KR20130013471A - 편광판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 편광판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 편광자의 한 면에는 셀룰로오스계 보호필름과 다른 한 면에는 투습도(40℃, 90%RH, 24hr)가 1 내지 200g/㎡·day인 저투습 보호필름이 접합되며, 상기 셀룰로오스계 보호필름의 TD방향 인장강도 및 MD방향 인장강도를 일정범위로 한정함으로써, 편광판의 컬 발생을 제어할 수 있고, 광 누설 및 투과율 상승으로 인한 편광도 저하 현상을 방지할 수 있는 편광판에 관한 것이다.

Description

편광판 {POLARIZING PLATE}
본 발명은 컬 발생을 제어할 수 있는 일면이 셀룰로오스계 보호필름으로 구성된 비대칭 구조의 편광판에 관한 것이다.
편광판은 액정 표시 장치에 있어서의 편광의 공급 소자로서 또한 편광의 검출 소자로서 널리 이용되고 있다.
일반적으로 편광판은 2색성 색소가 흡착 배향된 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol, PVA)계 수지로 된 편광자의 양쪽 면에 투명보호필름, 예를 들어 트리아세틸셀룰로오스(triacetylcellulose, TAC)로 대표되는 아세트산셀룰로오스계 보호필름이 접착제를 통해 적층된 구조를 갖는다.
최근에는 광학 특성을 위하여 편광자의 양쪽 면에 서로 다른 종류의 보호필름을 배치하는 편광판이 증가하고 있다. 그러나 편광자의 양쪽 면에 다른 종류의 보호필름이 배치되면 편광자의 양쪽 면이 받게 되는 힘이 비대칭이 되게 된다. 이로 인하여 편광판이 휘는 현상인 컬이 이전보다 심하게 발생하는 문제가 있다. 특히, 편광자의 양쪽 면에 투습도가 각각 다른 보호필름이 배치되면 더욱 악화된 컬이 발생한다.
편광판은 LCD의 기능향상, 휘도향상 및 대형화에 수반하여 핸들링이 요구되므로 컬을 억제하는 것이 바람직하다. 또한 컬이 발생한 편광판은 액정 셀에 접착할 때 기포가 포함되는 문제가 있다.
이러한 점을 고려하여, 한국공개특허 제2007-96826호에는 수계접착제로 편광자의 한쪽 면에 시클로올레핀계 수지 필름이 적층된 후 다른 한쪽 면에 아세트산셀룰로오스계 필름이 적층되며, 아세트산셀룰로오스계 필름이 적층되기 전의 수분율이 0.5% 이상으로 조정하는 편광판 제조방법이 개시되어 있다. 이 편광판은 컬을 억제할 수는 있지만 편광자와 시클로올레핀계 수지 필름이 적층된 상태의 수분율이 0.5%가 되어야 하므로 공정이 복잡해지는 문제가 있다. 따라서 보다 공정이 단순하면서도 컬을 억제할 수 있는 편광판에 대한 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 편광자의 일면에 셀룰로오스계 보호필름이, 다른 일면에는 특정의 범위의 저투습 보호필름이 접합된 비대칭 구조에 의해 기인되는 컬 발생을 제어할 수 있는 비대칭 구조의 편광판을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 컬 발생으로 인한 광 누설 및 투과율 상승으로 인한 편광도 저하 현상 등을 방지할 수 있는 편광판을 제공하고자 한다.
본 발명자 들은 편광자 양면에 접합된 두 보호필름(셀룰로오스계 보호필름과 저투습 보호필름)의 투습도 차이에 의해 발생되는 비대칭 구조의 편광판의 컬 발생은 상기 셀룰로오스계 보호필름의 TD방향 및 MD방향의 인장강도를 특정범위로 조절하여 제어가 가능하다는 것을 알게 되었다.
따라서, 본 발명은 편광자의 한 면에는 셀룰로오스계 보호필름이, 다른 한 면에는 투습도(40℃, 90%RH, 24hr)가 1 내지 200g/㎡·day인 저투습 보호필름이 접합되며, 상기 셀룰로오스계 보호필름은 TD방향(Transverse Direction) 인장강도가 110 내지 160Mpa이고, 상기 TD방향 인장강도는 MD방향(Machine Direction) 인장강도 보다 20Mpa 이상 큰 것인 편광판을 제공한다.
상기 TD방향 인장강도는 MD방향 인장강도 보다 20 내지 40Mpa 큰 것일 수 있다.
상기 셀룰로오스계 보호필름의 투습도(40℃, 90%RH, 24hr)는 저투습 보호필름의 투습도 보다 200g/㎡·day 이상 큰 것일 수 있다.
상기 저투습 보호필름은 시클로올레핀계 필름, 폴리노르보르넨계 필름, 폴리올레핀계 필름, 아크릴계 필름, 폴리에스테르계 필름 및 폴리이미드계 필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 필름일 수 있다.
상기 셀룰로오스계 보호필름은 투습도(40℃, 90%RH, 24hr)가 200 내지 2000g/㎡·day일 수 있다.
상기 셀룰로오스계 보호필름은 트리아세틸셀룰로오스 필름일 수 있다.
상기 접합은 수계 접착제로 이루어질 수 있다.
본 발명의 편광판은 일면이 셀룰로오스계 보호필름으로 구성된 비대칭 편광판의 컬 발생을 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 편광판은 컬 발생으로 인한 광 누설 및 투과율 상승으로 인한 편광도 저하 현상 등을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 편광판은 컬 발생을 제어함으로써 박형화 및 대형화된 편광판 생산에 유리하다.
본 발명은 컬 발생을 제어할 수 있는 일면이 셀룰로오스계 보호필름으로 구성된 비대칭 편광판에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 편광판은 편광자의 한 면에는 셀룰로오스계 보호필름이, 다른 한 면에는 투습도(40℃, 90%RH, 24hr)가 1 내지 200g/㎡·day인 저투습 보호필름이 접합된다.
상기 셀룰로오스계 보호필름은 TD방향(Transverse Direction) 인장강도가 110 내지 160Mpa이고, 상기 TD방향 인장강도는 MD방향(Machine Direction) 인장강도 보다 20Mpa 이상 크다.
편광자는 입사하는 자연광을 원하는 단일 편광상태(선편광 상태)로 바꿔주는 역할을 하는 광학필름으로서, 폴리비닐알콜계 수지로 된 필름에 2색성 색소가 흡착 배향된 것을 사용할 수 있다.
편광자를 구성하는 폴리비닐알콜계 수지는 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 제조할 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지의 예로는, 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 이외에, 아세트산비닐과 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산비닐과 공중합 가능한 다른 단량체의 구체적인 예로는, 불포화 카르복시산류, 불포화 술폰산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다. 또한, 폴리비닐알콜계 수지는 변성된 것일 수도 있는데, 예를 들면 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말 또는 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지의 비누화도는 통상 85 내지 100몰%, 바람직하게는 98몰% 이상일 수 있다. 또한, 폴리비닐알콜계 수지의 중합도는 통상 1,000 내지 10,000, 바람직하게는 1,500 내지 5,000이다.
이러한 폴리비닐알코올계 수지를 막으로 형성시켜 편광자로 사용한다. 폴리비닐알코올계 수지의 막 형성 방법은 특별히 제한되지 않으며, 공지된 다양한 방법을 이용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 막 두께는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 10 내지 150㎛일 수 있다.
편광자는 통상 상기와 같은 폴리비닐알코올계 필름을 일축연신하는 공정, 이색성 색소로 염색하여 흡착시키는 공정, 붕산 수용액으로 처리하는 공정 및 수세와 건조하는 공정을 경유하여 제조된다.
폴리비닐알코올계 필름을 일축연신하는 공정은 염색 전에 수행, 염색과 동시에 수행 또는 염색 후에 수행될 수 있다. 일축연신이 염색 후에 수행되는 경우에는 붕산 처리 전 또는 붕산 처리 중에 수행될 수도 있다. 물론, 이들 각각이 조합된 복수개의 단계로 일축 연신을 수행하는 것도 가능하다. 일축 연신은 주속이 다른 롤 또는 열 롤을 사용할 수 있으며, 대기 중에서 연신하는 건식 연신일 수도 있고 용매로 팽윤시킨 상태에서 연신하는 습식 연신일 수도 있다. 연신비는 통상 3 내지 8배이다.
연신된 폴리비닐알코올계 필름을 이색성 색소로 염색하는 공정은 예를 들면 이색성 색소를 함유하는 수용액에 폴리비닐알코올계 필름을 침지하는 방법이 이용될 수 있다. 이색성 색소의 구체적인 예로는 요오드 또는 이색성 유기염료가 이용된다. 또한, 폴리비닐알코올계 필름은 염색 전에 물에 미리 침지하여 팽윤시키는 것이 바람직하다.
이색성 색소로서 요오드를 사용하는 경우에는 통상 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 염색용 수용액에 폴리비닐알코올계 필름을 침지하여 염색하는 방법을 이용할 수 있다. 통상 염색용 수용액에서의 요오드의 함량은 물(증류수) 100중량부에 대하여 0.01 내지 1중량부이고, 요오드화칼륨의 함량은 물 100중량부에 대하여 0.5 내지 20중량부이다. 염색용 수용액의 온도는 통상 20 내지 40℃이고, 침지시간 예컨대 염색시간은 통상 20 내지 1800초이다.
한편, 이색성 색소로서 이색성 유기염료를 이용하는 경우에는 통상 수용성 이색성 유기염료를 포함하는 염색용 수용액에 폴리비닐알코올계 필름을 침지하여 염색하는 방법을 이용할 수 있다. 염색용 수용액에서의 이색성 유기 염료의 함량은 물 100중량부에 대하여 통상 1×10-4 내지 10중량부, 바람직하게는 1×10-3 내지 1중량부인 것이 좋다. 염색용 수용액은 황산나트륨 등의 무기염을 염색 보조제로서 더 함유할 수 있다. 염색용 수용액의 온도는 통상 20 내지 80℃이고, 침지시간 예컨대 염색 시간은 통상 10 내지 1,800초이다.
염색된 폴리비닐알코올계 필름을 붕산 처리하는 공정은 붕산 함유 수용액에 침지함으로써 수행할 수 있다. 통상 붕산 함유 수용액에서의 붕산의 함량은 물 100중량부에 대하여 2 내지 15중량부, 바람직하게는 5 내지 12중량부인 것이 좋다. 이색성 색소로서 요오드를 이용한 경우의 붕산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하며, 그 함량은 통상 물 100중량부에 대하여 0.1 내지 15중량부, 바람직하게는 5 내지 12중량부인 것이 좋다. 붕산 함유 수용액의 온도는 50℃ 이상, 바람직하게는 50 내지 85℃, 보다 바람직하게는 60 내지 80℃인 것이 좋고, 침지시간은 60 내지 1,200초, 바람직하게는 150 내지 600초, 보다 바람직하게는 200 내지 400초인 것이 좋다.
붕산 처리 후 폴리비닐알코올계 필름은 수세 및 건조된다. 수세처리는 붕산 처리된 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지함으로써 수행할 수 있으며, 수세처리 시 물의 온도는 5 내지 40℃이고, 침지시간은 1 내지 120초이다. 수세 후 건조됨으로써 편광자를 얻을 수 있다. 건조처리는 통상 열풍 건조기나 원적외선 가열기를 이용하여 수행할 수 있으며, 건조처리 온도는 통상 30 내지 100℃, 바람직하게는 50 내지 80℃이고, 건조시간은 통상 60 내지 600초, 바람직하게는 120 내지 600초인 것이 좋다.
편광자의 두께는 5 내지 40㎛일 수 있다.
본 발명의 편광판은 편광자의 일면에 셀룰로오스계 보호필름이, 다른 일면에는 특정의 범위의 저투습 보호필름이 접합된 비대칭 구조이다. 이러한 비대칭 구조의 편광판은 두 보호필름의 투습도 차이에 컬이 발생된다.
이러한 컬 발생을 제어하기 위하여 본 발명은 상기 셀룰로오스계 보호필름의 TD방향 및 MD방향의 인장강도를 조절한다.
보호필름은 편광자가 기계적으로 약하기 때문에 이를 보호하기 위한 필름을 통칭하는 것이며, 위상차 필름이 편광자 보호필름의 역할까지 수행하는 경우에는 위상차 필름도 본 발명의 보호필름에 속하는 것으로 본다.
보호필름은 수지의 종류에 따라 투습도가 다르며, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성 및 등방성 등에 따라 선택하여 사용할 수 있다.
편광자의 일면에 접합되는 셀룰로오스계 보호필름은 당 분야에서 일반적으로 투습도(40℃, 90%RH, 24hr)가 200 내지 2000g/㎡·day범위, 바람직하기로는 400 내지 800g/㎡·day범위인 고투습 보호필름으로 알려져 있다.
상기 셀룰로오스계 보호필름은 효율적으로 컬 발생을 제어하기 위하여 저투습 보호필름의 투습도(40℃, 90%RH, 24hr) 보다 200g/㎡·day 이상 큰 것인 바람직하다.
구체적으로 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지로 이루어진 필름이 사용될 수 있다.
상기 셀룰로오스계 보호필름은 TD방향(Transverse Direction) 인장강도가 110 내지 160Mpa인 것을 사용한다. 상기 TD방향 인장강도가 110Mpa 미만이면 저투습 보호필름 방향으로 컬(역컬)이 발생하고 160Mpa을 초과하는 경우에는 셀룰로오스계 보호필름 방향으로 30mm이상의 높은 정컬과 웨이브컬이 발생할 수 있다.
TD방향은 MD방향(Machine Direction)에 수직인 방향이고, 상기 MD방향은 필름의 연속 제조 시 진행방향에 해당하는 길이 방향을 의미한다.
또한, 상기 TD방향 인장강도는 MD방향 인장강도 보다 20Mpa 이상, 바람직하기로는 20 내지 40Mpa 큰 것을 사용한다.
상기 TD방향 인장강도가 MD방향 인장강도 보다 20Mpa 미만으로 작은 경우에는 역컬이 발생하는 문제가 있다.
편광자의 다른 면에 접합되는 저투습 보호필름은 투습도(40℃, 90%RH, 24hr)가 1 내지 200g/㎡·day이다.
저투습 보호필름은 시클로올레핀계 필름, 폴리노르보르넨계 필름, 폴리올레핀계 필름, 아크릴계 필름, 폴리에스테르계 필름 및 폴리이미드계 필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 필름인 사용할 수 있다. 그 구체적인 예로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 폴리이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알코올계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등과 같은 열가소성 수지로 이루어진 군에서 선택된 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.
보호필름에는 적절한 1종 이상의 첨가제가 함유될 수도 있다. 첨가제의 구체적인 예로는 자외선흡수제, 산화방지제, 윤활제, 가소제, 이형제, 착색방지제, 난연제, 핵제, 대전방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다.
본 발명에서 편광자와 보호필름은 수계접착제로 접합된다.
수계접착제의 구체적인 예로는 이소시아네이트계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐계 라텍스계, 수계폴리우레탄, 수계폴리에스테르 등을 들 수 있으며, 이들 중에서도 폴리비닐알코올계 접착제가 바람직하다. 수계접착제에는 적절하게 가교제가 함유될 수 있다.
예를 들어 가교제가 함유된 폴리비닐알코올계 접착제는 통상 수용액으로 사용된다. 수용액의 농도는 특별히 제한되지 않지만 도포성 또는 방치 안정성 등을 고려하면 0.1 내지 15중량%, 바람직하게는 0.5 내지 10중량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 5중량%이다.
또한, 수계 접착제는 실란커플링제, 티탄커플링제 등의 커플링제, 각종 점착 부여제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 내열 안정제, 내가수 분해 안정제 등의 안정제 등이 추가로 배합될 수도 있다.
보호필름은 편광자와의 접착성을 향상시키기 위하여 표면 처리를 수행할 수 있다. 구체적으로 검화 처리, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 프레임(화염) 처리 등이 수행될 수 있다. 접착 효율 및 공정의 용이성을 고려하면, 셀룰로오스계 필름은 검화 처리가 바람직하고, 저투습 필름은 플라즈마 처리, 코로나 처리 등이 바람직하다.
편광자와 보호필름을 접합시키는 접착제는 상기 편광자 및 보호필름의 어느 일측에 도포되거나 양자에 도포된다. 도포 조작은 특별히 제한되지 않고 롤법, 분무법, 침지법 등의 각종 방법을 사용할 수 있다.
접착제층은 고형분의 함량을 고려하여 건조 후에 형성되는 접착제층의 두께가 10 내지 1000nm, 바람직하게는 40 내지 600nm가 되도록 도포하는 것이 바람직하다. 두께가 10nm미만인 경우에는 접착력이 불량해질 수 있으며, 1000nm초과인 경우에는 접착제의 균일한 도포가 어려워지거나 두께 불균일이 발생하여 외관이 불량해질 수 있다.
접착제를 도포한 후에는 상기 편광자와 보호필름을 롤 라미네이터(Roll Laminator)등으로 접합시킨다. 또한 편광자와 보호필름의 접합 시 보호필름에 장력을 가할 수 있으나 장력은 보호필름에 변형을 가하므로 최대한 낮은 것이 바람직하다. 상기 편광자와 보호필름을 접합한 후에는 건조 공정을 수행하여 도포 건조층으로 이루어지는 접착제층을 형성한다.
편광자와 보호필름이 접합된 편광판은 건조 공정이 수행된다. 건조 공정의 예로는 열풍을 이용하여 건조온도가 40 내지 100℃, 바람직하게는 60 내지 100℃인 열풍건조가 있다. 건조시간은 20 내지 1200초이지만, 생산성 향상을 위하여 가능한 건조시간이 짧은 것이 좋다. 열풍건조 후에는 상온 또는 상온보다 높은 온도, 예를 들어 20 내지 50℃에서 12 내지 600시간 동안 양생시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 편광판은 보호필름의 한 면에 필요에 따라 하드코팅층, 반사방지층, 방현층, 대전방지층 등의 표면처리층이 더 적층될 수 있다. 또한, 점착제층에 의해 광학 기능성 필름이 더 적층될 수 있으며, 광학 기능성 필름의 구체적인 예로는 기재표면에 액정성 화합물 또는 이의 고분자 화합물 등이 배향되어 있는 광학보상 필름, 어떠한 편광은 투과되고 그것과 반대되는 성질의 편광은 반사되는 반사형 편광분리 필름, 폴리카보네이트 수지를 포함하는 위상차 필름, 환상 폴리올레핀계 수지를 포함하는 위상차 필름, 표면에 요철형상을 갖는 방현기능 부가 필름, 표면에 반사방지가 처리된 부가 필름, 표면에 반사 기능을 갖는 반사 필름, 반사 기능과 투과기능을 함께 갖는 반투과 필름 등을 들 수 있다.
본 발명의 편광판은 액정표시장치에 사용될 수 있다. 본 발명의 액정표시장치는 점착제 부착 편광판의 박리이형필름을 박리한 후 점착제층을 액정 패널에 붙이는 방법으로 제조될 수 있다.
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
제조예 1: 편광자의 제조
평균 중합도가 2,400, 비누화도 99.9몰% 이상인 두께 75㎛의 폴리비닐알콜 필름(VF-PS, KURARAY사)을 건식으로 6.0배 1축 연신하고, 긴장 상태를 유지한 채로 60℃의 물(탈이온수)에 1분 동안 침지한 후, 요오드/요오드화칼륨/물의 중량비가 0.5/5/100인 28℃의 수용액에 60초 동안 침지하였다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비가 8.5/8.5/100인 72℃의 수용액에 300초 동안 침지하였다. 이어서, 26℃의 물로 20초 동안 세정한 후 65℃에서 건조하여 폴리비닐알콜 수지에 요오드가 흡착 배향된 편광자를 얻었다.
제조예 2: 접착제의 제조
물 100중량부에 카르복시기 변성 폴리비닐알콜(쿠라레포발 KL318, (주)쿠라레) 3중량부와 고형분 함량이 30%인 수용성 폴리아미드에폭시 수지(스미레이즈 레진650, 스미또모켐텍스㈜) 1.5중량부를 첨가하여 폴리비닐알콜계 접착제를 제조하였다.
실시예 1
제조예 1에서 얻어진 편광자(두께: 30㎛)의 한 면에는 두께가 50㎛이고 투습도(40℃, 90%RH, 24hr)가 520g/㎡·day이며 검화 처리된 트리아세틸셀룰로오스 필름(TD60UL, 후지필름㈜)을 위치시켰다. 상기 트리아세틸셀룰로오스 필름은 TD방향 인장강도가 115Mpa이고, MD방향 인장강도가 80Mpa이었다.
다른 한 면에는 두께가 50㎛이고 투습도(40℃, 90%RH, 24hr)가 12g/㎡·day이며 코로나 처리된 시클로올레핀계 필름(ZB12, 제온사)을 위치시켰다.
이후에 제조예 2에서 제조된 PVA계 접착제를 도포한 후 닙 롤을 이용하여 접합시켰다. 접합된 평광판을 열풍 오븐에 넣고 10분간 70℃로 건조시켜 편광판을 제조하였다.
실시예 2 및 비교예 1 내지 4
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 하기 표 1과 같이 트리아세틸셀룰로오스 필름의 TD방향 인장강도 및 MD방향 인장강도를 달리하여 편광판을 제조하였다.
구분 TD방향 인장강도 (Mpa) MD방향 인장강도 (Mpa) TD-MD
실시예 2-1 112 90 22
실시예 2-2 141 90 51
실시예 2-3 157 90 67
실시예 2-4 150 110 40
비교예 1 105 80 25
비교예 2 88 90 -2
비교예 3 105 90 15
비교예 4 165 90 75
실시예 3
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 하기 표 2와 같이 시클로올레핀계 필름 대신에 다양한 저투습 필름을 사용하여 편광판을 제조하였다.
구분 저투습 필름
종류 투습도
(40℃, 90%RH, 24hr, g/㎡·day)
실시예 3-1 노르보르넨계 필름
(아톤, 오쿠라공업)		 84
실시예 3-2 폴리에스테르계 필름
(토요보, T100)		 13
시험예
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 편광자의 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
1. 광학특성(편광도, 투과율)
제조된 편광판을 4㎝×4㎝ 크기로 절단한 후 자외가시광선 분광계(V-7100, JASCO사 제조)를 이용하여 측정하였다. 이때, 편광도는 하기 수학식 1로 정의된다.
Figure pat00001
(식 중, T1은 한 쌍의 편광자를 흡수축이 평행한 상태로 배치하였을 경우 얻어지는 평행 투과율이고, T2는 한 쌍의 편광자를 흡수축이 직교하는 상태로 배치하였을 경우 얻어지는 직교 투과율임).
2. 컬량 측정
제조된 편광판을 편광자의 흡수축에 대하여 45°의 방향으로 100㎜×100㎜의 크기로 펀칭하여 시편을 제조하고, 제조된 시편을 평탄면에 놓았을 때 해당 평탄면에서 들려 올려진 공간 거리를 측정하고, 하기 기준에 의거하여 평가하였다. 이때, 정컬은 (+)로, 역컬은 (-)로 표시하였다.
<평가기준>
○: 역컬은 발생하지 않고, 정컬량이 (+)30㎜ 이하임.
×: 역컬이 발생 또는 정컬량이 (+)30㎜ 초과함.
Figure pat00002

구분 광학특성 컬량 비고
투과율(%) 편광도(%)
실시예 1 40.5 99.9933 4 ○
실시예 2-1 40.3 99.9935 5 ○
실시예 2-2 40.2 99.9932 13 ○
실시예 2-3 40.2 99.9930 22 ○
실시예 2-4 40.4 99.9937 20 ○
실시예 3-1 40.1 99.9934 5 ○
실시예 3-2 40.3 99.9935 4 ○
비교예 1 40.2 99.9932 -3 ×
비교예 2 40.3 99.9936 -15 ×
비교예 3 40.1 99.9932 -9 ×
비교예 4 40.2 99.9935 32 ×(웨이브컬 발생)
위 표와 같이, 본 발명에 따라 편광자의 한 면에 특정 범위의 TD방향 인장강도 및 MD방향 인장강도를 갖는 셀룰로오스계 보호필름이 접합된 비대칭 구조의 편광판인 실시예 1 내지 3은 컬 발생량이 적어 투과율 및 편광도가 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.
반면, 상기 TD방향 인장강도 및 MD방향 인장강도의 범위가 본 발명의 범위를 벗어나는 경우에는 역컬이 발생하거나, 정컬의 발생량이 커짐을 확인할 수 있었다.

Claims (7)

  1. 편광자의 한 면에는 셀룰로오스계 보호필름이, 다른 한 면에는 투습도(40℃, 90%RH, 24hr)가 1 내지 200g/㎡·day인 저투습 보호필름이 접합되며,
    상기 셀룰로오스계 보호필름은 TD방향(Transverse Direction) 인장강도가 110 내지 160Mpa이고,
    상기 TD방향 인장강도는 MD방향(Machine Direction) 인장강도 보다 20Mpa 이상 큰 것인 편광판.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 TD방향 인장강도는 MD방향 인장강도 보다 20 내지 40Mpa 큰 것인 편광판.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 셀룰로오스계 보호필름의 투습도(40℃, 90%RH, 24hr)는 저투습 보호필름의 투습도 보다 200g/㎡·day 이상 큰 것인 편광판.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 저투습 보호필름은 시클로올레핀계 필름, 폴리노르보르넨계 필름, 폴리올레핀계 필름, 아크릴계 필름, 폴리에스테르계 필름 및 폴리이미드계 필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 필름인 편광판.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 셀룰로오스계 보호필름은 투습도(40℃, 90%RH, 24hr)가 200 내지 2000g/㎡·day인 편광판.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 셀룰로오스계 보호필름은 트리아세틸셀룰로오스 필름인 편광판.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 접합은 수계 접착제로 이루어진 편광판.
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