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KR102126681B1 - 반사 방지용 광학 필터 및 유기 발광 장치 - Google Patents

반사 방지용 광학 필터 및 유기 발광 장치 Download PDF

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KR102126681B1
KR102126681B1 KR1020180046128A KR20180046128A KR102126681B1 KR 102126681 B1 KR102126681 B1 KR 102126681B1 KR 1020180046128 A KR1020180046128 A KR 1020180046128A KR 20180046128 A KR20180046128 A KR 20180046128A KR 102126681 B1 KR102126681 B1 KR 102126681B1
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liquid crystal
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less
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김신영
김선국
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 출원은 광학 필터 및 유기 발광 표시 장치에 관하 것이다. 본 출원의 광학 필터는 정면뿐만 아니라 측면에서도 전 방위 반사 방지 성능 및 컬러 특성이 우수하다. 상기 광학 필터는 유기 발광 장치에 적용되어 시인성을 향상시킬 수 있다.

Description

반사 방지용 광학 필터 및 유기 발광 장치{Optical filter for anti-reflection and organic light-emitting device}
본 출원은 반사 방지용 광학 필터 및 유기 발광 장치에 관한 것이다.
본 출원은 2017년 4월 20일자 한국 특허 출원 제10-2017-0050948호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된　모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
근래 모니터 또는 텔레비전 등의 경량화 및 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 따라 유기 발광 장치(organic light emitting device, OLED)가 주목받고 있다. 유기 발광 장치는 스스로 발광하는 자체 발광형 표시 장치로서 별도의 백라이트가 필요 없어 두께를 줄일 수 있고 플렉시블 표시 장치를 구현하는데 유리하다.
한편, 유기 발광 장치는 유기 발광 표시 패널에 형성된 금속 전극 및 금속 배선에 의해 외부광을 반사시킬 수 있고 반사된 외부광에 의해 시인성과 대비비가 저하되어 표시 품질이 떨어질 수 있다. 특허 문헌 1과 같이 유기 발광 표시 패널의 일면에 원편광판을 부착하여 상기 반사된 외부광이 바깥으로 새어 나오는 것을 줄일 수 있다.
그러나 현재 개발되어 있는 원편광판은 시야각 의존성이 강하여 측면으로 갈수록 반사 방지 성능이 저하되어 시인성이 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국 특허공개 제2009-0122138호
본 출원이 해결하고자 하는 과제는 정면뿐만 아니라 측면에서도 전 방위 반사 방지 성능 및 컬러 특성이 우수한 광학 필터 및 상기 광학 필터를 적용하여 시인성이 개선된 유기 발광 장치를 제공하는 것이다.
본 출원은 반사 방지용 광학 필터에 관한 것이다. 도 1은 상기 광학 필터를 예시적으로 나타낸다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 광학 필터는 제 1 위상차 필름 (10), 제 2 위상차 필름 (20) 및 편광자 (30)를 순차로 포함할 수 있다. 상기 제 1 위상차 필름은 면내 광축을 가지고, 1/4 파장 위상 지연 특성을 가질 수 있다. 상기 제 2 위상차 필름은 두께 방향을 따라 경사각이 변화하는 복수의 광축을 가질 수 있다. 이러한 특성을 가지는 제 2 위상차 필름을 스프레이 필름(Splay Film)으로 칭할 수 있다. 상기 편광자는 일 방향으로 형성된 흡수축을 가질 수 있다.
본 명세서에서 편광자는 입사 광에 대하여 선택적 투과 및 흡수 특성을 나타내는 소자를 의미한다. 편광자는 예를 들어, 여러 방향으로 진동하는 입사 광으로부터 어느 한쪽 방향으로 진동하는 광은 투과하고, 나머지 방향으로 진동하는 광은 흡수할 수 있다.
상기 광학 필터에 포함되는 편광자는 선편광자일 수 있다. 본 명세서에서 선편광자는 선택적으로 투과하는 광이 어느 하나의 방향으로 진동하는 선편광이고 선택적으로 흡수하는 광이 상기 선편광의 진동 방향과 직교하는 방향으로 진동하는 선편광인 경우를 의미한다.
상기 선편광자로는, 예를 들어, PVA 연신 필름 등과 같은 고분자 연신 필름에 요오드를 염착한 편광자 또는 배향된 상태로 중합된 액정을 호스트로 하고, 상기 액정의 배향에 따라 배열된 이방성 염료를 게스트로 하는 게스트-호스트형 편광자를 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 일 실시예에 의하면 상기 편광자로는 PVA 연신 필름을 사용할 수 있다. 상기 편광자의 투과율 내지 편광도는 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 조절될 수 있다. 예를 들어 상기 편광자의 투과율은 42.5% 내지 55%일 수 있고, 편광도는 65% 내지 99.9997% 일 수 있다.
본 명세서에서 각도를 정의하면서, 수직, 수평, 직교 또는 평행 등의 용어를 사용하는 경우, 이는 목적하는 효과를 손상시키지 않는 범위에서의 실질적인 수직, 수평, 직교 또는 평행을 의미하는 것으로, 예를 들면, 제조 오차(error) 또는 편차(variation) 등을 감안한 오차를 포함하는 것이다. 예를 들면, 상기 각각의 경우는, 약 ±15도 이내의 오차, 약 ±10도 이내의 오차 또는 약 ±5도 이내의 오차를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 위상차 필름은 광학　이방성　필름으로서 복굴절을 제어함으로써 입사 편광을 변환할 수 있는 소자를 의미할 수 있다. 본 명세서에서 위상차 필름의 x축, y축 및 z축을 기재하면서 특별한 언급이 없는 한, 상기 x축은 위상차 필름의 면내 지상축과 평행한 방향 의미하고, y 축은 위상차 필름의 면내 진상축과 평행한 방향을 의미하며, z축은 위상차 필름의 두께 방향을 의미한다. 상기 x축과 y축은 면내에서 서로 직교를 이룰 수 있다. 본 명세서에서 본 명세서에서 위상차 필름의 광축을 기재하면서 특별히 달리 규정하지 않는 한 지상축을 의미한다. 상기 위상차 필름이 막대 형상의 액정 분자를 포함하는 경우 지상축은 상기 막대 형상의 장축 방향을 의미할 수 있고 디스크 형상의 액정 분자를 포함하는 경우 지상축은 상기 디스크 형상의 법선 방향을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 위상차 필름의 굴절률을 기재하면서 특별히 달리 규정하지 않는 한, 약 550nm 파장의 광에 대한 굴절률을 의미한다.
본 명세서에서 위상차 필름의 면상 위상차(Rin)는 하기 수식 1로 계산된다.
[수식 1]
Rin = d × (nx - ny)
수식 1에서 Rin은 면상 위상차이고, d는 위상차 필름의 두께이며, nx 및 ny는 각각 상기 정의한 x축 및 y축 방향의 굴절률이다. 본 명세서에서 위상차 필름의 면상 위상차를 기재하면서 특별히 달리 규정하지 않는 한 약 550nm 파장의 광에 대한 면상 위상차를 의미한다.
본 명세서에서 역파장 분산 특성은 하기 수식 2를 만족하는 특성을 의미할 수 있고, 정상 파장 분산 특성(normal wavelength dispersion)은 하기 수식 3을 만족하는 특성을 의미할 수 있으며, 플랫 파장 분산 특성(flat wavelength dispersion)은 하기 수식 4를 만족하는 특성을 의미할 수 있다.
[수식 2]
R(450)/R(550) < R(650)/R(550)
[수식 3]
R(450)/R(550) > R(650)/R(550
[수식 4]
R(450)/R(550) = R(650)/R(550)
수식 2 내지 4에서 R(λ)는 λnm 광에 대한 위상차 필름의 면상 위상차이다.
본 명세서에서 하기 수식 5를 만족하는 위상차 필름을 소위 +A 플레이트로 호칭할 수 있다.
[수식 5]
nx > ny = nz
수식 5에서 nx, ny 및 nz는 각각 상기 정의한 x축, y축 및 nz 방향의 굴절률이다.
상기 제 1 위상차 필름은 면내 광축을 가질 수 있다. 상기 제 1 위상차 필름은 면 방향과 평행하는 광축을 가질 수 있다. 상기 제 1 위상차 필름의 광축은 상기 편광자의 흡수축과 약 40도 내지 50도, 약 43도 내지 47도, 구체적으로 약 45도를 이룰 수 있다.
상기 제 1 위상차 필름은 1/4 파장 위상 지연 특성을 가질 수 있다. 본 명세서에서「n 파장 위상 지연 특성」은 적어도 일부의 파장 범위 내에서, 입사 광을 그 입사광의 파장의 n배 만큼 위상 지연 시킬 수 있는 특성을 의미할 수 있다. 따라서, 상기 1/4 파장 위상 지연 특성은 적어도 일부의 파장 범위 내에서, 입사 광을 그 입사광의 파장의 1/4배 큼 위상 지연 시킬 수 있는 특성을 의미할 수 있다. 상기 제 1 위상차 필름의 550nm 파장의 광에 대한 면상 위상차는 120nm 내지 160nm일 수 있다. 상기 면상 위상차는 구체적으로 120nm 이상, 130nm 이상, 135nm 이상일 수 있고, 160nm 이하, 150nm 이하 또는 140nm 이하일 수 있다.
상기 제 1 위상차 필름은 역파장 분산 특성 (reverse wavelength dispersion)을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 위상차 필름은 입사 광의 파장이 증가할수록 면상 위상차가 증가하는 특성을 가질 수 있다. 상기 입사 광의 파장은 예를 들어 300nm 내지 800nm일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 상기 제 1 위상차 필름의 R(450)/R(550) 값은 0.81 내지 0.99일 수 있다. 상기 R(450)/R(550) 값은 구체적으로 0.81 이상 또는 0.82 이상일 수 있고, 0.99 이하, 0.95 이하, 0.9 이하, 0.88 이하 또는 0.86 이하일 수 있다. 상기 제 1 위상차 필름의 R(650)/R(550)의 값은 상기 R(450)/R(550)보다 큰 값을 가지면서, 예를 들어, 1.01 내지 1.19, 1.05 내지 1.15 또는 1.09 내지 1.11일 수 있다.
상기 제 1 위상차 필름은 일축성 위상차 필름일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 위상차 필름은 상기 수식 5를 만족하는 +A 플레이트일 수 있다.
상기 제 1 위상차 필름은 고분자 필름일수 있다. 상기 고분자 필름으로는, PC(polycarbonate), 노르보넨 수지(norbonene resin), PVA(poly(vinyl alcohol)), PS(polystyrene), PMMA(poly(methyl methacrylate)), PP(polypropylene) 등의 폴리올레핀, PA(poly(arylate)), PA(polyamide), PET(poly(ethylene terephthalate)) 또는 PS(polysulfone) 등을 포함하는 필름을 사용할 수 있다. 상기 고분자 필름을 적절한 조건에서 연신 또는 수축 처리하여 복굴절성을 부여하여 상기 제 1 위상차 필름으로 사용할 수 있다.
상기 제 1 위상차 필름은 액정 필름일 수 있다. 상기 액정 필름은 액정 분자를 배향 및 중합시킨 상태로 포함할 수 있다. 상기 액정 분자는 중합성 액정 분자일 수 있다. 본 명세서에서 중합성 액정 분자는, 액정성을 나타낼 수 있는 부위, 예를 들면 메조겐(mesogen) 골격 등을 포함하고, 중합성 관능기를 하나 이상 포함하는 분자를 의미할 수 있다. 또한 중합성 액정 분자를 중합된 형태로 포함한다는 것은 상기 액정 분자가 중합되어 액정 필름 내에서 액정 고분자의 주쇄 또는 측쇄와 같은 골격을 형성하고 있는 상태를 의미할 수 있다. 상기 액정 필름은 상기 액정 분자를, 예를 들어, 수평 배항된 상태로 포함할 수 있다. 본 명세서에서 「수평 배향」은, 액정 분자를 포함하는 액정 필름의 지상축이 액정 필름의 평면에 대하여 수평하게 배향된 상태를 의미할 수 있다.
상기 제 2 위상차 필름은 두께 방향을 따라 경사각이 변화하는 복수의 광축을 가질 수 있다. 본 명세서에서 경사각은 국부 광축(local optical axis)과 위상차 필름의 평면이 이루는 최소각을 의미할 수 있다. 상기 국부 광축의 경사각은 0도 내지 90도일 수 있다.
본 명세서에서 두께 방향은 위상차 필름 내지 액정 층의 하나의 주표면과 그와 대향하는 주표면을 최단거리로 연결하는 가상의 선과 평행한 방향을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 제 2 위상차 필름의 제 1 표면은 제 1 위상차 필름과 접하는 표면을 의미할 수 있고, 제 2 표면은 편광자와 접하는 표면을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 제 2 위상차 필름의 두께 방향의 중간 부(middle part)는 제 2 위상차 필름의 전체 두께의 1/2이 되는 두께 방향의 지점을 의미할 수 있다.
상기 제 2 위상차 필름의 광축의 경사 방향은 상기 편광자의 흡수축과 평행 또는 직교를 이룰 수 있다. 본 명세서에서 제 2 위상차 필름의 광축의 경사 방향은 제 2 위상차 필름의 모든 광축의 상기 제 2 위상차 필름의 평면으로의 투영을 의미할 수 있다.
상기 제 2 위상차 필름의 두께는 예를 들어 0.3㎛ 내지 5㎛일 수 있다. 상기 두께는 구체적으로, 0.3㎛ 이상, 0.6㎛ 이상, 0.9㎛ 이상, 1㎛ 이상, 1.2㎛ 이상, 1.5㎛ 이상, 1.8㎛ 이상, 2㎛ 이상, 2.2㎛ 이상 또는 2.5㎛ 이상일 수 있고, 5㎛ 이하, 4.5㎛ 이하 또는 4㎛ 이하, 3.5㎛ 이하, 3.0㎛ 이하, 2.5㎛ 이하, 2.2㎛ 이하 또는 2㎛ 이하일 수 있다. 상기 두께 범위 내에서, 전 방위에서 반사 방지 특성이 우수한 광학 필터를 제공할 수 있다. 제 2 위상차 필름의 두께는, 하기 기술하는 광학 필터의 구조에 따라, 상기 범위 내에서 조절됨으로써, 전 방위 반사 방지 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 제 2 위상차 필름은 정상 파장 분산 특성 (normal wavelength dispersion)을 가질 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제 2 위상차 필름의 R(450)/R(550) 값은 1.01 내지 1.19, 1.05 내지 1.15 또는 1.09 내지 1.11일 수 있다. 상기 제2 위상차 필름의 R(650)/R(550)의 값은 상기 R(450)/R(550)보다 작은 값을 가지면서 0 .81 내지 0.99, 0.85 내지 0.95 또는 0.89 내지 0.91일 수 있다. 상기 제 2 위상차 필름은 역파장 분산 특성 (reverse wavelength dispersion)을 가질 수 있다. 역파장 분산 특성에 대한 구체적인 사항은 상기 제 1 위상차 필름의 항목에서 기술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 상기 제 2 위상차 필름의 R(450)/R(550) 값은 (450)/R(550)은 0.81 내지 0.99, 0.85 내지 0.95 또는 0.89 내지 0.91일 수 있다. 상기 제 2 위상차 필름의 R(650)/R(550)의 값은 상기 R(450)/R(550)보다 큰 값을 가지면서, 1.01 내지 1.19, 1.05 내지 1.15 또는 1.09 내지 1.11일 수 있다. 제2 위상차 필름이 역파장 분산 특성을 갖는 경우 반사율 및 컬러 쉬프트 특성이 더욱 개선되는 효과를 얻을 수 있다.
상기 제 2 위상차 필름은 액정 층을 포함할 수 있다. 상기 액정 층은 액정 분자를 포함할 수 있다. 상기 액정 층은 굴절률 이방성은 0.03 내지 0.2인 액정 분자를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 굴절률 이방성(△n)은 이상 굴절률(extraordinary refractive index, ne) - 정상 굴절률(ordinary refractive index, no)의 값을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 이상 굴절률은 액정 층의 지상축 방향의 굴절률을 의미할 수 있고, 정상 굴절률은 액정 층의 진상축 방향의 굴절률을 의미할 수 있다.
상기 액정 층은 막대 형상의 액정 분자 또는 디스크 형상의 액정 분자를 포함할 수 있다.
상기 막대 형상의 액정 분자로는 분자 구조에 직사슬의 알킬기나 알콕시기, 치환 벤조일옥시기 등이 치환되어 막대상 구조를 가지고 액정성을 나타내는 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 막대 형상의 액정 분자로는 소위 네마틱상(Nematic phase)을 형성하는 것으로 알려진 액정 화합물을 사용할 수 있다. 본 명세서에서 용어 「네마틱 상」은 액정 분자의 위치에 대한 규칙성은 없으나 장축 방향으로 질서를 가지고 배열된 액정상을 의미할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 막대상의 액정화합물은 가교성 또는 중합성 관능기를 가질 수 있다. 가교성 또는 중합성 관능기로는 특별히 제한되지 않으나 예를 들어, 알케닐기, 에폭시기, 시아노기, 카복실기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기 등이 예시될 수 있다.
상기 디스크 형상의 액정 분자로는 분자 중심을 모핵으로 하고, 직사슬의 알킬기나 알콕시기, 치환 벤조일옥시기 등이 그 직사슬로서 방사상으로 치환되어 원반상 구조를 가지고, 액정성을 나타내는 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 디스크 형상의 액정 분자로는 소위 디스코틱상 (Discotic phase)을 형성하는 것으로 알려진 액정 화합물을 사용할 수 있다. 일반적으로 디스크 형상의 액정화합물은 부의 굴절률 이방성 (1 축성)을 갖는 것이며, 예를 들어, C. Destrade 등의 Mol.Cryst.71권, 111페이지 (1981년)에 기재되어 있는 벤젠 유도체; B.Kohne 등의 Angew.Chem.96권, 70페이지 (1984년)에 기재된 시클로헥산 유도체; 및 J.M.Lehn 등의 J.Chem.Commun., 1794페이지(1985년), J.Zhang 등의 J.Am.Chem.Soc.116권, 2655페이지 (1994년)에 기재되어 있는 아자크라운계 또는 페닐아세틸렌계 매크로사이클 등을 들 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 원반상의 액정화합물은 가교성 또는 중합성 관능기를 가질 수 있다. 가교성 또는 중합성 관능기로는 특별히 제한되지 않으나 예를 들어, 알케닐기, 에폭시기, 시아노기, 카복실기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기 등이 예시될 수 있다.
상기 액정 층은 상기 액정 분자를 스프레이 배향된 상태로 포함할 수 있다. 본 명세서에서 스프레이 배향은 액정 층 내에 존재하는 액정 분자의 경사각이 액정 층의 두께 방향에 따라 점진적으로 변화하는 배향 상태를 의미한다.
스프레이 배향은 선형(Linear) 스프레이 배향과 비선형(non-Linear) 스프레이 배향으로 구분될 수 있다. 본 명세서에서 선형(Linear) 스프레이 배향은 액정 층의 두께를 x축으로 하고 해당 두께에 대응하는 국부 경사각(local tilt angle)을 y축으로 하여 도시된 그래프가 선형 그래프를 나타내는 배향 상태, 즉 그 기울기가 상수(常數, constant)인 배향 상태를 의미한다. 하나의 예시에서, 선형 스프레이 배향은 액정 층의 전체 두께(d)에 대한 해당 두께(z)의 비(z/d)를 x축으로 하고 (즉, x= 0 내지 1.0), 해당 두께에 대응하는 국부 경사각을 y축으로 하되, y축에서 최소 경사각 최대 경사각의 간격(b)을 x = 0 내지 1.0 범위 내의 간격(a)과 동일하게 하여, 도시된 그래프의 기울기가 x축에 따라 일정한 배향 상태, 예를 들어, 평균 기울기가(tilt factor)가 약 0.95 내지 1.05 범위 내인 배향 상태를 의미할 수 있다 (도 2의 그래프 A 참조).
이와 달리, 본 명세서에서 비선형(non-linear) 스프레이 배향은 액정 층의 두께를 x축으로 하고 해당 두께에 대응하는 국부 경사각을 y축으로 하여 도시된 그래프가 비선형 그래프를 나타내는 배향 상태, 즉 그 기울기가 액정 층의 두께에 따라 변화하는 배향 상태를 의미한다. 하나의 예시에서, 비선형 스프레이 배향은 액정 층의 두께에 대한 경사각의 기울기가 점진적으로 증가하거나 또는 점진적으로 감소하는 배향 상태를 의미할 수 있다. 하나의 예시에서, 비선형 스프레이 배향은 액정 층의 전체 두께(d)에 대한 해당 두께(z)의 비(z/d)를 x축으로 하고 (즉, x= 0 내지 1.0), 해당 두께에 대응하는 국부 경사각을 y축으로 하되, y축에서 최소 경사각과 최대 경사각의 간격(b)을 x= 0 내지 1.0 범위 내의 간격(a)과 동일하게 하여, 도시된 그래프의 기울기가 x축에 따라 점진적으로 감소하되, 평균 기울기(tilt factor)가 약 0.95 미만이거나 (도 2의 그래프 B 참조) 또는 x축에 따라 점진적으로 증가하되, 평균 기울기(tilt factor)가 약 1.05 초과인 배향 상태를 의미할 수 있다 (도 2의 그래프 C 참조).
도 3 내지 도 6은 막대 형상의 액정 분자를 제 2 위상차 필름에 적용한 광학 필터의 예시적인 단면도이다. 도 3 내지 도 6에서 - 표시는 막대 형상의 액정 분자를 나타낸다. 도 3은 제 2 위상차 필름의 제 1 표면에서 최대 경사각을 가지고, 제 2 표면에서 최소 경사각을 가지며 두께 방향을 따라 경사각이 점진적으로 변화하는 경우를 예시적으로 나타낸다. 도 4은 제 2 위상차 필름의 제 1 표면에서 최소 경사각을 가지고, 제 2 표면에서 최대 경사각을 가지며 두께 방향을 따라 경사각이 점진적으로 변화하는 경우를 예시적으로 나타낸다. 도 5는 제 2 위상차 필름의 제 1 표면 내지 제 2 표면에서 최대 경사각을 가지고 두께 방향으로 중간부에서 최소 경사각을 가지도록, 두께 방향을 따라 경사각이 점진적으로 변화하는 경우를 예시적으로 나타낸다. 도 6은 제 2 위상차 필름의 제 1 표면 내지 제 2 표면에서 최소 경사각을 가지고 두께 방향으로 중간부에서 최대 경사각을 가지도록, 두께 방향을 따라 경사각이 점진적으로 변화하는 경우를 예시적으로 나타낸다.
도 7 내지 도 10은 디스크 형상의 액정 분자를 제 2 위상차 필름에 적용한 광학 필터의 예시적인 단면도이다. 도 7 내지 도 10에서 원반 표시는 막대 형상의 액정 분자를 나타낸다. 도 7은 제 2 위상차 필름의 제 1 표면에서 최대 경사각을 가지고, 제 2 표면에서 최소 경사각을 가지며 두께 방향을 따라 경사각이 점진적으로 변화하는 경우를 예시적으로 나타낸다. 도 8은 제 2 위상차 필름의 제 1 표면에서 최소 경사각을 가지고, 제 2 표면에서 최대 경사각을 가지며 두께 방향을 따라 경사각이 점진적으로 변화하는 경우를 예시적으로 나타낸다. 도 9는 제 2 위상차 필름의 제 1 표면 내지 제 2 표면에서 최대 경사각을 가지고 두께 방향으로 중간부에서 최소 경사각을 가지도록, 두께 방향을 따라 경사각이 점진적으로 변화하는 경우를 예시적으로 나타낸다. 도 10은 제 2 위상차 필름의 제 1 표면 내지 제 2 표면에서 최소 경사각을 가지고 두께 방향으로 중간부에서 최대 경사각을 가지도록, 두께 방향을 따라 경사각이 점진적으로 변화하는 경우를 예시적으로 나타낸다.
상기 스프레이 배향된 액정 분자를 포함하는 액정 층은 공지의 스프레이 배향성 액정 분자를 포함하는 조성물의 층을 경화시켜 제조될 수 있다. 상기에서 경화는 스프레이 배향성 액정 조성물의 층에 자외선을 조사함으로써 수행될 수 있고, 상기 자외선의 조사 시의 온도를 조절하는 것에 의하여 스프레이 배향 액정 층의 틸트 팩터를 조절할 수 있다. 예를 들어, 자외선 조사 시의 온도가 높을수록 틸트 팩터가 상승하는 경향이 있다.
본 출원의 광학 필터는 상기 제 2 위상차 필름의 광학 물성을 조절함으로써 정면뿐만 아니라 측면에서 전 방위 반사 방지 성능 및 컬러 특성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제 2 위상차 필름은 막대 형상의 액정 분자를 포함할 수 있다. 이하, 광학 필터의 구조에 따라, 정면뿐만 아니라 측면에서 전 방위 반사 방지 성능 및 컬러 특성을 효과적으로 향상시킬 수 있는 제 2 위상차 필름의 광학 물성을 설명한다.
도 3 또는 도 4의 구조의 광학 필터에 있어서, 상기 제 2 위상차 필름의 광축은 상기 필름의 하나의 표면에서 경사각이 60도 내지 90도이고, 그와 대향하는 다른 하나의 표면에서 경사각이 0도 내지 20도가 되도록 상기 필름의 두께 방향을 따라 점진적으로 변화할 수 있다. 상기 하나의 표면의 경사각은 구체적으로 60도 이상, 65도 이상, 70도 이상, 75도 이상 또는 80도 이상일 수 있고, 90도 이하, 88 도 이하, 86도 이하 또는 85도 이하일 수 있다. 상기 다른 하나의 표면의 경사각은 구체적으로 0도 이상 또는 2도 이상일 수 있고, 20도 이하, 15도 이하, 10도 이하, 8도 이하 또는 5도 이하일 수 있다.
도 5의 구조의 광학 필터에 있어서, 상기 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각은 상기 필름의 양 표면에서 각각 70도 내지 90도이고, 상기 필름의 두께 방향의 중간부에서 경사각이 0도 내지 70도가 되도록 상기 필름의 두께 방향을 따라 점진적으로 변화할 수 있다. 상기 양 표면에서 경사각은 90도 이하이면서, 70도 이상, 75도 이상, 80도 이상 또는 85도 이상일 수 있으며, 중간부에서 경사각은 0도 이상, 10도 이상, 20도 이상일 수 있고, 70도 이하, 60도 이하, 50도 이하, 40도 이하 또는 30도 이하일 수 있다.
도 6의 구조의 광학 필터에 있어서, 상기 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각은 상기 필름의 양 표면에서 각각 0도 내지 20도이고, 상기 필름의 두께 방향의 중간부에서 경사각이 40도 내지 90도가 되도록 상기 필름의 두께 방향을 따라 점진적으로 변화할 수 있다. 상기 양 표면에서 경사각은 0도 이상이면서, 20도 이하, 10도 이하, 5도 이하, 3도 이하 또는 1도 이하일 수 있고, 중간부에서 경사각은 40도 이상, 45도 이상 또는 50도 이상일 수 있고, 90도 이하, 80도 이하, 60도 이하 또는 55도 이하 수 있다.
본 출원의 제1 실시예에 따르면, 상기 제 2 위상차 필름의 모든 광축의 평면으로의 투영은 상기 편광자의 흡수축과 평행하고, 제2 위상차 필름의 제 2 표면의 광축의 경사각은 0도 내지 10도이고, 제 1 표면의 광축의 경사각은 75도 내지 90도이고, 제 2 위상차 필름의 두께는 1㎛ 내지 2㎛일 수 있다. 상기 제 2 표면에서 경사각은 예를 들어 0도 이상 또는 2도 이상일 수 있고, 10도 이하, 8도 이하, 6도 이하 또는 4도 이하일 수 있다. 상기 제1 표면에서 경사각은 예를 들어 75도 이상, 80도 이상 또는 83도 이상일 수 있고, 90도 이하, 88도 이하 또는 86도 이하일 수 있다. 상기 두께는 1㎛ 이상 또는 1.1㎛ 이상일 수 있고, 2㎛ 이하, 1.5㎛ 이하 또는 1.3㎛ 이하일 수 있다.
본 출원의 제2 실시예에 따르면, 상기 제 2 위상차 필름의 모든 광축의 평면으로의 투영은 상기 편광자의 흡수축과 평행하고, 제 2 위상차 필름의 제 2 표면의 광축의 경사각은 75도 내지 90도이고, 제 1 표면의 광축의 경사각은 0도 내지 10도이고, 제 2 위상차 필름의 두께는 0.5㎛ 내지 2㎛ 일 수 있다. 상기 제 2 표면에서 경사각은 예를 들어 75도 이상, 78도 이상일 수 있고, 90도 이하, 85도 이하 또는 82도 이하일 수 있다. 상기 제1 표면에서 경사각은 예를 들어 들어 0도 이상, 2도 이상 또는 4도 이상일 수 있고, 10도 이하, 8도 이하 또는 6도 이하일 수 있다. 상기 두께는 0.5㎛ 이상 또는 0.7㎛ 이상일 수 있고, 2㎛ 이하, 1.5㎛ 이하 또는 1㎛ 이하일 수 있다.
본 출원의 제3 실시예에 따르면, 상기 제 2 위상차 필름의 모든 광축의 평면으로의 투영은 상기 편광자의 흡수축과 직교하고, 제 2 위상차 필름의 제 2 표면의 광축의 경사각은 0도 내지 10도이고, 제 2 위상차 필름의 제 1 표면의 광축의 경사각은 75도 내지 90도이고, 제 2 위상차 필름의 두께는 0.3㎛ 내지 1㎛ 일 수 있다. 상기 제 2 표면에서 경사각은 예를 들어 0도 이상 또는 1도 이상일 수 있고, 10도 이하, 8도 이하, 6도 이하 또는 4도 이하일 수 있다. 상기 제1 표면에서 경사각은 예를 들어 75도 이상, 80도 이상 또는 82도 이상일 수 있고, 90도 이하, 88도 이하, 86도 이하 또는 84도 이하일 수 있다. 상기 두께는 0.3㎛ 이상 또는 0.5㎛ 이상일 수 있고, 1㎛ 이하, 0.8㎛ 이하 또는 0.7㎛ 이하일 수 있다.
본 출원의 제 4 실시예에 따르면, 상기 제 2 위상차 필름의 모든 광축의 평면으로의 투영은 상기 편광자의 흡수축과 평행하고, 제 2 위상차 필름의 양 표면에서 경사각은 각각 70도 내지 90도이고, 상기 필름의 두께 방향의 중간부에서 경사각이 0도 내지 30도이며, 상기 필름의 두께는 0.5㎛ 내지 1.5㎛일 수 있다. 상기 양 표면에서 경사각은 예를 들어, 90도 이하이면서, 70도 이상, 80도 이상 또는 85도 이상일 수 있다. 상기 중간부의 경사각은 0도 이상, 10도 이상, 15도 이상, 20도 이상 또는 22도 이상일 수 있고, 30도 이하, 28도 이하 또는 26도 이하일 수 있다. 상기 두께는 예를 들어, 0.5㎛ 이상, 0.7㎛ 이상, 0.9㎛ 이상 또는 1㎛ 이상일 수 있고, 1.5㎛ 이하, 1.3㎛ 이하 또는 1.1㎛이하일 수 있다.
본 출원의 제 5 실시예에 따르면, 상기 제 2 위상차 필름의 모든 광축의 평면으로의 투영은 상기 편광자의 흡수축과 평행하고, 제 2 위상차 필름의 양 표면에서 경사각은 각각 0도 내지 30도이고, 상기 필름의 두께 방향의 중간부에서 경사각이 50도 내지 90도이며, 상기 두께는 0.5㎛ 내지 1.5㎛ 일 수 있다. 상기 양 표면에서 경사각은 예를 들어, 0도 이상이면서, 30도 이하, 20도 이하, 10도 이하 또는 5도 이하일 수 있고, 상기 중간부의 경사각은 50도 이상이면서, 90도 이하, 80도 이하, 70도 이하, 60도 이하 또는 55도 이하일 수 있다. 상기 두께는 예를 들어, 0.5㎛ 이상, 0.7㎛ 이상, 0.9㎛ 이상 또는 1㎛ 이상일 수 있고, 1.5㎛ 이하, 1.3㎛ 이하 또는 1.2㎛이하일 수 있다.
다른 하나의 예시에서, 상기 제 2 위상차 필름은 디스크 형상의 액정 분자를 포함할 수 있다. 이하, 광학 필터의 구조에 따라, 정면뿐만 아니라 측면에서 전 방위 반사 방지 성능 및 컬러 특성을 효과적으로 향상시킬 수 있는 제 2 위상차 필름의 광학 물성을 설명한다.
도 7 또는 도 8의 구조의 광학 필터에 있어서, 상기 제 2 위상차 필름의 광축은 상기 필름의 하나의 표면에서 경사각이 60도 내지 90도이고, 그와 대향하는 다른 하나의 표면에서 경사각이 0도 내지 20도가 되도록 상기 필름의 두께 방향을 따라 점진적으로 변화할 수 있다. 상기 하나의 표면의 경사각은 구체적으로 90도 이하이면서, 60도 이상, 70도 이상, 80도 또는 85도 이상일 수 있다. 상기 다른 하나의 표면의 경사각은 구체적으로 0도 이상 또는 2도 이상일 수 있고, 20도 이하, 15도 이하, 10도 이하, 5도 이하 또는 3도 이하일 수 있다.
도 9 구조의 광학 필터에 있어서, 상기 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각은 상기 필름의 양 표면에서 각각 70도 내지 90도이고, 상기 필름의 두께 방향의 중간부에서 경사각이 0도 내지 30도가 되도록 상기 필름의 두께 방향을 따라 점진적으로 변화할 수 있다. 상기 양 표면의 경사각은 70도 이상, 75도 이상, 80도 이상 또는 84도 이상일 수 있고, 90도 이하, 88도 이하 또는 86도 이하일 수 이다. 상기 중간부의 경사각은 0도 이상, 5도 이상 또는 10도 이상일 수 있고, 30도 이하, 20도 이하 또는 15도 이하일 수 있다.
도 10 구조의 광학 필터에 있어서, 상기 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각은 상기 양 표면에서 각각 0도 내지 20도이고, 상기 필름의 두께 방향의 중간부에서 경사각이 20도 내지 50도가 되도록 상기 필름의 두께 방향을 따라 점진적으로 변화할 수 있다. 상기 양 표면의 경사각은 0도 이상 또는 2도 이상일 수 있고, 20도 이하, 15도 이하, 10도 이하, 5도 이하 또는 3도 이하일 수 있다. 상기 중간부의 경사각은 20도 이상, 25도 이상, 30도 이상 또는 35도 이상일 수 있고, 50도 이하 또 는 40도 이하일 수 있다.
본 출원의 제 6 실시예에 따르면, 상기 제 2 위상차 필름의 모든 광축의 평면으로의 투영은 상기 편광자의 흡수축과 평행하고, 제 2 위상차 필름의 제 2 표면의 축의 경사각은 0도 내지 10도이고, 제 2 위상차 필름의 제 1 표면의 축의 경사각은 70도 내지 90도이고, 상기 제 2 위상차 필름의 두께는 3㎛ 내지 5㎛ 일 수 있다. 상기 제 2 표면에서 경사각은 예를 들어 0도 이상이면서, 10도 이하, 8도 이하, 6도 이하, 4도 이하, 2도 이하 또는 1도 이하일 수 있다. 제 1 표면에서 경사각은 예를 들어 70도 이상, 72도 이상, 74도 이상, 76도 이상 또는 78도 이상일 수 있고, 90도 이하, 88도 이하, 86도 이하, 84도 이하 또는 82도 이하일 수 있다. 상기 두께는 예를 들어 3㎛ 이상, 3.2㎛ 이상, 3.4㎛ 이상, 3.6㎛ 이상 또는 3.8㎛ 이상일 수 있고, 5㎛ 이하, 4.8㎛ 이하, 4.6㎛ 이하, 4.4㎛ 이하 또는 4.2㎛이하일 수 있다.
본 출원의 제 7 실시예에 따르면, 상기 제 2 위상차 필름의 모든 광축의 평면으로의 투영은 상기 편광자의 흡수축과 평행하고, 제 2 위상차 필름의 제 2 표면의 광축의 경사각은 70도 도 내지 90도이고, 제 2 위상차 필름의 제 1 표면의 축의 경사각은 0도 내지 10도이고, 상기 제 2 위상차 필름의 두께는 1㎛ 내지 3㎛ 일 수 있다. 상기 제 2 표면에서 경사각은 예를 들어 70도 이상, 75도 이상, 80도 이상 또는 83도 이상일 수 있고, 90도 이하 또는 87도 이하일 수 있다. 상기 제1 표면에서 경사각은 예를 들어 0도 이상 또는 1도 이상일 수 있고, 10도 이하, 8도 이하, 6도 이하, 4도 이하 또는 3도 이하일 수 있다. 상기 두께는 1㎛ 이상, 1.3㎛ 이상 또는 1.6㎛ 이상일 수 있고, 3㎛ 이하, 2.5㎛ 이하 또는 2㎛ 이하일 수 있다.
본 출원의 제 8 실시예에 따르면, 상기 제 2 위상차 필름의 모든 광축의 평면으로의 투영은 상기 편광자의 흡수축과 평행하고, 상기 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각은 상기 필름의 제 1 표면 및 제 2 표면에서 각각 0도 내지 10도이고, 상기 필름의 두께 방향의 중간부에서 경사각이 30도 내지 70도가 되도록 상기 제 2 위상차 필름의 두께는 0.7㎛ 내지 2.5㎛ 일 수 있다. 상기 제1 표면 및 제2 표면에서 경사각은 예를 들어 0도 이상 또는 1도 이상일 수 있고, 10도 이하, 8도 이하, 6도 이하, 4도 이하 또는 3도 이하일 수 있다. 상기 중간부의 경사각은 예를 들어 5도 이상, 10도 이상, 20도 이상, 30도 이상 또는 35도 이상일 수 있고, 40도 이하일 수 있다. 상기 두께는 2㎛ 이상 또는 2.1㎛ 이상일 수 있고, 3㎛ 이하, 2.8㎛ 이하, 2.6㎛ 이하, 2.4㎛ 또는 2.3㎛ 이하일 수 있다.
본 출원의 제 9 실시예에 따르면, 상기 제 2 위상차 필름의 모든 광축의 평면으로의 투영은 상기 편광자의 흡수축과 직교하고, 상기 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각은 상기 필름의 제 1 표면 및 제 2 표면에서 각각 70도 내지 90도이고, 상기 필름의 두께 방향의 중간부에서 경사각이 5도 내지 40도이고, 상기 제 2 위상차 필름의 두께는 2㎛ 내지 3㎛ 일 수 있다. 상기 제1 표면 및 제2 표면의 경사각은 예를 들어 70도 이상, 75도 이상, 80도 이상 또는 82도 이상일 수 있고, 90도 이하 또는 87도 이하 이하일 수 있다. 상기 중간부에서 경사각은 예를 들어 5도 이상, 10도 이상 또는 12도 이상일 수 있고, 40도 이하, 30도 이하, 25도 이하, 20도 이하, 16도 이하 또는 15도 이하일 수 있다. 상기 두께는 예를 들어 2㎛ 이상, 2.2㎛ 이상 또는 2.4㎛ 이상일 수 있고, 3㎛ 이하, 2.8㎛ 이하 또는 2.6㎛이하일 수 있다.
상기 광학 필터는 C 플레이트를 더 포함할 수 있다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 상기 C 플레이트(40)는 상기 제 1 위상차 필름(10)의 외측에, 즉 제 2 위상차 필름이 배치된 반대 측면에 배치될 수 있다. 본 명세서에서 용어 C 플레이트는 하기 수식 6을 만족하는 위상차 필름을 의미할 수 있다.
[수식 6]
nx = ny < nz
수식 6에서 nx, ny 및 nz 는 각각 상기에서 정의한 x축, y축 및 z축 방향의 굴절률이다.
상기 C 플레이트는 폴리머재료 또는 UV 경화형 액정필름을 포함할 수 있으며, 사용 가능한 필름으로는 수직 배향된 액정필름(Homeotropic aligned Liquid Crystal Film), 이축 연신된 PC(biaxial stretched Polycarbonate) 등이 가능하다.
상기 광학 필터는 표면처리 층을 더 포함할 수 있다. 상기 표면처리 층으로는 반사방지 층 등을 예시할 수 있다. 상기 표면처리 층은 상기 편광자의 외측에, 즉 제 2 위상차 필름이 배치된 반대 측면에 배치될 수 있다. 상기 반사방지 층으로는 굴절률이 상이한 2개 이상의 층의 적층체 등을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 광학 필터의 제 1 위상차 필름, 제 2 위상차 필름 및 편광자는 점착제 또는 접착제를 통해 서로 부착되어 있거나 혹은 직접 코팅에 의해 의해 서로 적층되어 있을 수 있다. 상기 점착제로 또는 접착제로는 광학 투명 점착제 또는 접착제를 사용할 수 있다.
상기 광학 필터는, 예를 들면, 경사각 60도에서 측정한 반사율이 5% 미만, 4% 이하, 3% 이하, 2% 이하, 1% 이하, 0.8% 이하, 0.6% 이하, 0.4% 이하 또는 0.2% 이하일 수 있다. 상기 반사율은 가시광 영역 내의 어느 한 파장의 광에 대한 반사율, 예를 들면, 380 nm 내지 780 nm 범위 중 어느 한 파장의 광에 대한 반사율이거나, 혹은 가시광 전영역에 속하는 광에 대한 반사율일 수 있다. 상기 반사율은, 예를 들면, 광학 필터의 편광자측에서 측정한 반사율일 수 있다. 상기 반사율은 경사각 60도의 특정 방위각 또는 소정 범위의 방위각에서 측정한 반사율이거나 혹은 경사각 60도에서의 모든 방위각에 대하여 측정한 반사율 혹은 경사각 60도에서의 모든 방위각에 대하여 측정한 최대 반사율을 의미할 수 있고, 후술하는 실시예에서 기재된 방식으로 측정한 수치이다.
본 출원의 광학 필터는 외광의 반사를 방지할 수 있으므로, 유기 발광 장치의 시인성을 개선할 수 있다. 외부로부터 입사되는 비편광된 광(incident unpolarized light)(이하 "외광"이라 한다)은 편광자를 통과하면서 두 개의 편광 직교 성분 중 하나의 편광 직교 성분, 즉 제1 편광 직교 성분만이 투과되고, 편광된 광은 제 1 위상차 필름을 통과하면서 원편광으로 바뀔 수 있다. 상기 원편광된 광은 기판, 전극 등을 포함한 유기 발광 표시 장치의 표시 패널에서 반사되면서 원편광의 회전 방향이 바뀌게 되고 상기 원편광된 광이 제 1 위상차 필름을 다시 통과하면서 두 개의 편광 직교 성분 중 다른 하나의 편광 직교 성분, 즉 제2 편광 직교 성분으로 변환된다. 상기 제2 편광 직교 성분은 편광자를 통과하지 못하여 외부로 광이 방출되지 않으므로 외광 반사 방지 효과를 가질 수 있다.
본 출원의 광학 필터는 측면에서 입사되는 외광의 반사도 효과적으로 방지할 수 있으므로 유기 발광 장치의 측면 시인성을 개선할 수 있다. 예를 들어, 시야각 편광 보상 원리를 통해 측면에서 입사되는 외광의 반사도 효과적으로 방지할 수 있다.
본 출원의 광학 필터는 유기 발과 장치에 적용될 수 있다. 도 5는 상기 유기 발광 장치를 예시적으로 도시한 단면도이다. 도 12를 참조하면, 상기 유기 발광 장치는 유기 발광 표시 패널(200)과 유기 발광 표시 패널(200)의 일면에 위치하는 광학 필터(100)을 포함한다. 상기 광학 필터의 제 1 위상차 필름 (30)이 편광자 (10)에 비하여 유기 발광 표시 패널(200)에 인접하게 배치될 수 있다.
상기 유기 발광 표시 패널은 베이스 기판, 하부 전극, 유기 발광층, 상부 전극 및 봉지 기판 등을 포함할 수 있다. 상기 하부 전극 및 상부 전극 중 하나는 애노드(anode)이고 다른 하나는 캐소드(cathode)일 수 있다. 애노드는 정공(hole)이 주입되는 전극으로 일 함수(work function)가 높은 도전 물질로 만들어질 수 있으며 캐소드는 전자가 주입되는 전극으로 일 함수가 낮은 도전 물질로 만들어질 수 있다. 하부 전극 및 상부 전극 중 적어도 하나는 발광된 빛이 외부로 나올 수 있는 투명 도전 물질로 만들어질 수 있으며 예컨대 ITO 또 는 IZO 일 수 있다. 유기 발광층은 하부 전극과 상부 전극)에 전압이 인가되었을 때 빛을 낼 수 있는 유기 물질을 포함할 수 있다.
하부 전극과 유기 발광층 사이 및 상부 전극과 유기 발광층 사이에는 부대층을 더 포함할 수 있다. 부대층은 전자와 정공의 균형을 맞추기 위한 정공 전달층(hole transporting layer), 정공 주입층(hole injecting layer), 전자 주입층(electron injecting layer) 및 전자 전달층(electron transporting layer)을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 봉지 기판은 유리, 금속 및/또는 고분자로 만들어질 수 있으며, 하부 전극, 유기 발광층 및 상부 전극을 봉지하여 외부로부터 수분 및/또는 산소가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
광학 필터(100)는 유기 발광 표시 패널에서 빛이 나오는 측에 배치될 수 있다. 예컨대 베이스 기판 측으로 빛이 나오는 배면 발 광(bottom emission) 구조인 경우 베이스 기판의 외측에 배치될 수 있고, 봉지 기판 측으로 빛이 나 오는 전면 발광(top emission) 구조인 경우 봉지 기판의 외측에 배치될 수 있다. 광학 필터(100)은 외광이 유기 발광 표시 패널(200)의 전극 및 배선 등과 같이 금속으로 만들어진 반사층에 의해 반사되어 유기 발광 장치의 외측으로 나오는 것을 방지함으로써 유기 발광 장치의 표시 특성을 개선할 수 있다. 또한, 광학 필터 (100)은 전술한 바와 같이 정면뿐만 아니라 측면에서도 반사 방지 효과를 나타낼 수 있으므로 측면 시인성을 개선할 수 있다.
본 출원의 광학 필터는 정면뿐만 아니라 측면에서도 전 방위 반사 방지 성능 및 컬러 특성이 우수하며, 상기 광학 필터는 유기 발광 장치에 적용되어 시인성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 광학 필터의 예시적인 단면도이다.
도 2는 스프레이 배향을 설명하기 위한 그래프이다.
도 3 내지 6은 막대 형상의 액정 분자를 적용한 광학 필터의 예시적인 단면도이다.
도 7 내지 도 10은 디스크 형상의 액정 분자를 적용한 광학 필터의 예시적인 단면도이다.
도 11은 C-플레이트를 적용한 광학 필터의 예시적인 단면도이다.
도 12는 본 출원의 일 실시예에 따른 유기 발광 장치의 단면도이다.
이하 실시예 및 비교예를 통하여 상기 내용을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 제시된 내용에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 실시예 10
반사율 및 컬러 특성 시뮬레이션 평가를 위해, OLED 패널, 제 1 위상차 필름, 제 2 위상차 필름 및 편광자가 순차로 배치된 구조를 설정했다.
상기 편광자는 일 방향으로 흡수축을 가지고, 단체 투과율(Ts)이 42.5%이며, 상기 OLED 패널은 Galaxy S6이다.
제 1 위상차 필름은 면내 광축을 가지고, 550nm 파장의 광에 대한 Rin 값이 137.5nm이며, R(450)/R(550)은 0.84이고, 광축은 편광자의 흡수축과 45도를 이루도록 설정하였다.
제 2 위상차 필름은 두께 방향을 따라 경사각이 점진적으로 변화하는 복수의 광축을 가지는 선형 스프레이 필름(Linear Splay Film)이다. 실시예 1 내지 실시예 10의 제2 위상차 필름의 광학 물성은 하기 표 1에 정리하였다. 표 1에서 △n는 스프레이 필름에 포함되는 액정 분자의 굴절률 이방성을 의미하고, 액정 종류는 스프레이 필름에 포함되는 액정 분자의 형상을 의미하며, 광축은 제2 위상차 필름의 광축의 평면으로의 투영이 편광자의 흡수축과 이루는 각도를 의미하고, 제2 표면 경사각은 스프레이 필름의 편광자와 접하는 표면의 광축의 경사각을 의미하며, 제1 표면 경사각은 스프레이 필름의 제1 위상차 필름과 접하는 표면의 광축의 경사각을 의미하고, 중간부 경사각은 스프레이 필름의 전체 두께의 1/2이 되는 두께 지점의 광축의 경사각을 의미하고, 두께 및 R(450)/R(550)는 각각 스프레이 필름의 두께 및 R(450)/R(550)를 의미한다.
Figure 112018039608470-pat00001
비교예 1 내지 비교예 5
반사율 및 컬러 특성 시뮬레이션 평가를 위해, 제 1 위상차 필름을 사용하지 않고, OLED 패널, 제 2 위상차 필름 및 편광자가 순차로 배치된 구조를 설정했다.
OLED 패널 및 편광자는 실시예 1 내지 실시예 10과 동일하다.
비교예 1 내지 비교예 5의 제2 위상차 필름의 광학 물성은 하기 표 2에 정리하였다. 하기 표 2에서 제2 표면 경사각은 제2 위상차 필름의 편광자와 접하는 표면의 광축의 경사각을 의미하며, 제1 표면 경사각은 스프레이 필름의 OLED 패널과 접하는 표면의 광축의 경사각을 의미한다. 표 2에서 다른 물성은 표 1에서 정의한 바와 같다. 비교예 1 내지 3 및 5는 선형 스프레이 필름이며, 비교예 4는 +A 플레이트이다.
Figure 112018039608470-pat00002
평가예 1 반사율 시뮬레이션 평가
실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 5에 대하여, 방위각 0도 내지 360도에 따라 정면을 기준으로 60도 측면 방향에서 반사율을 시뮬레이션(Dimos software, AUTRONIC-MELCHERS (주)) 평가하고, 그 결과를 표 1 및 표 2에 정리하였다. 상기 반사율은 400nm 내지 700nm 파장에 대한 평균 반사율을 의미하며, 편광자 측에서 측정된 값이다. 최대 반사율(Max.)은 방위각 0도 내지 360도에서 반사율 중에 가장 높은 반사율을 의미한다.
실시예 1 내지 10은 비교예 1 내지 5와 비교하여, 측면에서 약 6 내지 10배 이상 감소된 반사율을 나타내고, 전 방위에서 균일한 반사율 감소 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있다. 또한, 역파장 분산성을 갖는 스프레이 필름을 적용한 실시예 10의 반사 방지 특성이 특히 더 우수하다.
비교예 1 내지 5는 편광자와 스프레이 필름 사이의 각이 측면에서 45도가 되지 않기 때문에 높은 반사율을 나타낸 반면, 실시예 1 내지 10은 편광자와 스프레이 필름이 측면에서도 45도이므로 스프레이 필름의 편광 보상 원리에 의해 비교예보다 훨씬 낮은 반사 특성을 보인다.
10: 제 1 위상차 필름 20: 제 2 위상차 필름 30: 편광자
40: C 플레이트 100: 광학 필터 200: 유기 발광 표시 패널

Claims (20)

  1. 면내 광축을 가지고, 1/4 파장 위상 지연 특성을 가지는 제 1 위상차 필름, 두께 방향을 따라 경사각이 변화하는 복수의 광축을 가지는 제 2 위상차 필름 및 일 방향으로 형성된 흡수축을 가지는 편광자를 순차로 포함하고,
    상기 제 2 위상차 필름의 모든 광축의 평면으로의 투영은 상기 편광자의 흡수축과 평행 또는 직교를 이루며, 상기 제 2 위상차 필름의 두께는 0.3 ㎛ 내지 4.5 ㎛인 반사 방지용 광학 필터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 위상차 필름의 광축은 상기 편광자의 흡수축과 40도 내지 50도를 이루는 반사 방지용 광학 필터.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 위상차 필름은 하기 수식 2를 만족하는 반사 방지용 광학 필터:
    [수식 2]
    R(450)/R(550) < R(650)/R(550)
    수식 2에서 R(λ)는 λnm 광에 대한 제 1 위상차 필름의 면상 위상차이다.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 위상차 필름은 막대 형상 또는 디스크 형상의 액정 분자를 포함하는 액정 층을 포함하는 반사 방지용 광학 필터.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 액정 분자는 굴절률 이방성이 0.03 내지 0.2인 반사 방지용 광학 필터.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 위상차 필름의 광축은 상기 제 2 위상차 필름의 하나의 표면에서 경사각이 60도 내지 90도이고, 그와 대향하는 다른 하나의 표면에서 경사각이 0도 내지 20도가 되도록 상기 제 2 위상차 필름의 두께 방향을 따라 점진적으로 변화하는 반사 방지용 광학 필터.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 액정층은 막대 형상의 액정 분자를 포함하고, 상기 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각은 상기 제 2 위상차 필름의 양 표면에서 각각 70도 내지 90도이고, 상기 제 2 위상차 필름의 두께 방향의 중간부에서 경사각이 0도 내지 70도가 되도록 상기 제 2 위상차 필름의 두께 방향을 따라 점진적으로 변화하는 반사 방지용 광학 필터.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 액정층은 막대 형상의 액정 분자를 포함하고, 상기 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각은 상기 제 2 위상차 필름의 양 표면에서 각각 0도 내지 20도이고, 상기 제 2 위상차 필름의 두께 방향의 중간부에서 경사각이 40도 내지 90도가 되도록 상기 제 2 위상차 필름의 두께 방향을 따라 점진적으로 변화하는 반사 방지용 광학 필터.
  11. 제 6 항에 있어서, 상기 액정층은 디스크 형상의 액정 분자를 포함하고, 상기 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각은 상기 제 2 위상차 필름의 양 표면에서 각각 70도 내지 90도이고, 상기 제 2 위상차 필름의 두께 방향의 중간부에서 경사각이 0도 내지 30도가 되도록 상기 제 2 위상차 필름의 두께 방향을 따라 점진적으로 변화하는 반사 방지용 광학 필터.
  12. 제 6 항에 있어서, 상기 액정층은 디스크 형상의 액정 분자를 포함하고, 상기 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각은 상기 양 표면에서 각각 0도 내지 20도이고, 상기 제 2 위상차 필름의 두께 방향의 중간부에서 경사각이 20도 내지 50도가 되도록 상기 제 2 위상차 필름의 두께 방향을 따라 점진적으로 변화하는 반사 방지용 광학 필터.
  13. 제 6 항에 있어서, 상기 액정층은 막대 형상의 액정 분자를 포함하고, 상기 제 2 위상차 필름의 모든 광축의 평면으로의 투영은 상기 편광자의 흡수축과 평행하고, 상기 편광자와 접하는 제 2 위상차 필름의 표면의 광축의 경사각은 0도 내지 10도이고, 상기 제 1 위상차 필름과 접하는 제 2 위상차 필름의 표면의 광축의 경사각은 75도 내지 90도이고, 상기 제 2 위상차 필름의 두께는 1㎛ 내지 2㎛인 반사 방지용 광학 필터.
  14. 제 6 항에 있어서, 상기 액정층은 막대 형상의 액정 분자를 포함하고, 상기 제 2 위상차 필름의 모든 광축의 평면으로의 투영은 상기 편광자의 흡수축과 평행하고, 상기 편광자와 접하는 제 2 위상차 필름의 표면의 광축의 경사각은 75도 내지 90도이고, 상기 제 1 위상차 필름과 접하는 제 2 위상차 필름의 표면의 광축의 경사각은 0도 내지 10도이고, 상기 제 2 위상차 필름의 두께는 0.5㎛ 내지 2㎛인 반사 방지용 광학 필터.
  15. 제 6 항에 있어서, 상기 액정층은 막대 형상의 액정 분자를 포함하고, 상기 제 2 위상차 필름의 모든 광축의 평면으로의 투영은 상기 편광자의 흡수축과 직교하고, 상기 편광자와 접하는 제 2 위상차 필름의 표면의 축의 경사각은 0도 내지 10도이고, 상기 제 1 위상차 필름과 접하는 제 2 위상차 필름의 표면의 축의 경사각은 75도 내지 90도이고, 상기 제 2 위상차 필름의 두께는 0.3㎛ 내지 1㎛인 반사 방지용 광학 필터.
  16. 제 6 항에 있어서, 상기 액정층은 디스크 형상의 액정 분자를 포함하고, 상기 제 2 위상차 필름의 모든 광축의 평면으로의 투영은 상기 편광자의 흡수축과 평행하고, 상기 편광자와 접하는 제 2 위상차 필름의 표면의 축의 경사각은 60도 내지 90도이고, 상기 제 1 위상차 필름과 접하는 제 2 위상차 필름의 표면의 축의 경사각은 0도 내지 10도이고, 상기 제 2 위상차 필름의 두께는 1㎛ 내지 3㎛인 반사 방지용 광학 필터.
  17. 제 6 항에 있어서, 상기 액정층은 디스크 형상의 액정 분자를 포함하고, 상기 제 2 위상차 필름의 모든 광축의 평면으로의 투영은 상기 편광자의 흡수축과 직교하고, 상기 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각은 양 표면에서 각각 75 내지 90도이고, 상기 제 2 위상차 필름의 두께 방향의 중간부에서 경사각이 5도 내지 40도이며, 상기 제 2 위상차 필름의 두께는 2㎛ 내지 3㎛인 반사 방지용 광학 필터.
  18. 제 6 항에 있어서, 상기 액정층은 디스크 형상의 액정 분자를 포함하고, 상기 제 2 위상차 필름의 모든 광축의 평면으로의 투영은 상기 편광자의 흡수축과 평행하고, 상기 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각은 양 표면에서 각각 0도 내지 10도이고, 상기 제 2 위상차 필름의 두께 방향의 중간부에서 경사각이 30도 내지 70도이고, 상기 제 2 위상차 필름의 두께는 0.7㎛ 내지 2.5㎛인 반사 방지용 광학 필터.
  19. 제 1 항의 반사 방지용 광학 필터 및 유기 발광 표시 패널을 포함하는 유기 발광 장치.
  20. 제 19 항에 있어서 반사 방지용 광학 필터의 제 1 위상차 필름이 편광자에 비하여 유기 발광 표시 패널에 인접하게 배치되는 유기 발광 장치.
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