KR20220011530A - 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 - Google Patents

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Abstract

편광자 및 상기 편광자의 하부면에 순차적으로 적층된 제1위상차판, 제2위상차판을 포함하고, 상기 제1위상차판은 파장 550nm에서 면내 위상차 Re가 180nm 내지 240nm이고, 상기 제2위상차판은 파장 550nm에서 면내 위상차(Re)가 90nm 내지 130nm이고, 상기 제1위상차판, 상기 제2위상차판은 각각 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)가 0.95 내지 1.05이고, 상기 제1위상차판, 상기 제2위상차판은 식 1, 식 2, 식 3 그리고 식 4를 만족하는 것인 편광판, 및 이를 포함하는 광학표시장치가 제공된다.

Description

편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치{POLARIZING PLATE AND OPTICAL DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 입사각 60°에서 반사율이 현저하게 낮고 박형화 효과를 얻을 수 있는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다.
유기발광소자 표시장치는 외부광의 반사로 인하여 시인성과 콘트라스트가 떨어질 수 있고, 이를 해소하기 위해 편광자와 위상차 필름을 포함하는 편광판을 사용함으로써 반사된 외부광이 외부로 새어나오지 않게 하게 반사 방지 기능을 구현할 수 있다.
일반적으로 편광판은 1매형의 위상차 필름 또는 2매형의 위상차 필름을 구비한다. 1매형의 위상차판 대비 2매형의 위상차판은 반사 방지 기능이 더 우수하여, 2매형의 위상차판이 편광판에 통상 포함된다. 위상차판은 미연신 상태의 고분자 필름을 연신시켜 제조될 수도 있고 또는 액정형 조성물을 코팅 및 건조 또는 경화하여 형성될 수도 있다. 액정형 조성물로 형성된 위상차판은 고분자 필름으로 제조된 위상차판 대비 두께가 얇아 편광판의 두께를 박형화시킬 수 있고 상대적으로 경제적이라는 장점이 있다. 그러나, 액정형 조성물로 형성된 위상차판 특히 파장 550nm에서 이축성 정도가 약 1인 위상차판을 구비하는 편광판은 반사 방지 기능을 낮추는데 한계가 있어 왔다.
본 발명의 배경기술은 한국공개특허 10-2013-0103595호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 입사각 60°에서 반사율이 현저하게 낮은 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 고분자형 위상차 필름 대비 제조 비용이 현저하게 낮아 경제성이 우수하고 두께 박형화 효과가 있는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점은 편광판이다.
편광판은 편광자 및 상기 편광자의 하부면에 순차적으로 적층된 제1위상차판, 제2위상차판을 포함하고, 상기 제1위상차판은 파장 550nm에서 면내 위상차 (Re)가 180nm 내지 240nm이고, 상기 제2위상차판은 파장 550nm에서 면내 위상차가 90nm 내지 130nm이고, 상기 제1위상차판, 상기 제2위상차판은 각각 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)가 0.95 내지 1.05이고, 상기 제1위상차판, 상기 제2위상차판은 식 1, 식 2, 식 3 그리고 식 4를 만족한다:
[식 1]
Re(제2위상차판) = [0.4 x Re(제1위상차판)] + α
(상기 식 1에서,
Re(제1위상차판)은 파장 550nm에서 제1위상차판의 면내 위상차(단위:nm)
Re(제2위상차판)은 파장 550nm에서 제2위상차판의 면내 위상차(단위:nm)
23nm ≤ α ≤ 44nm)
[식 2]
140nm ≤ ｜Rth(제1위상차판)｜ + ｜Rth(제2위상차판)｜ ≤ 180nm
(상기 식 2에서,
Rth(제1위상차판)은 파장 550nm에서 제1위상차판의 두께 방향 위상차(단위:nm),
Rth(제2위상차판)은 파장 550nm에서 제2위상차판의 두께 방향 위상차(단위:nm)),
[식 3]
72° ≤ θ(제1위상차판) ≤ 82°
(상기 식 3에서,
θ(제1위상차판)은 편광자의 투과축에 대한 제1위상차판의 지상축이 이루는 각도(단위: °)),
[식 4]
θ(제2위상차판) = [2 x θ(제1위상차판)] + 45° + β
(상기 식 4에서,
θ(제1위상차판)은 편광자의 투과축에 대한 제1위상차판의 지상축(slow axis)이 이루는 각도(단위: °),
θ(제2위상차판)은 편광자의 투과축에 대한 제2위상차판의 지상축이 이루는 각도(단위: °),
2° ≤ β ≤ 7°).
2.1에서, 상기 제1위상차판, 상기 제2위상차판은 각각 액정층을 포함할 수 있다.
3.2에서, 상기 액정층은 네마틱 액정을 포함할 수 있다.
4.1-3에서, 상기 제1위상차판, 상기 제2위상차판은 각각 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)가 0.96 내지 1.04일 수 있다.
5.1-4에서, 상기 식 2에서 Rth(제1위상차판)은 50nm 내지 150nm일 수 있다.
6.1-5에서, 상기 식 2에서 Rth(제2위상차판)은 30nm 내지 80nm일 수 있다.
7.1-6에서, 상기 식 4에서 θ(제2위상차판)은 10° 내지 40°일 수 있다.
8.1-7에서, 상기 제1위상차판, 상기 제2위상차판은 각각 정파장 분산성일 수 있다.
9.1-8에서, 상기 제1위상차판과 상기 제2위상차판의 적층체는 파장 550nm에서 면내 위상차가 140nm 내지 190nm일 수 있다.
10.1-9에서, 상기 편광판은 포지티브 C 층을 포함하는 제3위상차판을 추가로 포함할 수 있다.
11.10에서, 상기 제3위상차판은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차가 -300nm 내지 0nm일 수 있다.
12.10에서, 상기 제3위상차판은 상기 제2위상차판의 하부면에 포함될 수 있다.
13.1-12에서, 상기 편광자의 상부면에 보호층이 더 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점은 광학표시장치이다.
광학표시장치는 본 발명의 편광판을 포함한다.
본 발명은 입사각 60°에서 반사율이 현저하게 낮은 편광판을 제공하였다.
본 발명은 고분자형 위상차 필름 대비 제조 비용이 현저하게 낮아 경제성이 우수하고 두께 박형화 효과가 있는 편광판을 제공하였다.
도 1은 본 발명 일 실시예의 편광판의 단면도이다.
도 2는 본 발명 일 실시예의 편광판 중 편광자의 투과축, 제1위상차판의 지상축(slow axis), 제2위상차판의 지상축의 배치 관계를 나타낸 것이다.
첨부한 도면을 참고하여 본 발명을 실시예에 의해 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 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 "면내 위상차(Re)"는 하기 식 A로 표시되고, "두께 방향 위상차(Rth)"는 하기 식 B로 표시되고, "이축성 정도(NZ)"는 하기 식 C로 표시될 수 있다:
[식 A]
Re = (nx - ny) x d
[식 B]
Rth = ((nx + ny)/2 - nz) x d
[식 C]
NZ = (nx - nz)/(nx - ny)
(상기 식 A 내지 식 C에서, nx, ny, nz는 측정 파장에서 각각 광학 소자의 지상축(slow axis) 방향, 진상축(fast axis) 방향, 두께 방향의 굴절률이고, d는 광학 소자의 두께(단위:nm)이다). 상기 식 A 내지 식 C에서 측정 파장은 450nm, 550nm 또는 650nm가 될 수 있다.
본 명세서에서 "단파장 분산성"은 Re(450)/Re(550)이고, "장파장 분산성"은 Re(650)/Re(550)이다. Re(450), Re(550), Re(650)은 각각 광학소자 단독 또는 광학소자 적층체의 파장 450nm, 550nm 및 650nm에서의 면내 위상차(Re)를 의미한다.
본 명세서에서 수치 범위를 나타낼 때 "X 내지 Y"는 X 이상 Y 이하(X≤ 그리고 ≤Y)를 의미한다.
본 발명의 편광판은 액정형 조성물로 형성된 위상차판을 구비함으로써 고분자형 위상차 필름 대비 제조 비용이 현저하게 낮아 경제성이 우수하고 두께 박형화 효과가 현저하며, 입사각 60°에서 반사율이 현저하게 낮아서 화면 품질이 현저하게 우수하였다. 이에, 본 발명의 편광판은 유기발광소자(OLED) 표시장치 등을 포함하는 발광소자 표시장치에 있어서 반사 방지용 편광판으로 사용될 수 있다.
일 구체예에서, 편광판은 광학표시장치에 적용시 입사각 60°에서 SCE(Specular Component Excluded) 반사율이 6.0% 이하 예를 들면 0% 이상 6.0% 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 화면 품질을 개선할 수 있다.
이하, 본 발명 일 실시예의 편광판을 도 1, 도 2를 참고하여 설명한다.
도 1을 참고하면, 편광판은 편광자(110), 편광자(110)의 상부면에 적층된 보호 필름(140) 및 편광자(110)의 하부면에 편광자(110)로부터 순차적으로 적층된 제1위상차판(120)과 제2위상차판(130)을 포함한다. 보호 필름(140)은 보호 코팅층 등을 포함하는 보호층의 일 구체예에 해당된다.
제1위상차판과 제2위상차판
제1위상차판(120), 제2위상차판(130)은 각각 액정층을 포함할 수 있다.
액정층은 고분자형 위상차 필름 대비 두께가 상대적으로 작아 편광판의 두께 박형화 효과를 높일 수 있다. 또한, 액정층은 위상차 구현을 위해 연신 과정을 수반하는 고분자형 위상차 필름 대비 코팅 및/또는 건조에 의해 제조되므로 간단한 제조 공정으로 제조되어 제조 공정성이 우수하다.
일 구체예에서, 제1위상차판(120), 제2위상차판(130) 각각의 두께는 동일하거나 다를 수 있으며, 10㎛ 이하, 예를 들면 0㎛ 내지 10㎛, 1㎛ 내지 5㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 하기 상술되는 위상차 구현에 용이하고 편광판의 두께를 박형화하는데 도움이 될 수 있다. 액정층에 대해서는 하기에서 보다 상술된다.
제1위상차판(120), 제2위상차판(130)은 각각 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)가 0.95 내지 1.05이다. 본 발명에서는 편광판 중 위상차판으로서 액정층을 사용하되 상술 이축성 정도를 갖는 위상차판, 즉 봉상형 네마틱 액정층을 사용한다. 봉상형 네마틱 액정은 Order Parameter가 높아 낮은 Anchoring 에너지에서도 배열이 잘되기 때문에 광학 특성의 편차가 없고 다른 액정에 비해 가격이 저렴하고 대량으로 확보할 수 있기 때문에 대량 생산에 용이할 수 있다.
제1위상차판(120), 제2위상차판(130)의 파장 550nm에서 이축성 정도는 동일하거나 다를 수 있으며, 바람직하게는 0.96 내지 1.04, 더 바람직하게는 0.97 내지 1.03, 가장 바람직하게는 1이 될 수 있다. 일 구체예에서, 제1위상차판(120), 제2위상차판(130)의 파장 550nm에서 이축성 정도는 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 "실질적으로 동일"은 이축성 정도의 차이가 0 내지 0.05인 것을 의미한다.
제1위상차판(120)은 파장 550nm에서 면내 위상차(Re)가 180nm 내지 240nm이고, 제2위상차판(130)은 파장 550nm에서 면내 위상차가 90nm 내지 130nm이다. 상기 범위에서, 제1위상차판과 제2위상차판이 편광자로부터 입사되는 광에 작용하여 반사율을 낮추는데 도움을 수 있다. 예를 들면, 파장 550nm에서 면내 위상차가 제1위상차판은 190nm 내지 240nm, 제2위상차판은 95nm 내지 130nm, 115nm 내지 130nm가 될 수 있다.
본 발명에서는 상술 이축성 정도 및 면내 위상차를 각각 갖는 제1위상차판과 제2위상차판을 구비하되, 하기 식 1, 식 2, 식 3 그리고 식 4를 동시에 만족시킨다. 그 결과, 편광판 사용시 입사각 60°에서 반사율을 현저하게 낮추어 화면 품질을 현저하게 높일 수 있다:
[식 1]
Re(제2위상차판) = [0.4 x Re(제1위상차판)] + α
(상기 식 1에서,
Re(제1위상차판)은 파장 550nm에서 제1위상차판의 면내 위상차(단위:nm)
Re(제2위상차판)은 파장 550nm에서 제2위상차판의 면내 위상차(단위:nm)
23nm ≤ α ≤ 44nm)
[식 2]
140nm ≤ ｜Rth(제1위상차판)｜ + ｜Rth(제2위상차판)｜ ≤ 180nm
(상기 식 2에서,
Rth(제1위상차판)은 파장 550nm에서 제1위상차판의 두께 방향 위상차(단위:nm),
Rth(제2위상차판)은 파장 550nm에서 제2위상차판의 두께 방향 위상차(단위:nm)),
[식 3]
72° ≤ θ(제1위상차판) ≤ 82°
(상기 식 3에서,
θ(제1위상차판)은 편광자의 투과축에 대한 제1위상차판의 지상축(slow axis)이 이루는 각도(단위: °)),
[식 4]
θ(제2위상차판) = [2 x θ(제1위상차판)] + 45° + β
(상기 식 4에서,
θ(제1위상차판)은 편광자의 투과축에 대한 제1위상차판의 지상축이 이루는 각도(단위: °),
θ(제2위상차판)은 편광자의 투과축에 대한 제2위상차판의 지상축이 이루는 각도(단위: °),
2° ≤ β ≤ 7°).
상기 식 1, 식 2, 식 3, 식 4 중 어느 하나라도 만족하지 않는 편광판은 본 발명의 효과를 구현할 수 없어, 입사각 60°에서 현저한 반사율 저감 효과를 얻을 수 없다.
상기 식 1은 제1위상차판의 Re와 제2위상차판의 Re 간의 관계식이다. 제1위상차판, 제2위상차판이 각각 상술한 Re 값을 갖더라도 상기 식 1을 만족하지 못한다면 본 발명의 효과를 제대로 얻을 수 없음을 의미한다. 바람직하게는, 상기 식 1에서 23nm ≤ α ≤ 35nm일 수 있다.
상기 식 2는 제1위상차판의 두께 방향 위상차 Rth와 제2위상차판의 두께 방향 위상차 Rth 간의 관계식이다. 제1위상차판과 제2위상차판이 상기 식 2를 만족할 때 본 발명의 효과를 얻을 수 있다. 바람직하게는, 상기 식 2에서 ｜Rth(제1위상차판)｜ + ｜Rth(제2위상차판)｜은 145nm 내지 170nm, 더 바람직하게는 150nm 내지 160nm가 될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 식 2에서 Rth(제1위상차판)는 양(+)의 값이며, 50nm 내지 150nm, 구체적으로 80nm 내지 120nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 2에 용이하게 도달될 수 있고, 본 발명의 효과 구현에 용이할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 식 2에서 Rth(제2위상차판)는 양(+)의 값이며, 30nm 내지 80nm, 구체적으로 50nm 내지 60nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 2에 용이하게 도달될 수 있고, 본 발명의 효과 구현에 용이할 수 있다.
상기 식 3은 도 2를 참조하면, 편광자(110)의 투과축(110a)에 대한 제1위상차판(120)의 지상축(120a)이 이루는 각도(α1)이다. 식 3을 만족함으로써 본 발명의 효과에 도달하는데 용이할 수 있다. 일반적으로, 편광자의 투과축은 편광자의 TD(transverse direction)가 될 수 있다.
상기 식 4는 도 2를 참조하면, 편광자(110)의 투과축(110a)에 대한 제1위상차판(120)의 지상축(120a) 간의 각도(α1)와, 편광자(110)의 투과축(110a)에 대한 제2위상차판(130)의 지상축(130a) 간의 각도(α2) 사이의 관계식이다. 제1위상차판과 제2위상차판이 상기 식 4를 만족하도록 배치될 때, 본 발명의 효과에 도달하는데 용이할 수 있다.
상기 식 4에서 θ(제2위상차판) 각도 계산시 계산값이 180° 이상이면 계산값에서 180°를 차감하여 계산된다. 예를 들어, θ(제1위상차판)이 82°일 때 β가 7°이면 계산값은 216°가 되며, 180°를 차감하여 θ(제2위상차판)은 36°로 계산된다. 즉, θ(제2위상차판) = [2 x θ(제1위상차판)] + 45° + β - 180°로 계산될 수 있다.
바람직하게는, 상기 식 4에서 θ(제2위상차판)은 10° 내지 40°, 더 바람직하게는 15° 내지 35°가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 의한 반사율을 낮출 수 있다.
제1위상차판(120)과 제2위상차판(130) 각각은 정파장 분산성이지만 전체는 역파장 분산성이 될 수 있다. 이를 통해, 편광판은 측면에서의 반사율을 낮출 수 있다. 상기 "정파장 분산성", "역파장 분산성"은 당업자에게 알려진 바와 같이 단파장 분산성, 장파장 분산성에 의해 결정될 수 있다.
제1위상차판(120), 제2위상차판(130)은 각각 액정층을 포함할 수 있다. 액정층은 상술한 이축성 정도, 면내 위상차 및 두께 방향 위상차를 갖도록 한다면 액정층을 구성하는 물질에 특별한 제한을 두지 않는다. 액정층은 액정 폴리머, 중합성 액정 화합물 중 1종 이상을 포함하는 조성물로 형성될 수 있다.
액정층은 네마틱형, 디스코틱형 등이 될 수 있고, 바람직하게는 네마틱형이 될 수 있다. 일 구체예에서, 제1위상차판은 네마틱형 액정층을 포함하고, 제2위상차판은 네마틱형 액정층을 포함할 수 있다.
제1위상차판(120)과 제2위상차판(130)의 적층체는 파장 550nm에서 면내 위상차가 140nm 내지 190nm, 바람직하게는 150nm 내지 170nm가 될수 있다. 상기 범위에서, 반사율을 낮출 수 있다.
일 구체예에서, 제1위상차판(120)은 제2위상차판(130)에 직접적으로 형성될 수 있다. 상기 "직접적으로 형성"은 제1위상차판(120)과 제2위상차판(130) 사이에 임의의 점착층, 접착층이 포함되지 않음을 의미한다.
다른 구체예에서, 제1위상차판(120)은 점착제(예: 감압 점착제(PSA))에 의해 제2위상차판(130)에 적층될 수도 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 제1위상차판(120)은 제1접착층에 의해 편광자(110)에 접착될 수 있다. 제1접착층은 예를 들면 수계 접착제, 광경화형 접착제 중 1종 이상으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 제1접착층은 광경화형 접착제로 형성됨으로써, 보호 필름과 편광자 간의 접착, 편광자와 제1위상차판 간의 접착을 1회의 광 조사에 의해 달성할 수 있어, 편광판의 제조 공정성을 개선할 수 있다. 제1접착층은 두께가 0.1㎛ 내지 10㎛, 구체적으로 0.5㎛ 내지 5㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 제2위상차판(130)의 하부면에는 점착층 또는 접착층이 형성되어, 편광판을 점착층(예: 감압 점착층(Pressure sensitive adhesive)) 또는 접착층을 매개로 발광표시장치용 패널 상에 적층시킬 수 있다.
편광자
편광자(110)는 입사된 자연광 또는 편광을 중 특정 방향의 직선 편광으로 변환시키는 것으로, 폴리비닐알코올계 수지를 주성분으로 하는 고분자 필름으로부터 제조될 수 있다. 구체적으로, 편광자(110)는 상기 고분자 필름을 요오드나 이색성 염료를 염색시키고, 이를 MD(machine direction)로 연신시켜 제조될 수 있다. 구체적으로, 팽윤 과정, 염색 단계, 연신 단계, 가교 단계를 거쳐 제조될 수 있다.
편광자(110)는 전광선 투과율이 40% 이상, 예를 들면 40% 내지 47%, 편광도가 99% 이상, 예를 들면 99% 내지 100%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 제1위상차판, 제2위상차판과 조합시 반사 방지 성능을 높일 수 있다.
편광자(110)는 두께가 2㎛ 내지 30㎛, 구체적으로 4㎛ 내지 25㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서 편광판에 사용될 수 있다.
보호 필름
보호 필름(140)은 편광자(110)의 상부면에 형성됨으로써, 편광자를 외부 환경으로부터 보호하고, 편광판의 기계적 강도를 높이는 효과가 더 있을 수 있다.
보호 필름(140)은 편광자(110)를 외부 환경으로부터 보호하는데, 광학적 투명 필름으로서, 예를 들면 트리아세틸셀룰로스(TAC) 등을 포함하는 셀룰로오스계, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트(PET), 폴리부틸렌나프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계 중 하나 이상의 수지로 된 필름이 될 수 있다. 구체적으로, TAC, PET 필름을 사용할 수 있다.
보호 필름(140)은 두께가 5㎛ 내지 70㎛, 구체적으로 15㎛ 내지 45㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서 편광판에 사용할 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 보호 필름(140)의 상부면에는 기능성 코팅층이 형성되어 편광판에 추가 기능을 제공할 수 있는데, 예를 들면 기능성 코팅층은 하드코팅층, 내지문성층, 반사방지층, 안티글레어층 등이 될 수 있고, 이들은 단독 또는 2종 이상으로 적층되어 형성될 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 보호 필름(140)은 편광자(110)에 제2접착층을 통해 접착될 수 있다. 제2접착층은 수계 접착제, 광경화형 접착제 중 1종 이상으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 제2접착층은 광경화형 접착제로 형성됨으로써, 보호필름과 편광자 간의 접착, 편광자와 제1위상차층판 간의 접착을 1회의 광 조사에 의해 달성할 수 있어, 편광판의 제조 공정성을 개선할 수 있다.
일 구체예에서, 광경화형 접착제는 상술한 제1접착층을 형성하는 접착제 조성물로 형성될 수 있다. 일 구체예에서, 광개시제는 파장 300nm 내지 400nm의 광에 대해 흡수 작용을 가지며 이를 통해 반응을 개시하는 광개시제를 포함할 수 있다. 광개시제는 광 라디칼 개시제, 광 양이온 개시제 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 제2접착층은 두께가 0.1㎛ 내지 10㎛, 구체적으로 0.5㎛ 내지 5㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있다.
이하, 본 발명 다른 실시예의 편광판을 설명한다.
본 실시예의 편광판은 제3위상차판을 추가로 포함할 수 있다.
제3위상차판은 nz>nx≒ny(nx, ny, nz는 각각 파장 550nm에서 제3위상차판의 지상축 방향, 진상축 방향, 두께 방향의 굴절률이다)인 포지티브 C 층을 포함한다. 제3위상차판은 편광판에 포함되어 반사율을 현저하게 낮출 수 있다. 일 구체예에서, 편광판은 입사각 60°에서 반사율이 3.5% 이하, 예를 들면 0% 내지 3.5%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 화면 품질을 개선할 수 있다.
제3위상차판은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차가 -300nm 내지 0nm, 예를 들면, -100nm 내지 0nm, -90nm 내지 -20nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상술한 반사율 효과를 얻을 수 있다.
제3위상차판은 파장 550nm에서 면내 위상차가 0nm 내지 10nm, 예를 들면 0nm 내지 5nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상술한 두께 방향 위상차에 용이하게 도달될 수 있다.
제3위상차판은 두께가 10㎛ 이하, 예를 들면 0㎛ 초과 10㎛ 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 두께 방향 위상차를 구현할 수 있다.
일 구체예에서, 제3위상차판은 액정층으로 형성될 수 있다. 액정층은 상술한 두께 방향 위상차를 구현하도록 알려진 통상의 물질로 형성될 수 있다.
다른 구체예에서, 제3위상차판은 셀룰로스 에스테르계 또는 방향족계 고분자를 포함하는 조성물로 형성될 수도 있다.
일 구체예에서, 편광판은 편광자, 편광자의 상부면에 적층된 보호 필름 및 편광자의 하부면에 편광자로부터 순차적으로 적층된 제1위상차판, 제2위상차판, 제3위상차판을 포함한다. 제2위상차판의 하부면 예를 들면 제2위상차판과 점착층(또는 접착층) 사이에 제3위상차판이 추가로 포함된 점을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판과 실질적으로 동일하다.
본 발명의 광학표시장치는 본 발명 실시예의 편광판을 포함한다. 광학표시장치는 유기발광소자(OLED) 표시장치, 액정표시장치를 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 유기발광소자 표시장치는 플렉서블형 기판을 포함하는 유기발광소자 패널, 상기 유기발광소자 패널 상에 적층된 본 발명의 편광판을 포함할 수 있다.
다른 구체예에서, 유기발광소자 표시장치는 비-플렉서블형 기판을 포함하는 유기발광소자 패널, 상기 유기발광소자 패널 상에 적층된 본 발명의 편광판을 포함할 수 있다.
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.
실시예 1
폴리비닐알코올계 필름(PS#60, 일본 Kuraray社, 연신 전 두께: 60㎛)을 55℃요오드 수용액에서 6배로 연신하여 광 투과율 45%의 편광자를 제조하였다.
상기 제조한 편광자의 상부면에 보호 필름으로 HC-TAC 필름(Toppan, 25FJCHCN-TC, 두께: 32㎛)을 합지하였다. 편광자의 하부면에 편광자의 하부면으로부터 하기 표 1의 사양을 갖는 제1위상차판(액정층, 네마틱 액정, 정파장 분산성, DNP社, 두께: 2㎛), 제2위상차판(액정층, 네마틱 액정, 정파장 분산성, DNP社, 두께: 1㎛)을 순서대로 합지시켜 편광판을 제조하였다.
실시예 2 내지 실시예 4
실시예 1에서 제1위상차판, 제2위상차판의 구성을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
실시예 5 내지 실시예 8
실시예 1에서, 제1위상차판, 제2위상차판의 구성을 하기 표 2와 같이 변경하고, 제2위상차판의 하부면에 제3 위상차판(포지티브 C 플레이트, 셀룰로스 에스테르계 조성물로 제조)을 추가로 적층시켜, 보호 필름, 편광자, 제1위상차판, 제2위상차판, 제3위상차판의 순서로 적층시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 1 내지 비교예 8
실시예 1에서, 제1위상차판, 제2위상차판의 구성을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 편광판을 제조하였다.
제1위상차판, 제2위상차판, 제3위상차판 각각의 Re, Rth, NZ는 Axoscan (Axometry社)를 사용하여 파장 550nm에서 측정하였다.
실시예와 비교예의 편광판을 가지고 반사율을 아래의 방법으로 평가하고 하기 표 1, 표 2에 나타내었다.
반사율(단위:%): 반사율은 상기 편광판의 각각의 층을 파라메터화하여 완전 반사를 가정하여 Extended Jones Matrix 계산 방식(정면과 측면에서의 값을 알 수 있는 계산 방식)을 이용하여 계산하였다. 단, 최외곽 1차 반사는 계산에서 제외했다.
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 7 8
제1
위상차
판		 Re 200 210 180 240 240 200 240 180 230 220 200 200
Rth 100 105 90 120 120 100 120 90 115 110 100 100
NZ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
제2
위상차
판		 Re 115 110 100 120 116 130 130 95 130 130 115 115
Rth 57.5 55 50 60 58 65 65 47.5 65 65 57.5 57.5
NZ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
식 2의 값 157.5 160 140 180 178 165 185 137.5 180 175 157.5 157.5
θ(제1위상차판) 78 74 73 82 75 72 75 82 70 84 75 75
θ(제2위상차판) 25 18 18 31 17 11 17 31 7 40 15 24
α 35 26 28 24 20 50 34 23 38 42 35 35
β 4 5 7 2 2 2 2 2 2 7 0 9
식 1 ○ ○ ○ ○ ⅹ ⅹ ○ ○ ○ ○ ○ ○
식 2 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ⅹ ⅹ ○ ○ ○ ○
식 3 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ⅹ ⅹ ○ ○
식 4 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ⅹ ⅹ
반사율 측면 5 5.9 5.7 4.4 6.2 10.6 6.5 7.2 9.2 6.4 7.7 6.3
실시예
5 6 7 8
제1
위상차
판		 Re 200 210 200 180
Rth 100 105 100 90
NZ 1 1 1 1
제2
위상차
판		 Re 115 110 115 100
Rth 57.5 55 57.5 50
NZ 1 1 1 1
식 2의 값 157.5 160 157.5 140
θ(제1위상차판) 78 74 78 72
θ(제2위상차판) 25 18 25 16
α 35 26 35 28
β 4 5 4 7
식 1 ○ ○ ○ ○
식 2 ○ ○ ○ ○
식 3 ○ ○ ○ ○
식 4 ○ ○ ○ ○
제3위상차판 Rth -40 -80 -20 -90
반사율 측면 2.2 2 3.3 2.2
*θ(제1위상차판): 편광자의 투과축에 대해 제1위상차판의 지상축이 이루는 각도(단위:°)
*θ(제2위상차판): 편광자의 투과축에 대해 제2위상차판의 지상축이 이루는 각도(단위:°)
상기 표 1, 표 2에서와 같이, 본 발명의 편광판은 측면 60° 입사각에서의 반사율을 현저하게 낮추었다. 반면에, 상기 표 1에서와 같이, 식 1, 식 2, 식 3, 식 4 중 어느 하나라도 만족하지 않는 비교예의 편광판은 실시예 대비 측면 60° 입사각에서의 반사율이 현저하게 높았다.
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 (14)

  1. 편광자 및 상기 편광자의 하부면에 순차적으로 적층된 제1위상차판, 제2위상차판을 포함하는 편광판으로서,
    상기 제1위상차판은 파장 550nm에서 면내 위상차 (Re)가 180nm 내지 240nm이고, 상기 제2위상차판은 파장 550nm에서 면내 위상차가 90nm 내지 130nm이고, 상기 제1위상차판, 상기 제2위상차판은 각각 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)가 0.95 내지 1.05이고,
    상기 제1위상차판, 상기 제2위상차판은 식 1, 식 2, 식 3 그리고 식 4를 만족하는 것인, 편광판:
    [식 1]
    Re(제2위상차판) = [0.4 x Re(제1위상차판)] + α
    (상기 식 1에서,
    Re(제1위상차판)은 파장 550nm에서 제1위상차판의 면내 위상차(단위:nm)
    Re(제2위상차판)은 파장 550nm에서 제2위상차판의 면내 위상차(단위:nm)
    23nm ≤ α ≤ 44nm)
    [식 2]
    140nm ≤ ｜Rth(제1위상차판)｜ + ｜Rth(제2위상차판)｜ ≤ 180nm
    (상기 식 2에서,
    Rth(제1위상차판)은 파장 550nm에서 제1위상차판의 두께 방향 위상차(단위:nm),
    Rth(제2위상차판)은 파장 550nm에서 제2위상차판의 두께 방향 위상차(단위:nm)),
    [식 3]
    72° ≤ θ(제1위상차판) ≤ 82°
    (상기 식 3에서,
    θ(제1위상차판)은 편광자의 투과축에 대한 제1위상차판의 지상축이 이루는 각도(단위: °)),
    [식 4]
    θ(제2위상차판) = [2 x θ(제1위상차판)] + 45° + β
    (상기 식 4에서,
    θ(제1위상차판)은 편광자의 투과축에 대한 제1위상차판의 지상축(slow axis)이 이루는 각도(단위: °),
    θ(제2위상차판)은 편광자의 투과축에 대한 제2위상차판의 지상축이 이루는 각도(단위: °),
    2° ≤ β ≤ 7°).
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1위상차판, 상기 제2위상차판은 각각 액정층을 포함하는 것인, 편광판.
  3. 제2항에 있어서, 상기 액정층은 네마틱 액정을 포함하는 것인, 편광판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1위상차판, 상기 제2위상차판은 각각 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)가 0.96 내지 1.04인 것인, 편광판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 식 2에서 Rth(제1위상차판)은 50nm 내지 150nm인 것인, 편광판.
  6. 제1항에 있어서, 상기 식 2에서 Rth(제2위상차판)은 30nm 내지 80nm인 것인, 편광판.
  7. 제1항에 있어서, 상기 식 4에서 θ(제2위상차판)은 10° 내지 40°인 것인, 편광판.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1위상차판, 상기 제2위상차판은 각각 정파장 분산성인 것인, 편광판.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1위상차판과 상기 제2위상차판의 적층체는 파장 550nm에서 면내 위상차가 140nm 내지 190nm인 것인, 편광판.
  10. 제1항에 있어서, 상기 편광판은 포지티브 C 층을 포함하는 제3위상차판을 추가로 포함하는 것인, 편광판.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제3위상차판은 상기 제2위상차판의 하부면에 포함되는 것인, 편광판.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제3위상차판은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차가 -300nm 내지 0nm인 것인, 편광판.
  13. 제1항에 있어서, 상기 편광자의 상부면에 보호층이 더 형성된 것인, 편광판.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 광학표시장치.

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