KR20110002676A - High luminance multifunctional polarizing sheet, rear polarizing film of liquid crystal display with them and liquid crystal display having the same - Google Patents
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- B32B2329/00—Polyvinylalcohols, polyvinylethers, polyvinylaldehydes, polyvinylketones or polyvinylketals
- B32B2329/04—Polyvinylalcohol
Abstract
Description
본 발명은 일체형 고휘도 편광시트, 그를 적용한 LCD 패널후면용 편광필름 및 그를 구비한 액정디스플레이에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 흡수형 편광층과 복굴절성 극세사로 이루어진 섬유형 반사편광층을 일체화시켜, 상기 흡수형 편광층에 의해 고편광 효율을 유지하면서, 섬유형 반사편광층에 의해 고휘도가 구현된 편광시트, 그를 적용한 LCD 패널후면용 편광필름 및 그를 구비한 액정디스플레이에 관한 것이다. The present invention relates to an integrated high-brightness polarizing sheet, a polarizing film for LCD panel back applied thereto, and a liquid crystal display having the same, and more particularly, by integrating a fibrous reflective polarizing layer made of an absorption type polarizing layer and a birefringent microfiber, The present invention relates to a polarizing sheet in which high luminance is realized by a fibrous reflective polarizing layer while maintaining a high polarization efficiency by an absorption type polarizing layer, a polarizing film for LCD panel back applied thereto, and a liquid crystal display having the same.
현대 산업사회가 고도의 정보화 시대로 발전함에 따라 다양한 정보를 전달하기 위한 매체로 전자 디스플레이의 중요성은 나날이 증대되고 있으며, 액정디스플레이(LCD)는 브라운관(CRT)을 대신하여 정보의 표시장치로서 매우 중요한 위치를 차지하고 있다. 휴대폰은 물론 카 내비게이션 시스템 차량탑재용 기기, 특히 모니터에서부터 대화면 TV에 이르기까지 여러 용도로 사용되고 있다. As the modern industrial society develops into a high information age, the importance of the electronic display as a medium for transmitting various information is increasing day by day, and the liquid crystal display (LCD) is very important as a display device of information in place of the CRT. Occupies the position. In addition to mobile phones, car navigation systems are used for on-vehicle devices, especially monitors and large-screen TVs.
액정디스플레이(LCD)는 백라이트에서 나오는 빛을 액정분자의 광 스위칭 기능을 이용하여 온-오프(on-off)를 제어하는 표시방식이지만, 고품위의 표시를 실현하기 위해서는 여러 종류의 광학필름이 사용되고 있다. 광학필름으로서는 백라이트를 유효하게 사용하기 위한 필름군(확산필름, 프리즘시트, 휘도향상필름 등), 편광판에 사용되는 필름군(편광필름, 편광자 보호필름), 액정 셀과 편광판의 위상차를 보정(補正)하기 위한 위상차 필름 등이 있다.Liquid crystal display (LCD) is a display method that controls the light emitted from the backlight on-off by using the light switching function of liquid crystal molecules, but various kinds of optical films are used to realize high quality display. . As an optical film, a film group (diffusion film, prism sheet, brightness enhancement film, etc.) for effectively using a backlight, a film group (polarizing film, polarizer protective film) used for a polarizing plate, a phase difference between a liquid crystal cell and a polarizing plate is corrected. Retardation film).
최근 디스플레이 관련분야 조사발표에 의하면, 프리즘시트, 휘도향상필름(DBEF 시트), 확산, 반사필름에 관한 백라이트용 광학필름 시장은 날로 커지고 있다. According to a recent research report on display related fields, the market for optical films for backlights related to prism sheets, DBEF sheets, diffusers, and reflective films is growing day by day.
현재 시판 중인 편광필름은 흡수형 또는 비흡수형이 있으며, 흡수형에는 요오드계 편광판 또는 염료계 편광판이 있다. 현재 사용되고 있는 편광판의 대부분은 광학특성이 우수한 PVA-요오드계 편광필름이 대표적이다.Commercially available polarizing films include absorption type or non-absorption type, and absorption type includes iodine-based polarizer or dye-based polarizer. Most of the polarizing plates currently used are PVA-iodine polarizing films having excellent optical characteristics.
PVA-요오드계 편광필름은 폴리비닐알코올(PVA) 필름에 가시광 영역의 빛 흡수 능력을 부여하기 위하여, PVA 필름에 높은 이색성을 가지는 요오드를 흡착시킨 것으로서, 요오드의 구조적 특성으로 인해, 편광자 특성을 갖게 된다. 이때, 편광자 특성이라 함은 등방성인 빛을 한쪽방향의 선형 진동 또는 회전진동 형태의 비등방성 편광으로 변형하여 선택적 편광흡수가 가능하도록 하는 것이다. PVA-iodine polarizing film is a polyvinyl alcohol (PVA) film is adsorbed iodine having a high dichroic to the PVA film in order to give the light absorbing ability of the visible light region, due to the structural characteristics of the iodine, Will have In this case, the polarizer property is to change the isotropic light into anisotropic polarization in the form of linear vibration or rotational vibration in one direction to enable selective polarization absorption.
그러나, PVA-요오드계 편광필름은 요오드의 높은 승화성과 낮은 내구성으로 인한 필름의 변형을 막기 위하여, 복굴절성이 없고 투광율이 높고 파장 의존성이 없으며, 내열 내습 및 기계적 강도가 높은 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 필름을 보호필름으로 적층하여야 한다. However, PVA-iodine polarizing film has a birefringence, high light transmittance, no wavelength dependence, high heat resistance moisture resistance and high mechanical strength in order to prevent deformation of the film due to high sublimation and low durability of iodine. The film should be laminated with a protective film.
이에, 상기 요오드의 승화성으로 인한 내구성 문제점을 해결하고자 그 대안으로 등장한 PVA-염료계 편광필름은 연신 중, 정렬된 염료자체의 이색성으로 인해, 편광자 특성을 갖게 되며, 고온 및 고습도 조건에서도 높은 내구성을 가지므로 광학특성의 변화가 적어, 특히 내구성이 요구되는 LCD용 고내구성 편광필름으로 적합하다. Accordingly, the PVA-dye polarizing film that appeared as an alternative to solve the durability problem due to the sublimation of iodine has polarizer properties due to the dichroism of the aligned dye itself during stretching, and even under high temperature and high humidity conditions. Since it has durability, there is little change in optical properties, and it is particularly suitable as a highly durable polarizing film for LCD which requires durability.
또 다른 유형의 편광필름으로는 필름을 통과한 후 반사된 빛의 회전과 이차 반사를 통해 편광기능 및 투과광의 휘도를 향상시키는 반사형 편광필름이다. 상기 반사형 편광필름은 편광기술을 응용해 특정 빛은 내보내고, 특정 빛은 연속적으로 반사시켜 빛의 결손 없이 최대한 빛을 사용할 수 있도록 해 주는 역할을 해주는 필름이다.Another type of polarizing film is a reflective polarizing film that improves the polarization function and the brightness of the transmitted light through the rotation and secondary reflection of the reflected light after passing through the film. The reflective polarizing film is a film that uses specific polarization technology to emit specific light and continuously reflects specific light so that light can be used as much as possible without light loss.
반사형 편광필름은 굴절율이 다른 여러 층을 적층하는 방식 등으로 제조되며, 편광의 선형성 부족 등으로 인해 편광필름보다는 LCD등 디스플레이의 광원으로부터의 빛을 최대한 활용하기 위한 휘도향상 용도로 사용되고 있다. 이때, 여러 층을 적층하는 방식이 적용됨에 따라 필름의 박막화 구현이 어렵고, 가격상승의 원인이 된다. Reflective polarizing films are manufactured by stacking layers having different refractive indices, etc., and are being used for improving luminance for maximizing light from light sources of LCDs and displays rather than polarizing films due to the lack of linearity of polarization. At this time, as a method of stacking multiple layers is applied, it is difficult to realize thinning of the film and causes a price increase.
도 1에서 도시된 바와 같이, 일반적인 액정디스플레이(LCD)의 구조는 크게 패널(100)과 백라이트 유닛(200)으로 구성되며, 상기 패널(100)의 후면에 위치한 편광필름(400)을 더욱 상세히 살펴보면[도 2], 편광필름에서 가장 중요한 편광기능을 구현하는 편광자라 불리는 폴리비닐알코올(PVA) 필름(410) 양면에, 상기 PVA 보호용 필름(420, 430)이 적층된다. 이때, LCD 백라이트(200)측에 근접하여 위치한 PVA 보호용 필름(420)상에는 고휘도를 위하여 휘도향상필름(3M사의 DBEF 시트, 300)이 삽입되기도 하고, 또 다른 PVA 보호용 필름(430) 상에는 시야각보상필름(위상차판, 310)이 적층 형성되기도 한다. As shown in FIG . 1 , the structure of a general liquid crystal display (LCD) is largely composed of a
이에, 본 발명자들은 종래의 편광필름의 편광 및 휘도 성능개선을 구현하는 동시에 제조비용을 절감할 수 있는 편광필름 개발에 노력한 결과, 종래 요오드계 또는 염료계를 포함하는 흡수형 편광필름에 복굴절성 극세사로 이루어진 섬유형 반사편광시트를 일체화시켜 고휘도 편광시트를 안출함으로써, 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors endeavored to develop a polarizing film that can reduce manufacturing costs while implementing polarization and luminance performance improvement of the conventional polarizing film, and thus, birefringent microfiber yarns in an absorption type polarizing film including a conventional iodine-based or dye-based film The present invention has been completed by integrating a fibrous reflective polarizing sheet comprising a high brightness polarizing sheet.
본 발명의 목적은 종래의 요오드계 또는 염료계 흡수형 편광층과 복굴절성 극세사로 이루어진 섬유형 반사편광층을 일체화시킨, 고휘도 편광시트를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a high brightness polarizing sheet in which a conventional iodine-based or dye-based absorbing polarizing layer and a fibrous reflective polarizing layer made of birefringent microfiber are integrated.
본 발명의 다른 목적은 상기 일체형 고휘도 편광시트를 적용한 패널후면용 편광필름, 나아가 이를 구비한 액정디스플레이를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display having a polarizing film for the rear panel to which the integrated high luminance polarizing sheet is applied, and further comprising the same.
본 발명은 복굴절성 극세사로 이루어진 섬유형 반사편광층과 요오드계 또는 염료계 흡수형 편광층이 일체화된 고휘도 편광시트를 제공한다.The present invention provides a high-brightness polarizing sheet in which a fibrous reflective polarizing layer made of birefringent microfiber and an iodine-based or dye-based absorbing polarizing layer are integrated.
본 발명의 편광시트는 접착제에 의해 층간 일체화될 수 있다. Polarizing sheet of the present invention can be integrated between the layers by an adhesive.
본 발명의 일체형 고휘도 편광시트에서, 복굴절성 극세사의 직경은 0.1 내지 50㎛인 모노필라멘트이고, 바람직하게는, 본 발명의 섬유형 반사편광층은 직경 0.1 내지 50㎛인 모노필라멘트로 이루어진 극세사 단독 또는 상기 극세사가 일부 분산되어 제직된 섬유이며, 이때, 섬유형 반사편광층의 두께는 10 내지 500㎛ 이다. In the integrated high brightness polarizing sheet of the present invention, the diameter of the birefringent microfiber is monofilament having a diameter of 0.1 to 50 μm, and preferably, the fibrous reflective polarizing layer of the present invention is a microfiber made of monofilament having a diameter of 0.1 to 50 μm alone or The microfiber is partially dispersed and woven fiber, wherein the fibrous reflective polarizing layer has a thickness of 10 to 500 µm.
본 발명의 복굴절성 극세사로 이루어진 섬유형 반사편광층에 있어서, 상기 섬유형 반사편광층 내 복굴절성 극세사와 등방성 기재간의 굴절율은 하기 식을 만족한다. In the fibrous reflective polarizing layer made of the birefringent microfiber of the present invention, the refractive index between the birefringent microfiber in the fibrous reflective polarizing layer and the isotropic substrate satisfies the following equation.
┃n'x - nx┃> 0.1 (1) ┃n'x-nx┃> 0.1 (1)
┃n'y - ny┃< 0.05 (2)┃n'y-ny┃ <0.05 (2)
┃n'z - nz┃< 0.05 (3)┃n'z-nz┃ <0.05 (3)
(상기에서, n'x는 극세사의 연신방향(x축 방향)의 굴절율이고, n'y 및 n'z은 상기 연신방향과 수직인 방향인 y방향 및 z방향의 굴절율이고, nx, ny 및 nz는 반사편광층 내 투명기재의 x축 방향, y방향 및 z방향의 굴절율이다.)(In the above, n'x is the refractive index in the micro-fine stretching direction (x-axis direction), n'y and n'z are the refractive indices in the y-direction and z-direction that are perpendicular to the stretching direction, and nx, ny and nz is the refractive index in the x-axis direction, y-direction, and z-direction of the transparent base material in the reflective polarizing layer.)
본 발명에서 사용되는 극세사는 광학적으로 이방성을 가지며 광투과성이 우수한 소재를 사용할 수 있으며, 바람직한 일례로는, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 코폴리에틸렌나프탈레이트(co-PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리카보네이트(PC) 얼로이, 폴리스타이렌(PS), 내열폴리스타이렌(PS), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS), 폴리우레탄(PU), 폴리이미드(PI), 폴리비닐클로라이드(PVC), 스타이렌아크릴로니트릴혼합(SAN), 에틸렌초산비닐(EVA), 폴리아미드(PA), 폴리아세탈(POM), 페놀, 에폭시(EP), 요소(UF), 멜라민(MF), 불포화폴리에스테르(UP), 실리콘(SI), 엘라스토머 및 사이크로올레핀폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 재질로 이루어진 것이 바람직하다. Microfiber used in the present invention can be used optically anisotropic and excellent light transmittance material, a preferred example, polyethylene naphthalate (PEN), copolyethylene naphthalate (co-PEN), polyethylene terephthalate (PET) , Polycarbonate (PC), polycarbonate (PC) alloy, polystyrene (PS), heat-resistant polystyrene (PS), polymethyl methacrylate (PMMA), polybutylene terephthalate (PBT), polypropylene (PP), Polyethylene (PE), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polyurethane (PU), polyimide (PI), polyvinyl chloride (PVC), styrene acrylonitrile mixture (SAN), ethylene vinyl acetate (EVA), Polyamide (PA), polyacetal (POM), phenol, epoxy (EP), urea (UF), melamine (MF), unsaturated polyester (UP), silicone (SI), elastomer and cycloolefin polymer At least one material selected from It is preferable that it consists of.
본 일체형 고휘도 편광시트에서, 염료계의 흡수형 편광층(30)은 아조계, 안트라퀴논계, 시오인디고계, 페릴렌계 및 프탈론계로 이루어진 군에서 선택되는 염료 또는 펄 염료에서 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하다.In the present integrated high-brightness polarizing sheet, the dye-based absorbing polarizing
이에, 본 발명은 복굴절성 극세사로 이루어진 섬유형 반사편광층과 요오드계 또는 염료계 흡수형 편광층이 일체화된 고휘도 편광시트를 조합한 LCD 패널후면용 편광필름을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a polarizing film for a rear panel of a LCD panel combining a fibrous reflective polarizing layer made of birefringent microfiber and a high brightness polarizing sheet in which an iodine-based or dye-based absorbing polarizing layer is integrated.
더욱 구체적으로는 편광자인 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol, 이하 'PVA'라 함) 필름 양면에, 상기 PVA 보호용 필름이 각각 적층되고, 상기 적층 일면에, 복굴절성 극세사로 이루어진 섬유형 반사편광층 및 보호필름이 순차 적층되고, 상기 적층 이면에, 점착제 및 이형지가 순차 적층된 LCD 패널후면용 편광필름을 제공한다.More specifically, the PVA protective film is laminated on both sides of a polyvinyl alcohol (hereinafter referred to as 'PVA') film as a polarizer, and a fibrous reflective polarizing layer made of birefringent microfiber on one side of the lamination; A protective film is sequentially laminated, and on the laminated back side, an adhesive and a release paper are sequentially laminated to provide an LCD panel rear polarizing film.
본 발명의 편광필름에서, 상기 PVA 보호용 필름은 트리아세틸 셀룰로오스 필름 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 소수성 투명수지 필름이 바람직하다. In the polarizing film of the present invention, the PVA protective film is preferably a hydrophobic transparent resin film containing a triacetyl cellulose film or polyethylene terephthalate.
이때, 일체형 고휘도 편광시트 내 복굴절성 극세사의 직경은 0.1 내지 50㎛인 모노필라멘트이며, 더욱 상세하게는, 상기 일체형 편광시트 내 섬유형 반사편광층은 직경 0.1 내지 50㎛인 모노필라멘트로 이루어진 극세사 단독 또는 상기 극세사가 일부 분산되어 제직된 섬유인 것이다.At this time, the diameter of the birefringent microfiber in the integrated high brightness polarizing sheet is a monofilament of 0.1 to 50㎛, more specifically, the fibrous reflective polarizing layer in the integrated polarizing sheet is a microfiber sole made of monofilament having a diameter of 0.1 to 50㎛ Or the microfiber is a fiber woven in part dispersed.
이때, 일체형 편광시트 내 섬유형 반사편광층의 두께는 10 내지 500㎛이다. 본 발명의 일체형 편광시트는 반사편광층 내 복굴절성 극세사와 등방성 기재간 특정의 굴절율을 충족하므로, 고휘도를 구현한다. At this time, the thickness of the fibrous reflective polarizing layer in the integrated polarizing sheet is 10 to 500㎛. Since the integrated polarizing sheet of the present invention satisfies a specific refractive index between the birefringent microfiber and the isotropic substrate in the reflective polarization layer, high luminance is realized.
나아가, 본 발명은 상기 LCD 패널후면용 편광필름이 구비된 패널 및 백라이트 유닛으로 이루어진 액정디스플레이를 제공한다.Furthermore, the present invention provides a liquid crystal display consisting of a panel and a backlight unit provided with the polarizing film for the LCD panel back.
본 발명은 종래 요오드계 또는 염료계 흡수형 편광층에, 복굴절성 극세사로 이루어진 섬유형 반사편광층을 일체화시킨 편광시트를 제공함으로써, 종래 흡수형 편광층에 의해 고편광 효율을 유지하면서, 섬유형 반사편광층 내 극세사와 등방성 기재간의 복굴절성 계면에 의한 편광효과를 이용하여 휘선은폐 효율이 상승되고, 유효각도에서 입사되는 입사광 뿐만 아니라, 유효하지 않은 각도에서 입사되는 입사광의 집광효율을 증진하여 고휘도를 구현한다. The present invention provides a polarizing sheet in which a fibrous reflective polarizing layer made of birefringent microfiber is integrated into a conventional iodine-based or dye-based absorbing polarizing layer, thereby maintaining a high polarization efficiency by a conventional absorbing polarizing layer, By using the polarization effect of the birefringent interface between the microfiber and the isotropic substrate in the reflective polarization layer, the bright line concealment efficiency is increased, and not only incident light incident at an effective angle but also high light intensity of the incident light incident at an invalid angle Implement
따라서, 본 발명의 일체형 고휘도 편광시트는 종래 휘도향상필름(DBEF)을 대체 가능함에 따라, 소재 국산화가 가능하고, 가격경쟁력을 갖춘 LCD 패널후면용 편광필름을 제공할 수 있다. Therefore, the integrated high brightness polarizing sheet of the present invention can replace the conventional brightness enhancement film (DBEF), it is possible to localize the material, it is possible to provide a polarizing film for LCD panel rear with a cost competitiveness.
이에, 본 발명은 LCD 패널후면용 편광필름이 구비된 패널 및 백라이트 유닛으로 이루어진 액정디스플레이의 고편광 및 고휘도 효율을 기대할 수 있다. Accordingly, the present invention can expect high polarization and high luminance efficiency of the liquid crystal display consisting of a panel and a backlight unit provided with a polarizing film for the LCD panel back.
이하, 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 복굴절성 극세사(12)로 이루어진 섬유형 반사편광층(10)과 요오드계 또는 염료계 흡수형 편광층(30)을 일체화시킨 고휘도 편광시트를 제공한다.The present invention provides a high brightness polarizing sheet in which a fibrous
본 발명의 편광시트(1)에서 일체화라 함은 상기 흡수형 편광층(30) 및 섬유형 반사편광층(10)을 접착수단에 의하여 일체화시킬 수 있으며, 접착수단은 상기 흡수형 편광층(30) 및 섬유형 반사편광층(10)간에 직접 적용되거나, 필요에 따라 상기 층간에 보호필름 또는 이형필름 등이 적층될 경우, 다층간 접착목적으로 적용될 수 있다. In the polarizing
도 3은 본원발명의 바람직한 실시일례인 일체화된 편광시트의 모식도로서, 복굴절성 극세사(12)로 이루어진 섬유형 반사편광층(10)상에, 접착층(20) 및 요오드계 또는 염료계 흡수형 편광층(30)을 순차 적층시켜 일체화시킨 구조이다. 3 is a schematic view of an integrated polarizing sheet which is a preferred embodiment of the present invention, on the fibrous
본 발명에서 복굴절성 극세사(12)로 이루어진 섬유형 반사편광층(10)이라 함은 상기 복굴절성 극세사 단독 또는 복굴절성 극세사가 일부 분산되어 제직된 섬유 형태 인 것이다.In the present invention, the fibrous
도 4는 본 발명의 바람직한 실시일례인 도 3의 편광시트에 대하여, 흡수형 편광층(30)과 섬유형 반사편광층(10)을 일체화시킨 편광시트(1)의 고휘도 원리를 도시한 것으로서, 섬유형 반사편광층(10) 내 복굴절성 극세사(12)의 연신방향(x축 방향)에 대한 굴절율이 n'x이고, 상기 연신방향과 수직인 방향인 y방향 및 z방향의 굴절율이 각각 n'y 및 n'z이고, 섬유형 반사편광층(10) 내 투명기재(11)의 x축 방향, y방향 및 z방향의 굴절율이 각각 nx, ny 및 nz일 때, 복굴절성 극세사(12)의 x축 방향 굴절률과 투명기재(11)의 x축 방향 굴절률간의 차이가 크고, 상기 연신방향과 수직인 방향인 복굴절성 극세사(12)의 y방향 및 z방향의 굴절율 n'y 및 n'z이 투명기재(11)의 y방향 및 z방향의 굴절율과 동일하면(n'y = ny 및 n'z = nz), 휘도 상승을 최적화한다. 4 is The polarizing sheet of FIG. 3, which is a preferred embodiment of the present invention, illustrates the high luminance principle of the polarizing
즉, 상기 섬유형 반사편광층(10) 내 투명기재(11)와 복굴절성 극세사(12) 간의 굴절율은 하기 식을 만족한다.That is, the refractive index between the
┃n'x - nx┃> 0.1 (1)┃n'x-nx┃> 0.1 (1)
┃n'y - ny┃< 0.05 (2)┃n'y-ny┃ <0.05 (2)
┃n'z - nz┃< 0.05 (3)┃n'z-nz┃ <0.05 (3)
(상기에서, n'x는 극세사의 연신방향(x축 방향)의 굴절율이고, n'y 및 n'z은 상기 연신방향과 수직인 방향인 y방향 및 z방향의 굴절율이고, nx, ny 및 nz는 반사편광층 내 투명기재의 x축 방향, y방향 및 z방향의 굴절율이다.)(In the above, n'x is the refractive index in the micro-fine stretching direction (x-axis direction), n'y and n'z are the refractive indices in the y-direction and z-direction that are perpendicular to the stretching direction, and nx, ny and nz is the refractive index in the x-axis direction, y-direction, and z-direction of the transparent base material in the reflective polarizing layer.)
상기 원리에 따라, 패널로 전달된 빛이 편광시트(1)의 섬유형 반사편광층(10)에 먼 저 도달하여, 연신방향과 수직인 편광(P편광) 부분만 통과하고, 나머지 연신방향의 편광(S편광)은 아래로 반사된다. 이 과정에서 S편광은 하부에서 재반사되어 편광이 바뀌어져서 위로 올라오게 되는데, 바뀐 편광 중에서 P편광은 통과, 나머지 S편광은 리사이클링(Recycling)되면서 휘도가 상승하게 된다. 이때, 통과된 P편광은 흡수형 편광층(30)을 지나면서 99.99% 이상의 편광효율을 구현하게 된다.According to the above principle, the light transmitted to the panel reaches the fibrous
이에, 본 발명의 극세사(12)가 광학적으로 복굴절성을 가짐으로써, 등방성의 투명기재(11)와의 복굴절성 계면에서 발생하는 복굴절성에 의해, P편광은 편광시트를 통과하고, S편광은 리사이클링(Recycling)되면서 휘도가 상승되는 경로를 연속적으로 반복 수행한다. 따라서, 본 발명에 사용되는 극세사(12)는 등방성 광학구조를 배제한다. Accordingly, since the
본 발명의 편광시트(1)는 요오드계 또는 염료계 흡수형 편광층(30)과 복굴절성 극세사로 이루어진 섬유형 반사편광층(10)을 일체화시킴으로써, 종래 흡수형 편광층(30)에 의한 고편광 효율을 그대로 유지하면서, 섬유형 반사편광층(10) 내 극세사(12)와 등방성 기재(11)간의 복굴절성 계면에 의해 유효각도에서 입사되는 입사광뿐만 아니라, 유효하지 않은 각도에서 입사되는 입사광의 집광효율을 증진하여 휘도를 비약적으로 향상시킬 수 있다. 이에, 본 발명의 일체형 고휘도 편광시트(1)는 종래 반사형 편광필름과 같이 다층으로 적층하지 않더라도 대등 이상의 고휘도를 구현할 수 있다.The
본 발명은 극세사(12)를 수십가닥 꼬아 극세사 섬유를 제조하여 사용할 수 있으며, 극세사 일부가 분산된 형태의 섬유일 수 있다.The present invention can be used to produce a microfiber fibers by twisting dozens of
본 발명의 복굴절성 극세사(12)의 바람직한 일례로는 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 코폴리에틸렌나프탈레이트(co-PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리카보네이트(PC) 얼로이, 폴리스타이렌(PS), 내열폴리스타이렌(PS), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS), 폴리우레탄(PU), 폴리이미드(PI), 폴리비닐클로라이드(PVC), 스타이렌아크릴로니트릴혼합(SAN), 에틸렌초산비닐(EVA), 폴리아미드(PA), 폴리아세탈(POM), 페놀, 에폭시(EP), 요소(UF), 멜라민(MF), 불포화폴리에스테르(UP), 실리콘(SI), 엘라스토머 및 사이크로올레핀폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용한다. Preferred examples of the
본 발명의 극세사(12)의 횡단면의 형상은 원형 및 타원형, 다각형 등에 특별히 제한되지 않으며, 다양한 형상의 이형단면을 가질 수 있다. The shape of the cross section of the
본 발명의 섬유형 반사편광층(10)은 직경이 0.1 내지 50㎛인 모노필라멘트로 이루어진 극세사(12) 단독 또는 상기 극세사 일부가 분산되어 제직된 섬유이며, 상기 복굴절성 극세사(12)로 이루어진 반사편광층(10)의 두께는 10∼500㎛이 바람직하다. 이때, 10㎛ 미만이면, 편광층의 두께가 얇아 극세사로 인한 휘도 강화 효과가 미흡하고, 편광층의 두께가 500㎛을 초과하면, 휘도 강화 효과가 더 이상 올라가지 않고 포화(Saturation)될 뿐만 아니라 제조원가 상승요인으로 작용하기 때문에 바람직하지 않다.The fibrous
본 발명의 편광시트(1)에 사용되는 투명기재(11)는 광학용으로 사용 가능한 투명 수지라면 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 바람직한 일례로는 폴리메틸메 타아크릴레이트(PMMA), 폴리스틸렌(PS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 스티렌과 메타크릴산메틸과의 랜덤공중합체 수지(MS 수지) 또는 폴리카보네이트(PC)에서 선택 사용할 수 있다.The
본 발명의 복굴절성 극세사(12)의 횡단면의 형상은 원형 및 타원형, 다각형 등에 특별히 제한되지 않으며, 다양한 형상의 이형단면을 가질 수 있다. The shape of the cross-section of the
상기 기술된 바와 같이, 본 발명의 일체형 고휘도 편광시트(1)에 있어서, 반사편광층(10)은 특정 빛을 내보내고, 한편으로 특정 빛을 연속적으로 반사시켜 빛의 결손 없이 최대한 빛을 사용할 수 있도록 함으로써 고휘도를 구현한다. 특히, 본 발명의 반사편광층(10)은 복굴절성 극세사(12)로 이루어진 섬유형으로 구성되므로 종래 다층박막형 반사편광층에 비해 제조원가가 낮아 가격경쟁력을 갖출 수 있다.As described above, in the integrated high-brightness
본 발명의 일체형 고휘도 편광시트(1)에 있어서, 흡수형 편광층(30)은 종래 사용되는 흡수형 편광층이라면 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 대표적으로 요오드계 또는 염료계 흡수형 편광층을 포함한다. 염료계로는 아조계, 안트라퀴논계, 시오인디고계, 페릴렌계 및 프탈론계로 이루어진 군에서 선택되는 염료 또는 펄 염료에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.In the integrated high-brightness
또한, 본 발명의 일체화는 접착수단에 의한 일체화를 말하며, 바람직하게는 광학손상이 없는 광학접착제에 의한 일체화 방법이며, 이때 접착제층(20)의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 10㎛가 바람직하다.In addition, the integration of the present invention refers to the integration by the adhesive means, preferably an integration method by the optical adhesive without optical damage, wherein the thickness of the
본 발명은 편광자인 폴리비닐알코올(PVA) 필름(41) 양면에, 상기 PVA 보호용 필름(42, 43)이 각각 적층되고, 상기 적층의 어느 일면에, 본 발명의 섬유형 반사편 광층(10)이 적층된 LCD 패널후면용 편광필름(40)을 제공한다.In the present invention, the PVA
더욱 구체적으로는 편광자인 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol, 이하 'PVA'라 함) 필름(41) 양면에, 상기 PVA 보호용 필름(42, 43)이 각각 적층되고, 상기 적층 일면에, 복굴절성 극세사로 이루어진 섬유형 반사편광층(10) 및 보호필름(44)이 순차 적층되고, 상기 적층 이면에, 점착제(45) 및 이형지(46)가 순차 적층된 LCD 패널후면용 편광필름을 제공한다[도 5]. 도 5에서 위상차 또는 시야각보상에 대한 필요여부에 따라 PVA 보호용 필름(43)과 점착제(45)사이에 위상차 또는 시야각 보상필름이 적층될 수 있다.More specifically, the PVA
본 발명의 LCD 패널후면용 편광필름(40)에서, PVA 보호용 필름(42, 43)은 트리아세틸 셀룰로오스(triacetyl cellulose, 이하 'TAC'이라 함) 필름 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(poly ethylene terephthalate, 이하 'PET'라 함)를 포함하는 소수성 투명수지 필름에서 선택 사용할 수 있다. In the LCD panel rear
본 발명의 LCD 패널후면용 편광필름(40)의 섬유형 반사편광층(10) 내, 복굴절성 극세사(12)의 직경이 0.1 내지 50㎛인 모노필라멘트로 이루어지며, 극세사를 수십가닥 꼬아 극세사 섬유를 제조하여 사용할 수 있으며, 극세사 일부가 분산된 형태의 섬유일 수 있다. 이때, 상기 복굴절성 극세사(12)로 이루어진 섬유형 반사편광층(10)의 두께는 10 내지 500㎛이다. In the fibrous
본 발명의 LCD 패널후면용 편광필름(40)에서 섬유형 반사편광층(10) 내 복굴절성 극세사(12)와 등방성 기재(11)간의 굴절율이 하기 식을 만족한다. In the LCD panel rear
┃n'x - nx┃> 0.1 (1)┃n'x-nx┃> 0.1 (1)
┃n'y - ny┃< 0.05 (2)┃n'y-ny┃ <0.05 (2)
┃n'z - nz┃< 0.05 (3)┃n'z-nz┃ <0.05 (3)
상기에서, n'x는 극세사의 연신방향(x축 방향)의 굴절율이고, n'y 및 n'z은 상기 연신방향과 수직인 방향인 y방향 및 z방향의 굴절율이고, nx, ny 및 nz는 반사편광층 내 기재의 x축 방향, y방향 및 z방향의 굴절율이다.In the above, n'x is the refractive index in the micro-fine stretching direction (x-axis direction), n'y and n'z are the refractive indices in the y-direction and z-direction that are perpendicular to the stretching direction, and nx, ny and nz Is the refractive index of the x-axis direction, the y direction, and the z direction of the base material in a reflection polarizing layer.
즉, 상기 굴절율 조건을 충족하면, 섬유형 반사편광층(10) 내 극세사(12)와 등방성 기재(11)간의 복굴절성 계면에 의해 유효각도에서 입사되는 입사광뿐만 아니라, 유효하지 않은 각도에서 입사되는 입사광의 집광효율을 증진하여 휘도를 비약적으로 향상시킬 수 있다.That is, when the refractive index is satisfied, not only incident light incident at an effective angle by the birefringent interface between the
이에, 본 발명의 LCD 패널후면용 편광필름(40)은 PVA 필름(41) 및 PVA 보호용 필름(42, 43)로 이루어진 흡수형 편광층과 상기 섬유형 반사편광층(10)를 조합함으로써, 종래 흡수형 편광필름층으로부터 고편광 효율을 유지하면서 고휘도를 구현할 수 있으므로 종래 흡수형 편광필름과 휘도향상 목적으로 사용된 고가의 휘도향상필름(3M사의 DBEF 필름)의 조합을 대체하여 사용할 수 있다. 제조원가 측면에서도 종래 다층박막형 반사편광층에 비해 섬유형 반사편광층이 더 저렴하며, 기존의 편광필름과 휘도향상필름의 일체화를 통하여 광학부품의 조립과정을 단순화하여 제조비용을 절감할 수 있다. Accordingly, the LCD panel rear
따라서, 일체형 고휘도 편광시트(1)를 적용한 LCD 패널후면용 편광필름(40)은 소재 국산화는 물론 가격경쟁력을 갖춘 최종제품을 제공할 수 있다. Therefore, the LCD panel rear
나아가, 본 발명은 상기 LCD 패널후면용 편광필름(40)이 구비된 패널(100) 및 백라 이트 유닛(200)으로 이루어진 액정디스플레이에 대한 성능개선을 기대할 수 있다.이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다. Furthermore, the present invention can be expected to improve the performance of the liquid crystal display consisting of the
하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.The following examples are merely illustrative of the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the following examples.
<실시예 1> ≪ Example 1 >
단계 1: 흡수형 편광층 제조Step 1: preparing absorbing polarizing layer
폴리에틸렌테레프탈레이트 100 중량부에 대하여, 안트라퀴논(anthraquinone)계 이색성 염료(Disperse red 60) 0.2 중량부 혼합한 후 270℃에서 압출하여 200㎛ 두께의 필름을 제조하고, 100℃에서 5배 연신하여 편광필름을 제조하였다. 0.2 parts by weight of anthraquinone dichroic dye (Disperse red 60) was mixed with respect to 100 parts by weight of polyethylene terephthalate, followed by extrusion at 270 ° C. to prepare a 200 μm thick film, which was stretched 5 times at 100 ° C. A polarizing film was prepared.
단계 2: 섬유형 반사편광층 제조Step 2: preparing a fibrous reflective polarizer layer
PEN을 방사온도 305℃, 방사속도 1500 M/min의 조건으로 방사한 후, 3배 연신을 통해 직경 16㎛의 연신 극세사를 얻었다. 상기에서 제조된 극세사를 4합한 섬유를 경사로 사용하고, 등방성 Co-PEN 섬유를 위사로 사용하여 직물상태로 제직하였다. Co-PEN 수지를 이축압출기에 투입하여 용융 압출하고, 티다이(T-die)를 통해 압출된 수지에, 상기 극세사로 이루어진 직물을 합지하여 냉각 후 두께 250㎛의 섬유형 반사편광필름을 제조하였다.After spinning PEN under the condition of a spinning temperature of 305 ° C. and a spinning speed of 1500 M / min, a stretch microfiber having a diameter of 16 μm was obtained by three times stretching. The microfibers prepared above were used as warp yarns, and isotropic Co-PEN fibers were used as weft yarns to weave the fabrics. Co-PEN resin was added to a twin-screw extruder to melt extrusion, and a fibrous reflective polarizing film having a thickness of 250 μm was prepared by cooling the fabric made of the microfiber to the resin extruded through a T-die. .
단계 3: 일체형 편광시트 제조Step 3: manufacture the integrated polarizing sheet
단계 2에서 제조된 섬유형 반사편광필름 일면에, UV 경화형 접착제를 도포한 후, 그 위로 단계 1에서 제조된 흡수형 편광필름을 올려 층간을 접착시킴으로써 일체형의 LCD 패널후면용 편광필름(40)을 제조하였다.After applying the UV curable adhesive on one surface of the fibrous reflective polarizing film prepared in Step 2, the absorbing polarizing film prepared in
32" 직하형 백라이트 유닛 위에 패널을 조립한 후, 탑콘사의 BM-7 측정기를 이용하여 휘도를 측정한 결과, LCD 패널후면에 종래 휘도향상필름(3M사의 DBEF 필름)을 삽입한 경우에는, 휘도 40% 향상 결과를 보인 반면, 본 발명의 흡수형 편광층과 복굴절성 극세사로 이루어진 섬유형 반사편광층이 일체화된 편광필름을 부착한 결과, 45 내지 50%의 휘도향상 결과를 확인하였다.After assembling the panel on the 32 "direct backlight unit, the brightness was measured using Topcon's BM-7 measuring device. When the conventional brightness enhancing film (3M DBEF film) was inserted into the LCD panel back, While showing a 40% improvement, the result of attaching a polarizing film in which the absorbing polarizing layer of the present invention and the fibrous reflective polarizing layer made of birefringent microfibers was attached, and the result of improving the luminance of 45 to 50% was confirmed.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 As described above, the present invention
첫째, 종래 요오드계 또는 염료계 흡수형 편광층에, 복굴절성 극세사로 이루어진 섬유형 반사편광층을 일체화시킨 편광시트를 제공함으로써, 종래 흡수형 편광층에 의해 고편광 효율을 유지하면서, 섬유형 반사편광층 내 극세사와 등방성 기재간의 복굴절성 계면에 의해 입사광의 집광효율을 증진하여 고휘도를 구현할 수 있다. 이에, 고편광 및 고휘도를 충족하는 일체형 고휘도 편광시트를 제공하였다.First, by providing a polarizing sheet incorporating a fibrous reflective polarizing layer made of birefringent microfiber into a conventional iodine-based or dye-based absorbing polarizing layer, while maintaining a high polarization efficiency by the conventional absorbing polarizing layer, fibrous reflection The birefringent interface between the microfiber in the polarizing layer and the isotropic substrate may improve the light condensing efficiency of incident light, thereby realizing high brightness. Thus, an integrated high brightness polarizing sheet that satisfies high polarization and high brightness was provided.
둘째, 일체형 고휘도 편광시트를 LCD 패널후면용 편광필름에 적용함으로써, 종래 흡수형 편광층으로부터 고편광을 유지하는 동시에 종래 휘도향상필름(휘도 40%)이 구비된 경우보다 휘도(45 내지 50%)가 개선되어, 고가의 상용필름제품과 대체 가능하므로, 가격경쟁력을 갖춘 제품을 제공할 수 있다. Second, by applying the integrated high-brightness polarizing sheet to the polarizing film for LCD panel back, while maintaining the high polarization from the conventional absorption type polarizing layer, the brightness (45-50%) than the conventional brightness enhancement film (40% brightness) equipped with Is improved, and can be replaced with expensive commercial film products, it is possible to provide a product with a competitive price.
셋째, 본 발명의 LCD 패널후면용 편광필름을 구비한 패널과 백라이트 유닛으로 이루어진 액정표시장치는 고편광 및 고휘도의 성능 개선을 기대할 수 있다. Third, a liquid crystal display device including a panel and a backlight unit having a polarizing film for LCD panel rear surface of the present invention can be expected to improve the performance of high polarization and high brightness.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기 술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다. Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications belong to the appended claims. .
도 1은 일반적인 액정디스플레이(LCD)의 구조에 대한 모식도이고, 1 is a schematic diagram of the structure of a general liquid crystal display (LCD),
도 2는 종래 편광시트의 단면도이고, 2 is a cross-sectional view of a conventional polarizing sheet,
도 3은 본원발명의 바람직한 실시일례인 일체화된 편광시트의 모식도이고, 3 is a schematic diagram of an integrated polarizing sheet which is a preferred embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 일체형 편광시트의 고휘도 원리를 도시한 것이고, 4 is It illustrates the high brightness principle of the integrated polarizing sheet of the present invention,
도 5는 본 발명의 일체형 편광시트를 적용한 LCD 패널후면용 편광필름의 바람직한 구조일례를 도시한 것이다. Figure 5 shows an example of a preferred structure of the polarizing film for the back panel of the LCD panel to which the integrated polarizing sheet of the present invention is applied.
<도면부호에 대한 간단한 설명><Brief Description of Drawings>
1: 일체형 편광시트 10: 섬유형 반사편광층1: Integrated Polarizing Sheet 10: Fibrous Reflective Polarizing Layer
11: 기재시트 12: 복굴절성 극세사11: Base sheet 12: Birefringent microfiber
20: 접착제층 30: 흡수형 편광층20: adhesive layer 30: absorbing polarizing layer
41: PVA 필름 42, 43: PVA 보호용 필름41:
44: 보호필름 45: 점착제44: protective film 45: adhesive
46: 이형지 100: 패널46: release paper 100: panel
40: 패널후면용 편광필름 50, 51: 기재 40: polarizing
60: 패널전면용 편광필름 70: 패턴물질60: panel polarizing film 70: pattern material
71: 얼라인먼트층 72: ITO71: alignment layer 72: ITO
73: 액정 74: 컬러 PR73: liquid crystal 74: color PR
75: 오버코트 200: 백라이트 유닛75: overcoat 200: backlight unit
210: 반사시트 220: 광원210: reflective sheet 220: light source
230: 확산판 240: 확산시트230: diffusion plate 240: diffusion sheet
250: 프리즘시트 300: 휘도향상필름(DBEF 필름)250: prism sheet 300: brightness enhancement film (DBEF film)
310: 시야각보상필름 400: 종래 편광필름310: viewing angle compensation film 400: conventional polarizing film
410: PVA 필름 420: 제1의 PVA 보호용 필름410: PVA film 420: first PVA protective film
430: 제2의 PVA 보호용 필름430: second PVA protective film
Claims (14)
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