KR101892336B1

KR101892336B1 - 편광판

Info

Publication number: KR101892336B1
Application number: KR1020150107153A
Authority: KR
Inventors: 설경일; 고문보; 김나영; 김진주; 박은수; 오경아
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2015-07-29
Filing date: 2015-07-29
Publication date: 2018-08-27
Also published as: KR20170014204A

Abstract

발명은 고내구성 편광판을 제공한다. 발명의 일 실시예에 따른 편광판은, 편광자 및 상기 편광자의 일면과 타면 중 적어도 하나와 직접 접촉되어 배치되고 수지 매트릭스 및 상기 수지 매트릭스 내부에 배치된 코어-쉘(core-shell) 입자들을 포함하고, 상기 쉘이 탄성 중합체로 이루어진 보호수지 코팅층을 포함한다.

Description

편광판{POLARIZING PLATE}

발명은 편광판에 관한 것이다.

편광판은 일반적으로 편광 기능을 하는 편광자와 편광자의 일면 또는 양면에 적층되어 편광자를 보호하는 편광자 보호필름들을 포함한다. 최근에는, 상기 편광판의 박막화를 위해서, 상기 편광자 보호필름들 중 하나를 제거하여 상기 편광자의 일면에만 상기 편광자 보호필름을 배치한 1 매형 편광판에 대한 시도들이 있다.

그러나, 상기 1 매형 편광판은, 상기 편광자 보호필름들이 상기 편광자의 양면에 배치된 2 매형 편광판에 비해 내구성이 우수하지 못하다. 구체적으로, 내구성 실험 시, 상기 1 매형 편광판은 상기 편광자의 수축 및 팽창에 따른 깨짐(crack) 현상이 나타난다.

발명은 외부환경 변화에 따른 응력을 완화시켜 고내구성을 발휘할 수 있는 편광판을 제공하고자 한다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

발명의 일 실시예에 따른 편광판은, 편광자, 및 상기 편광자의 일면과 타면 중 적어도 하나와 직접 접촉되어 배치되고 수지 매트릭스 및 상기 수지 매트릭스 내부에 배치된 코어-쉘(core-shell) 입자들을 포함하고, 상기 쉘이 탄성 중합체로 이루어진 보호수지 코팅층을 포함한다.

발명의 일 실시예에 따른 편광판은, 점착층, 편광자 보호 필름, 상기 점착층과 상기 편광자 보호 필름의 사이에 배치된 편광자, 상기 편광자 보호 필름과 상기 편광자의 사이에 배치된 접착층 및 상기 점착층과 상기 편광자의 사이에 배치되고, 수지 매트릭스 및 상기 수지 매트릭스 내부에 배치된 코어-쉘(core-shell) 입자들을 포함하고, 상기 쉘이 탄성 중합체로 이루어진 보호수지 코팅층을 포함한다.

상기 코어는 제1 탄성 중합체로 이루어질 수 있고, 상기 쉘은 상기 제1 탄성 중합체에 비해 탄성계수가 큰 제2 탄성 중합체로 이루어질 수 있다.

상기 코어는 무기물로 이루어질 수 있고, 상기 쉘은 탄성 중합체로 이루어질 수 있다.

상기 수지 매트릭스는 함량이 90 중량% 이상 내지 99 중량%일 수 있고, 상기 코어-쉘 입자들은 함량이 1 중량% 이상 내지 10 중량% 이하일 수 있다.

상기 보호수지 코팅층은 상기 코어-쉘 입자들이 응집된 응집체를 더 포함할 수 있다.

상기 수지 매트릭스는 두께가 1 ㎛ 이상 내지 10 ㎛ 이하일 수 있다.

상기 코어-쉘 입자들은 크기가 1 nm 이상 내지 10 ㎛ 미만일 수 있다.

상기 코어-쉘 입자들은 상기 수지 매트릭스의 내부에만 존재할 수 있다.

발명의 일 실시예에 따른 편광판은, 편광자 및 상기 편광자의 일면과 타면 중 적어도 하나와 직접 접촉되어 배치되고 수지 매트릭스 및 상기 수지 매트릭스 내부에 배치된 탄성 중합체 입자를 포함하는 보호수지 코팅층을 포함한다.

발명의 일 실시예에 따른 편광판은, 점착층, 편광자 보호 필름, 상기 점착층과 상기 편광자 보호 필름의 사이에 배치된 편광자, 상기 편광자 보호 필름과 상기 편광자의 사이에 배치된 접착층 및 상기 점착층과 상기 편광자의 사이에 배치되고, 수지 매트릭스 및 상기 수지 매트릭스 내부에 배치된 탄성 중합체 입자들을 포함하는 보호수지 코팅층을 포함한다.

상기 수지 매트릭스는 함량이 90 중량% 이상 내지 99 중량%일 수 있고, 상기 탄성 중합체 입자들은 함량이 1 중량% 이상 내지 10 중량% 이하일 수 있다.

상기 보호수지 코팅층은 상기 탄성 중합체 입자들이 응집된 응집체를 더 포함할 수 있다.

상기 탄성 중합체 입자들은 크기가 1 nm 이상 내지 10 ㎛ 미만일 수 있다.

상기 탄성 중합체 입자들은 상기 수지 매트릭스의 내부에만 존재할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

발명은 외부 환경 변화에 따른 응력에 대해 체적 변화를 통해 완충 작용을 하는 탄성 중합체를 포함하는 보호수지 코팅층을 포함하는 고내구성 편광판을 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 발명의 제1 실시예에 따른 편광판의 개략적인 단면도이다.
도 2는 발명의 제2 실시예에 따른 편광판의 개략적인 단면도이다.
도 3은 발명의 제3 실시예에 따른 편광판의 개략적인 단면도이다.
도 4는 발명의 제4 실시예에 따른 편광판의 개략적인 단면도이다.
도 5는 발명의 제5 실시예에 따른 편광판의 개략적인 단면도이다.
도 6은 발명의 제6 실시예에 따른 편광판의 개략적인 단면도이다.
도 7은 응력 인가 시 도 1의 편광판의 보호수지 코팅층 내의 코어-쉘 입자의 상태 변화를 나타낸 도면이다.
도 8은 응력 인가 시 도 2의 편광판의 보호수지 코팅층 내의 코어-쉘 입자의 상태 변화를 나타낸 도면이다.
도 9는 발명의 일 실시예의 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 10은 도 9의 표시장치의 표시패널의 개략적인 단면도이다.

발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 발명의 실시예들은 발명의 개시가 완전하도록 하며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 명세서에 개시된 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층 "상(on)"으로 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.

이하, 첨부된 도면들과 실험예들을 기반으로 발명을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 발명의 제1 실시예에 따른 편광판(100)의 개략적인 단면도이다.

도 1을 참고하면, 편광판(100)은 편광자(10), 보호수지 코팅층(20), 접착층(30), 편광자 보호필름(40), 제1 점착층(50), 편광판 보호필름(60), 제2 점착층(70) 및 이형필름(80)을 포함할 수 있다.

편광자(10)는 자연광이나 편광으로부터 임의의 편광으로 변환할 수 있는 것으로서, 편광판(100)의 제조 시 통상적으로 사용되는 편광자(10)라면 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 편광자(10)는 폴리비닐알코올(PVA)계 필름에 이색성 물질을 흡착시키고 1축 연신하여 제조된 것을 사용할 수 있다. 일반적으로, 편광자(10)의 두께는 대략 2 ㎛ 내지 60 ㎛ 일 수 있다. 편광자(10)의 두께가 대략 10 ㎛ 내지 35 ㎛ 인 경우, 단체 투과율이 42% 이상이고, 편광도가 99.9% 이상인 광학특성을 가질 수 있다.

PVA계 필름은 친수성이며, 높은 흡습성을 가지기 때문에 상기 PVA계 필름을 이용하여 제조된 편광자(10)는 온도나 습도의 변화에 민감하고 주위의 환경 변화에 의해 변형을 일으키기 쉽다.

보호수지 코팅층(20)은 편광자(10)의 일면에 직접 접촉되어 배치되어 온도나 습도의 변화와 같은 외부 환경 변화에 따른 편광자(10)의 변형을 방지할 수 있다.

보호수지 코팅층(20)은 수지 매트릭스(M) 및 수지 매트릭스(M) 내부에 배치된 제1 코어-쉘 입자들(CS1)을 포함한다. 수지 매트릭스(M)는 저투습성 수지로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 수지 매트릭스(M)는 개환 중합성 화합물 및 카르복실산 에스테르 화합물를 포함하는 경화물로 이루어질 수 있다.

상기 개환 중합성 화합물은, 에폭시계 화합물일 수 있으며, 예를 들면, 에폭시계 화합물, 수소화 에폭시계 화합물, 지환식 에폭시계 화합물, 지방족 에폭시계 화합물 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이것만으로 제한되는 것은 아니다.

상기 방향족 에폭시계 화합물은, 분자 내에 적어도 하나 이상의 방향족 탄화수소 고리를 포함하는 에폭시계 화합물을 의미하며, 이에 한정되는 것은 아니나, 예를 들면 비스페놀 A의 디글리시딜에테르, 비스페놀 F의 디글리시딜에테르, 비스페놀 S의 디글리시딜에테르와 같은 비스페놀형 에폭시 수지; 페놀노볼락 에폭시 수지, 크레졸노볼락 에폭시 수지, 히드록시벤즈알데히드페놀노볼락 에폭시 수지와 같은 노볼락형의 에폭시 수지 테트라히드록시페닐 메탄의 글리시딜에테르, 테트라히드록시벤조페논의 글리시딜에테르, 에폭시화폴리비닐페놀과 같은 다관능형의 에폭시 수지 등을 들 수 있다.

상기 수소화 에폭시계 화합물은, 상기 방향족 에폭시계 화합물을 촉매의 존재 하에 가압 하에서 선택적으로 수소화 반응을 행함으로써 얻어지는 에폭시계 화합물을 의미하며, 이에 한정되는 것은 아니나, 그 중에서도 특히 수소화한 비스페놀 A의 디글리시딜에테르를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 지환식 에폭시계 화합물은, 에폭시기가 지방족 탄화수소 고리를 구성하는 인접하는 2개의 탄소 원자 사이에 형성되어 있는 에폭시계 화합물을 의미하며, 이에 한정되는 것은 아니나, 예를 들면 2-(3,4-에폭시)시클로헥실-5,5-스피로-(3,4-에폭시)시클로헥산-m-다이옥산, 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸-3,4-에폭시-6-메틸시클로헥산카르복실레이트, 비닐시클로헥산디옥시드, 비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸)아디페이트, 비스(3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸)아디페이트, 엑소-엑소비스(2,3-에폭시시클로펜틸)에테르, 엔도-엑소비스(2,3-에폭시시클로펜틸)에테르, 2,2-비스[4-(2,3-에폭시프로폭시)시클로헥실]프로판, 2,6-비스(2,3-에폭시프로폭시시클로헥실-p-다이옥산), 2,6-비스(2,3-에폭시프로폭시)노르보르넨, 리모넨디옥시드, 2,2-비스(3,4-에폭시시클로헥실)프로판, 디시클로펜타디엔디옥시드, 1,2-에폭시-6-(2,3-에폭시프로폭시)헥사히드로-4,7-메타노인단, p-(2,3-에폭시)시클로펜틸페닐-2,3-에폭시프로필에테르, 1-(2,3-에폭시프로폭시)페닐-5,6-에폭시헥사히드로-4,7-메타노인단, o-(2,3-에폭시)시클로펜틸페닐-2,3-에폭시프로필에테르), 1,2-비스[5-(1,2-에폭시)-4,7-헥사히드로메타노인다노키실]에탄시클로펜테닐페닐글리시딜에테르, 메틸렌비스(3,4-에폭시시클로헥산)에틸렌글리콜디(3,4-에폭시시클로헥실메틸) 에테르, 에틸렌비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트) 등을 들 수 있다. 이 중에서도 반응성의 관점에서 특히 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트를 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 지방족 에폭시계 화합물은 분자 내에 지방족 사슬 또는 지방족 고리를 포함하는 에폭시계 화합물을 의미하며, 이에 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 1,4-시클로헥산디메탄올 디글리시딜 에테르, 1,4-부탄디올디글시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 네오펜틸디글시딜에테르, 레조시놀디글리시딜에테르, 디에틸렌글라이콜디글리시딜에테르, 에틸렌글라이콜디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, n-부틸 글리시딜에테르, 2-에틸헥실 글리시딜 에테르 등을 들 수 있다.

상기 카르복실산 에스테르 화합물은, 예를 들면, (매트)아크릴산 에스테르 화합물, 히드록시 (매트)아크릴산 에스테르 화합물 또는 이들의 조합일 수 있고, 구체적인 예로서, 하기 화학식 (1) 내지 (9)의 화합물들 중 하나 이상을 들 수 있으나, 이들만으로 제한되는 것은 아니다.

<화학식 (1)>

<화학식 (2)>

<화학식 (3)>

<화학식 (4)>

<화학식 (5)>

<화학식 (6)>

<화학식 (7)>

<화학식 (8)>

<화학식 (9)>

상기 수지 매트릭스는(M)는 적절한 중합 개시제를 사용하여 경화될 수 있다. 상기 중합 개시제의 예들로는, 1-하이드록시-사이클로헥실-펜닐-케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판온(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone), 2-히드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로판온(2-Hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy) phenyl]-2-methyl-1-propanone), 메틸벤조일포르메이트(Methylbenzoylformate), 옥시-페닐-아세트산-2-[2-옥소-2-페닐-아세톡시-에톡시]-에틸 에스테르(oxy-phenyl-acetic acid -2-[2 oxo-2phenyl-acetoxy-ethoxy]-ethyl ester), 옥시-페닐-아세트산-2-[2-하이드록시-에톡시]-에틸 에스테르(oxy-phenyl-acetic acid-2-[2-hydroxy-ethoxy]-ethyl ester), 알파-디메톡시-알파-페닐아세토페논(alpha-dimethoxy-alpha-phenylacetophenone), 2-벤질-2-(디메틸아미노)1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논(2-Benzyl-2-(dimethylamino)-1-[4-(4-morpholinyl) phenyl]-1-butanone), 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-(4-모르폴리닐)-1-프로판온(2-Methyl-1-[4-(methylthio)phenyl] -2-(4-morpholinyl)-1-propanone), 디페닐 (2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥사이드(Diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphineoxide), 포스핀 옥사이드(Phosphine oxide), 페닐 비스 (2,4,6-트리메틸벤조일)(phenyl bis (2,4,6-trimethyl benzoyl)), 디페닐(4-페닐티오)페닐설포늄 헥사플루오로안티몬네이트(Diphenyl(4-phenylthio)phenylsulfonium hexafluoroantimonate), 디페닐(4-페닐티오)페닐설포늄 헥사플루오로포스페이트 (Diphenyl(4-phenylthio)phenylsulfonium hexafluorophosphate), (페닐)[4-(2-메틸프로필) 페닐]-요오드늄 헥사플루오로포스페이트((phenyl)[4-(2-methylpropyl) phenyl]-Iodonium hexafluorophosphate), (티오디-4,1-페닐렌)비스(디페닐설포늄) 디헥사플루오로안티몬네이트((Thiodi-4,1-phenylene)bis(diphenylsulfonium)dihexafluoroantimonate) 및 (티오디-4,1-페닐렌)비스(디페닐설포늄) 디헥사플루오로포스페이트((Thiodi-4,1-phenylene)bis(diphenylsulfonium)dihexafluorophosphate) 중 적어도 하나 이상을 들 수 있으나, 이들만으로 제한되는 것은 아니다.

경우에 따라서는, 미반응 중합 개시제가 상기 수지 매트릭스(M)내에 존재할 수도 있다.

제1 코어-쉘 입자들(CS1)은 수지 매트릭스(M) 내에서 고르게 분포되어 배치될 수 있다. 경우에 따라서는, 제1 코어-쉘 입자들(CS1)이 응집될 수 있다. 제1 코어-쉘 입자들(CS1)은 외부 응력을 완화할 수 있다. 외부 응력 작용 시 제1 코어-쉘 입자들(CS1)의 상태 변화에 대해서는 도 7을 참고하여 구체적으로 후술하기로 한다.

코어(C1)는 제1 탄성 중합체로 이루어질 수 있고, 쉘(S1)은 제2 탄성 중합체로 이루어질 수 있다.

상기 제1 탄성 중합체와 상기 제2 탄성 중합체는 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리에스테르 등의 열가소성 수지 또는 상기 열가소성 수지에 가교제나 자유 라디칼 개시제를 포함하여 제조한 열경화형 수지, 폴리메틸(메트)아크릴레이트(Polymethyl (meth)acrylate), 폴리에틸(메트)아크릴레이트(Polyethyl (meth)acrylate) 등을 포함하는 (메트)아크릴레이트계 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene resin), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리아마이드(Polyamide), 폴리스티렌(Polystyrene), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(Polybutylene terephthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate), 폴리비닐클로라이드(Polyvinyl chloride), 실리콘-아크릴 고무(Silicone-acrylic rubber), 아크릴 고무(Acrylic rubber), 부타디엔 고무(Butadiene rubber) 등과 같은 고무계 수지, 충격보강제(예를 들어, 금속, 금속합금 등)가 첨가된 폴리카보네이트 중 하나 이상일 수 있다. 상기 제2 탄성 중합체는 상기 제1 탄성 중합체에 비해 탄성계수가 클 수 있다.

상기 제1 탄성 중합체는, 예를 들어, 폴리메틸(메트)아크릴레이트(Polymethyl (meth)acrylate), 폴리에틸(메트)아크릴레이트(Polyethyl (meth)acrylate) 등을 포함하는 (메트)아크릴레이트계 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene resin), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리아마이드(Polyamide), 폴리스티렌(Polystyrene), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(Polybutylene terephthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate), 폴리비닐클로라이드(Polyvinyl chloride) 등일 수 있다.

상기 제2 탄성 중합체는, 예를 들어, 실리콘-아크릴 고무(Silicone-acrylic rubber), 아크릴 고무(Acrylic rubber), 부타디엔 고무(Butadiene rubber) 등과 같은 고무계 수지, 폴리카보네이트(Polycarbonate), 금속, 금속합금 등의 충격보강제가 첨가된 폴리카보네이트 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate) 등일 수 있다.

수지 매트릭스(M)는 함량이 90 중량% 이상 내지 99 중량%일 수 있고, 제1 코어-쉘 입자들(CS1)은 함량이 1 중량% 이상 내지 10 중량% 이하일 수 있다. 제1 코어-쉘 입자들(CS1)은 상기한 함량 범위 내에서, 외부 응력을 완화하여 편광판(100)의 깨짐(crack)을 방지할 수 있다. 이에 대해서는, 후술하는 실험예를 통해 구체적으로 설명하기로 한다.

수지 매트릭스(M)는 두께가 1 ㎛ 이상 내지 10 ㎛ 이하일 수 있다. 수지 매트릭스의 두께가 1 ㎛ 미만일 경우 투습성이 증가하여 크랙이 발생하게 되며, 10 ㎛ 초과인 경우 코팅 두께의 균일도가 저하되고 코팅이 어려워 진다. 바람직한 범위는 2 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하일 수 있다.

제1 코어-쉘 입자들(CS1)은 크기가 1 nm 이상 내지 10 ㎛ 미만일 수 있다. 제1 코어-쉘 입자들(CS1)의 크기는 수지 매트릭스(M)의 두께보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제1 코어-쉘 입자들(CS1)이 구형 입자인 경우, 직경이 수지 매트릭스(M)의 두께에 비해 작을 수 있다. 따라서, 경우에 따라서는, 제1 코어-쉘 입자들(CS1)이 수지 매트릭스(M) 내부에만 존재할 수 있다.

접착층(30)은 편광자(10)의 타면에 배치되어 편광자(10)에 편광자 보호필름(40)을 부착시킬 수 있다. 즉, 접착층(30)의 일면 상에는 편광자(10)가 배치될 수 있고, 접착층(30)의 타면 상에는 편광자 보호필름(40)이 배치될 수 있다. 접착층(30)은 통상의 접착제를 사용하여 형성될 수 있고, 예를 들면, 수계 접착제, 무용제형 접착제, 감압형 접착제 등을 이용하여 형성될 수 있다.

편광자 보호필름(40)은 외부 환경 변화로부터 편광자(10)를 보호하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 편광자 보호필름(40)은 셀룰로오스계 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate) 필름, 싸이클로올레핀 폴리머(COP, cycloolefin polymer) 필름 또는 아크릴계 필름 등일 수 있다.

제1 점착층(50)은 편광자 보호필름(40)의 타면에 배치되어 편광자 보호필름(40)에 편광판 보호필름(60)을 부착시킬 수 있다. 즉, 제1 점착층(50)의 일면 상에는 편광자 보호필름(40)이 배치될 수 있고, 제1 점착층(50)의 타면 상에는 편광판 보호필름(60)이 배치될 수 있다. 제1 점착층(50)은 통상의 접착제를 사용하여 형성될 수 있고, 예를 들면, 수계 접착제, 무용제형 접착제, 감압형 접착제 등을 이용하여 형성될 수 있다.

편광판 보호필름(60)은 편광판(100)을 보호하는 필름으로서, 편광판 보호필름(60)은 편광판(100)을 표시패널(도 9의 200)에 결합 내지 부착시키기 전에 제거될 수 있다.

제2 점착층(70)은 보호수지 코팅층(20)의 일면에 배치될 수 있다. 이형필름(80)은 제2 점착층(70)의 일면에는 배치될 수 있다. 이형필름(80)은 편광판(100)을 표시패널(도 9의 200)에 부착하는 제2 점착층(70)에 이물질이 결합하는 것을 방지하기 위한 필름으로서, 편광판(100)을 표시패널(도 9의 200)에 결합 내지 부착시키기 전에 제거될 수 있다.

도 2는 발명의 제2 실시예에 따른 편광판(100-1)의 개략적인 단면도이다. 편광판(100-1)은 접착층(30)과 편광자 보호필름(40)을 포함하지 않는 점에서, 편광판(100)과 상이하다. 또한, 편광자(10)의 타면에 편광판(100-1)은 접착층(30)과 편광자 보호필름(40) 대신에, 보호수지 코팅층(20)이 배치되는 점에서 편광판(100)과 상이하다. 즉, 편광판(100-1)은 편광자(10)의 일면과 타면에 보호수지 코팅층(20)이 모두 배치된 점에서 편광판(100)과 상이하다.

도 3은 발명의 제3 실시예에 따른 편광판(100-2)의 개략적인 단면도이다. 편광판(100-2)은 제1 코어-쉘 입자들(CS1) 대신에 제2 코어-쉘 입자들(CS2)을 포함하는 점에서 편광판(100)과 상이하다. 제2 코어-쉘 입자들(CS2)은 코어(C2)가 무기물 입자인 점에서 제1 코어-쉘 입자들(CS1)과 상이하다. 예를 들어, 상기 무기물 입자는, 예를 들어, 비정질 실리카, 흄드 실리카, 비정질 티타니아, 비정질 지르코니아 등일 수 있으나 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 일 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 제2 코어-쉘 입자들(CS2)은 탄성 중합체로 이루어진 쉘(S2) 내에 복수의 무기물 입자들을 포함할 수 있고, 각각의 무기물 입자들의 표면은 상기 탄성 중합체로 덮혀 있으며, 쉘(S2) 을 구성하는 탄성 중합체는 각각의 무기물 입자들의 표면을 덮으면서 서로 연결되어 있을 수 있다.

상기 탄성 중합체는, 예를 들어, 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리에스테르 등의 열가소성 수지 또는 상기 열가소성 수지에 가교제나 자유 라디칼 개시제를 포함하여 제조한 열경화형 수지, 폴리메틸(메트)아크릴레이트(Polymethyl (meth)acrylate), 폴리에틸(메트)아크릴레이트(Polyethyl (meth)acrylate) 등을 포함하는 (메트)아크릴레이트계 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene resin), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리아마이드(Polyamide), 폴리스티렌(Polystyrene), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(Polybutylene terephthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate), 폴리비닐클로라이드(Polyvinyl chloride), 실리콘-아크릴 고무(Silicone-acrylic rubber), 아크릴 고무(Acrylic rubber), 부타디엔 고무(Butadiene rubber) 등과 같은 고무계 수지, 충격보강제(예를 들어, 금속, 금속합금 등)가 첨가된 폴리카보네이트 등일 수 있다.

도 4는 발명의 제4 실시예에 따른 편광판(100-3)의 개략적인 단면도이다. 편광판(100-3)은 제1 코어-쉘 입자들(CS1) 대신에 제2 코어-쉘 입자들(CS2)을 포함하는 점에서 편광판(100-1)과 상이하다. 제2 코어-쉘 입자들(CS2)은 코어(C2)가 무기물 입자인 점에서 제1 코어-쉘 입자들(CS1)과 상이하다. 제2 코어-쉘 입자들(CS2)은 탄성 중합체로 이루어진 쉘(S2) 내에 복수의 무기물 입자들을 포함할 수 있고, 각각의 무기물 입자들의 표면은 상기 탄성 중합체로 덮혀 있으며, 쉘(S2) 을 구성하는 탄성 중합체는 각각의 무기물 입자들의 표면을 덮으면서 서로 연결되어 있을 수 있다.

도 5는 발명의 제5 실시예에 따른 편광판(100-4)의 개략적인 단면도이다. 편광판(100-4)은 제1 코어-쉘 입자들(CS1) 대신에 탄성 중합체 입자들(E)을 포함하는 점에서 편광판(100)과 상이하다. 탄성 중합체 입자들(E)은 탄성 중합체로 이루어진 단일 입자인 점에서 제1 코어-쉘 입자들(CS1)과 상이하다.

도 6은 발명의 제6 실시예에 따른 편광판(100-5)의 개략적인 단면도이다. 편광판(100-5)은 제1 코어-쉘 입자들(CS1) 대신에 탄성 중합체 입자들(E)을 포함하는 점에서 편광판(100-1)과 상이하다. 탄성 중합체 입자들(E)은 탄성 중합체로 이루어진 단일 입자인 점에서 제1 코어-쉘 입자들(CS1)과 상이하다.

상기 탄성 중합체 입자는, 예를 들어, 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리에스테르 등의 열가소성 수지 또는 상기 열가소성 수지에 가교제나 자유 라디칼 개시제를 포함하여 제조한 열경화형 수지, 폴리메틸(메트)아크릴레이트(Polymethyl (meth)acrylate), 폴리에틸(메트)아크릴레이트(Polyethyl (meth)acrylate) 등을 포함하는 (메트)아크릴레이트계 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene resin), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리아마이드(Polyamide), 폴리스티렌(Polystyrene), 폴리올레핀(Polyethylene), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(Polybutylene terephthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate), 폴리비닐클로라이드(Polyvinyl chloride), 실리콘-아크릴 고무(Silicone-acrylic rubber), 아크릴 고무(Acrylic rubber), 부타디엔 고무(Butadiene rubber) 등과 같은 고무계 수지, 충격보강제(예를 들어, 금속, 금속합금 등)가 첨가된 폴리카보네이트 등일 수 있다.

도 7은 응력 인가 시 도 1의 편광판(100)의 보호수지 코팅층(20) 내의 제1 코어-쉘 입자들(CS1)의 상태 변화를 나타낸 도면이다. 도 8은 응력 인가 시 도 2의 편광판(100-1)의 보호수지 코팅층(20) 내의 제1 코어-쉘 입자들(CS1)의 상태 변화를 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2는 외부 응력이 작용하기 이전의 제1 코어-쉘 입자들(CS1)의 상태를 도시하고 있고, 도 7 및 도 8은 외부 응력이 작용하기 이전의 제1 코어-쉘 입자들(CS1)의 상태를 도시하고 있다. 도 1 및 도 2를 참고하면, 제1 코어-쉘 입자들(CS1)은 구형 입자인 반면에, 도 7 및 도 8을 참고하면, 제1 코어-쉘 입자들(CS1)은 타원형 입자이다. 이러한 제1 코어-쉘 입자들(CS1)의 형상 변화는 외부 응력에 대한 체적 변화에 기인한 것으로서, 이러한 형상 변화는 제1 코어-쉘 입자들(CS1)이 외부 응력을 완화하여 편광판들(100, 100-1)의 깨짐(crack)을 개선할 수 있다.

도 9는 발명의 일 실시예의 표시장치의 개략적인 단면도이다. 도 10은 도 9의 표시패널의 개략적인 단면도이다.

도 9 및 도 10을 참고하면, 표시장치(1000)는 표시패널(200), 백라이트 유닛(300), 표시패널(200)과 백라이트 유닛(300) 사이에 배치되는 하부 편광판(120) 및 표시패널(200)의 시인측에 배치되는 상부 편광판(110)을 포함할 수 있다.

표시패널(200)은 액정 표시패널일 수 있다. 표시패널(200)은 제1 기판(210), 제2 기판(230), 제1 기판(210) 및 제2 기판(230) 사이에 봉입된 액정층(220)을 포함할 수 있고, 제1 기판(210)의 일면(상부면)에 상부 편광판(110)이 적층될 수 있다. 제2 기판(230)의 하부면에도 하부 편광판(120)이 적층될 수 있고, 표시패널(200)의 상하로 두 개의 편광판들(110, 120)이 배치되는 경우, 각 편광판의 편광자의 투과축은 서로 직교 또는 평행일 수 있다. 상부 편광판(110)과 하부 편광판(120)은 각각 본 발명의 일 실시예의 편광판들(100, 100-1)로 구성될 수 있다.

제1 기판(210)은 컬러 필터(CF) 기판일 수 있다. 도 3에는 구체적으로 도시하지 않았지만, 예를 들면, 유리 또는 플라스틱 등의 투명한 절연 물질로 이루어진 투명기판의 아래 면에 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스와 적, 녹, 청의 컬러 필터 및 ITO 또는 IZO 등의 투명 도전성 산화물로 형성되어 있는 전기장 생성 전극인 공통 전극을 포함할 수 있다.

제2 기판(230)은 TFT(Thin Film Transistor) 기판일 수 있다. 도 3에는 구체적으로 도시하지 않았지만, 예를 들면, 유리 또는 플라스틱 등의 투명한 절연 물질로 이루어진 투명기판 위에 게이트 전극, 게이트 절연막, 반도체층, 저항성 접촉층 및 소스/드레인 전극으로 구성되는 박막 트랜지스터, 및 ITO 또는 IZO 등의 투명 도전성 산화물로 형성되어 있는 전기장 생성 전극인 화소 전극을 포함할 수 있다.

제1 기판(210) 및 제2 기판(230)에 사용될 수 있는 플라스틱 투명기판은 디스플레이에 사용될 수 있는 PET(polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate), PI(polyimide), PEN(polyethylene naphthalate), PES(polyether sulfone), PAR(polyarylate) 및 COC(cycloolefin copolymer) 등일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 제1 기판(210) 및 제2 기판(230)은 플렉서블(flexible)한 물질로 이루어질 수 있다.

액정층(220)은 양의 유전율 이방성을 가지는 트위스티드 네마틱(twisted nematic; TN) 모드, 음의 유전율 이방성을 가진 액정들의 수직 배향(VA) 모드 또는 수평 배향(IPS, FFS) 모드 등일 수 있다.

도 3에는 TN 모드가 예로서 도시되어 있으나, 이것만으로 제한되는 것은 아니다. 도 3을 참고하면, 상기 화소 전극과 상기 공통 전극, 즉 전기장 생성 전극의 사이에 전압차가 없어서 액정층(220)에 전기장이 걸리지 않을 경우, 도 3에 도시한 바와 같이, 액정층(220)의 액정은 그 장축 방향이 제1 기판(210) 및 제2 기판(230)의 표면에 평행하게 배열되어 있으며, 제1 기판(210)으로부터 제2 기판(230)에 이르기까지 나선상으로 90° 비틀린 구조를 가진다.

선편광된 빛의 편광은 액정층(220)을 통과하면서 액정의 굴절율 이방성으로 인한 지연(retardation)에 의하여 변화한다. 액정의 유전율 이방성(△ε) 및 카이랄 피치(chiral pitch)나 액정층(220)의 두께, 즉 셀 갭(cell gap) 등을 조절하면, 액정층(220)을 통과한 빛의 선편광 방향이 90° 회전하도록 만들 수 있다.

백라이트 유닛(300)은 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.

<실시예 1>

폴리비닐알코올 필름(두께: 30㎛, 중합도: 2400 비누화도: 99.0% 이상, VF-PE3000, 일본 Kuraray사)을 25℃ 수용액에서 팽윤, 30℃의 염착조에서 염착하고 염착된 폴리비닐알코올 필름을 55℃ 붕산 수용액에서 추가 연신하여, 최종 연신율이 6 배가 되도록 하였다. 폴리비닐알코올 필름을 50℃ 챔버에서 3분 동안 건조하여 편광자(두께 12㎛)를 제조하였다.

비스페놀 F 에폭시 수지(국도화학, YDF-170) 99 중량%에 1 ㎛ 크기의 아크릴-스티렌 코어-쉘 입자(미츠비시레이온사, W5500) 1 중량%를 균질하게 분산시킨 후, 이를 편광자의 일면에 코팅하여 보호수지 코팅층을 형성하였다.

편광자의 타면에는 PET 필름(면내 위상 지연값(Re): 10700, TA044, 일본 Toyobo사, 두께: 80㎛)을 접착제를 사용하여 UV 경화 방법으로 경화시켜 적층시킴으로써 실시예 1에 따른 실험시료를 제작하였다.

<실시예 2>

비스페놀 F 에폭시 수지(국도화학, YDF-170) 90 중량%에 1 ㎛ 크기의 아크릴-스티렌 코어-쉘 입자(미츠비시레이온사, W5500) 10 중량%를 균질하게 분산시킨 후, 이를 편광자의 일면에 코팅하여 보호수지 코팅층을 형성하였다.

편광자의 타면에는 PET 필름(면내 위상 지연값(Re): 10700, TA044, 일본 Toyobo사, 두께: 80㎛)을 접착제를 사용하여 UV 경화 방법으로 경화시켜 적층시킴으로써 실시예 2에 따른 실험시료를 제작하였다.

<실시예 3>

비스페놀 F 에폭시 수지(국도화학, YDF-170) 90 중량%에 1 ㎛ 크기의 아크릴-스티렌 코어-쉘 입자(미츠비시레이온사, W5500) 10 중량%를 균질하게 분산시킨 후, 이를 편광자의 일면과 타면에 코팅하여 보호수지 코팅층을 형성하여 실시예 3에 따른 실험시료를 제작하였다.

<비교예 1>

실시예 1의 편광자의 일면에 100 중량%의 비스페놀 F 에폭시 수지(국도화학, YDF-170)를 코팅하여 보호수지 코팅층을 형성하였다. 실시예 1의 편광자의 타면에는 PET 필름(면내 위상 지연값(Re): 10700, TA044, 일본 Toyobo사, 두께: 80㎛)을 접착제를 사용하여 UV 경화 방법으로 경화시켜 적층시킴으로써 비교예 1에 따른 실험시료를 제작하였다.

<비교예 2>

실시예 1의 편광자의 일면과 타면에 100 중량%의 비스페놀 F 에폭시 수지(국도화학, YDF-170)를 코팅하여 보호수지 코팅층을 형성하여 비교예 2에 따른 실험시료를 제작하였다.

<비교예 3>

실시예 1의 편광자의 일면에 비스페놀 F 에폭시 수지(국도화학, YDF-170) 89 중량%에 1 ㎛ 크기의 아크릴-스티렌 코어-쉘 입자(미츠비시레이온사, W5500) 11 중량%를 균질하게 분산시킨 후, 이를 편광자의 일면에 코팅하여 보호수지 코팅층을 형성하였다.

편광자의 타면에는 PET 필름(면내 위상 지연값(Re): 10700, TA044, 일본 Toyobo사, 두께: 80㎛)을 접착제를 사용하여 UV 경화 방법으로 경화시켜 적층시킴으로써 비교예 3에 따른 실험시료를 제작하였다.

<실험예>

광학 현미경을 이용하여 실시예 1 내지 3의 실험시료들과 비교예 1 내지 2의 실험시료들의 표면 특성을 확인하였다. 실험 결과가 표 1에 정리되어 있다.

	보호수지 코팅층의 적용	코어-쉘 입자의 함량(중량%)	코어-쉘 입자의 크기	깨짐 발생율(%)	깨짐 발생 길이(mm)
실시예 1	일면	1	1	15	2.0
실시예 2	일면	10	1	1	0.2
실시예 3	양면	10	1	20	3.0
비교예 1	일면	0	-	40	3.0
비교예 2	양면	0	-	90	20.0
비교예 3	일면	11	1	60	12.0

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 편광자, 20: 보호수지 코팅층,
30: 접착층, 40: 편광자 보호필름
50: 제1 점착층, 60: 편광판 보호필름
70: 제2 점착층, 80: 이형필름
CS: 코어-쉘 입자 C: 코어
S: 쉘 E: 탄성 중합체 입자
100, 110, 120: 편광판
1000: 표시장치

Claims

편광자; 및
상기 편광자의 일면과 타면 중 적어도 하나와 직접 접촉되어 배치되고 수지 매트릭스 및 상기 수지 매트릭스 내부에 배치된 코어-쉘(core-shell) 입자들을 포함하는 보호수지 코팅층;을 포함하는 편광판이고,
상기 코어-쉘 입자들은 상기 보호수지 코팅층 중 1 중량% 이상 10 중량% 이하로 포함되고,
상기 수지 매트릭스는 두께가 1 ㎛ 초과 10 ㎛ 이하이고,
상기 코어-쉘 입자들은 크기가 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 미만이고,
상기 코어는 제1 탄성 중합체로 이루어지고,
상기 쉘은 상기 제1 탄성 중합체에 비해 탄성계수가 큰 제2 탄성 중합체로 이루어지고,
상기 수지 매트릭스는 에폭시계 화합물로 이루어진 것인, 편광판.
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제1 항에 있어서,
상기 수지 매트릭스는 상기 보호수지 코팅층 중 90 중량% 내지 99 중량%로 포함되는 것인, 편광판.
제1 항에 있어서,
상기 보호수지 코팅층은 상기 코어-쉘 입자들이 응집된 응집체를 더 포함하는 편광판.
제1 항에 있어서,
상기 코어-쉘 입자들은 상기 수지 매트릭스의 내부에만 존재하는 편광판.
점착층;
편광자 보호 필름;
상기 점착층과 상기 편광자 보호 필름의 사이에 배치된 편광자;
상기 편광자 보호 필름과 상기 편광자의 사이에 배치된 접착층; 및
상기 점착층과 상기 편광자의 사이에 배치되고, 상기 편광자에 직접적으로 접촉하며, 수지 매트릭스 및 상기 수지 매트릭스 내부에 배치된 코어-쉘(core-shell) 입자들을 포함하는 보호수지 코팅층;
을 포함하는 편광판이고,
상기 코어-쉘 입자들은 상기 보호수지 코팅층 중 1 중량% 이상 10 중량% 이하로 포함되고,
상기 수지 매트릭스는 두께가 1 ㎛ 초과 10 ㎛ 이하이고,
상기 코어-쉘 입자들은 크기가 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 미만이고,
상기 코어는 제1 탄성 중합체로 이루어지고,
상기 쉘은 상기 제1 탄성 중합체에 비해 탄성계수가 큰 제2 탄성 중합체로 이루어지고,
상기 수지 매트릭스는 에폭시계 화합물로 이루어진 것인, 편광판.
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삭제
제7 항에 있어서,
상기 수지 매트릭스는 상기 보호수지 코팅층 중 90 중량% 내지 99 중량%로 포함되는 것인, 편광판.
제7 항에 있어서,
상기 보호수지 코팅층은 상기 코어-쉘 입자들이 응집된 응집체를 더 포함하는 편광판.
제7 항에 있어서,
상기 코어-쉘 입자들은 상기 수지 매트릭스의 내부에만 존재하는 편광판.
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