WO2013022256A2 - 광학 필터 - Google Patents

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    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133631—Birefringent elements, e.g. for optical compensation with a spatial distribution of the retardation value

Definitions

  • the present application relates to an optical filter and a display device.
  • the technique of dividing light into two or more kinds of light having different polarization states from each other can be usefully used in various fields.
  • the light splitting technique may be applied to, for example, producing a stereoscopic image.
  • Stereoscopic images may be implemented using binocular parallax. For example, when two two-dimensional images are input to the left and right eyes of the human, respectively, the inputted information is transmitted and fused to the brain to feel three-dimensional perspective and realism. In this process, the light splitting technique may be used. .
  • the technology of generating stereoscopic images may be usefully used in 3D measurement, 3D TV, camera or computer graphics.
  • Patent Documents 1 and 2 Examples relating to a stereoscopic image display device to which light splitting technology is applied are disclosed in Patent Documents 1 and 2, for example.
  • Crosstalk may occur when a signal to be incident into the left eye of the observer enters into the right eye, or a signal to be incident into the right eye enters into the left eye in order to observe a stereoscopic image. Due to the crosstalk, the viewing angle can be reduced, for example, when viewing stereoscopic images. Various methods can be considered to reduce the crosstalk, but it is not easy to secure the wide viewing angle by reducing the crosstalk without losing the brightness of the stereoscopic image.
  • Patent Document 1 Korean Registration No. 0967899
  • Patent Document 2 Korean Publication No. 2010-0089782
  • the present application provides an optical filter and a display device.
  • An exemplary optical filter may include a liquid crystal layer.
  • the liquid crystal layer may include first and second regions so that incident light incident on the optical filter may be divided into two or more types of light having different polarization states, and may be emitted.
  • the first and second regions may be disposed adjacent to each other.
  • the liquid crystal layer may contain a polymerizable liquid crystal compound.
  • the liquid crystal layer may include a polymerizable liquid crystal compound in a polymerized form.
  • the term "polymerizable liquid crystal compound” may mean a compound containing a site capable of exhibiting liquid crystallinity, for example, a mesogen skeleton, and the like, and further including at least one polymerizable functional group.
  • the polymerizable liquid crystal compound is contained in a polymerized form may mean a state in which the liquid crystal compound is polymerized to form a liquid crystal polymer in the liquid crystal layer.
  • the liquid crystal layer may contain a polymerizable liquid crystal compound in a non-polymerized state, or may further include known additives such as a polymerizable non-liquid crystal compound, a stabilizer, a non-polymerizable non-liquid crystal compound, or an initiator.
  • the polymerizable liquid crystal compound included in the liquid crystal layer may include a polyfunctional polymerizable liquid crystal compound and a monofunctional polymerizable liquid crystal compound.
  • polyfunctional polymerizable liquid crystal compound may mean a compound containing two or more polymerizable functional groups in the liquid crystal compound.
  • the multifunctional polymerizable liquid crystal compound has 2 to 10, 2 to 8, 2 to 6, 2 to 5, 2 to 4, 2 to 3 polymerizable functional groups Or two.
  • the term "monofunctional polymerizable liquid crystal compound” can mean the compound containing one polymerizable functional group among the said liquid crystal compounds.
  • phase retardation characteristics of the liquid crystal layer can be effectively controlled, and the phase retardation characteristics implemented, for example, the optical axis of the phase retardation layer and the phase retardation value can be stably maintained.
  • optical axis may refer to a slow axis or fast axis when light passes through a corresponding area.
  • the liquid crystal layer is a monofunctional polymerizable liquid crystal compound, more than 0 parts by weight to 100 parts by weight, 1 part by weight to 90 parts by weight, 1 part by weight to 80 parts by weight, 1 part by weight relative to 100 parts by weight of the polyfunctional polymerizable liquid crystal compound.
  • To 70 parts by weight 1 to 60 parts by weight, 1 to 50 parts by weight, 1 to 30 parts by weight or 1 to 20 parts by weight.
  • the mixing effect of the multifunctional and monofunctional polymerizable liquid crystal compound may be maximized, and the liquid crystal layer may exhibit excellent adhesiveness with the adhesive layer.
  • the unit "parts by weight” may mean a ratio of weight.
  • the liquid crystal layer can satisfy the conditions of the following general formula (1).
  • X is a percentage of the absolute value of the change amount of the phase difference value after leaving the liquid crystal layer at 80 ° C. for 100 hours or 250 hours at an initial phase difference of the liquid crystal layer.
  • X may be calculated as, for example, 100 ⁇ (
  • R 0 is an initial phase difference value of the liquid crystal layer
  • R 1 means a phase difference after leaving the liquid crystal layer at 100 ° C. for 100 hours or 250 hours.
  • X may be, for example, 7% or less, 6% or less, or 5% or less.
  • the multifunctional or monofunctional polymerizable liquid crystal compound may be a compound represented by the following Chemical Formula 1.
  • A is a single bond, -COO- or -OCO-
  • R 1 to R 10 are each independently hydrogen, halogen, alkyl group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group, cyano group, nitro group, -OQP or A substituent of Formula 2 or a pair of two adjacent substituents of R 1 to R 5 or a pair of two adjacent substituents of R 6 to R 10 are connected to each other to form a benzene substituted with -OQP, wherein R 1 to At least one of R 10 is -OQP or a substituent of Formula 2 below, or at least one pair of two adjacent substituents of R 1 to R 5 or two adjacent substituents of R 6 to R 10 are connected to each other to form -OQP To form a benzene substituted, wherein Q is an alkylene group or an alkylidene group, and P is an alkenyl group, epoxy group, cyano group, carboxyl group, acryloyl
  • B is a single bond, -COO- or -OCO-
  • R 11 to R 15 are each independently hydrogen, halogen, alkyl group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group, cyano group, nitro group or -OQP, or A pair of adjacent two substituents of R 11 to R 15 are connected to each other to form a benzene substituted with -OQP, wherein at least one of R 11 to R 15 is -OQP or two adjacent ones of R 11 to R 15 The pair of substituents are connected to each other to form benzene substituted with -OQP, wherein Q is an alkylene group or an alkylidene group, and P is an alkenyl group, epoxy group, cyano group, carboxyl group, acryloyl group, methacrylo It is a polymerizable functional group, such as a diary, acryloyloxy group, or methacryloyloxy group.
  • two adjacent substituents may be linked to each other to form a benzene substituted with -OQP, which may mean that two adjacent substituents are connected to each other to form a naphthalene skeleton substituted with -OQP as a whole. .
  • single bond means a case where no separate atom is present in the moiety represented by A or B.
  • A is a single bond in Formula 1
  • benzene on both sides of A may be directly connected to form a biphenyl structure.
  • halogen in the formula (1) and (2) for example, chlorine, bromine or iodine and the like can be exemplified.
  • alkyl group includes, for example, a straight or branched chain alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, 1 to 16 carbon atoms, 1 to 12 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms, or 1 to 4 carbon atoms. It may mean, or may mean, for example, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, 3 to 16 carbon atoms, or 4 to 12 carbon atoms.
  • the alkyl group may be optionally substituted by one or more substituents.
  • alkoxy group may mean, for example, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, 1 to 16 carbon atoms, 1 to 12 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms, or 1 to 4 carbon atoms. Can be.
  • the alkoxy group may be linear, branched or cyclic. In addition, the alkoxy group may be optionally substituted by one or more substituents.
  • alkylene group or "alkylidene group” is, for example, unless otherwise specified, for example, an alkylene group or an alkylidene group having 1 to 12 carbon atoms, 4 to 10 carbon atoms or 6 to 9 carbon atoms. Can mean.
  • the alkylene group or alkylidene group may be, for example, linear, branched or cyclic.
  • the alkylene group or alkylidene group may be optionally substituted by one or more substituents.
  • an "alkenyl group” is an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, 2 to 16 carbon atoms, 2 to 12 carbon atoms, 2 to 8 carbon atoms, or 2 to 4 carbon atoms, unless otherwise specified. Can mean.
  • the alkenyl group may be, for example, linear, branched or cyclic.
  • the alkenyl group may be optionally substituted by one or more substituents.
  • P may be, for example, acryloyl group, methacryloyl group, acryloyloxy group or methacryloyloxy group, may be acryloyloxy group or methacryloyloxy group, and In the example, it may be an acryloyloxy group.
  • an alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, an epoxy group, an oxo group, an oxetanyl group, a thiol group, a cyano group, a carboxyl group, acryloyl group, a methacryloyl group, Acryloyloxy group, methacryloyloxy group or an aryl group may be exemplified, but is not limited thereto.
  • At least one of -OQP or a residue of formula (2), which may be present in Formulas (1) and (2), may, for example, be present at a position of R 3 , R 8, or R 13 .
  • the substituents connected to each other to constitute benzene substituted with -OQP may be, for example, R 3 and R 4 or R 12 and R 13 .
  • substituents other than -OQP or residues of the formula (2) or substituents other than the substituents connected to each other to form benzene in the compound of the formula (1) or the formula (2) for example, hydrogen, halogen, straight chain of 1 to 4 carbon atoms Or an alkoxycarbonyl group including a branched alkyl group, a straight or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group or a nitro group, and in another example Alkoxycarbonyl group or cyano group including chlorine, a straight or branched chain alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a straight or branched chain alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms Can be.
  • the polymerizable liquid crystal compound may be included in the liquid crystal layer in a horizontally aligned state.
  • the compound may be polymerized in a horizontal alignment state and included in the liquid crystal layer.
  • horizontal alignment means that the optical axis of the liquid crystal layer containing the liquid crystal compound is about 0 degrees to about 25 degrees, about 0 degrees to about 15 degrees, about 0 degrees to about 10 degrees, with respect to the plane of the liquid crystal layer, It may mean a case having an inclination angle of about 0 degrees to about 5 degrees or about 0 degrees.
  • the liquid crystal layer may have a difference in refractive index in the in-plane slow axis direction and in-plane fast axis direction in a range of 0.05 to 0.2, 0.07 to 0.2, 0.09 to 0.2, or 0.1 to 0.2.
  • the refractive index in the in-plane slow axis direction refers to the refractive index in the direction showing the highest refractive index in the plane of the liquid crystal layer
  • the refractive index in the fast axis direction refers to the refractive index in the direction showing the lowest refractive index on the plane of the liquid crystal layer.
  • the fast axis and the slow axis are formed in a direction perpendicular to each other.
  • Each of the refractive indices may be a refractive index measured for light having a wavelength of 550 nm or 589 nm.
  • the difference in refractive index can be measured, for example, using Axoscan, Axomatrix.
  • the liquid crystal layer may also have a thickness of about 0.5 ⁇ m to 2.0 ⁇ m or about 0.5 ⁇ m to 1.5 ⁇ m.
  • the liquid crystal layer having the relationship and thickness of the refractive index may exhibit a phase delay characteristic suitable for the application to be applied.
  • the liquid crystal layer may be formed to split incident light, for example, light incident from one side of the optical filter, into two or more types of light having different polarization states, and to be emitted to the other side of the optical filter.
  • the liquid crystal layer may include the first and second regions having different phase delay characteristics from each other.
  • the phase delay characteristics of the first region and the second region are different from each other means that the first and second regions are the same as each other in a state in which both the first and second regions have a phase delay characteristic.
  • the optical axes are formed in different directions and the phase delay values are also different from each other, and the optical axes are formed in different directions while having the same phase delay values.
  • the phase delay characteristics of the first and second regions are different means that any one of the first and second regions is a region having phase delay characteristics, and the other region is optical without phase delay characteristics.
  • an isotropic region may be included.
  • region not containing is mentioned.
  • the phase delay characteristics of the first or second region can be controlled by adjusting, for example, the alignment state of the liquid crystal compound, the refractive index relationship of the liquid crystal layer, or the thickness of the liquid crystal layer.
  • the first region A and the second region B are alternately arranged adjacent to each other while having a stripe shape extending in a direction common to each other, as shown in FIG. Likewise, they may be alternately arranged adjacent to each other in a grid pattern.
  • any one of the first and second regions may be referred to as a left eye image signal polarization adjusting region (hereinafter referred to as an "LC region”).
  • the other region may be a right eye image signal polarization adjusting region (hereinafter, may be referred to as an "RC region").
  • the two or more types of light having different polarization states, divided by the liquid crystal layer including the first and second regions, include, for example, two types of linearly polarized light having directions substantially perpendicular to each other, or Or, left circularly polarized light and right circularly polarized light.
  • each of the above means substantially vertical, horizontal, orthogonal or parallel, unless otherwise specified, for example , Error including manufacturing error or variation.
  • the error may include an error within about ⁇ 15 degrees, an error within about ⁇ 10 degrees, or an error within about ⁇ 5 degrees.
  • any one of the first and second regions is a region which is transmitted as it is without rotating the polarization axis of the incident light, and the other region is orthogonal to the polarization axis of the light transmitted through the other region. It may be a region that can be rotated in the direction to transmit.
  • the region containing the polymerizable liquid crystal compound in the liquid crystal layer may be formed only in one of the first and second regions.
  • the region where the liquid crystal layer is not formed may be an empty space, or a resin layer or a resin film or sheet which is glass or optically isotropic may be formed.
  • any one of the first and second regions may be an area capable of transmitting incident light to left circularly polarized light, and another region may be an area capable of converting incident light into right polarized light and transmitting it.
  • the first and second regions are regions having optical axes formed in different directions while exhibiting the same phase retardation values, or one region is a region capable of delaying incident light by a quarter wavelength of the wavelength.
  • the other area may be an area capable of retarding incident light by 3/4 wavelength of the wavelength.
  • the first and second regions may have the same phase retardation value, for example, a value capable of retarding incident light by a quarter wavelength of the wavelength.
  • the first and second regions may be regions having optical axes formed in different directions from each other.
  • the optical filter may include a light transmittance adjusting region (hereinafter referred to as "TC region") existing at the boundary between the first and second regions.
  • TC region a light transmittance adjusting region
  • 3 is a diagram schematically showing an optical filter, and shows a TC region existing at the boundary between the first region A and the second region B.
  • TC region may refer to a region formed to block light incident to the region or to transmit only a part of light from the light incident to the region.
  • the TC region may refer to a region in which transmittance of incident light, that is, light transmittance is 0% to 20%, 0% to 15%, 0% to 10%, or 0% to 5%.
  • the presence of the TC region at the boundary between the first and second regions means that at least a part of the incident light enters the TC region at a point in time while light incident on the optical filter is transmitted through the optical filter and is emitted.
  • the TC region may be located at a position where the incident light incident to the TC region is blocked by the TC region or only a part of the incident light incident to the TC region may pass through the TC region.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the arrangement of the first and second regions A and B of FIG. 1 in consideration of the existence of the TC region
  • FIG. 5 illustrates the arrangement of the LG and RG regions of FIG. In view of the existence of the figure.
  • the TC area is indicated by an oblique line.
  • the TC region may be formed at an appropriate location as necessary.
  • the TC region exists at the boundary between the first and second regions is that the first region, the TC region and the second region are sequentially located on the same plane, or where the first and second regions are located.
  • the TC region is located in the front or the rear of the plane.
  • the TC region is at least a portion of the first and / or second region when the optical filter is observed from the front. May exist in an overlapping state.
  • the TC region is formed in parallel with a line that bisects an angle formed by the optical axes of the first and second regions, or Or on its bisector.
  • the TC region formed in this manner can ensure a wide viewing angle without loss of luminance, for example, when applied to a display device as described later.
  • FIG. 6 is an exemplary view for explaining the arrangement of the optical axes when the first and second regions A and B in the example of FIG. 1 or 2 are regions having optical axes formed in different directions.
  • a line bisecting the angle formed by the optical axes of the first and second regions A and B may mean a line bisecting the angle of ( ⁇ 1 + ⁇ 2).
  • the bisector may be formed in a direction parallel to the boundary line L of the first and second regions A and B.
  • the angle formed by the optical axes of the first and second regions that is, ( ⁇ 1 + ⁇ 2) may be, for example, 90 degrees.
  • the TC region can be formed using, for example, light blocking or light absorbing ink.
  • the TC region may contain the ink.
  • the TC region may be formed by printing a light blocking or light absorbing ink in consideration of the shape, pattern, and position of the desired TC region.
  • the width (eg, H 2 of FIG. 3) of the TC region may be defined in relation to, for example, the first light transmittance adjusting region of the display device described later.
  • the width of the TC region exceeds 0 ⁇ m and may also be determined in the range of 1,000 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the width may be, for example, 20 ⁇ m, 25 ⁇ m, 30 ⁇ m, 35 ⁇ m, 40 ⁇ m, 45 ⁇ m, 50 ⁇ m, 55 ⁇ m, 60 ⁇ m, 65 ⁇ m, 70 ⁇ m, 75 ⁇ m or 80 ⁇ m. have.
  • the upper limit of the width is, for example, 900 ⁇ m, 800 ⁇ m, 700 ⁇ m, 600 ⁇ m, 500 ⁇ m, 400 ⁇ m, 300 ⁇ m, 290 ⁇ m, 280 ⁇ m, 270 ⁇ m, 260 ⁇ m, 250 ⁇ m, 240 ⁇ m , 230 ⁇ m, 220 ⁇ m, 210 ⁇ m or 200 ⁇ m.
  • Various values may be selected and combined within this upper and lower ranges to define the width of the TC area.
  • the optical filter may further include a base layer.
  • the liquid crystal layer may be formed on one surface of the base layer.
  • the TC region may be present between the base layer and the liquid crystal layer or on a surface not in contact with the base layer of the liquid crystal layer.
  • the optical filter may further include an alignment layer existing between the base layer and the liquid crystal layer.
  • the TC region may exist between the alignment layer and the liquid crystal layer, or may exist between the alignment layer and the base layer.
  • FIG. 7 shows a liquid crystal layer 51, an alignment layer 52, and a base layer 53 which are sequentially formed as an exemplary optical filter 50, and the TC region TC of the liquid crystal layer and the alignment layer Shows cases that exist between.
  • TC region TC is disposed between the base layer 53 and the alignment layer 52 or the base layer of the liquid crystal layer 51 ( 53, the case in which the liquid crystal layer 51 is disposed above the liquid crystal layer 51 is illustrated.
  • a glass base material layer or a plastic base material layer can be used, for example.
  • the plastic base layer include cellulose resins such as triacetyl cellulose (TAC) or diacetyl cellulose (DAC); Cyclo olefin polymers (COPs) such as norbornene derivatives; Acrylic resin such as PMMA (poly (methyl methacrylate); PC (polycarbonate); Polyolefin (PE) or polypropylene (PP); polyvinyl alcohol (PVA); poly ether sulfone (PES); polyetheretherketon (PEEK); PEI (polyether) Polyetherimide (PEN), polyethylenemaphthatlate (PEN), polyester such as polyethylene terephtalate (PET), polyimide (PI), polysulfone (PSF), or a fluorine resin or the like may be exemplified.
  • TAC triacetyl cellulose
  • DAC diacetyl cellulose
  • COPs Cyclo olefin poly
  • the base layer for example, the plastic base layer, may have a lower refractive index than the liquid crystal layer.
  • the refractive index of the exemplary substrate layer is in the range of about 1.33 to about 1.53. If the base layer has a lower refractive index than the liquid crystal layer, for example, it is advantageous to improve luminance, prevent reflection and improve contrast characteristics.
  • the plastic base layer may be optically isotropic or anisotropic.
  • the optical axis of the base material layer may be disposed to be perpendicular or horizontal to a line bisecting the angle formed by the optical axes of the first and second regions.
  • the substrate layer may include a sunscreen or a UV absorber.
  • a sunscreen or absorbent When the sunscreen or absorbent is included in the base layer, deterioration of the liquid crystal layer due to ultraviolet rays or the like can be prevented.
  • a salicylic acid ester compound, a benzophenone compound, an oxybenzophenone compound, a benzotriazol compound, a cyanoacrylate compound or a benzoate Organics such as (benzoate) compounds or the like or inorganic materials such as zinc oxide or nickel complex salts may be exemplified.
  • the content of the sunscreen or absorbent in the substrate layer is not particularly limited and may be appropriately selected in consideration of the desired effect.
  • the sunscreen or absorbent may be included in the manufacturing process of the plastic base layer in an amount of about 0.1 wt% to 25 wt% based on the weight ratio of the main material of the base layer.
  • the thickness of the substrate layer is not particularly limited and may be appropriately adjusted according to the intended use.
  • the alignment layer that may be present between the substrate layer and the liquid crystal layer may be, for example, a layer that orientates the liquid crystal compound of the liquid crystal layer to form the first and second regions.
  • a conventional alignment layer known in the art for example, an alignment layer, a photo alignment layer, a rubbing alignment layer, or the like formed by an imprinting method, may be used.
  • the alignment layer may have an arbitrary configuration, and in some cases, the alignment may be imparted without the alignment layer by directly rubbing or stretching the base layer.
  • the optical filter may be a filter applied to a display device, for example, a stereoscopic image display device (hereinafter, referred to as a “3D device”).
  • the 3D device may be a device including a display unit.
  • the filter may be disposed so that a signal emitted from the display portion may be transmitted to the viewer after passing through the filter.
  • the 3D device may be, for example, a device in which an observer wears glasses for stereoscopic image observation (hereinafter, referred to as “3D glasses”) and observes a stereoscopic image.
  • the display unit may generate a right eye signal generation region (hereinafter referred to as an “RS region”) and a left eye signal (hereinafter referred to as an “L signal”) capable of generating a right eye signal (hereinafter referred to as an “R signal”) in a driving state.
  • RS region right eye signal generation region
  • L signal left eye signal
  • R signal right eye signal
  • LS region left eye signal generation region
  • driver state may mean a state in which a 3D device displays an image, for example, a stereoscopic image.
  • the optical filter may be applied to the 3D device to adjust the polarization states of the R and L signals, for example, to adjust the R and L signals to have different polarization states.
  • the display portion may also include a light transmittance adjusting region (TC region) adjacent to the RS and LS regions.
  • TC region light transmittance adjusting region
  • TC1 region a TC region included in the display unit
  • TC2 region a TC region present in the optical filter
  • the TC1 region may also mean a region having a light transmittance of 0% to 20%, 0% to 15%, 0% to 10%, or 0% to 5%.
  • the TC1 region adjacent to the RS and LS regions means that the R and / or L signals generated in the RS and / or LS regions are transferred to the optical filter when observing an image at at least one angle within the viewing angle range.
  • the signal incident to the TC region is blocked by the TC region, or only a portion of the signal incident to the TC region is transmitted through the TC region. This may mean that the TC region exists at a position that can be delivered to the filter.
  • viewing angle means that, for example, the L signal generated in the LS region passes through the left-eye signal polarization control region (hereinafter referred to as "LG region"), which is either of the first and second regions of the optical filter.
  • LG region left-eye signal polarization control region
  • RG region right polarization signal polarization control region
  • R signal generated in an RS range or RS region that can be transmitted to the viewer without being transmitted.
  • the TC1 region existing adjacent to the RS and LS regions may be located between the RS and LS regions.
  • Examples of embodiments in which the TC1 region exists between the RS and LS regions include the case where the RS, TC1 and LS regions are sequentially located on the same plane, or the TC1 region in the front or rear of the plane in which the RS and LS regions are located. If it is located and the like can be exemplified.
  • the TC1 region may exist in an overlapping state with at least a portion of the RS and / or LS region when the device is viewed from the front. have.
  • the exemplary 3D device 80 to which the optical filter 801 is applied may include a display unit 81 and the optical filter 801.
  • the display unit 81 may include a light source 821, a first polarizing plate 822, an image generating area 823, and a second polarizing plate 824.
  • the RS and LS regions are included in the image generating region 823, and the first polarizing plate 822 and the light source 821 may be sequentially included on one side of the image generating region 83.
  • the light source 821 for example, a direct type or edge type backlight unit (BLU) that is commonly used as a light source in a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) or the like (BLU) This can be used.
  • a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) or the like (BLU)
  • BLU Liquid Crystal Display
  • Various kinds of devices may be used as the light source 821 in addition to the above.
  • the first polarizing plate 822 may be positioned between the light source 821 and the image generating area 823. In this arrangement, the light emitted from the light source 821 may enter the image generating region 823 after passing through the first polarizing plate 822.
  • the first polarizing plate may be an optical element having a transmission axis and an absorption axis orthogonal to the transmission axis. When light is incident on the first polarizer, only light having a polarization axis parallel to the transmission axis direction of the incident light may be transmitted.
  • the image generation area 823 may include an LS area capable of generating an L signal and an RS area capable of generating an R signal in a driving state.
  • the image generating region 83 may be a region formed by a transmissive liquid crystal panel having a liquid crystal layer interposed between two substrates or a region formed inside the liquid crystal panel.
  • the liquid crystal panel may include, for example, a first substrate, a pixel electrode, a first alignment layer, a liquid crystal layer, a second alignment layer, a common electrode, and a second substrate disposed sequentially from the light source 821 side.
  • an active driving circuit including a TFT (Thin Film Transistor), wiring, and the like may be formed on the first substrate as a driving element electrically connected to the transparent pixel electrode.
  • the pixel electrode contains a metal oxide such as indium tin oxide (ITO), for example, and can function as an electrode for each pixel.
  • ITO indium tin oxide
  • the first or second alignment layer may serve to orient the liquid crystal of the liquid crystal layer, for example.
  • the liquid crystal layer may include, for example, liquid crystal in a vertical alignment (VA), twisted nematic (TN), super twisted nematic (STN), or in LGane switching (IPS) mode.
  • VA vertical alignment
  • TN twisted nematic
  • STN super twisted nematic
  • IPS LGane switching
  • the liquid crystal layer may have a function of transmitting or blocking light from the light source 821 for each pixel by a voltage applied from the driving circuit.
  • the common electrode can function as a common counter electrode, for example.
  • an LS and RS area including one or more pixels may be formed as an area capable of generating an L or R signal in a driving state.
  • one or more unit pixels including a liquid crystal sealed between the first and second alignment layers in the liquid crystal panel may form an LS or RS region.
  • LS and RS regions may be arranged in a row and / or column direction.
  • 11 and 12 are diagrams showing an arrangement of exemplary RS and LS regions.
  • 11 and 12 may be an arrangement of RS and LS regions when the 3D device is viewed from the front.
  • the RS and LS regions have a stripe shape extending in a common direction, for example, a longitudinal direction, as shown in FIG. 11, and may be alternately disposed adjacent to each other.
  • the RS and LS regions are alternately arranged adjacent to each other in a grid pattern as shown in FIG. 12.
  • the arrangement of the RS and LS regions is not limited to the arrangement of FIGS. 11 and 12, and other various designs may be applied.
  • the display unit 81 can generate a signal including the R and L signals, for example, by driving the pixel in each region in accordance with the signal in the driving state.
  • the first polarizing plate 822 when light emitted from the light source 821 is incident on the first polarizing plate 822, only light polarized in parallel with the transmission axis of the polarizing plate 822 may be transmitted.
  • the transmitted light is incident on the image generating area 823.
  • Light incident on the image generating area 823 and passing through the RS region may be an R signal, and light passing through the LS region may be an L signal.
  • the display unit 81 may include a TC1 region.
  • the TC1 region may be located adjacent to the RS and LS region.
  • FIG. 10 which schematically shows an exemplary device 80
  • the TC1 region is located in front of the plane where the RS and LS regions are formed in the image generating region 823, and when viewed from the front, It is located so as to overlap with a part of the RS and LS region in between.
  • the position of the TC1 region is not limited to the arrangement shown in FIG.
  • the TC1 region may be located at the rear of the plane on which the RS and LS regions are formed, or may be located at the same plane as the plane on which the RS and LS regions are formed.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the layout of the LS and RS regions of FIG. 11 in consideration of the presence of TC1
  • FIG. 14 is a diagram illustrating the arrangement of the LS and RS regions of FIG. 12 in view of the presence of TC1. to be.
  • the TC1 region is indicated by diagonal lines.
  • the TC1 region may, for example, be combined with the TC2 region to allow the 3D device to display an image at a wide viewing angle without loss of luminance.
  • the TC1 region may be a black matrix.
  • the TC1 region when the image generating area 823 is a region formed by or within the transmissive liquid crystal panel, the TC1 region is typically present on a second substrate that can be included in the liquid crystal panel as described above. It may be a black matrix included in the color filter.
  • the TC1 region may be a resin layer or graphite including a pigment such as chromium (Cr), a two-layered film of chromium and chromium oxide (Cr / CrOx two-layered film), carbon black, carbon pigment, and the like. It may be an area including a graphite.
  • the manner of forming the TC1 region using the material is not particularly limited.
  • the TC1 region may be formed by photolithography, a lift off method, or the like, which is a conventional method of forming a black matrix.
  • the second polarizer 824 may be included between the image generation area 823 and the optical filter 801.
  • the optical filter 801 includes an RG region which is different from the LG region which is one of the first and second regions.
  • the TC2 region may be located adjacent to the LG and RG regions.
  • the signal emitted from the image generating area 823 may be sequentially transmitted through the second polarizing plate 824 and the optical filter 801 to the viewer.
  • at least a portion of the R and / or L signal may enter the TC2 region at any point during which the signals pass through the optical filter 801 when viewed from any angle within the viewing angle.
  • the second polarizing plate 824 is an optical element having a transmission axis and an absorption axis orthogonal to the transmission axis, and when light is incident, has a polarization axis parallel to the transmission axis direction. Only signals can be transmitted.
  • the first and second polarizers 822 and 824 included in the 3D device 80 may be disposed such that respective absorption axes are perpendicular to each other. Transmission axes of the first and second polarizers 822 and 824 may also be perpendicular to each other.
  • vertical means substantially vertical and may include, for example, an error within ⁇ 15 degrees, within ⁇ 10 degrees, or within ⁇ 5 degrees.
  • the RG and LG regions included in the optical filter 801 may adjust polarization states of the R and L signals, respectively. According to the above description, the RG and LG regions may be regions that serve to emit R and L signals from the 3D device with different polarization states.
  • the RG region may be disposed in a size corresponding to the RS region at a position corresponding to the RS region so that an R signal generated and transmitted in the RS region may be incident in a driving state, and the LS region may be LS.
  • the L signal generated and transmitted in the region may be disposed in a size corresponding to the LS region at an approximately corresponding position of the LS region. Formation of the RG or LG region with a size corresponding to the position corresponding to the RS or LS region means that the R signal generated in the RS region may be incident on the RG region, and the L signal generated in the LS region may be incident on the LG region. It means the position and size that can be, and does not necessarily mean that both must be formed in the same position in the same size.
  • the RG and LG regions are, for example, formed in a stripe shape extending in a common direction, for example, a longitudinal direction, corresponding to the arrangement of the RS and LS regions, and alternately arranged adjacent to each other, or in a grid pattern. It may be arranged alternately adjacent to each other.
  • the 3D device includes the TC1 and TC2 regions. Such a device can display a stereoscopic image at a wide viewing angle without loss of luminance.
  • the TC2 region may satisfy the TC1 region and Equation 1 below.
  • Equation 1 the luminance characteristic of the 3D device may be properly secured, and thus a wide viewing angle may be exhibited.
  • H 1 is the width of the TC1 region
  • H 2 is the width of the TC2 region
  • P L is the LG region, that is, the width of the first or second region
  • P R is the RG region, that is, the second Or the width of the first region.
  • FIG. 15 is a diagram schematically illustrating a case in which only the image generating area 823 including the TC1 area of the 3D device including the optical filter, the second polarizing plate 824, and the optical filter 801 are observed from the side. and, Fig. 15, and the "H 1", “H 2", “P L” and “R P" is displayed, respectively.
  • the specific range of "H 1 " and “H 2 " in the 3D device may be appropriately selected in consideration of the range satisfying the above Equation 1 according to the specific specification of the 3D device, and the specific numerical value is not particularly limited. .
  • the width of the H 2 ie TC2 region, may be selected in the above-described range.
  • H 1 may be selected such that, for example, the sum of H 1 and H 2 exceeds about 0 ⁇ m and is in a range of 2,000 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the sum of H 1 and H 2 is, for example, 40 ⁇ m, 50 ⁇ m, 60 ⁇ m, 70 ⁇ m, 80 ⁇ m, 90 ⁇ m, 100 ⁇ m, 110 ⁇ m, 120 ⁇ m, 130 ⁇ m, 140 ⁇ m, 150 ⁇ m or 160 ⁇ m.
  • the upper limit of the sum of H 1 and H 2 is, for example, 1900 ⁇ m, 1800 ⁇ m, 1700 ⁇ m, 1600 ⁇ m, 1500 ⁇ m, 1400 ⁇ m, 1300 ⁇ m, 1200 ⁇ m, 1100 ⁇ m, 1000 ⁇ m, 900 ⁇ m, 800 It may be ⁇ m, 700 ⁇ m, 600 ⁇ m, 500 ⁇ m, 400 ⁇ m or 300 ⁇ m. Various values may be selected and combined within these upper and lower limits to define the scope of the sum of H 1 and H 2 .
  • P R " and “P L " that is, the specific range of the width of the first or second area of the optical filter can also be selected according to the specific specifications of the 3D device, and the specific numerical value is It is not particularly limited.
  • specific ranges of “P R ” and “P L ” may be selected, for example, within a range of 150 ⁇ m to 350 ⁇ m.
  • the specific ranges of the "P R “ and the “P L” may be, for example, in the range of 150 ⁇ m to 1,000 ⁇ m.
  • the width H 2 of the TC2 region of the optical filter may be equal to or smaller than the width H 1 of the TC1 region of the 3D device to which the filter is applied.
  • the difference H 1 -H 2 between the width H 1 of the TC1 region and the width H 2 of the TC2 region is, for example, within 1,000 ⁇ m, within 900 ⁇ m, within 800 ⁇ m, 700 ⁇ m.
  • the 3D device to which the optical filter is applied may have a relative luminance observed from the front side of 60% or more, 65% or more, or 70% or more.
  • relative luminance is the ratio (I T /) of the luminance I T in the 3D apparatus in which the TC1 and TC2 regions are formed compared to the luminance I O in the 3D apparatus in which neither the TC1 nor TC2 regions are formed. I O ).
  • the maximum value of the angle " ⁇ U " satisfying the following formula 2 and the angle " ⁇ L " satisfying the following formula 3 are all 3 degrees or more, 5 degrees or more, 8 degrees or more, 8.5 degrees or more, 9 degrees or more, 9.5 degrees or more, 10 degrees or more, 10.5 degrees or more, 11 degrees or more, 11.5 degrees Or be formed to be 12 degrees or more, 12.5 degrees or more, 13 degrees or more, 13.5 degrees or more, 14 degrees or more, 14.5 degrees or more, or 15 degrees or more. Can be.
  • H 1 is the width of the TC1 region
  • H 2 is the width of the TC2 region
  • T is the distance from the display unit to the optical filter in the 3D apparatus to which the optical filter is applied
  • y is 3D to which the optical filter is applied. The distance from the point where the imaginary normal to the surface of the TC1 region of the line bisecting the width of the TC1 region of the device in contact with the TC2 region to the portion where the TC2 region is present.
  • ⁇ U " and ⁇ L may mean, for example, the viewing angle of the 3D device, respectively. Equations 2 and 3 will be described below with reference to FIG. 16.
  • viewing angle means that the range of angles that can be transmitted to the viewer while the L signal generated in the image generating region is transmitted through the LG region and the RG region is not transmitted, or the R signal generated in the image generating region is the RG region. Is assumed to mean a range of angles that can be transmitted to the viewer without being transmitted, the viewing angles are indicated by " ⁇ U " and " ⁇ L " in FIG. 16, respectively.
  • the viewing angle may be determined according to the distance T from the image generating area to the optical filter and the width of the TC1 and TC2 areas.
  • the distance T from the image generating area to the optical filter may be, for example, a distance from a surface facing the optical filter in the image generating area to a point where the TC2 region of the optical filter ends.
  • the surface facing the optical filter of the image generating region may mean a surface facing the optical filter of the liquid crystal layer of the liquid crystal panel. .
  • the distance T is determined in accordance with the specification of the 3D device and is not particularly limited.
  • the distance T may be 5 mm or less, or about 0.5 mm to 5 mm.
  • the viewing angles " ⁇ U " and " ⁇ L " are determined according to the widths H 1 and H 2 of the TC1 and TC2 regions and the relative positions of the TC1 and TC2 regions when the distances T are the same. It can be seen that.
  • the viewing angle " ⁇ U " is a hypothetical normal C with respect to the surface of the TC1 or image generating area of a line that tan ⁇ U bisects the numerical value of the width H 1 of the TC1 region by half and the width of the TC1 region. ) it can be seen that this is formed so that equal the value obtained by dividing the sum (H 1/2 + y) of the distance (y) from the point in contact with TC2 region to a portion which is TC2 area is present in the distance (T).
  • the viewing angle " ⁇ L" is the line that bisects the width (H 1) of TC1 in the region width (H 2) of the area to TC2 value of one-half times the width (H 1) of the L tan ⁇ TC1 region
  • the luminance of the TC1 and TC2 regions for example, the width and the relative positions of the TC1 and TC2 regions, can be adjusted appropriately, thereby ensuring a wide viewing angle while observing stereoscopic images, while maintaining luminance. Characteristics can also be excellently secured.
  • the 3D apparatus has a relative luminance observed from the front, which is 60% or more, 65% or more, or 70% or more, and at the same time, the maximum value of the angle " ⁇ U " satisfying the above formula 2 and the above formula 3 are satisfied.
  • the maximum values of the angle " ⁇ L " are all 3 degrees or more, 5 degrees or more, 8 degrees or more, 8.5 degrees or more, 9 degrees or more, 9.5 degrees or more, 10 degrees or more 10.5 degrees or more, 11 degrees or more, 11.5 degrees or more, 12 degrees or more, 12.5 degrees or more, 13 degrees or more, 13.5 degrees or more, 14 degrees or more, It may be 14.5 degrees or more or 15 degrees or more.
  • the present application also relates to a 3D device comprising the optical filter described above as a display device, for example a 3D device.
  • a 3D device comprising the optical filter described above as a display device, for example a 3D device.
  • the above-described matters may be applied to specific contents of the 3D device.
  • the present application also relates to an optical filter, for example, a method for producing the optical filter.
  • An exemplary manufacturing method may include forming a TC2 region at a boundary of a liquid crystal layer having first and second regions having different phase delay characteristics and adjacent to each other.
  • the TC2 region may be formed after the liquid crystal layer or before the liquid crystal layer is formed, or simultaneously with the liquid crystal layer.
  • the liquid crystal layer forms an alignment layer on the substrate layer, forms a coating layer of the liquid crystal composition containing the polymerizable liquid crystal compound on the alignment layer, and polymerizes in a state in which the liquid crystal composition is aligned. It can be prepared in a manner to form a.
  • the alignment layer is formed by, for example, forming a polymer film such as polyimide on a substrate layer and rubbing treatment, coating a photo-alignment compound, and performing alignment treatment through irradiation of linearly polarized light, or an imprinting method such as nanoimprinting method or the like. It can be formed as.
  • various methods of forming an alignment layer are known in consideration of a desired alignment pattern, for example, the patterns of the first and second regions.
  • the coating layer of the liquid crystal composition can be formed by coating the composition on the alignment layer of the base layer in a known manner.
  • the liquid crystal layer may be formed by aligning according to the alignment pattern of the alignment layer existing under the coating layer, followed by polymerization.
  • the TC2 region may be formed, for example, by printing in consideration of the positions of the first and second regions where the above-described light blocking or light absorbing ink is to be formed before or after the formation of the liquid crystal layer.
  • printing may be performed, for example, on the surface of the substrate layer on which the alignment layer is to be formed, on the surface of the alignment layer on which the liquid crystal layer is to be formed, or on the surface of the liquid crystal layer, and the accuracy of the position at which the TC2 region is to be formed. In consideration of the above, it can be printed on the surface of the alignment layer.
  • a light-blocking or light-absorbing ink containing an inorganic pigment such as carbon black, graphite or iron oxide, or an organic pigment such as an azo pigment or a phthalocyanine pigment may be used in an appropriate binder and / or solvent.
  • the printing process may proceed using a printing ink combined with a solvent.
  • the light transmittance of the TC region may be adjusted by adjusting the amount or type of the pigment.
  • the printing method is not particularly limited, and for example, a printing method such as screen printing or gravure printing or a selective jetting method by an inkjet method can be used.
  • Exemplary optical filters can be applied, for example, to 3D devices such that the device displays stereoscopic images at a wide viewing angle without loss of luminance.
  • 1 and 2 illustrate the placement of the first and second regions of an exemplary optical filter.
  • FIG 3 is a diagram showing an example of formation of optical axes of the first and second regions.
  • 5 and 6 show the placement of the first and second regions and the TC region of an exemplary optical filter.
  • 7-9 illustrate the form of an exemplary optical filter.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a 3D device by way of example.
  • 11 and 12 are schematic diagrams showing an exemplary arrangement of the LS region and the RS region.
  • FIGS. 13 and 14 are schematic diagrams showing an exemplary arrangement of an LS region, an RS region, and a TC1 region.
  • 15 is a diagram illustrating a 3D device by way of example.
  • 15 is a diagram illustrating some elements of a 3D device by way of example.
  • A, B first and second regions
  • LG signal polarization control area for left eye
  • optical filter and the 3D device will be described in detail through Examples and Comparative Examples, but the scope of the optical filter and the 3D device is not limited below.
  • the composition for forming a photo-alignment layer was coated so that the thickness after drying was about 1,000 mm 3, and dried in an oven at 80 ° C. for 2 minutes.
  • the dried photoalignment layer-forming composition was subjected to alignment treatment according to the method disclosed in Korean Patent Application No. 2010-0009723 to form a photoalignment layer including first and second alignment regions oriented in different directions.
  • a pattern mask having a light transmitting portion and a light blocking portion having a width of about 450 ⁇ m and a light blocking portion alternately formed up and down and left and right are positioned on the dried composition, and different from each other on the pattern mask.
  • the polarizing plate in which two regions which transmit polarization were formed was located.
  • a carbon black dispersion was mixed in a mixture of an acrylate binder (dipentaerythritol hexaacrylate) and a carbonyl solvent at a concentration of about 70% by weight, and about 2% by weight of a photoinitiator (Igarcure 907).
  • the inkjet equipment (Dymatrix DMP2800, Fuji film) so that the ink further formulated is parallel to the bisector of an angle at which the alignment direction of the first and second regions is formed at the boundary between the first and second regions (A, B). Corp.) was printed to a thickness of about 3 ⁇ m and cured to form a TC region. The printing was performed by inkjet method.
  • the liquid crystal composition comprising 70 parts by weight of the polyfunctional polymerizable liquid crystal compound represented by the following general formula (A) and 30 parts by weight of the monofunctional polymerizable liquid crystal compound represented by the following general formula (B), comprising an appropriate amount of photoinitiator:
  • ultraviolet light 300 mW / cm 2
  • regions which have the optical axis orthogonal to each other is formed is formed.
  • the difference between the refractive index in the slow axis direction and the refractive index in the fast axis direction in the liquid crystal layer was about 0.125.
  • the liquid crystal layer was formed to a thickness of about 1 ⁇ m.
  • An optical filter was manufactured in the same manner as in Example 1, except that printing for forming the TC region was performed on the upper part of the liquid crystal layer after formation of the liquid crystal layer.
  • An optical filter was manufactured in the same manner as in Example 1, except that printing for forming the TC region was performed on the surface of the substrate layer (TAC substrate).
  • Example 10 10, but includes an optical filter 801 manufactured in the same manner as in Example 1, wherein the image generating region 823 is a transmissive liquid crystal panel, and the RS and LS regions are arranged as shown in FIG.
  • the TC1 region is formed by the black matrix of the color filter of the liquid crystal panel, and the TC1 region is arranged as shown in FIG. 13 while overlapping a part of the RS and LS region between the RS and LS regions.
  • the TC1 region is formed such that the TC1 region overlaps the RS region and the LS region overlaps with each other.
  • the first and second regions of the optical filter 801 are arranged in the form as shown in FIG. 1.
  • the TC2 region is formed so as to be positioned as shown in FIG.
  • the TC2 region was formed such that the range overlapping with any one of the two regions and the LG region (the other one of the first and second regions) were the same (i.e., referring to FIG. 16, y is H 2 /). TC2 region was formed to be 2.).
  • the region of the liquid crystal layer, which is the RG region is a retardation layer ( ⁇ / 4 wavelength layer) having a slow axis formed in a direction that is 45 degrees counterclockwise with the absorption axis of the second polarizing plate 824, and the region of the liquid crystal layer which is the LG region.
  • the apparatus is configured in the same manner as in Examples 4 to 7, except that the optical filter is manufactured in the manner of Example 1, but does not include the optical filter, that is, the TC2 region, which is manufactured in such a manner that no printing process for forming the TC region is performed.
  • the device was constructed using an optical filter.
  • the apparatus was configured by adjusting the width H 1 of the TC1 region to 240 ⁇ m such that the maximum viewing angle (“ ⁇ U ” or “ ⁇ L ”) was about 13.5 degrees. While driving the device, relative luminance according to each viewing angle (" ⁇ U " or " ⁇ L ”) was measured using a luminance meter (equipment name: SR-UL2 Spectrometer), and the results are shown in Table 2 below. .

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Abstract

본 출원은 광학 필터 및 표시 장치에 대한 것이다. 예시적인 광학 필터는, 예를 들면, 3D 장치에 적용되어 상기 장치가 입체 영상을 휘도의 손실이 없이 넓은 시야각에서 표시하도록 할 수 있다.

Description

광학 필터
본 출원은, 광학 필터 및 표시 장치에 관한 것이다.
광을 서로 편광 상태가 상이한 2종류 이상의 광으로 분할하는 기술은 다양한 분야에서 유용하게 사용될 수 있다.
상기 광 분할 기술은, 예를 들면, 입체 영상의 제작에 적용될 수 있다. 입체 영상은 양안 시차를 이용하여 구현할 수 있다. 예를 들어, 두 개의 2차원 영상을 인간의 좌안과 우안에 각각 입력하면, 입력된 정보가 뇌로 전달 및 융합되어 3차원적인 원근감과 실제감을 느끼게 되는데, 이러한 과정에서 상기 광 분할 기술은 사용될 수 있다.
입체 영상의 생성 기술은 3차원 계측, 3D TV, 카메라 또는 컴퓨터 그래픽 등에서 유용하게 사용될 수 있다.
광 분할 기술을 적용한 입체 영상 표시 장치와 관련된 예는, 예를 들면, 특허문헌 1 및 2에 개시되어 있다.
입체 영상 표시 장치를 포함하여, 입체 영상 표시 장치에서 문제가 되는 현상으로 소위 크로스토크(crosstalk)로 호칭되는 현상이 있다. 크로스토크는, 입체 영상의 관찰을 위하여 관찰자의 좌안으로 입사하여야 할 신호가 우안으로 입사하거나, 또는 우안으로 입사하여야 할 신호가 좌안으로 입사할 때 발생할 수 있다. 크로스토크로 인하여, 예를 들면, 입체 영상을 관찰할 때에 시야각이 줄어들 수 있다. 크로스토크를 줄이기 위해 다양한 방식이 고려될 수 있지만, 입체 영상의 휘도의 손실 없이 크로스토크를 줄여서 넓은 시야각을 확보하는 것은 용이하지 않다.
<선행기술문헌>
(특허문헌 1) 한국등록 제0967899호
(특허문헌 2) 한국공개 제2010-0089782호
본 출원은 광학 필터 및 표시 장치를 제공한다.
예시적인 광학 필터는, 액정층을 포함할 수 있다. 상기 액정층에는 광학 필터로 입사되는 입사광을 서로 편광 상태가 상이한 2종 이상의 광으로 분할하여 출사시킬 수 있도록 제 1 및 제 2 영역이 포함될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 영역은 서로 인접하여 배치되어 있을 수 있다.
액정층은, 중합성 액정 화합물을 포함할 수 있다. 하나의 예시에서 액정층은 중합성 액정 화합물을 중합된 형태로 포함할 수 있다. 용어 「중합성 액정 화합물」은, 액정성을 나타낼 수 있는 부위, 예를 들면, 메소겐(mesogen) 골격 등을 포함하고, 또한 중합성 관능기를 하나 이상 포함하는 화합물을 의미할 수 있다. 또한, 「중합성 액정 화합물이 중합된 형태로 포함되어 있다는 것」은 상기 액정 화합물이 중합되어 액정층 내에서 액정 고분자를 형성하고 있는 상태를 의미할 수 있다.
액정층은, 중합성 액정 화합물을 비중합된 상태로 포함하거나, 중합성 비액정 화합물, 안정제, 비중합성 비액정 화합물 또는 개시제 등의 공지의 첨가제를 추가로 포함하고 있을 수 있다.
하나의 예시에서 액정층에 포함되는 중합성 액정 화합물은, 다관능성 중합성 액정 화합물과 단관능성 중합성 액정 화합물을 포함할 수 있다.
용어 「다관능성 중합성 액정 화합물」은, 상기 액정 화합물 중에서 중합성 관능기를 2개 이상 포함하는 화합물을 의미할 수 있다. 하나의 예시에서 다관능성 중합성 액정 화합물은 중합성 관능기를 2개 내지 10개, 2개 내지 8개, 2개 내지 6개, 2개 내지 5개, 2개 내지 4개, 2개 내지 3개 또는 2개 포함할 수 있다. 또한, 용어 「단관능성 중합성 액정 화합물」은, 상기 액정 화합물 중에서 하나의 중합성 관능기를 포함하는 화합물을 의미할 수 있다.
다관능성 및 단관능성 중합성 화합물을 함께 사용하면, 액정층의 위상 지연 특성을 효과적으로 조절할 수 있고, 또한 구현된 위상 지연 특성, 예를 들면, 위상 지연층의 광축이나, 위상 지연값을 안정적으로 유지할 수 있다. 본 명세서에서 용어 「광축」은, 빛이 해당 영역을 투과할 때의 지상축 또는 진상축을 의미할 수 있다.
액정층은, 단관능성 중합성 액정 화합물을 다관능성 중합성 액정 화합물을 100 중량부 대비 0 중량부 초과 100 중량부 이하, 1 중량부 내지 90 중량부, 1 중량부 내지 80 중량부, 1 중량부 내지 70 중량부, 1 중량부 내지 60 중량부, 1 중량부 내지 50 중량부, 1 중량부 내지 30 중량부 또는 1 중량부 내지 20 중량부로 포함할 수 있다.
상기 범위 내에서 다관능성 및 단관능성 중합성 액정 화합물의 혼합 효과를 극대화할 수 있으며, 또한, 상기 액정층이 상기 접착제층과 우수한 접착성을 나타내도록 할 수 있다. 본 명세서에서 특별히 달리 규정하지 않는 한, 단위 「중량부」는 중량의 비율을 의미할 수 있다.
액정층은, 하기 일반식 1의 조건을 만족할 수 있다.
[일반식 1]
X < 8%
상기 일반식 1에서 X는 상기 액정층의 초기 위상차 대비 상기 액정층을 80℃에서 100시간 또는 250 시간 동안 방치한 후의 위상차 수치의 변화량의 절대값의 백분율이다.
상기 X는 예를 들면, 「100×(|R0-R1|)/R0」로 계산될 수 있다. 상기에서 R0는 상기 액정층의 초기 위상차 수치이고, R1은 상기 액정층을 80℃에서 100시간 또는 250 시간 동안 방치한 후의 위상차를 의미한다. 상기 X는 예를 들어, 7% 이하, 6% 이하 또는 5% 이하일 수 있다.
하나의 예시에서 상기 다관능성 또는 단관능성 중합성 액정 화합물은, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2012006259-appb-I000001
화학식 1에서 A는 단일 결합,-COO- 또는 -OCO-이고, R1 내지 R10은, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 알킬기, 알콕시기, 알콕시카보닐기, 시아노기, 니트로기, -O-Q-P 또는 하기 화학식 2의 치환기이거나, R1 내지 R5 중 인접하는 2개의 치환기의 쌍 또는 R6 내지 R10 중 인접하는 2개의 치환기의 쌍은 서로 연결되어 -O-Q-P로 치환된 벤젠을 형성하되, R1 내지 R10 중 적어도 하나는 -O-Q-P 또는 하기 화학식 2의 치환기이거나, R1 내지 R5 중 인접하는 2개의 치환기 또는 R6 내지 R10 중 인접하는 2개의 치환기 중 적어도 하나의 쌍은 서로 연결되어 -O-Q-P로 치환된 벤젠을 형성하고, 상기에서 Q는 알킬렌기 또는 알킬리덴기이며, P는, 알케닐기, 에폭시기, 시아노기, 카복실기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기 등의 중합성 관능기이다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2012006259-appb-I000002
화학식 2에서 B는 단일 결합, -COO- 또는 -OCO-이고, R11 내지 R15는, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 알킬기, 알콕시기, 알콕시카보닐기, 시아노기, 니트로기 또는 -O-Q-P이거나, R11 내지 R15 중 인접하는 2개의 치환기의 쌍은 서로 연결되어 -O-Q-P로 치환된 벤젠을 형성하되, R11 내지 R15 중 적어도 하나가 -O-Q-P이거나, R11 내지 R15 중 인접하는 2개의 치환기의 쌍은 서로 연결되어 -O-Q-P로 치환된 벤젠을 형성하고, 상기에서 Q는 알킬렌기 또는 알킬리덴기이며, P는, 알케닐기, 에폭시기, 시아노기, 카복실기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기 등의 중합성 관능기이다.
화학식 1 및 2에서 인접하는 2개의 치환기가 서로 연결되어 -O-Q-P로 치환된 벤젠을 형성한다는 것은, 인접하는 2개의 치환기가 서로 연결되어 전체적으로 -O-Q-P로 치환된 나프탈렌 골격을 형성하는 것을 의미할 수 있다.
화학식 2에서 B의 좌측의 "-"는 B가 화학식 1의 벤젠에 직접 연결되어 있음을 의미할 수 있다.
화학식 1 및 2에서 용어 「단일 결합」은, A 또는 B로 표시되는 부분에 별도의 원자가 존재하지 않는 경우를 의미한다. 예를 들어, 화학식 1에서 A가 단일 결합인 경우, A의 양측의 벤젠이 직접 연결되어 비페닐(biphenyl) 구조를 형성할 수 있다.
화학식 1 및 2에서 할로겐으로는, 예를 들면, 염소, 브롬 또는 요오드 등이 예시될 수 있다.
본 명세서에서 용어 「알킬기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 예를 들면, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 의미하거나, 또는, 예를 들면, 탄소수 3 내지 20, 탄소수 3 내지 16 또는 탄소수 4 내지 12의 시클로알킬기를 의미할 수 있다. 상기 알킬기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있다.
본 명세서에서 용어 「알콕시기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 예를 들면, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기를 의미할 수 있다. 상기 알콕시기는, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알콕시기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 용어 「알킬렌기」 또는 「알킬리덴기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 예를 들면, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 4 내지 10 또는 탄소수 6 내지 9의 알킬렌기 또는 알킬리덴기를 의미할 수 있다. 상기 알킬렌기 또는 알킬리덴기는, 예를 들면, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알킬렌기 또는 알킬리덴기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 「알케닐기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 예를 들면, 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알케닐기를 의미할 수 있다. 상기 알케닐기는, 예를 들면, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알케닐기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있다.
또한, 화학식 1 및 2에서 P는, 예를 들면, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기이거나, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기일 수 있고, 다른 예시에서는 아크릴로일옥시기일 수 있다.
본 명세서에서 특정 관능기에 치환되어 있을 수 있는 치환기로는, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 에폭시기, 옥소기, 옥세타닐기, 티올기, 시아노기, 카복실기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기 또는 아릴기 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
화학식 1 및 2에서 적어도 하나 이상 존재할 수 있는 -O-Q-P 또는 화학식 2의 잔기는, 예를 들면, R3, R8 또는 R13의 위치에 존재할 수 있다. 또한, 서로 연결되어 -O-Q-P로 치환된 벤젠을 구성하는 치환기는, 예를 들면, R3 및 R4이거나, 또는 R12 및 R13일 수 있다. 또한, 상기 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 잔기에서 -O-Q-P 또는 화학식 2의 잔기 이외의 치환기 또는 서로 연결되어 벤젠을 형성하고 있는 치환기 외의 치환기는 예를 들면, 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시기를 포함하는 알콕시카보닐기, 탄소수 4 내지 12의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기일 수 있으며, 다른 예시에서는 염소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, 탄소수 4 내지 12의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시기를 포함하는 알콕시카보닐기 또는 시아노기일 수 있다.
중합성 액정 화합물은 수평 배향된 상태로 액정층에 포함되어 있을 수 있다. 하나의 예시에서 상기 화합물은, 수평 배향 상태로 중합되어 액정층에 포함되어 있을 수 있다. 본 명세서에서 용어 「수평 배향」은, 액정 화합물을 포함하는 액정층의 광축이 액정층의 평면에 대하여 약 0도 내지 약 25도, 약 0도 내지 약 15도, 약 0도 내지 약 10도, 약 0도 내지 약 5도 또는 약 0도의 경사각을 가지는 경우를 의미할 수 있다.
하나의 예시에서 액정층은, 면내 지상축 방향의 굴절률과 면내 진상축 방향의 굴절률의 차이가 0.05 내지 0.2, 0.07 내지 0.2, 0.09 내지 0.2 또는 0.1 내지 0.2의 범위일 수 있다. 상기에서 면내 지상축 방향의 굴절률은, 액정층의 평면에서 가장 높은 굴절률을 나타내는 방향의 굴절률을 의미하고, 진상축 방향의 굴절률은, 액정층의 평면상에서 가장 낮은 굴절률을 나타내는 방향의 굴절률을 의미할 수 있다. 통상적으로 광학 이방성의 액정층에서 진상축과 지상축은 서로 수직한 방향으로 형성되어 있다. 상기 각각의 굴절률은, 550 nm 또는 589 nm의 파장의 광에 대하여 측정한 굴절률일 수 있다. 굴절률의 차이는, 예를 들면, Axomatrix사의 Axoscan을 이용하여 측정할 수 있다. 액정층은 또한, 두께가 약 0.5㎛ 내지 2.0㎛ 또는 약 0.5㎛ 내지 1.5㎛일 수 있다.
상기 굴절률의 관계와 두께를 가지는 액정층은, 적용되는 용도에 적합한 위상 지연 특성을 나타낼 수 있다.
액정층은, 입사광, 예를 들면 광학 필터의 일측에서 입사되는 광을 서로 다른 편광 상태를 가지는 2종 이상의 광으로 분할하여 광학 필터의 다른 측으로 출사할 수 있도록 형성되어 있을 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 액정층은, 서로 상이한 위상 지연 특성을 가지는 상기 제 1 및 제 2 영역을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 「제 1 영역과 제 2 영역의 위상 지연 특성이 서로 상이하다는 것」은, 제 1 및 제 2 영역이 모두 위상 지연 특성을 가지는 영역인 상태에서 제 1 및 제 2 영역이 서로 동일하거나 또는 상이한 방향으로 형성되어 있는 광축을 가지고 또한 위상 지연 수치도 서로 상이한 영역인 경우 및 서로 동일한 위상 지연 수치를 가지면서 상이한 방향으로 형성되어 있는 광축을 가지는 경우가 포함될 수 있다. 다른 예시에서는 「제 1 및 제 2 영역의 위상 지연 특성이 상이하다는 것」은, 제 1 및 제 2 영역 중에서 어느 하나의 영역은 위상 지연 특성을 가지는 영역이고, 다른 영역은 위상 지연 특성이 없는 광학적으로 등방성인 영역인 경우도 포함될 수 있다. 이러한 경우의 예로는, 액정층이 액정 화합물을 포함하는 영역과 포함하지 않는 영역을 모두 가지는 형태를 들 수 있다. 제 1 또는 제 2 영역의 위상 지연 특성은, 예를 들면, 액정 화합물의 배향 상태, 액정층의 굴절률 관계 또는 액정층의 두께를 조절하여 제어할 수 있다.
제 1 영역(A)과 제 2 영역(B)은, 예를 들면, 도 1에 나타난 바와 같이 서로 공통되는 방향으로 연장하는 스트라이프 형상을 가지면서 서로 인접하여 교대로 배치되어 있거나, 또는 도 2와 같이 격자 패턴으로 서로 인접하여 교대로 배치되어 있을 수 있다.
예를 들어, 광학 필터가 입체 영상을 표시하는 표시 장치에 사용되는 경우, 제 1 및 제 2 영역 중에서 어느 하나의 영역은 좌안용 영상 신호 편광 조절 영역(이하, 「LC 영역」으로 호칭할 수 있다.)이고, 다른 하나의 영역은 우안용 영상 신호 편광 조절 영역(이하, 「RC 영역」으로 호칭할 수 있다.)일 수 있다.
제 1 및 제 2 영역을 포함하는 액정층에 의해서 분할되는, 서로 다른 편광 상태를 가지는 2종 이상의 광은, 예를 들면, 실질적으로 서로 수직한 방향을 가지는 직선 편광된 2종의 광을 포함하거나, 또는 좌원 편광된 광 및 우원 편광된 광을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 각도를 정의하면서, 수직, 수평, 직교 또는 평행 등의 용어를 사용하는 경우, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 상기 각각은 실질적인 수직, 수평, 직교, 또는 평행을 의미하는 것으로, 예를 들면, 제조 오차(error) 또는 편차(variation) 등을 감안한 오차를 포함하는 것이다. 따라서, 예를 들면, 상기 각각의 경우, 약 ±15도 이내의 오차, 약 ±10도 이내의 오차 또는 약 ±5도 이내의 오차를 포함할 수 있다.
하나의 예시에서 제 1 및 제 2 영역 중 어느 하나의 영역은, 입사광의 편광축을 회전시키지 않고, 그대로 투과시키는 영역이며, 다른 영역은, 입사광의 편광축을 다른 영역을 투과한 광의 편광축에 대하여 직교하는 방향으로 회전시켜 투과시킬 수 있는 영역일 수 있다. 이러한 경우에는, 상기 액정층에서 중합성 액정 화합물을 포함하는 영역은, 제 1 및 제 2 영역 중에서 어느 하나의 영역에만 형성되어 있을 수 있다. 액정층이 형성되어 있지 않은 영역은 빈 공간이거나, 유리 또는 광학적 등방성인 수지층 또는 수지 필름 또는 시트가 형성되어 있을 수 있다.
다른 예시에서 제 1 및 제 2 영역 중 어느 하나의 영역은, 입사광을 좌원 편광된 광으로 변환하여 투과시킬 수 있는 영역이고, 다른 영역은, 입사광을 우원 편광된 광으로 변환하여 투과시킬 수 있는 영역일 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 및 제 2 영역은 서로 동일한 위상 지연 수치를 나타내면서 서로 상이한 방향으로 형성된 광축을 가지는 영역이거나, 하나의 영역은 입사되는 광을 그 파장의 1/4 파장만큼 지연시킬 수 있는 영역이고, 다른 하나의 영역은 입사되는 광을 그 파장의 3/4 파장만큼 위상 지연시킬 수 있는 영역일 수 있다.
하나의 예시에서 제 1 및 제 2 영역은, 서로 동일한 위상 지연 수치, 예를 들면 입사되는 광을 그 파장의 1/4 파장만큼 위상 지연시킬 수 있는 수치를 가질 수 있다. 또한 제 1 및 제 2 영역은, 서로 상이한 방향으로 형성되어 있는 광축을 가지는 영역일 수 있다.
광학 필터는, 제 1 및 제 2 영역의 경계에 존재하는 광투과량 조절 영역(이하, 「TC 영역」)을 포함할 수 있다. 도 3은, 광학 필터를 모식적으로 나타낸 도면이고, 제 1 영역(A)과 제 2 영역(B)의 경계에 존재하는 TC 영역을 보여준다.
용어 「TC 영역」은 그 영역으로 입사되는 광을 차단하거나, 또는 그 영역으로 입사되는 광 중에서 일부의 광만을 투과시킬 수 있도록 형성된 영역을 의미할 수 있다. 하나의 예시에서 TC 영역은 입사되는 광의 투과율, 즉 광투과율이 0% 내지 20%, 0% 내지 15%, 0% 내지 10% 또는 0% 내지 5%인 영역을 의미할 수 있다.
또한, TC 영역이 제 1 및 제 2 영역의 경계에 존재한다는 것은, 광학 필터로 입사한 광이 광학 필터를 투과하여 출사되는 동안의 어느 한 시점에서 입사광의 적어도 일부가 TC 영역으로 입사하는 것에 의해, TC 영역으로 입사한 입사광이 TC 영역에 의해 차단되거나 또는 TC 영역으로 입사한 입사광의 일부만이 TC 영역을 투과할 수 있도록 하는 위치에 TC 영역이 존재하는 것을 의미할 수 있다.
도 4는, 도 1의 제 1 및 제 2 영역(A, B)의 배치 형태를 TC 영역의 존재를 감안하여 다시 도시한 도면이고, 도 5는 도 2의 LG 및 RG 영역의 배치를 TC 영역의 존재를 감안하여 도시한 도면이다. 도 4 및 5에서 TC 영역은 사선으로 표시되어 있다. 광학 필터에서 TC 영역은, 필요에 따라서 적절한 개소에 형성되어 있을 수 있다.
TC 영역이 제 1 및 제 2 영역의 경계에 존재하는 형태의 예로는, 동일 평면상에서 제 1 영역, TC 영역 및 제 2 영역이 순차로 위치하는 경우, 또는, 제 1 및 제 2 영역이 위치하는 평면의 전면 또는 후면에 TC 영역이 위치하는 경우 등이 예시될 수 있다. 제 1 및 제 2 영역이 위치하는 평면의 전면 또는 후면에 TC 영역이 위치하는 경우에는, TC 영역은, 상기 광학 필터를 정면에서 관찰할 때에, 상기 제 1 및/또는 제 2 영역의 적어도 일부와 겹쳐진 상태로 존재할 수 있다.
하나의 예시에서 액정층의 제 1 영역 및 제 2 영역이 서로 상이한 방향으로 형성된 광축을 포함하는 영역이라면, TC 영역은 제 1 및 제 2 영역의 광축이 이루는 각도를 이등분하는 선과 평행하게 형성되거나, 또는 그 이등분선상에 형성될 수 있다. 이러한 방식으로 형성된 TC 영역은, 예를 들면, 후술하는 바와 같은 표시 장치에 적용되면 휘도의 손실 없이 넓은 시야각이 확보되도록 할 수 있다.
도 6은, 도 1 또는 2의 예시의 제 1 및 제 2 영역(A, B)이 서로 상이한 방향으로 형성된 광축을 가지는 영역인 경우의 광축의 배치를 설명하기 위한 예시적인 도면이다. 제 1 및 제 2 영역(A, B)의 광축이 이루는 각도를 이등분하는 선은, (θ1+θ2)의 각도를 이등분하는 선을 의미할 수 있다. 예를 들어, θ1 및 θ2가 동일한 각도라면, 상기 이등분선은, 제 1 및 제 2 영역(A, B)의 경계선(L)과 수평을 이루는 방향으로 형성될 수 있다. 또한, 상기에서 제 1 및 제 2 영역의 광축이 이루는 각도, 즉 (θ1+θ2)는, 예를 들면, 90도일 수 있다.
TC 영역은, 예를 들면, 광차단성 또는 광흡수성 잉크를 사용하여 형성할 수 있다. 이러한 경우, TC 영역은 상기 잉크를 포함할 수 있다. 예를 들면, 목적하는 TC 영역의 형상, 패턴 및 위치를 고려하여 광차단성 또는 광흡수성 잉크를 인쇄하는 방식으로 TC 영역을 형성할 수 있다.
TC 영역의 폭(예를 들면, 도 3의 H2)은, 예를 들면, 후술하는 표시 장치의 제 1 광투과량 조절 영역과의 관계에서 규정될 수 있다. 하나의 예시에서 TC 영역의 폭은 0 ㎛을 초과하고, 또한 1,000 ㎛ 이하의 범위에서 결정될 수 있다. 상기 폭의 하한은, 예를 들면, 20 ㎛, 25 ㎛, 30 ㎛, 35 ㎛, 40 ㎛, 45 ㎛, 50 ㎛, 55 ㎛, 60 ㎛, 65 ㎛, 70 ㎛, 75 ㎛ 또는 80 ㎛일 수 있다. 또한, 상기 폭의 상한은, 예를 들면, 900 ㎛, 800 ㎛, 700 ㎛, 600 ㎛, 500 ㎛, 400 ㎛, 300 ㎛, 290 ㎛, 280 ㎛, 270 ㎛, 260 ㎛, 250 ㎛, 240 ㎛, 230 ㎛, 220 ㎛, 210 ㎛ 또는 200 ㎛일 수 있다. 이러한 상한과 하한의 범위에서 다양한 수치가 선택 및 조합되어 TC 영역의 폭이 규정될 수 있다.
광학 필터는, 기재층을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 경우에 상기 액정층은 상기 기재층의 일면에 형성되어 있을 수 있다. TC 영역은 상기 기재층과 액정층의 사이 또는 상기 액정층의 상기 기재층과 접하지 않는 면에 존재할 수 있다.
광학 필터는, 기재층과 액정층의 사이에 존재하는 배향층을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 경우에 TC 영역은 상기 배향층과 액정층의 사이에 존재하거나, 또는 상기 배향층과 기재층의 사이에 존재할 수 있다.
도 7은, 예시적인 광학 필터(50)로서, 순차 형성되어 있는 액정층(51), 배향층(52) 및 기재층(53)을 포함하고, TC 영역(TC)이 액정층과 배향층의 사이에 존재하는 경우를 보여준다.
또한, 도 8 및 9는, 역시 예시적인 광학 필터(60, 70)로서, TC 영역(TC)이 각각 기재층(53)과 배향층(52)의 사이 또는 액정층(51)의 기재층(53)과 접하지 않는 면, 도 9의 경우 액정층(51)의 상부에 존재하는 경우를 보여준다.
기재층으로는, 예를 들면, 글래스 기재층 또는 플라스틱 기재층을 사용할 수 있다. 플라스틱 기재층으로는, TAC(triacetyl cellulose) 또는 DAC(diacetyl cellulose) 등과 같은 셀룰로오스 수지; 노르보르넨 유도체 등의 COP(cyclo olefin polymer); PMMA(poly(methyl methacrylate) 등의 아크릴 수지; PC(polycarbonate); PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 등의 폴리올레핀; PVA(polyvinyl alcohol); PES(poly ether sulfone); PEEK(polyetheretherketon); PEI(polyetherimide); PEN(polyethylenemaphthatlate); PET(polyethyleneterephtalate) 등의 폴리에스테르; PI(polyimide); PSF(polysulfone); 또는 불소 수지 등을 포함하는 시트나 필름이 예시될 수 있다.
기재층, 예를 들면, 플라스틱 기재층은, 액정층에 비하여 낮은 굴절률을 가질 수 있다. 예시적인 기재층의 굴절률은, 약 1.33 내지 약 1.53의 범위이다. 기재층이 액정층에 비하여 낮은 굴절률을 가지면, 예를 들면, 휘도 향상, 반사 방지 및 콘트라스트 특성 향상 등에 유리하다.
플라스틱 기재층은, 광학적으로 등방성이거나 혹은 이방성일 수 있다. 기재층이 광학적으로 이방성인 경우, 기재층의 광축은 상기한 제 1 및 제 2 영역의 광축이 이루는 각도를 이등분하는 선과 수직 또는 수평이 되도록 배치되는 있을 수 있다.
하나의 예시에서 기재층은, 자외선 차단제 또는 자외선 흡수제를 포함할 수 있다. 자외선 차단제 또는 흡수제를 기재층에 포함시키면, 자외선에 의한 액정층의 열화 등을 방지할 수 있다. 자외선 차단제 또는 흡수제로는, 살리실산 에스테르(salicylic acid ester) 화합물, 벤조페논(benzophenone) 화합물, 옥시벤조페톤(oxybenzophenone) 화합물, 벤조트리아졸(benzotriazol) 화합물, 시아노 아크릴레이트(cyanoacrylate) 화합물 또는 벤조에이트(benzoate) 화합물 등과 같은 유기물 또는 산화아연(zinc oxide) 또는 니켈 착염(nickel complex salt) 등과 같은 무기물이 예시될 수 있다. 기재층 내의 자외선 차단제 또는 흡수제의 함량은 특별히 제한되지 않고, 목적 효과를 고려하여 적절하게 선택할 수 있다. 예를 들면, 플라스틱 기재층의 제조 과정에서 상기 자외선 차단제 또는 흡수제를, 기재층의 주재료에 대한 중량 비율로 약 0.1 중량% 내지 25 중량% 정도로 포함시킬 수 있다.
기재층의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 목적하는 용도에 따라서 적절하게 조절될 수 있다.
기재층과 액정층의 사이에 존재할 수 있는 배향층은, 예를 들면, 액정층의 액정 화합물을 배향시켜서, 상기 제 1 및 제 2 영역을 형성하는 역할을 하는 층일 수 있다. 배향층으로는, 이 분야에서 공지되어 있는 통상의 배향층, 예를 들면, 임프린팅(imprinting) 방식으로 형성된 배향층, 광배향층 또는 러빙 배향층 등이 사용될 수 있다. 상기 배향층은 임의적인 구성이며, 경우에 따라서는, 상기 기재층을 직접 러빙하거나 연신하는 방식으로 배향층 없이 배향성을 부여할 수도 있다.
하나의 예시에서 상기 광학 필터는, 표시 장치, 예를 들면, 입체 영상 표시 장치(이하, 이하, 「3D 장치」)에 적용되는 필터일 수 있다. 하나의 예시에서 상기 3D 장치는, 표시부를 포함하는 장치일 수 있다. 광학 필터가 상기 표시 장치에 적용되면, 표시부에서 출사되는 신호가 상기 필터를 투과한 후에 관찰자에게 전달될 수 있도록 상기 필터가 배치될 수 있다. 상기 3D 장치는, 예를 들면, 관찰자가 입체 영상 관찰용 안경(이하, 「3D 안경」)을 착용하고 입체 영상을 관찰하는 장치일 수 있다.
표시부는 구동 상태에서 우안용 신호(이하, 「R 신호」)를 생성할 수 있는 우안용 신호 생성 영역(이하, 「RS 영역」)과 좌안용 신호(이하, 「L 신호」)를 생성할 수 있는 좌안용 신호 생성 영역(이하, 「LS 영역」)을 포함할 수 있다. 용어 「구동 상태」는 3D 장치가 영상, 예를 들면, 입체 영상을 표시하고 있는 상태를 의미할 수 있다.
상기 광학 필터는, 상기 3D 장치에 적용되어 상기 R 및 L 신호의 편광 상태를 조절하는 역할, 예를 들면, 상기 R 및 L 신호가 서로 상이한 편광 상태를 가지도록 조절하는 역할을 할 수 있다.
표시부는 또한 RS 및 LS 영역에 인접하는 광투과량 조절 영역(TC 영역)을 포함할 수 있다. 이하 본 명세서에서, TC 영역간의 구별을 위하여, 표시부에 포함되는 TC 영역은, TC1 영역으로 호칭하고, 상기 광학 필터에 존재하는 TC 영역은 TC2 영역으로 호칭할 수 있다.
TC1 영역도 역시 광투과율이 0% 내지 20%, 0% 내지 15%, 0% 내지 10% 또는 0% 내지 5%인 영역을 의미할 수 있다.
또한, TC1 영역이 RS 및 LS 영역에 인접한다는 것은, 시야각 범위 내에 속하는 적어도 어느 하나의 각도에서 영상을 관찰할 때에 RS 및/또는 LS 영역에서 생성된 R 신호 및/또는 L 신호가 광학 필터로 전달되는 과정에서 R 및/또는 L 신호의 적어도 일부가 TC 영역으로 입사하는 것에 의해, TC 영역으로 입사한 신호가 TC 영역에 의해 차단되거나 또는 TC 영역으로 입사한 신호의 일부만이 TC 영역을 투과하여 광학 필터로 전달될 수 있도록 하는 위치에 TC 영역이 존재하는 것을 의미할 수 있다.
용어 「시야각」은, 예를 들면, LS 영역에서 생성된 L 신호가 광학 필터의 제 1 및 제 2 영역 중 어느 하나의 영역인 좌안용 신호 편광 조절 영역(이하, 「LG 영역」)을 투과하고, 또한 제 1 및 제 2 영역 중 다른 하나의 영역인 우안용 신호 편광 조절 영역(이하, 「RG 영역」)은 투과하지 않으면서 관찰자에게 전달될 수 있는 각도의 범위 또는 RS 영역에서 생성된 R 신호가 광학 필터의 RG 영역을 투과하고, 또한 LG 영역은 투과하지 않으면서 관찰자에게 전달될 수 있는 각도의 범위를 의미할 수 있다. 시야각을 초과하는 각도에서는, L 신호가 RG 영역을 투과하거나, 혹은 R 신호가 LG 영역을 투과한 후에 관찰자에게 전달될 수 있다.
RS 및 LS 영역에 인접하여 존재하는 TC1 영역은, RS 및 LS 영역의 사이에 위치할 수 있다. TC1 영역이 RS 및 LS 영역의 사이에 존재하는 태양의 예로는, 동일 평면상에서 RS, TC1 및 LS 영역이 순차로 위치하는 경우, 또는, RS 및 LS 영역이 위치하는 평면의 전면 또는 후면에 TC1 영역이 위치하는 경우 등이 예시될 수 있다. RS 및 LS 영역이 위치하는 평면의 전면 또는 후면에 TC1 영역이 위치하는 경우에는, TC1 영역은, 상기 장치를 정면에서 관찰할 때에, 상기 RS 및/또는 LS 영역의 적어도 일부와 겹쳐진 상태로 존재할 수 있다.
도 10은, 상기 광학 필터(801)가 적용된 예시적인 3D 장치(80)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 10과 같이 광학 필터(801)가 적용된 예시적인 3D 장치(80)는 표시부(81)와 상기 광학 필터(801)를 포함할 수 있다. 표시부(81)는, 광원(821), 제 1 편광판(822), 영상 생성 영역(823) 및 제 2 편광판(824)을 포함할 수 있다. RS 및 LS 영역은, 영상 생성 영역(823)에 포함되며, 제 1 편광판(822) 및 광원(821)은, 영상 생성 영역(83)의 일측에 순차로 포함될 수 있다.
광원(821)으로는, 예를 들면, LCD(Liquid Crystal Display) 등의 표시 장치에서 광원으로서 통상 사용되는 직하형(direct type) 또는 에지형(edge type)의 백라이트 유닛(BLU; Back Light Unit)이 사용될 수 있다. 광원(821)으로는 상기 외에도 다양한 종류의 장치가 사용될 수 있다.
표시부(81)에서 제 1 편광판(822)은 광원(821) 및 영상 생성 영역(823)의 사이에 위치할 수 있다. 이러한 배치에 의해, 광원(821)에서 출사한 광은 제 1 편광판(822)을 투과한 후에 영상 생성 영역(823)으로 입사할 수 있다. 제 1 편광판은, 투과축 및 상기 투과축에 직교하는 흡수축이 형성되어 있는 광학 소자일 수 있다. 제 1 편광판으로 광이 입사하면, 입사된 광 중에서 편광판의 투과축 방향과 평행한 편광축을 가지는 광만이 투과될 수 있다.
영상 생성 영역(823)은, 구동 상태에서 L 신호를 생성할 수 있는 LS 영역과 R 신호를 생성할 수 있는 RS 영역을 포함할 수 있다.
하나의 예시에서 영상 생성 영역(83)은, 2장의 기판의 사이에 액정층을 개재시킨 투과형 액정 패널에 의해 형성되는 영역 또는 상기 액정 패널의 내부에 형성되는 영역일 수 있다. 액정 패널은, 예를 들면, 광원(821)측으로부터 순차로 배치된 제 1 기판, 화소 전극, 제 1 배향층, 액정층, 제 2 배향층, 공통 전극 및 제 2 기판을 포함할 수 있다. 제 1 기판에는, 예를 들면, 투명 화소 전극에 전기적으로 접속된 구동 소자로서 TFT(Thin Film Transistor)와 배선 등을 포함하는 액티브형 구동 회로가 형성되어 있을 수 있다. 화소 전극은, 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 금속 산화물을 포함하는 것으로, 화소별 전극으로 기능할 수 있다. 또한, 제 1 또는 제 2 배향층은, 예를 들면, 액정층의 액정을 배향시키는 역할을 할 수 있다. 액정층은, 예를 들면, VA(Vertical Alignment), TN(Twisted Nematic), STN(Super Twisted Nematic) 또는 IPS(In LGane Switching) 모드의 액정을 포함할 수 있다. 액정층은, 구동 회로로부터 인가되는 전압에 의해서, 광원(821)으로부터의 광을 화소별로 투과 또는 차단하는 기능을 가질 수 있다. 공통 전극은, 예를 들면 공통의 대향 전극으로 기능할 수 있다.
영상 생성 영역(823)에는 구동 상태에서 L 또는 R 신호를 생성할 수 있는 영역으로서 하나 이상의 화소(pixel)를 포함하는 LS 및 RS 영역이 형성되어 있을 수 있다. 예를 들면, 액정 패널에서 제 1 및 제 2 배향층의 사이에 밀봉된 액정을 포함하는 하나 이상의 단위 화소가 LS 또는 RS 영역을 형성하고 있을 수 있다. LS 및 RS 영역은 행 및/또는 열 방향으로 배치되어 있을 수 있다.
도 11 및 12는, 예시적인 RS 및 LS 영역의 배치를 나타내는 도면이다. 도 11 및 12는, 3D 장치를 정면에서 관찰할 경우의 RS 및 LS 영역의 배치일 수 있다. 하나의 예시에서 RS 및 LS 영역은, 도 11과 같이, 공통의 방향, 예를 들면, 길이 방향으로 연장하는 스트라이프 형상을 가지며, 인접하여 교대로 배치되어 있을 수 있다. 다른 예시에서, RS 및 LS 영역은, 도 12와 같이 격자 패턴으로 서로 인접하여 교대로 배치되어 있다. 그렇지만, RS 및 LS 영역의 배치는 도 11 및 12의 배치에 제한되는 것은 아니며, 다른 다양한 디자인도 적용될 수 있다.
표시부(81)는, 예를 들면, 구동 상태에서 신호에 따라 각 영역에서의 화소를 구동하는 것에 의해서 R 및 L 신호를 포함하는 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 도 10을 참조하면, 광원(821)에서 출사한 광이 제 1 편광판(822)에 입사하면, 편광판(822)의 투과축과 평행하게 편광된 광만이 투과될 수 있다. 이와 같이 투과된 광은 영상 생성 영역(823)에 입사한다. 영상 생성 영역(823)에 입사하여 RS 영역을 투과한 광은 R 신호가 되며, LS 영역을 투과한 광은 L 신호가 될 수 있다.
표시부(81)는, TC1 영역을 포함할 수 있다. TC1 영역은, RS 및 LS 영역에 인접하여 위치할 수 있다. 예시적인 장치(80)를 모식적으로 도시한 도 10에서는 TC1 영역이 영상 생성 영역(823)에서 RS 및 LS 영역이 형성되는 평면의 전면에 위치하고, 또한 정면에서 관찰할 때에 상기 RS 및 LS 영역의 사이에서 상기 RS 및 LS 영역의 일부와 겹쳐지도록 위치하고 있다. 그렇지만, TC1 영역의 위치는 도 10에 나타난 배치에 제한되지 않는다. 예를 들면, TC1 영역은 RS 및 LS 영역이 형성되는 평면의 후면에 위치하거나, 예를 들면, RS 및 LS 영역이 형성되는 평면과 동일한 평면에 위치할 수도 있다. 도 13은, 도 11의 LS 및 RS 영역의 배치 형태를 TC1의 존재를 감안하여 다시 도시한 도면이고, 도 14는 도 12의 LS 및 RS 영역의 배치를 TC1의 존재를 감안하여 다시 도시한 도면이다. 도 13 및 14에서 TC1 영역은 사선으로 표시되어 있다.
TC1 영역은, 예를 들면, TC2 영역과 조합되어 휘도의 손실 없이 3D 장치가 넓은 시야각에서 영상을 표시하도록 할 수 있다.
하나의 예시에서 TC1 영역은, 블랙 매트릭스일 수 있다. 예를 들어, 영상 생성 영역(823)이 투과형 액정 패널에 의해 형성되는 영역이거나 그 내부에 형성되는 영역인 경우, TC1 영역은, 전술한 바와 같이 액정 패널에 포함될 수 있는 제 2 기판에 통상적으로 존재하는 컬러 필터에 포함되는 블랙 매트릭스일 수 있다. 하나의 예시에서 TC1 영역은, 크롬(Cr), 크롬과 크롬 산화물의 이층막(Cr/CrOx 이층막), 카본 블랙(carbon black), 카본 안료 등과 같은 안료(pigment)를 포함하는 수지층 또는 그래파이트(Graphite)를 포함하여 형성되는 영역일 수 있다. 상기 소재를 사용하여 TC1 영역을 형성하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, TC1 영역은, 블랙 매트릭스를 형성하는 통상적인 방식인 포토리소그라피(photolithography)나 리프트 오프(lift off) 방식 등으로 형성할 수 있다.
3D 장치에서 제 2 편광판(824)은, 영상 생성 영역(823)과 광학 필터(801)의 사이에 포함될 수 있다. 광학 필터(801)는, 제 1 및 제 2 영역 중 어느 하나의 영역인 LG 영역과 다른 영역인 RG 영역을 포함한다. 또한 상기 TC2 영역은 LG 및 RG 영역에 인접하여 위치할 수 있다.
영상 생성 영역(823)에서 출사된 신호는 제 2 편광판(824)과 광학 필터(801)을 순차로 투과하여 관찰자에게 전달될 수 있다. 또한, R 및/또는 L 신호의 적어도 일부는, 시야각 내의 어느 하나의 각도에서 관찰할 때에 상기 신호들이 광학 필터(801)를 투과하는 동안 중에서 어느 한 시점에서 TC2 영역으로 입사할 수 있다.
제 2 편광판(824)은, 제 1 편광판(822)처럼, 투과축 및 상기 투과축에 직교하는 흡수축이 형성되어 있는 광학 소자이고, 빛이 입사되면 그 가운데 투과축 방향과 평행한 편광축을 가지는 신호만을 투과시킬 수 있다. 3D 장치(80)에 포함되는 제 1 및 제 2 편광판(822, 824)은 각각의 흡수축이 서로 수직을 이루도록 배치되어 있을 수 있다. 제 1 및 제 2 편광판(822, 824)의 투과축도 역시 서로 수직을 이루고 있을 수 있다. 상기에서 수직은, 실질적인 수직을 의미하고, 예를 들면, ±15도 이내, ±10도 이내 또는 ±5도 이내의 오차를 포함할 수 있다.
광학 필터(801)에 포함되는 RG 및 LG 영역은, 각각 R 및 L 신호의 편광 상태를 조절할 수 있다. 상기 기술한 내용에 따라서 RG 및 LG 영역은, R 및 L 신호가 서로 상이한 편광 상태를 가진 채로 3D 장치로부터 출사되도록 하는 역할을 하는 영역일 수 있다.
RG 영역은, 구동 상태에서 RS 영역에서 생성 및 전달되는 R 신호가 입사될 수 있도록 RS 영역에 대략적으로 대응하는 위치에 RS 영역과 대략적으로 대응되는 크기로 배치되어 있을 수 있고, LS 영역은, LS 영역에서 생성 및 전달되는 L 신호가 입사될 수 있도록 LS 영역의 대략적으로 대응하는 위치에 LS 영역과 대략적으로 대응되는 크기로 배치되어 있을 수 있다. RS 또는 LS 영역에 대응되는 위치에 대응되는 크기로 RG 또는 LG 영역이 형성된다는 것은, RS 영역에서 생성된 R 신호가 RG 영역에 입사될 수 있고, LS 영역에서 생성된 L 신호가 LG 영역으로 입사될 수 있는 위치 및 크기를 의미하는 것이고, 반드시 양자가 동일한 위치에 동일한 크기로 형성되어야 하는 것을 의미하는 것은 아니다.
RG 및 LG 영역은, 예를 들면, RS 및 LS 영역의 배치에 대응하여 공통 방향, 예를 들면, 길이 방향으로 연장하는 스트라이프 형상으로 형성되고, 또한 서로 인접하여 교대로 배치되어 있거나, 혹은 격자 패턴으로 서로 인접하여 교대로 배치되어 있을 수 있다.
광학 필터를 포함하면, 3D 장치는, TC1과 TC2 영역을 포함한다. 이러한 장치는 휘도의 손실 없이도 넓은 시야각에서 입체 영상을 표시할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 광학 필터가 상기 3D 장치에 적용되는 필터인 때에 TC2 영역은, TC1 영역과 하기 수식 1을 만족할 수 있다. 하기 수식 1을 만족하는 범위 내에서 3D 장치의 휘도 특성이 적절하게 확보되면서 넓은 시야각을 나타낼 수 있다.
[수식 1]
H1 + H2 ≤ (PL + PR)/2
상기 수식 1에서 H1은 TC1 영역의 폭이고, H2는, TC2 영역의 폭이며, PL은, LG 영역, 즉 제 1 또는 제 2 영역의 폭이고, PR은 RG 영역, 즉 제 2 또는 제 1 영역의 폭이다.
도 15는, 상기 광학 필터를 포함하는 3D 장치의 TC1 영역을 포함하는 영상 생성 영역(823), 제 2 편광판(824) 및 광학 필터(801)만을 측면에서 관찰하는 경우를 모식적으로 도시한 도면이고, 도 15에는, 상기 「H1」, 「H2」, 「PL」 및 「PR」가 각각 표시되어 있다.
3D 장치에서 「H1」 및 「H2」의 구체적인 범위는 3D 장치의 구체적인 사양에 따라서 상기 수식 1을 만족하는 범위를 고려하여 적절하게 선택될 수 있는 것이고, 그 구체적인 수치는 특별히 제한되는 것이 아니다. 예를 들면, 상기 H2, 즉 TC2 영역의 폭은 상기 기술한 범위에서 선택될 수 있다.
또한, 「H1」은, 예를 들어, H1과 H2의 합이 약 0 ㎛를 초과하고, 또한 2,000 ㎛ 이하인 범위가 되도록 선택될 수 있다. H1과 H2의 합의 하한은, 예를 들면, 40 ㎛, 50 ㎛, 60 ㎛, 70 ㎛, 80 ㎛, 90 ㎛, 100 ㎛, 110 ㎛, 120 ㎛, 130 ㎛, 140 ㎛, 150 ㎛ 또는 160 ㎛일 수 있다. 또한, H1과 H2의 합의 상한은, 예를 들면, 1900 ㎛, 1800 ㎛, 1700 ㎛, 1600 ㎛, 1500 ㎛, 1400 ㎛, 1300 ㎛, 1200 ㎛, 1100 ㎛, 1000 ㎛, 900 ㎛, 800 ㎛, 700 ㎛, 600 ㎛, 500 ㎛, 400 ㎛ 또는 300 ㎛일 수 있다. 이러한 상한과 하한의 범위에서 다양한 수치가 선택 및 조합되어 H1과 H2의 합의 범위가 규정될 수 있다.
또한, 3D 장치에서 「PR」 및 「PL」, 즉 상기 광학 필터의 제 1 또는 제 2 영역의 폭의 구체적인 범위도, 3D 장치의 구체적인 사양에 따라서 선택될 수 있는 것이고, 그 구체적인 수치는 특별히 제한되는 것이 아니다. 하나의 예시에서 상기 3D 장치가 47인치의 장치인 경우에 상기 「PR」 및 「PL」의 구체적인 범위는, 예를 들면, 각각 150 ㎛ 내지 350 ㎛의 범위 내에서 선택될 수 있다. 통상적인 장치의 스펙을 감안하면 상기 「PR」 및 「PL」의 구체적인 범위는, 예를 들면, 150 ㎛ 내지 1,000 ㎛의 범위에 있을 수 있다.
광학 필터의 TC2 영역의 폭(H2)은, 상기 필터가 적용된 3D 장치의 TC1 영역의 폭(H1)과 동일하거나 또는 그보다 작을 수 있다. 하나의 예시에서 TC1 영역의 폭(H1)과 TC2 영역의 폭(H2)의 차이(H1-H2)는, 예를 들면, 1,000 ㎛ 이내, 900 ㎛ 이내, 800 ㎛ 이내, 700 ㎛ 이내, 600 ㎛ 이내, 500 ㎛ 이내, 400 ㎛ 이내, 300 ㎛ 이내, 175 ㎛ 이내, 150 ㎛ 이내, 125 ㎛ 이내, 100 ㎛ 이내, 75 ㎛ 이내, 50 ㎛ 이내 또는 25 ㎛ 이내 이거나, 실질적으로 0 ㎛일 수 있다. 이러한 상태에서 상기 3D 장치는, 휘도의 손실 없이 넓은 시야각을 확보할 수 있다.
광학 필터가 적용된 3D 장치는, 예를 들면, 정면에서 관찰한 상대 휘도가 60% 이상, 65% 이상 또는 70% 이상일 수 있다. 용어 「상대 휘도」는, TC1 및 TC2 영역이 모두 형성되어 있지 않은 3D 장치에서의 휘도(IO) 대비 TC1 및 TC2 영역이 형성되어 있는 3D 장치에서의 휘도(IT)의 비율(IT/IO)을 의미할 수 있다.
3D 장치에 적용되는 광학 필터의 TC2 영역은, 예를 들면, 하기 수식 2를 만족하는 각도 "θU" 및 하기 수식 3을 만족하는 각도 "θL"의 최대값이 모두 3도 또는 그 이상, 5도 또는 그 이상, 8도 또는 그 이상, 8.5도 또는 그 이상, 9도 또는 그 이상, 9.5도 또는 그 이상, 10도 또는 그 이상, 10.5도 또는 그 이상, 11도 또는 그 이상, 11.5도 또는 그 이상, 12도 또는 그 이상, 12.5도 또는 그 이상, 13도 또는 그 이상, 13.5도 또는 그 이상, 14도 또는 그 이상, 14.5도 또는 그 이상 또는 15도 또는 그 이상이 되도록 형성되어 있을 수 있다.
[수식 2]
tanθU = (H1 + 2y)/2T
[수식 3]
tanθL = (H1 + 2H2-2y)/2T
수식 2 및 3에서 H1는 TC1 영역의 폭이고, H2는, TC2 영역의 폭이며, T는 광학 필터가 적용된 3D 장치에서 표시부로부터 상기 광학 필터까지의 거리이고, y는 광학 필터가 적용된 3D 장치의 TC1 영역의 폭을 이등분하는 선의 상기 TC1 영역의 표면에 대한 가상의 법선이 TC2 영역과 접하는 지점에서부터 TC2 영역이 존재하는 부분까지의 거리이다.
"θU" 및 "θL"은, 예를 들면, 각각 3D 장치의 시야각을 의미할 수 있다. 수식 2 및 3을 도 16은 참조하여, 더욱 설명하면 하기와 같다.
용어 「시야각」이, 영상 생성 영역에서 생성된 L 신호가 LG 영역을 투과하고, 또한 RG 영역은 투과하지 않으면서 관찰자에게 전달될 수 있는 각도의 범위 또는 영상 생성 영역에서 생성된 R 신호가 RG 영역을 투과하고, 또한 LG 영역은 투과하지 않으면서 관찰자에게 전달될 수 있는 각도의 범위를 의미하는 것으로 가정할 때, 상기 시야각은 도 16에서 각각 "θU" 및 "θL"로 표시되어 있다.
도 16에서와 같이 시야각은, 영상 생성 영역에서 광학 필터까지의 거리(T)와 TC1 및 TC2 영역의 폭에 따라서 결정될 수 있다. 상기에서 영상 생성 영역에서 광학 필터까지의 거리(T)는, 예를 들면, 영상 생성 영역의 광학 필터와 마주보는 면에서부터 광학 필터의 TC2 영역이 끝나는 지점까지의 거리일 수 있다. 예를 들어, 영상 생성 영역이 액정 패널에 의해 형성되는 영역인 경우에 상기 영상 생성 영역의 광학 필터와 마주보는 면은, 상기 액정 패널의 액정층의 상기 광학 필터와 마주보는 면을 의미할 수 있다.
거리(T)는, 3D 장치의 사양에 따라서 결정되는 것으로 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 거리(T)는 5 mm 이하, 또는 약 0.5 mm 내지 5 mm 정도일 수 있다.
도 16을 참조하면, 시야각 "θU" 및 "θL"은 거리(T)가 동일할 때, TC1 및 TC2 영역의 폭(H1 및 H2)과 TC1 및 TC2 영역의 상대적 위치에 따라서 결정되는 것을 알 수 있다.
즉, 시야각 "θU"은 tanθU가 TC1 영역의 폭(H1)의 1/2배의 수치 및 TC1 영역의 폭을 이등분하는 선의 상기 TC1 또는 영상 생성 영역의 표면에 대한 가상의 법선(C)이 TC2 영역과 접하는 지점에서부터 TC2 영역이 존재하는 부분까지의 거리(y)의 합(H1/2+y)을 상기 거리(T)로 나눈 수치와 같아지도록 형성되고 있음을 알 수 있다. 또한, 시야각 "θL"은 tanθL이 TC1 영역의 폭(H1)의 1/2배의 수치에 상기 TC2 영역의 폭(H2)에서 TC1 영역의 폭(H1)을 이등분하는 선의 상기 TC1 영역 또는 영상 생성 영역의 표면에 대한 가상의 법선(C)이 TC2 영역과 접하는 지점에서부터 TC2 영역이 존재하는 부분까지의 거리(y)를 뺀 수치(H2-y)의 합(H1/2+H2-y)을 상기 거리(T)로 나눈 수치와 같아지도록 형성되고 있음을 알 수 있다.
TC1 및 TC2 영역을 포함하는 3D 장치에서는, TC1 및 TC2 영역의 크기, 예를 들면, 폭과 상기 TC1 및 TC2 영역의 상대적 위치를 적절하게 조절함으로써, 입체 영상의 관찰 시에 넓은 시야각을 확보하면서도 휘도 특성도 우수하게 확보할 수 있다.
상기 3D 장치는, 정면에서 관찰한 상대 휘도가 60% 이상, 65% 이상 또는 70% 이상이고, 또한 그와 동시에 상기 수식 2를 만족하는 각도 "θU"의 최대값 및 상기 수식 3을 만족하는 각도 "θL"의 최대값이 모두 3도 또는 그 이상, 5도 또는 그 이상, 8도 또는 그 이상, 8.5도 또는 그 이상, 9도 또는 그 이상, 9.5도 또는 그 이상, 10도 또는 그 이상, 10.5도 또는 그 이상, 11도 또는 그 이상, 11.5도 또는 그 이상, 12도 또는 그 이상, 12.5도 또는 그 이상, 13도 또는 그 이상, 13.5도 또는 그 이상, 14도 또는 그 이상, 14.5도 또는 그 이상 또는 15도 또는 그 이상일 수 있다.
본 출원은 또한 표시 장치, 예를 들면, 3D 장치로서, 상기 기술한 광학 필터를 포함하는 3D 장치에 대한 것이다. 상기 3D 장치의 구체적인 내용으로는 상기 기술한 사항이 적용될 수 있다.
본 출원은 또한, 광학 필터, 예를 들면, 상기 광학 필터의 제조 방법에 관한 것이다. 예시적인 제조 방법은, 서로 상이한 위상 지연 특성을 가지며, 또한 서로 인접하고 있는 제 1 및 제 2 영역을 포함하는 액정층의 경계에 TC2 영역을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 상기에서 TC2 영역은 액정층을 형성한 후 또는 액정층을 형성하기 전에 형성하거나, 또는 액정층과 동시에 형성할 수도 있다.
액정층은, 예를 들면, 기재층상에 배향층을 형성하고, 상기 배향층상에 상기 중합성 액정 화합물을 포함하는 액정 조성물의 도포층을 형성하며, 상기 액정 조성물을 배향시킨 상태에서 중합시켜서 액정층을 형성하는 방식으로 제조할 수 있다.
배향층은 예를 들면, 기재층에 폴리이미드 등의 고분자막을 형성하고 러빙 처리하거나, 광배향성 화합물을 코팅하고, 직선 편광의 조사 등을 통하여 배향 처리하는 방식 또는 나노 임프린팅 방식 등과 같은 임프린팅 방식으로 형성할 수 있다. 이 분야에서는, 목적하는 배향 패턴, 예를 들면, 상기 제 1 및 제 2 영역의 패턴을 고려하여, 배향층을 형성하는 다양한 방식이 공지되어 있다.
액정 조성물의 도포층은, 조성물을 공지의 방식으로 기재층의 배향층상에 코팅하여 형성할 수 있다. 상기 도포층의 하부에 존재하는 배향층의 배향 패턴에 따라서 배향시킨 후에 중합시켜서 액정층을 형성할 수 있다.
TC2 영역은, 예를 들면, 액정층의 형성 전 또는 후에 상기 기술한 광차단성 또는 광흡수성 잉크를 형성될 제 1 및 제 2 영역의 위치를 고려하여 인쇄하는 방식으로 형성할 수 있다. 이러한 경우 인쇄는, 예를 들면, 상기 배향층이 형성될 기재층의 표면, 상기 액정층이 형성될 배향층의 표면 또는 상기 액정층의 표면에 수행될 수 있고, TC2 영역이 형성될 위치의 정확성 등을 고려하면, 배향층의 표면에 인쇄될 수 있다.
예를 들면, 카본 블랙(carbon black), 흑연 또는 산화철 등과 같은 무기 안료나, 아조계 안료 또는 프탈로시아닌계 안료 등의 유기 안료를 포함하는 광차단성 또는 광흡수성 잉크를 적절한 바인더(binder) 및/또는 용제(solvent)와 배합한 인쇄용 잉크를 사용하여 인쇄 공정이 진행될 수 있다. 예를 들면, 상기 안료의 배합량이나 종류를 조절하여 TC 영역의 광투과율을 조절할 수 있다. 인쇄 방식은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 스크린 인쇄 또는 그라비아 인쇄 등의 인쇄 방식이나, 잉크젯 방식에 의한 선택적인 젯팅 방식을 사용할 수 있다.
예시적인 광학 필터는, 예를 들면, 3D 장치에 적용되어 상기 장치가 입체 영상을 휘도의 손실이 없이 넓은 시야각에서 표시하도록 할 수 있다.
도 1 및 2는 예시적인 광학 필터의 제 1 및 제 2 영역의 배치를 나타내는 도면이다.
도 3은, 제 1 및 제 2 영역의 광축의 형성의 예시를 보여주는 도면이다.
도 4는, 예시적인 광학 필터를 보여주는 도면이다.
도 5 및 6은, 예시적인 광학 필터의 제 1 및 제 2 영역, 및 TC 영역의 배치를 보여주는 도면이다.
도 7 내지 9는, 예시적인 광학 필터의 형태를 보여주는 도면이다.
도 10은, 3D 장치를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 11 및 12는, LS 영역 및 RS 영역의 예시적인 배치를 보여주는 모식도이다.
도 13 및 14는, LS 영역, RS 영역 및 TC1 영역의 예시적인 배치를 보여주는 모식도이다.
도 15는, 3D 장치를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 14는, 3D 장치에서 시야각의 형성을 설명하기 위한 모식도이다.
도 15는, 3D 장치의 일부 요소를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 16은, 수식을 설명하기 위한 도면이다.
<부호의 설명>
A, B: 제 1 및 제 2 영역
L: 제 1 및 제 2 영역의 경계
θ1, θ2: 제 1 또는 제 2 영역에 형성된 광축이 제 1 및 제 2 영역의 경계와 이루는 각도
TC, TC1, TC2: 광투과량 조절 영역
50, 60, 70, 801: 광학 필터
51: 액정층
52: 배향층
53: 액정층
80: 3D 장치
81: 표시부
821: 광원
822: 제 1 편광판
823: 영상 생성 영역
824: 제 2 편광판
LS: 좌안용 신호 생성 영역
RS: 우안용 신호 생성 영역
LG: 좌안용 신호 편광 조절 영역
RG: 우안용 신호 편광 조절 영역
H1: TC1 영역의 폭
H2: TC2 영역의 폭
PL: 좌안용 신호 편광 조절 영역의 폭
PR: 우안용 신호 편광 조절 영역의 폭
T: 표시부에서 광학 필터까지의 거리
C: TC1 영역의 폭을 이등분하는 선의 TC1 영역 또는 영상 생성 영역의 표면에 대한 가상의 법선
y: 가상의 법선(C)이 TC2 영역과 접하는 지점으로부터 TC2 영역의 존재하는 부분까지의 거리
θU, θL: 시야각
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 상기 광학 필터 및 3D 장치를 상세히 설명하지만, 상기 광학 필터 및 3D 장치의 범위가 하기에 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
TAC 기재(굴절률: 1.49, 두께: 80,000 nm)의 일면에 광배향층 형성용 조성물을 건조 후의 두께가 약 1,000 Å이 되도록 코팅하고, 80℃의 오븐에서 2 분 동안 건조시켰다. 광배향층 형성용 조성물로는, 하기 화학식 3의 신나메이트기를 갖는 폴리노르보넨(분자량(Mw)=150,000) 및 아크릴 단량체의 혼합물을 광개시제(Igacure 907)와 혼합하고, 다시 그 혼합물을 톨루엔 용매에 폴리노르보넨의 고형분 농도가 2 wt%가 되도록 용해시켜 제조한 조성물을 사용하였다(폴리노르보넨: 아크릴 단량체:광개시제 = 2:1:0.25(중량비)).
[화학식 3]
Figure PCTKR2012006259-appb-I000003
이어서, 건조된 광배향층 형성용 조성물을 한국 특허출원 제2010-0009723호에 개시된 방법에 따라 배향 처리하여, 서로 다른 방향으로 배향된 제 1 및 제 2 배향 영역을 포함하는 광배향층을 형성하였다. 구체적으로는 상기 건조된 조성물의 상부에 폭이 약 450 ㎛인 스트라이프 형상의 광투과부 및 광차단부가 상하 및 좌우로 교대로 형성되어 있는 패턴 마스크를 위치시키고, 또한 상기 패턴 마스크의 상부에는 각각 서로 다른 편광을 투과시키는 두개의 영역이 형성된 편광판을 위치시켰다. 그 후, 상기 광배향층이 형성되어 있는 TAC 기재(30)를 약 3 m/min의 속도로 이동시키면서, 상기 편광판 및 패턴 마스크를 매개로 광배향층 형성용 조성물에 자외선(300 mW/cm2)을 약 30초 동안 조사하여 배향 처리를 수행하였다. 이러한 배향 처리에 의하여, 도 1과 같은 형태로 제 1 배향 영역(A)과 제 2 배향 영역(B)이 형성되고, 각 배향 영역의 배향 방향이 함께 이루는 각도가 90도이며, 또한, 각 배향 영역의 배향 방향이 제 1 및 제 2 영역(A, B)의 경계와 시계 또는 반시계 방향으로 45도가 되도록 형성하였다. 이어서, 광흡수성 잉크로서, 카본 블랙(carbon black) 분산액을 아크릴레이트계 바인더(dipentaerythritol hexaacrylate) 및 카보닐계 용제의 혼합물에 약 70 중량%의 농도로 혼합하고, 약 2 중량%의 광개시제(Igarcure 907)를 추가로 배합한 잉크를 상기 제 1 및 제 2 영역(A, B)의 경계에 상기 제 1 및 제 2 영역의 배향 방향이 함께 이루는 각도의 이등분선과 평행하게 되도록 잉크젯 장비(Dymatrix DMP2800, Fuji film사제)로 약 3 ㎛의 두께로 인쇄하고, 경화시켜서 TC 영역을 형성하였다. 상기 인쇄는 잉크젯 방식으로 수행하였다. 이어서, 배향 처리된 배향층 및 TC 영역에 액정층을 형성하였다. 구체적으로는, 액정 조성물로서 하기 화학식 A로 표시되는 다관능성 중합성 액정 화합물 70 중량부 및 하기 화학식 B로 표시되는 단관능성 중합성 액정 화합물 30 중량부를 포함하고, 적정량의 광개시제를 포함하는 액정 조성물을 약 1㎛ 의 건조 두께가 되도록 도포하고, 하부의 배향층에 배향에 따라 배향시킨 후에, 자외선(300mW/cm2)을 약 10초 동안 조사하여 액정을 가교 및 중합시켜, 하부 광배향층의 배향에 따라서 서로 직교하는 광축을 가지는 제 1 및 제 2 영역이 형성되어 있는 액정층을 형성하였다. Axomatrix사의 Axoscan 장비를 이용하여 측정한 결과 상기 액정층에서 지상축 방향의 굴절률과 진상축 방향의 굴절률의 차이는 약 0.125였다. 또한, 상기 액정층은, 약 1 ㎛ 정도의 두께로 형성되었다.
[화학식 A]
Figure PCTKR2012006259-appb-I000004
[화학식 B]
Figure PCTKR2012006259-appb-I000005
실시예 2
TC 영역의 형성을 위한 인쇄를 액정층의 형성 후에 상기 액정층의 상부에 수행한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 광학 필터를 제조하였다.
실시예 3
TC 영역의 형성을 위한 인쇄를 기재층(TAC 기재)의 표면에 수행한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 광학 필터를 제조하였다.
실시예 4 내지 7.
도 10과 같은 구조를 가지되, 실시예 1과 같은 방식으로 제조되는 광학 필터(801)을 포함하며, 영상 생성 영역(823)은, 투과형 액정 패널이고, RS 및 LS 영역은 도 11과 같이 배치되며, TC1 영역이 액정 패널의 컬러 필터의 블랙 매트릭스에 의해 형성되고, TC1 영역이 RS 및 LS의 영역의 사이에서 RS 및 LS 영역의 일부분과 겹치면서 도 13과 같이 배치되는 장치를 구성하였다. TC1 영역이 RS 영역과 겹치는 범위와 LS 영역과 겹치는 범위는 동일하도록 TC1 영역을 형성하였다. 또한, 광학 필터(801)의 제 1 및 제 2 영역은 도 1과 같은 형태로 배치되도록 하였다. TC2 영역은, 제 1 및 제 2 영역(A, B)의 영역의 사이에서 각 영역(A, B)의 일부분과 겹치면서 도 5와 같이 위치되도록 형성되면서, TC2 영역이 RG 영역(제 1 및 제 2 영역 중 어느 한 영역)과 겹치는 범위와 LG 영역(제 1 및 제 2 영역 중 다른 한 영역)과 겹치는 범위는 동일하도록 TC2 영역을 형성하였다(즉, 도 16을 참조하면, y가 H2/2가 되도록 TC2 영역을 형성하였다.). RG 영역인 액정층의 영역은 제 2 편광판(824)의 흡수축과 반시계 방향으로 45도를 이루는 방향으로 지상축이 형성된 위상차층(λ/4 파장층)이고, LG 영역인 액정층의 영역은 제 2 편광판(824)의 흡수축과 시계 방향으로 45도를 이루는 방향으로 지상축이 형성된 위상차층(λ/4 파장층)이었으며, 제 1 및 제 2 편광판(822, 824)의 흡수축은 서로 수직을 이루도록 배치하였다. 표시부에서 광학 필터까지의 거리(수식 2 및 3에서의 T)는 약 1 mm였고, LG 및 RG 영역의 폭의 합(수식 1에서 "PL+PR")은 약 545 ㎛이며, LG 및 RG 영역의 폭은 서로 대략 동일하였다. 상기 장치에서 최대 시야각("θU" 또는 "θL") 약 13.5도가 모든 실시예에서 확보될 수 있도록 TC1 및 TC2 영역의 폭(H1 및 H2)을 조절하되, 각각의 실시예에서 TC1 및 TC2 영역의 폭(H1 및 H2)을 하기 표 1과 같이 변경하면서, 장치를 구동시키고, 각 시야각("θU" 또는 "θL")에 따른 상대 휘도를 휘도계(장비명: SR-UL2 Spectrometer)를 사용하여 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
표 1
실시예
1 2 3 4
H1(단위: ㎛) 210 180 150 120
H2(단위: ㎛) 30 60 90 120
H1+H2(단위: ㎛) 240 240 240 240
시야각(단위: 도) 상대휘도(단위:%)
0 61.1 66.7 72.5 78
2 61.1 66.7 72.5 74.8
4 61.1 66.7 69.3 71.6
6 61.1 66.7 66.1 68.4
8 61.1 65 62.9 65.2
10 61.1 62.2 62 61.9
12 58.3 59 58.8 58.7
13 56 56 56 56
비교예 1.
실시예 4 내지 7과 동일하게 장치를 구성하되, 광학 필터로서, 실시예 1의 방식으로 제조되되, TC 영역을 형성하는 인쇄 공정이 수행되지 않은 방식으로 제조된 광학 필터, 즉 TC2 영역을 포함하지 않는 광학 필터를 사용하여 장치를 구성하였다. 실시예에서와 같이 최대 시야각("θU" 또는 "θL") 약 13.5도가 확보될 수 있도록 TC1 영역의 폭(H1)을 240 ㎛로 조절하여 장치를 구성하였다. 상기 장치를 구동시키면서, 각 시야각("θU" 또는 "θL")에 따른 상대 휘도를 휘도계(장비명: SR-UL2 Spectrometer)를 사용하여 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
표 2
비교예1
H1(단위: ㎛) 240
H2(단위: ㎛) 0
H1+H2(단위: ㎛) 240
시야각(단위: 도) 상대휘도(단위:%)
0 56
2 56
4 56
6 56
8 56
10 56
12 56
13 56

Claims (18)

  1. 입사광을 서로 편광 상태가 상이한 2종 이상의 광으로 분할하여 출사시킬 수 있도록 인접하여 배치되어 있는 제 1 및 제 2 영역을 가지는 액정층; 및 상기 제 1 및 제 2 영역의 경계에 존재하는 광투과량 조절 영역을 포함하는 광학 필터.
  2. 제 1 항에 있어서, 액정층은 다관능성 중합성 액정 화합물 및 단관능성 중합성 액정 화합물을 포함하는 광학 필터.
  3. 제 1 항에 있어서, 액정층은 면내 지상축 방향의 굴절률과 면내 진상축 방향의 굴절률의 차이가 0.05 내지 0.2이고, 두께가 0.5 ㎛ 내지 2.0 ㎛인 광학 필터.
  4. 제 1 항에 있어서, 광투과량 조절 영역의 광투과율이 0% 내지 20%인 광학 필터.
  5. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 영역은, 각각 서로 상이한 방향으로 형성된 광축을 가지는 위상 지연 영역이고, 광투과량 조절 영역은, 상기 제 1 및 제 2 영역의 광축이 이루는 각도를 이등분하는 선과 평행하게 형성되거나, 또는 상기 이등분선상에 형성되어 있는 광학 필터.
  6. 제 1 항에 있어서, 광투과량 조절 영역은, 광차단성 또는 광흡수성 잉크를 포함하는 광학 필터.
  7. 제 1 항에 있어서, 기재층을 추가로 포함하고, 액정층이 상기 기재층의 일면에 형성되어 있으며, 광투과량 조절 영역이 상기 기재층과 액정층의 사이 또는 상기 액정층의 상기 기재층 방향과는 반대측의 면에 존재하는 광학 필터.
  8. 제 7 항에 있어서, 기재층과 액정층의 사이에 존재하는 배향층을 추가로 포함하는, 광학 필터.
  9. 제 8 항에 있어서, 광투과량 조절 영역이 배향층과 액정층의 사이에 존재하는 광학 필터.
  10. 제 8 항에 있어서, 광투과량 조절 영역이 배향층과 기재층의 사이에 존재하는 광학 필터.
  11. 제 1 항에 있어서, 각각 우안용 및 좌안용 신호를 생성할 수 있는 우안용 및 좌안용 신호 생성 영역; 및 상기 우안용 및 좌안용 신호 생성 영역에 인접하는 제 1 광투과량 조절 영역을 가지는 표시부를 포함하는 입체 영상 표시 장치에서, 상기 우안용 및 좌안용 신호의 편광 상태를 서로 상이하게 조절하는 것에 사용되는 광학 필터.
  12. 제 11 항에 있어서, 광투과량 조절 영역은, 하기 수식 2를 만족하는 각도 θU의 최대값과 하기 수식 3을 만족하는 각도 θL의 최대값이 3도 이상이 되도록 형성되어 있는 광학 필터:
    [수식 2]
    tanθU = (H1 + 2y)/2T
    [수식 3]
    tanθL = (H1 + 2H2-2y)/2T
    상기 수식 2 및 3에서 H1은 입체 영상 표시 장치의 제 1 광투과량 조절 영역의 폭이며, H2는, 광학 필터의 광투과량 조절 영역의 폭이고, T는, 광학 필터가 적용된 장치에서 표시부로부터 광학 필터까지의 거리이며, y는 광학 필터가 적용된 장치의 제 1 광투과량 조절 영역의 폭의 이등분선의 상기 제 1 광투과량 조절 영역의 표면에 대한 가상의 법선이 광학 필터의 광투과량 조절 영역과 접하는 지점으로부터 광학 필터에서 광투과량 조절 영역의 존재하는 부분까지의 거리이다.
  13. 서로 위상 지연 특성이 상이하며, 또한 인접하여 배치되어 있는 제 1 및 제 2 영역을 포함하는 액정층의 상기 제 1 및 제 2 영역의 경계에 광투과량 조절 영역을 형성하는 것을 포함하는 광학 필터의 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 액정층은, 기재층에 배향층을 형성하고, 상기 배향층상에 중합성 액정 화합물을 포함하는 액정 조성물의 도포층을 형성하며, 상기 액정 조성물을 배향시킨 상태에서 중합시켜서 형성하는 광학 필터의 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 광투과량 조절 영역은 광차단성 또는 광흡수성 잉크를 인쇄하여 형성하는 광학 필터의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 광차단성 또는 광흡수성 잉크를 기재층, 배향층 또는 액정층의 표면에 인쇄하는 광학 필터의 제조 방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 광차단성 또는 광흡수성 잉크를 액정층을 형성하기 전의 배향층의 표면에 인쇄하는 광학 필터의 제조 방법.
  18. 각각 우안용 및 좌안용 신호를 생성할 수 있는 우안용 및 좌안용 신호 생성 영역; 및 상기 우안용 및 좌안용 신호 생성 영역에 인접하는 제 1 광투과량 조절 영역을 포함하는 표시부 및 제 1 항의 광학 필터로서, 제 1 및 제 2 영역 중의 어느 하나의 영역은, 상기 우안용 신호가 입사될 수 있는 위치에 배치되고, 다른 하나의 영역은, 상기 좌안용 신호가 입사될 수 있는 위치에 있는 배치되도록 위치되는 광학 필터를 포함되는 입체 영상 표시 장치.
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