KR102253510B1 - 편광자 보호필름과 이를 이용한 편광판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 편광자 보호필름과 이를 이용한 편광판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디올 성분으로 고함량의 1,4-시클로헥산디메탄올을 포함하는 폴리에스테르 수지를 2축 연신하여 제조함으로써 면내 위상차 및 두께 방향 위상차가 작고 광학적 물성이 우수하며 무지개 얼룩이 발생하지 않는 고품질의 편광자 보호필름과 이를 이용한 편광판에 관한 것이다.
Description
본 발명은 편광자 보호필름과 이를 이용한 편광판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디올 성분으로 고함량의 1,4-시클로헥산디메탄올을 포함하는 폴리에스테르 수지를 2축 연신하여 제조함으로써 면내 위상차 및 두께 방향 위상차가 작고 광학적 물성이 우수하며 무지개 얼룩이 발생하지 않는 고품질의 편광자 보호필름과 이를 이용한 편광판에 관한 것이다.
최근 들어서 전자 제품이나 각종 디스플레이 결합 장치들이 폭증하면서, 이러한 장치들에 적용되는 액정표시장치(LCD)의 수요도 급증하고 있다. 이러한 LCD에 적용되는 편광판은 일정한 투과광을 제공하고 투과광의 색조를 변화시키기 위해 사용되는 필수 부품으로서, 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 자연광을 한쪽 방향으로만 진동하는 빛으로서 편광이 되도록 하는 기능을 가지고 있다.
특히, 반사형 액정표시장치에는 편광판과 λ/4 위상차 필름이 접합되어 직선편광을 원편광으로, 원편광을 직선편광으로 변환시켜 주는 원형 편광판이 사용된다. 이러한 원형 편광판의 사용으로 외광에 의한 반사방지가 가능하여 야외 시인성 향상에 도움을 준다. 또한, 최근에는 야외 시인성 향상을 목적으로 유기전계발광소자(OLED)에도 원형 편광판이 적용되고 있다.
이러한 편광판은, 편광자의 상부 및 하부에 접착제에 의해 보호필름이 적층된 구조를 갖는다. 상기 보호필름은 외부로부터 편광자를 보호하고 지지하는 역할을 하며, 이러한 보호필름용으로서 다양한 재료 및 방법에 의해 제막된 필름이 개발되어 왔다. 여기서 사용되는 편광자는 주로 폴리비닐알코올(PVA)이 사용되고 있다.
이와 같이, 편광판은 보호필름/PVA/보호필름의 기본구성으로 이루어져 있으며, PVA 편광자의 보호필름은 트리아세틸셀룰로오스(TAC)가 많이 사용되고 있었다. 그러나, 이러한 재질의 보호필름은 수분에 취약한 문제가 있어 최근에는 환형 올레핀계 수지(cyclic olefin polymer; COP), 아크릴계 필름, 폴리에스테르계 필름 등이 적용되고 있다.
종래 기술의 예로서, 일본특허공개 제2009-92769호에서는 노르보르넨계 수지와 같은 환형 올레핀계 수지를 주성분으로 하는 필름을 개시하며, 이러한 환형 올레핀계 수지는 저비중, 저복굴절, 저광탄성계수 특성을 갖고 있어 대면적화에도 적용될 수 있음을 보고하였다. 하지만, 환형 올레핀계 필름은 낮은 흡수성으로 인하여 폴리비닐알콜(PVA)과의 접착성이 좋지 않아 PVA와 위상차 필름의 박리, 편광판의 컬(curl) 등의 문제를 야기시킨다.
일본특허공개 제2010-118509호에서는 폴리에스테르계 2축(TD/MD) 연신 필름을 이용한 편광판 구성이 기술되어 있다. 그러나 여기서는 2축 연신을 시행함에 있어서 두께 방향 위상차 범위가 너무 크기 때문에 실질적으로 편광판 보호용으로 적용하는데 적절하지 못한 문제가 있다.
또한, 일본특허공개 제2011-532061호에서는 폴리에스테르 필름을 횡 방향으로 4배 이상 연신하여 제조된 폴리에스테르 필름을 편광자 보호필름으로 사용하는 기술이 제안되어 있으나, 이러한 보호필름은 그 제조과정에서 폭 또는 길이 방향 불균일 연신 등으로 인하여 품질에 문제가 있으며, 특히 두께가 얇아짐에 따라 폭 방향의 횡연신(TD)을 가하여 위상차(retardation)를 발현시켜야 하기 때문에, 기존 설비로는 제조에 제약이 있으므로 설비 개조가 필요한 문제 등이 있어서 추가 비용이 수반되고 필름의 박형화에 한계가 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 오랫동안 연구 검토한 결과, 편광자 보호필름의 제조시 특정 디올 성분을 고함량으로 함유하는 폴리에스테르 수지를 사용하여 특정 연신 조건으로 2축 연신을 시행하게 되면 위상차가 작으면서도 내열성과 내가수분해성이 우수하며 얼룩이 발생하지 않는 고품질의 편광자 보호필름을 제조할 수 있다는 사실을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 디올 성분으로 고함량의 1,4-시클로헥산디올을 포함하는 폴리에스테르 수지를 포함하고 위상차가 작은 고품질의 편광자 보호필름을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 특정 디올 성분이 고함량으로 함유된 폴리에스테르를 사용하고 필름의 연신 조건을 특정 범위에서 2축 연신하여 편광자 보호필름을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 고품질의 편광자 보호필름을 적용한 고품질의 편광판을 제공하는데 있다.
위와 같은, 본 발명의 과제 해결을 통한 목적 달성을 하기 위하여, 본 발명에서는 80 몰% 이상의 1,4-시클로헥산디메탄올을 디올 성분으로 포함하는 폴리에스테르 수지를 포함하고, 면내 위상차가 300nm 이하이며, 두께 방향 위상차가 4,000nm 이하인 것을 특징으로 하는 편광자 보호필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 80 몰% 이상의 1,4-시클로헥산디메탄올을 디올 성분으로 포함하는 폴리에스테르 수지를 압출하여 미연신 시트를 제조하는 단계; 상기 폴리에스테르 수지 미연신 시트를 종연신(MD) 방향으로 2.5 ~ 6배 연신하는 단계; 상기 종연신 단계와 동시에 또는 종연신 이후에 상기 폴리에스테르 수지 시트를 횡연신(TD) 방향으로 2.5 ~ 6배 연신하는 단계; 상기 2축 연신된 폴리에스테르 수지 시트를 열 고정하여 면내 위상차가 300nm 이하이며, 두께 방향 위상차가 4,000nm 이하인 필름을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광자 보호필름의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 편광자층; 및 상기 편광자 보호필름이 편광자의 적어도 한 면에 보호필름으로 부착된 보호층을 포함하는 편광판을 제공한다.
또한, 본 발명은 표시패널; 및 상기 표시패널의 상면 또는 하면 중에서 적어도 한 면에 상기 편광자 보호필름이 부착된 편광판이 배치되어 있는 표시장치를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 편광자 보호필름은 면내 위상차 및 두께 방향 위상차가 최소화된 것으로서, 1,4-시클로헥산디메탄올을 고 함량으로 포함하는 디올 성분을 포함하는 폴리에스테르 수지를 포함하기 때문에, 높은 투과율과 높은 내가수분해성 및 높은 내열성을 가질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 보호필름은 연신 공정을 거친 후에도, 두께 방향 위상차가 작고, 면내 위상차도 작다. 따라서, 측상방에서 관찰할 때 무지개 얼룩 등이 관찰되지 않는 등 향상된 광학적 특성을 가지므로 이를 이용하여 고품질의 편광판을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 폴리에스테르 보호필름은 바람직한 조건 설정에 의한 2축 연신으로 인해 제조 공정상 박형화가 용이하여 편광판 제조에 따른 공정 개선의 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 보호필름을 적용한 편광판을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 보호필름을 적용한 편광판이 포함된 액정표시장치의 구현예를 도시한 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 보호필름을 적용한 편광판이 포함된 유기전계발광 표시장치의 구현예를 도시한 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 보호필름을 적용한 편광판이 포함된 액정표시장치의 구현예를 도시한 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 보호필름을 적용한 편광판이 포함된 유기전계발광 표시장치의 구현예를 도시한 개략 단면도이다.
이하 본 발명은 하나의 구현예로서 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 설명되는 각 필름, 막, 패널, 또는 층 등이 각 필름, 막, 패널, 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(indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상/하에 대한 기준은 첨부 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
본 발명은 1,4-시클로헥산디메탄올을 고 함량으로 함유하고 디카르복실산을 포함하는 폴리에스테르 수지를 포함하는 편광자 보호필름으로서, 면내 위상차 및 두께 방향 위상차가 작으면서도 우수한 물성을 가지는 편광자 보호필름을 특징으로 한다.
본 발명은 상기의 특정 폴리에스테르 수지를 포함하고, 면내 위상차(Ro)가 300㎚ 이하이고, 두께 방향 위상차(Rth)가 4000㎚ 이하인 편광자 보호필름으로서, 편광판 제조에 이용될 수 있다. 만일, 면내 위상차가 300nm보다 크면 편광판화하여 패널에 접합되었을 때, 무지개 얼룩이 발생하는 문제가 있고, 두께 방향 위상차가 4000nm보다 크면 휘도 향상 필름이 있는 구성에 적용하는 경우 측면에서 보면 무지개 띠 얼룩이 발생하는 문제가 있다.
본 발명에 따른 편광자 보호필름이 적용될 수 있는 편광자의 바람직한 구현예는 요오드 등으로 염색된 폴리비닐알콜(PVA)층일 수 있다. 이때, 상기 폴리비닐알콜층에 포함된 폴리비닐알콜 분자는 일 방향으로 정렬된 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 폴리에스테르 수지는 방향족 폴리에스테르 수지가 사용될 수 있다.
이러한 본 발명의 편광자 보호필름은 편광자의 적어도 어느 한 면 또는 양쪽 면에 부착되어 사용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 보호필름은 상기 디올 성분이 고함량으로 함유된 폴리에스테르 수지를, 예를 들어 필름형에 용융 압출, 캐스팅 드럼으로 냉각 고화시켜 필름을 형성시키는 방법 등에 의해 얻을 수 있다. 또한 상기 보호필름에 결정성을 부여해 상기 특성을 달성하는 관점으로부터, 상기 구성의 폴리에스테르 수지를 이용하여 연신된 폴리에스테르 필름, 축차 2축 연신된 폴리에스테르 필름으로 이루어질 수 있다. 본 발명에 따른 상기 보호필름은 편광자에 하나 이상으로 적용될 수 있는바, 방향족 폴리에스테르를 주성분으로 하는 것을 이용하는 경우, 적어도 하나의 보호필름은 방향족 폴리에스테르 수지 이외의 수지나 첨가제 등을 추가로 함유하는 것이 적용될 수도 있다.
본 발명에서 「방향족 폴리에스테르 수지를 주성분으로 한다」라는 것은, 필름 전 중량에 대해 방향족 폴리에스테르를 50 중량% 이상, 바람직하게는 60 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 70 중량% 이상, 가장 바람직하게는 80 중량% 이상 가지는 것을 의미한다.
상기 보호필름들은 전체적으로 상기 특정 디올 성분을 고함량으로 함유하는 폴리에스테르 수지로 형성될 수 있다. 이러한 폴리에스테르 수지는 상기 보호필름들에 약 90 중량% 이상의 함량으로 포함될 수 있다. 더 자세하게, 상기 폴리에스테르 수지는 상기 보호필름들에 약 95 중량% 이상의 함량으로 포함될 수 있다. 더 자세하게, 상기 폴리에스테르 수지는 상기 보호필름들에 약 99 중량% 이상의 함량으로 포함될 수 있다.
상기 보호필름은 연신 필름일 수 있으며, 2축 연신되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 보호필름이 제조되기 위해서, 종횡 순차 2축 연신법, 종횡 동시 2축 연신법 등을 채용할 수 있다. 연신 수단으로서는, 예컨대 롤 연신기, 횡(텐더) 연신기나 팬터 그래프식 또는 리니어 모터 식의 2축 연신기 등과 같은 임의의 적절한 연신기에 의해 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 편광자 보호필름을 구성하는 상기 폴리에스테르 수지는 상기 디올 성분 및 디카르복실산을 80 몰% 이상으로 함유할 수 있다. 더 자세하게, 상기 폴리에스테르 수지는 상기 디올 성분 및 디카르복실산을 약 95 몰% 이상 포함할 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지는 상기 디올 성분 및 디카르복실산 성분이 에스테르 교환 반응 후, 중합되어 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면 상기 디올 성분은 1,4-시클로헥산디메탄올(1,4-cyclohexanedimethanol)을 포함한다. 더 자세하게, 상기 디올 성분은 80 몰% 이상의 1,4-시클로헥산디메탄올을 포함한다. 더 자세하게, 상기 디올 성분은 90 몰% 이상의 1,4-시클로헥산디메탄올을 포함할 수 있다. 더 바람직하게는 상기 디올 성분은 95 몰% 이상의 1,4-시클로헥산디메탄올을 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 디올 성분은 98 몰% 이상의 1,4-시클로헥산디메탄올을 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 디올 성분은 99 몰% 이상의 1,4-시클로헥산디메탄올을 포함할 수 있다.
본 발명에서 80 몰% 이상의 1,4-시클로헥산디메탄올을 디올로 포함하게 하는 것은 필름화를 통한 물성 발현에 있어 결정 특성이 부족하게 되어 원하는 특성 확보가 쉽지 않게 된다. 따라서 만일 이러한 디올 성분이 80 몰% 보다 적게 함유된 폴리에스테르 수지를 사용하는 경우 에틸렌글리콜을 이용하여 폴리에스테르 수지를 중합하여 필름화했을 때 발생되는 위상차의 불균일이나 고위상차 발현의 문제가 있다.
상기 1,4-시클로헥산디메탄올 이외에 추가로 사용될 수 있는 디올 성분의 구체적인 예로는 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,2-옥탄디올, 1,3-옥탄디올, 2,3-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올(네오펜틸 글리콜), 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 2,2-디에틸-1,5-펜탄디올, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,1-디메틸-1,5-펜탄디올 중에서 선택된 하나 이상이 포함될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 폴리에스테르 수지에서 디카르복실산 성분으로서는, 예를 들면, 테레프탈산, 디메틸테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 오르토프탈산 등의 방향족 디카르복실산; 아디프산, 아젤라산, 세바스산, 데칸디카복실산 등의 지방족 디카르복실산; 지환식 디카르복실산; 및 이들의 에스테르화물 중에서 선택된 단독으로 또는 2종 이상이 혼합된 것일 수 있다. 더 자세하게, 상기 디카르복실산 성분은 약 80 몰% 이상의 방향족 디카르복실산을 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 디카르복실산 성분은 약 80 몰% 이상의 테레프탈산을 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 디카르복실산 성분은 약 90 몰% 이상의 테레프탈산을 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 디카르복실산 성분은 약 99 몰% 이상의 테레프탈산을 포함할 수 있다.
또한, 상기 편광자 보호필름은 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제 또는 아크릴로니트릴계 자외선 흡수제 등과 같은 자외선 흡수제 중에서 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 보호필름은 2층 이상의 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 보호필름은 상기 폴리에스테르 수지를 포함하는 기재 필름 및 상기 자외선 흡수제를 포함하는 코팅층을 포함할 수 있다.
추가로, 상기 보호필름에는, 편광자층과의 접착성을 양호하게 하기 위해 코로나 처리, 코팅 처리 또는 화염 처리 등이 행해질 수 있다.
또한, 상기 편광자층과의 접착성을 개량시키기 위해, 상기 보호필름의 적어도 한쪽 면에, 폴리비닐알코올, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지 또는 폴리아크릴 수지 중에서 선택된 하나 이상을 주성분으로 하는 이접착층이 형성될 수 있다.
여기서, 「주성분」이란 이접착층을 구성하는 고형성분 중 50 질량% 이상인 성분을 의미한다.
상기 이접착층의 형성에 사용하는 도포액은, 수용성 또는 수분산성의 공중합 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지 및 폴리 우레탄 수지 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 수성 도포액이 바람직하게 사용될 수 있다. 따라서 상기 수성 도포액은 수용성 또는 수분산성 공중합 폴리에스테르 수지 용액, 아크릴 수지 용액, 폴리우레탄 수지 용액 등을 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 보호필름의 면내 위상차(Ro)는 약 250㎚ 이하일 수 있다. 더 자세하게, 상기 보호필름의 면내 위상차는 약 200nm 이하일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 면내 위상차가 150㎚ 이하일 수 있다. 더 자세하게, 상기 보호필름의 면내 위상차는 약 90㎚ 이하일 수 있다. 더 자세하게, 상기 보호필름의 면내 위상차는 약 80㎚ 이하일 수 있다. 상기 보호필름의 면내 위상차의 최소값은 약 0㎚일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 폴리에스테르 보호필름의 두께 방향 위상차(Rth)는 약 4000㎚ 이하 일 수 있다. 더 자세하게, 상기 보호필름의 두께 방향 위상차(Rth)는 약 3000㎚ 이하 일 수 있다. 더 자세하게, 상기 보호필름의 두께 방향 위상차(Rth)는 약 2700nm 이하, 또는 2500㎚ 이하 일 수 있다.
상기 보호필름의 두께 방향 위상차의 최소값은 약 1㎚일 수 있다. 더 자세하게, 상기 보호필름의 두께 방향 위상차는 약 1㎚ 내지 약 2500㎚일 수 있다. 더 자세하게, 상기 보호필름의 두께 방향 위상차는 약 1㎚ 내지 약 2000㎚일 수 있다. 더 자세하게, 상기 보호필름의 두께 방향 위상차는 약 1㎚ 내지 약 1500㎚일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 보호필름은 60㎛ 이하의 두께를 가지는 편광자 보호필름일 수 있다.
본 발명의 더욱 바람직한 구현예에 따르면, 상기 보호필름은 40㎛ 이하의 두께를 가지는 보호필름일 수 있다.
본 발명의 더욱 바람직한 구현예에 따르면, 상기 보호필름은 30㎛ 이하의 두께를 가지는 보호필름일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 보호필름의 최하 두께는 약 5㎛일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 보호필름의 투과율은 80% 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 보호필름의 투과율은 85% 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 보호필름의 투과율은 90% 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 보호필름의 투과율은 95% 이상일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 보호필름의 헤이즈는 약 10% 이하일 수 있다. 더 자세하게, 상기 보호필름의 헤이즈는 약 5% 이하일 수 있다. 더 자세하게, 상기 보호필름의 헤이즈는 약 2% 이하일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 편광자 보호필름은 하기의 수학식 1을 만족할 수 있다.
[수학식 1]
15≤Rth/Ro
여기서, Rth는 상기 보호필름의 두께 방향 위상차이고, Ro는 상기 보호필름의 면내 위상차이다.
더 자세하게, 상기 수학식 1에서 Rth/Ro는 17 이상일 수 있다. 더 자세하게, Rth/Ro는 20 이상일 수 있다. Rth/Ro의 최대값은 약 3000일 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 상기 보호필름은 폴리에스테르 수지를 포함하기 때문에, 높은 투과율, 높은 내가수분해성 및 높은 내열성을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 보호필름은 면내 위상차 및 두께 방향 위상차가 모두 작다. 그러므로, 상기 보호필름은 측상방에서 관찰될 때, 무지개 얼룩 등이 관찰되지 않는다. 따라서, 본 발명에 따른 상기 보호필름은 향상된 광학적 특성을 가지고, 이로 인해 편광판용 보호필름으로서 최적화하여 적용될 수 있다.
특히, 상기 편광자 보호필름은 상기와 같은 면내 위상차 및 두께 방향 위상차를 가질 때, 편광판용으로 적용할 경우 필요한 최적의 광학 특성을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 상기 편광자 보호필름은 다음과 같은 공정에 의해서 제조될 수 있다.
본 발명은 상기 편광자 보호필름을 제조하기 위한 바람직한 구현예로서,
80 몰% 이상의 1,4-시클로헥산디메탄올을 디올 성분으로 포함하는 폴리에스테르 수지를 압출하여 미연신 시트를 제조하는 단계;
상기 미연신 시트를 2축 연신하는 단계; 및
상기 2축 연신된 시트를 열 고정하여 폴리에스테르 필름을 제조하는 단계
를 포함하고, 상기 폴리에스테르 필름은 면내 위상차가 300㎚ 이하이고, 두께 방향 위상차가 4000㎚ 이하가 되도록 하는 보호필름의 제조방법을 포함한다.
먼저, 상기 폴리에스테르 수지가 준비된다. 상기 폴리에스테르 수지는 앞서 설명한 바와 같이, 80 몰% 이상의 1,4-시클로헥산디메탄올을 포함하는 디올 성분과 상기 디카르복실산의 에스테르화 반응 및 중합 반응에 의해서 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 폴리에스테르 수지는 용융 압출 및 냉각되어, 미연신 시트가 제조된다. 이후, 상기 미연신 시트는 종연신 방향 및 횡연신 방향으로 연신되고, 열 고정되어 상기 보호필름이 제조될 수 있다.
상기 용융 압출은 Tm+30 내지 Tm+60℃의 온도에서 이루어지는 것이 바람직하다. 용융 압출 공정에서 압출기의 온도가 Tm+30℃ 미만일 경우, 원활한 용융이 이루어지지 않아 압출물의 점도가 높아져 생산성이 떨어지고, 반대로 Tm+60℃를 넘는 경우, 열분해에 의한 해중합으로 수지의 분자량이 떨어지고 올리고머에 의한 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 냉각은 30℃ 이하의 온도에서 이루어지는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 15 내지 30℃에서 이루어질 수 있다.
상기 미연신 시트는 이축 연신에 의해서 연신될 수 있다.
본 발명에 따르면 다른 구현예로서, 상기 미연신 시트는 제 1 방향 및 제 2 방향으로 유사한 연신비로 연신될 수 있다. 예를 들어, 상기 미연신 시트는 상기 제 1 방향으로 약 2.5배 내지 약 6배 연신되고, 상기 제 2 방향으로 2.5배 내지 6배 연신될 수 있다. 더 자세하게, 상기 미연신 시트는 상기 제 1 방향으로 약 3.5배 내지 약 6배 연신되고, 제 2 방향으로 약 3.5 배 내지 약 6배 연신될 수 있다.
상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향은 서로 수직일 수 있다. 상기 제 1 방향은 기계 방향(종 방향)이고, 상기 제 2 방향은 텐터 방향(횡 방향)일 수 있다. 이와는 반대로, 상기 제 1 방향은 텐터 방향이고, 상기 제 2 방향은 기계 방향일 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 보호필름은 종연신 방향보다 횡연신 방향으로 더 많이 연신된 필름일 수 있다. 더 자세하게, 상기 보호필름은 종연신 방향으로 약 2.5배 내지 약 6배 연신되고, 횡연신 방향으로 2.5배 내지 6배 연신된 필름일 수 있다. 더 자세하게, 상기 보호필름은 종연신 방향으로 약 3.5배 내지 약 6배 연신되고, 횡연신 방향으로 약 3.5 배 내지 약 6배 연신된 필름일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 편광자 보호필름은 미연신 시트로부터 하기의 수학식 2를 만족하는 연신비로 제조될 수 있다.
[수학식 2]
0.8≤TD/MD≤1.4
여기서, MD는 상기 종연신 방향으로의 연신비이고, TD는 상기 횡연신 방향으로 연신비이다.
본 발명의 더욱 바람직한 구현예의 의하면, 상기 수학식 2에서 TD/MD는 약 0.9 내지 약 1.2일 수 있다. 더 자세하게, TD/MD는 약 0.95 내지 약 1.1일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 미연신 시트는 종연신 방향으로 2.5배 내지 6배 연신되고, 횡연신 방향으로 2.5배 내지 6배 연신되어, 상기 수학식 1과 2를 만족하는 보호필름으로 제조할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 종연신 방향의 연신 속도는 약 22 m/분 내지 500 m/분, 더욱 바람직하게는 25 m/분 내지 400 m/분으로 보호필름을 제조할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 횡연신 방향의 연신 속도는 약 22 m/분 내지 500 m/분, 더욱 바람직하게는 25 m/분 내지 400 m/분으로 보호필름을 제조할 수 있다.
이때, 종연신 방향 및 횡연신 방향의 연신 속도가 22 m/분 이상일 경우 본 발명에서 목적하는 배향성을 유지할 수 있으며, 기계 방향의 연신 속도와 연신비에 따라 결정성이 부여되므로 횡연신 방향 연신 속도는 종연신 방향 연신 조건에 따라 달라진다. 이와 같이, 상기 종연신 방향 및 상기 횡연신 방향의 연신 속도를 적절하게 조절하여, 본 발명에서 목적하는 배향성을 유지할 수 있으며, 종연신 방향 및 횡연신 방향의 연신 속도와 연신비에 따라, 편광판에 적절한 광학적 특성이 구현될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면 연신 온도는 Tg+5 내지 Tg+50℃의 범위가 바람직하며, Tg가 낮을수록 연신성이 좋아지나, 파단이 일어날 수 있다. 특히, 취성을 개선하기 위해서는 Tg+10 내지 Tg+40℃의 연신 온도 범위가 바람직하다.
본 발명에 따르면 연신 이후 열 고정을 시작한 후에 필름은 종연신 방향 및/또는 횡연신 방향으로 이완된다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 열 고정하는 단계에서의 열 고정 온도는 180℃ 내지 260℃, 더욱 바람직하게는 200℃ 내지 250℃, 가장 좋기로는 210℃ 내지 240℃로 하여 보호필름을 제조할 수 있다. 상기 열 고정하는 단계에서의 열 고정 온도는 더 자세하게는 예컨대 220℃ 내지 230℃ 일 수 있다. 열 고정 온도가 상기의 범위를 벗어나는 경우, 열 고정된 폴리에스테르 필름의 두께 방향 위상차가 커지게 되고, 무지개 얼룩이 발생할 수 있다.
여기서의 상기 열 고정 공정의 공정 시간은 약 5초 내지 약 1분일 수 있다. 더 자세하게, 상기 열 고정 공정의 공정 시간은 약 10초 내지 약 45분 일 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기와 같은 제조방법에 의해 편광자 보호필름을 제조하는 경우 적절한 두께, 면내 위상차 및 두께 방향 위상차를 가지는 보호필름으로 제조될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 보호필름은 통상의 정전인가제, 대전방지제, 블로킹방지제 및 기타 무기활제 등의 각종 첨가제를 하나 이상 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 편광자 보호필름은 향상된 광학적 특성 및 기계적 특성을 가질 수 있다. 또한, 위와 같은 공정에 의해서 형성된 보호필름은 낮은 열 수축을 가지기 때문에, 상기 편광자층을 효율적으로 보호할 수 있다.
한편, 본 발명은 편광자층; 및 상기 편광자층의 상면 및 하면 중 적어도 한 면에 인접하는 보호필름을 포함하고, 상기 보호필름은 80 몰% 이상의 1,4-시클로헥산디메탄올을 디올 성분으로 포함하는 폴리에스테르 수지를 포함하고, 면내 위상차가 300nm 이하이며, 두께 방향 위상차가 4,000nm 이하인 것을 특징으로 하는 편광판을 포함한다.
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본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 편광판은 편광자를 보호하는 보호필름이 30㎛ 이하의 두께를 가지고, 상기 수학식 1, 수학식 2 또는 이들 모두를 만족하며, 종연신 방향으로 2.5배 내지 6배 연신되고, 횡연신 방향으로 2.5배 내지 6배 연신되어 제조된 것으로 적용된 편광판일 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면,
표시 패널; 및 상기 표시 패널의 상면 및 하면 중 적어도 한 면에 배치되는 편광판을 포함하고, 이때 상기 편광판은 편광자층; 및 상기 편광자층의 상면 및 하면 중 적어도 한 면에 인접하는 편광자 보호필름을 포함하고, 상기 편광자 보호필름은 80 몰% 이상의 1,4-시클로헥산디메탄올을 디올 성분으로 포함하는 폴리에스테르 수지를 포함하며, 면내 위상차가 300nm 이하이며, 두께 방향 위상차가 4,000nm 이하인 것을 특징으로 하는 표시장치를 포함한다.
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이하 본 발명을 하나의 구현예로서 예시한 첨부 도면과 함께 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판을 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 편광판(11)은 편광자층(220) 및 한 쌍의 보호필름(310, 320)들을 포함하는 구조로 제조될 수 있다.
상기 편광자층(220)은 편광 기능을 수행한다. 상기 편광자층(220)은 요오드 등으로 염색된 폴리비닐알콜층일 수 있다. 이때, 상기 폴리비닐알콜층에 포함된 폴리비닐알콜 분자는 일 방향으로 정렬될 수 있다. 상기 보호필름(310, 320)들은 폴리에스테르 수지를 포함한다. 예컨대, 상기 보호필름들은 상기와 같은 폴리에스테르 수지를 포함한다. 즉, 상기 보호필름들 모두 폴리에스테르 수지를 포함할 수 있다. 이와는 다르게, 상기 보호필름들 중, 하나는 폴리에스테르 수지를 포함하고, 다른 하나는 아크릴계 수지 또는 트리아세틸셀룰로오스 수지를 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 상기 편광자 보호필름은 향상된 광학적 특성 및 기계적 특성을 가지며, 낮은 열 수축을 가지기 때문에 이를 편광자의 보호필름으로 적용하면 효율적으로 보호할 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 상기 보호필름이 적용된 편광판은 향상된 광학적 특성, 기계적 특성 및 열적 특성을 가질 수 있다.
또한, 이러한 본 발명에 따른 상기 편광자 보호필름이 적용된 편광판은 예컨대 액정표시장치(liquid crystal display; LCD) 또는 유기전계발광 표시장치 등과 같은 표시장치에 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치를 하나의 구현예로서 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 구현예에 따른 액정표시장치는 액정 패널 및 백라이트유닛(20)을 포함한다.
상기 백라이트유닛(20)은 상기 액정 패널에 광을 출사한다. 상기 액정 패널은 상기 백라이트유닛(20)으로부터의 광을 이용하여, 영상을 표시한다. 더 자세하게, 상기 액정 패널은 상기 백라이트유닛(20)으로부터의 광을 이용하여, 픽셀 단위로 출사되는 광의 세기를 조절하여 영상을 표시한다.
상기 액정 패널은 상부 편광판(11), 컬러필터 기판(13), 액정층(14), 박막트랜지스터(TFT) 기판(15), 및 하부 편광판(12)을 포함한다.
상기 TFT 기판(15) 및 상기 컬러필터 기판(13)은 서로 대향된다. 상기 TFT 기판(15)은 각각의 픽셀에 대응하는 다수 개의 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 기판(13)은 각각의 픽셀들에 대응하는 다수 개의 컬러필터들을 포함한다. 상기 컬러필터들은 투과되는 광을 필터링하여, 적색, 녹색 및 청색을 각각 구현할 수 있다. 또한, 상기 컬러필터 기판(13)은 상기 화소 전극들에 대향하는 공통 전극을 포함할 수 있다.
상기 액정층(14)은 상기 TFT 기판(15) 및 상기 컬러필터 기판(13) 사이에 개재된다. 상기 액정층(14)은 상기 TFT 기판(15)에 의해서 구동될 수 있다. 더 자세하게, 상기 액정층(14)은 상기 화소 전극들 및 상기 공통 전극 사이에 형성되는 전계에 의해서 구동될 수 있다. 상기 액정층(14)은 상기 하부 편광판(12)을 통하여 통과한 광의 편광 방향을 조절할 수 있다. 즉, 상기 TFT 기판(15)은 픽셀 단위로, 상기 화소 전극들 및 상기 공통 전극 사이에 인가되는 전위차를 조절할 수 있다. 이에 따라서, 상기 액정층(14)은 픽셀 단위로 다른 광학적 특성을 가지도록 구동될 수 있다.
상기 상부 편광판(11) 및 상기 하부 편광판(12) 중 적어도 하나는 앞서 설명한 제조 방법에서의 편광판과 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다.
상기 하부 편광판(12)은 상기 TFT 기판(15)의 하부에 배치된다. 상기 하부 편광판(12)은 상기 TFT 기판(15)의 하부면에 접착될 수 있다.
상기 상부 편광판(11)은 상기 컬러필터 기판(13)의 상부에 배치된다. 상기 상부 편광판(11)은 상기 컬러필터 기판(13)의 상부면에 접착될 수 있다.
상기 상부 편광판(11) 및 상기 하부 편광판(12)의 편광 방향은 서로 동일하거나, 서로 수직할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 상부 편광판(11) 및/또는 상기 하부 편광판(12)은 향상된 성능을 가지는 보호필름을 포함한다. 이에 따라서, 본 발명의 구현예에 따른 액정표시장치는 향상된 휘도, 화질 및 내구성을 가질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다른 구현예로서 본 발명의 보호필름을 적용한 편광판을 사용하여 유기전계발광 표시장치(organic electroluminescence display)를 제조할 수 있다.
도 3은 본 발명의 구현예에 따른 유기전계발광(EL) 표시장치를 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 구현예에 따른 유기EL 표시장치는 전면 편광판(16) 및 유기EL 패널을 포함한다.
상기 전면 편광판(16)은 상기 유기EL 패널의 전면 상에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 전면 편광판(16)은 상기 유기EL 패널에서, 영상이 표시되는 면에 접착될 수 있다. 상기 전면 편광판(16)은 앞서 설명한 제조 방법에서의 편광판과 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다.
상기 유기 EL 패널은 픽셀 단위의 자체 발광에 의해서, 영상을 표시한다. 상기 유기EL 패널은 유기 EL 기판(31) 및 구동기판(32)을 포함한다.
상기 유기 EL 기판(31)은 픽셀에 각각 대응되는 복수의 유기 전계 발광 유닛들을 포함한다. 상기 유기 전계 발광 유닛들은 각각 음극, 전자 수송층, 발광층, 정공 수송층 및 양극을 포함한다.
상기 음극 및 상기 양극은 서로 대향된다. 상기 음극 및 상기 양극은 서로 이격된다. 상기 음극 및 상기 양극 중 적어도 하나는 투명하다. 더 자세하게, 상기 음극 및 상기 양극 중 적어도 하나는 투명한 전도성 산화물을 포함할 수 있다.
상기 발광층, 상기 전자 수송층 및 상기 정공 수송층은 상기 음극 및 상기 양극 사이에 개재된다. 상기 전자 수송층은 상기 음극에 인접하고, 상기 정공 수송층은 상기 양극에 인접한다. 상기 발광층은 상기 전자 수송층 및 상기 정공 수송층 사이에 개재된다. 즉, 상기 유기 전계 발광 유닛들은 상기 음극, 상기 전자 수송층, 상기 발광층, 상기 정공 수송층 및 상기 양극 순으로 배치될 수 있다.
상기 양극은 투명할 수 있다. 상기 양극으로 사용되는 물질의 예로서는 인듐주석산화물(ITO) 등을 들 수 있다. 또한, 상기 음극은 알루미늄 등과 같은 일함수가 낮은 금속을 포함할 수 있다. 상기 양극을 통하여 광이 출사되고, 영상이 표시될 수 있다.
상기 전자 수송층은 상기 음극으로부터 상기 발광층으로 전자를 수송한다. 상기 전자 수송층으로 사용되는 물질의 예로서는 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄)(tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium; Alq3) 등을 들 수 있다.
상기 정공 수송층은 상기 양극으로부터 상기 발광층으로 정공을 수송한다. 상기 정공 수송층으로 사용되는 물질의 예로서는 N,N'-디페닐-N,N'-비스(1-나프틸)-1,1'-비페닐-4,4'-디아민)(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(1-naphthyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine); NPB) 등을 들 수 있다.
상기 발광층은 상기 전자 수송층으로부터의 전자 및 상기 정공 수송층으로부터의 정공을 결합시켜서, 광을 발생시킨다. 상기 발광층은 호스트 및 상기 호스트에 도핑되는 도펀트를 포함할 수 있다. 상기 호스트로 사용되는 물질의 예로서는 카바졸계 또는 안트라센계 유기 물질 등을 들 수 있다. 또한, 상기 도펀트로 사용되는 물질의 예로서는 청색, 녹색 또는 적색 형광 물질 등을 들 수 있다.
상기 구동기판(32)은 상기 유기EL 기판(31)에 구동적으로 결합된다. 즉, 상기 구동 기판은 상기 유기EL 기판(31)에 구동 전류 등과 같은 구동 신호를 인가할 수 있도록 결합될 수 있다. 더 자세하게, 상기 구동기판(32)은 상기 유기 전계 발광 유닛들에 각각 전류를 인가하여, 상기 유기EL 기판(31)을 구동할 수 있다.
상기 구동기판(32)은 다수 개의 게이트 배선들, 다수 개의 데이터 배선들 및 다수 개의 박막 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
상기 전면 편광판(16)은 향상된 광학적 특성, 기계적 특성 및 열적 특성을 가지기 때문에, 본 발명에 따른 유기EL 표시장치는 향상된 휘도, 화질 및 내구성을 가질 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 보다 상세히 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제조예
에스테르화 반응관을 승온하여 200℃에 도달한 시점에서, 테레프탈산 86.4 중량부 및 1,4-시클로헥산디메탄올 64.6 중량부를 넣고, 교반하면서 촉매로서 아세트산 망간 0.017 중량부를 첨가하였다. 이어서, 가압 승온을 행하여 게이지압 0.34 MPa, 240℃의 조건에서 가압 에스테르화 반응을 행한 후, 에스테르화 반응관을 상압으로 되돌리고, 인산 0.014 중량부를 첨가하였다. 추가로, 15분에 걸쳐 260℃로 승온하고, 인산트리메틸 0.012 중량부를 첨가하였다. 이어서 15분 후에, 고압 분산기로 분산 처리를 행하고, 15분 후, 얻어진 에스테르화 반응 생성물을 중축합 반응관에 이송하여, 280℃에서 감압 하에 중축합 반응을 행하였다.
중축합 반응 종료 후, 95% 컷 사이즈가 5 ㎛인 나슬론제 필터로 여과 처리를 행하여, 노즐로부터 스트랜드 형상으로 압출하고, 사전에 여과 처리(구멍 크기：1 ㎛ 이하)를 행한 냉각수를 사용하여 냉각, 고화시켜, 펠릿 형상으로 컷트하였다.
얻어진 폴리(1,4-시클로헥산디메탄올테레프탈레이트)(PCT) 수지의 점도는 0.62이었다.
실시예 1 ~ 3
보호필름 재료로 상기 제조예에서 얻어진 폴리(1,4-시클로헥산디메탄올테레프탈레이트) 수지가 사용되었고, 이를 약 290℃의 온도의 압출기를 통하여 압출하고, 약 20℃의 캐스팅롤에서 캐스팅되어, 미연신 시트가 제조되었다. 이와 같은 미연신 시트는 100℃로 예열한 후, 약 125℃의 온도에서 하기의 표 1과 같은 연신비로 각각 연신하되 종연신 방향 및 횡연신 방향으로 연신되었다. 이후, 상기 연신된 시트는 약 225℃의 온도에서, 약 30초 동안 열고정되어 편광자 보호필름으로 제조되었다.
비교예 1 ~ 2
상기 실시예 1과 동일하게 보호필름을 제조하되, 상기 제조예에서 얻어진 수지 대신 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET, SKC 제품)를 사용하되 PET 수지는 약 295℃의 온도의 압출기를 통하여 압출되고, 약 20℃의 캐스팅롤에서 캐스팅되어, 미연신 시트가 제조되었다. 이와 같은 미연신 시트는 예열 후, 125℃의 온도에서 하기의 표 1과 같은 연신비로 연신한 다음 열 고정하여 편광자 보호필름을 제조하였다.
| 구분 | 수지 | 두께(㎛) | 연신비 종 방향 |
연신비 횡 방향 |
열고정 온도 (℃) |
| 실시예1 | PCT | 15 | 3.0 | 3.4 | 225 |
| 실시예2 | PCT | 20 | 3.2 | 3.4 | 225 |
| 실시예3 | PCT | 40 | 3.0 | 3.4 | 225 |
| 비교예1 | PET | 40 | 3.0 | 3.4 | 225 |
| 비교예2 | PET | 60 | 3.0 | 3.4 | 225 |
실험예
상기 실시예 1 ~ 3과 비교예 1 ~ 2에 대하여 물성을 평가하고, 그 결과는 다음 표 2에 나타내었다.
여기서, 각 물성 평가는 다음과 같이 시행하였다.
(1) 면내 위상차(Ro)
면내 위상차란, 필름 상의 직교하는 이축의 굴절률의 이방성(△Nxy＝｜Nx-Ny｜)과 필름 두께 d(nm)의 곱(△Nxy×d)으로 정의되는 파라미터로, 광학적 등방성, 이방성을 나타내는 척도이다. 이축의 굴절률의 이방성(△Nxy)은, 다음의 방법으로 구하였다. 2매의 편광판을 사용하여, 필름의 배향축 방향을 구하고, 배향축 방향이 직교하도록 4 ㎝×2 ㎝의 직사각형을 잘라내어, 측정용 샘플로 하였다. 이 샘플에 대해서, 직교하는 이축의 굴절률(Nx,Ny), 및 두께방향의 굴절률(Nz)을 아베굴절률계(아타고사 제조, NAR-4T, 측정파장 589 nm)에 의해 구하고, 상기 이축의 굴절률차의 절대값(｜Nx-Ny｜)을 굴절률의 이방성(△Nxy)으로 하였다. 필름의 두께 d(nm)는 전기 마이크로미터(파인류프사 제조, 밀리트론 1245D)를 사용해서 측정하고, 단위를 nm로 환산하였다. 굴절률의 이방성(△Nxy)과 필름의 두께 d(nm)의 곱(△Nxy×d)으로부터, 리타데이션(Re)을 구하였다.
(2) 두께방향 위상차(Rth)
두께방향 위상차(리타데이션)란, 필름 두께방향 단면에서 봤을 때의 2개의 복굴절△Nxz(＝｜Nx-Nz｜), △Nyz(＝｜Ny-Nz｜)에 각각 필름 두께 d를 곱하여 얻어지는 리타데이션의 평균을 나타내는 파라미터이다. 리타데이션의 측정과 동일한 방법으로 Nx, Ny, Nz와 필름 두께 d(nm)를 구하고, (△Nxz×d)와 (△Nyz×d)의 평균값을 산출하여 두께방향 위상차(Rth)를 구하였다.
(3) 무지개 색 얼룩 관찰
PVA와 요오드로 되는 편광자의 편측에 후술하는 방법으로 제작한 폴리에스테르 필름을 편광자의 흡수축과 필름의 배향 주축이 수직이 되도록 첩부(貼付)하고, 그 반대 면에 TAC 필름(후지필름(주)사 제조, 두께 80 ㎛)을 첩부하여 편광판을 제작하였다. 얻어진 편광판을, 청색 발광 다이오드와 이트륨·알루미늄·가넷계 황색 형광체를 조합한 발광소자로 되는 백색 LED를 광원(니치아 화학, NSPW500CS)으로 하는 액정표시장치의 출사광측에 폴리에스테르 필름이 시인측이 되도록 설치하였다. 이 액정표시장치는, 액정셀의 입사광측에 2매의 TAC 필름을 편광자 보호필름으로 하는 편광판을 갖는다. 액정표시장치의 편광판의 정면, 및 경사방향에서 육안으로 관찰하여, 무지개 색 얼룩의 발생 유무에 대해서, 다음과 같이 판정하였다.
◎：어느 방향에서도 무지개 색 얼룩의 발생 없음.
○：경사방향에서 관찰했을 때에, 일부 매우 연한 무지개 색 얼룩이 관찰된다.
×：경사방향에서 관찰했을 때에, 명확하게 무지개 색 얼룩이 관찰된다.
| 구분 | 면내 위상차(㎚) | 두께 방향 위상차(㎚) |
Rth/Ro | 외관 (무지개 얼룩) |
| 실시예1 | 83 | 850 | 10 | ◎ |
| 실시예2 | 90 | 930 | 10 | ◎ |
| 실시예3 | 95 | 1360 | 14 | ◎ |
| 비교예1 | 137 | 7540 | 55 | X |
| 비교예2 | 310 | 8800 | 28 | X |
본 발명에 따른 편광자 보호필름은 편광판 제조에 이용되는 편광자의 보호용으로 적용 가능하다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 본 발명에 따른 편광자 보호필름이 적용된 편광판은 각종 표시장치에 적용할 수 있는바, 예컨대 액정표시장치, 유기전계발광 표시장치 등 각종 표시장치에 적용이 가능한 것이다.
[도면 부호의 설명]
11, 12, 16 - 편광판
220 - 편광자층
310, 320 - 보호필름
13 - 컬러필터 기판
14 - 액정층
15 - TFT 기판
31 - 유기 EL 기판
32 - 구동기판
20 - 백라이트 유닛
20 - 백라이트 유닛
Claims (18)
- 80 몰% 내지 100 몰%의 1,4-시클로헥산디메탄올을 디올 성분으로 포함하는 폴리에스테르 수지를 포함하고, 면내 위상차가 83 nm 내지 95 nm이며, 두께 방향 위상차가 850 nm 내지 1,360 nm이고,
하기의 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는, 편광자 보호필름:
[수학식 1]
10≤Rth/Ro≤14
상기 수학식 1에서, Rth는 상기 보호필름의 두께 방향 위상차이고, Ro는 상기 보호필름의 면내 위상차이다.
- 제1항에 있어서,
상기 폴리에스테르 수지는 98 몰% 내지 100 몰%의 1,4-시클로헥산디메탄올을 디올 성분으로 포함하는 방향족 폴리에스테르 수지인 것을 특징으로 하는, 편광자 보호필름.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
5 ㎛ 내지 60㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는, 편광자 보호필름.
- 제5항에 있어서,
5 ㎛ 내지 40㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는, 편광자 보호필름.
- 제6항에 있어서,
5 ㎛ 내지 30㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는, 편광자 보호필름.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
종연신 방향으로 2.5배 내지 6배 연신되고, 횡연신 방향으로 2.5배 내지 6배 연신된 것을 특징으로 하는, 편광자 보호필름.
- 제9항에 있어서,
하기의 수학식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는, 편광자 보호필름:
[수학식 2]
0.8≤TD/MD≤1.4
여기서, MD는 종연신 방향으로의 연신비이고, TD는 횡연신 방향으로의 연신비이다.
- 제1항에 있어서,
폴리비닐알코올(PVA) 편광자 보호용 필름인 것을 특징으로 하는, 편광자 보호필름.
- 80 몰% 내지 100 몰%의 1,4-시클로헥산디메탄올을 디올 성분으로 포함하는 폴리에스테르 수지를 압출하여 미연신 시트를 제조하는 단계;
상기 폴리에스테르 수지 미연신 시트를 종연신(MD) 방향으로 2.5 ~ 6배 연신하는 단계;
상기 종연신 단계와 동시에 또는 종연신 이후에 상기 폴리에스테르 수지 시트를 횡연신(TD) 방향으로 2.5 ~ 6배 연신하는 단계;
상기 연신된 폴리에스테르 수지 시트를 열 고정하여 면내 위상차가 83 nm 내지 95 nm이며, 두께 방향 위상차가 850 nm 내지 1,360 nm인 필름으로 제조하는 단계를 포함하고,
하기의 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는, 편광자 보호필름의 제조방법:
[수학식 1]
10≤Rth/Ro≤14
상기 수학식 1에서, Rth는 상기 보호필름의 두께 방향 위상차이고, Ro는 상기 보호필름의 면내 위상차이다.
- 제12항에 있어서,
하기의 수학식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는, 편광자 보호필름의 제조방법:
[수학식 2]
0.8≤TD/MD≤1.4
상기 수학식 2에서, MD는 종연신 방향으로의 연신비이고, TD는 횡연신 방향으로의 연신비이다.
- 편광자층; 및
상기 편광자층의 상면 및 하면 중 적어도 한 면에 인접하는 보호필름을 포함하고,
상기 보호필름은 제1항, 제2항, 제5항 내지 제7항 및 제9항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 따른 편광자 보호필름인 것을 특징으로 하는, 편광판.
- 제14항에 있어서,
상기 편광자층은 폴리비닐알코올(PVA) 편광자인 것을 특징으로 하는, 편광판.
- 표시 패널; 및 상기 표시 패널의 상면 및 하면 중 적어도 한 면에 배치되는 편광판을 포함하고,
이때 상기 편광판은 편광자층; 및 상기 편광자층의 상면 및 하면 중 적어도 한 면에 인접하는 보호필름을 포함하며,
상기 보호필름은 제1항, 제2항, 제5항 내지 제7항 및 제9항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 따른 편광자 보호필름인 것을 특징으로 하는, 표시장치.
- 제16항에 있어서,
상기 편광자층은 폴리비닐알코올(PVA) 편광자로 이루어진 것을 특징으로 하는, 표시장치.
- 제16항에 있어서,
액정 표시장치 또는 유기전계발광 표시장치인 것을 특징으로 하는, 표시장치.
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