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KR102642055B1 - 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 - Google Patents

편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 Download PDF

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KR102642055B1
KR102642055B1 KR1020200091948A KR20200091948A KR102642055B1 KR 102642055 B1 KR102642055 B1 KR 102642055B1 KR 1020200091948 A KR1020200091948 A KR 1020200091948A KR 20200091948 A KR20200091948 A KR 20200091948A KR 102642055 B1 KR102642055 B1 KR 102642055B1
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difference layer
axis
layer
polarizer
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유정훈
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Abstract

편광자 및 상기 편광자의 하부면에 순차적으로 적층된 제1위상차층과 제2위상차층을 포함하고; 상기 제1위상차층은 파장 550nm에서 면내 위상차(Re)가 180nm 내지 220nm이고; 상기 제2위상차층은 파장 550nm에서 면내 위상차가 80nm 내지 100nm인 것인, 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치가 제공된다.

Description

편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치{POLARIZING PLATE AND OPTICAL DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 정면과 측면 모두에서 반사율이 낮으며 입사각 60°에서 타원율이 최소 65% 이상이고 박형화 효과를 얻을 수 있는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다.
유기발광소자 표시장치는 외부광의 반사로 인하여 시인성과 콘트라스트가 떨어질 수 있다. 이를 해소하기 위해 편광자와 위상차 필름을 포함하는 편광판을 사용함으로써 반사된 외부광이 외부로 새어나오지 않게 하게 반사 방지 기능을 구현할 수 있다.
위상차 필름은 1/4 위상차층 단독으로 이루어지거나 또는 1/2 위상차층, 1/4 위상차층의 2층의 위상차층으로 구성될 수 있다. 그러나, 1/4 위상차층 단독, 또는 1/2 위상차층과 1/4 위상차층의 적층체를 포함하는 편광판은 입사각 60°에서 타원율 65% 이상에 도달하는데 한계가 있었다. 또한, 최근 편광판을 박형화시키는 경향이 있음에 따라, 편광자뿐만 아니라 위상차층의 두께를 박형화할 필요가 있다.
본 발명의 배경기술은 한국공개특허 10-2013-0103595호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 정면과 측면 모두에서 반사율이 낮은 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 입사각 60°에서 타원율이 최소 65% 이상인 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 위상차층의 박형화 효과가 우수한 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점은 편광판이다.
1.편광판은 편광자 및 상기 편광자의 하부면에 순차적으로 적층된 제1위상차층과 제2위상차층을 포함하고; 상기 제1위상차층은 파장 550nm에서 면내 위상차가 180nm 내지 220nm이고; 상기 제2위상차층은 파장 550nm에서 면내 위상차가 80nm 내지 100nm이다.
2.1에서, 상기 제1위상차층은 파장 550nm에서 1/3 위상차층이고, 상기 제2위상차층은 파장 550nm에서 1/6 위상차층일 수 있다.
3.1-2에서, 상기 편광자의 투과축을 기준으로 상기 제1위상차층의 지상축이 이루는 각도는 +55° 내지 +80° 또는 -80° 내지 -55°일 수 있다.
4.1-3에서, 상기 편광자의 투과축을 기준으로 상기 제2위상차층의 지상축이 이루는 각도는 0° 내지 +10° 또는 -10° 내지 0°일 수 있다.
5.1-4에서, 상기 제1위상차층, 상기 제2위상차층은 하기 식 1 중 ① 내지 ⑧ 중 어느 하나를 만족시킬 수 있다:
[식 1]
① 0°< θ[제1위상차층 진상축-흡수축] < 90 °일 때,
θ[제2위상차층 진상축-흡수축] = θ[제1위상차층 진상축-흡수축] x 2 + 45 + α, 4°≤ α ≤6°
② -90°< θ[제1위상차층 지상축-흡수축] < 0°일 때
θ[제2위상차층 지상축-흡수축] = θ[제1위상차층 지상축-흡수축] x 2 - 45 + α, 4°≤ α ≤6°
③ -90°< θ[제1위상차층 진상축-흡수축] < 0°일 때
θ[제2위상차층 진상축-흡수축] = θ[제1위상차층 진상축-흡수축] x 2 - 45 - α, 4°≤ α ≤6°
④ 0°< θ[제1위상차층 지상축-흡수축] < 90°일 때
θ[제2위상차층 지상축-흡수축] = θ[제1위상차층 지상축-흡수축] x 2 - 45 - α, 4°≤ α ≤6°
(상기 ①, ②, ③, ④에서,
θ[제1위상차층 진상축-흡수축]은 편광자의 흡수축을 기준으로 제1위상차층의 진상축이 이루는 각도(단위: °)
θ[제1위상차층 지상축-흡수축]은 편광자의 흡수축을 기준으로 제1위상차층의 지상축이 이루는 각도(단위: °)
θ[제2위상차층 진상축-흡수축]은 편광자의 흡수축을 기준으로 제2위상차층의 진상축이 이루는 각도(단위: °)
θ[제2위상차층 지상축-흡수축]은 편광자의 흡수축을 기준으로 제2위상차층의 지상축이 이루는 각도(단위: °)이다)
⑤ 0°< θ[제1위상차층 지상축-투과축] < 90°일 때
θ[제2위상차층 지상축-투과축] = θ[제1위상차층 지상축-투과축] x 2 + 45 + α, 4°≤ α ≤6°
⑥ -90°< θ[제1위상차층 진상축-투과축] <0°일 때
θ[제2위상차층 진상축-투과축] = θ[제1위상차층 진상축-투과축] x 2 - 45 + α, 4°≤ α ≤6°
⑦ -90°< θ[제1위상차층 지상축-투과축] < 0°일 때
θ[제2위상차층 지상축-투과축] = θ[제1위상차층 지상축-투과축] x 2 - 45 - α, 4°≤ α ≤6°
⑧ 0°< θ[제1위상차층 진상축-투과축] < 90°일 때
θ[제2위상차층 진상축-투과축] = θ[제1위상차층 진상축-투과축] x 2 - 45 - α, 4°≤ α ≤6°
(상기 ⑤, ⑥, ⑦, ⑧에서,
θ[제1위상차층 진상축-투과축]은 편광자의 투과축을 기준으로 제1위상차층의 진상축이 이루는 각도(단위: °)
θ[제1위상차층 지상축-투과축]은 편광자의 투과축을 기준으로 제1위상차층의 지상축이 이루는 각도(단위: °)
θ[제2위상차층 진상축-투과축]은 편광자의 투과축을 기준으로 제2위상차층의 진상축이 이루는 각도(단위: °)
θ[제2위상차층 지상축-투과축]은 편광자의 투과축을 기준으로 제2위상차층의 지상축이 이루는 각도(단위: °)이다).
6.1-5에서, 상기 제1위상차층의 지상축과 상기 제2위상차층의 지상축이 이루는 각도는 55° 내지 80°일 수 있다.
7.1-6에서, 상기 제1위상차층은 정파장 분산성 또는 플랫 파장 분산성이고, 상기 제2위상차층은 정파장 분산성일 수 있다.
8.1-7에서, 상기 제1위상차층과 상기 제2위상차층의 적층체는 파장 550nm에서 면내 위상차가 140nm 내지 190nm일 수 있다.
9.1-8에서, 상기 제1위상차층은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(Rth)가 100nm 내지 150nm일 수 있다.
10.1-9에서, 상기 제1위상차층은 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)가 1.1 내지 1.2일 수 있다.
11.1-10에서, 상기 제2위상차층은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(Rth)가 -100nm 내지 -50nm일 수 있다.
12.1-11에서, 상기 제2위상차층은 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)가 -0.5 내지 -0.2일 수 있다.
13.1-12에서, 상기 제1위상차층은 양(+)의 복굴절을 갖는 수지로 된 필름을 포함할 수 있다.
14.1-13에서, 상기 제2위상차층은 셀룰로스 에스테르계, 방향족계 중 1종 이상의 연신 코팅층을 포함할 수 있다.
15.1-14에서, 상기 편광판은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차가 -300nm 내지 0nm인 포지티브 C 플레이트를 포함하는 제3위상차층을 더 포함할 수 있다.
16.15에서, 상기 제3위상차층은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차가 -80nm 내지 -20nm일 수 있다.
17.15에서, 상기 제3위상차층은 상기 편광자와 상기 제1위상차층 사이에 배치될 수 있다.
18.1-16에서, 상기 편광자의 상부면에 보호층이 더 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점은 광학표시장치이다.
광학표시장치는 본 발명의 편광판을 포함한다.
본 발명은 정면과 측면 모두에서 반사율이 낮은 편광판을 제공하였다.
본 발명은 입사각 60°에서 타원율이 최소 65% 이상인 편광판을 제공하였다.
본 발명은 위상차층의 박형화 효과가 우수한 편광판을 제공하였다.
도 1은 본 발명 일 실시예의 편광판의 단면도이다.
도 2는 본 발명 일 실시예의 편광판 중 편광자의 투과축, 제1위상차층의 지상축(slow axis), 제2위상차층의 지상축의 배치 관계를 나타낸 것이다.
첨부한 도면을 참고하여 본 발명을 실시예에 의해 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 명칭을 사용하였다. 도면에서 각 구성 요소의 길이, 크기는 본 발명을 설명하기 위한 것으로 본 발명이 도면에 기재된 각 구성 요소의 길이, 크기에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 "상부"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것이고, 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 표시될 수 있다:
[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 내지 식 C에서, nx, ny, nz는 측정 파장에서 각각 광학 소자의 지상축(slow axis) 방향, 진상축(fast axis) 방향, 두께 방향의 굴절률이고, d는 광학 소자의 두께(단위:nm)이다). 상기 식 A 내지 식 C에서 측정 파장은 450nm, 550nm 또는 650nm가 될 수 있다.
본 명세서에서 "단파장 분산성"은 Re(450)/Re(550)이고, "장파장 분산성"은 Re(650)/Re(550)이다. Re(450), Re(550), Re(650)은 각각 위상차층 단독 또는 위상차층 적층체의 파장 450nm, 550nm 및 650nm에서의 면내 위상차(Re)를 의미한다.
본 명세서에서 각도 기재시 기준(예: 편광자의 투과축)을 0°라고 할 때 반시계 방향은 "+", 기준을 0°라고 할 때 시계 방향은 "-"를 나타낸다.
본 명세서에서 수치 범위를 나타낼 때 "X 내지 Y"는 X 이상 Y 이하(X≤ 그리고 ≤Y)를 의미한다.
본 발명의 편광판은 제1위상차층과 제2위상차층 전체의 두께를 낮추어 편광판의 박형화 효과를 얻음과 동시에, 정면과 측면 모두에서 반사율이 낮고, 입사각 60°에서 타원율이 최소 65% 이상이 되도록 함으로써 광학표시장치에 적용시 화면 품질을 현저하게 개선할 수 있다.
일 구체예에서, 편광판은 광학표시장치에 적용시 정면에서 SCE(Specular Component Excluded) 반사율이 1.5% 이하 바람직하게는 0% 이상 1.4% 이하, 입사각 60°에서 SCE(Specular Component Excluded) 반사율이 3% 이하 바람직하게는 0% 이상 2.8% 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 화면 품질을 개선할 수 있다.
일 구체예에서, 편광판은 광학표시장치에 적용시 입사각 60°에서 타원율의 최소값이 65% 이상, 예를 들면 65% 내지 80%, 75% 내지 80%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 화면 품질(입사각 60° 및 방위각 0° 내지 360°에서 색 변화를 최소화)을 개선할 수 있다.
이하, 본 발명 일 실시예의 편광판을 도 1을 참고하여 설명한다.
도 1을 참고하면, 편광판은 편광자(110), 편광자(110)의 상부면에 적층된 보호 필름(140) 및 편광자(110)의 하부면에 편광자(110)로부터 순차적으로 적층된 제1위상차층(120)과 제2위상차층(130)을 포함한다. 보호 필름(140)은 보호 코팅층 등을 포함하는 보호층의 일 구체예에 해당된다.
편광판은 편광자(110)의 하부면에 제1위상차층(120)과 제2위상차층(130)이 순차적으로 적층되어 있다. 이를 통해 본 발명의 정면 및 입사각 60°에서의 반사율 저하 효과 및 타원율 65% 이상에 도달될 수 있다. 편광자(110)의 하부면에 편광자로부터 제2위상차층(130), 제1위상차층(120)이 순차적으로 적층된 편광판은 본 발명의 효과를 얻을 수 없다.
제2위상차층(130)은 제1위상차층(120)에 직접적으로 형성될 수 있다. 상기 "직접적으로 형성"은 제1위상차층과 제2위상차층 사이에 임의의 다른 점착층, 접착층이 개재되지 않음을 의미한다. 그러나, 제2위상차층이 전사 방식에 형성된 후 감압 점착제(PSA, pressure sensitive adhesive) 등에 의해 제1위상차층에 적층되는 경우도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1위상차층, 제2위상차층 각각의 효과 또는 제1위상차층과 제2위상차층의 조합에 의해 구현되는 효과에 영향을 주지 않는다면, 제1위상차층과 제2위상차층 사이에 임의 다른 광학층이 추가로 적층될 수도 있다.
제1위상차층
제1위상차층(120)은 파장 550nm에서 면내 위상차가 180nm 내지 220nm이다. 이를 통해, 하기 상술되는 파장 550nm에서 면내 위상차 80nm 내지 100nm를 갖는 제2위상차층과 조합시 측면 및 정면에서 반사율을 현저하게 낮춤과 동시에 측면 특히 입사각 60°에서 타원율을 최소 65% 이상으로 할 수 있다. 바람직하게는, 제1위상차층(120)은 파장 550nm에서 면내 위상차가 200nm 내지 210nm가 될 수 있다. 일 구체예에서, 제1위상차층은 파장 550nm에서 1/3 위상차층일 수 있다.
일 구체예에서, 제1위상차층(120)은 정파장 분산성 또는 플랫 파장 분산성(단파장 분산성: 1, 장파장 분산성: 1)으로서, 단파장 분산성이 1 내지 1.1이고, 장파장 분산성이 0.96 내지 1이 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판 사용시 정면과 측면에서 반사율을 낮출 수 있고, 타원율을 높일 수 있다. 바람직하게는, 제1위상차층은 단파장 분산성이 1 내지 1.06이고, 장파장 분산성이 0.98 내지 1, 0.99 내지 1, 0.995 내지 1이 될 수 있다.
제1위상차층(120)은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차가 100nm 내지 150nm, 바람직하게는 105nm 내지 140nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 측면 반사율의 개선 효과가 있을 수 있다.
제1위상차층(120)은 파장 550nm에서 이축성 정도가 1.1 내지 1.2, 바람직하게는 1.1 내지 1.15가 될 수 있다. 상기 범위에서, 측면 반사율 개선 효과가 있을 수 있다.
제1위상차층(120)은 비 액정층으로서, 광학적으로 투명한 수지로 형성된 필름을 포함할 수 있다. 상기 "비 액정층"은 액정 모노머, 액정 올리고머, 액정 폴리머 중 1종 이상으로 형성되지 않거나 광 조사 등에 의해 액정 모노머, 액정 올리고머 또는 액정 폴리머로 변환되지 않는 물질로 형성되는 층을 의미할 수 있다.
예를 들면, 제1위상차층(120)은 트리아세틸셀룰로스 등을 포함하는 셀룰로오스계, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트(PET), 폴리부틸렌나프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀(COP)계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계, 아크릴계 중 하나 이상의 수지로 된 필름이 될 수 있다. 바람직하게는, 상기 단파장 분산성, 장파장 분산성을 확보하기 위하여 고리형 폴리올레핀계 필름을 포함할 수 있다. 고리형 폴리올레핀(COP)계 필름은 본 발명의 편광판에 있어서, 정면 반사율 개선 면에서 효과를 제공할 수 있다.
일 구체예에서, 제1위상차층(120)은 양(+)의 복굴절을 갖는 수지로 된 필름을 포함할 수 있다.
제1위상차층(120)은 두께가 0㎛ 초과 60㎛ 이하, 구체적으로 10㎛ 내지 60㎛, 더 구체적으로 20㎛ 내지 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있다.
제1위상차층(120)은 광학적으로 투명한 수지로 형성된 미연신 상태의 필름을 연신시켜 제조될 수 있고, 추후 롤투롤(roll to roll)로 편광자에 적층되어 편광판을 제조할 수 있게 함으로써 공정성을 개선할 수 있다.
일 구체예에서, 제1위상차층(120)은 미연신 상태의 필름의 길이 방향(machine direction)에 대해 소정의 각도로 기울어진 방향으로 경사 연신된 경사 연신된 필름으로서, 제1위상차층의 길이 방향(MD, machine direction)에 대해 경사된 지상축을 확보할 수 있다. 경사 연신은 당업자에게 알려진 통상의 방법에 따라 수행될 수 있다.
제1위상차층이 경사 연신된 필름인 경우에 있어서, 제1위상차층의 지상축은 편광자의 투과축에 대해 소정 범위의 각도를 가짐으로써 정면과 측면 모두에서 반사율을 낮추고, 측면에서 타원율을 높일 수 있다. 편광자의 투과축은 편광자의 폭 방향(TD, transverse direction)이다.
도 2을 참조하면, 편광자(110)의 투과축(110a)을 기준으로 제1위상차층(120)의 지상축(120a)이 이루는 각도(α1)는 +55° 내지 +80° 또는 -80° 내지 -55°의 각도로 기울어져 있을 수 있다. 상기 범위로 기울어짐으로써 제2위상차층의 지상축과 소정 각도를 만족함으로써 정면과 측면 모두에서 반사율을 낮추고 입사각 60°에서 최소 타원율을 65% 이상 달성할 수 있다. 바람직하게는, 상기 각도(α1)는 +62° 내지 +75° 또는 -75° 내지 -62°, 더 바람직하게는 +64° 내지 +70° 또는 -70° 내지 -64°가 될 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 제1위상차층(120)은 제1접착층에 의해 편광자(110)에 접착될 수 있다. 제1접착층은 예를 들면 수계 접착제, 광경화형 접착제 중 1종 이상으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 제1접착층은 광경화형 접착제로 형성됨으로써, 보호필름과 편광자 간의 접착, 편광자와 제1위상차층 간의 접착을 1회의 광 조사에 의해 달성할 수 있어, 편광판의 제조 공정성을 개선할 수 있다. 제1접착층은 두께가 0.1㎛ 내지 10㎛, 구체적으로 0.5㎛ 내지 5㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있다.
제2위상차층
제2위상차층(130)은 파장 550nm에서 면내 위상차가 80nm 내지 100nm이다. 이를 통해, 제1위상차층과 조합시 측면 및 정면에서 반사율을 현저하게 낮춤과 동시에 입사각 60° 에서 타원율을 최소 65% 이상으로 할 수 있다. 바람직하게는, 제2위상차층(130)은 파장 550nm에서 면내 위상차가 90nm 내지 95nm가 될 수 있다. 일 구체예에서, 제2위상차층은 파장 550nm에서 1/6 위상차층일 수 있다.
제2위상차층(130)은 정파장 분산성으로서, 단파장 분산성이 1 내지 1.1, 장파장 분산성이 0.96 내지 1이 될 수 있다. 바람직하게는, 제2위상차층은 단파장 분산성이 1 내지 1.06이고, 장파장 분산성이 0.97 내지 1이 될 수 있다.
제2위상차층(130)은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차가 -100nm 내지 -50nm, 바람직하게는 -100nm 초과 -50nm 이하, -70nm 내지 -50nm, -70nm 내지 -60nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 측면에 대한 타원율이 높아져 측면 반사율에 대한 효과가 있을 수 있다.
제2위상차층(130)은 파장 550nm에서 이축성 정도가 -0.5 내지 -0.2, 바람직하게는 -0.4 내지 -0.2, 더 바람직하게는 -0.3 내지 -0.2가 될 수 있다. 상기 범위에서, 측면에 대한 타원율이 개선되어 측면 반사율의 저하 효과를 얻을 수 있다.
제2위상차층(130)은 굴절률이 1.4 내지 1.6, 바람직하게는 1.5 내지 1.6이 될 수 있다. 상기 범위에서, 제1위상차층 대비 굴절률이 제어되어 투명성이 높아지는 효과가 있을 수 있다.
제2위상차층(130)은 하기 상술되는 제2위상차층용 조성물로 형성되며, 이때 코팅 방향 및/또는 코팅 방법 등을 제어함으로써, 제2위상차층의 지상축이 편광자의 투과축에 대해 소정 범위의 각도를 가짐으로써 정면과 측면 모두에서 반사율을 낮추고, 측면에서 타원율을 높일 수 있다.
본 발명의 편광판에서 제1위상차층(120), 제2위상차층(130)은 하기 식 1 중 ① 내지 ⑧ 중 어느 하나를 만족할 수 있다:
[식 1]
① 0°< θ[제1위상차층 진상축-흡수축] < 90 °일 때,
θ[제2위상차층 진상축-흡수축] = θ[제1위상차층 진상축-흡수축] x 2 + 45 + α, 4°≤ α ≤6°
② -90°< θ[제1위상차층 지상축-흡수축] < 0°일 때
θ[제2위상차층 지상축-흡수축] = θ[제1위상차층 지상축-흡수축] x 2 - 45 + α, 4°≤ α ≤6°
③ -90°< θ[제1위상차층 진상축-흡수축] < 0°일 때
θ[제2위상차층 진상축-흡수축] = θ[제1위상차층 진상축-흡수축] x 2 - 45 - α, 4°≤ α ≤6°
④ 0°< θ[제1위상차층 지상축-흡수축] < 90°일 때
θ[제2위상차층 지상축-흡수축] = θ[제1위상차층 지상축-흡수축] x 2 - 45 - α, 4°≤ α ≤6°
(상기 ①, ②, ③, ④에서,
θ[제1위상차층 진상축-흡수축]은 편광자의 흡수축을 기준으로 제1위상차층의 진상축이 이루는 각도(단위: °)
θ[제1위상차층 지상축-흡수축]은 편광자의 흡수축을 기준으로 제1위상차층의 지상축이 이루는 각도(단위: °)
θ[제2위상차층 진상축-흡수축]은 편광자의 흡수축을 기준으로 제2위상차층의 진상축이 이루는 각도(단위: °)
θ[제2위상차층 지상축-흡수축]은 편광자의 흡수축을 기준으로 제2위상차층의 지상축이 이루는 각도(단위: °)이다)
⑤ 0°< θ[제1위상차층 지상축-투과축] < 90°일 때
θ[제2위상차층 지상축-투과축] = θ[제1위상차층 지상축-투과축] x 2 + 45 + α, 4°≤ α ≤6°
⑥ -90°< θ[제1위상차층 진상축-투과축] < 0°일 때
θ[제2위상차층 진상축-투과축] = θ[제1위상차층 진상축-투과축] x 2 - 45 + α, 4°≤ α ≤6°
⑦ -90°< θ[제1위상차층 지상축-투과축] < 0°일 때
θ[제2위상차층 지상축-투과축] = θ[제1위상차층 지상축-투과축] x 2 - 45 - α, 4°≤ α ≤6°
⑧ 0°< θ[제1위상차층 진상축-투과축] < 90°일 때
θ[제2위상차층 진상축-투과축] = θ[제1위상차층 진상축-투과축] x 2 - 45 - α, 4°≤ α ≤6°
(상기 ⑤, ⑥, ⑦, ⑧에서,
θ[제1위상차층 진상축-투과축]은 편광자의 투과축을 기준으로 제1위상차층의 진상축이 이루는 각도(단위: °)
θ[제1위상차층 지상축-투과축]은 편광자의 투과축을 기준으로 제1위상차층의 지상축이 이루는 각도(단위: °)
θ[제2위상차층 진상축-투과축]은 편광자의 투과축을 기준으로 제2위상차층의 진상축이 이루는 각도(단위: °)
θ[제2위상차층 지상축-투과축]은 편광자의 투과축을 기준으로 제2위상차층의 지상축이 이루는 각도(단위: °)이다)
상기 식 1에서 ① 내지 ⑧ 각도 계산시 계산값이 180° 이상이면 계산값에서 180°를 차감하여 계산된다. 예를 들어, ⑤에서 θ[제1위상차층 지상축-투과축]이 68°일 때 α가 6°이면 187°이 되며 θ[제2위상차층 지상축-투과축]은 7°로 계산된다. 즉, θ[제2위상차층 지상축-투과축] = θ[제1위상차층 지상축-투과축] x 2 + 45 + α - 180°로 계산될 수 있다.
상기 식 1의 관계를 만족함으로써, 정면과 측면 모두에서 반사율이 낮고, 측면 특히 측면 입사각 60°에서 타원율이 최소 65% 이상이 되도록 함으로써 광학표시장치에 적용시 화면 품질을 현저하게 개선할 수 있다.
도 2를 참조하면, 편광자(110)의 투과축(110a)을 기준으로 제2위상차층(130)의 지상축(130a)이 이루는 각도(α2)는 0° 내지 +10° 또는 -10° 내지 0°가 될 수 있다. 상기 범위로 기울어짐으로써 정면과 측면 모두에서 반사율을 낮출 수 있다. 바람직하게는, 상기 각도(α2)는 +6° 내지 +8° 또는 -8° 내지 -6°가 될 수 있다.
일 구체예에서, 제1위상차층(120)의 지상축(120a)과 제2위상차층(130)의 지상축(130a)이 이루는 각도는 55° 내지 80°, 바람직하게는 60° 내지 75°, 더 바람직하게는 60° 내지 65°가 될 수 있다. 상기 범위에서 경사면 반사율을 낮출 수 있는 효과가 있다.
제2위상차층(130)은 두께가 0㎛ 초과 20㎛ 이하, 바람직하게는 1㎛ 내지 20㎛, 더 바람직하게는 2㎛ 내지 10㎛, 가장 바람직하게는 2㎛ 내지 8㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 제2위상차층의 필름 전폭에 대해 균일한 두께 방향 위상차가 잘 발현될 수 있고, 편광판의 박막화 효과를 얻을 수 있다.
이하, 제2위상차층용 조성물을 설명한다.
제2위상차층은 비-액정층이 될 수 있다. 제2위상차층을 액정으로 할 경우 액정을 일정 각도로 배향하기 위해 필요한 배향막이 편광판에 필수적으로 포함되어야 하고, 이로 인하여 이물이 발생할 수 있다. 이에, 본 발명의 편광판은 배향막을 포함하지 않을 수 있다.
일 구체예에서, 제2위상차층용 조성물은 비-액정성으로서, 셀룰로스 에스테르계 중합체, 방향족계 화합물 중 1종 이상을 포함하는 코팅층, 바람직하게는 연신 코팅층을 포함할 수 있다. 셀룰로스 에스테르계 중합체, 방향족계 화합물 중 1종 이상은 음(-)의 복굴절을 구현할 수 있다.
이하, 셀룰로스 에스테르계 중합체를 설명한다.
본 명세서에서 '중합체'는 올리고머, 폴리머, 또는 수지를 포함하는 의미로 사용된다.
셀룰로스 에스테르계 중합체는 하기 화학식 1로 표시되는 바와 같이 셀룰로스를 이루는 당 단량체의 수산기[C2의 수산기, C3의 수산기 또는 C6의 수산기] 중 적어도 일부가 치환된 아실 단위가 중합된 중합체를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서, n은 1 이상의 정수)
셀룰로스 에스테르계 중합체 또는 아실을 위한 치환기는 각각 할로겐, 니트로, 알킬(예: 탄소수 1 내지 탄소수 20의 알킬기), 알케닐(예:탄소수 2 내지 20의 알케닐기), 시클로알킬(예:탄소수 3 내지 탄소수 10의 시클로알킬기), 아릴(예: 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴기), 헤테로 아릴(예: 탄소수 3 내지 탄소수 10의 아릴기), 알콕시(예: 탄소수 1 내지 탄소수 20의 알콕시기), 아실, 할로겐 함유 작용기 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 치환기는 동일하거나 다를 수 있다.
상기 "아실"은 당업자에게 알려진 바와 같이 R-C(=O)-*(*은 연결 부호, R은 탄소수 1 내지 탄소수 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 탄소수 20의 시클로알킬, 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴 또는 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬)이 될 수 있다. 상기 "아실"은 셀룰로스에서 에스테르 결합을 통해(산소 원자를 통해) 셀룰로스의 고리에 결합된다.
상기 "알킬", "알케닐", "시클로알킬", "아릴", "헤테로아릴", "알콕시", "아실"은 각각 편의상 할로겐을 포함하지 않는 비-할로겐계이다. 제2위상차층용 조성물은 상기 셀룰로스 에스테르계 단독 또는 상기 셀룰로스 에스테르계가 혼합되어 포함될 수도 있다.
상기 "할로겐"은 플루오린(F), Cl, Br 또는 I를 의미하고, 바람직하게는 F를 의미한다.
상기 "할로겐 함유 작용기"는 1개 이상의 할로겐을 함유하는 유기 작용기로서, 방향족, 지방족 또는 지환족 작용기를 포함할 수 있다. 예를 들면, 할로겐 함유 작용기는 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 탄소수 20의 알킬기, 할로겐 치환된 탄소수 2 내지 탄소수 20의 알케닐기, 할로겐 치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 할로겐 치환된 탄소수 3 내지 탄소수 10의 시클로알킬기, 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 탄소수 20 알콕시기, 할로겐 치환된 아실기, 할로겐 치환된 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴기, 또는 할로겐 치환된 탄소수 7 내지 탄소수 20의 아릴알킬기를 의미할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
상기 "할로겐 치환된 아실기"는 R'-C(=O)-*(*은 연결 부호, R'은 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 탄소수 20의 알킬기, 할로겐 치환된 탄소수 3 내지 탄소수 20의 시클로알킬, 할로겐 치환된 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴 또는 할로겐 치환된 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬)이 될 수 있다. 상기 "할로겐 치환된 아실기"는 셀룰로스에서 에스테르 결합을 통해(산소 원자를 통해) 셀룰로스의 고리에 결합된다.
일 구체예에서, 제2위상차층용 조성물은 할로겐 또는 할로겐 함유 작용기로 치환된 셀룰로스 에스테르계 중합체를 포함할 수 있다. 더 바람직하게는 상기 할로겐은 플루오린이 될 수 있다. 할로겐은 셀룰로스 에스테르계 중합체 중 1중량% 내지 10중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 물성을 갖는 제2위상차층 제조가 용이할 수 있다.
상기 셀룰로스 에스테르계 중합체는 당업자에게 알려진 통상의 방법으로 제조되거나 상업적으로 판매되는 제품을 구입하여 제2위상차층 제조에 사용될 수 있다. 예를 들면, 치환기로서 아실을 갖는 셀룰로스 에스테르계 중합체는 상술 화학식 1의 셀룰로스를 이루는 당 단량체 또는 당 단량체의 중합체에 트리플루오로아세트산, 트리플루오로아세트산 무수물을 반응시키거나 또는 트리플루오로아세트산, 트리플루오로아세트산 무수물을 반응시킨 다음 아실화제(예를 들면, 카르복실산의 무수물, 또는 카르복실산)를 추가로 반응시키거나, 또는 트리플루오로아세트산 또는 트리플루오로아세트산 무수물 및 아실화제를 함께 반응시켜 제조될 수 있다.
방향족계 화합물은 페닐기를 포함하며, 폴리스타이렌계 화합물, 플루오로벤젠 혹은 디플루오로스티렌 구조를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 일 구체예에서, 폴리스타이렌계 화합물은 하기 화학식 2의 모이어티를 포함할 수 있다:
[화학식 2]
(상기 화학식 2에서, 은 원소의 연결 부위이고,
R1, R2, R3은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 치환된 알킬기, 또는 할로겐이고,
R은 각각 독립적으로 스티렌 고리 상의 치환기이며,
n은 스티렌 고리 상의 치환기 개수를 나타내는 0 내지 5의 정수이다).
스티렌 고리 상의 치환기 R의 예는 알킬, 치환된 알킬, 할로겐, 히드록시, 카르복시, 니트로, 알콕시, 아미노, 술포네이트, 포스페이트, 아실, 아실옥시, 페닐, 알콕시카르보닐, 시아노 등을 포함할 수 있다.
일 구체예에서, R1, R2, R3 중 하나 이상은 할로겐 더 바람직하게는 불소일 수 있다.
제2위상차층용 조성물은 상술한 셀룰로스 에스테르계 중합체, 방향족계 화합물 이외에 방향족 융합 고리를 갖는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 방향족 융합 고리를 갖는 첨가제는 파장 분산성을 조절하는 역할을 할 수 있다. 방향족 융합 고리를 갖는 첨가제로는 2-나프틸벤조에이트, 안트라센, 페난트렌, 2,6-나프탈렌다이카르복실산 다이에스테르 등을 포함할 수 있다. 방향족 융합 고리를 갖는 첨가제는 제2위상차층용 조성물 중 0.1중량% 내지 30중량%, 바람직하게는 1중량% 내지 10중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 위상차 발현율, 파장 분산성을 조절하는 효과가 있다.
제2위상차층용 조성물은 당업자에게 알려진 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제는 안료, 산화 방지제 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
도 2에서 도시되지 않았지만, 제2위상차층(130)의 하부면에는 점착층 또는 접착층이 형성되어 편광판을 광학표시장치의 소자 예를 들면 발광소자패널에 적층시킬 수 있다.
제1위상차층과 제2위상차층의 적층체
제1위상차층과 제2위상차층의 적층체는 파장 550nm에서 면내 위상차가 140nm 내지 190nm, 바람직하게는 150nm 내지 170nm가 될수 있다. 상기 범위에서, 반사율을 낮추고, 타원율을 높일 수 있다.
일 구체예에서, 제1위상차층과 제2위상차층의 적층체는 제1위상차층에 제2위상차층용 조성물을 코팅한 후 연신시켜 제조될 수 있다. 구체적으로 미연신된 또는 경사 연신된 제1위상차층 필름에 제2위상차층용 조성물을 코팅하여 제2위상차층을 위한 도막을 형성하고 제1위상차층 필름의 MD 방향으로 연신시킴으로써 상기 적층체를 제조할 수 있다.
다른 구체예에서, 제1위상차층과 제2위상차층의 적층체는 제1위상차층과 제2위상차층을 점착제(예: 감압 점착제(PSA))로 점착시켜 제조될 수도 있다.
편광자
편광자(110)는 입사된 자연광 또는 편광을 중 특정 방향의 직선 편광으로 변환시키는 것으로, 폴리비닐알코올계 수지를 주성분으로 하는 고분자 필름으로부터 제조될 수 있다. 구체적으로, 편광자(110)는 상기 고분자 필름을 요오드나 이색성 염료를 염색시키고, 이를 MD(machine direction)로 연신시켜 제조될 수 있다. 구체적으로, 팽윤 과정, 염색 단계, 연신 단계, 가교 단계를 거쳐 제조될 수 있다.
편광자(110)는 전광선 투과율이 40% 이상, 예를 들면 40% 내지 47%, 편광도가 99% 이상, 예를 들면 99% 내지 100%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 제1위상차층, 제2위상차층과 조합시 반사 방지 성능을 높일 수 있다.
편광자(110)는 두께가 2㎛ 내지 30㎛, 구체적으로 4㎛ 내지 25㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서 편광판에 사용될 수 있다.
보호 필름
보호 필름(140)은 편광자(110)의 상부면에 형성됨으로써, 편광자를 외부 환경으로부터 보호하고, 편광판의 기계적 강도를 높이는 효과가 더 있을 수 있다. 그러나, 보호 필름(140)이 없더라도 편광판의 물성, 기계적 강도에 영향을 주지 않는다면 보호 필름(140)은 생략될 수도 있다.
보호 필름(140)은 편광자를 외부 환경으로부터 보호하는데, 광학적 투명 필름으로서, 예를 들면 트리아세틸셀룰로스(TAC) 등을 포함하는 셀룰로오스계, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트(PET), 폴리부틸렌나프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계 중 하나 이상의 수지로 된 필름이 될 수 있다. 구체적으로, TAC, PET 필름을 사용할 수 있다.
보호 필름(140)은 두께가 5㎛ 내지 70㎛, 구체적으로 15㎛ 내지 45㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서 편광판에 사용할 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 보호 필름(140)의 상부면에는 기능성 코팅층이 형성되어 편광판에 추가 기능을 제공할 수 있는데, 예를 들면 기능성 코팅층은 하드코팅층, 내지문성층, 반사방지층, 안티글레어층 등이 될 수 있고, 이들은 단독 또는 2종 이상으로 적층되어 형성될 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 보호 필름(140)은 편광자(110)에 제2접착층을 통해 접착될 수 있다. 제2접착층은 수계 접착제, 광경화형 접착제 중 1종 이상으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 제2접착층은 광경화형 접착제로 형성됨으로써, 보호필름과 편광자 간의 접착, 편광자와 제1위상차층 간의 접착을 1회의 광 조사에 의해 달성할 수 있어, 편광판의 제조 공정성을 개선할 수 있다.
일 구체예에서, 광경화형 접착제는 상술한 제1접착층을 형성하는 접착제 조성물로 형성될 수 있다. 일 구체예에서, 광개시제는 파장 300nm 내지 400nm의 광에 대해 흡수 작용을 가지며 이를 통해 반응을 개시하는 광개시제를 포함할 수 있다. 광개시제는 광 라디칼 개시제, 광 양이온 개시제 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
제2접착층은 두께가 0.1㎛ 내지 10㎛, 구체적으로 0.5㎛ 내지 5㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있다.
이하, 본 발명 다른 실시예의 편광판을 설명한다.
본 실시예의 편광판은 편광자, 편광자의 상부면에 적층된 보호 필름 및 편광자의 하부면에 순차적으로 적층된 제1위상차층과 제2위상차층을 포함하고, 상기 제1위상차층은 파장 550nm에서 면내 위상차가 180nm 내지 220nm이고; 상기 제2위상차층은 파장 550nm에서 면내 위상차가 80nm 내지 100nm이고, 편광판은 제3위상차층을 추가로 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 제3위상차층은 편광자와 제1위상차층 사이에 배치될 수 있다.
제3위상차층은 nz>nx≒ny(nx, ny, nz는 각각 파장 550nm에서 제3위상차층의 지상축 방향, 진상축 방향, 두께 방향의 굴절률이다)인 포지티브 C 층을 포함한다.
일 구체예에서, 제3위상차층은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차가 -300nm 내지 0nm, 예를 들면, -80nm 내지 0nm, -80nm 내지 -20nm, -40nm 내지 -30nm가 될 수 있다. 제3위상차층은 파장 550nm에서 면내 위상차가 0nm 내지 10nm, 예를 들면 0nm 내지 5nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상술한 반사율의 저감 효과를 구현할 수 있다.
일 구체예에서, 제3위상차층은 액정층으로 형성될 수 있다. 액정층은 상술한 두께 방향 위상차를 구현하도록 알려진 통상의 물질로 형성될 수 있다.
다른 구체예에서, 제3위상차층은 상술한 제2위상차층을 형성하는 조성물로 형성될 수도 있다.
본 발명의 광학표시장치는 본 발명 실시예의 편광판을 포함한다. 광학표시장치는 유기발광소자(OLED) 표시장치, 액정표시장치를 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 유기발광소자 표시장치는 플렉서블형 기판을 포함하는 유기발광소자 패널, 상기 유기발광소자 패널 상에 적층된 본 발명의 편광판을 포함할 수 있다.
다른 구체예에서, 유기발광소자 표시장치는 비-플렉서블형 기판을 포함하는 유기발광소자 패널, 상기 유기발광소자 패널 상에 적층된 본 발명의 편광판을 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
폴리비닐알코올계 필름(PS#60, 일본 Kuraray社, 연신 전 두께: 60㎛)을 55℃요오드 수용액에서 6배로 연신하여 광 투과율 45%의 편광자를 제조하였다.
고리형 폴리올레핀(COP)계 필름(Zeon社, ZD film)의 하부면에 제2위상차층을 형성하기 위한 조성물[셀룰로스 에스테르계 중합체(트리플루오로아세틸기를 포함)를 포함하는 비액정성 조성물, 플루오린은 상기 셀룰로스 에스테르계 중합체 중 5중량%로 포함됨]을 도포하여 제2위상차층을 형성하기 위한 도막을 형성하였다. 상기 셀룰로스 에스테르계 중합체는 비치환된 셀룰로스에 트리플루오로아세트산 및 트리플루오로아세트산 무수물을 첨가하고 반응 및 중합하여 제조되었다.
상기 도막을 건조시킨 다음, 상기 도막과 COP계 필름의 적층체를 COP계 필름의 MD 기준으로 45° 방향에서 110℃에서 연신비 1.7배로 경사 연신시켜, 하기 표 1의 사양을 갖는 제1위상차층(플랫 파장 분산성)과 제2위상차층(정파장 분산성)의 적층체를 제조하였다.
상기 제조한 편광자의 상부면에 보호 필름으로 HC-TAC 필름(Toppan, 25FJCHCN-TC, 두께:32㎛)을 합지하고, 편광자의 하부면에 편광자의 하부면으로부터 제1위상차층, 제2위상차층의 순서로 제1위상차층(두께:37㎛)과 제2위상차층(두께:3㎛)의 적층체를 합지시켜 편광판을 제조하였다.
실시예 2 내지 실시예 5
실시예 1에서, 연신비, 연신 온도 등을 변경하여 제1위상차층과 제2위상차층의 위상차를 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 편광판을 제조하였다.
실시예 6 내지 실시예 9
실시예 1에서 편광자와 제1위상차층 사이에 하기 표 1의 Rth(@550nm)를 갖는 포지티브 C 플레이트 위상차층(제3위상차층, 셀룰로오즈 에스테르계 조성물로 제조)을 추가로 적층시키고 제1위상차층, 제2위상차층의 각 구성을 유지 또는 변경시킨 것을 제외하고는 실시예 1을 참고하여 편광판을 제조하였다.
비교예 1 내지 비교예 4
실시예 1에서, 연신비, 연신 온도 등을 변경하여 제1위상차층과 제2위상차층의 위상차를 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 편광판을 제조하였다.
제1위상차층, 제2위상차층, 제3위상차층 각각의 Re, Rth, NZ는 Axoscan (Axometry社)를 사용하여 파장 550nm에서 측정하였다.
실시예와 비교예의 편광판을 가지고 아래 물성을 평가하고 하기 표 1에 나타내었다.
(1)반사율(단위:%): 반사율은 상기 편광판의 각각의 층을 파라메터화하여 완전 반사를 가정하여 Extended Jones Matrix 계산 방식을 이용하여 계산하였다. 단, 최외곽 1차반사는 계산에서 제외했다.
(2)타원율(단위:%): 타원율은 상기 편광판의 각각의 층을 파라메터화하여 자연광이 편광자, 제1위상차. 제2위상차 순으로 통과했을 때 입사각 60°로 입사한 빛의 타원율을 방향각 1 ° 단위로 계산하여 최소값을 표시하였다.
실시예
 비교예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4
제1위상차층 Re 200 180 180 210 220 200 200 200 200 175 225 200 200
Rth 120 108 132 120 120 120 120 120 120 105 135 120 120
NZ 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1
단파장 분산성 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
장파장 분산성 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
제2위상차층 Re 90 85 80 95 100 90 90 90 90 90 90 65 125
Rth -63 -63 -63 -70 -56 -63 -63 -63 -63 -63 -63 -45.5 -87.5
NZ -0.2 -0.2 -0.2 -0.2 -0.2 -0.2 -0.2 -0.2 -0.2 -0.2 -0.2 -0.2 -0.2
단파장 분산성 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05
장파장 분산성 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97
제3위상차층 Rth - - - - - -90 -80 -20 -10 - - - -
각도 1(°) +68 +68 +68 +68 +68 +68 +68 +68 +68 +68 +68 +68 +68
각도 2(°) +7 +7 +7 +7 +7 +7 +7 +7 +7 +7 +7 +7 +7
반사율 ＠정면 0.3 1.4 0.9 0.8 0.6 0.3 0.3 0.3 0.3 1.9 1.3 3.0 6.4
＠측면 60° 2.2 2.5 2.3 2.4 2.8 1.3 1.1 1.6 1.9 3.2 3.6 4.7 7.6
최소 타원율＠입사각 60° 72.6 67.6 71.1 70.7 67.8 73.5 75.1 76.6 74.7 62.0 57.3 53.0 43.8
*각도 1: 편광자의 투과축에 대해 제1위상차층의 지상축이 이루는 각도
*각도 2: 편광자의 투과축에 대해 제2위상차층의 지상축이 이루는 각도
상기 표 1에서와 같이, 본 발명의 편광판은 정면과 측면 모두에서 반사율이 낮고 입사각 60°에서의 타원율이 최소 65% 이상이 됨으로써 화면 품질(입사각 60° 및 방위각 0° 내지 360°에서 색 변화를 최소화)을 개선할 수 있다. 또한, 포지티브 C 플레이트를 추가로 구비하는 실시예 6 내지 실시예 9는 포지티브 C 플레이트를 포함하지 않는 실시예 1 내지 실시예 5 대비 효과가 더 우수하였다.
반면에, 본 발명의 제1위상차층과 제2위상차층 각각의 면내 위상차 범위를 벗어나는 비교예 1 내지 비교예 4의 편광판은 정면과 측면 모두에서 반사율이 실시예 대비 높거나 입사각 60°에서 타원율이 최소 65% 이상에 달성할 수 없었다.
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 (19)

  1. 편광자 및 상기 편광자의 하부면에 순차적으로 적층된 제1위상차층과 제2위상차층을 포함하고;
    상기 제1위상차층은 파장 550nm에서 면내 위상차(Re)가 180nm 내지 220nm이고;
    상기 제2위상차층은 파장 550nm에서 면내 위상차가 80nm 내지 100nm이고,
    상기 제1위상차층은 정파장 분산성 또는 플랫 파장 분산성이고,
    상기 제2위상차층은 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)가 -0.5 내지 -0.2인 것인, 편광판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1위상차층은 파장 550nm에서 1/3 위상차층이고, 상기 제2위상차층은 파장 550nm에서 1/6 위상차층인 것인, 편광판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 편광자의 투과축을 기준으로 상기 제1위상차층의 지상축이 이루는 각도는 +55° 내지 +80° 또는 -80° 내지 -55°인 것인, 편광판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 편광자의 투과축을 기준으로 상기 제2위상차층의 지상축이 이루는 각도는 0° 내지 +10° 또는 -10° 내지 0°인 것인, 편광판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1위상차층, 상기 제2위상차층은 하기 식 1 중 ① 내지 ⑧ 중 어느 하나를 만족시키는 것인, 편광판:
    [식 1]
    ① 0°< θ[제1위상차층 진상축-흡수축] < 90 °일 때,
    θ[제2위상차층 진상축-흡수축] = θ[제1위상차층 진상축-흡수축] x 2 + 45 + α, 4°≤ α ≤6°
    ② -90°< θ[제1위상차층 지상축-흡수축] < 0°일 때
    θ[제2위상차층 지상축-흡수축] = θ[제1위상차층 지상축-흡수축] x 2 - 45 + α, 4°≤ α ≤6°
    ③ -90°< θ[제1위상차층 진상축-흡수축] < 0°일 때
    θ[제2위상차층 진상축-흡수축] = θ[제1위상차층 진상축-흡수축] x 2 - 45 - α, 4°≤ α ≤6°
    ④ 0°< θ[제1위상차층 지상축-흡수축] < 90°일 때
    θ[제2위상차층 지상축-흡수축] = θ[제1위상차층 지상축-흡수축] x 2 - 45 - α, 4°≤ α ≤6°
    (상기 ①, ②, ③, ④에서,
    θ[제1위상차층 진상축-흡수축]은 편광자의 흡수축을 기준으로 제1위상차층의 진상축이 이루는 각도(단위: °)
    θ[제1위상차층 지상축-흡수축]은 편광자의 흡수축을 기준으로 제1위상차층의 지상축이 이루는 각도(단위: °)
    θ[제2위상차층 진상축-흡수축]은 편광자의 흡수축을 기준으로 제2위상차층의 진상축이 이루는 각도(단위: °)
    θ[제2위상차층 지상축-흡수축]은 편광자의 흡수축을 기준으로 제2위상차층의 지상축이 이루는 각도(단위: °)이다)
    ⑤ 0°< θ[제1위상차층 지상축-투과축] < 90°일 때
    θ[제2위상차층 지상축-투과축] = θ[제1위상차층 지상축-투과축] x 2 + 45 + α, 4°≤ α ≤6°
    ⑥ -90°< θ[제1위상차층 진상축-투과축] < 0°일 때
    θ[제2위상차층 진상축-투과축] = θ[제1위상차층 진상축-투과축] x 2 - 45 + α, 4°≤ α ≤6°
    ⑦ -90°< θ[제1위상차층 지상축-투과축] < 0°일 때
    θ[제2위상차층 지상축-투과축] = θ[제1위상차층 지상축-투과축] x 2 - 45 - α, 4°≤ α ≤6°
    ⑧ 0°< θ[제1위상차층 진상축-투과축] < 90°일 때
    θ[제2위상차층 진상축-투과축] = θ[제1위상차층 진상축-투과축] x 2 - 45 - α, 4°≤ α ≤6°
    (상기 ⑤, ⑥, ⑦, ⑧에서,
    θ[제1위상차층 진상축-투과축]은 편광자의 투과축을 기준으로 제1위상차층의 진상축이 이루는 각도(단위: °)
    θ[제1위상차층 지상축-투과축]은 편광자의 투과축을 기준으로 제1위상차층의 지상축이 이루는 각도(단위: °)
    θ[제2위상차층 진상축-투과축]은 편광자의 투과축을 기준으로 제2위상차층의 진상축이 이루는 각도(단위: °)
    θ[제2위상차층 지상축-투과축]은 편광자의 투과축을 기준으로 제2위상차층의 지상축이 이루는 각도(단위: °)이다).
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1위상차층의 지상축과 상기 제2위상차층의 지상축이 이루는 각도는 55° 내지 80°인 것인, 편광판.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2위상차층은 정파장 분산성인 것인, 편광판.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1위상차층과 상기 제2위상차층의 적층체는 파장 550nm에서 면내 위상차가 140nm 내지 190nm인 것인, 편광판.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1위상차층은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(Rth)가 100nm 내지 150nm인 것인, 편광판.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1위상차층은 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)가 1.1 내지 1.2인 것인, 편광판.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제2위상차층은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(Rth)가 -100nm 내지 -50nm인 것인, 편광판.
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1위상차층은 양(+)의 복굴절을 갖는 수지로 된 필름을 포함하는 것인, 편광판.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제2위상차층은 셀룰로스 에스테르계, 방향족계 중 1종 이상의 연신 코팅층을 포함하는 것인, 편광판.
  15. 제1항에 있어서, 상기 편광판은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차가 -300nm 내지 0nm인 포지티브 C 플레이트를 포함하는 제3위상차층을 더 포함하는 것인, 편광판.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제3위상차층은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차가 -80nm 내지 -20nm인 것인, 편광판.
  17. 제15항에 있어서, 상기 제3위상차층은 상기 편광자와 상기 제1위상차층 사이에 배치되는 것인, 편광판.
  18. 제1항에 있어서, 상기 편광자의 상부면에 보호층이 더 형성된 것인, 편광판.
  19. 제1항 내지 제11항, 제13항 내지 제18항 중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 광학표시장치.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240033882A (ko) * 2022-09-06 2024-03-13 삼성에스디아이 주식회사 광학표시장치
CN118942408A (zh) * 2023-05-10 2024-11-12 群创光电股份有限公司 电子装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003098523A (ja) 2001-07-17 2003-04-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半透過型液晶表示装置
JP2009192765A (ja) 2008-02-14 2009-08-27 Fujifilm Corp 光学デバイスおよび光学システム

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1114944A (ja) * 1996-09-05 1999-01-22 Fujitsu Ltd 偏光装置及びそれを用いた投写光学装置
KR20170134790A (ko) 2010-12-06 2017-12-06 닛토덴코 가부시키가이샤 위상차 필름, 편광판, 및 표시패널장치
KR101731676B1 (ko) * 2014-07-23 2017-05-02 삼성에스디아이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
US10775539B2 (en) * 2015-02-27 2020-09-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Polarizing plate and liquid crystal display comprising the same
JP2017102426A (ja) * 2015-11-20 2017-06-08 住友化学株式会社 偏光板および液晶パネル
JP6780930B2 (ja) * 2015-12-02 2020-11-04 日東電工株式会社 光学積層体および画像表示装置
KR102586151B1 (ko) * 2016-01-28 2023-10-06 삼성디스플레이 주식회사 편광 유닛 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치
KR102675570B1 (ko) * 2016-09-30 2024-06-13 삼성디스플레이 주식회사 편광 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치
KR102376556B1 (ko) * 2018-12-27 2022-03-18 삼성에스디아이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003098523A (ja) 2001-07-17 2003-04-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半透過型液晶表示装置
JP2009192765A (ja) 2008-02-14 2009-08-27 Fujifilm Corp 光学デバイスおよび光学システム

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