(57)【要約】  本出願は、光学フィルタ及び表示装置に関する。例示的な光学フィルタは、例えば、３Ｄ装置に適用され、上記装置が立体映像を輝度の損失なしに広い視野角で表示するようにすることができる。【選択図】図３
2014523009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を偏光状態が異なる２種以上の光に分割して出射させることができるように隣接して配置されている第１及び第２領域を有する液晶層と；上記第１及び第２領域の境界に存在する光透過量調節領域と；を含む光学フィルタ。
【請求項２】
上記液晶層は、多官能性重合性液晶化合物及び単官能性重合性液晶化合物を含む、請求項１に記載の光学フィルタ。
【請求項３】
上記液晶層は、面内における遅相軸方向の屈折率と面内における進相軸方向の屈折率の差が０．０５〜０．２であり、厚さが０．５μｍ〜２．０μｍである、請求項１または２に記載の光学フィルタ。
【請求項４】
上記光透過量調節領域の光透過率が０％〜２０％である、請求項１から３の何れか１項に記載の光学フィルタ。
【請求項５】
上記第１及び第２領域は、それぞれ互いに異なる方向に形成された光軸を有する位相遅延領域であり、上記光透過量調節領域は、上記第１及び第２領域の光軸が成す角度を二等分する二等分線と平行に形成されるか、または上記二等分線上に形成されている、請求項１から４の何れか１項に記載の光学フィルタ。
【請求項６】
上記光透過量調節領域は、光遮断性または光吸収性インクを含む、請求項１から５の何れか１項に記載の光学フィルタ。
【請求項７】
基材層をさらに含み、上記液晶層が上記基材層の一面に形成されており、上記光透過量調節領域が上記基材層と上記液晶層との間または上記液晶層の上記基材層方向とは反対側の面に存在する、請求項１から６の何れか１項に記載の光学フィルタ。
【請求項８】
上記基材層と上記液晶層との間に存在する配向層をさらに含む、請求項７に記載の光学フィルタ。
【請求項９】
上記光透過量調節領域が上記配向層と上記液晶層との間に存在する、請求項８に記載の光学フィルタ。
【請求項１０】
上記光透過量調節領域が上記配向層と上記基材層との間に存在する、請求項８に記載の光学フィルタ。
【請求項１１】
それぞれ右眼用及び左眼用信号を生成することができる右眼用及び左眼用信号生成領域と；上記右眼用及び左眼用信号生成領域に隣接する第１光透過量調節領域を有する表示部と；を含む立体映像表示装置において、上記右眼用及び左眼用信号の偏光状態を相異に調節するのに使用される、請求項１から１０の何れか１項に記載の光学フィルタ。
【請求項１２】
上記光透過量調節領域は、下記数式２を満たす角度θＵの最大値と下記数式３を満たす角度θＬの最大値が３度以上になるように形成されている、請求項１１に記載の光学フィルタ：
［数式２］
ｔａｎθＵ＝（Ｈ１＋２ｙ）／２Ｔ
［数式３］
ｔａｎθＬ＝（Ｈ１＋２Ｈ２−２ｙ）／２Ｔ
上記数式２及び３で、Ｈ１は、立体映像表示装置の第１光透過量調節領域の幅であり、Ｈ２は、光学フィルタの光透過量調節領域の幅であり、Ｔは、光学フィルタが適用された装置において表示部から光学フィルタまでの距離であり、ｙは、光学フィルタが適用された装置の第１光透過量調節領域の幅の二等分線の上記第１光透過量調節領域の表面に対する仮想の法線が光学フィルタの光透過量調節領域に当接する地点から光学フィルタにおいて光透過量調節領域の存在する部分までの距離である。
【請求項１３】
位相遅延特性が異なっていて、また、隣接して配置されている第１及び第２領域を含む液晶層の上記第１及び第２領域の境界に光透過量調節領域を形成することを含む光学フィルタの製造方法。
【請求項１４】
上記液晶層は、基材層に配向層を形成し、上記配向層上に重合性液晶化合物を含む液晶組成物の塗布層を形成し、上記液晶組成物を配向させた状態で重合させて形成する、請求項１３に記載の光学フィルタの製造方法。
【請求項１５】
上記光透過量調節領域は、光遮断性または光吸収性インクを印刷して形成する、請求項１４に記載の光学フィルタの製造方法。
【請求項１６】
光遮断性または光吸収性インクを上記基材層、上記配向層または上記液晶層の表面に印刷する、請求項１５に記載の光学フィルタの製造方法。
【請求項１７】
光遮断性または光吸収性インクを液晶層を形成する前の上記配向層の表面に印刷する、請求項１５に記載の光学フィルタの製造方法。
【請求項１８】
それぞれ右眼用信号及び左眼用信号を生成することができる右眼用信号及び左眼用信号生成領域と、上記右眼用信号及び左眼用信号生成領域に隣接する第１光透過量調節領域とを有する表示部と、
請求項１から１２の何れか１項に記載の光学フィルタであって、第１及び第２領域のうちいずれか一方の領域は、上記右眼用信号が入射され得る位置に配置され、他方の領域は、上記左眼用信号が入射され得る位置に配置されるように位置する光学フィルタとを含む立体映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、光学フィルタ及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光を互いに偏光状態が異なる２種類以上の光に分割する技術は、多様な分野において有用に使用されることができる。
【０００３】
上記光分割技術は、例えば、立体映像の製作に適用されることができる。立体映像は、両眼時差を利用して具現することができる。例えば、２つの２次元映像を人間の左眼及び右眼にそれぞれ入力すれば、入力された情報が脳に伝達及び融合され、人間は、３次元的な遠近感と実際感を感じるようになるが、このような過程で、上記光分割技術が使用されることができる。
【０００４】
立体映像の生成技術は、３次元計測、３Ｄテレビ、カメラまたはコンピュータグラフィックなどにおいて有用に使用されることができる。
【０００５】
光分割技術を適用した立体映像表示装置と関連した例は、例えば、特許文献１及び２に開示されている。
【０００６】
立体映像表示装置を含んで、立体映像表示装置において問題となる現象として、いわゆるクロストーク（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）と呼ばれる現象がある。クロストークは、立体映像の観察のために観察者の左眼に入射すべき信号が右眼に入射するか、または右眼に入射すべき信号が左眼に入射するときに発生することができる。クロストークによって、例えば、立体映像を観察するときに視野角が減少することができる。クロストークを低減するために多様な方式が考慮されることができるが、立体映像の輝度の損失なしにクロストークを低減し、広い視野角を確保することは容易ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国特許登録第０９６７８９９号
【特許文献２】韓国特許公開第２０１０−００８９７８２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本出願は、光学フィルタ及び表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
例示的な光学フィルタは、液晶層を含むことができる。上記液晶層には、光学フィルタに入射する入射光を互いに偏光状態が異なる２種以上の光に分割して出射させることができるように第１及び第２領域が含まれることができる。上記第１及び第２領域は、互いに隣接して配置されていてもよい。
【００１０】
液晶層は、重合性液晶化合物を含むことができる。１つの例示において、液晶層は、重合性液晶化合物を重合された形態で含むことができる。用語「重合性液晶化合物」は、液晶性を示すことができる部位、例えば、メソゲン（ｍｅｓｏｇｅｎ）骨格などを含み、また、重合性官能基を１つ以上含む化合物を意味することができる。また、「重合性液晶化合物が重合された形態で含まれているということ」は、上記液晶化合物が重合され、液晶層内で液晶高分子を形成している状態を意味することができる。
【００１１】
液晶層は、重合性液晶化合物を非重合された状態で含むか、重合性非液晶化合物、安定剤、非重合性非液晶化合物または開始剤などの添加剤をさらに含むことができる。
【００１２】
１つの例示において液晶層に含まれる重合性液晶化合物は、多官能性重合性液晶化合物と単官能性重合性液晶化合物を含むことができる。
【００１３】
用語「多官能性重合性液晶化合物」は、上記液晶化合物のうち重合性官能基を２個以上含む化合物を意味することができる。１つの例示において多官能性重合性液晶化合物は、重合性官能基を２個〜１０個、２個〜８個、２個〜６個、２個〜５個、２個〜４個、２個〜３個または２個含むことができる。また、用語「単官能性重合性液晶化合物」は、上記液晶化合物のうち１つの重合性官能基を含む化合物を意味することができる。
【００１４】
多官能性及び単官能性重合性化合物を一緒に使用すれば、液晶層の位相遅延特性を効果的に調節することができ、また、具現された位相遅延特性、例えば、位相遅延層の光軸や、位相遅延値を安定的に維持することができる。本明細書において用語「光軸」は、光が当該領域を透過するときの遅相軸または進相軸を意味することができる。
【００１５】
液晶層は、単官能性重合性液晶化合物を多官能性重合性液晶化合物１００重量部に対して０重量部超過１００重量部以下、１重量部〜９０重量部、１重量部〜８０重量部、１重量部〜７０重量部、１重量部〜６０重量部、１重量部〜５０重量部、１重量部〜３０重量部または１重量部〜２０重量部で含むことができる。
【００１６】
上記範囲内で多官能性及び単官能性重合性液晶化合物の混合効果を極大化することができ、また、上記液晶層が上記接着剤層と優れた接着性を示すことができる。本明細書において特に別途規定しない限り、単位「重量部」は、重量の比率を意味することができる。
【００１７】
液晶層は、下記一般式１の条件を満たすことができる。
【００１８】
［一般式１］
Ｘ＜８％
【００１９】
上記一般式１でＸは、上記液晶層の初期位相差値に対して上記液晶層を８０℃で１００時間または２５０時間放置した後の上記液晶層の位相差値の変化量の絶対値の百分率である。
【００２０】
上記Ｘは、例えば、「１００×（｜Ｒ０−Ｒ１｜）／Ｒ０」で計算されることができる。上記でＲ０は、上記光学素子の液晶層の初期位相差値であり、Ｒ１は、上記液晶層を８０℃で１００時間または２５０時間放置した後の位相差を意味する。上記Ｘは、例えば、７％以下、６％以下または５％以下であることができる。
【００２１】
１つの例示において上記多官能性または単官能性重合性液晶化合物は、下記化学式１で表示される化合物であることができる。
【００２２】
［化学式１］
【化１】
2014523009.tif 000003
【００２３】
化学式１でＡは、単一結合、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−であり、Ｒ１〜Ｒ１０は、それぞれ独立的に水素、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基、−Ｏ−Ｑ−Ｐまたは下記化学式２の置換基であるか、Ｒ１〜Ｒ５のうち隣接する２個の置換基の対またはＲ６〜Ｒ１０のうち隣接する２個の置換基の対は、互いに連結され、−Ｏ−Ｑ−Ｐで置換されたベンゼンを形成し、 且つＲ１〜Ｒ１０のうち少なくとも１つは、−Ｏ−Ｑ−Ｐまたは下記化学式２の置換基であるか、 Ｒ１〜Ｒ５のうち隣接する２個の置換基またはＲ６〜Ｒ１０のうち隣接する２個の置換基のうち少なくとも１つの対は、互いに連結され、−Ｏ−Ｑ−Ｐで置換されたベンゼンを形成し、上記でＱは、アルキレン基またはアルキリデン基であり、Ｐは、アルケニル基、エポキシ基、シアノ基、カルボキシル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基などの重合性官能基である。
【００２４】
［化学式２］
【化２】
2014523009.tif 000004
【００２５】
化学式２でＢは、単一結合、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−であり、Ｒ１１〜Ｒ１５は、それぞれ独立的に水素、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基または−Ｏ−Ｑ−Ｐであるか、Ｒ１１〜Ｒ１５のうち隣接する２個の置換基の対は、互いに連結され、−Ｏ−Ｑ−Ｐで置換されたベンゼンを形成し、Ｒ１１〜Ｒ１５のうち少なくとも１つが−Ｏ−Ｑ−Ｐであるか、 Ｒ１１〜Ｒ１５のうち隣接する２個の置換基の対は、互いに連結され、−Ｏ−Ｑ−Ｐで置換されたベンゼンを形成し、上記でＱは、アルキレン基またはアルキリデン基であり、Ｐは、アルケニル基、エポキシ基、シアノ基、カルボキシル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基などの重合性官能基である。
【００２６】
化学式１及び２で隣接する２個の置換基は、互いに連結され、−Ｏ−Ｑ−Ｐで置換されたベンゼンを形成するということは、隣接する２個の置換基が互いに連結され、全体的に−Ｏ−Ｑ−Ｐで置換されたナフタレン骨格を形成することを意味することができる。
【００２７】
化学式２でＢの左側の"−"は、Ｂが化学式１のベンゼンに直接連結されていることを意味することができる。
【００２８】
化学式１及び２で用語「単一結合」は、ＡまたはＢで表示される部分に別途の原子が存在しない場合を意味する。例えば、化学式１でＡが単一結合の場合、Ａの両側のベンゼンが直接連結され、ビフェニル（ｂｉｐｈｅｎｙｌ）構造を形成することができる。
【００２９】
化学式１及び２でハロゲンとしては、塩素、ブロムまたはヨードなどが例示されることができる。
【００３０】
本明細書で用語「アルキル基」は、特に別途規定しない限り、例えば、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖アルキル基を意味するか、または、例えば、炭素数３〜２０、炭素数３〜１６または炭素数４〜１２のシクロアルキル基を意味することができる。上記アルキル基は、任意的に１つ以上の置換基により置換されることができる。
【００３１】
本明細書で用語「アルコキシ基」は、特に別途規定しない限り、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４のアルコキシ基を意味することができる。上記アルコキシ基は、直鎖、分岐鎖または環状であることができる。また、上記アルコキシ基は、任意的に１つ以上の置換基により置換されることができる。
【００３２】
また、本明細書で用語「アルキレン基」または「アルキリデン基」は、特に別途規定しない限り、炭素数１〜１２、炭素数４〜１０または炭素数６〜９のアルキレン基またはアルキリデン基を意味することができる。上記アルキレン基またはアルキリデン基は、例えば、直鎖、分岐鎖または環状であることができる。また、上記アルキレン基またはアルキリデン基は、任意的に１つ以上の置換基により置換されることができる。
【００３３】
また、本明細書で「アルケニル基」は、特に別途規定しない限り、炭素数２〜２０、炭素数２〜１６、炭素数２〜１２、炭素数２〜８または炭素数２〜４のアルケニル基を意味することができる。上記アルケニル基は、例えば、直鎖、分岐鎖または環状であることができる。また、上記アルケニル基は、任意的に１つ以上の置換基により置換されることができる。
【００３４】
また、化学式１及び２でＰは、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基であるか、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基であることができ、他の例示では、アクリロイルオキシ基であることができる。
【００３５】
本明細書で特定官能基に置換されていてもよい置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、エポキシ基、オキソ基、オキセタニル基、チオール基、シアノ基、カルボキシル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基またはアリール基などが例示されることができるが、これに限定されるものではない。
【００３６】
化学式１及び２で少なくとも１つ以上存在することができる−Ｏ−Ｑ−Ｐまたは化学式２の残基は、例えば、Ｒ３、Ｒ８またはＲ１３の位置に存在することができる。また、互いに連結され、−Ｏ−Ｑ−Ｐで置換されたベンゼンを構成する置換基は、例えば、Ｒ３及びＲ４であるか、またはＲ１２及びＲ１３であることができる。また、上記化学式１の化合物または化学式２の残基で−Ｏ−Ｑ−Ｐまたは化学式２の残基以外の置換基または互いに連結されてベンゼンを形成している置換基以外の置換基は、例えば、水素、ハロゲン、炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖のアルキル基、炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖アルコキシ基を含むアルコキシカルボニル基、炭素数４〜１２のシクロアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、シアノ基またはニトロ基であることができ、他の例示では、塩素、炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖のアルキル基、炭素数４〜１２のシクロアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖アルコキシ基を含むアルコキシカルボニル基またはシアノ基であることができる。
【００３７】
重合性液晶化合物は、水平配向された状態で液晶層に含まれていてもよい。１つの例示において上記化合物は、 水平配向状態で重合され、液晶層に含まれていてもよい。本明細書において、用語「水平配向」は、液晶化合物を含む液晶層の光軸が液晶層の平面に対して約０度〜約２５度、約０度〜約１５度、約０度〜約１０度、約０度〜約５度または約０度の傾斜角度を有する場合を意味することができる。
【００３８】
１つの例示において、液晶層は、面内における遅相軸方向の屈折率と面内における進相軸方向の屈折率の差が０．０５〜０．２、０．０７〜０．２、０．０９〜０．２または０．１〜０．２の範囲であることができる。上記で面内における遅相軸方向の屈折率は、液晶層の平面で最も高い屈折率を示す方向の屈折率を意味し、進相軸方向の屈折率は、液晶層の平面上で最も低い屈折率を示す方向の屈折率を意味することができる。通常、光学異方性の液晶層で進相軸と遅相軸は、互いに垂直する方向に形成されている。上記それぞれの屈折率は、５５０ｎｍまたは５８９ｎｍの波長の光に対して測定した屈折率であることができる。屈折率の差は、例えば、Ａｘｏｍａｔｒｉｘ社のＡｘｏｓｃａｎを利用して測定することができる。液晶層は、また、厚さが約０．５μｍ〜２．０μｍまたは約０．５μｍ〜１．５μｍであることができる。
【００３９】
上記屈折率の関係と厚さを有する液晶層は、適用される用途に適した位相遅延特性を示すことができる。
【００４０】
液晶層は、入射光、例えば光学フィルタの一方から入射する光を異なる偏光状態を有する２種以上の光に分割し、光学フィルタの他方に出射することができるように形成されていてもよい。このために、例えば、液晶層は、異なる位相遅延特性を有する上記第１及び第２領域を含むことができる。本明細書で「第１領域と第２領域の位相遅延特性が異なるということ」は、第１及び第２領域がいずれも位相遅延特性を有する領域である状態で第１及び第２領域が同一または異なる方向に形成されている光軸を有し、また位相遅延値が異なる領域である場合及び同一の位相遅延数値を有しながら異なる方向に形成されている光軸を有する場合が含まれることができる。他の例示では、「第１及び第２領域の位相遅延特性が異なるということ」は、第１及び第２領域のうちいずれか一方の領域は、位相遅延特性を有する領域であり、他方の領域は、位相遅延特性がない光学的に等方性の領域である場合をも含まれることができる。このような場合の例としては、液晶層が液晶化合物を含む領域と含まない領域をすべて有する形態を挙げることができる。第１または第２領域の位相遅延特性は、例えば、液晶化合物の配向状態、液晶層の屈折率関係または液晶層の厚さを調節して制御することができる。
【００４１】
第１領域Ａ及び第２領域Ｂは、例えば、図１に示されたように、互いに共通する方向に延長するストライプ形状を有しながら互いに隣接して交互に配置されているか、または図２のように、格子パターンで互いに隣接して交互に配置されていてもよい。
【００４２】
例えば、光学フィルタが立体映像を表示する表示装置に使用される場合、第１及び第２領域のうちいずれか一方の領域は、左眼用映像信号偏光調節領域（以下、「ＬＣ領域」と称することができる。）であり、他方の領域は、右眼用映像信号偏光調節領域（以下、「ＲＣ領域」と称することができる。）であることができる。
【００４３】
第１及び第２領域を含む液晶層によって分割される、異なる偏光状態を有する２種以上の光は、例えば、実質的に互いに垂直な方向を有する直線偏光された２種の光を含むか、または左円偏光された光及び右円偏光された光を含むことができる。
【００４４】
本明細書において角度を定義するに際して、垂直、水平、直交または平行などの用語を使用する場合、特に別途規定しない限り、上記それぞれは、実質的な垂直、水平、直交、または平行を意味するもので、例えば、製造誤差（ｅｒｒｏｒ）または偏差（ｖａｒｉａｔｉｏｎ）などを勘案した誤差を含むものである。したがって、例えば、上記それぞれの場合、約±１５度以内の誤差、好ましくは、約±１０度以内の誤差、より好ましくは、約±５度以内の誤差を含むことができる。
【００４５】
１つの例示で上記第１及び第２領域のうちいずれか一方の領域は、入射光の偏光軸を回転させずに、そのまま透過させる領域であり、他方の領域は、入射光の偏光軸を他の領域を透過した光の偏光軸に対して直交する方向に回転させて透過させることができる領域であることができる。このような場合には、上記液晶層において重合性液晶化合物を含む領域は、第１及び第２領域のうちいずれか一方の領域にのみ形成されていてもよい。上記で液晶層が形成されていない領域は、空きの空間であるか、ガラスまたは光学的等方性の樹脂層または樹脂フィルムまたはシートが形成されていてもよい。
【００４６】
他の例示で第１及び第２領域のうちいずれか一方の領域は、入射光を左円偏光された光に変換して透過させることができる領域であり、他方の領域は、入射光を右円偏光された光に変換して透過させることができる領域であることができる。この場合、上記第１及び第２領域は、互いに同一の位相遅延値を示しながら異なる方向に形成された光軸を有する領域であるか、または一方の領域は、入射される光を当該波長の１／４波長だけ遅延させることができる領域であり、他方の領域は、入射される光を当該波長の３／４波長だけ位相遅延させることができる領域であることができる。
【００４７】
１つの例示において第１及び第２領域は、同一の位相遅延値、例えば入射する光を当該波長の１／４波長だけ位相遅延させることができる値を有することができる。また、第１及び第２領域は、異なる方向に形成されている光軸を有する領域であることができる。
【００４８】
光学フィルタは、第１及び第２領域の境界に存在する光透過量調節領域（以下、「ＴＣ領域」）を含むことができる。図３は、光学フィルタを模式的に示す図であり、第１領域Ａ及び第２領域Ｂの境界に存在するＴＣ領域を示す。
【００４９】
用語「ＴＣ領域」は、その領域に入射する光を遮断するか、またはその領域に入射する光のうち一部の光のみを透過させることができるように形成された領域を意味することができる。１つの例示においてＴＣ領域は、入射する光の透過率、すなわち光透過率が０％〜２０％、０％〜１５％、０％〜１０％または０％〜５％である領域を意味することができる。
【００５０】
また、ＴＣ領域が第１及び第２領域の境界に存在するということは、光学フィルタに入射した光が光学フィルタを透過して出射する間のいずれか一時点で入射光の少なくとも一部がＴＣ領域に入射することによって、ＴＣ領域に入射した入射光がＴＣ領域によって遮断されるか、またはＴＣ領域に入射した入射光の一部のみがＴＣ領域を透過することができるようにする位置にＴＣ領域が存在することを意味することができる。
【００５１】
図４は、図１の第１及び第２領域Ａ、Ｂの配置形態をＴＣ領域の存在を勘案してさらに図示した図であり、図５は、図２のＬＧ及びＲＧ領域の配置をＴＣ領域の存在を勘案して図示した図である。図４及び図５で、ＴＣ領域は斜線で表示されている。光学フィルタでＴＣ領域は、必要に応じて適切な個所に形成されていてもよい。
【００５２】
ＴＣ領域が第１及び第２領域の境界に存在する形態の例としては、同一平面上で第１領域、ＴＣ領域及び第２領域が順次に位置する場合、または、第１及び第２領域が位置する平面の前面または後面にＴＣ領域が位置する場合などが例示されることができる。第１及び第２領域が位置する平面の前面または後面にＴＣ領域が位置する場合には、ＴＣ領域は、上記光学フィルタを正面で観察するとき、上記第１及び／または第２領域の少なくとも一部と重なった状態で存在することができる。
【００５３】
１つの例示において液晶層の第１領域及び第２領域が互いに異なる方向に形成された光軸を含む領域なら、ＴＣ領域は、第１及び第２領域の光軸が成す角度を二等分する線と平行に形成されるか、またはその二等分線上に形成されることができる。このような方式で形成されたＴＣ領域は、例えば、後述するような表示装置に適用されれば、輝度の損失なしに広い視野角が確保されるようにすることができる。
【００５４】
図６は、図１または図２に例示の第１及び第２領域Ａ、Ｂが異なる方向に形成された光軸を有する領域である場合の光軸の配置を説明するための例示的な図である。第１及び第２領域Ａ、Ｂの光軸が成す角度を二等分する線は、（θ１＋θ２）の角度を二等分する線を意味することができる。例えば、θ１及びθ２が同一の角度なら、上記二等分線は、第１及び第２領域Ａ、Ｂの境界線Ｌと水平を成す方向に形成されることができる。また、上記で第１及び第２領域の光軸が成す角度、すなわちθ１＋θ２は、例えば、９０度であることができる。
【００５５】
ＴＣ領域は、例えば、光遮断性または光吸収性インクを使用して形成することができる。このような場合、ＴＣ領域は、上記インクを含むことができる。例えば、目的とするＴＣ領域の形状、パターン及び位置を考慮して光遮断性または光吸収性インクを印刷する方式でＴＣ領域を形成することができる。
【００５６】
ＴＣ領域の幅（例えば、図３のＨ２）は、例えば、後述する表示装置の第１光透過量調節領域との関係で規定されることができる。１つの例示においてＴＣ領域の幅は、０μｍ超過且つ１，０００μｍ以下の範囲で決定されることができる。上記幅の下限は、例えば、２０μｍ、２５μｍ、３０μｍ、３５μｍ、４０μｍ、４５μｍ、５０μｍ、５５μｍ、６０μｍ、６５μｍ、７０μｍ、７５μｍまたは８０μｍであることができる。また、上記幅の上限は、例えば、９００μｍ、８００μｍ、７００μｍ、６００μｍ、５００μｍ、４００μｍ、３００μｍ、２９０μｍ、２８０μｍ、２７０μｍ、２６０μｍ、２５０μｍ、２４０μｍ、２３０μｍ、２２０μｍ、２１０μｍまたは２００μｍであることができる。このような上限と下限の範囲で多様な数値が選択及び組合され、ＴＣ領域の幅が規定されることができる。
【００５７】
光学フィルタは、基材層をさらに含むことができる。このような場合に、上記液晶層は、上記基材層の一面に形成されていてもよい。ＴＣ領域は、上記基材層と液晶層との間または上記液晶層の上記基材層と当接しない面に存在することができる。
【００５８】
光学フィルタは、基材層と液晶層との間に存在する配向層をさらに含むことができる。このような場合に、ＴＣ領域は、上記配向層と液晶層との間に存在するか、または上記配向層と基材層との間に存在することができる。
【００５９】
図７は、例示的な光学フィルタ５０であって、順次形成されている液晶層５１、配向層５２及び基材層５３を含み、ＴＣ領域ＴＣが液晶層と配向層との間に存在する場合を示す。
【００６０】
また、図８及び図９は、やはり例示的な光学フィルタ６０、７０であって、ＴＣ領域ＴＣがそれぞれ基材層５３と配向層５２との間または液晶層５１の基材層５３と当接しない面、図９の場合、液晶層５１の上部に存在する場合を示す。
【００６１】
基材層としては、例えば、ガラス基材層またはプラスチック基材層を使用することができる。プラスチック基材層としては、ＴＡＣ（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）またはＤＡＣ（ｄｉａｃｅｔｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）などのようなセルロース樹脂；ノルボルネン誘導体などのＣＯＰ（ｃｙｃｌｏ  ｏｌｅｆｉｎ  ｐｏｌｙｍｅｒ）；ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）などのアクリル樹脂；ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）；ＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）またはＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）などのポリオレフィン；ＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ）；ＰＥＳ（ｐｏｌｙ  ｅｔｈｅｒ  ｓｕｌｆｏｎｅ）；ＰＥＥＫ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎ）；ＰＥＩ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）；ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｍａｐｈｔｈａｔｌａｔｅ）；ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）などのポリエステル；ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）；ＰＳＦ（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）；またはフッ素樹脂などを含むシートやフィルムが例示されることができる。
【００６２】
基材層、例えば、プラスチック基材層は、液晶層に比べて低い屈折率を有することができる。例示的な基材層の屈折率は、約１．３３〜約１．５３の範囲である。基材層が液晶層に比べて低い屈折率を有すれば、例えば、輝度向上、反射防止及びコントラスト特性向上などに有利である。
【００６３】
プラスチック基材層は、光学的に等方性であるか、あるいは、異方性であることができる。上記で基材層が光学的に異方性である場合、上記基材層の光軸は、前述した第１及び第２領域の光軸が成す角度を二等分する線と垂直または水平になるように配置されることができる。
【００６４】
１つの例示で基材層は、紫外線遮断剤または紫外線吸収剤を含むことができる。紫外線遮断剤または吸収剤を基材層に含ませれば、紫外線による液晶層の劣化などを防止することができる。紫外線遮断剤または吸収剤としては、サリチル酸エステル（ｓａｌｉｃｙｌｉｃ  ａｃｉｄ  ｅｓｔｅｒ）化合物、ベンゾフェノン（ｂｅｎｚｏｐｈｅｎｏｎｅ）化合物、オキシベンゾフェノン（ｏｘｙｂｅｎｚｏｐｈｅｎｏｎｅ）化合物、ベンゾトリアゾール（ｂｅｎｚｏｔｒｉａｚｏｌ）化合物、シアノアクリレート（ｃｙａｎｏａｃｒｙｌａｔｅ）化合物またはベンゾエート（ｂｅｎｚｏａｔｅ）化合物などのような有機物または酸化亜鉛（ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）またはニッケル錯塩（ｎｉｃｋｅｌ  ｃｏｍｐｌｅｘ  ｓａｌｔ）などのような無機物が例示されることができる。基材層内の紫外線遮断剤または吸収剤の含量は、特に限定されず、目的効果を考慮して適切に選択することができる。例えば、プラスチック基材層の製造過程で上記紫外線遮断剤または吸収剤を、基材層の主材料に対する重量の比率で約０．１重量％〜２５重量％程度で含ませることができる。
【００６５】
基材層の厚さは、特に限定されず、目的とする用途によって適切に調節されることができる。
【００６６】
基材層と液晶層の間に存在する配向層は、例えば、液晶層の液晶化合物を配向させて、上記第１及び第２領域を形成する役目をする層であることができる。配向層としては、この分野で公知されている通常の配向層、例えば、インプリンティング（ｉｍｐｒｉｎｔｉｎｇ）方式で形成された配向層、光配向層またはラビング配向層などが使用されることができる。上記配向層は、任意的な構成であり、場合によって、上記基材層を直接ラビングするか、延伸する方式で配向層なしに配向性を付与することもできる。
【００６７】
１つの例示において上記光学フィルタは、表示装置、例えば、立体映像表示装置（以下、以下、「３Ｄ装置」）に適用されるフィルタであることができる。１つの例示において上記３Ｄ装置は、表示部を含む装置であることができる。光学フィルタが上記表示装置に適用されれば、表示部で出射される信号が上記フィルタを透過した後に観察者に伝達され得るように上記フィルタが配置されることができる。上記３Ｄ装置は、例えば、観察者が立体映像観察用メガネ（以下、「３Ｄメガネ」）を着用し、立体映像を観察する装置であることができる。
【００６８】
表示部は、駆動状態で右眼用信号（以下、「Ｒ信号」）を生成することができる右眼用信号生成領域（以下、「ＲＳ領域」）と左眼用信号（以下、「Ｌ信号」）を生成することができる左眼用信号生成領域（以下、「ＬＳ領域」）を含むことができる。用語「駆動状態」は、３Ｄ装置が映像、例えば、立体映像を表示している状態を意味することができる。
【００６９】
上記光学フィルタは、上記３Ｄ装置に適用され、上記Ｒ及びＬ信号の偏光状態を調節する役目、例えば、上記Ｒ及びＬ信号が異なる偏光状態を有するように調節する役目をすることができる。
【００７０】
表示部は、また、ＲＳ及びＬＳ領域に隣接する光透過量調節領域（ＴＣ領域）を含むことができる。以下、本明細書で、ＴＣ領域間の区別のために、表示部に含まれるＴＣ領域は、ＴＣ１領域と称し、上記光学フィルタに存在するＴＣ領域はＴＣ２領域と称することができる。
【００７１】
ＴＣ１領域は、また、光透過率が０％〜２０％、０％〜１５％、０％〜１０％または０％〜５％である領域を意味することができる。
【００７２】
また、ＴＣ１領域がＲＳ及びＬＳ領域に隣接するということは、視野角の範囲内に属する少なくともいずれか１つの角度で映像を観察するとき、ＲＳ及び／またはＬＳ領域で生成されたＲ信号及び／またはＬ信号が光学フィルタに伝達される過程でＲ及び／またはＬ信号の少なくとも一部がＴＣ領域に入射することによって、ＴＣ領域に入射した信号がＴＣ領域によって遮断されるか、またはＴＣ領域に入射した信号の一部だけがＴＣ領域を透過し、光学フィルタに伝達され得るようにする位置にＴＣ領域が存在することを意味することができる。
【００７３】
用語「視野角」は、例えば、ＬＳ領域で生成されたＬ信号が光学フィルタの第１及び第２領域のうちいずれか一方の領域である左眼用信号偏光調節領域（以下、「ＬＧ領域」）を透過し、また、第１及び第２領域のうち他方の領域である右眼用信号偏光調節領域（以下、「ＲＧ領域」）を透過することなく観察者に伝達され得る角度の範囲またはＲＳ領域で生成されたＲ信号が光学フィルタのＲＧ領域を透過し、またＬＧ領域を透過することなく、観察者に伝達され得る角度の範囲を意味することができる。視野角を超過する角度では、Ｌ信号がＲＧ領域を透過するか、あるいはＲ信号がＬＧ領域を透過した後に観察者に伝達され得る。
【００７４】
ＲＳ及びＬＳ領域に隣接して存在するＴＣ１領域は、ＲＳ及びＬＳ領域の間に位置することができる。ＴＣ１領域がＲＳ及びＬＳ領域の間に存在する態様の例として、同一平面上でＲＳ、ＴＣ１及びＬＳ領域が順次に位置する場合、または、ＲＳ及びＬＳ領域が位置する平面の前面または後面にＴＣ１領域が位置する場合などが例示されることができる。ＲＳ及びＬＳ領域が位置する平面の前面または後面にＴＣ１領域が位置する場合には、ＴＣ１領域は、上記装置を正面で観察するとき、上記ＲＳ及び／またはＬＳ領域の少なくとも一部と重なった状態で存在することができる。
【００７５】
図１０は、上記光学フィルタ８０１が適用された例示的な３Ｄ装置８０を概略的に示す図である。図１０のように、光学フィルタ８０１が適用された例示的な３Ｄ装置８０は、表示部８１と上記光学フィルタ８０１を含むことができる。表示部８１は、光源８２１、第１偏光板８２２、映像生成領域８２３及び第２偏光板８２４を含むことができる。ＲＳ及びＬＳ領域は、映像生成領域８２３に含まれ、第１偏光板８２２及び光源８２１は、映像生成領域８３の一側に順次に含まれることができる。
【００７６】
光源８２１としては、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などの表示装置において光源として通常使用される直下型（ｄｉｒｅｃｔ  ｔｙｐｅ）またはエッジ型（ｅｄｇｅ  ｔｙｐｅ）のバックライトユニット（ＢＬＵ；Ｂａｃｋ  Ｌｉｇｈｔ  Ｕｎｉｔ）が使用されることができる。光源８２１としては、上記以外にも多様な種類の装置が使用されることができる。
【００７７】
表示部８１において第１偏光板８２２は、光源８２１と映像生成領域８２３との間に位置することができる。このような配置によって、光源８２１から出射した光は、第１偏光板８２２を透過した後に映像生成領域８２３に入射することができる。第１偏光板は、透過軸及び上記透過軸に直交する吸収軸が形成されている光学素子であることができる。第１偏光板に光が入射すれば、入射した光のうち偏光板の透過軸方向と平行な偏光軸を有する光だけが透過することができる。
【００７８】
映像生成領域８２３は、駆動状態でＬ信号を生成することができるＬＳ領域とＲ信号を生成することができるＲＳ領域を含むことができる。
【００７９】
１つの例示において映像生成領域８３は、２枚の基板の間に液晶層を介在させた透過型液晶パネルによって形成される領域または上記液晶パネルの内部に形成される領域であることができる。液晶パネルは、例えば、光源８２１側から順次に配置された第１基板、画素電極、第１配向層、液晶層、第２配向層、共通電極及び第２基板を含むことができる。第１基板には、例えば、透明画素電極に電気的に接続された駆動素子としてＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）と配線などを含むアクティブ型駆動回路が形成されていてもよい。画素電極は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などの金属酸化物を含むもので、画素別電極として機能することができる。また、第１または第２配向層は、例えば、液晶層の液晶を配向させる役目をすることができる。液晶層は、例えば、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）またはＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶を含むことができる。液晶層は、駆動回路から印加される電圧によって、光源８２１からの光を画素別に透過または遮断する機能を有することができる。共通電極は、例えば、共通の対向電極として機能することができる。
【００８０】
映像生成領域８２３には、駆動状態でＬまたはＲ信号を生成することができる領域として１つ以上の画素（ｐｉｘｅｌ）を含むＬＳ及びＲＳ領域が形成されていてもよい。例えば、液晶パネルで第１及び第２配向層の間に密封された液晶を含む１つ以上の単位画素がＬＳまたはＲＳ領域を形成していてもよい。ＬＳ及びＲＳ領域は、行及び／または列方向に配置されていてもよい。
【００８１】
図１１及び図１２は、例示的なＲＳ及びＬＳ領域の配置を示す図である。図１１及び図１２は、３Ｄ装置を正面で観察する場合のＲＳ及びＬＳ領域の配置であることができる。１つの例示においてＲＳ及びＬＳ領域は、図１１のように、共通の方向、例えば、長さ方向に延長するストライプ形状を有し、隣接して交互に配置されていてもよい。他の例示で、ＲＳ及びＬＳ領域は、図１２のように、格子パターンで互いに隣接して交互に配置されている。しかし、ＲＳ及びＬＳ領域の配置は、図１１及び図１２の配置に制限されるものではなく、他の多様なデザインも適用されることができる。
【００８２】
表示部８１は、例えば、駆動状態で信号によって各領域での画素を駆動することによってＲ及びＬ信号を含む信号を生成することができる。
【００８３】
例えば、図１０を参照すれば、光源８２１で出射した光が第１偏光板８２２に入射すれば、偏光板８２２の透過軸と平行に偏光された光だけが透過することができる。このように透過された光は、映像生成領域８２３に入射する。映像生成領域８２３に入射してＲＳ領域を透過した光は、Ｒ信号になり、ＬＳ領域を透過した光は、Ｌ信号になることができる。
【００８４】
表示部８１は、ＴＣ１領域を含むことができる。ＴＣ１領域は、ＲＳ及びＬＳ領域に隣接して位置することができる。例示的な装置８０を模式的に示す図１０では、ＴＣ１領域が映像生成領域８２３でＲＳ及びＬＳ領域が形成される平面の前面に位置し、また正面で観察するとき、上記ＲＳ及びＬＳ領域の間で上記ＲＳ及びＬＳ領域の一部と重なるように位置している。しかし、ＴＣ１領域の位置は、図１０に示された配置に制限されない。例えば、ＴＣ１領域は、ＲＳ及びＬＳ領域が形成される平面の後面に位置するか、例えば、ＲＳ及びＬＳ領域が形成される平面と同一の平面に位置することもできる。図１３は、図１１のＬＳ及びＲＳ領域の配置形態をＴＣ１の存在を勘案してさらに図示した図であり、図１４は、図１２のＬＳ及びＲＳ領域の配置をＴＣ１の存在を勘案してさらに図示した図である。図１３及び図１４で、ＴＣ１領域は、斜線で表示されている。
【００８５】
ＴＣ１領域は、例えば、ＴＣ２領域と組合され、輝度の損失なしに３Ｄ装置が広い視野角で映像を表示するようにすることができる。
【００８６】
１つの例示においてＴＣ１領域は、ブラックマトリックスであることができる。例えば、映像生成領域８２３が透過型液晶パネルによって形成される領域であるか、その内部に形成される領域である場合、ＴＣ１領域は、前述したように、液晶パネルに含まれることができる第２基板に通常存在するカラーフィルタに含まれるブラックマトリックスであることができる。１つの例示においてＴＣ１領域は、クロム（Ｃｒ）、クロムとクロム酸化物の二層膜（Ｃｒ／ＣｒＯｘ二層膜）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ  ｂｌａｃｋ）、カーボン顔料などのような顔料（ｐｉｇｍｅｎｔ）を含む樹脂層またはグラファイト（Ｇｒａｐｈｉｔｅ）を含んで形成される領域であることができる。上記素材を使用してＴＣ１領域を形成する方式は、特に制限されない。例えば、ＴＣ１領域は、ブラックマトリックスを形成する通常の方式であるフォトリソグラフィ（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）やリフトオフ（ｌｉｆｔ  ｏｆｆ）方式などで形成することができる。
【００８７】
３Ｄ装置で第２偏光板８２４は、映像生成領域８２３と光学フィルタ８０１との間に含まれることができる。光学フィルタ８０１は、第１及び第２領域のうちいずれか一方の領域であるＬＧ領域と他方の領域であるＲＧ領域を含む。また、上記ＴＣ２領域は、ＬＧ及びＲＧ領域に隣接して位置することができる。
【００８８】
映像生成領域８２３で出射した信号は、第２偏光板８２４と光学フィルタ８０１を順次に透過し、観察者に伝達されることができる。また、Ｒ及び／またはＬ信号の少なくとも一部は、視野角内のいずれか１つの角度で観察するとき、上記信号が光学フィルタ８０１を透過する間に、いずれか一方の時点でＴＣ２領域に入射することができる。
【００８９】
第２偏光板８２４は、第１偏光板８２２のように、透過軸及び上記透過軸に直交する吸収軸が形成されている光学素子であり、光が入射すれば、そのうち透過軸方向と平行な偏光軸を有する信号のみを透過させることができる。３Ｄ装置８０に含まれる第１及び第２偏光板８２２、８２４は、それぞれの吸収軸が互いに垂直を成すように配置されていてもよい。第１及び第２偏光板８２２、８２４の透過軸も互いに垂直を成していてもよい。上記で垂直は、実質的な垂直を意味し、例えば、±１５度以内、±１０度以内または±５度以内の誤差を含むことができる。
【００９０】
光学フィルタ８０１に含まれるＲＧ及びＬＧ領域は、それぞれＲ及びＬ信号の偏光状態を調節することができる。上記記述した内容によってＲＧ及びＬＧ領域は、Ｒ及びＬ信号が異なる偏光状態を有するまま３Ｄ装置から出射されるようにする役目をする領域であることができる。
【００９１】
ＲＧ領域は、駆動状態でＲＳ領域で生成及び伝達されるＲ信号が入射され得るようにＲＳ領域に略対応する位置にＲＳ領域と略対応するサイズに配置されていてもよく、ＬＳ領域は、ＬＳ領域で生成及び伝達されるＬ信号が入射され得るようにＬＳ領域の略対応する位置にＬＳ領域と略対応するサイズに配置されていてもよい。ＲＳまたはＬＳ領域に対応する位置に対応するサイズでＲＧまたはＬＧ領域が形成されるというのは、ＲＳ領域で生成されたＲ信号がＲＧ領域に入射され得、ＬＳ領域で生成されたＬ信号がＬＧ領域に入射され得る位置及びサイズを意味するものであり、必ず両方が同一の位置に同一のサイズに形成されなければならないことを意味するものではない。
【００９２】
ＲＧ及びＬＧ領域は、例えば、ＲＳ及びＬＳ領域の配置に対応して共通方向、例えば、長さ方向に延長するストライプ形状に形成され、また、互いに隣接して交互に配置されているか、あるいは格子パターンで互いに隣接して交互に配置されていてもよい。
【００９３】
光学フィルタを含む場合、３Ｄ装置は、ＴＣ１とＴＣ２領域を含む。このような装置は、輝度の損失なしに広い視野角で立体映像を表示することができる。
【００９４】
１つの例示において上記光学フィルタが上記３Ｄ装置に適用されるフィルタである場合、ＴＣ２領域は、ＴＣ１領域と下記数式１を満たすことができる。下記数式１を満たす範囲内で３Ｄ装置の輝度特性が適切に確保されながら広い視野角を示すことができる。
【００９５】
［数式１］
Ｈ１＋Ｈ２≦（ＰＬ＋ＰＲ）／２
【００９６】
上記数式１でＨ１はＴＣ１領域の幅であり、Ｈ２は、ＴＣ２領域の幅であり、ＰＬは、ＬＧ領域、すなわち第１または第２領域の幅であり、ＰＲは、ＲＧ領域、すなわち第２または第１領域の幅である。
【００９７】
図１５は、上記光学フィルタを含む３Ｄ装置のＴＣ１領域を含む映像生成領域８２３、第２偏光板８２４及び光学フィルタ８０１のみを側面で観察する場合を模式的に示す図であり、図１５には、上記「Ｈ１」、「Ｈ２」、「ＰＬ」及び「ＰＲ」がそれぞれ表示されている。
【００９８】
３Ｄ装置において「Ｈ１」及び「Ｈ２」の具体的な範囲は、３Ｄ装置の具体的な仕様によって上記数式１を満たす範囲を考慮して適宜選択されることができるもので、その具体的な数値は、特に制限されるものではない。例えば、上記Ｈ２、すなわちＴＣ２領域の幅は、上記記述した範囲で選択されることができる。
【００９９】
また、「Ｈ１」は、例えば、Ｈ１とＨ２の和が約０μｍ超過且つ２，０００μｍ以下の範囲になるように選択されることができる。Ｈ１とＨ２の和の下限は、例えば、４０μｍ、５０μｍ、６０μｍ、７０μｍ、８０μｍ、９０μｍ、１００μｍ、１１０μｍ、１２０μｍ、１３０μｍ、１４０μｍ、１５０μｍまたは１６０μｍであることができる。また、Ｈ１とＨ２の和の上限は、例えば、１９００μｍ、１８００μｍ、１７００μｍ、１６００μｍ、１５００μｍ、１４００μｍ、１３００μｍ、１２００μｍ、１１００μｍ、１０００μｍ、９００μｍ、８００μｍ、７００μｍ、６００μｍ、５００μｍ、４００μｍまたは３００μｍであることができる。このような上限と下限の範囲で多様な数値が選択及び組合され、Ｈ１とＨ２の和の範囲が規定されることができる。
【０１００】
また、３Ｄ装置で「ＰＲ」及び「ＰＬ」、すなわち上記光学フィルタの第１または第２領域の幅の具体的な範囲も、３Ｄ装置の具体的な仕様によって選択されることができるものであり、その具体的な数値は、特に制限されるものではない。１つの例示において上記３Ｄ装置が４７インチの装置である場合に、上記「ＰＲ」及び「ＰＬ」の具体的な範囲は、例えば、それぞれ１５０μｍ〜３５０μｍの範囲内で選択されることができる。通常的な装置のスペックを勘案すれば、上記「ＰＲ」及び「ＰＬ」の具体的な範囲は、例えば、１５０μｍ〜１，０００μｍの範囲にあり得る。
【０１０１】
光学フィルタのＴＣ２領域の幅Ｈ２は、上記フィルタが適用された３Ｄ装置のＴＣ１領域の幅Ｈ１と同一であるかまたはそれより小さい。１つの例示においてＴＣ１領域の幅Ｈ１とＴＣ２領域の幅Ｈ２の差Ｈ１−Ｈ２は、例えば、１，０００μｍ以内、９００μｍ以内、８００μｍ以内、７００μｍ以内、６００μｍ以内、５００μｍ以内、４００μｍ以内、３００μｍ以内、１７５μｍ以内、１５０μｍ以内、１２５μｍ以内、１００μｍ以内、７５μｍ以内、５０μｍ以内または２５μｍ以内であるか、実質的に０μｍであることができる。このような状態で上記３Ｄ装置は、輝度の損失なしに広い視野角を確保することができる。
【０１０２】
光学フィルタが適用された３Ｄ装置は、例えば、正面で観察した相対輝度が６０％以上、６５％以上または７０％以上であることができる。用語「相対輝度」は、ＴＣ１及びＴＣ２領域がすべて形成されていない３Ｄ装置での輝度ＩＯに対してＴＣ１及びＴＣ２領域が形成されている３Ｄ装置での輝度ＩＴの比率ＩＴ／ＩＯを意味することができる。
【０１０３】
３Ｄ装置に適用される光学フィルタのＴＣ２領域は、例えば、下記数式２を満たす角度"θＵ"及び下記数式３を満たす角度"θＬ"の最大値がすべて３度またはそれ以上、５度またはそれ以上、８度またはそれ以上、８．５度またはそれ以上、９度またはそれ以上、９．５度またはそれ以上、１０度またはそれ以上、１０．５度またはそれ以上、１１度またはそれ以上、１１．５度またはそれ以上、１２度またはそれ以上、１２．５度またはそれ以上、１３度またはそれ以上、１３．５度またはそれ以上、１４度またはそれ以上、１４．５度またはそれ以上または１５度またはそれ以上になるように形成されていてもよい。
【０１０４】
［数式２］
ｔａｎθＵ＝（Ｈ１＋２ｙ）／２Ｔ
【０１０５】
［数式３］
ｔａｎθＬ＝（Ｈ１＋２Ｈ２−２ｙ）／２Ｔ
【０１０６】
数式２及び３で、Ｈ１は、ＴＣ１領域の幅であり、Ｈ２は、ＴＣ２領域の幅であり、Ｔは、光学フィルタが適用された３Ｄ装置で表示部から上記光学フィルタまでの距離であり、ｙは、光学フィルタが適用された３Ｄ装置のＴＣ１領域の幅を二等分する線の上記ＴＣ１領域の表面に対する仮想の法線がＴＣ２領域に当接する地点からＴＣ２領域が存在する部分までの距離である。
【０１０７】
"θＵ"及び"θＬ"は、例えば、それぞれ３Ｄ装置の視野角を意味することができる。数式２及び３を図１６を参照してさらに説明すれば下記の通りである。
【０１０８】
用語「視野角」が、映像生成領域で生成されたＬ信号がＬＧ領域を透過し、また、ＲＧ領域を透過することなく観察者に伝達され得る角度の範囲または映像生成領域で生成されたＲ信号がＲＧ領域を透過し、また、ＬＧ領域を透過することなく観察者に伝達され得る角度の範囲を意味するものと仮定するとき、上記視野角は、図１６でそれぞれ"θＵ"及び"θＬ"で表示されている。
【０１０９】
図１６のように、視野角は、映像生成領域から光学フィルタまでの距離ＴとＴＣ１及びＴＣ２領域の幅によって決定されることができる。上記で映像生成領域から光学フィルタまでの距離Ｔは、例えば、映像生成領域の光学フィルタと対向する面から光学フィルタのＴＣ２領域が終わる地点までの距離であることができる。例えば、映像生成領域が液晶パネルによって形成される領域である場合に、上記映像生成領域の光学フィルタと対向する面は、上記液晶パネルの液晶層の上記光学フィルタと対向する面を意味することができる。
【０１１０】
距離Ｔは、３Ｄ装置の仕様によって決定されるものであって、特に制限されない。例えば、上記距離Ｔは、５ｍｍ以下、または約０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度であることができる。
【０１１１】
図１６を参照すれば、視野角"θＵ"及び"θＬ"は、距離Ｔが同一であるとき、ＴＣ１及びＴＣ２領域の幅Ｈ１及びＨ２と、ＴＣ１及びＴＣ２領域の相対的位置によって決定されることが分かる。
【０１１２】
すなわち、視野角"θＵ"は、ｔａｎθＵがＴＣ１領域の幅Ｈ１の１／２倍の数値及びＴＣ１領域の幅を二等分する線の上記ＴＣ１または映像生成領域の表面に対する仮想の法線ＣがＴＣ２領域に当接する地点からＴＣ２領域が存在する部分までの距離ｙの和Ｈ１／２＋ｙを上記距離Ｔで分けた数値と同一になるように形成されていることが分かる。また、視野角"θＬ"は、ｔａｎθＬがＴＣ１領域の幅Ｈ１の１／２倍の数値に上記ＴＣ２領域の幅Ｈ２でＴＣ１領域の幅Ｈ１を二等分する線の上記ＴＣ１領域または映像生成領域の表面に対する仮想の法線ＣがＴＣ２領域に当接する地点からＴＣ２領域が存在する部分までの距離ｙを差し引いた数値Ｈ２−ｙの和Ｈ１／２＋Ｈ２−ｙを上記距離Ｔで分けた数値と同一になるように形成されていることが分かる。
【０１１３】
ＴＣ１及びＴＣ２領域を含む３Ｄ装置では、ＴＣ１及びＴＣ２領域のサイズ、例えば、幅と上記ＴＣ１及びＴＣ２領域の相対的位置を適切に調節することによって、立体映像の観察時に広い視野角を確保しながらも、輝度特性を優秀に確保することができる。
【０１１４】
上記３Ｄ装置は、正面で観察した相対輝度が６０％以上、６５％以上または７０％以上であり、また、それと同時に上記数式２を満たす角度"θＵ"の最大値及び上記数式３を満たす角度"θＬ"の最大値がすべて３度またはそれ以上、５度またはそれ以上、８度またはそれ以上、８．５度またはそれ以上、９度またはそれ以上、９．５度またはそれ以上、１０度またはそれ以上、１０．５度またはそれ以上、１１度またはそれ以上、１１．５度またはそれ以上、１２度またはそれ以上、１２．５度またはそれ以上、１３度またはそれ以上、１３．５度またはそれ以上、１４度またはそれ以上、１４．５度またはそれ以上または１５度またはそれ以上であることができる。
【０１１５】
本出願は、また、表示装置、例えば、３Ｄ装置であって、上記記述した光学フィルタを含む３Ｄ装置に関する。上記３Ｄ装置の具体的な内容としては、上記記述した事項が適用されることができる。
【０１１６】
本出願は、また、光学フィルタ、例えば、上記光学フィルタの製造方法に関する。例示的な製造方法は、異なる位相遅延特性を有し、また、互いに隣接している第１及び第２領域を含む液晶層の境界にＴＣ２領域を形成することを含むことができる。上記でＴＣ２領域は、液晶層を形成した後または液晶層を形成する前に形成するか、または液晶層と同時に形成することもできる。
【０１１７】
液晶層は、例えば、基材層上に配向層を形成し、上記配向層上に上記重合性液晶化合物を含む液晶組成物の塗布層を形成し、上記液晶組成物を配向させた状態で重合させて液晶層を形成する方式で製造することができる。
【０１１８】
配向層は、例えば、基材層にポリイミドなどの高分子膜を形成し、ラビング処理するか、光配向性化合物をコーティングし、直線偏光の照射などを通じて配向処理する方式またはナノインプリンティング方式などのようなインプリンティング方式で形成することができる。この分野では、目的とする配向パターン、例えば、上記第１及び第２領域のパターンを考慮して、配向層を形成する多様な方式が公知されている。
【０１１９】
液晶組成物の塗布層は、組成物を公知の方式で基材層の配向層上にコーティングして形成することができる。上記塗布層の下部に存在する配向層の配向パターンによって配向させた後に重合させて液晶層を形成することができる。
【０１２０】
ＴＣ２領域は、例えば、液晶層の形成の前または後に上記記述した光遮断性または光吸収性インクを形成する第１及び第２領域の位置を考慮して印刷する方式で形成することができる。このような場合、印刷は、例えば、上記配向層が形成される基材層の表面、上記液晶層が形成される配向層の表面または上記液晶層の表面に行われることができ、ＴＣ２領域が形成される位置の正確性などを考慮すれば、配向層の表面に印刷されることができる。
【０１２１】
例えば、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ  ｂｌａｃｋ）、黒煙または酸化鉄などのような無機顔料や、アゾ系顔料またはフタロシアニン系顔料などの有機顔料を含む光遮断性または光吸収性インクを適切なバインダー（ｂｉｎｄｅｒ）及び／または溶剤（ｓｏｌｖｅｎｔ）と配合した印刷用インクを使用して印刷工程が進行されることができる。例えば、上記顔料の配合量や種類を調節し、ＴＣ領域の光透過率を調節することができる。印刷方式は、特に制限されず、例えば、スクリーン印刷またはグラビア印刷などの印刷方式や、インクジェット方式による選択的なジェッティング方式を使用することができる。
【発明の効果】
【０１２２】
例示的な光学フィルタは、例えば、３Ｄ装置に適用され、上記装置が立体映像を輝度の損失なしに広い視野角で表示するようにできる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】例示的な光学フィルタの第１及び第２領域の配置を示す図である。
【図２】例示的な光学フィルタの第１及び第２領域の配置を示す図である。
【図３】第１及び第２領域の光軸の形成の例示を示す図である。
【図４】例示的な光学フィルタを示す図である。
【図５】例示的な光学フィルタの第１及び第２領域、及びＴＣ領域の配置を示す図である。
【図６】例示的な光学フィルタの第１及び第２領域、及びＴＣ領域の配置を示す図である。
【図７】例示的な光学フィルタの形態を示す図である。
【図８】例示的な光学フィルタの形態を示す図である。
【図９】例示的な光学フィルタの形態を示す図である。
【図１０】３Ｄ装置を例示的に示す図である。
【図１１】ＬＳ領域及びＲＳ領域の例示的な配置を示す模式図である。
【図１２】ＬＳ領域及びＲＳ領域の例示的な配置を示す模式図である。
【図１３】ＬＳ領域、ＲＳ領域及びＴＣ１領域の例示的な配置を示す模式図である。
【図１４】ＬＳ領域、ＲＳ領域及びＴＣ１領域の例示的な配置を示す模式図である。
【図１５】３Ｄ装置の一部要素を例示的に示す図である。
【図１６】数式を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０１２４】
以下、実施例及び比較例を通じて上記光学フィルタ及び３Ｄ装置を詳しく説明するが、上記光学フィルタ及び３Ｄ装置の範囲が下記に制限されるものではない。
【０１２５】
実施例１
ＴＡＣ基材（屈折率：１．４９、厚さ：８０，０００ｎｍ）の一面に光配向層形成用組成物を乾燥後の厚さが約１，０００Åとなるようにコーティングし、８０℃のオーブンで２分間乾燥させた。光配向層形成用組成物としては、下記化学式３のシンナメート基を有するポリノルボルネン（分子量Ｍｗ＝１５０，０００）及びアクリル単量体の混合物を光開始剤（Ｉｇａｃｕｒｅ  ９０７）と混合し、さらに当該混合物をトルエン溶媒にポリノルボルネンの固形分濃度が２ｗｔ％となるように溶解させて製造した組成物を使用した（ポリノルボルネン：アクリル単量体：光開始剤＝２：１：０．２５（重量比））。
【０１２６】
［化学式３］
【化３】
2014523009.tif 000005
【０１２７】
次いで、上記乾燥した光配向層形成用組成物を韓国特許出願第２０１０−０００９７２３号に開示された方法によって配向処理し、異なる方向に配向された第１及び第２配向領域を含む光配向層を形成した。具体的には、上記乾燥した組成物の上部に幅が約４５０μｍであるストライプ形状の光透過部及び光遮断部が上下及び左右に交互に形成されているパターンマスクを位置させ、また、上記パターンマスクの上部には、それぞれ異なる偏光を透過させる２つの領域が形成された偏光板を位置させた。その後、上記光配向層が形成されているＴＡＣ基材３０を約３ｍ／ｍｉｎの速度で移動させながら、上記偏光板及びパターンマスクを介して光配向層形成用組成物に紫外線（３００ｍＷ／ｃｍ２）を約３０秒間照射し、配向処理を行った。このような配向処理によって、図１のような形態で第１配向領域Ａ及び第２配向領域Ｂが形成され、各配向領域の配向方向が一緒に成す角度が９０度であり、また、各配向領域の配向方向が第１及び第２領域Ａ、Ｂの境界と時計または反時計方向に４５度になるように形成した。次に、光吸収性インクとして、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ  ｂｌａｃｋ）分散液をアクリレート系バインダー（ｄｉｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ  ｈｅｘａａｃｒｙｌａｔｅ）及びカルボニル系溶剤の混合物に約７０重量％の濃度で混合し、約２重量％の光開始剤（Ｉｇａｒｃｕｒｅ  ９０７）をさらに配合したインクを上記第１及び第２領域Ａ、Ｂの境界に上記第１及び第２領域の配向方向が一緒に成す角度の二等分線と平行になるようにインクジェット装備（Ｄｙｍａｔｒｉｘ  ＤＭＰ２８００、Ｆｕｊｉ  ｆｉｌｍ社製）を用いて約３μｍの厚さで印刷し、硬化させてＴＣ領域を形成した。上記印刷は、インクジェット方式で行った。次に、配向処理された配向層及びＴＣ領域に液晶層を形成した。具体的には、液晶組成物として下記化学式Ａで表示される多官能性重合性液晶化合物７０重量部及び下記化学式Ｂで表示される単官能性重合性液晶化合物３０重量部を含み、適正量の光開始剤を含む液晶組成物を約１μｍの乾燥厚さとなるように塗布し、下部の配向層に配向によって配向させた後、紫外線（３００ｍＷ／ｃｍ２）を約１０秒間照射し、液晶を架橋及び重合させて、下部光配向膜の配向によって互いに直交する光軸を有する第１及び第２領域が形成されている液晶層を形成した。上記Ａｘｏｍａｔｒｉｘ社のＡｘｏｓｃａｎ装備を利用して測定した結果、上記液晶層において遅相軸方向の屈折率と進相軸方向の屈折率の差は、約０．１２５であった。また、上記液晶層は、約１μｍ程度の厚さに形成された。
【０１２８】
［化学式Ａ］
【化Ａ】
2014523009.tif 000006
【０１２９】
［化学式Ｂ］
【化Ｂ】
2014523009.tif 000007
【０１３０】
実施例２
ＴＣ領域の形成のための印刷を液晶層の形成後に上記液晶層の上部に行ったことを除いて、実施例１と同一に光学フィルタを製造した。
【０１３１】
実施例３
ＴＣ領域の形成のための印刷を基材層（ＴＡＣ基材）の表面に行ったことを除いて、実施例１と同一に光学フィルタを製造した。
【０１３２】
実施例４〜７
図１０のような構造を有し、且つ実施例１と同様の方式で製造される光学フィルタ８０１を含み、映像形成領域８２３は、透過型液晶パネルであり、ＲＳ及びＬＳ領域は、図１１のように配置され、ＴＣ１領域が液晶パネルのカラーフィルタのブラックマトリックスにより形成され、ＴＣ１領域がＲＳ及びＬＳの領域の間でＲＳ及びＬＳ領域の一部分と重なると共に、図１３のように配置される装置を構成した。ＴＣ１領域がＲＳ領域と重なる範囲とＬＳ領域と重なる範囲は、同一になるようにＴＣ１領域を形成した。また、光学フィルタ８０１の第１及び第２領域は、図１のような形態に配置されるようにした。ＴＣ２領域は、第１及び第２領域Ａ、Ｂの領域の間で各領域Ａ、Ｂの一部分と重なると共に、図５のように位置するように形成され、且つＴＣ２領域がＲＧ領域（第１及び第２領域のうちいずれか一方の領域）と重なる範囲とＬＧ領域と重なる範囲（第１及び第２領域のうちいずれか他方の領域）は、同一になるようにＴＣ２領域を形成した（すなわち、図１６を参照すれば、ｙがＨ２／２になるようにＴＣ２領域を形成した）。ＲＧ領域である液晶層の領域は、第２偏光板８２４の吸収軸と反時計方向に４５度を成す方向に遅相軸が形成された位相差層（λ／４波長層）であり、ＬＧ領域である液晶層の領域は、第２偏光板８２４の吸収軸と時計方向に４５度を成す方向に遅相軸が形成された位相差層（λ／４波長層）であり、第１及び第２偏光板８２２、８２４の吸収軸は、互いに垂直を成すように配置した。表示部から光学フィルタまでの距離（数式２及び３でのＴ）は、約１ｍｍであり、ＬＧ及びＲＧ領域の幅の和（数式１でＰＬ＋ＰＲ）は、約５４５μｍであり、ＬＧ及びＲＧ領域の幅は、互いに略同一であった。上記のような装置において最大視野角（θＵまたはθＬ）約１３．５度がすべての実施例で確保され得るようにＴＣ１及びＴＣ２領域の幅（Ｈ１及びＨ２）を調節し、且つそれぞれの実施例でＴＣ１及びＴＣ２領域の幅（Ｈ１及びＨ２）を下記表１のように変更しながら、装置を駆動させ、各視野角（θＵまたはθＬ）による相対輝度を輝度計（装備名：ＳＲＵＬ２  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）を使用して測定し、その結果を下記表１に記載した。
【０１３３】
【表１】
2014523009.tif 000008
【０１３４】
比較例１
実施例４〜７と同様に装置を構成し、且つ光学フィルタとして、実施例１の方式で製造され、ＴＣ領域を形成する印刷工程が行われない方式で製造された光学フィルタ、すなわちＴＣ２領域を含まない光学フィルタを使用して装置を構成した。実施例のように、最大視野角（"θＵ"または"θＬ"）約１３．５度が確保されるようにＴＣ１領域の幅Ｈ１を２４０μｍに調節し、装置を構成した。上記装置を駆動させながら、各視野角（"θＵ"または"θＬ"）による相対輝度を輝度計（装備名：ＳＲ−ＵＬ２  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）を使用して測定し、その結果を下記表２に記載した。
【０１３５】
【表２】
2014523009.tif 000009
【符号の説明】
【０１３６】
Ａ、Ｂ  第１及び第２領域
Ｌ  第１及び第２領域の境界
θ１、θ２  第１または第２領域に形成された光軸が第１及び第２領域の境界と成す角度
ＴＣ、ＴＣ１、ＴＣ２  光透過量調節領域
５０、６０、７０、８０１  光学フィルタ
５１  液晶層
５２  配向層
５３  基材層
８０  ３Ｄ装置
８１  表示部
８２１  光源
８２２  第１偏光板
８２３  映像生成領域
８２４  第２偏光板
ＬＳ  左眼用信号生成領域
ＲＳ  右眼用信号生成領域
ＬＧ  左眼用信号偏光調節領域
ＲＧ  右眼用信号偏光調節領域
Ｈ１  ＴＣ１領域の幅
Ｈ２  ＴＣ２領域の幅
ＰＬ  左眼用信号偏光調節領域の幅
ＰＲ  右眼用信号偏光調節領域の幅
Ｔ  表示部で光学フィルタまでの距離
Ｃ  ＴＣ１領域の幅を二等分する線のＴＣ１領域または映像生成領域の表面に対する仮想の法線
ｙ  仮想の法線（Ｃ）がＴＣ２領域に当接する地点からＴＣ２領域の存在する部分までの距離
θＵ、θＬ  視野角
【図１】
2014523009.tif 000010
【図２】
2014523009.tif 000011
【図３】
2014523009.tif 000012
【図４】
2014523009.tif 000013
【図５】
2014523009.tif 000014
【図６】
2014523009.tif 000015
【図７】
2014523009.tif 000016
【図８】
2014523009.tif 000017
【図９】
2014523009.tif 000018
【図１０】
2014523009.tif 000019
【図１１】
2014523009.tif 000020
【図１２】
2014523009.tif 000021
【図１３】
2014523009.tif 000022
【図１４】
2014523009.tif 000023
【図１５】
2014523009.tif 000024
【図１６】
2014523009.tif 000025
【国際調査報告】
2014523009.tif 000026
2014523009.tif 000027
2014523009.tif 000028
2014523009.tif 000029