KR20190011692A - 편광판 및 이를 포함하는 액정표시소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시소자의 휨 발생을 억제할 수 있는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시소자에 관한 것이다.

Description

편광판 및 이를 포함하는 액정표시소자{POLARIZING PLATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE COMPRISING THEREOF}
본 명세서는 2017년 7월 25일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2017-0094369호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 발명에 포함된다.
본 발명은 편광판 및 이를 포함하는 액정표시소자에 관한 것이다.
최근, 휴대폰(Mobile Phone)이나 노트북컴퓨터와 같은 각종 이동기기(potable device)와 HDTV 등의 고해상도 및 고품질의 영상을 구현하는 정보전자장치가 발전함에 따라, 이에 적용되는 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 수요가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등이 활발히 연구되었지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현, 대면적 화면의 실현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)가 특히 각광을 받고 있다.
나아가, 최근 요구되는 액정표시소자의 대형화 및 박형화에 대한 요구에 따라 액정표시소자를 구성하는 액정셀의 두께는 점점 얇아지고 있는 추세이다. 다만, 액정셀의 두께를 얇게 하기 위하여 액정셀에 포함되는 투명 기판의 두께를 얇게 하는 경우, 편광판이 가하는 응력에 의하여 액정표시소자의 휨이 발생할 수 있는 문제가 있다.
이에, 액정표시소자의 휨 발생을 억제할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
KR 공개공보 10-2006-0128731
본 발명은 액정표시소자의 휨 발생을 억제할 수 있는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시소자를 제공하고자 한다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시상태는, 편광자; 및 상기 편광자의 일면에 구비되는 편광자 보호필름;을 포함하고, 70 ℃, 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75 분 동안 가열 후, 상기 편광자 보호필름의 열 수축 응력은 2.5 N/5㎜ 이상 8 N/5㎜ 이하인 편광판을 제공한다.
본 발명의 다른 실시상태는, 액정셀; 상기 액정셀의 일면 상에 구비된 제1 편광판; 및 상기 액정셀의 타면 상에 구비된 제2 편광판;을 포함하고, 상기 제1 편광판은 제1 편광자; 및 상기 제1 편광자의 일면 상에 구비되는 제1 편광자 보호필름을 포함하고, 상기 제2 편광판은 제2 편광자; 및 상기 제2 편광자의 일면 상에 구비되는 제2 편광자 보호필름을 포함하고, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름은 상기 액정셀 측과 반대되는 측에 구비되며, 상기 제1 편광자와 상기 제2 편광자의 수분 수축 방향은 서로 직교하고, 상기 제1 편광자 보호필름의 열 수축 방향은 상기 제1 편광자의 수분 수축 방향과 직교하고, 상기 제2 편광자 보호필름의 열 수축 방향은 상기 제2 편광자의 수분 수축 방향과 직교하며, 70 ℃, 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75 분 동안 가열 후, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름의 열 수축 응력은 각각 2.5 N/5㎜ 이상 8 N/5㎜ 이하인 액정표시소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 편광판은 액정표시소자에 적용 시에, 액정표시소자가 고온 및/또는 고습의 분위기의 환경에서 상온 및 상습의 사용 환경으로 돌아왔을 때 가역적으로 변화하는 휨 발생을 최소화시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 액정표시소자는 박형의 대면적 액정표시소자의 환경 변화에 따른 휨 발생을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 액정표시소자는 광학 간섭 현상에 의한 레인보우 현상을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과는 상술한 효과로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본원 명세서 및 첨부된 도면으로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시상태에 따른 편광판을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시상태에 따른 액정표시소자를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 액정표시소자의 휨 거리를 측정하는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, 수축 응력의 단위인 “N/5㎜”는 단위 환산을 통해 당업계에서 사용되는 일반적인 수축 응력의 단위로 전환될 수 있다. 예를 들면, 수축 응력의 단위인 “N/5㎜”는 N/mm, N/cm, N/m, N/inch, kgf/mm, kgf/cm, kgf/m, 또는 kgf/inch 등으로 전환될 수 있다.
본 발명자들은 액정셀이 양면에 구비된 액정표시소자의 경우, 최외곽에 위치하는 편광자 보호필름의 물성에 의하여, 편광판의 흡습성 및 투습성이 결정되며, 나아가, 최외곽에 위치하는 편광자 보호필름의 물성을 조절하여 고온 및/또는 다습한 환경에 액정표시소자가 노출되는 경우의 액정표시소자의 변형을 최소화할 수 있음을 밝혀내어, 하기와 같은 편광판 및 이를 포함하는 액정표시소자를 개발하였다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는, 편광자; 및 상기 편광자의 일면에 구비되는 편광자 보호필름;을 포함하고, 70 ℃, 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75 분 동안 가열 후, 상기 편광자 보호필름의 열 수축 응력은 2.5 N/5㎜ 이상 8 N/5㎜ 이하인 편광판을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 편광판은 액정표시소자에 적용 시에, 액정표시소자가 고온 및/또는 고습의 분위기의 환경에서 상온 및 상습의 사용 환경으로 돌아왔을 때 가역적으로 변화하는 휨 발생을 최소화시킬 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시상태에 따른 편광판을 개략적으로 나타낸 것이다. 구체적으로, 도 1a는 편광자(11), 및 편광자(11)의 일면 상에 구비되는 편광자 보호필름(12)을 포함하는 편광판(10)을 나타낸 것이다. 또한, 도 1b는 편광자(11), 편광자(11)의 일면 상에 구비되는 편광자 보호필름(12), 및 편광자(11)의 타면 상에 구비되는 추가의 편광자 보호필름(13)을 더 포함하는 편광판(10)을 나타낸 것이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자로 당업계에서 사용되는 편광자를 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 편광자는 폴리비닐알코올을 이용하여 형성된 고분자 필름을 일정한 방향으로 분자 배열하고, 요오드 또는 2색성 물질을 흡착시킨 필름을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 편광자는 폴리비닐알코올 필름에 요오드를 흡착시킨 후, 붕산 조에서 1축 연신한 폴리비닐알코올·요오드계 편광자; 폴리비닐알코올 필름에 2색성 염료를 확산 흡착시킨 후 1축 연신한 폴리비닐알코올·염료계 편광자; 폴리비닐알코올 필름에 요오드를 흡착시키고 연신하여 폴리비닐렌 구조를 갖는 폴리비닐알코올·폴리비닐렌계 편광자; 폴리비닐알코올 필름에 은, 수은, 철 등의 금속을 흡착시킨 폴리비닐알코올·금속계 편광자; 폴리비닐알코올 필름을 요오드화 칼륨과 티오류산 소다를 포함하는 붕산 용액으로 처리한 근자외 편광자; 분자내에 양이온기를 함유하는 변성 폴리비닐알코올로 이루어진 폴리비닐알코올계 필름의 표면 및/또는 내부에 2색성 염료를 가지는 편광자를 포함할 수 있다. 다만, 편광자의 종류를 전술한 것으로 한정하는 것은 아니고, 상기 편광판이 적용되는 액정표시소자에 따라 당업계에서 사용되는 편광자를 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 당업계에서 사용되는 방법을 이용하여 상기 편광자를 제조할 수 있다. 예를 들면, 폴리비닐알코올계 필름을 연신한 후 요오드 이온을 흡착하는 방법; 폴리비닐알코올계 필름을 2색성 염료에 의하여 염색한 후 연신하는 방법; 폴리비닐알코올계 필름을 연신한 후 2색성 염료로 염색하는 방법; 2색성 염료를 폴리비닐알코올계 필름에 인쇄한 후 연신하는 방법; 폴리비닐알코올계 필름을 연신한 후 2색성 염료를 인쇄하는 방법 등을 이용하여 상기 편광자를 제조할 수 있다. 구체적으로는, 요오드를 요오드화칼륨 용액에 용해하여 요오드 이온을 만들고, 요오드 이온을 폴리비닐알코올 필름에 흡착시키고 필름을 연신한 후 1 % 내지 4 % 붕산 수용액에 30 ℃ 내지 40 ℃의 온도에서 침지하여 편광자를 제조하는 방법, 또는 폴리비닐알코올 필름을 붕산처리하고 1축 방향으로 3배 내지 7배 연신시키고 0.05 % 내지 5 %의 2색성 염료 수용액에 30 ℃ 내지 40 ℃의 온도에서 침지하여 염료를 흡착시키고 80 ℃ 내지 100 ℃로 건조하여 열고정함으로써 편광자를 제조하는 방법을 이용하여 상기 편광자를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 70 ℃, 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75 분 동안 가열 후, 상기 편광자 보호필름의 열 수축 응력은 2.5 N/5㎜ 이상 8 N/5㎜ 이하일 수 있다. 구체적으로, 70 ℃, 및 5 RH%의 조건에서 75 분 동안 가열 후, 상기 편광자 보호필름의 횡방향(TD 방향)의 열 수축 응력은 2.5 N/5㎜ 이상 8 N/5㎜ 이하, 2.7 N/5㎜ 이상 7 N/5㎜ 이하, 3 N/5㎜ 이상 6.5 N/5㎜ 이하, 3.3 N/5㎜ 이상 6.3 N/5㎜ 이하, 또는 3.5 N/5㎜ 이상 6 N/5㎜ 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 전술한 범위의 열 수축 응력을 가지는 편광자 보호필름을 포함하는 편광판을 액정표시소자에 적용하는 경우, 온도 및/또는 습도 변화에 따라 액정표시소자에 발생되는 휨을 최소화할 수 있다. 구체적으로, 상기 편광판 2개를 액정셀에 구비시키되, 상기 편광자 보호필름을 최외곽에 위치시킴으로써, 온도 및/또는 습도 변화에 따라 액정표시소자 휘어지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 액정표시소자의 온도 및/또는 습도 조건이 변경되는 상황에서, 상기 2 개의 편광판 각각에 포함된 편광자의 휨을 적절하게 상쇄시켜 상기 액정표시소자의 휨을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름의 열 수축 응력은 열 수축 방향의 응력일 수 있다. 상기 편광자 보호필름의 열 수축 방향은, 상기 편광자 보호필름의 주된 열 수축 거동 방향을 의미할 수 있다. 구체적으로, 상기 편광자 보호필름은 종방향(MD, 수지흐름방향)과 횡방향(TD, 수지흐름의 직교 방향)을 가질 수 있으며, 상기 열 수축 방향은 종방향의 열 수축 응력과 횡방향의 열 수축 응력 중 더 큰 팽창 응력을 나타내는 방향을 의미할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 편광자 보호필름의 열 수축 방향은 횡방향(TD 방향)의 열 수축 방향을 의미할 수 있고, 상기 편광자 보호필름의 열 수축 응력은 편광자 보호필름의 횡방향(TD 방향)의 열 수축 응력을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름의 횡방향 열 수축 응력과 종방향 열 수축 응력의 차이는 2 N/5㎜ 이상 7 N/5㎜ 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 편광자 보호필름의 횡방향 열 수축 응력과 종방향 열 수축 응력의 차이는 3 N/5㎜ 이상 6.5 N/5㎜ 이하, 또는 3.5 N/5㎜ 이상 6 N/5㎜ 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 편광자 보호필름의 횡방향 열 수축 응력과 종방향 열 수축 응력의 차이는, 상기 편광자 보호필름을 70 ℃, 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75 분 동안 가열한 후에 측정한 값일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 편광자 보호필름의 횡방향 열 수축 응력과 종방향 열 수축 응력의 차이는, 70 ℃, 및 5 RH%의 조건에서 75 분 동안 상기 편광자 보호필름을 가열한 후에 측정한 값일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름의 횡방향 열 수축 응력 및 종방향 열 수축 응력의 차이가 전술한 범위 내인 경우, 온도 및/또는 습도 변화에 따른 액정표시소자의 휨 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 편광판을 구현할 수 있다. 구체적으로, 상기 편광자 보호필름을 포함하는 편광판 2개를 액정셀에 구비시키되, 상기 편광자 보호필름을 최외곽에 위치시키는 경우, 상기 액정표시소자에 열이 가하여지는 상황에서, 상기 2 개의 편광판 각각에 포함된 편광자의 휨을 적절하게 상쇄시켜 상기 액정표시소자의 휨을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 70 ℃, 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75 분의 가열 후, 상기 편광자 보호필름의 종방향(MD방향)의 열 수축 응력은 -0.1 N/5㎜ 이상 1 N/5㎜ 이하일 수 있다. 구체적으로, 70 ℃, 및 5 RH%에서 75 분 동안 가열 후, 상기 편광자 보호필름의 종방향 열 수축 응력은 -0.1 N/5㎜ 이상 1 N/5㎜ 이하, 또는 -0.05 N/5㎜ 이상 1 N/5㎜ 이하일 수 있다.
본원 명세서에서, 열 수축 응력은 온도에 따라 부재가 수축되는 정도를 확인할 수 있는 값으로서, 부재를 소정의 온도 조건에 노출시키고, 이 때의 부재에 발생되는 응력값을 측정하여 구할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에서는 편광자 보호필름의 열 수축 응력은, 편광자 보호필름을 주 수축 방향의 길이 50 mm, 폭 5 mm 재단하여 샘플을 제조한 후, 동적열특성분석기(Dynamic Mechanical Analysis, DMA)를 이용하여 샘플의 일단과 타단을 소정의 거리로 고정하고, 샘플을 소정의 습도 조건에서 소정 온도로 가열한 후 전술한 샘플이 고정된 소정의 거리를 유지하는데 필요한 힘(응력)을 30 초간 측정하고, 측정된 값 중의 최대값일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름은, 70 ℃ 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75분 동안 가열 후의 열 수축 응력(가열 후 열 수축 응력)과, 70 ℃ 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75분 동안 가열하고 25 ℃ 및 40 RH% 이상 50 RH% 이하의 조건에서 45분 동안 방치 후의 열 수축 응력(상온 방치 후 열 수축 응력)의 비가 1:0.3 내지 1:0.8일 수 있다. 구체적으로, 70 ℃ 및 5 RH%의 조건에서 75분 동안 가열 후 상기 편광자 보호필름의 가열 후 열 수축 응력과, 70 ℃ 및 5 RH%의 조건에서 75분 동안 가열하고 25 ℃ 및 45 RH%의 조건에서 45분 동안 방치 후 상기 편광자 보호필름의 상온 방치 후 열 수축 응력의 비가 1:0.3 내지 1:0.8 또는 1:0.35 내지 1:0.75일 수 있다.
상기 편광자 보호필름의 가열 후 열 수축 응력과 상온 방치 후 열 수축 응력의 비를 전술한 범위로 조절함으로써, 온도 및/또는 습도 변화에 따른 액정표시소자의 휨 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 편광판을 제공할 수 있다.
상기 편광자 보호필름의 가열 후 열 수축 응력 및 상온 방치 후 열 수축 응력은, 상기 편광자 보호필름의 횡방향(TD 방향)에서의 열 수축 응력을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름은 가습 및 가열 분위기에 노출되기 전인, 상온상습(20 ℃, 50 RH%) 조건에서 횡방향(TD방향)의 수축 응력이 2 N/5㎜ 이상 7 N/5㎜ 이하, 2.5 N/5㎜ 이상 6.5 N/5㎜ 이하, 또는 3 N/5㎜ 이상 6 N/5㎜ 이하일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름은 가습 및 가열 분위기에 노출되기 전의 상온상습(20 ℃, 50 RH%) 환경에서 종방향(MD방향)의 수축 응력이 0.5 N/5㎜ 이상 2 N/5㎜ 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광판은 상기 편광자의 타면에 구비되는 추가의 편광자 보호필름을 더 포함하고, 상기 편광자 보호필름의 열 수축 응력은 상기 추가의 편광자 보호필름의 열 수축 응력보다 클 수 있다. 상기 추가의 편광자 보호필름의 열 수축 응력 보다 큰 열 수축 응력을 가지는 편광자 보호필름을 포함하는 편광판을 이용하여, 온도 및/또는 습도 변화에 따른 휨 발생이 억제된 액정표시소자를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 70 ℃ 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75분 동안 가열 후, 상기 편광자 보호필름의 열 수축 응력과 상기 추가의 편광자 보호필름의 열 수축 응력의 비는 1:0.001 내지 1:0.2, 또는 1:0.003 내지 1:0.15일 수 있다. 상기 편광자 보호필름 및 상기 추가의 편광자 보호필름의 열 수축 응력의 비를 전술한 범위로 조절함으로써, 온도 및/습도에 따른 상기 편광판의 총 열 수축 응력을 적절히 제어할 수 있고, 이를 통해 상기 편광판이 적용된 액정표시소자가 휘어지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
상기 편광자 보호필름의 열 수축 응력과 상기 추가의 편광자 보호필름의 열 수축 응력의 비는, 70 ℃ 및 5 RH%의 조건에서 75분 동안 가열 후, 상기 편광자 보호필름이 횡방향 열 수축 응력과 상기 추가의 편광자 보호필름의 횡방향 열 수축 응력의 비일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 추가의 편광자 보호필름의 열 수축 응력은 -1 N/5㎜ 이상 4 N/5㎜ 이하일 수 있다. 구체적으로, 70 ℃ 및 5 RH%의 조건에서 75분 동안 가열 후, 상기 추가의 편광자 보호필름의 횡방향 열 수축 응력은 -1 N/5㎜ 이상 4 N/5㎜ 이하, -0.5 N/5㎜ 이상 3.5 N/5㎜ 이하, 또는 -0.3 N/5㎜ 이상 3.0 N/5㎜ 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름의 수분 투과율은 0.001 g/㎡·day 이상 1,000 g/㎡·day 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 편광자 보호필름의 수분 투과율은 0.001 g/㎡·day 이상 800 g/㎡·day 이하, 0.001 g/㎡·day 이상 600 g/㎡·day 이하, 0.001 g/㎡·day 이상 400 g/㎡·day 이하, 0.001 g/㎡·day 이상 250 g/㎡·day 이하, 0.001 g/㎡·day 이상 200 g/㎡·day 이하, 0.001 g/㎡·day 이상 150 g/㎡·day 이하, 또는 0.001 g/㎡·day 이상 100 g/㎡·day 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름의 수분 투과율을 전술한 범위로 조절함으로써, 고습한 환경에서 상기 편광판에 포함되는 편광자의 수분에 따른 휨을 최소화하여, 상기 액정표시소자의 변형을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 명세서에서, 상기 수분 투과율은 7002 Water Vapor Permeation Analyzer(illinois Instruments, Inc) 장비를 이용하여, 40℃, 90 RH%에서 측정한 것일 수 있다. 구체적으로, 편광자 보호필름의 수분 투과율은 일정량의 물이 충전된 챔버(chamber)의 한쪽 면에 편광자 보호필름을 고정시킨 후 40℃, 90 RH% 조건을 유지시키며, 챔버 내에 감소하는 물의 질량을 통해 계산될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름의 Re값은 1000 ㎚ 이하, 또는 5000 ㎚ 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 편광자 보호필름의 Re값은 1000 ㎚ 이하, 700 ㎚ 이하, 500 ㎚ 이하, 400 ㎚ 이하, 또는 350 ㎚ 이하일 수 있다. 또한, 상기 편광자 보호필름의 Re값은 5000 ㎚ 이상, 6000 ㎚ 이상, 6300 ㎚ 이상, 또는 7000 ㎚ 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름은 Re값이 5000 ㎚ 이상인 폴리에틸렌계 필름, Re값이 1000 ㎚ 이하인 폴리에틸렌계 필름, Re값이 1000 ㎚ 이하인 아크릴계 필름, 및 Re값이 1000 ㎚ 이하인 시클로올레핀계 필름 중 하나일 수 있다. 상기 편광자 보호필름의 Re값은 상기 편광자 보호필름을 구성하는 재료에 의존할 수 있다. 구체적으로, 상기 편광자 보호필름으로서, Re값은 5000 ㎚ 이상, 6000 ㎚ 이상, 6300 ㎚ 이상, 또는 7000 ㎚이상인 폴리에틸렌계 보호필름을 사용할 수 있다.
또한, 상기 편광자 보호필름은 Re 값이 1000 ㎚ 이하, 700 ㎚ 이하, 500 ㎚ 이하, 400 ㎚ 이하, 또는 350 ㎚ 이하인 폴리에틸렌계 보호필름일 수 있다. 구체적으로, 상기 편광자 보호필름의 연신 조건 및 열처리 조건 등을 조절하여, 상기 편광자 보호필름의 Re 값을 상기와 같이 조절한 폴리에틸렌계 필름을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리에틸렌계 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름일 수 있다.
또한, 상기 편광자 보호필름으로서, Re값이 1000 ㎚ 이하, 700 ㎚ 이하, 500 ㎚ 이하, 400 ㎚ 이하, 또는 350 ㎚ 이하인, 폴리에틸렌계 필름, 아크릴계 필름 또는 시클로올레핀계 필름을 사용할 수 있다.
상기 편광자 보호필름의 Re값을 상기 범위와 같이 조절하는 경우, 상기 편광자 보호필름을 포함하는 상기 편광판이 적용된 상기 액정표시소자는 광학간섭에 따른 레인보우 현상을 최소화 또는 제거할 수 있다. 구체적으로, Re값이 상대적으로 높은 폴리에틸렌계 필름을 액정표시소자의 최외곽면에 배치하는 경우, 광학 간섭에 의한 레인보우 현상이 발생할 수 있으나, Re값이 5000 ㎚ 이상으로 매우 높은 필름을 사용하는 경우, 편광 분포 주기를 줄여 레인보우 현상을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Re값은 면내 위상 지연값일 수 있으며, 하기 식 1에 따라 계산될 수 있다.
[식 1]
Re = (nx - ny) × d
상기 식 1에 있어서, Re는 면내 위상 지연값이며, nx는 x축 방향의 굴절율을 의미하고, ny는 y축 방향의 굴절율을 의미하며, d는 필름의 두께를 의미한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름은 유리전이온도 이하의 온도에서 가공된 것일 수 있다. 일반적으로, 고분자 보호필름의 경우, 횡방향의 수축 응력과 종방향의 수축 응력이 유사한 거동을 나타낸다. 이는 고분자 보호필름의 유리전이온도 이상의 온도에서 열처리를 거친 후, 어닐링하는 과정을 통하여 종방향 및 횡방향의 수축 거동이 유사하도록 제조하여, 열에 의한 수축시 방향성이 거의 없도록 제조될 수 있다.
다만, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름은 상기 편광자 보호필름의 유리전이온도 이하의 온도에서 가공 및 처리된 것일 수 있다. 상기와 조건과 같이 편광자 보호필름을 가공함으로써, 상기 편광자 보호필름은 종방향과 횡방향의 열 수축 응력이 큰 차이를 나타내게 된다. 이를 통해, 상기 편광판을 포함하는 액정표시소자의 휨 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름은 가공 및 처리 시, 유리전이온도를 초과하는 온도에 1분 이내로 노출된 것일 수도 있다. 이를 통해, 상기 편광자 보호필름은 종방향과 횡방향의 열 수축 응력이 큰 차이를 크게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름의 두께는 10 ㎛ 이상 120 ㎛ 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 편광자 보호필름의 두께는 각각 40 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하일 수 있다. 상기 편광자 보호필름의 두께를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 편광판의 내구성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시상태는, 액정셀; 상기 액정셀의 일면 상에 구비된 제1 편광판; 및 상기 액정셀의 타면 상에 구비된 제2 편광판;을 포함하고, 상기 제1 편광판은 제1 편광자; 및 상기 제1 편광자의 일면 상에 구비되는 제1 편광자 보호필름을 포함하고, 상기 제2 편광판은 제2 편광자; 및 상기 제2 편광자의 일면 상에 구비되는 제2 편광자 보호필름을 포함하고, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름은 상기 액정셀 측과 반대되는 측에 구비되며, 상기 제1 편광자와 상기 제2 편광자의 수분 수축 방향은 서로 직교하고, 상기 제1 편광자 보호필름의 열 수축 방향은 상기 제1 편광자의 수분 수축 방향과 직교하고, 상기 제2 편광자 보호필름의 열 수축 방향은 상기 제2 편광자의 수분 수축 방향과 직교하며, 70 ℃, 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75 분 동안 가열 후, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름의 열 수축 응력은 각각 2.5 N/5㎜ 이상 8 N/5㎜ 이하인 액정표시소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 액정표시소자는 박형의 대면적 액정표시소자의 환경 변화에 따른 휨 발생을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 액정표시소자는 광학 간섭 현상에 의한 레인보우 현상을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 액정표시소자에 포함되는 상기 제1 편광판 및 제2 편광판은 상기 본 발명의 일 실시상태에 따른 편광판일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 편광자 및 상기 제2 편광자는 상기 본 발명의 일 실시상태에 따른 편광판의 편광자일 수 있고, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름은 상기 본 발명의 일 실시상태에 따른 편광판의 편광자 보호필름일 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시상태에 따른 액정표시소자를 개략적으로 나타낸 것이다. 구체적으로, 도 2a는 액정셀(100)의 일면 상에 제1 편광자(210) 및 제1 편광자 보호필름(220)이 순차적으로 적층된 제1 편광판(200)이 구비되고, 엑정셀(100)의 타면 상에 제2 편광자(310) 및 제2 편광자 보호필름(320)이 순차적으로 적층된 제2 편광판(300)을 구비한 것을 나타낸 것이다. 또한, 도 2b는 액정셀(100)의 일면 상에 제3 편광자 보호필름(230), 제1 편광자(210) 및 제1 편광자 보호필름(220)이 순차적으로 적층된 제1 편광판(200)이 구비되고, 엑정셀(100)의 타면 상에 제4 편광자 보호필름(330), 제2 편광자(310) 및 제2 편광자 보호필름(320)이 순차적으로 적층된 제2 편광판(300)을 구비한 것을 나타낸 것이다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 액정표시소자의 상기 제3 편광자 보호필름 및 상기 제4 편광자 보호필름은 상기 본 발명의 일 실시상태에 따른 편광판의 추가의 편광자 보호필름일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 편광자의 수분 수축 방향은 상기 제1 편광자의 배향축 방향과 동일할 수 있고, 상기 제2 편광자의 수분 수축 방향은 상기 제2 편광자의 배향축 방향과 동일할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 편광자 및 제2 편광자의 수분 수축 방향 각각은, 상기 제1 편광자 및 제2 편광자의 제조시 연신축 방향과 각각 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 편광자 보호필름의 열 수축 방향은 상기 제1 편광자의 수분 수축 방향과 직교하고, 상기 제2 편광자 보호필름의 열 수축 방향은 상기 제2 편광자의 수분 수축 방향과 직교한다. 즉, 상기 제1 편광자 보호필름의 열 수축 방향과 상기 제2 편광자 보호필름의 열 수축 방향이 서로 직교하게 되는 구조로서, 이를 통해 고온의 분위기에서 상기 액정표시소자의 휨 발생을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 제1 편광자의 수분 수축 방향과 상기 제2 편광자 보호필름의 열 수축 방향은 서로 동일할 수 있다. 또한, 상기 제2 편광자의 수분 수축 방향과 상기 제1 편광자 보호필름의 열 수축 방향은 서로 동일할 수 있다.
상기 액정표시소자에 열이 가해지는 환경에 놓이게 되면, 상기 제1 편광자 및 제2 편광자의 수분이 빠져 나가면서 수축하게 되며, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름에 열 수축이 발생될 수 있다. 이 때, 상기 제1 편광자의 수분 수축 방향과 상기 제2 편광자 보호필름의 열 수축 방향은 서로 같은 방향이므로, 상기 액정표시소자의 일면 상의 상기 제1 편광자의 수축은 상기 액정표시소자의 타면 상의 상기 제2 편광자 보호필름의 열 수축에 의하여 상쇄될 수 있다. 나아가, 상기 제2 편광자의 수분 수축 방향과 상기 제1 편광자 보호필름의 열 수축 방향은 서로 같은 방향이므로, 상기 액정표시소자의 타면 상의 상기 제2 편광자의 수축은 상기 액정표시소자의 일면 상의 상기 제1 편광자 보호필름의 열 수축에 의하여 상쇄될 수 있다. 이를 통하여, 상기 액정표시소자는 고온의 분위기에서도 휨이 거의 발생하지 않는 장점을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 70 ℃, 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75 분 동안 가열 후, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름의 열 수축 응력은 각각 2.5 N/5㎜ 이상 8 N/5㎜ 이하일 수 있다. 구체적으로, 70 ℃, 및 5 RH%에서 75 분 동안 가열 후, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름의 열 수축 응력은 각각 2.5 N/5㎜ 이상 8 N/5㎜ 이하, 2.7 N/5㎜ 이상 7 N/5㎜ 이하, 3 N/5㎜ 이상 6.5 N/5㎜ 이하, 3.3 N/5㎜ 이상 6.3 N/5㎜ 이하, 또는 3.5 N/5㎜ 이상 6 N/5㎜ 이하일 수 있다.
상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름의 열 수축 응력을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 액정표시소자의 온도 및/또는 습도 조건이 변경되는 상황에서, 상기 2 개의 편광판 각각에 포함된 편광자의 휨을 적절하게 상쇄시켜 상기 액정표시소자의 휨을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름 각각은 횡방향 열 수축 응력과 종방향 열 수축 응력의 차이가 2 N/5mm 이상 7 N/5mm 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름 각각은 횡방향 열 수축 응력과 종방향 열 수축 응력의 차이가 3 N/5㎜ 이상 6.5 N/5㎜ 이하, 또는 3.5 N/5㎜ 이상 6 N/5㎜ 이하일 수 있다. 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름 각각의 횡방향 열 수축 응력과 종방향 열 수축 응력의 차이를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 액정표시소자에 열이 가하여지는 상황에서, 상기 2 개의 편광판 각각에 포함된 편광자의 휨을 적절하게 상쇄시켜 상기 액정표시소자의 휨을 최소화할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름 각각의 횡방향 열 수축 응력과 종방향 열 수축 응력의 차이는, 편광자 보호필름을 70 ℃, 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75 분 동안 가열한 후에 측정한 값일 수 있다. 보다 구체적으로, 70 ℃, 및 5 RH%의 조건에서 75 분 동안 편광자 보호필름을 가열한 후에 측정한 값일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름 각각은, 70 ℃ 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75분 동안 가열 후의 열 수축 응력과, 70 ℃ 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75분 동안 가열하고 25 ℃ 및 40 RH% 이상 50 RH% 이하의 조건에서 45분 동안 방치 후의 열 수축 응력의 비가 1:0.3 내지 1:0.8 일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름 각각은, 70 ℃ 및 5 RH%의 조건에서 75분 동안 가열 후의 열 수축 응력과, 70 ℃ 및 5 RH%의 조건에서 75분 동안 가열하고 25 ℃ 및 45 RH%의 조건에서 45분 동안 방치 후 열 수축 응력의 비가 1:0.3 내지 1:0.8 또는 1:0.35 내지 1:0.75일 수 있다. 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름 각각의 초기 열 수축 응력과 방치 후 열 수축 응력의 비를 전술한 범위로 조절함으로써, 온도 및/또는 습도 변화에 따른 휨 발생이 억제된 액정표시소자를 구현할 수 있다.
상기 제1 편광자 보호필름과 제2 편광자 보호필름의 가열 후 열 수축 응력 및 상온 방치 후 열 수축 응력은, 편광자 보호필름의 횡방향(TD 방향)에서의 열 수축 응력을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 액정표시소자는 상기 제1 편광판은 상기 액정셀 측에 구비되는 제3 편광자 보호필름을 더 포함하고, 상기 제2 편광판은 상기 액정셀 측에 구비되는 제4 편광자 보호필름을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 편광자 보호필름의 열 수축 응력은 상기 제3 편광자 보호필름의 열 수축 응력보다 클 수 있다. 또한, 상기 제2 편광자 보호필름의 열 수축 응력은 상기 제4 편광자 보호필름의 열 수축 응력보다 클 수 있다. 이를 통해, 온도 및/또는 습도 변화에 따른 휨 발생이 억제된 액정표시소자를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 70 ℃ 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75분 동안 가열 후, 상기 제1 편광자 보호필름의 열 수축 응력과 상기 제3 편광자 보호필름의 열 수축 응력의 비는 1:0.001 내지 1:0.2일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 편광자 보호필름의 열 수축 응력과 상기 제3 편광자 보호필름의 열 수축 응력의 비는 1:0.001 내지 1:0.2, 또는 1:0.003 내지 1:0.15일 수 있다. 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제3 편광자 보호필름의 열 수축 응력의 비를 전술한 범위로 조절함으로써, 온도 및/습도에 따라 상기 편광판 자체가 변형되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 온도 및/또는 습도 변화에 따라 액정표시소자 휘어지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
상기 제1 편광자 보호필름의 열 수축 응력과 상기 제3 편광자 보호필름의 열 수축 응력의 비는, 70 ℃ 및 5 RH%의 조건에서 75분 동안 가열 후, 제1 편광자 보호필름이 횡방향 열 수축 응력과 제3 편광자 보호필름의 횡방향 열 수축 응력의 비일 수 있다.
또한, 70 ℃ 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75분 동안 가열 후, 상기 제2 편광자 보호필름의 열 수축 응력과 상기 제4 편광자 보호필름의 열 수축 응력의 비는 1:0.001 내지 1:0.2, 또는 1:0.003 내지 1:0.15일 수 있다. 상기 제2 편광자 보호필름의 열 수축 응력과 상기 제4 편광자 보호필름의 열 수축 응력의 비를 전술한 범위로 조절함으로써, 온도 및/또는 습도 변화에 따라 액정표시소자 휘어지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
상기 제2 편광자 보호필름의 열 수축 응력과 상기 제4 편광자 보호필름의 열 수축 응력의 비는, 70 ℃ 및 5 RH%의 조건에서 75분 동안 가열 후, 제2 편광자 보호필름이 횡방향 열 수축 응력과 제4 편광자 보호필름의 횡방향 열 수축 응력의 비일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름 각각의 수분 투과율은 0.001 g/㎡·day 이상 1,000 g/㎡·day 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름 각각의 수분 투과율은 0.001 g/㎡·day 이상 800 g/㎡·day 이하, 0.001 g/㎡·day 이상 600 g/㎡·day 이하, 0.001 g/㎡·day 이상 400 g/㎡·day 이하, 0.001 g/㎡·day 이상 250 g/㎡·day 이하, 0.001 g/㎡·day 이상 200 g/㎡·day 이하, 0.001 g/㎡·day 이상 150 g/㎡·day 이하, 또는 0.001 g/㎡·day 이상 100 g/㎡·day 이하일 수 있다.
상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름은 상기와 같은 낮은 수분 투과율을 가지므로, 고습한 환경에서 상기 제1 편광자 및 제2 편광자의 수분에 따른 휨을 최소화할 수 있고, 상기 액정표시소자의 변형을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름의 Re값은 각각 1000 ㎚ 이하, 또는 5000 ㎚ 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름의 Re값은 각각 1000 ㎚ 이하, 700 ㎚ 이하, 500 ㎚ 이하, 400 ㎚ 이하, 또는 350 ㎚ 이하일 수 있다. 또한, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름의 Re값은 각각 5000 ㎚ 이상, 6000 ㎚ 이상, 6300 ㎚ 이상, 또는 7000 ㎚ 이상일 수 있다.
상기 Re값은 상기 제1 편광자 보호필름 또는 상기 제2 편광자 보호필름을 구성하는 재료에 의존할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 편광자 보호필름 또는 상기 제2 편광자 보호필름으로 폴리에틸렌계 보호필름을 사용하는 경우, Re값은 5000 ㎚ 이상, 6000 ㎚ 이상 또는 6300 ㎚ 이상, 7000 ㎚이상인 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 제1 편광자 보호필름 또는 상기 제2 편광자 보호필름은 Re 값을 1000 ㎚ 이하, 700 ㎚ 이하, 500 ㎚ 이하, 400 ㎚ 이하, 또는 350 ㎚ 이하인 폴리에틸렌계 보호필름일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 편광자 보호필름 또는 상기 제2 편광자 보호필름은 연신 조건 및 열처리 조건 등을 조절하여 Re 값을 상기와 같이 조절한 폴리에틸렌계 필름을 사용할 수 있다.
또한, 상기 제1 편광자 보호필름 또는 상기 제2 편광자 보호필름으로서, Re값이 1000 ㎚ 이하, 700 ㎚ 이하, 500 ㎚ 이하, 400 ㎚ 이하, 또는 350 ㎚ 이하인, 폴리에틸렌계 필름, 아크릴계 필름 또는 시클로올레핀계 필름을 사용할 수 있다.
상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름의 Re값을 상기 범위와 같이 조절하는 경우, 상기 액정표시소자는 광학간섭에 따른 레인보우 현상을 최소화 또는 제거할 수 있다. 구체적으로, Re값이 상대적으로 높은 폴리에틸렌계 필름을 편광판의 최외곽 측면에 배치하는 경우, 광학 간섭에 의한 레인보우 현상이 발생할 수 있으나, Re값이 5000 ㎚ 이상으로 매우 높은 필름을 사용하는 경우, 편광 분포 주기를 줄여 레인보우 현상을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 편광자 보호필름은 Re값이 5000 ㎚ 이상의 폴리에틸렌계 필름이고, 상기 제2 편광자 보호필름은 Re값이 5000 ㎚ 이상의 폴리에틸렌계 필름, Re값이 1000 ㎚ 이하의 아크릴계 필름, Re값이 1000 ㎚ 이하인 폴리에틸렌계 필름, 또는 Re값이 1000 ㎚ 이하의 시클로올레핀계 필름일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 편광자 보호필름 및 상기 제4 편광자 보호필름은 폴리에스테르계 필름, 폴리올레핀계 필름, 아세틸셀룰로스계 필름, 폴리카보네이트계 필름, 폴리비닐 알코올계 필름, 폴리에테르 술폰계 필름, 폴리아릴레이트계 필름, 폴리이미드계 필름, 폴리아미드 이미드계 필름 또는 폴리아미드계 필름일 수 있다. 다만, 상기 제3 편광자 보호필름 및 제4 편광자 보호필름은 편광판 및 액정표시소자의 기능에 악영향을 미치지 않는 한 그 종류에 특별히 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 액정셀은 감압접착제층(PSA; Pressure Sensitive Adhesive)을 개재하여 상기 제1 편광판 및 상기 제2 편광판과 접합된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 편광자 보호필름 내지 제4 편광자 보호필름은 상기 제1 편광자 및 제2 편광자, 또는 상기 액정셀과의 접착력 향상을 위하여, 표면처리가 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 편광판 및 상기 제2 편광판의 보호필름과 폴리비닐알코올계 편광자의 부착은 당 기술분야에 알려져 있는 접착제를 이용하여 부착될 수 있다. 또한, 상기 액정셀과 상기 제1 편광판 및 상기 제2 편광판의 부착은 당 기술분야에 알려져 있는 점착제를 이용하여 부착될 수 있다. 예를 들어, 상기 부착은 자외선 경화형 점착제, 용제계 점착제, 수계 점착제, 열경화형 점착제 등이 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 용제계 또는 수계 점착제를 사용할 수 있다. 구체적으로 폴리비닐알코올계 점착제, 폴리우레탄계 점착제 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 편광자 보호필름 내지 제4 편광자 보호필름은 필요에 따라 UV 흡수제, 안티블로킹제(anti-blocking agent), 윤활제, 정전기 방지제 및 안정제 등의 첨가제를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 편광자 보호필름 및/또는 상기 제2 편광자 보호필름 상에 반사방지층, 저반사 코팅층, 휘도향상층, 정전기 방지 코팅층 및 하드코팅층 중에서 선택되는 1 이상의 층이 추가로 구비될 수 있다. 상기 반사방지층, 저반사 코팅층, 휘도향상층, 정전기 방지 코팅층 또는 하드코팅층은 액정표시소자의 백라이트가 구비되는 측의 반대측에 구비될 수 있다. 상기 반사방지층, 휘도향상층 또는 하드 코팅층은 액정표시소자의 백라이트가 구비되는 측에 구비될 수 있다. 상기 층들, 특히 액정표시소자의 관측자측에 배치되는 층에는 UV 흡수제가 추가로 첨가될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 액정셀은 당기술분야에 알려져 있는 것들을 사용할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에서는 IPS 모드, TN 모드, VA 모드 등의 액정셀을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 액정셀은 0.2 mm 이상 1.0 mm 이하의 두께를 가지는 2 개의 투명 기판 사이에 액정층이 구비된 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 투명 기판의 두께는 0.4 mm 이상 0.7 mm 이하일 수 있고, 전술한 두께를 가지는 투명 기판을 2 개 준비하고, 2 개의 투명 기판 사이에 액정층을 구비하여 상기 액정셀을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름의 두께는 각각 10 ㎛ 이상 120 ㎛ 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름의 두께는 각각 40 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명 기판은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전도성 기판일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 20 ℃, 및 90 RH%에서 165 시간의 고습 테스트 후, 초기 대비 상기 액정표시소자의 휨 거리 변화량은 1.0 ㎜ 이하일 수 있다. 구체적으로, 20 ℃ 및 90 RH%에서 165 시간의 고습 테스트 후, 초기 대비 상기 액정표시소자의 휨 거리 변화량은 0.8 mm 이하, 0.6 mm 이하, 0.4 mm 이하, 0.3 ㎜ 이하, 또는 0.25 ㎜ 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 70 ℃, 및 0 RH% 이상 10 RH% 이하에서 168 시간의 고온 테스트 후, 초기 대비 상기 액정표시소자의 휨 거리 변화량은 0.7 ㎜ 이하일 수 있다. 구체적으로, 70 ℃, 및 5 RH% 이하에서 168 시간의 고온 테스트 후, 초기 대비 상기 액정표시소자의 휨 거리 변화량은 0.7 mm 이하, 0.6 mm 이하, 또는 0.55 ㎜ 이하일 수 있다.
상기 고습 테스트 및 고온 테스트 후의 액정표시소자의 휨 거리 변화량은 절대값일 수 있다. 구체적으로, 액정표시소자의 휨 거리 변화량은, 고습 테스트 및 고온 테스트 전의 액정표시소자의 휨 거리와, 고습 테스트 및 고온 테스트 후의 액정표시소자의 휨 거리의 차이의 절대값일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 액정표시소자의 휨 거리는, 상기 액정표시소자의 최외곽에 구비되는 제1 편광자 보호필름 측에 발생되는 휨 거리 또는 제2 편광자 보호필름 측에 발생되는 휨 거리를 의미할 수 있다. 구체적으로, 상기 액정표시소자의 휨 거리는, 액정표시소자에 휨이 발생되지 않은 수평한 상태로 가정한 제1 편광자 보호필름의 면으로부터, 휨이 발생된 액정표시소자의 제1 편광자 보호필름 측으로 가장 돌출되어 있는 부분까지의 이격 거리, 또는 액정표시소자에 휨이 발생되지 않는 수평한 상태로 가정한 제2 편광자 보호필름의 면으로부터, 휨이 발생된 액정표시소자의 제2 편광자 보호필름 측으로 가장 돌출되어 있는 부분까지의 이격 거리를 의미할 수 있다. 또한, 상기 제1 편광자 보호필름 측에 발생되는 휨 거리와 제2 편광자 보호필름 측에 발생되는 휨 거리는 동일할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 액정표시소자의 휨 거리를 측정하는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 3은 액정표시소자의 제2 편광자 보호필름(320) 측에 발생되는 휨 거리를 측정하는 것을 개략적으로 나타낸 것으로, 액정표시소자에 휨이 발생되지 않는 수평한 상태로 가정한 제2 편광자 보호필름(320)의 면(F)으로부터, 휨이 발생된 액정표시소자의 제2 편광자 보호필름(320) 측으로 가장 돌출되어 있는 부분까지의 이격 거리(d)를 측정하여, 액정표시소자의 휨 거리를 산정할 수 있다. 또한, 도 3에서는 설명의 편의를 위하여, 액정셀, 제1 편광판, 제2 편광자, 제4 편광자 보호필름 등의 도시를 생략하였다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 고습 테스트 후의 액정표시소자의 휨 거리 변화량은, 고습 테스트 전의 액정표시소자의 제1 편광자 보호필름 측에 발생되는 휨 거리 대비, 고습 테스트 후의 액정표시소자의 제1 편광자 보호필름 측에 발생되는 휨 거리의 변화량, 또는 고습 테스트 전의 액정표시소자의 제2 편광자 보호필름 측에 발생되는 휨 거리 대비, 고습 테스트 후의 액정표시소자의 제2 편광자 보호필름 측에 발생되는 휨 거리의 변화량을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 당업계에서 부재의 휨을 측정하는 방법을 제한 없이 채택하여 상기 액정표시소자의 휨 거리 변화량을 측정할 수 있다. 예를 들면, 레이저를 이용하는 3차원 측정기(덕인 社)를 이용하여, 상기 액정표시소자의 휨 거리를 측정하고 이를 통해 액정표시소자의 휨 거리 변화량을 계산할 수 있다. 구체적으로, 액정표시소자의 제1 편광자 보호필름 면(제1 측정면)을 3차원 측정기에 대향되도록 위치시키고, 3차원 측정기를 이용하여 제1 측정면의 전면적에 레이저를 조사한다. 이후, 제1 측정면으로부터 반사되어 나오는 레이저가 3차원 측정기의 센서에 도달하는 시간을 측정한다. 이 때, 레이저의 조사 속도와 상기 측정된 시간을 통해, 액정표시소자의 제1 편광자 보호필름 측의 휨 정도를 산출할 수 있다.
다른 방법으로, 액정표시소자의 제1 편광자 보호필름 면의 네 모서리 중에서 가장 돌출되어 있는 두 개의 모서리를 실과 같은 줄로 연결하고, 실이 연결된 편광자 보호필름의 면으로부터 연결된 실간의 수직한 방향으로의 거리 중에서 가장 긴 거리를 측정하여, 휨 거리로 설정할 수 있다.
또한, 액정표시소자의 외측방향으로 둘출되어 있는 편광자 보호필름이 하측에 위치하도록 액정표시소자를 수평한 지지대 상에 올려놓고, 지지대로부터 하측에 위치한 편광자 보호필름의 네 모서리 중 가장 이격되어 있는 부분의 길이를 측정하여, 휨 거리로 설정할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
편광자 보호필름의 준비
하기 표 1과 같은 편광자 보호필름을 준비하였다.
편광자
보호필름		 두께
(㎛)		 횡방향의 열 수축 응력
(N/5㎜)		 종방향의 열 수축 응력
(N/5㎜)		 수분 투습도
(g/㎡·day)
가열 전 가열 후 가열 후 상온 가열 전 가열 후 가열 후 상온
1번 PET 필름 80 2.63 1.51 0.31 0.89 -0.01 1.30 0~10
2번 시클로올레핀계 필름 50 0.68 0.01 0.71 1.03 0.00 1.04 10~50
3번 아크릴계
필름		 60 1.46 0.02 0.67 1.00 0.02 0.70 50~200
4번 TAC 필름 60 2.45 1.12 0.38 0.92 0.40 0.20 200~1000
5번 PET 필름 80 4.08 3.98 1.75 1.10 0.20 1.63 0~10
상기 표 1에서 PET 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이며, TAC 필름은 트리아세틸셀룰로오즈 필름이다. 또한, 표 1의 가열 후의 횡방향 또는 종방향의 열 수축 응력은 70 ℃, 및 5 RH%의 챔버에서 75 분간 가열 후 편광자 보호필름의 횡방향 또는 종방향의 열 수축 응력을 의미한다. 나아가, 표 1의 가열 후 상온에서의 횡방향 또는 종방향의 열 수축 응력은 70 ℃, 및 5 RH%의 챔버에서 75 분간 가열한 후, 상온 및 상습(25 ℃ 및 45 RH%)에서 45분간 방치한 후의 편광자 보호필름의 횡방향 또는 종방향의 열 수축 응력을 의미한다.
나아가, 편광자 보호필름 1 내지 편광자 보호필름 4는 일반적인 필름의 경우와 마찬가지로, 2축 연신을 수행한 후 수축력을 제거하기 위하여 유리전이온도 이상의 온도에서 충분히 열안정을 거치면서 횡방향의 열 수축 응력을 제거하였다. 다만, 편광자 보호필름 5의 경우, 2축 연신을 수행한 후, 유리전이 온도 이하의 온도에서 열처리를 거치도록 하여 TD 방향의 열 수축 응력을 크게 조절하였다.
실시예 1
준비된 편광자 보호필름을 하기 표 2와 같이 적용하여 제1 편광판 및 제2 편광판을 제조하였다. 제1 편광판 및 제2 편광판은 각각 폴리비닐알코올계 편광자를 사용하였다. 그리고, 제1 편광판의 경우, 폴리비닐알코올계 편광자의 수분 수축 방향과 제1 편광자 보호필름의 열 수축 방향이 직교하도록 제조하였다. 또한, 제2 편광판의 경우, 폴리비닐알코올계 편광자의 수분 수축 방향과 제2 편광자 보호필름의 열 수축 방향이 직교하도록 제조하였다.
나아가, 제1 편광판의 폴리비닐알코올계 편광자의 수분 수축 방향과 제2 편광판의 폴리비닐알코올계 편광자의 수분 수축 방향은 서로 직교하도록 VA 모드의 액정셀 양면에 제1 편광판 및 제2 편광판을 부착하여 액정표시소자를 제조하였다.
실시예 2 내지 실시예 4
준비된 편광자 보호필름을 하기 표 2와 같이 적용하여 제1 편광판 및 제2 편광판을 제조한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 액정표시소자를 제조하였다.
비교예 1 내지 비교예 5
준비된 편광자 보호필름을 하기 표 2와 같이 적용하여 제1 편광판 및 제2 편광판을 제조한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 액정표시소자를 제조하였다.
제1 편광판 제2 편광판
제1 편광자 보호필름
(외측면)		 제3 편광자 보호필름
(내측면)		 제2 편광자 보호필름
(외측면)		 제4 편광자 보호필름
(내측면)
실시예 1 5 번 4 번 5 번 4 번
실시예 2 5 번 2 번 5 번 2 번
실시예 3 5 번 - 5 번 -
실시예 4 5 번 - 5 번 -
비교예 1 1 번 2 번 1 번 2 번
비교예 2 3 번 2 번 3 번 2 번
비교예 3 3 번 4 번 3 번 4 번
비교예 4 4 번 2 번 4 번 2 번
비교예 5 4 번 2 번 4 번 2 번
실시예 5 내지 실시예 8, 비교예 6 내지 비교예 11
하기와 같이 제1 편광자 보호필름 내지 제4 편광자 보호필름을 준비한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 액정표시소자를 제조하였다. 이 때, 제1 편광자 보호필름과 제2 편광자 보호필름은 액정표시소자의 외측면(액정셀 측의 반대되는 측)에 구비되고, 제3 편광자 보호필름과 제4 편광자 보호필름은 액정표시소자의 내측면(액정셀 측)에 구비하였다.
제1 편광자 보호필름으로 하기 표 3과 같은 물성을 만족하는 편광자 보호필름을 준비하였다.
(a) 횡방향의 열 수축 응력
(N/5㎜)		 (b) 종방향의 열 수축 응력
(N/5㎜)		 (c) 횡방향의 열 수축 응력
(N/5㎜)
측정 조건 70 ℃, 5 RH%, 75 min 70 ℃, 5 RH%, 75 min 70 ℃, 5 RH%, 75 min-> 25 ℃, 45 RH%, 45 min
실시예 5 3.98 0.02 1.75
실시예 6 3.98 0.02 2.43
실시예 7 5.71 0.2 2.51
실시예 8 5.71 0.2 3.48
비교예 6 1.91 0.1 0.84
비교예 7 1.91 0.1 0.44
비교예 8 1.91 0.1 0.44
비교예 9 1.91 0.1 1.17
비교예 10 8.21 0.29 7.55
비교예 11 8.21 0.29 7.55
제2 편광자 보호필름으로 하기 표 4와 같은 물성을 만족하는 편광자 보호필름을 준비하였다.
(a) 횡방향의 열 수축 응력
(N/5㎜)		 (b) 종방향의 열 수축 응력
(N/5㎜)		 (c) 횡방향의 열 수축 응력
(N/5㎜)
측정 조건 70 ℃, 5 RH%, 75 min 70 ℃, 5 RH%, 75 min 70 ℃, 5 RH%, 75 min-> 25 ℃, 45 RH%, 45 min
실시예 5 3.98 0.02 1.75
실시예 6 5.71 0.2 2.51
실시예 7 3.98 0.02 2.43
실시예 8 5.71 0.2 3.48
비교예 6 3.98 0.02 0.92
비교예 7 5.71 0.2 2.51
비교예 8 1.91 0.1 0.44
비교예 9 8.21 0.29 7.55
비교예 10 1.91 0.1 1.17
비교예 11 8.21 0.29 7.55
제3 편광자 보호필름으로 하기 표 5와 같은 물성을 만족하는 편광자 보호필름을 준비하였다.
(a) 횡방향의 열 수축 응력
(N/5㎜)		 (b) 종방향의 열 수축 응력
(N/5㎜)
측정 조건 70 ℃, 5 RH%, 75 min 70 ℃, 5 RH%, 75 min
실시예 5 0.04 0.09
실시예 6 0.04 0.09
실시예 7 0.57 0.09
실시예 8 0.57 0.09
비교예 6 0.02 0.09
비교예 7 0.001 0.09
비교예 8 0.001 0.09
비교예 9 0.19 0.09
비교예 10 2.46 0.09
비교예 11 2.46 0.09
제4 편광자 보호필름으로 하기 표 6과 같은 물성을 만족하는 편광자 보호필름을 준비하였다.
(a) 횡방향의 열 수축 응력
(N/5㎜)		 (b) 종방향의 열 수축 응력
(N/5㎜)
측정 조건 70 ℃, 5 RH%, 75 min 70 ℃, 5 RH%, 75 min
실시예 5 0.04 0.09
실시예 6 0.57 0.09
실시예 7 0.04 0.09
실시예 8 0.57 0.09
비교예 6 0.002 0.09
비교예 7 0.05 0.09
비교예 8 0.001 0.09
비교예 9 2.46 0.09
비교예 10 0.19 0.09
비교예 11 2.46 0.09
상기 표 3 내지 표 6에서, "(a) 횡방향의 열 수축 응력"은 편광자 보호필름을 70 ℃, 및 5 RH%의 챔버에서 75 분간 가열 후의 편광자 보호필름의 횡방향의 열 수축 응력을 의미하고, "(b) 종방향의 열 수축 응력"은 편광자 보호필름을 70 ℃, 및 5 RH%의 챔버에서 75 분간 가열 후의 편광자 보호필름의 종방향의 열 수축 응력을 의미한다. 또한, 표 3 및 표 4에서, "(c) 횡방향의 열 수축 응력"은 편광자 보호필름을 70 ℃, 및 5 RH%의 챔버에서 75 분간 가열한 후, 25 ℃ 및 45 RH%에서 45분간 방치한 후의 편광자 보호필름의 횡방향의 열 수축 응력을 의미한다.
또한, 상기 표 3 및 표 4에서, "(c) 횡방향의 열 수축 응력"은 편광자 보호필름을 가열한 후, 상온까지 식히는 과정에서의 시간에 따른 온도 변화량에 따라 그 값에 다소 차이가 발생되었다.
실시예 5 내지 실시예 8, 비교예 6 내지 비교예 11에서, 제1 편광자 보호필름의 횡방향 열 수축 응력과 종방향 열 수축 응력의 차이(d), 가열 후 열 수축 응력과 상온 방치 후 열 수축 응력의 비(e), 제1 편광자 보호필름과 제3 편광자 보호필름의 열 수축 응력의 비(f)를 하기 표 7에 나타내었다.
(d) 횡방향, 종방향
열 수축 응력 차이
(N/5㎜)		 (e) 가열 후, 상온 방치 후
열 수축 응력의 비		 (f) 제1, 제3 편광자 보호필름
열 수축 응력의 비
측정 조건 70 ℃, 5 RH%, 75 min 70 ℃, 5 RH%, 75 min
-> 25 ℃, 45 RH%, 45 min		 70 ℃, 5 RH%, 75 min
실시예 5 3.96 1:0.44 1:0.0090
실시예 6 3.96 1:0.61 1:0.0090
실시예 7 5.51 1:0.44 1:0.1000
실시예 8 5.51 1:0.61 1:0.1000
비교예 6 1.81 1:0.44 1:0.0090
비교예 7 1.81 1:0.23 1:0.0005
비교예 8 1.81 1:0.23 1:0.0005
비교예 9 1.81 1:0.61 1:0.1000
비교예 10 7.92 1:0.92 1:0.3000
비교예 11 7.92 1:0.92 1:0.3000
실시예 5 내지 실시예 8, 비교예 6 내지 비교예 11에서, 제2 편광자 보호필름의 횡방향 열 수축 응력과 종방향 열 수축 응력의 차이(d), 가열 후 열 수축 응력과 상온 방치 후 열 수축 응력의 비(e), 제2 편광자 보호필름과 제4 편광자 보호필름의 열 수축 응력의 비(f)를 하기 표 8에 나타내었다.
(d) 횡방향, 종방향
열 수축 응력 차이
(N/5㎜)		 (e) 가열 후, 상온 방치 후
열 수축 응력의 비		 (f) 제2, 제4 편광자 보호필름
열 수축 응력의 비
측정 조건 70 ℃, 5 RH%, 75 min 70 ℃, 5 RH%, 75 min
-> 25 ℃, 45 RH%, 45 min		 70 ℃, 5 RH%, 75 min
실시예 5 3.96 1:0.44 1:0.0090
실시예 6 5.51 1:0.44 1:0.1000
실시예 7 3.96 1:0.61 1:0.0090
실시예 8 5.51 1:0.61 1:0.1000
비교예 6 3.96 1:0.23 1:0.0005
비교예 7 5.51 1:0.44 1:0.0090
비교예 8 1.81 1:0.23 1:0.0005
비교예 9 7.92 1:0.92 1:0.3000
비교예 10 1.81 1:0.61 1:0.1000
비교예 11 7.92 1:0.92 1:0.3000
상기 표 7 및 표 8에서, "(d) 횡방향, 종방향 열 수축 응력 차이"는 제1 편광자 보호필름 또는 제2 편광자 보호필름을 70 ℃, 및 5 RH%의 챔버에서 75 분간 가열 후의 편광자 보호필름의 횡방향의 열 수축 응력과 종방향의 열 수축 응력의 차이를 의미한다. 또한, "(e) 가열 후, 상온 방치 후 열 수축 응력의 비"는 제1 편광자 보호필름 또는 제2 편광자 보호필름을 70 ℃ 및 5 RH%의 조건에서 75분 동안 가열 후 편광자 보호필름의 횡방향 열 수축 응력과, 70 ℃ 및 5 RH%의 조건에서 75분 동안 가열하고 25 ℃ 및 45 RH%의 조건에서 45분 동안 방치 후 편광자 보호필름의 횡방향 열 수축 응력의 비를 의미한다.
또한, 표 7에서 "(f) 제1, 제3 편광자 보호필름 열 수축 응력의 비"는 70 ℃, 및 5 RH%의 챔버에서 75 분간 가열 후, 제1 편광자 보호필름의 횡방향 열 수축 응력과 제3 편광자 보호필름의 횡방향 열 수축 응력의 비를 의미하고, 표 8에서 "(f) 제2, 제4 편광자 보호필름 열 수축 응력의 비"는 70 ℃, 및 5 RH%의 챔버에서 75 분간 가열 후, 제2 편광자 보호필름의 횡방향 열 수축 응력과 제4 편광자 보호필름의 횡방향 열 수축 응력의 비를 의미한다.
[ 실험예 1] - 고습 테스트
상기 실시예 1 내지 실시예 8, 그리고 비교예 1 내지 비교예 11에 따른 액정표시소자의 고습 테스트를 위하여 전술한 3차원 측정기(덕인 社)를 사용한 방법을 이용하여 액정표시소자의 휨 거리 측정하였다. 구체적으로, 3차원 측정기를 사용하여, 도 3과 같이 고습 테스트 전의 액정표시소자의 제2 편광자 보호필름(320)의 휨 거리(d)를 측정하고, 고습 테스트를 수행한 후에 제2 편광자 보호필름(320)의 휨 거리(d)를 측정하여, 초기 휨 거리 대비 고습 테스트 후의 휨 거리 변화량을 계산하였다.
고습 테스트를 위하여, 20 ℃ 및 90 RH%의 챔버에 165 시간 동안 방치한 후, 챔버에서 꺼낸 후 상온상습(20 ℃, 45 RH%)에서 24 시간 동안 방치하는 방법을 이용하였다.
하기 표 9는 실험예 1에 따른 고습 테스트 결과를 나타낸 것이다. 하기 표 9에서 초기 대비 변화량은 절대값으로 나타내었다.
초기 휨 거리
(㎜)		 고습 테스트 후의 휨 거리
(㎜)		 초기 대비 변화량
(㎜)
실시예 1 -0.84 -0.78 0.06
실시예 2 -0.91 -0.70 0.21
실시예 3 0.51 0.54 0.03
실시예 4 0.66 0.71 0.05
실시예 5 0.49 0.64 0.15
실시예 6 0.84 1.01 0.17
실시예 7 0.34 0.49 0.15
실시예 8 0.84 1.04 0.2
비교예 1 -0.90 0.53 1.43
비교예 2 -0.61 2.14 2.74
비교예 3 -0.61 3.25 3.86
비교예 4 -0.22 3.79 4.01
비교예 5 -0.70 4.15 4.86
비교예 6 0.19 3.70 3.51
비교예 7 0.00 3.64 3.64
비교예 8 0.36 4.47 4.11
비교예 9 0.65 4.55 3.9
비교예 10 0.22 3.03 2.81
비교예 11 0.24 3.23 2.99
[ 실험예 2] - 고온 테스트
상기 실시예 1 내지 실시예 8, 그리고 비교예 1 내지 비교예 11에 따른 액정표시소자의 고온 테스트를 위하여 전술한 3차원 측정기(덕인 社)를 사용한 방법을 이용하여 액정표시소자의 휨 거리 측정하였다. 구체적으로, 3차원 측정기를 사용하여, 도 3과 같이 고온 테스트 전의 액정표시소자의 제2 편광자 보호필름(320)의 휨 거리(d)를 측정하고, 고온 테스트를 수행한 후에 제2 편광자 보호필름(320)의 휨 거리(d)를 측정하여, 초기 휨 거리 대비 고온 테스트 후의 휨 거리 변화량을 계산하였다.
고온 테스트를 위하여, 70 ℃ 및 5 RH%의 챔버에 168 시간 동안 방치한 후, 챔버에서 꺼낸 후 상온상습(20 ℃, 45 RH%)에서 24 시간 동안 방치하는 방법을 이용하였다.
하기 표 10은 실험예 2에 따른 고온 테스트 결과를 나타낸 것이다. 하기 표 10에서 초기 대비 변화량은 절대값으로 나타내었다.
초기 휨 거리
(㎜)		 고온 테스트 후의 휨 거리
(㎜)		 초기 대비 변화량
(㎜)
실시예 1 0.88 0.44 0.44
실시예 2 1.20 0.65 0.55
실시예 3 0.62 0.64 0.02
실시예 4 0.71 0.76 0.05
실시예 5 0.30 0.52 0.22
실시예 6 0.62 0.85 0.23
실시예 7 0.91 1.22 0.31
실시예 8 0.79 1.08 0.29
비교예 1 0.74 1.51 0.77
비교예 2 0.61 3.13 2.51
비교예 3 0.89 3.15 2.26
비교예 4 1.03 6.00 4.97
비교예 5 0.96 6.60 5.64
비교예 6 0.90 4.02 3.12
비교예 7 0.65 3.54 2.89
비교예 8 0.29 4.61 4.32
비교예 9 0.70 5.15 4.45
비교예 10 0.91 5.55 4.64
비교예 11 0.34 3.13 2.79
상기 실험예 1 및 실험예 2의 휨량의 경우, 제1 편광판 방향으로의 휨 방향을 양의 값으로 하고, 제2 편광판 방향으로의 휨 방향을 음의 값으로 표시하였다. 나아가, 표 9 및 표 10의 경우, 액정표시소자를 제조하는 과정에서의 압착 강도와 같은 인자로 인하여 초기 휨량이 서로 상이한 것이며, 초기 휨량의 경우 상기 고습 테스트 및 고온 테스트 결과를 도출하기 위한 기준이 될 수 있다.
상기 표 9에 나타난 실험예 1의 고습 테스트 결과에서 알 수 있듯이, 실시예에 따른 액정표시소자는 비교예에 따른 액정표시소자에 비하여 휨량의 변화가 현저하게 적은 것을 확인할 수 있다. 이는 최외곽에 위치하는 제1 편광자 보호필름 및 제2 편광자 보호필름의 우수한 내투습성에 의하여 폴리비닐알코올계 편광자의 변형을 방지한 결과일 수 있다.
상기 실험예 2의 고온 테스트 결과에서 알 수 있듯이, 실시예에 따른 액정표시소자는 비교예에 따른 액정표시소자에 비하여 휨량의 변화가 현저하게 적은 것을 알 수 있다. 이는 고온 조건에서 수분을 잃어 수축하는 제1 편광판의 폴리비닐알코올계 편광자의 휨을 제2 편광판의 제2 편광자 보호필름의 열 수축으로 보상하고, 고온 조건에서 수분을 잃어 수축하는 제2 편광판의 폴리비닐알코올계 편광자의 휨을 제1 편광판의 제1 편광자 보호필름의 열 수축으로 보상한 결과일 수 있다.
또한, 70 ℃, 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75 분 동안 가열 후, 열 수축 응력이 2.5 N/5㎜ 이상 8 N/5㎜ 이하인 제1 및 제2 편광자 보호필름이 최외곽에 구비된 실시예 1 내지 실시예 8의 액정표시소자는 고습 테스트 및 고온 테스트 후에도 휨 발생이 억제된 것을 확인하였다. 반면, 70 ℃, 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75 분 동안 가열 후, 열 수축 응력이 2.5 N/5㎜ 이상 8 N/5㎜ 이하의 범위를 벗어나는 제1 및 제2 편광자 보호필름이 최외곽에 구비된 비교예 1 내지 비교예 11의 액정표시소자는 고습 테스트 및 고온 테스트 후, 휨 발생이 억제되는 효과가 실시예보다 열등한 것을 확인하였다.
나아가, 횡방향 열 수축 응력과 종방향 열 수축 응력의 차이가 2 N/5㎜ 이상 7 N/5㎜ 이하를 만족하는 제1 및 제2 편광자 보호필름이 최외곽에 구비된 실시예 1 내지 실시예 8의 액정표시소자는 고습 테스트 및 고온 테스트 후에도 휨 발생이 억제된 것을 확인하였다. 또한, 70 ℃ 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75분 동안 가열 후의 열 수축 응력과, 70 ℃ 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75분 동안 가열하고 25 ℃ 및 40 RH% 이상 50 RH% 이하의 조건에서 45분 동안 방치 후의 열 수축 응력의 비가 1:0.3 내지 1:0.8을 만족하는 제1 및 제2 편광자 보호필름이 최외곽에 구비된 실시예 1 내지 실시예 8의 액정표시소자는 고습 테스트 및 고온 테스트 후에도 휨 발생이 억제된 것을 확인하였다.
또한, 70 ℃ 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75분 동안 가열 후, 제1 편광자 보호필름과 제3 편광자 보호필름의 열 수축 응력의 비, 및 제2 편광자 보호필름과 제4 편광자 보호필름의 열 수축 응력의 비가 1:0.001 내지 1:0.2을 만족하는 실시예 1 내지 실시예 8의 액정표시소자는 고습 테스트 및 고온 테스트 후에도 휨 발생이 억제된 것을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따른 편광판을 액정표시소자에 적용 시에, 액정표시소자가 고온 및/또는 고습의 분위기의 환경에서 상온 및 상습의 사용 환경으로 돌아왔을 때 가역적으로 변화하는 휨 발생을 최소화시킬 수 있는 것을 알 수 있다.
10: 편광판
11: 편광자
12: 편광자 보호필름
13: 추가의 편광자 보호필름
100: 액정셀
200: 제1 편광판
210: 제1 편광자
220: 제1 편광자 보호필름
230: 제3 편광자 보호필름
300: 제2 편광판
310: 제2 편광자
320: 제2 편광자 보호필름
330: 제4 편광자 보호필름

Claims (18)

  1. 편광자; 및
    상기 편광자의 일면에 구비되는 편광자 보호필름;을 포함하고,
    70 ℃, 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75 분 동안 가열 후, 상기 편광자 보호필름의 열 수축 응력은 2.5 N/5㎜ 이상 8 N/5㎜ 이하인 편광판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 편광자 보호필름의 횡방향 열 수축 응력과 종방향 열 수축 응력의 차이는 2 N/5㎜ 이상 7 N/5㎜ 이하인 편광판.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 편광자 보호필름은,
    70 ℃ 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75분 동안 가열 후의 열 수축 응력과, 70 ℃ 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75분 동안 가열하고 25 ℃ 및 40 RH% 이상 50 RH% 이하의 조건에서 45분 동안 방치 후의 열 수축 응력의 비가 1:0.3 내지 1:0.8 인 편광판.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 편광자의 타면에 구비되는 추가의 편광자 보호필름을 더 포함하고,
    상기 편광자 보호필름의 열 수축 응력은 상기 추가의 편광자 보호필름의 열 수축 응력보다 큰 편광판.
  5. 청구항 4에 있어서,
    70 ℃ 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75분 동안 가열 후, 상기 편광자 보호필름의 열 수축 응력과 상기 추가의 편광자 보호필름의 열 수축 응력의 비는 1:0.001 내지 1:0.2 인 편광판.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 편광자 보호필름의 수분 투과율은 0.001 g/㎡·day 이상 1,000 g/㎡·day 이하인 편광판.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 편광자 보호필름의 Re값은 1000 ㎚ 이하, 또는 5000 ㎚ 이상인 편광판.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 편광자 보호필름은 Re값이 5000 ㎚ 이상인 폴리에틸렌계 필름, Re값이 1000 ㎚ 이하인 폴리에틸렌계 필름, Re값이 1000 ㎚ 이하인 아크릴계 필름, 및 Re값이 1000 ㎚ 이하인 시클로올레핀계 필름 중 하나인 것인 편광판.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 편광자 보호필름은 유리전이온도 이하의 온도에서 가공된 것인 편광판.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 편광자 보호필름의 두께는 10 ㎛ 이상 120 ㎛ 이하인 편광판.
  11. 액정셀; 상기 액정셀의 일면 상에 구비된 제1 편광판; 및 상기 액정셀의 타면 상에 구비된 제2 편광판;을 포함하고,
    상기 제1 편광판은 제1 편광자; 및 상기 제1 편광자의 일면 상에 구비되는 제1 편광자 보호필름을 포함하고,
    상기 제2 편광판은 제2 편광자; 및 상기 제2 편광자의 일면 상에 구비되는 제2 편광자 보호필름을 포함하고,
    상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름은 상기 액정셀 측과 반대되는 측에 구비되며,
    상기 제1 편광자와 상기 제2 편광자의 수분 수축 방향은 서로 직교하고,
    상기 제1 편광자 보호필름의 열 수축 방향은 상기 제1 편광자의 수분 수축 방향과 직교하고,
    상기 제2 편광자 보호필름의 열 수축 방향은 상기 제2 편광자의 수분 수축 방향과 직교하며,
    70 ℃, 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 75 분 동안 가열 후, 상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름의 열 수축 응력은 각각 2.5 N/5㎜ 이상 8 N/5㎜ 이하인 액정표시소자.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름의 수분 투과율은 각각 0.001 g/㎡·day 이상 1,000 g/㎡·day 이하인 액정표시소자.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 편광판은 상기 액정셀 측에 구비되는 제3 편광자 보호필름을 더 포함하고,
    상기 제2 편광판은 상기 액정셀 측에 구비되는 제4 편광자 보호필름을 더 포함하고,
    상기 제1 편광자 보호필름의 열 수축 응력은 상기 제3 편광자 보호필름의 열 수축 응력보다 크고,
    상기 제2 편광자 보호필름의 열 수축 응력은 상기 제4 편광자 보호필름의 열 수축 응력보다 큰 액정표시소자.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 편광자 보호필름 및 상기 제2 편광자 보호필름의 Re값은 각각 1000 ㎚ 이하, 또는 5000 ㎚ 이상인 액정표시소자.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 편광자 보호필름은 Re값이 5000 ㎚ 이상의 폴리에틸렌계 필름이고,
    상기 제2 편광자 보호필름은 Re값이 5000 ㎚ 이상의 폴리에틸렌계 필름, Re값이 1000 ㎚ 이하의 아크릴계 필름, Re값이 1000 ㎚ 이하인 폴리에틸렌계 필름, 또는 Re값이 1000 ㎚ 이하의 시클로올레핀계 필름인 것인 액정표시소자.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 액정셀은, 0.2 mm 이상 1.0 mm 이하의 두께를 가지는 2 개의 투명 기판 사이에 액정층이 구비된 것인 액정표시소자.
  17. 청구항 11에 있어서,
    20 ℃, 및 90 RH%에서 165 시간의 고습 테스트 후, 초기 대비 상기 액정표시소자의 휨 거리 변화량은 1.0 ㎜ 이하인 액정표시소자.
  18. 청구항 11에 있어서,
    70 ℃, 및 0 RH% 이상 20 RH% 이하의 조건에서 168 시간의 고온 테스트 후, 초기 대비 상기 액정표시소자의 휨 거리 변화량은 0.7 ㎜ 이하인 액정표시소자.
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