KR102240879B1 - 광학 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광학 부품 - Google Patents

광학 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광학 부품 Download PDF

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Abstract

구현예에 따른 광학 필름은 프라이머층의 조성과 굴절률을 조절하여, 폴리비닐알콜 필름에 대한 접착력과 광학 특성을 동시에 향상시킬 수 있다. 또한, 기재층의 면내 위상차가 조절되어 표시장치 내 편광자에 적용 시에 무지개 얼룩을 방지하여 시인성이 향상될 수 있다. 따라서 상기 광학 필름은 액정 표시장치, 유기전계발광 표시장치 등에 사용되는 폴리비닐알콜계 편광자 보호 필름으로 적용될 수 있다.

Description

광학 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광학 부품{OPTICAL FILM, PREPARATION METHOD THEREOF AND OPTICAL COMPONENT COMPRISING SAME}
구현예들은 프라이머층을 구비한 광학 필름, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 광학 부품에 관한 것이다.
최근 액정 표시장치(liquid crystal display, LCD)에 대한 수요가 급증하면서, 이의 필수 부품이라 할 수 있는 편광판에 관한 관심도 함께 높아지고 있다. 편광판은 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 자연광을 한쪽 방향으로만 진동하는 빛으로 편광시키는 역할을 하며, 일정한 투과광을 제공하고 투과광의 색조를 변화하기 위한 필수 부품이다.
편광판은 편광자의 일면 또는 양면에 보호 필름이 적층된 구조를 가지며, 이때 편광자로는 주로 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol, PVA) 필름이 사용된다. 또한 보호 필름으로는 주로 트리아세틸셀룰로오스(triacetyl cellulose, TAC) 필름이 많이 사용되었다. 한편, 액정표시장치(LCD)는 그 기능 및 용도가 다양해짐에 따라 보다 가혹한 환경에서도 정상적으로 작동할 수 있을 것이 요구되고 있다. 그런데 트리아세틸셀룰로오스(TAC)는 수분에 취약하고 내구성이 좋지 않아서 위와 같은 요구를 충족하지 못한다는 문제점이 있다.
이에 일본 특허 제4962661호 및 제5291048호와 같이, TAC 필름을 폴리에스테르 소재의 필름으로 대체하려는 시도가 많이 이루어지고 있다. 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름은 기계적 물성, 내약품성, 수분 차단성 등이 우수하기 때문에 이러한 요구를 만족할 수 있다.
일본 특허 제4962661호 일본 특허 제5291048호
편광자 보호 필름의 제조 공정 중에, 편광자와 같은 다른 광학 필름과의 접합력을 향상시키기 위한 프라이머층을 형성하는 기술이 알려져 있다.
그러나 종래의 프라이머층은 폴리비닐알콜계 편광자에 대한 접합력이 충분치 않아서 접착제를 통해 접합력을 강화시켜야 했다.
또한 프라이머층이 기재 필름과 광학적 간섭에 의한 간섭 얼룩을 발생시키는 등 광학적 특성을 저하시키는 문제가 있었다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르 필름은 복굴절이 굉장히 크기 때문에, 편광자와 액정 사이에서 편광 상태에 왜곡을 일으키고, 이에 따라 무지개 얼룩 등이 발생하여 시인성을 현저하게 저하시키는 문제가 있었다.
이에 본 발명자들이 연구한 결과 프라이머층의 조성과 굴절률을 조절하여, 폴리비닐알콜 필름에 대한 접착력과 광학 특성을 동시에 향상시킬 수 있음을 발견하였다.
따라서 구현예들은 폴리비닐알콜 필름과의 접착성과 광학 특성이 향상된 광학 필름, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 광학 부품에 관한 것이다.
일 구현예에 따르면, 600 nm 이하의 면내 위상차를 가지는 기재층; 및 상기 기재층 상에 배치되고 폴리비닐알콜을 10 중량% 내지 50 중량%로 포함하는 프라이머층을 포함하고, 상기 기재층의 굴절률(nb)에 대한 상기 프라이머층의 굴절률(np)의 비율(np/nb)이 0.8 이상 내지 1.0 미만인, 광학 필름이 제공된다.
다른 구현예에 따르면, 기재 필름을 준비하는 단계; 상기 기재 필름을 길이 방향(MD)으로 연신하는 단계; 상기 길이 방향으로 연신된 기재 필름 상에 폴리비닐알콜을 포함하는 프라이머층을 코팅하는 단계; 및 상기 프라이머층이 코팅된 기재 필름을 폭 방향(TD)으로 연신하여 광학 필름을 얻는 단계를 포함하고, 상기 기재 필름이 600 nm 이하의 면내 위상차를 가지고, 상기 기재 필름의 굴절률(nb)에 대한 상기 프라이머층의 굴절률(np)의 비율(np/nb)이 0.8 이상 내지 1.0 미만인, 광학 필름의 제조방법이 제공된다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리비닐알콜 수지를 포함하는 편광자; 및 상기 편광자의 적어도 일면 상에 배치된 광학 필름을 포함하고, 상기 광학 필름은 600 nm 이하의 면내 위상차를 가지는 기재층; 및 상기 기재층 상에 배치되고 폴리비닐알콜을 포함하는 프라이머층을 포함하고, 상기 기재층의 굴절률(nb)에 대한 상기 프라이머층의 굴절률(np)의 비율(np/nb)이 0.8 이상 내지 1.0 미만인, 광학 부품이 제공된다.
상기 구현예에 따른 광학 필름은 프라이머층의 조성과 굴절률을 조절하여, 폴리비닐알콜 필름에 대한 접착력과 광학 특성을 동시에 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 프라이머층에 폴리비닐알콜을 특정 함량으로 포함시켜 폴리비닐알콜 필름에 대한 접합력이 향상되었고, 친수성 소재의 첨가에 따라 UV 경화 뿐만 아니라 열경화에 의한 수계 접합에도 우수한 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 프라이머층과 기재층 간의 굴절률 비율을 조절함으로써, 광학적 간섭에 의한 간섭 얼룩을 방지하여 광학적 특성이 우수할 수 있다. 또한, 기재층의 면내 위상차가 조절되어 표시장치 내 편광자에 적용 시에 무지개 얼룩을 방지하여 시인성이 향상될 수 있다.
따라서 상기 광학 필름은 액정 표시장치, 유기전계발광 표시장치 등에 사용되는 폴리비닐알콜계 편광자 보호 필름으로 적용될 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 광학 필름의 단면도를 나타낸 것이다.
도 2는 시험예 2에서 기재층의 파장별 면내 위상차를 측정한 결과이다.
도 3은 일 구현예에 따른 편광판의 단면도를 나타낸 것이다.
도 4는 일 구현예에 따른 액정 표시장치의 단면도를 나타낸 것이다.
도 5는 일 구현예에 따른 유기전계발광 표시장치의 단면도를 나타낸 것이다.
이하 구현예에서 설명되는 각 필름, 시트, 또는 층 등이 각 필름, 시트, 또는 층 등의 "상(on)" 또는 "하(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "하(under)"는 직접(directly) 또는 다른 구성요소를 개재하여 간접적으로(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다.
또한 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 기재된 구성성분의 물성 값, 치수 등을 나타내는 모든 수치 범위는 특별한 기재가 없는 한 모든 경우에 "약"이라는 용어로 수식되는 것으로 이해하여야 한다.
[광학 필름]
도 1은 일 구현예에 따른 광학 필름의 단면도를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하여, 일 구현예에 따른 광학 필름은 600 nm 이하의 면내 위상차를 가지는 기재층; 및 상기 기재층 상에 배치되고 폴리비닐알콜을 10 중량% 내지 50 중량%로 포함하는 프라이머층을 포함하고, 상기 기재층의 굴절률(nb)에 대한 상기 프라이머층의 굴절률(np)의 비율(np/nb)이 0.8 이상 내지 1.0 미만이다.
기재층
상기 기재층은 폴리에스테르 수지를 포함할 수 있다. 즉 상기 기재층은 폴리에스테르 필름일 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지는 디카르복실산과 디올이 중합된 단일중합체 수지 또는 공중합체 수지일 수 있다. 또한, 상기 폴리에스테르 수지는 상기 단일중합체 수지 또는 공중합체 수지가 혼합된 블렌드 수지일 수 있다.
상기 디카르복실산의 예로는 테레프탈산, 이소프탈산, 오르토프탈산, 2,5-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 디페닐카르복실산, 디페녹시에탄디카르복실산, 디페닐설폰카르복실산, 안트라센디카르복실산, 1,3-사이클로펜탄디카르복실산, 1,3-사이클로헥산디카르복실산, 1,4-사이클로헥산디카르복실산, 헥사하이드로테레프탈산, 헥사하이드로이소프탈산, 말론산, 디메틸말론산, 석신산, 3,3-디에틸석신산, 글루타르산, 2,2-디메틸글루타르산, 아디프산, 2-메틸아디프산트리메틸아디프산, 피멜산, 아젤라인산, 세바스산, 수베르산, 도데카디카르복실산 등이 있다.
또한, 상기 디올의 예로는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,2-사이클로헥산디메탄올, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 데카메틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 비스(4-하이드록시페닐)설폰 등이 있다.
바람직하게는, 상기 폴리에스테르 수지는 결정성이 우수한 방향족 폴리에스테르 수지일 수 있고, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지를 주성분으로 할 수 있다.
일례로서, 상기 광학 필름은 PET 수지를 약 85 중량% 이상 포함할 수 있고, 보다 구체적으로 90 중량% 이상, 95 중량% 이상, 또는 99 중량% 이상 포함할 수 있다. 다른 예로서, 상기 광학 필름은 PET 수지 이외에 다른 폴리에스테르 수지를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 광학 필름은 약 15 중량% 이하의 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 수지를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 광학 필름은 약 0.1 중량% 내지 10 중량%, 또는 약 0.1 중량% 내지 5 중량%의 PEN 수지를 더 포함할 수 있다.
상기 기재층은 폴리에스테르를 주성분으로 함으로써, 가열, 연신 등을 거치는 제조 과정에서 결정화도가 상승하고, 인장강도 등의 기계적 물성이 향상될 수 있다.
상기 기재층의 두께는 10 ㎛ 내지 100 ㎛, 20 ㎛ 내지 60 ㎛ 또는 40 ㎛ 내지 60 ㎛일 수 있다.
구체적으로, 상기 기재층은 폴리에스테르 수지를 포함하고, 20 ㎛ 내지 60 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
프라이머층
상기 프라이머층은 폴리비닐알콜을 포함하여 폴리비닐알콜 필름에 대한 접합력이 향상되고, 친수성 소재의 첨가에 따라 UV 경화 뿐만 아니라 열경화에 의한 수계 접합에도 우수한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 프라이머층은 폴리비닐알콜을 10 중량% 내지 50 중량%로 포함한다. 구체적으로, 상기 프라이머층 내의 폴리비닐알콜의 함량은 10 중량% 내지 40 중량%, 10 중량% 내지 30 중량%, 10 중량% 내지 20 중량%, 20 중량% 내지 50 중량%, 30 중량% 내지 50 중량%, 40 중량% 내지 50 중량%, 또는 20 중량% 내지 40 중량%일 수 있다. 상기 범위 내일 때, 폴리비닐알콜 필름과의 접착력이 우수하면서 기재층과의 결합력이 높게 유지될 수 있다.
상기 프라이머층은 열경화성 수지 및 광경화성 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 열경화성 수지의 예로는 페놀 수지, 요소 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 멜라민 수지, 구아나민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미노 알키드 수지, 멜라민-요소 공축합 수지, 폴리실록산 수지 등을 들 수 있다.
상기 광경화성 수지로는 예를 들어 아크릴레이트계의 관능기를 갖는 화합물 등의 하나 또는 둘 이상의 불포화 결합을 갖는 화합물을 들 수 있다. 하나의 불포화 결합을 갖는 화합물로는, 예를 들어 에틸 (메트)아크릴레이트, 에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 스티렌, 메틸스티렌, N-비닐피롤리돈 등을 들 수 있다. 둘 이상의 불포화 결합을 갖는 화합물로는, 예를 들어 폴리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 상기 다관능 화합물을 에틸렌옥시드(EO)로 변성한 화합물, 상기 다관능 화합물과 (메트)아크릴레이트의 반응 생성물(예를 들어 다가 알코올의 폴리(메트)아크릴레이트 에스테르) 등을 들 수 있다. 본 명세서에서 "(메트)아크릴레이트"는, 메타크릴레이트 및/또는 아크릴레이트를 의미한다.
또한, 상기 프라이머층은 주행성 향상을 위해 무기 입자들을 더 함유할 수 있으며, 이때 상기 무기 입자의 평균 입경은 500 nm 이하일 수 있다
상기 프라이머층의 두께는 5 nm 내지 300 nm, 5 nm 내지 200 nm, 10 nm 내지 150 nm, 10 nm 내지 100 nm, 또는 20 nm 내지 100 nm일 수 있다. 구체적으로, 상기 프라이머층은 10 nm 내지 150 nm의 두께를 가질 수 있다.
광학적 특성
상기 광학 필름은 프라이머층과 기재층 간의 굴절률 비율을 조절함으로써, 광학적 간섭에 의한 간섭 얼룩을 방지하여 광학적 특성이 우수할 수 있다.
상기 기재층의 굴절률(nb)에 대한 상기 프라이머층의 굴절률(np)의 비율(np/nb)은 0.8 이상 내지 1.0 미만이다. 구체적으로, 상기 np/nb 비율은 0.8 내지 0.95, 0.8 내지 0.9, 0.8 내지 0.85, 또는 0.85 내지 0.95일 수 있다. 또는, 상기 np/nb 비율은 0.85 이상 내지 1.0 미만, 0.9 이상 내지 1.0 미만, 또는 0.95 이상 내지 1.0 미만일 수 있다. 상기 범위 내일 때, 광학적 간섭에 의한 간섭 얼룩이 방지될 뿐만 아니라, 굴절률 구배에 의해 투명성도 향상될 수 있다.
상기 광학 필름은 프라이머층의 조성 및 굴절률 조절에 의해 투명성이 우수할 수 있다. 예를 들어, 상기 광학 필름의 전광선 투과율(total transmittance)은 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 또는 95% 이상일 수 있다. 또한, 상기 광학 필름의 헤이즈는 5% 이하, 3% 이하, 2% 이하, 1.5% 이하, 1.0% 이하, 또는 0.5% 이하일 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 광학 필름이 90% 이상의 전광선 투과율 및 1.5% 이하의 헤이즈를 가질 수 있다.
상기 기재층은 면내 위상차(Ro)가 600 nm 이하, 500 nm 이하, 400 nm 이하, 300 nm 이하, 또는 200 nm 이하일 수 있다. 상기 범위 내일 때, 무지개 얼룩의 발생을 최소한으로 줄일 수 있다. 한편 상기 기재층의 면내 위상차의 하한값은 0 nm일 수 있고, 또는 광학 특성과 기계적 물성의 균형을 위해 상기 면내 위상차(Ro)의 하한값을 10 nm 이상, 30 nm 이상, 또는 50 nm 이상으로 할 수 있다.
또한, 상기 기재층은 두께 방향 위상차(Rth)가 4,000 nm 이상, 5,000 nm 이상 또는 5,500 nm 이상일 수 있다. 상기 범위 내일 때 분자의 배향도가 커서 결정화가 촉진되어 기계적 물성 면에서 바람직하다. 상기 두께 방향 위상차는 두께 40 ㎛ 내지 50 ㎛ 기준으로 한 측정값일 수 있다. 또한 두께 방향 위상차(Rth)가 클수록 면내 위상차(Ro)에 대한 두께 방향 위상차(Rth)의 비(Rth/Ro)가 커지기 때문에 무지개 얼룩을 효과적으로 억제할 수 있다. 한편, 상기 기재층에서 무지개 얼룩을 없애기 위한 두께 한계 및 비용을 고려하여, 상기 두께 방향 위상차(Rth)의 상한값을 16,000 nm 이하, 15,000 nm 이하, 또는 14,000 nm 이하로 할 수 있다.
여기서 상기 면내 위상차(in-plane retardation, Ro)는, 필름의 평면 내의 직교하는 2개의 축의 굴절률의 이방성(△nxy＝｜nx-ny｜)과 필름 두께(d)의 곱(△nxy×d)으로 정의되는 파라미터로서, 광학적 등방성 또는 이방성을 나타내는 척도이다.
또한 두께 방향 위상차(thickness direction retardation, Rth)란, 필름 두께 방향의 단면에서 봤을 때의 2개의 복굴절인 △nxz(＝｜nx-nz｜) 및 △nyz(＝｜ny-nz｜)에 각각 필름 두께(d)를 곱하여 얻어지는 위상차의 평균으로 정의되는 파라미터이다.
또한, 상기 기재층은 면내 위상차(Ro)에 대한 두께 방향 위상차(Rth)의 비(Rth/Ro)가 10 이상, 15 이상 또는 20 이상일 수 있다. 면내 위상차(Ro)는 작을수록, 두께 방향 위상차(Rth)는 클수록 무지개 얼룩이 생기는 것을 방지하는데 유리하므로 양 수치의 비(Rth/Ro)는 크게 유지되는 것이 바람직하다.
상기 기재층은 파장에 따른 위상차의 변화가 매우 적어서 시인성이 뛰어나다(도 2 참조).
구체적으로 상기 기재층은 하기 식 (1)을 만족할 수 있다:
(Ro[400] - Ro[800]) / Ro[550] < 0.25 .... (1)
상기 식에서 Ro[400], Ro[550] 및 Ro[800]은 각각 400 nm, 550 nm 및 800 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차이다.
구체적으로 상기 식 (1)의 값이 0.20 미만 또는 0.15 미만일 수 있다.
또한, 상기 기재층은 하기 식 (2)을 만족할 수 있다:
(Ro[500] - Ro[600]) / Ro[550] < 0.06 .... (2)
상기 식에서 Ro[500], Ro[550] 및 Ro[600]은 각각 500 nm, 550 nm 및 600 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차이다.
구체적으로 상기 식 (2)의 값이 0.05 미만, 0.03 미만 또는 0.01 미만일 수 있다.
기계적 특성
상기 프라이머층은 폴리비닐알콜을 함유하기 때문에, 임의의 폴리비닐알콜 필름에 대한 접착강도가 우수하다.
예를 들어, 상기 프라이머층은 폴리비닐알콜 필름에 대해 100 gf/inch 이상, 150 gf/inch 이상, 200 gf/inch 이상, 250 gf/inch 이상, 또는 300 gf/inch 이상의 접착강도를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 프라이머층이 폴리비닐알콜 필름에 대해 200 gf/inch 이상의 접착강도를 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 프라이머층은 폴리비닐알콜 필름에 대해 200 gf/inch 내지 800 gf/inch의 접착강도를 가질 수 있다.
상기 접착강도는 폴리비닐알콜 필름 표면에, 상기 광학 필름의 프라이머층이 맞닿도록 부착한 후에 90˚ 내지 180˚로 박리하면서 측정한 값일 수 있다.
또한, 상기 프라이머층은 상기 기재층과 높은 부착력(결합력)을 갖는다.
예를 들어, 상기 프라이머층은 상기 기재층에 대해 ASTM D 3359에 따른 부착력 테스트에서 3B 이상, 4B 이상, 또는 5B 이상의 등급을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 프라이머층이 상기 기재층에 대해 ASTM D 3359에 따른 부착력 테스트에서 4B 이상의 등급을 가질 수 있다.
또한, 상기 광학 필름은, 면내 서로 수직하는 제 1 방향 및 제 2 방향을 정의할 때, 상기 제 1 방향의 열수축률(s1)에 대한 상기 제 2 방향의 열수축률(s2)의 비율(s2/s1)이 85℃ 및 24시간 조건에서 7 이하일 수 있고, 예를 들어, 0.5 내지 7일 수 있고, 예를 들어, 3 내지 7일 수 있고, 예를 들어, 0.5 내지 3일 수 있다. 이때 상기 제 1 방향이 필름의 폭 방향(TD)일 수 있고, 상기 제 2 방향이 필름의 길이 방향(MD)일 수 있다.
또한, 상기 광학 필름은 고온(예: 85℃)에서의 인장탄성율(tensile modulus)이 3.0 Gpa 이상 또는 3.5 Gpa 이상일 수 있다. 상기 범위 내일 때, 광학 필름을 광학 부품에 도입한 뒤 고온에서 열처리 시에 광학 부품의 휨(curl)을 방지하는데 유리하다.
또한, 상기 광학 필름은 표면 경도가 1H 이상, 2H 이상, 또는 3H 이상일 수 있고, 이는 두께 2 ㎛ 내지 4 ㎛의 하드코팅 처리 시의 표면 경도일 수 있다.
효과 및 용도
상기 구현예에 따른 광학 필름은 프라이머층의 조성과 굴절률을 조절하여, 폴리비닐알콜 필름에 대한 접착력과 광학 특성을 동시에 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 프라이머층에 폴리비닐알콜을 특정 함량으로 포함시켜 폴리비닐알콜 필름에 대한 접합력이 향상되었고, 친수성 소재의 첨가에 따라 UV 경화 뿐만 아니라 열경화에 의한 수계 접합에도 우수한 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 프라이머층과 기재층 간의 굴절률 비율을 조절함으로써, 광학적 간섭에 의한 간섭 얼룩을 방지하여 광학적 특성이 우수할 수 있다.
또한, 기재층의 면내 위상차가 조절되어 표시장치 내 편광자에 적용 시에 무지개 얼룩을 방지하여 시인성이 향상될 수 있다.
따라서 상기 광학 필름은 액정 표시장치, 유기전계발광 표시장치 등에 사용되는 폴리비닐알콜계 편광자 보호 필름으로 적용될 수 있다.
[광학 필름의 제조방법]
일 구현예에 따른 광학 필름의 제조방법은 기재 필름을 준비하는 단계; 상기 기재 필름을 길이 방향(MD)으로 연신하는 단계; 상기 길이 방향으로 연신된 기재 필름 상에 폴리비닐알콜을 포함하는 프라이머층을 코팅하는 단계; 및 상기 프라이머층이 코팅된 기재 필름을 폭 방향(TD)으로 연신하여 광학 필름을 얻는 단계를 포함하고, 상기 기재 필름이 600 nm 이하의 면내 위상차를 가지고, 상기 기재 필름의 굴절률(nb)에 대한 상기 프라이머층의 굴절률(np)의 비율(np/nb)이 0.8 이상 내지 1.0 미만이다.
상기 기재 필름은 앞서 예시한 바와 같은 폴리에스테르 필름일 수 있고, 이의 구체적인 조성은 앞서 예시한 바와 같다.
상기 기재 필름을 길이 방향(MD)으로 연신한 뒤, 그 위에 폴리비닐알콜을 포함하는 프라이머층이 코팅된다. 이후, 상기 프라이머층이 코팅된 기재 필름을 폭 방향(TD)으로 연신한다.
이와 같이 상기 구현예에 따른 제조방법은 기재 필름의 길이 방향(MD) 연신과 폭 방향(TD) 연신 사이에 프라이머층을 코팅함으로써, 폭 방향 연신에 의한 보다 얇은 프라이머층을 구현할 수 있으며, 인라인(in-line) 공정 중에 프라이머층의 형성이 가능하다.
상기 길이 방향 연신비는 2.0 내지 5.0 범위일 수 있고, 보다 구체적으로 2.8 내지 3.5 범위일 수 있다. 본 명세서에서, '연신비'는 연신 전의 필름의 길이 또는 폭 대비, 연신 후의 필름의 길이 또는 폭의 비율을 의미한다. 또한 상기 폭 방향 연신비는 2.0 내지 5.0 범위일 수 있고, 보다 구체적으로 2.9 내지 3.7 범위일 수 있다. 바람직하게는 길이 방향 연신비(d1)와 폭 방향 연신비(d2)는 유사하며, 구체적으로 상기 폭 방향의 연신비(d1)에 대한 길이 방향의 연신비(d2)의 비율(d2/d1)이 0.5 내지 1.0, 0.7 내지 1.0, 또는 0.9 내지 1.0일 수 있다.
상기 프라이머층의 코팅 단계에서, 바인더 수지 및 폴리비닐알콜을 포함하는 프라이머 조성물을 코팅할 수 있다.
상기 바인더 수지는 열경화성 수지 및 광경화성 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이들의 구체적인 종류는 앞서 예시한 바와 같다.
상기 프라이머 조성물은 상기 바인더 수지를 50 중량% 이상 포함할 수 있다.
상기 프라이머 조성물은 상기 바인더 수지, 폴리비닐알콜 및 기타 첨가제를 용매에 혼합 분산시켜 얻을 수 있다.
이때의 혼합 분산에는 페인트 셰이커, 비즈 밀, 니이더 등의 공지된 장치를 사용될 수 있다.
상기 용매로 물 또는 수성 용액이 사용될 경우 상기 프라이머 조성물은 수용액 또는 수분산액의 형태로 제조될 수 있고, 상기 용매로 유기 용매가 사용될 경우 용매 분산액의 형태로 제조될 수 있다.
상기 유기 용매로는, 예를 들어 알코올(예를 들면, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, s-부탄올, t-부탄올, 벤질 알코올, 프로필렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜), 케톤(예를 들면, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 헵타논, 디이소부틸케톤, 디에틸케톤), 지방족 탄화수소(예를 들면, 헥산, 시클로헥산), 할로겐화 탄화수소(예를 들면, 메틸렌 클로라이드, 클로로포름, 사염화탄소), 방향족 탄화수소(예를 들면, 벤젠, 톨루엔, 크실렌), 아미드(예를 들면, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, n-메틸피롤리돈), 에테르(예를 들면, 디에틸에테르, 디옥산, 테트라히드로푸란), 에테르 알코올(예를 들면, 1-메톡시-2-프로판올), 에스테르(예를 들면, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸, 아세트산 이소프로필) 등을 들 수 있다.
상기 프라이머 조성물의 기타 첨가제로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 레벨링제, 유기 또는 무기 미립자, 광중합 개시제, 열중합 개시제, 가교제, 경화제, 중합 촉진제, 점도 조정제, 대전 방지제, 산화 방지제, 방오제, 슬립제, 굴절률 조정제, 분산제 등을 들 수 있다.
상기 프라이머 조성물은, 조성물 내 고형분 함량이 3 중량% 내지 20 중량% 또는 4 중량% 내지 10 중량%일 수 있다. 상기 범위 내일 때, 잔류 용제가 남거나 백화가 발생하는 문제를 줄일 수 있고, 또한 점도 상승을 방지하여 코팅 시공성이 우수하여 두께 조절이 용이하고 표면에 얼룩이나 줄무늬가 생기는 형상을 방지할 수 있다.
상기 폴리비닐알콜은 상기 프라이머 조성물의 고형분 중량을 기준으로 10 중량% 내지 50 중량%, 10 중량% 내지 40 중량%, 10 중량% 내지 30 중량%, 10 중량% 내지 20 중량%, 20 중량% 내지 50 중량%, 30 중량% 내지 50 중량%, 40 중량% 내지 50 중량%, 또는 20 중량% 내지 40 중량%으로 포함될 수 있다.
상기 프라이머 조성물을 기재층에 코팅할 때에는, 코팅성을 향상시키기 위한 예비 처리로서 기재층 표면에 코로나 표면 처리, 화염 처리, 플라즈마 처리 등의 물리 처리를 실시하거나, 또는 프라이머 조성물과 함께 화학적으로 불활성인 계면 활성제를 병용할 수 있다.
상기 프라이머 조성물의 코팅 방법으로는, 공지된 임의의 코팅법을 적용할 수 있다. 예를 들어, 롤코트법, 그라비아 코트법, 롤 브러시법, 스프레이 코트법, 에어 나이프 코팅법, 함침법, 커튼 코트법 등을 단독 또는 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 프라이머층은 필요에 따라 기재층의 일면에만 형성해도 되고, 양면에 형성해도 된다.
또한 상기 프라이머층에는 광학 필름의 물성을 저하시키지 않는 범위에서 비누화 처리, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 처리 등의 표면 처리가 수행될 수 있다.
상기 프라이머층의 코팅 두께는, 상기 폭 방향(TD) 연신비 및 상기 코팅 조성물의 고형분 농도를 고려하여 조절될 수 있다.
구체적인 예로서, 상기 프라이머층의 코팅 단계에서, 상기 프라이머층을 1㎛ 내지 3㎛의 두께로 코팅하고, 상기 폭 방향 연신이 3.0 내지 4.0의 연신비로 수행될 수 있다. 이때 상기 프라이머층의 코팅을 위한 조성물의 고형분 함량은 5 중량% 내지 20 중량%일 수 있다. 또한, 연신 후 상기 프라이머층의 두께는 20 nm 내지 100 nm일 수 있다.
[광학 부품]
일 구현예에 따른 광학 부품은 폴리비닐알콜 수지를 포함하는 편광자; 및 상기 편광자의 적어도 일면 상에 배치된 광학 필름을 포함하고, 상기 광학 필름은 600 nm 이하의 면내 위상차를 가지는 기재층; 및 상기 기재층 상에 배치되고 폴리비닐알콜을 포함하는 프라이머층을 포함하고, 상기 기재층의 굴절률(nb)에 대한 상기 프라이머층의 굴절률(np)의 비율(np/nb)이 0.8 이상 내지 1.0 미만이다.
상기 광학 필름의 프라이머층은 상기 편광자와 접착되고, 상기 프라이머층이 상기 편광자에 대해 200 gf/inch 이상의 접착강도를 가질 수 있다.
상기 광학 부품은 구체적으로 편광판일 수 있다.
도 3은 일 구현예에 따른 편광판의 단면도를 도시한 것이다.
도 3을 참조하여, 일 구현예에 따른 편광판(10)은 편광자(11)와 상기 편광자의 적어도 일 면에 인접하는 광학 필름(12)을 포함한다.
상기 편광자는 여러 방향으로 진동하면서 상기 편광판에 입사되는 자연광을 한쪽 방향으로만 진동하는 빛으로 편광시킨다. 상기 편광자는 요오드 등으로 염색된 폴리비닐알콜(PVA)층일 수 있다. 이때, 상기 PVA층에 포함된 PVA 분자는 일 방향으로 정렬될 수 있다.
[표시장치]
상기 구현예에 따른 광학 부품은 표시장치에 적용될 수 있다.
상기 표시장치는 표시 패널; 및 상기 표시 패널의 상면 및 하면 중 적어도 한면에 배치되는 광학 부품을 포함한다.
이때 상기 광학 부품으로 앞서 설명한 구성을 갖는 광학 부품이 사용된다.
상기 표시장치는 표시 패널의 종류에 따라 액정 표시장치와 유기전계발광 표시장치 등으로 제공될 수 있다.
액정 표시장치
도 4는 일 구현예에 따른 액정 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 4를 참조하면, 일 구현예에 따른 액정 표시장치는 액정 패널(70) 및 백라이트 유닛(80)을 포함한다.
상기 백라이트 유닛은 상기 액정 패널에 광을 출사한다. 상기 액정 패널은 상기 백라이트 유닛으로부터의 광을 이용하여, 영상을 표시한다.
상기 액정 패널(70)은 상부 편광판(10), 컬러필터 기판(71), 액정층(72), TFT (thin film transistor) 기판(73), 및 하부 편광판(10')을 포함한다.
상기 TFT 기판 및 상기 컬러필터 기판은 서로 대향된다. 상기 TFT 기판은 각각의 픽셀에 대응하는 다수 개의 화소 전극들, 상기 화소 전극들에 연결되는 박막 트랜지스터들, 상기 박막 트랜지스터들에 각각 구동 신호를 인가하는 다수 개의 게이트 배선들, 및 상기 박막 트랜지스터들을 통하여 상기 화소 전극들에 데이터 신호를 인가하는 다수 개의 데이터 배선들을 포함할 수 있다.
상기 컬러필터 기판은 각각의 픽셀들에 대응하는 다수 개의 컬러필터들을 포함한다. 상기 컬러필터들은 투과되는 광을 필터링하여, 적색, 녹색 및 청색을 각각 구현할 수 있다. 또한, 상기 컬러필터 기판은 상기 화소 전극들에 대향하는 공통 전극을 포함할 수 있다.
상기 액정층은 상기 TFT 기판 및 상기 컬러필터 기판 사이에 개재된다. 상기 액정층은 상기 TFT 기판에 의해서 구동될 수 있다. 더 구체적으로, 상기 액정층은 상기 화소 전극들 및 상기 공통 전극 사이에 형성되는 전계에 의해서 구동될 수 있다. 상기 액정층은 상기 하부 편광판을 통과한 광의 편광 방향을 조절할 수 있다. 즉, 상기 TFT 기판은 픽셀 단위로, 상기 화소 전극들 및 상기 공통 전극 사이에 인가되는 전위차를 조절할 수 있다. 이에 따라서, 상기 액정층은 픽셀 단위로 다른 광학적 특성을 가지도록 구동될 수 있다.
상기 상부 편광판 및 상기 하부 편광판 중 적어도 하나는 앞서 설명한 일 구현예에 따른 편광판과 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다.
상기 하부 편광판은 상기 TFT 기판의 하부에 배치된다. 상기 하부 편광판은 상기 TFT 기판의 하부면에 접착될 수 있다.
상기 상부 편광판은 상기 컬러필터 기판의 상부에 배치된다. 상기 상부 편광판은 상기 컬러필터 기판의 상부면에 접착될 수 있다.
상기 상부 편광판 및 상기 하부 편광판의 편광 방향은 서로 동일하거나, 서로 수직할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 상부 편광판 및/또는 상기 하부 편광판은 향상된 성능을 가지는 광학 필름을 포함한다. 이에 따라서, 일 구현예에 따른 액정 표시장치는 향상된 휘도, 화질 및 내구성을 가질 수 있다.
유기전계발광 표시장치
도 5는 일 구현예에 따른 유기전계발광 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 5를 참조하면, 일 구현예에 따른 유기전계발광 표시장치는 전면 편광판(10) 및 유기전계발광 패널(90)을 포함한다.
상기 전면 편광판은 상기 유기전계발광 패널의 전면 상에 배치될 수 있다. 더 구체적으로, 상기 전면 편광판은 상기 유기전계발광 패널에서, 영상이 표시되는 면에 접착될 수 있다. 상기 전면 편광판은 앞서 설명한 일 구현예에 따른 편광판과 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다.
상기 유기전계발광 패널(90)은 픽셀 단위의 자체 발광에 의해서, 영상을 표시한다. 상기 유기전계발광 패널(90)은 유기전계발광 기판(91) 및 구동기판(92)을 포함한다.
상기 유기전계발광 기판은 픽셀에 각각 대응되는 복수의 유기전계발광 유닛들을 포함한다. 상기 유기전계발광 유닛들은 각각 음극, 전자 수송층, 발광층, 정공 수송층 및 양극을 포함한다.
상기 구동기판은 상기 유기전계발광 기판에 구동적으로 결합된다. 즉, 상기 구동 기판은 상기 유기전계발광 기판에 구동 전류 등과 같은 구동 신호를 인가할 수 있도록 결합될 수 있다. 더 구체적으로, 상기 구동기판은 상기 유기전계발광 유닛들에 각각 전류를 인가하여, 상기 유기전계발광 기판을 구동할 수 있다.
상기 전면 편광판은 향상된 광학적 특성, 기계적 특성 및 열적 특성을 가지기 때문에, 일 구현예에 따른 유기전계발광 표시장치는 향상된 휘도, 화질 및 내구성을 가질 수 있다.
[실시예]
이하 실시예를 통해 보다 구체적으로 설명하나, 이들 범위로 한정되는 것은 아니다.
제조예: 폴리에스테르 필름(기재층)의 제조
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지(SKC社)를 압출기에서 압출하고 캐스팅롤에서 캐스팅하여 미연신 시트(sheet)를 제조하였다. 상기 미연신 시트를 길이 방향(MD) 및 폭 방향(TD)으로 연신하였다. 이후, 연신된 시트를 열고정하고, 어닐링 및 냉각하여 각각의 폴리에스테르 필름(기재층 A 내지 J)을 제조하였다.
하기 표 1에 구체적인 공정 조건을 정리하였다.
구 분 두께
(㎛)		 예열
온도(℃)		 MD
연신비		 TD
연신비		 열고정
온도(℃)
기재층 A 42 82 3.2 3.45 190
기재층 B 35 82 3.3 5.56 185
기재층 C 38 82 3.35 3.6 185
기재층 D 32 82 3.4 3.65 185
기재층 E 48 83 3.3 3.55 195
기재층 F 46 82 3.4 3.63 200
기재층 G 32 82 3.5 3.78 190
기재층 H 56 85 3.3 3.85 210
기재층 I 75 85 3.3 4.2 235
기재층 J 50 85 3.3 4.15 245
시험예 1: 면내 위상차
2매의 편광판을 사용하여 필름 샘플의 배향축 방향을 구하고, 배향축 방향이 직교하도록 4cm x 2cm의 직사각형으로 재단하였다. 면내 위상차(Ro)를 위상차 측정기(측정파장 550nm, Axoscan, Axometrics사)를 이용하여 폭 중심에서 측정하였다. 또한, 위상차 측정기의 기본 데이터인 필름 샘플의 굴절률을 아베 굴절률계(측정파장 589.3nm, NAR-4T, 아타고사)에 의해 측정하였고, 필름의 두께(㎛)를 전기 마이크로미터(파인류프사 제조, 밀리트론 1245D)를 사용해서 측정하였다.
시험예 2: 파장별 면내 위상차
앞서 시험예 1과 같은 방식으로 각각의 폴리에스테르 필름(기재층 A 내지 J)의 면내 위상차를 측정하되, 광의 파장을 400 nm에서부터 800 nm까지 변화시켜가며 측정하였다. 그 결과 측정된 파장별 면내 위상차를 하기 표 2에 나타내었다. 또한, 파장별 면내 위상차의 측정값을 바탕으로 아래 식 A 및 B를 통해 계산하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
[식 A] (Ro[400] - Ro[800]) / Ro[550]
[식 B] (Ro[500] - Ro[600]) / Ro[550]
상기 식 A 및 B에서, Ro[400], Ro[500], Ro[550], Ro[600], Ro[800]은 각각 400nm, 500nm, 550nm, 600nm 및 800nm 파장의 광에 대한 면내 위상차이다.
또한, 각 파장별 면내 위상차(Ro[x])를 550 nm 파장에서의 면내 위상차(Ro[550])로 나누어 도 2에 그래프로 나타내었다.
구 분 파장(nm)별 면내 위상차(Ro, nm)
파장 400 450 500 550 589 600 650 700 750 800
기재층 A 378 364 358 350 345 341 339 335 333 330
기재층 B 289 281 276 268 264 261 258 254 251 248
기재층 C 312 306 294 289 284 282 279 276 273 271
기재층 D 154 148 144 141 139 139 137 136 134 134
기재층 E 585 573 559 541 536 534 530 526 518 514
기재층 F 533 521 508 489 481 481 465 457 449 444
기재층 G 169 164 160 156 153 152 149 147 145 144
기재층 H 712 687 668 652 644 639 633 624 618 609
기재층 I 3719 3463 3280 3145 3062 3042 2962 2898 2847 2805
기재층 J 2846 2652 2513 2410 2348 2332 2271 2223 2184 2152
구 분 식 A의 값 식 B의 값
기재층 A 0.14 0.05
기재층 B 0.15 0.06
기재층 C 0.14 0.04
기재층 D 0.14 0.04
기재층 E 0.13 0.05
기재층 F 0.18 0.06
기재층 G 0.16 0.05
기재층 H 0.16 0.04
기재층 I 0.29 0.08
기재층 J 0.29 0.08
상기 표 2, 3 및 도 2에서 보듯이, 기재층 A 내지 G는 면내 위상차가 낮으면서 파장에 따른 위상차의 변화가 적었다.
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 및 2: 광학 필름의 제조
상기 제조예에서 각각의 폴리에스테르 필름(기재층 A 내지 J)을 제조하는 과정에서, 길이 방향(MD) 연신 후 폭 방향(TD)으로 연신하기 전에, 상기 폴리에스테르 필름 상에 프라이머층을 형성하였다. 이때, 하기 표 4에 기재된 바와 같이, 각각의 폴리에스테르 필름(기재층 A 내지 J) 상에 폴리우레탄계 베이스 수지 및 폴리비닐알콜을 함유하는 프라이머층 형성용 수지 조성물을 메이어바(Mayer bar)를 이용하여 도포하고 건조하여 프라이머층을 형성하였다.
구 분 기재층 기재층
Ro (nm)		 프라이머층
두께 (nm)		 프라이머층 내
PVA 함량 (중량%)		 프라이머층/기재층
굴절률 비율
실시예 1 기재층 A 350 74 10 0.89
실시예 2 기재층 B 268 38 25 0.95
실시예 3 기재층 C 289 82 30 0.92
실시예 4 기재층 D 148 98 15 0.98
실시예 5 기재층 E 541 28 50 0.97
실시예 6 기재층 F 489 48 27 0.89
비교예 1 기재층 G 156 54 0 0.74
비교예 2 기재층 H 652 26 60 1.0
비교예 3 기재층 I 3145 64 10 0.92
비교예 4 기재층 J 2410 68 10 0.91
시험예 3: 전광선 투과율
헤이즈 미터(Nippon denshoku kogyotk社, NDH 5000W)를 이용하여 전광선 투과율 및 헤이즈를 측정하였다.
시험예 4: 간섭 얼룩
블랙 테이프(black tape)를 각각의 광학필름 후면에 부착하고, 간섭 얼룩이 생기는지 여부를 육안으로 관찰하였다.
- 무: 어느 방향에서도 간섭 얼룩이 관찰되지 않음.
- 시인: 정면 또는 경사 방향에서 관찰했을 때 간섭 얼룩이 관찰됨.
시험예 5: 무지개 얼룩
필름 샘플을 편광자의 양면에 부착하여 편광판을 구성하였다. 상기 편광판을 표시장치에 적용한 뒤 편광판의 정면과 경사 방향에서 무지개 얼룩 및 색감이 생기는지 육안으로 관찰하여, 하기 기준에 따라 분류하였다.
- 무: 어느 방향에서도 무지개 얼룩이 관찰되지 않음.
- 시인: 정면 또는 경사 방향에서 관찰했을 때 무지개 얼룩이 관찰됨.
시험예 6: 접착성
PVA계 편광자의 일면에 각각의 광학 필름을 이의 프라이머층이 맞닿도록 접착하고 타면에 두께 60 ㎛의 TAC 필름(후지社)을 접착하였다. 이후 PVA계 편광자와 필름 간의 90˚ 접착강도(박리강도)를 측정하고, 그 결과를 분류하였다.
- O: 접착 강도 200 gf/inch 이상
- X: 접착 강도 200 gf/inch 미만
시험예 7: 부착성
ASTM D 3359에 따라 각각의 광학 필름의 프라이머층 표면을 칼을 이용하여 격자 형태로 절단하여 총 100개의 조각을 형성하었다. 상기 100개의 조각의 표면에 접착 테이프(nichiban CT-24)를 붙였다 떼어낸 후, 기재층의 표면에 남아 있는 프라이머층의 조각갯수를 집계하여, 하기 기준에 따라 분류하였다.
- O: 잔여 개수 95개 초과 (등급 4B 이상)
- X: 잔여 개수 95개 이하 (등급 4B 미만)
구 분 전광선
투과율(%)		 간섭
얼룩		 무지개
얼룩		 접착성 부착성 코팅
공정성
실시예 1 92.5 무 무 O O 양호
실시예 2 92.8 무 무 O O 양호
실시예 3 93.8 무 무 O O 양호
실시예 4 92.1 무 무 O O 양호
실시예 5 93.0 무 무 O O 양호
실시예 6 93.7 무 무 O O 양호
비교예 1 91.2 강시인 무 X X 양호
비교예 2 92.4 약시인 시인 X X 불량
비교예 3 93.6 강시인 시인 X X 양호
비교예 4 94.8 약시인 시인 X X 불량
상기 표에서 보듯이, 실시예 1 내지 6의 광학 필름은 투과율, 광학 얼룩, 접착성, 부착성 및 코팅 공정성의 시험 항목에서 모두 우수하였다.
반면, 비교예 1 내지 4의 광학 필름은 이들 시험 항목 중 적어도 어느 하나에서 저조하였다. 구체적으로, 상기 비교예 1은 프라이머층/기재층의 굴절률 비율이 0.74로서 0.8 이상 1.0 미만의 범위를 만족하지 못하는 경우로서, 보다 구체적으로, 기재층의 굴절률에 비하여 프라이머층의 굴절률이 크게 낮아 간섭 얼룩이 매우 강하게 나타남을 알 수 있다. 또한, 상기 비교예 1의 경우, 프라이머층이 폴리비닐알콜 수지를 포함하지 않으므로 PVA 편광자에 대한 접착성 및 기재층에 대한 부착성이 모두 좋지 않음을 확인할 수 있었다.
상기 비교예 2의 경우, 프라이머층/기재층의 굴절률 비율이 0.8 이상 1.0 미만의 범위를 만족하지 못하는 경우로서, 보다 구체적으로, 1.0의 임계 값을 갖는 경우 간섭 얼룩이 나타남을 확인할 수 있었다. 아울러, 상기 비교예 2의 경우, 프라이머층이 폴리비닐알콜 수지를 과량으로 포함하는 것으로, 프라이머층 형성을 위한 코팅 공정 중에 공정 안정성이 크게 저하되며, 결과적으로 PVA 편광자에 대한 접착성 및 기재층에 대한 부착성이 모두 좋지 않음을 확인할 수 있었다. 또한, 상기 비교예 2의 기재층은 550 nm에서 Ro 값이 600 nm를 초과하는 것으로서 무지개 얼룩 측면에서 좋지 못한 물성을 나타냄을 확인할 수 있었다.
상기 비교예 3 및 상기 비교예 4의 경우, 550 nm에서의 Ro 값이 600 nm를 현저히 초과하여 무지개 얼룩 측면에서 매우 좋지 못한 것을 확인할 수 있었고, 나아가, 식 A 및 식 B의 값이 최적화된 범위를 만족하지 못함으로써 실시예 1과 같은 프라이머층과 광학적 상용성이 매우 좋지 못하여 간섭 얼룩 및 무지개 얼룩 등 측면에서 열등한 것을 확인할 수 있었다.
10: (상부) 편광판, 10': (하부) 편광판,
11: 편광자, 12: 광학 필름,
12a: 기재층, 12b: 프라이머층,
70: 액정 패널, 71: 컬러필터 기판,
72: 액정층, 73: TFT 기판,
80: 백라이트 유닛, 90: 유기전계발광 패널,
91: 유기전계발광 기판, 92: 구동 기판.

Claims (14)

  1. 600 nm 이하의 면내 위상차를 가지는 기재층; 및
    상기 기재층 상에 배치되고 50 중량% 내지 90 중량%의 폴리우레탄 수지 및 10 중량% 내지 40 중량%의 폴리비닐알콜을 포함하는 프라이머 조성물로 형성된 프라이머층을 포함하고,
    상기 기재층의 굴절률(nb)에 대한 상기 프라이머층의 굴절률(np)의 비율(np/nb)이 0.8 이상 내지 1.0 미만인, 광학 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프라이머층이 폴리비닐알콜 필름에 대해 200 gf/inch 이상의 접착강도를 갖는, 광학 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프라이머층이 상기 기재층에 대해 ASTM D 3359에 따른 부착력 테스트에서 4B 이상의 등급을 갖는, 광학 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 필름이 90% 이상의 전광선 투과율 및 1.5% 이하의 헤이즈를 갖는, 광학 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재층이 하기 식 (1)을 만족하는, 광학 필름:
    (Ro[400] - Ro[800]) / Ro[550] < 0.25 .... (1)
    상기 식에서 Ro[400], Ro[550] 및 Ro[800]은 각각 400 nm, 550 nm 및 800 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차이다.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기재층이 하기 식 (2)을 만족하는, 광학 필름:
    (Ro[500] - Ro[600]) / Ro[550] < 0.06 .... (2)
    상기 식에서 Ro[500], Ro[550] 및 Ro[600]은 각각 500 nm, 550 nm 및 600 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차이다.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프라이머층이 10 nm 내지 150 nm의 두께를 갖는, 광학 필름.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재층이 폴리에스테르 수지를 포함하고, 20 ㎛ 내지 60 ㎛의 두께를 갖는, 광학 필름.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 필름이,
    면내 서로 수직하는 제 1 방향 및 제 2 방향을 정의할 때,
    상기 제 1 방향의 열수축률(s1)에 대한 상기 제 2 방향의 열수축률(s2)의 비율(s2/s1)이 85℃ 및 24시간 조건에서 7 이하인, 광학 필름.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 필름이 폴리비닐알콜계 편광자의 보호 필름으로 사용되는, 광학 필름.
  11. 기재 필름을 준비하는 단계;
    상기 기재 필름을 길이 방향(MD)으로 연신하는 단계;
    상기 길이 방향으로 연신된 기재 필름 상에, 50 중량% 내지 90 중량%의 폴리우레탄 수지 및 10 중량% 내지 40 중량%의 폴리비닐알콜을 포함하는 프라이머 조성물을 코팅하여 프라이머층을 형성하는 단계; 및
    상기 프라이머층이 코팅된 기재 필름을 폭 방향(TD)으로 연신하여 광학 필름을 얻는 단계를 포함하고,
    상기 기재 필름이 600 nm 이하의 면내 위상차를 가지고,
    상기 기재 필름의 굴절률(nb)에 대한 상기 프라이머층의 굴절률(np)의 비율(np/nb)이 0.8 이상 내지 1.0 미만인, 광학 필름의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 프라이머층의 코팅 단계에서, 상기 프라이머층을 1㎛ 내지 3㎛의 두께로 코팅하고, 상기 폭 방향 연신이 3.0 내지 4.0의 연신비로 수행되며, 연신 후 상기 프라이머층의 두께가 20 nm 내지 100 nm인, 광학 필름의 제조방법.
  13. 폴리비닐알콜 수지를 포함하는 편광자; 및
    상기 편광자의 적어도 일면 상에 배치된 광학 필름을 포함하고,
    상기 광학 필름은 600 nm 이하의 면내 위상차를 가지는 기재층; 및 상기 기재층 상에 배치되고 50 중량% 내지 90 중량%의 폴리우레탄 수지 및 10 중량% 내지 40 중량%의 폴리비닐알콜을 포함하는 프라이머 조성물로 형성된 프라이머층을 포함하고, 상기 기재층의 굴절률(nb)에 대한 상기 프라이머층의 굴절률(np)의 비율(np/nb)이 0.8 이상 내지 1.0 미만인, 광학 부품.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 광학 필름의 프라이머층이 상기 편광자와 접착되고,
    상기 프라이머층이 상기 편광자에 대해 200 gf/inch 이상의 접착강도를 갖는, 광학 부품.
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