KR20170036482A - 편광판의 제조방법 및 이를 이용한 편광판 - Google Patents

Abstract

본 명세서는 광학 필름의 제조방법 및 이를 이용한 편광판에 관한 것이다.

Description

편광판의 제조방법 및 이를 이용한 편광판 {METHOD FOR MANUFACTURING POLARIZING PLATE AND POLARIZING PLATE USING THE SAME}

본 명세서는 편광판의 제조방법 및 이를 이용한 편광판에 관한 것이다.

편광판은 액정표시장치, 유기전계 발광장치 등과 같은 다양한 디스플레이 장치에 적용되고 있다. 현재 디스플레이 장치용으로 양산 실용화되고 있는 편광판의 상당수는 폴리비닐알코올필름으로 이루어진 기재필름에 요오드나 이색성 염료 등의 이색성 재료를 염색, 흡착시키고 연신 배향시켜서 이루어지는 편광 필름(편광자)의 양면 혹은 편면에 광학적으로 투명하고 또한 기계적 강도를 가지는 보호필름을 접합한 것이 이용되고 있다.

아크릴계 편광판 보호필름은 편광소자와의 접합시 접착제만으로는 접착력이 부족하므로 필름 표면에 프라이머층을 도입하여 이를 보완하였다. 그러나, 현재의 합판공정은 접착력을 위해 충분한 건조시간이 확보되어야 하는데, 수율 향상을 위해 건조시간을 줄이고 건조 온도를 높이는 방식으로 인하여 편광판의 컬(curl) 불량을 야기하므로 어려움이 있는 상황이다.

일본 공개 특허 제2002-258051호

본 명세서는 편광판의 제조방법 및 이를 이용한 편광판을 제공하고자 한다.

본 명세서의 일 실시상태는 아크릴계 필름의 적어도 일면에 프라이머 조성물을 이용하여 프라이머층을 형성하는 단계; 상기 프라이머층이 형성된 아크릴계 필름을 알칼리성 수용액으로 처리하는 단계; 상기 알칼리성 수용액으로 처리한 상기 아크릴계 필름 상에 접착제층을 이용하여 편광자를 접착하는 단계; 및 상기 접착제층을 열풍 건조하는 단계를 포함하는 것인 편광판의 제조방법을 제공한다.

본 명세서의 또 다른 실시상태는 상기 방법으로 제조된 편광판을 제공한다.

본 명세서의 또 다른 실시상태는 표시 패널; 및 상기 표시 패널의 일면 또는 양면에 부착되어 있는 상기 편광판을 포함하는 화상표시장치를 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판은, 프라이머층이 코팅된 아크릴계 필름을 전처리 함에 따라 기존의 건조시간보다 짧은 시간에도 접착력이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

이하, 본 명세서에 대하여 상세히 설명한다.

본 명세서의 일 실시상태는, 아크릴계 필름의 적어도 일면에 프라이머 조성물을 이용하여 프라이머층을 형성하는 단계; 상기 프라이머층이 형성된 아크릴계 필름을 알칼리성 수용액으로 처리하는 단계; 상기 알칼리성 수용액으로 처리한 상기 아크릴계 필름 상에 접착제층을 이용하여 편광자를 접착하는 단계; 및 상기 접착제층을 열풍 건조하는 단계를 포함하는 것인 편광판의 제조방법을 제공한다.

상기 편광자는 당해 기술 분야에 잘 알려진 편광자, 예를 들면 요오드 또는 이색성 염료를 포함하는 폴리비닐알코올(PVA)로 이루어진 필름을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 편광자는 폴리비닐알코올 필름에 요오드 또는 이색성 염료를 염착시켜서 제조할 수 있으나, 이 외 제조방법을 특별히 한정하는 것은 아니다.

본 명세서에 있어서, 편광자는 보호층(또는 보호 필름)을 포함하지 않는 상태를 의미하며, 편광판은 편광자와 보호층(또는 보호 필름)을 포함하는 상태를 의미한다.

한편, 상기 편광자는 두께가 5 ㎛ 내지 40 ㎛, 구체적으로 5 ㎛ 내지 25 ㎛ 정도일 수 있다. 편광자의 두께가 상기 범위보다 얇은 경우 광학특성이 떨어질 수 있으며, 상기 범위보다 두꺼운 경우 저온(-30℃ 정도)에서의 편광자 수축량이 커져서 전체적인 편광판의 열에 관련한 내구성에 문제가 될 수 있다.

상기 편광자가 폴리비닐알코올계 필름인 경우, 폴리비닐알코올계 필름은 폴리비닐알코올 수지 또는 그 유도체를 포함하는 것이면 특별한 제한 없이 사용 가능하다. 이때, 상기 폴리비닐알코올 수지의 유도체로는, 이에 한정되는 것은 아니나,폴리비닐포르말 수지, 폴리비닐아세탈 수지 등을 들 수 있다. 또는, 상기 폴리비닐알코올계 필름은 당해 기술분야에 있어서 편광자 제조에 일반적으로 사용되는 시판되는 폴리비닐알코올계 필름, 예컨대, 구라레 사의 P30, PE30, PE60, 일본합성사의 M2000, M3000, M6000 등을 사용할 수도 있다.

상기 폴리비닐알코올계 필름은 이로써 한정되는 것은 아니나, 중합도가 1,000 내지 10,000 정도, 바람직하게는 1,500 내지 5,000 정도인 것이 바람직하다. 중합도가 상기 범위를 만족하는 경우 분자 움직임이 자유롭고, 요오드 또는 이색성 염료 등과 유연하게 혼합이 가능하기 때문이다.

본 명세서의 또 다른 실시상태는, 상기 접착제층이 폴리비닐알코올(PVA)계 수지를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 접착제층은 당업계에서 사용되는 접착제를 포함할 수 있다. 접착제층을 형성한 후, 상기 접착제층을 열풍 건조하는 경우, 건조 단계의 효율이 증가할 수 있고, 건조 시간이 짧아지는 이점이 있다.

본 명세서의 또 다른 실시상태에 있어서, 상기 프라이머 조성물은 수분산 수지; 및 수분산 미립자를 포함한다.

본 명세서의 일 실시 상태에 있어서, 상기 프라이머 조성물은 상기 수분산 미립자를 분산시킬 수 있는 용매를 더 포함한다.

본 명세서에서 수분산이란 수계 용액 속에 다른 물질이 미립자 상태로 떠다니는 현상을 의미할 수 있다. 예컨대, 상기 수분산 수지 및 상기 수분산 미립자는 물과 같은 수계 용액에 미립자 상태로서 불균일하게 분산되어 있을 수 있다.

본 명세서의 일 실시 상태에 있어서, 상기 프라이머 조성물 100중량부에 대하여, 상기 수분산 수지 및 상기 수분산 미립자를 분산시킬 수 있는 용매를 70내지 99 중량부를 포함할 수 있고, 바람직하게는 85 내지 95 중량부를 포함할 수 있고, 더 바람직하게는 90 내지 93 중량부를 포함할 수 있다.

상기 프라이머 조성물 100중량부에 대하여 상기 용매가 99중량부 초과로 포함되는 경우, 코팅층 두께 확보가 어렵고, 70중량부 미만인 경우 점도가 높아져서 레벨링이 잘되지 않아 건조시간이 길어지는 문제가 발생할 수 있다.

상기 프라이머 조성물은 상기 수분산수지 100 중량부를 기준으로 상기 수분산 미립자를 0.1내지 25 중량부를 포함할 수 있다.

상기 수분산 미립자가 상기 범위내로 포함되는 경우, 권취시 필름간 슬립이 되지 않아서 파단이 일어나는 문제를 방지할 수 있다. 일반적으로 수분산 미립자가 도막에서 요철구조를 형성할 경우 슬립성이 향상되는데, 이 요철구조가 헤이즈를 유발하게 된다. 그러므로, 미립자 크기가 증가하게 되면, 요철구조도 함께 증가하게 되고, 이에 따라 일반적으로 헤이즈가 상승하게 된다.

본 발명에 따르면 50 nm 이상의 수분산 미립자를 사용하는 경우에도 함량 조절을 통해 헤이즈 값이 상승하는 것을 방지하여 헤이즈가 낮은 투명 필름을 제조할 수 있는 이점이 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 프라이머 조성물은 상기 수분산 수지 100중량부에 대하여 열경화성 가교제를 30 이하 중량부를 더 포함할 수 있고, 바람직하게는 0초과 30이하 중량부를 포함할 수 있고, 더 바람직하게는 0.1 이상 30이하 중량부를 포함할 수 있다.

상기 프라이머 조성물에 상기 열경화성 가교제가 포함되는 경우, 프라이머 조성물의 접착력이나 내구성을 개선할 수 있다. 예를 들어 가교제는 관능기를 통해 아크릴계 필름과의 접착력을 향상시키면서도, 수분산 수지 또는 수분산 미립자와 가교 구조를 형성함으로써, 보다 치밀한 내부 구조를 제공할 수 있다.

상기 열경화성 가교제의 함량은 상기 범위내로 포함하는 것이 바람직하다. 함량이 0.1 중량부 미만인 경우, 부족한 가교도로 인해 응집력이 작게되어 점착 내구성 및 절단성 의 물성을 해칠 수 있으며, 30 중량부를 초과할 경우 과다 가교반응에 의한 잔류응력 완화에 문제가 발생할 수 있다.

본 명세서의 또 다른 실시상태에 있어서, 상기 수분산 미립자의 평균 직경은 50 nm 내지 500 nm 일 수 있으며, 구체적으로 100 nm 내지 300 nm 일 수 있다. 상기 수분산 미립자의 평균 직경이 상기 범위내일 경우 안정적인 표면 에너지를 가지므로, 프라이머 용액 내에서 실리카의 응집이 발생하여 침전이 일어나는 현상을 방지할 수 있어 용액의 안정성이 향상되는 이점을 가지게 된다.

본 명세서의 또 다른 실시상태에 있어서, 상기 수분산 미립자는 실리카, 티타니아, 알루미나, 지르코니아 및 안티몬계 미립자로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 무기 산화물일 수 있다.

본 명세서의 또 다른 실시상태에 있어서, 상기 수분산 수지는 우레탄계 수지, 에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 불소계 수지, 가교 폴리비닐알코올 및 멜라민계 수지, 이들의 공중합 또는 블렌드한 복합 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로, 상기 우레탄계 수지, 에스테르계 수지, 아크릴계 수지는 각각 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아크릴일 수 있다.

상기 수분산 미립자는 임의의 적절한 미립자를 이용할 수 있으며, 수분산체로 배합되는 것이 바람직하다.

상기 수분산 미립자는 실리카인 것이 바람직하며, 상기 실리카는 콜로이달 실리카일 수 있다. 실리카는 블로킹 억제능이 우수하고, 투명성이 우수하며, 헤이즈 발생을 저하시키고, 착색도 없으므로 편광판의 광학 특성에 미치는 영향이 보다 작을 수 있다. 또한, 실리카는 프라이머 조성물에 대한 분산성 및 분산 안정성이 양호하므로, 프라이머층 형성시 작업성이 우수한 이점이 있다.

본 명세서의 일 실시 상태에 있어서, 상기 열경화성 가교제는 옥사졸린계 가교제, 카보디이미드계 가교제, 아지리딘계가교제, 실란계 가교제, 멜라민계 가교제 에폭시계 가교제, 티탄네이트계 가교제 및 지르코네이트계 가교제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 아크릴레이트계 수지 필름의 제조 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 아크릴레이트계 수지와 그 밖의 중합체, 첨가제 등을 임의의 적절한 혼합 방법에 의해 충분히 혼합하여 열가소성 수지 조성물을 제조한 후 이를 필름 성형하여 제조하거나, 또는 아크릴레이트계 수지와 그 밖의 중합체, 첨가제 등을 별도의 용액으로 제조한 혼합하여 균일한 혼합액을 형성한 후 이를 필름 성형할 수도 있다.

상기 열가소성 수지 조성물은 예를 들어 옴니 믹서 등 임의의 적절한 혼합기로 상기 필름 원료를 프리블렌드한 후 얻어진 혼합물을 압출 혼련하여 제조한다. 이 경우, 압출 혼련에 이용되는 혼합기는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 단축 압출기, 2축 압출기 등의 압출기나 가압 니더 등 임의의 적절한 혼합기를 이용할 수 있다.

상기 필름 성형의 방법은 특별히 한정되지 않으나, 용액 캐스트법(용액 유연법), 용융 압출법, 캘린더법, 압축 성형법 등 임의의 적절한 필름 성형법을 들 수 있으며, 용액 캐스트 법(용액 유연법), 용융 압출법이 바람직하다.

상기 용액 캐스트법(용액 유연법)에 이용되는 용매는 예를 들어 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류; 시클로헥산, 데칼린 등의 지방족 탄화수소류; 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르류; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류; 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 등의 알코올류; 테트라하이드로푸란, 디옥산 등의 에테르류; 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소 등의 할로겐화 탄화수소류; 디메틸포름아미드; 디메틸술폭시드 등을 들 수 있다. 이들 용매는 단독으로 이용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

상기 용액 캐스트법(용액 유연법)을 실시하기 위한 장치로는 예를 들어 드럼식 캐스팅 머신, 밴드식 캐스팅 머신, 스핀 코터 등을 들 수 있다. 상기 용융 압출법으로는 예를 들어 T 다이법, 인플레이션법 등을 들 수 있다. 성형 온도는 바람직하게는 150~350℃, 보다 바람직하게는 200~300℃이다.

상기 T 다이법으로 필름을 성형하는 경우에는, 공지된 단축 압출기나 2축 압출기의 선단부에 T 다이를 장착하고, 필름 형상으로 압출된 필름을 권취하여 롤 형상의 필름을 얻을 수 있다. 이 때, 권취롤의 온도를 적절히 조정하여 압출 방향으로 연신을 가함으로써 1축 연신할 수도 있다. 또한, 압출 방향과 수직인 방향으로 필름을 연신함으로써 동시 2축 연신, 축차 2축 연신 등을 실시할 수도 있다.

상기 아크릴계 필름은 미연신 필름 또는 연신 필름 중 어느 것일 수 있다. 연신 필름인 경우에는 1축 연신 필름 또는 2축 연신 필름 일 수 있고, 2축 연신 필름인 경우에는 동시 2축 연신 필름 또는 축차 2축 연신 필름 중 어느 것일 수 있다. 2축 연신한 경우에는 기계적 강도가 향상되어 필름 성능이 향상된다. 아크릴계 필름은 다른 열가소성 수지를 혼합함으로써, 연신하는 경우에도 위상차의 증대를 억제할 수 있고, 광학적 등방성을 유지할 수 있다.

연신 온도는, 필름 원료인 열가소성 수지 조성물의 유리전이 온도 근처의 범위인 것이 바람직하고, 바람직하게는 (유리 전이 온도 -30℃)~(유리 전이 온도 +100℃), 보다 바람직하게는 (유리전이온도 -20℃)~(유리전이온도 +80℃)의 범위 내이다. 연신 온도가 (유리 전이 온도 -30℃) 미만이면 충분한 연신 배율이 얻어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 연신 온도가 (유리 전이 온도 +100℃)를 초과하면, 수지 조성물의 유동(플로우)이 일어나, 안정적인 연신을 실시하지 못할 우려가 있다.

면적비로 정의한 연신 배율은, 바람직하게는 1.1~25배, 보다 바람직하게는 1.3~10배이다. 연신 배율이 1.1배 미만이면, 연신에 수반되는 인성의 향상으로 이어지지 않을 우려가 있다. 연신 배율이 25 배를 초과하면, 연신 배율을 높인 만큼의 효과가 인정되지 않을 우려가 있다.

연신 속도는, 일 방향으로 바람직하게는 10~20,000 %/min, 보다 바람직하게는 100~10.000 %/min 이다. 연신 속도가 10%/min 미만인 경우에는 충분한 연신 배율을 얻기 위해 다소 오랜 시간이 소요되어 제조 비용이 높아질 우려가 있다. 연신 속도가 20,000 %/min을 초과하면 연신 필름의 파단 등이 일어날 우려가 있다.

아크릴계 필름은 이의 광학적 등방성이나 기계적 특성을 안정화시키기 위하여, 연신 처리 후에 열처리(어닐링) 등을 실시할 수 있다. 열처리 조건은 특히 제한되지 않으며 당업계에 알려진 임의의 적절한 조건을 채용할 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 프라이머층을 형성하는 단계 이후 프라이머층이 형성된 아크릴계 필름을 표면개질하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 표면개질은 플라즈마 또는 코로나 처리일 수 있다. 상기 플라즈마 처리는 상압 플라즈마로서, 12V, N₂ 2501pm, CDA(Clean Dry Air) 0.51pm 하에서 50 mm/sec로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 적절하게 변경하여 수행할 수 있다.

상기 코로나 처리는 60V, 6.5 암페어(ampere)에서 240mm/sec로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 역시 적절하게 변경하여 수행할 수 있다.

상기 표면 개질, 예컨대 플라즈마 또는 코로나 처리를 하는 단계는 프라이머층을 형성한 뒤 수행되기 때문에 프라이머층 표면의 수산기 생성에 의한 접착제와의 수소결합 증가와 프라이머층 표면에칭으로 인한 투묘효과(Anchoring Effect)로 프라이머층에 접착제액이 잘 도포되고 접착제 수지와의 부착력이 증가하는 이점이 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 아크릴계 필름은 알킬(메트)아크릴레이트계 단위를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 아크릴계 필름은 아크릴계 수지 또는 메타아크릴계 수지를 주성분으로 하는 필름을 의미할 수 있다.

본 명세서에서 상기 알킬은 알킬기를 뜻할 수 있으며, 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥틸메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.

본 명세서에 있어서, 상기 프라이머층의 두께는 50 nm 내지 2000 nm, 구체적으로 100 nm 내지 800 nm, 더욱 구체적으로 200 nm 내지 500 nm일 수 있다. 상기 프라이머층은 상기 프라이머 조성물을 상기 광학필름 상에 도포하고 건조함으로써 형성할 수 있으며, 상기 도포는 당업계에서 일반적으로 쓰이는 바 코팅, 그라비어, 슬롯다이 코터 등을 이용하여 이루어질 수 있다. 상기 프라이머층의 두께가 상기 범위내인 경우 접착력이 충분하고, 건조 또한 충분히 되기 때문에 수분산성 미립자가 프라이머층에 묻혀 슬립성을 제대로 부여할 수 없는 문제를 방지할 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 알칼리성 수용액은 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬 및 수산화암모늄으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 알칼리제를 포함할 수 있다. 상기 프라이머층이 형성된 아크릴계 필름을 알칼리성 수용액으로 처리하는 경우, 프라이머 코팅층의 팽윤(swelling) 현상이 일어나게 되고, 이에 알칼리 성분이 필름 표면까지 침투하여 표면을 부분 침식시킴으로써 표면적이 넓어지는 효과가 있다. 이로 인하여 필름 표면과 프라이머와의 접촉 면적이 넓어져 계면 부착력이 높아지고, 수계접착 후 90도 박리시 아크릴 계면이 더 많이 파괴됨으로써, 프라이머층과 보호 필름 간의 접착력이 향상되는 효과가 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 알칼리성 수용액은 수산화칼륨 수용액일 수 있다. 상기 알칼리성 수용액으로 상기 수산화칼륨 수용액을 사용하는 경우, 간단한 방법으로 폭넓은 영역에 걸쳐 농도의 조절이 가능하게 된다.

한편, 상기 알칼리성 수용액에 사용되는 용매는 메탄올, 에탄올 등과 같은 탄소수가 적은 알코올과 물을 혼합하여 사용할 수 있으나, 아크릴레이트계 수지의 알코올에 대한 용해성이 매우 낮아 알코올의 함량에 따른 접착력의 차이는 미미하며, 오히려 알코올의 함량이 증가하면 필름 표면의 외관 불량이 발생할 가능 성이 있다. 알칼리성 수용액에 사용되는 용매로 10 wt% 정도의 알코올과 물 혼합용매를 사용하는 경우 필름 표면의 외관 불량을 방지할 수 있으며, 보다 바람직하게는 물만 사용할 수도 있다.

본 명세서의 또 다른 실시상태에 있어서, 상기 알칼리성 수용액의 농도는 상기 알칼리성 수용액 농도 100 wt% 기준으로, 30 wt% 이하, 구체적으로 20wt% 이하, 더욱 구체적으로 10wt% 이하일 수 있다. 한편, 상기 알칼리성 수용액의 농도는 1 wt% 초과일 수 있다.

상기 알칼리성 수용액의 농도란 탈이온수(deionized water)에 알칼리성 물질이 녹아 있는 농도를 일컬을 수 있다. 예컨대 수산화칼륨 수용액의 농도가 10wt%인 경우, 탈이온수와 수산화 칼륨을 무게비 9 : 1로 제조한 것일 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 알칼리성 수용액으로 처리하는 단계는 30℃ 내지 70℃, 구체적으로 40℃ 내지 60℃에서 수행될 수 있다. 상기 알칼리성 수용액으로 처리하는 온도가 상기 범위내일 경우, 프라이머 분해를 방지할 수 있고, 충분한 침지시간을 확보하기 위해 공장의 line-speed를 줄이거나, 알칼리 수조(bath)의 길이를 늘릴 필요가 없는 이점이 있다.

본 명세서의 또 다른 실시상태에 있어서, 상기 알칼리성 수용액으로 처리하는 단계는 상기 아크릴계 필름을 알칼리성 수용액에 10초 내지 2분 동안 침지시키는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 아크릴계 필름을 알칼리성 수용액에 30초 내지 1분 동안 침지시킬 수 있다. 상기 아크릴계 필름을 상기 시간 동안 침지시키는 경우 적당한 프라이머 팽윤과 필름 표면의 부분 침식이 진행될 수 있으며, 필름 표면의 이물 등에 의한 외관 불량 현상을 최소화 할 수 있는 이점이 있다.

본 명세서의 또 다른 실시상태에 있어서, 상기 알칼리성 수용액으로 처리하는 단계 이후에 상기 아크릴계 필름을 수세하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 수세하는 단계는 당 기술분야에 알려진 방법이면 한정되지 않으며, 예컨대, 통상 수조에 침지하는 방법일 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열풍 건조 단계는 40℃ 내지 90℃에서 수행될 수 있으며, 구체적으로 50℃ 내지 80℃, 더욱 구체적으로 50℃ 내지 70℃ 일 수 있다. 상기 건조 단계에서 건조 시간은 30초 내지 2분일 수 있으며, 구체적으로 30초 내지 1분일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 건조 온도 및 건조 시간이 상기 범위 내인 경우, 연신 아크릴레이트계 필름의 배향성을 저하시키지 않으면서 프라이머층의 손상 없이 건조 효율을 극대화할 수 있다.

본 명세서에서 열풍 건조란, 가열된 공기 또는 기체를 건조 매체로 이용하는 건조 방식을 의미한다. 열풍 건조는 시료를 직접 가열할 필요가 없기 때문에, 국부적인 과열의 염려가 적으며, 새로 가열된 건조 공기가 유입되기 때문에 정적인 평형이 아니고 항상 새로운 기체상 평형이 성립되므로, 균일한 시료의 건조가 이루어지는 이점이 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 아크릴계 필름을 알칼리성 수용액으로 처리하는 단계 이후, 상기 아크릴계 필름을 열풍 건조하는 단계를 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 건조는 아크릴필름 제조시 또는 제조후 코팅액(프라이머액)을 도포한 뒤 수행할 수도 있다. 또한, 프라이머층이 도입된 광학필름을 알칼리 처리하고 수세한 후 열풍건조하는 단계를 포함할 수도 있으며, 알칼리 처리된 필름을 PVA소자 및 기타 필름과 수계접착제로 라미네이션(합지)한 후 열풍건조를 수행할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서의 일 실시상태는 상기 편광판 제조방법은 전술한 아크릴계 필름의 제조방법을 포함한다.

본 명세서의 일 실시상태는, 상기 편광판의 제조방법으로 제조된 편광판을 제공한다.

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

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

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 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.

이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세히 설명한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지는 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

[실시예 1]

아크릴 수지(일본촉매社 MR1000 resin)를 250℃, 250 rpm 조건 하에서 T-다이 제막기를 이용하여 폭 800 mm의 미연신 필름을 제조한 후, 140℃의 온도에서 MD 방향으로 1.8배 연신하여 아크릴 필름을 제조하였다.

수분산 폴리우레탄 수지(CK-PUD(주)조광페인트: 고형분 30% 수용액) 2.33g, 수분산 실리카 (평균입경 90 nm, 고형분 20% 수용액) 0.7g, 순수 6.97g을 혼합하여 프라이머 조성물을 제조하였다.

제조한 프라이머 조성물을 제조한 종방향(MD 방향) 연신 아크릴 필름 위에 메이어바(Mayer bar)로 코팅한 후 95℃에서 건조한 후, 140℃에서 TD 방향으로 2.5배 연신하였다.

얻어진 필름을 50℃의 KOH 10% 수용액에 25초간 침지한 후, 상온의 DI WATER로 1분간 수세한 후, air shower와 60℃오븐에서 건조하였다.

전처리된 아크릴 필름과 TAC 필름을 PVA계 수성접착제를 사용하여 편광소자의 양면에 라미네이션한 후, 마티스오븐 80℃, 1000 rpm에서 시간별로 열풍 건조하여 편광판을 제조하였다.

[실시예 2]

실시예 1에서 KOH수용액 처리 이전에 코로나 처리를 수행하는 것 이외에는 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. 이때, 코로나는 60V, 6.5암페어(ampere), 240mm/sec로 처리하였다.

[실시예 3]

실시예 1에서 KOH수용액 처리 이전에 플라즈마 처리를 수행하는 것 이외에는 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. 이때, 플라즈마는 상압플라즈마로 12V, N₂ 250lpm, CDA 0.5lpm, 50mm/sec로 처리하였다.

[실시예 4]

실시예 1에서 프라이머 조성물에 가교제를 첨가하는 것 이외에는 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. 이때, 프라이머 조성물은 수분산 폴리우레탄수지(CK-PUD(주)조광페인트: 고형분 30% 수용액) 2.33g, 열경화성 가교제(일본촉매社 WS-700고형분 25%(옥사졸린계 가교제)) 0.14g, 수분산 실리카(평균입경 90nm, 고형분 20% 수용액) 0.7g, 순수 7.33g을 혼합하여 제조하였다.

[실시예 5]

실시예 4에서 프라이머 조성물에 가교제 종류를 바꾸는 것 이외에는 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. 이때, 프라이머 조성물은 수분산 폴리우레탄수지(CK-PUD(주)조광페인트: 고형분 30% 수용액) 2.33g, 열경화성 가교제(니신보社 SV-02, 고형분 40%(카보디이미드계 가교제)) 0.09g, 수분산 실리카(평균입경 90nm, 고형분 20% 수용액) 0.7g, 순수 7.38g을 혼합하여 제조하였다.

[ 비교예 1]

실시예1에서 KOH 수용액에 침지하는 단계를 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.

[ 비교예 2]

실시예 2에서 KOH 수용액에 침지하는 단계를 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.

[ 비교예 3]

실시예 3에서 KOH 수용액에 침지하는 단계를 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.

[ 비교예 4]

실시예 4에서 KOH 수용액에 침지하는 단계를 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.

[ 비교예 5]

실시예 5에서 KOH 수용액에 침지하는 단계를 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.

[ 실험예 ] - 편광판의 접착력 평가

프라이머가 코팅된 아크릴필름과 PVA 편광자, 그리고 또 다른 보호필름(TAC film)을 접착제(PVA base의 수성접착제)로 합지하여 편광판을 제조한다. 제조된 편광판을 2cm 폭으로 제단하고 아크릴 필름면을 texture analyzer에 고정한 후 TAC film과 붙어 있는 PVA편광자면을 90°방향, 0.05N, 0.5cm/sec의 속도로 6초간 잡아당겨 아크릴 필름 표면의 파괴 정도를 평가하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

○ (상): 접착표면에서 아크릴 기재 필름의 파괴된 면적이 70% 초과임.

△ (중): 접착표면에서 아크릴 기재 필름의 파괴된 면적이 30~70% 사이임.

X (하): 접착표면에서 아크릴 기재 필름의 파괴된 면적이 30% 미만임.

	Film 종류	Primer 조성	처리순서			건조시간별 접착력
			코로나	플라즈마	KOH 침지	1분	1.5분	2분	3분	5분
실시예 1	아크릴	PU/ 실리카	-	-	○	X	△	○	○	○
실시예 2			○	-	○	X	○	○	○	○
실시예 3			-	○	○	X	○	○	○	○
실시예 4		PU/ 가교제/실리카	-	-	○	X	△	○	○	○
실시예 5			-	-	○	X	△	○	○	○
비교예 1		PU/ 실리카	-	-	-	X	X	X	△	△
비교예 2			○	-	-	X	△	△	△	△
비교예 3			-	○	-	X	△	△	△	△
비교예 4		PU/ 가교제/실리카	-	-	-	X	X	X	△	△
비교예 5			-	-	-	X	X	X	△	△

상기 표 1에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 프라이머 층이 코팅된 아크릴 필름을 코로나 또는 플라즈마 처리하고, KOH에서 침지한 경우, 초기 접착력과 최종접착력이 향상됨을 알 수 있다. 또한, 짧은 건조시간에도 접착력이 우수한 것을 확인할 수 있다.

Claims (20)

1. 아크릴계 필름의 적어도 일면에 프라이머 조성물을 이용하여 프라이머층을 형성하는 단계;
   상기 프라이머층이 형성된 아크릴계 필름을 알칼리성 수용액으로 처리하는 단계;
   상기 알칼리성 수용액으로 처리한 상기 아크릴계 필름 상에 접착제층을 이용하여 편광자를 접착하는 단계; 및
   상기 접착제층을 열풍 건조하는 단계를 포함하는 것인 편광판 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 알칼리성 수용액은 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬 및 수산화암모늄으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 알칼리제를 포함하는 것인 편광판의 제조방법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 알칼리성 수용액은 수산화칼륨 수용액인 것인 편광판의 제조방법.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 알칼리성 수용액의 농도가 30 wt% 이하인 것인 편광판의 제조방법.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 알칼리성 수용액으로 처리하는 단계는 20℃ 내지 70℃ 에서 수행되는 것인 편광판의 제조방법.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 알칼리성 수용액으로 처리하는 단계는 상기 아크릴계 필름을 알칼리성 수용액에 5초 내지 2분 동안 침지시키는 것인 편광판의 제조방법.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 알칼리성 수용액으로 처리하는 단계 이후에 상기 아크릴계 필름을 수세하는 단계를 더 포함하는 것인 편광판의 제조방법.
8. 청구항 1에 있어서, 상기 아크릴계 필름을 알칼리성 수용액으로 처리하는 단계 후, 상기 아크릴계 필름을 열풍 건조하는 단계를 더 포함하는 것인 편광판의 제조방법.
9. 청구항 1에 있어서, 상기 열풍 건조 단계는 40℃ 내지 100℃에서 수행되는 것인 편광판의 제조방법.
10. 청구항 1에 있어서, 상기 프라이머 조성물은 수분산 수지를 포함하는 것인 편광판 제조방법.
11. 청구항 10에 있어서, 상기 수분산 수지는 우레탄계 수지, 에스테르계 수지, 실리콘계 수지, 불소계 수지, (메트)아크릴계 수지, 가교 폴리비닐알코올 및 멜라민계 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 편광판의 제조방법.
12. 청구항 10에 있어서, 상기 프라이머 조성물은 상기 수분산 수지 100중량부에 대하여 열경화성 가교제를 0초과 30이하 중량부를 더 포함하는 편광판의 제조방법.
13. 청구항 12에 있어서, 상기 열경화성 가교제는 옥사졸린계 가교제, 카보디이미드계 가교제, 아지리딘계가교제, 실란계 가교제, 멜라민계 가교제, 에폭시계 가교제, 티탄네이트계 가교제 및 지르코네이트계 가교제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 편광판의 제조방법.
14. 청구항 1에 있어서, 상기 프라이머층의 두께는 50 nm 내지 2000 nm인 것인 편광판의 제조방법.
15. 청구항 1에 있어서, 상기 프라이머 층이 형성된 아크릴계 필름을 표면개질하는 단계를 더 포함하는 것인 편광판의 제조방법.
16. 청구항 11에 있어서, 상기 표면개질은 플라즈마 또는 코로나 처리인 것인 편광판의 제조방법.
17. 청구항 1에 있어서, 상기 접착제층은 폴리비닐알코올(PVA)계 수지를 포함하는 것인 편광판 제조방법.
18. 청구항 1에 있어서, 상기 아크릴계 필름은 알킬(메트)아크릴레이트계 단위를 포함하는 것인 편광판의 제조방법.
19. 청구항 1 내지 18중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 편광판.
20. 표시 패널; 및 상기 표시 패널의 일면 또는 양면에 부착되어 있는 청구항 19에 따른 편광판을 포함하는 화상표시장치.