KR20210115374A - 편광판, 이를 포함하는 광학 부재 및 이를 포함하는 광학표시장치 - Google Patents

편광판, 이를 포함하는 광학 부재 및 이를 포함하는 광학표시장치 Download PDF

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KR20210115374A
KR20210115374A KR1020200031042A KR20200031042A KR20210115374A KR 20210115374 A KR20210115374 A KR 20210115374A KR 1020200031042 A KR1020200031042 A KR 1020200031042A KR 20200031042 A KR20200031042 A KR 20200031042A KR 20210115374 A KR20210115374 A KR 20210115374A
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Abstract

편광자를 포함하고, 상기 편광자는 제1영역 및 제2영역을 구비하고, 상기 제1영역은 상기 제2영역보다 평균 광 투과율이 높고, 상기 제1영역은 1개 이상의 고 투과부 및 1개 이상의 저 투과부를 포함하고, 상기 고 투과부는 상기 저 투과부보다 평균 광 투과율이 높고, 상기 고 투과부의 전체 면적은 상기 제1영역의 전체 면적 중 20% 내지 80%인 것인, 편광판, 이를 포함하는 광학 부재 및 이를 포함하는 광학표시장치가 제공된다.

Description

편광판, 이를 포함하는 광학 부재 및 이를 포함하는 광학표시장치{POLARIZING PLATE, OPTICAL MEMBER COMPRISING THE SAME AND OPTICAL DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 편광판, 이를 포함하는 광학 부재 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다.
편광판은 화상을 표시하거나 화상의 품질을 개선하는 목적으로 광학표시장치에 포함된다. 핸드폰 등의 모바일 디스플레이에서, 편광판은 카메라 등의 이미지 센서가 사진 또는 영상을 촬영하기 위한 중간 경로로 사용될 수도 있다.
도 7의 (a)를 참조하면, 광학표시장치는 기재층(51)과 복수 개의 발광 소자(52)를 포함하는 디스플레이 패널(50), 디스플레이 패널(50) 상에 형성된 편광판(30), 편광판(30) 상에 형성된 커버 글라스(20), 디스플레이 패널(50) 내에 일부 관통하여 배치된 이미지 센서(10)를 구비할 수 있다. 이미지 센서(10)는 편광판(30) 내에도 일부 관통하여 배치되어 있다. 편광판(30) 중 이미지 센서에 대응되는 화상 비 표시 영역(30a)은 화상을 표시하지 않는 화상 비 표시 영역에 해당된다. 이미지 센서(10)의 침투를 위한 공간을 확보하기 위하여 편광판(30)은 물리적인 펀칭 방법 등에 의해 가공되었다. 물리적인 펀칭 방법은 편광자 중 화상 비 표시 영역에 해당되는 부분에 구멍을 뚫는 방법이다. 그러나, 이 경우 편광판(30) 중 화상 비 표시 영역(30a)을 형성하기 위하여 펀칭 주변 영역에서의 균열 등으로 화상 표시 영역(30b)에서의 화상이 좋지 않을 수 있다.
도 7의 (b)를 참조하면, 도 7의 (a)에서와 같이 편광판(40)에 물리적인 펀칭 처리를 하는 대신에 화학적, 광학적인 방법으로 이미지 센서(10)가 작동할 수 있게 하는 영역(40a) 및 화상 표시 영역인 영역(40b)을 구비하는 편광판(40)이 포함시키는 방법이 고려되었다. 이 경우에도 영역(40a)는 화상 비 표시 영역에 해당된다. 발광 소자를 포함하는 디스플레이 패널(50A)이 이미지 센서(10)로 인하여 분리되게 됨으로써 가공 등이 어렵다는 문제점이 있다.
도 7의 (c)를 참조하면, 최근 이미지 센서(10)를 배치하기 위한 공간을 확보하기 위하여 발광 소자(52)가 있는 디스플레이 패널(50B)이 일부 관통되도록 하는 대신에, 디스플레이 패널(50B)을 관통하지 않고 디스플레이 패널(50B)의 하부에 이미지 센서(10)를 배치시키는 광학 표시 장치가 개발되고 있다. 이 경우 편광판(80) 중 이미지 센서(10)가 하부에 배치되는 영역(80a)은 도 7의 (b)와 같이 제조될 경우 이미지 센서를 위한 광 투과율은 확보할 수 있으나 그 만큼 반사율을 낮출 수 없어 외광 반사 방지 기능이 저하됨으로써 전원 off 상태에서는 블랙 시감이 떨어질 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명의 배경 기술은 일본공개특허 제2014-081482호 등에 기술되어 있다.
본 발명의 목적은 하나의 영역(본 발명에서 제1영역에 해당됨)에 의해 화상 표시 기능, 반사 방지 기능뿐만 아니라 이미지 센서에 의한 이미지 센싱 기능을 동시에 수행할 수 있는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제1영역과 제2영역 간의 화면 표시의 불균일 없이 화상 표시 기능을 수행할 수 있는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 제1영역과 제2영역 간의 화면 블랙의 불균일 없이 블랙 시감을 개선할 수 있는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점은 편광판이다.
1.편광판은 편광자를 포함하고, 상기 편광자는 제1영역 및 제2영역을 구비하고, 상기 제1영역은 상기 제2영역보다 평균 광 투과율이 높고, 상기 제1영역은 1개 이상의 고 투과부 및 1개 이상의 저 투과부를 포함하고, 상기 고 투과부는 상기 저 투과부보다 평균 광 투과율이 높고, 상기 고 투과부의 전체 면적은 상기 제1영역의 전체 면적 중 20% 내지 80%이다.
2.1에서, 상기 제1영역은 폴리비닐알코올계 필름을 함유할 수 있다.
3.1-2에서, 상기 고 투과부, 상기 저 투과부는 각각 폴리비닐알코올계 필름 및 이색성 염료를 함유할 수 있다.
4.1-3에서, 상기 고 투과부는 상기 저 투과부로 패턴화되어 있을 수 있다.
5.1-4에서, 상기 제1영역은 1개의 상기 고 투과부 내에 상기 1개 이상의 저 투과부가 형성될 수 있다.
6.5에서, 상기 저 투과부는 서로 이격되어 형성되거나 서로 접촉하여 형성될 수 있다.
7.5에서, 상기 제1영역은 상기 저 투과부로 둘러싸인 상기 고 투과부를 가질 수 있다.
8.1-7에서, 상기 제1영역은 평균 광 투과율이 45% 내지 90%일 수 있다.
9.1-8에서, 상기 고 투과부와 상기 저 투과부 간의 평균 광 투과율의 차이는 0% 초과 50% 이하일 수 있다.
10.1-9에서, 상기 저 투과부는 상기 제2영역 대비 평균 편광도가 동일할 수 있다.
11.1-10에서, 상기 편광판은 상기 편광자의 일면에 형성된 보호층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점은 광학 부재이다.
12.광학 부재는 본 발명의 편광판을 포함한다.
13.12에서, 광학 부재는 상기 편광판, 상기 편광판의 하부에 적층되는 발광 소자 패널, 및 상기 발광 소자 패널의 하부에 적층되는 이미지 센서를 포함하고, 상기 제1영역은 상기 이미지 센서의 상부에 배치될 수 있다.
14.12-13에서, 광학 부재에 있어서, 상기 발광 소자 패널 중 상기 이미지 센서의 상부에 배치되는 영역은 1개 이상의 발광 소자를 포함하고, 상기 저 투과부는 상기 발광 소자에 대응되도록 배치될 수 있다.
본 발명의 광학표시장치는 본 발명의 편광판을 포함한다.
본 발명은 하나의 영역(본 발명에서 제1영역에 해당됨)에 의해 화상 표시 기능, 반사 방지 기능뿐만 아니라 이미지 센서에 의한 이미지 센싱 기능을 동시에 수행할 수 있는 편광판을 제공하였다.
본 발명은 제1영역과 제2영역 간의 화면 표시의 불균일 없이 화상 표시 기능을 수행할 수 있는 편광판을 제공하였다.
본 발명은 제1영역과 제2영역 간의 화면 블랙의 불균일 없이 블랙 시감을 개선할 수 있는 편광판을 제공하였다.
도 1은 본 발명 일 실시예의 편광판 중 편광자의 상부 평면도이다.
도 2는 도 1의 편광자 중 I축-II축의 두께 방향 단면도이다.
도 3은 본 발명 다른 실시예의 편광판 중 편광자의 상부 평면도이다.
도 4는 본 발명 또 다른 실시예의 편광판 중 편광자의 상부 평면도이다.
도 5는 본 발명 또 다른 실시예의 편광판의 두께 방향 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명 일 실시예의 광학 부재의 단면도이다.
도 7은 종래 이미지 센서가 장착된 광학 표시 장치의 단면도이다.
첨부한 도면 및 실시예를 참고하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 명칭을 사용하였다. 도면에서 각 구성 요소의 길이, 크기는 본 발명을 설명하기 위한 것으로 본 발명이 도면에 기재된 각 구성 요소의 길이, 크기에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 "상부"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것이고, 보는 시각에 따라 "상부"가 "하부"로 "하부"가 "상부"로 변경될 수 있다.
본 명세서에서 "광 투과율", "편광도"는 각각 파장 380nm 내지 780nm, 바람직하게는 파장 550nm에서 측정된 값을 의미한다.
상기 "광 투과율"은 직교 광 투과율이 아닌 단체 광 투과율(total transmittance)을 의미한다.
본 명세서에서 "평균 편광도"는 평균 편광도를 측정하고자 하는 영역에서의 편광도의 평균값을 의미한다. 예를 들면, 평균 편광도는 평균 편광도를 측정하고자 하는 영역 중 복수 개의 지점을 임의로 지정하고 해당 지점에서 얻은 편광도의 평균값으로부터 구할 수 있다.
본 명세서에서 "평균 광 투과율"은 평균 광 투과율을 측정하고자 하는 영역에서의 광 투과율의 평균값을 의미한다. 예를 들면, 평균 광 투과율은 평균 광 투과율을 측정하고자 하는 영역 중 복수 개의 지점을 임의로 지정하고 해당 지점에서 얻은 광 투과율의 평균값으로부터 구할 수 있다.
본 명세서에서 "반사율"은 정면(0°,0°) 또는 측면(0°, 30° 내지 60°)에서 가시광선 파장 예를 들면 파장 380nm 내지 780nm에서 측정된 값을 의미한다.
본 명세서에서 "평균 반사율"은 평균 반사율을 측정하고자 하는 영역에서의 반사율의 평균값을 의미한다. 예를 들면, 평균 반사율은 평균 반사율을 측정하고자 하는 영역 중 복수 개의 지점을 임의로 지정하고 해당 지점에서 얻은 반사율의 평균값으로부터 구할 수 있다.
본 명세서에서 "면내 위상차(Re)는 하기 식 1로 표시되는 값을 의미한다:
[식 1]
Re = (nx - ny) x d
(상기 식 1에서, nx, ny는 각각 해당 보호층의 파장 550nm에서 지상축 방향의 굴절률, 진상축 방향의 굴절률, d는 해당 보호층의 두께(단위:nm)이다)
본 명세서에서 수치 범위 기재 시 "X 내지 Y"는 X 이상 Y 이하(X≤ 그리고 ≤Y)를 의미한다.
본 발명의 편광판은 발광표시장치용 편광판으로서, 발광 소자 패널의 상부에 적층되며, 상기 발광 소자 패널의 하부 중 일부에 이미지 센서가 적층되는 광학표시장치에 사용되는 편광판으로서, 이미지 센서가 시인되지 않아서 발광 소자 패널에 의한 화상 표시 기능을 제대로 수행할 수 있고, 편광판에 의한 반사 방지 기능도 수행할 수 있으며 이미지 센서에 의한 영상 선명도가 높아서 이미지 센서에 의한 이미지 센싱 기능도 함께 구현할 수 있고 하기 설명되는 제1영역과 제2 영역 간의 화면 표시의 불균일 및 화면 블랙의 불균일이 없을 수 있다. 특히, 본 발명의 편광판은 이미지 센싱 기능과 반사 방지 기능이 동일 영역(이하, 제1영역에 해당됨)에서 구현되도록 할 수 있다.
이하, 본 발명 일 실시예의 편광판을 도 1, 도 2를 참고하여 설명한다.
도 1을 참고하면, 편광판은 편광자(100)를 포함한다.
편광자(100)는 제1영역(110) 및 제2영역(120)을 구비한다.
제1영역(110)은 제2영역(120) 대비 다른 기능을 수행할 수 있다. 제2영역(120)은 편광판의 하부에 배치되는 발광 소자 패널에 의한 화상 표시 기능, 편광자에 의한 반사 방지 기능을 수행할 수 있다. 반면에, 제1영역(110)은 화상 표시 기능, 반사 방지 기능뿐만 아니라 이미지 센서에 의한 이미지 센싱 기능도 수행할 수 있다. 제2영역(120)의 하부에는 이미지 센서가 장착되지 않으므로, 제2영역(120)은 이미지 센싱 기능을 수행하지 못한다. 이에 대해서는 하기 도 6을 참고하여 상세하게 설명된다.
제1영역(110)은 제2영역(120)보다 평균 광 투과율이 높다. 이를 통해, 제2영역(120)은 온전히 화상 표시 기능, 반사 방지 기능을 수행하는 반면에, 제1영역(110)은 화상 표시 기능, 반사 방지 기능에 추가로, 이미지 센싱 기능을 동시에 수행할 수 있다.
일 구체예에서, 제1영역(110)과 제2영역(120)간의 평균 광 투과율의 차이는 0% 초과 50% 이하, 구체적으로 5% 내지 45%, 더 구체적으로 5% 내지 25%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 제1영역과 제2영역 간의 화면 표시의 불균일 없이 화상 표시 기능을 수행할 수 있다.
제1영역(110)의 평균 광 투과율은 45% 내지 90%, 구체적으로 45% 내지 75%, 구체적으로 45% 초과 75% 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 제1영역은 화상 표시 기능, 이미지 센싱 기능 및 하기 상술되는 반사 방지 기능을 동시에 수행할 수 있다.
제2영역(120)의 평균 광 투과율은 40% 이상, 구체적으로 40% 내지 45%, 더 구체적으로 40% 이상 45% 미만이 될 수 있다. 상기 범위에서, 제2영역은 화상 표시 기능과 반사 방지 기능을 수행할 수 있다.
제1영역은 제2영역(120) 보다 평균 편광도가 낮을 수 있다. 이를 통해, 제2영역(120)은 온전히 화상 표시 기능을 수행하는 반면에, 제1영역(110)은 화상 표시 기능과 이미지 센싱 기능을 동시에 수행할 수 있다.
일 구체예에서, 제2영역(120)과 제1영역(110)간의 평균 편광도의 차이는 0% 초과 99% 이하, 구체적으로 30% 내지95%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 제1영역과 제2영역 간의 화면 표시의 불균일 없이 화상 표시 기능을 수행할 수 있다.
제1영역(110)의 평균 편광도는 0% 내지 99%, 구체적으로 5% 내지 65%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 제1영역은 화상 표시 기능, 이미지 센싱 기능 및 하기 상술되는 반사 방지 기능을 동시에 수행할 수 있다.
제2영역(120)의 평균 편광도는 90% 이상, 구체적으로 90% 내지 100%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 제2영역은 화상 표시 기능과 반사 방지 기능을 수행할 수 있다.
제1영역(110)과 제2영역(120)은 일체로 형성되어 있을 수 있다. 상기 "일체로 형성"은 제1영역(110)과 제2영역(120)이 둘 다 이색성 염료를 포함하고 동일하게 폴리비닐알코올계 필름의 수지 필름으로 연속적으로 형성됨을 의미한다. 이에 대해서는 하기에서 보다 상세하게 설명한다.
제1영역(110)은 편광자(100)의 전체 면적 중 40% 이하, 예를 들면 1% 내지 30%를 차지할 수 있다. 제1영역(110)은 폴리비닐알코올계 필름을 함유할 수 있다.
제1영역(110)은 고 투과부(111)와 저 투과부(112)로 이루어져 있다.
고 투과부(111)와 저 투과부(112)는 각각 폴리비닐알코올계 필름 및 이색성 염료를 함유할 수 있다.
고 투과부(111)는 저 투과부(112) 대비 평균 광 투과율이 높다. 구체적으로, 고 투과부(111)와 저 투과부(112) 간의 평균 광 투과율의 차이는 0% 초과 50% 이하, 바람직하게는 30% 내지 50%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 제1영역은 화상 표시 기능, 이미지 센싱 기능 및 반사 방지 기능을 수행할 수 있고, 고 투과부(111)와 저 투과부(112) 간에 화상 표시의 불균일이 발생하지 않을 수 있다.
고 투과부(111)는 저 투과부(112) 대비 평균 편광도가 낮을 수 있다. 구체적으로, 저 투과부(112)와 고 투과부(111) 간의 평균 편광도의 차이는 0% 초과 95% 이하, 바람직하게는 45% 내지 55%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 제1영역은 화상 표시 기능, 이미지 센싱 기능 및 반사 방지 기능을 수행할 수 있고, 고 투과부(111)와 저 투과부(112) 간에 화상 표시의 불균일이 발생하지 않을 수 있다.
일 구체예에서, 고 투과부(111)는 평균 광 투과율이 50% 내지 80%, 구체적으로 50% 내지 70%, 평균 편광도가 45% 내지 55%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사방지 및 촬영부 투과율 증대 효과가 있을 수 있다.
일 구체예에서, 저 투과부(112)는 평균 광 투과율이 40% 내지 45%, 구체적으로 42% 내지 45%, 평균 편광도가 90% 내지 100%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사 방지 효과가 있을 수 있다.
고 투과부(111)의 전체 면적은 제1영역(110)의 전체 면적 중 20% 내지 80%(고 투과부의 면적비)이다. 제1영역(110)은 화상 표시 기능, 이미지 센싱 기능과 함께 반사 방지 기능을 동시에 수행해야 한다. 제1영역(110)은 고 투과부를 상술 면적비로 포함함으로써 이미지 센서가 시인되지 않아서 화상 표시 기능이 우수하고, 이미지 센서에 의한 영상 선명도도 우수하여 이미지 센싱 기능도 우수하며, 반사 방지 기능을 동시에 수행할 수 있고, 제1영역과 제2 영역 간의 반사율 차이가 낮아져 화면 불균일, 블랙 시감 불균일을 해소할 수 있다. 구체적으로, 상기 면적비는 20% 내지 70%, 45% 내지 55%가 될 수 있다.
도 1을 참조하면, 제1영역(110)에는 1개의 고 투과부(111) 및 2개 이상의 저 투과부(112)가 형성되어 있다. 고 투과부(111)는 저 투과부(112)로 패턴화되어 있다. 구체적으로, 제1영역(110)은 1개의 고 투과부(111) 내에 2개 이상의 저 투과부(112)가 형성되어 있다. 이 경우 고 투과부(111)은 제2영역(120)과 접한다. 상기 제1영역(110)은 저 투과부(112)로 둘러싸인 고 투과부(111)를 가질 수 있다.
도 1은 4개의 저 투과부(112)가 형성된 편광자를 도시한 것이다. 그러나, 저 투과부(112)의 개수는 상술한 면적비, 하기 상술되는 제 1영역에 대응하여 배치되는 발광 소자 패널 중 발광 소자의 밀도 등에 따라 조절될 수 있다. 이와 같이, 제1영역(110)은 고 투과부(111), 저 투과부(112)로 패턴화되어 있다. 여기에서 "패턴화"는 고 투과부(111) 내에 복수 개의 저 투과부(112)가 형성되어 있음을 의미한다.
저 투과부(112)는 제2영역(120) 대비 평균 광 투과율, 평균 편광도가 각각 실질적으로 동일할 수 있다. 이를 통해, 편광판이 화상 표시 기능, 반사 방지 기능을 구현할 때, 제1영역과 제2영역 간의 화상 표시의 불균일, 화면 블랙의 불균일이 발생하는 문제점이 없을 수 있고 편광자 제조 공정성을 높일 수 있다.
저 투과부(112)는 서로 접촉하여 형성될 수도 있지만, 서로 이격되어 형성될 수 있다. 서로 이격되어 형성된 저 투과부(112)는 제1영역이 이미지 센싱 기능과 화상 표시 기능을 제대로 구현하도록 하는데 도움을 줄 수 있다. 저 투과부(112)는 하기 상술되는 바와 같이 제1영역에 대응하여 배치되는 발광 소자 패널 중 발광 소자에 대응되어 형성된다. 따라서, 저 투과부가 서로 접촉하여 형성되는 경우 이미지 센서에 의한 이미지 촬영시 이미지의 선명도가 저하될 수 있다. 저 투과부(112)는 랜덤(random)형으로 형성됨으로써 저 투과부(112) 간의 이격 거리는 서로 동일하거나 다를 수 있다.
저 투과부(112)는 상술한 면적비를 구현할 수 있다면, 형상에 특별한 제한을 두지 않는다. 바람직하게는, 저 투과부(112)는 발광 소자 패널 중 발광 소자로부터 발광되는 빛의 이용률을 높이면서 반사 방지 기능을 함께 수행할 수 있도록 발광 소자의 형상을 고려한 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 저 투과부(112)는 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등의 다각형, 원형, 타원형, 무정형 중 1종 이상의 형상을 가질 수 있다. 복수 개의 저 투과부(112)는 형상이 동일하거나 다를 수 있다.
저 투과부(112)의 최대 직경은 제1영역(110)의 최대 직경의 5% 이하, 예를 들면 3% 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 저 투과부의 제조가 용이할 수 있다.
고 투과부(111)는 연속적으로 형성되어 저 투과부(112)가 제대로 형성되도록 할 수 있다.
도 2를 참조하면, 고 투과부(111)와 저 투과부(112)는 단일층을 이룬다. 이를 통해, 고 투과부(111)와 저 투과부(112)는 상술 면적비를 만족함으로써 편광판이 화상 표시 기능, 이미지 센싱 기능 및 반사 방지 기능을 구현하도록 할 수 있다.
일 구체예에서, 고 투과부(111)와 저 투과부(112)는 일체로 형성되어 있을 수 있다. 상기 "일체로 형성"은 고 투과부(111)와 저 투과부(112)가 둘다 이색성 염료를 포함하고 동일하게 폴리비닐알코올계 필름의 수지 필름으로 연속적으로 형성됨을 의미한다. 이에 대해서는 하기에서 보다 상세하게 설명한다.
고 투과부(111) 중 적어도 일면은 제2영역(120)과 접하여 형성될 수 있다. 고 투과부(111)는 제2영역(120) 대비 이미지 센싱 기능을 추가로 구현할 수 있어야 한다. 고 투과부(111) 중 적어도 일면이 제2영역(120)과 접하여 형성됨으로써 이미지 센싱에 의한 이미지 촬영시 선명도가 개선될 수 있다. 바람직하게는, 제1영역(110)에 있어서, 고 투과부(111)는 제2영역(120)과 완전히 접하여 형성되고, 저 투과부(112)는 제2영역(120)과 접하지 않을 수 있다.
도 1, 도 2를 참조하면, 편광자는 제1영역(110)과 제2영역(120)만으로 이루어져 있다. 이 경우, 제2영역은 편광자 중 제1영역을 제외한 나머지 영역을 이룰 수 있다. 일 구체예에서, 도 1에서 도시된 바와 같이, 제2영역은 제1영역을 둘러싸도록 형성될 수 있다.
그러나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 편광자는 제1영역(110), 제2영역(120)으로 이루어지는 화상 표시 영역, 및 화상 비 표시 영역으로 구성될 수 있다.
화상 비 표시 영역은 광학 표시 장치 중 전극부, 금속부 등을 차폐시키는 영역이 될 수 있다. 일 구체예에서, 화상 비 표시 영역은 제2영역의 외곽을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 화상 비 표시 영역은 편광판 내에 차광층을 형성함으로써 형성되거나 편광판에 적층되는 광학 소자에 차광층을 형성함으로써 형성될 수 있다. 화상 비 표시 영역을 형성하는 방법은 당업자에게 알려진 통상의 방법에 따라 수행될 수 있다.
편광자(100)는 두께가 3㎛ 내지 50㎛, 구체적으로 3㎛ 내지 30㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여, 본 발명 다른 실시예의 편광판을 설명한다.
도 3을 참조하면, 편광판은 편광자(100A)를 포함한다.
편광자(100A)는 제1영역(110A) 및 제2영역(120)을 구비한다. 제1영역(110) 대신에 제1영역(110A)를 구비하고, 제1영역(110A)에는 2개 이상의 고 투과부(111A)가 형성된 점을 제외하고는 본 발명 일 실시예의 편광판과 실질적으로 동일하다. 이하, 고 투과부(111A)에 대해서만 설명한다.
제1영역(110A)에는 2개 이상의 고 투과부(111A) 및 2개 이상의 저 투과부(112)가 형성되어 있다.
도 2는 4개의 고 투과부(112)가 형성된 편광자를 도시한 것이다. 그러나, 고 투과부(112)의 개수는 상술한 면적비, 함께 형성되는 저 투과부의 개수, 제 1영역에 대응하여 배치되는 발광 소자 패널 중 발광 소자의 밀도 등에 따라 조절될 수 있다.
고 투과부(111A)는 연속적으로 형성될 수도 있고 불 연속적으로 형성될 수도 있다. 일 구체예에서, 고 투과부(111A)는 랜덤(random)형으로 형성됨으로써 고 투과부(111A) 간의 이격 거리는 서로 동일하거나 다를 수 있다.
고 투과부(111A)는 상술한 면적비를 구현할 수 있다면, 형상에 특별한 제한을 두지 않는다. 바람직하게는, 고 투과부(111A)는 발광 소자 패널 중 발광 소자로부터 발광되는 빛의 이용률을 높이면서 반사 방지 기능을 함께 수행할 수 있도록 발광 소자의 형상을 고려한 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 고 투과부(112A)는 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등의 다각형, 원형, 타원형, 무정형 중 1종 이상의 형상을 가질 수 있다. 고 투과부(111A)는 형상이 동일하거나 다를 수 있다.
고 투과부(112)의 최대 직경은 제1영역(110)의 최대 직경의 95% 이하, 예를 들면 45% 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 고 투과부의 제조가 용이할 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명 또 다른 실시예의 편광판을 설명한다.
도 4를 참조하면, 편광판은 편광자(100B)를 포함한다. 편광자(100B)는 제1영역(110B) 및 제2영역(120)을 구비한다.
제1영역(110) 대신에 제1영역(110B)를 구비하고, 제1영역(110B)에는 2개 이상의 고 투과부(111B)가 형성되고, 고 투과부(111B)와 저 투과부(112)가 서로 격자 무늬를 형성하는 점을 제외하고는 도 3의 본 발명의 다른 실시예의 편광판과 실질적으로 동일하다. 이하, 고 투과부(111B)에 대해서만 설명한다.
본 명세서에서 "격자 무늬"는 복수 개의 고 투과부와 복 수개의 저 투과부로 이루어지며, 1개의 고 투과부의 외곽에 복수 개의 저 투과부가 형성되고, 1개의 저 투과부 외곽에 복수 개의 고 투과부가 형성되어 이루어진 형상을 의미한다. 이때, 고 투과부, 저 투과부는 각각 크기, 형상이 동일하거나 또는 다를 수 있다.
도 4에서는 저 투과부(112)가 제2영역(120)에 접하여 형성되지 않은 경우를 나타낸 것이다. 그러나, 본 발명에서 저 투과부(112)가 제2영역(120)에 접하여 연속적으로 형성된 경우 상술 면적비를 계산할 때, 제1영역(110B)은 패널 하단에 위치한 카메라 등의 이미지 센서가 빛을 받아들이는 수광부 영역으로 정의될 수 있다. 이것은 상술한 도 1, 도 3의 편광판에서도 동일하게 적용된다.
도 1 내지 도 4에서 도시되지 않았지만, 편광자의 적어도 일면에는 보호층이 더 형성될 수도 있다. 보호층은 편광자의 적어도 일면에 형성되어, 편광자를 외부 환경으로부터 보호할 수 있다. 또는 보호층은 편광판에 외광 반사 방지 기능을 제공할 수 있다. 또는 보호층은 편광판에 대해 차광 제공 기능을 제공할 수 있다. 보호층에 대해서는 하기에서 상세하게 다시 설명된다.
이하, 본 발명 또 다른 실시예의 편광판을 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5를 참조하면, 편광판은 편광자(100), 편광자(100)의 일면(하부면)에 형성된 제1보호층(200)을 포함한다. 편광자(100)의 일면에 제1보호층(200)이 형성된 점을 제외하고는 본 발명 일 실시예의 편광판과 실질적으로 동일하다. 제1보호층(200)에 대해서 설명된다.
제1보호층(200)은 편광자(100)와 발광 소자 패널(도 5에서 도시되지 않음) 사이에 위치된다.
제1보호층(200)은 편광자(100)의 일면을 보호할 수 있다. 제1보호층(200)은 편광판의 외부로부터 편광자(100)로 입사되는 직선 편광(외부광)을 원편광시킴으로써 편광판에 외광 반사 방지 기능을 제공할 수 있다.
제1보호층(200)은 편광자(100)의 제1영역(110), 제2영역(120)에 동시에 형성된다. 제1영역(110)은 상술 면적비를 확보함으로써 제1보호층과 함께 반사 방지 기능을 수행할 수 있고, 제1영역(110)과 제2영역(120) 간의 반사 방지 기능의 불균일 차이를 감소시킴과 동시에 이미지 센싱 기능도 수행할 수 있다.
일 구체예에서, 제1보호층(200) 중 제2 영역(120) 상에 형성되는 영역(220)에서 측정된 평균 반사율과 상기 제1보호층(200) 중 제1영역(110) 상에 형성되는 영역(210)에서 측정된 평균 반사율의 차이는 1.0% 이하, 예를 들면 0% 내지 0.8%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 화면 표시의 불균일, 블랙 시감의 불균일이 시인되지 않을 수 있다. 제1보호층(200) 중 제2 영역(120) 상에 형성되는 영역(220)에서 측정된 평균 반사율과 상기 제1보호층(200) 중 제1영역(110) 상에 형성되는 영역(210)에서 측정된 평균 반사율은 각각 2% 이하, 예를 들면 0% 초과 2% 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서 블랙 시감 개선 효과가 있을 수 있다.
제1보호층(200)은 단일층 또는 복수개의 층으로 이루어질 수 있다. 제1보호층(200)은 당업자에게 알려진 바와 같이 반사 방지 기능을 제공하도록 소정 범위의 면내 위상차를 가질 수 있다.
일 구체예에서, 제1보호층은 파장 550nm에서 면내 위상차가 100nm 내지 200nm, 구체적으로 1/4 면내 위상차를 가질 수 있다.
다른 구체예에서, 제1보호층은 파장 550nm에서 면내 위상차가 210nm 내지 300nm, 구체적으로 1/2 면내 위상차를 갖는 위상차 필름과, 파장 550nm에서 면내 위상차가 100nm 내지 200nm, 구체적으로 1/4 면내 위상차를 갖는 위상차 필름의 적층체일 수 있다.
제1보호층(200)은 광학적으로 투명한 코팅층, 액정층 또는 수지 필름이 될 수 있다. 예를 들면, 제1보호층은 트리아세틸셀룰로스 등을 포함하는 셀룰로오스계, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계 중 하나 이상의 수지로 형성될 수 있다.
도 5에서 도시되지 않았지만, 편광자(100)의 다른 일면에는 제2보호층이 추가로 형성될 수 있다.
제2보호층은 편광자를 외부 환경으로부터 보호할 수 있다. 제2보호층은 광학적으로 투명한 수지 필름으로 형성될 수 있다. 광학적으로 투명한 수지 필름은 당업자에게 알려진 통상의 종류에서 채택하여 사용될 수 있다. 일 구체예에서, 제2보호층은 제1보호층에서 상술된 수지 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
이하, 본 발명 일 실시예의 편광자 및/또는 편광판의 제조 방법을 설명한다.
본 발명 일 실시예의 편광자는 (제1영역, 제2영역이 형성되지 않은) 편광자를 제조하고, 상기 (제1영역, 제2영역이 형성되지 않은) 편광자에서 제1영역을 형성하고자 하는 부분에 레이저를 조사하되, 레이저는 제1영역을 형성하고자 하는 부분 중 고 투과부에 해당되는 부분에만 조사되는 단계에 의해 제조될 수 있다. 제1 영역 중 레이저가 조사된 부분은 고 투과부가 되고, 레이저가 조사되지 않은 영역은 저 투과부가 된다. 레이저가 조사되지 않고, 제1 영역의 외곽을 둘러싸는 부분은 제2영역이 된다. 레이저 조사 이외에 다른 방법으로서 (제1영역, 제2영역이 형성되지 않은) 편광자 중 고 투과부에 해당되는 부분에만 암모니아 등의 염기성 가스를 접촉시킴으로써 고 투과부를 형성할 수도 있다.
(제1영역, 제2영역이 형성되지 않은) 편광자는 당업자에게 알려진 통상의 방법으로 제조될 수 있다.
먼저, 염착 및 연신된 폴리비닐알코올계 필름이 제조된다.
염착 및 연신된 폴리비닐알코올계 필름은 염착, 연신, 가교, 보색 공정에 의해 제조될 수 있다. 본 발명의 편광자의 제조방법에서 염착, 연신의 순서는 제한되지 않는다. 즉, 폴리비닐알콜계 필름을 염착한 후 연신할 수도 있고, 연신한 후 염착할 수도 있으며, 염착과 연신을 동시에 수행할 수도 있다.
폴리비닐알콜계 필름은 종래 편광자 제조시 사용되는 통상의 폴리비닐알콜계 필름을 사용할 수 있다. 구체적으로 폴리비닐알콜 또는 그 유도체로 형성된 필름을 사용할 수 있다. 폴리비닐알콜의 중합도는 1000 내지 5000이 될 수 있고, 검화도는 80mol% 내지 100mol%가 될 수 있고, 두께는 1㎛ 내지 30㎛, 구체적으로 3㎛ 내지 30㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서, 박형의 편광자 제조에 사용될 수 있다.
폴리비닐알콜계 필름은 염착, 연신되기 전에, 수세, 팽윤 처리될 수 있다. 폴리비닐알콜계 필름을 수세 처리함으로써 폴리비닐알콜계 필름 표면에 묻어있는 이물을 제거할 수 있다. 폴리비닐알콜계 필름을 팽윤 처리함으로써, 폴리비닐알콜계 필름의 염착 또는 연신이 더 잘되도록 할 수 있다. 팽윤 처리는 당업자에게 알려진 바와 같이 팽윤조의 수용액에서 폴리비닐알콜계 필름을 방치하여 수행할 수 있다. 상기 팽윤조의 온도 및 팽윤 처리 시간은 특별히 제한되지 않는다. 팽윤조는 붕산, 무기산, 계면활성제 　등이 더 포함될 수 있고, 이들의 함량은 조절될 수 있다.
폴리비닐알콜계 필름을 요오드 등을 포함하는 이색성 염료 중 1종 이상 함유 염착조에서 염착시킴으로써 폴리비닐알콜계 필름을 염착시킬 수 있다. 염착 공정에서는 폴리비닐알콜계 필름을 염착 용액에 침지하게 되는데, 염착 용액은 요오드 등을 포함하는 이색성 염료를 포함하는 수용액이 될 수 있다. 구체적으로 요오드는 요오드계 염료로부터 제공되며, 요오드계 염료는 요오드화칼륨, 요오드화수소, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화리튬, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 염착 용액은 요오드 등을 포함하는 이색성 염료 중 1종 이상을 1중량%　내지 5중량%를 포함하는 수용액이 될 수 있다. 상기 범위에서, 소정 범위의 편광도를 가져 디스플레이 장치에 사용될 수 있다.
염착조의 온도는 20℃ 내지 45℃가 될 수 있고 폴리비닐알콜계 필름의 염착조 침지 시간은 10초 내지 300초가 될 수 있다. 상기 범위에서 편광도가 높은 편광자를 구현할 수 있다.
염착된 폴리비닐알콜계 필름을 연신조에서 연신함으로써 폴리비닐알콜계 필름은 요오드, 이색성 염료 중 1종 이상이 배향되어 편광성을 가질 수 있다. 구체적으로 연신은 건식 연신과 습식 연신법이 모두 가능하다. 건식 연신은 인터롤 연신, 압축 연신, 가열롤 연신 등이 가능할 수 있고, 습식 연신은 35℃ 내지 65℃의 물을 포함하는 습식 연신조에서 수행될 수 있다. 습식 연신조는 붕산을 더 포함함으로써 연신 효과를 높일 수도 있다.
폴리비닐알콜계 필름은 소정의 연신비로 연신될 수 있는데, 구체적으로 총 연신비가 5 내지 7배, 구체적으로 5.5 내지 6.5배가 되도록 연신될 수 있고, 상기 범위에서 연신되는 폴리비닐알콜계 필름의 절단 현상, 주름 발생 등을 방지할 수 있고, 편광도와 투과율이 높인 편광자를 구현할 수 있다. 연신은 1축 연신으로서 1단 연신으로 연신할 수도 있지만 2단, 3단 연신 등의 다단 연신함으로써 박형의 편광자를 제조하면서도 파단을 막을 수도 있다.
상기에서는 폴리비닐알콜계 필름을 염착한 후 연신하는 순서로 설명하였으나, 염착과 연신은 동일 반응조에서 수행될 수도 있다.
염착된 폴리비닐알콜계 필름을 연신하기 전에 또는 염착 후 연신된 폴리비닐알콜계 필름을 가교조에서 가교 처리할 수도 있다. 가교는 폴리비닐알콜계 필름에 요오드, 이색성 염료 중 1종 이상이 더 강하게 염착되도록 하는 공정으로서, 가교제로는 붕산을 사용할 수 있다. 가교 효과를 높이기 위해 인산 화합물, 요오드화 칼륨 등이 더 포함될 수도 있다.
염착 및 연신된 폴리비닐알콜계 필름은 보색조에서 보색 처리될 수 있다. 보색 처리는 상기 염착 및 연신된 폴리비닐알콜계 필름을 요오드화칼륨을 포함하는 보색액을 포함하는 보색조에서 침지하는 것이다. 이를 통해서, 편광자의 색상값을 낮추고 편광자 내의 요오드 음이온 I-을 제거하여 내구성을 좋게 할 수 있다. 보색조의 온도는 20℃ 내지 45℃가 될 수 있고 폴리비닐알콜계 필름의 보색조 침지 시간은 10초 내지 300초가 될 수 있다.
제1영역 중 고 투과부를 형성하고자 하는 부분에 레이저를 조사함으로써 고 투과부, 저 투과부가 형성된 제1영역을 형성한다.
레이저는 파장 340nm 내지 346nm 영역, 파장 510nm 내지 520nm 영역 중 1종 이상에서 선택된 파장에서 조사될 수 있다. 구체적으로, 파장 340nm 내지 346nm 영역에서는 파장 340nm, 341nm, 342nm, 343nm, 344nm, 345nm, 346nm, 바람직하게는 343nm의 펨토초 레이저가 선택될 수 있다. 구체적으로, 파장 510nm 내지 520nm 영역에서는 파장 510nm, 511nm, 512nm, 513nm, 514nm, 515nm, 516nm, 517nm, 518nm, 519nm, 520nm, 바람직하게는 515nm의 펨토초 레이저가 선택될 수 있다.
레이저는 상기 각각의 파장 영역에서 100 펨토초(fs) 내지 500 펨토초(fs), 바람직하게는 200 펨토초(fs) 내지 400 펨토초(fs)의 펄스 폭, 및 100kHz 내지 500kHz, 바람직하게는 150kHz 내지 350kHz의 주파수로 조사될 수 있다. 상기 범위에서, 열에 의한 가공면의 표면 탄화 또는 레이저 해칭(hatching) 현상이 없고 조사 경계면에서의 정밀도가 50um이하이며, 더 바람직하게는 10um 이하인 편광 해소 영역을 형성시킬 수 있다.
레이저는 상기 각각의 파장 영역에서 1초 내지 1000초, 예를 들면 1초 내지 100초 동안 조사될 수 있다. 상기 범위에서, 편광자 및 보호필름의 열변형 없이 상기 조사 조건 하에 조사 시간 또는 횟수를 올려 보다 뉴트럴하고, 색갈이 없는 고투과 부를 형성 할 수 있다.
레이저는 단위 면적 당 펄스당 에너지 0J/cm2ㆍ펄스 초과 0.17J/cm2ㆍ펄스 이하로 펨토초로 조사될 수 있다. 본 발명에서 "단위 면적 당 펄스당 에너지"는 펨토초 레이저 조사 파장 각각에 있어서, 펄스당 편광자에 조사되는 총 에너지를 펨토초 레이저가 조사되는 총 면적으로 나눈 값으로 정의된다.
레이저는 빔 사이즈가 10㎛ 내지 100㎛, 빔 간격이 10㎛ 내지 100㎛, 레이저 광량(intensity)이 50 내지 80 J/cm2일 수 있다.
레이저는 (제1영역, 제2영역이 형성되지 않은) 편광자에 조사될 수도 있고 또는 (제1영역, 제2영역이 형성되지 않은) 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 보호층이 형성된 적층체에 조사될 수도 있다.
이와 같이, 편광자에서 제1영역과 제2영역은 둘 다 이색성 염료를 포함하고 동일하게 폴리비닐알코올계 필름의 수지 필름으로 연속적으로 형성되고, 고 투과부(111)와 저 투과부(112)가 둘다 이색성 염료를 포함하고 동일하게 폴리비닐알코올계 필름의 수지 필름으로 연속적으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 간단한 방법으로 서로 상이한 기능을 구현하는 제1영역과 제2영역, 제1영역 중 고 투과부와 저 투과부를 형성할 수 있다.
본 발명의 광학 부재는 본 발명의 편광판을 포함한다.
이하, 본 발명 일 실시예의 광학 부재를 도 6을 참고하여 설명한다.
도 6을 참고하면, 광학 부재는 편광판(300), 발광 소자 패널(400), 및 이미지 센서(500)를 포함한다.
발광 소자 패널(400)은 편광판(300)의 하부에 적층되고, 이미지 센서(500)는 발광 소자 패널(400)의 하부에 적층된다.
편광판(300)은 본 발명 실시예들의 편광자를 포함한다. 편광판(300)은 편광자의 제1영역(110), 제2영역(120)을 구비한다. 제1영역(110)은 이미지 센서(500)의 상부 즉, 발광 소자 패널(400)의 하부에 위치한 이미지 센서(500)가 빛을 받아들이는 수광부 영역에 대응되도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 편광판 중 제1영역(110)은 제2영역(120)과는 달리 이미지 센싱 기능을 구현할 수 있다.
발광 소자 패널(400)은 기재(430), 및 복수 개의 발광 소자(430)을 구비함으로써 발광을 통해 화면 표시 기능을 수행할 수 있다. 발광 소자 패널(400)은 편광판 중 제1영역(110), 제2영역(120) 각각에 대응되는 영역에 복수 개의 발광 소자(440)가 형성되어 있다. 따라서, 제1영역(110), 제2영역(120) 각각 발광 소자에 의한 화상 표시 기능을 수행할 수 있다.
발광 소자 패널(400)에 있어서, 편광판 중 제2영역(120)에 대응되는 영역(420)은 발광 소자(440)가 밀(密)하게 단위 면적당 고 밀도로 형성되어 있는 반면에, 편광판 중 제1 영역(110)에 대응되는 영역(410)은 발광 소자(440)가 소(疏)하게 저 밀도로 형성되어 있다. 편광판의 제 1영역(110) 중 저 투과부(112)는 발광 소자(440)에 대응되도록 배치될 수 있다.
저 투과부(112)는 발광 소자(440)에 대응되도록 형성됨으로써 외광 반사 방지 효과를 구현함으로써 광학 표시 장치의 전원 OFF 상태에서 블랙 시감을 개선할 수 있다. 일 구체예에서, 저 투과부(112)는 발광 소자(440)의 면적 대비 80% 내지 120%로 형성될 수 있다. 상기 범위에서, 고 투과부가 저 투과부와 함께 형성되더라도 반사 방지 기능을 구현할 수 있다.
저 투과부(112)를 발광 소자(440)에 대응되도록 하는 방법은 얼라인 마크 등을 이용한 방법을 채용할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
이미지 센서(500)는 외부 영상을 촬영하는 통상의 센서로서 카메라 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 광학 표시 장치는 본 발명의 편광판 또는 본 발명의 광학 부재를 포함한다.
광학 표시 장치는 유기발광표시장치 등을 포함하는 발광표시장치 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
하기 실시예와 비교예에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.
(1)편광자의 재료: 폴리비닐알코올계 필름(VF-PE3000, 일본 Kuraray社, 두께:30㎛)
(2)제1보호층: 파장 550nm에서 1/2 위상차 필름과 1/4 위상차 필름의 적층체(ZA film, ZEON)
(3)제2보호층: 트리아세틸셀룰로오스 필름(KC4UYW, 일본 Konica社, 두께 40㎛)
실시예 1
물로 수세한 폴리비닐알콜계 필름을 30℃ 물의 팽윤조에서 팽윤 처리하였다.
팽윤조를 통과한 폴리비닐알콜계 필름을 요오드화칼륨 3중량%를 포함하는 수용액을 함유하는 30℃의 염착조에서 30초 내지 200초 동안 처리하였다. 염착조를 통과한 폴리비닐알콜계 필름을 붕산 3중량%를 함유하는 30℃ 내지 60℃ 수용액인 습식 가교조를 통과시켰다. 가교조를 통과한 폴리비닐알콜계 필름을 붕산 3중량%를 함유하는 50℃ 내지 60℃ 수용액인 연신시키되, 총 연신비가 6배가 되도록 연신시켜 편광자(두께: 20㎛)를 제조하였다.
제조한 편광자의 상부면에 제2보호층을 접착제(Z-200, Nippon Goshei社)를 사용해서 접착시키고, 편광자의 하부면에 제2보호층을 접착제(Z-200, Nippon Goshei社)를 사용해서 접착시켜 적층체를 제조하였다. 이때, 제2보호층 중 1/2 위상차 필름이 편광자에 가깝도록 하였다.
제조한 적층체를 소정의 크기로 재단하고, 적층체 중 제1 영역을 형성하고자 하는 영역을 규정하고, 제1영역 중 고 투과부를 형성하고자 하는 부분에만 파장 343nm의 레이저를 수 펨토초, Beam 의 크기와 간격을 형성하고자 하는 패턴에 맞춘 조건으로 조사하여 저 투과부와 고 투과부가 형성된 제1영역, 제2영역이 형성된 편광판을 제조하였다.
실시예 2 내지 실시예 5
실시예 1에서 레이저 조사를 하기 표 1과 같이 변경하고 제1영역 중 고 투과부의 면적비를 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 제1영역과 제2영역이 형성된 편광판을 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에서 레이저 조사를 하기 표 1과 같이 변경하고 제1영역 중 고 투과부의 면적비를 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 제1영역과 제2영역이 형성된 편광판을 제조하였다.
비교예 2
실시예 1에서 레이저 조사를 하기 표 1과 같이 변경하고 제1영역 중 고 투과부의 면적비를 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 제1영역과 제2영역이 형성된 편광판을 제조하였다.
실시예와 비교예에서 제조한 편광판에 대하여 하기 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
(1)제1영역 중 고 투과부의 면적비(단위:%): 실시예와 비교예에서 제조된 편광판 중 제1영역의 전체 면적에 대하여 고 투과부의 전체 면적비를 계산하였다.
(2)제1영역, 제2영역의 평균 편광도(단위:%)와 평균 광 투과율(단위:%): 실시예와 비교예에서 제조된 편광판 중 제1영역, 제2영역에 대하여 V730(JASCO社)을 이용해서 파장 550nm에서 편광도를 복수 회 측정하고 이로부터 평균 편광도를 계산하였다. 평균 편광도는 평균 편광도를 측정하고자 하는 영역 중 복수 개의 지점을 임의로 지정하고 해당 지점에서 얻은 편광도의 평균값으로부터 구할 수 있다. 평균 광 투과율도 동일한 방법으로 측정되었다
(3)제1영역 중 고 투과부, 저 투과부의 평균 광 투과율(단위: %): 실시예와 비교예에서 제조된 편광판 중 제1영역에서 레이저가 조사된 부분을 고 투과부, 레이저가 조사되지 않은 부분을 저 투과부로 하였다. 고 투과부, 저 투과부 각각에 대해 평균 광 투과율을 계산하였다. 광 투과율은 파장 550nm에서 V730(JASCO社)을 사용해서 측정하였다. 평균 광 투과율은 평균 광 투과율을 측정하고자 하는 영역 중 복수 개의 지점을 임의로 지정하고 해당 지점에서 얻은 광 투과율의 평균값으로부터 구할 수 있다.
(4)카메라 시인 여부 및 카메라에 의한 영상 선명도: 외관상 육안으로 관찰하여 카메라가 인식되는지 여부와 사진을 촬영했을 때 편광판을 통과하면서 투과율 저하에 의한 밝기의 정도가 촬영 후 인식되는지 여부로 영상 선명도를 판단하였다.
(5)제1영역, 제2영역에 있어서 평균 반사율(단위:%): 실시예와 비교예에서 제조된 편광판 중 제1영역, 제2영역 각각에 대하여 평균 반사율을 측정하였다. 반사율은 일본 Instrument Systems사(Konica Minolta group) DMS 803을 사용하여 측정하였다. Instrument Systems사(Konica Minolta group) DMS 803에 제공되는 화이트판 기준에 대해 측정한 후, Angular Scan 기능을 활용하여, luminance, contrast를 측정하였다. 발광 소자 패널(도 6에서 도시된 발광 구조를 가짐) 위에 실시예, 비교예의 편광판을 감압 접착제로 붙였다. 이때, 저 투과부와 발광 소자가 서로 대응되도록 하였다.
정면에 대해 반사율 값을 구하였다. Theta는 5° 단위로 측정하여, 정면 (0°,0°)에서의 spectral transmittance/reflectance(SCE) 값을 구해서 반사율을 측정하였다. 평균 반사율은 평균 반사율을 측정하고자 하는 영역 중 복수 개의 지점을 임의로 지정하고 해당 지점에서 얻은 반사율의 평균값으로부터 구할 수 있다.
실시예 비교예
1 2 3 4 5 1 2
Beam Size (㎛) 50 50 50 100 50 50 50
Beam 간격 (㎛) 50 50 50 100 50 50 50
Laser Power (Intensity, J/cm2) 0.14 0.14 0.14 0.14 0.17 0.14 0.14
편광자 구조 도 4 도 4 도 4 도 4 도 4 도 4 도 4
제1영역 중 고 투과부의 면적비 20 70 50 50 50 15 85
평균 광투과율 제1영역 49 65.25 58.75 58.75 66.25 47.37 70.125
제2영역 42.5 42.5 42.5 42.5 42.5 42.5 42.5
평균 편광도 제1영역 63.6 15.0 20.0 20.0 20.0 71.4 2.9
제2영역 99.9 99.9 99.9 99.9 99.9 99.9 99.9
평균 광 투과율 고 투과부 75 75 75 75 90 75 75
저 투과부 42.5 42.5 42.5 42.5 42.5 42.5 42.5
카메라 시인 여부 시인안됨 시인안됨 시인안됨 시인안됨 시인안됨 시인안됨 시인됨
영상 선명도 선명함 선명함 선명함 선명함 선명함 선명하지 않음 선명하지 않음
평균 반사율 제1영역 0.4 1.1 0.5 0.5 0.5 0.4 15
제2영역 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
상기 표 1에서와 같이, 본 발명의 편광판은 제1영역에서 이미지 센서가 시인되지 않고 이미지 센서에 의한 영상이 선명하여 제1영역에서 화상 표시 기능과 이미지 센싱 기능을 동시에 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 편광판은 제1영역이 반사 방지 기능을 수행함과 더불어 제1영역과 제2영역 간에 평균 반사율 편차가 낮아서 제1영역과 제2영역 간의 화면 표시의 불균일 및 화면 블랙 시감의 불균일이 없을 수 있다.
반면에, 본 발명의 고 투과부의 면적비 20% 미만인 비교예 1은 이미지 센서에 의한 영상이 선명하지 못하여 이미지 센서가 제대로 구동되기 어렵다. 본 발명의 고 투과부의 면적비 중 80% 초과인 비교예 2는 이미지 센서가 시인될 뿐더러 이미지 센서에 의한 영상도 선명하지 못하였다.
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 (15)

  1. 편광자를 포함하고,
    상기 편광자는 제1영역 및 제2영역을 구비하고, 상기 제1영역은 상기 제2영역보다 평균 광 투과율이 높고,
    상기 제1영역은 1개 이상의 고 투과부 및 1개 이상의 저 투과부를 포함하고, 상기 고 투과부는 상기 저 투과부보다 평균 광 투과율이 높고, 상기 고 투과부의 전체 면적은 상기 제1영역의 전체 면적 중 20% 내지 80%인 것인, 편광판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1영역은 폴리비닐알코올계 필름을 함유하는 것인, 편광판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고 투과부, 상기 저 투과부는 각각 폴리비닐알코올계 필름 및 이색성 염료를 함유하는 것인, 편광판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고 투과부는 상기 저 투과부로 패턴화된 것인, 편광판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1영역은 1개의 상기 고 투과부 내에 상기 1개 이상의 저 투과부가 형성된 것인, 편광판.
  6. 제5항에 있어서, 상기 저 투과부는 서로 이격되어 형성되거나 서로 접촉하여 형성된 것인, 편광판.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1영역은 상기 저 투과부로 둘러싸인 상기 고 투과부를 갖는 것인, 편광판.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1영역은 평균 광 투과율이 45% 내지 90%인 것인, 편광판.
  9. 제1항에 있어서, 상기 고 투과부와 상기 저 투과부 간의 평균 광 투과율의 차이는 0% 초과 50% 이하인 것인, 편광판.
  10. 제1항에 있어서, 상기 저 투과부는 상기 제2영역 대비 평균 편광도가 동일한 것인, 편광판.
  11. 제1항에 있어서, 상기 편광판은 상기 편광자의 일면에 형성된 보호층을 더 포함하는 것인, 편광판.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 것인, 광학 부재.
  13. 제12항에 있어서, 상기 광학 부재는 상기 편광판, 상기 편광판의 하부에 적층되는 발광 소자 패널, 및 상기 발광 소자 패널의 하부에 적층되는 이미지 센서를 포함하고,
    상기 제1영역은 상기 이미지 센서의 상부에 배치되는 것인, 광학 부재.
  14. 제13항에 있어서, 상기 발광 소자 패널 중 상기 이미지 센서의 상부에 배치되는 영역은 1개 이상의 발광 소자를 포함하고, 상기 저 투과부는 상기 발광 소자에 대응되도록 배치되는 것인, 광학 부재.
  15. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 광학표시장치.

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