KR20240028118A - 편광판 및 광학표시장치 - Google Patents

편광판 및 광학표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20240028118A
KR20240028118A KR1020220106232A KR20220106232A KR20240028118A KR 20240028118 A KR20240028118 A KR 20240028118A KR 1020220106232 A KR1020220106232 A KR 1020220106232A KR 20220106232 A KR20220106232 A KR 20220106232A KR 20240028118 A KR20240028118 A KR 20240028118A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
layer
polarizing plate
polarizer
retardation layer
Prior art date
Application number
KR1020220106232A
Other languages
English (en)
Inventor
오경아
박진영
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020220106232A priority Critical patent/KR20240028118A/ko
Priority to PCT/KR2023/012466 priority patent/WO2024043682A1/ko
Publication of KR20240028118A publication Critical patent/KR20240028118A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3016—Polarising elements involving passive liquid crystal elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/868—Arrangements for polarized light emission
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

편광자; 및 상기 편광자의 하부면에 형성된 위상차층을 포함하고, 상기 위상차층은 역파장 분산성의 O 플레이트형 액정층이고, 상기 위상차층은 액정 β 각도의 최대값이 40° 내지 60°이고 액정 β 각도의 평균값이 20° 내지 40°인 것인, 편광판 및 이를 포함하는 광학 표시 장치가 제공된다.

Description

편광판 및 광학표시장치{POLARIZING PLATE AND OPTICAL DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다.
유기발광소자 표시장치는 외부광의 반사로 인하여 시인성과 콘트라스트가 떨어지는 문제점이 있다. 상기 문제점을 해소하기 위해 편광자와 위상차 필름을 포함하는 편광판을 사용함으로써 반사된 외부광이 외부로 새어나오지 않게 하여 반사 방지 효과를 구현할 수 있다.
일반적으로, 반사 방지용 편광판은 편광자 및 편광자의 일면에 적층된 위상차 필름을 포함한다. 위상차 필름으로는 1/2 위상차를 내는 위상차 필름 및 1/4 위상차를 내는 위상차 필름의 적층체 또는 1/4 위상차 필름 및 포지티브 C 플레이트의 적층체가 사용될 수 있다. 이와 같이, 위상차 필름은 서로 다른 위상차를 구현하는 2층 이상의 위상차 필름을 구비하기 때문에, 공정성 및 경제성이 좋지 않다.
한편, 최근 폴더블 표시장치에 대한 관심이 증가됨에 따라, 반사 방지용 편광판도 폴더블 특성이 요구되고 있다. 그러나, 서로 다른 위상차를 구현하는 2층 이상의 위상차 필름을 구비하는 편광판은 폴딩 특성을 개선함에 있어 위상차 필름 각각을 고려해야 하는 만큼, 폴딩 특성의 개선에 한계가 있을 수 밖에 없다.
본 발명의 배경기술은 한국공개특허 10-2013-0103595호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 발광소자 광학표시장치에 적용시, 역파장 분산성 위상차층 1매형, 또는 역파장 분산성 위상차층과 포지티브 C 플레이트 필름을 합지한 2매형 역파장 분산성 위상차층이 가지는 장점을 O-플레이트형 위상차층 1매형 구조로, 정면 및 측면 모두에서 반사율을 효과적으로 낮추는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 발광소자 광학표시장치에 적용시, 역파장 분산성 위상차층 1매형, 또는 역파장 분산성 위상차층과 포지티브 C 플레이트 필름을 합지한 2매형 역파장 분산성 위상차층보다 얇은 두께로 박막 특성이 강화되어 우수한 폴딩 특성을 제공하는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점은 편광판이다.
1.편광판은 편광자; 및 상기 편광자의 하부면에 형성된 위상차층을 포함하고, 상기 위상차층은 역파장 분산성의 O 플레이트형 액정층이고, 상기 위상차층은 액정 β 각도의 최대값이 40° 내지 60°이고 액정 β 각도의 평균값이 20° 내지 40°이다.
2.1에서, 상기 위상차층은 단일층일 수 있다.
3.1-2에서, 상기 위상차층은 단파장 분산성이 0.81 내지 0.90, 장파장 분산성이 1.01 내지 1.10일 수 있다.
4.1-3에서, 상기 위상차층의 두께 방향에 있어서 상기 편광자에 인접하는 면을 TOP 면, 상기 TOP 면과 대향하는 면을 BOTTOM 면이라고 할 때, 상기 TOP 면에서의 액정 화합물의 액정 β 각도는 상기 BOTTOM 면에서의 액정 화합물의 액정 β 각도 대비 크거나 작을 수 있다.
5.1-4에서, 상기 위상차층에서 액정 β 각도는 5° 내지 90°일 수 있다.
6.1-5에서, 상기 위상차층은 파장 550nm에서 면내 위상차(Re)가 120nm 내지 160nm일 수 있다.
7.1-6에서, 상기 위상차층은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(Rth)가 0nm 내지 90nm일 수 있다.
8.1-7에서, 상기 위상차층은 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)가 1.0 이하일 수 있다.
9.1-8에서, 상기 편광자의 광 흡수축에 대하여, 상기 위상차층의 지상축(slow axis)은 40° 내지 50°를 이룰 수 있다.
10.1-9에서, 상기 편광판은 상기 편광자의 하부면에 위상차필름으로서 상기 위상차층만 있을 수 있다.
11.1-10에서, 상기 위상차층은 메소겐기를 갖는 액정 화합물을 포함하는 조성물의 고화층 또는 경화층을 포함할 수 있다.
12.11에서, 상기 액정 화합물은 네마틱 액정일 수 있다.
13.11-12에서, 상기 액정 화합물은 열방성 액정 화합물을 포함할 수 있다.
14.1-13에서, 상기 위상차층은 두께가 3㎛ 이하일 수 있다.
15.1-14에서, 상기 편광자의 상부면에 보호층이 더 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점은 광학표시장치이다.
광학표시장치는 본 발명의 편광판을 포함한다.
본 발명은 발광소자 광학표시장치에 적용시, 역파장 분산성 위상차층 1매형, 또는 역파장 분산성 위상차층과 포지티브 C 플레이트 필름을 합지한 2매형 역파장 분산성 위상차층이 가지는 장점을 O 플레이트형 위상차층 1매형 구조로, 정면 및 측면 모두에서 반사율을 효과적으로 낮추는 편광판을 제공하였다.
본 발명은 발광소자 광학표시장치에 적용시, 역파장 분산성 위상차층 1매형, 또는 역파장 분산성 위상차층과 포지티브 C 플레이트 필름을 합지한 2매형 역파장 분산성 위상차층보다 얇은 두께로 박막 특성이 강화되어 우수한 폴딩 특성을 제공하는 편광판을 제공하였다.
도 1은 본 발명 일 실시예의 편광판의 단면도이다.
도 2는 액정 β 각도의 개념도이다.
도 3은 위상차층의 개념도이다.
도 4는 실시예와 비교예의 위상차층에 대하여 파장 550nm에서, 시야각 10° 및 60°에 따른 전방위 각도(0° 내지 360°)에서 측정된 면내 위상차의 측정 결과이다. 도 4a는 실시예 1, 도 4b는 실시예 2, 도 4c는 실시예 3, 도 4d는 실시예 4, 도 4e는 비교예 1, 도 4f는 비교예 2의 결과이다.
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 "지상축 방향"은 면내 방향 중 굴절률이 상대적으로 높은 방향이고, "진상축 방향"은 면내 방향 중 굴절률이 상대적으로 낮은 방향이다.
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 편광자; 및 상기 편광자의 하부면에 형성된 위상차층을 포함하고, 상기 위상차층은 역파장 분산성의 O-플레이트형 액정층이고, 상기 위상차층은 액정 β 각도의 최대값이 40° 내지 60°이고, 액정 β 각도의 평균값은 20° 내지 40°이다.
이로 인해, 본 발명의 편광판은 유기발광소자(OLED) 표시장치 등을 포함하는 발광소자 표시장치에 있어서 반사 방지용 편광판으로 사용될 수 있다. 편광판은 발광소자 표시장치에 적용되어 정면 및 측면 양자에서 반사율을 낮춤으로써 화면 품질을 좋게 할 수 있다. 또한, 본 발명의 편광판은 O 플레이트형 액정층 1매형을 구비하여, 얇은 두께로 박막 특성이 강화됨으로써, 상온을 포함하는 광범위한 온도 범위에서 폴더블 표시장치에 사용될 수 있다.
이하, 본 발명 일 실시예의 편광판을 도 1, 도 2 및 도 3을 참고하여 설명한다.
도 1을 참고하면, 편광판은 편광자(30), 편광자(30)의 상부면에 적층된 보호층(20) 및 편광자(30)의 하부면에 적층된 위상차층(10)을 포함할 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 위상차층(10)의 하부면에는 점착층, 접착층 등이 형성되어, 편광판을 표시장치의 패널에 적층시킬 수 있다.
편광판은 편광자(30)의 하부면에, 위상차필름으로서 위상차층(10)이 있고, 편광자(30)와 위상차층(10)을 적층할 수 있는 점착층 또는 접착층이 있을 수 있다. 그렇게 하더라도, 편광판은 정면 및 측면에서 반사율을 현저하게 낮출 수 있다. 본 발명의 편광판은 편광자의 하부면에 배치되는 전체 위상차층으로서 역파장 분산성의 O-플레이트형 액정층 단독을 포함한다.
본 명세서에서 "편광자의 상부면"은 발광소자로부터 출사되는 광이 편광자를 통해 출사되는 면 및 외부광이 편광자에 최초 입사되는 면을 의미한다.
본 명세서에서 "편광자의 하부면"은 발광소자로부터 출사되는 광이 편광자에 입사되는 면 및 외부광이 편광자로부터 최초 출사되는 면을 의미한다.
본 명세서에서 "발광소자"는 유기 발광소자, 무기 발광소자, 또는 유-무기 발광소자를 총괄할 수 있는 개념이다.
위상차층
위상차층(10)은 편광자의 하부면에 적층되어 편광자와 함께 반사 방지 효과를 제공할 수 있다. 또한, 위상차층은 단일층으로서 종래 역파장 분산성 위상차층 1매형, 또는 역파장 분산성 위상차층과 포지티브 C 플레이트 필름을 합지한 2매형 역파장 분산성 위상차층 대비 박형의 두께를 가져, 우수한 폴더블 특성을 갖는 편광판을 제공할 수 있다. 여기에서 "우수한 폴딩 특성"은 편광판을 소정의 크기로 절단한 다음 시편을 폴딩 테스트용 측정 기기 예를 들면 COVOTEC사(CFT 시리즈)에 시편의 세로 길이의 1/2가 되는 지점이 접히도록 고정시키고, 곡률 반경이 3 mm가 되도록 180°도로 접었다 폈다 하는 것을 분당 30 사이클(cycle)의 속도로 상온에서 벤딩(시편을 반으로 1회 구부렸다 폈다 하는 것을 1 사이클로 함)을 100,000회 반복하였을 때 박리 또는 기포 발생이 없음을 의미한다.
위상차층은 두께가 3㎛ 이하, 예를 들면 0㎛ 초과 3㎛ 이하, 예를 들면 0.5㎛ 내지 3㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 박형 효과를 제공하고, 우수한 폴딩 특성을 제공하는데 용이할 수 있다.
이와 관련하여, 위상차층은 역파장 분산성의 O 플레이트형 액정층이고, 위상차층은 액정 β 각도의 최대값이 40° 내지 60°이고 액정 β 각도의 평균값이 20° 내지 40°이다. 상기 액정 β 각도의 최대값이 40° 내지 60°이고 액정 β 각도의 평균값이 20° 내지 40°가 됨으로써 위상차층이 박형 두께이어도 정면 및 측면에서의 반사율을 현저하게 낮출 수 있다.
위상차층은 역파장 분산성이다. 역파장 분산성은 파장에 상관 없이 일정한 위상차를 얻게 되어, 편광판에 적용 시, 정면 및 측면에서의 반사율을 현저하게 낮추는데 용이할 수 있다. 상기 "역파장 분산성"은 단파장 분산성이 장파장 분산성 대비 작은 것을 의미한다. 일 구체예에서, 위상차층은 단파장 분산성이 0.81 내지 0.90, 장파장 분산성이 1.01 내지 1.10이 될 수 있다.
위상차층은 O 플레이트이다. O 플레이트는 당업자에게 알려져 있는 바와 같이, 위상차층의 두께 방향에서 액정 화합물의 액정 β 각도가 경사 방향이 되도록 배향되고, 위상차층의 두께 방향에 있어서 일면을 TOP 면, 일면과 마주보는 다른 일면을 BOTTOM 면이라고 할 때 TOP 면과 BOTTOM 면은 서로 대향하며, TOP 면에서 BOTTOM 면으로 갈수록 액정 β 각도가 균일하지 않고 점차적으로 증가하거나 또는 점차적으로 감소하는 것을 의미한다. 상기 "경사 방향"은 위상차층과 인접하는 층의 일면 예를 들면 편광자의 하부면에 대하여 실질적으로 평행 또는 실질적으로 수직이 아닌 방향을 의미한다.
본 명세서에서 "액정 β 각도"는 당업자에게 정의된 바와 실질적으로 동일한 의미를 가질 수 있다. 예를 들면, "액정 β 각도"는 위상차층 내에서 형성될 수 있는데, 위상차층의 두께 방향에서 액정의 경사 배향 각도를 말하며, TOP 면에서 Bottom 면으로 갈수록 경사 배향 각도가 변한다. 두께 방향의 경사 배향 각도가 위상차층의 TOP 면 또는 BOTTOM 면과 평행한 경우, 액정 β 각도는 0°로 정의된다.
액정 β 각도는 위상차층과 인접하는 층의 일면에 대하여, 액정 화합물 중 최대 굴절률 방향이 이루는 방향에 따라 양(+) 또는 음(-)의 값을 가질 수 있다. 본 명세서에서 액정 β 각도는 편의상 양(+)의 값으로 기재한다. 그러나, 액정 β 각도는 음(-)의 값도 의미할 수 있다. 예를 들어, 액정 β 각도가 60°인 경우, -60°를 의미할 수도 있다.
도 2를 참조하여, 액정 β 각도를 설명한다.
도 2를 참조하면, θ1에서와 같이 위상차층과 인접하는 층의 일면에 대해 액정 화합물의 최대의 굴절률 방향이 이루는 각도가 반시계 방향인 경우는 양(+)의 값으로 정의한다. θ2에서와 같이 위상차층과 인접하는 층의 일면에 대해 액정 화합물의 최대의 굴절률 방향이 이루는 각도가 시계 방향인 경우는 음(-)의 값으로 정의한다.
액정 β 각도는 당업자에게 알려진 통상의 방법으로 측정될 수 있다. 예를 들면, 액정 β 각도는 액정 β 각도 측정 장치 예로 들면 AXSOSCAN 또는 KOBRA 등으로 측정될 수 있다. 액정 β 각도 측정 장치로부터 본 발명 중 위상차층의 액정 β 각도의 평균값 및 최대값이 측정될 수 있다.
도 3을 참조하면, 편의상, 위상차층(10)의 두께 방향에 있어서 편광자(30)에 인접하는 면을 TOP 면(11)이라고 하고, TOP 면(11)과 대향하는 면을 BOTTOM 면(12)이라고 한다.
TOP 면(11)에서의 액정 화합물의 액정 β 각도(θP)는 BOTTOM 면에서의 액정 화합물의 액정 β 각도(θB) 대비 클 수 있다. 이때, TOP 면(11)에서의 액정 화합물의 액정 β 각도(θP)는 액정 β 각도의 최대값과 동일할 수 있다. 위상차층 중 액정 화합물의 액정 β 각도는 5° 내지 90°, 예를 들면 5° 내지 60°, 10° 내지 60°, 또는 20° 내지 90° 범위에 있을 수 있다.
도면으로 도시되지 않았지만, 위상차층(10)의 두께 방향에 있어서 편광자(30)에 인접하는 면을 TOP 면(11)이라고 하고, TOP 면(11)과 대향하는 면을 BOTTOM 면(12)이라고 할 때, TOP 면(11)에서의 액정 화합물의 액정 β 각도(θP)가 BOTTOM 면에서의 액정 화합물의 액정 β 각도(θB) 대비 작고, BOTTOM 면(12)에서의 액정 화합물의 액정 β 각도(θB)가 액정 β 각도의 최대값과 동일한 경우도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다. 이때, BOTTOM 면(12)에서의 액정 화합물의 액정 β 각도(θB)는 액정 β 각도의 최대값과 동일하고, 위상차층 중 액정 화합물의 액정 β 각도는 5° 내지 90°, 예를 들면 10° 내지 60°, 20° 내지 90° 범위에 있을 수 있다.
위상차층(10)은 파장 550nm에서 면내 위상차가 120nm 내지 160nm, 구체적으로 130nm 내지 150nm, 더 구체적으로 130nm 내지 145nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사 방지 효과가 잘 나올 수 있다.
위상차층(10)은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차가 0nm 내지 90nm, 구체적으로 0nm 초과 90nm 이하, 5nm 내지 40nm, 더 구체적으로 15nm 내지 40nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사 방지 효과가 잘 나올 수 있다.
위상차층(10)은 파장 550nm에서 이축성 정도가 1.0 이하, 구체적으로 0.7 내지 1.0, 구체적으로 0.8 내지 1.0이 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사 방지 효과가 잘 나올 수 있다.
위상차층(10)의 지상축(slow axis)은 편광자의 광 흡수축에 대하여 40° 내지 50°, 구체적으로 42° 내지 48°를 이룰 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 효과가 개선될 수 있다. 상기 "지상축"은 위상차층의 면내 방향 중 굴절률이 높은 축을 의미한다.
위상차층의 액정 β 각도의 최대값 및 액정 β 각도의 평균값은 위상차층을 형성할 때 액정 화합물의 조성 및 첨가제 조성을 조절함으로써 구현될 수 있다.
위상차층은 액정 화합물을 포함하는 조성물의 고화층 또는 경화층이다. 고화층은 용액 상태의 액정 화합물 함유 조성물을 냉각 등에 굳힌 층이다. 경화층은 용액 상태의 액정 화합물 함유 조성물을 열 및/또는 광 등에 의해 가교시킨 층이다.
위상차층은 봉 형상의 액정 화합물, 막대 형상의 액정 화합물 등을 포함하는 액정 화합물에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 위상차층은 네마틱 액정 화합물로 형성될 수 있다.
일 구체예에서, 액정 화합물은 열방성 액정(thermotropic liquid crystal)(온도 전이형) 화합물을 포함할 수 있다. 열방성 액정 화합물은 열에 의해 액정의 배향 상태가 달라지는 것으로, 가열시 액정의 녹는 점에서 등방성 액체로 변하지 않고 현탁한 비 등방성 용융 상태를 만드는 액정 화합물이다. 열방성 액정 화합물은 본 발명의 액정 β 각도의 최대값 및 평균값을 갖는 위상차층을 구현하는데 용이할 수 있다.
일 구체예에서, 위상차층은 메소겐기를 갖는 액정 화합물로 형성될 수 있다.
메소겐기는 방향족 기를 갖는 것으로서, 디(메트)아크릴레이트기, 부틸렌 디(메트)아크릴레이트기, 부타디엔 디비닐기, 비페닐기, 페닐벤조에이트기, 페닐시클로헥산기, 아족시벤젠기, 아조메틴기, 아조벤젠기, 페닐피리미딘기, 디페닐아세틸렌기, 디페닐벤조에이트기, 비시클로헥산기, 시클로헥실벤젠기, 터페닐기 등이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 이들 메소겐기는 알콕시기, 시아노기, 할로겐, 알킬기 등의 치환기를 1종 이상 더 가질 수도 있다.
액정 화합물은 적어도 1개 이상의 가교성 관능기를 더 가질 수 있다. 가교성 관능기는 디(메트)아크릴레이트기, 부틸렌 디(메트)아크릴레이트기, 부타디엔 디비닐기, (메트)아크릴로일기, 에폭시기, 비닐에테르기, 신나모일기, 신나밀리덴기, 쿠마린기, 벤조페논기, (메트)아크릴로일기 함유기 등이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 상기 (메트)아크릴로일기 함유기는 푸릴 (메트)아크리로일기, 비페닐 (메트)아크릴로일기 또는 나프틸 (메트)아크릴로일기가 될 수 있다.
위상차층은 당업자에게 알려진 통상의 방법을 이용하되 본 발명의 위상차층이 구현될 수 있도록 적의 조절하여 이하의 방법에 의해 제조될 수 있다:
위상차층은 기재에 배향 처리를 하는 공정, 액정 화합물과 용제를 함유하는 도공액을 제조하는 공정, 상기 도공액을 상기 기재의 배향 처리된 표면에 도공하여 적층체를 형성하는 공정, 상기 도공액의 기재 측과는 반대측의 계면을 공기와 접촉시킨 상태로 하여 상기 적층체를 액정 온도 범위로 가열하는 공정, 상기 적층체를 액정 온도 범위 이하로 냉각시키는 공정에 의해 제조될 수 있다.
배향 처리는 수직 배향 처리, 수평 배향 처리 또는 경사 배향 처리를 포함할 수 있다. 배향 처리는 기재의 표면에 배향제를 흡착시켜 배향막을 형성하는 방법, 기재 상에 형성된 배향막의 표면을 형상적으로 변화시키는 방법, 기재 상에 형성된 배향막의 표면에 광을 조사하는 방법 등을 들 수 있다. 예를 들면, 배향제로는 레시틴, 유기 실란, 옥타데실말론산, 테트라플루오로에틸렌, 폴리이미드, 스테아르산, 카본, 폴리옥시에틸렌 등이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 광 조사는 광 배향막에 사용되는 광 반응성 관능기를 갖는 화합물의 광 화학 반응의 종류에 따라 적의 적절한 방법을 사용할 수 있다. 광 조사에 이용되는 광원으로는 초고압 수은 램프, 플래쉬 램프, 고압 수은 램프, 저압 수은 램프, 크세논 램프, 메탈 할라이드 램프 등이 될 수 있다.
일 구체예에서, 배향 처리는 배향막을 형성하는 과정을 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 배향막은 기재 필름에 배향막 형성용 조성물을 도포한 다음, 건조시키고, 5° 내지 50°에서 틸팅(tilting)시킨 다음, LPUV(linearly polarized UV)를 파장 200nm 내지 400nm에서 광량 10 내지 100mJ/cm2으로 조사하여 경화시킴으로써 형성될 수 있다.
액정 화합물과 용제를 포함하는 도공액을 제조하는 방법은 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 용제는 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 시클로페나논, 2-펜타논, 2-헥사논, 디에틸에테르, 테트라히드로푸란, 디옥산, 아니솔, 아세트산에틸, 아세트산 부틸, 톨루엔, 자일렌, 클로로포름, 디클로로메탄, 디클로로에탄, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 메틸셀로솔브 등이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
액정 온도 범위로 가열하는 공정은 열에 의한 방법, 에너지선(예를 들어, 가시광선, 자외선, 방사선)을 조사하는 방법을 들 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 위상차층(10) 중 편광자(30)에 인접하는 면인 TOP 면(11), 또는 TOP 면(11)과 대향하는 면인 BOTTOM 면(12)에는 액정 배향을 위한 배향막이 형성될 수도 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 편광자(30) 및 위상차층(10) 사이, 및/또는 위상차층(10)의 하부면에는 투명 기재 필름이 더 적층될 수도 있다. 다만, 투명 기재 필름은 광학적으로 투명하고(파장 380nm 내지 780nm에서 광 투과도는 90% 이상), 위상차층(10)의 위상차 특성에 영향을 주지 않는 실질적으로 무 위상차 필름으로서, 예를 들면 파장 550nm에서 면내 위상차가 10nm 이하, 예를 들면 0nm 내지 5nm가 될 수 있다.
편광자
편광자(30)는 입사된 자연광 또는 편광을 중 특정 방향의 직선 편광으로 변환시키는 것으로, 폴리비닐알코올계 수지를 주성분으로 하는 고분자 필름으로부터 제조될 수 있다. 구체적으로, 편광자(10)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(30)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(30)는 두께가 2㎛ 내지 30㎛, 구체적으로 4㎛ 내지 25㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서 편광판에 사용될 수 있다.
편광자(30)는 면내 방향 중 편광자의 광 흡수축 및 편광자의 흡수축과 실질적으로 직교하는 편광자의 광 투과축을 갖는다. 이를 통해, 편광자는 흡수축에 평행한 진동 방향을 가지는 직선 편광은 흡수하고, 그 이외의 직선 편광은 투과시킬 수 있다. 편광자의 광 흡수축은 편광자의 MD(machine direction)이 될 수 있고, 편광자의 광 투과축은 편광자의 TD(transverse direction)가 될 수 있다.
보호층
보호층(20)은 편광자(10)의 상부면에 형성됨으로써, 편광자를 외부 환경으로부터 보호하고, 편광판의 기계적 강도를 높이는 효과가 더 있을 수 있다.
보호층(20)은 편광자(10)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.
보호층(20)은 두께가 5㎛ 내지 70㎛, 구체적으로 5㎛ 내지 45㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서 편광판에 사용할 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 보호층(20)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.
본 발명의 광학표시장치는 본 발명 실시예의 편광판을 포함한다. 광학표시장치는 각종 발광소자를 포함하는 발광소자표시장치, 예를 들면 유기발광소자(OLED) 표시장치 등을 포함하는 발광소자 표시 장치를 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(TS#20, 일본 Kuraray社, 연신 전 두께: 20㎛)을 60℃요오드 수용액에서 6배로 연신하여 광 투과율 45%의 편광자를 제조하였다.
배향막 형성용 조성물(HSPA-256, Nissan社)을 트리아세틸셀룰로스(TAC) 필름 위에 바 코팅한 후 125℃에서 2분동안 열 건조시켰다. 열 건조시킨 후, TAC 필름을 유리판 위에서 40° 틸팅(tilting)시킨 후 LPUV(linearly polarized UV)를 파장 313nm에서 광량 25mJ/cm2으로 가하여 배향막을 형성했다. 배향막 위에 O 플레이트형 액정층 형성용 조성물(액정 화합물은 열방성(thermotropic) 액정 분자, Merck社)을 스핀 코팅한 다음 건조시켜 O 플레이트형 액정 위상차층(두께: 2.7㎛)을 형성하였다.
상기 제조한 편광자의 상부면에 보호 필름으로 HC-TAC 필름(Toppan, 25FJCHCN-TC, 하드코팅층 형성된 TAC 필름, 두께: 32㎛)을 합지하였다. 상기 제조한 편광자의 하부면에 상기 제조한 위상차층을 합지하여 편광판을 제조하였다.
실시예 2 내지 실시예 4
실시예 1에서 위상차층을 형성하는 액정 조성물을 변경하여 위상차층의 구성을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에서, 위상차층을 하기 표 1과 같이 1매형인 포지티브 A 플레이트 액정층(역파장 분산성)으로 변경시킨 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 2
실시예 1에서, 위상차층을 하기 표 1과 같이 역파장 분산성 1매인 포지티브 A 플레이트 액정층(역파장 분산성)과 포지티브 C 플레이트 액정층(플랫 파장 분산성) 2매형으로 변경시킨 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
위상차층에 대한 Re, Rth은 Axoscan(Axometry社)를 사용하여 파장 550nm에서 측정하였다. 위상차층의 파장 분산성을 Axoscan(Axometry社)를 사용하여 측정했다.
실시예와 비교예의 편광판을 가지고 아래의 방법으로 평가하고 하기 표 1 및 도 4에 나타내었다.
(1)반사율(단위:%): 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, 반사율을 측정한다. 패널(Glass 기판을 포함) 위에 실시예, 비교예의 편광판을 감압 접착제로 붙이고 정면 및 측면에 대해 반사율 값을 구한다. Theta는 5° 단위로 측정하여, 정면 0°(T=0°) 및 측면 60°(T=60°)에서의 spectral transmittance/반사율(SCE) 값을 구해서 파장 400nm 내지 700nm에서 SCE 반사율 평균값을 취한다.
(2)위상차 특성: 위상차 특성은 위상차층(O 플레이트, +A 플레이트, 또는 +A 플레이트와 +C 플레이트의 적층체) 샘플에 대해 정면, 측면에서 측정 진행되었으며, Axoscan(Axometry社) 장비를 이용했다. 샘플을 측정대에 올려 두고, Theta와 Azimuth angle은 10° 단위로 측정하여 파장 550nm에서 나온 면내 위상차 값을 측정한 후 10° 및 60°에서의 값을 원형 그래프로 나타내었다.
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2
위상차층 Re(nm) 137.51 133.73 142.35 143.47 138.73 143.73
Rth(nm) 15.37 23.12 19.59 38.12 72.14 23.32
파장 분산성 역파장 역파장 역파장 역파장 역파장 역파장
액정 배향 O 플레이트 O 플레이트 O 플레이트 O 플레이트 O 플레이트 아님 O 플레이트 아님
액정 β 각도(°) TOP 면 5 60 55 40 - -
BOTTOM 면 60 5 5 5
평균값 32.5 32.5 30 25
최대값 60 60 55 40
위상차층 전체 두께(㎛) 2.7 2.5 2.7 2.8 3.0 3.7
반사율
(%)		 정면 0.21 0.22 0.25 0.26 0.21 0.21
측면 0.31 0.35 0.34 0.36 0.49 0.30
상기 표 1에서와 같이, 본 발명의 편광판은 정면 및 측면 모두에서 반사율이 낮았다. 또한, 본 발명의 편광판은 역파장 분산성 위상차층과 포지티브 C 플레이트 필름을 합지한 2매형 역파장 분산성 위상차층보다 얇은 두께를 갖는다.
따라서, 본 발명의 편광판은 박막 특성이 강화되어 우수한 폴딩 특성을 제공하리라 예상된다. 또한, 본 발명의 편광판은 포지티브 A 플레이트와 포지티브 C 플레이트의 두 층의 성능을 한층으로 구현함으로써, 공정 단순화 및 비용 절감의 효과를 기대할 수 있다.
반면에, 비교예 1은 실시예대비 측면 반사율이 0.4%를 초과함으로써 측면 반사율이 높았다. 또한, 도 4에서와 같이, Theta에 따른 위상차 편차의 경우 실시예는 비교예 1의 포지티브 A 플레이트 대비 우수하며, 실시예 4로 갈수록 Phi(방위각)이 좌우 비대칭 형태를 보이고 있다. 이처럼 액정 β 각도의 의존성이 있으며 Phi(방위각) 대칭일수록 측면 반사율이 우수한 것을 확인할 수 있다. 비교예는 위상차층 두께가 3㎛를 초과함으로써 비교예 2의 편광판은 우수한 폴딩 특성을 제공하는데 한계가 있으리라 예상된다.
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 (16)

  1. 편광자; 및 상기 편광자의 하부면에 형성된 위상차층을 포함하고,
    상기 위상차층은 역파장 분산성의 O 플레이트형 액정층이고,
    상기 위상차층은 액정 β 각도의 최대값이 40° 내지 60°이고 액정 β 각도의 평균값이 20° 내지 40°인 것인, 편광판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 위상차층은 단일층인 것인, 편광판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 위상차층은 단파장 분산성이 0.81 내지 0.90 장파장 분산성이 1.01 내지 1.10인 것인, 편광판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 위상차층의 두께 방향에 있어서 상기 편광자에 인접하는 면을 TOP 면, 상기 TOP 면과 대향하는 면을 BOTTOM 면이라고 할 때, 상기 TOP 면에서의 액정 화합물의 액정 β 각도는 상기 BOTTOM 면에서의 액정 화합물의 액정 β 각도 대비 크거나 작은 것인, 편광판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 위상차층에서 액정 β 각도는 5° 내지 90°인 것인, 편광판.
  6. 제1항에 있어서, 상기 위상차층은 파장 550nm에서 면내 위상차(Re)가 120nm 내지 160nm인 것인, 편광판.
  7. 제1항에 있어서, 상기 위상차층은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(Rth)가 0nm 내지 90nm인 것인, 편광판.
  8. 제1항에 있어서, 상기 위상차층은 파장 550nm에서 이축성 정도(NZ)가 1.0 이하인 것인, 편광판.
  9. 제1항에 있어서, 상기 편광자의 광 흡수축에 대하여, 상기 위상차층의 지상축(slow axis)은 40° 내지 50°를 이루는 것인, 편광판.
  10. 제1항에 있어서, 상기 편광판은 상기 편광자의 하부면에 위상차필름으로서 상기 위상차층만 있는 것인, 편광판.
  11. 제1항에 있어서, 상기 위상차층은 메소겐기를 갖는 액정 화합물을 포함하는 조성물의 고화층 또는 경화층을 포함하는 것인, 편광판.
  12. 제11항에 있어서, 상기 액정 화합물은 네마틱 액정인 것인, 편광판.
  13. 제11항에 있어서, 상기 액정 화합물은 열방성 액정 화합물을 포함하는 것인, 편광판.
  14. 제1항에 있어서, 상기 위상차층은 두께가 3㎛ 이하인 것인, 편광판.
  15. 제1항에 있어서, 상기 편광자의 상부면에 보호층이 더 형성된 것인, 편광판.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 광학표시장치.
KR1020220106232A 2022-08-24 2022-08-24 편광판 및 광학표시장치 KR20240028118A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220106232A KR20240028118A (ko) 2022-08-24 2022-08-24 편광판 및 광학표시장치
PCT/KR2023/012466 WO2024043682A1 (ko) 2022-08-24 2023-08-23 편광판 및 광학표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220106232A KR20240028118A (ko) 2022-08-24 2022-08-24 편광판 및 광학표시장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240028118A true KR20240028118A (ko) 2024-03-05

Family

ID=90013752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220106232A KR20240028118A (ko) 2022-08-24 2022-08-24 편광판 및 광학표시장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20240028118A (ko)
WO (1) WO2024043682A1 (ko)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6476862B2 (ja) * 2012-10-22 2019-03-06 日本ゼオン株式会社 位相差板、円偏光板、及び画像表示装置
EP3614183B1 (en) * 2017-04-20 2022-09-14 LG Chem, Ltd. Anti-reflection optical filter and organic light-emitting device
JPWO2020044750A1 (ja) * 2018-08-31 2021-09-24 住友化学株式会社 円偏光板及びそれを用いた画像表示装置
KR102641067B1 (ko) * 2019-08-21 2024-02-27 주식회사 엘지화학 편광판
KR102571413B1 (ko) * 2020-11-05 2023-08-29 주식회사 클랩 위상차판 및 이를 구비하는 반사 방지 필름

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024043682A1 (ko) 2024-02-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5512004B2 (ja) 液晶表示装置および積層偏光板ならびに偏光光源装置
KR101768253B1 (ko) 편광판, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 액정표시장치
CN115210616B (zh) 视角控制系统及图像显示装置
KR102126051B1 (ko) 액정 위상차 필름, 이를 포함하는 발광표시장치용 편광판 및 이를 포함하는 발광표시장치
JP2005266696A (ja) 円偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
KR102060795B1 (ko) 반사 방지층 및 비침 방지층 부착 편광판 및 그 제조 방법
JP2005283800A (ja) 楕円偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
KR20150064291A (ko) 광학 필름, 그 제조 방법 및 표시 장치
KR102097802B1 (ko) 액정표시장치
KR102126056B1 (ko) 발광표시장치용 편광판 및 이를 포함하는 발광표시장치
WO2017170019A1 (ja) 偏光板のセット及びそれを用いたｉｐｓモード液晶表示装置
JP2018060152A (ja) Ｉｐｓモード用の偏光板のセット及びそれを用いたｉｐｓモード液晶表示装置
KR20200007455A (ko) 폴더블 편광판 및 이의 용도
KR20240028118A (ko) 편광판 및 광학표시장치
JP2006293399A (ja) 広視野角偏光板
JP2018060150A (ja) Ｉｐｓモード用の偏光板のセット及びそれを用いたｉｐｓモード液晶表示装置
JP2022037468A (ja) 円偏光板の製造方法
JP6756112B2 (ja) 光学フィルム及び画像表示装置
WO2023047748A1 (ja) 位相差層付偏光板およびそれを用いた画像表示装置、ならびに、位相差層付偏光板の評価方法
WO2022270402A1 (ja) 表示装置
JP2018060149A (ja) 偏光板のセット及びそれを用いたｉｐｓモード液晶表示装置
WO2021060247A1 (ja) 位相差板、並びに、それを備えた円偏光板、液晶表示装置、及び有機ｅｌ表示装置
JP6699514B2 (ja) Ｉｐｓモード用の偏光板のセット及びそれを用いたｉｐｓモード液晶表示装置
JP6699513B2 (ja) 偏光板のセット及びそれを用いたｉｐｓモード液晶表示装置
KR20240003567A (ko) 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치