KR102063203B1 - 명암비 개선 광학필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

명암비 개선 광학필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치 Download PDF

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Abstract

보호층; 명암비 개선층; 및 반사방지층, 방현층 중 하나 이상이 순차적으로 형성되고, 상기 명암비 개선층은 제1수지층 및 상기 제1수지층과 대향하는 제2수지층을 포함하고, 상기 제2수지층은 광학 패턴 및 상기 광학 패턴 사이에 평탄부를 갖는 패턴부를 구비하고, 상기 광학 패턴은 밑각(θ)이 55° 내지 90°이고, 상기 패턴부는 식 1을 만족하고, 상기 제2수지층은 제1수지층보다 굴절률이 높고, 상기 제2수지층은 지르코니아 및 카본블랙을 포함하는 것인, 명암비 개선 광학 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시 장치가 제공된다.

Description

명암비 개선 광학필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치{OPTICAL FILM FOR IMPROVING CONTRAST RATIO, POLARIZING PLATE COMPRISING THE SAME AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 명암비 개선 광학필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 백라이트 유닛에서 나온 광이 액정패널을 통해 출사됨으로써 작동된다. 백라이트 유닛으로부터 광은 액정표시장치의 화면에 대해 수직으로 입사되므로, 액정표시장치의 화면 중 측면은 정면 대비 명암비(contrast ratio, CR)가 떨어질 수밖에 없다. 따라서, 측면 명암비를 높이는 명암비 개선 광학필름에 대한 개발이 진행되고 있다.
일반적으로, 명암비 개선 광학필름은 고굴절층과 저굴절층을 구비하며 광학 패턴에 의해 명암비를 개선한다. 예를 들면, 평탄부와 광학 패턴이 교대로 형성된 광학 필름에 의해 명암비를 개선할 수 있다. 광학 패턴은 경사면을 구비하며 입사된 광을 경사면에서 굴절 및 확산시킴으로써 명암비를 개선하고, 평탄부는 평탄부에 도달한 광을 출사킴으로써 광을 확산시키고 휘도를 유지할 수 있다. 그러나, 명암비 개선 광학필름 상에 다른 광학필름이 추가로 적층될 경우 명암비 개선 효과가 떨어질 수도 있다.
한편, 명암비 개선 광학 필름은 광학표시장치 중 외곽에 배치되므로 외부의 영향을 쉽게 받을 수밖에 없다. 명암비 개선 광학 필름은 장시간 UV에 노출될 수 밖에 없는데 방향족계 화합물의 경우 고굴절층에 포함시 굴절률을 높일 수 있으나 황변 등의 변색으로 내광 신뢰성을 저하시킬 수 있다. 또한, 광학표시장치의 시청자는 명암비 개선 광학 필름을 통과한 화면을 볼 수밖에 없는데 반사율이 높을 경우 화면 시인성이 낮아질 수 있다.
본 발명의 배경기술은 일본공개특허 제2006-251659호에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 측면 명암비 증가, 시야각 개선 효과가 우수한 명암비 개선 광학 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 하드코팅층 없이 경도가 우수하고 방향족계 화합물을 사용하지 않아서 내광 신뢰성이 우수한 명암비 개선 광학 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 명암비 개선 광학필름을 포함하는 편광판 및 광학표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 명암비 개선 광학 필름은 보호층; 명암비 개선층; 및 반사방지층, 방현층 중 하나 이상이 순차적으로 형성되고, 상기 명암비 개선층은 제1수지층 및 상기 제1수지층과 대향하는 제2수지층을 포함하고, 상기 제2수지층은 광학 패턴 및 상기 광학 패턴 사이에 평탄부를 갖는 패턴부를 구비하고, 상기 광학 패턴은 밑각(θ)이 55° 내지 90°이고, 상기 패턴부는 하기 식 1을 만족하고,
<식 1>
1 ＜ P/W ≤ 10
(상기 식 1에서, P는 패턴부의 주기(단위:㎛),
W는 광학 패턴의 최대 폭(단위:㎛)),
상기 제2수지층은 제1수지층보다 굴절률이 높고,
상기 제2수지층은 지르코니아 및 카본블랙을 포함할 수 있다.
본 발명의 편광판은 편광필름 및 상기 편광필름 상에 형성된 본 발명의 명암비 개선층을 포함할 수 있다.
본 발명의 액정표시장치는 본 발명의 편광판을 포함할 수 있다.
본 발명은 측면 명암비 증가, 시야각 개선 효과가 우수한 명암비 개선 광학 필름을 제공하였다.
본 발명은 하드코팅층 없이 경도가 우수하고 방향족계 화합물을 사용하지 않아서 내광 신뢰성이 우수한 명암비 개선 광학 필름을 제공하였다.
본 발명은 본 발명의 명암비 개선 광학필름을 포함하는 편광판 및 액정표시장치를 제공하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 명암비 개선 광학필름의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 명암비 개선 광학필름의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 명암비 개선 광학필름의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판의 단면도이다.
첨부한 도면을 참고하여 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 "상부"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것으로서, 시 관점에 따라 "상부"가 "하부"로 "하부"가 "상부"로 변경될 수 있고, "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구조를 개재한 경우도 포함할 수 있다. 반면, "직접 위(directly on)", "바로 위" 또는 "직접적으로 형성" 또는 "직접적으로 접하여 형성"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구조를 개재하지 않은 것을 의미한다.
본 명세서에서 "수평 방향", "수직 방향"은 각각 직사각형의 액정표시장치 화면의 장방향과 단방향을 의미한다. 본 명세서에서 "정면", "측면"은 수평 방향을 기준으로, 구면 좌표계(spherical coordinate system)에 의한 (φ, θ)에 의할 때, 정면은 (0°, 0°)이고, 좌측 끝 지점을 (180°, 90°), 우측 끝 지점을 (0°, 90°)라고 할 때, 측면은 (0°, 60°)을 의미한다.
본 명세서에서 "정상부(top part)"는 음각의 광학 패턴 중 가장 높은 부분을 의미한다.
본 명세서에서 "종횡비(aspect ratio)"는 광학 패턴의 최대 폭에 대한 최대 높이의 비(최대 높이/최대 폭)를 의미한다.
본 명세서에서 "주기"는 이웃하는 광학 패턴 간의 거리, 예를 들면 하나의 광학 패턴의 최대폭과 상기 광학 패턴과 바로 이웃하는 하나의 평탄부의 폭의 합을 의미한다.
본 명세서에서 "면방향 위상차(Re)"는 파장 550nm에서의 값이고, 하기 식 A로 표시된다:
<식 A>
Re = (nx - ny) x d
(상기 식 A에서, nx, ny는 파장 550nm에서 각각 해당 보호층 또는 기재층의 지상축 방향, 진상축 방향의 굴절률이고, d는 해당 보호층 또는 기재층의 두께(단위:nm)이다).
본 명세서에서 "(메트)아크릴"은 아크릴 및/또는 메타아크릴을 의미한다.
본 명세서에서 광학 필름에 대해 "△YI"는 광학 필름의 초기 YI를 YIa, 상기 광학 필름을 내광 테스트 조건에서 방치 후 측정한 YI를 YIb라고 할 때 YIb - YIa를 의미한다.
본 명세서에서 광학 필름에 대해 "△b*"는 광학 필름의 초기 b*를 b*1, 상기 광학 필름을 내광 테스트 조건에서 방치 후 측정한 b*를 b*2라고 할 때 b*2 - b*1를 의미한다.
본 명세서에서 편광판의 "△YI", "△b*"는 상기에서 광학 필름 대신에 편광판을 사용해서 측정한 값을 의미한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 명암비 개선 광학 필름을 도 1을 참고하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 명암비 개선 광학 필름의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 명암비 개선 광학 필름(10)은 보호층(100), 명암비 개선층(200A), 반사방지층(300)이 순차적으로 형성되어 있다. 보호층(100)의 광출사면에 명암비 개선층(200A), 반사방지층(300)이 순차적으로 형성되어 있다.
보호층
보호층(100)은 명암비 개선층(200A)의 일면에 형성되어, 명암비 개선층(200A)을 지지할 수 있다. 일 구체예에서, 보호층(100)은 명암비 개선층(200A)은 직접적으로 형성되어, 명암비 개선 광학 필름(10)을 박형화시킬 수 있다. 상기 "직접적으로 형성"은 보호층(100)과 명암비 개선층(200A)의 사이에 임의의 점착층, 접착층, 또는 점접착층이 개재되지 않음을 의미한다. 그러나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
보호층(100)은 광학적으로 투명할 수 있고, 광 입사면 및 광 입사면과 대향하는 광 출사면을 포함할 수 있다. 보호층(100)의 광 출사면에 명암비 개선층(200A)이 형성되어 있다. 보호층(100)은 가시광선 영역에서 전광선 투과율이 90% 이상 예를 들면 90% 내지 100%가 될 수 있다. 상기 범위에서 입사광에 영향을 주지 않고 명암비 개선층으로 투과시킬 수 있다.
보호층(100)은 보호 필름 타입 또는 보호 코팅층 타입일 수 있다.
보호층이 보호 필름 타입일 경우 광학적으로 투명한 수지 필름을 포함할 수 있다. 보호 필름은 수지를 용융 및 압출하여 형성될 수 있다. 필요할 경우에는 연신 공정을 더 추가할 수도 있다. 상기 수지는 트리아세틸셀룰로스(TAC) 등을 포함하는 셀룰로스 에스테르계 수지, 비정성 환상 폴리올레핀(COP) 등을 포함하는 고리형 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등을 포함하는 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 비 환형-폴리올레핀계 수지, 폴리메틸메타아크릴레이트 수지 등을 포함하는 폴리아크릴레이트계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
보호 필름은 무 연신 필름일 수도 있으나, 상기 수지를 소정의 방법으로 연신시켜 소정 범위의 위상차를 갖는 위상차 필름 또는 등방성 광학 필름이 될 수 있다. 일 구체예에서, 보호 필름은 Re가 60nm 이하 구체적으로 0nm 내지 60nm 더 구체적으로 40nm 내지 60nm의 등방성 광학필름이 될 수도 있다. 상기 범위에서 시야각을 보상하여 화상 품질을 좋게 할 수 있다. 상기 "등방성 광학필름"은 nx, ny, nz가 실질적으로 동일한 필름을 의미하며, 상기 "실질적으로 동일한"은 완전히 동일한 경우뿐만 아니라 약간의 오차를 포함하는 경우를 모두 포함한다. 다른 구체예에서, 보호 필름은 Re가 60nm 이상인 위상차 필름일 수 있다. 예를 들면, 보호 필름은 Re가 60nm 내지 350nm가 될 수 있다. 예를 들면, 보호 필름은 Re가 8,000 nm 이상, 구체적으로 10,000nm 이상, 더 구체적으로 10,000nm 초과, 더 구체적으로 10,100nm 내지 30,000nm, 10,100nm 내지 15,000nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 무지개 얼룩이 시인되지 않게 할 수 있고, 명암비 개선층를 통해 확산된 광의 확산 효과가 더 커질 수 있다.
보호 코팅층은 활성 에너지선 경화성 화합물과 중합 개시제를 포함하는 활성 에너지선 경화성 수지 조성물로 형성될 수 있다. 활성 에너지선 경화성 화합물은 양이온 중합성 경화성 화합물, 라디칼 중합성의 경화성 화합물, 우레탄 수지, 실리콘계 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 양이온 중합성 경화성 화합물은 분자 내에 적어도 하나의 에폭시기를 갖는 에폭시계 화합물, 분자 내에 적어도 하나의 옥세탄 고리를 갖는 옥세탄계 화합물이 될 수 있다. 에폭시계 화합물은 수소화 에폭시계 화합물, 사슬형 지방족 에폭시계 화합물, 고리형 지방족 에폭시계 화합물, 방향족 에폭시계 화합물 중 하나 이상이 될 수 있다.
라디칼 중합성의 경화성 화합물은 분자 내에 적어도 하나의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 (메트)아크릴레이트 모노머, 관능기 함유 화합물을 2종 이상 반응시켜 얻을 수 있고 분자 내에 적어도 2개의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 (메트)아크릴레이트 올리고머를 들 수 있다. (메트)아크릴레이트 모노머로는 분자 내에 1개의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 단관능(메트)아크릴레이트 모노머, 분자 내에 2개의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 2관능(메트)아크릴레이트 모노머, 및 분자 내에 3개 이상의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 다관능(메트)아크릴레이트 모노머가 될 수 있다. (메트)아크릴레이트 올리고머는 우레탄(메트)아크릴레이트 올리고머, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트 올리고머, 에폭시(메트)아크릴레이트 올리고머 등이 될 수 있다. 중합 개시제는 활성 에너지선 경화성 화합물을 경화시킬 수 있다. 중합 개시제는 광양이온 개시제, 광증감제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 광양이온 개시제, 광증감제는 당업자에게 통상적으로 알려진 것을 사용할 수 있다.
보호층(100)의 두께는 5㎛ 내지 200㎛, 구체적으로, 30㎛ 내지 120㎛, 보호 필름 타입의 경우 30㎛ 내지 100㎛ 바람직하게는 50㎛ 내지 90㎛, 보호코팅층 타입의 경우 5㎛ 내지 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 편광판에 사용될 수 있다. 보호층(100)은 도 1에서와 같이 단일층이거나 2개 이상의 보호 필름 또는 보호 코팅층의 복층 구조일 수도 있다.
보호층(100)의 적어도 일면에는 프라이머층, 하드코팅층, 내지문성층, 반사방지층, 안티글레어층, 저반사층, 초저반사층 등의 표면 처리층이 더 형성될 수도 있다. 하드코팅층, 내지문성층, 반사방지층 등은 보호층, 편광필름 등에 추가적인 기능을 제공할 수 있다. 프라이머층은 보호층과 피착체(예:편광자)의 접착을 좋게 할 수 있다.
명암비 개선층
명암비 개선층(200A)은 제1수지층(210A) 및 제1수지층(210A)과 대향하는 제2수지층(220A)을 포함한다.
제2수지층(220A)은 제1 수지층(210A)에 직접적으로 형성되며, 제1수지층(210A)의 광출사면에 형성되어 있다. 제2수지층(220A)은 제1수지층(210A)의 광출사면으로부터 입사된 광을 확산시킴으로써 광확산 효과를 크게 할 수 있다.
제2수지층(220A)은 제1수지층(210A)와 직접적으로 접하는 계면에 하나 이상의 음각의 광학 패턴(221) 및 바로 이웃하는 광학 패턴(221) 사이에 평탄부(222)를 갖는 패턴부를 구비하고 있다. 광학 패턴(221)은 정상부에 제1면(224)이 형성되고 제1면(224)과 연결되는 하나 이상의 경사면(223)으로 구성되는 광학 패턴일 수 있다. 제2수지층(220A)은 상부면(220Aa)과 하부면(220Ab)으로 구성된다. 제2수지층(120A)의 상부면(220Aa)은 반사방지층(300)에 직접적으로 형성되어 있다. 제2수지층(220A)의 하부면(220Ab)은 제1수지층(210A)과 제2수지층(220A)의 계면으로서 패턴부에 대응된다.
패턴부는 하기 식 1을 만족하고, 광학 패턴(221)은 밑각(θ)이 55° 내지 90°가 될 수 있다. 밑각(θ)은 광학 패턴(221)의 경사면(223)과 광학 패턴(221)의 최대폭(W)의 선과 이루는 각이 55° 내지 90°를 의미한다. 이때 상기 경사면(223)은 광학 패턴(221)의 평탄부(222)에 바로 연결되는 경사면을 의미한다. 상기 범위에서, 정면 명암비와 측면 명암비를 동시에 개선시킬 수 있고, 정면 명암비와 측면 명암비의 차이를 감소시킬 수 있으며, 동일 측면 시야각, 동일 정면 시야각에서 명암비를 높일 수 있다: 구체적으로, 밑각(θ)은 70° 내지 90°, P/W(W에 대한 P의 비)는 1.2 내지 8이 될 수 있다:
<식 1>
1 ＜ P/W ≤ 10
(상기 식 1에서, P는 패턴부의 주기(단위:㎛),
W는 광학 패턴의 최대 폭(단위:㎛)).
도 1은 광학 패턴의 양쪽 밑각(θ)이 동일한 경우를 나타내었으나, 밑각이 상술 55° 내지 90°에 포함된다면 밑각(θ)이 서로 다른 광학 패턴도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
광학 패턴(221)은 정상부에 제1면(224)이 형성되고 제1면(224)과 연결되는 하나 이상의 경사면(223)으로 구성되는 음각의 광학 패턴일 수 있다. 도 1은 광학 패턴(221)은 이웃하는 2개의 경사면(223)이 제1면(224)에 의해 연결되는 사다리꼴 광학 패턴을 나타낸 것이나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 광학 패턴은 단면이 사다리꼴인 광학 패턴 이외에 직사각형 또는 정사각형의 광학 패턴일 수 있다.
제1면(224)은 정상부에 형성되어, 광학표시장치에서 제2수지층(220A)에 도달한 광이 제1면(224)에 의해 더 확산되게 함으로써 시야각과 휘도를 높일 수 있다. 따라서, 광 확산 효과를 높여 휘도 손실을 최소화할 수 있다. 제1면(224)은 평탄한 면으로서 명암비 개선 광학필름의 제조 공정을 용이하게 할 수도 있다. 그러나, 제1면(224)은 미세 요철이 형성되거나 곡면이 될 수도 있다. 제1면이 곡면으로 형성될 경우에는 렌티큘러 렌즈 패턴이 형성될 수 있다. 도 1은 정상부(제1면)에 하나의 평면이 형성되고 경사면이 평면으로서, 단면이 사다리꼴 형태(예:단면이 삼각형인 프리즘의 상부가 절단된 형태, cut-prism 형태)인 패턴을 나타낸 것이다. 그러나, 음각 패턴이 정상부에 제1면이 형성되고 경사면이 곡면인 음각 패턴(예:렌티큘러 렌즈 패턴의 상부가 절단된 형태인 cut-lenticular lens인 명암비 개선층, 또는 마이크로렌즈 패턴의 상부가 절단된 형태인 cut-micro lens)인 경우도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다. 또한, 단면이 직사각형 또는 정사각형 등의 N 각형(N은 3 내지 20의 정수)인 패턴도 포함할 수 있다.
제1면(224)은 평탄부(222), 제1수지층(210A)의 최저면, 제2수지층(220A)의 최고면(즉, 제2수지층의 상부면) 중 하나 이상과 평행하게 형성될 수 있다. 도 1은 광학 패턴(221)의 제1면(224), 평탄부(222), 제1수지층(210A)의 최저면, 제2수지층(220A)의 최고면이 서로 평행한 경우를 나타낸 것이다.
제1면(224)은 폭(A)이 0.5㎛ 내지 30㎛, 구체적으로 1㎛ 내지 15㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학표시장치에 사용될 수 있고, 명암비 개선 효과를 기대할 수 있다.
광학 패턴(221)은 종횡비(H1/W)가 0.1 내지 10, 구체적으로 0.1 내지 7.0, 보다 구체적으로 0.1 내지 5.0이 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학표시장치에서 측면에서의 명암비와 시야각을 개선할 수 있다.
광학 패턴(221)의 최대 높이(H1)는 20㎛ 이하, 구체적으로 15㎛ 이하, 보다 더 구체적으로 10㎛ 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 명암비 개선, 시야각 개선, 및 휘도 향상을 나타내고 모아레 등이 나타나지 않을 수 있다.
광학 패턴(221)의 최대 폭(W)은 20㎛ 이하, 구체적으로 15㎛ 이하, 보다 더 구체적으로 10㎛ 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 명암비 개선, 시야각 개선, 및 휘도 향상을 나타내고 모아레 등이 나타나지 않을 수 있다.
도 1은 이웃하는 광학 패턴들이 밑각, 제1면의 폭, 최대 높이, 최대 폭이 각각 동일한 광학 패턴이 형성된 패턴부를 나타낸 것이다. 그러나, 이웃하는 광학 패턴들이 밑각, 제1면의 폭, 최대 높이, 최대폭이 각각 서로 다를 수도 있다.
평탄부(222)는 제1수지층(210A)을 통과한 광을 제2수지층(220A)으로 출사시킴으로써 정면 휘도를 높일 수 있다.
평탄부(222)의 폭(L)에 대한 광학 패턴(121)의 최대폭(W)의 비율(W/L)은 9 이하, 구체적으로는 0.1 내지 3, 더 구체적으로는 0.15 내지 2일 수 있다. 상기 범위에서, 정면 명암비와 측면 명암비의 차이를 감소시킬 수 있으며, 동일 측면 시야각, 동일 정면 시야각에서 명암비를 높일 수 있다. 또한, 모아레 방지 효과가 있을 수 있다. 평탄부(222)의 폭(L)은 1㎛ 내지 50㎛, 구체적으로 1㎛ 내지 20㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 정면 휘도를 상승시켜 주는 효과가 있을 수 있다.
하나의 광학 패턴(221)의 최대 폭(W)과 바로 이웃하는 평탄부(222)는 하나의 주기(P)를 형성한다. 주기(P)는 1㎛ 내지 50㎛, 구체적으로 1㎛ 내지 40㎛일 수 있다. 상기 범위 내에서 명암비 개선 효과가 있으면서 모아레를 방지할 수 있다.
도 1은 이웃하는 주기, 최대 폭이 각각 서로 동일한 패턴부를 나타낸 것이나, 주기, 최대 폭은 각각 서로 다를 수도 있다.
제2수지층(220A)의 최대 두께는 30㎛ 이하, 예를 들면 20㎛ 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 컬(curl)과 같은 휨 발생을 막을 수 있다.
제2수지층(220A)의 최대 두께 - 광학 패턴(221)의 최대 높이('살 두께'라고도 함)는 30㎛ 이하, 예를 들면 20㎛ 이하, 10㎛ 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 측면 명암비 감소 최소화 효과가 있을 수 있다.
도 1은 광학 패턴이 음각 패턴인 경우를 나타낸 것이다. 그러나, 광학 패턴은 양각 패턴이 될 수도 있다.
도 1에서 명시되지 않았지만, 도 1은 광학 패턴이 광학 패턴의 길이 방향으로 스트라이프(stripe) 형의 연장된 형태로 형성된 것을 나타낸 것이나, 광학 패턴은 도트 형태로 형성될 수도 있다. 상기 "도트"는 충진 패턴과 광학 패턴의 조합이 분산되어 있는 것을 의미한다. 바람직하게는, 광학 패턴은 스트라이프형으로 연장 형성되어 좌우 시야각 확대 효과를 낼 수 있다.
제2수지층(220A)은 제1수지층(210A)보다 굴절률이 높다. 따라서, 명암비 개선층(200A)은 제1수지층(210A)의 광입사면으로부터 입사된 광을 확산시켜 출사시킴으로써 측면 명암비를 개선시킬 수 있고, 측면 명암비를 높이더라도 정면 명암비의 감소를 최소화하고, 정면 명암비와 측면 명암비의 차이를 감소시킬 수 있으며, 동일 측면 시야각, 동일 정면 시야각에서 명암비를 높일 수 있다.
제2수지층(220A)과 제1수지층(210A)의 굴절률 차이는 0.1 이상, 구체적으로 0.1 내지 0.3, 더 구체적으로 0.1 내지 0.2가 될 수 있다. 상기 범위에서, 집광의 확산 및 명암비 개선 효과가 클 수 있다. 특히, 굴절률 차이가 0.1 내지 0.2인 명암비 개선층은 광학표시장치에서 편광의 확산 효과가 우수하여 동일 시야각에서도 명암비를 높일 수 있다.
제2수지층(220A)은 굴절률이 1.50 이상, 구체적으로 1.55 내지 1.70이 될 수 있다. 상기 범위에서, 광 확산 효과가 우수할 수 있다.
제2 수지층(220A)은 지르코니아 및 카본 블랙을 포함하는 제2수지층용 조성물로 형성될 수 있다. 명암비 개선층(200A)은 광학 패턴(221)을 구비하고 있으나 시야각 확보를 위해서 제2수지층(220A)은 제1수지층(210A) 대비 굴절률 차이 0.1 이상 높아야 한다. 제2수지층(220A)의 굴절률을 높이기 위해 방향족기를 갖는 수지를 사용하여 굴절률을 높일 경우 내광 신뢰성이 낮아질 수 있다. 한편, 제2수지층(220A)의 시야각이 좋아지더라도 제2수지층(220A)은 굴절률이 높아 반사율이 높아질 수 있다. 명암비 개선 광학 필름(10)은 광학 표시 장치에 사용시 최 외곽에 위치되므로 장기간 UV 가 조사될 수 있어서 내광 신뢰성이 문제될 수 있으며, 광학 표시 장치에 시인측에 배치되므로 반사율이 높을 경우 화면 시인성이 좋지 않을 수 있다. 제2수지층 상에 반사방지층을 추가로 형성할 수 있으며, 박막 고굴절층, 반사방지층 순으로 형성할 수 있다.
제2수지층(220A)은 지르코니아(지르코늄 산화물)를 포함함으로써 제2수지층에 방향족기를 갖는 수지를 사용하지 않더라도 제2수지층(220A)의 굴절률을 높여 주어 내광 신뢰성을 좋게 할 수 있고 측면 명암비를 개선할 수 있다. 따라서, 명암비 개선 광학 필름은 △YI가 3.0 이하 예를 들면 1.5 이하 △b*가 2.0 이하 예를 들면 1.5 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서 명암비 개선 광학 필름의 장기간 사용에도 변색, 화면 시인성 변화가 없을 수 있다.
지르코니아는 굴절률이 1.5 이상 예를 들면 1.5 내지 2.5가 될 수 있다. 상기 범위에서, 제2수지층(220A)의 굴절률을 높이고 제1수지층, 반사 방지층 간의 굴절률을 조절하여 반사율을 낮추어 시인성을 더 좋게 할 수 있다. 지르코니아는 구형 또는 비구형 바람직하게는 구형 입자로서 평균 입경(D50)이 5nm 내지 100nm, 바람직하게는 10nm 내지 30nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 제2수지층에 사용될 수 있고, 필름의 투과도, 헤이즈를 좋게 하여 광학 특성을 좋게 할 수 있고, 필름의 박형화 효과도 얻을 수 있다.
지르코니아는 표면 처리되지 않을 수도 있으나 표면 처리됨으로써 제2수지층용 조성물의 졸 형태로 되는 것을 막아서 조액 안정성을 높일 수 있다. 예를 들면, 지르코니아는 (메트)아크릴계 화합물 등으로 표면 처리될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 지르코니아는 제2수지층(220A) 또는 제2수지층(220A)용 조성물 중 30중량% 내지 70중량%, 바람직하게는 30중량% 내지 60중량%, 30중량% 내지 50중량%, 30중량% 내지 45중량%, 35중량% 내지 70중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 필름의 내광 신뢰성을 높여 주고, 광학 패턴으로 인한 시야각 개선에 영향을 주지 않을 수 있다.
제2수지층(220A)은 카본 블랙을 포함함으로써 필름의 최저 반사율을 낮출 수 있다. 따라서, 명암비 개선 광학 필름(10)에 대해 반사 방지층(300)에서 측정한 반사율은 3.0% 이하, 예를 들면 2.9% 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광필름과합지했을 때, 외부광 반사가 억제된 화면을 확인할 수 있다. 카본 블랙은 평균 입경(D50)이 50nm 내지 150nm, 예를 들면 60nm 내지 130nm가 될 수 있다. 상기 범위에서 필름의 높은 투과도와 반사율을 낮출 수 있다. 카본 블랙은 제2수지층(220A) 또는 제2수지층(220A)용 조성물 중 1중량% 이하, 예를 들면 0.5중량% 이하, 0.5중량% 미만, 0.01중량% 내지 0.45중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 필름의 최저 반사율을 낮추고 제2수지층의 투과도를 높일 수 있다.
제2수지층(220A)은 지르코니아와 카본 블랙을 포함함으로써 반사율 저하 및 내광 신뢰성 개선 효과와 함께 제2수지층(220A)의 경도를 높여 하드코팅층으로 기능하도록 함으로써 광학 필름의 경도도 높일 수 있다. 광학 필름에 대해 반사 방지층에서 측정된 연필경도는 2H 이상 예를 들면 3H 내지 4H가 될 수 있다.
제2수지층(220A) 중 지르코니아와 카본 블랙은 균일하게 분산되어 있다.
제2수지층(220A)은 지르코니아 및 카본블랙 이외에 경화형 화합물을 더 포함하는 제2수지층용 조성물로 형성될 수 있다. 경화형 화합물은 제2수지층의 매트릭스를 형성할 수 있다. 경화형 화합물은 제2수지층의 굴절률을 높여 줄 수도 있다. 경화형 화합물은 UV 경화형 또는 열 경화형으로서 예를 들면 (메트)아크릴계 모노머, 올리고머 또는 수지를 포함할 수 있다.
경화형 화합물은 경화 후 굴절률이 1.59 내지 1.63이고 방향족기가 없는 비 방향족계 및 우레탄기가 없는 비 우레탄계로서, 2관능 내지 10관능, 2관능 내지 6관능으로서, 2관능의 (메트)아크릴레이트 화합물로서는, aliphatic 계열의 화합물로 예를 들어, 에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 부탄디올 디(메트)아크릴레이트, 헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 노난디올 디(메트)아크릴레이트, 에톡시화헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 프로폭시화헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 에톡시화네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 히드록시피발린산네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트 등의 디(메트)아크릴레이트; 3관능 이상의 (메트)아크릴레이트 화합물로서는, 예를 들어, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 에톡시화트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 프로폭시화트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리스2-히드록시에틸이소시아누레이트 트리(메트)아크릴레이트, 글리세린 트리(메트)아크릴레이트 등의 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트 등의 3관능의 (메트)아크릴레이트 화합물이나, 펜타에리스리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 헥사(메트)아크릴레이트 등의 3관능 이상의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물이나, 이들 (메트)아크릴레이트의 일부를 알킬기나 ε-카프로락톤으로 치환한 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물 등을 들 수 있다.
경화형 화합물은 고형분 기준 제2수지층 또는 제2수지층용 조성물 중 30중량% 내지 60중량% 바람직하게는 40중량% 내지 55중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 경도 개선 효과가 있을 수 있다.
제2수지층용 조성물은 개시제를 더 포함할 수 있다. 개시제는 경화형 화합물을 경화시키는 것으로 광개시제, 열개시제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이들은 당업자에게 알려진 통상의 종류를 사용할 수 있다. 광개시제는 인계, 트리아진계, 아세토페논계, 벤조페논계, 티오크산톤계, 벤조인계, 옥심계, 페닐케톤계 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 개시제는 고형분 기준 제2수지층 또는 제2수지층용 조성물 중 2중량% 내지 5중량% 바람직하게는 2중량% 내지 4중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 제2수지층용 조성물이 충분히 경화될 수 있고 잔량의 개시제로 명암비 개선층의 광 투과도가 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
제2수지층용 조성물은 조성물의 도포성을 위해 통상의 용매 예를 들면 에탄올(EtOH), 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGME), 메틸에틸케톤(MEK), 메틸이소부틸케톤(MIBK) 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 제2수지층용 조성물은 당업자에게 알려진 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제는 레벨링제, 표면 조절제, 산화방지제, 소포제, 자외선 흡수제, 광안정제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 첨가제는 제2수지층용 조성물 중 고형분 기준으로 경화성 화합물, 지르코니아, 카본블랙 및 개시제의 총합 100중량부에 대해 0.05중량부 내지 1중량부, 바람직하게는 0.1중량부 내지 1중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 제2수지층의 효과에 영향을 주지 않으면서 첨가제 효과를 낼 수 있다.
제1수지층(210A)은 광학표시장치에서 하면으로부터 입사된 광을 입사 위치에 따라 다양한 방향으로 굴절시켜 출사시킴으로써 광을 확산시킬 수 있다. 제1수지층(210A)은 제2수지층(220A)에 대향하고 직접 접하여 형성되어 있다.
제1수지층(210A)은 광학 패턴(221)의 적어도 일부를 충진하는 충진 패턴(211)을 포함할 수 있다. 상기 "적어도 일부를 충진"은 광학 패턴을 완전히 충진하거나 부분적으로 충진하는 경우를 모두 포함한다. 충진 패턴이 광학 패턴을 부분적으로 충진하는 경우, 잔여 부분은 공기 또는 소정의 굴절률을 갖는 수지로 충진될 수 있다. 구체적으로, 상기 수지는 제1수지층 대비 동일하거나 크고 제2수지층 대비 동일하거나 작은 굴절률을 가질 수 있다.
제1수지층(210A)은 충진 패턴(211)을 포함하는 층일 수 있다. 제1수지층(210A)은 굴절률이 1.52 미만, 구체적으로 1.35 이상 1.50 미만이 될 수 있다. 상기 범위에서, 광 확산 효과가 크고, 제조가 용이할 수 있으며, 편광의 광 확산 및 명암비 개선 효과가 클 수 있다.
제1수지층(210A)은 UV 경화성 화합물, 개시제를 포함하는 제1수지층용 조성물로 형성될 수 있다. UV 경화성 화합물, 개시제는 상기 제2수지층용 조성물에서 설명된 바와 같다. 제1수지층용 조성물도 상기 제2수지층용 조성물에서 설명한 첨가제를 더 포함할 수 있다.
명암비 개선층(200A)은 두께가 10㎛ 내지 100㎛, 구체적으로는 10㎛ 내지 50㎛가 될 수 있고 더 구체적으로는 10㎛ 내지 40㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학표시장치에 사용될 수 있다.
보호층에 명암비 개선층은 당업자에게 알려진 통상의 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들면, 명암비 개선층은 보호층에 제1수지층용 조성물을 코팅하고, 광학 패턴과 평탄부를 인가하고 경화시켜 제1수지층을 형성하고, 제2수지층용 조성물을 도포하고 경화시켜 형성될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
반사 방지층
반사 방지층(300)은 명암비 개선층(200A)에 직접적으로 형성되어 있다. 명암비 개선 광학 필름은 제2수지층(220A), 반사 방지층(300)의 적층에 의하여, 명암비 개선 광학 필름의 최저 반사율을 현저하게 낮출 수 있다. 명암비 개선 광학 필름(10)에 대해 반사 방지층(300)에서 측정한 반사율은 3.0% 이하, 2.9% 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 화면 시인 개선 효과가 있을 수 있다.
반사 방지층(300)은 두께가 500nm 이하, 예를 들면 200nm 이하, 150nm 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 명암비 개선 광학 필름에 반사방지 목적으로 사용될 수 있다.
일 구체예에서, 반사 방지층은 제2수지층(220A)로부터 순차적으로 적층된 고굴절층과 저굴절층으로 구성될 수 있다.
고굴절층은 제2수지층(220A)보다 굴절률이 높고 저굴절층보다 굴절률이 높다. 따라서, 명암비 개선 광학필름의 최저 반사율을 낮출 수 있다. 고굴절층은 굴절률이 1.6 이상, 예를 들면 1.7 이상, 1.7 내지 1.9가 될 수 있다. 고굴절층은 두께가 300nm 이하, 예를 들면 250nm 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 명암비 개선 광학 필름에 사용될 수 있다.
고굴절층은 상기 경화성 화합물; 지르코니아, 안티몬 산화물 중 하나 이상; 및 상기 개시제를 포함하는 고굴절층용 조성물로 형성될 수 있다. 지르코니아는 고굴절층의 굴절률을 높이고, 고굴절층의 경도 증가 기능을 부여할 수 있다. 지르코니아는 표면 처리되지 않은 것일 수도 있으나 표면 처리됨으로써 상용성을 좋게 하고 고굴절층의 경도를 더 높일 수 있다. 안티몬 산화물은 고굴절층의 굴절률을 높이고, 고굴절층의 경도 증가 및 대전방지 효과를 제공할 수 있다. 지르코니아, 안티몬 산화물은 각각 평균 입경(D50)이 1nm 내지 300nm, 구체적으로 5nm 내지 50nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 필름의 광 특성 저하가 없으면서 경도 증가 효과가 있을 수 있다.
고굴절층은 지르코니아, 안티몬 산화물 중 하나 이상을 10중량% 내지 70중량%, 예를 들면 25중량% 내지 70중량%, 25중량% 내지 60중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 고굴절과 고경도 효과가 있을 수 있다. 고굴절층용 조성물은 상기 첨가제, 상기 용매를 더 포함할 수도 있다. 고굴절층은 명암비 개선층에 고굴절층용 조성물을 소정의 두께로 코팅하고 경화시켜 형성될 수 있다.
고굴절층은 상기 경화성 화합물 및 상기 개시제를 포함하는 고굴절층용 조성물로 형성될 수도 있다.
저굴절층은 고굴절층보다 굴절률이 낮다. 따라서, 명암비 개선 광학필름의 최저 반사율을 낮출 수 있다. 저굴절층은 제1수지층(210A)보다 굴절률이 낮을 수 있다. 일 구체예에서, 명암비 개선 광학필름에서 저굴절층의 굴절률 ＜ 제1수지층의 굴절률 ＜ 제2수지층의 굴절률 ＜ 고굴절층의 굴절률이 될 수 있고, 이를 통해 시야각 개선, 반사율 저하 효과를 현저하게 개선할 수 있다. 저굴절층은 굴절률이 1.3 이하, 예를 들면 1.1 내지 1.3이 될 수 있다. 상기 범위에서, 필름의 반사율을 낮출 수 있다.
저굴절층은 무기 입자, 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머, 불소 비함유 모노머 또는 그의 올리고머, 개시제 및 첨가제를 포함하는 저굴절층용 조성물로 형성될 수 있다.
무기 입자는 중공 구조를 가져 굴절률이 낮음으로써 저굴절층의 굴절률을 낮출 수 있다. 무기 입자의 굴절률은 1.4 이하 예를 들면 1.2 내지 1.38이 될 수 있다. 무기 입자는 구형, 무정형, 판상형 등의 형상을 가지며, 중공 실리카를 사용할 수 있다. 무기 입자는 표면 처리되지 않은 무 처리 중공 입자를 사용하거나, UV 경화성 작용기로 표면 처리된 것일 수 있다. 무기 입자의 평균 입경(D50)은 저굴절층의 두께 대비 같거나 적은데, 30nm 내지 150nm, 예를 들면 40nm 내지 100nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 저굴절층에 포함될 수 있고, 헤이즈와 투과도 등의 광특성을 좋게 할 수 있다.
불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머는 무기 입자와 함께 저굴절층의 굴절률을 낮추고 불소 비함유 모노머 또는 그의 올리고머와 함께 저굴절층의 매트릭스를 형성한다. 불소 함유 모노머는 불소 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물을 포함할 수 있다. 불소 함유 모노머는 당업자에게 알려진 통상의 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머는 2관능 내지 6관능이고, 불소 함유 우레탄 아크릴레이트 또는 그의 올리고머를 포함할 수 있다. 이를 통해, 저굴절층은 방오성 및 내스크래치성 효과가 있을 수 있다.
불소 비 함유 모노머 또는 그의 올리고머는 저굴절층의 매트릭스를 형성하는 것으로, 상기 경화성 화합물을 포함할 수 있다. 불소 비함유 모노머 또는 그의 올리고머는 2관능 이상 예를 들면 2관능 내지 10관능의 (메트)아크릴레이트계 화합물일 수 있고, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다. 구체적으로, 불소 비함유 모노머는 다가 알코올과 (메트)아크릴산의 에스테르와 같은 다관능의 (메트)아크릴레이트를 포함할 수 있다.
개시제는 상기 제2수지층용 조성물에서 상술된 것과 동일 또는 이종을 사용할 수 있다.
첨가제는 저굴절층에 방오성 기능 및 슬림성을 부가하는 것으로, 당업자에게 알려진 통상의 첨가제를 사용할 수 있다. 첨가제는 불소 함유 첨가제, 실리콘계 첨가제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 불소 함유 첨가제는 UV 경화성 불소화된 아크릴계 화합물일 수 있다. 예를 들면, KY-1203을 포함하는 KY-1200 시리즈(신예츠사)를 사용할 수 있다.
저굴절층용 조성물은 고형분 기준 무기 입자 20중량% 내지 70중량%, 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머 10중량% 내지 50중량%, 불소 비함유 모노머 또는 그의 올리고머 5중량% 내지 25중량%, 개시제 2중량% 내지 5중량%, 및 첨가제 1중량% 내지 10중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 내스크래치 특성을 갖고, 최저 반사율 저하 효과가 있을 수 있다. 바람직하게는, 저굴절층용 조성물은 고형분 기준 무기 입자 40중량% 내지 60중량%, 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머 20중량% 내지 40중량%, 불소 비함유 모노머 또는 그의 올리고머 5중량% 내지 15중량%, 개시제 2중량% 내지 4중량%, 및 첨가제 2중량% 내지 7중량%를 포함할 수 있다.
저굴절층용 조성물은 당업자에게 알려진 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 소포제, 산화방지제, 자외선흡수제, 광안정제, 레벨링제 등을 더 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 저굴절층용 조성물은 용매를 더 포함하여 코팅성을 좋게 할 수 있다. 용매는 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 에틸렌글리콜 디메틸 에테르 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
다른 구체예에서, 반사 방지층은 제2수지층(220A)에 형성된 고굴절층 없이 저굴절층 단독으로 구성될 수 있다.
명암비 개선 광학 필름은 전광선 투과율이 30% 이상 95% 이하, 예를 들면 35% 이상 80% 이하, 35% 이상 70% 이하가 될 수 있다. 명암비 개선 광학 필름은 헤이즈가 30% 이상 60% 이하, 예를 들면 30% 이상 50% 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 명암비 개선 효과가 있을 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 명암비 개선 광학 필름을 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 명암비 개선 광학 필름의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 명암비 개선 광학 필름(20)은 명암비 개선층(200A)에 반사방지층(300) 대신에 방현층(400)(anti-glare layer)이 형성된 점을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 명암비 개선 광학 필름(10)과 실질적으로 동일하다. 반사방지층(300) 대신에 방현층(400)이 형성됨으로써 명암비 개선 광학 필름의 최저 반사율이 상대적으로 높아질 수 있으나, 지문 방지 효과가 더 있을 수 있다. 또한, 제2수지층(220A)에 방현성을 동시에 부여할 수 있으며, 이와 같은 경우는 추가의 방현층(400)을 생략할 수 있다.
방현층(400)은 두께가 30㎛ 이하, 예를 들면 20㎛ 이하, 10㎛ 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 명암비 개선 광학 필름에 사용될 수 있다.
방현층(400)은 명암비 개선층(200A)에 방현층용 조성물을 코팅하고 경화시켜 형성될 수 있다.
방현층용 조성물은UV 경화성 화합물, 미립자, 및 개시제를 포함할 수 있다. UV 경화성 화합물은 상기 제2수지층용 조성물에서 상술한 경화성 화합물을 포함할 수 있다. 개시제는 상기 제2수지층용 조성물에서 상술한 개시제를 포함할 수 있다. 경화성 화합물은 방현층용 조성물 중 고형분 기준 50중량% 내지 95중량%, 바람직하게는 60중량% 내지 90중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 방현층의 기계적 강도를 높이고, 방현 효과를 낼 수 있다. 개시제는 방현층용 조성물 중 고형분 기준 1중량% 내지 10중량%, 바람직하게는1중량% 내지 5중량%, 바람직하게는 1중량% 내지 3중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 방현층용 조성물이 충분히 경화될 수 있고, 잔량의 개시제로 투과도가 저하되는 것을 막을 수 있다.
미립자는 방현 효과를 내기 위한 것으로, 유기 미립자를 포함할 수 있다. 유기 미립자는 (메트)아크릴 수지, 스티렌 또는 스티렌 유도체 수지, 폴리에스테르 수지, 올레핀 수지 중 하나 이상의 수지로 형성될 수 있다. 바람직하게는 유기 미립자는 가교된 수지로 형성될 수 있다. 미립자는 평균 입경(D50)이 20㎛ 이하, 예를 들면 10㎛ 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 방현층에 포함될 수 있고, 광학표시장치에 사용시 화질 저하 문제점이 없을 수 있다. 미립자는 굴절률이 1.50 이상, 예를 들면 1.50 내지 1.70이 될 수 있다. 상기 범위에서, 방현 효과가 있을 수 있다. 미립자는 방현층용 조성물 중 고형분 기준으로 1중량% 내지 20중량%, 바람직하게는 2중량% 내지 10중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 방현 효과를 낼 수 있다.
방현층용 조성물은 당업자에게 알려진 통상의 첨가제 예를 들면 실리콘계 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 소포제, 산화방지제, 자외선흡수제, 광안정제, 레벨링제 등을 더 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 방현층용 조성물은 용매를 더 포함하여 코팅성을 좋게 할 수 있다. 용매는 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 에틸렌글리콜 디메틸에테르 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 첨가제는 방현층용 조성물 중 고형분 기준으로 0.01중량% 내지 30중량%, 바람직하게는 0.1중량% 내지 15중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 방현 효과에 영향을 주지 않고, 첨가제 효과를 낼 수 있다.
도 2는 명암비 개선층(200A)에 방현층(400)이 직접적으로 형성된 경우를 나타낸 것이다. 그러나, 명암비 개선층(200A)과 방현층(400) 사이에 상술한 고굴절층이 더 형성된 경우도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 명암비 개선 광학 필름을 설명한다. 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 명암비 개선 광학 필름의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 명암비 개선 광학 필름(30)은 명암비 개선층(200A)과 반사 방지층(300) 사이에 도 2의 방현층(400)이 더 형성된 점을 제외하고는, 본 발명의 일 실시예에 따른 명암비 개선 광학 필름(10)과 실질적으로 동일하다. 방현층(400)은 명암비 개선층(100A), 반사방지층(300)과 각각 직접적으로 형성되어 있다. 명암비 개선층에 방현층, 반사방지층이 순차적으로 형성됨으로써, 방현 특성과 반사 방지 효과가 있을 수 있다.
도 3은 명암비 개선층(200A)에 방현층(400), 반사방지층(300)이 순차적으로 형성된 경우를 나타낸 것이다. 그러나, 방현층(400)과 반사방지층(300) 사이에 전체 반사율을 낮추기 위한 고굴절층이 더 형성되어, 명암비 개선층에 방현층, 고굴절층, 반사방지층이 순차적으로 형성되는 경우도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다. 고굴절층은 상기에서 상술한 바와 같다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판을 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 편광판(40)은 편광필름(500), 명암비 개선 광학필름을 포함하고, 명암비 개선 광학 필름은 본 발명의 일 실시예에 따른 명암비 개선 광학 필름을 포함할 수 있다. 명암비 개선 광학 필름은 편광필름(500)의 광출사면에 형성될 수 있다. 명암비 개선 광학 필름은 편광필름(500)을 투과한 편광을 확산시켜 정면 명암비, 측면 명암비를 개선하고, 시야각을 개선시킬 수 있다. 또한, 제1수지층과 제2수지층을 포함함으로써 경도가 높아서 편광판은 별도의 하드코팅 필름, 보호층/보호필름을 적층할 필요가 없어서 박형화 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제2수지층, 방현층/반사방지층의 적층으로 최저 반사율을 낮춤으로써 광학표시장치의 비 구동시에도 블랙 시감을 높여 외관을 좋게 할 수 있다.
편광필름(500)은 액정패널로부터 입사된 광을 편광시켜 명암비 개선층(200A)로 투과시킬 수 있다. 편광필름(500)은 명암비 개선층(200A)의 광입사면에 형성되어 있다.
편광필름(500)은 편광자를 포함할 수 있다. 구체적으로, 편광자는 폴리비닐알콜계 필름을 1축 연신하여 제조되는 폴리비닐알콜계 편광자, 또는 폴리비닐알콜계 필름을 탈수하여 제조되는 폴리엔계 편광자를 포함할 수 있다. 편광자는 두께가 5㎛ 내지 40㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학표시장치에 사용될 수 있다.
편광필름(500)은 편광자 및 편광자의 적어도 일면에 형성된 보호층을 포함할 수 있다. 보호층은 편광자를 보호하여 편광판의 신뢰성을 높이고 편광판의 기계적 강도를 높일 수 있다. 보호층은 광학적으로 투명한, 보호 필름 또는 보호 코팅층 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 보호층은 상기에서 상술한 바와 같다.
편광판은 통상의 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상술한 방법으로 명암비 개선 광학 필름을 제조하고, 보호층의 다른 일면에 편광필름을 접착시켜 제조될 수 있다. 접착은 통상적으로 알려진 수계, 광경화계 접착제 중 하나 이상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 액정표시장치는 본 발명의 편광판을 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 액정패널에 대해 시인측 편광판으로 포함할 수 있다. 상기 "시인측 편광판"은 액정패널에 대해 화면쪽 즉 광원쪽에 대향하여 배치되는 것이다.
일 구체예에서, 액정표시장치는 백라이트 유닛, 제1편광판, 액정패널, 제2편광판이 순차적으로 적층되고, 제2편광판은 본 발명의 편광판을 포함할 수 있다. 액정패널은 VA(vertical alignment) 모드, IPS 모드, PVA(patterned vertical alignment) 모드 또는 S-PVA(super-patterned vertical alignment) 모드를 채용할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 다른 구체예에서, 액정패널에 대해 광원측 편광판으로 포함할 수 있다. 상기 "광원측 편광판"은 액정패널에 대해 광원쪽에 배치되는 것이다. 또 다른 구체예에서, 액정패널에 대해 시인측 편광판과 광원측 편광판 모두 본 발명의 편광판을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다.
제조예 1: 고굴절층용 조성물 제조
지르코니아 졸 SZK-330A(랜코사, 지르코니아 평균 입경(D50)은 35nm) 124g, DPHA(Sartomer사, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트) 15g, 광개시제 Irgacure-127(BASF사) 1.1g을 PGME(대정화금사) 600g, MIBK(대정화금사) 300g과 교반시켜 고굴절층용 조성물을 제조하였다. 고굴절층용 조성물 중 고형분 기준으로 지르코니아는 70중량%로 포함되어 있다.
제조예 2: 저굴절층용 조성물 제조
THRULYA 5320(JGC Catalyst and chemicals사, 중공 실리카 함유, 중공 실리카의 평균 입경(D50):40nm) 61.3g에 불소 비 함유 모노머 M306(TOAGOSEI사) 2.75g을 넣은 후 완전히 용해시킨다. 불소 함유 모노머SFA-430(신아T&C사) 10g을 넣은 후 5분간 교반한다. 불소계 첨가제 KY-1203(Shinetsu사) 3.75g을 넣은 후 5분간 교반한다. 개시제 Irgacure 127(BASF사) 0.75g을 넣은 후 완전히 용해시킨다. MEK(삼전화학사) 585g, MIBK(삼전화학사) 297g을 넣은 후 30분간 교반시켜 저굴절층용 조성물을 제조하였다. 저굴절층용 조성물 중 고형분 기준으로 중공 실리카는 46 중량%로 포함되어 있고, 불소 함유 모노머는 37중량%로 포함되어 있다.
제조예 3: 방현층용 조성물 제조
아크릴레이트계 모노머 PETIA(Entis사) 100g, 폴리스타이렌계 입자 SX500H(Soken사, 평균입경: 5㎛ ) 10g, 광개시제 Irgacure-184(BASF사) 3.5g, 첨가제 BYK-333(BYK사) 0.5g, 용매 PGME(삼전화학) 80g, MEK(삼전화학) 60g을 넣고 교반시켜 방현층용 조성물을 제조하였다. 방현층용 조성물 중 고형분 기준으로 폴리스타이렌계 입자는 8.7중량%로 포함되어 있다.
실시예 1
보호층으로 트리아세틸셀룰로스 필름(Fuji사, TG60UL, 두께:60㎛) 일면에 제1수지층용 UV 경화형 수지(신아 T&C, SSC-T4560)를 코팅하여 코팅층을 형성하였다. 양각의 프리즘 패턴과 평탄부가 교대로 형성된 필름을 이용하여 상기 코팅층에 패턴과 평탄부를 인가하고 경화시켜 제1수지층을 형성하였다.
지르코니아 졸 PCPG-50(Pixelligent사, 지르코니아 굴절률은 2.1, 평균 입경(D50)은 25nm) 49g, 경화성 화합물로 아크릴레이트 모노머 PETIA(Entis사, 비 방향족계) 10.5g, 광개시제 Irgacure-184(BASF사) 1g을 PGME(대정화금사) 32.5g, EtOH(대정화금사) 32.5g에 넣은 후 30분간 교반시켰다. 카본 블랙 분산액 BK-6925(TOKUSHIKI사, 카본블랙 평균입경(D50)은 130nm) 0.3g을 넣은 후 30분간 교반시켜 제2수지층용 조성물을 제조하였다. 제2수지층용 조성물 중 고형분 기준으로 지르코니아는 35중량%, 카본 블랙은 0.16중량%로 포함되어 있다.
상기 제1수지층에 상기 제조한 제2수지층용 조성물을 16번 메이어바로 코팅하고 80℃에서 2분 동안 건조시키고, 질소 분위기에서 UV 300mJ/cm2의 광량으로 경화시켜 상부면이 평면인 제2수지층을 형성하여 명암비 개선층을 최종적으로 제조하였다. 제2수지층 중 지르코니아는 35중량%, 카본 블랙은 0.16중량%로 포함되어 있다.
하기 표 1은 명암비 개선층 중 패턴부의 사양을 나타낸 것이다.
상기 제조한 제2수지층의 일면에 상기 제조예 1의 고굴절층용 조성물을 7번 메이어바로 코팅하고 80℃에서 2분 동안 건조시키고, 질소 분위기에서 UV 300mJ/cm2의 광량으로 경화시켜 상부면이 평면인 고굴절층을 형성하였다. 고굴절층 중 지르코니아는 70중량%로 포함되어 있다.
상기 제조한 고굴절층의 평면에 상기 제조예 2의 저굴절층용 조성물을 4번 메이어바로 코팅하고 80℃에서 2분 동안 건조시키고, 질소 분위기에서 UV 300mJ/cm2의 광량으로 경화시켜 상부면이 평면인 저굴절층을 형성하여 반사 방지층(두께:110nm)을 포함하는 명암비 개선 광학 필름을 제조하였다. 저굴절층 중 중공 실리카는 46중량%로 포함되어 있다.
폴리비닐알콜 필름을 60℃에서 3배 연신하고 요오드를 흡착시킨 후 40℃의 붕산 수용액에서 2.5배 연신하여 편광자를 제조하였다.
상기 명암비 개선 광학 필름 중 상기 보호층인 트리아세틸셀룰로스 필름 다른 일면에 편광판용 접착제(Z-200, Nippon Goshei사)를 코팅하고, 상기 제조한 편광자를 접착시켜 편광판을 제조하였다.
실시예 2
실시예 1에서, 제조예 1의 고굴절층용 조성물과 제조예 2의 저굴절층용 조성물 대신에 제조예 3의 방현층용 조성물을 코팅하여 제2수지층에 방현층(두께:7㎛)을 형성한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 명암비 개선 광학 필름과 편광판을 제조하였다. 방현층 중 폴리스타이렌계 입자는 8.7중량%로 포함되어 있다.
실시예 3 내지 실시예 6
실시예 1, 실시예 2에서, 제2수지층 중 지르코니아 및 카본블랙의 함량을 하기 표 2와 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 명암비 개선 광학 필름과 편광판을 제조하였다.
비교예 1
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(Toyobo사, TA048, 두께:80㎛)의 일면에 고굴절용 자외선 경화성 수지(신아T&C사, SSC-P5710)를 코팅하여 코팅층을 형성하였다. 상기 코팅층에 양각의 프리즘 패턴과 평탄부가 교대로 형성된 광학 필름을 인가하고 경화시켜 제1수지층을 형성하였다.
트리아세틸셀룰로스(TAC) 필름(Fuji사, TG60UL, 두께:60㎛)의 일면에 굴절률 1.48의 아크릴계 점착층을 코팅하고 상기 제1수지층과 합지시켜 PET 필름, 제1수지층, 제2수지층 및 TAC 필름이 순차적으로 형성된 명암비 개선 광학 필름을 제조하였다.
아크릴레이트계 레진 UP111(Entis사) 45g, 모노머 SR444(Sartomer사) 50g, 광개시제 Irgacure-184(BASF사) 3.6g, 첨가제 BYK-399(BYK사)0.1g를 MEK(대정화금사) 100g, PGME(대정화금사) 100g과 교반시켜 조성물을 제조하였다. 상기 제조한 조성물을 상기 TAC 필름 일면에 코팅하고 경화시켜 하드코팅층(굴절률:1.53)을 형성하였다.
상기 하드코팅층에 실시예 1과 동일한 방법으로 고굴절층, 저굴절층을 순차적으로 형성하여, PET 필름, 제1수지층, 제2수지층, TAC 필름, 하드코팅층, 고굴절층, 저굴절층이 순차적으로 형성된 명암비 개선 광학필름을 제조하였다. 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 2
우레탄 아크릴계 레진 UP111(Entis사) 94.3g, 플로렌계 고굴절 레진 BPF-022S(한농화성사) 377.2g, 광개시제 Irgacure-184(BASF사) 17.4g, 첨가제 BYK-399(BYK사) 0.1g을 PGME(대정화금사) 340g, MEK(대정화금사) 455g에 넣은 후 30분간 교반시켜 제2수지층용 조성물을 제조하였다.
실시예 1에서, 제2수지층용 조성물 대신에 상기 제조한 제2수지층용 조성물을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 명암비 개선 광학 필름과 편광판을 제조하였다.
비교예 3
지르코니아 졸 PCPG-50(Pixelligent사) 49g, 아크릴레이트 모노머 PETIA(Entis사) 10.5g, 광개시제 Irgacure-184(BASF사) 1g을 PGME(대정화금사) 32.5g, EtOH(대정화금사) 32.5g에 넣은 후 30분간 교반시켜 제2수지층용 조성물을 제조하였다.
실시예 1에서, 제2수지층용 조성물 대신에 상기 제조한 제2수지층용 조성물을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 명암비 개선 광학 필름과 편광판을 제조하였다.
비교예 4
경화성 화합물로 아크릴레이트 모노머 PETIA(Entis사) 10.5g, 광개시제 Irgacure-184(BASF사) 1g을 PGME(대정화금사) 32.5g, EtOH(대정화금사) 32.5g에 넣은 후 30분간 교반시켰다. 카본 블랙 분산액 BK-6925(TOKUSHIKI사) 0.3g을 넣은 후 30분간 교반시켜 제2수지층용 조성물을 제조하였다.
실시예 1에서, 제2수지층용 조성물 대신에 상기 제조한 제2수지층용 조성물을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 명암비 개선 광학 필름과 편광판을 제조하였다.
비교예 5
Optisol SST-250U(랜코) 100g, 경화성 화합물로 아크릴레이트 모노머 PETIA(Entis사) 25g, 아크릴레이트 모노머 HDDA(Entis사) 25g, 광개시제 Irgacure-184(BASF사) 3.5g을 PGME(대정화금사) 150g, MEK(대정화금사) 150g에 넣은 후 30분간 교반시켰다. 카본 블랙 분산액 BK-6925(TOKUSHIKI사) 2.6g을 넣은 후 30분간 교반시켜 제2수지층용 조성물을 제조하였다.
실시예 1에서, 제2수지층용 조성물 대신에 상기 제조한 제2수지층용 조성물을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 명암비 개선 광학 필름과 편광판을 제조하였다.
광학패턴 형상 광학패턴 최대 높이(H1)
(㎛)		 광학패턴 최대 폭(W)
(㎛)		 광학패턴 제1면의 폭(A)
(㎛)		 광학패턴의 밑각
(°)		 평탄부의 폭(L)
(㎛)
Cut-prism
(사다리꼴, 음각)		 8 8 6 86 10
실시예와 비교예의 명암비 개선 광학필름에 대해 하기 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 2, 표 3에 나타내었다.
연필경도: HEIDON 기기를 이용하여 측정하며, 0.5mm/sec의 속도, 500g의 무게추, 1H 또는 2H의 경도를 갖는 미쯔비시 연필을 이용하여 측정한다. 각 해당되는 경도의 연필을 이용하여 각 5회 측정한 후, 3회 이상 긁히지 않는 경우 해당 연필의 경도를 필름의 경도로 평가한다. 연필경도는 명암비 개선 필름 중 최외곽층으로 반사방지층 또는 방현층에서 측정하였다.
최저 반사율: 실시예와 비교예의 편광필름에 합지된 명암비 개선 광학필름을 굴절율 1.46~1.50을 갖는 점착제로 LCD VN 방식의 삼성전자 SUHD 55인치 액정 패널에 합지한 후 반사율 측정기인 분광 광도계(Konica Minolta사, CM-2600D)로 SCI 반사 모드(광원: D65 광원)에서 파장 320nm 내지 800nm의 구간에서 측정하되, 측정된 값 중 Y(D65)값을 측정하였다.
전광선 투과율과 헤이즈: 편광판과 분리한 필름 시편에 대하여 NIPPON DENSHOKU사의 haze meter인 NDH2000으로 측정하며, T.t값으로 측정되어 나오는 값이 투과율이라 한다. 동일 기기로 Hz로 측정되어 나오는 값을 헤이즈 값이라고 한다.
△ YI : 편광자로부터 분리한 명암비 개선 필름 시편(보호층, 제1수지층, 제2수지층, 반사방지층이 순차적으로 적층되거나 보호층, 제1수지층, 제2수지층, 방현층이 순차적으로 적층된 시편)에 대하여 반사율 측정기인 분광 광도계(Konica Minolta사, CM3600A)로 투과 모드(광원: D65 광원, 광원 구경: Φ25.4mm, 측정 시야각: 2°, 8mm 직경 모드)에서 파장 320nm 내지 800nm의 구간에서 측정한다. 명암비 개선 필름 시편에 대해 최초 측정된 초기 YI를 YIa, 상기 명암비 개선 필름 시편을 하기 내광 테스트 조건에서 방치후 측정한 YI를 YIb라고 할 때 YIb - YIa를 의미한다.
△b*: 편광판과 분리한 필름 시편에 대하여 반사율 측정기인 분광 광도계(Konica Minolta사, CM3600A)로 투과 모드(광원: D65 광원, 광원 구경: Φ25.4mm, 측정 시야각: 2°, 8mm 직경 모드)에서 파장 320nm 내지 800nm의 구간에서 측정한다. 명암비 개선 필름 시편의 초기 b*를 b*1, 상기 명암비 개선 필름 시편을 하기 내광 테스트 조건에서 방치후 측정한 b*를 b*2라고 할 때 b*2 - b*1를 의미한다.
(내광 테스트 평가법)
Q-SUN사의 Xe-1-S 내광기기를 이용하여 측정한다. 해당 내광 기기의 광원이 조사하는 광과 반사방지층(또는 방현층)이 마주보도록 샘플을 넣는다. 측정 조건은 Daylight B.B Filter를 사용하고, 광량은 420nm에서 0.77W/m2이다. 50시간 경과 후 샘플을 끄고 광에 의한 변화를 평가한다.
실시예와 비교예의 명암비 개선 광학 필름 또는 편광판에 대해 측면 명암비, 연필경도, △YI, △b*를 평가하고, 그 결과를 하기 표 2, 표 3에 나타내었다. 측면 명암비는 하기의 방법으로 액정표시장치용 모듈을 제조하고 평가하였다.
제1편광판의 제조
폴리비닐알콜 필름을 60℃에서 3배 연신하고 요오드를 흡착시킨 후 40℃의 붕산 수용액에서 2.5배 연신하여 제1편광자를 제조하였다. 제1편광자의 양면에 기재층으로 트리아세틸셀룰로스 필름(두께 80㎛)을 편광판용 접착제(Z-200, Nippon Goshei사)로 접착시켜 제1편광판을 제조하였다.
액정표시장치용 모듈의 제조
상기 제조한 제1편광판, 액정패널(PVA 모드), 상기 실시예와 비교예에서 제조한 편광판을 순차적으로 조립하여 액정표시장치용 모듈을 제조하였다. 실시예와 비교예에서 제조한 편광판을 시인측 편광판으로 조립하였으며, 반사방지층, 방현층이 시인측으로 최외곽에 배치되도록 하였다.
LED 광원, 도광판, 액정표시장치용 모듈을 조립하여 1변 에지형 LED 광원을 포함하는 액정표시장치(실시예 및 비교예의 액정표시장치용 모듈의 구성을 제외하고Samsung LED TV(UN32H5500)와 동일 구성)를 제조하였다.
EZCONTRAST X88RC(EZXL-176R-F422A4, ELDIM사)를 이용하여 구면 좌표계 측면(0°,60°)에서 백색 모드(white mode), 흑색 모드(black mode) 각각에서 휘도값을 측정하였다. 측면 명암비는 구면 좌표계 (0°, 60°)에서 흑색 모드의 휘도값에 대한 백색 모드의 휘도값의 비로 계산하였다.
실시예
1 2 3 4 5 6
제1수지층 굴절률 1.45 1.45 1.45 1.45 1.45 1.45
제2수지층 굴절률 1.59 1.59 1.63 1.59 1.63 1.59
지르코니아(중량%) 35 35 70 35 70 35
카본블랙
(중량%)		 0.16 0.16 0.16 0.25 0.16 0.25
반사방지층 포함 미 포함 포함 포함 미 포함 미 포함
방현층 미 포함 포함 미 포함 미 포함 포함 포함
연필경도 3H 3H 2H 3H 3H 3H
최저 반사율(%) 1.9 2.8 2.1 1.7 2.9 2.4
굴절률 차이 0.14 0.14 0.18 0.14 0.18 0.14
전광선 투과율(%) 42 39 42 40 39 37
헤이즈(%) 33 40 33 34 40 41
측면 명암비(%) 128 126 131 128 130 126
△YI 1.3 1.1 1 1.2 1 1.2
△b* 1.2 1.5 1.2 1.3 1.5 1.4
비교예
1 2 3 4 5
제1수지층 굴절률 1.59 1.45 1.45 1.45 1.45
제2수지층 굴절률 1.51 1.59 1.59 1.51 1.48
지르코니아(중량%) - -
 75 - -
카본블랙
(중량%)		 - - - 0.5 0.5
실리카
(중량%)		 - - - - 48
반사방지층 포함 포함 포함 포함 포함
방현층 미 포함 미 포함 미 포함 미 포함 미 포함
연필경도 3H H 3H 3H 2H
최저 반사율(%) 3.9 3.7 3.8 2.1 2
굴절률 차이 0.08 0.14 0.14 0.06 0.03
전광선 투과율(%) 38 41 42 36 36
헤이즈(%) 38 33 34 34 33
측면 명암비(%) 118 127 128 110 105
△YI 1.1 3.4 1.1 1.2 1.2
△b* 1.2 3.7 1 1.1 1.3
*굴절률 차이: 제2수지층의 굴절률과 제1수지층의 굴절률 차이
상기 표 2에서와 같이, 본 발명의 명암비 개선 광학 필름에서 제2수지층은 비 방향족계 경화형 화합물로 형성되어 내광 테스트에서도 △YI 및 △b* 값이 낮았으며 지르코니아와 카본 블랙을 함께 포함함으로써 최저 반사율이 낮고 측면 명암비가 우수하였으며 헤이즈도 낮았다.
반면에, 지르코니아와 카본블랙 없이 방향족계 경화형 화합물로 제2수지층을 형성한 비교예 2는 최저 반사율이 높았고 내광 테스트에서도 △YI 및 △b* 값이 높았다.
또한, 비 방향족계 경화형 화합물로 형성되고 카본 블랙이 없는 비교예 3은 최저 반사율이 높았다.
또한, 비 방향족게 경화형 화합물로 형성되고 지르코니아가 없는 비교예 4는 측면 명암비 개선 효과가 미약하였다.
또한, 비 방향족계 경화형 화합물로 형성되고 카본 블랙을 포함하되 지르코니아 대신에 실리카를 포함하는 비교예 5는 측면 명암비 개선 효과가 미약하였다.
또한, 제1수지층과 제2수지층의 굴절률 대소를 변경한 비교예 1은 최저 반사율이 높았다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (13)

  1. 보호층; 명암비 개선층; 및 반사방지층, 방현층 중 하나 이상이 순차적으로 형성되고,
    상기 명암비 개선층은 제1수지층 및 상기 제1수지층과 대향하는 제2수지층을 포함하고, 상기 제2수지층은 광학 패턴 및 상기 광학 패턴 사이에 평탄부를 갖는 패턴부를 구비하고, 상기 광학 패턴은 밑각(θ)이 55° 내지 90°이고, 상기 패턴부는 하기 식 1을 만족하고,
    <식 1>
    1 < P/W ≤ 10
    (상기 식 1에서, P는 패턴부의 주기(단위:㎛),
    W는 광학 패턴의 최대 폭(단위:㎛)),
    상기 제2수지층은 제1수지층보다 굴절률이 높고, 상기 제2수지층은 지르코니아 및 카본블랙을 포함하는 것인, 명암비 개선 광학 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지르코니아는 상기 제2수지층 중 30중량% 내지 70중량%로 포함되고, 상기 카본 블랙은 상기 제2수지층 중 1중량% 이하로 포함되는 것인, 명암비 개선 광학 필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2수지층은 비 방향족계 매트릭스로 구성되는 것인, 명암비 개선 광학 필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2수지층과 상기 제1수지층 간의 굴절률 차이는 0.1 이상인 것인, 명암비 개선 광학 필름.
  5. 제1항에 있어서, 상기 지르코니아는 평균입경(D50)이 5nm 내지 100nm이고, 상기 카본 블랙은 평균입경(D50)이 50nm 내지 150nm인 것인, 명암비 개선 광학 필름.
  6. 제1항에 있어서, 상기 광학 패턴은 단면이 사다리꼴, 직사각형 또는 정사각형인 음각의 광학 패턴인 것인, 명암비 개선 광학 필름.
  7. 제1항에 있어서, 상기 명암비 개선 광학 필름은 상기 명암비 개선층에 상기 반사방지층이 직접적으로 형성된 것인, 명암비 개선 광학 필름.
  8. 제7항에 있어서, 상기 반사방지층은 상기 명암비 개선층으로부터 고굴절층, 저굴절층이 순차적으로 적층되고, 상기 고굴절층은 지르코니아를 포함하는 것인, 명암비 개선 광학 필름.
  9. 제1항에 있어서, 상기 명암비 개선 광학 필름은 상기 명암비 개선층에 상기 방현층이 직접적으로 형성된 것인, 명암비 개선 광학 필름.
  10. 제9항에 있어서, 상기 방현층은 (메트)아크릴 수지, 스티렌 수지, 폴리에스테르 수지, 올레핀 수지 중 하나 이상의 수지로 형성된 유기 미립자를 포함하는 것인, 명암비 개선 광학 필름.
  11. 제1항에 있어서, 상기 명암비 개선 광학 필름은 상기 광학 필름의 초기 YI를 YIa, 상기 광학 필름을 내광 테스트 조건에서 방치후 측정한 YI를 YIb라고 할 때 △YI인 YIb - YIa가 3.0 이하인 것인, 명암비 개선 광학 필름.
  12. 편광필름; 및 상기 편광필름의 광출사면에 형성된 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 명암비 개선 광학 필름을 포함하는 편광판.
  13. 제12항의 편광판을 포함하는 액정표시장치.
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