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KR100515629B1 - 파장선택소자 및 이를 구비한 광표시장치 - Google Patents

파장선택소자 및 이를 구비한 광표시장치 Download PDF

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KR100515629B1
KR100515629B1 KR10-2002-0030689A KR20020030689A KR100515629B1 KR 100515629 B1 KR100515629 B1 KR 100515629B1 KR 20020030689 A KR20020030689 A KR 20020030689A KR 100515629 B1 KR100515629 B1 KR 100515629B1
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Abstract

시인방향에 따른 표시화상의 색의 변화를 방지해서 표시품위를 향상시킬 수 있는 파장선택소자 및 이를 구비한 광표시장치를 제공한다.
파장선택소자(20)는 입사광에 포함되는 우선회 또는 좌선회의 원편광성분 중 선택파장대역 내의 한쪽 방향의 원편광성분을 반사 또는 투과하는 콜레스테릭층(21)과, 콜레스테릭층(21)의 출사측에 배치되고, 콜레스테릭층(21)에서 반사 또는 투과된 원편광성분을 확산시키는 확산층(22)을 구비한다. 또한, 콜레스테릭층(21)은 각 화소마다 적색, 녹색 및 청색의 3색의 화소영역을 포함하는 칼라필터로 하는 것이 가능하고, 이 경우에는 각각의 화소영역에서 입사광에 포함되는 우선회 또는 좌선회의 원편광성분 중 선택파장대역내의 한쪽 방향의 원편광성분을 반사 또는 투과한다.

Description

파장선택소자 및 이를 구비한 광표시장치{WAVELENGTH-SELECTING OPTICAL ELEMENT AND OPTICAL DISPLAY PROVIDED WITH THE SAME}
본 발명은 액정표시장치 등의 광표시장치에서 이용되는 파장선택소자에 관한 것으로, 특히 선택파장대역 내의 한쪽 방향의 원편광성분을 선택적으로 반사 또는 투과하는 파장선택소자 및 이를 구비한 광표시장치에 관한 것이다.
종래부터, 액정표시장치 등에 이용되는 칼라필터로서, 콜레스테릭 규칙성을 갖는 층(콜레스테릭층)을 구비한 파장선택소자가 알려져 있다.
여기서, 콜레스테릭층은 물리적인 분자배열(플라나배열)을 기초로 한쪽 방향의 원편광성분(선회광성분)과 이와 반대 회전의 원편광성분을 분리하는 선회광 선택특성(편광분리특성)을 갖는다. 이와 같은 콜레스테릭층에서 플라나배열의 헬리칼축에 입사한 입사광은, 우선회의 원편광성분 및 좌선회의 원편광성분으로 분리되어, 한쪽의 원편광성분은 반사되고, 다른쪽의 원편광성분은 투과된다. 이 현상은, 원편광2색성으로서 널리 알려져 있고, 원편광성분의 선회광 방향을 입사광에 대해서 적당히 선택함으로써 콜레스테릭층의 헬리칼축 방향과 동일한 선회광 방향을 갖는 원편광성분이 선택적으로 반사 또는 투과된다.
이 경우의 출사광의 최대 선회광 광산란은, 다음 식(1)의 파장(λ0)으로 발생한다.
λ0=nav·p ... (1)
여기서, p는 키랄 피치(헬리칼 피치), nav은 헬리칼축에 직교하는 평면 내에서의 평균 굴절률이다.
이 때, 출사광의 파장대역폭(△λ)은, 다음 식(2)로 표시된다.
△λ=△n·p ... (2)
여기서, △n은 복굴절률, p는 키랄 피치이다.
즉, 콜레스테릭층에서는 파장(λ0)을 중심으로 한 파장대역폭(△λ)의 범위(선택파장대역)의 우선회 또는 좌선회의 원편광성분의 한쪽이 반사되고, 다른쪽의 원편광성분 및 다른 파장영역의 광이 투과된다.
그러나, 상기 종래의 파장선택소자에서는, 콜레스테릭층의 헬리칼축이, 예컨대 기판의 법선방향과 일치하도록 설정되어 있는 경우, 기판의 법선방향에 대해서 경사방향으로부터 콜레스테릭층을 보면, 콜레스테릭층의 겉보기 피치의 길이가 커지고, 콜레스테릭층에서의 반사 또는 투과되는 광의 파장성분이 실제 보다도 단파장측으로 시프트하는 것으로 된다.
여기서, 시인각도(θ:기판의 법선방향으로부터의 기울기)를 고려하면, 상기 식(1)은 브래그의 법칙에 따라서 다음 식(3)과 같이 표시된다.
λ0=nav·p·cosθ ... (3)
다음, 식(3)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 시인각도(θ)가 커짐에 따라서 파장(λ0)이 작아지고, 이에 따라 이와 같은 파장선택소자가 조립된 광표시장치에서는 시인방향에 따라서 표시화상의 색이 변화(색시프트)한다는 문제가 있다.
본 발명은 이와 같은 점을 고려해서 이루어진 것으로, 시인방향에 따른 표시화상의 색의 변화를 방지해서 표시품위를 향상시킬 수 있는 파장선택소자 및 이를 구비한 광표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 그 제1해결수단으로서, 입사광에 포함되는 우선회 또는 좌선회의 원편광성분 중 선택파장대역 내의 한쪽 방향의 원편광성분을 반사 또는 투과하는 콜레스테릭층과, 상기 콜레스테릭층의 출사측에 배치되고, 상기 콜레스텍릭층에서 반사 및/또는 투과된 원편광성분을 확산시키는 확산층을 구비한 것을 특징으로 하는 파장선택소자를 제공한다.
또한, 상기된 제1해결수단에서, 상기 콜레스테릭층은 적색, 녹색 및 청색의 3색의 화소영역을 포함하는 칼라필터인 것이 바람직하다. 또한, 상기 확산층은 상기 콜레스테릭층 상에 적층되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명은, 그 제2해결수단으로서, 광을 변조시켜서 화상을 표시하는 표시소자와, 상기 표시소자를 투과하는 광의 광로상에 설치되고, 해당 광에 포함되는 우선회 또는 좌선회의 원편광성분 중 선택파장대역 내의 한쪽 방향의 원편광성분을 반사 및/또는 투과하는 콜레스테릭층과, 상기 콜레스테릭층의 출사측에 배열 설치되고, 상기 콜레스테릭층에서 반사 또는 투과된 원편광성분을 확산시키는 확산층을 구비한 것을 특징으로 하는 광표시장치를 제공한다.
또한, 상기된 제2해결수단에서, 상기 표시소자는 액정표시소자인 것이 바람직하다. 또한, 상기 콜레스테릭층은 적색, 녹색 및 청색의 3색의 화소영역을 포함하는 칼라필터인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 파장선택소자로서, 입사광에 포함되는 우선회 또는 좌선회의 원편광성분 중 선택파장대역내의 한쪽 방향의 원편광성분을 반사하는 콜레스테릭층과, 콜레스테릭층의 출사측에 배열 설치되고, 콜레스테릭층에서 반사된 원편광성분을 확산시키는 확산층을 조합시켜서 이용하므로, 소정 시인각도에서 관찰되는 출사광은 임의 파장성분의 광이 혼재된 것으로 되고, 시인각도에 따른 출사광의 파장의 변화량을 효과적으로 억제할 수 있다. 이에 따라, 이와 같은 파장선택소자가 조립된 광표시장치에서도, 시인각도에 따른 표시화상의 색의 변화를 방지해서 표시품위를 향상시킬 수 있다.
(실시형태)
이하, 도면을 참조해서 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.
우선, 도 1a 및 도 1b에 의해 본 발명에 의한 파장선택소자의 일실시형태에 대해서 설명한다.
도 1a 및 도 1b에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 따른 파장선택소자(20)는 입사광에 포함되는 우선회 또는 좌선회의 원편광성분 중 선택파장대역내의 한쪽 방향의 원편광성분을 반사 또는 투과하는 콜레스테릭층(21)과, 콜레스테릭층(21)의 출사측에 배치되고 콜레스테릭층(21)에서 반사 또는 투과된 원편광성분을 확산시키는 확산층(22)을 구비하고 있다. 또한, 콜레스테릭층(21)은 각 화소 마다 적색, 녹색 및 청색의 3색의 화소 영역을 포함하는 칼라필터로 하는 것이 가능하고, 이 경우에는 각각의 화소영역에서 입사광에 포함되는 우선회 또는 좌선회의 원편광성분 중 선택파장 대역 내의 한쪽 방향의 원편광성분을 반사 또는 투과한다.
여기서, 콜레스테릭층(21)은 콜레스테릭 규칙성을 갖고 있고, 그 재료로서는 중합성모노머분자 또는 중합성올리고머분자나, 액정폴리머 등을 이용할 수 있다. 여기서, 콜레스테릭층(21)의 재료로서 중합성모노머분자를 이용하는 경우에는 특개평7-258638호 공보나 특표평10-508882호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 액정성모노머 및 키랄화합물의 혼합물을 이용할 수 있다. 또한, 중합성올리고머분자를 이용하는 경우에는 특개소57-165480호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 콜레스테릭상을 갖는 환식올가노폴리실록산화합물을 이용할 수 있다. 한편, 콜레스테릭층(21)의 재료로서 액정폴리머를 이용하는 경우에는 액정을 나타내는 메소겐기를 주쇄, 측쇄 또는 주쇄 및 측쇄의 양쪽의 위치로 도입한 고분자, 콜레스테릭기를 측쇄에 도입한 고분자콜레스테릭액정, 특개평9-133810호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 액정성고분자, 특개평11-293252호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 액정성고분자 등을 이용할 수 있다.
또한, 확산층(22)으로서는 셀룰로우즈계, 아크릴계 또는 에폭시계수지 등으로 이루어지는 투광성수지에 유기물 또는 무기물의 미립자로 이루어지는 확산제를 함유한 것을 이용할 수 있다. 여기서, 투광성수지와 확산제의 굴절률의 차이는 0.02 이상인 동시에 1.0 이하인 것이 바람직하다. 이는 투광성수지와 확산제의 굴절률의 차이를 0.02 이상으로 함으로써 확산제의 함유량을 필요 최소한으로 억제하면서 충분한 확산효과를 얻을 수 있기 때문이고, 또한 투광성수지와 확산제의 굴절률의 차이를 1.0 이하로 함으로써, 확산제의 함유량을 충분히 확보해서 균일한 광확산특성을 얻을 수 있기 때문이다. 또한, 확산제의 입경은 5nm 이상에서 50㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이는 확산제의 입경을 5nm 이상으로 함으로써 투광성수지로의 확산제의 분산을 용이하게 행할 수 있기 때문이고, 또한 확산제의 입경을 50㎛ 이하로 함으로써, 투광성수지의 표면에 확산제가 돌출되어 표면의 백색화나 화면의 시인성의 저하 등을 초래하는 것을 억제할 수 있기 때문이다.
여기서, 확산층(22)은 그 표면에서 법선방향의 헤이즈값이 3 이상 85 이하에서, 법선방향의 헤이즈값과 법선방향으로부터 ±60°의 방향의 헤이즈값과의 차이가 0.1~7인 것이 바람직하다. 이는 확산층(22)의 법선방향의 헤이즈값이 3 미만인 경우에는 광학산성이 없고, 85 이상인 경우에는 광확산성이 지나치게 강해서 하얗게 탁해지며, 또한 법선방향의 헤이즈값과 법선방향으로부터 ±60° 방향의 헤이즈값의 차이가 7을 넘으면 광표시장치 등에 적용된 경우에 화면의 균일한 밝기가 얻어지지 않아 표시품위가 저하되기 때문이다. 또한, 확산층(22)은 그 표면 거칠기(Ra)가 2㎛ 이하인 것이 바람직하고, 확산층(22)을 액정셀 내에 조립하는 경우(도 3 참조) 등에서는 0.3㎛ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 확산층(22) 중 투광성수지로서는 각종 수지조성물을 이용하는 것이 가능하고, 특히 트리아세틸셀룰로우즈(굴절률 1.50), 셀룰로우즈아세테이트프로필네이트(굴절률 1.47), 셀룰로우즈아세테이트부틸레이트(굴절률 1.47~1.50), 셀룰로우즈(굴절률 1.54), 셀룰로우즈트리부틸레이트(굴절률 1.48) 등의 셀룰로우즈계수지인 것이 바람직하다. 또한, 확산층(22) 중 확산제로서는 플라스틱비드 등의 유기물을 이용하는 것이 바람직하고, 특히 투명도가 높고, 투광성수지와의 굴절률의 차이가 상기된 바와 같은 수치로 되는 것이 바람직하다. 이와 같은 플라스틱비드로서는 멜라민비드(굴절률 1.57), 아크릴비드(굴절률 1.49), 아크릴스틸렌비드(굴절률 1.54), 폴리카보네이트비드, 폴리에틸렌비드, 비닐클로라이드 등이 이용된다. 또한, 확산제로서는 산화셀륨(굴절률 1.63) 등의 무기물을 이용해도 된다. 또한, 확산층(22)을 액정셀 내에 설치한 경우에는 아크릴계수지를 이용하는 것이 바람직하다.
다음에, 도 2에 의해, 도 1a 및 도 1b에 나타낸 파장선택소자(20)를 구비한 광표시장치의 일실시형태에 대해서 설명한다. 또한, 본 실시형태에서는 광표시장치의 일례로서 반사형 액정표시장치를 예로 들어 설명한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 따른 반사형 액정표시장치(10A)는 광을 편광(변조)시켜서 화상을 표시하는 액정표시소자로서 서로 대향하는 한쌍의 유리기판(11,12)과 유리기판(11,12)의 사이에 끼워 지지된 액정층(13)을 구비하고 있다. 또한, 배면측의 유리기판(11)의 외측표시면에는 광흡수판(14)이 취부되고, 관찰자측의 유리기판(12)의 외측표시면에는 편광판(15)이 취부되어 있다. 또한, 광흡수판(14)은 유리기판(11)과 콜레스테릭층(21)의 사이에 설치하도록 해도 된다.
여기서, 배면측의 유리기판(11) 내측표면에는 콜레스테릭층(21)이 설치되어 있다. 또한, 관찰자측의 유리기판(12)과 편광판(15) 사이에는 확산층(22)이 설치되어 있다. 여기서, 콜레스테릭층(21) 및 확산층(22)은 유리기판(11,12) 및 액정층(13)으로 이루어지는 액정표시소자를 투과하는 광의 광로상에 설치되고, 양자에 의해 파장선택소자(20)가 구성된다.
또한, 배면측의 유리기판(11) 및 관찰자측의 유리기판(12)의 내측 표면에는 TFT소자(도시생략)나 화소전극으로서의 ITO막(도시생략) 등이 적절히 설치된다.
다음에, 이와 같은 구성으로 이루어지는 반사형 액정표시장치(10A)의 제조방법에 대해서 설명한다.
우선, 배면측의 유리기판(11)의 한쪽 면(내측 표면) 상에 콜레스테릭 규칙성을 갖는 중합성모노머분자 또는 중합성올리고머분자에 광개시제 및 적색의 화소영역용의 키랄제를 혼합한 도포액을 스핀코트법에 의해 도포하고, 적색의 화소영역용의 마스크를 매개로 소정 시간만큼 자외선을 조사해서 경화시킨 후, 불필요한 재료를 제거함으로써 적색의 화소영역(R)을 형성한다.
동일하게, 녹색의 화소영역용의 키랄제를 혼합한 도포액을 스핀코트법에 의해 도포하고, 패터닝함으로써 녹색(G)의 화소영역을 형성한다.
동일하게, 청색의 화소영역용의 키랄제를 혼합한 도포액을 스핀코트법에 의해 도포하고, 패터닝함으로써 청색(B)의 화소영역을 형성한다.
이상에 의해서, 각 화소마다 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 3색의 화소영역을 포함하는 칼라필터로서의 콜레스테릭층(21)이 형성된다.
한편, 유리기판(11)에 대향하는 유리기판(12) 중의 ITO막(도시생략)이 형성된 측과 반대측의 표면(외측표면) 상에 셀룰로우즈계수지 등으로 이루어지는 투광성수지에 유기물 또는 무기물의 미립자로 이루어지는 확산제를 함유한 것을 스핀코트법에 의해 도포하고, 확산층(22)을 형성한다.
그 후, 이상과 같이 해서 원하는 층이 형성된 유리기판(11)과 유리기판(12)을 스페이서 등을 매개로 대향시킨 후, 이들 사이에 액정재료를 주입해서 액정층(13)을 형성한다. 그리고, 배면측의 유리기판(11)의 외측표면에 광흡수판(14)을 취부하고, 더욱이 관찰자측의 유리기판(12)의 외측표면에 편광판(15)을 취부함으로써, 최종적으로 도 2에 나타낸 바와 같은 반사형 액정표시장치(10A)가 제작된다.
이와 같이, 본 실시형태에 의하면 파장선택소자(20)로서, 입사광에 함유되는 우선회 또는 좌선회의 원편광성분 중 선택파장대역 내의 한쪽 방향의 원편광성분을 반사하는 콜레스테릭층(21)과, 콜레스테릭층(21)의 출사측에 배치되고 콜레스테릭층(21)에서 반사된 원편광성분을 확산시키는 확산층(22)을 조합시켜서 이용하므로, 어느 시인각도(θ)에서 관찰된 출사광은 임의 파장성분의 광이 혼재된 것으로 되어, 시인각도(θ)에 따른 출사광의 파장(λ0)의 변화량을 효과적으로 억제할 수 있다. 이에 따라, 이와 같은 파장선택소자(20)가 조립된 반사형 액정표시장치(10A)에서도 시인각도(θ)에 따른 표시화상의 색의 변화를 방지해서 표시품위를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 콜레스테릭층(21)에서 반사된 원편광성분을 확산층(22)에 의해 확산시키므로, 이와 같은 파장선택소자(20)가 조립된 반사형 액정표시장치(10A)에서 시야각도를 크게 할 수 있음과 더불어 반사형 액정표시장치(10A) 중의 각 층의 굴절률의 차이에 기인해서 발생하는 계면반사를 억제해서 표시화상이 보기 어렵게 되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 상기된 실시형태에서는 반사형 액정표시장치(10A:도 2 참조)에서, 콜레스테릭층(21)을 배면측의 유리기판(11) 상에 적층하는 한편, 확산층(22)을 관찰자측의 유리기판(12)측에 설치하도록 하고 있지만, 이에 한정하지 않고 도 3에 나타낸 반사형 액정표시장치(10B)와 같이 파장선택소자(20)의 콜레스테릭층(21) 및 확산층(22)을 함께 배면측의 유리기판(11) 상에 적층하도록 해도 된다.
또한, 상기된 실시형태에서는 파장선택소자(20)를 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같은 반사형 액정표시장치(10A,10B)에 조립해서 이용하는 경우를 예로 들어서 설명했지만, 이에 한정하지 않고 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같은 투과형 액정표시장치(10C,10D)에 조립해서 이용한 경우에도 동일하게 적용할 수 있다. 여기서, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 투과형 액정표시장치(10C,10D)는 측면으로부터 입사된 광을 상면 및 하면의 한쪽으로부터 출사하는 도광체(17)와, 도광체(17)의 측면을 향해서 광을 출사하는 광원(19), 도광체(17)의 하면으로부터 출사된 광을 반사하는 반사판(18)을 구비한다. 또한, 광원(19)의 배면에는 반사판(19a)이 설치되고, 배면측의 유리기판(11)의 외측 표면에는 편광판(16)이 설치된다. 또한, 파장선택소자(20)의 콜레스테릭층(21)은 반드시 배면측의 유리기판(11)측에 설치할 필요는 없고, 확산층(22)과 함께 관찰자측의 유리기판(12)측에 설치하도록 해도 된다.
이하, 도 6 내지 도 10에 의해 본 발명의 구체적인 실시예에 대해서 설명한다.
(실시예)
실시예로서는 도 2에 나타낸 바와 같은 반사형 액정표시장치(10A)를 제작했다.
구체적으로는, 본 실시예에서는 파장선택소자를 구성하는 콜레스테릭층의 재료로서 중합성모노머분자를 이용하고, 유리기판상에 다음과 같은 조성의 도포액을 스핀코트법에 의해 도포하여 건조한 후, 80℃로 배향(orienting)시킨다 (막두께 3㎛). 그리고, 적색의 화소영역용의 마스크를 매개로 5mW/cm2에서 5초만큼 자외선을 조사해서 경화시킨 후, 불필요한 재료를 제거함으로써 적색의 화소영역(R)을 형성했다.
<콜레스테릭층용 도포액 조성>
양말단에 중합가능한 아크릴레이트를 갖는 동시에 중앙부의 메소겐과 상기 아클리레이트 사이에 스페이서를 갖는 네마틱이소트로픽 전이온도가 110℃인 모노머분자(이하의 화학식의 것) : 80중량부
광개시제(Ciba Speciality Chemicals사 제조「IRG369」) : 3중량부
양말단에 중합가능한 아크릴레이트를 갖는 키랄제 분자 : 3중량부
톨루엔 : 100중량부
(화학식)
또한, 동일하게, 상기 조성에서 키랄제의 양을 5중량부로 변화시킨 도포액을 스핀코트법에 의해 도포하고 패터닝함으로써, 적색(G)의 화소영역을 형성했다. 더욱이, 상기 조성에서 키랄제의 양을 6중량부로 변화시킨 도포액을 스핀코트법에 의해 도포하고, 패터닝함으로써 청색(B)의 화소영역을 형성했다. 이상에 의해, 각 화소마다 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 3색의 화소영역을 포함하는 콜레스테릭층(칼라필터)을 형성했다.
한편, 본 실시예에서는 파장선택소자를 구성하는 확산층의 재료로서 셀룰로우즈계수지에 유기물의 미립자로 이루어지는 확산제를 함유한 것을 이용하고, 관찰자측의 유리기판 중 ITO막이 형성된 측과 반대측의 표면상에 다음과 같은 조성의 도포액을 그라비어코트법에 의해 도포하고, 건조후, 100℃에서 성막했다 (막 두께 10㎛).
<확산층용 도포액 조성>
셀룰로우즈아세테이트프로필네이트수지(굴절률 1.50:바이엘사 제조「세리돌CP」) : 100중량부,
멜라민비드(굴절률 1.57, 평균입경 1.2㎛:일본촉매주식회사「에포스타」) : 3.89중량부,
삭제
톨루엔 : 1000중량부.
또한, 이와 같이 해서 형성된 확산층은 그 표면에서 법선방향의 헤이즈값이 30이고, 법선방향의 헤이즈값과 법선방향으로부터 ±60°의 방향의 헤이즈값의 차이가 3이었다. 또한, 확산층(22)은 그 표면거칠기(Ra)가 0.3㎛였다.
그 후, 이상과 같이 해서 원하는 층이 형성된 유리기판끼리 스페이서 등을 매개로 대향시킨 후, 이들의 사이에 액정재료를 주입해서 액정층을 형성했다. 그리고, 배면측의 유리기판의 외측표면에 광흡수판을 취부하고, 더욱이 관찰자측의 유리기판의 외측표면에 편광판을 취부함으로써, 최종적으로 도 2에 나타낸 바와 같은 반사형 액정표시장치를 제조했다.
(비교예)
상기된 실시예에 따른 반사형 액정표시장치로부터 확산층을 제거한 것을 비교예로서 준비했다.
(평가결과)
상기된 실시예 및 비교예에 대해서, 제작된 반사형 액정표시장치를 샘플로 해서, (1)색의 재현영역의 측정(측정예1) 및, (2)시인각도에 따른 색의 변화의 측정(측정예2)을 행했다.
측정예1
도 6에 나타낸 바와 같은 측정장치에 의해, 실시예에 따른 샘플(30) 또는 비교예에 따른 샘플(30)에 대해서 광원(31:D65광원)으로부터 출사된 광(무편광 광)을 입사각도 5°로 입사시키고, 출사각도 5°로 반사(출사)된 광(편광광)을 검출기(32)에 의해 검출했다.
도 7 및 도 8은 각각 실시예 및 비교예에서 색의 재현영역을 나타내는 색도도이다. 또한, 도 7 및 도 8에서는 콜레스테릭층에 포함되는 적색의 화소영역, 녹색의 화소영역 및, 청색의 화소영역 각각에 의해 재현되는 적색, 녹색 및 청색의 색도 좌표값이 제공되어 있다.
도 7 및 도 8에 나타낸 측정결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 및 비교예에 따른 샘플(30)에서는 확산층의 유무에 관계없이 색의 재현영역(색순도)은 거의 동일했다.
측정예2
측정예2에서는 도 9에 나타낸 바와 같은 측정장치에 의해 확산광원(33)으로부터 출사된 광(무편광 광)을 하프미러(34)에서 반사시키고 나서 프리에렌즈(35)에 도입하고, 실시예에 따른 샘플(30) 또는 비교예에 따른 샘플(30)에 대해서, 입사각도 θ=-80°~+80°의 범위에서 입사시킨다. 여기서, 샘플(30)에서 반사(출사)된 광 중, 출사각도가 θ= -50°~+50°의 범위의 것이 프리에렌즈(35) 및 하프미러(34)를 매개로 CCD센서(36)에 도입되고, CCD센서(36)에 의해 출사각도(θ) 마다 그 색도 좌표값이 측정된다.
도 10 및 도 11은 각각 실시예 및 비교예에서 색시프트의 상태를 나타낸 색도도이다. 또한, 도 10 및 도 11에서는 콜레스테릭층에 함유되는 적색의 화소영역, 녹색의 화소영역 및 청색의 화소영역 각각에 의해 재현되는 적색, 녹색 및 청색의 색도 좌표값이 출사각도(θ)에 대응해서 제공된다.
도 10 및 도 11에 나타낸 측정결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예에 따른 샘플(30)은 어느 색에 관해서도 비교예에 따른 샘플(30)에 비해서 출사각도(θ)에 의존한 색의 변화(색시프트)가 작았다.
또한, 실시예 및 비교예에 따른 샘플(30)에 의한 표시화상을 눈으로 보는 것에 의해 관찰한 결과, 실시예의 샘플(30)은 비교예의 샘플(30)에 비해서 시야각도가 넓고, 또한 계면반사 등의 영향에 의해 표시화상을 보기 어려운 경우가 없었다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 시인방향에 따른 표시화상의 색의 변화를 방지해서 표시품위를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 파장선택소자의 일실시형태를 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명에 의한 파장선택소자를 구비한 반사형 액정표시장치(광표시장치)를 나타낸 개략단면도,
도 3은 도 2에 나타낸 반사형 액정표시장치(광표시장치)의 변형예를 나타낸 개략단면도,
도 4는 본 발명에 의한 파장선택소자를 구비한 투과형 액정표시장치(광표시장치)를 나타낸 개략단면도,
도 5는 도 4에 나타낸 투과형 액정표시장치(광표시장치)의 변형예를 나타낸 개략단면도,
도 6은 제1측정예에서 이용되는 측정장치의 구성을 나타낸 개략도,
도 7은 실시예에서 색의 재현영역을 나타낸 색도도,
도 8은 비교예에서 색의 재현영역을 나타낸 색도도,
도 9는 제2측정예에서 이용되는 측정장치의 구성을 나타낸 개략도,
도 10은 실시예에서 색시프트(color shift)의 상태를 나타낸 색도도,
도 11은 비교예에서 색시프트의 상태를 나타낸 색도도이다.
<참조부호의 설명>
10A,10B,10C,10D 액정표시장치(광표시장치),
11,12 유리기판,
13 액정층,
14 광흡수판,
15,16 편광판,
17 도광체,
18 반사판,
19 광원,
19a 반사판,
20 파장선택소자,
21 콜레스테릭층,
22 확산층.

Claims (6)

  1. 입사광에 포함되는 우선회 또는 좌선회의 원편광성분 중 선택파장대역 내의 한쪽 방향 원편광성분을 반사 및/또는 투과시키되, 시인각에 따른 색시프트를 수반하는 광으로서 입사광을 투과시키는 콜레스테릭층과,
    상기 콜레스테릭층의 출사측에 배치되고, 상기 콜레스테릭층에서 반사 또는 투과되어 시인각에 따른 색시프트를 수반하는 원편광성분을 확산시키는 확산층을 구비한 것을 특징으로 하는 파장선택소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 콜레스테릭층이 적색, 녹색 및 청색의 3색의 화소영역을 포함하는 칼라필터인 것을 특징으로 하는 파장선택소자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 확산층이 상기 콜레스테릭층 상에 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 파장선택소자.
  4. 광을 변조시켜 화상을 표시하는 표시소자와,
    상기 표시소자를 투과하는 광의 광로상에 설치되고, 당해 광에 포함되는 우선회 또는 좌선회의 원편광성분 중 선택파장대역 내의 한쪽 방향 원편광성분을 반사 및/또는 투과시키되, 시인각에 따른 색시프트를 수반하는 광으로서 입사광을 투과시키는 콜레스테릭층 및,
    상기 콜레스테릭층의 출사측에 배치되고, 상기 콜레스테릭층에서 반사 또는 투과되어 시인각에 따른 색시프트를 수반하는 원편광성분을 확산시키는 확산층을 구비한 것을 특징으로 하는 광표시장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 표시소자는 액정표시소자인 것을 특징으로 하는 광표시장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 콜레스테릭층이 적색, 녹색 및 청색의 3색의 화소영역을 포함하는 칼라필터인 것을 특징으로 하는 광표시장치.
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