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KR102126056B1 - 발광표시장치용 편광판 및 이를 포함하는 발광표시장치 - Google Patents

발광표시장치용 편광판 및 이를 포함하는 발광표시장치 Download PDF

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KR102126056B1
KR102126056B1 KR1020170178861A KR20170178861A KR102126056B1 KR 102126056 B1 KR102126056 B1 KR 102126056B1 KR 1020170178861 A KR1020170178861 A KR 1020170178861A KR 20170178861 A KR20170178861 A KR 20170178861A KR 102126056 B1 KR102126056 B1 KR 102126056B1
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KR
South Korea
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film
phase difference
liquid crystal
wavelength
polarizing plate
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김진숙
박선홍
유정훈
이상흠
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

편광 필름 및 상기 편광 필름의 일면에 형성된 적층 위상차 필름을 포함하고, 상기 적층 위상차 필름은 상기 편광 필름으로부터 순차적으로 적층된 제2위상차 필름 및 제1위상차 필름을 포함하고, 상기 적층 위상차 필름은 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)가 -0.2 내지 0.2이고, 상기 제2위상차 필름은 포지티브 C 플레이트이고, 상기 제1위상차 필름은 역파장 분산성 포지티브 A 플레이트인 것인, 발광표시장치용 편광판 및 이를 포함하는 발광표시장치가 제공된다.

Description

발광표시장치용 편광판 및 이를 포함하는 발광표시장치{POLARIZING PLATE FOR LIGHT EMITTING DISPLAY APPARATUS AND LIGHT EMITTING DISPLAY APPARATUS COMPSIRING THE SAME}
본 발명은 발광표시장치용 편광판 및 이를 포함하는 발광표시장치에 관한 것이다.
유기발광표시장치는 외부광이 유기발광소자 패널 내부에 있는 표시 소자에 의해 반사된다. 반사된 외부광은 유기발광소자에서 나오는 빛과 혼합되어 외부에서 볼 경우 시인성을 저하시킨다는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해서, 편광 필름과 위상차층을 사용해서 유기발광소자 내부로 입사된 외부광을 선편광 및 원편광시킴으로써 입사된 빛이 외부로 나오지 않도록 하는 방법이 있다.
위상차층으로 1/2 위상차 필름과 1/4 위상차 필름을 조합하여 측면 반사율을 낮출 수 있다. 그러나, 측면 반사율과 함께 정면 반사율도 낮출 필요가 있으며 정면 반사율과 측면 반사율의 차이를 낮추어 표시장치의 화면 전역에서 균일한 반사율을 확보하는 것이 필요하다. 또한, 측면에서의 컬러 시프트를 낮추어 측면 색감을 개선함과 아울러 정면에서도 색감을 개선하는 것이 필요하다.
본 발명의 배경기술은 일본공개특허 제2014-032270호에 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 정면 반사율과 측면 반사율을 저하시킬 수 있는 발광표시장치용 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 정면 반사율과 측면 반사율의 차이를 낮추어 표시장치의 화면 전역에서 균일한 반사율을 확보할 수 있는 발광표시장치용 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 측면 컬러 시프트를 개선하여 측면에서의 색감을 개선할 수 있는 발광표시장치용 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 정면에서의 색감을 개선할 수 있는 발광표시장치용 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 발광표시장치용 편광판은 편광 필름 및 상기 편광 필름의 일면에 형성된 적층 위상차 필름을 포함하고, 상기 적층 위상차 필름은 상기 편광 필름으로부터 순차적으로 적층된 제2위상차 필름 및 제1위상차 필름을 포함하고, 상기 적층 위상차 필름은 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)가 -0.2 내지 0.2이고, 상기 제2위상차 필름은 포지티브 C 플레이트이고, 상기 제1위상차 필름은 역파장 분산성 포지티브 A 플레이트일 수 있다.
본 발명의 발광표시장치는 본 발명의 발광표시장치용 편광판을 포함할 수 있다.
본 발명은 정면 반사율과 측면 반사율을 저하시킬 수 있는 발광표시장치용 편광판을 제공하였다.
본 발명은 정면 반사율과 측면 반사율의 차이를 낮추어 표시장치의 화면 전역에서 균일한 반사율을 확보할 수 있는 발광표시장치용 편광판을 제공하였다.
본 발명은 측면 컬러 시프트를 개선하여 측면에서의 색감을 개선할 수 있는 발광표시장치용 편광판을 제공하였다.
본 발명은 정면에서의 색감을 개선할 수 있는 발광표시장치용 편광판을 제공하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 발광표시장치용 편광판의 단면도이다.
첨부한 도면을 참고하여 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 "상부", "하부"는 도면을 기준으로 한 것으로서, 반드시 상부와 하부로 고정되는 것은 아니고, 보는 시각에 따라 "상부"가 "하부"로 "하부"가 "상부"로 변경될 수 있다.
본 명세서에서 "면내 위상차(Re)"는 하기 식 A로 표시되고, "두께 방향 위상차(Rth)"는 하기 식 B로 표시되고, "이축성 정도(NZ)"는 하기 식 C로 표시되고, 이들은 모두 파장 550nm에서 측정된 값이다:
<식 A>
Re = (nx - ny) x d
<식 B>
Rth = ((nx + ny)/2 - nz) x d
<식 C>
NZ = (nx - nz)/(nx - ny)
(상기 식 A, 식 B, 식 C에서, nx, ny, nz는 각각 파장 550nm에서 위상차 필름의 x축, y축 및 z축 방향의 굴절률이고, d는 위상차 필름의 두께(단위:nm)).
본 명세서에서 "정면", "측면"은 수평 방향을 기준으로, 구면 좌표계(spherical coordinate system)에 의한 (φ, θ)에 의할 때, 정면은 (0~360°, 5°) 이고, 좌측 끝 지점을 (180°, 90°), 우측 끝 지점을 (0°, 90°)라고 할 때, 측면은 (0~360°, 60°)을 의미한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판을 도 1을 참고하여 설명한다.
도 1을 참고하면, 편광판(10)은 편광필름(300), 편광필름(300)의 일면에 적층된 적층 위상차 필름을 포함할 수 있다. 적층 위상차 필름은 편광필름(300)으로부터 순차적으로 적층된 제1위상차 필름(100), 제2위상차 필름(200)을 포함할 수 있다.
적층 위상차 필름은 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)가 -0.2 내지 0.2가 될 수 있다. 상기 범위에서, 정면 반사율과 측면 반사율을 저하시킬 수 있고, 측면 컬러 시프트와 정면 색감을 개선할 수 있으며, 정면 반사율과 측면 반사율의 차이를 낮추어 표시장치의 화면 전역에서 균일한 반사율을 확보할 수 있다. 예를 들면, 적층 위상차 필름은 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)가 -0.1 내지 0.2, -0.1 내지 0.18이 될 수 있다. 적층 위상차 필름의 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)는 하기 상술되는 위상차를 갖는 제1위상차 필름과 제2위상차 필름에 있어서, 제2위상차 필름의 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(Rth)를 -190nm 내지 -110nm로 조절함으로써 나올 수 있었다. 상기 "정면 색감 개선"은 편광판이 장착된 광학표시장치를 전원 오프(off) 상태로 비 구동시켰을 때, 외부 조명으로부터 광이 표시장치의 화면에 조사되더라도 화면에 얼룩 또는 무라가 생기거나 반사광이 갈리지는 현상이 없이 neutral black으로 만듬으로써 블랙 시감을 개선하는 것을 의미한다.
제2위상차 필름
제2위상차 필름(200)은 제1위상차 필름(100)의 하부면에 형성되어, 제1위상차 필름(100)으로부터 나온 원편광을 투과시킴으로써 반사 방지 효과를 낼 수 있다. 일 구체예에서, 접착층, 점착층 또는 점접착층에 의해, 편광 필름(300)으로부터 제1위상차 필름; 접착층, 점착층 또는 점접착층; 제2위상차 필름의 순서로 적층될 수 있다.
제2위상차 필름(200)은 외부광 예를 들면 태양광이 편광필름(300)으로 입사될 경우, 제1위상차 필름(100)에 있어서 상기 외부광의 광출사면에 배치될 수 있다.
제2위상차 필름(200)은 포지티브 C 플레이트로서 굴절률 분포가 nz>nx=ny의 양의 1축성 광학 필름일 수 있다. nx=ny는 nx와 ny가 완전히 동일한 경우 및 실질적으로 동일한 경우를 의미하고, nx - ny는 0.01 이하 예를 들면 0 내지 0.01이 될 수 있다.
제2위상차 필름(200)은 파장 550nm에서 면내 위상차(Re)가 5nm 이하, 예를 들면 2nm 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 정면 위상차에 대한 영향이 낮아 정면 반사율의 저하 없이 측면 반사율을 개선하는 효과가 있을 수 있다.
제2위상차 필름(200)은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(Rth)가 -190nm 내지 -110nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 적층 위상차 필름의 이축성 정도(NZ)가 -0.2 내지 0.2가 되도록 함으로써, 정면 반사율과 측면 반사율을 저하시킬 수 있고, 측면 컬러 시프트와 정면에서의 색감을 개선할 수 있으며, 정면 반사율과 측면 반사율의 차이를 낮추어 표시장치의 화면 전역에서 균일한 반사율을 확보할 수 있다. 예를 들면, 제2위상차 필름은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(Rth)가 -150nm 내지 -110nm, -140nm 내지 -110nm, -130nm 내지 -110nm가 될 수 있다.
제2위상차 필름(200)은 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)가 -300 이하, 예를 들면 -800 내지 -300, -800 내지 -550이 될 수 있다. 상기 범위에서, 제2위상차 필름의 Re가 낮아, 정면 반사율의 성능과 측면 반사율 성능의 개선을 동시에 개선하는 효과가 있을 수 있다.
제2위상차 필름(200)은 두께가 0.1㎛ 내지 100㎛, 예를 들면 0.1㎛ 내지 100㎛, 0.1㎛ 내지 70㎛, 0.1㎛ 내지 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있고, 두께 방향 위상차를 확보할 수 있다.
제2위상차 필름(200)은 위상차 필름 1장 또는 위상차 필름 2장 이상의 적층체일 수 있다. 2장 이상의 적층체는 각각 위상차 필름을 접착층, 점착층 또는 점접착층에 의해 적층시켜 제조할 수 있다.
제2위상차 필름(200)은 광학적으로 투명한 수지 필름 또는 액정 필름 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2위상차 필름으로 액정 필름을 사용함으로써 본 발명의 위상차 도달에 쉬울 수 있고, 제2위상차 필름을 박형화시킬 수 있다.
수지 필름은 수지를 용융 및 압출하여 형성하고 연신하여 제조될 수 있다. 상기 수지는 트리아세틸셀룰로스 등을 포함하는 셀룰로스 에스테르계 수지, 비정성 환상 폴리올레핀(cyclic olefin polymer, COP) 등을 포함하는 고리형 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등을 포함하는 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 비환형-폴리올레핀계 수지, 폴리메틸메타아크릴레이트 수지 등을 포함하는 폴리아크릴레이트계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지, 아크릴계 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제2위상차 필름이 수지 필름일 경우 Re, Rth, NZ는 연신 전 필름의 두께, 연신비, 연신 온도 등을 조절하여 얻을 수 있다.
액정 필름은 네마틱 액정, 디스코틱 액정 중 하나 이상의 중합성 액정 화합물을 포함하는 액정층을 포함할 수 있다. 상기 액정 화합물은 호모지니어스 배향으로 배향될 수 있다. 상기 호모지니어스 배향은 액정 화합물이 제2위상차 필름 면방향에 대해 평행하게 배열된 상태를 의미한다. 예를 들면, 제2위상차 필름은 호모지니어스 배향으로 배향된 네마틱 액정 화합물을 포함할 수 있다. 제2위상차 필름이 액정 필름일 경우 Re, Rth, NZ는 액정 배향 정도 등을 조절하여 얻을 수 있다. 액정 배향 정도는 액정 배향 시 배향막에 의해 조절될 수 있다.
일 구체예에서, 네마틱 액정 화합물은 중합성 작용기를 갖는 액정 화합물을 포함할 수 있다. 상기 중합성 작용기는 (메트)아크릴로일기, (메트)아크릴레이트기, 신나모일기, 신나밀리덴기, (메트)아크릴로일기 함유기, (메트)아크릴레이트기 함유기, 쿠마린기, 벤조페논기, 퀴논기, 시아노기, 시아네이트기, 이소시아네이트기 등이 될 수 있다.
일 구체예에서, 네마틱 액정 화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있지만, 본 발명이 하기 화학식 1에 제한되는 것은 아니다:
<화학식 1>
Z1 - (Y1 - A1)v - Y2 - M - Y3 - (A2 - Y4)w - Z2
(상기 화학식 1에서, Y1, Y2, Y3, Y4는 각각 독립적으로 단일 결합, -O-, -S-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -NR1-CO-O-, -O-CO-NR1- 또는 -NR1-CO-NR1-이고, 이때 R1은 탄소수 1 내지 탄소수 4의 알킬기 또는 수소이고,
A1, A2는 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알킬렌기,
v, w는 각각 독립적으로 0 또는 1,
M은 - (T-Y5)m - T - (이때, T는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 탄소수 10의 지환족의 2가 유기기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 탄소수 20의 방향족의 2가 유기기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 탄소수 10의 헤테로지환족의 2가 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 4 내지 탄소수 20의 헤테로방향족의 2가 유기기이고, Y5는 단일 결합, -CO-O-, -O-CO-, -CH2O-, -OCH2-, -CO-S-, -S-CO-, -CH2-S-, -S-CH2-, -CH=N-, 또는 -N=CH-, m은 1, 2, 3 또는 4)이고
Z1, Z2는 각각 독립적으로, 중합성 작용기, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알콕시기 또는 시아노기이고, Z1, Z2 중 적어도 하나는 중합성 작용기이다)
상기 "치환 또는 비치환된"은 해당 작용기 중 하나 이상의 수소 원자가 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알킬기, 수산기 등으로 치환된 것을 의미한다.
다른 구체예에서, 네마틱 액정 화합물은 하기 화학식 11 내지 화학식 20의 액정 화합물 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다:
<화학식 11>
Figure 112017128595350-pat00001
<화학식 12>
Figure 112017128595350-pat00002
<화학식 13>
Figure 112017128595350-pat00003
<화학식 14>
Figure 112017128595350-pat00004
<화학식 15>
Figure 112017128595350-pat00005
<화학식 16>
Figure 112017128595350-pat00006
<화학식 17>
Figure 112017128595350-pat00007
<화학식 18>
Figure 112017128595350-pat00008
<화학식 19>
Figure 112017128595350-pat00009
<화학식 20>
Figure 112017128595350-pat00010
액정 화합물은 상업적으로 판매되거나 당업자에게 알려진 통상의 방법으로 제조될 수 있다.
제2위상차 필름은 액정 화합물을 포함하는 제2위상차 필름용 조성물을 도포하고, 건조시킨 다음, 건조시킨 도포물에 활성 에너지선, 열 중 하나 이상을 조사하고, 조사된 도포물을 가열 및 냉각하여 제조될 수 있다. 가열시킨 후 액정 배향을 더 고정시킬 수도 있다. 제2위상차 필름은 배향막 없이 형성될 수도 있고 러빙제에 의한 배향막을 통해 액정을 배향시켜 형성할 수도 있다.
제2위상차 필름용 조성물은 상기 액정을 용매에 용해시켜 제조될 수 있다. 상기 용매는 지방족 탄화수소 예를 들면 헥산 등, 방향족 탄화수소 예를 들면 톨루엔, 자일렌, 벤젠, 모노클로로벤젠, 디클로로벤젠 등, 할로겐화 탄화수소 에를 들면 디클로로메탄, 디클로로에탄 등, 지환식 탄화수소 예를 들면 사이클로헥산 등, 케톤류 예를 들면 아세톤, 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논, 에테르 예를 들면 디옥산, 테트라하이드로푸란 등, 아미드 예를 들면 디메틸포름아미드 등이 될 수 있다. 상기 제2위상차 필름용 조성물은 통상의 방법 예를 들면 스핀 코터, 슬릿 코터, 스프레이 코터, 롤 코터 등으로 도포될 수 있다. 상기 제2위상차 필름용 조성물을 도포하여 건조시킨다. 건조 공정에서는 도포물을 50℃ 내지 65℃에서 건조시킨다. 건조시킨 도포물을 UV, 열 중 하나 이상을 조사한다. 조사는 자외선(UV) 적외선, 가시광선 등이 될 수 있으나, 예를 들면 200nm 내지 500nm, 250nm 내지 400nm의 파장을 갖는 자외선을 조사할 수 있다. 조사된 도포물을 가열 및 냉각한다. 가열 온도는 50℃ 내지 150℃, 예를 들면 40℃ 내지 100℃에서 수행될 수 있다.
제2위상차 필름(200)은 광학적으로 투명한 수지, 액정 화합물 중 하나 이상 이외에도, 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제는, 열안정제, 광안정제, 항산회제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 가교제, 증점제 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
도 1에서 도시되지 않았으나, 제2위상차 필름(200)의 다른 일면에는 점착층이 더 형성되어, 편광판을 발광표시장치의 패널 등에 적층시킬 수 있다.
제1위상차 필름
제1위상차 필름(100)은 편광 필름(300)의 하부면에 형성되어, 편광 필름(300)으로부터 나온 선편광을 투과시킴으로써 반사 방지 효과를 낼 수 있다. 제1위상차 필름(100)은 외부광 예를 들면 태양광이 편광필름(300)으로 입사될 경우, 편광필름(300)에 있어서 상기 외부광의 광출사면에 배치될 수 있다.
제1위상차 필름(100)은 포지티브 A 플레이트로서 굴절률 분포가 nx>ny=nz의 양의 1축성 광학 필름일 수 있다. ny=nz는 ny와 nz가 완전히 동일한 경우 및 실질적으로 동일한 경우를 의미하고, ny - nz는 0.1 이하가 될 수 있다.
제1위상차 필름(100)은 역파장 분산성을 나타낸다. 이를 통해, 위상차 값이 일정하게 되어, 특정 파장의 광 누설이 생기기 어려워, 컬러 시프트를 개선할 수 있다. 일 구체예에서, 제1위상차 필름의 파장 분산 특성 관련하여, 파장 550nm에서의 면내 위상차 값에 대한 파장 450nm에서의 면내 위상차 값의 비(Re(450)/Re(550))는 0.75 내지 0.86, 예를 들면 0.78 내지 0.85가 될 수 있다. 상기 범위에서, 정면 반사율을 확보할 수 있다.
제1위상차 필름(100)은 파장 550nm에서 면내 위상차(Re)가 130nm 내지 150nm, 예를 들면 135nm 내지 145nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 역파장 분산성을 가지는 제1위상차 필름으로서 반사 방지 효과가 있을 수 있다.
제1위상차 필름(100)은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(Rth)가 60nm 내지 80nm, 예를 들면 65nm 내지 75nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 배향 특성이 적절하여 반사 방지 효과가 있을 수 있다.
제1위상차 필름(100)은 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)가 0.9 내지 1.3, 예를 들면 0.9 내지 1.2, 0.95 내지 1.2가 될 수 있다. 상기 범위에서, 포지티브 A 플레이트로 작용하여 편광판에 적용시 우수한 반사 방지 효과가 있을 수 있다.
제1위상차 필름(100)은 두께가 0.5㎛ 내지 10㎛, 예를 들면 1㎛ 내지 6㎛, 2㎛ 내지 4㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있고, 두께 방향 위상차를 확보할 수 있다.
제1위상차 필름(100)은 위상차 필름 1장 또는 위상차 필름 2장 이상의 적층체일 수 있다. 2장 이상의 적층체는 각각 위상차 필름을 접착층, 점착층 또는 점접착층에 의해 적층시켜 제조할 수 있다.
제1위상차 필름(100)은 광학적으로 투명한 수지 필름 또는 액정 필름 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 수지 필름은 수지를 용융 및 압출하여 형성하고 연신하여 제조될 수 있고, 수지 필름은 상기에서 상술한 바와 같다. 제1위상차 필름이 수지 필름일 경우 Re, Rth, NZ는 연신 전 필름의 두께, 연신비, 연신 온도 등을 조절하여 얻을 수 있다.
제1위상차 필름으로 액정 필름을 사용할 수 있다. 액정 필름은 네마틱 액정, 디스코틱 액정 중 하나 이상의 액정 화합물을 호메오트로픽 배향시킨 액정층을 포함할 수 있다. 상기 호메오트로픽 배향은 액정 화합물이 제1위상차 필름 법선 방향에 대해 평행하게 배열된 상태를 의미한다. 예를 들면, 제1위상차 필름은 호메오트로픽 배향으로 배향된 네마틱 액정 화합물을 포함할 수 있다. 제1위상차 필름이 액정 필름일 경우 Re, Rth, NZ는 액정 배향 정도 등을 조절하여 얻을 수 있다.
제1위상차 필름(100)은 광학적으로 투명한 수지, 액정 화합물 중 하나 이상에 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제는, 상기에서 상술한 바와 같다.
적층 위상차 필름
적층 위상차 필름은 편광 필름(300)으로부터 순차적으로 적층된, 제1위상차 필름(100)과 제2위상차 필름(200)의 적층체를 포함할 수 있다.
적층 위상차 필름은 파장 550nm에서 면내 위상차(Re)가 130nm 내지 150nm, 예를 들면 135nm 내지 145nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사 방지 필름으로 적절한 타원률 효과를 나타내고, 반사 방지 효과가 있을 수 있다.
적층 위상차 필름은 파장 550nm에서 두께 위상차(Rth)가 -80nm 내지 -45nm, 예를 들면 -75nm 내지 -45nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 정면 반사율과 측면 반사율을 저하시킬 수 있고, 측면 컬러 시프트를 개선할 수 있으며, 정면 반사율과 측면 반사율의 차이를 낮추어 표시장치의 화면 전역에서 균일한 반사율을 확보할 수 있고, 정면에서의 색감을 개선할 수 있다.
적층 위상차 필름의 Re, Rth, NZ는 제1위상차 필름과 제2위상차필름 각각의 Re, Rth, NZ를 조절하여 얻을 수 있다.
일 구체예에서, 적층 위상차 필름으로 제1위상차 필름과 제2위상차 필름 각각 액정 필름일 수 있다. 예를 들면, 제1위상차 필름은 네마틱 액정 필름이고, 제2위상차 필름은 네마틱 액정 필름일 수 있다.
적층 위상차 필름에 있어서, 제2위상차 필름과 제1위상차 필름은 점착층, 접착층, 프라이머층 중 하나 이상에 의해 적층될 수 있다. 또는 적층 위상차 필름에 있어서, 제2위상차 필름은 점착층, 접착층 등이 없이 제1위상차 필름에 직접적으로 접촉하여 형성될 수 있다.
점착층은 통상의 감압 점착제로 형성될 수 있다. 예를 들면, 감압 점착제는 (메트)아크릴계 점착 수지, 우레탄계 점착 수지, 실리콘계 점착 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 예를 들면 (메트)아크릴계 점착 수지를 포함할 수 있다. 프라이머층은 (메트)아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 우레탄 (메트)아크릴계계 수지 중 하나 이상을 포함하는 조성물로 형성될 수 있다. 상기 조성물은 열개시제를 더 포함함으로써 프라이머층의 기계적 강도를 더 높일 수 있다.
적층 위상차 필름은 두께가 1㎛ 내지 100㎛, 예를 들면 2㎛ 내지 65㎛, 3㎛ 내지 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 발광표시장치용 편광판에 사용될 수 있다.
적층 위상차 필름은 가시광선 영역에서 전광선 투과율이 90% 이상, 헤이즈가 1% 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 발광표시장치용 편광판에 사용될 수 있다.
편광필름
편광필름(300)은 제1위상차 필름(100)의 상부면에 형성되어, 외광을 선편광시켜 제1위상차 필름(100)으로 투과시킴으로써 반사 방지 효과를 낼 수 있다.
일 구체예에서, 편광 필름은 폴리비닐알콜계 필름에 요오드 등을 염색시킨 폴리비닐알콜계 편광자 또는 폴리비닐알콜계 필름의 탈수에 의한 폴리엔계 편광자를 포함할 수 있다. 편광자는 두께가 5㎛ 내지 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 표시장치에 사용할 수 있다.
다른 구체예에서, 편광 필름은 상술한 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 형성된 보호층을 포함할 수 있다. 보호층은 광학적으로 투명한, 보호 필름 또는 보호코팅층 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
보호 필름은 광학적으로 투명한 수지로 형성된 보호 필름을 포함할 수 있다. 상기 보호 필름은 상기 수지를 용융 및 압출하여 형성될 수 있다. 필요할 경우에는 연신 공정을 더 추가할 수도 있다. 상기 수지는 트리아세틸셀룰로스 등을 포함하는 셀룰로스 에스테르계 수지, 비정성 환상 폴리올레핀(cyclic olefin polymer, COP) 등을 포함하는 고리형 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등을 포함하는 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 비환형-폴리올레핀계 수지, 폴리메틸메타아크릴레이트 수지 등을 포함하는 폴리아크릴레이트계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
보호코팅층은 활성 에너지선 경화성 화합물과 중합 개시제를 포함하는 활성 에너지선 경화성 수지 조성물로 형성될 수 있다. 활성 에너지선 경화성 화합물은 양이온 중합성의 경화성 화합물, 라디칼 중합성의 경화성 화합물, 우레탄 수지, 실리콘계 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 양이온 중합성 경화성 화합물은 분자 내에 적어도 하나의 에폭시기를 갖는 에폭시계 화합물, 분자 내에 적어도 하나의 옥세탄 고리를 갖는 옥세탄계 화합물이 될 수 있다. 라디칼 중합성의 경화성 화합물은 분자 내에 적어도 하나의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 (메트)아크릴계 화합물이 될 수 있다. 보호층의 두께는 5㎛ 내지 200㎛, 구체적으로, 30㎛ 내지 120㎛, 보호 필름 타입의 경우 50㎛ 내지 100㎛가 될 수가 있고, 보호코팅층 타입의 경우 5㎛ 내지 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 표시장치에 사용할 수 있다. 보호층의 일면 또는 양면에는 기능성 코팅층 예를 들면 하드코팅층, 내지문성층, 반사방지층 등이 더 형성될 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 편광 필름은 접착제, 점착제 또는 점접착제에 의해 제1위상차 필름의 상부면에 적층될 수 있다. 접착제, 점착제 또는 점접착제는 당업자에게 알려진 통상의 종류를 사용할 수 있다.
제1위상차 필름(100)의 진상축(fast axis)과 편광 필름(300)의 흡수축이 이루는 각도는 -90° 내지 0°, 예를 들면 -70° 내지 -30°, -60° 내지 -40°가 될 수 있다. 상기 범위에서, 정면과 측면 모두에서 반사 방지 특성이 우수할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판을 설명한다.
본 실시예의 편광판은 제1위상차 필름의 하부면에 기재 필름이 더 형성된 점을 제외하고는, 본 발명 일 실시예의 편광판과 실질적으로 동일하다.
기재 필름은 제1위상차 필름의 하부면에 형성되어, 제1위상차 필름이 액정 필름인 경우 제1위상차 필름을 형성하기 위한 배향막 형성을 용이하게 하고, 적층 위상차 필름을 보호할 수 있다. 기재 필름은 통상의 고분자 필름을 포함할 수 있다. 예를 들면, 트리아세틸셀룰로스(TAC) 필름 등을 포함하는 셀룰로스계 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 폴리에스테르 필름, 폴리카보네이트 필름 등이 될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 기재 필름은 이형 처리됨으로써 제1위상차 필름과의 이형을 용이하게 할 수도 있다.
일 구체예에서, 기재 필름은 파장 550nm에서 면내 위상차(Re)가 5nm 이하, 예를 들면 3nm 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 적층 위상차 필름의 위상차에 영향을 주지 않을 수 있다.
본 발명의 발광표시장치는 본 발명의 발광표시장치용 편광판을 포함할 수 있다. 발광표시장치는 발광소자를 포함하는 장치가 될 수 있다. 상기 발광소자는 유기 또는 유-무기 발광소자를 포함하고, LED(light emitting diode), OLED(organic light emitting diode), QLED(quantum dot light emitting diode), 형광체 등의 발광물질을 포함하는 소자를 의미할 수 있다. 예를 들면, 발광표시장치는 유기발광소자 표시장치를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
실시예 1
폴리비닐알콜 필름을 60℃에서 3배 연신하고 요오드를 흡착시킨 후 40℃의 붕산 수용액에서 2.5배 연신하여 편광자를 제조하였다. 편광자의 일면, 편광자의 다른 일면에 편광판용 에폭시계 UV 접착제로 트리아세틸셀룰로스 필름(ZRG40SL, Fuji)을 각각 접착시켜 편광 필름을 제조하였다.
제1위상차 필름, 제2위상차 필름으로 하기 표 1의 사양을 갖는 필름을 사용하였다. 제1위상차 필름과 제2위상차 필름을 아크릴계 감압 점착제로 적층시켜 적층 위상차 필름을 제조하였다. 제1위상차 필름과 제2위상차 필름의 위상차는 파장 550nm에서 Axoscan 장치를 사용하여 측정하였다. 제2위상차 필름의 액정으로 상기 화학식 11의 액정으로 구성되는 액정 화합물을 사용하였으며 배향 정도를 조절하여 하기 표 1의 위상차를 구현하였다.
편광 필름의 일면에 아크릴계 감압 점착제로 적층 위상차 필름을 적층시켜, 편광 필름, 아크릴계 감압 점착층, 제1위상차 필름, 아크릴계 감압 점착층, 제2위상차 필름이 순차적으로 적층된 편광판을 제조하였다.
실시예 2 내지 실시예 3
실시예 1에서 제1위상차 필름, 제2위상차 필름을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 1 내지 비교예 6
실시예 1에서 제1위상차 필름, 제2위상차 필름을 하기 표 2와 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
편광 필름 중 편광자의 흡수축과 제1위상차 필름의 진상축(fast axis)이 이루는 각도는 -45°로 하였다.
　 실시예 1 실시예 2 실시예 3
제2위상차필름 Rth(nm) -110.4 -120.2 -127.6
Re(nm) 0.24 0.2 0.3
NZ -760.4 -705.4 -593.7
액정 네마틱 네마틱 네마틱
제조사 DNP DNP DNP
제1위상차 필름 Rth(nm) 74.3 74.3 74.3
Re(nm) 139.0 139.0 139.0
NZ 1.0 1.0 1.0
액정 네마틱 네마틱 네마틱
파장 분산성
(Re450 /Re550)		 0.84 0.84 0.84
상품명/ 제조사 RMM1640/Merck RMM1640/Merck RMM1640/Merck
　 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예5 비교예 6
제2위상차
필름		 Rth(nm) -59.4 -70.1 -79.9 -87.4 -99.4 -198.0
Re(nm) 0.1 0.3 0.1 0.2 0.2 0.1
NZ -760.4 -780.7 -724.5 -597.8 -760.6 -792.1
액정 네마틱 네마틱 네마틱 네마틱 네마틱 네마틱
제조사 DNP DNP DNP DNP DNP DNP
제1위상차 필름 Rth(nm) 74.3 74.3 74.3 74.3 74.3 74.3
Re(nm) 139.0 139.0 139.0 139.0 139.0 139.0
NZ 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
액정 네마틱 네마틱 네마틱 네마틱 네마틱 네마틱
파장 분산성
(Re450 /Re550)		 0.84 0.84 0.84 0.84 0.84 0.84
상품명/ 제조사 RMM1640/Merck RMM1640/Merck RMM1640/Merck RMM1640/Merck RMM1641/Merck RMM1641/Merck
실시예와 비교예에서 제조한 적층 위상차 필름, 편광판에 대해 하기 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 3, 표 4에 나타내었다.
물성 평가
(1)적층 위상차 필름의 위상차: 실시예와 비교예에서 제조한 적층 위상차 필름에 대해 파장 550nm에서 Axoscan 장치를 사용하여 측정하였다.
(2)정면 반사율과 측면 반사율: 실시예와 비교예에서 제조한 편광판의 제2위상차 필름의 하부면에 점착층을 붙이고 상기 점착층을 매개로 반사 패널에 편광판을 적층시켜 시편을 제조하였다. 정면 반사율(0°, 5°)은 광원 D65, 수광부 10° 조건에서 분광 측색계 CM-3600d(Konica Minolta사)를 사용해서 측정하였다. 측면 반사율(0°, 60°)은 DMS(Instrument Systems사)를 이용해서 측정하였다.
(3)컬러 시프트(Δa*b*): 실시예와 비교예에서 제조한 편광판을 사용해서 DMS(Instrument Systems사)를 이용해서 측정하였다. 0.05°에서 60°까지 반사율과 색좌표를 측정하여, 컬러 시프트를 계산하였다. 컬러 시프트 값이 낮을수록 정면에서 관측하는 반사색과 측면에서의 반사색의 차이가 적음을 의미한다.
(4)정면 색감: 실시예와 비교예에서 제조한 편광판을 사용해서 DMS(Instrument Systems사)를 이용해서 측정하였다. 정면 색감 수치가 낮을수록 정면에서의 색감이 neutral black에 가까워 정면 색감이 개선됨을 의미한다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3
적층 위상차 필름의 NZ 0.167 0.057 -0.025
적층 위상차 필름의 Rth(nm) -48.24 -52.14 -73.30
적층 위상차 필름의 Re(nm) 139.1 139.5 139.4
측면 반사율(%) 0.9 0.87 0.82
정면 반사율(%) 0.49 0.48 0.47
반사율 차이(%) 0.41 0.39 0.35
컬러 시프트 2.954 2.439 2.091
정면 색감 0.8 0.41 0.09
　 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6
적층 위상차 필름의 NZ 0.56 0.51 0.352 0.304 0.223 -0.608
적층 위상차 필름의 Rth(nm) -6.17 -10 -21.46 -30 -40 -141.8
적층 위상차 필름의 Re(nm) 139.3 139.2 139.2 139.4 139.7 139.0
측면 반사율(%) 1.1 1.07 1.03 1.02 0.93 0.92
정면 반사율(%) 0.51 0.5 0.51 0.51 0.5 0.51
반사율 차이(%) 0.59 0.57 0.52 0.51 0.43 0.41
컬러 시프트 5.24 4.709 4.433 3.522 3.701 5.47
정면 색감 2.344 2.018 1.86 1.11 0.80 2.14
상기 표 3에서와 같이, 본 발명의 편광판은 정면 반사율과 측면 반사율을 저하시킬 수 있으며, 정면 반사율과 측면 반사율의 차이를 낮추어 표시장치의 화면 전역에서 균일한 반사색감 및 측면-정면간 반사율의 차이을 낮출 수 있다. 또한, 본 발명의 편광판은 컬러 시프트를 개선함과 동시에 정면 색감도 개선함으로써 표시장치의 화면 전역에서 색감을 개선할 수 있다.
반면에, 적층 위상차 필름의 NZ가 0.2 초과인 비교예 1 내지 비교예 4는 측면과 정면 간의 반사율 차이가 높고 측면과 정면에서의 색감이 좋지 않았다. 적층 위상차 필름의 NZ가 0.2 초과인 비교예 5는 측면 컬러 시프트가 좋지 않았다. 적층 위상차 필름의 NZ가 -0.2 미만인 비교예 6은 측면에서의 컬러 시프트가 좋지 않았고, 정면에서의 색감이 좋지 않았다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (14)

  1. 편광 필름 및 상기 편광 필름의 일면에 형성된 적층 위상차 필름을 포함하는 발광표시장치용 편광판으로서,
    상기 적층 위상차 필름은 상기 편광 필름으로부터 순차적으로 적층된 제2위상차 필름 및 제1위상차 필름을 포함하고,
    상기 적층 위상차 필름은 파장 550nm에서 하기 식 1의 이축성 정도(NZ)가 -0.2 내지 0.2이고,
    [식 1]
    NZ = (nx - nz)/(nx - ny)
    (상기 식 1에서, nx, ny, nz는 각각 파장 550nm에서 적층 위상차 필름의 x축, y축 및 z축 방향의 굴절률),
    상기 제2위상차 필름은 포지티브 C 플레이트이고, 상기 제1위상차 필름은 역파장 분산성 포지티브 A 플레이트이고,
    상기 제2위상차 필름은 파장 550nm에서 하기 식 2의 두께 방향 위상차(Rth)가 -190nm 내지 -110nm이고,
    [식 2]
    Rth = ((nx + ny)/2 - nz) x d
    (상기 식 2에서, nx, ny, nz는 각각 파장 550nm에서 제2 위상차 필름의 x축, y축 및 z축 방향의 굴절률이고, d는 제2 위상차 필름의 두께(단위:nm)),
    상기 제1위상차 필름은 파장 550nm에서 하기 식 3의 두께 방향 위상차(Rth)가 60nm 내지 80nm이고,
    [식 3]
    Rth = ((nx + ny)/2 - nz) x d
    (상기 식 3에서, nx, ny, nz는 각각 파장 550nm에서 제1 위상차 필름의 x축, y축 및 z축 방향의 굴절률이고, d는 제1 위상차 필름의 두께(단위:nm)),
    상기 제1위상차 필름은 파장 550nm에서 하기 식 4의 이축성 정도(NZ)가 0.9 내지 1.3인 것인, 발광표시장치용 편광판:
    [식 4]
    NZ = (nx - nz)/(nx - ny)
    (상기 식 4에서, nx, ny, nz는 각각 파장 550nm에서 제1 위상차 필름의 x축, y축 및 z축 방향의 굴절률).
  2. 제1항에 있어서, 상기 적층 위상차 필름은 파장 550nm에서 면내 위상차(Re)가 130nm 내지 150nm인 것인, 발광표시장치용 편광판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적층 위상차 필름은 파장 550nm에서 두께 위상차(Rth)가 -80nm 내지 -45nm인 것인, 발광표시장치용 편광판.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2위상차 필름은 액정 필름인 것인, 발광표시장치용 편광판.
  6. 제5항에 있어서, 상기 액정 필름은 네마틱 액정, 디스코틱 액정 중 하나 이상의 액정층을 포함하는 것인, 발광표시장치용 편광판.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1위상차 필름은 액정 필름인 것인, 발광표시장치용 편광판.
  10. 제9항에 있어서, 상기 액정 필름은 네마틱 액정, 디스코틱 액정 중 하나 이상의 액정층을 포함하는 것인, 발광표시장치용 편광판.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제2위상차 필름은 네마틱 액정 필름이고, 상기 제1위상차 필름은 네마틱 액정 필름인 것인, 발광표시장치용 편광판.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제1위상차 필름은 파장 550nm에서의 면내 위상차 값에 대한 파장 450nm에서의 면내 위상차 값의 비(Re(450)/Re(550))는 0.75 내지 0.86인 것인, 발광표시장치용 편광판.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1위상차 필름의 진상축(fast axis)과 상 편광 필름의 흡수축이 이루는 각도는 -90° 내지 0°인 것인, 발광표시장치용 편광판.
  14. 제1항 내지 제3항, 제5항, 제6항, 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항의 발광표시장치용 편광판을 포함하는 발광표시장치.
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