KR20220094552A - 편광 적층체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 - Google Patents

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KR20220094552A
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이정은
김민석
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예들의 편광 적층체는 편광자, 편광자의 일 면 상에 배치되고 편광자보다 큰 굴절률을 갖는 제1 점접착층, 및 제1 점접착층의 편광자 측 반대 면 상에 배치되고 제1 점접착층보다 큰 굴절률을 갖는 제1 위상차층을 포함한다. 정면 및 경사 방향에 대한 반사 방지 특성이 향상될 수 있다.

Description

편광 적층체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치{POLARIZING LAMINATE AND IMAGE DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 편광 적층체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 편광자 및 위상차 층을 포함하는 편광 적층체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
최근 정보화 사회가 발전함에 따라 디스플레이 분야에 대한 요구도 다양한 형태로 제시되고 있다. 예를 들면, 박형화, 경량화, 저소비 전력화 등의 특징을 지닌 액정표시장치(Liquid Crystal Display device), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device), 전계발광표시장치(Electro Luminescent Display device), 유기발광다이오드표시장치(Organic Light-Emitting Diode Display device) 등이 연구되고 있다.
상기 디스플레이 장치에 있어서 외광이 존재하는 경우에 외광이 디스플레이 장치의 영상 표시면에서 반사 또는 산란되기 때문에, 디스플레이 장치에서 표시되는 본래의 영상이 잘 보이지 않게 되는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 영상 또는 이미지 품질 향상을 위해 위상차 필름 및 편광자를 포함하는 광학 필름이 상기 디스플레이 장치에 결합될 수 있다.
특히, 디스플레이 장치에 더 많은 기능이 요구되고, 이에 따라 광학 필름의 적층 구조가 복잡해지고 있다. 이 경우, 광학 필름들의 층간 계면에서 광의 반사 및 산란이 일어날 수 있으며, 장치 외부로부터 입사하는 광 또는 장치 내부에서 방출되는 광이 층간 계면에서 반사 및 산란됨에 따라 화상 품질이 저하될 수 있다.
따라서, 예를 들면, 한국공개특허 제10-2013-0110204호는 콘트라스트가 높은 이미지 구현을 위한 편광판을 개시하고 있으나. 디스플레이 장치 외부로부터 입사하는 광의 반사 및 산란에 의한 화상 품질 저하 문제에 대한 효과적인 해결책을 제시하지는 못한다.
한국공개특허 제10-2013-0110204호
본 발명의 일 과제는 우수한 광학 특성을 갖는 편광 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 우수한 광학 특성을 갖는 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
1. 편광자; 상기 편광자의 일 면 상에 배치되고 상기 편광자보다 큰 굴절률을 갖는 제1 점접착층; 및 상기 제1 점접착층의 상기 편광자 측의 반대 면 상에 배치되고 상기 제1 점접착층보다 큰 굴절률을 갖는 제1 위상차층을 포함하는, 편광 적층체.
2. 위 1에 있어서, 상기 제1 위상차층은 사분파장 위상차 필름 또는 이분파장 위상차 필름을 포함하는, 편광 적층체.
3. 위 1에 있어서, 상기 편광자의 굴절률은 1.47 내지 1.51인, 편광 적층체.
4. 위 1에 있어서, 상기 제1 점접착층의 굴절률은 1.51 내지 1.57인, 편광 적층체.
5. 위 1에 있어서, 상기 제1 위상차층의 굴절률은 1.55 내지 1.61인, 편광 적층체.
6. 위 1에 있어서, 상기 제1 위상차층의 상기 제1 점접착층 반대 면 상에 배치되며 상기 제1 위상차층과의 굴절률 차이가 0.05 이하인 제2 위상차층을 더 포함하는, 편광 적층체.
7. 위 6에 있어서, 상기 제1 위상차층 및 상기 제2 위상차층 사이에 배치되며 상기 제1 위상차층과의 굴절률 차이 및 상기 제2 위상차층의 굴절률과의 굴절률 차이가 각각 0.05 이하인 제2 점접착층을 더 포함하는, 편광 적층체.
8. 위 1에 있어서, 상기 제1 위상차층의 상기 제1 점접착층 반대 면 상에 배치된 하부 점접착층을 더 포함하는, 편광 적층체.
9. 위 8에 있어서, 상기 하부 점접착층의 굴절률과 상기 제1 위상차층의 굴절률의 차이는 0.05 이하인, 편광 적층체.
10. 위 1에 있어서, 편광자의 제1 점접착층이 배치되는 면의 반대되는 면에 편광자 보호층을 더 포함하는, 편광 적층체.
11. 위 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 터치 센서층을 더 포함하는, 편광 적층체.
12. 위 1 내지 11 중 어느 하나의 편광 적층체를 포함하는, 화상 표시 장치.
13. 위 1 내지 11 중 어느 하나의 편광 적층체를 포함하는, 플렉시블 디스플레이 장치.
본 발명의 실시예들에 따르면, 편광자, 제1 점접착층 및 제1 위상차층이 순서대로 적층된 적층체에 있어서, 각 층의 굴절률이 순차적으로 증가될 수 있다. 이 경우, 인접한 층 간의 굴절률 정합에 의해 층간 계면 반사가 억제될 수 있다. 따라서, 정면 및 경사 방향에 대한 반사 방지 특성이 향상될 수 있다.
또한, 제1 위상차층의 저면 상에는 제1 위상차층보다 작은 굴절률을 갖는 제2 점접착층, 제2 위상차층 및/또는 하부 점접착층이 배치될 수 있다. 이 경우, 반사 방지 특성이 보다 향상될 수 있다.
도 1 및 도 2는 예시적인 실시예들에 따른 편광 적층체를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3은 예시적인 실시예들에 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 단면도이다.
본 발명의 실시예들은 순서대로 적층된 편광자, 점접착층 및 위상차층의 굴절률이 순차적으로 증가하는 편광 적층체를 제공한다.
이하 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예를 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "일 면", "반대 면", "상", "하", "상부", "하부", "상면", "저면" 등은 복수의 구성 간의 상대적인 위치 관계를 표현할 뿐이며, 각 구성의 위치 및 방향을 한정하지 않는다. 상기 위치 관계는 본 발명의 기술 사상을 해하지 않는 범위에서 반전 또는 변경될 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 편광 적층체를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 편광 적층체(100)는 편광자(120), 제1 점접착층(130) 및 제1 위상차층(140)을 포함할 수 있다. 또한, 편광 적층체(100)는 편광자 보호층(110) 및/또는 하부 점접착층(150)을 더 포함할 수 있다.
편광자(120)는 예를 들면, 연신된 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 색소가 흡착 배향된 필름일 수 있다. 상기 폴리비닐알코올계 수지는 폴리아세트산 비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어질 수 있다.
폴리아세트산 비닐계 수지의 예로서 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐, 또는 아세트산 비닐 및 이와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 상기 아세트산 비닐과 공중합 가능한 다른 단량체의 예로소 불포화 카르복시산계, 불포화 술폰산계, 올레핀계, 비닐에테르계, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드계 단량체 등을 들 수 있다.
상기 폴리비닐알코올계 수지는 변성된 것일 수도 있으며, 예를 들면 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 85 내지 100몰%일 수 있으며, 바람직하게는 98몰% 이상일 수 있다. 상기 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 약 1,000 내지 10,000이며, 바람직하게는 1,500 내지 5,000일 수 있다.
상술한 폴리비닐알코올계 수지막이 편광자(120)의 원반 필름으로서 사용될 수 있다. 상기 원반 필름의 막 두께는 예를 들면 10 내지 150㎛일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 편광자(120)는 수용액 상에서 연속적으로 폴리비닐알코올계 필름을 일축 연신하는 공정, 이색성 색소로 염색하여 흡착시키는 공정, 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 수세, 건조 공정 등을 통해 제조될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 편광자(120)의 굴절률은 1.47 내지 1.51일 수 있다. 상술한 편광자(120)의 제조 방법에 따라 상기 굴절률 범위가 달성될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 편광자(120)의 두께는 바람직하게는 3~20um, 보다 바람직하게는 5~18um, 보다 더 바람직하게는 8~15um일 수 있다. 상기의 범위라면, 전체 편광 적층체의 두께를 박형화 할 수 있다.
제1 점접착층(130)은 편광자(120)의 일 면 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 점접착층(130)은 편광자(120)의 저면 상에 직접 형성될 수 있다.
제1 점접착층(130)의 굴절률은 편광자(120)의 굴절률보다 클 수 있다. 이 경우, 편광자(120)와 제1 점접착층(130) 사이의 계면에서 광의 반사 또는 산란이 억제될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 점접착층(130)의 굴절률은 1.51 내지 1.57일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 점접착층(130)은 광경화형 접착제를 포함할 수 있다. 상기 광경화형 접착제는 에너지선(예를 들면, 자외선)에 의해 경화될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 편광자 보호층(110)은 점접착제를 통해 편광자(120)에 부착될 수 있다.
예를 들면, 상기 점접착제는 광경화성 점접착제 조성물을 포함할 수 있다. 편광자(120) 또는 편광자 보호층(110)의 부착면 상에 광경화성 점접착제 조성물을 도공하여 서로 부착한 후, 노광공정을 통해 상기 점접착제 조성물을 가교시켜 편광자(120) 및 편광자 보호층(110) 접착시킬 수 있다.
상기 광경화성 점접착제 조성물은 광중합성 화합물, 광중합 개시제, 광증감제 및/또는 용제를 포함할 수 있다.
상기 광중합성 화합물은 광 라디칼 중합성 화합물 또는 광 양이온 중합성 화합물을 포함할 수 있다, 바람직하게는, 상기 광 라디칼 중합성 화합물 또는 광 양이온 중합성 화합물을 함께 사용할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 광중합성 화합물은 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지며 상기 에폭시기 중의 적어도 하나가 지환식 에폭시기인 지환식 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
상기 지환식 에폭시 수지는 예를 들면, 주지의 일반적인 에폭시 화합물을 포함할 수 있다. 상기 지환식 에폭시 수지에 의해 점접착층의 접착 강도가 증가할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 지환식 에폭시 수지는 분자 중에 에폭시기를 2개 가지며, 2개의 그 에폭시기가 모두 지환식 에폭시기일 수 있다.
상기 지환식 에폭시기의 지환식 고리의 탄소수는, 통상 5 내지 7개일 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 지환식 고리는 탄소수가 6인 시클로헥산 고리를 갖는 에폭시시클로헥실기일 수 있다.
상기 지환식 에폭시 수지는 예를 들면, 하기 화학식 1로 표현되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
화학식 1 중 R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬기이고, Y1은 탄소수 1 내지 12의 알킬렌기일 수 있으며, 상기 알킬렌기는 에테르기(-O-), 에스테르기(-COO-), 아미드기(-CONR-) 등으로 치환될 수 있다.
R1 및 R2의 탄소수가 12 이하일 경우, 경화 속도 및 접착 강도가 향상될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 광중합성 화합물은 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지며 지환식 에폭시기를 갖지 않는 비지환식 에폭시 수지를 더 포함할 수 있다. 상기 비지환식 에폭시 수지는, 경화후의 접착제층의 가요성을 향상시킬 수 있다.
상기 비지환식 에폭시 수지는 예를 들면, 비스페놀 A의 디글리시딜에테르, 비스페놀 F의 디글리시딜에테르, 비스페놀 S의 디글리시딜에테르와 같은 비스페놀형 에폭시 수지; 페놀노볼락에폭시 수지; 크레졸노볼락에폭시 수지; 히드록시벤즈알데히드페놀노볼락에폭시 수지와 같은 노볼락형의 에폭시 수지; 테트라히드록시페닐메탄의 글리시딜에테르, 테트라히드록시벤조페논의 글리시딜에테르, 에폭시화 폴리비닐페놀과 같은 다관능형의 에폭시 수지 등의 방향족 에폭시 수지; 지방족 다가 알콜의 폴리글리시딜에테르; 지방족 다가 알콜의 알킬렌옥사이드 부가물의 폴리글리시딜에테르; 지방족 다가 알콜과 지방족 다가 카르복실산의 폴리에스테르폴리올의 폴리글리시딜에테르; 지방족 다가카르복실산의 폴리글리시딜에스테르; 지방족 다가 알콜과 지방족 다가 카르복실산의 폴리에스테르폴리카르복실산의 폴리글리시딜에스테르; 글리시딜아크릴레이트 또는 글리시딜메타크릴레이트의 비닐 중합에 의해 얻어지는 다이머, 올리고머, 폴리머; 글리시딜아크릴레이트 또는 글리시딜메타크릴레이트와 다른 비닐 모노머의 비닐 중합에 의해 얻어지는 올리고머, 폴리머; 에폭시화 식물유; 에폭시화 식물유의 에스테르 교환체; 에폭시화 폴리부타디엔 등을 포함할 수 있다.
상기 광중합 개시제는 예를 들면, 아세토페논계, 벤조페논계, 티오크산톤계, 벤조인계, 벤조인알킬에테르계 등의 광 라디칼 중합 개시제; 및/또는 방향족 디아조늄염, 방향족 술포늄염, 방향족 요오드 알루미늄염, 벤조인술폰산에스테르 화합물 등과 같은 광양이온 중합 개시제를 포함할 수 있다. 상기 광양이온 중합 개시제를 사용할 경우 접착제의 경화 과정 중 접착제 및/또는 접착 대상물의 열화 및 변색을 방지할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 광중합 개시제는 조성물 총 중량에 대하여 0.5 내지 20중량%로 포함될 수 있다.
상기 광증감제는 예를 들면 안트라센계 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 광증갑제는 하기 화학식 2로 표현되는 화합물을 포함할 수 있다. 이 경우, 접착제층의 접착성을 확보하면서 점접착제층의 굴절률을 목적하는 범위로 조절할 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00002
화학식 2 중, R, R'은 독립적으로 탄소수 1 내지 18의 알킬기 또는 에테르기를 포함하는 탄소수 2 내지 18의 알킬기를 나타내고, R"는, 수소 또는 탄소수 1 내지 18의 알킬기일 수 있다.
상기 점접착제를 통한 부착성을 향상시키기 위해, 편광자(120) 및/또는 편광자 보호층(110)의 부착면 상에 프라이머 처리, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 비누화(알칼리) 표면 처리를 수행할 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 편광자 보호층(110)은 편광자(120)의 일 면에 직접 형성될 수 있다. 이 경우, 편광 적층체(100)의 두께가 감소되고 유연성이 증가할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 편광자 보호층(110)의 두께는 본 발명의 효과를 얻을 수 있는 범위 내에서 임의로 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어 편광자 보호층의 두께는 10 내지 50um이고, 바람직하게는 15 내지 30um이다.
제1 위상차층(140)은 제1 점접착층(130)의 편광자(120) 측 반대 면에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 위상차층(140)은 제1 점접착층(130)의 저면에 직접 접합될 수 있다. 이 경우, 편광자(120)와 제1 위상차층(140) 사이에 편광자 보호 필름이 생략되어 편광 적층체(100)의 구조가 단순화되고 두께가 감소될 수 있다.
제1 위상차층(140)의 굴절률은 제1 점접착층(130)의 굴절률보다 클 수 있다. 이 경우, 편광자(120), 제1 점접착층(130) 및 제1 위상차층(140) 순으로 점차 굴절률이 점차 증가하는 굴절률 정합 관계가 형성될 수 있다. 각 층 간의 굴절률이 단계적으로 증가함에 따라, 복수의 층을 적층하더라도 인접한 층들 간의 굴절률 차이가 감소될 수 있다. 따라서, 층간 굴절률 차이에 따른 계면 반사 및 산란 현상이 감소할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 위상차층(140)의 굴절률은 1.55 내지 1.61일 수 있다.
제1 위상차층(140)은 입사한 광을 지상축 방향으로 진동하는 성분에 대하여 위상을 지연시켜 출사할 수 있다. 이에 따라, 외부에서 입사한 광의 반사를 억제할 수 있다.
본 출원에 사용된 용어 "지상축"은 빛이 필름을 통과할 때 위상 지연 또는 위상차가 발생되는 광축을 의미할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 위상차층(140)은 사분파장 위상차 필름 또는 이분파장 위상차 필름을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 위상차층(140)은 상기 사분파장 위상차 필름 단독 층을 포함하거나, 상기 사분파장 위상차 필름 및 상기 이분파장 위상차 필름의 적층체를 포함할 수 있다.
상기 이분파장 위상차 필름 및 상기 사분파장 위상차 필름은 역파장 분산성, 플랫파장 분산성 또는 정파장 분산성을 가질 수 있다.
상기 이분파장 위상차 필름 및 상기 사분파장 위상차 필름은 필름 타입 또는 액정 코팅층으로 형성될 수 있다.
필름 타입 위상차 필름은 본 발명의 예를 들면, 고분자 필름을 단축 방향, 양축 방향 또는 기타 적절한 방법으로 배향시킴으로써 얻을 수 있다. 예를 들면, 상기 고분자 필름은 환형 고분자 올레핀(COP)계, 폴리카보네이트계, 폴리에스테르계, 폴리술폰계, 폴리에테르 술폰계, 폴리스티렌계, 폴리올레핀계, 폴리비닐 알콜계, 셀룰로오스 아세테이트계, 폴리메틸 메타크릴레이트계, 폴리 염화비닐계, 폴리아크릴레이트계, 폴리아미드계 고분자 등을 포함할 수 있다.
액정 코팅층 타입 위상차 필름은 네마틱 또는 스메틱 액정 물질을 포함하는 반응성 액정 조성물을 사용하여 통해 제조될 수 있다. 예를 들면, 상기 반응성 액정 조성물을 기판 위에 코팅하고 평면 배향으로 배향시키고 열 또는 자외선에 노출시켜 중합을 유도하여 제조될 수 있다
상기 이분파장 위상차 필름 및 상기 사분파장 위상차 필름은 각각 입사광(λ)을 지상축 방향으로 진동하는 성분에 대해 1/2 및 1/4만큼 위상을 지연시켜 출사한다. 이에 따라, 디스플레이 장치의 외부에서 입사되는 광의 반사를 효과적으로 억제할 수 있다.
예를 들면, 상기 사분파장 위상차 필름은 입사광을 지상축 방향으로 진동하는 성분에 대해 1/4만큼 위상을 지연시켜 출사할 수 있다. 상기 사분파장 위상차 필름의 지상축은 편광자(120)의 흡수축에 대하여 약 45o 각도(40 내지 50o)를 형성할 수 있다.
이에 따라, 편광자(120)에 의해 편광된 광을 원편광으로 변환할 수 있다. 상기 원편광은 반사되어 회전 방향이 반전될 수 있다. 반전된 원편광은 상기 사분파장 위상차 필름을 다시 통과하면서 입사한 편광의 편광축에 대하여 약 90o의 편광축을 갖는 편광으로 변환될 수 있다. 변환된 편광은 편광자(120)에 의해 차단될 수 있다. 따라서, 편광 적층체(100)에 의해 외광 반사 특성이 구현될 수 있다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 편광 적층체를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 편광 적층체(101)는 제2 점접착층(135) 및 제2 위상차층(145)을 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제2 위상차층(145)은 제1 위상차층(140)의 제1 점접착층(130) 측 반대 면에 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제2 위상차층(145)은 상기 사분파장 위상차 필름 및 상기 이분파장 위상차 필름 중 제1 위상차층(140)에 포함되지 않은 나머지 하나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 제1 위상차층(140)이 상기 사분파장 위상차 필름을 포함할 경우, 제2 위상차층(145)은 상기 이분파장 위상차 필름을 포함할 수 있다. 제1 위상차층(140)이 상기 이분파장 위상차 필름을 포함할 경우, 제2 위상차층(145)은 상기 사분파장 위상차 필름을 포함할 수 있다.
상기 이분파장 위상차 필름 및 상기 사분파장 위상차 필름이 함께 사용될 경우, 가시광 전 영역에 걸쳐 실질적으로 위상 지연 효과가 구현되어 빛샘 등의 현상이 현저히 개선된 화상 표시 장치가 구현될 수 있다.
상기 이분파장 위상차 필름 및 상기 사분파장 위상차 필름은 편광자(120)으로부터 순차적으로 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
바람직하게는, 제1 위상차층(140)이 상기 이분파장 위상차 필름을 포함하고, 제2 위상차층(145)은 상기 사분파장 위상차 필름을 포함할 경우, 정면 및 사면 반사 억제 특성이 향상될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제2 위상차층(145)의 굴절률과 제1 위상차층(140)의 굴절률과의 차이는 0.05 이하일 수 있다. 이 경우, 제2 위상차층(145) 및 제1 위상차층(140) 사이의 굴절률 차이가 적어 계면 반사 및 산란이 억제될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제2 위상차층(145)의 굴절률은 제1 위상차층(140)의 굴절률보다 작을 수 있다. 이 경우, 편광 적층체(100)의 두께 방향으로 제1 위상차층(140)을 기준으로 굴절률이 다시 감소하는 굴절률 구배가 형성되어 외광 반사 특성이 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제2 위상차층(145)의 굴절률은 1.50 내지 1.56일 수 있다.
제2 점접착층(135)은 제1 위상차층(140) 및 제2 위상차층(145) 사이에 개제될 수 있다. 제2 점접착층(135)은 제1 위상차층(140) 및 제2 위상차층(145) 중 하나의 표면 상에 직접 형성될 수 있으며, 나머지 하나와 직접 접착될 수 있다. 상기 제2 점접착층(135)은 상기 광경화성 점접착제로 형성될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제2 점접착층(135)은 제1 위상차층(140)과의 굴절률 차이가 0.05 이하이며 제2 위상차층(145)의 굴절률과의 굴절률 차이도 0.05 이하일 수 있다. 이 경우, 외광 반사 억제 특성이 향상 될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제2 점접착층(135)의 굴절률은 제1 위상차층(140)의 굴절률 및 제2 위상차층(145)의 굴절률 사이의 범위에 속할 수 있다. 이 경우, 제1 위상차층(140)으로부터 제2 위상차층(145)까지 굴절률이 단계적으로 감소될 수 있으며, 인접한 층들 간의 굴절률 차이가 감소할 수 있다. 또한, 편광 적층체(100)의 두께 방향으로 제1 위상차층(140)을 기준으로 굴절률이 다시 감소하는 굴절률 구배가 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제2 점접착층(135)의 굴절률은 1.51 내지 1.57일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 편광자(120)의 제1 점접착층(130) 측 반대 면 상에는 편광자 보호층(110)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 편광자 보호층(110)은 편광자(120)의 상면 상에 직접 형성될 수 있다.
편광자 보호층(110)은 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 특성이 우수한 수지 필름을 포함할 수 있다. 예를 들면, 편광자 보호층(110)은 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지 필름; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지 필름; 디아세틸셀룰로스, 트리아세틸셀룰로스 등의 셀룰로스계 수지 필름; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노르보넨 구조를 갖는 폴리올레핀계, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지 필름 등을 포함할 수 있다.
상기 수지 필름에 포함된 수지의 유리 전이 온도는 80℃ 이상, 바람직하게는 100 내지 250℃일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 편광자 보호층(110)의 두께는 10 내지 50㎛일 수 있다. 상기 두께가 10㎛ 미만일 경우, 편광자 보호층(110)의 기계적 강도가 감소하여 편광자(120)에 대한 보호 성능이 감소할 수 있다. 상기 두께가 50㎛ 초과일 경우, 편광 적층체(100)의 폴딩 특성이 저하될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 편광자 보호층(110)의 탄성률은 1,000 내지 7,000MPa, 바람직하게는 1,500 내지 5,000MPa일 수 있다. 상기 범위를 만족할 경우, 편광자(120)를 포함한 편광 적층체(100) 등을 외부 충격으로부터 보호하는 데 적합할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 편광 적층체(100)는 편광자 보호층(110)의 다른 일 면 상에 추가 보호 필름을 포함할 수 있으며, 제1 위상차층(140) 또는 제2 위상차층(145)의 다른 일 면 상에 하부 점접착층(150) 및 이형 필름을 포함할 수 있다. 상기 추가 보호 필름 및 상기 이형 필름은 유통 과정에서 편광 적층체(100)를 보호하고, 편광 적층체(100)의 적용 시 제거될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 하부 점접착층(150)은 제1 위상차층(140)의 제1 점접착층(130) 측 반대 면 상에 형성될 수 있다. 편광 적층체(100)가 제2 위상차층(145)을 포함할 경우, 하부 점접착층(150)은 제2 위상차층(145)의 제2 점접착층(135) 측 반대 면 상에 형성될 수 있다. 하부 점접착층(150)은 상기 이형 필름에 의해 보호될 수 있으며, 편광 적층체(100) 의 적용 시 상기 이형 필름이 제거되면서 다른 부재에 접합될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 하부 점접착층(150)은 점착제를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 하부 점접착층(150)이 굴절률과 제1 위상차층(140) 또는 제2 위상차층(145)의 굴절률의 차이는 0.05 이하일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 하부 점접착층(150)이 굴절률은 제1 위상차층(140) 또는 제2 위상차층(145)의 굴절률 보다 작을 수 있다.
도 3은 예시적인 실시예들에 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3을 참조하면, 화상 표시 장치(10)는 편광 적층체(100), 커버 윈도우(200) 및 표시 패널(210)을 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, "시인측"은 편광 적층체(100)가 화상 표시 장치에 사용될 경우, 사용자가 바라보는 방향에 인접한 면을 지칭한다. 예를 들면, 상기 시인측의 반대 측은 화상 표시 장치의 표시 패널을 향할 수 있다. 이하에서는, 상기 시인 측의 반대 측을 "패널 측"으로 지칭한다.
커버 윈도우(200)는 글래스 또는 폴리이미드와 같은 가용성 수지물질을 포함할 수 있다. 커버 윈도우(200)는 터치 센서를 포함할 수 있다. 커버 윈도우(200)는 화상 표시 장치(10)의 시인측에 배치될 수 있다.
터치 센서가 커버 윈도우와 별도로 개재되는 경우, 편광 적층체(100)와 커버 윈도우(200)의 사이에 터치 센서층(미도시)으로 배치될 수 있다.
편광 적층체(100)는 편광자 보호층(110)이 시인측 또는 커버 윈도우(200)를 향하도록 배치될 수 있다. 편광 적층체(100)의 제1 위상차층(140)은 표시 패널(210) 측으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 편광 적층체(100)의 상기 이형 필름을 제거하고 상기 점접착제층을 통해 표시 패널(210)을 접합시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 표시 패널(210)은 액정 표시 소자 또는 유기 발광 다이오드(OLED) 소자를 포함할 수 있으며, 플렉서블 디스플레이로서 이용될 수 있다.
표시 패널(210)은 패널 기판 상에 배치된 화소 전극, 화소 정의막, 표시층, 대향 전극 및 인캡슐레이션 층을 포함할 수 있다.
상기 패널 기판은 글래스 또는 폴리이미드와 같은 가요성 수지물질을 포함할 수 있다. 상기 패널 기판 상에는 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 화소 회로가 형성되며, 상기 화소 회로를 덮는 절연막이 형성될 수 있다. 상기 화소 전극은 상기 절연막 상에서 예를 들면 TFT의 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 화소 정의막은 상기 절연막 상에 형성되어 상기 화소 전극을 노출시켜 화소 영역을 정의할 수 있다. 상기 화소 전극 상에는 상기 표시층이 형성되며, 상기 표시 층은 예를 들면, 유기 발광층을 포함할 수 있다.
상기 화소 정의막 및 상기 표시층 상에는 상기 대향 전극이 배치될 수 있다. 상기 대향 전극은 예를 들면, 화상 표시 장치의 공통 전극 또는 캐소드로 제공될 수 있다. 상기 대향 전극 상에 표시 패널 보호를 위한 인캡슐레이션 층이 적층될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따른 편광 적층체(100)는 액정 표시 장치의 상하부 편광판 또는 OLED 표시 장치의 반사 방지용 편광판으로 제공될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예들을 포함하는 실험예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예: 편광 적층체의 제조
검화도가 99.9% 이상인 투명한 미연신 폴리비닐알코올 필름(PE3000, KURARAY사)을 30℃의 물(탈이온수)에서 2분 동안 침지하여 팽윤시킨 후 요오드 1.25 mM/L와 요오드화칼륨 1.25중량%, 질산 0.0005중량%가 함유된 30℃의 염색액에 4분 침지하여 염색하였다. 구체적으로, 팽윤 및 염색 단계에서 각각 1.3배, 1.4배의 연신비로 연신하여 염색조까지의 누적 연신비가 1.82배가 되도록 연신하였다.
이어서, 요오드화칼륨 10중량%, 붕산 3.7중량%가 함유된 50℃의 가교용 수용액에 30초 동안 침지(제1 가교)하여 가교시키면서, 2배의 연신비로 연신하였다. 이후, 요오드화칼륨 10중량%, 붕산 3.7중량%가 함유된 50℃의 가교용 수용액에 20초 동안 침지(제2 가교)하여 가교시키면서 1.5배의 연신비로 연신하였다(제1 및 제2 가교의 누적 연신비는 3배). 상기 팽윤, 염색 및 가교 단계의 총 누적 연신비는 5.46배가 되도록 하였다. 가교 완료된 상기 폴리비닐알코올 필름을 70℃의 오븐에서 4분 동안 건조시켜 두께 8um의 편광자를 제조하였다.
상기 편광자의 저면 상에 접착제를 사용하여 이분파장 위상차 필름(Fujifilm, 한국공개특허공보 제10-2014-7025436호의 실시예 4의 λ/2판, 소재 DLC) 및 사분파장 위상차 필름(Fujifilm, 한국공개특허공보 제10-2014-7025436호의 실시예 4의 λ/4판, 소재 RLC)을 순차적으로 부착하였다. 상기 접착제와 이분파장 위상차 필름 및 사분파장 위상차 필름의 전체 두께는 7.5um 이었다.
상기 편광자의 상면 상에 편광자 보호층으로서 고리형 폴리올레핀계 수지 필름(Zeon사, Zeonor ZD+HC)을 부착하여, 편광자 보호층/편광자/제1 접착제층/제1 위상차층/제2 접착제층/제2 위상차층 구조의 편광 적층체를 제조하였다.
제1 접착제층 및 제2 접착제층은 아래에 기재된 접착제 조성물을 도포하여 각 층들을 부착시킨 후 고압수은램프(UVA 적산광량 400mJ/cm2)로 UV 경화시켜 형성되었다.
보호층, 편광자, 편광자와 이분파장 위상차 필름 사이의 접착제(제1 접착제), 이분파장 위상차 필름, 이분파장 위상차 필름과 사분파장 위상차 필름 사이의 접착제(제2 접착제) 및 사분파장 위상차 필름 각각의 굴절률은 ATAGO사의 Refactometer로 측정한 결과 아래 표 1과 같이 나타났다(괄호 안의 수치는 각 층의 두께임).
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 비교예 1 비교예 2 비교예 3
보호층 종류 ZD+HC(29㎛)
굴절률 1.54
편광자 종류 PVA(13㎛)
굴절률 1.50
제1접착제 접착제 UV1 UV2 UV3 UV3 UV4 UV4 UV4 #PSA1 #PSA1 #PSA2
두께 ㎛ 2.5 2.5 3.2 6.0 2.5 6.0 2.5 5.0 5.0 25.0
굴절률 1.51 1.51 1.51 1.51 1.54 1.54 1.56 1.47 1.47 1.47
이분파장 위상차 필름 굴절률 1.58
제2 접착제 종류 UV4 #PSA1 UV4
굴절률 1.56 1.47 1.56
사분파장 위상차 필름 굴절률 1.53
접착제 종류
(1) UV1: Celloxide-2021P (다이셀사) 70부, 네오필렌에틸헥실글리시딜에테르 30부, 광중합개시제 SP-500 (아데카사) 5부, 1,4-디에톡시나프탈렌 (광증감보조제) 2부
(2) UV2: Celloxide-2021P (다이셀사) 40부, 3-에틸-3-((비닐옥시)메틸)옥세탄 60부, 광중합개시제 SP-500 (아데카사) 5부, 1,4-디에톡시나프탈렌 (광증감보조제) 2부
(3) UV3: Celloxide-2021P (다이셀사) 35부, 네오필렌에틸헥실글리시딜에테르 25부, 3-에틸-3-((비닐옥시)메틸)옥세탄 40부, 광중합개시제 SP-500 (아데카사) 5부, 1,4-디에톡시나프탈렌 (광증감보조제) 2부
(4) UV4: 비스페놀A형 에폭시수지 EP-4100E (아데카사) 40부, 시클로헥실비닐에테르 30부, 3-에틸-3-((비닐옥시)메틸)옥세탄 30부, 광중합개시제 SP-500 (아데카사) 5부, 1,4-디에톡시나프탈렌 (광증감보조제) 2부
(5) UV5: Celloxide-2021P (다이셀사) 10부, 비스페놀 F 타입 EP-4901E (아데카사) 70부, 비스페놀계 에폭시 수지 EX-212L (나가세켐텍스사) 20부, 광중합개시제 SP-500 (아데카사) 5부, 1,4-디에톡시나프탈렌 (광증감보조제) 2부
(6) #PSA 1: 접착제는 린텍사의 산을 포함하는 아크릴계 접착제를 사용하였다. 특히 UV. 열경화 타입의 5um 두께의 #L2 (린텍사)의 접착제를 사용하였으며 굴절율은 1.47 수준이었다. 편광판용 접착제는 무알칼리 유리에 대한 점착력이 0.2 N/25 mm 이상인 것이 바람직하다.
(7) #PSA 2: 접착제는 린텍사의 산을 포함하는 아크릴계 접착제를 사용하였다. 열경화 타입의 25um 두께의 #7 (린텍사) 접착제를 사용하였으며 굴절율은 1.47 수준이었다. 편광판용 접착제는 무알칼리 유리에 대한 점착력이 0.2 N/25 mm 이상인 것이 바람직하다.
실험예: 반사 특성 평가
실시예 및 비교예들의 편광 적층체에 대하여 정면 SCI 반사는 알루미늄 반사판을 이용하여 Konica Minolta사의 CM-2600D 장비를 통해 SCI 반사율을 평가하였다.
사면반사는 DMS-803 장비를 이용하고 양각(elevation angle)을 60o로 고정한 후 방위각(azimuth angle)을 360o로 회전시키면서 전방위 사면 반사율을 측정하였다. 정면 반사 및 사면 반사 특성을 평가하여 하기 표 2의 반사결과를 획득하였다.
하기 표 2를 참조하면, 실시예들의 정면 및 사면 반사 억제 효과가 현저히 향상된 것이 확인되었다.
　 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 비교예 1 비교예 2 비교예 3
반사 결과 정면 반사 SCI 5.09 5.05 5.05 5.04 5.02 5.02 4.98 5.24 5.16 5.13
사면 반사 SCI (ave) 7.99 7.93 7.93 7.91 7.87 7.86 7.85 8.13 8.00 7.98
각도별 사면반사 변화
SCI (max-min)		 0.70 0.67 0.65 0.63 0.60 0.59 0.57 1.04 0.72 0.69
100: 편광 적층체
110: 편광자 보호층 120: 편광자
130: 제1 점접착층 140: 제1 위상차층
150: 하부 점접착층

Claims (13)

  1. 편광자;
    상기 편광자의 일 면 상에 배치되고 상기 편광자보다 큰 굴절률을 갖는 제1 점접착층; 및
    상기 제1 점접착층의 상기 편광자 측의 반대 면 상에 배치되고 상기 제1 점접착층보다 큰 굴절률을 갖는 제1 위상차층을 포함하는, 편광 적층체.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 위상차층은 사분파장 위상차 필름 또는 이분파장 위상차 필름을 포함하는, 편광 적층체.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 편광자의 굴절률은 1.47 내지 1.51인, 편광 적층체.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 점접착층의 굴절률은 1.51 내지 1.57인, 편광 적층체.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 위상차층의 굴절률은 1.55 내지 1.61인, 편광 적층체.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 위상차층의 상기 제1 점접착층 반대 면 상에 배치되며 상기 제1 위상차층과의 굴절률 차이가 0.05 이하인 제2 위상차층을 더 포함하는, 편광 적층체.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 제1 위상차층 및 상기 제2 위상차층 사이에 배치되며 상기 제1 위상차층과의 굴절률 차이 및 상기 제2 위상차층의 굴절률과의 굴절률 차이가 각각 0.05 이하인 제2 점접착층을 더 포함하는, 편광 적층체.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 위상차층의 상기 제1 점접착층 반대 면 상에 배치된 하부 점접착층을 더 포함하는, 편광 적층체.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 하부 점접착층의 굴절률과 상기 제1 위상차층의 굴절률의 차이는 0.05 이하인, 편광 적층체.
  10. 청구항 1에 있어서, 편광자의 제1 점접착층이 배치되는 면의 반대되는 면에 편광자 보호층을 더 포함하는, 편광 적층체.
  11. 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서, 터치 센서층을 더 포함하는, 편광 적층체.
  12. 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항의 편광 적층체를 포함하는, 화상 표시 장치.
  13. 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항의 편광 적층체를 포함하는, 플렉시블 디스플레이 장치.
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