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KR101718864B1 - 눈부심방지필름, 편광판 및 디스플레이장치 - Google Patents

눈부심방지필름, 편광판 및 디스플레이장치 Download PDF

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KR101718864B1
KR101718864B1 KR1020100127749A KR20100127749A KR101718864B1 KR 101718864 B1 KR101718864 B1 KR 101718864B1 KR 1020100127749 A KR1020100127749 A KR 1020100127749A KR 20100127749 A KR20100127749 A KR 20100127749A KR 101718864 B1 KR101718864 B1 KR 101718864B1
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glare
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박미경
김현승
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 눈부심방지필름은 기재와, 상기 기재의 일면에 형성되어 제1굴절률을 가지는 아크릴계 수지로 이루어지며 제2굴절률을 가지는 고분자 비드를 포함하는 눈부심방지층과, 상기 눈부심방지층의 일면에 형성되어 제3굴절률을 가지는 상기 아크릴계 수지로 이루어지는 하드코트층을 포함하고, 이때 상기 제1굴절률과 상기 제3굴절률은 동일한 것을 특징으로 한다.
이러한 눈부심방지필름을 편광판과 디스플레이장치에 적용함으로써 명암비와 시인성이 향상되게 된다.

Description

눈부심방지필름, 편광판 및 디스플레이장치 {ANTI-GLARE FILM, POLARIZING PLATE AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은 눈부심을 방지하고, 시인성을 향상시킬 수 있는 눈부심방지필름, 편광판 및 디스플레이장치에 관한 것이다.
음극관 디스플레이장치(Cathode Ray Tube:CRT), 플라즈마 디스플레이(Plasma Display Panel:PDP), 유기 전계 발광 디스플레이(Organic Eltro Luminescence Display:OELD) 및 액정 디스플레이장치(Liquid Crystal Display:LCD)와 같은 디스플레이장치는, 외부광에 의한 반사 및 반사화상의 수용에 의한 콘트라스트 저하 및 가시성의 저하를 방지하기 위하여 광학간섭의 원리를 이용하여 반사율을 감소시키는 눈부심방지필름이 디스플레이장치의 최외면에 위치하게 된다.
이러한 디스플레이장치 중 액정 디스플레이장치를 예를 들어 설명하면, 액정 디스플레이장치는 마주보는 2개의 전극과 그 사이에 형성되는 액정층으로 구성되는데, 2개의 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장으로 액정층의 액정분자를 구동한다. 액정분자는 분극성질과 광학적 이방성(optical anisotropy)을 갖는데, 분극성질은 액정분자가 전기장 내에 놓일 경우 액정분자내의 전하가 액정분자의 양쪽으로 몰려서 전기장에 따라 분자배열 방향이 변화되는 것을 말하고, 광학적 이방성은 액정분자의 가늘고 긴 구조와 앞서 말한 분자배열 방향에 기인하여 입사광의 입사방향이나 편광상태에 따라 출사광의 경로나 편광상태를 달리 변화시키는 것을 말한다.
이에 따라, 액정 디스플레이장치는 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 면으로 각각 전계생성전극이 형성된 한 쌍의 투명절연기판으로 이루어진 액정 표시패널을 필수적인 구성요소로 하며, 각 전계생성전극 사이의 전기장 변화를 통해서 액정분자의 배열방향을 인위적으로 조절하고 이때 변화되는 빛의 투과율을 이용하여 여러가지 화상을 표시한다.
이때, 액정 표시패널의 상부 및 하부에 각각 액정 디스플레이장치의 액정 배향변화를 가시화하는 편광판이 위치하게 되는데, 편광판은 투과축과 일치하는 편광성분의 빛을 투과시켜 두 개의 편광판의 투과축의 배치와 액정의 배열 특성에 의해 빛의 투과정도를 결정하게 된다.
도 1a ~ 1b는 액정 표시패널을 투과하는 빛의 특성을 보여주는 모식도이다.
액정 디스플레이장치는 액정 표시패널(10) 및 이의 배면에서 빛을 공급하는 백라이트유닛(미도시)으로 이루어지는데, 이중 액정 표시패널(10)은 액정층(6)을 사이에 두고 대면된 제1 및 제2기판(2, 4) 그리고 제1 및 제2기판(2, 4) 외면에 각각 부착된 제1 및 제2편광판(12, 14)을 포함한다.
이때 제1기판(2) 내면에는 투명 화소전극이 형성된 다수의 화소와 이들 각 화소전극으로 전달되는 액정구동전압을 온/오프(on/off) 제어하는 박막트랜지스터가 마련되고, 제2기판(4) 내면에는 컬러구현을 위한 컬러필터와 공통전극이 구비된다.
또한 이들 양 기판(2, 4) 사이로 개재된 액정층(6)은 TN 모드로서, 전압의 오프(off)상태에서, 분자의 장축방향이 양 기판(2, 4)과 평행을 유지한 채 제1기판(2)에서 제2기판(4)에 이르기까지 90도의 방위각으로 꼬인 정렬상태를 나타내며, 제1 및 제2편광판(12, 14)의 편광축은 서로 직교한다.
이러한, 액정 표시패널(10)은 자체발광을 하지 않기 때문에 액정 표시패널(10)로 빛을 공급하는 백라이트유닛(미도시)이 액정 표시패널(10)의 배면에 위치하게 된다.
이러한 액정 표시패널(10)에서 전압이 오프(off) 상태일 때 백라이트(20)로부터 출사되는 광은, 도 1a에 도시된 바와 같이 제1편광판(12)에 의해 이의 편광축과 나란한 선형편광만이 투과되고 나머지는 흡수되며, 액정층(6)을 통과하는 동안 이의 방위각을 따라 90도로 회전됨으로써 제2 편광판(14)을 투과해서 노멀화이트(normal white)를 표시하게 된다.
다음으로 전압이 온(on) 상태일 때 액정 표시패널(10)의 액정분자는, 도 1b에 도시된 바와 같이 장축이 양 기판(2, 4)에 대해 수직하게 배열되어 90도의 선광성(optical rotatory power)을 상실하게 되고, 제1편광판(12)을 투과한 선형편광은 제2편광판(14)에서 차단되어 블랙(black)을 표시하게 된다.
한편, 이상에서 설명한 제2편광판(14)은 외부 광에 의하여 눈부심이 발생하는 것을 방지하기 위하여 눈부심방지필름(미도시)을 포함하는데, 이에 제2편광판(14)으로 입사되는 빛은 눈부심방지필름(미도시)에 의해 난반사되어 확산 및 분산된다.
도 2는 종래 눈부심방지필름의 구조를 보여주는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 눈부심방지필름은 기재(60)와, 기재(60)의 일측에 형성되는 눈부심방지(Anti-Grare)층(70)을 포함한다.
기재(60)는 트리아세틸셀룰로스(TAC) 필름 또는 글라스(glass)로 형성되고, 두께는 약 80㎛이다.
눈부심방지층(70)은 일정한 방향으로 입사되는 외부 빛이 특정한 각도에서 반사가 일어나게 되어 특정한 시야각에서 눈부심이 발생되기 때문에 외부에서 들어오는 빛을 산란시켜 눈부심을 방지하는 역할을 한다.
이를 위해 눈부심방지층(70)은 바인더(binder) 역할을 하는 아크릴계열 수지(72)로 이루어지고 고분자 비드(74)를 포함하는데, 이러한 고분자 비드(74)에 의해 눈부심방지층(70)의 표면에 요철이 형성된다.
이러한 요철의 정도, 즉 표면거칠기를 나타내는 표면조도(surface roughness) 값은 0.5 ~ 2.5㎛ 사이의 값을 가지도록 형성된다. 이와 같이 형성된 요철에 의해, 외부에서 입사되는 빛은 확산, 분산되는 난반사를 하게 된다.
눈부심방지층(70)내에 함유되는 고분자 비드(74) 대신에 실리카(Silica) 미립자가 포함될 수도 있다. 이러한, 고분자 비드(74) 또는 실리카 미립자의 직경은 0.5~2.5㎛의 범위를 가지고, 눈부심방지층(70)의 두께는 4~6㎛ 범위로 형성될 수 있다.
한편, 전술한 바와 같은 구조를 가지는 눈부심방지필름은, 눈부심방지층(70)에 함유된 고분자 비드(74)에 의해 요철이 표면에 드러나면서 외부 자극에 의한 마찰로 인해 갈림 현상이 발생되어 본래의 산란기능을 제대로 발휘하지 못하게 되었다. 또한, 외부로부터 입사되는 빛을 산란시키기 위해 고분자 비드(74)의 함유량이 많아지게 되면서 눈부심방지필름의 가격이 비싸지게 되었다.
또한 외부광이 있는 명실 환경에서는, 눈부심방지층에서의 난반사로 인해 뿌옇게 보이는 백화현상이 발생되게 되고, 눈부심방지층에 의해 빛이 확산 및 분산되는 만큼 비례하여 휘도가 저하되며, 난반사에 의한 색감의 저하 및 영역별 휘도의 차이가 발생하게 되는 문제점이 생겼다.
이는 액정 디스플레이장치의 명암비(contrast ratio)와 시인성(視認性)이 저하되는 원인이 되고 있다.
이에 따라, 본 발명의 목적은, 눈부심을 방지하면서도 명암비와 시인성이 좋은 눈부심방지필름, 편광판 및 디스플레이장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 눈부심방지필름은, 기재와; 상기 기재의 일면에 형성되어 제1굴절률을 가지는 아크릴계 수지로 이루어지며 제2굴절률을 가지는 고분자 비드를 포함하는 눈부심방지층과; 상기 눈부심방지층의 일면에 형성되어 제3굴절률을 가지는 상기 아크릴계 수지로 이루어지는 하드코트층을 포함하고, 상기 제1굴절률과 상기 제3굴절률은 동일한 것을 특징으로 한다.
상기 제1굴절률과 상기 제3굴절률은 1.5인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 고분자 비드는 폴리머계열로 입경이 3 내지 5㎛인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 눈부심방지층은 표면조도를 조정하기 위해 입경이 3 내지 5㎛ 범위인 실리카 미립자를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한, 상기 눈부심방지층은 6 내지 7㎛ 범위의 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제2굴절률은 1.55 내지 1.6인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하드코트층은 1 내지 2㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 편광판은, 일방향으로 광의 투과축을 가지는 편광층과; 상기 편광층의 상면과 하면에 각각 부착되는 제1 및 제2기재와; 상기 제1기재의 일면에 형성되어 제1굴절률을 가지는 아크릴계 수지로 이루어지며 제2굴절률을 가지는 고분자 비드를 포함하는 눈부심방지층과; 상기 눈부심방지층의 일면에 형성되어 제3굴절률을 가지는 상기 아크릴계 수지로 이루어지는 하드코트층을 포함하고, 상기 제1굴절률과 상기 제3굴절률은 동일한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치는, 광을 이용하여 영상을 표시하는 표시패널과; 상기 표시패널의 하면에 구비되고, 상기 표시패널로 제공되는 광을 제1방향으로 편광하는 제1편광판과; 상기 표시패널의 상면에 구비되고, 상기 표시패널로부터의 광을 상기 제1방향과 수직하는 제2방향으로 편광하는 제2편광판을 포함하고, 상기 제2편광판은 기재와; 상기 기재의 일면에 형성되어 제1굴절률을 가지는 아크릴계 수지로 이루어지며 제2굴절률을 가지는 고분자 비드를 포함하는 눈부심방지층과; 상기 눈부심방지층의 일면에 형성되어 제3굴절률을 가지는 상기 아크릴계 수지로 이루어지는 하드코트층을 포함하고, 상기 제1굴절률과 상기 제3굴절률은 동일한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이장치는, 영상을 표시하는 표시패널과; 상기 표시패널의 전면에 기재와, 상기 기재의 일면에 형성되어 제1굴절률을 가지는 아크릴계 수지로 이루어지며 제2굴절률을 가지는 고분자 비드를 포함하는 눈부심방지층과, 상기 눈부심방지층의 일면에 형성되어 제3굴절률을 가지는 상기 아크릴계 수지로 이루어지는 하드코트층으로 구성되는 눈부심방지필름을 포함하고, 상기 제1굴절률과 상기 제3굴절률은 동일한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 눈부심방지필름, 편광판 및 디스플레이장치에 따르면, 눈부심방지층의 상부에 하드코트층을 형성하여 표면조도 및 표면경도를 조정함으로써 눈부심을 방지하면서 명암비와 시인성이 좋은 디스플레이장치를 제작할 수 있게 된다.
또한, 하드코트층에 의해 눈부심방지층이 더러워지는걸 방지할 수 있게 된다.
도 1a 및 도 1b는 액정 표시패널을 투과하는 빛의 특성을 보여주는 모식도.
도 2는 종래 눈부심방지필름의 구조를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 눈부심방지필름의 구조를 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 눈부심방지필름의 실제 형상을 보여주는 사진.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 편광판의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시패널의 일부를 개략적으로 도시한 단면도.
도 7a는 종래 액정 디스플레이장치와 본 발명이 적용된 액정 디스플레이장치에서의 화이트 휘도 값에 따른 차이를 보여주는 그래프.
도 7b는 종래 액정 디스플레이장치와 본 발명이 적용된 액정 디스플레이장치에서의 블랙 휘도 값에 따른 차이를 보여주는 그래프.
도 7c는 종래 액정 디스플레이장치와 본 발명이 적용된 액정 디스플레이장치에서의 명암비에 따른 차이를 보여주는 그래프.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 눈부심방지필름의 구조를 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 눈부심방지필름의 실제 형상을 보여주는 사진이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 눈부심방지필름(100)은 기재(160)와, 기재(160)의 일측에 형성되는 눈부심방지(anti-glare)층(170) 및 눈부심방지층(170)의 일측에 형성되는 하드코트층(180)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
기재(160)는 트리아세틸셀룰로스(tri-acetatecellulose:TAC) 필름, 또는 글라스(glass)가 사용될 수 있다.
눈부심방지층(170)은 일정한 방향으로 입사되는 외부 빛이 특정한 각도에서 반사를 일어나게 하여 특정한 시야각에서 눈부심을 발생하기 때문에, 외부에서 들어오는 빛을 산란시켜 눈부심을 방지하기 위하여 구성된다.
이러한 눈부심방지층(170)은 아크릴(acryl)계열 수지(172)로 이루어지고, 이의 내부에는 고분자 비드(bead)(174)를 포함하는데, 고분자 비드(174)는 구(毬)형태로 눈부심방지층(170)에 함유되어 눈부심방지층(170)의 표면은 고분자 비드(174)에 의해 요철형상이 되고, 이에 의해 외부에서 입사되는 빛은 눈부심방지층(170)에 의해 확산, 분산되는 난반사(산란)를 하게 된다.
즉, 눈부심방지층(170)은 함유된 고분자 비드(174)를 통해 광을 분산시킴으로써 광이 부분적으로 밀집되는 것을 방지한다.
여기서, 눈부심방지층(170)을 이루는 아크릴계열 수지(172)는 고분자 비드(174)를 잡아주는 바인더(binder) 역할을 하는데, 이러한 아크릴계열 수지(172)는 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 스피로아세틸 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리티올폴리엔 수지 등이 사용될 수 있다.
이러한, 아크릴계열 수지(172)의 굴절률은 1.5임이 바람직하며, 아크릴계열 수지(172)의 두께는 6 ~ 7㎛ 범위를 가지도록 형성됨이 바람직하다.
그리고, 눈부심방지층(170) 내에 함유된 고분자 비드(174)는 1.55 ~ 1.6 범위의 굴절률을 갖는 폴리머(polymer)계열임이 바람직하고, 이러한 고분자 비드(174)의 직경은 3 ~ 5㎛임이 바람직하지만 다른 사이즈로 변경도 가능하다.
눈부심방지층(170)의 표면조도(surface roughness)는 눈부심방지층(170)에 함유되는 고분자 비드(174)를 통해 조정할 수 있는데, 예를 들어 눈부심방지층(170)에 함유되는 고분자 비드(174)를 3 ~ 5㎛ 범위 내에서 직경이 서로 다른 적어도 2종류, 즉 제1직경을 가지는 제1고분자 비드(174a)와 제2직경을 가지는 제2고분자 비드(174b)를 포함하여 표면조도를 조정할 수 있다.
본 발명에 따른 눈부심방지층(170)에 함유되는 고분자 비드(174)의 직경은 3 ~ 5㎛ 범위로 종래 눈부심방지층(도 2의 70)에 함유된 고분자 비드(74)보다 직경이 커 종래보다 고분자 비드의 함유량을 줄일 수 있게 된다.
이와 같이, 약 3 ~ 5㎛의 크기를 갖는 고분자 비드(174)들이 종래 눈부심방지층(도 2의 70)에 함유된 비드(74)보다 적은 밀도로 눈부심방지층(170)에 함유됨에 따라 눈부심방지층(170)의 표면조도가 향상되고, 고분자 비드(174)에 의한 산란을 줄일 수 있게 되며, 이에 따라 투과 또는 반사되는 빛의 산란 정도를 나타내는 헤이즈(Haze) 값 또한 낮출 수 있게 된다.
이와 같이 산란을 줄여 블랙 휘도를 낮춤으로써 명암비와 시인성이 향상되게 된다.
여기서, 명암비란 액정 디스플레이장치의 화면 상에서 화상이 얼마나 뚜렷하게 보이는지를 가늠하는 척도로서, 액정 표시패널의 정면 중앙에서 화이트(white) 상태의 휘도 값을 블랙(black) 상태에서의 휘도 값으로 나눈 비로서 정의된다.
블랙 상태에서의 휘도 값이란 액정 디스플레이장치의 액정 표시패널을 투과하는 백라이트 광이 최소가 되어 가장 낮은 휘도를 나타내는 값이고, 화이트 상태의 휘도 값이란 액정 디스플레이장치의 액정 표시패널을 투과하는 백라이트 광이 최대가 되어 가장 높은 휘도를 나타낸 값이다.
그리고 시인성은 이러한 명암비에 의해 좌우되어 평가된다.
이러한 액정 디스플레이장치의 명암비와 시인성은 눈부심방지필름의 표면조도에 의해서 조정할 수 있다.
한편, 하드코트층(180)은 눈부심방지층(170)의 상부에 아크릴계열 수지를 코팅함으로써 형성되는 층으로, 눈부심방지층(170)의 요철을 평탄화시켜 눈부심방지필름(100)의 표면조도 및 표면경도를 향상시키고, 내부 산란을 유지시키면서 헤이즈를 감소시킴으로써 외부에서 입사되는 빛의 외부 산란을 줄여 외부 광원에 의한 백화현상을 최소화하는 역할을 한다. 눈부심방지층(170)은 고분자 비드(174a, 174b)를 포함하는 제 1 영역(A)과 고분자 비드(174a, 174b)를 포함하지 않는 제 2 영역(B)를 구비하여 요철 형상을 갖는다. 즉, 눈부심방지층(170)은 제 1 영역(A)의 두께가 제 2 영역(B)보다 크게 구성된다. 이와 같은 눈부심방지층(170) 상에 형성되는 하드코트층(180)은 제 1 영역(A)에서 제 1 두께(t1)를 갖고 제 2 영역(B)에서 제 1 두께(t1)보다 작은 제 2 두께(t2)를 가지며 눈부심방지층(170)의 요철을 완전히 평탄화시킴으로써, 하드코트층(180)은 평탄한 상부 표면을 갖는다. 제 1 영역(A)에서는 고분자 비드(174a, 174b)에 의해 투과율이 저하될 수 있는데, 제 1 영역(A)의 하드코트층(180) 두께(t1)를 줄여 제 1 영역(A)과 제 2 영역(B)에서의 투과율을 균일하게 할 수 있다.
또한, 하드코트층(180)은 최외층에 코팅되는 층으로, 눈부심방지층(170)이 쉽게 오염되지 못하도록 하는 방오기능을 가진다.
이와 같은 하드코트층(180)은 눈부심방지층(170)의 아크릴계 수지와 동일한 굴절률인 1.5의 굴절률을 가지고, 하드코트층(180)의 두께는 1 ~ 2㎛ 범위를 가지도록 형성됨이 바람직하다.
이와 같이, 눈부심방지층(170)의 상부에 하드코트층(180)을 형성함으로써 표면조도가 향상되어 외부 산란이 줄어들게 되고, 눈부심방지층(170)에 의한 내부 산란은 유지되어 외부에서 입사되는 빛을 산란시킴과 동시에 산란되는 빛을 집중시켜 시인성을 향상시킬 수 있게 된다.
이러한 눈부심방지필름(100)의 실제 사진을 보여주는 도 4를 참조하면, 눈부심방지층(170)과 하드코트층(180)을 합한 두께는 6.19㎛이고, 눈부심방지층(170)에 함유된 고분자 비드(174)(폴리머계열)는 4.72㎛ 의 직경을 가짐을 알 수 있다.
이러한 눈부심방지필름은, 눈부심방지층(170)의 두께를 6 ~ 7㎛가 되도록 형성하고, 하드코트층(180)의 두께를 1 ~ 2㎛가 되도록 형성하며, 눈부심방지층(170)에 함유되는 고분자 비드를 3 ~ 5㎛ 범위의 직경을 가지도록 형성함이 바람직하다.
본 발명에서는, 표면조도 및 표면경도를 향상시키기 위해 눈부심방지층(170)에 직경이 3 ~ 5㎛ 범위이고 1.55 ~ 1.6의 굴절률을 가지는 폴리머계열의 고분자 비드(174)를 삽입하고, 눈부심방지층(170)의 상부에 눈부심방지층(170)을 이루는 아크릴계열 수지(172)와 동일한 굴절률을 가지는 하드코트층(180)을 형성한다.
이에 따라, 종래 눈부심방지필름은 헤이즈(Haze) 값이 10% 였으나, 본 발명에 따른 눈부심방지필름(100)은 헤이즈 값을 3 ~ 6% 로 낮추어 블랙 휘도의 값을 낮춤으로써 명암비와 시인성을 향상시킨다.
한편 도면에 도시하지는 않았지만, 본 발명에 따른 눈부심방지층(170)에는 고분자 비드(174) 이외에 실리카(silica) 미립자(미도시)가 더 함유될 수 있는데, 실리카 미립자(미도시)는 표면경도를 유지하기 위해 함유될 수 있다.
이러한 실리카 미립자는 눈부심방지층(170)에 함유된 폴리머계열의 고분자 비드(174)와 동일한 굴절률과 직경을 가지는 것이 바람직하다. 이에 따라, 1.55 ~ 1.6의 굴절률을 갖고, 3 ~ 5㎛ 범위의 직경을 갖는 실리카 미립자가 눈부심방지층(170)에 더 포함될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 편광판의 구조를 개략적으로 도시한 도면으로, 특히 본 발명에 따른 눈부심방지필름이 적용되는 편광판의 구조에 대해 설명하도록 한다. 여기서, 눈부심방지필름의 구조는 도 3의 구조와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 5에 도시한 바와 같이 편광판(200)은, 편광판(200)을 기판에 부착하기 위한 점착층(250)과, 제1기재(252)와, 빛의 편광특성을 변화시키는 편광축이 형성된 편광층(254)과, 그리고 제2기재(260)와 눈부심방지층(270) 및 하드코트층(280)으로 구성되는 눈부심방지(anti-glare)필름(100)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
점착층(250)은 편광판(200)을 기판(컬러필터 기판)에 부착하기 위해 제1기재(252)의 일측에 형성되는데, 이러한 점착층(250)의 하부로는 편광판(200) 부착공정에서 탈착되어 점착층(250)을 노출시키며 운반 및 이송 등의 과정에서 점착층(250)이 오염되지 않도록 보호하는 역할을 하는 보호층(미도시)이 포함될 수 있다.
제1 및 제2기재(252, 260)는 편광층(254)의 양면에 형성되어 편광층(254)의 연신상태를 유지시키는 역할을 하고, 편광층(254)을 보호 지지하는 것으로, 트리아세틸셀룰로스(tri-acetatecellulose:TAC) 필름 또는 글라스(glass)가 사용될 수 있다. 여기서, 제2기재(260)는 눈부심방지층(260)을 지지하는 역할도 수행한다.
편광층(254)은 소정방향으로 투과축이 형성되어 투과축에 평행한 성분의 빛만이 투과되는 특성을 갖는다. 이러한 특성은 편광자인 요오드를 흡수한 PVA(polyvinyl alcohol)를 강한 장력으로 연신하여 제작함으로써 가능해진다. 이때, 본 발명에 따른 편광층(254)은 액정 표시패널(도 6의 310)의 상부에 부착되는 제2편광판(도 6의 200b)에 적용되는 것으로, 제1편광판(도 6의 200a)의 제1방향에 수직하는 제2방향으로 편광되도록 투과축이 형성된다.
눈부심방지필름(100)은 편광판(200)의 일정한 방향으로 입사되는 외부 빛이 특정한 각도에서 반사를 일어나게 하여 특정한 시야각에서 눈부심을 발생하기 때문에 외부에서 입사되는 빛을 산란시켜 눈부심을 방지하기 위하여 구성된다.
이러한, 눈부심방지필름(100)은, 제2기재(260)와, 제2기재(260)의 일측에 형성되는 눈부심방지(anti-glare)층(270) 및 눈부심방지층(270)의 일측에 형성되는 하드코트층(280)으로 구성된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정 디스플레이장치의 일부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 디스플레이장치(300)는 액정층(316)을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제 1 및 제 2 기판(312, 314)을 포함하는 액정 표시패널(310)과 액정 표시패널(310)의 배면에 위치하는 백라이트유닛(미도시)을 포함한다.
그리고 이중 하부기판 또는 어레이기판(array substrate)이라 불리는 제 1 기판(312)의 내면으로는 게이트배선과 데이터배선이 교차하여 화소(P)가 정의되는데, 이들 각 화소(P)에는 화소전극(329)이 형성된다.
또한 이들 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에는 게이트전극(321), 게이트절연막(323), 반도체층(325), 소스 및 드레인전극(327a, 327b)으로 이루어진 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)가 구비되어 있다.
그리고, 박막트랜지스터(T) 상부에는 보호층(328)이 형성되어 있다.
그리고, 박막트랜지스터(T)의 드레인전극(327b)은 화소전극(329)과 전기적으로 연결된다.
그리고 제 1 기판(312)과 마주보는 제 2 기판(314)은 상부기판 또는 컬러필터기판(color filter substrate)이라 불리는데, 제 2 기판(314) 내면으로는 박막트랜지스터(T) 및 게이트배선과 데이터배선을 비롯하여 화소전극(329)의 가장자리와 같이 액정구동과 무관한 비 표시영역을 가려 빛 샘 현상을 억제하는 블랙매트릭스(332)가 구비된다.
그리고, 표시영역에 각각 대응되게 개재된 일례로 R, G, B의 컬러필터(334)가 존재하며, 이들 블랙매트릭스(332)와 컬러필터(334)를 덮으며 액정층(316)을 사이에 두고 화소전극(329)과 대향되는 공통전극(336)이 구비되어 있다.
이때 액정층(316)과 화소전극(329) 그리고 공통전극(336) 사이로는 각각 액정을 향하는 표면이 각각 소정 방향으로 러빙(rubbing)된 제 1 및 제 2 배향막(331a, 331b)이 개재되어 액정분자의 초기배열상태와 배향 방향을 균일하게 정렬한다.
그리고, 제 1 및 제 2 기판(312, 314) 사이로 개재되는 액정층(316)에는 스페이서(344)가 산포되어 일정한 셀갭을 유지하며, 이들 각 구성요소가 구비된 제 1 및 제 2 기판(312, 314) 가장자리로는 실런트(346)가 서로를 합착시키며 액정층(316)의 누설을 방지한다.
이와 더불어 제 1 및 제 2 기판(312, 314) 외면으로는 각각 제 1 및 제2편광판(200a, 200b)이 부착되어 특정방향으로 진동하는 빛만을 선택적으로 통과시키게 된다.
제1편광판(200a)은 표시패널(310)의 하부, 표시패널(310)과 백라이트유닛(미도시)의 사이에 개재되어 백라이트유닛으로부터의 빛을 제1방향으로 편광된 빛만 통과시켜 표시패널(310)로 제공하는 역할을 하고, 제2편광판(200b)은 표시패널(310)의 상부에 부착되어 표시패널(310)로부터의 빛을 제1방향과 수직하는 제2방향으로 편광된 빛만 통과시킨다.
특히, 액정 표시패널(310)의 상부에 부착되는 제2편광판(200b)은, 제2편광판(200b)을 제2기판(314)에 부착하기 위한 점착층(도 5의 250)과, 제1기재(도 5의 252)와, 빛의 편광특성을 변환시키는 편광축이 형성된 편광층(도 5의 254) 및 본 발명에 따른 눈부심방지필름(도 3 및 도 5의 100)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 제2편광판(200b)은, 일정한 방향으로 입사되는 외부 빛에 의한 눈부심을 방지하기 위해 외부에서 입사되는 빛을 산란시키는 역할을 한다.
이러한 액정 디스플레이장치는 박막트랜지스터(T)에 온/오프 신호가 인가되면 이에 따라 박막트랜지스터(T)는 선택된 화소전극(329)으로 화소신호를 전달하며, 이때 발생되는 화소전극(329)과 공통전극(336) 사이의 전기장 차이로 인해 그 사이에 개재된 액정분자 배열 방향이 인위적으로 조절되게 된다.
이에, 제1편광판(200a)과 액정층(316) 그리고 제2편광판(200b)을 거치는 동안 빛의 투과율이 결정되고 컬러필터(334)를 통과하면서 투과율에 따른 컬러가 나타난다.
특히, 본 발명은 명암비와 시인성이 향상된 액정 디스플레이장치를 제공하는데 그 특징이 있는데, 이는 표면조도가 조정된 눈부심방지필름(도 3 및 도 5의 100)을 적용한 제2편광판(200b)을 액정 디스플레이장치에 사용함으로써 이루어진다.
도 7a는 종래 액정 디스플레이장치와 본 발명이 적용된 액정 디스플레이장치의 화이트 휘도 값에 따른 차이를 보여주는 그래프이고, 도 7b는 종래 액정 디스플레이장치와 본 발명이 적용된 액정 디스플레이장치의 블랙 휘도 값에 따른 차이를 보여주는 그래프이며, 도 7c는 종래 액정 디스플레이장치와 본 발명이 적용된 액정 디스플레이장치의 명암비에 따른 차이를 보여주는 그래프이다.
아래 표 1은 종래 액정표시장치A(헤이즈 값=10%)와 본 발명이 적용된 액정 디스플레이장치B, C, D(헤이즈 값= 6%, 5%, 3%)의 헤이즈(Haze) 값별로 화이트 휘도 값, 블랙 휘도 값, 명암비를 보여주는 표이다.
White 휘도 값 Black 휘도 값 명암비(CR)
A(헤이즈 값=10%) 433.5 0.296 1467
B(헤이즈 값=6%) 423.5 0.283 1495
C(헤이즈 값=5%) 431.2 0.287 1504
D(헤이즈 값=3%) 430.4 0.283 1519
우선, 화이트 휘도 값을 표 1과 도 7a를 참조하여 살펴보면, 본 발명에 따라 3%, 5%, 6%의 헤이즈 값을 갖는 액정 디스플레이장치B, C, D 중에서 액정 디스플레이장치B를 제외한 화이트(White) 휘도 값(C=431.2, D=430.4)은 10%의 헤이즈(Haze) 값을 갖는 종래 액정 디스플레이장치A의 화이트 휘도 값(433.5)과 유사한 값을 가지는 것을 알 수 있다.
한편, 블랙 휘도 값을 표 1과 도 7b를 참조하여 살펴보면, 본 발명에 따라 3%, 5%, 6%의 헤이즈 값을 갖는 액정 디스플레이장치B, C, D의 블랙(Black) 휘도 값(B=0.283, C=0.287, D=0.283)은 10%의 헤이즈(Haze) 값을 갖는 종래 액정 디스플레이장치A의 화이트 휘도 값(0.296)에 비해 0.01이상 낮아졌는데, 특히 6%와 3%의 헤이즈 값을 갖는 액정 디스플레이장치B, D의 블랙 휘도 값이 0.283으로 가장 낮은 값을 가지는 것을 알 수 있다.
이러한, 화이트 휘도 값과 블랙 휘도 값과 연관되는 명암비를 표 1과 도 7c를 참조하여 살펴보면, 본 발명에 따라 3%, 5%, 6%의 헤이즈 값을 갖는 액정 디스플레이장치B, C, D의 명암비(B=1495, C=1504, D=1519)는 10%의 헤이즈(Haze) 값을 갖는 종래 액정 디스플레이장치A의 명암비(1467)에 비해 높은데, 특히 3%의 헤이즈 값을 갖는 액정 디스플레이장치D의 명암비가 높아 액정 디스플레이장치D가 가장 선명하게 보임을 알 수 있다.
한편, 상기에서는 액정 디스플레이장치를 예로 들어 설명하였지만, 눈부심 방지 처리가 필요한 모든 디스플레이장치에 적용 가능하다. 예를 들어, 음극관 디스플레이(Cathode Ray Tube:CRT)장치, 플라즈마 디스플레이(Plasma Display Panel:PDP)장치 및 유기 전계 발광 디스플레이(Organic Eltro Luminescence Display:OELD)장치 등에 적용 가능하다. 이럴 경우, 음극관 디스플레이장치, 플라즈마 디스플레이장치 또는 유기 전계 발광 디스플레이장치의 표시패널의 전면에 본 발명에 따른 눈부심방지층이 구비되게 된다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
160: 제1기재 170, 270: 눈부심방지층
172, 272: 아크릴계 수지 174, 274: 비드
180, 280: 하드코트층

Claims (10)

  1. 기재와;
    상기 기재의 일면에 형성되어 제1굴절률을 가지는 아크릴계 수지로 이루어지며 제2굴절률을 가지는 고분자 비드를 포함하는 제 1 영역과 상기 고분자 비드를 포함하지 않는 제 2 영역을 구비하는 눈부심방지층과;
    상기 눈부심방지층의 일면에 형성되어 제3굴절률을 가지는 상기 아크릴계 수지로 이루어지는 하드코트층을 포함하고,
    상기 제1굴절률과 상기 제3굴절률은 동일하고,
    상기 하드코트층은 상기 제 1 영역에서 제 1 두께를 갖고 상기 제 2 영역에서 상기 제 1 두께보다 큰 제 2 두께를 가지며 상기 눈부심방지층의 요철을 완전히 평탄화시켜 평탄한 상부 표면을 갖는 눈부심방지필름.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1굴절률과 상기 제3굴절률은
    1.5인 것을 특징으로 하는 눈부심방지필름.
  3. 제 1항에 있어서
    상기 고분자 비드는
    폴리머계열로 입경이 3 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는 눈부심방지필름.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 눈부심방지층은
    표면조도를 조정하기 위해 입경이 3 내지 5㎛ 범위인 실리카 미립자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 눈부심방지필름.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 눈부심방지층은
    6 내지 7㎛ 범위의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 눈부심방지필름.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제2굴절률은
    1.55 내지 1.6인 것을 특징으로 하는 눈부심방지필름.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 하드코트층은
    1 내지 2㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 눈부심방지필름.
  8. 일방향으로 광의 투과축을 가지는 편광층과;
    상기 편광층의 상면과 하면에 각각 부착되는 제1 및 제2기재와;
    상기 제1기재의 일면에 형성되어 제1굴절률을 가지는 아크릴계 수지로 이루어지며 제2굴절률을 가지는 고분자 비드를 포함하는 제 1 영역과 상기 고분자 비드를 포함하지 않는 제 2 영역을 구비하는 눈부심방지층과;
    상기 눈부심방지층의 일면에 형성되어 제3굴절률을 가지는 상기 아크릴계 수지로 이루어지는 하드코트층을 포함하고,
    상기 제1굴절률과 상기 제3굴절률은 동일하고,
    상기 하드코트층은 상기 제 1 영역에서 제 1 두께를 갖고 상기 제 2 영역에서 상기 제 1 두께보다 큰 제 2 두께를 가지며 상기 눈부심방지층의 요철을 완전히 평탄화시켜 평탄한 표면을 갖는 편광판.
  9. 광을 이용하여 영상을 표시하는 표시패널과;
    상기 표시패널의 하면에 구비되고, 상기 표시패널로 제공되는 광을 제1방향으로 편광하는 제1편광판과;
    상기 표시패널의 상면에 구비되고, 상기 표시패널로부터의 광을 상기 제1방향과 수직하는 제2방향으로 편광하는 제2편광판을 포함하고,
    상기 제2편광판은
    기재와;
    상기 기재의 일면에 형성되어 제1굴절률을 가지는 아크릴계 수지로 이루어지며 제2굴절률을 가지는 고분자 비드를 포함하는 제 1 영역과 상기 고분자 비드를 포함하지 않는 제 2 영역을 구비하는 눈부심방지층과;
    상기 눈부심방지층의 일면에 형성되어 제3굴절률을 가지는 상기 아크릴계 수지로 이루어지는 하드코트층을 포함하고,
    상기 제1굴절률과 상기 제3굴절률은 동일하고,
    상기 하드코트층은 상기 제 1 영역에서 제 1 두께를 갖고 상기 제 2 영역에서 상기 제 1 두께보다 큰 제 2 두께를 가지며 상기 눈부심방지층의 요철을 완전히 평탄화시켜 평탄한 표면을 갖는 디스플레이장치.
  10. 영상을 표시하는 표시패널과;
    상기 표시패널의 전면에 기재와, 상기 기재의 일면에 형성되어 제1굴절률을 가지는 아크릴계 수지로 이루어지며 제2굴절률을 가지는 고분자 비드를 포함하는 제 1 영역과 상기 고분자 비드를 포함하지 않는 제 2 영역을 구비하는 눈부심방지층과, 상기 눈부심방지층의 일면에 형성되어 제3굴절률을 가지는 상기 아크릴계 수지로 이루어지는 하드코트층으로 구성되는 눈부심방지필름을 포함하고,
    상기 제1굴절률과 상기 제3굴절률은 동일하고,
    상기 하드코트층은 상기 제 1 영역에서 제 1 두께를 갖고 상기 제 2 영역에서 상기 제 1 두께보다 큰 제 2 두께를 가지며 상기 눈부심방지층의 요철을 완전히 평탄화시켜 평탄한 표면을 갖는 디스플레이장치.
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