KR20140140770A

KR20140140770A - 편광판, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 액정표시장치

Info

Publication number: KR20140140770A
Application number: KR1020130061564A
Authority: KR
Inventors: 신광호; 박은수; 신동윤; 은종혁; 정해룡
Original assignee: 제일모직주식회사
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2014-12-10
Also published as: KR101768253B1

Abstract

본 발명은 편광자; 및 상기 편광자의 상부면에 형성되고, MD 방향 연신비:TD 방향 연신비가 1:0.8 내지 1:1.2이고, 파장 550nm에서 식 1로 표시되는 면내 위상차(Re)가 500nm 이하, 식 2로 표시되는 두께 방향 위상차(Rth)가 10,000nm 이하인 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광판, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.

Description

편광판, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 액정표시장치{POLARIZING PLATE, METHOD FOR PREPARING THE SAME AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}

본 발명은 편광판, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.

편광판은 액정표시장치의 표시 패턴을 가시화하기 위해, 광의 진동 방향을 제어하는 목적으로 액정 셀의 안팎에 사용되고 있다. 액정표시장치의 적용 분야가 개발 초기의 소형 기기로부터 최근에는 노트북 컴퓨터, 액정 모니터, 액정 컬러 프로젝터, 액정 텔레비전, 차량 탑재용 네비게이션 시스템, 퍼스널 폰 및 옥 내외에서 사용되는 계측 기기 등으로 폭 넓은 범위를 나타내고 있다. 특히, 액정표시장치의 적용 분야 중에서도 액정 모니터, 액정 텔레비전 등은 고휘도의 백라이트를 사용하는 경우가 많다. 따라서, 편광판에 사용되는 편광 필름도 종래 제품 이상으로 높은 성능이 요구되기에 이르렀다.

편광판은 편광자, 편광자의 일면에 형성되고 편광자를 보호하는 보호필름을 포함하는데, 대표적으로 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름이 사용되지만, TAC 필름은 일반적인 고분자 필름에 비해 가격이 높다.

이에 TAC 필름을 대체하고자 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 비롯한 저가의 고분자 필름이 사용되는데, PET 필름은 수율을 높이기 위해 고배율로 연신되어 있어 위상차가 크며 이를 적층한 액정표시장치는 정면뿐만 아니라 측면에서도 무지개 얼룩이 발생하여 화상 품질이 저하될 수 있다.

이와 관련하여, 한국공개특허 제2008-0099588호는 편광자의 한면에 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함하고 헤이즈가 15% 이상 45% 이하인 편광판을 개시하고 있다.

본 발명의 목적은 연신된 폴리에스테르 필름을 포함하고, 액정표시패널에 장착시 정면뿐만 아니라 측면에서도 무지개 얼룩이 발생하지 않게 하는 편광판을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 관점인 편광판은 편광자; 및 상기 편광자의 상부면에 형성되고, MD 방향 연신비:TD 방향 연신비가 1:0.8 내지 1:1.2이고, 파장 550nm에서 하기 식 1로 표시되는 면내 위상차(Re)가 500nm 이하, 하기 식 2로 표시되는 두께 방향 위상차(Rth)가 10,000nm 이하인 폴리에스테르 필름을 포함할 수 있다:

<식 1>

Re = (nx - ny) x d

<식 2>

Rth = ((nx+ny)/2 - nz) x d

(상기에서, nx, ny, nz, d는 하기에서 정의한 바와 같다).

상기 폴리에스테르 필름은 MD 방향 연신비:TD 방향 연신비가 1:1이 될 수 있다.

상기 폴리에스테르 필름은 하기 식 3으로 표시되는 이축성 정도(NZ)가 15 내지 ∞가 될 수 있다:

<식 3>

NZ = (nx - nz)/(nx - ny)

(상기에서, nx, ny, nz는 하기에서 정의한 바와 같다).

상기 폴리에스테르 필름은 비-복굴절성일 수 있다.

상기 폴리에스테르 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 중 하나 이상의 수지로 된 필름이 될 수 있다.

상기 편광자의 하부면에 광학필름을 더 포함할 수 있다.

상기 광학필름은 위상차필름이 될 수 있다.

상기 광학필름은 상기 광학필름은 셀룰로오스계, 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계 중 하나 이상의 수지로 된 필름이 될 수 있다.

본 발명의 다른 관점인 편광판의 제조방법은 용융 압출된 폴리에스테르 수지를 MD 방향 연신비:TD 방향 연신비가 1:0.8 내지 1:1.2이 되도록 MD 방향과 TD 방향으로 동시에 연신시켜 폴리에스테르 필름을 제조하고, 편광자의 상부면에 상기 폴리에스테르 필름을 접착하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 MD 방향 연신비:TD 방향 연신비는 1:1이 될 수 있다.

상기 편광자의 하부면에 광학필름을 더 접착하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 관점인 액정표시장치는 상기 편광판을 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 보호필름으로 포함하되, 액정표시패널에 장착시 정면뿐만 아니라 측면에서도 무지개 얼룩이 발생하지 않는 편광판을 제공하였다.

도 1은 본 발명 일 구체예의 편광판의 단면도이다.
도 2는 본 발명 일 구체예의 액정표시장치용 모듈의 단면도이다.

첨부한 도면을 참고하여 실시예에 의해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

본 명세서에서 '상부'와 '하부'는 도면을 기준으로 정의한 것이고, 보는 시각에 따라 '상부'가 '하부'로 '하부'가 '상부'로 변경될 수 있다.

본 명세서에서 '측면'은 시야각 상/하/좌/우 0°내지 90°미만, 90°초과 내지 180°가 될 수 있다.

본 명세서에서 '연신비'는 길이 방향으로 연신할 경우 최초 폴리에스테르 필름의 길이에 대한 연신 후의 길이, 폭 방향으로 연신할 경우 최초 폴리에스테르 필름의 폭에 대한 연신 후의 폭의 비를 의미한다.

도 1은 본 발명 일 구체예의 편광판의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 편광판(100)은 편광자(110), 편광자(110)의 상부면에 형성된 폴리에스테르 필름(120), 및 편광자(110)의 하부면에 형성된 광학필름(130)을 포함할 수 있다.

폴리에스테르 필름은 2축 연신 필름으로서 MD(machine direction) 방향, TD(transverse direction) 방향으로 동시에 연신된 필름으로 MD 방향 연신비:TD 방향 연신비가 1:0.8 내지 1:1.2, 바람직하게는 1:1이 될 수 있다. MD 방향 연신비에 대한 TD 방향의 연신비의 값이 0.8 미만, 1.2 초과이면, 폴리에스테르 필름의 면내 위상차(Re)가 높아 무지개 얼룩이 발생할 가능성이 있을 수 있다.

구체예에서, MD 방향 연신비:TD 방향 연신비는 1:0.85 내지 1:1.15, 또는 1:0.9 내지 1:1.1, 또는 1:0.95 내지 1:1.05, 또는 1:0.96 내지 1:1.04, 또는1:0.97 내지 1:1.03, 또는 1:0.98 내지 1:1.02, 또는 1:0.99 내지 1:1.01 또는 1:1, 또는 1:0.85 내지 1:1.09 또는 1:0.85 내지 1:1.08 또는 1:0.85 내지 1:1.07이 될 수 있다.

일 구체예에서, MD 방향 연신비는 1.0 내지 4.0, 예를 들면 2.5 내지 3.5, TD 방향 연신비는 1.0 내지 4.0, 예를 들면 2.5 내지 3.5가 될 수 있다. 상기 범위에서, MD 방향 연신비와 TD 방향 연신비가 거의 동일하게 됨으로써 편광판에 사용시 정면 및 측면에서도 무지개 얼룩 발생을 방지할 수 있다.

폴리에스테르 필름은 MD 방향과 TD 방향의 연신비를 거의 동일하게 하고 동시 연신시켜 저위상차를 가짐으로써 정면 및 측면에서도 무지개 얼룩 발생을 방지할 수 있다. 일 구체예에서, 폴리에스테르 필름은 파장 550nm에서 하기 식 1로 표시되는 면내 위상차(Re)가 500nm 이하, 하기 식 2로 표시되는 두께 방향 위상차(Rth)가 10,000nm 이하가 될 수 있다:

<식 1>

Re = (nx - ny) x d

<식 2>

Rth = ((nx+ny)/2 - nz) x d

(상기에서, nx, ny, nz는 각각 필름의 x축, y축 및 z축 방향의 굴절율이고, d는 필름의 두께(단위:nm)이다).

상기 Re 및 Rth가 상기 범위일 경우, 편광판에 적용시 정면 및 측면에서 무지개 얼룩이 발생하지 아니하고, 액정표시패널에 장착 시 광학 품질이 우수하다. 바람직하게는, Re는 0 내지 500nm 이하, 더 바람직하게는 0 내지 400nm, 더 바람직하게는 0 내지 200nm, 0nm에 가까울수록 좋다. Rth는 0 내지 10,000nm가 될 수 있으며, 바람직하게는 0 내지 4,000nm, 또는 바람직하게는 3,000 내지 10,000nm가 바람직하다.

폴리에스테르 필름은 하기 식 3으로 표시되는 이축성 정도(NZ)가 1 이상, 더 바람직하게는 15 내지 ∞(예:15 내지 10¹⁰⁰⁰⁰), 더욱 바람직하게는 50 내지 ∞(예:50 내지 10¹⁰⁰⁰⁰)이며, 예를 들면 무한대가 될 수도 있다:

<식 3>

NZ = (nx - nz)/(nx - ny)

(상기에서, nx, ny, nz는 각각 폴리에스테르 필름의 x축, y축 및 z축 방향의 굴절율이다).

상기 범위에서, 최상의 화상품질 및 무지개 얼룩 해소 효과가 있을 수 있다. 폴리에스테르 필름에서, x축 방향은 MD 방향, y축 방향은 TD 방향, z축 방향은 두께 방향을 나타낸다.

폴리에스테르 필름은 파장 550nm에서 nx ≒ ny로서, nx-ny는 0 내지 0.1이며, 바람직하게는 0 내지 0.01이며, 0에 가까울수록 좋고 이로 인해 NZ가 가 될 수 있다. 상기 범위에서, 보호필름으로 사용시 정면과 측면에서 무지개 얼룩 발생을 방지할 수 있고, 입사각 및 파장에 따라 위상차값의 변화가 작아 무지개 얼룩이 없는 효과를 가질 수 있다.

폴리에스테르 필름은 복굴절이 없는 비-복굴절성이 되어, 보호필름을 사용시 정면과 측면에서 무지개 얼룩 발생을 방지할 수 있고, 입사각 및 파장에 따라 위상차값의 변화가 작아 무지개 얼룩이 없는 효과를 가질 수 있다.

폴리에스테르 필름은 폴리에스테르 수지로서 투명한 필름이라면 특별히 제한되지 않는다. 구체예에서, 폴리에스테르 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 중 하나 이상의 수지로 된 필름일 수 있다.

폴리에스테르 필름은 두께가 25㎛ 내지 500㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광자에 적층시 편광판으로 사용할 수 있다. 예를 들면 25㎛ 내지 200㎛, 예를 들면 25㎛ 내지 115㎛가 될 수 있다.

폴리에스테르 필름은 헤이즈가 2% 미만, 예를 들면 1% 미만, 예를 들면 0.1 내지 1.9% 또는 0.1 내지 0.9%가 될 수 있다. 본 발명의 폴리에스테르 필름은 헤이즈가 2% 미만이 되더라도 저위상차를 가져 무지개 얼룩을 방지할 수 있다.

폴리에스테르 필름은 상부면에 기능성 코팅층, 예를 들면 하드코팅층, 반사방지층 또는 내지문층을 포함하여, 기능성을 부여할 수도 있다. 기능성 코팅층은 두께가 25㎛ 내지 100㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광자에 적층시 편광판으로 사용할 수 있다.

폴리에스테르 필름은 하부면에 표면 코팅층을 더 포함할 수 있다. 폴리에스테르 필름은 표면이 소수성이며, 특히 보호필름으로 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용할 경우 소수성은 커진다. 이러한 필름을 편광판에 사용하기 위해서는 친수성으로 전환시켜 주는 표면 개질이 필요하다. 표면 개질은 기존의 셀룰로오스계 필름에서 사용되는 수산화나트륨을 이용한 표면 개질 방법으로는 필름 표면이 충분히 개질되지 않거나 필름 표면에 손상을 줄 수 있다. 이를 위해 소수성과 친수성 작용기를 갖는 프라이머를 포함하는 표면 코팅층을 보호필름 위에 형성할 수 있다. 소수성과 친수성 작용기를 갖는 프라이머로는 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐아세테이트계 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 표면 코팅층의 부가로 보호필름의 기계적 특성과 낮은 투습도를 극대화시킴으로써, 외부 가혹 조건에 대해 높은 저항성을 편광판에 부가할 수 있다. 또한, 표면 코팅층은 보호필름과 편광판 사이에 형성되어 보호필름과 편광자와의 접착성을 좋게 할 수 있다.

편광자는 특정 방향으로 분자 배향되어 있어, 액정표시장치에 장착시 특정 방향의 빛만을 투과시키는 것으로, 폴리비닐알코올 필름에 요오드나 이색성 염료를 염색시키고, 이를 일정방향으로 연신시켜 제조될 수 있다. 구체적으로, 팽윤 과정, 염색 단계, 연신 단계, 가교 단계를 거쳐 제조된다. 각 단계를 수행하는 방법은 당업자들에게 통상적으로 알려져 있다.

편광자는 두께가 10㎛ 내지 30㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 액정표시장치용 편광판에 사용할 수 있다.

광학필름은 점착제에 의해 액정표시패널에 형성되고 소정 범위의 위상차를 가짐으로써 시야각 보상 기능이 있을 수 있다. 구체예에서, 광학필름은 파장 550nm에서 정면 위상차(Ro)가 30 내지 60nm가 될 수 있다. 상기 범위에서 빛이 액정 Cell을 통과할 때 액정 셀에 의해 발생한 복굴절을 보상해 시야각을 넓혀주는 시야각 확대 효과 및 흑백보상 효과가 있을 수 있다.

광학필름은 투명한 광학필름으로서, 폴리에스테르계 또는 폴리에스테르를 제외한 비-폴리에스테르계 필름으로서, 트리아세틸셀룰로스 등을 포함하는 셀룰로오스계, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계 중 하나 이상의 수지로 된 필름일 수 있다.

광학필름은 두께가 10㎛ 내지 500㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 액정표시장치용 편광판에 사용할 수 있다.

편광자와 폴리에스테르 필름 사이, 편광자와 광학필름 사이에는 접착제층이 형성되어 편광판의 기계적 강도를 높일 수 있다. 접착제층은 통상의 접착제 예를 들면, 수계 접착제, 감압형 접착제, 광경화형 접착제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

편광판의 두께는 25㎛ 내지 500㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 액정표시장치용 편광판에 사용할 수 있다. 편광판은 편광도가 99% 이상, 예를 들면 99.9 내지 99.999%가 될 수 있고, 투과도가 40% 이상 예를 들면 40 내지 80%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 액정표시장치에 장착시 광학 특성 저하가 없을 수 있다.

본 발명의 다른 관점인 편광판의 제조방법은 용융 압출된 폴리에스테르 수지를 MD 방향 연신비:TD 방향 연신비가 1:0.8 내지 1:1.2이 되도록 MD 방향과 TD 방향으로 동시에 연신시켜 폴리에스테르 필름을 제조하고, 편광자에 폴리에스테르 필름을 접착하는 단계를 포함할 수 있다.

MD 방향 연신비:TD 방향 연신비가 1:0.8 내지 1:1.2이지만, MD 방향에서 TD 방향으로 순차 연신하거나 TD 방향에서 MD 방향으로 순차 연신하여 제조된 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광판은 굴절율 및 위상차 제어가 어려워 무지개얼룩의 문제점이 있을 수 있고, MD 방향과 TD 방향 동시에 연신하더라도 MD 방향 연신비:TD 방향 연신비가 상기 범위를 벗어나 제조된 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광판은 화질 저하 및 무지개 얼룩의 문제점이 있을 수 있다. MD 방향 연신비는 1 내지 4, TD 방향 연신비는 1 내지 4가 될 수 있다.

MD 방향, TD 방향 동시 연신시킴으로써 폴리에스테르 필름의 굴절률 및 위상차 제어가 용이하여 무지개 얼룩이 발생하지 않을 수 있다.

연신은 건식 연신, 습식 연신 중 하나 이상으로 연신될 수 있고, 연신 온도는 폴리에스테르 수지의 Tg를 기준으로 (Tg - 20)℃ 내지 (Tg + 50)℃에서 연신할 수 있다. 예를 들면 연신 온도는 통상 70 ~ 150℃가 바람직하며, 80 ~ 130℃가 바람직하고, 90 ~ 120℃가 보다 바람직하다. 연신 회수는 특별히 제한되지 않으며, 상기 연신비를 갖는다면, 연신은 복수 회 수행될 수도 있다.

편광자는 폴리비닐알코올 필름에 요오드나 이색성 염료를 염색시키고, 이를 일정방향으로 연신시켜 제조될 수 있는데, 각 단계를 수행하는 방법은 당업자들에게 통상적으로 알려져 있다.

폴리에스테르 필름은 편광자에 통상의 방법으로 접착할 수 있는데, 접착제로 수계 접착제, 감압형 접착제, 광경화형 접착제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 제조방법은 편광자에 광학필름을 접착제로 접착하는 단계를 더 포함할 수 있고, 접착제는 수계 접착제, 감압형 접착제, 광경화형 접착제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 관점인 액정표시장치는 상기 편광판을 포함하는 액정표시장치용 모듈을 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명 일 구체예의 액정표시장치용 모듈의 단면도이다.

도 2를 참조하면, 액정표시장치용 모듈(200)은 액정표시패널(205), 액정표시패널(205)의 상부면에 형성된 제1편광판(220), 액정표시패널(205)의 하부면 및 액정표시패널(205)과 광원부(240) 사이에 형성된 제2편광판(230)을 포함하고, 제1편광판(220)은 액정표시패널(205)의 상부면에 형성된 제1광학필름(222), 제1광학필름(222)의 상부면에 형성된 제1편광자(224), 제1편광자(224)의 상부면에 형성된 제1 폴리에스테르 필름(226)을 포함하고, 제2편광판(230)은 액정표시패널(205)의 하부면에 형성된 제2광학필름(232), 제2광학필름(232)의 하부면에 형성된 제2편광자(234), 제2편광자(234)의 하부면에 형성된 제2 폴리에스테르 필름(236)을 포함할 수 있다.

액정표시패널(205)은 제1기판(210a)과 제2기판(210b) 사이에 봉입된 액정셀층(212)을 포함하는 액정패널을 포함하며, 제1 및 제2기판의 일면에 본 발명의 제1편광판과 제2편광판이 각각 적층될 수 있다. 한 구체예에서는 상기 제1기판은 칼라필터(CF) 기판(상부 기판), 제2기판은 TFT(Thin Film Transistor) 기판(하부 기판)일 수 있다.

제1기판과 제2기판은 동일하거나 다르고, 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 플라스틱 기판은 플렉서블(flexible) 디스플레이에 사용될 수 있는 PET(polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate), PI(polyimide), PEN(polyethylene naphthalate), PES(polyether sulfone), PAR(polyarylate) 및 COC(cycloolefin copolymer) 등의 플라스틱 기판일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

액정셀층은 VA(Vertical Alignment) 모드 액정, IPS(In Place Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드, TN(Twisted Nematic) 모드 액정을 포함하는 액정셀층일 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.

하기 실시예와 비교예에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.

(1)편광자의 재료:폴리비닐알코올 필름(VF-PS6000, 일본 Kuraray사, 두께:60㎛)

(2)폴리에스테르 필름:폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(COSMOSHINE TA015, TOYOBO, 두께: 100㎛, 헤이즈:1% 미만)

(3)광학필름:트리아세틸셀룰로오스 필름(KC4DR-1, 일본 Fuji사, 두께: 40㎛)을 사용하였다.

실시예 1 내지 4

편광자의 재료에 염착, 연신 등의 과정을 거쳐 편광자를 제조하였다. 구체적으로, 폴리비닐알코올 필름을 60℃에서 3배 연신하고 요오드를 흡착시킨 후 40℃의 붕산 수용액에서 2.5배 연신하여 편광자를 제조하였다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 하기 표 1의 조건에 따라 동시 연신으로 100℃에서 건식 연신하고 접착제를 사용하여 편광자의 상부면에 적층하고, 광학필름을 접착제를 사용하여 편광자의 하부면에 적층하여, 편광판을 제조하였다.

비교예 1 내지 4

폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 연신 조건을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 편광판을 제조하였다.

상기 실시예와 비교예에서 제조된 편광판에 대해 하기의 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

구분	연신 조건			Re(nm)	Rth(nm)	NZ	무지개 얼룩 발생 여부
구분	연신 순서	MD 방향 연신비	TD 방향 연신비	Re(nm)	Rth(nm)	NZ	정면	측면
실시예 1	MD 방향 TD 방향 동시 연신	3.1	3.3	500	9800	20.1	×	×
실시예 2	MD 방향 TD 방향 동시 연신	3.1	3.2	200	6800	34.5	×	×
실시예 3	MD 방향 TD 방향 동시 연신	2.9	2.9	0	4200	∞	×	×
실시예 4	MD 방향 TD 방향 동시 연신	2.6	2.6	0	1000	∞	×	×
비교예 1	MD 방향 연신 후 TD 방향 연신	2.5	2.5	1320	13200	10.5	◎	◎
비교예 2	TD 방향 연신 후 MD 방향 연신	2.7	2.8	1900	15800	8.8	◎	◎
비교예 3	MD 방향 TD 방향 동시 연신	2.5	3.4	4250	14500	3.9	○	◎
비교예 4	MD 방향 TD 방향 동시 연신	1.8	3.5	5400	16500	3.6	△	○

(1)위상차값: 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 파장 550nm에서 면내 위상차(Re), 두께 방향 위상차(Rth)는 장치 Axo Metrix社의 Axo Scan을 사용하여 측정하고 상기 식 1과 식 2에 따라 계산하였다.

(2)무지개 얼룩 발생 여부: 편광판을 VA 모드 액정을 포함하는 액정표시패널에 조립한다. 액정표시패널의 상부면과 하부면에 각각 광학필름이 접하도록 편광판을 조립하였다. 분광방사휘도계(SR-3A, Topcon사)를 사용하여 정면(시야각 90˚방향)과 측면(시야각 45˚ 또는 135˚방향)에서 무지개 얼룩이 발생하는지 여부를 관찰하였다. 무지개 얼룩이 발생하지 않는 경우 ×, 얼룩이 약하게 발생하는 경우 △, 얼룩이 중간 정도로 발생하는 경우 ○, 얼룩이 강하게 발생하는 경우 ◎로 표시하였다.

상기 표 1에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 편광판은 정면에서 무지개 얼룩이 발생하지 않을 뿐만 아니라, 측면에서도 무지개 얼룩이 발생하지 않는 효과가 있었다. 반면에, MD 방향:TD 방향 연신비가 본 발명의 연신비 범위를 만족하더라도 MD 방향과 TD 방향 동시에 연신하지 않은 비교예 1 내지 2는 연신비 불균일성 저하로 인한 무지개 얼룩의 문제점이 있었고, MD 방향 TD 방향 동시에 연신하더라도 본 발명의 연신비 범위를 벗어나는 비교예 3 내지 4는 복굴절 영향에 의한 무지개 얼룩 문제점이 있었다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims

편광자; 및
상기 편광자의 상부면에 형성되고, MD 방향 연신비:TD 방향 연신비가 1:0.8 내지 1:1.2이고, 파장 550nm에서 하기 식 1로 표시되는 면내 위상차(Re)가 500nm 이하, 하기 식 2로 표시되는 두께 방향 위상차(Rth)가 10,000nm 이하인 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광판:
<식 1>
Re = (nx - ny) x d
<식 2>
Rth = ((nx+ny)/2 - nz) x d
(상기에서, nx, ny, nz는 각각 필름의 x축, y축 및 z축 방향의 굴절율이고, d는 필름의 두께(단위:nm)이다).
제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 필름은 MD 방향 연신비:TD 방향 연신비가 1:1인 편광판.
제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 필름은 하기 식 3으로 표시되는 이축성 정도(NZ)가 1 이상인 편광판:
<식 3>
NZ = (nx - nz)/(nx - ny)
(상기에서, nx, ny, nz는 각각 필름의 x축, y축 및 z축 방향의 굴절율이다).
제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 필름은 x축 방향의 굴절률을 nx, y축 방향의 굴절률을 ny라고 할 때, nx-ny는 0 내지 0.1이고,
하기 식 3으로 표시되는 이축성 정도(NZ)가 15 내지 ∞인 편광판:
<식 3>
NZ = (nx - nz)/(nx - ny)
(상기에서, nx, ny, nz는 각각 필름의 x축, y축 및 z축 방향의 굴절율이다).
제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 필름은 비-복굴절성인 편광판.
제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 중 하나 이상의 수지로 된 필름인 편광판.
제1항에 있어서, 상기 편광자의 하부면에 광학필름을 더 포함하는 편광판.
제7항에 있어서, 상기 광학필름은 위상차필름인 편광판.
제7항에 있어서, 상기 광학필름은 셀룰로오스계, 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계 중 하나 이상의 수지로 된 필름인 편광판.
용융 압출된 폴리에스테르 수지를 MD 방향 연신비:TD 방향 연신비가 1:0.8 내지 1:1.2가 되도록 MD 방향과 TD 방향으로 동시에 연신시켜 폴리에스테르 필름을 제조하고,
편광자의 상부면에 상기 폴리에스테르 필름을 접착하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법.
제10항에 있어서, 상기 폴리에스테르 필름은 파장 550nm에서 하기 식 1로 표시되는 면내 위상차(Re)가 500nm 이하, 하기 식 2로 표시되는 두께 방향 위상차(Rth)가 10,000nm 이하인 편광판의 제조방법:
<식 1>
Re = (nx - ny) x d
<식 2>
Rth = ((nx+ny)/2 - nz) x d
(상기에서, nx, ny, nz는 각각 필름의 x축, y축 및 z축 방향의 굴절율이고, d는 필름의 두께(단위:nm)이다).
제10항에 있어서, 상기 폴리에스테르 필름은 하기 식 3으로 표시되는 이축성 정도(NZ)가 15 내지 ∞인 편광판의 제조방법:
<식 3>
NZ = (nx - nz)/(nx - ny)
(상기에서, nx, ny, nz는 각각 필름의 x축, y축 및 z축 방향의 굴절율이다).
제10항에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 중 하나 이상을 포함하는 편광판의 제조방법.
제10항에 있어서, 상기 MD 방향 연신비:TD 방향 연신비는 1:1인 편광판의 제조방법.
제10항에 있어서, 상기 편광자의 하부면에 광학필름을 더 접착하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 액정표시장치.