KR102601679B1 - 적층체, 이를 포함하는 편광판 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 λ/4 위상차층; 상기 λ/4 위상차층 상에 형성된 광경화성 접착제층; 및 상기 광경화성 접착제층 상에 형성된 λ/2 위상차층을 포함함으로써, 이를 포함하는 편광판의 컬 발생을 방지하고 더 나아가, 상기 편광판을 화상표시장치에 적용 시 굴곡면에서의 주름 발생 또한 방지할 수 있는 적층체, 편광판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

적층체, 이를 포함하는 편광판 및 이의 제조방법{LAMINATE, A POLARIZING PLATE INCLUDING THEREOF AND PREPARING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 적층체, 이를 포함하는 편광판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
유기 일렉트로 루미네선스(유기 EL) 표시장치는 자발광형의 박형 표시장치이고, 액정표시장치와 비교하여 시인성이 높고 시야각 의존성이 적다는 등의 이점이 있다. 또한 디스플레이를 경량화, 박층화할 수 있다는 등의 이점을 추가하여 플렉시블한 기판을 사용함으로써 지금까지 실현할 수 없었던 형상의 표시장치를 실현 가능하게 할 가능성을 갖고 있다.
그러나, 유기 EL 표시장치는 전극에 ITO 등의 고굴절률의 투명 도전성 재료를 사용하여 굴절률이 상이한 층을 적층하거나, 반사율이 높은 금속 재료 등을 사용하기 때문에 외광이 그것들의 경계면에서 반사되고, 콘트라스트 저하나 내부 반사에 의한 비침 문제가 발생할 수 있다.
상기와 같은 외광 반사에 의한 악영향을 억제하기 위해, 흡수형 직선 편광판, λ/2 위상차층 및 λ/4 위상차층으로 이루어지는 원 편광판을 사용하는 방법이 개발되고 있다.
예컨대, 대한민국 공개특허 제2014-0135739호에는 편광자층, λ/2 위상차층, λ/4 위상차층 및 유기 EL 패널을 순서대로 구비하고, 상기 λ/2 위상차층과 상기 λ/4 위상차층의 면내 리타데이션 값을 조정하여 시야각 특성이 우수한 유기 EL 표시장치를 높은 생산성으로 제공하는 방법이 기재되어 있다. 상기와 같은 구성요소들을 이용하여 편광판을 제조하는 통상의 방법(도 3)은 편광자, λ/2 위상차층, λ/4 위상차층, 유기 EL 패널을 순서대로 각 층마다 점착제를 이용하여 접착하는 것이다. 상기 방법은 권출권취장치를 이용하여 한층 씩 적층되는데 이 때, 각 층이 적층될 때마다 기계 공정으로 인해 각 층의 원재료의 5 내지 10%가량의 손실이 발생하는 문제가 있으며, 편광자 상의 다른 층의 적층을 위하여 권출권취장치에 투입되는 횟수가 증가할수록 컬 발생을 제어하기 어려운 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 편광판의 각 구성층을 점착제를 이용하여 접합할 경우, 굴곡성 있는 화상표시장치에 상기 편광판을 적용할 때 굴곡면에 주름이 생기는 문제가 발생한다.
대한민국 공개특허 제2014-0135739호(2014. 11. 26)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 컬 발생을 억제하고, 굴곡성 있는 화상표시장치에 편광판을 적용할 때 굴곡면에 주름의 발생을 방지할 수 있는 편광판을 제조하기 위한 적층체 및 이를 포함하는 편광판의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 적층체는 λ/4 위상차층; 상기 λ/4 위상차층 상에 형성된 광경화성 접착제층; 및 상기 광경화성 접착제층 상에 형성된 λ/2 위상차층을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 편광판은 제2이형필름; 상기 제2이형필름 상에 형성된 제2점착제층; 상기 제2점착제층 상에 형성된 상기 적층체; 상기 적층체 상에 형성된 제1점착제층; 및 상기 제1점착제층 상에 형성된 편광자를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판의 제조 방법은 a) λ/4 위상차층; 상기 λ/4 위상차층 상에 형성된 광경화성 접착제층; 및 상기 광경화성 접착제층 상에 형성된 λ/2 위상차층을 포함하되, 상기 λ/4 위상차층의 하부면과 λ/2 위상차층의 상부면에는 각각 기재가 형성된 적층체를 준비하는 단계; b) 상기 λ/2 위상차층의 상부면에 형성된 기재를 박리하고, 상기 면에 제1점착제층이 형성된 편광자를 접합하되, 상기 제1점착제층이 λ/2 위상차층과 편광자 사이에 위치하도록 접합하는 단계; 및 c) 상기 λ/4 위상차층의 하부면에 형성된 기재를 박리하고, 상기 면에 제2점착제층이 형성된 제2이형필름을 접합하되, 상기 제2점착제층이 λ/4 위상차층과 제2이형필름 사이에 위치하도록 접합하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 적층체를 포함하는 편광판은 컬 발생이 억제되고, 굴곡이 있는 화상표시장치에 적용 시 굴곡면에 발생할 수 있는 주름을 방지하는 효과가 있다.
또한, 상기 적층체를 이용한 편광판의 제조방법은 제조 공정 상에서 발생하는 원재료의 손실을 최소화 하여 편광판의 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층체 제작방법을 도식화 한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 제작방법을 도식화 한 것이다.
도 3은 종래의 편광판 제작방법을 도식화 한 것이다.
도 4a는 종래의 편광판의 굴곡면에서 주름이 발생한 모습을 보여주는 도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판의 굴곡면에서 주름이 발생하지 않은 모습을 보여주는 도이다.
본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 양태를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 한 실시형태는 λ/4 위상차층(202); 상기 λ/4 위상차층(202) 상에 형성된 광경화성 접착제층(400); 및 상기 광경화성 접착제층(400) 상에 형성된 λ/2 위상차층(201)을 포함하는 적층체(700)를 포함한다(도 1참조). 이와 같이 상기 두 위상차층이 광경화성 접착제를 이용하여 접합될 경우, 이를 포함하는 편광판을 굴곡이 있는 화상표시장치에 적용 시 굴곡면에서 발생할 수 있는 주름의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
상기 λ/4 위상차층(202)은 및 λ/2 위상차층(201)은 각각 투과광에 1/4 내지 1/2 파장분의 위상차를 부여하기 위한 것으로서, 이를 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.
먼저, 본 명세서에서, Re(λ) 및 Rth(λ)는 각각 파장 λ에 있어서의 면내의 리타데이션(Re) 및 두께방향의 리타데이션(Rth)을 나타낸다. Re(λ)는 KOBRA 21ADH, 또는 WR (오지계측기기 (주))에 있어서 파장 λ㎚의 광을 필름 법선방향에 입사시켜 측정된다. 측정파장 λ㎚의 선택에 있어서는 파장선택필터를 매뉴얼로 교환하거나, 또는 측정값을 프로그램 등으로 변환하여 측정할 수 있다. 측정되는 필름이 1축 또는 2축의 굴절률 타원체로 나타내는 것인 경우에는 하기의 방법에 의해 Rth(λ)가 산출된다.
상기 Rth(λ)는 상기 Re(λ)를 면내의 지상축(KOBRA 21ADH, 또는 WR 에 의해 판단된다)을 경사축(회전축)으로서(단, 지상축이 없는 경우에는 필름면 내의 임의의 방향을 회전축으로한다) 필름 법선 방향에 대하여 법선 방향으로부터 편측 50°까지 10°스텝으로 각각 그 경사진 방향으로부터 파장 λ㎚의 광을 입사시켜 전부 6점 측정하고, 그 측정된 리타데이션 값과 평균 굴절률의 가정값 및 입력된 막 두께값을 기초로 KOBRA 21ADH 또는 WR로 산출한다. 상기에 있어서, 법선 방향으로부터 면내의 지상축을 회전축으로하여 어느 경사각도에 리타데이션의 값이 제로가 되는 방향을 갖는 필름의 경우에는 그 경사각도보다 큰 경사각도에서의 리타데이션 값은 그 부호를 부로 변경한 후, KOBRA 21ADH 또는 WR로 산출한다. 또, 지상축을 경사축(회전축)으로하여(지상축이 없는 경우에는, 필름면 내의 임의의 방향을 회전축으로한다) 임의의 경사진 2방향으로부터 리타데이션값을 측정하고, 그 값과 평균굴절률의 가정값 및 입력된 막 두께값을 기초로, 하기의 수학식 1 및 수학식 2로부터 Rth(λ)를 산출할 수 도 있다.
[수학식 1]
(상기 수학식 1에서,
Re(θ)는 법선방향으로부터 각도 θ만큼 경사진 방향에 있어서의 리타데이션값을 나타내고,
nx는 면내에 있어서의 지상축방향의 굴절률을 나타내며,
ny는 면내에 있어서 nx에 직교하는 방향의 굴절률을 나타내고,
nz는 nx 및 ny에 직교하는 방향의 굴절률을 나타내며,
d는 막 두께를 나타낸다).
[수학식 2]
(상기 수학식 2에서,
Rth는 두께 방향의 리타데이션값을 나타내고,
nx는 면내에 있어서의 지상축 방향의 굴절률을 나타내며,
ny는 면내에 있어서 nx에 직교하는 방향의 굴절률을 나타내고,
nz는 nx 및 ny에 직교하는 방향의 굴절률을 나타내고,
d는 막 두께를 나타낸다).
측정되는 필름이 1축이나 2축의 굴절률 타원체로 표현할 수 없는 즉, 광학축(optic axis)이 없는 필름의 경우에는 하기의 방법에 의해 Rth를 산출할 수 있다. Rth는 상기 Re를 면내의 지상축(KOBRA 21ADH, 또는 WR 에 의해 판단된다)을 경사축(회전축)으로 하여, 필름 법선방향에 대하여 -50°에서 +50°까지 10°스텝으로 각각 그 경사진 방향으로부터 파장 λ㎚의 광을 입사시켜 11점 측정하고, 그 측정된 리타데이션값과 평균굴절률의 가정값 및 입력된 막 두께값을 기초로 KOBRA 21ADH 또는 WR로 산출한다. 또한, 상기 측정에 있어서, 평균굴절률의 가정값은 폴리머핸드북(JOHN WILEY＆SONS, INC) 각종 광학필름의 카탈로그의 값을 사용할 수 있다. 평균 굴절률의 값이 알려져 있지 않은 것에 대해서는 아베굴절계로 측정할 수 있다. 주된 광학필름의 평균굴절률의 값은 예를 들면, 셀룰로오스아실레이트(1.48), 시클로올레핀폴리머(1.52), 폴리카보네이트(1.59), 폴리메틸메타크릴레이트(1.49), 폴리스티렌(1.59)이다.
이들 평균굴절률의 가정값과 막두께를 입력함으로써, KOBRA 21ADH 또는 WR 은 nx, ny, nz를 산출할 수 있다. 이 산출된 nx, ny, nz로부터 Nz = (nx - nz)/(nx - ny) 가 추가로 산출된다.
따라서, 본 발명의 일 실시형태에 포함되는 λ/4 위상차층(202)이란, 특정한 파장 λ㎚에 있어서의 면내리타데이션(Re)이 λ/4을 만족하는 즉, Re(λ) = λ/4 를 만족하는 위상차층을 의미할 수 있다. 상기 식은 가시광역 중 어느 파장(예를들어, 550㎚)에 있어서 달성되면 된다. 예를 들면, 파장 550㎚에 있어서의 면내리타데이션 Re(550)이 115㎚ 내지 155㎚일 수 있고, 구체적으로 120㎚ 내지 145㎚일 수 있다. 상기 λ/4 위상차층(202)이 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(550)이 상기 범위를 만족하는 경우 후술하는 λ/2 위상차층(201)과 함께 사용할 때, 반사광의 광 누설이 시인되지 않는 정도까지 저감되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 포함되는 λ/2 위상차층(201)이란, 특정한 파장 λ㎚에 있어서의 면내 리타데이션(Re)이 λ/2인 즉, Re(λ) = λ/2 를 만족하는 위상차층을 의미할 수 있다. 상기 식은 가시광역 중 어느 파장(예를들어, 550 ㎚)에 있어서 달성되면 된다. 본 발명에서는 λ/2 위상차층(201)의 면내 리타데이션(Re1)이 λ/4 위상차층(202)의 면내 리타데이션(Re2)에 대하여 실질적으로 2배가 되도록 설정할 수 있는데, 여기서「리타데이션이 실질적으로 2배이다」란,
Re1 = 2 × Re2 ± 50 ㎚ 인 것을 의미한다.
구체적으로, Re1 = 2 × Re2 ± 20 ㎚ 일 수 있고,
보다 구체적으로, Re1 = 2 × Re2 ± 10 ㎚ 일 수 있다.
상기 식은 가시광역 중 어느 파장에 있어서 달성되어 있으면 되는데, 예를 들면, 파장 550㎚에서 달성될 수 있다. 상기 Re1이 상기 범위에 속할 경우, 상기 λ/4 위상차층(202)과 함께 사용할 시 반사광의 광 누설이 시인되지 않는 정도까지 저감될 수 있다.
상기 λ/4 위상차층(202) 및 λ/2 위상차층(201)은 필요에 따라 다양한 파장분산특성을 가질 수 있다. 예를 들면, 역파장분산성, 플랫파장분산성, 정파장분산성을 가질 수 있다.
상기 λ/4 위상차층(202) 및 λ/2 위상차층(201)이 역파장분산성을 갖는 경우에는 예를 들면, Ro(450nm)/Ro(550nm)값이 0.7 내지 0.99일 수 있다.
상기 λ/4 위상차층(202) 및 λ/2 위상차층(201)이 플랫파장분산성을 갖는 경우에는 예를 들면, Ro(450nm)/Ro(550nm)값이 0.99 내지 1.01일 수 있다.
상기 λ/4 위상차층(202) 및 λ/2 위상차층(201)이 정파장분산성을 갖는 경우에는 예를 들면, Ro(450nm)/Ro(550nm)값이 1.01 내지 2일 수 있다.
이 외 λ/4 위상차층(202) 및 λ/2 위상차층(201)에 대한 구체적인 내용은 대한민국 공개특허 2015-0029562호에 상세하게 기재되어 있으며, 본 발명의 λ/4 위상차층(202) 및 λ/2 위상차층(201)은 상기 공개특허 내 기재된 내용을 참고하여도 무방하다.
상기 광경화성 접착제층(400)은 상기 λ/4 위상차층(202) 및 λ/2 위상차층(201)의 접착을 위해 사용되는 광경화성 접착제를 포함할 수 있다(도 1 내지 도 2 참조).
상기 광경화성 접착제는 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지며 그 에폭시기 중의 적어도 1개가 지환식 에폭시기인 에폭시 수지(Ⅰ) 100질량부와, 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지며 지환식 에폭시기를 실질적으로 갖지 않는 에폭시 수지(Ⅱ) 5 내지 1000질량부 및 광양이온 중합개시제 0.5 내지 20질량부를 포함할 수 있다.
상기 광경화성 접착제가 상기 에폭시 수지(Ⅰ) 및 에폭시 수지(Ⅱ)를 조합하여 사용할 경우, 광경화에서의 경화 속도 및 접착성의 향상을 기대할 수 있다. 또한, 상기 에폭시 수지(Ⅰ) 및 에폭시 수지(Ⅱ)를 경화하기 위한 양이온 중합개시제로서 광양이온 중합개시제를 사용할 수 있는데, 상기 광양이온 중합개시제를 사용할 경우, 접착제의 보존 시 경화가 억제되어, 우수한 보존 안정성이 부여될 수 있다. 예를 들어 열 경화성의 중합개시제를 사용한 경우의 열이력에 의해 생기는 접착제 자체 및 접착 대상물의 열화, 변색을 방지할 수 있으며, 상기 열이력에 의한 접착 대상물의 열수축에 의한 변형 등도 방지할 수 있다.
이 외 상기 광경화성 접착제에 대한 구체적인 내용은 대한민국 공개특허 2010-0014583호에 상세하게 기재되어 있으며, 본 발명의 광경화성 접착제의 구성은 상기 공개특허 내 기재된 광경화성 접착제를 참고하여도 무방하다.
상기 적층체(700)에 포함되는 λ/4 위상차층(202) 및 λ/2 위상차층(201)의 접착을 위해 상술한 광경화성 접착제층(400)을 포함할 경우, 상기 적층체(700)를 포함하는 편광판의 컬 발생을 억제할 수 있고 또한, 상기 편광판을 굴곡이 있는 화상표시장치에 적용 시 굴곡면에 발생할 수 있는 주름의 발생을 방지하는 효과가 있다(도 1 내지 도 2 참조).
본 발명의 한 양태에 따르면, 상기 광경화성 접착제층(400)의 두께는 1 내지 4㎛일 수 있으며, 상기 두께 범위를 만족하는 광경화성 접착제층(400)을 포함할 경우, 종래의 5㎛ 이상의 점착제층을 포함하는 경우보다 이를 포함하는 적층체(700) 및 편광판이 박형화되는 효과를 기대할 수 있다(도 1 내지 도 2 참조).
본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 적층체(700)는 λ/4 위상차층(202)의 하부면 내지 λ/2 위상차층(201)의 상부면에 각각 기재가 형성될 수 있다. 상기 기재는 각각 λ/4 위상차층(202) 내지 λ/2 위상차층(201)을 보호하기 위한 것이며, 이를 포함하는 적층체(700)를 이용하여 편광판을 제작할 때 각각 박리될 수 있다(도 1 참조).
상기 기재는 투명기재일 수 있으나, 특별히 제한되지 않는다.
상기 투명기재는 예를 들면, 광, 특히 가시광을 투과할 수 있는 투명성을 갖는 기재이며, 파장 380 내지 780nm에서의 광투과율이 80％ 이상인 것일 수 있다.
상기 기재의 구성은 대한민국 공개특허 2015-0029562호에 상세히 기재되어 있으며, 본 발명의 기재의 구성은 상기 공개특허 내 기재된 기재의 구성을 참고하여도 무방하다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 적층체(700)의 두께는 7㎛ 이하일 수 있다. 이는 본 발명의 광경화성 접착제층(400)의 두께가 1 내지 4㎛를 만족할 경우 기대되는 효과로, 이를 포함하는 편광판이 박형화되는 효과를 기대할 수 있다.
상기 적층체(700)는 예를 들어, 하기와 같은 방법으로 제작될 수 있다.
도 1의 (a1)과 같이 제1기재(101)의 일면 상에 λ/2 위상차층(201)이 위치한 접합체와 (a2)와 같이 제2기재(102)의 일면 상에 λ/4 위상차층(202)이 위치한 접합체를 각각 준비한다. (A1)과 같이 상기 (a1)에서 준비된 접합체의 λ/2 위상차층(201) 상에 광경화성 접착제를 도포하여 광경화성 접착제층(400)을 형성한다. (A2)와 같이 상기 (A1)에서 형성된 광경화성 접착제층(400) 상에 상기 (a2)에서 준비된 접합체의 λ/4 위상차층(202)을 접합시켜 적층체(700)를 제작할 수 있다(도 1 참조).
본 발명의 다른 실시형태는 상술한 적층체(700)를 포함하는 편광판으로서, 구체적으로 제2이형필름(602); 상기 제2이형필름(602) 상에 형성된 제2점착제층(302); 상기 제2점착제층(302) 상에 형성된 상기 적층체(700); 상기 적층체(700) 상에 형성된 제1점착제층(301); 및 상기 제1점착제층(301) 상에 형성된 편광자(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다(도 2참조).
상기 이형필름(600)은 당 업계에서 통상적으로 사용되는 필름이라면 그 종류가 특별히 제한되지 않으며, 구체적인 예로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리-1-부텐, 폴리-4-메틸-1-펜텐, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 등의 폴리올레핀계 필름; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름; 폴리아크릴레이트계필름; 폴리스티렌계필름; 나일론6, 부분 방향족 폴리아미드 등의 폴리아미드계 필름; 폴리염화비닐필름; 폴리염화비닐리덴필름; 또는 폴리카보네이트필름 등이 사용될 수 있다. 또한, 이들은 실리콘계, 불소계, 실리카 분말 등과 같은 이형제로 적절히 이형 처리하여 사용될 수 있다.
상기 점착제층(300)은 상기 적층체와 그 외 다른 층의 점착을 위해 사용되는 점착제를 포함할 수 있다. 예를 들면, (메트)아크릴산에스테르를 주성분으로 하고, 관능기를 갖는 (메트)아크릴 단량체를 포함하는 아크릴계 단량체 혼합물을 중합 개시제의 존재 하에 라디칼 중합함으로써 얻어지고, 유리 전이 온도(Tg)가 0℃ 이하인 아크릴계 수지와 가교제를 포함하는 아크릴계 점착제일 수 있다.
이 외 점착제에 대한 구체적인 내용은 대한민국 공개특허 2015-0029562호에 상세하게 기재되어 있으며, 본 발명의 점착제는 상기 공개특허 내 기재된 점착제를 참고하여도 무방하다.
상기 편광자(500)는 자연광을 직선 편광으로 변화시키기 위한 소자로서, 통상, 폴리비닐알코올계 수지필름을 1축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지필름을 2색성 색소로 염색함으로써 그 2색성 색소를 흡착시키는 공정, 2색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지필름을 붕산수용액으로 처리하는 공정 및 붕산수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐서 제조되거나, 흡수 이방성을 갖는 색소를 도포하여 제조될 수 있으며, 적어도 일 면에 접착층을 개재하여 투명 보호필름을 접합하여 사용될 수도 있다.
상기 흡수 이방성을 갖는 색소를 도포하여 제조되는 편광자로서는 액정성을 갖는 2색성 색소를 포함하는 조성물, 또는 2색성 색소와 중합성 액정화합물을 포함하는 조성물을 도포하여 얻어지는 편광자 등을 들 수 있다.
상기 흡수 이방성을 갖는 색소를 도포한 편광자는 20㎛ 이하일 수 있으며, 구체적으로 5㎛ 이하일 수 있고, 보다 구체적으로 0.5 내지 3㎛일 수 있다. 상기 흡수 이방성을 갖는 색소를 도포한 편광자의 두께가 상기 범위 미만일 경우, 가공성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
상기 흡수 이방성을 갖는 색소를 도포한 편광자로서는 구체적으로는, 일본특허공개 제2012-33249호 공보 등에 기재된 필름을 들 수 있다.
이 외 편광자(500)에 대한 구체적인 내용은 대한민국 공개특허 2015-0029562호에 상세하게 기재되어 있으며, 본 발명의 편광자(500)는 상기 공개특허 내 기재된 편광자(500)를 참고하여도 무방하다.
상술한 구성을 모두 포함하는 편광판의 경우 컬 발생을 방지할 수 있고 또한, 상기 편광판을 굴곡이 있는 화상표시장치에 적용 시 굴곡면에 발생할 수 있는 주름의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 편광판의 제조방법은 a) λ/4 위상차층(202); 상기 λ/4 위상차층(202) 상에 형성된 광경화성 접착제층(400); 및 상기 광경화성 접착제층(400) 상에 형성된 λ/2 위상차층(201)을 포함하되, 상기 λ/4 위상차층(202)의 하부면과 λ/2 위상차층(201)의 상부면에는 각각 기재가 형성된 적층체를 준비하는 단계; b) 상기 λ/2 위상차층(201)의 상부면에 형성된 기재를 박리하고, 상기 면에 제1점착제층(301)이 형성된 편광자(500)를 접합하되, 상기 제1점착제층(301)이 λ/2 위상차층(201)과 편광자(500) 사이에 위치하도록 접합하는 단계; 및 c) 상기 λ/4 위상차층(202)의 하부면에 형성된 기재를 박리하고, 상기 면에 제2점착제층(302)이 형성된 제2이형필름(602)을 접합하되, 상기 제2점착제층(302)이 λ/4 위상차층(202)과 제2이형필름(602) 사이에 위치하도록 접합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다(도 2 참조).
상기 과정의 일 예를 도 2를 참고하여 보다 구체적으로 설명하면, 도 2의 (b1)과 같이 제1이형필름(601)의 일면 상에 제1점착제층(301)을 점착시킨 접합체를 준비하고, (B1)과 같이 편광자(500)의 일면 상에 상기 (b1)의 접합체의 제1점착제층(301)을 접합시켜 접합체를 제작한다. (B2)와 같이 (B1)에서 제작된 접합체의 제1이형필름(601)을 박리시켜 드러난 제1점착제층(301) 상에 사전 제작된 상기 적층체의 제1기재(101)를 박리시켜 드러난 λ/2 위상차층(201)을 접합시켜 접합체를 제작한다. (b2)와 같이 제2이형필름(602)의 일면 상에 제2점착제층(302)을 점착시킨 접합체를 준비하고, 상기 (B2)에서 제조된 접합체의 제2기재(102)를 박리시켜 드러난 λ/4 위상차층(202) 상에 상기 (b2)에서 준비된 제2점착제층(302)을 점착시켜 편광판을 제작할 수 있다(도 2 참조).
이 때, 상기 적층체(700)에서 제1기재(101)와 λ/2 위상차층(201) 간의 박리력은 상기 제2기재(102)와 λ/4 위상차층(202) 간의 박리력 보다 낮을 수 있다. 상기와 같은 박리력의 상대적인 차이로 인해 도 2의 (B2)와 같이 상기 적층체(700)의 λ/2 위상차층(201)과 제1점착제층(301)의 점착을 위해 상기 λ/2 위상차층(201) 상에 위치한 제1기재(101)를 박리할 때, 제1기재(101)와 λ/2 위상차층(201)의 박리력이 제2기재(102)와 λ/4 위상차층(202)의 박리력보다 낮음으로써 박리가 보다 용이한 효과를 기대할 수 있다. 구체적으로, 상기 적층체(700)에 포함되는 제1기재(101)와 λ/2 위상차층(201) 간의 박리력은 0.02 내지 0.08N/25mm일 수 있으며, 상기 제2기재(102)와 λ/4 위상차층(202) 간의 박리력은 0.06 내지 0.13N/25mm일 수 있다. 또한, 상기 제1기재(101)와 λ/2 위상차층(201) 간의 박리력과 상기 제2기재(102)와 λ/4 위상차층(202) 간의 박리력의 차이가 0.02 N/25mm 이상일 수 있는데, 상기 박리력의 차이가 상기 범위 미만일 경우 박리력의 차이가 미미하여 우선박리가 제대로 실행되지 않을 수 있기 때문이다(도 2 참조).
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층체를 사전 제작하여 편광판을 제작할 경우, 적층체를 별도로 사전제작 함으로써 편광판의 제조 공정시간을 감축시킬 수 있고, 편광자(500) 상에 다른 층의 적층을 위하여 권출권취장치에 투입되는 횟수와 비례하여 증가하는 컬 발생의 문제를 완화시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 상대적으로 단가가 높은 편광자(500)가 상기 권출권취장치에 투입됨으로써 발생하는 원재료의 손실을 감소시킴으로써 제조공정 단기를 절감할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다. 이하의 실시예 및 비교예에서 함량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
제조예
제조예 1: 편광자(500)의 제조
평균 중합도가 2,400, 비누화도 99.9몰% 이상인 두께 75㎛의 폴리비닐알콜 필름(VF-PS, KURARAY 사)을 습식으로 6배 1축 연신하고, 긴장 상태를 유지한 채로 60℃의 물(탈이온수)에 1분 동안 침지한 후, 요오드 : 요오드화칼륨 : 물의 중량비가 0.013 : 5 : 100인 55℃의 수용액에 300초 동안 침지하였다. 그 후, 10℃의 물로 5초 동안 세정한 후 45℃에서 4분간 건조하여 폴리비닐알콜 수지에 요오드가 흡착 배향된 편광자(500)를 제조하였다.
제조예 2: 적층체(700)의 제조
80㎛ 두께의 제1기재(101)(트리아세틸셀룰로오스 필름, 후지 필름(주) 제조)의 일 면 상에 2㎛ 두께의 λ/2 위상차층(201)(후지 필름(주) 제조)이 위치한 접합체와 80㎛ 두께의 제2기재(102)(트리아세틸셀룰로오스 필름, 후지 필름(주) 제조)의 일면 상에 1㎛ 두께의 λ/4 위상차층(202)(후지 필름(주) 제조)이 위치한 접합체를 각각 준비하였다. 상기 제1기재(101) 상에 위치한 λ/2 위상차층(201)의 일 면에 광경화성 접착제(400)(UV 접착제, 아데카(주) 제조)를 도포하여 2㎛ 두께의 광경화성 접착제층(400)을 형성시켰다. 상기 광경화성 접착제층(400)의 일 면에 상기 제2기재(102) 상에 위치한 λ/4 위상차층(202)을 접착시켜 적층체(700)를 제조하였으며, 상기 과정은 도 1에 나타내었다.
실시예 및 비교예 : 편광판의 제작
실시예
38㎛ 두께의 제1이형필름(601)(린텍(주) 제조)의 일 면 상에 제1점착제(아크릴계 점착제, 린텍(주) 제조)를 도포하여 5㎛ 두께의 제1점착제층(301)을 형성시킨 접합체와 38㎛ 두께의 제2이형필름(602)(린텍(주) 제조)의 일 면 상에 제2점착제(아크릴계 점착제, 린텍(주) 제조)를 도포하여 25㎛ 두께의 제2점착제층(302)을 형성시킨 접합체를 각각 준비하였다.
상기 제조예 1에서 제조된 편광자(500)의 일 면 상에 상기 제1점착제층(301)을 접합시켜 접합체를 만들고, 상기 제1점착제층(301)의 일 면에 위치한 제1이형필름(601)을 박리한 후 드러나는 제1점착제층(301)에 상기 제조예 2에서 제조한 적층제(700)의 제1기재(101)를 박리하여 드러난 λ/2 위상차층(201)과 접합하여 접합체를 형성하였다. 상기 접합체의 제2기재(102)를 박리하여 드러난 λ/4 위상차층(202)에 상기 제2점착제층(302)을 접합하여 편광판을 제작하였다. 상기 과정은 도 2에 나타내었다.
비교예
80㎛ 두께의 제1기재(101)(트리아세틸셀룰로오스 필름, 후지 필름(주) 제조)의 일 면 상에 2㎛ 두께의 λ/2 위상차층(201)(후지 필름(주) 제조)이 위치한 접합체, 80㎛ 두께의 제2기재(102)(트리아세틸셀룰로오스 필름, 후지 필름(주) 제조)의 일면 상에 1㎛ 두께의 λ/4 위상차층(202)(후지 필름(주) 제조)이 위치한 접합체, 38㎛ 두께의 제1이형필름(린텍(주) 제조)의 일 면 상에 제1점착제(아크릴계 점착제, 린텍(주) 제조)를 도포하여 5㎛ 두께의 제1점착제층(301)을 형성시킨 접합체, 38㎛ 두께의 제2이형필름(602)(린텍(주) 제조)의 일 면 상에 제2점착제(아크릴계 점착제, 린텍(주) 제조)를 도포하여 25㎛ 두께의 제2점착제층(302)을 형성시킨 접합체 및 38㎛ 두께의 제3이형필름(603)(린텍(주) 제조)의 일 면 상에 제3점착제(아크릴계 점착제, 린텍(주) 제조)를 도포하여 5㎛ 두께의 제3점착제층(303)을 형성시킨 접합체를 각각 준비하였다.
상기 제조예 1에서 제조된 편광자(500)의 일 면 상에 상기 제1점착제층(301)을 접합하여 접합체를 형성시키고, 상기 접합체의 제1이형필름(601)을 박리한 후 드러나는 제1점착제층(301)에 상기 λ/2 위상차층(201)을 접합시킨다. 상기 제1기재(101)를 박리한 후 드러나는 λ/2 위상차층(201)의 일 면 상에 상기 제3점착제층(303)을 접합하여 접합체를 형성시킨다. 상기 제3이형필름(603)을 박리한 후 드러나는 제3점착제층(303)의 일 면 상에 λ/4 위상차층(202)을 접합시키고, 상기 제2기재(102)를 박리한 후 드러나는 λ/4 위상차층(202)의 일 면 상에 상기 제2점착제층(302)을 접합하여 편광판을 제작하였으며, 상기 과정은 도 3에 나타내었다.
실험예
실험예 1: 컬 발생 실험
상기 실시예 내지 비교예에서 제작한 편광판을 10 × 10cm 크기로 자른 후, 48RH% 환경 하에서 24시간 동안 방치한다. 그 후, 바닥으로부터 각 모서리의 들린 정도(컬량)을 측정하여 평가하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 기재하였다.
상기 컬량은 편광판의 평평함(plate)을 측정하는 좌표로, 평평할수록 상기 편광판을 화상표시장치에 접합 시, 기포 등이 발생하지 않고 접합하기 용이하다. 측정기준은 하기와 같다.
<측정 기준>
1차 정컬: 편광판의 이형필름면을 바닥면으로 향하게 하고, 컬량이 가장 높은 부분의 높이를 측정
1차 역컬: 편광판의 이형필름면을 반(反) 바닥면으로 향하게 하고, 컬량이 가장 높은 부분의 높이를 측정
2차 역컬: 이형필름 박리 후, 제 3점착제층을 반(反)바닥면으로 향하게 하고, 컬량이 가장 높은 부분의 높이를 측정
(단위: mm) 1차 정컬 1차 역컬 2차 역컬
실시예 3 0 0
비교예 3 1 0
상기 표 1을 참고하면, 본 발명의 광경화성 접착제층을 포함하는 적층체를 이용하여 편광판을 만들 경우(실시예), 종래의 편광판(비교예)보다 컬 발생이 억제된 것을 확인할 수 있다.
실험예 2: 주름 발생 실험
상기 실시예 내지 비교예에서 제작한 편광판을 JIS-K5600-5-1에 따라 내굴곡성 측정법(Mandrel)을 사용하여 만드렐 Φ(지름, mm)별 주름 발생 여부를 측정하였다. 측정 시료 사이즈는 2.5 × 20cm(가로 × 세로)로 준비하여, 상기 편광판의 제2기재면이 만드렐과 접촉되도록 실험을 진행하였다. 평가 기준은 하기와 같으며, 그 결과는 하기 표 2에 기재하였다(도 4a 및 도 4b 참조).
<평가기준>
○: 주름 미발생
×: 주름 발생
2Φ 3Φ 4Φ 5Φ
실시예 ○ ○ ○ ×
비교예 × × × ×
상기 표 2를 참고하면 본 발명의 광경화성 접착제층을 포함하는 적층체를 사용하여 편광판을 제작할 경우(실시예), 종래의 방법으로 편광판을 제작하는 경우(비교예)보다 주름 발생이 억제되는 것을 확인할 수 있다.
100: 기재
101: 제1기재
102: 제2기재
200: 위상차층
201: λ/2 위상차층
202: λ/4 위상차층
300: 점착제층
301: 제1점착제층
302: 제2점착제층
303: 제3점착제층
400: 광경화성 접착제층
500: 편광자
600: 이형필름
601: 제1이형필름
602: 제2이형필름
603: 제3이형필름
700: 적층체

Claims (6)

  1. λ/4 위상차층; 상기 λ/4 위상차층 상에 배치된 광경화성 접착제층; 및 상기 광경화성 접착제층 상에 배치된 λ/2 위상차층을 포함하고,
    상기 λ/2 위상차층의 상면 상에 제1 기재가 배치되고,
    상기 λ/4 위상차층의 하면 상에 제2 기재가 배치되고,
    상기 제1 기재와 상기 λ/2 위상차층 간의 박리력은 상기 제2 기재와 상기 λ/4 위상차층간의 박리력 보다 낮고, 상기 박리력간 차이는 0.02N/25mm 이상이며,
    상기 제2 기재 및 상기 제1 기재 사이에 상기 λ/4 위상차층, 상기 광경화성 접착제층 및 상기 λ/2 위상차층이 순차적으로 배치된 적층체.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광경화성 접착제층의 두께는 1 내지 4㎛인 적층체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적층체 두께는 7㎛ 이하인 적층체.
  5. 삭제
  6. a) λ/4 위상차층; 상기 λ/4 위상차층 상에 배치된 광경화성 접착제층; 및 상기 광경화성 접착제층 상에 배치된 λ/2 위상차층을 포함하되, 상기 λ/4 위상차층의 하부면과 λ/2 위상차층의 상부면에는 각각 기재가 배치된 적층체를 준비하는 단계;
    b) 상기 λ/2 위상차층의 상부면에 배치된 기재를 박리하고, 상기 면에 제1점착제층이 배치된 편광자를 접합하되, 상기 제1점착제층이 λ/2 위상차층과 편광자 사이에 위치하도록 접합하는 단계; 및
    c) 상기 λ/4 위상차층의 하부면에 배치된 기재를 박리하고, 상기 면에 제2점착제층이 배치된 제2이형필름을 접합하되, 상기 제2점착제층이 λ/4 위상차층과 제2이형필름 사이에 위치하도록 접합하는 단계;를 포함하는 편광판 제조방법.
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