KR20160116376A - 편광판용 이형필름 및 이를 구비한 편광판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편광판용 이형필름 및 이를 구비한 편광판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 점착제층과의 표면 슬립 강도가 2 내지 5 N/15m인 것을 특징으로 하는 편광판용 이형필름 및 이를 구비한 편광판에 관한 것이다.
본 발명에 따른 이형필름은 절단 공정에서 점착제층과 이형필름 사이의 잔류 응력을 완화시켜 편광판의 얼룩 및 들뜸 현상을 방지하여 편광판의 공정 마진율을 높일 수 있다.

Description

편광판용 이형필름 및 이를 구비한 편광판{Releasing film for polarizing plate, and polarizing plate comprising thereof}

본 발명은 편광판의 공정 마진율을 높일 수 있는 편광판용 이형필름 및 이를 구비한 편광판에 관한 것이다.

액정표시장치(liquid crystal display; LCD), 유기발광장치(organic light emitting diode; OLED) 등의 평판 표시장치는 합성 수지로 이루어지는 다수의 광학 필름이나 광학용 수지판으로 구성되어 있으며 그 용도 또한 확대되고 있다.

평판 표시장치의 광원에서 나오는 비편광된 빛은 편광판을 거쳐 선편광된 빛만 액정 셀로 입사되며 입사광의 편광축 회전 정도에 따라 투과되는 빛의 세기가 조절되고 흑과 백 사이의 계조(gray scale) 표현이 가능하게 된다. 즉, 편광판은 평판 표시장치에서 구현되는 화상을 시각적으로 확인할 수 있게 해주는 핵심 소재 중의 하나이다.

편광판은 연신 공정을 거쳐 제조되며 통상 2색성 색소가 흡착 배향된 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 편광자의 양면 또는 한쪽 면에 투명보호필름이 적층된 구조로 되어 있다. 상기 편광판은 점착제층에 의해 표시장치의 패널에 접합된다.

도 1은 편광판을 개략적으로 도시한 단면이다. 도 1(a)을 보면, 편광판(15)을 보호하기 위한 표면보호필름(17)이 일측 면에 부착되고, 타측 면에 패널과 부착을 위한 점착제층(13), 및 이형필름(11)이 적층된다. 이는 접합된 상태의 롤 형태로 제작하여 출시된다.

편광판 롤은 권취된 상태로부터 풀어내어져, 이를 부착하는 패널의 크기에 따라 사이즈별로 재단한다.

편광판의 절단 방법으로서는, 편광판을 이형필름째 낱장으로 절단하는 방법, 소위 풀컷에 의한 절단이나, 혹은 적층된 이형필름만을 남기고 절단함으로써, PVA 편광자가 낱장으로 된 후에도 이형필름에 의해 연접되어, 롤 반송 가능한 상태로 하는, 소위 하프컷으로 절단하는 방법이 있으나, 통상 이형필름(11)째 절단한다.

상기 절단은 레이저 장치, 커터(예, Fine Chip Cutting, 회전식의 원형 커터), 그 밖의 공지된 절단 수단을 통해 수행하고, 도 1(a)와 같이 커터(51)로 절단하는 것이 일반적이다.

상기 절단 공정에 의해 재단된 각 편광판의 가장자리를 가공(밀링)하는 연마공정을 거친 후, 각 편광판을 육안으로 검사하는 검사공정을 거친 후, 각 제품을 팩(pack)으로 포장하는 포장공정을 거쳐서 제품을 출하하게 된다.

편광판은 여러 개의 필름이 다층으로 적층된 상태이기 때문에 도 1(b)에 나타낸 바와 같이, 절단 공정시 커터(51)에 의해 필름이 만곡되어 편광판(15)의 필름에 손상(damage)이 발생하거나 그 절단면에 보풀이나, 표면보호필름(17)의 들뜸, 혹은 가열이나 냉각에 의해 편광판(15) 내 편광자에 금이 생기는, 소위 균열 등의 불량이 발생하는 경우가 있다.

이에 대한민국 공개특허 제2012-0129752호는 원형 커터를 이용하여 주행 속도와 절단 속도를 일정 수준으로 조절하여 절단 공정을 수행함으로써 절단 시 발생하는 불량을 억제할 수 있다고 제시하고 있다.

상기 특허에서는 절단면의 보풀 등은 어느 정도 억제하였으나, 이 방법만으로는 편광판에 발생하는 얼룩의 제거는 불가능하였다.

즉, 절단 공정시 커터에 의해 편광판 전체에 응력이 인가되고, 절단 공정에서의 응력은 상대적으로 결합력이 가장 약한 점착제층과 이형필름에 집중된다. 이러한 잔류 응력은 편광판 제작시의 접합 압력 및 점착제의 가교, 양생에 의하여 발생한다. 이에 절단 공정에서의 커터 압력에 의해 점착제층과 이형필름은 한번 떨어졌다 붙게 되고, 이로 인해 도 2에 나타낸 바와 같이 편광판의 연신 방향으로 얼룩(무라(むら) 또는 반점)이 발생할 뿐만 아니라 절단 공정 중 점착제층과 이형필름의 들뜸(또는 스지(スジ))이 발생한다.

또한, 편광판은 제품 출하 전까지 상온에서 보관을 진행하는데, 이때 편광판 내 수분 함량의 증가로 원반 수분율이 증가하여 편광자의 수축이, 표면 보호필름 또는 점착제층은 팽창이 일어난다. 이 수축 및 팽창에 따라 편광판에 컬(curl)이 발생하고, 상기 컬에 의한 응력이 점착제층과 이형필름에 영향을 주고 이 컬에 의해 상기 발생된 얼룩은 편광판 보관 중 점차적으로 내측으로 이동하고 결과적으로 그 부분은 사용이 불가능하여 편광판의 생산 마진을 크게 낮춘다.

대한민국 공개특허 제2012-0129752호

이에 본 출원인은 절단 공정에서 편광판에 인가되는 잔류 응력을 분산 또는 완화시킬 경우 상기 얼룩 발생을 저감시킬 수 있다는 아이디어에 착안하여, 결합력이 가장 약한 점착제층과 이형필름 사이의 물성을 제어하여 절단 공정의 응력을 충분히 완화시키고, 이에 따라 얼룩 발생이 저감되어 편광판의 생산 마진율을 높일 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 편광판의 공정 마진율을 높일 수 있는 편광판용 이형필름을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 이형필름이 부착된 편광판을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 점착제층과의 표면 슬립 강도가 2 내지 15 N/15m 인 것을 특징으로 하는 편광판용 이형필름을 제공한다.

이때 상기 표면 슬립 강도는 2 내지 5 N/15m인 것을 특징으로 한다.

상기 편광판용 이형필름은 점착제층과의 박리력이 0.035 내지 0.040 N/25mm인 것을 특징으로 한다.

또한, 편광판용 이형필름은 기재필름의 일면에 실리콘 이형 코팅층이 형성된다.

또한, 본 발명은 상기 편광판용 이형필름이 부착된 편광판을 제공한다.

본 발명에 따른 이형필름은 절단 공정에서 점착제층과 이형필름 사이의 잔류 응력을 완화시켜 편광판의 얼룩 및 들뜸 현상을 방지하여 편광판의 공정 마진율을 높일 수 있다.

도 1은 편광판을 보여주는 단면도로, (a)는 절단 공정 전, 및 (b)는 절단 공정 후를 보여준다.
도 2는 편광판에서 발생하는 얼룩을 보여주는 사진이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 표면 슬립 강도의 측정 방법을 보여주는 모식도이다.

본 발명은 편광판용 이형필름의 물성을 제어하여 편광판의 공정 마진율을 높인다.

본 발명의 명세서에서 언급하는 이형필름은 박리필름, 이형박리필름 또는 세퍼레이트 필름이라고도 일컫는다.

편광판제작시 수행하는 절단 공정에 의해 점착제층과 이형필름에 잔류하는 잔류 응력에 의해 편광판의 얼룩 및 들뜸이 발생한다. 이러한 얼룩 및 들뜸은 편광판 보관 이후 더욱 심각해서 편광판의 불량률을 높인다. 이에 본 발명에서는 상기 잔류 응력을 완화하기 위해 점착제층과 이형필름 사이의 슬립성을 조절한다. 이때 슬립성이 좋다라는 의미는 점착제층과 이형필름 사이의 잔류 응력이 매우 적어 이형필름과 점착제층 사이의 얼룩 및 들뜸이 거의 발생하지 않음을 의미한다. 다만, 슬립성이 너무 좋을 경우 이형필름이 점착제층에 잘 부착되지 않고 미끄러지는 어긋남(즈레(ズレ))이 발생할 수 있다.

슬립성은 이동 거리(mm)에 대한 힘(N)의 표면 슬립 강도(N/mm)로 수치화할 수 있다.

본 명세서에서 언급하는 표면 슬립 강도는 점착제층에 적층된 이형필름을 0°의 방향으로 1.0m/min의 속도로 박리하여 측정되는 수치를 의미한다.

이때 표면 슬립 강도의 수치가 높다라는 의미는 점착제층에 부착하고자 하는 이형필름의 부착력이 높은 것을 의미하며, 이 경우 얼룩이나 들뜸 현상이 발생할 우려가 있고, 표면 슬립 강도의 수치가 낮다라는 의미는 적은 힘에도 이형필름이 쉽게 미끄러지는 것을 의미하며, 이 경우 이형필름이 점착제층에 어긋난 채로 부착될 우려가 있다.

표면 슬립 강도는 본 발명에서 제시된 방법에 의해 측정이 가능하다.

먼저, 도 3에 나타낸 구성과 같이, 일 측에 표면보호필름(11)과 타측에 점착제층(15)과 이형필름(17)이 적층된 편광판(13)을 준비한다.

다음으로, 상기 편광판을 15mm x 130mm (폭*길이)의 사이즈로 재단하여 시편을 준비한다.

다음으로, 시편의 중앙에서 길이 방향으로 위 아래 15mm 간격으로 2 개의 상부선과 하부선(화살표 위치)을 재단한다.

다음으로, 재단된 상부선을 따라 표면보호필름(11) 측에서부터 점착제층(15)까지 커터로 절단한다.

다음으로, 재단된 하부선을 따라 이형필름(17)만 커터로 절단한다.

이때 이형필름(17) 측에서 편광판(13)이 끊어지지 않도록 주의하면서 커팅하고, 편광판(13) 절단부 아래 표시된 선에서 이형필름(17)의 절단부의 거리가 15mm인지 확인한다.

다음으로, 시편을 오토그라프(박리기)에 장착한 후 이형필름(17)을 1.0m/min의 속도로 박리하면서 강도를 확인한다. 이때 측정된 강도 중 최대 강도를 표면 슬립 강도로 정의한다.

상기 박리시 점착제층(15)에 접촉된 이형필름(17)의 박리는 0° 방향으로 잡아당기면서 수행한다. 0° 방향은 실제 절단 공정에서 절단시 이형필름(17)이 수평 방향으로 미끄러짐을 고려한 것으로, 이형필름(17)의 박리시 상기 이형필름(17)의 길이 방향을 그대로 유지하면서 잡아당기는 것을 의미한다.

바람직하기로, 본 발명에서는 점착제층(15)과 이형필름(17)은 표면 슬립 강도가 2 내지 5 N/15m가 되도록 조절한다. 만약, 상기 표면 슬립 강도가 상기 범위 미만이면 전술한 바의 효과(얼룩, 컬)를 충분히 확보할 수 없으며, 이와 반대로 상기 범위를 초과하면 연마공정에서 이형필름(17)과 편광판(13)의 어긋나는 현상이 발생하므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.

한편, 본 발명에 따른 이형필름은 상기 표면 슬립 강도를 만족시킬 수 있는 재질이면 어느 것이든 가능하며, 특별히 한정하지 않는다.

바람직하기로, 점착제층과의 박리력이 0.035 내지 0.040 N/25mm인 것을 사용한다. 이때 상기 박리력은 약 300mm/min의 속도로 200mm의 길이를 180° 박리할 때 30mm 내지 180mm 구간에서 측정된 평균 박리력이다. 만약, 상기 박리력이 0.02N/25㎜ 미만인 경우에는 편광판과 접합시 들뜸 발생율이 높아지고 0.05 N/25mm을 초과하는 경우에는 이형필름의 미박리 현상이 발생될 가능성이 높아지는 문제가 있다.

본 발명의 이형필름은 투명기재필름의 일면에 실리콘 화합물을 포함하는 실리콘 이형제 코팅액 조성물을 도포하고, 가열, 건조 및 경화시켜 이형 코팅층을 형성한다. 이때, 일면은 편광판과 접하는 측의 면이 바람직하다.

기재필름은 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등에서 우수한 필름이 사용될 수 있다. 구체적인 예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알콜계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등과 같은 열가소성 수지로 구성된 필름을 들 수 있으며, 상기 열가소성 수지의 블렌드로 구성된 필름도 사용할 수 있다.

또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 된 필름을 이용할 수도 있다.

실리콘 이형제 코팅액 조성물은 폴리오르가노실록산 및 하이드로젠실록산을 함유하는 실리콘 수지 및 촉매를 포함한다.

실리콘 수지는 폴리오르가노실록산과 하이드로젠실록산의 가교 반응에 의해 형성된다. 상기 가교 반응은 축합 반응계, 부가 반응계 및 자외선 또는 전자성 경화계로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 반응계를 통하여 가교될 수 있다.

실리콘 수지의 중합도는 50 내지 200,000이 바람직하며, 보다 바람직하기로는 100 내지 50,000인 것이 좋다.

중합도가 50 미만이면 수지의 분자량이 너무 낮아 코팅 시 기재의 표면 전체를 덮어주지 못하게 되는 웨팅성 불량이 발생하고, 200,000을 초과하면 수지의 분자량이 너무 높아 분자의 활동성이 떨어져 코팅시 기재의 표면 간 코팅 두께 불균일성 불량이 생기게 되어 바람직하지 않다.

폴리오르가노실록산은 낮은 극성을 가져 이형필름에 대전방지 특성을 부여함으로써 이물 혼입을 막아 광학적인 안전성 및 박리 균일성의 확보가 가능하다. 폴리오르가노실록산은 작용기로서 알케닐기를 가지는 것이 바람직하며, 알케닐 작용기는 비닐기, 헥세닐기, 아크릴기 또는 이들의 혼합 작용기일 수 있다. 이중 실리콘 이형 코팅액 조성물의 경시 안정성 및 Si-H기와의 반응성 등의 물성을 고려하면 헥세닐기가 보다 바람직하다.

폴리오르가노실록산은 중량평균분자량(Mw)이 10,000 내지 1,000,000인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 13,000 내지 700,000, 가장 바람직하게는 15,000 내지 600,000인 것이 좋다. 중량평균분자량이 10,000 미만인 경우에는 코팅시 기재에의 튀김(하지끼(はじき)), 레벨링성 불량 등의 코팅 특성의 문제가 발생할 수 있고, 1,000,000을 초과하는 경우 일정 고형분 이상에서는 코팅액의 급격한 점도 상승으로 건조 후 코팅 면의 두께 편차로 인해 코팅층의 평탄성 문제가 야기되어 이형필름의 박리력 차이가 발생한다.

가교제 역할을 하는 하이드로젠실록산은 1분자 중에 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 가지는 것으로 예를 들면 트리메틸실릴 또는 하이드로겐디메틸실릴의 말단 그룹을 갖는 직쇄형의 폴리(메틸하이드로겐)실록산; 트리메틸실릴 또는 하이드로겐디메틸실릴의 말단 그룹을 갖는 메틸하이드로겐실록산을 반복단위로 포함하는 직쇄형의 공중합체; 및 트리메틸실릴 또는 하이드로겐디메틸실릴의 말단 그룹을 갖는 디메틸실록산을 반복 단위로 포함하는 직쇄형의 공중합체일 수 있다.

하이드로젠실록산은 중량평균분자량(Mw)이 800 내지 20,000인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 900 내지 17,000, 가장 바람직하게는 1,000 내지 15,000인 것이 좋다. 중량평균분자량이 800 미만인 경우에는 가교 반응력이 저하되어 실리콘 코팅층 형성이 어려우며, 20,000을 초과하는 경우에는 경화반응 후에 잔류하게 되어 박리력의 경시변화에 영향을 미치게 된다.

하이드로젠실록산은 폴리오르가노실록산(고형분 함량기준) 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부, 바람직하기로는 0.5 내지 7 중량부를 사용할 수 있다. 함량이 0.1 중량부 미만이면 폴리오르가노실록산의 알케닐기와 가교되는 Si-H기가 부족하여 반응 수행이 불가능하므로 실리콘 코팅층 형성이 어려우며, 10 중량부를 초과하는 경우에는 Si-H기가 과량 잔류하게 되어 경시 박리력 안정성이 낮아지므로 이형필름의 박리력이 상승하는 문제가 발생할 수 있다.

촉매는 폴리오르가노실록산과 하이드로젠실록산의 가교 반응을 가속화하는 가교 촉진제로서 백금계 화합물을 사용할 수 있다.

백금계 화합물은 예를 들면 미립자 형상의 백금, 탄소분말 담체 위에 흡착된 미립자 형상의 백금, 염화 백금산, 알코올 변성 염화 백금산, 염화 백금산의 올레핀 착체, 팔라듐 및 로듐 등을 사용할 수 있다.

촉매는 실리콘 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 0.1 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.02 내지 0.08 중량부인 것이 좋다. 함량이 0.01 중량부 미만이면 실리콘 이형제의 미경화로 인해 점착제에 오염되어 점착력 저하의 문제가 있고 0.1 중량부를 초과하는 경우에는 반응 후 잔존하는 촉매에 의하여 박리력 저하의 문제가 발생할 수 있다.

실리콘 이형 코팅액은 전체 고형분의 농도가 0.5 내지 10 중량%가 되도록 제조된다. 농도가 0.5 중량% 미만이면 코팅 건조 후 기재 표면에 실리콘 수지가 충분히 존재하지 못하는 코팅 불량이 발생하고, 10 중량%를 초과하는 경우에는 코팅액의 점도가 급상승하여 코팅시 흐름성 불량이 발생하는 문제가 있다.

실리콘 이형 코팅액은 0.05 내지 2.0g/㎡으로 도포하며 더욱 바람직하게는 0.07 내지 1.5g/㎡ 정도가 좋으며, 코팅층의 건조 후 두께가 5 내지 150㎚이 되도록 조절한다.

또한, 본 발명의 이형제 코팅액 조성물은 폴리올을 추가로 포함할 수 있다.

폴리올은 폴리오르가노실록산과 가교제인 하이드로젠실록산간의 응집력을 향상시켜 가혹한 상태에서도 접착력을 유지시키며 기재와의 밀착력을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 1분자 중에 수산기를 2개 이상 갖는 것이면 특별히 한정되지 않는다.

폴리올은 예를 들면 폴리아크릴폴리올, 폴리에테르폴리올, 폴리에스테르폴리올, 폴리카보네이트폴리올 및 폴리카프로락톤폴리올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.

폴리아크릴폴리올로는 (메트)아크릴산에스테르 단독 또는 (메트)아크릴산에스테르와 수산기를 갖는 공중합 모노머가 공중합된 아크릴 공중합체를 사용할 수 있다. 수산기를 갖는 공중합 모노머로는 아크릴산 β-히드록시에틸, 아크릴산 β히드록시프로필, 아크릴산 3-히드록시프로필, 아크릴산 β-히드록시부틸, 아크릴산 4-히드록시부틸, 아크릴산 β-히드록시펜틸 등의 아크릴산의 히드록시알킬에스테르 또는 메타크릴산 등과 같은 히드록시알킬에스테르; 글리세린, 트리메틸올프로판 등의 다가 알코올의 아크릴산 모노에스테르 또는 다가 알코올의 메타크릴산 모노에스테르, N-메틸올아크릴아미드, N-메틸올메타크릴아미드 등의 폴리올 또는 그 공중합체가 사용될 수 있다.

또한, 폴리에테르폴리올로는 폴리에틸렌글리콜, 1,2-폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 1,2-폴리부틸렌글리콜 등과 각 폴리올의 공중합 형태가 사용될 수 있으며; 폴리에스테르 폴리올로는 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 3-메틸-1,8-옥탄다이올 등의 디올과프탈릭산, 이소프탈릭산, 테레프탈릭산, 말레익산, 퓨마릭산, 아디픽산, 세바식산, 아젤릭산 등의 산이 반응한 형태의 폴리에스테르 폴리올 또는 그 공중합체가 사용될 수 있다.

또한 폴리카보네이트폴리올로는 1,6-헥산폴리카보네이트를 사용할 수 있으며, 폴리카프로락톤폴리올로는 ε-카프로락톤과 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 폴리테트라메틸렌글리콜, 1,2-폴리부틸렌글리콜, 1,6-헥산다이올, 네오펜틸글리콜, 1,4-사이클로헥산디메탄올 등의 디올이 반응한 형태를 사용할 수 있다.

폴리올은 중량평균분자량(Mw)은 200 내지 4000인 것이 바람직하다. 중량평균분자량이 200 미만이면 강성이 커서 딱딱하고 물성이 약해질 수 있으며, 4000을 초과하는 경우에는 강성이 작아 고정재로서의 강도 등의 물성이 낮은 문제가 있다.

또한 폴리올은 기재와의 밀착을 위한 적절한 물성을 유지하기 위하여 필요에 따라 폴리프로필렌글리콜(PPG), 비스페놀계디올(BP, BPE) 또는 이들의 혼합물 등의 첨가제를 적절히 혼합 사용할 수 있다. 이때, 첨가제는 폴리올 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부 포함할 수 있다.

폴리올은 실리콘 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 5 중량부인 것이 좋다. 만약 그 함량이 0.1 중량부 미만이면 기재와의 밀착력이 저하되는 문제가 있고, 반대로 10 중량부를 초과하는 경우에는 과량의 OH기가 잔류하게 되어 경시 안정성이 저하되어 이형필름의 박리력이 상승하는 문제가 발생할 수 있다.

이형필름 제조를 위한 이형 코팅액 조성물의 도포는 바코팅법, 닥터 블레이드법, 리버스롤 코팅법 또는 그라비어롤 코팅법 등의 공지의 방법을 사용할 수 있다.

또한 도막의 건조 및 열경화 또는 자외선 경화 등의 경화공정은 개별 또는 동시에 실시할 수 있다. 동시에 실시하는 경우 100℃ 이상에서 실시하는 것이 바람직하다. 건조 및 열경화는 100℃ 이상에서 30초 동안 수행하는 것이 바람직하다. 건조 온도가 100℃ 이하 및 30초 이하의 조건에서 실시하면 도막의 경화가 불완전하며 도막의 탈락 등 내구성의 문제가 발생할 수 있다

상기 이형필름과 접하는 점착제층은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 공지의 점착제층이 사용될 수 있으며, 전술한 바의 표면 슬립 강도를 만족시킬 수 있는 것이면 어느 것이든 가능하다.

점착제층은 아크릴계, 실리콘계, 고무계, 우레탄계, 폴리에스테르계 또는 에폭시계 공중합체 등의 코팅층으로, 바람직하게는 아크릴계 공중합체, 더욱 바람직하기로 감압성 아크릴계 점착제일 수 있다. 이때 점착제 조성물은 알칼리 금속염, 이온 화합물, 전도성 고분자, 금속산화물, CNT(카본나노튜브) 등의 공지의 대전방지제를 포함할 수도 있다. 이 중에서 이온 화합물을 포함하는 것이 보다 바람직하다. 바람직하기로, 상기 점착제층은 가교 가능한 관능기를 포함하는 공중합체, 가교제 및 실란 커플링제를 포함한다.

본 발명의 편광판은 상기 이형필름과 점착제층을 포함하여 제작할 수 있다. 일례로 도 1과 같이 표면보호필름, 편광판, 점착제층, 및 이형필름의 순으로 적층될 수 있다.

편광판은 하나의 편광자 및 이의 적어도 일면에 투명 보호필름이 적층된 다층 필름이다.

편광자는 2색성 색소가 흡착 배향된 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 필름이다.

이들 폴리비닐알코올계 수지는 변성될 수도 있으며, 예를 들면, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등도 사용할 수 있다. 통상, 편광 필름의 원반으로서는, 두께가 20 내지 100㎛, 바람직하게는 30 내지 80㎛인 폴리비닐알코올계 수지의 미연신 필름이 이용된다.

이때 상기 편광자는 통상 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 공정, 연신된 필름을 2색성 색소로 염색하여 상기 색소를 흡착시키는 공정, 색소가 흡착된 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 수세하는 공정을 통하여 제조할 수 있다. 이때, 2색성 색소로는 요오드나 2색성의 유기 염료를 사용할 수 있다.

투명 보호필름은 예를 들면 트리아세틸셀룰로오스나 디아세틸셀룰로오스와 같은 아세틸셀룰로오스계 수지를 포함하는 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지를 포함하는 필름, 폴리카보네이트계 수지를 포함하는 필름, 노르보르넨과 같은 환상 올레핀을 주요한 단량체로 하는 시클로올레핀계 수지를 포함하는 필름 등을 들 수 있다. 시판되는 열가소성 시클로올레핀계 수지로서는, 예를 들면 독일의 티코나(Ticona)사로부터 판매되고 있는 토파스(Topas), JSR(주)로부터 판매되고 있는 아톤, 니혼 제온(주)로부터 판매되고 있는 제오노어나 제오넥스, 미쓰이 가가꾸(주)로부터 판매되고 있는 아펠(모두 상품명) 등이 있다. 이러한 시클로올레핀계 수지로부터 제막한 것을 보호 필름으로 하는 경우, 제막에는 용제 캐스팅법, 용융 압출법 등, 공지된 방법이 적절히 이용된다. 제막된 시클로올레핀계 수지 필름도 시판되고 있고, 예를 들면 세키스이 가가꾸 고교(주)로부터 판매되고 있는 에스시나나 SCA40 등이 있다.

상기 편광자와 투명 보호필름은 접착제를 통해 접합된다.

접착제는 통상 이소시아네이트계 접착제, 폴리비닐 알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐 폴리머계 라텍스형 접착제, 수용성 폴리에스테르계 접착제, 친수기를 갖는 우레탄계 접착제와 같은 수계 접착제가 사용될 수 있으며, 필요한 경우 광경화형 접착제가 사용될 수 있다.

표면 보호필름은 상기 보호필름이거나 하드 코트 처리, 반사방지 처리, 스티킹 방지, 확산 또는 안티글레어를 목적으로 한 처리가 수행된 보호필름을 사용한다.

추가로, 편광판은 공지의 광학 기능성 필름을 더욱 포함할 수 있다.

상기 광학 기능성 필름으로는, 예를 들면 기재 표면에 액정성 화합물 또는 이의 고분자 화합물 등이 배향되어 있는 광학보상 필름, 어떠한 종류의 편광광을 투과시키고 그것과 반대되는 성질의 편광광을 반사시키는 반사형 편광분리 필름, 폴리카보네이트 수지를 포함하는 위상차 필름, 환상 폴리올레핀계 수지를 포함하는 위상차 필름, 표면에 요철 형상을 갖는 방현 기능 부가 필름, 표면 반사 방지 처리된 부가 필름, 표면에 반사 기능을 갖는 반사필름, 반사 기능과 투과 기능을 함께 갖는 반투과 반사 필름 등을 들 수 있다. 이들 광학 기능성 필름은 1장 또는 2장 이상 적층하여 사용이 가능하다.

상기한 구성을 갖는 편광판은 일 측에 이형필름이 부착된 형태로 제작되며, 이때 그 제조방법은 본 발명에서 특별히 한정하지 않는다.

일례로, 일 측에 이형필름이 부착된 편광판은 편광판과 이형필름이 부착된 점착제층을 각각 제조 후 상기 이형필름 중 하나를 제거하면서 편광판에 점착제층을 부착하여 제작할 수 있다.

본 발명에 따른 편광판은 각종 표시장치에 적용된다. 이때 상기 편광판은 표시장치를 형성하는데 이용되는 편광변환장치와 같은 광학막, 리플렉터, 반투과판, 시야각 보상막, 휘도향상막 중의 하나 이상이 광학층으로 적층된 구조일 수도 있다. 보다 상세하게는, 편광자의 한 면에 보호필름이 적층된 구조의 편광판으로서, 적층된 보호필름 상에 리플렉터 또는 반투과 리플렉터가 적층된 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판; 위상차판이 적층된 타원형 또는 원형 편광판; 시야각 보상층 또는 시야각 보상막이 적층된 넓은 시야각 편광판; 또는 휘도 향상막이 적층된 편광판 등이 바람직하다.

상기한 표시장치는 바람직하기로 액정표시장치이다.

이때 액정표시장치는 특별한 제한이 없으며, 예컨대 반사형, 투과형 및 반투과형 액정표시장치(LCD)와 TN형, STN형, OCB형, HAN형, VA형, IPS형 등의 각종 구동 방식의 액정표시장치(LCD)가 바람직하게 이용될 수 있다.

본 발명에 있어서, 액정표시장치는 본 발명의 기술분야에서 당업자에게 잘 알려져 있는 것이므로 각 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.

[실시예]

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 1: 편광판의 제작

(1) 편광판의 제작

편광자(두께 23㎛의 폴리비닐알코올 수지 필름)의 양면에 각각 두께 40㎛의 검화 처리한 TAC 필름을 변성폴리비닐알코올(품명 고세파이마 Z200, 일본합성화학공업 제)와 글리옥실산나트륨 10% 수용액(품명 SPM-01, 일본합성화학공업 제)와 물을 3/3/100의 중량부로 혼합한 접착제를 45g/min의 토출량으로 주입하면서, 접합롤을 이용하여 접합 후 85℃에서 5분 동안 건조하여 편광판을 제작하였다.

(2)시트형 점착제가 형성된 이형필름의 제작

부틸아크릴레이트와 아크릴산, 2-히드록시에틸아크릴레이트가 98;1;1인, 중량평균분자량이 1,300,000인 (메타)아크릴산에스테르 공중합체(고형분 함량 기준) 100 중량부, 가교제로써 코로네이트-L 1 중량부(고형분 함량 기준), 실란커플링제인 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 0.1 중량부를 첨가하여 점착제 조성물을 제조하였다.

이것을 이형처리가 베풀어진 두께 38㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(린텍(주)제의 상품명 "SP-PLR382050")의 이형처리 면에, 다이코터로 건조 후의 두께가 20㎛가 되도록 도공 후 건조하여 시트형 점착제가 형성된 이형필름을 제작하였다.

이때 이형필름의 박리력은 0.035 N/25mm을 나타내었다.

(3) 이형필름 부착 편광판의 제작

편광판의 아세틸셀룰로오스계 필름 면에, 위에서 얻은 이형필름을 라미네이터에 의해 접합한 후, 온도 23℃, 상대습도 65%의 조건으로 7일간 양생하여 일측에 이형필름/점착제층이 부착된 편광판을 제작하였다.

실시예 2

박리력이 0.033 N/25mm인 이형필름을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 편광판을 제작하였다.

실시예 3

박리력이 0.040 N/25mm인 이형필름을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 편광판을 제작하였다.

비교예 1

박리력이 0.025 N/25mm인 이형필름을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 편광판을 제작하였다.

비교예 2

박리력이 0.030 N/25mm인 이형필름을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 편광판을 제작하였다.

비교예 3

박리력이 0.045 N/25mm인 이형필름을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 편광판을 제작하였다.

비교예 4

박리력이 0.050 N/25mm인 이형필름을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 편광판을 제작하였다.

비교예 5

박리력이 0.055 N/25mm인 이형필름을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 편광판을 제작하였다.

비교예 6

박리력이 0.060 N/25mm인 이형필름을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 편광판을 제작하였다.

실험예 1: 물성 측정

(1) 표면 슬립 강도 측정

상기 실시예 및 비교예에서 제작된 편광판을 15mm x 130mm (폭*길이)의 사이즈로 재단하여 시편을 준비한 다음, 15mm 간격으로 단변과 평행 방향으로 2 개의 선을 그은 후 표면보호필름 측에서부터 점착제층까지 커터로 절단하였다.

이어, 시편에 표시한 평행 방향의 선을 따라 이형필름만 절단하고, 이때 편광판 절단부 아래 표시된 선에서 이형필름의 절단부의 거리가 15mm인지 확인하였다.

다음으로, 시편을 오토그라프(박리기)에 장착한 후 1.0m/min의 속도로 박리하면서 최대 강도를 측정하였다.

(2) 얼룩 평가

상기 실시예 및 비교예에서 제작된 편광판을 300mm x 200mm 크기로 커팅한 후 항온항습 조건하에서 1시간 방치 후, 및 경시 영향을 알아보기 위해 24시간 방치 후 외관을 관찰하여 하기 기준에 의거하여 얼룩 발생 여부를 확인하였다.

<평가 기준>

○: 얼룩 미시인.

△: 얼룩 약간 발생 (Cross 검사시 미시인)

×: 얼룩 발생 (Cross 검사시 시인)

(3) 들뜸 평가

상기 실시예 및 비교예에서 제작된 편광판을 300mm x 200mm 크기로 커팅한 후, 편광판 끝단의 들뜸 발생여부를 확인하였다. 커팅시 나이프 이동속도는 5m/min이고 프레스 압력은 10Mpa을 유지하였다.

<평가 기준>

○: 커팅 후 끝단 들뜸 발생.

×: 커팅 후 문제없음

(4) 어긋남 평가

상기 실시예 및 비교예에서 제작된 편광판을 300mm x 200mm 크기로 커팅한 후, 편광판의 단면 연마 공정을 수행하고 광학 현미경을 통해 단면을 관찰하여 하기 기준으로 어긋남 정도를 평가하였다.

<평가 기준>

○: 어긋남 없음

△: 어긋남 있음(0∼500㎛)

×: 어긋남(500㎛ 이상)

	이형필름 박리력 ( N/25mm)	표면 슬립 강도 (N/15mm)	얼룩 발생		들뜸 발생 여부	어긋남 평가
			1시간 후	24시간 후
실시예 1	0.035	3.12	○	○	○	○
실시예 2	0.033	2.35	○	○	○	○
실시예 3	0.040	4.59	○	○	○	○
비교예 1	0.025	0.82	○	○	×	×
비교예 2	0.030	1.76	○	○	×	×
비교예 3	0.045	5.12	△	×	○	○
비교예 4	0.050	7.08	×	×	○	○
비교예 5	0.055	12.27	×	×	○	○
비교예 6	0.060	22.69	×	×	○	○

상기 표 1을 참조하면, 본 발명에서 제시하는 표면 슬립 강도 범위를 갖는 이형필름의 경우 편광판의 절단시 얼룩이 발생하지 않았으며, 들뜸 또는 어긋남 등의 평가에서 우수한 결과치를 보였다.

이와 비교하여, 표면 슬립 강도가 2 N/15mm 미만인 비교예 1 및 2의 경우 얼룩이 발생하였고, 특히 표면 슬립 강도가 낮은 비교예 1의 경우 들뜸 및 어긋남이 심각하게 발생함을 확인하였다.

또한, 표면 슬립 강도가 5 N/15mm를 초과한 비교예 3∼6의 경우 들뜸이나 어긋남 평가에서 양호하였으나, 얼룩이 심각하게 발생하였다.

이러한 결과로부터, 표면 슬립 강도의 제어를 통해 편광판의 공정 마진율을 높일 수 있음을 예측할 수 있다.

본 발명에 따른 편광판용 이형필름은 각종 표시장치에 적용 가능하다.

11: 이형필름 13: 점착제층
15: 편광판 17: 표면보호필름
51: 커터

Claims (5)

1. 점착제층과의 표면 슬립 강도가 2 내지 5 N/15m인 것을 특징으로 하는 편광판용 이형필름.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 표면 슬립 강도는 점착제층에 적층된 이형필름을 0° 방향으로 1.0 m/min의 속도로 박리하여 측정하는 최대 강도인 것을 특징으로 하는 편광판용 이형필름.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 편광판용 이형필름은 점착제층과의 박리력이 0.035 내지 0.040 N/25mm인 것을 특징으로 하는 편광판용 이형필름.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 편광판용 이형필름은 기재필름의 일면에 실리콘 이형 코팅층이 형성된 것인 편광판용 이형필름.
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 따른 편광판용 이형필름이 일측 면에 부착된 편광판.

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