KR20210011604A - 광학 적층체 - Google Patents

Abstract

본 출원은, 광학 적층체에 관한 것이다. 본 출원의 광학 적층체는, 기재 필름을 박리한 다음 광학 필름을 부착하는 전사 공정 적용에 적합하다. 또한, 본 출원의 광학 적층체는, 매우 큰 면내 위상차 값을 가지는 기재 필름이 부착된 상태에서도 시각적으로 인식 가능하고, 쉽게 제조 가능하다. 또한, 본 출원의 광학 적층체는, 자외선 흡수제나 광안정제가 없는 상태에서도 일정한 자외선 차단 특성을 나타내기 때문에 그 단독으로 또는 필요에 따라 적정한 자외선 차단제나 광안정제와 병용되어 디스플레이 장치의 색감 및 화질 등의 표시 성능에 영향을 주지 않으면서, 차단이 필요한 영역의 자외선을 선택적으로 차단할 수 있고, 별도의 자외선 차단층이 필요하지 않아서 얇게 형성될 수도 있으며, 내구성도 우수할 수 있다.

Description

광학 적층체{Optical Laminate}

본 출원은 광학 적층체 및 이의 용도에 관한 것이다.

일반적으로는, 편광판 등의 광학 필름의 기재 필름으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethyelene terephthalate, PET)로 구성된 고분자 필름을 적용한다. PET 필름은 통상 내열성 내습성, 저변형력 등의 기계적 물성이 다른 고분자 필름(ex. TAC 또는 PC 등) 대비 우수하기 때문이다. 그런데, PET는 통상 높은(ex. 수천 nm 정도) 면내 위상차 값을 가져서, 광학적 이방성을 나타낸다. 따라서, PET 필름은 광학적으로 등방성일 것을 요구하는 광학 필름을 구성하는 기재 필름으로서는 적합하지 못하다.

그런데, 디스플레이 장치의 제조 과정에서, 편광판 등의 광학 필름에서 기재 필름을 제거한 다음, 편광판 등을 디스플레이 패널에 부착하는 전사 방식을 이용하는 경우에는, 광학 필름의 기재 필름으로서 PET 필름을 적용하더라도, 그 PET 필름은 합지 과정에서 제거될 수 있다. 따라서, 전사 방식으로 광학 필름을 부착하는 방식을 채택하면, 적어도 상기 PET의 광학적 이방성에 의한 문제는 방지할 수 있다.

한편, 광학 필름은 통상 접착제에 의하여 디스플레이 패널에 부착되고, 한번 부착된 이상 재박리가 쉽지 않다. 따라서, 최종 제품의 불량을 감소시키기 위해서는, 전사 방식으로 광학 필름을 부착하기 전에, 그 광학 필름의 외관 검사를 통하여 디스플레이 패널 등에 적합한지 여부를 먼저 확인하여야 한다. 그런데, 통상의 PET는 전술한 것처럼 광학적으로 이방성을 나타내기 때문에, 제거되지 않는 이상 그 외관 검사가 쉽지 않은 문제가 있다.

본 명세서에서는, 기재 필름을 박리한 다음 광학 필름을 부착하는 전사 공정 적용에 적합한 광학 적층체를 제공하고자 한다. 구체적으로, 본 명세서에서는 매우 큰 면내 위상차 값을 가지는 기재 필름이 부착된 상태에서도 시각적으로 인식 가능하고, 쉽게 제조 가능한 광학 적층체를 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다. 또한, 본 명세서에서는 필요에 따라서 자외선 흡수제나 광안정제가 배합되지 않은 상태에서도 특정한 자외선에 대해서 차단 특성을 나타낼 수 있는 위상차 필름을 광학 적층체를 제공할 수도 있다.

본 명세서에서, 각도를 정의하는 용어 중 수직, 평행, 직교 또는 수평 등은, 목적 효과를 손상시키지 않는 범위에서의 실질적인 수직, 평행, 직교 또는 수평을 의미하고, 상기 수직, 평행, 직교 또는 수평의 범위는 제조 오차(error) 또는 편차(variation) 등의 오차를 포함하는 것이다. 예를 들면, 상기 각각의 경우는, 약 ±15도 이내의 오차, 약 ±10도 이내의 오차 또는 약 ±5도 이내의 오차를 포함할 수 있다.

본 명세서에서, 언급하는 물성 중에서 측정 온도가 해당 물성에 영향을 미치는 경우에는 특별히 달리 규정하지 않는 한, 상기 물성은 상온에서 측정한 물성이다.

본 명세서에서 용어 상온은 특별히 가온되거나 감온되지 않은 상태에서의 온도로서, 약 10℃ 내지 30℃의 범위 내의 어느 한 온도, 예를 들면, 약 15℃ 이상, 18℃ 이상, 20℃ 이상 또는 약 23℃ 이상이면서, 약 27℃ 이하의 온도를 의미할 수 있다. 또한, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 본 명세서에서 언급하는 온도의 단위는 ℃이다.

본 명세서에서 언급하는 위상차 및 굴절률은, 특별히 달리 규정하지 않는 한 약 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률을 의미한다.

특별히 달리 규정하지 않는 한, 본 명세서에서 언급하는 어느 2개의 방향이 이루는 각도는 상기 두 개의 방향이 이루는 예각 내지 둔각 중 예각이거나, 또는 시계 방향 및 반시계 방향으로 측정된 각도 중에서 작은 각도일 수 있다. 따라서, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 본 명세서에서 언급하는 각도는 양수이다. 다만, 경우에 따라서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 측정된 각도간의 측정 방향을 표시하기 위해서 상기 시계 방향으로 측정된 각도 및 반시계 방향으로 측정된 각도 중에서 어느 하나의 각도를 양수로 표기하고, 다른 하나의 각도를 음수로 표기할 수도 있다.

본 출원은 광학 적층체에 관한 것이다. 본 출원의 광학 적층체는 기재 필름과 상기 기재 필름의 일면에 형성된 위상차 필름을 적어도 포함한다. 상기 기재 필름과 그 일면에 형성된 위상차 필름의 사이에는 다른 층이 존재하지 않고, 상기 위상차 필름이 상기 기재 필름에 접하여 형성될 수 있다. 다른 예시에서는, 상기 기재 필름과 위상차 필름 사이에 다른 층이 존재할 수도 있다.

상기 기재 필름은, 광학 적층체가 디스플레이 장치 등에 적용될 때에 위상차 필름으로부터 제거되는 캐리어 필름일 수 있다. 즉, 상기 기재 필름이 캐리어 필름인 경우, 상기 위상차 필름은 상기 기재 필름으로부터 박리 가능하도록 형성되어 있을 수 있고, 상기 광학 적층체가 디스플레이 장치에 적용될 때, 상기 기재 필름은 박리되어 제거될 수 있다.

본 명세서에서는, 광학적으로 큰 비등방성을 가지면서도, 동시에 기계적 물성 측면에서도 비등방성인 고분자 필름을 기재 필름으로 적용하고, 동시에 위상차 필름을 상기 기재 필름과 특정 관계로 배치함으로 해서, 시인성이 개선되고, 부가적으로 기계적 물성도 우수하며, 간편한 방식으로 제조될 수 있는 광학 적층체를 구성할 수 있다.

상기에서, 광학적 물성 및 기계적 물성 측면에서 비등방성인 고분자를 적용한 고분자 기재 필름은 비대칭 기재 필름으로도 호칭될 수 있다. 상기에서, 고분자 기재 필름이 광학적으로 이방성이라고 함은, 후술하는 면내 위상차를 가지는 경우이고, 기계적 물성 측면에서 이방성이라고 함은 후술하는 기계적 물성을 가지는 경우이다.

본 명세서에서 언급하는 기재 필름의 물성은, 본 명세서의 실시예 항목에 기술한 방식에 따라서 측정한다.

일 예시에서, 기재 필름은 550 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차가 4000 nm 이상일 수 있다.

본 명세서에서 면내 위상차(Rin)는 하기 수식 1에 따라서 계산된 값을 의미할 수 있다:

[수식 1]

Rin = d × (nx-ny)

수식 1에서, Rin은 면내 위상차이고, d는 필름의 두께이며, nx는 필름의 x축 방향(지상축 방향)의 굴절률이고, ny는 필름의 y축 방향(진상축 방향)의 굴절률이다.

본 명세서에서, x축 방향은, 예를 들면, 도 1에 나타낸 것처럼, 필름의 면내 지상축 방향과 평행한 방향을 의미하고, y축 방향은 상기 x축에 수직한 면내 방향(진상축)을 의미하며, z축 방향은 상기 x축과 y축에 의하여 형성되는 평면의 법선의 방향, 예를 들어, 두께 방향을 의미할 수 있다. 상기에서, 지상축은 상기 필름에서 가장 높은 굴절률을 나타내는 방향의 축을 의미할 수 있다.

본 명세서에서, 두께 방향 위상차(Rth)는 하기 수식 2에 따라서 계산된 값을 의미할 수 있다:

[수식 2]

Rth = d × (nz-ny)

수식 2에서, Rth는 두께 방향 위상차이고, d, nz 및 ny는 상기에서 정의된 것과 같다.

상기 기재 필름의 면내 위상차는, 다른 예시에서, 4,000 nm 이상, 5,000nm 이상, 6,000nm 이상, 7,000nm 이상, 8,000nm 이상, 9,000m 이상, 10,000m 이상, 11,000m 이상, 12,000m 이상, 13,000m 이상, 14,000m 이상 또는 15,000m 이상 정도일 수 있고, 약 50,000 nm 이하, 약 40,000 nm 이하, 약 30,000 nm 이하, 20,000 nm이하, 18,000nm 이하, 16,000nm 이하, 15,000 nm이하 또는 12,000 nm이하 정도일 수 있다.

상기와 같은 큰 위상차를 가지는 고분자 기재 필름으로는, 소위 고연신 PET 필름 또는 SRF(Super Retardation Film) 등으로 알려진 필름이 대표적으로 알려져 있다. 따라서, 본 출원에서 상기 기재 필름은, 예를 들면, 폴리에스테르 필름일 수 있다.

상기와 같이 극히 높은 위상차를 가지는 필름은 당업계에서 공지이다. 또한, 이러한 필름은 광학적으로 큰 비등방성은 물론 제조 과정에서의 고연신 등에 의해 기계적 물성도 큰 비대칭성을 나타낸다. 업계에 공지된 고분자 기재 필름의 대표적인 예로는, PET 필름 등과 같은 폴리에스테르 필름으로서, 예를 들면, Toyobo사에서 공급되는 상품명 SRF(Super Retardation Film) 계열의 필름이 있다.

일 예시에서 상기 기재 필름은, 기계적인 물성 측면에서 이방성일 수 있다. 상기에서 기계적인 물성 측면에서 이방성이라고 함은, 상기 기재 필름이 후술하는 기계적 물성을 가지는 것을 의미할 수 있다.

일 예시에서, 상기 기재 필름은, 면내의 임의의 제 1 방향에서의 연신율(E1)과 상기 제 1 방향과 수직을 이루는 제 2 방향에서의 연신율(E2)의 비율(E1/E2)이 3 이상일 수 있다. 상기 비율(E1/E2)은 다른 예시에서 약 3.5 이상, 4 이상, 4.5 이상, 5 이상, 5.5 이상, 6 이상 또는 6.5 이상일 수 있다. 상기 비율(E1/E2)은 다른 예시에서 약 20 이하, 18 이하, 16 이하, 14 이하, 12 이하, 10 이하, 8 이하 또는 7.5 이하일 수 있다.

본 명세서에서 사용하는 용어 기재 필름의 제 1 방향, 제 2 방향 및 제 3 방향은 상기 기재 필름의 면내의 임의의 방향이다. 예를 들어, 기재 필름이 연신 고분자 기재 필름인 경우에 상기 면내의 방향은 상기 고분자 기재 필름의 MD(Machine Direction) 및 TD(transverse direction) 방향에 의해 형성되는 면내의 방향일 수 있다.

본 명세서에서 기술하는 제 1 방향은, 예를 들어, 기재 필름의 지상축 및 진상축 방향 중 어느 한 방향이고, 제 2 방향은 지상축 및 진상축 방향 중 다른 한 방향일 수 있다. 다른 예시에서 상기 제 1 방향은, 기재 필름이 연신 고분자 기재 필름인 경우에 MD(Machine Direction) 및 TD(transverse direction) 방향 중 어느 한 방향이고, 제 2 방향은 MD(Machine Direction) 및 TD(transverse direction) 방향 중 다른 한 방향일 수 있다.

본 명세서에서 언급하는 기재 필름의 제 1 방향은, 상기 TD 방향 또는 지상축 방향일 수 있다.

상기에서 기재 필름은, 상기 제 1 방향(예를 들면, 전술한 지상축 방향 또는 TD 방향)에서의 연신율이 15% 이상 또는 20% 이상일 수 있다. 상기 연신율은 다른 예시에서 약 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상 또는 40% 이상일 수 있거나, 약 60% 이하, 55% 이하, 50% 이하 또는 45% 이하일 수 있다.

일 예시에서, 기재 필름은 상기 제 1 및 제 2 방향과 각각 40도 내지 50도의 범위 내의 각도 또는 약 45도를 이루는 제 3 방향에서의 연신율(E3)이 상기 제 1 방향에서의 연신율(E1)에 비해서 크고, 상기 제 3 방향에서의 연신율(E3)과 상기 제 2 방향에서의 연신율(E2)의 비율(E3/E2)이 5 이상일 수 있다.

상기 비율(E3/E2)은 다른 예시에서 5.5 이상, 6 이상, 6.5 이상, 7 이상, 7.5 이상, 8 이상 또는 8.5 이상일 수 있고, 약 20 이하, 18 이하, 16 이하, 14 이하, 12 이하 또는 10 이하일 수 있다.

일 예시에서, 기재 필름의 상기 제 3 방향에서의 연신율은 30% 이상일 수 있다. 상기 연신율은 다른 예시에서 약 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상 또는 55% 이상일 수 있거나, 약 80% 이하, 75% 이하, 70% 이하 또는 65% 이하일 수 있다.

상기 기재 필름은, 상기 제 2 방향에서의 열팽창 계수(CTE2)와 상기 제 1 방향에서의 열팽창 계수(CTE1)의 비율(CTE2/CTE1)이 1.5 이상일 수 있다. 상기 열팽창 계수(CTE1, CTE2)는 각각 40 ℃ 내지 80 ℃ 의 온도 범위 내에서 확인되는 값이다. 상기 비율(CTE2/CTE1)은, 다른 예시에서 약 2 이상, 약 2.5 이상, 3 이상 또는 3.5 이상이거나, 10 이하, 9 이하, 8 이하, 7 이하, 6 이하, 5 이하 또는 4 이하일 수 있다.

상기 제 2 방향에서의 열팽창 계수(CTE2)는 5 내지 150 ppm/℃의 범위 내일 수 있다. 다른 예시에서, 상기 열팽창 계수는, 약 10 ppm/℃ 이상, 15 ppm/℃ 이상, 20 ppm/℃ 이상, 25 ppm/℃ 이상, 30 ppm/℃ 이상, 35 ppm/℃ 이상, 40 ppm/℃ 이상, 45 ppm/℃ 이상, 50 ppm/℃ 이상, 약 55ppm/℃ 이상, 60 ppm/℃ 이상, 65 ppm/℃ 이상, 70 ppm/℃ 이상, 75 ppm/℃ 이상 또는 80 ppm/℃ 이상이거나, 140 ppm/℃ 이하, 130 ppm/℃ 이하, 120 ppm/℃ 이하, 100 ppm/℃ 이하, 95 ppm/℃ 이하, 90 ppm/℃ 이하, 85 ppm/℃ 이하, 80 ppm/℃ 이하, 40 ppm/℃ 이하, 30 ppm/℃ 이하 또는 25 ppm/℃ 이하일 수 있다.

상기 열팽창 계수는, 후술하는 실시예의 방식에 따라서 측정한다.

상기 고분자 기재 필름은, 상기 제 2 방향에서의 탄성률(YM2)과 상기 제 1 방향에서의 탄성률(YM1)의 비율(YM1/YM2)이 1.5 이상일 수 있다. 상기 비율(YM1/YM2)은, 다른 예시에서 약 2 이상이거나, 10 이하, 9 이하, 8 이하, 7 이하, 6 이하, 5 이하, 4 이하, 3 이하 또는 2.5 이하일 수 있다.

상기 제 1 방향에서의 탄성률(YM1)은, 약 2 내지 10 GPa의 범위 내일 수 있다. 상기 탄성률(YM1)은, 다른 예시에서 약 2.5GPa 이상, 3GPa 이상, 3.5GPa 이상, 4GPa 이상, 4.5GPa 이상, 5GPa 이상 또는 5.5 GPa 이상이거나, 약 9.5GPa 이하, 9GPa 이하, 8.5GPa 이하, 8GPa 이하, 7.5GPa 이하, 7GPa 이하, 6.5GPa 이하 또는 6GPa 이하일 수도 있다.

상기 탄성률은 소위 영률(Young's modulus)이고, 후술하는 실시예의 방식에 따라서 측정한다.

상기 고분자 기재 필름은, 상기 제 2 방향에서의 최대 응력(MS2)과 상기 제 1 방향에서의 최대 응력(MS1)의 비율(MS1/MS2)이 1.5 이상일 수 있다. 상기 비율(MS1/MS2)은, 다른 예시에서 약 2 이상이거나, 10 이하, 9 이하, 8 이하, 7 이하, 6 이하, 5 이하, 4 이하, 3 이하 또는 2.5 이하일 수 있다.

상기 제 1 방향(예를 들면, 전술한 지상축 방향 또는 TD 방향)에서의 최대 응력(MS1)은, 약 80 내지 300 MPa의 범위 내일 수 있다. 상기 최대 응력(MS1)은, 다른 예시에서 약 90 MPa 이상, 약 100 MPa 이상, 약 110 MPa 이상, 약 120 MPa 이상, 약 130 MPa 이상, 약 140 MPa 이상, 약 150 MPa 이상, 약 155MPa 이상, 160MPa 이상, 165MPa 이상, 170MPa 이상, 175MPa 이상 또는 180MPa 이상이거나, 약 300 MPa 이하, 약 290 MPa 이하, 약 280 MPa 이하, 약 270 MPa 이하, 약 260 MPa 이하, 약 250 MPa 이하, 약 245MPa 이하, 240MPa 이하, 235MPa 이하, 230MPa 이하, 225MPa 이하, 220MPa 이하, 215MPa 이하, 210MPa 이하, 205 MPa 이하, 200 MPa 이하, 195 MPa 이하 또는 190MPa 이하일 수도 있다.

상기와 같은 물성을 가지는 기재 필름과, 그 기재 필름의 일면에 형성된 특정 광학 물성을 가지는 위상차 필름을 특정 관계로 배치하면, 그 외관이 시각적으로 인식 가능하면서도, 동시에 전술한 전사 공정에 적합한 광학 적층체를 구성할 수 있다.

구체적으로, 본 출원에서는, 상기 위상차 필름의 면내 위상차의 범위에 따라서, 상기 위상차 필름의 지상축과 평행한 방향의 축과, 상기 기재 필름의 지상축과 평행한 방향의 축이 이루는 각도를 소정 범위 내로 배치할 수 있다.

일 예시에서, 위상차 필름은, 상기 위상차 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차가 100 nm 내지 180 nm의 범위 내일 때 상기 위상차 필름의 지상축과 평행한 방향의 축과, 상기 기재 필름의 지상축과 평행한 방향의 축이 40 도 내지 80 도의 범위 내에 있는 각도를 이루도록 형성되어 있다. 상기 면내 위상차가 상기 범위에 미달되면, 그 낮은 면내 위상차 값으로 인해서, 위상차 필름에 얼룩 등이 발생하거나, 혹은 액정 배향이 균일하게 이루어지지 못하는 문제가 있기에 양산 공정에는 적합하지 못하다. 또한, 상기 각도가 전술한 범위를 벗어나는 경우에는, 위상차 필름의 복굴절 방향과 기재 필름의 복굴절 방향이 일치하게 되어서, 외부 시인성이 확보되지 않는다. 상기에서, 위상차 필름이 전술한 범위의 면내 위상차를 가지는 경우, 상기 위상차 필름이 1/4 파장 위상 지연 특성을 가진다고도 일컬을 수 있다. 본 명세서에서, 용어 "n 파장 위상 지연 특성"은 적어도 일부의 파장 범위 내에서, 입사광을 그 입사광의 파장의 n배 만큼 위상 지연시킬 수 있는 특성을 의미한다. 1/4 파장 위상 지연 특성은, 입사된 선편광을 타원편광 또는 원편광으로 변환하고, 역으로, 입사된 타원편광 또는 원편광을 선평광으로 변환하는 특성일 수 있다. 따라서, 상기 위상차 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차는 전술한 범위 내에 있을 수 있고, 전술한 수식 1에 따라서 계산될 수 있다. 상기 면내 위상차는 다른 예시에서, 105 nm 이상, 110 nm 이상, 115 nm 이상, 120 nm 이상, 125 nm 이상 또는 130 nm 이상일 수 있고, 290 nm 이하, 280 nm 이하, 270 nm 이하, 260 nm 이하, 250 nm 이하, 240 nm 이하, 230 nm 이하, 220 nm 이하, 210 nm 이하, 200 nm 이하, 190 nm 이하, 180 nm 이하, 170 nm 이하, 160 nm 이하, 150 nm 이하 또는 145 nm 이하일 수 있다. 또한, 다른 예시에서, 상기 위상차 필름의 지상축과 평행한 방향의 축과, 상기 기재 필름의 지상축과 평행한 방향의 축이 이루는 각도는, 41 도 이상, 42 도 이상, 43 도 이상, 44 도 이상 또는 45 도 이상일 수 있고, 75 도 이하, 70 도 이하, 69 도 이하, 68 도 이하, 67.5 도 이하일 수 있다.

다른 예시에서, 위상차 필름은, 상기 위상차 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차가 230 nm 내지 310 nm의 범위 내일 때 상기 기재 필름의 지상축과 평행한 방향의 축과 상기 위상차 필름의 지상축과 평행한 방향의 축이 10 도 내지 50 도의 범위 내의 각도를 이루도록 형성되어 있다. 면내 위상차 값이 상기 범위를 초과하는 경우, 위상차 필름의 두께가 지나치게 증가해서 박막화 측면에서 유리하지 못하다. 또한, 상기 위상차 필름의 면내 위상차 값이 상기 범위를 초과하면, 상기 위상차 필름과 함께 적용 가능한 배향막의 액정 배향능을 감소시키는 문제도 있다. 상기 면내 위상차는, 다른 예시에서, 235 nm 이상, 240 nm 이상, 245 nm 이상, 250 nm 이상, 255 nm 이상, 260 nm 이상, 265 nm 이상, 270 nm 이상, 275 nm 이상 또는 280 nm 이상일 수 있고, 305 nm 이하, 300 nm 이하, 295 nm 이하, 290 nm 이하, 285 nm 이하, 280 nm 이하일 수 있다. 그리고 위상차 필름의 면내 위상차가 해당 범위 내에 있다면, 상기 기재 필름의 지상축과 평행한 방향의 축과 상기 위상차 필름의 지상축과 평행한 방향의 축이 이루는 각도는 다른 예시에서, 15 도 이상, 20 도 이상, 21 도 이상, 22 도 이상 또는 22.5 도 이상일 수 있고, 49 도 이하, 48 도 이하, 47 도 이하, 46 도 이하 또는 45 도 이하일 수 있다.

상기 면내 위상차가 상기 범위에 포함되지 않는 경우, 예를 들어, 550 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차가 180 nm 초과 230 nm 미만인 경우에는, 통상적인 OLED (Organic Light Emitting Diode) 등의 표시 장치에 적용할 때 필요한 편광 기능을 구현할 수 없어서 적합하지 않다.

통상 위상차 필름 또한 복굴절성을 나타내는 재료를 적용하고, 이의 복굴절 방향이 전술한 기재 필름의 복굴절 방향과 일치하지 않아야 그 광학 적층체의 외관이 시각적으로 인식 가능하다. 이 때, 상기와 같이 위상차 필름과 기재 필름을 배치하게 되면, 기재 필름의 복굴절 방향과 위상차 필름의 복굴절 방향이 최대한 일치하지 않게 형성되므로, 시각적으로 인식 가능한 외관을 가지는 광학 적층체를 구성할 수 있다. 상기 위상차 필름의 지상축과 평행한 방향의 축이, 상기 기재 필름의 지상축과 평행한 방향의 축과 상기 범위의 각도를 이루기위한 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 기재 필름 상에 광배향층을 형성시킬 때, 상기 광배향층 상에 위상차 필름의 지상축과 평행한 방향의 축과 상기 기재 필름의 지상축과 평행한 방향의 축이 전술한 범위 내의 각도를 이루도록 적절히 배향 처리하는 등의 방법으로 수행할 수 있다.

상기 위상차 필름에 대해서, 상기 수식 2에 따라 결정되는 두께 방향 위상차의 범위는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 두께 방향 위상차는 약 -200 nm 내지 200 nm의 범위 내일 수 있다. 상기 두께 방향 위상차는 다른 예시에서 -190 nm 이상, -180 nm 이상, -170 nm 이상, -160 nm 이상, -150 nm 이상, -140 nm 이상, -130 nm 이상, -120 nm 이상, -110 nm 이상, -100 nm 이상, -90 nm 이상, -80 nm 이상, -70 nm 이상, -60 nm 이상, -50 nm 이상, -40 nm 이상, -30 nm 이상, -20 nm 이상 또는 -10 nm 이상일 수 있다. 또한, 상기 두께 방향 위상차는 다른 예시에서 190 nm 이하, 180 nm 이하, 170 nm 이하, 160 nm 이하, 150 nm 이하, 140 nm 이하, 130 nm 이하, 120 nm 이하, 110 nm 이하, 100 nm 이하, 90 nm 이하, 80 nm 이하, 70 nm 이하, 60 nm 이하, 50 nm 이하, 40 nm 이하, 30 nm 이하, 20 nm 이하 또는 10 nm 이하일 수 있다.

일 예시에서, 상기 위상차 필름은 하기 수식 3에 따른 굴절률 관계를 만족할 수 있다:

[수식 3]

nx > ny = nz

수식 3에서, nx는 550 nm 파장의 광에 대한 위상차 필름의 지상축 방향의 굴절률이고, ny는 550 nm 파장의 광에 대한 위상차 필름의 진상축 방향의 굴절률이며, nz는 550 nm 파장의 광에 대한 위상차 필름의 두께 방향의 굴절률이다.

상기 위상차 필름은, 소위 역파장(reverse wavelength dispersion) 특성을 가지는 층일 수 있다. 본 명세서에서 역파장 특성은 하기 수식 4를 만족하는 특성일 수 있다.

[수식 4]

R(450)/R(550) < R(650)/R(550)

수식 4에서 R(450)은, 450 nm의 파장의 광에 대한 위상차 필름의 면내 위상차고, R(550)은 550 nm의 파장의 광에 대한 위상차 필름의 면내 위상차며, R(650)은 650 nm의 파장의 광에 대한 위상차 필름의 면내 위상차다.

상기 위상차 필름의 각 면내 위상차는 상기 수식 1에 따라 계산될 수 있다. 다만, 450 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차는 수식 1에서 nx 및 ny로서 450 nm 파장의 광에 대한 굴절률이 적용되고, 550 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차는 수식 1에서 nx 및 ny로서 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률이 적용되며, 650 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차는 수식 1에서 nx 및 ny로서 650 nm 파장의 광에 대한 굴절률이 적용된다. 상기 수식 4를 만족하는 위상차 필름은 넓은 파장 범위에서 설계된 위상 지연 특성을 나타낼 수 있다.

위상차 필름에서 상기 수식 4의 R(450)/R(550) 및/또는 R(650)/R(550)를 조절함으로써 보다 우수한 효과를 제공할 수 있다. 일 예시에서 상기 수식 4에서 R(450)/R(550)은, 0.6 내지 0.99의 범위 내일 수 있다. R(450)/R(550)은, 다른 예시에서 0.61 이상, 0.62 이상, 0.63 이상, 0.64 이상, 0.65 이상, 0.66 이상, 0.67 이상, 0.69 이상, 0.70 이상, 0.71 이상, 0.72 이상, 0.73 이상, 0.74 이상, 0.75 이상, 0.76 이상, 0.77 이상, 0.78 이상, 0.79 이상, 0.80 이상, 0.81 이상, 0.82 이상, 0.83 이상, 0.84 이상, 0.85 이상, 0.86 이상, 0.87 이상, 0.88 이상, 0.89 이상 또는 0.90 이상일 수 있다. 상기 R(450)/R(550)은, 다른 예시에서 0.98 이하, 0.97 이하, 0.96 이하, 0.95 이하, 0.94 이하, 0.93 이하, 0.92 이하, 0.91 이하, 0.90 이하, 0.89 이하, 0.88 이하, 0.87 이하, 0.86 이하 또는 0.85 이하일 수 있다. 수식 4의 R(650)/R(550)은, 1.00 내지 1.19의 범위 내일 수 있다. 상기 R(650)/R(550)은, 1.18 이하, 1.17 이하, 1.16 이하, 1.15 이하, 1.14 이하, 1.13 이하, 1.12 이하, 1.11 이하, 1.1 이하 또는 1.08 이하 정도일 수 있다. 수식 3의 R(650)/R(550)은, 다른 예시에서 1.01 이상, 1.02 이상, 1.03 이상, 1.04 이상, 1.05 이상, 1.06 이상, 1.07 이상, 1.08 이상 또는 1.09 이상일 수 있다.

위상차 필름의 물성을 전술한 범위로 조절하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 중합성 액정 조성물을 이용하여 위상차 필름을 제조할 때, 그 중합성 액정 조성물이 포함하는 중합성 액정 화합물의 종류와 그 비율을 조절하는 방식으로 제어할 수도 있고, 혹은 위상차 필름의 두께를 적절히 조절함으로 해서 제어할 수도 있다.

전술한 위상차 특성을 확보하기 위해서는 위상차 필름으로서 액정 고분자층 또는 중합성 액정 조성물의 경화층을 적용하는 것이 유리하며, 특히 특정 역파장 특성을 가지는 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물의 경화층을 적용하는 것이 유리할 수 있다. 또한, 이러한 중합성 액정 조성물을 적용하는 경우, 필요에 따라서는, 자외선 흡수제나 광안정제가 포함되지 않는 경우에도, 본 출원의 광학 적층체가 목적하는 자외선 차단 특성을 확보하도록 할 수도 있다.

상기 위상차 필름은, 적어도 후술하는 정분산 중합성 액정 화합물의 중합 단위와 역시 후술하는 역분산 중합성 액정 화합물의 중합 단위를 포함할 수 있다. 상기에서 중합 단위는, 후술하는 것과 같이 각각의 중합성 액정 화합물들이 중합 내지 경화하여 형성되는 단위를 의미한다.

예를 들면, 본 출원에서는, 2종 이상의 중합성 액정 화합물을 혼합하여 상기 수식 4의 특성이 만족되도록 위상차 필름을 제작할 수 있으며, 예를 들면, R(450)/R(550)이 낮은 수치를 나타내는 중합성 액정 화합물(예를 들면, 후술하는 역분산 중합성 액정 화합물)과 R(450)/R(550)이 높은 수치를 나타내는 중합성 액정 화합물(예를 들면, 후술하는 정분산 중합성 액정 화합물)을 조합하여 상기 수식 4의 특성을 만족시킬 수 있다.

본 출원에서, 용어 "중합성 액정 화합물"은, 액정성을 나타낼 수 있는 부위, 예를 들면, 메소겐(mesogen) 골격 등을 포함하고, 또한 중합성 관능기를 하나 이상 포함하는 화합물을 의미할 수 있다. 이러한 중합성 액정 화합물들은 소위 RM(Reactive Mesogen)이라는 명칭으로 다양하게 공지되어 있다. 상기 중합성 액정 화합물은, 상기 경화층 내에서 중합된 형태, 즉 전술한 중합 단위로 포함되어 있을 수 있고, 이는 상기 액정 화합물이 중합되어 경화층 내에서 액정 고분자의 주쇄 또는 측쇄와 같은 골격을 형성하고 있는 상태를 의미할 수 있다.

중합성 액정 화합물은 단관능성 또는 다관능성 중합성 액정 화합물일 수 있다. 상기에서 단관능성 중합성 액정 화합물은, 중합성 관능기를 1개 가지는 화합물이고, 다관능성 중합성 액정 화합물은, 중합성 관능기를 2개 이상 포함하는 화합물을 의미할 수 있다. 하나의 예시에서 다관능성 중합성 액정 화합물은 중합성 관능기를 2개 내지 10개, 2개 내지 8개, 2개 내지 6개, 2개 내지 5개, 2개 내지 4개, 2개 내지 3개 또는 2개 또는 3개 포함할 수 있다.

중합성 액정 화합물을, 예를 들면 개시제, 안정제 및/또는 비중합성 액정 화합물 등의 다른 성분과 배합하여 제조된 중합성 액정 조성물을 배향막상에서 배향시킨 상태로 경화시켜 복굴절이 발현된 상기 경화층을 형성하는 것은 공지이고, 본 출원에서는 이와 같은 공지의 과정에서 사용되는 중합성 액정 화합물의 특성을 제어하여 전술한 투과율 특성을 확보할 수 있다.

전술한 투과율 특성을 적절하게 확보하기 위해서는 상기 역파장 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물의 경화층이 적용되는 것이 유리하다. 상기에서 역파장 중합성 액정 화합물은, 상기 중합성 액정 화합물을 단독으로 경화시켜 형성한 액정층(경화층)이 역파장 분산 특성을 나타내는 중합성 액정 화합물을 의미하고, 이 때 역파장 분산 특성은 상기 수식 4에 기술된 특성을 의미한다.

본 출원에서는 특히 상기 역파장 중합성 액정 화합물 중에서도 수식 4의 R(450)/R(550)은, 0.6 내지 0.99의 범위 내인 액정 화합물을 적용할 수 있다. 상기 역분산 중합성 액정 화합물의 R(450)/R(550)은, 다른 예시에서 0.61 이상, 0.62 이상, 0.63 이상, 0.64 이상, 0.65 이상, 0.66 이상, 0.67 이상, 0.69 이상, 0.70 이상, 0.71 이상, 0.72 이상, 0.73 이상, 0.74 이상, 0.75 이상, 0.76 이상, 0.77 이상, 0.78 이상, 0.79 이상, 0.80 이상, 0.81 이상, 0.82 이상, 0.83 이상, 0.84 이상, 0.85 이상, 0.86 이상, 0.87 이상, 0.88 이상, 0.89 이상 또는 0.90 이상일 수 있다. 상기 R(450)/R(550)은, 다른 예시에서 0.98 이하, 0.97 이하, 0.96 이하, 0.95 이하, 0.94 이하, 0.93 이하, 0.92 이하, 0.91 이하, 0.90 이하, 0.89 이하, 0.88 이하, 0.87 이하, 0.86 이하 또는 0.85 이하일 수 있다. 또한, 상기 역파장 중합성 액정 화합물은, 수식 6의 R(650)/R(550)가, 1.00 내지 1.19의 범위 내일 수 있다. 상기 R(650)/R(550)은, 1.18 이하, 1.17 이하, 1.16 이하, 1.15 이하, 1.14 이하, 1.13 이하, 1.12 이하, 1.11 이하, 1.1 이하 또는 0.08 이하 정도일 수 있다. 상기 R(650)/R(550)은, 다른 예시에서 1.01 이상, 1.02 이상, 1.03 이상, 1.04 이상, 1.05 이상, 1.06 이상, 1.07 이상, 1.08 이상 또는 1.09 이상 정도일 수도 있다. 다양하게 공지된 중합성 액정 화합물 중에서도 특히 R(450)/R(550)의 값이 상기 언급한 범위에 있는 중합성 액정 화합물의 경우, 후술하는 것과 같이 정분산 중합성 액정 화합물과 배합되는 경우에, 전술한 범위의 면내 위상차를 가지는 위상차 필름을 확보할 수 있고, 추가적으로 UV 흡수 파장 영역이 red shift하여 전술한 투과율 특성이 효과적으로 만족되는 것을 확인하였다. 상기 R(450)/R(550)은 일 예시에서 0.6 이상, 0.61 이상, 0.62 이상, 0.63 이상, 0.64 이상, 0.65 이상, 0.66 이상, 0.67 이상, 0.68 이상, 0.69 이상, 0.70 이상, 0.71 이상, 0.72 이상, 0.73 이상, 0.74 이상, 0.75 이상, 0.76 이상, 0.77 이상 또는 0.78 이상일 수도 있다.

이러한 현상은 상기 범위의 R(450)/R(550)를 가지도록 디자인된 역파장 중합성 액정 화합물의 고유의 분자 구조에 기인하는 것으로 판단된다.

중합성 액정 화합물의 복굴절은, 주로 분자 공액(Molecular Conjugation) 구조, differential oscillator strength 및 오더 파라미터(order parameter) 등에 의해 결정되는 것으로 알려져 있다. 중합성 액정 화합물이 높은 복굴절을 나타내기 위해서는 주축 방향으로 큰 전자밀도가 필요하기 때문에 대부분의 중합성 액정 화합물은 장축 방향으로 고도로 공액화(highly conjugation)된 형상을 가지고 있다.

중합성 액정 화합물이 역분산 특성을 나타내도록 하기 위해서는, 장축과 그에 수직하는 축간의 복굴절성을 조율하는 것이 필요하다. 따라서, 역분산 특성을 가지도록 디자인된 중합성 액정 화합물은, 대부분 T 또는 H 형태의 분자 형상을 가지면서 주축(장축)은, 큰 위상차와 작은 분산값을 가지고, 그에 수직하는 축은 작은 위상차와 큰 분산값을 가지는 형태이다. 그런데, 자외선 영역인 180 nm 내지 400 nm의 범위의 광을 흡수하는 전자 전이(electronic transition, π → π*)는 공액화 길이(conjugation length)가 길수록 더 장파장으로 이동(shift)하고, 역분산 특성을 가지도록 디자인된 중합성 액정 화합물은, 음의 복굴절부가 고도로 공액화(highly conjugation)되기 때문에, 자외선 흡수 파장 영역이 보다 장파장으로 이동하는 red shift 현상이 일어나게 된다.

상기와 같은 특성의 역파장 중합성 액정 화합물 중에서도 특히 R(450)/R(550)의 범위가 상기 언급된 범위가 되도록 디자인된 중합성 액정 화합물이 본 출원에서 요구하는 광학적 물성, 예를 들면 후술하는 투과율 특성을 만족할 수 있는 적합한 범위의 red shift를 나타내고 있음을 확인하였다.

특히 하기 구조의 역분산 중합성 액정 화합물의 경우, 정분산 중합성 액정 화합물과 혼합되었을 때에 목적하는 면내 위상차 특성과 동시에 자외선 차단능을 나타내면서, 또한 그 위상차 특성(R(450)/R(550) 및 R(650)/R(550))도 목적에 따라서 효과적으로 설계될 수 있다는 점을 확인하였다.

[화학식 1]

화학식 1에 R₁은, 하기 화학식 2 또는 화학식 3의 치환기이고, R₂ 내지 R₆는 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 알콕시기, 시아노기, 하기 화학식 4의 치환기 또는 하기 화학식 5의 치환기이다. 또한, 상기에서 R₂ 내지 R₆ 중 적어도 2개 이상 또는 2개는 하기 화학식 4의 치환기 또는 하기 화학식 5의 치환기이다.

예를 들어, 화학식 1에서 R₂ 및 R₃ 중 어느 하나와 R₅ 및 R₆ 중 어느 하나는 하기 화학식 4 또는 5의 치환기일 수 있다.

[화학식 2]

화학식 2에서 A₁ 및 A₂는 각각 독립적으로 산소 원자 또는 단일 결합이고, L₁ 및 L₂는 각각 독립적으로 -C(=O)-O-, -O-C(=O)- 또는 알킬렌기이며, Cyc는 아릴렌기 또는 사이클로알킬렌기이고, P는 중합성 관능기이다.

[화학식 3]

화학식 3에서 L₃ 및 L₄는 각각 알킬렌기이고, n은 1 내지 4의 범위 내의 수이며, P는 중합성 관능기 또는 수소 원자이다.

[화학식 4]

화학식 4에서 A₃ 및 A₄는, 산소 원자, 알킬렌기 또는 단일 결합이고, L₅ 및 L₆는 각각 독립적으로 -C(=O)-O-, -O-C(=O)- 또는 알킬렌기이며, Cyc는 아릴렌기이고, P는 중합성 관능기이다.

[화학식 5]

화학식 5에서 A₅, A₆, A₇은 각각 독립적으로 산소 원자 또는 단일 결합이고, L₇, L₈ 및 L₉은 각각 독립적으로 -C(=O)-O-, -O-C(=O)- 또는 알킬렌기이며, Cy1은 사이클로알킬렌기이고, Cy2는 아릴렌기이며, P는 중합성 관능기이다.

화학식 1 내지 5에서 용어 단일 결합은 해당 부위에 별도의 원자가 없는 경우이다. 예를 들어, 화학식 2에서 A₂가 단일 결합이라면, A₂에는 별도의 원자가 존재하지 않고, Cyc가 L₂에 직접 연결된 구조가 구현될 수 있다.

화학식 1 내지 5에서 용어 알킬기, 알콕시기 또는 알킬렌기는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄형의 알킬기, 알콕시기 또는 알킬렌기일 수 있고, 상기는 임의로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.

화학식 1 내지 5에서 아릴렌기는, 탄소수 6 내지 12의 아릴렌기이거나, 혹은 페닐렌기일 수 있다.

화학식 1 내지 5에서 사이클로알킬렌기는, 탄소수 3 내지 12 또는 탄소수 3 내지 9의 사이클로알킬렌기이거나, 사이클로헥실렌기일 수 있다.

화학식 2의 치환기에서는 A₁은 단일 결합일 수 있고, L₁은, -C(=O)-O- 또는 -O-C(=O)-일 수 있으며, A₂는 산소 원자일 수 있고, L₂는 탄소수 3 이상, 4 이상 또는 5 이상의 알킬렌기일 수 있다. 상기 L₂의 알킬렌기의 탄소수는 12 이하 또는 8 이하일 수 있다.

화학식 3의 하나의 예시에서는 L₃ 및 L₄는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기일 수 있고, n은 1 내지 3의 범위 내의 수 또는 1 내지 2의 범위 내의 수이거나, 2일 수 있으며, P는 중합성 관능기일 수 있다. 또한, 상기 경우에 화학식 3에서 [O-L₄]의 단위가 2개 이상인 경우에는 각 단위 내의 L₄의 알킬렌기의 탄소수는 동일하거나 상이할 수 있다.

화학식 3의 다른 예시에서는 L₃ 및 L₄는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기일 수 있고, n은 1 내지 3의 범위 내의 수 또는 1 내지 2의 범위 내의 수이거나, 2일 수 있으며, P는 수소 원자일 수 있다. 또한, 상기 경우에 화학식 3에서 [O-L₄]의 단위가 2개 이상인 경우에는 각 단위 내의 L₄의 알킬렌기의 탄소수는 동일하거나 상이할 수 있다.

화학식 4에서 A₃는 단일 결합이거나, 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기일 수 있고, L₅는 -C(=O)-O- 또는 -O-C(=O)-일 수 있으며, A₄는 산소 원자일 수 있으며, L₆는 탄소수 3 이상, 4 이상 또는 5 이상의 알킬렌기일 수 있다. 상기 L₆의 알킬렌기의 탄소수는 12 이하 또는 8 이하일 수 있다.

화학식 5에서 A₅는 산소 원자일 수 있고, L₇은 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기일 수 있으며, A₆는 단일 결합일 수 있고, L₈은 -C(=O)-O- 또는 -O-C(=O)-일 수 있으며, A₇은 산소 원자일 수 있고, L₉은, 탄소수 3 이상, 4 이상 또는 5 이상의 알킬렌기일 수 있다. 상기 L₉의 알킬렌기의 탄소수는 12 이하 또는 8 이하일 수 있다.

상기 중합성 액정 화합물은, 특유의 T형 구조와 N-N 결합을 중심으로 구현되는 공액화 구조에 의해서 본 출원에서 목적하는 물성을 효과적으로 만족시킬 수 있다는 점을 확인하였다.

상기 화학식에서 중합성 관능기의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기일 수 있다.

일 예시에서는 역분산 중합성 액정 화합물로서, 상기 화학식 1에 R₁이, 상기 화학식 3의 치환기이고, R₂ 내지 R₆ 중 적어도 2개 이상 또는 2개는 상기 화학식 5의 치환기인 화합물의 사용이 유리할 수 있다.

필요하다면, 상기 화학식 1에서 R₁이 상기 화학식 3에서 P가 중합성 관능기인 액정 화합물과 상기 화학식 1에서 R₁이 상기 화학식 3에서 P가 수소 원자인 액정 화합물을 혼합하여 사용할 수 있고, 이러한 경우에 혼합 비율은 목적하는 역파장 특성(R(450)/R(550) 및/또는 R(650)/R(550))에 따라 정해지는 것으로서 특별하게 제한되는 것은 아니다.

역파장 중합성 액정 화합물의 중합 단위는 경화층(액정층) 내에 전체 중합성 액정 화합물의 중합 단위의 중량을 기준으로 40중량% 이상의 비율로 포함되어 있을 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 45 중량% 이상, 50 중량% 이상, 55 중량% 이상, 60 중량% 이상, 65 중량% 이상, 70 중량% 이상, 75 중량% 이상, 80 중량% 이상, 85 중량% 이상, 80 중량% 이상 또는 95 중량% 이상일 수도 있다. 상기 위상차 필름(상기 액정층)은 중합성 액정 화합물로서, 상기 화학식 1의 액정 화합물의 중합 단위만을 포함할 수 있지만, 적절한 물성의 구현의 관점에서는 후술하는 정분산 중합성 액정 화합물이 함께 포함되는 것이 유리하다. 따라서, 상기 비율은 100 중량% 이하 또는 100 중량% 미만일 수 있다.

중합성 액정 조성물 및/또는 경화층(액정층)은 상기 역분산 중합성 액정 화합물에 추가로 수식 1에서 R(450)/R(550)이 1.04 내지 1.25, 1.04 내지 1.15 또는 1.06 내지 1.15의 범위 내에 있는 중합성 액정 화합물(이하, 정분산 중합성 액정 화합물)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 언급된 R(450)/R(550)을 가지는 역분산 중합성 액정 화합물의 적용은, 경화층(액정층)이 목적하는 투과율 특성을 나타내게 하는 측면에서는 유리하지만, R(450)/R(550)값이 다소 낮은 측면이 있어서 경화층(액정층)이 전체적으로 역분산 특성을 나타내도록 함에 있어서는 불리하다. 따라서, 이러한 불리함의 극복을 위해서 중합성 액정 조성물 및/또는 경화층 내에 R(450)/R(550)값이 상기 범위 내에 있는 중합성 액정 화합물을 추가하여 전체적인 광학 특성을 조절할 수 있다. 상기 정분산 액정 화합물은 수식 6에서 R(650)/R(550)이 약 0.8 내지 0.99, 약 0.85 내지 0.99, 약 0.9 내지 0.99 또는 약 0.91 내지 0.99의 범위 내일 수 있다.

이러한 정분산 중합성 액정 화합물은 다양하게 공지되어 있다. 정분산 중합성 액정 화합물로는, 공지의 다양한 소재를 사용할 수 있지만, 이미 기술한 역분산 중합성 액정 화합물과의 혼화성이나, 그 역분산 중합성 액정 화합물의 자외선 흡수성을 보완하여 목적하는 물성을 확보하기 위해서 하기 화학식 6으로 표시되는 것을 사용하는 것이 유리할 수 있다.

[화학식 6]

화학식 6에서 A는 단일 결합, -C(=O)O- 또는 -OC(=O)-이고, R₁ 내지 R₁₀은, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 알킬기, 알콕시기, 알콕시카보닐기, 시아노기, 니트로기 또는 하기 화학식 7의 치환기일 수 있다. 또한, 다른 예시에서는 상기 구조에서 R₁ 내지 R₅ 중 이웃하는 2개의 치환기 또는 R₆ 내지 R₁₀ 중 이웃하는 2개의 치환기는 서로 결합되어서 -L-A-P로 치환된 벤젠 고리를 구성할 수 있다. 예를 들어, R₁ 내지 R₅ 중 이웃하는 2개의 치환기가 상기 -L-A-P로 치환된 벤젠을 형성한다면, 상기 화학식 6에서 A를 기준으로 왼쪽은 -L-A-P로 치환된 나프탈렌 구조가 구현될 수 있고, R₆ 내지 R₁₀ 중 이웃하는 2개의 치환기가 상기 -L-A-P로 치환된 벤젠을 형성한다면, 상기 화학식 6에서 A를 기준으로 오른쪽은 -L-A-P로 치환된 나프탈렌 구조가 구현될 수 있다. 상기에서 L은, -C(=O)O-, -OC(=O)- 또는 -OC(=O)O-일 수 있고, A는 알킬렌기일 수 있으며, P는 중합성 관능기일 수 있다. 상기에서 A의 알킬렌은 탄소수 1 이상, 2 이상, 3 이상 또는 4 이상의 알킬렌기일 수 있고, 상기 알킬렌기의 탄소수는 20 이하, 16 이하, 12 이하 또는 8 이하일 수 있다. 또한, 상기에서 중합성 관능기 P는 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기일 수 있다. 상기에서 R₁ 내지 R₅ 중 이웃하는 2개의 치환기 또는 R₆ 내지 R₁₀ 중 이웃하는 2개의 치환기는 서로 결합되어서 상기 벤젠 고리를 구성하는 경우에 나머지 치환기는 전술한 수소, 할로겐, 알킬기, 알콕시기, 알콕시카보닐기, 시아노기 또는 니트로기일 수 있다.

[화학식 7]

화학식 7에서 B는 단일 결합, -C(=O)O- 또는 -OC(=O)-이고, R₁₁ 내지 R₁₅는, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 알킬기, 알콕시기, 알콕시카보닐기, 시아노기, 니트로기 또는 상기 -L-A-P이거나, R₁₁ 내지 R₁₅ 중 이웃하는 2개의 치환기는 서로 결합되어서 -L-A-P로 치환된 벤젠 고리를 구성할 수 있다. 이러한 경우에는 상기 화학식 7의 구조는 -L-A-P가 치환된 나프탈렌 구조를 가진다. 상기에서 R₁₁ 내지 R₁₅ 중 이웃하는 2개의 치환기는 서로 결합되어서 상기 벤젠 고리를 구성하는 경우에 나머지 치환기는 전술한 수소, 할로겐, 알킬기, 알콕시기, 알콕시카보닐기, 시아노기 또는 니트로기일 수 있다.

화학식 6 및 7에서 단일 결합의 의미는 상기 화학식 1 내지 5의 경우와 같고, 알킬기 및 알콕시기의 의미도 상기 화학식 1 내지 5의 경우와 같다.

하나의 예시에서는 상기 정분산 중합성 액정 화합물로는, 상기 화학식 6에서 R₂ 및 R₃ 또는 R₃ 및 R₄가 상기 -L-A-P로 치환된 벤젠을 형성함으로써, 상기 화학식 6의 A의 왼쪽이 나프탈렌 구조를 이루는 화합물이 사용될 수 있다.

정분산 중합성 액정 화합물로는, 상기 화학식 6에서 R₇ 내지 R₉ 중 어느 하나, 예를 들면, R₈이 상기 화학식 7인 화합물이 사용될 수도 있다. 이러한 경우에 상기 화학식 7에서는 R₁₂ 및 R₁₃ 또는 R₁₃ 및 R₁₄가 상기 -L-A-P로 치환된 벤젠을 형성함으로써, 상기 화학식 7의 B의 오른쪽이 나프탈렌 구조를 이루는 화합물이 사용될 수 있다.

정분산 중합성 액정 화합물의 경화층(액정층) 내에서의 비율은 경화층(액정층)의 면내 위상차가 전술한 범위로 확보되면서 경화층(액정층) 전체의 R(450)/R(550)값 등의 광학 특성이 목적하는 범위로 유지될 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 정분산 중합성 액정 화합물은 60 중량% 이하의 비율로 포함되어 있을 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 55 중량% 이하, 50 중량% 이하, 45 중량% 이하, 40 중량% 이하, 35 중량% 이하, 30 중량% 이하, 25 중량% 이하, 20 중량% 이하, 15 중량% 이하, 10 중량% 이하 또는 5 중량% 이하 정도일 수도 있다. 상기 비율은 0 중량% 이상이거나, 0 중량% 초과일 수도 있다. 이러한 범위에서 경화층(액정층)이 적합한 역분산 특성과 위상차 특성을 나타낼 수 있다. 따라서, 상기 중합성 액정 조성물 내에서 상기 정분산 중합성 액정 화합물의 비율은 형성된 경화층 내에 상기 정분산 중합성 액정 화합물이 상기 언급된 범위로 존재할 수 있는 범위 내일 수 있다.

상기 경화층(액정층)은, 3관능 이상의 중합성 액정 화합물, 예를 들면, 중합성 관능기를 3개 내지 10개, 3개 내지 8개, 3개 내지 6개, 3개 내지 5개, 3개 내지 4개 또는 3개 가지는 중합성 액정 화합물의 중합 단위를 포함할 수 있다. 상기와 같은 3관능 이상의 중합성 액정 화합물은 상기 언급한 역분산 또는 정분산 중합성 액정 화합물일 수 있다. 경화층(액정층) 내에서 상기 중합성 액정 화합물의 중합 단위의 비율은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 30 중량% 이상 또는 40 중량% 이상일 수 있고, 100 중량% 이하이거나, 100 중량% 미만일 수 있다. 이와 같은 비율로 3관능 이상의 중합성 액정 화합물의 중합 단위를 포함하는 경화층(액정층)은, 보다 우수한 내구성을 추가로 나타낼 수 있다.

이상 기술한 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물의 경화층(액정층)에서 상기 중합성 액정 화합물의 전환율, 즉 최초 모노머 상태에서 중합된 상태로 전환된 중합성 액정 화합물의 비율은, 예를 들면, 50 중량% 내지 100 중량% 정도일 수 있다. 상기 전환율은 다른 예시에서 약 60 내지 100 중량% 또는 약 70 내지 100 중량% 정도일 수 있다. 이와 같은 전환율에서 경화층(액정층)은, 보다 우수한 내구성을 나타낼 수 있다.

상기 위상차 필름은, 상기 정분산 및 역분산 중합성 액정 화합물의 적용을 통해 전술한 것처럼 특정 범위 내의 면내 위상차 값을 가질 수 있고, 나아가서는 자외선 흡수제 내지는 광안정제가 적용되지 않은 상태에서도 특정한 자외선 흡수능을 나타낼 수 있다.

다른 예시에서, 상기 기재 필름 상에 형성되는 위상차 필름은 자외선 영역의 광, 특히 380 nm 내지 400 nm의 범위 내에 있는 어느 한 파장, 또는 380 nm 내지 400 nm의 범위 내의 일정 범위 내의 파장에서 제어된 광학 특성을 가지도록 설계된다. 전술한 것처럼, 본 출원에서는 상기 위상차 필름이 전술한 면내 위상차 값을 가지면서도 동시에, 자외선 흡수제나 광안정제 등의 첨가제의 적용 없이도 특정 파장의 자외선 영역을 선택적으로 차단할 수 있도록 설계될 수 있다.

본 출원의 광학 적층체는, 상기와 같은 설계에 의해서 내구성에 영향을 주는 자외선을 선택적이고 효과적으로 차단하면서도, 자체적으로 안정적인 내구성을 확보할 수 있고, 디스플레이 장치에 적용되어 그 표시 품질도 우수하게 유지할 수도 있다.

본 출원에서는 상기 위상차 필름은, 그 자체로서 소정 파장 범위의 자외선에 대한 차단능 내지는 흡수능을 가진다. 예를 들면, 상기 위상차 필름은, 385 nm, 390 nm, 395 nm 및/또는 400 nm 파장의 광에 대한 투과율이 소정 범위 내에 있을 수 있다.

상기 위상차 필름은, 385nm 파장의 광에 대한 투과율이 3% 이하일 수 있다. 상기 투과율은 다른 예시에서, 2.9% 이하, 2.8% 이하, 2.7% 이하, 2.6% 이하, 2.5% 이하, 2.4% 이하, 2.3% 이하, 2.2% 이하, 2.1% 이하, 2.0% 이하, 1.9% 이하, 1.8% 이하, 1.7% 이하, 1.6% 이하, 1.5% 이하 또는 1.4% 이하일 수 있다. 상기 투과율은 다른 예시에서 0% 이상, 0.1% 이상, 0.2% 이상, 0.3% 이상, 0.4% 이상, 0.5% 이상, 0.6% 이상, 0.7% 이상, 0.8% 이상, 0.9% 이상, 1.0% 이상, 1.1% 이상, 1.2% 이상, 1.3% 이상, 1.4% 이상, 1.5% 이상, 1.6% 이상 또는 1.65% 이상일 수 있다.

상기 위상차 필름은, 390 nm의 파장의 광에 대한 투과율이 15% 이하일 수 있다. 상기 투과율은, 다른 예시에서 14% 이하, 13% 이하, 12% 이하, 11% 이하, 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하 또는 3.5% 이하일 수 있다. 상기 투과율은 다른 예시에서 0% 이상, 0.1% 이상, 0.2% 이상, 0.3% 이상, 0.4% 이상, 0.5% 이상, 0.6% 이상, 0.7% 이상, 0.8% 이상, 0.9% 이상, 1% 이상, 1.5% 이상, 2% 이상, 2.5% 이상, 2.6% 이상, 2.7% 이상, 2.8% 이상, 2.9% 이상, 3.1% 이상, 3.2% 이상, 3.3% 이상, 3.4% 이상, 3.5% 이상 또는 3.6% 이상일 수 있다.

상기 위상차 필름은, 395 nm의 파장의 광에 대한 투과율이 25% 이하일 수 있다. 상기 투과율은, 다른 예시에서 24% 이하, 23% 이하, 22% 이하, 21% 이하, 20% 이하, 19% 이하, 18% 이하, 17% 이하, 16% 이하, 15, 14% 이하, 13% 이하, 12% 이하, 11% 이하, 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하 또는 3.5% 이하일 수 있다. 상기 투과율은 다른 예시에서 0% 이상, 0.1% 이상, 0.2% 이상, 0.3% 이상, 0.4% 이상, 0.5% 이상, 0.6% 이상, 0.7% 이상, 0.8% 이상, 0.9% 이상, 1% 이상, 1.5% 이상, 2% 이상, 2.5% 이상, 3% 이상, 3.5% 이상, 4% 이상, 4.5% 이상, 5% 이상, 5.5% 이상, 6% 이상, 6.5% 이상, 7% 이상, 7.5% 이상, 8% 이상, 8.5% 이상, 9% 이상 또는 9.5% 이상일 수 있다.

상기 위상차 필름은 400 nm의 파장의 광에 대한 투과율이 40% 이하일 수 있다. 상기 투과율은, 다른 예시에서 39.5% 이하, 39% 이하, 38.5% 이하, 38% 이하, 37.5% 이하, 37% 이하, 36.5% 이하, 36% 이하, 35.5% 이하, 35% 이하, 34.5% 이하, 34% 이하, 33.5% 이하, 33% 이하, 32.5% 이하, 32% 이하, 31.5% 이하, 31% 이하, 30% 이하, 29.5% 이하, 29% 이하, 28.5% 이하, 28% 이하, 27.5% 이하 또는 27% 이하 정도일 수 있다. 상기 투과율은 다른 예시에서 0% 이상, 0.1% 이상, 0.2% 이상, 0.3% 이상, 0.4% 이상, 0.5% 이상, 0.6% 이상, 0.7% 이상, 0.8% 이상, 0.9% 이상, 1% 이상, 1.5% 이상, 2% 이상, 2.5% 이상, 3% 이상, 3.5% 이상, 4% 이상, 4.5% 이상, 5% 이상, 5.5% 이상, 6% 이상, 6.5% 이상, 7% 이상, 7.5% 이상, 8% 이상, 8.5% 이상, 9% 이상, 9.5% 이상, 10% 이상, 10.5% 이상, 11% 이상, 11.5% 이상, 12% 이상, 12.5% 이상, 13% 이상, 13.5% 이상, 14% 이상, 14.5% 이상, 15% 이상, 15.5% 이상, 16% 이상, 16.5% 이상, 17% 이상, 17.5% 이상, 18% 이상, 18.5% 이상, 19% 이상, 19.5% 이상, 20% 이상, 20.5% 이상, 21% 이상, 21.5% 이상, 22% 이상, 22.5% 이상, 23% 이상, 23.5% 이상, 24% 이상, 24.5% 이상 또는 25% 이상 정도일 수 있다.

상기 위상차 필름의 투과율은, 예를 들면, 스펙트로미터(N&K analyzer, N&K Technologies, INC)를 사용하여 측정할 수 있다. 상기 위상차 필름의 투과율은, 해당 위상차 필름을 380 nm 이상의 파장에서 실질적으로 흡수 피크를 나타내지 않는 필름상에 위치시킨 후에 측정할 수 있으며, 이 때 상기 필름 및 위상차 필름의 사이에는 공지의 액정 배향막 등이 존재할 수도 있고, 존재하지 않을 수도 있다. 상기에서 380 nm 이상의 파장에서 실질적으로 흡수 피크를 나타내지 않는다는 것은, 예를 들면, 385nm, 390 nm 및 400 nm 파장의 광에 대한 투과율이 각각 90% 이상인 경우를 의미할 수 있다. 상기 투과율은 다른 예시에서 대략 90% 내지 95% 정도일 수 있다. 이러한 필름으로는, 예를 들면, NRT(No Retardation TAC(Triacetyl cellulose), Fuji社) 필름 또는 TAC(Triacetyl cellulose) 필름 등이 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

예를 들면, 상기와 같은 필름상에 위상차 필름을 위치시킨 후에 에어(air)를 베이스 라인(baseline)으로 설정한 후에 위상차 필름의 기준축인 지상축(slow axis)과 수직 및 수평으로 정렬한 상태에서 각각의 투과율을 측정한 후에 투과율을 계산할 수 있다.

투과율 특성이 상기와 같이 설계된 위상차 필름은, 적층 필름이 380 내지 400 nm 범위의 파장의 광에 대한 차단 특성을 나타내면서도 안정적인 내구성을 보유하도록 할 수 있다.

본 출원에서는 상기와 같은 위상차 필름의 자외선 차단능을 위상차 필름에 별도의 자외선 흡수제나 광안정제 등을 도입하지 않고도 구현할 수 있다. 따라서, 일 예시에서 상기 위상차 필름은, 자외선 흡수제나 광안정제, 예를 들면, 최대 흡수 파장이 380 nm 내지 400 nm의 범위 내에 있는 자외선 흡수제나 광안정제를 포함하지 않을 수 있다. 즉, 후술하는 바와 같이 위상차 필름을, 정분산 중합성 액정 화합물과 역분산 중합성 액정 화합물을 적절하게 배합시켜 구성하는 경우에는, 상기 개개의 중합성 액정 화합물의 구조적 특징이 서로 보완되어, 자외선 흡수제나 광안정제 등을 적용하지 않고도, 목적하는 자외선 흡수성을 확보할 수 있다. 이와 같이 자외선 흡수제와 광안정제를 적용하지 않는 것에 의해서 상기 첨가제에 의한 액정의 배향 불량이나 위상차 필름의 형성 후의 블리딩 아웃 현상 등을 유발하지 않는 내구성이 우수한 위상차 필름을 형성할 수 있다. 본 출원의 광학 적층체는, 상기 기재 필름과 위상차 필름을 기본적으로 포함하면서 다양한 구조를 가질 수 있다.

예를 들면, 도 2에 나타난 바와 같이 상기 광학 적층체는, 상기 기재 필름(100)과 그 일면에 형성된 상기 위상차 필름(200)을 가지고, 상기 기재 필름(100)과 위상차 필름(200)의 사이에 배향막(300)을 추가로 포함할 수 있다.

배향막으로는 업계에 공지된 다양한 종류의 액정 배향막을 제한 없이 적용할 수 있다. 이러한 배향막은 수평 배향막 또는 수직 배향막일 수 있고, 소위 광배향막 또는 러빙 배향막일 수도 있다. 도 3의 구조에서 배향막(300)은 기재 필름(100)과 박리 가능하게 형성되어 있거나, 혹은 위상차 필름(200)과 박리 가능하게 형성되어 있을 수 있다. 이와 같이 배향막(300) 및/또는 위상차 필름(200)을 박리 가능하게 형성하는 방식은 특별한 제한이 없고, 업계에 공지된 소위 전사 필름의 제조 방식에 따라 박리 가능한 배향막(300) 및/또는 위상차 필름(200)을 형성할 수 있다.

광학 적층체는 또한 상기 기재 필름과 위상차 필름의 사이 또는 위상차 필름의 기재 필름과는 반대측 면에 수직 배향된 중합성 액정 화합물의 중합 단위를 가지는 수직 배향 액정층을 추가로 포함할 수도 있다.

도 3은, 위상차 필름(200)과 기재 필름(100)의 사이에 상기 수직 배향 액정층(400)이 형성되어 있는 경우이고, 도 4는 위상차 필름(200)의 기재 필름(100)과는 반대측면에 상기 수직 배향 액정층(400)이 형성되어 있는 구조이다.

이러한 수직 배향 액정층은, 예를 들어서 상기 위상차 필름이 수평 배향 액정층이고, 상기 광학 적층체가 유기발광장치에서 반사 방지용 편광판에 적용되는 경우에 특히 유용하게 형성될 수 있다. 상기 수직 배향 액정층을 적용하여 경사각에서의 반사 방지 특성과 색감 등 디스플레이 화질을 개선할 수 있다.

상기 수직 배향 액정층은, 하기 수식 5의 굴절률 관계를 만족하는 층일 수 있다.

[수식 5]

nz > nx = ny

상기 수식 5에서 nx, ny 및 nz는 상기 수식 1 내지 2에서 정의한 바와 같다.

상기 수직 배향 액정층은, 두께 방향 위상차가 10 내지 400 nm의 범위 내일 수 있다. 상기 두께 방향 위상차는 다른 예시에서 370nm 이하, 350 nm 이하, 330 nm 이하, 300 nm 이하, 270 nm 이하, 250 nm 이하, 240 nm 이하, 230 nm 이하, 220 nm 이하, 200 nm 이하, 190 nm 이하, 180 nm 이하, 170 nm 이하, 160 nm 이하, 155 nm 이하, 150 nm 이하, 130 nm 이하, 120 nm 이하, 110 nm 이하, 100 nm 이하, 80 nm 이하 또는 70 nm 이하일 수 있다. 또한, 상기 두께 방향 위상차는, 다른 예시에서 5 nm 이상, 10 nm 이상, 20 nm 이상, 40 nm 이상, 50 nm 이상, 90 nm 이상, 100 nm 이상, 110 nm 이상, 120 nm 이상 또는 150 nm 이상일 수 있다. 수직 배향 액정층의 두께 방향 위상차를 상기와 같이 조절하여 반사 특성 및 시감 특성, 특히 경사각에서 반사 특성과 시감 특성이 우수한 원편광판을 제공할 수 있다.

상기와 같은 특성을 나타내는 수직 배향 액정층은, 업계에 공지된 다양한 방식으로 제조될 수 있다. 예를 들면, 상기 수직 배향 액정층은, 전술한 중합성 액정 화합물을 수직 배향시킨 상태에서 중합시켜서 형성할 수 있다. 이 때 적용될 수 있는 중합성 액정 화합물의 종류에는 제한이 없으며, 업계에 공지된 종류가 적용될 수 있다.

상기 수직 배향 액정층은, 하기 수식 6을 만족하는 특성을 가질 수 있다.

[수식 6]

Rth(450)/Rth(550) < Rth(650)/Rth(550)

수식 6에서 Rth(450)은, 450 nm의 파장의 광에 대한 상기 수직 배향 액정층의 두께 방향 위상차이고, Rth(550)은 550 nm의 파장의 광에 대한 상기 수직 배향 액정층의 두께 방향 위상차이며, Rth(650)은 650 nm의 파장의 광에 대한 상기 수직 배향 액정층의 두께 방향 위상차이다.

상기 각 두께 방향 위상차는 전술한 수식 2에 따라 계산될 수 있다. 다만, 450 nm 파장의 광에 대한 두께 방향 위상차는 수식 2에서 nz 및 ny로서 450 nm 파장의 광에 대한 굴절률이 적용되고, 550 nm 파장의 광에 대한 두께 방향 위상차는 수식 2에서 nz 및 ny로서 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률이 적용되며, 650 nm 파장의 광에 대한 두께 방향 위상차는 수식 2에서 nz 및 ny로서 650 nm 파장의 광에 대한 굴절률이 적용된다.

수식 2를 만족하는 액정층은 넓은 파장 범위에서 설계된 위상 지연 특성을 나타낼 수 있다.

수직 배향 액정층을 포함하는 경우 광학 적층체는 수직 배향막을 추가로 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 위상차 필름이 수평 배향된 중합성 액정 화합물의 중합 단위를 포함하는 층인 수평 배향 액정층인 경우, 상기 광학 적층체는, 수평 배향막과 수직 배향막을 추가로 포함할 수 있다. 이 때, 상기 기재 필름, 상기 수평 배향막, 상기 위상차 필름(수평 배향 액정층), 상기 수직 배향막 및 상기 수직 배향 액정층을 상기 순서로 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 위상차 필름이 수평 배향된 중합성 액정 화합물의 중합 단위를 포함하는 층인 수평 배향 액정층인 경우에 상기 광학 적층체는, 수평 배향막과 수직 배향막을 추가로 포함할 수 있다. 이 때, 상기 기재 필름, 상기 수직 배향막, 수직 배향 액정층, 상기 수평 배향막 및 상기 위상차 필름(수평 배향 액정층)을 상기 순서로 포함할 수 있다.

이러한 구조에서 적용될 수 있는 배향막의 종류에는 특별한 제한이 없고, 공지의 배향막이 적절하게 적용될 수 있다.

상기 광학 적층체는, 기재 필름과 함께 디스플레이 장치에 적용되도록 구성되거나, 소위 전사 필름의 형태로 형성될 수 있다. 이러한 경우에 기재 필름은, 위상차 필름으로부터 박리될 수 있도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 위상차 필름과 기재 필름의 사이에 배향막(수직 및/또는 수평 배향막)이 존재하는 경우에는 기재 필름이 상기 배향막으로부터 박리되거나, 혹은 기재 필름이 상기 배향막과 함께 위상차 필름으로부터 박리되도록 광학 적층체가 구성될 수 있다. 광학 적층체를 이와 같이 구성하는 방식은 특별한 제한이 없고, 공지의 전사 필름의 구현 방식이 적용될 수 있다.

광학 적층체는 상기 기재된 요소 외에도 다양한 추가적인 층을 포함할 수 있다. 이러한 층의 종류로는, 편광자, 편광자 보호 필름, 배향막, 이형층, 하드코팅층, 위상차 필름, 반사 방지층 또는 액정층 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 각 층의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 업계에서 목적하는 광학적 기능을 가지는 광학 적층체를 구성하기 위해서 사용되는 다양한 종류가 제한 없이 사용될 수 있다. 일 예씨에서, 상기 광학 적층체가 편광자를 추가로 포함하는 경우, 상기 기재 필름, 상기 위상차 필름 및 상기 편광 필름이 상기 순서로 배치되어 있을 수 있다.

본 출원은 또한 디스플레이 장치에 대한 것이다. 예시적인 디스플레이 장치는, 상기 광학 적층체를 포함할 수 있다.

광학 적층체를 포함하는 디스플레이 장치의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않는다. 상기 장치는, 예를 들면, 반사형 또는 반투과반사형 액정 표시장치(Liquid Crystal Display)와 같은 액정 표시장치이거나, 유기발광 장치(Organic Light Emitting Device) 등일 수 있다.

디스플레이 장치에서 광학 적층체의 배치 형태는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 공지의 형태가 채용될 수 있다. 예를 들어, 반사형 액정 표시장치에서 광학 적층체는, 외부 광의 반시 방지 및 시인성의 확보를 위하여 액정 패널의 원편광판 중에서 어느 하나의 원편광판을 구성하는 것에 사용될 수 있다.

유기발광장치에 상기 광학 적층체가 적용되는 경우 상기 유기발광장치는, 반사 전극, 투명 전극, 상기 반사 전극과 투명 전극의 사이에 개재되고, 발광층을 가지는 유기층 및 상기 광학 적층체를 포함하고, 상기 광학 적층체가 상기 반사 또는 투명 전극의 외측에 존재할 수 있다.

본 출원의 광학 적층체는, 기재 필름을 박리한 다음 광학 필름을 부착하는 전사 공정 적용에 적합하다

본 출원의 광학 적층체는, 매우 큰 면내 위상차 값을 가지는 기재 필름이 부착된 상태에서도 시각적으로 인식 가능하고, 쉽게 제조 가능하다.

본 출원의 광학 적층체는, 자외선 흡수제나 광안정제가 없는 상태에서도 일정한 자외선 차단 특성을 나타내기 때문에 그 단독으로 또는 필요에 따라 적정한 자외선 차단제나 광안정제와 병용되어 디스플레이 장치의 색감 및 화질 등의 표시 성능에 영향을 주지 않으면서, 차단이 필요한 영역의 자외선을 선택적으로 차단할 수 있고, 별도의 자외선 차단층이 필요하지 않아서 얇게 형성될 수도 있으며, 내구성도 우수할 수 있다.

도 1은, 축 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 4는 광학 적층체의 구조를 설명하기 위한 모식도이다.

이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

1. 위상차 측정

위상차 필름, 또는 수직 배향 액정층의 면내 위상차 또는 두께 방향 위상차는 16개의 뮬러 매트릭스(Muller Matrix)를 측정할 수 있는 장비인, Axoscan(Axomatrics社)을 사용하여 측정하였다. 구체적으로, 상기 장비의 제조사의 메뉴얼에 따라서, 16개의 뮬러 매트릭스를 구하고, 이를 통하여 위상차를 추출하였다.

2. 기재 필름의 물성 측정

본 출원의 광학 적층체의 기재 필름으로는, 비대칭 기재 필름인 PET 기재 필름(SRF, 두께: 약 80 μm, 제조사: Toyobo, 제품명: TA044)을 적용하였다. 후술하는 방식에 따라서, 상기 기재 필름의 광학적 및 기계적 물성을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다. 후술하는 물성은 필름의 일면에 약 20 nm두께의 ITO(Indium Tin Oxide)막이 형성된 상태에서의 측정 결과이다.

(1) 기재 필름의 위상차 평가

기재 필름의 면내 위상차 값(Rin)은 Agilent사의 UV/VIS spectroscope 8453 장비를 이용하여 하기 방법에 따라 550nm 파장의 광에 대하여 측정하였다. UV/VIS spectroscope에 2장의 편광자를 투과축이 서로 직교하도록 설치하고, 상기 2장의 편광자 사이에 기재 필름의 지상축이 2장의 편광자의 투과축과 각각 45도를 이루도록 설치한 후, 파장에 따른 투과도를 측정하였다. 파장에 따른 투과도 그래프에서 각 피크(peak)들의 위상 지연 차수(Phase retardation order)를 구한다. 구체적으로, 파장에 따른 투과도 그래프에서 파형은 하기 수식 A를 만족하고, 사인(Sine) 파형에서 최대 피크(Tmax) 조건은 하기 수식 B을 만족한다. 수식 A에서 λmax인 경우, 수식 A의 T와 수식 B의 T는 동일하기 때문에 수식을 전개한다. n+1, n+2 및 n+3에 대해서도 수식을 전개하고, n과 n+1 수식을 정리해서 R을 소거하여 n을 λn 및 λn+1 수식으로 정리하면, 하기 수식 C가 도출된다. 수식 A의 T와 수식 B의 T가 동일함에 근거하여 n과 λ를 알 수 있으므로 각 λn, λn+1, λn+2 및 λn+3 대해 R을 구한다. 4 포인트에 대해 파장에 따른 R값의 직선 추세선을 구하고 수식 550 nm에 대한 R 값을 산정한다. 직선 추세선의 함수는 Y=ax+b이고, a 및 b는 상수이다. 상기 함수의 x에 550nm를 대입했을 때의 Y 값이 550nm파장의 광에 대한 Rin 값이다.

[수식 A]

T = sin²[(2πR/λ)]

[수식 B]

T = sin²[((2n+1)π/2)]

[수식 C]

n = (λ_n-3λ_n+1)/(2λ_n+1 +1-2λ_n)

상기에서 R은 면내 위상차(Rin)를 의미하고, λ는 파장을 의미하고, n은 사인파형의 꼭지 차수를 의미한다.

(2) 기재 필름의 인장 특성 및 열팽창 계수의 평가

기재 필름의 탄성률(Young's modulus), 연신율(Elongation) 및 최대 응력(Max. stress)은 UTM(Universal Testing Machine) 장비(Instron 3342)를 이용하여, 상온(25℃)에서 10 mm/min의 인장 속도로 힘을 가하여 규격에 따라 인장 강도(tensile strength) 시험을 진행하여 측정하였다. 이 경우에 각 시편은 폭이 약 10mm이고, 길이가 약 30mm가 되도록 재단하여 제조하였고, 상기 길이 방향의 양 끝단의 각 10mm씩을 테이핑하여 장비에 고정한 후에 평가를 진행하였다.

열팽창 계수는 TMA (Thermomechanical Analysis) 장비(Metteler toledo사, SDTA840)를 이용하여, 40℃에서 80℃로 온도를 10℃/분의 속도로 승온시키면서 길이 팽창 시험을 진행하여 규격에 따라 측정하였다. 측정 시에 시편의 측정 방향 길이는 10 mm로 하였고, 하중을 0.02N으로 설정하였다.

상기와 같은 방식으로 측정한 기재 필름에 대한 물성 평가 결과는 하기 표 1과 같다. 하기 표 1에서 MD 및 TD는 각각 연신 필름인 PC 기판과 SRF 기판의 MD(Machine Direction) 및 TD(transverse direction) 방향이고, 45는 상기 MD 및 TD 방향 모두와 45도를 이루는 방향이다.

방향	Rin (nm)	탄성률 (GPa)	연신율 (%)	최대응력 (MPa)	열팽창 계수 (ppm/℃)
MD	14800	2.5	6.1	81.5	83.3
45	15176	3.2	60.4	101.6	52.2
TD	15049	5.8	44.7	184.6	21.6

3. 광학 적층체의 시인성 평가

대한민국 특허공개공보 10-2017-0050612호에 기재된 내용의 광학부재 검사 장치와 그 검사 방법을 이용하여 실시예 및 비교예에서 제조한 광학 적층체의 시인성을 평가하고, 하기 기준에 따른 결과를 하기 표 3에 기재하였다.

<평가 기준>

O: 검사 장치의 구동 상태에서 이물이 감지(detecting)됨

X: 검사 장치의 구동 상태에서 이물이 감지되지 않음

제조예 A - 중합성 액정 조성물의 제조

정분산 중합성 액정 화합물로서, BASF社의 LC1057 액정과 역분산 중합성 액정 화합물로서, 하기 화학식 A의 액정 화합물을 사용하여 중합성 액정 조성물을 제조하였다. 상기 정분산 중합성 액정 화합물은 R(450)/R(550)이 약 1.09 내지 1.11 정도의 수준이고, R(650)/R(550)이 약 0.93 내지 0.95 정도의 수준이며, 상기 화학식 A의 액정 화합물은 R(450)/R(550)이 약 0.84 내지 0.86 정도의 수준이고, R(650)/R(550)이 약 1.01 내지 1.03 정도의 수준이다. 상기 R(450), R(550) 및 R(650)은, 각각 상기 정분산 중합성 액정 화합물 또는 상기 화학식 A의 중합성 액정 화합물을 단독으로 사용하여 형성한 위상차 필름(두께: 약 5 μm)에 대해서 측정한 450 nm, 550 nm 및 650 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차이다.

상기 면내 위상차는, 전술한 것처럼 복굴절 계측기인 Axoscan(Axometrics社)를 사용하여 편광 측정 방식으로 측정할 수 있다. 상기 중합성 액정 화합물을 단독으로 사용하여 위상차 필름을 형성하는 방식은 중합성 액정 화합물이 단독으로 적용되는 것을 제외하면, 하기 실시예에 기재된 방식과 같다. 상기 정분산 중합성 액정 화합물 및 화학식 A의 역분산 중합성 액정 화합물을 대략 94:6 내지 95:5의 중량 비율(역분산 중합성 액정:정분산 중합성 액정)로 혼합하고, 상기 중합성 액정 화합물 합계 100 중량부 대비 약 5 중량부의 라디칼 광개시제(BASF社, Irgacure907)를 용매(cyclopentanone) 내에서 배합하여 중합성 액정 조성물 A를 제조하였다.

[화학식 A]

상기에서 화학식 A의 화합물은 하기의 방식으로 합성하였다. 질소 분위기 하, 반응 용기에 하기 화학식 A1의 화합물 17.7g 및 테트라히드로퓨란 100ml를 넣었다. 빙냉하면서 0.9mol/L 보란-테트라히드로퓨란 착체 103ml를 적하하고 1시간 교반했다. 5% 염산을 적하한 후, 아세트산에틸로 추출하고, 식염수로 세정했다. 황산나트륨으로 건조시키고, 용매를 증류 제거함에 의해, 하기 화학식 A2로 표시되는 화합물 14.9g을 얻었다. 질소 분위기 하, 반응 용기에 화학식 A2로 표시되는 화합물 14.9g, 피리딘 7.2g, 디클로로메탄 150ml를 더했다. 빙냉하면서 메탄설포닐클로리드 8.8g을 적하하고 실온에서 3시간 교반했다. 물에 붓고, 5% 염산 및 식염수로 순차 세정했다. 칼럼 크로마토그래피(실리카겔, 헥산/아세트산에틸) 및 재결정(아세톤/헥산)에 의해 정제를 행하여, 화학식 A3로 표시되는 화합물 16.3g을 얻었다(하기 화학식 A3에서 Ms는 메탄설포닐기이다.). 질소 분위기 하, 반응 용기에 화학식 A4로 표시되는 화합물 2.5g, 화학식 A3로 표시되는 화합물 10.6g, 탄산칼륨 7.5g, N,N-디메틸포름아미드 70ml를 더하고 90℃에서 3일간 가열 교반했다. 물에 붓고, 톨루엔으로 추출하고 식염수로 세정했다. 칼럼 크로마토그래피(실리카겔, 톨루엔) 및 재결정(아세톤/메탄올)에 의해 정제를 행하여, 화학식 A5로 표시되는 화합물 7.7g을 얻었다. 반응 용기에 화학식 A5로 표시되는 화합물 7.7g, 디클로로메탄 150ml, 트리플루오로아세트산 100ml를 더하고 교반했다. 용매를 증류 제거한 후, 얻어진 고체를 물로 세정하고 건조시킴에 의해, 화학식 A6로 표시되는 화합물 5.5g을 얻었다.

질소 분위기 하, 반응 용기에 화학식 A6로 표시되는 화합물 5.5g, 화학식 A7으로 표시되는 화합물 6.9g, N,N-디메틸아미노피리딘 0.8g, 디클로로메탄 200ml를 더했다. 빙냉하면서 디이소프로필카르보디이미드 4.1g을 적하하고 실온에서 10시간 교반했다. 석출물을 여과에 의해 제거한 후, 여과액을 1% 염산, 물 및 식염수로 순차 세정했다. 재결정(디클로로메탄/메탄올)을 행한 후, 칼럼 크로마토그래피(실리카겔, 디클로로메탄) 및 재결정(디클로로메탄/메탄올)에 의해 정제를 행하여, 화학식 A8로 표시되는 화합물 8.4g을 얻었다.

30ml의 3구 플라스크에 화학식 A8로 표시되는 화합물 1.4g, 2-히드라지노벤조티아졸 0.35g, 테트라히드로퓨란 5ml를 더하고, 25℃에서 9시간 교반했다. 그 후, 물 50ml를 더하고, 아세트산에틸 30ml로 2회 추출했다. 얻어진 유기상을 황산나트륨으로 건조했다. 황산나트륨을 여과 후, 감압 농축했다. 얻어진 잔사를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(헥산/아세트산에틸=2/1)로 정제했다. 얻어진 조생성물(粗生成物)을 아세톤/메탄올을 사용해서 재침전을 행했다. 이 결정을 여과, 건조함으로써 하기 화학식 A9으로 표시되는 화합물을 0.98g 얻었다. 이어서 화학식 A9으로 표시되는 화합물의 질소 원자에 부착된 수소 원자를 2-[2-(2-아크릴로일옥시에톡시)에톡시]에틸기로 치환하여 상기 화학식 A의 화합물을 얻었다. 얻어진 화학식 A의 화합물의 NMR 확인 결과는 하기에 기재하였다.

[화학식 A1]

[화학식 A2]

[화학식 A3]

[화학식 A4]

[화학식 A5]

[화학식 A6]

[화학식 A7]

[화학식 A8]

[화학식 A9]

<NMR 결과>

¹H NMR(CDCl₃)δ 1.19-1.29(m, 4H), 1.41-1.82(m, 22H), 1.91(m, 2H), 2.08(m, 4H), 2.24(m, 4H), 2.53(m, 2H), 3.62(m, 3H), 3.67(m, 2H), 3.84-3.90(m, 5H), 3.94(t, 4H), 4.15-4.19(m, 6H), 4.53(t, 2H), 5.76(dd, 1H), 5.82(dd, 2H), 6.08(dd, 1H), 6.12(dd, 2H), 6.37(dd, 1H), 6.40(dd, 2H), 6.84-6.90(m, 6H), 6.95-6.98(m, 4H), 7.14(t, 1H), 7.32(t, 1H), 7.53(d, 1H), 7.65(d, 1H), 7.69(d, 1H), 8.34(s, 1H)ppm.

실시예 1 - 광학 적층체

PET 기재 필름(SRF, 두께: 약 80 μm, 제조사: Toyobo, 제품명: TA044) 상에 다음의 방식으로 550 nm 파장에 대한 면상 위상차가 약 70 nm 인 위상차 필름을 형성하였다.

먼저, 상기 PET 기재 필름 상에 광배향막을 형성하였다. 광배향막은 공지의 신나메이트 계열의 광배향막 형성용 조성물을 상기 PET 기재 필름 상에 약 100 nm 정도의 두께로 도포한 다음, 약 80 ℃의 온도의 오븐에서 2분 동안 건조시켰다.

이어서, 상기 건조된 광배향막 형성용 조성물을 배향 처리하되, 상기 배향막에 의하여 형성된 위상차 필름의 지상축과 평행한 방향의 축이 상기 PET 기재 필름의 지상축과 평행한 방향의 축과 약 45도를 이루도록 배향 처리하여 광배향막을 형성하였다. 구체적으로는, 상기 건조된 조성물의 상부에 직선 편광된 광을 생성할 수 있는 WGP (Wide Grid Polarizer)를 상기 지상축의 형성 위치를 고려하여 위치시킨 다음, PET 기재 필름을 3 m/min의 속도로 이동시키면서, 상기 WGP를 매개로 광배향막 형성용 조성물에 자외선(300 mW/cm²)을 약 30 초 동안 조사하여 배향 처리를 수행하였다.

이어서, 배향 처리된 광배향막 상에 위상차 필름을 형성하였다. 구체적으로는 제조예 A의 중합성 액정 조성물의 경화 후 두께가 약 2.1 μm가 되도록 도포하고, 하부의 광배향막의 배향에 따라 배향시킨 다음, 자외선(300 mW/cm²)을 약 10초 동안 조사하여 액정을 가교 및 중합시켜서, 550 nm 파장에 대한 면내 위상차가 약 140 nm 이고, 기재 필름의 지상축과 약 45도를 이루는 지상축을 가지는 위상차 필름을 형성하여 광학 적층체를 제조하였다.

실시예 2 - 광학 적층체

기재 필름의 지상축과 약 67.5 도를 이루는 지상축을 가지는 위상차 필름을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방식으로 광학 적층체를 제조하였다.

실시예 3 - 광학 적층체

제조예 A의 중합성 액정 조성물의 경화 후 두께가 약 4.2 μm가 되도록 도포하고, 하부의 광배향막의 배향에 따라 배향시킨 다음, 자외선(300 mW/cm²)을 약 10초 동안 조사하여 액정을 가교 및 중합시켜서, 550 nm 파장에 대한 면내 위상차가 약 280 nm 이고, 기재 필름의 지상축과 약 22.5 도를 이루는 지상축을 가지는 위상차 필름을 형성하여 광학 적층체를 제조하였다.

실시예 4 - 광학 적층체

기재 필름의 지상축과 약 45 도를 이루는 지상축을 가지는 위상차 필름을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방식으로 광학 적층체를 제조하였다.

비교예 1 - 광학 적층체

제조예 A의 중합성 액정 조성물의 경화 후 두께가 약 1.0 μm가 되도록 도포하고, 하부의 광배향막의 배향에 따라 배향시킨 다음, 자외선(300 mW/cm²)을 약 10초 동안 조사하여 액정을 가교 및 중합시켜서, 550 nm 파장에 대한 면내 위상차가 약 70 nm 이고, 기재 필름의 지상축과 약 0 도를 이루는 지상축을 가지는 위상차 필름을 형성하여 광학 적층체를 제조하였다.

비교예 2 - 광학 적층체

기재 필름의 지상축과 약 22.5 도를 이루는 지상축을 가지는 위상차 필름을 형성한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 방식으로 광학 적층체를 제조하였다.

비교예 3 - 광학 적층체

기재 필름의 지상축과 약 45 도를 이루는 지상축을 가지는 위상차 필름을 형성한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 방식으로 광학 적층체를 제조하였다.

비교예 4 - 광학 적층체

기재 필름의 지상축과 약 67.5 도를 이루는 지상축을 가지는 위상차 필름을 형성한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 방식으로 광학 적층체를 제조하였다.

비교예 5 - 광학 적층체

기재 필름의 지상축과 약 90 도를 이루는 지상축을 가지는 위상차 필름을 형성한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 방식으로 광학 적층체를 제조하였다.

비교예 6 - 광학 적층체

기재 필름의 지상축과 약 0 도를 이루는 지상축을 가지는 위상차 필름을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방식으로 광학 적층체를 제조하였다.

비교예 7 - 광학 적층체

기재 필름의 지상축과 약 22.5 도를 이루는 지상축을 가지는 위상차 필름을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방식으로 광학 적층체를 제조하였다.

비교예 8 - 광학 적층체

기재 필름의 지상축과 약 90 도를 이루는 지상축을 가지는 위상차 필름을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방식으로 광학 적층체를 제조하였다.

비교예 9 - 광학 적층체

기재 필름의 지상축과 약 0 도를 이루는 지상축을 가지는 위상차 필름을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방식으로 광학 적층체를 제조하였다.

비교예 10 - 광학 적층체

기재 필름의 지상축과 약 67.5 도를 이루는 지상축을 가지는 위상차 필름을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방식으로 광학 적층체를 제조하였다.

비교예 11 - 광학 적층체

기재 필름의 지상축과 약 90 도를 이루는 지상축을 가지는 위상차 필름을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방식으로 광학 적층체를 제조하였다.

실시예 및 비교예의 광학 적층체의 시인성 평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

		면내 위상차	각도	시인성 평가
실시예	1	140	45	O
	2	140	67.5	O
	3	280	22.5	O
	4	280	45	O
비교예	1	70	0	X
	2	70	22.5	X
	3	70	45	O
	4	70	67.5	O
	5	70	90	X
	6	140	0	X
	7	140	22.5	X
	8	140	90	X
	9	280	0	X
	10	280	67.5	X
	11	280	90	X
면내 위상차: 위상차 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차(단위: nm) 각도: 기재 필름의 지상축과 위상차 필름의 지상축이 이루는 각도(단위: 도)

표 2에서 확인할 수 있는 것처럼, 면내 위상차 범위와 기재 필름의 지상축과 이루는 각도의 범위가 본 출원에서 규정한 범위 내에 있는 실시예 1 내지 4에 따르면, 매우 큰 면내 위상차 값을 가지는 기재 필름이 부착된 상태에서도 시각적으로 인식 가능한 광학 적층체를 간편하게 제조할 수 있음을 알 수 있다.

한편, 면내 위상차 범위와 기재 필름의 지상축과 이루는 각도의 범위가 본 출원에서 규정한 범위 내에 속하지 않는 비교예 1 내지 11은 기재 필름이 부착된 상태에서도 시각적으로 인식이 어렵거나, 혹은 가능하더라도 낮은 면내 위상차 값으로 인해서, 위상차 필름에 얼룩 등이 발생하거나, 혹은 액정의 결함이 관찰(비교예 3 및 4)되기에 양산 공정에는 적합하지 못한 점을 확인할 수 있다.

Claims (15)

1. 기재 필름; 및 상기 기재 필름의 일면에 형성된 위상차 필름을 포함하고,
   상기 기재 필름은, 550 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차가 4000 nm 이상이며, 제 1 방향에서의 연신율(E1)과 상기 제 1 방향과 수직을 이루는 제 2 방향에서의 연신율(E2)의 비율(E1/E2)이 3 이상이고,
   상기 위상차 필름은, 위상차 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차가 100 nm 내지 180 nm의 범위 내일 때 상기 기재 필름의 지상축과 평행한 방향의 축과 상기 위상차 필름의 지상축과 평행한 방향의 축이 40 도 내지 80 도의 범위 내의 각도를 이루도록 형성되어 있으며, 위상차 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차가 230 nm 내지 310 nm의 범위 내일 때 상기 기재 필름의 지상축과 평행한 방향의 축과 상기 위상차 필름의 지상축과 평행한 방향의 축이 10 도 내지 50 도의 범위 내의 각도를 이루도록 형성되어 있는 광학 적층체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기재 필름은 폴리에스테르 필름인 광학 적층체.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 기재 필름은, 상기 제 1 방향의 연신율이 15 % 이상인 광학 적층체.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 기재 필름은, 상기 제 1 방향 및 제 2 방향 모두와 40도 내지 50도의 범위 내의 각도를 이루는 제 3 방향에서의 연신율(E3)이 상기 제 1 방향에서의 연신율(E1)에 비해 크고, 상기 제 3 방향에서의 연신율(E3)과 상기 제 2 방향에서의 연신율(E2)의 비율(E3/E2)이 5 이상인 광학 적층체.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 위상차 필름은 하기 수식 3에 따른 굴절률 관계를 만족하는 광학 적층체:
   [수식 3]
   nx > ny = nz
   수식 3에서, nx는 550 nm 파장의 광에 대한 위상차 필름의 지상축 방향의 굴절률이고, ny는 550 nm 파장의 광에 대한 위상차 필름의 진상축 방향의 굴절률이며, nz는 550 nm 파장의 광에 대한 위상차 필름의 두께 방향의 굴절률이다.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 위상차 필름은 하기 수식 4를 만족하는 광학 적층체:
   [수식 4]
   R(450)/R(550) < R(650)/R(550)
   수식 4에서, R(450)은 450 nm 파장의 광에 대한 위상차 필름의 면내 위상차이고, R(550)은 550 nm 파장의 광에 대한 위상차 필름의 면내 위상차이며, R(650)은 650 nm 파장의 광에 대한 위상차 필름의 면내 위상차이다.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 수식 4에서 R(450)/R(550)은 0.6 내지 0.99의 범위 내인 광학 적층체.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 수식 4에서 R(650)/R(550)은 1.00 내지 1.19의 범위 내인 광학 적층체.
9. 제 1 항에 있어서, 기재 필름과 위상차 필름의 사이 또는 위상차 필름의 상기 기재 필름과는 반대측 면에 수직 배향 액정층을 추가로 포함하는 광학 적층체.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 수직 배향 액정은 하기 수식 5에 따른 굴절률 관계를 만족하는 광학 적층체:
    [수식 5]
    nz > nx=ny
    수식 5에서, nx는 550 nm 파장의 광에 대한 상기 수직 배향 액정층의 지상축 방향의 굴절률이고, ny는 550 nm 파장의 광에 대한 상기 수직 배향 액정층의 진상축 방향의 굴절률이며, nz는 550 nm 파장의 광에 대한 상기 수직 배향 액정층의 두께 방향의 굴절률이다.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 수직 배향 액정층은 하기 수식 6을 만족하는 광학 적층체:
    [수식 6]
    Rth(450)/Rth(550) < Rth(650)/Rth(550)
    수식 6에서 Rth(450)은, 450 nm 파장의 광에 대한 수직 배향 액정층의 두께 방향 위상차이고, Rth(550)은 550 nm 파장의 광에 대한 수직 배향 액정층의 두께 방향 위상차이며, Rth(650) 650 nm의 파장의 광에 대한 수직 배향 액정층의 두께 방향 위상차이다.
12. 제 9 항에 있어서, 수평 배향막과 수직 배향막을 추가로 포함하고, 상기 기재 필름, 상기 수평 배향막, 상기 위상차 필름, 상기 수직 배향막 및 상기 수직 배향 액정층이 상기 순서로 배치되어 있는 광학 적층체.
13. 제 9 항에 있어서, 수평 배향막과 수직 배향막을 추가로 포함하고, 상기 기재 필름, 상기 수직 배향막, 상기 수직 배향 액정층, 상기 수평 배향막 및 상기 위상차 필름이 상기 순서로 배치되어 있는 광학 적층체.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 기재 필름은 상기 위상차 필름으로부터 박리되도록 형성되어 있는 광학 적층체.
15. 제 1 항에 있어서, 편광자를 추가로 포함하고, 상기 기재 필름, 상기 위상차 필름 및 상기 편광자가 상기 순서로 배치되어 있는 광학 적층체.

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