KR20090116144A

KR20090116144A - 편광판 및 이를 구비한 액정표시장치

Info

Publication number: KR20090116144A
Application number: KR1020080041887A
Authority: KR
Inventors: 손영섭; 양민수
Original assignee: 동우 화인켐 주식회사
Priority date: 2008-05-06
Filing date: 2008-05-06
Publication date: 2009-11-11

Abstract

본 발명은 편광판 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 편광자의 적어도 한 면이 위상차 제어 코팅층으로 구성됨으로써 높은 온도와 습도 조건 하에서도 내구성과 편광성능이 유지되며, 광학 이방성을 조절하여 위상차를 제어함으로써 얻어지는 우수한 화면 콘트라스트비 뿐만 아니라 박형 편광판에서 보다 절실히 요구되는 대전방지성을 동시에 겸비할 수 있도록 개선된 편광판 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.

편광판, 위상차, 대전방지, 액정표시장치

Description

편광판 및 이를 구비한 액정표시장치{POLARIZING PLATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}

본 발명은 높은 온도와 습도 조건 하에서도 내구성과 편광성능이 유지되며, 우수한 화면 콘트라스트비 뿐만 아니라 대전방지성을 동시에 겸비할 수 있도록 개선된 편광판 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치(Liquid crystal display device, LCD)는 노트북, 휴대전화, TV 등의 다양한 용도로 이용되고 있으며 일반적으로 액정을 포함하고 있는 액정셀과 편광판, 이를 접합하기 위한 점착제층 또는 접착제층으로 구성된다.

또한 액정표시장치에 사용되고 있는 편광판은 일반적으로 일정한 방향으로 배열된 폴리비닐알콜계(polyvinyl alcohol, PVA) 수지 필름에 요오드계 화합물 또는 이색성 편광물질이 흡착 배향된 약 30㎛ 두께의 편광자(또는 ‘편광필름’이라고 함)을 포함하며, 편광자의 양 면에는 트리아세틸셀룰로오스 필름(triacetyl cellulose, TAC)으로 대표되는 약 80㎛ 두께의 제1 및 제2 편광자 보호필름이 접착 제를 통하여 각각 적층되어 있으며, 상기 편광자 보호필름의 한 면에는 액정셀과 점합하게 되는 점착제층이 적층되어 있는 다층 구조를 갖는다.

이러한 편광판의 각 구성 필름은 서로 다른 분자구조 및 조성을 가지는 재료로 이루어진 것이기 때문에 서로 상이한 물리화학적 특성을 가진다. 이중 PVA가 연신된 필름인 편광자는 높은 온도와 습도 하에서는 수축 또는 팽윤하게 되어 편광자와 구성 필름 간의 박리현상이나 기포가 발생하는 등의 내구성에 문제가 있었다.

한편, 최근에는 액정표시장치가 슬림형 대형 벽걸이 TV 등과 같은 용도로 급속히 확대되고 있으며, 이에 따라 LCD 모듈 전체를 얇게 하기 위하여 편광판의 박형화 및 경량화와 함께 고휘도, 사면에서의 고콘트라스트비가 요구되고 있다.

따라서 액정구동 모드인 수직배향(Patterned Vertical Alignment, PVA) 방식 또는 평면배향(In Plane Switching, IPS) 방식과 같은 사면 콘트라스트비가 높은 방식이 주로 사용되고 있으며, 위상차 필름을 편광판에 이용함으로써 이를 구현하고 있다.

위상차 필름은 용액캐스팅법 또는 용융압출법 등에 의해 제조되는데, 이때 위상차 조절은 필름을 제조하기 전에 위상차 제어제를 수지에 첨가하는 방식 또는 제조된 필름을 연신하는 방식 중 적어도 하나 이상의 방법을 이용하여 수행된다. 이러한 위상차 필름은 PVA 편광자와 접착제를 이용한 접합공정을 통해 접합되고 점착제 도공을 통해 최종 편광판으로 제작된다.

이러한 위상차 필름을 이용하여 대형 TV용 편광판을 제작하는데 있어서 다음과 같은 문제점이 있다.

먼저, 원료 수급적인 면과 경제적인 면에서의 문제점을 들 수 있다. 원료 수급적인 면에서 살펴보면, 대형 TV 시장이 확대됨에 따라 편광판도 1330㎜ 이상으로 광폭화가 요구되는데, 이때 위상차 필름의 광폭화도 필연적으로 요구된다. 그러나 위상차 필름 제조업체의 제작설비 상의 한계로 인하여 1330㎜ 이상의 광폭화에 어려움이 따른다. 또한 경제적인 면에서 살펴보면, 위상차 필름의 폭이 1250㎜, 1330㎜ 등과 같이 일정한 폭으로 정해짐에 따라 편광판의 면취율(전체 편광판 원단 면적 중에서 실제로 패널에 접합하기 위해 필요한 편광판의 면적)에 따라 고가의 위상차 필름이 접합된 자투리 편광판을 폐기해야 하는 문제점이 있다.

다음으로, 공정 상의 문제점을 들 수 있다. 위상차 필름이 적용된 편광판을 제조하기 위해서는 위상차 필름을 제조하는 공정과 제조된 위상차 필름과 PVA 편광자를 접합하는 공정이 필요하게 된다. 이러한 공정 중에서는 이물이 혼입되기 쉬워지며, 공정이나 운반 도중 위상차 필름의 손상을 보호하기 위하여 공정용 보호필름의 점합공정이 추가적으로 필요하게 되고 이로 인하여 비용을 증가시키게 된다.

또한 대부분의 위상차 필름은 유전율이 작은 고분자로 이루어져 있어 최종 제품인 편광판과 LCD 패널을 점합하는 공정에서 정전기가 발생하게 된다. 이렇게 발생된 정전기는 광학부재에 이물을 흡착시켜 표면을 오염시키는 문제, 액정 배향의 뒤틀림으로 인한 얼룩문제 및 집적회로의 파손 문제 등을 유발시킬 수 있다. 특히, 편광판의 대형화와 공정의 고속화가 진행되면서 정전기의 발생량이 더욱 증가하고 있다. 이러한 정전기 문제를 해결하기 위하여 위상차 필름 상에 추가적으로 대전방지 코팅을 하거나 또는 대전방지성 점착제를 적용하는 방법이 수행되고 있으 나, 이러한 추가 공정은 필연적으로 편광판의 제조원가를 상승시키게 된다.

본 발명은 내구성과 광학성능이 유지되며, 우수한 화면 콘트라스트비 뿐만 아니라 박형 편광판에서 보다 절실히 요구되는 대전방지성을 동시에 겸비할 수 있도록 개선된 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 편광판이 구비된 액정표시장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명자들은 예의 연구를 거듭한 결과 TAC으로 대표되는 편광자 보호필름 대신에 대전방지성과 위상차 제어 기능을 동시에 가진 코팅층을 편광자에 직접 적층하는 경우, 추가적인 공정이 없이도 간단하고 경제적인 방법으로 화면 콘트라스트비와 표면비저항이 우수한 편광판을 제공할 수 있음을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명은 편광자의 적어도 한 면이 위상차 제어 코팅층으로 구성된 편광판을 제공한다.

또한 본 발명은 액정셀의 적어도 한 면에 상기 편광판을 구비한 액정표시장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 높은 온도와 습도 조건 하에서도 내구성과 편광성능이 유지되며, 광학 이방성을 조절함으로써 얻어지는 우수한 화면 콘트라스트비 뿐만 아니라 박형 편광판에서 보다 절실히 요구되는 대전방지성을 동시에 겸비할 수 있도록 개선된 편광판을 제공할 수 있다. 또한 고가의 셀룰로오스계 편광자 보호필름과 위상차 필름을 사용하지 않고도 간단하고 경제적인 방법으로 편광판의 위상차 제어와 박형화 및 경량화를 달성할 수 있다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 편광판은 편광자의 적어도 한 면이 위상차 제어 코팅층으로 구성된 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 본 발명의 편광판은 편광자의 한 면은 편광자 보호필름으로 구성되고, 다른 한 면은 위상차 제어 코팅층으로 구성된 것일 수 있다.

편광자는 입사하는 자연광을 원하는 단일 편광상태(선편광 상태)로 바꿔주는 광학필름으로서 폴리비닐알콜계 수지로 된 필름에 2색성 색소가 흡착 배향된 것을 사용할 수 있다.

상기 편광자는 폴리비닐알콜계 수지 필름을 일축연신하는 공정, 연신된 폴리비닐알콜계 수지 필름을 2색성 색소로 염색하여 그 2색성 색소를 흡착시키는 공정, 2색성 색소가 흡착된 폴리비닐알콜계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 상기 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 경유하여 제조된다.

상기 편광자를 구성하는 폴리비닐알콜계 수지는 폴리아세트산 비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어질 수 있다. 폴리아세트산 비닐계 수지의 예로는, 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 이외에, 아세트산 비닐과 이와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산 비닐과 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예를 들면 불포화 카르복실산류, 불포화 술폰산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지의 비누화도는 통상 85 내지 100몰% 정도, 바람직하게는 98몰% 이상이다. 상기 폴리비닐알콜계 수지는 또한 변성되어 있을 수도 있는데, 예를 들면 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다.

폴리비닐알콜 수지 필름을 일축연신하는 공정은 염색 전에 수행할 수도 있고, 염색과 동시에 수행할 수도 있으며, 염색 후에 수행할 수도 있다. 일축연신을 염색 후에 수행하는 경우에는 붕산 처리 전에 수행할 수 있고, 붕산 처리 중에 수행할 수도 있다. 물론 이들 복수개의 단계로 일축연신을 행하는 것도 가능하다. 일축연신에 있어서는 주속(周速)이 다른 롤 사이에서 일축으로 연신할 수도 있고, 열 롤을 이용하여 일축으로 연신할 수도 있다. 또한 대기 중에서 연신을 행하는 등의 건식 연신일 수도 있고, 용제로 팽윤시킨 상태에서 연신을 행하는 습식 연신일 수도 있다. 연신 배율은 통상 3 내지 8배 정도이다.

연신된 폴리비닐알콜계 수지 필름을 2색성 색소로 염색하기 위해서는, 예를 들면 폴리비닐알콜계 수지 필름을 2색성 색소를 함유하는 수용액에 침지할 수 있다. 2색성 색소로서 구체적으로는, 요오드나 2색성 염료가 이용된다. 또한 폴리비닐알콜계 수지 필름은 염색 처리 전에 물에 미리 침지 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.

2색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우에는, 통상 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에 폴리비닐알콜계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법을 이용할 수 있다. 상기 수용액에서의 요오드의 함량은 통상 증류수 100중량부에 대하여 0.01 내지 1중량부 정도이고, 요오드화칼륨의 함유량은 통상 증류수 100중량부에 대하여 0.5 내지 20중량부 정도이다. 염색에 사용되는 수용액의 온도는 통상 20 내지 40℃ 정도이고, 수용액에의 침지시간(염색시간)은 통상 20 내지 1,800초 정도이다.

또한 2색성 색소로서 2색성 염료를 이용하는 경우에는, 통상 수용성 2색성 염료를 포함하는 수용액에 폴리비닐알콜계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법을 이용할 수 있다. 상기 수용액에서의 2색성 염료의 함유량은 통상 증류수 100중량부에 대하여 0.01 내지 1중량부 정도이고, 요오드화칼륨의 함유량은 통상 증류수 100중량부에 대하여 1 x 10^-4 내지 10중량부 정도, 바람직하게는 1 x 10^-3 내지 1중량부 정도이다. 이 수용액은 황산나트륨 등의 무기 염을 염색 조제로서 함유하고 있을 수도 있다. 염색에 사용되는 염료 수용액의 온도는 통상 20 내지 80℃ 정도이고, 수용액에의 침지시간(염색 시간)은 통상 10 내지 1,800초 정도이다.

2색성 색소에 의한 염색 후의 붕산 처리는 염색된 폴리비닐알콜계 수지 필름을 붕산 함유 수용액에 침지함으로써 수행할 수 있다. 붕산 함유 수용액에서의 붕산의 함량은 물 100중량부에 대하여 통상 2 내지 15중량부 정도, 바람직하게는 5 내지 12중량부 정도이다. 2색성 색소로서 요오드를 이용한 경우에는 상기 붕산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 요오드화칼륨의 양은 물 100중량부에 대하여 통상 0.1 내지 15중량부 정도, 바람직하게는 5 내지 12중량부 정도이다. 붕산 함유 수용액에의 침지시간은 통상 60 내지 1,200초 정도, 바람직하게는 150 내지 600초 정도, 더욱 바람직하게는 200 내지 400초 정도이다. 붕산 함유 수용액의 온도는 통상 50℃ 이상이고, 바람직하게는 50 내지 85℃, 보다 바람직하게는 60 내지 80℃이다.

붕산 처리 후의 폴리비닐알콜계 수지 필름은 통상 수세 처리된다. 수세 처리는, 예를 들면 붕산 처리된 폴리비닐알콜계 수지 필름을 물에 침지함으로써 수행할 수 있다. 수세 처리에 있어서의 물의 온도는 통상 5 내지 40℃ 정도이고, 침지시간은 통상 1 내지 120초 정도이다. 수세 후에는 건조 처리를 실시함으로써 편광필름을 얻을 수 있다. 건조 처리는 통상, 열풍 건조기나 원적외선 가열기를 이용하여 수행할 수 있다. 건조 처리의 온도는 통상 30 내지 100℃ 정도, 바람직하게는 50 내지 80℃이다. 건조 처리의 시간은 통상 60 내지 600초 정도이고, 바람직하게는 120 내지 600초 정도이다.

상기와 같은 방법에 의해 제조된 편광자의 두께는 5 내지 40㎛ 정도이다.

편광자 보호필름은 투명성이 있는 플라스틱 필름이면 그 종류가 특별히 제한되지 않으며, 투명성과 함께 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 것이 바람직하다.

상기 편광자 보호필름의 구체적인 예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부틸레이트, 이소부틸에스테르셀룰로오스, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스, 아세틸프로피오닐셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 필름; 폴리카보네이트 필름; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 필름; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 필름; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀계 필름, 에틸렌프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 필름; 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 필름; 폴리아미드 필름; 폴리이미드, 폴리에테르이미드 필름; 폴리에테르술폰계 필름; 술폰계 필름; 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴 필름; 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세탈 필름; 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤 필름; 폴리우레탄, 에폭시 필름 등을 들 수 있다. 이들은 미연신(未延伸), 1축 또는 2축 연신 필름을 사용할 수 있다. 이들 중에 투명성 및 내열성이 우수한 1축 또는 2축 연신 폴리에스테르 필름, 폴리메틸메 타크릴레이트 필름 또는 폴리시클로올레핀계 필름이나, 투명성 및 광학적으로 이방성이 없다는 점에서 트리아세틸셀룰로오스, 이소부틸에스테르셀룰로오스로 필름이 바람직하다.

상기 편광자 보호필름은 두께가 8 내지 1000㎛ 정도이며, 바람직하게는 20 내지 100㎛이다. 편광자 보호필름의 두께는 얇은 것이 바람직하지만, 너무 얇으면 강도가 저하되어 가공성이 떨어지게 되며, 너무 두꺼우면 투명성이 저하되거나 편광판의 중량이 커지게 되는 문제점이 있다.

위상차 제어 코팅층은 위상차조절제를 포함하는 코팅액 조성물, 보다 상세하게는 경화형 수지 조성물 및 위상차조절제를 포함하는 코팅액 조성물로 이루어진다.

경화형 수지 조성물로는 열경화성 수지와 자외선 경화형 수지 모두 사용하나 편광자의 2색성 염료로 널리 사용되는 요오드 화합물을 열로부터 보호하기 위하여 본 발명에서는 자외선 경화형 수지가 보다 바람직하다.

상기 자외선 경화형 수지 조성물은 다관능 (메타)아크릴레이트, 광중합개시제 및 유기용매로 이루어진다. 이때, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트와 메타크릴레이트 모두를 의미한다.

상기 다관능 (메타)아크릴레이트의 구체적인 예로는, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, (메타)아 크릴릭에스테르, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 글리세롤트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌클리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 1,3-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌클리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소덱실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 테트라퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

상기 다관능(메타)아크릴레이트는 자외선 경화형 수지 조성물 총 함량(100중량%)에 대하여 5 내지 40중량%, 바람직하게는 10 내지 30중량%로 포함될 수 있다. 그 함량이 5중량% 미만인 경우에는 코팅막의 경도가 약해지며, 40중량%를 초과하는 경우에는 코팅막의 경도가 너무 높아져 코팅층에 크랙이 발생하게 된다.

상기 광중합개시제의 구체적인 예로는, 디페닐케톤벤질디메틸케탈, 아세트페논디메틸케탈, p-디메틸아민벤조산에스테르, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-온, 4-히드록시시클로페닐케톤, 디메톡시-2-페닐아테토페논, 안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 3-메틸아세토페 논, 4,4-디메톡시아세토페논, 4,4-디아미노벤조페논, 벤조인, 2-에틸티옥산톤 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

상기 광중합개시제는 자외선 경화형 수지 조성물 총 함량(100중량%)에 대하여 0.1 내지 10중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 0.1중량% 미만인 경우에는 경화속도가 늦어지며, 10중량%를 초과하는 경우에는 비경제적이다.

또한 상기 광중합개시제와 함께 광중합개시 보조제를 더 사용할 수 있다. 광중합개시 보조제로는 트리에틸아민, 디에틸아민, 메틸디에탄올아민, 에탄올아민, 4-디메틸아미노-벤조익산, 이소아밀-4-디메틸아미노벤조에이트 등을 사용할 수 있다.

상기 유기용매는 코팅막의 두께 조절 및 양호한 코팅성을 유지하기 위하여 사용되는 것으로서, 다관능 (메타)아크릴레이트와의 상용성에 문제가 없는 모든 유기용매를 사용할 수 있다. 구체적인 예로는, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 에틸셀로솔브, 메틸셀로솔브, 부틸아세테이트, 디메틸포름아미드, 디아세톤알콜, 에틸렌글리콜이소프로필알콜, 프로필렌글리콜이소프로필알콜, 메틸에틸케톤, N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

상기 유기용매는 자외선 경화형 수지 조성물의 총 함량이 100중량%가 되도록 잔량으로 포함될 수 있다.

위상차조절제는 코팅층의 광학 이방성을 조절하여 위상차를 제어하기 위한 것으로, 자외선 경화형 수지 조성물과 코팅의 용이성을 증가시키기 위한 유기용매 와의 상용성이 있는 것이 바람직하다.

상기 위상차조절제는 중량평균분자량이 150 내지 3000, 바람직하게는 200 내지 1000인 단량체, 올리고머 또는 고분자로서 코팅이나 건조 과정에서 휘산되지 않는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 위상차조절제로는 광학 이방성을 증가시키는 위상차증가제와 광학 이방성을 감소시키는 위상차저감제를 모두 사용할 수 있다. 이때, 위상차증가제 및 위상차저감제를 각각 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있으며, 위상차증가제와 위상차저감제를 조합하여 사용할 수도 있다.

상기 위상차증가제로는 트리아진계 화합물 및 에스테르계 봉상 화합물 등과 같은 통상의 위상차증가제라면 그 종류가 특별히 한정되지 않으며, 바람직하게는 하기 화학식 1 내지 3으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

또한 상기 위상차저감제로는 술폰아미드계 화합물 및 아미드계 화합물 등과 같은 통상의 위상차저감제라면 그 종류가 특별히 한정되지 않으며, 바람직하게는 하기 화학식 4 및 5로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

상기 위상차조절제는 경화형 수지 조성물 100중량부에 대하여 0.01 내지 30중량부, 바람직하게는 1 내지 20중량부로 포함될 수 있다. 그 함량이 0.01중량부 미만인 경우에는 위상차 제어와 면내 위상차 균일도가 저하되며, 30중량부를 초과하는 경우에는 코팅층의 형성시 위상차조절제가 석출되어 표면으로 나오는 경향이 있다.

또한, 상기 코팅액 조성물은 대전방지제를 더 포함할 수 있다.

상기 대전방지제는 그 종류가 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 4급 암모늄염계, 포스포늄염계, 설포늄염계 등의 양이온계 계면활성제; 카르본산계, 설포네이트계, 황산계, 인산염계, 포스파이트계 등의 음이온계 계면활성제; 술포 베타인계, 알킬 베타인계, 알킬이미다졸륨 베타인계 등의 양성이온계 계면활성제; 다가알콜 유도체, 소르비탄 지방산 모노에스테르·디에스테르, 폴리알킬렌옥시드 유도체 등의 비이온계 계면활성제 등의 각종 계면활성제를 들 수 있다. 또한 4급 암모늄염 등의 양이온계, 베타인 화합물 등의 양성이온계, 술폰산염 등의 음이온계 또는 글리세린 등의 비이온성계의 이온 도전성기를 가지는 단량체의 단독 중합체 또는 이와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체, 4급 암모늄염기를 가지는 아크릴레이 트 또는 메타크릴레이트 유래의 반복단위를 가지는 중합체 등의 이온 도전성을 가지는 중합체; 폴리에틸렌 메타크릴레이트 등의 친수성 고분자를 아크릴계 수지 등에 혼합한 영구대전방지제; 아세틸렌 블랙, 천연 그래파이트, 인조 그래파이트, 티탄 블랙, 아연 산화물, 주석 산화물, 주석 코팅 티탄산 화합물, 니켈 플레이크, 인 도핑 주석 산화물, 안티몬 도핑 주석 산화물 등의 도전성 필러; 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리아닐린 등의 전도성 고분자 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 주석 산화물 등의 금속 화합물의 도전성 필러, 4급 암모늄염 등이 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

상기 대전방지제는 자외선 경화형 수지 조성물 100중량부에 대하여 0.01 내지 10중량부, 바람직하게는 0.3 내지 3중량부로 포함될 수 있다. 그 함량이 0.01중량부 미만인 경우에는 원하는 대전방지성을 얻기 어려우며, 10중량부를 초과하는 경우에는 코팅층의 형성시 대전방지제가 응집되어 코팅막의 표면 결함을 유발하는 경향이 있다.

상기와 같은 성분 이외에도 충전제, 레벨링제, 소포제, 자외선흡수제, 항산화제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

대전방지성 위상차 제어 코팅층은 상기와 같은 성분을 포함하는 코팅액 조성물을 편광자의 한 면에 도포한 후 자외선 경화함으로써 형성된다. 예를 들면, 위상차조절제를 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 에톡시에탄올, 부탄올 등의 알콜류, 사이클로헥산, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 유기용매에 용해시킨 후, 이를 대전방지제가 투입된 자외선 경화형 수지 조성물과 혼합하여 코팅액 조성물을 제조한다. 제 조된 코팅액을 편광자의 한 면에 통상 건조 후 두께가 0.1 내지 200㎛, 바람직하게는 5 내지 40㎛가 되도록 도포하고, 30 내지 150℃에서 1초 내지 2시간, 바람직하게는 5초 내지 1시간 동안 휘발물의 증발에 의해 건조시킨다. 이어서, 약 0.01 내지 10J/㎠, 바람직하게는 0.1 내지 2J/㎠의 자외선 조사량으로 조사하여 완전 경화함으로써 코팅층을 형성할 수 있다.

상기 코팅액의 도포방법으로는 당 업계에서 통상적으로 사용되는 방법이라면 특별히 제한되지 않으며, 균일한 두께의 코팅층을 형성할 수 있는 방법이 바람직하다. 예를 들면 스핀코팅, 와이어 바 코팅, 마이크로 그라비아 코팅, 그라비아 코팅, 딥 코팅, 다이 코팅, 스프레이 코팅 방법 등을 사용할 수 있으며, 이들 중에서 1m 이상의 편광판에 대해서 코팅이 가능한 마이크로 그라비아 코팅, 그라비아 코팅 또는 다이 코팅 등의 방법이 바람직하다.

상기 대전방지성 위상차 제어 코팅층의 두께는 0.1 내지 200㎛, 바람직하게는 5 내지 40㎛일 수 있다.

상기 대전방지성 위상차 제어 코팅층의 위상차는 하기 수학식 1로 표시되는 Nz계수와 수학식 2 및 3으로 표시되는 두께 방향 위상차 값(Rth)과 면상 위상차 값(Re)으로 표시 가능하다.

NZ = (Nx - Nz) / (Nx - Ny)

Rth = [(Nx + Ny) / 2 - Nz] × d

Re = [(Nx - Ny)] × d

(식 중, Nx, Ny는 면상 굴절률로서 Nx > Ny이며, Nz는 코팅층의 두께 방향 굴절률, d는 코팅층의 두께를 나타냄)

일반적으로 대형 TV 용도로 사용되는 액정구동 모드인 PVA 방식에서는 Nz > 2, Re(590) > 40㎚ 또는 Rth(590) > 100㎚의 위상차 필름이 많이 사용되며, IPS 방식에서는 0 < Re(590) < 10㎚, Rth(590) < 25㎚의 위상차 필름이 많이 사용되고 있다.

본 발명에서는 편광자에 별도의 위상차 필름이 적층하는 것이 아니라 코팅층 만으로 위상차의 발현이 이루어지고 있는 것이므로, 위상차 필름에서와 같은 Rth, Re 값을 얻는 데는 한계가 있다. 따라서 본 발명에서는 590㎚에서의 Rth 값이 1 내지 10이면서, Re 값이 1 내지 25인 것이 바람직하다. 또한 본 발명의 편광판은 높은 위상차 값(Rth, Re)을 요구하는 PVA 방식 보다는 낮은 위상차 값(Rth, Re)을 요구하는 IPS 방식이나 낮은 위상차 값이 요구되는 용도에 적용 가능한 액정모드에 적용되는 것이 바람직하다.

또한 상기 위상차 제어 코팅층은 표면비저항이 1 x 10¹²Ω/□ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 편광판은 상기와 같은 위상차 값과 표면비저항 특성을 겸비함으로써 우수한 화면 콘트라스트비를 제공할 수 있으며, 동시에 박형 편광판에서 보다 절실히 요구되는 정전기 문제를 해결할 수 있다.

점착제층은 액정셀과 점합하기 위한 것으로서, 점착제 수지 및 가교제를 포함하는 점착제 조성물로 이루어진다.

점착제 수지는 당업계에서 통상적으로 점착제로 사용되는 것이라면 그 종류가 특별히 제한되지 않고, 아크릴계, 실리콘계, 폴리에스테르계, 폴리우레탄계, 폴리에테르계, 합성 고무계 등의 수지를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 아크릴계 공중합체 수지를 들 수 있다.

상기 아크릴계 공중합체 수지는 (메타)아크릴산알킬에스테르 단량체를 주성분으로 하고, 여기에 히드록시기를 함유하는 공중합 가능한 단량체 및 에테르기를 함유하는 공중합 가능한 단량체를 공중합하여 이루어지는 공중합체이며, 필요에 따라 카르복시기를 함유하는 공중합 가능한 단량체를 더 공중합할 수 있다. 이때, (메타)아크릴산은 아크릴산 및 메타아크릴산 모두를 의미한다.

상기 (메타)아크릴산알킬에스테르 단량체로는, 알킬기의 탄소수가 4 이상인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 4 내지 14인 것을 사용할 수 있다. 구체적으로, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기 등을 가지는 알킬알코올과 (메타)아크릴산의 에스테르 화합물로 이루어지는 단량체를 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. (메타)아크릴산알킬에스테르는 아크릴계 공중합체 수지에 포함되는 총 단량체 함량(100중량%)에 대하여 67.7 내지 99중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 67.7중량% 미만인 경우에는 최종 점착 제 조성물의 점착력이 낮아지거나 파착제로부터의 들뜨거나 벗겨지기 쉽고, 99중량%를 초과하는 경우에는 응집력이 저하된다.

상기 히드록시기를 함유하는 공중합 가능한 단량체의 구체적인 예로는, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 카프로락톤변성(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 및 폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 히드록시기를 함유하는 공중합 가능한 단량체는 아크릴계 공중합체 수지에 포함되는 총 단량체 함량(100중량%)에 대하여 0.1 내지 14중량%, 바람직하게는 0.5 내지 6중량%로 포함될 수 있다. 그 함량이 0.1중량% 미만인 경우에는 하기 가교제를 첨가하는 경우 충분한 응집력을 얻지 못하며, 8중량%를 초과하는 경우에는 점착제 조성물의 겔화를 일으키기 쉽다.

상기 에테르기를 함유하는 공중합 가능한 단량체의 구체적인 예로는, 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 부톡시에틸(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트 및 아크릴로일모르포린 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 에테르기를 함유하는 공중합 가능한 단량체는 아크릴계 공중합체 수지에 포함되는 총 단량체 함량(100중량%)에 대하여 0.5 내지 19중량%, 바람직하게는 0.8 내지 8중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위인 경우에는 점착제층의 내구성이 유지되면서도 경제적이다.

상기 카르복시기를 함유하는 공중합 가능한 단량체의 구체적인 예로는, (메타)아크릴산, 말레인산, 무수말레인산, 이타콘산, 무수이타콘산과, 말레인산, 이타 콘산의 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분기쇄를 가지는 알콜과의 하프에스테르 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 카르복시기를 함유하는 공중합 가능한 단량체는 아크릴계 공중합체 수지에 포함되는 총 단량체 함량(100중량%)에 대하여 최대 0.3중량%로 포함될 수 있다. 그 함량이 0.3중량%를 초과하는 경우에는 작업성이 좋지 못하다.

상기와 같은 단량체 성분들로 이루어지는 아크릴계 공중합체 수지는, 통상의 괴상중합, 용액중합, 현탁중합 또는 유화중합 등으로 제조할 수 있으며, 용액중합으로 제조하는 것이 바람직하다.

가교제로는 폴리이소시아네이트계 화합물, 다관능 이소시아누레이트계 화합물 등을 들 수 있으며, 구체적인 예로는 톨릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 이들의 부가물 등의 폴리이소시아네이트계 화합물과, 수소첨가 크실렌디이소시아네이트, 수소첨가 디페닐메탄디이소시아네이트 등을 들 수 있으며, 폴리이소시아네이트계 화합물 및 이들의 변성된 프리폴리머를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 가교제는 아크릴계 공중합체 수지 100중량부(고형분 함량 기준)에 대하여 0.5 내지 7중량부, 바람직하게는 1 내지 5중량부로 포함될 수 있다. 그 함량이 0.5중량부 미만인 경우에는 점착제층의 점착력 또는 응집력이 저하되고, 7중량부를 초과하는 경우에는 작업성이 좋지 못하고 가교 반응이 너무 진행되어 점착력이 저하된다.

상기와 같은 성분을 포함하는 점착제 조성물은 필요에 따라 점착제의 점착력, 응집력, 점성, 탄성률, 유리전이온도, 대전방지성 등을 조절하기 위하여, 점착성 부여 수지, 산화방지제, 염료, 안료, 소포제, 부식제, 충전제, 대전방지제 또는 광안정제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

위상차 제어 코팅층 상에 점착제층을 적층하는 방법으로는 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 코팅층 상에 점착제 조성물을 유동 주조법 및 도포방법을 이용하여 적당한 전개방식으로 직접 도포하여 건조함으로써 적층할 수 있다. 또한 실리콘 코팅된 세퍼레이터 필름 상에 상기와 동일한 도포방법으로 점착제층을 형성하고, 이를 롤압착장치를 이용하여 코팅층 상에 적층할 수도 있다.

도 1에 본 발명의 편광판을 도시한 단면도를 나타내었다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 편광판(10)은 편광자(2)의 한 면은 편광자 보호필름(1)으로 구성되어 있으며, 편광자(2)의 다른 한 면은 편광자 보호필름 대신에 위상차 제어 코팅층(3)으로 구성되어 있으며, 코팅층(3)상에 액정셀과 점합하기 위한 점착제층(4)이 적층된 구조를 갖는다. 이때, 위상차 제어 코팅층(3)은 대전방지성이 부여된 대전방지성 위상차 제어 코팅층일 수도 있다.

상기 편광자 보호필름(1) 상에는 필요에 따라 하드코팅층, 반사방지층, 방현층 등의 표면처리층이 더 적층될 수 있다. 구체적으로 하드코팅층은 편광판 표면의 손상을 방지하기 위한 것으로서, 예를 들면 밀착성이나 경도가 우수한 아크릴계 또는 실리콘계 수지로부터 형성될 수 있다. 반사방지층은 편광판의 표면에 있어서의 외광의 반사를 방지하기 위한 것으로서, 공지된 방법으로 형성될 수 있다. 또한 방현층은 편광판의 표면에 외광이 비쳐들어가 발생하는 시인성의 저해를 방지하기 위한 것으로서, 예를 들면 샌드블러스트 방식이나 엠보스 가공 방식 등에 의한 조면화 방식, 또는 자외선 경화형 수지에 투명 미립자를 혼합한 조성물을 도포하여 경화시키는 방식 등에 의해 형성될 수 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 편광판은, 종래 사용되었던 고가의 셀룰로오스계 편광자 보호필름과 위상차 조절을 위하여 추가적으로 사용되었던 위상차 필름 대신에 대전방지성을 나타내는 위상차 제어 코팅층을 편광자에 직접 적층시키는 경제적인 방법으로 제조된 것으로, 우수한 화면 콘트라스트비와 대전방지성을 동시에 겸비할 수 있도록 개선된 편광판이다.

본 발명의 액정표시장치는 액정셀의 적어도 한 면에 상기 편광판이 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 편광판을 액정표시장치에 내장함으로써 가시성이 우수한 다양한 액정표시장치를 제조할 수 있다. 예를 들면, 반사형, 투과형, 반투과형 액정표시장치, 또는 TN(Twisted Nematic)형, STN(Super Twisted Nematic)형, OCB(Optical Aligned Birefringence)형, VA형, IPS형 등의 각종 구동방식의 액정표시장치에 적용되어 바람직하게 이용될 수 있다.

또한 편광판이 구비된 IPS 방식의 액정표시장치에서 콘트라스트비는 400:1 이상, PVA 방식의 액정표시장치에서 콘트라스트비는 1000:1 이상일 수 있다.

본 발명에 있어서, 액정표시장치는 본 발명의 기술분야에서 당업자에게 잘 알려져 있는 것이므로, 편광판을 제외한 각 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.

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.

<실시예 1 내지 2, 비교예 1 내지 3. 박형 편광판의 제조>

실시예 1

(1) 대전방지제인 ATO를 5부 포함하는 자외선 경화형 수지 조성물(UASF107, Soken사 제조) 100부에 위상차 저감제인 p-톨루엔설폰아닐리드(p-toluenesulfonanilide) 2부를 첨가하여 코팅액 조성물을 제조하였다.

(2) 교반기, 온도계, 환류냉각기 및 질소 도입관을 구비한 반응장치에 질소가스를 투입하여 치환시킨 후, 에틸아세테이트 75부, 아세톤 15부, 부틸아크릴레이트 55부, 2-에틸헥실아크릴레이트 25부, 2-히드록시에틸아크릴레이트 5부, 2-메톡시에틸아크릴레이트 10부 및 중합개시제인 아조비스이소부티로니트릴 0.2부를 투입하고 교반하면서 80℃에서 7시간 동안 중합하였다. 반응이 종료된 후 톨루엔으로 희석하여 고형분 함량이 35%인 아크릴계 공중합체 수지를 제조하였다. 제조된 아크릴계 공중합체 수지 100부(고형분 함량 기준), 가교제인 트리메틸올프로판-변성 톨릴렌디이소시아네이트(Coronate L, Nippon Polyurethane Industry사 제조) 0.8부 및 아세틸아세톤 2부를 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다.

제조된 점착제 조성물 두께가 25㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 기재 필름의 한 면에 직접 도공하여 두께가 25㎛인 점착제층을 적층시켰다. 이후 점착제층 상에 실리콘 코팅된 38㎛ 두께의 폴리에스테르 세퍼레이터 필름을 적층하여 점착시트를 제조하였다.

(3) 두께 75㎛의 폴리비닐알콜 필름(중합도 2,400, 비누화도 99.9 몰% 이상)을 건식으로 연신배율 5배의 일축연신을 실시한 후 긴장상태로 유지한 채 60℃의 순수에 60초간 침지하였다. 이어서, 요오드/요오드화칼륨/물이 0.05/5/100의 비율로 혼합된 수용액에 60초간 침지하여 염색하였다. 다음으로, 요오드화칼륨/붕산/물이 6/7.5/100의 비율로 혼합된 수용액에 73℃에서 300초간 침지하여 염색된 편광자를 제작하였다. 제작된 편광자의 한 면에 TAC 필름 1장을 폴리비닐알콜계 접착제를 이용해 접합하고 60℃에서 5분간 건조하였다. 제작된 편광자의 다른 한 면에 제조된 코팅액 조성물을 건조후 두께가 10㎛가 되도록 마이어바(Meyer bar)로 도포하고 70℃에서 2분 동안 건조한 후, 500mJ/㎠로 경화시켜서 위상차 제어 코팅층을 적층하였다. 이어서, 제조된 점착시트 한 면의 세퍼레이터 필름을 제거한 후 상기 위상차 제어 코팅층 상에 롤압착장치를 이용하여 라미네이션하여 편광판(10)을 제조하였다.

실시예 2

대전방지제인 ATO를 사용하지 않고 제조한 코팅액 조성물을 사용하여 편광판(11)을 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

비교예 1

위상차 제어 코팅층을 적층하지 않고, 대신에 편광자에 TAC 필름 1장을 폴리비닐알콜계 접착제를 이용하여 접합하고 60℃에서 5분간 건조하여 편광판(12)을 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

비교예 2

위상차 제어 코팅층을 적층하지 않고, 대신에 편광자에 KONICA사 ZERO-TAC(6을 폴리비닐알콜계 접착제를 이용해 접합한 후 60℃에서 5분간 건조하여 편광판(ZERO-TAC 편광판, 동우화인켐(주) 제조)을 제조한 후, ZERO-TAC 상에 폴리티오펜계 대전방지성 코팅 처리하여 대전방지 코팅층이 형성된 편광판(13)을 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

비교예 3

대전방지성 위상차 제어 코팅층을 적층하지 않고, 대신에 편광자에 OPTES사의 ZEONOR 필름(Ro/Rth=60㎚/230㎚)을 폴리비닐알콜계 접착제를 이용해 접합한 후 60℃에서 5분간 건조하여 편광판을 제조한 후, ZEONOR 필름 상에 대전방지성 점착제를 도공하여 대전방지성 점착제층이 적층된 편광판(14)을 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

<실시예 3 내지 4, 비교예 4 내지 5. 액정표시장치의 제조>

실시예 3

도 2에 나타낸 바와 같이, IPS 패널인 LG PHILIPS LCD사의 32인치 TV 판넬(액정셀, 20)의 양 면에 실시예 1에서 제조된 편광판(10)을 점합하여 액정표시장치(100)를 제조하였다.

실시예 4

도 3에 나타낸 바와 같이, PVA 패널인 SEC사의 32인치 TV 판넬(액정셀, 21)의 한 면(상판)에 실시예 1에서 제조된 편광판(10)을 점합하고, 다른 한 면(하판)에는 비교예 3에서 제조된 대전방지성 점착제층(8)이 적층된 편광판(14)을 점합하여 액정표시장치(101)를 제조하였다.

비교예 4

도 4에 나타난 바와 같이, IPS 패널인 LG PHILIPS LCD사의 32인치 TV 판넬(액정셀, 20)의 한 면(상판)에 비교예 1에서 제조된 편광판(12)을 점합하고, 다른 한 면(하판)에 비교예 2에서 제조된 대전방지성 코팅층(7)이 형성된 편광판(13)을 점합하여 액정표시장치(102)를 제조하였다.

비교예 5

도 5에 나타낸 바와 같이, PVA 패널인 SEC사의 32인치 TV 판넬(액정셀, 21)의 한 면(상판)에 비교예 1에서 제조된 편광판(12)을 점합하고, 다른 한 면(하판)에는 비교예 3에서 제조된 대전방지성 점착제층(7)이 적층된 편광판(14)을 점합하여 액정표시장치(103)을 제조하였다.

시험예

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 편광판 및 액정표시장치의 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 1 및 2에 나타내었다.

(1) 편광도

제조된 편광판의 편광도를 적분 구식 분광 광도계(V7100, 시마즈사)를 이용하여 측정하였다.

(2) 위상차 측정 - 면상 위상차 Re(λ) 및 두께 방향 위상차 Rth(λ)

제조된 편광판을 30㎜×40㎜ 크기로 절단하여 시편을 제작하였다. 시편을 상대습도 60%로 2분 동안 조습한 후 자동 복굴절 합계(KOBRA 21ADH, 오우지 계측 기기사)를 이용하여 Re와 Rth를 측정하였다.

(3) 표면비저항

제조된 편광판의 대전방지성 위상차 제어 코팅층, 대전방지처리층, TAC 필름층의 표면비저항을 표면저항 측정기(mCP-HT450, 일본 미츠비시 케미컬사)를 이용하여 측정하였다. 이때, 전압은 10V부터 시작하고 표면비저항이 오버(over)가 되면 100V, 250V, 500V, 1000V 순으로 전압을 올려가며 측정하였다.

(4) 고온 내구성 및 고온·고습 내구성

제조된 편광판을 3㎝ × 3㎝ 크기의 유리판 위에 점합하고, 80℃ 오븐에서 500시간 방치한 후의 편광도와 오븐에 투입하기 직전의 편광도의 차이가 0.05% 이하인 경우 고온 내구성이 양호한 것으로 평가하고, 그 차이가 0.05%를 초과하는 경 우 고온 내구성이 불량인 것으로 평가하였다. 또한 고온·고습 내구성은 60℃, 상대습도 90%인 오븐에서 상기와 고온 내구성에서와 동일한 방법으로 측정하고, 평가하였다.

(5) 정면 콘트라스트비(C/R) 및 사면 콘트라스트비

제조된 액정표시장치의 정면 콘트라스트비와 사면 콘트라스트비를 콘트라스트 측정기(SR-3A-12, TOPCON사)를 이용하여 9점에 대하여 측정하고, 그 평균값으로 나타내었다. 이때, 사면 콘트라스트비는 극각(Phi) 45°, 방위각(Theta) 60°에서 측정하였다.

구분	편광판
구분	실시예 1	실시예 2	비교예1	비교예2	비교예3
편광도	99.9950	99.9930	99.9925	99.9962	99.9943
Re	1	2	5	3	60
Rth	3	3	40	6	230
표면비저항 (Ω/□)	7×10¹²	4×10¹⁴	2×10¹⁴	9×10¹²	5×10¹²
고온내구성(△Py)	양호	양호	양호	양호	양호
고온·고습 내구성(△Py)	양호	양호	양호	양호	양호

구분	액정표시장치
구분	실시예 3	실시예 4	비교예 4	비교예 5
상판	실시예 1	실시예 1	비교예 1	비교예 1
하판	실시예 1	비교예 3	비교예 2	비교예 3
정면 C/R	408	1327	382	1270
사면 C/R	14	29	14	66

상기 표 1 및 2에 나타낸 바와 같이, 편광자의 한 면에 위상차 제어 코팅층이 적층된 실시예 2의 편광판은 TAC 필름이 적층된 비교예 1의 편광판과 비교하여 위상차 값이 우수하였으며, 대전방지성 위상차 제어 코팅층이 적층된 실시예 1의 편광판은 위상차 값이 우수할 뿐만 아니라 비교예 2 및 3의 편광판과 유사한 대전방지성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

또한 실시예 1의 대전방지성 위상차 코팅층이 적층된 편광판이 액정셀의 상판 및 하판에 적층된 실시예 3의 IPS형 액정표시장치는 비교예 4의 액정표시장치와 동일한 사면 콘트라스트비를 가지면서도 정면 콘트라스트비가 우수하였으며, 실시예 1의 편광판이 액정셀의 상판에 적층된 실시예 4의 PVA형 액정표시장치는 비교예 5의 액정표시장치와 비교하여 정면 콘트라스트비가 우수한 것을 확인할 수 있었다. 즉, 본 발명의 위상차 제어 코팅층이 적층된 편광판을 적용하는 경우, 종래 위상차 조절에 사용된 ZERO-TAC 또는 ZENOR와 같은 필름을 적용하는 경우와 유사하거나 또는 그 이상의 콘트라스트비를 얻을 수 있으며, 동시에 코팅층에 직접 대전방지성을 부여할 수 있으므로 대전방지 코팅 또는 점착제층의 형성과 같은 추가적인 공정이 요구되지 않아 경제적이며 편광판의 박형화도 달성할 수 있다. 따라서, 상기와 같은 종래의 위상차 필름을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은 본 발명의 편광판을 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예 3에 따른 액정표시장치를 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예 4에 따른 액정표시장치를 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 비교예 4에 따른 액정표시장치를 도시한 단면도이다.

도 5는 본 발명의 비교예 5에 따른 액정표시장치를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 편광자 보호필름(TAC) 2 : 편광자

3 : 위상차 제어 코팅층 4 : 점착제층

5 : ZENOR 필름 6 : ZERO-TAC

7 : 대전방지성 코팅층 8 : 대전방지성 점착제층

10, 12, 13, 14 : 편광판 20, 21: 액정셀

100, 101, 102, 103 : 액정표시장치

Claims

편광자의 적어도 한 면이 위상차 제어 코팅층으로 구성된 편광판.
제1항에 있어서, 상기 코팅층은 590㎚에서의 두께 방향 위상차 값(Rth)이 1 내지 10이면서, 면상 위상차 값(Re)이 1 내지 25인 편광판.
제1항에 있어서, 상기 코팅층은 표면비저항이 1 x 10¹²Ω/□ 이하인 대전방지성 코팅층인 편광판.
제1항에 있어서, 상기 코팅층은 위상차조절제를 포함하는 코팅액 조성물로 이루어진 편광판.
제1항에 있어서, 상기 코팅액은 위상차조절제 및 경화형 수지 조성물을 포함하는 편광판.
제5항에 있어서, 상기 경화형 수지 조성물은 다관능 (메타)아크릴레이트, 광중합개시제 및 유기용매로 이루어진 편광판.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 위상차조절제는 트리아진계 화합물, 에스테르계 화합물, 술폰아미드계 화합물 및 아미드계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 편광판.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 코팅액 조성물은 대전방지제를 더 포함하는 편광판.
제1항에 있어서, 상기 코팅층은 두께가 0.1 내지 200㎛인 편광판.
액정셀의 적어도 한 면에 제1항의 편광판이 적층된 액정표시장치.