KR20200038143A - 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 - Google Patents

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KR20200038143A KR1020180117867A KR20180117867A KR20200038143A KR 20200038143 A KR20200038143 A KR 20200038143A KR 1020180117867 A KR1020180117867 A KR 1020180117867A KR 20180117867 A KR20180117867 A KR 20180117867A KR 20200038143 A KR20200038143 A KR 20200038143A
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Abstract

표시 영역과 상기 표시 영역을 둘러싸는 비 표시 영역으로 구성되는 편광판이고, 상기 편광판은 편광자 및 상기 편광자의 일면에 순차적으로 적층된 접착층 및 제1편광자 보호필름을 포함하고, 상기 비 표시 영역의 적어도 일부를 이루는 차광층이 상기 제1편광자 보호필름의 하부면 및 상기 접착층 내에 형성되고, 상기 차광층은 트리스 페닐렌아미니윰계 염료, 테트라키스 페닐렌아미니윰계 염료 중 1종 이상의 유기 염료 또는 그의 양쪽성 이온 화합물을 포함하는 것인, 편광판 및 이를 포함하는 광학 표시 장치가 제공된다.

Description

편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치{POLARIZING PLATE AND OPTICAL DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다.
광학표시장치는 표시 영역과 비 표시 영역으로 구성된다. 표시 영역은 광 투과성으로 화면을 통해 영상을 시인할 수 있게 한다. 비 표시 영역은 표시 영역의 가장 자리에 위치하여 표시 영역을 둘러싸는 영역이다. 비 표시 영역은 광학표시장치를 사용하는 사용자에게 인쇄회로기판, 구동칩 등이 시인되지 않도록 한다. 비 표시 영역은 플라스틱 프레임에 의해 구현되었다.
최근, 차광층이 편광자 보호 필름에 인쇄된 일체형 편광판으로 플라스틱 프레임 대신 채용하고 있는 기술이 개발 중에 있다.
이러한 차광층이 형성된 편광판과 패널을 사용해서 광학표시장치를 제조할 수 있다. 일반적으로 편광판은 패널보다 큰 크기로 공급된다. 따라서, 차광층이 형성된 편광판의 4면 중 한 면을 기준으로 하여 편광판과 패널을 부착한 후 패널보다 튀어나와 있는 편광판을 레이저를 사용해서 커팅을 진행하게 된다. 이때, 커팅하고자 하는 정확한 위치는 광학표시 제조 장치에서 편광판 아래에 표시되어 있는 얼라인 마크(align mark)를 인식함으로써 선정하게 된다.
통상의 편광판은 가시광선 영역에서 광 투과율이 어느 정도 확보되기 때문에 얼라인 마크를 인식하는데 문제가 없다. 그러나, 차광층은 가시광선 영역과 적외선 영역에서 투과율이 현저하게 떨어지기 때문에 얼라인 마크를 인식하는데 문제점이 있었다. 그렇다고 임의의 염료를 차광층에 포함시킬 경우 가시광선 영역에서 OD(optical density)가 낮아져서 차광층의 차광 효과가 떨어질 수 있고, 편광자 보호 필름에 대한 차광층의 밀착성, 편광자 및 접착층에 대한 차광층의 밀착성이 떨어져서 신뢰성과 내구성이 좋지 않아 차광층으로서의 역할 자체를 할 수 없다는 문제점이 있다. 상기 "OD"는 차광성을 평가하는 지표로서 OD 값이 높을수록 차광성이 우수함을 의미한다.
본 발명의 배경기술은 한국공개특허 제2015-0015243호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 차광성이 우수하고, 적외선 영역에서 광 투과율이 우수하여 패널과 접합한 후 커팅시 얼라인 마크 인식율을 증가시켜 효과적으로 커팅할 수 있게 하는 차광층을 구비한 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 편광자 보호필름에 대한 밀착성이 우수한 차광층을 구비한 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 편광판 중 편광자 및 접착층과의 밀착성이 우수한 차광층을 구비한 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 신뢰성과 내구성이 우수한 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 편광판은 표시 영역과 상기 표시 영역을 둘러싸는 비 표시 영역으로 구성되는 편광판이고, 상기 편광판은 편광자 및 상기 편광자의 일면에 순차적으로 적층된 접착층 및 제1편광자 보호필름을 포함하고, 상기 비 표시 영역의 적어도 일부를 이루는 차광층이 상기 제1편광자 보호필름의 하부면 및 상기 접착층 내에 형성되고, 상기 차광층은 트리스 페닐렌아미니윰계 염료, 테트라키스 페닐렌아미니윰계 염료 중 1종 이상의 유기 염료 또는 그의 양쪽성 이온(zwitterion) 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 광학표시장치는 본 발명의 편광판을 포함할 수 있다.
본 발명은 차광성이 우수하고, 적외선 영역에서 광 투과율이 우수하여 패널과 접합한 후 커팅시 얼라인 마크 인식율을 증가시켜 효과적으로 커팅할 수 있게 하는 차광층을 구비한 편광판을 제공하였다.
본 발명은 편광자 보호필름에 대한 밀착성이 우수한 차광층을 구비한 편광판을 제공하였다.
본 발명은 편광판 중 편광자 및 접착층과의 밀착성이 우수한 차광층을 구비한 편광판을 제공하였다.
본 발명은 신뢰성과 내구성이 우수한 편광판을 제공하였다.
도 1은 본 발명 일 실시예의 편광판의 평면도이다.
도 2는 본 발명 일 실시예의 편광판 중 I-II 단면도이다.
도 3은 본 발명 일 실시예의 편광판 중 I-II에서 차광층에 형성된 인쇄 패턴을 확대한 단면도이다.
도 4는 본 발명 다른 실시예의 편광판 중 차광층에 형성된 인쇄 패턴을 확대한 단면도이다.
첨부한 도면을 참고하여 실시예에 의하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 "상부"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것으로서, 시 관점에 따라 "상부"가 "하부"로 "하부"가 "상부"로 변경될 수 있고, "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구조를 개재한 경우도 포함할 수 있다. 반면, "직접 위(directly on)", "바로 위" 또는 "직접적으로 형성" 또는 "직접적으로 접하여 형성"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구조를 개재하지 않은 것을 의미한다.
본 발명의 편광판은 표시 영역과 상기 표시 영역의 외측을 둘러싸는 비 표시 영역으로 구성될 수 있다. 편광판은 편광자 및 상기 편광자의 상부면에 순차적으로 적층된 접착층 및 제1편광자 보호 필름을 포함할 수 있다. 편광판에는 차광층이 더 형성되어 있다. 차광층은 상기 비 표시 영역의 적어도 일부를 이루며, 상기 제1편광자 보호 필름의 하부면에 형성되고 상기 접착층 내에 형성되어 있어, 편광자, 차광층, 접착층, 제1편광자 보호 필름은 일체형으로 형성되어 있다. 본 발명의 편광판은 차광층이 상기 접착층 내에 형성되어 있어, 광학표시장치를 박형화시킬 수 있다.
편광판은 차광층이 구비된 상기 비 표시 영역에서 파장 950nm에서의 광 투과율이 30% 이상이 될 수 있다. 상기 광 투과율 범위에서 편광판을 패널과 접합한 후 패널 크기대로 편광판을 커팅하는 과정에서 얼라인 마크 인식율을 증가시켜 효과적으로 편광판을 커팅할 수 있다. 편광판은 차광층이 구비된 상기 비 표시 영역에서 가시광선 영역에서의 OD 값이 2.0 이상이 될 수 있다. 상기 OD 값 범위에서, 상기 차광층은 비 표시 영역으로서의 역할을 할 수 있다.
바람직하게는 편광판은 차광층이 구비된 상기 비 표시 영역에서 파장 950nm에서의 광 투과율이 30% 내지 80%, 더 바람직하게는 30% 내지 70%가 될 수 있다.
바람직하게는 편광판은 차광층이 구비된 상기 비 표시 영역에서 가시광선 영역에서의 OD 값이 2.0 내지 4.0, 더 바람직하게는 2.0 내지 3.0이 될 수 있다. 상기 범위에서, 얼라인 마크 인식율을 높일 수 있는 파장 950nm에서의 광 투과율과 차광 효과를 내는 OD 값에 동시에 도달하는 것이 용이할 수 있다.
본 발명의 발명자는 편광판이 상술한 파장 950nm에서의 광 투과율을 확보하고 차광층이 상술한 OD 값을 확보함과 동시에, 차광층의 제1 편광자 보호 필름에 대한 밀착성과, 차광층의 편광자 및 접착층과의 밀착성을 확보할 수 있도록 차광층의 구성에 대해 연구한 결과, 차광층에 하기 상술되는 특정 염료를 포함함으로써 본 발명의 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 본 발명의 편광판에서는 차광층이 제1 편광자 보호 필름에 대한 밀착성이 우수할 뿐만 아니라 편광자 및 접착제층에 대한 밀착성도 우수하여, 신뢰성 및 내구성이 향상된 효과를 낼 수 있다.
이하, 도 1, 도 2를 참고하여, 본 발명 일 실시예의 편광판을 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명 일 실시예의 편광판의 평면도, 도 2는 본 발명 일 실시예의 편광판의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 편광판(10)은 표시 영역(S1); 및 표시 영역(S1)의 외측 즉 가장 자리를 둘러싸도록 형성된 비 표시 영역(S2)으로 구성될 수 있다. 표시 영역(S1)은 광 투과성 영역이고, 비 표시 영역(S2)는 광 비투과성 영역이다. 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)은 일체로 형성되어 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 비 표시 영역(S2)은 차광층으로 이루어져 있다. 차광층은 하기 상술되는 염료를 포함하는 차광층용 조성물로 형성될 수 있다. 차광층용 조성물에 대해서는 하기에서 상술한다.
도 1에서, 비 표시 영역(S2)은 표시 영역(S1)의 가장 자리 전체를 둘러싸도록 형성되어 있지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 비 표시 영역이 표시 영역의 양측 가장 자리에만 위치할 수도 있고, 비 표시 영역이 표시 영역의 좌측 가장 자리, 우측 가장 자리, 상측 가장 자리 또는 하측 가장 자리에만 위치할 수도 있다.
도 2를 참조하면, 편광판(10)은 편광자(100)의 상부면에 접착층(310), 제1편광자 보호 필름(200)이 순차적으로 형성되고, 편광자(100)의 하부면에 제2편광자 보호 필름(400)이 형성되어 있다.
편광판은 광학표시장치에 장착시 시인측에 배치되는 편광판일 수 있다. 따라서, 편광자(100)의 광 출사면에 접착층(310), 제1편광자 보호 필름(200)이 순차적으로 형성되어 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1편광자 보호 필름(200)의 하부면 및 접착층(310) 내에는 차광층(320)이 형성되어 있다. 차광층(320)은 제1편광자 보호 필름(200)의 하부면 및 접착층(310)과 직접적으로 접하도록 형성된다. 도 2에서와 같이, 차광층(320)은 접착층(310)의 가장자리를 둘러싸도록 형성되어 있다. 차광층(320)은 본 발명의 편광판을 광학표시장치에 장착시 비 표시 영역(S2)의 적어도 일부 바람직하게는 비 표시 영역의 전부를 이룰 수 있다.
차광층(320)은 편광자(100)의 광출사면에 형성된다. 따라서, 편광판 중 차광층(320)이 형성되지 않은 부분에서는 디스플레이 기능을 구현하게 할 수 있다. 그러나, 차광층(320)이 편광자(100)의 광입사면에 형성되는 경우도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
편광판(10)은 차광층이 구비된 비 표시 영역에서 파장 950nm에서의 광 투과율이 30% 이상이 될 수 있다. 또한, 편광판(10)은 차광층이 구비된 상기 비 표시 영역에서 가시광선 영역에서의 OD 값이 2.0 이상이 될 수 있다. 상기 광 투과율 범위에서 편광판을 패널과 접합한 후 패널 크기대로 편광판을 커팅하는 과정에서 얼라인 마크 인식율을 증가시켜 효과적으로 편광판을 커팅할 수 있다. 상기 OD 값 범위에서, 상기 차광층은 비 표시 영역으로서의 역할을 할 수 있다. 바람직하게는 편광판은 차광층이 구비된 상기 비 표시 영역에서 파장 950nm에서의 광 투과율이 30% 내지 80%, 더 바람직하게는 30% 내지 70%가 될 수 있다. 바람직하게는 편광판(10)은 차광층이 구비된 상기 비 표시 영역에서 가시광선 영역에서의 OD 값이 2.0 내지 4.0, 더 바람직하게는 2.0 내지 3.0이 될 수 있다. 상기 범위에서, 얼라인 마크 인식율을 높일 수 있는 파장 950nm에서의 광 투과율과 차광 효과를 내는 OD 값에 동시에 도달하는 것이 용이할 수 있다.
차광층(320)은 제1편광자 보호 필름(200)에 대한 밀착성이 우수하다. 이를 통해, 편광판의 신뢰성과 내구성을 향상시킬 수 있다. 차광층(320)은 편광자(100) 및 접착층(310)에 대한 밀착성도 우수하다. 이를 통해, 편광판의 신뢰성과 내구성을 향상시킬 수 있다.
차광층은 유기 염료로서, 트리스 페닐렌아미니윰계 염료, 테트라키스 페닐렌아미니윰계 염료 중 1종 이상의 유기 염료 또는 그의 양쪽성 이온(zwitterion) 화합물을 포함할 수 있다. 상기 유기 염료는 하기 상술되는 차광층이 서로 이격된 인쇄 패턴으로 이루어져 있는 경우 본 발명의 파장 950nm에서의 광 투과율과 OD 값을 확보하도록 할 수 있으며, 제1편광자 보호 필름에 대한 밀착성, 편광자 및 접착층에 대한 밀착성이 우수하도록 할 수 있다. 상기 "트리스 페닐렌아미니윰"은 페닐기를 3개 갖는 아민계 양이온을 의미하고, 상기 "테트라키스 페닐렌아미니윰"은 페닐기를 4개 갖는 아민계 양이온을 의미한다.
일 구체예에서, 차광층은 하기 화학식 1, 하기 화학식 2, 하기 화학식 3 중 1종 이상의 염료 또는 그의 양쪽성 이온 화합물을 포함할 수 있다:
<화학식 1>
Figure pat00001
(상기 화학식 1에서,
R은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기,
R1은 각각 독립적으로 H+, 알칼리 금속의 1가 양이온, 알킬암모늄 1가 양이온 또는 암모늄 1가 양이온이고,
X-는 NO3 -, Cl-, Br-, BF4 -, PF6 -, 또는 SbF6 -이다)
<화학식 2>
Figure pat00002
(상기 화학식 2에서,
R은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기,
R1은 각각 독립적으로 H+, 알칼리 금속의 1가 양이온, 알킬암모늄 1가 양이온 또는 암모늄 1가 양이온이고,
X-는 NO3 -, Cl-, Br-, BF4 -, PF6 -, 또는 SbF6 -이다)
<화학식 3>
Figure pat00003
(상기 화학식 3에서,
R은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기,
R1은 각각 독립적으로 H+, 알칼리 금속의 1가 양이온, 알킬암모늄 1가 양이온 또는 암모늄 1가 양이온이고,
X-는 NO3 -, Cl-, Br-, BF4 -, PF6 -, 또는 SbF6 -이다)
바람직하게는 R은 각각 독립적으로 에틸렌기이다.
바람직하게는 R1은 각각 독립적으로 Na+, K+, NH4 +, (R5)4N+, (R5)3NH+, (R5)2NH2 +이다. 이때, R5는 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알킬기이다.
상기 화학식 1의 양쪽성 이온 화합물은 하기 화학식 1-1로 표시될 수 있다:
<화학식 1-1>
Figure pat00004
(상기 화학식 1-1에서, R, R1, X-은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다).
상기 화학식 2의 양쪽성 이온 화합물은 하기 화학식 2-1로 표시될 수 있다:
<화학식 2-1>
Figure pat00005
(상기 화학식 2-1에서, R, R1, X-은 상기 화학식 2에서 정의한 바와 같다).
상기 화학식 3의 양쪽성 이온 화합물은 하기 화학식 3-1로 표시될 수 있다:
<화학식 3-1>
Figure pat00006
(상기 화학식 3-1에서, R, R1, X-은 상기 화학식 3에서 정의한 바와 같다).
차광층은 상기 염료를 포함함으로써, 차광층이 구비된 비 표시 영역에서 편광판의 파장 950nm에서의 광 투과율 30% 이상이 되도록 하고, 차광층이 구비된 비 표시 영역에서 편광판의 OD 값이 2.0 이상이 되도록 할 수 있으며, 제1편광자 보호 필름에 대한 밀착성, 편광자 및 접착층에 대한 밀착성이 우수할 수 있다. 상기 염료는 당업자에게 알려진 통상의 방법으로 합성하거나 상업적으로 시판되는 제품(예: SpectreTM 130, SpectreTM 140, SpectreTM 150, SpectreTM 160, 이상 Epolin社)을 사용할 수도 있다.
상기 염료는 차광층 중 30중량% 내지 80중량%, 바람직하게는 40중량% 내지 80중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 차광층이 차광 효과를 낼 수 있고, 제1편광자 보호 필름에 대한 밀착성, 편광자 및 접착층에 대한 밀착성이 우수하며, 파장 950nm에서의 광 투과율을 확보할 수 있다.
차광층은 상기 염료를 포함하는 차광층용 조성물을 포함하거나 상기 염료를 포함하는 차광층용 조성물로 형성될 수 있다.
일 구체예에서, 차광층용 조성물은 상기 화학식 1, 화학식 2, 화학식 3 중 1종 이상의 염료 또는 그의 양쪽성 이온 화합물; 바인더 수지; 및 개시제를 포함할 수 있다. 이때, 상기 화학식 1, 화학식 2, 화학식 3 중 1종 이상의 염료 또는 그의 양쪽성 이온 화합물은 고형분 기준으로 상기 차광층용 조성물 중 30중량% 내지 80중량%, 바람직하게는 40중량% 내지 80중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 차광층이 차광 효과를 낼 수 있고, 제1편광자 보호 필름에 대한 부착성이 우수하며, 파장 950nm에서의 광 투과율을 확보할 수 있다.
바인더 수지는 아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리우레탄계 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 아크릴계 수지로는 메타크릴산/벤질메타크릴레이트 공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌 공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/2-히드록시에틸메타크릴레이트공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌/2-히드록시에틸메타크릴레이트 공중합체 등을 들 수 있다. 상기 폴리우레탄계 수지는 알리파틱 폴리우레탄계 수지일 수 있다. 상기 아크릴계 수지는 아크릴계 감압성 점착 수지일 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니다.
반응성 불포화 화합물로는 바인더 수지 대비 중량평균분자량이 낮은 화합물로서, 광경화성 불포화 화합물, 열경화성 불포화 화합물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 반응성 불포화 화합물은 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 비스페놀A 에폭시(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르 (메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리스(메트)아크릴로일옥시에틸 포스페이트 등을 들 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
개시제는 광중합 개시제, 열경화 개시제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 광중합 개시제로는 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 벤조인계 화합물, 트리아진계 화합물, 모르폴린계 화합물 등을 들 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 열경화 개시제로는 예를 들어 히드라지드계 화합물로서 1,3-비스(히드라지노카르보노에틸-5-이소프로필히단토인), 이미다졸계 화합물로서 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, N-[2-(2-메틸-1-이미다졸릴)에틸]요소, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, N,N'-비스(2-메틸-1-이미다졸릴에틸)요소, N,N'-(2-메틸-1-이미다졸릴에틸)-아디포아미드, 2-페닐-4-메틸-5-히드록시메틸이미다졸, 2-페닐-4,5-디히드록시메틸이미다졸, 산무수물계 화합물로서 테트라히드로무수프탈산, 에틸렌글리콜-비스(안히드로트리멜리테이트), 멜라민계 화합물, 구아니딘계 화합물, 디시안디아미드계 화합물, 변성 지방족 폴리아민계 화합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
용매로는 에틸렌 글리콜 메틸에테르, 에틸렌 글리콜 에틸에테르, 프로필렌 글리콜 메틸에테르 등의 글리콜 에테르류; 메틸 셀로솔브 아세테이트, 에틸 셀로솔브 아세테이트, 디에틸 셀로솔브 아세테이트 등의 셀로솔브 아세테이트류; 메틸에틸 카르비톨, 디에틸 카르비톨, 디에틸렌 글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸에틸에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸에테르 등의 카르비톨류; 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 프로필에테르 아세테이트 등의 프로필렌 글리콜 알킬에테르 아세테이트류; 등을 들 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
일 실시예에서, 차광층용 조성물은 상기 화학식 1, 화학식 2, 화학식 3 중 1종 이상의 염료 또는 그의 양쪽성 이온 화합물 1 내지 50중량%, 바인더 수지를 0.5 내지 20중량%, 개시제를 0.1 내지 10중량% 및 잔부의 용매를 포함할 수 있다. 상기 범위에서 박형의 차광층을 형성하면서도, 우수한 차광 효과를 보일 수 있다.
다른 실시예에서, 차광층용 조성물은 상기 화학식 1, 화학식 2, 화학식 3 중 1종 이상의 염료 또는 그의 양쪽성 이온 화합물 1 내지 50중량%, 바인더 수지를 0.5 내지 20중량%, 반응성 불포화 화합물을 1 내지 20중량%, 개시제를 0.1 내지 10중량% 및 잔부의 용매를 포함할 수 있다. 상기 범위에서 박형의 차광층을 형성하면서도, 우수한 차광 효과를 보일 수 있다.
차광층용 조성물은 상기한 성분들 이외에도 0.1 내지 1중량%의 기타 첨가제를 포함할 수 있으며, 상기 기타 첨가제로는 실란 커플링제 등을 들 수 있고, 이에 의해 차광층의 UV 경화를 도울 수 있다.
다른 구체예에서, 차광층용 조성물은 상기 화학식 1, 화학식 2, 화학식 3 중 1종 이상의 유기 염료 또는 그의 양쪽성 이온 화합물(이하, 염료); 카본 블랙, 은-주석 함유 합금의 혼합 안료 중 1종 이상의 무기 안료(이하, 안료); 바인더 수지; 및 개시제를 포함할 수 있다. 상기 염료와 상기 안료의 혼합물을 포함함으로써 OD 값이 더 높아져 차광 효과가 더 우수해지고, 부착력 개선 효과가 있을 수 있다. 카본 블랙은 예를 들어 흑연화 카본, 퍼니스(furnace) 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙(ketjen black) 등을 들 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 안료는 안료 분산액으로 포함될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 차광층용 조성물은 반응성 불포화 화합물, 용매, 첨가제 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 염료와 상기 안료의 혼합물 중 상기 염료는 20중량% 내지 90중량%, 상기 안료는 10중량% 내지 80중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 차광층이 차광 효과를 낼 수 있고, 제1편광자 보호 필름에 대한 부착성이 우수하며, 파장 950nm에서의 광 투과율을 확보할 수 있다. 바람직하게는 상기 염료는 50중량% 내지 90중량%, 상기 안료는 10중량% 내지 50중량%, 더 바람직하게는 상기 염료는 55중량% 내지 90중량%, 상기 안료는 10중량% 내지 45중량%로 포함될 수 있다. 이때, 상기 염료와 상기 안료의 혼합물은 고형분 기준 상기 차광층용 조성물 중 30중량% 내지 80중량%, 바람직하게는 40중량% 내지 80중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 차광층이 차광 효과를 낼 수 있고, 제1편광자 보호 필름에 대한 부착성이 우수하며, 파장 950nm에서의 광 투과율을 확보할 수 있다.
차광층이 상기 염료와 상기 안료의 혼합물을 포함하는 경우, 상기 염료는 상기 차광층 중 10중량% 내지 50중량%, 바람직하게는 30중량% 내지 50중량%, 상기 안료는 상기 차광층 중 10중량% 내지 50중량%, 바람직하게는 20중량% 내지 40중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 차광층이 차광 효과를 낼 수 있고, 제1편광자 보호 필름에 대한 부착성이 우수하며, 파장 950nm에서의 광 투과율을 확보할 수 있다.
바인더 수지, 개시제, 반응성 불포화 화합물, 용매, 첨가제에 대한 상세 내용은 상기에서 상술한 바와 같다.
일 실시예에서, 차광층용 조성물은 상기 염료와 상기 안료의 혼합물 1 내지 50중량%, 바인더 수지를 0.5 내지 20중량%, 개시제를 0.1 내지 10중량% 및 잔부의 용매를 포함할 수 있다. 상기 범위에서 박형의 차광층을 형성하면서도, 우수한 차광 효과를 보일 수 있다.
다른 실시예에서, 차광층용 조성물은 상기 염료와 상기 안료의 혼합물 1 내지 50중량%, 바인더 수지를 0.5 내지 20중량%, 반응성 불포화 화합물을 1 내지 20중량%, 개시제를 0.1 내지 10중량% 및 잔부의 용매를 포함할 수 있다. 상기 범위에서 박형의 차광층을 형성하면서도, 우수한 차광 효과를 보일 수 있다.
차광층용 조성물은 상기한 성분들 이외에도 0.1 내지 1중량%의 기타 첨가제를 포함할 수 있으며, 상기 기타 첨가제로는 실란 커플링제 등을 들 수 있고, 이에 의해 차광층의 UV 경화를 도울 수 있다.
차광층(320)의 두께는 접착층(310)의 두께 대비 작거나 같을 수 있다. 차광층(320)의 두께는 접착층(310)의 두께의 50% 내지 100%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 접착층 내에 포함될 수 있고, 편광판을 박형화시킬 수 있다. 예를 들면, 차광층(320)의 두께는 0.1㎛ 내지 4㎛, 바람직하게는 1.0㎛ 내지 4.0㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 접착층 내에 포함될 수 있고, 차광성을 확보할 수 있으며, 편광판을 박형화시킬 수 있다.
차광층(320)은 서로 이격되어 형성된 인쇄 패턴으로 이루어져 있다. 인쇄 패턴에 대해 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3을 참조하면, 인쇄 패턴(320')이 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면과 접하는 지점을 a, 인쇄 패턴(320')과 바로 이웃하는 다른 인쇄 패턴(320')이 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면(또는 경계선)과 접하는 지점을 b라고 할 때, a와 b 간의 거리를 W라고 한다. 인쇄 패턴(320') 내 a로부터 가장 인접한 지점을 c, 인쇄 패턴(320') 내 b로부터 가장 인접한 지점을 d라고 할 때, 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면으로부터 c까지의 거리 및 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면으로부터 d까지의 거리 중 최소값을 H라고 한다. H는 200㎛ 이하, 예를 들면 0.1㎛ 내지 200㎛, 5㎛ 내지 200㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 차광 효과를 얻고 표시 영역과 비표시 영역 간의 균일도가 높아서 시감 차이가 적고 픽셀에 있는 RGB가 시인되지 않을 수 있다. 일 구체예에서, 인쇄 패턴은 하기 식 1의 관계를 만족할 수 있다:
<식 1>
0.1 x W ≤ H ≤ 0.5 x W
식 1은 표시 영역과 비 표시 영역의 경계면으로부터 바로 인접해 있는 인쇄 패턴에 있어서 균일도는 경계면에서 문제가 되는데, 경계면에서 균일도를 확보하기 위한 것이다. W는 10㎛ 내지 500㎛, 예를 들면 10㎛ 내지 490㎛, 10㎛ 내지 480㎛가 될 수 있다. W > H일 수 있다.
본 명세서에서 "표시 영역과 비 표시 영역의 경계면"은 비 표시 영역에 형성된 인쇄 패턴 중 표시 영역에 가장 인접한 인쇄 패턴의 일 지점 복수 개를 연결한 가상의 면을 의미한다.
인쇄 패턴(320')은 서로 이격되어 형성되어 있다. 인쇄 패턴(320') 간의 이격 거리(T)는 1㎛ 내지 50㎛, 예를 들면 5㎛ 내지 30㎛이 될 수 있다. 상기 범위에서, 차광 효과를 낼 수 있고, 균일도에 영향을 주지 않을 수 있다.
인쇄 패턴(320')의 최대 장축(320'L)의 길이는 50㎛ 내지 600㎛, 예를 들면 100㎛ 내지 500㎛가 될 수 있다.
도 3은 인쇄 패턴(320')이 면 방향 단면 형상은 정육각형 형상인 경우를 나타낸 것이다. 그러나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 면 방향 단면 형상은 마름모, 정육각형, 팔각형 형상 등의 N 각형(N은 3 내지 10의 정수), 원형, 타원형, 무정형 등이 될 수 있다. 인쇄 패턴(320')의 면 방향 단면 형상을 이루는 1변의 길이는 각각 동일하거나 다를 수 있고, 10㎛ 내지 400㎛, 예를 들면 50㎛ 내지 300㎛가 될 수 있다. 일 구체예에서, 인쇄 패턴의 면 방향 단면은 마름모, 정육각형 또는 무정형일 수 있다.
도 3은 차광층(320)에 형성된 인쇄 패턴이 서로 동일 크기이고 동일 형상을 갖는 경우를 나타낸 것이다. 그러나, 인쇄 패턴은 서로 크기가 다를 수도 있고 또는 형상이 서로 다를 수도 있다.
도 3은 차광층(320)에 형성된 인쇄 패턴이 단일층으로 형성된 경우를 나타낸 것이다. 그러나, 서로 다른 형상의 인쇄 패턴이 다중층으로 형성될 수도 있다. 이에 대해서는 하기 도 4를 참고하여 설명한다.
차광층은 차광층의 인쇄 패턴을 형성하도록 가공된 그라비아 롤(예:동판)에 차광층용 조성물을 담지하고 닥터 블레이드로 비 인쇄면의 차광층용 조성물을 제거한 후 제1편광자 보호 필름에 담지된 차광층용 조성물을 전사시키고 경화시켜 형성될 수 있다. 그라비아 롤에는 차광층을 형성하기 위한 인쇄 패턴이 형성되어 있다.
접착층(310)은 편광자(100)와 제1편광자 보호 필름(200) 사이에 개재되어 편광자(100)와 제1편광자 보호 필름(200)을 서로 접착시킬 수 있다. 접착층(310)은 편광자(100), 제1편광자 보호 필름(200) 각각에 직접적으로 형성되어 있다.
접착층(310)은 편광자(100)와 제1편광자 보호 필름(200) 각각 적어도 일 면에 형성될 수 있다. 즉, 편광자(100)와 제1편광자 보호 필름(200)은 서로 마주하며, 이들은 수평 단면 상으로 실질적으로 동일한 면적을 가질 수 있다. 즉, 수평 단면 상에서 이들은 서로 완전히 중첩될 수 있는데, 접착층(310)의 경우, 이들의 일부에만 형성될 수 있으며, 보다 구체적으로 접착층(310)은 편광자 (100) 및 제1편광자 보호 필름(200)의 테두리를 제외한 중심부에만 섬 형상으로 배치될 수 있다.
접착층(310)은 편광자(100)와 제1편광자 보호 필름(200)을 서로 접착 내지 합지하도록 하며, 이를 위해 광경화형 접착제로 형성될 수 있다.
접착층(310)의 두께는 2㎛ 내지 5㎛일 수 있다. 상기 범위에서 상기 본 발명의 차광층(320)에 의한 편광자(100)와 제1편광자 보호 필름(200) 사이의 갭(gap)을 매울 수 있고, 이에 의해 편광판의 내구성을 향상시킬 수 있다. 즉, 편광자(100)와 제1편광자 보호 필름(200) 사이에서 상기 차광층(320)이 존재하는 영역과 존재하지 않는 영역 간의 편차를 최소화할 수 있다.
제1편광자 보호 필름(200)은 접착층(310)의 일면에 형성되어, 접착층(310), 편광자(100)를 지지할 수 있다. 제1편광자 보호 필름(200)은 광학적으로 투명한 보호필름일 수 있다. 예를 들면, 제1편광자 보호 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르, 아크릴, 시클릭올레핀폴리머(COP), 트리아세틸셀룰로스(TAC) 등을 포함하는 셀룰로스 에스테르, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리노르보르넨, 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리페닐렌에테르, 폴리페닐렌술피드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리아릴레이트, 폴리이미드 중 하나 이상으로 형성된 필름일 수 있다. 바람직하게는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 시클릭올레핀폴리머(COP), 트리아세틸셀룰로스(TAC) 필름일 수 있다.
제1편광자 보호 필름(200)은 두께가 30㎛ 내지 120㎛, 구체적으로 20㎛ 내지 80㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 광학표시장치에 사용될 수 있다. 제1편광자 보호 필름(200)은 등방성 필름 또는 위상차 필름일 수 있다. 등방성 필름은 파장 550nm에서 면내 위상차 Re (Re = (nx - ny) x d, nx, ny는 파장 500nm에서 각각 보호필름의 지상축 방향 및 진상축 방향의 굴절률, d는 필름의 두께)가 5nm 이하인 필름을 포함할 수 있다. 위상차 필름은 파장 550nm에서 면내 위상차 Re가 5nm 초과, 예를 들면 10nm 내지 15,000nm인 필름을 포함할 수 있다.
제2편광자 보호 필름(400)은 상술한 제1편광자 보호 필름(200)과 동일 또는 이종의 재질, 두께, 위상차 등을 가질 수 있다.
편광자(100)는 접착층(310)의 하부면에 형성되어, 입사광을 편광시킬 수 있다. 편광자(100)는 편광자를 포함할 수 있다. 편광자는 당업자에게 알려진 통상의 편광자를 포함할 수 있다. 편광자(100)는 두께가 5㎛ 내지 40㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학표시장치에 사용될 수 있다.
도 2에서 도시되지 않았으나 제2편광자 보호 필름(400)의 하부면에는 점착층이 더 형성될 수 있다. 도 2에서 도시되지 않았으나 제1편광자 보호 필름(200)의 상부면에는 기능성 층이 더 형성될 수도 있다. 기능성 층은 편광판에 추가적인 기능을 제공하는 것으로, 내지문성(anti-finger), 저반사(low reflection), 눈부심 방지(anti-glare), 방오(anti-contamination), 반사방지(anti-reflection), 확산, 굴절 기능 중 하나 이상의 기능을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명 다른 실시예의 편광판을 도 4를 참조하여 설명한다.
본 실시예의 편광판은 도 3의 인쇄 패턴 대신에 도 4의 인쇄 패턴을 구비한 점을 제외하고는 본 발명 일 실시예의 편광판과 실질적으로 동일하다.
도 4를 참조하면, 차광층은 복수 개의 인쇄 패턴(323)으로 구성되는 인쇄 영역을 포함할 수 있다. 차광층(320) 중 인쇄 영역을 제외한 나머지 영역(324)은 미 인쇄 영역에 해당된다. 인쇄 패턴(323)은 서로 이격되어 형성되어 있다. 인쇄 패턴(323)은 제1인쇄 패턴(321) 및 제1인쇄 패턴(321) 상에(바람직하게는 상부면에) 형성된 제2인쇄 패턴(322)으로 구성된다. 제2인쇄 패턴(322)은 제1인쇄 패턴(321)에 직접적으로 형성될 수 있다. 제2인쇄 패턴(322)은 제1인쇄 패턴(321) 대비 패턴 형상이 다르다. 바람직하게는, 제2인쇄 패턴(322)은 제1인쇄 패턴(321) 대비 면적이 작다.
표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면이 제1인쇄 패턴(321)과 접하는 지점을 a, 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면으로부터 가장 인접한 제2인쇄 패턴(322)의 지점을 a'이라고 할 때, a와 a' 사이의 최단 거리 △L이 200㎛ 이하, 바람직하게는 0.1㎛ 내지 200㎛, 더 바람직하게는 10㎛ 내지 200㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 차광 효과를 얻고 표시 영역과 비표시 영역 간의 균일도가 높아서 시감 차이가 적고 픽셀에 있는 RGB가 시인되지 않을 수 있다.
일 구체예에서, 제1인쇄 패턴(321)의 최대 장축(321L)의 길이와 제2인쇄 패턴(322)의 최대 장축(322L) 길이간의 차이는 200㎛ 이하 바람직하게는 0.1㎛ 내지 200㎛, 더 바람직하게는 10㎛ 내지 200㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 차광 효과를 얻을 수 있고 표시 영역과 비표시 영역 간의 균일도가 높아서 시감 차이가 적고 픽셀에 있는 RGB가 시인되지 않을 수 있다. 제1인쇄 패턴(321)의 최대 장축(321L)의 길이는 50㎛ 내지 600㎛, 바람직하게는 100㎛ 내지 500㎛, 제2인쇄 패턴(322)의 최대 장축(322L) 길이는 50㎛ 내지 500㎛, 바람직하게는 50㎛ 내지 350㎛가 될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1인쇄 패턴(321)은 육각형 형상이 될 수 있고, 제2인쇄 패턴(322)은 마름모 형상이 될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 제1인쇄 패턴은 팔각형 형상 등의 N 각형(N은 3 내지 10의 정수), 원형, 타원형, 무정형 등이 될 수 있고, 제2인쇄 패턴은 팔각형 형상 등의 N 각형(N은 3 내지 10의 정수), 원형, 타원형, 무정형 등이 될 수 있다. 제1인쇄 패턴(321)을 구성하는 1변의 길이는 각각 동일하거나 다를 수 있고, 10㎛ 내지 400㎛, 바람직하게는 50㎛ 내지 300㎛가 될 수 있다. 제2인쇄 패턴(322)을 구성하는 1변의 길이는 각각 동일하거나 다를 수 있고, 10㎛ 내지 400㎛, 바람직하게는 50㎛ 내지 300㎛가 될 수 있다.
일 구체예에서, 제1인쇄 패턴(321)을 구성하는 1변의 길이는 제2인쇄 패턴(322)을 구성하는 1변의 길이 대비 동일하거나 다를 수 있다. 바람직하게는 제1인쇄 패턴(321)을 구성하는 1변의 길이는 제2인쇄 패턴(322)을 구성하는 1변의 길이 대비 동일할 수 있다.
일 구체예에서, 제1인쇄 패턴(321)은 정육각형이고, 제1인쇄 패턴(321)은 허니콤 구조로 배열되고, 제2인쇄 패턴(322)은 마름모 또는 정사각형이 될 수 있다.
제2인쇄 패턴(322)의 면적은 제1인쇄 패턴(321)의 면적 대비 작을 수 있다. 그래야만, 제2인쇄 패턴(322)이 제1인쇄 패턴(321) 상에 형성될 수 있다. 바람직하게는, 제2인쇄 패턴(322)의 면적에 대한 제1인쇄 패턴(321)의 면적의 면적비는 1 초과, 바람직하게는 100% 초과 3000% 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 표시 영역과 비표시 영역 간의 균일도가 높아서 시감 차이가 적고 픽셀에 있는 RGB가 시인되지 않을 수 있다.
바람직하게는, 제1인쇄 패턴(321)과 제2인쇄 패턴(322)의 교점은 적어도 2개 이상, 바람직하게는 3개 이상이 될 수 있다. 이러한 경우, 표시 영역과 비표시 영역 간의 균일도가 높아서 시감 차이가 적고 픽셀에 있는 RGB가 시인되지 않을 수 있다.
제1인쇄 패턴(321)이 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면과 접하는 지점을 a, 제1인쇄 패턴(321)과 바로 이웃하는 제1인쇄 패턴(321)이 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면과 접하는 지점을 b라고 할 때, a와 b 간의 거리를 W라고 한다. 제1인쇄 패턴(321) 내 a로부터 가장 인접한 지점을 c, 제1인쇄 패턴(321) 내 b로부터 가장 인접한 지점을 d라고 할 때, 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면으로부터 c까지의 거리 및 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면으로부터 d까지의 거리 중 최소값을 H라고 한다. H는 200㎛ 이하, 예를 들면 0.1㎛ 내지 200㎛, 바람직하게는, 5㎛ 내지 200㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 차광 효과를 얻고 표시 영역과 비표시 영역 간의 균일도가 높아서 시감 차이가 적고 픽셀에 있는 RGB가 시인되지 않을 수 있다.
일 구체예에서, 인쇄 패턴은 하기 식 1의 관계를 만족할 수 있다:
<식 1>
0.1 x W ≤ H ≤ 0.5 x W
식 1은 표시 영역과 비 표시 영역의 경계면으로부터 바로 인접해 있는 제1인쇄 패턴에 있어서 균일도는 경계면에서 문제가 되는데, 경계면에서 균일도를 확보하기 위한 것이다. W는 10㎛ 내지 500㎛, 바람직하게는 10㎛ 내지 490㎛, 10㎛ 내지 480㎛가 될 수 있다. W > H일 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1인쇄 패턴은 정육각형이고, 상기 제1인쇄 패턴은 허니콤 구조로 배열되고, 상기 제2인쇄 패턴은 마름모 또는 정사각형 또는 정육각형이 될 수 있다.
인쇄 패턴(323)은 서로 이격되어 형성되어 있다. 인쇄 패턴(323) 간의 이격 거리(T)는 1㎛ 내지 50㎛, 바람직하게는 5㎛ 내지 30㎛이 될 수 있다. 상기 범위에서, 차광 효과를 낼 수 있고, 균일도에 영향을 주지 않을 수 있다.
본 발명에 따르면 상기에서 설명한 편광판을 포함하는 광학표시장치를 제공할 수 있다. 광학표시장치는 액정표시장치, 유기발광소자 표시장치 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 편광판은 액정표시장치 중 시인측 편광판에 배치될 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 통해 본 발명의 편광판에 대해 보다 자세히 설명하기로 한다.
실시예 1
(A) 염료 SpectreTM 130 45중량%, (B) 바인더 수지로서 (B-1) 알리파틱 폴리우레탄 타입의 신아티엔씨社의 SUO-1000 8중량%, (C) 반응성 불포화 화합물로서, 한농화성社의 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트 3중량%, (D) 개시제로서 (D-1) 광중합 개시제로서 IGR 369 3중량%, (E) 용매로서 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트 40중량%, (F) 실란 커플링제로서 Tego社의 76 1중량%를 혼합하여 차광층용 조성물을 제조하였다.
실시예 2 내지 실시예 6
실시예 1에서 차광층용 조성물 중 각 성분의 종류 및/또는 함량을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 차광층용 조성물을 제조하였다.
비교예 1 내지 비교예 4
실시예 1에서 차광층용 조성물 중 각 성분의 종류 및/또는 함량을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 차광층용 조성물을 제조하였다.
실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4
(A) (A-1) 45 45 25 25 25 25 - - - -
(A-2) - - 20 20 - - 25 25 20 -
(A-3) - - - - 20 20 20 20 - 20
(A-4) - - - - - - - - 25 25
(B) (B-1) 8 - 8 - 8 - 8 - 8 -
(B-2) - 8 - 8 - 8 - 8 - 8
(C) 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
(D) (D-1) 3 - 3 - 3 - 3 - 3 -
(D-2) - 3 - 3 - 3 - 3 - 3
(E) 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40
(F) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
총합 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
(A-1): SpectreTM 130(Epolin사)
(A-2): 은-주석 합금을 포함하는 안료 분산액(스미토모 오사카 시멘트社, TMP-DC-1)(안료 고형분30%, 은 및 주석의 중량비=7:3)
(A-3): 카본 블랙을 포함하는 안료 분산액(사카타社, CI-M-050)
(A-4): X-55 Perylene black(BASF사): 하기 화학식의 Perylene 계열의 유기 염료의 혼합물
<화학식 A>
Figure pat00007
(B-1): 알리파틱 폴리우레탄 타입의 신아티엔씨社의 SUO-1000
(B-2): 아크릴계 감압성 점착제 수지(우인켐텍 제조, WA-9263)
(C): 한농화성社의 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트
(D-1): IGR 369
(D-2): 멜라민 경화제(우인켐텍 제조, M60)
(E): 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트
(F): Tego社의 76
실시예와 비교예의 차광층용 조성물을 사용해서 편광판을 제조하였다.
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름의 일면 중 가장 자리 부분에 차광층용 조성물을 그라비아 코팅으로 코팅하여 제1인쇄 패턴을 형성하였다. 인쇄 롤은 제1인쇄 패턴으로 정육각형이며 이들은 서로 이격되어 있고 벌집 형상의 허니콤 구조로 되어 있다. 제1인쇄 패턴은 1변의 길이가 50㎛인 정육각형이다. 제1인쇄 패턴을 인쇄한 다음, 다른 인쇄 롤로 제2인쇄 패턴을 형성하였다. 상기 인쇄 롤은 제2인쇄 패턴으로 마름모이며 1변의 길이가 50㎛이다. 이때, 제1인쇄 패턴 상에 제2인쇄 패턴이 형성되도록 하였으며, 제1인쇄 패턴과 제2인쇄 패턴의 장축은 서로 평행하도록 하였다. 최종적으로 도 4의 구조를 갖는 차광층을 형성하였다. 하기 표 2에서 차광층에 형성된 인쇄 패턴의 구체적인 사양을 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 1, 실시예 3, 실시예 5, 비교예 1은 85℃에서 1분간 용매를 제거한 후 메탈 할라이드 노광기를 이용하여 650mJ 광량으로 노광하여 경화시켜 차광층(두께: 2㎛)을 형성하였다.
실시예 2, 실시예 4, 실시예 6, 비교예 2는 85℃ 에서 2분간 열경화시켜 차광층(두께: 2㎛)을 형성하였다.
폴리비닐알콜 필름(두께:60㎛, 중합도:2400, 비누화도:99.0%, VF-PS6000, 일본 쿠라레이사)을 25℃ 수용액에서 팽윤하고, 30℃의 요오드 이온 함유 염착조에서 염착하면서 연신시켰다. 염착시킨 폴리비닐알콜 필름을 55℃ 붕산 수용액에서 추가 연신하여, 최종 연신비가 6배가 되도록 하였다. 얻은 폴리비닐알콜 필름을 50℃ 챔버에서 3분 동안 건조시켜 편광자(두께:12㎛)를 제조하였다.
상기 차광층이 형성된 PET 필름의 차광층이 형성된 면에 접착층, 상기 제조한 편광자, 접착층, 제2편광자 보호필름으로 시클로올레핀 폴리머 필름(ZB12-052125, Zeon사), 점착층(OS-207, Soken)을 순차적으로 적층시켜 편광판을 제조하였다.
제1인쇄패턴 제2인쇄패턴 △L(㎛) H(㎛) 장축 길이 간의 차이(㎛) W(㎛)
형상 1변의 길이(㎛) 장축 길이(㎛) 형상 1변의 길이(㎛) 장축 길이(㎛)
정육각형 50 100 마름모 50 71 29 43 29 102
제조한 편광판에 대해 하기 표 4의 물성을 평가하였다.
(1)외관: 3파장 램프를 이용하여 해당 차광층(길이 x 폭, 200mm x 10mm)에서 오염, 눌림, 등을 관찰하였다. 오염, 눌림이 관찰되지 않을 경우 양호, 오염, 눌림, 면적 200㎛ 이상일 경우 불량으로 판정하였다.
(2)밀착성 1: 실시예와 비교예에서 제조한 편광판의 점착층(OS-207, Soken)을 매개로 유리판에 부착하여 시편을 제조하였다. 상기 편광판의 비 표시 영역 중 차광층이 형성된 PET 필름면의 차광층이 형성된 면과 편광자 사이에 칼을 삽입하고 뜯었을 때 뜯김 정도를 평가하였다. 그리고, 아래의 표 3에 따라 평가하였다. 밀착성 1 평가시 1점 이하가 되어야 편광판의 신뢰성, 내구성이 우수하여 사용할 수 있다.
박리 기준 수 준
미박리 0 안 뜯김
부분 박리1 1 부분 부분 뜯김
부분 박리2 2 부분분리가 되나, 찢어짐.
박리1 3 부분적으로 분리됨.
박리2 4 완전히 잘 분리됨.
박리3 5 손톱으로 분리됨.
(3)차광성: 편광판에서 차광층에 대해 JIS K7651:1988을 토대로 광학 농도계(TD-904: 그레태그맥베스社)를 이용하여 UV필터를 사용하여 측정하였다. 차광층에서 평가는 UV-visible spectrophotometer(JASC0-750)의 파장 550nm에서의 흡광도 수치로 판별하였다. 흡광도 수치가 0.3 이상인 경우 양호, 흡광도 수치가 0.3 미만인 경우 불량으로 평가하였다.
(4)OD(단위:없음): 편광판에 대하여 OD를 측정하였다. 편광판 중 차광층이 형성된 비 표시 영역에 대하여 X-Rite 300으로 측정하였다.
(5)파장 950nm에서의 광 투과율(단위:%): 편광판 중 차광층이 형성된 비 표시 영역에 대하여 근적외선 분광장비(VERTEX80 FT-IR spectrometer, Bruker Optics사 제)으로 평가하였다.
(6)적외선 파장 카메라 인식 여부: 편광판 중 차광층이 형성된 비 표시 영역에 대하여 근적외선 분광장비(VERTEX80 FT-IR spectrometer, Bruker Optics사 제)를 이용하여, 파장 950nm에서의 광 투과율을 측정하였으며, 광 투과율 기준으로 얼라인 마크 인식을 평가하였다. 파장 950nm에서의 광 투과율이 30% 이상인 경우 '양호', 30% 미만인 경우 '불량'으로 평가하였다.
(7)밀착성 2(단위: 개): 밀착성 2는 (Cross hatch cut) 평가 방법으로 평가하였다.
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름의 일면에 차광층용 조성물을 코팅하고 경화시켜 차광층을 형성하였다. 길이 x 폭 (100mm x 100mm)의 정사각형 크기로 절단하고 가로 10개 세로 10개로 차광층 부분만을 잘라 100개의 분획을 제조하였다. 차광층 위에 점착 테이프를 접착하고 수직으로 이형시켰을 때 떨어지지 않고 남아있는 분획의 개수를 세었다. 남아있는 분획의 개수가 많을수록 차광층의 보호 필름에 대한 밀착성이 우수함을 나타낸다. 남아있는 분획의 개수가 95개 이상은 되어야 편광판의 신뢰성, 내구성이 우수하여 사용할 수 있다.
실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4
외관 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호
밀착성 1 1 1 0 0 0 0 0 0 4 3
차광성 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호
OD 2.0 2.0 2.4 2.4 2.2 2.2 2.6 2.6 2.1 2.0
파장 950nm에서의 광 투과율 67 67 34 34 38 38 0 0 32 30
적외선파장 카메라 인식 여부 양호 양호 양호 양호 양호 양호 불량 불량 양호 양호
밀착성 2 96 96 100 100 100 99 99 98 75 80
상기 표 4와 같이, 본 발명의 편광판은 차광성이 우수하고 파장 950nm에서 광 투과율이 우수하여 패널과 접합한 후 커팅시 얼라인 마크 인식율을 증가시켜 효과적으로 커팅할 수 있고, 밀착성 1, 밀착성 2가 뛰어나 차광층이 편광자 보호 필름뿐만 아니라 편광자 및 접착층에 대해서도 밀착성이 뛰어나다.
반면에, 본 발명의 염료를 포함하지 않거나, 본 발명의 염료 대신에 다른 종류의 유기 염료를 포함하는 비교예 1 내지 비교예 4는 본 발명의 효과를 모두 얻을 수 없었다.
이상에서 설명한 실시예들은 모두 예시적인 것이며, 서로 다른 실시예들은 상호 조합되어 적용될 수 있음은 물론이다.

Claims (17)

  1. 표시 영역과 상기 표시 영역을 둘러싸는 비 표시 영역으로 구성되는 편광판이고,
    상기 편광판은 편광자 및 상기 편광자의 일면에 순차적으로 적층된 접착층 및 제1편광자 보호필름을 포함하고, 상기 비 표시 영역의 적어도 일부를 이루는 차광층이 상기 제1편광자 보호필름의 하부면 및 상기 접착층 내에 형성되고,
    상기 차광층은 트리스 페닐렌아미니윰계 염료, 테트라키스 페닐렌아미니윰계 염료 중 1종 이상의 유기 염료 또는 그의 양쪽성 이온(zwitterion) 화합물을 포함하는 것인, 편광판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1편광자 보호 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 시클릭올레핀폴리머(COP) 또는 트리아세틸셀룰로스(TAC) 필름인 것인, 편광판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 편광판은 상기 차광층이 구비된 상기 비 표시 영역에서 파장 950nm에서의 광 투과율이 30% 이상인 것인, 편광판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 편광판은 상기 차광층이 구비된 상기 비 표시 영역에서 가시광선 영역에서의 OD 값이 2.0 이상인 것인, 편광판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 유기 염료는 하기 화학식 1, 하기 화학식 2, 하기 화학식 3 중 어느 하나로 표시되는 것인, 편광판:
    <화학식 1>
    Figure pat00008

    (상기 화학식 1에서, R은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기,
    R1은 각각 독립적으로 H+, 알칼리 금속의 1가 양이온, 알킬암모늄 1가 양이온 또는 암모늄 1가 양이온이고,
    X-는 NO3 -, Cl-, Br-, BF4 -, PF6 -, 또는 SbF6 -이다)
    <화학식 2>
    Figure pat00009

    (상기 화학식 2에서,
    R은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기,
    R1은 각각 독립적으로 H+, 알칼리 금속의 1가 양이온, 알킬암모늄 1가 양이온 또는 암모늄 1가 양이온이고,
    X-는 NO3 -, Cl-, Br-, BF4 -, PF6 -, 또는 SbF6 -이다)
    <화학식 3>
    Figure pat00010

    (상기 화학식 3에서,
    R은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기,
    R1은 각각 독립적으로 H+, 알칼리 금속의 1가 양이온, 알킬암모늄 1가 양이온 또는 암모늄 1가 양이온이고,
    X-는 NO3 -, Cl-, Br-, BF4 -, PF6 -, 또는 SbF6 -이다).
  6. 제5항에 있어서, 상기 R은 각각 독립적으로 에틸렌기,
    상기 R1은 각각 독립적으로 H+, Na+, K+, NH4 +, (R5)4N+, (R5)3NH+, (R5)2NH2 +이고, 이때, R5는 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알킬기인 것인, 편광판.
  7. 제1항에 있어서, 상기 유기 염료 또는 그의 양쪽성 이온 화합물은 상기 차광층 중 30중량% 내지 80중량%로 포함되는 것인, 편광판.
  8. 제1항에 있어서, 상기 차광층은 카본 블랙, 은-주석 함유 합금의 혼합 안료 중 1종 이상의 안료를 더 포함하는 것인, 편광판.
  9. 제8항에 있어서, 상기 차광층은 상기 유기 염료 또는 그의 양쪽성 이온 화합물과 상기 안료의 혼합물을 30중량% 내지 80중량%로 포함하는 것인, 편광판.
  10. 제8항에 있어서, 상기 유기 염료 또는 그의 양쪽성 이온 화합물은 상기 차광층 중 10중량% 내지 50중량%, 상기 안료는 상기 차광층 중 10중량% 내지 50중량%로 포함되는 것인, 편광판.
  11. 제1항에 있어서, 상기 차광층은 상기 유기 염료 또는 그의 양쪽성 이온 화합물을 포함하는 광경화형 또는 열경화형 차광층용 조성물로 형성되는 것인, 편광판.
  12. 제11항에 있어서, 상기 차광층용 조성물은 바인더 수지 및 개시제를 더 포함하는 것인, 편광판.
  13. 제12항에 있어서, 상기 차광층용 조성물은 반응성 불포화 화합물, 용매, 첨가제 중 1종 이상을 더 포함하는 것인, 편광판.
  14. 제1항에 있어서, 상기 차광층은 서로 이격되어 형성된 인쇄 패턴으로 이루어진 것인, 편광판.
  15. 제1항에 있어서, 상기 차광층의 두께는 상기 접착층의 두께의 50% 내지 100%인 것인, 편광판.
  16. 제1항에 있어서, 상기 편광자의 하부면에 제2편광자 보호 필름이 더 형성된 것인, 편광판.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 광학표시장치.

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