WO2015129978A1 - 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 - Google Patents

편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 Download PDF

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WO2015129978A1
WO2015129978A1 PCT/KR2014/008756 KR2014008756W WO2015129978A1 WO 2015129978 A1 WO2015129978 A1 WO 2015129978A1 KR 2014008756 W KR2014008756 W KR 2014008756W WO 2015129978 A1 WO2015129978 A1 WO 2015129978A1
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WO
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polarizing plate
retardation film
coating layer
polarizer
film
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PCT/KR2014/008756
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English (en)
French (fr)
Inventor
고문보
김용운
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
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Publication date
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    • 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
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/8791—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light

Definitions

  • the present invention relates to a polarizing plate and an optical display device including the same.
  • OLED displays are self-luminous displays. However, OLEDs may interfere with each other by interfering with internal light coming from the internal light source and external light coming from the outside (natural light).
  • the polarizing plate may serve as an antireflection filter by including a ⁇ / 4 retardation film and a polarizer. At this time, the external light transmitted through the polarizing plate is reflected by the OLED reflector and then rotated to cancel each other, thereby improving display performance.
  • a cyclo olefin-based (COP) film is used as a ⁇ / 4 retardation film, but a COP film may have cracks. Therefore, a polycarbonate (PC) film capable of realizing a real black screen can be used because the photoelastic coefficient is high and there is no crack and good wavelength dispersion.
  • PC polycarbonate
  • thermal deformation including color deformation may occur in the PC retardation film, which may cause mura due to heat.
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2012-226996 discloses an organic EL display device including a retardation film formed of a composition containing an amorphous polystyrene-based resin and a polyallylene ether resin.
  • One aspect of the invention relates to a polarizing plate.
  • the polarizing plate is a polarizer; A retardation film formed on one or both surfaces of the polarizer, wherein the retardation film has a photoelastic coefficient of about 5 ⁇ 10 ⁇ 12 (Pa ⁇ 1 ) to about 60 ⁇ 10 ⁇ 12 (Pa ⁇ ) at 23 ° C. and a wavelength of 590 nm. 1 ), the retardation film may be a polarizing plate having a coating layer having a pencil hardness B or more on one or both surfaces.
  • the coating layer may have a peel strength of about 0gf / 25mm to about 1,000gf / 25mm according to JIS C 2107.
  • the coating layer may be formed of at least one of urethane- (meth) acrylate resin, (meth) acrylate resin, epoxy resin, urethane resin, and silicone resin.
  • the retardation film may be a modified polycarbonate-based resin film.
  • the modified polycarbonate-based resin may include units derived from isosorbide or isomannide in the polycarbonate-based resin main chain.
  • the retardation film may be a reverse wavelength dispersion ⁇ / 4 retardation film.
  • the coating layer and the retardation film may be integrated with each other.
  • the polarizing plate is the polarizer; A first protective film formed on the polarizer; And the retardation film formed under the polarizer and having the coating layer formed on an upper surface thereof.
  • the absorption axis of the retardation film may be about 43 ° to about 47 ° or about 133 ° to about 137 ° with respect to the absorption axis of the polarizer.
  • the coating layer may be a hard coating layer.
  • a second protective film may be further formed between the polarizer and the coating layer.
  • An adhesive layer may be further formed on a lower surface of the retardation film.
  • Another aspect of the present invention relates to an optical display device including the polarizing plate.
  • This invention has the effect of the invention which provides the polarizing plate which can suppress the thermal deformation of retardation film at high temperature, and can suppress Mura phenomenon.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a polarizing plate of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a polarizer according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of an optical display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the pencil hardness is measured using a pencil hardness tester (Shinto Scientific, Heidon) as a Mitsubishi evaluation pencil (UNI). Using a pencil of each hardness, draw 5 times five times at a load of 500kg / cm 2, an angle of 45 degrees, a speed of 0.5mm / sec and measure the presence of scratches. The hardness of the pencil which has the maximum value among the pencils of the hardness which does not produce a scratch is evaluated by the hardness of the film to be measured.
  • the 'photoelastic coefficient' is calculated from the slope of the function of the stress and the retardation value. Specifically, both ends of the retardation film sample (1.5 cm x 10 cm x 40 ⁇ m, width x length x thickness) are inserted into the sample support for measuring the photoelastic coefficient. The phase difference value in the center of a sample is measured using a KOBRA retarder at 23 ° C. and a wavelength of 590 nm while applying stress (1N to 15N) to the sample. The slope was calculated from the function of the retardation value and the stress measured above to obtain the photoelastic coefficient of the retardation film.
  • Polarizing plate of the embodiment of the present invention And a retardation film formed on one or both surfaces of the polarizer, and having a coating layer having a pencil hardness of B or more, wherein the retardation film has a photoelastic coefficient of about 5 ⁇ 10 -12 Pa -1 to about 60 ⁇ 10 -12 Pa -1
  • the coating layer may physically suppress the thermal deformation of the retardation film at a high temperature. Accordingly, even if the polarizing plate includes a high photoelastic coefficient retardation film having a photoelastic coefficient of about 5 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 to about 60 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 , thermal deformation of the phase difference film and the polarizing plate at a high temperature may be minimized. Can be.
  • the coating layer may suppress thermal deformation of the retardation film by a physical method without chemically affecting the retardation film. In this case, by maintaining the phase difference inherent to the retardation film can also maintain the function of the polarizing plate.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a polarizing plate of an embodiment of the present invention.
  • the polarizing plate 100 may have a photoelastic coefficient of about 5 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 to about 60 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 under the polarizer 110 and the polarizer 110.
  • sign Retardation film 140 is included.
  • the retardation film 140 includes a coating layer 130 having a pencil hardness B or more.
  • the coating layer 130 may be formed on the retardation film 140.
  • the polarizer 110, the coating layer 130, and the phase difference film 140 may be sequentially stacked.
  • the first protective film 120 may be formed on the polarizer 110.
  • the coating layer can suppress the thermal deformation of the retardation film, and thus the polarizing plate of an embodiment of the present invention may be no mura due to heat.
  • the coating layer may be a hard coating layer of pencil hardness B to 4H. Within this range, the coating layer may be more excellent in the effect of suppressing the thermal deformation of the retardation film at a high temperature.
  • the coating layer may have a peel strength of about 0gf / 25mm to about 1,000gf / 25mm according to JIS C 2107. Specifically, the peel strength of the coating layer may be about 0.01 gf / 25mm to about 1,000gf / 25mm, about 1gf / 25mm to about 800gf / 25mm, about 1gf / 25mm to about 500gf / 25mm or about 1gf / 25mm to about 200gf / 25mm have.
  • the coating layer at a high temperature within the above range may be more excellent in suppressing the thermal deformation of the retardation film.
  • the coating layer may be a non-adhesive coating layer without adhesion to the polarizer.
  • an adhesive layer is formed between the coating layer and the polarizer, so that the coating layer and the polarizer may adhere to each other.
  • the adhesive layer may be formed of a conventional photocurable adhesive (eg, UV-based adhesive), an aqueous adhesive, a pressure-sensitive adhesive, or the like.
  • the coating layer and the retardation film are integrated, the coating layer can directly suppress thermal deformation of the retardation film at high temperature.
  • integrated form refers to a form in which no point / adhesive layer is formed between the coating layer and the retardation film.
  • the coating layer may be prepared by coating and curing the coating layer composition on one or both sides of the retardation film.
  • the coating layer may have a transmittance of about 90% or more, specifically about 90% to about 99.99%, and a refractive index of about 1.3 to about 1.6 at a wavelength of 550 nm. Within this range, the coating layer may maintain transparency without affecting the retardation film.
  • the coating layer may be formed of a transparent material that can implement the pencil hardness B or more.
  • the coating layer may be formed of an inorganic coating material, but may also increase adhesion to the retardation film by forming an organic coating material with a thermal or photocurable material.
  • the coating layer may be formed of at least one of urethane- (meth) acrylate resin, (meth) acrylate resin, epoxy resin, urethane resin, and silicone resin, but is not limited thereto.
  • pencil hardness B or more means that the pencil hardness evaluated by the aforementioned pencil hardness measurement method is harder than B.
  • the coating layer may have a thickness of about 0.1 ⁇ m to about 30 ⁇ m, specifically about 1 ⁇ m to about 10 ⁇ m, and may be used for the polarizing plate in the above range, and may have an effect of suppressing thermal deformation of the retardation film.
  • the thickness ratio of the coating layer and the retardation film may be about 1: 0.3 to about 1: 800. Specifically, the thickness ratio may be about 1: 0.3 to about 1: 500, about 1: 3 to about 1: 100, about 1:10 to about 1: 500, about 1:10 to about 1: 400, about 1 : 10 to about 1: 300 or about 1:50 to about 1: 200. In the above range, the coating layer may suppress thermal deformation of the retardation film.
  • the coating layer may be formed on the bottom surface of the retardation film. That is, the coating layer may be formed on one side or both sides of the retardation film. In one embodiment, the coating layer may be formed only on the upper surface of the retardation film. In this case, the processability can be improved and a thinness effect can be obtained together with the heat distortion suppression effect of the retardation film. In another embodiment, a coating layer may be formed on both the upper and lower surfaces of the retardation film. In this case, the effect of suppressing heat deformation of the retardation film can be further improved.
  • the coating layer may be formed by stacking two or more layers of the same or different types of coating materials.
  • the structure in which the coating layer and the retardation film are laminated may be included two or more times.
  • the photoelastic coefficient of the retardation film may be about 5 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 to about 60 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 . Specifically, the photoelastic coefficient of the retardation film may be about 35 ⁇ 10 -12 Pa -1 to about 50 ⁇ 10 -12 Pa -1 . Within this range, retardation value change does not occur in the retardation film, and is suitable for use as a retardation film for polarizing plates.
  • the retardation film may be a reverse wavelength dispersion ⁇ / 4 retardation film.
  • the linearly polarized light transmitted through the polarizer in the external light may be converted into circularly polarized light, and the circularly polarized light may be reflected and rotated by the OLED reflector to cancel the external light interference.
  • the OLED display screen can realize real black.
  • the term “reverse wavelength dispersion” means that the front retardation value Nz (front-side retardation value Ro) or Nz (degree of biaxiality) at a reference wavelength increases with increasing wavelength. it means.
  • the reference wavelength may be about 550 nm.
  • Nz is a term indicating a degree of biaxiality
  • nz is a term indicating a refractive index in the z-axis direction
  • the retardation film has a thickness direction retardation (Rth) of about 0 nm to about 300 nm, a biaxial degree (Nz) of about 0.8 to about 1.2, represented by Equation 2 at a wavelength of 550 nm.
  • the in-plane retardation Re represented by 3 may be about 100 nm to about 200 nm, for example, about 120 nm to about 160 nm. In the above range, linearly polarized light can be converted into circularly polarized light to improve display performance:
  • Nz (nx-nz) / (nx-ny)
  • nx, ny, and nz are refractive indexes in the x-axis direction, refractive indexes in the y-axis direction and refractive indexes in the z-axis direction, respectively, at wavelength 550 nm, and d is the thickness of the retardation film ( Unit: nm).
  • Direction of the retardation film may be divided into the x-axis direction of the longitudinal direction (MD, machine direction) of the retardation film, the y-axis direction of the transverse direction (TD, transverse direction), and the z-axis direction of the thickness direction.
  • the retardation film may be formed of a transparent resin capable of implementing a photoelastic coefficient of about 5 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 to about 60 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 .
  • the transparent resin may be, for example, a film formed of a modified polycarbonate resin.
  • the modified polycarbonate-based resin is a resin including isosorbide or isomannide residue in the main chain of the polycarbonate-based resin, and may have a higher photoelastic coefficient than the polycarbonate-based resin.
  • the retardation film may include a unit of formula 1 in the main chain of the polycarbonate resin:
  • the retardation film may include units of Formula 1 and Formula 2:
  • A is -CH 2 -Y-CH 2-
  • Y is a cycloalkylene group having 4 to 20 carbon atoms or a structure represented by the following formula (3):
  • R 1 , R 2 , R 3 or R 4 may be the same or different from each other.
  • R 1 , R 2 , R 3 or R 4 are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • the modified polycarbonate-based resin may be prepared by reacting a hydroxyester-forming compound with a dihydroxy compound represented by Formula 4 or Formula 5 below:
  • Y is a cycloalkylene group having 4 to 20 carbon atoms or a structure represented by the following Formula 6:
  • R 1 , R 2 , R 3, or R 4 may be the same as or different from each other.
  • R 1 , R 2 , R 3 or R 4 are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • the dihydroxy compound of Formula 4 may include isosorbide and isomannide alone or as a mixture of two or more thereof.
  • the dihydroxy compound of Formula 5 may be tricyclodecanedimethanol, pentacyclopentadecandimethanol, 2,6-decalindimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, norbornanedimethanol, cyclopentane-1 Or 3 or 9-bis (2-hydroxy-1,1-dimethylethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5) undecane alone or as a mixture of two or more It can be included as.
  • carbonate ester-forming compound a carbonate compound commonly used in the production of a polycarbonate resin may be used.
  • diphenyl carbonate may be used.
  • the retardation film may further include structural units derived from aromatic dihydroxy compounds in addition to Chemical Formulas 4 and 5.
  • the aromatic dihydroxy compound is not particularly limited as long as it is a compound commonly included in preparing an aromatic polycarbonate resin.
  • the aromatic dihydroxy compound can be, for example, bisphenol A or the like.
  • the retardation film may be a film obtained by stretching a film made of a modified polycarbonate resin at a predetermined draw ratio. Specifically, the film may be uniaxially or biaxially stretched in the MD or TD direction.
  • the draw ratio can be, for example, about 1.5 to about 10. In the above range, the retardation film may implement a predetermined retardation.
  • the retardation film may have a thickness of about 10 ⁇ m to about 80 ⁇ m, specifically about 35 ⁇ m to 75 ⁇ m. It may have physical properties for use in the polarizing plate in the above range.
  • the coating layer may have a pencil hardness and thickness in the aforementioned range, and the retardation film may have a thickness in the above range.
  • the mechanical strength of the polarizing plate can be maintained even if the polarizing plate does not further include a protective film between the polarizer and the laminate.
  • the retardation film may have a transmittance of about 90% or more, specifically about 90 to about 99.99%, and a refractive index of about 1.3 to about 1.6 at a wavelength of 550 nm. In the above range, the polarizing plate may maintain transparency.
  • the optical axis (absorption axis) of the retardation film is oriented so as to be about 43 ° to about 47 ° (specifically about 45 °) or about 133 ° to about 137 ° (specifically about 135 °) with respect to the absorption axis of the polarizer,
  • the anti-reflection filter effect of the OLED display can be realized.
  • an adhesive layer is formed below the retardation film of one embodiment, and the polarizing plate may be fixed to the OLED panel.
  • the adhesive layer may be formed of a photocurable pressure sensitive adhesive or a pressure sensitive adhesive (PSA) as a conventional pressure sensitive adhesive.
  • the pressure-sensitive adhesive may be an acrylic pressure-sensitive adhesive. In this case, heat resistance and weather resistance of the polarizing plate may be excellent.
  • the polarizer transmits only light in a specific direction, and may be prepared by dyeing iodine or dichroic dye on a polyvinyl alcohol-based film and stretching the same. Specifically, the polarizer may be prepared by performing a swelling process, dyeing step, stretching step, crosslinking step on the polyvinyl alcohol-based film.
  • the polarizer may have a thickness after stretching from about 2 ⁇ m to about 30 ⁇ m, specifically about 4 ⁇ m to about 27 ⁇ m. In the above range, the polarizer may have advantageous properties for use in the polarizing plate.
  • the first protective film (indicated by 120 in FIG. 1) is an optically transparent film, for example, a cellulose-based resin containing triacetyl cellulose (TAC), polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PET), and the like.
  • TAC triacetyl cellulose
  • PET polyethylene naphthalate
  • polyester resin Polybutylene naphthalate and the like, polyester resin, cyclic polyolefin resin, polycarbonate resin, polyether sulfone resin, polysulfone resin, polyamide resin, polyimide resin, polyolefin resin
  • a film made of one or more resins of polyarylate resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl chloride resin, and polyvinylidene chloride resin may be used. Specifically, for example, TAC or PET film can be used.
  • the first protective film may have a thickness of about 5 ⁇ m to about 70 ⁇ m, specifically about 15 ⁇ m to about 45 ⁇ m. It can exhibit suitable physical properties for use in the polarizing plate in the above range.
  • an adhesive layer is formed between the polarizer and the first protective film, the polarizer and the first protective film may be bonded to each other.
  • the adhesive layer may be formed of one or more of a conventional water-based adhesive, a photocurable adhesive, and a pressure-sensitive adhesive, but is not limited thereto.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a polarizer according to another embodiment of the present invention.
  • the polarizer 200 may include a polarizer 110, a first protective film 120 formed on the polarizer 110, and a second protective film formed under the polarizer 110 ( 150).
  • a coating layer 130 having a pencil hardness B or more is formed below the second protective film 150, and the photoelastic coefficient is about 5 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 to about 60 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 retardation film 140. ) Is included.
  • the coating layer may be formed on one side of the retardation film in contact with the second protective film. 2 is substantially the same as the polarizing plate of the exemplary embodiment of the present invention except that a second protective film is further formed between the polarizer and the coating layer.
  • the second protective film may protect the polarizer and further increase the mechanical strength of the polarizer.
  • the second protective film will be described below.
  • the second protective film is an optically transparent film, for example, cellulose-based resin containing triacetyl cellulose (TAC) or the like; Polyester resins including polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PET), polybutylene naphthalate and the like, cyclic polyolefin resin, polycarbonate resin, polyether sulfone resin, polysulfone It may be a film made of at least one of resin, polyamide resin, polyimide resin, polyolefin resin, polyarylate resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin. . Specifically, for example, the second protective film may use a TAC or PET film.
  • TAC triacetyl cellulose
  • the second protective film may have a thickness of about 5 ⁇ m to about 70 ⁇ m, specifically about 15 ⁇ m to about 45 ⁇ m. In the above range, the second protective film may have advantageous properties for use in the polarizing plate.
  • the coating layer may have no adhesion to the second protective film.
  • an adhesive layer is formed between the coating layer and the second protective film, so that the coating layer and the second protective film may adhere to each other.
  • the adhesive layer may be formed of a conventional photocurable adhesive, an aqueous adhesive, a pressure sensitive adhesive (PSA), or the like.
  • the optical display device may include the polarizer of the exemplary embodiment of the present invention.
  • the optical display device may be a conventional optical display device including a polarizing plate.
  • the optical display device may be, for example, an organic light emitting diode (OLED) display device.
  • OLED organic light emitting diode
  • the organic light emitting diode display device 300 includes an OLED panel 310 and an OLED panel 310 on the polarizer 320 according to an embodiment of the present invention. It may include.
  • the polyvinyl alcohol film (PS # 60, Japan Kuraray Co., Ltd., 60 micrometers before extending
  • a triacetyl cellulose film (TAC, T25UL, FUJI Co., Ltd.) was attached to the upper surface of the polarizer using an aqueous adhesive.
  • a composition for a hard coating layer containing a urethane-acrylate resin on one surface of a modified polycarbonate-based retardation film (modified PC film, Teijin, WW142, wavelength 550nm, Re is 142nm, photoelastic coefficient: 45 x 10 -12 Pa -1 ) was coated and cured to prepare a modified PC film having a coating layer (pencil hardness: 2H).
  • modified PC film Teijin, WW142, wavelength 550nm, Re is 142nm, photoelastic coefficient: 45 x 10 -12 Pa -1
  • the polarizing plate was manufactured by adhering the modified PC film on which the hard coat layer was prepared using the UV-based adhesive to the lower surface of the polarizer.
  • the optical axis (absorption axis) of the modified PC film was set to 45 ° with respect to the absorption axis of the polarizer.
  • the photoelastic coefficient of the modified PC film was measured for a modified PC film sample (1.5 cm ⁇ 10 cm ⁇ 40 ⁇ m, width ⁇ length ⁇ thickness). Specifically, after inserting both ends of the retardation film sample in the sample support, while applying a stress (1N to 15N) to the sample, the retardation value at the center of the sample was measured using a KOBRA retarder at 23 °C, wavelength 590nm. The slope was calculated from the function of the phase difference value and the stress thus measured to obtain the photoelastic coefficient of the phase difference film.
  • Pencil hardness of the coating layer was measured using a pencil hardness tester (Shinto Scientific, Heidon) with a Mitsubishi evaluation pencil (UNI). 5 mm was drawn five times at a load of 500 kg / cm 2, an angle of 45 degrees, and a speed of 0.5 mm / sec, and then the presence of scratches was measured. The hardness of the pencil having the maximum value among the hardness of the pencil does not occur was evaluated as the hardness of the coating layer. An acrylic pressure-sensitive adhesive was formed on the other side of the modified PC film to laminate a polarizing plate on the panel.
  • the polyvinyl alcohol film (PS # 60, Japan Kuraray Co., Ltd., 60 micrometers before extending
  • a triacetyl cellulose film (TAC, T25UL, FUJI Co., Ltd.) was attached to the upper surface of the polarizer using an aqueous adhesive.
  • a triacetyl cellulose film (TAC, T25UL, FUJI Co., Ltd.) was attached to the lower surface of the polarizer using an aqueous adhesive.
  • a polarizing plate was prepared by adhering a modified PC film having the coating layer prepared on the lower surface of triacetyl cellulose using an acrylic adhesive.
  • the angle of the optical axis (absorption axis) of a modified PC film was set to 45 degrees with respect to the absorption axis of a polarizer.
  • the photoelastic coefficient of the modified PC film was measured for a retardation film sample (1.5 cm x 10 cm x 40 ⁇ m, width x length x thickness).
  • the retardation value at the center of the sample was measured using a KOBRA retarder at 23 °C, wavelength 590nm.
  • the slope was calculated from the function of the phase difference value and the stress thus measured to obtain the photoelastic coefficient of the phase difference film.
  • An acrylic pressure-sensitive adhesive was formed on the other side of the modified PC film to laminate a polarizing plate on the panel.
  • Pencil hardness of the coating layer was measured in the same manner as in Example 1.
  • Example 2 a polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 2 except that the coating layer was not formed on one surface of the modified PC film.
  • Example 2 a polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 2, except that an acrylic coating layer having a hardness of 2B was formed on one surface of the modified PC film.
  • Example 2 a polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 2, except that a coating layer was not formed on one surface of the modified PC film, and a hard type acrylic pressure sensitive adhesive having a storage modulus value of 10 5 Pa or more was used instead of the acrylic pressure sensitive adhesive. .
  • Example 2 without forming a coating layer on one side of the modified PC film, storage modulus instead of an acrylic pressure-sensitive adhesive A polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 2, except that the acrylic adhesive of the soft type having a value of less than 10 4 Pa was used.
  • Mura generated by heat The prepared polarizing plate was attached to the OLED panel, maintained for 240 hours to 500 hours in the 85 °C dry heat chamber, and the degree of deformation of the reflective color compared to the dry heat chamber was visually confirmed. If there is no mura, it was evaluated as ' ⁇ '.
  • the coating layer suppressed thermal deformation of the retardation film, so that there was no mura due to heat even at high temperatures.

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Abstract

본 발명은 편광자; 및 상기 편광자의 일면 또는 양면에 형성되고, 연필경도 B 이상인 코팅층을 포함하는 위상차필름을 포함하며, 상기 위상차필름은 23℃, 파장 590nm에서의 광탄성계수가 약 5×10-12(Pa-1) 내지 약 60×10-12(Pa-1)인 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다.

Description

편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
본 발명은 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다.
유기발광소자(OLED) 표시장치는 자체 발광 표시장치이다. 그러나 OLED는 내부의 광원으로부터 나오는 내광과 외부로부터 들어오는 외광(자연광)이 상호 간섭을 일으켜 디스플레이의 성능이 떨어질 수 있다. 편광판은 λ/4 위상차필름과 편광자를 포함함으로써, 반사 방지 필터로 작용할 수 있다. 이 때, 편광판을 투과한 외광은 OLED 반사판에서 반사된 후 회전되어 서로 상쇄됨으로써 디스플레이 성능을 좋게 할 수 있다.
종래에는 λ/4 위상차필름으로 시클로 올레핀계(COP) 필름을 사용하였으나, COP 필름은 크랙이 발생할 수 있다. 따라서, 광탄성계수가 높아 크랙이 없고 파장 분산성이 좋아 real black 화면을 구현할 수 있는 폴리카보네이트(PC) 필름을 사용할 수 있다. 그런데, 고광탄성계수의 PC 위상차필름을 포함하는 편광판은 고온에서 방치할 경우 PC 위상차필름에 색상 변형을 포함하는 열 변형이 일어날 수 있고 이로 인해 열에 의한 무라(mura)가 생길 수 있다.
이와 관련하여, 일본공개특허 제2012-226996호는 비정성 폴리스티렌계 수지와 폴리알릴렌에테르 수지를 포함하는 조성물로 형성된 위상차필름을 포함하는 유기 EL 표시장치를 개시하고 있다.
본 발명의 목적은 광탄성계수가 높은 위상차필름을 포함하고 고온에서 위상차필름의 열변형을 억제할 수 있는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 광탄성계수가 높은 위상차필름을 포함하고 고온에서 무라를 억제할 수 있는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 편광판에 관한 것이다.
상기 편광판은 편광자; 상기 편광자의 일면 또는 양면에 형성되는 위상차필름을 포함하며, 상기 위상차필름은 23℃, 파장 590nm에서의 광탄성계수가 약 5×10-12(Pa-1) 내지 약 60×10-12(Pa-1)이고, 상기 위상차필름은 일면 또는 양면에 연필경도 B 이상인 코팅층이 형성된 편광판일 수 있다.
상기 코팅층은 JIS C 2107에 의한 박리강도가 약 0gf/25mm 내지 약 1,000gf/25mm일 수 있다.
상기 코팅층은 우레탄-(메타)아크릴레이트계 수지, (메타)아크릴레이트계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지 중 하나 이상으로 형성될 수 있다.
상기 위상차필름은 변성 폴리카보네이트계 수지 필름일 수 있다.
상기 변성 폴리카보네이트계 수지는 폴리카보네이트계 수지 주쇄에 이소소르비드 또는 이소만니드로부터 유래된 단위를 포함할 수 있다.
상기 위상차필름은 역파장 분산성 λ/4 위상차필름일 수 있다.
상기 코팅층과 상기 위상차필름은 서로 일체형일 수 있다.
상기 편광판은 상기 편광자; 상기 편광자의 상부에 형성된 제1보호필름; 및 상기 편광자 하부에 형성되고 상부면에 상기 코팅층이 형성된 상기 위상차필름;을 포함할 수 있다.
상기 위상차필름의 흡수축은 상기 편광자의 흡수축에 대해 약 43° 내지 약 47° 또는 약 133° 내지 약 137°일 수 있다.
상기 코팅층은 하드코팅층일 수 있다.
상기 편광자와 상기 코팅층 사이에 제2보호필름이 더 형성될 수 있다.
상기 위상차필름의 하부면에 점착층이 더 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 편광판을 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다.
본 발명은 고온에서 위상차필름의 열변형을 억제하고, 무라 현상을 억제할 수 있는 편광판을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명 일 실시예의 편광판의 단면도이다.
도 2는 본 발명 다른 실시예의 편광판의 단면도이다.
도 3은 본 발명 일 실시예의 광학표시장치의 단면도이다.
첨부한 도면을 참고하여 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. 본 명세서에서 '상부'와 '하부'는 도면을 기준으로 정의한 것이고, 보는 시각에 따라 '상부'가 '하부'로 '하부'가 '상부'로 변경될 수 있다. 또한 본 명세서에서, '(메트)아크릴레이트'는 아크릴레이트 및/또는 메타아크릴레이트를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 '연필경도'는 미쯔비시 평가용 연필(UNI)로 연필경도측정기(Shinto Scientific, Heidon)를 이용하여 측정한다. 각 경도의 연필을 사용하여 500kg/cm2의 하중, 45도의 각도, 0.5mm/sec의 속도로 5mm를 5회 그은 후 스크래치의 유무를 측정한다. 스크래치가 발생하지 않는 경도의 연필 중 최대값을 갖는 연필의 경도를 측정 대상 필름의 경도로 평가한다.
본 명세서에서 '광탄성계수'는 응력과 위상차값의 함수의 기울기로부터 계산하였다. 구체적으로, 광탄성계수의 측정을 위해 위상차필름 샘플(1.5cmx10cmx40㎛, 가로x세로x두께)의 양단을 샘플 지지구에 끼운다. 상기 샘플에 응력(1N 내지 15N)을 가하면서 샘플 중앙의 위상차값을 23℃, 파장 590nm에서 KOBRA 위상차 측정기를 사용하여 측정한다. 상기에서 측정한 위상차값과 응력의 함수로부터 기울기를 계산하여 위상차 필름의 광탄성계수를 얻었다.
본 발명 실시예의 편광판은 편광자; 및 편광자의 일면 또는 양면에 형성되고, 연필경도 B 이상인 코팅층이 형성된 위상차필름;을 포함하며, 상기 위상차필름은 광탄성계수가 약 5×10-12 Pa-1 내지 약 60×10-12 Pa-1가 될 수 있다. 상기 코팅층은 고온에서 위상차필름의 열변형을 물리적으로 억제할 수 있다. 이에 따라, 편광판은 광탄성계수가 약 5×10-12 Pa-1 내지 약 60×10-12 Pa-1인 고 광탄성계수의 위상차필름을 포함하더라도, 고온에서 위상차필름 및 편광판의 열변형을 최소화할 수 있다. 위상차 필름 및 편광판의 열변형이 최소화되면 위상차필름의 색상 변형 및 무라(mura, 열에 의한 무라)도 최소화될 수 있다. 또한, 코팅층은 위상차필름에 화학적 영향을 주지 않고, 물리적인 방법으로 위상차필름의 열변형을 억제할 수 있다. 이러한 경우, 위상차필름 고유의 위상차를 유지하게 함으로서 편광판의 기능도 유지할 수 있다.
이하, 본 발명 일 실시예의 편광판을 도 1을 참고하여 설명한다. 도 1은 본 발명 일 실시예의 편광판의 단면도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명 일 실시예의 편광판(100)은 편광자(110) 및 편광자(110)의 하부에 광탄성계수가 약 5×10-12 Pa-1 내지 약 60×10-12 Pa-1인 위상차필름(140)을 포함한다. 이 때, 상기 위상차필름(140)은 연필경도 B 이상인 코팅층(130)을 포함한다. 하나의 구체예에서 상기 코팅층(130)은 위상차 필름(140)의 상부에 형성될 수 있다. 예를 들면, 편광자(110)-코팅층(130)-위상차필름(140)이 순차적으로 적층될 수 있다. 일 구체예에서, 상기 편광자(110)의 상부에는 제1보호필름(120)이 형성될 수 있다.
상기 코팅층은 위상차필름의 열변형을 억제할 수 있고, 이로 인해 본 발명 일 실시예의 편광판은 열에 의한 무라가 없을 수 있다. 구체적으로, 코팅층은 연필경도가 B 내지 4H의 하드코팅층이 될 수 있다. 상기 범위 내에서, 코팅층이 고온에서 위상차필름의 열변형을 억제하는 효과가 더욱 우수할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 코팅층은 JIS C 2107에 의한 박리강도가 약 0gf/25mm 내지 약 1,000gf/25mm일 수 있다. 구체적으로 코팅층의 박리 강도는 약 0.01 gf/25mm 내지 약 1,000gf/25mm, 약 1gf/25mm 내지 약 800gf/25mm, 약 1gf/25mm 내지 약 500gf/25mm 또는 약 1gf/25mm 내지 약 200gf/25mm일 수 있다. 상기 범위 내에서 고온에서 코팅층이 위상차필름의 열변형을 억제하는 효과가 더욱 우수할 수 있다.
일 실시예에서, 코팅층은 편광자에 대한 접착력이 없는 무-접착력 코팅층일 수 있다. 이러한 경우, 도 1에서 도시되지 않았지만 코팅층과 편광자 사이에 접착층이 형성되어, 코팅층과 편광자가 서로 접착할 수 있다. 접착층은 통상의 광경화성 접착제(예:UV계 접착제), 수계 접착제, 감압 접착제 등으로 형성될 수 있다. 코팅층과 위상차필름이 일체형인 경우, 코팅층은 고온에서의 위상차필름의 열변형을 직접적으로 억제할 수 있다. 상기에서 '일체형'은 코팅층과 위상차필름 사이에 임의의 점/접착층이 형성되지 않은 형태를 의미한다. 상기 코팅층은 위상차필름의 일면 또는 양면에 코팅층용 조성물을 코팅하고 경화시켜 제조할 수 있다.
코팅층은 파장 550nm에서 투과율이 약 90% 이상, 구체적으로 약 90% 내지 약 99.99%가 될 수 있고, 굴절률이 약 1.3 내지 약 1.6이 될 수 있다. 상기 범위에서 코팅층이 위상차필름에 영향을 주지 않고 편광판이 투명성을 유지할 수 있다. 코팅층은 연필경도 B 이상을 구현할 수 있는 투명 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 코팅층은 무기계 코팅 물질로도 형성될 수 있지만, 열 또는 광경화성 물질로 유기계 코팅 물질을 형성함으로써 위상차필름에 대한 밀착성도 높일 수 있다. 구체적으로 코팅층은 우레탄-(메타)아크릴레이트계 수지, (메타)아크릴레이트계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지 중 하나 이상으로 형성될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
본 명세서에서 “연필경도가 B이상”이라는 기재는 전술한 연필경도 측정방법으로 평가한 연필경도가 B보다 단단함을 의미한다.
코팅층은 두께가 약 0.1㎛ 내지 약 30㎛, 구체적으로 약 1㎛ 내지 약 10㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서 편광판에 사용할 수 있고, 위상차필름의 열변형 억제 효과가 있을 수 있다.
코팅층과 위상차필름의 두께 비(코팅층의 두께:위상차필름의 두께)는 약 1:0.3 내지 약 1:800이 될 수 있다. 구체적으로, 상기 두께의 비는 약 1:0.3 내지 약 1:500, 약 1:3 내지 약 1:100, 약 1:10 내지 약 1:500, 약 1:10 내지 약 1:400, 약 1:10 내지 약 1:300 또는, 약 1:50 내지 약 1:200일 수 있다. 상기 범위에서 코팅층이 위상차필름의 열변형을 억제할 수 있다.
도 1에서 도시되지는 않았지만, 코팅층은 위상차필름의 하부면에도 형성될 수 있다. 즉, 코팅층은 위상차 필름의 일면 또는 양면에 형성될 수 있다. 일 구체예에서, 위상차필름의 상부면에만 코팅층이 형성될 수 있다. 이러한 경우, 위상차필름의 열변형 억제 효과와 함께 공정성을 개선하고 박형 효과를 얻을 수 있다. 다른 구체예에서, 위상차필름의 상부면과 하부면 모두에 코팅층이 형성될 수 있다. 이러한 경우, 위상차 필름의 열변형 억제 효과가 더욱 향상될 수 있다.
또한, 도 1에서는 도시되지 않았지만, 코팅층은 동종 또는 이종의 코팅 물질이 2층 이상 적층된 것일 수도 있다. 또한, 코팅층과 위상차필름이 적층된 구조체는 2회 이상 포함될 수도 있다.
위상차필름의 광탄성계수는 약 5 x 10-12 Pa-1 내지 약 60 x 10-12 Pa-1 일 수 있다. 구체적으로, 위상차필름의 광탄성계수는 약 35 × 10-12 Pa-1 내지 약 50 × 10-12 Pa-1이 될 수 있다. 상기 범위 내에서, 위상차필름에 위상차값 변경이 발생하지 않으며, 편광판용 위상차 필름으로 사용하기에 적합하다.
위상차필름은 역파장 분산성 λ/4 위상차필름일 수 있다. 이러한 경우, 외광 중 편광자를 투과한 선편광을 원편광으로 전환시켜주고, 상기 원편광이 OLED 반사판에 의해 반사되어 회전되어 외광 간섭을 상쇄시킬 수 있다. 그 결과 OLED 디스플레이 화면은 real black을 구현할 수 있다. 상기 “역파장 분산성”이란 기준 파장에서의 정면 위상차값(Ro) 또는 Nz(이축성 정도)에 대한, 파장 약 380nm 내지 약 780nm에서의 정면 위상차값 또는 Nz가 파장이 증가할수록 증가하는 경향을 의미한다. 상기 기준 파장은 약 550nm이 될 수 있다.
본 명세서에서 “Nz”는 이축성 정도를 나타내는 용어이며, “nz”는 z축 방향의 굴절률을 나타내는 용어로, 상기 두 용어는 서로 다른 의미를 가지므로 구분하여 사용한다.
구체적으로, 위상차필름은 파장 550nm에서, 하기 식 1로 표시되는 두께 방향 위상차(Rth)가 약 0nm 내지 약 300nm, 하기 식 2로 표시되는 이축성 정도(Nz)가 약 0.8 내지 약 1.2, 하기 식 3으로 표시되는 면내 위상차(Re)가 약 100nm 내지 약 200nm, 예를 들면 약 120nm 내지 약 160nm가 될 수 있다. 상기 범위에서 유기발광소자 편광판에 사용시 선편광을 원편광으로 전환시켜 디스플레이 성능을 좋게 할 수 있다:
<식 1>
Rth = ((nx +ny)/2 - nz) × d
<식 2>
Nz = (nx - nz)/(nx - ny)
<식 3>
Re = (nx - ny) × d
상기 식 1 내지 3에서, nx, ny, nz는 파장 550nm에서 각각 위상차필름의 x축 방향의 굴절률(refractive index), y축 방향의 굴절률 및 z축 방향의 굴절률이고, d는 위상차필름의 두께(단위:nm)이다. 위상차필름의 방향은 위상차필름의 길이 방향(MD, machine direction)인 x축 방향, 폭 방향(TD, transverse direction)인 y축 방향, 및 두께 방향인 z축 방향으로 구분될 수 있다.
위상차필름은 광탄성계수 약 5 × 10-12 Pa-1 내지 약 60 × 10-12 Pa-1을 구현할 수 있는 투명 수지로 형성될 수 있다. 상기 투명 수지는, 예를 들면, 변성 폴리카보네이트계 수지로 형성된 필름일 수 있다. 변성 폴리카보네이트계 수지는 폴리카보네이트계 수지의 주쇄에 이소소르비드(isosorbide) 또는 이소만니드(isomannide) 잔기를 포함하는 수지로서, 폴리카보네이트계 수지에 비해 광탄성계수가 높을 수 있다. 일구체예에서, 위상차필름은 폴리카보네이트계 수지의 주쇄에 하기 화학식 1의 단위를 포함할 수 있다:
<화학식 1>
Figure PCTKR2014008756-appb-I000001
다른 구체예에서, 위상차필름은 하기 화학식 1과 하기 화학식 2의 단위를 포함할 수 있다:
<화학식 1>
Figure PCTKR2014008756-appb-I000002
<화학식 2>
Figure PCTKR2014008756-appb-I000003
상기 화학식 2에서, A는 -CH2-Y-CH2-이고, 상기 Y는 탄소수 4 내지 20의 시클로알킬렌기 또는 하기 화학식 3으로 표시되는 구조이다:
<화학식 3>
Figure PCTKR2014008756-appb-I000004
상기 화학식 3에서, *는 상기 A중 -CH2-에 대한 연결 부위이고, R1, R2, R3 또는 R4는 서로 동일하거나 다를 수 있다. 예를 들어, R1, R2, R3 또는 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이다.
일 실시예에서, 변성 폴리카보네이트계 수지는 하기 화학식 4 또는 하기 화학식 5로 표시되는 디히드록시 화합물;에 탄산에스테르 형성 화합물;을 반응시켜 제조될 수 있다:
<화학식 4>
Figure PCTKR2014008756-appb-I000005
<화학식 5>
Figure PCTKR2014008756-appb-I000006
상기 화학식 5에서, Y는 탄소수 4 내지 20의 시클로알킬렌기 또는 하기 화학식 6으로 표시되는 구조이다:
<화학식 6>
Figure PCTKR2014008756-appb-I000007
상기 화학식 6에서, *는 상기 화학식 5 중 -CH2-에 대한 연결 부위이고, R1, R2, R3 또는 R4는 서로 동일하거나 다를 수 있다. 예를 들어, R1, R2, R3 또는 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이다.
일 실시예의 화학식 4의 디히드록시 화합물은 이소소르비드(isosorbide), 이소만니드(isomannide)를 단독 또는 2종 이상의 혼합물로 포함할 수 있다.
일 실시예의 화학식 5의 디히드록시 화합물은 트리시클로데칸디메탄올, 펜타시클로펜타데칸디메탄올, 2,6-데칼린디메탄올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 노르보르난디메탄올, 시클로펜탄-1,3-디메탄올, 3,9-비스(2-히드록시-1,1-디메틸에틸)-2,4,8,10-테트라옥사스피로(5,5)운데칸을 단독 또는 2종 이상의 혼합물로 포함할 수 있다.
탄산에스테르 형성 화합물은 폴리카보네이트 수지 제조시 통상으로 사용되는 카보네이트 화합물을 사용할 수 있는데, 예를 들면, 디페닐카보네이트를 사용할 수 있다.
위상차필름은 상기 화학식 4 및 5 이외에, 방향족 디히드록시 화합물로부터 유도되는 구성 단위를 더 포함할 수도 있다. 방향족 디히드록시 화합물은 방향족 폴리카보네이트 수지 제조 시 통상적으로 포함되는 화합물이라면 특별히 제한이 없다. 방향족 디히드록시 화합물은 예를 들면, 비스페놀 A 등이 될 수 있다.
위상차필름은 변성 폴리카보네이트계 수지로 된 필름을 소정의 연신비로 연신한 필름일 수 있다. 구체적으로 MD 또는 TD 방향으로 일축 또는 2축 연신한 필름이 될 수 있다. 연신비는 예를 들어, 약 1.5 내지 약 10이 될 수 있다. 상기 범위에서 위상차필름은 소정의 위상차를 구현할 수 있다.
위상차필름은 두께가 약 10㎛ 내지 약 80㎛, 구체적으로 약 35㎛ 내지 75㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 편광판에 사용되기 위한 물성을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 코팅층을 포함하는 위상차필름은 코팅층이 전술한 범위의 연필경도와 두께를 가지며 위상차필름이 상기 범위의 두께를 가질 수 있다. 이러한 경우, 편광판이 편광자와 적층체 사이에 보호필름을 추가로 포함하지 않더라도 편광판의 기계적 강도를 유지할 수 있다. 위상차필름은 예를 들면, 파장 550nm에서 투과도가 약 90% 이상, 구체적으로 약 90 내지 약 99.99%가 될 수 있고, 굴절률이 약 1.3 내지 약 1.6가 될 수 있다. 상기 범위에서 편광판이 투명성을 유지할 수 있다.
위상차필름의 광학축(흡수축)은 편광자의 흡수축에 대해 약 43° 내지 약 47°(구체적으로 약 45°) 또는 약 133° 내지 약 137°(구체적으로 약 135°)가 되도록 배향됨으로써, OLED 디스플레이의 반사방지필터 효과를 구현할 수 있다. 도 1에서 도시되지 않았지만, 일 실시예의 위상차필름의 하부에는 점착층이 형성되어, 편광판은 OLED 패널에 고정될 수 있다. 점착층은 통상의 점착제로 광경화형 점착제, 감압 점착제(PSA)로 형성될 수 있다. 일구체예에서, 상기 점착제는 아크릴계 점착제일 수 있다. 이러한 경우, 편광판의 내열성 및 내후성이 우수할 수 있다.
편광자는 특정 방향의 빛만을 투과시키는 것으로, 폴리비닐알코올계 필름에 요오드나 이색성 염료를 염색시키고, 이를 연신시켜 제조될 수 있다. 구체적으로, 편광자는 폴리비닐알코올계 필름에 팽윤 과정, 염색 단계, 연신 단계, 가교 단계를 수행하여 제조될 수 있다.
편광자는 연신 후 두께가 약 2㎛ 내지 약 30㎛, 구체적으로 약 4㎛ 내지 약 27㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 편광자는 편광판에 사용하기 유리한 물성을 가질 수 있다. 제1보호필름(도1에서 120으로 표시)은 광학적 투명 필름으로서, 예를 들면 트리아세틸셀룰로스(TAC) 등을 포함하는 셀룰로오스계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트(PET), 폴리부틸렌나프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르계 수지, 고리형 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지 중 하나 이상의 수지로 된 필름이 사용될 수 있다. 구체적으로 예를 들면, TAC 또는 PET 필름을 사용할 수 있다.
제1보호필름은 두께가 약 5㎛ 내지 약 70㎛, 구체적으로 약 15㎛ 내지 약 45㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 편광판에 사용하기 적합한 물성을 나타낼 수 있다.
일구체예에서, 도 1에서 도시되지 않았지만, 편광자와 제1보호필름 사이에는 접착층이 형성되어, 편광자와 제1보호필름이 서로 접착할 수 있다. 접착층은 통상의 수계 접착제, 광경화성 접착제, 감압 접착제 중 하나 이상으로 형성될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
이하, 본 발명 다른 실시예의 편광판을 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명 다른 실시예의 편광판의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명 다른 실시예의 편광판(200)은 편광자(110), 편광자(110)의 상부에 형성된 제1보호필름(120), 편광자(110)의 하부에 형성된 제2보호필름(150)을 포함할 수 있다. 또한, 제2보호필름(150)의 하부에는 연필경도 B 이상인 코팅층(130)이 형성되고, 광탄성계수가 약 5 × 10-12 Pa-1 내지 약 60 × 10-12 Pa-1위상차필름(140)이 포함된다. 이 때, 상기 코팅층은 위상차필름이 제2보호필름과 접하는 쪽 일면에 형성되어 있을 수 있다. 상기 도2의 예시적인 편광판은 편광자와 코팅층 사이에 제2보호필름이 더 형성된 점을 제외하고는 본 발명 일 실시예의 편광판과 실질적으로 동일하다.
제2보호필름은 편광자를 보호하고, 편광판의 기계적 강도를 더 높일 수 있다. 이에, 이하에서는 제2보호필름에 대해 설명한다.
제2보호필름은 광학적 투명 필름으로서, 예를 들면 트리아세틸셀룰로스(TAC) 등을 포함하는 셀룰로오스계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트(PET), 폴리부틸렌나프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르계 수지, 고리형 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지 중 하나 이상의 수지로 된 필름이 될 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 제2보호필름은 TAC 또는 PET 필름을 사용할 수 있다.
제2보호필름은 두께가 약 5㎛ 내지 약 70㎛, 구체적으로 약 15㎛ 내지 약 45㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 제2보호필름이 편광판에 사용하기에 유리한 물성을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 도 2에서 도시되지 않았지만, 코팅층은 제2보호필름에 대한 접착력이 없을 수 있다. 이러한 경우, 코팅층과 제2보호필름 사이에 접착층이 형성되어, 코팅층과 제2보호필름이 서로 접착할 수 있다. 접착층은 통상의 광경화성 접착제, 수계 접착제, 감압 접착제(PSA) 등으로 형성될 수 있다.
본 발명 일 실시예의 광학표시장치는 본 발명 일 실시예의 편광판을 포함할 수 있다. 광학표시장치는 편광판을 포함하는 통상의 광학표시장치가 될 수 있다. 상기 광학표시장치는 예를 들면 유기발광소자(OLED) 표시장치가 될 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명 일 실시예의 유기발광소자 표시장치를 설명한다. 도 3을 참조하면, 본 발명 일 실시예의 유기발광소자 표시장치(300)는 OLED용 패널(310), OLED용 패널(310) 상부에 편광판(320)은 본 발명 실시예에 따른 편광판(320)을 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
폴리비닐알코올 필름(PS#60, 일본 Kuraray사, 연신 전 두께가 60㎛)을 55℃ 요오드 수용액에서 6배로 연신하여 투과율 45%의 편광자를 제조하였다. 편광자의 상부면에 수계 접착제를 사용하여 트리아세틸셀룰로스 필름(TAC, T25UL, FUJI社)을 붙였다.
변성 폴리카보네이트계 위상차필름(변성 PC필름, 테이진, WW142, 파장 550nm에서 Re가 142nm, 광탄성계수:45 x 10-12 Pa-1)의 일면에 우레탄-아크릴레이트 수지를 포함하는 하드코팅층용 조성물을 코팅하고 경화시켜 코팅층(연필경도:2H)이 형성된 변성 PC필름을 제조하였다.
편광자의 하부면에 UV계 접착제를 사용하여 상기 제조한 하드코팅층이 형성된 변성 PC필름을 접착함으로써 편광판을 제조하였다. 변성 PC 필름의 광학축(흡수축)은 편광자의 흡수축에 대해 45°가 되도록 하였다. 변성 PC 필름의 광탄성계수는 변성 PC 필름 샘플(1.5cmx10cmx40㎛, 가로x세로x두께)에 대하여 측정하였다. 구체적으로, 위상차필름 샘플의 양단을 샘플 지지구에 끼운 후, 상기 샘플에 응력(1N 내지 15N)을 가하면서 샘플 중앙의 위상차값을 23℃, 파장 590nm에서 KOBRA 위상차 측정기를 사용하여 측정하였다. 이와 같이 측정된 위상차값과 응력의 함수로부터 기울기를 계산하여 위상차 필름의 광탄성계수를 얻었다.
코팅층의 연필경도는 미쯔비시 평가용 연필(UNI)로 연필경도측정기(Shinto Scientific, Heidon)을 이용하여 측정하였다. 500kg/cm2의 하중, 45도의 각도, 0.5mm/sec의 속도로 5mm를 5회 그은 후 스크래치의 유무를 측정하였다. 스크래치가 발생하지 않는 연필경도 중 최대값을 갖는 연필의 경도를 코팅층의 경도로 평가하였다. 변성 PC필름의 다른 일면에 아크릴계 점착제를 형성시켜 편광판을 패널에 적층하였다.
실시예 2
폴리비닐알코올 필름(PS#60, 일본 Kuraray사, 연신 전 두께가 60㎛)을 55℃ 요오드 수용액에서 6배로 연신하여 투과율 45%의 편광자를 제조하였다. 편광자의 상부면에 수계 접착제를 사용하여 트리아세틸셀룰로스 필름(TAC, T25UL, FUJI社)을 붙였다.
변성 폴리카보네이트계 위상차필름(변성 PC필름, 테이진, WW142, 파장 550nm에서 Re가 142nm, 광탄성계수:45 x 10-12 Pa-1)의 일면에 아크릴 계열의 하드코팅층용 조성물을 코팅하고 경화시켜 코팅층(연필경도:B)이 형성된 변성 PC필름을 제조하였다.
편광자의 하부면에 수계 접착제를 사용하여 트리아세틸셀룰로스 필름(TAC, T25UL, FUJI社)을 접착하였다. 트리아세틸셀룰로스 하부면에 상기 제조한 코팅층이 형성된 변성 PC필름을 아크릴계 점착제를 사용하여 접착함으로써 편광판을 제조하였다. 변성 PC 필름의 광학축(흡수축)의 각은 편광자의 흡수축에 대해 45°가 되도록 하였다. 변성 PC 필름의 광탄성계수는 위상차필름 샘플(1.5cmx10cmx40㎛, 가로x세로x두께)에 대하여 측정하였다. 구체적으로, 위상차필름 샘플의 양단을 샘플 지지구에 끼운 후, 상기 샘플에 응력(1N 내지 15N)을 가하면서 샘플 중앙의 위상차값을 23℃, 파장 590nm에서 KOBRA 위상차 측정기를 사용하여 측정하였다. 이와 같이 측정한 위상차값과 응력의 함수로부터 기울기를 계산하여 위상차 필름의 광탄성계수를 얻었다. 변성 PC필름의 다른 일면에 아크릴계 점착제를 형성시켜 편광판을 패널에 적층하였다.
코팅층의 연필경도는 실시예 1과 동일한 방법으로 측정하였다.
비교예 1
실시예 2에서, 변성 PC 필름 일면에 코팅층을 형성하지 않은 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 2
실시예 2에서, 변성 PC 필름 일면에 경도 2B의 아크릴계열의 코팅층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 3
실시예 2에서, 변성 PC 필름 일면에 코팅층을 형성하지 않고, 아크릴계 점착제 대신에 저장 모듈러스 값이 105 Pa 이상의 하드 타입의 아크릴계 점착제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 편광판으로 제조하였다.
비교예 4
실시예 2에서, 변성 PC 필름 일면에 코팅층을 형성하지 않고, 아크릴계 점착제 대신에 저장 모듈러스 값이 104 Pa 미만의 소프트 타입의 아크릴계 점착제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 편광판으로 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 4의 방법으로 제조된 편광판을 하기의 평가방법으로 열에 의한 무라의 발생여부를 평가하고, 결과를 표 1에 나타내었다.
<평가 방법>
* 열에 의한 무라 발생: 제조된 편광판을 OLED 패널에 부착하고, 85℃ 건열챔버 내에서 240시간 내지 500시간 유지하고, 건열챔버 투입 전 대비 반사색상의 변형 정도를 육안으로 확인하였다. 무라가 없는 경우 '×', 무라가 있는 경우 '○'로 평가하였다.
표 1
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
무라발생 × × ○ ○ ○ ○
상기 표 1에서와 같이, 본 발명의 편광판은 코팅층이 위상차필름의 열변형을 억제함으로써 고온에서도 열에 의한 무라가 없었다.
반면에, 코팅층이 형성되지 않거나 경도가 B 미만인 코팅층이 형성된 비교예 1과 2는 위상차필름의 열변형 억제 효과가 없거나 미약하여 고온에서도 여전히 열에 의한 무라가 있었다. 또한, 코팅층이 없고, 점착제를 하드 타입, 또는 소프트 타입으로 한 비교예 3과 4 역시 위상차필름의 열변형 억제가 없거나 미약하여 고온에서도 여전히 열에 의한 무라가 있었다.
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 (13)

  1. 편광자; 및 상기 편광자의 일면 또는 양면에 형성되는 위상차필름;을 포함하며,
    상기 위상차필름은 23℃, 파장 590nm에서의 광탄성계수가 약 5×10-12(Pa-1) 내지 약 60×10-12(Pa-1)이고,
    상기 위상차필름은 일면 또는 양면에 연필경도 B 이상인 코팅층이 형성된 편광판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 코팅층은 JIS C 2107에 의한 박리강도가 약 0gf/25mm 내지 약 1,000gf/25mm인 편광판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 코팅층은 우레탄-(메타)아크릴레이트계 수지, (메타)아크릴레이트계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지 중 하나 이상으로 형성되는 편광판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 위상차필름은 변성 폴리카보네이트계 수지 필름인 편광판.
  5. 제4항에 있어서, 상기 변성 폴리카보네이트계 수지는 폴리카보네이트계 수지 주쇄에 이소소르비드 또는 이소만니드로부터 유래된 단위를 포함하는 편광판.
  6. 제1항에 있어서, 상기 위상차필름은 역파장 분산성 λ/4 위상차필름인 편광판.
  7. 제1항에 있어서, 상기 코팅층과 상기 위상차필름은 서로 일체형인 편광판.
  8. 제1항에 있어서, 상기 편광판은 상기 편광자; 상기 편광자의 상부에 형성된 제1보호필름; 및 상기 편광자 하부에 형성되고 상부면에 상기 코팅층이 형성된 상기 위상차필름;을 포함하는 편광판.
  9. 제8항에 있어서, 상기 위상차필름의 흡수축은 상기 편광자의 흡수축에 대해 약 43° 내지 약 47° 또는 약 133° 내지 약 137°을 이루는 편광판.
  10. 제8항에 있어서, 상기 코팅층은 하드코팅층인 편광판.
  11. 제8항에 있어서, 상기 편광자와 상기 코팅층 사이에 제2보호필름이 더 형성된 편광판.
  12. 제8항에 있어서, 상기 위상차필름의 하부면에 점착층이 더 형성된 편광판.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 광학표시장치.
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