KR102498953B1 - Method for preparing polarizing plate, polarizing plate prepared from the same and display appartus comprising polarizing plate prepared from the same - Google Patents
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Abstract
요오드, 이색성 염료 중 하나 이상이 염착된 편광자 또는 상기 편광자의 적어도 일면에 보호 필름이 형성된 적층체에 펨토초 레이저를 조사함으로써 단체 투과율이 80% 이상인 편광 해소 영역을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 펨토초 레이저는 파장 340nm 내지 346nm 영역 및 파장 510nm 내지 520nm 영역에서 각각 선택되는 적어도 2종을 포함하는 것인, 편광판의 제조 방법, 이로부터 제조된 편광판 및 이로부터 제조된 편광판을 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다.Forming a polarization depolarization region having a single transmittance of 80% or more by irradiating a femtosecond laser to a polarizer dyed with at least one of iodine and a dichroic dye or a laminate having a protective film formed on at least one surface of the polarizer, wherein the femtosecond A method for manufacturing a polarizing plate in which the laser includes at least two types selected from a wavelength region of 340 nm to 346 nm and a wavelength region of 510 nm to 520 nm, respectively, a polarizing plate manufactured therefrom, and a display device including the polarizing plate manufactured therefrom is provided .
Description
본 발명은 편광판의 제조 방법, 이로부터 제조된 편광판 및 이로부터 제조된 편광판을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a polarizing plate, a polarizing plate manufactured therefrom, and a display device including the polarizing plate manufactured therefrom.
편광판은 광학표시장치 중 액정 패널로부터 출사되는 광을 편광시켜 출사시키는 기능을 한다. 편광판은 편광자 및 편광자의 적어도 일면에 적층된 보호필름을 포함한다. 최근 광학표시장치는 화면을 보여주는 디스플레이 기능뿐만 아니라 카메라, 화상 통화 등의 다양한 기능들이 부가되는 것이 일반적이다. 편광판은 편광 기능에 의해 광량의 50% 이상을 투과시키지 못하므로 편광판을 그대로 카메라 영역에 사용할 경우 시인성이 저하될 수 있다.The polarizer functions to polarize and emit light emitted from a liquid crystal panel among optical display devices. The polarizing plate includes a polarizer and a protective film laminated on at least one surface of the polarizer. Recently, optical display devices are generally added with various functions such as a camera and a video call as well as a display function for displaying a screen. Since the polarizing plate does not transmit more than 50% of the amount of light due to its polarization function, when the polarizing plate is used in the camera area as it is, visibility may be deteriorated.
이를 구현하기 위하여 편광판 중 일부 영역을 화학적인 방법으로 처리하거나 물리적으로 구멍을 뚫어 처리하는 방법이 있다. 하지만, 편광판을 물리적으로 처리할 경우 편광판 전체가 손상될 수 있고, 화학적으로 처리할 경우 편광 해소가 필요 없는 영역에까지 편광 해소가 됨으로써 실용성이 떨어질 수 있다.In order to implement this, there is a method of chemically treating a portion of the polarizer or physically punching a hole in the polarizer. However, if the polarizer is physically treated, the entire polarizer may be damaged, and if the polarizer is chemically treated, polarization is depolarized even to an area where depolarization is not required, which may reduce practicality.
이에, 최근에는 편광판 중 일부 영역에만 레이저를 조사함으로써 편광 해소 영역을 형성하는 방법이 고려되고 있다. 레이저로는 펄스 폭에 따라 밀리초, 나노초, 피코초 또는 펨토초 레이저를 이용할 수 있다. 특히 펨토초 레이저는 밀리초, 나노초, 피코초에 비하여 펄스 폭이 적어 레이저 조사시 편광자의 외관 변형 등을 줄일 수 있다. 한편, 본원발명 발명자는 기존의 펨토초 레이저로 편광 해소 영역을 형성하더라도 편광판을 고온 고습에서 장기간 방치할 경우 높아졌던 단체 투과율 및 낮아졌던 편광도가 다시 레이저 조사 전 상태로 원복됨을 확인하였다. 이를 막기 위하여 배리어층 및/또는 배리어 필름을 구비하면 되지만, 이것은 제조 공정성, 경제성이 좋지 않다. 최근 편광자의 일면에만 보호 필름을 형성하고 다른 일면에는 배리어층을 부가한 편광판이 개발되고 있으나, 상술 원복을 해소할 수 있을 지 여부는 분명하지 않다. 한편, 최근 파장 500nm 영역에서의 펨토초 레이저를 조사함으로써 투과 영역을 형성하는 방법이 개발되었으나 상술한 원복 문제를 해결할 수 없었다.Accordingly, recently, a method of forming a polarization depolarization region by irradiating a laser beam on only a partial region of a polarizing plate has been considered. As the laser, a millisecond, nanosecond, picosecond, or femtosecond laser may be used depending on the pulse width. In particular, the femtosecond laser has a smaller pulse width than that of millisecond, nanosecond, and picosecond, and thus can reduce external deformation of the polarizer during laser irradiation. On the other hand, the inventors of the present invention confirmed that even if the polarization depolarization region is formed with a conventional femtosecond laser, when the polarizing plate is left at high temperature and high humidity for a long time, the increased single transmittance and the lowered polarization degree return to the state before laser irradiation. In order to prevent this, a barrier layer and/or a barrier film may be provided, but this is not good in manufacturing processability and economical efficiency. Recently, a polarizing plate in which a protective film is formed on only one side of the polarizer and a barrier layer is added to the other side has been developed, but it is not clear whether or not the aforementioned problem can be solved. Meanwhile, a method of forming a transmission region by irradiating a femtosecond laser in a wavelength region of 500 nm has recently been developed, but the above-described restoration problem cannot be solved.
본 발명의 배경기술은 한국공개특허 제2017-0037854호 등에 개시되어 있다. The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 2017-0037854 and the like.
본 발명의 목적은 편광 해소 영역이 존재하고 고온 고습에서 장기간 방치하더라도 편광 해소 영역에서의 단체 투과율 변화율 및/또는 편광도 변화율이 낮아 고온 고습에서의 신뢰성이 우수한 편광판의 제조 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a polarizing plate having excellent reliability at high temperature and high humidity, in which a polarization depolarization region exists and the change rate of single transmittance and/or polarization degree in the depolarization region is low even when left at high temperature and high humidity for a long period of time.
본 발명의 다른 목적은 별도의 배리어층 및/또는 배리어필름을 구비할 필요가 없어 제조 공정성, 경제성이 우수하고, 박형화 효과가 가능한 편광판의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a polarizing plate, which does not require a separate barrier layer and/or barrier film, is excellent in manufacturing processability and economy, and has a thinning effect.
본 발명의 또 다른 목적은 편광 해소 영역과 편광 영역의 경계면에서 크랙 및/또는 외관 변형이 없는 편광판의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a polarizing plate without cracks and/or external deformation at the interface between the polarization depolarization area and the polarization area.
본 발명의 일 관점은 편광판의 제조 방법이다.One aspect of the present invention is a method for manufacturing a polarizing plate.
1.편광판의 제조 방법은 요오드, 이색성 염료 중 1종 이상이 염착된 편광자 또는 상기 편광자의 적어도 일면에 보호 필름이 형성된 적층체에 펨토초 레이저를 조사함으로써 단체 투과율이 80% 이상인 편광 해소 영역을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 펨토초 레이저는 파장 340nm 내지 346nm 영역 및 파장 510nm 내지 520nm 영역에서 각각 선택되는 적어도 2종을 포함한다.1. A method for manufacturing a polarizing plate is to form a polarization depolarization region having a single transmittance of 80% or more by irradiating a femtosecond laser to a polarizer dyed with at least one of iodine and dichroic dye or a laminate having a protective film on at least one surface of the polarizer The femtosecond laser includes at least two types each selected from a wavelength range of 340 nm to 346 nm and a wavelength range of 510 nm to 520 nm.
1에 있어서, 상기 펨토초 레이저는 파장 343nm와 파장 515nm에서 각각 선택될 수 있다.In 1, the femtosecond laser may be selected from wavelengths of 343 nm and 515 nm, respectively.
1-2에 있어서, 상기 펨토초 레이저는 100 펨토초(fs) 내지 500 펨토초(fs) 의 펄스 폭 및 100kHz 내지 500kHz의 주파수로 조사될 수 있다.In 1-2, the femtosecond laser may be irradiated with a pulse width of 100 femtoseconds (fs) to 500 femtoseconds (fs) and a frequency of 100 kHz to 500 kHz.
1-3에 있어서, 상기 파장 510nm 내지 520nm 영역에서 조사되는 펨토초 레이저는 0.01J/(cm2 ㆍ 펄스) 내지 0.20J/(cm2 ㆍ 펄스)으로 0.1초 내지 1000초 동안 조사되고, 상기 파장 340nm 내지 346nm 영역에서 조사되는 펨토초 레이저는 0.01J/(cm2 ㆍ 펄스) 내지 0.17J/(cm2 ㆍ 펄스)으로 0.1초 내지 1000초 동안 조사될 수 있다.In 1-3, the femtosecond laser irradiated in the wavelength region of 510 nm to 520 nm is irradiated at 0.01 J/(cm 2 ㆍ pulse) to 0.20 J/(cm 2 ㆍ pulse) for 0.1 second to 1000 seconds, and the wavelength 340 nm The femtosecond laser irradiated in the region of 346 nm to 0.01 J/(cm 2 ㆍ pulse) to 0.17 J/(cm 2 ㆍ pulse) may be irradiated for 0.1 second to 1000 seconds.
1-4에 있어서, 상기 편광자를 제조하는 단계는 폴리비닐알코올계 필름을 상기 요오드, 이색성 염료 중 하나 이상으로 염착시키고, 가교시키고, 연신시켜 제조될 수 있다.In 1-4, the step of preparing the polarizer may be prepared by dyeing, crosslinking, and stretching the polyvinyl alcohol-based film with at least one of the iodine and dichroic dyes.
1-5에 있어서, 상기 편광판의 제조방법으로 제조된 편광판은 하기 식 1의 단체 투과율의 변화율이 10% 이하일 수 있다.In 1-5, the polarizing plate manufactured by the manufacturing method of the polarizing plate may have a rate of change in single transmittance of Equation 1 below of 10% or less.
[식 1][Equation 1]
단체 투과율의 변화율 = │T2 - T1│/T1 x 100Change rate of single transmittance = │T2 - T1│/T1 x 100
(상기 식 1에서, T1은 상기 편광자 또는 편광판 중 레이저가 조사된 영역의 최초 단체 투과율(단위:%)(In Equation 1, T1 is the initial single transmittance of the laser-irradiated region of the polarizer or polarizer (unit: %)
T2는 상기 편광자 또는 편광판을 60℃ 및 95% 상대습도에서 500시간 동안 방치한 후 상기 레이저가 조사된 영역의 단체 투과율(단위:%)).T2 is the single transmittance (unit: %) of the area irradiated with the laser after the polarizer or polarizer is left at 60° C. and 95% relative humidity for 500 hours.
1-6에 있어서, 상기 편광판의 제조방법은 상기 편광자 또는 상기 적층체의 적어도 일면에 배리어층 또는 배리어필름을 적층하는 단계를 포함하지 않을 수 있다.In 1-6, the method of manufacturing the polarizing plate may not include laminating a barrier layer or a barrier film on at least one surface of the polarizer or the laminate.
본 발명의 편광판은 본 발명의 편광판의 제조 방법에 의해 제조된 편광판을 포함한다.The polarizing plate of the present invention includes a polarizing plate manufactured by the manufacturing method of the polarizing plate of the present invention.
상기 편광판은 하기 식 3의 단체 투과율 변화율이 10% 이하일 수 있다:The polarizer may have a single transmittance change rate of 10% or less of Equation 3 below:
[식 3] [Equation 3]
단체 투과율의 변화율 = │T2 - T1│/T1 x 100Change rate of single transmittance = │T2 - T1│/T1 x 100
(상기 식 3에서, T1은 단체 투과율이 80% 이상인 영역의 최초 단체 투과율(단위:%)(In Equation 3 above, T1 is the first single transmittance of the region where the single transmittance is 80% or more (unit: %)
T2는 상기 편광판을 60℃ 및 95% 상대습도에서 500시간 동안 방치한 후 상기 단체 투과율이 80% 이상인 영역의 단체 투과율(단위:%)).T2 is the single transmittance (unit: %) of the area where the single transmittance is 80% or more after the polarizer is left at 60° C. and 95% relative humidity for 500 hours.
본 발명의 디스플레이 장치는 본 발명의 편광판의 제조 방법에 의해 제조된 편광판을 포함한다.The display device of the present invention includes a polarizing plate manufactured by the manufacturing method of the polarizing plate of the present invention.
본 발명은 편광 해소 영역이 존재하고 고온 고습에서 장기간 방치하더라도 편광 해소 영역에서의 단체 투과율 변화율 및/또는 편광도 변화율이 낮아 고온 고습에서의 신뢰성이 우수한 편광판의 제조 방법을 제공하였다.The present invention provides a method for manufacturing a polarizing plate having excellent reliability at high temperature and high humidity, in which a depolarization region exists and the change rate of single transmittance and/or polarization degree in the depolarization region is low even when left at high temperature and high humidity for a long period of time.
본 발명은 별도의 배리어층 및/또는 배리어필름을 구비할 필요가 없어 제조 공정성, 경제성이 우수하고, 박형화 효과가 가능한 편광판의 제조 방법을 제공하였다.The present invention provides a method for manufacturing a polarizing plate that does not require a separate barrier layer and/or barrier film, is excellent in manufacturing processability and economy, and has a thinning effect.
본 발명은 편광 해소 영역과 편광 영역의 경계면에서 크랙 및/또는 외관 변형이 없는 편광판의 제조 방법을 제공하였다.The present invention provides a method for manufacturing a polarizer having no cracks and/or external deformation at the interface between the polarization depolarization area and the polarization area.
첨부한 실시예에 의해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.The present invention will be described in detail by the accompanying examples so that those skilled in the art can easily practice it. This invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein.
본 명세서에서 "단체 투과율"은 파장 400nm 내지 800nm에서 측정된 값이다.In this specification, "single transmittance" is a value measured at a wavelength of 400 nm to 800 nm.
본 명세서에서 수치 범위 기재 시 "X 내지 Y"는 X 이상 Y 이하(X≤ 그리고 ≤Y)를 의미한다.In the present specification, when describing a numerical range, "X to Y" means X or more and Y or less (X≤ and ≤Y).
본 발명의 편광판의 제조 방법은 요오드, 이색성 염료 중 1종 이상이 염착된 편광자 또는 상기 편광자의 적어도 일면에 보호필름이 형성된 적층체에 펨토초 레이저를 조사하는 단계를 포함하고, 상기 펨토초 레이저는 파장 340nm 내지 346nm 영역 및 파장 510nm 내지 520nm 영역에서 각각 선택되는 적어도 2종의 펨토초 레이저를 포함한다. 이를 통해, 상기 편광자 또는 상기 적층체의 일부 영역에 단체 투과율이 80% 이상인 투과 영역을 형성할 수 있다. 또한, 파장 340nm 내지 346nm 영역 및 파장 510nm 내지 520nm 영역에서 각각 선택되는 적어도 2종의 펨토초 레이저는 편광자 또는 편광판의 고온 고습에서의 신뢰성을 높일 수 있다. 상기 고온 고습에서의 신뢰성은 하기에서 보다 상세하게 설명한다.The method for manufacturing a polarizing plate of the present invention includes irradiating a femtosecond laser to a polarizer dyed with at least one of iodine and a dichroic dye or a laminate having a protective film formed on at least one surface of the polarizer, wherein the femtosecond laser has a wavelength At least two types of femtosecond lasers selected from a range of 340 nm to 346 nm and a wavelength range of 510 nm to 520 nm are included. Through this, it is possible to form a transmission region having a single transmittance of 80% or more in a partial region of the polarizer or the laminate. In addition, at least two types of femtosecond lasers each selected from a wavelength range of 340 nm to 346 nm and a wavelength range of 510 nm to 520 nm may increase reliability of the polarizer or polarizer at high temperature and high humidity. Reliability at high temperature and high humidity will be described in more detail below.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판의 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a polarizing plate according to an embodiment of the present invention will be described.
편광판의 제조 방법은 요오드, 이색성 염료 중 1종 이상이 염착된 편광자에 펨토초 레이저를 조사하는 단계를 포함하고, 상기 펨토초 레이저는 파장 340nm 내지 346nm 영역 및 파장 510nm 내지 520nm 영역에서 각각 선택되는 적어도 2종의 펨토초 레이저를 포함한다.A method of manufacturing a polarizing plate includes irradiating a femtosecond laser to a polarizer dyed with at least one of iodine and dichroic dye, wherein the femtosecond laser is at least two selected from a wavelength range of 340 nm to 346 nm and a wavelength range of 510 nm to 520 nm, respectively. species of femtosecond lasers.
일 구체예에서, 편광자는 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 제조된 편광자를 포함할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지 필름은 염착 전 및 염착 후 모두, 파장 340nm 내지 346nm 영역 및 파장 510nm 내지 520nm 영역의 빛에 대해서는 광 투과율이 높아 상술한 2개 영역의 레이저를 조사하더라도 변형이 일어나지 않는다. 또한, 340nm 내지 346nm 영역 및 파장 510nm 내지 520nm 영역의 빛은 보호 필름 없이 편광자에 직접적으로 조사되더라도 편광자 및/또는 편광판에 열 변형 없이 효과적으로 가능할 수 있다.In one embodiment, the polarizer may include a polarizer made of a polyvinyl alcohol-based resin film. The polyvinyl alcohol-based resin film has high light transmittance for light in the wavelength range of 340 nm to 346 nm and the wavelength range of 510 nm to 520 nm, both before and after dyeing, so that deformation does not occur even when irradiated with the laser in the above two regions. In addition, light in the 340 nm to 346 nm region and the wavelength region of 510 nm to 520 nm may be effectively possible without thermal deformation of the polarizer and/or the polarizing plate even when the light is directly irradiated to the polarizer without a protective film.
본 발명에서는 편광자 또는 편광판 중 적어도 일부에 단체 투과율 80% 이상의 편광 해소 영역을 형성하기 위하여 펨토초 레이저를 조사한다. 펨토초 레이저는 밀리초, 나노초, 피코초 레이저에 비하여 편광자에 레이저 조사시 열변형을 억제함으로써 레이저 조사면과 레이저 조사되지 않은 면의 경계면에서 광 특성이 변화되는 영역의 폭을 줄일 수 있고, 기포 발생 및/또는 편광자 표면에서의 굴곡 발생 등의 문제점이 없어 외관 향상의 효과를 제공할 수 있다.In the present invention, a femtosecond laser is irradiated to form a polarization depolarization region having a single transmittance of 80% or more on at least a portion of the polarizer or polarizer. Compared to millisecond, nanosecond, and picosecond lasers, femtosecond lasers can reduce the width of the region where optical characteristics change at the interface between the laser irradiated surface and the non-laser irradiated surface by suppressing thermal deformation during laser irradiation to the polarizer, and bubble generation And / or there is no problem such as generation of bends on the surface of the polarizer, it is possible to provide the effect of improving the appearance.
파장 510nm 내지 520nm 영역의 빛은 편광자에 염착된 요오드, 이색성 염료를 바닥 상태에서 들뜬 상태로 전이시킴으로써 요오드, 이색성 염료를 분해시킴으로써 해당 빛이 조사된 영역에서의 편광 기능을 해소함과 동시에 단체 투과율을 80% 이상으로 높일 수 있다. 파장 340nm 내지 346nm 영역 및 파장 510nm 내지 520nm 영역에서 각각 선택되는 적어도 2종의 펨토초 레이저가 편광자에 조사되는 경우 상술한 편광 기능을 해소 및 단체 투과율을 높임과 동시에, 편광자 또는 편광판의 고온 고습 신뢰성을 높일 수 있다. 여기에서 "고온 고습 신뢰성"은 편광자 또는 편광판을 고온 고습에서 장기간 방치할 경우 빛이 조사된 영역에서 단체 투과율 및/또는 편광도가 변화되는 정도가 적음을 의미한다. Light in the wavelength range of 510 nm to 520 nm decomposes iodine and dichroic dyes by transitioning the iodine and dichroic dyes dyed on the polarizer from the ground state to the excited state, thereby eliminating the polarization function in the irradiated area and simultaneously increasing the single transmittance can be increased to 80% or more. When at least two types of femtosecond lasers selected from the wavelength range of 340 nm to 346 nm and the wavelength range of 510 nm to 520 nm are irradiated to the polarizer, the above-described polarization function is eliminated, the single transmittance is increased, and the high-temperature, high-humidity reliability of the polarizer or polarizer is increased. can Here, “high temperature and high humidity reliability” means that the degree of change in single transmittance and/or polarization degree in a light-irradiated region is small when the polarizer or polarizer is left at high temperature and high humidity for a long period of time.
구체적으로 편광자 또는 편광판에서 레이저가 조사된 영역은 하기 식 1에 따른 단체 투과율의 변화율이 10% 이하, 예를 들면 0% 내지 2%가 될 수 있다: 상기 범위에서 편광판을 고온 고습에서 장시간 방치하더라도 레이저가 조사된 영역의 단체 투과율이 레이저 조사 전 상태로 원복되는 정도가 낮아서 편광판을 디스플레이 장치에 사용시 자주 교체할 필요가 없다. 특별히 제한되지 않지만, 단체 투과율이 80% 이상인 영역은 디스플레이 장치에 적용시 카메라 모듈 등이 형성되는 영역이 될 수 있다. Specifically, the region irradiated with the laser in the polarizer or polarizing plate may have a change rate of single transmittance of 10% or less, for example, 0% to 2% according to Equation 1 below: Even if the polarizing plate is left in the above range at high temperature and high humidity for a long time Since the degree to which the single transmittance of the region irradiated with the laser returns to the state before laser irradiation is low, the polarizer does not need to be frequently replaced when used in a display device. Although not particularly limited, a region having a single transmittance of 80% or more may be a region where a camera module or the like is formed when applied to a display device.
[식 1][Equation 1]
단체 투과율의 변화율 = │T2 - T1│/T1 x 100Change rate of single transmittance = │T2 - T1│/T1 x 100
(상기 식 1에서, T1은 상기 편광자 또는 편광판 중 레이저가 조사된 영역의 최초 단체 투과율(단위:%)(In Equation 1, T1 is the initial single transmittance of the laser-irradiated region of the polarizer or polarizer (unit: %)
T2는 상기 편광자 또는 편광판을 60℃ 및 95% 상대습도에서 500시간 동안 방치한 후 상기 레이저가 조사된 영역의 단체 투과율(단위:%)).T2 is the single transmittance (unit: %) of the area irradiated with the laser after the polarizer or polarizer is left at 60° C. and 95% relative humidity for 500 hours.
구체적으로 편광자 또는 편광판에서 레이저가 조사된 영역은 하기 식 2에 따른 편광도의 변화율이 10% 이하, 예를 들면 0% 내지 5%가 될 수 있다: 상기 범위에서 편광판을 고온 고습에서 장시간 방치하더라도 레이저가 조사된 영역의 편광도가 레이저 조사 전 상태로 원복되는 정도가 낮아서 편광판을 디스플레이 장치에 사용시 자주 교체할 필요가 없다. 단체 투과율이 80% 이상인 영역은 디스플레이 장치에 적용시 카메라 모듈 등이 형성되는 영역이 될 수 있다. Specifically, the area irradiated with the laser in the polarizer or polarizing plate may have a change rate of 10% or less, for example, 0% to 5%, according to Equation 2 below: Since the polarization degree of the irradiated area is low to the state before laser irradiation, it is not necessary to frequently replace the polarizer when used in a display device. A region having a single transmittance of 80% or more may be a region where a camera module or the like is formed when applied to a display device.
[식 2][Equation 2]
편광도의 변화율 = │P2 - P1│/P1 x 100Change rate of polarization degree = │P2 - P1│/P1 x 100
(상기 식 2에서, P1은 상기 편광자 또는 편광판 중 레이저가 조사된 영역의 최초 편광도(단위:%)(In Equation 2, P1 is the initial polarization degree of the laser-irradiated region of the polarizer or polarizer (unit: %)
P2는 상기 편광자 또는 편광판을 60℃ 및 95% 상대습도에서 500시간 동안 방치한 후 상기 레이저가 조사된 영역의 편광도(단위:%)).P2 is the degree of polarization (unit: %) of the area irradiated with the laser after the polarizer or polarizer was left at 60° C. and 95% relative humidity for 500 hours.
이와 같이, 본 발명의 편광판의 제조 방법은 파장 340nm 내지 346nm 영역 및 파장 510nm 내지 520nm 영역에서 각각 선택되는 서로 다른 파장의 적어도 2종의 펨토초 레이저를 조사함으로써 편광판 중 일부 영역에 편광 해소 영역을 형성함과 동시에 편광판의 고온 고습에서의 신뢰성을 높인 것이다. As described above, the method for manufacturing a polarizing plate of the present invention irradiates at least two types of femtosecond lasers having different wavelengths selected from a wavelength region of 340 nm to 346 nm and a wavelength region of 510 nm to 520 nm, respectively, to form a depolarization region in a partial region of the polarizer. At the same time, the reliability of the polarizer at high temperature and high humidity is improved.
파장 340nm 내지 346nm 영역에서 선택되는 펨토초 레이저만을 조사하는 경우 460nm 내지 620nm의 장파장 영역의 요오드 PVA Complex I5 -와 I3 - 이온을 짧은 시간에 해리하지 못하여 편광 해소 영역을 형성하는데 레이저 조사 시간이 길어서 경제적이지 못할 수 있다. When irradiating only a femtosecond laser selected from the wavelength range of 340 nm to 346 nm, the iodine PVA Complex I 5 - and I 3 - ions in the long wavelength range of 460 nm to 620 nm cannot be dissociated in a short time to form a polarization depolarization region, but the laser irradiation time is long. may not be economical.
반면, 파장 510nm 내지 520nm 영역에서 선택되는 펨토초 레이저만을 조사하는 경우 250nm 내지 450nm의 단파장 영역의 요오드 이온 I3 -, I2를 완벽히 해리시키지 못하여 고온 고습에서 PVA Complex I5 -와 I3 -로 다시 결합하여 편광 해소 영역의 투과도가 낮아지는 현상으로 상술한 고온 고습 신뢰성에 도달하기가 어려울 수 있다. 일반적으로, 펨토초 레이저로 조사하여 단체 투과율 80% 이상의 투과 영역이 형성된 편광판은 고온 고습에서 장기간 방치하는 경우 편광 해소 기능이 원복되면서 단체 투과율이 80% 미만으로 떨어질 수 있다. 이를 해소하기 위하여 편광자의 적어도 일면에 수분 투과도가 낮은 배리어층 또는 배리어필름을 추가로 적층시켜야 하는 문제점이 있으나, 본 발명의 편광판의 제조 방법으로 제조된 편광판은 상기 배리어층 또는 배리어필름을 포함하지 않더라도 고온 고습에서 장기간 방치 후 단체 투과율이 80% 이상으로 유지될 수 있다. 상기 "배리어층", "배리어필름"은 수분 투과도가 낮아 외부로부터의 수분 등의 침투를 억제할 수 있는, 당업자에게 알려진 통상의 종류를 포함할 수 있다.On the other hand, when irradiating only a femtosecond laser selected from the wavelength range of 510 nm to 520 nm, iodine ions I 3 - and I 2 in the short wavelength range of 250 nm to 450 nm cannot be completely dissociated, and thus the PVA Complex I 5 - and I 3 - are re-formed at high temperature and high humidity. It may be difficult to reach the above-described high-temperature, high-humidity reliability due to a phenomenon in which the transmittance of the polarization depolarization region is lowered. In general, when irradiated with a femtosecond laser to form a transmittance region of 80% or more of single transmittance, the polarizer may drop to less than 80% as the depolarization function is restored when left at high temperature and high humidity for a long period of time. In order to solve this problem, there is a problem in that a barrier layer or barrier film having low water permeability should be additionally laminated on at least one surface of the polarizer, even if the polarizer manufactured by the method for manufacturing a polarizer of the present invention does not include the barrier layer or barrier film. After being left for a long time at high temperature and high humidity, the single transmittance can be maintained at 80% or more. The "barrier layer" and "barrier film" may include conventional types known to those skilled in the art that have low water permeability and can suppress penetration of moisture from the outside.
구체적으로, 파장 340nm 내지 346nm 영역에서는 파장 340nm, 341nm, 342nm, 343nm, 344nm, 345nm, 346nm, 바람직하게는 343nm의 펨토초 레이저가 선택될 수 있다. 구체적으로, 파장 510nm 내지 520nm 영역에서는 파장 510nm, 511nm, 512nm, 513nm, 514nm, 515nm, 516nm, 517nm, 518nm, 519nm, 520nm, 바람직하게는 515nm의 펨토초 레이저가 선택될 수 있다. 최적으로는, 파장 343nm 및 파장 515nm 각각에서 펨토초 레이저가 조사될 수 있다.Specifically, femtosecond lasers with wavelengths of 340 nm, 341 nm, 342 nm, 343 nm, 344 nm, 345 nm, 346 nm, and preferably 343 nm may be selected in the wavelength range of 340 nm to 346 nm. Specifically, femtosecond lasers with wavelengths of 510 nm, 511 nm, 512 nm, 513 nm, 514 nm, 515 nm, 516 nm, 517 nm, 518 nm, 519 nm, 520 nm, and preferably 515 nm may be selected in the wavelength range of 510 nm to 520 nm. Optimally, a femtosecond laser may be irradiated at a wavelength of 343 nm and a wavelength of 515 nm, respectively.
파장 340nm 내지 346nm 영역 및 파장 510nm 내지 520nm 영역에서 각각 선택되는 적어도 2종의 펨토초 레이저는 동시에 조사되거나 또는 순차적으로 조사될 수 있다. 바람직하게는, 515nm를 조사하고, 그 다음에 343nm를 조사 하는 것이 편광 해소 영역에서 단체 투과율 원복 정도를 더 낮출 수 있다.At least two types of femtosecond lasers each selected from a wavelength range of 340 nm to 346 nm and a wavelength range of 510 nm to 520 nm may be irradiated simultaneously or sequentially. Preferably, irradiation of 515 nm and then irradiation of 343 nm can further lower the degree of single transmittance recovery in the polarization depolarization region.
본 발명에서는 상기 2개 영역의 파장에서 각각 선택된 펨토초 레이저가 조사됨과 동시에 각각 영역에서 조사되는 펨토초 레이저의 세기가 조절됨으로써 본 발명의 효과가 더 잘 구현될 수 있다. 구체적으로, 파장 340nm 내지 346nm 영역에서 조사되는 펨토초 레이저는0.01J/(cm2 ㆍ 펄스) 내지 0.17J/(cm2 ㆍ 펄스), 바람직하게는 0.08J/(cm2 ㆍ 펄스) 내지 0.011J/(cm2 ㆍ 펄스)로 조사될 수 있다. 파장 510nm 내지 520nm 영역에서 조사되는 펨토초 레이저는 0.01J/(cm2 ㆍ 펄스) 내지 0.20J/(cm2 ㆍ 펄스), 바람직하게는 0.15J (cm2 ㆍ 펄스) 내지 0.17J/ (cm2 ㆍ 펄스)로 조사될 수 있다. 상기 범위에서, 단파장(300 내지 450nm)과 장파장(450 내지 560nm)에 존재하는 I2, I3 -, I5 -이온을 짧은 시간에 효과적으로 해리시켜 투과율이 80% 이상이고, 고온 고습하에서 요오드 재결합으로 인한 투과도 저하 현상을 막을 수 있는 효과가 있을 수 있다. 상기 'J/(cm2 ㆍ 펄스)'는 펨토초 레이저 조사 파장에 있어서, 펄스당 편광자에 조사되는 총 에너지를 펨토초 레이저가 조사되는 총 면적으로 나눈 값으로 정의된다.In the present invention, the effect of the present invention can be better implemented by irradiating the femtosecond lasers selected from the wavelengths of the two regions and simultaneously adjusting the intensity of the femtosecond laser irradiated in each region. Specifically, the femtosecond laser irradiated in the wavelength range of 340 nm to 346 nm is 0.01 J/(cm 2 ㆍ pulse) to 0.17 J/(cm 2 ㆍ pulse), preferably 0.08 J/(cm 2 ㆍ pulse) to 0.011 J/ (cm 2 · pulse). The femtosecond laser irradiated in the wavelength range of 510 nm to 520 nm is 0.01 J/(cm 2 ㆍ pulse) to 0.20 J/(cm 2 ㆍ pulse), preferably 0.15 J (cm 2 ㆍ pulse) to 0.17 J/ (cm 2 ㆍ pulse) can be irradiated. In the above range, I 2 , I 3 - , I 5 - ions present in short wavelengths (300 to 450 nm) and long wavelengths (450 to 560 nm) are effectively dissociated in a short time, the transmittance is 80% or more, and iodine recombines under high temperature and high humidity. There may be an effect of preventing the permeability decrease phenomenon caused by. The 'J/(cm 2 ㆍ pulse)' is defined as a value obtained by dividing the total energy irradiated to the polarizer per pulse by the total area irradiated with the femtosecond laser in the femtosecond laser irradiation wavelength.
펨토초 레이저는 상기 각각의 파장 영역에서 100 펨토초(fs) 내지 500 펨토초(fs), 바람직하게는 200 펨토초(fs) 내지 400 펨토초(fs)의 펄스 폭, 및 100kHz 내지 500kHz, 바람직하게는 150kHz 내지 350kHz의 주파수로 조사될 수 있다. 상기 범위에서, 열에 의한 가공면의 표면 탄화 또는 레이저 해칭(hatching) 현상이 없고 조사 경계면에서의 정밀도가 50㎛ 이하이며, 더 바람직하게는 10㎛ 이하인 편광해소 영역을 형성시킬 수 있다.The femtosecond laser has a pulse width of 100 femtoseconds (fs) to 500 femtoseconds (fs), preferably 200 femtoseconds (fs) to 400 femtoseconds (fs), and 100 kHz to 500 kHz, preferably 150 kHz to 350 kHz in each of the above wavelength regions. can be investigated at a frequency of Within the above range, it is possible to form a depolarization region having no surface carbonization or laser hatching of the processed surface due to heat and a precision of 50 μm or less, more preferably 10 μm or less at the irradiation interface.
펨토초 레이저는 상기 각각의 파장 영역에서 0.1 초 내지 1000초, 예를 들면 0.1초 내지 100초 동안 조사될 수 있다. 상기 범위에서, 편광자 및 보호필름의 열변형 없이 상기 조사 조건 하에 조사 시간 또는 횟수를 올려 보다 뉴트럴(Neutral)하고, 색깔이 없는(Colorless) 고투과 부를 형성할 수 있다.The femtosecond laser may be irradiated for 0.1 second to 1000 seconds, for example, 0.1 second to 100 seconds in each of the above wavelength ranges. Within the above range, it is possible to form a more neutral, colorless, high transmittance portion by increasing the irradiation time or frequency under the irradiation conditions without thermal deformation of the polarizer and the protective film.
펨토초 레이저는 상기 각각의 파장 영역에서 30℃ 내지 120℃, 바람직하게는 60℃ 내지 90℃에서 조사될 수 있다. 상기 범위에서, 편광자 및 보호필름의 열변형 없이 상기 조사 조건 하에 조사 시간 또는 횟수를 올려 보다 뉴트럴하고, 색깔이 없는 고 투과부를 형성할 수 있다.The femtosecond laser may be irradiated at 30°C to 120°C, preferably 60°C to 90°C in each of the above wavelength ranges. Within the above range, it is possible to form a more neutral, colorless, high transmittance part by increasing the irradiation time or frequency under the above irradiation conditions without thermal deformation of the polarizer and the protective film.
상술한 바와 같이, 펨토초 레이저가 조사된 영역은 단체 투과율이 80% 이상, 구체적으로 80% 내지 100%, 편광도가 40% 이하, 구체적으로 0% 내지 40%가 됨으로써, 디스플레이 장치에 적용시 카메라 모듈 형성 영역에 적용되어 카메라 시인성을 좋게 할 수 있다. 편광판 중 펨토초 레이저가 조사된 영역은 편광판 중 일부 영역으로서 예를 들면 편광판 중 0% 초과 50% 이하, 예를 들면 10% 내지 50%가 될 수 있다. 편광판 중 펨토초 레이저가 조사되지 않은 영역은 단체 투과율이 40% 이상, 예를 들면 40% 내지 50%, 편광도가 80% 이상, 예를 들면 80% 내지 100%가 될 수 있다.As described above, the region irradiated with the femtosecond laser has a single transmittance of 80% or more, specifically 80% to 100%, and a polarization degree of 40% or less, specifically 0% to 40%, so that when applied to a display device, the camera module It is applied to the formation area to improve camera visibility. An area of the polarizer to which the femtosecond laser is irradiated is a partial area of the polarizer, and may be, for example, greater than 0% and less than 50% of the polarizer, for example, 10% to 50%. A region of the polarizer to which the femtosecond laser is not irradiated may have a single transmittance of 40% or more, for example, 40% to 50%, and a polarization degree of 80% or more, for example, 80% to 100%.
펨토초 레이저는 요오드, 이색성 염료 중 1종 이상이 염착된 편광자에 조사된다. 요오드, 이색성 염료 중 1종 이상이 염착된 편광자는 하기 상술되는 방법에 의해 제조될 수 있다.A femtosecond laser is irradiated to a polarizer dyed with at least one of iodine and dichroic dye. A polarizer dyed with at least one of iodine and dichroic dyes can be manufactured by a method described in detail below.
편광자는 염착, 연신, 가교, 보색 공정에 의해 제조될 수 있다. 본 발명의 편광자의 제조방법에서 염착, 연신의 순서는 제한되지 않는다. 즉, 폴리비닐알콜계 필름을 염착한 후 연신할 수도 있고, 연신한 후 염착할 수도 있으며, 염착과 연신을 동시에 수행할 수도 있다.The polarizer may be manufactured by dyeing, stretching, crosslinking, and complementary color processes. In the manufacturing method of the polarizer of the present invention, the order of dyeing and stretching is not limited. That is, the polyvinyl alcohol-based film may be stretched after dyeing, or dyed after stretching, or dyeing and stretching may be performed simultaneously.
폴리비닐알콜계 필름은 종래 편광자 제조시 사용되는 통상의 폴리비닐알콜계 필름을 사용할 수 있다. 구체적으로 폴리비닐알콜 또는 그 유도체로 형성된 필름을 사용할 수 있다. 폴리비닐알콜의 중합도는 1000 내지 5000이 될 수 있고, 검화도는 80mol% 내지 100mol%가 될 수 있고, 두께는 1㎛ 내지 30㎛, 구체적으로 3㎛ 내지 30㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서, 박형의 편광자 제조에 사용될 수 있다.As the polyvinyl alcohol-based film, a conventional polyvinyl alcohol-based film used in manufacturing a conventional polarizer may be used. Specifically, a film formed of polyvinyl alcohol or a derivative thereof may be used. The degree of polymerization of polyvinyl alcohol may be 1000 to 5000, the degree of saponification may be 80 mol% to 100 mol%, and the thickness may be 1 μm to 30 μm, specifically 3 μm to 30 μm, in the above range , can be used for manufacturing a thin polarizer.
폴리비닐알콜계 필름은 염착, 연신되기 전에, 수세, 팽윤 처리될 수 있다. 폴리비닐알콜계 필름을 수세 처리함으로써 폴리비닐알콜계 필름 표면에 묻어있는 이물을 제거할 수 있다. 폴리비닐알콜계 필름을 팽윤 처리함으로써, 폴리비닐알콜계 필름의 염착 또는 연신이 더 잘되도록 할 수 있다. 팽윤 처리는 당업자에게 알려진 바와 같이 팽윤조의 수용액에서 폴리비닐알콜계 필름을 방치하여 수행할 수 있다. 상기 팽윤조의 온도 및 팽윤 처리 시간은 특별히 제한되지 않는다. 팽윤조는 붕산, 무기산, 계면활성제 등이 더 포함될 수 있고, 이들의 함량은 조절될 수 있다.The polyvinyl alcohol-based film may be subjected to water washing and swelling treatment before being dyed and stretched. By washing the polyvinyl alcohol-based film with water, foreign substances adhering to the surface of the polyvinyl alcohol-based film can be removed. By subjecting the polyvinyl alcohol-based film to swelling, the dyeing or stretching of the polyvinyl alcohol-based film can be improved. As known to those skilled in the art, the swelling treatment may be performed by leaving the polyvinyl alcohol-based film in an aqueous solution in a swelling tank. The temperature of the swelling tank and the swelling treatment time are not particularly limited. The swelling tank may further include boric acid, inorganic acid, surfactant , and the like, and their contents may be adjusted.
폴리비닐알콜계 필름을 요오드, 이색성 염료 중 1종 이상 함유 염착조에서 염착시킴으로써 폴리비닐알콜계 필름을 염착시킬 수 있다. 염착 공정에서는 폴리비닐알콜계 필름을 염착 용액에 침지하게 되는데, 염착 용액은 요오드, 이색성 염료를 포함하는 수용액이 될 수 있다. 구체적으로 요오드는 요오드계 염료로부터 제공되며, 요오드계 염료는 요오드화칼륨, 요오드화수소, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화리튬, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 염착 용액은 요오드, 이색성 염료 중 1종 이상을 1중량% 내지 5중량%를 포함하는 수용액이 될 수 있다. 상기 범위에서, 소정 범위의 편광도를 가져 디스플레이 장치에 사용될 수 있다.The polyvinyl alcohol-based film can be dyed by dyeing the polyvinyl alcohol-based film in a dyeing bath containing at least one of iodine and dichroic dye. In the dyeing process, the polyvinyl alcohol-based film is immersed in a dyeing solution, and the dyeing solution may be an aqueous solution containing iodine and a dichroic dye. Specifically, iodine is provided from an iodine-based dye, and the iodine-based dye may include one or more of potassium iodide, hydrogen iodide, lithium iodide, sodium iodide, zinc iodide, lithium iodide, aluminum iodide, lead iodide, and copper iodide. . The dyeing solution may be an aqueous solution containing 1% to 5% by weight of at least one of iodine and dichroic dye. Within this range, it can be used in a display device having a degree of polarization within a predetermined range.
염착조의 온도는 20℃ 내지 45℃가 될 수 있고 폴리비닐알콜계 필름의 염착조 침지 시간은 10 내지 300초가 될 수 있다. 상기 범위에서 편광도가 높은 편광자를 구현할 수 있다.The temperature of the dye bath may be 20° C. to 45° C., and the immersion time of the polyvinyl alcohol-based film in the dye bath may be 10 to 300 seconds. A polarizer having a high degree of polarization may be implemented within the above range.
염착된 폴리비닐알콜계 필름을 연신조에서 연신함으로써 폴리비닐알콜계 필름은 요오드, 이색성 염료 중 1종 이상이 배향되어 편광성을 가질 수 있다. 구체적으로 연신은 건식 연신과 습식 연신법이 모두 가능하다. 건식 연신은 인터롤 연신, 압축 연신, 가열롤 연신 등이 가능할 수 있고, 습식 연신은 35 내지 65℃의 물을 포함하는 습식 연신조에서 수행될 수 있다. 습식 연신조는 붕산을 더 포함함으로써 연신 효과를 높일 수도 있다. By stretching the dyed polyvinyl alcohol-based film in a stretching bath, the polyvinyl alcohol-based film is oriented with at least one of iodine and dichroic dye to have polarization. Specifically, both dry stretching and wet stretching methods may be used for stretching. Dry stretching may include interroll stretching, compression stretching, heating roll stretching, and the like, and wet stretching may be performed in a wet stretching bath containing water at 35 to 65°C. The wet stretching bath may increase the stretching effect by further including boric acid.
폴리비닐알콜계 필름은 소정의 연신비로 연신될 수 있는데, 구체적으로 총 연신비가 5 내지 7배, 구체적으로 5.5 내지 6.5배가 되도록 연신될 수 있고, 상기 범위에서 연신되는 폴리비닐알콜계 필름의 절단 현상, 주름 발생 등을 방지할 수 있고, 편광도와 투과율이 높인 편광자를 구현할 수 있다. 연신은 1축 연신으로서 1단 연신으로 연신할 수도 있지만 2단, 3단 연신 등의 다단 연신함으로써 박형의 편광자를 제조하면서도 파단을 막을 수도 있다.The polyvinyl alcohol-based film may be stretched at a predetermined stretching ratio, specifically, it may be stretched so that the total stretching ratio is 5 to 7 times, specifically 5.5 to 6.5 times, and the cutting phenomenon of the polyvinyl alcohol-based film stretched within the above range. , wrinkles, etc. can be prevented, and a polarizer with high polarization degree and transmittance can be implemented. Stretching may be uniaxial stretching, and stretching may be performed in one stage, but it may be possible to prevent breakage while manufacturing a thin polarizer by multi-stage stretching such as two-stage or three-stage stretching.
상기에서는 폴리비닐알콜계 필름을 염착한 후 연신하는 순서로 설명하였으나, 염착과 연신은 동일 반응조에서 수행될 수도 있다.In the above, the polyvinyl alcohol-based film has been described in the order of stretching after dyeing, but dyeing and stretching may be performed in the same reaction vessel.
염착된 폴리비닐알콜계 필름을 연신하기 전에 또는 염착 후 연신된 폴리비닐알콜계 필름을 가교조에서 가교 처리할 수도 있다. 가교는 폴리비닐알콜계 필름에 요오드, 이색성 염료 중 1조 이상이 더 강하게 염착되도록 하는 공정으로서, 가교제로는 붕산을 사용할 수 있다. 가교 효과를 높이기 위해 인산 화합물, 요오드화 칼륨 등이 더 포함될 수도 있다.Before stretching the dyed polyvinyl alcohol-based film or after dyeing, the stretched polyvinyl alcohol-based film may be crosslinked in a crosslinking bath. Crosslinking is a process of making at least one set of iodine and dichroic dye more strongly dyed on a polyvinyl alcohol-based film, and boric acid may be used as a crosslinking agent. A phosphoric acid compound, potassium iodide, and the like may be further included to increase the crosslinking effect.
염착 및 연신된 폴리비닐알콜계 필름은 보색조에서 보색 처리될 수 있다. 보색 처리는 상기 염착 및 연신된 폴리비닐알콜계 필름을 요오드화칼륨을 포함하는 보색액을 포함하는 보색조에서 침지하는 것이다. 이를 통해서, 편광자의 색상값을 낮추고 편광자 내의 요오드 음이온 I-을 제거하여 내구성을 좋게 할 수 있다. 보색조의 온도는 20℃ 내지 45℃가 될 수 있고 폴리비닐알콜계 필름의 보색조 침지 시간은 10초 내지 300초가 될 수 있다. The dyed and stretched polyvinyl alcohol-based film may be treated with a complementary color in a complementary color bath. The complementary color treatment is to immerse the dyed and stretched polyvinyl alcohol-based film in a complementary color bath containing a complementary color solution containing potassium iodide. Through this, it is possible to improve durability by lowering the color value of the polarizer and removing iodine anion I - in the polarizer. The temperature of the complementary color tone may be 20° C. to 45° C., and the polyvinyl alcohol-based film may have a immersion time of 10 seconds to 300 seconds.
본 발명의 방법에 의해 제조된 편광자는 두께가 1㎛ 내지 30㎛, 구체적으로 3㎛ 내지 30㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있다.The polarizer manufactured by the method of the present invention may have a thickness of 1 μm to 30 μm, specifically 3 μm to 30 μm. Within this range, it can be used for a polarizing plate.
편광판의 제조 방법은 편광자의 적어도 일면에 보호필름을 적층하는 단계를 더 포함할 수 있다. 보호필름은 편광자의 보호필름으로 통상적으로 사용되는 보호필름을 사용할 수 있다. 예를 들면, 보호필름은 트리아세틸셀룰로스 등을 포함하는 셀룰로오스계, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계 중 하나 이상의 수지로 된 보호필름을 포함할 수 있다. 보호필름은 두께가 10㎛ 내지 100㎛, 예를 들면 10㎛ 내지 60㎛가 될 수 있다. 상기 적층은 접착제로 수행될 수 있으며, 이것은 당업자에게 알려진 통상의 방법에 의한다.The manufacturing method of the polarizing plate may further include laminating a protective film on at least one surface of the polarizer. As the protective film, a protective film commonly used as a protective film of a polarizer may be used. For example, the protective film is cellulose-based including triacetyl cellulose, polyester-based including polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, etc., cyclic polyolefin-based, polycarbonate A protective film made of one or more resins selected from the group consisting of polyethersulfone, polysulfone, polyamide, polyimide, polyolefin, polyarylate, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, and polyvinylidene chloride. can include The protective film may have a thickness of 10 μm to 100 μm, for example, 10 μm to 60 μm. The lamination may be performed with an adhesive, and this is by a conventional method known to those skilled in the art.
이하, 본 발명의 다른 실시예의 편광판의 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a polarizing plate according to another embodiment of the present invention will be described.
편광판의 제조 방법은 요오드, 이색성 염료 중 1종 이상이 염착된 편광자의 적어도 일면에 보호필름이 형성된 적층체에 펨토초 레이저를 조사하는 단계를 포함하고, 상기 펨토초 레이저는 파장 340nm 내지 346nm 영역 및 파장 510nm 내지 520nm 영역에서 각각 선택되는 적어도 2종의 펨토초 레이저를 포함한다. 펨토초 레이저가 편광자에 조사되지 않고 편광자와 보호필름의 적층체에 조사되는 점을 제외하고는 상기 일 실시예의 편광판의 제조 방법과 실질적으로 동일하다. 레이저가 편광판 중 상부 보호 필름, 편광자의 순서로 투과되며, 파장 340nm 내지 346nm 및 510nm 내지 520nm의 레이저는 상부 보호 필름에서 투과율이 90% 이상이 됨으로써 편광자에 편광 해소 영역을 제대로 형성할 수 있음과 동시에 상부 보호 필름, 편광자, 및 편광판에서 열 변형이 없도록 할 수 있다.A method for manufacturing a polarizing plate includes irradiating a femtosecond laser to a laminate in which a protective film is formed on at least one surface of a polarizer dyed with at least one of iodine and a dichroic dye, wherein the femtosecond laser has a wavelength of 340 nm to 346 nm and a wavelength of It includes at least two types of femtosecond lasers each selected from a range of 510 nm to 520 nm. The manufacturing method of the polarizing plate of the embodiment is substantially the same except that the femtosecond laser is not irradiated to the polarizer but to the laminate of the polarizer and the protective film. The laser is transmitted in the order of the upper protective film and the polarizer of the polarizer, and the lasers with wavelengths of 340 nm to 346 nm and 510 nm to 520 nm have a transmittance of 90% or more in the upper protective film, so that the depolarization region can be properly formed in the polarizer and at the same time Thermal deformation may be prevented from the upper protective film, the polarizer, and the polarizer.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판을 설명한다.Hereinafter, a polarizing plate according to an embodiment of the present invention will be described.
본 실시예에 따른 편광판은 상술한 본 발명의 편광판의 제조 방법에 의해 제조될 수 있다. 편광판은 펨토초 레이저가 조사되어 단체 투과율이 80% 이상인 영역이 적어도 일부 형성되어 있다. 편광판의 두께는 30㎛ 내지 200㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 액정표시장치용 편광판에 사용할 수 있다. 일 구체예에서, 편광판은 하기 식 3의 단체 투과율 변화율이 10% 이하, 예를 들면 0% 내지 2%가 될 수 있다:The polarizing plate according to the present embodiment may be manufactured by the above-described manufacturing method of the polarizing plate of the present invention. In the polarizing plate, at least a portion of a region having a single transmittance of 80% or more is formed by irradiation with a femtosecond laser. The thickness of the polarizing plate may be 30 μm to 200 μm. Within the above range, it can be used for a polarizing plate for a liquid crystal display device. In one embodiment, the polarizer may have a single transmittance change rate of 10% or less, for example, 0% to 2% of Equation 3 below:
[식 3] [Equation 3]
단체 투과율의 변화율 = │T2 - T1│/T1 x 100Change rate of single transmittance = │T2 - T1│/T1 x 100
(상기 식 3에서, T1은 편광판 중 단체 투과율이 80% 이상인 영역의 최초 단체 투과율(단위:%)(In Equation 3 above, T1 is the first single transmittance of the region in which the single transmittance of the polarizer is 80% or more (unit: %)
T2는 상기 편광판을 60℃ 및 95% 상대습도에서 500시간 동안 방치한 후 상기 단체 투과율이 80% 이상인 영역의 단체 투과율(단위:%)).T2 is the single transmittance (unit: %) of the area where the single transmittance is 80% or more after the polarizer is left at 60° C. and 95% relative humidity for 500 hours.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명한다.Hereinafter, a display device according to an embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 디스플레이 장치는 본 발명의 편광판 또는 본 발명의 편광자를 포함할 수 있다. 상기 디스플레이 장치는 액정표시장치, 유기발광표시장치 등을 포함할 수 있다.The display device of the present invention may include the polarizing plate of the present invention or the polarizer of the present invention. The display device may include a liquid crystal display device, an organic light emitting display device, and the like.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail through preferred embodiments of the present invention. However, this is presented as a preferred example of the present invention and cannot be construed as limiting the present invention by this in any sense.
하기 실시예와 비교예에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.Specific specifications of the components used in the following Examples and Comparative Examples are as follows.
(1)편광자의 재료: 폴리비닐알코올 필름(VF-PE3000, 일본 Kuraray社, 두께:30㎛)(1) Material of polarizer: polyvinyl alcohol film (VF-PE3000, Kuraray Co., Japan, thickness: 30㎛)
(2)보호필름: 트리아세틸셀룰로오스 필름(KC4UYW, 일본 Konica社, 두께 40㎛)(2) Protective film: triacetyl cellulose film (KC4UYW, Konica Co., Japan, thickness 40㎛)
실시예 1Example 1
물로 수세한 폴리비닐알콜계 필름을 30℃ 물의 팽윤조에서 팽윤 처리하였다.The polyvinyl alcohol-based film washed with water was subjected to a swelling treatment in a water swelling tank at 30°C.
팽윤조를 통과한 폴리비닐알콜계 필름을 요오드화칼륨 3중량%를 포함하는 수용액을 함유하는 30℃의 염착조에서 30초 내지 200초 동안 처리하였다. 염착조를 통과한 폴리비닐알콜계 필름을 붕산 3중량%를 함유하는 30℃내지 60℃ 수용액인 습식 가교조를 통과시켰다. 가교조를 통과한 폴리비닐알콜계 필름을 붕산 3중량%를 함유하는 50℃내지 60℃ 수용액인 연신시키되, 총 연신비가 6배가 되도록 연신시켜 편광자를 제조하였다. 제조한 편광자의 양면에 접착제(Z-200, Nippon Goshei사)를 사용하여 보호필름을 접착시켜 적층체를 제조하였다.The polyvinyl alcohol-based film passing through the swelling tank was treated in a dyeing tank at 30° C. containing an aqueous solution containing 3% by weight of potassium iodide for 30 seconds to 200 seconds. The polyvinyl alcohol-based film that had passed through the dye bath was passed through a wet cross-linking bath containing 3% by weight of boric acid at 30° C. to 60° C. as an aqueous solution. A polarizer was prepared by stretching the polyvinyl alcohol-based film that had passed through the crosslinking bath in an aqueous solution at 50° C. to 60° C. containing 3% by weight of boric acid so that the total stretching ratio was 6 times. A laminate was prepared by adhering a protective film to both sides of the prepared polarizer using an adhesive (Z-200, Nippon Goshei Co.).
상기 적층체를 소정의 크기로 재단하고, 적층체 중 일부 영역에만 레이저를 사용해서 파장 515nm의 펨토초 레이저를 0.17J/(cm2 ㆍ 펄스)의 세기로 0.5초 동안 조사하고, 파장 343nm의 펨토초 레이저를 0.09J/(cm2 ㆍ 펄스)의 세기로 0.5초 동안 조사하여 편광 해소 영역이 형성된 편광판을 제조하였다.The laminate is cut to a predetermined size, and a femtosecond laser having a wavelength of 515 nm is irradiated for 0.5 seconds at an intensity of 0.17 J/(cm 2 ㆍ pulse) using a laser on only a portion of the laminate, and a femtosecond laser having a wavelength of 343 nm was irradiated for 0.5 seconds at an intensity of 0.09 J/(cm 2 ㆍ pulse) to prepare a polarizing plate having a polarization depolarization region.
실시예 2 Example 2
실시예 1에서 조사 횟수를 1회에서 10회로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.A polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the number of irradiations was changed from 1 to 10 in Example 1.
비교예 1Comparative Example 1
실시예 1에서 파장 515nm의 펨토초 레이저를 조사하지 않고, 파장 343nm의 펨토초 레이저를 0.09J/(cm2 ㆍ 펄스)의 세기로 0.5초 동안만 조사한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.A polarizing plate was prepared in the same manner as in Example 1 except that the femtosecond laser having a wavelength of 343 nm was irradiated for only 0.5 seconds at an intensity of 0.09 J/(cm 2 ㆍ pulse) without irradiating a femtosecond laser having a wavelength of 515 nm in Example 1. manufactured.
비교예 2Comparative Example 2
실시예 1에서 파장 343nm의 펨토초 레이저를 조사하지 않고, 파장 515nm의 펨토초 레이저를 0.17J/(cm2 ㆍ 펄스)의 세기로 0.5초 동안 조사한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.A polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 1 except that in Example 1, a femtosecond laser having a wavelength of 515 nm was irradiated for 0.5 seconds at an intensity of 0.17 J/(cm 2 ㆍ pulse) without irradiating a femtosecond laser having a wavelength of 343 nm. did
비교예 3Comparative Example 3
실시예 1에서 파장 533nm의 펨토초 레이저를 0.23J/(cm2 ㆍ 펄스)의 세기로 0.5초 동안 조사하고, 파장 343nm의 펨토초 레이저를 0.09J/(cm2 ㆍ 펄스)의 세기로 0.5초 동안 조사한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.In Example 1, a femtosecond laser having a wavelength of 533 nm was irradiated at an intensity of 0.23 J/(cm 2 ㆍ pulse) for 0.5 seconds, and a femtosecond laser having a wavelength of 343 nm was irradiated at an intensity of 0.09 J/(cm 2 ㆍ pulse) for 0.5 second. A polarizing plate was prepared in the same manner as in Example 1 except for the above.
비교예 4Comparative Example 4
실시예 1에서 파장 515nm의 펨토초 레이저를 0.17J/(cm2 ㆍ 펄스)의 세기로 0.5초 동안 조사하고, 파장 265nm의 펨토초 레이저를 0.09J/(cm2 ㆍ 펄스)의 세기로 0.5초 동안 조사한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.In Example 1, a femtosecond laser having a wavelength of 515 nm was irradiated at an intensity of 0.17 J/(cm 2 ㆍ pulse) for 0.5 seconds, and a femtosecond laser having a wavelength of 265 nm was irradiated for 0.5 second at an intensity of 0.09 J/(cm 2 ㆍ pulse). A polarizing plate was prepared in the same manner as in Example 1 except for the above.
실시예와 비교예에서 제조한 편광판에 대하여 하기 물성을 평가하였다.The following physical properties were evaluated for the polarizing plates prepared in Examples and Comparative Examples.
(1)외관: 레이저가 조사된 영역과 레이저가 조사되지 않은 영역의 경계면에서 기포 발생 여부, 표면 굴곡 발생 여부를 평가하였다. 기포, 표면 굴곡이 발생하지 않은 경우 양호, 기포, 표면 굴곡이 발생한 경우 불량으로 평가하였다. 편광판을 60℃ 및 95% 상대습도에서 500시간 동안 방치한 후 동일한 방법으로 내구성 평가 후 외관을 평가하였다.(1) Appearance: Bubbles and surface waviness were evaluated at the interface between the area where the laser was irradiated and the area where the laser was not irradiated. It was evaluated as good when bubbles and surface waviness did not occur, and bad when bubbles and surface waviness occurred. After the polarizing plate was left at 60° C. and 95% relative humidity for 500 hours, the appearance was evaluated after durability evaluation in the same manner.
(2)최초 단체 투과율과 편광도: 파장 400nm 내지 800nm에서 편광판에 대해 JASCO사 V7100을 이용하여 단체 투과율과 편광도를 측정하였다. 단체 투과율과 편광도는 펨토초 레이저가 조사된 영역과 펨토초 레이저가 조사되지 않은 영역 각각에서 측정하였다.(2) Initial single transmittance and polarization: Single transmittance and polarization were measured using a JASCO V7100 for a polarizing plate at a wavelength of 400 nm to 800 nm. Single transmittance and polarization were measured in the area where the femtosecond laser was irradiated and the area where the femtosecond laser was not irradiated, respectively.
(3)고온 고습 후의 단체 투과율과 편광도: 편광판을 60℃ 및 95% 상대습도에서 500시간 동안 방치하였다. (2)와 동일한 방법으로 펨토초 레이저가 조사된 영역에서 단체 투과율과 편광도를 측정하였다.(3) Single transmittance and polarization degree after high temperature and high humidity: The polarizing plate was left at 60° C. and 95% relative humidity for 500 hours. In the same way as in (2), single transmittance and polarization were measured in the area where the femtosecond laser was irradiated.
상기 표 1에서와 같이, 본 발명의 편광판의 제조 방법은 고온 고습에서 장기간 방치하더라도 편광 해소 영역에서의 단체 투과율 변화율, 편광도 변화율이 낮아 편광 해소 영역의 고온 고습 신뢰성이 우수하였으며, 초기 외관 및 내구성 평가 후 외관이 모두 우수하였다. 반면에, 340nm 내지 346nm, 510nm 내지 520nm 중 어느 하나의 파장으로 펨토초가 조사되거나, 펨토초가 조사되더라도 본 발명의 파장 영역을 벗어나는 경우 본 발명의 효과를 모두 얻을 수 없었다.As shown in Table 1, the manufacturing method of the polarizing plate of the present invention has excellent reliability at high temperature and high humidity in the polarization depolarization area due to low single transmittance change rate and polarization degree change rate in the depolarization area even when left at high temperature and high humidity for a long period of time, and the initial appearance and durability are excellent. After evaluation, the appearance was excellent. On the other hand, when femtosecond irradiation is performed with any one wavelength of 340 nm to 346 nm and 510 nm to 520 nm, or when the femtosecond irradiation is out of the wavelength range of the present invention, all effects of the present invention cannot be obtained.
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.Simple modifications or changes of the present invention can be easily performed by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be considered to be included in the scope of the present invention.
Claims (10)
상기 펨토초 레이저는 파장 340nm 내지 346nm 영역 및 파장 510nm 내지 520nm 영역에서 각각 선택되는 적어도 2종을 포함하는 것인, 편광판의 제조 방법.
Forming a polarization depolarization region having a single transmittance of 80% or more by irradiating a femtosecond laser to a polarizer dyed with at least one of iodine and a dichroic dye or a laminate in which a protective film is formed on at least one surface of the polarizer,
Wherein the femtosecond laser includes at least two types each selected from a wavelength range of 340 nm to 346 nm and a wavelength range of 510 nm to 520 nm.
The method of claim 1 , wherein the femtosecond laser is selected from wavelengths of 343 nm and 515 nm, respectively.
The method of claim 1 , wherein the femtosecond laser is irradiated with a pulse width of 100 femtoseconds (fs) to 500 femtoseconds (fs) and a frequency of 100 kHz to 500 kHz.
The method of claim 1, wherein the femtosecond laser irradiated in the wavelength range of 510 nm to 520 nm is irradiated at 0.01 J/(cm 2 ㆍ pulse) to 0.20 J/(cm 2 ㆍ pulse) for 0.1 second to 1000 seconds, and the wavelength 340 nm The femtosecond laser irradiated in the region of 346 nm to 0.01 J/(cm 2 ㆍ pulse) to 0.17 J/(cm 2 ㆍ pulse) for 0.1 second to 1000 seconds, a method for manufacturing a polarizing plate.
The method of claim 1, wherein the preparing of the polarizer is prepared by dyeing, crosslinking, and stretching the polyvinyl alcohol-based film with at least one of the iodine and the dichroic dye.
[식 1]
단체 투과율의 변화율 = │T2 - T1│/T1 x 100
(상기 식 1에서, T1은 상기 편광자 또는 편광판 중 레이저가 조사된 영역의 최초 단체 투과율(단위:%),
T2는 상기 편광자 또는 편광판을 60℃ 및 95% 상대습도에서 500시간 동안 방치한 후 상기 레이저가 조사된 영역의 단체 투과율(단위:%)).
The method of claim 1, wherein the polarizing plate manufactured by the manufacturing method of the polarizing plate has a change rate of single transmittance of 10% or less of Equation 1 below:
[Equation 1]
Change rate of single transmittance = │T2 - T1│/T1 x 100
(In Equation 1, T1 is the first single transmittance of the laser-irradiated region of the polarizer or polarizer (unit: %),
T2 is the single transmittance (unit: %) of the area irradiated with the laser after the polarizer or polarizer is left at 60° C. and 95% relative humidity for 500 hours.
The method of claim 1 , wherein the method of manufacturing the polarizing plate does not include laminating a barrier layer or a barrier film on at least one surface of the polarizer or the laminate.
A polarizing plate manufactured by the method of any one of claims 1 to 7.
[식 3]
단체 투과율의 변화율 = │T2 - T1│/T1 x 100
(상기 식 3에서, T1은 단체 투과율이 80% 이상인 영역의 최초 단체 투과율(단위:%)
T2는 상기 편광판을 60℃ 및 95% 상대습도에서 500시간 동안 방치한 후 상기 단체 투과율이 80% 이상인 영역의 단체 투과율(단위:%)).
The polarizing plate according to claim 8, wherein the polarizing plate has a single transmittance change rate of 10% or less of Equation 3 below:
[Equation 3]
Change rate of single transmittance = │T2 - T1│/T1 x 100
(In Equation 3 above, T1 is the first single transmittance of the region where the single transmittance is 80% or more (unit: %)
T2 is the single transmittance (unit: %) of the area where the single transmittance is 80% or more after the polarizer is left at 60° C. and 95% relative humidity for 500 hours.
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