KR101697007B1 - 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 편광자 및 상기 편광자의 양면에 각각 배치되고, 일면에 코팅층이 형성된 아크릴계 필름들을 포함하며, 상기 아크릴계 필름들은 상기 코팅층이 형성된 면이 상기 편광자 측의 반대면에 위치하도록 배치되며, 상기 코팅층은 폴리우레탄 고분자 5 중량부 내지 20 중량부, 가교제 0.3 중량부 내지 10 중량부, 수분산성 미립자 0.1 중량부 내지 5 중량부, 및 잔부의 물을 포함하는 코팅 조성물에 의해 형성되는 것인 편광판에 관한 것이다.

Description

편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치{POLARIZING PLATE AND IMAGE DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 투명성, 슬립성 및 눈부심 방지층과의 부착성이 우수한 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회로 접어들면서 액정표시장치(LCD), 플라즈마 표시 패널(PDP), 전기영동 표시장치(ELD) 등의 다양하고 많은 디스플레이들이 개발 중이거나 상품화되어 있으며, 실내 전시용 디스플레이는 점점 대형화 및 박형화되는 추세에 있고, 실외 휴대용 디스플레이는 소형화 및 경량화되는 추세에 있다. 이러한 디스플레이의 기능을 보다 향상시키기 위하여, 일찍부터 각종 광학필름이 사용되고 있다.
상기 광학필름에 사용되는 재료는 디스플레이의 종류에 따라 차이는 있지만 일반적으로 높은 투광도, 광학적 등방성, 무결점 표면, 높은 내열성 및 내습성, 높은 유연성, 높은 표면경도, 낮은 수축율, 공정상의 처리용이성 등의 물성을 갖추어야 한다.
일반적인 광학필름 재료로는 트리아세틸셀룰로우즈, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리카보네이트 등이 있고, 디스플레이의 조건 및 광학필름 재료의 고유한 물성에 따라 선택되어 광학필름의 제조에 사용된다.
한편, 디스플레이 장치에 사용되는 광학필름은 광학필름 재료의 고유한 특성에서 기인하는 부족한 물성을 보완하고, 부가적으로 필요한 디스플레이 기능들을 구현하기 위하여, 필요에 따라 표면코팅 처리될 수 있다. 특히, 디스플레이의 최외각에 위치하게 되는 광학 필름의 경우에는 눈부심 방지 등의 기능을 부여하기 위해 눈부심 방지 코팅이 이루어지는 경우가 많다.
현재 편광판에는 폴리비닐알코올 재질의 편광막을 보호하기 위한 보호막으로서 양쪽 면에 높은 투광도, 광학적 등방성, 무결점 표면 등의 특성을 지닌 트리아세틸 셀룰로우즈 필름을 대부분 사용하고 있다. 그러나 트리아세틸 셀룰로오즈 필름은 열과 습도에 약하기 때문에 고온 고습의 환경에서 장시간 사용할 경우 편광도의 저하, 수분 열화로 인해 가장자리의 빛이 과다 누출되는 빛샘 현상 등과 같은 문제가 발생하여 내구성이 떨어진다.
이러한 단점을 보완하기 위해 시클로 올레핀(Cyclic Olefin)계 수지 또는 아크릴계 수지 등과 같이 수분에 대한 저항성이 높고, 낮은 위상차 물성을 갖는 조성의 필름을 적용하려는 시도가 이루어져 왔다. 특히 아크릴계 필름의 경우 광학적인 특성과 내구성뿐만 아니라 가격적인 측면에서도 장점을 가질 수 있는 것으로 알려져 있다.
그러나, 아크릴계 필름의 경우, 내용제성이 부족하여 눈부심 방지층과 같은 코팅층 형성 시에, 코팅층과의 부착이 원활하게 이루어지지 않고, 코팅층이 형성되더라도 필름이 녹는 문제점이 발생하기 때문에, 그 활용이 제한되고 있다.
또한, 아크릴계 필름의 경우, 일반적으로 표면 마찰력이 높기 때문에, 필름 권취 시에 필름의 면과 면이 달라붙는 블로킹이 발생하기 쉽고, 슬립성(Slip)이 떨어진다는 문제점도 있다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 아크릴계 보호 필름을 사용하고, 투명성, 슬립성 및 눈부심 방지 코팅층과의 부착성이 우수한 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치를 제공하고자 한다.
일 측면에서, 본 발명은 편광자 및 상기 편광자의 양면에 각각 배치되고, 일면에 코팅층이 형성된 아크릴계 필름들을 포함하며, 상기 아크릴계 필름들은 상기 코팅층이 형성된 면이 상기 편광자 측의 반대면에 위치하도록 배치되며, 상기 코팅층은 폴리우레탄 고분자 5 중량부 내지 20 중량부, 가교제 0.3 중량부 내지 10 중량부, 수분산성 미립자 0.1 중량부 내지 5 중량부, 및 잔부의 물을 포함하는 코팅 조성물에 의해 형성되는 것인 편광판을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은 상기 편광판을 포함하는 화상표시장치 제공한다.
본 발명에 따른 편광판은, 편광자의 양면에 외부 표면에 폴리우레탄 고분자, 가교제, 수분산성 미립자를 포함하는 코팅층이 형성된 아크릴계 필름을 배치하여, 내용제성을 향상시킴으로써 눈부심 방지층과의 부착력을 향상시키는 동시에, 우수한 슬립성 및 투명성을 구현할 수 있도록 하였다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 편광판을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 따른 편광판을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
본 발명의 발명자들은 상부에 눈부심 방지코팅층을 형성할 수 있고, 동시에 슬립성 및 투명성도 우수한 편광판을 개발하기 위해 연구를 거듭한 결과, 폴리우레탄 고분자, 가교제, 수분산성 미립자를 포함하는 코팅 조성물로 형성된 코팅층이 외부 표면에 형성된 아크릴계 필름을 편광자의 양면에 배치함으로써, 상기와 같은 목적을 달성할 수 있음을 알아내고, 본 발명을 완성하였다.
도 1에는 본 발명의 편광판의 일 구현예가 개시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 편광판은 편광자(4)의 양면에, 코팅층(1)에 형성된 아크릴계 필름(2)이 배치되어 있으며, 이때, 상기 아크릴계 필름(2)는 코팅층(1)이 형성된 면이 편광자 측 면의 반대면에 위치하도록 배치되어 있다.
보다 구체적으로는, 본 발명의 편광판은, 편광자(4) 및 상기 편광자(4)의 양면에 각각 배치되고, 일면에 코팅층(1)이 형성된 아크릴계 필름(2)들을 포함하며, 상기 아크릴계 필름(2)은 코팅층(1)이 형성된 면이 편광자(4) 측의 반대면에 위치하도록 배치되며, 상기 코팅층(1)이 폴리우레탄 고분자 5 중량부 내지 20 중량부, 가교제 0.3 중량부 내지 10 중량부, 수분산성 미립자 0.1 중량부 내지 5 중량부, 및 잔부의 물을 포함하는 코팅 조성물에 의해 형성되는 것을 그 특징으로 한다.
본 명세서에서 상기 '잔부'란, 전체 코팅 조성물의 함량을 100중량부로 할 때, 폴리우레탄 고분자, 가교제, 미립자 및 선택적으로 포함될 수 있는 성분들의 함량을 제외한 나머지 중량부를 의미한다. 즉, 상기 폴리우레탄 고분자, 가교제, 미립자 및 선택적으로 포함될 수 있는 성분들을 첨가한 후, 물을 첨가하여 전체 코팅 조성물의 함량을 100으로 맞추는 것을 의미한다.
한편, 상기 폴리우레탄 고분자는 보호 필름과 눈부심 방치 코팅층과의 부착성을 확보하기 위한 것으로, 코팅 조성물 100 중량부에 대하여, 5 중량부 내지 20 중량부, 7 중량부 내지 20 중량부 또는 7 중량부 내지 15 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 폴리우레탄 고분자의 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우 눈부심 방지 코팅층과의 충분한 접착성을 얻을 수 있으며, 코팅시 레벨링이 원활한 장점이 있다.
특히, 본 발명의 코팅 조성물에 있어서, 상기 폴리우레탄 고분자는 폴리올과 이소시아네이트의 반응에 의해 형성된 것이 바람직하다. 이때, 상기 폴리올은 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 폴리카보네이트다이올 등일 수 있다.
여기서, 상기 폴리에스테르 폴리올은 대표적으로는 다염기산 성분과 폴리올 성분을 반응시킴으로써 획득할 수 있다. 이때, 상기 다염기산 성분은, 예를 들면 오르토(ortho)-프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 2,5-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 비페닐디카르복실산, 테트라하이드로프탈산 등의 방향족 디카르복실산; 옥살산, 숙신산, 말론산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라인산, 세바스산, 리놀레산, 말레산, 푸마르산, 메사콘산, 이타콘산 등의 지방족 디카르복실산; 헥사하이드로프탈산, 테트라하이드로프탈산, 1,3-시클로헥산디카르복실산, 1,4-시클로헥산디카르복실산 등의 지환식 디카르복실산; 또는 이들의 산 무수물, 알킬 에스테르, 산 할라이드 등의 반응성 유도체 등이 있으며, 이들을 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 폴리올 성분은 분자 중에 하이드록실기를 2개 이상 갖는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 임의의 적절한 폴리올을 채용할 수 있다. 예를 들면, 상기 폴리올로는, 에틸렌글리콜, 1,2-프로판온디올, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 네올펜틸글리콜, 펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 1,10-데칸디올, 4,4'-디히드록시페닐프로판, 4,4'-디히드록시메틸메탄, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 디프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 폴리프로필렌글리콜(PPG), 1,4-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디올, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 글리세린, 1,1,1-트리메틸올프로판, 1,2,5-헥사트리올, 펜타에리트리올, 글루코오스, 수크로오스, 및 소르비톨로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 1종일 수 있다. 이 중에서도 특히, 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 폴리프로필렌글리콜(PPG) 및 폴리에틸렌글리콜(PEG)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 1종일 수 있다.
또한, 상기 폴리에테르 폴리올은 대표적으로는 다가 알코올에 알킬렌옥사이드를 개환 중합하여 부가시킴으로써 획득될 수 있다. 다가 알코올은, 예를 들면 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 글리세린, 트리메틸올프로판 등을 1종 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
나아가, 상기 폴리카보네이트폴리올은, 예를 들면 폴리(헥사메틸렌 카보네이트)글리콜 및 폴리(사이클로헥산카보네이트)글리콜로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 1종 이상일 수 있다.
한편, 상기 이소시아네이트는 2 이상의 NCO기를 갖는 화합물이면 한정되지 않으나, 예를 들면 톨루엔디이소시아네이트(TDI), 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트(MDI), 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트(NDI), 톨리딘 디이소시아네이트(TODI), 헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI), 이소프론디이소시아네이트(IPDI), p-페닐렌 디이소시아네이트, 트랜스시클로헥산, 1,4-디이소시아네이트 및 자이렌디이소시아네이트(XDI)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 코팅 조성물에 있어서, 상기 폴리우레탄 고분자는 카르복시기 또는 3급 아민기를 포함하는 것이 바람직하다. 폴리우레탄 고분자에 카르복시기 또는 3급 아민기가 포함될 경우, 물에 대한 분산성이 향상되고, 편광자와의 밀착성이 향상된다. 한편, 상기 카르복시기 또는 3급 아민기를 포함하는 폴리우레탄 고분자는 폴리에스테르 폴리올과 이소시아네이트에 반응시에 유리 카르복시기 또는 유리 아민기를 갖는 사슬 연장제를 첨가하여 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 이때, 상기 유리 카르복시기를 갖는 사슬 연장제로는, 예를 들면, 디하이드록시 카르복실산, 디하이드록시 숙신산 등을 들 수 있다. 디하이드록시 카르복실산으로는, 예를 들면 디메틸올아세트산, 디메틸올부탄산, 디메틸올프로피온산, 디메틸올부티르산, 디메틸올펜탄산 등의 디메틸올알칸산을 포함하는 디알킬올 알칸산일 수 있다. 이들은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 한편, 상기 유리 아민기를 갖는 사슬 연장제로는, 예를 들면, 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 1,4-부탄디아민, 아미노에틸에칸올아민 등의 지방족 디아민; 이소포론디아민, 4,4'-디시클로헥실메탄디아민 등의 지환족 디아민; 자일릴렌디아민, 톨릴렌디아민 등의 방향족 디아민 등을 들 수 있다. 이들은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 코팅 조성물에 있어서, 상기 폴리우레탄 고분자의 중량 평균분자량은 1만 내지 10만인 것이 바람직하다. 폴리우레탄 고분자의 중량평균분자량이 상기 수치범위를 만족하는 경우 충분한 접착력을 얻을 수 있고, 수분산성이 우수한 효과가 있다.
상기 폴리우레탄 고분자의 제조방법은 당해 기술 분야에 알려진 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 구체적으로는 상기 각 성분을 한번에 반응시키는 원샷법, 단계적으로 반응시키는 다단법을 들 수 있다. 폴리우레탄 고분자가 카르복실기 또는 3급 아민기를 갖는 경우에는 다단법에 의해 제조되는 것이 보다 바람직하다. 다단법에 의하면 카르복실기를 용이하게 도입할 수 있기 때문이다. 나아가, 상기 폴리우레탄 고분자의 제조 시에 임의의 적절한 우레탄 반응 촉매를 이용할 수 있다.
나아가, 상기 폴리우레탄 고분자는 본 발명의 물성을 해하지 않는 범위에서 상기 성분들에 추가로 다른 폴리올이나 사슬 연장제를 포함할 수 있다.
여기서, 다른 폴리올은, 예를 들면 소르비톨, 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨 등의 수산기 수가 3개 이상인 폴리올 등일 수 있다.
상기 다른 사슬 연장제는, 예를 들면 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸글리콜, 펜탄디올, 1,6-헥산디올, 프로필렌글리콜 등의 글리콜류 등이 사용될 수 있다.
한편, 상기 폴리우레탄 고분자는, 필요에 따라, 중화제를 더 포함할 수 있다. 중화제를 포함할 경우 수중에 있어서의 우레탄 수지의 안정성이 향상될 수 있다. 상기 중화제는, 예를 들면 암모니아 N-메틸모르폴린, 트리에틸아민, 디메틸에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리에탄올알킨, 모르폴린, 트리프로필아민, 에탄올 아민, 트리이소프로판올아민 등을 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 폴리우레탄 고분자의 제조는 상기 폴리이소시아네이트에 대하여 불활성이고 물에 대해 상용성을 갖는 유기 용제에서 수행되는 것이 바람직하다. 당해 유기 용제로는 아세트산에틸, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에스테르계 용제; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용제; 디옥산 테트라하이드로푸란 등의 에테르계 용제 등을 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
한편, 본 발명에서 사용되는 상기 가교제는, 옥사졸린계 가교제, 유기실란계 가교제, 블록된 이소시아네이트계 가교제, 카보디이미드계 가교제, 유기티타네이트계 가교제, 유기지르코네이트계 가교제 및 에폭시계 가교제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 가교제들은 일정 온도 이상에서 해리 또는 반응되어 일액형 코팅제로 쓸 수 있으므로 유용하다.
또한, 본 발명의 코팅 조성물에 있어서, 상기 폴리우레탄 고분자 및 가교제의 중량비는 예를 들면, 20:1 내지 1:1 또는 10:1 내지 2:1 인 범위일 수 있다. 폴리우레탄 고분자 및 가교제의 중량비가 상기 수치범위를 만족하는 경우 코팅액의 코팅성 및 저장 안정성이 우수하고, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성된 코팅층을 포함하는 광학 필름의 부착성 및 내스크래치성이 우수하다.
다음으로, 본 발명의 코팅 조성물은 코팅 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 5중량부 또는 0.2 중량부 내지 3중량부의 수분산성 미립자를 포함한다. 수분산성 미립자의 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우 권취시 필름간 슬립이 잘 되고, 내스크래치성이 향상되며, 헤이즈(Haze) 값이 낮아 필름의 투명성이 우수한 장점이 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 상기 수분산성 미립자는 임의의 적절한 미립자를 이용할 수 있으며, 예를 들면, 무기계 미립자, 유기계 미립자 또는 이들의 조합을 이용할 수 있다. 상기 무기계 미립자는, 예를 들면 실리카, 티타니아, 알루미나, 지르코니아, 안티몬, 아연계 등의 무기 산화물 등일 수 있다. 또한, 상기 유기계 미립자는, 예를 들면 실리콘계 수지, 불소계 수지, (메트)아크릴계 수지, 가교 폴리비닐알코올, 멜라민계 수지 등일 수 있다.
특히, 본 발명의 코팅 조성물에 있어서, 상기 수분산성 미립자는 실리카인 것이 바람직하다. 실리카는 블로킹 억제능이 더욱 우수하고, 또한 투명성이 우수하여, 헤이즈를 발생시키지 않고, 착색도 없으므로, 편광판의 광학 특성에 미치는 영향이 보다 작기 때문이다. 또한, 콜리이달 실리카는 코팅 조성물에 대한 분산성 및 분산 안정성이 양호하므로, 코팅층 형성시의 작업성도 보다 우수하다
한편, 상기 수분산성 미립자는 평균 직경(평균 1차 입자 직경)이 50nm 내지 500nm 정도 또는 100nm 내지 400nm 정도인 것이 바람직하다. 수분산성 미립자의 평균 직경이 상기 수치범위를 만족하는 경우 용액의 안정성이 우수한 효과가 있다. 상기와 같은 범위의 입자 직경을 갖는 미립자를 이용함으로써, 코팅층 표면에 적절히 요철을 형성하여, 특히 아크릴계 필름과 코팅층 및/또는 코팅층끼리의 접촉면에 있어서의 마찰력을 효과적으로 저감시킬 수 있다. 그 결과, 블로킹 억제능이 더욱 우수할 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물은 수계이므로, 바람직하게 상기 미립자는 수분산체로 배합된다. 구체적으로, 미립자로서 실리카를 채용하는 경우, 바람직하게는 콜로이달 실리카로서 배합된다. 콜로이달 실리카로서는 당해 기술 분야에서 시판되는 제품을 그대로 이용할 수 있으며, 예를 들면 닛산 화학 공업(주) 제조의 스노우텍스 시리즈, 에어프로덕트의 AEROSIL 시리즈, 일본촉매의 epostar 시리즈 및 soliostar RA 시리즈, Ranco의 LSH 시리즈 등을 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 코팅 조성물은 고형분 함량을 특별히 제한하지 않으나, 고형분 함량은 코팅 조성물 100 중량부에 대하여 5 중량부 내지 35 중량부 또는 5 중량부 내지 25 중량부를 포함한다. 고형분 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우 적정한 두께로 코팅층을 형성하기가 용이하고, 레벨링이 우수한 장점이 있다. 이때, 상기 고형분 함량은 코팅 조성물 전체의 고형분 함량을 의미한다.
상기와 같은 코팅 조성물에 의해 형성된 코팅층은, 내용제성이 우수하여 아크릴계 필름과 눈부심 방지 코팅층의 부착력을 향상시킬 뿐 아니라, 표면 마찰력이 낮기 때문에 슬립성을 향상시키는 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 상기와 같은 코팅층이 형성된 아크릴 필름을, 코팅층이 외부 표면에 노출되도록 편광자의 양면에 부착한 본 발명의 편광판의 경우, 눈부심 방지층과의 부착력 향상 및 슬립성 향상 효과를 모두 얻을 수 있다.
한편, 상기 아크릴계 필름의 일면에 상기 코팅층을 형성하는 방법은, 당해 기술 분야에 잘 알려진 코팅 방법, 예를 들면, 바(bar) 코팅법, 그라비어 코팅법, 슬롯다이 코팅법 등을 이용하여 코팅 조성물을 기재 필름 상에 도포하고 건조하는 방법으로 수행될 수 있다. 이때 상기 건조는 컨벤션(convection) 오븐 등을 통해 수행될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 바람직하게는 90 ℃ 내지 120 ℃ 의 온도에서 1분에서 5 분 동안 수행된다. 상기 건조 온도는 코팅되는 단계에 따라 다르며, 연신이 완료된 필름의 경우 필름의 유리전이온도(Tg)를 넘지 않는 범위에서 수행될 수 있고, 연신을 포함하는 경우 연신과 동시에 연신 온도에서 건조가 이뤄지며 필름의 분해 온도(Td)를 넘지 않는 범위에서 수행된다.
한편, 필요에 따라, 아크릴계 필름과 코팅층 사이의 부착력을 향상을 위하여, 상기 아크릴계 필름의 적어도 일면에 알칼리 처리, 코로나 처리 또는 플라즈마 처리 등과 같은 표면 처리가 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 편광판에 있어서, 상기 코팅층의 두께는 100nm 내지 1000nm 또는 300nm 내지 700nm일 수 있다. 코팅층의 두께가 상기 수치범위를 만족하는 경우 부착성 및 권취성이 우수하다.
본 발명에 따른 편광판에 있어서, 상기 코팅층 표면의 운동 마찰계수는 0.1 내지 0.6 정도일 수 있다. 코팅층 표면의 운동 마찰계수가 상기 수치범위를 만족하는 경우, 우수한 슬립성 및 권취성을 구현할 수 있다. 이때, 상기 마찰계수는 마찰력을 수직항력으로 나눈 상대적인 비를 의미한다.
본 발명에 따른 편광판에 있어서, 상기 코팅층의 투명도(haze)는 0.1 내지 3.0 정도 또는 0.1 내지 1.5 정도일 수 있다. 코팅층의 투명도는 낮을수록 좋으며, 투명도가 상기 수치범위를 만족하는 경우 우수한 투명성을 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 편광판에 있어서, 본 발명에 사용가능한 상기 아크릴계 필름은 단일의 층이거나 또는 2층 이상의 필름이 적층된 구조일 수도 있다.
보다 상세하게, 상기 아크릴계 필름은 (메트)아크릴레이트계 수지를 함유할 수 있다. 이때, (메트)아크릴레이트계 수지를 포함하는 필름은, 예를 들면 (메트)아크릴레이트계 수지를 주성분으로 함유하는 성형 재료를 압출 성형에 의해 성형하여 획득할 수 있다.
또한, 상기 (메트)아크릴레이트계 수지는 (메트)아크릴레이트계 단위를 포함하는 수지를 주 성분으로 하는 것으로, (메트)아크릴레이트계 단위로 이루어진 호모 폴리머 수지뿐 아니라 (메트)아크릴레이트계 단위 이외에 다른 단량체 단위가 공중합된 공중합체 수지 및 상기와 같은 (메트)아크릴레이트계 수지에 다른 수지가 블랜드된 블랜드 수지도 포함하는 개념이다.
이때, 상기 (메트)아크릴레이트계 단위는, 예를 들면, 알킬(메트)아크릴레이트계 단위일 수 있다. 여기서, 상기 알킬(메트)아크릴레이트계 단위는 알킬아크릴레이트계 단위 및 알킬메타크릴레이트계 단위를 모두 의미하는 것으로, 상기 알킬(메트)아크릴레이트계 단위의 알킬기는 탄소수 1 ~ 10인 것이 바람직하며, 탄소수 1 ~ 4인 것이 더욱 바람직하다.
한편, 상기 (메트)아크릴레이트계 단위와 공중합이 가능한 단량체 단위로는, 방향족 비닐계 단위, 카르보닐기로 치환된 3 내지 6원 헤테로 고리 단위, 아크릴산 단위, 글리시딜 단위 등을 들 수 있다.
상기 방향족 비닐계 단위는, 예를 들면, 스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 2,5-디메틸스티렌, 2-메틸-4-클로로스티렌, 2,4,6-트리메틸스티렌, cis-β-메틸스티렌, trans-β-메틸스티렌, 4-메틸-α-메틸스티렌, 4-플루오르-α-메틸스티렌, 4-클로로-α-메틸스티렌, 4-브로모-α-메틸스티렌, 4-t-부틸스티렌, 2-플루오르스티렌, 3-플루오르스티렌, 4-플루오로스티렌, 2,4-디플루오로스티렌, 2,3,4,5,6-펜타플루오로스티렌, 2-클로로스티렌, 3-클로로스티렌, 4-클로로스티렌, 2,4-디클로로스티렌, 2,6-디클로로스티렌, 옥타클로로스티렌, 2-브로모스티렌, 3-브로모스티렌, 4-브로모스티렌, 2,4-디브로모스티렌, α-브로모스티렌, β-브로모스티렌, 2-하이드록시스티렌 및 4-하이드록시스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체들로부터 유도된 단위일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이 중에서도 특히, 스티렌 또는 α-메틸 스티렌으로부터 유도된 단위인 것이 바람직하다.
한편, 상기 카르보닐기로 치환된 3 내지 6원 헤테로 고리 단위는, 예를 들면, 락톤환, 글루타르산 무수물, 글루타르이미드, 말레산 무수물, 말레이미드 등과 같은 단량체들로부터 유도된 단위일 수 있다.
한편, 상기 (메트)아크릴레이트 수지와 블랜드될 수 있는 수지는, 특별히 한정되지는 않으며, 예를 들면, 페녹시 수지, 폴리카보네이트 수지 등일 수 있다.
한편, 상기 (메트)아크릴레이트계 수지 필름의 제조 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 (메트) 아크릴레이트계 수지와 그 밖의 중합체, 첨가제 등을 임의의 적절한 혼합 방법에 의해 충분히 혼합하여 열가소성 수지 조성물을 제조한 후 이를 필름 성형하여 제조하거나, 또는 (메트) 아크릴레이트계 수지와, 그 밖의 중합체, 첨가제 등을 별도의 용액으로 제조한 후 혼합하여 균일한 혼합액을 형성한 후 이를 필름 성형할 수도 있다.
이때, 상기 열가소성 수지 조성물은 예를 들어 옴니 믹서 등 임의의 적절한 혼합기로 상기 필름 원료를 프리블렌드한 후 얻어진 혼합물을 압출 혼련하여 제조한다. 이 경우, 압출 혼련에 이용되는 혼합기는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 단축 압출기, 2축 압출기 등의 압출기나 가압 니더 등 임의의 적절한 혼합기를 이용할 수 있다.
다음으로, 상기 필름 성형의 방법으로서는, 예를 들어 용액 캐스트법(용액 유연법), 용융 압출법, 캘린더법 또는 압축 성형법 등 임의의 적절한 필름 성형법을 들 수 있다. 이들 필름 성형법 중 용액 캐스트 법(용액 유연법) 또는 용융 압출법이 바람직하다.
상기 용액 캐스트법(용액 유연법)에 이용되는 용매는 예를 들어 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류; 시클로헥산, 데칼린 등의 지방족 탄화수소류; 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르류; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류; 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 등의 알코올류; 테트라하이드로푸란, 디옥산 등의 에테르류; 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소 등의 할로겐화 탄화수소류; 디메틸포름아미드; 디메틸술폭시드 등을 들 수 있다. 이들 용매는 단독으로 이용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다. 상기 용액 캐스트법(용액 유연법)을 실시하기 위한 장치로는 예를 들어 드럼식 캐스팅 머신, 밴드식 캐스팅 머신, 스핀 코터 등을 들 수 있다.
상기 용융 압출법으로는 예를 들어 T 다이법, 인플레이션법 등을 들 수 있다. 성형 온도는 바람직하게는 150~350℃, 보다 바람직하게는 200~300℃이다. 상기 T 다이법으로 필름을 성형하는 경우에는, 공지된 단축 압출기나 2축 압출기의 선단부에 T 다이를 장착하고, 필름 형상으로 압출된 필름을 권취하여 롤 형상의 필름을 얻을 수 있다. 이 때, 권취롤의 온도를 적절히 조정하여 압출 방향으로 연신을 가함으로써 1축 연신할 수도 있다. 또한, 압출 방향과 수직인 방향으로 필름을 연신함으로써 동시 2축 연신, 축차 2축 연신 등을 실시할 수도 있다.
상기 아크릴계 필름은 미연신 필름 또는 연신 필름 중 어느 것일 수 있다. 연신 필름인 경우에는 1축 연신 필름 또는 2축 연신 필름 일 수 있고, 2축 연신 필름인 경우에는 동시 2축 연신 필름 또는 축차 2축 연신 필름 중 어느 것일 수 있다. 2축 연신한 경우에는 기계적 강도가 향상되어 필름 성능이 향상된다. 아크릴계 필름은 다른 열가소성 수지를 혼합함으로써, 연신하는 경우에도 위상차의 증대를 억제할 수 있고, 광학적 등방성을 유지할 수 있다.
연신 온도는, 필름 원료인 열가소성 수지 조성물의 유리전이 온도 근처의 범위인 것이 바람직하고, 바람직하게는 (유리 전이 온도 -30℃)~(유리 전이 온도 + 100℃), 보다 바람직하게는 (유리전이온도 -20℃)~(유리전이온도 + 80℃)의 범위 내이다. 연신 온도가 (유리 전이 온도 -30℃) 미만이면 충분한 연신 배율이 얻어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 연신 온도가 (유리 전이 온도 + 100℃)를 초과하면, 수지 조성물의 유동(플로우)이 일어나, 안정적인 연신을 실시하지 못할 우려가 있다.
면적비로 정의한 연신 배율은, 바람직하게는 1.1~25배, 보다 바람직하게는 1.3~10배이다. 연신 배율이 1.1배 미만이면, 연신에 수반되는 인성의 향상으로 이어지지 않을 우려가 있다. 연신 배율이 25 배를 초과하면, 연신 배율을 높인 만큼의 효과가 인정되지 않을 우려가 있다.
연신 속도는, 일 방향으로 바람직하게는 10~20,000 %/min, 보다 바람직하게는 100~10.000 %/min 이다. 연신 속도가 10%/min 미만인 경우에는 충분한 연신 배율을 얻기 위해 다소 오랜 시간이 소요되어 제조 비용이 높아질 우려가 있다. 연신 속도가 20,000&/min을 초과하면 연신 필름의 파단 등이 일어날 우려가 있다.
상기 아크릴계 필름은 이의 광학적 등방성이나 기계적 특성을 안정화시키기 위하여, 연신 처리 후에 열처리(어닐링) 등을 실시할 수 있다. 열처리 조건은 특히 제한되지 않으며 당업계에 알려진 임의의 적절한 조건을 채용할 수 있다.
본 발명에 따른 편광판에 있어서, 상기 편광자는 당해 기술분야에 알려져 있는 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면 요오드 또는 이색성 염료를 포함하는 폴리비닐알콜(PVA)로 이루어진 필름을 사용할 수 있다. 상기 편광자는 PVA 필름에 요오드 또는 이색성 염료를 염착시켜서 제조될 수 있으나, 이의 제조방법은 특별히 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 편광자는 보호 필름을 포함하지 않는 상태를 의미하며, 편광판은 편광자와 보호 필름을 포함하는 상태를 의미한다.
한편, 본 발명에 따른 편광판은, 도 1에 도시된 바와 같이, 편광자(4)와 아크릴계 필름(2) 사이에 접착제층(3)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 접착제층은 당해 기술 분야에 잘 알려진 접착제들을 이용하여 형성될 수 있으며, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 접착제들은 당해 기술 분야에 잘 알려진 수계 또는 비수계 접착제일 수 있다.
이때, 상기 수계 접착제로는 당해 기술분야에 잘 알려진 것이면 제한 없이 사용될 수 있으나, 예를 들면 폴리비닐알코올(PVA)계 접착제가 바람직하다. 특히, 아세토아세틸기 등을 포함한 변성 PVA를 사용하는 경우 접착성을 더욱 향상시킬 수 있다. 보다 구체적으로 예를 들면, 일본합성화학 Gohsefimer(상품명) Z-100, Z-200, Z-200H,Z-210, Z-220, Z-320 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
여기서, 상기 수계 접착제를 이용한 편광자와 아크릴계 필름의 접착은 아크릴계 필름 또는 편광자인 PVA 필름의 표면 상에 롤 코터, 그라비어 코터, 바 코터, 나이프 코터, 또는 캐필러리 코터 등을 사용하여 접착제를 먼저 코팅하고, 접착제가 완전히 건조되기 전에 보호 필름과 편광막을 합지 롤로 가열압착하거나 상온압착하여 합지하는 방법에 의하여 수행될 수 있다. 핫멜트형 접착제를 이용하는 경우에는 가열 압착롤을 사용하여야 한다.
한편, 비수계 접착제는 자외선 경화형이면 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, (메타)아크릴레이트계 접착제, 엔/티올계 접착제, 불포화 폴리에스테르계 접착제 등의 광 라디칼 중합반응을 이용하는 접착제나 에폭시계 접착제, 옥세탄계 접착제, 에폭시/옥세탄계 접착제, 비닐에테르계 접착제 등의 광 양이온 중합반응을 이용하는 접착제 등이 있다.
여기서, 상기 비수계 접착제를 이용한 편광자와 아크릴계 필름의 접착은 접착제 조성물을 도포하여 접착층을 형성한 다음, 편광자와 아크릴계 필름을 합판한 후 광 조사를 통해 접착제 조성물을 경화시키는 방법으로 이루어질 수 있다.
한편, 필수적인 것은 아니나, 상기 아크릴계 필름과 접착제층 사이에는 아크릴계 필름과 접착제층과의 접착력을 향상시키기 위한 프라이머층(미도시)이 형성될 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 편광판에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 코팅층(1)의 상부에 눈부심 방지 코팅층(6)이 추가로 형성될 수 있다. 이때, 상기 눈분심 방지층(6)은 편광판이 액정패널에 부착되는 면의 반대편 면에 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 눈부심 방지 코팅층은 바인더 수지, 유기 미립자 및 무기 미립자를 포함하는 눈부심 방지 코팅층 형성용 조성물로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 바인더 수지는 아크릴계 바인더 수지인 것을 사용할 수 있다. 상기 아크릴계 바인더 수지는 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니며, 당 기술분야에 알려져 있는 것이면 특별히 제한 없이 선택하여 사용할 수 있다. 상기 아크릴계 바인더 수지의 예로는 아크릴레이트 단량체, 아크릴레이트 올리고머, 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 이 때, 상기 아크릴레이트 단량체 또는 아크릴레이트 올리고머는 경화반응에 참가할 수 있는 아크릴레이트 관능기를 적어도 1개 이상 포함하는 것이 바람직하다.
상기 아크릴레이트 단량체 및 아크릴레이트 올리고머는 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것을 제한 없이 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 아크릴레이트 올리고머로는, 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스터 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다. 상기 아크릴레이트 단량체로는, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 하이드록시 펜타아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸렌 프로필 트리아크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세롤 트리아크릴레이트, 트리메틸로프로판 에톡시 트리아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 프로폭시 레이티드 글리세로 트리아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트 또는 이들의 혼합물 등이 바람직하게 이용될 수 있으나, 반드시 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 유기 미립자 및 무기 미립자의 총 함량은, 상기 바인더 수지 100 중량부에 대하여, 1 중량부 내지 30 중량부 범위일 수 있다. 즉, 상기 유기 미립자 및 무기 미립자를 포함하여 구성된 미립자의 총량을 합산하여 바인더 수지 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 30 중량부 이하를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 유기 미립자 및 무기 미립자의 총 함량이, 상기 바인더 수지 100 중량부에 대하여, 상기 수치 범위를 만족하는 경우 헤이즈 값이 충분히 구현되고, 코팅성이 양호해지는 장점이 있다.
또한, 상기 무기 미립자의 함량은, 유기 미립자 100 중량부에 대하여, 20 중량부 내지 80 중량부 범위 이내인 것이 바람직하다. 무기 미립자의 양이, 유기 미립자 100 중량부에 대하여, 상기 수치범위를 만족하는 경우 내스크래치 특성이 우수하고 코팅면이 양호한 장점이 있다.
또한, 상기 무기 미립자는 실리카, 실리콘 입자, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 알루미나, 지르코니아, 티타니아 중 선택된 하나의 단일물 또는 이들의 2 이상을 같이 사용할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 유기 미립자는 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴레이트-co-스티렌, 폴리메틸아크릴레이트-co-스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트-co-스티렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아마이드계, 폴리이미드계, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아세탈, 에폭시레진, 페놀레진, 실리콘 수지, 멜라민 수지, 벤조구아민, 폴리디비닐벤젠, 폴리디비닐벤젠-co-스티렌, 폴리디비닐벤젠-co-아크릴레이트, 폴리디알릴프탈레이트 및 트리알릴이소시아뉴레이트폴리머 중에서 선택된 하나의 이상의 것 또는 이들의 2 이상의 코폴리머(copolymer)인 것을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 눈부심 방지 코팅층의 두께는 1㎛ 내지 20㎛인 것이 바람직하고, 1㎛ 내지 10㎛ 범위 이내인 것이 보다 바람직하다. 눈부심 방지 코팅층이 얇을수록 크랙이 발생할 확률이 낮아지기 때문이다. 다만, 눈부심 방지 코팅층이 형성된 목적을 충분히 실현하여야 하므로, 상기 두께 범위는 이러한 목적을 고려하여 당업자가 상기 범위 이내에서 적절히 조절할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅층 형성용 조성물은 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해, 용매 50 중량부 내지 500 중량부가 더 포함될 수 있다. 이때, 상기 용매는 종류에 있어서 특별히 제한되지는 않지만, 통상적으로 유기용매가 사용될 수 있다.
또한, 상기 용매는, 바인더 수지 100 중량부에 대해, 50 중량부 내지 500 중량부의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다. 용매의 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우 눈부심 방지 코팅층의 코팅성이 우수하고, 코팅 필름의 막강도가 우수하며, 후막으로 제조하기가 용이하다.
이때, 상기 용매는, 예를 들면 C1 내지 C6의 저급 알코올류, 아세테이트류, 케톤류, 셀로솔브류, 디메틸포름아마이드, 테트라하이드로퓨란, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 톨루엔, 및 자이렌 중 선택된 하나의 단일물 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
여기서, 상기 저급 알코올류는, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 이소부틸알콜 및 디아세톤 알코올 중 선택된 하나의 물질이며, 상기 아세테이트류는, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 이소프로필아세테이트, 부틸아세테이트 및 셀로솔브아세테이트 중 선택된 하나의 물질이며, 상기 케톤류는, 메틸에틸톤, 메틸이소부틸케톤, 아세틸아세톤 및 아세톤 중 선택된 하나의 물질일 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
선택적으로, 본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅층 형성용 조성물은, UV 조사를 통한 경화를 목적으로 첨가되는 UV 경화개시제를 더 포함할 수 있다. 상기 UV 경화개시제는, 1-히드록시 시클로헥실페닐 케톤, 벤질 디메틸 케탈, 히드록시디메틸아세토페논, 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 및 벤조인 부틸 에테르 중 선택된 하나의 단일물 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
상기 UV 경화개시제는, 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해, 0.1 중량부 내지 10 중량부로 첨가되는 것이 바람직하다. UV 경화개시제의 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우 충분한 경화가 일어날 수 있고, 필름의 막강도가 향상될 수 있다.
추가적으로, 본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅층 형성용 조성물은, 레벨링제, 웨팅제, 및 소포제 중에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는, 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해, 0.01 중량부 내지 10 중량부로 첨가될 수 있다.
한편, 상기 눈부심 방지 코팅층은, 당해 기술 분야에 잘 알려진 코팅층 형성방법들, 예를 들면, 롤 코팅법, 바 코팅법, 스프레이 코팅법, 딥 코팅법, 또는 스핀 코팅법과 같은 습식 코팅법에 의해 형성될 수 있으며, 그 방법이 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 눈부심 방지 코팅층은 아크릴 필름의 코팅층 상부에 상기한 눈부심 방지 코팅층 형성용 조성물을 도포한 후, 건조 및/또는 경화시키는 방법에 의해 형성될 수 있다.
이때, 상기 건조 및 경화는 순차적으로 진행될 수도 있고, 동시에 진행될 수도 있다. 한편, 상기 경화는 자외선과 같은 활성 에너지선 조사에 의해 수행될 수 있으며, 경화 조건은 눈부심 방지 코팅층 형성용 조성물의 조성이나 광원의 종류에 따라 다소 차이가 있을 수 있으나, 일반적으로는 전자빔 또는 자외선 경화의 경우에는 그 조사량을 200 mJ/㎠ 내지 1,000 mJ/㎠으로 1초 내지 10분 경화시키면 바람직하다. 경화 조건이 상기 수치범위를 만족하는 경우 바인더 수지가 충분히 경화될 수 있으므로 내마모성과 같은 기계적 물성 및 내구성이 우수하기 때문이다.
본 발명의 편광판은 상기 눈부심 방지 코팅층 이외에 다른 목적의 별도층을 더 구비할 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 디스플레이 표면의 오염을 방지하기 위한 내오염방지층 등이 더 구비될 수 있고, 이외의 다양한 목적의 층이 제한 없이 더 구비될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 편광판은 필요에 따라 편광판의 일면에 점착층을 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 점착층은 액정패널이나 다른 광학 시트와 편광판을 부착하기 위한 것으로, 당해 기술 분야에 잘 알려진 편광판용 점착제들을 이용하여 형성될 수 있다. 한편, 편광판의 일면에 눈부심 방지 코팅층이 형성된 경우라면, 상기 점착층은 눈부심 방지 코팅층이 형성된 면의 반대쪽 표면에 형성되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명에 따른 편광판은 각종 화상표시장치에 적용되어 유용하게 사용될 수 있다. 구체적으로, 액정표시장치(LCD)용 편광판, 유기 EL 표시장치의 반사 방지용 편광판 등으로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 편광판은 각종 기능성 막, 예를 들면 λ/4판, λ/2판 등의 위상차판, 광확산판, 시야각 확대판, 휘도 향상판, 반사판 등의 여러 가지 광학층을 조합한 복합 편광판에 적용될 수 있다.
실시예 1
폴리(시클로헥실말레이미드-co-메틸메타크릴레이트) (㈜LGMMA PMMA830HR) 수지를 가지고 250℃, 250rpm 조건 하에서 T-다이 제막기를 이용하여 폭 800mm의 미연신 필름을 제조한 후, 135℃의 온도에서 MD 방향으로 1.8배 연신한 필름을 제조하였으며, 코팅 전 필름의 표면은 50 W/m2/min 조건으로 코로나 처리를 실시하였다.
다음으로, CK-PUD(Chokwang-poly urethane dispersion: 고형분 30% 수용액) 23.8g, 옥사졸린 가교제 11.4g (고형분 25%), 콜로이달 실리카 (고형분 20% 수용액) 2.5g, 순수 62.3g을 혼합하여 코팅 조성물을 제조하였다.
상기 코팅 조성물을 코로나 처리한 아크릴계 필름에 바(bar)로 코팅 후 135℃에서 TD방향으로 연신하여 두께 약 400nm의 코팅층이 형성된 아크릴계 필름을 제조하였다.
다음으로, 아크릴계 바인더 수지 30g, 아크릴계 유기 미립자 2g, 실리콘계 무기 미립자 2g, 메틸에틸케톤 30g, 톨루엔 30g, UV 경화 개시제 2g을 혼합하여 눈부심 방지 코팅액을 제조하였다.
그 후, 상기 코팅층 상에 눈부심 방지 코팅액을 도포하고, 60℃ 온도로 2분간 열풍 건조한 후, 자외선 경화 처리하여 눈부심 방지 코팅층이 형성된 아크릴계 필름을 제조하였다.
실시예 2
실시예 1에 있어서, CK-PUD (Chokwang-poly urethane dispersion : 고형분 30% 수용액) 25.6g, , 옥사졸린 가교제 9.2g (고형분 25%), 콜로이달 실리카 (고형분 20% 수용액) 2.5g, 순수 62.7g을 혼합하여 코팅 조성물을 제조한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 코팅층이 형성된 아크릴계 필름을 제조하였다.
실시예 3
실시예 1에 있어서, CK-PUD (Chokwang-poly urethane dispersion : 고형분 30% 수용액) 33.3g, 유기지르코네이트 가교제 0.5g (고형분 100%), 콜로이달 실리카 (고형분 20% 수용액) 2.5g, 순수 63.7g을 혼합하여 코팅 조성물을 제조한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 코팅층이 형성된 아크릴계 필름을 제조하였다.
실시예 4
실시예 1에 있어서, CK-PUD (Chokwang-poly urethane dispersion : 고형분 30% 수용액) 27.7g, 카보디이미드계 가교제 4.2g (고형분 100%), 콜로이달 실리카 (고형분 20% 수용액) 2.5g, 순수 65.6g을 혼합하여 코팅 조성물을 제조한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 코팅층이 형성된 아크릴계 필름을 제조하였다.
비교예 1
코팅층을 형성하지 않는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 코팅층이 형성된 아크릴계 필름을 제조하였다.
비교예 2
CK-PUD(Chokwang-poly urethane dispersion : 고형분 30% 수용액) 33.3g, 콜로이달 실리카 (고형분 20% 수용액) 2.5g, 순수 64.2g을 혼합하여 전체 고형분(폴리우레탄)이 10 중량%인 코팅 조성물을 사용한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 코팅층이 형성된 아크릴계 필름을 제조하였다.
비교예 3
CK-PUD(Chokwang-poly urethane dispersion : 고형분 30% 수용액) 32.7g, 옥사졸린 가교제 0.8g, 콜로이달 실리카 (고형분 20% 수용액) 2.5g, 순수 64.0g을 혼합하여 코팅 조성물을 사용한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 코팅층이 형성된 아크릴계 필름을 제조하였다.
실험예 1. 부착성 평가
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3에 의해 제조된 필름의 눈부심 방지 코팅층에 1mm 간격으로 가로, 세로 10줄씩 바둑판 모양으로 칼집을 내어 테이프를 붙인 후 뜯어내어 코팅층이 떨어지는 정도로 부착을 평가하였다. 떨어지는 칸이 0 ~ 10개인 경우 O, 떨어지는 칸이 11 ~ 50개인 경우 △, 떨어지는 칸이 51개 이상인 경우 X로 평가한다. 결과는 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.
실험예 2. 투명성 평가
눈부심 방지 코팅층을 형성하기 전에 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3의 아크릴계 필름의 코팅층의 투명성(HAZE)을 HM-150 (Murakami Color Research Laboratory) 기기를 이용하여 측정하였다. 결과는 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.
실험예 3. 운동 마찰계수 측정
눈부심 방지 코팅층을 형성하기 전에 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3의 아크릴계 필름의 코팅층에 대하여, UTM 기계를 이용하여 운동 마찰계수를 측정하였다. 마찰력을 측정하고자 하는 코팅층 면을 위로 하여 바닥에 두고, 아무것도 코팅되지 않은 2cm × 2cm 크기의 필름을 겹쳐 올린 후 그 위에 500g의 추를 두어 위치를 고정한 다음에 180mm/min의 일정한 속력으로 필름을 잡아당긴다. 이러한 방법으로 가해지는 힘(마찰력)을 측정한 후 추의 질량에 따른 수직항력으로 나누어 주면 마찰계수를 구할 수 있다. 결과는 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.
부착성 투명성(%) 마찰계수
실시예 1 O 0.8 0.3
실시예 2 O 0.8 0.3
실시예 3 O 0.9 0.4
실시예 4 O 0.9 0.4
비교예 1 X 0.1 측정불가
비교예 2 X 0.8 0.5
비교예 3 X 0.9 0.4
이상에서 본 명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1: 코팅층
2: 광학 필름
3: 접착제층
4: 편광자
6: 눈부심 방지 코팅층

Claims (14)

  1. 편광자 및 상기 편광자의 양면에 각각 배치되고, 일면에 코팅층이 형성된 아크릴계 필름들을 포함하며,
    상기 아크릴계 필름들은 상기 코팅층이 형성된 면이 상기 편광자 측의 반대면에 위치하도록 배치되며,
    상기 코팅층은 폴리우레탄 고분자 5 중량부 내지 20 중량부, 가교제 0.3 중량부 내지 10 중량부, 수분산성 미립자 0.1 중량부 내지 5 중량부, 및 잔부의 물을 포함하고,
    상기 폴리우레탄 고분자 및 상기 가교제를 10 : 1 내지 2 : 1의 중량비로 포함하는 코팅 조성물에 의해 형성되며,
    상기 편광자와 아크릴계 필름 사이에 접착제층을 추가로 포함하고,
    상기 하나의 아크릴계 필름의 코팅층의, 아크릴계 필름이 형성된 면의 반대면에 눈부심 방지 코팅층이 추가로 구비되며,
    상기 눈부심 방지 코팅층은 바인더 수지 100 중량부; 및 유기미립자 1 내지 30 중량부를 포함하는 눈부심 방지 코팅층 형성용 조성물에 의해 형성된 것이며,
    상기 눈부심 방지 코팅층은 그 두께가 1 내지 20㎛이고,
    상기 가교제는 유기지르코네이트계인 편광판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 고분자는 중량평균분자량이 1만 내지 10만인 편광판.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가교제는 카르복시기와 반응할 수 있는 기를 갖는 것인 편광판.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수분산성 미립자는 실리카, 티타니아, 알루미나, 지르코니아 및 안티몬계 미립자로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 편광판.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층은 그 두께가 100nm 내지 1000nm인 편광판.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층은 표면의 마찰계수가 0.1 내지 0.6인 편광판.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층은 투명도(haze)가 0.1 내지 3.0 인 편광판.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제1항, 제2항, 제4항, 및 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 화상표시장치.
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