KR102620958B1 - 위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 - Google Patents

위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102620958B1
KR102620958B1 KR1020200064635A KR20200064635A KR102620958B1 KR 102620958 B1 KR102620958 B1 KR 102620958B1 KR 1020200064635 A KR1020200064635 A KR 1020200064635A KR 20200064635 A KR20200064635 A KR 20200064635A KR 102620958 B1 KR102620958 B1 KR 102620958B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
retardation
layer
equation
rth
positive
Prior art date
Application number
KR1020200064635A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210147422A (ko
Inventor
조아라
이범덕
신승미
이성훈
홍완택
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020200064635A priority Critical patent/KR102620958B1/ko
Priority to PCT/KR2021/005224 priority patent/WO2021241893A1/ko
Publication of KR20210147422A publication Critical patent/KR20210147422A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102620958B1 publication Critical patent/KR102620958B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • G02B5/3041—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

기재층; 및 상기 기재층의 적어도 일면에 형성된 포지티브 C 플레이트 위상차층을 포함하고, 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층은 식 1을 만족하는 것인, 위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치가 제공된다.

Description

위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치{RETARDATION FILM, POLARIZING PLATE COMPRISING THE SAME AND OPTICAL DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다.
최근 편광판을 박형화하는 추세가 계속됨에 따라 2개의 필름을 점착층에 의해 접착시키기 보다는 기재 필름에 코팅층용 조성물을 코팅함으로써 기재 필름과 코팅층을 포함하는 위상차 필름을 개발하는 시도가 계속되고 있다. 위상차 필름에서 위상차는 기재 필름보다는 코팅층에 의해 발현되는 것이 일반적이다. 그래서, 기재 필름과 코팅층 간에 밀착력을 높이는 것이 위상차 필름의 용도를 고려할 때 중요하다. 밀착력을 높이기 위하여 기재 필름, 코팅층 중 1 종 이상의 소재를 변경하는 방법을 고려할 수 있으나 밀착력 개선에 한계가 있다.
한편, 액정표시장치의 하나로서 IPS(in plane switching) 모드의 액정표시장치가 있다. IPS 모드의 액정표시장치는 전계가 존재하지 않는 상태에서 호모지니어스(homogeneous) 배향시킨 네마틱 액정을 횡전계에 의해 구동시켜 화상을 표시하는 것이다. IPS 모드의 액정표시장치는 다른 구동 모드의 액정표시 장치에 비해 시야각이 넓다는 장점이 있다.
IPS 모드의 액정표시장치는 화면을 보는 각도에 의한 화상의 색조 변화(측면 컬러 시프트(color shift)라고도 한다)가 크다고 하는 문제가 있었다. 시야각 보상 및 여러 장의 광학 보상 필름을 사용하여 화상의 색조 변화를 극복하려 하기 위한 시도가 있다. 그러나, 이들 기술은 색조 변화의 개선에 효과가 충분하지 않았다. 최근 액정표시장치가 점차 얇아지고 대면적화되면서 화상의 색조 변화는 더욱 두드러지게 나타나고 있다. 이에 얇으면서 대면적에서도 효과가 있는 IPS 모드의 액정표시장치가 요구되고 있다.
본 발명의 배경기술은 일본공개특허 제2006-251659호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 기재층과 포지티브 C 플레이트 위상차층 간의 밀착력이 우수하고 휨 개선 효과가 우수한 위상차 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 정면 명암비 개선 효과, 측면 컬러 시프트 개선 효과 및 블랙 시감 개선 효과가 우수한 위상차 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 신뢰성이 우수하고 휨이 낮으며, 정면 명암비 개선 효과, 측면 컬러 시프트 개선 효과 및 블랙 시감 개선 효과가 우수한 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점은 위상차 필름이다.
1.위상차 필름은 기재층; 및 상기 기재층의 적어도 일면에 형성된 포지티브 C 플레이트 위상차층을 포함하고, 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층은 하기 식 1을 만족한다:
[식 1]
0 ＜ A/B ≤ 1950
(상기 식 1에서,
A는 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층 중 제1용매의 함량(단위:mg/kg)
B는 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층의 두께(단위:㎛)).
2.1에서, 상기 식 1 중 A/B는 100 내지 1800일 수 있다.
3.1-2에서, 상기 식 1 중 A는 500mg/kg 내지 15,000mg/kg, B는 15㎛ 이하일 수 있다.
4.1-3에서, 상기 기재층은 광학적 이방성 필름 또는 광학적 등방성 필름을 포함할 수 있다.
5.1-4에서, 상기 기재층은 셀룰로스 에스테르계 수지를 포함하는 필름을 포함할 수 있다.
6.1-5에서, 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층은 셀룰로스 에스테르계 화합물, 방향족계 화합물 또는 이들의 중합체 중 1종 이상을 함유할 수 있다.
7.1-6에서, 상기 제1용매는 상기 기재층을 용해시키는 용매를 포함할 수 있다.
8.1-7에서, 상기 제1용매는 끓는 점이 60℃ 내지 200℃인 용매를 포함할 수 있다.
9.8에서, 상기 제1용매는 프로필렌글리콜메틸에테르, 메틸이소프로필케톤, 메틸이소부틸케톤, 톨루엔, 자일렌 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
10.1-9에서, 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층은 끓는 점이 30℃ 내지 150℃인 제2용매를 더 포함할 수 있다.
11.10에서, 상기 제2용매는 메틸에틸케톤, 메탄올, 에틸아세테이트, 디클로로메탄, 사이클로펜탄온, 테트라하이드로퓨란, 메틸 3차 부틸 에테르 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
12.1-11에서, 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층은 하기 식 2, 하기 식 3 중 적어도 어느 하나를 만족할 수 있다:
[식 2]
Re(450)/Re(550) > Re(650)/Re(550)
(상기 식 2에서, Re(450), Re(550), Re(650)은 하기에서 설명한 바와 같다)
[식 3]
｜Rth(450)｜/｜Rth(550)｜ > ｜Rth(650)｜/｜Rth(550)｜
(상기 식 3에서, Rth(450), Rth(550), Rth(650)은 하기에서 설명한 바와 같다).
13.1-12에서, 상기 위상차 필름은 하기 식 4, 하기 식 5 중 적어도 어느 하나를 만족할 수 있다:
[식 4]
Re(450)/Re(550) > Re(650)/Re(550)
(상기 식 4에서, Re(450), Re(550), Re(650)은 하기에서 설명한 바와 같다)
[식 5]
｜Rth(450)｜/｜Rth(550)｜ > ｜Rth(650)｜/｜Rth(550)｜
(상기 식 5에서, Rth(450), Rth(550), Rth(650)은 하기에서 설명한 바와 같다).
14.13에 있어서, 상기 식 4에서 Re(450)/Re(550)은 0.1 내지 10이고, Re(650)/Re(550)이 0.1 내지 5일 수 있다.
15.13에서, 상기 식 5에서 |Rth(450)|/|Rth(550)|은 0.1 내지 10이고, 상기 |Rth(650)|/|Rth(550)|은 0.1 내지 5일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 편광판이다.
16.편광판은 본 발명의 위상차 필름을 포함한다.
17.16에서, 상기 편광판은 편광자, 상기 편광자의 광 입사면인 하부면에 배치된 상기 위상차 필름, 및 상기 편광자의 광 출사면인 상부면에 배치된 보호층을 포함할 수 있다.
18.17에서, 상기 편광자의 면내 방향 중 굴절률이 높은 축을 기준(0°)라고 할 때, 상기 보호층의 면내 방향 중 굴절률이 낮은 축이 이루는 각도는 -5° 내지 +5°일 수 있다.
19.17-18에서, 상기 굴절률이 높은 축은 상기 편광자의 기계적 방향(MD, machine direction)이고, 상기 굴절률이 낮은 축은 상기 보호층의 기계적 방향, 폭 방향(transverse direction, TD) 또는 폭 방향에 대한 경사 방향일 수 있다.
20.17-19에서, 상기 보호층은 파장 550nm에서 면내 위상차가 5000nm 이상일 수 있다.
21.18-20에서, 상기 편광자의 하부면으로부터 상기 기재층, 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층의 순서로 적층되거나, 상기 편광자의 하부면으로부터 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층, 상기 기재층의 순서로 적층될 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점은 광학표시장치이다.
광학표시장치는 본 발명의 편광판을 포함한다.
본 발명은 기재층과 포지티브 C 플레이트 위상차층 간의 밀착력이 우수하고 휨 개선 효과가 우수한 위상차 필름을 제공하였다.
본 발명은 정면 명암비 개선 효과, 측면 컬러 시프트 개선 효과 및 블랙 시감 개선 효과가 우수한 위상차 필름을 제공하였다.
본 발명은 신뢰성이 우수하고 휨이 낮으며, 정면 명암비 개선 효과, 측면 컬러 시프트 개선 효과 및 블랙 시감 개선 효과가 우수한 편광판을 제공하였다.
도 1은 본 발명 일 실시예의 편광판의 단면도이다.
도 2는 도 1의 편광판 중 편광자의 면내 방향 중 굴절률이 높은 축과 보호층의 면내 방향 중 굴절률이 낮은 축 간의 관계를 보여주는 개념도이다.
첨부한 도면을 참고하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계 없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 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 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 "면내 방향 위상차(Re)", "두께 방향 위상차(Rth)", "이축성 정도(NZ)"는 하기 식 A, 식 B, 식 C로 표시된다:
[식 A]
Re = (nx - ny) x d
[식 B]
Rth = ((nx + ny)/2 - nz) x d
[식 C]
NZ = (nx - nz)/(nx - ny)
(상기 식 A, 식 B, 식 C에서, nx, ny, nz는 측정 파장에서 각각 해당 광학 소자의 x축 방향, 광학 소자의 y축 방향, 두께 방향의 굴절률이고, d는 해당 광학 소자의 두께(단위:nm)이다). 상기 측정 파장은 450nm, 550nm 및/또는 650nm가 될 수 있다.
본 발명에서는 상기 x축 방향을 광학 소자의 지상축(slow axis) 방향, y축 방향을 광학 소자의 진상축(fast axis) 방향으로 정의한다. 상기 광학 소자는 포지티브 C 플레이트 위상차층, 기재층 및/또는 보호층이 될 수 있다.
본 명세서에서 "(메트)아크릴"은 아크릴 및/또는 메타아크릴을 의미한다.
본 명세서에서 "정면", "측면"은 각각 수평 방향을 기준으로, 구면 좌표계(spherical coordinate system)에 의한 (θ, φ)에 의할 때, 정면은 (0°, 0°)이고, 좌측 끝 지점을 (90°, 0°), 우측 끝 지점을 (90°, 180°)라고 할 때, 측면은 (60°, 45°) 내지 (60°, 135°) 또는 (45°, 45°) 내지 (45°, 135°)을 의미한다.
본 명세서에서 "포지티브 C 플레이트 위상차층 중 제1용매의 함량"은 가스 크로마토그래피에 의해 분석될 수 있다. 가스 크로마토그래피에 의한 상세 분석 방법은 하기 실험예를 참고한다.
본 명세서에서 수치 범위 기재시 "X 내지 Y"는 X 이상 Y 이하(X≤ 그리고 ≤Y)를 의미한다.
본 발명의 위상차 필름은 기재층과 포지티브 C 플레이트 위상차층 간의 밀착력이 우수하고 편광자와 결합시 휨을 낮추는 효과가 우수하였다. 이를 통해 위상차 필름은 대면적의 발광소자패널 또는 액정패널에 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 위상차 필름은 포지티브 C 플레이트 위상차층의 내부 편광 해소가 일어나지 않으면서 좌우 휘도 차이를 유사하게 함으로써 정면 명암비와 측면 칼라 시프트 개선 효과를 제공하였다. 정면 명암비는 흑색 모드에서의 휘도에 대한 백색 모드에서의 휘도의 비((백색 모드에서의 휘도/(흑색 모드에서의 휘도))로 계산된다. 또한, 본 발명의 위상차 필름은 편광판에 포함되어, 빛샘을 낮추어 트루 블랙(true black)을 구현함으로써 블랙 시감을 개선하는 효과를 높였다. 따라서, 일 구체예에서, 본 발명의 위상차 필름은 IPS 모드용 위상차 필름으로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명 일 실시예의 위상차 필름을 설명한다.
본 실시예의 위상차 필름은 기재층; 및 상기 기재층의 적어도 일면에 형성된 포지티브 C 플레이트 위상차층을 포함하고, 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층은 하기 식 1을 만족한다:
[식 1]
0 ＜ A/B ≤ 1950
(상기 식 1에서,
A는 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층 중 제1용매의 함량(단위:mg/kg)
B는 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층의 두께(단위:㎛)).
본 발명에서는 IPS 모드용 편광판에 사용하고자 위상차 필름 중 포지티브 C 플레이트 위상차층을 도입하였다. 또한, 상기 식 1을 만족함으로써 포지티브 C 플레이트 위상차층의 기재층에 대한 밀착력이 우수하고 편광자와 결합시 휨을 낮추는 효과, 정면 명암비 및 측면 칼라 시프트 개선 효과가 우수할 수 있다.
상기 식 1은 포지티브 C 플레이트 위상차층의 두께에 대한 포지티브 C 플레이트 위상차층 중 제1용매의 함량의 비율이다. 즉, 상기 식 1은 포지티브 C 플레이트 위상차층의 단위 두께 당 포지티브 C 플레이트 위상차층에 잔류하는 제1용매의 함량을 의미한다.
구체적으로 상기 식 1 중 A/B는 100 내지 1800, 더 구체적으로 200 내지 1800이 될 수 있다. 상기 범위에서, 상술 효과가 더 잘 구현될 수 있고 위상차 필름 제조가 용이할 수 있다.
상기 식 1에서 A는 500mg/kg 내지 15,000mg/kg, 구체적으로 800mg/kg 내지 12,000mg/kg, 더 구체적으로 900mg/kg 내지 8,500mg/kg이 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 1에 용이하게 도달될 수 있고, 위상차 필름의 신뢰성을 높일 수 있다.
포지티브 C 플레이트 위상차층 즉 상기 식 1에서 B는 두께가 15㎛ 이하, 구체적으로 0㎛ 초과 10㎛ 이하, 더 구체적으로 0.5㎛ 내지 10㎛, 1㎛ 내지 7㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 1에 용이하게 도달될 수 있고, 위상차 필름에 사용될 수 있다.
포지티브 C 플레이트 위상차층은 기재층에 직접적으로 형성되어 있다. 상기 "직접적으로"는 기재층과 포지티브 C 플레이트 위상차층 사이에 임의의 다른 점착층, 접착층 및/또는 광학층이 형성되지 않음을 의미한다.
이하, 위상차 필름 중 각 구성을 상세히 설명한다.
기재층
기재층은 포지티브 C 플레이트 위상차층을 형성할 때 포지티브 C 플레이트 위상차층용 조성물의 코팅 피착체로서 포지티브 C 플레이트 위상차층을 지지할 수 있다.
기재층의 적어도 일면에는 포지티브 C 플레이트 위상차층이 형성되어 있다. 일 구체예에서, 기재층의 일면에는 포지티브 C 플레이트 위상차층이 형성될 수 있다. 이때 기재층이 다른 일면에는 위상차 필름, 위상차 코팅층, 점착층, 접착층 중 1종 이상이 추가로 형성될 수 있다.
일 구체예에서, 기재층은 광학적 이방성 필름 또는 광학적 등방성 필름일 수 있다.
일 구체예에서, 기재층은 파장 550nm에서 면내 위상차가 10nm 이하, 예를 들면 0nm 내지 5nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 위상차 필름으로 입사되는 광에 영향을 주지 않거나 포지티브 C 플레이트 위상차층으로부터 출사되는 광에 영향을 주지 않을 수 있다.
기재층은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차가 -10nm 내지 10nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 위상차 필름으로 입사되는 광에 영향을 주지 않거나 포지티브 C 플레이트 위상차층으로부터 출사되는 광에 영향을 주지 않을 수 있다.
기재층은 연신 필름을 사용할 수도 있고 또는 무연신 필름을 포함할 수 있다. 무연신 필름은 포지티브 C 플레이트 위상차층 형성시 포지티브 C 플레이트 위상차층의 수축률에 대한 영향을 최소화할 수 있다.
일 구체예에서, 기재층은 광학적으로 투명한 수지 필름을 포함할 수 있다. 예를 들면, 기재층은 트리아세틸셀룰로스 등을 포함하는 셀룰로스 에스테르계 수지, 노르보르난, 비정성 환상 폴리올레핀 등을 포함하는 고리형 폴리올레핀(COP)계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 비환형-폴리올레핀계 수지, 폴리메틸(메트)아크릴레이트 수지 등을 포함하는 폴리(메트)아크릴레이트계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지 중 1종 이상을 포함하는 필름을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 기재층은 트리아세틸셀룰로스 등을 포함하는 셀룰로스 에스테르계 수지 필름을 포함할 수 있다. 셀룰로스 에스테르계 수지 필름은 하기 상술되는 셀룰로스 에스테르계 조성물로 형성된 포지티브 C 플레이트 위상차층 형성시 상기 식 1에 용이하게 도달될 수 있다.
기재층은 두께가 10㎛ 내지 200㎛, 구체적으로 30㎛ 내지 100㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 위상차 필름에 사용될 수 있다.
포지티브 C 플레이트 위상차층
포지티브 C 플레이트 위상차층은 nz > nx ≒ ny (nx, ny, nz는 각각 파장 550nm에서 위상차층의 지상축 방향, 진상축 방향, 두께 방향의 굴절률이다)이 되는 층을 의미한다.
포지티브 C 플레이트 위상차층은 셀룰로스 에스테르계 화합물 또는 그의 중합체, 방향족계 화합물 또는 이들의 중합체 중 1종 이상의 화합물을 함유한다. 상기 화합물은 포지티브 C 플레이트 구현에 용이할 수 있고 하기 상술되는 식 2, 식 3 중 적어도 어느 하나를 용이하게 만족시킬 수 있다. 이하, 셀룰로스 에스테르계 화합물, 방향족계 화합물에 대해 설명한다.
셀룰로스 에스테르계 화합물은 셀룰로스 에스테르계 수지, 셀룰로스 에스테르계 올리고머, 셀룰로스 에스테르계 모노머 중 1종 이상을 포함한다.
셀룰로스 에스테르계 화합물은 셀룰로스 상의 하이드록실기와 카복실산 또는 카복실산 무수물의 반응으로부터의 축합 반응 생성물을 포함할 수 있다.
셀룰로스 에스테르계 화합물은 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 에스테르계 화합물의 바람직한 예는 셀룰로스 아세테이트(CA), 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트(CAP), 셀룰로스 아세테이트 부티레이트(CAB)를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
일 구체예에서, 셀룰로스 에스테르계 화합물은 2개의 서로 다른 아실기의 치환기를 가질 수 있다. 상기 아실기 중 적어도 1개 이상은 방향족 치환기를 포함하고, 셀룰로스 에스테르계 화합물은 상대적 치환도(RDS, relative degree of substitution)가 C6>C2>C3이 될 수 있다. C6은 셀룰로스 에스테르 중 탄소 6번에서의 치환도, C2는 셀룰로스 에스테르 중 탄소 2번에서 치환도, C3은 셀룰로스 에스테르 중 탄소 3번에서 치환도를 의미한다. 상기 방향족계 화합물은 벤조에이트, 또는 치환된 벤조에이트를 포함할 수 있다.
다른 구체예에서, 셀룰로스 에스테르계 화합물은 하기 (a), (b)를 갖는 위치 선택적으로(regioselective) 치환된 셀룰로스 에스테르 화합물을 포함하고,
(a)복수 개의 크로모포어-아실 치환기,
(b)복수개의 피발로일 치환기,
상기 셀룰로스 에스테르계 화합물은 약 0.1 내지 약 1.2의 수산기 치환도를 가지고, 상기 셀룰로스 에스테르계 화합물은 약 0.4 내지 약 1.6의 크로모포어 아실 치환도를 가지고, 셀룰로스 에스테르계 화합물 중 탄소 2번에서의 크로모포어 아실 치환도와 탄소 3번에서의 크로모포어 아실 치환도의 총 합과 탄소 6번에서의 크로모포어 아실 치환도의 차이는 약 0.1 내지 약 1.6이고, 상기 크로모포어-아실은 하기 (i), (ii), (iii), (iv)으로부터 선택될 수 있다:
(i)(C6-20)아릴-아실, 이때, 아릴은 비치환되거나 또는 1개 내지 5의 R1으로 치환된 아릴이고,
(ii)헤테로 아릴, 이때 헤테로 아릴은 N, O, S로부터 선택되는 1개 내지 4개의 헤테로 원자를 갖는 5원 내지 10원의 고리이고, 상기 헤테로 아릴은 비치환되거나 또는 1개 내지 5개의 R1으로 치환되고,
(iii)
상기 아릴은 C1-6 아릴,
상기 아릴은 비치환되거나 또는 1개 내지 5개의 R1으로 치환되고,
(iv)
상기 헤테로아릴은 N, O, S로부터 선택되는 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원의 고리고, 상기 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1개 내지 5개의 R1으로 치환되고,
상기 각각의 R1은 독립적으로, 니트로, 시아노, (C1-6)알킬, 할로(C1-6)알킬, (C6-20)아릴-CO2-, (C6-20)아릴, (C1-6)알콕시, 할로(C1-6)알콕시, 할로, N,O,S로부터 선택되는 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원의 헤테로아릴, 또는 이다.
일 실시예에서, 상기 크로모포어-아실은 비치환 또는 치환된 벤조일, 비치환 또는 치환된 나프틸일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 크로모포어-아실은 하기의 군으로부터 선택될 수 있다.:
또는
이때, *은 셀룰로스 에스테르의 산소에 대한 크로모포어-아실 치환기의 결합 부위를 나타낸다.
또 다른 구체예에서, 셀룰로스 에스테르계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 바와 같이 셀룰로스를 이루는 당 단량체의 수산기[C2의 수산기, C3의 수산기 또는 C6의 수산기] 중 적어도 일부가 비치환 또는 치환된 아실 단위를 갖는 에스테르 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.
바람직하게는, 포지티브 C 플레이트 위상차층 조성물은 아실, 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 포지티브 C 플레이트 위상차층 제조가 용이할 수 있으며, 원편광도(타원율)을 좀 더 높일 수 있다.
상기 셀룰로스 에스테르계 중합체는 당업자에게 알려진 통상의 방법으로 제조되거나 상업적으로 판매되는 제품을 구입하여 포지티브 C 플레이트 위상차층 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, 폴리스티렌계 화합물, 플루오로벤젠 혹은 디플루오로스티렌 구조를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
포지티브 C 플레이트 위상차층은 셀룰로스 에스테르계 화합물 혹은 방향족계 화합물; 용매를 포함하고 상기 용매는 제1용매를 포함하는 조성물로 형성된 코팅층을 포함한다. 구체적으로 포지티브 C 플레이트 위상차층은 상기 조성물을 기재층에 코팅하고 건조 및/또는 경화시켜 형성될 수 있다. 코팅 방법은 당업자에게 알려진 통상의 방법을 채용할 수 있는데, 예를 들면 메이어바 코팅, 다이 코팅 등이 될 수 있다.
셀룰로스 에스테르계 화합물, 방향족계 화합물 또는 그의 중합체 중 1종 이상은 상기 조성물 중 1중량% 내지 30중량%, 구체적으로 5중량% 내지 20중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 포지티브 C 플레이트 위상차층을 구현할 수 있고 상기 식 1에 용이하게 도달될 수 있다.
제1용매는 상기 조성물을 소정의 두께로 도포하여 코팅층을 형성하도록 하고, 상기 코팅층을 소정의 조건으로 건조 및 경화시켜 상기 식 1을 만족하는 포지티브 C 플레이트 위상차층을 형성하도록 선택되었다.
일 구체예에서, 제1용매는 끓는 점이 60℃ 내지 200℃, 구체적으로 70℃ 내지 150℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 1에 용이하게 도달될 수 있다.
일 구체예에서, 제1용매는 기재층을 용해시키는 용매를 포함할 수 있다. 제1용매가 기재층 용해를 제어함으로써 포지티브 C 플레이트 위상차층 형성을 용이하게 할 수 있다.
예를 들면, 제1용매는 프로필렌글리콜메틸에테르, 메틸이소프로필케톤, 메틸이소부틸케톤, 톨루엔, 자일렌 중 1종 이상의 유기 용매를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제1용매는 프로필렌글리콜메틸에테르, 메틸이소프로필케톤 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
제1용매는 상기 용매 중 30중량% 내지 95중량%, 구체적으로 40중량% 내지 90중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 제1용매 사용시 상기 식 1에 용이하게 도달될 수 있다.
상기 용매는 제1용매 이외에 제2용매를 추가로 포함할 수 있다. 제2용매는 제1용매를 상술 함량으로 사용시 포지티브 C 플레이트 위상차층 형성을 용이하게 할 수 있다.
제2용매는 제1용매 대비 끓는 점이 낮은 용매로서 끓는 점이 30℃ 내지 150℃, 구체적으로 30℃ 내지 135℃, 30℃ 내지 90℃, 50℃ 내지 90℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 1에 용이하게 도달될 수 있다.
일 구체예에서, 제2용매는 기재층을 용해시키는 용매, 기재층을 용해시키지 않는 용매 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제2용매는 기재층을 용해시키는 용매를 포함할 수 있다.
예를 들면, 제2용매는 메틸에틸케톤, 메탄올, 에틸아세테이트, 디클로로메탄, 사이클로펜탄온, 테트라하이드로퓨란, 메틸 3차 부틸 에테르 중 1종 이상을 포함하는 유기 용매를 포함할 수 있다.
제2용매는 상기 용매 중 5중량% 내지 70중량%, 구체적으로 10중량% 내지 60중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 제2용매 사용시 상기 식 1에 용이하게 도달될 수 있다.
포지티브 C 플레이트 위상차층은 상기 제2 용매를 더 포함할 수도 있다.
포지티브 C 플레이트 위상차층은 상기 코팅층을 건조시켜 형성될 수 있다.
상기 식 1은 상술한 조성물 중 셀룰로스 에스테르계 화합물 또는 방향족계 화합물의 농도, 용매 중 제1용매 및/또는 제2용매의 선택, 용매 중 제1용매 및/또는 제2용매의 함량 뿐만 아니라 건조 조건 및 코팅 두께에 의해 구현될 수 있다.
건조는 상기 코팅층을 40℃ 내지 200℃, 구체적으로 60℃ 내지 150℃에서 1분 내지 10분 처리하는 것을 포함할 수 있다. 상기 범위에서 상기 식 1에 용이하게 도달될 수 있다.
상술한 조성물은 방향족 융합 고리를 갖는 화합물을 더 포함할 수 있다.
방향족 융합 고리를 갖는 화합물은 포지티브 C 플레이트 위상차층의 두께 방향 위상차의 발현율과 파장 분산성을 조절하는 역할을 수행한다. 상기 방향족 융합 고리를 갖는 화합물은 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 피렌, 하기 구조 1 또는 하기 구조2를 포함할 수 있다. 상기 방향족 융합 고리를 갖는 첨가제로는 2-나프틸 벤조에이트, 하기 구조 3의 2,6-나프탈렌 다이카르복실산 다이에스테르, 나프탈렌, 하기 구조 4의 아비에트산 에스테르 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다:
[구조 1]
[구조 2]
[구조 3]
(상기 구조 3에서, R은 C1 내지 C20의 알킬 또는 C6 내지C20의 아릴, n은 0 내지 6의 정수)
[구조 4]
(상기 구조 4에서, R은 C1 내지 C20의 알킬 또는 C6 내지C20의 아릴)
바람직하게는 방향족 융합 고리를 갖는 화합물은 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 피렌, 2-나프틸 벤조에이트, 상기 구조 3의 2,6-나프탈렌 다이카르복실산 다이에스테르 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
방향족 융합 고리를 갖는 화합물은 포지티브 C 플레이트 위상차층 중 0 내지 30중량%, 구체적으로 0.1중량% 내지 30중량%, 바람직하게는 10중량% 내지 30중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 열안정성을 높이고, 두께당 위상차 발현율을 높이고 파장 분산성을 조절하는 효과가 있을 수 있다.
상기 조성물은 가소화제, 안정제, UV 흡수제, 블록 방지제, 슬립제, 윤활제, 염료, 안료, 지연 개선제 등의 첨가제를 추가로 포함할 수도 있다.
포지티브 C 플레이트 위상차층은 하기 식 2, 하기 식 3 중 적어도 어느 하나를 만족한다:
[식 2]
Re(450)/Re(550) > Re(650)/Re(550)
(상기 식 2에서, Re(450), Re(550), Re(650)은 각각 포지티브 C 플레이트 위상차층의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 면내 위상차(단위:nm)이다)
[식 3]
｜Rth(450)｜/｜Rth(550)｜ > ｜Rth(650)｜/｜Rth(550)｜
(상기 식 3에서, Rth(450), Rth(550), Rth(650)은 각각 포지티브 C 플레이트 위상차층의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 두께 방향 위상차(단위:nm)이다).
포지티브 C 플레이트 위상차층은 상기 식 2, 상기 식 3에서와 같이 Re, Rth 중 적어도 어느 하나를 만족함으로써, 정면 명암비 개선 효과, 측면 칼라 시프트 개선 효과 및 블랙 시감 개선 효과를 얻는데 도움을 줄 수 있다.
바람직하게는, 포지티브 C 플레이트 위상차층은 상술한 식 3을 만족함으로써 상술한 정면 명암비 개선 효과, 측면 칼라 시프트 개선 효과 및 블랙 시감 개선 효과를 더 개선할 수 있다.
더 바람직하게는, 포지티브 C 플레이트 위상차층은 상술한 식 2, 식3을 모두 만족함으로써 상술한 정면 명암비 개선 효과, 측면 칼라 시프트 개선 효과 및 블랙 시감 개선 효과를 더 개선할 수 있다.
포지티브 C 플레이트 위상차층은 Re(450)/Re(550)이 0.1 내지 10 구체적으로 0.5 내지 5, 1 내지 5, Re(650)/Re(550)이 0.1 내지 5 구체적으로 0.1 내지 3, 0.1 내지 2가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 2가 쉽게 구현될 수 있다.
일 구체예에서, 포지티브 C 플레이트 위상차층은 Re(450)이 0nm 내지 10nm 구체적으로 0nm 내지 7nm, Re(550)이 0nm 내지 8nm 구체적으로 0nm 내지 5nm, Re(650)이 0nm 내지 6nm 구체적으로 0nm 내지 3nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 2가 쉽게 구현될 수 있다.
포지티브 C 플레이트 위상차층은 ｜Rth(450)｜/｜Rth(550)｜이 0.1 내지 10 구체적으로 0.5 내지 5, 더 구체적으로 1 내지 3.5, 1 내지 3, ｜Rth(650)｜/｜Rth(550)｜이 0.1 내지 5 구체적으로 0.1 내지 3, 더 구체적으로 0.1 내지 2가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 3이 쉽게 구현될 수 있다.
일 구체예에서, 포지티브 C 플레이트 위상차층은 Rth(450)이 -200nm 내지 0nm 구체적으로 -150nm 내지 0nm, Rth(550)이 -180nm 내지 0nm 구체적으로 -150nm 내지 0nm, Rth(650)이 -160nm 내지 0nm 구체적으로 -130nm 내지 0nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 3이 쉽게 구현될 수 있다.
상술한 포지티브 C 플레이트 위상차층의 파장 분산성은 상술한 소재를 포지티브 C 플레이트 위상차층에 사용함과 동시에 상술 조성물에 포함되는 용매의 종류 및 함량, 도포 두께, 건조 조건, 기재층의 선택 중 1종 이상에 의해 구현될 수 있다.
일 구체예에서, 위상차 필름 즉 기재층과 포지티브 C 플레이트 위상차층의 적층체는 하기 식 4, 하기 식 5 중 적어도 어느 하나를 만족시킬 수 있다. 이를 통해, 정면 명암비, 측면 컬러 시프트 개선 효과를 얻는데 도움을 줄 수 있다:
[식 4]
Re(450)/Re(550) > Re(650)/Re(550)
(상기 식 4에서, Re(450), Re(550), Re(650)은 각각 위상차 필름의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 면내 방향 위상차(단위:nm)이다)
[식 5]
｜Rth(450)｜/｜Rth(550)｜ > ｜Rth(650)｜/｜Rth(550)｜
(상기 식 5에서, Rth(450), Rth(550), Rth(650)은 각각 위상차 필름의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 두께 방향 위상차(단위:nm)이다).
위상차 필름은 Re(450)/Re(550)이 0.1 내지 10 구체적으로 0.5 내지 5, 1 내지 5, Re(650)/Re(550)이 0.1 내지 5 구체적으로 0.1 내지 3, 0.1 내지 2가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 4가 쉽게 구현될 수 있다.
일 구체예에서, 위상차 필름은 Re(450)이 0nm 내지 10nm 구체적으로 0nm 내지 7nm, Re(550)이 0nm 내지 8nm 구체적으로 0nm 내지 5nm, Re(650)이 0nm 내지 6nm 구체적으로 0nm 내지 3nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 4가 쉽게 구현될 수 있다.
위상차 필름은 ｜Rth(450)｜/｜Rth(550)｜이 0.1 내지 10 구체적으로 0.5 내지 5, 더 구체적으로 1 내지 3.5, ｜Rth(650)｜/｜Rth(550)｜이 0.1 내지 5 구체적으로 0.1 내지 3, 더 구체적으로 0.1 내지 2가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 5가 쉽게 구현될 수 있다.
일 구체예에서, 위상차 필름은 Rth(450)이 -200nm 내지 0nm 구체적으로 -150nm 내지 0nm, Rth(550)이 -180nm 내지 0nm 구체적으로 -150nm 내지 0nm, Rth(650)이 -160nm 내지 0nm 구체적으로 -130nm 내지 0nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 5가 쉽게 구현될 수 있다.
상술한 위상차 필름의 파장 분산성은 상술한 소재를 포지티브 C 플레이트 위상차층에 사용함과 동시에 상술 조성물에 포함되는 용매의 종류 및 함량, 도포 두께, 건조 조건, 기재층의 선택 중 1종 이상에 의해 구현될 수 있다.
본 발명의 편광판은 본 발명 일 실시예의 위상차 필름을 포함한다.
이하, 도 1, 도 2를 참고하여 본 발명 일 실시예의 편광판을 설명한다.
도 1을 참고하면, 편광판은 편광자(300), 보호층(100), 위상차 필름(200)을 포함한다. 위상차 필름(200)은 본 발명 일 실시예의 위상차 필름을 포함한다.
편광판에 있어서, 편광자(300)의 상부면(편광자의 광 출사면)에는 보호층(100)이 배치된다. 편광자(300)의 하부면(편광자의 광 입사면)에는 위상차 필름(200)이 배치된다.
편광판은 본 발명 일 실시예의 위상차 필름을 구비한다. 이를 통해, 편광판은 기재층과 포지티브 C 플레이트 위상차층 간의 밀착력이 우수하여 신뢰성이 우수하고 휨이 낮아지는 효과가 우수할 수 있다.
도 2를 참조하면, 편광자(300)의 면내 방향 중 굴절률이 높은 축(310)을 기준(0°)라고 할 때, 보호층(100)의 면내 방향 중 굴절률이 낮은 축(110)이 이루는 각도(α)는 -5° 내지 +5°이다. 상기 각도 범위에서, 정면 명암비 개선 효과, 측면 칼라 시프트 개선 효과 및 블랙 시감 개선 효과가 나올 수 있다.
이와 같이, 편광판은 편광자의 광 출사면에서는 보호층 중 굴절률이 낮은 축과 편광자 중 굴절률이 높은 축 간의 각도를 제어하고 동시에 편광자의 광 입사면에서는 위상차 필름의 파장 분산성을 제어하였다. 이를 통해, 편광판은 정면 명암비 개선 효과, 측면 칼라 시프트 개선 효과 및 블랙 시감 개선 효과가 나올 수 있다.
이에 의하면, 편광판은 파장 550nm에서 면내 위상차가 -10nm 내지 10nm, 구체적으로 -5nm 내지 5nm가 될 수 있다. 상기 범위에서 편광판은 정면에서의 빛샘이 적으며 패널에서의 True black을 구현할 수 있다.
본 명세서에서 "각도"를 표시할 때 "+"는 기준을 0°라고 할 때 시계 방향에서의 각도를 의미하고, "-"는 기준을 0°라고 할 때 반시계 방향에서의 각도를 의미한다.
구체적으로, 도 2에서, 상기 각도(α)는 -4° 내지 +4°, -3° 내지 +3°, -2° 내지 +2°, -1° 내지 +1°가 될 수 있고, 더 구체적으로 0°가 될 수 있다. 상기 범위에서 상술한 효과와 함께, 롤 투 롤 공정에 의한 편광판 제조를 가능하게 함으로써 편광판의 공정성, 경제성을 높일 수 있다.
이하, 편광판 중 각 구성 요소에 대해 상세히 설명한다.
편광자
편광자(300)는 입사되는 광을 직교하는 2개의 편광 성분으로 분리하여 일방의 편광 성분은 투과시키고 타방의 편광 성분은 흡수하는 기능을 갖는 흡수형 편광자이다.
일 구체예에서, 편광자의 면내 방향 중 굴절률이 높은 축은 편광자의 흡수축이고, 굴절률이 낮은 축은 편광자의 투과축이 될 수 있다.
일 구체예에서, 편광자의 면내 방향 중 굴절률이 높은 축은 편광자의 길이 방향(MD, machine direction)이고, 굴절률이 낮은 축은 편광자의 폭 방향(TD, transverse direction)이 될 수 있다.
편광자(300)의 광 투과율은 40% 이상, 구체적으로 40% 내지 45%가 될 수 있다. 편광자(300)의 편광도는 95% 이상, 구체적으로 95% 내지 100%, 더 구체적으로 98% 내지 100%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 보다 한 층 정면 명암비가 개선될 수 있으며 내구성을 향상시킬 수 있다.
편광자(300)는 이색성 염료를 함유하고 1축 연신된 편광자를 포함할 수 있다. 구체적으로, 이색성 염료를 함유하는 편광자는 편광자용 기재 필름을 MD 1축 연신하고 이색성 염료(예: 요오드 또는 요오드 함유 물질로서 요오드화칼륨을 포함)로 염색하여 제조된 편광자를 포함할 수 있다. 편광자용 기재 필름은 폴리비닐알코올계 필름 또는 그의 유도체를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 편광자는 당업자에게 알려진 통상의 방법에 따라 제조될 수 있다.
편광자(300)는 두께가 1㎛ 내지 40㎛, 구체적으로 5㎛ 내지 30㎛, 더 구체적으로 10㎛ 내지 25㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있다.
보호층
보호층(100)은 편광자(300)의 상부면(광 입사면)에 배치되어 편광자를 보호한다. 보호층(100)은 상술되는 축 간의 각도 조절을 통해 정면 명암비 개선 효과, 측면 칼라 시프트 개선 효과 및 블랙 시감 개선 효과를 제공할 수 있다.
보호층(100)은 면내 방향 중 굴절률이 높은 축과 굴절률이 낮은 축을 구비한다. 여기에서 "굴절률이 높은 축"과 "굴절률이 낮은 축"은 보호층의 면내 방향의 2개의 축인 x축과 y축 중에서 굴절률을 상대적으로 비교하여 정의한 것이다. 특별히 제한되지는 않지만, 보호층에서 면내 방향 중 굴절률이 높은 축과 굴절률이 낮은 축은 보호층을 제조하는 공정 중 연신에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 굴절률이 높은 축은 지상축(slow axis), 굴절률이 낮은 축은 진상축(fast axis)이 될 수 있다.
일 구체예에서, 보호층의 면내 방향 중 굴절률이 낮은 축은 보호층의 기계적 방향(MD, machine direction)이고, 보호층의 면내 방향 중 굴절률이 높은 축은 보호층의 폭 방향(TD, transverse direction)이 될 수 있다. 이 경우, 보호층은 TD 1축 연신 보호 필름 또는 TD 1축 연신 코팅층 또는 MD와 TD 2축 연신 필름 또는 MD와 TD 2축 연신 코팅층이 될 수 있다.
다른 구체예에서, 보호층의 면내 방향 중 굴절률이 낮은 축은 제1 보호층의 폭 방향(TD)이고, 보호층의 면내 방향 중 굴절률이 높은 축은 제1 보호층의 길이 방향(MD)이 될 수 있다. 이 경우, 보호층은 MD 1축 연신 보호 필름 또는 MD 1축 연신 코팅층 또는 MD와 TD 2축 연신 필름 또는 MD와 TD 2축 연신 코팅층이 될 수 있다.
또 다른 구체예에서, 보호층의 면내 방향 중 굴절률이 낮은 축은 보호층의 폭 방향에 대해 대해 경사 방향이 되고, 굴절률이 높은 축은 보호 층의 길이 방향에 대해 대해 경사 방향이 될 수 있다. 이 경우, 보호층은 MD와 TD 2축 연신 필름 또는 MD와 TD 2축 연신 코팅층이 될 수 있다.
또 다른 구체예에서, 보호층은 등방성 필름일 수 있다.
바람직하게는, 보호층의 면내 방향 중 굴절률이 낮은 축은 보호층의 기계적 방향(MD)이고, 보호층의 면내 방향 중 굴절률이 높은 축은 보호층의 폭 방향(TD)이 됨으로써 상술된 편광자와의 축 관계를 고려할 때, 편광판의 제조시 롤 투 롤 공정을 가능하게 함으로써 공정성과 경제성을 높일 수 있다. 이에, 이하에서는 위의 경우에 대해서만 설명한다.
보호층은 면내 방향 중 상술한 굴절률이 낮은 축과 굴절률이 높은 축을 갖기 위해 TD 1축 연신 보호 필름을 포함할 수 있다.
TD 1축 연신시, 보호 필름은 용융 압출된 보호 필름용 수지를 TD 방향으로만 2배 내지 10배 연신하는 단계를 포함하는 보호 필름 제조 방법에 의해 제조될 수 있다. 상기 연신비 범위에서 본 발명의 굴절률이 낮은 축과 굴절률이 높은 축을 가질 수 있다. 구체적으로 연신비는 3배 내지 8배가 될 수 있다.
연신은 건식 연신, 습식 연신 중 하나 이상으로 수행될 수 있고, 연신 온도는 보호층용 수지의 Tg를 기준으로 (Tg - 20)℃ 내지 (Tg + 50)℃, 구체적으로 70℃ 내지 150℃ 더 구체적으로 80℃ 내지 130℃가 바람직하고, 보다 더 구체적으로 90℃ 내지 120℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 일률적으로 동일한 연신 효과가 있을 수 있다.
연신 후 보호 필름은 연신 과정 없이 보호 필름을 소정의 온도에서 열 처리함으로써 보호 필름의 축 및 위상차를 고정시킬 수 있다. TD 1축 연신으로 제조된 보호 필름은 상술한 열 처리를 함으로써 축 및 위상차를 안정적으로 고정시킬 수 있다. 열 처리시 온도 및 시간은 보호 필름의 재질에 따라 적당하게 조절될 수 있다.
보호층은 상술한 굴절률이 낮은 축과 굴절률이 높은 축으로 인하여, 소정 범위의 위상차를 가질 수 있다. 보호층의 위상차는 보호층의 연신 정도, 굴절률이 낮은 축의 굴절률, 굴절률이 높은 축의 굴절률 등에 따라 달라질 수 있다.
일 구체예에서, 보호층은 파장 550nm에서 면내 위상차(Re)가 5,000nm 이상, 구체적으로 5,000nm 내지 15,000nm, 더 구체적으로 5,000nm 내지 12,000nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 정면 명암비 개선 효과, 무지개 무라 억제 효과 등이 있을 수 있다.
일 구체예에서, 보호층은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(Rth)가 6,000nm 이상, 구체적으로 6,000nm 내지 15,000nm, 더 구체적으로 6,000nm 내지 12,000nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 복굴절에 의한 얼룩 제어 효과, 액정 표시 장치에서의 시야각 특성 개선 효과 등이 있을 수 있다.
일 구체예에서, 보호층은 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)가 2.5 이하, 구체적으로 1.0 내지 2.2, 더 구체적으로 1.2 내지 2.0, 가장 구체적으로 1.4 내지 1.8 이 될 수 있다. 상기 범위에서, 복굴절에 의한 얼룩 제어 효과, 필름의 기계적 강도 유지 효과 등이 있을 수 있다.
일 구체예에서, 보호층은 파장 550nm에서, 면내 방향 중 x축 방향의 굴절률 nx, y축 방향의 굴절률 ny 중 어느 하나가 1.65 이상이 될 수 있다. nx, ny 모두가 1.65 미만 또는 nx, ny 모두가 1.65 이상이면, 보호층으로 사용시 입사각 및 파장에 따라 위상차값의 변화로 인한 복굴절에 의해 무지개 얼룩이 발생할 수 있다. 일 구체예에서, nx는 1.65 이상, 구체적으로 1.67 내지 1.75이고, ny는 1.45 내지 1.55가 될 수 있다. 다른 구체예에서, ny는 1.65 이상, 구체적으로 1.67 내지 1.75, 더 구체적으로 1.69 내지 1.72이고, nx는 1.45 내지 1.55가 될 수 있다. nx와 ny의 차이의 절대값(｜nx-ny｜)은 0.1 내지 0.2, 구체적으로 0.12 내지 0.18이 되도록 함으로써, 시야각을 보다 개선할 수 있고, 무지개 얼룩이 발생하지 않게 할 수 있다.
일 구체예에서, 보호층(100)은 광학적으로 투명한 수지로 형성된 필름을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1보호층은 트리아세틸셀룰로스 등을 포함하는 셀룰로스 에스테르계 수지, 노르보르난, 비정성 환상 폴리올레핀 등을 포함하는 고리형 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 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 1종 이상을 포함하는 보호 필름을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 보호층은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르계 수지 필름을 포함할 수 있다. 폴리에스테르계 수지 필름은 수분 투과도가 낮아서 편광판의 신뢰성을 높일 수 있다.
보호층(100)은 단일층이 될 수도 있고 또는 단일층의 수지 필름이 복수 개 적층되는 경우 또는 공압출에 의해 복수 개의 적층이 일체로 형성된 필름도 포함할 수 있다.
다른 구체예에서, 보호층(100)은 보호 코팅층이 될 수 있다. 보호 코팅층은 당업자에게 알려진 통상의 조성물로 형성될 수 있다.
보호층(100)은 두께가 1㎛ 내지 100㎛, 구체적으로 5㎛ 내지 100㎛, 10㎛ 내지 90㎛, 15㎛ 내지 85㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 보호층(100)의 상부면에는 하드코팅층, 내지문성층, 반사방지층 등의 추가적인 기능성 코팅층이 더 형성될 수도 있다. 또한, 도 1에서 도시되지 않았지만, 편광자(300)와 보호층(100)은 점착층 및/또는 접착층에 의해 적층될 수 있다.
위상차 필름
위상차 필름(200)은 편광자(300)의 하부면(광 입사면)의 배치되어 편광자를 보호할 수 있다. 위상차 필름(200)은 액정 패널로부터 입사되는 광을 편광자로 투과시 광을 제어함으로써 본 발명의 정면 명암비 개선 효과, 측면 컬러 시프트 개선 효과 및 블랙 시감 개선 효과 개선에 도움을 줄 수 있다.
위상차 필름(200)은 편광자(300)의 하부면으로부터 기재층 및 포지티브 C 플레이트 위상차층의 순서로 적층될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 위상차 필름(200)은 편광자(300)의 하부면으로부터 포지티브 C 플레이트 위상차층, 기재층의 순서로 적층될 수도 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 위상차 필름(200)의 하부면에는 점착층 또는 접착층이 더 형성될 수 있다. 점착층 또는 접착층은 편광판을 피착체 예를 들면 액정 패널에 고정시킬 수 있다.
본 발명의 광학표시장치는 본 발명의 위상차 필름 또는 본 발명의 편광판을 포함한다. 일 구체예에서, 광학표시장치는 유기발광소자 표시 장치 등을 포함하는 발광소자 표시 장치, IPS 액정표시장치를 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 액정표시장치는 액정 패널, 액정 패널의 광 출사면에 적층되는 본 발명의 편광판(시인측 편광판), 액정 패널의 광 입사면에 배치되는 편광판(광원측 편광판)을 포함한다. 광 입사면에 배치되는 편광판은 당업자에게 통상적으로 알려진 편광판을 포함할 수 있다.
액정표시장치는 광원측 편광판의 하부면에 광원을 포함한다. 광원은 연속적인 발광 스펙트럼을 갖는 광원을 포함할 수 있다. 예를 들면, 광원은 백색 LED(White LED) 광원, 양자점(QD, quantum dot) 광원, 금속 불화물 적색 형광체 광원 구체적으로 KSF(K2SiF6:Mn4+) 형광체 또는 KTF(K2TiF6:Mn4+) 형광체 함유 광원 등을 포함할 수 있다. 액정 패널은 IPS 모드 등이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
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
위상차 필름 제조
셀룰로스 에스테르계 화합물(이스트만社), 하기 표 1의 용매를 혼합하여 포지티브 C 플레이트 위상차층용 조성물을 제조하였다. 상기 제조한 조성물을 트리아세틸셀룰로스(TAC) 필름(KONICA社, KC4CT1W, 두께:40㎛, 파장 550nm에서 Re: 0.10nm, Rth: 0.30nm, NZ: 0.8)의 하부면에 소정의 두께로 코팅하고 하기 표 1에서의 조건으로 건조시켜 TAC 필름 하부면에 포지티브 C 플레이트 위상차층을 형성함으로써 위상차 필름을 제조하였다.
편광판 제조
폴리비닐알코올 필름(KURARAY社, VF-TS#4500, 두께:45㎛)을 30℃에서 2배로 폴리비닐알코올 필름의 MD로 1축 연신하고 요오드를 흡착시킨 후 60℃의 붕산 수용액에서 연신하여 편광자(두께: 17㎛)를 제조하였다. 최대 연신 배율은 6.5배이다. 편광자의 면내 방향 중 굴절률이 높은 축은 편광자의 흡수축(MD)이다.
상기 제조한 편광자의 하부면(광 입사면)에 상기 제조한 TAC 필름의 상부면을 접착시켰다. 상기 제조한 편광자의 상부면(광 출사면)에 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(도요보社, 두께:80㎛, 파장 550nm에서 Re: 8,500nm, Rth: 9,300nm, NZ: 1.55, TD 1축 연신 필름)을 접착시켰다. PET 필름에 있어서, 면내 방향 중 굴절률이 낮은 축은 진상축으로 PET 필름의 MD이다. 편광자의 면내 방향 중 굴절률이 높은 축을 0° 라고 할 때, PET 필름의 면내 방향 중 굴절률이 낮은 축이 이루는 각도는 0°이다.
실시예 2 내지 실시예 6
실시예 1에서 위상차 필름 제조 구성을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 위상차 필름, 편광판을 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에서 +C 플레이트 위상차층 없이 PET 필름, 편광자, TAC 필름이 순차적으로 적층된 편광판을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 2 내지 비교예 3
실시예 1에서 위상차 필름 제조 구성을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 위상차 필름, 편광판을 제조하였다.
실시예와 비교예의 위상차 필름의 제조를 하기 표 1에 나타내었다.
용매
(용매1:용매2)		 용매 건조 B
용매1의
비율(wt%)		 용매2의
비율(wt%)		 온도
(℃)		 시간
(min)
실시예1 PGME:MEK 65 35 80 6 4.5
실시예2 PGME:MEK 60 40 80 6 4.5
실시예3 PGME:MEK 55 45 80 6 1.2
실시예4 PGME:MEK 55 45 80 6 6.5
실시예5 MIPK:MEK 75 25 80 6 2.0
실시예6 MIPK:EA 70 30 80 6 2.0
비교예1 - - - - - 0
비교예2 PGME:MEK 20 80 80 6 4.5
비교예3 MIPK:EA 20 80 80 6 4.5
*표 1에서,
PGME는 프로필렌글리콜메틸에테르
MEK는 메틸에틸케톤
MIPK는 메틸이소프로필케톤
EA는 에틸아세테이트
B는 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층의 두께(단위:㎛)
실시예와 비교예의 위상차 필름, 편광판에 대해 하기 표 2의 물성을 평가하였다.
(1)포지티브 C 플레이트 위상차층 중 PGME 또는 MIPK의 함량(단위:mg/kg): 위상차 필름에 대하여 가스크로마토그래피 방법으로 PGME, MIPK의 함량을 측정하였다. 가스크로마토그래피는 SHIMADZU社의 GC 2010 Plus Series injector, Series Auto sampler 를 사용하여 수행되었다. 20mL Vial에 측정하고자 하는 시료(포지티브 C 플레이트 위상차층)를 0.2~0.3g 정확히 정량한 후 AC(아세톤) 9mL를 넣고 약 2시간 이상 shaker를 이용하여 용해시킨 후 Internal standard 용액 1mL를 정확히 측량하여 넣고 잘 교반한 후 0.45㎛ filter로 여과하여 전처리를 마친 용액을 제조하였다. 제조한 용액을 injector를 통해 가스크로마토그래피에 주입하고, 40℃에서 3min, 승온 속도 20℃/min으로 승온시키고 280℃에서 3min의 조건에서 시료(kg)에 들어있는 PGME 또는 MIPK의 함량(mg)을 측정하였다.
(2)포지티브 C 플레이트 층을 포함한 위상차 필름의 파장 분산성: 위상차 필름에 대하여 Axoscan(Axometry社)를 사용해서 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 면내 위상차, 두께 방향 위상차를 구하여 파장 분산성을 계산하였다.
(3)밀착력: 위상차 필름에 대하여 크로스-컷(cross-cut) 방법에 의해 밀착성을 평가하였다. 위상차 필름을 가로 x 세로(10 cm x 10 cm)의 정사각형 크기로 절단하고 가로 10칸, 세로 10칸으로 포지티브 C 플레이트 위상차층까지만 절단하여 100개의 절편을 제조하였다. 포지티브 C 플레이트 위상차층면에 점착 테이프(No.405Tape, Nichiban社)를 붙인 후 상기 점착 테이프를 박리시켰을 때 박리되지 않고 남아있는 절편의 개수를 세었다. 남아있는 절편의 개수가 많을수록 밀착력이 우수함을 의미한다.
(4)휨 값(단위:mm): 실시예와 비교예에서 제조한 위상차 필름 부착된 편광판을 편광자의 MD x 편광자의 TD(219.8mm x 124.15mm)의 크기로 절단하고, 절단한 시편 중 위상차 필름 쪽에 점착제를 붙이고, 상기 점착제를 매개로 10.1인치, 0.5T 유리판에 합지하여 휨 측정용 시편을 제조하였다. 제조한 시편을 편광판이 위로 향하도록 하여 편평한 바닥면 위에 두었다. 3차원 측정기를 사용하여 22℃에서 바닥면에서 편광판이 뜨는 높이(H1)를 측정하였다.
그런 다음, 상기 시편을 60℃에서 240시간 방치한 후 상기와 동일한 방법으로 22℃에서 편광판이 바닥면에서 뜨는 높이(H2)를 측정하였다.
H2-H1으로 휨 값을 평가하였다. 휨 값이 0.5mm 이하이면 편광판의 신뢰성이 높아서 사용 가능하다.
(5)정면 명암비(CR, 단위:%): 실시예와 비교예의 편광판을 사용해서 액정표시장치(실시예 및 비교예의 편광판을 광원측 편광판으로 사용하는 것을 제외하고는 FULLHD LED TV ADONIS(43인치, 모델명:TS-430)와 동일 구성)를 제조하였다. 상기 제조한 액정표시장치용 모듈에 대해 분광방사계(TOPCON社 SR-3A)를 사용하여 구면 좌표계 정면(0°, 0°)에서 백색 모드(white mode), 흑색 모드(black mode) 각각에서 휘도값을 측정하였다. 정면 명암비는 흑색 모드에서의 휘도에 대한 백색 모드에서의 휘도의 비로 계산된다. 정면 명암비는 높을수록 좋으나, 대면적 TV용 IPS 모드 액정표시장치에서는 1300 이상이어야 적용 가능하다.
(6)측면 칼라 시프트(△x,y, 단위 없음): (5)와 동일한 방법으로 모듈을 조립하였다. EZCONTRAST X88RC(EZXL-176R-F422A4, ELDIM社)를 사용해서 (θ,φ)로서, (45°, 45°), (45°, 135°)에서 색좌표 x, 색좌표 y를 각각 측정하였다. x,y는 (45°, 45°), (45°, 135°)에서 x,y 좌표의 거리로 계산하였다. △x,y는 0.1 이하이어야만 측면 색감 차이가 작아져 IPS 모드 액정표시장치에 적용 가능하다.
A B A/B Re(450)/
Re(550)		 Re(650)/
Re(550)		 |Rth(450)|/ |Rth(550)| |Rth(650) |/|Rth(550)| 밀착력 휨값 CR △
x,y
실시예1 989 4.5 220 3.5 0.8 1.4 0.9 100 0.4 1420 0.04
실시예2 6421 4.5 1427 3.4 1.2 1.6 1.1 100 0.4 1380 0.06
실시예3 1235 1.2 1029 2.2 0.7 1.3 0.8 100 0.5 1410 0.08
실시예4 8240 6.5 1268 4.6 0.9 2.9 0.6 100 0.3 1370 0.02
실시예5 3500 2.0 1750 1.9 1.1 1.5 1.1 100 0.45 1400 0.07
실시예6 1500 2.0 750 1.2 0.3 1.4 0.9 100 0.45 1390 0.07
비교예1 0 0 0 - - - - - 1.2 1250 0.16
비교예2 8900 4.5 1978 3.1 0.4 1.8 0.8 80 0.4 1000 0.07
비교예3 12000 4.5 2667 3.6 1.2 1.4 1.4 40 0.4 700 0.07
*상기 표 2에서,
A는 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층 중 제1용매(PGME 또는 MEK)의 함량(단위:mg/kg)
B는 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층의 두께(단위:㎛)
상기 표 2에서와 같이, 본 발명의 위상차 필름은 기재층과 포지티브 C 플레이트 위상차층 간의 밀착력이 우수하고 휨을 낮추는 효과도 우수하였다. 또한, 본 발명의 위상차 필름은 정면 명암비 개선 효과, 측면 컬러 시프트 개선 효과 및 블랙 시감 개선 효과가 우수하였다.
반면에, 본 발명의 위상차 필름 중 포지티브 C 플레이트 위상차층을 구비하지 않는 비교예 1은 휨 값이 컸고 측면 칼라 시프트도 좋지 않았다. 포지티브 C 플레이트 위상차층을 구비하지만 본 발명의 식 1을 만족하지 않는 비교예 2 내지 비교예 3은 밀착력이 좋지 않았으며 정면 명암비도 좋지 않았다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (22)

  1. 기재층; 및 상기 기재층의 적어도 일면에 형성된 포지티브 C 플레이트 위상차층을 포함하고,
    상기 포지티브 C 플레이트 위상차층은 하기 식 1을 만족하는 것인, 위상차 필름:
    [식 1]
    0 ＜ A/B ≤ 1950
    (상기 식 1에서,
    A는 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층 중 제1용매의 함량(단위:mg/kg)이고, 상기 제1용매는 상기 기재층을 용해시키는 용매이고,
    B는 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층의 두께(단위:㎛)).
  2. 제1항에 있어서, 상기 식 1 중 A/B는 100 내지 1800인 것인, 위상차 필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 식 1 중 A는 500mg/kg 내지 15,000mg/kg, B는 15㎛ 이하인 것인, 위상차 필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기재층은 광학적 이방성 필름 또는 광학적 등방성 필름을 포함하는 것인, 위상차 필름.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기재층은 셀룰로스 에스테르계 수지를 포함하는 필름을 포함하는 것인, 위상차 필름.
  6. 제1항에 있어서, 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층은 셀룰로스 에스테르계 화합물, 방향족계 화합물 또는 이들의 중합체 중 1종 이상을 함유하는 것인, 위상차 필름.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1용매는 끓는 점이 60℃ 내지 200℃인 용매를 포함하는 것인, 위상차 필름.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1용매는 프로필렌글리콜메틸에테르, 메틸이소프로필케톤, 메틸이소부틸케톤, 톨루엔, 자일렌 중 1종 이상을 포함하는 것인, 위상차 필름.
  10. 제1항에 있어서, 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층은 끓는 점이 30 내지 150℃인 제2용매를 더 포함하는 것인, 위상차 필름.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2용매는 메틸에틸케톤, 메탄올, 에틸아세테이트, 디클로로메탄, 사이클로펜탄온, 테트라하이드로퓨란, 메틸 3차 부틸 에테르 중 1종 이상을 포함하는 것인, 위상차 필름.
  12. 제1항에 있어서, 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층은 하기 식 2, 하기 식 3 중 적어도 어느 하나를 만족하는 것인, 위상차 필름:
    [식 2]
    Re(450)/Re(550) > Re(650)/Re(550)
    (상기 식 2에서, Re(450), Re(550), Re(650)은 각각 포지티브 C 플레이트 위상차층의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 면내 위상차(단위:nm)이다)
    [식 3]
    ｜Rth(450)｜/｜Rth(550)｜ > ｜Rth(650)｜/｜Rth(550)｜
    (상기 식 3에서, Rth(450), Rth(550), Rth(650)은 각각 포지티브 C 플레이트 위상차층의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 두께 방향 위상차(단위:nm)이다).
  13. 제1항에 있어서, 상기 위상차 필름은 하기 식 4, 하기 식 5 중 적어도 어느 하나를 만족하는 것인, 위상차 필름:
    [식 4]
    Re(450)/Re(550) > Re(650)/Re(550)
    (상기 식 4에서, Re(450), Re(550), Re(650)은 각각 위상차 필름의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 면내 방향 위상차(단위:nm)이다)
    [식 5]
    ｜Rth(450)｜/｜Rth(550)｜ > ｜Rth(650)｜/｜Rth(550)｜
    (상기 식 5에서, Rth(450), Rth(550), Rth(650)은 각각 위상차 필름의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 두께 방향 위상차(단위:nm)이다).
  14. 제13항에 있어서, 상기 식 4에서 Re(450)/Re(550)은 0.1 내지 10이고, Re(650)/Re(550)이 0.1 내지 5인 것인, 위상차 필름.
  15. 제13항에 있어서, 상기 식 5에서 ｜Rth(450)｜/｜Rth(550)｜은 0.1 내지 10이고, 상기 ｜Rth(650)｜/｜Rth(550)｜은 0.1 내지 5인 것인, 위상차 필름.
  16. 제1항 내지 제6항, 제8항 내지 제15항 중 어느 한 항의 위상차 필름을 포함하는 것인, 편광판.
  17. 제16항에 있어서, 상기 편광판은 편광자, 상기 편광자의 광 입사면인 하부면에 배치된 상기 위상차 필름, 및 상기 편광자의 광 출사면인 상부면에 배치된 보호층을 포함하는 것인, 편광판.
  18. 제17항에 있어서, 상기 편광자의 면내 방향 중 굴절률이 높은 축을 기준(0°)라고 할 때, 상기 보호층의 면내 방향 중 굴절률이 낮은 축이 이루는 각도는 -5° 내지 +5°인 것인, 편광판.
  19. 제18항에 있어서, 상기 굴절률이 높은 축은 상기 편광자의 기계적 방향(MD, machine direction)이고, 상기 굴절률이 낮은 축은 상기 보호층의 기계적 방향, 폭 방향(transverse direction, TD) 또는 폭 방향에 대한 경사 방향인 것인, 편광판.
  20. 제18항에 있어서, 상기 보호층은 파장 550nm에서 면내 위상차가 5000nm 이상인 것인, 편광판.
  21. 제17항에 있어서, 상기 편광자의 하부면으로부터 상기 기재층, 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층의 순서로 적층되거나, 상기 편광자의 하부면으로부터 상기 포지티브 C 플레이트 위상차층, 상기 기재층의 순서로 적층되는 것인, 편광판.
  22. 제16항의 편광판을 포함하는 것인, 광학표시장치.

KR1020200064635A 2020-05-28 2020-05-28 위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 KR102620958B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200064635A KR102620958B1 (ko) 2020-05-28 2020-05-28 위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
PCT/KR2021/005224 WO2021241893A1 (ko) 2020-05-28 2021-04-26 위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200064635A KR102620958B1 (ko) 2020-05-28 2020-05-28 위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210147422A KR20210147422A (ko) 2021-12-07
KR102620958B1 true KR102620958B1 (ko) 2024-01-03

Family

ID=78744901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200064635A KR102620958B1 (ko) 2020-05-28 2020-05-28 위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102620958B1 (ko)
WO (1) WO2021241893A1 (ko)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004264345A (ja) * 2003-02-03 2004-09-24 Nitto Denko Corp 位相差フィルムおよびその製造方法
KR101993736B1 (ko) * 2015-07-14 2019-06-28 주식회사 엘지화학 위상차 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
TW201823278A (zh) * 2016-08-12 2018-07-01 美商艾克倫聚合物系統公司 基於苯乙烯氟聚合物之光學補償膜
KR101933765B1 (ko) * 2016-08-23 2018-12-28 동우 화인켐 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치
KR20180071440A (ko) * 2016-12-19 2018-06-28 주식회사 효성 셀룰로오스 에스테르 필름 및 이를 이용한 편광판 및 액정표시 장치
KR102112863B1 (ko) * 2016-12-23 2020-05-19 삼성에스디아이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
KR102435573B1 (ko) * 2018-06-20 2022-08-23 삼성에스디아이 주식회사 광학필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR102434542B1 (ko) * 2018-10-15 2022-08-19 삼성에스디아이 주식회사 Ｉｐｓ 액정표시장치용 편광판 및 이를 포함하는 ｉｐｓ 액정표시장치

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021241893A1 (ko) 2021-12-02
KR20210147422A (ko) 2021-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102040460B1 (ko) 편광자
CN113227853B (zh) 偏光板和包括偏光板的光学显示装置
KR20070003816A (ko) 편광자의 제조 방법, 편광판의 제조 방법, 적층 광학필름의 제조 방법, 편광자, 편광판, 적층 광학 필름 및화상 표시 장치
KR20160146540A (ko) 편광 필름 및 그것을 포함하는 편광판
KR102333242B1 (ko) 액정표시장치
KR102434542B1 (ko) Ｉｐｓ 액정표시장치용 편광판 및 이를 포함하는 ｉｐｓ 액정표시장치
KR102514153B1 (ko) 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR102620958B1 (ko) 위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
KR20220146387A (ko) 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR20220042033A (ko) 편광판 이를 포함하는 광학표시장치
KR102435570B1 (ko) 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
CN116438478A (zh) 光学显示装置模块和包括其的光学显示装置
KR102628672B1 (ko) Ｉｐｓ 모드용 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
KR102435573B1 (ko) 광학필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR20220041678A (ko) 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
KR102414308B1 (ko) 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
US20220099876A1 (en) Optical laminate and optical display apparatus comprising the same
CN113820778B (zh) 用于平面内切换模式的偏光板和包括其的光学显示设备
US20230117635A1 (en) Polarizing plate and optical display apparatus comprising the same
KR20230017523A (ko) 광학 적층체 및 이를 포함하는 광학표시장치
KR20240082026A (ko) 편광판 및 광학표시장치
KR20220031379A (ko) 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
JP2022087884A (ja) 光学補償層付偏光板およびそれを用いた有機ｅｌパネル

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant