KR102387480B1 - 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

편광 필름; 및 상기 편광 필름의 광 입사면에 적층된 휘도 향상 필름을 포함하고, 상기 휘도 향상 필름의 광 출사면에는 굴절률 1.1 이상 1.4 이하를 갖는 코팅층이 직접적으로 형성된, 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치가 제공된다.

Description

편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치{POLARIZING PLATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 광원, 도광판, 확산 필름, 집광 필름, 편광 반사 휘도 향상 필름(이하 "휘도 향상 필름"), 편광판 등 복수 개의 광학 소자가 적층되어 있다. 최근, 액정표시장치의 경박 단소화의 경향에 따라 상술한 광학 소자를 합지하여 액정표시장치 내에 포함시키는 기술이 개발되고 있다.
특히, 광원측 편광판과 휘도 향상 필름을 합지시킴으로써 상술한 경박 단소화 효과와 함께 휘도 향상 필름의 손상을 막는 효과를 동시에 얻을 수 있다. 그러나 광원측 편광판과 휘도 향상 필름을 합지하는 경우, 휘도와 명암비가 떨어지는 문제점이 있다. 이를 개선하기 위해서, 휘도 향상 필름의 헤이즈를 최소화하거나 광원측 편광판의 편광도를 높이는 방법이 고려되고 있다. 하지만, 이러한 경우 휘도 향상 필름의 휘도 향상 효율이 떨어져 오히려 목적으로 하는 효과를 얻을 수 없거나 편광판의 편광도를 증가할 경우 편광판의 투과율이 떨어짐으로써 액정표시장치에 사용할 수 없는 문제점이 있을 수 있다.
본 발명의 배경기술은 일본공개특허 제2006-251659호에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 편광 필름과 휘도 향상 필름의 적층체에서 휘도 향상 필름에서부터 편광 필름을 통해 출사되는 광의 휘도 손실과 명암비 손실을 최소화할 수 있는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 편광 필름과 휘도 향상 필름의 적층체로서 편광도와 광 투과율이 우수한 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 편광 필름과 휘도 향상 필름의 적층체의 전체 두께를 줄일 수 있고 열 및/또는 수분에 의한 휘도 향상 필름의 변형을 막을 수 있는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점은 편광판이다.
1.편광판은 편광 필름; 및 상기 편광 필름의 광 입사면에 적층된 휘도 향상 필름을 포함하고, 상기 휘도 향상 필름의 광 출사면에는 굴절률 1.1 이상 1.4 이하를 갖는 코팅층이 직접적으로 형성된다.
2.1에서, 상기 코팅층은 굴절률이 1.2 이상 1.3 이하일 수 있다.
3.1-2에서, 상기 코팅층은 카보실란-실록산 공중합체를 포함하는 코팅층용 조성물로 형성될 수 있다.
4.3에서, 상기 카보실란-실록산 공중합체는 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다:
[화학식 3]
(R4R5R6SiO1/2)M(R7R8SiO2/2)D(R9SiO3/2)T1(SiO3/2-Y-SiO3/2)T2(SiO4/2)Q
(상기 화학식 3에서,
R4 내지 R9은 수소, C1 내지 C30의 알킬기, C2 내지 C30의 알케닐기, C6 내지 C30 아릴기, C3 내지 C30의 사이클로알킬기, C1 내지 C30 알콕시기, 카르복실기, R(C=O)-, R(C=O)O- (여기서 R은 C1 내지 C30의 알킬기, C3 내지 C30의 사이클로알킬기, C6 내지 C30의 아릴기), 에폭시기 함유 1가 유기기, (메트)아크릴기, (메트)아크릴레이트기, (메트)아크릴기로 치환된 C1 내지 C30의 알킬기, (메트)아크릴레이트기로 치환된 C1 내지 C30의 알킬기, 또는 이들의 조합이고,
Y는 C1 내지 C30의 알킬렌기, C2 내지 C30의 알케닐렌기, C3 내지 C30의 사이클로알킬렌기, C6 내지 C30의 아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
0≤M≤0.5, 0≤D≤0.5, 0<T1≤0.95, 0<T2≤0.2, 0<Q≤0.9이고, M+D+T1+T2+Q=1이다).
5.4에서, 상기 화학식 3에서, M=0, D=0, 0.3≤T1≤0.9, 0.01≤T2≤0.15, 0.05≤Q≤0.65일 수 있다.
6.3에서, 상기 카보실란-실록산 공중합체의 경화물은 상기 코팅층 중 50중량% 이상 99중량% 이하로 포함될 수 있다.
7.3에서, 상기 코팅층에는 기공이 형성될 수 있다.
8.3에서, 상기 코팅층용 조성물은 기공 형성을 위한 계면 활성제를 더 포함할 수 있다.
9.8에서, 상기 기공 형성을 위한 계면 활성제는 하기 화학식 4로 표시되는 암모늄염을 포함할 수 있다:
[화학식 4]
Figure 112018130418000-pat00001
(상기 화학식 4에서, Ra 내지 Rd는 각각 독립적으로 C1 내지 C30 알킬기이고,
X는 할로겐 원자).
10.1-9에서, 상기 코팅층은 굴절률 1.1 이상 1.4 이하의 점착층을 포함할 수 있다.
11.1-10에서, 상기 휘도 향상 필름은 단일층 또는 다층의 반사형 편광 필름을 포함할 수 있다.
12.1-11에서, 상기 휘도 향상 필름은 최상층의 굴절률이 1.4 이상 1.8 이하일 수 있다.
13.1-12에서, 상기 휘도 향상 필름은 내부에 복수 개의 판상형 중합체를 포함하는 코어층을 포함할 수 있다.
14.1-13에서, 상기 편광 필름은 편광자; 상기 편광자의 일면에 형성된 제1보호층; 및 상기 편광자의 다른 일면에 형성된 제2보호층을 포함할 수 있다.
15.14에서, 상기 제1보호층은 파장 550nm에서 면방향 위상차가 5,000nm 이상이고, 상기 제2보호층은 파장 550nm에서 면방향 위상차(Re)가 60nm 이하일 수 있다.
16.14에서, 상기 제1보호층 또는 상기 제2보호층은 굴절률이 1.4 초과 1.6 이하인 점착층에 의해 상기 코팅층에 점착될 수 있다.
본 발명의 광학표시장치는 액정 패널; 및 상기 액정 패널의 광 입사면에 형성된 본 발명의 편광판을 포함한다.
본 발명은 편광 필름과 휘도 향상 필름의 적층체에서 휘도 향상 필름에서부터 편광 필름을 통해 출사되는 광의 휘도 손실과 명암비 손실을 최소화할 수 있는 편광판을 제공하였다.
본 발명은 편광 필름과 휘도 향상 필름의 적층체로서 편광도와 광 투과율이 우수한 편광판을 제공하였다.
본 발명은 편광 필름과 휘도 향상 필름의 적층체의 전체 두께를 줄일 수 있고 열 및/또는 수분에 의한 휘도 향상 필름의 변형을 막을 수 있는 편광판을 제공하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 휘도 향상 필름의 단면도이다.
첨부한 도면을 참고하여 실시예에 의하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계 없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 도면에서 각 구성 요소의 길이, 크기는 본 발명을 설명하기 위한 것으로 본 발명이 도면에 기재된 각 구성 요소의 길이, 크기에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 "상부"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것으로서, 시 관점에 따라 "상부"가 "하부"로 "하부"가 "상부"로 변경될 수 있고, "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구조를 개재한 경우도 포함할 수 있다. 반면, "직접 위(directly on)", "바로 위" 또는 "직접적으로 형성" 또는 "직접적으로 접하여 형성"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구조를 개재하지 않은 것을 의미한다.
본 명세서에서 "(메트)아크릴"은 아크릴 및/또는 메타아크릴을 의미한다.
본 명세서에서 "면방향 위상차(Re)"는 하기 식 A로 표시되고, "두께 방향 위상차(Rth)"는 하기 식 B로 표시된다:
<식 A>
Re = (nx - ny) x d
<식 B>
Rth = ((nx + ny)/2 - nz) x d
(상기 식 A, 식 B에서, nx, ny, nz는 파장 550nm에서 각각 해당 보호층의 지상축(slow axis) 방향, 진상축(fast axis) 방향, 두께 방향의 굴절률이고, d는 해당 보호층의 두께(단위:nm)이다).
본 명세서에서 수치 범위 기재시 "X 내지 Y"는 X 이상 Y 이하(X≤ 그리고 ≤Y)를 의미한다.
본 발명의 발명자는 액정표시장치의 광원측 편광판으로서, 편광 필름; 및 상기 편광 필름의 광 입사면에 적층된 휘도 향상 필름을 포함하고, 상기 휘도 향상 필름의 광 출사면에는 굴절률 1.1 이상 1.4 이하의 코팅층이 직접적으로 형성됨으로써, 명암비 감소 및 휘도 손실을 현저하게 최소화할 수 있으면서 광 투과율과 편광도가 동시에 우수하였음을 확인하고 본 발명을 완성하였다. 상기 "광원측 편광판"은 액정표시장치 중 액정패널에 대해 광원쪽에 배치되는 편광판을 의미한다.
일 구체예에서, 편광판은 편광도가 98% 이상, 예를 들면 99% 내지 100%가 될 수 있다. 일 구체예에서, 편광판은 광 투과율(예를 들면 가시광선 영역에서 광 투과율)이 40% 이상, 예를 들면 42% 내지 45%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 액정표시장치에서 광원측 편광판으로 사용될 수 있다.
이하, 도 1을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판을 설명한다.
도 1을 참고하면, 편광판은 편광 필름(100), 코팅층(200) 및 휘도 향상 필름(300)을 포함한다. 도 1에서와 같이, 편광 필름(100), 코팅층(200) 및 휘도 향상 필름(300)은 일체로 형성되어 적층체를 형성한다. 상기 "일체로 형성"은 편광 필름, 코팅층, 및 휘도 향상 필름이 물리적인 힘에 의해서는 서로 분리되지 않음을 의미한다. 도 1에서 도시되지 않았지만, 편광 필름(100)의 상부면(즉, 편광 필름에서 코팅층과 접촉하지 않는 면)에는 점착층이 추가로 형성됨으로써 편광판을 액정 패널에 점착시킬 수도 있다.
코팅층
코팅층(200)은 휘도 향상 필름(300)의 광 출사면에 직접적으로 형성되어 있다. 상기 "직접적으로 형성"은 휘도 향상 필름(300)과 코팅층(200) 사이에 임의의 다른 점착층, 접착층, 점접착층 및/또는 광학 필름이 개재되지 않으며 공기도 없음을 의미한다. 하기 상술되겠지만, 코팅층은 휘도 향상 필름의 광 출사면에 코팅층용 조성물을 직접적으로 코팅하고 경화시킴으로써 형성될 수 있다.
코팅층(200)은 굴절률이 1.1 이상 1.4 이하이다. 상기 범위에서, 휘도 향상 필름으로부터 출사되는 광을 손실시키지 않고 편광 필름으로 입사시킴으로써 휘도 손실 및 명암비 손실을 최소화할 수 있다. 바람직하게는 코팅층은 굴절률이 1.15 이상 1.4 이하, 더 바람직하게는 1.2 이상 1.35 이하, 가장 바람직하게는 1.2 이상 1.3 이하가 될 수 있다.
코팅층(200)은 휘도 향상 필름(300)의 광 출사면에 직접적으로 형성되면서 상술한 굴절률 범위를 갖는다면 본 발명의 효과를 구현할 수 있다.
일 구체예에서, 코팅층은 휘도 향상 필름의 프라이머층이 될 수 있다. 상기 코팅층은 휘도 향상 필름의 프라이머층이 됨으로써, 편광 필름에 대한 휘도 향상 필름의 접착성을 높이면서도 상술한 바와 같은 본 발명의 명암비 및 휘도 손실 최소화 효과를 동시에 구현할 수 있다. 또한, 코팅층이 휘도 향상 필름의 프라이머층이 됨으로써 편광 필름과 휘도 향상 필름이 점착층에 직접적으로 부착되는 경우 대비 열 및/또는 수분에 의한 휘도 향상 필름의 변형을 막을 수 있다. 특히, 휘도 향상 필름이 편광 필름에 대해 난 부착성인 경우, 코팅층은 휘도 향상 필름과 편광 필름을 용이하게 일체화시킬 수 있다.
코팅층은 두께가 0.05㎛ 내지 4㎛, 바람직하게는 0.5㎛ 내지 2㎛, 0.6㎛ 내지 2㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상술한 코팅층의 효과를 얻기가 용이하고 상기 적층체를 박형화시킬 수 있다.
코팅층용 조성물은 카보실란-실록산 공중합체, 유기 고분자 및 계면활성제를 포함한다. 코팅층용 조성물은 용매를 더 포함할 수 있다. 이에 대해 상술한다.
카보실란-실록산 공중합체를 포함하는 코팅층은 휘도 향상 필름 상에 카보실란-실록산 공중합체를 포함하는 코팅층용 조성물을 도포하여 경화함으로써 형성될 수 있다. 또한, 하기 상술되는 바와 같이, 코팅층에는 기공이 형성되어 있다. 따라서, 코팅층은 박형의 두께에서 굴절률을 낮출 수 있으며 본 발명의 명암비 손실 및 휘도 손실을 최소화시킬 수 있다.
일 구체예에서, 상기 코팅층용 조성물은 (a) 카보실란-실록산 공중합체, (b) 100℃ 내지 200℃에서 끓는점을 가지는 유기 고분자, (c) 계면활성제 및 (d) 용매를 포함할 수 있다.
(a) 카보실란 - 실록산 공중합체
카보실란-실록산 공중합체는 하기 화학식 1로 표시되는 실란 화합물 및 하기 화학식 2로 표시되는 카보실란 화합물을 가수분해 축합 반응시켜 제조될 수 있다:
[화학식 1]
(R1)n-Si-(OR2)4-n
(상기 화학식 1 중,
R1은 수소, C1 내지 C30의 알킬기, C2 내지 C30의 알케닐기, C6 내지 C30 아릴기, C3 내지 C30의 사이클로알킬기, C1 내지 C30 알콕시기, 카르복실기, R(C=O)-, R(C=O)O- (여기서 R은 C1 내지 C30의 알킬기, C3 내지 C30의 사이클로알킬기, C6 내지 C30의 아릴기), 에폭시기 함유 1가 유기기, (메트)아크릴기, (메트)아크릴레이트기, (메트)아크릴기로 치환된 C1 내지 C30의 알킬기, (메트)아크릴레이트기로 치환된 C1 내지 C30의 알킬기, 또는 이들의 조합이고,
R2는 수소, C1 내지 C30의 알킬기, C3 내지 C30의 사이클로알킬기, C2 내지 C30 알케닐기, C6 내지 C30의 아릴기 중 어느 하나를 나타내며,
n은 0≤n＜4의 정수를 나타낸다).
[화학식 2]
Figure 112018130418000-pat00002
(상기 화학식 2 중,
R3은 수소, C1 내지 C30의 알킬기, C3 내지 C30의 사이클로알킬기, C2 내지 C30의 알케닐기, 또는 C6 내지 C30의 아릴기를 나타내고,
Y는 C1 내지 C30의 알킬렌기, C2 내지 C30의 알케닐렌기, C3 내지 C30의 사이클로알킬렌기, C6 내지 C30의 아릴렌기 또는 이들의 조합을 나타낸다).
상기 화학식 1에서, n은 0≤n＜3의 정수일 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 실란 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 카보실란 화합물로부터 제조되는 카보실란-실록산 공중합체는 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다:
[화학식 3]
(R4R5R6SiO1/2)M(R7R8SiO2/2)D(R9SiO3/2)T1(SiO3/2-Y-SiO3/2)T2(SiO4/2)Q
(상기 화학식 3에서,
R4 내지 R9은 수소, C1 내지 C30의 알킬기, C2 내지 C30의 알케닐기, C6 내지 C30 아릴기, C3 내지 C30의 사이클로알킬기, C1 내지 C30 알콕시기, 카르복실기, R(C=O)-, R(C=O)O- (여기서 R은 C1 내지 C30의 알킬기, C3 내지 C30의 사이클로알킬기, C6 내지 C30의 아릴기), 에폭시기 함유 1가 유기기, (메트)아크릴기, (메트)아크릴레이트기, (메트)아크릴기로 치환된 C1 내지 C30의 알킬기, (메트)아크릴레이트기로 치환된 C1 내지 C30의 알킬기, 또는 이들의 조합이고,
Y는 C1 내지 C30의 알킬렌기, C2 내지 C30의 알케닐렌기, C3 내지 C30의 사이클로알킬렌기, C6 내지 C30의 아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
0≤M≤0.5, 0≤D≤0.5, 0<T1≤0.95, 0<T2≤0.2, 0<Q≤0.9이고, M+D+T1+T2+Q=1이다).
일 실시예에서, 상기 화학식 3의 M=0이고, 0<D≤0.2, 0.1≤T1≤0.95, 0<T2<0.2, 0.05≤Q≤0.9이고, D+T1+T2+Q=1이다.
다른 일 실시예에서, 상기 화학식 3의 M=0 및 D=0이고, 0.3≤T1≤0.95, 0<T2<0.2, 0.05≤Q≤0.8이고, 바람직하게는 0.3≤T1≤0.9, 0.01≤T2≤0.15, 0.05≤Q≤0.65이고, T1+T2+Q=1이다.
상기 카보실란-실록산 공중합체의 폴리스티렌 환산 중량평균 분자량(Mw)은 5,000 내지 5,000,000, 예를 들어, 10,000 내지 5,000,000, 예를 들어, 100,000 내지 5,000,000, 예를 들어, 200,000 내지 5,000,000, 예를 들어, 300,000 내지 5,000,000, 예를 들어, 400,000 내지 5,000,000, 예를 들어, 500,000 내지 5,000,000, 예를 들어, 500,000 내지 4,500,000, 예를 들어, 500,000 내지 3,000,000, 예를 들어, 500,000 내지 4,000,000, 예를 들어, 500,000 내지 3,500,000, 예를 들어, 500,000 내지 3,000,000일 수 있고, 이들에 제한되지 않는다.
상기 카보실란-실록산 공중합체는 상기 코팅층용 조성물의 총 중량을 기준으로, 30 중량% 이하, 예를 들어, 1 중량% 내지 25 중량%, 예를 들어, 1.5 중량% 내지 20 중량%, 예를 들어, 2 중량% 내지 15 중량%, 예를 들어, 2.5 중량% 내지 10 중량%, 예를 들어, 3 중량% 내지 10 중량%, 예를 들어, 3.5 중량% 내지 10 중량%, 예를 들어, 4.5 중량% 내지 10 중량%, 예를 들어, 5 중량% 내지 10 중량% 포함될 수 있고, 이들 범위로 제한되지 않는다.
상기 카보실란-실록산 공중합체의 경화물은 상기 코팅층 중 50중량% 이상 99중량% 이하, 바람직하게는 50중량% 내지 95중량%, 바람직하게는 50중량% 내지 90중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 하기 상술되는 끓는 점이 100℃ 내지 200℃인 유기 고분자가 적정량 포함됨으로써 굴절률 저감 효과가 있을 수 있다.
(b) 끓는 점이 100℃ 내지 200℃인 유기 고분자
코팅층용 조성물은 상기 카보실란-실록산 공중합체와 함께, 끓는 점이 100℃ 내지 200℃인 유기 고분자를 포함한다.
끓는 점이 100℃ 내지 200℃인 유기 고분자로는 폴리알킬렌 옥사이드계 공중합체, 폴리아릴렌 옥사이드 공중합체, 글리콜계 공중합체 중 1종 이상을 들 수 있다. 상기 글리콜계 공중합체의 예로서, 폴리에틸렌 글라이콜(poly(ethylene) glycol), 폴리플로필렌 글라이콜(poly(propylene) glycol) 등을 들 수 있다. 폴리알킬렌 옥사이드계 또는 폴리아릴렌 옥사이드계 공중합체의 예로서, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리프로필렌 옥사이드, 폴리페닐렌 옥사이드(poly(phenylene) oxide) 등을 들 수 있다.
유기 고분자의 수평균 분자량(Mn)은 100 내지 10,000, 예를 들어, 100 내지 8,000, 예를 들어, 200 내지 7,000, 예를 들어, 300 내지 6,000, 예를 들어, 350 내지 5,000, 예를 들어, 400 내지 4,500, 예를 들어, 450 내지 4,000, 예를 들어, 500 내지 4,000, 예를 들어, 500 내지 3,500, 예를 들어, 600 내지 3,000, 예를 들어, 650 내지 3,000, 예를 들어, 700 내지 3,000, 예를 들어, 800 내지 3,000, 예를 들어, 900 내지 3,000, 예를 들어, 1,000 내지 3,000, 예를 들어, 1,000 내지 2,500, 예를 들어, 1,000 내지 2,000일 수 있고, 이들에 제한되지 않는다.
끓는 점이 100℃ 내지 200℃인 유기 고분자를 용매 및 상기 카보실란-실록산 공중합체와 함께 코팅층용 조성물 내에 포함하는 경우, 상기 조성물을 휘도 향상 필름에 도포한 후 가열하여 카보실란-실록산 공중합체를 경화시킬 때, 온도를 100℃ 내지 200℃까지 증가시킴에 따라, 끓는 점이 100℃ 내지 200℃ 사이인 상기 유기 고분자는, 상기 휘도 향상 필름 상에 도포된 코팅층 형성용 조성물로부터 증발하게 된다. 상기 유기 고분자가 증발함에 따라, 상기 코팅층 형성용 조성물을 코팅한 코팅 층 내에 기공 구체적으로 직경이 나노 크기인 나노 기공이 형성될 수 있다. 이러한 기공이 형성된 카보실란-실록산 공중합체를 포함하는 코팅층은 상기 유기고분자 없이 카보실란-실록산 공중합체로부터 제조되는 코팅층보다 더 낮은 굴절률을 가질 수 있다. 따라서, 카보실란-실록산 공중합체를 포함하여 굴절률이 낮은 코팅층을 형성함에 있어서, 상기 유기 고분자를 포함함으로써, 보다 낮은 굴절률을 가지는 코팅층을 용이하게 형성할 수 있다.
상기 끓는 점이 100℃ 내지 200℃인 유기 고분자는 상기 카보실란-실록산 공중합체 100중량부에 대해 10중량부 내지 150중량부, 예를 들면 10중량부 내지 100 중량부로 포함될 수 있다.
또한, 상기 유기 고분자는 하기에 설명하는 계면 활성제와 함께 예비 혼합된 후, 상기 코팅층용 조성물의 총 중량을 기준으로 유기 고분자의 고형분 30 중량% 이하, 예를 들어, 1 중량% 내지 25 중량%, 예를 들어, 1.5 중량% 내지 20 중량%, 예를 들어, 2 중량% 내지 15 중량%, 예를 들어, 2.5 중량% 내지 10 중량%, 예를 들어, 3 중량% 내지 10 중량%, 예를 들어, 3.5 중량% 내지 10 중량%, 예를 들어, 4.5 중량% 내지 10 중량%, 예를 들어, 5 중량% 내지 10 중량% 포함될 수 있고, 이들 범위로 제한되지 않는다.
(c) 기공 형성용 계면 활성제
일 구현예에 따른 코팅층용 조성물은 추가적인 기공 형성을 위한 계면 활성제 구조를 더 포함한다.
상기 계면 활성제는 무기물의 성질을 가지는 상기 카보실란-실록산 공중합체와 유기물의 성질을 가지는 상기 끓는 점이 100℃ 내지 200℃인 유기 고분자가 용매 내에서 원활하게 혼합되도록 하면서, 추가적인 나노 기공을 형성한다. 이러한 계면 활성제는 상기 끓는 점이 100℃ 내지 200℃인 유기 고분자와 1:9 내지 9:1의 중량비, 예를 들어, 2:8 내지 8:2의 중량비, 예를 들어, 3:7 내지 7:3, 예를 들어, 4:6 내지 6:4, 예를 들어, 5:5의 중량비로 예비 혼합된 후, 상기 카보실란-실록산 공중합체와 혼합될 수 있다.
계면 활성제는 하기 화학식 4로 표시되는 암모늄염을 포함할 수 있다:
[화학식 4]
Figure 112018130418000-pat00003
상기 화학식 4에서, Ra 내지 Rd는 각각 독립적으로 C1 내지 C30 알킬기이고,
X는 할로겐 원자, 예를 들어, F, Cl, Br, 또는 I일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화학식 4의 Ra 내지 Rd 중 3개는 모두 메틸기이고, 나머지 하나는 C10 내지 C30 알킬기일 수 있다.
상기 화학식 4로 표시한 계면 활성제의 구체적인 예로서, 세틸트리메틸암모늄 클로라이드(헥사데실트리메틸암모늄 클로라이드(hexadecyltrimethylammonium chloride), cetyltrimethylammonium chloride), 도데실트리메틸암모늄 클로라이드(dodecyltrimethylammonium chloride) 등을 들 수 있고, 이들에 제한되지 않는다.
(d) 용제
상기 코팅층을 형성하기 위한 용매로는 200℃ 이상의 공정 온도에서 사용 가능한 임의의 용매를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 용매는 알코올형 용매, 예를 들어, 부탄올, 이소프로판올 등과, 케톤형 용매, 예를 들어, PMEA, DIBK(디이소부틸케톤) 등을 사용할 수 있고, 이들 외에 당해 기술 분야에서 공지된 용매로서 상기 공정 온도 이상에서 사용 가능한 임의의 용매를 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
용제는 상기 카보실란-실록산 공중합체 100 중량부에 대해 300 내지 2,000 중량부로 포함될 수 있고, 전체 고형분 함량에 따라 적절히 조절할 수 있다.
(e) 경화 촉매
상기 코팅층용 조성물은 상기 카보실란-실록산 공중합체의 실록산 수지 말단의 미반응 실란올기의 경화를 촉진하기 위한 열경화형 경화 촉매를 더 포함할 수 있으나, 사용하는 카보실란-실록산 수지에 따라 이러한 촉매를 포함하지 않을 수도 있다. 경화형 촉매의 예로는 테트라부틸암모늄 아세테이트 (TBAA)와 같은 암모늄 염 형태를 가지는 것을 포함할 수 있다.
상기 경화 촉매를 사용할 경우, 이러한 촉매는 상기 카보실란-실록산 공중합체 100 중량부에 대해 5 중량부 이하, 예를 들어, 3 중량부 이하, 예를 들어 1 중량부 이하 포함될 수 있다.
(f) 기타 첨가제
상기 코팅층용 조성물은 당해 기술 분야에서 공지된 다양한 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이러한 첨가제로서, 상기 코팅층용 조성물의 코팅시 코팅성 향상 및 결점 생성 방지 효과를 위한 계면 활성제, 예를 들어, 불소계 계면활성제를 더 포함할 수 있고, 이에 제한되지 않는다. 이들 첨가제는 상기 카보실란-실록산 공중합체 100 중량부에 대해 10 중량부 이하, 예를 들어, 8 중량부 이하, 예를 들어, 5 중량부 이하, 예를 들어, 3 중량부 이하, 예를 들어, 2 중량부 이하, 예를 들어, 1 중량부 이하로 포함될 수 있다.
코팅층이 프라이머층인 경우, 코팅층은 비 점착층일 수 있다. 이때, 편광판은 편광 필름, 점착층, 코팅층, 휘도 향상 필름이 순차적으로 적층될 수 있다. 이때, 코팅층은 굴절률이 1.1 이상 1.4 이하이고, 상기 점착층은 굴절률이 1.4 초과 1.6 이하, 바람직하게는 1.4 초과 1.55 이하가 될 수 있다.
다른 구체예에서, 코팅층은 휘도 향상 필름과 편광 필름을 점착 또는 접착시키는 점착층, 접착층 또는 점접착층이 될 수 있다. 이하, 점착층, 접착층 또는 점접착층을 "점(접)착층"으로 기재한다.
점(접)착층은 휘도 향상 필름과 편광 필름 사이에 적층되어 다른 추가적인 점(접)착층을 사용할 필요가 없으므로 편광판을 박형화시킬 수 있다. 점(접)착층은 상술한 굴절률 1.1 이상 1.4 이하를 확보하면서 점착성 또는 접착층을 나타낼 수 있는 것이라면 특별히 제한이 없다. 예를 들면, 점(접)착층은 (메트)아크릴계, 실리콘계, 우레탄계, 에폭시계 중 1종 이상의 조성물로 형성될 수 있다. 상기 굴절률은 상기 조성물에 포함되는 (메트)아크릴계, 실리콘계, 우레탄계, 에폭시계 점착 수지의 단량체 조성, 단량체 함량 비율 등을 조절하여 구현될 수 있다.
바람직하게는, 코팅층은 프라이머층이 될 수 있다.
코팅층은 상술한 프라이머층, 점(접)착층과 같이 단일층일 수도 있으나, 2층 이상이 적층됨으로써 다층이 될 수도 있다.
일 구체예에서, 코팅층은 제1코팅층, 제2코팅층의 2층으로 이루어진 적층체일 수 있다. 제1코팅층, 제2코팅층 중 어느 하나는 프라이머층, 제1코팅층, 제2코팅층 중 나머지 하나는 점(접)착층이 될 수 있다. 제1코팅층, 제2코팅층 각각은 상술한 굴절률 1.1 이상 1.4 이하를 가질 수 있다.
휘도 향상 필름
휘도 향상 필름(300)은 편광 필름(100)의 광 입사면에 형성되어 있다. 휘도 향상 필름은 액정표시장치의 광원으로부터 출사되는 광의 휘도를 고휘도로 출사시킬 수 있다. 휘도 향상 필름은 당업자에게 알려진 통상의 휘도 향상 필름을 포함할 수 있다.
휘도 향상 필름(300)은 반사형 편광 필름을 포함할 수 있다. 이를 통해, 광원(도 1에서 도시되지 않음)으로부터 출사되는 광을 반사 및 편광시켜 출사시킴으로써 휘도 향상 효과를 얻을 수 있다.
휘도 향상 필름(300)은 단일층 구조의 필름 또는 복수 개의 층이 적층된 다층 구조의 필름이 될 수 있다. 휘도 향상 필름(300)의 최상층 즉 코팅층(200)과 접촉하는 층은 굴절률이 1.4 이상 1.8 이하, 바람직하게는 1.4 초과 1.8 이하, 더 바람직하게는 1.5 이상 1.7 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 코팅층과 접촉하는 층의 굴절율이 코팅층의 굴절율보다 높기 때문에 휘도 손실 및 명암비 손실을 최소화할 수 있다.
일 구체예에서, 휘도 향상 필름은 코어층을 포함하고, 상기 코어층은 기재 및 기재 내부에 복수 개의 판상형 중합체를 포함할 수 있다. 상기 판상형 중합체는 상기 코어층과 적어도 하나의 축 방향으로 굴절률이 상이하고 상기 코어층은 적어도 하나의 축 방향으로 신장되어 있다. 상기 판상형 중합체는 각각 원하는 파장의 횡파를 반사하기 위한 복수 개의 그룹으로 형성되어 있으며 상기 그룹 간 판상형 중합체의 평균 광학적 두께는 서로 상이하다. 이를 통해 휘도 향상 필름은 광원으로부터 입사되어 휘도 향상 필름에 도달한 광 중에서 상기 연신 방향과 수직인 편광(P 편광)만 통과하고 나머지 연신 방향의 편광(S 편광)은 아래로 반사되도록 하고, 이 과정에서 S 편광은 하부에서 재반사되고 재반사된 S 편광이 다시 P편광은 통과 S 편광은 반사되는 과정을 반복함으로써 휘도 향상 효과를 얻을 수 있다. 상기 휘도 향상 필름의 경우 판상형 중합체의 굴절율과 매트릭스의 굴절율이 서로 상이함으로 인해 투과광의 특성은 일반적으로 산란된 특성을 보인다. 휘도 향상 필름과 편광필름이 통상적인 방법으로 합지되어 있으면 휘도 향상 필름의 산란 특성으로 인해 명암비 및 휘도 손실이 발생하게 된다. 상기 휘도 향상 필름은 상업적으로 판매되는 제품을 사용할 수 있다.
판상형 중합체는 폴리에틸렌나프탈레이트, 코폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리카보네이트 얼로이, 폴리스티렌, 내열 폴리스티렌, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 아크릴로니트릴부타디엔스티렌, 폴리우레탄, 폴리이미드, 폴리비닐클로라이드, 스타이렌아크릴로니트릴, 에틸렌초산비닐, 폴리아미드, 폴리아세탈, 페놀, 에폭시, 요소, 멜라닌, 불포화폴리에스테르, 실리콘, 사이클로올레핀폴리머 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 판상형 중합체는 폴리에틸렌나프탈레이트 등이 될 수 있다.
기재는 폴리에틸렌나프탈레이트, 코폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리카보네이트 얼로이, 폴리스티렌, 내열 폴리스티렌, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 아크릴로니트릴부타디엔스티렌, 폴리우레탄, 폴리이미드, 폴리비닐클로라이드, 스타이렌아크릴로니트릴, 에틸렌초산비닐, 폴리아미드, 폴리아세탈, 페놀, 에폭시, 요소, 멜라닌, 불포화폴리에스테르, 실리콘, 사이클로올레핀폴리머 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 디메틸-2,6-나프탈렌 디카르복실레이트, 디메틸테레프탈레이트 및 에틸렌글리콜, 시클로헥산디메탄올 등이 중합된 코폴리에틸렌나프탈레이트가 될 수 있다.
도 2를 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 휘도 향상 필름을 설명한다.
도 2를 참조하면, 휘도 향상 필름은 코어층(10)을 포함한다. 코어층(10)은 코어층(10)의 두께 방향으로 그룹 A와 그룹 B가 순차적으로 형성되며, 그룹 A와 그룹 B는 일체로 형성되어 있다. 그룹 A는 판상형 중합체(11, 12)를 포함하고, 그룹 B는 판상형 중합체 (13, 14)를 포함한다. 판상형 중합체(11,12), 판상형 중합체(13,14)는 각각 기재(도 2에서 도시되지 않음)에 함침되어 있다. 그룹 A에 포함되는 판상형 중합체 간의 광학적 두께와 그룹 B에 포함되는 판상형 중합체(13, 14) 간의 광학적 두께는 서로 상이하다. 이를 통해, 서로 다른 광의 파장 영역을 반사시킬 수 있다. 도 2는 그룹 A, 그룹 B로 2개의 그룹이 형성된 경우를 도시한 것이나 코어층에 포함되는 그룹의 개수는 휘도 향상 효과를 얻을 수 있다면 특별히 제한되지 않는다.
도 2에서 도시되지 않았지만, 코어층의 일면 또는 양면에는 코어층을 보호하는 스킨층이 추가로 형성됨으로써 코어층을 보호할 수 있다. 이 경우 스킨층의 굴절율은 1.4 이상 1.8 이하, 바람직하게는 1.5 이상 1.7 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 코팅층과 접촉하는 층의 굴절율이 코팅층의 굴절율보다 높기 때문에 휘도 손실 및 명암비 손실을 최소할 수 있다.
스킨층은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리카보네이트 얼로이, 폴리스티렌, 내열폴리스티렌, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 아크릴로니트릴부타디엔스티렌, 폴리우레탄, 폴리이미드, 폴리비닐클로라이드, 스티렌아크릴로니트릴, 에틸렌초산비닐, 폴리아미드, 폴리아세탈, 페놀, 에폭시, 요소, 멜라닌, 불포화 폴리에스테르, 실리콘, 사이클로올레핀폴리머 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 스킨층은 폴리카보네이트 또는 폴리카보네이트 얼로이 등이 될 수 있다.
편광 필름
편광 필름(100)은 광학표시장치 중 광원(도 1에서 도시되지 않음)으로부터 입사된 광을 편광시켜 투과시킬 수 있다. 편광 필름(100)은 편광자를 포함한다.
일 구체예에서, 편광 필름은 편광자 자체일 수 있다. 편광자는 폴리비닐알콜계 필름을 1축 연신하여 제조되는 폴리비닐알콜계 편광자 또는 폴리비닐알콜계 필름을 탈수하여 제조되는 폴리엔계 편광자를 포함할 수 있다. 편광자(100)는 두께가 5㎛ 내지 60㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학표시장치에 사용될 수 있다.
다른 구체예에서, 편광 필름은 편광자 및 편광자의 광 출사면에 형성된 보호층을 포함할 수 있다. 또 다른 구체예에서, 편광 필름은 편광자 및 편광자의 광 입사면에 형성된 보호층을 포함할 수 있다. 또 다른 구체예에서, 편광 필름은 편광자; 편광자의 광 출사면에 형성된 보호층 및 편광자의 광 입사면에 형성된 보호층을 포함할 수 있다.
보호층은 편광자의 일면 또는 양면에 형성되어, 편광자를 보호할 수 있다. 보호층은 가시광선 영역에서 광 투과율이 90% 이상, 예를 들면 90% 내지 100%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 입사광에 영향을 주지 않고 광을 투과시킬 수 있다. 보호층의 두께는 5㎛ 내지 200㎛, 구체적으로, 30㎛ 내지 120㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있다.
보호층은 보호 필름 또는 보호 코팅층일 수 있다.
보호 필름은 단일층의 광학적으로 투명한 수지 필름 또는 단일층의 수지 필름이 복수 개 적층되는 경우도 포함할 수 있다. 보호 필름은 수지를 용융 및 압출하여 형성될 수 있다. 필요할 경우에는 연신 공정을 더 추가할 수도 있다. 상기 수지는 트리아세틸셀룰로스 등을 포함하는 셀룰로스 에스테르계 수지, 비정성 환상 폴리올레핀 등을 포함하는 고리형 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 비환형-폴리올레핀계 수지, 폴리메틸메타아크릴레이트 수지 등을 포함하는 폴리아크릴레이트계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 보호 코팅층은 활성 에너지선 경화성 화합물과 중합 개시제를 포함하는 조성물로 형성될 수 있다. 활성 에너지선 경화성 화합물은 양이온 중합성 경화성 화합물, 라디칼 중합성 경화성 화합물, 우레탄 수지, 실리콘계 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 보호층은 소정 범위의 면방향 위상차(Re)를 갖는다. 예를 들면, 보호층은 파장 550nm에서 면방향 위상차가 5,000nm 이상, 구체적으로 5,000nm 내지 15,000nm, 더 구체적으로 6,000nm 내지 13,000nm, 가장 구체적으로 8,000nm 내지 12,000nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 무라 개선 효과 및 명암비 손실 최소화가 있을 수 있다.
다른 구체예에서, 보호층은 소정 범위의 면방향 위상차(Re)를 갖는다. 예를 들면, 보호층은 파장 550nm에서 면방향 위상차(Re)가 60nm 이하, 두께 방향 위상차(Rth)가 150nm 이하, 구체적으로 Re가 0nm 내지 60nm, 45nm 내지 60nm, Rth가 0nm 내지 150nm, 100nm 내지 140nm, 더 구체적으로 Re가 50nm 내지 60nm, Rth가 120nm 내지 140nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, VA 모드 패널에서 시야각에 따른 위상차 보상 효과가 있을 수 있다.
일 구체예에서, 편광 필름은 편광자, 편광자의 일면에 형성되고 파장 550nm에서 면방향 위상차(Re)가 5,000nm 이상인 제1보호층, 및 편광자의 다른 일면에 형성되고 파장 550nm에서 면방향 위상차(Re)가 60nm 이하인 제2보호층을 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 효과가 잘 구현될 수 있다. 바람직하게는, 편광 필름은 편광자, 편광자의 광 입사면에 형성된 제1보호층, 및 편광자의 광 출사면에 형성된 제2보호층을 포함할 수 있다.
보호층의 적어도 일면(상부면, 하부면 중 1종 이상)에는 프라이머층, 하드코팅층, 내지문성층, 반사방지층, 안티글레어층, 저반사층, 초저반사층 등의 표면 처리층이 더 형성될 수도 있다. 하드코팅층, 내지문성층, 반사방지층 등은 보호층 또는 편광판 등에 추가적인 기능을 제공할 수 있다.
일 구체예에서, 편광 필름은 편광자; 편광자의 일면에 형성된 제1보호층; 및 편광자의 다른 일면에 형성된 제2보호층을 포함할 수 있다. 상기 코팅층이 점(접)착층일 경우, 제1보호층 또는 제2보호층은 상기 코팅층에 직접적으로 형성될 수 있다. 상기 코팅층이 비 점착층 예를 들면 프라이머층일 경우 제1보호층 또는 제 2보호층은 점(접)착층에 의해 상기 코팅층에 점착 또는 접착될 수 있다.
본 발명의 액정표시장치는 본 발명의 편광판을 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 액정표시장치는 액정 패널, 액정 패널의 광 입사면에 적층되는 본 발명의 편광판(광원측 편광판), 액정 패널의 광 출사면에 배치되는 편광판(시인측 편광판)을 포함한다. 광 출사면에 배치되는 편광판은 당업자에게 통상적으로 알려진 편광판을 포함한다. 액정표시장치는 광원측 편광판의 하부면에 광원을 포함한다. 광원은 연속적인 발광 스펙트럼을 갖는 광원을 포함할 수 있다. 예를 들면, 광원은 백색 LED(White LED) 광원, 양자점(QD, quantum dot) 광원, 금속 불화물 적색 형광체 광원 구체적으로 KSF(K2SiF6:Mn4 +) 형광체 또는 KTF(K2TiF6:Mn4 +) 형광체 함유 광원 등을 포함할 수 있다. 액정 패널은 VA 모드, IPS 모드, TN 모드 등의 통상의 액정 패널을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다.
합성예1
물과 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트(PEGMEA)를 1:80 중량비로 혼합한 혼합 용매 1kg을 3구 플라스크에 투입한 후, 25℃로 유지하면서 촉매로서 60% HNO3 수용액 1g을 첨가하였다. 이어서, 모노머로 메틸트리메톡시실란, 테트라에틸오르소실리케이트(Tetraacethyl orthosilicate), 비스(트라이메톡시실릴)에탄을 0.55:0.40:0.05의 몰비로 혼합한 혼합물을 투입하였다. 상기 용매, 모노머 및 촉매를 모두 투입한 후, 60℃로 높이고, 72시간 가열 환류하면서 축중합 반응을 수행하였다. 수득된 카보실란-실록산 공중합체의 분자량(폴리스티렌 환산)을 GPC로 측정한 바, 중량 평균 분자량은 4,000이었다.
합성예2
1리터 4구 자켓 반응기에 이소프로필알코올 570g을 투입한 후, 25℃로 유지하면서 메틸트리메톡시실란, 테트라에틸오르소실리케이트, 비스(트라이메톡시 실릴)에탄을 0.55:0.40:0.05의 몰비로 혼합한 혼합물을 투입하였다. 이후 20% 농도의 Tetramethylammonium hydroxide(TMAH) 수용액 1g과 증류수 27g을 섞은 후, 상기 자켓 반응기에 one-drop으로 떨어뜨리고 교반하였다. 이후 60℃로 반응기를 가열하고 실리콘 폴리머를 성장시켜 카보실란-실록산 공중합체를 얻었다. 수득된 카보실란-실록산 공중합체의 분자량(폴리스티렌 환산)을 GPC로 측정한 바, 중량 평균 분자량은 50,000이었다.
실시예 1
폴리비닐알코올 필름을 60℃에서 3배 1축 연신하고 요오드를 흡착시킨 후 40℃의 붕산 수용액에서 2.5배 연신하여 편광자(두께: 22㎛)를 제조하였다.
편광자의 광 입사면에 PET 필름(도요보社, 두께:80㎛, 파장 550nm에서 Re: 10,000nm), 편광자의 광 출사면에 COP 필름(ZEON社, 두께:80㎛, 파장 550nm에서 Re: 52nm, Rth: 125nm)을 각각 편광판용 접착제(Z-200, Nippon Goshei社)로 접착시켜 편광 필름을 제조하였다.
코팅층용 조성물은 합성예1의 카보실란-실록산 공중합체 고형분 기준 13.0중량%, PPO(Mn=2,000, 프로필렌 옥사이드 중합체)와 세틸트리메틸암모늄 클로라이드를 5:5 중량비로 혼합한 유기 고분자 고형분 기준 5.0중량%, Surfactant(F-552) 고형분 기준 0.01%를 혼합하여, 고형분 농도가 15.0중량%가 되도록 디이소부틸케톤으로 30분 동안 용해시킨 후 0.1㎛의 밀리포아필터로 여과하여 제조되었다.
휘도 향상 필름(NRP300, 도레이케미칼, 반사형 편광 필름)의 일면에 상기 제조한 코팅층용 조성물(굴절율:1.31)을 1㎛ 두께로 코팅하고 열경화시킴으로서 코팅층(굴절율:1.31)을 형성하고, 상기 제조한 코팅층 일면에 아크릴 점착제(굴절율 1.47)를 20㎛ 두께로 추가 코팅하였다. 상기 아크릴 점착제는 아크릴 공중합체 점착 수지(PL-8540, SAIDEN社) 100g과 희석 용제로 메틸에틸케톤 80g을 혼합하여 교반기를 사용하여 500rpm에서 30분 교반하여 제조하였다.
상기 제조한 편광 필름의 PET 필름 면에 상기 제조한 코팅층과 점착층이 형성된 휘도 향상 필름을 합지시켜 COP 필름 - 편광자 - PET 필름 - 점착층 - 코팅층 - 휘도 향상 필름이 순차적으로 적층된 편광판을 제조하였다.
실시예 2
코팅층용 조성물은 합성예2의 카보실란-실록산 공중합체 고형분 기준 3.0중량%, PPO(Mn=2,000)와 세틸트리메틸암모늄 클로라이드를 5:5 중량비로 혼합한 유기고분자 고형분 기준 3.0중량%, Surfactant(F-552) 고형분 기준 0.01%를 혼합하여, 고형분 기준 6.0중량%가 되도록 디이소부틸케톤으로 30분 동안 용해시킨 후 0.1㎛의 밀리포아필터로 여과하여 제조되었다.
실시예 1에서, 상기 제조한 코팅층용 조성물을 사용하여 코팅층의 굴절율을 1.22로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
실시예 3
실시예 2에서, 편광자의 일면에 PET 필름을 적층시키지 않고 실시예 2와 동일한 방법을 실시하여, COP 필름 - 편광자 - 점착층 - 코팅층 - 휘도 향상 필름이 순차적으로 적층된 편광판을 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에서, 점착층(굴절률: 1.47)의 두께를 15㎛로 변경하고 코팅층을 형성하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 COP 필름 - 편광자 - PET 필름 - 점착층 - 휘도 향상 필름이 순차적으로 적층된 편광판을 제조하였다.
참조예 1
실시예 1과 동일한 방법으로 제조한 COP 필름 - 편광자 - PET 필름이 순차적으로 적층된 편광 필름을 편광판으로 사용하였다.
실시예와 비교예의 편광판에 대해 하기 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
(1)상대 휘도(단위:%): 실시예와 비교예의 편광판을 사용해서 LED 광원, 도광판, 액정표시장치용 모듈을 조립하여 에지형 LED 광원을 포함하는 액정표시장치(실시예 및 비교예의 편광판을 광원측 편광판으로 사용하는 것을 제외하고는Samsung TV(55인치, 16년 제조 모델명:UN55KS8000F)와 동일 구성)를 제조하였다. 상기 제조한 액정표시장치용 모듈에 대해 EZCONTRAST X88RC(EZXL-176R-F422A4, ELDIM사)를 이용하여 구면 좌표계 정면(0°, 0°)에서 백색 모드(white mode), 흑색 모드(black mode) 각각에서 휘도값을 측정하였다. (실시예와 비교예에서의 휘도값/참조예 1의 휘도값) x 100으로 백색 모드와 흑색 모드에서 각각 상대 휘도를 계산하였다.
참조예 1은 편광 필름의 하부면에 실시예 1에서 사용된 휘도 향상 필름을 배치시켜 액정표시장치를 제조하였다.
(2)명암비(단위:%): (1)에서 얻은 값을 이용해서 명암비를 계산하였다. (백색 모드에서의 상대 휘도/흑색 모드에서의 상대 휘도) x 100으로 명암비를 계산하였다.
(3)편광도(단위:%): 실시예와 비교예의 편광판에 대해 편광도를 JASCO(V-7100)을 사용해서 측정하였다.
실시예 비교예
1 2 3 1
코팅층의 굴절률 1.31 1.22 1.22 1.47
(점착층)
상대 휘도 @백색 모드 96 97 98 94
@흑색 모드 111 107 104 113
명암비 86 91 94 83
편광도 99.993 99.994 99.996 99.995
상기 표 1에서와 같이, 본 발명의 편광판은 편광 필름과 휘도 향상 필름의 적층체에서 휘도 향상 필름에서부터 편광 필름을 통해 출사되는 광의 휘도 손실과 명암비 손실을 최소화하였으며 편광도도 우수하였다. 또한, 휘도 향상 필름의 적층체의 전체 두께를 줄일 수 있다.
반면에, 본 발명의 코팅층의 굴절률 범위를 벗어나는 비교예 1은 명암비가 아서 명암비 손실이 많았다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (17)

  1. 편광 필름; 및 상기 편광 필름의 광 입사면에 적층된 휘도 향상 필름을 포함하고, 상기 휘도 향상 필름의 광 출사면에는 굴절률 1.1 이상 1.4 이하를 갖는 코팅층이 직접적으로 형성되고,
    상기 코팅층은 카보실란-실록산 공중합체를 포함하는 코팅층용 조성물로 형성된 것인, 편광판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 코팅층은 굴절률이 1.2 이상 1.3 이하인 것인, 편광판.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 카보실란-실록산 공중합체는 하기 화학식 3으로 표시되는 것인, 편광판:
    [화학식 3]
    (R4R5R6SiO1/2)M(R7R8SiO2/2)D(R9SiO3/2)T1(SiO3/2-Y-SiO3/2)T2(SiO4/2)Q
    (상기 화학식 3에서,
    R4 내지 R9은 수소, C1 내지 C30의 알킬기, C2 내지 C30의 알케닐기, C6 내지 C30 아릴기, C3 내지 C30의 사이클로알킬기, C1 내지 C30 알콕시기, 카르복실기, R(C=O)-, R(C=O)O- (여기서 R은 C1 내지 C30의 알킬기, C3 내지 C30의 사이클로알킬기, C6 내지 C30의 아릴기), 에폭시기 함유 1가 유기기, (메트)아크릴기, (메트)아크릴레이트기, (메트)아크릴기로 치환된 C1 내지 C30의 알킬기, (메트)아크릴레이트기로 치환된 C1 내지 C30의 알킬기, 또는 이들의 조합이고,
    Y는 C1 내지 C30의 알킬렌기, C2 내지 C30의 알케닐렌기, C3 내지 C30의 사이클로알킬렌기, C6 내지 C30의 아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
    0≤M≤0.5, 0≤D≤0.5, 0<T1≤0.95, 0<T2≤0.2, 0<Q≤0.9이고, M+D+T1+T2+Q=1이다).
  5. 제4항에 있어서, 상기 화학식 3에서, M=0, D=0, 0.3≤T1≤0.9, 0.01≤T2≤0.15, 0.05≤Q≤0.65인 것인, 편광판.
  6. 제1항에 있어서, 상기 카보실란-실록산 공중합체의 경화물은 상기 코팅층 중 50중량% 이상 99중량% 이하로 포함되는 것인, 편광판.
  7. 제1항에 있어서, 상기 코팅층에는 기공이 형성된 것인, 편광판.
  8. 제1항에 있어서, 상기 코팅층용 조성물은 기공 형성을 위한 계면 활성제를 더 포함하는 것인, 편광판.
  9. 제8항에 있어서, 상기 기공 형성을 위한 계면 활성제는 하기 화학식 4로 표시되는 암모늄염을 포함하는 것인, 편광판:
    [화학식 4]
    Figure 112018130418000-pat00004

    (상기 화학식 4에서, Ra 내지 Rd는 각각 독립적으로 C1 내지 C30 알킬기이고,
    X는 할로겐 원자).
  10. 제1항에 있어서, 상기 코팅층은 굴절률 1.1 이상 1.4 이하의 점착층을 포함하는 것인, 편광판.
  11. 제1항에 있어서, 상기 휘도 향상 필름은 단일층 또는 다층의 반사형 편광 필름을 포함하는 것인, 편광판.
  12. 제1항에 있어서, 상기 휘도 향상 필름은 최상층의 굴절률이 1.4 이상 1.8 이하인 것인, 편광판.
  13. 제1항에 있어서, 상기 휘도 향상 필름은 내부에 복수 개의 판상형 중합체를 포함하는 코어층을 포함하는 것인, 편광판.
  14. 제1항에 있어서, 상기 편광 필름은 편광자; 상기 편광자의 일면에 형성된 제1보호층; 및 상기 편광자의 다른 일면에 형성된 제2보호층을 포함하는 것인, 편광판.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1보호층은 파장 550nm에서 면방향 위상차가 5,000nm 이상이고, 상기 제2보호층은 파장 550nm에서 면방향 위상차(Re)가 60nm 이하인 것인, 편광판.
  16. 제14항에 있어서, 상기 제1보호층 또는 상기 제2보호층은 굴절률이 1.4 초과 1.6 이하인 점착층에 의해 상기 코팅층에 점착되는 것인, 편광판.
  17. 액정 패널; 및 상기 액정 패널의 광 입사면에 형성된 제1항, 제2항, 제4항 내지 제16항 중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 액정표시장치.

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