KR102435570B1 - 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 - Google Patents

Abstract

편광 필름 및 상기 편광 필름의 하부면에 형성된 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층을 포함하고, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 상기 포지티브 C 위상차 층에 직접적으로 형성되고, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 상기 포지티브 C 위상차 층의 적층체는 식 1과 식 2를 만족하는 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 위상차 변화량의 내구성과 신뢰성이 우수하고, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층 간의 부착력이 우수하고 박형화 및 굴곡 신뢰성이 우수한 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다.

OLED 표시 장치는 외광에 의한 반사 방지 효과를 내기 위해 편광판을 구비할 필요가 있다. 반사 방지 효과는 OLED 표시 장치의 화면 품질을 개선할 수 있다. 편광판은 편광자의 하부면에 역파장 분산성 1/4 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층이 적층된 2 매형 적층체를 포함하거나 1/2 위상차 층과 1/4 위상차 층이 적층된 2 매형 적층체를 포함할 수 있다. 역파장 분산성 1/4 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층이 적층된 2 매형 적층체의 경우 포지티브 C 위상차 층으로서 액정형의 포지티브 C 위상차 층이 사용되고 있다.

역파장 분산성 1/4 위상차 층은 연신 필름 또는 액정 필름이 될 수 있다. 그런데, 연신 필름은 고온 또는 고온 고습에서 장기간 방치할 경우 연신에 따른 수축 또는 축 틀어짐이 발생하여 위상차가 변화될 수 있음을 확인하였다. 액정 필름 역시 액정의 배향에 따라 위상차가 나타내어지므로 고온 또는 고온 고습에서 장기간 방치할 경우 액정 배향이 틀어져서 위상차가 변화될 수 있다. 위상차 변화는 역파장 분산성 1/4 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층의 2 매형 적층체에도 위상차 변화를 일으킴으로써 광학표시장치에 적용시 화면 품질에 악영향을 줄 수 있다.

한편, 최근 플렉서블 광학표시장치에 대한 관심이 증폭되고 있는 만큼, 플렉서블 광학표시장치에 포함되는 편광판에 대해서도 굴곡성이 요구되고 있다. 굴곡성이 좋지 않은 편광판은 플렉서블 광학표시장치에 적용시 깨짐이나 크랙 등이 발생할 수 있어 화면 품질에 악영향을 줄 수 있다.

본 발명의 배경 기술은 한국공개특허 제10-2015-0122410호 등에 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 고온 및 고온 고습에서 장기간 방치할 경우 위상차 변화량이 낮아 내구성과 신뢰성이 우수한 편광판을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 역파장 분산성 포지티브 A(+A) 위상차 층과 포지티브 C(+C) 위상차 층 간의 부착력이 우수하고 박형화의 효과가 있는 편광판을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 측면에서의 열에 의한 무라 발생을 억제하고, 굴곡에 의한 깨짐이나 크랙을 방지할 수 있어 굴곡 신뢰성이 우수한 편광판을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 관점은 편광판이다.

1.편광판은 편광 필름 및 상기 편광 필름의 하부면에 형성된 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층을 포함하고, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 상기 포지티브 C 위상차 층에 직접적으로 형성되고, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 상기 포지티브 C 위상차 층의 적층체는 하기 식 1과 하기 식 2를 만족시킨다:

[식 1]

0nm ≤ |Rth[0] - Rth[500]| ≤ 5nm

(상기 식 1에서,

Rth[0]은 상기 적층체의 파장 550nm에서 최초 두께 방향 위상차(단위:nm)),

Rth[500]은 상기 적층체를 85℃에서 500시간 방치하였을 때 상기 적층체의 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(단위:nm)),

[식 2]

0nm ≤ |Rth[0] - Rth[500]| ≤ 2nm

(상기 식 2에서,

Rth[0]은 상기 적층체의 파장 550nm에서 최초 두께 방향 위상차(단위:nm)),

Rth[500]은 상기 적층체를 60℃ 및 95% 상대습도에서 500시간 방치하였을 때 상기 적층체의 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(단위:nm)).

2.1에서, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 하기 식 3에 따른 두께 방향 위상차 변화량(△Rth)이 5nm 초과일 수 있다.

[식 3]

두께 방향 위상차 변화량(△Rth) = |Rth[0] - Rth[500]|

(상기 식 3에서,

Rth[0]은 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 파장 550nm에서 최초 두께 방향 위상차(단위:nm)),

Rth[500]은 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층을 85℃에서 500시간 방치하였을 때 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(단위:nm)).

3.1-2에서, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 하기 식 4에 따른 두께 방향 위상차 변화량(△Rth)이 2nm 초과일 수 있다.

[식 4]

두께 방향 위상차 변화량(△Rth) = |Rth[0] - Rth[500]|

(상기 식 4에서,

Rth[0]은 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 파장 550nm에서 최초 두께 방향 위상차(단위:nm)),

Rth[500]은 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층을 60℃ 및 95% 상대습도에서 500시간 방치하였을 때 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(단위:nm)).

4.1-3에서, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 하기 식 5에 따른 면내 위상차 변화량(△Re)이 5nm 이상일 수 있다:

[식 5]

면내 위상차 변화량(△Re) = |Re[0] - Re[1]|

(상기 식 5에서,

Re[0]은 MD x TD x 두께 (3cm x 3cm x 50㎛)의 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층 시편의 파장 550nm에서 Re(단위:nm)

Re[1]은 25℃에서 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 시편에 메틸에틸케톤을 1방울 적가하고 1 시간 방치 후 상기 역파장 분산성 포지티트 A 위상차 층의 시편의 파장 550nm에서 Re(단위:nm))).

5. 1-4에서, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 비변성 폴리카보네이트계 수지, 시클릭올레핀폴리머 수지, 변성 폴리카보네이트계 수지, 이소소르비드계 수지, 셀룰로오스계 수지, 플루오렌계 수지, 폴리에스테르계 수지 중 1종 이상으로 형성된 폴리머 필름을 포함할 수 있다.

6. 1-5에서, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 네마틱 액정, 스메틱 액정, 콜레스테릭 액정 중 1종 이상의 액정으로 형성된 액정층을 포함할 수 있다.

7. 1-6에서, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 파장 550nm에서 nx가 0.001 내지 0.002, ny가 -0.002 내지 -0.001, nz가 -0.002 내지 -0.001일 수 있다.

8. 1-7에서, 상기 포지티브 C 위상차 층은 비 액정층이고 배향막이 없을 수 있다.

9. 1-8에서, 상기 포지티브 C 위상차 층은 셀룰로스 에스테르 또는 그의 중합체, 방향족 중합체 중 1종 이상으로 포함하는 조성물로 형성된 코팅층을 포함할 수 있다.

10. 9에서, 상기 셀룰로스 에스테르는 셀룰로스 아세테이트, 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로스 아세테이트 부티레이트 중 1종 이상을 포함할 수 있다.

11. 1-10에서, 상기 포지티브 C 위상차 층은 파장 550nm에서 nx가 -0.002 내지 -0.001, ny가 -0.002 내지 -0.001, nz가 0.001 내지 0.002일 수 있다.

12. 1-11에서, 상기 역파장 분산성 포지티브A 위상차 층과 상기 포지티브 C 위상차 층의 적층체는 파장 550nm에서 Rth가 -50nm 내지 50nm일 수 있다.

13. 1-12에서, 상기 편광 필름의 하부면에 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 상기 포지티브 C위상차 층이 순차적으로 형성될 수 있다.

14. 1-13에서, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 상기 포지티브 C 위상차 층과 접하는 일면에 버퍼층이 더 형성될 수 있다.

15. 14에서, 상기 버퍼층은 파장 550nm에서 면내 위상차 Re가 5nm 이하일 수 있다.

16. 14에서, 상기 버퍼층은 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 전체 두께의 1% 내지 20%를 차지할 수 있다.

본 발명의 광학표시장치는 본 발명의 편광판을 포함한다.

본 발명은 고온 및 고온 고습에서 장기간 방치할 경우 위상차 변화량이 낮아 내구성과 신뢰성이 우수한 편광판을 제공하였다.

본 발명은 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층 간의 부착력이 우수하고 박형화가 가능한 편광판을 제공하였다.

본 발명은 측면에서의 열에 의한 무라 발생을 억제하고, 굴곡에 의한 깨짐이나 크랙을 방지할 수 있어 굴곡 신뢰성이 우수한 편광판을 제공하였다.

도 1은 실시예 1의 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층을 85℃에서 방치하였을 때 방치 시간에 따른 파장 550nm에서의 Rth를 나타낸 것이다.
도 2는 실시예 1의 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층을 60℃ 및 95% 상대습도에서 방치하였을 때 방치 시간에 따른 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 파장 550nm에서의 Rth를 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 1의 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층의 적층체를 85℃에서 방치하였을 때 방치 시간에 따른 상기 적층체의 파장 550nm에서의 Rth를 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 1의 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층의 적층체를 60℃ 및 95% 상대습도에서 방치하였을 때 방치 시간에 따른 상기 적층체의 파장 550nm에서의 Rth를 나타낸 것이다.

첨부한 도면을 참조하여, 하기 실시예에 의하여 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.

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 방향, 진상축 방향, 두께 방향의 굴절률이고, d는 광학 소자의 두께(단위:nm)이다).

상기 "측정 파장"은 파장 450nm, 550nm 또는 650nm를 의미할 수 있다. 상기 "광학 소자"는 역파장 분산성 A 위상차 층, 포지티브 C 위상차 층, 또는 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층의 적층체를 의미할 수 있다.

본 명세서에서 수치 범위 기재 시 "X 내지 Y"는 X 이상 Y 이하(X≤ 그리고 ≤Y)를 의미한다.

본 발명의 발명자는 고온 및 고온 고습에서 각각 장기간 방치할 경우 두께 방향 위상차(Rth) 변화량이 커서 내구성과 신뢰성이 낮은 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층을 포함하는 편광판에 있어서, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층에 특정 포지티브 C 위상차 층을 직접적으로 형성함으로써 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층을 고온 및 고온 고습에서 장기간 방치할 경우에도 두께 방향 위상차(Rth) 변화량이 낮으며, 굴곡 신뢰성이 우수하고, 측면에서 열에 의한 무라 발생을 억제하는 효과가 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

상기 포지티브 C 위상차 층은 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층에 상기 포지티브 C 위상차 층을 위한 조성물을 직접 코팅함으로써 형성된다. 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 두께 방향 위상차(Rth) 변화량이 낮다는 것은 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층의 적층체를 고온 및 고온 고습에서 장기간 방치할 경우 상기 적층체의 Rth 변화량이 낮다는 것으로 확인할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예의 편광판을 설명한다.

편광판은 편광 필름 및 상기 편광 필름의 하부면에 적층된 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층을 포함하고, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 상기 포지티브 C 위상차 층에 직접적으로 형성되어 있다. 상기 "직접적으로 형성"은 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층 사이에 임의의 다른 점착층, 접착층 또는 점착층 등이 형성되지 않음을 의미한다.

역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층의 적층체는 편광 필름의 하부면에 형성되어 편광판이 적용된 디스플레이 장치에서 화면 품질을 개선할 수 있다. 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층의 적층체가 소정 범위의 위상차를 확보한다면 외광의 반사를 방지함으로써 화면 품질을 개선할 수 있다. 그러나 편광판의 신뢰성을 확보하기 위해서는, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층의 적층체를 고온 및 고온 고습에서 장시간 동안 방치하더라도 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층, 포지티브 C 위상차 층 각각의 위상차가 변화되지 않고 안정적으로 발현되어야 한다. 특히, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층의 적층체의 두께 방향 위상차 변화량이 낮아야 고온 및 고온 고습에서 장기간 방치하더라도 측면 화면 품질 개선 효과가 안정적으로 발현될 수 있다.

본 발명자는 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층에 특정 포지티브 C 위상차 층을 직접적으로 형성함으로써, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 상기 포지티브 C 위상차 층의 적층체가 하기 식 1과 하기 식 2를 만족할 수 있음을 확인하였다:

[식 1]

0nm ≤ |Rth[0] - Rth[500]| ≤ 5nm

(상기 식 1에서,

Rth[0]은 상기 적층체의 파장 550nm에서 최초 두께 방향 위상차(단위:nm)),

Rth[500]은 상기 적층체를 85℃에서 500시간 방치하였을 때 상기 적층체의 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(단위:nm)),

[식 2]

0nm ≤ |Rth[0] - Rth[500]| ≤ 2nm

(상기 식 2에서,

Rth[0]은 상기 적층체의 파장 550nm에서 최초 두께 방향 위상차(단위:nm)),

Rth[500]은 상기 적층체를 60℃ 및 95% 상대습도에서 500시간 방치하였을 때 상기 적층체의 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(단위:nm)),

상기 식 1과 식 2를 만족함으로써 편광판을 고온 및 고온 고습에서 장시간 방치하더라도 위상차 변화량이 낮아서 화면 품질 유지의 내구성과 신뢰성을 높일 수 있다. 상기 식 1의 |Rth[0] - Rth[500]|이 0nm 내지 5nm라는 것은 하기 식 3에 따른 두께 방향 위상차 변화량이 5nm 초과인 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 두께 방향 위상차 변화량을 낮출 수 있음을 의미한다. 상기 식 2의 |Rth[0] - Rth[500]|이 0nm 내지 2nm 라는 것은 하기 식 4에 따른 두께 방향 위상차 변화량이 2nm 초과인 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 두께 방향 위상차 변화량을 낮출 수 있음을 의미한다.

구체적으로, 상기 식 1의 |Rth[0] - Rth[500]|은 0nm 내지 3nm가 될 수 있다.

일 구체예에서, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층이 연신 필름 또는 액정 필름일 경우, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층의 적층체는 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층에 포지티브 C 위상차 층용 조성물을 직접 코팅하고 경화시킴으로써 제조될 수 있다.

다른 구체예에서, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층이 액정 코팅층일 경우, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층의 적층체는 포지티브 C 위상차 층에 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층용 조성물을 직접 코팅하고 경화시킴으로써 제조될 수 있다.

역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층의 적층체는 상기 식 1, 상기 식 2의 Rth[0]가 -50nm 내지 50nm, 바람직하게는 -40nm 내지 30nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 디스플레이 장치에 적용시 외부 광에 작용하여 화면 품질을 개선할 수 있다.

역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층의 적층체는 상기 식 1, 상기 식 2의 Rth[500]가 -50nm 내지 50nm, 구체적으로 -40nm 내지 30nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 디스플레이 장치에 적용시 외부 광에 작용하여 화면 품질을 개선할 수 있다.

역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층의 적층체는 파장 550nm에서 면내 위상차(Re)가 110nm 내지 170nm, 구체적으로 130nm 내지 140nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 디스플레이 장치에 적용시 외부 광에 작용하여 화면 품질을 개선할 수 있다.

역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층의 적층체는 두께가 1㎛ 내지 90㎛, 구체적으로 1㎛ 내지 60㎛, 더 구체적으로 5㎛ 내지 60㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있고 박형화 효과가 있을 수 있다.

일 구체예에서, 편광 필름의 하부면에 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층이 순차적으로 적층될 수 있다. 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니지만, 편광 필름의 하부면에서부터 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층, 포지티브 C 위상차 층의 순서로 순차적으로 적층될 경우 화면 품질 개선 효과가 더 우수할 수 있다.

역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층

이하, 본 발명의 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층에 대해 상세히 설명한다.

역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 역파장 분산성이고, nx>ny≒nz인 포지티브 A 위상차 층일 수 있다. 상기 'nx, ny, nz'는 각각 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 파장 550nm에서 slow axis, fast axis, 두께 방향 굴절률이다.

상기 "역파장 분산성"은 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 파장 550nm에서의 면내 위상차 Re(550)에 대한 파장 450nm에서의 면내 위상차 Re(450)의 비(Re(450)/Re(550))가 0.7 내지 1.0이 됨을 의미할 수 있다. 구체적으로, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 Re(450)/Re(550)가 0.7 내지 0.9, 더 바람직하게는 0.8 내지 0.9가 될 수 있다. 상기 범위에서, 포지티브 C 위상차 층과 함께 반사 방지 효과를 높일 수 있다.

상기 "역파장 분산성"은 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 파장 550nm에서의 면내 위상차 Re(550)에 대한 파장 650nm에서의 면내 위상차 Re(650)의 비(Re(650)/Re(550))가 1.0 내지 1.4, 바람직하게는 1.0 내지 1.1이 됨을 의미할 수 있다. 상기 범위에서, 포지티브 C 위상차 층과 함께 반사 방지 효과를 높일 수 있다.

상기 "역파장 분산성"은 Re(450)/Re(550) < Re(650)/Re(550)가 될 수 있다.

역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 파장 550nm에서 면내 위상차 Re(550)이 110nm 내지 170nm, 예를 들면 130nm 내지 155nm, 130nm 내지 150nm, 130nm 내지 140nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 포지티브 C 위상차 층과 함께 반사 방지 효과를 높일 수 있다.

역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차 Rth가 60nm 내지 100nm, 예를 들면 70nm 내지 95nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 포지티브 C 위상차 층과 함께 반사 방지 효과를 높일 수 있다.

역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 파장 550nm에서 이축성 정도 NZ가 0.6 내지 1.4, 예를 들면 0.8 내지 1.2가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광필름에 적층시 반사율을 더 낮추는 효과가 있을 수 있다.

역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 파장 550nm에서 nx가 0.001 내지 0.002, ny가 -0.002 내지 -0.001, nz가 -0.002 내지 -0.001이 될 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 구현이 가능할 수 있다.

역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 하기 식 3에 따른 두께 방향 위상차 변화량이 5nm 초과, 예를 들면 5nm 초과 20nm 이하가 될 수 있다.

[식 3]

두께 방향 위상차 변화량(△Rth) = |Rth[0] - Rth[500]|

(상기 식 3에서,

Rth[0]은 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 파장 550nm에서 최초 두께 방향 위상차(단위:nm)),

Rth[500]은 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층을 85℃에서 500시간 방치하였을 때 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(단위:nm)).

역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 하기 식 4에 따른 두께 방향 위상차 변화량이 2nm 초과, 예를 들면 2nm 초과 20nm 이하가 될 수 있다.

[식 4]

두께 방향 위상차 변화량(△Rth) = |Rth[0] - Rth[500]|

(상기 식 4에서,

Rth[0]은 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 파장 550nm에서 최초 두께 방향 위상차(단위:nm)),

Rth[500]은 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층을 60℃ 및 95% 상대습도에서 500시간 방치하였을 때 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(단위:nm)).

일 구체예에서, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 폴리머 필름 또는 액정 필름일 수 있다.

일 구체예에서, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 폴리머 필름이 될 수 있다. 폴리머 필름은 폴리카보네이트계 수지(비변성 폴리카보네이트계 수지), 시클릭올레핀폴리머 수지, 변성 폴리카보네이트계 수지, 이소소르비드계 수지, 트리아세틸셀룰로스계 수지 등을 포함하는 셀룰로오스계 수지, 플루오렌계 수지, 폴리에스테르계 수지 중 1종 이상으로 형성된 폴리머 필름일 수 있다. 이들 필름은 고온 및 고온 고습에서 장기간 방치시 두께 방향 위상차 변화량이 심하였다.

바람직하게는, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 폴리카보네이트계 수지, 트리아세틸셀룰로스계 수지 등으로 형성된 필름, 더 바람직하게는 변성 폴리카보네이트계 수지 또는 변성 폴리카보네이트계 수지를 포함하는 조성물로 형성된 필름일 수 있다.

역파장 분산성 포지티브A 위상차 층은 미연신 상태의 상기 폴리머 필름을 1축 연신 또는 2축 연신 또는 경사 연신시켜 제조될 수 있다. 연신 방법은 건식 연신 또는 습식 연신이 될 수 있고, 상세 방법은 당업자에게 알려진 바와 같다.

일 실시예에서, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 MD(machine direction)를 0°라고 할 때 광축(역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 slow axis)이 -5° 내지 5° 또는 40° 내지 50°, 예를 들면 -5 내지 5° 또는 45±3°(42° 내지 48°)의 각도를 이룰 수 있다. 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 MD에 대해 광축이 0°인 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 MD로 연신된 필름을 의미한다. 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 MD에 대해 광축이 -5° 이상 0° 미만, 0° 초과 5° 이하, 40° 내지 50°인 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 경사 연신된 필름을 의미한다. 상기 각도 범위에서, 포지티브 C층과 결합시 반사 방지 효과를 낼 수 있다.

다른 구체예에서, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 액정 필름이 될 수 있다. 액정 필름은 고온 또는 고온 고습에서 장기간 방치할 경우 액정 배향이 틀어지면서 위상차 변화량이 심해질 수 있다. 본 발명은 이러한 액정 필름에 특정 포지티브 C 위상차 층을 직접 형성함으로써 고온 또는 고온 고습에서 장기간 방치한 경우 위상차 변화량을 낮춘 것이다.

액정 필름은 액정 필름의 일면에 배향막이 형성되거나 배향막이 없을 수 있다.

액정 필름은 네마틱 액정, 스메틱 액정, 콜레스테릭 액정 중 1종 이상을 포함하는 액정 조성물로 형성된 액정층일 수 있다. 액정은 온도 변화에 따라 액정상이 발현되는 온도 전이형 액정, 또는 용액 상태에서 용질의 농도에 따라 액정상이 발현되는 농도 전이형 액정 중 어느 것이어도 된다. 액정성 조성물은 액정을 포함하고, 액정의 함유량은 액정성 조성물의 고형분 100중량부에 대해 40중량부 내지 100중량부로 포함될 수 있다. 액정성 조성물은 키랄제를 추가로 함유하여, 요구되는 굴절률을 갖는 필름을 얻을 수 있다. 액정성 조성물은 레벨링제, 중합개시제, 배향 보조제, 열안정제, 윤활제, 가소제, 대전방지제 등의 첨가제를 더 포함할 수도 있다.

역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 두께가 1㎛ 내지 90㎛가 될 수 있다.

일 구체예에서, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층이 폴리머 필름일 경우 두께는 20㎛ 내지 70㎛, 더 바람직하게는 20㎛ 내지 60㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있고, 편광판의 박형화 효과를 얻을 수 있다.

다른 구체예에서, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층이 액정 필름일 경우 두께는 1㎛ 내지 50㎛, 더 바람직하게는 1㎛ 내지 10㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있고, 편광판의 박형화 효과를 얻을 수 있다.

역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 다른 일면 즉 포지티브 C 위상차 층과 직접적으로 접촉하지 않는 면에는 점착층, 접착층 또는 점접착층이 추가로 형성됨으로써 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층을 피착체(예:편광 필름)에 점착시킬 수 있다.

포지티브 C 위상차 층

이하, 본 발명의 포지티브 C 위상차 층에 대해 상세히 설명한다.

포지티브 C 위상차 층은 nx ≒ ny < nz 의 굴절률 관계를 갖는 포지티브 C 위상차 층일 수 있다. 이를 통해 포지티브 C 위상차 층은 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 상호 작용함으로써 반사 방지 효과를 낼 수 있다. 상기 'nx, ny, nz'는 각각 포지티브 C 위상차 층의 파장 550nm에서 slow axis, fast axis, 두께 방향 굴절률이다.

포지티브 C 위상차 층은 파장 550nm에서 nx가 -0.002 내지 -0.001, ny가 -0.002 내지 -0.001, nz가 0.001 내지 0.002이 될 수 있다. 상기 범위에서, 포지티브 C 층에 의한 측면 위상차의 제어 효과가 있을 수 있다.

포지티브 C 위상차 층은 파장 550nm에서 면내 위상차(Re)가 10nm 이하, 예를 들면 4nm 이하, 0nm 내지 4nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 상호 작용함으로써 반사 방지 효과를 낼 수 있다.

포지티브 C 위상차 층은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(Rth)가 -150nm 내지 -5nm, 예를 들면 -100nm 내지 -5nm, 예를 들면 -100nm 내지 -10nm, -100nm 내지 -40nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 측면 반사 방지 효과가 있을 수 있다.

포지티브 C 위상차 층은 두께가 0㎛ 초과 15㎛ 이하, 바람직하게는 1㎛ 내지 8㎛, 더 바람직하게는 2㎛ 내지 6㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 포지티브 C 위상차 층으로 사용될 수 있고, 편광판의 박형화 효과를 얻을 수 있다.

포지티브 C 위상차 층은 비 액정층일 수 있다. 포지티브 C 위상차 층을 액정으로 형성하는 경우 상기 식 1, 상기 식 2를 만족하기 어려울 수 있다.

포지티브 C 위상차 층은 배향막이 존재하지 않는다. 포지티브 C 위상차 층은 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층에 직접적으로 형성된다.

포지티브 C 위상차 층은 미 연신 층일 수 있다. 포지티브 C 위상차 층은 하기 상술되는 포지티브 C 위상차 층용 조성물을 코팅하고 경화시켜 형성된 코팅층으로서, 제조 과정에서 연신 과정이 필요하지 않다.

포지티브 C 위상차 층은 셀룰로스 에스테르 또는 그의 중합체, 방향족 중합체 중 1종 이상으로 형성될 수 있다. 본 발명의 발명자는 포지티브 C 위상차 층을 형성할 수 있는 수개의 소재 중에서도 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층에 직접 코팅하였을 때 상기 식 1, 상기 식 2의 효과를 낼 수 있는 소재를 찾던 중 셀룰로스 에스테르 또는 그의 중합체, 또는 방향족 중합체를 찾아내었다. 바람직하게는 포지티브 C 위상차 층은 셀룰로스 에스테르 또는 그의 중합체로 형성될 수 있다. 상기 식 1, 상기 식 2를 만족함으로써 포지티브 C 위상차 층을 액정으로 만든 경우 대비 측면에서의 열에 의한 무라 발생을 억제하고, 굴곡에 의한 깨짐이나 크랙을 방지할 수 있어 굴곡 신뢰성이 우수할 수 있다.

특히, 셀룰로스 에스테르 또는 그의 중합체, 방향족 중합체는 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층 간의 부착력도 개선할 수 있으며 층 간의 계면 반사율을 낮추어 편광판의 광 투과율을 높일 수 있다. 일 구체예에서, 편광판은 광 투과율이 41% 이상, 예를 들면 42% 내지 46%가 될 수 있다.

셀룰로스 에스테르는 셀룰로스 상의 하이드록실기와 카복실산의 카복신산 기의 반응으로부터의 축합 반응 생성물을 지칭한다. 셀룰로스 에스테르는 위치 선택적으로 또는 랜덤(random)하게 치환될 수 있다. 위치 선택성은 탄소 13 NMR에 의해 셀룰로스 에스테르 상의 C6, C3, C2에서의 상대적인 치환도를 결정함으로써 측정할 수 있다. 셀룰로스 에스테르는 원하는 치환도 및 중합도를 가진 셀룰로스 에스테르를 제공하기에 충분한 접촉 시간 동안 셀룰로스 용액과 하나 이상의 C1 내지 C20의 아실화제를 접촉시킴으로써 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 바람직한 아실화제는 하나 이상의 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 또는 아릴 카르복실산 무수물, 카르복실산 할라이드, 다이케톤, 또는 아세토아세트산 에스테르이다. 카복실산의 무수물의 예는 아세트산 무수물, 프로피온산 무수물, 부티르산 무수물, 이소브티르산 무수물, 발레르산 무수물, 헥사노산 무수물, 2-에틸헥사노산 무수물, 노나노산 무수물, 라우르산 무수물, 팔미트산 무수물, 스테아르산 무수물, 벤조산 무수물, 치환된 벤조산 무수물, 프탈산 무수물, 이소프탈산 무수물을 포함할 수 있다. 카르복실산 할라이드의 예는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 헥사노일, 2-에틸헥사노일, 라우로일, 팔미토일, 벤조일, 치환된 벤조일, 및 스테아로일 클로라이드를 포함한다. 아세토아세트산 에스테르의 예는 메틸아세토아세테이트, 에틸아세토아세테이트, 프로필아세토아세테이트, 부틸아세토아세테이트, 3급부틸아세토아세테이트를 포함할 수 있다. 가장 바람직한 아실화제는 아세트산 무수물, 프로피온산 무수물, 부티르산 무수물, 2-에틸헥사노산 무수물, 노나노산 무수물, 스테아르산 무수물 등의 C2 내지 C9 직쇄 또는 분지쇄 알킬 카르복실산 무수물이다.

셀룰로스 에스테르의 바람직한 예는 셀룰로스 아세테이트(CA), 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트(CAP), 셀룰로스 아세테이트 부티레이트(CAB) 중 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 상기 셀룰로스 아세테이트(CA), 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트(CAP), 셀룰로스 아세테이트 부티레이트(CAB) 중 1종 이상은 상기 식 1, 상기 식 2에 용이하게 도달할 수 있으며 박형화 효과 및 열에 의한 무라 발생을 억제할 수 있다.

포지티브 C 위상차 층은 셀룰로스 에스테르 또는 그의 중합체, 방향족 중합체 이외에 방향족계 융합 고리를 갖는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 포지티브 C 위상차 층의 Rth 발현율과 파장 분산성을 조절하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 방향족계 융합 고리는 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 피렌, 하기 화학식 1 또는 하기 화학식2를 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 2-나프틸 벤조에이트, 하기 화학식 3의 2,6-나프탈렌 다이카르복실산 다이에스테르, 나프탈렌, 하기 화학식 4의 아비에트산 에스테르 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다:

<화학식 1>

<화학식 2>

<화학식 3>

(상기 화학식 3에서, R은 C1 내지 C20의 알킬 또는 C6 내지 C20의 아릴, n은 0 내지 6의 정수)

<화학식 4>

(상기 화학식 4에서, R은 C1 내지 C20의 알킬 또는 C6 내지 C20의 아릴)

셀룰로스 에스테르 또는 그의 중합체, 방향족 중합체 중 1종 이상은 포지티브 C 위상차 층의 두께에 따른 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(Rth)의 변화가 선형이 됨으로써 포지티브 C 위상차 층의 제조시 제조 과정에서의 위상차 구현을 위한 신뢰성이 높을 수 있다.

포지티브 C 위상차 층은 상술한 셀룰로스 에스테르 또는 그의 중합체, 방향족 중합체 중 1종 이상을 포함하는 포지티브 C 위상차 층용 조성물로 형성될 수 있다.

포지티브 C 위상차 층용 조성물은 상술한 셀룰로스 에스테르 또는 그의 중합체, 방향족 중합체 이외에 조성물의 도포성을 좋게 할 수 있는 용매를 포함할 수 있다. 상기 용매는 당업자에게 통상적으로 사용되는 유기 용매를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.

포지티브 C 위상차 층용 조성물 중 고형분 함량은 0.1중량% 내지 20중량%, 바람직하게는 5중량% 내지 20중량%, 9중량% 내지 15중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층 간의 계면이 균일해질 수 있다.

포지티브 C 위상차 층용 조성물은 가소화제, 안정제, UV 흡수제, 블록 방지제, 슬립제, 윤활제, 염료, 안료, 지연 개선제 등의 첨가제를 추가로 포함할 수도 있다.

포지티브 C 위상차 층의 다른 일면 즉 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 직접적으로 접촉하지 않는 면에는 점착층, 접착층 또는 점 접착층이 추가로 형성됨으로써 편광판을 피착체 예를 들면 OLED 패널, 액정 패널 등에 점착시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 편광 필름에 대해 설명한다.

편광 필름은 폴리비닐알콜계 필름을 1축 연신하여 제조되는 폴리비닐알콜계 편광자, 또는 폴리비닐알콜계 필름을 탈수하여 제조되는 폴리엔계 편광자를 포함할 수 있다. 편광 필름은 두께가 5㎛ 내지 40㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 디스플레이 장치에 사용될 수 있다.

편광 필름의 적어도 일면에는 보호층이 추가로 적층될 수 있다. 보호층은 편광 필름을 보호하여 편광판의 신뢰성을 높이고 편광판의 기계적 강도를 높일 수 있다.

보호층은 광학적으로 투명한, 보호 필름 또는 보호 코팅층 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 보호 필름은 트리아세틸셀룰로스(TAC) 등을 포함하는 셀룰로스 에스테르계 수지, 비정성 환상 폴리올레핀(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 폴리(메타)아크릴레이트계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지 중 하나 이상으로 형성된 필름을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 보호 코팅층은 활성 에너지선 경화성 화합물과 중합 개시제를 포함하는 활성 에너지선 경화성 수지 조성물로 형성될 수 있다. 활성 에너지선 경화성 화합물은 양이온 중합성 경화성 화합물, 라디칼 중합성의 경화성 화합물, 우레탄 수지, 실리콘계 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

편광 필름의 다른 일면에는 기능성 코팅층이 추가로 형성될 수 있다. 기능성 코팅층은 프라이머층, 하드코팅층, 내지문성층, 반사방지층, 안티글레어층, 저반사층, 초저반사층 중 1종 이상을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판을 설명한다.

편광판은 편광필름 및 상기 편광필름의 하부면에 순차적으로 적층된 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층을 포함하고, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 상기 포지티브 C 위상차 층에 직접적으로 형성되고, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층의 적층체는 상기 식 1, 상기 식 2를 만족하고, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 유기 용매와 접촉하였을 때 용해 및/또는 침식되기 쉬운 폴리머 필름 또는 액정 필름을 포함할 수 있다.

일 구체예에서, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 하기 식 5에 따른 면내 위상차 변화량(△Re)이 5nm 이상, 예를 들면 20nm 내지 200nm, 20nm 내지 150nm가 될 수 있다:

[식 5]

면내 위상차 변화량(△Re) = |Re[0] - Re[1]|

(상기 식 5에서,

Re[0]은 MD x TD x 두께 (3cm x 3cm x 50㎛)의 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층 시편의 파장 550nm에서 Re(단위:nm)

Re[1]은 25℃에서 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 시편에 메틸에틸케톤을 1방울 적가하고 1시간 방치 후 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 시편의 파장 550nm에서 Re(단위:nm).

상기 1방울은 0.001ml 내지 10ml를 의미할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.

역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 상술한 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 폴리머 필름을 포함할 수 있다.

포지티브 C 위상차 층은 셀룰로스 에스테르 또는 그의 중합체, 방향족 중합체 중 1종 이상과 용매를 포함하는 포지티브 C 위상차 층용 조성물로 형성되고, 상기 용매는 메틸이소프로필케톤(MIPK), 아세톤 등의 케톤계 용매, 프로필렌글리콜메틸에테르(PGME), 메틸 3차 부틸 에테르(t-BME) 등의 에테르계 용매, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA) 중 1이상의 용매를 사용할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 상기 용매는 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층 간의 밀착력을 확보할 수 있다.

일 구체예에서, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 포지티브 C 위상차 층과 접하는 일면에 버퍼층이 더 형성될 수 있다. 버퍼층은 포지티브 C 위상차 층용 조성물을 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층에 코팅시 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 일부를 침식시킴으로써 형성된, 용매 침식층일 수 있다.

버퍼층은 두께가 10㎛ 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층 간의 밀착력을 높일 수 있다. 버퍼층은 파장 550nm에서 면내 위상차 Re가 5nm 이하, 바람직하게는 0nm 이상 3nm 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층 각각의 위상차에 영향을 주지 않으면서 버퍼층으로 역할을 할 수 있다. 버퍼층은 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 전체 두께의 1% 내지 20%을 차지할 수 있다. 상기 범위에서, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 위상차를 구현하면서도 밀착력을 높일 수 있다.

버퍼층은 상기 용매가 1ppm 내지 30,000ppm, 바람직하게는 300ppm 내지 10,000ppm으로 존재할 수 있다. 상기 범위에서, 고온 또는 고온 고습에서 장기간 방치할 경우 용매 휘발에 의한 편광판, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층, 또는 포지티브 C 위상차 층의 변형을 막고, 밀착력에 영향을 주지 않을 수 있다.

일 구체예에서, 상기 용매는 케톤계 용매와 에테르계 용매의 혼합물을 사용할 수 있다. 상기 케톤계 용매는 상기 혼합물 중 40중량% 내지 70중량% 바람직하게는 45중량% 내지 55중량%, 상기 에테르계 용매는 상기 혼합물 중 30중량% 내지 60중량%, 바람직하게는 45중량% 내지 55중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층 간의 부착력이 좋을 수 있다.

바람직하게는, 상기 용매는 메틸에틸이소프로필케톤 단독, 메틸이소프로필케톤과 프로필렌글리콜메틸에테르의 혼합물 또는 아세톤과 프로필렌글리콜메틸에테르의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 혼합물 중 메틸이소프로필케톤, 아세톤 중 1종 이상은 40중량% 내지 70중량%, 바람직하게는 45중량% 내지 55중량%를 포함할 수 있다. 상기 혼합물 중 프로필렌글리콜메틸에테르는 30중량% 내지 60중량%, 바람직하게는 45중량% 내지 55중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 층 간의 부착력이 좋을 수 있다.

이하, 본 발명의 광학표시장치를 설명한다.

본 발명의 광학표시장치는 본 발명의 편광판 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

일 실시예에서 광학표시장치는 액정표시장치, 발광소자 표시 장치, 바람직하게는 발광소자 표시 장치 등을 포함할 수 있다. 상기 액정표시장치는 IPS(In Place Switching) 용 액정을 갖는 액정표시장치를 포함할 수 있다. 상기 발광소자 표시 장치는 유기 또는 유무기 발광소자를 포함하고, 예를 들면 LED(light emitting diode), OLED(organic light emitting diode), QLED(quantum dot light emitting diode), 형광체 등의 발광물질을 포함하는 발광소자를 의미할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다.

이하에서 위상차는 Axoscan을 사용해서 측정하였다.

실시예 1

역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층으로 변성 PC(폴리카보네이트)계 필름(Konica minolta社, 파장 550nm에서 Re = 140nm, Rth = 85nm, NZ = 1.1, Re(450)/Re(550) = 0.85, Re(650)/Re(550) = 1.04, 두께 = 55㎛)을 사용하였다. 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 상기 식 5에 의한 △Re가 5nm 이상이었다.

VM(Eastman社, 셀룰로스 아세테이트계)과 용매 MIPK(메틸이소프로필케톤)을 균일하게 혼합하여 고형분 함량이 10중량%인 포지티브 C 위상차 층용 조성물을 제조하였다. 상기 "고형분 함량"은 상기 포지티브 C 위상차 층용 조성물 중 상기 VM의 함량의 중량 비율을 의미한다.

폴리비닐알콜 필름을 60℃에서 3배 연신하고 요오드를 흡착시킨 후 40℃의 붕산 수용액에서 2.5배 연신하여 편광자(두께 = 12㎛)를 제조하였다.

편광자의 상부면에 트리아세틸셀룰로스(TAC) 필름(KC2UAW, Konica Minolta Opto, Inc.)을 접착시키고, 편광자의 하부면에 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층을 접착시켰다.

상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 하부면에 상기 제조한 포지티브 C 위상차 층용 조성물을 소정 두께로 직접 코팅하고 60℃에서 3분 동안 건조(또는 경화)시켜, 포지티브 C 위상차 층(두께 = 3㎛, 파장 550nm에서 Re = 0nm, Rth = -70nm)을 형성함으로써, TAC 필름 - 편광자 - 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층 - 포지티브 C 위상차 층이 순차적으로 적층된 편광판을 제조하였다.

실시예 2

실시예 1에서, 변성 PC계 필름(Konica minolta社, 파장 550nm에서 Re = 140nm, Rth = 85nm, Re(450)/Re(550) = 0.85, Re(650)/Re(550) = 1.04, NZ = 1.1, 두께 = 55㎛) 대신에, 역파장 분산성 포지티브 A 액정 필름(Merck社, 파장 550nm에서 Re = 140nm, Rth = 70nm, Re(450)/Re(550) = 0.83, Re(650)/Re(550) = 1.04, 두께 = 3㎛)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. 상기 역파장 분산성 포지티브 A 액정 필름은 상기 식 5에 의한 △Re가 5nm 이상이었다.

실시예 3

실시예 1에서 포지티브 C 위상차 층의 코팅 두께를 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. 이때, 포지티브 C 위상차 층은 두께: 5㎛, 파장 550nm에서 Re=0nm, Rth= -100nm이다.

비교예 1

실시예 1과 동일한 방법으로 편광자를 제조하였다.

이형 필름으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름에 실시예 1과 동일한 포지티브 C 위상차 층용 조성물을 소정 두께로 직접 코팅하고 60℃에서 3분 동안 건조(또는 경화)시켜, 이형 필름 상에 포지티브 C 위상차 층(두께 = 3㎛, 파장 550nm에서 Re = 0nm, Rth = -70nm)을 형성하였다.

제조한 편광자의 상부면에 트리아세틸셀룰로스(TAC) 필름(KC2UAW, Konica Minolta Opto, Inc.)을 접착시키고, 편광자의 하부면에 실시예 1과 동일한 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층을 접착시켰다.

역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 하부면에 상기 제조한 포지티브 C 위상차 층과 이형 필름의 적층체를 아크릴계 점착제로 점착시키고 상기 이형 필름을 박리하여 TAC 필름 - 편광자 - 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층 - 아크릴계 점착층 - 포지티브 C 위상차 층(셀룰로스 아세테이트계)이 순차적으로 형성된 편광판을 제조하였다.

비교예 2

실시예 1에서 포지티브 C 위상차 층을 호메오트로픽 액정(Merck社)으로 형성한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. PET 필름에 배향막 2㎛, 액정 0.5㎛을 순차적으로 코팅하고 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층에 점착제층을 적층하고 코팅한 액정을 전사시키는 방식으로 TAC 필름 - 편광자 - 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층 - 포지티브 C 위상차 층(호메오트로픽 액정)이 순차적으로 적층된 편광판을 제조하였다. 호메오트로픽 액정층은 포지티브 C 위상차 층이고, 두께 = 0.5㎛, 파장 550nm에서 Re = 0nm, Rth = -70nm이다.

비교예 3

실시예 1에서 포지티브 C 위상차 층용 조성물을 메틸메타아크릴레이트계 조성물로 변경하고 포지티브 C 위상차 층의 두께를 하기 표 1과 같이 변경한 메틸메타아크릴레이트계 필름을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 TAC 필름 - 편광자 - 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층 - 포지티브 C 위상차 층(메틸메타아크릴레이트계)이 순차적으로 적층된 편광판을 제조하였다. 메틸메타아크릴레이트계 층은 포지티브 C 위상차 층이고, 두께: 40㎛, 파장 550nm에서 Re = 0nm, Rth= -70nm이다.

참조예 1

실시예 1의 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층을 85℃에서 방치하면서 방치 시간에 따른 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(Rth)를 측정하였다. 그 결과를 도 1에 나타내었다. 도 1을 참조하면, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 85℃에서 24시간 방치 후 두께 방향 위상차(Rth)가 급격하게 증가하였다. 또한, 도 1을 참조하면, 실시예 1의 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 85℃에서 500시간 방치하였을 때 Rth 변화량이 상기 식 3의 7nm이었다.

참조예 2

실시예 1의 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층을 60℃ 및 95% 상대 습도에서 방치하면서 방치 시간에 따른 파장 550nm에서 두께 방향 위상차를 측정하였다. 그 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2를 참조하면, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 60℃ 및 95% 상대 습도에서 24시간 방치 후 Rth가 급격하게 증가하였다. 또한, 도 2를 참조하면, 실시예 1의 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 60℃ 및 95% 상대습도에서 500시간 방치하였을 때 상기 식 4의 Rth 변화량이 약 2.5nm이었다.

실시예 2의 역파장 분산성 포지티브 A 액정 필름에 대해서도 상기 참조예 1, 참조예 2와 같이 동일한 방법으로 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

실시예와 비교예에서 제조한 역파장 분산성 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층의 적층체 및 편광판에 대해 하기 표 1의 물성을 평가하였다. 그 결과를 하기 표 1, 도 3, 도 4에 나타내었다.

(1)내구성 1(단위:nm): 역파장 분산성 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층의 적층체를 85℃에서 방치하면서 상기 적층체의 파장 550nm에서 두께 방향 위상차를 측정하였다. 0시간일 때의 두께 방향 위상차와 500시간 방치 후 두께 방향 위상차를 구하였다. 상기 식 1을 이용해서 두께 방향 위상차 변화량 |Rth[0] - Rth[500]|을 계산하였다.

(2)내구성 2(단위:nm): (1)에서 적층체를 60℃ 및 95% 상대 습도에서 500시간 방치한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 상기 식 2의 두께 방향 위상차 변화량 |Rth[0] - Rth[500]|을 계산하였다.

(3)굴곡 신뢰성(단위:개): 실시예와 비교예의 편광판을 곡률 반경 1.5mm의 지그에 편광판 중 TAC 필름이 접촉하는 상태로 감고 25℃에서 1분 동안 방치한 후 편광판 중 역파장 분산성 A 위상차 층, 포지티브 C 위상차 층에 크랙 및/또는 깨짐이 발생하는지 여부를 평가하였다. 총 20개의 편광판으로 실험하고, 이중 크랙 및/또는 깨짐이 발생하는 편광판 개수를 기록하였다.

(4)부착력(단위:개): 실시예와 비교예에서 제조한 편광판에 대하여 부착력을 평가하였다. 편광판을 길이 x 폭(10cm x 10cm)의 정사각형 모양으로 절단하고, 편광판 중 포지티브 C 층 면에 밀착 테이프(Nitto사 Ichibang)를 붙였다. 가로 10줄, 세로 10줄로 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층까지 절단하였다. 밀착 테이프를 탈착시켰을 때 100개의 시편 중 탈착되는 개수를 평가하였다. 포지티브 C 위상차 층과 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층 간의 부착력이 클수록 100개의 시편 중 탈착되는 시편이 없게 된다.

		실시예			비교예
		1	2	3	1	2	3
역파장 분산성 +A	재질	변성 PC 필름	액정 필름	변성 PC 필름	변성 PC 필름	변성 PC 필름	변성 PC 필름
	식 3의 △Rth ＠85℃, 500HR	7	9	7	7	7	7
	식 4의 △Rth ＠60℃,95%, 500HR	2.5	3.0	2.5	2.5	2.5	2.5
+C 위상차 층		셀롤로오스 아세테이트계	셀롤로오스 아세테이트계	셀롤로오스 아세테이트계	셀롤로오스 아세테이트계	호메오트로픽 액정	메틸메타아크릴레이트계
+C 위상차 층 두께(㎛)		3	3	5	3	0.5	40
내구성 1(식 1, nm)		1	3	1	6	8	7
내구성 2(식 2, nm)		1	2	0.5	5	7	6
굴곡 신뢰성		0	0	0	0	4	5
부착력		0	0	0	0	0	0

상기 표 1에서와 같이, 본 발명의 편광판은 고온 및 고온 고습에서 장기간 방치할 경우 위상차 변화량이 낮아 내구성과 신뢰성이 우수하였으며, 굴곡에 의해서도 깨짐이 크랙을 방지할 수 있어 굴곡 신뢰성이 우수하며, 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층 간의 부착력이 우수하고 박형화 효과가 있다. 도 3, 도 4를 참조하면, 24시간, 120시간 250시간, 500시간에 따라 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층의 Rth 변화량이 매우 낮았음을 확인할 수 있다.

반면에, 본 발명의 포지티브 C 위상차 층을 구비하지 않는 비교예 2와 비교예 3, 본 발명의 포지티브 C 위상차 층이 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층에 직접적으로 형성되지 않은 비교예 1은 상술한 본 발명의 효과를 모두 얻을 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 (17)

1. 편광 필름 및 상기 편광 필름의 하부면에 형성된 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 포지티브 C 위상차 층을 포함하고,
   상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 nx>ny≒nz(nx, ny, nz는 각각 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차층의 파장 550nm에서 slow axis, fast axis, 및 두께 방향의 굴절률)이고 Re(450)/Re(550) < Re(650)/Re(550)(Re(450), Re(550), Re(650)은 각각 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차층의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서 면내 위상차)인 위상차 층이고,
   상기 포지티브 C 위상차 층은 nx≒ny<nz(nx, ny, nx는 각각 상기 포지티브 C 위상차층의 파장 550nm에서 slow axis, fast axis, 및 두께 방향의 굴절률)인 위상차 층이고,
   상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 비변성 폴리카보네이트계 수지, 시클릭올레핀폴리머 수지, 변성 폴리카보네이트계 수지, 이소소르비드계 수지, 셀룰로오스계 수지, 플루오렌계 수지, 폴리에스테르계 수지 중 1종 이상으로 형성된 폴리머 필름 또는 액정층을 포함하고,
   상기 포지티브 C 위상차 층은 셀룰로스 에스테르 또는 그의 중합체, 방향족 중합체 중 1종 이상으로 포함하는 조성물로 형성된 코팅층을 포함하고,
   상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 상기 포지티브 C 위상차 층에 직접적으로 형성되고,
   상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 상기 포지티브 C 위상차 층의 적층체는 하기 식 1과 하기 식 2를 만족시키는 것인, 편광판:
   [식 1]
   0nm ≤ |Rth[0] - Rth[500]| ≤ 5nm
   (상기 식 1에서,
   Rth[0]은 상기 적층체의 파장 550nm에서 최초 두께 방향 위상차(단위:nm)),
   Rth[500]은 상기 적층체를 85℃에서 500시간 방치하였을 때 상기 적층체의 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(단위:nm)),
   [식 2]
   0nm ≤ |Rth[0] - Rth[500]| ≤ 2nm
   (상기 식 2에서,
   Rth[0]은 상기 적층체의 파장 550nm에서 최초 두께 방향 위상차(단위:nm)),
   Rth[500]은 상기 적층체를 60℃ 및 95% 상대습도에서 500시간 방치하였을 때 상기 적층체의 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(단위:nm)).
   
2. 제1항에 있어서, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 하기 식 3에 따른 두께 방향 위상차 변화량(△Rth)이 5nm 초과인 것인, 편광판:
   [식 3]
   두께 방향 위상차 변화량(△Rth) = |Rth[0] - Rth[500]|
   (상기 식 3에서,
   Rth[0]은 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 파장 550nm에서 최초 두께 방향 위상차(단위:nm)),
   Rth[500]은 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층을 85℃에서 500시간 방치하였을 때 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(단위:nm)).
   
3. 제1항에 있어서, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 하기 식 4에 따른 두께 방향 위상차 변화량(△Rth)이 2nm 초과인 것인, 편광판:
   [식 4]
   두께 방향 위상차 변화량(△Rth) = |Rth[0] - Rth[500]|
   (상기 식 4에서,
   Rth[0]은 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 파장 550nm에서 최초 두께 방향 위상차(단위:nm)),
   Rth[500]은 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층을 60℃ 및 95% 상대습도에서 500시간 방치하였을 때 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(단위:nm)).
   
4. 제1항에 있어서, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 하기 식 5에 따른 면내 위상차 변화량(△Re)이 5nm 이상인 것인, 편광판:
   [식 5]
   면내 위상차 변화량(△Re) = |Re[0] - Re[1]|
   (상기 식 5에서,
   Re[0]은 MD x TD x 두께 (3cm x 3cm x 50㎛)의 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층 시편의 파장 550nm에서 Re(단위:nm)
   Re[1]은 25℃에서 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 시편에 메틸에틸케톤을 1방울 적가하고 1 시간 방치 후 상기 역파장 분산성 포지티트 A 위상차 층의 시편의 파장 550nm에서 Re(단위:nm))).
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 액정층은 네마틱 액정, 스메틱 액정, 콜레스테릭 액정 중 1종 이상의 액정으로 형성된 액정층을 포함하는 것인, 편광판.
   
7. 제1항에 있어서, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 파장 550nm에서 nx가 0.001 내지 0.002, ny가 -0.002 내지 -0.001, nz가 -0.002 내지 -0.001인 것인, 편광판.
   
8. 제1항에 있어서, 상기 포지티브 C 위상차 층은 비 액정층이고 배향막이 없는 것인, 편광판.
   
9. 삭제
10. 제1항에 있어서, 상기 셀룰로스 에스테르는 셀룰로스 아세테이트, 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로스 아세테이트 부티레이트 중 1종 이상을 포함하는 것인, 편광판.
    
11. 제1항에 있어서, 상기 포지티브 C 위상차 층은 파장 550nm에서 nx가 -0.002 내지 -0.001, ny가 -0.002 내지 -0.001, nz가 0.001 내지 0.002인 것인, 편광판.
    
12. 제1항에 있어서, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 상기 포지티브 C 위상차 층의 적층체는 파장 550nm에서 Rth가 -50nm 내지 50nm인 것인, 편광판.
    
13. 제1항에 있어서, 상기 편광 필름의 하부면에 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층과 상기 포지티브 C 위상차 층이 순차적으로 형성된 것인, 편광판.
    
14. 제1항에 있어서, 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층은 상기 포지티브 C 위상차 층과 접하는 일면에 버퍼층이 더 형성된 것인, 편광판.
    
15. 제14항에 있어서, 상기 버퍼층은 파장 550nm에서 면내 위상차 Re가 5nm 이하인 것인, 편광판.
    
16. 제14항에 있어서, 상기 버퍼층은 상기 역파장 분산성 포지티브 A 위상차 층의 전체 두께의 1% 내지 20%를 차지하는 것인, 편광판.
    
17. 제1항 내지 제4항, 제6항 내지 제8항, 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 광학표시장치.
    
    

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