KR20170058948A - 편광자의 제조 방법 - Google Patents
편광자의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170058948A KR20170058948A KR1020177008238A KR20177008238A KR20170058948A KR 20170058948 A KR20170058948 A KR 20170058948A KR 1020177008238 A KR1020177008238 A KR 1020177008238A KR 20177008238 A KR20177008238 A KR 20177008238A KR 20170058948 A KR20170058948 A KR 20170058948A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- polarizer
- crosslinking
- dyeing
- film
- boric acid
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 16
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 77
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 claims abstract description 63
- -1 boric acid compound Chemical class 0.000 claims abstract description 41
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims abstract description 40
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims abstract description 28
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 18
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 12
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000010186 staining Methods 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 76
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 26
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 20
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 20
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 17
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 17
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 13
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 13
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M sodium iodide Chemical compound [Na+].[I-] FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007602 hot air drying Methods 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 2
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-diacetyloxy-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 150000002496 iodine Chemical class 0.000 description 2
- HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M lithium iodide Chemical compound [Li+].[I-] HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 235000009518 sodium iodide Nutrition 0.000 description 2
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N trisodium borate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]B([O-])[O-] BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UAYWVJHJZHQCIE-UHFFFAOYSA-L zinc iodide Chemical compound I[Zn]I UAYWVJHJZHQCIE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 2-(3-phenylmethoxyphenyl)-1,3-thiazole-4-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=CSC(C=2C=C(OCC=3C=CC=CC=3)C=CC=2)=N1 OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBECDWUDYQOTSW-UHFFFAOYSA-N 2-ethylbut-3-enal Chemical compound CCC(C=C)C=O CBECDWUDYQOTSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UNMYWSMUMWPJLR-UHFFFAOYSA-L Calcium iodide Chemical compound [Ca+2].[I-].[I-] UNMYWSMUMWPJLR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- DKNPRRRKHAEUMW-UHFFFAOYSA-N Iodine aqueous Chemical compound [K+].I[I-]I DKNPRRRKHAEUMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 1
- 241000656145 Thyrsites atun Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001893 acrylonitrile styrene Polymers 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- CECABOMBVQNBEC-UHFFFAOYSA-K aluminium iodide Chemical compound I[Al](I)I CECABOMBVQNBEC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- SGUXGJPBTNFBAD-UHFFFAOYSA-L barium iodide Chemical compound [I-].[I-].[Ba+2] SGUXGJPBTNFBAD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001638 barium iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940075444 barium iodide Drugs 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000002981 blocking agent Substances 0.000 description 1
- 229910001640 calcium iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940046413 calcium iodide Drugs 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 230000009918 complex formation Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L copper;diiodide Chemical compound I[Cu]I GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 150000001925 cycloalkenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002497 iodine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 1
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- JTHNLKXLWOXOQK-UHFFFAOYSA-N n-propyl vinyl ketone Natural products CCCC(=O)C=C JTHNLKXLWOXOQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003518 norbornenyl group Chemical group C12(C=CC(CC1)C2)* 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000012788 optical film Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920001643 poly(ether ketone) Polymers 0.000 description 1
- 229920001483 poly(ethyl methacrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N prop-2-enenitrile;styrene Chemical compound C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000012192 staining solution Substances 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 239000002335 surface treatment layer Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- QPBYLOWPSRZOFX-UHFFFAOYSA-J tin(iv) iodide Chemical compound I[Sn](I)(I)I QPBYLOWPSRZOFX-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- NLLZTRMHNHVXJJ-UHFFFAOYSA-J titanium tetraiodide Chemical compound I[Ti](I)(I)I NLLZTRMHNHVXJJ-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 1
- RIUWBIIVUYSTCN-UHFFFAOYSA-N trilithium borate Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[O-]B([O-])[O-] RIUWBIIVUYSTCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WUUHFRRPHJEEKV-UHFFFAOYSA-N tripotassium borate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]B([O-])[O-] WUUHFRRPHJEEKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
본 발명은 편광자의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 발명은 편광자 형성용 필름의 팽윤, 염색, 가교 및 연신 단계를 포함하고, 상기 팽윤 단계, 상기 염색 단계 및 상기 가교 단계는 이 순서대로 수행되며, 상기 연신 단계의 적어도 일부는 상기 염색 단계에서, 및/또는 상기 염색 단계보다 앞에 수행되고, 상기 염색 단계 종료시에 있어, 연신 방향에서의 편광자 형성용 필름 내 결정과 결정 사이의 거리는 20 내지 40nm이며, 염색액은 붕산 화합물을 포함한다.
Description
본 발명은 편광자의 제조 방법에 관한 것이다.
액정표시장치(LCD), 전계발광(EL) 표시장치, 플라즈마 표시장치(PDP), 전계방출 표시장치(FED), 유기발광 다이오드(OLED) 등과 같은 각종 화상표시장치에 사용되고 있는 편광판은 일반적으로 폴리비닐알코올계(polyvinyl alcohol, PVA) 필름에 요오드계 화합물 또는 이색성 편광물질이 흡착 배향된 편광자를 포함하며, 편광자의 한 면에는 편광자 보호필름이 순서대로 적층되어 있으며, 편광자의 다른 한 면에는 편광자 보호필름, 액정셀과 접합되는 점착제층과 이형필름이 순서대로 적층된 다층 구조를 갖는다.
편광판을 구성하는 편광자는 화상표시장치에 적용되어 색 재현성이 우수한 화상을 제공하기 위하여 높은 투과율 및 편광도를 겸비할 것이 요구된다. 또한, 평판표시장치의 각 분야에의 응용이 확대되고 대형화 경향이 더욱 뚜렷해짐에 따라, 액정표시장치 등의 각종 화상표시장치를 고온 상태에서 장시간 사용하게 되는 경우가 발생하게 되어, 편광 성능 및 광학 성능의 향상과 함께 내구성의 향상에 대한 요구도 증가되었고, 그 결과 편광판의 성능에 대한 조건이 매우 엄격해졌다. 뿐만 아니라, 다양한 환경과 용도에 적합한 특성을 갖는 화상표시장치가 현재 요구되고 있으며, 고온 및 고습 조건하에서 색상 변화를 포함하는 광학 내구성, 고배향·고투과를 통한 고콘트라스트가 요구되고 있다.
한국등록특허 제1296786호에는 편광자의 제조 방법이 개시되어 있으나, 투과율이 높은 경우 편광도가 저하되는 문제점을 개선하지 못하였다.
본 발명은 광학 특성 및 내구성이 향상된 편광자를 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 편광자 형성용 필름의 팽윤, 염색, 가교 및 연신 단계를 포함하고,
상기 팽윤 단계, 상기 염색 단계 및 상기 가교 단계는 이 순서대로 수행되며,
상기 연신 단계의 적어도 일부는 상기 염색 단계에서, 및/또는 상기 염색 단계보다 앞에 수행되고,
상기 염색 단계 종료시에 있어, 연신 방향에서의 상기 편광자 형성용 필름 내 결정과 결정 사이의 거리는 20 내지 40nm이며, 염색액은 붕산 화합물을 포함하는, 편광자의 제조 방법.
2. 위 1에 있어서, 상기 연신 방향은 MD 방향인, 편광자의 제조 방법.
3. 위 1에 있어서, 상기 붕산 화합물은 염색액에 상기 염색액의 총 중량 중 0.3 내지 5중량%로 포함되는, 편광자의 제조 방법.
4. 위 1에 있어서, 상기 염색 단계 종료시까지의 누적 연신비가 2.0 내지 3.0배인, 편광자의 제조 방법.
5. 위 1에 있어서, 상기 가교 단계는 적어도 제1 및 제2 가교 단계를 포함하는, 편광자의 제조 방법.
6. 위 1에 있어서, 상기 염색 단계의 염색액 내 붕산 화합물의 농도는 가교 단계의 가교액 내 붕산 화합물의 농도보다 낮은, 편광자의 제조 방법.
7. 위 1에 있어서, 보색 단계를 더 포함하는, 편광자의 제조 방법.
8. 위 1 내지 7 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 편광자.
9. 위 8에 있어서, 붕산 가교 효율이 4.5 내지 9.0인, 편광자.
10. 위 8의 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 적층된 보호필름을 구비하는 편광판.
11. 위 10의 편광판을 포함하는 화상표시장치.
본 발명의 방법은 투과율이 높으면서도 편광도가 개선되어 광학 특성이 우수한 편광자를 제조할 수 있다.
본 발명의 방법은 내구성이 현저히 개선된 편광자를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 방법은 고온 조건에 장시간 노출된 경우에도 색상 변화를 최소화할 수 있다.
본 발명은 편광자 형성용 필름의 팽윤, 염색, 가교 및 연신 단계를 포함하고, 상기 팽윤 단계, 상기 염색 단계 및 상기 가교 단계는 이 순서대로 수행되며, 상기 연신 단계의 적어도 일부는 상기 염색 단계 종료시에, 및/또는 상기 염색 단계보다 앞에 수행되고, 상기 염색 단계 종료시에 있어, 연신 방향에서의 상기 편광자 형성용 필름 내 결정과 결정 사이의 거리는 20 내지 40nm이며, 염색액은 붕산 화합물을 포함함으로써, 편광도가 우수하며 내구성이 현저히 개선되고, 고온 조건에 장시간 노출된 경우에도 색상 변화를 최소화할 수 있는 편광자의 제조 방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
통상, 편광자의 제조 방법은 팽윤 단계, 염색 단계, 가교 단계, 연신 단계, 수세 단계 및 건조 단계를 포함하며, 주로 연신 방법에 의해 분류된다. 예를 들면, 건식 연신 방법, 습식 연신 방법, 또는 상기 두 종류의 연신 방법을 혼합한 하이브리드 연신 방법 등을 들 수 있다. 이하에서는 습식 연신 방법을 일례로 하여 본 발명의 편광자의 제조 방법을 설명하나 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 단계들 중 건조 단계를 제외한 나머지 단계는 각각 여러 종류의 용액 중에서 선택된 1종 이상의 용액으로 채워진 항온 수조(bath) 내에 편광자 형성용 필름을 침지한 상태에서 수행된다.
또한, 본 발명의 편광자의 각 제조 단계의 반복 횟수, 공정 조건 등은 본 발명의 목적에서 벗어나지 않는 한 특별히 한정되지 않는다.
이하에서는 본 발명의 편광자 제조 방법의 일 구현예를 보다 상세히 설명한다.
본 발명에서 편광자는 편광자 형성용 필름에 요오드가 흡착 배향된, 통상의 요오드계 편광자를 의미한다.
편광자 형성용 필름은 이색성 물질, 예를 들면 요오드에 의해 염색 가능한 필름이라면 그 종류는 특별히 제한되지 않으며, 구체적으로는 폴리비닐알코올 필름, 부분적으로 검화된 폴리비닐알코올 필름; 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 필름, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름, 셀룰로오스 필름, 이들의 부분적으로 검화된 필름 등과 같은 친수성 고분자 필름; 또는 탈수 처리된 폴리비닐알코올계 필름, 탈염산 처리된 폴리비닐알코올계 필름 등과 같은 폴리엔 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서 면내에서 편광도의 균일성을 강화하는 효과가 우수할 뿐만 아니라, 요오드에 대한 염색 친화성이 우수하다는 점에서 폴리비닐알코올계 필름이 바람직하다.
<팽윤 단계>
팽윤 단계는 미연신된 편광자 형성용 필름을 염색하기 전에 팽윤용 수용액으로 채워진 팽윤조에 침지하여, 편광자 형성용 필름의 표면 상에 퇴적된 먼지나 블록킹 방지제와 같은 불순물을 제거하고 편광자 형성용 필름을 팽윤시켜 연신 효율을 향상시키고 염색 불균일성도 억제하여 편광자의 물성을 향상시키기 위한 단계이다.
팽윤용 수용액으로는 통상 물(순수, 탈이온수)을 단독으로 사용할 수 있으며, 고분자 필름의 가공성을 향상시키기 위하여 소량의 글리세린을 첨가해도 된다.
글리세린을 포함할 경우 그 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 팽윤용 수용액 총 중량 중 5중량% 이하일 수 있다.
팽윤조의 온도는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 20 내지 45℃일 수 있고, 바람직하게는 20 내지 40℃인 것이 좋다. 팽윤조의 온도가 상기 범위 내인 경우, 이후의 연신 및 염색 효율이 우수하며, 과도한 팽윤에 의한 필름의 팽창을 방지할 수 있다.
팽윤 단계의 수행 시간(팽윤조 침지 시간)은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 180초 이하일 수 있고, 바람직하게는 90초 이하인 것이 좋다. 팽윤조 침지 시간이 상기 범위 내인 경우, 팽윤이 과도하여 포화 상태가 되는 것을 억제할 수 있어, 편광자 형성용 필름의 연화로 인한 파단을 방지하고 염색 단계에서 요오드의 흡착이 균일하게 되어 편광도를 향상시킬 수 있다.
팽윤 단계와 연신 단계가 동시에 수행될 수 있으며, 이 경우 연신비는 약 1.1 내지 1.7배일 수 있고, 바람직하게는 1.2 내지 1.6배인 것이 좋다. 상기 연신비가 1.1배 미만인 경우 주름이 발생할 수 있으며, 1.7배를 초과하는 경우 초기 광학 특성이 저하될 수 있다.
팽윤 단계에는 익스팬더 롤, 스파이럴 롤, 크라운 롤, 크로스 가이더, 벤드 바 등을 욕 중 및/또는 욕 출입구에 설치해도 된다.
<염색 단계>
염색 단계는 편광자 형성용 필름을 이색성 물질, 예를 들어 요오드를 포함하는 염색액으로 채워진 염색조에 침지시켜 편광자 형성용 필름에 요오드를 흡착시키는 단계이다.
통상, 편광자의 제조 공정 중 염색 단계에서 요오드 및 요오드화물을 포함하는 염색 용액에 침지시키는데, 이 때 투과율이 높아지도록 제조하는 경우, 편광도가 저하되는 것을 해결할 수 없다는 문제점이 있었다.
그러나 본 발명은 염색 단계 종료시에 있어, 연신 방향에서의 편광자 형성용 필름(고분자) 내 결정과 결정 사이의 거리를 20 내지 40nm로 하고, 바람직하게는 20 내지 35nm로 하고, 더욱 바람직하게는 20 내지 32nm로 하고, 염색액이 붕산 화합물을 포함하도록 하여 가교 반응의 수행 전 붕산 화합물의 체류 시간을 향상시키고 편광자 형성용 필름에 이색성 물질인 요오드의 착체 형성률을 높게 함에 따라 초기 편광도를 양호하게 한다.
또한, 본 발명의 제조 방법에 따르면, 붕산 가교 효율이 높아져 형성된 착체의 안정화도가 향상되어, 고온 조건에서도 착체 분해량이 적어져 편광자의 내구성을 현저히 개선할 수 있다.
또한 상기 연신 방향은 MD 방향인 것이 바람직하다. MD 방향이란, 편광자 형성용 필름의 길이 방향(세로 방향)이며, 본 발명의 제조 방법에서 편광자 형성용 필름의 반송 방향이기도 하다.
염색 단계 종료시에 있어, 연신 방향으로의 편광자 형성용 필름 내 결정과 결정 사이의 거리는 편광자 형성용 필름의 종류나 연신비의 조절을 통해 달성할 수 있으며, 바람직하게는 염색 단계 종료시의 누적 연신비를 2.0 내지 3.0배의 범위 내로 조절하는 방법을 사용할 수 있다.
상기 붕산 화합물의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 상기 붕산 화합물은 붕산, 붕산 나트륨, 붕산 칼륨 및 붕산 리튬 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
염색액에 포함되는 붕산 화합물은 염색액 100중량%에 대하여 0.3 내지 5중량%로 염색액에 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 PVA-I3 착체 및 PVA-I5 착체의 함량을 더욱 증가시킬 수 있고 절단의 위험성이 낮아진다.
또한 염색액 내의 붕산 화합물은 이후에 수행되는 가교 단계의 가교액에 첨가되는 붕산 화합물보다 더 낮은 농도를 갖도록 포함될 수 있다.
염색액은 물, 수용성 유기용매 또는 이들의 혼합용매와 요오드를 더 포함할 수 있다. 요오드의 농도는 염색액에 대하여 0.4 내지 400mmol/L일 수 있고, 바람직하게는 0.8 내지 275mmol/L, 보다 바람직하게는 1 내지 200mmol/L인 것이 좋다.
염색액은 염색 효율 개선을 위해 용해 보조제로서 요오드화물을 더 포함할 수 있다.
요오드화물의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 요오드화 칼륨, 요오드화 리튬, 요오드화 나트륨, 요오드화 아연, 요오드화 알루미늄, 요오드화 납, 요오드화 구리, 요오드화 바륨, 요오드화 칼슘, 요오드화 주석, 요오드화 티탄 등을 들 수 있으며, 물에 대한 용해도가 높다는 점에서 요오드화 칼륨이 바람직하다. 이들은 각각 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 요오드화물의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 염색액 100중량% 중 0.01 내지 10중량%일 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 5중량%인 것이 좋다.
염색조의 온도는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 5 내지 42℃일 수 있고, 바람직하게는 10 내지 35℃인 것이 좋다.
염색조에 편광자 형성용 필름을 침지하는 시간은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 1 내지 20분일 수 있고, 바람직하게는 2 내지 10분일 수 있다.
염색 단계와 동시에 연신 단계가 수행될 수 있고, 이 경우 연신비는 1.2 내지 1.76배인 것이 좋다.
또한 팽윤 및 염색 단계를 포함하는 염색 단계 종료시의 누적 연신비는 전술한 바와 같이 2.0 내지 3.0배일 수 있다. 상기 범위에서 본 발명에 따른 결정 간의 거리를 실현할 수 있고, 필름의 주름이 발생하여 외관 불량이 발생하거나 초기 광학 특성이 취약한 문제를 해결할 수 있다.
본 명세서에서 누적 연신비란, 각 단계에서의 연신비의 곱의 값을 의미한다.
<가교 단계>
가교 단계는 물리적으로 흡착되어 있는 요오드 분자에 의한 염색성이 외부 환경에 의해 저하되지 않도록, 염색된 편광자 형성용 필름을 가교액에 침지시켜 흡착된 요오드 분자를 고정시키는 단계이다.
본 발명의 가교 단계에 사용되는 가교액은 붕산 화합물을 포함한다. 이를 통해 가교 효율을 향상시켜 공정 중 필름의 주름 발생을 억제하고, 이색성 물질의 배향을 형성하여 광학 특성을 향상시킬 수 있다.
이색성 염료인 요오드는 가교 반응이 불안정한 경우, 습열 환경에 의해서 요오드 분자가 탈리하는 경우가 있기 때문에 충분한 가교 반응이 요구된다. 또한 폴리비닐알코올 분자 간에 위치하는 거의 모든 요오드 분자를 배향시켜 광학 특성을 향상시키기 위해, 일반적으로 가교 단계에서 가장 큰 연신비로 연신되어야 하기 때문에 가교 단계가 중요하다.
본 발명에 따른 가교 단계는 단일 또는 복수의 단계로 수행될 수 있으며, 예를 들면, 적어도 제1 가교 단계 및 제2 가교 단계를 포함하여 수행될 수 있다. 상기 가교 단계 중 하나 이상의 단계에 사용되는 가교액에 붕산 화합물이 포함될 수 있다. 이에 의해, 편광자의 광학 특성과 내구성을 동시에 향상시킬 수 있다.
상기 가교액 내의 붕산 화합물의 농도는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 가교액 총 중량 중 1 내지 10중량%일 수 있고, 바람직하게는 2 내지 6중량%인 것이 좋다. 가교액 내의 붕산 화합물의 농도가 1중량% 미만일 경우 가교 효과가 감소하여 폴리비닐알코올 및 요오드의 배향성이 저하될 수 있고, 10중량%를 초과하는 경우, 과도한 가교 결합으로 인하여 절단이 발생할 수 있다.
붕산 화합물은 염색 단계에서 사용한 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 가교액은 용매로 사용되는 물, 및 물과 함께 상호 용해 가능한 유기용매를 포함할 수 있으며, 편광자의 면내에서의 편광도의 균일성 및 염착된 요오드의 탈착을 방지하기 위하여 소량의 요오드화물을 더 포함할 수 있다.
상기 요오드화물은 염색 단계에서 사용된 것과 동일한 것을 사용할 수 있으며, 상기 요오드화물의 농도는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 가교액 총 중량 중 0.05 내지 15중량%일 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 11중량%인 것이 좋다. 가교조의 요오드화물의 농도가 상기 범위를 만족하는 경우, 염색 단계에서 흡착된 요오드 이온들이 필름에서 탈리되거나 가교액에 포함된 요오드 이온이 필름으로 침투하는 것을 막아 투과율의 변화를 억제할 수 있다.
가교조의 온도는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 20 내지 70℃일 수 있다.
가교조에 편광자 형성용 필름을 침지하는 시간은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 1초 내지 15분일 수 있으며, 바람직하게는 5초 내지 10분인 것이 좋다.
가교 단계와 동시에 연신 단계가 수행될 수 있고, 이 경우 제1 가교 단계의 연신비는 1.4 내지 3.0배일 수 있으며, 바람직하게는 1.5 내지 2.5배인 것이 좋다. 또한, 제2 가교 단계의 연신비는 1.01 내지 2.0배일 수 있으며, 바람직하게는 1.2 내지 1.8배인 것이 좋다. 또한 상기 제1 가교 단계 및 제2 가교 단계의 누적 연신비는 1.5 내지 5.0배일 수 있고, 바람직하게는 1.7 내지 4.5배인 것이 좋다. 상기 범위 내에서 가교 효율의 상승 효과를 유지할 수 있고, 과도한 연신으로 인하여 필름의 파단이 발생하거나 생산 효율성이 저하되는 문제는 발생하지 않는다.
<보색 단계>
필요에 따라, 본 발명의 편광자의 제조 방법은 가교 단계 이후에 보색 단계를 더 포함할 수 있다.
보색 단계는 상기 가교 단계를 거친 필름을 붕산 화합물이 포함된 보색액, 바람직하게는 붕산 화합물 및 요오드화물이 포함된 보색액에 침지하여, 요오드 착체가 물리적으로 흡착되어 있는 편광자 형성용 필름의 폴리비닐알코올 분자 간에 위치한 요오드 착체를 붕산 가교 근처에 배향시킴으로써 요오드 착체를 안정화하여 색상을 조절한다. 또한 가교 단계에서 충분히 흡착되지 않은 요오드 착체가 염색된 편광자 형성용 필름에 대한 색상을 보정한다.
상기 보색 수용액은 용매인 물과 붕산, 붕산 나트륨 등의 붕산 화합물을 포함하며, 물과 함께 상호 용해 가능한 유기용매 및 요오드화물을 더 포함할 수 있다. 붕산 화합물은 염색 단계에서 사용한 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.
붕산 화합물은 폴리비닐알코올을 가교하여 배향성을 부여하고, 공정 중 주름 발생을 억제함으로써 취급성을 향상시키고 요오드 배향을 형성하는 역할을 한다.
상기 보색 수용액 내의 붕산 화합물의 농도는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 보색 수용액 100중량%에 대하여 1 내지 10중량%일 수 있고, 바람직하게는 2 내지 6중량%인 것이 좋다. 상기 범위 내에서 색상 조절 효과가 매우 우수하며 연신 공정 중 절단 위험성을 낮출 수 있다.
요오드화물은 편광자 면내에서의 편광도의 균일성과 염착된 요오드의 탈착을 방지하기 위하여 사용되며, 상기 요오드화물은 염색 단계에서 사용된 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.
상기 보색 수용액 내의 요오드화물의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 보색 수용액 100중량%에 대하여 0.05 내지 15중량%일 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 11중량%인 것이 좋다. 상기 범위 내에서 요오드 이온이 탈리하여 투과율이 감소하거나 요오드 이온이 필름으로 침투하여 투과율이 감소되는 문제를 방지할 수 있다.
보색조의 온도는 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 20 내지 70℃일 수 있고, 보색조에서의 폴리비닐알코올계 필름의 침지 시간은 1초 내지 15분일 수 있으며, 바람직하게는 5초 내지 10분인 것이 좋다.
보색 단계와 동시에 연신 단계가 수행될 수 있으며, 이때 보색 단계의 연신비는 1.01 내지 1.5배일 수 있고, 바람직하게는 1.02 내지 1.08배일 수 있다. 상기 범위에서 필름이 파단 없이 색상 조절 효과를 나타낼 수 있으며 생산 효율성이 높다.
본 발명은 총 누적 연신비가 4.0 내지 7.0배가 되도록 연신되는 것이 바람직하다.
<수세 단계>
필요에 따라 본 발명의 편광자 제조 방법은 가교 단계(또는 보색 단계)가 완료된 후에 수세 단계를 더 포함할 수 있다.
수세 단계는 가교(또는 보색)가 완료된 편광자 형성용 필름을 수세액으로 채워진 수세조에 침지시켜 이전 단계에서 편광자 형성용 필름에 부착된 불필요한 잔류물을 제거하는 단계이다.
수세용 수용액은 물(탈이온수)일 수 있으며, 여기에 요오드화물이 더 첨가될 수도 있다. 요오드화물로는 염색 단계에서 사용된 것과 동일한 것을 사용할 수 있으며, 이들 중에서 요오드화 나트륨 또는 요오드화 칼륨을 사용하는 것이 바람직하다.
요오드화물의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 수세용 수용액 총 중량 중 0.1 내지 10중량부일 수 있으며, 바람직하게는 3 내지 8중량부일 수 있다.
수세조의 온도는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 10 내지 60℃일 수 있고, 바람직하게는 15 내지 40℃일 수 있다.
수세 단계는 생략 가능하며, 염색 단계, 가교 단계 또는 보색 단계와 같은 이전 단계들이 완료될 때마다 수행될 수도 있다. 또 1회 이상 반복될 수도 있으며, 그 반복 횟수는 특별히 제한되지 않는다.
<건조 단계>
건조 단계는 수세된 편광자 형성용 필름을 건조시키고, 건조에 의한 네크인으로 염착된 요오드 분자의 배향을 보다 향상시켜 광학 특성이 우수한 편광자를 얻는 단계이다.
건조 방법으로는 자연 건조, 에어 건조, 가열 건조, 마이크로파 건조, 열풍 건조 등의 방법을 이용할 수 있으며, 최근에는 필름 내에 있는 물만을 활성화시켜 건조시키는 마이크로파 처리가 새롭게 이용되고 있으며, 통상 열풍 처리와 원적외선 처리가 주로 사용되고 있다.
열풍 건조시 온도는 특별히 한정되지 않으나, 편광자의 열화를 방지하기 위하여 비교적 낮은 온도에서 수행되는 것이 바람직하며, 예를 들면 20 내지 90℃일 수 있으며, 바람직하게는 80℃ 이하, 더욱 바람직하게는 60℃ 이하인 것이 좋다.
상기 열풍 건조의 수행 시간은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 1 내지 10분간 수행될 수 있다.
<편광자 및 편광판>
본 발명은 상기 방법으로 제조된 편광자 및 상기 방법으로 제조된 편광자의 적어도 일면에 보호필름이 적층된 편광판을 제공한다.
상기 방법으로 제조된 편광자의 붕산 가교 효율은 4.5 내지 9.0일 수 있으며, 상기 범위 내에서 내구성이 현저히 개선되어 고온 조건에 장시간 노출된 경우에도 색상 변화를 최소화할 수 있다.
상기 보호필름의 종류는 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차폐성, 등방성 등이 우수한 필름이라면 특별히 한정되지 않으며, 구체적인 예를 들면 폴리 에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 폴리아크릴계 수지, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노르보넨 구조를 가진 폴리올레핀, 에틸렌 프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 폴리아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알코올계 수지; 염화 비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등과 같은 열가소성 수지로 구성된 필름을 들 수 있으며, 상기 열가소성 수지의 블렌드물로 구성된 필름도 사용할 수 있다. 또한 (메타)아크릴계, 우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 이루어진 필름을 사용할 수도 있다. 이들 중에서도 특히 알칼리 등에 의해 비누화(검화)된 표면을 가진 셀룰로오스계 필름이 편광 특성 또는 내구성을 고려하면 바람직하다. 또한 보호필름은 하기 광학층의 기능을 겸비한 것일 수도 있다.
상기 편광판의 구조는 특별히 제한되지 않으며, 필요한 광학 특성을 만족시키는 여러 광학층이 편광자 상에 적층된 것일 수 있다. 예를 들어, 편광자의 적어도 한 면에 편광자를 보호하는 보호필름이 적층된 구조; 편광자의 적어도 한 면 또는 보호필름 상에 하드코트층, 반사방지층, 점착방지층, 확산방지층, 방현층 등의 표면 처리층이 적층된 구조; 편광자의 적어도 한 면 또는 보호필름 상에 시야각을 보상하는 배향 액정층 또는 또 다른 기능성 막이 적층된 구조를 가지는 것일 수 있다. 또한, 각종 화상표시장치를 형성하는데 이용되는 편광 변환 장치와 같은 광학막, 리플렉터, 반투과판, 1/2 파장판 또는 1/4 파장판 등의 파장판(λ판 포함)을 포함하는 위상차판, 시야각 보상막, 휘도 향상막 중 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 광시야각 편광판; 또는 휘도 향상막이 적층된 편광판 등이 바람직하다.
이러한 편광판은 통상의 액정표시장치뿐만 아니라 전계발광 표시장치, 플라즈마 표시장치, 전계방출 표시장치 등의 각종 화상표시장치에 적용 가능하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 및 비교예
(1) 실시예 1
검화도가 99.9% 이상인 투명한 미연신 폴리비닐알코올(PVA) 필름(PE60, KURARAY사)을 25℃의 물(탈이온수)에 1분 20초간 침지하여 팽윤시킨 후, 요오드 1.25mmol/L와 요오드화 칼륨 1.25중량%, 붕산 0.3중량%가 함유된 30℃의 염색용 수용액에 2분 30초간 침지하여 염색하였다. 이때 팽윤 및 염색 단계에서 각각 1.56배, 1.64배의 연신비로 연신하여 염색조 통과 후의 누적 연신비가 2.56배가 되도록 연신하였다. 이어서 요오드화 칼륨 13.9중량%, 붕산 3중량%가 함유된 56℃의 가교용 수용액에 26초간 침지(제1 가교 단계)하여 가교시키면서 1.7배의 연신비로 연신하였다. 이후에, 요오드화 칼륨 13.9중량%, 붕산 3중량%가 함유된 56℃의 가교용 수용액에 20초간 침지(제2 가교 단계)하여 가교시키면서 1.34배의 연신비로 연신하였다. 이어서 요오드화 칼륨 5중량%, 붕산 2중량%가 함유된 40℃의 보색용 수용액에 10초간 침지하면서 1.01배 연신하였다.
이때 팽윤, 염색 및 가교, 보색 단계의 총 누적 연신비가 6배가 되도록 하였다. 가교가 완료된 후 폴리비닐알코올(PVA) 필름을 70℃의 오븐에서 4분 동안 건조시켜 편광자를 제조하였다.
제조된 편광자의 양면에 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름을 적층하여 편광판을 제조하였다.
(2) 실시예 2 내지 7 및 비교예 1 내지 3
하기 표 1에 기재된 염색조의 붕산 농도, 팽윤 단계의 연신비, 염색 단계의 연신비, 및 염색조 통과 후의 누적 연신비를 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
참고로, 상기 실시예 및 비교예들의 편광자는 모두 고투과율(43.5%)을 갖도록 제조된 것이며, 이하에서 그 물성을 비교한 것이다.
분석예
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 편광자의 물성(가교 효율 및 PVA 필름 내 결정과 결정 사이의 거리)을 하기 방법으로 측정하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
1. 가교 효율
1.1 가교도
실시예 및 비교예에서 제조된 편광자의 중앙부를 10cm×10cm 사이즈로 컷팅한 후 Thermo fisher scientific사의 Nicolet 5700(FT-IR) 장치를 이용하여 가교도를 측정하였다.
FT-IR 팁으로는 Pike technologies사의 VeeMAX III(ATR)을 사용했으며, Scan 횟수는 16회, Resolution은 4cm-1로 하였다. 또한 측정된 IR Data 중 2850~3000cm- 1영역의 면적(a)을 3.2의 기준에 맞춰서 기준 Peak 면적(a)으로 한 뒤, 1200~1360cm-1의 면적을 기준 Peak 면적(a)으로 나눈다.
가교도=(1200~1360cm-1의 면적)/(기준 Peak 면적(a))
상기의 가교도 측정 방법을 3회 실시한 후 평균값을 구한다.
1.2 Boron 분석
실시예 및 비교예에서 제조된 편광자 샘플의 시료 0.15g을 Vial에 넣고 초순수를 첨가하여 시료 중량을 25g으로 하고, Vial을 90℃의 항온조에 넣어 편광자 샘플을 완전히 녹인 후 방냉한다.
방냉된 시료에 만니톨 용액 20mL를 첨가하여 0.1N NaOH로 적정하여 Boron 함유율(%)를 구한다.
1.3 가교 효율
얻어진 가교도와 Boron 함유율을 이용해서 하기 식을 통해 가교 효율을 산출한다.
가교 효율: 가교도/Boron 함유율(%)
2. PVA 내 결정과 결정 사이의 거리(Long Period)
포항 가속기 연구소(PAL)의 Synchrotron Beam을 사용하고, 1.567 옴스트롱의 X-ray 파장에서 샘플에서 디렉터까지의 거리를 3.0m로 하여, Beam Path 1mm에서 염색조 누적 연신비에 따른 PVA 내 연신 방향에서의 결정과 결정 사이의 거리를 산란 벡터 q의 피크에 기초해서 측정하였다.
PVA 내의 결정과 결정 사이의 거리(Long Period, d)=2π/q
시험예
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 편광자의 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
1. 광학 특성
(1) 편광도, A700, A480
제조된 편광자를 4cm×4cm 크기로 절단한 후 자외가시광선 분광계(V-7100, JASCO사 제조)를 이용하여 투과율을 측정하였다. 이때, 편광도는 하기 수학식 1로 정의된다.
참고로 편광도는 0.001 정도의 차이도 콘트라스트 비에 큰 영향을 주는 것에 유의할 필요가 있다. 편광도는 99.990 미만이 되면 콘트라스트 비가 저하되어 리얼 블랙(real black)의 구현이 어려워진다.
[수학식 1]
편광도(P)=[(T1-T2)/(T1+T2)]1 /2×100
또한 편광도(P)의 단위는 %이다.
(식 중, T1은 한 쌍의 편광자를 흡수축이 평행한 상태로 배치하였을 경우 얻어지는 평행 투과율이고, T2는 한 쌍의 편광자를 흡수축이 직교하는 상태로 배치하였을 경우 얻어지는 직교 투과율임).
A700 및 A480은 수학식 2 및 3으로 정의되는 흡광도이다.
[수학식 2]
A700=-Log10{(TMD , 700×TTD , 700)/10000}
(식 중, TMD , 700은 제조된 편광판을 당해 편광판의 흡수축이 측정광의 직선 편광과 직교하는 상태로 배치하였을 때 얻어지는 700nm 파장에서의 투과율이고, TTD, 700은 제조된 편광판을 당해 편광판의 흡수축이 측정광의 직선 편광과 평행한 상태로 배치하였을 때 얻어지는 700nm 파장에서의 투과율이며, 이 단위들은 모두 %이다).
[수학식 3]
A480=-Log10{(TMD , 480×TTD , 480)/10000}
(식 중, TMD , 480은 제조된 편광판을 당해 편광판의 흡수축이 측정광의 직선 편광과 직교하는 상태로 배치했을 때 얻어지는 480nm 파장에서의 투과율이고, TTD , 480은 제조된 편광판을 당해 편광판의 흡수축이 측정광의 직선 편광과 평행한 상태로 배치하였을 때 얻어지는 480nm 파장에서의 투과율이며, 이 단위들은 모두 %이다).
A700과 A480의 흡광도 수치가 높을 경우 PVA-I5 착체(PVA 및 I5 -의 착체) 및 PVA-I3 착체(PVA 및 I3 -의 착체)의 함량이 높아 편광도가 높은 것을 의미한다.
2. 내열성 평가
실시예 및 비교예에서 제조된 편광판을 105℃에서 30분간 방치하기 전과 후의 분광 투과율 τ(λ)을 분광 광도계(V7100, 일본분광사)로 측정하여 이 결과로부터 직교 분광 투과 스펙트럼을 구하고, 상기 수학식 2로 표시되는 A700을 구하였다.
상기 내열성 평가 이후 목시 관찰에 의해 편광판의 적변 발생 유무를 확인하였다. 표 1에서 X는 적변이 발생하지 않은 것을 나타내고, ○는 적변이 발생한 것을 나타낸다.
상기 표 2를 참조하면, 실시예 1 내지 10의 방법으로 제조된 편광자는 우수한 광학 특성을 나타내고, 내열성 테스트 후에도 비교적 높은 흡광도를 나타내었고, 적변 현상이 발생하지 않았다. 그러나 비교예 1 내지 5의 방법으로 제조된 편광자는 광학 특성이 다소 떨어지고 내열성 테스트 이후 흡광도가 낮은 편이었으며 대체로 적변 현상이 발생하였다.
Claims (11)
- 편광자 형성용 필름의 팽윤, 염색, 가교 및 연신 단계를 포함하고,
상기 팽윤 단계, 상기 염색 단계 및 상기 가교 단계는 이 순서대로 수행되며,
상기 연신 단계의 적어도 일부는 상기 염색 단계에서, 및/또는 상기 염색 단계보다 앞에 수행되고,
상기 염색 단계 종료시에 있어, 연신 방향에서의 상기 편광자 형성용 필름 내 결정과 결정 사이의 거리는 20 내지 40nm이며,
염색액은 붕산 화합물을 포함하는, 편광자의 제조 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 연신 방향은 MD 방향인, 편광자의 제조 방법. - 청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 붕산 화합물은 염색액에 상기 염색액의 총 중량 중 0.3 내지 5중량%로 포함되는, 편광자의 제조 방법. - 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 염색 단계 종료시까지의 누적 연신비가 2.0 내지 3.0배인, 편광자의 제조 방법. - 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가교 단계는 적어도 제1 및 제2 가교 단계를 포함하는, 편광자의 제조 방법. - 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 염색 단계의 염색액 내 붕산 화합물의 농도는 상기 가교 단계의 가교액 내 붕산 화합물의 농도보다 낮은, 편광자의 제조 방법. - 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
보색 단계를 더 포함하는, 편광자의 제조 방법. - 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 편광자.
- 청구항 8에 있어서,
붕산 가교 효율이 4.5 내지 9.0인, 편광자. - 청구항 8의 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 적층된 보호필름을 구비하는 편광판.
- 청구항 10의 편광판을 포함하는 화상표시장치.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140127225A KR20160035516A (ko) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | 편광자의 제조 방법 |
| KR1020140127225 | 2014-09-23 | ||
| PCT/JP2015/076509 WO2016047554A1 (ja) | 2014-09-23 | 2015-09-17 | 偏光子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170058948A true KR20170058948A (ko) | 2017-05-29 |
| KR102450760B1 KR102450760B1 (ko) | 2022-10-05 |
Family
ID=55581081
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140127225A KR20160035516A (ko) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | 편광자의 제조 방법 |
| KR1020177008238A KR102450760B1 (ko) | 2014-09-23 | 2015-09-17 | 편광자의 제조 방법 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140127225A KR20160035516A (ko) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | 편광자의 제조 방법 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6694821B2 (ko) |
| KR (2) | KR20160035516A (ko) |
| CN (1) | CN107076906B (ko) |
| TW (1) | TWI663435B (ko) |
| WO (1) | WO2016047554A1 (ko) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018025765A (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-15 | 住友化学株式会社 | 光学積層体 |
| JP2018025764A (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-15 | 住友化学株式会社 | 光学積層体 |
| KR102535102B1 (ko) * | 2016-08-18 | 2023-05-19 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | 편광 필름의 제조 방법 및 제조 장치 |
| TWI782046B (zh) * | 2017-07-03 | 2022-11-01 | 日商住友化學股份有限公司 | 偏光膜的製造方法及製造裝置 |
| CN107987213B (zh) * | 2017-12-28 | 2020-07-21 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 偏光膜材料及其制备方法、偏光膜及其制作方法 |
| KR20220022409A (ko) * | 2020-08-18 | 2022-02-25 | 동우 화인켐 주식회사 | 반사방지용 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치 |
| JP7566719B2 (ja) * | 2021-12-01 | 2024-10-15 | 日東電工株式会社 | 偏光子の製造方法および偏光板の製造方法 |
| JP7566720B2 (ja) | 2021-12-01 | 2024-10-15 | 日東電工株式会社 | 偏光子の製造方法および偏光板の製造方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5649734A (en) * | 1979-09-29 | 1981-05-06 | Nitto Electric Ind Co Ltd | Crosslinking of polyvinyl alcohol type polymer |
| JP2005266326A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Nitto Denko Corp | 偏光フィルムの製造方法、偏光フィルムおよびそれを用いた光学フィルムならびに画像表示装置 |
| JP2007140127A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Nitto Denko Corp | 偏光子、その製造方法、光学フィルムおよび画像表示装置 |
| JP2012203002A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-22 | Nitto Denko Corp | 偏光子及びその製造方法 |
| KR20130018605A (ko) * | 2011-08-09 | 2013-02-25 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 편광자 및 그 제조 방법 |
| KR20130023097A (ko) * | 2011-08-23 | 2013-03-07 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 편광자의 제조 방법 |
| JP2013105036A (ja) * | 2011-11-14 | 2013-05-30 | Nitto Denko Corp | 偏光子の製造方法、偏光子、偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置 |
| KR101296786B1 (ko) | 2012-08-21 | 2013-09-16 | 주식회사 파수닷컴 | 가상 프린터를 이용한 인쇄 제어 장치 및 방법, 그리고 인증서버 및 그 인증 방법 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4906308B2 (ja) * | 2004-11-02 | 2012-03-28 | 日本合成化学工業株式会社 | ポリビニルアルコール系フィルム、およびその製造方法 |
-
2014
- 2014-09-23 KR KR1020140127225A patent/KR20160035516A/ko unknown
-
2015
- 2015-09-17 WO PCT/JP2015/076509 patent/WO2016047554A1/ja active Application Filing
- 2015-09-17 JP JP2016550152A patent/JP6694821B2/ja active Active
- 2015-09-17 CN CN201580050228.4A patent/CN107076906B/zh active Active
- 2015-09-17 KR KR1020177008238A patent/KR102450760B1/ko active IP Right Grant
- 2015-09-23 TW TW104131395A patent/TWI663435B/zh active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5649734A (en) * | 1979-09-29 | 1981-05-06 | Nitto Electric Ind Co Ltd | Crosslinking of polyvinyl alcohol type polymer |
| JP2005266326A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Nitto Denko Corp | 偏光フィルムの製造方法、偏光フィルムおよびそれを用いた光学フィルムならびに画像表示装置 |
| JP2007140127A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Nitto Denko Corp | 偏光子、その製造方法、光学フィルムおよび画像表示装置 |
| JP2012203002A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-22 | Nitto Denko Corp | 偏光子及びその製造方法 |
| KR20130018605A (ko) * | 2011-08-09 | 2013-02-25 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 편광자 및 그 제조 방법 |
| KR20130023097A (ko) * | 2011-08-23 | 2013-03-07 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 편광자의 제조 방법 |
| JP2013105036A (ja) * | 2011-11-14 | 2013-05-30 | Nitto Denko Corp | 偏光子の製造方法、偏光子、偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置 |
| KR101296786B1 (ko) | 2012-08-21 | 2013-09-16 | 주식회사 파수닷컴 | 가상 프린터를 이용한 인쇄 제어 장치 및 방법, 그리고 인증서버 및 그 인증 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102450760B1 (ko) | 2022-10-05 |
| TWI663435B (zh) | 2019-06-21 |
| KR20160035516A (ko) | 2016-03-31 |
| JP6694821B2 (ja) | 2020-05-20 |
| TW201617647A (zh) | 2016-05-16 |
| JPWO2016047554A1 (ja) | 2017-07-06 |
| CN107076906A (zh) | 2017-08-18 |
| CN107076906B (zh) | 2020-10-13 |
| WO2016047554A1 (ja) | 2016-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20170058948A (ko) | 편광자의 제조 방법 | |
| KR101400132B1 (ko) | 편광자의 제조 방법 | |
| KR102478803B1 (ko) | 편광자 및 편광자의 제조 방법 | |
| KR20150052777A (ko) | 편광자의 제조방법 | |
| KR20170045265A (ko) | 편광자의 제조 방법 | |
| KR20150001276A (ko) | 편광자의 제조방법 및 편광자 | |
| KR101938896B1 (ko) | 편광자의 제조방법 및 이를 이용한 편광판 | |
| KR20130030990A (ko) | 편광자의 제조방법 | |
| KR101852355B1 (ko) | 편광자 및 그 제조방법 | |
| KR101938409B1 (ko) | 편광자의 제조방법 | |
| KR101820054B1 (ko) | 편광자의 제조방법 | |
| KR20100129509A (ko) | 편광자의 광학 내구성 개선 방법 | |
| KR20150001275A (ko) | 편광자의 제조방법 및 편광자 | |
| KR20120124903A (ko) | 편광자의 제조방법 | |
| KR20160080335A (ko) | 편광자의 제조방법 | |
| KR20150001273A (ko) | 편광자의 제조방법 및 편광자 | |
| KR20170006855A (ko) | 편광자의 제조 방법 | |
| KR20170007022A (ko) | 편광자의 제조 방법 | |
| KR20150039982A (ko) | 편광자의 제조방법 및 편광자 | |
| KR20130055780A (ko) | 편광자의 제조방법 | |
| KR20160096385A (ko) | 편광자의 제조방법 | |
| KR20150041211A (ko) | 편광자의 제조방법 및 편광자 | |
| KR20150001274A (ko) | 편광자의 제조방법 및 편광자 | |
| KR20150039983A (ko) | 편광자의 제조방법 및 편광자 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0105 | International application |
Patent event date: 20170327 Patent event code: PA01051R01D Comment text: International Patent Application |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| A201 | Request for examination | ||
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20200727 Comment text: Request for Examination of Application |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20220228 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20220902 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20220929 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20220929 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration |