의 균일한 조명 유닛으로서 백라이트 제조자에 의해 패널 제조자에게 전달되어, 적어도 상부 표면 및 저부 표면이 자유 부동하게 된다. 동시에, 자유 부동 필름은 고 입력-각도-민감성(highly input-angle-sensitive) 방향전환 필름 백라이트에서 원하지 않는 축외 광(off-axis light)을 생성할 수 있는 1개 또는 2개의 프레넬 반사 계면(Fresnel reflection interface)을 필연적으로 구비한다. 상황을 더욱 복잡하게 만드는 것은, 전술된 바와 같이, 무-확산기(diffuser-less) 백라이트에 불가피하게 내재하고 그 백라이트에서 볼 수 있는 외관 결함으로 인해, 백라이트로부터 확산기를 제거하는 것이 일반적으로 용인될 수 없는 것으로 생각되었다는 것이다.
놀랍게도, 확산기를 백라이트 내가 아니라 오히려 디스플레이 내의 액정 모듈의 상부 편광기 상에 배치하는 것이, 원하지 않는 각도에서의 밝기(brightness)를 감소시키면서 여전히 외관적으로 허용가능한 균일한 조명을 제공함으로써, 예기치 않은 유리한 효과를 제공할 수 있다. 백라이트 밖에서의 확산은 또한 확산기로부터의 임의의 후방 산란된 광을 제어하기 위해 흡수 편광기와 LCM(흡수 컬러 필터를 포함함)을 이용하여, 그러한 광이 재순환되지 않고, 결국 고각 광(high-angle light)이 되지 않게 된다. 본 명세서에 기술된 디스플레이는 스위칭가능 디스플레이로서 유용할 수 있는데, 여기서, 예를 들어 주위 환경에 따라 또는 사용자에 의한 입력을 통해 협각(narrow angle) 및 광각(wide angle) 시야가 선택될 수 있다. 양호한 (낮은) 축외 밝기는 비밀(private) 또는 협각 시야 모드(예컨대, 태양광 가독성(sunlight readability) 모드)에서 원하지 않는 축외 광을 방지하는 데 유용할 수 있다.
실시예
소니 바이오(SONY VAIO) PCG-4G1L 노트북 컴퓨터(일본 도쿄 소재의 소니 인크.(Sony Inc.)로부터 입수가능함)로부터, 구매가능한 백라이트를 제거하였다. 기존 백라이트 내의 모든 구성요소를 섀시(chassis)로부터 제거하였고, 따로 보관하였다. LCD에 부착된 기존 LED 플렉스 회로(flex circuit)를 전기 테이프로 덮었다. 후방 반사기를 인핸스드 스페큘라 리플렉터(ESR)(미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니로부터 입수가능함)로 교체하였고, 2개의 웨지(wedge) 도광체들을 ESR 위에 서로 적층하여 배치하였다. LED들의 스트립을 각각의 도광체의 출사 에지(launch edge)에 부착하여 백라이트의 양측에서 에지형(edge lit) 도광체를 구비하도록 하였다. 이들 LED를 스위치를 통해 외부 전원에 연결하여, 각각의 도광체가 개별적으로 조명될 수 있도록 하였다. 방향전환 필름을 쓰리엠 8146-1 옵티컬리 클리어 어드헤시브(Optically Clear Adhesive, OCA)(미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니로부터 입수가능함)를 사용하여 LCD의 후방 편광기에 라미네이팅하였다. 방향전환 필름은 평평한 면과 만곡된 면을 각각 갖는, 50 μm 피치로 배열되는 42 μm 높이의 선형 프리즘들을 구비하였다. 출사 에지에 대응하는 방향전환 필름의 에지로부터 필름을 가로질러, 프리즘들은 피치가 일정하게 유지될 때 0.345도/cm의 비율로 프리즘의 피크를 중심으로 회전된다. (그러나, 2개의 평평한 면들을 갖는 표준 대칭 방향전환 필름이 유사한 결과를 산출하였을 것이다.) 80% 탁도 표면 확산기 필름을 백라이트 내의 방향전환 필름과 상부 도광체 사이에 배치하였다. 상부 도광체만이 조명된 상태에서, PR-705 스펙트라스캔(SPECTRASCAN) 분광복사계(spectroradiometer)(미국 캘리포니아주 채츠워스 소재의 포토 리서치, 인크.(Photo Research, Inc.)로부터 입수가능함)를 사용하여 웨스타(WESTAR) FPM-520 디스플레이 옵티컬 메저먼트 시스템(Display Optical Measurement System)(미국 미주리주 세인트 찰스 소재의 웨스타 디스플레이 테크놀로지즈(Westar Display Technologies)로부터 입수가능함)에 의해 휘도 대 시야각(view angle)을 측정하였다. 휘도를 측정된 최대값의 백분율로서 정규화하였다. 이는 도 2에 곡선(210)으로 나타나 있다.
다음으로, 백라이트로부터 확산기 필름을 제거하였다. 도광체와 반사기 조합을 다시 섀시 내에 배치하였고, 앞서와 같이 측정하였다. 정규화 휘도가 도 2에서 곡선(220)으로 나타나 있다.
다음으로, 80% 탁도 확산기 필름을 쓰리엠 8146-1 옵티컬리 클리어 어드헤시브(OCA)를 사용하여 전방 편광기 상에 라미네이팅하였다. 도광체와 반사기 조합을 다시 섀시 내에 배치하였고, 앞서와 같이 측정하였다. 정규화 휘도가 도 2에서 곡선(230)으로 나타나 있다.
축외 밝기 값을 다양한 휘도 분포에 대해 계산하였다. 좌측 및 우측 축외 밝기 값들은, 좌측 축외 밝기에 대해서는 -35도 미만 그리고 우측 축외 밝기에 대해서는 +35도 초과에서의 평균 휘도를 최대 휘도로 각각 나누는 것에 의해 주어진다. 곡선(210)에 대해, 좌측 축외 밝기는 14.7%였고, 우측 축외 밝기는 6.8%였다. 곡선(220)에 대해, 좌측 축외 밝기는 3.3%였고, 우측 축외 밝기는 1.9%였다. 곡선(230)에 대해, 좌측 축외 밝기는 5.4%였고, 우측 축외 밝기는 2.8%였다.
하기는 본 발명에 따른 예시적인 실시 형태이다.
항목 1. 시야 영역을 갖는 디스플레이로서,
도광체;
도광체에 근접하게 배치되고, 도광체에 대면하는 프리즘 면 및 평탄한 면을 갖는 방향전환 필름;
방향전환 필름에 근접하게 배치되고, 저부 흡수 편광기 및 상부 흡수 편광기를 포함하는 액정 모듈 - 액정 모듈은 저부 흡수 편광기가 방향전환 필름에 근접하도록 배향됨 -; 및
상부 흡수 편광기에 근접하게 배치되는 확산기를 포함하고,
도광체로부터 추출되고 시야 영역을 통해 방출되는 광은 방향전환 필름의 프리즘 면과 도광체 사이에서 경면 투과되며,
도광체로부터 추출되고 시야 영역을 통해 방출되는 광은 방향전환 필름의 평탄한 면과 저부 흡수 편광기 사이에서 경면 투과되고,
방향전환 필름의 평탄한 면은 광학적으로 평활한, 디스플레이.
항목 2. 항목 1의 디스플레이로서, 방향전환 필름의 프리즘 면은 복수의 미세구조체들을 포함하고, 복수의 미세구조체들 내의 각각의 미세구조체는 평탄한 면의 평면과 각각 제1 각도와 제2 각도를 이루는 제1 면과 제2 면을 적어도 구비하며, 제1 각도와 제2 각도는 상이한, 디스플레이.
항목 3. 항목 1의 디스플레이로서, 방향전환 필름의 프리즘 면은 복수의 미세구조체들을 포함하고, 복수의 미세구조체들 내의 각각의 미세구조체는 적어도 제1 면과 제2 면을 구비하며, 제1 면 및 제2 면 중 둘 모두가 아닌 하나는 만곡된 소면(facet)을 포함하는, 디스플레이.
항목 4. 항목 1의 디스플레이로서, 확산기는 벌크 확산기인, 디스플레이.
항목 5. 항목 1의 디스플레이로서, 확산기는 표면 확산기인, 디스플레이.
항목 6. 항목 5의 디스플레이로서, 표면 확산기는 미세복제된 표면을 포함하는, 디스플레이.
항목 7. 항목 1의 디스플레이로서, 확산기는 35% 이상의 탁도를 갖는, 디스플레이.
항목 8. 항목 1의 디스플레이로서, 확산기는 70% 이상의 탁도를 갖는, 디스플레이.
항목 9. 항목 1의 디스플레이로서, 확산기는 80% 이상의 탁도를 갖는, 디스플레이.
항목 10. 항목 1의 디스플레이로서, 확산기는 상부 흡수 편광기에 라미네이팅되는, 디스플레이.
항목 11. 항목 1의 디스플레이를 포함하는 스위칭가능 디스플레이.
항목 12. 시야 영역을 갖는 디스플레이로서,
도광체;
도광체에 근접하게 배치되고, 도광체에 대면하는 프리즘 면 및 평탄한 면을 갖는 방향전환 필름;
방향전환 필름에 근접하게 배치되고, 저부 흡수 편광기 및 상부 흡수 편광기를 포함하는 액정 모듈 - 액정 모듈은 저부 흡수 편광기가 방향전환 필름에 근접하도록 배향됨 -; 및
상부 흡수 편광기에 근접하게 배치되는 확산기를 포함하고,
도광체로부터 추출되고 시야 영역을 통해 방출되는 광은 방향전환 필름의 평탄한 면과 저부 흡수 편광기 사이에서 경면 투과되는, 디스플레이.
항목 13. 항목 12의 디스플레이로서, 방향전환 필름의 평탄한 면은 광학적으로 평활한, 디스플레이.
항목 14. 항목 12의 디스플레이로서, 확산기는 벌크 확산기인, 디스플레이.
항목 15. 항목 12의 디스플레이로서, 확산기는 표면 확산기인, 디스플레이.
항목 16. 항목 15의 디스플레이로서, 표면 확산기는 미세복제된 표면을 포함하는, 디스플레이.
항목 17. 항목 12의 디스플레이로서, 확산기는 35% 이상의 탁도를 갖는, 디스플레이.
항목 18. 항목 12의 디스플레이로서, 확산기는 70% 이상의 탁도를 갖는, 디스플레이.
항목 19. 항목 12의 디스플레이로서, 확산기는 80% 이상의 탁도를 갖는, 디스플레이.
항목 20. 항목 12의 디스플레이를 포함하는 스위칭가능 디스플레이.
본 발명은 전술된 특정 실시예 및 실시 형태로 제한되는 것으로 간주되어서는 안 되는데, 그 이유는, 본 발명의 다양한 태양들의 설명을 용이하게 하기 위하여 그러한 실시 형태가 상세히 기술되어 있기 때문이다. 오히려, 본 발명은 첨부된 청구범위 및 그의 등가물에 의해 한정되는 바와 같은 본 발명의 범주 내에 속하는 다양한 변형, 등가의 공정, 및 대안적인 장치를 포함한 본 발명의 모든 태양을 포괄하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (20)

  1. 시야 영역(viewing area)을 갖는 디스플레이로서,
    도광체(lightguide);
    도광체에 근접하게 배치되고, 도광체에 대면하는 프리즘 면 및 평탄한 면을 갖는 방향전환 필름(turning film);
    방향전환 필름에 근접하게 배치되고, 저부 흡수 편광기 및 상부 흡수 편광기를 포함하는 액정 모듈(liquid crystal module) - 액정 모듈은 저부 흡수 편광기가 방향전환 필름에 근접하도록 배향됨 -; 및
    상부 흡수 편광기에 근접하게 배치되는 확산기(diffuser)를 포함하고,
    도광체로부터 추출되고 시야 영역을 통해 방출되는 광은 방향전환 필름의 프리즘 면과 도광체 사이에서 경면 투과되며(specularly transmitted),
    도광체로부터 추출되고 시야 영역을 통해 방출되는 광은 방향전환 필름의 평탄한 면과 저부 흡수 편광기 사이에서 경면 투과되고,
    방향전환 필름의 평탄한 면은 광학적으로 평활한(optically smooth), 디스플레이.
  2. 제1항에 있어서, 방향전환 필름의 프리즘 면은 복수의 미세구조체들을 포함하고, 복수의 미세구조체들 내의 각각의 미세구조체는 평탄한 면의 평면과 각각 제1 각도와 제2 각도를 이루는 제1 면과 제2 면을 적어도 구비하며, 제1 각도와 제2 각도는 상이한, 디스플레이.
  3. 제1항에 있어서, 방향전환 필름의 프리즘 면은 복수의 미세구조체들을 포함하고, 복수의 미세구조체들 내의 각각의 미세구조체는 적어도 제1 면과 제2 면을 구비하며, 제1 면 및 제2 면 중 둘 모두가 아닌 하나는 만곡된 소면(facet)을 포함하는, 디스플레이.
  4. 제1항에 있어서, 확산기는 벌크(bulk) 확산기인, 디스플레이.
  5. 제1항에 있어서, 확산기는 표면 확산기인, 디스플레이.
  6. 제5항에 있어서, 표면 확산기는 미세복제된(microreplicated) 표면을 포함하는, 디스플레이.
  7. 제1항에 있어서, 확산기는 35% 이상의 탁도(haze)를 갖는, 디스플레이.
  8. 제1항에 있어서, 확산기는 70% 이상의 탁도를 갖는, 디스플레이.
  9. 제1항에 있어서, 확산기는 80% 이상의 탁도를 갖는, 디스플레이.
  10. 제1항에 있어서, 확산기는 상부 흡수 편광기에 라미네이팅되는, 디스플레이.
  11. 제1항의 디스플레이를 포함하는 스위칭가능 디스플레이.
  12. 시야 영역을 갖는 디스플레이로서,
    도광체;
    도광체에 근접하게 배치되고, 도광체에 대면하는 프리즘 면 및 평탄한 면을 갖는 방향전환 필름;
    방향전환 필름에 근접하게 배치되고, 저부 흡수 편광기 및 상부 흡수 편광기를 포함하는 액정 모듈 - 액정 모듈은 저부 흡수 편광기가 방향전환 필름에 근접하도록 배향됨 -; 및
    상부 흡수 편광기에 근접하게 배치되는 확산기를 포함하고,
    도광체로부터 추출되고 시야 영역을 통해 방출되는 광은 방향전환 필름의 평탄한 면과 저부 흡수 편광기 사이에서 경면 투과되는, 디스플레이.
  13. 제12항에 있어서, 방향전환 필름의 평탄한 면은 광학적으로 평활한, 디스플레이.
  14. 제12항에 있어서, 확산기는 벌크 확산기인, 디스플레이.
  15. 제12항에 있어서, 확산기는 표면 확산기인, 디스플레이.
  16. 제15항에 있어서, 표면 확산기는 미세복제된 표면을 포함하는, 디스플레이.
  17. 제12항에 있어서, 확산기는 35% 이상의 탁도를 갖는, 디스플레이.
  18. 제12항에 있어서, 확산기는 70% 이상의 탁도를 갖는, 디스플레이.
  19. 제12항에 있어서, 확산기는 80% 이상의 탁도를 갖는, 디스플레이.
  20. 제12항의 디스플레이를 포함하는 스위칭가능 디스플레이.
KR1020187006752A 2015-08-13 2016-08-10 방향전환 필름과 확산기를 포함하는 디스플레이 KR20180030927A (ko)

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