KR20220041678A - 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 - Google Patents

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이성훈
신승미
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Abstract

편광자; 및 상기 편광자의 일면에 순차적으로 적층된 제1보호층 및 제2보호층을 포함하고, 상기 제2보호층은 포지티브 C 위상차층을 포함하고, 상기 포지티브 C 위상차층은 두께가 10㎛ 이하이고 굴절률이 1.50 내지 1.55이고 유리전이온도(Tg)가 150℃ 내지 250℃인 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.
최근 편광판을 박형화하는 추세가 계속됨에 따라 2개의 필름을 점착층에 의해 접착시키기 보다는 기재 필름에 코팅층용 조성물을 코팅함으로써 기재 필름과 코팅층을 포함하는 위상차 필름을 개발하는 시도가 계속되고 있다.
한편, 액정표시장치의 하나로서 IPS(in plane switching) 모드의 액정표시장치가 있다. IPS 모드의 액정표시장치는 전계가 존재하지 않는 상태에서 호모지니어스(homogeneous) 배향시킨 네마틱 액정을 횡전계에 의해 구동시켜 화상을 표시하는 것이다. IPS 모드의 액정표시장치는 다른 구동 모드의 액정표시 장치에 비해 시야각이 넓다는 장점이 있다.
IPS 모드의 액정표시장치는 화면을 보는 각도에 의한 화상의 색조 변화(측면 컬러 시프트(color shift)라고도 한다)가 크다고 하는 문제가 있었다. 시야각 보상 및 여러 장의 광학 보상 필름을 사용하여 화상의 색조 변화를 극복하려 하기 위한 시도가 있다. 그러나, 이들 기술은 색조 변화의 개선에 효과가 충분하지 않았다. 최근 액정표시장치가 점차 얇아지고 대면적화되면서 화상의 색조 변화는 더욱 두드러지게 나타나고 있다. 이에 얇으면서 대면적에서도 효과가 있는 IPS 모드의 액정표시장치가 요구되고 있다.
본 발명의 배경기술은 일본공개특허 제2006-251659호 등에 개시되어 있다
본 발명의 목적은 박형 두께의 포지티브 C 위상차층을 포함하는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 신뢰성이 우수하고 휘도 개선 효과를 제공하는 포지티브 C 위상차층을 포함하는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점은 편광판이다.
1.편광판은 편광자; 및 상기 편광자의 일면에 순차적으로 적층된 제1보호층 및 제2보호층을 포함하고, 상기 제2보호층은 포지티브 C 위상차층을 포함하고, 상기 포지티브 C 위상차층은 두께가 10㎛ 이하이고 굴절률이 1.50 내지 1.55이고 유리전이온도(Tg)가 150℃ 내지 250℃이다.
2.1에서, 상기 포지티브 C 위상차층과 상기 제1보호층 간의 굴절률 차이는 0.1 이하일 수 있다.
3.1-2에서, 상기 포지티브 C 위상차층과 상기 편광자 간의 굴절률 차이는 0.05 이하일 수 있다.
4.1-3에서, 상기 포지티브 C 위상차층은 비 액정성층일 수 있다.
5.1-4에서, 상기 포지티브 C 위상차층은 셀룰로스 에스테르계 화합물 또는 그의 중합체, 방향족계 화합물 또는 이들의 중합체 중 1종 이상의 화합물을 함유할 수 있다.
6.5에서, 상기 방향족계 화합물은 폴리스타이렌계 화합물을 함유할 수 있다.
7.6에서, 상기 폴리스타이렌계 화합물은 할로겐을 함유할 수 있다.
8.1-7에서, 상기 포지티브 C 위상차층은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차가 -180nm 내지 0nm, 면내 위상차가 0nm 내지 10nm일 수 있다.
9.1-8에서, 상기 제1보호층과 상기 제2 보호층의 적층체는 하기 식 5, 하기 식 6 중 적어도 어느 하나를 만족할 수 있다:
[식 5]
Re(450)/Re(550) > Re(650)/Re(550)
(상기 식 5에서, Re(450), Re(550), Re(650)은 각각 제1보호층과 제2보호층의 적층체의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 면내 방향 위상차(단위:nm)이다)
[식 6]
|Rth(450)|/|Rth(550)| > |Rth(650)|/|Rth(550)|
(상기 식 6에서, Rth(450), Rth(550), Rth(650)은 각각 제1보호층과 제2보호층의 적층체의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 두께 방향 위상차(단위:nm)이다).
10.9에서, 상기 제1보호층과 상기 제2보호층의 적층체는 Re(450)/Re(550)이 0.1 내지 10, Re(650)/Re(550)이 0.1 내지 5일 수 있다.
11.9에서, 상기 제1보호층과 상기 제2보호층의 적층체는 |Rth(450)|/|Rth(550)|이 0.1 내지 10, |Rth(650)|/|Rth(550)|이 0.1 내지 5일 수 있다.
12.1-11에서, 상기 제1보호층과 상기 제2보호층의 적층체는 하기 식 7을 만족할 수 있다:
Rth(550)/Re(550)≤-50
(상기 식 7에서, Rth(550)은 파장 550nm에서 제1보호층과 제2보호층의 적층체의 두께 방향 위상차(단위:nm),
Re(550)은 파장 550nm에서 제1보호층과 제2보호층의 적층체의 면내 위상차(단위:nm)).
13.1-12에서, 상기 제1보호층은 파장 550nm에서 면내 위상차가 10nm 이하, 두께 방향 위상차가 -10nm 내지 10nm일 수 있다.
14.1-13에서, 상기 제1보호층은 셀룰로스 에스테르계 수지 필름을 포함할 수 있다.
15.1-14에서, 상기 편광판은 상기 편광자의 일면에 상기 편광자로부터 상기 제1보호층, 상기 제2보호층의 순서로 적층되거나 상기 제2보호층, 상기 제1보호층의 순서로 적층될 수 있다.
16.1-15에서, 상기 편광자의 다른 일면에 제3보호층이 더 형성될 수 있다.
17.16에서, 상기 제3보호층은 파장 550nm에서 면내 위상차가 5000nm 이상일 수 있다.
18.1-17에서, 상기 제1 보호층과 상기 제2보호층의 적층체는 하기 식 1의 두께 방향 위상차 변화율이 -15% 이상 0% 이하일 수 있다:
[식 1]
두께 방향 위상차 변화율 = [(A - B)/B] x 100
(상기 식 1에서, B는 제1보호층과 제2보호층의 적층체의 파장 550nm에서 초기 두께 방향 위상차(단위:nm),
A는 제1보호층과 제2보호층의 적층체를 60℃ 및 95% 상대습도에서 250시간 방치한 후 제1보호층과 제2보호층의 적층체의 파장 550nm에서의 두께 방향 위상차(단위:nm)).
19.1-18에서, 상기 편광판은 하기 식 2의 MD방향 수축율이 -0.48% 이상 0% 이하일 수 있다:
[식 2]
MD방향 수축율 = [(C - D)/D] x 100
(상기 식 2에서, D는 편광판의 MD 방향 초기 길이(단위: mm),
C는 편광판을 85℃에서 24 시간 방치한 후 편광판의 MD 방향 길이(단위: mm)).
20.1-19에서, 상기 편광판은 제4보호층을 더 포함하고, 상기 제4보호층은 포지티브 A 위상차층을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점은 광학표시장치이다.
광학표시장치는 본 발명의 편광판을 포함한다.
본 발명은 박형 두께의 포지티브 C 위상차층을 포함하는 편광판을 제공하였다.
본 발명은 신뢰성이 우수하고 휘도 개선 효과를 제공하는 포지티브 C 위상차층을 포함하는 편광판을 제공하였다.
도 1은 본 발명 일 실시예의 편광판의 단면도이다.
첨부한 도면을 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 관계 없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 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 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 "면내 방향 위상차(Re)", "두께 방향 위상차(Rth)", "이축성 정도(NZ)"는 하기 식 A, 식 B, 식 C로 표시된다:
[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, 식 B, 식 C에서, nx, ny, nz는 측정 파장에서 각각 해당 광학 소자의 x축 방향, 광학 소자의 y축 방향, 두께 방향의 굴절률이고, d는 해당 광학 소자의 두께(단위:nm)이다). 상기 측정 파장은 450nm, 550nm 및/또는 650nm가 될 수 있다.
본 발명에서는 상기 x축 방향을 광학 소자의 지상축(slow axis) 방향, y축 방향을 광학 소자의 진상축(fast axis) 방향으로 정의한다. 상기 광학 소자는 포지티브 C 위상차층, 기재층 및/또는 보호층이 될 수 있다.
본 명세서에서 "(메트)아크릴"은 아크릴 및/또는 메타아크릴을 의미한다.
본 명세서에서 "정면", "측면"은 각각 수평 방향을 기준으로, 구면 좌표계(spherical coordinate system)에 의한 (θ, φ)에 의할 때, 정면은 (0°, 0°)이고, 좌측 끝 지점을 (90°, 0°), 우측 끝 지점을 (90°, 180°)라고 할 때, 측면은 (60°, 45°) 내지 (60°, 135°) 또는 (45°, 45°) 내지 (45°, 135°)을 의미한다.
본 명세서에서 "굴절률"은 파장 200nm 내지 800nm, 구체적으로 550nm에서 측정된 값일 수 있다.
본 명세서에서 "유리전이온도"는 포지티브 C 위상차층에 대하여 Thermal analyzer DSC 8000(Perkinelmer社)을 이용하여 포지티브 C 위상차층 약 10mg을 가열 속도 Ramp 10℃/min으로 20℃부터 300℃까지 승온하여 측정된 서모그램으로 측정된 값일 수 있다.
본 명세서에서 수치 범위 기재시 "X 내지 Y"는 X 이상 Y 이하(X≤ 그리고 ≤Y)를 의미한다.
본 발명은 비 액정성층으로서 두께가 박형으로 패널에서의Bending 개선 및 신뢰성 개선 효과가 우수하고 정면의 휘도는 유지하며 좌, 우 색상 편차를 개선하고 측면의 Contrast Ratio를 개선하는 효과가 우수한 포지티브 C 위상차층을 포함하는 편광판을 제공하였다. 본 발명의 편광판은 두께 박형화 효과, 휘도 개선 효과 및 신뢰성이 우수하고, 광학표시장치에 적용시 측면의 색상 편차를 개선하고 측면의 Contrast Ratio를 개선시켜 광학표시장치의 화면 품질을 좋게 할 수 있다.
이하, 본 발명 일 실시예의 편광판을 도 1을 참고하여 설명한다. 도 1은 본 발명 일 실시예의 편광판의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 편광판은 편광자(100), 제1보호층(200), 제2보호층(300) 및 제3보호층(400)을 포함한다. 편광자(100)의 상부면에는 제3보호층(400)이 적층되고, 편광자(100)의 하부면에는 편광자(100)로부터 제1보호층(200), 제2보호층(300)이 순차적으로 적층되어 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 제2보호층(300)의 하부면에는 점착층 또는 접착층이 형성될 수 있고, 점착층 또는 접착층은 편광판을 광학표시장치의 패널 등에 점착시킬 수 있다.
일 구체예에서, 편광자의 상부면은 편광자의 광 출사면, 편광자의 하부면은 편광자의 광 입사면이 될 수 있다. 즉, 패널로부터 편광판으로 입사되는 광은 제2보호층, 제1보호층, 편광자, 제3보호층을 통해 투과될 수 있다.
제1보호층
제1보호층(200)은 제2보호층(300)에 직접적으로 형성되며 제2보호층을 지지할 수 있다. 하기 설명되겠지만, 제2보호층은 제1보호층의 일면에 제2보호층용 조성물 구체적으로는 포지티브 C 위상차층용 조성물을 코팅하고 건조시켜 제조될 수 있다. 상기 "직접적으로 형성"은 제1보호층과 제2보호층 사이에 임의의 점착층 또는 접착층이 형성되어 있지 않음을 의미한다.
제1보호층(200)은 광학적으로 투명한 필름이 될 수 있다. 예를 들면, 제1보호층은 전광선 투과율이 90% 이상 예를 들면 90% 내지 100%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 제2보호층으로부터 입사되는 광에 영향을 주지 않을 수 있다.
제1보호층(200)은 광학적 이방성 필름 또는 광학적 등방성 필름을 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 제1보호층은 파장 550nm에서 면내 위상차가 10nm 이하, 예를 들면 0nm 내지 10nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 포지티브 C 위상차층으로부터 입사되거나 출사되는 광에 영향을 주지 않을 수 있다.
일 구체예에서, 제1보호층은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차가 -10nm 내지 10nm, 예를 들면 0nm 내지 5nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판으로 입사되는 광에 영향을 주지 않거나 포지티브 C 위상차층으로부터 입사되거나 출사되는 광에 영향을 주지 않을 수 있다.
제1보호층(200)은 연신 필름 또는 무연신 필름을 포함할 수 있다. 무연신 필름은 포지티브 C 위상차층 형성시 포지티브 C 위상차층의 수축률에 대한 영향을 최소화할 수 있다.
일 구체예에서, 제1보호층은 트리아세틸셀룰로스 등을 포함하는 셀룰로스 에스테르계 수지, 노르보르난, 비정성 환상 폴리올레핀 등을 포함하는 고리형 폴리올레핀(COP)계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 비환형-폴리올레핀계 수지, 폴리메틸(메트)아크릴레이트 수지 등을 포함하는 폴리(메트)아크릴레이트계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지, 아크릴계 수지 중 1종 이상을 포함하는 필름을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 제1보호층은 트리아세틸셀룰로스 등을 포함하는 셀룰로스 에스테르계 수지 필름을 포함할 수 있다. 셀룰로스 에스테르계 수지 필름은 하기 상술되는 포지티브 C 위상차층용 조성물로 포지티브 C 위상차층을 형성할 때 제1보호층과 포지티브 C 위상차층 간의 밀착성이 좋도록 할 수 있다.
일 구체예에서, 제1보호층은 제2보호층 대비 굴절률이 낮고, 굴절률이 1.45 내지 1.50, 예를 들면 1.45 이상 1.50 미만, 1.47 내지 1.49가 될 수 있다.
제1보호층(200)은 두께가 10㎛ 내지 200㎛, 구체적으로 20㎛ 내지 80㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있다.
제2보호층
제2보호층은 포지티브 C 위상차층을 포함한다. 포지티브 C 위상차층은 액정 표시 장치, 구체적으로 IPS 또는 FFS 모드의 액정 표시 장치에 적용시 측면 색상 변화 정도를 낮춤으로써 화면 품질을 개선할 수 있다.
포지티브 C 위상차층은 nz>nx≒ny(nx, ny, nz는 각각 파장 550nm에서 포지티브 C 위상차층의 지상축(slow axis) 방향, 진상축(fast axis) 방향, 두께 방향의 굴절률이다)이 되는 층을 의미한다.
포지티브 C 위상차층은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차가 -180nm 내지 0nm, 구체적으로 -150nm 내지 0nm, 더 구체적으로 -150nm 내지 -30nm, -120nm 내지 -50nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 측면 색상 변화를 낮춤으로써 화면 품질을 개선하는 효과가 있을 수 있다.
포지티브 C 위상차층은 파장 550nm에서 면내 위상차가 0nm 내지 10nm 구체적으로 0nm 내지 8nm, 0nm 내지 5nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 위상차 필름으로 입사되는 광에 영향을 주지 않거나 포지티브 C 위상차층으로부터 출사되는 광에 영향을 주지 않을 수 있다.
포지티브 C 위상차층은 액정성 폴리머 또는 액정성 폴리머를 형성하는 모노머를 함유하지 않는 비 액정성층이다. 따라서, 포지티브 C 위상차층은 액정층으로 인해 발생되는 상술한 문제점이 없을 수 있다.
포지티브 C 위상차층은 두께가 10㎛ 이하이다. 본 발명에서 포지티브 C 위상차층의 두께 10㎛ 이하는 포지티브 C 위상차층이 상술 두께 방향 위상차를 갖도록 함과 동시에 포지티브 C 위상차층이 솔벤트 캐스팅(solvent casting)법 등에 의해 제조되는 위상차 필름과는 다르게 코팅에 의해 제조됨에 기초한 것이다. 상기 범위에서, 두께 방향 위상차에 도달할 수 있고 두께 박형화 효과를 얻을 수 있다. 구체적으로, 포지티브 C 위상차층은 두께가 0㎛ 초과 10㎛ 이하, 더 구체적으로 0.5㎛ 내지 10㎛가 될 수 있다.
포지티브 C 위상차층은 유리전이온도가 150℃ 내지 250℃이다. 본 발명에서는 포지티브 C 위상차층을 비 액정성 소재로 형성하면서 유리전이온도를 150℃ 내지 250℃로 제어하였다. 상기 유리전이온도 범위에서, 상술 박형 두께의 포지티브 C 위상차층에서도 신뢰성을 개선할 수 있다. 상기 "신뢰성"은 제2보호층 또는 제1보호층과 제2 보호층의 적층체를 고온 고습(60℃, 95% 상대습도) 조건에서 장시간 방치하였을 때 제2보호층 또는 제1보호층과 제2 보호층의 적층체의 위상차 변화 정도가 낮고, 고온(85℃)에서의 편광판의 수축률이 적음을 의미한다.
일 구체예에서, 제2보호층, 포지티브 C 위상차층, 또는 제1보호층과 제2보호층의 적층체는 하기 식 1의 두께 방향 위상차 변화율이 -15% 이상 0% 이하, 예를 들면 -10% 이상 0% 이하가 될 수 있다: 상기 범위에서, 편광판의 신뢰성이 높아질 수 있다.
[식 1]
두께 방향 위상차 변화율 = [(A - B)/B] x 100
(상기 식 1에서, B는 제2보호층, 포지티브 C 위상차층, 또는 제1보호층과 제2보호층의 적층체의 파장 550nm에서 초기 두께 방향 위상차(단위:nm),
A는 제2보호층, 포지티브 C 위상차층, 또는 제1보호층과 제2보호층의 적층체를 60℃ 및 95% 상대습도에서 250시간 방치한 후 제2보호층, 포지티브 C 위상차층, 또는 제1보호층과 제2보호층의 적층체의 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(단위:nm)).
일 구체예에서, 편광판은 하기 식 2의 MD방향 수축율이 -0.48% 이상 0% 이하, 예를 들면 -0.45% 내지 -0.35%가 될 수 있다: 상기 범위에서, 편광판의 패널 신뢰성에서의 bending이 우수할 수 있다.
[식 2]
MD방향 수축율 = [(C - D)/D] x 100
(상기 식 2에서, D는 편광판의 MD 방향 초기 길이(단위: mm).
C는 편광판을 85℃에서 24 시간 방치한 후 편광판의 MD 방향 길이(단위: mm)). 상기 '초기 MD 방향 길이'는 85℃ 에서 24 시간 방치 전의 값을 의미한다.
구체적으로, 포지티브 C 위상차층은 유리전이온도가 170℃ 내지 230℃, 180℃ 내지 220℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 포지티브 C 위상차층 제조가 용이할 수 있으며 치수 안정성이 우수할 수 있다. 포지티브 C 위상차층의 유리전이온도 조절 방법에 대해서는 하기에서 상술한다.
한편, 본 발명에서는 포지티브 C 위상차층을 비 액정성 소재인 고분자로 형성함으로 인하여, 휘도를 개선하기 위하여 포지티브 C 위상차층의 굴절률을 1.50 내지 1.55로 제어하였다. 상기 굴절률 범위에서 패널로부터 입사되는 광이 제2보호층, 제1보호층 및 편광자를 통과하는 과정에서 제2보호층과 편광자 간의 굴절률 차이를 낮춤으로써 기재사이의 간섭 무늬를 없앨 수 있으며, 휘도 손실이 없이 광 추출 효율을 높일 수 있다. 포지티브 C 위상차층의 굴절률 조절 방법에 대해서는 하기에서 상술한다.
구체적으로, 포지티브 C 위상차층은 굴절률이 1.50 내지 1.53이 될 수 있다.
일 구체예에서, 제2보호층(구체적으로 포지티브 C 위상차층)과 제1보호층 간의 굴절률 차이는 0.1 이하, 예를 들면 0 내지 0.06이 될 수 있다. 상기 범위에서, 표시 장치로부터 나오는 광의 휘도 손실을 막을 수 있다. 일 구체예에서, 제1보호층의 굴절률은 제2보호층(구체적으로 포지티브 C 위상차층)의 굴절률 대비 동일하거나 작을 수 있다.
일 구체예에서, 제2보호층(구체적으로 포지티브 C 위상차층)과 편광자 간의 굴절률 차이는 0.05 이하, 예를 들면 0 내지 0.02이 될 수 있다. 상기 범위에서, 표시 장치로부터 나오는 광의 휘도 손실을 막을 수 있다. 일 구체예에서, 편광자의 굴절률은 제2보호층(구체적으로 포지티브 C 위상차층)의 굴절률 대비 동일하거나 클 수 있다.
포지티브 C 위상차층은 포지티브 C 위상차층용 조성물로부터 형성될 수 있다.
포지티브 C 위상차층용 조성물은 셀룰로스 에스테르계 화합물 또는 그의 중합체, 방향족계 화합물 또는 이들의 중합체 중 1종 이상의 화합물을 함유한다. 일 구체예에서, 포지티브 C 위상차층은 상기 셀룰로스 에스테르계 화합물 또는 그의 중합체, 방향족계 화합물 또는 이들의 중합체 중 1종 이상의 화합물을 함유한다. 셀룰로스 에스테르계 화합물 또는 그의 중합체, 방향족계 화합물 또는 이들의 중합체 중 1종 이상의 화합물은 상기 유리전이온도 범위 및 굴절률 범위 둘다에 용이하게 도달하면서 포지티브 C 위상차층을 형성할 수 있다.
이하, 셀룰로스 에스테르계 화합물에 대해 설명한다.
셀룰로스 에스테르계 화합물은 셀룰로스 에스테르계 수지, 셀룰로스 에스테르계 올리고머, 셀룰로스 에스테르계 모노머 중 1종 이상을 포함한다.
셀룰로스 에스테르계 화합물은 셀룰로스 상의 하이드록실기와 카복실산 또는 카복실산 무수물의 반응으로부터의 축합 반응 생성물을 포함할 수 있다.
셀룰로스 에스테르계 화합물은 위치 선택적으로 또는 랜덤(random)하게 치환될 수 있다. 위치 선택성은 탄소 13 NMR에 의해 셀룰로스 에스테르 상의 C6, C3, C2에서의 상대적인 치환도를 결정함으로써 측정할 수 있다. 셀룰로스 에스테르는 원하는 치환도 및 중합도를 가진 셀룰로스 에스테르를 제공하기에 충분한 접촉 시간 동안 셀룰로스 용액과 하나 이상의 C1 내지 C20의 아실화제를 접촉시킴으로써 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다.
바람직한 아실화제는 하나 이상의 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 또는 아릴 카르복실산 무수물, 카르복실산 할라이드, 다이케톤, 또는 아세토아세트산 에스테르이다. 카복실산의 무수물의 예는 아세트산 무수물, 프로피온산 무수물, 부티르산 무수물, 이소브티르산 무수물, 발레르산 무수물, 헥사노산 무수물, 2-에틸헥사노산 무수물, 노나노산 무수물, 라우르산 무수물, 팔미트산 무수물, 스테아르산 무수물, 벤조산 무수물, 치환된 벤조산 무수물, 프탈산 무수물, 이소프탈산 무수물을 포함할 수 있다. 카르복실산 할라이드의 예는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 헥사노일, 2-에틸헥사노일, 라우로일, 팔미토일, 벤조일, 치환된 벤조일, 및 스테아로일 클로라이드를 포함한다. 아세토아세트산 에스테르의 예는 메틸아세토아세테이트, 에틸아세토아세테이트, 프로필아세토아세테이트, 부틸아세토아세테이트, 3급부틸아세토아세테이트를 포함할 수 있다. 가장 바람직한 아실화제는 아세트산 무수물, 프로피온산 무수물, 부티르산 무수물, 2-에틸헥사노산 무수물, 노나논산 무수물, 스테아르산 무수물 등의 C2 내지 C9 직쇄 또는 분지쇄 알킬 카르복실산 무수물이다.
셀룰로스 에스테르계 화합물의 바람직한 예는 셀룰로스 아세테이트(CA), 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트(CAP), 셀룰로스 아세테이트 부티레이트(CAB)를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
일 구체예에서, 셀룰로스 에스테르계 화합물은 2개의 서로 다른 아실기의 치환기를 가질 수 있다. 상기 아실기 중 적어도 1개 이상은 방향족 치환기를 포함하고, 셀룰로스 에스테르계 화합물은 상대적 치환도(RDS, relative degree of substitution)가 C6>C2>C3이 될 수 있다. C6은 셀룰로스 에스테르 중 탄소 6번에서의 치환도, C2는 셀룰로스 에스테르 중 탄소 2번에서 치환도, C3은 셀룰로스 에스테르 중 탄소 3번에서 치환도를 의미한다. 상기 방향족계 화합물은 벤조에이트, 또는 치환된 벤조에이트를 포함할 수 있다.
다른 구체예에서, 셀룰로스 에스테르계 화합물은 하기 (a), (b)를 갖는 위치 선택적으로(regioselective) 치환된 셀룰로스 에스테르 화합물을 포함하고,
(a)복수 개의 크로모포어-아실 치환기,
(b)복수개의 피발로일 치환기,
상기 셀룰로스 에스테르계 화합물은 약 0.1 내지 약 1.2의 수산기 치환도를 가지고, 상기 셀룰로스 에스테르계 화합물은 약 0.4 내지 약 1.6의 크로모포어 아실 치환도를 가지고, 셀룰로스 에스테르계 화합물 중 탄소 2번에서의 크로모포어 아실 치환도와 탄소 3번에서의 크로모포어 아실 치환도의 총 합과 탄소 6번에서의 크로모포어 아실 치환도의 차이는 약 0.1 내지 약 1.6이고, 상기 크로모포어-아실은 하기 (i), (ii), (iii), (iv)으로부터 선택될 수 있다:
(i)(C6-20)아릴-아실, 이때, 아릴은 비치환되거나 또는 1개 내지 5의 R1으로 치환된 아릴이고,
(ii)헤테로 아릴, 이때 헤테로 아릴은 N, O, S로부터 선택되는 1개 내지 4개의 헤테로 원자를 갖는 5원 내지 10원의 고리이고, 상기 헤테로 아릴은 비치환되거나 또는 1개 내지 5개의 R1으로 치환되고
(iii)
Figure pat00001
상기 아릴은 C1-6 아릴,
상기 아릴은 비치환되거나 또는 1개 내지 5개의 R1으로 치환되고,
(iv)
Figure pat00002
상기 헤테로아릴은 N, O, S로부터 선택되는 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원의 고리고, 상기 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1개 내지 5개의 R1으로 치환되고,
상기 각각의 R1은 독립적으로, 니트로, 시아노, (C1-6)알킬, 할로(C1-6)알킬, (C6-20)아릴-CO2-, (C6-20)아릴, (C1-6)알콕시, 할로(C1-6)알콕시, 할로, N,O,S로부터 선택되는 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는5원 내지 10원의 헤테로아릴, 또는
Figure pat00003
이다.
일 실시예에서, 상기 크로모포어-아실은 비치환 또는 치환된 벤조일, 비치환 또는 치환된 나프틸일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 크로모포어-아실은 하기의 군으로부터 선택될 수 있다.:
Figure pat00004
Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00007
또는
Figure pat00008
이때, *은 셀룰로스 에스테르의 산소에 대한 크로모포어-아실 치환기의 결합 부위를 나타낸다.
또 다른 구체예에서, 셀룰로스 에스테르계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 바와 같이 셀룰로스를 이루는 당 단량체의 수산기[C2의 수산기, C3의 수산기 또는 C6의 수산기] 중 적어도 일부가 비치환 또는 치환된 아실 단위를 갖는 에스테르 중합체를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00009
(상기 화학식 1에서, n은 1 이상의 정수)
셀룰로스 에스테르계 중합체 또는 아실을 위한 치환기는 각각 할로겐, 니트로, 알킬(예: 탄소수 1 내지 탄소수 20의 알킬기), 알케닐(예: 탄소수 2 내지 20의 알케닐기), 시클로알킬(예: 탄소수 3 내지 탄소수 10의 시클로알킬기), 아릴(예: 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴기), 헤테로 아릴(예: 탄소수 3 내지 탄소수 10의 아릴기), 알콕시(예: 탄소수 1 내지 탄소수 20의 알콕시기), 아실, 할로겐 함유 작용기 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 치환기는 동일하거나 다를 수 있다.
상기 "아실"은 당업자에게 알려진 바와 같이 R-C(=O)-*(*은 연결 부호, R은 탄소수 1 내지 탄소수 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 탄소수 20의 시클로알킬, 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴 또는 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬)이 될 수 있다. 상기 "아실"은 셀룰로스에서 에스테르 결합을 통해(산소 원자를 통해) 셀룰로스의 고리에 결합된다.
상기 "알킬", "알케닐", "시클로알킬", "아릴", "헤테로아릴", "알콕시", "아실"은 각각 편의상 할로겐을 포함하지 않는 비-할로겐계이다. 제2위상차층용 조성물은 상기 셀룰로스 에스테르계 단독 또는 상기 셀룰로스 에스테르계가 혼합되어 포함될 수도 있다.
상기 "할로겐"은 플루오린(F), Cl, Br 또는 I를 의미하고, 바람직하게는 F를 의미한다.
상기 "할로겐 함유 작용기"는 1개 이상의 할로겐을 함유하는 유기 작용기로서, 방향족, 지방족 또는 지환족 작용기를 포함할 수 있다. 예를 들면, 할로겐 함유 작용기는 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 탄소수 20의 알킬기, 할로겐 치환된 탄소수 2 내지 탄소수 20의 알케닐기, 할로겐 치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 할로겐 치환된 탄소수 3 내지 탄소수 10의 시클로알킬기, 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 탄소수 20 알콕시기, 할로겐 치환된 아실기, 할로겐 치환된 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴기, 또는 할로겐 치환된 탄소수 7 내지 탄소수 20의 아릴알킬기를 의미할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
상기 "할로겐 치환된 아실기"는 R'-C(=O)-*(*은 연결 부호, R'은 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 탄소수 20의 알킬기, 할로겐 치환된 탄소수 3 내지 탄소수 20의 시클로알킬, 할로겐 치환된 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴 또는 할로겐 치환된 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬)이 될 수 있다. 상기 "할로겐 치환된 아실기"는 셀룰로스에서 에스테르 결합을 통해(산소 원자를 통해) 셀룰로스의 고리에 결합된다.
바람직하게는, 포지티브 C 플레이트 위상차층 조성물은 아실, 할로겐 또는 할로겐 함유 작용기로 치환된 셀룰로스 에스테르계 중합체를 포함할 수 있다. 더 바람직하게는 상기 할로겐은 플루오린이 될 수 있다. 할로겐은 셀룰로스 에스테르계 중합체 중 1중량% 내지 10중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 물성을 갖는 포지티브 C 플레이트 위상차층 제조가 용이할 수 있으며, 원편광도(타원율)을 좀 더 높일 수 있다.
상기 셀룰로스 에스테르계 중합체는 당업자에게 알려진 통상의 방법으로 제조되거나 상업적으로 판매되는 제품을 구입하여 포지티브 C 플레이트 위상차층 제조에 사용될 수 있다. 예를 들면, 치환기로서 아실을 갖는 셀룰로스 에스테르계 중합체는 상술 화학식 1의 셀룰로스를 이루는 당 단량체 또는 당 단량체의 중합체에 트리플루오로아세트산, 트리플루오로아세트산 무수물을 반응시키거나 또는 트리플루오로아세트산, 트리플루오로아세트산 무수물을 반응시킨 다음 아실화제(예를 들면, 카르복실산의 무수물, 또는 카르복실산)를 추가로 반응시키거나, 또는 트리플루오로아세트산 또는 트리플루오로아세트산 무수물 및 아실화제를 함께 반응시켜 제조될 수 있다.
이하, 방향족계 화합물에 대해 설명한다.
방향족계 화합물은 페닐기를 포함하며, 폴리스티렌계 화합물, 플루오로벤젠 혹은 디플루오로스티렌 구조를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 일 구체예에서, 일 구체예에서, 폴리스타이렌계 화합물은 하기 화학식 2의 모이어티를 포함할 수 있다:
[화학식 2]
Figure pat00010
(상기 화학식 2에서,
Figure pat00011
은 원소의 연결 부위이고,
R1, R2, R3은 각각 독립적으로 수소 원자, 비치환된 알킬기, 치환된 알킬기, 또는 할로겐이고,
R은 각각 독립적으로 스타이렌 고리 상의 치환기이며,
n은 스티렌 고리 상의 치환기 개수를 나타내는 0 내지 5의 정수이다).
스티렌 고리 상의 치환기 R의 예는 알킬, 치환된 알킬, 할로겐, 히드록시, 카르복시, 니트로, 알콕시, 아미노, 술포네이트, 포스페이트, 아실, 아실옥시, 페닐, 알콕시카르보닐, 시아노 등을 포함할 수 있다. 상기 "치환된 알킬기"에서 "치환된"은 상술 치환기 중 어느 하나로 수소 원자가 치환된 것을 의미한다.
일 구체예에서, R1, R2, R3 중 하나 이상은 할로겐 더 바람직하게는 불소일 수 있다.
포지티브 C 위상차층용 조성물은 용매를 추가로 포함할 수 있다. 용매는 프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌클리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA), 메틸이소프로필케톤, 메틸이소부틸케톤, 톨루엔, 자일렌, 메틸에틸케톤, 메탄올, 에틸아세테이트, 디클로로메탄, 사이클로펜탄온, 테트라하이드로퓨란, 메틸 3차 부틸 에테르 중 1종 이상을 포함하는 유기 용매를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
포지티브 C 위상차층용 조성물은 방향족 융합 고리를 갖는 화합물을 더 포함할 수 있다.
방향족 융합 고리를 갖는 화합물은 포지티브 C 위상차층의 두께 방향 위상차의 발현율과 파장 분산성을 조절하는 역할을 수행한다. 상기 방향족 융합 고리를 갖는 화합물은 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 피렌, 하기 구조 1 또는 하기 구조2를 포함할 수 있다. 상기 방향족 융합 고리를 갖는 첨가제로는 2-나프틸 벤조에이트, 하기 구조 3의 2,6-나프탈렌 다이카르복실산 다이에스테르, 나프탈렌, 하기 구조 4의 아비에트산 에스테르 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다:
[구조 1]
Figure pat00012
[구조 2]
Figure pat00013
[구조 3]
Figure pat00014
(상기 구조 3에서, R은 C1 내지 C20의 알킬 또는 C6 내지 C20의 아릴, n은 0 내지 6의 정수)
[구조 4]
Figure pat00015
(상기 구조 4에서, R은 C1 내지 C20의 알킬 또는 C6 내지C20의 아릴)
바람직하게는 방향족 융합 고리를 갖는 화합물은 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 피렌, 2-나프틸 벤조에이트, 상기 구조 3의 2,6-나프탈렌 다이카르복실산 다이에스테르 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
방향족 융합 고리를 갖는 화합물은 포지티브 C 위상차층 중 0 내지 30중량%, 구체적으로 0.1중량% 내지 30중량%, 바람직하게는 10중량% 내지 30중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 열안정성을 높이고, 두께당 위상차 발현율을 높이고 파장 분산성을 조절하는 효과가 있을 수 있다.
포지티브 C 위상차층용 조성물은 가소화제, 안정제, UV 흡수제, 블록 방지제, 슬립제, 윤활제, 염료, 안료, 지연 개선제 등의 첨가제를 추가로 포함할 수도 있다.
포지티브 C 위상차층은 제1보호층의 일면에 포지티브 C 위상차층용 조성물을 소정의 두께로 코팅하여 코팅층을 형성한 후 열고정시킴으로써 형성될 수 있다. 코팅 방법은 당업자에게 알려진 통상의 방법을 채용할 수 있는데, 예를 들면 메이어바 코팅, 다이 코팅 등이 될 수 있다. 열고정은 코팅층을 40℃ 내지 200℃, 구체적으로 60℃ 내지 150℃에서 1분 내지 10분 처리하는 것을 포함할 수 있다.
포지티브 C 위상차층의 유리전이온도는 포지티브 C 위상차 층을 위한 코팅층을 형성한 후, 예를 들면 코팅의 방법으로 코팅층을 형성한 후 열고정하는 방법에 의해 조절될 수 있다.
포지티브 C 위상차층의 굴절률은 사용하는 용매 및 그 용매의 비율을 조절하는 방법에 의해 조절될 수 있다.
일 구체예에서, 포지티브 C 위상차층은 하기 식 3, 하기 식 4 중 적어도 어느 하나를 만족한다:
[식 3]
Re(450)/Re(550) > Re(650)/Re(550)
(상기 식 3에서, Re(450), Re(550), Re(650)은 각각 포지티브 C 위상차층의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 면내 위상차(단위:nm)이다)
[식 4]
|Rth(450)|/|Rth(550)| > |Rth(650)|/|Rth(550)|
(상기 식 4에서, Rth(450), Rth(550), Rth(650)은 각각 포지티브 C 위상차층의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 두께 방향 위상차(단위:nm)이다).
포지티브 C 위상차층은 상기 식 3, 상기 식 4에서와 같이 Re, Rth 중 적어도 어느 하나를 만족함으로써, 정면 명암비 개선 효과, 측면 칼라 시프트 개선 효과 및 블랙 시감 개선 효과를 얻는데 도움을 줄 수 있다.
바람직하게는, 포지티브 C 위상차층은 상술한 식 4를 만족함으로써 상술한 정면 명암비 개선 효과, 측면 칼라 시프트 개선 효과 및 블랙 시감 개선 효과를 더 개선할 수 있다. 더 바람직하게는, 포지티브 C 위상차층은 상술한 식 3, 식4를 모두 만족함으로써 상술한 정면 명암비 개선 효과, 측면 칼라 시프트 개선 효과 및 블랙 시감 개선 효과를 더 개선할 수 있다.
포지티브 C 위상차층은 Re(450)/Re(550)이 0.1 내지 10 구체적으로 0.5 내지 5, 1 내지 3, Re(650)/Re(550)이 0.1 내지 5 구체적으로 0.1 내지 3, 0.5 내지 2가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 3이 쉽게 구현될 수 있다.
일 구체예에서, 포지티브 C 위상차층은 Re(450)이 0nm 내지 10nm 구체적으로 0nm 내지 7nm, Re(550)이 0nm 내지 10nm, 구체적으로 0nm 내지 8nm 더 구체적으로 0nm 내지 5nm, Re(650)이 0nm 내지 6nm 구체적으로 0nm 내지 3nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 3이 쉽게 구현될 수 있다.
포지티브 C 위상차층은 |Rth(450)|/|Rth(550)|이 0.1 내지 10 구체적으로 0.5 내지 5, 더 구체적으로 1 내지 3.5, 1 내지 3, |Rth(650)|/|Rth(550)|이 0.1 내지 5 구체적으로 0.1 내지 3, 더 구체적으로 0.1 내지 2가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 4가 쉽게 구현될 수 있다.
일 구체예에서, 포지티브 C 위상차층은 Rth(450)이 -200nm 내지 0nm 구체적으로 -150nm 내지 0nm, Rth(550)이 -180nm 내지 0nm 구체적으로 -150nm 내지 0nm, -150nm 내지 -30nm, -150nm 내지 -50nm, Rth(650)이 -160nm 내지 0nm 구체적으로 -130nm 내지 0nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 4가 쉽게 구현될 수 있다.
상술한 포지티브 C 위상차층의 식 3, 식 4는 상술한 소재를 포지티브 C 위상차층에 사용함과 동시에 상술 조성물에 포함되는 용매의 종류 및 함량, 도포 두께, 건조 조건 중 1종 이상에 의해 구현될 수 있다.
일 구체예에서, 제1보호층과 제2보호층(구체적으로 포지티브 C 위상차층)의 적층체 또는 제2보호층은 하기 식 5, 하기 식 6 중 적어도 어느 하나를 만족시킬 수 있다. 이를 통해, 정면 명암비, 측면 컬러 시프트 개선 효과를 얻는데 도움을 줄 수 있다:
[식 5]
Re(450)/Re(550) > Re(650)/Re(550)
(상기 식 5에서, Re(450), Re(550), Re(650)은 각각 제1보호층과 제2보호층의 적층체 또는 제2보호층의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 면내 방향 위상차(단위:nm)이다)
[식 6]
|Rth(450)|/|Rth(550)| > |Rth(650)|/|Rth(550)|
(상기 식 6에서, Rth(450), Rth(550), Rth(650)은 각각 제1보호층과 제2보호층의 적층체 또는 제2보호층의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 두께 방향 위상차(단위:nm)이다).
제1보호층과 제2보호층의 적층체 또는 제2보호층은 Re(450)/Re(550)이 0.1 내지 10 구체적으로 0.5 내지 5, 1 내지 3, Re(650)/Re(550)이 0.1 내지 5 구체적으로 0.1 내지 3, 0.5 내지 2가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 5가 쉽게 구현될 수 있다.
일 구체예에서, 제1보호층과 제2보호층의 적층체 또는 제2보호층은 Re(450)이 0nm 내지 10nm 구체적으로 0nm 내지 7nm, Re(550)이 0nm 내지 10nm, 구체적으로 0nm 내지 8nm 더 구체적으로 0nm 내지 5nm, Re(650)이 0nm 내지 6nm 구체적으로 0nm 내지 3nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 5가 쉽게 구현될 수 있다.
제1보호층과 제2보호층의 적층체 또는 제2보호층은 |Rth(450)|/|Rth(550)|이 0.1 내지 10 구체적으로 0.5 내지 5, 더 구체적으로 1 내지 3.5, 1 내지 3, |Rth(650)|/|Rth(550)|이 0.1 내지 5 구체적으로 0.1 내지 3, 더 구체적으로 0.1 내지 2가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 6이 쉽게 구현될 수 있다.
일 구체예에서, 제1보호층과 제2보호층의 적층체 또는 제2보호층은 Rth(450)이 -200nm 내지 0nm 구체적으로 -150nm 내지 0nm, Rth(550)이 -180nm 내지 0nm 구체적으로 -150nm 내지 0nm, 더 구체적으로 -150nm 내지 -30nm, -150nm 내지 -50nm, Rth(650)이 -160nm 내지 0nm 구체적으로 -130nm 내지 0nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 6이 쉽게 구현될 수 있다.
상술한 제1보호층과 제2보호층의 적층체 또는 제2보호층의 식 5, 식 6은 상술한 소재를 포지티브 C 위상차층에 사용함과 동시에 상술 조성물에 포함되는 용매의 종류 및 함량, 도포 두께, 건조 조건 중 1종 이상에 의해 구현될 수 있다.
제2보호층(구체적으로 포지티브 C 위상차층) 또는 제1보호층과 제2보호층(구체적으로 포지티브 C 위상차층)의 적층체는 하기 식 7을 만족할 수 있다. 하기 식은 면내 위상차에 대한 두께 방향 위상차의 비로 복굴절층의 이축성 정도를 나타내는 파라미터이다. 이를 통해 패널에서의 색상 편차 개선 효과가 있을 수 있다:
[식 7]
Rth(550)/Re(550)≤-50
(상기 식 7에서, Rth(550)은 파장 550nm에서 제2보호층(구체적으로 포지티브 C 위상차층) 또는 제1보호층과 제2보호층의 두께 방향 위상차(단위:nm),
Re(550)은 파장 550nm에서 제2보호층(구체적으로 포지티브 C 위상차층) 또는 제1보호층과 제2보호층의 면내 위상차(단위:nm)). 구체적으로, Rth(550)/Re(550)은 -350 내지 -50, 구체적으로 -300 내지 -50이 될 수 있다.
편광자
편광자(100)는 입사되는 광을 직교하는 2개의 편광 성분으로 분리하여 일방의 편광 성분은 투과시키고 타방의 편광 성분은 흡수하는 기능을 갖는 흡수형 편광자이다.
편광자(100)의 광 투과율은 40% 이상, 구체적으로 40% 내지 45%가 될 수 있다. 편광자의 편광도는 95% 이상, 구체적으로 95% 내지 100%, 더 구체적으로 98% 내지 100%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 보다 한 층 정면 명암비가 개선될 수 있으며 내구성을 향상시킬 수 있다.
편광자(100)는 이색성 염료를 함유하고 1축 연신된 편광자를 포함할 수 있다. 구체적으로, 이색성 염료를 함유하는 편광자는 편광자용 기재 필름을 MD 1축 연신하고 이색성 염료(예: 요오드 또는 요오드 함유 물질로서 요오드화칼륨을 포함)로 염색하여 제조된 편광자를 포함할 수 있다. 편광자용 기재 필름은 폴리비닐알코올계 필름 또는 그의 유도체를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 편광자는 당업자에게 알려진 통상의 방법에 따라 제조될 수 있다.
편광자(100)는 굴절률이 1.50 이상, 예를 들면 1.50 내지 1.65, 더 구체적으로 1.51 내지 1.64가 될 수 있다.
편광자(100)는 두께가 1㎛ 내지 40㎛, 구체적으로 5㎛ 내지 30㎛, 더 구체적으로 10㎛ 내지 25㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있다.
제3보호층
제3보호층(400)은 편광자의 상부면(광 출사면)에 배치되어 편광자를 보호한다. 제3보호층은 하기 상술되는 축 간의 각도 조절을 통해 정면 명암비 개선 효과, 측면 칼라 시프트 개선 효과 및 블랙 시감 개선 효과를 제공할 수도 있다.
일 구체예에서, 제3보호층은 광학적 등방성 필름을 포함할 수 있다.
다른 구체예에서, 제3보호층은 광학적 이방성 필름을 포함할 수 있다.
제3보호층(400)은 면내 방향 중 굴절률이 높은 축과 굴절률이 낮은 축을 구비한다. 여기에서 "굴절률이 높은 축"과 "굴절률이 낮은 축"은 제3보호층의 면내 방향의 2개의 축인 x축과 y축 중에서 굴절률을 상대적으로 비교하여 정의한 것이다. 특별히 제한되지는 않지만, 제3보호층에서 면내 방향 중 굴절률이 높은 축과 굴절률이 낮은 축은 보호층을 제조하는 공정 중 연신에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 굴절률이 높은 축은 지상축(slow axis), 굴절률이 낮은 축은 진상축(fast axis)이 될 수 있다. 제3보호층은 면내 방향 중 상술한 굴절률이 낮은 축과 굴절률이 높은 축을 갖기 위해 TD 1축 연신 보호 필름을 포함할 수 있다.
편광자의 면내 방향 중 굴절률이 높은 축을 기준(0°)라고 할 때, 제3보호층의 면내 방향 중 굴절률이 낮은 축이 이루는 각도는 -5° 내지 +5°이다. 상기 각도 범위에서, 정면 명암비 개선 효과, 측면 칼라 시프트 개선 효과 및 블랙 시감 개선 효과가 나올 수 있다. 본 명세서에서 "각도"를 표시할 때 "+"는 기준을 0°라고 할 때 시계 방향에서의 각도를 의미하고, "-"는 기준을 0°라고 할 때 반시계 방향에서의 각도를 의미한다. 편광자의 면내 방향 중 굴절률이 높은 축은 편광자의 길이 방향(MD, machine direction)이고, 굴절률이 낮은 축은 편광자의 폭 방향(TD, transverse direction)이 될 수 있다.
일 구체예에서, 제3보호층은 파장 550nm에서 면내 위상차(Re)가 5,000nm 이상, 구체적으로 5,000nm 내지 15,000nm, 더 구체적으로 5,000nm 내지 12,000nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 정면 명암비 개선 효과, 무지개 무라 억제 효과 등이 있을 수 있다. 일 구체예에서, 제3보호층은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(Rth)가 6,000nm 이상, 구체적으로 6,000nm 내지 15,000nm, 더 구체적으로 6,000nm 내지 12,000nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 복굴절에 의한 얼룩 제어 효과, 액정 표시 장치에서의 시야각 특성 개선 효과 등이 있을 수 있다. 일 구체예에서, 제3보호층은 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)가 2.5 이하, 구체적으로 1.0 내지 2.2, 더 구체적으로 1.2 내지 2.0, 가장 구체적으로 1.4 내지 1.8이 될 수 있다. 상기 범위에서, 복굴절에 의한 얼룩 제어 효과, 필름의 기계적 강도 유지 효과 등이 있을 수 있다.
일 구체예에서, 제3보호층은 광학적으로 투명한 수지로 형성된 필름을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제3보호층은 트리아세틸셀룰로스 등을 포함하는 셀룰로스 에스테르계 수지, 노르보르난, 비정성 환상 폴리올레핀 등을 포함하는 고리형 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 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 포함하는 보호 필름을 포함할 수 있다.
제3보호층(400)은 단일층이 될 수도 있고 또는 단일층의 수지 필름이 복수 개 적층되는 경우 또는 공압출에 의해 복수 개의 적층이 일체로 형성된 필름도 포함할 수 있다.
다른 구체예에서, 제3보호층은 보호 코팅층이 될 수 있다. 보호 코팅층은 당업자에게 알려진 통상의 조성물로 형성될 수 있다.
제3보호층(400)은 두께가 1㎛ 내지 100㎛, 구체적으로 5㎛ 내지 100㎛, 10㎛ 내지 90㎛, 15㎛ 내지 85㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 제3보호층의 상부면에는 하드코팅층, 내지문성층, 반사방지층 등의 추가적인 기능성 코팅층이 더 형성될 수도 있다. 또한, 도 1에서 도시되지 않았지만, 편광자와 제3보호층은 점착층 및/또는 접착층에 의해 적층될 수 있다.
이하, 본 발명 다른 실시예의 편광판을 설명한다.
본 실시예의 편광판은 제3보호층, 편광자, 제2보호층, 제1보호층의 순서로 적층된 점을 제외하고는 본 발명 일 실시예의 편광판과 실질적으로 동일하다.
편광자의 상부면에는 제3보호층이 적층되고, 편광자의 하부면에는 편광자로부터 제2보호층, 제1보호층이 순차적으로 적층되어 있다.
제1보호층의 하부면에는 점착층 또는 접착층이 형성될 수 있고, 점착층 또는 접착층은 편광판을 광학표시장치의 패널 등에 점착시킬 수 있다. 일 구체예에서, 편광자의 상부면은 편광자의 광 출사면, 편광자의 하부면은 편광자의 광 입사면이 될 수 있다. 즉, 패널로부터 편광판으로 입사되는 광은 제1보호층, 제2보호층, 편광자, 제3보호층을 통해 투과될 수 있다.
그외, 편광자, 제1보호층, 제2보호층, 제3보호층에 대한 상세 내용은 앞에서 설명된 바와 동일하다.
본 발명의 편광판은 포지티브 A 위상차층을 포함하는 제4보호층을 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명 또 다른 실시예의 편광판을 설명한다.
편광판은 제3보호층, 편광자, 제1보호층, 제2보호층 및 제4보호층의 순서로 적층되고, 제4보호층은 포지티브 A 위상차층을 포함할 수 있다. 제4보호층이 더 포함된 점을 제외하고는 상술 본 발명 실시예의 편광판과 실질적으로 동일하다. 이에, 제4보호층에 대해서만 설명한다.
제4보호층은 포지티브 A 위상차층(nx > ny ≒ nz, nx, ny, nz는 각각 포지티브 A 위상차층의 파장 550nm에서 지상축, 진상축, 두께 방향 굴절률이다)을 포함할 수 있다. 이를 통해 편광판은 본 발명의 대각에서의 명암비와 빛샘 개선 효과가 더 현저해질 수 있다.
제4보호층, 구체적으로 포지티브 A 위상차층은 파장 550nm에서 Re가 50nm 내지 200nm, 구체적으로 70nm 내지 180nm, 더 구체적으로 90nm 내지 150nm가 될 수 있다 상기 범위에서, 본 발명의 대각에서의 명암비와 빛샘 개선 효과가 우수해질 수 있다.
제4보호층, 구체적으로 포지티브 A 위상차층은 보호 필름, 보호 코팅층, 액정 패널 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
보호 필름은 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 코팅층은 열경화성 코팅층용 조성물, 광경화성 코팅층용 조성물 중 1종 이상으로 형성될 수 있다.
액정 패널은 전압의 인가 및 무 인가에 따라 액정의 배향이 달라지며, 그에 따라 광원으로부터 출사되는 광을 출사킬 수 있다. 액정 패널은 광학 적층체에 포지티브 A 위상차층을 포함시킬 필요가 없어 액정표시장치의 박형화 효과를 얻을 수 있다.
액정 패널은 한 쌍의 기판과 기판 사이에 포함된 표시 매체로서의 액정층을 포함할 수 있다. 한쪽의 기판(컬러 필터 기판)은 컬러 필터 및 블랙 매트릭스가 마련되고, 다른 한쪽의 기판(활성 매트릭스 기판)은 액정의 전기 광학적 특성을 제어하는 스위칭 소자(예: TFT) 및 스위칭 소자에 게이트 신호를 부여하는 신호선과 화소선이 마련되어 있을 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
일 구체예에서, 액정 패널은 IPS(in plane switching) 모드의 액정을 채용할 수 있다. 이를 통해, 액정표시장치는 시야각 특성 개선 효과를 얻을 수 있다.
액정 패널은 파장 550nm에서 면내 위상차가 70nm 내지 180nm, 구체적으로 90nm 내지 150nm가 될 수 있다.
액정 패널의 파장 550nm에서 면내 위상차는 액정 패널 중 액정층의 두께를 조절하는 방법 등으로 제어될 수 있다.
본 발명의 광학표시장치는 본 발명의 본 발명의 편광판을 포함한다. 일 구체예에서, 광학표시장치는 유기발광소자 표시 장치 등을 포함하는 발광소자 표시 장치, IPS 또는 FFS 액정표시장치를 포함할 수 있다. 본 발명의 편광판은 시인측 편광판 또는 광원측 편광판으로 광학표시장치에 포함될 수 있다.
일 구체예에서, 액정표시장치는 액정 패널, 액정 패널의 광 출사면에 적층되는 본 발명의 편광판(시인측 편광판), 액정 패널의 광 입사면에 배치되는 편광판(광원측 편광판)을 포함한다. 광 입사면에 배치되는 편광판은 당업자에게 통상적으로 알려진 편광판을 포함할 수 있다.
액정표시장치는 광원측 편광판의 하부면에 광원을 포함한다. 광원은 연속적인 발광 스펙트럼을 갖는 광원을 포함할 수 있다. 예를 들면, 광원은 백색 LED(White LED) 광원, 양자점(QD, quantum dot) 광원, 금속 불화물 적색 형광체 광원 구체적으로 KSF(K2SiF6:Mn4+) 형광체 또는 KTF(K2TiF6:Mn4+) 형광체 함유 광원 등을 포함할 수 있다. 액정 패널은 IPS 모드 등이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
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
폴리스티렌계 화합물(이스트만社, 불소 함유 폴리스티렌계 단위를 포함) 및 용매 PGMEA를 혼합하여 포지티브 C 위상차층용 조성물을 제조하였다. 상기 제조한 조성물을 트리아세틸셀룰로스(TAC) 필름(KONICA社, KC4CT1W, 두께:40㎛, 파장 550nm에서 Re: 0.10nm, Rth: 0.30nm, NZ: 0.8, 굴절률: 1.48)의 하부면에 소정의 두께로 코팅하고 건조시켜 TAC 필름 하부면에 포지티브 C 위상차층(두께: 5㎛, 굴절률: 1.52, Tg: 213℃)을 형성하였다.
폴리비닐알코올 필름(KURARAY社, VF-TS#4500, 두께:45㎛)을 30℃에서 2배로 폴리비닐알코올 필름의 MD로 1축 연신하고 요오드를 흡착시킨 후 60℃의 붕산 수용액에서 연신하여 편광자(두께: 17㎛, 굴절률: 1.52)를 제조하였다.
상기 제조한 편광자의 하부면(편광자의 광 입사면)에 상기TAC 필름의 상부면을 접착시켰다. 상기 제조한 편광자의 상부면(편광자의 광 출사면)에 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(도요보社, 두께:80㎛, 파장 550nm에서 Re: 8,500nm, Rth: 9,300nm, NZ: 1.55)을 접착시켜 편광판을 제조하였다.
하기 표 1에서, 굴절률은 굴절률 측정기 Prism Coupler(Metricon社)으로 측정하였고, Tg는 유리전이온도 측정기 Thermal analyzer DSC 8000(Perkinelmer社)으로 포지티브 C 위상차층 약 10mg을 가열 속도 Ramp 10℃/min으로 20℃부터 300℃까지 승온하여 측정된 서모그램으로 측정하였고, 위상차는 위상차 측정기 Axo scan으로 측정하였다.
실시예 2 내지 실시예 4
실시예 1에서 포지티브 C 위상차층 구성을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 위상차 필름, 편광판을 제조하였다.
실시예 5
실시예 1에서 포지티브 C 위상차층의 하부면에 포지티브 A 위상차층을 더 적층한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에서 포지티브 C 위상차층을 포함시키지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 TAC 필름, 편광자, PET 필름을 순차적으로 적층시켜 편광판을 제조하였다.
비교예 2 내지 비교예 5
실시예 1에서 포지티브 C 위상차층을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 편광판을 제조하였다.
실시예와 비교예의 편광판에 대해 하기 표 1의 물성을 평가하였다.
(1)식 1(단위: %): 실시예, 비교예의 TAC 필름과 포지티브 C 위상차층의 적층체의 파장 550nm에서 두께 방향 위상차를 측정하였다. 상기 적층체를 60℃ 및 95% 상대습도에서 250시간 방치한 후 파장 550nm에서 두께 방향 위상차를 동일한 방법으로 측정하였다. 상기 식 1을 사용해서 식 1의 값을 계산하였다.
(2)식 2(단위 %): 실시예와 비교예의 편광판을 편광자의 MD x TD (70mm x 70mm)의 사각형 크기로 절단하여 시편을 제조하였다. 상기 시편을 85℃에서 24 시간 방치한 후 상기 시편의 편광판의 MD 길이를 측정하였다. 상기 식 2에 따라 식 2의 값을 계산하였다.
(3)휘도 개선(단위: nit): 실시예와 비교예의 편광판을 사용해서 액정표시장치(실시예 및 비교예의 편광판을 시인측 편광판으로 사용하는 것을 제외하고는 FULLHD LED TV ADONIS(43인치, 모델명:TS-430)와 동일 구성)를 제조하였다. 휘도 측정기 EZCONTRAST X88RC(EZXL-176R-F422A4, ELDIM社)를 사용해서 정면에서의 White Luminance를 측정하였다.
(4)측면 칼라 시프트(△x,y, 단위 없음): 실시예와 비교예의 편광판을 사용해서 액정표시장치(실시예 및 비교예의 편광판을 시인측 편광판으로 사용하는 것을 제외하고는 FULLHD LED TV ADONIS(43인치, 모델명:TS-430)와 동일 구성)를 제조하였다. EZCONTRAST X88RC(EZXL-176R-F422A4, ELDIM社)를 사용해서 (θ,φ)로서, (45°, 45°), (45°, 135°)에서 색좌표 x, 색좌표 y를 각각 측정하였다. △x,y는 (45°, 45°), (45°, 135°)에서 x,y 좌표의 거리로 계산하였다.
포지티브 C 위상차층 TAC 필름과 포지티브 C 위상차층의 적층체의 위상차 특성 식 1
2
휘도
개선
측면
△x,y
두께 굴절률 Tg Re
(550)
Rth
(550)
Re(450)/
Re(550)
Re(650)/
Re(550)
|Rth(450)|/ |Rth(550)| |Rth(650)|/ |Rth(550)|
실시예1 5 1.52 213 0.3 -70 1.5 1.0 1.1 0.9 -4 -0.37 288 0.05
실시예2 5 1.50 193 0.5 -72 1.6 0.9 1.1 1.0 -7 -0.40 282 0.05
실시예3 6 1.51 185 0.3 -84 1.4 1.0 1.1 0.9 -8 -0.42 286 0.04
실시예4 2 1.51 197 0.7 -35 1.7 1.0 1.2 0.9 -6 -0.41 286 0.06
비교예1 - - - - - - - - - - - 265 0.12
비교예2 5 1.46 110 0.8 -68 2.5 0.6 1.3 0.8 -20 -0.50 258 0.06
비교예3 5 1.58 80 0.6 -65 2.1 0.9 1.7 0.9 -34 -0.54 247 0.06
비교예4 5 1.58 140 0.7 -71 1.6 0.7 1.4 0.8 -18 -0.49 245 0.05
비교예5 5 1.65 85 0.5 -74 1.4 0.2 1.5 0.9 -29 -0.52 232 0.05
상기 표 1에서와 같이, 본 발명의 편광판은 박형 두께의 포지티브 C 위상차층을 포함하고 식 1, 식 2가 본 발명의 범위를 만족하여 신뢰성이 우수하고 휘도 개선 효과도 우수하였다. 또한, 상기 표 1에서 표시되지 않았지만, 포지티브 C 위상차층은 상기 적층체 대비 실질적으로 동일한 위상차 특성을 나타낼 수 있다.
또한, 상기 표 1에서 표시되지 않았지만, 실시예 5는 실시예 1 대비 개선된 효과를 나타내었다.
반면에, 굴절률이 본 발명의 범위를 벗어나는 비교예 2 내지 비교예 5는 휘도 개선 효과가 미약하였고, Tg가 본 발명의 범위를 벗어나는 비교예 2 †T 비교예 5는 식 1, 식 2가 본 발명의 범위를 만족하지 못하여 신뢰성도 낮았다.
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 (21)

  1. 편광자; 및 상기 편광자의 일면에 순차적으로 적층된 제1보호층 및 제2보호층을 포함하고,
    상기 제2보호층은 포지티브 C 위상차층을 포함하고,
    상기 포지티브 C 위상차층은 두께가 10㎛ 이하이고 굴절률이 1.50 내지 1.55이고 유리전이온도(Tg)가 150℃ 내지 250℃인 것인, 편광판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 포지티브 C 위상차층과 상기 제1보호층 간의 굴절률 차이는 0.1 이하인 것인, 편광판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 포지티브 C 위상차층과 상기 편광자 간의 굴절률 차이는 0.05 이하인 것인, 편광판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 포지티브 C 위상차층은 비 액정성층인 것인, 편광판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 포지티브 C 위상차층은 셀룰로스 에스테르계 화합물 또는 그의 중합체, 방향족계 화합물 또는 이들의 중합체 중 1종 이상의 화합물을 함유하는 것인, 편광판.
  6. 제5항에 있어서, 상기 방향족계 화합물은 폴리스타이렌계 화합물을 함유하는 것인, 편광판.
  7. 제6항에 있어서, 상기 폴리스타이렌계 화합물은 할로겐을 함유하는 것인, 편광판.
  8. 제1항에 있어서, 상기 포지티브 C 위상차층은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차가 -180nm 내지 0nm, 면내 위상차가 0nm 내지 10nm인 것인, 편광판.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1보호층과 상기 제2 보호층의 적층체는 하기 식 5, 하기 식 6 중 적어도 어느 하나를 만족하는 것인, 편광판:
    [식 5]
    Re(450)/Re(550) > Re(650)/Re(550)
    (상기 식 5에서, Re(450), Re(550), Re(650)은 각각 제1보호층과 제2보호층의 적층체의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 면내 방향 위상차(단위:nm)이다)
    [식 6]
    |Rth(450)|/|Rth(550)| > |Rth(650)|/|Rth(550)|
    (상기 식 6에서, Rth(450), Rth(550), Rth(650)은 각각 제1보호층과 제2보호층의 적층체의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 두께 방향 위상차(단위:nm)이다).
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1보호층과 상기 제2보호층의 적층체는 Re(450)/Re(550)이 0.1 내지 10, Re(650)/Re(550)이 0.1 내지 5인 것인, 편광판.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제1보호층과 상기 제2보호층의 적층체는 |Rth(450)|/|Rth(550)|이 0.1 내지 10, |Rth(650)|/|Rth(550)|이 0.1 내지 5인 것인, 편광판.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제1보호층과 상기 제2보호층의 적층체는 하기 식 7을 만족하는 것인, 편광판:
    Rth(550)/Re(550)≤-50
    (상기 식 7에서, Rth(550)은 파장 550nm에서 제1보호층과 제2보호층의 적층체의 두께 방향 위상차(단위:nm),
    Re(550)은 파장 550nm에서 제1보호층과 제2보호층의 적층체의 면내 위상차(단위:nm)).
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1보호층은 파장 550nm에서 면내 위상차가 10nm 이하, 두께 방향 위상차가 -10nm 내지 10nm인 것인, 편광판.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제1보호층은 셀룰로스 에스테르계 수지 필름을 포함하는 것인, 편광판.
  15. 제1항에 있어서, 상기 편광판은 상기 편광자의 일면에 상기 편광자로부터 상기 제1보호층, 상기 제2보호층의 순서로 적층되거나 상기 제2보호층, 상기 제1보호층의 순서로 적층되는 것인, 편광판.
  16. 제1항에 있어서, 상기 편광자의 다른 일면에 제3보호층이 더 형성된 것인, 편광판.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제3보호층은 파장 550nm에서 면내 위상차가 5000nm 이상인 것인, 편광판.
  18. 제1항에 있어서, 상기 제1 보호층과 상기 제2보호층의 적층체는 하기 식 1의 두께 방향 위상차 변화율이 -15% 이상 0% 이하인 것인, 편광판:
    [식 1]
    두께 방향 위상차 변화율 = [(A - B)/B] x 100
    (상기 식 1에서, B는 제1보호층과 제2보호층의 적층체의 파장 550nm에서 초기 두께 방향 위상차(단위:nm),
    A는 제1보호층과 제2보호층의 적층체를 60℃ 및 95% 상대습도에서 250시간 방치한 후 제1보호층과 제2보호층의 적층체의 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(단위:nm)).
  19. 제1항에 있어서, 상기 편광판은 하기 식 2의 MD방향 수축율이 -0.48% 이상 0% 이하인 것인, 편광판:
    [식 2]
    MD방향 수축율 = [(C - D)/D] x 100
    (상기 식 2에서, D는 편광판의 MD 방향 초기 길이(단위: mm),
    C는 편광판을 85℃에서 24 시간 방치한 후 편광판의 MD 방향 길이(단위: mm)).
  20. 제1항에 있어서, 상기 편광판은 제4보호층을 더 포함하고,
    상기 제4보호층은 포지티브 A 위상차층을 포함하는 것인, 편광판.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 것인, 광학표시장치.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006251659A (ja) 2005-03-14 2006-09-21 Fuji Photo Film Co Ltd 視野角拡大フィルム及び該視野角拡大フィルムを用いた表示装置
US20100208176A1 (en) * 2009-02-17 2010-08-19 Chi Mei Optoelectronics Corporation Wide Viewing Angle Transflective Liquid Crystal Displays
KR101813813B1 (ko) * 2016-03-18 2017-12-29 삼성에스디아이 주식회사 발광표시장치용 편광판 및 이를 포함하는 발광표시장치
US11454741B2 (en) * 2016-08-11 2022-09-27 Samsung Sdi Co., Ltd. Optical display device protecting film, optical member comprising same, and optical display device comprising same
KR101991995B1 (ko) * 2016-08-11 2019-06-21 삼성에스디아이 주식회사 윈도우 필름용 보호 필름, 이를 포함하는 광학부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
WO2020036101A1 (ja) * 2018-08-17 2020-02-20 大阪ガスケミカル株式会社 位相差フィルム及びその製造方法
KR102376556B1 (ko) * 2018-12-27 2022-03-18 삼성에스디아이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
KR102333242B1 (ko) 2019-01-24 2021-11-30 삼성에스디아이 주식회사 액정표시장치
KR20200101548A (ko) * 2019-02-19 2020-08-28 삼성디스플레이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 표시 장치
JPWO2021006046A1 (ko) * 2019-07-09 2021-01-14

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