KR101888841B1

KR101888841B1 - 편광판

Info

Publication number: KR101888841B1
Application number: KR1020160100238A
Authority: KR
Inventors: 전병건; 박문수; 윤혁
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2018-08-16
Anticipated expiration: 2032-12-18
Also published as: CN103998959A; KR101864937B1; JP2017010034A; CN106873065B; TW201339661A; US11307338B2; JP6755137B2; JP2015501955A; US10551539B2; JP2019152883A; CN106094090A; JP6628230B2; KR20170058894A; US10209416B2; KR20160099516A; JP6331027B2; CN106094090B; CN106918860A; US20140307317A1; KR20160099515A

Abstract

본 출원은, 편광판 및 디스플레이 장치에 관한 것이다. 예시적인 편광판은, 넓은 파장 범위에서 원하는 특성을 보일 수 있고, 또한 경사각에서의 반사 및 시감 특성이 우수하다. 예를 들면, 상기 편광판은 반사형 또는 반투과 반사형 액정 표시장치나 유기발광 표시장치 등에 사용될 수 있다.

Description

편광판{POLARIZING PLATE}

본 출원은, 편광판 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.

편광자와 위상차 필름(retardation film)을 적층시킨 구조의 편광판은, 예를 들면, 액정 표시장치나 유기발광 표시장치 등과 같은 디스플레이 장치에서 외부 광의 반사 방지 또는 시인성의 확보 등을 위하여 사용될 수 있다.

상기에서 위상차 필름은, 위상 지연 특성에 따라서 1/2 파장 또는 1/4 파장 위상차 필름 등이 있다. 현재까지 알려져 있는 1/2 또는 1/4 파장 위상차 필름은, 위상차가 파장마다 달라지고, 이에 따라서 1/2 또는 1/4 파장 위상차 필름으로 작용하는 파장의 범위가 일부 범위로만 제한된다. 예를 들어, 550 nm의 파장의 광에 대하여는 1/4 파장 위상차 필름으로 기능하는 필름도 450 nm 또는 650 nm의 파장의 광에 대하여는 1/4 파장 위상차 필름으로 기능하지 않는 경우가 많다.

특허문헌 1: 일본공개특허 공보 제1996-321381호

본 출원은, 편광판 및 디스플레이 장치를 제공한다.

예시적인 편광판은, 편광자와 위상차층을 포함할 수 있다. 상기 위상차층은, 상기 편광자의 일측에 적층되어 있을 수 있다. 도 1은, 순차 적층되어 있는 편광자(101) 및 위상차층(102)을 포함하는 예시적인 편광판을 나타낸다. 상기 위상차층은 일축성 위상차 필름 또는 이축성 위상차 필름을 포함할 수 있다. 상기 위상차층은 단층 구조이거나 다층 구조일 수 있다.

본 명세서에서 용어 편광자와 편광판은 서로 구별되는 대상을 지칭한다. 용어 편광자는 편광 기능을 가지는 필름, 시트 또는 소자 그 자체를 의미하고, 용어 편광판은, 상기 편광자 및 그 편광자의 일면 또는 양면에 적층되어 있는 다른 요소를 포함하는 대상을 의미한다. 상기에서 다른 요소로는 상기 위상차층이나 편광자 보호 필름 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 명세서에서 용어 일축성 위상차 필름은, x축 방향의 굴절률(이하, Nx), y축 방향의 굴절률(이하, Ny) 및 z축 방향의 굴절률(이하, Nz) 중 2개의 굴절률은 동일하고, 나머지 한 개의 굴절률이 상이한 층, 필름, 시트 또는 소자를 의미한다. 본 명세서에서 용어 동일은 실질적인 동일이고, 예를 들면, 제조 과정에서 발생하는 오차 또는 편차를 감안한 동일을 의미한다. 상기에서 x축은, 예를 들면, 도 2에 나타난 바와 같이, 필름(100)의 면상의 어느 일 방향을 의미하고, y축은 상기 x축에 수직한 면상 방향을 의미하며, z축은, 상기 x축과 y축에 의해 형성되는 평면의 법선의 방향, 예를 들면 위상차 필름(100)의 두께 방향을 의미할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 x축은 위상차 필름의 지상축(slow axis)과 평행한 방향이고, y축은 위상차 필름의 진상축(fast axis)과 평행한 방향일 수 있다. 특별히 달리 규정하지 않는 한, 본 명세서에서 용어 굴절률은 약 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률이다.

본 명세서에서 일축성 위상차 필름 중에서 하기 수식 1을 만족하는 것은 양의 일축성 위상차 필름으로 정의되고, 하기 수식 2를 만족하는 것은 C 플레이트로 정의된다.

[수식 1]

Nx ≠ Ny = Nz

[수식 2]

Nx = Ny ≠ Nz

본 명세서에서 용어 이축성 위상차 필름은, Nx, Ny 및 Nz의 세 방향의 굴절률이 모두 서로 상이한 층, 필름, 시트 또는 소자를 의미할 수 있다. 이축성 위상차 필름 중에서 하기 수식 3을 만족하는 것은 양의 이축성 위상차 필름으로 정의되고, 하기 수식 4를 만족하는 것은 음의 이축성 위상차 필름으로 정의될 수 있다.

[수식 3]

Nx ≠ Ny < Nz

[수식 4]

Nx ≠ Ny > Nz

본 명세서에서 위상차층 또는 위상차 필름의 면상 위상차(Rin)는, 하기 수식 5로 계산되고, 두께 방향의 위상차(Rth)는 하기 수식 6으로 계산된다.

[수식 5]

Rin = d × (Nx - Ny)

[수식 6]

Rth = d × (Nz - Ny)

수식 5 및 6에서 Rin은 면상 위상차이고, Rth는 두께 방향의 위상차이며, d는 위상차층 또는 위상차 필름의 두께이고, Nx, Ny 및 Nz는 각각 상기에서 정의한 x축, y축 및 z축 방향의 굴절률이다.

편광자는 여러 방향으로 진동하는 입사광으로부터 한쪽 방향으로 진동하는 광을 추출할 수 있는 기능성 소자이다. 편광자로는 예를 들면, 공지된 흡수형 선편광자를 사용할 수 있다. 이러한 편광자로는, PVA(poly(vinyl alcohol)) 편광자가 예시될 수 있다. 하나의 예시에서 편광판에 포함되는 편광자는, 이색성 색소 또는 요오드가 흡착 및 배향되어 있는 PVA 필름 또는 시트일 수 있다. 상기 PVA는, 예를 들면, 폴리비닐아세테이트를 겔화하여 얻을 수 있다. 폴리비닐아세테이트로는, 비닐 아세테이트의 단독 중합체; 및 비닐 아세테이트 및 다른 단량체의 공중합체 등이 예시될 수 있다. 상기에서 비닐 아세테이트와 공중합되는 다른 단량체로는, 불포화 카복실산 화합물, 올레핀 화합물, 비닐에테르 화합물, 불포화 술폰산 화합물 및 암모늄기를 가지는 아크릴아미드 화합물 등의 일종 또는 이종 이상이 예시될 수 있다. 폴리비닐아세테이트의 겔화도는, 일반적으로 약 85몰% 내지 약 100몰% 또는 98몰% 내지 100몰% 정도이다. 선편광자의 폴리비닐알코올의 중합도는, 일반적으로 약 1,000 내지 약 10,000 또는 약 1,500 내지 약 5,000일 수 있다.

편광판에 포함되는 위상차층은 두께 방향의 위상차가 0 nm를 초과하고, 300 nm 이하일 수 있다. 상기 위상차층이 2개 이상의 위상차 필름을 포함하는 다층 구조이고, 다층 구조의 위상차층에서 2개 이상의 위상차 필름이 모두 두께 방향 위상차를 가진다면, 상기 두께 방향 위상차는, 각 위상차 필름의 두께 방향 위상차의 합계 수치일 수 있다. 위상차층의 두께 방향 위상차의 상한은 다른 예시에서 270 nm, 250 nm, 240 nm, 230 nm, 220 nm, 200 nm, 190 nm, 180 nm, 170 nm, 160 nm, 155 nm, 150 nm, 130 nm, 120 nm, 110 nm, 100 nm, 80 nm 또는 70 nm일 수 있다. 위상차층의 두께 방향 위상차의 하한은, 다른 예시에서 5 nm, 10 nm, 20 nm, 40 nm, 50 nm, 90 nm, 100 nm, 110 nm, 120 nm 또는 150 nm일 수 있다. 편광판에 두께 방향 위상차를 상기와 같이 조절하여 반사 특성 및 시감 특성, 특히 경사각에서 반사 특성과 시감 특성이 우수한 편광판을 제공할 수 있다.

이에 따라서 편광판은, 예를 들면 경사각 50도에서 측정한 반사율이 12% 이하, 10% 이하, 8% 이하, 6% 이하 또는 5% 이하일 수 있다. 상기 반사율은 가시광 영역 내의 어느 한 파장의 광에 대한 반사율, 예를 들면, 380 nm 내지 700 nm 범위 중 어느 한 파장의 광에 대한 반사율이거나, 혹은 가시광 전영역에 속하는 광에 대한 반사율일 수 있다. 상기 반사율은, 예를 들면, 편광판의 편광자측에서 측정한 반사율일 수 있다. 상기 반사율은 경사각 50도의 특정 동경각 또는 소정 범위의 동경각에서 측정한 반사율이거나 혹은 경사각 50도에서의 모든 동경각에 대하여 측정한 강도이고, 후술하는 실시예에서 기재된 방식으로 측정한 수치이다.

편광판에 포함되는 위상차층은, 예를 들면, 1/4 파장 위상 지연 특성을 가질 수 있는 범위에서 면상 위상차를 가질 수 있다. 본 명세서에서 용어 n 파장 위상 지연 특성은, 적어도 일부의 파장 범위 내에서, 입사 광을 그 입사 광의 파장의 n배만큼 위상 지연시킬 수 있는 특성을 의미할 수 있다. 하나의 예시에서 위상차층은, 550 nm의 파장의 광에 대한 면상 위상차가 100 nm 내지 250 nm, 100 nm 내지 220 nm, 100 nm 내지 200 nm 또는 140 nm 내지 170 nm 정도일 수 있다. 상기 위상차층이 2개 이상의 위상차 필름을 포함하는 다층 구조이고, 다층 구조의 위상차층에서 2개 이상의 위상차 필름이 모두 면상 위상차를 가진다면, 상기 위상차층의 면상 위상차는, 각 위상차 필름의 면상 위상차의 합계 수치일 수 있다.

하나의 예시에서 상기 위상차층은, 하기 수식 7을 만족할 수 있다.

[수식 7]

R(450)/R(550) < R(650)/R(550)

수식 7에서 R(450)은, 450 nm의 파장의 광에 대한 위상차층의 면상 위상차이고, R(550)은 550 nm의 파장의 광에 대한 위상차층의 면상 위상차이며, R(650)은 650 nm의 파장의 광에 대한 위상차층의 면상 위상차이다. 상기 위상차층이 2개 이상의 위상차 필름을 포함하는 다층 구조이고, 다층 구조의 위상차층에서 2개 이상의 위상차 필름이 모두 면상 위상차를 가진다면, 상기 위상차층의 면상 위상차는, 각 위상차 필름의 면상 위상차의 합계 수치일 수 있다.

수식 7을 만족하는 위상차층은 소위 역 파장 분산 특성(reverse wavelength dispersion)을 만족하는 위상차층이고, 이러한 위상차는 넓은 파장 범위에서 설계된 위상 지연 특성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 위상차층은 수식 8의 R(450)/R(550)은 0.81 내지 0.99, 0.82 내지 0.98, 0.83 내지 0.97, 0.84 내지 0.96, 0.85 내지 0.95, 0.86 내지 0.94, 0.87 내지 0.93, 0.88 내지 0.92 또는 0.89 내지 0.91이고, 수식 8의 R(650)/R(550)은, 상기 R(450)/R(550)보다 큰 값을 가지면서, 1.01 내지 1.19, 1.02 내지 1.18, 1.03 내지 1.17, 1.04 내지 1.16, 1.05 내지 1.15, 1.06 내지 1.14, 1.07 내지 1.13, 1.08 내지 1.12 또는 1.09 내지 1.11일 수 있다. 위상차층이 상기 수식 8을 만족하도록 하는 방법은 특별하게 제한되지 않으며, 예를 들면, 후술하는 바와 같은 위상차 필름을 사용하여 위상차층을 구성하는 방식이 있다.

하나의 예시에서 상기 위상차층은 양의 일축성 위상차 필름 및 C 플레이트를 포함할 수 있다. 즉, 위상차층은 양의 일축성 위상차 필름과 C 플레이트의 적층 필름일 수 있다. 위상차층이 양의 일축성 위상차 필름과 C 플레이트를 포함하는 경우에, 예를 들면, 도 4와 같이 편광판에서 양의 일축성 위상차 필름(1022)에 비하여 C 플레이트(1021)가 흡수형 편광자(101)에 가깝게 배치되어 있거나, 도 5와 같이 양의 일축성 위상차 필름(1022)이 C 플레이트(1021)에 비하여 편광자(101)에 가깝게 배치되어 있을 수 있다.

도 4와 같은 구조에서 양의 일축성 위상차 필름의 지상축(slow axis)과 흡수형 편광자의 광 흡수축이 이루는 각도는, 예를 들면, 약 30도 내지 60도 또는 약 40도 내지 50도 또는 약 45도 정도일 수 있다. 이와 같은 배치에서 편광판이 적절한 성능을 나타낼 수 있다. 도 4와 같은 구조에서 C 플레이트의 두께 방향 위상차는 상기 기술한 위상차층의 두께 방향 위상차와 동일한 범위일 수 있고, 예를 들면, 0 nm 내지 200 nm 정도 또는 약 0 nm 초과 및 200 nm 이하 정도일 수 있다. 또한, 도 4의 구조에서 양의 일축성 위상차 필름의 면상 위상차는, 상기 기술한 위상차층의 면상 위상차와 동일한 범위에 있을 수 있다.

도 5와 같은 구조에서는 양의 일축성 위상차 필름의 지상축(slow axis)과 흡수형 편광자의 광 흡수축이 이루는 각도는, 예를 들면, 약 30도 내지 60도 또는 약 40도 내지 50도 또는 약 45도 정도일 수 있다. 이와 같은 배치에서 편광판이 적절한 성능을 나타낼 수 있다. 도 5와 같은 구조에서 C 플레이트의 두께 방향 위상차는 상기 기술한 위상차층의 두께 방향 위상차와 동일한 범위일 수 있고, 예를 들면, 0 nm 내지 200 nm 정도 또는 약 0 nm를 초과하고, 약 200 nm 이하인 범위일 수 있다. 또한, 도 5의 구조에서 양의 일축성 위상차 필름의 면상 위상차는, 상기 기술한 위상차층의 면상 위상차와 동일한 범위에 있을 수 있다.

다른 예시에서, 위상차층은 양의 이축성 위상차 필름을 포함할 수 있다. 양의 이축성 위상차 필름을 포함하는 경우에 위상차층은 상기 필름의 단층 구조이거나, 혹은 상기 양의 이축성 위상차 필름과 다른 위상차 필름을 포함하는 다층 구조일 수 있다.

양의 이축성 위상차 필름의 단층 구조인 경우에 상기 양의 이축성 위상차 필름의 지상축과 흡수형 편광자의 광 흡수축이 이루는 각도는, 예를 들면, 약 30도 내지 60도 또는 약 40도 내지 50도 또는 약 45도 정도일 수 있다. 이러한 관계에서 편광판이 적절한 성능을 나타낼 수 있다. 이러한 구조에서 양의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차는 상기 위상차층의 두께 방향 위상차와 동일한 범위일 수 있다. 예를 들면, 양의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차는, 160 nm 이하, 120 nm 이하, 10 nm 내지 110 nm 또는 40 nm 내지 80 nm 정도일 수 있다. 또한, 상기 양의 위상차 필름의 면상 위상차는 상기 기술한 위상차층의 면상 위상차와 동일한 범위에 있을 수 있다.

양의 이축성 위상차 필름을 포함하는 다층 구조인 경우에 위상차층은 양의 일축성 위상차 필름을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 경우에 도 6과 같이 위상차층에서 상기 양의 일축성 위상차 필름(1022)에 비하여 양의 이축성 위상차 필름(1023)이 흡수형 편광자(101)에 가깝게 배치되어 있을 수 있다.

도 6과 같은 구조에서는 양의 이축성 위상차 필름의 지상축과 흡수형 편광자의 광 흡수축은 서로 수평을 이루고, 양의 일축성 위상차 필름의 지상축과 흡수형 편광자의 광 흡수축이 이루는 각도는 약 30도 내지 60도 또는 약 40도 내지 50도 또는 약 45도 정도일 수 있다. 본 명세서에서 용어 수직, 직교, 수평 또는 평행은, 목적하는 효과를 손상시키지 않은 범위에서의 실질적인 수직, 직교, 수평 또는 평행을 의미한다. 따라서, 상기 각 용어는, 예를 들면, ±15도 이내, ±10도 이내, ±5도 이내 또는 ±3도 이내의 오차를 포함할 수 있다.

도 6과 같은 구조에서 양의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차는 전술한 위상차층의 두께 방향 위상차와 동일한 범위에 있을 수 있다. 예를 들면, 도 6의 구조에서 양의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차는, 220 nm 이하, 190 nm 이하, 180 nm 이하, 150 nm 이하, 130 nm 이하 또는 100 nm 이하일 수 있다. 또한, 상기 양의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차는, 예를 들면, 10 nm 이상 또는 40 nm 이상일 수 있다.

도 6과 같은 구조에서 양의 이축성 위상차 필름의 면상 위상차와 양의 일축성 위상차 필름의 면상 위상차는, 그 합계가 상기 위상차층의 면상 위상차와 동일 범위에 속하도록 조절될 수 있다. 예를 들면, 양의 이축성 위상차 필름의 면상 위상차는 10 nm 내지 200 nm의 범위이고, 양의 일축성 위상차 필름의 면상 위상차는 100 nm 내지 200nm의 범위이면서, 그 합계가 상기 위상차층의 면상 위상차의 범위에 속하도록 각 필름의 면상 위상차가 조절될 수 있다.

양의 이축성 위상차 필름을 포함하는 위상차층이 다층 구조이 경우에는 또한 상기 위상차층은 음의 이축성 위상차 필름을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 경우에는, 예를 들면 도 7과 같이 편광판에서 상기 음의 이축성 위상차 필름(1024)에 비하여 양의 이축성 위상차 필름(1023)이 흡수형 편광자(101)에 가깝게 배치되거나, 혹은 도 8과 같이 음의 이축성 위상차 필름(1024)이 양의 이축성 위상차 필름(1023)에 비하여 흡수형 편광자(101)에 더 가깝게 배치될 수 있다.

도 7과 같은 구조에서 양의 이축성 위상차 필름의 지상축과 흡수형 편광자의 광 흡수축은 서로 수평일 수 있다. 또한, 음의 이축성 위상차 필름의 지상축과 흡수형 편광자의 광 흡수축이 이루는 각도는, 예를 들면, 약 30도 내지 60도 또는 약 40도 내지 50도 또는 약 45도 정도일 수 있다.

도 7의 구조에서 양의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차와 음의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차의 합계 수치는, 상기 위상차층의 두께 방향 위상차의 범위에 속하도록 조절될 수 있으며, 예를 들면, 상기 합계 수치는 60 nm 내지 270 nm, 90 nm 내지 240 nm, 120 nm 내지 240 nm 또는 150 nm 내지 220 nm일 수 있다. 예를 들면, 상기 양의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차는 약 200 nm 내지 약 300 nm, 약 200 nm 내지 약 270 nm 또는 약 240 nm 정도이고, 음의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차는 약 0 nm 내지 -180 nm의 범위에 있으면서, 그 합계가 상기 범위에 속하도록 각각의 수치가 조절될 수 있다. 또한, 도 7의 구조에서 양의 이축성 위상차 필름의 면상 위상차와 음의 이축성 위상차 필름의 면상 위상차의 합계 수치는, 상기 위상차층의 면상 위상차의 범위에 속하도록 조절될 수 있으며, 예를 들면, 상기 양의 이축성 위상차 필름의 면상 위상차는 10 nm 내지 200 nm 정도이고, 음의 이축성 위상차 필름의 면상 위상차는 100 nm 내지 200 nm의 범위에 있으면서, 그 합계가 상기 범위에 속하도록 각각의 수치가 조절될 수 있다.

한편, 도 8의 구조에서는 양의 이축성 위상차 필름의 지상축과 흡수형 편광자의 광 흡수축이 이루는 각도는 약 30도 내지 60도 또는 약 40도 내지 50도 또는 약 45도 정도일 수 있다. 또한, 음의 이축성 위상차 필름의 지상축과 흡수형 편광자의 광 흡수축은 서로 수평일 수 있다.

도 8의 구조에서 양의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차와 음의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차의 합계 수치는, 상기 위상차층의 두께 방향 위상차의 범위에 속하도록 조절될 수 있으며, 예를 들면, 상기 합계 수치는 60 nm 내지 200 nm, 70 nm 내지 180 nm, 90 nm 내지 160 nm 또는 100 nm 내지 155 nm일 수 있다. 예를 들면, 상기 양의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차는 약 190 nm 내지 300 nm 또는 약 200 nm 내지 300 nm 또는 약 240 nm 정도이고, 음의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차는 -60nm 내지 -180nm 의 범위에 있으면서, 그 합계가 상기 범위에 속하도록 각각의 수치가 조절될 수 있다. 또한, 도 8의 구조에서 양의 이축성 위상차 필름의 면상 위상차와 음의 이축성 위상차 필름의 면상 위상차의 합계 수치는, 상기 위상차층의 면상 위상차의 범위에 속하도록 조절될 수 있으며, 예를 들면, 상기 양의 이축성 위상차 필름의 면상 위상차는 약 190 nm 내지 약 300 nm 또는 약 200 nm 내지 약 300 nm 또는 약 240 nm 정도이고, 음의 이축성 위상차 필름의 면상 위상차는 -60 nm 내지 -180 nm 의 범위에 있으면서, 그 합계가 상기 범위에 속하도록 각각의 수치가 조절될 수 있다.

편광판의 위상차층은, 다른 예시에서 음의 이축성 위상차 필름 및 C 플레이트를 포함할 수 있다. 상기 위상차층은 음의 이축성 위상차 필름과 C 플레이트의 적층 필름일 수 있다. 이러한 경우에는, 예를 들면, 도 9에 나타난 바와 같이, C 플레이트(1021)가 흡수형 편광자(101)에 보다 가깝게 배치되거나, 도 10에 나타난 바와 같이 음의 이축성 위상차 필름(1024)이 흡수형 편광자(101)에 보다 가깝게 배치될 수 있다.

도 9와 같은 구조에서 음의 이축성 위상차 필름의 지상축과 흡수형 편광자의 광 흡수축이 이루는 각도는, 예를 들면, 약 30도 내지 60도 또는 약 40도 내지 50도 또는 약 45도 정도일 수 있다. 이러한 관계에서 편광판이 적절한 성능을 나타낼 수 있다. 도 9의 구조에서 C 플레이트의 두께 방향 위상차와 음의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차의 합계 수치는, 상기 위상차층의 두께 방향 위상차의 범위에 속하도록 조절될 수 있으며, 예를 들면, 상기 합계 수치는 70 nm 내지 250 nm, 80 nm 내지 220 nm, 100 nm 내지 190 nm 또는 120 nm 내지 170 nm일 수 있다. 예를 들면, 상기 음의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차는 0 nm 내지 -170nm 정도이고, C 플레이트의 두께 방향 위상차는 약 200 nm 내지 약 300 nm 또는 약 240 nm의 범위에 있으면서, 그 합계가 상기 범위에 속하도록 각각의 수치가 조절될 수 있다. 또한, 도 9의 구조에서 음의 이축성 위상차 필름의 면상 위상차는 상기 기술한 위상차층의 면상 위상차의 범위에 속하도록 조절될 수 있다.

도 10와 같은 구조에서 음의 이축성 위상차 필름의 지상축과 흡수형 편광자의 광 흡수축이 이루는 각도는, 예를 들면, 약 30도 내지 60도 또는 약 40도 내지 50도 또는 약 45도 정도일 수 있다. 이러한 관계에서 편광판이 적절한 성능을 나타낼 수 있다. 도 10의 구조에서 C 플레이트의 두께 방향 위상차와 음의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차의 합계 수치는, 상기 위상차층의 두께 방향 위상차의 범위에 속하도록 조절될 수 있으며, 예를 들면, 상기 합계 수치는 50 nm 내지 250 nm, 70 nm 내지 230 nm, 90 nm 내지 200 nm 또는 110 nm 내지 180 nm일 수 있다. 예를 들면, 상기 음의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차는 0 nm 내지 -160nm 정도이고, C 플레이트의 두께 방향 위상차는 약 200 nm 내지 약 300 nm 또는 약 230 nm이면서, 그 합계가 상기 범위에 속하도록 각각의 수치가 조절될 수 있다. 또한, 도 10의 구조에서 음의 이축성 위상차 필름의 면상 위상차는 상기 기술한 위상차층의 면상 위상차의 범위에 속하도록 조절될 수 있다.

*상기 양의 일축성 위상차 필름, 양 또는 음의 이축성 위상차 필름 또는 C 플레이트는, 예를 들면, 고분자 필름 또는 액정 필름일 수 있다. 예를 들어, 연신에 의해 광학 이방성을 부여할 수 있는 광투과성의 고분자 필름을 적절한 방식으로 연신한 필름을 사용하거나, 액정 화합물을 배향시켜 형성한 액정 필름을 사용하여 상기 각 필름을 형성할 수 있다. 또한, 광학 이방성을 가지는 한, 무연신의 고분자 필름도 사용할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 고분자 필름으로는, 광투과율이 70% 이상, 80% 이상 또는 85% 이상이고, 흡수제 캐스트 방식으로 제조되는 필름을 사용할 수 있다. 고분자 필름은, 통상 균질한 연신 필름의 생성 가능성을 고려하여, 두께가 3 mm 이하, 1 ㎛ 내지 1 mm 또는 5 ㎛ 내지 500 ㎛ 정도인 필름을 사용할 수 있다.

고분자 필름으로는, 예를 들면, 폴리에틸렌 필름 또는 폴리프로필렌 필름 등의 폴리올레핀 필름, 폴리노르보넨 필름 등의 고리형 올레핀 폴리머(COP: Cycloolefin polymer) 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리아크릴로니트릴 필름, 폴리설폰 필름, 폴리아크릴레이트 필름, 폴리비닐알코올 필름 또는 TAC(Triacetyl cellulose) 필름 등의 셀룰로오스 에스테르계 폴리머 필름이나 상기 폴리머를 형성하는 단량체 중에서 2종 이상의 단량체의 공중합체 필름 등이 예시될 수 있다. 하나의 예시에서 고분자 필름으로는, 고리형 올레핀 폴리머 필름 또는 아크릴 필름을 사용할 수 있다. 상기에서 고리형 올레핀 폴리머로는, 노르보넨 등의 고리형 올레핀의 개환 중합체 또는 그 수소 첨가물, 고리형 올레핀의 부가 중합체, 고리형 올레핀과 알파-올레핀과 같은 다른 공단량체의 공중합체, 또는 상기 중합체 또는 공중합체를 불포화 카르복실산이나 그 유도체 등으로 변성시킨 그래프트 중합체 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 양의 일축성 위상차 필름, 양 또는 음의 이축성 위상차 필름 또는 C 플레이트는, 또한 이 분야에서 상기 각 필름을 형성할 수 있는 것으로 공지되어 있는 액정 필름을 사용하여 형성할 수도 있다.

상기 각 위상차 필름들 또는 상기 위상차층과 흡수형 편광자는, 예를 들면, 적절한 점착제 또는 접착제에 의해 서로 부착되어 광학 필름을 형성할 수 있다. 위상차 필름 또는 위상차층과 흡수형 편광자는 상기 접착제층 또는 점착제층을 통하여 직접 부착되어 있을 수도 있고, 필요에 따라서는, 프라이머층을 추가로 포함하여 부착되어 있을 수도 있다.

위상차 필름들간 또는 위상차 필름과 편광자를 부착하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 접착제 또는 점착제 조성물을 편광자 또는 위상차 필름의 일면에 코팅하고, 합지한 후에 접착제 조성물을 경화시키거나, 또는 접착제 또는 점착제 조성물을 사용한 액적(dropping) 방식에 의하여 편광자 또는 위상차 필름들을 합지하고 조성물을 경화시키는 방식 등을 사용할 수 있다. 상기에서 조성물의 경화는, 예를 들면, 조성물에 포함되어 있는 성분을 고려하여 적절한 강도의 활성 에너지선을 적절한 광량으로 조사하여 수행할 수 있다.

편광판은, 또한 편광자의 일면, 예를 들면, 편광자 및 위상차층의 사이 또는 편광자의 위상차층과 접하는 면과는 반대측면, 또는 상기 양측면 모두에 존재하는 편광자 보호 필름을 추가로 포함할 수도 있다. 사용할 수 있는 편광자 보호 필름의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 이 분야에 공지되어 있는 통상의 필름이 모두 사용될 수 있다.

본 출원은 또한 디스플레이 장치에 대한 것이다. 예시적인 디스플레이 장치는, 상기 편광판을 포함할 수 있다.

편광판을 포함하는 디스플레이 장치의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않는다. 상기 장치는, 예를 들면, 반사형 또는 반투과반사형 액정 표시장치(Liquid Crystal Display)와 같은 액정 표시장치이거나, 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Device) 등일 수 있다.

디스플레이 장치에서 편광판의 배치 형태는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 공지의 형태가 채용될 수 있다. 예를 들어, 반사형 액정 표시장치에서 편광판은, 외부 광의 반시 방지 및 시인성의 확보를 위하여 액정 패널의 편광판 중에서 어느 하나의 편광판으로 사용될 수 있다. 또한 유기발광 표시장치에서는 역시 외부 광의 반사 방지와 시인성의 확보를 위하여 상기 편광판은, 유기발광 표시장치의 전극층의 외측에 배치될 수 있다.

예시적인 편광판은, 넓은 파장 범위에서 원하는 특성을 보일 수 있고, 또한 경사각에서의 반사 및 시감 특성이 우수하다. 예를 들면, 상기 편광판은 반사형 또는 반투과 반사형 액정 표시장치나 유기발광 표시장치 등에 사용될 수 있다.

도 1은 예시적인 편광판을 보여주는 도면이다.
도 2는, 위상차 필름의 x, y 및 z축을 모식적으로 표시한 도면이다.
도 3은 경사각과 동경각을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 10은, 예시적인 편광판의 모식도이다.
도 11 내지 27은 실시예 또는 비교예의 편광판의 반사율 또는 전방위 색특성의 평가 결과를 보여주는 도면이다.

이하 실시예 및 비교예를 참조하여 상기 편광판을 보다 상세히 설명하지만, 상기 편광판의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

1. 면상 또는 두께 방향의 위상차

위상차 필름의 면상 또는 두께 방향의 위상차는 16개의 뮬러 매트릭스(Muller Matrix)를 측정할 수 있는 Axoscan 장비(Axomatrics사제)을 사용하여 550 nm 파장의 광에 대하여 측정하였다. Axoscan 장비를 사용하여 제조사의 매뉴얼에 따라서 16개의 뮬러 매트릭스를 구하고, 이를 통해 위상차를 추출하였다.

2. 반사율 및 전방위 색특성의 평가

경사각 50도에서의 반사율은 실시예 또는 비교예에서 제조된 편광판의 흡수형 편광자측에서 경사각 50도에서의 반사도를 400 nm 내지 700 nm 파장의 광에 대하여 스펙트로미터(spectrometer)(N&K)를 사용하여 측정하였다. 또한, 편광판의 전방위 색특성은, Eldim사 의 EZ-contrast 기기를 사용하여 제조사의 매뉴열에 따라 소정 시야각에서 반사도와 색특성을 측정하는 방식으로 측정하였다.

실시예 1.

양의 일축성 위상차 필름으로는 면상 위상차가 약 137.5 nm인 액정 필름을 사용하고, C 플레이트로는 C 플레이트의 특성을 나타내는 공지된 고분자 필름(두께 방향 위상차가 0nm 내지 150 nm)을 사용하여 편광판을 구성하였다. 구체적으로는 PVA 흡수형 편광자, 상기 양의 일축성 위상차 필름 및 C 플레이트를 순차 적층하여 도 5에 나타난 구조의 편광판을 제작하였다. 상기 제작 시에 편광자의 광 흡수축과 양의 일축성 위상차 필름의 지상축이 이루는 각도는 약 45도 정도가 되도록 하였다.

도 11은 상기와 같은 구조에서 C 플레이트의 두께 방향 위상차를 0 nm에서 150 nm까지 연속적으로 변화시키면서 측정한 경사각 50도에서의 반사율이고, 도 12는 상기 구조의 편광판의 전방위 색특성을 보여주는 도면이다. 도 12의 (a)는 두께 방향 위상차가 0 nm인 C 플레이트가 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이며, (b)는 두께 방향 위상차가 30 nm인 C 플레이트가 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이며, (c)는 두께 방향 위상차가 60 nm인 C 플레이트가 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이고, (d)는 두께 방향 위상차가 90 nm인 C 플레이트가 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이며, (e)는 두께 방향 위상차가 120 nm인 C 플레이트가 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이고, (f)는 두께 방향 위상차가 150 nm인 C 플레이트가 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이다.

실시예 2.

양의 이축성 위상차 필름으로는 면상 위상차가 약 137.5nm인 고분자 필름을 사용하여 편광판을 구성하였다. 구체적으로는 PVA 흡수형 편광자 및 상기 양의 이축성 위상차 필름을 순차 적층하여 편광판을 제작하였다. 상기 제작 시에 편광자의 광 흡수축과 양의 이축성 위상차 필름의 지상축이 이루는 각도는 약 45도 정도가 되도록 하였다.

도 13은 상기와 같은 구조에서 양의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차를 0 nm에서 120 nm까지 연속적으로 변화시키면서 측정한 경사각 50도에서의 반사율이고, 도 14는 상기 구조의 편광판의 전방위 색특성을 보여주는 도면이다. 도 14의 (a)는 두께 방향 위상차가 0 nm인 양의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이며, (b)는 두께 방향 위상차가 30 nm인 양의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이고, (c)는 두께 방향 위상차가 60 nm인 양의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이며, (d)는 두께 방향 위상차가 90 nm인 양의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이고, (e)는 두께 방향 위상차가 120 nm인 양의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도 에서의 색특성이다.

실시예 3.

양의 일축성 위상차 필름으로는 면상 위상차가 약 137.5 nm인 액정 필름을 사용하고, 양의 이축성 위상차 필름으로서 면상 위상차가 약 90 nm인 고분자 필름을 사용하여 편광판을 구성하였다. 구체적으로는 PVA 흡수형 편광자, 상기 양의 이축성 위상차 필름 및 양의 일축성 위상차 필름을 순차 적층하여 도 6에 나타난 구조의 편광판을 제작하였다. 도 6과 같은 구조를 가지되, 상기 편광판의 편광자(101)와 양의 이축성 위상차 필름(1023)의 사이에는 두께 방향 위상차가 약 -60nm 정도이고, 면상 위상차가 약 2 내지 3 nm 정도인 편광자 보호 필름(TAC 필름)이 존재하였다. 상기 제작 시에 편광자의 광 흡수축과 양의 일축성 위상차 필름의 지상축이 이루는 각도는 약 45도 정도가 되도록 하고, 상기 광 흡수축과 양의 이축성 위상차 필름의 지상축이 이루는 각도는 약 0도 정도가 되도록 하였다. 도 15는 상기와 같은 구조에서 양의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차를 60 nm에서 260 nm까지 연속적으로 변화시키면서 측정한 경사각 50도에서의 반사율이고, 도 16은 상기 구조의 편광판의 전방위 색특성을 보여주는 도면이다. 도 16의 (a)는 두께 방향 위상차가 60 nm인 양의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이며, (b)는 두께 방향 위상차가 90 nm인 양의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이고, (c)는 두께 방향 위상차가 120 nm인 양의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이며, (d)는 두께 방향 위상차가 150 nm인 양의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이고, (e)는 두께 방향 위상차가 180 nm인 양의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이고, (f)는 두께 방향 위상차가 210 nm인 양의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이며, (g)는 두께 방향 위상차가 240 nm인 양의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이다.

실시예 4.

양의 일축성 위상차 필름으로는 면상 위상차가 약 137.5 nm인 액정 필름을 사용하고, 양의 이축성 위상차 필름으로서 면상 위상차가 약 90 nm인 고분자 필름을 사용하여 편광판을 구성하였다. 구체적으로는 PVA 흡수형 편광자, 상기 양의 이축성 위상차 필름 및 양의 일축성 위상차 필름을 순차 적층하여 도 6에 나타난 구조의 편광판을 제작하였고, 실시예 3과 달리 편광자(101)와 양의 이축성 위상차 필름(1023)의 사이에는 편광자 보호 필름은 배치시키지 않았다. 상기 제작 시에 편광자의 광 흡수축과 양의 일축성 위상차 필름의 지상축이 이루는 각도는 약 45도 정도가 되도록 하고, 상기 광 흡수축과 양의 이축성 위상차 필름의 지상축이 이루는 각도는 약 0도 정도가 되도록 하였다.

도 17는 상기와 같은 구조에서 양의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차를 0 nm에서 150 nm까지 연속적으로 변화시키면서 측정한 경사각 50도에서의 반사율이고, 도 18은 상기 구조의 편광판의 전방위 색특성을 보여주는 도면이다. 도 18의 (a)는 두께 방향 위상차가 0 nm인 양의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이며, (b)는 두께 방향 위상차가 30 nm인 양의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이고, (c)는 두께 방향 위상차가 60 nm인 양의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도 에서의 색특성이며, (d)는 두께 방향 위상차가 90 nm인 양의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이고, (e)는 두께 방향 위상차가 120 nm인 양의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이고, (f)는 두께 방향 위상차가 150 nm인 양의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이다.

실시예 5.

양의 이축성 위상차 필름으로는 면상 위상차가 약 90 nm인 고분자 필름을 사용하고, 음의 이축성 위상차 필름으로서 면상 위상차가 약 137.5 nm인 고분자 필름을 사용하여 편광판을 구성하였다. 구체적으로는 PVA 흡수형 편광자, 상기 양의 이축성 위상차 필름 및 음의 이축성 위상차 필름을 순차 적층하여 도 7에 나타난 구조의 편광판을 제작하였다. 상기 제작 시에 편광자의 광 흡수축과 양의 이축성 위상차 필름의 지상축이 이루는 각도는 약 0도 정도가 되도록 하고, 상기 광 흡수축과 음의 이축성 위상차 필름의 지상축이 이루는 각도는 약 45도 정도가 되도록 하였다.

도 19는 상기와 같은 구조에서 양의 이축성 위상차 필름과 음의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차의 합계 수치를 90 nm에서 240 nm까지 연속적으로 변화시키면서 측정한 경사각 50도에서의 반사율이고, 도 20은 상기 구조의 편광판의 전방위 색특성을 보여주는 도면이다. 도 19의 반사율의 측정 시에는 양의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차를 240 nm로 고정하고, 음의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차를 변화시켰다. 도 20의 (a)는 두께 방향 위상차가 60 nm인 양의 이축성 위상차 필름과 두께 방향 위상차가 -180 nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이며, (b)는 두께 방향 위상차가 240 nm인 양의 이축성 위상차 필름과 두께 방향 위상차가 -150 nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도 에서의 색특성이고, (c)는 두께 방향 위상차가 240 nm인 양의 이축성 위상차 필름과 두께 방향 위상차가 -120 nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이며, (d)는 두께 방향 위상차가 240 nm인 양의 이축성 위상차 필름과 두께 방향 위상차가 -90 nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 에서의 색특성이고, (e)는 두께 방향 위상차가 240 nm인 양의 이축성 위상차 필름과 두께 방향 위상차가 -60nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 에서의 색특성이고, (f)는 두께 방향 위상차가 240 nm인 양의 이축성 위상차 필름과 두께 방향 위상차가 -30 nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이다.

실시예 6.

양의 이축성 위상차 필름으로는 면상 위상차가 약 137.5 nm인 고분자 필름을 사용하고, 음의 이축성 위상차 필름으로서 면상 위상차가 약 -100nm인 고분자 필름을 사용하여 편광판을 구성하였다. 구체적으로는 PVA 흡수형 편광자, 상기 음의 이축성 위상차 필름 및 양의 이축성 위상차 필름을 순차 적층하여 도 8에 나타난 구조의 편광판을 제작하였다. 상기 제작 시에 편광자의 광 흡수축과 양의 이축성 위상차 필름의 지상축이 이루는 각도는 약 45도 정도가 되도록 하고, 상기 광 흡수축과 음의 이축성 위상차 필름의 지상축이 이루는 각도는 약 0도 정도가 되도록 하였다. 도 21은 상기와 같은 구조에서 양의 이축성 위상차 필름과 음의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차의 합계 수치를 60 nm에서 180 nm까지 연속적으로 변화시키면서 측정한 경사각 50도에서의 반사율이고, 도 22는 상기 구조의 편광판의 전방위 색특성을 보여주는 도면이다. 도 21의 반사율의 측정 시에는 양의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차를 180 nm로 고정하고, 음의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차를 변화시켰다. 도 22의 (a)는 두께 방향 위상차가 180 nm인 양의 이축성 위상차 필름과 두께 방향 위상차가 -120 nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도 에서의 색특성이며, (b)는 두께 방향 위상차가 180 nm인 양의 이축성 위상차 필름과 두께 방향 위상차가 -90 nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도 에서의 색특성이고, (c)는 두께 방향 위상차가 180nm인 양의 이축성 위상차 필름과 두께 방향 위상차가 -60 nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도 에서의 색특성이며, (d)는 두께 방향 위상차가 180 nm인 양의 이축성 위상차 필름과 두께 방향 위상차가 -30 nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이고, (e)는 두께 방향 위상차가 180 nm인 양의 이축성 위상차 필름과 두께 방향 위상차가 0 nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도 에서의 색특성이다.

실시예 7.

C 플레이트로서 두께 방향의 위상차가 약 240 nm인 고분자 필름을 사용하고, 음의 이축성 위상차 필름으로서 면상 위상차가 약 137.5nm인 고분자 필름을 사용하여 편광판을 구성하였다. 구체적으로는 PVA 흡수형 편광자, 상기 C 플레이트 및 음의 이축성 위상차 필름을 순차 적층하여 도 9에 나타난 구조의 편광판을 제작하였다. 상기 제작 시에 편광자의 광 흡수축과 음의 이축성 위상차 필름의 지상축이 이루는 각도는 약 45도 정도가 되도록 하였다. 도 23은 상기와 같은 구조에서 C 플레이트와 음의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차의 합계 수치를 70 nm에서 220 nm까지 연속적으로 변화시키면서 측정한 경사각 50도에서의 반사율이고, 도 24는 상기 구조의 편광판의 전방위 색특성을 보여주는 도면이다. 도 23의 반사율의 측정 시에는 C 플레이트의 두께 방향 위상차를 240 nm로 고정하고, 음의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차를 변화시켰다. 도 24의 (a)는 두께 방향 위상차가 240 nm인 C 플레이트와 두께 방향 위상차가 -130 nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도 에서의 색특성이며, (b)는 두께 방향 위상차가 240 nm인 C 플레이트와 두께 방향 위상차가 -100 nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도 에서의 색특성이고, (c)는 두께 방향 위상차가 240 nm인 C 플레이트와 두께 방향 위상차가 -90 nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도 에서의 색특성이며, (d)는 두께 방향 위상차가 240 nm인 C 플레이트와 두께 방향 위상차가 -60 nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도 에서의 색특성이고, (e)는 두께 방향 위상차가 240 nm인 C 플레이트와 두께 방향 위상차가 -30 nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도 에서의 색특성이며, (f)는 두께 방향 위상차가 240 nm인 C 플레이트와 두께 방향 위상차가 0 nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도 에서의 색특성이다.

실시예 8.

C 플레이트로서 두께 방향 위상차가 약 230 nm 고분자 필름을 사용하고, 음의 이축성 위상차 필름으로서 면상 위상차가 약 137.5nm인 고분자 필름을 사용하여 편광판을 구성하였다. 구체적으로는 PVA 흡수형 편광자, 상기 음의 이축성 위상차 필름 및 C 플레이트를 순차 적층하여 도 10에 나타난 구조의 편광판을 제작하였다. 상기 제작 시에 편광자의 광 흡수축과 음의 이축성 위상차 필름의 지상축이 이루는 각도는 약 45도 정도가 되도록 하였다.

도 25는 상기와 같은 구조에서 C 플레이트와 음의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차의 합계 수치를 70 nm에서 220 nm까지 연속적으로 변화시키면서 측정한 경사각 50도에서의 반사율이고, 도 26은 상기 구조의 편광판의 전방위 색특성을 보여주는 도면이다. 도 25의 반사율의 측정 시에는 C 플레이트의 두께 방향 위상차를 230 nm로 고정하고, 음의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차를 변화시켰다. 도 26의 (a)는 두께 방향 위상차가 230nm인 C 플레이트와 두께 방향 위상차가 -150nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도 에서의 색특성이며, (b)는 두께 방향 위상차가 -120nm인 C 플레이트와 두께 방향 위상차가 nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 에서의 색특성이고, (c)는 두께 방향 위상차가 230 nm인 C 플레이트와 두께 방향 위상차가 -90nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이며, (d)는 두께 방향 위상차가 230 nm인 C 플레이트와 두께 방향 위상차가 -60 nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이고, (e)는 두께 방향 위상차가 230nm인 C 플레이트와 두께 방향 위상차가 -30 nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도에서의 색특성이며, (f)는 두께 방향 위상차가 230 nm인 C 플레이트와 두께 방향 위상차가 0 nm인 음의 이축성 위상차 필름이 적용된 상기 구조에서 동경각 50도 에서의 색특성이다.

비교예 1.

양의 일축성 위상차 필름으로서 면상 위상차가 약 137.5 nm 정도인 고분자 필름을 PVA 흡수형 편광자의 일면에 부착하여 편광판을 제작하였다. 상기 제작 시에 편광자의 광 흡수축과 양의 일축성 위상차 필름의 지상축이 이루는 각도는 약 45도 정도가 되도록 하였다.

도 27은 상기와 같은 구조의 편광판에 대하여 측정한 경사각 50도 및 동경각 50도에서의 색특성이다. 또한 상기 비교예 1의 경우 경사각 50도에서의 반사율이 약 14.9%였다.

100: 위상차 필름
101: 편광자
102: 위상차층
1021: C 플레이트
1022: 양의 일축성 위상차 필름
1023: 양의 이축성 위상차 필름
1024: 음의 이축성 위상차 필름

Claims

편광자; 및 상기 편광자의 일측에 적층되어 있고, 일축성 또는 이축성 위상차 필름을 포함하는 위상차층을 가지며, 경사각 50도에서의 반사율이 10% 이하인 편광판 및 전극층을 포함하고,
상기 편광판이 상기 전극층의 외측에 배치되어 있으며,
상기 위상차층은, 위상차 필름으로서, 양의 일축성 위상차 필름과 C 플레이트를 포함하고, 양의 일축성 위상차 필름에 비하여 C 플레이트가 편광자에 가깝게 배치되어 있으며, 상기 위상차층 전체의 두께 방향 위상차(Rth)는, 40 nm 내지 150 nm 범위 내인 것이거나 또는
상기 위상차층은, 위상차 필름으로서, 음의 이축성 위상차 필름과 C 플레이트를 포함하며, 상기 위상차층 전체의 두께 방향 위상차(Rth)는, 40 nm 내지 200 nm 범위 내인 것이고,
상기 위상차층 전체의 두께 방향 위상차(Rth)는 상기 위상차층에 포함되는 각 위상차 필름의 하기 수식 6으로 계산되는 두께 방향 위상차(Rth)의 합계이며,
상기 위상차층은 하기 수식 7을 만족하는 위상차 필름을 포함하는 유기발광표시장치:
[수식 6]
Rth = d Х (Nz - Ny)
수식 6에서 d는 위상차 필름의 두께이고, Ny 및 Nz는 각각 위상차 필름의 y축 및 z축의 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률이며, 상기 y축은 위상차 필름의 진상축과 평행한 방향이고, z축은 x축과 y축에 의해 얻어지는 평면의 법선 방향이다:
[수식 7]
R(450)/R(550) < R(650)/R(550)
수식 7에서 R(450)은, 450 nm의 파장의 광에 대한 위상차 필름의 면상 위상차이고, R(550)은 550 nm의 파장의 광에 대한 위상차 필름의 면상 위상차이며, R(650)은 650 nm의 파장의 광에 대한 위상차 필름의 면상 위상차이고, 수식 7의 R(450)/R(550)은 0.83 내지 0.99의 범위 내에 있으며, R(650)/R(550)은, 1.01 내지 1.17의 범위 내에 있다.
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제 1 항에 있어서, 위상차층은, 위상차 필름으로서, 양의 일축성 위상차 필름과 C 플레이트를 포함하는 것이며,
상기 C 플레이트의 하기 수식 6으로 계산되는 두께 방향 위상차(Rth)는 0 nm 보다 크고,
상기 양의 일축성 위상차 필름의 지상축과 상기 편광자의 흡수축이 이루는 각도가 40도 내지 50도의 범위 내이며,
상기 양의 일축성 위상차 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 면상 위상차는 100 내지 200 nm의 범위 내에 있는 유기발광표시장치.
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제 1 항에 있어서, 위상차층은, 위상차 필름으로서, 음의 이축성 위상차 필름과 C 플레이트를 포함하는 것이며,
상기 C 플레이트의 하기 수식 6으로 계산되는 두께 방향 위상차(Rth)는 0 nm 보다 크고,
상기 음의 이축성 위상차 필름의 지상축과 상기 편광자의 흡수축이 이루는 각도가 40도 내지 50도의 범위 내이며,
상기 음의 이축성 위상차 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 면상 위상차는 100 내지 200 nm의 범위 내에 있는 유기발광표시장치.
제 1 항에 있어서, 편광판의 위상차층에 포함되는 모든 위상차 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 면상 위상차의 합계 수치는 100 내지 200 nm의 범위 내에 있는 유기발광표시장치.
제 1 항에 있어서, 편광자는 PVA 편광자인 유기발광표시장치.
제 1 항에 있어서, 편광판은, 편광자와 위상차층의 사이 또는 편광자의 위상차층과 접하는 면과는 반대측면에 존재하는 편광자 보호 필름을 추가로 포함하는 유기발광표시장치.
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