KR20200032444A - 위상차 필름의 제조 방법, 위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

위상차 필름의 제조 방법, 위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20200032444A
KR20200032444A KR1020180111480A KR20180111480A KR20200032444A KR 20200032444 A KR20200032444 A KR 20200032444A KR 1020180111480 A KR1020180111480 A KR 1020180111480A KR 20180111480 A KR20180111480 A KR 20180111480A KR 20200032444 A KR20200032444 A KR 20200032444A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
heat
crystal layer
shrinkable substrate
retardation film
Prior art date
Application number
KR1020180111480A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102207386B1 (ko
Inventor
이중훈
이남정
박문수
윤혁
황성호
문병준
류성호
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020180111480A priority Critical patent/KR102207386B1/ko
Publication of KR20200032444A publication Critical patent/KR20200032444A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102207386B1 publication Critical patent/KR102207386B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/02—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
    • B29C55/10—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial
    • B29C55/12—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial biaxial
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00634—Production of filters
    • B29D11/00644—Production of filters polarizing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/0073—Optical laminates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/0074—Production of other optical elements not provided for in B29D11/00009- B29D11/0073
    • B29D11/00788—Producing optical films
    • 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
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

본 출원은 위상차 필름의 제조 방법, 이에 따라 제조된 위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.

Description

위상차 필름의 제조 방법, 위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치{MANUFACTURING METHOD OF RETARDATION FILM, RETARDATION FILM, POLARIZING PLATE COMPRISING SAME AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE COMPRISING SAME}
본 발명은 위상차 필름의 제조 방법, 광학 필름, 위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
근래 광학 기술의 발전을 발판으로 종래의 브라운관을 대체하는 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP), 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 유기발광소자(Organic Light Emitting Diodes, OLED) 등 여러 가지의 방식을 이용한 디스플레이 장치들이 제안, 시판되고 있다. 최근 이러한 디스플레이 장치들에 요구되는 특성들이 한층 고도화 되어가고 있는 추세이며, 이에 따라, 디스플레이 장치에 적용되는 광학 필름과 같은 주변 부품들에 대한 요구 특성 역시 고도화 되어가고 있는 추세이다. 특히, 최근 디스플레이 장치들은 박막화, 경량화, 화면 면적의 대형화가 추진되면서 광시야각화, 고콘트라스트화, 시야각에 따른 화상 색조변화의 억제 및 화면 표시의 균일화가 특히 중요한 문제가 되고 있다.
일반적으로 액정표시장치는 액정 셀의 양측에 편광판을 설치한 기본 구성을 가지며, 구동회로의 전계 인가 여부에 따라 액정 셀의 배향이 변하게 되고, 그에 따라 편광판을 통해 나온 투과도의 특정이 달라지게 됨으로써 빛의 가시화가 이루어진다. 이 때, 입사광의 입사 각도에 따라 빛의 경로와 복굴절성이 변화하게 되는 데, 이는 액정이 두 개의 상이한 굴절률을 가지는 이방성 물질이기 때문이다.
이와 같은 특성으로 인해 액정표시장치는 시야각(viewing angle)에 따라 상이 얼마나 뚜렷하게 보이는지를 가늠하는 척도인 콘트라스트 비(contrast ratio)가 달라지고 계조 반전(gray scale inversion) 현상이 발생하여 시인성이 떨어지는 단점을 갖는다. 이와 같은 단점을 극복하기 위하여 액정표시장치에는 액정 셀에서 발생하는 광학 위상차를 발현시켜 주는 광학 위상차 필름(compensation film)이 사용되고 있다.
IPS(In-Plaine Switching) 모드 액정 패널에 적용되는 위상차 필름으로는, 예를들면 nx > nz > ny의 굴절률 분포를 가지는 광학 필름이 사용되어야 한다. 이때, 상기와 같은 굴절률 분포를 가지는 광학 필름은 일반적으로 일축/이축 연신 필름 단독으로는 구현이 어렵다고 알려져 있다. 따라서, 상기 굴절률 분포 조건을 만족하는 위상차 보상층을 형성하기 위하여, 두 층 이상의 다층 필름 형태로 제조하는 방법이 제안되었다. 그러나, 다층 필름 형태로 제조하는 경우, 필름의 박형화가 어려우며, 또한 적층되는 두 층 이상의 필름이 광축이 정확하게 배치되지 않으면 원하는 위상차 특성을 나타내지 않는 등 제조가 매우 까다롭다는 문제점이 있다.
따라서, 한 장의 필름으로 위와 같은 굴절률 분포를 가지는 광학 필름을 제조하기 위한 연구가 계속하여 진행되고 있으며, 예를 들면, 수지 필름의 편면 또는 양면에 아크릴계 점착제 등을 도포하고, 수축성 필름을 부착하여 적층체를 형성하고, 상기 적층체를 가열하여 연신 처리함과 동시에 상기 연신 방향과 직교하는 방향으로 수축력을 부여하는 방법이 제안되어 있다.
그러나 상기와 같이 고분자 수지를 이용하여 광학필름을 제조하는 경우, 각 층의 필름을 제조하고 그 후 고분자 수지 필름과 수축성 필름의 접착 공정, 연신/수축 공정, 수축성 필름의 박리 공정과 같은 여러 공정을 거쳐야 하기 때문에 생산 공정이 복잡하고 또한 제조되는 위상차 필름의 두께가 두꺼워져 이를 포함하는 디스플레이 장치의 박형/경량화가 어렵다는 단점이 있다.
상기와 같은 문제점으로부터, IPS 모드에 적용되는 특정 굴절률 분포를 가지며, 제조 공정이 단순하고 또한 제조 공정에 따라 제조된 위상차 필름이 박형화를 이루는 위상차 필름에 대한 연구가 진행되고 있다.
일본특허공보 1993-157911 호
본 발명은 위상차 필름의 제조 방법, 광학 필름, 위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치를 제공하고자 한다.
본 출원의 일 실시상태는, 면상에서 제1 방향으로 최대 수축력을 갖는 열 수축성 기재를 준비하는 단계; 상기 열 수축성 기재 상에 상기 열 수축성 기재의 제1 방향의 수직 방향에 대하여 배향막을 코팅하는 단계; 상기 배향막의 상기 열 수축성 기재와 접하는 면의 반대면에 액정층 조성물을 도포하여 액정층을 형성하는 단계; 상기 액정층 조성물을 가경화(pre-curing)하는 단계; 상기 열 수축성 기재에 열을 가하여 상기 제1 방향으로 수축 시킴과 동시에 상기 제1 방향과 면상에서 수직인 방향으로 연신하는 단계; 상기 가경화된 액정층 조성물을 추가 경화하는 단계; 및 상기 열 수축성 기재를 제거하는 단계를 포함하는 위상차 필름의 제조 방법으로, 상기 열 수축성 기재는 150 ℃의 조건에서 수축율이 60 % 이하이고, 최대 수축력이 200 N/cm2 이상인 것인 위상차 필름의 제조 방법을 제공한다.
또 다른 일 실시상태는, 본 출원의 제조 방법에 따라 제조된 위상차 필름을 제공한다.
또 다른 일 실시상태는, 열 수축성 기재; 상기 열 수축성 기재의 일면에 구비된 배향막; 및 상기 배향막의 상기 열 수축성 기재와 접하는 면의 반대면에 구비된 액정층 조성물의 경화물을 포함하는 액정층을 포함하는 광학 필름으로, 상기 액정층 조성물의 경화도가 50% 미만인 것인 광학 필름을 제공한다.
또 다른 일 실시상태는, 편광자; 및 상기 편광자의 일면에 본 출원의 일 실시상태에 따른 위상차 필름을 적어도 하나 이상 포함하는 편광판을 제공한다.
또 다른 일 실시상태는, 액정 셀; 상기 액정 셀의 상층부에 구비되는 상부 편광판; 상기 액정 셀의 하층부에 구비되는 하부 편광판; 및 상기 하부 편광판의 하층부에 구비되는 백라이트 유닛을 포함하며, 상기 상부 편광판 및 상기 하부 편광판 중 적어도 하나는 편광자; 및 상기 편광자의 일면에 배치되는 본 출원의 일 실시상태에 따른 위상차 필름을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
본 발명에 따른 위상차 필름의 제조 방법은, 액정층 조성물을 도포하여 액정층을 형성하는 단계에 있어, 가경화(pre-curing) 단계 및 완전 경화 단계의 2 단계 경화를 거침으로서, 액정층을 안정화시킬 수 있으며, 수축/연신 공정에서 치수변화에 따른 외관 손상을 최소화할 수 있으며, 박형화할 수 있는 특징을 갖게 된다.
또한, 본 발명에 따른 위상차 필름의 제조 방법은 수축성 기재가 특정 수축율 및 최대 수축력을 만족함으로써, 수축성 기재 위에 코팅된 물질의 수축 치수 변화율이 적합하여 외관의 손상을 최소화할 수 있으며, 수축성 기재 위에 코팅된 물질의 수축력을 충분히 형성할 수 있는 특징을 갖게 된다.
도 1은 본 출원의 일 실시상태에 따른 편광판의 적층구조를 나타낸 도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시상태에 따른 편광판의 적층구조를 나타낸 도이다.
도 3은 본 출원의 일 실시상태에 따른 액정표시장치를 나타낸 도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 출원의 일 실시상태는, 면상에서 제1 방향으로 최대 수축력을 갖는 열 수축성 기재를 준비하는 단계; 상기 열 수축성 기재 상에 상기 열 수축성 기재의 제1 방향의 수직 방향에 대하여 배향막을 코팅하는 단계; 상기 배향막의 상기 열 수축성 기재와 접하는 면의 반대면에 액정층 조성물을 도포하여 액정층을 형성하는 단계; 상기 액정층 조성물을 가경화(pre-curing)하는 단계; 상기 열 수축성 기재에 열을 가하여 상기 제1 방향으로 수축 시킴과 동시에 상기 제1 방향과 면상에서 수직인 방향으로 연신하는 단계; 상기 가경화된 액정층 조성물을 추가 경화하는 단계; 및 상기 열 수축성 기재를 제거하는 단계를 포함하는 위상차 필름의 제조 방법으로, 상기 열 수축성 기재는 150 ℃의 조건에서 수축율이 60 % 이하이고, 최대 수축력이 200 N/cm2 이상인 것인 위상차 필름의 제조 방법을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태는, 면상에서 제1 방향으로 최대 수축력을 갖는 열 수축성 기재를 준비하는 단계; 상기 열 수축성 기재 상에 상기 열 수축성 기재의 제1 방향의 수직 방향에 대하여 순차적으로 배향막을 코팅, 건조 및 노광하는 단계; 상기 배향막의 상기 열 수축성 기재와 접하는 면의 반대면에 액정층 조성물을 도포하여 배향막에 의해 액정 분자들이 배향된 상태의 액정층을 형성하는 단계; 상기 액정층 조성물을 가경화(pre-curing)하는 단계; 상기 열 수축성 기재에 열을 가하여 상기 제1 방향으로 수축 시킴과 동시에 상기 제1 방향과 면상에서 수직인 방향으로 연신하는 단계; 상기 가경화된 액정층 조성물을 추가 경화하는 단계; 및 상기 열 수축성 기재를 제거하는 단계를 포함하는 위상차 필름의 제조 방법으로, 상기 열 수축성 기재는 150 ℃의 조건에서 수축율이 60 % 이하이고, 최대 수축력이 200 N/cm2 이상인 것인 위상차 필름의 제조 방법을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 방향의 수직 방향에 대하여 배향막을 코팅한 다는 것은, 제1 방향(최대 수축력을 갖는 방향)에 대하여 면상으로 수직인 방향을 의미하며, 예를 들어 일면에 있어, 제1 방향을 가로방향으로 보는 경우, 제2 방향은 면상에 있어 세로 방향을 의미할 수 있다.
즉, 본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 방향의 수직 방향에 대하여 배향막을 코팅하는 경우, 코팅되는 액정 분자가 제1 방향의 수직 방향으로 배향이 됨을 의미한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 열 수축성 기재는 면상에서 제1 방향으로 최대 수축력을 갖는 것으로, 상기 제1 방향은 수축되는 정도가 가장 큰 방향을 의미하며, 본 출원에 있어 상기 제1 방향은 상기 열 수축성 기재의 수축 방향과 동일하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 열 수축성 기재는 150 ℃의 조건에서 수축율이 60 % 이하일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 열 수축성 기재는 150 ℃의 조건에서 수축율이 60 % 이하, 바람직하게는 55 % 이하, 더욱 바람직하게는 50 % 이하일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 열 수축성 기재는 150 ℃의 조건에서 수축율이 10 % 이상, 바람직하게는 15 % 이상, 더욱 바람직하게는 25 % 이상일 수 있다.
상기 열 수축성 기재의 수축율은 상기 열 수축성 기재의 초기 길이를 L1, 수축에 의하여 수축되는 길이를 L2라고 하는 경우 (L1-L2)/L1*100(%)의 값을 의미할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 열 수축성 기재의 수축 시 발생하는 최대 수축력이 200 N/cm2 이상일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 열 수축성 기재의 수축 시 발생하는 최대 수축력이 200 N/cm2 이상, 바람직하게는 500 N/cm2 이상, 더욱 바람직하게는 1,000 N/cm2 이상일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 열 수축성 기재의 수축 시 발생하는 최대 수축력이 10,000 N/cm2 이하, 바람직하게는 8,000 N/cm2 이하, 더욱 바람직하게는 5,000 N/cm2 이하일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 수축율은 수축성 기재를 가로 x 세로 각각 5cm의 정사각형 모양으로 제단하여 150℃ 온도에서 5분 동안 체류시킨 후 수축된 길이를 측정하여 수축율을 계산할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 수축력은 수축성 기재 필름을 폭 2cm, 길이 10cm로 제단하여 고온 Oven chamber가 장착된 UTM (Universal Tensile Machine) 장비에 샘플 길이(UTM zig 길이)가 5cm가 되도록 장착한 후, 수축성 기재 샘플이 장착된 zig 부위가 고온 150℃ 온도로 설정된 챔버(chamber)에 들어가도록 하여 150℃ 온도에서 수축되는 힘(Force, N)을 기록하여 측정할 수 있으며, 수축되는 힘(N)을 측정 필름의 폭(2cm)과 두께 값을 반영하여 cm2 당 수축력으로 표시한 값이다.
상기 열 수축성 기재의 최대 수축력은, 상기 열 수축성 기재를 수축함에 있어, 수축 후 원상태로 복원되려는 힘을 의미하며, 최대 수축력이란 상기 열 수축성 기재가 원복될 수 있는 최대의 수축율에서 원상태로 복원하려는 힘을 의미한다.
상기 열 수축성 기재가 상기 수축율의 범위 및 최대 수축력 범위를 가지는 경우, 수축성 기재 위에 코팅된 복굴절성 물질의 수축 치수 변화율이 적합하여 수축 변화에 따라 복굴절성 물질이 손상되지 않고, 외관이 변형되지 않는 특징을 갖게 되며, 수축력이 충분하여, 수축성 기재 위에 도포된 복굴절성 물질을 충분히 수축시켜주는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 열 수축성 기재는 PET(polyethylene terephthalate), 폴리에스테르(polyester), PC(Polycarbonate), 폴리올레핀(Polyolefin), PCO(polycylicolefin), 폴리스티렌(Polystyrene), COP(cycloolefin polymer), 아크릴폴리머(Acrylic polymer), PI(polyimide), PEN(polyethylene naphthalate), PEEK(polyether ether ketone), PAR(polyarylate), 폴리노보넨(polynorbornene), 및 PES(polyethersulphone)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 열 수축성 기재는 PET(polyethylene terephthalate)일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 열 수축성 기재에 열을 가하여 상기 제1 방향으로 수축 시킴과 동시에 상기 제1 방향과 면상에서 수직인 방향으로 연신하는 단계 이후의 상기 액정층의 굴절률 분포는 식 1을 만족하는 것인 위상차 필름의 제조 방법을 제공한다.
[식 1]
ny < nz < nx
상기 식 1에 있어서,
nx는 면 방향에 대하여 굴절율이 최대가 되는 방향의 굴절율이고,
ny는 nx 방향에 수직인 방향의 굴절율을 의미하며,
nz는 두께 방향의 굴절율을 의미한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 배향막의 상기 열 수축성 기재와 접하는 면의 반대면에 액정층 조성물을 도포하여 액정층을 형성하는 단계에 있어, 상기 액정층의 굴절률 분포는 하기 식 2 또는 식 3을 만족하는 것인 위상차 필름의 제조 방법을 제공한다.
[식 2]
nz = ny < nx
[식 3]
nx = ny < nz
상기 식 2 및 식 3에 있어서,
nx는 면 방향에 대하여 굴절율이 최대가 되는 방향의 굴절율이고,
ny는 nx 방향에 수직인 방향의 굴절율을 의미하며,
nz는 두께 방향의 굴절율을 의미한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 배향막의 상기 열 수축성 기재와 접하는 면의 반대면에 액정층 조성물을 도포한 액정층은 상기 식 2로 정의되는 굴절율 분포를 만족하는 A-plate 액정층이거나, 상기 식 3으로 정의되는 굴절율 분포를 만족하는 C-plate 액정층일 수 있다.
즉, 상기 식 2 또는 식 3의 굴절률 분포를 갖는 액정층 조성물을 도포한 액정층을 가경화(pre-curing)하는 단계 및 상기 열 수축성 기재에 열을 가하여 상기 제1 방향으로 수축 시킴과 동시에 상기 제1 방향과 면상에서 수직인 방향으로 연신하는 단계 이후의, 최종적으로 상기 식 1의 굴절율 분포를 갖는 위상차 필름을 제작할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 열 수축성 기재에 열을 가하여 상기 제1 방향으로 수축 시킴과 동시에 상기 제1 방향과 면상에서 수직인 방향으로 연신하는 단계 이후의 상기 액정층의 위상차는 하기 식 4 내지 식 6을 만족하는 것인 위상차 필름의 제조 방법을 제공한다.
[식 4]
100nm < Rin< 500nm
[식 5]
50nm < Rzy < 250nm
[식 6]
0 < Nz < 1
상기 식 4 내지 식 6에 있어서,
Rin은 (nx-ny) x d로 나타낼 수 있고,
Rzy는 (nz-ny) x d로 나타낼 수 있으며,
Nz는 (nx-nz) / (nx-ny)의 값이고,
상기 d는 액정층의 두께이고,
상기 nx는 면 방향에 대하여 굴절율이 최대가 되는 방향의 굴절율이고,
상기 ny는 상기 nx 방향에 수직인 방향의 굴절율을 의미하며,
상기 nz는 두께 방향의 굴절율을 의미한다.
특히 본 출원에 따른 상기 액정층이 상기 식 1의 굴절률 분포를 만족하고 상기 식 4 내지 6의 위상차 특성을 가지는 경우, 추후 이를 포함하는 위상차 필름이 LCD에 적용될 때, 시야각의 확대 및 품질 향상의 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 열 수축성 기재에 열을 가하여 상기 제1 방향으로 수축 시킴과 동시에 상기 제1 방향과 면상에서 수직인 방향으로 연신하는 단계 이후의 상기 액정층의 파장 분산성은 하기 식 7 내지 식 9 중 어느 하나의 식을 만족하는 것인 위상차 필름의 제조 방법을 제공한다.
[식 7]
Rin(450nm) / Rin (550nm) < 1.0
[식 8]
Rin(450nm) / Rin (550nm) > 1.0
[식 9]
Rin(450nm) / Rin (550nm) = 1.0
상기 식 7 내지 식 9에 있어서,
Rin(450nm)는 450nm 파장의 광에서 측정한 면 방향 위상차 값이고,
Rin(550nm)은 550nm 파장의 광에서 측정한 면 방향 위상차 값을 의미한다.
상기 식 7 내지 식 9에 있어서, Rin(λnm)는 λnm 파장의 광에서 측정한 면 방향 위상차를 측정한 것으로 측정은 Axometrics사의 Axoscan을 이용하여 측정한 값이다. 즉, 상기 식 7 내지 식 9에 있어서, Rin(450nm) 및 Rin(550nm)은 각각 450nm 및 550nm에서의 면 방향 위상차 값을 의미한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 열 수축성 기재에 열을 가하여 상기 제1 방향으로 수축 시킴과 동시에 상기 제1 방향과 면상에서 수직인 방향으로 연신한다는 것은, 상기 제1 방향으로 열 수축성 기재가 수축하는 경우, 상기 열 수축성 기재의 일면에 있어, 제1 방향에 면상 수직인 방향으로 연신함을 의미한다. 즉, 동일한 일면에서 수직한 방향으로 연신됨을 의미한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 액정층 조성물을 가경화(pre-curing)하는 단계 이후, 상기 액정층 조성물의 경화도가 50% 미만인 것인 위상차 필름의 제조 방법을 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 액정층 조성물을 가경화(pre-curing)하는 단계 이후, 상기 액정층 조성물의 경화도가 50% 미만, 바람직하게는 45% 미만, 더욱 바람직하게는 40% 미만일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 액정층 조성물을 가경화(pre-curing)하는 단계 이후, 상기 액정층 조성물의 경화도가 5% 이상, 바람직하게는 10% 이상, 더욱 바람직하게는 15% 이상일 수 있다.
상기 액정층 조성물의 경화는 액정층 조성물의 용매를 건조시켜 증발시킨 다음에, 자외선 영역의 파장을 흡수하는 광개시제의 존재하에 배향된 액정층의 중합반응이 진행하여 경화가 이루어지게 된다. 이 때 상기 액정층 조성물의 경화도는 액정층 조성물의 초기 상태를 기준으로 경화되는 정도를 의미하는 것으로, 예를 들어 60% 경화도를 갖는다는 것은, 초기 액정층 조성물 대비, 60%가 경화되었음을 의미하는 것이다.
상기 액정층 조성물을 가경화(pre-curing)하는 단계를 통하여, 상기 액정층 조성물의 경화도가 상기 범위를 만족함에 따라, 이어질 연신/수축 공정에 있어 부분적으로 경화된 액정 층이 치수 변화에 의하여 손상되지 않는 특징을 가지며, 이에 따라 외관이 손상되지 않는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 액정층 조성물을 가경화(pre-curing)하는 단계는 생략될 수 있으며, 가경화 하는 단계가 생략된다는 것은 가경화를 전혀 진행하지 않고 상기 열 수축성 기재에 열을 가하여 상기 제1 방향으로 수축 시킴과 동시에 상기 제1 방향과 면상에서 수직인 방향으로 연신하는 단계를 진행할 수 있음을 의미한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 연신하는 단계는 연신 배율이 2배 이하인 것인 위상차 필름의 제조 방법을 제공한다.
상기 연신 배율은 연신 방향의 길이를 기준으로 측정한 것으로, 상기 연신 배율은 2배 이하, 바람직하게는 1.8배 이하, 더욱 바람직하게는 1.5배 이하의 값을 가질 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 상기 연신 배율은 1.05배 이상, 바람직하게는 1.1배 이상의 값을 가질 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 연신하는 단계는 생략될 수 있다.
본 출원에 따른 위상차 필름의 제조 방법에 있어, 상기 연신 배율이 상기 범위를 만족하는 경우, 부분 경화된 액정 층이 연신 과정에서 손상이 발생하지 않아, 이에 따라 외관이 손상되지 않는 특성을 갖게 된다.
연신 공정은 종 방향(MD) 연신 또는 횡 방향(TD) 연신을 수행할 수 있다. 종 방향 연신의 경우, 롤 사이의 속도 차에 의한 연신을 수행할 수 있으며, 횡 방향 연신의 경우 텐타를 사용할 수 있다.
상기 연신 온도는, 상기 열 수축성 기재가 수축 거동을 할 수 있는 온도 이상의 조건에 대하여 액정층의 유리전이온도 근처의 범위인 것이 바람직하고, 상기 액정층 조성물의 유리전이온도를 Tg라 할 때, 바람직하게는 (Tg-30℃)~(Tg+100℃), 보다 바람직하게는 (Tg-20℃)~(Tg+50℃), 더욱 바람직하게는 (Tg-20℃)~(Tg+30℃)의 범위 내이다. 연신 온도가 (Tg-30℃) 미만이면 낮은 가공 온도로 연신이 원활하게 이루어 지지 않을 우려가 있다. 반대로, 연신 온도가 (Tg+100℃)를 초과하면, 너무 높은 가공 온도 조건으로 안정적인 연신을 실시하지 못할 우려가 있다.
상기 연신 전, 상기 액정층 조성물의 도포면을 평탄화하고, 상기 액정층 조성물에 포함된 용매를 휘발시키기 위해 건조하는 과정을 더 수행할 수 있다.
상기 위상차 필름은 이의 광학적 등방성이나 기계적 특성을 안정화시키기 위하여, 연신 처리 후에 열처리(어닐링) 등을 실시할 수 있다. 열처리 조건은 특히 제한되지 않으며 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술자에게 알려진 임의의 적절한 조건을 채용할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 액정층의 두께는 20 μm 이하인 것인 위상차 필름의 제조 방법을 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 액정층의 두께는 20 μm 이하, 바람직하게는 17 μm 이하, 더욱 바람직하게는 15 μm 이하일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 액정층의 두께는 0.1 μm 이상, 바람직하게는 0.5 μm 이상, 더욱 바람직하게는 1.0 μm 이상일 수 있다.
상기 액정층의 두께가 상기 범위를 만족함에 따라, 수축/연신 공정에 있어, 액정층 및 열 수축성 기재의 치수변화에 의한 손상을 방지할 수 있으며, 수축률을 향상시킬 수 있는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 열 수축성 기재; 상기 열 수축성 기재의 일면에 구비된 배향막; 및 상기 배향막의 상기 열 수축성 기재와 접하는 면의 반대면에 구비된 액정층 조성물의 경화물을 포함하는 액정층을 포함하는 광학 필름으로, 상기 액정층 조성물의 경화도가 50% 미만인 것인 광학 필름을 제공한다.
상기 광학 필름은 액정층 조성물의 경화도가 50% 미만인 것으로, 추후 열을 가하여 열 수축성 기재의 수축 및 수축 방향과 면상에서 수직인 방향으로 연신한 후, 추가 경화를 실시하여 액정층 조성물의 최종 경화도가 90% 이상일 수 있다.
이와 같이, 본 출원에 따른 위상차 필름은 가경화 단계; 및 최종 경화 단계의 2단계 경화를 통하여 형성되는 액정층을 갖는 것으로, 가경화 단계를 통하여 액정층을 안정화 시킬 수 있고, 수축/연신 공정에서 치수변화에 따른 외관 손상을 최소화할 수 있으며, 박형화할 수 있는 특징을 갖게 된다.
상기 열 수축성 기재, 배향막 및 액정층에 관한 내용은 상기 언급한 내용과 동일하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 본 출원의 제조 방법에 따라 제조된 위상차 필름을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제조 방법에 따라 제조된 위상차 필름은 액정층의 굴절률 분포가 하기 식 1을 만족한다.
[식 1]
ny < nz < nx
상기 식 1에 있어서,
nx는 면 방향에 대하여 굴절율이 최대가 되는 방향의 굴절율이고,
ny는 nx 방향에 수직인 방향의 굴절율을 의미하며,
nz는 두께 방향의 굴절율을 의미한다.
즉, 본 출원은, 상기 식 2 또는 식 3의 굴절율 분포를 갖는 액정 재료를, 열 수축성 기재와 적층체를 만들어 수축 및 연신하는 단계를 거쳐 최종적으로 상기 식 1의 굴절율 분포를 갖는 위상차 필름을 제공하는 것이다.
상기 제조 방법에 의하여 제조된 위상차 필름은 편광판 및/또는 액정표시장치에 적용되어 유용하게 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시상태에 있어서, 본 발명은 편광자; 및 상기 편광자의 일면에 본 출원의 위상차 필름을 적어도 하나 이상 포함하는 편광판을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 본 발명은 편광자; 및 상기 편광자의 일면에 본 출원의 위상차 필름 하나를 포함하는 편광판을 제공한다.
도 1은 본 출원의 일 실시상태에 따른 편광판(103)의 적층 구조를 나타낸 도이다. 구체적으로, 편광판(103)은 편광자(102) 및 편광자의 일면에 위상차 필름(101)이 적층된 구조를 갖는다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 편광자는 특별히 한정되지 않으며, 당해 기술분야에 잘 알려진 편광자, 예를 들면, 요오드 또는 이색성 염료를 포함하는 폴리비닐알코올(PVA)로 이루어진 필름이 사용된다.
편광자는 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 빛으로부터 한쪽 방향으로 진동하는 빛만을 추출할 수 있는 특성을 나타낸다. 이러한 특성은 요오드를 흡수한 PVA(poly vinyl alcohol)를 강한 장력으로 연신하여 달성할 수 있다. 예를 들어 보다 구체적으로, PVA 필름을 수용액에 담가 팽윤(swelling)시키는 팽윤하는 단계, 상기 팽윤된 PVA 필름에 편광성을 부여하는 이색성 물질로 염색하는 단계, 상기 염색된 PVA 필름을 연신(stretch)하여 상기 이색성 염료 물질을 연신 방향으로 나란하게 배열시키는 연신 단계, 및 상기 연신 단계를 거친 PVA 필름의 색을 보정하는 보색 단계를 거쳐 편광자를 형성할 수 있다. 그러나, 본 발명의 편광판이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 편광자 및 위상차 필름은 접착제나 점착제로 접착될 수 있으며, 사용 가능한 접착제나 점착제로는 당 기술분야에 알려져 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 수계 접착제, 일액형 또는 이액형의 폴리비닐알콜(PVA)계 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 에폭시계 접착제, 스티렌 부타디엔 고무계(SBR계) 접착제, 또는 핫멜트형 접착제 등이 있으나, 본 발명이 이들 예에만 한정되는 것은 아니다.
상기 위상차 필름은 편광자의 일면에 직접 부착될 수 있다. 또한, 편광자의 양면에 보호 필름이 부착된 종래의 편광판의 보호필름 상에 부착되어, 위상차 필름으로 유용하게 사용될 수 있다.
상기 위상차 필름을 편광자의 일면에 직접 부착시키는 경우, 예를 들어, 그 구조는 보호필름/편광자/위상차 필름, 보호필름/편광자/위상차 필름/보호필름, 또는 보호필름/편광자/보호필름/위상차 필름일 수 있다. 그 부착 방법은, 롤 코터, 그라비어 코터, 바코터, 나이프 코터, 캐필러리 코터, 또는 마이크로 챔버 닥터 블레이드(Micro Chamber Doctor blade) 코터 등을 사용하여 위상차 필름 또는 편광자의 표면에 프라이머를 코팅한 후, 점적방식으로 접착제를 뿌리고, 위상차 필름과 편광자를 포함하는 적층체를 합지 롤로 가열 합지하는 방법, 상온 압착하여 합지하는 방법, 또는 UV 경화하는 방법에 의해 수행될 수 있다.
도 2는 본 출원의 일 실시상태에 따른 편광판의 적층구조를 나타낸 도이다. 구체적으로 편광판(103)은 편광자 보호필름(104)/접착제층(105)/위상차 필름(101)/편광자(102)/편광자 보호필름(104)이 순서대로 적층된 구조를 가질 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 편광자의 일면에 편광자 보호필름이 부착되고, 상기 편광자의 상기 편광자 보호필름이 부착된 면의 반대면에 본 출원에 따른 위상차 필름이 부착되는 것인 편광판을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 편광자 보호필름은 COP(cycloolefin polymer)계 필름, 아크릴계 필름, TAC(triacetylcellulose)계 필름, COC(cycloolefin copolymer)계 필름, PNB(polynorbornene)계 필름 및 PET(polyethylene terephtalate)계 필름 중 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 편광판을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
또한, 본 출원의 일 실시상태는 액정 셀; 상기 액정 셀의 상층부에 구비되는 상부 편광판; 상기 액정 셀의 하층부에 구비되는 하부 편광판; 및 상기 하부 편광판의 하층부에 구비되는 백라이트 유닛을 포함하며, 상기 상부 편광판 및 상기 하부 편광판 중 적어도 하나는 편광자; 및 상기 편광자의 일면에 배치되는 본 출원의 일 실시상태에 따른 위상차 필름을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 상부 편광판은 상기 편광자; 및 상기 위상차 필름을 포함하고, 상기 위상차 필름은 상기 액정셀에 대면되도록 배치되는 것인 액정표시장치를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 하부 편광판은 상기 편광자; 및 상기 위상차 필름을 포함하고, 상기 위상차 필름은 상기 백라이트 유닛에 대면되도록 배치되는 것인 액정표시장치를 제공한다.
상기 상부 편광판은 상기 편광자; 및 상기 위상차 필름을 포함하고, 상기 위상차 필름은 상기 액정셀에 대면되도록 배치되는 것은, 상기 상부 편광판이 상기 편광자; 및 상기 위상차 필름을 포함하고, 이 때의 위상차 필름이 상기 액정표시장치 내에서 액정셀 방향으로 배치되는 것을 의미하며, 구체적으로 백라이트 유닛/하부 편광판/액정셀/위상차 필름/편광자가 순서대로 적층된 구조를 갖는 것을 의미한다.
상기 하부 편광판은 상기 편광자; 및 상기 위상차 필름을 포함하고, 상기 위상차 필름은 상기 백라이트 유닛에 대면되도록 배치되는 것은, 상기 하부 편광판이 상기 편광자; 및 상기 위상차 필름을 포함하고, 이 때의 위상차 필름이 상기 액정표시장치 내에서 백라이트 유닛 방향으로 배치되는 것을 의미하며, 구체적으로 백라이트 유닛/편광자/위상차 필름/액정셀/상부 편광판이 순서대로 적층된 구조를 갖는 것을 의미한다.
본 출원에 따른 액정표시장치에 있어서, 상기 상부 편광판 중 상기 위상차 필름 상기 액정셀에 대면되도록 배치되거나, 또는 상기 하부 편광판 중 상기 위상차 필름이 상기 백라이트 유닛에 대면되도록 배치되는 경우, 상기 위상차 필름에 포함되는 상기 트리아진계 복굴절 조절제가 자외선 흡수가 주 기능이 아닌 위상차 발현 기능으로 패널의 기능을 개선하는데 주 목적을 가질 수 있다.
백라이트 유닛은 액정 패널의 배면으로부터 광을 조사하는 광원을 포함하며, 상기 광원의 종류는 특별히 제한되지 않고, CCFL, HCFL 또는 LED 등 일반적인 LCD용 광원을 사용할 수 있다.
도 3은 본 출원의 일 실시상태에 따른 액정표시장치를 나타낸 도이다. 구체적으로, 액정셀(10)의 양면에 상부 편광판(11) 및 하부 편광판(12)이 적층될 수 있으며, 백라이트 유닛(14)과 근접한 하부 편광판(12)의 액정셀(10)과 접하는 면과 반대면에 보호필름(13)이 적층된 구조를 가질 수 있다. 상기 상부 편광판(11) 및 하부 편광판(12)으로 본 출원의 일 실시상태에 따른 편광판이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 하부 편광판(12)으로 본 출원의 일 실시상태에 따른 편광판이 사용될 수 있다.
상기 보호필름은 전술한 편광자 보호필름의 내용과 동일하다.
이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 구체적으로 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.
< 제조예 >
< 위상차 필름의 제조>
열 수축성 기재 위에 약 200nm 정도 두께로 배향막을 코팅 및 건조하고 노광한 후, A-plate 특성을 갖는 액정(LC)을 도포하고 건조하여, 상기 배향막에 의해 액정 분자들이 배향된 상태의 적층체를 형성하였다. 이렇게 배향된 액정 분자를 하기 표 1에 기재된 조건으로 가경화(Pre-curing) 시켜 도포된 액정층을 안정화하였다.
이 후 150℃ 오븐에서 열 수축성 기재를 수축 시키고, 이후 수축 방향에 대하여 수직인 방향으로 1축 연신을 실시하였다.
수축 및 연신 공정을 거친 후, 추가 경화하여 액정층을 완전 경화시킨 후, 상기 열 수축성 기재를 박리하여 하기 표 1의 조건 및 물성을 만족하는 위상차 필름을 형성하였다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
열 수축성 기재 필름 연신 PET 연신 PET 연신 PET 연신 PET 연신 PET 연신 PET 무연신 PET
수축율(%) 35 40 34 70 2 35 0
수축력(N/cm2) 1,500 2,400 1,500 750 12 1,500 0
액정층 가경화(%) 25 25 25 26 25 100 25
연신조건 연신비(배) x1.2 x1.2 x2.5 x1.2 x1.2 x1.2 x1.2
연신 온도(℃) 150 150 150 150 150 150 150
위상차 필름
물성		 두께(μm) 4 5 4 6 3 4 2
위상차(Rin/Rzy) 280/142 251/145 290/185 265/127 380/24 320/250 350/178
Nz 0.51 0.50 0.64 0.48 1.05 0.78 0.99
Rin(450nm)/Rin(550nm) 0.94 0.93 0.96 0.95 0.96 0.97 0.95
외관 O Δ X(haze) X
(haze)		 O X
(haze)		 O
1. 수축율 (%): 열 수축성 기재를 가로 x 세로 각각 5cm의 정사각형 모양으로 제단하여 150℃ 온도에서 5분 동안 체류시킨 후 수축된 길이를 측정하여 수축율을 계산하였다.
2. 수축력 (N/cm2): 열 수축성 기재 필름을 폭 2cm, 길이 10cm로 제단하여 고온 Oven chamber가 장착된 UTM (Universal Tensile Machine) 장비에 샘플 길이(UTM zig 길이)가 5cm가 되도록 장착한 후, 수축성 기재 샘플이 장착된 zig 부위가 고온 150℃ 온도로 설정된 챔버(chamber)에 들어가도록 하여 150℃ 온도에서 수축되는 힘(Force, N)을 기록하여 측정하며, 수축되는 힘(N)을 측정 필름의 폭(2cm)과 두께 값을 반영하여 cm2 당 수축력으로 표시한 값이다.
3. 외관 평가: O는 투명한 상태의 외관이 문제 없는 상태이고, X는 불투명하고, 외관에 크랙(Crack)의 문제가 발생하는 상태를 의미하며, Δ는 그 중간의 상태로 O의 상태에 가까운 약한 HAZE(불투명)가 발생하는 경우를 의미한다.
상기 표 1에서 알 수 있듯, 본 출원에 따른 위상차 필름은 가경화 및 완전경화의 2단계 경화의 공정을 거침으로, 형성되는 액정층을 가경화 단계에서 안정화 시킬 수 있고, 수축/연신 공정에서 치수변화에 따른 외관 손상을 최소화할 수 있으며, 박형화할 수 있는 특징을 갖게 된다. 또한 상기 열 수축성 기재는 150℃의 조건에서 수축율이 60 % 이하이고, 최대 수축력이 200 N/cm2 이상인 것으로, 상기 열 수축성 기재 위에 코팅된 물질의 수축 치수 변화율이 적합하여 외관의 손상을 최소화 할 수 있으며, 수축성 기재 위에 코팅된 물질의 수축력을 충분히 형성할 수 있는 특징을 갖게 된다.
상기 표 1의 실시예 3의 경우, 위상차 필름의 제조시, 가경화 및 완전경화 단계를 거치고, 본원에 따른 열 수축성 기재의 수축율 및 수축력을 만족하는 것으로, 광학 특성이 우수함을 확인할 수 있으나, 위상차 필름 제조시 연신 배율을 x2.5배로 진행한 것으로, 외관 특성이 일부 좋지 않음을 확인할 수 있었다.
상기 표 1에서 알 수 있듯, 비교예 1의 경우 열 수축성 기재의 수축율이 70 %에 해당하는 것으로, 본원 실시예 1 내지 3의 위상차 필름과 비교하였을 때, 광학특성이 좋지 않으며, 특히 외관 haze가 발생하여 외관 특성이 좋지 않음을 확인할 수 있었다.
상기 표 1에서 알 수 있듯, 비교예 2의 경우 열 수축성 기재의 수축력이 12 N/cm2에 해당하는 것으로, 위상차 필름 제조시 원하는 정도의 수축이 이루어지지 않아 본원 실시예 1 내지 3의 위상차 필름과 비교하였을 때, 광학특성 Nz값이 1 이상의 값을 가짐을 확인할 수 있어, 본원 실시예 1 내지 3이 광학 특성상 우수함을 확인할 수 있었다.
상기 표 1에서 알 수 있듯, 비교예 3의 경우, 가경화 100%로 진행하는 경우로, 상기 가경화 100%라는 것은 한 단계의 완전 경화를 의미하는 것으로, 상기 비교예 3과 같이 가경화가 아닌 완전경화가 되는 경우, 이후 수축 및 연신 공정에서 액정층이 파괴되는 경우를 나타내며, 이에 따라 외관 Haze가 발생함을 확인할 수 있었다.
상기 표 1에서 알 수 있듯, 비교예 4의 경우, 열 수축성 기재로 무연신의 PET 필름을 사용한 것으로, 상기 열 수축성 기재로 위상차 필름을 형성하는 경우, 본원 실시예 1 내지 3에 비하여 광학 특성이 좋지 않음을 확인할 수 있었다.
101: 위상차 필름
102: 편광자
103: 편광판
104: 편광자 보호필름
105: 접착제층
10: 액정 셀
11: 상부 편광판
12: 하부 편광
13: 보호 필름
14: 백라이트 유닛

Claims (14)

  1. 면상에서 제1 방향으로 최대 수축력을 갖는 열 수축성 기재를 준비하는 단계;
    상기 열 수축성 기재 상에 상기 열 수축성 기재의 제1 방향의 수직 방향에 대하여 배향막을 코팅하는 단계;
    상기 배향막의 상기 열 수축성 기재와 접하는 면의 반대면에 액정층 조성물을 도포하여 액정층을 형성하는 단계;
    상기 액정층 조성물을 가경화(pre-curing)하는 단계;
    상기 열 수축성 기재에 열을 가하여 상기 제1 방향으로 수축 시킴과 동시에 상기 제1 방향과 면상에서 수직인 방향으로 연신하는 단계;
    상기 가경화된 액정층 조성물을 추가 경화하는 단계; 및
    상기 열 수축성 기재를 제거하는 단계;
    를 포함하는 위상차 필름의 제조 방법으로,
    상기 열 수축성 기재는 150 ℃의 조건에서 수축율이 60 % 이하이고, 최대 수축력이 200 N/cm2 이상인 것인 위상차 필름의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 열 수축성 기재에 열을 가하여 상기 제1 방향으로 수축 시킴과 동시에 상기 제1 방향과 면상에서 수직인 방향으로 연신하는 단계 이후의 상기 액정층의 굴절률 분포는 하기 식 1을 만족하는 것인 위상차 필름의 제조 방법:
    [식 1]
    ny < nz < nx
    상기 식 1에 있어서,
    nx는 면 방향에 대하여 굴절율이 최대가 되는 방향의 굴절율이고,
    ny는 nx 방향에 수직인 방향의 굴절율을 의미하며,
    nz는 두께 방향의 굴절율을 의미한다.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 배향막의 상기 열 수축성 기재와 접하는 면의 반대면에 액정층 조성물을 도포하여 액정층을 형성하는 단계에 있어, 상기 액정층의 굴절률 분포는 하기 식 2 또는 식 3을 만족하는 것인 위상차 필름의 제조 방법:
    [식 2]
    nz = ny < nx
    [식 3]
    nx = ny < nz
    상기 식 2 및 식 3에 있어서,
    nx는 면 방향에 대하여 굴절율이 최대가 되는 방향의 굴절율이고,
    ny는 nx 방향에 수직인 방향의 굴절율을 의미하며,
    nz는 두께 방향의 굴절율을 의미한다.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 열 수축성 기재에 열을 가하여 상기 제1 방향으로 수축 시킴과 동시에 상기 제1 방향과 면상에서 수직인 방향으로 연신하는 단계 이후의 상기 액정층의 위상차는 하기 식 4 내지 식 6을 만족하는 것인 위상차 필름의 제조 방법:
    [식 4]
    100nm < Rin< 500nm
    [식 5]
    50nm < Rzy < 250nm
    [식 6]
    0 < Nz < 1
    상기 식 4 내지 식 6에 있어서,
    Rin은 (nx-ny) x d로 나타낼 수 있고,
    Rzy는 (nz-ny) x d로 나타낼 수 있으며,
    Nz는 (nx-nz) / (nx-ny)의 값이고,
    상기 d는 액정층의 두께이고,
    상기 nx는 면 방향에 대하여 굴절율이 최대가 되는 방향의 굴절율이고,
    상기 ny는 상기 nx 방향에 수직인 방향의 굴절율을 의미하며,
    상기 nz는 두께 방향의 굴절율을 의미한다.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 열 수축성 기재에 열을 가하여 상기 제1 방향으로 수축 시킴과 동시에 상기 제1 방향과 면상에서 수직인 방향으로 연신하는 단계 이후의 상기 액정층의 파장 분산성은 하기 식 7 내지 식 9 중 어느 하나의 식을 만족하는 것인 위상차 필름의 제조 방법:
    [식 7]
    Rin(450nm) / Rin (550nm) < 1.0
    [식 8]
    Rin(450nm) / Rin (550nm) > 1.0
    [식 9]
    Rin(450nm) / Rin (550nm) = 1.0
    상기 식 7 내지 식 9에 있어서,
    Rin(450nm)는 450nm 파장의 광에서 측정한 면 방향 위상차 값이고,
    Rin(550nm)은 550nm 파장의 광에서 측정한 면 방향 위상차 값을 의미한다.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 액정층 조성물을 가경화(pre-curing)하는 단계 이후,
    상기 액정층 조성물의 경화도가 50% 미만인 것인 위상차 필름의 제조 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 연신하는 단계에 있어서, 연신 배율은 2배 이하인 것인 위상차 필름의 제조 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 열 수축성 기재는 PET(polyethylene terephthalate), 폴리에스테르(polyester), PC(Polycarbonate), 폴리올레핀(Polyolefin), PCO(polycylicolefin), 폴리스티렌(Polystyrene), COP(cycloolefin polymer), 아크릴폴리머(Acrylic polymer), PI(polyimide), PEN(polyethylene naphthalate), PEEK(polyether ether ketone), PAR(polyarylate), 폴리노보넨(polynorbornene), 및 PES(polyethersulphone)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 위상차 필름의 제조 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 액정층의 두께는 20 μm 이하인 것인 위상차 필름의 제조 방법.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항의 제조 방법에 따라 제조된 위상차 필름.
  11. 열 수축성 기재;
    상기 열 수축성 기재의 일면에 구비된 배향막; 및
    상기 배향막의 상기 열 수축성 기재와 접하는 면의 반대면에 구비된 액정층 조성물의 경화물을 포함하는 액정층;
    을 포함하는 광학 필름으로,
    상기 액정층 조성물의 경화도가 50% 미만인 것인 광학 필름.
  12. 편광자; 및
    상기 편광자의 일면에 청구항 10의 위상차 필름을 적어도 하나 이상 포함하는 편광판.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 편광자의 일면에 편광자 보호필름이 부착되고,
    상기 편광자의 상기 편광자 보호필름이 부착된 면의 반대면에 상기 위상차 필름이 부착되는 것인 편광판.
  14. 액정 셀;
    상기 액정 셀의 상층부에 구비되는 상부 편광판;
    상기 액정 셀의 하층부에 구비되는 하부 편광판; 및
    상기 하부 편광판의 하층부에 구비되는 백라이트 유닛을 포함하며,
    상기 상부 편광판 및 상기 하부 편광판 중 적어도 하나는 편광자; 및 상기 편광자의 일면에 배치되는 청구항 10의 위상차 필름을 포함하는 액정표시장치.
KR1020180111480A 2018-09-18 2018-09-18 위상차 필름의 제조 방법, 위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치 KR102207386B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180111480A KR102207386B1 (ko) 2018-09-18 2018-09-18 위상차 필름의 제조 방법, 위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180111480A KR102207386B1 (ko) 2018-09-18 2018-09-18 위상차 필름의 제조 방법, 위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200032444A true KR20200032444A (ko) 2020-03-26
KR102207386B1 KR102207386B1 (ko) 2021-01-25

Family

ID=69958677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180111480A KR102207386B1 (ko) 2018-09-18 2018-09-18 위상차 필름의 제조 방법, 위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102207386B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05157911A (ja) 1990-10-24 1993-06-25 Nitto Denko Corp 複屈折性フィルム、その製造方法、位相差板、楕円偏光板及び液晶表示装置
JP2012042530A (ja) * 2010-08-13 2012-03-01 Fujifilm Corp 長尺状光学フィルムの製造方法、及び長尺状円偏光板の製造方法
JP2014174321A (ja) * 2013-03-08 2014-09-22 Nippon Zeon Co Ltd 表面形状を有する光学フィルムの製造方法、重合性液晶フィルム、および表面形状を有する重合性液晶フィルム
KR20140144697A (ko) * 2012-04-13 2014-12-19 후지필름 가부시키가이샤 위상차 필름, 편광판, 액정 표시 장치, 및 위상차 필름의 제조 방법
JP2015052679A (ja) * 2013-09-06 2015-03-19 大日本印刷株式会社 位相差フィルム及びその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05157911A (ja) 1990-10-24 1993-06-25 Nitto Denko Corp 複屈折性フィルム、その製造方法、位相差板、楕円偏光板及び液晶表示装置
JP2012042530A (ja) * 2010-08-13 2012-03-01 Fujifilm Corp 長尺状光学フィルムの製造方法、及び長尺状円偏光板の製造方法
KR20140144697A (ko) * 2012-04-13 2014-12-19 후지필름 가부시키가이샤 위상차 필름, 편광판, 액정 표시 장치, 및 위상차 필름의 제조 방법
JP2014174321A (ja) * 2013-03-08 2014-09-22 Nippon Zeon Co Ltd 表面形状を有する光学フィルムの製造方法、重合性液晶フィルム、および表面形状を有する重合性液晶フィルム
JP2015052679A (ja) * 2013-09-06 2015-03-19 大日本印刷株式会社 位相差フィルム及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102207386B1 (ko) 2021-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102329379B1 (ko) 액정 패널 및 액정 표시 장치
CN109844584B (zh) 宽频带波长膜及其制造方法以及圆偏振膜的制造方法
TWI536055B (zh) 偏振板和包含所述偏振板的光學顯示裝置
TWI798426B (zh) 寬頻帶波長薄膜及其製造方法，以及圓偏光薄膜的製造方法
JP7059936B2 (ja) 広帯域波長フィルム及びその製造方法並びに円偏光フィルムの製造方法
WO2016035636A1 (ja) 円偏光フィルム、光学フィルム、および、画像表示装置
JP6930544B2 (ja) 多層フィルム、偏光板、及び液晶表示装置
JP6712335B2 (ja) 光学補償層付偏光板およびそれを用いた有機ｅｌパネル
CN110651208B (zh) 光学各向异性层及其制造方法、光学各向异性层叠体、转印用多层物、偏振片、以及图像显示装置
JP6301885B2 (ja) 光学補償層付偏光板およびそれを用いた有機ｅｌパネル
US9618795B2 (en) Liquid crystal panel and liquid crystal display
TWI797319B (zh) 寬頻帶波長薄膜及其製造方法，以及圓偏光薄膜的製造方法
JP3165175B2 (ja) 偏光板及び液晶表示装置
KR102207386B1 (ko) 위상차 필름의 제조 방법, 위상차 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치
TW202237382A (zh) 偏光板及偏光板的製造方法
KR101835924B1 (ko) 광학 필름 및 그 제조방법
JP7385380B2 (ja) 位相差層およびハードコート層付偏光板の製造方法
KR20200087453A (ko) 위상차 필름
TW202313344A (zh) 附相位差層之偏光板及使用其之圖像顯示裝置
JP2005121813A (ja) 光学フィルム及び偏光板
KR20200087431A (ko) 위상차 필름의 제조 방법
KR20220130604A (ko) 광학 적층체, 그 제조 방법 및 화상 표시 장치
JP2022087885A (ja) 光学補償層付偏光板およびそれを用いた有機ｅｌパネル
JP2022087884A (ja) 光学補償層付偏光板およびそれを用いた有機ｅｌパネル
CN113495316A (zh) 偏振板及使用了该偏振板的图像显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant