WO2018062962A1 - 와이어 그리드 편광판 및 이를 구비한 디스플레이 장치 - Google Patents

와이어 그리드 편광판 및 이를 구비한 디스플레이 장치 Download PDF

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WO2018062962A1
WO2018062962A1 PCT/KR2017/011029 KR2017011029W WO2018062962A1 WO 2018062962 A1 WO2018062962 A1 WO 2018062962A1 KR 2017011029 W KR2017011029 W KR 2017011029W WO 2018062962 A1 WO2018062962 A1 WO 2018062962A1
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WO
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wire grid
resin pattern
pattern
grid polarizer
resin
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Application number
PCT/KR2017/011029
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Inventor
남시욱
김경종
김현진
황홍구
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코오롱인더스트리 주식회사
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements

Definitions

  • the present invention relates to a wire grid polarizer having excellent durability and having a high polarization efficiency and a brightness improving effect, and a display device having the same.
  • the polarizing plate transmits or reflects light in a specific direction among electromagnetic waves, and in general, two polarizing plates are used in a liquid crystal display (LCD), so that liquid crystals in the liquid crystal cell cause optical interaction to realize an image.
  • LCD liquid crystal display
  • a polarizing plate mainly used in liquid crystal display uses an absorption type polarizing film.
  • an iodine or dichroic dye is mainly adsorbed on a polyvinyl alcohol (PVA) film, and prepared by stretching it in a predetermined direction.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • the absorption type polarizing film has a weak mechanical strength with respect to the direction of the transmission axis, shrinks due to heat or moisture, and the polarization function is significantly reduced. There is a problem that can not exceed 50%.
  • a wire grid polarizer refers to an array in which metal wires are arranged in parallel.
  • the polarization component parallel to the metal grid is reflected and the vertical polarization component is transmitted, and the reflected light is transmitted. It can be reused, there is an advantage that can produce an LCD having high brightness characteristics.
  • 1 is a view showing a general structure and principle of a wire grid polarizer.
  • a wire grid polarizer is a polarizer having a nano-sized metal pattern on a transparent substrate.
  • a polarization component S polarization
  • P polarized light is transmitted.
  • the wire grid polarizer has an advantage of exhibiting high transmittance and polarization efficiency compared to the polarizer of the conventional film type, and thus may be used as a substitute for the polarizer using the conventional absorption type polarizing film.
  • the metal pattern becomes a factor for determining optical characteristics such as polarization efficiency. Absorption occurs when the pitch, which is the arrangement period of the metal pattern, is close to or larger than the wavelength of the incident electromagnetic wave. Therefore, in order to minimize the loss of light, the pitch of the metal pattern should be small enough to be about 1/2 of the wavelength of the incident light. . In the case of visible light, the wavelength is 400 to 700 nm, and it is known that the wire grid polarizer used in the liquid crystal display device has a pitch of 320 nm or less.
  • the polarization efficiency is increased because the reflectivity is improved as the amount of metal lamination increases.
  • the metal stacking amount is increased in this way, the light transmission section is narrowed, which causes the P polarization transmittance to drop. That is, the P polarization transmittance and the polarization efficiency are in a trade-off relationship.
  • Patent Document 1 Korean Patent No. 1336097, A liquid crystal display device having a wire grid polarizer
  • an object of the present invention is to provide a wire grid polarizer having excellent P polarization transmittance and polarization efficiency.
  • Another object of the present invention is to provide a display device having the wire grid polarizer.
  • the present invention is a resin pattern of which the height from the baseline is H; And a metal pattern formed by covering a part of the resin pattern.
  • A may be more than 15 nm and 150 nm or less at a height of 0.5H to 0.8H of the resin pattern.
  • B at a height of 0.5H to 0.8H of the resin pattern may be 5 nm or more and less than 50 nm.
  • H may be 10 to 500 nm.
  • the resin pattern may be formed with a pitch of 40 to 200 nm.
  • the resin pattern may have an irregular shape including one or more sections in which one side portion is curved or inclined to form an acute angle with the ground.
  • the side surface portion of the resin pattern includes at least one projecting portion and each recessed portion by including at least one section inclined or curved,
  • the distance between the maximum protrusion and the maximum depression of the side surface portion of the resin pattern may be 1 to 30 nm.
  • the material of the resin pattern is selected from the group consisting of acrylic resin, methacrylic resin, polyvinyl resin, polyester resin, styrene resin, alkyd resin, amino resin, polyurethane resin and silicone resin It may be more than one species.
  • the metal pattern may have a stacking height of 10 to 700 nm.
  • the metal pattern may be formed of one metal selected from the group consisting of aluminum, copper, chromium, platinum, gold, silver, nickel and alloys thereof.
  • the present invention provides a display device including the wire grid polarizer.
  • the display device may be an LCD or an OLED.
  • the wire grid polarizing plate according to the present invention has a narrow width of the resin pattern, the lamination amount of the metal laminated on the resin pattern can be increased, thereby exhibiting an improved polarization efficiency without a decrease in the P polarization transmittance.
  • 1 is a three-dimensional cross-sectional view of a conventional wire grid polarizer.
  • Figure 2 is a three-dimensional cross-sectional view showing an embodiment of a wire grid polarizer according to the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view showing an embodiment of a wire grid polarizer according to the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional shape of the resin pattern that can be implemented according to the present invention.
  • the present invention provides a wire grid polarizer exhibiting improved polarization efficiency without decreasing the P polarization transmittance by narrowing the width of the resin pattern to increase the lamination amount of the metal laminated on the resin pattern.
  • the wire grid polarizer according to the present invention includes a nano-scale resin pattern 110 and a metal pattern 120 formed to cover a portion of the resin pattern 110.
  • the resin pattern 110 of the wire grid polarizer according to the present invention serves as a base material for forming a metal grid pattern
  • the material is not particularly limited and is a material excellent in light transmittance, which is commonly used in the technical field of the present invention. Any material may be used.
  • at least one curable resin selected from the group consisting of acrylic resin, methacrylic resin, polyvinyl resin, polyester resin, styrene resin, alkyd resin, amino resin, polyurethane resin and silicone resin It is preferably formed.
  • curable resins include unsaturated polyester, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isobutyl methacrylate, normal butyl methacrylate, normal butyl methyl methacrylate, acrylic acid, methacrylic acid, and hydride.
  • the metal pattern 120 may be formed of one metal selected from the group consisting of aluminum, copper, chromium, platinum, gold, silver, nickel, and alloys thereof. It may be preferable to select silver or aluminum in view of excellent reflectance to the visible light region, and may be more preferable to select aluminum in consideration of the manufacturing cost.
  • the present invention may further include a support substrate 130 on the bottom surface of the resin pattern, wherein the support substrate may be a transparent substrate exhibiting isotropy so that the polarization effect does not disappear by the orientation, the projection direction of light and its adoption Depending on the structure, anisotropic substrates may be employed.
  • the support substrate 130 serves to support the resin pattern 110 and the metal pattern 120, the thickness may be 5 to 1000 ⁇ m to favor the mechanical strength and flexibility, more preferably 50 to 250 ⁇ m Can be.
  • the support substrate 130 include triacetyl cellulose (TAC) film, polymethyl methacrylate (PMMA), polyethylene terephthalate film, polycarbonate film, polypropylene film, polyethylene film, polystyrene film, polyepoxy Film, cyclic olefin polymer (COP) film, cyclic olefin copolymer (COC) film, copolymer film of polycarbonate resin and cyclic olefin polymer and polycarbonate resin and cyclic olefin copolymer
  • TAC triacetyl cellulose
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • polycarbonate film polypropylene film
  • polyethylene film polyethylene film
  • polystyrene film polyepoxy Film
  • COC cyclic olefin polymer
  • COC cyclic olefin copolymer
  • Figure 3 shows a cross-sectional shape of the wire grid polarizer according to an embodiment of the present invention.
  • the resin pattern 110 is referred to as H, and the width of the metal pattern is A and the width of the resin pattern is B at any height of the resin pattern 110. At that time, there is a portion where A / B is greater than 3, more preferably 3.2 to 30, at a height of 0.5H to 0.8H of the resin pattern.
  • the height of the resin pattern 110 is measured using a line connecting the two lowest recesses among the recesses of the entire resin pattern 110 as the base line 111.
  • the height of the resin pattern 110 may be defined as the length of the vertical line lowered from the top end of one pattern toward the base line 111, wherein the height of the base line 111 is 0, and the height of the top end of the pattern is H.
  • the wire grid polarizer of the present invention has a narrow width of the resin pattern 110, the lamination amount of the metal can be increased without narrowing the transmission section of the light, thereby improving the polarization efficiency without decreasing the P polarization transmittance.
  • a portion of A / B is greater than 3 at a height of 0.5H to 0.8H of the resin pattern 110, and a portion of A / B is greater than 3 at a height of 0.3H to 0.9H. It is more preferable to exist.
  • the width A of the metal pattern at a height of 0.5H to 0.8H, preferably 0.3H to 0.9H of the resin pattern may be more than 15 nm and less than 150 nm.
  • the numerical range is satisfied, the polarization efficiency of the wire grid polarizer may be more effectively improved.
  • the width B of the resin pattern at a height of 0.5H to 0.8H, preferably 0.3H to 0.9H of the resin pattern may be 5 nm or more and less than 50 nm, preferably 5 to 25 nm. If the width B of the resin pattern is less than the above range, it is difficult to secure the durability of the wire grid polarizer, and if it exceeds the above range, it may be difficult to manufacture the nano metal lattice pattern.
  • the wire grid polarizer according to the present invention may be configured to have a sufficiently narrow width of the resin pattern to increase the deposition amount of the metal, and thus the width of the metal pattern may be wider than the width of the resin pattern.
  • the wire grid polarizer In the wire grid polarizer, polarization and reflection of light are determined by a metal pattern. Therefore, when the deposition amount of the metal is increased, the reflectance of the S-polarized light is improved, and thus the polarization efficiency may be improved. However, excessively increasing the stacking amount of metal in order to improve the reflectance causes a problem that the transmission interval of light between the patterns is too narrow and the P polarization transmittance is lowered.
  • the width of the resin pattern 110 is sufficiently narrowed as in the present invention, when the metal pattern having the same pitch is realized, more metals can be stacked without narrowing the transmission section of the light. Therefore, it is possible to exhibit improved polarization efficiency without lowering P polarization transmittance.
  • the height H from the base line 111 of the resin pattern 110 is preferably 10 to 500 nm in terms of pattern implementation, and more preferably 50 to 200 nm. If the height of the resin pattern 110 is less than the above range it is difficult to achieve the polarization physical properties, and if it exceeds the above range, the pattern aggregation phenomenon may occur, it is appropriately adjusted within the above range.
  • the resin pattern 110 may have a pitch (Pitch, 112) defined as a distance from the top of one pattern to the top of the next pattern, 40 to 200 nm, more preferably 80 to 140 nm. Do. In the present invention, since the metal pattern 120 is formed omnipresent on one side of the resin pattern 110, the pitch of the metal pattern 120 finally has a value similar to the pitch 112 of the resin pattern 110. .
  • the pitch 112 of the resin pattern 110 is less than the above range, it is difficult to manufacture the process. If the pitch 112 exceeds the above range, the extinction ratio is lowered, so that it is difficult to expect excellent polarization characteristics in the visible region.
  • the pitch 115 of 110 is appropriately adjusted within the above range.
  • the wire grid polarizer of the present invention has a metal pattern at a height of 0.5H to 0.8H, preferably 0.3H to 0.9H, of the resin pattern when the pitch 112 is 100 nm.
  • the width A may be more than 15 nm and 75 nm or less, and the width B of the resin pattern may be 5 nm or more and less than 25 nm.
  • the cross-sectional shape of the resin pattern 110 is not particularly limited in the present invention and may vary. In this case, the cross-sectional shape of the resin pattern 110 is not necessarily symmetrical.
  • the cross-sectional shape of the resin pattern 110 includes at least one section of a rectangular, trapezoidal, triangular, parabolic shape, or one side portion bent or angled to form an acute angle with the ground as illustrated in FIG. 4. It may be an irregular shape.
  • a shape similar to the fifth shape from the upper left of the shape illustrated in FIG. 4 may be preferable.
  • the side surface portion of the resin pattern 110 includes at least one section inclined or curved, and thus the side surface portion includes at least one protrusion and one recessed portion.
  • the distance between the maximum protrusion and the maximum depression of the side surface portion of the resin pattern 110 may be 1 to 30 nm. If the distance is less than 1 nm, it is difficult to increase the stacking amount of the metal, and if the distance is more than 30 nm, increasing the amount of stacking the metal within a limited pitch makes the distance between the metal and the metal closer, thus making it difficult to secure permeability.
  • the resin pattern 110 including one or more sections inclined or curved in the side portion may have a valley formed in the side portion thereof, and the valley may be filled with metal. Accordingly, when the wire grid polarizer is manufactured using the resin pattern 110, the amount of metal lamination can be increased more efficiently than other wire grid polarizers having the same pattern width, height, and pitch, and consequently, P polarization. The polarization efficiency can be improved without lowering the transmittance.
  • the metal pattern 120 may have a stack height 121 of 10 to 700 nm, and is formed to be 80 to 500 nm.
  • the stack height 121 refers to the length of the vertical line lowered from the top end of the metal pattern 120 toward the base line 111.
  • Values related to the pitch, height, width, and the like of the resin pattern 110 and the metal pattern 120 may be measured by various methods known in the art.
  • the cross-sectional shape of the resin pattern may be measured by a scanning electron microscope ( Or by transmission electron microscopy (TEM).
  • TEM transmission electron microscopy
  • a TEM is used that can measure nano-size pattern shapes relatively accurately and without distortion.
  • the wire grid polarizer according to the present invention is manufactured through a step of forming a pattern on a resin and laminating a metal on the resin pattern.
  • a method of forming a pattern on the resin is not particularly limited, and a method commonly used in the art may be used.
  • coating curable resin on a base material it can transfer to the stamp or pattern mold in which the shape is formed, and harden resin, and can form a pattern.
  • the method of laminating a metal on the resin pattern is not particularly limited, and examples thereof include sputtering, thermal evaporation, electron beam deposition, or a dry etching method of simultaneously etching a polymer and a metal to form a metal pattern. It doesn't work.
  • the wire grid polarizer according to the present invention described above may be applied to an apparatus in which a polarizing element may be employed, and the type of the apparatus is not particularly limited.
  • a polarizing element such as a liquid crystal display device (LCD) and an organic electroluminescence display (OLED).
  • LCD liquid crystal display device
  • OLED organic electroluminescence display
  • a liquid crystal display device is an electronic device that transmits various electrical information generated by various devices to visual information by using a change in liquid crystal transmittance according to an applied voltage.
  • One example of the liquid crystal display device is a thin film transistor liquid crystal display (TFT-LCD).
  • TFT-LCD includes a backlight unit including a lamp for providing light, a light guide plate for distributing light evenly over the entire area of the substrate, and other films; A TFT substrate on which a gate line, a data line, a thin film transistor (TFT), a pixel electrode, and the like are formed; A color filter substrate disposed to face the TFT substrate and having a color filter and a common electrode formed thereon; And a liquid crystal layer filled between the TFT substrate and the color filter substrate.
  • a polarizing plate is provided below the TFT substrate and above the color filter substrate to polarize the unpolarized light provided by the light source with linearly polarized light.
  • the organic light emitting display device is formed by sequentially stacking an anode (ITO layer), an electron injection layer, an electron transport layer, an emission layer, a hole transport layer, a hole injection layer and a cathode on a transparent substrate, wherein the outside of the transparent substrate or the outside of the anode It is provided with a polarizing plate.
  • ITO layer an anode
  • an electron injection layer an electron transport layer
  • an emission layer an emission layer
  • a hole transport layer a hole injection layer
  • a cathode cathode
  • Display devices such as LCDs and OLEDs according to the present invention use the wire grid polarizer according to the present invention as the polarizer.
  • the wire grid polarizer according to the present invention may be applied to both the lower and upper portions of the substrate, or may be applied to only one of the two.
  • the wire grid polarizer transmits P polarized light while reflecting S polarized light, and the reflected light can be recycled to increase light utilization.
  • the wire grid polarizing plate according to the present invention is designed to have a narrow width of the resin pattern 110 to increase the amount of metal stacking while securing a light transmission section, thereby exhibiting an improved polarization efficiency without decreasing P polarization transmittance. Therefore, it is applied to LCD or OLED, which shows excellent polarization efficiency and brightness, enabling high quality screen.
  • a wire grid polarizing plate including a resin pattern and a metal pattern satisfying the conditions described in Table 1 below was prepared.
  • the resin pattern was an acrylate
  • the metal pattern was used aluminum
  • the support substrate was a triacetyl cellulose (TAC) film of 80 ⁇ m thickness.
  • TAC triacetyl cellulose
  • filled the conditions of following Table 1 was manufactured. At this time, the resin pattern, the metal pattern, and the support substrate used were the same as those used in Example 1.
  • Resin pattern Metal pattern A / B B (0.5H width) Height pitch A (0.5H width) Height
  • Example 2 8nm 100 nm 100 nm 50 nm 170 nm 6.3
  • Example 3 8nm 100 nm 100 nm 60 nm 170 nm 7.5
  • Comparative Example 1 20 nm 100 nm 100 nm 50 nm 170 nm 2.5
  • Comparative Example 2 30 nm 100 nm 100 nm 50 nm 170 nm 1.7 Comparative Example 3 40 nm 100 nm 100 nm 50 nm 170 nm 1.3
  • T P polarization transmittance (T P ) and S polarization transmittance (T S ) of the polarizing plates of Example 1 and Comparative Example 1 were measured by using a RETS-100 device (OTSUKA ELECTRONICS Co., Ltd.), measured from the following. From the calculated value, the polarization efficiency was calculated by the following equation (1).
  • the polarizing films of the Examples and Comparative Examples prepared above were attached to analyze the luminance.
  • Luminance measurement was performed by measuring the luminance at any of five points using BM-7A (Japan TOPCON Co., Ltd.) and obtaining the average value thereof.
  • Example 1 83 0.008 99.990 100
  • Example 2 85 0.008 99.991 111
  • Example 3 82 0.004 99.995 110 Comparative Example 1 70 0.009 99.987 85 Comparative Example 2 55 0.009 99.984 70 Comparative Example 3 25 0.010 99.960 30
  • the wire grid polarizers of Examples 1 to 3 having an A / B value of more than 3 due to the narrow width of the resin pattern exhibit high P polarization transmittance of 80% or more and high polarization efficiency of 99.9% or more without deterioration of luminance. It was confirmed.
  • the P polarization transmittance was significantly reduced, thereby showing low luminance. This is because, in the case of implementing the same pitch and metal lamination width as in Example, the comparative examples 1 to 3 have a wider width of the resin pattern, thereby reducing the light transmission period.
  • the wire grid polarizing plate of the present invention is configured to have a narrow width of the resin pattern, so that the lamination amount of the metal pattern can be increased while securing the light transmission section, and thus it can be confirmed that the polarizing plate exhibits excellent polarization characteristics.

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Abstract

본 발명은 내구성이 우수하며, 높은 편광효율 및 휘도 향상 효과를 갖는 와이어 그리드 편광판 및 이를 구비한 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 와이어 그리드 편광판은 수지 패턴의 폭이 좁으므로 수지 패턴 상에 적층되는 금속의 적층량을 늘릴 수 있어 P 편광 투과율의 저하 없이 향상된 편광 효율을 나타낸다.

Description

와이어 그리드 편광판 및 이를 구비한 디스플레이 장치
본 출원은 2016년 9월 30일자 한국 특허 출원 제10-2016-0126286호 및 2017년 9월 29일자 한국 특허 출원 제10-2017-0127486호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용을 본 명세서의 일부로서 포함한다.
본 발명은 내구성이 우수하며, 높은 편광효율 및 휘도 향상 효과를 갖는 와이어 그리드 편광판 및 이를 구비한 디스플레이 장치에 관한 것이다.
편광판은 전자기파 중 특정 방향의 빛을 투과시키거나 반사시키는 역할을 하며 일반적으로 액정표시장치(LCD)에서는 두 장의 편광판이 사용되어 액정 셀 내의 액정이 광학적인 상호작용을 일으켜 이미지를 구현하게 된다.
현재 액정표시장치(LCD)에 주로 사용되고 있는 편광판은 흡수형 편광 필름을 이용한 것이다. 흡수형 편광 필름의 경우 주로 폴리비닐알코올(PVA) 필름에 요오드나 이색성 염료를 흡착시키고 이를 일정방향으로 연신하여 제조한다.
그러나 이러한 흡수형 편광 필름은 투과축의 방향에 대한 기계적 강도가 약하고, 열이나 수분에 의해 수축하여 편광기능이 현저히 저하되며, 특정 방향으로 진동하는 빛만을 통과시켜 선편광을 만들기 때문에 광 이용 효율이 이론적으로 50 %를 넘을 수 없는 문제점이 있다.
한편, 와이어 그리드 편광판(Wire Grid Polarizer, WGP)은 금속 와이어가 평행하게 배열된 어레이를 말하며, 금속 격자(Metal Grid)와 평행한 편광 성분은 반사되고 수직한 편광 성분은 투과시키며, 반사된 광을 재이용할 수 있어서 높은 휘도 특성을 갖는 LCD를 제조 할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 와이어 그리드 편광판의 일반적인 구조 및 원리를 나타내는 도면이다.
와이어 그리드 편광판(Wire Grid Polarizer, WGP)은 투명한 기판 위에 나노 사이즈의 금속 패턴을 가진 편광판으로서, 와이어 그리드 편광판에 자연광이 입사되면 금속 패턴과 평행한 편광 성분(S 편광)은 반사되고 수직한 편광 성분(P 편광)은 투과된다. 와이어 그리드 편광판은 기존의 필름 방식의 편광자에 비하여 높은 투과율 및 편광 효율을 나타내는 장점이 있어 기존의 흡수형 편광 필름을 이용한 편광판의 대체재로 이용될 수 있다.
이러한 와이어 그리드 편광판에서 금속 패턴은 편광 효율 등 광학적 특성을 결정하는 요인이 된다. 금속 패턴의 배열 주기인 피치(pitch)가 입사되는 전자기파의 파장과 근사하거나 클 경우는 흡광 현상이 나타나므로, 빛의 손실을 최소화 하기 위해서는 금속 패턴의 피치가 입사광 파장의 1/2 정도로 충분히 작아야 한다. 가시광선의 경우 파장이 400 내지 700 nm 로서, 액정표시장치에 사용되는 와이어 그리드 편광판은 피치가 320 nm 이하인 것이 적합하다고 알려져 있다.
와이어 그리드 편광판에 비편광 빛(Unpolarized Light)을 조사하였을 때, 이론적으로 P 편광은 100% 투과되고, S 편광은 100% 흡수 또는 반사가 되어야 하나, 실제로는 그렇지 못한 경우가 발생한다. 디스플레이의 명암 대조비(C.R, contrast ratio)를 결정하는 편광 효율은 S 편광 투과율(TS)이 낮을수록 우수해지고, 디스플레이의 휘도 즉, 밝기는 P 편광 투과율(TP)이 높을수록 향상될 수 있다.
격자형 패턴이 형성된 기재 상에 금속을 적층하여 제조되는 와이어 그리드 편광판의 경우, 금속 적층량이 많아질수록 반사율이 향상되기 때문에 편광효율이 증가하는 효과를 나타낸다. 그러나, 이와 같이 금속 적층량이 증가하게 되면 빛의 투과 구간이 좁아지므로 P 편광 투과율은 떨어지는 문제가 발생한다. 즉, P 편광 투과율과 편광 효율은 트레이드-오프(Trade-off)관계에 있다.
따라서, 디스플레이의 광학 특성 향상을 위해서는 P 편광 투과율 저하 없이 금속의 적층량을 효과적으로 향상시켜, P 편광 투과율과 편광 효율이 모두 우수한 와이어 그리드 편광판의 개발이 필요한 실정이다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 등록특허 제1336097호, 와이어 그리드 편광자를 구비하는 액정 디스플레이 장치
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 금속의 적층량을 늘릴 수 있는 수지 패턴의 형상에 관하여 연구하였으며 그 결과 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 P 편광 투과율 및 편광 효율이 우수한 와이어 그리드 편광판을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 와이어 그리드 편광판을 구비한 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기저선으로부터의 높이가 H인 수지 패턴; 및 상기 수지 패턴의 일부를 감싸며 형성된 금속 패턴을 포함하는 와이어 그리드 편광판으로서,
상기 수지 패턴의 임의의 높이에서 금속 패턴의 폭을 A, 수지 패턴의 폭을 B라고 할 때,
상기 수지 패턴의 0.5H 내지 0.8H 높이에서 A/B가 3 초과인 부분이 존재하는 것을 특징으로 하는 와이어 그리드 편광판을 제공한다.
이때, 상기 수지 패턴의 0.5H 내지 0.8H 높이에서 A는 15 nm 초과 150 nm 이하일 수 있다.
이때, 상기 수지 패턴의 0.5H 내지 0.8H 높이에서 B는 5 nm 이상 50 nm 미만일 수 있다.
이때, 상기 H는 10 내지 500 nm일 수 있다.
이때, 상기 수지 패턴은 40 내지 200 nm의 피치(pitch)로 형성될 수 있다.
이때, 상기 수지 패턴은 일 측면부가 굴곡지거나 지면과 예각을 이루도록 경사진 구간을 한 구간 이상 포함하는 부정형의 형상일 수 있다.
바람직하기로, 상기 수지 패턴의 측면부는 경사지거나 굴곡진 구간을 한 구간 이상 포함함으로써 돌출부 및 함몰부를 각각 1 이상 포함하고,
이때 상기 수지 패턴 측면부의 최대 돌출부와 최대 함몰부 사이의 거리는 1 내지 30 nm일 수 있다.
이때, 상기 수지 패턴의 재질은 아크릴계 수지, 메타아크릴계 수지, 폴리비닐계 수지, 폴리에스테르계 수지, 스티렌계 수지, 알키드계 수지, 아미노계 수지, 폴리우레탄계 수지 및 실리콘계 수지를 포함하는 그룹으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
이때, 상기 금속 패턴은 적층 높이가 10 내지 700 nm일 수 있다.
이때, 상기 금속 패턴은 알루미늄, 구리, 크롬, 백금, 금, 은, 니켈 및 이들의 합금을 포함하는 그룹으로부터 선택된 1종의 금속으로 형성된 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 와이어 그리드 편광판을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
이때, 상기 디스플레이 장치는 LCD 또는 OLED일 수 있다.
본 발명에 따른 와이어 그리드 편광판은 수지 패턴의 폭이 좁으므로 수지 패턴 상에 적층되는 금속의 적층량을 늘릴 수 있어 P 편광 투과율의 저하 없이 향상된 편광 효율을 나타낸다.
도 1은 종래 와이어 그리드 편광판의 입체 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 와이어 그리드 편광판의 일 구현예를 나타낸 입체 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 와이어 그리드 편광판의 일 구현예를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따라 구현될 수 있는 수지 패턴의 단면 형상을 예시한 단면도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.
본 발명은 수지 패턴의 폭을 좁게 하여 상기 수지 패턴에 적층되는 금속의 적층량을 늘림으로써 P 편광 투과율의 저하 없이 향상된 편광 효율을 나타내는 와이어 그리드 편광판을 제공한다.
도 2는 본 발명에 따른 와이어 그리드 편광판의 일 구현예를 나타낸 입체도이다. 도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 와이어 그리드 편광판은 나노 크기의 수지 패턴(110) 및 상기 수지 패턴(110)의 일부를 감싸며 형성된 금속 패턴(120)을 포함한다.
본 발명에 따른 와이어 그리드 편광판의 수지 패턴(110)은 금속 격자 패턴을 형성하기 위한 기재 역할을 수행하는 것으로서, 그 재질은 특별히 한정되지 않으며 광 투과율이 우수한 재질로서 본 발명의 기술분야에서 통상적으로 쓰이는 물질이라면 어느 것이든 사용될 수 있다. 구체적으로, 아크릴계 수지, 메타아크릴계 수지, 폴리비닐계 수지, 폴리에스테르계 수지, 스티렌계 수지, 알키드계 수지, 아미노계 수지, 폴리우레탄계 수지 및 실리콘계 수지를 포함하는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 경화성 수지로 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 보다 구체적인 경화성 수지의 종류로는 불포화폴리에스테르, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 노말부틸메타 크릴레이트, 노말부틸메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이트, 아크릴아미드, 메티롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트의 단독중합체, 이들의 공중합체 또는 삼원 공중합체 등이 있을 수 있다.
본 발명에서 금속 패턴(120)은 알루미늄, 구리, 크롬, 백금, 금, 은, 니켈 및 이들의 합금을 포함하는 그룹으로부터 선택된 1종의 금속으로 형성될 수 있다. 가시광선 영역에 대한 반사율이 우수한 측면에서 은 또는 알루미늄을 선택하는 것이 바람직할 수 있고, 제조 단가까지 고려한다면 알루미늄을 선택하는 것이 보다 바람직할 수 있다.
본 발명은 수지 패턴 하면에 지지 기판(130)을 더 포함할 수 있으며, 이때 지지 기판은 배향에 의해 편광효과가 사라지지 않도록 등방성을 나타내는 투명한 기재를 적용할 수도 있고, 빛의 투사방향과 이의 채용구조에 따라 비등방성의 기재를 채용할 수도 있다.
상기 지지 기판(130)은 수지 패턴(110) 및 금속 패턴(120)을 지지하는 역할을 하며 두께는 기계적 강도 및 유연성에 있어서 유리하도록 5 내지 1000 ㎛일 수 있으며 보다 바람직하게는 50 내지 250 ㎛일 수 있다.
상기 지지 기판(130)의 소재로서 바람직한 예로는 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 필름, 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리에폭시 필름, 고리형 올레핀계 중합체(COP) 필름, 고리형 올레핀계 공중합체(COC) 필름, 폴리카보네이트계 수지와 고리형 올레핀계 중합체의 공중합체 필름 및 폴리카보네이트계 수지와 고리형 올레핀계 공중합체의 공중합체 필름을 포함하는 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 투명 필름 또는 유리 등의 무기 기판을 들 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 와이어 그리드 편광판의 단면 형상을 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 와이어 그리드 편광판에서 수지 패턴(110)은 수지 패턴의 높이를 H라고 하고, 상기 수지 패턴(110)의 임의의 높이에 있어서 금속 패턴의 폭을 A, 수지 패턴의 폭을 B라고 할 때, 상기 수지 패턴의 0.5H 내지 0.8H 높이에서 A/B가 3 초과, 보다 바람직하기로 3.2 내지 30인 부분이 존재한다.
여기서, 상기 수지 패턴(110)의 높이는 전체 수지 패턴(110)의 오목부 중에서 가장 낮은 두 오목부를 잇는 선을 기저선(111)으로 하여 측정된다. 다시 말해 수지 패턴(110)의 높이는 하나의 패턴의 최상단부로부터 기저선(111)을 향하여 내린 수직선의 길이로 정의될 수 있으며, 이때 기저선(111)의 높이는 0이고, 패턴의 최상단부의 높이는 H 이다.
본 발명의 와이어 그리드 편광판은 수지 패턴(110)의 폭이 좁아 빛의 투과 구간을 좁히지 않고도 금속의 적층량을 늘릴 수 있으며, 이에 따라 P 편광 투과율 저하 없이 향상된 편광 효율을 갖는다. 이러한 발명의 효과를 확보하기 위하여, 수지 패턴(110)의 0.5H 내지 0.8H 높이에서 A/B가 3 초과인 부분이 존재하고, 0.3H 내지 0.9H 높이에서 A/B가 3 초과인 부분이 존재하는 것이 보다 바람직하다.
이때, 수지 패턴의 0.5H 내지 0.8H 높이, 바람직하기로 0.3H 내지 0.9H 높이에서 상기 금속 패턴의 폭 A는 바람직하기로 15 nm 초과 150 nm 이하일 수 있다. 상기 수치범위를 만족할 때 와이어 그리드 편광판의 편광 효율을 보다 효과적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 수지 패턴의 0.5H 내지 0.8H 높이, 바람직하기로 0.3H 내지 0.9H 높이에서 상기 수지 패턴의 폭 B는 5 nm 이상 50 nm 미만일 수 있으며 바람직하기로 5 내지 25 nm일 수 있다. 만일 수지 패턴의 폭 B가 상기 범위 미만이면 와이어 그리드 편광판의 내구성을 확보하기 어려우며, 상기 범위를 초과하면 나노 금속 격자 패턴을 제조하기가 어려울 수 있으므로, 상기 범위 내에서 적절히 조절한다.
이와 같이 본 발명에 따른 와이어 그리드 편광판은 수지 패턴의 폭이 충분히 좁게 구성되어 금속의 증착량을 증가시킬 수 있으며, 이에 금속 패턴의 폭이 수지 패턴의 폭보다 넓은 구조를 나타낸다.
와이어 그리드 편광판은 금속 패턴에 의하여 빛의 편광과 반사가 결정된다. 따라서 금속의 적층량이 증가하게 되면 S 편광의 반사율이 향상되므로 편광 효율이 향상될 수 있다. 하지만, 반사율을 향상시키기 위하여 금속의 적층량을 과도하게 증가시키면 패턴 사이의 빛의 투과 구간이 지나치게 좁아져 P 편광 투과율이 저하되는 문제점이 발생한다.
그러나 본 발명과 같이 수지 패턴(110)의 폭을 충분히 좁게 하면, 동일한 피치의 금속 패턴을 구현할 때 빛의 투과 구간을 좁히지 않고도 더 많은 금속을 적층할 수 있게 된다. 따라서, P 편광 투과율 저하 없이 향상된 편광 효율을 나타낼 수 있다.
본 발명에서 상기 수지 패턴(110)의 기저선(111)으로부터의 높이 H는 10 내지 500 nm인 것이 패턴 구현 측면에서 바람직하며, 보다 바람직하기로 50 내지 200 nm일 수 있다. 만일 수지 패턴(110)의 높이가 상기 범위 미만이면 편광 물성을 달성하기 어렵고, 상기 범위를 초과하면 패턴 뭉침 현상이 발생할 수 있으므로, 상기 범위 내에서 적절히 조절한다.
또한, 상기 수지 패턴(110)은 하나의 패턴의 최상단부로부터 다음 패턴의 최상단부까지의 거리로 정의되는 피치(Pitch, 112)가 40 내지 200 nm일 수 있으며, 80 내지 140 nm인 것이 보다 바람직하다. 본 발명에서 금속 패턴(120)은 수지 패턴(110)의 일 측면에 편재하여 형성되기 때문에, 최종적으로 금속 패턴(120)의 피치는 수지 패턴(110)의 피치(112)와 유사한 값을 가지게 된다.
만일 수지 패턴(110)의 피치(112)가 상기 범위 미만이면 공정상 제조가 어려우며, 반대로 상기 범위를 초과하면 소광비(extinction ratio)가 낮아져 가시광선 영역에서 우수한 편광 특성을 기대하기 어려우므로, 수지 패턴(110)의 피치(115)는 상기 범위 내에서 적절히 조절한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 본 발명의 와이어 그리드 편광판은 피치(112)가 100 nm일 때, 수지 패턴의 0.5H 내지 0.8H 높이, 바람직하기로 0.3H 내지 0.9H 높이에서 금속 패턴의 폭 A는 15 nm 초과 75 nm 이하, 수지 패턴의 폭 B는 5 nm 이상 25 nm 미만일 수 있다. 이와 같은 수치 범위를 만족할 때 상술한 본 발명의 효과가 우수하게 나타날 수 있다.
상기 수지 패턴(110)의 단면 형상은 본 발명에서 특별히 제한되지 않으며 다양할 수 있고, 이때 수지 패턴(110)의 단면 형상은 반드시 좌우 대칭될 필요는 없다. 예를 들어, 상기 수지 패턴(110)의 단면 형상은 도 4에 예시한 바와 같이 직사각형, 사다리꼴, 삼각형, 포물선 형상, 또는 일 측면부가 굴곡지거나 지면과 예각을 이루도록 경사진 구간을 한 구간 이상 포함하는 부정형의 형상일 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 도 4에 예시한 형상 중 상단의 좌로부터 다섯번째 형상과 비슷한 형상이 바람직할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 수지 패턴(110)의 측면부는 경사지거나 굴곡진 구간을 한 구간 이상 포함하며 이에 따라 상기 측면부는 돌출부와 함몰부를 각각 1 이상 포함한다. 이때, 상기 수지 패턴(110) 측면부의 최대 돌출부와 최대 함몰부 사이의 거리는 1 내지 30 nm일 수 있다. 상기 거리가 1 nm 미만인 경우 금속의 적층량을 증가시키기 어렵고, 상기 거리가 30 nm 초과인 경우 제한된 피치 내에서 금속 적층량을 늘리게 되면 금속과 금속 사이의 거리가 가까워지기 때문에 투과도 확보가 어렵다.
상기와 같이 측면부에 경사지거나 굴곡진 구간을 한 구간 이상 포함하는 수지 패턴(110)은 측면부에 골이 형성되며, 이러한 골에는 금속이 채워질 수 있다. 따라서, 이와 같은 수지 패턴(110)을 사용하여 와이어 그리드 편광판을 제조할 경우 동일한 패턴 폭, 높이, 및 피치를 나타내는 다른 와이어 그리드 편광판에 비해 금속 적층량을 효율적으로 증가시킬 수 있고, 결과적으로 P 편광 투과율의 저하 없이 편광 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명에서 상기 금속 패턴(120)은 적층 높이(121)가 10 내지 700 nm가 일 수 있으며, 80 내지 500 nm가 되도록 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 적층 높이(121)는 금속 패턴(120)의 최상단부로부터 기저선(111)을 향하여 내린 수직선의 길이를 의미한다. 금속층(120)의 적층 높이(121)가 상기 수치범위를 만족할 때, 금속의 적층량 증가에 따른 편광효율 향상 효과가 크게 나타날 수 있다.
상기 수지 패턴(110) 및 금속 패턴(120)의 피치, 높이, 폭 등 형상과 관련된 수치들은 해당 분야에 공지된 다양한 방법에 의하여 측정될 수 있으며, 일례로 수지 패턴의 단면 형상을 주사전자현미경(SEM)이나 투과전자현미경(TEM)으로 관찰함으로써 측정될 수 있다. 바람직하기로, 나노 사이즈의 패턴 형상을 비교적 정확하고 왜곡 없이 측정할 수 있는 TEM을 이용한다.
본 발명에 따른 와이어 그리드 편광판은 수지 상에 패턴을 형성하는 단계 및 상기 수지 패턴에 금속을 적층하는 단계를 거쳐 제조된다.
본 발명에서 수지에 패턴을 형성하는 방법은 특별히 한정하지 않으며, 본 발명의 기술분야에서 통상적으로 쓰이는 방법이 사용될 수 있다. 일례로, 경화성 수지를 기재상에 도포한 후, 모양이 형성되어 있는 스탬프 또는 패턴 몰드로 전사하고 수지를 경화시켜 패턴을 형성할 수 있다.
상기 수지 패턴에 금속을 적층시키는 방법은 특별히 한정하지 않으며, 예를 들어 스퍼터링, 열증착, 전자선 증착, 또는 고분자와 금속을 동시에 식각하여 금속 패턴을 형성하는 건식 에칭방법 등을 들 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
상술한 본 발명에 따른 와이어 그리드 편광판은 편광 소자가 채용될 수 있는 장치에 적용될 수 있으며, 상기 장치의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 상기 편광 소자가 채용될 수 있는 장치의 비제한적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device; LCD) 및 유기전계발광표시장치 (Organic Electro Luminescence Display; OLED) 등의 디스플레이 장치를 들 수 있다.
액정표시장치는 인가 전압에 따른 액정 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생되는 여러 가지 전기적인 정보를 시각정보로 변화시켜 전달하는 전자 소자이다. 상기 액정표시장치의 일례로, 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(TFT-LCD)를 들 수 있다.
TFT-LCD는 빛을 제공하는 램프, 빛을 기판의 전 영역에 고루 분포시키기 위한 도광판 및 기타 필름을 포함하는 백라이트 유닛(Back Light Unit); 게이트선, 데이터선, 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 및 화소 전극 등이 형성되어 있는 TFT 기판; TFT 기판에 대향하여 배치되며 컬러필터(Color filter) 및 공통 전극 등이 형성되어 있는 컬러필터기판; 및 TFT 기판과 컬러필터기판 사이에 채워져 있는 액정층으로 구성된다. 그리고, TFT 기판의 하부 및 컬러필터기판의 상부에는 광원에서 제공되는 무편광의 광을 직선 편광으로 편광시키도록 편광판이 구비된다.
또한, 유기전계발광표시장치는 투명기판 상에 양극(ITO층), 전자주입층, 전자수송층, 발광층, 정공수송층, 정공주입층 및 음극을 차례로 적층하여 이루어지며, 이때 상기 투명기판 외부 또는 양극 외부에 편광판을 구비한다.
본 발명에 따른 LCD 및 OLED 등의 디스플레이 장치는 상기 편광판으로서 본 발명에 따른 와이어 그리드 편광판을 사용한다. 이때, 본 발명에 따른 와이어 그리드 편광판은 기판의 하부/상부 모두에 적용될 수도 있고, 둘 중 어느 한 곳에만 적용될 수도 있다.
와이어 그리드 편광판은 P 편광을 투과시키는 동시에 S 편광은 반사하며, 반사된 광이 재활용될 수 있어 광 이용률을 높일 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 와이어 그리드 편광판은 수지 패턴(110)의 폭이 좁게 설계되어 빛의 투과 구간을 확보하면서도 금속의 적층량을 높일 수 있으므로, P 편광 투과율 저하 없이 향상된 편광 효율을 나타낸다. 따라서 LCD나 OLED에 적용되어 우수한 편광 효율 및 휘도를 나타내 고품위의 화면 구현을 가능케 한다.
[실시예]
실시예 1: 와이어 그리드 편광판의 제조
하기 표 1에 기재된 조건을 만족하는 수지 패턴 및 금속 패턴을 포함한 와이어 그리드 편광판을 제조하였다. 이때, 수지 패턴은 아크릴레이트, 금속 패턴은 알루미늄을 사용하였으며, 지지 기판은 두께 80 μm의 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 필름을 사용하였다.
비교예 1: 와이어 그리드 편광판의 제조
하기 표 1에 기재된 조건을 만족하는 와이어 그리드 편광판을 제조하였다. 이때, 수지 패턴, 금속 패턴 및 지지기판은 상기 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 것을 사용하였다.
수지 패턴 금속 패턴 A/B
B(0.5H폭) 높이 피치 A(0.5H폭) 높이
실시예 1 15nm 100nm 100nm 50nm 170nm 3.3
실시예 2 8nm 100nm 100nm 50nm 170nm 6.3
실시예 3 8nm 100nm 100nm 60nm 170nm 7.5
비교예 1 20nm 100nm 100nm 50nm 170nm 2.5
비교예 2 30nm 100nm 100nm 50nm 170nm 1.7
비교예 3 40nm 100nm 100nm 50nm 170nm 1.3
* 실시예 1 내지 3의 수지 패턴에서 B(0H폭)은 20nm이고, 비교예 1 내지 3에서 B(0.5H폭)은 B(0H폭)과 동일함. 또한, 수지 패턴은 좌우 대칭의 형상을 가짐.
실험예 1
RETS-100 장비(OTSUKA ELECTRONICS사)를 이용하여 다음과 같은 방법으로 상기 실시예 1 및 비교예 1의 편광판의 P 편광 투과율(TP) 및 S 편광 투과율(TS)을 측정하였으며, 이로부터 측정된 값으로부터 하기 수학식 1에 의하여 편광효율을 계산하였다.
Figure PCTKR2017011029-appb-M000001
또한, 5.5인치 액정디스플레이 패널의 하면 편광필름을 제거한 후, 상기 제조된 실시예 및 비교예의 편광필름을 부착하여 휘도를 분석하였다. 휘도 측정은 BM-7A(일본 TOPCON사)를 사용하여 임의의 5지점에서 휘도(Luminance)를 측정하여 그 평균값을 구하여 평가하였다.
표 2는 상기 실험 결과를 나타낸 것이다.
P편광 투과율(%) S편광 투과율(%) 편광 효율(%) 휘도(%)
실시예 1 83 0.008 99.990 100
실시예 2 85 0.008 99.991 111
실시예 3 82 0.004 99.995 110
비교예 1 70 0.009 99.987 85
비교예 2 55 0.009 99.984 70
비교예 3 25 0.010 99.960 30
상기 실험 결과, 수지 패턴의 좁은 폭으로 인해 A/B값이 3을 초과하는 실시예 1 내지 3의 와이어 그리드 편광판은 휘도의 저하 없이 80% 이상의 높은 P 편광 투과율 및 99.9% 이상의 높은 편광 효율을 나타내는 것이 확인되었다. 반면, 비교예 1 내지 3의 경우는 P 편광 투과율이 현저히 감소하였고, 이에 따라 낮은 휘도를 나타내었다. 이는 실시예와 동일한 피치 및 금속 적층 폭을 구현할 때 비교예 1 내지 3의 경우는 수지 패턴의 폭이 넓어 빛의 투과 구간이 줄어들었기 때문이다.
이로부터, 본 발명의 와이어 그리드 편광판은 수지 패턴의 폭이 좁게 구성되어, 빛의 투과 구간을 확보하면서 금속 패턴의 적층량을 높일 수 있게 되는 바, 우수한 편광 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
[부호의 설명]
110: 수지 패턴
111: 기저선
112: 수지 패턴의 피치
120: 금속 패턴
121: 금속 패턴의 적층 높이

Claims (12)

  1. 기저선으로부터의 높이가 H인 수지 패턴; 및 상기 수지 패턴의 일부를 감싸며 형성된 금속 패턴을 포함하는 와이어 그리드 편광판으로서,
    상기 수지 패턴의 임의의 높이에서 금속 패턴의 폭을 A, 수지 패턴의 폭을 B라고 할 때,
    상기 수지 패턴의 0.5H 내지 0.8H 높이에서 A/B가 3 초과인 부분이 존재하는 것을 특징으로 하는 와이어 그리드 편광판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수지 패턴의 0.5H 내지 0.8H 높이에서 A는 15 nm 초과 150 nm 이하인 것을 특징으로 하는 와이어 그리드 편광판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수지 패턴의 0.5H 내지 0.8H 높이에서 B는 5 nm 이상 50 nm 미만인 것을 특징으로 하는 와이어 그리드 편광판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 H는 10 내지 500 nm인 것을 특징으로 하는 와이어 그리드 편광판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수지 패턴은 40 내지 200 nm의 피치(pitch)로 형성된 것을 특징으로 하는 와이어 그리드 편광판.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수지 패턴은 일 측면부가 굴곡지거나 지면과 예각을 이루도록 경사진 구간을 한 구간 이상 포함하는 부정형의 형상인 것을 특징으로 하는 와이어 그리드 편광판.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수지 패턴의 측면부는 경사지거나 굴곡진 구간을 한 구간 이상 포함함으로써 돌출부 및 함몰부를 각각 1 이상 포함하고,
    이때 상기 수지 패턴 측면부의 최대 돌출부와 최대 함몰부 사이의 거리는 1 내지 30 nm인 것을 특징으로 하는 와이어 그리드 편광판.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 수지 패턴의 재질은 아크릴계 수지, 메타아크릴계 수지, 폴리비닐계 수지, 폴리에스테르계 수지, 스티렌계 수지, 알키드계 수지, 아미노계 수지, 폴리우레탄계 수지 및 실리콘계 수지를 포함하는 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 와이어 그리드 편광판.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 금속 패턴은 적층 높이가 10 내지 700 nm인 것을 특징으로 하는 와이어 그리드 편광판.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 금속 패턴은 알루미늄, 구리, 크롬, 백금, 금, 은, 니켈 및 이들의 합금을 포함하는 그룹으로부터 선택된 1종의 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 와이어 그리드 편광판.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 와이어 그리드 편광판을 포함하는 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는 LCD 또는 OLED인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
PCT/KR2017/011029 2016-09-30 2017-09-29 와이어 그리드 편광판 및 이를 구비한 디스플레이 장치 WO2018062962A1 (ko)

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KR10-2016-0126286 2016-09-30
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