KR20110109206A - 편광판 및 이것이 구비된 액정표시장치 - Google Patents

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KR20110109206A
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Abstract

본 발명은 편광판 및 이것이 구비된 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 편광자의 적어도 한 면에 접착제층을 매개로 하여 하드코팅층이 적층되어 고온·다습한 환경 하에서의 치수 변화가 작게 제어됨으로써, 액정패널의 휨 현상을 억제하여 액정패널과 백라이트 유닛 간의 접촉을 방지할 수 있어 빛샘 현상과 원형 얼룩과 같은 에그 무라 현상을 개선할 수 있으며, 액정표시장치의 박형화 및 경량화 요구에 부응할 수 있는 편광판 및 이것이 구비된 액정표시장치에 관한 것이다.

Description

편광판 및 이것이 구비된 액정표시장치{POLARIZING PLATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 고온·다습한 환경 하에서 액정패널의 휨 현상이 억제되어 빛샘 현상과 에그 무라 현상이 개선된 편광판 및 이것이 구비된 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(Liquid crystal display device, LCD)는 액정패널과 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함한다.
액정표시장치는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 하부 섀시(11) 상에 광원(12), 반사판(13)과 확산판(14), 확산시트(15), 프리즘시트(16), 보호시트(17)가 순서대로 구성된 백라이트 유닛(10)과, 액정셀(21)의 양면에 상판 편광판(22)과 하판 편광판(23)이 적층된 액정패널(20)을 포함하여 구성된다.
액정패널의 편광판은 일정한 방향으로 연신되고 요오드계 화합물 또는 이색성 편광물질이 흡착 배향된 폴리비닐알콜계 편광자와 상기 편광자의 적어도 한 면에 적층된 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름으로 대표되는 투명 보호필름으로 구성된다.
이와 같이 구성된 편광판의 폴리비닐알콜계 편광자는 열역학적으로 매우 불안정하고 수분에 취약하여 치수 변화가 일어나고, TAC 보호필름은 흡습율과 투습도가 크기 때문에 고온·다습한 환경 하에서 편광 기능이 저하되는 문제가 있다.
또한, 액정표시장치는 운송 또는 구동 과정에서 일반적으로 고온·다습한 환경에 노출되는데, 이때 백라이트 유닛의 확산판, 확산시트와 액정패널의 상판 및 하판 편광판은 습기를 흡수하게 된다.
이러한 상태로 광원을 가동시키면 열이 발생하고, 발생된 열이 확산판과 확산시트로 전달되어 열팽창에 의해 백라이트 유닛이 액정패널 측으로 볼록하도록 휘게 되고, 액정패널은 백라이트 유닛 측으로 볼록하도록 휘게 되어 백라이트 유닛과 액정패널의 하판 편광판의 일부가 접촉하게 된다. 이로 인하여, 화면의 모서리 부분에서는 빛샘 현상이 발생하고 화면 상에 원형 얼룩과 같은 에그 무라(egg mura) 현상이 발생하는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 액정패널과 백라이트 유닛 간의 간격을 넓게 하는 방법이 제안되었다. 그러나, 최근들어 액정표시장치의 박형화 및 경량화에 대한 요구가 증가하고 있어 액정패널과 백라이트 유닛 간의 간격은 점점 더 좁아지고 있으므로 에그 무라와 빛샘 현상이 더욱 심각해지고 있는 실정이다.
본 발명은 고온·다습한 환경 하에서의 액정패널의 휨 현상을 억제하고 액정패널과 백라이트 유닛 간의 접촉을 방지할 수 있어, 빛샘 현상과 원형 얼룩과 같은 에그 무라 현상을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 액정표시장치의 박형화 및 경량화 요구에 부응할 수 있는 편광판을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 상기 편광판이 구비된 액정표시장치를 제공하고자 한다.
1. 보호필름 상에 형성된 하드코팅층이 접착제를 매개로 하여 편광자의 적어도 한 면에 접합된 편광판.
2. 위 1에 있어서, 보호필름 상에 점착제층 또는 기능성 표면처리층이 적층된 편광판.
3. 위 1에 있어서, 보호필름은 광학 보상 기능을 갖는 필름인 편광판.
4. 위 1에 있어서, 하드코팅층은 자외선 경화형 아크릴계 단량체, 광중합개시제 및 유기용매를 포함하는 하드코팅액 조성물로 형성된 층인 편광판.
5. 위 4에 있어서, 하드코팅층의 두께는 2 내지 20㎛인 편광판.
6. 위 1 내지 5 중 어느 한 항의 편광판이 상판 편광판, 하판 편광판, 또는 상판 및 하판 편광판으로 구비된 액정표시장치.
본 발명에 따른 편광판은 고온·다습한 환경 하에서의 치수 변화가 작게 제어됨으로써 액정패널의 휨 현상을 억제하여 액정패널과 백라이트 유닛 간의 접촉을 방지할 수 있어, 빛샘 현상과 원형 얼룩과 같은 에그 무라 현상을 개선할 수 있다.
또한, 액정패널과 백라이트 유닛 간의 간격을 넓히지 않고도 빛샘과 에그 무라 현상을 개선할 수 있어, 액정표시장치의 박형화 및 경량화 요구에 부응할 수 있다.
도 1은 액정표시장치의 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판의 단면도이며,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판의 단면도이다.
본 발명은 고온·다습한 환경 하에서 액정패널의 휨 현상이 억제되어 빛샘 현상과 에그 무라 현상이 개선된 편광판 및 이것이 구비된 액정표시장치에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 편광판은 보호필름 상에 형성된 하드코팅층이 접착제를 매개로 하여 편광자의 적어도 한 면에 접합된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 편광판은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 편광자의 한 면에 접착제를 매개로 하여 하드코팅층이 접합되어 투명 보호필름/접착제층/편광자/접착제층/하드코팅층/투명 보호필름의 순서로 적층된 구조이다(도 2a). 또한, 편광자의 양면에 접착제를 매개로 하여 하드코팅층이 적층되어 투명 보호필름/하드코팅층/접착제층/편광자/접착제층/하드코팅층/투명 보호필름의 순서로 적층된 구조이다(도 2b).
편광자는 폴리비닐알콜계 필름에 이색성 색소가 흡착 배향된 것이다.
편광자를 구성하는 폴리비닐알콜계 수지는 폴리아세트산 비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어질 수 있다. 폴리아세트산 비닐계 수지로는 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 이외에, 아세트산 비닐과 이와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산 비닐과 공중합 가능한 다른 단량체로는 불포화 카르복시산계, 불포화 술폰산계, 올레핀계, 비닐에테르계, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드계 단량체 등을 들 수 있다. 또한, 폴리비닐알콜계 수지는 변성된 것일 수도 있으며, 예를 들면 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지의 비누화도는 통상 85 내지 100몰%이며, 바람직하게는 98몰% 이상인 것이 좋고, 중합도는 통상 1,000 내지 10,000이며, 바람직하게는 1,500 내지 5,000인 것이 좋다.
이러한 폴리비닐알콜계 수지를 막으로 형성한 것이 편광자의 원반 필름으로서 사용된다. 폴리비닐알콜계 수지의 막 형성 방법은 특별히 제한되는 것은 아니며, 공지된 방법을 이용할 수 있다. 폴리비닐알콜계 원반 필름의 막 두께는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 10 내지 150㎛일 수 있다.
편광자는 통상 상기와 같은 폴리비닐알콜계 필름을 일축연신하는 공정, 이색성 물질로 염색하여 흡착시키는 공정, 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 수세 및 건조하는 공정을 경유하여 제조된다.
보호필름은 편광자를 보호하는 필름인 동시에 하드코팅층을 형성하기 위한 기재 필름으로서, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 필름을 사용할 수 있다. 구체적으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀 수지, 에틸렌프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 폴리아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르케톤계 수지: 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알콜계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등과 같은 열가소성 수지로 구성된 필름을 들 수 있으며, 상기 열가소성 수지의 블렌드물로 구성된 필름도 사용할 수 있다. 또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 된 필름을 사용할 수도 있다. 투명 보호필름은 미연신, 1축 또는 2축 연신된 것일 수 있다.
또한, 보호필름은 광학 보상 기능을 갖는 필름일 수도 있다.
보호필름의 두께는 통상 1 내지 500㎛, 바람직하게는 1 내지 300㎛, 보다 바람직하게는 20 내지 100㎛인 것이 좋다.
본 발명에서 하드코팅층은 종래 편광판의 표면을 보호하기 위한 표면처리층이 아니라 편광자의 적어도 한 면에 접착제를 매개로 하여 접합, 즉 편광자와 투명 보호필름 사이에 적층되어 편광판의 치수 변화를 제어하기 위한 층이다.
하드코팅층은 자외선 경화형 아크릴계 단량체, 광중합개시제 및 유기용매를 포함하는 하드코팅액 조성물로부터 형성된다.
자외선 경화형 아크릴계 단량체로는 1이상의 관능기를 갖는 공지의 관능성 아크릴계 단량체라면 그 종류가 특별히 제한되지 않는다. 구체적인 예로는, 메틸(메타)아크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 2-도데실티오에틸메타크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소덱실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 테트라퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트 등의 1관능성 단량체; 1,3-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A-에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 인산디(메타)아크릴레이트, 비스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 디(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 알릴화 시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 디메틸올디시클로펜탄디아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 헥사히드로프탈산디아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸올프로판디아크릴레이트, 아다만탄디아크릴레이트 등의 2관능성 단량체; 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트트리(메타)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 글리세롤트리(메타)아크릴레이트 등의 3관능성 단량체; 디글리세린테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능성 단량체; 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능성 단량체; 및 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 6관능성 단량체 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 1 내지 3관능성 단량체가 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상의 혼합물로 사용할 수 있다.
자외선 경화형 아크릴계 단량체는 하드코팅액 조성물 100중량%에 대하여 10 내지 60중량%로 포함될 수 있다. 함량이 10중량% 미만인 경우에는 코팅층의 경도가 약해지고, 60중량% 초과인 경우에는 코팅층의 경도가 너무 높아져 핸들링성(이활성, 권취성 등)이 저하된다.
광중합개시제는 코팅층의 내부 및 표면 경화를 충분히 진행하기 위한 것으로서, 구체적인 예로는 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 디메톡시-2-페닐아세토페논, 3-메틸아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 4-크로놀로세토페논, 4,4-디메톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 4-히드록시시클로페닐케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4-디아미노벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 안트라퀴논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 벤질디메틸케탈, 디페닐케톤벤질디메틸케탈, 아세토페논디메틸케탈, p-디메틸아미노벤조산에스테르, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
광중합개시제는 하드코팅액 조성물 100중량%에 대하여 0.1 내지 10중량%로 포함될 수 있다. 함량이 0.1중량% 미만인 경우에는 경화 속도가 늦어지고, 10중량% 초과인 경우에는 코팅층에 크랙이 발생할 수 있다.
유기용매는 코팅층의 두께 조절 및 양호한 코팅성을 유지하기 위한 것으로서, 자외선 경화형 아크릴계 단량체와의 상용성에 문제가 없는 모든 유기용매를 사용할 수 있다. 구체적인 예로는, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 에틸셀로솔브, 메틸셀로솔브, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 디메틸포름아미드, 디아세톤알콜, 에틸렌글리콜이소프로필알콜, 프로필렌글리콜이소프로필알콜, 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, N-메틸피롤리돈, 톨루엔 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
유기용매는 하드코팅액 조성물 100중량%에 대하여 30 내지 80중량%로 포함될 수 있다. 함량이 30중량% 미만인 경우에는 코팅성에 문제가 있어 균일한 코팅층을 형성하기 어려우며, 80중량%를 초과하는 경우에는 코팅층의 두께가 너무 얇아져 편광판의 치수 변화 제어 효과가 미미할 수 있다.
상기의 성분을 포함하는 하드코팅액 조성물은 필요에 따라 반응성 실리카 입자, 항산화제, 자외선흡수제, 광안정제, 레벨링제, 계면활성제, 윤활제, 대전방지제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
하드코팅층은 보호필름 상에 하드코팅액 조성물을 도포하여 형성할 수 있다. 도포방법은 특별히 제한되지 않으며 당 분야에서 공지된 방법으로서, 예를 들면 바코터, 에어 나이프, 그라비아, 리버스 롤, 키스 롤, 스프레이, 블레이드, 다이 코터, 캐스팅, 스핀 코팅 등의 방법을 이용할 수 있다. 구체적으로, 투명 보호필름 상에 하드코팅액 조성물을 도포하고, 30 내지 150℃에서 1초 내지 2시간, 바람직하게는 5초 내지 1시간 동안 건조한 후 약 0.01 내지 10J/㎠, 바람직하게는 0.1 내지 2J/㎠의 자외선 조사량으로 조사하여 완전 경화시켜 하드코팅층을 형성할 수 있다.
하드코팅층은 건조 후 두께가 2 내지 20㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3 내지 12㎛인 것이 좋다. 두께가 2㎛ 미만인 경우 편광판의 치수 변화를 효과적으로 제어하기 어렵고, 20㎛를 초과하는 경우에는 박형화 및 경량화 요구에 부응하기 어렵다.
하드코팅층은 편광자의 한 면 또는 양면에 적층될 수 있다.
이와 같이 형성된 하드코팅층은 편광자와 보호필름 사이에 접착제를 매개로 하여 접합됨으로써, 열역학적으로 불안정하고 수분에 취약한 편광자와 흡습율과 투습도가 큰 셀룰로오스계 보호필름으로 구성된 편광판이 고온·다습한 환경 하에서 치수 변화가 발생하는 것을 제어할 수 있게 된다. 따라서, 액정패널이 휘는 것을 방지하여 빛샘 현상을 개선할 수 있고, 액정패널과 백라이트 유닛의 접촉을 방지하여 화면 상에 발생하는 원형 얼룩과 같은 에그 무라 현상도 개선할 수 있다.
편광자와 하드코팅층은 접착제를 매개로 접합하여 적층된다.
접착제(층)는 이소시아네이트계, 폴리비닐알콜계, 젤라틴계, 비닐 고분자계 라텍스형, 수용성 폴리에스테르계 접착제 등으로 이루어지며, 상기 접착제들은 수용성 접착제로서 고형분 함량이 0.5 내지 60중량%인 것일 수 있다.
접합방법은 당 분야의 통상적인 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들면 편광자 또는 하드코팅층의 접합면 중 한 면 이상에 접착제를 유연법, 마이어 바 코팅, 그라비아 코팅, 다이 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅 등의 도포방법을 이용하여 적당한 전개방식으로 도포한 후 이들을 중첩시키고 건조하여 적층할 수 있다. 이때, 롤 라미네이터를 사용할 수 있다.
또한, 편광자와 하드코팅층이 형성되지 않은 투명 보호필름의 접합시에도 상기와 동일한 접착제 및 접합방법이 이용된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 보호필름 상에 점착제층 또는 기능성 표면처리층이 적층된 것일 수 있다. 구체적으로, 하드코팅층과 접합되어 있는 투명 보호필름 상에 액정셀과 접합하기 위한 점착제층이 적층된 구조(도 3a), 하드코팅층과 접합되지 않은 다른 투명 보호필름 상에 점착제층이 적층된 구조(도 3b)일 수 있으며, 상기 구조에서 점착제층 대신에 기능성 표면처리층이 적층된 구조일 수도 있다(미도시). 또한, 하나의 투명 보호필름 상에는 기능성 표면처리층이 적층되고, 다른 하나의 투명 보호필름 상에는 점착제층이 적층된 구조일 수 있다(도 3c-도e).
점착제층은 점착제 수지, 가교제 및 필요에 따라 실란커플링제를 포함하는 점착제 조성물로부터 형성된 층으로서, 점착제 수지는 아크릴계 또는 우레탄계 수지를 주성분으로 하는 것을 사용할 수 있고, 이 중에서도 아크릴계 수지가 투명성이 좋다는 점에서 바람직하다.
기능성 표면처리층은 반사방지, 저반사, 미반사, 눈부심 방지, 저굴절, 고굴절, 전자파 차폐, 방현 또는 대전방지 등의 기능을 갖는 층일 수 있다.
본 발명의 액정표시장치는 상기 편광판을 구비하는 것을 특징으로 한다. 보다 상세하게, 점착제층이 적층된 편광판을 액정셀의 적어도 한 면에 접합한 액정패널을 포함하는 액정표시장치를 구성할 수 있다.
액정표시장치는 본 발명의 편광판을 상판 편광판, 하판 편광판, 또는 상판 및 하판 편광판으로 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서 액정표시장치는 당 분야에서 잘 알려져 있는 것이므로, 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.
[실시예 ]
실시예 1
(1) 하드코팅층
트리메틸올프로판트리아크릴레이트 2.8중량부, 비스페놀A-에틸렌글리콜디아크릴레이트 3.8중량부, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 13.4중량부, 이소프로판올과 메틸셀로솔브가 1:1의 중량비로 혼합된 유기용매 64중량부, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 3중량부를 혼합하고, 여기에 광안정제인 프로필렌 왁스와 자외선흡수제를 소량 첨가하여 하드코팅액 조성물을 제조하였다.
제조된 하드코팅액 조성물을 두께가 40㎛인 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 보호필름 상에 건조 후 두께가 3㎛가 되도록 직접 도포하고 70℃에서 1분 동안 건조하였다. 이어서, 1J/㎠의 자외선 조사량으로 조사하여 완전 경화함으로써 하드코팅층을 형성하였다.
(2) 편광판
폴리비닐알콜계 접착제를 매개로 하여 폴리비닐알콜계(PVA) 편광자의 양면에 상기 형성된 하드코팅층이 위치되도록 접합하여 편광판을 제조하였다.
(3) 점착제 부착 편광판
통상의 아크릴계 점착제를 실리콘 이형제가 코팅된 필름 상에 건조막 두께가 25㎛가 되도록 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조하여 점착제층을 형성하였다. 그 위에 다른 한 층의 이형필름을 라미네이션하여 점착시트를 제조하였다. 점착시트의 이형필름을 박리시켜 상기 제조된 편광판의 한 면의 TAC 보호필름 상에 점착제층을 적층시킨 후 23℃, 55RH%의 조건 하에서 4일 동안 양생시켜 점착제 부착 편광판을 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 건조 후 두께가 5㎛가 되도록 하드코팅층을 형성하였다.
실시예 3
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 건조 후 두께가 12㎛가 되도록 하드코팅층을 형성하였다.
비교예 1
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 편광자의 양면에 하드코팅층이 형성되지 않은 TAC 필름을 폴리비닐알콜계 접착제를 매개로 하여 접합하였다.
시험예
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 편광판의 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
1. 투습도(g/㎡·일)
제조된 편광판을 소정의 크기로 절단하고 40℃, 90%RH의 항온항습 오븐에 24시간 동안 방치(조습)한 후, 질량의 변화로부터 JIS Z-0208에 의거하여 단위 면적당의 투습량을 산출하였다.
2. 치수 변화(㎜)
제조된 점착제 부착 편광판을 소정의 크기로 절단하고 60℃, 90%RH의 항온항습 오븐에 24시간 동안 방치(조습)한 후, 길이방향(MD)과 폭방향(TD)에 대한 길이의 변화를 측정하였다.
3. 컬의 측정
제조된 점착제 부착 편광판을 150㎜×150㎜로 절단하고 25℃, 65%RH 의 항온 항습실에서 수평하고 평탄한 시험대 위에 3시간 동안 방치한다. 방치 후 컬링 현상이 발생하면 편광판의 네 모서리가 시험대로부터 들리게 되는데, 이 높이를 측정하고 네 모서리에서의 평균값을 계산하였다. 편광판에서 허용되는 컬링은 20㎜ 이하라는 점을 고려하여, 하기 기준에 의거하여 평가하였다.
<평가기준>
ⓞ: 컬링 < 10㎜
○: 10㎜ ≤ 컬링 < 20㎜
△: 20㎜ ≤ 컬링 < 30㎜
×: 30㎜ ≤ 컬링
4. 빛샘
제조된 점착제 부착 편광판을 90㎜×170㎜로 절단하고 이형필름을 박리시켜 유리 기판(110㎜×190㎜×0.7㎜)의 양면에 광학 흡수축이 서로 직교하도록 부착하여 시편을 제작하였다. 이때, 가해진 압력은 5㎏/㎠이며 기포나 이물이 생기지 않도록 크린룸 작업을 하였다. 제작된 시편을 80℃의 건조 조건에서 300시간 동안 방치한 후 광 투과성을 조사하기 위하여 암실에서 빛이 새어 나오는 부분이 있는지를 육안으로 관찰하였다.
5. 에그 무라
제조된 점착제 부착 편광판을 32인치 패널 크기에 맞추어 절단하고 이형필름을 박리시켜 패널의 양면에 광학 흡수측이 서로 직교하도록 부착 시킨 후 5㎏/㎠의 압력으로 오트클레이브 처리하여 시편을 제작하였다. 제작된 시편을 60℃, 90RH% 조건에서 72시간 동안 방치한 후 상온에서 24시간 동안 구동 테스트를 실시하여 에그 무라 현상을 육안으로 관찰하였다.
구분 하드코팅층
두께(㎛)		 투습도
(g/㎡·일)		 치수 변화 컬링 빛샘
현상		 에그
무라
MD(㎜) TD(㎜)
실시예1 3 612 -0.10 -0.09 ○ 없음 없음
실시예2 5 529 -0.08 -0.08 ⓞ 없음 없음
실시예3 12 302 -0.05 -0.04 ⓞ 없음 없음
비교예1 - 778 -0.14 -0.10 × 발생 발생
위 표와 같이, 본 발명에 따라 보호필름 상에 형성된 하드코팅층이 접착제를 매개로 하여 편광자의 적어도 한 면에 접합된 실시예 1 내지 3의 편광판은 투습도가 낮고 고온·다습한 환경 하에서 컬링 현상이 억제되고 치수 변화가 작아, 빛샘 현상과 에그 무라 현상이 개선된 것을 확인할 수 있었다.
10: 백라이트 유닛 11: 하부 섀시
12: 광원 13: 반사판
14: 확산판 15: 확산시트
16: 프리즘시트 17: 보호시트
20: 액정패널 21: 액정셀
22: 상판 편광판 23: 하판 편광판

Claims (6)

  1. 보호필름 상에 형성된 하드코팅층이 접착제를 매개로 하여 편광자의 적어도 한 면에 접합된 편광판.
  2. 청구항 1에 있어서, 보호필름 상에 점착제층 또는 기능성 표면처리층이 적층된 편광판.
  3. 청구항 1에 있어서, 보호필름은 광학 보상 기능을 갖는 필름인 편광판.
  4. 청구항 1에 있어서, 하드코팅층은 자외선 경화형 아크릴계 단량체, 광중합개시제 및 유기용매를 포함하는 하드코팅액 조성물로 형성된 층인 편광판.
  5. 청구항 4에 있어서, 하드코팅층의 두께는 2 내지 20㎛인 편광판.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항의 편광판이 상판 편광판, 하판 편광판, 또는 상판 및 하판 편광판으로 구비된 액정표시장치.
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WO2016052883A1 (ko) * 2014-10-02 2016-04-07 동우화인켐 주식회사 편광판 및 이를 구비한 화상 표시 장치
KR20200043754A (ko) * 2018-10-18 2020-04-28 주식회사 엘지화학 편광판, 액정 패널 및 디스플레이 장치

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