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WO2018139875A1 - 반사 방지용 광학 필터 및 유기 발광 장치 - Google Patents

반사 방지용 광학 필터 및 유기 발광 장치 Download PDF

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WO2018139875A1
WO2018139875A1 PCT/KR2018/001126 KR2018001126W WO2018139875A1 WO 2018139875 A1 WO2018139875 A1 WO 2018139875A1 KR 2018001126 W KR2018001126 W KR 2018001126W WO 2018139875 A1 WO2018139875 A1 WO 2018139875A1
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WO
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retardation film
optical filter
liquid crystal
degrees
polarizer
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/001126
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English (en)
French (fr)
Inventor
이은혜
벨리아에프세르게이
김신영
이지연
박문수
윤혁
김선국
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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Filing date
Publication date
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Priority to EP18744109.2A priority patent/EP3575836B1/en
Priority to US16/480,642 priority patent/US10943960B2/en
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    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements

Definitions

  • the present application relates to an antireflection optical filter and an organic light emitting device.
  • the organic light emitting device is a self-luminous display device that emits light by itself and thus does not require a separate backlight, thereby reducing thickness and advantageously implementing a flexible display device.
  • the organic light emitting device may reflect external light by the metal electrode and the metal wiring formed on the organic light emitting display panel, and the visibility and the contrast ratio may be deteriorated by the reflected external light, resulting in poor display quality.
  • a circularly polarizing plate may be attached to one surface of an organic light emitting display panel to reduce the leakage of the reflected external light to the outside.
  • the currently developed circular polarizer has a strong viewing angle dependency, and thus has a problem in that visibility is reduced due to a decrease in antireflection performance toward the side.
  • the problem to be solved by the present application is to provide an optical filter having excellent omnidirectional antireflection performance in front as well as side and an organic light emitting device having improved visibility by applying the optical filter.
  • the present application relates to an antireflection optical filter.
  • the optical filter may sequentially include a first retardation film 10, a second retardation film 20, and a polarizer 30.
  • the first retardation film may have an in-plane optical axis and may have a quarter-wave retardation characteristic.
  • the second retardation film may have an optical axis that is inclined constantly along the thickness direction.
  • the second retardation film having such a property may be referred to as a constant tilt film.
  • the polarizer may have an absorption axis formed in one direction.
  • the polarizer means an element that exhibits selective transmission and absorption characteristics with respect to incident light.
  • the polarizer may transmit, for example, light oscillating in one direction from incident light oscillating in various directions, and absorb light oscillating in the other direction.
  • the polarizer included in the optical filter may be a linear polarizer.
  • the linearly polarized light refers to a case where linearly polarized light that selectively transmits light vibrates in one direction and linearly vibrates in a direction orthogonal to the vibration direction of the linearly polarized light.
  • linear polarizer examples include a polarizer in which iodine is dyed in a polymer stretched film such as a PVA stretched film, or a liquid crystal polymerized in an oriented state as a host, and an anisotropic dye arranged according to the alignment of the liquid crystal as a guest.
  • Guest-hosted polarizers may be used, but are not limited thereto.
  • a PVA stretched film may be used as the polarizer.
  • the transmittance to polarization degree of the polarizer may be appropriately adjusted in consideration of the purpose of the present application.
  • the transmittance of the polarizer may be 42.5% to 55%, and the degree of polarization may be 65% to 99.9997%.
  • each of the above cases may include an error within about ⁇ 15 degrees, an error within about ⁇ 10 degrees or an error within about ⁇ 5 degrees.
  • the retardation film may mean an element capable of converting incident polarization by controlling birefringence as an optical “anisotropic” film.
  • the x-axis refers to a direction parallel to the in-plane slow axis of the retardation film
  • the y-axis refers to a direction parallel to the in-plane fast axis of the retardation film.
  • the z axis means the thickness direction of the retardation film.
  • the x and y axes may be perpendicular to each other in plane.
  • the slow axis when the retardation film includes a rod-shaped liquid crystal molecule, the slow axis may mean a long axis direction of the rod shape, and when the retardation film includes a disc-shaped liquid crystal molecule, the slow axis may mean a normal direction of the disc shape. . While describing the optical axis of the retardation film herein, unless otherwise specified, the slow axis means. In the present specification, the refractive index of the retardation film is described, and unless otherwise specified, the refractive index with respect to light having a wavelength of about 550 nm.
  • the surface retardation (Rin) of the retardation film is calculated by the following Equation 1.
  • Rin d ⁇ (nx-ny)
  • Rin is the retardation of the plane
  • d is the thickness of the retardation film
  • nx and ny are the refractive index in the x-axis and y-axis directions defined above, respectively.
  • the plane retardation of the retardation film is described, and unless otherwise specified, the planar retardation with respect to light having a wavelength of about 550 nm.
  • the reverse wavelength dispersion characteristic may mean a characteristic satisfying Equation 2 below
  • a normal wavelength dispersion characteristic may mean a characteristic satisfying Equation 3 below
  • the flat wavelength dispersion characteristic is flat wavelength dispersion
  • R (450) / R (550) R (650) / R (550)
  • R ( ⁇ ) is a plane retardation of the retardation film with respect to ⁇ nm light.
  • a retardation film satisfying the following formula 5 may be referred to as a so-called + A plate, and a retardation film satisfying the following formula 6 may be referred to as a + C plate.
  • nx ny ⁇ nz
  • nx, ny, and nz are refractive indexes in the x-axis, y-axis, and nz directions, respectively, defined above.
  • the optical filter may sequentially include a first retardation film, a second retardation film, and a polarizer. If this arrangement order is satisfied, it may be advantageous to improve the omnidirectional antireflection performance on the side as well as the front side.
  • the first retardation film may have an in-plane optical axis. That is, the first retardation film may have an optical axis parallel to the plane direction.
  • the optical axis of the first retardation film may be about 40 degrees to 50 degrees, about 43 degrees to 47 degrees, and specifically about 45 degrees with the absorption axis of the polarizer.
  • the optical axis of the first retardation film and the absorption axis of the polarizer form the above angular range, it may be advantageous to improve the omnidirectional antireflection performance on the side as well as the front side.
  • the first retardation film may have a quarter wavelength retardation characteristic.
  • the "n wavelength phase delay characteristic” may mean a characteristic capable of retarding incident light by n times the wavelength of the incident light within at least part of a wavelength range. Therefore, the quarter wavelength phase delay characteristic may mean a characteristic that may phase-retard incident light by a quarter of a wavelength of the incident light within at least a portion of a wavelength range.
  • the on-plane retardation of light of 550 nm wavelength of the first retardation film may be 120 nm to 160 nm.
  • the planar phase difference may be specifically 120 nm or more, 130 nm or more, 135 nm or more, and may be 160 nm or less, 150 nm or less, or 140 nm or less.
  • the first retardation film may have reverse wavelength dispersion.
  • the first retardation film may have a property that the in-plane retardation increases as the wavelength of the incident light increases.
  • the incident light may be, for example, 300 nm to 800 nm.
  • the R (450) / R (550) value of the first retardation film may be 0.99 or less. In one example, the R (450) / R (550) value may be in the range of 0.6 to 0.99.
  • the R (450) / R (550) value may be, for example, 0.6 or more, 0.65 or more, 0.7 or more, or 0.75 or more, 0.99 or less, 0.95 or less, 0.9 or less, 0.85 or less, or 0.8 or less.
  • the value of R (650) / R (550) of the first retardation film may be 1.01 to 1.19, 1.05 to 1.15, or 1.09 to 1.11 while having a value greater than that of R (450) / R 550.
  • the first retardation film may be a uniaxial retardation film.
  • the first retardation film may be a + A plate satisfying Equation 5.
  • the first retardation film may be a polymer film.
  • the polymer film include polyolefins such as PC (polycarbonate), norbornene resin (norbonene resin), PVA (poly (vinyl alcohol)), PS (polystyrene), PMMA (poly (methyl methacrylate)), PP (polypropylene), A film including Par (poly (arylate)), PA (polyamide), PET (poly (ethylene terephthalate)) or PS (polysulfone) may be used.
  • the polymer film may be stretched or shrunk under appropriate conditions to impart birefringence to be used as the first retardation film.
  • the first retardation film may be a liquid crystal film.
  • the liquid crystal film may include a state in which the liquid crystal molecules are aligned and polymerized.
  • the liquid crystal molecules may be polymerizable liquid crystal molecules.
  • the polymerizable liquid crystal molecule may mean a molecule including a site capable of exhibiting liquid crystal, for example, a mesogen skeleton, and one or more polymerizable functional groups.
  • including the polymerizable liquid crystal molecules in a polymerized form may mean a state in which the liquid crystal molecules are polymerized to form a skeleton such as a main chain or side chain of the liquid crystal polymer in the liquid crystal film.
  • the liquid crystal film may include, for example, the liquid crystal molecules in a horizontally routed state.
  • a "horizontal orientation" can mean the state in which the slow axis of the liquid crystal film containing liquid crystal molecules is oriented horizontally with respect to the plane of a liquid crystal film.
  • the second retardation film may have an optical axis that is inclined constantly along the thickness direction.
  • the inclination of the optical axis may mean that the optical axis is inclined at a predetermined angle with respect to the plane of the retardation film.
  • the inclination angle may mean a minimum angle formed by the plane of the optical axis and the retardation film.
  • the inclination angle may mean an angle formed by the long axis direction of the rod shape and the plane of the retardation film.
  • the inclination angle may mean an angle between the disc surface and the plane of the retardation film.
  • the inclination angle may be, for example, greater than 0 degrees and less than 90 degrees, and as described below, the inclination angle range may be appropriately adjusted in consideration of antireflection performance.
  • the inclination direction of the optical axis of the second retardation film may be parallel to the absorption axis of the polarizer.
  • the inclination direction of the optical axis may refer to the projection of the optical axis to the plane of the second retardation film.
  • the inclination direction of the optical axis of the second retardation film and the absorption axis of the polarizer may form an angle of 0 degrees or more, for example, less than 4 degrees, 3.5 degrees or less, 3 degrees or less, 2.5 degrees or less, 2 degrees or less, 1.5 degrees or less. It can achieve an angle of less than or equal to 1 degree or less than 0.5 degrees, preferably 0 degrees.
  • the thickness of the second retardation film may be, for example, 0.3 ⁇ m to 3 ⁇ m. Within the above thickness range, it is possible to provide an optical filter having excellent antireflection characteristics in all directions. The thickness of the second retardation film can be further improved in the above-mentioned range by being adjusted within the above range according to the structure of the optical filter described below.
  • the second retardation film may have a reverse wavelength dispersion characteristic. Specific details on the reverse wavelength dispersion characteristics may be equally applied to the contents of the first retardation film. In one example, the value of R (450) / R (550) of the second retardation film may be 0.77 to 0.99, preferably 0.82 to 0.95. When the second retardation film has a reverse wavelength dispersion characteristic, it is possible to obtain an effect of further improving the reflectance characteristic.
  • the second retardation film may include a liquid crystal layer.
  • the liquid crystal layer may include liquid crystal molecules.
  • the liquid crystal layer may include liquid crystal molecules having an absolute value of refractive index anisotropy of 0.01 to 0.25.
  • the refractive index anisotropy ( ⁇ n) may mean a value of an extraordinary refractive index (ne) minus an ordinary refractive index (no).
  • the abnormal refractive index may mean a refractive index in the slow axis direction of the liquid crystal layer
  • the normal refractive index may mean a refractive index in the fast axis direction of the liquid crystal layer.
  • the refractive anisotropy may be, for example, 0.01 or more, 0.03 or more, 0.04 or more, or 0.05 or more, and 0.25 or less, 0.2 or less, 0.18 or less, 0.16 or less, 0.14 or less, or 0.12 or less.
  • the refractive index anisotropy value may be positive when the liquid crystal layer includes rod-shaped liquid crystal molecules, and the refractive index anisotropy value may be negative when the liquid crystal layer includes disk-shaped liquid crystal molecules.
  • the liquid crystal layer may include rod-shaped liquid crystal molecules or disk-shaped liquid crystal molecules.
  • the rod-shaped liquid crystal molecules may include a compound in which a linear alkyl group, an alkoxy group, a substituted benzoyloxy group, or the like is substituted in the molecular structure, and has a rod-like structure and exhibits liquid crystallinity.
  • a liquid crystal compound known to form a so-called nematic phase may be used as the rod-shaped liquid crystal molecules.
  • the term "nematic phase” may refer to a liquid crystal phase arranged in order in the major axis direction, although there is no regularity with respect to the position of the liquid crystal molecules.
  • the rod-like liquid crystal compound may have a crosslinkable or polymerizable functional group.
  • the crosslinkable or polymerizable functional group is not particularly limited, but examples thereof include alkenyl groups, epoxy groups, cyano groups, carboxyl groups, acryloyl groups, methacryloyl groups, acryloyloxy groups, methacryloyloxy groups, and the like. Can be.
  • the disk-shaped liquid crystal molecule includes a compound having a molecular center as a parent nucleus, and a linear alkyl group, an alkoxy group, a substituted benzoyloxy group, etc. are radially substituted as the linear chain, and have a discotic structure, and include a compound showing liquid crystallinity. can do.
  • a liquid crystal compound known to form a so-called discotic phase may be used as the disk-shaped liquid crystal molecules.
  • the disc-shaped liquid crystal compound has negative refractive anisotropy (uniaxiality), and examples thereof include benzene derivatives described in C. Destrade et al., Mol. Crates.
  • the discotic liquid crystal compound may have a crosslinkable or polymerizable functional group.
  • the crosslinkable or polymerizable functional group is not particularly limited, but examples thereof include alkenyl groups, epoxy groups, cyano groups, carboxyl groups, acryloyl groups, methacryloyl groups, acryloyloxy groups, methacryloyloxy groups, and the like. Can be.
  • the liquid crystal layer may include the liquid crystal molecules in a tilted alignment state.
  • the inclination orientation may mean an alignment state in which the liquid crystal molecules are inclined at an angle with respect to the plane of the liquid crystal layer, and may specifically refer to a state in which the liquid crystal molecules are not vertically or horizontally aligned.
  • the inclination orientation may mean an alignment state in which the inclination angles of all liquid crystal molecules in the liquid crystal layer are ⁇ 5 degrees or less, ⁇ 3 degrees or less, or ⁇ 1 degrees or less, and preferably the inclination angles of all liquid crystal molecules are the same. .
  • the inclination orientation may refer to an alignment state in which the graph shown in which the thickness of the liquid crystal layer is the x axis and the local tilt angle corresponding to the thickness is the y axis is a graph in which the slope is adjacent to zero. Can be.
  • the inclination angle of the optical axis of the second retardation film may be, for example, 10 degrees to 65 degrees. Within the inclination angle range, it is possible to provide an optical filter excellent in antireflection characteristics in all directions.
  • the inclination angle of the optical axis of the second retardation film can be further improved within the above range according to the structure of the optical filter described below, thereby further improving the anti-directional reflection characteristic.
  • FIG. 2 exemplarily shows an optical filter including the second retardation film 20 including the rod-shaped liquid crystal molecules R.
  • FIG. 3 exemplarily shows an optical filter including the second retardation film 30 including the disc-shaped liquid crystal molecules (D).
  • the tilt alignment of the liquid crystal molecules may be performed by a tilt alignment method of liquid crystals known in the art.
  • gradient alignment may be induced by coating liquid crystal molecules on a photo alignment layer formed by obliquely irradiating ultraviolet rays or by applying a magnetic field to the liquid crystal layer.
  • the optical filter of the present application may effectively improve the anti-reflection performance from the front as well as the side by adjusting the optical properties of the second retardation film.
  • the second retardation film may include rod-shaped liquid crystal molecules.
  • the inclination angle of the optical axis of the second retardation film may be 25 degrees to 65 degrees.
  • the inclination angle may be, for example, 25 degrees or more, 30 degrees or more, or 35 degrees or more, and 65 degrees or less, 60 degrees or less, 55 degrees or less, or 50 degrees or less.
  • the thickness of the second retardation film may be 0.35 ⁇ m to 2.2 ⁇ m.
  • the thickness may be specifically 0.35 ⁇ m or more or 0.4 ⁇ m or more, and may be 2.2 ⁇ m or less, 2.0 ⁇ m or less, or 1.8 ⁇ m or less.
  • the inclination angle of the optical axis of the second retardation film may be 35 degrees to 50 degrees.
  • the thickness of the second retardation film may be 0.4 ⁇ m to 2.2 ⁇ m.
  • the optical filter may exhibit excellent anti-reflection performance with a reflectance of less than about 1%, 0.8% or less, 0.6% or less, 0.5% or less, or 0.4% or less in terms of 60 degrees.
  • the thickness of the second retardation film may be adjusted to effectively improve the anti-reflection performance in terms of 60 degrees according to the refractive index anisotropy of the liquid crystal molecules.
  • the refractive index anisotropy of the liquid crystal molecules is 0.04 to 0.06
  • the inclination angle of the optical axis of the second retardation film is 35 degrees to 50 degrees
  • the thickness of the second retardation film is 1.8 ⁇ m to 2.2 ⁇ m, 60 degrees In terms of performance, it can exhibit better anti-reflection performance.
  • the inclination angle of the optical axis of the second retardation film is 35 degrees to 50 degrees, and when the thickness of the second retardation film is 1.15 ⁇ m to 1.3 ⁇ m, the 60 degree side The better anti-reflection performance can be seen at.
  • the refractive index anisotropy of the liquid crystal molecules is 0.1 to 0.14
  • the inclination angle of the optical axis of the second retardation film is 35 degrees to 50 degrees
  • the thickness of the second retardation film is 0.8 ⁇ m to 0.9 ⁇ m
  • the inclination angle of the optical axis of the second retardation film is 35 degrees to 50 degrees, and the thickness of the second retardation film is 0.35 ⁇ m to If the thickness is 0.45 ⁇ m, specifically 0.4 ⁇ m, a better anti-reflection performance may be exhibited in terms of 60 degrees.
  • the second retardation film may include disc-shaped liquid crystal molecules. In this case, the inclination angle of the optical axis of the second retardation film may be 10 degrees to 35 degrees.
  • the inclination angle may be, for example, 10 degrees or more, 15 degrees or more, or 20 degrees or more, and 35 degrees or less or 30 degrees or less.
  • the thickness of the second retardation film may be 1 ⁇ m to 3 ⁇ m.
  • the thickness may be, for example, 1 ⁇ m or more, 1.25 ⁇ m or more, or 1.5 ⁇ m or more, and 3 ⁇ m or less.
  • the inclination angle of the optical axis of the second retardation film may be, for example, 20 degrees to 30 degrees.
  • the thickness of the second retardation film may be 1.05 ⁇ m to 2.95 ⁇ m.
  • the optical filter may exhibit better anti-reflection performance with a reflectance of less than about 1%, 0.8% or less, or 0.6% or less at a 60 degree side.
  • the thickness of the second retardation film may be adjusted to effectively improve the antireflection performance in terms of 60 degrees according to the refractive index anisotropy of the liquid crystal molecules.
  • the refractive index anisotropy of the liquid crystal molecules is 0.07 to 0.09
  • the inclination angle of the optical axis of the second retardation film is 20 degrees to 30 degrees
  • the thickness of the second retardation film is 2.2 ⁇ m to 2.6 ⁇ m, 60 degrees In terms of performance, it can exhibit better anti-reflection performance.
  • the inclination angle of the optical axis of the second retardation film is 20 degrees to 30 degrees, and when the thickness of the second retardation film is 1.5 ⁇ m to 1.85 ⁇ m, the side at 60 degrees The better anti-reflection performance can be seen at.
  • the planar retardation of the second retardation film with respect to light having a wavelength of 550 nm may be 90 nm to 105 nm.
  • the planar retardation of the second retardation film with respect to light having a wavelength of 550 nm may be 160 nm to 250 nm.
  • the second retardation film may include a rod-shaped or disk-shaped liquid crystal molecule, and may improve antireflection performance not only from the front side but also from the side by appropriately adjusting the inclination angle, thickness, and the like.
  • the second retardation film may be more advantageous in terms of improving the omni-directional antireflection performance in comparison with the case of including the disc-shaped liquid crystal molecules.
  • the optical filter may further include a C plate. As shown in FIG. 4, the C plate 40 may be disposed outside the first retardation film 10, that is, on an opposite side on which the second retardation film is disposed.
  • the C plate may include a polymer material or a UV curable liquid crystal film.
  • the usable film may include a homeotropic aligned liquid crystal film, a biaxial stretched polycarbonate, and the like.
  • the optical filter may further include a surface treatment layer.
  • the surface treatment layer may include an antireflection layer and the like.
  • the surface treatment layer may be disposed on the outer side of the polarizer, that is, on the opposite side on which the second retardation film is disposed.
  • the antireflection layer may be a laminate of two or more layers having different refractive indices, but is not limited thereto.
  • the first retardation film, the second retardation film, and the polarizer of the optical filter may be attached to each other through an adhesive or an adhesive or may be laminated to each other by direct coating.
  • An optically transparent adhesive or an adhesive can be used as the said adhesive or an adhesive agent.
  • the optical filter may have excellent omnidirectional antireflection performance at the side as well as at the front.
  • the optical filter may have a reflectance of about 1% or less, measured from the front.
  • the optical filter may have a reflectance of less than 1%, 0.8% or less, 0.6% or less, 0.5% or less, or 0.4% or less, measured from a 60 degree side with respect to the front surface.
  • the reflectance may be a reflectance of light of any wavelength in the visible region, for example, a reflectance of light of any wavelength in the range of 380 nm to 780 nm, or a reflectance of light belonging to the entire visible region.
  • the reflectance may be, for example, a reflectance measured at the polarizer side of the optical filter.
  • the reflectance in the 60 degree side means the minimum reflectance among the reflectances measured in the full orientation of 0 degree to 360 degrees in the 60 degree side, or means all the reflectances measured in the full orientation of 0 degrees to 360 degrees, or 0 degrees to 360 degrees.
  • the average reflectance of the reflectance measured in all directions can be referred to.
  • the optical filter of the present application can prevent reflection of external light, thereby improving visibility of the organic light emitting device.
  • Incident unpolarized light (hereinafter referred to as “external light”) incident from the outside passes through the polarizer and transmits only one of the two polarization orthogonal components, that is, the first polarization orthogonal component, and is polarized.
  • the light may be converted into circularly polarized light while passing through the first retardation film.
  • the circularly polarized light is reflected from the display panel of the organic light emitting diode display including the substrate, the electrode, and the like, and the rotation direction of the circularly polarized light is changed, and the circularly polarized light passes through the first retardation film again, and thus, among the two polarized orthogonal components.
  • Is converted into another polarization orthogonal component that is, a second polarization orthogonal component. Since the second polarized orthogonal component does not pass through the polarizer and no light is emitted to the outside, the second polarized orthogonal component may have an external light reflection preventing effect.
  • the optical filter of the present application can effectively prevent reflection of external light incident from the side, the side visibility of the organic light emitting device can be improved. For example, it is possible to effectively prevent reflection of external light incident from the side through the viewing angle polarization compensation principle.
  • the optical filter of the present application can be applied to organic bales and devices.
  • 5 is a cross-sectional view illustrating the organic light emitting device by way of example.
  • the organic light emitting device includes an organic light emitting display panel 200 and an optical filter 100 disposed on one surface of the organic light emitting display panel 200.
  • the first retardation film 30 of the optical filter may be disposed adjacent to the organic light emitting display panel 200 as compared to the polarizer 10.
  • the organic light emitting display panel may include a base substrate, a lower electrode, an organic emission layer, an upper electrode, and an encapsulation substrate.
  • One of the lower electrode and the upper electrode may be an anode and the other may be a cathode.
  • the anode may be made of a conductive material having a high work function as an electrode into which holes are injected, and the cathode may be made of a conductive material having a low work function as an electrode into which electrons are injected.
  • At least one of the lower electrode and the upper electrode may be made of a transparent conductive material through which emitted light can come out, and may be, for example, ITO or IZO.
  • the organic light emitting layer may include an organic material that emits light when a voltage is applied to the lower electrode and the upper electrode.
  • An auxiliary layer may be further included between the lower electrode and the organic light emitting layer and between the upper electrode and the organic light emitting layer.
  • the auxiliary layer may include a hole transporting layer, a hole injecting layer, an electron injecting layer, and an electron transporting layer to balance electrons and holes.
  • the encapsulation substrate may be made of glass, metal, and / or polymer, and may encapsulate the lower electrode, the organic emission layer, and the upper electrode to prevent the inflow of moisture and / or oxygen from the outside.
  • the optical filter 100 may be disposed on a side from which light is emitted from the organic light emitting display panel.
  • the bottom emission structure may be disposed outside the base substrate.
  • the bottom emission structure may be disposed outside of the encapsulation substrate.
  • the optical filter 100 may improve display characteristics of the organic light emitting device by preventing external light from being reflected outside the organic light emitting device by being reflected by a reflective layer made of metal such as electrodes and wirings of the organic light emitting display panel 200. .
  • the optical filter 100 may exhibit an anti-reflection effect not only in the front but also in the side as described above, the side visibility may be improved.
  • the optical filter of the present application is excellent in the omnidirectional antireflection performance from the front as well as the side, the optical filter can be applied to the organic light emitting device to improve the visibility.
  • FIG. 1 is an exemplary cross-sectional view of an optical filter according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 2 is an exemplary cross-sectional view of an optical filter to which a rod-shaped liquid crystal molecule is applied.
  • FIG 3 is an exemplary cross-sectional view of an optical filter to which disk-shaped liquid crystal molecules are applied.
  • FIG. 4 is an exemplary cross-sectional view of an optical filter applying a C-plate.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the organic foot and the device according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 6 is a simulation evaluation result of the optical filter of Comparative Example 1.
  • FIG. 7 is a simulation evaluation result of the optical filter of Example 1.
  • FIG. 8 is a simulation evaluation result of the optical filter of Example 2.
  • the polarizer had an absorption axis in one direction, had a single transmittance (Ts) of 42.5%, and had a laminated structure of a triacyl cellulose (TAC) film having no phase difference.
  • the second retardation film contained a rod-shaped liquid crystal molecule having a refractive index anisotropy ( ⁇ n) of 0.08 and was set to have an optical axis inclined constantly along the thickness direction (Constant Tilt Film).
  • the projection to the plane of the optical axis of the second retardation film was set to be in parallel with the absorption axis of the polarizer (0 degrees).
  • the first retardation film had an in-plane optical axis, and was set such that the Rin value was 137 nm and the R (450) / R (550) was 0.77 for light having a wavelength of 550 nm.
  • the optical axis of the first retardation film was set to form 45 degrees with the absorption axis of the polarizer. Table 1 below shows the results of simulation evaluation of the thickness of the second retardation film having a front reflectance of 1% or less according to the inclination angle of the optical axis of the second retardation film.
  • Table 1 shows the results of simulation evaluation of the minimum reflectance and the thickness of the second retardation film in that case among the reflectances measured in all directions of 0 to 360 degrees from the 60 degree side with respect to the front side.
  • the reflectance is the value measured at the polarizer side for the 550 nm wavelength.
  • Thickness ( ⁇ m) of the second retardation film having a front reflectance of 1% or less 60 degree side Minimum reflectance (%) Thickness ( ⁇ m) 25 - 0.98 1.25 30 0.82 to 1.7 0.65 1.25 35 0.7 to 1.8 0.38 1.3 40 0.62 to 1.84 0.25 1.3 45 0.6 to 1.84 0.25 1.2 50 0.6 to 1.75 0.32 1.15 55 0.6 to 1.55 0.58 1.1 60 0.5 to 1.3 0.9 0.9 65 - 1.2 0.7
  • Simulation evaluation was performed in the same manner as in Simulation 1 except that the second retardation film was set to include rod-shaped liquid crystal molecules having refractive index anisotropy ( ⁇ n) of 0.12, and the results are shown in Table 2 below.
  • Thickness ( ⁇ m) of the second retardation film having a front reflectance of 1% or less 60 degree side Minimum reflectance (%) Thickness ( ⁇ m) 25 -
  • Simulation evaluation was prepared in the same manner as in Simulation 1 except that the second retardation film was set to include rod-shaped liquid crystal molecules having refractive index anisotropy ( ⁇ n) of 0.05, 0.08, 0.12 and 0.25, respectively.
  • Table 3 shows the results of simulation evaluation of the minimum reflectance measured in the lateral direction of 60 degrees from the front and the thickness of the second retardation film in that case according to the inclination angle and the refractive index anisotropy of the optical axis of the second retardation film.
  • the simulation evaluation was performed in the same manner as in the simulation evaluation 1 except that the second retardation film was set to include disc-shaped liquid crystal molecules having refractive index anisotropy ( ⁇ n) of ⁇ 0.08, and the results are shown in Table 4 below. .
  • Thickness ( ⁇ m) of the second retardation film having a front reflectance of 1% or less 60 degree side Minimum reflectance (%) Thickness ( ⁇ m) 10 - 1.2 2.9 15 1.9 to 3.0 0.78 2.7 20 1.58 to 2.95 0.5 2.6 25 1.5 to 2.8 0.45 2.5 30 1.5 to 2.6 0.55 2.2 35 - 1.1 2.0
  • the simulation evaluation was performed in the same manner as in the simulation evaluation 1 except that the second retardation film was set to include disk-shaped liquid crystal molecules having refractive index anisotropy ( ⁇ n) of -0.12, and the results are shown in Table 5 below. .
  • Thickness ( ⁇ m) of the second retardation film having a reflectance of 1% or less from the front side 60 degree side Minimum reflectance (%) Thickness ( ⁇ m) 10 - 1.15 2.15 15 1.37 to 2.12 0.8 2.95 20 1.12 to 2.05 0.55 1.85 25 1.05 to 1.93 0.5 1.7 30 1.22 to 1.72 0.55 1.5 35 - 1.1 1.3
  • a polarizer, a second retardation film (containing a rod-shaped liquid crystal molecule having a refractive index anisotropy of 0.12, a constant tilt film having a thickness of 0.9 ⁇ m and a tilt angle of 45 °), a first retardation film, and a reflecting plate are disposed in this order.
  • the structure was set to Example 1.
  • the polarizer of Example 1 has a structure in which a TAC film having no phase difference is laminated.
  • a polarizer, a second retardation film (containing a disc-shaped liquid crystal molecule having a refractive index anisotropy of -0.12 and a constant tilt film having a thickness of 1.2 ⁇ m and a tilt angle of 25 °), a first retardation film, and a reflecting plate are disposed in this order.
  • the structure was set to Example 2.
  • the polarizer of Example 2 has a structure in which a TAC film having a thickness direction retardation Rth of ⁇ 30 nm is laminated.
  • a polarizer, a second retardation film (a constant tilt film having a disc-shaped liquid crystal molecule having a refractive index anisotropy of ⁇ 0.01, having a thickness of 2.1 ⁇ m, and having an inclination angle of 30 °), a first retardation film, and a reflecting plate in that order
  • a reflecting plate a reflecting plate having a reflectance of 100% in all the electric fields of visible light was used. Five samples were set so that the angle which the projection to the optical axis plane of a 2nd phase difference film makes with the absorption axis of a polarizer is 0 degree, 4 degree, 8 degree, 12 degree, and 16 degree, respectively.
  • first retardation film 20 second retardation film 30: polarizer

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Abstract

본 출원은 광학 필터 및 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로 면내 광축을 가지고, 1/4 파장 위상지연 특성을 가지는 제1 위상차 필름, 두께 방향을 따라 일정하게 경사진 광축을 가지는 제2 위상차 필름 및 일 방향으로 형성된 흡수축을 가지는 편광자를 순차로 포함하는 반사 방지용 광학 필터로 구성된다. 따라서 본 출원의 광학 필터는 유기 발광 장치에 적용되어 시인성을 향상시킬 수 있다.

Description

반사 방지용 광학 필터 및 유기 발광 장치
본 출원은 반사 방지용 광학 필터 및 유기 발광 장치에 관한 것이다.
본 출원은 2017년 1월 25일자 한국 특허 출원 제10-2017-0011940호 및 2018년 1월 25일자 한국 특허 출원 제10-2018-0009386호에 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 1(대한민국 특허공개 제2009-0122138호)과 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.
본 출원이 해결하고자 하는 과제는 정면뿐만 아니라 측면에서도 전 방위 반사 방지 성능이 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 위상지연 특성을 가질 수 있다. 상기 제 2 위상차 필름은 두께 방향을 따라 일정하게 경사진 광축을 가질 수 있다. 이러한 특성을 가지는 제 2 위상차 필름을 Constant Tilt Film으로 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 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 광축을 기재하면서 특별히 달리 규정하지 않는 한, 지상축을 의미한다. 본 명세서에서 위상차 필름의 굴절률을 기재하면서 특별히 달리 규정하지 않는 한, 약 550 nm 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 있고, 하기 수식 6을 만족하는 위상차 필름을 +C 플레이트로 호칭할 수 있다.
[수식 5]
nx > ny = nz
[수식 6]
nx = ny < nz
수식 5 내지 6에서 nx, ny 및 nz는 각각 상기 정의한 x축, y축 및 nz 방향의 굴절률이다.
상기 광학 필터는 제 1 위상차 필름, 제 2 위상차 필름 및 편광자를 순차로 포함할 수 있다. 이러한 배치 순서를 만족하는 경우 정면뿐만 아니라 측면에서 전 방위 반사 방지 성능을 향상시키는 데 유리할 수 있다.
상기 제 1 위상차 필름은 면내 광축을 가질 수 있다. 즉 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. 제 1 위상차 필름의 광축과 편광자의 흡수축이 상기 각도 범위를 이루는 경우 정면뿐만 아니라 측면에서 전 방위 반사 방지 성능을 향상시키는 데 유리할 수 있다.
상기 제 1 위상차 필름은 1/4 파장 위상지연 특성을 가질 수 있다. 본 명세서에서「n 파장 위상지연 특성」은 적어도 일부의 파장 범위 내에서, 입사 광을 그 입사광의 파장의 n배 만큼 위상지연시킬 수 있는 특성을 의미할 수 있다. 따라서, 상기 1/4 파장 위상지연 특성은 적어도 일부의 파장 범위 내에서, 입사 광을 그 입사광의 파장의 1/4배 큼 위상지연시킬 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 상기 제 1 위상차 필름은 입사 광의 파장이 증가할수록 면내 위상차가 증가하는 특성을 가질 수 있다. 상기 입사 광은 예를 들어 300nm 내지 800nm일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제 1 위상차 필름의 R(450)/R(550) 값은 0.99 이하일 수 있다. 일 예시에서, 상기 R(450)/R(550) 값은 0.6 내지 0.99의 범위 내일 수 있다. 상기 R(450)/R(550) 값은 예를 들어 0.6 이상, 0.65 이상, 0.7 이상 또는 0.75 이상일 수 있고, 0.99 이하, 0.95 이하, 0.9 이하, 0.85 이하 또는 0.8 이하일 수 있다. 상기 제 1 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.
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, Par(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 일정하게 경사진 광축을 가질 수 있다. 본 명세서에서 광축이 경사진다는 것은 광축이 위상차 필름의 평면에 대하여 일정한 각도로 기울어진 것을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 경사각은 광축과 위상차 필름의 평면이 이루는 최소각을 의미할 수 있다. 하나의 예시에서, 제2 위상차 필름이 막대 형상의 액정 분자를 포함하는 경우, 경사각은 막대 형상의 장축 방향과 위상차 필름의 평면이 이루는 각도를 의미할 수 있다. 다른 하나의 예시에서, 제2 위상차 필름이 디스크 형상의 액정 분자를 포함하는 경우, 경사각은 디스크 면과 위상차 필름의 평면이 이루는 각도를 의미할 수 있다. 상기 경사각은 예를 들어 0도 초과 내지 90도 미만일 수 있고, 하기 기술하는 바와 같이, 반사 방지 성능을 고려하여 경사각 범위는 적절히 조절될 수 있다.
제 2 위상차 필름의 광축의 경사 방향은 편광자의 흡수축과 평행을 이룰 수 있다. 본 명세서에서 용어 광축의 경사 방향은 상기 광축의 제 2 위상차 필름의 평면으로의 투영을 의미할 수 있다. 제 2 위상차 필름의 광축의 경사 방향과 편광자의 흡수축이 평행을 이루는 경우 정면뿐만 아니라 측면에서 전 방위 반사 방지 성능을 향상시키는 데 유리할 수 있다. 제 2 위상차 필름의 광축의 경사 방향과 편광자의 흡수축은 예를 들어, 0도 이상의 각도를 이룰 수 있고, 4도 미만, 3.5도 이하, 3도 이하, 2.5도 이하, 2도 이하, 1.5도 이하, 1도 이하 또는 0.5도 이하의 각도를 이룰 수 있고, 바람직하게는 0도를 이룰 수 있다.
상기 제 2 위상차 필름의 두께는 예를 들어 0.3㎛ 내지 3㎛일 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 제2 위상차 필름은 역파장 분산 특성을 가질 수 있다. 역파장 분산 특성에 대한 구체적인 사항은 상기 제 1 위상차 필름의 항목에서 기술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제 2 위상차 필름의 R(450)/R(550) 값은 0.77 내지 0.99, 바람직하게는 0.82 내지 0.95일 수 있다. 제2 위상차 필름이 역파장 분산 특성을 갖는 경우 반사율 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 이방성의 절대 값이 0.01 내지 0.25인 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 굴절률 이방성은, 예를 들어 0.01 이상, 0.03 이상, 0.04 이상 또는 0.05 이상일 수 있고, 0.25 이하, 0.2 이하, 0.18 이하, 0.16 이하, 0.14 이하 또는 0.12 이하일 수 있다. 하나의 예시에서, 액정 층이 막대 형상의 액정 분자를 포함하는 경우 굴절률 이방성 값은 양수일 수 있고, 디스크 형상의 액정 분자를 포함하는 경우 굴절률 이방성 값은 음수일 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 경사 배향된 상태로 포함할 수 있다. 본 명세서에서 경사 배향은 액정 분자가 액정 층의 평면에 대하여 일정한 각도로 기울어지도록 정렬된 배향 상태를 의미할 수 있고, 구체적으로 수직하게 또는 수평하게 배향되지 않은 상태를 의미할 수 있다. 구체적으로, 상기 경사 배향은 액정 층 내의 모든 액정 분자들의 경사각의 차이가 ±5도 이하, ±3도 이하, ±1도 이하, 바람직하게는 모든 액정 분자들의 경사각이 동일한 배향 상태를 의미할 수 있다. 구체적으로, 상기 경사 배향은 액정 층의 두께를 x축으로 하고 해당 두께에 대응하는 국부 경사각(local tilt angle)을 y축으로 하여 도시된 그래프가 기울기가 0에 인접하는 그래프인 배향 상태를 의미할 수 있다.
제2 위상차 필름의 광축의 경사각은 예를 들어 10도 내지 65도 일 수 있다. 상기 경사각 범위 내에서, 전 방위에서 반사 방지 특성이 우수한 광학 필터를 제공할 수 있다. 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각은 하기 기술하는 광학 필터의 구조에 따라, 상기 범위 내에서 조절됨으로써, 전 방위 반사 방지 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 2는 막대 형상의 액정 분자(R)를 포함하는 제 2 위상차 필름(20)을 포함하는 광학 필터를 예시적으로 나타낸다. 도 3은 디스크 형상의 액정 분자(D)를 포함하는 제 2 위상차 필름(30)을 포함하는 광학 필터를 예시적으로 나타낸다.
상기 액정 분자의 경사 배향은 당 업계에 공지된 액정의 경사 배향 방식에 의하여 수행할 수 있다. 예를 들어, 자외선을 경사지게 조사하여 형성한 광 배향막 상에 액정 분자를 코팅하거나 액정 층에 자기장을 인가하여 경사 배향을 유발할 수 있다.
본 출원의 광학 필터는 상기 제 2 위상차 필름의 광학 물성을 조절함으로써 정면뿐만 아니라 측면에서 반사 방지 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
하나의 예시에서, 제2 위상차 필름은 막대 형상의 액정 분자를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각은 25도 내지 65도일 수 있다. 상기 경사각은 예를 들어 25도 이상, 30도 이상 또는 35도 이상일 수 있고, 65도 이하, 60도 이하, 55도 이하 또는 50도 이하일 수 있다. 이 경우, 상기 제 2 위상차 필름의 두께는 0.35㎛ 내지 2.2㎛일 수 있다. 상기 두께는 구체적으로 0.35㎛ 이상 또는 0.4㎛ 이상일 수 있고, 2.2㎛ 이하, 2.0㎛ 이하 또는 1.8㎛ 이하일 수 있다. 상기 제 2 위상차 필름을 적용하는 경우 상기 광학 필터는 정면에서 반사율이 약 1% 이하로서 우수한 반사 방지 성능을 나타낼 수 있다.
제2 위상차 필름이 막대 형상의 액정 분자를 포함하는 경우, 상기 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각은 35도 내지 50도일 수 있다. 이 경우, 상기 제 2 위상차 필름의 두께는 0.4㎛ 내지 2.2㎛일 수 있다. 상기 제 2 위상차 필름을 적용하는 경우 상기 광학 필터는 60도 측면에서 반사율이 약 1% 미만, 0.8% 이하, 0.6% 이하, 0.5% 이하 또는 0.4% 이하로 더욱 우수한 반사 방지 성능을 나타낼 수 있다.
제2 위상차 필름이 막대 형상의 액정 분자를 포함하는 경우, 상기 액정 분자의 굴절률 이방성에 따라, 60도 측면에서 반사 방지 성능을 효과적으로 향상시키기 위한 제2 위상차 필름의 두께가 조절될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 액정 분자의 굴절률 이방성이 0.04 내지 0.06인 경우, 제2 위상차 필름의 광축의 경사각은 35도 내지 50도이며, 제2 위상차 필름의 두께가 1.8㎛ 내지 2.2㎛이면, 60도 측면에서 더욱 우수한 반사 방지 성능을 나타낼 수 있다. 다른 예시에서, 상기 액정 분자의 굴절률 이방성이 0.07 내지 0.09인 경우, 제2 위상차 필름의 광축의 경사각은 35도 내지 50도이며, 제2 위상차 필름의 두께가 1.15㎛ 내지 1.3㎛이면, 60도 측면에서 더욱 우수한 반사 방지 성능을 나타낼 수 있다. 다른 예시에서, 상기 액정 분자의 굴절률 이방성이 0.1 내지 0.14인 경우, 제2 위상차 필름의 광축의 경사각은 35도 내지 50도이며, 제2 위상차 필름의 두께가 0.8㎛ 내지 0.9㎛이면, 60도 측면에서 더욱 우수한 반사 방지 성능을 나타낼 수 있다. 다른 예시에서, 상기 액정 분자의 굴절률 이방성이 0.2 내지 0.3, 구체적으로, 0.24 내지 0.26인 경우, 제2 위상차 필름의 광축의 경사각은 35도 내지 50도이며, 제2 위상차 필름의 두께가 0.35㎛ 내지 0.45㎛, 구체적으로, 0.4㎛이면, 60도 측면에서 더욱 우수한 반사 방지 성능을 나타낼 수 있다.하나의 예시에서, 제2 위상차 필름은 디스크 형상의 액정 분자를 포함할 수 있다. 이 경우 상기 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각은 10도 내지 35도일 수 있다. 상기 경사각은 예를 들어 10도 이상, 15도 이상 또는 20도 이상일 수 있고, 35도 이하 또는 30도 이하일 수 있다. 이 경우, 상기 제 2 위상차 필름의 두께는 1㎛ 내지 3㎛일 수 있다. 상기 두께는 예를 들어 1㎛ 이상, 1.25㎛ 이상 또는 1.5㎛ 이상일 수 있고, 3㎛ 이하일 수 있다. 상기 제 2 위상차 필름을 적용하는 경우 상기 광학 필터는 정면에서 반사율이 약 1% 이하로서 우수한 반사 방지 성능을 나타낼 수 있다.
제2 위상차 필름이 디스크 형상의 액정 분자를 포함하는 경우, 상기 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각은 예를 들어 20도 내지 30도일 수 있다. 이 경우, 상기 제 2 위상차 필름의 두께는 1.05㎛ 내지 2.95㎛일 수 있다. 상기 제 2 위상차 필름을 적용하는 경우 상기 광학 필터는 60도 측면에서 반사율이 약 1% 미만, 0.8% 이하 또는 0.6% 이하로 더욱 우수한 반사 방지 성능을 나타낼 수 있다.
제2 위상차 필름이 디스크 형상의 액정 분자를 포함하는 경우, 상기 액정 분자의 굴절률 이방성에 따라, 60도 측면에서 반사 방지 성능을 효과적으로 향상시키기 위한 제2 위상차 필름의 두께가 조절될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 액정 분자의 굴절률 이방성이 0.07 내지 0.09인 경우, 제2 위상차 필름의 광축의 경사각은 20도 내지 30도이며, 제2 위상차 필름의 두께가 2.2㎛ 내지 2.6㎛이면, 60도 측면에서 더욱 우수한 반사 방지 성능을 나타낼 수 있다. 다른 예시에서, 상기 액정 분자의 굴절률 이방성이 0.1 내지 0.14인 경우, 제2 위상차 필름의 광축의 경사각은 20도 내지 30도이며, 제2 위상차 필름의 두께가 1.5㎛ 내지 1.85㎛이면, 60도 측면에서 더욱 우수한 반사 방지 성능을 나타낼 수 있다.
제2 위상차 필름이 막대 형상의 액정 분자를 포함하는 경우 상기 제 2 위상차 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 면상 위상차는 90nm 내지 105nm일 수 있다. 제2 위상차 필름이 디스크 형상의 액정 분자를 포함하는 경우 상기 제 2 위상차 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 면상 위상차는 160nm 내지 250nm일 수 있다.
상기 기술한 바와 같이, 제2 위상차 필름은 막대 형상 또는 디스크 형상의 액정 분자를 포함하면서, 경사각, 두께 등을 적절히 조절함으로써 정면뿐만 아니라 측면에서 반사 방지 성능을 향상시킬 수 있다. 하나의 예시에서, 제2 위상차 필름이 막대 형상의 액정 분자를 포함하는 경우 디스크 형상의 액정 분자를 포함하는 경우에 비하여 측면에서 전 방위 반사 방지 성능을 향상시키는데 더욱 유리할 수 있다.
상기 광학 필터는 C 플레이트를 더 포함할 수 있다. 도 4에 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.
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 정면뿐만 아니라 측면에서 전 방위 반사 방지 성능이 우수할 수 있다. 상기 광학 필터는 예를 들어 정면에서 측정한 반사율이 1% 이하일 수 있다. 상기 광학 필터는 예를 들어 정면을 기준으로 60도 측면에서 측정한 반사율이 1% 미만, 0.8% 이하, 0.6% 이하, 0.5% 이하 또는 0.4% 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 60도 측면에서 반사율은 60도 측면에서 0도 내지 360도의 전 방위에서 측정된 반사율 중에서 최소 반사율을 의미하거나, 0도 내지 360도의 전 방위에서 측정된 모든 반사율을 의미하거나, 0도 내지 360도의 전 방위에서 측정된 반사율의 평균 반사율을 의미할 수 있다.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 보상원리를 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 5를 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)는 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)는 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 성능이 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 막대 형상의 액정 분자를 적용한 광학 필터의 예시적인 단면도이다.
도 3은 디스크 형상의 액정 분자를 적용한 광학 필터의 예시적인 단면도이다.
도 4는 C-플레이트를 적용한 광학 필터의 예시적인 단면도이다.
도 5는 본 출원의 일 실시예에 따른 유기 발과 장치의 단면도이다.
도 6은 비교예 1의 광학 필터의 시뮬레이션 평가 결과이다.
도 7은 실시예 1의 광학 필터의 시뮬레이션 평가 결과이다.
도 8은 실시예 2의 광학 필터의 시뮬레이션 평가 결과이다.
도 9는 시뮬레이션 평가 7의 결과이다.
이하 실시예 및 비교예를 통하여 상기 내용을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 제시된 내용에 의해 제한되는 것은 아니다.
시뮬레이션 평가 1
시뮬레이션 평가(Dimos software, AUTRONIC-MELCHERS (주))를 위하여, 가시광의 전파장에서 모두 반사율이 50%인 반사판, 제 1 위상차 필름, 제 2 위상차 필름 및 편광자가 순차로 배치된 구조를 설정했다. 편광자는 일 방향으로 흡수축을 가지고, 단체 투과율(Ts)이 42.5%이며, 위상차가 없는 TAC(Tri-Acetyl-cellulose) 필름이 합지된 구조로 설정하였다. 제 2 위상차 필름은 굴절률 이방성(△n)이 0.08인 막대 형상의 액정 분자를 포함하고, 두께 방향을 따라 일정하게 경사진 광축을 가지도록 설정하였다(Constant Tilt Film). 제 2 위상차 필름의 광축의 평면으로의 투영이 편광자의 흡수축과 평행(0도)을 이루도록 설정하였다. 제 1 위상차 필름은 면내 광축을 가지고, 550 nm 파장의 광에 대한 Rin 값이 137nm이고, R(450)/R(550)이 0.77이 되도록 설정하였다. 제 1 위상차 필름의 광축은 편광자의 흡수축과 45도를 이루도록 설정하였다. 하기 표 1은 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각에 따른 정면 반사율이 1% 이하인 제 2 위상차 필름의 두께를 시뮬레이션 평가 결과를 나타낸다. 또한, 하기 표 1은 정면을 기준으로 60도 측면에서 0도 내지 360도의 전 방위에서 측정된 반사율 중에서 최소 반사율 및 그 경우의 제 2 위상차 필름의 두께를 시뮬레이션 평가한 결과를 나타낸다. 상기 반사율은 550nm 파장에 대하여 편광자 측에서 측정된 값이다.
제 2 위상차 필름의 광축의 경사각 (°) 정면 반사율이 1% 이하인 제 2 위상차 필름의 두께(㎛) 60도 측면
최소 반사율(%) 두께(㎛)
25 - 0.98 1.25
30 0.82 내지 1.7 0.65 1.25
35 0.7 내지 1.8 0.38 1.3
40 0.62 내지 1.84 0.25 1.3
45 0.6 내지 1.84 0.25 1.2
50 0.6 내지 1.75 0.32 1.15
55 0.6 내지 1.55 0.58 1.1
60 0.5 내지 1.3 0.9 0.9
65 - 1.2 0.7
시뮬레이션 평가 2
제 2 위상차 필름이 굴절률 이방성(△n)이 0.12인 막대 형상의 액정 분자를 포함하도록 설정한 것을 제외하고는 시뮬레이션 1과 동일한 방식으로 시뮬레이션 평가를 수행하고 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
제 2 위상차 필름의 광축의 경사각 (°) 정면 반사율이 1% 이하인 제 2 위상차 필름의 두께(㎛) 60도 측면
최소 반사율(%) 두께(㎛)
25 - 1 0.8
30 0.58 내지 1.1 0.67 0.85
35 0.52 내지 1.2 0.38 0.85
40 0.42 내지1.23 0.25 0.9
45 0.4 내지 1.23 0.25 0.87
50 0.4 내지 1.2 0.33 0.8
55 0.4 내지 1.04 0.6 0.8
60 0.45 내지 0.75 0.91 0.6
65 - 1.2 0.5
시뮬레이션 평가 3
제 2 위상차 필름이 굴절률 이방성(△n)이 각각 0.05, 0.08, 0.12 및 0.25인 막대 형상의 액정 분자를 포함하도록 설정한 것을 제외하고는 시뮬레이션 1과 동일한 방식으로 시뮬레이션 평가를 준비하였다. 하기 표 3은 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각 및 굴절률 이방성에 따른, 정면에서 60도 측면 방향에서 측정된 최소 반사율 및 그 경우의 제 2 위상차 필름의 두께를 시뮬레이션 평가한 결과를 나타낸다.
제 2 위상차 필름의 광축의 경사각 (°) 60도 측면에서 최소 반사율, % (두께, ㎛)
△n=0.05 △n=0.08 △n=0.12 △n=0.25
35 0.33(2.1) 0.38(1.3) 0.38(0.85) 0.4(0.4)
40 0.25(2.2) 0.25(1.3) 0.25(0.9) 0.28(0.4)
45 0.25(1.95) 0.25(1.2) 0.25(0.87) 0.25(0.4)
50 0.32(1.8) 0.32(1.15) 0.33(0.8) 0.35(0.4)
시뮬레이션 평가 4
제 2 위상차 필름이 굴절률 이방성(△n)이 -0.08인 디스크 형상의 액정 분자를 포함하도록 설정한 것을 제외하고는 시뮬레이션 평가 1과 동일한 방식으로 시뮬레이션 평가를 수행하고 그 결과를 하기 표 4에 기재하였다.
제 2 위상차 필름의 광축의 경사각 (°) 정면 반사율이 1% 이하인 제 2 위상차 필름의 두께(㎛) 60도 측면
최소 반사율(%) 두께(㎛)
10 - 1.2 2.9
15 1.9 내지 3.0 0.78 2.7
20 1.58 내지 2.95 0.5 2.6
25 1.5 내지 2.8 0.45 2.5
30 1.5 내지 2.6 0.55 2.2
35 - 1.1 2.0
시뮬레이션 평가 5
제 2 위상차 필름이 굴절률 이방성(△n)이 -0.12인 디스크 형상의 액정 분자를 포함하도록 설정한 것을 제외하고는 시뮬레이션 평가 1과 동일한 방식으로 시뮬레이션 평가를 수행하고 그 결과를 하기 표 5에 기재하였다.
제 2 위상차 필름의 광축의 경사각 (°) 정면에서 반사율이 1% 이하인 제 2 위상차 필름의 두께(㎛) 60도 측면
최소 반사율(%) 두께(㎛)
10 - 1.15 2.15
15 1.37 내지 2.12 0.8 2.95
20 1.12 내지 2.05 0.55 1.85
25 1.05 내지 1.93 0.5 1.7
30 1.22 내지 1.72 0.55 1.5
35 - 1.1 1.3
시뮬레이션 평가 6
시뮬레이션 평가를 위하여, 편광자, 제 1 위상차 필름 및 반사판이 차례로 배치된 구조를 비교예 1로 설정하였다.
시뮬레이션 평가를 위하여 편광자, 제 2 위상차 필름 (굴절률 이방성이 0.12인 막대 형상의 액정 분자를 포함하고, 두께가 0.9㎛이며, 경사각이 45°인 Constant tilt film), 제 1 위상차 필름 및 반사판이 차례로 배치된 구조를 실시예 1로 설정하였다. 실시예 1의 편광자는 위상차가 없는 TAC 필름이 합지된 구조이다. 시뮬레이션 평가를 위하여 편광자, 제 2 위상차 필름 (굴절률 이방성이 -0.12인 디스크 형상의 액정 분자를 포함하고 두께가 1.2㎛이고, 경사각이 25°인 Constant tilt film), 제 1 위상차 필름 및 반사판이 차례로 배치된 구조를 실시예 2로 설정하였다. 실시예 2의 편광자는 두께 방향 위상차(Rth)가 -30nm인 TAC 필름이 합지된 구조이다.
상기에서 특별히 언급된 사항을 제외하고는 시뮬레이션 평가 1의 방식으로 설정하였다. 비교예 1, 실시예 1 및 실시예 2에 대하여 방위각 0도 내지 360도에 따라 정면을 기준으로 60도 측면에서 반사율을 측정하고 그 결과를 도 6 (비교예 1), 도 7(실시예 1) 및 도 8(실시예 2)에 도시하였다. 도 6 내지 도 8로부터 실시예 1 및 2가 비교예 1에 비하여 60도 측면에서 전 방위 반사율이 낮은 것을 확인할 수 있다.
시뮬레이션 평가 7
시뮬레이션 평가를 위하여 편광자, 제 2 위상차 필름 (굴절률 이방성이 -0.01인 디스크 형상의 액정 분자를 포함하고, 두께가 2.1㎛이며, 경사각이 30°인 Constant tilt film), 제 1 위상차 필름 및 반사판이 차례로 배치된 구조를 설정했다. 상기 반사판으로는 가시광의 전파장에서 모두 반사율이 100%인 반사판을 사용하였다. 제 2 위상차 필름의 광축 평면으로의 투영이 편광자의 흡수축과 이루는 각도가 각각 0도, 4도, 8도, 12도 및 16도가 되도록 배치한 5개의 샘플을 설정하였다.
상기에서 특별히 언급된 사항을 제외하고는 시뮬레이션 평가 1의 방식으로 설정하였다. 상기 5개의 샘플에 대하여 방위각 0도 내지 360도에 따라 정면을 기준으로 60도 측면에서 평균 반사율을 측정하고 그 결과를 하기 표 6 및 도 9에 기재하였다. 제 2 위상차 필름의 광축 평면으로의 투영이 편광자의 흡수축이 이루는 각도가 0도인 샘플 1이, 상기 각도가 각각 4도, 8도, 12도 및 16도인 샘플 2 내지 5에 비하여, 60도 측면에서 전 방위 반사율이 낮은 것을 확인할 수 있다.
샘플 편광자의 흡수축과의 각도(°) 평균 반사율(%)
1 0 0.5
2 4 4
3 8 9
4 12 15
5 16 22
[부호의 설명]
10: 제 1 위상차 필름 20: 제 2 위상차 필름 30: 편광자
R: 막대 형상 액정 분자 D: 디스크 형상 액정 분자 T: 경사각
40: C 플레이트 100: 광학 필터 200: 유기 발광 표시 패널

Claims (16)

  1. 면내 광축을 가지고, 1/4 파장 위상지연 특성을 가지는 제 1 위상차 필름,
    두께 방향을 따라 일정하게 경사진 광축을 가지는 제 2 위상차 필름 및
    일 방향으로 형성된 흡수축을 가지는 편광자를 순차로 포함하는 반사 방지용 광학 필터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 위상차 필름의 광축은 상기 편광자의 흡수축과 40도 내지 50도를 이루는 광학 필터.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 위상차 필름의 광축의 평면으로의 투영은 상기 편광자의 흡수축과 평행을 이루는 광학 필터.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 위상차 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 면상 위상차는 120 nm 내지 160 nm인 광학 필터.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 위상차 필름은 하기 수식 2를 만족하는 광학 필터:
    [수식 2]
    R(450)/R(550) < R(650)/R(550)
    수식 2에서 R(λ)는 λnm 광에 대한 위상차 필름의 면상 위상차이다.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 위상차 필름은 액정층을 포함하는 광학 필터.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 액정층은 굴절률 이방성의 절대값이 0.01 내지 0.25인 액정 분자를 포함하는 광학 필터.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 액정층은 막대 형상의 액정 분자를 포함하는 광학 필터.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각은 25도 내지 65도이고, 상기 제 2 위상차 필름의 두께는 0.35㎛ 내지 2.2㎛인 광학 필터.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각은 35도 내지 50도이고, 상기 제 2 위상차 필름의 두께는 0.4㎛ 내지 2.2㎛인 광학 필터.
  11. 제 6 항에 있어서, 상기 액정 층은 디스크 형상의 액정 분자를 포함하는 광학 필터.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 2 위상차 필름의 광축의 경사각은 10도 내지 35도이고, 제 2 위상차 필름의 두께는 1㎛ 내지 3㎛인 광학 필터.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 위상차 필름의 외측에 C 플레이트를 더 포함하는 광학 필터.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 편광자의 외측에 반사방지 층을 더 포함하는 광학 필터.
  15. 제 1 항의 광학 필터 및 유기 발광 표시 패널을 포함하는 유기 발광 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 광학 필터의 제 1 위상차 필름은 편광자에 비하여 유기 발광 표시 패널에 인접하게 배치되는 유기 발광 장치.
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