KR20040076790A - 광학 부재, 그 제조 방법, 점착형 광학 부재 및 화상 표시장치 - Google Patents

Abstract

단면을 발수성 재료로 피복시킨 하나 이상의 광학 필름을 구비하는 광학 부재로서, 고온 및 고습의 분위기하에서 발생되는 광학 필름에 관한 문제, 특히, 편광자에 관한 문제의 발생을 억제하는데 유용하다.

Description

광학 부재, 그 제조 방법, 점착형 광학 부재 및 화상 표시 장치 {OPTICAL MEMBER, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, ADHESIVE OPTICAL MEMBER AND IMAGE VIEWING DISPLAY}

발명의 분야

본 발명은 광학 필름의 단면 (end face) 을 발수성 재료 (water-repellent material) 로 피복시켜 내수성 (water resistance) 을 향상시킨 광학 부재에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 단면을 발수성 재료로 피복시킨 편광자를 갖는 편광판을 구비하는 광학 부재에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 광학 부재의제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 광학 부재상에 점착제층을 형성한 점착형 광학 부재에 관한 것이고, 또한, 본 발명은, 상기 광학 부재 또는 상기 점착형 광학 부재를 사용하는 액정 표시 장치, 유기 EL (electroluminescence) 표시 장치, 및 PDP 와 같은 화상 표시 장치에 관한 것이다.

관련 기술의 설명

액정 표시 장치에서는, 그 화상 형성 방식으로 인해, 액정 패널의 최상 표면상에 제공되는 유리 기판의 양면상에 편광자를 배치하는 것이 반드시 필요하다. 따라서, 일반적으로, 편광자에 보호 필름을 적층하여 편광판으로 사용하고 있다. 또한, 디스플레이의 표시 품질을 향상시키기 위해, 편광판상에 여러 가지 광학 필름을 적층한 광학 부재의 사용이 증가하고 있다. 예를 들어, 컬러링 방지를 위한 위상차 필름, 액정 표시 장치의 시야각을 개선하기 위한 시야각 보상 필름, 및 디스플레이의 콘트라스트를 개선하기 위한 휘도 향상 필름 등이 사용되고 있다.

편광판과 같은 광학 필름은 액정 표시 장치와 같은 화상 표시 장치에 적합한 소정 사이즈로 절단되어 제품화된다.

편광자로서는, 폴리비닐 알코올을 주재료로 하는 필름에 요오드 또는 염료와 같은 2 색성 재료 (dichroism materials) 를 스며들게 한 다음, 연신처리한 것이 사용된다. 또한, 보호 필름으로서는, 트리아세틸 셀룰로오스, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 및 아크릴계 수지, 폴리카보네이트, 노르보르넨계 수지 등이 사용되고 있다. 그러나, 편광자의 주재료인 폴리비닐 알코올은 친수성이 높은 재료이므로, 장시간의 침지 동안, 팽윤되고 용해된다. 보호 필름이 편광자의 양측면을보호하긴 하지만, 절단된 광학 필름의 절단된 단면 (절단면) 은 노출된 편광자를 드러낸다.

따라서, 편광자와 같이, 친수성 재료를 포함하는 광학 부재가 고온 및 고습의 분위기에서 장시간 방치되거나, 결로 (dew condensation) 등에 의해 광학 부재의 단면에 물이 접촉할 경우, 편광자 (특히, 폴리비닐 알코올과 같은 친수성 재료) 의 팽윤, 용해 등이 발생하여, 광학 부재의 원래 형상이 유지될 수 없다. 그 결과, 광학 부재로서 투과율이 증가하거나 색깔이 빠지는 등의 문제가 흔히 발생하게 된다.

광학 부재의 절단 단면 (cut end faces) 의 특성을 개선하는 기술로서, 점착제층(들)을 형성한 점착형 광학 부재의 점착제층에 관련한 문제를 해결하는 기술이 제안되어 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 평11-129355 호, 일본 공개특허공보 평11-254550 호, 및 일본 공개특허공보 2000-258628 호). 일본 공개특허공보 평11-129355 호에는 점착제층의 가장자리 면 (edge side) 에 열가소성 수지 분말로 층을 형성하는 기술이 개시되어 있고, 일본 공개특허공보 평11-254550 호에는 광학 부재의 단면을 비점착성 층으로 코팅하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 일본 공개특허공보 2000-258628 호에는 점착제층의 가장자리 면에 분말을 부착시키는 기술이 개시되어 있다. 이러한 기술들은 단면에 노출되어 있는 점착제층을 피복함으로써, 점착제의 돌출과 증착에 의한 오염으로부터 초래되는 문제를 방지하는 것을 목적으로 하고 있다.

또한, 액정셀의 투명 기판상에 부착되어 있는 편광판의 주변부를 시일재(sealant) 로 피복한 액정 표시 장치가 개시되어 있다 (일본 공개특허공보 평8-320485 호). 그러나, 보다 좁은 가장자리와 확장된 표시 영역이 더욱 더 요구되는 액정 표시 패널에, 일본 공개특허공보 평8-320485 호에 개시되어 있는 액정 표시 장치를 적용하면, 시일재로 덮인 부분의 노출 확률이 증가한다. 따라서, 실링 부재 (sealing member) 부의 노출에 의한 광학 부재의 문제를 방지할 수 없다.

본 발명은 고온 및 고습의 분위기하에서 발생되는, 광학 필름에 관한 문제, 특히, 편광자에 관한 문제의 발생을 억제할 수 있는 광학 부재 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 상부에 점착제층을 형성한 점착형 광학 부재를 제공하는 것을 목적으로 하며, 또한, 상기 광학 부재 또는 점착형 광학 부재를 사용하는 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 본 발명의 광학 부재 (편광판) 에 대한 부분적인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 편광판

1a : 편광자

1b : 보호 필름

2 : 피복층

본 발명자들은 상술한 문제점을 해결하기 위한 연구에 전념하여, 아래에 나타낸 바와 같은 광학 부재에 의해 본 발명의 목적이 달성될 수 있음을 알아냄으로써, 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명은 하나 이상의 광학 필름을 구비하는 광학 부재에 관한 것으로서, 하나 이상의 광학 필름의 단면은 발수성 재료로 피복되어 있다.

광학 부재로서는, 광학 필름이 편광판을 구비하고, 편광판의 적어도 일 단면은 발수성 재료로 피복되어 있는 실시형태가 바람직하다. 또한, 광학 부재로서는, 광학 필름이 폴리비닐 알코올을 주재료로 하는 편광자를 포함하는 편광판을 구비하고, 편광판의 적어도 일 단면은 발수성 재료로 피복되어 있는 실시형태가 바람직하다.

상기 광학 부재에서는, 발수성 재료로서 불소 재료를 적절히 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은, 발수성 재료로 미리 코팅되어 있는 절단칼 (cutting blade) 로 광학 필름을 다이-커팅 (die-cutting) 함으로써, 다이-커팅과 동시에 광학 필름의 단면상에 발수성 재료가 부착되어 피복층을 형성하는 단계를 포함하는 광학 부재 제조 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 상기 광학 부재의 적어도 한쪽면에 점착제층을 구비하는 점착형 광학 부재에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 하나 이상의 상기 광학 부재 또는 상기 점착형 광학 부재를 사용하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.

바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명

본 발명의 광학 부재는, 광학 필름 단면의 적어도 일부를 피복하는 발수성 재료의 피복층을 갖는다. 본 발명의 광학 부재는 광학 필름을 갖기만 한다면, 하나의 광학 필름 또는 복수개 광학 필름을 적층체로서 구비할 수 있다. 광학 필름이 적층체일 경우, 광학 필름의 단면상에 형성되는 피복층은 광학 필름의 일부 단면상에 형성될 수 있으며, 적층체의 모든 단면상에 형성될 수도 있다. 친수성 재료를 구비하는 광학 필름은 상부에 피복층이 형성되는 광학 필름에 적용되는것이 적절하다.

본 발명의 광학 부재에 적용되는 광학 필름으로는, 액정 표시 장치 등을 형성하는데 사용되는 광학 필름을 사용할 수 있으며, 그 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 광학 필름으로는, 편광판을 들 수도 있다. 본 발명은, 광학 필름으로서, 상술한 바와 같이, 폴리비닐 알코올을 주재료로 하는 편광자를 이용하는 광학 부재에 적절히 적용할 수 있다.

도 1 은, 광학 필름으로서 편광판을 사용하는, 본 발명의 광학 부재에 대한 단면도이다. 도 1 에서, 편광자 (1a) 의 양측상에 보호 필름 (1b) 을 갖는 편광판 (1) 의 단면은 발수성 재료의 피복층 (2) 을 갖는다. 도 1 은 편광판 (1) 의 오른쪽 및 왼쪽의 양 단면이 피복층 (2) 을 갖는 경우를 나타내지만, 물론, 앞쪽 및 뒤쪽의 양 단면도 피복층을 가질 수 있다. 또한, 피복층 (2) 은 편광자 (1a) 및 보호 필름 (1b) 의 단면 전체에 형성되어 있지만, 편광자 (1a) 에 대해서만 피복층 (2) 이 형성될 수도 있다.

발수성 재료의 광학 필름 (편광판 등) 의 단면을 피복하는 방법으로는, 예를 들어, 광학 필름 (편광판 등) 을, 톰슨 블레이드 (Thomson blade) 등의 절단칼에 의해 소정 사이즈로 다이-커팅할 때, 톰슨 블레이드 등의 절단칼상에 발수성 재료를 미리 코팅하여, 커팅 프로세스와 동시에 단면상에 발수성 재료를 부착시켜 피복층을 형성하는 방법을 언급할 수 있다. 또한, 광학 필름 (편광판 등) 을 소정 사이즈로 다이-커팅한 후, 2 이상의 시트 (수 개 내지 수십 개 내지 수백 개의 시트) 를 정렬하여 적층한 다음, 브러시 등을 사용하여 발수성 재료를 도포하거나 분사 방법, 에어 브러시 방법, 또는 잉크젯 방법 등을 사용하여 부착될 단면 (측면) 에 주입하여 피복층을 형성하는 방법을 언급할 수 있다. 정렬 적층된 피복층(들)을 광학 필름 (편광판 등) 에 형성할 경우, 적층된 광학 필름층들은 최상부와 최저부 및/또는 측면부로부터 (발수성 재료가 부착되지 않은 쪽부터) 눌러주는 것이 바람직하다.

또한, 광학 필름이 적층체일 경우, 적층체내의 피복층이 형성될 광학 필름의 단면상에만 미리 피복층을 형성한 다음, 얻어진 필름을 현재 피복층이 형성되어 있지 않은 다른 광학 필름과 적층할 수 있다. 다른 방법으로, 복수개 광학 필름을 적층하여 얻어진 적층체의 모든 단면상에 피복층(들)을 형성할 수도 있다.

발수성 재료는 특별히 제한되지 않으며, 다양한 종류의 발수성 재료를 사용할 수 있다. 피복재들 중에서도, 발수성 재료는 단면의 내수성을 향상시켜, 편광판내의 편광자의 주재료인 폴리비닐 알코올의 열화를 억제할 수 있다. 예를 들어, 발수성 재료로는, 실리콘계 재료, 불소계 재료, 장쇄 알킬계 재료 등을 언급할 수 있다. 이들 발수성 재료들 중에서 실리콘계 재료는, 액정 표시 장치와 같은 화상 표시 장치의 회로에 관한 오염 등의 문제를 고려하여, 사용할 수 없는 경우가 있다. 불소계 재료는 이러한 단점을 갖지 않으므로, 불소계 재료를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 발수성 재료로서, 피복층을 형성하는 광학 필름의 재료와 반응성이 기대되는 재료를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 광학 필름이 폴리비닐 알코올이 주재료인 편광자를 갖는 편광판을 포함할 경우, 편광자의 단면은 발수성 재료로서, 폴리비닐 알코올과 반응성이 기대되는재료, 예를 들어, 실란 커플링제 (silane coupling agents) 를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 실란 커플링제로서는, 불소를 포함하는 실란 커플링제 (예를 들어, 트리플루오로 프로필 트리메톡시 실란 (trifluoro propyl trimethoxy silane) 등) 를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 이들 발수성 재료를 휘발성이 높은 용제 (예를 들어, 노르말 헥산, 에탄올, 이소프로필 알코올 등) 로 희석하여 사용할 수도 있다.

광학 필름의 단면상에 형성된 피복층의 두께는 광학 필름의 종류, 사이즈 등에 따라 적절히 조정되며, 약 0.5 ㎛ 이하 정도가 바람직하고, 0.001 내지 0.5 ㎛ 정도가 더 바람직하며, 0.001 내지 0.2 ㎛ 정도가 더욱 더 바람직하다.

본 발명의 광학 부재에 사용되는 광학 필름으로서, 편광판을 언급할 수 있다. 편광판은 일반적으로 편광자의 한면 또는 양면상에 보호 필름(들)을 갖는다.

편광자는 특별히 제한되지 않으며, 다양한 종류의 편광자가 사용될 수 있다. 편광자로서는, 예를 들어, 폴리비닐 알코올 타입 필름, 부분적으로 형태를 갖춘 (partially formalized) 폴리비닐 알코올 타입 필름, 및 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 타입 부분 감화 필름 등과 같은 친수성 고분자 중합체 필름에 요오드 및 2 색성 염료 등의 2 색성 물질을 흡착시킨 후 1 축 연신한 필름, 탈수 처리된 폴리비닐 알코올 및 탈염산 처리된 폴리염화비닐 등과 같은 폴리-엔 타입 (poly-ene type) 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 2 색성 재료 (요오드, 염료) 를 흡착시키고 연신하여 배향된 폴리비닐 알코올 타입 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 약 5 내지 80 ㎛ 의 두께가 흔히 채택된다.

폴리비닐 알코올 타입 필름을 요오드로 염색한 후 1 축 연신한 편광자는 폴리비닐 알코올 필름을 요오드의 수용액에 침지하여 염색한 후, 원래 길이의 3 내지 7 배만큼 연신함으로써 얻어진다. 필요하다면, 이 필름을 붕산, 및 황산 아연, 염화 아연을 포함할 수 있는 요오드화 칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 또한, 필요하다면, 염색하기 전에, 폴리비닐 알코올 타입 필름을 물에 침지하여 세정할 수도 있다. 폴리비닐 알코올 타입 필름을 물로 세정함으로써, 폴리비닐 알코올 타입 필름 표면상의 오물이나 블로킹 방지제 (blocking inhibitors) 를 씻어낼 수 있는 이외에, 폴리비닐 알코올 타입 필름을 팽윤시킴으로써, 불균질한 염색과 같은 불균일을 방지하는 효과를 기대할 수 있다. 요오드로 염색한 후 연신을 수행하거나, 동시에 수행하거나, 또는 반대로, 연신한 후 요오드로 염색할 수도 있다. 연신은 붕산 및 요오드화 칼륨 등의 수용액 중에서, 그리고 수조내에서 이루어질 수 있다.

편광자의 한면 또는 양면상에 형성된 보호 필름으로서는, 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차폐성, 등방성 (isotropy) 등이 뛰어난 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 상술한 보호층의 재료로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌 트리프탈레이트 및 폴리에틸렌 나프탈레이트 등의 폴리에스테르 타입 중합체; 디아세틸 셀룰로오스 및 트리아세틸 셀룰로오스 등과 같은 셀룰로오스 타입 중합체; 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴 타입 중합체; 폴리스티렌 및 아크릴로니트릴-스티렌공중합체 (AS 수지) 등의 스티렌 타입 중합체; 폴리카보네이트 타입 중합체를 들 수 있다. 또한, 보호 필름을 형성하는 중합체의 일례로서, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로-타입 또는 노르보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등과 같은 폴리올레핀 타입 중합체; 염화비닐 타입 중합체; 나일론 및 방향족 폴리아미드 등과 같은 아미드 타입 중합체; 이미드 타입 중합체; 술폰 타입 중합체; 폴리에테르 술폰 타입 중합체; 폴리에테르-에테르 케톤 타입 중합체; 폴리 페닐렌 술피드 타입 중합체; 비닐 알코올 타입 중합체; 염화비닐리덴 타입 중합체; 비닐 부티랄 타입 중합체; 아릴레이트 타입 중합체; 폴리옥시메틸렌 타입 중합체; 에폭시 타입 중합체; 또는 상술한 중합체들의 혼합 중합체들을 언급할 수 있다. 아크릴계, 우레탄계, 아크릴 우레탄계, 에폭시계, 및 실리콘계 등과 같은 열경화형 또는 자외선 경화형 수지의 필름을 언급할 수 있다.

또한, 일본 공개특허공보 2001-343529 호 (WO 01/37007) 에 개시되어 있는 바와 같이, 중합체 필름, 예를 들어, (A) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지, 및 (B) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 페닐 및 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 포함하는 수지 조성물을 언급할 수 있다. 예시적인 일례로서, 이소-부틸렌 및 N-메틸 말레이미드를 구비하는 교대 공중합체 및 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체를 포함하는 수지 조성물로 이루어진 필름을 언급할 수 있다. 수지 조성물의 혼합 압축품 등을 구비하는 필름을 사용할 수 있다.

일반적으로, 임의적으로 결정될 수 있는 보호 필름의 두께는 강도, 작업 취급성 (work handling) 및 박층의 관점에서 500 ㎛ 미만이고, 1 내지 300 ㎛ 인 것이 바람직하며, 5 내지 300 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다.

또한, 보호 필름은 가능한한 컬러링 (coloring) 이 적은 것이 바람직하다. 따라서, Rth = [(nx+ny)/2 - nz] ×d (여기서, nx 및 ny 는 필름 평면내의 주굴절율을 나타내고, nz 는 필름 두께 방향의 주굴절율을 나타내며, d 는 필름 두께를 나타낸다) 로 표시되는 필름 두께 방향의 위상차 값이 -90 nm 내지 +75 nm 인 보호 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 두께 방향의 위상차 값 (Rth) 이 -90 nm 내지 +75 nm 인 보호 필름을 사용함으로써, 보호 필름으로부터 발생하는 편광판의 컬러링 (광학 컬러링) 을 거의 해소할 수 있다. 두께 방향의 위상차값 (Rth) 은 -80 nm 내지 +60 nm 인 것이 바람직하고, -70 nm 내지 +45 nm 인 것이 보다 바람직하다.

보호 필름으로서는, 편광 특성 및 내구성을 고려한다면, 트리아세틸 셀룰로오스 등과 같은 셀룰로오스계 중합체가 바람직하고, 특히 트리아세틸 셀룰로오스 필름이 적당하다. 또한, 보호 필름이 편광자의 양면상에 제공될 경우, 동일한 중합체 재료를 구비하는 보호 필름을 전면과 후면의 양면상에 사용할 수도 있고, 상이한 중합체 재료 등을 구비하는 보호 필름을 사용할 수도 있다. 상술한 편광자 및 보호 필름의 점착 공정에 점착제가 사용된다. 점착제로서는, 이소시아네이트 유도 (isocyanate derived) 점착제, 폴리비닐 알코올 유도 점착제, 젤라틴 유도 점착제, 비닐 중합체 유도 라텍스 타입, 수용성 폴리우레탄계 점착제, 수용성 폴리에스테르 유도 점착제 등을 들 수 있다.

상술한 보호 필름의 편광 필름이 점착되지 않은 면에는, 하드 코트층 (hardcoat layer) 을 형성하거나, 반사 방지 처리, 스티킹 (sticking) 방지, 확산 또는 안티-글레어 (anti-glare) 를 목적으로 하는 처리를 수행할 수 있다.

하드 코트 처리는 편광판의 표면을 손상으로부터 보호할 목적으로 수행되며, 이러한 하드 코트 필름은, 예를 들어, 아크릴 타입 및 실리콘 타입 수지와 같이 적당한 자외선 경화형 수지를 사용하여 경도, 미끄러짐 특성 등이 뛰어난 경화 피막을 보호 필름의 표면에 부가하는 방법으로 형성할 수 있다. 반사 방지 처리는 편광판 표면에서 외광의 반사를 방지할 목적으로 수행되며, 종래의 방법 등에 따라 반사 방지 필름을 형성함으로써 준비될 수 있다. 또한, 스티킹 방지 처리는 인접층과의 밀착 방지를 목적으로 수행된다.

또한, 안티-글레어 처리는 편광판의 표면에서 외광이 반사하여 편광판을 투과하는 광에 대한 시각적 인지 (visual recognition) 를 방해하는 단점을 방지하기 위하여 수행되며, 예를 들어, 샌드블래스팅 (sandblasting) 또는 엠보싱에 의한 흠면화 처리 방법 (rough surfacing treatment method) 및 투명 미립자 배합 방법과 같은 적당한 방법을 사용하여 보호 필름의 표면에 미세한 요철 구조를 형성하는 것에 의해, 이러한 처리가 수행될 수 있다. 상술한 미세 요철 구조 표면을 형성하기 위해 배합되는 미립자로는, 예를 들어, 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 주석 산화물, 인듐 산화물, 카드뮴 산화물, 안티몬 산화물 등을 구비하는 도전성을 가질 수 있는 무기형 미립자, 및 가교 (corss-linked) 또는 비가교 중합체를 구비하는 유기형 미립자와 같이, 평균 입자 직경이 0.5 내지 50 ㎛ 인 투명성 미립자가 사용될 수 있다. 미세 요철 구조 표면을 형성할 때, 사용되는 미립자의 양은 미세 요철 구조 표면을 형성하는 투명 수지 100 중량부에 대해 약 2 내지 50 중량부인 것이 일반적이고, 5 내지 25 중량부인 것이 바람직하다. 안티-글레어층은 편광판 투과광을 확산하여 시야각 등을 확대하기 위한 확산층 (시야각 확대 기능 등) 으로도 기능할 수 있다.

또한, 상술한 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층, 안티-글레어층 등은 보호 필름 자체에 형성될 수도 있고, 보호층과 상이한 광학층으로 형성될 수도 있다.

본 발명의 광학 필름은 특히 광학층에 관한 제한이 없어, 반사기, 반투과판, (1/2 파장판 및 1/4 파장판을 포함하는) 위상차판, 및 시야각 보상 필름과 같은 액정 표시 장치 등의 형성에 사용될 수 있다.

본 발명의 편광판상에 반사기 또는 반투과 반사기가 추가적으로 적층되어 있는 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판, 편광판상에 위상차판이 추가적으로 적층되어 있는 타원 편광판 또는 원형 편광판, 편광판상에 시야각 보상 필름이 추가적으로 적층되어 있는 광시야각 편광판, 또는 편광판상에 휘도 향상 필름이 추가적으로 적층되어 있는 편광판 등이 특히 바람직하다.

반사형 편광판을 제공하기 위해 편광판상에 반사층을 형성하며, 이러한 편광판은 시야측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 표시하는 액정 표시 장치에 사용된다. 이러한 편광판은 백라이트와 같은 내장형 광원을 필요로 하지 않으므로, 액정 표시 장치의 박형화를 꾀하기 쉬운 이점을 갖는다. 반사형 편광판은, 필요에 따라, 투명 보호층 등을 개재하여 금속 등의 반사층을 편광판의 한면에 부착하는 방법과 같은 적당한 방법을 사용하여 형성될 수 있다.

반사형 편광판의 일례로서, 필요에 따라, 매트 처리된 (matte treated) 보호 필름의 한면에 알루미늄 등의 반사성 금속의 호일 (foil) 또는 기상 증착 필름을 부착하는 방법을 사용하여 반사층을 형성하는 것을 언급할 수 있다. 또한, 상술한 보호 필름에 미립자를 혼합함으로써 얻어지는 미세 요철 구조 표면을 갖는, 미세 요철 구조의 반사층이 형성된 다른 종류의 편광판도 언급할 수 있다. 상술한 미세 요철 구조를 갖는 반사층은 입사광을 난반사로 확산시켜 지향성 (directivity) 및 번쩍임을 방지하며, 명암의 불균일성을 제어할 수 있는 이점을 갖는다. 또한, 미립자를 포함하는 보호 필름은 필름을 투과하는 입사광과 반사광을 확산시켜, 명암의 불균일성을 보다 효과적으로 제어할 수 있는 이점을 갖는다. 보호 필름의 표면 미세 요철 구조에 의한 영향으로 표면에 미세 요철 구조를 갖는 반사층은, 예를 들어, 진공 증착 방법, 이온 플레이팅 (ion plating) 방법 및 스퍼터링 방법과 같은 진공 기상 방법, 및 플레이팅 방법 등의 적절한 방법을 사용하여 투명 보호층의 표면에 금속을 직접 부착하는 방법으로 형성할 수 있다.

반사판을 상술한 편광판의 보호 필름에 직접적으로 제공하는 방법 대신, 투명 필름으로 적당한 필름상에 반사층을 형성함으로써 구성되는 반사 시트를 반사층으로 사용할 수도 있다. 또한, 반사층은 일반적으로 금속이므로, 산화에 의한 반사율의 저하 방지, 더 나아가, 초기 반사율의 장기 지속, 및 보호층의 별도 형성 방지 등의 관점에서, 사용시, 반사면을 보호 필름이나 편광판 등으로 피복하는 것이 바람직하다.

또한, 상술한 반사층을 광을 반사하고 투과시키는 하프-미러 등의 반투과형반사층으로 형성함으로써, 반투과형 편광판을 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은 일반적으로 액정셀의 후면에 형성되며, 비교적 밝은 분위기에서 사용될 경우에는 시야측 (표시측) 으로부터 반사되는 입사광에 의해 화상이 표시되는 타입의 액정 표시 장치 유닛을 형성할 수 있다. 그리고, 비교적 어두운 분위기에서, 이러한 유닛은 반투과형 편광판의 후면에 내장된 백라이트와 같은 내장형 광원을 이용해 화상을 표시한다. 즉, 투과형 편광판은 비교적 밝은 분위기에서는 백라이트와 같은 광원의 에너지를 절감할 수 있고, 비교적 어두운 분위기에서는 필요에 따라 내장형 광원을 이용할 수 있는 타입의 액정 표시 장치 등을 얻는데 유용하다.

상술한 편광판은 위상차판이 적층되어 있는 타원 편광판 또는 원형 편광판으로 사용될 수 있다. 이하에서는, 상술한 타원 편광판 또는 원형 편광판을 설명한다. 이들 편광판은 위상차판을 이용하여, 직선 편광을 타원 편광 또는 원형 편광으로 바꾸거나, 타원 편광 또는 원형 편광을 직선 편광으로 바꾸거나, 직선 편광의 편광 방향을 바꾼다. 원형 편광을 선형 편광으로 또는 선형 편광을 원형 편광으로 바꾸는 위상차판으로는, 소위 1/4 파장판 (λ/4 판이라고도 함) 이 사용된다. 일반적으로, 선형 편광의 편광 방향을 바꿀 경우에는 1/2 파장판 (λ/2 판이라고도 함) 이 사용된다.

타원 편광판은, STN (super twisted nematic) 형 액정 표시 장치의 액정층의 복굴절에 의해 발생되는 컬러링 (청색 또는 황색) 을 보상 (방지) 함으로써 상술한 컬러링이 없는 흑백 표시를 제공하는데 효과적으로 사용된다. 또한, 3-차원 굴절율이 제어되는 편광판도 액정 표시 장치를 기울어진 방향에서 보았을 때 발생되는 컬러링을 보상 (방지) 하는데 바람직하다. 원형 편광판은, 예를 들어, 컬러링된 화상을 제공하는 반사형 액정 표시 장치의 컬러톤을 조정하는 경우에 효과적으로 사용되며, 반사 방지의 기능도 갖는다.

위상차판으로는, 중합체 재료를 1 축 또는 2 축으로 연신하여 얻어지는 복굴절성 필름, 액정 중합체의 배향 필름, 액정 중합체의 배향층을 필름으로 지지한 것을 언급할 수 있다. 위상차판의 두께도 특별히 제한되지 않으며, 일반적으로 약 20 내지 150 ㎛ 이다.

중합체 재료로는, 예를 들어, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 부티랄, 폴리메틸 비닐 에테르, 폴리히드록시 에틸 아크릴레이트, 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시 프로필 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리술폰, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 타프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌 술피드, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리아릴 술폰, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리올레핀, 폴리염화 비닐, 셀룰로오스 타입 중합체, 및 노르보르넨계 수지, 또는 이들의 2 원계 또는 3 원계 공중합체, 그래프트 공중합체 (graft copolymers), 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 이들 중합체 재료는 연신 필름인 배향체를 얻기 위해 연신된다.

액정성 중합체로는, 예를 들어, 액정 배향성을 부여하는 공액성의 직선상 원자단 (메소겐 ; mesogens) 이 중합체의 주쇄 및 측쇄에 도입된 주쇄형 및 측쇄형의 다양한 종류의 중합체를 언급할 수 있다. 주쇄형의 액정성 중합체의 일례로는, 메소겐 기가 굴곡성을 부여하는 스페이서부 (spacer parts) 에 의해 결합된 구조를 갖는, 예를 들어, 네마틱 배향성의 폴리에스테르계 액정성 중합체, 디스코틱 (discotic) 중합체, 콜레스테릭 중합체 등을 언급할 수 있다. 측쇄형의 액정성 중합체의 일례로는, 폴리실록산, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 또는 폴리말로네이트를 주쇄 골격으로 갖고, 측쇄로서는, 공액성의 원자단을 구비하는 스페이서부를 통해, 네마틱 배향성을 부여하는 파라-치환된 (para-substituted) 환상 화합물 유닛을 구비하는 메소겐부를 갖는 중합체를 들 수 있다. 이들 액정 중합체는, 예를 들어, 유리판상에 형성된 폴리이미드 및 폴리비닐 알코올과 같은 박막의 표면에 러빙 처리를 수행하거나, 산화 규소를 경사 기상법 (oblique evaporation method) 에 의해 증착한 배향 처리면상에 액정성 중합체의 용액을 도포한 다음, 열-처리함으로써 얻어진다.

예를 들어, 다양한 파장판 및 액정층의 복굴절을 사용하는 컬러링이나 시야각의 보상을 목적으로 하는 것과 같은 사용 목적에 따라 적절한 위상차를 가진 위상차판이 사용될 수 있다. 또한, 2 종류 이상의 위상차판이 함께 적층되어 위상차와 같은 광학 특성을 제어하는데 사용될 수 있다.

상술한 타원형 편광판 및 상술한 반사형 타원 편광판은 편광판 또는 반사형 편광판을 위상차판과 적절히 조합하는 적층판이다. 이러한 타원 편광판 등은 (반사형) 편광판과 위상차판을 조합함으로써, 그리고 액정 표시 장치의 제조 공정에서 이들을 각각 하나씩 적층함으로써 제조할 수 있다. 한편, 타원 편광판과 같이, 적층을 미리 수행하여 광학 필름으로 형성된 편광판은 품질의 안정성, 적층 작업성 등이 뛰어나고, 액정 표시 장치의 제조 효율을 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다.

시야각 보상 필름은 시야각을 확장하여, 스크린에 수직 방향이 아닌 기울어진 방향에서 보았을 때에도 화상이 비교적 선명하게 보이도록 하기 위한 것이다. 이러한 시야각 보상 위상차판으로는, 또한, 1 축 연신 또는 직교하는 2 축 연신 공정에 의해 복굴절성을 갖는 필름 및 경사 배향 필름으로서 2-축 연신된 필름 등을 사용할 수 있다. 경사 배향 필름으로는, 예를 들어, 중합체 필름에 열수축 필름을 부착한 다음, 결합된 필름을 가열하여 수축력이 작용하는 조건하에서 연신 또는 수축시키는 방법을 사용하여 얻어진 필름 또는 경사 방향으로 배향된 필름을 언급할 수 있다. 시야각 보상 필름은 액정 셀 등에 의한 위상차에 기초하는 시야각의 변화에 의해 발생되는 컬러링을 방지하고 양호한 가시성의 시야각 확대를 목적으로 적절히 조합된다.

또한, 양호한 가시성의 넓은 시야각을 보유할 수 있다는 관점에서, 액정성 중합체의 배향층을 구비하는, 특히 디스코틱 액정 중합체의 경사 배향층을 구비하는 광학적 이방성층이 트리아세틸 셀룰로오스 필름으로 지지되는 보상판을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.

일반적으로 편광판에 휘도 향상 필름이 부착된 편광판이 액정 셀의 후면에 형성되어 사용된다. 휘도 향상 필름은, 액정 표시 장치의 백라이트나 후면에서의 반사 등에 의해 자연광이 입사할 때, 소정 편광축의 직선 편광이나 소정 방향의 원형 편광은 반사시키고 다른 광은 투과시키는 특성을 나타낸다. 편광판에 휘도 향상 필름을 적층하여 얻어지는 편광판은, 백라이트와 같은 광원으로부터의 광은 수용하여 소정 편광 상태의 투과광을 얻는 동시에, 소정 편광 상태이외의 광은 투과시키지 않고 반사시킨다. 이러한 편광판은 휘도 향상 필름에 의해 반사된 광을 후면에 형성되어 있는 반사층을 통해 추가적으로 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키고, 그 일부 또는 전부를 소정 편광 상태의 광으로 투과시킴으로써, 휘도 향상 필름을 통해 투과되는 광량을 증가시킨다. 편광판은 편광자에 흡수되기 어려운 편광을 공급함과 동시에 액정 화상 표시 장치 등에 이용할 수 있는 광량을 증가시켜, 휘도를 향상시킬 수 있다. 즉, 휘도 향상 필름을 사용하지 않는 상태에서, 백라이트 등에 의해 액정 셀의 후면으로부터 편광자를 통해 광이 입사할 경우에는, 편광자의 편광축과 상이한 편광 방향의 광 대부분이 편광자에 흡수되어 편광자를 통해 투과하지 않는다. 이는, 사용되는 편광자의 특성에 영향을 받긴 하지만, 약 50 % 의 광이 편광자에 의해 흡수되며, 액정 화상 표시 장치 등에 사용할 수 있는 광량이 그만큼 감소하여, 얻어지는 화상이 어두워짐을 의미한다. 휘도 향상 필름은 편광자에 의해 흡수되는 편광 방향의 광은 편광자로 입사시키지 않으며, 그 광은 휘도 향상 필름에 의해 한번 반사되고, 후면에 형성되어 있는 반사층 등을 통해 추가적으로 반전되어 휘도 향상 필름으로 재입사된다. 이러한 상기 반복 동작에 의해, 양자 사이에서 반사되고 반전된 광의 편광 방향이 편광자를 통과할 수 있는 편광 방향을 가질 경우에만, 휘도 향상 필름은 그 광을 투과시켜 편광자에 공급한다. 따라서, 백라이트로부터의 광이 액정 표시 장치의 화상 표시에 효율적으로 사용되어 밝은 화면을 얻을 수 있다.

휘도 향상 필름과 상술한 반사층 등의 사이에 확산판을 형성할 수도 있다.휘도 향상 필름에 의해 반사된 편광은 상술한 반사층 등으로 진행하며, 설치된 확산판은 통과하는 광을 균일하게 확산시킴과 동시에 광의 상태를 비편광 상태로 바꾼다. 즉, 확산판은 편광을 자연광 상태로 되돌린다. 비편광 상태 즉, 자연 상태의 광이 반사층 등을 통해 반사하고 반사층 등을 향한 확산판을 통해 휘도 향상 필름으로 재입사하는 단계가 반복된다. 편광을 자연광 상태로 되돌리는 확산판은 휘도 향상 필름과 상술한 반사층 등 사이에 설치되며, 이런 방식에 의해, 표시 화면의 밝기를 유지하는 동시에 표시 화면의 밝기에 대한 불균일성을 제어함으로써, 균일하고 밝은 화면을 제공할 수 있다. 이러한 확산판을 형성함으로써, 제 1 입사광 반사의 반복 횟수가 확산판의 확산 기능과 결합하여 균일하고 밝은 표시 화면을 제공하기에 충분할 정도로 증가한다고 생각된다.

적당한 필름이 상술한 휘도 향상 필름으로 사용된다. 즉, 유전체의 다층 박막; 상이한 굴절율 이방성을 가진 박막의 다층 적층 필름과 같이, 소정 편광축의 직선 편광을 투과하고 다른 광은 반사하는 특성을 가진 적층 필름 (3M Co., Ltd. 에 의해 제조된 D-BEF 및 다른 것들); 콜레스테릭 액정 중합체의 배향 필름; 필름상에 콜레스테릭 액정 배향층이 지지되는 필름과 같이, 왼손 또는 오른손 회전 방향의 원형 편광은 반사하고 다른 광은 투과시키는 특성을 가진 필름 (NITTO DENKO CORPORATION 에 의해 제조된 PCF350, Merck Co., Ltd. 에 의해 제조된 Transmax, 및 다른 것들) 등을 언급할 수 있다.

따라서, 상술한 소정 편광축의 선형 편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 투과광의 편광축을 편광판과 동일하게 정렬하여 입사시킴으로써, 편광판에 의한 흡수 손실을 제어하여 편광판을 효율적으로 투과할 수 있다. 한편, 콜레스테릭 액정층과 같이 원형 편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 광이 그대로 편광자에 입사될 수도 있지만, 흡수 손실을 고려하여, 위상차판을 통해, 원형 편광을 직선 편광으로 변경시킨 후에 편광자에 입사시키는 것이 바람직하다. 또한, 위상차판으로서 1/4 파장판을 사용하여 원형 편광을 직선 편광으로 바꿀 수 있다.

가시광선 대역과 같은 넓은 파장 범위에서 1/4 파장판으로 동작하는 위상차판은, 550 nm 파장의 담색광 (pale color light) 에 대해 1/4 파장판으로 동작하는 위상차층을 1/2 파장판으로 동작하는 위상차층과 같이 다른 위상차 특성을 가진 위상차층과 적층하는 방법으로 얻는다. 따라서, 편광판과 휘도 향상 필름 사이에 위치하는 위상차판은 하나 이상의 위상차층을 구비할 수 있다.

또한, 콜레스테릭 액정층에서도, 상이한 반사 파장을 가진 2 이상의 층을 함께 적층하는 배치 구조를 채택함으로써, 가시광선 대역과 같은 넓은 파장 범위에서 원형 편광을 반사하는 층을 얻을 수 있다. 따라서, 이러한 타입의 콜레스테릭 액정층을 사용하여 넓은 파장 범위의 투과 원형 편광을 얻을 수 있다.

또한, 편광판은 상술한 분리형 편광판과 같이 편광판과 2 이상의 광학층을 적층한 다층 필름으로 이루어질 수 있다. 따라서, 편광판은 상술한 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판을 상술한 위상차판과 각각 결합한 반사형 타원 편광판 또는 반투과형 타원 편광판 등일 수 있다.

상술한 편광판 및 광학 필름에서, 액정 셀 등과 같은 다른 부재와의 점착을위해, 점착제층이 형성될 수도 있다. 점착제층을 형성하는 감압 접착제 (pressure sensitive adhesive) 로서 특별히 제한되지는 않지만, 예를 들어, 아크릴 타입 중합체; 실리콘 타입 중합체; 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르; 불소 타입 및 고무 타입 중합체를 기본 중합체로 적당히 선택할 수 있다. 특히, 아크릴 타입 감압 점착제와 같이 광학적 투명성이 뛰어나, 적절한 습윤성, 응집성 및 점착성의 점착 특성을 나타내며, 내후성이나 내열성 등이 뛰어난 감압 점착제를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 낮은 수분 흡수성과 뛰어난 내열성을 가진 점착제층이 바람직하다. 이는, 수분 흡수에 의한 발포 및 벗겨짐 현상을 방지하고, 열 팽창차 등에 의해 발생되는 액정 셀의 광학 특성 저하 및 휘어짐을 방지하며, 고품질의 내구성이 뛰어난 액정 표시 장치를 제조하기 위해 이러한 특성들이 필요하기 때문이다.

점착제층은, 예를 들어, 천연 또는 합성 수지, 점착성 수지, 유리 섬유, 유리 구슬, 금속 가루, 다른 무기 분말 등을 구비하는 충전재, 안료, 착색제, 및 산화방지제 등과 같은 첨가제를 포함할 수 있다. 또한, 점착제층은 미립자를 함유하여 광학적 확산성을 나타내는 점착제층일 수도 있다.

적당한 방법으로 점착제층을 광학 필름에 부착할 수 있다. 일례로서, 기본 중합체 또는 그 조성물이, 예를 들어, 톨루엔이나 아세트산 에틸 또는 이들 2 용제의 혼합물에 용해 또는 분산된 약 10 내지 40 중량% 의 감압 점착제 용액을 준비한다. 이 용액을 유연 방법 (flow method) 및 코팅 방법과 같은 적절한 도포 방법을 이용해 편광판 상부 또는 광학 필름 상부상에 직접적으로 도포하는 방법또는, 상술한 바와 같이, 세퍼레이터 (separator) 상에 점착제층을 일단 형성한 다음, 편광판 또는 광학 필름상에 전달하는 방법을 언급할 수 있다. 점착제층은 상이한 조성 또는 상이한 종류 등의 감압 점착제가 함께 적층된 하나의 층으로 형성될 수도 있다. 점착제층의 두께는 사용 목적이나 점착 강도 등에 따라 적당히 결정될 수 있는데, 일반적으로 1 내지 500 ㎛ 정도이고, 5 내지 200 ㎛ 정도 인것이 바람직하며, 10 내지 100 ㎛ 정도인 것이 보다 바람직하다.

점착제층의 노출된 면에는, 그것이 실제로 사용될 때까지, 오염 등을 방지하기 위해 임시적인 세퍼레이터가 부착된다. 이것에 의해, 통상적인 핸들링시에 외부 물질이 점착제층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로서, 상술한 두께 조건을 고려하지 않고, 예를 들어, 필요에 따라, 실리콘 타입, 장쇄 알킬 타입, 불소 타입 박리제 및 황화 몰리브덴과 같은 박리제가 코팅된 종래의 적절한 시트재를 들 수 있다. 적절한 시트재로는, 플라스틱 필름, 고무 시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포 시트 및 금속 호일 또는 이들의 적층 시트를 들 수 있다.

액정 표시 장치 등의 제조 공정에서 순차적으로 그리고 개별적으로 적층을 수행하는 방법으로 편광판에 상술한 광학층을 적층한 광학 필름을 형성할 수 있지만, 미리 적층되어 있는 형태의 광학 필름은 품질 안정성이나 조립 작업성 등에서 뛰어난 이점을 가지므로, 액정 표시 장치 등의 제조 공정력을 향상시킬 수 있다. 점착제층과 같은 적당한 점착 수단을 적층에 사용할 수 있다. 상술한 편광판과 다른 광학 필름을 점착하는 경우에, 광학축은 목표하는 위상차 특성 등에 따라 적절한 배치 각도로 설정될 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 살리실산 에스테르 타입 화합물, 벤조페놀 타입 화합물, 벤조트리아졸 타입 화합물, 시아노 알크릴레이트 타입 화합물, 및 니켈 착염 타입 화합물과 같은 UV 흡수제를 참가하는 방법을 사용해, 광학 필름 등 및 점착제층과 같은 상술한 각 층에 자외선 흡수 특성을 부여할 수도 있다.

본 발명의 광학 부재는 액정 표시 장치 등과 같은 다양한 장치를 제조하는데 바람직하게 사용될 수 있다. 액정 표시 장치의 조립은 통상적인 방법에 따라 수행될 수 있다. 즉, 액정 표시 장치는 일반적으로, 액정 셀, 광학 필름 및, 필요에 따라, 조명 시스템과 같은 몇가지 부품을 적절히 조립하고 구동 회로를 포함시킴으로써 제조된다. 본 발명에서는, 본 발명에 의한 광학 필름이 사용된다는 것을 제외하면, 임의의 종래 방법을 사용하는 것에 특별한 제한이 없다. 또한, TN 형, STN 형, π형과 같은 임의 형태의 액정 셀을 사용할 수 있다.

상술한 광학 부재를 액정 셀의 한쪽 또는 양쪽에 배치하고 백라이트나 반사기를 조명 시스템에 사용하는 액정 표시 장치와 같은, 적절한 액정 표시 장치를 제조할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 의한 광학 부재가 액정 셀의 한쪽 또는 양쪽에 설치될 수 있다. 광학 필름을 양쪽에 설치할 경우, 이들은 동일한 것이거나 상이한 것일 수 있다. 또한, 액정 표시 장치의 조립시에, 확산판, 안티-글레어층, 반사 방지 필름, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광확산판, 및 백라이트와 같은 적절한 부품이 적절한 위치에 1 층 또는 2 이상의 층으로 설치될 수 있다.

그 다음, 유기 EL 표시 장치 (electro luminescence equipment) 를 설명한다. 일반적으로, 유기 EL 표시 장치에서는, 투명 기판상에 투명 전극, 유기 발광층, 및 금속 전극을 적층하여 발광체 (유기 EL 발광체) 를 구성한다. 여기서, 유기 발광층은 여러가지 유기 박막의 적층재이고, 예를 들어, 트리페닐아민 유도체 등을 구비하는 홀 주입층 (hole injection layer) 과 안트라센과 같은 형광성의 유기 고체를 구비하는 발광층의 적층재; 이러한 발광층과 페릴렌 유도체 등을 구비하는 전자 주입층의 적층재; 이들 홀 주입층, 발광층 및 전자 주입층의 적층재 등과 같은 다양한 조합의 조성물들이 공지되어 있다.

유기 EL 표시 장치는, 투명 전극과 금속 전극 사이에 전압을 인가하는 것에 의해 포지티브 홀과 전자가 유기 발광층에 주입되고, 이들 포지티브 홀과 전자의 재결합에 의해 생성되는 에너지가 형광 물질을 여기하며, 여기된 형광 물질이 기저 상태로 되돌아 갈 때, 광이 방출되는 원리에 기초하여 광을 방출한다. 중간 공정에서 발생하는 재결합이라는 메커니즘은 보통의 다이오드에서의 메커니즘과 동일하고, 예상되는 바와 같이, 전류와 발광 강도는 인가 전압에 대해 정류성에 수반되는 강한 비선형성을 나타낸다.

유기 EL 표시 장치에서, 유기 발광층에 발광을 발생시키기 위해서는, 적어도 하나의 전극이 투명해야 한다. 일반적으로 산화 인듐 주석 (ITO) 과 같은 투명 전도체로 형성되는 투명 전극이 양극 (anode) 으로 사용된다. 한편, 전기 주입을 쉽게 하여 발광 효율을 높이기 위해서는, 작은 일함수 (work function) 의 물질을 음극에 사용하는 것이 중요한데, 일반적으로 Mg-Ag 및 Al-Li 와 같은 금속 전극이 사용된다.

이러한 구성의 유기 EL 표시 장치에서, 유기 발광층은 약 10 nm 두께의 초박막으로 형성된다. 이러한 이유로 인해, 광이 유기 발광층을 통해서도 투명 전극을 통하는 것처럼 거의 완전히 투과한다. 따라서, 광이 방출되지 않을 때, 투명 기판의 표면에서 입사하는 광이 투명 전극과 유기 발광층을 통해 투과한 다음 금속 전극에 의해 반사되어 다시 투명 기판의 앞쪽 표면에 나타나기 때문에, 유기 EL 표시 장치의 표시면은 외부에서 보았을 때 거울처럼 보인다.

전압 인가에 의해 광을 방출하는 유기 발광층의 표면상에 투명 전극을 구비함과 동시에 유기 발광층의 후면상에 금속 전극을 구비하는 유기 EL 발광체를 포함하는 유기 EL 표시 장치에서, 투명 전극의 표면상에 편광판을 형성함과 동시에, 이들 투명 전극과 편광판 사이에 위상차판을 설치할 수 있다.

위상차판과 편광판은 외부에서 입사하여 금속 전극에 의해 반사된 광을 편광시키는 기능을 갖기 때문에, 그 편광 작용에 의해, 금속 전극의 거울면이 외부에서 보이지 않게 하는 효과를 갖는다. 위상차판이 1/4 파장판을 갖도록 구성하여 편광판과 위상차판에 대한 2 개 편광 방향간의 각도를 π/4 로 조정하면, 금속 전극의 거울면이 완전히 차폐될 수 있다.

이는, 이러한 유기 EL 표시 장치로 입사하는 외부광의 직선 편광 성분만이 편광판에 의해 투과된다는 것을 의미한다. 이러한 직선 편광은 일반적으로 위상차판에 의해 타원 편광이 되며, 특히, 위상차판이 1/4 파장판이고, 더 나아가 편광판과 위상차판에 대한 2 개 편광 방향간의 각도가 π/4 로 조정될 경우에는, 원형 편광이 된다.

이러한 원형 편광은 투명 기판, 투명 전극 및 유기 박막을 투과하며, 금속 전극에 의해 반사된 다음, 유기 박막, 투명 전극 및 투명 기판을 통해 다시 투과되어, 위상차판에 의해 다시 직선 편광이 된다. 이러한 직선 편광은 편광판의 편광 방향과 직교하기 때문에, 편광판을 투과할 수 없다. 따라서, 금속 전극의 거울면이 완전히 차폐될 수 있다.

실시예

이하에서는, 실시예를 사용하여 본 발명에 관해 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 결코 아니다.

실시예 1

편광판으로서는, 25 ㎛ 두께의 (폴리비닐 알코올이 주재료인) 편광자 양면에 1 ㎛ 두께의 폴리비닐 알코올계 점착제를 사용해 80 ㎛ 두께의 보호 필름 (트리아세틸 셀룰로오스계 필름) 이 부착된 필름을 사용한다.

15 인치 사이즈로 다이-커팅한 상술한 편광판 100 장을 함께 적층하였다. 적층된 편광판 (100 장) 을 상하 양면으로부터 바이스 (vise) 로 클램핑하였다. 발수성 재료로서 불소계 재료 (Sumimoto 3M 에 의해 제조된 Fluorad FC-377) 를 그 측면부 전체에 코팅하고 건조하여 0.1 ㎛ 두께의 피복층을 형성하였다. 단면이 피복된 편광판 (각 1 장) 의 한쪽에, 25 ㎛ 두께의 아크릴계 점착제를 적층하여 점착형 편광판을 제조하였다.

실시예 2

실시예 1 에서의 발수성 재료로서 트리플루오로 프로필 트리메톡시 실란(LS-1090, Shin-etsu Silicone Co., Ltd.) 을 사용한 것을 제외하면, 실시예 1 과 동일한 방법을 사용하여 단면이 코팅된 편광판을 제조하였다. 또한, 얻어진 편광판을 사용하여, 실시예 1 에서와 같이 점착제를 적층하여 점착형 편광판을 제조하였다.

실시예 3

실시예 1 에서 설명한 (다이-커팅 이전의) 편광판상에, 실시예 1 과 같이, 25 ㎛ 두께의 아크릴계 점착제를 점착하여, 점착형 편광판을 제조하였다. 이것을 실시예 1 에서와 동일한 불소계 재료로 코팅된 톰슨 블레이드를 사용해 15-인치 사이즈로 다이-커팅하였다.

비교예 1

(단면상에 피복층이 형성되지 않은) 편광판상에 실시예 1 과 같이 점착제를 적층하여 점착형 편광판을 제조하였다.

실시예 및 비교예에서 얻어진 점착형 편광판에 대해 방수 테스트를 수행하였다. 방수 테스트에서는, 유리판상에 점착형 편광판을 부착한 후, 각 샘플을 60 ℃ 의 온수에 침지하였다. 편광판 각각에 대해, 단면의 탈색이 시작될 때까지의 시간을 측정하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.

	방수 테스트
실시예 1	60 분 이상
실시예 2	60 분 이상
실시예 3	60 분 이상
비교예 1	30 분 이하

상술한 본 발명의 광학 부재에서는, 통상적으로 노출되어 있는 광학 필름의 단면이 발수성 재료로 피복되어, 단면에서의 내수성을 향상시킬 수 있으며, 고온 및 고습의 분위기하에서 발생되는 광학 필름에 관한 문제를 억제할 수 있다. 또한, 광학 필름의 단면에 대한 피복이 이러한 문제를 억제하기 때문에, 광학 필름판의 주변부를 덮고 있는 시일재가 노출되는 문제가 발생하지 않는다. 상기 광학 필름은 특히 친수성 재료의 편광판, 그 중에서도 폴리비닐 알코올을 주재료로 하는 편광자를 포함하는 편광판에 적절하게 적용되어, 고온 및 고습 분위기하에서 발생되는 친수성 재료에 관한 문제를 억제할 수 있다.

Claims (8)

1. 하나 이상의 광학 필름을 구비하는 광학 부재로서,

   상기 하나 이상의 광학 필름의 단면이 발수성 재료 (water-repellent material) 로 피복되어 있는 광학 부재.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 광학 필름은 편광판을 구비하고,

   상기 편광판의 적어도 일 단면 (end face) 은 발수성 재료로 피복되어 있는 광학 부재.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 광학 필름은 폴리비닐 알코올이 주재료인 편광자를 포함하는 편광판을 구비하고,

   상기 편광자의 적어도 일 단면은 발수성 재료로 피복되어 있는 광학 부재.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 발수성 재료는 불소 재료인 광학 부재.
5. 발수성 재료로 미리 코팅되어 있는 절단칼로 광학 필름을 다이-커팅 (die-cutting) 하여, 다이-커팅과 동시에 상기 광학 필름의 단면상에 상기 발수성 재료를 부착시켜 피복층을 형성하는 단계를 포함하는, 청구항 1 에 따른 광학 부재의 제조 방법.
6. 청구항 1 에 따른 광학 부재의 적어도 일 단면상에 점착제층을 구비하는 점착형 광학 부재.
7. 청구항 1 에 따른 광학 부재를 하나 이상 사용하는 화상 표시 장치.
8. 청구항 6 에 따른 점착형 광학 부재를 하나 이상 사용하는 화상 표시 장치.