KR20120107256A - 편광판 및 이것이 구비된 액정표시장치 - Google Patents

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KR20120107256A
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 편광판 및 이것이 구비된 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반사형 편광자; 상기 반사형 편광자를 통과한 광의 편광축을 90° 회전시키기 위한 액정코팅 λ/2 필름; 및 상기 액정코팅 λ/2 필름을 통과한 광을 통과시키기 위한 것으로서 상기 반사형 편광자의 투과축과 그 투과축이 서로 직교하도록 배치된 편광자를 포함하도록 구성됨으로써, 투과축이 서로 직교하는 편광자와 반사형 편광자의 투과축이 일치되도록 조절하는 별도의 추가 공정 없이도 편광판과 반사형 편광자를 롤-투-롤 공정으로 연속적으로 직접 접합할 수 있어 공정성과 생산성을 향상시킬 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 액정표시장치에 적용 시 휘도를 향상시켜 우수한 표시 품질을 제공할 수 있으며 롤-투-롤 공정으로 연속적으로 제조할 수 있는 편광판 및 이것이 구비된 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 액정표시장치(liquid crystal display device, LCD)의 대형화 및 고정세화에 따라 이에 사용되는 편광판에 있어서도 색상, 콘트라스트, 광시야각뿐만 아니라 휘도의 관점에서 표시 품질 향상에 대한 요구가 증가하고 있다.
휘도를 향상시키기 위하여 액정표시장치에서 백라이트 유닛과 하판 편광판 사이에 휘도 향상 필름이라 불리는 반사형 편광자를 배치시켜 하판 편광판에 흡수되는 광을 반사시켜 재이용하는 방법이 사용되었다. 즉, 반사형 편광자가 부착된 하판 편광판이 제안되었다.
반사형 편광자가 부착된 하판 편광판은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 편광자 보호필름(11), 편광자(12), 편광자 보호필름(13)으로 구성된 통상의 편광판의 하부에 위치되는 편광자 보호필름(13)의 일면에 점착제층(14)을 매개로 하여 반사형 편광자(15)이 접합된 구조를 갖는다. 이때, 반사형 편광자의 투과축이 편광자의 투과축과 서로 일치되도록 접합되어야 한다.
그러나, 도 2에 나타낸 바와 같이, 편광자의 투과축은 상기 편광자의 연신방향에 대하여 수직방향(A)인 반면, 반사형 편광자의 투과축은 상기 편광자의 연신방향과 동일한 반사형 편광자의 연신방향에 대하여 평행방향(B)이다. 즉, 편광자와 반사형 편광자의 투과축이 서로 직교하기 때문에 이들을 접합하기 전에 이들의 투과축이 일치되도록 조절하는 별도의 추가 공정이 반드시 수행되어야 한다.
이러한 점으로 인하여, 편광판과 반사형 편광자를 별도의 추가 공정 없이 롤-투-롤(roll to roll) 공정으로 직접 접합하여 연속적으로 하판 편광판을 제조하기 어려웠다. 또한, 자동화를 통한 대량 생산도 용이하지 못하여 공정성이 좋지 못하다는 단점이 있었다.
본 발명은 휘도를 향상시켜 우수한 표시 품질을 제공할 수 있으며 간단하고 연속적인 공정을 통하여 제조할 수 있는 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 편광자와 반사형 편광자의 투과축이 일치되도록 조절하는 별도의 추가 공정 없이 롤-투-롤 공정을 통하여 상기 편광자와 반사형 편광자를 직접 접합할 수 있는 편광판의 제조방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 편광판이 백라이트 유닛 측에 배치되는 하판 편광판으로 구비된 액정표시장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
1. 반사형 편광자; 상기 반사형 편광자를 통과한 광의 편광축을 90° 회전시키기 위한 액정코팅 λ/2 필름; 및 상기 액정코팅 λ/2 필름을 통과한 광을 통과시키기 위한 것으로서 상기 반사형 편광자의 투과축과 그 투과축이 서로 직교하도록 배치된 편광자를 포함하는 편광판.
2. 위 1에 있어서, 상기 반사형 편광자와 상기 액정코팅 λ/2 필름 사이에 점착제층 또는 접착제층이 구비된 편광판.
3. 위 1에 있어서, 상기 편광자의 두 면 중 상기 액정코팅 λ/2 필름이 위치하지 않는 쪽 면에 편광자 보호필름이 구비된 편광판.
4. 위 1에 있어서, 상기 액정코팅 λ/2 필름은 기재필름의 한 면에 λ/2 액정코팅층이 형성된 것인 편광판.
5. 위 4에 있어서, 상기 기재필름은 편광자 보호필름인 편광판.
6. 반사형 편광자를 포함하는 제1 적층체와 편광자를 포함하는 제2 적층체를 상기 반사형 편광자의 투과축과 상기 편광자의 투과축이 서로 직교하도록 배치하는 단계; 상기 제1 적층체의 상기 제2 적층체와 접합되는 면에 액정코팅 λ/2 필름을 접합하는 단계; 및 상기 액정코팅 λ/2 필름이 접합된 제1 적층체와 상기 제2 적층체를 접합하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법.
7. 반사형 편광자를 포함하는 제1 적층체와 편광자를 포함하는 제2 적층체를 상기 반사형 편광자의 투과축과 상기 편광자의 투과축이 서로 직교하도록 배치하는 단계; 상기 제2 적층체의 상기 제1 적층체와 접합되는 면에 액정코팅 λ/2 필름을 접합하는 단계; 및 상기 제1 적층체와 상기 액정코팅 λ/2 필름이 접합된 제2 적층체를 접합하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법.
8. 반사형 편광자를 포함하는 제1 적층체와 편광자를 포함하는 제2 적층체를 상기 반사형 편광자의 투과축과 상기 편광자의 투과축이 서로 직교하도록 배치하는 단계; 상기 제1 적층체와 상기 제2 적층체 사이에 액정코팅 λ/2 필름을 배치하는 단계; 및 상기 제1 적층체, 상기 액정코팅 λ/2 필름 및 상기 제2 적층체를 동시에 접합하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법.
9. 위 6 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 롤-투-롤 공정으로 연속적으로 수행되는 편광판의 제조방법.
10. 위 1 내지 5 중 어느 한 항의 편광판이 백라이트 유닛 측에 배치되는 하판 편광판으로서 구비된 액정표시장치.
본 발명에 따른 편광판은 액정표시장치를 포함한 각종 화상표시장치의 백라이트 유닛 측에 위치되는 하판 편광판으로 적용되어 휘도를 향상시키고 우수한 표시 품질을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 하판 편광판의 제조방법에 의하면 편광자와 반사형 편광자의 투과축이 일치되도록 조절하는 별도의 공정 없이 상기 편광자를 포함하는 적층체와 반사형 편광자를 포함하는 적층체를 롤-투-롤 공정으로 연속적으로 직접 접합할 수 있어 공정성과 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 반사형 편광자가 부착된 편광판의 단면도이고,
도 2는 편광자와 반사형 편광자의 투과축을 나타낸 도면이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판의 단면도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판의 단면도이다.
본 발명은 액정표시장치에 적용 시 휘도를 향상시켜 우수한 표시 품질을 제공할 수 있으며 롤-투-롤 공정으로 연속적으로 제조할 수 있는 편광판 및 이것이 구비된 액정표시장치에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 편광판은 반사형 편광자; 상기 반사형 편광자를 통과한 광의 편광축을 90° 회전시키기 위한 액정코팅 λ/2 필름; 및 상기 액정코팅 λ/2 필름을 통과한 광을 통과시키기 위한 것으로서 상기 반사형 편광자의 투과축과 그 투과축이 서로 직교하도록 배치된 편광자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 편광판은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 편광자 보호필름(11), 편광자(12), 액정코팅 λ/2 필름(16), 점착제층 또는 접착제층(14) 및 반사형 편광자(15)의 순으로 구비된 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 편광자 보호필름(11), 편광자(12), 편광자 보호필름(13), 액정코팅 λ/2 필름(16), 점착제층 또는 접착제층(14) 및 반사형 편광자(15)의 순으로 구비된 것일 수 있다.
통상의 편광판은 편광자(12)의 한 면에 보호필름(11) 접합되거나 또는 편광자(12)의 두 면에 편광자 보호필름(11, 13)이 접합된 구조를 갖는다.
편광자 보호필름(11, 13)은 편광자의 한 면 또는 두 면에 접합되어 기계적으로 약한 편광자를 보호하기 위한 필름으로서, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등에서 우수한 필름을 사용할 수 있다. 구체적인 예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 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, 시클로 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알코올계 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, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 된 필름을 사용할 수도 있다.
편광자 보호필름은 미연신, 1축 또는 2축 연신된 필름일 수 있으며, 광학 보상 기능을 갖는 필름일 수도 있다. 또한, 이들의 두께는 통상 1 내지 500㎛, 바람직하게는 1 내지 300㎛인 것이 좋다.
편광자(12)는 고분자 필름에 이색성 물질이 흡착 배향된 것이다.
편광자를 구성하는 고분자 필름은 이색성 물질, 예컨대 요오드에 의해 염색 가능한 필름이라면 그 종류가 특별히 제한되지 않으며, 구체적으로 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 필름, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름, 셀룰로오스 필름, 이들의 부분적으로 검화된 필름 등과 같은 친수성 고분자 필름; 또는 탈수 처리된 폴리비닐알코올계 필름, 탈염산 처리된 폴리비닐알코올계 필름 등과 같은 폴리엔 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서 면내에서 편광도의 균일성을 강화하는 효과가 우수할 뿐만 아니라 이색성 물질에 대한 염색 친화성이 우수하다는 점에서 폴리비닐알코올계 필름이 바람직하다.
편광자는 통상 상기와 같은 고분자 필름을 연신하는 공정, 이색성 물질로 염색하여 흡착시키는 공정, 붕산 수용액으로 가교 처리하는 공정, 수세 및 건조하는 공정을 경유하여 제조된다. 또한, 편광자는 필요에 따라 붕산, 황산 아연, 염화 아연 등을 포함할 수도 있다.
편광자의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 통상 5 내지 80㎛일 수 있다.
편광자 보호필름과 편광자는 통상 수계 접착제 조성물을 이용하여 접합된다. 보다 상세하게, 편광자 또는 편광자 보호필름의 접합 면들 중 한 면 이상에 수계 접착제를 도포하고 이들을 중첩시킨 후 건조 처리하는 방법으로 접합된다. 도포방법으로는 당 분야에서 공지된 방법, 예컨대 유연법, 마이어 바, 에어 나이프, 그라비아, 리버스 롤, 키스 롤, 스프레이, 블레이드, 다이 코터, 캐스팅, 스핀 코팅 등의 방법을 이용할 수 있다. 건조 처리는 예컨대 열풍을 이용하여 수행되며 건조온도 40 내지 100℃, 바람직하게는 60 내지 100℃에서 20 내지 1,200초 동안 수행될 수 있다.
본 발명의 편광판은 상기한 바와 같이 구성된 통상의 편광판에 점착제층 또는 접착제층(14)을 매개로 반사형 편광자(15)가 접합된 구조를 갖는다.
점착제층 또는 접착제층(14)은 편광자(12) 또는 편광자 보호필름(13)의 한 면에 반사형 편광자(15)를 접합하기 위한 층으로서, 점착제 수지 또는 접착제 수지로서 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 스티렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 고무계 수지, 우레탄계 수지, 폴리비닐알코올계 수지 등을 단독 또는 2종 이상의 혼합물로 포함하는 조성물로부터 형성될 수 있다.
반사형 편광자(15)는 입사되는 광의 성분 중 일부는 투과시키고 일부는 반사시킨 후 재입사하여 투과되는 과정을 반복시킴으로써 광의 손실을 줄이고 휘도를 높이는 기능, 즉 통상 휘도 향상 필름이라 불리우는 광학 필름과 동일한 기능을 갖는 광학 필름이다. 예컨대, 액정표시장치의 백라이트 유닛으로부터 공급되는 광을 액정 패널에 입사시킬 때 반사되어 소멸되는 광의 손실을 줄이기 위해 광 성분의 일부는 투과시키고 일부는 반사시킨다. 여기서, 반사되는 광 성분은 백라이트 유닛의 반사시트를 통해 반사되어 반사형 편광자에 재입사된다. 또한, 반사형 편광자에 재입사된 광은 상기와 같은 일련의 과정을 거치게 되어 광의 손실을 최대한 감소시킨다. 이러한 반사형 편광자는 휘도 향상 필름 또는 이중 휘도 향상 필름(double brightness enhancement film, DBEF)이라고 불리운다.
반사형 편광자는 1매형일 수 있으며, 2매 이상의 적층체일 수도 있다.
반사형 편광자의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 그리드 편광자, 서로 다른 굴절률을 갖는 2종 이상의 재료로 이루어진 2매 이상의 다층 박막 적층체(예컨대, 빔 스플리터 등에 사용되는 굴절률이 상이한 기상-증착 다층 박막), 서로 다른 굴절율을 갖는 2종 이상의 수지로 이루어진 2층 이상의 수지 적층체를 연신하여 얻어지는 적층체, 콜레스테릭 액정층과 λ/4 필름의 적층체(예컨대, 닛토 덴코의 PCF), 이방성 산란 편광자(예컨대, 3M사의 DRP), 이방성 회절 격자 등을 들 수 있다. 또한, 미국공개특허 제6,368,699호, 국제특허 WO95/17303, WO95/17691, WO95/17692, WO95/17699, WO96/19347 및 WO99/36262호에 기재된 것, 이중 휘도 향상 필름(예컨대, 3M사의 DBEF) 등을 사용할 수도 있다.
또한, 반사형 편광자에는 각종 기능성을 부여하기 위한 필름, 예컨대 확산 필름, 프리즘 필름 등과 같은 광학 필름이 더 적층될 수 있다. 이때, 광학 필름은 반사형 편광자의 백라이트 유닛 쪽 면에 적층되는 것이 편광의 변형을 일으키지 않는다는 점에서 바람직하다.
반사형 편광자는 편광판에 접합되는 경우 투과축이 편광자의 투과축과 일치되도록 접합되어야 한다. 통상 편광자의 투과축은 편광자의 연신방향에 대하여 수직방향(도 2A)인 반면, 반사형 편광자의 투과축은 반사형 편광자의 연신방향에 대하여 평행방향(B)이 된다. 즉, 반사형 편광자의 투과축과 편광자의 투과축은 서로 직교하게 되며, 이들을 접합하기 위해서는 이들의 투과축이 일치되도록 조절하는 별도의 추가 공정이 요구된다.
이러한 점을 고려하여, 본 발명에서는 편광자와 반사형 편광자의 투과축이 일치되도록 조절하는 별도의 추가 공정 없이 이들의 투과축이 직교하는 상태에서 직접 접합될 수 있도록 편광자와 반사형 편광자 사이에 위상차 필름의 일종으로서 특히 액정코팅 λ/2 필름이 구비되도록 한 데 특징이 있다.
액정코팅 λ/2 필름(16)은 선편광의 편광축을 90° 회전시키는 기능을 갖는 위상차 필름의 일종으로서, 기재필름의 한 면에 λ/2 액정코팅층이 형성된 형태의 것일 수 있다.
기재필름으로는 투명 필름이라면 그 종류가 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 편광자 보호필름에서 기재된 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.
액정코팅층은 광학 이방성을 가지고 광에 의한 가교성을 갖는 액정 화합물이 포함된 액정코팅층 형성용 조성물로부터 형성될 수 있다.
액정 화합물의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 반응성 액정 화합물(RM), 예컨대 인포메이션디스플레이 10권 1호(반응성 액정 단량체(RM)의 최신 연구 동향)에 기재된 것을 사용할 수 있다. 반응성 액정 화합물은 액정성을 발현할 수 있는 메조겐(mesogen)과 중합이 가능한 말단기를 포함하여 액정상을 갖게 되는 단량체 분자를 말한다. 반응성 액정 화합물을 중합하게 되면 액정의 배열된 상을 유지하면서 가교된 고분자 네트워크를 얻을 수 있게 된다. 반응성 액정 화합물 분자는 투명점(clearing point)으로부터 냉각하게 되면 같은 구조의 액정 고분자를 사용하는 경우보다 액정상에서 상대적으로 낮은 점도에서 보다 잘 배향된 구조를 갖는 대면적의 도메인을 얻을 수 있다.
액정코팅층 형성용 조성물은 코팅 공정의 효율성 및 코팅층의 균일성을 확보하기 위하여 용매에 희석시켜 사용하며, 용매로는 액정 화합물을 용해시켜 균일성을 확보할 수 있는 것이 바람직하다. 예컨대, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA), 메틸에틸케톤(MEK), 자일렌, 클로로포름 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 액정코팅층 형성용 조성물은 분산제, 결합제(예컨대, 유리 라디칼 중합성 및 양이온성 중합성 결합 성분), 방부제(예컨대, 글루타르디알데히드, 테트라메틸올 아세틸렌우레아), 산화방지제, 소포제, 점도조절제, 유동 개선제, 침강방지제, 광택개선제, 윤활제, 접착 촉진제, 유화제, 안정제, 광안정제, 대전방지제 등의 각종 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
액정코팅 λ/2 필름은 기재필름의 한 면에 통상의 코팅방법을 이용하여 액정코팅층 형성용 조성물을 코팅하고 건조함으로써 제조할 수 있다.
이러한 액정코팅 λ/2 필름은 백라이트로부터 공급되어 반사형 편광자를 투과한 선편광의 편광축을 90° 틀어 회전시켜서 상기 선편광의 편광축과 편광자의 투과축이 일치되도록 조절한다.
액정코팅 λ/2 필름은 편광자의 백라이트 유닛 쪽 면 또는 백라이트 유닛 쪽 편광자 보호필름의 한 면에 점착제층 또는 접착제층을 매개로 접합될 수 있다. 이때, 액정코팅 λ/2 필름을 구성하는 기재필름 또는 λ/2 액정코팅층 중 어느 부분이 편광자 또는 편광자 보호필름과 접합되어도 상관없다. 또한, 기재필름이 편광자와 접합되는 경우 이 기재필름은 편광자 보호필름을 대체할 수도 있다.
이와 같은 액정코팅 λ/2 필름은 롤-투-롤 공정에서 롤의 방향에 대하여 굴절율이 가장 높은 방향이 45°가 되도록 함으로써, 백라이트로부터 공급되어 반사형 편광자를 통과한 광의 편광축을 90° 회전시켜 투과축이 서로 직교하는 편광자와 반사형 편광자의 투과축을 서로 일치시키지 않고도 롤-투-롤 공정으로 직접 접합할 수 있게 한다.
본 발명의 편광판은 반사형 편광자(15)의 한 면, 즉 백라이트 유닛 쪽 면에 통상의 확산 보호 필름이 더 구비된 것일 수 있다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 편광판은 편광자와 반사형 편광자 사이에 액정코팅 λ/2 필름이 구비되어, 백라이트 유닛으로부터 공급되어 반사형 편광자를 투과한 광의 편광축을 액정코팅 λ/2 필름을 이용하여 90° 회전시킴으로써 상기 반사형 편광자를 투과한 광의 편광축과 편광자의 투과축이 직교 상태에서 평행 상태, 즉 일치되도록 조절된다. 이를 통하여, 반사형 편광자가 부착된 편광판을 제조함에 있어 투과축이 서로 직교하는 편광판의 편광자와 반사형 편광자의 투과축이 평행, 즉 일치되도록 조절하는 별도의 추가 공정 없이도 이들을 직접 접합할 수 있다. 즉, 롤-투-롤 공정을 적용하여 연속적으로 생산할 수 있어 생산성과 공정성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 액정표시장치의 휘도를 향상시켜 우수한 표시 품질도 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 편광판의 제조방법은 반사형 편광자를 포함하는 제1 적층체와 편광자를 포함하는 제2 적층체를 상기 반사형 편광자의 투과축과 상기 편광자의 투과축이 서로 직교하도록 배치하는 단계; 상기 제1 적층체의 상기 제2 적층체와 접합되는 면에 액정코팅 λ/2 필름을 접합하는 단계; 및 상기 액정코팅 λ/2 필름이 접합된 제1 적층체와 상기 제2 적층체를 접합하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 편광판의 제조방법은 반사형 편광자를 포함하는 제1 적층체와 편광자를 포함하는 제2 적층체를 상기 반사형 편광자의 투과축과 상기 편광자의 투과축이 서로 직교하도록 배치하는 단계; 상기 제2 적층체의 상기 제1 적층체와 접합되는 면에 액정코팅 λ/2 필름을 접합하는 단계; 및 상기 제1 적층체와 상기 액정코팅 λ/2 필름이 접합된 제2 적층체를 접합하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 편광판의 제조방법은 반사형 편광자를 포함하는 제1 적층체와 편광자를 포함하는 제2 적층체를 상기 반사형 편광자의 투과축과 상기 편광자의 투과축이 서로 직교하도록 배치하는 단계; 상기 제1 적층체와 상기 제2 적층체 사이에 액정코팅 λ/2 필름을 배치하는 단계; 및 상기 제1 적층체, 상기 액정코팅 λ/2 필름 및 상기 제2 적층체를 동시에 접합하는 단계를 포함할 수 있다.
제1 적층체에 포함된 반사형 편광자와 제 2 적층체에 포함된 편광자의 투과축이 서로 직교하도록 배치시키는 단계는 별다른 조작이 없이 제1 적층체와 제2 적층체를 평행하도록 준비하는 단계이다.
통상 제조 및 시판되고 있는 편광자와 반사형 편광자는 투과축이 서로 직교하므로, 본 발명에서는 종래와 달리 이들의 투과축이 평행, 즉 일치하도록 조절하는 것이 아니라 있는 그대로의 상태로 배치하는데 특징이 있다.
제1 적층체는 반사형 편광자로 구성된 것일 수 있으며, 반사형 편광자 상에 액정코팅 λ/2 필름이 접합될 수 있다.
또한, 제2 적층체는 편광자 보호필름/편광자, 편광자 보호필름/편광자/편광자 보호필름으로 구성된 것일 수 있으며, 편광자 또는 편광자 보호필름 상에 액정코팅 λ/2 필름이 접합될 수 있다.
이때, 제1 적층체와 제2 적층체 중 어느 한 적층체에만 액정코팅 λ/2 필름이 접합될 수 있으며, 액정코팅 λ/2 필름을 구성하는 기재필름과 λ/2 액정코팅층 중 어느 부분이 접합되어도 상관없다.
본 발명에서는 제1 적층체와 제2 적층체의 접합 시 액정코팅 λ/2 필름이 반사형 편광자와 편광자의 사이에 배치되도록 접합하는 것이 중요하다.
접합은 접착제(층) 또는 점착제(층)을 매개로 하여 수행될 수 있으며, 적층체의 접합 면에 점착제층이 구비된 경우 이를 이용하여 접합할 수도 있다. 접착제(층)로는 통상의 접착제 조성물, 예컨대 편광자와 편광자 보호필름의 접합 시 사용된 접착제 조성물과 동일한 것을 사용할 수 있다. 또한, 점착제(층)는 통상의 점착제 수지를 포함하는 점착제 조성물을 사용할 수 있다.
특히, 본 발명에서는 제1 적층체와 제2 적층체를 접합함에 있어 롤-투-롤 공정을 이용하여 연속적으로 수행하는데 특징이 있다. 즉, 편광자와 반사형 편광자의 투과축이 일치되도록 제1 적층체와 제2 적층체의 방향 등을 조작하는 별도의 공정 없이도 상기 제1 적층체와 제2 적층체를 직접 접합할 수 있다.
이와 같은 제조방법을 통하여 간단하고 연속적인 공정으로 편광판을 제조할 수 있어, 공정성과 생산성을 향상시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 구성 및 제조되는 본 발명의 편광판은 통상의 액정표시장치뿐만 아니라 각종 화상표시장치의 백라이트 유닛 측에 위치되는 하판 편광판으로서 모두 적용 가능하다. 여기서, 편광판의 반사형 편광자가 백라이트 유닛 측에 위치되도록 구비된다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예
실시예 1
반사형 편광자(3M사 DBEF)의 한 면에 점착제층이 형성된 제1 적층체를 제조하였다. 또한, TAC 필름/투과축이 반사형 편광자의 투과축과 직교하는 PVA 편광자로 구성된 요오드계 편광판인 제2 적층체의 PVA 편광자 상에 TAC 필름/λ/2 액정코팅층으로 구성된 액정코팅 λ/2 필름의 TAC 필름을 수계 접착제를 매개로 하여 접합하였다. 제1 적층체의 점착제층을 매개로 제2 적층체에 접합된 액정코팅 λ/2 필름을 접합하여, 상기 제1 적층체의 반사형 편광자와 제2 적층체의 편광자 사이에 액정코팅 λ/2 필름이 구비된 편광판을 제조하였다. 이때, 요오드계 편광판과 액정코팅 λ/2 필름의 접합과, 제1 적층체와 제2 적층체의 접합은 롤-투-롤 공정으로 동시에 수행하였다.
실시예 2
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 제2 적층체로 TAC 필름/PVA 편광자/TAC 필름으로 구성된 요오드계 편광판을 사용하고, 제2 적층체의 TAC 필름 상에 TAC 필름/λ/2 액정코팅층으로 구성된 액정코팅 λ/2 필름의 λ/2 액정코팅층을 수계 접착제를 매개로 하여 접합하였다.
실시예 3
반사형 편광자/점착제층으로 구성된 제1 적층체의 점착제층을 매개로 TAC 필름/λ/2 액정코팅층으로 구성된 액정코팅 λ/2 필름의 TAC 기재필름을 접합하였다. TAC 필름/투과축이 반사형 편광자의 투과축과 직교하는 PVA 편광자로 구성된 요오드계 편광판인 제2 적층체를 준비하였다. 제1 적층체에 접합된 액정코팅 λ/2 필름을 접착제를 매개로 하여 제2 적층체의 PVA 편광자와 접합하여, 상기 제1 적층체의 반사형 편광자와 제2 적층체의 편광자 사이에 액정코팅 λ/2 필름이 구비된 편광판을 제조하였다. 이때, 반사형 편광자와 액정코팅 λ/2 필름의 접합과, 제1 적층체와 제2 적층체의 접합은 롤-투-롤 공정으로 동시에 수행하였다.
비교예 1
반사형 편광자의 한 면에 점착제층이 형성된 제1 적층체와 TAC 필름/투과축이 반사형 편광자의 투과축과 직교하는 PVA 편광자로 구성된 요오드계 편광판을 제2 적층체로 준비하였다. 제1 적층체의 반사형 편광자와 제2 적층체의 PVA 편광자의 투과축이 일치되도록 상기 제1 적층체의 방향을 90°로 틀어주었다. 이후 제1 적층체의 점착제층을 매개로 제2 적층체의 PVA 편광자와 접합하여 편광판을 제조하였다. 이때, 제1 적층체와 제2 적층체의 접합은 시트-투-롤의 공정으로 수행하였다.
시험예
상기 실시예 및 비교예에서 단위 시간당 제조되는 편광판의 생산량(m/분)을 확인하였다.
구분 실시예 1 실시예2 실시예3 비교예1
생산량(m/분) 11 11 10 2.5
위 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 편광자와 반사형 편광자 사이에 액정코팅 λ/2 필름이 구비되도록 제조한 실시예 1 내지 3은 편광자와 반사형 편광자의 투과축이 일치되도록 조절하는 별도의 추가 공정을 필요로 하지 않아 롤-투-롤 공정을 이용하여 연속적으로 편광판을 직접 제조할 수 있어, 액정코팅 λ/2 필름을 이용하지 않은 비교예 1보다 단위 시간 당 생산량이 높은 것을 알 수 있었다. 구체적으로, 단위 시간 당 4배 이상의 높은 생산량으로 하판 편광판의 제조가 가능하였다.
11: 편광자 보호필름 12: 편광자
13: 편광자 보호필름 14: 점착제층
15: 반사형 편광자 16: 액정코팅 λ/2 필름

Claims (10)

  1. 반사형 편광자; 상기 반사형 편광자를 통과한 광의 편광축을 90° 회전시키기 위한 액정코팅 λ/2 필름; 및 상기 액정코팅 λ/2 필름을 통과한 광을 통과시키기 위한 것으로서 상기 반사형 편광자의 투과축과 그 투과축이 서로 직교하도록 배치된 편광자를 포함하는 편광판.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 반사형 편광자와 상기 액정코팅 λ/2 필름 사이에 점착제층 또는 접착제층이 구비된 편광판.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 편광자의 두 면 중 상기 액정코팅 λ/2 필름이 위치하지 않는 쪽 면에 편광자 보호필름이 구비된 편광판.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 액정코팅 λ/2 필름은 기재필름의 한 면에 λ/2 액정코팅층이 형성된 것인 편광판.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 기재필름은 편광자 보호필름인 편광판.
  6. 반사형 편광자를 포함하는 제1 적층체와 편광자를 포함하는 제2 적층체를 상기 반사형 편광자의 투과축과 상기 편광자의 투과축이 서로 직교하도록 배치하는 단계;
    상기 제1 적층체의 상기 제2 적층체와 접합되는 면에 액정코팅 λ/2 필름을 접합하는 단계; 및
    상기 액정코팅 λ/2 필름이 접합된 제1 적층체와 상기 제2 적층체를 접합하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법.
  7. 반사형 편광자를 포함하는 제1 적층체와 편광자를 포함하는 제2 적층체를 상기 반사형 편광자의 투과축과 상기 편광자의 투과축이 서로 직교하도록 배치하는 단계;
    상기 제2 적층체의 상기 제1 적층체와 접합되는 면에 액정코팅 λ/2 필름을 접합하는 단계; 및
    상기 제1 적층체와 상기 액정코팅 λ/2 필름이 접합된 제2 적층체를 접합하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법.
  8. 반사형 편광자를 포함하는 제1 적층체와 편광자를 포함하는 제2 적층체를 상기 반사형 편광자의 투과축과 상기 편광자의 투과축이 서로 직교하도록 배치하는 단계;
    상기 제1 적층체와 상기 제2 적층체 사이에 액정코팅 λ/2 필름을 배치하는 단계; 및
    상기 제1 적층체, 상기 액정코팅 λ/2 필름 및 상기 제2 적층체를 동시에 접합하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법.
  9. 청구항 6 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 롤-투-롤 공정으로 연속적으로 수행되는 편광판의 제조방법.
  10. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항의 편광판이 백라이트 유닛 측에 배치되는 하판 편광판으로서 구비된 액정표시장치.
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