(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第1高分子は、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、スチレン系重合体、ポリカーボネート、塩化ビニル系高分子、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテル−エーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリビニルアルコール、ポリビニリデンクロライド、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリオキシメチレン、エポキシポリマー、これらの共重合体およびこれらの組み合わせから選択される高分子を含む請求項1に記載のカラー偏光フィルム。
前記第1高分子は、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、グリコール変性されたポリエチレンテレフタレート(PETG)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ナイロン、これらの共重合体およびこれらの組み合わせから選択される高分子を含む請求項2に記載のカラー偏光フィルム。
前記第1層の二色性染料は、380nm〜500nmで最大吸収波長を有する第1二色性染料、500nm超過580nm以下で最大吸収波長を有する第2二色性染料および580nm超過780nm以下で最大吸収波長を有する第3二色性染料のうち少なくとも一つを含む請求項1〜4のいずれか一項に記載のカラー偏光フィルム。
前記第1層の二色性染料は、380nm〜500nmで極大吸収波長を有する第1二色性染料、500nm超過580nm以下で極大吸収波長を有する第2二色性染料および580nm超過780nm以下で極大吸収波長を有する第3二色性染料のうち少なくとも一つを含み、
前記第2層の二色性染料または非二色性染料は、380nm〜500nmで極大吸収波長を有する第2二色性染料または第2非二色性染料、500nm超過580nm以下で極大吸収波長を有する第2二色性染料または第2非二色性染料および580nm超過780nm以下で極大吸収波長を有する第3二色性染料または第3非二色性染料のうち少なくとも一つを含む請求項5又は6に記載のカラー偏光フィルム。
第1二色性染料は、380nm〜400nmで極大吸収波長を有する第1A二色性染料および400nm超過500nm以下で極大吸収波長を有する第1B二色性染料から選択される少なくとも一つである請求項7に記載のカラー偏光フィルム。
第2二色性染料は、500nm超過560nm以下で極大吸収波長を有する第2A二色性染料および560nm超過580nm以下で極大吸収波長を有する第2B二色性染料から選択される少なくとも一つである請求項7又は8に記載のカラー偏光フィルム。
第3二色性染料は580nm超過620nm以下で極大吸収波長を有する第3A二色性染料および620nm超過780nm以下で極大吸収波長を有する第3B二色性染料から選択される少なくとも一つである請求項7〜9のいずれか一項に記載のカラー偏光フィルム。
第1層において、前記二色性染料は、前記第1高分子100重量部に対して0.01〜10重量部で含まれている請求項1〜11のいずれか一項に記載のカラー偏光フィルム。
前記光硬化性高分子は、ウレタンアクリレートポリマー、ウレタンメタクリレートポリマー、エポキシアクリレートポリマー、エポキシメタクリレートポリマー、ポリエステルアクリレート、ポリエステルメタクリレートおよびこれらの組み合わせから選択され、
前記熱硬化性高分子は、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂およびこれらの組み合わせから選択される高分子である請求項16に記載のカラー偏光フィルム。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の一実施形態は、表示装置の視認性を改善し、かつ様々な反射色感を実現できるカラー偏光フィルムを提供する。
【0006】
本発明の他の実施形態は、前記カラー偏光フィルムを含む反射防止フィルムを提供する。
【0007】
本発明のまた他の実施形態は、前記反射防止フィルムを備える表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するため、本発明の一実施形態によれば、高分子と約380nm〜約780nmにかけて吸収波長領域を有する二色性染料を含み、約380nm〜約780nmの範囲で最大吸収波長(λ
max)を示すカラー偏光フィルムが提供される。
なお、本明細書において、「最大吸収波長」の用語は「極大吸収波長」を意味するものとして用いる。
【0009】
前記最大吸収波長(λ
max)での吸収ピークは約300nm以下の半値幅を有し得る。
【0010】
前記カラー偏光フィルムは、表示装置に適用される場合、表示装置がオフ(off)状態である場合にも色相を実現し得る。
【0011】
前記高分子は、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、スチレン系重合体、ポリカーボネート、塩化ビニル系高分子、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテル−エーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリビニルアルコール、ポリビニリデンクロライド、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリオキシメチレン、エポキシポリマー、これらの共重合体およびこれらの組み合わせから選択され得る。
【0012】
前記二色性染料は、同一であるか、互いに異なる吸収波長領域を有する少なくとも1種の二色性染料を含み得る。
【0013】
前記二色性染料は、約380nm〜約500nmで最大吸収波長を有する第1二色性染料、約500nm超過約580nm以下で最大吸収波長を有する第2二色性染料および約580nm超過約780nm以下で最大吸収波長を有する第3二色性染料から選択される少なくとも一つを含み得る。
【0014】
前記第1二色性染料は、約380nm〜約400nmで最大吸収波長を有する第1A二色性染料および約400nm超過約500nm以下で最大吸収波長を有する第1B二色性染料から選択される少なくとも一つであり得る。前記第2二色性染料は約500nm超過約560nm以下で最大吸収波長を有する第2A二色性染料および約560nm超過約580nm以下で最大吸収波長を有する第2B二色性染料から選択される少なくとも一つであり得る。第3二色性染料は約580nm超過約620nm以下で最大吸収波長を有する第3A二色性染料および約620nm超過約780nm以下で最大吸収波長を有する第3B二色性染料から選択される少なくとも一つであり得る。
【0015】
前記二色性染料は下記化学式1で表される化合物を含み得る。
【0016】
【化1】
【0017】
前記化学式1において、
Ar
1〜Ar
3は、それぞれ独立して置換もしくは非置換のC6〜C15アリーレン基であり、
R
1は、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基、置換もしくは非置換のC1〜C20アルコキシ基、置換もしくは非置換のC1〜C20アルキルチオ基、置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C20シクロアルコキシ基、置換もしくは非置換のC3〜C20シクロアルキルチオ基、−(C=O)R(ここでRは置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基または置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基である)、−O(C=O)R(ここでRは置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基または置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基である)、置換もしくは非置換のC2〜C30アルケニル基、置換もしくは非置換のC2〜C30アルキニル基およびこれらの組み合わせから選択され、
R
2は、水素、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C20アリール基、置換もしくは非置換のC7〜C30アリールアルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C20ヘテロアリール基、置換もしくは非置換のC4〜C20ヘテロアリールアルキル基、−NR
3R
4またはこれらの組み合わせであってもよく、ここでR
3とR
4は、それぞれ独立して水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基であるか、互いに連結して環を形成してもよく、
nは0、1または2であり、mは0または1である。
【0018】
前記カラー偏光フィルムは、約30%〜約85%の光透過度を有し得る。
【0019】
前記カラー偏光フィルムは、前記高分子100重量部に対して約0.01〜約10重量部の二色性染料を含み得、前記高分子と前記二色性染料の溶融混合物(melt blend)を含み得る。
【0020】
他の実施形態によれば、第1高分子と約380nm〜約780nmにかけて吸収波長領域を有する二色性染料を含む第1層および前記第1層上に配置され、第2高分子と約380nm〜約780nmにかけて吸収波長領域を有する二色性染料、約380nm〜約780nmにかけて吸収波長領域を有する非二色性染料およびこれらの組み合わせから選択される染料を含む第2層を含み、前記1層と第2層は組み合わせて約380nm〜約780nmの範囲で最大吸収波長(λ
max)を示すカラー偏光フィルムを提供する。
【0021】
前記最大吸収波長(λ
max)での吸収ピークは約300nm以下の半値幅を有し得る。
前記カラー偏光フィルムは、表示装置に適用される場合、表示装置がオフ(off)状態である場合にも色相を実現し得る。
【0022】
前記第1層の約380nm〜約780nmの範囲で最大吸収波長(λ
max1)と第2層の約380nm〜約780nmの範囲で最大吸収波長(λ
max2)は互いに異なり得る。
【0023】
前記第2層はラミネーションフィルムまたはコーティング層であり得る。
前記第1高分子は、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、スチレン系重合体、ポリカーボネート、塩化ビニル系高分子、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテル−エーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリビニルアルコール、ポリビニリデンクロライド、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリオキシメチレン、エポキシポリマー、これらの共重合体およびこれらの組み合わせから選択され得る。また前記第1高分子は、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレートグリコール(PETG)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ナイロン、これらの共重合体およびこれらの組み合わせから選択される高分子を含み得る。
【0024】
前記第2高分子は、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、スチレン系重合体、ポリカーボネート、塩化ビニル系高分子、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテル−エーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリビニルアルコール、ポリビニリデンクロライド、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリオキシメチレン、エポキシポリマー、これらの共重合体およびこれらの組み合わせから選択され得る。また前記第2高分子は、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレートグリコール(PETG)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ナイロン、これらの共重合体およびこれらの組み合わせから選択される高分子を含み得る。
【0025】
また前記第2高分子は、光硬化性高分子または熱硬化性高分子であり得、前記光硬化性高分子はウレタンアクリレートポリマー、ウレタンメタクリレートポリマー、エポキシアクリレートポリマー、エポキシメタクリレートポリマー、ポリエステルアクリレート、ポリエステルメタクリレートおよびこれらの組み合わせから選択され得、前記熱硬化性高分子は、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂およびこれらの組み合わせから選択され得る。
【0026】
前記第1層の二色性染料は、同一であるか、互いに異なる吸収波長領域を有する少なくとも1種を含み得る。
【0027】
前記第1層の二色性染料は、約380nm〜約500nmで最大吸収波長を有する第1二色性染料、約500nm超過約580nm以下で最大吸収波長を有する第2二色性染料および580nm超過780nm以下で最大吸収波長を有する第3二色性染料から選択される少なくとも一つ、例えば2以上を含み得る。
【0028】
前記第1二色性染料は、380nm〜400nmで最大吸収波長を有する第1A二色性染料および400nm超過500nm以下で最大吸収波長を有する第1B二色性染料から選択される少なくとも一つであり得る。前記第2二色性染料は500nm超過560nm以下で最大吸収波長を有する第2A二色性染料および560nm超過580nm以下で最大吸収波長を有する第2B二色性染料から選択される少なくとも一つであり得る。第3二色性染料は580nm超過620nm以下で最大吸収波長を有する第3A二色性染料および620nm超過780nm以下で最大吸収波長を有する第3B二色性染料から選択される少なくとも一つであり得る。
【0029】
前記二色性染料は、前記化学式1で表される化合物を含み得る。
【0030】
前記第1層の二色性染料は、約380nm〜約500nmで最大吸収波長を有する第1二色性染料、約500nm超過約580nm以下で最大吸収波長を有する第2二色性染料および580nm超過780nm以下で最大吸収波長を有する第3二色性染料のうち少なくとも一つを含み、前記第2層の二色性染料または非二色性染料は、約380nm〜約500nmで最大吸収波長を有する第2二色性染料または第2非二色性染料、約500nm超過約580nm以下で最大吸収波長を有する第2二色性染料または第2非二色性染料および580nm超過780nm以下で最大吸収波長を有する第3二色性染料または第3非二色性染料のうち少なくとも一つを含む。
【0031】
前記カラー偏光フィルムは、約30%〜約85%の光透過度を有し得る。
【0032】
前記第1層は、前記第1高分子100重量部に対して約0.01〜約10重量部の二色性染料を含み得、前記第1高分子と前記二色性染料の溶融混合物を含み得る。
【0033】
前記第1層は約30%〜約85%の光透過度を有して第2層は約30%以上の光透過度を有し得る。このとき、第2層の光透過度T
2に対する第1層の光透過度T
1の比(T
1/T
2)は約0.35〜約2.9の範囲にあり得る。
【0034】
他の実施形態によれば、前記カラー偏光フィルム、および補償フィルムを含む反射防止フィルムを提供する。
【0035】
前記補償フィルムは、λ/4プレートであり得る。
【0036】
他の実施形態によれば、表示パネルおよび前記表示パネルの少なくとも一面に形成されている前記反射防止フィルムを含む表示装置を提供する。
【0037】
前記表示装置は、有機発光表示装置または液晶表示装置を含み得る。
【発明の効果】
【0038】
前記カラー偏光フィルムは、偏光機能を有しながらも実現することができる。
【発明を実施するための形態】
【0040】
以下、本発明の実施形態について本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は様々な異なる形態で実現され得、ここで説明する実施形態に限られない。
【0041】
図面は複数層および領域を明確に示すために厚さを拡大して示した。明細書全体にかけて類似の部分に対しては同一の図面符号を付する。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるという時、これは他の部分の「直上」にある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。逆にある部分が他の部分の「直上」にあるという時には中間に他の部分がないことを意味する。
【0042】
本明細書で別途の定義がない限り、「置換された」とは、化合物または官能基の中の水素原子がハライド基(−F、−Br、−Clまたは−I)、C1〜C20アルコキシ基、シアノ基、アミノ基、C1〜C20エステル基、C1〜C20アルキル基、C2〜C20アルケニル基、C2〜C20アルキニル基、C6〜C20アリール基、C2〜C20ヘテロアリール基およびこれらの組み合わせから選択された置換基で置換されたものを意味する。
【0043】
本明細書で別途の定義がない限り、「ハロゲン」とは、−F、−Cl、−Brおよび−Iより選択されるハロゲン基を意味し、「ハロゲン含有基」とは水素原子がハロゲン基(−F、−Cl、−Brまたは−I)で置換されたC1〜C20アルキル基またはC6〜C20アリール基を意味する。
【0044】
本明細書で、「混合物」とは、組み合わせ、ブレンド、合金、溶液などを意味する。
【0045】
本明細書で、「アルキル基」は、所定個数の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖飽和脂肪族炭化水素基を意味する。
【0046】
本明細書で、「アルコキシ基」は、「アルキル−O−」基を意味し、ここでアルキルは前記で言及されたとおりである。
【0047】
本明細書で、「アルキルチオ基」は、「アルキル−S−」基を意味し、ここでアルキルは前記で言及されたとおりである。
【0048】
本明細書で、「アルケニル基」は、少なくとも一つの炭素−炭素二重結合を有する直鎖または分枝鎖1価炭化水素基を意味する。
【0049】
本明細書で、「アルキニル基」は、少なくとも一つの炭素−炭素三重結合を有する直鎖または分枝鎖1価炭化水素基を意味する。
【0050】
本明細書で、「シクロアルキル基」は、全ての環メンバーが炭素であり、一つ以上の飽和環(saturated rings)を有する1価の官能基を意味する。
【0051】
本明細書で、「シクロアルコキシ基」は、「シクロアルキル−O−」を意味し、ここでシクロアルキルは前記で言及されたとおりである。
【0052】
本明細書で、「シクロアルキルチオ基」は、「シクロアルキル−S−」を意味し、ここでシクロアルキルは前記で言及されたとおりである。
【0053】
本明細書で、「アリール基」は、少なくとも一つの環と所定個数の炭素原子を含む芳香族炭化水素基を意味する。「アリール基」は、少なくとも一つのシクロアルキルと融合された芳香族環を含んでもよい。
【0054】
本明細書で、「アリールアルキル」基はアリール−置換されたアルキル基を意味し、ここで「アリール」と「アルキル」は前記で言及されたとおりである。
【0055】
本明細書で別途の定義がない限り、「ヘテロ」とは、N、O、S、PおよびSiより選択されるヘテロ元素を一つ〜3個含む官能基を意味する。
【0056】
本明細書で、「ヘテロアリールアルキル」基は、ヘテロアリール−置換されたアルキル基を意味し、「ヘテロアリール」と「アルキル」は前記で言及されたとおりである。
【0057】
本明細書で、「アリーレン基」は、芳香族環から2つの水素が除去された原子価を有する官能基を意味し、選択的に(optionally)アリーレン基の原子価数が超過しない範囲で一つ以上の置換基を有してもよい。
【0058】
以下、
図1を参照して一実施形態に係るカラー偏光フィルムについて説明する。
【0059】
図1は一実施形態に係るカラー偏光フィルムを示した概略図である。
【0060】
一実施形態に係るカラー偏光フィルム10は、高分子11と約380nm〜約780nmにかけて吸収波長領域を有する二色性染料12を含み、約380nm〜約780nmの範囲で最大吸収波長(λ
max)を示す。
【0061】
前記最大吸収波長(λ
max)はカラー偏光フィルム10の波長による吸収グラフにおいて特定波長でピークの半値幅を決定できる程度のピークが存在することを意味する。一実施形態において前記最大吸収波長(λ
max)での吸収ピークは約300nm以下、例えば約100nm〜約280nmの半値幅(full width at half maximum、FWHM)を有し得る。前記範囲でカラー偏光フィルム10の所望の色相を実現し得る。
【0062】
前記カラー偏光フィルム10は、表示装置に適用する場合、約380nm〜約780nmの範囲で最大吸収波長(λ
max)を示すので、表示装置がオフ(off)状態でも色相を実現し得る。
【0063】
前記カラー偏光フィルム10の二色性染料は、高分子に分散しており、高分子の延伸方向に沿って一方向に配列されている。二色性染料は、所定の波長領域に対して二つの偏光直交成分のうち一つの偏光直交成分のみを透過させ得る。
【0064】
前記高分子11は、疎水性高分子であり得、例えばポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)およびこれらの共重合体のようなポリオレフィン、ナイロンおよび芳香族ポリアミドのようなポリアミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、グリコール変性されたポリエチレンテレフタレート(PETG)およびポリエチレンナフタレート(PEN)のようなポリエステル、ポリメチル(メタ)アクリレートのようなポリ(メタ)アクリルポリスチレン(PS)および(メタ)アクリロニトリル−スチレン共重合体のようなスチレン系重合体、ポリカーボネート、塩化ビニル系高分子、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテル−エーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリビニルアルコール、ポリビニリデンクロライド、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリオキシメチレン、エポキシポリマーこれらの共重合体またはこれらの組み合わせであり得る。
【0065】
一実施形態において、前記高分子11は、例えばポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、グリコール変性されたポリエチレンテレフタレート(PETG)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ナイロン(nylon)これらの共重合体またはこれらの組み合わせであり得る。他の実施形態において、前記高分子は、例えばポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンとポリプロピレンの共重合体(PE−PP)から選択された少なくとも二つの混合物であり得、例えばポリプロピレン(PP)およびポリエチレン−ポリプロピレン共重合体(PE−PP)の混合物であり得る。
【0066】
前記ポリプロピレン(PP)は、例えば、約0.1g/10min〜約5g/10minのメルトフローインデックス(melt flow index、MFI、ASTM D1238によって測定)を有し得る。ここでメルトフローインデックス(MFI)は10分当り溶融状態の高分子が流れる量を示すものであり、溶融状態の高分子の粘度と関連する。つまり、メルトフローインデックス(MFI)が小さいほど高分子の粘度が大きく、メルトフローインデックス(MFI)が大きいほど高分子の粘度が小さいことが分かる。前記ポリプロピレンのメルトフローインデックス(MFI)が前記範囲内である場合、加工性を効果的に改善することができ、最終製品の物性を効果的に向上させることができる。具体的には前記ポリプロピレンは約0.5g/10min〜約5g/10minのメルトフローインデックス(MFI)を有し得る。
【0067】
前記ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体(PE−PP)は、前記共重合体の総含有量に対し、約1重量%〜約50重量%のエチレン基を含み得る。前記ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体(PE−PP)でエチレン基の含有量が前記範囲内である場合、前記ポリプロピレンと前記ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体(PE−PP)の相分離を効果的に防止または緩和することができる。また、優れた光透過度および配向性を有しながらも延伸する時、延伸率を増加させることができるため、改善された偏光特性を実現することができる。具体的には、前記ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体(PE−PP)は前記共重合体の総含有量に対して約1重量%〜約25重量%のエチレン基を含み得る。
【0068】
前記ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体(PE−PP)は、約5g/10min〜約15g/10minのメルトフローインデックス(MFI)を有し得る。前記ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体(PE−PP)のメルトフローインデックス(MFI)が前記範囲内である場合、加工性を効果的に改善することができ、最終製品の物性を効果的に向上させることができる。具体的には、前記ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体(PE−PP)は、約10g/10min〜約15g/10minのメルトフローインデックス(MFI)を有し得る。
【0069】
前記高分子11は、前記ポリプロピレン(PP)と前記ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体(PE−PP)を約1:9〜約9:1の重量比で含み得る。前記ポリプロピレン(PP)と前記ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体(PE−PP)が前記範囲内で含まれる場合、優れた機械的強度を有し、かつポリプロピレンの結晶化を防止し、ヘイズ特性を効果的に改善することができる。具体的には、前記高分子11は前記ポリプロピレン(PP)と前記ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体(PE−PP)を約4:6〜約6:4の重量比、さらに具体的には約5:5で含み得る。
【0070】
前記高分子11は、約1g/10min〜約15g/10minのメルトフローインデックス(melt flow index、MFI)を有し得る。前記高分子11のメルトフローインデックス(MFI)が前記範囲内である場合、高分子11内に過度な結晶が形成されないため、優れた光透過度を確保できると共にフィルムとしての製造に適した粘度を有し得、加工性を改善することができる。具体的には、前記高分子11は約5g/10min〜約15g/10minのメルトフローインデックス(MFI)を有し得る。
【0071】
前記高分子11は約50%以下の結晶化度を有し得る。前記高分子11は前記範囲の結晶化度を有することにより、ヘイズを減らすことができるため、優れた光学特性を達成することができる。具体的には高分子は約30%〜約50%の結晶化度を有し得る。
【0072】
前記高分子11は約380〜780nmの波長領域で光透過度が約85%以上であり得る。高分子11は一軸方向に延伸されている。前記第1高分子11の一軸方向は二色性染料12の長さ方向と同じであり得る。
【0073】
前記二色性染料12は同一であるか、互いに異なる吸収波長領域を有する少なくとも1種、例えば複数種を含み得る。
【0074】
前記二色性染料12は、約380nm〜約500nmで最大吸収波長を有する第1二色性染料、約500nm超過約580nm以下で最大吸収波長を有する第2二色性染料および約580nm超過約780nm以下で最大吸収波長を有する第3二色性染料のうち少なくとも一つ、例えば1種または2種を含み得る。
【0075】
ここで、二色性染料12はそれぞれの第1二色性染料、それぞれの第2二色性染料およびそれぞれの第3二色性染料から選択される少なくとも一つの二色性染料を含み得る。
【0076】
前記第1二色性染料は、約380nm〜約400nmで最大吸収波長を有する第1A二色性染料および約400nm超過約500nm以下で最大吸収波長を有する第1B二色性染料から選択される少なくとも一つであり得る。前記第2二色性染料は、約500nm超過約560nm以下で最大吸収波長を有する第2A二色性染料および約560nm超過約580nm以下で最大吸収波長を有する第2B二色性染料から選択される少なくとも一つであり得る。第3二色性染料は、約580nm超過約620nm以下で最大吸収波長を有する第3A二色性染料および約620nm超過約780nm以下で最大吸収波長を有する第3B二色性染料から選択される少なくとも一つであり得る。
【0077】
前記カラー偏光フィルム10は、前記第1二色性染料、第2二色性染料および第3二色性染料のうち少なくとも一つ、例えば2種以上の二色性染料を含み得るが、所望の色相の実現のために前記第1二色性染料、第2二色性染料および第3二色性染料の3種を全て含まないことが良い。前記第1二色性染料、第2二色性染料および第3二色性染料を全て含む場合、無彩色(neutral gray)のフィルムが実現され得る。したがって、多様な色相を実現するためのカラー偏光フィルム10は、前記第1二色性染料、第2二色性染料および第3二色性染料を全て含まないことが良い。前記第1二色性染料は、イエロー(yellow)染料であり、第2二色性染料はマゼンタ(magenta)染料であり、第3二色性染料はシアン(cyan)染料であり得る。
【0078】
例えば、前記カラー偏光フィルム10は、第1A二色性染料および第1B二色性染料から選択される少なくとも一つの第1二色性染料と、第2A二色性染料および第2B二色性染料から選択される少なくとも一つの第2二色性染料を含み得、第1A二色性染料および第1B二色性染料から選択される少なくとも一つの第1二色性染料と第3A二色性染料および第3B二色性染料から選択される少なくとも一つの第3二色性染料を含み得、第2A二色性染料および第2B二色性染料から選択される少なくとも一つの第2二色性染料と第3A二色性染料および第3B二色性染料から選択される少なくとも一つの第3二色性染料を含み得る。
【0079】
前記二色性染料12は、例えばアゾ系化合物であり得、下記化学式1で表されるアゾ系化合物であり得る。
【0081】
前記化学式1において、
Ar
1〜Ar
3はそれぞれ独立して置換もしくは非置換のC6〜C15アリーレン基であり、
R
1は置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基、置換もしくは非置換のC1〜C20アルコキシ基、置換もしくは非置換のC1〜C20アルキルチオ基、置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C20シクロアルコキシ基、置換もしくは非置換のC3〜C20シクロアルキルチオ基、−(C=O)R(ここでRは置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基または置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基である)、−O(C=O)R(ここでRは置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基または置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基である)、置換もしくは非置換のC2〜C30アルケニル基、置換もしくは非置換のC2〜C30アルキニル基およびこれらの組み合わせから選択され、
R
2は、水素、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C20アリール基、置換もしくは非置換のC7〜C30アリールアルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C20ヘテロアリール基、置換もしくは非置換のC4〜C20ヘテロアリールアルキル基、−NR
3R
4またはこれらの組み合わせであってもよく、ここでR
3とR
4はそれぞれ独立して水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基であるか、互いに連結されて環を形成してもよく、
nは0、1または2であり、mは0または1である。
【0082】
前記化学式1において、Ar
1〜Ar
3は、例えば置換もしくは非置換のフェニレン基、置換もしくは非置換のナフタレン基、置換もしくは非置換のビフェニレン基を含み得る。このとき、前記置換されたフェニレン基、前記置換されたナフタレン基および前記置換されたビフェニレン基は、例えばC1〜C20アルキル基、C1〜C20アルコキシ基、ハロゲン、ハロゲン含有基またはこれらの組み合わせで置換され得る。
【0083】
一例として、Ar
1〜Ar
3のうち少なくとも一つは置換されたフェニレン基、置換されたナフタレン基または置換されたビフェニレン基であり得、例えばAr
1〜Ar
3のうち少なくとも一つはC1〜C20アルキル基、C1〜C20アルコキシ基、ハロゲン、ハロゲン含有基またはこれらの組み合わせで置換されたフェニレン基、ナフタレン基またはビフェニレン基であり得る。
【0084】
一例として、Ar
1〜Ar
3のうち少なくとも二つは、置換されたフェニレン基、置換されたナフタレン基または置換されたビフェニレン基であり得、例えばAr
1〜Ar
3のうち少なくとも二つは、C1〜C20アルキル基、C1〜C20アルコキシ基、ハロゲン、ハロゲン含有基またはこれらの組み合わせで置換されたフェニレン基、ナフタレン基またはビフェニレン基であり得る。
【0085】
前記化学式1で表される化合物はn、m、R
1およびR
2により約380nm〜約500nmで最大吸収波長を有する第1二色性染料、約500nm超過約580nm以下で最大吸収波長を有する第2二色性染料または約580nm超過約780nm以下で最大吸収波長を有する第3二色性染料であり得る。
【0086】
例えば、前記第1二色性染料は、前記化学式1においてnは0または1であり、mは0であり、
R
1は、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基、置換もしくは非置換のC1〜C20アルコキシ基、置換もしくは非置換のC1〜C20アルキルチオ基、置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C20シクロアルコキシ基、置換もしくは非置換のC3〜C20シクロアルキルチオ基、置換または−(C=O)R(ここでRは置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基または置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基である)、−O(C=O)R(ここでRは置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基または置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基である)、置換もしくは非置換のC2〜C30アルケニル基、置換もしくは非置換のC2〜C30アルキニル基またはこれらの組み合わせであり、
R
2は、水素、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C20アリール基、置換もしくは非置換のC7〜C30アリールアルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C20ヘテロアリール基、置換もしくは非置換のC4〜C20ヘテロアリールアルキル基、−NR
3R
4またはこれらの組み合わせであってもよく、ここでR
3とR
4はそれぞれ独立して水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基であるか、互いに連結されて環を形成してもよく、
前記第2二色性染料は、前記化学式1においてnは0または1であり、mは1であり、
R
1は、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基、置換もしくは非置換のC1〜C20アルコキシ基、置換もしくは非置換のC1〜C20アルキルチオ基、置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C20シクロアルコキシ基、置換もしくは非置換のC3〜C20シクロアルキルチオ基、置換または−(C=O)R(ここでRは置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基または置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基である)、−O(C=O)R(ここでRは置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基または置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基である)、置換もしくは非置換のC2〜C30アルケニル基、置換もしくは非置換のC2〜C30アルキニル基またはこれらの組み合わせであり、
R
2は、水素、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C20アリール基、置換もしくは非置換のC7〜C30アリールアルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C20ヘテロアリール基、置換もしくは非置換のC4〜C20ヘテロアリールアルキル基、−NR
3R
4またはこれらの組み合わせであってもよく、ここでR
3とR
4はそれぞれ独立して水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基であるか、互いに連結されて環を形成してもよく、
前記第3二色性染料は、前記化学式1においてnは1または2であり、mは1であり、
R
1は、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基、置換もしくは非置換のC1〜C20アルコキシ基、置換もしくは非置換のC1〜C20アルキルチオ基、置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C20シクロアルコキシ基、置換もしくは非置換のC3〜C20シクロアルキルチオ基、置換または−(C=O)R(ここでRは置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基または置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基である)、−O(C=O)R(ここでRは置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基または置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基である)、置換もしくは非置換のC2〜C30アルケニル基、置換もしくは非置換のC2〜C30アルキニル基またはこれらの組み合わせであり、
R
2は、水素、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C20アリール基、置換もしくは非置換のC7〜C30アリールアルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C20ヘテロアリール基、置換もしくは非置換のC4〜C20ヘテロアリールアルキル基、−NR
3R
4またはこれらの組み合わせであってもよく、ここでR
3とR
4はそれぞれ独立して水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基であるか、互いに連結されて環を形成する。
【0087】
前記カラー偏光フィルム10は約30%〜約85%、例えば約40%〜約85%の光透過度を有し得る。前記範囲の光透過度を有することにより、表示装置の一面に適用する時表示装置内から出る光の放出を妨害せず、偏光効率を改善することができる。
【0088】
前記カラー偏光フィルム10は、前記高分子11 100重量部に対して約0.01〜約10重量部、例えば、約0.05〜約5重量部の二色性染料12を含み得る。前記範囲でカラー偏光フィルム10の光透過度を低下させず、かつ十分な偏光特性とカラー特性を実現することができる。
【0089】
前記カラー偏光フィルム10は、前記高分子11と前記二色性染料12の溶融混合物から製造することができる。前記溶融混合物は高分子11と二色性染料12を高分子の融点(melting point)以上の温度で混合して得ることができる。
【0090】
具体的には、カラー偏光フィルム10は高分子11と二色性染料12を溶融混合した後、延伸して製造され得る。
【0091】
さらに具体的には、カラー偏光フィルム10は、例えば高分子と二色性染料を溶融混合して溶融混合物を製造する段階、前記溶融混合物をモールドに入れて加圧してシートを製造する段階、および前記シートを一軸延伸する段階により製造され得る。
【0092】
前記溶融混合物を製造する段階は、前述した高分子と二色性染料を例えば約300℃以下、具体的に約50℃〜約300℃で溶融混合し得る。
【0093】
前記シートを製造する段階は、前記モールドに溶融混合物を入れて高圧プレス機に加圧するか、またはT−ダイ(T−die)によりチルロール(chill roll)に吐出形成し得る。
【0094】
前記一軸延伸する段階は、約30℃〜約200℃の温度で約300%〜約1500%の延伸率で延伸し得る。ここで延伸率は、前記シートの延伸前の長さと延伸後の長さの比率をいい、一軸延伸後のシートが伸びた程度を意味する。前記一軸延伸工程は乾式または湿式により実施し得る。
【0095】
前記カラー偏光フィルム10は、約40μm以下の比較的に薄い厚さを有し得、例えば約15μm〜約30μmの厚さを有し得る。前記範囲の厚さを有することにより、トリアセチルセルロース(TAC)のような保護層が要求される偏光板と比較して厚さを減らし得、薄形表示装置を実現し得る。
【0096】
約450nm〜550nmで前記カラー偏光フィルム10の二色比は約2〜14であり得、ここで前記二色比は下記数式1により求められる。
【0098】
前記数式1において、
DRはカラー偏光フィルム10の二色比であり、T
‖はカラー偏光フィルム10の透過軸に平行に入射した光に対するカラー偏光フィルム10の光透過度であり、T
⊥はカラー偏光フィルム10の透過軸に垂直に入射した光に対するカラー偏光フィルム10の光透過度である。
【0099】
約380nm〜650nmで前記カラー偏光フィルム10の二色比は約2〜14であり得、ここで前記二色比は前記数式1により求められ得る。
【0100】
以下で、他の実施形態に係るカラー偏光フィルムを
図2を参照して説明する。
【0101】
図2は他の実施形態に係るカラー偏光フィルムを示した概略図である。
【0102】
図2を参照すると、前記カラー偏光フィルム100は、第1高分子と約380nm〜約780nmにかけて吸収波長領域を有する二色性染料を含む第1層110と、前記第1層110の上に配置され、第2高分子と約380nm〜約780nmにかけて吸収波長領域を有する二色性染料、約380nm〜約780nmにかけて吸収波長領域を有する非二色性染料およびこれらの組み合わせから選択される染料を含む第2層120と、を含み、約380nm〜約780nmの範囲で最大吸収波長(λ
max)を示す。
【0103】
前記最大吸収波長(λ
max)は、カラー偏光フィルム100の波長による吸収グラフにおいて特定波長でピークの半値幅を決定できる程度のピークが存在することを意味する。一実施形態において前記最大吸収波長(λ
max)での吸収ピークの半値幅は約300nm以下、例えば約100nm〜約280nmを有し得る。前記範囲でカラー偏光フィルム100の所望の色相を実現することができる。
【0104】
前記カラー偏光フィルム100は、表示装置に適用する場合、約380nm〜約780nmの範囲で最大吸収波長(λ
max)を示すので、表示装置がオフ(off)状態である場合にも色相を実現することができる。
【0105】
前記第1層110の二色性染料は、第1高分子に分散しており、第1高分子の延伸方向に沿って一方向に配列されている。二色性染料は所定波長領域に対して二つの偏光直交成分のうち一つの偏光直交成分のみを透過させ得る。ここで第1高分子は
図1に示す実施形態に係るカラー偏光フィルム10の高分子11で説明した高分子を使用し得る。
【0106】
前記第1層110の二色性染料は同一であるか、互いに異なる吸収波長領域を有する少なくとも1種を含み得る。
【0107】
前記第1層110の二色性染料は約380nm〜約500nmで最大吸収波長を有する第1二色性染料、約500nm超過約580nm以下で最大吸収波長を有する第2二色性染料および580nm超過780nm以下で最大吸収波長を有する第3二色性染料のうち少なくとも一つ、例えば2種以上を含み得る。
【0108】
また第1層110の二色性染料は、それぞれの第1二色性染料、それぞれの第2二色性染料およびそれぞれの第3二色性染料から選択される少なくとも一つの二色性染料を含み得る。
【0109】
前記第1二色性染料は380nm〜400nmで最大吸収波長を有する第1A二色性染料および400nm超過500nm以下で最大吸収波長を有する第1B二色性染料から選択される少なくとも一つであり得る。前記第2二色性染料は500nm超過560nm以下で最大吸収波長を有する第2A二色性染料および560nm超過580nm以下で最大吸収波長を有する第2B二色性染料から選択される少なくとも一つであり得る。第3二色性染料は580nm超過620nm以下で最大吸収波長を有する第3A二色性染料および620nm超過780nm以下で最大吸収波長を有する第3B二色性染料から選択される少なくとも一つであり得る。
【0110】
前記カラー偏光フィルム100の第1層110は、前記第1二色性染料、第2二色性染料および第3二色性染料のうち少なくとも一つ、例えば2種以上の二色性染料を含み得るが、所望の色相実現のために前記第1二色性染料、第2二色性染料および第3二色性染料の3種を全て含まないことが良い。前記第1二色性染料、第2二色性染料および第3二色性染料を全て含む場合、無彩色(neutral gray)のフィルムが実現され得る。したがって、多様な色相を実現するためのカラー偏光フィルム100の第1層110は前記第1二色性染料、第2二色性染料および第3二色性染料を全て含まないことが良い。前記第1二色性染料、第2二色性染料および第3二色性染料は、例えばそれぞれイエロー(yellow)染料マゼンタ(magenta)染料およびシアン(cyan)染料であり得るが、これに限定されない。
【0111】
例えば、前記第1層110は、第1A二色性染料および第1B二色性染料から選択される少なくとも一つの第1二色性染料と第2A二色性染料および第2B二色性染料から選択される少なくとも一つの第2二色性染料を含み得、第1A二色性染料および第1B二色性染料から選択される少なくとも一つの第1二色性染料と第3A二色性染料および第3B二色性染料から選択される少なくとも一つの第3二色性染料を含み得、第2A二色性染料および第2B二色性染料から選択される少なくとも一つの第2二色性染料と第3A二色性染料および第3B二色性染料から選択される少なくとも一つの第3二色性染料を含み得る。
【0112】
前記二色性染料は、例えばアゾ系化合物であり得、例えば前記化学式1で表されるアゾ系化合物であり得る。前記化学式1で表されるアゾ系化合物は
図1に示すカラー偏光フィルム10で説明した通りである。
【0113】
前記カラー偏光フィルム100の第1層110は、前記第1高分子100重量部に対して約0.01〜約10重量部、例えば約0.05〜約5重量部の二色性染料を含み得る。前記範囲でカラー偏光フィルム100の光透過度を低下させず、かつ十分な偏光特性とカラー特性を実現することができる。
【0114】
前記カラー偏光フィルム100の第1層110は、前記第1高分子と前記二色性染料の溶融混合物から製造することができる。前記溶融混合物は第1高分子と二色性染料を第1高分子の融点(melting point)以上の温度で混合して得られる。
【0115】
前記カラー偏光フィルム100の第2層120は、第1層110上に形成されたラミネーションフィルムまたはコーティング層であり得る。前記第2層120は第2高分子と約380nm〜約780nmにかけて吸収波長領域を有する二色性染料、約380nm〜約780nmにかけて吸収波長領域を有する非二色性染料およびこれらの組み合わせから選択される染料を含む。
【0116】
一実施形態において、前記第2層120がラミネーションフィルムである場合、前記第2高分子樹脂は疎水性高分子であり得、前記第1層110で説明した疎水性高分子が使用され得る。
【0117】
また前記第2層120がコーティング層である場合、前記第2高分子は光硬化性高分子または熱硬化性高分子であり得、前記光硬化性高分子は、ウレタンアクリレートポリマー、ウレタンメタクリレートポリマー、エポキシアクリレートポリマー、エポキシメタクリレートポリマー、ポリエステルアクリレート、ポリエステルメタクリレートおよびこれらの組み合わせから選択され得、前記熱硬化性高分子はメラミン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂およびこれらの組み合わせから選択され得る。
【0118】
前記第2層120の二色性染料または非二色性染料は約380nm〜約500nmで最大吸収波長を有する第2二色性染料または第2非二色性染料、約500nm超過約580nm以下で最大吸収波長を有する第2二色性染料または第2非二色性染料および580nm超過780nm以下で最大吸収波長を有する第3二色性染料または第3非二色性染料のうち少なくとも一つを含む。
【0119】
ここで、前記二色性染料は第1二色性染料、第2二色性染料および第3二色性染料から少なくとも一つが選択され得、前記非二色性染料は第1非二色性染料、第2非二色性染料および第3非二色性染料から少なくとも一つが選択され得る。
【0120】
所望の色相実現のために前記第2層120は前記第1二色性染料または第1非二色性染料、第2二色性染料または第2非二色性染料および第3二色性染料または第3非二色性染料を全て含まないことが良い。
【0121】
前記第2層120の二色性染料は前記説明された第1層110の二色性染料で説明した通りである。前記第1層110と第2層120は組み合わせて約380nm〜約780nmの範囲で最大吸収波長(λ
max)を示すように選択され得る。前記第1層110の最大吸収波長(λ
max1)と第2層120の最大吸収波長(λ
max2)は同一であるか、互いに異なり得る。
【0122】
前記第2層120の非二色性染料は、実質的に二色比を有していない染料を意味し、例えば約1未満の二色比を有する染料であり得る。具体的な例としては、アゾ染料、反応染料または酸性染料であり得るが、これに限定されない。
【0123】
一実施形態において、前記第1層110は第1二色性染料、第2二色性染料およびこれらの組み合わせから選択される第1染料を含み、前記第2層120は第1二色性染料または第1非二色性染料第2二色性染料または第2非二色性染料およびこれらの組み合わせから選択される第2染料を含み得る。
【0124】
一実施形態において、前記第1層110は第2二色性染料、第3二色性染料およびこれらの組み合わせから選択される第1染料を含み、前記第2層120は第2二色性染料または第2非二色性染料第3二色性染料または第3非二色性染料およびこれらの組み合わせから選択される第2染料を含み得る。
【0125】
前記第2層120は別途に製作されたフィルムを第1層110上にラミネートするか、第2層120を形成するための液状組成物を第1層110の上にコートして形成され得る。
【0126】
前記ラミネーティング方法によりカラー偏光フィルム100を製造する工程は、第1高分子と第1二色性染料を溶融混合して第1溶融混合物を製造する段階、前記第1溶融混合物を加圧して第1シートとして製造した後、一軸延伸して第1層110を製造する段階、第2高分子と第2二色性染料を溶融混合して第2溶融混合物を製造する段階、前記第2溶融混合物を加圧して第2シートとして製造した後、一軸延伸して第2層120を製造する段階、および第1層110と第2層120を合紙する段階を経て製造され得る。
【0127】
前記第1溶融混合物および第2溶融混合物を製造する段階は、前述した高分子(第1高分子または第2高分子)と二色性染料(第1二色性染料または第2二色性染料)を例えば約300℃以下、具体的には約50℃〜約300℃で溶融混合し得る。
【0128】
前記第1シートと第2シートを製造する段階は、前記モールドに高分子(第1高分子または第2高分子)と二色性染料(第1二色性染料または第2二色性染料)の溶融混合物(第1溶融混合物または第2溶融混合物)を入れて高圧プレス機で加圧下するか、またはT−ダイ(T−die)によりチルロール(chillroll)に吐出形成するか、圧出工程により製造し得る。
【0129】
前記合紙は、第1層110と第2層120との間に接着剤を介在して実施し得る。前記接着剤としては、ポリビニルアルコール系接着剤、ウレタンエマルジョン系接着剤、アクリル系接着剤、ポリエステル−イソシアネート系接着剤などが使用され得る。
【0130】
また、第1層110の第1高分子と第1染料の第1溶融混合物と第2高分子と第2染料の第2溶融混合物を共押出(coextrusion)した後、延伸してカラー偏光フィルム100を製造し得る。
【0131】
前記コーティング工程によりカラー偏光フィルム100を製造する工程は、第1高分子と二色性染料を溶融混合して溶融混合物を製造する段階、前記溶融混合物を加圧して第1シートに製造した後、一軸延伸して第1層110を形成する段階、第2高分子と第2染料を含む液状組成物を第1層上に塗布した後、光硬化または熱硬化して第2層を形成する段階を含む工程により製造され得る。
【0132】
前記第2層120の液状組成物は、光硬化性モノマー、光硬化性オリゴマーおよび光硬化性ポリマーから選択される光硬化性化合物約5〜約60重量%と、二色性染料、非二色性染料およびこれらの組み合わせから選択される第2染料約0.01〜約10重量%と、光開始剤約0.01〜約5重量%、および残部の溶媒を含み得る。
【0133】
前記第2層120の液状組成物は、熱硬化性モノマー、熱硬化性オリゴマーおよび熱硬化性ポリマーから選択される熱硬化性化合物約15〜約74重量%と、二色性染料、非二色性染料およびこれらの組み合わせから選択される第2染料約0.01〜約10重量%と、硬化剤約0.01〜約10重量%、および残部の溶媒を含み得る。
【0134】
前記第2層120の二色性染料、非二色性染料およびこれらの組み合わせから選択される第2染料は前記第2高分子100重量部に対して約0.01〜約10重量部、例えば約0.05〜約5重量部で含まれている。前記範囲で含まれることにより第2層120の光透過度を低下させず、かつ十分な色相特性を表すことができる。
【0135】
前記一軸延伸する段階は、約30℃〜約200℃の温度で約300%〜約1500%の延伸率で延伸し得る。ここで、延伸率は前記シートの延伸前の長さと延伸後の長さの比率をいい、一軸延伸後のシートが伸びた程度を意味する。前記一軸延伸工程は乾式または湿式で実施し得る。
【0136】
前記カラー偏光フィルム100の第1層110は、約30μm以下、例えば約15μm〜約20μmの比較的に薄い厚さを有し得、第2層120は約30μm以下、例えば約5μm〜約20μmの比較的に薄い厚さを有し得る。したがって、前記カラー偏光フィルム100は、約40μm以下の比較的に薄い厚さを有し得、例えば約20μm〜約40μmの厚さを有し得る。前記範囲の厚さを有することにより、トリアセチルセルロース(TAC)のような保護層が求められる偏光板と比較して厚さを減らし得、これにより薄形表示装置を実現することができる。
【0137】
前記第1層110は、約30%〜約85%、例えば約40%〜約85%、30%〜約65%または40%〜約60%の光透過度を有し、第2層120は約30%以上、例えば約35%〜約75%または約35%〜約50%の光透過度を有し得る。このとき、第2層120の光透過度T
2に対する第1層110の光透過度T
1の比(T
1/T
2)は約0.35〜約2.9、例えば約0.3〜約2.3、約0.8〜約2.4または約0.5〜約1.5の範囲にあり得る。前記範囲でカラー偏光フィルム100の反射度を低くしながらも所望の色相を実現することができる。
【0138】
前記カラー偏光フィルム100の偏光効率は、約85%〜約99%、例えば約89%〜約99%の範囲にあり得、前記偏光フィルムの光透過度は約30%〜約85%、例えば約40%〜約85%の範囲にあり得る。前記範囲の偏光効率と光透過度を有することにより、表示装置の一面に適用する時、表示装置内から出る光の放出を妨害しない。
【0139】
約450nm〜550nmで前記カラー偏光フィルム100の二色比は約2〜14であり得、ここで前記二色比は下記数式1により求められる。
【0141】
前記数式1において、
DRはカラー偏光フィルム100の二色比であり、T
‖はカラー偏光フィルム100の透過軸に平行に入射した光に対するカラー偏光フィルム10の光透過度であり、T
⊥はカラー偏光フィルム100の透過軸に垂直に入射した光に対するカラー偏光フィルム10の光透過度である。
【0142】
約380nm〜650nmで前記カラー偏光フィルム100の二色比は約2〜14であり得、ここで前記二色比は前記数式1により求められる。
【0143】
前記二色比はカラー偏光フィルム100内で二色性染料が一方向に並んで配列されている程度を示し得る。カラー偏光フィルム100は所定波長範囲で前記範囲の二色比を有することにより、高分子鎖の配向により二色性染料の配向を誘導し得、反射度を10%以下に下げながらも偏光特性を改善することができる。
【0144】
前記カラー偏光フィルム100の第1層110は、第1高分子と二色性染料の溶融混合物(melt blend)から製造することができ、前記溶融混合物は第1高分子と二色性染料を第1高分子の融点(melt ingpoint)以上の温度で混合して得られる。前記溶融混合物を製造する段階は、例えば約300℃以下、具体的に約50℃〜約300℃で実施し得る。
【0145】
前記カラー偏光フィルム100の第2層120は、第2高分子に分散された二色性染料、非二色性染料およびこれらの組み合わせから選択される第2染料を含む。前記第2層120は第2高分子の架橋マトリックスに第2染料が分散されて存在し得る。
【0146】
前記カラー偏光フィルム10、100は、その一面または両面に保護膜をさらに含み得る。前記保護膜はセルロースアセテート、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂またはポリアミド系樹脂で製造され得、具体的な例としては、トリアセチルセルロース(TAC)またはシクロオレフィン系ポリマーを含み得る。
【0147】
前記カラー偏光フィルム10、100は、スマートウォッチ、ノートパソコン、液晶プロジェクター、液晶テレビ、電子計算機、ワードプロセッサ、カーナビゲーションなどに使用され得、画面にカラー感を与え得る。
【0148】
図3は一実施形態に係る反射防止フィルムを示した概略図である。
図3を参照すると、一実施形態に係る反射防止フィルム300は補償フィルム200と補償フィルム200の一面に位置するカラー偏光フィルム10、100を含む。補償フィルム200は位相差フィルムであり得、例えばλ/4プレートであり得る。補償フィルム200はカラー偏光フィルム10、100を通過した光を円偏光させ、位相差を発生させ得、光の反射、吸収に影響を与え得る。
【0149】
反射防止フィルム300は表示装置の一面または両面に形成され得、特に表示装置の画面部側に形成され、外部から流入される光が反射すること(以下、「外光反射」という)を防止し得る。したがって外光反射による視認性低下を防止することができる。
【0150】
図4はカラー偏光フィルムの外光反射防止原理を示す概略図である。
【0151】
図4を参照すると、外部から入射する非偏光(incident unpolarized light)はカラー偏光フィルム10、100を通過しながら二つの偏光直交成分のうち一つの偏光直交成分、つまり、第1偏光直交成分のみが透過され、偏光された光は、例えばλ/4プレートのような補償フィルム200を通過しながら円偏光に変わり得る。前記円偏光された光は基板、電極などを含む表示パネル50で反射しながら円偏光方向が変わり、前記円偏光された光が補償フィルム200を再び通過しながら二つの偏光直交成分のうち他の一つの偏光直交成分、つまり、第2偏光直交成分のみが透過され得る。前記第2偏光直交成分はカラー偏光フィルム10、100を通過できなかったため、外部に光が放出されるので、外光反射防止の効果を有することができる。
【0152】
前記カラー偏光フィルム10、100および反射防止フィルム300は多様な表示装置に適用され得る。
【0153】
前記表示装置は、例えば有機発光表示装置および液晶表示装置であり得るが、これに限定されない。
【0154】
一実施形態に係る表示装置は、表示パネル(display−panel)、および表示パネルの少なくとも一面に備えられている上述した反射防止フィルムを含む。
【0155】
表示パネルは、例えば互いに対向する二つの基板と、その間に介在されている活性層を含み得、例えば液晶表示パネルまたは有機発光表示パネルであり得る。
【0156】
反射防止フィルムは前述のように、補償フィルムとカラー偏光フィルムを含み、補償フィルムは前述したように、例えばλ/4プレートのように位相差フィルムであり得、前記カラー偏光フィルムは前述した通りである。
【0157】
以下、表示装置のうち一例として有機発光表示装置について説明する。
【0158】
図5は一実施形態に係る有機発光表示装置を示した断面図である。
【0159】
図5を参照すると、一実施形態に係る有機発光装置は、ベース基板101、下部電極103、有機発光層105、上部電極107、封止基板109および反射防止フィルム300を含む。反射防止フィルム300は前述のように補償フィルム200およびカラー偏光フィルム100を含む。
【0160】
ベース基板101はシリコンウエハー、ガラスまたはプラスチックなどで作られる。
【0161】
下部電極102および上部電極107のうちの一つは、アノード(anode)であり、他の一つはカソード(cathode)であり得る。アノードは正孔(hole)が注入される電極であり、仕事関数(work function)が高く、発光した光が外部に出られる透明導電物質で作られ得、例えばITOまたはIZOであり得る。カソードは電子(electron)が注入される電極であり、仕事関数が低く、有機物質に影響を与えない導電物質で作られ、例えばアルミニウム(Al)、カルシウム(Ca)およびバリウム(Ba)より選択され得る。
【0162】
有機発光層105は下部電極103と上部電極107に電圧が印加された時、光を出し得る有機物質を含む。
【0163】
下部電極103と有機発光層105との間および上部電極107と有機発光層105との間には付帯層(図示せず)をさらに含み得る。付帯層は、電子と正孔のバランスをとるための正孔輸送層(hole transporting layer)、正孔注入層(hole injecting layer)、電子注入層(electron injecting layer)および電子輸送層(electron transporting layer)を含み得る。
【0164】
封止基板109は、金属、ガラス、高分子またはこれらの組み合わせからなり、下部電極103、有機発光層105および上部電極107を封止して外部から水分および/または酸素が流入することを防止し得る。
【0165】
反射防止フィルム300は光が出る側に配置され得る。例えばベース基板101側に光が出る背面発光(bottom emission)構造の場合、ベース基板101の外側に配置され得、封止基板109側に光が出る前面発光(top emission)構造の場合、封止基板109の外側に配置され得、ベース基板101および封止基板109側に光が出る両面発光構造の場合、ベース基板101および封止基板109の外側に配置され得る。
【0166】
反射防止フィルム300は前述のように補償フィルム200とカラー偏光フィルム100を含む。前記カラー偏光フィルム100は前記
図1のカラー偏光フィルム1で代替することができる
【0167】
以下、実施例により上述した本発明の実施例をより詳細に説明する。ただし、以下の実施例は単に本発明について説明することを目的とし、本発明の範囲を制限するものではない。
【実施例】
【0168】
実施例1:カラー偏光フィルムの製造
ポリプロピレン(PP、HF351、Samsung Total Petrochemicals Co.,Ltd.)とポリプロピレン−ポリエチレン共重合体(PP−PE、RP5050、Polymirae Co.,Ltd.)を50:50(w/w)で含む高分子100重量部に下記化学式1−1の二色性染料(cyan、λ
max=595nm)を0.5重量部混合して組成物を準備する。
【0169】
【化3】
【0170】
前記組成物を約230℃でDSM社Micro−compounderを使用して溶融混合する。前記溶融混合物(melt blend)をシート状のモールドに入れた後、高温高圧プレスで加圧してシートを製造する。次に、115℃で前記シートを1100%倍率で一軸延伸(Instron社の引張試験器を使用)して単一層のカラー偏光フィルムを製造する。
【0171】
実施例2:カラー偏光フィルムの製造
ポリプロピレン(PP)とポリプロピレン−ポリエチレン共重合体(PP−PE)を50:50(w/w)で含む高分子100重量部に実施例1で使用された化学式1−1の二色性染料(cyan、λ
max=595nm)を0.5重量部混合して第1組成物を準備する。
【0172】
熱硬化性樹脂HT1335(三和ペイント)34.8重量%(固形分基準)、N−AC1(Nematel社製)1重量%、熱硬化剤としてH−AL(Teijin化学社)9重量%および溶媒としてメチルエチルケトンとトルエンの混合溶媒6/4の体積比)55.2重量%を含む第2組成物を準備する。
【0173】
前記第1組成物を約230℃でDSM社のMicro−compounderを使用して溶融混合する。前記溶融混合物(melt blend)をシート状のモールドに入れた後、高温高圧プレスで加圧してシートを製造する。次に、115℃で前記シートを1100%倍率で一軸延伸(Instron社の引張試験器を使用)して第1層を製造する。
【0174】
前記第1層をコロナ処理(250dose)してから第2組成物を塗布した後、85℃で5分間乾燥した後、25℃で24時間エイジングして第2層を形成する。
【0175】
実施例3:カラー偏光フィルムの製造
実施例2の第2組成物でN−AC1(Nematel社製、λ
max=666nm)の含有量を3重量%に変更したことを除いては実施例2と同様の方法によりカラー偏光フィルムを製造する。
【0176】
実施例4:カラー偏光フィルムの製造
実施例2の第2組成物でN−AC1(Nematel社製、λ
max=666nm)の含有量を5重量%に変更したことを除いては実施例2と同様の方法によりカラー偏光フィルムを製造する。
【0177】
実施例5:カラー偏光フィルムの製造
ポリプロピレン(PP)とポリプロピレン−ポリエチレン共重合体(PP−PE)を50:50(w/w)で含む高分子100重量部に下記の化学式2−1の二色性染料(magenta、λ
max=565nm )を0.5重量部混合して第1組成物を準備する。ポリプロピレン(PP、HF351、Samsung Total Petrochemicals Co.,Ltd.)とポリプロピレン−ポリエチレン共重合体(PP−PE、RP5050、Polymirae Co.,Ltd.)を50:50(w/w)で含む高分子100重量部に下記の化学式2−2の二色性染料(yellow、λ
max=385nm)を0.5重量部混合して第2組成物を準備する。
【0178】
【化4】
【0179】
前記第1組成物を約230℃でDSM社のMicro−compounderを使用して溶融混合する。前記溶融混合物(melt blend)をシート状のモールドに入れた後、高温高圧プレスで加圧してシートを製造する。次に、115℃で前記シートを1100%倍率で一軸延伸(Instron社の引張試験器を使用)して第1層を製造する。
【0180】
前記第2組成物を約230℃でDSM社のMicro−compounderを使用して溶融混合する。前記溶融混合物をシート状のモールドに入れた後、高温高圧プレスで加圧してシートを製造する。次に、115℃で前記シートを1100%倍率で一軸延伸(Instron社の引張試験器を使用)して第2層を製造する。
【0181】
前記製造された第1層と第2層を減圧粘着剤(PL8540、SAIDEN化学社)を使用して接着させてカラー偏光フィルムを製造する。
【0182】
比較例1:ブラック偏光フィルムの製造
ポリプロピレン(PP、HF351、Samsung Total Petrochemicals Co.,Ltd.)とポリプロピレン−ポリエチレン共重合体(PP−PE、RP5050、Polymirae Co.,Ltd.)を50:50(w/w)で含む高分子樹脂100重量部に下記化学式1Aで表される二色性染料(黄色、λ
max=385nm)0.1重量部、下記化学式1Bで表される二色性染料(黄色、λ
max=455nm)0.114重量部、下記化学式1Cで表される二色性染料(赤色、λ
max=565nm)0.143重量部および下記化学式1Dで表される二色性染料(青色、λ
max=600nm)0.143重量部)を混合して組成物を準備する。前記組成物を約230℃でDSM社のMicro−compounderを使用して溶融混合する。前記溶融混合物(melt blend)をシート状のモールドに入れた後、高温高圧プレスで加圧してシートを製造する。次に、115℃で前記シートを1100%倍率で一軸延伸(Instron社の引張試験器を使用)して単一層の偏光フィルムを製造する。
【0183】
【化5】
【0184】
偏光フィルムの特性評価
実施例1〜4と比較例1に係る偏光フィルムに対してUV−VIS spectrophotometer(V−7100、JASCO社)で波長による吸収度を測定する。その結果を
図6と
図7に示す。
図6は実施例1〜4に係るカラー偏光フィルムの波長による吸収度を示したグラフであり、
図7は比較例1に係る偏光フィルムの波長による吸収度を示したグラフである。
図6を参照すると、実施例1〜4に係るカラー偏光フィルムは、それぞれ595nm、630nm、645nmおよび660nmで最大吸収波長を示し、
図7を参照すると、比較例1に係る偏光フィルムは可視光領域(380nm〜780nm)でほぼ平らな(flat)吸収ピークを示しているので、最大吸収ピークが示されていないこと分かる。
【0185】
実施例1〜4と比較例1に係る偏光フィルムに対してλ
max、半値幅および透過率をUV−VIS spectrophotometer(V−7100、JASCO社)で測定し、色相は肉眼で評価する。その結果を以下の表1に記載する。比較例1の偏光フィルムはブラック色相を示し、可視光領域(380nm〜780nm)でほぼ平らな吸収ピークを示すので、最大吸収ピークと半値幅を決定することができなかった。
【0186】
偏光効率は下記数式2により求める。
【0187】
【数3】
【0188】
前記数式2において、
PEは偏光フィルムの偏光効率であり、T
‖は偏光フィルムの透過軸に平行に入射した光に対する偏光フィルムの光透過度であり、T
⊥は偏光フィルムの透過軸に垂直に入射した光に対する偏光フィルムの光透過度である。
【0189】
T
‖およびT
⊥はUV−VI Sspectrophotometer(JASCO、V−7100)で測定し得る。
【0190】
【表1】
【0191】
表1を参照すると、実施例1〜4に係るカラー偏光フィルムは595nm〜660nmで最大吸収波長を示し、93.7%〜97.9%の高い偏光効率を示した。
【0192】
反射防止フィルムの製造
実施例6〜10:反射防止フィルムの製造
実施例1〜5に係るそれぞれのカラー偏光フィルムと円偏光補償フィルム(λ/4プレート)を合紙して実施例6〜10の反射防止フィルムを製造する。円偏光補償フィルムではTeijin社で製造したWRSフィルムを使用する。
【0193】
比較例2:反射防止フィルムの製造
実施例1〜5に係るカラー偏光フィルムの代わりに比較例1に係る偏光フィルムを使用したことを除いては実施例6〜10と同様の方法により反射防止フィルムを製造する。
【0194】
実施例11〜15:有機発光表示装置の製作
ガラス材質の第1基板上に金属性アノード、発光物質を含有する有機発光層、透明または半透明伝導性材料を含むカソードおよび第2基板が順次に積層された構造の有機発光表示パネルを準備する。次に、それぞれの実施例6〜10で製造された反射防止フィルムの円偏光補償フィルムと前記有機発光表示パネルの第2基板が互いに対向するように付着して有機発光表示装置を製造する。
【0195】
比較例3:有機発光表示装置の製作
実施例6〜10に係る反射防止フィルムの代わりに比較例2に係る反射防止フィルムを使用したことを除いては実施例11〜15と同様の方法により有機発光表示装置を製作する。
【0196】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付する図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これもまた本発明の範囲に属することは当然である。