KR101127586B1 - 고투과 편광판 및 이를 구비하는 유기 발광 장치 - Google Patents
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Abstract
편광 필름, 위상차 필름 및 상기 편광 필름과 상기 위상차 필름 사이에 개재된 컬러 점착층을 포함하는 편광판 및 이를 구비하는 유기 발광 장치가 제시된다.
Description
편광 필름, 위상차 필름 및 상기 편광 필름과 상기 위상차 필름 사이에 개재된 컬러 점착층을 포함하는 고투과 편광판 및 이를 구비하는 유기 발광 장치가 제공된다.
일반적인 유기 발광 장치는 애노드 상에 위치하는 유기층 및 상기 유기층 상에 위치하는 캐소드를 포함한다. 상기 유기 발광 장치에 있어서, 상기 애노드와 상기 캐소드 간에 전압을 인가하면 정공은 상기 애노드로부터 상기 유기층 내로 주입되고, 전자는 상기 캐소드로부터 상기 유기층 내로 주입된다. 상기 유기층 내로 주입된 정공과 전자는 상기 유기층에서 결합하여 엑시톤(exiton)을 생성하고, 이러한 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 전이하면서 빛을 방출하게 된다.
이러한 유기 발광 장치에 있어서, 상기 애노드는 반사 전극이고, 캐소드는 투명 전극이다. 이로써, 상기 유기 발광 장치가 구동할 때, 상기 유기층으로부터 발광되는 빛은 상기 반사 전극에서 반사되고, 상기 투명 전극을 투과하여 외부로 방출될 수 있다.
여기서 내광은 발광하여 100% 밖으로 나가게 되지만 외광은 40% 정도가 반사되기 때문에, 제대로 된 이미지가 보이지 않는 문제가 생길 수 있다. 특히 흑색의 시감이 저하되어 대조비(contrast ratio)가 나빠지므로 외광을 줄일 목적으로 유기 발광 장치가 외부 환경와 만나는 면에 편광판(polarizing plate)을 부착할 수 있다. 이러한 편광판은 기판의 바깥면에 위치하며 위상차 필름, 제1기재층, 편광 필름 및 제2기재층이 순차적으로 적층된다.
상기 구조의 편광판의 부착으로 외광 반사율을 4% 수준으로 낮출 수 있게 되었으나 그로 인하여 내광투과율이 43% 수준으로 낮아짐에 따라 광손실이 발생하게 된다. 이렇게 발생하는 광손실과 제품의 고휘도에 따른 소비전력을 감소시킬 필요가 있다.
한 측면은 새로운 구조의 편광판을 제공하는 것이다.
다른 측면은 상기 편광판을 포함하는 유기 발광 장치를 제공하는 것이다.
한 측면에 따라, 편광 필름, 위상차 필름 및 상기 편광 필름과 상기 위상차 필름 사이에 개재된 컬러 점착층을 포함하고, 상기 컬러 점착층이 피크 파장 470 내지 510㎚의 제1광선을 흡수하는 제1염료, 피크 파장 540 내지 610㎚의 제2광선을 흡수하는 제2염료, 및 바인더를 포함하는 편광판이 제공된다.
상기 컬러 점착층의 제1광선 투과율은 50% 이하일 수 있고, 제2광선 투과율은 50% 이하일 수 있다.
상기 제1염료는 안트라 퀴논계 염료, 메틴계 염료, 아조메틴계 염료, 옥사딘계 염료, 아조계 염료, 스티릴계 염료, 쿠마린계 염료, 포르피린계 염료, 디벤조푸라논계 염료, 티케토필로로필로르계 염료, 로다민계 염료, 키산텐계 염료 및 필로메텐계 염료로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제2염료는 안트라 퀴논계 염료, 메틴계 염료, 아조메틴계 염료, 옥사딘계 염료, 아조계 염료, 스티릴계 염료, 쿠마린계 염료, 포르피린계 염료, 디벤조푸라논계 염료, 티케토필로로필로르계 염료, 로다민계 염료, 키산텐계 염료 및 필로메텐계 염료로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 바인더는 아크릴계 고분자, 실리콘계 고분자, 에스테르계 고분자, 우레탄계 고분자, 아미드계 고분자, 에테르계 고분자, 플루오르계 고분자 및 고무로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 편광 필름은 매트릭스, 요오드 및 제3염료를 포함할 수 있다.
상기 편광 필름은 제1편광 필름 및 제2편광 필름을 포함하는 다층 구조를 가지고, 상기 제1편광 필름은 매트릭스와 요오드를 포함하고, 상기 제2편광 필름은 매트릭스와 제3염료를 포함할 수 있다.
다른 측면에 따라, 편광 필름, 제1기재층, 제2기재층, 위상차 필름 및 상기 편광 필름과 상기 위상차 필름 사이에 개재된 컬러 점착층을 포함하고, 상기 컬러 점착층이 피크 파장 470 내지 510㎚의 제1광선을 흡수하는 제1염료, 피크 파장 540 내지 610㎚의 제2광선을 흡수하는 제2염료, 및 바인더를 포함하고, 상기 제1기재층은 상기 컬러 점착층과 상기 편광 필름 사이에 개재되고, 상기 제2기재층은 상기 편광 필름 중 상기 제1기재층에 인접하는 면의 반대편 면에 형성되는 편광판이 제공된다.
상기 제1기재층 및 제2기재층은 트리-아세틸-셀룰로오스(TAC)를 포함할 수 있다.
상기 편광판은 점착층을 더 포함하고, 상기 점착층, 위상차 필름, 컬러 점착층, 제1기재층, 편광 필름 및 제2기재층이 순서대로 적층되어 있을 수 있다.
또 다른 측면에 따라, 제1편광 필름, 제2편광 필름, 제1기재층, 제2기재층, 위상차 필름 및 상기 제1편광 필름과 상기 위상차 필름 사이에 개재된 컬러 점착층을 포함하고, 상기 컬러 점착층이 피크 파장 470 내지 510㎚의 제1광선을 흡수하는 제1염료, 피크 파장 540 내지 610㎚의 제2광선을 흡수하는 제2염료, 및 바인더를 포함하고, 상기 제1기재층은 상기 제1편광 필름과 상기 제2편광 필름 사이에 개재되고, 상기 제2기재층은 상기 제2편광 필름 중 상기 제1기재층에 인접하는 제1일면의 반대편인 제2일면에 형성되는 편광판이 제공된다.
상기 편광판은 점착층을 더 포함하고, 상기 점착층, 위상차 필름, 컬러 점착층, 제1편광 필름, 제1기재층, 제2편광 필름 및 제2기재층이 순서대로 적층되어 있을 수 있다.
또 다른 측면에 따라, 유기 발광 소자를 구비한 기판 및 상기 유기 발광 소자로부터 방출된 광 경로 상에 위치하는 상기 편광판을 구비한 유기 발광 장치가 제공된다.
상기 유기 발광 소자로부터 방출된 광 중, 피크 파장 470 내지 510㎚의 제1광선의 세기를 A라고 하고, 상기 유기 발광 소자로부터 방출되어 상기 편광판을 통과한 광 중 상기 제1광선의 세기를 B라 할 때, B/A × 100 (%)가 50% 이하이고, 피크 파장 540 내지 610㎚의 제2광선의 세기를 C라고 하고, 상기 유기 발광 소자로부터 방출되어 상기 편광판을 통과한 광 중 상기 제2광선의 세기를 D라 할 때, D/C × 100 (%)가 50% 이하일 수 있다.
한 측면에 따른 고투과 편광판은 외광 시인성이 향상되고 휘도 및 소비 전력이 개선된다.
도 1은 일 구현예에 따른 편광판을 도시한 단면도이다.
도 2는 일 구현예에 따른 편광판을 도시한 단면도이다.
도 3은 실시예 1에 따른 편광 필름의 투과율 및 컬러 점착층의 투과율을 나타낸 그래프이다.
도 2는 일 구현예에 따른 편광판을 도시한 단면도이다.
도 3은 실시예 1에 따른 편광 필름의 투과율 및 컬러 점착층의 투과율을 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 한 측면에 따른 편광판을 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 편광판은 편광 필름, 위상차 필름 및 상기 편광 필름과 상기 위상차 필름 사이에 개재된 컬러 점착층을 포함한다.
위상차 필름은 통상적으로 λ/4 위상차 필름일 수 있다. λ/4 위상차 필름은 위상차 필름의 광축에 평행하며, 서로 수직인 두 편광 성분에 λ/4 만큼의 위상차를 부여하여 선편광을 원편광으로 바꾸거나 원편광을 선편광으로 바꾸는 역할을 한다.
위상차 필름은 유기 발광 장치로부터 나오는 내광을 원편광으로부터 선편광으로 변화시키거나 선편광으로부터 원편광으로 변화시킨다.
상기 위상차 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 트리-아세틸-셀룰로오스(TAC)로 이루어질 수 있으며, 상기 재료의 필름을 벨벳으로 러빙하여 필름 표면에 방향성을 부여한 다음, 코터(coater) 장치를 이용하여 액정을 코팅하고 액정이 코팅된 필름을 건조 공정을 수행하여 제조할 수 있다.
상기 위상차 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 트리-아세틸-셀룰로오스(TAC)로 이루어질 수 있으며, 상기 재료의 필름에 광배향막을 코팅한 후 레이저를 조사하여 필름 표면에 방향성을 부여한 다음, 코터(coater) 장치를 이용하여 액정을 코팅하고 건조함으로써 제조될 수 있다.
컬러 점착층은 피크 파장 470 내지 510㎚의 제1광선을 흡수하는 제1염료, 피크 파장 540 내지 610㎚의 제2광선을 흡수하는 제2염료, 및 바인더를 포함한다.
상기 컬러 점착층은 기본적으로 광학 필름 및 기재층을 접착시키거나 편광판과 유기 발광 소자를 접착시키는 역할을 한다. 따라서 컬러 점착층(130)은 주로 바인더 물질로 이루어지며, 아크릴계 고분자, 실리콘계 고분자, 에스테르계 고분자, 우레탄계 고분자, 아미드계 고분자, 에테르계 고분자, 플루오르계 고분자 및 고무로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 바인더는 아크릴계 고분자 및 실리콘계 고분자일 수 있다.
컬러 점착층은 피크 파장 470 내지 510㎚의 제1광선을 흡수하는 제1염료를 포함한다. 상기 범위의 파장에 해당하는 제1광선을 흡수함으로써 제1광선의 투과율은 50% 이하로 낮아지고 청색 및 녹색 광의 투과율은 향상될 수 있다.
컬러 점착층에 포함되는 제1염료는 피크 파장 470 내지 510㎚의 제1광선을 흡수하는 염료라면 어느 것이나 사용 가능하다. 예를 들면, 안트라 퀴논계 염료, 메틴계 염료, 아조메틴계 염료, 옥사딘계 염료, 아조계 염료, 스티릴계 염료, 쿠마린계 염료, 포르피린계 염료, 디벤조푸라논계 염료, 티케토필로로필로르계 염료, 로다민계 염료, 키산텐계 염료 및 필로메텐계 염료로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 염료일 수 있다.
구체적으로 상기 제1염료는 안트라 퀴논계 염료일 수 있다:
상기 컬러 점착층에 포함되는 제1염료는 피크 파장 470 내지 510㎚에 해당하는 제1광선을 흡수하여 컬러 점착층에서 상기 제1광선의 흡수율은 50 내지 95%일 수 있다. 컬러 점착층에서 상기 제1광선의 흡수율이 50% 이상이면 흑색의 시감이 저하되지 않으며 상기 제1광선의 흡수율이 95% 이하이면 유기 발광 소자의 색재현을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 컬러 점착층은 피크 파장 540 내지 610㎚의 제2광선을 흡수하는 제2염료를 포함한다. 상기 범위의 파장에 해당하는 제2광선을 흡수함으로써 제2광선의 투과율이 50% 이하로 낮아지고 녹색 및 적색 광의 투과율은 향상될 수 있다.
컬러 점착층에 포함되는 제2염료는 피크 파장 540 내지 610㎚의 제2광선을 흡수하는 염료라면 어느 것이나 사용 가능하다. 예를 들면, 안트라 퀴논계 염료, 메틴계 염료, 아조메틴계 염료, 옥사딘계 염료, 아조계 염료, 스티릴계 염료, 쿠마린계 염료, 포르피린계 염료, 디벤조푸라논계 염료, 티케토필로로필로르계 염료, 로다민계 염료, 키산텐계 염료 및 필로메텐계 염료로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 염료일 수 있다.
구체적으로 상기 제2염료는 아조메틴계 염료일 수 있다.
상기 컬러 점착층에 포함되는 제2염료는 피크 파장 540 내지 610㎚에 해당하는 제2광선을 흡수하여 컬러 점착층에서 상기 제2광선의 흡수율은 50 내지 95%일 수 된다. 컬러 점착층에서 상기 제2광선의 흡수율이 50% 이상이면 블랙 색상의 시감이 저하되지 않으며 상기 제1광선의 흡수율이 95% 이하이면 유기 발광 소자의 색재현을 향상시킬 수 있는 이점이 있다
컬러 점착층의 두께는 통상적으로 10㎛ 내지 30㎛일 수 있다. 상기 컬러 점착층의 두께가 10㎛ 이상이면 충격에 강한 이점이 있고 두께가 30㎛ 이하이면 슬림한 패널이 되는 이점이 있다.
컬러 점착층에 사용되는 제1염료, 제2염료 및 바인더의 종류 및 농도는 컬러 점착층에 흡수되는 광선에 의해 한정되는 것은 아니다.
컬러 점착층이 제1염료 및 제2염료를 동시에 포함하여 피크 파장 470 내지 510㎚의 제1광선 및 피크 파장 540 내지 610㎚의 제2광선을 동시에 흡수함으로써, 발광 스펙트럼에서 청색과 녹색 피크 파장이 교차되는 점 및 녹색과 적색의 피크 파장이 교차되는 점의 감도(intensity)가 낮아지고, 유기 발광 소자의 색순도 및 색재현이 향상된다.
편광 필름은 편광 특성을 나타내는 것으로서 매트릭스 구조로 되어 있으며, 구체적으로 매트릭스, 요오드 및 제3염료를 포함한다. 매트릭스는 폴리비닐알코올(PVA)로 된 구조일 수 있다.
상기 편광 필름은 요오드 및 제3염료를 동시에 포함한다. 요오드를 폴리비닐알코올에 포함시켜 편광 필름을 형성하는 경우에는 요오드 이온 사슬이 연신 배향된 폴리비닐알코올 사슬에 의하여 배향되면서 편광성이 나타난다. 폴리비닐알코올이 요오드를 포함하는 경우에는 편광 효율 및 투과도가 우수하나 요오드의 승화성으로 인하여 온습도 및 광에 대한 내구성이 저하되고 결국 균일도가 저하될 수 있다.
염료를 폴리비닐알코올에 포함시켜 편광 필름을 형성하면 요오드를 사용한 경우와 유사하게 염료가 연신 배향된 폴리비닐알코올 사슬에 의하여 배향되면서 편광성을 나타내게 된다. 폴리비닐알코올이 염료계를 포함하는 경우에는 요오드와 같은 승화성이 없어 내구성이 우수하나 이색성이 불량할 수 있다. 여기서 균일도와 내구성이 뛰어난 제3염료와 요오드를 동시에 폴리비닐알코올에 포함시켜 편광 필름을 형성하면 부족한 요오드의 균일도를 제3염료가 보완하는 구조가 될 수 있다.
제3염료는 염료계 편광 필름의 제조에 사용되는 염료라면 어느 것이나 사용 가능하다. 예를 들면, 상기 제3염료는 하기 구조를 가지는 염료일 수 있다:
편광 필름에 사용되는 요오드와 제3염료의 중량비는 1:1 내지 1:1.5일 수 있다. 요오드와 제3염료의 중량비가 상기 범위를 만족하는 경우 균일도 및 편광도 모두가 저하되지 않고 우수하다. 편광 필름의 두께는 통상적인 범위로서 15 내지 30㎛일 수 있다.
편광 필름은 흡수축과 편광축을 구비한다. 흡수축은 요오드 이온 사슬 및 제3염료 이온 사슬이 연신 배향된 축으로서, 임의의 방향으로 진동하는 광선의 두 개의 수직 성분 중 한쪽 성분이 편광 필름의 전자와 상호 작용하여 광선의 전기적 에너지가 전자의 에너지로 바뀌는 과정에서 그 성분을 소멸시킨다. 편광축은 이러한 흡수축에 수직인 축으로서, 편광축 방향으로 진동하는 광을 투과시킨다.
편광 필름은 폴리비닐알코올 필름을 연신한 후 요오드와 제3염료를 합착시키는 방법, 요오드와 제3염료를 폴리비닐알코올 필름에 흡착시킨 후 연신하는 방법 및 요오드와 제3염료를 폴리비닐알코올 필름에 염착시키면서 동시에 연신하는 방법 등으로 제조할 수 있다.
그 외에, 상기 편광 필름을 보호하기 위하여 편광 필름과 접촉하는 부분에 기재층을 형성시킬 수 있다. 제1기재층은 편광 필름을 지지하고 보호하며 편광 필름의 내구성, 내습성 및 기계적 강도 등을 보강하는 역할을 한다. 이러한 제1기재층으로는 광투과율이 높고, 복굴절성이 비교적 낮으며, 표면 개질에 의한 친수화가 용이한 재질을 사용할 수 있으며, 예를 들면 트리-아세틸-셀룰로오스를 사용할 수 있다. 제1기재층의 두께는 충분한 강도를 얻기 위해 50 내지 100㎛로 형성할 수 있다. 제2기재층은 편광 필름을 지지하고 외부의 충격 등으로부터 편광 필름을 보호하는 역할을 한다. 상기 제2기재층의 재질 및 두께는 제1기재층의 재질 및 두께와 동일할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 편광판은 편광 필름, 제1기재층, 제2기재층, 위상차 필름 및 상기 편광 필름과 상기 위상차 필름 사이에 개재된 컬러 점착층을 포함하는 구조일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 편광판이 점착층을 더 포함하여, 상기 점착층, 위상차 필름, 컬러 점착층, 제1기재층, 편광 필름 및 제2기재층이 순서대로 적층되어 있는 구조일 수 있다.
한편, 상기 편광필름은 제1편광 필름 및 제2편광 필름을 포함하는 다층 구조를 가지고 상기 제1편광 필름은 매트릭스와 요오드를 포함하고 상기 제2편광 필름은 매트릭스와 제3염료를 포함할 수 있다.
도 2는 다른 측면에 따른 편광판을 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 편광판은 제1편광 필름, 제2편광 필름, 제1기재층, 제2기재층, 위상차 필름 및 상기 편광 필름과 상기 위상차 필름 사이에 개재된 컬러 점착층을 포함하고, 상기 제1기재층은 상기 컬러 점착층과 상기 편광 필름 사이에 개재되고, 상기 제2기재층은 상기 편광 필름 중 상기 제1기재층에 인접하는 면의 반대편 면에 형성될 수 있다.
위상차 필름, 컬러 점착층, 제1기재층 및 제2기재층은 상기 도 1에서 설명한 바와 같으므로 자세한 설명을 생략한다.
제1편광 필름은 편광 특성을 나타내는 것으로서 매트릭스 구조로 되어 있으며, 구체적으로 매트릭스, 요오드 및 제3염료를 포함한다. 상기 매트릭스는 폴리비닐알코올(PVA)로 된 구조일 수 있다. 제2편광 필름은 제1편광 필름과 동일한 재료 및 구조를 사용할 수 있다.
제1편광층의 존재로 투과율은 상승되면서 편광도의 저하가 일어나고 그 영향으로 균일도가 저하될 수 있다. 제2편광층(염료층)은 이를 개선하는 역할을 수행한다.
일 구현예에 따르면, 상기 편광판은 점착층을 더 포함하여, 상기 점착층, 위상차 필름, 컬러 점착층, 제1편광 필름, 제1기재층, 제2편광 필름 및 제2기재층이 순서대로 적층되어 있는 구조일 수 있다.
또 다른 측면에 따른 유기 발광 장치는 유기 발광 소자를 구비한 기판 및 상기 유기 발광 소자로부터 방출된 광 경로 상에 위치한 편광판을 구비하며 상기 편광판이 상기 일 구현예에 따른 편광판일 수 있다.
상기 유기 발광 소자는 제1전극; 상기 제1전극에 대향된 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 유기막을 구비할 수 있다. 예를 들면, 유기 발광 소자는 제1전극/정공 주입층/발광층/제2전극, 제1전극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/제2전극 또는 제1전극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/제2전극의 구조를 가질 수 있다. 또는 상기 유기 발광 소자는 제1전극/정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 가지는 단일막/발광층/전자 수송층/제2전극 또는 제1전극/정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 가지는 단일막/발광층/전자 수송층/전자 주입층/제2전극의 구조를 가질 수 있다.
상기 제1 전극은 애노드(anode) 또는 캐소드(cathode)일 수 있다. 여기에서 기판으로는 통상적인 유기 발광 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데 기계적 강도, 열적 안정성, 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리 기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 제1 전극용 물질로는 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO), Al, Ag, Mg 등을 이용할 수 있으며, 투명 전극 또는 반사 전극으로 형성될 수 있다.
상기 정공 주입층 물질로는 공지된 정공 주입 재료를 사용할 수 있다. 예를 들면, 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물, m-MTDATA [4,4´,4˝-tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine], NPB(N,N´-디(1-나프틸)-N,N´-디페닐벤지딘(N,N´-di(1-naphthyl)-N,N´-diphenylbenzidine)), TDATA, 2-TNATA, Pani/DBSA (Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid:폴리아닐린/도데실벤젠술폰산), PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)), Pani/CSA (Polyaniline/Camphor sulfonicacid:폴리아닐린/캠퍼술폰산) 또는 PANI/PSS (Polyaniline)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리아닐린)/폴리(4-스티렌술포네이트))등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 정공 수송층 물질은 공지된 정공 수송층 물질을 이용할 수 있다. 예를 들면, N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸 등의 카바졸 유도체, NPB, N,N´-비스(3-메틸페닐)-N,N´-디페닐-[1,1-바이페닐]-4,4´-디아민(TPD), N,N´-디(나프탈렌-1-일)-N,N´-디페닐 벤지딘(α-NPD) 등의 방향족 축합환을 가지는 아민 유도체 등을 사용할 수 있다.
상기 발광층은 공지된 다양한 발광 물질을 이용하여 형성할 수 있는데, 공지의 호스트 및 도펀트를 이용하여 형성할 수도 있다. 상기 도펀트의 경우, 공지의 형광 도펀트 및 공지의 인광 도펀트를 모두 사용할 수 있다. 예를 들어, 호스트로서는 Alq3, CBP(4,4´-N,N´-디카바졸-바이페닐), AND(9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센), 또는 DSA(디스티릴아릴렌) 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 공지된 적색 도펀트로서 PtOEP, Ir(piq)3, Btp2Ir(acac), DCJTB 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 공지된 녹색 도펀트로서, Ir(ppy)3 (ppy = 페닐피리딘), Ir(ppy)2(acac), Ir(mpyp)3, C545T(10-(2-벤조티아졸릴)-2,3,6,7-테트라히드로-1,1,7,7-테트라메틸-1H,5H,11H-(1)벤조피로피라노(6,7-8-i,j)퀴놀리진-11-온) 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 공지된 청색 도펀트로서, F2Irpic, (F2ppy)2Ir(tmd), Ir(dfppz)3, ter-플루오렌(fluorene), 4,4´-비스(4-디페닐아미노스타릴)바이페닐 (DPAVBi), 2,5,8,11-테트라-티-부틸 페릴렌 (TBP) 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 전자 수송층 물질은 공지된 전자 수송층 형성 재료를 임의로 선택하여 사용할 수도 있다. 예를 들면, 이의 예로는, 퀴놀린 유도체, 특히 트리스(8-퀴놀리노레이트)알루미늄(Alq3), TAZ, Balq 등과 같은 공지의 재료를 사용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전자 주입층으로서는 LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO 등과 같은 전자 주입층 형성 재료로서 공지된 임의의 물질을 사용할 수도 있다. 상기 전자 주입층의 증착조건 및 코팅조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택된다.
상기 제2 전극은 캐소드 또는 애노드로 사용될 수 있다. 상기 제2 전극 형성용 물질로는 낮은 일함수를 가지는 금속, 합금, 전기전도성 화합물 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 구체적인 예로서는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag)등을 들 수 있다. 또한, 전면 발광 소자를 얻기 위하여 ITO, IZO를 사용한 투명 캐소드를 사용할 수도 있다.
상기 유기 발광 소자의 기판에 편광판을 접착시키기 위해 점착제를 사용할 수 있다. 점착제로는 감압 점착제(Pressure Sensitive Adhesive: PSA)가 사용될 수 있으며, 예를 들면 탄성률과 접착 특성이 좋고, 기판과 점착제층 사이에서 미세한 기포의 발생을 줄여 점착제의 박리를 방지할 수 있는 아크릴계 공중합체를 포함하는 점착제가 사용될 수도 있다. 점착제는 편광판을 기판에 부착시킬 뿐만 아니라 편광판의 내습성을 보강하며, 일정한 탄성을 가져 외부의 충격으로부터 편광판을 보호하는 역할을 한다. 점착제의 두께는 15 내지 30㎛일 수 있다.
일 구현예에 따라, 상기 유기 발광 소자로부터 방출된 광 중, 피크 파장 470 내지 510㎚의 제1광선의 세기를 A라고 하고, 상기 유기 발광 소자로부터 방출되어 상기 편광판을 통과한 광 중 상기 제1광선의 세기를 B라 할 때, B/A × 100 (%)가 50% 이하이고, 피크 파장 540 내지 610㎚의 제2광선의 세기를 C라고 하고, 상기 유기 발광 소자로부터 방출되어 상기 편광판을 통과한 광 중 상기 제2광선의 세기를 D라 할 때, D/C × 100 (%)가 50% 이하일 수 있다.
이하 본 발명의 실시예를 구체적으로 예시하지만, 본 발명이 하기의 실시예로 한정되는 것을 의미하는 것은 아니다.
실시예 1
이형 필름 상에 λ/4 위상차 필름을 형성하고, 상기 위상차 필름 상에 피크 파장 475㎚의 광선을 흡수하는 안트라퀴논계 염료 및 피크 파장 587㎚의 광선을 흡수하는 아조메탄계 염료를 포함하는 컬러 점착층을 10㎛ 두께로 형성하였다.
컬러 점착층 상에 트리-아세틸-셀룰로오스를 50㎛ 두께로 하여 제1기재층을 형성하고, 상기 제1기재층 상에 폴리비닐알코올 필름, 요오드 및 이색성 염료를 포함하는 편광 필름을 20㎛ 두께로 형성하였다.
상기 편광 필름 상에 트리-아세틸-셀룰로오스를 50㎛ 두께로 하여 제2기재층을 형성하였다.
실시예 2
이형 필름 상에 λ/4 위상차 필름을 형성하고, 상기 위상차 필름 상에 피크 파장 475㎚의 광선을 흡수하는 안트라퀴논계 염료 및 피크 파장 587㎚의 광선을 흡수하는 아조계 염료를 포함하는 컬러 점착층을 10㎛ 두께로 형성하였다.
컬러 점착층 상에 폴리비닐알코올 필름, 요오드 및 이색성 염료를 포함하는 제1편광 필름을 20㎛ 두께로 형성하였다.
상기 제1편광 필름 상에 트리-아세틸-셀룰로오스를 50㎛ 두께로 하여 제1기재층을 형성하고, 상기 제1기재층 상에 폴리비닐알코올 필름, 요오드 및 이색성 염료를 포함하는 제2편광 필름을 20㎛ 두께로 형성하였다.
상기 제2편광 필름 상에 트리-아세틸-셀룰로오스를 50㎛ 두께로 하여 제2기재층을 형성하였다.
비교예 1
이형 필름 상에 λ/4 위상차 필름을 형성하고, 상기 위상차 필름 상에 피크 파장 587㎚의 광선을 흡수하는 아조메탄계 염료를 포함하는 컬러 점착층을 10㎛ 두께로 형성하였다.
컬러 점착층 상에 트리-아세틸-셀룰로오스를 50㎛ 두께로 하여 제1기재층을 형성하고, 상기 제1기재층 상에 폴리비닐알코올 필름 및 요오드를 포함하는 편광 필름을 20㎛ 두께로 형성하였다.
상기 편광 필름 상에 트리-아세틸-셀룰로오스를 50㎛ 두께로 하여 제2기재층을 형성하였다.
비교예 2
이형 필름 상에 λ/4 위상차 필름을 형성하고, 상기 위상차 필름 상에 피크 파장 475㎚의 광선을 흡수하는 안트라퀴논계 염료를 포함하는 컬러 점착층을 10㎛ 두께로 형성하였다.
컬러 점착층 상에 폴리비닐알코올 필름 및 요오드를 포함하는 제1편광 필름을 20㎛ 두께로 형성하였다.
상기 제1편광 필름 상에 트리-아세틸-셀룰로오스를 50㎛ 두께로 하여 제1기재층을 형성하고, 상기 제1기재층 상에 폴리비닐알코올 필름 및 요오드를 포함하는 제2편광 필름을 20㎛ 두께로 형성하였다.
상기 제2편광 필름 상에 트리-아세틸-셀룰로오스를 50㎛ 두께로 하여 제2기재층을 형성하였다.
상기 실시예 1-2 및 비교예 1-2에 따라 완성된 편광판을 유기 발광 소자에 부착한 후, 유기 발광 소자를 구동하여 투과율을 측정하여 하기 표 1에 나타내었고, 실시예 1 및 비교예 1에 따른 경우의 유기 발광 소자의 소비 전류를 측정하여 표 2에 나타내었다(POL 부착한 뒤 200nit(0.300, 0.310) 맞추었을 때의 특성임).
상기 실시예 1의 컬러 점착층의 투과율 및 유기 발광 소자의 투과율을 도 3에 나타내었다.
| 실시예 1 (%) | 실시예 2 (%) | 비교예 1 (%) | 비교예 2 (%) | |
| 적색 | 56.25 | 55.13 | 46.16 | 44.87 |
| 녹색 | 54.71 | 53.22 | 44.27 | 42.68 |
| 청색 | 51.87 | 51.01 | 43.29 | 42.11 |
| 백색 | 55.18 | 54.05 | 44.74 | 43.54 |
| 실시예 1 | 실시예 2 | |
| 적색 | 33 | 43 |
| 녹색 | 45 | 57 |
| 청색 | 68 | 92 |
| 백색 | 139 | 184 |
표 1에 따르면 실시예 1의 경우에 비교예 1의 경우보다 단체 투과율의 경우 44.74%에서 55.18%로 증가하여 10.4% 정도 투과율 향상을 보임을 알 수 있다.
표 2에 따르면 투과율 향상의 결과로 24.5%의 소비전류가 절감되는 효과를 알 수 있다. 이로부터 광효율을 높힘으로써 저소비전력 표시소자를 구현하고 또한 유기발광재료의 전류 밀도를 낮춤으로써 장수명 유기발광표시소자를 실현할 수 있음을 알 수 있다.
도 3에서 실시예 1의 컬러 점착층의 투과율은 피크 파장 440 내지 470㎚, 510 내지 540㎚ 및 610 내지 640㎚에서 청색/녹색/적색이 80% 이상이고, 피크 파장 475㎚ 및 587㎚에서 50% 미만임을 알 수 있다. 이에 따라 상기 컬러 점착층을 채용한 유기 발광 소자는 휴대전화에 사용시 소위 블랙 특성이 개선됨을 예상할 수 있다.
청색/녹색/적색의 투과율이 80% 이상으로 조절된 투과율은 최초 투과되는 광과 편광판에 의해 리사이클되는 광의 손실을 최소화하는 역할을 한다는 것을 알 수 있다. 475㎚, 587㎚의 유기 발광 스펙트럼 이외의 영역은 투과율을 50% 미만으로 낮게 함으로써 외광이 처음 입사할 때와 유기 발광 소자에 반사되어 DBEF 또는 CLC를 통과한 외광이 외부로 나아갈 때 유기 발광 빛에는 손실을 주지 않으면서 외광 시인성을 확보할 수 있다.
일 실시예에 따른 유기 발광의 경우에는 편광판의 광 리사이클을 통한 투과율 향상과 디스플레이에 특화된 컬러 점착층을 적용함으로써 뛰어난 외광 시인성을 확보할 수 있는 구조를 가짐을 알 수 있다.
Claims (20)
- 편광 필름, 위상차 필름 및 상기 편광 필름과 상기 위상차 필름 사이에 개재된 컬러 점착층을 포함하고,
상기 컬러 점착층이 피크 파장 470 내지 510㎚의 제1광선을 흡수하는 제1염료, 피크 파장 540 내지 610㎚의 제2광선을 흡수하는 제2염료, 및 바인더를 포함하고,
상기 편광 필름은 매트릭스, 요오드 및 제3염료를 포함하고, 상기 제3염료는 하기 화학식으로 표시되는 편광판:
.
- 제1항에 있어서, 상기 컬러 점착층의 제1광선 투과율이 50% 이하인 것을 특징으로 하는 편광판.
- 제1항에 있어서, 상기 컬러 점착층의 제2광선 투과율이 50% 이하인 것을 특징으로 하는 편광판.
- 제1항에 있어서, 상기 제1염료가 안트라 퀴논계 염료, 메틴계 염료, 아조메틴계 염료, 옥사딘계 염료, 아조계 염료, 스티릴계 염료, 쿠마린계 염료, 포르피린계 염료, 디벤조푸라논계 염료, 티케토필로로필로르계 염료, 로다민계 염료, 키산텐계 염료 및 필로메텐계 염료로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
- 제1항에 있어서, 상기 제1염료가 안트라 퀴논계 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
- 제1항에 있어서, 상기 제2염료가 안트라 퀴논계 염료, 메틴계 염료, 아조메틴계 염료, 옥사딘계 염료, 아조계 염료, 스티릴계 염료, 쿠마린계 염료, 포르피린계 염료, 디벤조푸라논계 염료, 티케토필로로필로르계 염료, 로다민계 염료, 키산텐계 염료 및 필로메텐계 염료로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
- 제1항에 있어서, 상기 제2염료가 아조메틴계 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
- 제1항에 있어서, 상기 바인더가 아크릴계 고분자, 실리콘계 고분자, 에스테르계 고분자, 우레탄계 고분자, 아미드계 고분자, 에테르계 고분자, 플루오르계 고분자 및 고무로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
- 제1항에 있어서, 상기 바인더가 아크릴계 고분자 및 실리콘계 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 편광 필름이 제1편광 필름 및 제2편광 필름을 포함하는 다층 구조를 가지고, 상기 제1편광 필름은 상기 매트릭스와 상기 요오드를 포함하고, 상기 제2편광 필름은 상기 매트릭스와 상기 제3염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
- 제1항에 있어서, 상기 요오드와 상기 제3염료의 중량비가 1:1 내지 1:1.5인 것을 특징으로 하는 편광판.
- 제1항에 있어서, 상기 편광 필름의 두께가 15 내지 30㎛인 것을 특징으로 하는 편광판.
- 편광 필름, 제1기재층, 제2기재층, 위상차 필름, 및 상기 편광 필름과 상기 위상차 필름 사이에 개재된 컬러 점착층을 포함하고,
상기 컬러 점착층이 피크 파장 470 내지 510㎚의 제1광선을 흡수하는 제1염료, 피크 파장 540 내지 610㎚의 제2광선을 흡수하는 제2염료, 및 바인더를 포함하고,
상기 편광 필름은 매트릭스, 요오드 및 제3염료를 포함하고, 상기 제3염료는 하기 화학식으로 표시되고,
상기 제1기재층은 상기 컬러 점착층과 상기 편광 필름 사이에 개재되고, 상기 제2기재층은 상기 편광 필름 중 상기 제1기재층에 인접하는 면의 반대편 면에 형성되는 편광판. - 제14항에 있어서, 상기 제1기재층 및 제2기재층이 트리-아세틸-셀룰로오스(TAC)를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
- 제14항에 있어서, 상기 편광판이 점착층을 더 포함하고, 상기 점착층, 위상차 필름, 컬러 점착층, 제1기재층, 편광 필름 및 제2기재층이 순서대로 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판.
- 제1편광 필름, 제2편광 필름, 제1기재층, 제2기재층, 위상차 필름 및 상기 제1편광 필름과 상기 위상차 필름 사이에 개재된 컬러 점착층을 포함하고,
상기 컬러 점착층이 피크 파장 470 내지 510㎚의 제1광선을 흡수하는 제1염료, 피크 파장 540 내지 610㎚의 제2광선을 흡수하는 제2염료, 및 바인더를 포함하고,
상기 제1편광 필름 및 상기 제2편광 필름은 서로 독립적으로 매트릭스, 요오드 및 제3염료를 포함하고, 상기 제3염료는 하기 화학식으로 표시되고,
상기 제1기재층은 상기 제1편광 필름과 상기 제2편광 필름 사이에 개재되고, 상기 제2기재층은 상기 제2편광 필름 중 상기 제1기재층에 인접하는 면의 반대편 면에 형성되는 편광판. - 제17항에 있어서, 상기 편광판이 점착층을 더 포함하고, 상기 점착층, 위상차 필름, 컬러 점착층, 제1편광 필름, 제1기재층, 제2편광 필름 및 제2기재층이 순서대로 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판.
- 유기 발광 소자를 구비한 기판; 및
상기 유기 발광 소자로부터 방출된 광 경로 상에 위치한 편광판;
을 구비한 유기 발광 장치로서,
상기 편광판이 제1항 내지 제9항 및 제11항 내지 제18항 중 어느 한 항의 편광판인 것을 특징으로 하는 유기 발광 장치. - 제19항에 있어서, 상기 유기 발광 소자로부터 방출된 광 중,
피크 파장 470 내지 510㎚의 제1광선의 세기를 A라고 하고, 상기 유기 발광 소자로부터 방출되어 상기 편광판을 통과한 광 중 상기 제1광선의 세기를 B라 할 때, B/A × 100 (%)가 50% 이하이고,
피크 파장 540 내지 610㎚의 제2광선의 세기를 C라고 하고, 상기 유기 발광 소자로부터 방출되어 상기 편광판을 통과한 광 중 상기 제2광선의 세기를 D라 할 때, D/C × 100 (%)가 50% 이하인 것을 특징으로 하는 유기 발광 장치.
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