KR20080051987A - Method of manufacturing polarizer - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법에 의해 제조된 편광판의 사시도이다.1 is a perspective view of a polarizing plate manufactured by a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법에 사용되는 가교액의 농도에 따른 편광도를 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the degree of polarization according to the concentration of the crosslinking solution used in the production method according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법에 사용되는 광학 보상 필름의 중합도에 따른 편광도를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the degree of polarization according to the degree of polymerization of the optical compensation film used in the manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법에 의해 제조된 편광판의 직교 투과율을 나타낸 그래프이다.Figure 4 is a graph showing the orthogonal transmittance of the polarizing plate manufactured by the manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판이 사용되는 TN 모드 액정 표시 장치의 기본 구조이다.5 is a basic structure of a TN mode liquid crystal display device using a polarizing plate according to an embodiment of the present invention.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
10: 편광판 11: 베이스 필름10: polarizing plate 11: base film
12: 광학 보상 필름 13: 점착층12: optical compensation film 13: adhesive layer
14: 보호필름 20: 하부 박막층14: protective film 20: lower thin film layer
25: 상부 박막층 30: 하부 기판25: upper thin film layer 30: lower substrate
35: 상부 기판 40: 액정 셀35: upper substrate 40: liquid crystal cell
본 발명은 편광판의 제조 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 직교투과율이 향상된 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a polarizing plate, and more particularly, to a method of manufacturing a polarizing plate having improved orthogonal transmittance.
액정 표시 장치에 사용되는 편광판은 편광자를 형성하는 공정 및 편광자와 트리아세틸 셀룰로오스 필름 등의 보호 필름으로 이루어지는 보호층을 접착시키는 공정을 거쳐 제조된다. The polarizing plate used for a liquid crystal display device is manufactured through the process of forming a polarizer, and the process of adhering the protective layer which consists of protective films, such as a polarizer and a triacetyl cellulose film.
여기서 편광자는 폴리머 필름 위에 2 색성 염료를 흡착한 뒤 붕산 가교액으로 가교하여 형성된다.The polarizer is formed by adsorbing a dichroic dye on a polymer film and then crosslinking with a boric acid crosslinking solution.
이러한 편광자를 기준으로 상하 양면에 지지 필름이 부착되고, 상측 지지 필름 상에는 상측 보호 필름이 부착되면 하측 지지 필름 상에는 하측 보호 필름이 부착된다. 이렇게 제조된 편광판은 액정 패널에 부착되어 빛의 투과율을 조절함으로써 화상을 표현한다. The support film is attached to both upper and lower surfaces based on the polarizer, and if the upper protective film is attached to the upper support film, the lower protective film is attached to the lower support film. The polarizing plate thus manufactured is attached to the liquid crystal panel to adjust the light transmittance to express an image.
한편 일반적으로 TN(Twisted Nematic) 모드의 액정 표시 장치에 있어서 콘트라스트비를 향상시키는 것은 매우 어렵다. TN 모드는 블랙 상태에서 액정분자가 완전히 기판에 수직으로 배열하는 원리로 되어 있지만 실제 액정 패널에서는 배향막 근방에 속박되어 있는 액정 분자가 기울어져 위상을 지연하여 콘트라스트비가 저하된다. 이에 최근, TAC 필름이 편광자의 보상 필름으로 제안되어 언급된 위상 지연을 줄이는 방법으로 제안되었으나 이 방법으로는 콘트라스트비의 상승이 미미하다. In general, it is very difficult to improve the contrast ratio in a liquid crystal display device in a twisted nematic (TN) mode. In the TN mode, liquid crystal molecules are arranged perpendicularly to the substrate in the black state, but in actual liquid crystal panels, liquid crystal molecules bound in the vicinity of the alignment layer are inclined to delay the phase and the contrast ratio is lowered. Recently, a TAC film has been proposed as a compensation film of a polarizer and has been proposed as a method of reducing the mentioned phase delay, but the increase in contrast ratio is insignificant with this method.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 콘트라스트비가 향상되는 편광판 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a polarizing plate manufacturing method in which the contrast ratio is improved.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. Technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 제조 방법은 베이스 필름에 2 색성 염료를 염색하여 편광자를 형성하는 단계와, 3.0mol/L~3.5mol/L 농도의 붕산 가교액 내에 상기 베이스 필름을 침지하여 상기 2 색성 염료를 상기 베이스 필름에 가교하는 단계와, 상기 가교액 내에서 상기 베이스 필름을 연신하는 단계를 포함한다.Polarizing plate manufacturing method according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem to form a polarizer by dyeing the dichroic dye on the base film, and in the boric acid crosslinking solution of 3.0 mol / L ~ 3.5 mol / L concentration Immersing the base film to crosslink the dichroic dye to the base film, and stretching the base film in the crosslinking liquid.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 제조 방법에 대해 설명한다. 여기서 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법에 의해 제조된 편광판의 사시도이다. 또한 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법에 사용되는 가교액의 농도에 따른 편광도를 나타낸 그래프이다. 또한 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법에 사용되는 광학 보상 필름의 중합도에 따른 편광도를 나타낸 그래프이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법에 의해 제조된 편광판의 직교 투과율을 나타낸 그래프이다.Hereinafter, a polarizing plate manufacturing method according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. 1 is a perspective view of a polarizing plate manufactured by a manufacturing method according to an embodiment of the present invention. In addition, Figure 2 is a graph showing the degree of polarization according to the concentration of the crosslinking solution used in the manufacturing method according to an embodiment of the present invention. 3 is a graph showing the degree of polarization according to the degree of polymerization of the optical compensation film used in the manufacturing method according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is a graph showing the orthogonal transmittance of the polarizing plate manufactured by the manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
우선 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법에 의해 제조된 편광판(10)은 편광자가 형성된 베이스 필름(11)과, 베이스 필름(11)의 상하부에 형성되어 편광자를 지지하는 광학 보상 필름(12)과, 광학 보상 필름(12)의 외면에 형성된 보호 필름(14)으로 이루어져 있다. 베이스 필름(11)의 아래에 위치하는 광학 보상 필름(12)과 보호 필름(14) 사이에는 점착층(13)이 개재될 수 있다. First, referring to FIG. 1, a polarizing
이러한 편광판(10)은 액정 표시 장치의 백 라이트에서 나오는 빛 중에서 편광자의 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 빛만 투과시키고 그 외 나머지 방향으로 진동하는 빛은 흡수 또는 반사하여 특정한 방향으로 진동하는 빛을 만드는 역할을 한다. The
이하 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판의 제조 방법에 대하여 자세히 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a polarizing plate according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.
우선 베이스 필름(11)에 2 색성 염료를 염색하여 편광자를 형성한다.First, the dichroic dye is dyed on the base film 11 to form a polarizer.
베이스 필름(11)은 폴리머 필름으로 이루어질 수 있다. 예를 들어 베이스 필름(11)으로는 폴리비닐알코올(PVA) 필름이 사용될 수 있다. 그리고 2 색성 염료로는 예를 들어 요오드가 사용될 수 있다. 2 색성 염료는 방향에 따라 다른 색을 나타내는 이색성을 가지고 있어 편광판(10)의 연신 방향으로 진동하는 빛은 흡수되고 수직 방향으로 진동하는 빛은 투과한다. The base film 11 may be made of a polymer film. For example, a polyvinyl alcohol (PVA) film may be used as the base film 11. As the dichroic dye, for example, iodine may be used. The dichroic dye has a dichroism showing a different color depending on the direction, so that the light oscillating in the stretching direction of the polarizing
베이스 필름(11)에 2 색성 염료를 염색하는 단계는 2 색성 염료 내에서 베이스 필름(11)을 팽윤하는 단계와 베이스 필름(11)에 2 색성 염료를 흡착시키는 단계를 포함한다. 이와 같이 팽윤과 흡착 단계를 거치면 2 색성 염료는 베이스 필름(11) 상에 1축 방향으로 배향되고 따라서 베이스 필름(11) 상에 편광자가 형성된다. Dyeing the dichroic dye on the base film 11 includes swelling the base film 11 in the dichroic dye and adsorbing the dichroic dye on the base film 11. After the swelling and adsorption steps as described above, the dichroic dye is oriented in the uniaxial direction on the base film 11 and thus a polarizer is formed on the base film 11.
이어서 3.0mol/L~3.5mol/L 농도의 붕산 가교액 내에 베이스 필름(11)을 침지하여 2 색성 염료를 베이스 필름(11)에 가교하고, 가교액 내에서 베이스 필름(11)을 연신한다. Subsequently, the base film 11 is immersed in the boric acid bridge | crosslinking liquid of 3.0 mol / L-3.5 mol / L concentration, bridge | crosslinking a dichroic dye to the base film 11, and extending | stretching the base film 11 in bridge construction liquid.
여기서 붕산 가교액은 편광자의 배향성을 향상시키는 역할을 한다.Here, the boric acid crosslinking liquid serves to improve the orientation of the polarizer.
도 2를 참조하면 가교액의 농도가 3.0mol/L~3.5mol/L일 때, 바람직하게는 3.5mol/L일 때 2 색성 염료가 1축 방향으로 배향되는 배향성이 향상되어 편광자의 편광성이 향상된다. 따라서 편광판(10)의 직교 투과율이 증가하게 된다. 편광판(10)의 직교투과율이 증가하여 편광도가 향상되면 콘트라스트비가 커지게 된다.Referring to FIG. 2, when the concentration of the crosslinking solution is 3.0 mol / L to 3.5 mol / L, and preferably 3.5 mol / L, the orientation of the dichroic dye is oriented in the uniaxial direction to improve the polarization of the polarizer. Is improved. Therefore, the orthogonal transmittance of the polarizing
이와 같이 베이스 필름(11)의 양면에 편광자를 형성한 후, 베이스 필름(11) 의 양면에 1,700~2,000 중합도의 광학 이방체를 포함하는 광학 보상 필름(12)을 접착한다. Thus, after forming a polarizer on both surfaces of the base film 11, the optical compensation film 12 containing the optically anisotropic body of 1,700-2,000 polymerization degree is adhere | attached on both surfaces of the base film 11. As shown in FIG.
이때 광학 보상 필름(12)은 편광자의 내구성, 기계적 강도, 내열 그리고 내습성 등을 확보하기 위하여 사용된다. 광학 보상 필름(12)으로는 예를 들어, 트리아세틸 셀룰로오스, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리메틸 메타크릴레이트 또는 폴리카보네이트 등이 사용될 수 있다. At this time, the optical compensation film 12 is used to secure the durability, mechanical strength, heat resistance and moisture resistance of the polarizer. As the optical compensation film 12, for example, triacetyl cellulose, polyethylene terephthalate, polyethylene glycol, polymethyl methacrylate or polycarbonate may be used.
광학 보상 필름(12)은 고분자로 구성되어 있어서 중합도(고분자비)가 높을수록 편광성이 저하된다. 여기서 도 3을 참조하면 광학 보상 필름(12)은 1,700~2,000 중합도를 가질 때, 바람직하게는 1,700 중합도를 가질 때 최적의 편광성을 구현할 수 있다. Since the optical compensation film 12 is comprised from a polymer, the higher the degree of polymerization (polymer ratio), the lower the polarization. 3, when the optical compensation film 12 has a polymerization degree of 1,700 to 2,000, and preferably has a polymerization degree of 1,700, optimal polarization may be realized.
도 4를 참조하면, 이러한 광학 보상 필름(12)을 베이스 필름(11)에 접착하면 편광자의 내구성, 기계적 강도, 내열 그리고 내습성 등이 확보되어 편광판(10)의 직교투과율이 증가하게 된다. 도 4에서 A는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판(10)의 직교투과율을 나타내며, B는 종래 기술에 따른 편광판의 직교투과율을 나타낸다.Referring to FIG. 4, when the optical compensation film 12 is adhered to the base film 11, durability, mechanical strength, heat resistance, moisture resistance, and the like of the polarizer are secured to increase the orthogonal transmittance of the
이어서 광학 보상 필름(12)의 일면에 점착층(13)을 형성한다. 이 점착층(13)은 편광판(10)을 패널에 점착하기 위해 사용된다. 점착층(13) 상에 보호필름(14)을 형성하여 위에서 제조된 편광자와 광학 보상 필름(12)을 보호한다. Subsequently, the adhesive layer 13 is formed on one surface of the optical compensation film 12. This adhesive layer 13 is used to adhere the polarizing
이하 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판이 사용되는 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판이 사용 되는 TN 모드 액정 표시 장치의 기본 구조이다.Hereinafter, a liquid crystal display using a polarizer according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5. 5 is a basic structure of a TN mode liquid crystal display using a polarizing plate according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 하부 기판(30) 상에 박막 트랜지스터 어레이 및 배향막 등으로 이루어진 하부 박막층(20)이 형성되어 있다. 상부 기판(35) 상에는 공통 전극 및 배향막 등으로 이루어진 상부 박막층(25)이 형성되어 있다. 하부 기판(30) 및 상부 기판(35) 사이에는 액정 셀(40)이 개재되어 있다. 액정 셀(40) 내에 포함된 액정 분자들은 TN 모드에서 동작하도록 전계가 형성되지 않은 초기 상태에서 그 주 방향자(director)가 하부 기판(30) 및 상부 기판(35)과 평행하게 배향되고 양의 유전율 이방성을 가진다. Referring to FIG. 5, a lower
하부 기판(30) 및 상부 기판(35)의 각 외면에는 앞서 설명한 편광판(10)이 부착되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법에 의해 제조된 편광판(10)이 액정 표시 장치와 결합하여 최적의 편광도 및 직교투과율을 얻기 위해서는 액정 셀(40)의 셀갭(cell gap)은 약 3 내지 4 ㎛, 바람직하게는 3.6 ㎛ 의 범위를 가질 수 있다. 또한 액정 셀(40) 내의 액정 분자들을 구동하는 구동 전원 전압(AVDD)은 약 11 내지 12 V, 바람직하게는 11.8 V의 범위를 가질 수 있다. 따라서 이와 같은 구조의 액정 표시 장치의 경우 콘트라스트비에 영향을 주는 직교투과율이 향상되므로 결국 TN 모드의 콘트라스트비가 향상되게 된다. The
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이 며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 제조 방법에 의하면, 직교투과율이 향상되어 TN 모드의 콘트라스트비가 향상될 수 있다. As described above, according to the polarizing plate manufacturing method according to the exemplary embodiment of the present invention, the orthogonal transmittance may be improved, and the contrast ratio of the TN mode may be improved.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |