KR20160087236A - 편광판 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편광판 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 형성되는 수지층을 포함하고, 상기 수지층의 투습도는 100g/m²day 이하로써 두께가 얇고, 내구성 및 광 특성이 우수한 편광판 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.

Description

편광판 및 이를 포함하는 화상 표시 장치{POLARIZING PLATE AND IMAGE DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}

본 발명은 내구성 및 광 특성이 우수한 편광판 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.

액정표시장치(LCD), 플라즈마표시장치(PDP) 등과 같은 각종 화상 표시 장치의 발전과 함께, 고휘도의 색재현성이 우수한 이미지를 제공하기 위하여 높은 편광도 및 투과율을 가진 편광판을 제공하기 위한 연구가 진행되어 왔다.

일반적으로 편광판은 이색성 염료 또는 요오드 등으로 염색된 폴리비닐알콜계 (Polyvinyl alcohol, PVA) 편광자와 상기 편광자의 양면을 보호하기 위한, 셀룰로오스(Triacetyl cellulose, TAC)계 보호필름이 적층된 기본 구조를 가지고 있고, 표시 장치에 따라서 상기 보호필름 상에 위상차판, 시야각 보상막, 휘도향상막 등이 추가적으로 적층될 수 있다.

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.

따라서 성능이 우수한 편광판의 제공을 위하여 내구성 및 광 특성이 개선 될 것이 요구된다.

한국공개특허 제2014-7023811호는 표시 장치의 패널 표시 시의 색 불균일의 발생을 억제할 수 있는 편광판에 관하여 개시하고 있으나, 전술한 문제점에 대한 대안을 제시하지는 못하였다.

한국공개특허 제2014-7023811호

본 발명은 편광판의 두께를 감소시키고, 수지층의 투습도가 낮아 수분에 의한 편광자의 손상을 감소시킴으로써 내구성이 우수하며 위상차 변화가 적어 광 특성이 현저하게 개선된 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 편광판을 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

1. 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 형성되는 수지층을 포함하고, 상기 수지층의 투습도는 100g/m²day 이하인, 편광판.

2. 위 1에 있어서, 상기 수지층의 투습도는 75g/m²day 이하인, 편광판.

3. 위 1에 있어서, 상기 수지층은 코팅층인, 편광판.

4. 위 1에 있어서, 상기 수지층의 두께는 10 내지 50㎛인, 편광판.

5. 위 1에 있어서, 상기 수지층은 판상형 무기 충진제가 그 내부에 분산된 투광성 수지 매트릭스를 포함하는, 편광판.

6. 위 5에 있어서, 상기 판상형 무기 충진제는 수지층 총 중량에 대하여 1 내지 20 중량부로 포함되는, 편광판.

7. 위 5에 있어서, 상기 판상형 무기 충진제는 판상형 나노클레이를 포함하는, 편광판.

8. 위 5에 있어서, 상기 투광성 수지 매트릭스는 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머 및 광경화형 모노머 중 적어도 하나인 투광성 수지의 경화물인, 편광판.

9. 위 8에 있어서, 상기 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머는 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머인, 편광판.

10. 위 8에 있어서, 상기 광경화형 (메타)아크릴레이트 모노머는 (메타)아크릴로일계 모노머인, 편광판.

11. 위 1에 있어서, 편광자의 다른 일면에는 보호필름을 구비하는, 편광판.

12. 위 1 내지 11 중 어느 하나의 편광판을 포함하는, 화상 표시 장치.

본 발명의 편광판은 편광자의 보호기재로서 수지층을 구비함으로써, 편광판의 두께를 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 수지층은 투습도가 낮아 수분에 의한 편광자의 손상을 감소시킬 수 있고 위상차 변화가 적은 바, 내구성 및 광 특성이 우수하다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 편광판의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명은 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 형성되는 수지층을 포함하고, 상기 수지층의 투습도는 100g/m²day 이하로써 두께가 얇고, 내구성 및 광특성이 우수한 편광판 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명 한다.

편광판

도 1에는 본 발명의 일 구현예에 따른 편광자의 모습을 개략적으로 나타내었다.

편광자

편광자(20)는 당 분야에서 통상적으로 사용되는 편광자 형성용 필름을 팽윤, 염색, 가교, 연신, 수세 및 건조하여 얻어진 것일 수 있다.

본 발명에 따른 편광자(20)는 편광자 형성용 필름을 팽윤, 염색, 가교, 연신, 수세, 건조하는 등의 단계를 포함하는 공정에 따라 제조된, 당 분야에서 통상적으로 사용되는 편광자(20)일 수 있다.

편광자 형성용 필름은 이색성 물질, 즉 요오드에 의해 염색 가능한 필름이라면 그 종류가 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 폴리비닐알코올 필름, 탈수 처리된 폴리비닐알코올 필름, 탈염산 처리된 폴리비닐알코올 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 필름, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름, 셀룰로오스 필름, 이들의 부분적으로 검화된 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서 면내에서 편광도의 균일성을 강화하는 효과가 우수할 뿐만 아니라 요오드에 대한 염색 친화성이 우수하다는 점에서 폴리비닐알코올계 필름이 바람직하다.

상기 폴리비닐알코올계 수지는 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리아세트산비닐계 수지로는 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 이외에, 아세트산 비닐 및 이와 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체 등을 예로 들 수 있다.

아세트산 비닐에 공중합되는 다른 단량체는 당 분야에서 일반적으로 쓰이는 것으로서 본 발명의 목적에 벗어나지 않는 범위 내라면 제한이 없고, 구체적으로는, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 등을 예로 들 수 있다.

상기 폴리비닐알코올계 수지는 변성된 것을 사용할 수도 있으며, 구체적인 예로는 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등을 들 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 85 내지 100 몰％이고, 바람직하게는 98 내지 100 몰％ 일 수 있으며, 상기 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 1,000 내지 10,000, 바람직하게는 중합도 1,500 내지 5,000 일 수 있다.

편광자 형성용 필름의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 10 내지 150㎛일 수 있다.

수지층

본 발명의 편광판은 편광자(20)의 적어도 일면에 형성되는 수지층(10)을 포함하고, 상기 수지층(10)의 투습도는 100g/m²day 이하이다.

투습도는 편광판의 성능과 직접적인 관련이 있는바, 투습도가 높을수록 편광판의 수분 함량이 높아져 편광자(20)에 손상이 발생하므로 내구성이 떨어지고, 위상차 변화가 커서 광 특성이 저하되는 문제가 있다.

이에 본 발명은, 상기 편광자(20)의 적어도 일면에 수지층(10)을 포함함으로써 편광자(20)를 보호하며, 상기 수지층(10)의 투습도가 100g/m²day 이하가 되도록 한다.

상기 수지층(10)의 투습도가 100g/m²day를 초과하는 경우 편광자(20)에 공기 중의 수분이 침입하기 용이하여 편광자(20) 자체의 수분율 변화를 억제하기 어려운 바, 보존 환경에 따라 컬 발생 또는 치수 변화가 쉬워 편광판의 내구성이 저하되는 문제가 있다. 또한, 위상차 변화가 커서 광 특성도 저하된다.

상기 수지층(10)의 투습도는 바람직하게는 75g/m²day 이하일 수 있으며, 상기 범위 내에서 편광판의 내구성 향상 및 우수한 광 특성 효과를 극대화 할 수 있다. 수지층(10)의 투습도는 작을수록 바람직하므로 특별히 제한하지 않으며, 예를 들면 2일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 수지층(10)의 투습도는 수지층(10)을 구성하는 각 성분의 구체적인 종류나 함량 등을 달리하여 조절할 수 있다.

본 발명에 따른 수지층(10)은 편광자(20)의 어느 한 면 또는 양면에 형성될 수 있다. 본 발명에 따른 편광자(20)의 양면에 수지층(10)이 형성되는 경우, 양면의 수지층(10)은 동일한 재료로 형성될 수 있고 상이한 재료로 형성될 수도 있다.

본 발명에 따른 수지층(10)은 예를 들면, 무기 충진제가 그 내부에 분산된 투광성 수지 매트릭스를 포함할 수 있다. 투광성 수지 매트릭스는 투광성 수지의 경화물로, 이러한 수지층(10)은 투광성 수지, 판상형 무기 충진제, 중합개시제 및 용매를 포함하는 조성물로 형성될 수 있다.

상기 투광성 수지는 당 분야에 일반적으로 사용되는 것으로서 본 발명의 목적에 벗어나지 않는 범위 내에서는 특별한 제한 없이 사용될 수 있고, 구체적으로는 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머, 모노머 등을 예로 들 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.

상기 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머는 에폭시 (메타)아크릴레이트 올리고머, 폴리알킬렌(메타)아크릴레이트 올리고머, 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머 등을 예로 들 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니고, 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머가 보다 바람직하다. 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 폴리알킬렌(메타)아크릴레이트 올리고머는 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트등 일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니고, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머는 촉매 존재 하에서 분자 내에 히드록시기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트와 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 반응시켜 제조할 수 있다.

상기 분자내에 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트의 구체적인 예로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시이소프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 개환 히드록시아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리/테트라(메타)아크릴레이트 혼합물, 디펜타에리스리톨펜타/헥사(메타)아크릴레이트 혼합물 등을 예로 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.

상기 이소시아네이트기를 갖는 화합물의 구체적인 예로는, 1,4-디이소시아나토부탄, 1,6-디이소시아나토헥산, 1,8-디이소시아나토옥탄, 1,12-디이소시아나토도데칸, 1,5-디이소시아나토-2-메틸펜탄, 트리메틸-1,6-디이소시아나토헥산, 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 트랜스-1,4-시클로헥센디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실이소시아네이트), 이소포론디이소시아네이트, 톨루엔-2,4-디이소시아네이트, 톨루엔-2,6-디이소시아네이트, 자일렌-1,4-디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌-1,3-디이소시아네이트, 1-클로로메틸-2,4-디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(2,6-디메틸페닐이소시아네이트), 4,4'-옥시비스(페닐이소시아네이트), 헥사메틸렌디이소시아네이트로부터 유도되는 3관능 이소시아네이트, 트리메탄프로판올어덕트톨루엔디이소시아네이트 등을 예로 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.

상기 광경화형 모노머는 당 분야에 있어 일반적으로 사용되는 것으로서 본 발명의 목적에 벗어나지 않는 범위 내라면 특별한 제한은 없고, 바람직하게는 분자 내에 광경화형 관능기로써 (메타)아크릴로일기, 비닐기, 스티릴기, 알릴기 등의 불포화 기를 갖는 것 등을 예로 들 수 있으며, 그 중 (메타)아크릴로일기를 갖는 것이 보다 바람직하다.

상기 (메타)아크릴로일계 모노머는 구체적으로 네오펜틸글리콜아크릴레이트, 1,6-헥산디올(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리(메타)아크릴레이트, 1,2,4-시클로헥산테트라(메타)아크릴레이트, 펜타글리세롤트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨헥사트리(메타)아크릴레이트, 비스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소-덱실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 테트라하이드로퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트,이소보네올(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 비스페놀A-에틸렌글리콜디아크릴레이트 등을 예로 들 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.

상기 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머, 모노머는 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.

상기 투광성 수지는 조성물 총 100중량부에 대하여, 1 내지 80 중량부로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위 내에서 충분한 경도 향상을 도모할 수 있으며 컬링 발생이 심해지는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 수지층(10)은 상기 판상형 무기 충진제를 포함함으로써 수분을 차단하여 상기 수지층(10)의 투습도를 100g/m²day 이하로 유지하는데 유리하다.

상기 판상형 무기 충진제는 당 분야에 공지된 것으로써 본 발명의 목적에 벗어나지 않는 범위 내에서는 특별한 제한 없이 사용될 수 있고, 바람직하게는 판상형 나노클레이, 그래핀 등을 예로 들 수 있다. 이들은 각각 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 판상형 무기 충진제는 조성물 총 100중량부에 대하여, 1 내지 20중량부로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위 내에서 편광판의 수분 차단 특성을 향상시킴에 따라 수분에 의한 편광자 손상 감소 효과를 극대화하여 편광자의 내구성 및 광 특성 개선 효과가 현저하게 나타날 수 있다.

상기 중합개시제로는 당 분야에 일반적으로 사용되는 것으로서 본 발명의 목적에 벗어나지 않는 범위 내에서는 특별한 제한 없이 사용될 수 있고, 구체적으로는 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 디페닐케톤벨질디메틸케탈, 아세트페논디메틸케탈, p-디메틸아민벤조산에스테르, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-은, 4-히드록시시클로페닐케톤, 디메톡시-2-페닐아세토페논, 안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 3-메틸아세토페논, 4,4-디메톡시아세토페논, 4,4-디아미노벤조페논, 벤조인 및 2-에틸티옥산톤 등을 예로 들 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 중합개시제는 조성물 총 100중량부에 대하여, 0.5 내지 10중량부로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위 내에서 중합도의 저하 및 경화 불량 발생을 방지할 수 있다.

상기 용매로는 당 분야에 일반적으로 사용되는 것으로서 본 발명의 목적에 벗어나지 않는 범위 내에서는 특별한 제한 없이 사용될 수 있고, 구체적으로는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 메틸셀로소브, 에틸솔루소브 등의 알콜계; 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 시클로헥사논 등의 케톤계; 헥산, 헵탄, 옥탄 등의 알칸계; 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등 벤젠계 등을 예로 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2종이상을 조합하여 사용할 수 있다.

상기 용매는 조성물 총 100중량부에 대하여, 15 내지 80중량부로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위 내에서 코팅이 용이하며 건조 시 과다한 에너지를 필요로 하지 않으므로 기재 손상을 방지할 수 있다.

필요에 따라, 본 발명에 따른 수지층 형성용 조성물은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 당 분야에 일반적으로 사용되는 것으로 본 발명의 목적에 벗어나지 않는 범위 내라면 그 종류에 제한이 없고, 구체적으로는 항산화제, UV 흡수제, 광안정제, 레벨링제, 계면활성제, 방오제 등을 예로 들 수 있다.

상기 첨가제는 조성물 총 100중량부에 대하여, 0.1 내지 10중량부로 포함될 수 있다

본 발명에 따른 수지층(10)은 전술한 조성물을 편광자(20)의 적어도 일면에 코팅한 후 경화하여 형성될 수 있으며, 이러한 측면에서, 수지층(10)은 코팅층일 수 있다.

상기 수지층(10)의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 구체적으로는 10 내지 50㎛일 수 있으며, 바람직하게는 15 내지 40㎛인 것이 좋다. 상기 수지층(10)의 두께가 10 내지 50㎛인 경우, 내구성 및 광 특성 효과를 극대화할 수 있다.

편광자(20)의 양면에 수지층(10)이 적층 되는 경우, 각 수지층(10)은 상기 두께 범위에서 서로 동일하거나 상이한 두께를 가질 수 있다.

보호필름

본 발명은 필요에 따라, 상기 편광자(20)의 다른 일면에 보호필름(30) 더 구비할 수 있다. 도 1은 본 발명의 일 구현예에 따라 편광자(20)의 일면에 수지층(10)이 구비되고, 다른 일면에 보호필름(30)이 구비된 편광판의 구조에 관한 도면이다.

상기 보호필름(30)의 종류는 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 아크릴계 수지필름, 셀룰로스계 수지필름, 폴리올레핀계 수지필름 및 폴리에스테르계 수지필름으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 각종 투명 수지필름을 사용할 수 있다.

상기 보호필름(30)의 구체적인 예를 들면, 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지필름; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지필름; 디아세틸셀룰로스, 트리아세틸셀룰로스 등의 셀룰로스계 수지필름; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노르보넨 구조를 갖는 폴리올레핀계, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지필름; 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 보호필름(30)은 편광자(20)와 접합되는 면에 접합력 향상을 위한 접합 용이 처리가 수행된 것일 수 있다. 접합 용이 처리는 편광자(20)와 보호필름(30) 간의 접합력을 향상시킬 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 프라이머 처리, 플라즈마 처리, 코로나 처리 등의 드라이 처리; 알칼리 처리(비누화 처리) 등의 화학 처리; 저압 UV처리 등을 들 수 있다.

상기 보호필름(30)의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 10 내지 200㎛일 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 150㎛인 것이 좋다. 보호필름(30)의 두께가 10 내지 200㎛인 경우, 편광자(20)의 양면에 편광자 보호필름(30)이 적층 되는 경우 각 보호필름(30)은 서로 동일하거나 상이한 두께를 가질 수 있다.

본 발명에 따른 편광자(20)에 보호필름(30)을 적층 시, 필요에 따라 접착제를 사용할 수도 있다.

상기 접착제의 종류는 당 분야에 일반적으로 사용되는 것으로서 본 발명의 목적에 벗어나지 않는 범위 내에서는 특별한 제한이 없고, 구체적으로는 이소시아네이트계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐 폴리머계 라텍스형 접착제, 수용성 폴리에스테르계 접착제 등을 들 수 있다. 수계형 접착제 또는 비수계형 접착제 모두 적용 가능하나, 수계형 접착제가 보다 바람직하며 구체적으로는 0.5 내지 60중량% 의 고형분을 포함할 수 있다.

접착제는 상기 편광자(20) 또는 보호필름(30) 중 적어도 하나에 도포될 수 있고, 접착 후에 건조 처리를 실시하여 도포된 건조층을 포함하는 접착층을 형성한다. 편광자(20)와 보호필름(30)의 접착 처리는 롤 라미네이터 등을 사용하여 수행할 수 있다. 접착층의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 구체적으로는 0.1 내지 5㎛일 수 있다.

본 발명의 편광판은 필요에 따라서는 광학 기능층을 포함할 수 있다. 상기 광학 기능층은 별개의 독립적인 층으로서 화상 표시 장치에 포함될 수도 있고, 당 분야에 통상적으로 사용되는 위상차 필름, 반사방지필름, 대전방지필름, 방오필름, 지문 방지 필름 등의 광학 기능 필름으로 사용될 수도 있다.

화상 표시 장치

또한, 본 발명은 상기 편광판을 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 편광판은 통상의 화상 표시 장치에 모두 적용 가능하며, 예를 들면, 점착제 층이 적층된 편광판을 액정셀의 적어도 한 면에 접합한 액정패널을 포함하는 액정 표시 장치를 구성할 수 있다.

본 발명에 따른 편광판과 상기 점착제 층 사이에는 양자의 접착 강화 등을 목적으로 하여 별도의 점착제 층이나 앵커층 등을 개재시킬 수 있다.

본 발명의 화상 표시 장치는 상기 편광판 외에 당 분야에 공지된 구성을 더 포함할 수 있다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다.

제조예 1: 편광자의 제조

검화도가 99.9% 이상이며 두께 75㎛인 투명한 미연신 폴리비닐알코올 필름(VF-PS, KURARAY사)을 30℃의 물(탈이온수)에 침지하여 팽윤 시킨 후 요오드 3.5mmol/L와 요오드화칼륨 2중량%가 함유된 30℃의 염색용 수용액에 침지하여 염색하였다.

이어서, 가교조의 온도를 54℃로 하고, 요오드화칼륨 2중량%, 붕산 3.7중량% 및 요오드화칼륨 1몰에 대하여 염화리튬 4.5몰비가 함유된 가교용 수용액에 침지하여 가교시켰으며, 제조 공정 중 총 누적 연신비가 5.9배가 되도록 연신하고 폴리비닐알코올 필름의 두께가 23㎛가 되도록 하였다.

가교가 완료된 후 폴리비닐알코올 필름을 850N/m의 장력을 가하며 70℃의 건조로에서 4분 동안 건조시켜 편광자를 제조하였다.

제조예 2-a: 수지층 형성용 조성물(a)의 제조

트리메틸올프로판트리아크릴레이트 2.8 중량부, 비스페놀A-에틸렌글리콜디아크릴레이트 3.8 중량부, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 13.4 중량부, 이소프로판올과 메틸셀로솔브가 1:1의 비율로 혼합된 유기용매 67 중량부, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 3 중량부를 혼합하였다.

상기 혼합물에 판상형 무기 충진제로 I.30E 나노클레이(Nanomer®) 를 하기 표 1에 기재된 함량에 따라 추가하여 수지층 형성용 조성물(a)를 제조하였다.

제조예 2-b: 수지층 형성용 조성물(b)의 제조

트리메틸올프로판트리아크릴레이트 2.8 중량부, 비스페놀A-에틸렌글리콜디아크릴레이트 3.8 중량부, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 13.4 중량부, 이소프로판올과 메틸셀로솔브가 1:1의 비율로 혼합된 유기용매 70 중량부, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 3 중량부를 혼합하였다.

제조예 2-c: 수지층 형성용 조성물(c)의 제조

판상형 무기 충진제 대신에 크기 20nm의 구형 나노실리카를 첨가한 것을 제외하고는, 수지층 형성용 조성물(a)와 동일하게 수지층 형성용 조성물(c)을 제조하였다.

제조예 3: 편광판의 제조

상기 제조된 수지층 형성용 조성물을 상기 제조된 편광자의 일면에 코팅한 후 UV 경화하여 편광자에 부착하고, 편광자의 다른 면에는 TAC필름(코니카 양산품)을 접착제를 이용하여 라미네이션(lamination)함으로써 편광판을 제조하였다.

실시예 및 비교예

상기 제조예에 기재된 방법에 의하여 하기 표 1의 특성을 갖는 실시예 및 비교예의 편광판을 제조하였다.

이 때, 각 수지층의 투습도는 각 실시예 및 비교예에서 제조된 수지층 형성용 조성물을 두께가 50㎛인 PET 투명기재필름 상에 건조 후 두께가 하기 표 1과 같이 되도록 직접 도포하고, 70℃에서 1분 동안 건조한 후, 800mJ/㎠의 자외선 조사량으로 조사하여 완전 경화 후 PET필름을 제거하여 수지층을 제조하여측정한 값이다.

투습도의 측정은, Z0208 의 투습도 시험(컵법) 에 의거하여, 약 15g의 염화칼슘을 넣은 투습 컵에 상기 기재된 바에 따라 제조된 수지층을 고정시키고 파라핀으로 밀봉한다. 이후, 온도 40 ℃, 습도 90 ％ R.H.의 항온기에 서 48 시간 방치한 다음, 48시간 전후의 염화칼슘 중량 증가를 측정하여 투습도 (g/m²day) 를 구하였다.

구분	수지층 형성용 조성물 종류	무기 충진제 함량	수지층 두께 [㎛]	투습도 (g/m2day)
실시예 1	a	3 중량부	20	91
실시예 2	a	5 중량부	20	78
실시예 3	a	3 중량부	30	62
비교예 1	b	-	20	255
비교예 2	c	3 중량부	20	217

실험예 1: 내구성 평가

실시예 및 비교예에서 제조된 편광판을 200mm*300mm로 샘플링 하였다. 이를 온도 60℃, 상대습도 90%의 내습열 오븐에 넣어 3일간 방치한 후에 외관을 하기 기준에 따라 평가하였으며, 그 결과는 하기 표 2와 같다.

<평가 기준>

○: 편광자의 색 빠짐이 발생하지 않음

△: 테두리 부분만 편광자의 색 빠짐이 발생함

X: 편광판의 중앙 부분까지 편광자의 색 빠짐이 발생함

실험예 2: 광특성 평가( 위상차 변화 측정)

접합된 편광판을 글래스에 붙이고 AXOSCAN으로 초기 Rth값을 측정하였다(Rth2).

이후, 크기 20mm*20mm의 거즈를 물에 적셔 편광판 위쪽에 부착하고 수분이 마르지 않도록 PET로 덮은 후 1일 방치한 다음, 거즈를 떼어내고 필름 위의 물기를 닦아 10분 이내에 Rth 값을 측정하였다(Rth1).

Rth 변화량을 기록하였으며, 그 결과는 하기 표 2와 같다.

구분	내구성	위상차 변화
실시예 1	△	9
실시예 2	○	7
실시예 3	○	4
비교예 1	X	25
비교예 2	X	22

상기 표 2를 참고하면, 본 발명의 범위에 속하는 실시예들이 비교예들에 비하여 내구성이 우수하고 위상차 변화가 작아 광 특성이 현저히 개선되었음을 알 수 있었다.

10: 수지층
20: 편광자
30: 보호필름

Claims (12)

1. 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 형성되는 수지층을 포함하고, 상기 수지층의 투습도는 100g/m²day 이하인, 편광판.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 수지층의 투습도는 75g/m²day 이하인, 편광판.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 수지층은 코팅층인, 편광판.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 수지층의 두께는 10 내지 50㎛인, 편광판.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 수지층은 판상형 무기 충진제가 그 내부에 분산된 투광성 수지 매트릭스를 포함하는, 편광판.
   
6. 청구항 5에 있어서, 상기 판상형 무기 충진제는 수지층 총 중량에 대하여 1 내지 20 중량부로 포함되는, 편광판.
   
7. 청구항 5에 있어서, 상기 판상형 무기 충진제는 판상형 나노클레이를 포함하는, 편광판
   
8. 청구항 5에 있어서, 상기 투광성 수지 매트릭스는 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머 및 광경화형 모노머 중 적어도 하나인 투광성 수지의 경화물인, 편광판
   
9. 청구항 8에 있어서, 상기 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머는 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머인, 편광판.
   
10. 청구항 8에 있어서, 상기 광경화형 (메타)아크릴레이트 모노머는 (메타)아크릴로일계 모노머인, 편광판.
    
11. 청구항 1에 있어서, 편광자의 다른 일면에는 보호필름을 구비하는, 편광판.
    
12. 청구항 1 내지 11 중 어느 하나의 편광판을 포함하는, 화상 표시 장치.
    

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