KR20080009517A - 방현필름 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광확산 기능을 가지는 광확산층을 편광자를 지지하는 투명지지체의 외측에 코팅하여, 점착 조성물에 광확산 미립자를 포함하는 편광필름보다 광확산정도(Haze), 투명도(Clarity), 난반사 효과 등이 우수한 편광필름을 제조하기 위한 방법으로서, 스프레이 코팅 헤드부를 이용하여 광확산 조성물을 투명지지체에 코팅하여 편광필름을 제조한다. 본 발명은 기존의 코팅 방식 대신 스프레이 분무 헤드를 통한 스프레이 코팅 방식을 채택하여, 광확산층을 고르게 코팅할 수 있으며, 이와 더불어 난반사 방지 등의 효과도 함께 얻을 수 있다.
방현 필름, 광확산 방지층, 스프레이코팅

Description

방현필름 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 편광필름{MANUFACTURING METHOD OF GLARE REDUCING FILM AND POLARIZED FILM MANUFACTURED THEREOF}
도 1은 본 발명에서 이용하는 코팅 방식의 구조도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 스프레이 코팅기 200 : 투명지지필름
본 발명은 광확산층을 포함하는 편광필름의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 편광필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 투명지지체의 외측에 유기입자 또는 무기입자가 함유된 광확산 조성물을 코팅하여, 기존의 난반사 방지 편광필름보다 광확산정도(Haze), 투명도(Clarity), 난반사 효과 등이 우수한 방현성 편광필름을 제조하기 위한 방법이다. 본 발명에서는 입자들이 분산된 용액을 보다 효과적으로 투명지지체에 도포시키기 위하여 코팅 헤드부를 이용하여, 상기 광확산 조성물을 투명지지체에 코팅하여 편광필름을 제조하는 방법 및 이를 이용한 편광필름에 관한 것이다.
CRT 디스플레이나 액정 디스플레이에서는 가속된 전자가 전면의 글래스 내측에 있는 형광체에 충돌하여 에너지를 방출하여 형광체가 발광해 적, 녹, 청의 광이 전면측으로 방출된다. 디스플레이를 실내에서 사용하는 경우, 형광등 등의 조명이 디스플레이 표면으로 입사하여 그 광이 반사되면 화면이 눈이 부시게되고, 화면의 인식이 어려워진다.
투명기재 필름상에, 실리카를 함유한 수지도료를 도포하여 광확산성 층을 형성한 방현필름을 디스플레이의 전면에 배치하여, 눈부심의 원인인 외광을 확산시켜 화면의 눈부심을 완화하는 방법을 통상적으로 행하고 있다.
종래, 투명 또는 반투명 수지체에 광확산 물질을 분산시킨 사례(일본 공개특허공보 소 55-46707호)가 있었으며, 투명물질 중에 진주 안료를 분산시켜 진주안료 표면에서의 반사를 이용한 광확산성 확보 방법(일본 공개특허공보 소 55-84975호)이 있었다. 하지만 이러한 종래 기술은 후방 산란에 의하여 반사 성능을 확보하기 때문에 투과형 액정표시장치의 정면 휘도를 향상시키기 위해 사용되는 렌즈시트의 집중 효과를 저감시키는 문제가 있었다.
또한, 광확산 미립자를 사용하여 코팅할 때, 기존의 캡, 립, 다이, 마이크로 그라비아 등의 코팅 방식을 이용하는 경우는 편광필름에 코팅되는 광확산층이 고르지 못하여 광확산 효과가 불규칙한 문제가 있었다. 더불어 광확산층이 편광필름과 LCD 필름 사이에 존재하는 경우 미세 공극의 발생으로 일정 수준 이상의 광확산 효과를 확보하는데 어려움이 있었다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기존의 코팅 방식 대신 스프레이 분무 헤드를 통한 스프레이 코팅 방식을 채택하였다. 무기 산화물 등의 메탈 혹은 고분자 비드의 유기입자 등을 하드 코팅 수지에 혼합한 광확산 조성물을 코팅헤드를 통하여 스프레이 코팅하여 투명 지지체에 광확산층이 고르게 코팅되도록 하는 것을 목적으로 한다. 또한, 코팅된 광확산층은 액정표시장치 내부에 존재하는 광확산층과 비교하여 동일한 광확산 미립자를 사용하면서도 더욱 큰 확산 효과 및 시야각 향상을 얻도록 한다. 부가적으로, 광확산층을 통하여 난반사 방지 효과도 함께 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 하드 코팅 수지에 무기입자 또는 고분자 유기입자 등을 혼합한 광확산 조성물의 제조단계; 스프레이 압력과 분무량 조절이 가능한 코팅 헤드부를 이용하여 상기 광확산 조성물을 편광자 보호층에 코팅하여 광확산층을 형성하는 광확산층 코팅단계; 상기 편광자와 광확산층을 포함하는 상기 편광자 보호층을 접착하는 접착단계; 및 상기 광확산층을 포함하는 편광필름을 열경화 또는 광경화를 이용하여 경화하는 경화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광확산층을 포함하는 편광필름 제조방법 및 이를 이용한 편광필름을 통하여 달성될 수 있다.
이하 본 발명의 기술적 구성을 중심으로 상세히 설명한다.
본 발명은 광확산층을 포함하는 편광필름 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 편광필름에 관한 것이다. 본 발명에 의한 편광필름 제조방법은 하드 코팅 수지에 무기입자 또는 고분자 유기입자 등을 혼합한 광확산 조성물의 제조단계, 광확산층 코팅단계, 접착단계, 그리고 경화단계를 포함하여 구성된다. 이하 각각의 단계에 대하여 살펴본다.
(1) 광확산 조성물의 제조단계
편광필름의 표면에서 광이 반사되어 눈부심이 발생하는 것을 방지하기 위하여 통상적으로 이용되는 자외선 경화 수지에 무기입자 등의 메탈 입자 혹은 고분자 유기입자 등을 혼합한다. 무기 입자로는 SiO2, TiO2 등이 있으며, 유기 입자로는 스틸렌비드, 멜라민비드, 아크릴비드, 아크릴-스틸렌비드, 폴리카보이네이트비드, 폴리에틸렌비드, 폴리염화비닐비드 등을 이용할 수 있는데, 특히 스틸렌비드가 바람직하다. 상기 미립자는 모두 비응집성이기 때문에 투광성 수지와의 굴절율 차에 의해 효과적인 내부 산란성이 얻어져 면발광 방지가 가능해진다. 상기 광확산 조성물에 포함되는 물질 각각에 대해서는 이하에서 상세히 설명하기로 한다.
(2) 광확산층 코팅단계
광확산층을 코팅하기 위하여 본 발명에서는 스프레이 코팅방식을 사용한다.
본 발명에서 광확산층을 형성하기 위하여 사용하는 스프레이 코팅방식은 도 1과 같다. 도 1은 편광필름(200)에 광확산층이 스프레이 코팅 및 인라인코팅을 이용하여 코팅되는 방식을 설명한 구조도이다. 도 1에서 보는 바와 같이, 두 개 이상 의 코팅 헤드(100)를 이용하는 경우, 광확산 조성물의 분무량 또는 분무 압력을 조절하여 광확산층의 두께와 내구성 등을 조절할 수 있다. 또한, 인라인코팅 방식을 이용하여, 필름이 연속적으로 동일한 방향과 속도로 이동하는 하는 동안, 필름 상부의 코팅 헤드에서 혼합액이 분무되어 코팅되는 방식을 채택하였다.
본 발명의 스프레이 코팅방식은 일반적인 무한 궤도 습식 코팅방식(wet coating), 예컨대 나이프(Knife), 콤마(Comma), 다이(Die), 마이크로 그라비아, 그라비아, 닙(nip) 헤드방식 등에서 발생하는 미세한 공극화 현상을 없애거나 최소화한다. 또한, 공극에 공기가 차게되면 굴절율에 변화를 가져올 수 있고, 빛을 산란시켜서 전체적인 투과율을 감소시킨다.
상기의 스프레이 코팅방식을 이용하는 경우, 필름 상부에 코팅 헤드를 일정한 간격으로 두 개 이상 배치시켜 균일하게 코팅층을 형성할 수 있다. 상기 코팅 헤드는 다공성 막을 통하여 코팅 조성물이 분출되도록 구성되었으며, 코팅 헤드의 전면부에 조성물 분출량을 조절할 수 있는 조절부를 구비하고 있다. 따라서 일정한 면적에 대하여 일정량의 코팅 조성물을 분출할 수 있도록 구성된다. 이는 통상 이용되는 스프레이와는 다른 구성을 하고 있기 때문에 코팅 조성물의 양 및 코팅층 두께를 조절하기에 매우 유리하다. 또한, 상기 코팅 헤드는 코팅 조성물이 유입될 때는 코팅 헤드부로 이용되나, 코팅이 완료된 후에는 바람을 유출시켜 풍량 및 풍속을 조절하여 코팅층을 건조시키는 데 이용할 수도 있다.
코팅 헤드를 두 개 이상 사용하는 경우, 코팅 헤드를 통하여 분무되는 코팅 조성물은 동일한 조성물인 것이 바람직하지만, 서로 다른 조성물을 사용하는 것도 가능하다. 동일한 조성물을 이용하여 1차 코팅, 2차 코팅 등을 순차적으로 진행하는 경우 기존 방식에 의한 미세 공극화 현상을 더욱 효과적으로 없앨 수 있다. 예컨대, 무기계 비드 코팅 조성물을 이용하여 1차 코팅하고, 아크릴계 또는 스티렌계 코팅 조성물을 이용하여 2차 코팅할 수 있다.
상기 방현필름의 코팅층은 복수의 무기입자 및 유기입자를 포함하는데, 상기 방현필름의 일정 영역은 상호 대칭되는 입자를 갖도록 배치되는 것이 바람직하다. 코팅층의 입자들이 상호대칭성을 갖는 경우, 우수한 반사 특성이 얻어져 방현기능이 효과적으로 되며, 뿌옇거나 광의 회절에 의한 시인성 저하를 충분히 방지시킨 방현필름을 얻을 수 있다. 또한, 입자에 의해 생기는 요철의 정점간 거리의 분포를 반영한 광의 회절로 방현필름이 무지개 색으로 보이기 때문에 시인성이 저하되는 경향이 있다. 따라서 무기입자 및 유기입자가 함유된 코팅층의 요철간 거리 분포를 적절하게 조절하는 것이 중요하다. 본 발명에서는 50 내지 300㎛의 주기로 입자가 상호 대칭되도록 배치되는 것이 방현기능을 향상시키기에 가장 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 광확산 조성물은 경화성수지, 경화제 그리고 광확산 미립자를 포함하여 구성된다. 코팅단계에서 사용하는 광확산 조성물의 각 구성 물질에 대하여 살펴본다.
< 경화성수지 >
본 발명에서 사용하는 경화성수지는 열경화성수지 또는 광경화성수지 중 적어도 하나를 사용한다.
열경화성수지와 광경화성수지는 일반적으로 알려진 공지의 수지를 사용한다. 열경화성수지 중에서 축중합형 수지로는 페놀수지, 요소수지, 멜라민수지 등이 있으며, 첨가중합형 수지로는 에폭시수지, 폴리에스테르수지 등이 있다. 본 발명에서는 이들을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 광경화성수지로는 일반적으로 UV경화성수지를 사용한다. 광경화성수지로는 불포화 폴리에스테르 수지, 다관능 아크릴레이트 수지, 에폭시 아크릴 수지, 에폭시 아크릴레이트 수지 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에서 우레탄-아크릴레이트 수지를 사용하였으나, 사용가능한 경화성수지는 동일한 작용 효과를 나타낸다면 그 범위가 나열된 수지에 한정되지 않음은 물론이다.
본 발명에서는 자일렌 65중량%에 대하여 자외선 경화성수지 35중량%를 혼합하여 이용한다.
< 경화제 >
본 발명에서의 경화제는 열경화성수지 또는 광경화성수지에 존재하는 관능기의 형태에 따라서 적절히 선택 및 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아지리딘계 화합물, 금속 킬레이트 화합물, 금속 알콕사이드 금속염, 아민 화합물, 히드리진 화합물 등을 단독 또는 혼합 하여 사용한다.
본 발명에서의 이소시아네이트계 화합물은 디페닐메탄 이소시아네이트(diphenylmethane isocyanate), 자이렌 디이소시아네이트(xylene diisocyanate) 등의 방향족 디이소시아네이트계 화합물, 헥사메틸 디이소시아네이트(hexamethyl diisocyanate) 등의 지방족 디이소시아네이트 화합물(aliphatic diisocyanate) 등을 단독 또는 혼합하여 사용한다.
또한, 본 발명에서의 에폭시계 화합물은 폴리에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르(polyethylene glycol diglycidyl ether), 디글리시딜 에테르(diglycidyl ether), 트리메틸올 프로판 트리글리시딜 에테르(trimethylol propane triglycidyl ether) 등을 단독 또는 혼합하여 사용한다.
본 발명에서의 경화제는 광확산 조성물 100중량%에 대하여 0.3중량% 내지 5.0중량% 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 경화제는 광확산 조성물의 분자량 또는 사슬 구조를 제어하기 위하여 사용하는 첨가제로서 전술한 범위에서 경화제를 사용하면 상 분리 현상 등을 억제하는 효과가 두드러진다.
< 광확산 미립자 >
본 발명에서의 광확산 미립자는 실리카, 탄산칼슘, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 점토, 활석, 이산화티타늄, 산화세슘 등의 무기입자, 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지 등의 유기입자 또는 유기계 백색 안료를 사용한다. 또한 아크릴계 고분자를 점착 조성물의 주성분으로 하는 경우 광확산에 필요한 굴절율 및 확산 정도를 만족하는 고분자 비드가 바람직하다. 고분자 비드로는 멜라민 비드(굴절율 : 1.57), 아크릴 비드(굴절율:1.47), 아크릴-스티렌 비드(굴절율 : 1.54), 폴리카보네이트 비드, 폴리에틸렌 비드, 염화비닐 비드 등이 있다.
본 발명에서 사용하는 광확산 미립자는 스프레이 코팅 방식에 적합한 광확산 미립자를 사용하는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 아크릴계 비드 또는 스티렌계 비드를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 본 발명에서는 무기계 비드를 광확산 미립자로 사용하는 것도 바람직하다. 상기 아크릴계 비드, 스티렌계 비드 또는 무기계 비드는 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 아크릴계 비드는 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 아밀 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트, 사이클로 헥실 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 사이클로 헥실 메타크릴레이트, 벤질 헥실 메타크릴레이트, 사이클로 헥실 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 벤질 메카크릴레이트, 비닐 아세테이트, 스티렌, 아크릴로니트릴, 아크릴산, 메타크릴산, 무수말레인산, 이타콘산, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, N-메틸올아크릴아미드, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 글리시딜아미드, 라우릴아크릴레이트, 에톡시디에틸렌클리콜아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트, 테트라히드로푸릴 아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 펜타에리트리틀테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 트리메틸올프로판아크릴산벤조에이트, 2-에틸헥실메타아크릴레이트, n-스테아릴메타아크릴레이트, 시클로헥실메타아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴메타아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타아크릴레이트, 2-히드록시부틸메타아크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타아크릴레이트, 글리세린디메타아크릴레이트, 글리세린디메타아크릴레이트헥사메틸렌디이소시아네이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트헥사메틸렌디이소시아네이트의 단량체 또는 올리고머를 단독 또는 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 사용하는 스티렌계 비드는 스티렌, α-메틸스티렌, α-에틸스티렌, o-에틸스티렌, p-에틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌 또는 비닐 톨루엔을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 사용하는 무기계 입자는 시리카(SiO2), 산화티타늄(TiO2), 산화지르코늄(ZrO2), 산화망간(MnO2), 산화코발트(CoO), 산화철(Fe2O3) 등을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 본 발명에서는 산화철을 이용하는 것이 바람직하다.
광확산 미립자의 함량은 광확산 조성물 100중량%에 대하여 1중량% 내지 5중량%인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 2중량% 내지 3중량%이다. 광확산 미립자의 함량이 1중량% 보다 작으면 광확산 효과를 기대하기 어렵고, 5중량% 보다 크면 광확산 미립자가 과도하여 투과율을 감소시킬 수 있다.
본 발명에서 사용하는 광확산 미립자를 통하여 분산성이 우수하고 균일하고 높은 광확산성을 갖는 편광필름을 얻을 수 있다. 또한 광확산 미립자의 형상은 구상 또는 침상인 것이 바람직하다.
광확산 미립자의 입자 직경은 1㎛ 내지 4㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2㎛ 내지 3㎛이다. 광확산 미립자의 입자 직경이 1㎛보다 작으면 만족스러운 광확산 효과를 얻기가 힘들고, 광확산성이 저하되어 화상이 알루미늄 색상으로 변색되는 단점이 있다. 또한 광확산 미립자의 입자 직경이 4㎛보다 크면 점착 조성물에서 광확산 미립자로 인해 화면의 배경이 거칠어지기 쉽고 화상 콘트라스트가 악화된다.
본 발명에서 광확산 미립자의 굴절율은 광확산 조성물의 굴절율에 대하여 0.01 내지 0.4 의 차이를 가지는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 굴절율 차이는 0.07 내지 0.3이다. 굴절율 차이가 0.01 보다 작으면 광확산이 이루어지지 않고 굴절율차가 0.4보다 크면 내부 산란이 지나치게 크고 전체 광선 투과율이 약화되는 문제가 있다. 또한, 광확산 미립자의 굴절율은 광확산 조성물의 굴절율보다 낮아야 굴절율 조정이 용이하고 생산성이 향상된다.
< 분산제 >
본 발명에서는 하드 코팅층을 보상 필름에 도포하기 위하여 분산제인 유기용매를 사용한다. 본 발명에서는 하드 코팅층 조성물이 고르게 분산될 수 있는 유기용매를 사용하는 것이 바람직하다. 하드 코팅층의 도포성, 부착성, 경도 강화 기능의 제고를 고려하여 유기용매를 선택한다.
본 발명에서 사용하는 유기용매는 알콜계 메탄올, 이소프로판올, 부탄올, t-부탄올, 이소부탄올 등의 탄소수 1 내지 8의 포화 탄화수소계 알콜, 케톤류의 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 탄소수 1 내지 8의 포화 탄화수소계 케톤, 아세틸 아세톤 등의 탄소수 1 내지 8의 포화 탄화수소계 디케톤, 에스테르류의 에틸아세테이트, 부틸 아세테이트 등의 탄소수 1 내지 8의 포화 탄화수소계 에스테르, 에테르 알콜류의 에틸셀로솔브, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 1-메톡시-2-프로판올, 그 외에 N-메틸 피롤리돈, 에틸셀로솔브 아세테이트, 디아세톤 알콜 등을 단독 또는 혼합하여 사용한다. 또한, 방향족 탄화수소에 해당하는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수도 있다.
유기용매는 하드 코팅층 조성물 100중량부에 대하여 20중량부 내지 110중량부인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 30중량부 내지 80중량부이다. 유기용매의 함량이 하드 코팅층 조성물 100중량부에 대하여 20중량부보다 작을 때는 점도가 낮아 보상필름과의 도포성, 부착성 등이 떨어지며, 110중량부보다 클 때는 하드코팅층 조성물에 비하여 지나치게 많은 유기 용매를 사용함으로써 채산성이 떨어진다.
상기와 같은 조성물을 혼합하여 제조된 하드코팅한 보상필름의 두께는 30 내지 60㎛ 인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 45 내지 55㎛이고, 상기 하드코팅층의 두께는 3 내지 15㎛인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 내지 10㎛이다. 하드 코팅층의 두께가 3㎛보다 작을 때는 두께가 지나치게 얇아 내스크래칭성 및 내화학성을 확보하기 어려우며, 15㎛보다 클 때는 스핀코팅시 경제성이 떨어진다는 단점이 있다. 상기 두께를 갖는 경우 내스크래칭성 및 내화학성에 유리하며 표면 경도가 가장 적합하다.
부가적으로 상기 하드코팅 조성물에는 소포제, 피복성 개량제, 증점제, 유기 윤활제, 유기 중합체 입자, 산화방지제, 자외선 흡수제, 발포제 염료 등이 함유될 수 있다.
상기와 같은 스프레이 코팅방식 등을 이용하여 인라인 방식으로 제조한다.
< 레벨링제 >
본 발명에서는 하드 코팅층의 표면을 고르게 하기 위하여 하드 코팅층 조성물에 레벨링제를 혼합하여 사용한다. 레벨링제는 실리콘 수지에 케톤이나 에스테르계 용제를 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에 의한 레벨링제로는 실리콘 디아크릴레이트나 실리콘 폴리아크릴레이트 화합물을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
레벨링제의 함량은 광확산 조성물 100중량%에 있어서 0.1중량% 내지 3중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5중량% 내지 2중량%이다. 레벨링제가 0.1중량%보다 작으면 레벨링 효과를 기대하기 어려우며, 3중량% 이상인 경우는 경도가 약화될 우려가 있다.
(4) 건조 및 경화단계
본 발명에 의한 건조는 바람 또는 가열에 의하여 용매를 증발시킨다. 코팅 조성물 중의 용매가 감소하면 용해하고 있던 광확산 조성물이 겔화를 일으키기 시작한다. 따라서 코팅층에는 광확산 조성물과 투광성 수지로 이루어진 덩어리가 생긴다. 겔화할 때, 코팅 조성물 중의 용매의 건조속도가 빈용매 보다도 높거나, 또는 건조온도가 높거나, 또는 풍량이 강할수록 용매의 감소가 급히 일어나서 투광성 수지와 광확산 조성물로 이루어진 덩어리가 급히 생겨 비교적 큰 요철을 형성하지만 코팅 조성물 중의 용매의 건조속도가 빈용매보다 크지 않거나, 또는 건조 조건이 완만할수록 도료 조성물 중의 용매 감소의 속도가 둔화되어 비교적 작은 요철을 형성하게 된다.
본 발명에 의한 경화단계는 편광필름의 제조공정에서 통상적으로 사용되는 경화방식을 사용한다.
본 발명에 의한 광확산 조성물에서는 열경화성수지 또는 광경화성수지가 포함되어 있으므로, 경화단계에서는 열경화 또는 UV경화를 수행한다. 열경화와 UV경 화는 순차적으로 진행할 수도 있으며, 동시에 진행할 수도 있다. 또한, 경화 방식의 차이에 따라서 경화성수지 그리고 경화제가 달라질 수 있으며, 그 범위는 본 발명에서 구체적으로 언급한 경화성수지 그리고 경화제에 한정되지 않는다.
본 발명에 의한 편광필름 제조방법에 의하여 만들어진 편광필름도, 본 발명의 권리범위에 해당한다. 또한, 본 발명의 편광필름 제조방법에 의하여 만들어진 편광필름이 적용되는 화상표시장치도 본 발명의 권리범위에 해당한다. 본 발명에 의한 화상표시장치는 브라운관표시장치(CRT, cathode-ray tube), 액정표시장치(LCD, liquid crystal dispaly), 플라즈마표시장치(PDP, plasma display pannel) 및 유기전계발광 표시장치(OLED, organic light emitting diode)로 이루어진 그룹 중에서 적어도 하나인 화상표시장치이다.
이하에서는 본 발명에 바람직한 실시예와 본 발명과 비교되는 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
실시예 1)
자일렌(Xylene) 65중량%에 자외선 경화수지 35중량%, SiO2 2중량%(크기:1-4㎛), 레벨링제, 분산제를 혼합하여 혼합액을 제조한다. 상기 제조된 혼합액을 투명 편광자 보호막에 스프레이 코팅방식으로 코팅한다. 상기의 코팅된 필름을 건조 후 자외선을 조사하여 경화시켜 5㎛ 두께의 필름을 제조한다.
실시예 2)
자일렌(Xylene) 65중량%에 자외선 경화수지 35중량%, SiO2 2중량%(크기:1-4㎛), 레벨링제, 분산제를 혼합하여 혼합액을 제조한다. 상기 제조된 혼합액을 투명 편광자 보호막에 스프레이 코팅방식으로 코팅한다. 상기의 코팅된 필름을 건조 후 자외선을 조사하여 경화시켜 7㎛ 두께의 필름을 제조한다.
실시예 3)
자일렌(Xylene) 65중량%에 자외선 경화수지 35중량%, SiO2 2중량%(크기:1-4㎛), 레벨링제, 분산제를 혼합하여 혼합액을 제조한다. 상기 제조된 혼합액을 투명 편광자 보호막에 스프레이 코팅방식으로 코팅한다. 상기의 코팅된 필름을 건조 후 자외선을 조사하여 경화시켜 10㎛ 두께의 필름을 제조한다.
실시예 4)
자일렌(Xylene) 65중량%에 자외선 경화수지 35중량%, SiO2 3중량%(크기:1-4㎛), 레벨링제, 분산제를 혼합하여 혼합액을 제조한다. 상기 제조된 혼합액을 투명 편광자 보호막에 스프레이 코팅방식으로 코팅한다. 상기의 코팅된 필름을 건조 후 자외선을 조사하여 경화시켜 5㎛ 두께의 필름을 제조한다.
실시예 5)
자일렌(Xylene) 65중량%에 자외선 경화수지 35중량%, SiO2 3중량%(크기:1-4㎛), 레벨링제, 분산제를 혼합하여 혼합액을 제조한다. 상기 제조된 혼합액을 투명 편광자 보호막에 스프레이 코팅방식으로 코팅한다. 상기의 코팅된 필름을 건조 후 자외선을 조사하여 경화시켜 7㎛ 두께의 필름을 제조한다.
실시예 6)
자일렌(Xylene) 65중량%에 자외선 경화수지 35중량%, SiO2 3중량%(크기:1-4㎛), 레벨링제, 분산제를 혼합하여 혼합액을 제조한다. 상기 제조된 혼합액을 투명 편광자 보호막에 스프레이 코팅방식으로 코팅한다. 상기의 코팅된 필름을 건조 후 자외선을 조사하여 경화시켜 10㎛ 두께의 필름을 제조한다.
<비교예>
편광필름에 방현기능을 구현하기 위하여, 편광자와 보호필름 사이에 하드 코팅층을 형성한 방현필름을 제작한 것으로서, 상기 비교예에서는 접촉식 코팅 헤드를 사용하여 방현 필름을 제작하였다.
[표 1]은 본 발명에 의하여 만들어진 실시예에 해당하는 편광필름과 비교예에 해당하는 편광필름의 접착성, 투과율, 흐림도, 투명도 등을 나타낸 표이다.
실시예 1 내지 6과 비교예의 접착성은 모두 동일하다. 이때, 실시예 1,2,3의 투과율은 비교예보다 모두 작은 값을 갖는다. 또한 실시예1,2,3,5,6은 비교예에 비하여 낮은 흐림도를 갖는다. 본 발명에 따른 투명도는 비교예에 비하여 대체로 높은 것으로 나타났다. 이처럼 동일한 접착도를 갖는 실시예와 비교예에서 투과율 및 흐림도, 투명도를 비교해 볼때, 본 발명에 따른 실시예는 비교예와 유사하거나 높은 효율을 갖는 것으로 나타났다.
접착성 투과율 (%) 흐림도 (%) 투명도 (%) Gloss
20° 60° 85°
실시예 1 100/100 93.77 25.3 46.30 13.53 35.53 44.23
실시예 2 100/100 93.90 13.8 57.23 23.16 48.52 60.98
실시예 3 100/100 93.84 4.10 73.63 53.14 97.96 82.20
실시예 4 100/100 93.90 30.53 35.90 6.40 25.67 30.70
실시예 5 100/100 93.97 18.68 54.13 17.52 42.02 51.22
실시예 6 100/100 93.97 8.57 58.33 27.06 58.42 62.18
비교예 100/100 94.06 26.50 45.00 14.24 36.82 42.20
이상, 본 발명을 구성을 중심으로 실시예와 비교예를 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나 본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 가능한 다양한 변형 가능한 범위까지 본 발명의 청구 범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
상기 기술적 구성을 통하여 본 발명은 스프레이 압력과 분무량 조절이 가능 한 코팅 헤드부를 이용하여 광확산 조성물을 편광자 보호층에 고르게 코팅하여 편광필름을 제조하는 방법 및 이러한 방법으로 제조한 편광필름을 제공하는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 의하여 코팅되는 광확산층을 통하여 난반사 방지 및 시야각 향상 효과도 함께 얻을 수 있다. 더불어, 광확산층이 액정표시장치 내부에 존재하는 것보다 광확산정도(Haze), 투명도(Clarity), 시야각 등이 우수하다.

Claims (8)

  1. 하드 코팅 수지에 무기입자 또는 고분자 유기입자 등의 광확산 미립자를 포함하는 광확산 조성물의 제조단계;
    스프레이 압력과 분무량 조절이 가능한 두 개의 코팅 헤드부를 이용하여 상기 광확산 조성물을 투명지지체에 코팅하여 광확산층을 형성하는 광확산층 코팅단계;
    상기 광확산층을 포함하는 투명지지체를 상기 편광자와 접착하는 접착단계; 및
    상기 광확산층을 포함하는 편광필름을 열경화 또는 광경화를 이용하여 경화제로 경화하는 경화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광확산층을 포함하는 편광필름 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 경화제는 상기 광확산 조성물 100중량%에 대하여 0.3중량% 내지 5.0중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광확산층을 포함하는 편광필름 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광확산 미립자는 상기 광확산 조성물 100중량%에 대하여 1중량% 내지 5중량%인 것을 특징으로 하는 광확산층을 포함하는 편광필름 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스티렌계 비드는 스티렌, α-메틸스티렌, α-에틸스티렌, o-에틸스티렌, p-에틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌 또는 비닐 톨루엔을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 광확산층을 포함하는 편광필름 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 무기 입자는 시리카(SiO2), 산화티타늄(TiO2), 산화지르코늄(ZrO2), 산화망간(MnO2), 산화코발트(CoO), 산화철(Fe2O3) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 광확산층을 포함하는 편광필름 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광확산 미립자의 형상은 구상 또는 침상인 것을 특징으로 하는 광확산층을 포함하는 편광필름 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 광확산 미립자는 입자 직경이 1㎛ 내지 4㎛인 것을 특징으로 하는 광확산층을 포함하는 편광필름 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 광확산 미립자는 굴절율이 상기 광확산 조성물의 굴절율보다 0.3 내지 0.4 작은 것을 특징으로 하는 광확산층을 포함하는 편광필름 제조방법.
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