KR102462626B1 - 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 - Google Patents

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Abstract

편광자 및 상기 편광자의 일 면에 형성된 패턴층을 구비하는 편광판으로서, 상기 패턴층은 제1수지층 및 상기 제1수지층과 대향하는 제2수지층을 포함하고, 상기 제1수지층은 상기 제2수지층과 대향하는 적어도 일 부분에 2개 이상의 양각의 광학 패턴 및 상기 양각의 광학 패턴과 바로 이웃하는 상기 양각의 광학 패턴 사이에 평탄부를 갖는 패턴부를 구비하고, 상기 양각의 광학 패턴은 각각 상부면이 웨이브 패턴이고, 상기 웨이브 패턴은 식 1의 값이 20% 내지 60%이고, 상기 웨이브 패턴은 주기가 100㎛ 초과 400㎛ 미만인 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 명암비를 개선하고 측면 색상 변환을 낮춤과 동시에 모아레가 시인되지 않게 하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 백라이트 유닛에서 나온 광이 액정패널을 통해 출사됨으로써 작동된다. 백라이트 유닛으로부터 광은 액정표시장치의 화면에 대해 수직으로 입사되므로, 액정표시장치의 화면 중 측면은 정면 대비 명암비(contrast ratio, CR)가 떨어지고, 색상 변환(color shift)이 발생하게 된다. 이를 해결하기 위하여, 액정표시장치의 시인측 편광판에 미세한 패턴 구조로 된 패턴층이 부가된 광학 필름을 부가할 수 있다.
한편, 상술한 패턴 구조는 광학표시장치에서 모아레가 시인되도록 할 수 있다. 특히, 상술한 패턴 구조는 광학표시장치에서 시인측 편광판에 부가됨으로 인하여 모아레가 더욱 시인되도록 할 수 있다. 이를 해결하기 위하여 액정 패널에 배치된 픽셀 대비 패턴 구조가 형성된 필름을 소정의 각도(tilt angle)로 기울어지도록 배치함으로써 모아레를 개선할 수 있다. 하지만, 상술한 패널 픽셀과 패턴 구조가 형성된 필름을 서로 기울어지게 할 경우 대면적 표시장치에서는 모아레 개선 효과가 미약하였다. 따라서, 대면적 광학표시장치에서도 모아레가 시인되지 않도록 하면서 색상 변환을 낮추고 명암비를 개선할 수 있는 광학 필름을 구비한 편광판이 필요하다.
본 발명의 배경기술은 일본공개특허 제2006-251659호에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 대면적 광학표시장치에 적용시 모아레가 시인되지 않게 하는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 측면 색상 변환(color shift)을 낮추는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 정면 명암비 및 측면 명암비를 개선하는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점은 편광판이다.
1.편광판은 편광자 및 상기 편광자의 일 면에 형성된 패턴층을 구비하고, 상기 패턴층은 제1수지층 및 상기 제1수지층과 대향하는 제2수지층을 포함하고, 상기 제1수지층은 상기 제2수지층과 대향하는 적어도 일 부분에 2개 이상의 양각의 광학 패턴 및 상기 양각의 광학 패턴과 바로 이웃하는 상기 양각의 광학 패턴 사이에 평탄부를 갖는 패턴부를 구비하고, 상기 양각의 광학 패턴은 각각 상부면이 웨이브 패턴이고, 상기 웨이브 패턴은 하기 식 1의 값이 20% 내지 60%이고, 상기 웨이브 패턴은 주기가 100㎛ 초과 400㎛ 미만이다:
[식 1]
｜H1 - H2｜/H1 x 100
(상기 식 1에서,
H1은 상기 웨이브 패턴 중 상기 양각의 광학 패턴의 최고 높이(단위: ㎛),
H2는 상기 웨이브 패턴 중 상기 양각의 광학 패턴의 최저 높이(단위: ㎛).
2.1에서, 상기 웨이브 패턴은 볼록면과 오목면이 연속적으로 형성된 곡면이고, 상기 양각의 광학 패턴의 볼록면 중 최고점은 바로 이웃하는 상기 양각의 광학 패턴의 볼록면 중 최고점 사이에 존재할 수 있다.
3.1-2에서, 상기 볼록면의 최대 거리는 상기 오목면의 최대 거리 대비 동일하거나 다를 수 있다.
4.1-3에서, 상기 웨이브 패턴은 볼록면과 오목면이 연속적으로 형성된 곡면이고, 상기 볼록면의 최대폭(H3)은 상기 오목면의 최대폭(H4)보다 작고, H4 - H3는 0.1㎛ 초과 1㎛ 이하일 수 있다.
5.1-4에서, 상기 양각의 광학 패턴은 하기 식 2를 만족하고, 밑각(θ)이 75° 이상 90° 미만일 수 있다:
[식 2]
1 < P/W ≤ 10
(상기 식 2에서, P는 상기 패턴부의 주기(단위:㎛),
W는 상기 광학 패턴의 최대 폭(단위:㎛)).
6.1-5에서, 상기 양각의 광학 패턴은 단면이 사다리꼴, 직사각형 또는 정사각형인 패턴일 수 있다.
7.1-6에서, 상기 제2수지층은 상기 양각의 광학 패턴 및 상기 평탄부에 직접적으로 접하여 형성될 수 있다.
8.1-7에서, 상기 제1수지층과 상기 제2수지층은 굴절률이 서로 다를 수 있다.
9.1-8에서, 상기 제1수지층은 상기 제2수지층보다 굴절률이 낮을 수 있다.
10.1-9에서, 상기 편광자의 흡수축 방향을 0°라고 할 때, 상기 양각의 광학 패턴의 길이 방향이 이루는 각도는 -5° 내지 +5°일 수 있다.
11.1-10에서, 상기 패턴층의 다른 일면에 보호층이 더 형성될 수 있다.
본 발명의 광학표시장치는 본 발명의 편광판을 포함한다.
본 발명은 대면적 광학표시장치에 적용시 모아레가 시인되지 않게 하는 편광판을 제공하였다.
본 발명은 측면 색상 변환을 낮추는 편광판을 제공하였다.
본 발명은 정면 명암비 및 측면 명암비를 개선하는 편광판을 제공하였다.
도 1은 본 발명 일 실시예의 편광판의 단면도이다.
도 2는 본 발명 일 실시예의 편광판 중 양각의 광학 패턴 중 일부를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명 다른 실시예의 편광판 중 양각의 광학 패턴의 상부 평면도이다.
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"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것으로서, 시 관점에 따라 "상부"가 "하부"로 "하부"가 "상부"로 변경될 수 있고, "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구조를 개재한 경우도 포함할 수 있다. 반면, "직접 위(directly on)", "바로 위" 또는 "직접적으로 형성" 또는 "직접적으로 접하여 형성"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구조를 개재하지 않은 것을 의미한다.
본 명세서에서 "수평 방향", "수직 방향"은 각각 직사각형의 액정표시장치 화면의 장방향과 단방향을 의미한다. 본 명세서에서 "정면", "측면"은 수평 방향을 기준으로, 구면 좌표계(spherical coordinate system)에 의한 (φ, θ)에 의할 때, 정면은 (0°, 0°)이고, 좌측 끝 지점을 (180°, 90°), 우측 끝 지점을 (0°, 90°)라고 할 때, 측면은 (0°, 60°) 또는 (0°, 80°)을 의미한다.
본 명세서에서 "종횡비(aspect ratio)"는 양각의 광학 패턴의 최대 폭에 대한 최대 높이의 비(최대 높이/최대 폭)를 의미한다.
본 명세서에서 "면방향 위상차(Re)"는 파장 550nm에서의 값이고, 하기 식 A로 표시된다:
[식 A]
Re = (nx - ny) x d
(상기 식 A에서, nx, ny는 파장 550nm에서 각각 해당 보호층 또는 기재층의 지상축 방향, 진상축 방향의 굴절률이고, d는 해당 보호층 또는 기재층의 두께(단위:nm)이다).
본 명세서에서 "(메트)아크릴"은 아크릴 및/또는 메타아크릴을 의미한다.
본원 발명의 발명자는 하기 상술되는 패턴부를 구비하는 패턴층을 포함하는 편광판에 있어서, 패턴부에 포함된 양각의 광학 패턴의 상부면을 웨이브 패턴으로 하고, 상기 웨이브 패턴이 하기 상술되는 식 1을 만족하고 상기 웨이브 패턴의 주기가 본 발명의 특정 범위가 되도록 함으로써, 편광판을 대면적의 광학표시장치에 적용시 명암비 개선 효과와 측면 색상 변환을 낮추는 효과가 있음과 동시에 모아레가 시인되지 않는 효과가 현저함을 확인하고 본 발명을 완성하였다. 특히, 본 발명의 편광판은 하기 상술되는 식 1을 만족하고 상기 웨이브 패턴의 주기를 특정 범위가 되도록 함으로써, 광학 패턴 사이에 평탄부를 구비하는 경우에도 평탄부의 폭에 관계없이 명암비 개선과 색상 변화 효과와 더불어, 모아레도 시인되지 않게 하였다.
일 구체예에서, 본 발명의 편광판은 광학표시장치 예를 들면 액정표시장치의 시인측 편광판으로 사용될 수 있다. 상기 "시인측 편광판"은 액정패널의 광출사면에 배치되는 편광판 즉, 액정패널에 대해 화면쪽 즉 광원쪽에 대향하여 배치되는 편광판을 의미한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판을 도 1, 도 2를 참고하여 설명한다.
도 1을 참조하면, 편광판은 편광자(200), 패턴층(100), 보호층(300)을 구비한다.
편광판에서, 편광자(200)의 일면에 패턴층(100), 보호층(300)이 순차적으로 형성된다. 일 구체예에서, 편광자(200)의 광출사면에 패턴층(100), 보호층(300)이 순차적으로 적층된다.
패턴층(100)은 제1수지층(110) 및 제1수지층(110)과 대향하는 제2수지층(120)으로 구성된다. 바람직하게는, 패턴층(100)은 제1수지층(110) 및 제2수지층(120)이 서로 직접적으로 접촉하여, 제1수지층(110)과 제2수지층(120) 만으로 구성되어 있다.
제1수지층(110)은 제2수지층(120)의 광입사면에 형성되어, 제1수지층(110)의 하부면으로부터 입사된 광을 제2수지층(120)으로 출사시킬 수 있다. 제1수지층(210)은 하부면으로부터 입사된 광을 입사 위치에 따라 다양한 방향으로 굴절시켜 출사시킴으로써 광을 확산시킬 수 있다.
제1수지층(110)은 제2수지층(120)에 직접적으로 형성되고, 제1수지층(110)에는 제2수지층(120)(제2수지층의 하부면)이 직접적으로 접촉하는 계면에 하기 상술되는 패턴부가 형성되어 있다. 도 1은 패턴부가 제2수지층(120)에 완전히 접촉하는 것을 나타낸 것이다. 그러나, 패턴부가 제2수지층(120)의 적어도 일부분에 접촉하는 것도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다. 바람직하게는 패턴부는 제2수지층(120)에 완전히 접촉된다. 제2수지층은 양각의 광학 패턴 및 평탄부에 직접적으로 접하여 형성된다.
패턴부는 하나 이상의 양각의 광학 패턴(111); 및 양각의 광학 패턴(111)과 바로 이웃하는 광학 패턴(111) 사이에 형성된 평탄부(112)로 구성된다. 패턴부는 반복적으로 형성된, 양각의 광학 패턴(111)과 평탄부(112)의 조합을 포함한다. 상기 "양각의 광학 패턴"은 제1수지층에서 제2수지층 쪽으로 광학 패턴이 돌출된 형상임을 의미한다.
양각의 광학 패턴(111)은 상부면 및 상부면에 연결되는 하나 이상의 경사면으로 구성되는 광학 패턴일 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 양각의 광학 패턴(111)은 길이 방향으로 스트라이프(stripe) 형의 연장된 형태로 형성될 수 있다. 양각의 광학 패턴(111)의 길이 방향은 하기 상술되는 편광자의 흡수축 방향과 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들면, 편광자의 흡수축 방향을 0°라고 할 때, 양각의 광학 패턴의 길이 방향이 이루는 각도는 -5° 내지 +5°가 될 수 있다. 상기 범위에서, 패널 모아레 개선 효과에 도움을 줄 수 있다.
양각의 광학 패턴은 상부면이 웨이브 패턴이다. 웨이브 패턴은 볼록면과 오목면이 연속적으로 형성된 곡면이다. 웨이브 패턴에 대해서는 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2를 참조하면, 양각의 광학 패턴(111)의 상부면(111A)은 웨이브 패턴으로서, 볼록면과 오목면이 서로 접촉하고 교대로 연속적으로 형성되어 있다. 웨이브 패턴은 양각의 광학 패턴(111)의 길이 방향으로 형성되어 있다. 볼록면의 최대 거리(A)는 오목면(B)의 최대 거리 대비 동일하거나 다를 수 있다.
볼록면은 웨이브 패턴의 최고점(T)을 구비하는 일 곡면이다. 오목면은 웨이브 형상의 최저점(D)을 구비하는 일 곡면이다. 광학 패턴의 상부면 전체가 웨이브 패턴을 나타낸다. 최고점은 볼록면 내에 형성됨으로써 명암비 개선 효과에 손실이 없을 수 있다. 최고점이 볼록면이 아니라 단면이 삼각형인 패턴에서 웨이브 패턴이 형성될 경우와 같이 최고점이 일 선 상에 존재하는 경우에는 명암비 개선 및 색상 변환 저하 효과가 현저하게 떨어지게 되어, 편광판에 사용될 수 없다.
웨이브 패턴에서 주기(C)는 100㎛ 초과 400㎛ 미만이다. 상기 범위에서, 대면적의 광학표시장치에 적용시 모아레가 시인되지 않을 수 있다. 바람직하게는 웨이브 패턴에서 주기(C)는 150㎛ 내지 350㎛, 더 바람직하게는 200㎛ 내지 300㎛가 될 수 있다. 상기 "주기(C)"는 하나의 광학 패턴에 형성된 웨이브 패턴에서 볼록면 내의 최고점(T)과 바로 이웃하는 볼록면 내의 최고점(T)까지의 최단 거리 또는 하나의 광학 패턴에 형성된 웨이브 패턴에서 오목면 내의 최저점(D)과 바로 이웃하는 오목면 내의 최저점(D)까지의 최단 거리를 의미한다.
도 2를 참조하면, 광학 패턴 및 이웃하는 광학 패턴 간의 웨이브 패턴에 있어서 볼록면 중 최고점 또는 오목면 중 최저점은 서로 동일 선상에 있지 않다. 즉, 하나의 광학 패턴의 웨이브 패턴의 최고점(제1최고점)은 바로 이웃하는 광학 패턴의 최고점(제2최고점) 및 제2최고점과 바로 이웃하는 최고점(제3최고점) 사이에 존재한다. 이를 통해 편광판을 대면적 광학표시장치에 적용시 모아레가 시인되지 않게 하는 효과가 더 커질 수 있다.
웨이브 패턴은 하기 식 1을 만족한다. 하기 식 1에 대해서 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2를 참조하면, 웨이브 패턴은 하기 식 1의 값이 20% 내지 60%이다. 상기 식 1의 값이 20% 내지 60%가 됨으로써, 정면 명암비와 측면 명암비를 개선하고 측면 색상 변환을 낮춤과 동시에 대면적 광학표시장치에 적용시 모아레가 시인되지 않게 할 수 있다:
[식 1]
｜H1 - H2｜/H1 x 100
(상기 식 1에서,
H1은 상기 웨이브 형상 중 상기 양각의 광학 패턴의 최고 높이(단위:㎛),
H2는 상기 웨이브 형상 중 상기 양각의 광학 패턴의 최저 높이(단위:㎛)).
바람직하게는 식 1의 값은 30% 내지 40%가 될 수 있다.
본 발명에서는 광학 패턴의 상부면에 웨이브 패턴을 부가함과 동시에 웨이브 패턴 중 양각의 광학 패턴의 최저 높이에 대하여 최고 높이와 최저 높이 차이의 비율을 특정 비율로 조절하고 웨이브 패턴의 주기를 특정 범위로 조절함으로써 모아레 개선과 함께 명암비 개선과 측면에서의 색상 변환을 낮추었다.
상기 식 1에서 ｜H1 - H2｜은 1㎛ 내지 10㎛, 구체적으로 2㎛ 내지 6㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 모아레 개선 효과가 있을 수 있다.
볼록면의 최대 폭은 오목면의 최대 폭 대비 동일하거나 다를 수 있다. 바람직하게는, 볼록면의 최대 폭과 오목면의 최대 폭을 서로 동일하게 함으로써 제조 공정성을 높일 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 양각의 광학 패턴(111)은 하기 식 2를 만족하고, 밑각(θ)이 75° 내지 90°가 될 수 있다. 밑각(θ)은 양각의 광학 패턴(111)의 경사면(113)과 광학 패턴(111)의 최대폭(W)의 선과 이루는 각이 75° 내지 90°를 의미한다. 이때 상기 경사면(113)은 양각의 광학 패턴(111)의 평탄부(112)에 바로 연결되는 경사면을 의미한다. 상기 범위에서, 측면 명암비를 개선시킬 수 있고, 동일 측면 시야각에서 명암비를 높일 수 있다: 구체적으로, 밑각(θ)은 80° 내지 90°, P/W(W에 대한 P의 비)는 1.2 내지 8이 될 수 있다:
[식 2]
1 < P/W ≤ 10
(상기 식 2에서, P는 패턴부의 주기(단위:㎛),
W는 광학 패턴의 최대 폭(단위:㎛)).
상기 패턴부의 주기(P)는 하나의 광학 패턴의 최대폭과 이웃하는 평탄부의 폭의 합을 의미한다. 주기(P)는 1㎛ 내지 50㎛, 구체적으로 1㎛ 내지 40㎛일 수 있다. 상기 범위 내에서 명암비 개선 효과가 있으면서 모아레를 방지할 수 있다.
도 2는 광학 패턴의 양쪽 밑각(θ)이 동일한 경우를 나타내었으나, 밑각이 상술 75° 내지 90°에 포함된다면 밑각(θ)이 서로 다른 광학 패턴도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
도 1은 양각의 광학 패턴(111)의 단면이 사다리꼴인 광학 패턴을 나타낸 것이나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 광학 패턴은 단면이 사다리꼴인 광학 패턴 이외에 직사각형 또는 정사각형의 광학 패턴이 될 수 있다. 바람직하게는, 단면이 사다리꼴인 광학 패턴이 될 수 있다. 단면이 삼각형인 경우 명암비 개선 효과가 미약하다.
양각의 광학 패턴(111)의 상부면의 폭은 10㎛ 내지 30㎛, 구체적으로 10㎛ 내지 21㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학표시장치에 사용될 수 있고, 명암비 개선 효과를 기대할 수 있다.
광학 패턴(111)은 종횡비가 서로 다른 이종의 광학 패턴을 포함한다. 광학 패턴(111)은 최대 종횡비(H1/W)는 0.1 내지 10, 구체적으로 0.1 내지 7.0, 보다 구체적으로 0.1 내지 5.0, 보다 더 구체적으로 0.1 내지 1.0이 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학표시장치에서 측면에서의 명암비와 시야각을 개선할 수 있다. 광학 패턴(111)은 최저 종횡비(H2/W)는 0.1 내지 10, 구체적으로 0.1 내지 7.0, 보다 구체적으로0.1 내지 5.0, 보다 더 구체적으로 0.1 내지 1.0이 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학표시장치에서 측면에서의 명암비와 시야각을 개선할 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 편광판은 종횡비 0.1 내지 5.0에서 서로 다른 종횡비를 갖는 광학 패턴을 구비한다.
광학 패턴(111)의 최대 높이(H1)는 0㎛ 초과 20㎛ 이하, 구체적으로 0㎛ 초과 15㎛ 이하, 보다 더 구체적으로 0㎛ 초과 10㎛ 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 명암비 개선, 시야각 개선, 및 휘도 향상을 나타내고 모아레 등이 나타나지 않을 수 있다.
광학 패턴(111)의 최저 높이(H2)는 0㎛ 초과 10㎛ 이하, 구체적으로 2㎛ 초과 8㎛ 이하, 보다 더 구체적으로 4㎛ 내지 6㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 명암비 개선, 시야각 개선, 및 휘도 향상을 나타내고 모아레 등이 나타나지 않을 수 있다.
광학 패턴(111)의 최대 폭(W)은 11㎛ 초과 35㎛ 이하, 구체적으로 6㎛ 초과 26㎛ 이하, 보다 더 구체적으로 11㎛ 초과 21㎛ 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 명암비 개선, 시야각 개선, 및 휘도 향상을 나타내고 모아레 등이 나타나지 않을 수 있다.
평탄부(112)는 제1수지층(110)을 통과한 광을 제2수지층(120)으로 출사시킴으로써 정면 휘도를 높일 수 있다.
평탄부(112)의 폭에 대한 광학 패턴(111)의 최대폭(W)의 비율(W/L)은 0 초과 9이하, 구체적으로는 0.1 내지 3, 더 구체적으로는 0.15 내지 2 일 수 있다. 상기 범위에서, 정면 명암비와 측면 명암비의 차이를 감소시킬 수 있으며, 동일 측면 시야각, 동일 정면 시야각에서 명암비를 높일 수 있다. 또한, 모아레 방지 효과가 있을 수 있다.
평탄부(112)의 폭은 1㎛ 내지 50㎛, 구체적으로 1㎛ 내지 20㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 정면 휘도를 상승시켜 주는 효과가 있을 수 있다.
평탄부(112)의 두께는 0㎛ 초과이고 제1수지층의 최대 두께보다는 작을 수 있다.
제1수지층(110)은 제2수지층(120) 대비 굴절률이 낮다. 제1수지층(110)과 제2수지층(120)의 굴절률 차이의 절대값은 0.05 이상, 구체적으로 0.05 내지 0.3, 더 구체적으로 0.05 내지 0.2가 될 수 있다. 상기 범위에서, 집광의 확산 및 명암비 개선 효과가 클 수 있다. 제1수지층(110)은 굴절률이 1.50 이하, 구체적으로 1.40 내지 1.50, 더 구체적으로 1.45 내지 1.48이 될 수 있다. 상기 범위에서, 광 확산 효과가 우수할 수 있다.
제1수지층(110)은 경화성 수지를 포함하는 제1수지층용 조성물로 형성될 수 있다. 제1수지층용 조성물은 개시제를 더 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 제1수지층(110)은 점착성이 없는 비 점착성일 수 있다. 제1수지층(110)이 비 점착성일 경우 패턴층은 피착체(예: 편광자)에 점착제, 접착제, 또는 점접착제에 의해 적층될 수 있다. 다른 구체예에서, 제1수지층(110)이 점착성일 수도 있다. 제1수지층(110)이 점착성일 경우 명암비 개선 광학 필름은 피착체에 추가적인 점착제, 접착제, 또는 점접착제 없이 적층될 수 있어서 박형화 효과를 얻을 수 있다.
제2수지층(120)은 굴절률이 1.50 이상, 구체적으로 1.50 초과 1.70 이하, 1.57 내지 1.60이 될 수 있다. 상기 범위에서, 광 확산 효과가 크고, 제조가 용이할 수 있으며, 편광의 광 확산 및 명암비 개선 효과가 클 수 있다.
제2수지층(120)의 최대 두께는 0㎛ 초과 30㎛ 이하, 예를 들면 0㎛ 초과 20㎛ 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 컬(curl)과 같은 휨 발생을 막을 수 있다.
제2수지층(120)의 상부면과 양각의 광학 패턴의 상부면 간의 거리('살 두께'라고 함)는 0㎛ 초과 30㎛ 이하, 예를 들면 0㎛ 초과 20㎛ 이하, 0㎛ 초과 10㎛ 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 측면 명암비 감소 최소화 효과가 있을 수 있다.
편광자(200)는 액정 패널로부터 입사된 광을 편광시켜 패턴층(100)으로 투과시킬 수 있다. 편광자(200)는 패턴층(100)의 광입사면에 형성되어 있다.
편광자(200)는 폴리비닐알콜계 필름을 1축 연신하여 제조되는 폴리비닐알콜계 편광자, 또는 폴리비닐알콜계 필름을 탈수하여 제조되는 폴리엔계 편광자를 포함할 수 있다. 편광자는 두께가 5㎛ 내지 40㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학표시장치에 사용될 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 편광자(200)의 적어도 일면에는 보호층이 더 형성될 수도 있다. 보호층은 편광자를 보호하여 편광판의 신뢰성을 높이고 편광판의 기계적 강도를 높일 수 있다. 보호층은 광학적으로 투명한, 보호 필름 또는 보호 코팅층 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 보호층은 상기에서 상술한 바와 같다.
보호층(300)은 패턴층(100)의 일면(패턴층의 광 출사면)에 형성되어, 패턴층(100)을 지지할 수 있다. 보호층(300)은 패턴층(100) 중 제2수지층(120)과 직접적으로 형성되어, 편광판을 박형화시킬 수 있다. 상기 "직접적으로 형성"은 보호층(300)과 패턴층(100) 사이에 임의의 점착층, 접착층, 또는 점접착층이 개재되지 않음을 의미한다.
보호층(300)의 광 입사면에 패턴층(100)이 형성되어 있다. 패턴층(100)을 통과한 광이 보호층(100)을 통해 출사될 수 있다.
보호층(300)은 가시광선 영역에서 전광선 투과율이 90% 이상, 예를 들면 90% 내지 100%가 될 수 있다. 상기 범위에서 입사광에 영향을 주지 않고 투과시킬 수 있다.
보호층(300)은 광입사면 및 광입사면과 대향하는 광출사면을 포함하는 보호 필름 또는 보호 코팅층일 수 있다. 바람직하게는 보호층으로 보호 필름을 사용함으로써 명암비 개선층에 대한 지지 정도가 우수할 수 있다.
보호층이 보호 필름일 경우 보호층은 단일층의 광학적으로 투명한 수지 필름을 포함할 수 있다. 그러나, 보호층은 수지 필름이 복수 개 적층되는 경우도 포함할 수 있다. 보호 필름은 수지를 용융 및 압출하여 형성될 수 있다. 필요할 경우에는 연신 공정을 더 추가할 수도 있다. 상기 수지는 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 폴리아크릴레이트계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
보호 필름은 무연신 필름일 수도 있으나, 상기 수지를 소정의 방법으로 연신시켜 소정 범위의 위상차를 갖는 위상차 필름 또는 등방성 광학 필름이 될 수 있다. 일 구체예에서, 보호 필름은 Re가 0nm 이상 60nm 이하 구체적으로 40nm 내지 60nm의 등방성 광학필름이 될 수도 있다. 상기 범위에서 시야각을 보상하여 화상 품질을 좋게 할 수 있다. 상기 "등방성 광학필름"은 nx, ny, nz가 실질적으로 동일한 필름을 의미하며, 상기 "실질적으로 동일한"은 완전히 동일한 경우뿐만 아니라 약간의 오차를 포함하는 경우를 모두 포함한다. 다른 구체예에서, 보호 필름은 Re가 60nm 이상인 위상차 필름일 수 있다. 예를 들면, 보호 필름은 Re가 60nm 내지 500nm, 60nm 내지 300nm가 될 수 있다. 예를 들면, 보호 필름은 Re가 8,000 nm 이상, 구체적으로 10,000nm 이상, 더 구체적으로 10,000nm 초과, 더 구체적으로 10,100nm 내지 30,000nm, 10,100nm 내지 15,000nm 가 될 수 있다. 상기 범위에서, 무지개 얼룩이 시인되지 않게 할 수 있고, 명암비 개선층를 통해 확산된 광의 확산 효과가 더 커질 수 있다.
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. 양이온 중합성 경화성 화합물은 분자 내에 적어도 하나의 에폭시기를 갖는 에폭시계 화합물, 분자 내에 적어도 하나의 옥세탄 고리를 갖는 옥세탄계 화합물이 될 수 있다. 에폭시계 화합물은 수소화 에폭시계 화합물, 사슬형 지방족 에폭시계 화합물, 고리형 지방족 에폭시계 화합물, 방향족 에폭시계 화합물 중 하나 이상이 될 수 있다.
라디칼 중합성의 경화성 화합물은 분자 내에 적어도 하나의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 (메트)아크릴레이트 모노머, 관능기 함유 화합물을 2종 이상 반응시켜 얻을 수 있고 분자 내에 적어도 2개의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 (메트)아크릴레이트 올리고머를 들 수 있다. (메트)아크릴레이트 모노머로는 분자 내에 1개의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 단관능(메트)아크릴레이트 모노머, 분자 내에 2개의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 2관능(메트)아크릴레이트 모노머, 및 분자 내에 3개 이상의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 다관능(메트)아크릴레이트 모노머가 될 수 있다. (메트)아크릴레이트 올리고머는 우레탄(메트)아크릴레이트 올리고머, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트 올리고머, 에폭시(메트)아크릴레이트 올리고머 등이 될 수 있다. 중합 개시제는 활성 에너지선 경화성 화합물을 경화시킬 수 있다. 중합 개시제는 광양이온 개시제, 광증감제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 광양이온 개시제, 광증감제는 당업자에게 통상적으로 알려진 것을 사용할 수 있다.
보호층(300)의 두께는 5㎛ 내지 200㎛, 구체적으로, 30㎛ 내지 120㎛, 보호 필름 타입의 경우 30㎛ 내지 100㎛ 바람직하게는 50㎛ 내지 90㎛, 보호코팅층 타입의 경우 5㎛ 내지 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 편광판에 사용될 수 있다.
보호층(300)의 적어도 일면(상부면, 하부면 중 1종 이상)에는 프라이머층, 하드코팅층, 내지문성층, 반사방지층, 안티글레어층, 저반사층, 초저반사층 등의 표면 처리층이 더 형성될 수도 있다. 하드코팅층, 내지문성층, 반사방지층 등은 보호층, 편광자 등에 추가적인 기능을 제공할 수 있다. 프라이머층은 보호층과 피착체(예:편광자)의 접착을 좋게 할 수 있다.
편광판은 통상의 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상술한 방법으로 명암비 개선 광학 필름을 제조하고, 편광자를 접착시켜 제조될 수 있다. 접착은 통상적으로 알려진 수계, 광경화계 접착제 중 하나 이상으로 형성될 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예의 편광판을 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 편광판에서, 양각의 광학 패턴(111')의 밑각(θ)은 75° 이상 90° 미만이고, 양각의 광학 패턴(111')의 웨이브 패턴에서 최고점(T)가 구비된 볼록면의 최대폭(H3)은 최저점(D)이 구비된 오목면의 최대폭(H4)보다 작고, H4와 H3 간의 차이 H4 - H3는 0.1㎛ 초과 1㎛ 이하, 구체적으로 0.3㎛ 내지 0.5㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 모아레 개선 효과가 있을 수 있다. 일 구체예에서, H3, H4는 각각 0㎛ 초과일 수 있다.
본 발명의 액정표시장치는 본 발명의 편광판을 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 액정패널에 대해 시인측 편광판으로 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 액정표시장치는 백라이트 유닛, 제1편광판, 액정패널, 제2편광판이 순차적으로 적층되고, 제2편광판은 본 발명의 편광판을 포함할 수 있다. 액정패널은 VA(vertical alignment) 모드, IPS 모드, PVA(patterned vertical alignment) 모드 또는 S-PVA(super-patterned vertical alignment) 모드를 채용할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 다른 구체예에서, 액정패널에 대해 광원측 편광판으로 포함할 수 있다. 상기 "광원측 편광판"은 액정패널에 대해 광원쪽에 배치되는 것이다. 또 다른 구체예에서, 액정패널에 대해 시인측 편광판과 광원측 편광판 모두 본 발명의 편광판을 포함할 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.
실시예 1
제1수지층용 조성물[저굴절층]로 (SAIDEN社 PL8540)을 사용하였다.
제2수지층용 조성물[고굴절층]로 (신아 T&C社 SSC5760)을 사용하였다.
보호층으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(Toyobo사, TA044, 두께: 80㎛)의 일면(광 입사면)에 상기 제2수지층용 조성물을 도포하여 코팅층을 형성하였다. 광학 패턴과 평탄부가 교대로 형성된 필름을 이용하여 상기 코팅층에 광학 패턴과 평탄부를 인가하고 경화시켜 제2수지층(굴절률: 1.57)을 형성하였다.
상기 제조한 제2수지층의 일면에 상기 제1수지층용 조성물을 코팅하고 경화시켜 제1수지층(굴절률: 1.45)을 형성하여, 보호층의 일면에 제2수지층과 제1수지층으로 구성되는 패턴층을 형성하였다. 이를 통해, 도 1, 도 2의 형상을 갖는 패턴층을 형성하였다.
폴리비닐알콜 필름을 60℃에서 3배 연신하고 요오드를 흡착시킨 후 40℃의 붕산 수용액에서 2.5배 연신하여 편광자를 제조하였다.
상기 제조한 편광자의 광 출사면에 상기 필름을 상기 편광자로부터 제1수지층 - 제2수지층 - 보호층 순서로 적층시켜 편광판을 제조하였다.
하기 표 1에는 패턴층 중 광학 패턴과 평탄부의 구체적인 사양을 나타내었다.
실시예 2 내지 실시예 6
실시예 1에서, 패턴층 중 광학 패턴과 평탄부의 구체적인 사양을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 1 내지 비교예 7
실시예 1에서, 패턴층 중 광학 패턴과 평탄부의 구체적인 사양을 하기 표 2과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
실시예와 비교예의 편광판을 가지고 하기 물성을 평가하고 그 결과를 하기 표 1, 표 2에 나타내었다.
광원측 편광판의 제조
폴리비닐알콜 필름을 60℃에서 3배 연신하고 요오드를 흡착시킨 후 40℃의 붕산 수용액에서 2.5배 연신하여 편광자를 제조하였다. 편광자의 양면에 기재층으로 트리아세틸셀룰로스 필름(두께 80㎛)을 편광판용 접착제(Z-200, Nippon Goshei사)로 접착시켜 편광판을 제조하였다. 제조한 편광판을 광원측 편광판으로 사용하였다.
액정표시장치용 모듈의 제조
상기 제조한 광원측 편광판, 액정 패널(PVA 모드), 상기 실시예와 비교예에서 제조한 편광판을 순차적으로 조립하여 액정표시장치용 모듈을 제조하였다. 실시예와 비교예에서 제조한 편광판 중 보호층이 최외곽으로 나오도록 조립하였다.
LED 광원, 도광판, 액정표시장치용 모듈을 조립하여 1변 에지형 LED 광원을 포함하는 액정표시장치(실시예 및 비교예의 액정표시장치용 모듈의 구성을 제외하고Samsung TV(55인치, 16년 제조 모델명:UN55KS8000F)와 동일 구성)를 제조하였다.
EZCONTRAST X88RC(EZXL-176R-F422A4, ELDIM사)를 이용하여 구면 좌표계 정면(0°, 0°), 측면(0°, 80°)에서 백색 모드(white mode), 흑색 모드(black mode) 각각에서 휘도값을 측정하였다.
정면 명암비는 구면 좌표계 (0°, 0°)에서 흑색 모드의 휘도값에 대한 백색 모드의 휘도값의 비로 계산하였다. 측면 명암비는 구면 좌표계 (0°, 80°)에서 흑색 모드의 휘도값에 대한 백색 모드의 휘도값의 비로 계산하였다.
색상 변환은 Eldim 社 EZ Contrast으로 측정하였다.
모아레는 명암비, 색상 변환과 동일한 방법으로 모듈을 제조하고, 육안으로 모아레가 발생하는지 여부를 측정하였다. 아래와 같이 평가하였다.
양호: 모아레가 전혀 나타나지 않음(예:
Figure 112019035738785-pat00001
)
불량: 물결 무늬 또는 빗금형의 사선 무늬가 나타남
(예:
Figure 112019035738785-pat00002
또는
Figure 112019035738785-pat00003
)
실시예
1 2 3 4 5 6
평탄부(㎛) 17 17 17 17 17 17
광학
패턴 		단면 사다리꼴 사다리꼴 사다리꼴 사다리꼴 사다리꼴 사다리꼴
밑각(θ)
(°)		 86 86 86 86 86 86
상부면 웨이브
패턴		 웨이브
패턴		 웨이브
패턴		 웨이브
패턴		 웨이브
패턴		 웨이브
패턴
최대폭(W)
(㎛)		 17 17 17 17 17 17
최고
높이
(H1)(㎛)		 10 10 10 10 10 10
최저
높이
(H2)(㎛)		 4 8 4 5 4 4
웨이브 주기(C)
(㎛)		 150 200 200 300 300 350
식 1 60% 20% 60% 50% 60% 60%
볼록면 폭(H3)(㎛) 15.5 15.7 15.5 15.6 15.5 15.5
오목면 폭(H4)(㎛) 16 16 16 16 16 16
모아레 결과 양호 양호 양호 양호 양호 양호
명암비 5987 5983 5983 6114 6014 6030
측면 색상 변환 0.011 0.011 0.011 0.011 0.012 0.012
비교예
1 2 3 4 5 6 7
평탄부(㎛) 17 17 17 17 17 17 17
광학
패턴 		단면 사다리꼴 사다리꼴 사다리꼴 사다리꼴 사다리꼴 사다리꼴 사다리꼴
밑각(θ)
(°)		 86 86 86 86 86 86 86
상부면 웨이브
패턴		 웨이브
패턴		 웨이브
패턴		 웨이브
패턴		 웨이브
패턴		 웨이브
패턴		 웨이브
패턴
최대폭(W)
(㎛)		 17 17 17 17 17 17 17
최고
높이
(H1)(㎛)		 10 10 10 10 10 10 10
최저
높이
(H2)(㎛)		 4 9 3 4 4 4 4
웨이브 주기(C)
(㎛)		 100 200 300 400 500 600 700
식 1 60% 10% 70% 60% 60% 60% 60%
볼록면 폭(H3)(㎛) 15.5 15.8 15.2 15.5 15.5 15.5 15.5
오목면 폭(H4)(㎛) 16 16 16 16 16 16 16
모아레 결과 불량 불량 불량 불량 불량 불량 불량
명암비 6030 6102 5891 5977 6054 6091 5953
측면 색상 변환 0.012 0.012 0.013 0.012 0.011 0.011 0.012
상기 표 1에서 보여지는 바와 같이, 본 발명의 편광판은 정면 명암비, 측면 명암비를 개선하고, 측면 색상 변환을 낮춤과 동시에, 모아레가 시인되지 않게 하였다.
반면에, 상기 표 2에서와 같이, 본 발명 중 주기를 벗어나는 비교예, 비교예 4 내지 7은 모아레가 시인되어 불량이 되었다. 본 발명 중 식 1의 값을 벗어나는 비교예 2와 비교예 3 역시 모아레가 시인되어 불량이 되었다.
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 (12)

  1. 편광자 및 상기 편광자의 일 면에 형성된 패턴층을 구비하는 편광판으로서,
    상기 패턴층은 제1수지층 및 상기 제1수지층과 대향하는 제2수지층을 포함하고, 상기 제1수지층은 상기 제2수지층과 대향하는 적어도 일 부분에 2개 이상의 양각의 광학 패턴 및 상기 양각의 광학 패턴과 바로 이웃하는 상기 양각의 광학 패턴 사이에 평탄부를 갖는 패턴부를 구비하고,
    상기 양각의 광학 패턴은 각각 상부면이 웨이브 패턴이고,
    상기 양각의 광학 패턴 중 어느 하나에 형성된 상기 웨이브 패턴에 있어서 상기 웨이브 패턴은 하기 식 1의 값이 20% 내지 60%이고,
    [식 1]
    ｜H1 - H2｜/H1 x 100
    (상기 식 1에서,
    H1은 상기 양각의 광학 패턴의 최고 높이(단위:㎛),
    H2는 상기 양각의 광학 패턴의 최저 높이(단위:㎛)),
    상기 웨이브 패턴은 주기가 100㎛ 초과 400㎛ 미만이고,
    상기 주기는 상기 양각의 광학 패턴 중 어느 하나에 형성된 상기 웨이브 패턴에 있어서, 볼록면 내의 최고점과 바로 이웃하는 볼록면 내의 최고점까지의 최단 거리 또는 오목면 내의 최저점과 바로 이웃하는 오목면 내의 최저점까지의 최단 거리인 것인, 편광판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 웨이브 패턴은 볼록면과 오목면이 연속적으로 형성된 곡면이고, 상기 양각의 광학 패턴의 볼록면 중 최고점은 바로 이웃하는 상기 양각의 광학 패턴의 볼록면 중 최고점 사이에 존재하는 것인, 편광판.
  3. 제2항에 있어서, 상기 볼록면의 최대 거리는 상기 오목면의 최대 거리 대비 동일하거나 다른 것인, 편광판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 웨이브 패턴은 볼록면과 오목면이 연속적으로 형성된 곡면이고, 상기 볼록면의 최대폭(H3)은 상기 오목면의 최대폭(H4)보다 작고, H4 - H3는 0.1㎛ 초과 1㎛ 이하인 것인, 편광판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 양각의 광학 패턴은 하기 식 2를 만족하고, 밑각(θ)이 75° 이상 90° 미만인 것인 편광판:
    [식 2]
    1 < P/W ≤ 10
    (상기 식 2에서, P는 상기 패턴부의 주기(단위:㎛),
    W는 상기 광학 패턴의 최대 폭(단위:㎛)).
  6. 제1항에 있어서, 상기 양각의 광학 패턴은 단면이 사다리꼴, 직사각형 또는 정사각형 패턴인 것인, 편광판.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2수지층은 상기 양각의 광학 패턴 및 상기 평탄부에 직접적으로 접하여 형성되는 것인, 편광판.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1수지층과 상기 제2수지층은 굴절률이 서로 다른 것인, 편광판.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1수지층은 상기 제2수지층보다 굴절률이 낮은 것인, 편광판.
  10. 제1항에 있어서, 상기 편광자의 흡수축 방향을 0°라고 할 때, 상기 양각의 광학 패턴의 길이 방향이 이루는 각도는 -5° 내지 +5°인 것인, 편광판.
  11. 제1항에 있어서, 상기 패턴층의 다른 일면에 보호층이 더 형성된 것인, 편광판.
  12. 제1항 내지 제11항 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
KR102462626B1 (ko) * 2019-04-08 2022-11-02 삼성에스디아이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
KR102517586B1 (ko) * 2020-12-03 2023-04-04 주식회사 세코닉스 광 경로 제어를 위한 광학 필름

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006251659A (ja) * 2005-03-14 2006-09-21 Fuji Photo Film Co Ltd 視野角拡大フィルム及び該視野角拡大フィルムを用いた表示装置
US20180045876A1 (en) * 2015-04-29 2018-02-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Optical film for improving contrast ratio, polarizing plate including same, and liquid crystal display device including same

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003322712A (ja) 2002-04-30 2003-11-14 Omron Corp 反射板および反射板の製造方法、並びに反射型液晶表示装置
BRPI0816641A2 (pt) * 2007-10-16 2015-03-10 3M Innovative Properties Co "filme de controle de luz, conjunto de iluminação colimada e tela de cristal líquido"
KR100951039B1 (ko) * 2007-11-01 2010-04-05 삼성코닝정밀유리 주식회사 디스플레이 장치용 외광 차폐 부재, 이의 제조 방법 및이를 포함하는 디스플레이 장치용 필터
KR100841447B1 (ko) 2007-11-06 2008-06-26 주식회사 엘지에스 광학필름 및 이를 갖는 조명장치
KR20090054325A (ko) * 2007-11-26 2009-05-29 엘지전자 주식회사 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
CN102203640B (zh) 2008-09-30 2015-07-22 东丽株式会社 光学片材及液晶显示装置用面光源
KR101038661B1 (ko) * 2009-06-29 2011-06-02 제일모직주식회사 곡선형 능선을 가지는 수분 배출성이 우수한 프리즘 시트 및 이를 이용한 액정표시장치
KR101659121B1 (ko) * 2013-06-28 2016-09-22 제일모직주식회사 Oled용 편광판 및 이를 포함하는 oled 표시장치
KR101921094B1 (ko) * 2013-08-08 2019-02-13 동우 화인켐 주식회사 접착제 조성물 및 이를 이용한 복합 편광판
KR102277444B1 (ko) * 2014-12-19 2021-07-14 삼성디스플레이 주식회사 편광 부재 및 이를 포함하는 표시 장치
KR101871573B1 (ko) * 2016-04-27 2018-06-27 삼성에스디아이 주식회사 명암비 개선 광학필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR101691541B1 (ko) 2015-06-04 2016-12-30 주식회사 엘엠에스 확산패턴을 가지는 반사편광모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛
KR102004031B1 (ko) 2017-01-09 2019-07-25 삼성에스디아이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR102052200B1 (ko) * 2017-02-14 2019-12-04 삼성에스디아이 주식회사 명암비 개선 광학필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR102137548B1 (ko) 2017-09-07 2020-07-24 삼성에스디아이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
KR102462626B1 (ko) * 2019-04-08 2022-11-02 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
JP2006251659A (ja) * 2005-03-14 2006-09-21 Fuji Photo Film Co Ltd 視野角拡大フィルム及び該視野角拡大フィルムを用いた表示装置
US20180045876A1 (en) * 2015-04-29 2018-02-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Optical film for improving contrast ratio, polarizing plate including same, and liquid crystal display device including same

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