KR20190113464A - 시인성 개선 광학 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 플렉시블 광학표시장치 - Google Patents
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Abstract
패턴층 및 상기 패턴층 상에 형성된 보호층을 포함하고, 상기 보호층은 기재층, 상기 기재층 상에 형성된 기능성 코팅층을 포함하고, 상기 기재층의 두께에 대한 상기 기능성 코팅층의 두께의 두께비는 0.1 이상 0.3 이하이고, 상기 패턴층은 제1수지층 및 상기 제1수지층과 대향하는 제2수지층을 포함하고, 상기 제1수지층과 상기 제2수지층의 계면에 하나 이상의 제1광학 패턴으로 구성되는 복수 개의 패턴부가 형성되고, 상기 제1광학 패턴은 종횡비가 0.65 이상 1.90 이하인 것인, 시인성 개선 광학 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 플렉시블 광학표시장치가 제공된다.
Description
본 발명은 시인성 개선 광학 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 플렉시블 광학표시장치에 관한 것이다.
유기발광표시장치는 자 발광의 표시 장치로서 광 공급원을 추가적으로 필요로 하지 않으므로 광학표시장치의 박형화를 실현할 수 있다. 유기발광표시장치는 색 효율 향상을 위한 미세 공동 구조에 의해 정면과 측면에서 광 경로 차이가 발생한다. 그 결과, 유기발광표시장치는 정면에서 측면으로 갈수록 blue shift로 색 변화(color shift)가 일어날 수 있다. 색 변화를 해소하기 위해 패턴층을 구비한 시인성 개선 광학 필름을 적용할 수 있다.
최근 플렉시블 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 플렉시블 디스플레이 장치에 구비되는 광학 소자는 내굴곡성, 유연성, 측면 시인성을 구비해야 한다. 평면의 디스플레이 장치 대비 플렉시블 디스플레이 장치에서 색 변화가 더욱 심하게 시인될 수 있다.
따라서, 시인성 개선 광학 필름 또는 이를 포함하는 편광판 역시 내굴곡성과 유연성이 우수해야 한다. 종전 사용되던 시인성 개선 광학 필름을 플렉시블 디스플레이 장치에 사용할 경우 플렉시블 디스플레이 장치가 폴딩과 언 폴딩을 반복하는 과정에서 접힘부가 손상되는 등 변형이 있을 수 있다.
본 발명의 배경기술은 일본공개특허 제2006-251659호에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 내굴곡성과 유연성이 우수한 시인성 개선 광학 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 측면에서의 색 변화 저감 효과가 우수한 시인성 개선 광학 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 폴딩과 언 폴딩을 반복하더라도 폴딩 및 언 폴딩 모두에서 측면에서의 색 변화 저감 효과가 우수하고 접힘부의 손상 등 변형이 없는 시인성 개선 광학 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 시인성 개선 광학 필름은 패턴층 및 상기 패턴층 상에 형성된 보호층을 포함하고, 상기 보호층은 기재층, 상기 기재층 상에 형성된 기능성 코팅층을 포함하고, 상기 기재층의 두께에 대한 상기 기능성 코팅층의 두께의 두께비는 0.1 이상 0.3 이하이고, 상기 패턴층은 제1수지층 및 상기 제1수지층과 대향하는 제2수지층을 포함하고, 상기 제1수지층과 상기 제2수지층의 계면에 하나 이상의 제1광학 패턴으로 구성되는 복수 개의 패턴부가 형성되고, 상기 제1광학 패턴은 종횡비가 0.65 이상 1.90 이하일 수 있다.
본 발명의 편광판은 편광필름 및 상기 편광필름 상에 형성된 본 발명의 시인성 개선 광학 필름을 포함할 수 있다.
본 발명의 플렉시블 광학표시장치는 본 발명의 시인성 개선 광학 필름을 포함할 수 있다.
본 발명은 내굴곡성과 유연성이 우수한 시인성 개선 광학 필름을 제공하였다.
본 발명은 측면에서의 색 변화 저감 효과가 우수한 시인성 개선 광학 필름을 제공하였다.
본 발명은 폴딩과 언 폴딩을 반복하더라도 폴딩 및 언 폴딩 모두에서 측면에서의 색 변화 저감 효과가 우수하고 접힘부의 손상 등 변형이 없는 시인성 개선 광학 필름을 제공하였다.
도 1은 본 발명 일 실시예의 시인성 개선 광학 필름의 단면도이다.
도 2는 도 1의 패턴층의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 패턴층 중 평탄부에서의 절단면 및 단위 셀의 개념도이다.
도 4는 본 발명 다른 실시예의 시인성 개선 광학 필름에서 패턴층 중 평탄부에서의 절단면 및 단위 셀의 개념도이다.
도 5는 도 4의 시인성 개선 광학 필름 중 제1광학 패턴의 사시도이다.
도 6은 도 4의 시인성 개선 광학 필름 중 제2광학 패턴의 사시도이다.
도 7은 본 발명 일 실시예의 편광판의 단면도이다.
도 8은 실험예에서 White mode Color shift의 측정 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 패턴층의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 패턴층 중 평탄부에서의 절단면 및 단위 셀의 개념도이다.
도 4는 본 발명 다른 실시예의 시인성 개선 광학 필름에서 패턴층 중 평탄부에서의 절단면 및 단위 셀의 개념도이다.
도 5는 도 4의 시인성 개선 광학 필름 중 제1광학 패턴의 사시도이다.
도 6은 도 4의 시인성 개선 광학 필름 중 제2광학 패턴의 사시도이다.
도 7은 본 발명 일 실시예의 편광판의 단면도이다.
도 8은 실험예에서 White mode Color shift의 측정 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
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 유기발광표시장치화면의 단 방향과 장 방향을 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°)을 의미한다.
본 명세서에서 "정상부(top part)"는 양각의 광학 패턴 중 가장 높은 부분을 의미한다.
본 명세서에서 "종횡비(aspect ratio)"는 광학 패턴의 최대 폭에 대한 최대 높이의 비(최대 높이/최대 폭)를 의미한다.
본 명세서에서 "주기"는 이웃하는 광학 패턴 간의 거리, 예를 들면 하나의 광학 패턴의 최대 폭과 상기 광학 패턴과 바로 이웃하는 하나의 평탄부의 폭의 합을 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.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 시인성 개선 광학 필름을 도 1, 도 2 및 도 3을 참고하여 설명한다.
도 1을 참조하면, 시인성 개선 광학 필름(10)은 보호층(100), 패턴층(200)을 포함할 수 있다.
보호층(100)은 기재층(110), 기재층(110) 상에 형성된 기능성 코팅층(120)을 포함하고, 기재층(110)의 두께에 대한 기능성 코팅층(120)의 두께의 두께비는 0.1 이상 0.3 이하가 될 수 있다. 패턴층(200)은 제1수지층(210)과 제2수지층(220)의 계면에 하나 이상의 제1광학 패턴(211)으로 구성되는 패턴부가 하나 이상 형성되어 있다. 제1광학 패턴(211)의 종횡비는 0.65 이상 1.90 이하가 될 수 있다. 상기 두께비 및 종횡비 범위를 모두 만족할 때, 측면 색 변화(color shift) 저감 효과와 내굴곡성 개선 효과를 동시에 얻을 수 있고, 폴딩과 언 폴딩의 반복 상태에서도 측면 색 변화 저감 효과가 우수하고 접힘부 손상이 없을 수 있다. 예를 들면, 시인성 개선 광학 필름은 내굴곡성 평가에 의할 때 아웃 폴딩(Out-folding)에서 시인성 개선 광학 필름의 외형 변형이 없는 만드렐 봉의 지름이 3mm 미만이 될 수 있다. 상기 범위에서, 플렉시블 디스플레이 장치에 충분히 사용될 수 있다. 상기 "아웃 폴딩"은 시인성 개선 광학 필름 중 패턴층이 만드렐 봉에 접하도록 하여 평가하는 것을 의미한다. 예를 들면, 시인성 개선 광학 필름을 포함하는 편광판은 백색 모드에서의 측면 색 변화 △xy가 0.03 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 측면에서의 색 변화 저감 효과가 있어서 정면과 측면에서의 시인 정도가 달라지지 않을 수 있다.
보호층
보호층(100)은 패턴층(200)의 일면 즉 패턴층(200)의 광출사면에 형성되며, 패턴층(200)을 지지할 수 있다. 일 구체예에서, 보호층(100)은 패턴층(200)에 직접적으로 형성되어, 시인성 개선 광학 필름을 박형화시킬 수 있다. 상기 "직접적으로 형성"은 보호층과 패턴층 사이에 임의의 점착층, 접착층, 또는 점접착층이 개재되지 않음을 의미한다. 그러나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 구체예에서, 보호층은 점착층에 의해 패턴층에 적층될 수 있다.
보호층(100)은 광학적으로 투명할 수 있고, 광 입사면 및 광 입사면과 대향하는 광 출사면을 포함할 수 있다. 보호층(100)은 가시광선 영역에서 전광선 투과율이 85% 이상, 예를 들면 90% 내지 100%가 될 수 있다. 상기 범위에서 입사광에 영향을 주지 않고 패턴층으로 투과시킬 수 있고 패턴층으로부터 입사된 광에 영향을 주지 않고 투과시킬 수 있다.
보호층(100)은 기재층(110) 및 기재층(110)에 직접적으로 형성된 기능성 코팅층(120)을 포함할 수 있다. 기재층(110)의 두께에 대한 기능성 코팅층(120)의 두께의 두께비(기능성 코팅층의 두께/기재층의 두께)는 0.1 이상 0.3 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서 측면 색 변화 저감 효과와 내굴곡성 개선 효과를 동시에 얻을 수 있다. 예를 들면, 상기 두께비는 0.125 내지 0.280, 0.125 내지 0.170이 될 수 있다.
기재층(110)은 패턴층(200)의 광 출사면에 형성되고, 패턴층(200)으로부터 입사된 광을 기능성 코팅층(120)으로 투과시킬 수 있다. 기재층(110)은 필름 또는 코팅층이 될 수 있고, 보호층(100)의 제조 공정을 고려하여 필름이 바람직할 수 있다. 상기 필름 또는 코팅층은 액정층을 포함할 수도 있다.
기재층(110)은 두께가 5㎛ 내지 250㎛, 구체적으로, 10㎛ 내지 100㎛, 필름 타입의 경우 20㎛ 내지 250㎛, 구체적으로 40㎛ 내지 80㎛, 코팅층 타입의 경우 5㎛ 내지 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 시인성 개선 광학 필름에 사용될 수 있고, 본 발명의 두께비에 용이하게 도달할 수 있다.
기재층(110)으로 사용될 수 있는 필름은 광학적으로 투명한 수지 필름을 포함할 수 있다. 상기 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 1종 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, TAC 필름, PET 필름이 될 수 있다.
상기 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 60nm 이하, 구체적으로 0nm 내지 60nm, 더 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 350nm가 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, 패턴층를 통해 확산된 광의 확산 효과가 더 커질 수 있다.
상기 코팅층은 활성 에너지선 경화성 화합물과 중합 개시제를 포함하는 활성 에너지선 경화성 수지 조성물로 형성될 수 있다. 활성 에너지선 경화성 화합물 및 중합 개시제는 당업자에게 알려진 통상의 종류를 참조하여 채용할 수 있다.
기재층(110)은 도 1에서와 같이 단일층이거나 또는 2개 이상의 필름 또는 코팅층의 복층 구조일 수도 있다.
기능성 코팅층(120)은 기재층(110)으로부터 입사된 광을 외부로 투과시키고, 시인성 개선 광학 필름(10)에 추가적인 기능을 제공할 수 있다. 구체예에서, 기능성 코팅층(120)은 하드코팅, 내지문성, 반사방지, 초저반사, 안티 글레어 등의 기능을 갖는 코팅층을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 기능성 코팅층(120)은 도 1에서와 같이 단일층이 될 수도 있으나 서로 다른 기능을 갖는 2개 이상의 적층이 적층된 복층일 수도 있다.
기능성 코팅층(120)은 기재층(110) 대비 두께가 작고, 두께가 2㎛ 내지 50㎛, 예를 들면 5㎛ 내지 20㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 시인성 개선 광학 필름에 사용될 수 있고, 본 발명의 두께비에 용이하게 도달할 수 있다.
일 구체예에서, 기능성 코팅층(120)은 반사방지성 하드코팅층이 될 수 있다. 반사방지성 하드코팅층은 기재층(110)으로부터 순차적으로 적층된, 고굴절층 및 저굴절층을 포함할 수 있다. 반사방지성 하드코팅층의 최저 반사율은 0.5% 이하, 예를 들면 0.4% 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 시인성 개선 광학 필름에 적층시 시인성을 좋게 할 수 있다.
고굴절층은 제1 UV 경화성 화합물, 제2UV 경화성 화합물 및 지르코니아를 포함하고, 상기 제1 UV 경화성 화합물은 상기 제2 UV 경화성 화합물보다 굴절률이 높은 것인, 고굴절층용 조성물로 형성될 수 있다. 고굴절층은 굴절률이 0.03 이상 0.15 이하, 예를 들면 0.05 이상 0.15 이하가 될 수 있다.
제1 UV 경화성 화합물은 굴절률 1.55 이상, 예를 들면 1.56 내지 1.70의 화합물 1종 이상 포함할 수 있다. 상기 굴절률 범위에서 저굴절층과 함께 적층시 보호층의 최저 반사율을 낮춤으로써 반사 방지 효과를 낼 수 있다. 일 구체예에서, 제1 UV 경화성 화합물은 플루오렌계, 비페닐계 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 UV 경화성 화합물은 하기 화학식 1의 화합물, 화학식 2의 화합물 중 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
<화학식 1>
(상기 화학식 1에서, m, n은 각각 1 이상의 정수, m+n은 2 내지 8의 정수이고, R은 수소 또는 메틸기이다).
<화학식 2>
(상기 화학식 2에서, n은 1 내지 4의 정수, R은 수소 또는 메틸기이다).
제2 UV 경화성 화합물은 고굴절층의 매트릭스를 형성하고 고굴절층의 경도를 높일 수 있다. 제2 UV 경화성 화합물은 (메트)아크릴레이트기, 에폭시기 등의 UV 경화성기를 갖는 2관능 내지 10관능의 화합물을 포함할 수 있다. 2관능 내지 10관능의 (메트)아크릴레이트, 2관능 내지 10관능의 에폭시 화합물은 당업자에게 알려진 통상의 종류를 채용할 수 있다.
지르코니아는 고굴절층에 굴절률을 증가시키고 경도를 높일 수 있다. 지르코니아는 표면처리되지 않은 지르코니아, (메트)아크릴레이트기로 표면처리된 지르코니아 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 지르코니아는 평균 입경(D50)이 1nm 내지 50nm, 구체적으로 5nm 내지 20nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 고굴절층의 광 특성 저하가 없으면서 경도 증가 효과가 있을 수 있다. 지르코니아는 고굴절층 중 2중량% 내지 35중량%, 예를 들면 5중량% 내지 30중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 광 특성 저하 없이 고굴절층의 경도를 증가시킬 수 있다.
고굴절층용 조성물은 개시제, 첨가제, 용매 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다. 개시제는 광 라디칼 개시제, 광 양이온 개시제 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 광 라디칼 개시제, 광 양이온 개시제는 당업자에게 알려진 통상의 종류를 채용할 수 있다. 첨가제는 대전방지제, 소포제, 산화방지제, 자외선 흡수제, 광안정제, 레벨링제 등을 포함할 수 있다. 용매는 통상의 유기 용매로서 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 메틸에틸케톤 중 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
고굴절층은 두께가 1㎛ 내지 50㎛, 구체적으로 1㎛ 내지 30㎛, 더 구체적으로 2㎛ 내지 10㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 보호층에 사용될 수 있고, 경도를 확보할 수 있다.
저굴절층은 고굴절층 대비 굴절률이 낮아서 보호층의 최저 반사율을 낮출 수 있다. 저굴절층은 굴절률이 1.35 이하, 예를 들면 1.25 이상 1.32 이하가 될 수 있다.
저굴절층은 무기 입자, 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머, 불소 비함유 모노머 또는 그의 올리고머를 포함하는 저굴절층용 조성물로 형성될 수 있다.
무기 입자는 중공 입자로 평균 입경(D50) 30nm 내지 150nm, 예를 들면 50nm 내지 100nm의 중공 실리카를 포함할 수 있다. 무기 입자는 저굴절층 중 20중량% 내지 70중량%, 예를 들면 40중량% 내지 60중량%로 포함될 수 있다.
불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머는 UV 경화성 화합물로 불소를 함유함으로써 저굴절층의 굴절률을 낮출 수 있다. 불소 비함유 모노머 또는 그의 올리고머는 UV 경화성 화합물로서 불소를 함유하지 않으며 저굴절층의 매트릭스를 형성하고 경도를 높일 수 있다. 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머, 불소 비함유 모노머 또는 그의 올리고머는 통상적으로 알려진 종류를 채용할 수 있다.
저굴절층용 조성물은 개시제, 불소계 첨가제, 실리콘계 첨가제 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
저굴절층은 두께가 50nm 내지 300nm, 구체적으로 80nm 내지 200nm, 더 구체적으로 80nm 내지 150nm가 될 수 있다. 상기 범위에서 보호층에 사용될 수 있다.
패턴층
도 1을 참조하면, 패턴층(200)은 제1수지층(210) 및 제1수지층(210)과 대향하는 제2수지층(220)을 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 도 1에서와 같이, 패턴층(200)은 제1수지층(210) 및 제2수지층(220)만으로 구성될 수 있다.
제1수지층(210)은 제2수지층(220)의 광 입사면에 형성되어, 제1수지층(210)의 하부면으로부터 입사된 광을 제2수지층(220)으로 출사시킬 수 있다. 제1수지층(210)은 하부면으로부터 입사된 광을 입사 위치에 따라 다양한 방향으로 굴절시켜 출사시킴으로써 광을 확산시킬 수 있다.
제1수지층(210)은 제2수지층(220)에 직접적으로 접하여 형성되어 있다. 제1수지층(210)에는 제2수지층(220)(제2수지층의 하부면)이 직접적으로 접촉하는 계면에 하기 상술되는 패턴부가 1개 이상 형성되어 있다.
패턴부는 1개 이상의 양각의 제1광학 패턴(211)으로 구성될 수 있다. 바람직하게는 도 1에서와 같이 패턴부는 1개의 양각의 제1광학 패턴이 될 수 있다.
패턴층(200)은 복수 개의 패턴부가 서로 이격되어 형성되어 있다. 패턴부 및 바로 이웃하는 패턴부 사이에는 평탄부(214)가 형성되어 있다. 도 1, 도 2, 도 3을 참조하면, 패턴층(200)은 1개의 양각의 제1광학 패턴(211)인 패턴부와 평탄부(214)의 조합이 서로 반복적으로 형성되어 있다. 상기 "평탄부"는 광학 패턴이 전혀 형성되지 않은 평탄한 면을 의미한다.
도 1은 패턴부와 평탄부(214)가 제2수지층(220)에 완전히 접촉하는 것을 나타낸 것이다. 그러나, 패턴부와 평탄부(214)가 제2수지층(220)의 적어도 일부분에 접촉하는 것도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다. 제2수지층(220)과 제1수지층(210) 간에 접촉하지 않는 부분은 공기 또는 소정의 굴절률을 갖는 수지로 충진될 수 있다.
일 구체예에서, 패턴층(200)은 하기 식 1을 만족하고, 제1광학 패턴(211)은 밑각(θ)이 75° 내지 90°가 될 수 있다. 밑각(θ)은 제1광학 패턴(211)의 경사면(212)과 제1광학 패턴(211)의 최하부면이 이루는 각을 의미한다. 이때 경사면(212)은 평탄부(214)에 바로 연결되는 제1광학 패턴(211)의 경사면을 의미한다. 하기 식 1을 만족하고 상기 밑각(θ) 범위에서, 측면 색 변화를 개선시킬 수 있고, 시야각을 넓힐 수 있다: 구체적으로, 밑각(θ)은 80° 내지 90°, P/W(W에 대한 P의 비)는 1.2 내지 5가 될 수 있다:
<식 1>
1 < P/W ≤ 10
(상기 식 1에서, P는 패턴층의 주기(단위:㎛),
W는 제1광학 패턴의 최대 폭(단위:㎛)).
도 1은 제1광학 패턴(211)의 양쪽 밑각(θ)이 동일한 경우를 나타내었으나, 밑각(θ)이 상술 75° 내지 90°에 포함된다면 밑각(θ)이 서로 다른 제1광학 패턴도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
제1광학 패턴(211)은 정상부에 제1면(213)이 형성되고, 제1면(213)과 연결되는 하나 이상의 경사면(212)으로 구성되는 양각의 광학 패턴일 수 있다. 도 1은 제1광학 패턴(211)이 이웃하는 2개의 경사면(212)이 제1면(213)에 의해 연결되는 두께 방향 단면이 사다리꼴 광학 패턴을 나타낸 것이다. 그러나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 제1광학 패턴은 두께 방향 단면이 사다리꼴인 광학 패턴 이외에 직사각형 또는 정사각형 등의 다각형의 광학 패턴일 수 있다.
제1면(213)은 제1광학 패턴(211)의 정상부에 형성되어, 광학표시장치에서 제2수지층(220)에 도달한 광이 제1면(213)에 의해 더 확산되게 함으로써 시야각과 휘도를 높일 수 있다. 따라서, 광 확산 효과를 높여 휘도 손실을 최소화할 수 있다. 제1면(213)은 평탄한 면으로서 시인성 개선 광학 필름의 제조 공정을 용이하게 할 수도 있다. 그러나, 제1면(213)은 미세 요철이 형성되거나 곡면이 될 수도 있다. 제 1면이 곡면으로 형성될 경우에는 렌티큘러 렌즈 패턴이 형성될 수 있다. 도 1은 정상부(제1면)에 하나의 평면이 형성되고 경사면이 평면으로서, 단면이 사다리꼴 형태(예:단면이 삼각형인 프리즘의 상부가 절단된 형태, cut-prism 형태)인 패턴을 나타낸 것이다. 그러나, 양각 패턴이 정상부에 제1면이 형성되고 경사면이 곡면인 양각 패턴(예:렌티큘러 렌즈 패턴의 상부가 절단된 형태인 cut-lenticular lens인 시인성 개선층, 또는 마이크로렌즈 패턴의 상부가 절단된 형태인 cut-micro lens)인 경우도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다. 또한, 단면이 직사각형 또는 정사각형 등의 N 각형(N은 3 내지 20의 정수)인 패턴도 포함할 수 있다.
제1면(213)은 평탄부(214), 제1수지층(210)의 최저면, 제2수지층(220)의 최고면 중 하나 이상과 평행하게 형성될 수 있다. 도 1은 광학 패턴(211)의 제1면(213), 평탄부(214), 제1수지층(210)의 최저면, 제2수지층(220)의 최고면이 서로 평행한 경우를 나타낸 것이다.
제1면(213)은 폭이 0.5㎛ 내지 30㎛, 구체적으로 1㎛ 내지 15㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학표시장치에 사용될 수 있고, 시인성 개선 효과를 기대할 수 있다.
제1광학 패턴(211)은 종횡비가 0.65 이상 1.90 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 측면 색 변화 저감 효과와 함께 내굴곡성을 개선할 수 있고 시인성 개선 광학 필름의 폴딩 및 언 폴딩의 반복에서도 측면 색 변화 저감 효과가 유지될 수 있다.
제1광학 패턴(211)의 높이는 40㎛ 이하, 구체적으로 30㎛ 이하, 보다 더 구체적으로 3㎛ 내지 30㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 시인성 개선, 시야각 개선, 휘도 향상을 나타내고 모아레 등이 나타나지 않을 수 있다.
제1광학 패턴(211)의 최대 폭은 30㎛ 이하, 구체적으로 5㎛ 내지 20㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 시인성 개선, 시야각 개선, 및 휘도 향상을 나타내고 모아레 등이 나타나지 않을 수 있다. 상기 "최대 폭"은 제1광학 패턴(211)의 폭 중 최대 값 또는 제1광학 패턴(211)의 최하부면의 폭을 의미한다.
평탄부(214)는 제1수지층(210)을 통과한 광을 제2수지층(220)으로 출사시킴으로써 정면 휘도를 높일 수 있다.
평탄부(214)의 폭에 대한 제1광학 패턴(211)의 최대폭의 비율은 9 이하, 구체적으로는 0.1 내지 3, 더 구체적으로는 0.15 내지 2일 수 있다. 상기 범위에서, 정면 색상과 측면 색상의 차이를 감소시킬 수 있으며, 시야각을 넓힐 수 있다. 또한, 모아레 방지 효과가 있을 수 있다. 평탄부(214)의 폭은 1㎛ 내지 50㎛, 구체적으로 1㎛ 내지 30㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 정면 휘도를 상승시켜 주는 효과가 있을 수 있다.
하나의 제1광학 패턴(211)의 최대 폭과 바로 이웃하는 평탄부(214)는 하나의 주기(P)를 형성한다. 주기(P)는 1㎛ 내지 80㎛, 구체적으로 1㎛ 내지 40㎛일 수 있다. 상기 범위 내에서 시인성 개선 효과가 있으면서 모아레를 방지할 수 있다.
도 1은 이웃하는 제1광학 패턴들이 밑각, 제1면의 폭, 최대 높이, 최대 폭, 주기 등이 각각 동일한 제1광학 패턴이 형성된 패턴부를 나타낸 것이다. 그러나, 이웃하는 제1광학 패턴들이 밑각, 제1면의 폭, 최대 높이, 최대 폭 또는 주기가 각각 서로 다를 수도 있다.
제1수지층(210)은 제2수지층(220) 대비 굴절률이 낮고, 굴절률이 1.54 미만, 구체적으로 1.35 이상 1.52 미만이 될 수 있다. 상기 범위에서, 광 확산 효과가 크고, 제조가 용이할 수 있으며, 편광의 광 확산 및 시인성 개선 효과가 클 수 있다.
제1수지층(210)은 경화성 수지를 포함하는 제1수지층용 조성물로 형성될 수 있다. 제1수지층용 조성물은 개시제를 더 포함할 수 있다. 경화성 수지는 UV 경화성 수지, 열경화성 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다. UV 경화성 수지, 열경화성 수지, 개시제는 각각 당업자에게 알려진 통상의 종류에 의한다. 예를 들면 경화성 수지로서 (메트)아크릴계 수지를 사용할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
제1수지층(210)은 점착성이 없는 비 점착성일 수 있다. 제1수지층(210)이 비 점착성일 경우 시인성 개선 광학 필름은 피착체(예: 편광 필름)에 점착제, 접착제, 또는 점접착제에 의해 적층될 수 있다. 본 발명에서는, 제1수지층(210)이 점착성일 수도 있다. 제1수지층(210)이 점착성일 경우 시인성 개선 광학 필름은 피착체에 추가적인 점착제, 접착제, 또는 점접착제 없이 적층될 수 있어서 편광판의 박형화 효과를 얻을 수 있다.
제2수지층(220)은 제1수지층(210)으로부터 입사된 광을 보호층(100)으로 투과시킬 수 있다. 제2수지층(220)은 제1수지층(210)과의 계면에 제1광학 패턴(211)에 대응되는 음각의 광학 패턴(221) 및 음각의 광학 패턴(221)과 바로 이웃하는 평탄부(214)가 형성되어 있다.
제2수지층(220)은 제1수지층(210)보다 굴절률이 높다. 따라서, 패턴층(200)은 제1수지층(210)의 광 입사면으로부터 입사된 광을 확산시켜 출사시킴으로써 측면 색상 변화를 개선시킬 수 있고, 시야각을 넓힐 수 있다.
제2수지층(220)과 제1수지층(210)의 굴절률 차이는 0.05 이상, 구체적으로 0.05 내지 0.3, 더 구체적으로 0.05 내지 0.2가 될 수 있다. 상기 범위에서, 집광의 확산 및 시인성 개선 효과가 클 수 있다. 제2수지층(220)은 굴절률이 1.50 이상, 구체적으로 1.55 내지 1.70이 될 수 있다. 상기 범위에서, 광 확산 효과가 우수할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1수지층(210)과 제2수지층(220)의 계면에서, 패턴부는 이격 거리 없이 길이 방향(도 2에서 Z축 방향)으로 연장된 형태(스트라이프(stripe) 형태)로 형성된 1개의 제1광학 패턴(211)으로 구성될 수 있다. 이 경우 제1광학 패턴의 최대 폭 방향(도 2에서 X축 방향) 즉 제1광학 패턴의 좌우 방향으로 시인성 개선 효과가 나올 수 있다.
일 구체예에서, 패턴층(200)은 광확산제를 포함하지 않을 수 있다. 시인성 개선 광학 필름(200)은 광확산제를 포함하지 않더라도 측면 색 변화 저감 효과를 충분히 낼 수 있다.
일 구체예에서, 패턴층(200)은 패턴 밀도(pattern density)가 20% 내지 80%, 예를 들면 30% 내지 70%가 될 수 있다. 상기 패턴 밀도 범위에서, 정면과 측면에서의 시인 정도가 달라지지 않으면서 측면 색 변화 저감 효과가 있을 수 있다.
상기 "패턴 밀도"는 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 패턴층 중 평탄부에서의 절단면을 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 평탄부에서의 절단면(210')은 제1광학 패턴의 최하부면(210"); 및 광학 패턴의 최하부면(210")과 바로 이웃하는 평탄부(214)로 구성되고, 최하부면(210")과 평탄부(214)가 교대로 배치된다. 1개의 최하부면(210")의 폭(210A)과 1개의 평탄부(214)의 폭(214A)으로 이루어진 1변으로 이루어진 정사각형을 단위 셀로 정의한다. 단위 셀의 전체 면적에 대하여 단위 셀 중 광학 패턴의 최하부면의 전체 면적의 비의 백분율 값을 패턴 밀도로 정의한다.
이하, 도 4, 도 5, 도 6을 참고하여, 본 발명의 다른 실시예의 시인성 개선 광학 필름을 설명한다.
도 4를 참조하면, 본 실시예의 시인성 개선 광학 필름은 도 3의 평탄부에서의 절단면(210') 대신에 도 4에서의 평탄부에서의 절단면(310')이 구비된 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 시인성 개선 광학 필름과 실질적으로 동일하다.
평탄부에서의 절단면(310')에서 보여지는 바와 같이, 제1광학 패턴의 최하부면(310")은 제1광학 패턴의 길이 방향(도 4에서 Z축 방향)으로 소정의 이격 거리만큼 서로 이격되어 배열될 수 있다. 따라서, 시인성 개선 광학 필름은 패턴층을 포함하고 상기 패턴층은 패턴부 복수 개가 서로 이격되어 형성되어 있다. 상기 패턴부는 복수 개의 제1광학 패턴이 제1광학 패턴의 길이 방향(도 4에서 Z축 방향)으로 소정의 이격 거리만큼 서로 이격되어 배열되어 있다. 제1광학 패턴 간의 이격 공간(314B)의 거리(제1광학 패턴 간의 이격 거리)는 30㎛ 이하, 예를 들면 5㎛ 내지 15㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 측면 색 변화 저감 효과가 있을 수 있다.
평탄부에서의 절단면(310')에서 보여지는 바와 같이, 제1광학 패턴의 최하부면(310")으로 구성되는 패턴부와 바로 이웃하는 패턴부 사이에는 제2광학 패턴의 최하부면(311")이 서로 이격되어 배열되어 있다. 따라서, 상기 패턴층은 복수 개의 제1광학 패턴이 길이 방향으로 서로 이격되어 배열된 패턴부 및 바로 이웃하는 상기 패턴부 사이에는 제2광학 패턴이 더 형성되고, 상기 제2광학 패턴은 제1광학 패턴의 길이 방향으로 서로 이격되어 배열될 수 있다. 제2광학 패턴 간의 이격 공간(310B)의 거리(제2광학 패턴 간의 이격 거리)는 30㎛ 이하, 예를 들면 5㎛ 내지 15㎛이 될 수 있다. 상기 범위에서, 측면 색 변화 저감 효과가 있을 수 있다.
일 구체예에서, 도 4에서와 같이, 시인성 개선 광학 필름에서 패턴부 및 바로 이웃하는 패턴부는 이격 공간이 서로 평행할 수 있다. 일 구체예에서, 도 4에서와 같이, 제1 광학 패턴의 이격 공간과 제2 광학 패턴 간의 이격 공간은 서로 평행하지 않을 수 있다. 일 구체예에서, 도 4에서와 같이, 제2광학 패턴은 이웃하는 패턴부 중 제1광학 패턴과 적어도 1개 이상의 교점을 가질 수 있다. 일 구체예에서, 도 4에서와 같이, 제2광학 패턴은 상기 제1광학 패턴 간의 이격 공간에 대응되도록 형성되어, 상기 제1광학 패턴 간의 이격 공간에 대응되는 길이와 폭을 가질 수 있다.
도 5는 도 4의 시인성 개선 광학 필름 중 제1광학 패턴의 사시도이다.
도 5를 참조하면, 제1광학 패턴(311)은 밑각(θ)이 75° 내지 90°이고, 상기 식 1을 만족할 수 있다. 밑각(θ)은 상기에서 상술한 정의에 따른다. 예를 들면, 밑각(θ)이 80° 내지 85°이고, 상기 식 1에 따른 P/W(W에 대한 P의 비)는 1초과 10 이하, 예를 들면 1.2 내지 5가 될 수 있다. 제1광학 패턴(311)의 종횡비(광학 패턴의 최 하부면의 폭에 대한 높이(H2)의 비)는 0.65 내지 1.90이 될 수 있다. 제1광학 패턴(311)의 최 하부면의 폭(310A)은 1㎛ 내지 30㎛, 예를 들면 5㎛ 내지 15㎛가 될 수 있고, 제1광학 패턴의 최 하부면의 길이(310B)는 1㎛ 내지 30㎛, 예를 들면 5㎛ 내지 15㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상하면 시인성을 유지하면서 측면 색 변화 저감 효과가 있을 수 있다.
제1광학 패턴(311)의 높이(H2)는 40㎛ 이하, 예를 들면 3㎛ 내지 30㎛이 될 수 있다. 상기 범위에서, 측면 색 변화 저감 효과가 있을 수 있다.
제1광학 패턴(311)의 최상부면은 모서리가 굴곡진 형상이 될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제1광학 패턴(311)의 최하부면은 직사각형, 정사각형 등이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 제1광학 패턴(311)의 두께 방향 단면은 사다리꼴이 될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
도 6은 도 4의 시인성 개선 광학 필름 중 제2광학 패턴의 사시도이다.
도 6을 참조하면, 제2광학 패턴(331)은 폭(314A) 및 길이(314B)를 갖는 최하부면을 구비하고 높이(H2)를 갖는 광학 패턴을 포함할 수 있다. 제2광학 패턴(331)은 밑각(θ), 폭(314A), 길이(314B)가 각각 제1광학 패턴 대비 동일하거나 다를 수 있다. 제2광학 패턴(331)도 상기 식 1 및 밑각(θ) 범위를 만족할 수 있다.
패턴층의 패턴 밀도는 20% 내지 80%, 예를 들면 30% 내지 70%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 측면 색 변화 저감 효과가 있을 수 있다. 상기 "패턴 밀도"는 도 4의 단위 셀을 이용해서 설명한다. 도 4를 참조하면, 1개의 제1광학 패턴의 최 하부면과 바로 이웃하는 제2광학 패턴의 최 하부면으로 이루어진 사각형을 단위 셀로 정의한다. 단위 셀의 전체 면적에 대하여 단위 셀 중 제1광학 패턴의 최하부면 및 제2광학 패턴의 최하부면의 총 면적의 비의 백분율 값을 패턴 밀도로 정의한다.
도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판을 설명한다.
도 7을 참조하면, 편광판(50)은 편광필름(500), 편광필름(500) 상에 형성된 시인성 개선 광학 필름을 포함하고, 시인성 개선 광학 필름은 본 발명의 시인성 개선 광학 필름을 포함할 수 있다. 편광판은 내굴곡성 평가에 의할 때 아웃 폴딩에서 편광판의 외형 변형이 없는 만드렐 봉의 지름이 5mm 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서 플렉시블 장치에 사용될 수 있다. 상기 "아웃 폴딩"은 시인성 개선 광학 필름 중 편광필름이 만드렐 봉에 접하도록 하여 평가하는 것을 의미한다.
시인성 개선 광학 필름은 편광필름(500)의 광출사면에 형성될 수 있다. 시인성 개선 광학 필름은 편광필름(500)을 투과한 편광을 확산시켜 측면 색상 변화를 개선하고, 시야각을 개선시킬 수 있다.
편광필름(500)은 유기발광표시장치로부터 입사된 광을 편광시켜 패턴층(200)으로 투과시킬 수 있다. 편광필름(500)은 패턴층(200)의 광입사면에 형성되어 있다.
편광필름(500)은 편광자를 포함할 수 있다. 구체적으로, 편광자는 폴리비닐알콜계 필름을 1축 연신하여 제조되는 폴리비닐알콜계 편광자, 또는 폴리비닐알콜계 필름을 탈수하여 제조되는 폴리엔계 편광자를 포함할 수 있다. 편광자는 두께가 2㎛ 내지 40㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학표시장치에 사용될 수 있다.
편광필름(500)은 편광자 및 편광자의 일면 즉 편광자의 광입사면에 형성된 보호 필름 또는 보호 코팅층을 포함할 수 있다. 보호 필름 또는 보호 코팅층은 편광자를 보호하여 편광판의 신뢰성을 높이고 편광판의 기계적 강도를 높일 수 있다. 보호 필름 또는 보호 코팅층은 상기에서 상술한 바와 같다. 보호 필름 또는 보호 코팅층은 단독 또는 2층 이상 적층될 수도 있다. 일 구체예에서, 편광자의 일면에 파장 550nm에서 Re가 225nm 내지 250nm(제2위상차 필름이라고 함) 예를 들면 225nm 내지 300nm 예를 들면 λ/2 위상차 필름, 파장 550nm에서 Re가 100nm 내지 220nm(제1위상차 필름이라고 함) 예를 들면 100nm 내지 180nm 예를 들면 λ/4 위상차 필름 중 하나 이상이 적층될 수 있다. 이 경우 OLED 표시 장치에 사용시 반사 억제 효과가 있을 수 있다.
편광판은 통상의 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상술한 방법으로 시인성 개선 광학 필름을 제조하고, 시인성 개선 광학 필름에 편광필름을 접착시켜 제조될 수 있다.
본 발명의 플렉시블 광학표시장치는 본 발명의 시인성 개선 광학 필름 또는 본 발명의 편광판을 포함할 수 있다. 플렉시블 광학표시장치는 플렉시블 유기발광표시장치, 플렉시블 발광표시장치 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 시인성 개선 광학 필름 또는 본 발명의 편광판이 비 플렉시블 광학표시장치에 사용될 수 있다는 점도 당연하다.
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
보호층으로 하기 표 1에 개시된 사양을 갖는 보호층을 사용하였다. 보호층 중 기재층의 하부면에 제2 수지층 조성물로 자외선 경화성 수지(SSC-5710, 신아 T&C)를 코팅하여 코팅층을 제조하였다. 양쪽 밑각이 동일한 양각 패턴 및 상기 양각 패턴 사이에 평탄부가 형성된 패턴부를 구비하는 필름을 이용하여 상기 코팅층에 음각 패턴과 평탄부를 인가하고 경화시켰다. 제1광학 패턴이 이격 거리 없이 길이 방향으로 연장되어 형성되고, 제1광학 패턴과 이웃하는 제1광학 패턴 사이에 평탄부를 구비하는 제2 수지층을 형성하였다. 제2수지층의 굴절률은 1.60이었다. 상기 제2 수지층에 열경화성 점착 수지(아크릴 코폴리머, Saiden)를 코팅하여 음각 패턴을 완전히 충진하는 충진 패턴을 갖는 제1 수지층(자체 점착성)을 형성시켜, 반사 방지 필름과 패턴층의 적층체인 시인성 개선 광학 필름을 제조하였다. 제1수지층의 굴절률은 제2수지층의 굴절률보다 낮다. 제1수지층의 굴절률은 1.48이었다. 그 결과, 하기 표 2의 사양을 갖는 패턴층을 구비한 시인성 개선 광학 필름을 제조하였다.
폴리비닐알콜 필름을 60℃에서 3배 연신하고 요오드를 흡착시킨 후 40℃의 붕산 수용액에서 2.5배 연신하여 편광자(두께 23㎛)를 제조하였다. 제조한 편광자의 일면에 제1트리아세틸셀룰로스 필름(두께 25㎛, Konica)을 편광판용 접착제로 접착시켰다. 제1트리아세틸셀룰로스 필름의 일면에 제3점착필름(두께 7㎛), 제2위상차필름으로 액정 필름(두께 2㎛, 파장 550nm에서 Re 240nm, Fujifilm), 제2점착필름(두께8㎛), 제1위상차필름으로 액정 필름(두께 1㎛, 파장 550nm에서 Re 120nm, Fujifilm), 제1점착필름(두께 25㎛)을 순차적으로 적층시켰다. 제3점착필름과 제2점착필름, 제1점착필름은 각각 열경화성 점착 수지로 형성하였다. 편광자의 다른 일면에 제2트리아세틸셀룰로스 필름(두께 32㎛, Konica)을 편광판용 접착제로 접착시켰다. 제2트리아세틸셀룰로스 필름의 일면에 상기 제조한 시인성 개선 광학 필름을 제1수지층을 매개로 적층시켜 제1점착필름, 제1위상차필름, 제2점착필름, 제2위상차필름, 제3점착필름, 제1트리아세틸셀룰로스 필름, 편광자, 제2트리아세틸셀룰로스 필름, 제1수지층, 제2수지층, 보호층이 순차적으로 적층된 편광판을 제조하였다.
실시예
2 내지
실시예
5
실시예 1에서, 보호층을 하기 표 1과 같이 변경하고, 패턴층을 하기 표 2와 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 시인성 개선 광학 필름과 편광판을 제조하였다.
비교예
1
시인성 개선 광학 필름 없이 편광판을 사용하였다.
비교예
2 내지
비교예
6
실시예 1에서, 보호층을 하기 표 1과 같이 변경하고, 패턴층을 하기 표 3과 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 시인성 개선 광학 필름과 편광판을 제조하였다.
| 기재층 | 기재층 두께(㎛) |
기능성 코팅층 두께(㎛) | 두께비* | 제조사 | |
| 실시예 1 | TAC | 40 | 5 | 0.125 | Fujifilm |
| 실시예 2 | TAC | 40 | 5 | 0.125 | Fujifilm |
| 실시예 3 | TAC | 40 | 5 | 0.125 | Fujifilm |
| 실시예 4 | TAC | 40 | 5 | 0.125 | Fujifilm |
| 실시예 5 | PET | 40 | 5 | 0.125 | SKC |
| 실시예 6 | PET | 18 | 5 | 0.278 | TAK |
| 비교예 1 | - | - | - | - | - |
| 비교예 2 | TAC | 40 | 5 | 0.125 | Fujifilm |
| 비교예 3 | TAC | 40 | 5 | 0.125 | Fujifilm |
| 비교예 4 | TAC | 60 | 5 | 0.083 | Fujifilm |
| 비교예 5 | PET | 80 | 5 | 0.0625 | Toyobo |
| 비교예 6 | PET | 13 | 5 | 0.385 | 율촌화학 |
*표 1에서 두께비: 기재층 두께에 대한 기능성 코팅층의 두께의 두께비, TAC: 트리아세틸셀룰로스, PET: 폴리에틸렌테레프탈레이트
| 실시예 | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
| 제1광학 패턴 | 최대 폭 (㎛) |
7.4 | 7.1 | 7.1 | 7.4 | 7.4 | 7.4 |
| 최대 높이 (㎛) |
6.6 | 6.8 | 13.4 | 4.81 | 6.6 | 6.6 | |
| 최대 길이 (㎛) |
- | 7.1 | 7.3 | 7.3 | - | - | |
| 밑각(°) | 86.1 | 84.9 | 86.4 | 84.2 | 86.1 | 86.1 | |
| 두께 방향 단면 | 사다리꼴 | 사다리꼴 | 사다리꼴 | 사다리꼴 | 사다리꼴 | 사다리꼴 | |
| 종횡비 | 0.89 | 0.96 | 1.89 | 0.65 | 0.89 | 0.89 | |
| 제1광학패턴 간의 이격 거리(㎛) | - | 7.1 | 7.3 | 7.3 | - | - | |
| 제2광학 패턴 | 최대 폭 (㎛) |
- | 7.1 | 7.1 | 7.4 | - | - |
| 최대 높이 (㎛) |
- | 6.8 | 13.4 | 4.81 | - | - | |
| 최대 길이 (㎛) |
- | 7.1 | 7.3 | 7.3 | - | - | |
| 밑각(°) | - | 84.9 | 86.4 | 84.2 | - | - | |
| 두께 방향 단면 | - | 사다리꼴 | 사다리꼴 | 사다리꼴 | - | - | |
| 제2광학패턴 간의 이격 거리(㎛) | - | 7.1 | 7.3 | 7.3 | - | - | |
| 평탄부 폭(㎛) | 6.9 | 7.1 | 7.1 | 7.4 | 6.9 | 6.9 | |
| 주기(㎛) | 14.3 | 14.2 | 14.2 | 14.8 | 14.3 | 14.3 | |
| 패턴 밀도(%) | 51.7 | 50 | 50 | 50 | 51.7 | 51.7 | |
| 패턴층 | 도 3 | 도 4 | 도 4 | 도 4 | 도 3 | 도 3 | |
| 비교예 | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
| 제1 광학 패턴 |
최대 폭(㎛) | - | 7.3 | 7.1 | 7.4 | 7.4 | 7.4 |
| 최대 높이(㎛) | - | 3.6 | 16.3 | 6.6 | 6.6 | 6.6 | |
| 최대 길이(㎛) | - | - | 7.4 | - | - | - | |
| 밑각(°) | - | 85.7 | 84.5 | 86.1 | 86.1 | 86.1 | |
| 두께 방향 단면 | - | 사다리꼴 | 사다리꼴 | 사다리꼴 | 사다리꼴 | 사다리꼴 | |
| 종횡비 | - | 0.49 | 2.30 | 0.89 | 0.89 | 0.89 | |
| 제1광학 패턴 간의 이격 거리(㎛) |
- | - | 7.4 | - | - | - | |
| 제2 광학 패턴 |
최대 폭(㎛) | - | - | 7.1 | - | - | - |
| 최대 높이(㎛) | - | - | 16.3 | - | - | - | |
| 최대 길이(㎛) | - | - | 7.4 | - | - | - | |
| 밑각(°) | - | - | 84.5 | - | - | - | |
| 두께 방향 단면 | - | - | 사다리꼴 | - | - | - | |
| 제2광학 패턴 간의 이격 거리(㎛) |
- | - | 7.4 | - | - | - | |
| 평탄부 폭(㎛) | - | 6.9 | 7.1 | 6.9 | 6.9 | 6.9 | |
| 주기(㎛) | - | 14.2 | 14.2 | 14.3 | 14.3 | 14.3 | |
| 패턴 밀도(%) | - | 51.4 | 50 | 51.7 | 51.7 | 51.7 | |
| 패턴층 | - | 도 3 | 도 4 | 도 3 | 도 3 | 도 3 | |
실시예와 비교예의 시인성 개선 광학 필름, 편광판에 대해 하기 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 4 및 도 8에 나타내었다.
정면 휘도, 정면 상대 휘도, 측면 상대 휘도, 휘도
반치각
, White mode Color shift
실시예와 비교예의 편광판에 대해 정면 휘도, 정면 상대 휘도, 측면 상대 휘도, 휘도 반치각, White mode Color shift을 평가하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 정면 휘도, 정면 상대 휘도, 측면 상대 휘도, 휘도 반치각, White mode Color shift는 하기의 방법으로 유기발광표시장치용 모듈을 제조하고 평가하였다.
유기발광표시장치용 모듈의 제조
Galaxy S7패널(SM-G930S, 삼성전자)에 상기 실시예와 비교예에서 제조한 편광판을 순차적으로 조립하여 유기발광표시장치용 모듈을 제조하였다. 실시예와 비교예에서 제조한 편광판을 시인측 편광판으로 최 외곽에 배치되도록 하였다.
EZCONTRAST X88RC(EZXL-176R-F422A4, ELDIM사)를 이용하여 구면 좌표계 정면(0°, 0°), 측면(0°, 60°)에 대하여 백색 모드(white mode) 에서 휘도값을 측정하였다.
정면 상대 휘도는 비교예 1의 휘도에 대한 백분율 값으로 계산하였다. 90% 이상의 경우 ◎, 70% 이상 90% 미만의 경우 ○, 70% 미만의 경우 X로 평가하였다. 정면 상대 휘도는 70% 이상이 바람직하다.
측면 상대 휘도는 비교예 1의 측면에서의 휘도 값에 대한 백분율 값으로 계산하였다. 휘도 반치각은 백색 모드에서 정면 휘도의 1/2이 나타나는 각도로 하였다.
구면 좌표계 정면(0°, 0°), 측면(0°, 60°)에 대하여 CIE 1931 색좌표 상의 xy 색상값을 측정하였다. White mode Color shift는 정면(0°, 0°) xy 색상값과 측면(0°, 60°) xy 색상값의 차이(△xy)으로 계산하였다. △xy가 0.02 이하인 경우 ◎, 0.02 초과 0.03 이하인 경우 ○, 0.03 초과인 경우 X로 평가하였다.
내굴곡성: 원통형의 금속재질 봉에 편광판 또는 시인성개선광학필름을 out-folding(기능층 외곽)으로 U자 형태가 되도록 감싸고 편광판 또는 시인성 개선 광학필름에 변형(크랙 및/또는 깨짐)이 있는지 평가하였다. 만드렐 봉의 직경을 1mm 간격으로 변화하면서 크랙 및 편광판 깨짐 여부를 평가하였다. 편광판의 외형 변형이 없는 만드렐 봉의 최소 직경이 3mm 이하인 경우 ◎, 3mm 초과 5mm 이하인 경우 ○, 5mm 초과인 경우 X로 평가하였다. 시인성 개선 광학필름에 변형이 없는 만드렐 봉의 최소 직경이 3mm 미만인 경우 ◎, 3mm 이상인 경우 X로 평가하였다.
| 정면 (0°,0°) 휘도 [nit] |
정면 상대 휘도(%) |
측면 (0°,60°) 상대 휘도(%) |
휘도 반치각(°) (φ=0,180) |
White mode Color shift (△xy) (0°, 60°) |
내굴곡성 (Φ, mm) |
||||||
| 편광판 | 광학필름 | ||||||||||
| 실시예1 | 309 | 95 | ◎ | 26 | 85 | 0.0138 | ◎ | 4 | ○ | 2 | ◎ |
| 실시예2 | 309 | 95 | ◎ | 25 | 76 | 0.0239 | ○ | 4 | ○ | 2 | ◎ |
| 실시예3 | 252 | 77 | ○ | 27 | 86 | 0.0120 | ◎ | 4 | ○ | 2 | ◎ |
| 실시예4 | 311 | 95 | ◎ | 24 | 74 | 0.0291 | ○ | 4 | ○ | 2 | ◎ |
| 실시예5 | 308 | 94 | ◎ | 26 | 84 | 0.0140 | ◎ | 4 | ○ | 2 | ◎ |
| 실시예6 | 311 | 95 | ◎ | 26 | 85 | 0.0153 | ◎ | 3 | ◎ | 2 | ◎ |
| 비교예1 | 326 | 100 | ◎ | 23 | 73 | 0.0437 | X | 3 | ◎ | 2 | ◎ |
| 비교예2 | 315 | 97 | ◎ | 24 | 74 | 0.0351 | X | 4 | ○ | 2 | ◎ |
| 비교예3 | 208 | 64 | X | 28 | 87 | 0.0110 | ◎ | 4 | ○ | 2 | ◎ |
| 비교예4 | 308 | 94 | ◎ | 26 | 85 | 0.0139 | ◎ | 6 | X | 3 | X |
| 비교예5 | 308 | 94 | ◎ | 26 | 84 | 0.0142 | ◎ | 8 | X | 4 | X |
| 비교예6 | 309 | 95 | ◎ | 25 | 85 | 0.0140 | ◎ | 깨짐 | X | 깨짐 | X |
상기 표4 및 도 8에서와 같이, 본 발명의 시인성 개선 광학 필름은 기재층 두께와 코팅층의 적정 두께비를 제시함으로써 유연성을 확보하여 플렉서블 유기발광표시장치용 편광판에 적용할 수 있다. 또한, 일정 종횡비의 패턴을 포함함으로써 일정수준의 정면상대휘도를 유지하면서도 정면 대비 측면 색 변화를 개선할 수 있다. 본 발명의 편광판은 상기 시인성 개선 광학 필름을 포함함으로써 플렉서블 유기발광표시장치에서 측면 색을 개선하는 효과를 얻을 수 있다.
반면에, 본 발명의 편광판을 사용하지 않은 비교예 1은 정면 대비 측면의 색 변화가 있었다. 본 발명의 편광판에서 제시한 시인성 개선 광학 필름 광학패턴의 종횡비보다 낮은 종횡비를 갖는 비교예 2는 측면 색 개선 효과가 낮았다. 제시한 종횡비보다 높은 종횡비를 갖는 비교예 3은 측면 색 변화는 개선되었으나, 정면 상대 휘도의 손실이 컸다. 본 발명의 편광판에서 제시한 시인성 개선 광학 필름 기재와 코팅층의 두께비보다 낮은 두께비를 갖는 비교예 4,5에서는 내굴곡성이 낮아 플렉서블 유기발광표시장치에 적용할 수 없었다. 제시한 두께비보다 높은 비교예 6에서는 하드코팅층이 쉽게 깨지는 변형이 발생하여 플렉서블 유기발광표시에 적용할 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 (18)
- 패턴층 및 상기 패턴층 상에 형성된 보호층을 포함하고,
상기 보호층은 기재층, 상기 기재층 상에 형성된 기능성 코팅층을 포함하고, 상기 기재층의 두께에 대한 상기 기능성 코팅층의 두께의 두께비는 0.1 이상 0.3 이하이고,
상기 패턴층은 제1수지층 및 상기 제1수지층과 대향하는 제2수지층을 포함하고, 상기 제1수지층과 상기 제2수지층의 계면에 1개 이상의 제1광학 패턴으로 구성되는 복수 개의 패턴부가 형성되고, 상기 제1광학 패턴은 종횡비가 0.65 이상 1.90 이하인 것인, 시인성 개선 광학 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 기능성 코팅층은 하드코팅층, 내지문성층, 반사방지층, 초저반사층, 안티 글레어층 중 1종 이상을 포함하는 것인, 시인성 개선 광학 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 패턴부 및 상기 패턴부와 바로 이웃하는 패턴부는 서로 이격되어 형성된 것인, 시인성 개선 광학 필름.
- 제3항에 있어서, 상기 패턴부에서, 상기 제1광학 패턴은 이격 거리 없이 길이 방향으로 연장된 형태로 형성된 것인, 시인성 개선 광학 필름.
- 제4항에 있어서, 상기 패턴부 및 상기 패턴부와 이웃하는 패턴부 사이에 평탄부가 형성되고, 상기 평탄부는 광학 패턴이 형성되지 않은 평탄한 면인 것인, 시인성 개선 광학 필름.
- 제5항에 있어서, 상기 패턴층은 패턴 밀도가 20% 내지 80%인 것인, 시인성 개선 광학 필름.
- 제3항에 있어서, 상기 패턴부에서, 복수 개의 상기 제1광학 패턴이 상기 제1광학 패턴의 길이 방향으로 서로 이격되어 배열된 것인, 시인성 개선 광학 필름.
- 제7항에 있어서, 상기 패턴부 및 상기 패턴부와 이웃하는 패턴부 사이에 제2광학 패턴이 더 형성된 것인, 시인성 개선 광학 필름.
- 제8항에 있어서, 상기 제2광학 패턴은 상기 제1광학 패턴의 길이 방향으로 서로 이격되어 배열된 것인, 시인성 개선 광학 필름.
- 제9항에 있어서, 상기 제2광학 패턴은 상기 제1광학 패턴 간의 이격 공간에 대응되도록 형성되는 것인, 시인성 개선 광학 필름.
- 제8항에 있어서, 상기 제1광학 패턴과 상기 제2광학 패턴은 서로 동일한 크기를 갖는 것인, 시인성 개선 광학 필름.
- 제8항에 있어서, 상기 패턴층은 패턴 밀도가 20% 내지 80%인 것인, 시인성 개선 광학 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 제1광학 패턴은 밑각(θ)이 75° 내지 90°이고, 하기 식 1을 만족하는 것인, 시인성 개선 광학 필름:
<식 1>
1 < P/W ≤ 10
(상기 식 1에서, P는 패턴층의 주기(단위:㎛),
W는 제1광학 패턴의 최대 폭(단위:㎛)).
- 제 1항에 있어서, 상기 제1광학 패턴은 두께 방향 단면이 사다리꼴, 직사각형 또는 정사각형인 광학 패턴을 포함하는 것인, 시인성 개선 광학 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 제2수지층은 상기 제1수지층보다 굴절률이 높은 것인, 시인성 개선 광학 필름.
- 제15항에 있어서, 상기 제2수지층과 상기 제1수지층의 굴절률 차이는 0.05 내지 0.3인 것인, 시인성 개선 광학 필름.
- 편광필름; 및 상기 편광필름의 광출사면에 형성된 시인성 개선 광학 필름을 포함하고, 상기 시인성 개선 광학 필름은 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 시인성 개선 광학 필름을 포함하는 것인, 편광판.
- 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 시인성 개선 광학 필름을 포함하는 플렉시블 광학표시장치.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180036187A KR102264926B1 (ko) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | 시인성 개선 광학 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 플렉시블 광학표시장치 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020180036187A KR102264926B1 (ko) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | 시인성 개선 광학 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 플렉시블 광학표시장치 |
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| KR1020180036187A KR102264926B1 (ko) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | 시인성 개선 광학 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 플렉시블 광학표시장치 |
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2018
- 2018-03-28 KR KR1020180036187A patent/KR102264926B1/ko active IP Right Grant
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