KR20080069056A

KR20080069056A - 평면내-스위칭(ｉｐｓ) 모드 액정표시장치용 위상차보상필름 및 이를 구비한 평면내-스위칭(ｉｐｓ) 모드액정표시장치

Info

Publication number: KR20080069056A
Application number: KR1020070006659A
Authority: KR
Inventors: 김경식; 최정민; 이민희; 곽상민
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2007-01-22
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2008-07-25
Also published as: KR101211605B1

Abstract

본 발명은 평면내-스위칭(IPS) 모드 액정표시장치용 위상차 보상필름에 관한 것이다. 본 발명의 위상차 보상필름은 수평 방향의 빛 누출을 방지하기 위해 면방향에 대한 복굴절을 갖으며, 수직 방향의 빛 누출을 방지하기 위해 두께 방향에 대한 양의 복굴절을 갖는 평면내-스위칭(IPS) 모드 액정표시장치용 위상차 보상필름으로서, 상기 위상차 보상필름은 제1 스티렌 단량체 유니트(A) 및 무수 말레인산 단량체 유니트(B)를 98~60 : 2~40의 중량비(A : B)로 함유한 스티렌-무수 말레인산 공중합체와, 제2 스티렌 단량체 유니트(C) 및 메틸메타크릴레이트 단량체 유니트(D)를 80~20 : 20~80의 중량비(C : D)로 함유한 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체의 혼합물로 형성된 것을 특징으로 한다. 본 발명의 평면내-스위칭(IPS) 모드 액정표시장치용 위상차 보상필름은 내열성과 광 투과도가 개선될 뿐만 아니라, A 플레이트 보상 필름과 수직 방향의 빛이 새는 것을 보상해 주는 C 플레이트 보상필름의 기능을 동시에 수행할 수 있다.

Description

평면내-스위칭(ＩＰＳ) 모드 액정표시장치용 위상차 보상필름 및 이를 구비한 평면내-스위칭(ＩＰＳ) 모드 액정표시장치{PHASE DIFFERENCE COMPENSATION FILM FOR IN PLANE SWITCHING MODE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND IN PLANE SWITCHING MODE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}

명세서 내에 통합되어 있고 명세서의 일부를 구성하는 첨부도면은 발명의 현재의 바람직한 실시예를 예시하며, 다음의 바람직한 실시예의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 할 것이다.

도 1 및 도 2는 통상적인 IPS 모드 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.

본 발명은 평면내-스위칭(IPS) 모드 액정표시장치에 사용되는 위상차 보상필름 및 이를 구비한 평면내-스위칭(IPS) 모드 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치는 최근 멀티 미디어 사회에서 사용되는 가장 중요한 표시창치로서, 휴대 전화로부터 컴퓨터용 모니터, 노트북, 텔레비전(Television)에 이르기까지 폭 넓게 이용되고 있다. 액정 표시장치로는 2장의 직교한 편광판 사이에 네마틱(Nematic) 액정을 트위스트(Twist) 배열시킨 액상 결정층을 개재시킨 다음, 전계 를 기판에 대하여 수직인 방향에 걸리게 하는 TN 모드가 널리 사용되고 있다. 이러한 방식에서는 검은색 표시시 액정이 기판에 수직한 방향으로 배향하기 때문에, 경사진 시야각에서 액정 분자에 의한 복굴절이 발생하고 빛 누출이 일어난다.

이러한 TN 방식의 시야각 문제를 해결하기 위해서, 하나의 기판 상에 두개의 전극을 형성하고 구 전극 사이에서 발생하는 횡전계로 액정의 방향자를 조절하는 IPS 모드(In-Plane Switching Mode)가 도입되었다. IPS 모드 액정표시소자는, 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 대향 배치되어 그 사이에 액정층(31)을 구비한 컬러필터 어레이 기판(21)과 TFT 어레이 기판(11)으로 구성된다.

즉, 상기 컬러필터 어레이 기판(21)에는 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(22)와, 색상을 구현하기 위한 R,G,B의 컬러필터층(23)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 TFT 어레이 기판(11)에는 단위 화소를 정의하는 게이트 배선(도시하지 않음) 및 데이터 배선(15)과, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차 지점에 형성된 박막트랜지스터와, 서로 엇갈리게 교차되어 횡전계를 발생시키는 공통전극(25) 및 화소전극(17)이 형성되어 있다. 이 때, 박막트랜지스터(TFT)는 상기 게이트 배선에서 분기되는 게이트 전극(12a)과, 상기 게이트 전극(12a)을 포함한 전면에 형성된 게이트 절연막(13)과, 상기 게이트 전극(12a) 상부의 게이트 절연막(13) 상에 형성된 반도체층(14)과, 상기 데이터 배선(15)에서 분기되어 상기 반도체층(14) 양 끝에 각각 형성되는 소스 전극(15a) 및 드레인 전극(15b)으로 구성된다. 화소전극(17)은 보호막(16)을 관통하여 상기 박막트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(15b)에 연결되어 전압을 전달받고, 상기 공통전극(25)은 일체형으로 연결되어 액티브 영역 외곽에서 전압을 전달받는다. 각종 패턴이 형성된 상기 TFT 어레이 기판(11) 및 컬러필터 어레이 기판(21) 내측에는 배향막(30a,30b)이 더 형성되어 액정층(31)의 액정분자를 초기 배향시킨다.

이와 같이 IPS 모드 액정표시소자는, 공통전극(24) 및 화소전극(17)을 동일한 기판 상에 형성하고, 상기 2개의 전극 사이에 전압을 걸어 기판에 대해서 수평방향의 횡전계(E)를 발생시킴으로써, 액정 분자를 기판에 대해서 수평을 유지한 상태로 회전시키는 것을 특징으로 한다.

한편, 두 기판과 액정층으로 구성되는 액정패널(50)의 외측면에는 제1 및 제2 편광필름(53,54)이 부착되어 특정 파장의 빛만을 투과시키며, 제1 편광필름(53)과 액정패널(50) 사이에는 A 플레이트 보상필름(52) 및 C 플레이트 보상필름(51)이 더 구비되어 시각 방향에 따른 빛의 위상변화를 보상한다.

도 2를 참고로 하여 IPS 모드 액정표시소자의 위상차 보상필름 및 편광필름에 대해서 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

IPS 모드 액정패널(50)의 일측면에는 C 플레이트 보상필름(51)과 A 플레이트 보상필름(52)이 더 구비되는데, 상기 C 플레이트 보상필름(51)은 양의 유전율을 가지는 액정 물질로 제작되어 수직방향의 위상을 보상해주는 역할을 하고, A 플레이트 보상필름(52)은 음의 유전율을 가지는 액정물질로 제작되어 수평방향의 위상을 보상해주는 역할을 한다. 이처럼, IPS 모드 액정표시소자는 모드 특성상 이축성 필름(biaxial film)을 사용하거나 또는, A 플레이트 보상필름과 C 플레이트 보상필름 두개의 보상필름을 이용하여 위상을 보상한다. 그리고, 액정패널(50) 최외곽에 각 각 부착되는 제1 및 제2 편광필름(53,54)은 연신 타입의 필름으로, TAC(Triacetate Cellulose) 필름, PVA(Poly Vinyl Alcohol) 필름, 보호필름, 이형필름 등 여러 겹의 필름으로 이루어지며, 360°전방향의 진동면을 가지고 있는 자연광을 일정 방향의 진동면을 가진 광만을 투과시키고 나머지 광은 흡수하여 편광된 빛을 제공하는 역할을 한다. 이 때, 상기 A 플레이트 보상필름(52) 및 C 플레이트 보상필름(51)은 코팅 타입의 것으로 액정패널(50) 외측면 또는 내측면에 코팅 및 경화하여 형성할 수 있고, 상기 제 1 및 제 2 편광필름(53,54)은 이형필름을 떼어낸 접착면을 액정패널(50) 외측면에 각각 부착하여 형성한다.

즉, 액정패널(50) 상면에 C 플레이트 보상필름(51)을 코팅 및 경화하고, 그 위에 A 플레이트 보상필름(52)을 코팅 및 경화한 후, 마지막으로 상기 A 플레이트 보상필름 상에 제 2 편광필름(54)을 부착하고 반대편의 액정패널에 제 1 편광필름(53)을 부착하여 제조한다.

전술한 IPS 모드 액정표시장치에 있어서, 보상필름으로서 양의 복굴절 특성을 가지는 고분자나 디스코틱 액정 화합물로 제조한 보상필름을 적용하는 방법이 제안되었다(일본 특개평 10-54982호, 11-202323호, 9-292522호 등 참조). 또한, 양의 복굴절을 갖으며 광축이 필름의 면내에 있는 필름과 양의 복굴절을 갖으며 광축이 필름의 법선 방향에 있는 필름을 조합시키는 방법(일본 특개평 11-133408호 참조), 리타데이션이 1/2 파장인 2 축성의 광학 보상 시트(sheet)를 사용하는 방법(일본 특개평 11-305217호 참조), 편광판의 보호필름으로서 음의 리타데이션을 가지는 필름을 적용하고, 이 표면에 양의 리타데이션을 갖는 광학 보상층을 설치하는 방법(일본 특개평 10-307291호 참조) 등이 제안되었다.

이러한 보상필름은 주로 폴리스티렌으로 제조되는데, 폴리스티렌은 두께 방향에 대한 양의 복굴절을 갖으므로 수직 방향의 빛이 새는 것을 보상하는데 유용하다. 그러나, 폴리스티렌으로 제조한 위상차 보상필름은 유리전이온도(Tg)가 100℃ 정도, 광 투과도가 90% 이하이므로, 폴리스티렌의 특성을 유지하면서 유리전이온도를 높이고 광 투과도를 더욱 높인 보상필름 재료가 요구되고 있다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 내열성과 광 투과도가 우수할 뿐만 아니라, A 플레이트 보상 필름과 수직 방향의 빛이 새는 것을 보상해 주는 C 플레이트 보상필름의 기능을 동시에 수행할 수 있는 평면내-스위칭(IPS) 모드 액정표시장치용 위상차 보상필름 및 이를 구비한 평면내-스위칭(IPS) 모드 액정표시장치를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 위상차 보상필름은 수평 방향의 빛 누출을 방지하기 위해 면방향에 대한 복굴절을 갖으며, 수직 방향의 빛 누출을 방지하기 위해 두께 방향에 대한 양의 복굴절을 갖는 평면내-스위칭(IPS) 모드 액정표시장치용 위상차 보상필름으로서, 제1 스티렌 단량체 유니트(A) 및 무수 말레인산 단량체 유니트(B)를 98~60 : 2~40의 중량비(A : B)로 함유한 스티렌-무수 말레인산 공중합체와, 제2 스티렌 단량체 유니트(C) 및 메틸메타크릴레이트 단량체 유니트(D)를 80~20 : 20~80의 중량비(C : D)로 함유한 스티렌-메 틸메타크릴레이트 공중합체의 혼합물로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 평면내-스위칭(IPS) 모드 액정표시장치용 위상차 보상필름은 내열성과 광 투과도를 개선할 수 있는 단량체들을 각각 스티렌 단량체와 공중합 한 후 이들 공중합체를 혼합한 블렌드를 이용하므로서, 내열성과 광 투과도를 개선시켰을 뿐만 아니라 1장의 필름 만으로도 A 플레이트 보상 필름과 수직 방향의 빛이 새는 것을 보상해 주는 C 플레이트 보상필름의 기능을 동시에 수행할 수 있다.

본 발명의 평면내-스위칭(IPS) 모드 액정표시장치용 위상차 보상필름에 있어서, 위상차 보상필름의 면 방향의 위상차 값에 대한 두께 방향의 위상차 값의 비는 0.4 ~ 1.5인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 평면내-스위칭(IPS) 모드 액정표시장치용 위상차 보상필름의 면 방향의 위상차 값 및 두께 방향의 위상차 값은 550nm 파장의 빛에서 각각 50 ~ 250nm인 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한 다.

본 발명에 따른 위상차 보상필름은 수평 방향의 빛 누출을 방지하기 위해 면방향에 대한 복굴절(nx ≠ ny = nz, nx와 ny는 각각 면내의 굴절율, nz는 두께 방향의 굴절율을 나타냄)을 갖으며, 수직 방향의 빛 누출을 방지하기 위해 두께 방향에 대한 양의 복굴절(nx = ny < nz) 을 갖는다. 이러한 본 발명의 위상차 보상필름은 제1 스티렌 단량체 유니트(A) 및 무수 말레인산 단량체 유니트(B)를 98~60 : 2~40의 중량비(A : B)로 함유한 스티렌-무수 말레인산 공중합체와, 제2 스티렌 단량체 유니트(C) 및 메틸메타크릴레이트 단량체 유니트(D)를 80~20 : 20~80의 중량비(C : D)로 함유한 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체의 혼합물로 제조한다.

본 발명의 위상차 보상필름을 구성하는 스티렌-무수 말레인산 공중합체는 제1 스티렌 단량체 유니트(A)와 무수 말레인산 단량체 유니트(B)를 98~60 : 2~40의 중량비(A : B), 바람직하게는 95~70 : 5~25의 중량비로 함유한다. 제1 스티렌 단량체 유니트에 대한 무수 말레인산 단량체 유니트의 중량비가 2 중량% 미만이면, 필름의 내열성 개선 효과가 미미하고, 그 중량비가 40 중량%를 초과하면 필름의 위상차 값 발현이 어려워진다. 또한, 본 발명의 위상차 보상필름을 구성하는 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체는 제2 스티렌 단량체 유니트(C)와 메틸메타크릴레이트 단량체 유니트(D)를 80~20 : 20~80의 중량비(C : D), 바람직하게는 60~40 : 40~60의 중량비로 함유한다. 제2 스티렌 단량체 유니트에 대한 메틸메타크릴레이트 단량체 유니트의 중량비가 20 중량% 미만이면, 필름의 광 투과도 개선 효과가 미미하고, 그 중량비가 80 중량%를 초과하면 필름의 위상차 값 발현이 어려워진다.

스티렌-무수 말레인산 공중합체와 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체는 30~90 : 70~10의 중량비로 혼합하는 것이 내열성과 광 투과도 개선의 측면에서 바람직하다.

이와 같이, 본 발명에 따라 소정 함량으로 스티렌 단량체 유니트에 무수 말레인산 단량체 유니트를 공중합한 스티렌-무수 말레인산 공중합체와, 스티렌 단량체 유니트에 메틸메타크릴레이트 단량체 유니트를 공중합한 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체를 혼합하여 제조한 위상차 보상 필름은 폴리스티렌 고유의 복굴절 특성 등을 유지하면서 필름의 내열성과 광 투과도를 향상시킨다.

본 발명의 평면내-스위칭(IPS) 모드 액정표시장치용 위상차 보상필름에 있어서, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 한도 내에서 다른 단독 중합체 또는 공중합체를 더 블렌딩한 공중합체 혼합물을 이용하여 위상차 보상필름을 제조할 수 있으며, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 한도 내에서 예를 들어 노르보넨, 노르보넨 유도체, 부타디엔 등의 다른 단량체 유니트를 스티렌-무수 말레인산 공중합체 또는 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체에 소정량 더 공중합시킬 수 있음은 물론이다.

본 발명의 평면내-스위칭(IPS) 모드 액정표시장치용 위상차 보상필름은 면 방향의 위상차 값에 대한 두께 방향의 위상차 값의 비가 0.4 ~ 1.5인 것이 바람직한데, 550nm 파장의 빛에서 필름의 위상차가 면 방향 및 두께 방향으로 바람직하게는 각각 50 ~ 250nm 값을 갖는다. 또한, 위상차 보상필름의 광축은 연신 방향에 수직(90도)를 이루거나 연신 방향과 동일하다.

평면내-스위칭(IPS) 모드 액정표시장치용 위상차 필름의 제조 방법으로는, 용융한 비정성 열가소성 수지를 압출기의 다이(Die)로부터 시트 형태로 압출하는 용융 압출법, 고분자 수지를 유기용제에 용해하여 지지체에 캐스트(Cast)한 후 제막 건조하는 용액 캐스트법 등의 일반적인 제조방법을 이용할 수 있으나, 균일성이 높은 필름 제조를 위해서는 용액 캐스트법이 바람직하다.

용액 캐스트법을 이용시 본 발명의 위상차 필름을 구성하는 공중합체들을 용해시키는 용매로는 톨루엔(Toluene), 크실렌(Xylene), 에틸벤젠(Ethyl benzene) 등의 방향족 탄화수소, 시클로헥산(Cyclohexane)등의 환형 탄화수소, 클로로벤젠(Chloro benzene), 디클로로벤젠(Dichloro benzene), 트리클로로벤젠(Trichloro benzene) 등의 방향족 할로겐화 탄화수소, 할로겐화메탄 등의 비방향족 할로겐화 탄화수소, 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofurane) 등의 헤테로 탄화수소 등을 들 수 있다. 안전성의 관점(화재예방의 관점)으로부터, 할로겐화 탄화수소가 비교적 안전하고, 그중에서 낮은 비등점의 비방향족 할로겐화 탄화수소가 용매가 휘발하기 쉽다는 점에서 더욱 바람직하다. 가장 바람직한 용매로는 염화 메틸렌(Methylene Chloride)을 들 수 있다.

본 발명의 위상차 필름을 제조하는 구체적인 방법을 예를 들면 다음과 같다. 본 발명에 따라 소정 함량비로 제1 스티렌 단량체와 무수 말레인산 단량체를 공중합시킨 비정성 열가소성 스티렌- 무수 말레인산 공중합체 수지와, 소정 함량비로 스티렌 단량체와 메틸메타크릴레이트 단량체를 공중합시킨 비정성 열가소성 스티렌- 메틸메타크릴레이트 공중합체를 유기용제인 염화 메틸렌(Methylene chloride, MC)에 용해시킨다. 공중합체들은 5 ~ 70 중량%, 더욱 바람직하게는 10 ~ 50 중량%, 가장 바람직하게는 20 ~ 40 중량%의 총 함량으로 용매에 용해시킨다.

공중합체들을 용해한 용액은 바 코터(Bar coater), 닥터 나이프(Doctor knife), 메이어 바(Golda meir bar), 롤(Roll), T 다이(Die) 등을 이용하여 평활면를 가진 지지체 상에 캐스트(Cast) 또는 도포하고 건조시켜 용매를 제거한 뒤, 지지체 상으로부터 박리하여 필름을 얻는다. 용매를 제거시, 급속한 건조나 고온의 열풍건조 등에 의하여 기포가 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 저온 건조를 통해 어느 정도 용매를 휘발시킨 뒤, 온도를 올려 잔류 용매를 제거하는 편이 좋다. 평활면을 가지는 지지체로서는, 경면 처리한 금속판이나, 유리판, 고분자 수지 소재의 캐리어 필름(Career film) 등을 이용하는 것이 바람직하다. 일반적으로 캐스트(Cast) 법에 의해서 제조할 수 있는 고분자 필름은 10 ~ 1000 um의 두께를 가진다.

상기와 같은 방법을 통해 제조된 필름은 연신 처리하는 것에 따라 위상차 보상 특성을 가진 필름으로 제조될 수 있고, 면내 및 두께 방향으로 균일한 위상차 발현을 기대할 수 있다. 연신 방법은 액정 표시장치내 액정 분자의 위상차를 보상할 수 있는 것이라면 1축 방향 또는 2축 방향의 연신도 가능하며, 두께 방향의 고분자 배향을 제어할 수 있는 특수한 연신 방법을 적용해도 좋다.

용액 캐스트(Cast)된 무연신 필름을 연신 가공시, 원하는 복굴절에 따라 연신율을 조절한다. 즉, 연신 배율은 무연신 필름의 두께 및 적절한 위상차 값의 발현에 따라 설정하는데, 통상 1.1 ~ 3배가 바람직하다. 연신 배율이 1.1 보다 낮은 경우, 복굴절율이 낮아 충분한 위상차를 가지는 필름을 얻기 어려우며, 연신 배율 이 3 보다 높은 경우는 연신 필름의 위상차 값의 편차가 커지고, 넥인(neck in)이 증대하는 문제점이 있다.

전술한 방법으로 얻어진 위상차 필름은 그대로 사용해도 좋고, 각종 가공을 하여 광학적 등방성 필름 혹은 편광자 보호필름에 부착함으로서 평면내-스위칭(IPS) 모드 액정표시장치에 적용될 수 있다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.

하기 표 1에 본 실시예에서 사용한 폴리스티렌과 스티렌-무수말레인산 공중합체의 특성을 명시하였다.

<실시예 1>

표 1에 명시된 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체와 스티렌-무수 말레인산 공중합체(스티렌-무수 말레인산 7중량%)를 1:4의 중량비로 혼합하여 28중량% 되도록 메틸렌 클로라이드(Methylene Chloride, MC)에 첨가하고 24시간 교반하여 수지 용액을 얻었다. 얻어진 수지 용액을 표면 연마된 판유리에 바르고, 이것을 바 코터(bar cotter)를 이용하여 폭 약 250mm, 길이 300mm의 필름을 캐스트(Cast)하여 두께 113um의 필름을 얻었다. 필름이 캐스트된 판유리를 공기 환류형의 오븐 중에서 20℃에서 1시간 건조 후, 60℃ 진공 오븐에서 2시간 동안 건조한 다음 박리하였다. 무연신 필름의 면 방향 위상차(Rin) 값은 0.32nm, 두께 방향 위상차(Rth) 값은 32.9nm이었다.

제조한 무연신 캐스트(Cast) 필름을 폭이 10cm, 길이 15cm가 되도록 자른 후, Tg에서 100mm/min의 속도로 필름길이의 20%를 연신하였다. 제조된 보상필름은 투과도 90.0%, Tg 113℃를 가지고 있었고 광축 방향은 연신 방향과 수직하였고, 필름의 면 방향 위상차(Rin) 값은 178nm, 두께 방향 위상차(Rth) 값은 182nm이었다. 면 방향 위상차 값(Rin) 및 두께 방향 위상차 값(Rth)은 필름의 중앙 부위에서 각각 측정하였다. Rin과 Rth 값은 하기 식과 같이 정의된다.

Rin = (nx - ny) x d

Rth = (nz - ny) x d

여기서, 연신 필름의 면상 굴절율 중 연신 방향의 굴절율을 nx, 연신 방향의 수직한 굴절율을 ny, 두께 방향의 굴절율을 nz라고 하고, d는 필름의 두께를 나타낸다.

<실시예 2>

표 1에 명시된 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체와 스티렌-무수 말레인산 공중합체(스티렌-무수 말레인산 14중량%)를 1:4의 중량비로 혼합하고 캐스트(Cast)한 필름의 두께가 113um인 필름을 얻은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였다. 제조한 보상필름은 투과도 90.1%, Tg 121℃를 보이며 광축 방향은 연신 방향과 수직하였다.

무연신 필름의 면 방향 위상차(Rin) 값은 0.54nm, 두께 방향 위상차(Rth) 값은 40.9nm이었으며, 이를 길이 방향으로 20% 연신한 필름의 면 방향 위상차(Rin) 값은 134nm, 두께 방향 위상차(Rth) 값은 82.1nm이었다.

<실시예 3>

표 1에 명시된 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체와 스티렌-무수 말레인산 공중합체(스티렌-무수 말레인산 14중량%)를 1:1의 중량비로 혼합하고 캐스트(Cast)한 필름의 두께가 118um인 필름을 얻은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였다. 제조한 보상필름은 투과도 90.0%, Tg 113℃를 보이며 광축 방향은 연신 방향과 수직하였다.

무연신 필름의 면 방향 위상차(Rin) 값은 0.17nm, 두께 방향 위상차(Rth) 값은 22.2nm 였으며, 이를 길이 방향으로 20% 연신한 필름은 면 방향 위상차(Rin) 값은 143nm, 두께 방향 위상차(Rth) 값은 66.5nm이었다.

<비교예 1>

폴리스티렌 수지(Aldrich, pellet은 투명, Mw는 350,000)를 이용하여 두께가 110um인 필름을 얻은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였다. 제조한 보상필름은 투과도 89.5%, Tg 100℃를 보이며, 광축 방향은 연신 방향과 수직하였다.

무연신 필름의 면 방향 위상차(Rin) 값은 0.45nm, 두께 방향 위상차(Rth) 값은 82nm 였으며, 이를 길이 방향으로 20% 연신한 필름은 면 방향 위상차(Rin) 값은 180nm, 두께 방향 위상차(Rth) 값은 182nm이었다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 평면내-스위칭(IPS) 모드 액정표시장치용 위상차 보상필름은 내열성과 광 투과도를 개선할 수 있는 단량체들을 각각 스티렌 단량체와 공중합 한 후 이들 공중합체를 혼합한 블렌드를 이용하므로서, 내열성과 광 투과도를 개선시켰을 뿐만 아니라 1장의 필름 만으로도 A 플레이트 보상 필름과 수직 방향의 빛이 새는 것을 보상해 주는 C 플레이트 보상필름의 기능을 동시에 수행할 수 있다.

Claims

수평 방향의 빛 누출을 방지하기 위해 면방향에 대한 복굴절을 갖으며, 수직 방향의 빛 누출을 방지하기 위해 두께 방향에 대한 양의 복굴절을 갖는 평면내-스위칭(IPS) 모드 액정표시장치용 위상차 보상필름에 있어서,

상기 위상차 보상필름은 제1 스티렌 단량체 유니트(A) 및 무수 말레인산 단량체 유니트(B)를 98~60 : 2~40의 중량비(A : B)로 함유한 스티렌-무수 말레인산 공중합체와, 제2 스티렌 단량체 유니트(C) 및 메틸메타크릴레이트 단량체 유니트(D)를 80~20 : 20~80의 중량비(C : D)로 함유한 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체의 혼합물로 형성된 것을 특징으로 하는 위상차 보상필름.
제1항에 있어서,

상기 스티렌-무수 말레인산 공중합체와 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체의 혼합 중량비는 30~90 : 70~10인 것을 특징으로 하는 위상차 보상필름.
제1항에 있어서,

상기 스티렌-무수 말레인산 공중합체의 제1 스티렌 단량체 유니트(A) 및 무수 말레인산 단량체 유니트(B)의 중량비는 95~75 : 5~25인 것을 특징으로 하는 위상차 보상필름.
제1항에 있어서,

상기 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체의 제2 스티렌 단량체 유니트(C) 및 메틸메타크릴레이트 단량체 유니트(D)의 중량비는 60~40 : 40~60인 것을 특징으로 하는 위상차 보상필름.
제1항에 있어서,

상기 위상차 보상필름의 면 방향의 위상차 값에 대한 두께 방향의 위상차 값의 비가 0.4 ~ 1.5인 것을 특징으로 하는 위상차 보상필름.
제1항에 있어서,

상기 위상차 보상필름의 광축이 연신 방향과 수직인 것을 특징으로 하는 위상차 보상필름.
제1항에 있어서,

상기 위상차 보상필름의 면 방향의 위상차 값 및 두께 방향의 위상차 값은 550nm 파장의 빛에서 각각 50 ~ 250nm인 것을 특징으로 하는 위상차 보상필름.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 위상차 보상필름을 구비한 평면내-스위칭(IPS) 모드 액정표시장치.