WO2016105017A1 - 광학필름 및 이를 구비한 oled 표시장치 - Google Patents

광학필름 및 이를 구비한 oled 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2016105017A1
WO2016105017A1 PCT/KR2015/013797 KR2015013797W WO2016105017A1 WO 2016105017 A1 WO2016105017 A1 WO 2016105017A1 KR 2015013797 W KR2015013797 W KR 2015013797W WO 2016105017 A1 WO2016105017 A1 WO 2016105017A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
film
pattern
optical film
optical
retardation
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/013797
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
최병운
이제혁
최영은
Original Assignee
동우 화인켐 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 동우 화인켐 주식회사 filed Critical 동우 화인켐 주식회사
Publication of WO2016105017A1 publication Critical patent/WO2016105017A1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H10K59/84—Parallel electrical configurations of multiple OLEDs
    • 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
    • H10K59/86—Series electrical configurations of multiple OLEDs
    • 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
    • H10K59/87—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K59/871—Self-supporting sealing arrangements
    • 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 an optical film and an OLED display device having the same to enable the same reflective color on all four sides.
  • OLED displays are not only lightweight and thinner than cathode ray tubes (CRTs) or liquid crystal displays (LCDs), but also have many advantages, including wide viewing angles, fast response times, and low power consumption. It is attracting attention as a device.
  • the OLED display is used in various fields such as mobile, TV, digital cameras, camcorders, notebooks and navigation.
  • OLED panels constituting OLED displays require reflecting plates of anode and cathode for self emission.
  • the light is reflected back by the electrode unit constituting the organic light emitting diode in the OLED panel.
  • This reflected light causes problems such as glare, color shift, and contrast degradation when the user looks at the OLED device. If the mirror reflection is large, the amount of external light that enters the human eye increases, which may reduce the visibility.
  • the reflectance of the display device itself is increased by the reflective electrode positioned below the pixel definition layer or the pixel definition layer for defining the pixel.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 2007-0003159 adopts a method of forming an antireflection film in close contact with an anode and forming a glass or resin film having selective transmittance as a material of the antireflection film.
  • Korean Patent Registration No. 10-0989133 discloses a method of suppressing external light reflection by installing a plurality of light scattering spacers and a scattering capping layer protruding inside the OLED panel and scattering external light reflected therethrough.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the mutual angle of the polarizing film (a) and the retardation film (b) constituting a conventional optical film.
  • the optical film includes a polarizing film having a retardation film having an optical axis of 0 ° and a polarizer having an absorption axis of 45 °.
  • the ⁇ / 4 retardation film is attached to have an angle of 45 ° with respect to the absorption axis of the polarizer in the polarizing film to maintain the optical axis, wherein the reflected color of the surface of the OLED panel is changed depending on the viewing angle due to the mutual angle between the absorption axis of the polarizer and the phase difference.
  • the reflective color unevenness phenomenon occurs in which the color is distorted to purple, blue or green depending on the external light source and the user's viewing angle. . It is difficult to realize a perfect black color due to complex factors such as the color of the polarizing film, the color of the OLED panel, the phase difference and the mutual angle of the phase difference and polarizer, the external light source, the angle of incidence and the viewing angle. Increased fatigue, and one factor that causes consumers to hesitate to purchase.
  • Korean Patent Publication No. 2013-0066305 discloses a polarizing plate for an OLED including a positive C plate, and suggests that ⁇ / 4 retardation film can be presented to improve the side viewing angle.
  • This polarizer compensates for the blurring of colors on the slope due to the Rth retardation compensation concept, but it is not possible to uniformly reflect the slope reflection color due to the mutual angle of the fundamental retardation film and the polarizer in all directions. There has been a problem that the thickness increases and the process for commercialization becomes complicated.
  • the Republic of Korea Patent Publication No. 2014-0085316 employs a uniaxial coated lambda / 4 phase difference film to prevent reflection of the OLED panel.
  • the ⁇ / 4 retardation film and the polarizing film were used to improve the external light to some extent, the visibility was improved.
  • a new problem of slope reflection color unevenness was generated, and the coating caused a stain to the retardation film. The problem of deterioration has arisen.
  • Korean Patent Publication No. 2014-0083647 suggests that the multi-function polarizer protective film having a controlled phase difference value can be disposed under the polarizer to solve the problem of deterioration of color even in the viewing angle of the side surface.
  • the manufacturing of the multi-functional polarizer protective film controlled such a phase difference value since the olefin-based film has to be uniaxially or biaxially stretched near Tg and made to be aligned with the polarizer using an adhesive, the process becomes complicated. there is a problem.
  • the use of the OLED display device in which the retardation film and the polarizing film are introduced to prevent reflection has eliminated the problem of nonuniformity of the reflective color according to the viewing angle, and the technology for manufacturing the retardation film and the polarizing film is simplified.
  • a ⁇ / 4 retardation film is attached to the surface of glasses for viewing 3D images, and at this time, the pattern of the retardation film is divided into right eye and left eye images for right circularly polarized light and left circularly polarized light.
  • 3D video can be watched by changing the polarization to linearly polarized light.
  • the lambda / 4 phase difference film in this patent is the purpose of the 3D implementation, its attachment position is also located on top of the polarizing plate, the phase difference value is not related to the present invention.
  • the present inventors have conducted various studies to solve the above problems.
  • the present inventors fabricated a lambda / 4 phase difference film formed with a specific pattern to have a predetermined optical axis by a coating method, and mounted it on an OLED panel with a polarizing film to reflect the reflection.
  • the present invention was completed by confirming that the reflection color was identically implemented on all four surfaces with the prevention effect.
  • an object of the present invention is to provide an optical film that eliminates the nonuniformity of the reflection color that varies depending on the viewing angle of the OLED display and is applicable to a roll-to-roll process in the manufacturing process.
  • Another object of the present invention is to provide an OLED display device to which the optical film is attached.
  • the present invention is characterized in that the lambda / 4 phase difference film and the polarizing film has a laminated structure, the lambda / 4 phase difference film is characterized in that the first pattern and the second pattern having different optical axes are formed on the same surface It provides an optical film.
  • the first pattern is a pattern having an optical axis of 45 ⁇ 10 ° in the film length direction
  • the second pattern is characterized in that the pattern having an optical axis of 135 ⁇ 10 ° in the film length direction.
  • first pattern and the second pattern is formed to be connected to each other, the first pattern and the second pattern is characterized in that formed in a predetermined length.
  • the first pattern and the second pattern have the same or different vertical length, wherein the vertical length is 1 to 300 ⁇ m.
  • first pattern and the second pattern is characterized in that the separation distance between one pattern and another adjacent pattern is 0.1 to 200 ⁇ m.
  • the first pattern and the second pattern may have the same length from the center of the film to the outer circumferential surface, or may have a length gradually increasing to the outer circumferential surface.
  • the lambda / 4 phase difference film is characterized in that the reverse wavelength film of the front retardation value (R0) is 125 to 155nm.
  • the lambda / 4 phase difference film is characterized in that the lambda / 4 phase difference film is formed by the liquid crystal coating layer by the coating.
  • the ⁇ / 4 retardation film is a liquid crystal coating layer can be bonded to the polarizing film by the transfer method.
  • the optical film may be manufactured by a roll-to-roll process.
  • Such an optical film is characterized in that it is applied to an organic light-emitting display (OLED) display.
  • OLED organic light-emitting display
  • the present invention is characterized by arranging an optical film in which the lambda / 4 phase difference film and the polarizing film is sequentially laminated on the OLED panel, the optical film is characterized in that the OLED display device is an optical film as described above.
  • the OLED panel, the ⁇ / 4 retardation film, and the polarizing film of the OLED display are bonded through an adhesive or an adhesive.
  • the optical film is characterized in that the lambda / 4 phase difference film is located between the OLED panel and the polarizing film to be placed on the viewing side.
  • the optical film provided with the patterned ⁇ / 4 retardation film proposed in the present invention is attached to the surface of the OLED panel to realize the same color of reflection on all four sides.
  • the ⁇ / 4 retardation film may be manufactured by coating, not stretching, as in the prior art, and may be manufactured and laminated with a polarizing film through a roll-to-roll process.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the mutual angle of the polarizing film (a) and the retardation film (b) constituting a conventional optical film.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an optical film according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a schematic diagram showing the mutual angle of the polarizing film (a) and the retardation film (b) constituting the optical film of the present invention.
  • FIG 4 is a front view showing the pattern structure of the lambda / 4 phase difference film according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a front view showing a pattern structure of a lambda / 4 phase difference film according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a front view showing the pattern structure of the lambda / 4 phase difference film according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a lambda / 4 phase difference film according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the structure of an optical film of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing an OLED display with an optical film attached to the surface of the OLED panel of the present invention.
  • the OLED display device according to the present invention has the same anti-reflective effect on all four surfaces as well as the anti-reflection effect.
  • the OLED panel itself cannot realize black color, and thus the black color can be recognized in the panel OFF state by laminating an anti-reflective OLED polarizing film on the OLED panel. Therefore, the front reflection color can be adjusted to black color by adjusting the phase difference value of the retardation film and the color of the polarizing film, but the omnidirectional slope reflection color due to the mutual angle between the phase difference optical axis and the polarizer absorption axis is not a perfect black color according to the viewing angle. It also becomes uneven. This problem is solved by the optical film attached to the surface of the OLED panel proposed in the present invention.
  • the optical film 10 has a structure in which the ⁇ / 4 retardation film 1 and the polarizing film 3 are sequentially stacked.
  • the ⁇ / 4 retardation film 1 serves to convert linearly polarized light into circularly polarized light through a phase delay effect, and in the present invention, converts circularly polarized light reflected from an OLED panel into linearly polarized light through a phase delay effect.
  • This ⁇ / 4 retardation film 1 affects the color of the slope along with the absorption axis of the polarizer.
  • the retardation film has an optical axis of a predetermined angle such that the absorption axis of the polarizer is 0 °.
  • Figure 3 is a schematic diagram showing the mutual angle of the polarizing film (a) and the retardation film (b) constituting the optical film of the present invention.
  • the absorption axis of the polarizer may be controlled to 0 °.
  • the lambda / 4 retardation film (1) proposed in the present invention simultaneously forms two patterns having different optical axes on one surface.
  • the first pattern refers to a pattern having an optical axis of 45 ⁇ 10 °
  • the second pattern refers to a pattern having an optical axis of 135 ⁇ 10 °.
  • the term in the longitudinal direction of the film may be expressed in terms of an absorption axis of the polarizer, an absorption axis of the polarizing film, a machine direction (MD) direction, a longitudinal direction, and a machine direction.
  • FIG 4 is a front view showing a pattern of the ⁇ / 4 retardation film 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • a ⁇ / 4 retardation film has a first pattern inclined at 45 ° and a second pattern connected to the first pattern and inclined at 135 °, wherein the first pattern and the second pattern are formed.
  • the vertical length L1 of the first pattern and the vertical length L2 of the second pattern may be formed to be the same or different from each other.
  • the first pattern or the second pattern is spaced apart by a predetermined distance d.
  • the separation distance d is not particularly limited in the present invention, and follows the limiting element of the pattern of the retardation film produced by patterning rather than a known stretching process.
  • the first and second patterns have a separation distance d defined as a distance between one pattern and another adjacent pattern is 0.1 to 200 ⁇ m.
  • FIG 5 is a front view showing the pattern structure of the ⁇ / 4 retardation film 1 according to the second embodiment of the present invention.
  • the first pattern and the second pattern may be formed to have different vertical lengths (L1 ⁇ L2), and as shown in FIG. 5, the vertical length L1 of the first pattern is perpendicular to the second pattern. It may be formed longer than the length (L2) (L1> L2). On the contrary, the vertical length L2 of the second pattern may be larger than the vertical length L1 of the first pattern (L1 ⁇ L2).
  • the pattern shown in FIGS. 4 and 5 is formed over the entire lambda / 4 phase difference film (1), wherein the pattern L1 and L2 has the same length from the center of the film to the outer peripheral surface, respectively, or at the center and the outer peripheral surface It is also possible to have a structure in which L1 and L2 in the mixtures have different lengths.
  • FIG. 6 is a front view showing a pattern of the lambda / 4 phase difference film 1 according to the third embodiment of the present invention.
  • L1 and L2 are the same at the center of the ⁇ / 4 retardation film 1, but L1 and L2 gradually increase toward the outer circumferential surface. In this case, only one of L1 and L2 may be gradually increased as needed.
  • the vertical lengths of the first pattern and the second pattern are related to the visibility of the pattern.
  • the length has 1 to 300 ⁇ m, preferably 50 to 100 ⁇ m.
  • (Lambda) / 4 phase (s) difference film (1) proposed by this invention is a reverse wavelength film whose front phase difference value (R0) is 125-155 nm.
  • the retardation film has a retardation value different according to the incident wavelength, which is expressed as wavelength dispersion, and may have various wavelength dispersion properties such as reverse wavelength dispersion, flat wavelength dispersion, and constant wavelength dispersion.
  • the ⁇ / 4 retardation film 1 according to the present invention has reverse wavelength dispersion, and a film having such reverse wavelength dispersion is defined as a 'reverse wavelength film'.
  • Reverse wavelength dispersion means a characteristic having a small retardation value at a short wavelength and a large retardation value at a long wavelength.
  • the phase difference value is defined by dividing into two parameters, the front phase difference value RO and the thickness direction phase difference value Rth, and the reverse wavelength dispersion is represented by the front phase difference value RO.
  • the front phase difference value RO and the thickness direction phase difference value Rth are defined by Equations 1 and 2 below:
  • nx and ny are in-plane refractive indices of the film, nz is the refractive index in the thickness direction,
  • R0 is the front phase difference value
  • Rth is the thickness direction phase difference value
  • d is the thickness of the film
  • Equation 1 when the oscillation direction where the in-plane refractive index is maximum is x, the refractive index due to light oscillating in this direction is referred to as nx.
  • nx the refractive index due to light oscillating in this direction
  • ny is perpendicular to each other with nx, where nz is the refractive index perpendicular to the plane defined by nx and ny.
  • Rth is a thickness direction phase difference value representing a difference in refractive index in the thickness direction with respect to the in-plane average refractive index.
  • R0 is a front phase difference value that is a substantial phase difference when light passes through the normal direction (vertical direction) of the film.
  • the ⁇ / 4 retardation film 1 according to the present invention has a front retardation value R0 of 125 to 155 nm, wherein the ratio of the front retardation values RO measured at 450 nm and 550 nm (R0 (450 nm), respectively).
  • / R 0 (550 nm) has a reverse wavelength dispersion of 0.7 or more and less than 0.99.
  • the reverse wavelength film having the reverse wavelength dispersion has a constant phase difference value in a wide range of visible light, and thus reduces the occurrence of light leakage when applied to the OLED panel according to the present invention, thereby reducing the black color. Implementation is easier.
  • ⁇ / 4 retardation film 1 forms a predetermined pattern
  • a method by stretching may also be used, but it is preferable to perform the coating method.
  • the lambda / 4 phase difference film (1) is a liquid crystal coating layer is formed, the liquid crystal coating layer serves to delay the phase difference of the light passing through the polarizing film.
  • Formation of the liquid crystal coating layer is general and is not particularly limited in the present invention.
  • an alignment film forming method may be used in which an alignment film is formed on a transparent substrate and a coating layer forming composition is applied thereon.
  • the alignment film is formed by applying a solution for forming an alignment film on a transparent substrate and providing the alignment property.
  • the liquid crystal coating layer is coated on the alignment layer to form a liquid crystal coating layer to prepare a retardation film.
  • a method of transferring the liquid crystal coating layer on a transparent substrate may be used.
  • a coating layer forming composition may be coated on an alignment substrate having optical anisotropy such as a polymer film to form a liquid crystal coating layer, and a separate transparent substrate and the liquid crystal coating layer may be adhered to each other to prepare a phase difference film.
  • the molten liquid crystal coating layer-forming composition-containing layer may be brought into contact with the alignment substrate to orient the liquid crystal compound in a specific direction, and then the molten coating layer-forming composition-containing layer may be solidified to remove the alignment substrate.
  • the lambda / 4 phase difference film can be produced through the above various methods, the structure can also be used as long as it has a minimum liquid crystal coating layer.
  • the lambda / 4 phase difference film (1) by the above-mentioned conventional coating method is described as follows.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure of the lambda / 4 phase difference film 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the ⁇ / 4 retardation film 1 has a structure in which an alignment layer 13 and a patterned liquid crystal coating layer 15 are formed on a base film 11.
  • the base film 11 can be used normally without being limited to an optical transparent film, it is preferable to use the film excellent in transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture shielding property, retardation uniformity, isotropy, etc. among these.
  • the base film 11 is a layer that can be peeled off when attached to the polarizing film (3 of FIG. 8) during the production of the ⁇ / 4 retardation film 1 by a transfer method.
  • Examples of the material for the base film 11 include polyolefin resins, polyester resins, cellulose resins, polycarbonate resins, acrylic resins, styrene resins, vinyl chloride resins, amide resins, and polyether sulfone resins.
  • Sulfone resin polyether sulfone resin, polyether ether ketone resin, polyphenylene sulfide resin, vinyl alcohol resin, vinylidene chloride resin, vinyl butyral resin, allylate resin, polyoxymethylene resin
  • epoxy resin preferably triacetyl cellulose (TAC), polyacrylate (PAC), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyethylene (PE), furnace Bornene derivatives, and a combination thereof is possible.
  • the thickness of the base film 11 is not limited to a specific range, for example, when the ⁇ / 4 retardation film 1 is introduced by a transfer method, the thickness is preferably 5 to 100 ⁇ m, preferably 15 to 60 ⁇ m. Use properly within.
  • the alignment film 13 is manufactured by applying the alignment film composition to one surface of the base film 11.
  • the alignment layer 13 may be any one generally used in the art without limitation, but it is preferable to use an organic alignment layer, for example.
  • the organic alignment film may be formed using an alignment film composition containing an acrylate-based, polyimide-based, or polyamic acid.
  • the polyamic acid is a polymer obtained by reacting diamine and dianhydride, and the polyimide is obtained by imidating the polyamic acid, and their structure is not particularly limited.
  • the composition for forming the alignment layer 13 maintains an appropriate viscosity.
  • the viscosity is too high, it is difficult to form an alignment film 13 having a uniform thickness because it does not easily flow even when pressure is applied.
  • the viscosity is too low, the spreadability is good, but the thickness of the alignment film 13 is difficult to control.
  • it is preferable that it is 8-13 cP.
  • the surface tension, the solid content and the volatility of the solvent it is good to consider the surface tension, the solid content and the volatility of the solvent.
  • the content of the solid content affects the viscosity and the surface tension, it is preferable to adjust the thickness and the curing characteristics of the alignment layer 13 simultaneously.
  • the solid content is too high, the viscosity is high, the thickness of the alignment layer 13 is thick, if too low, there is a problem that a high proportion of the solvent causes a stain after drying the solution.
  • content of solid content is 0.1 to 10 weight%.
  • a crosslinking agent and a coupling agent may be further mixed to form an effective alignment film.
  • the alignment film composition may be suitably prepared by using a flow casting method and an application method such as an air knife, gravure, reverse roll, kiss roll, spray, or blade. It can be applied directly in a developed manner.
  • a drying process may be further performed.
  • Drying is not particularly limited and can be generally carried out using a hot air dryer or a far infrared heater, and the drying temperature is usually 30 to 100 ° C, preferably 50 to 80 ° C, and the drying time is usually 30 to 600 seconds, preferably It is preferable that it is 120 to 600 seconds.
  • orientation is provided to the formed alignment film 13.
  • the orientation provision method includes a rubbing method, a photo alignment method, and the like, and is not particularly limited.
  • the entire alignment property may be imparted to the formed alignment film 13, and after the alignment film 13 is applied to a part or the entire surface, the alignment film 13 patterned to have different alignment directions is manufactured by an exposure process using a photo mask. can do. Further, after performing the first exposure process by aligning the first photo mask having the light transmitting portion and the light blocking portion on the formed alignment layer 13, the second photo mask having the positions of the light transmitting portion and the light blocking portion of the first photo mask reversed is The alignment layer 13 may be fabricated by performing a second exposure process by arranging the patterned alignment layer 13 to have different optical axes.
  • the light used for the exposure is not particularly limited, but for example, polarized ultraviolet irradiation, ion beam or plasma beam irradiation, radiation irradiation, or the like can be used.
  • polarized ultraviolet irradiation ion beam or plasma beam irradiation, radiation irradiation, or the like can be used.
  • the patterned liquid crystal coating layer 15 is formed on the oriented alignment film 13.
  • the liquid crystal coating layer 15 may be formed to have various patterns as described above.
  • the liquid crystal coating composition is not particularly limited in the present invention, and may be a composition known in the art. In one example, a reactive liquid crystal monomer may be used.
  • the reactive liquid crystal monomer refers to a monomer molecule having a liquid crystal phase including a mesogen capable of expressing liquid crystal and a terminal group capable of polymerization.
  • a monomer molecule having a liquid crystal phase including a mesogen capable of expressing liquid crystal and a terminal group capable of polymerization.
  • By polymerizing the reactive liquid crystal monomer it is possible to obtain a crosslinked polymer network while maintaining the aligned phase of the liquid crystal.
  • the reactive liquid crystal monomer molecules are cooled from the clearing point, a large area domain having a structure that is better oriented at a relatively low viscosity in the liquid crystal phase may be obtained than when a liquid crystal polymer having the same structure is used.
  • the large area liquid crystal crosslinked network film thus formed is mechanically and thermally stable because it has a solid thin film form while maintaining properties such as optical anisotropy and dielectric constant of the liquid crystal.
  • the liquid crystal coating composition is diluted and used in a solvent in order to ensure the efficiency of the coating process and the uniformity of the coating layer, preferably, it is preferably dissolved in a solvent capable of dissolving the liquid crystal compound.
  • the reactive liquid crystal monomer may be a solvent capable of dissolving it, specifically, a mixed solvent including one or two or more selected from propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), methyl ethyl ketone (MEK), xylene and chloroform.
  • PGMEA propylene glycol monomethyl ether acetate
  • MEK methyl ethyl ketone
  • xylene xylene and chloroform
  • the content of the reactive liquid crystal monomer in the liquid crystal coating composition is to maintain 15 to 30% by weight. If the concentration is lower than 15% by weight, it is impossible to realize retardation, and when the concentration exceeds 30% by weight, the reactive liquid crystal monomer is precipitated, making it difficult to form a uniform liquid crystal coating layer 15.
  • the coating method is not particularly limited, and for example, pin coating, roll coating, dispensing coating, or gravure coating may be used. It is preferable to determine the type and amount of solvent according to the coating method.
  • the liquid crystal coating layer 15 is coated so as to have a thickness of 0.01 to 10 ⁇ m after drying. It is possible to easily form a uniform retarder pattern in this thickness range.
  • the solvent is evaporated through the drying process.
  • Drying is not particularly limited and can be generally carried out using a hot air dryer or a far infrared heater, and the drying temperature is usually 30 to 100 ° C, preferably 50 to 80 ° C, and the drying time is usually 30 to 600 seconds, preferably It is preferable that it is 120 to 600 seconds. In addition, drying may be carried out at the same temperature conditions, or may be performed while raising the temperature step by step.
  • the liquid crystal coating layer 15 formed on the alignment layer 13 is photocrosslinked to form a patterned retarder.
  • the light is not particularly limited, and for example, ultraviolet light or the like can be used.
  • a functional layer selected from the group consisting of a protective layer, an antiglare layer, an antireflection layer, an antistatic layer, and a hard coating layer may be further formed on the liquid crystal coating layer 15 to impart various functions to the display.
  • the ⁇ / 4 retardation film 1 according to the present invention has a predetermined pattern and is produced by a liquid crystal coating composition rather than a conventional stretching method.
  • the lambda / 4 phase difference film (1) prepared as described above may be used as it is in a roll shape, or may be cut to a certain size and used in the manufacture of a patterned retarder in a sheet shape.
  • the prepared ⁇ / 4 retardation film (1) can secure various advantages when applied to the optical film in terms of structure and manufacturing method.
  • the nonuniformity of the slope reflection color by the polarizer absorption axis and phase difference mutual angle can be eliminated by making the absorption axis of a polarizer into 0 degree.
  • the polarizing film 3 constituting the optical film of the present invention (see Fig. 2) together with these various advantages of ⁇ / 4 retardation film converts natural light incident from the outside into a desired single polarization state (linear polarization state), and the OLED It blocks the polarized light reflected from the panel to suppress external light.
  • FIG 8 is a cross-sectional view showing the structure of the lambda / 4 phase difference film and the polarizing film attached to the OLED panel according to an embodiment of the present invention.
  • the first adhesive layer 51 for bonding with the OLED panel is formed under the lambda / 4 phase difference film 1, and the lambda / 4 phase difference film 1 is again It has a structure bonded by the polarizer 3a and the 2nd adhesive layer 53 which consisted of the polarizer 3a and the two transparent protective films 3b and 3c.
  • the first and second adhesive layers 51 and 53 may be adhesive layers of an adhesive material.
  • the polarizer 3a can use the thing in which the dichroic dye was adsorption-oriented to the film which consists of polyvinyl alcohol-type resins.
  • the polyvinyl alcohol-based resin may be prepared through saponification of polyvinyl acetate-based resin, wherein the polyvinyl acetate-based resin may be a copolymer with other monomers as necessary.
  • the monomers include unsaturated carboxylic acids, unsaturated sulfonic acids, olefins, vinyl ethers, and acrylamides having an ammonium group.
  • the polyvinyl alcohol-based resin may be modified, for example, polyvinyl formal or polyvinyl acetal modified with aldehydes may be used.
  • the degree of saponification of the polyvinyl alcohol-based resin may be 85 to 100 mol%, preferably 98 mol% or more.
  • the weight average molecular weight of the polyvinyl alcohol-based resin is usually 1,000 to 10,000, preferably 1,500 to 5,000.
  • the polarizer 3a is usually manufactured through the process of uniaxially stretching the polyvinyl alcohol-based film as described above, the process of dyeing with a dichroic dye for adsorption, the process of treating with an aqueous solution of boric acid, and the process of washing with water and drying.
  • the thickness of the polarizer is not particularly limited, and may be, for example, 5 to 150 ⁇ m, and preferably 10 to 40 ⁇ m.
  • the process of uniaxially stretching the polyvinyl alcohol-based film may be performed before dyeing, simultaneously with dyeing, or after dyeing.
  • the uniaxial stretching is performed after dyeing, it may be performed before or during boric acid treatment.
  • it is also possible to perform uniaxial stretching in a plurality of stages in which each of them is combined.
  • the uniaxial stretching may use rolls or hot rolls having different circumferential speeds, and may be dry stretching in the air or wet stretching in a swelled state with a solvent. At this time, the draw ratio is usually 3 to 8 times.
  • a method of immersing the polyvinyl alcohol-based film in an aqueous solution containing a dichroic dye may be used.
  • a specific example of the dichroic dye iodine or a dichroic organic dye is used.
  • the polyvinyl alcohol-based film is preferably swelled by dipping in water before dyeing.
  • the transparent protective films 3b and 3c are films for protecting the polarizer 3a because they are mechanically weak. At this time, the moisture permeability is different depending on the type of resin, and can be selected and used according to transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture shielding and isotropy.
  • the transparent protective films 3b and 3c are not particularly limited in the present invention, and any materials may be used as long as they are known in the art.
  • the transparent protective films 3b and 3c include polyester-based resins such as polyethylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polyethylene naphthalate and polybutylene terephthalate; Cellulose resins such as diacetyl cellulose and triacetyl cellulose; Polycarbonate resins; Acrylic resins such as polymethyl (meth) acrylate and polyethyl (meth) acrylate; Styrene resins such as polystyrene and acrylonitrile-styrene copolymers; Polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, cyclo-based or norbornene-structured polyolefins, ethylene-propylene copolymers; Vinyl chloride-based resins; Amide resins such as nylon and aromatic polyamides; Imide resin; Polyether sulfone
  • thermosetting resins such as a (meth) acrylic-type, a urethane type, an acryl urethane type, an epoxy type, a silicone type, or an ultraviolet curable resin.
  • cycloolefin polymer (COP), cycloolefin copolymer (COC), polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), polycarbonate (PC), polysulfone (PSF) and polymethyl methacrylate ( PMMA) may be selected from the group consisting of.
  • the thickness of the transparent protective films 3b and 3c is not particularly limited, but if the thickness is too thin, the strength and processability may be lowered. If the thickness is too thick, the transparency may be lowered or the curing time may be long after laminating to the polarizer 3a. .
  • the thickness of these transparent protective films 3b and 3c is 5-200 micrometers, respectively, Preferably it is 10-150 micrometers, More preferably, it is 20-100 micrometers.
  • An adhesive or an adhesive may be used between the polarizer 3a and the transparent protective films 3b and 3c.
  • the adhesive examples include a solvent adhesive, an emulsion adhesive, a pressure sensitive adhesive, a rehumidifying adhesive, a polycondensation adhesive, a solventless adhesive, a film adhesive, a hot melt adhesive, and the like.
  • One of the preferred adhesives includes an aqueous adhesive, ie, an adhesive component dissolved or dispersed in water.
  • the aqueous adhesive is not particularly limited as long as it can sufficiently bond the polarizer and the transparent protective film, and has excellent optical transparency and no change in yellowing over time.
  • a urethane resin having a polyvinyl alcohol-based or hydrophilic group.
  • Water-based adhesives can be prepared by mixing these adhesive components with water with additional additives formulated as needed. Examples of commercially available polyvinyl alcohol-based resins that can be aqueous adhesives include "KL-318" (trade name), which is a carboxyl group-modified polyvinyl alcohol sold by Kuraray Co., Ltd.
  • an acrylic, silicone, rubber, urethane, polyester or epoxy copolymer may be used.
  • the pressure-sensitive acrylic pressure-sensitive adhesive may be used.
  • Bonding of the transparent protective films 3b and 3c to the polarizer 3a may use a method commonly known in the art, for example, a casting method, a wire bar coating method, a gravure coating method, a die coating method or a spraying method.
  • the casting method is to apply an adhesive or an adhesive to the surface of the object to be coated while moving the polarizer 3a or the transparent protective films 3b and 3c, which are to be coated, in a substantially vertical direction, a substantially horizontal direction, or an oblique direction between them. That's how.
  • coating the said adhesive agent or adhesive the polarizer 3a and the transparent protective films 3b and 3c are pinched together and bonded together.
  • surface treatment such as plasma treatment, corona treatment, ultraviolet irradiation treatment, frame (flame) treatment or saponification treatment may be appropriately performed. Can be done.
  • the polarizing film 3 composed of the polarizer 3a and the surface protective films 3b and 3c further includes various functional films as necessary.
  • the functional film may include one or two or more layers selected from other optical layers such as a semi-transmissive reflector, a brightness enhancing film, a diffusion control film, a polarization and a scattering film, or the like, or an adhesive or a pressure-sensitive adhesive. It can also be laminated
  • optical layers such as a semi-transmissive reflector, a brightness enhancing film, a diffusion control film, a polarization and a scattering film, or the like, or an adhesive or a pressure-sensitive adhesive. It can also be laminated
  • the first and second adhesive layers 51 and 53 may be excellent in optical transparency and exhibit adhesive properties including moderate wettability, cohesion, adhesiveness, and the like, and particularly those having excellent durability and the like are preferably used.
  • an adhesive suitable for forming these 1st and 2nd adhesive layers 51 and 53 an acryl-type, a silicone type, a rubber type, a urethane type, a polyester type or an epoxy type copolymer etc. can be used, Preferably an acrylic copolymer, More Preferably, the pressure-sensitive acrylic pressure-sensitive adhesive may be.
  • the pressure-sensitive adhesive composition may include a known antistatic agent such as alkali metal salt, ionic compound, conductive polymer, metal oxide, CNT. It is more preferable to contain an ionic compound among these.
  • acrylic pressure-sensitive adhesives examples include resins containing (meth) acrylic acid esters such as butyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, and 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and these (meth)
  • the copolymer resin which used 2 or more types of acrylic acid esters is used preferably.
  • a polar monomer is copolymerized with this resin.
  • a polar monomer it is (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid 2-hydroxypropyl, (meth) acrylic acid 2-hydroxyethyl, (meth) acrylamide, 2-N, N-dimethyl amino ethyl (meth), for example.
  • a crosslinking agent is mix
  • additives may be mix
  • Suitable additives include silane coupling agents and antistatic agents.
  • the silane coupling agent is effective for enhancing the adhesion with glass.
  • Antistatic agents are effective for reducing or preventing the generation of static electricity.
  • any method that is commonly used in the art is not particularly limited.
  • the coating liquid for pressure-sensitive adhesive layer formation on the surface of the polarizing film 3 it can be dried and laminated.
  • the pressure-sensitive adhesive layer is formed on the silicone-coated release film by the same coating method as described above, the pressure-sensitive adhesive sheet may be manufactured, and then may be laminated using a roll pressing device.
  • an ultraviolet curable compound is contained as a crosslinking agent in an adhesive composition, it is preferable to irradiate an ultraviolet-ray after apply
  • the thicknesses of the first and second adhesive layers 51 and 53 may be adjusted according to their adhesive strength, and are preferably 3 to 100 ⁇ m, more preferably 5 to 30 ⁇ m.
  • the bonding of the ⁇ / 4 retardation film 1 and the polarizing film 3 may be made by a transfer method.
  • the alignment layer 13 and the liquid crystal coating layer 15 are formed on the base film 11 of the ⁇ / 4 retardation film 1, and then transferred to the polarizing film 3 coated with an adhesive or an adhesive.
  • peeling the base film 11, the lamination / 4 retardation film 1 and the polarizing film 3 are laminated.
  • the absorption axis of the polarizer becomes 0 ° by using a retardation film having two optical axis patterns, and it is attached to the surface of the OLED panel to realize the reflected color on all four sides.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of an OLED display device 100 showing an application state of an optical film 10 according to an embodiment of the present invention. 9, in the OLED display device, the optical film 10 is bonded to the surface of the OLED panel 20.
  • the OLED panel, the ⁇ / 4 retardation film, and the polarizing film of the OLED display device may be bonded through an adhesive or an adhesive.
  • the optical film 10 is disposed on the viewing side as shown in FIG. 9, specifically, the ⁇ / 4 retardation film 1 is positioned on the surface in contact with the OLED panel 20, and the polarizing film 3 is located at the outermost side. This is located.
  • the OLED panel 20 is not particularly limited in structure in the present invention, and any known organic EL structure may be employed. Since these structures are well known in the art, a detailed description thereof will be omitted, but an example will be described in the description of the organic light emitting display device according to the present invention.
  • the OLED panel 20 has a structure in which an anode and a cathode are stacked on a substrate, and at least one organic thin film layer is provided between the cathode and the anode.
  • Anodes include, for example, metal oxides or metal nitrides such as ITO, IZO, tin oxide, zinc oxide, zinc aluminum oxide, and titanium nitride; Metals such as gold, platinum, silver, copper, aluminum, nickel, cobalt, lead, molybdenum, tungsten, tantalum and niobium; Alloys of these metals or alloys of copper iodides; And conductive polymer materials such as polyaniline, polythiopine, polypyrrole, polyphenylenevinylene, poly (3-methylthiopine), and polyphenylene sulfide.
  • the anode may be formed of only one type of the above materials or may be formed of a mixture of a plurality of materials.
  • a multilayer structure composed of a plurality of layers of the same composition or different compositions may be formed.
  • the cathode may be a material known in the art, but is not limited to LiF as an electron injection layer and a metal having a low work function such as Al, Ca, Mg, Ag, etc. may be used as the cathode, preferably Al is preferred. Do.
  • the organic thin film layer includes a light emitting layer for implementing R, G, and B colors, and further includes at least one of a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, and an electron transport layer.
  • a hole injection layer for implementing R, G, and B colors
  • it may have a stacked structure of an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode.
  • the light emitting layer for example, a host and a dopant material may be used.
  • the host is not limited but includes (4,4'-bis (2,2-diphenyl-ethen-1-yl) diphenyl (DPVBi), bis (styryl) amine (DSA) system, bis (2-methyl- 8-quinolinolato) (triphenylsiloxy) aluminum (III) (SAlq), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (para-phenolato) aluminum (III) (BAlq), bis ( Salen) zinc (II), 1,3-bis [4- (N, N-dimethylamino) phenyl-1,3,4-oxadiazolyl] benzene (OXD8), 3- (biphenyl-4-yl) -5- (4-dimethylamino) -4- (4-ethylphenyl) -1,2,4-triazole (p-EtTAZ), 3- (4-biphenyl) -4-phenyl-5- (4 Tert-butylphenyl) -1,
  • Dopants may be omitted or optionally added, but may be optionally added to those listed as the above materials.
  • the material of a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, and an electron transport layer can use a well-known thing, It does not specifically limit in this invention.
  • the OLED panel 20 may be passive (PM) and active (AM) classified according to a driving scheme.
  • the present invention through the above-described layer configuration in the OLED display device 100 with a polarizing film, the polarizer absorption axis between the polarizing film 3 and the OLED panel 20 via the lambda / 4 phase difference film (1) It solves the problem of realizing the different slope reflection colors by the mutual angle of phase difference.
  • the reflection color at a particular viewing angle is measured by measuring the polarization states of red and green according to the viewing angle, and how far the color is from the center of the color coordinate, and by checking the distribution of the measured values in the Theta ( ⁇ ) angle measurement.
  • the optical film prepared in Example 1 of the present invention was attached to the OLED panel, and measured by varying the viewing angle, it was confirmed that the cancer implementation and slope color were improved.
  • the lambda / 4 phase difference film having a predetermined pattern was prepared as described below.
  • An acrylate-based alignment liquid was applied to one surface of the COP base layer (refractive index: 1.53, thickness: 100,000 nm), followed by hot air drying at 40 ° C. for 120 seconds to form an alignment film having a thickness of 1,000 ⁇ m.
  • ultraviolet rays polarized with a 14mW exposure lamp were irradiated on the alignment layer to form an alignment layer aligned in a predetermined direction.
  • a reverse wavelength ⁇ / 4 liquid crystal (Sumitomosa) coating layer forming composition was applied, preliminarily dried at 80 ° C. for 20 seconds, and then dried at 110 ° C. for 5 seconds to form a coating layer having a thickness of 2 ⁇ m.
  • a patterned retarder was manufactured by photocuring with UV for 14 seconds with a 14mW exposure lamp.
  • the production speed of the patterned retarder was 4 m / min.
  • the pattern of the lambda / 4 phase difference film obtained at this time has a pattern form of 45 ° and 135 °, as shown in Figure 3, wherein the vertical length of each pattern (45 ° and 135 °) was to be 100 ⁇ m.
  • a ⁇ / 4 retardation film was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the vertical length of each pattern was 50 ⁇ m.
  • a lambda / 4 phase difference film was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the vertical length of each pattern was 300 ⁇ m.
  • a polarizing film was prepared as described below.
  • a polyvinyl alcohol film (VF-PS # 7500, manufactured by Kuraray Co. Ltd.) having a thickness of 75 ⁇ m having an average degree of polymerization of 2,400 and a saponification degree of 99.9 mol% or more was uniaxially stretched 6 times by dryness and 60 while maintaining a tension state. After immersion in distilled water at 1 ° C. for 1 minute, the solution was immersed for 60 seconds in an aqueous 28 ° C. solution having a weight ratio of iodide / potassium iodide / water of 0.013 / 5/100.
  • NCF pressure-sensitive adhesive (Lintec) was bonded to both sides of the polarizing film of Preparation Example 4 to be bonded to each other, and the release film of the pressure-sensitive adhesive was peeled off.
  • the lambda / 4 phase difference film 1 (vertical length 100 ⁇ m) and the roll prepared in Production Example 1 were rolled. Bonding in the two-to-roll direction.
  • 25 micrometers NCF adhesive (Lintec Co., Ltd.) was bonded.
  • the polarizing plate was cut into a 5 inch size so that the absorption axis of the polarizing plate 45 ° relative to the long side.
  • An optical film was prepared in the same manner as in Example 1, except that the film to which the coating phase difference oriented at 135 ° was applied without patterning was used.
  • An optical film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polarizing plate absorption axis was 45 ° and the slow axis of the retardation film was 0 ° using a stretched reverse wavelength ⁇ / 4 retardation film (Teijin). Prepared.
  • optical films produced in Examples and Comparative Examples were bonded to an OLED panel (Galaxy S5 model). At this time, the appearance and slope reflection colors were measured, and the results are shown below.
  • the appearance was compared visually.
  • the light source observed an OLED polarizing plate bonded to a polarizing plate in a three-wavelength lamp on a slope. All black remains on the front, but the color changes depending on the direction of the slope.
  • the OLED display device to which the optical film of Embodiments 1 to 3 according to the present invention is applied realizes black on both the front and the slope.
  • the slopes of Comparative Examples 1 and 2 are different in color.

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

본 발명은 광학필름 및 이를 구비한 OLED 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 다른 광축을 갖는 제1패턴 및 제2패턴이 동일 면에 형성된 패턴을 구비한 λ/4 위상차 필름 및 편광필름이 적층 구조를 이뤄 모든 사면에서 동일한 반사 색감의 구현을 가능케 하는 광학필름 및 이를 구비한 OLED 표시장치에 관한 것이다.

Description

광학필름 및 이를 구비한 OLED 표시장치
본 발명은 모든 사면에서 동일한 반사 색감의 구현을 가능케 하는 광학필름 및 이를 구비한 OLED 표시장치에 관한 것이다.
OLED(organic light-emitting display) 표시장치는 CRT(cathode ray tube)나 LCD(Liquid Crystal Display)에 비해 경량 박형이 가능할 뿐만 아니라 넓은 시야각, 빠른 응답속도 및 적은 소비전력 등의 여러 장점으로 인해 차세대 표시장치로서 주목받고 있다.
이 OLED 표시장치는 모바일, TV, 디지털 카메라, 캠코더, 노트북, 네비게이션 등 다양한 분야에 사용되고 있다.
OLED 표시장치를 구성하는 OLED 패널은 자기 발광을 위해 양극 및 음극의 반사판을 필요로 한다. 일반적으로 외부에서 광이 유입되면 OLED 패널 내 유기발광 다이오드를 구성하는 전극부에 의해 다시 반사된다. 이 반사된 광으로 인해 사용자가 OLED 장치를 바라볼 때 눈부심 현상, 컬러 쉬프트, 및 콘트라스트 저하 등의 문제가 발생한다. 이는 거울반사가 클 경우 사람의 눈으로 들어오는 외부광의 양이 많아져 시현성이 저하될 수 있다.
특히 전면 발광 OLED의 경우 화소를 정의하기 위한 화소정의막 또는 화소정의막 하부에 성막되어 위치하는 반사 전극에 의해 표시장치 자체의 반사율이 높아져 이러한 문제는 더욱 심각해진다.
이에 외부광에 의한 반사 방지를 위해 OLED 패널의 구조를 변경하거나 새로운 층을 도입하는 등의 다양한 방법이 제시되고 있다.
일례로, 대한민국 특허공개 제2007-0003159호는 양극에 반사방지막을 밀착 형성시키되, 상기 반사방지막의 재료로서 선택적 투과성을 가진 유리 또는 수지 필름을 형성하는 방법을 채용하고 있다.
또한, 대한민국 특허등록 제10-0989133호는 OLED 패널 내부에 돌출된 복수의 광산란 스페이서와 산란 캐핑층을 설치하고 이를 통해 반사되는 외부의 빛을 산란시켜 외부광 반사를 억제하는 방법을 개시하고 있다.
그러나 이러한 방법으로도 외부광의 반사를 충분히 억제하지 못해, 최근에는 OLED 패널 표면에 편광필름을 부착하는 방법이 제안되었다.
도 1은 종래 광학필름을 구성하는 편광필름(a) 및 위상차 필름(b)의 상호각을 보여주는 모식도이다.
도 1을 보면, 광학필름은 0°의 광축을 갖는 위상차 필름과 45°의 흡수축을 갖는 편광자가 구비된 편광필름으로 이루어진다. 상기 λ/4 위상차 필름은 광축을 유지하도록 편광필름 내 편광자의 흡수축에 대해 45°각도를 갖도록 부착되는데, 이때 편광자의 흡수축과 위상차의 상호각에 의해 시야각에 따라 OLED 패널 표면의 반사 색감이 달라진다. 일례로, 외광 반사방지 편광필름이 접합된 OLED 패널을 OFF 상태로 표면이 블랙을 구현하더라도 외부 광원과 사용자의 시야각에 따라 보라색, 푸른색 또는 초록색으로 그 색감이 왜곡되는 반사 색감 불균일 현상이 발생한다. 이는 편광필름의 색상, OLED 패널의 색상, 위상차치와 위상차와 편광자의 상호각, 외부 광원, 입사각과 시야각 등의 복합적인 요소로 인해 완전한 블랙 색상을 구현하기 힘들고 이에 명암비 및 시인성 저하와 함께 사용자의 피로도 증가, 및 소비자로 하여금 구매를 주저하게 하는 하나의 요인이 될 수 있다.
그 예로써, 대한민국 특허공개 제2013-0066305호는 양의 C플레이트를 포함하는 OLED용 편광판을 제시하고 있으며, 이때 λ/4 위상차 필름을 제시하여 측면 시야각을 개선할 수 있다고 제시하고 있다. 이러한 편광판은 Rth 위상차 보상 개념에 의한 사면에서 색상이 흐려 보이는 것을 보완하는 것이나 근본적인 위상차 필름과 편광자의 상호각에 의한 사면 반사 색감을 전방위에서 균일하게 할 수 없을뿐더러, 여러 층의 적층으로 인해 편광판의 두께가 증가하고, 제품화하기 위한 공정이 복잡해진다는 문제가 발생하였다.
또한, 대한민국 특허공개 제2014-0085316호는 OLED 패널의 반사 방지를 위해 일축 코팅된 λ/4 위상차 필름을 채용하고 있다. 이러한 λ/4 위상차 필름과 편광필름의 사용으로 외부광을 어느 정도 개선하여 시인성이 향상되는 효과가 있었으나, 사면 반사 색감 불균일이라는 새로운 문제가 발생하였고, 더불어 코팅에 의해 위상차 필름에 얼룩이 발생하여 시인성이 저하되는 문제가 야기되었다.
이에, 대한민국 특허공개 제2014-0083647호는 위상차값이 제어된 다기능 편광자 보호필름을 편광자의 하부에 배치하여 측면의 시야각에서도 색감이 저하되는 문제를 해소할 수 있다고 제시하고 있다. 이러한 위상차값이 제어된 다기능 편광자 보호필름의 제조를 보면 사이클로 올레핀을 기반으로 하는 필름을 Tg 근처에서 일축 또는 이축 연신 후 접착제를 이용하여 편광자와 일정 각도를 이루도록 맞추어 제작해야 하므로, 그 공정이 복잡해지는 문제가 있다.
따라서, 반사 방지를 위해 위상차 필름과 편광필름이 도입되는 OLED 표시장치의 사용은 시야각에 따른 반사 색감의 불균일성 문제의 해소와 더불어 위상차 필름과 편광필름의 제조 공정이 단순화된 기술이 요원한 실정이다.
한편, 대한민국 특허공개 제2012-0063361호에서는 3D 영상 시청용 안경의 표면에 λ/4 위상차 필름을 부착하고, 이때 상기 위상차 필름의 패턴을 우안용 및 좌안용 화상으로 나누어 우원편광 및 좌원편광된 빛을 직선편광으로 바꿔 3D 영상을 시청할 수 있다고 언급하고 있다. 이 특허에서의 λ/4 위상차 필름은 그 목적이 3D 구현에 있으며, 그 부착 위치도 편광판의 상부에 위치하고, 위상차치도 본 발명과는 무관함을 알 수 있다.
이에 본 출원인은 상기한 문제점을 해결하고자 다각적으로 연구를 수행한 결과, 소정 광축을 갖도록 특정 패턴이 형성된 λ/4 위상차 필름을 코팅 방식으로 제작하고, 이를 편광필름과 함께 OLED 패널에 장착한 결과 반사 방지 효과와 더불어 모든 사면에서 반사 색감을 동일하게 구현함을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 OLED 표시장치의 시야각에 따라 달라지는 반사 색감의 불균일성을 해소하고, 제조 과정에서 롤-투-롤(Roll to Roll) 공정이 적용 가능한 광학필름을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 광학필름이 부착된 OLED 표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 λ/4 위상차 필름 및 편광필름이 적층 구조를 이루며, 상기 λ/4 위상차 필름이 서로 다른 광축을 갖는 제1패턴 및 제2패턴이 동일 면에 형성된 것을 특징으로 하는 광학필름을 제공한다.
이때 상기 제1패턴은 필름 길이 방향으로 45±10°의 광축을 갖는 패턴이고, 상기 제2패턴은 필름 길이 방향으로 135±10°의 광축을 갖는 패턴인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1패턴 및 제2패턴은 서로 연결되도록 형성하되, 상기 제1패턴과 제2패턴이 소정 길이로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제1패턴 및 제2패턴은 서로 같거나 다른 수직 길이를 가지며, 이때 그 수직 길이는 1 내지 300㎛인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1패턴 및 제2패턴은 하나의 패턴과 인접하는 다른 하나의 패턴 간의 이격 거리가 0.1 내지 200㎛인 것을 특징으로 한다.
이때 상기 제1패턴 및 제2패턴은 필름의 중심부로부터 외주면까지 동일한 길이를 갖거나, 외주면까지 점진적으로 증가하는 길이를 가질 수 있다.
또한, 상기 λ/4 위상차 필름은 정면 위상차값(R0)이 125 내지 155nm인 역파장 필름인 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 λ/4 위상차 필름은 코팅에 의한 액정 코팅층이 형성된 λ/4 위상차 필름인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 λ/4 위상차 필름은 액정 코팅층이 전사 방식에 의해 편광필름과 접합이 가능하다.
상기 광학필름은 롤-투-롤(Roll to Roll)공정에 의해 제조가 가능하다.
이러한 광학필름은 OLED(organic light-emitting display) 표시장치에 적용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 OLED 패널 상에 λ/4 위상차 필름 및 편광필름이 순차적으로 적층된 광학필름을 배치하되, 상기 광학필름이 전술한 바의 광학필름인 OLED 표시장치를 특징으로 한다.
이때 상기 OLED 표시장치의 OLED 패널, λ/4 위상차 필름 및 편광필름은 접착제 또는 점착제를 통해 접합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광학필름은 λ/4 위상차 필름이 OLED 패널과 편광필름 사이에 위치하도록 하여 시인측에 배치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제시하는 패터닝된 λ/4 위상차 필름이 구비된 광학필름은 OLED 패널 표면에 부착되어 모든 사면에서 반사 색감을 동일하게 구현한다.
이러한 λ/4 위상차 필름은 종래와 같이 연신이 아닌 코팅에 의해 제작이 가능하여 롤-투-롤 공정을 통해 제작 및 편광필름과의 합지가 가능하다.
또한, 편광필름과 합지시 종래 소정 각도를 같도록 비틀어서 부착할 필요가 없어 공정 설계가 매우 용이해지는 이점이 있다.
도 1은 종래 광학필름을 구성하는 편광필름(a) 및 위상차 필름(b)의 상호각을 보여주는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학필름을 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 광학필름을 구성하는 편광필름(a) 및 위상차 필름(b)의 상호각을 보여주는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 제1구현예에 따른 λ/4 위상차 필름의 패턴구조를 보여주는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 제2구현예에 따른 λ/4 위상차 필름의 패턴구조를 보여주는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 제3구현예에 따른 λ/4 위상차 필름의 패턴구조를 보여주는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 λ/4 위상차 필름을 보여주는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 광학필름의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 OLED 패널 표면에 광학필름이 부착된 OLED 표시장치를 보여주는 단면도이다.
본 발명에 따른 OLED용 표시장치는 반사 방지 효과와 함께 모든 사면에서 반사 색감이 동일하게 구현된다.
OLED 패널 자체로는 블랙색상을 구현할 수 없어 반사 방지용 OLED용 편광필름을 OLED 패널 상부에 적층시켜 패널 OFF 상태에서 블랙색상을 시인할 수 있다. 이에 위상차 필름의 위상차치와 편광필름의 색상 조정으로 정면 반사 색상은 블랙색상으로 조절이 가능하나 위상차 광축과 편광자 흡수축과의 상호각에 의한 전방위 사면 반사 색상은 시야각에 따라 완전한 블랙색상이 아니고, 또한 균일하지 않게 된다. 이러한 문제는 본 발명에서 제시하는 OLED 패널의 표면에 부착되는 광학 필름에 의해 해소된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학필름을 보여주는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 광학필름(10)은 λ/4 위상차 필름(1) 및 편광필름(3)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다.
λ/4 위상차 필름(1)은 선편광을 위상지연 효과를 통해 원편광으로 바꾸어 주는 역할을 하며, 본 발명에서는 OLED 패널에서 반사된 원편광을 위상지연 효과를 통해 선편광으로 바꾸어 주는 역할을 한다. 이 λ/4 위상차 필름(1)은 편광자의 흡수축과 함께 사면 색감에 영향을 주는데, 특히 본 발명에서는 편광자의 흡수축이 0°가 되도록 위상차 필름이 일정 각도의 광축을 갖도록 한다.
도 3은 본 발명의 광학필름을 구성하는 편광필름(a) 및 위상차 필름(b)의 상호각을 보여주는 모식도이다.
도 3을 보면, λ/4 위상차 필름(1)이 필름 길이 방향으로 45° 및 135°(-45°)의 광축을 가지게 되면 편광자의 흡수축을 0°로 제어할 수 있다. 이에, 본 발명에서 제시하는 λ/4 위상차 필름(1)은 서로 다른 광축을 갖는 두 가지의 패턴을 한 면에 동시에 형성한다. 이하 본 명세서에서 언급하는 '제1패턴'은 45±10°의 광축을 갖는 패턴을 의미하고, '제2패턴'은 135±10°의 광축을 갖는 패턴을 의미한다.
이때 필름 길이 방향의 용어는 편광자의 흡수축, 편광필름의 흡수축, MD(machine direction) 방향, 종 방향, 기계 방향의 용어로 표현될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1구현예에 따른 λ/4 위상차 필름(1)의 패턴을 보여주는 정면도이다.
도 4를 참조하면, λ/4 위상차 필름은 45°로 기울어진 제1패턴과, 상기 제1패턴과 연결되며 135°로 기울어진 제2패턴이 형성되고, 이때 상기 제1패턴과 제2패턴이 서로 연결되도록 형성되고, 이때 제1패턴의 수직 길이(L1)와 제2패턴의 수직길이(L2)가 서로 같거나 달리하도록 형성이 가능하며, 도 4에서는 동일 길이(L1=L2)를 갖는 것을 보여준다. 이러한 패턴 형태(L1=L2)는 색상의 얼룩이 없이 균일한 이점이 있다.
도 4를 보면, 상기 제1패턴 또는 제2패턴은 일정 거리(d)로 이격되어 형성된다. 상기 이격 거리(d)는 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 공지의 연신 공정이 아닌 패터닝에 의해 제조되는 위상차 필름의 패턴의 한정 요소를 따른다. 바람직하기로, 상기 제1패턴 및 제2패턴은 하나의 패턴과 인접하는 다른 하나의 패턴 간의 거리로 정의되는 이격 거리(d)는 0.1 내지 200㎛이다.
도 5는 본 발명의 제2구현예에 따른 λ/4 위상차 필름(1)의 패턴구조를 보여주는 정면도이다.
도 5를 참조하면, 서로 다른 수직길이를 갖도록(L1≠L2) 제1패턴 및 제2패턴을 형성할 수 있으며, 이때 도 5와 같이 제1패턴의 수직 길이(L1)가 제2패턴의 수직길이(L2) 보다 길게 형성될 수 있다(L1>L2). 이와 반대로 제2패턴의 수직길이(L2)가 제1패턴의 수직길이(L1)보다 크게 형성도 가능하다(L1<L2).
상기 도 4 및 도 5에서 보여지는 패턴은 λ/4 위상차 필름(1) 전면에 걸쳐 형성하는데, 이때 상기 패턴은 필름의 중심부로부터 외주면까지 L1 및 L2가 각각 동일한 길이를 갖거나, 중심부와 외주면에서의 L1 및 L2 각각이 서로 다른 길이를 갖도록 혼재하는 구조 또한 가능하다.
도 6은 본 발명의 제3구현예에 따른 λ/4 위상차 필름(1)의 패턴을 보여주는 정면도이다.
도 6을 참조하면, λ/4 위상차 필름(1)의 중심부에서는 L1 및 L2가 동일하나 외주면으로 갈수록 점진적으로 L1 및 L2가 증가하는 형태가 가능하다. 이때 필요에 따라 L1 및 L2 중 어느 하나만 점진적으로 증가하는 형태 또한 가능하다.
상기 도 4 내지 도 6과 같이 다양한 형태로 구현이 가능한 제1패턴과 제2패턴의 수직 길이는 패턴의 시인성과 관련이 있다. 바람직하기로, 상기 길이는 1 내지 300㎛, 바람직하기로 50 내지 100㎛을 갖는다. 상기 수직 길이가 작으면 작을수록 유리하나, 제조 공정을 고려하여 길이의 최소 범위가 한정된다. 즉, 상기 길이가 너무 작게 되면 코팅이 용이하지 않아 정밀한 패턴 위상차 코팅이 어려워 원편광의 구현 잘 안 되고, 얼룩이 생기는 문제가 발생한다. 이와 반대로 상기 범위를 초과하면 육안으로 패턴을 관찰할 수 있는 문제가 발생하므로, 상기 범위 내에서 적절히 조절한다.
본 발명에서 제시하는 λ/4 위상차 필름(1)은 정면 위상차값(R0)이 125 내지 155nm인 역파장 필름이다.
위상차 필름은 입사되는 파장에 따라 다른 위상차값을 가지며, 이는 파장 분산성으로 표시되고, 역파장 분산성, 플랫파장 분산성, 정파장 분산성 등 다양한 파장 분산성을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 λ/4 위상차 필름(1)은 역파장 분산성을 가지며, 이러한 역파장 분산성을 갖는 필름을 '역파장 필름'이라 정의한다.
역파장 분산성은 짧은 파장에서 작은 위상차값을 가지고 긴 파장에서 큰 위상차값을 갖는 특성을 의미한다. 이때 위상차값은 정면 위상차값(RO)과 두께방향 위상차값(Rth) 두 개의 파라미터로 나뉘어 정의되고, 상기 역파장 분산성은 정면 위상차값(RO)으로 표시된다.
이때 정면 위상차값(RO)과 두께방향 위상차값(Rth)은 하기 수학식 1 및 2로 정의한다:
[수학식 1]
R0=(nx-ny) × d
[수학식 2]
Rth=[(nx + ny) / 2 - nz] × d
(상기 수학식 1 및 2에서,
nx 및 ny는 필름의 면상 굴절률이고, nz는 두께 방향 굴절률이고,
R0는 정면 위상차값이고, Rth는 두께방향 위상차값이고,
d는 필름의 두께이다)
구체적으로 상기 수학식 1에서, 면상 굴절률이 최대가 되는 진동 방향을 x라고 할 때, 이 방향으로 진동하는 빛에 의한 굴절률을 nx라고 한다. 또한, ny는 nx와 서로 수직을 이루며, 이때 nz는 nx와 ny에 의해 정의되는 평면에 수직방향 굴절률을 의미한다.
상기 수학식 1에 있어서, Rth는 면내 평균굴절률에 대한 두께방향의 굴절률의 차이를 나타낸 두께 방향 위상차값이다. R0는 빛이 필름의 법선방향(수직방향)을 통과했을 때 실질적인 위상차인 정면 위상차값이다.
바람직하기로, 본 발명에 따른 λ/4 위상차 필름(1)은 정면 위상차값(R0)이 125 내지 155nm이고, 이때 450nm 및 550nm에서 각각 측정된 정면 위상차값(RO)의 비(R0(450nm)/R0(550nm))로 정의되는 역파장 분산성이 0.7 이상 내지 0.99 미만을 갖는다.
이러한 역파장 분산성을 갖는 역파장 필름은 가시광이 넓은 영역에서 위상차값이 일정하게 유지되어, 본 발명에서 제시하는 OLED 패널에 적용시 광 누설의 발생이 저감되어 본 발명에서 얻고자 하는 블랙 색상의 구현이 더욱 용이해진다.
이러한 λ/4 위상차 필름(1)은 소정 패턴을 형성하기 때문에 연신에 의한 방법도 이용할 수 있지만, 코팅 방식으로 수행하는 것이 바람직하다.
바람직하기로 λ/4 위상차 필름(1)은 액정 코팅층이 형성된 것으로, 상기 액정 코팅층이 편광필름을 통과한 빛의 위상차를 지연시키는 역할을 수행한다.
상기 액정 코팅층의 형성은 일반적인 것으로 본 발명에서 특별히 한정하지는 않는다.
일례로 투명기재 상에 배향막을 형성하고, 그 위에 코팅층 형성 조성물을 도포하는 배향막 형성법을 사용할 수 있다. 구체적으로 투명기재에 배향막 형성용 용액을 도포하고 배향성을 부여하여 배향막을 형성한다. 상기 배향막 상에 액정 코팅층 형성 조성물을 도포하여 액정 코팅층을 형성하여 위상차 필름을 제조한다.
또 다른 방법으로, 배향 기판 상에 코팅층 형성 조성물을 도포하여 액정 코팅층을 형성한 후, 상기 액정 코팅층을 투명기재상에 전사하는 방법을 사용할 수 있다. 구체적으로 고분자 필름 등의 광학적 이방성을 갖는 배향 기판 상에 코팅층 형성 조성물을 도포하여 액정 코팅층을 형성하고, 별도의 투명기재와 상기 액정 코팅층을 접착시킨 후 배향 기판을 제거하여 위상차 필름을 제조할 수 있다.
또 다른 방법으로, 용융한 액정 코팅층 형성 조성물 함유층을 배향 기판에 접촉시켜 액정성 화합물을 특정 방향으로 배향시킨 후, 용융한 코팅층 형성 조성물 함유층을 고체화시켜 배향 기판을 제거하는 방법 등을 사용할 수 있다.
상기 다양한 방법을 통해 λ/4 위상차 필름을 제조할 수 있으며, 그 구조 또한 최소 액정 코팅층을 구비하는 것이면 사용 가능하다. 일례로, 상기 언급한 통상의 코팅 방법에 의한 λ/4 위상차 필름(1)을 설명하면 다음과 같다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 λ/4 위상차 필름(1)의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 7을 보면, λ/4 위상차 필름(1)은 기재 필름(11) 상에 배향막(13) 및 패터닝된 액정 코팅층(15)이 형성된 구조를 갖는다.
기재 필름(11)은 광학용 투명 필름으로 통상 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있으나, 그 중에서 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차폐성, 위상차 균일성, 등방성 등이 우수한 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 이때 상기 기재 필름(11)은 전사 방식으로 λ/4 위상차 필름(1)의 제조시 편광필름(도 8의 3)에 부착할 경우 박리 가능한 층이다.
이 기재 필름(11)의 재료로는 예컨대 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 염화비닐계 수지, 아미드계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 술폰계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수지, 황화 폴리페닐렌계 수지, 비닐알코올계 수지, 염화비닐리덴계 수지, 비닐부티랄계 수지, 알릴레이트계 수지, 폴리옥시메틸렌계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 선택된 것을 사용할 수 있으며, 바람직하기로 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 폴리아크릴레이트(PAC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌(PE), 노보르넨 유도체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다.
이러한 기재 필름(11)의 두께 역시 특정 범위로 한정되지 않으나 예컨대 전사 방식으로 λ/4 위상차 필름(1)을 도입할 경우 두꺼울수록 바람직하므로 5 내지 100㎛인 것, 바람직하게는 15 내지 60㎛ 범위 내에서 적절히 사용한다.
배향막(13)은 상기 기재 필름(11)의 한 면에 배향막조성물을 도포하여 제조된다.
배향막(13)은 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있으나, 예컨대 유기 배향막을 사용하는 것이 바람직하다.
유기 배향막은 아크릴레이트계, 폴리이미드계 또는 폴리아믹산이 함유된 배향막 조성물을 사용하여 형성될 수 있다. 폴리아믹산은 디아민(di-amine)과 이무수물(dianhydride)을 반응시켜 얻어지는 폴리머이고, 폴리이미드는 폴리아믹산을 이미드화하여 얻어지는 것으로 이들의 구조는 특별히 제한되지 않는다.
배향막(13) 형성을 위한 조성물은 적절한 점도를 유지하는 것이 중요하다. 점도가 지나치게 높으면 압력을 가해도 쉽게 유동하지 않아 균일한 두께의 배향막(13) 형성이 어려우며, 점도가 지나치게 낮으면 퍼짐성은 좋으나 배향막(13)의 두께 조절이 어렵다. 예컨대 8 내지 13cP인 것이 바람직하다.
또한, 표면 장력, 고형분의 함량 및 용제의 휘발성 등을 고려하는 것이 좋다. 특히 고형분의 함량은 점도나 표면 장력에 영향을 미치므로 배향막(13)의 두께나 경화 특성 등을 동시에 고려하여 조절하는 것이 좋다.
고형분의 함량이 지나치게 높으면 점도가 높아 배향막(13)의 두께가 두꺼워지며, 지나치게 낮을 경우에는 용매의 비율이 높아 용액의 건조 후 얼룩이 생기는 문제점이 있다. 예컨대 고형분의 함량이 0.1 내지 10중량%인 것이 바람직하다.
이외에 효과적인 배향막 형성을 위하여 가교제 및 커플링제 등이 추가로 혼합될 수 있다.
도포는 당 분야에서 통상적으로 사용되는 방법이라면 특별히 제한되지 않는다. 예컨대 배향막 조성물을 유동 주조법 및 에어 나이프(air knife), 그라비아(gravure), 리버스롤(reverse roll), 키스 롤(kiss roll), 스프레이(spray) 또는 블레이드(blade) 등의 도포 방법을 이용하여 적당한 전개 방식으로 직접 도포할 수 있다.
배향막 조성물의 도포 효율을 향상시키기 위하여 건조 공정을 추가로 수행할 수 있다.
건조는 특별히 한정하지 않으며 통상 열풍 건조기나 원적외선 가열기를 이용하여 수행할 수 있으며, 건조 온도는 통상 30 내지 100℃, 바람직하게는 50 내지 80℃이고, 건조시간은 통상 30 내지 600초, 바람직하게는 120 내지 600초인 것이 좋다.
그 이후, 형성된 배향막(13)에 배향성을 부여한다. 배향성 부여 방법은 러빙 방식, 광 배향 방식 등이 있으며 특별히 한정되지는 않는다.
예컨대 형성된 배향막(13)에 전체 배향성을 부여할 수도 있으며, 일부 혹은 전체 면에 배향막(13)을 도포한 후 포토 마스크를 이용한 노광 공정으로 서로 다른 배향 방향을 갖도록 패턴화된 배향막(13)을 제조할 수 있다. 또한, 형성된 배향막(13)에 투광부 및 차광부를 갖는 제1 포토 마스크를 정렬하여 1차 노광 공정을 수행한 후, 제1 포토 마스크의 투광부 및 차광부의 위치가 역전된 제2 포토 마스크를 정렬하여 2차 노광 공정을 수행하여 서로 다른 광축을 갖도록 패턴화된 배향막(13)을 제조할 수 있다.
노광에 사용되는 광은 특별히 한정하지는 않으나, 예를 들면 편광된 자외선 조사, 소정의 각도로 이온빔 또는 플라즈마빔 조사 및 방사선 조사 등을 사용할 수 있다. 예컨대 편광된 자외선을 조사하는 것이 바람직하다.
배향된 배향막(13) 상에 패터닝된 액정 코팅층(15)을 형성한다.
액정 코팅층(15)은 전술한 바의 다양한 패턴을 갖도록 형성이 가능하다. 상기 액정 코팅용 조성물은 본 발명에서 특별히 한정하지 않고, 이 분야에서 공지된 바의 조성물일 수 있다. 일례로, 반응성 액정 단량체가 사용될 수 있다.
반응성 액정 단량체는 액정성을 발현할 수 있는 메조겐(mesogen)과 중합이 가능한 말단기를 포함하여 액정상을 갖게 되는 단량체 분자를 말한다. 반응성 액정 단량체를 중합하게 되면 액정의 배열된 상을 유지하면서 가교된 고분자 네트워크를 얻을 수 있게 된다. 반응성 액정 단량체 분자는 투명점(clearing point)으로부터 냉각하게 되면 같은 구조의 액정 고분자를 사용하는 경우보다 액정상에서 상대적으로 낮은 점도에서 보다 잘 배향된 구조를 갖는 대면적의 도메인을 얻을 수 있다.
이와 같이 형성된 대면적의 액정상 가교 네트워크 필름은 액정이 가지는 광학 이방성이나 유전율 등의 특성을 그대로 유지하면서도 고체상의 박막 형태를 가지고 있기 때문에 기계적이나 열적으로 안정하다.
액정 코팅용 조성물은 코팅 공정의 효율성 및 코팅층의 균일성을 확보하기 위하여 용매에 희석시켜 사용하며, 바람직하기로는 액정 화합물을 용해시킬 수 있는 용매에 용해되어 균일함을 갖는 것이 바람직하다.
예컨대 반응성 액정 단량체는 이를 용해시킬 수 있는 용매, 구체적으로 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA), 메틸에틸케톤(MEK), 자일렌 및 클로로포름 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하는 혼합 용매를 사용하여 액정 코팅용 조성물을 제조한다.
이때 액정 코팅용 조성물 내의 반응성 액정 단량체의 함량은 15 내지 30중량%를 유지하도록 한다. 농도가 15중량% 미만으로 낮으면 위상차 구현이 불가능하고, 30중량%를 초과하는 경우에는 반응성 액정 단량체가 석출되어 균일한 액정 코팅층(15) 형성이 어려운 문제가 있다.
코팅 방법은 특별히 한정되지 않으며 예컨대 핀 코팅, 롤 코팅, 디스펜싱 코팅, 또는 그라비아 코팅 등이 사용될 수 있다. 상기 코팅 방법에 따라 용매의 종류 및 사용량을 결정하는 것이 바람직하다.
액정 코팅층(15)은 건조 후 두께가 0.01 내지 10㎛가 되도록 도포한다. 이러한 두께 범위에서 균일한 리타더 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.
용매는 건조 공정을 통하여 증발하게 된다.
건조는 특별히 한정하지 않으며 통상 열풍 건조기나 원적외선 가열기를 이용하여 수행할 수 있으며, 건조온도는 통상 30 내지 100℃, 바람직하게는 50 내지 80℃이고, 건조시간은 통상 30 내지 600초, 바람직하게는 120 내지 600초인 것이 좋다. 또한, 건조는 동일한 온도 조건에서 수행하거나, 단계적으로 온도를 상승시키면서 수행할 수 있다.
이러한 단계를 거쳐 배향막(13) 위에 형성된 액정 코팅층(15)을 광 가교시켜 패턴화 리타더를 형성한다. 이때 광은 특별히 한정하지 않으며, 예를 들면 자외선 등을 사용할 수 있다.
추가로 상기 액정 코팅층(15) 상에 디스플레이에 각종 기능을 부여할 수 있도록 보호층, 방현층, 반사방지층, 대전방지층 및 하드코팅층으로 이루어진 군에서 선택된 기능성층이 더욱 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 λ/4 위상차 필름(1)은 소정의 패턴을 갖기 때문에 종래 연신 방식이 아닌 액정 코팅 조성물에 의해 제조된다. 상기 제조된 λ/4 위상차 필름(1)은 롤 형상으로 그대로 사용하거나, 일정 크기로 절단하여 낱장의 형상으로 패턴화 리타더의 제조에 사용할 수 있다.
상기 제조된 λ/4 위상차 필름(1)은 구조 및 제조방법 면에서 광학필름에 적용시 여러 가지 이점을 확보할 수 있다.
첫째로, 편광자의 흡수축을 0°로 하여 편광자 흡수축과 위상차 상호각에 의한 사면 반사 색감의 불균일을 해소할 수 있다.
둘째로, 별도의 연신 공정 없이 패턴에 의해 쉽게 제작이 가능하다.
셋째로, 어느 위치에서 부착하여도 일정 상호각을 유지할 수 있어, 종래 위상차 필름과 같이 일정 각도를 유지하도록 틀어진 상태로 OLED 패널에 부착하여야 할 필요가 없다.
넷째로, 습식 방법에 의해 패터닝이 가능하고 다른 필름과의 합지가 용이하여 롤-투-롤(Roll to Roll)공정을 적용할 수 있어 대형화 및 대량 생산에 적합하다.
이러한 여러 이점이 있는 λ/4 위상차 필름과 함께 본 발명의 광학필름을 구성하는 편광필름(3) (도 2 참조)은 외부에서 입사하는 자연광을 원하는 단일 편광상태(선편광 상태)로 전환시키고, OLED 패널에서 반사된 편광을 차단하여 외부광을 억제하는 역할을 한다.
도 8은 본 발명의 일 구현예에 따른 OLED 패널에 부착되는 λ/4 위상차 필름 및 편광필름의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 8에서 도시하는 바람직한 구현예에 따르면, λ/4 위상차 필름(1)의 하부에 OLED 패널과 접합하기 위한 제1점착제층(51)이 형성되고, 상기 λ/4 위상차 필름(1)은 다시 편광자(3a), 및 두 개의 투명 보호필름(3b, 3c)로 구성된 편광필름(3)과 제2점착제층(53)에 의해 접합된 구조를 갖는다. 이때 제1 및 제2점착제층(51, 53)은 접착제 재질의 접착제층일 수 있다.
편광자(3a)는 폴리비닐알콜계 수지로 된 필름에 2색성 색소가 흡착 배향된 것을 사용할 수 있다.
상기 폴리비닐알콜계 수지는 폴리아세트산비닐계 수지의 비누화를 통해 제조될 수 있으며, 이때 필요에 따라 폴리아세트산비닐계 수지는 다른 단량체와의 공중합체일 수 있다. 상기 단량체로는 불포화 카르복시산류, 불포화 술폰산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다. 또한, 폴리비닐알콜계 수지는 변성된 것일 수도 있는데, 예를 들면 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말 또는 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지의 비누화도는 통상 85 내지 100몰%, 바람직하게는 98몰% 이상일 수 있다. 또한, 폴리비닐알콜계 수지의 중량평균분자량은 통상 1,000 내지 10,000, 바람직하게는 1,500 내지 5,000이다.
편광자(3a)는 통상 상기와 같은 폴리비닐알코올계 필름을 일축 연신하는 공정, 이색성 색소로 염색하여 흡착시키는 공정, 붕산 수용액으로 처리하는 공정 및 수세와 건조하는 공정을 경유하여 제조된다. 이때 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 5 내지 150㎛일 수 있으며, 바람직하기로 10 내지 40㎛일 수 있다.
폴리비닐알코올계 필름을 일축 연신하는 공정은 염색 전에 수행, 염색과 동시에 수행 또는 염색 후에 수행될 수 있다. 상기 일축 연신이 염색 후에 수행되는 경우에는 붕산 처리 전 또는 붕산 처리 중에 수행될 수도 있다. 물론, 이들 각각이 조합된 복수 개의 단계로 일축 연신을 수행하는 것도 가능하다.
상기 일축 연신은 주속이 다른 롤 또는 열롤을 사용할 수 있으며, 대기 중에서 연신하는 건식 연신일 수도 있고 용매로 팽윤시킨 상태에서 연신하는 습식 연신일 수도 있다. 이때 연신비는 통상 3 내지 8배이다.
연신된 폴리비닐알코올계 필름을 이색성 색소로 염색하는 공정은 예를 들면 이색성 색소를 함유하는 수용액에 폴리비닐알코올계 필름을 침지하는 방법이 이용될 수 있다. 이때 이색성 색소의 구체적인 예로는 요오드 또는 이색성 유기염료가 이용된다. 또한, 폴리비닐알코올계 필름은 염색 전에 물에 미리 침지하여 팽윤시키는 것이 바람직하다.
투명 보호필름(3b, 3c)은 편광자(3a)가 기계적으로 약하기 때문에 이를 보호하기 위한 필름이다. 이때 수지의 종류에 따라 투습도가 다르며, 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차폐성 및 등방성 등에 따라 선택하여 사용할 수 있다.
상기 투명 보호필름(3b, 3c)의 재질로는 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 이 분야에서 공지된 바의 재질이면 어느 것이든 사용 가능하다. 대표적으로, 상기 투명 보호필름(3b, 3c)으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알코올계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등과 같은 열가소성 수지로 이루어진 군에서 선택된 필름을 사용할 수 있으며, 상기 열가소성 수지의 블렌드물로 구성된 필름도 사용할 수 있다. 또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 된 필름을 사용할 수도 있다. 바람직하기로, 시클로올레핀폴리머(COP), 시클로올레핀코폴리머(COC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리카보네이트(PC), 폴리술폰(PSF) 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.
상기 투명 보호필름(3b, 3c)의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 너무 얇으면 강도 및 가공성이 저하되고, 너무 두꺼우면 투명성이 저하되거나 편광자(3a)에 적층한 후 경화시간이 길어지는 문제가 있다. 이들 투명 보호필름(3b, 3c)의 두께는 각각 5 내지 200㎛, 바람직하게는 10 내지 150㎛, 보다 바람직하게는 20 내지 100㎛인 것이 좋다.
상기 편광자(3a)와 투명 보호필름(3b, 3c) 사이에는 접착제 또는 점착제(미도시)를 사용할 수 있다.
접착제로서는, 예를 들어 용제형 접착제, 에멀젼형 접착제, 감압 접착제, 재습성 접착제, 중축합형 접착제, 무용제형 접착제, 필름형상 접착제, 핫멜트형 접착제 등이 열거된다.
바람직한 접착제 중 하나로서 수계 접착제, 즉 접착제 성분이 물에 용해 또는 분산되어 있는 것을 들 수 있다.
수계 접착제는 편광자와 투명 보호필름을 충분히 접합할 수 있고 광학적 투시도가 우수하며 경시적인 황변 등의 변화가 없는 것이면 그 종류가 특별히 제한되지 않는다. 일례로, 폴리비닐알코올계 또는 친수기를 갖는 우레탄계 수지가 있다. 수계 접착제는 이러한 접착제 성분을 필요에 따라 배합되는 추가 첨가제와 함께 물에 혼합하여 조제할 수 있다. 수계 접착제가 될 수 있는 시판 폴리비닐알코올계 수지의 예를 들면, (주)쿠라레에서 판매되고 있는 카르복실기 변성 폴리비닐 알코올인 "KL-318"(상품명) 등이 있다.
점착제로는 아크릴계, 실리콘계, 고무계, 우레탄계, 폴리에스테르계 또는 에폭시계 공중합체 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 아크릴계 공중합체, 더욱 바람직하기로 감압성 아크릴계 점착제일 수 있다.
편광자(3a)에 투명 보호필름(3b, 3c)의 접합은 당 분야에서 통상적으로 알려져 있는 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들면 유연법, 와이어바 코팅법, 그라비아 코팅법, 다이 코팅법 또는 분무법 등에 의해 편광자(3a), 투명 보호필름(3b, 3c) 또는 이들 모두의 접합 면에 접착제 또는 점착제를 도포하고 이들을 접합시키는 방법을 들 수 있다. 여기서, 유연법이란 피도포물인 편광자(3a) 또는 투명 보호필름(3b, 3c)을 대략 수직 방향, 대략 수평 방향, 또는 양자 간의 경사 방향으로 이동시키면서, 상기 피도포물의 표면에 접착제 또는 점착제를 도포하는 방법이다. 상기 접착제 또는 점착제를 도포한 후, 편광자(3a)와 투명 보호필름(3b, 3c)을 접합롤 등에 끼워 접합시킨다.
또한, 표면 보호필름(3b, 3c)과 접합되는 편광자(3a)의 표면에는 접착성을 높이기 위해, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 프레임(화염) 처리 또는 비누화 처리 등과 같은 표면 처리를 적절히 수행할 수 있다.
상기 편광자(3a) 및 표면 보호필름(3b, 3c)으로 구성되는 편광필름(3)은 필요에 따라 다양한 기능성 필름을 더욱 구비한다.
일례로, 상기 기능성 필름으로는 반투과 반사판, 휘도 향상 필름, 확산 제어 필름, 편광 및 산란 필름 등과 같은 다른 광학 층으로부터 선택된 1층 또는 2층 이상의 층을 필요에 따라 접착제 또는 감압성 점착제를 사이에 두고 적층하여 광학 부재를 제공할 수도 있다.
도 8에서 제1 및 제2점착제층(51, 53)은 광학적 투명성이 뛰어나고 적당한 젖음성, 응집성, 접착성 등을 포함하는 점착 특성을 나타내는 것이면 좋고, 특히 내구성 등이 뛰어난 것이 바람직하게 사용된다.
이들 제1 및 제2점착제층(51, 53)을 형성하는데 적합한 점착제로서는, 아크릴계, 실리콘계, 고무계, 우레탄계, 폴리에스테르계 또는 에폭시계 공중합체 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 아크릴계 공중합체, 더욱 바람직하기로 감압성 아크릴계 점착제일 수 있다. 이때 점착제 조성물은 알칼리금속염, 이온화합물, 전도성 고분자, 금속산화물, CNT 등의 공지의 대전방지제를 포함할 수도 있다. 이 중에서 이온화합물을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
아크릴계 점착제에는 (메타)아크릴산 부틸, (메타)아크릴산 에틸, (메타)아크릴산이소옥틸, (메타)아크릴산 2-에틸헥실과 같은 (메타)아크릴산에스테르를 주요 구성 단위로 하는 수지나, 이들의 (메타)아크릴산에스테르를 2종 이상 이용한 공중합 수지가 바람직하게 사용된다. 또한, 이 수지에는 극성 단량체가 공중합된다. 극성 단량체로서는, 예를 들면 (메타)아크릴산, (메타)아크릴산 2-히드록시 프로필, (메타)아크릴산 2-히드록시 에틸, (메타)아크릴 아미드, 2-N,N-디메틸 아미노 에틸 (메타)아크릴레이트, 글리시딜 (메타)아크릴레이트와 같은 카르복실기, 수산기, 아미드기, 아미노기, 에폭시기 등의 극성 관능기를 갖는 중합성 화합물이 사용된다. 또한, 점착제에는 통상 아크릴계 수지와 함께 가교제가 배합되어 있다.
점착제에는 이 밖에 각종 첨가제가 배합되어 있어도 좋다. 적합한 첨가제로서는 실란 커플링제나 대전 방지제가 있다. 실란 커플링제는 유리와의 접착력을 높이는데 유효하다. 대전 방지제는 정전기의 발생을 감소 또는 방지하는데 유효하다.
제1 및 제2 점착제층(51, 53)을 편광판에 적층하는 방법에 있어서도, 당 분야에서 통상적으로 사용되는 방법이라면 특별히 제한되지 않는다.
예를 들면, 편광필름(3)의 표면에 점착제층 형성용 코팅액을 도포 후 건조하여 적층할 수 있다. 또한, 실리콘 코팅된 이형필름 상에 상기와 동일한 도포방법으로 점착제층을 형성하여 점착제 시트를 제조한 후, 이를 롤 압착장치를 이용하여 적층할 수도 있다. 이때, 점착제 조성물에 가교제로서 자외선 경화형 화합물이 포함되는 경우에는 점착제 조성물을 도포한 후 또는 롤 압착장치를 이용하여 적층한 후에 자외선을 조사하는 것이 바람직하다.
상기 제1 및 제2점착제층(51, 53)의 두께는 그 점착력에 따라 조절될 수 있으며, 통상 3 내지 100㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 5 내지 30㎛인 것이 좋다.
이러한 점착제를 이용한 방식 이외에 λ/4 위상차 필름(1)과 편광필름(3)의 접합은 전사 방식에 의해 이루어질 수 있다. 일례로, λ/4 위상차 필름(1)의 기재필름(11) 상에 배향막(13) 및 액정 코팅층(15)을 형성한 후, 이를 접착제 또는 점착제가 도포된 편광필름(3)에 전사 후 상기 기재필름(11)을 박리함으로써, λ/4 위상차 필름(1)과 편광필름(3)의 합지가 이루어진다.
상기한 구조를 갖는 광학필름은 두 개의 광축 패턴을 갖는 위상차 필름의 사용에 의해 편광자의 흡수축이 0°가 되고, 이를 OLED 패널의 표면에 부착하여 모든 사면에서 반사 색감을 동일하게 구현한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학필름의(10) 적용 상태를 보여주는 OLED 표시장치(100)의 단면도이다. 도 9를 보면, OLED 표시 장치는 OLED 패널(20)의 표면에 광학필름(10)이 접합된다.
이때 상기 OLED 표시장치의 OLED 패널, λ/4 위상차 필름 및 편광필름은 접착제나 점착제를 통해 접합이 가능하다.
그 결과 광학필름(10)은 도 9에 나타낸 바와 같이 시인측에 배치되며, 구체적으로 OLED 패널(20)과 접하는 면에 λ/4 위상차 필름(1)이 위치하고, 최외부에 편광필름(3)이 위치한다.
OLED 패널(20)은 본 발명에서 특별히 그 구조를 한정하지 않으며, 공지된 유기 EL 구조면 어느 것이든 채용이 가능하다. 이들 구조는 본 기술분야에서 잘 알려져 있으므로 이에 대한 자세한 설명을 생략하며, 다만, 본 발명의 유기전계발광소자에 대한 설명에서 일례를 들어 설명한다.
대표적으로, OLED 패널(20)은 기판 상에 양극 및 음극이 적층되고, 상기 음극과 양극 사이에 적어도 하나의 유기박막층이 구비된 구조를 갖는다.
양극은 일례로, ITO, IZO, 주석 옥사이드, 아연 옥사이드, 아연 알루미늄 옥사이드, 및 티타늄 나이트라이드 등의 금속 옥사이드 또는 금속 나이트라이드; 금, 백금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 코발트, 리드, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈륨, 니오븀 등의 금속; 이러한 금속의 합금 또는 구리 요오드화물의 합금; 폴리아닐린, 폴리티오핀, 폴리피롤, 폴리페닐렌비닐렌, 폴리(3-메틸티오핀), 및 폴리페닐렌설파이드 등의 전도성 중합체 재질을 포함하여 형성한다. 상기 양극은 전술한 재료들 중 한 가지 타입으로만 형성되거나 또는 복수 개의 재료의 혼합물로도 형성될 수 있다. 또한, 동일한 조성 또는 상이한 조성의 복수 개의 층으로 구성되는 다층 구조가 형성될 수도 있다.
음극은 본 기술분야에서 알려진 재료를 사용할 수 있으며, 제한되지 않으나 LiF를 전자 주입층으로 사용하고 Al, Ca, Mg, Ag 등 일함수가 낮은 금속을 음극으로 사용할 수 있으며, 바람직하게는 Al이 바람직하다.
유기박막층은 R, G, B 색상을 구현하기 위한 발광층을 포함하고, 추가적으로 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송층 중 적어도 하나를 포함한다. 일례로, 양극, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 및 음극 순의 적층 구조를 가질 수 있다.
상기 발광층은 일례로, 호스트 및 도펀트 재료가 사용될 수 있다.
호스트는 제한되지 않으나, (4,4'-비스(2,2-디페닐-에텐-1-일)디페닐(DPVBi), 비스(스티릴)아민(DSA)계, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)(트리페닐실록시)알루미늄(Ⅲ)(SAlq), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)(파라-페놀라토)알루미늄(Ⅲ)(BAlq), 비스(살렌)징크(II), 1,3-비스[4-(N,N-디메틸아미노)페닐-1,3,4-옥사디아조릴]벤젠(OXD8), 3-(비페닐-4-일)-5-(4-디메틸아미노)-4-(4-에틸페닐)-1,2,4-트리아졸(p-EtTAZ), 3-(4-비페닐)-4-페닐-5-(4-터셔리-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(TAZ), 2,2',7,7'-테트라키스(비-페닐-4-일)-9,9'-스피로플루오렌(Spiro-DPVBI), 트리스(파라-터-페닐-4-일)아민(p-TTA), 5,5-비스(디메지틸보릴)-2,2-비티오펜(BMB-2T) 및 퍼릴렌(perylene) 등이 사용 가능하다.
또한, 트리스(8-퀴놀리나토)알루미늄(Ⅲ)(Alq3), DCM1(4-디시아노메틸렌-2-메틸-6-(파라-디메틸아미노스틸릴)-4H-피란), DCM2(4-디시아노메틸렌-2-메틸-6-(줄로리딘-4-일-비닐)-4H-피란), DCJT(4-(디시아노메틸렌)-2-메틸-6-(1,1,7,7-테트라메틸줄로리딜-9-에닐)-4H-피란), DCJTB(4-(디시아노메틸렌)-2-터셔리부틸-6-(1,1,7,7-테트라메틸줄로리딜-9-에닐)-4H-피란), DCJTI(4-디시아노메틸렌)-2-아이소프로필-6-(1,1,7,7-테트라메틸줄로리딜-9-에닐)-4H-피란) 및 나일레드(Nile red), 루브렌(Rubrene) 등이 호스트 또는 도펀트로 사용 가능하다.
도펀트는 생략 또는 선택적으로 추가될 수 있으며, 제한되지 않으나 상기의 재료로 나열된 것을 선택적으로 추가할 수 있다.
이외 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송층의 재질은 공지된 것을 사용할 수 있으며, 본 발명에서 특별히 한정하지 않는다.
상기 OLED 패널(20)은 구동 방식에 따라 분류된 수동형(PM)과 능동형(AM)일 수 있다.
상기한 층 구성을 통해 본 발명은 편광필름이 부착된 OLED 표시장치(100)에 있어서, 편광필름(3)과 OLED 패널(20) 사이에 λ/4 위상차 필름(1)을 개재하여 편광자 흡수축과 위상차 상호각에 의해 서로 다른 사면 반사 색감을 구현하는 문제를 해소한다.
특정 시야각에서의 반사 색감은 시야각에 따른 적색 및 녹색의 편광상태를 측정하되, 상기 색이 색좌표상의 중심과 얼마나 떨어져 있는가와 Theta(Θ)각도 측정에서 측정치의 분포도를 확인해보면 알 수 있다. 본 발명의 실시예 1에서 제조된 광학필름을 OLED 패널에 부착하고, 시야각을 달리하여 측정한 결과 암 구현 및 사면 색감이 향상됨을 확인하였다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
제조예 1 내지 3: λ/4 위상차 필름의 제조
하기 내용과 같이 수행하여 소정 패턴을 갖는 λ/4 위상차 필름을 제조하였다.
제조예 1: λ/4 위상차 필름1의 제조
COP 기재층(굴절률: 1.53, 두께: 100,000 nm)의 일면에 아크릴레이트계 배향액을 도포하고 40℃에서 120초간 열풍 건조하여 1,000㎛ 두께의 배향막을 형성하였다.
이후에 상기 배향막 상에 14mW 노광 램프로 편광된 자외선을 조사하여 일정 방향으로 배향된 배향막을 형성하였다.
상기 배향막이 형성된 필름이 이동하면서 편광필터가 배치된 광배향부에서 20mW/㎠인 자외선을 1초 동안 기판을 4m/min의 속도로 이동시키면서 연속적으로 조사하고, 와이어 그리드 패턴부를 통과한 광만 배향되어 상기 배향막의 방향과 다른 배향방향을 갖도록 하였다.
상기 배향막의 경화가 수행된 후에 역파장 λ/4 액정(스미토모사) 코팅층 형성 조성물을 도포하고, 80℃에서 20초간 예비 건조 후 110℃에서 5초간 건조하여 2㎛ 두께의 코팅층을 형성하였다,
이후에 14mW 노광 램프로 500초간 자외선으로 광경화하여 패턴화 리타더를 제조하였다. 상기 패턴화 리타더의 생산속도는 4m/min이었다.
이때 얻어진 λ/4 위상차 필름의 패턴은 도 3에 나타낸 바와 같이, 45° 및 135°의 패턴 형태를 가지며, 이때 각 패턴(45°와 135°)의 수직 길이는 100㎛이 되도록 하였다.
제조예 2: λ/4 위상차 필름2의 제조
각 패턴의 수직 길이가 50㎛이 되도록 패터닝한 것을 제외하고, 상기 제조예 1과 동일하게 수행하여 λ/4 위상차 필름을 제조하였다.
제조예 3: λ/4 위상차 필름3의 제조
각 패턴의 수직 길이가 300㎛이 되도록 패터닝한 것을 제외하고, 상기 제조예 1과 동일하게 수행하여 λ/4 위상차 필름을 제조하였다.
제조예 4: 편광필름의 제조
하기 내용과 같이 수행하여 편광필름을 제조하였다.
평균 중합도가 2,400, 비누화도 99.9몰% 이상인 두께 75㎛의 폴리비닐알코올 필름(VF-PS#7500, Kuraray Co. Ltd. 제조)을 건식으로 6배 1축 연신하고, 긴장 상태를 유지한 채로 60℃의 증류수에 1분 동안 침지한 후, 요오드/요오드화칼륨/물의 중량비가 0.013/5/100인 28℃의 수용액에 60초 동안 침지하였다.
그 후, 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비가 11/10/100인 55℃의 수용액에 300초 동안 침지하였다. 이어서, 10℃의 물로 20초 동안 세정한 후 45℃에서 4분간 건조하여 폴리비닐알코올 수지에 요오드가 흡착 배향된 편광자(PVA, 28㎛)를 제조하였다.
제조된 편광자의 양면에 TAC 필름(40CHC, TOPPAN사, 40㎛)을 위치시키고 편광자와 TAC 필름 사이에 PVA계 접착제 수용액을 넣고 라미네이터로 합판한 후, 60℃에서 5분 동안 건조하여 편광필름을 제조하였다.
실시예 및 비교예: 광학필름의 제조
실시예 1: 광학필름의 제조
제조예 4의 편광필름에 15㎛ NCF 점착제(린텍사)를 양면 코로나 처리하여 접합하고 점착제의 이형필름을 박리하여, 제조예 1에서 제조된 λ/4 위상차 필름1(수직 길이 100㎛)과 롤-투-롤 방향으로 접합하였다. 얻어진 광학필름을 OLED 패널에 접합하기 위해 25㎛ NCF 점착제(린텍사)를 접합하였다. 이때 편광판 장변 기준으로 편광판 흡수축이 45°가 되도록 5인치 사이즈로 커팅하였다.
실시예 2: 광학필름의 제조
제조예 2에서 제조된 λ/4 위상차 필름2(수직 길이 50㎛)를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 광학필름을 제조하였다.
실시예 3: 광학필름의 제조
제조예 3에서 제조된 λ/4 위상차 필름2(수직 길이 300㎛)를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 광학필름을 제조하였다.
비교예 1: 광학필름의 제조
패턴화하지 않고 135°로 배향한 코팅 위상차를 적용한 필름을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 광학필름을 제조하였다.
비교예 2: 광학필름의 제조
연신형 역파장 λ/4 위상차 필름(Teijin사)을 사용하여 편광판 흡수축을 45°, 위상차 필름의 지상축을 0°가 되도록 접합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 광학필름을 제조하였다.
실험예
상기 실시예 및 비교예에서 제작된 광학필름을 OLED 패널 (갤럭시S5 모델)에 접합하였다. 이때 외관 및 사면 반사 색상을 측정하였으며, 그 결과를 하기에 나타내었다.
실험예 1:외관 비교
육안으로 외관을 비교하였다. 더욱 정밀한 평가를 위하여 광원은 삼파장 램프에서 편광판이 접합된 OLED 편광판을 사면으로 관찰을 하였다. 정면에서는 모두 검은색을 유지하지만 사면 관찰시 방향에 따라 색상이 달라진다.
실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에서 제조된 광학필름을 각각 OLED 패널에 부착 후 삼파장 램프에서 사면 반사 색감을 관찰하였다.
그 결과, 본 발명에 의해 실시예 1에서 제조된 광학필름을 합지한 경우, Phi=270°에서 검은색, Phi=315°에서 검은색, 및 Phi=0°에서 검은색을 보여, 모든 사면에서 검은색 및 색상의 변화가 없음을 관찰하였다.
이와 비교하여, 패턴이 형성되지 않은 비교예 1의 광학필름을 채택한 경우에는 Phi=270°에서 황토색, Phi=315°에서 녹색 및 Phi=0°에서 녹색을 보일 뿐만 아니라 전체적으로 얼룩이 발생함을 육안으로도 확연히 알 수 있었다.
또한, 종래 연신형 위상차 필름을 사용한 비교예 2의 광학필름을 구비한 경우에는 Phi=270°에서 보라색, Phi=315°에서 파란색, 및 Phi=0°에서 파란색을 보여, 이 또한 사면 색감이 결코 균일하지 않음을 알 수 있었다.
실험예 2:사면 반사 색상 측정
사면 색상을 측정하기 위해, DMS-803 장비를 이용하여 실시예 1의 100㎛ 패턴 위상차 적용 편광판과 비교예 2의 연신 위상차 필름 적용 편광판이 도입된 OLED 패널에서 시야각을 변화시켜가며 색상을 측정하였으며, Phi=0°, 45°, 135°, 270°에 대해 각각 Theta=0~60°까지 10° 간격으로 7 Point 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
표 1
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
위상차 필름 패턴(100㎛) 패턴(50㎛) 패턴(300㎛) 코팅형 연신형
정면 색상 블랙 블랙 블랙 블랙 블랙
사면 색상 수직(Phi) 블랙 블랙 블랙 파란색, 붉은색 얼룩 시인 관찰 보라색
수평(Phi) 블랙 블랙 블랙 파란색
45°(Phi) 블랙 블랙 블랙 보라색
135°(Phi) 블랙 블랙 블랙 파란색
상기 표 1을 참조하면, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3의 광학 필름이 적용된 OLED 표시 장치는 정면 및 사면 모두에서 블랙을 구현함을 알 수 있다. 이와 비교하여 비교예 1 및 2의 경우 사면 색감이 달라짐을 알 수 있다.
또한, 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 광학필름이 적용된 OLED 표시장치의 0~60° 사면(Theta)과 전방위 시야각(Phi)에 따른 색상좌표를 분석한 결과, 비교예 1에서 보다 실시예 1의 측정 결과가 중심 방향으로 배열이 잘되어 있고, 그 분포가 각도에 변화없이 대부분 비슷하여, 사면에서의 반사색감을 동일하게 구현할 수 있음을 알 수 있었으며, 또한 광학필름의 색상 조정을 통하여 거의 완벽한 블랙을 구현할 수 있음을 알 수 있었다.
[부호의 설명]
1: λ/4 위상차 필름 3: 편광필름
3a: 편광자 3b, 3c: 표면 보호필름
10: 광학필름 11: 기재필름
13: 배향막 15: 액정 코팅층
20: OLED 패널 51, 53: 제1 및 제2점착제층
100: OLED 표시장치

Claims (15)

  1. λ/4 위상차 필름 및 편광필름이 적층 구조를 이루며,
    상기 λ/4 위상차 필름이 서로 다른 광축을 갖는 제1패턴 및 제2패턴이 동일 면에 형성된 것을 특징으로 하는 광학필름.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1패턴은 필름 길이 방향으로 45±10°의 광축을 갖는 패턴이고, 상기 제2패턴은 필름 길이 방향으로 135±10°의 광축을 갖는 패턴인 것을 특징으로 하는 광학필름.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제1패턴 및 제2패턴은 서로 연결되도록 형성하되, 상기 제1패턴과 제2패턴이 소정 길이로 형성된 것을 특징으로 하는 광학필름.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 제1패턴 및 제2패턴은 서로 같거나 다른 수직 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 광학필름.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 제1패턴 및 제2패턴은 수직 길이가 1 내지 300㎛인 것을 특징으로 하는 광학필름.
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 제1패턴 및 제2패턴은 하나의 패턴과 인접하는 다른 하나의 패턴 간의 이격 거리가 0.1 내지 200㎛인 것을 특징으로 하는 광학필름.
  7. 청구항 3에 있어서, 상기 제1패턴 및 제2패턴은 필름의 중심부로부터 외주면까지 동일한 길이를 갖거나, 외주면까지 점진적으로 증가하는 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 광학필름.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 λ/4 위상차 필름은 정면 위상차값(R0)이 125 내지 155nm인 역파장 필름인 것을 특징으로 하는 광학필름.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 λ/4 위상차 필름은 코팅에 의한 액정 코팅층이 형성된 λ/4 위상차 필름인 것을 특징으로 하는 광학필름.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 λ/4 위상차 필름은 액정 코팅층이 전사 방식에 의해 편광필름과 접합된 것을 특징으로 하는 광학필름.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 광학필름은 롤-투-롤(Roll to Roll) 공정에 의해 제조하는 것을 특징으로 하는 광학필름.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 광학필름은 OLED(organic light-emitting display)용 광학필름인 것을 특징으로 하는 광학필름.
  13. OLED 패널 상에 λ/4 위상차 필름 및 편광필름이 순차적으로 적층된 광학필름을 배치하되,
    상기 광학필름이 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 따른 광학필름인 것을 특징으로 하는 OLED 표시장치.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 OLED 표시장치의 OLED 패널, λ/4 위상차 필름 및 편광필름은 접착제나 점착제를 통해 접합되는 것을 특징으로 하는 OLED 표시장치.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 광학필름은 λ/4 위상차 필름이 OLED 패널과 편광필름 사이에 위치하도록 하여 시인측에 배치하는 것을 특징으로 하는 OLED 표시장치.
PCT/KR2015/013797 2014-12-23 2015-12-16 광학필름 및 이를 구비한 oled 표시장치 WO2016105017A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2014-0187075 2014-12-23
KR1020140187075A KR20160076701A (ko) 2014-12-23 2014-12-23 광학필름 및 이를 구비한 oled 표시장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016105017A1 true WO2016105017A1 (ko) 2016-06-30

Family

ID=56150976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2015/013797 WO2016105017A1 (ko) 2014-12-23 2015-12-16 광학필름 및 이를 구비한 oled 표시장치

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20160076701A (ko)
TW (1) TW201635516A (ko)
WO (1) WO2016105017A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021124647A1 (ja) * 2019-12-16 2021-06-24 住友化学株式会社 検査方法、検査装置、及び検査システム
WO2021124646A1 (ja) * 2019-12-16 2021-06-24 住友化学株式会社 検査方法、検査装置、及び検査システム
WO2021124645A1 (ja) * 2019-12-16 2021-06-24 住友化学株式会社 検査方法、検査装置、及び検査システム

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102382487B1 (ko) * 2017-09-15 2022-04-01 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 다이오드 표시장치
KR20200133786A (ko) * 2018-03-23 2020-11-30 도요보 가부시키가이샤 일렉트로루미네선스 표시 장치
WO2019190190A1 (ko) * 2018-03-28 2019-10-03 주식회사 엘지화학 편광판 및 디스플레이 장치
KR102344865B1 (ko) * 2018-11-02 2021-12-30 주식회사 엘지화학 원편광판
KR102564213B1 (ko) * 2019-03-12 2023-08-04 삼성에스디아이 주식회사 발광소자 표시장치
CN112835207A (zh) * 2021-01-22 2021-05-25 维沃移动通信有限公司 显示模组以及电子设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130020516A (ko) * 2011-08-19 2013-02-27 후지필름 가부시키가이샤 3ｄ 화상 표시용 광학필름, 3ｄ 화상 표시 장치 및 3ｄ 화상 표시 시스템
KR20130024756A (ko) * 2011-08-31 2013-03-08 후지필름 가부시키가이샤 패턴화 위상차 필름의 결함 검출 장치 및 방법, 그리고 제조 방법
KR20130046425A (ko) * 2010-07-20 2013-05-07 니폰 제온 가부시키가이샤 입체 화상 장치에 사용되는 위상차 필름 적층체
JP2013164525A (ja) * 2012-02-13 2013-08-22 Fujifilm Corp 積層体、及びその用途
KR20140088512A (ko) * 2011-10-14 2014-07-10 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 패턴 위상차 필름 및 그 제조 방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070003159A (ko) 2005-06-30 2007-01-05 엘지전자 주식회사 유기전계발광소자와 그 제조방법
KR100989133B1 (ko) 2009-01-07 2010-10-20 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 표시 장치
KR101782006B1 (ko) 2010-12-07 2017-09-26 엘지디스플레이 주식회사 3디 영상 시청용 편광안경 및 이를 구비한 3디 영상 구현 시스템
KR101525998B1 (ko) 2011-12-12 2015-06-04 제일모직주식회사 유기발광소자용 편광판 및 이를 포함하는 유기발광소자 표시 장치
KR102065484B1 (ko) 2012-12-26 2020-01-13 엘지디스플레이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 유기전계발광표시장치
KR20140085316A (ko) 2012-12-27 2014-07-07 삼성전자주식회사 광학 필름 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130046425A (ko) * 2010-07-20 2013-05-07 니폰 제온 가부시키가이샤 입체 화상 장치에 사용되는 위상차 필름 적층체
KR20130020516A (ko) * 2011-08-19 2013-02-27 후지필름 가부시키가이샤 3ｄ 화상 표시용 광학필름, 3ｄ 화상 표시 장치 및 3ｄ 화상 표시 시스템
KR20130024756A (ko) * 2011-08-31 2013-03-08 후지필름 가부시키가이샤 패턴화 위상차 필름의 결함 검출 장치 및 방법, 그리고 제조 방법
KR20140088512A (ko) * 2011-10-14 2014-07-10 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 패턴 위상차 필름 및 그 제조 방법
JP2013164525A (ja) * 2012-02-13 2013-08-22 Fujifilm Corp 積層体、及びその用途

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021124647A1 (ja) * 2019-12-16 2021-06-24 住友化学株式会社 検査方法、検査装置、及び検査システム
WO2021124646A1 (ja) * 2019-12-16 2021-06-24 住友化学株式会社 検査方法、検査装置、及び検査システム
WO2021124645A1 (ja) * 2019-12-16 2021-06-24 住友化学株式会社 検査方法、検査装置、及び検査システム
JP7361587B2 (ja) 2019-12-16 2023-10-16 住友化学株式会社 検査方法、検査装置、及び検査システム
JP7361586B2 (ja) 2019-12-16 2023-10-16 住友化学株式会社 検査方法、検査装置、及び検査システム
JP7369609B2 (ja) 2019-12-16 2023-10-26 住友化学株式会社 検査方法、検査装置、及び検査システム

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160076701A (ko) 2016-07-01
TW201635516A (zh) 2016-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016105017A1 (ko) 광학필름 및 이를 구비한 oled 표시장치
WO2017209473A1 (ko) 편광자 보호 필름, 이를 포함하는 편광판, 및 이를 구비한 표시 장치
WO2016056803A1 (ko) 편광판의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 편광판
WO2010087653A2 (ko) 내구성 및 내열성이 우수한 편광소자, 편광판 및 화상표시장치 및 편광소자 제조방법
WO2014204205A1 (ko) 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치
WO2014204148A1 (ko) 연신 적층체, 박형 편광자의 제조 방법, 이를 이용하여 제조되는 박형 편광자 및 이를 포함하는 편광판
WO2018221872A1 (ko) 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치
WO2020138878A1 (ko) 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
WO2013094969A2 (ko) 편광판 및 이를 구비한 화상표시장치
WO2019083160A1 (ko) 액정 위상차 필름, 이를 포함하는 발광표시장치용 편광판 및 이를 포함하는 발광표시장치
WO2014204154A1 (ko) 연신 적층체, 박형 편광자의 제조 방법, 이를 이용하여 제조되는 박형 편광자 및 이를 포함하는 편광판
WO2014204151A1 (ko) 연신 적층체, 박형 편광자의 제조 방법, 이를 이용하여 제조되는 박형 편광자 및 이를 포함하는 편광판
WO2019117422A1 (ko) 접착제 조성물
WO2020256337A1 (ko) 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
WO2021177621A1 (ko) 발광표시장치용 편광판 및 이를 포함하는 발광표시장치
WO2014088273A1 (ko) 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치
WO2019245145A1 (ko) 광학필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
WO2013191418A1 (ko) 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치
WO2024053962A1 (ko) 광학표시장치
WO2022220442A1 (ko) 액정표시소자
WO2024005409A1 (ko) 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
WO2018056688A1 (en) Optical member, polarization member, and display device employing polymer film
WO2022220445A1 (ko) 편광 적층체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
WO2020184862A1 (ko) 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
WO2024106856A1 (ko) 편광판 및 광학표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15873544

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15873544

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1