KR101838494B1 - 수분에 강한 패널 - Google Patents

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하선영
이호준
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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴 수지 및 실리카 입자를 포함하는 수지 조성물로부터 형성된, 박리력이 우수하고 투습성인 낮은 것을 특징으로 하는 아크릴 필름을 보호필름으로 사용한 편광판을 적용한 패널로서, 고온고습 환경에서 장시간 방치 후에도 외관 광학 얼룩 품질의 우수함이 유지되는 효과가 있다.
[화학식 1]
MMA-PMI-BA
여기서, MMA는 메틸 메트아크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위, PMI는 페닐 말레이 이미드(Phenyl Male Imide) 단위, BA는 부틸 아크릴레이트(Butyl Acrylate) 단위를 나타낸다.

Description

수분에 강한 패널{Water-resisting panel}
본 발명은 고온, 고습의 가혹한 상황에서도 LCD의 외관 얼룩이나 성능 저하가 없는 우수한 품질의 패널에 관한 것이다.
최근, 소비 전력이 작고 저전압으로 동작하며, 경량이고 박형인 액정 표시 장치가, 휴대 전화, 휴대 정보 단말 컴퓨터용 모니터, 텔레비젼 등의 정보 표시 디바이스에 널리 이용되고 있다. 이러한 정보 표시 디바이스는, 용도에 따라서는 가혹한 환경하에서의 신뢰성이 요구된다. 예컨대, 카 내비게이션 시스템용 액정 표시 장치는, 그것이 놓이는 차내의 온도나 습도가 매우 높아지는 경우가 있어, 통상의 텔레비젼이나 퍼스널 컴퓨터용 모니터에 비교하면, 요구되는 온도 및 습도 조건이 엄격하다. 그리고 액정 표시 장치에는, 그 표시를 가능하게 하기 위해 편광판이 이용되는데, 이러한 엄격한 온도 및/또는 습도 조건이 요구되는 액정 표시 장치에 있어서는, 그것을 구성하는 편광판에도 높은 내구성을 갖는 것이 요구되고 있다.
편광판은 통상, 이색성 색소가 흡착 배향되어 있는 폴리비닐알콜계 수지로 이루어진 편광 필름의 양면 또는 한 면에 투명한 보호 필름이 적층된 구조를 갖는다. 그리고 종래부터 이 보호 필름에는 트리아세틸셀룰로오스(TAC)가 널리 이용되며, 이 보호 필름은, 폴리비닐알콜계 수지의 수용액으로 이루어진 접착제를 통해 편광 필름과 접착되어 있다. 그런데, 트리아세틸셀룰로오스로 이루어진 보호 필름이 적층된 편광판은, 트리아세틸셀룰로오스의 투습도가 높기 때문에, 고습열 환경하에서 장시간 사용했을 때에, 편광 성능이 저하되거나, 보호 필름과 편광 필름이 박리되거나 하는 경우가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 트리아세틸셀룰로오스 필름에 비하여 투습도가 낮은 (메트)아크릴계 수지 필름을 편광판의 보호 필름으로서 이용하는 것이 시도되었다.
기존의 아크릴계 보호 필름은 멜트 캐스팅(Melt Casting) 방식으로 제조되어 왔으나, 솔벤트 캐스팅(Solvent Casting) 공법으로 제조시 박형화, 대량 생산, 수지의 재활용 등 친환경적 측면에서 장점이 많다. 솔벤트 캐스팅법은 아크릴 필름을 용매에 녹여서 T-Die로 압출한 후, Belt에서 용제를 건조하여 필름을 만들게 되는데, 최적화된 입자를 첨가하여 충격강도를 높이고 필름 이송을 위한 Slip성을 확보해야만 위와 같은 공정이 가능하다. 또한 이때 첨가된 입자는 용매에 녹거나 변형이 생겨서는 안된다.
한국등록특허 제1265007호에는 사용 환경의 변화에 의해서도 화상 표시 장치의 광 누설이 잘 발생하지 않는 점착형 편광판이 개시되어 있는데, 점착제층을 구성하는 아크릴계 폴리머가 소정량의 방향 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴레이트 모노머 단위를 함유하여 그 함유량이 투명 보호 필름의 광탄성 계수 X의 값에 따라 결정되고, 가열 등의 환경 변화에 의해 투명 보호 필름의 위상차값이 변화한 경우에, 점착제층이 투명 보호 필름과는 반대 부호의 위상차 변화를 발생시키도록 조정하는 것이 제안되어 있다.
한국등록특허 제1114354호에는 광중합성 아크릴계 중합체, 대전방지제 및 중합걔시제 조성물의 경화물을 포함하는 점착층을 가지는 광학부재용 보호필름으로서, 광조사에 의해 개시제에서 발생하는 라디칼에 의해서 가교 반응을 일으킬 수 있는 광활성기가 도입된 광중합성 아크릴계 중합체 및 중합 개시제를 소정 비율로 포함하는 조성물에, 추가로 대전방지제를 적정량 배합하여, 경화 시의 숙성 공정을 생략할 수 있어, 제조 공정의 간소화가 가능하면서도, 박리 또는 사용시 대전방지성이 우수한 보호 필름이 개시되어 있다.
한국공개특허 제2015-0061591호에는 고리형 지방족 탄화수소기와 에틸렌성 불포화 이중 결합기를 갖는 화합물을 이용하여 형성되는 제 1기능층(저투습층)과, 그 위에 우레탄아크릴레이트를 함유하는 조성물을 이용하여 형성되는 제 2기능층을 갖고, 제 1기능층에 특정 구조를 갖는 플루오로 지방족기 함유 공중합체를 특정량 사용함으로써 층간 밀착성과 바람에 의한 불균일 내성이 우수한 편광판 보호필름을 얻는 기술이 제안되어 있다.
일본공개특허 제2014-240905호에는 편광자와의 접착성, 리워크성, 평면서 및 시인성이 우수한 편광판을 제조하기 위하여, 막두께 및 탄성률이 특정 범위 내에 있고, 아크릴 수지를 주성분으로 하는 보호 필름 A, 편광자, 글루코스 골격에 적어도 에테르 결합과 치환기를 가지는 셀룰로오스 유도체를 주성분으로 하는 위상차 필름 B의 순으로 척층되며, 필름 A 및 필름 B가 모두 자외선 경화형 접착제를 통해 접합되도록 한 기술 구성이 제시되어 있다.
따라서, 여전히 아크릴계 보호 필름을 솔벤트 캐스팅법에 의해 제조할 때에 제막 공정을 용이하게 하고, 필름 이송을 위한 슬립성 확보 측면에 대한 기술 개선이 요구되고 있는 실정이다.
한국등록특허 제1265007호 한국등록특허 제1114354호 한국공개특허 제2015-0061591호 일본공개특허 제2014-240905호
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 수분에 강하면서도 박리력이 우수한 아크릴 보호필름을 적용한 편광판을 이용하여 LCD패널을 제작하여, 고온고습의 가혹한 환경에서도 외관 얼룩이나 성능저하가 나타나지 않는 우수한 품질을 유지할 수 있는 패널을 제공하고자 한다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴 수지 및 나노 입자를 포함하는 수지 조성물로부터 형성된 보호필름 A와 셀룰로오스 에스테르를 함유하는 보호필름 B와 편광자(PVA)를 협지하여 이루어지는 편광판을 적용한 디스플레이 패널로서, 고온 고습 챔버 내 60℃, 90%RH 환경에서 500hr 동안 방치 후에도 화면의 광학 얼룩이 발생하지 않는 패널이다.
[화학식 1]
MMA-PMI-BA
여기서, MMA는 메틸 메트아크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위, PMI는 페닐 말레이 이미드(Phenyl Male Imide) 단위, BA는 부틸 아크릴레이트(Butyl Acrylate) 단위를 나타낸다.
본 발명의 아크릴 수지는, 아크릴 수지 100중량부에 대하여, 메틸 메트아크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위 70 내지 95중량부, 페닐 말레이 이미드(Phenyl Male Imide) 단위 1 내지 15중량부, 부틸 아크릴레이트(Butyl Acrylate) 단위 1 내지 15중량부로 이루어진 것이 바람직하다.
본 발명의 아크릴 수지는 실리카(Silica) 또는 코어-쉘 고무 입자(CSR)로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종의 나노 입자를 포함하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 나노 입자의 직경이 100 내지 300nm인 것이 바람직하다. 나노 입자의 직경이 100nm 미만일 경우 목적하는 발명의 효과가 충분히 나타나지 않고, 300nm를 초과할 경우 보호 필름의 품위가 불량해진다.
본 발명 보호필름 A의 아크릴 수지 조성물은 분자량이 300,000 ~2,500,000g/mol인 것이 바람직하다.
본 발명의 보호필름 A는 막 두께가 10 이상 60㎛이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 보호필름 A는 수분에 강하고 두께 균일성이 뛰어나 이러한 보호필름을 적용한 편광판을 이용하여 제작한 패널은 고온고습 환경에 장시간 방치 후에도 외관 얼룩이나 성능 저하가 발생하지 아니하여 우수한 품질의 패널을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것들에 한정되는 것이 아니다.
본 발명자들은 박막의 아크릴계 필름을 솔벤트 캐스팅 공법으로 제조시 필름의 제막 및 필름 이송이 용이한 아크릴 필름을 개발하기 위해 연구를 거듭한 결과, 수지 조성물의 평균 분자량이 300,000~2,500,000g/mol의 범위로, 특정 성분을 포함하는 수지 조성물에 의한 제막 시, 제막 및 이송이 용이한 보호 필름이 얻어지는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.
본 발명의 편광판은 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴 수지 및 코어 쉘 고무(CSR) 입자 또는 실리카 입자로부터 선택되어지는 1종 또는 2종의 입자 입자를 포함하는 수지 조성물로부터 형성된 보호필름 A와 셀룰로오스 에스테르를 함유하는 막 두께 20 내지 100 ㎛의 보호필름 B가 편광자(PVA)를 협지하여 이루어지는 막 두께 60 내지 160 ㎛인 편광판으로, 외관 얼룩이 없고 고온고습 챔버를 이용하여 60℃, 90% RH 신뢰성 환경에서 500시간 방치 후에도 투습도가 150g/㎡·이하인 것을 특징으로 하는 편광판이다.
[화학식 1]
MMA-PMI-BA
여기서, MMA는 메틸 메트아크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위, PMI는 페닐 말레이 이미드(Phenyl Male Imide) 단위, BA는 부틸 아크릴레이트(Butyl Acrylate) 단위를 나타낸다.
우선 본 발명의 아크릴 수지에 대하여 설명한다. 본 발명의 아크릴 수지는, 메틸 메트아크릴레이트 단위, 페닐 말레이 이미드 단위, 부틸 아크릴레이트 단위로 이루어지고, 상기 각각의 단량체 단위들이 반복 단위 형태로 포함되는 3원 공중합체 수지이다.
광학 특성, 투명성, 상용성, 가공성 및 생산성을 고려할 때, 아크릴 수지 100중량부에 대하여, 메틸 메트아크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위 70 내지 95중량부, 페닐 말레이 이미드(Phenyl Male Imide) 단위 1 내지 15중량부, 부틸 아크릴레이트(Butyl Acrylate) 단위 1 내지 15중량부로 이루어진 것이 바람직하다.
메틸 메트아크릴레이트 단위의 함량이 상기 범위일 때, 우수한 위상차 특성 및 광학특성을 얻을 수 있기 때문이다. 메틸 메트아크릴레이트 단위 함량이 70중량부 미만일 경우 보호 필름의 광학적 성능이 나빠지게 되고, 95중량부를 초과할 경우 보호 필름의 두께 균일성이 저하된다.
또한, 상기 수지 조성물에 있어서, 상기 말레이 이미드 단위는 적절한 위상차 값을 부여하는 역할과 메틸 메트아크릴레이트와 부틸 아크릴레이트 간의 상용성을 부여하기 위한 것으로, 아크릴 수지 100중량부에 대하여 상기 말레이 이미드 단위의 함량은 1 내지 15중량부 정도인 것이 바람직하다. 말레이 이미드 단위의 함량이 상기 범위 내일 때 원하는 위상차 특성을 얻을 수 있기 때문이다.
또한, 아크릴 수지 100중량부에 대하여, 상기 부틸 아크릴레이트 단위의 함량은 1 내지 15 중량부 정도인 것이 바람직하다. 부틸 아크릴레이트 단위의 함량이 상기 범위일 때 바람직한 두께 균일성 특성을 얻을 수 있기 때문이다.
본 발명에서는 상기 아크릴 수지에 용매에 녹지 않고 변형이 생기지 않는 나노 입자를 첨가함으로써, 필름의 충격 강도를 높이기 때문에 제막 및 필름 이송이 용이해진다. 본 발명의 나노 입자는 실리카(Silica) 또는 코어-쉘 고무 입자(CSR)로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종의 나노 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 나노 입자의 직경이 100 내지 300nm인 것이 바람직하다. 나노 입자의 직경이 100nm 미만일 경우 목적하는 발명의 효과가 충분히 나타나지 않고, 300nm를 초과할 경우 보호 필름의 품위가 불량해진다.
코어 쉘 고무(CSR) 입자 또는 실리카 입자로부터 선택되어지는 1종 또는 2종의 입자 입자의 함량은 주도프액 100중량부에 대하여, 0.01 중량부 내지 0.1의 중량부가 바람직하고, CSR 입자의 함량은 주도프액 100중량부에 대하여 3 중량부 내지 10 중량부가 바람직하다. 본 발명의 나노 입자의 함량이 상기 범위일 때, 경도와 가요성이 모두 우수한 보호 필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 수지 조성물은 분자량이 300,000~2,500,000g/mol인 것이 바람직하다. 이때 분자량이 300,000g/mol 미만인 경우 필름의 생산 효율이 떨어지고, 2,500,000을 초과하는 경우 성형 가공이 용이하지 않기 때문이다. 또한 본 발명의 수지 조성물의 유리전이온도(Tg)는 120°이상인 것이 바람직하다. 유리전이온도가 상기 범위 미만이게 되어도 취급성이 떨어져 바람직하지 않다.
본 발명의 아크릴 필름은 막 두께가 10 이상 60㎛이하인 것이 바람직하다. 보호 필름의 두께가 10㎛미만일 경우 충분한 위상차 특성을 발현하지 못하고, 보호 필름의 두께가 60㎛ 초과할 경우 박형의 편광판에 사용하기 부적당하다.
이하, 본 발명의 바람직한 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.
아크릴 중합체 수지의 제조
본 발명의 보호 필름을 제조하기 위하여, 우선 메틸 메트아크릴레이트 단량체, 말레이 이미드 단량체 및 부틸 아크릴레이트 단량체의 공중합체 수지 용액을 제조한다. 이들 단량체들의 공중합체 제조 방법에는 특별한 제한은 없고, 현탁 중합, 유화 중합, 괴상 중합 혹은 용액 중합 등의 당해 기술 분야에 잘 알려진 공중합체 수지 제조 방법에 따라 제조될 수 있다.
아크릴 수지 및 나노 입자를 포함하는 희석 용액의 제조
본 발명에 있어서는 솔벤트 캐스팅 공법(용액 필름 형성법)에 의해 필름을 제조하고 있다. 솔벤트 캐스팅 공법은, 캐스팅 용매 중에 아크릴 공중합체를 용해시켜 수득되는 용액(도프)을 지지체 상에 캐스팅하고, 용매를 증발시켜 필름을 형성하는 방법이다. 도프의 제조는 캐스팅 용매에 상기 제조된 아크릴 공중합체 수지 용액 및 보조첨가제를 혼합하는 방법에 의한다.
솔벤트 캐스팅 공법으로 필름을 제조하는 경우, 아크릴계 수지 조성물(도프)을 제조하기 위한 용매는 유기용매가 바람직하다. 유기용매로는 할로겐화탄화수소를 사용하는 것이 바람직하며, 할로겐화탄화수소로는 염소화 탄화수소, 메틸렌클로라이드 및 클로로포름이 있고, 이 중 메틸렌클로라이드를 사용하는 것이 가장 바람직하다.
또한, 필요에 따라 할로겐화탄화수소 이외의 유기용매를 혼합하여 사용할 수도 있다. 할로겐화탄화수소 이외의 유기용매로는 에스테르, 케톤, 에테르, 알코올 및 탄화수소를 포함한다. 에스테르로는 메틸포르메이트, 에틸포르메이트, 프로필포르메이트, 펜틸포르메이트, 메틸아실레이트, 에틸아실레이트, 펜틸아실레이트 등이 사용 가능하며, 케톤으로는 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤, 디이소부틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논 등이 사용 가능하고, 에테르로는 디이소프로필에테르, 디메톡시메탄, 디메톡시에탄, 1,4-디옥산, 1,3-디옥솔란, 테트라히드로푸란, 아니솔, 페네톨 등이 사용 가능하고, 알코올로는 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, t-부탄올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 2-메틸-2-부탄올, 시클로헥산올, 2-플루오로에탄올, 2,2,2,-트리플로오로에탄올, 2,2,3,3-테트라플루오로-1-프로판올 등을 사용한다.
보다 바람직하게는 메틸렌클로라이드를 주용매로 사용하고, 알코올을 부용매로 사용할 수 있다. 구체적으로는 메틸렌클로라이드와 알코올의 혼합비는 80 : 20 내지 95 : 5의 범위 이내의 중량비로 혼합된 혼합용매가 바람직하다.
상기 아크릴계 보호 필름의 제조에서는 보조첨가제들이 더 사용될 수 있다. 상기 아크릴 공중합체 용액(도프)에는, 각 제조공정에서 용도에 따른 각종 보조첨가제, 예를 들면, 자외선 방지제, 미립자, 적외선 흡수제, 박리제 등의 보조첨가제를 첨가할 수 있다. 이러한 첨가제들의 구체적인 종류는 해당 분야에서 통상적으로 사용하는 것이라면 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 그 함량은 필름의 물성을 저하시키지 않는 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 첨가제를 첨가하는 시기는 첨가제의 종류에 따라 결정한다. 도프 조제의 마지막에 첨가제를 첨가하는 공정을 실시할 수도 있다.
본 발명의 실시예에서는 첨가제로써 실리카(silica) 나노 입자를 사용하였고, 상기 입자의 직경은 100 내지 300nm인 것이 바람직하다.
상기와 같이 얻어진 아크릴계 수지 조성물은 상온, 고온 또는 저온 용해법에 따라 제조할 수 있다.
제막공정
본 발명의 솔벤트 캐스트법은, 아크릴 수지 조성물 용액을 가압다이의 노즐로부터 금속 지지체 상에 유연하여 소정 시간 방치시켜, 반건조 상태의 필름을 형성한다. 그 후, 상기 반건조상태의 필름을 금속 지지체로부터 박리하고, 건조시스템으로 이행하여 건조를 행하는 것에 의해 상기 용제를 제거한다. 그리고, 건조상태로 된 필름에 대하여 1축 연신공정 또는 2축 연신공정을 실시한다. 이 연신공정의 실시에 의하여 보호 필름의 막 균일성 및 위상차값을 향상시키는 것이 가능하다.
구체적으로, 상기와 같이 얻어진 아크릴 수지 조성물 용액을 캐스팅 다이를 통해 지지체 상에 캐스팅하여 아크릴 시트를 형성한다. 여기서 상기 지지체는 다이에서 압출된 시이트상의 캐스팅 원액을 이송하면서, 캐스팅 원액에 존재하는 용매를 증발시켜, 아크릴 필름으로 제막하는 역할을 한다. 상기 지지체 또는 그의 표면은 금속으로 이루어져, 표면을 경면 마무리한 것이 바람직하며, 상기 지지체로서는 스테인레스 스틸 벨트 등의 금속 벨트(steel belt)가 바람직하게 사용된다. 상기 금속 지지체의 표면 온도는, 온도가 높을수록 캐스팅 원액에 존재하는 용매의 증발을 빠르게 할 수 있기 때문에 유리하지만, 지나치게 높으면 캐스팅 원액이 발포되거나 평면성이 나빠지는 문제가 발생하여, 사용하는 용매에 따라 달라질 수 있으나, 0 내지 75℃ 가 바람직하고, 5 내지 45℃이면 더욱 바람직하다. 상기 지지체로는 평면상 컨베이어 벨트 형태의 금속 지지체가 사용될 수 있다.
이렇게 형성된 아크릴 시트를 텐더 내에서 연신 단계를 거치게 되며, 예열 공정은 아크릴 플레이크(flake)의 유리전이온도(Tg)는 120°이상이다. 본 발명의 아크릴 필름은 상기의 조건으로 텐더에서 연신단계를 거친 후, 텐더의 클립 또는 핀에 의하여 표면이 손상된 필름의 좌우측 말단을 제거한 후 건조기에서의 건조단계를 거쳐 필름이 완성될 수 있다.
텐더 연신 장치를 사용하는 경우에는, 텐더의 좌우 파지 수단에 의해 필름의 파지 길이를 좌우에서 제어할 수 있는 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 연신 조작은 다단계로 분할하여 실시하여도 되고, 유연 방향, 폭 방향으로 이축 연신을 실시하는 것도 바람직하다. 또한 이축 연신을 행하는 경우에는 동시 이축 연신을 행하여도 되고, 단계적으로 실시하여도 된다. 이 경우 단계적이란, 연신 방향이 다른 연신을 순차적으로 행하는 것도 가능하고, 동일 방향의 연신을 다단계로 분할하고, 또한 다른 방향의 연신을 그 중 어느 하나의 단계에 추가하는 것도 가능하다. 또한, 동시 2축 연신에는 일 방향으로 연신하고, 다른 한쪽을 장력을 완화하여 수축시키는 경우도 포함된다. 동시 2축 연신의 바람직한 연신 배율은 폭 방향, 길이 방향 모두 1.01배 내지 2.0배의 범위에서 취할 수 있다.
건조 수단은 웹의 양면에 열풍을 불게 하는 것이 일반적이지만, 바람 대신에 마이크로 웹을 대어 가열하는 수단도 있다. 너무 급격한 건조는 완성된 필름의 평면성을 손상시키기 쉽다.
상기의 방법에 따라 제조된 본 발명의 아크릴 필름은 온도 23°습도 55%RH의 환경 하에서, 하기 수학식 1로 정의되는 면내 리타데이션 Ro와 두께 방향 리타데이션 Rth가 23°55%RH의 조건하에서 10nm 이하인 것을 특징으로 한다.
[수학식 1]
Ro=(nx-ny)×d
Rth=(nx+ny)/2-nz×d
(상기 수학식 중, nx는 필름면 내의 지상축 방향의 굴절률을, ny는 지상축에 직교하는 방향의 굴절률을, nz는 필름 두께 방향의 굴절률을, d는 필름의 막 두께(nm)를 각각 나타낸다.)
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명이 다음 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
<단계 1>아크릴 중합체 수지
부틸 아크릴레이트 단위의 함량이 5%이고, 하기 화학식 2에 나타낸 아크릴을 사용하였다.
[화학식 2]
Figure 112016118704990-pat00001
<단계 2>실리카 입자를 포함하는 희석 아크릴 중합체 용액의 제조
상기 아크릴 중합체 용액 20.0 중량부, 실리카 입자 1.5 중량부 및 메틸렌클로라이드와 메탄올을 9:1(중량비)로 혼합한 혼합용매 78.5 중량부를 혼합하여 실리카 입자를 포함하는 희석 아크릴 중합체 용액을 제조하였다.
<단계 3> 보호필름 A의 제조
주도프액 100 질량부와 실리카 입자 첨가액 5 질량부가 되도록 첨가하고, 인라인 믹서로 충분히 혼합하였다. 이 때 도프의 조성은 메틸렌 클로라이드 64.17중량부, 메탄올 7.13중량부, 아크릴 중합체 27.94중량부, 자외선 흡수제인 Tinvuin 928(BASF사 제조) 0.72중량부, Silica 0.04중량부이다.
상기 도프액을 벨트 유연 장치를 이용하여 폭 2000mm의 스테인레스 밴드 지지체에 균일하게 유연하였다. 스테인레스 밴드 지지체 상에서 용매를 증발시켜, 스테인레스 밴드 지지체로부터 박리하였다. 이어서 텐더로 웹 양단부를 파지하고, 130°온도 환경에서 TD 방향의 연신 배율이 1.5배가 되도록 연신하였다. 연신 후, 그 폭을 유지한 상태로 몇 초간 유지하고, 폭 방향의 장력을 완화시킨 후, 폭 방향 이완을 하고, 또한 90°로 설정된 건조 구간에서 35분간 반송시켜 건조를 행하여 폭 1900mm, 또한 단부에 폭 10mm, 높이 8㎛의 널링을 갖는 막 두께 40㎛의 아크릴 필름을 제조하였다.
<단계 4> 보호필름 B의 제조
상기 실시예 1과 같은 조건으로 도프를 만들되, 평균 아실기 치환도(DS)가 2.75인 셀룰로오스 에스테르 부틸레이트(CAB) 수지를 사용하였고, 연신은 온도 180℃ 조건에서 130% 연신을 실시하였다.
<단계 5> 편광판 제조
상기 보호필름 A와 B를 이용하여 PVA를 합지하여 편광판을 만들었다.
<단계 6> VA LCD의 제조
상기 제조된 편광판에 대해서 편광판 보호필름 B 면에 점착제를 코팅한 후, 편광판 보호필름 B가 수직 배향 패널쪽으로 향하도록 상/하 편광판을 부착하여 수직 배향-LCD를 제조하였다. 편광판 보호 필름 A(111, 123)와 편광판 보호필름 B(113, 121)가 편광자(112, 122)와 합지되어 있고, 수직배향 액정 패널(10)상면과 하면에 각각 부착되어 있다. 도 1의 도면부호 a는 편광판의 흡수축(absorption axis), b는 A-플레이트의 광축(slow axis)를 나타낸다.
수직 배향 액정패널(10)은 3.5㎛ 셀갭, 프리틸트 각 89°를 갖는 VA셀에 음의 유전율 이방성 △ε=-4.92, 복굴절 △n=0.0971을 갖는 수직 배향 액정으로 채워져 있으며, 두께 방향의 위상차 값 Rt_VA(550nm)은 307nm이고, 면 방향의 위상차 값 RoVA(550nm)은 3nm이었다.
실시예 2,3
상기 실시예1과 동일하게 하되, 아크릴 수지의 부틸 함량을 10%(실시예2), 15%(실시예3)인 부틸 아크릴 수지를 사용하였다.
비교예 1
상기 실시예 1과 같은 조건으로 도프를 만들되, 아크릴 수지의 부틸 함량이 20%인 수지를 사용하였다.
비교예 2
상기 실시예 1과 같은 조건으로 도프를 만들되, 하기 화학식 3에 나타낸 아크릴 수지를 사용하였다.
[화학식 3]
Figure 112016118704990-pat00002
비교예 3
상기 실시예1과 같은 조건으로 도프를 만들되, 평균 아세틸 치환도(DS)가 2.86인 트리아세틸셀룰로오스 수지를 사용하였고, 연신은 온도 170℃ 조건에서 130% 연신을 실시하였다.
1. 신뢰성 환경 적용 전후의 외관 광학 품질 평가
상기 제도된 수직 배향-LCD 패널을 Black 인 상태와 White 상태를 번갈아 가며 외관 광학 얼룩 여부를 관찰하였다. 그 후 고온고습 챔버를 이용하여 신뢰성 환경 60℃, 90%RH의 조건에서 500시간 방치한 후, 다시 고온고습 챔버에서 꺼내서 23℃, 55%RH의 암실 환경 하에서 동일 방식으로 외관 광학 얼룩 여부를 관찰하였다.
시료 보호필름
A		 보호필름 B LCD외관 광학 품질 비고
수지 수지 신뢰성 전 신뢰성 후
1 부틸아크릴
(부틸 함량 5%)		 CAB 없음 없음 실시예1
2 부틸아크릴
(부틸 함량 10%)		 CAB 없음 없음 실시예2
3 부틸아크릴
(부틸 함량 15%)		 CAB 없음 없음 실시예3
4 부틸아크릴
(부틸 함량 20%)		 CAB 없음 없음 비교예1
5 일반아크릴 CAB 있음 있음 비교예2
6 TAC CAB 없음 있음 비교예3
상기 표 1과 같이, 본 발명에 따라 Solvent Casting으로 제작된 아크릴 보호필름을 이용하여 제작된 편광판을 부착한 LCD의 경우, 고온 고습 챔버에 장시간 방치한 후에도 외관 광학 얼룩 품질이 우수함을 확인할 수 있다.

Claims (5)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는, 아크릴 수지 100중량부에 대하여, 메틸 메트아크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위 70 내지 95중량부, 페닐 말레이 이미드(Phenyl Male Imide) 단위 1 내지 15중량부, 부틸 아크릴레이트(Butyl Acrylate) 단위 1 내지 15중량부로 이루어진 아크릴 수지 조성물로부터 솔벤트 캐스팅 방법으로 형성되며,
    상기 아크릴 수지 조성물은 코어 쉘 고무(Core Shell Rubber)입자 및 실리카(silica) 입자로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종의 입자를 포함하고, 상기 입자의 직경이 100 nm 내지 300nm인 것을 특징으로 하는 아크릴 필름이 편광자의 적어도 한쪽 면에 구비된 편광판을 액정 셀의 일면 또는 양면에 접합한 패널.
    [화학식 1]
    MMA-PMI-BA
    여기서, MMA는 메틸 메트아크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위, PMI는 페닐 말레이 이미드(Phenyl Male Imide) 단위, BA는 부틸 아크릴레이트(Butyl Acrylate) 단위를 나타낸다.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴 수지의 분자량이 300,000g/mol 내지 2,500,000g/mol인 것을 특징으로 하는 아크릴 필름이 상기 편광자의 적어도 한쪽 면에 구비된 편광판을 액정 셀의 일면 또는 양면에 접합한 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 솔벤트 캐스팅의 솔벤트를 할로겐화 탄화수소와 알코올을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 아크릴 필름이 상기 편광자의 적어도 한쪽 면에 구비된 편광판을 액정 셀의 일면 또는 양면에 접합한 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 패널은 60℃, 90%RH 고온다습 환경에서 500시간 방치 후에도 외관 광학 얼룩 품질이 우수한 패널.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190113658A (ko) 2018-03-27 2019-10-08 엘지엠엠에이 주식회사 아크릴계 광학필름 및 이의 제조방법
KR20190112995A (ko) * 2018-03-27 2019-10-08 엘지엠엠에이 주식회사 아크릴계 광학필름 및 이의 제조방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100418836B1 (ko) 1995-08-11 2004-05-24 코니카가부시끼가이샤 편광판용보호막
JP2014012782A (ja) * 2012-07-05 2014-01-23 Asahi Kasei Chemicals Corp アクリル系熱可塑性樹脂、及びその成形体

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100418836B1 (ko) 1995-08-11 2004-05-24 코니카가부시끼가이샤 편광판용보호막
JP2014012782A (ja) * 2012-07-05 2014-01-23 Asahi Kasei Chemicals Corp アクリル系熱可塑性樹脂、及びその成形体

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190113658A (ko) 2018-03-27 2019-10-08 엘지엠엠에이 주식회사 아크릴계 광학필름 및 이의 제조방법
KR20190112995A (ko) * 2018-03-27 2019-10-08 엘지엠엠에이 주식회사 아크릴계 광학필름 및 이의 제조방법
KR102122723B1 (ko) * 2018-03-27 2020-06-16 엘지엠엠에이 주식회사 아크릴계 광학필름 및 이의 제조방법

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