KR20050046523A - Polarizer to improve contrast for liquid crystal display from down view angle - Google Patents

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Abstract

하강 시야각으로부터 LCD용 콘트라스트를 개선하는 폴러라이저(polarizer)는 폴리비닐 알콜(PVA) 시트의 각각의 측면상에 트리아세테이트 셀룰로오스(TAC)를 라미네이팅하고 상기 최상위의 트리아세테이트 셀룰로오스(TAC) 시트상에 암-상태 광 누설을 억제하고 하강 시야각으로부터 LCD용 콘트라스트를 개선하기 위하여 검정 염료 혼합물에 의해 형성된 보호층 필름인 표면-처리 층을 인가하여 생산된 것을 특징으로 한다. A polarizer that improves contrast for LCDs from a lower viewing angle laminates triacetate cellulose (TAC) on each side of a polyvinyl alcohol (PVA) sheet and darkens on the top triacetate cellulose (TAC) sheet. -Produced by applying a surface-treated layer, which is a protective layer film formed by a black dye mixture, to suppress state light leakage and improve contrast for LCD from the falling viewing angle.

Description

하강 시야각으로부터 액정 표시 장치용 콘트라스트를 개선하는 폴러라이저 {Polarizer to Improve Contrast for Liquid Crystal Display from Down View Angle}Polarizer to Improve Contrast for Liquid Crystal Display from Down View Angle}

발명의 분야Field of invention

본 발명은 콘트라스트를 개선하는 LCD용 폴러라이저(polarizer)에 관한 것이다. 특히, 생산시 암-상태 광 누출(dark-state light leakage)을 억제하고 하강 시야각(down view angle)으로부터 LCD용 콘트라스트를 개선하기 위해 표면 처리에서 혼합된 검정 안료를 가진 보호층을 형성할 수 있는 하드코트(hardcoat:HC) 층 및 안티-스테틱(anti-static:AS) 층을 의미한다. The present invention relates to a polarizer for LCD that improves contrast. In particular, it is possible to form a protective layer with mixed black pigments in the surface treatment to suppress dark-state light leakage in production and to improve contrast for the LCD from the down view angle. By hardcoat (HC) layer and anti-static (AS) layer.

발명의 배경Background of the Invention

광을 전달하고 차단할 수 있는 폴러라이저 및 광을 변조시킬 수 있는 액정은 LCD를 구성하기 위한 기본적 요소들이다. LCD 응용은 계산기(calculator)로부터 이동되고 일찍이 노트북 컴퓨터, 워드 프로세서, LCD 프로젝터, LCD TV, 자동 항법장치(navigators) 및 내부 및 외부 측정 장치를 주시하고 있다. Polarizers that can transmit and block light and liquid crystals that can modulate light are the basic components of an LCD. LCD applications are shifting from calculators and are early looking at notebook computers, word processors, LCD projectors, LCD TVs, automatic navigators and internal and external measurement devices.

시야각은 LCD의 매우 독특한 특징이다. LCD 패널에 대해서는 도 1에 도시한 바와 같이, 백라이트(backlight) 자원(7)로부터 입사 광이 폴러라이저(6), 유리 패널(5), ITO 도전층(3), 분자 방향층(2) 및 액정층(1)을 순차적으로 통과한 후에, 분자 방향층(2), ITO 도전층(3), 컬러 필터(4), 유리 패널(5) 및 표면-처리 폴러라이저(6)를 지나서 조명된다. 출력광은 특정한 방향을 가진다. 그것은 또한 대부분 디스플레이로부터의 출력광은 수직방향이라는 것을 의미한다. 만약 매우 평탄한 각도로부터 전체적으로 백색 스크린을 지켜보는 경우, 검정 색상을 매우 보기 쉽거나 색상 충실도(fidelity)를 잃어버릴 수 있다. 그런 효과는 어떤 상황하에서는 유용할 수도 있으나, 대부분 응용분야에서는 바람직하지 못한 것이다. 따라서, LCD 산업은 LCD용 시야각 특성을 개선하려고 애쓰고 있다. Viewing angle is a very unique feature of LCD. As for the LCD panel, as shown in FIG. 1, incident light from the backlight resource 7 is transmitted to the polarizer 6, the glass panel 5, the ITO conductive layer 3, the molecular aromatic layer 2, and the like. After passing through the liquid crystal layer 1 sequentially, it is illuminated past the molecular aromatic layer 2, the ITO conductive layer 3, the color filter 4, the glass panel 5 and the surface-treated polarizer 6. . The output light has a specific direction. It also means that the output light from most displays is vertical. If you look at the white screen as a whole from a very flat angle, you may very easily see the black color or lose color fidelity. Such effects may be useful in some situations, but are undesirable for most applications. Therefore, the LCD industry is trying to improve the viewing angle characteristic for LCD.

또한, LCD 산업은 시야각이 콘트라스트(Contrast) 10:1(보통 상/하/좌/우 4 방향에서)을 획득하는 것을 최대 시야각으로 정의한다. 콘트라스트는 명-상태(bright-state) 투과율(transmittance)(전체적으로 백색) 및 암-상태(dark-state) 투과율(전체적으로 검정)의 비율로 정의된다. 상기 비율이 높을수록, 디스플레이는 더 밝다. 콘트라스트 문제는 CRT 디스플레이가 쉽게 전체적으로 검정 스크린을 표시할 수 있기 때문에 CRT 디스플레이에는 존재하지 않는다. 그러나, 이것은 LCD용에는 매우 어렵다. 콜드 캐소드 형광성 램프(cold cathode fluorescent lamp)로 구성된 백라이트 자원(7)은 빠르게 턴-온 및 턴-오프 될 수 없어서, 상기 백라이트 자원은 항상 온 상태를 유지하고 있다. 전체적으로 검정 스크린을 획득하기 위하여, 액정 모듈은 백라이트 자원(7)으로부터 모든 광을 차단하는 것을 가진다. 그러나 물리적 특성으로 인해, 이들 성분들은 그 요구사항에 적합할 수 없고 항상 광 누설을 나타낸다. In addition, the LCD industry defines the maximum viewing angle that the viewing angle obtains a contrast of 10: 1 (usually in the up / down / left / right four directions). Contrast is defined as the ratio of bright-state transmittance (total white) and dark-state transmittance (total black). The higher the ratio, the brighter the display. Contrast problems do not exist in CRT displays because CRT displays can easily display a black screen as a whole. However, this is very difficult for LCDs. The backlight resource 7 consisting of a cold cathode fluorescent lamp cannot be quickly turned on and off, so that the backlight resource is always on. In order to obtain a black screen as a whole, the liquid crystal module has to block all light from the backlight source 7. However, due to their physical properties, these components cannot meet their requirements and always exhibit light leakage.

도 2에 도시된 바와 같이, 6∼8 마이크로미터 하드코트(HC) 층을 가진 전통적인 폴러라이저는 하강 시야각으로부터의 콘트라스트용 광학적 측정에 영향을 받기 쉽다. 도 3에 도시된 바와 같이, 6∼8 마이크로미터 안티-스테틱(AS) 층을 가진 전통적인 폴러라이저는 하강 시야각으로부터의 콘트라스트용 광학적 측정에 영향을 받기 쉽다. 상기 도면으로부터, HC 폴러라이저는 콘트라스트 6.1을 가지는 한편 AS 폴러라이저는 콘트라스트 7.0을 가지는 것으로 알려져 있다. 콘트라스트 도면의 270도에서 주위 및 고른(solid) 곡선에 의해 형성된 지역으로부터, HC 층 및 AS 층에 의해 상기 감싸진 지역은 암-상태 광 누설로 인해 10이상의 콘트라스트에 도달할 수 없다고 알려져 있다. 한편, 이것은 LCD용 디스플레이 특성에 영향을 미치며 바람직하지 않은 응용성을 가져온다.As shown in FIG. 2, traditional polarizers with 6-8 micrometer hardcoat (HC) layers are susceptible to optical measurements for contrast from a lower viewing angle. As shown in FIG. 3, traditional polarizers with 6-8 micrometer anti-static (AS) layers are susceptible to optical measurements for contrast from the lower viewing angle. From this figure, the HC polarizer is known to have contrast 6.1 while the AS polarizer has contrast 7.0. From the area formed by the ambient and solid curves at 270 degrees in the contrast figure, it is known that the area enclosed by the HC layer and the AS layer cannot reach more than 10 contrasts due to dark-state light leakage. On the other hand, this affects the display characteristics for the LCD and brings undesirable applicability.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명은 개선된 콘트라스트 성능을 가진 폴러라이저를 개발하여 하강 시야각으로부터 LCD용 콘트라스트를 개선하기 위한 것이다. LCD용 하강 시야각으로부터의 콘트라스트를 증가시키고 암-상태 광 누설을 억제하기 위하여, 본 발명자는 시야각 콘트라스트의 정의로부터 예비적인 이론적 원칙을 유도하였는데, 즉 암-상태 투과율을 감소시켜서 콘트라스트를 증가시키는 것이다.The present invention is directed to developing a polarizer with improved contrast performance to improve contrast for LCDs from a lower viewing angle. In order to increase the contrast from the falling viewing angle for LCDs and to suppress dark-state light leakage, the inventors have derived a preliminary theoretical principle from the definition of the viewing angle contrast, namely to increase the contrast by reducing the dark-state transmission.

도 4를 참조하시오. 상기 표면 처리된 폴러라이저(6)는 PVA 시트(61)의 각각의 측면상에 TAC 시트(62)를 라미네이팅(laminating)하고 또한 최상위의 TAC 시트(62)상에 표면 처리층(63)을 적용함으로써 생성된다. 상기 폴러라이저(6)는 암-상태 광 누설을 억제함으로써 하강 시야각으로부터의 콘트라스트를 개선하고 검정 염료를 상기 표면 처리층(63)과 혼합하여 형성된 보호 코팅 층을 가진다. See FIG. 4. The surface treated polarizer 6 laminating the TAC sheet 62 on each side of the PVA sheet 61 and also applying the surface treatment layer 63 on the topmost TAC sheet 62. Is generated. The polarizer 6 has a protective coating layer formed by suppressing dark-state light leakage to improve contrast from the falling viewing angle and mixing black dye with the surface treatment layer 63.

상기 검정 염료는 솔벤트 염료이다. 크롬산 원자를 가지고 두 개의 기능성 기(groups)에 부착된 크롬산을 가진 이온 산 크롬산 금속 복합 염료이다. 크롬산 금속 복합 염료(2RL) 및 BL은 실시예들이다. 염료 2RL 및 염료 BL의 흡수 스펙트럼에 대한 것은 도 5로부터, 두가지 염료는 300∼700 nm 범위에서 매우 낮은 투과율을 나타내며 광을 현저하게 흡수한다. 백라이트 자원으로부터 광을 차단하고 암-상태 광 누설을 억제하는 매개체로서 작용한다. The assay dye is a solvent dye. It is an ionic acid chromic acid metal complex dye with chromic acid with chromic acid atoms attached to two functional groups. Chromic acid metal complex dyes (2RL) and BL are examples. For the absorption spectra of Dye 2RL and Dye BL from FIG. 5, the two dyes show very low transmission in the 300-700 nm range and absorb light significantly. It acts as a medium to block light from backlight resources and to suppress dark-state light leakage.

실시예들은 본 발명 청구범위를 제한하는 것이 아니며 본 발명을 또한 설명하기 위해 아래에 주어진다. The examples are not intended to limit the invention claims and are given below to illustrate the invention as well.

실시예 1Example 1

하드코트 물질과 함께 중량 0.001%∼1%의 크롬산 금속 복합 염료를 혼합하고 6∼8 마이크로미터 HC 층을 준비하고, 하강 시야각으로부터의 콘트라스트를 위한 광학적 측정을 수행한다. 그 결과는 도 6에 도시되었다.A 0.001% to 1% chromic acid metal composite dye with a hard coat material is mixed and a 6-8 micron HC layer is prepared and optical measurements for contrast from the falling viewing angle are performed. The result is shown in FIG.

콘트라스트가 9.2(10에 거의 가까움)라는 것이 도면으로부터 알려져 있다. 상기 콘트라스트 도면의 270도에서 그 주위 및 고른 곡선에 의해 감싸진 지역은 매우 작다. 따라서, 암-상태 광 누설은 개선되었다. 이런 식으로 만들어진 폴러라이저는 암-상태 광 누설을 억제할 수 있고 LCD 성능 뿐만 아니라 하강 시야각으로부터의 콘트라스트를 크게 개선할 수 있다. It is known from the figure that the contrast is 9.2 (nearly 10). At 270 degrees of the contrast plot, the area enclosed by the surrounding and even curves is very small. Thus, dark-state light leakage was improved. The polarizer made in this way can suppress dark-state light leakage and greatly improve contrast from falling viewing angle as well as LCD performance.

실시예 2Example 2

안티-스테틱 물질과 함께 중량 0.001%∼1%의 크롬산 금속 복합 염료를 혼합하고 6∼8 마이크로미터 AS 층을 준비하고, 하강 시야각으로부터의 콘트라스트를 위한 광학적 측정을 수행한다. 그 결과는 도 7에 도시되었다. 콘트라스트가 10.4 (10 이상)라는 것이 도면으로부터 알려져 있다. 암-상태 광 누설은 상기 콘트라스트 도면에서는 발견되지 않았다. 따라서, 이런 폴러라이저는 암-상태 광 누설을 완전하게 억제할 뿐만 아니라 LCD 성능 뿐만 아니라 하강 시야각으로부터의 콘트라스트 성능을 크게 개선한다. A 0.001% to 1% chromic acid metal complex dye with anti-static material is mixed and a 6-8 micrometer AS layer is prepared and optical measurements for contrast from the falling viewing angle are performed. The result is shown in FIG. It is known from the figure that the contrast is 10.4 (10 or more). Dark-state light leakage was not found in the contrast plot. Thus, this polarizer not only completely suppresses dark-state light leakage but also greatly improves the LCD performance as well as the contrast performance from the falling viewing angle.

상기 실시예로부터, 생산시 표면 HC 층 또는 AS 층에 검정 염료를 혼합함으로써, 보호층은 암-상태 광 누설을 억제하고 또한 LCD 성능을 개선하도록 형성된다는 것이 명백하다. 이 기술은 실제 산업 가치를 가진 기술혁신으로서 고려될 만한 가치가 있다.From the above examples, it is clear that by mixing the black dye with the surface HC layer or the AS layer in production, the protective layer is formed to suppress dark-state light leakage and also improve LCD performance. This technology is worth considering as a technological innovation with real industrial value.

본 발명에 따르면, 보호층은 하드코트 층 및 안티-스테틱 층이 검정 염료 혼합물과 함께 생성될 때 암-상태 광 누설을 억제하도록 형성되고, 하강 시야각으로부터의 콘트라스트를 개선하는 폴러라이저가 생산된다. According to the invention, the protective layer is formed to suppress dark-state light leakage when the hardcoat layer and the anti-static layer are produced together with the black dye mixture, and a polarizer is produced which improves contrast from the falling viewing angle. .

도 1은 LCD 패널의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an LCD panel.

도 2는 하드코트 층을 가진 전통적인 폴러라이저로부터 측정된 콘트라스트이다.2 is contrast measured from a traditional polarizer with a hardcoat layer.

도 3은 안티-스테틱 층을 가진 전통적인 폴러라이저로부터 측정된 콘트라스트이다.3 is contrast measured from a traditional polarizer with an anti-static layer.

도 4는 본 발명에 대한 폴러라이저의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of the polarizer for the present invention.

도 5는 크롬산 금속 복합 염료 2RL 및 염료 BL에 대한 흡수 스텍트럼이다.5 is an absorption spectrum for the chromic acid metal complex dye 2RL and dye BL.

도 6은 본 발명에 관한 하드코트 층을 가진 폴러라이저에 대한 상기 측정된 콘트라스트이다.6 is the measured contrast for a polarizer with a hardcoat layer in accordance with the present invention.

도 7은 본 발명에 관한 안티-스테틱 층을 가진 폴러라이저에 대한 측정된 콘트라스트이다.7 is measured contrast for a polarizer with an anti-static layer in accordance with the present invention.

Claims (6)

폴리비닐 알콜(PVA) 시트의 각각의 측면상에 트리아세테이트 셀룰로오스(TAC)를 라미네이팅하고 상기 최상위의 트리아세테이트 셀룰로오스(TAC) 시트상에 암-상태 광 누설을 억제하고 하강 시야각으로부터 LCD용 콘트라스트를 개선하기 위하여 검정 염료 혼합물에 의해 형성된 보호층 필름인 표면-처리 층을 인가하여 생산되는 것을 특징으로 하는 하강 시야각으로부터 LCD용 콘트라스트를 개선하는 폴러라이저.Laminate triacetate cellulose (TAC) on each side of the polyvinyl alcohol (PVA) sheet, suppress dark-state light leakage on the topmost triacetate cellulose (TAC) sheet, and improve contrast for LCD from falling viewing angle A polarizer for improving contrast for LCDs from a falling viewing angle, characterized in that it is produced by applying a surface-treated layer which is a protective layer film formed by a black dye mixture. 제 1 항에 있어서, 상기 검정 염료는 솔벤트 염료인 것을 특징으로 하는 하강 시야각으로부터 LCD용 콘트라스트를 개선하는 폴러라이저.The polarizer of claim 1, wherein the assay dye is a solvent dye. 제 1 항에 있어서, 상기 검정 염료는 이온 산 크롬산 금속 복합 염료인 것을 특징으로 하는 하강 시야각으로부터 LCD용 콘트라스트를 개선하는 폴러라이저.The polarizer of claim 1, wherein the assay dye is an ionic acid chromate composite dye. 제 1 항에 있어서, 상기 검정 염료는 중량 0.001%∼1%인 상기 표면 처리 재료와 혼합된 것을 특징으로 하는 하강 시야각으로부터 LCD용 콘트라스트를 개선하는 폴러라이저.The polarizer of claim 1, wherein the black dye is mixed with the surface treatment material having a weight of 0.001% to 1%. 제 1 항에 있어서, 상기 표면 처리 층은 하드코트(HC) 층인 것을 특징으로 하는 하강 시야각으로부터 LCD용 콘트라스트를 개선하는 폴러라이저.The polarizer of claim 1, wherein the surface treatment layer is a hard coat (HC) layer. 제 1 항에 있어서, 상기 표면 처리 층은 안티-스테틱(AS) 층인 것을 특징으로 하는 하강 시야각으로부터 LCD용 콘트라스트를 개선하는 폴러라이저.The polarizer of claim 1, wherein the surface treatment layer is an anti-static (AS) layer.
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