KR20210049542A - 코팅 조성물, 편광자 보호 필름, 편광자 보호 필름의 제조 방법, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 코팅 조성물, 편광자 보호 필름, 편광자 보호 필름의 제조방법, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 코팅 조성물, 편광자 보호 필름, 편광자 보호 필름의 제조방법, 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
액정표시장치는 휴대전화나 휴대용 소형 전자 기기로부터, 개인용 컴퓨터나 텔레비전 등의 대형 전자 기기에 이르기까지 널리 사용되고 있으며, 그 용도는 점점 확대되고 있는 평판 디스플레이 중 하나이다.
이러한 액정표시장치는 자체 발광형의 소자가 아니기 때문에 통상적으로 액정 셀 하부측에 구비되는 하부 편광판의 이면에 백라이트 유닛 등의 광원을 위치시키고, 상기 광원으로부터 출사되는 광을 액정 셀에 투과하여 액정 분자의 배열을 변화시켜 영상을 표시하게 된다.
최근 액정표시장치가 대형화되고, 슬림화(slim)되면서 이송되거나, 사용 시 액정 셀의 가운데 부분에 많은 하중이 가해지게 되어 하부 편광판의 처짐 현상이 발생하여, 액정 셀에 부착된 하부 편광판의 편광자 보호 필름이 백라이트 유닛 표면의 확산 시트와 맞닿아 하부 편광판이 갈리는 등 손상이 발생한다. 이를 해결하기 위해 하부 편광판의 보호 필름에 하드코팅 층을 코팅하는 방안이 제안되고 있으나, 공정 비용 상승의 문제가 있다.
또한, 하부 편광판의 편광자 보호 필름을 제조 공정 중 권취 슬리팅(slitting) 폭 다양화 및 권취량 증가 등 여러가지 원인에 따라 필름 간 마찰력이 발생하여 편광자 보호 필름을 제작시 보호 필름이 갈려 손상되는 문제가 발생하고 있다.
이러한 필요성에 따라, 생산성을 확보하여 대량 생산 시 가격 경쟁력을 갖추면서도 하부 구조물에 의한 하부 편광판의 손상 및 헤이즈 증가를 방지할 수 있는 방법에 대한 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 하부 편광판의 편광자 보호 필름이 손상되는 것을 해결하기 위한 것이며, 코팅성이 우수한 코팅 조성물, 높은 표면 경도 및 내스크래치성을 갖는 편광자 보호 필름, 이를 포함하는 우수한 물리적, 광학적 특성을 갖는 편광판 및 액정표시장치를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태는, 음이온계 폴리우레탄 수지; 산가(Acid Value)가 200 mgKOH/g 이상인 중합체; 및 옥사졸린계 경화제를 포함하는 코팅 조성물로, 상기 코팅 조성물 100 중량부 기준, 상기 산가(Acid value)가 200 mgKOH/g 이상인 중합체 1 내지 30 중량부를 포함하는 것인 코팅 조성물을 제공한다.
또 다른 일 실시상태는, 기재 필름을 준비하는 단계; 기재 필름의 적어도 일면 상에 상기 코팅 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 코팅 조성물을 건조하는 단계를 포함하는 편광자 보호 필름의 제조방법을 제공한다.
또 다른 일 실시상태는, 편광자; 및 상기 편광자의 적어도 일면 상에 본 출원의 일 실시상태에 따른 편광자 보호 필름을 포함하는 것인 편광판을 제공한다.
마지막으로 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 하부 편광판은 편광자; 및 상기 편광자의 일면 또는 양면에 배치되는 본 출원의 일 실시상태에 따른 편광자 보호 필름을 포함하는 액정표시장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 하부 편광판의 편광자 보호 필름이 손상되는 것을 해결하기 위한 것이며, 코팅성이 우수한 코팅 조성물, 높은 표면 경도 및 내스크래치성을 갖는 편광자 보호 필름, 이를 포함하는 우수한 물리적, 광학적 특성을 갖는 편광판 및 액정표시장치를 제공하고자 한다.
특히, 본 발명에 따른 코팅 조성물은 산가가 200 mgKOH/g 이상인 중합체를 포함하여, 이를 포함하는 코팅 조성물은 옥사졸린계 경화제와 결합하여 추후 편광자 보호 필름으로 사용되는 경우 갈림 특성을 증대할 수 있는 특징을 갖게 된다.
또한, 상기 코팅 조성물을 포함하는 편광자 보호 필름이 특히 하부 편광판의 보호 필름으로 사용됨으로써, 하부 편광판의 처짐 현상으로 인하여 백라이트 유닛 표면의 확산 시트와 맞닿아 편광자 보호 필름이 손상됨으로써 장치의 불량을 야기할 수 있는 문제점을 막아 우수한 광학물성을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 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 발명은 액정표시장치에 있어서 액정 셀의 하층부에 구비되는 하부 편광판의 백라이트 유닛과 인접하는 편광자 보호 필름에 관한 것이며, 상기 편광자 보호 필름에 포함되는 보호 필름은 음이온계 폴리우레탄 수지; 산가(Acid Value)가 200 mgKOH/g 이상인 중합체; 및 옥사졸린계 경화제를 포함하는 코팅 조성물로, 상기 코팅 조성물 100 중량부 기준, 상기 산가(Acid value)가 200 mgKOH/g 이상인 중합체 1 내지 30 중량부를 포함하여 본 발명의 편광자 보호 필름은 갈림특성이 우수한 특징을 갖게 된다.
또한, 본 발명의 코팅 조성물로 제조된 편광자 보호 필름은 하부 편광판의 처짐 현상으로 인하여 발생할 수 있는 손상을 방지할 수 있다.
도 1에는 본 발명의 액정표시장치의 일 실시예가 도시되어 있다. 도 1에 도시되어 있는 액정표시장치는 액정 셀(20); 액정 셀(20)의 상층부에 구비되어 있는 상부 편광판(10); 상기 액정 셀(20)의 하층부에 구비되어 있는 하부 편광판(30); 및 상기 하부 편광판의 하층부에 구비되어 있는 백라이트 유닛(40)을 포함하며, 이때 상기 하부 편광판(30)에는 백라이트 유닛에 인접한 면에 편광자 보호 필름(34)이 구비되어 있다.
본 발명에서 '상면' 및 '상부'라는 용어는 편광판이 액정표시장치와 같은 디바이스에 장착되었을 때 시청자 쪽, 즉 시인측을 향하도록 배치된 면 또는 방향을 의미한다. 반대로, '하면' 및 '하부'는 편광판이 디바이스에 장착되었을 때, 시청자의 반대쪽, 즉 백라이트 유닛을 향하도록 배치된 면 또는 방향을 의미한다.
이하, 본 발명의 코팅 조성물, 편광자 보호 필름, 편광자 보호 필름의 제조 방법, 상기 편광자 보호 필름을 포함하는 편광판 및 상기 편광판을 포함하는 액정표시장치에 대하여 보다 상세히 설명한다.
본 출원의 일 실시상태는, 음이온계 폴리우레탄 수지; 산가(Acid Value)가 200 mgKOH/g 이상인 중합체; 및 옥사졸린계 경화제를 포함하는 코팅 조성물로, 상기 코팅 조성물 100 중량부 기준, 상기 산가(Acid value)가 200 mgKOH/g 이상인 중합체 1 내지 30 중량부를 포함하는 것인 코팅 조성물을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 중합체의 산가는 200 mgKOH/g 이상일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 중합체의 산가는 200 mgKOH/g 이상, 바람직하게는 203 mgKOH/g 이상일 수 있으며, 500 mgKOH/g이하, 바람직하게는 450 mgKOH/g이하일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 중합체의 산가는 200 mgKOH/g 이상 500 mgKOH/g이하, 바람직하게는 203 mgKOH/g 이상 450 mgKOH/g이하 일 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 코팅 조성물은 산가가 200 mgKOH/g 이상인 중합체를 포함하여, 이를 포함하는 코팅 조성물은 옥사졸린계 경화제와 결합하여 추후 편광자 보호 필름으로 사용되는 경우 갈림 특성을 증대할 수 있는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 음이온계 폴리우레탄 수지는 상기 코팅 조성물 100 중량부 기준 60 중량부 이상 95 중량부 이하로 포함되는 것인 코팅 조성물을 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 음이온계 폴리우레탄 수지는 상기 코팅 조성물 100 중량부 기준 60 중량부 이상 95 중량부 이하, 바람직하게는 65 중량부 이상 93 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 75 중량부 이상 90 중량부 이하를 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 옥사졸린계 경화제는 상기 코팅 조성물 100 중량부 기준 1 중량부 이상 20 중량부 이하로 포함되는 것인 코팅 조성물을 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 옥사졸린계 경화제는 상기 코팅 조성물 100 중량부 기준 1 중량부 이상 20 중량부 이하, 바람직하게는 3 중량부 이상 15 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 5 중량부 이상 15 중량부 이하일 수 있다.
상기 음이온계 폴리우레탄 수지 및 상기 옥사졸린계 경화제가 상기 코팅 조성물 내에 상기 함량부를 포함함에 따라, 추후 이를 포함하는 편광자 보호 필름의 경도가 우수하고, 헤이즈 특성이 우수하며, 갈림 특성이 특히 우수한 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 산가(Acid Value)라는 것은 유지 또는 밀랍 등의 유지류 1g 속에 함유되는 유리지방산 및 기타의 산성물질을 중화하는 데 필요한 수산화칼륨의 mg 수를 의미한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 중합체는 카르복실산(carboxylic acid)을 포함하는 단량체; 및 페놀을 포함하는 단량체로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 포함하는 것인 코팅 조성물을 제공한다.
상기 중합체는 상기 코팅 조성물에 포함되는 옥사졸린계 경화제와 반응할 수 있는 카르복실산(carboxylic acid)을 포함하는 단량체 또는 페놀(phenol)을 포함하는 단량체를 포함하면 사용가능하며, 이 때 카르복실산(carboxylic acid)기 및 페놀(phenol)기는 단량체 내에 자체로 가지고 있거나 개환 반응, 디프로텍션(deprotection) 반응 등을 통해 도입이 가능하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 중합체는 (메트)아크릴레이트계 단량체, 크로톤산(crotonic acid) 포함 단량체, 아코니트산(aconitic acid) 포함 단량체, 무수 말레산(maleic anhydride)계 단량체, 무수 말레산(maleic anhydride)의 부분 가수 분해물, 퓨마릭 언하이드라이드(fumaric anhydride) 및 아세톡시 스티렌(acetoxy styrene)으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 (메트)아크릴레이트계 단량체는 아크릴레이트계 단량체 및 메타크릴레이트계 단량체를 모두 포함하는 의미이다. 상기 (메트)아크릴레이트계 단량체는 예를 들면, (메트)아크릴산 에스테르계 단량체 및 가교성 관능기 함유 단량체의 공중합체일 수 있다.
상기 (메트)아크릴산 에스테르계 단량체는 특별히 한정하지 않으나, 예를 들면 알킬 (메트)아크릴레이트를 들 수 있으며, 보다 구체적으로는 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 가지는 단량체로서, 펜틸(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 메틸 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 도데실 (메트)아크릴레이트 및 데실 (메트)아크릴레이트 중 일종 또는 이종 이상을 포함할 수 있다.
상기 가교성 관능기 함유 단량체는 특별히 한정하지 않으나, 예를 들면 히드록시기 함유 단량체, 카복실기 함유 단량체 및 질소 함유 단량체 중 일종 또는 이종 이상을 포함할 수 있다.
상기 히드록실기 함유 단량체의 예로는, 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메트)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 또는 2-히드록시프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 카복실기 함유 단량체의 예로는, (메트)아크릴산, 2-(메트)아크릴로일옥시아세트산, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필산, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레산, 또는 말레산 무수물 등을 들 수 있다.
상기 질소 함유 단량체의 예로는 (메트)아크릴로니트릴, N-비닐 피롤리돈 또는 N-비닐 카프로락탐 등을 들 수 있다.
상기 (메트)아크릴레이트계 수지에는 또한 상용성 등의 기타 기능성 향상의 관점에서, 초산비닐, 스틸렌 및 아크릴로니트릴 중 적어도 하나가 추가로 공중합될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 중합체는 중량 평균 분자량이 1,000 g/mol 이상 5,000,000 g/mol 이하인 것인 코팅 조성물을 제공한다.
상기 중량 평균 분자량이란 분자량이 균일하지 않고 어떤 고분자 물질의 분자량이 기준으로 사용되는 평균 분자량 중의 하나로, 분자량 분포가 있는 고분자 화합물의 성분 분자종의 분자량을 중량 분율로 평균하여 얻어지는 값이다.
상기 중량 평균 분자량은 Gel Permeation Chromatography (GPC) 분석을 통하여 측정될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물은 왁스 수분산액; 미립자; 용매; 분산제; 광개시제; 열개시제; 가교제; 및 점착 부여제;로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상을 포함하는 것인 코팅 조성물을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 왁스 수분산액은 폴리에틸렌계 왁스(Polyethylene wax); 아미드계 왁스(Amide wax); Carnauba wax; 및 Fischer-Tropsch wax 로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상을 포함하는 것인 코팅 조성물을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 왁스 수분산액은 Carnauba wax를 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 가교제는 가교성 화합물을 포함할 수 있으며, 상기 가교제는 이소시아네이트계 가교제를 사용할 수 있으며, 당업계에 알려진 것을 이용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 가교성 화합물은 헥산디올디(메타) 아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌 기의 수가 2 내지 14인 폴리에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 2-트리스아크릴로일옥시메틸에틸프탈산, 프로필렌기의 수가 2 내지 14인 프로필렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트의 산성 변형물과 디펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트의 혼합물(상품명으로 일본 동아합성사의 TO-2348, TO-2349) 등의 다가 알코올을 αβ-불포화 카르복실산으로 에스테르화하여 얻어지는 화합물; 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르아크릴산 부가물, 비스페놀 A 디글리시딜에테르아크릴산 부가물 등의 글리시딜기를 함유하는 화합물에 (메타)아크릴산을 부가하여 얻어지는 화합물; β-히드록시에틸(메타)아크릴레이트의 프탈산디에스테르, β-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트의 톨루엔 디이소시아네이트 부가물 등의 수산기 또는 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물과 다가 카르복실산과의 에스테르 화합물, 또는 폴리이소시아네이트와의 부가물; 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산 알킬에스테르; 및 9,9'-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으며, 이들로만 한정되지 않고 당 기술분야에 알려져 있는 일반적인 것들을 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 광개시제는 트리아진계 화합물, 비이미다졸 화합물, 아세토페논계 화합물, O-아실옥심계 화합물, 티옥산톤계 화합물, 포스핀 옥사이드계 화합물, 쿠마린계 화합물 및 벤조페논계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환된 것일 수 있다.
구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 광개시제는 2,4-트리클로로메틸-(4'-메톡시페닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(4'-메톡시스티릴)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(피플로닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(3',4'-디메톡시페닐)-6-트리아진, 3-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오} 프로판산, 2,4-트리클로로메틸-(4'-에틸비페닐)-6-트리아진 또는 2,4-트리클로로메틸-(4'-메틸비페닐)-6-트리아진 등의 트리아진계 화합물; 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐 비이미다졸 또는 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸 등의 비이미다졸계 화합물; 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)-페닐 (2-히드록시)프로필 케톤, 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤, 2,2-디메톡시-2-페닐 아세토페논, 2-메틸-(4-메틸티오페닐)-2-몰폴리노-1-프로판-1-온(Irgacure-907) 또는 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰폴리노페닐)-부탄-1-온(Irgacure-369) 등의 아세토페논계 화합물; Ciba Geigy 社의 Irgacure OXE 01, Irgacure OXE 02와 같은 O-아실옥심계 화합물; 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논 또는 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의 벤조페논계 화합물; 2,4-디에틸 티옥산톤, 2-클로로 티옥산톤, 이소프로필 티옥산톤 또는 디이소프로필 티옥산톤 등의 티옥산톤계 화합물; 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드 또는 비스(2,6-디클로로벤조일) 프로필 포스핀 옥사이드 등의 포스핀 옥사이드계 화합물; 3,3'-카르보닐비닐-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-(2-벤조티아졸일)-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-메톡시-쿠마린 또는 10,10'-카르보닐비스[1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라히드로-1H,5H,11H-Cl]-벤조피라노[6,7,8-ij]-퀴놀리진-11-온 등의 쿠마린계 화합물 등을 단독 사용하거나 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 상기 열개시제는 당업계에 알려진 것을 이용할 수 있다.
사용 가능 한 용매로는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올과 같은 알코올계 용매, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 1-메톡시-2-프로판올과 같은 알콕시 알코올계 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸프로필케톤, 시클로헥사논과 같은 케톤계 용매, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸글리콜모노에틸에테르, 디에틸글리콜모노프로필에테르, 디에틸글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜-2-에틸헥실에테르와 같은 에테르계 용매, 벤젠, 톨루엔, 자일렌과 같은 방향족 용매 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코팅 조성물은 광경화형 바인더를 포함할 수 있다. 상기 코팅 조성물이 광경화형 바인더를 포함하는 경우, 코팅 조성물의 경화시 UV 경화 공정을 추가할 수 있다. 이때, UV 경화 공정의 자외선 조사량은 20 내지 800 mJ/cm2일 수 있다. 자외선 조사의 광원으로는 본 기술이 속하는 기술분야에서 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 고압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프, 블랙 라이트(black light) 형광 램프 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물은 점도가 낮고 코팅성이 양호하여 용매없이 무용제(solvent-free) 타입으로 사용할 수 있다. 그러나, 유기 용매의 사용을 배제하는 것은 아니며, 필요에 따라 당해 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 유기 용매를 소량으로 포함할 수 있다. 이때, 유기 용매는 코팅 조성물 100 중량부에 대하여 약 20 중량부 이하로 포함하여 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코팅 조성물은 연신 코팅층의 경도 향상을 위하여 유기 미립자 또는 무기 미립자를 더 포함할 수 있다. 상기 유기 또는 무기 미립자의 입경은 헤이즈 및 코팅 두께를 적절하게 하기 위한 측면에서 10㎛ 이하일 수 있으며, 보다 구체적으로 10 nm 내지 10㎛, 바람직하게는 50nm 내지 5㎛, 보다 바람직하게는 100nm 내지 3㎛일 수 있다.
상기 유기 미립자 또는 무기 미립자는 코팅층 형성을 위해 사용되는 종류이면 한정되지 않는다.
상기 유기 미립자는 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 에폭시 수지 및 나일론 수지로 이루어진 유기 미립자로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 유기 미립자는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시 폴리에틸렌 글리콜(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 스티렌, p-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-에틸스티렌, m-에틸스티렌, p-클로로스티렌, m-클로로스티렌, p-클로로메틸스티렌, m-클로로메틸스티렌, 스티렌설폰산, p-t-부톡시스티렌, m-t-부톡시스티렌, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 부티레이트, 비닐에테르, 알릴 부틸 에트르, 알릴 글리시틸 에트르, (메타)아크릴산, 말레산, 불포 화 카르복실산, 알킬(메타)아크릴아마이드, (메타)아크릴로니트릴 및 (메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 유기 미립자는 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴레이트-co-스티렌, 폴리메틸아크릴레이트-co-스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트-co-스티렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아마이드계, 폴리이미드계, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아세탈, 에폭시레진, 페놀레진, 실리콘 수지, 멜라민 수지, 벤조구아민, 폴리디비닐벤젠, 폴리디비닐벤젠-co-스티렌, 폴리디비닐벤젠-co-아크릴레이트, 폴리디알릴프탈레이트 및 트리알릴이소시아눌레이트폴리머 중에서 선택된 하나의 이상의 것 또는 이들의 2 이상의 코폴리머(copolymer)인 것을 사용할 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 무기 미립자는 산화규소, 이산화티탄, 산화인듐, 산화주석, 산화지르코늄 및 산화알루미늄으로 이루어진 무기 미립자군으로부터 선택되는 1 종 이상을 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 유기 및 무기 미립자의 총 함량은, 상기 코팅 조성물 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 20 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 10 중량부의 범위일 수 있다. 상기 유기 및 무기 미립자의 총 함량이 상기 양이온 경화형 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 미만으로 포함되는 경우, 경도 및 내스크래치성 향상 효과가 미미하고, 20 중량부를 초과하는 경우, 코팅 조성물의 점도가 높아져 코팅성이 불량해지고 내부 산란에 의한 헤이즈값이 너무 커져서 명암 대비비(contrast ratio)가 저하될 수 있다.
한편, 본 발명의 코팅 조성물은 전술한 성분들 외에도, 계면활성제, 산화방지제, UV 안정제, 레벨링제, 방오제, 대전방지제, UV 흡수제, 소포제, 방부제 등 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 또한 그 함량은 본 발명의 코팅 조성물의 물성을 저하시키지 않는 범위 내에서 다양하게 조절할 수 있으므로, 특별히 제한하지는 않으나, 예를 들어 전체 코팅 조성물 100 중량부에 대하여, 약 0.1 내지 약 10 중량부로 포함될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 기재 필름을 준비하는 단계; 기재 필름의 적어도 일면 상에 상기 코팅 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 코팅 조성물을 건조하는 단계를 포함하는 편광자 보호 필름의 제조방법을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물을 건조하는 단계는 100℃ 오븐(oven)에서 1분간 건조하는 공정을 포함하는 것인 편광자 보호 필름의 제조 방법을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 조성물을 건조하는 단계 이후, 상기 코팅 조성물이 도포된 기재 필름을 연신하는 단계를 더 포함하며, 상기 연신하는 단계에서의 연신비는 폭방향(TD)을 기준으로 1.05 내지 10배인 편광자 보호 필름의 제조방법을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 기재 필름을 연신하는 단계에서의 연신 온도는 100℃ 이상 180℃ 이하, 바람직하게는 110℃ 이상 160℃ 이하, 더욱 바람직하게는 120℃ 이상 160℃ 이하일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 기재 필름의 일면 상에 코팅 조성물을 도포하는 단계 전에, 상기 기재 필름을 연신하는 단계를 더 포함하는 것인 편광자 보호 필름의 제조방법을 제공한다.
코팅 조성물을 도포하는 단계 전에 상기 기재 필름을 일축 연신하는 공정을 통하여, 최종 공정 앞에 코팅을 함으로써, 롤패스를 최소화할 수 있어 롤 오염을 방지할 수 있는 특성을 갖게 된다.
상기 코팅 조성물 도포하는 방법은 본 기술이 속하는 기술분야에서 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 바코팅 방식, 나이프 코팅방식, 롤 코팅방식, 블레이드 코팅방식, 다이 코팅방식, 마이크로 그라비아 코팅방식, 콤마코팅 방식, 슬롯다이 코팅방식, 립 코팅방식, 또는 솔루션 캐스팅방식 등을 이용할 수 있다.
특히, 상기 코팅 조성물을 도포하는 단계는 바(bar) 코팅; 그라비어 코팅; 또는 슬롯다이 코팅 공정을 포함하는 것인 편광자 보호 필름의 제조방법을 제공한다.
상기 기재 필름이 상기 코팅 조성물을 도포하기 전 일축 연신된 상태이면, 상기 코팅 후 연신 방향은 상기 코팅 조성물의 도포 전의 연신 방향과 수직 방향으로 연신하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 코팅 조성물을 도포하기 전에 기재 필름을 길이(MD)방향으로 연신하였다면, 상기 코팅 조성물을 도포한 후에는 폭(TD)방향으로 연신할 수 있다.
또한, 상기 코팅 조성물을 도포하기 전과 후에 각각 연신을 하는 경우, 총 연신비는 상기 기재 필름의 총 연신 면적을 기준으로 1.1배 이상, 또는 1.2배 이상, 또는 1.5배 이상이고, 25배 이하, 또는 10배 이하, 또는 7배 이하가 되도록 연신할 수 있다. 상기 연신비가 1.1배 미만인 경우 연신의 효과를 충분히 달성하지 못할 수 있고, 25배를 초과하는 경우 코팅층이 갈라질 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 기재 필름; 및 상기 기재 필름의 일면에 상기 코팅 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 보호 필름을 포함하는 편광자 보호 필름을 제공한다.
상기 기재 필름은 특별히 제한되지 않으나, 폴리에스테르(polyester), 폴리에틸렌(polyethylene), 사이클릭 올레핀 폴리머(cyclic olefin polymer, COP), 사이클릭 올레핀 코폴리머(cyclic olefin copolymer, COC), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAC), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리이미드(polyimide, PI) 또는 셀룰로오스(cellulose) 등을 포함하는 필름을 사용할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 편광자 보호 필름의 두께는 1 μm 이상 200 μm 이하일 수 있다.
상기 기재 필름의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 연신 공정을 고려할 때 약 50 내지 1,000㎛, 구체적으로 100 내지 500㎛의 두께를 갖는 필름을 사용할 수 있다.
상기 기재 필름의 성형 방법 또한 특별히 제한되지 않으며, 용액 캐스트법, 용융 압출법, 캘린더법, 압축 성형법 등 적절한 필름 성형법에 의해 미연신 기재 필름을 준비할 수 있다.
상기 기재 필름을 연신하는 경우, 연신 공정에서 고분자가 재배열되어 상기 연신된 기재 필름 상에 기능성 코팅층 등을 추가로 형성하고자 할 경우 부착성이 감소되는 문제점이 있다. 따라서, 부착성 확보를 위하여 프라이머층을 형성하는 등 별도의 공정을 추가하거나, 부착성을 증진시킬 수 있는 기능성 화합물을 코팅층에 포함시키는 방안이 있는데, 이 경우 제조 공정상 별도의 공정이 추가되어 생산성이 하락하는 문제가 있으며, 필름마다 물리, 화학적 성질이 달라 범용 프라이머 개발이 어려운 문제가 있다. 또한, 코팅층에 기능성 화합물을 추가하는 것도 비용 증가와 다른 물성 하락의 문제가 있을 수 있다.
이에, 본 발명은 이러한 문제점을 해결한 것으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 별도의 프라이머층이 없어도 충분한 내스크래치성을 구비하고, 박형화가 가능한 편광자 보호 필름을 제공하는 것을 가능케 한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 기재 필름은 미연신 상태에서 그 일면상에 본 출원에 따른 코팅 조성물을 도포할 수 있다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 기재 필름은 코팅 조성물을 도포하기 전 일축 연신을 수행할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 편광자; 및 상기 편광자의 적어도 일면 상에 본 출원의 일 실시상태에 따른 편광자 보호 필름을 포함하는 것인 편광판을 제공한다.
편광자는 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 빛으로부터 한쪽 방향으로 진동하는 빛만을 추출할 수 있는 특성을 나타내며, 본 발명의 편광자 보호 필름은 상기 편광자를 외부로부터 보호하는 용도로 사용되며, 상기 편광자의 적어도 일면에, 바람직하게는 상기 편광자의 하부 보호 필름으로 사용되는 것이다.
한편, 액정표시장치가 대형화 및 슬림화됨에 따라, 하부 편광판의 처짐 현상이 발생하여 하부 편광판의 하부 보호 필름이 백라이트 유닛과 맞닿아 스크래치가 발생하게 된다.
이에 본 발명의 제조방법에 의해 수득되는 편광자 보호 필름은 상기 연신 코팅층으로 인하여 내스크래치성, 고경도 등 우수한 물리적 특성을 나타내어 하부 편광판을 효과적으로 보호하며, 갈수록 박형화, 대형화되는 액정표시장치용 편광판에 유용하게 적용할 수 있다.
이때, 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 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 편광자 보호 필름은 편광자의 양 면에 모두 부착할 수 있다.
본 발명의 편광자 보호 필름을 편광자에 적층하여 접착할 때, 상기 기재 필름이 편광자에 부착되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 편광자의 일 면에만 상기 편광자 보호 필름이 구비되고, 다른 일 면에는 편광자 보호용으로 통상적으로 사용되는 범용의 보호 필름을 구비할 수 있다.
이때, 상기 편광판은 LCD의 하부 편광판으로 사용될 수 있으며, LCD 내의 적층 구조에 있어서, 본 발명의 편광자 보호 필름이 하부에 위치하도록 할 수 있다.
상기와 같이 상기 보호 필름을 하부로 하여 편광판을 LCD에 적층시킬 때, 편광판 하부에 구비되는 백라이트 유닛과 맞닿아 편광판의 하부 보호 필름이 손상됨으로써 헤이즈가 증가하는 문제점을 막아 우수한 광학물성을 나타낼 수 있다.
상기 편광자와 상기 보호 필름은 접착제 등을 사용하여 라미네이션함으로써 접착시킬 수 있다. 사용 가능한 접착제로는 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.
본 발명의 편광자 보호 필름을 편광자에 적층하여 접착할 때, 상기 연신 코팅층이 형성되지 않은 면에 편광자에 부착되도록 하고, 상기 연신 코팅층은 편광판의 바깥쪽으로 위치하도록 적층하는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명의 편광자 보호 필름을 구비하는 편광판은, LCD에 적용하는 것으로 예를 들어 설명하였지만 이에 제한되는 것은 아니며, 다양한 분야에서 활용이 가능하다. 예를 들어 이동통신 단말기, 스마트폰, 기타 모바일 기기, 디스플레이 기기, 전자칠판, 옥외 전광판, 각종 표시부의 용도로 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 편광판은 TN(Twisted Nematic), STN(Super Twisted Nematic) 액정용 편광판일 수 있으며, IPS(In-Plane Switching), Super-IPS, FFS(Fringe Field Switching) 등의 수평배향모드용 편광판일 수도 있고, 수직배향 모드용 편광판일 수도 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 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 하부 편광판은 편광자; 및 상기 편광자의 일면 또는 양면에 배치되는 본 출원의 일 실시상태에 따른 편광자 보호 필름을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 편광자 보호 필름은 상기 백라이트 유닛에 대면되도록 배치되는 것인 액정표시장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 제조방법에 의해 수득된 편광자 보호 필름을 포함하는 액정표시장치를 도시하는 도이다.
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.
이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.
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실시예
>
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제조예
1>
메틸메타크릴레이트(Methyl methacrylate)/에틸아크릴레이트(Ethyl acrylate)/메틸메타크릴산(methyl methacrylic acid)=60/10/30의 조성으로 공중합하여 Mw 18k, Tg 112℃ acid value=205 mgKOH/g인 중합체 100g을 증류수 859.3g에 분산시키고 트리에틸아민(trimethylamine) 40.7g을 적하한 후 실온(25℃)에서 18시간 동안 교반하여 무색투명한 고분자 용액 1을 제조하였다.
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제조예
2>
스티렌(styrene)/무수말레산(maleic anhydride)=3/1조성의 Crayvalley사의 SMA3000(Mw 9500, Mn 3800, Tg 125℃ acid value 285 mgKOH/g) 100g을 증류수 843.5에 분산시키고 트리에틸아민(trimethylamine) 56.5g을 적하한 후 85℃에서 3일간 교반하여 무색투명한 고분자 용액 2을 제조하였다.
<
제조예3
>
Scripset® 520(스티렌(styrene)/무수말레산(maleic anhydride)=1/1, Mw 350,000, Tg 140~150℃ acid value 405 mgKOH/g) 100g을 증류수 18197g 에 넣고 트리에틸아민(trimethylamine)을 80.3g을 적하하고 실온(25℃)에서 3시간동안 교반한 후 85℃에서 18시간 교반하여 물에 용해된 고분자 3을 제조하였다.
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제조예4
>
Aldrich사의 poly(octadecene-alt-maleic anhydride), octadec-1-ene/maleic anhydride=1/1, Mw 30k~50k, acid value 310~315 mgKOH/g) 100g을 증류수 836.5g 에 넣고 트리에틸아민(trimethylamine)을 63.53g을 적하하고 실온(25℃)에서 18시간동안 교반하여 물에 용해된 고분자 4을 제조하였다.
<
제조예5
>
메틸메타크릴레이트(Methyl methacrylate)/에틸아크릴레이트(Ethyl acrylate)/메틸메타크릴산(methyl methacrylic acid)=45/35/20, Mw 80k, Tg 100℃ acid value=120 mgKOH/g)의 조성으로 중합한 고분자 100g을 증류수 859.6g 에 넣고 트리에틸아민(trimethylamine)을 23.8g을 적하하고 실온(25℃)에서 18시간동안 교반하여 물에 용해된 무색 투명한 고분자 5를 제조하였다.
실시예
1 내지 10 및
비교예
1 내지 3
폴리메틸메타크릴레이트 수지를 250℃조건 하에서 T-다이 제막기를 이용하여 폭 800mm, 두께 200㎛의 미연신 필름을 제조하였다. 상기 미연신 필름을 135℃의 온도에서 길이(MD) 방향으로 1.8배 연신하여 일축 연신 필름을 제조하였다.
코팅액 조성물은 증류수, 유기입자 분산액, 첨가제 수용액, 수용성 폴리우레탄(polyurethane) 분산액(PU147 또는 WS4000), 옥사졸린계 경화제(WS700)의 순으로 넣고 실온에서 1시간 동안 교반하여 제조하였다(표 1 참조).
상기 일축 연신 필름을 코로나 처리기로 5V, 3회 처리한 표면에, 상기의 코팅 조성물을 3번 바 코팅(bar coating) 방식으로 코팅한 후, 100℃에서 1분간 건조한 후 130℃ 온도에서 폭(TD) 방향으로 2.5배 연신하여 코팅두께가 0.3㎛인 보호 필름을 제조하였다.
|
실시예
1 |
실시예
2 |
실시예
3 |
실시예
4 |
실시예
5 |
실시예
6 |
실시예
7 |
실시예
8 |
실시예
9 |
실시예
10 |
비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | |
| PU147 | 85 | 80 | 75 | 90 | 80 | 80 | 84 | 85 | 75 | - | 90 | 90 | 90 |
| WS4000 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 90 | - | - | - |
| WS700 | 10 | 10 | 10 | 10 | 5 | 10 | 15 | 5 | 15 | 5 | 10 | 10 | 10 |
| 제조예 1 | 5 | 10 | 15 | 20 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 제조예 2 | - | - | - | - | 15 | 10 | - | - | - | 15 | - | - | - |
| 제조예 3 | - | - | - | - | - | - | 1 | - | - | - | - | - | - |
| 제조예 4 | - | - | - | - | - | - | - | 10 | 10 | - | - | - | - |
| 제조예 5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 10 | 20 |
| MP2701 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
| ML160 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
상기 표 1에서 각각의 수치는 중량비를 의미하는 것이다.
상기 표 1에서 MP2701은 Soken사의 0.4㎛, (+) 대전된 비가교 아크릴 입자이고, 상기 ML160은 카르나우바 왁스 에멀전(Carnauba wax emulsion)이다.
<물성 측정방법>
상기 표 1의 실시예 및 비교예의 편광자 보호 필름에 대하여 하기 방법으로 물성을 측정하였다
1)
내스크래치성
(갈림 및
스크레치성
평가)
진동발생기가 연결된 샘플 홀더(50 mm X 50mm)에 상기 표 1의 실시예 및 비교예의 편광자 보호 필름의 코팅층과 확산 시트가 맞닿도록 포개어 놓고 500g의 무게추로 하중을 준 상태에서 진동(인가 진동 세기 2.8 Grms, 주파수 20-60Hz)을 240초간 가하였다. 이후 편광자 보호 필름의 코팅층 및 확산 시트 표면에 스크래치 및 갈림 발생 유무로 내스크래치성을 평가하였다. 스크래치나 갈림 발생이 없으면 ◎, 프라이머 면에 갈림 흔적이나 스크래치가 5개 미만 O, 프라이머 면에 갈림 흔적이 남거나, 스크래치 10개 이상이면 X로 기재하였다.
2)
부착성
ASTM D3359에 의거하여 상기 표 1의 실시예 및 비교예의 편광자 보호 필름의 코팅층에 대해, 가로 및 세로가 각각 1mm가 되도록 100개(10 x 10)의 칼집을 내고 테이프(상품명: CT-24, 제조사: Nichiban)를 붙인 후, 박리하여 테이프와 함께 떨어지는 코팅층 칸의 개수를 세었다. 떨어지는 칸이 0 내지 5개인 경우 5B, 6개 이상인 경우 X로 평가하였다.
3)
Antiblocking
성
Anitiblocking성은 편광판 보호 필름을 5cm X 5cm 10장을 적층하여 60℃의 하중에서 blocking 현상 없는 경우 OK로 표시하였다.
상기 표 1의 실시예 및 비교예의 편광자 보호 필름에 대한 물성 측정 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
|
실시예
1 |
실시예
2 |
실시예
3 |
실시예
4 |
실시예
5 |
실시예
6 |
실시예
7 |
실시예
8 |
실시예
9 |
실시예
10 |
비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | |
| 코팅 두께(㎛) | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| Haze( % ) | 1.4 | 1.3 | 1.4 | 1.3 | 1.8 | 1.2 | 3.0 | 1.1 | 1.0 | 1.8 | 1.3 | 2.3 | 5.7 |
| 갈림 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | O | O | O |
| 스크래치 | ◎ | O | ◎ | O | O | ◎ | ◎ | O | O | O | X | X | X |
| antiblocking성 | OK | OK | OK | OK | OK | OK | OK | OK | OK | OK | OK | OK | OK |
| 접착력 | 5B | 5B | 5B | 5B | 5B | 5B | 5B | 5B | 5B | 5B | 5B | 5B | 5B |
상기 표 2에서, 프라이머 면에 갈림 흔적이나 스크래치 없는 경우 ◎, 프라이머 면에 갈림 흔적이나 스크래치가 5개 미만인 경우 O, 프라이머 면에 갈림 흔적이 남거나, 스크래치 10개 이상인 경우 X로 표시하였다.
본 발명은 하부 편광판의 편광자 보호 필름이 손상되는 것을 해결하기 위한 것이며, 코팅성이 우수한 코팅 조성물, 내스크래치성을 갖는 편광자 보호 필름, 이를 포함하는 우수한 물리적, 광학적 특성을 갖는 편광판 및 액정표시장치를 제공하고자 한다.
상기 표 1 및 표 2에서 알 수 있듯, 본 발명에 따른 코팅 조성물은 산가가 200 mgKOH/g 이상인 중합체를 포함하여, 이를 포함하는 코팅 조성물은 옥사졸린계 경화제와 결합하여 편광자 보호 필름으로 사용되는 경우 갈림 특성을 증대할 수 있는 특징을 갖게 됨을 확인할 수 있었다.
또한, 상기 코팅 조성물을 포함하는 편광자 보호 필름이 특히 하부 편광판의 보호 필름으로 사용됨으로써, 하부 편광판의 처짐 현상으로 인하여 백라이트 유닛 표면의 확산 시트와 맞닿아 편광자 보호 필름이 손상됨으로써 장치의 불량을 야기할 수 있는 문제점을 막아 우수한 광학물성을 나타낼 수 있음을 확인할 수 있었다.
상기 표 2의 비교예 1 및 비교예 3의 경우 본 출원에 따른 산가(Acid Value)가 200 mgKOH/g 이상인 중합체를 포함하지 않는 경우로, 갈림 특성 및 내스크레치성이 좋지 않음을 확인할 수 있었으며, 이에 따라 편광자 보호 필름으로써 역할을 하지 못함을 확인할 수 있었다.
상기 표 2의 비교예 2의 경우, 산가가 200 mgKOH/g 미만인 중합체를 포함한 경우로, 마찬가지로 갈림 특성 및 내스크래치성이 좋지 않음을 확인할 수 있었으며, 이에 따라 편광자 보호 필름으로써 역할을 하지 못함을 확인할 수 있었다. 또한 상기 표 2의 비교예 3의 경우, 상기 비교예 2와 마찬가지로 산가가 200 mgKOH/g 미만인 중합체를 포함한 경우로, 산가가 200 mgKOH/g 미만인 중합체의 함량을 늘려서 사용하여도 내스크래치성의 향상이 없음을 확인할 수 있었다. 즉, 본 발명에 따른 코팅 조성물은 산가가 200 mgKOH/g 이상인 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하며, 이를 포함하는 편광자 보호 필름은 갈림 특성 및 내스크래치성이 우수함을 확인할 수 있었다.
10: 상부 편광판
20: 액정 셀
30: 하부 편광판
34: 편광자 보호 필름
40: 백라이트 유닛
20: 액정 셀
30: 하부 편광판
34: 편광자 보호 필름
40: 백라이트 유닛
Claims (16)
- 음이온계 폴리우레탄 수지;
산가(Acid Value)가 200 mgKOH/g 이상인 중합체; 및
옥사졸린계 경화제;
를 포함하는 코팅 조성물로,
상기 코팅 조성물 100 중량부 기준, 상기 산가(Acid value)가 200 mgKOH/g 이상인 중합체 1 내지 30 중량부를 포함하는 것인 코팅 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 음이온계 폴리우레탄 수지는 상기 코팅 조성물 100 중량부 기준 60 중량부 이상 95 중량부 이하로 포함되는 것인 코팅 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 옥사졸린계 경화제는 상기 코팅 조성물 100 중량부 기준 1 중량부 이상 20 중량부 이하로 포함되는 것인 코팅 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 중합체는 카르복실산(carboxylic acid)을 포함하는 단량체; 및 페놀을 포함하는 단량체로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 포함하는 것인 코팅 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 중합체는 중량 평균 분자량이 1,000 g/mol 이상 5,000,000 g/mol 이하인 것인 코팅 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 코팅 조성물은 왁스 수분산액; 미립자; 용매; 분산제; 광개시제; 열개시제; 가교제; 및 점착 부여제;로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상을 포함하는 것인 코팅 조성물. - 기재 필름을 준비하는 단계;
기재 필름의 적어도 일면 상에 상기 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항의 코팅 조성물을 도포하는 단계; 및
상기 코팅 조성물을 건조하는 단계;
를 포함하는 편광자 보호 필름의 제조방법. - 청구항 7에 있어서,
상기 코팅 조성물을 건조하는 단계 이후,
상기 코팅 조성물이 도포된 기재 필름을 연신하는 단계를 더 포함하며,
상기 연신하는 단계에서의 연신비는 폭방향(TD)을 기준으로 1.05 내지 10배인 편광자 보호 필름의 제조방법. - 청구항 7에 있어서,
상기 코팅 조성물을 도포하는 단계는 바(bar) 코팅; 그라비어 코팅; 또는 슬롯다이 코팅 공정을 포함하는 것인 편광자 보호 필름의 제조방법. - 청구항 7에 있어서,
상기 기재 필름의 적어도 일면 상에 코팅 조성물을 도포하는 단계 전에, 상기 기재 필름을 연신하는 단계를 더 포함하는 것인 편광자 보호 필름의 제조방법. - 기재 필름; 및
상기 기재 필름의 일면에 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항의 코팅 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 보호 필름;
을 포함하는 편광자 보호 필름. - 청구항 11에 있어서,
상기 기재 필름은 폴리에스테르(polyester), 폴리에틸렌(polyethylene), 사이클릭 올레핀 폴리머(cyclic olefin polymer, COP), 사이클릭 올레핀 코폴리머(cyclic olefin copolymer, COC), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAC), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리이미드(polyimide, PI) 또는 셀룰로오스(cellulose)를 포함하는 것인 편광자 보호 필름. - 청구항 11에 있어서,
상기 편광자 보호 필름의 두께는 1 μm 이상 200 μm 이하인 것인 편광자 보호 필름. - 편광자; 및
상기 편광자의 적어도 일면 상에 청구항 11의 편광자 보호 필름을 포함하는 것인 편광판. - 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 하부 편광판은 편광자; 및 상기 편광자의 일면 또는 양면에 배치되는 청구항 11의 편광자 보호 필름을 포함하는 액정표시장치. - 청구항 15에 있어서,
상기 편광자 보호 필름은 상기 백라이트 유닛에 대면되도록 배치되는 것인 액정표시장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190133965A KR102661102B1 (ko) | 2019-10-25 | 2019-10-25 | 코팅 조성물, 편광자 보호 필름, 편광자 보호 필름의 제조 방법, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190133965A KR102661102B1 (ko) | 2019-10-25 | 2019-10-25 | 코팅 조성물, 편광자 보호 필름, 편광자 보호 필름의 제조 방법, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210049542A true KR20210049542A (ko) | 2021-05-06 |
| KR102661102B1 KR102661102B1 (ko) | 2024-04-25 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020190133965A KR102661102B1 (ko) | 2019-10-25 | 2019-10-25 | 코팅 조성물, 편광자 보호 필름, 편광자 보호 필름의 제조 방법, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치 |
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| KR20050101743A (ko) | 2004-04-20 | 2005-10-25 | 주식회사 참비전 | 광학 필름 |
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-
2019
- 2019-10-25 KR KR1020190133965A patent/KR102661102B1/ko active IP Right Grant
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| KR102661102B1 (ko) | 2024-04-25 |
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