JP2016012133A - 偏光フィルム、反射防止フィルムおよび表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】偏光フィルム、反射防止フィルムおよび表示装置を提供する。【解決手段】高分子樹脂と、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍで最大吸収波長（λｍａｘ）を有する少なくとも１種の二色性染料とを含む偏光層７０と、偏光層７０の少なくとも一面に位置し、架橋構造を有する保護層８０ａ、８０ｂとを含む偏光フィルム５０と、偏光フィルム５０の一面に位置する粘着層９０を介して位相差フィルム９５からなる外光反射防止効果を有する反射防止フィルム５５。【選択図】図３
Description
偏光フィルム、反射防止フィルムおよび表示装置に関する。
液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙａｙ、ＬＣＤ）および有機発光表示装置（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ ｄｅｖｉｃｅ、ＯＬＥＤ ｄｅｖｉｃｅ）のような表示装置は、表示板の外側に付着している偏光板（ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ ｐｌａｔｅ）を具備する。偏光板は、特定の方向に振動する光のみ通過させ、その他の光は吸収または反射することで、表示板に入射する光または表示板から出る光の方向を制御することができる。
偏光板は、一般に偏光子とこれを保護するための保護板とを含む。偏光子は、例えば、ヨードまたは二色性染料をポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ、ＰＶＡ）に吸着および配向して使用することができ、保護板は、例えば、トリアセチルセルロース（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ、ＴＡＣ）が使用されることができる。
しかし、偏光子および保護板を含む偏光板は、工程が複雑でかつ生産費用が高いだけでなく、偏光板の厚さが厚くなり、表示装置の厚さにも影響を与える。
そのため、保護層が不要な偏光フィルムについて研究されている。偏光フィルムは、別途の保護板を具備せず、薄形表示装置を実現することに有利である。
しかし、偏光フィルムは、硬度が低く表面が掻かれ易いだけでなく、高温高湿のような環境で偏光フィルム内の二色性染料が偏光フィルムと接触している他の層に移動することができ、光学特性が劣化し得る。
一具現例は、硬度を高め、二色性染料の移動を防止して、光学特性の劣化を防止することができる偏光フィルムを提供する。
他の具現例は、上記の偏光フィルムを含む反射防止フィルムを含む。
また他の具現例は、上記の偏光フィルムまたは上記の反射防止フィルムを含む表示装置を提供する。
一具現例によると、高分子樹脂と、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍで最大吸収波長（λｍａｘ）を有する少なくとも１種の二色性染料とを含む偏光層と、当該偏光層の少なくとも一面に位置し、架橋構造を有する保護層と、を含む偏光フィルムを提供する。
当該架橋構造は、当該二色性染料が当該保護層の外部に移動（ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）することを遮断する。
当該架橋構造は、光硬化性モノマー、光硬化性オリゴマー、熱硬化性樹脂またはこれらの組み合わせを硬化して得られる。
当該光硬化性モノマーまたは当該光硬化性オリゴマーは、ウレタンアクリレートモノマー、ウレタンアクリレートオリゴマー、エポキシアクリレートモノマー、エポキシアクリレートオリゴマー、ポリエーテルアクリレートモノマー、ポリエーテルアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレートモノマー、ポリエステルアクリレートオリゴマーまたはこれらの組み合わせを含む。
当該架橋構造は、当該光硬化性モノマーまたは当該光硬化性オリゴマー約５〜６０重量％、光開始剤約０．０１〜５重量％および残量の溶媒を含む組成物から得られる。
当該熱硬化性樹脂は、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂またはこれらの組み合わせを含む。
当該架橋構造は、当該熱硬化性樹脂約１５〜７４重量％、硬化剤約０．１〜１０重量％および残量の溶媒を含む組成物から得られる。
当該高分子樹脂は、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリル、ポリスチレン、これらの共重合体またはこれらの組み合わせを含む。
当該高分子樹脂は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴＧ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ナイロン、これらの共重合体またはこれらの組み合わせを含む。
当該偏光フィルムは、８０℃で５００時間放置する際に、光透過度の変化率（ΔＴ）が約０．５％以下である。
当該偏光フィルムは、８０℃で５００時間放置する際に、偏光度変化率（ΔＰＥ）が３％以下である。
当該偏光フィルムは、８０℃で５００時間放置する際に、二色比変化度（ΔＤＲ）が０．５以下である。
当該保護層の厚さは、約１０μｍ以下である。
当該保護層の厚さは、約０．１μｍ〜５μｍである。
当該偏光層は、当該高分子樹脂と当該二色性染料との溶融混合物である。
当該二色性染料は、当該高分子樹脂に分散されており、当該高分子樹脂は、約４００〜１０００％に一軸延伸されている。
他の具現例によると、当該偏光フィルムと当該偏光フィルムの一面に位置する位相差フィルムとを含む反射防止フィルムを提供する。
また他の具現例によると、当該偏光フィルムまたは当該反射防止フィルムを具備する表示装置を提供する。
二色性染料の損失を防止することで、光学特性の劣化を防止することができ、表面硬度および熱安定性を高めることができる。
以下、本発明の具現例について本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者が容易に実施することができるように詳しく説明する。しかし、本発明は、様々な異なる形態に具現されることができ、ここで説明する具現例に限らない。
以下、一具現例に係る偏光フィルムについて図１および図２を参考して説明する。
図１は、一具現例に係る偏光フィルムを示した概略図であり、図２は、図１の偏光フィルムの偏光層を示した概略図である。
図１を参考すると、一具現例に係る偏光フィルム５０は、偏光層７０と保護層８０ａ、８０ｂとを含む。
先ず、図２を参考して偏光層７０について説明する。
偏光層７０は、高分子樹脂７１と、高分子樹脂７１に分散されている二色性染料７２とを含む。
高分子樹脂７１は、疎水性高分子樹脂の中から選択することができ、例えば、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリル、ポリスチレン、これらの共重合体またはこれらの組み合わせを含む。高分子樹脂７１は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴＧ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ナイロン、これらの共重合体またはこれらの組み合わせを含むが、これに限定されるものではない。
一例として、高分子樹脂７１は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンとポリプロピレンとの共重合体（ＰＥ−ＰＰ）から選択された少なくとも二つの混合物である。一例として、高分子樹脂７１は、ポリプロピレン（ＰＰ）およびポリエチレン−ポリプロピレン共重合体（ＰＥ−ＰＰ）の混合物である。
上記のポリプロピレン（ＰＰ）は、例えば、約０．１ｇ／１０ｍｉｎ〜約５ｇ／１０ｍｉｎの溶融流れ指数（ｍｅｌｔ ｆｌｏｗ ｉｎｄｅｘ、ＭＦＩ）を有する。ここで、溶融流れ指数（ＭＦＩ）は、１０分当たり溶融状態の高分子が流れる量を示すもので、溶融状態の高分子の粘度と関連がある。つまり、溶融流れ指数（ＭＦＩ）が小さいほど高分子の粘度が大きく、溶融流れ指数（ＭＦＩ）が大きいほど高分子の粘度が小さいことが分かる。ポリプロピレンの溶融流れ指数（ＭＦＩ）が上記の範囲内の場合、加工性を効果的に改善することができ、最終製品の物性を効果的に向上させることができる。具体的には、ポリプロピレンは、約０．５ｇ／１０ｍｉｎ〜約５ｇ／１０ｍｉｎの溶融流れ指数（ＭＦＩ）を有する。
上記のポリエチレン−ポリプロピレン共重合体（ＰＥ−ＰＰ）は、当該共重合体の総含有量に対して約１重量％〜約５０重量％のエチレン基を含む。ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体（ＰＥ−ＰＰ）でエチレン基の含有量が上記の範囲内の場合、ポリプロピレンとポリエチレン−ポリプロピレン共重合体（ＰＥ−ＰＰ）の相分離を効果的に防止または緩和することができる。また、優れた光透過度および配向性を有しつつも、延伸する時の延伸率を増加させることができ、改善された偏光特性を具現することができる。具体的には、ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体（ＰＥ−ＰＰ）は、当該共重合体の総含有量に対して約１重量％〜約２５重量％のエチレン基を含む。
上記のポリエチレン−ポリプロピレン共重合体（ＰＥ−ＰＰ）は、約５ｇ／１０ｍｉｎ〜約１５ｇ／１０ｍｉｎの溶融流れ指数（ＭＦＩ）を有する。ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体（ＰＥ−ＰＰ）の溶融流れ指数（ＭＦＩ）が上記の範囲内の場合、加工性を効果的に改善することができ、最終製品の物性を効果的に向上させることができる。具体的には、ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体（ＰＥ−ＰＰ）は、約１０ｇ／１０ｍｉｎ〜約１５ｇ／１０ｍｉｎの溶融流れ指数（ＭＦＩ）を有する。
高分子樹脂７１がポリプロピレン（ＰＰ）およびポリエチレン−ポリプロピレン共重合体（ＰＥ−ＰＰ）の混合物である場合、ポリプロピレン（ＰＰ）とポリエチレン−ポリプロピレン共重合体（ＰＥ−ＰＰ）が約１：９〜約９：１の重量比で含まれる。ポリプロピレン（ＰＰ）とポリエチレン−ポリプロピレン共重合体（ＰＥ−ＰＰ）が上記の範囲内に含まれる場合、優れた機械的強度を有しつつも、ポリプロピレンの結晶化を防止して、ヘイズ特性を効果的に改善することができる。例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）とポリエチレン−ポリプロピレン共重合体（ＰＥ−ＰＰ）は、約４：６〜約６：４の重量比で含まれ、例えば、約５：５の重量比で含まれる。
高分子樹脂７１は、約１ｇ／１０ｍｉｎ〜約１５ｇ／１０ｍｉｎの溶融流れ指数（ｍｅｌｔ ｆｌｏｗ ｉｎｄｅｘ、ＭＦＩ）を有してもよい。高分子樹脂７１の溶融流れ指数（ＭＦＩ）が上記の範囲内の場合、樹脂内に過度な結晶が形成されず、優れた光透過度を確保することができると同時に、フィルムに製造するのに適した粘度を有し、加工性を改善することができる。例えば、高分子樹脂７１は、約５ｇ／１０ｍｉｎ〜約１５ｇ／１０ｍｉｎの溶融流れ指数（ＭＦＩ）を有する。
高分子樹脂７１は、約５％以下のヘイズを有する。高分子樹脂７１が上記の範囲のヘイズを有することにより、透過度が増加して優れた光学特性を有することができる。例えば、高分子樹脂７１は、約２％以下のヘイズを有し、例えば、約０．５％〜約２％のヘイズを有する。
高分子樹脂７１は、約５０％以下の結晶化度を有する。高分子樹脂７１は、上記の範囲の結晶化度を有することにより、ヘイズを低くすることができ、優れた光学特性を達成することができる。例えば、高分子樹脂７１は、約３０％〜約５０％の結晶化度を有する。
二色性染料７２は、高分子樹脂７１に分散されており、高分子樹脂７１の延伸方向に沿って一方向に配列されている。二色性染料７２は、例えば、一方向に長い棒状である。二色性染料７２は、所定の波長領域に対して二つの偏光直交成分のうち一つの偏光直交成分のみを透過させることができる。
二色性染料７２は、可視光線領域で最大吸収波長（λｍａｘ）を有する少なくとも１種を含み、例えば、約３８０ｎｍ〜７８０ｎｍで最大吸収波長（λｍａｘ）を有する１種または２種以上を含む。
二色性染料７２の分解温度は、約２４５℃以上である。ここで分解温度は、二色性染料７２の重量が初期重量対比５％減少する時点における温度をいう。
二色性染料７２は、１００重量部の高分子樹脂７１に対して約０．０１〜５重量部で含まれる。上記の範囲で含まれることにより、偏光フィルムの透過度を低下させずとも十分な偏光特性を表せることができる。上記の範囲内で、１００重量部の高分子樹脂７１に対して約０．０５〜１重量部で含まれる。
偏光層７０は、高分子樹脂７１と二色性染料７２との溶融混合物（ｍｅｌｔ−ｂｌｅｎｄ）である。当該溶融混合物は、高分子樹脂７１と二色性染料７２とを含む偏光層用組成物を高分子樹脂７１の融点（ｍｅｌｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ、Ｔｍ）以上の温度で溶融混合して得られる。
偏光層用組成物は、前述した高分子樹脂７１と二色性染料７２とを含み、高分子樹脂７１と二色性染料７２とは、それぞれ粉末（ｐｏｗｄｅｒ）のような固体状で含まれる。偏光層用組成物は、例えば、固形分が約９０重量％以上であり、例えば、溶媒を含まなくてもよい。
偏光層７０は、例えば、偏光層用組成物を溶融混合する段階、溶融混合物をモールドに入れて加圧してシートを製造する段階、そして、当該シートを一軸延伸する段階で製造される。
上記の溶融混合する段階は、偏光層用組成物を、例えば約３００℃以下、具体的には約５０〜３００℃で溶融混合する。
上記のシートを製造する段階は、モールドに溶融混合物を入れて高圧プレス機で加圧するか、または、Ｔ−ダイ（Ｔ−ｄｉｅ）を通じてチルロール（ｃｈｉｌｌ ｒｏｌｌ）に吐き出して形成する。
上記の一軸延伸する段階は、約３０〜２００℃の温度で約４００％〜約１０００％の延伸率で延伸する。ここで延伸率は、シートの延伸前の長さと延伸後の長さとの比率をいうもので、一軸延伸後、シートが伸びた程度を意味する。
上記の溶融混合する段階は、偏光フィルム用組成物を、例えば約３００℃以下、具体的には約５０〜３００℃で溶融混合する。
上記のシートを製造する段階は、モールドに溶融混合物を入れて高圧プレス機で加圧するか、または、Ｔ−ダイ（Ｔ−ｄｉｅ）を通じてチルロール（ｃｈｉｌｌ ｒｏｌｌ）に吐き出して形成する。
上記の一軸延伸する段階は、約３０〜２００℃の温度で約４００％〜約１０００％の延伸率で延伸する。ここで延伸率は、シートの延伸前の長さと延伸後の長さとの比率をいうもので、一軸延伸後、シートが伸びた程度を意味する。当該延伸方向は、二色性染料７２の長さ方向と同一であってもよい。
偏光層７０は、約１００μｍ以下の比較的薄い厚さを有し、例えば、約３０μｍ〜約９５μｍの厚さを有する。上記の範囲の厚さを有することにより、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）のような厚い保護板が要求される偏光板に比べて厚さを減らすことができ、これにより、薄形表示装置を具現することができる。
以下、保護層８０ａ、８０ｂを説明する。
保護層８０ａ、８０ｂは、偏光層７０の一面または両面に位置し、偏光層７０を保護する。
保護層８０ａ、８０ｂは、第１方向に伸びた複数の高分子鎖と、第１方向と交差する第２方向に伸びた複数の高分子鎖とが交差して形成された架橋構造を有し、当該架橋構造は、例えば、網またはネットワーク構造を形成する。当該架橋構造は、偏光層７０の二色性染料７２が偏光層７０の外部に移動（ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）することを遮断または防止することにより、二色性染料７２を偏光層７０内に閉じ込めることができ、これにより、二色性染料７２の損失を減らし、偏光フィルムの物性が劣化することを防止することができる。
二色性染料７２の損失は、特に、後続高温工程および／または高温放置で起こり得るが、一例として、上記のように架橋構造によって二色性染料７２の損失を減らすことで、８０℃で５００時間放置する際に、光透過度の変化率（ΔＴ）は約０．５％以下、偏光度変化率（ΔＰＥ）は約３％以下、および二色比変化度（ΔＤＲ）は約０．５以下に減らすことができる。従って、後続高温工程および／または高温放置で偏光フィルムの光学的特性が劣化することを防止して信頼性を高めることができる。
保護層８０ａ、８０ｂは、また、偏光層７０の一面または両面に位置して偏光層７０の表面を覆うことにより、偏光層７０の表面が掻かれるような損傷を受けることを防止することができ、偏光フィルムの硬度を高めることができる。
保護層８０ａ、８０ｂは、また、偏光層７０の一面または両面に位置して比較的厚さが薄く、高配率に延伸された偏光層７０を固定させることにより、高温工程で偏光層７０が熱収縮することを防止することができ、これにより、偏光フィルムが曲がったり変形したりすることを防止することができる。
当該架橋構造は、例えば、光硬化および／または熱硬化によって形成されることができ、例えば、光硬化性モノマー、光硬化性オリゴマー、熱硬化性樹脂またはこれらの組み合わせを含む組成物を硬化して得られる。
光硬化性モノマーまたは光硬化性オリゴマーは、光硬化によって架橋構造を形成することができる化合物であれば特に限定されず、例えば、ウレタンアクリレートモノマー、ウレタンアクリレートオリゴマー、エポキシアクリレートモノマー、エポキシアクリレートオリゴマー、ポリエーテルアクリレートモノマー、ポリエーテルアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレートモノマー、ポリエステルアクリレートオリゴマーまたはこれらの組み合わせから選択される。
上記の組成物は、例えば、光硬化性モノマーまたは光硬化性オリゴマーが約５〜６０重量％、光開始剤が約０．０１〜５重量％、および残量の溶媒を含む。当該組成物は、例えば、１種以上の添加剤をさらに含んでもよい。
熱硬化性樹脂は、熱硬化によって架橋構造を形成することができる化合物であれば特に限定されず、例えば、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂またはこれらの組み合わせから選択される。
上記の組成物は、例えば、熱硬化性樹脂が約１５〜７４重量％、硬化剤が約０．１〜１０重量％、および残量の溶媒を含む。当該組成物は、例えば、１種以上の添加剤をさらに含んでもよい。
保護層８０ａ、８０ｂは、例えば、約１０μｍ以下の厚さを有し、例えば、約０．１μｍ〜５μｍの厚さを有する。保護層８０ａ、８０ｂのうち一つは、場合によって省略してもよい。
保護層８０ａ、８０ｂは、例えば、蒸着工程または溶液工程で形成する。
以下、上述した偏光フィルムを含む反射防止フィルムを説明する。
図３は、一具現例に係る反射防止フィルムを概略的に示した断面図である。
一具現例に係る反射防止フィルム５５は、前述した偏光フィルム５０、偏光フィルム５０の一面に位置する位相差フィルム９５、そして、偏光フィルム５０と位相差フィルム９５との間に位置する粘着層９０を含む。
偏光フィルム５０は、前述したように、高分子樹脂と二色性染料とを含む偏光層７０と、偏光層７０の少なくとも一面に位置し、架橋構造を有する保護層８０ａ、８０ｂとを含む。詳しい内容は、前述した通りであり、具体的な内容はここで省略する。
位相差フィルム９５は、例えば、λ／４プレートであり、例えば、線偏光を円偏光に変えてもよい。
粘着層９０は、例えば、減圧粘着剤または接着剤を含み、場合によって省略してもよい。
反射防止フィルム５５は、表示装置の一側または両側に形成され、特に表示装置の画面部側に形成されて外部から流入される光（以下、「外光」という）が反射することを防止することができる。従って、外光反射による視認性の低下を防止することができる。
図４は、一具現例に係る反射防止フィルムの外光反射防止原理を示す概略図である。
図４を参考すると、外部から入射する非偏光された光（ｉｎｃｉｄｅｎｔ ｕｎｐｏｌａｒｉｚｅｄ ｌｉｇｈｔ）は、偏光フィルム５０を通過しながら二つの偏光直交成分のうち一つの偏光直交成分、つまり、第１偏光直交成分のみが透過し、偏光された光は、例えば、λ／４プレートのような位相差フィルム９５を通過しながら円偏光に変わる。円偏光された光は、基板、電極などを含む表示パネル９７で反射しながら円偏光方向が変わり、当該円偏光された光が位相差フィルム９５を再び通過しながら、二つの偏光直交成分のうち他の一つの偏光直交成分、つまり、第２偏光直交成分のみが透過する。当該第２偏光直交成分は、偏光フィルム５０を通過できず、外部に光が放出されないので、外光反射防止効果を有する。
上記の偏光フィルムまたは上記の反射防止フィルムは、多様な表示装置に適用される。
上記の表示装置は液晶表示装置である。
図５は、一具現例に係る液晶表示装置を示した断面図である。
図５を参考すると、液晶表示装置は、液晶表示パネル１０および液晶表示パネル１０の下部および上部に位置する偏光フィルム５０を含む。
液晶表示パネル１０は、ツイストネマチック（ｔｗｉｓｔ ｎｅｍａｔｉｃ、ＴＮ）モード、垂直配向（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、ＰＶＡ）モード、平面整列スイッチング（ｉｎ ｐｌａｎｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ、ＩＰＳ）モード、ＯＣＢ（ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ ｂｅｎｄ）モードなどである。
液晶表示パネル１０は、第１表示板１００、第２表示板２００および第１表示板１００と第２表示板２００との間に介在している液晶層３００を含む。
第１表示板１００は、例えば、基板（図示せず）上に形成されている薄膜トランジスター（図示せず）およびこれに連結されている第１電場生成電極（図示せず）を含み、第２表示板２００は、例えば、基板（図示せず）上に形成されている色フィルター（図示せず）および第２電場生成電極（図示せず）を含む。しかし、これに限定されず、色フィルターが第１表示板１００に含まれてもよく、第１電場生成電極と第２電場生成電極とが第１表示板１００に共に位置してもよい。
液晶層３００は、複数の液晶分子を含む。液晶分子は、正または負の誘電率異方性を有する。液晶分子が正の誘電率異方性を有する場合、電場のない状態で、その長軸が第１表示板１００と第２表示板２００との表面に対してほぼ平行に配向され、電場が印加された状態で、その長軸が第１表示板１００と第２表示板２００との表面に対してほぼ垂直に配向される。これとは反対に、液晶分子が負の誘電率異方性を有する場合、電場のない状態で、その長軸が第１表示板１００と第２表示板２００との表面に対してほぼ垂直に配向され、電場が印加された状態で、その長軸が第１表示板１００と第２表示板２００との表面に対してほぼ平行に配向される。
偏光フィルム５０は、液晶表示パネル１０の外側に位置し、図面には、液晶表示パネル１０の下部および上部にそれぞれ形成されたもので示したが、これに限定されず、液晶表示パネル１０の下部および上部のいずれか一つのみに形成されてもよい。
偏光フィルム５０は、前述したように、高分子樹脂および二色性染料を含む偏光層７０と、偏光層７０の少なくとも一面に位置する保護層８０ａ、８０ｂとを含み、詳しい内容は前述した通りである。
上記の表示装置は、有機発光表示装置である。
図６は、一具現例に係る有機発光表示装置を示した断面図である。
図６を参考すると、一具現例に係る有機発光表示装置は、ベース基板４１０、下部電極４２０、有機発光層４３０、上部電極４４０、封止基板４５０および反射防止フィルム５５を含む。
ベース基板４１０は、ガラスまたはプラスチックで作られる。
下部電極４２０および上部電極４４０のうち一つはアノード（ａｎｏｄｅ）であり、他の一つはカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）である。アノードは、正孔（ｈｏｌｅ）が注入される電極で、仕事関数（ｗｏｒｋ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が高く、発光した光が外部に出られる透明導電物質からなり、例えば、ＩＴＯまたはＩＺＯである。カソードは、電子（ｅｌｅｃｔｒｏｎ）が注入される電極で、仕事関数が低く、有機物質に影響を与えない導電物質からなり、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、カルシウム（Ｃａ）およびバリウム（Ｂａ）から選択される。
有機発光層４３０は、下部電極４２０と上部電極４４０に電圧が印加された時に光を出せる有機物質を含む。
下部電極４２０と有機発光層４３０との間および上部電極４４０と有機発光層４３０との間には、付帯層（図示せず）をさらに含んでもよい。付帯層は、電子と正孔のバランスをとるための正孔伝達層（ｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）、正孔注入層（ｈｏｌｅ ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）、電子注入層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）および電子伝達層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）を含む。
封止基板４５０は、ガラス、金属または高分子からなり、下部電極４２０、有機発光層４３０および上部電極４４０を封止して、外部から水分および／または酸素が流入することを防止することができる。
反射防止フィルム５５は、前述したように、位相差フィルム９５および偏光フィルム５０を含む。位相差フィルム９５は、偏光フィルム５０を通過した光を円偏光させて位相差を発生させることができ、光の反射、吸収に影響を与えられる。偏光フィルム５０は、前述したように、高分子樹脂および二色性染料を含む偏光層７０と、偏光層７０の少なくとも一面に位置する保護層８０ａ、８０ｂとを含み、詳しい内容は前述した通りである。
反射防止フィルム５５は、光が出る側に配置される。例えば、ベース基板４１０側に光が出る背面発光（ｂｏｔｔｏｍ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）構造の場合、ベース基板４１０の外側に配置され、封止基板４５０側に光が出る前面発光（ｔｏｐ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）構造の場合、封止基板４５０の外側に配置される。
以下、実施例を通して、上述した本発明の具現例をさらに詳しく説明する。但し、下記の実施例は、単に説明の目的のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。
［偏光層の準備］
ポリプロピレン（ＰＰ）とポリプロピレン−ポリエチレン共重合体（ＰＰ−ＰＥ）を５：５（ｗ／ｗ）に含む高分子樹脂と、当該高分子樹脂１００重量部に対して下記の化学式１、２、３で表される二色性染料をそれぞれ０．５、０．２、０．３重量部を混合した偏光フィルム用組成物を準備する。
当該偏光フィルム用組成物を約２５０℃で、ＤＳＭ偏光層用組成物を約２３０℃で、ＤＳＭ社のＭｉｃｒｏ−ｃｏｍｐｏｕｎｄｅｒを使用して溶融混合する。次いで、当該溶融した混合物をシート状のモールドに入れた後、高温高圧プレスで加圧してフィルムを製造する。次いで、１１５℃で当該フィルムを１０００％倍率で一軸延伸（Ｉｎｓｔｒｏｎ社の引張試験器使用）して偏光層を製造する。
ポリプロピレン（ＰＰ）とポリプロピレン−ポリエチレン共重合体（ＰＰ−ＰＥ）を５：５（ｗ／ｗ）に含む高分子樹脂と、当該高分子樹脂１００重量部に対して下記の化学式１、２、３で表される二色性染料をそれぞれ０．５、０．２、０．３重量部を混合した偏光フィルム用組成物を準備する。
［偏光フィルムの製造］
（実施例１）
上記で準備した偏光層の両面をそれぞれコロナ処理（２５０ｄｏｓｅ）した後、保護層用組成物（ＣＨＳＲ３３、ＣＣ Ｔｅｃｈ Ｉｎｃ．製）をドクターブレードを使用して偏光層の一面に塗布する。次いで、当該組成物が塗布された偏光層を８５℃で５分間乾燥した後、メタルハライドランプ（４００ｍＪ／ｃｍ２）を照射して硬化処理し、約５μｍ厚さの保護層を形成する。次いで、偏光層の他の一面に同様な方法で保護層用組成物（ＣＨＳＲ３３、ＣＣ Ｔｅｃｈ Ｉｎｃ．製）を塗布し、乾燥および硬化して、約５μｍ厚さの保護層を形成して偏光フィルムを製造する。
（実施例１）
上記で準備した偏光層の両面をそれぞれコロナ処理（２５０ｄｏｓｅ）した後、保護層用組成物（ＣＨＳＲ３３、ＣＣ Ｔｅｃｈ Ｉｎｃ．製）をドクターブレードを使用して偏光層の一面に塗布する。次いで、当該組成物が塗布された偏光層を８５℃で５分間乾燥した後、メタルハライドランプ（４００ｍＪ／ｃｍ２）を照射して硬化処理し、約５μｍ厚さの保護層を形成する。次いで、偏光層の他の一面に同様な方法で保護層用組成物（ＣＨＳＲ３３、ＣＣ Ｔｅｃｈ Ｉｎｃ．製）を塗布し、乾燥および硬化して、約５μｍ厚さの保護層を形成して偏光フィルムを製造する。
（実施例２）
保護層用組成物として、ＣＨＳＲ３３（ＣＣ Ｔｅｃｈ Ｉｎｃ．製）の代わりにＣＨＳＲ３５（ＣＣ Ｔｅｃｈ Ｉｎｃ．製）を使用した他には、実施例１と同様な方法で、偏光層の両面に保護層を形成して偏光フィルムを製造する。
保護層用組成物として、ＣＨＳＲ３３（ＣＣ Ｔｅｃｈ Ｉｎｃ．製）の代わりにＣＨＳＲ３５（ＣＣ Ｔｅｃｈ Ｉｎｃ．製）を使用した他には、実施例１と同様な方法で、偏光層の両面に保護層を形成して偏光フィルムを製造する。
（比較例１）
保護層を形成せず、偏光層のみからなる偏光フィルムを製造する。
保護層を形成せず、偏光層のみからなる偏光フィルムを製造する。
［評価］
（評価１）
実施例１、２と比較例１による偏光フィルムの表面硬度を評価する。
表面硬度は、鉛筆硬度測定器（ＣＯＲＥＴＥＣＨ、ＣＴ−ＰＣ１）方法で評価する。
その結果は、表１の通りである。
表１を参考すると、実施例１、２による偏光フィルムは、比較例１による偏光フィルムと比べて表面硬度が高くなったことを確認することができる。
（評価１）
実施例１、２と比較例１による偏光フィルムの表面硬度を評価する。
表面硬度は、鉛筆硬度測定器（ＣＯＲＥＴＥＣＨ、ＣＴ−ＰＣ１）方法で評価する。
その結果は、表１の通りである。
（評価２）
実施例１、２と比較例１による偏光フィルムの一面に減圧粘着剤（ＰＳ−４７、Ｓｏｋｅｎ社製）を使用して、位相差フィルム（ＷＲＳ、Ｔｅｉｊｉｎ社製）およびガラス基板を順次付着して反射防止フィルムを製造する。反射防止フィルムは、ガラス基板、減圧粘着剤、位相差フィルム、減圧粘着剤および偏光フィルムの順に積層される。
当該反射防止フィルムの光透過度、偏光度および二色比（ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｒａｔｉｏ、ＤＲ）を評価した後、当該反射防止フィルムを８５℃で５００時間放置し、その後、光透過度、偏光度および二色比を再び評価する。
光透過度は、ＪＡＳＣＯ社のＶ−７１００ＵＶ／Ｖｉｓ ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒを使用して評価する。
測定した光透過度を使用して二色比（ｄｉｃｈｒｏｉｃｒａｔｉｏ、ＤＲ）および偏光度（ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ、ＰＥ）を求める。
二色比（ＤＲ）は、下記の数式１によって求める。
数式１において、
ＤＲは、二色比であり、
は、偏光フィルムの透過軸に平行に入射した光に対する偏光フィルムの光透過度であり、
Ｔ⊥は、偏光フィルムの透過軸に垂直に入射した光に対する偏光フィルムの光透過度である。
偏光度は、下記の数式３によって求める。
数式３において、
ＰＥは、偏光度であり、
は、偏光フィルムの透過軸に平行に入射した光に対する偏光フィルムの光透過度であり、
Ｔ⊥は、偏光フィルムの透過軸に垂直に入射した光に対する偏光フィルムの光透過度である。
その結果は、表２〜表４の通りである。
表２〜表４を参考すると、実施例１、２による偏光フィルムを適用した反射防止フィルムは、比較例１による偏光フィルムを適用した反射防止フィルムと比べて高温で長時間放置後、光透過度、偏光度および二色比の減少程度が非常に低いことが分かる。このことから、実施例１、２による偏光フィルムを適用した反射防止フィルムは、比較例１による偏光フィルムを適用した反射防止フィルムと比べて熱耐久性が非常に改善されたことを確認することができる。
実施例１、２と比較例１による偏光フィルムの一面に減圧粘着剤（ＰＳ−４７、Ｓｏｋｅｎ社製）を使用して、位相差フィルム（ＷＲＳ、Ｔｅｉｊｉｎ社製）およびガラス基板を順次付着して反射防止フィルムを製造する。反射防止フィルムは、ガラス基板、減圧粘着剤、位相差フィルム、減圧粘着剤および偏光フィルムの順に積層される。
当該反射防止フィルムの光透過度、偏光度および二色比（ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｒａｔｉｏ、ＤＲ）を評価した後、当該反射防止フィルムを８５℃で５００時間放置し、その後、光透過度、偏光度および二色比を再び評価する。
光透過度は、ＪＡＳＣＯ社のＶ−７１００ＵＶ／Ｖｉｓ ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒを使用して評価する。
測定した光透過度を使用して二色比（ｄｉｃｈｒｏｉｃｒａｔｉｏ、ＤＲ）および偏光度（ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ、ＰＥ）を求める。
二色比（ＤＲ）は、下記の数式１によって求める。
ＤＲは、二色比であり、
Ｔ⊥は、偏光フィルムの透過軸に垂直に入射した光に対する偏光フィルムの光透過度である。
偏光度は、下記の数式３によって求める。
ＰＥは、偏光度であり、
Ｔ⊥は、偏光フィルムの透過軸に垂直に入射した光に対する偏光フィルムの光透過度である。
その結果は、表２〜表４の通りである。
（評価３）
実施例１、２と比較例１による偏光フィルムの熱安定性を評価する。
熱安定性は、実施例１、２と比較例１による偏光フィルムを１０℃／ｍｉｎの速度で８５℃まで温度を上げ、８５℃で５時間放置した後、偏光フィルムの長さ変化を評価する。
その結果は、表５の通りである。
表５を参考すると、実施例１、２による偏光フィルムは、比較例１による偏光フィルムと比べて熱収縮率が非常に低いことが分かる。
実施例１、２と比較例１による偏光フィルムの熱安定性を評価する。
熱安定性は、実施例１、２と比較例１による偏光フィルムを１０℃／ｍｉｎの速度で８５℃まで温度を上げ、８５℃で５時間放置した後、偏光フィルムの長さ変化を評価する。
その結果は、表５の通りである。
以上により、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付した図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも本発明の範囲に属することは当然である。
１０ 液晶表示パネル
５０ 偏光フィルム
７０ 偏光層
７１ 高分子樹脂
７２ 二色性染料
８０ａ、８０ｂ 保護層
９０ 粘着層
９５ 位相差フィルム
１００ 第１表示板
２００ 液晶層
３００ 第２表示板
４１０ ベース基板
４２０ 下部電極
４３０ 有機発光層
４４０ 上部電極
４５０ 封止基板
５０ 偏光フィルム
７０ 偏光層
７１ 高分子樹脂
７２ 二色性染料
８０ａ、８０ｂ 保護層
９０ 粘着層
９５ 位相差フィルム
１００ 第１表示板
２００ 液晶層
３００ 第２表示板
４１０ ベース基板
４２０ 下部電極
４３０ 有機発光層
４４０ 上部電極
４５０ 封止基板
Claims (18)
- 高分子樹脂と、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍで最大吸収波長を有する少なくとも１種の二色性染料とを含む偏光層と、
前記偏光層の少なくとも一面に位置し、架橋構造を有する保護層と、
を含む偏光フィルム。 - 前記架橋構造は、前記二色性染料が外部に移動することを遮断する請求項１に記載の偏光フィルム。
- 前記架橋構造は、光硬化性モノマー、光硬化性オリゴマー、熱硬化性樹脂またはこれらの組み合わせを硬化して得られる請求項１に記載の偏光フィルム。
- 前記光硬化性モノマーまたは前記光硬化性オリゴマーは、ウレタンアクリレートモノマー、ウレタンアクリレートオリゴマー、エポキシアクリレートモノマー、エポキシアクリレートオリゴマー、ポリエーテルアクリレートモノマー、ポリエーテルアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレートモノマー、ポリエステルアクリレートオリゴマーまたはこれらの組み合わせを含む請求項３に記載の偏光フィルム。
- 前記架橋構造は、前記光硬化性モノマーまたは前記光硬化性オリゴマー５〜６０重量％、光開始剤０．０１〜５重量％および残量の溶媒を含む組成物から得られる請求項４に記載の偏光フィルム。
- 前記熱硬化性樹脂は、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂またはこれらの組み合わせを含む請求項３に記載の偏光フィルム。
- 前記架橋構造は、前記熱硬化性樹脂１５〜７４重量％、硬化剤０．１〜１０重量％および残量の溶媒を含む組成物から得られる請求項６に記載の偏光フィルム。
- 前記高分子樹脂は、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリル、ポリスチレン、これらの共重合体またはこれらの組み合わせを含む請求項１に記載の偏光フィルム。
- 前記高分子樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートグリコール、ポリエチレンナフタレート、ナイロン、これらの共重合体またはこれらの組み合わせを含む請求項８に記載の偏光フィルム。
- ８０℃で５００時間放置する際に、光透過度の変化率は０．５％以下である請求項１に記載の偏光フィルム。
- ８０℃で５００時間放置する際に、偏光度変化率は３％以下である請求項１に記載の偏光フィルム。
- ８０℃で５００時間放置する際に、二色比変化度は０．５以下である請求項１に記載の偏光フィルム。
- 前記保護層の厚さは、１０μｍ以下である請求項１に記載の偏光フィルム。
- 前記保護層の厚さは、０．１μｍ〜５μｍである請求項１３に記載の偏光フィルム。
- 前記偏光層は、前記高分子樹脂と前記二色性染料との溶融混合物である請求項１に記載の偏光フィルム。
- 前記二色性染料は、前記高分子樹脂に分散されており、
前記高分子樹脂は、４００〜１０００％に一軸延伸されている請求項１に記載の偏光フィルム。 - 請求項１〜請求項１６のいずれか一項に記載の偏光フィルムと、
前記偏光フィルムの一面に位置する位相差フィルムと、
を含む反射防止フィルム。 - 請求項１に記載の偏光フィルムまたは請求項１７に記載の反射防止フィルムを具備する表示装置。
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