KR20160011331A - 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 편광자, 상기 편광자의 적어도 일면에 형성된 폴리에스테르 필름을 포함하고, 상기 폴리에스테르 필름은 폴리에스테르 기재 필름, 상기 폴리에스테르 기재 필름의 적어도 일면에 형성된 프라이머층을 포함하고, 상기 폴리에스테르 필름은 자외선 흡수제를 0.1중량% 내지 5중량%로 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.

Description

편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치{POLARIZING PLATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
편광판은 편광자 및 편광자의 적어도 일면에 형성되고 편광자를 보호하는 보호필름을 포함한다. 보호필름은 대표적으로 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름이 사용되지만, TAC 필름은 일반적인 고분자 필름에 비해 가격이 비싸다. TAC 필름을 대체하고자 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 등을 포함하는 폴리에스테르계 및 폴리메타아크릴레이트(PMMA) 필름 등을 포함하는 (메트)아크릴레이트계의 저가의 고분자 필름이 사용되고 있다. 한편, 액정표시패널의 액정은 자외선에 의해 파괴되므로 PET 필름은 자외선 흡수제를 포함하여 액정을 보호한다. 그런데 일반적으로 자외선 흡수제는 폴리에틸렌테레프탈레이트 소재와의 상용성이 좋지 않다. 또한, 편광판에 사용되는 PET 필름은 무지개 얼룩 발생 방지를 위해 고 연신비로 연신되는데, PET 필름은 고연신비로 연신 과정 또는 편광판에 사용 과정 중에 자외선 흡수제가 이동(migration)되면서 필름의 위상차 및/또는 헤이즈 및/또는 투과율을 변화시킬 수 있고 이로 인해 화상 품질을 저하시킬 수 있다.
본 발명의 배경기술은 한국공개특허 2007-0065336호에 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 제조 과정 또는 사용 과정에서 위상차 및/또는 헤이즈 및/또는 투과율의 변화율이 낮은 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 액정표시장치에 사용시 자외선을 흡수하여 액정 보호 효과가 있는 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 초고위상차로 무지개 얼룩 발생을 억제할 수 있는 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 편광판은 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 형성된 폴리에스테르 필름을 포함하고, 상기 폴리에스테르 필름은 폴리에스테르 기재 필름 및 상기 폴리에스테르 기재 필름의 적어도 일면에 형성된 프라이머층을 포함하고, 상기 폴리에스테르 필름은 자외선 흡수제를 0.1중량% 내지 5중량%로 포함할 수 있다.
본 발명의 액정표시장치는 상기 편광판을 포함할 수 있다.
본 발명은 제조 과정 또는 사용 과정에서 위상차 및/또는 헤이즈의 변화율이 낮은 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광판을 제공하였다. 본 발명은 액정표시장치에 사용시 자외선을 흡수하여 액정 보호 효과가 있는 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광판을 제공하였다. 본 발명은 초고위상차로 무지개 얼룩 발생을 억제할 수 있는 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광판을 제공하였다.
도 1은 본 발명 일 실시예의 편광판의 단면도이다.
도 2는 본 발명 다른 실시예의 편광판의 단면도이다.
도 3은 본 발명 일 실시예의 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 발명의 편광판은 편광자 및 편광자의 적어도 일면에 형성된 폴리에스테르 필름을 포함하고, 상기 폴리에스테르 필름은 폴리에스테르 기재 필름 및 상기 폴리에스테르 기재 필름의 적어도 일면에 형성된 프라이머층을 포함하고, 상기 폴리에스테르 필름은 자외선 흡수제를 0.1중량% 내지 5중량%, 예를 들면 0.15중량% 내지 5중량%, 예를 들면 0.2중량% 내지 5중량%로 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 자외선 차단 성능이 있을 수 있고 무지개 얼룩이 발생하지 않고 편광판에 사용시 자외선 흡수제의 이동을 억제하여 신뢰성 평가 후 폴리에스테르 필름의 위상차 및/또는 헤이즈 및/또는 투과율의 변화율을 낮출 수 있고, 폴리에스테르 필름 제조시 고연신비로 연신되더라도 자외선 흡수제가 이동하지 않을 수 있다.
구체적으로, 폴리에스테르 필름은 하기 식 1의 위상차 변화율이 0% 내지 5%, 예를 들면 0.5% 내지 5%가 될 수 있고, 하기 식 2의 헤이즈 변화율이 0% 내지 5%, 예를 들면 1% 내지 5%가 될 수 있고, 하기 식 3의 투과율 변화율이 0% 내지 5%, 예를 들면 1% 내지 5%, 예를 들면 1% 내지 4.5%가 될 수 있고, 상기 범위에서 안정적인 광학 특성 확보가 될 수 있다:
<식 1>
위상차 변화율 = ｜B-A｜/ A x 100
(상기 식 1에서, A는 폴리에스테르 필름의 파장 550nm에서 초기 위상차이고, B는 폴리에스테르 필름을 85℃에서 1000시간 또는 60℃/95% 상대습도에서 1000시간 방치한 후 파장 550nm에서의 위상차이다).
<식 2>
헤이즈 변화율 = ｜D-C｜ / C x 100
(상기 식 2에서, C는 폴리에스테르 필름의 파장 550nm에서 초기 헤이즈(단위:%)이고, D는 폴리에스테르 필름을 85℃에서 1000시간 방치한 후 파장 550nm에서 헤이즈(단위:%)이다).
<식 3>
투과율 변화율 = ｜F-E｜ / E x 100
(상기 식 3에서, E는 폴리에스테르 필름의 파장 370nm에서 초기 투과율(단위:%)이고, F는 폴리에스테르 필름을 UV 120W.sec/m2로 1000시간 조사 후 파장 370nm에서 투과율(단위:%)이다).
상기 식 1에서 '위상차'는 폴리에스테르 필름의 파장 550nm에서 면내위상차(Ro, 단위:nm), 두께 방향 위상차(Rth, 단위:nm), 또는 이축성 정도(NZ)를 의미할 수 있다.
또한, 폴리에스테르 필름이 초고위상차를 가질 경우, 폴리에스테르 필름은 폴리에스테르 필름 수지와 자외선 흡수제를 혼합하고 용융 압출하여 필름을 제조하고, 필름을 MD로 연신하고, 필름 일면 또는 양면에 프라이머층을 코팅한 후 고연신비로 연신하여 제조되는데, 자외선 흡수제를 상기 범위로 포함함으로써 초고위상차를 가짐과 동시에 신뢰성 평가 후 위상차 및/또는 헤이즈 및/또는 투과율 변화율을 낮출 수 있다.
구체예에서, 자외선 흡수제는 상기 폴리에스테르 기재 필름, 상기 프라이머층 중 하나 이상에 포함될 수 있다. 또한, 편광자의 적어도 일면에는 광학필름이 더 형성되어, 편광자를 보호할 수 있다.
이하, 도 1을 참고하여 본 발명 일 실시예의 편광판을 보다 상세하게 설명한다. 도 1을 참조하면, 본 발명 일 실시예의 편광판(100)은 편광자(110), 편광자(110)의 상부면에 형성된 폴리에스테르 필름(120), 및 편광자(110)의 하부면에 형성된 광학필름(130)을 포함하고, 폴리에스테르 필름(120)은 자외선 흡수제(도 1에서 도시되지 않음)를 포함하는 폴리에스테르 기재 필름(121) 및 폴리에스테르 기재 필름(121)의 하부면에 형성된 프라이머층(122)을 포함하고, 자외선 흡수제는 폴리에스테르 필름(120) 중 0.1중량% 내지 5중량%로 포함될 수 있다.
편광자(110)는 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.
편광자(110)는 두께가 5㎛ 내지 30㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 액정표시장치용 편광판에 사용할 수 있다.
폴리에스테르 필름(120)은 편광자의 상부면에 형성되어 액정표시장치에 사용시 자외선으로부터 액정을 보호한다.
폴리에스테르 필름(120)은 고배율 연신 필름으로 초고위상차를 가져, 편광판을 액정표시장치에 장착시 무지개 얼룩 발생을 저해하여 화상품질 저하를 막을 수 있다. 구체적으로, 폴리에스테르 필름(120)은 두께가 25㎛ 내지 115㎛ 이고 파장 550nm에서 면내위상차(Ro)가 5,000nm 내지 15,000nm, 구체적으로 10,100nm 내지 12,000nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광자의 보호필름으로 사용시, 무지개 얼룩 발생을 막을 수 있고, 측면에서 빛이 새어 나오는 빛샘 현상을 저해하고, 입사각에 따라 위상차값의 변화를 막아 위상차 값의 차이가 커지는 것을 막을 수 있다.
폴리에스테르 필름(120)은 파장 550nm에서 하기 식 4의 이축성 정도(NZ)가 1.8 이하, 구체적으로 1.0 내지 1.8이 될 수 있고, 상기 범위에서 복굴절에 의한 얼룩 제어 효과가 있을 수 있다:
<식 4>
NZ = (nx - nz)/(nx - ny)
(상기 식 4에서, nx, ny, 및 nz는 파장 550nm에서 각각 폴리에스테르 필름의 x축, y축 및 z축 방향의 굴절율이다).
폴리에스테르 필름(120)은 파장 550nm에서 하기 식 5의 두께 방향 위상 차(Rth)가 15,000nm 이하, 예를 들면 10,000nm 내지 13,000nm가 될 수 있고,상기 범위에서 복굴절에 의한 얼룩 제어 효과가 있을 수 있다:
<식 5>
Rth = ((nx+ny)/2 - nz) × d
(상기 식 5에서, nx, ny, 및 nz는 파장 550nm에서 각각 폴리에스테르 필름의 x축, y축 및 z축 방향의 굴절율이고, d는 폴리에스테르 필름의 두께(단위:nm)이다).
폴리에스테르 필름에 대해 x축은 MD, y축은 TD, z축은 두께 방향을 의미할 수 있다.
폴리에스테르 필름은 연신 공정을 통한 결정화 특성으로 인하여 편광판에 사용시 무지개 얼룩을 발생시킴으로써 화상 품질을 저하시킬 수 있는데, 파장 550nm에서 폴리에스테르 필름의 x축 방향의 굴절률인 nx와 폴리에스테르 필름의 y축 방향의 굴절률인 ny 모두가 1.65 미만 또는 nx, ny 모두가 1.65 이상이면, 보호필름으로 사용시 입사각 및 파장에 따라 위상차값의 변화로 인한 복굴절에 의해 무지개 얼룩이 발생할 수 있다. 따라서, 폴리에스테르 필름(120)은 nx, ny 중 어느 하나가 1.65 이상이 되어야 한다. 일 구체예에서, 폴리에스테르 필름은 nx는 1.65 이상 구체적으로 1.67 내지 1.75이고, ny는 1.65 미만, 구체적으로 1.45 내지 1.60이 될 수 있다. 다른 구체예에서, 폴리에스테르 필름은 ny는 1.65 이상 구체적으로 1.67 내지 1.75, 더 구체적으로 1.67 내지 1.72이고, nx는 1.65 미만, 구체적으로 1.45 내지 1.55가 될 수 있다. 이때, nx와 ny의 차이의 절대값(│nx-ny│)은 0.1 내지 0.2, 구체적으로 0.1 내지 0.18이 되도록 함으로써, 시야각을 보다 개선할 수 있고, 무지개 얼룩이 발생하지 않게 할 수 있다.
폴리에스테르 필름(120)은 자외선 흡수제를 0.1중량% 내지 5중량%로 포함함으로써 굴절률이 1.67 내지 1.75가 될 수 있고, 상기 범위에서 최상의 화상품질 및 액정 Cell을 보호하는 효과가 있을 수 있다.
폴리에스테르 기재 필름(121)은 폴리에스테르 필름을 지지하고 소정 범위의 위상차를 가져 무지개 얼룩 발생을 방지할 수 있다. 폴리에스테르 기재 필름은 굴절률 1.67 내지 1.75로서, 폴리에스테르 수지와 자외선 흡수제를 포함하는 조성물로 형성될 수 있는데, 구체적으로 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 중 하나 이상의 수지를 포함할 수 있다.
폴리에스테르 기재 필름(121)은 두께가 10㎛ 내지 115㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서 액정표시장치에 사용될 수 있다.
프라이머층(122)은 폴리에스테르 필름 표면을 친수성으로 표면 개질시킴으로써 폴리에스테르 필름이 편광자에 잘 붙도록 할 수 있다. 폴리에스테르 필름은 일반적으로 소수성이고, 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은 소수성이 커지게 되기 때문이다.
프라이머층(122)은 친수성기와 소수성기를 모두 갖는 프라이머층 형성용 수지를 포함하는 조성물을 코팅하여 형성되는데, 예를 들면 프라이머층 형성용 수지는 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐아세테이트계 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
프라이머층(122)은 두께가 1nm 내지 200nm가 될 수 있고, 상기 범위에서 밀착력 및 높은 전광선 투과율 확보 효과가 있을 수 있다. 도 1에서 프라이머층(122)은 폴리에스테르 기재 필름(121)의 하부면에만 형성되었으나, 폴리에스테르 기재 필름의 상부면과 하부면 모두에 형성되거나 또는 폴리에스테르 기재 필름의 상부면에만 형성될 수도 있다.
자외선 흡수제는 폴리에스테르 필름에 포함되어 액정을 보호한다. 자외선 흡수제는 굴절률이 1.5 내지 1.7로서, 자외선 흡수제와 폴리에스테르 기재 필름의 굴절률 차이(폴리에스테르 기재 필름의 굴절률-자외선 흡수제의 굴절률)는 0.01 내지 0.1이 될 수 있고, 상기 범위에서 파장 380nm 이하의 자외선 차단 및 위상차 간섭을 최소화할 수 있다.
자외선 흡수제는 파장 200nm 내지 400nm의 광을 흡수하는 통상의 자외선 흡수제를 사용할 수 있다. 예를 들면 페놀계(예:TINUVIN 326), 벤조트리아졸계, 살리실산계, 벤조페논계, 트리아진계, 옥스아미드계 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 특히, 페놀계 자외선 흡수제는 폴리에스테르 수지와 상용성이 높아 폴리에스테르 수지와 잘 혼합됨으로써 폴리에스테르 필름 중 용출을 억제하고 필름 내부 또는 표면에서 홀(hole) 발생을 억제하여 외관 특성이 우수한 효과가 있을 수 있다.
광학필름(130)은 액정표시패널의 일면에 형성되고 소정 범위의 위상차를 가짐으로써 시야각 보상 기능이 있을 수 있다. 구체예에서, 광학필름은 파장 550nm에서 면내위상차(Ro)가 40nm 내지 60nm가 될 수 있다. 상기 범위에서 최적의 화상품질 효과가 있을 수 있다. 광학필름(130)은 두께가 25㎛ 내지 500㎛, 구체적으로 25㎛ 내지 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 액정표시장치용 편광판에 사용할 수 있다.
광학필름(130)은 투명한 광학필름으로서, 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 있고, 구체적으로 비-폴리에스테르계 필름인 셀룰로오스계, 고리형 폴리올레핀계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계 중 하나 이상의 수지로 된 필름일 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 편광자(110)와 폴리에스테르 필름(120) 사이, 또는 편광자(110)와 광학필름(130) 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.
또한, 도 1에서 도시되지 않았지만, 광학필름(130)의 하부면에는 점착제층이 더 형성되어 편광판을 액정표시패널에 적층가능하게 할 수 있다. 점착제는 감압성 점착제가 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
편광판(100)의 두께는 25㎛ 내지 500㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 액정표시장치용 편광판에 사용할 수 있다.
편광판은 편광도가 99.99% 이상, 예를 들면 99.99% 내지 99.999%가 될 수 있고, 파장 400nm 내지 750nm에서 투과율이 40% 이상 예를 들면 40% 내지 80%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 액정표시장치에 장착시 광학 특성 저하가 없을 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 폴리에스테르 필름(120)은 상부면에 기능성 코팅층, 예를 들면 하드코팅층, 반사방지층 또는 내지문층을 포함하여, 기능성을 가질 수도 있다. 기능성 코팅층은 두께가 1㎛ 내지 10㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광자에 적층시 편광판으로 사용할 수 있다.
또한, 도 1에서 설명되지 않았지만, 프라이머층(122)에도 자외선 흡수제가 포함될 수 있고, 이때 자외선 흡수제는 폴리에스테르 필름(120) 중 0.1 내지 5중량%로 포함될 수 있다.
도 2를 참고하여 본 발명 다른 실시예의 편광판을 설명한다.
도 2를 참고하면, 본 발명 다른 실시예의 편광판(150)은 편광자(110), 편광자(110)의 상부면에 형성된 폴리에스테르 필름(120'), 및 편광자(110)의 하부면에 형성된 광학필름(130)을 포함하고, 폴리에스테르 필름(120')은 폴리에스테르 기재 필름(121') 및 폴리에스테르 기재 필름(121')의 하부면에 형성되고 자외선 흡수제(도 2에서 도시되지 않음)를 포함하는 프라이머층(122')을 포함하고, 자외선 흡수제는 폴리에스테르 필름(120') 중 0.1중량% 내지 5중량%로 포함될 수 있다. 자외선 흡수제가 폴리에스테르 기재 필름이 아니라 프라이머층에 포함된 것을 제외하고는 본 발명 일 실시예의 편광판과 실질적으로 동일하다.
본 발명 일 실시예의 편광판의 제조방법은 자외선 흡수제와 폴리에스테르 수지의 혼합물을 용융 및 압출하여 자외선 흡수제를 포함하는 폴리에스테르 기재 필름을 제조하고, 상기 폴리에스테르 기재 필름의 일면 또는 양면에 프라이머층을 형성하고, 프라이머층이 형성된 폴리에스테르 기재 필름을 TD(transverse direction)로만 2 내지 10배로 연신시켜 폴리에스테르 필름을 제조하고, 편광자의 일 면 또는 양면에 폴리에스테르 필름을 접착하는 단계를 포함할 수 있다.
자외선 흡수제는 폴리에스테르 수지 100중량부에 대해 0.1중량부 내지 5중량부로 포함될 수 있고, 상기 범위에서 본 발명의 자외선 흡수제를 포함하는 폴리에스테르 필름을 제조할 수 있다.
TD 연신비가 상기 범위일 때, 폴리에스테르 필름이 초고위상차를 가져 액정표시장치에 사용시 무지개 얼룩이 발생하지 않을 수 있고, 필름의 물리적 특성 저하로 파단되지 않으며, 연신 과정에서 폴리에스테르 필름이 끊어지지 않을 수 있다. 바람직하게는, TD 연신비는 3 내지 9배 더 바람직하게는 4 내지 8배가 될 수 있다. 이와 같이 폴리에스테르 수지를 연신함으로써 상술한 초고위상차를 갖는 폴리에스테르 필름을 제조할 수 있다.
연신은 건식 연신, 습식 연신 중 하나 이상으로 수행될 수 있고, 연신 온도는 폴리에스테르 수지의 Tg를 기준으로 (Tg-20)° 내지 (Tg+50)°, 구체적으로 70℃ 내지 150℃, 더 구체적으로 80℃ 내지 130℃가 바람직하고, 보다 더 구체적으로 90℃ 내지 120℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상술한 초고위상차를 갖는 폴리에스테르 필름을 제조할 수 있다.
폴리에스테르 필름을 연신한 후 편광자에 접착하기 전에 소정 범위의 온도에서 열안정화(tension-relaxation)시켜 어닐링하는 단계를 더 포함할 수 있다. tension-relaxation함으로써 폴리에스테르 필름을 TD로 연신하되 열 처리를 통해 필름의 결정화 및 안정화를 구현할 수 있다. 구체예에서, tension-relaxation에 있어서, 가열은 100℃ 내지 300℃의 오븐에서 1초 내지 2시간 동안 수행될 수 있고, TD 연신비는 0 초과 3배 이하, 구체적으로 0.1 내지 2배, 더 구체적으로 0.1 내지 1배가 될 수 있다.
본 발명의 폴리에스테르 필름은 상술한 폴리에스테르 필름의 제조 방법에 의해 구현될 수 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.
본 발명의 제조방법은 편광자의 다른 일면에 광학필름을 접착하는 단계를 더 포함할 수 있다. 접착제로 수계 접착제, 감압형 접착제, 광경화형 접착제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명 다른 실시예의 편광판의 제조방법은 폴리에스테르 수지의 혼합물을 용융 및 압출하여 폴리에스테르 기재 필름을 제조하고, 상기 폴리에스테르 기재 필름의 일면 또는 양면에 자외선 흡수제를 포함하는 프라이머층을 형성하고, 프라이머층이 형성된 폴리에스테르 기재 필름을 TD로만 2 내지 10배로 연신시켜 폴리에스테르 필름을 제조하고, 편광자의 일 면 또는 양면에 폴리에스테르 필름을 접착하는 단계를 포함할 수 있다. 자외선 흡수제를 폴리에스테르 기재 필름 대신에 프라이머층에 포함시킨 것을 제외하고는 본 발명 일 실시예의 편광판의 제조방법과 실질적으로 동일하다.
자외선 흡수제를 포함하는 프라이머층은 자외선 흡수제와 프라이머층 형성용 수지를 포함하는 조성물로부터 형성될 수 있고, 이때 자외선 흡수제는 폴리에스테르 기재 필름 100중량부에 대해 0.1중량부 내지 5중량부로 포함될 수 있으며, 상기 범위에서 본 발명의 자외선 흡수제를 포함하는 폴리에스테르 필름을 제조할 수 있다.
본 발명의 폴리에스테르 필름은 상술한 폴리에스테르 필름의 제조 방법에 의해 구현될 수 있다.
본 발명의 액정표시장치는 본 발명의 편광판을 포함하는 액정표시장치용 모듈을 포함할 수 있다. 도 3은 본 발명 일 실시예의 액정표시장치용 모듈의 단면도이다. 도 3을 참조하면, 액정표시장치용 모듈(200)은 액정표시패널(210), 액정표시패널(210)의 상부면에 형성된 제1편광판(220), 액정표시패널(210)의 하부면에 형성된 제2편광판(220)을 포함하고, 제1편광판(210)은 본 발명 실시예의 편광판을 포함할 수 있다.
제1편광판(210)과 제2편광판(220)은 각각 점착제층에 의해 액정표시패널의 일면에 형성될 수 있는데, 점착제층은 통상의 점착제로서 예를 들면 감압 점착제가 사용될 수 있다.
도 3은 제2편광판(220)이 본 발명 실시예가 아닌 편광판인 경우를 도시하였으나, 제2편광판이 본 발명 실시예의 편광판이 되는 경우도 본 발명의 범위에 포함될 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)폴리에틸렌테레프탈레이트 필름: 하기 표 1의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름
(3)광학필름: 트리아세틸셀룰로오스 필름(KC4DR-1, 일본 Konica사, 두께 40㎛)을 사용하였다.
실시예 1 내지 3
폴리비닐알코올 필름을 60℃에서 3배 연신하고 요오드를 흡착시킨 후 40℃의 붕산 수용액에서 2.5배 연신하여 편광자를 제조하였다. 편광자의 일면에 하기 표 1의 자외선 흡수제를 포함하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 접착제(Z-200, Nippon Goshei사)를 사용하여 접착하고, 편광자의 다른 일면에 광학필름을 접착제(Z-200, Nippon Goshei사)를 사용하여 접착시켜 편광판을 제조하였다.
하기 표 1의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지와 자외선 흡수제(TINUVIN 326, BASF社)의 혼합물을 용융 및 압출하고, 제조된 기재 필름의 양면에 폴리에스테르 수지의 프라이머층을 형성하고, MD로 연신시키지 않고 TD로 6.1배 연신하고, 150℃에서 열안정화시켜 어닐링함으로써 제조된 것이다. 하기 표 1의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 두께는 80㎛이고, 하기 표 1의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 Ro, Rth, NZ, nx, ny는 파장 550nm에서 위상차 측정장치(AxoScan, AxoMetric社)를 사용하여 측정하였다.
실시예 4
폴리비닐알코올 필름을 60℃에서 3배 연신하고 요오드를 흡착시킨 후 40℃의 붕산 수용액에서 2.5배 연신하여 편광자를 제조하였다. 편광자의 일면에 하기 표 1의 자외선 흡수제를 포함하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 접착제(Z-200, Nippon Goshei사)를 사용하여 접착하고, 편광자의 다른 일면에 광학필름을 접착제(Z-200, Nippon Goshei사)를 사용하여 접착시켜 편광판을 제조하였다.
하기 표 1의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 용융 및 압출하고, 제조된 기재 필름의 양면에 폴리에스테르 수지와 자외선 흡수제(TINUVIN 326, BASF社)의 혼합물을 포함하는 프라이머층을 형성하고, MD방향으로는 연신시키지 않고 TD 방향으로 6.1배 연신하고, 150℃ 조건에서 열안정화시켜 어닐링함으로써 제조된 것이다. 하기 표 1의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 두께는 80㎛이고, 하기 표 1의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 Ro, Rth, NZ, nx, ny는 파장 550nm에서 위상차 측정장치(AxoScan, AxoMetric社)를 사용하여 측정하였다.
비교예 1 내지 3
실시예 1에서, 하기 표 1의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용한 것을 제외하고는 동일 방법으로 편광판을 제조하였다.
폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 중 자외선 흡수제의 함량
(중량%)		 Ro(nm) Rth(nm) NZ nx ny
실시예 1 0.5 10800 12100 1.62 1.68 1.58
실시예 2 3.0 10800 12100 1.62 1.68 1.58
실시예 3 5.0 10800 12100 1.62 1.68 1.58
실시예 4 0.5 10800 12100 1.62 1.68 1.58
비교예 1 0.05 400 540 1.83 1.60 1.59
비교예 2 7.0 10800 12100 1.62 1.68 1.58
비교예 3 10.0 4800 5800 1.62 1.64 1.59
실시예와 비교예에서 제조된 편광판, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 대해 하기의 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 무지개 얼룩 발생 여부 자외선 차단 성능 면내위상차(Ro) 헤이즈 투과율
초기
(nm)		 신뢰성후
(nm)		 변화율(%) 초기
(%)		 신뢰성후
(%)		 변화율(%) 초기
(%)		 신뢰성후
(%)		 변화율(%)
실시예 1 × ○ 10800 10692 1.0 0.75 0.76 1.3 1.74 1.7 2.3
실시예 2 × ○ 10800 10476 3.0 0.92 0.94 2.2 0.62 0.6 3.3
실시예 3 × ○ 10800 10260 5.0 1.21 1.24 2.5 0.31 0.3 3.3
실시예 4 × ○ 10800 10750 0.5 0.81 0.82 1.2 1.76 1.84 4.5
비교예 1 ○ × 400 398 0.5 0.70 0.71 1.4 13.0 12.4 4.6
비교예 2 × ○ 10800 9612 11.0 3.7 3.89 5.1 0.11 0.1 9.1
비교예 1 ○ ○ 4800 3696 23.0 4.2 4.42 5.2 0.11 0.1 9.1
상기 표 2에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 편광판은 액정에 대한 자외선 차단 성능이 우수하고 무지개 얼룩이 발생하지 않았으며 면내위상차, 헤이즈, 투과율의 변화율이 현저하게 낮았다.
반면에, 자외선 흡수제를 0.1중량% 미만 포함하는 비교예 1은 자외선 영역의 빛 차단능력이 저하되는 문제점이 있었고, 자외선 흡수제를 5중량% 초과 포함하는 비교예 2, 3은 헤이즈 및 가격이 높아 화상품질 및 상업화에 문제점이 있었다.
(1)무지개 얼룩 발생 여부:액정표시패널의 상부면, VA 모드 액정의 액정표시패널의 하부면 및 액정표시패널과 백라이트부 사이에 각각 편광판을 배치하여 조립하였다. 분광방사휘도계(SR-3A, Topcon사)를 사용하여 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.
(2)자외선 차단 성능: 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 대해 Jasco社 V-550을 이용하여 파장 370nm에서의 투과율로 자외선 차단성능을 측정하고, 신뢰성 조건인 85℃ 조건에서 방치한 후 동일한 방법으로 자외선 차단성능을 측정하고, 두 경우 모두 자외선 투과율이 2.0% 미만인 경우 "○", 투과율 2.0% 이상인 경우 "×"로 평가하였다.
(3)면내위상차: 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 대해 위상차 측정장치(Axoscan, AxoMetric社)을 이용하여 파장 550nm에서 초기 면내위상차를 측정하고, 신뢰성 조건인 85℃에서 1000시간 방치한 후 동일 방법으로 면내위상차를 측정하고, 상기 식 1에 따라 계산하였다.
(4)헤이즈: 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 대해 DENSHOKU社 NDH-5000을 이용하여 파장 550nm에서 헤이즈를 측정하고, 신뢰성 조건인 85℃에서 1000시간 방치한 후 동일 방법으로 헤이즈를 측정하고, 상기 식 2에 따라 계산하였다.
(5)투과율: 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 대해 DENSHOKU社 NDH-5000을 이용하여 파장 370nm에서의 투과율을 측정하고, 신뢰성 조건인 UV 120W.sec/m2로 1000시간 조사 후 동일 방법으로 투과율을 측정하고, 상기 식 3에 따라 계산하였다.
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 (8)

  1. 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 형성된 폴리에스테르 필름을 포함하고, 상기 폴리에스테르 필름은 폴리에스테르 기재 필름 및 상기 폴리에스테르 기재 필름의 적어도 일면에 형성된 프라이머층을 포함하고, 상기 폴리에스테르 필름은 자외선 흡수제를 0.1 내지 5중량%로 포함하는 편광판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자외선 흡수제는 상기 폴리에스테르 기재 필름, 상기 프라이머층 중 하나 이상에 포함되는 편광판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 필름은 굴절률이 1.67 내지 1.75인 편광판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 자외선 흡수제는 페놀계, 벤조트리아졸계, 살리실산계, 벤조페논계, 트리아진계, 옥스아미드계 중 하나 이상을 포함하는 편광판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 필름은 파장 550nm에서 면내위상차(Ro)가 5,000nm 내지 15,000nm인 편광판.
  6. 제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 필름은 파장 550nm에서 폴리에스테르 필름의 x축 방향의 굴절률인 nx와 폴리에스테르 필름의 y축 방향의 굴절률인 ny의 차이의 절대값(│nx-ny│)은 0.1 내지 0.2인 편광판.
  7. 제1항에 있어서, 상기 편광자의 다른 일면에 광학필름을 더 포함하는 편광판.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 액정표시장치.
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