KR101835924B1 - 광학 필름 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

편광자, 상기 편광자의 양면에 각각 형성되는 제1 접착층 및 제2 접착층, 및 상기 제1 접착층 및 제2 접착층에 접하여 형성되는 제1 보호필름 및 제2 보호필름을 포함하고, 상기 제1 접착층 및 제2 접착층 중 적어도 하나는 적어도 일부가 배향성을 가지는 광학 필름.

Description

광학 필름 및 그 제조방법{OPTICAL FILM AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
본 발명은 광학 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.
편광판은 액정 표시 장치의 표시 패턴을 가시화하기 위하여, 광의 진동 방향을 제어하는 목적으로 액정 셀의 안팎에 사용되고 있다. 액정표시장치의 적용 분야가 개발 초기의 소형 기기로부터 최근에는 노트북 컴퓨터, 액정 모니터, 액정 컬러 프로젝터, 액정 텔레비전, 차량 탑재용 네비게이션 시스템, 퍼스널 폰 및 옥 내외에서 사용되는 계측 기기 등으로 폭 넓은 범위를 나타내고 있다. 특히, 액정표시장치의 적용 분야 중에서도 액정 모니터, 액정 텔레비전 등은 고휘도의 백라이트를 사용하는 경우가 많다.
최근, 표시 장치들의 박형화 추세에 따라, 내부 부품들도 박형화가 요구되고 있다. 따라서, 편광판에 사용되는 편광 필름도 종래 제품 이상으로 박형화가 요구되기에 이르렀다.
따라서, 박형화가 가능하면서도 광학 특성이 우수한 편광 필름을 포함하는 광학 필름 및 그 제조방법이 요구되고 있다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 광학 특성이 우수한 편광자를 포함하는 광학 필름을 제공하는 것이다. 또한, 상기 광학 필름을 용이하게 제조하기 위한 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은 편광자, 상기 편광자의 양면에 각각 형성되는 제1 접착층 및 제2 접착층, 및 상기 제1 접착층 및 제2 접착층에 접하여 형성되는 제1 보호필름 및 제2 보호필름을 포함하고, 상기 제1 접착층 및 제2 접착층 중 적어도 하나는 적어도 일부가 배향성을 가질 수 있다.
상기 편광자는 두께가 0.5 ㎛ 내지 15 ㎛ 범위일 수 있다.
상기 편광자는 이색성 물질을 함유하는 폴리비닐알코올계 수지를 포함할 수 있다.
상기 편광자는 일축 연신 필름 또는 이축 연신 필름일 수 있다.
상기 적어도 일부가 배향성을 가지는 제1 접착층 및 제2 접착층 중 적어도 하나의 배향은 상기 편광자의 배향과 동일할 수 있다.
상기 편광자의 표면 조도는 Rz가 3 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 제1 접착층 및 제2 접착층 중 적어도 하나는 적어도 일부가 최소 흡광도 대비 최대 흡광도의 비의 절대값이 1 초과일 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 필름은 편광자, 상기 편광자의 양면에 각각 형성되는 제3 접착층 및 제4 접착층, 및 상기 제3 접착층에 접하여 형성되는 제3 보호필름을 포함하고, 상기 제4 접착층은 적어도 일부가 배향성을 가질 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 필름은 편광자, 상기 편광자의 일면에 형성되는 제5 접착층, 및 상기 제5 접착층에 접하여 형성되는 제4 보호필름을 포함하고, 상기 제5 접착층은 적어도 일부가 배향성을 가질 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시에에 따른 광학 필름 제조방법은 기재 필름의 적어도 일면에 폴리비닐알코올계 필름을 접착제를 개재한 상태로 합지하는 단계, 합지 필름을 이색성 색소로 염착하는 단계, 합지 필름을 연신하는 단계, 상기 기재 필름을 제거하여 편광자를 수득하는 단계, 및 상기 편광자에 보호 필름을 합지하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 연신하는 단계의 연신 비율은 2.0:1 내지 10:1 범위일 수 있다.
상기 기재 필름에 폴리비닐알코올계 필름을 합지하는 단계는 상기 기재 필름의 양면에 상기 폴리비닐알코올계 필름을 합지할 수 있다.
상기 연신하는 단계 이후에, 상기 합지 필름의 폴리비닐알코올계 필름의 기재 필름의 반대면에 제1 보호 필름을 합지하고, 상기 기재 필름 제거 후, 제2 보호 필름을 상기 폴리비닐알코올계 필름의 기재 필름 접합면에 합지할 수 있다.
상기 연신하는 단계에서, 상기 합지 필름 내부의 접착제가 배향성을 가질 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 본 발명의 광학 필름은 박막이면서도 광학 특성이 우수한 편광 필름을 포함하고 있고, 본 발명의 광학 필름 제조방법은 공정상 용이하고 우수한 광학 특성을 가지는 편광자를 포함하는 광학 필름을 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 필름을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 필름을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 광학 필름 제조방법의 개략적인 공정 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 제조 방법을 구성하는 단계들은 순차적 또는 연속적임을 명시하거나 다른 특별한 언급이 있는 경우가 아니면, 하나의 제조 방법을 구성하는 하나의 단계와 다른 단계가 명세서 상에 기술된 순서로 제한되어 해석되지 않는다. 따라서 당업자가 용이하게 이해될 수 있는 범위 내에서 제조 방법의 구성 단계의 순서를 변화시킬 수 있으며, 이 경우 그에 부수하는 당업자에게 자명한 변화는 본 발명의 범위에 포함되는 것이다.
광학필름
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 광학 필름을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다. 도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 광학 필름을 개략적으로 나타낸 단면도들이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은 편광자(110), 편광자(110)의 양면에 각각 형성되는 제1 접착층(131) 및 제2 접착층(132), 및 제1 접착층(131) 및 제2 접착층(132)에 접하여 형성되고 두께 방향으로 양 표면에 위치하는 제1 보호필름(121) 및 제2 보호필름(122)을 포함하고, 제1 접착층(131) 및 제2 접착층(132) 중 적어도 하나는 적어도 일부가 배향성을 가질 수 있다.
편광자(110)의 두께는 적용하는 장치의 조건에 따라 적절하게 조절이 가능하지만, 비제한적인 예로, 0.5 ㎛ 내지 15 ㎛ 범위일 수 있다. 편광자(110)의 두께가 0.5 ㎛ 이상인 경우에는 공정 상 박막화가 가능할 수 있고, 15 ㎛ 이하인 경우에는 박막 장치 등에 적용될 수 있다.
편광자(110)는 편광 기능을 가지는 물질이면 어느 것이나 제한 없이 사용이 가능하지만, 예를 들어, 이색성 물질을 함유하는 폴리비닐알코올(PVA)계 수지를 포함할 수 있다. 또한, 추가로 적당한 첨가제를 함유할 수도 있다. 상기 첨가제로의 예로, 계면 활성제나 산화 방지제를 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
편광자(110)는 일축 연신 또는 이축 연신된 필름일 수 있다. 연신된 편광자는, 액정 셀에 접착되는 경우, 위상차 특성을 구현할 수 있다.
상기 이색성 물질의 예로는 요오드, 염료, 안료 및 이들의 혼합물을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 폴리비닐알코올계 수지는, 일반적으로는 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻을 수 있다. 상기 폴리비닐알코올계 수지는 일반적으로 비누화도가 85 몰% 내지 100 몰% 범위일 수 있고, 중합도가 1,000 내지 10,000 범위일 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 상기 폴리비닐알코올계 수지의 비제한적인 예로, 폴리비닐올코올 또는 에틸렌-비닐알코올 공중합체를 들 수 있다.
광학 필름(100)은 그 자체로 편광판으로 사용될 수도 있으나, 제1 보호필름(121) 및 제2 보호필름(122) 중 적어도 하나를 제거하고 사용될 수도 있다. 제1 보호필름(121) 및 제2 보호필름(122)이 편광판에 사용될 경우, 그 용도에 적합하도록 투명한 재질일 수 있다.
제1 보호필름(121) 및 제2 보호필름(122)은 각 용도에 적합한 재질이면 특별히 제한되지 않지만, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스와 같은 셀룰로오스계, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프타레이트, 폴리부틸렌 테레프탄레이트와 같은 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계, 아크릴계 또는 이들의 혼합으로 이루어진 군에서 선택되는 재질로 된 필름일 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
제1 보호필름(121) 및 제2 보호필름(122)은 각각 5 ㎛ 내지 200 ㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다. 상기 범위에서, 편광 소자에 적층 시 편광판으로 사용할 수 있다. 예시적인 몇몇 실시예에서, 제1 보호필름(121) 및 제2 보호필름(122)은 박형화의 요구로 각각 5 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다.
적어도 일부가 배향성을 가지는 제1 접착층(131) 및 제2 접착층(132) 중 적어도 하나의 배향은 편광자(110)의 배향 방향과 동일할 수 있다. 이로 인하여, 보다 우수한 광학 특성을 나타낼 수 있다.
상기 배향성은 최소 흡광도 대비 최대 흡광도의 비로 확인할 수 있다. 예를 들어, 배향 방향에 수직인 편광을 입사한 경우에 최소 흡광도를 구할 수 있고, 배향 방향에 평행한 편광을 입사한 경우에 최대 흡광도를 구할 수 있다. 만약, 전혀 배향되지 않은 경우에는 최소 흡광도 대비 최대 흡광도의 비가 1이 될 것이다. 또한, 배향이 완벽하게 되어있을 경우에는 최소 흡광도 대비 최대 흡광도의 비가 무한대가 될 수 있으므로, 상기 최소 흡광도 대비 최대 흡광도의 비의 상한은 의미가 없다. 또한, 방향에 따라 양의 방향 및 음의 방향이 정의될 수 있으므로 상기 비는 절대값으로 판단할 수 있다.
예를 들어, IR 분석을 통하여 주쇄인 탄소 사슬이 배향된 정도를 분석할 경우, 상기 최소 흡광도 대비 최대 흡광도의 비의 절대값이 1 초과이면 배향성을 가지는 것으로 판단할 수 있다.
편광자(110)는 Rz가 3 ㎛ 이하의 표면 조도를 가질 수 있으나, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 상기와 같은 비교적 낮은 범위의 표면 조도를 가질 경우, 헤이즈 문제 등을 감소시키고, 경우에 따라 높은 광학 특성을 나타낼 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 필름은 편광자(210), 편광자(210)의 양면에 각각 형성되는 제3 접착층(231) 및 제4 접착층(232), 및 제3 접착층(231)에 접하여 형성되는 제3 보호필름(220)을 포함하고, 제4 접착층(232) 중 적어도 일부가 배향성을 가질 수 있다.
제4 접착층(232)의 경우, 디스플레이 기판과 대면할 수도 있고, 광학필름 자체의 보호를 위한 별도의 필름과 접할 수도 있다.
기타 도 1과 대응되거나 동일한 구성에 대한 설명은 중복을 피하기 위하여 생략한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 필름은 편광자(310), 편광자(310)의 일면에 형성되는 제5 접착층(330), 및 제5 접착층(330)에 접하여 형성되는 제4 보호필름(320)을 포함하고, 제5 접착층(330) 중 적어도 일부가 배향성을 가질 수 있다.
기타 도 1과 대응되거나 동일한 구성에 대한 설명은 중복을 피하기 위하여 생략한다.
액정 표시 장치
별도로 도시하지 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상기 광학 필름을 포함할 수 있다. 이하, 도 1의 도면 부호를 참조하여 설명한다.
액정 표시 장치는 액정 셀과 백라이트 유닛을 포함할 수 있다.
상기 액정 셀은 통상적으로 2 장의 기판과, 상기 기판 사이에 개재된 액정층을 구비한다. 상기 기판 중 하나는 일반적으로 컬러 필터, 대향 전극, 배향막이 형성되고, 다른 하나의 기판에는 액정 구동 전극, 배선 패턴, 박막 트랜지스터 소자, 배향막 등이 형성될 수 있다.
상기 액정 셀의 동작 모드로는, 예를 들어 비틀림 네마틱(Twisted Nematic) 모드 또는 복굴절 제어(Electrically Controlled Birefrigence) 모드를 들 수 있다. 상기 복굴절 제어(Electrically Controlled Birefrigence) 모드에는, 수직 배향(Vertical Alignment) 방식, OCB(Optically Compensated) 방식, IPS(In-Plane Switching) 방식 등을 들 수 있다.
상기 백라이트 유닛은 일반적으로 광원, 도광판 및 반사막 등을 포함할 수 있다. 백라이트의 구성에 따라 직하 방식, 사이드 라이트 방식, 면 형상 광원 방식 등으로 임의로 구분할 수 있다.
광학 필름(100)은 상기 백라이트 유닛과 액정 셀 사이에 개재될 수 있다. 이 경우, 광학 필름(100)의 편광자(110)는 백라이트 유닛의 광원으로부터 입사되는 광 중에서 특정 방향으로 진동하는 광만 투과시킬 수 있다.
또한, 광학 필름(100)은 액정 셀의 백라이트 반대 위치에 포함될 수도 있다. 이 경우, 액정 표시 장치의 다른 구성 요소들 사이에 개재된 형태일 수도 있고, 액정 표시 장치의 표면에 위치할 수도 있다. 또한, 상기 액정 셀을 사이에 두고 두 개의 광학 필름(100)이 위치하는 경우, 각 광학 필름(100)의 편광자(110)의 투과축은 직교 또는 평행일 수 있다.
광학 필름 제조방법
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름 제조방법의 개략적인 공정 순서도이다.
도 4를 도 1과 함께 참조하면, 광학 필름의 제조방법은 기재 필름의 적어도 일면에 폴리비닐알코올계 필름을 접착제를 개재한 상태로 합지하는 단계(S10), 합지 필름을 이색성 색소로 염착하는 단계(S20), 합지 필름을 연신하는 단계(S30), 상기 기재 필름을 제거하여 편광자를 수득하는 단계(S40) 및 상기 편광자에 보호 필름을 합지하는 단계(S50)를 포함할 수 있다.
상기 기재 필름은 폴리비닐알코올계 필름의 연신에 적절한 온도 범위로 연신할 수 있는 것이면 특별한 제한은 없다. 예를 들어, 투과율 90% 이상의 고분자 필름일 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
합지하는 단계(S10)에서는 두께 30 ㎛ 이하의 폴리비닐알코올계 필름을 기재 필름에 접착제를 사용하여 합지시킨다. 예시적인 실시예에서, 합지하는 단계(S10) 이후에, 건조 과정을 거칠 수 있다. 건조 온도는 상기 기재 필름 및 폴리비닐알코올계 필름의 용융점 및/또는 유리전이온도 이하의 온도일 수 있다.
염착하는 단계(S20)는 합지 필름의 폴리비닐알코올계 필름에 이색성을 나타내는 물질인 요오드, 염료, 안료 또는 이들의 혼합물을 도입하여 이들을 필름 내부에 흡착시키는 공정이다. 상기 요오드, 염료 또는 안료 분자는 편광 필름의 연신 방향으로 진동하는 빛은 흡수하고, 수직 방향으로 진동하는 빛은 투과시킴으로써, 특정한 진동 방향을 갖는 편광을 얻을 수 있도록 한다.
염착 공정은 합지 필름을 이색성 물질 용액에 함침시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 이색성 물질이 요오드인 경우를 예를 들어 설명하면, 요오드 용액의 온도는 20 ℃ 내지 50 ℃ 범위이고, 함침 시간은 10 내지 300초 범위일 수 있다. 상기 요오드 용액으로 요오드 수용액을 사용하는 경우, 요오드(I2)와 요오드 이온, 예를 들어 용해 보조제로 사용되는 요오드화 칼륨(KI) 등을 함유하는 수용액을 사용할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 요오드(I2)의 농도는 수용액 전체 중량을 기준으로 0.01 내지 0.5 중량% 범위이고, 요오드화 칼륨(KI)의 농도는 수용액 전체 중량을 기준으로 0.01 내지 12 중량% 범위일 수 있다.
예시적인 실시예에서, 염착 단계(S20)를 수행하기 전에 팽윤 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 팽윤 단계는 폴리비닐알코올계 필름의 분자 사슬을 유연하게 하고 분자 사슬을 이완시킴으로써, 염착 공정 시 이색성 물질이 폴리비닐알코올계 필름 내부로 균질하게 염착되어 얼룩이 발생되지 않도록 해주는 역할을 할 수 있다.
팽윤율은 110% 내지 600%가 되도록 할 수 있다. 이러한 팽윤 과정에서 연신율은 1.0 내지 6.0배가 되도록 폴리비닐알코올계 필름을 연신할 수 있다. 상기와 같은 팽윤율 및 연신율을 만족할 때, 편광 필름의 물성을 저해하지 않고 염착 과정에서의 얼룩 발생을 방지하며 광학 특성 균일도를 증진시키면서 고투과성을 달성할 수 있다. 상기 팽윤 단계는 건식 방법 또는 습식 방법으로 수행될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 팽윤액이 담긴 팽윤조에서 습식 방법으로 수행될 수 있다. 또한, 팽윤 온도는 필름 두께 등에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어 0 ℃ 내지 100 ℃ 범위일 수 있다. 건식 방법의 경우에는 습식 방법보다 더 높은 온도에서도 진행될 수 있음은 물론이다.
다른 예시적인 실시예에서, 염착 단계(S20) 이후에 가교 공정을 추가로 포함할 수 있다.
염착 단계(S20)에서 이색성 물질 분자가 폴리비닐알코올계 필름에 염착되면, 붕산, 보레이트 등을 이용하여 상기 이색성 분자를 폴리비닐알코올계 필름의 고분자 매트릭스 상에 흡착되도록 한다. 가교 방법의 예로는, 폴리비닐알코올계 필름을 붕산 수용액 등에 침적하여 수행하는 침적법을 들 수 있지만, 이것만으로 한정되는 것은 아니고, 필름에 용액을 도포 또는 분사하는 도포법이나 분사법에 의해 수행될 수도 있다.
연신하는 단계(S30)는 PVA 필름을 당업계에 일반적인 습식 연신법 및/또는 건식 연신법을 이용할 수 있다.
상기 건식 연신법의 비제한적인 예로는, 롤간(inter-roll) 연신법, 가열 롤(heating roll) 연신법, 압축 연신법, 텐터(tenter) 연신법 등을 들 수 있고, 상기 습식 연신법의 비제한적인 예로는, 텐터 연신법, 롤간 연신법 등을 들 수 있다.
상기 습식 연신법의 경우, 알코올류, 물 또는 붕산 수용액에서 연신할 수 있으며, 예를 들어, 메틸알코올, 프로필알코올 등의 용매를 사용할 수 있으나, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
연신 온도 및 시간은 필름의 재질, 희망하는 연신율, 사용 방법 등에 따라 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 연신 단계(S30)는 일축 연신 또는 이축 연신일 수 있다. 다만, 액정 셀에 접착되는 편광 필름의 제조를 위해서는 위상차 특성을 구현할 수 있도록 이축 연신을 진행할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 연신 단계(S30)의 연신 비율은 2.0:1 내지 10:1 범위일 수 있다.
연신 단계(S20)에서 상기 합지 필름의 기재 필름과 폴리비닐알코올계 필름 사이의 접착제층이 같이 연신되면서, 상기 폴리비닐알코올계 필름과 동일한 배향성을 가질 수 있다.
염착 단계(S20) 및 연신 단계(S30)은 그 순서가 항상 같을 필요는 없고, 공정 장비 및 설비에 따라 적절하게 순서를 선택하여 진행할 수 있고, 경우에 따라서는, 연신 단계(S30)가 염착 과정(S20) 또는 상기 가교 공정과 동시에 진행될 수 있다. 연신 단계(S30)가 염착 단계(S20)와 동시에 진행될 경우, 연신 단계(S30)는 요오드 용액 내에서 수행될 수 있다. 한편, 연신 단계(S30)가 상기 가교 공정과 동시에 진행되는 경우에는 연신 단계(S30)는 붕산 수용액 내에서 수행될 수 있다.
다른 예시적인 실시예에서, 합지하는 단계(S10)는 상기 기재 필름의 양면에 폴리비닐알코올계 필름을 합지할 수 있다. 상기 기재 필름의 일면에 폴리비닐알코올계 필름을 합지하여 염착 및 연신하는 경우, 상기 기재 필름과 폴리비닐알코올계 필름 사이의 열팽창 계수 차이로 인한 폴리비닐알코올계 필름의 수축력에 의해 단부 말림 및 컬(curl)이 발생할 수 있다. 기재 필름의 양면에 폴리비닐알코올계 필름을 합지하여 염착 및 연신하는 경우에는 수축력이 서로 반대 방향으로 작용하여 힘이 상쇄되어 단부 말림 및 컬의 발생을 제어할 수 있다. 또한, 1 공정당 2매의 광학 필름을 제조할 수 있으므로 공정 효율성이 우수하다.
기재 필름을 제거하여 편광자를 수득하는 단계(S40) 및 보호 필름을 합지하는 단계(S50)는 경우에 따라 그 순서를 적절히 배치하여 진행할 수 있고, 경우에 따라서는 동시에 진행될 수도 있으며, 제1 보호 필름(121)과 제2 보호 필름(122)의 합지 사이에 기재 필름을 제거할 수도 있다.
예시적인 실시예에서, 연신 단계(S30) 이후에, 상기 합지 필름의 폴리비닐알코올계 필름(편광자(110))의 기재 필름의 반대면에 제1 보호 필름(121)을 합지하고, 상기 기재 필름 제거 후, 제2 보호 필름(122)을 상기 폴리비닐알코올계 필름의 기재 필름 접합면에 합지할 수 있다.
제조예 1
두께 30 ㎛의 폴리비닐알코올(PVA) 필름을 폴리프로필렌(PP)필름 일면에 코로나 처리 후, PVA 접착제를 도포하여 합지시킨 후, 70 ℃에서 4분간 건조시켜 합지 필름을 얻는다. 상기 합지 필름을 상온에서 95초 동안 2.5배 연신하여 팽윤 공정을 거친다. 상기 팽윤 공정을 거친 합지 필름을 요오드:KI = 1:23 비율로 목표 투과율에 맞도록 사용량을 조절한 수용액에서 163초간 상온에서 침지시켜 염착시킨다. 상기 염착된 합지 필름을 붕산 3 중량%가 포함된 수용액에서 63초간 상온에서 침지시켜 가교시킨다. 이후, 상기 합지 필름을 붕산 3 중량%, KI 3 중량%가 포함된 수용액에서 약 105초간 60 ℃에서 최종 연신 비율이 5.6배가 되도록 연신시킨다. 상기 연신된 합지 필름을 70 ℃에서 4분간 건조시켜 편광자를 포함하는 합지 필름을 얻는다. 상기 합지 필름에서 기재 필름 제거와 상기 편광자의 양면에 투명 보호 필름(Fuji社, FUJITAC 80 ㎛)을 PVA 접착제를 도포하여 합지하고 70 ℃에서 4분간 건조시켜 광학 필름을 제조하였다.
제조예 2
기재 필름의 양면에 PVA 필름을 합지한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 광학 필름을 제조하였다.
비교 제조예 1
별도 기재 필름 없이, 두께 60 ㎛ PVA 필름 단독으로 사용하는 것을 제외하고, 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 광학 필름을 제조하였다.
비교 제조예 2
기재 필름의 일면에 PVA 용액을 코팅하여 제조한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 광학 필름을 제조하였다.
실험예 1
제조예 1, 제조예 2 및 비교 제조예 1에서 제조된 광학 필름에 대하여, 각각 투과율, 편광도, 및 상기 광학 필름 내부의 편광 필름의 조도를 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
구분 투과율(%) 편광도(%) 편광 필름 수 / 공정 조도(Rz) 비고
제조예 1 42.379 99.993 1 < 3.0 ㎛
제조예 2 42.232 99.996 2 < 3.0 ㎛ 상측
42.326 99.995 < 3.0 ㎛ 하측
비교 제조예 1 42.312 99.996 1 -
비교 제조예 2 42.369 99.970 1 > 3.0 ㎛ 코팅형
표 1을 참조하면, 제조예 1 및 2에서 제조된 광학 필름은 광학 특성에 있어, 비교 제조예 1 및 2에서 제조된 기존 광학 필름 대비 동등 이상의 투과율 및 편광도를 나타내는 것을 알 수 있다. 또한, 표면 조도(Rz)가 3.0 ㎛ 미만인 편광자를 포함하는 제조예 1 및 2에서 제조된 광학필름은 표면 조도(Rz)가 3.0 ㎛ 이상인 편광자를 포함하는 비교 제조예 1에서 제조된 광학필름보다 편광도가 우수한 것을 확인할 수 있다.
이상에서 설명한 실시예들은 모두 예시적인 것이며, 서로 다른 실시예들은 상호 조합되어 적용될 수 있음은 물론이다.
110, 210, 310: 편광자
121: 제1 보호 필름 122: 제2 보호 필름
220: 제3 보호 필름 320: 제4 보호 필름
131: 제1 접착층 132: 제2 접착층
231: 제3 접착층 232: 제4 접착층
330: 제5 접착층

Claims (14)

  1. 편광자;
    상기 편광자의 양면에 각각 형성되는 제1 접착층 및 제2 접착층; 및
    상기 제1 접착층 및 제2 접착층에 접하여 형성되는 제1 보호필름 및 제2 보호필름을 포함하고,
    상기 제1 접착층 및 제2 접착층 중 적어도 하나는 적어도 일부가 배향성을 가지며,
    상기 편광자의 표면 조도는 Rz 가 3 ㎛ 이하인 광학 필름.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 편광자는 두께가 0.5 ㎛ 내지 15 ㎛ 범위인 광학 필름.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 편광자는 이색성 물질을 함유하는 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 광학 필름.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 편광자는 일축 연신 필름 또는 이축 연신 필름인 광학 필름.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 적어도 일부가 배향성을 가지는 제1 접착층 및 제2 접착층 중 적어도 하나의 배향은 상기 편광자의 배향과 동일한 광학 필름.
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 접착층 및 제2 접착층 중 적어도 하나는 적어도 일부가 최소 흡광도 대비 최대 흡광도의 비의 절대값이 1 초과인 광학 필름.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 기재 필름의 양면에 폴리비닐알코올계 필름을 접착제를 개재한 상태로 합지하는 단계;
    합지 필름을 이색성 색소로 염착하는 단계;
    합지 필름을 연신하는 단계;
    상기 기재 필름을 제거하여 편광자를 수득하는 단계; 및
    상기 편광자에 보호 필름을 합지하는 단계;를 포함하는 광학 필름의 제조방법이고,
    상기 편광자의 표면 조도는 Rz 가 3 ㎛ 이하인 광학 필름의 제조방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 연신하는 단계의 연신 비율은 2.0:1 내지 10:1 범위인 광학 필름의 제조방법.
  12. 삭제
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 연신하는 단계 이후에, 상기 합지 필름의 폴리비닐알코올계 필름의 기재 필름의 반대면에 제1 보호 필름을 합지하고, 상기 기재 필름 제거 후, 제2 보호 필름을 상기 폴리비닐알코올계 필름의 기재 필름 접합면에 합지하는 광학 필름의 제조방법.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 연신하는 단계에서, 상기 합지 필름 내부의 접착제가 배향성을 가지는 편광 필름의 제조방법.
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