KR20160087270A - 편광판의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 편광판 - Google Patents

Abstract

본 명세서는 본 명세서의 일 실시상태는 보호필름의 표면을 열처리하는 단계; 및 상기 편광자의 적어도 일면에 상기 열처리된 보호필름을 접합하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 편광판에 관한 것이다.

Description

편광판의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 편광판{METHOD FOR MANUFACTURING POLARIZING PLATE AND POLARIZING PLATE MANUFACTURED BY THE SAME}

본 명세서는 편광판의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 편광판에 관한 것이다.

액정표시장치는 액정의 스위칭 효과에 의한 편광을 가시화하는 디스플레이로서, 손목시계, 전자계산기, 휴대전화 등의 중소형 디스플레이뿐만 아니라 대형 TV에 이르기까지 다양한 범주에서 사용되고 있다.

현재 디스플레이 장치용으로 양산 실용화되고 있는 편광판의 상당수는 폴리비닐알코올계 필름으로 이루어진 기재필름에 요오드나 이색성 염료 등의 이색성 재료를 염색하고, 붕소 화합물로 가교시킨 후, 연신 배향시켜서 이루어지는 편광 필름(편광자)의 양면 혹은 편면에 광학적으로 투명하고 또한 기계적 강도를 가지는 보호필름을 접합한 것이 이용되고 있다.

편광자의 양면 혹은 편면에 접합되는 보호필름은 자체적으로 자중 및 권취된 상태에 따라 표면 왜곡의 불량이 존재하며, 이를 보완하기 위해, 고온수를 이용하여 보호필름을 팽창시키는 방법이 이용되어 왔다.

그러나, 고온수에 보호필름을 침지시킬 경우, 고온에 의해 필름 첨가제가 배출되어 필름의 물성변화가 야기될 수 있으며, 단시간 침지 시에는 표면 왜곡 불량 개선의 효과가 미비하다는 문제점이 있다.

일본 공개 특허 2009-269225 A

본 명세서는 편광판의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 편광판을 제공하고자 한다.

본 명세서의 일 실시상태는 보호필름의 표면을 열처리하는 단계; 및

편광자의 적어도 일면에 상기 열처리된 보호필름을 접합하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법을 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태는 또한, 전술한 제조방법에 따라 제조된 편광판을 제공한다.

또한, 본 명세서의 일 실시상태는 표시 패널; 및 상기 표시 패널의 일면 또는 양면에 부착되어 있는 상기 편광판을 포함하는 화상표시장치를 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태는 또한, 표면 열처리 전후의 물성변화가 3% 이하인 보호필름을 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태는 또한, 상기 보호필름을 적어도 일면에 구비한 편광자를 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태는 또한, 상기 편광자를 포함하는 편광판을 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태는 또한, 표시 패널; 및 상기 표시 패널의 일면 또는 양면에 부착되어 있는 편광판을 포함하고, 상기 편광판은 적어도 일면에 표면 열처리 전후의 물성변화가 3% 이하인 보호필름을 구비한 편광자를 포함하는 것인 화상표시장치를 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판의 제조방법은 편광자에 접합하기 전에 보호필름의 표면 왜곡 불량을 개선하는 단계를 수행하므로, 최종적으로 불량률이 최소화된 편광판을 제조할 수 있다.

또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판의 제조방법은 단시간에 효율적으로 수행할 수 있는 보호필름 표면 왜곡 불량을 개선하는 단계를 포함하고 있어, 제조 공정성이 우수하다.

또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판의 제조방법은 보호필름의 물성변화를 최소화하면서 표면 왜곡 불량을 개선하는 단계를 포함하고 있어, 최종적으로 양질의 편광판을 제조할 수 있다.

도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판의 제조방법의 순서도이다.
도 2는 실시예에 따른 편광판에 포함되는 보호필름의 열처리 전후의 열팽창계수(CTE)를 나타낸 그래프이다.
도 3은 실시예에 따른 편광판에 포함되는 보호필름의 열처리 전후의 수분팽창계수(CHE)를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 명세서를 더욱 상세히 설명한다.

보호필름의 표면이 양호하지 못할 경우, 접착제를 사용하여 편광자와 합지하는 공정에서, 접착제의 불균일한 도포로 인해 접착 불량이 발생할 수 있으며, 표면 왜곡으로 인한 외관 빛 반사 불량을 동반할 수 있다. 이에 본 명세서에서는 보호필름의 표면 왜곡 불량 현상을 개선시키는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법을 제공하고자 한다.

보호필름은 제조, 보관 및 이송 과정에서 표면 왜곡이 발생하는 경우가 빈번하다. 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판의 제조방법은 보호필름이 편광자에 접합되기 전에 간단한 열처리 공정을 추가하여, 보호필름의 표면 불량 문제 및 이로 인해 야기되는 문제를 방지하는 효과를 가져올 수 있다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판의 제조방법은 편광자의 일면에 보호필름이 접합되기 전에 보호필름의 표면을 열처리하는 단계를 포함한다. 상기 보호필름의 표면을 열처리하는 단계는 다양한 원인에 의해 야기된 보호필름 표면 왜곡 불량을 개선하는 단계이다.

상기 보호필름의 표면을 열처리하는 단계는 보호필름의 물성변화를 최소화할 수 있다는 측면에서 비교적 단시간 내에 수행되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 5초 내지 40초 동안 수행될 수 있으며, 바람직하게는 5초 내지 35초 또는 5초 내지 30초 보다 바람직하게는 5초 내지 20초 동안 수행될 수 있다. 상기 열처리 수행시간이 40초 이하일 경우, 보호필름의 물성변화를 최소화할 수 있으며, 5초 이상일 경우, 보호필름의 표면 왜곡 현상 개선의 효과가 효율적으로 나타날 수 있다. 한편, 보호필름의 두께가 얇을수록 열처리 시간이 비교적 짧더라도 표면 왜곡 현상 개선의 효과가 나타난다. 예를 들어, 두께 40㎛ 이하의 박막 보호필름의 경우, 두께 40㎛ 초과의 보호필름에 비하여 비교적 짧은 시간의 열처리 수행에도 불구하고 동등 수준 혹은 그 이상의 표면 왜곡 현상 개선 효과를 구현할 수 있다.

한편, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 보호필름의 표면을 열처리하는 단계는 80℃ 내지 110℃ 에서 수행된다. 또한, 80℃ 내지 100℃ 에서 수행될 수 있다. 열처리 온도가 80℃ 이상일 경우, 보호필름의 표면 왜곡 현상 개선의 효과가 효율적으로 나타날 수 있으며, 110℃ 이하일 경우, 보호필름의 물성변화를 최소화할 수 있다는 장점이 있다.

상기 보호필름의 표면을 열처리하는 단계가 전술한 처리시간 및 처리온도 범위를 만족할 경우, 보호필름의 물성변화 문제를 최소화하면서 동시에 보호필름 왜곡 개선의 효과를 효율적으로 구현할 수 있다는 장점이 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 보호필름의 표면을 열처리하는 단계 이후에 실온(약 25℃)으로 온도를 낮추는 단계를 더 포함할 수 있다. 열처리에 의해 팽창된 보호필름이 편광자에 접합될 경우, 보호필름의 수축으로 인하여, 편광자의 휨 현상을 야기할 수 있다. 이에, 열처리된 보호필름을 편광자에 접합하기 전에 실온으로 온도를 낮추는 단계(하온하는 단계)를 추가로 수행함으로써, 편광자와의 접합 후에 치수안정성을 도모할 수 있다는 장점이 있다.

본 명세서에 있어서, 상기 열처리하는 단계는 건식 열처리 단계를 의미할 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 열처리하는 단계는 열풍을 공급하는 단계일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나, 보호필름을 오븐에서 열처리하는 방법 또는 히팅 건(air heat gun) 등을 이용하여 수행될 수 있다. 또 다른 비제한적인 예로 상기 열처리하는 단계는 가열 롤(heating roll) 등을 이용하여 수행될 수 있다. 한편, 본 명세서는 종래 고온수를 이용하여 보호필름의 표면 왜곡 문제를 개선하는 방법에서 발생되는 문제를 해결하기 위한 것인 바, 상기 열처리하는 단계는 고온수를 이용하는 단계와 구별되어야 한다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 보호필름을 접합하는 단계 이후에 상기 편광자의 보호필름을 구비하지 않은 면 또는 상기 보호필름의 상기 편광자에 대향하는 면의 반대면에 광학층을 구비하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 광학층은 보호 필름 또는 위상차 필름과 같은 고분자 필름층일 수도 있고, 휘도향상필름과 같은 기능성 필름층일 수도 있으며, 하드 코팅층, 반사방지층, 점착층과 같은 기능성층일 수도 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학층은 보호 필름, 위상차 필름, 휘도향상필름, 하드코팅층, 반사방지층, 점착층, 접착층 또는 이들의 조합일 수 있다.

도 1에서는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판의 제조방법의 순서를 나타내었다. 다만, 이에 의하여 한정되지 않으며, 필요에 따라 당 기술분야에 알려진 단계를 더 포함할 수 있다. 한편, 보호필름의 표면을 열처리하는 단계는 보호필름을 편광자에 접합하는 단계 이전에 수행되기만 하면 되고, 후술하는 편광자를 제공하는 단계가 먼저 수행되어도 무방하다.

또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 보호필름을 열처리하는 단계 전 또는 후에 편광자를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 편광자를 제공하는 단계는 보호필름을 열처리하는 단계와 별도로 수행되기만 하면 되며, 그 순서는 보호필름을 열처리하는 단계 전/후 무방하다.

이 때, 상기 편광자를 제공하는 단계는, 당 기술분야에 알려진 편광자를 제조방법을 통해 수행되거나, 시판 중의 편광자를 구입하는 방법에 의해 수행될 수 있다.

상기 편광자를 준비하는 단계는 이로써 한정되는 것은 아니나 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol)계 폴리머 필름을 요오드 및/또는 이색성 염료로 염착하는 염착 단계, 상기 폴리비닐알코올계 필름과 염료를 가교시키는 가교 단계 및 상기 폴리비닐알코올계 필름을 연신하는 연신 단계를 통하여 수행될 수 있다.

먼저, 상기 염착 단계는 요오드 분자 및/또는 이색성 염료를 폴리비닐알코올계 필름에 염착시키기 위한 것으로, 요오드 분자 및/또는 이색성 염료 분자는 편광자의 연신 방향으로 진동하는 빛은 흡수하고, 수직 방향으로 진동하는 빛은 통과시킴으로써, 특정한 진동 방향을 갖는 편광을 얻을 수 있도록 해줄 수 있다. 이때, 상기 염착은, 예를 들면, 폴리비닐알코올계 필름을 요오드 용액 및/또는 이색성 염료를 함유하는 용액이 담긴 처리욕에 함침시킴으로써 이루어질 수 있다.

이때, 상기 염착 단계의 용액에 사용되는 용매는 물이 일반적으로 사용되지만, 물과 상용성을 갖는 유기 용매가 적당량 첨가되어 있어도 된다. 한편, 요오드 및/또는 이색성 염료는 용매 100 중량부에 대해서, 0.06 중량부 내지 0.25 중량부로 사용될 수 있다. 상기 요오드 등의 이색성 물질이 상기 범위 내일 경우, 연신 이후에 제조된 편광자의 투과도가 40.0% 내지 47.0%의 범위를 만족할 수 있다.

한편, 이색성 물질로서 요오드를 이용하는 경우에는, 염착 효율의 개선을 위해 요오드화 화합물 등의 보조제를 추가로 함유하는 것이 바람직하며, 상기 보조제는 용매 100 중량부에 대하여 0.3 중량부 내지 2.5 중량부의 비율로 사용될 수 있다. 이때, 상기 요오드화 화합물 등의 보조제를 첨가하는 이유는, 요오드의 경우, 물에 대한 용해도가 낮기 때문에 물에 대한 요오드의 용해도를 높이기 위해서이다. 한편, 상기 요오드와 요오드화 화합물의 배합 비율은 중량기준으로 1:5 내지 1:10이 바람직하다.

상기 추가될 수 있는 요오드화 화합물의 구체적인 예로는, 요오드화 칼륨, 요오드화 리튬, 요오드화 아연, 요오드화 알루미늄, 요오드화 납, 요오드화 구리, 요오드화 바륨, 요오드화 칼슘, 요오드화 주석, 요오드화 티탄 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

한편, 처리욕의 온도로는 25℃ 내지 40℃ 정도로 유지되는 것이 바람직하다. 처리욕의 온도가 25℃ 미만인 경우 염착 효율이 떨어질 수 있으며, 40℃를 초과하는 경우 요오드의 승화가 많이 일어나 요오드의 사용량이 늘어날 수 있다.

이때, 폴리비닐알코올계 필름을 처리욕에 침지하는 시간은 30초 내지 120초 정도인 것이 바람직하다. 침지시간이 30초 미만일 경우 폴리비닐알코올계 필름에 염착이 균일하게 이루어지지 않을 수 있으며, 120초를 초과할 경우에는 염착이 포화(saturation)되어 더 이상 침지할 필요가 없기 때문이다.

한편, 가교 단계는 요오드 및/또는 이색성 염료가 폴리비닐알코올 고분자 매트릭스에 흡착되도록 하기 위한 것으로, 폴리비닐알코올계 필름을 붕산 수용액 등이 담겨있는 가교욕에 침적시켜 수행하는 침적법이 일반적으로 사용되지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 폴리비닐알코올계 필름에 가교제를 포함하는 용액을 도포하거나 분사하는 도포법 또는 분무법에 의해 수행될 수도 있다.

이때, 상기 가교욕의 용액에 사용되는 용매는 물이 일반적으로 사용되지만, 물과 상용성을 갖는 유기 용매가 적당량 첨가되어 있을 수 있으며, 상기 가교제는 용매 100 중량부에 대해 0.5 중량부 내지 5.0 중량부로 첨가될 수 있다. 이때, 상기 가교제가 0.5 중량부 미만으로 함유될 경우, 폴리비닐알코올계 필름 내에서 가교가 부족하여 수중에서 폴리비닐알코올계 필름의 강도가 떨어질 수 있으며, 5.0 중량부를 초과할 경우, 과도한 가교가 형성되어 폴리비닐알코올계 필름의 연신성을 저하시킬 수 있다. 상기 가교제의 구체적인 예료는, 붕산, 붕사 등의 붕소 화합물, 글리옥살, 글루타르알데히등 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 상기 가교욕의 온도는 가교제의 양과 연신비에 따라 다르며, 이에 한정하는 것은 아니나, 일반적으로 45℃ 내지 60℃인 것이 바람직하다. 일반적으로 가교제의 양이 늘어나면 폴리비닐알코올계 필름 사슬의 유동성(mobility)을 향상시키기 위해 높은 온도조건으로 가교욕의 온도를 조절하며, 가교제의 양이 적으면 상대적으로 낮은 온도조건으로 가교욕의 온도를 조절한다. 그러나, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판 제조방법은 5배 이상의 연신이 이루어지는 과정이기 때문에 폴리비닐알코올계 필름의 연신성 향상을 위해 가교욕의 온도를 45℃ 이상으로 유지하여야 한다. 한편, 가교욕에 폴리비닐알코올계 필름을 침지시키는 시간은 30초 내지 120초 정도인 것이 바람직하다. 침지시간이 30초 미만일 경우 폴리비닐알코올계 필름에 가교가 균일하게 이루어지지 않을 수 있으며, 120초를 초과할 경우에는 가교가 포화(saturation)되어 더 이상 침지할 필요가 없기 때문이다.

한편, 연신 단계에서 연신이란 폴리비닐알코올계 필름의 고분자 사슬을 일정한 방향으로 배향시키기 위한 것으로, 연신 방법은 습식 연신법과 건식 연신법으로 구분할 수 있으며, 건식 연신법은 다시 롤간(inter-roll) 연신 방법, 가열 롤(heating roll) 연신 방법, 압축 연신 방법, 텐터(tenter) 연신 방법 등으로, 습식 연신 방법은 텐터 연신 방법, 롤간 연신 방법 등으로 구분된다.

이때, 연신 단계는 상기 폴리비닐알코올계 필름을 4배 내지 10배의 연신비로 연신하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 폴리비닐알코올계 필름에 편광성능을 부여하기 위해서는 폴리비닐알코올계 필름의 고분자 사슬을 배향시켜야 하는데, 4배 미만의 연신비에서는 사슬의 배향이 충분히 일어나지 않을 수 있고, 10배 초과의 연신비에서는 폴리비닐알코올계 필름 사슬이 절단될 수 있기 때문이다.

이때, 상기 연신은 45℃ 내지 60℃의 연신온도로 연신하는 것이 바람직하다. 상기 연신온도는 가교제의 함량에 따라 달라질 수 있는데, 45℃ 미만의 온도에서는 폴리비닐알코올계 필름 사슬의 유동성이 저하되어 연신 효율이 감소될 수 있으며, 60℃를 초과하는 경우, 폴리비닐알코올계 필름이 연화되어 강도가 약해질 수 있기 때문이다. 한편, 상기 연신 단계는 상기 염착단계 또는 가교단계와 동시에 또는 별도로 진행될 수도 있다.

한편, 상기 연신은 폴리비닐알코올계 필름 단독으로 수행될 수도 있고, 폴리비닐알코올계 필름에 기재 필름을 적층한 후, 폴리비닐알코올계 필름과 기재 필름을 함께 연신하는 방법으로 수행될 수도 있다. 후자의 두계가 얇은 폴리비닐알코올계 필름(예를 들면, 60㎛ 이하의 PVA 필름)을 연신하는 경우, 연신 과정에서 폴리비닐알코올계 필름이 파단되는 것을 방지하기 위해 사용되는 것으로, 10㎛ 이하의 박형 PVA 편광자를 제조하기 위해 사용될 수 있다.

이 때, 상기 기재 필름으로는, 20℃ 내지 85℃ 온도 조건하에서 최대 연신 배율이 5배 이상인 고분자 필름들이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 고밀도 폴리에틸렌 필름, 폴리우레탄 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리올레핀 필름, 에스테르계 필름, 저밀도 폴리에틸렌 필름, 고밀도 폴리에틸렌 및 저밀도 폴리에틸렌 공압출 필름, 고밀도 폴리에틸렌에 에틸렌 비닐아세테이트가 함유된 공중합체 수지 필름, 아크릴 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리비닐알코올계 필름, 셀룰로오스계 필름 등이 사용될 수 있다. 한편, 상기 최대 연신 배율은 파단이 발생하기 직전의 연신 배율을 의미한다.

또한, 상기 기재 필름과 폴리비닐알코올계 필름의 적층 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 기재 필름과 폴리비닐알코올계 필름을 접착제 또는 점착제를 매개로 적층할 수도 있고, 별대의 매개물 없이 기재 필름상에 폴리비닐알코올계 필름을 얹어놓는 방식으로 적층할 수도 있다. 또한, 기재 필름을 형성하는 수지와 폴리비닐알코올계 필름을 형성하는 수지를 공압출하는 방법으로 수행되거나, 또는 기재 필름 상에 폴리비닐알코올계 수지를 코팅하는 방법으로 수행될 수도 있다.

한편, 상기 기재 필름은 연신이 완료된 후에 편광자로부터 이탈시켜 제거할 수도 있으나, 제거하지 않고, 다음 단계로 진행할 수도 있다. 이 경우, 상기 기재 필름은 후술할 편광자 보호 필름 등으로 사용될 수 있다.

다음으로, 보호필름에 대해 설명한다. 보호필름을 열처리하는 단계에 대한 설명은 전술한 바와 동일한 바, 생략하기로 한다.

이때, 상기 보호필름은 두께가 매우 얇은 편광자를 보호하기 위한 필름으로서, 편광자의 일면에 부착하는 투명필름을 말하는 것이며, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 필름을 사용할 수 있다. 예를 들면, 트리아세틸셀룰로오즈(TAC)와 같은 아세테이트계, 폴리에스테르계, 폴리에테르술폰계, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 시클로 올레핀계, 폴리우레탄계 및 아크릴계 수지 필름 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

또한, 상기 보호필름은 등방성 필름일 수도 있고, 위상차와 같은 보상 기능이 부여된 이방성 필름일 수 있으며, 1매로 구성되거나 또는 2매 이상이 접합되어 구성된 것일 수도 있다. 또한, 상기 보호필름은 미연신, 1축 또는 2축 연신된 필름일 수 있으며, 보호필름의 두께는 일반적으로 1㎛ 내지 500㎛, 바람직하게는 1㎛ 내지 300㎛일 수 있다.

보호필름을 열처리하는 단계를 수행한 후에, 상기 열처리된 보호필름을 편광자의 적어도 일면에 접합하는 단계를 수행한다.

이 때, 상기 폴리비닐알코올계 편광자의 일면에 보호필름을 적층하는 단계는 편광자에 보호필름을 접합하는 것으로, 접착제를 이용하여 접합할 수 있다. 이때, 당 기술분야에 알려져 있는 필름의 합지 방법을 통해 수행될 수 있으며, 예를 들면, 폴리비닐알코올계 접착제와 같은 수계 접착제, 우레탄계 접착제 등과 같은 열경화성 접착제, 에폭시계 접착제 등과 같은 광 양이온 경화형 접착제, 아크릴계 접착제 등과 같은 광 라디칼 경화형 접착제들과 같이 당 기술분야에 알려져 있는 접착제를 이용하여 수행될 수 있다.

접합하는 단계를 거친 상기 보호필름은 폴리알코올계 편광자에 대한 접착력이 1N/2cm 이상인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 2N/2cm 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 접착력은 보호필름을 요오드 및 이색성 염료 중 적어도 하나 이상이 염착된 폴리비닐알코올계 편광자에 부착한 후, Texture analyser를 이용하여 90도 박리력으로 측정한 접착력을 의미한다. 접착력이 상기 범위를 만족하는 경우, 보호필름과 폴리비닐알코올계 편광자와의 팽윤이 억제되고, 제조과정 중 컬 발생 및 결점(defect) 발생을 최소화할 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태는 또한, 전술한 일 실시상태들에 따른 편광판의 제조방법에 따라 제조된 편광판을 제공한다. 상기 제조된 편광판은 전술한 효과 설명이 그대로 적용될 수 있다. 구체적으로, 열처리 전후의 물성변화가 거의 없으며, 표면 왜곡 불량이 개선된 보호필름을 포함하고 있다.

본 명세서의 일 실시상태는 또한, 표시 패널; 및 상기 표시 패널의 일면 또는 양면에 부착되어 있는 전술한 실시상태에 따른 편광판을 포함하는 화상표시장치를 제공한다.

상기 표시 패널은 액정 패널, 플라즈마 패널 또는 유기발광 패널일 수 있으며, 이에 따라, 상기 화상표시장치는 액정표시장치(LCD), 플라즈마 표시장치(PDP) 또는 유기전계발광 표시장치(OLED)일 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 화상표시장치는 액정 패널 및 이 액정 패널의 양면에 각각 구비된 편광판들을 포함하는 액정표시장치일 수 있으며, 이때, 상기 편광판 중 적어도 하나가 전술한 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광자를 포함하는 편광판일 수 있다.

이때, 상기 액정표시장치에 포함되는 액정 패널의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 그 종류에 제한되지 않고, TN(twisted nematic)형, STN(super twisted nematic)형, F(ferroelectic)형 또는 PD(polymer dispersed)형과 같은 수동 행렬 방식의 패널; 2단자형(two terminal) 또는 3단자형(three terminal)과 같은 능동행렬 방식의 패널; 횡전계형(IPS; In Plane Switching) 패널 및 수직배향형(VA; Vertical Alignment) 패널 등의 공지의 패널이 모두 적용될 수 있다. 또한, 액정표시장치를 구성하는 기타 구성, 예를 들면, 상부 및 하부 기판(예를 들어, 컬러 필터 기판 또는 어레이 기판) 등의 종류 역시 특별히 제한되지 않고, 이 분야에 공지되어 있는 구성이 제한없이 채용될 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태는 또한, 열처리 전후의 물성변화가 3% 이하인 보호필름을 제공한다. 상기 열처리 조건은 전술한 보호필름을 열처리하는 단계의 조건이 그대로 적용될 수 있다. 예를 들면, 본 명세서의 일 실시상태는 5초 내지 40초 동안 열처리한 전후의 물성 변화가 3% 이하인 보호필름을 제공한다.

한편, 상기 보호필름의 물성은 광학물성, 내구성, 내열성, 내습성 등을 의미하며, 구체적으로, 위상차, 투과도, 열팽창계수, 수분팽창계수, 모듈러스, 충격 에너지(Impact Energy) 등을 의미할 수 있다.

전술한 보호필름의 물성은 당 기술분야에 알려진 방법으로 측정될 수 있다. 예를 들어, 위상차 값은 Axoscan, Axometrics 등으로 측정할 수 있고, 투과도는 Hitachi社 U-1330으로 190nm 내지 900nm scan으로 측정할 수 있으며, 열팽창계수의 경우, METTLER TOLEDO社 TMA SDTA840 Model을 이용하여 30℃ 내지 160℃로 10K/min의 속도로 스캔하여 측정할 수 있다. 한편, 수분팽창계수의 경우, TA社 DMA를 이용하여 그 값을 측정할 수 있고, 모듈러스 값은 Zwickk社 Universal Test Machine을 이용하여, 상온에서 100mm/min의 속도로 인장하여 측정하고, 1.3% 내지 1.8% 범위에서의 S/S curve를 이용하여 측정할 수 있다. 충격 에너지는 Ball drop을 이용하여 위치에너지를 충격에너지로 환산하는 방법으로 측정할 수 있다.

보호필름의 물성변화가 3% 이하이기 위해서는 전술한 열처리의 온도 및 시간 수치 범위를 만족하는 것이 바람직하다.

본 명세서의 일 실시상태는 또한, 상기 보호필름을 적어도 일면에 구비한 편광자를 제공한다.

또한, 본 명세서의 일 실시상태는 상기 편광자를 포함하는 편광판을 제공한다. 이때 편광판은 상기 편광자를 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 구성요소 및 적층순서를 가질 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태는 또한, 표시 패널; 및 상기 표시 패널의 일면 또는 양면에 부착되어 있는 전술한 실시상태에 따른 편광판을 포함하는 화상표시장치를 제공한다. 표시 패널, 화상표시장치에 관한 설명은 전술한 내용이 동일하게 적용될 수 있는 바, 생략하기로 한다.

이하에서, 실시예를 통하여 본 명세서를 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 본 명세서를 예시하기 위한 것이며, 이에 의하여 본 명세서의 범위가 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

1. 샘플 제작

아크릴계 보호필름을 장기 방치 및 물리적 힘을 가해 외관 눌림 불량을 형성한다. 상기와 같이 외관 눌림 불량이 형성된 보호필름을 수계접착제를 이용하여 폴리비닐알코올계 편광자의 양면에 라미네이션한 후, 90℃의 오븐에서 60초 동안 건조한다.

2. 열처리 단계 수행

상기 샘플 제작 과정에서 수행한 것과 동일하게 아크릴계 보호필름을 장기 방치 및 물리적 힘을 가해 외관 눌림 불량을 형성한다. 상기와 같이 외관 눌림 불량이 형성된 보호필름을 플로팅 오븐(floating oven)에 90℃로 10초 동안 열처리한 후, 25℃로 20초 동안 하온한다.

그 후, 상기 샘플 제작 과정에서 수행한 것과 동일하게 폴리비닐알코올계 편광자의 양면에 상기 보호필름을 접합시킨다.

실시예에 따른 보호필름 표면의 왜곡 불량 개선 정도를 하기 표 1에서 정리하였다.

보호필름의 외관 눌림 정도	샘플의 불량 시인 정도	열처리 단계를 거친 후의 불량 시인 정도
1	X	X
2	X	X
3	X	X
4	O	X
5	O	X

상기 표 1에서 보호필름의 외관 눌림 정도는 숫자가 높을수록 눌림의 정도가 큰 것을 의미하며, 불량 시인 정도는 편광자와 접합한 후, 외관 빛 반사에 의한 표면 눌림 등의 표면 왜곡 발생 유무를 의미한다.

<실시예 2>

보호필름을 열처리하는 단계를 10초가 아닌 36초 동안 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

실시예 2에 따른 보호필름의 열처리 전후의 물성변화를 하기 표 2에서 나타내었다. 하기 표 2에서 위상차, 투과도, 열팽창계수(CTE), 수분팽창계수(CHE), 모듈러스(Modulus) 및 충격 에너지(Impact Energy)의 측정 방법은 전술한 보호필름 물성의 측정방법에 관한 설명과 동일하며, 대조군은 실시예 1에서 제조한 샘플(reference)과 동일하고, 비교군은 실시예 2에 따라 제조된 보호필름이다.

상기 표 2의 아래 주석은 대조군과 비교군을 각각 3회 측정한 후, 평균에 대한 편차를 표기한 것이다.

상기 표 1 및 표 2에서 볼 수 있듯이, 편광자에 접합시키기 전에 보호필름을 비교적 단시간 열처리할 경우, 보호필름 자체의 물성변화를 최소화하면서 효과적으로 표면 왜곡 불량을 개선시킬 수 있다.

또한, 도 2 및 도 3는 보호필름의 열처리 전후에 열팽창계수(CTE, coefficient of thermal expansion) 및 수분팽창계수(CHE, coefficient of humidity expansion)의 변화를 나타낸 그래프이며, 도 2 및 도 3을 통해, 열처리 전후의 보호필름의 물성변화가 1% 이내로 거의 없음을 알 수 있다.

한편, 도 2 및 도 3에서 MD 및 TD는 MD 방향 및 TD 방향으로 각각 열팽창계수와 수분팽창계수를 측정한 것을 의미한다.

Claims (15)

1. 보호필름의 표면을 열처리하는 단계; 및
   편광자의 적어도 일면에 상기 열처리된 보호필름을 접합하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 열처리하는 단계는 건식 열처리하는 단계인 것을 특징으로 하는 편광판의 제조방법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 보호필름의 표면을 열처리하는 단계는 5초 내지 40초 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조방법.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 보호필름의 표면을 열처리하는 단계는 80℃ 내지 110℃ 로 수행되는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조방법.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 보호필름의 표면을 열처리하는 단계 이후에 실온으로 온도를 낮추는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조방법.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 보호필름을 접합하는 단계 이후에 상기 편광자의 보호필름을 구비하지 않은 면 또는 상기 보호필름의 상기 편광자에 대향하는 면의 반대면에 광학층을 구비하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조방법.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 광학층은 보호 필름, 위상차 필름, 휘도향상필름, 하드코팅층, 반사방지층, 점착층, 접착층 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 편광판의 제조방법.
8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 따라 제조된 편광판.
9. 표시 패널; 및
   상기 표시 패널의 일면 또는 양면에 부착되어 있는 청구항 8에 따른 편광판을 포함하는 화상표시장치.
10. 표면 열처리 전후의 물성 변화가 3% 이하인 보호필름.
11. 청구항 10에 있어서, 상기 열처리의 온도가 80℃ 내지 110℃인 것을 특징으로 하는 보호필름.
12. 청구항 10에 있어서, 상기 열처리 시간이 5초 내지 40초인 것을 특징으로 하는 보호필름.
13. 청구항 10 내지 12 중 어느 한 항에 따른 보호필름을 적어도 일면에 구비한 편광자.
14. 청구항 13에 따른 편광자를 포함하는 편광판.
15. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널의 일면 또는 양면에 부착되어 있는 청구항 14에 따른 편광판을 포함하는 화상표시장치.

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