KR20210112584A - 편광판 - Google Patents

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KR20210112584A
KR20210112584A KR1020200027764A KR20200027764A KR20210112584A KR 20210112584 A KR20210112584 A KR 20210112584A KR 1020200027764 A KR1020200027764 A KR 1020200027764A KR 20200027764 A KR20200027764 A KR 20200027764A KR 20210112584 A KR20210112584 A KR 20210112584A
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유현선
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 적어도 일 면 상에 적층되는 보호필름(102)을 포함하고, 상기 보호필름(102)은 대전방지 성능이 부여된 점착제층을 통해 적층되며, 상기 보호필름(102)이 적층되는 측의 편광판(101)의 일 면은 코로나 또는 플라즈마 방전처리(103)됨으로써, 제조 공정 중 편광판(101)에서 보호필름(102) 박리 시 발생하는 정전기의 발생을 억제함으로써 이물(104)의 혼입을 최소화하여 불량률이 감소되고, 공정상의 효율이 향상된 편광판(100, 110)에 관한 것이다.

Description

편광판{POLARIZING PLATE}
본 발명은 편광판에 관한 것이다.
편광판은 편광판의 제조 공정에서부터 화상표시장치 모듈을 만드는 공정까지 외부적인 충격이나 마찰 및 오염으로부터 편광판을 보호하기 위한 보호필름이 요구된다. 이러한 보호필름은 초기 피착체에 고정될 만큼의 점착성과 함께 공정 종료 후에는 피착체를 손상시키지 않고 박리되어야 한다.
또한, 화상표시장치 모듈을 제조하는 공정에 있어서, 상기 편광판 상에 또 다른 광학층이 적층되는 경우가 있는데, 이 경우 상기 편광판을 보호하고 있던 보호필름을 박리하고 그 자리에 광학층을 적층하게 된다. 이 때, 보호필름이 박리될 때, 보호필름과 편광판 사이에 정전기가 발생해 이물이 유입되는 등의 문제가 발생한다.
이와 관련하여, 대한민국 공개특허 제10-2017-0043570호에는 디올과 디카르복실산 화합물을 에스테르화 반응시켜서 중합한 에스테르 화합물을 포함하고, 길이 방향의 필름 탄성률을 Gm(MPa)이라 하고, 상기 길이 방향과 직교하는 폭 방향의 필름 탄성률을 Gt(MPa)라 했을 때, Gm+200MPa<Gt<Gm+2500MPa를 만족하고, 그 셀룰로오스 에스테르 필름의 표면과 이면을 30mm/sec로 문질렀을 때의 마찰 대전압이 ±300V 이내인 것을 특징으로 함으로써, 필름의 대전을 억제시킨 셀룰로오스 에스테르 필름에 대하여 기재되어 있다.
하지만, 상기 셀룰로오스 에스테르 필름은 그 필름 종류가 셀룰로오스 필름으로 한정되어 있을 뿐만 아니라, 필름의 박리시 발생하는 정전기에 대한 문제가 아닌 상기 필름을 액정표시장치 내 포함하고 있을 때의 문제를 해결하고 있는 것으로, 필름 박리 시 발생하는 정전기 등에 대한 문제에 대해서는 전혀 인지하고 있지 못한 문제가 있다.
대한민국 공개특허 제10-2017-0043570호(2017.04.21.)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 보호필름의 박리 시 정전기 발생을 억제하여 이물의 혼입을 최소화할 수 있는 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 편광판은 적어도 일 면 상에 적층되는 보호필름을 포함하고, 상기 보호필름은 대전방지 성능이 부여된 점착제층을 통해 적층되며, 상기 보호필름이 적층되는 측의 편광판의 일 면은 코로나 또는 플라즈마 방전 처리된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 액정표시장치는 광원; 양면에 본 발명의 편광판을 각각 포함하는 액정 패널; 및 확산 기능층 적층체;를 이 순서대로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 편광판 및 화상표시장치는 제조 공정 중 편광판에서 보호필름 박리 시 발생하는 정전기의 발생을 억제함으로써 이물의 혼입을 최소화하여 불량률이 감소되고, 공정상의 효율이 향상되는 이점이 있다.
도 1은 코로나 또는 플라즈마 방전처리를 한 경우의 이물 집진효과 억제 효과를 도시한 것이다.
도 2는 코로나 또는 플라즈마 방전처리를 하지 않은 경우의 이물 징집 발생을 도시한 것이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 액정표시장치의 구조를 도시화한 것이다.
도 6 내지 8은 본 발명의 일 실시형태에 따른 확산 기능층 적층체를 도시화한 것이다.
본 발명에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 직접 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 개재되어 있는 경우도 포함한다.
본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명에서 '제1', '제2' 등의 용어는 설명의 편의를 위해 각 구성을 단순 구분하기 위해 사용되는 것이며, 그 구성이 반드시 상이한 구성을 지칭하는 것은 아니고, '제1', '제2' 등으로 구분되어 있다고 하더라도, 그들은 동일한 특징을 갖는 구성을 의미하는 것일 수도 있고, 서로 다른 특징을 갖는 구성을 의미하는 것일 수도 있다.
이하, 본 발명에 대하여 도 1 내지 도 8을 참고하여 더욱 상세히 설명한다.
<편광판(100, 110)>
본 발명의 한 양태에 따른 편광판(100, 110)은 적어도 일 면 상에 적층되는 보호필름(102)을 포함하고, 상기 보호필름(102)은 대전방지 성능이 부여된 점착제층을 통해 적층되며, 상기 보호필름(102)이 적층되는 측의 편광판(101)의 일 면은 코로나 또는 플라즈마 방전처리(103)됨으로써, 제조 공정 중 편광판(101)에서 보호필름(102) 박리 시 발생하는 정전기의 발생을 억제함으로써 이물(104)의 혼입을 최소화하여 불량률이 감소되고, 공정상의 효율이 향상되는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 편광판(101)의 일 면에서 보호필름(102) 박리 후, 편광판(101)의 마찰대전압은 0.06kV 이하일 수 있고, 바람직하게는 0.04kV 이하일 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.02kV 이하일 수 있다. 또한, 편광판(101)의 고속박리대전압은 0.1kV 이하일 수 있고, 바람직하게는 0.06kV 이하일 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.03kV이하일 수 있다. 상기 마찰대전압 또는 고속박리대전압이 상기 범위를 벗어나는 경우 정전기 발생이 증가함으로써 이물(104)의 혼입량이 증가할 수 있다. 구체적으로, 마찰대전압이 상기 범위를 초과하는 경우 이물(104)이 혼입되었을 때 이물(104)을 제거하기가 용이하지 않을 수 있으며, 고속박리대전압이 상기 범위를 초과하는 경우 보호필름(102) 박리 당시 정전기의 발생량이 증가함으로써 이물(104)의 혼입량이 증가할 수 있다.
또한, 물을 시험액으로 설정하고 JIS K 5600법에 의거하여 측정한 편광판(101)의 접촉각은 102° 미만일 수 있으며, 바람직하게는 90°이하일 수 있고, 보다 바람직하게는 85°이하일 수 있다. 이와 같이 접촉각이 전술한 범위 내로 포함되는 경우 이물(104)의 징집이 보다 억제될 수 있는 이점이 있다.
본 발명에서 편광판(101)이라 함은, 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일 면 상에 보호필름이 적층된 구조일 수 있다.
편광자
상기 편광자는 자연광이나 편광으로부터 임의의 편광으로 변환할 수 있는 필름으로, 일반적으로는 직선 편광으로 변환할 수 있다. 편광자의 종류는 당 업계에서 사용하는 것을 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며 예를 들면, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 이색성 염료 등의 이색성 물질을 흡착시켜 연신한 것, 필리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등의 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 높은 편광도를 갖고, 보호필름과의 접착성이 우수한 요오드를 함유하는 폴리비닐알코올계 필름을 사용할 수 있다.
보호필름
상기 보호필름은 전술한 편광자를 보호하기 위해 상기 편광자의 적어도 일 면 상에 적층되는 것으로서, 당 업계에서 사용되는 것을 특별한 제한 없이 사용할 수 있으나, 예를 들면, 폴리에스테르계 물질을 포함할 수 있다.
상기 폴리에스테르계 물질로서는, 예를 들어 테레프탈산, 이소프탈산, 오르토프탈산, 2,5-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 디페닐카르복실산, 디페녹시에탄디카르복실산, 디페닐술폰카르복실산, 안트라센디카르복실산, 1,3-시클로펜탄디카르복실산, 1,3-시클로헥산디카르복실산, 1,4-시클로헥산디카르복실산, 헥사히드로테레프탈산, 헥사히드로이소프탈산, 말론산, 디메틸말론산, 숙신산, 3,3-디에틸숙신산, 글루타르산, 2,2-디메틸글루타르산, 아디프산, 2-메틸아디프산, 트리메틸아디프산, 피멜산, 아젤라산, 다이머산, 세박산, 수베르산, 도데카디카르복실산 등의 디카르복실산과, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,2-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 데카메틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥사디올, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 비스(4-히드록시페닐)술폰 등의 디올을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 상기 물질들 각각 1종을 중축합하여 이루어지는 단독 중합체, 또는 디카르복실산 1종 이상과 디올 2종 이상을 중축합하여 이루어지는 공중합체, 또는 디카르복실산 2종 이상과 1종 이상의 디올을 중축합하여 이루어지는 공중합체 및 이들 단독 중합체나 공중합체를 2종 이상 블렌드하여 이루어지는 블렌드 수지 중 어느 한 폴리에스테르 수지를 들 수 있다.
폴리에스테르가 결정성을 나타낸다는 관점에서, 방향족 폴리에스테르를 사용할 수 있고, 보다 구체적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)계, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN)계, 또는 이들을 포함하는 공중합체를 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 편광자 보호필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트계, 폴리에틸렌 나프탈레이트계, 또는 이들을 포함하는 공중합체 수지를 포함하는 3중 공압출 구조일 수도 있다.
폴리에스테르 필름은, 예를 들어 상기한 폴리에스테르 수지를 필름 형상으로 용융 압출하고, 캐스팅 드럼으로 냉각 고화시켜 필름을 형성시키는 방법 등에 의해 얻어진다. 본 발명에 있어서는, 폴리에스테르 필름에 결정성을 부여하여 상기 특성을 달성하는 관점에서, 연신 폴리에스테르 필름, 그 중에서도 이축 연신 폴리에스테르 필름을 적절하게 사용할 수 있다. 또한, 제1 보호 필름으로서 방향족 폴리에스테르를 주성분으로 하는 것을 사용하는 경우, 이러한 필름은 방향족 폴리에스테르 이외의 수지나 첨가제 등을 함유하는 것이어도 된다.
편광자 보호필름이 연신 필름인 경우, 그 연신 방법은 특별히 한정되지 않고 세로 일축 연신법, 가로 일축 연신법, 종횡 축차 이축 연신법, 종횡 동시 이축 연신법 등을 채용할 수 있으며, 동시 이축 연신법에 의할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 연신 수단으로서는, 롤 연신기, 텐터 연신기, 또는 팬터그래프식 혹은 리니어 모터식의 이축 연신기 등, 임의의 적절한 연신기에 의할 수 있다.
또한, 본 발명의 한 양태에 따른 편광판(100, 110)은 전술한 편광자 및 보호필름을 포함하는 편광판(101)의 적어도 일 면 상에 보호필름(102)을 더 포함한다. 이 때, 더 포함되는 보호필름(102)의 구체적인 내용은 전술한 내용이 동일하게 적용된다. 본 발명의 편광판(100, 110)을 액정표시장치에 적용하기 위해서는 별도의 광학 부재들이 더 포함되어야 하는데, 상기 광학 부재들을 더 포함시키는 제조 공정 중, 필요에 따라 상기 편광판(100, 110) 내 보호필름(102)을 편광판(101)으로부터 박리하는 공정이 필요하게 된다. 하지만, 이와 같이 편광판(101)의 일 면 상에 적층된 보호필름(102)을 박리할 때, 보호필름(102)과 편광판(101) 간의 마찰력에 의해 정전기가 발생하게 되고 이로 인해 주변 이물(104)들이 편광판(101) 상으로 징집되어 공정 상의 불량을 유발한다.
이론에 의해 제한되고자 하는 것은 아니나, 보호필름(102)이 적층되는 측의 편광판(101)의 일 면을 코로나 또는 플라즈마 방전처리(103)함으로써, 보호필름(102)이 박리될 때 상기 편광판(101)의 보호필름(102)의 접합을 위해 보호필름(102) 측에 형성되어 있는 점착제층이 편광판(101) 면으로 전사가 용이하게 이루어지고, 이로 인해 정전기의 발생이 억제는 것으로 생각된다. 이로 인해 본 발명의 한 양태에 따른 편광판(100, 110)은 편광판(101) 상에 이물(104)의 징집이 최소화되는 이점이 있으며, 이물(104)의 혼입으로 인한 불량률이 감소되고, 공정상의 효율이 향상되는 이점이 있다.
상기 코로나 방전처리(103)는 고전압 발생기에 연결된 전극과 유전체의 롤 사이에 높은 전압을 인가하고, 롤과 전극 사이에서 발생된 코로나 방전에 편광판(101)을 놓거나 그 방전으로 이동시키는 것을 포함한다. 통상 롤과 전극 사이에 인가된 높은 전압의 주파수를 방전 주파수라고 하는데, 방전 주파수는 일반적으로 50 Hz 내지 5,000 kHz 범위, 바람직하게는 5 내지 수백 kHz 범위일 수 있다. 방전 주파수가 너무 낮으면 방전이 불안정하여 편광판(101)의 표면에 다수의 핀홀이 생길 수 있고 너무 높으면 임피던스 매칭용 장치가 추가적으로 필요하므로 처리 비용이 높아질 수 있다.
상기 코로나 방전 처리(103)는 대기 하에서 용이하게 수행되지만 공기 이외의 기체가 충전되거나 또는 공기-오염 기체가 충전된 밀봉 또는 반밀봉 처리 장치에서 수행될 수 있다. 기체의 예로는 질소 기체, 아르곤 기체 및 산소 기체를 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 플라즈마 방전 처리(103)는 진공 글로우 방전, 대기압 글로우 방전 등을 포함한다. 예컨대, 일본 특개평 6-123062호, 특개평 11-293011호, 특개평 11-5857호 등에 기재된 방법을 사용할 수 있다.
상기 글로우 방전에 의한 플라즈마 발생 장치 중에서는 상대 전극 사이에 이들의 친수성을 부여하고자 하는 필름을 두고 이 장치 중에 플라즈마 여기성 기체를 도입하여 전극 사이에 고주파 전압을 인가함으로써 위 기체를 플라즈마 여기시켜 전극 사이에 글로우 방전을 행하게 함으로써 표면 처리를 행할 수 있다.
상기 플라즈마 여기성 기체는 위의 조건에서 플라즈마 여기되는 기체를 말하며, 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤, 크세논, 질소, 이산화탄소 등을 들 수 있다. 예컨대, 아르곤, 네온 등의 불활성 가스에 카르복실기나 수산기, 카르보닐기 등의 극성 관능기를 플라스틱 필름의 표면에 부여할 수 있는 반응성 가스를 첨가한 것을 여기성 기체로 사용할 수 있다. 반응성 가스로는 수소, 산소, 질소 외에 수증기나 암모니아 등의 가스, 그 밖에 저급 탄화수소, 케톤 등의 저비점 유기 화합물 등도 필요에 따라 사용할 수 있지만 취급상으로는 수소, 산소, 이산화탄소, 질소, 수증기 등의 가스가 바람직하다. 수증기를 사용하는 경우에는 다른 가스를 물과 섞어 버블링한 가스를 사용할 수 있다. 또는 수증기를 혼합할 수도 있다.
인가하는 고주파 전압의 주파수로서는 1 kHz 이상 l00 kHz 이하가 바람직하게 사용되며, 보다 바람직하게는 1kHz 이상 l0 kHz 이하일 수 있다.
이들 글로우 방전에 의한 플라즈마 처리에는 진공 하에서 행하는 방법과 대기압 하에서 행하는 방법이 있다.
상기 글로우 방전에 의한 진공 플라즈마 방전 처리에 있어서는 유효하게 방전을 일으키게 하기 위해 그 분위기를 0.005 내지 20 torr의 범위, 바람직하게는 0.02 내지 2 Torr 범위로 유지하도록 위 반응성 가스를 도입할 필요가 있다. 처리 속도를 높이기 위해서는 되도록 고압 측에서 고출력 조건을 채용하는 것이 바람직하지만 전계 강도를 너무 높이면 기재에 손상을 주는 경우가 있다.
기체압이 너무 낮으면, 표면 처리가 효과를 제공할 수 없다. 반면에 너무 높으면 과도한 전류가 흘러 스파크가 일어나거나 코팅층이 파괴될 수 있다. 방전을 일으키기 위해 전압은 진공 탱크 내의 한 쌍(또는 그 이상)의 금속판 또는 봉 사이에 인가된다.
전압은 기체 및 이의 압력에 따라 좌우되지만 위 압력 범위 내에서 안정한 정상 글로우 방전을 일으키기 위해서 일반적으로 500 내지 5,000 V 범위일 수 있고, 바람직하게는 2,000 내지 4,000 V 범위일 수 있다.
점착제층
전술한 편광판(101)과 보호필름(102)은 점착제층을 통해 접합되며, 이 때, 상기 점작체증은 정전기의 발생을 최소화하기 위해 대전방지 성능이 부여된 점착제층을 사용함으로써, 정전기 발생을 억제하고 이로 인해 이물(104)의 혼입을 최소화한다. 상기 대전방지 성능이 부여된 점착제층은 아크릴계 공중합체, 가교제 및 이온성 대전방지제를 포함하는 점착제 조성물로부터 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 대전방지성능이 부여된 것이라면 당 업계에서 사용되는 것을 특별한 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체는 탄소수 1 내지 14의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체와 가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체를 포함할 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 의미한다.
상기 탄소수 1 내지 14의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체의 구체적인 예로는, n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 n-부틸아크릴레이트, 메틸아크릴레이트 또는 이들의 혼합물이 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체는 하기 가교제와의 화학 결합에 의해 점착제 조성물의 응집력 또는 점착 강도를 보강하여 내구성과 절단성을 부여하기 위한 성분으로서, 예를 들어 히드록시기를 갖는 단량체, 카르복시기를 갖는 단량체, 아미드기를 갖는 단량체, 3차 아민기를 갖는 단량체 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
히드록시기를 갖는 단량체로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 알킬렌기의 탄소수가 2-4인 히드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸비닐에테르, 5-히드록시펜틸비닐에테르, 6-히드록시헥실비닐에테르, 7-히드록시헵틸비닐에테르, 8-히드록시옥틸비닐에테르, 9-히드록시노닐비닐에테르, 10-히드록시데실비닐에테르 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 또는 4-히드록시부틸비닐에테르가 바람직하다.
카르복시기를 갖는 단량체로는 (메타)아크릴산, 크로톤산 등의 1가산; 말레인산, 이타콘산, 푸마르산 등의 2가산 및 이들의 모노알킬에스테르; 3-(메타)아크릴로일프로피온산; 알킬기의 탄소수가 2 내지 3인 2-히드록시알킬(메타)아크릴레이트의 무수호박산 개환 부가체, 알킬렌기의 탄소수가 2 내지 4인 히드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 무수 호박산 개환 부가체, 및 알킬기의 탄소수가 2 내지 3인 2-히드록시알킬(메타)아크릴레이트의 카프로락톤 부가체에 무수 호박산을 개환 부가시킨 화합물 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 (메타)아크릴산이 바람직하다.
아미드기를 갖는 단량체로는 (메타)아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-3차부틸아크릴아미드, 3-히드록시프로필(메타)아크릴아미드, 4-히드록시부틸(메타)아크릴아미드, 6-히드록시헥실(메타)아크릴아미드, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴아미드, 2-히드록시에틸헥실(메타)아크릴아미드 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 (메타)아크릴아미드가 바람직하다.
3차 아민기를 갖는 단량체로는 N,N-(디메틸아미노)에틸(메타)아크릴레이트, N,N-(디에틸아미노)에틸(메타)아크릴레이트, N,N-(디메틸아미노)프로필(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체는 탄소수 1 내지 14의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체 100 중량부에 대하여 0.05 내지 10 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 0.1 내지 8 중량부인 것이 보다 바람직하다. 함량이 0.05 중량부 미만인 경우 점착제의 응집력이 작아지게 되어 내구성이 저하될 수 있으며, 10 중량부 초과인 경우 높은 겔분율에 의해 점착력이 떨어지고 내구성에 문제를 야기할 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체는 상기 단량체들 이외에 다른 중합성 단량체를 점착력을 저하시키지 않는 범위, 예를 들어 총량에 대하여 10 중량% 이하로 더 함유할 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체의 제조방법은 특별히 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 괴상중합, 용액중합, 유화중합 또는 현탁중합 등의 방법을 이용하여 제조할 수 있으며, 용액중합이 바람직하다. 또한, 중합 시 통상 사용되는 용매, 중합개시제, 분자량 제어를 위한 연쇄이동제 등을 사용할 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체는 겔투과크로마토그래피(Gel permeation chromatography, GPC)에 의해 측정된 중량평균분자량(폴리스티렌 환산)이 통상 500,000 내지 1,700,000이며, 바람직하게는 800,000 내지 1,500,000이다.
상기 가교제는 공중합체를 적절히 가교함으로써 점착제의 응집력을 강화하기 위한 성분으로서, 그 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
이소시아네이트계 화합물로는 톨릴렌디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 2,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트 화합물; 트리메틸올프로판 등의 다가 알콜계 화합물 1몰에 디이소시아네이트 화합물 3몰을 반응시킨 부가체, 디이소시아네이트 화합물 3몰을 자기 축합시킨 이소시아누레이트체, 디이소시아네이트 화합물 3몰 중 2몰로부터 얻어지는 디이소시아네이트 우레아에 나머지 1몰의 디이소시아네이트가 축합된 뷰렛체, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스트리이소시아네이트 등의 3개의 관능기를 함유하는 다관능 이소시아네이트 화합물 등을 들 수 있다.
에폭시계 화합물로는 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 디에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 트리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세롤디글리시딜에테르, 글리세롤트리글리시딜에테르, 디글리세롤폴리글리시딜에테르, 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르, 레졸신디글리시딜에테르, 2,2-디브로모네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 펜타에리트리톨폴리글리시딜에테르, 소르비톨폴리글리시딜에테르, 아디핀산디글리시딜에스테르, 프탈산디글리시딜에스테르, 트리스(글리시딜)이소시아누레이트, 트리스(글리시독시에틸)이소시아누레이트, 1,3-비스(N,N-글리시딜아미노메틸)시클로헥산, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-자일릴렌디아민 등을 들 수 있다.
또한, 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물과 함께 멜라민계 화합물 또는 아지리딘계 화합물을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 추가로 사용할 수 있다.
멜라민계 화합물로는 헥사메틸올멜라민, 헥사메톡시메틸멜라민, 헥사부톡시메틸멜라민 등을 들 수 있다.
아지리딘계 화합물로는 N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사이드), N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복사이드), 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘), 트리-1-아지리디닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다.
상기 가교제는 상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 15 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 0.1 내지 5 중량부로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 함량이 0.1 중량부 미만인 경우 부족한 가교도로 인해 응집력이 작아지게 되어 들뜸과 같은 내구성 저하가 유발되고 절단성을 해칠 수 있으며, 15 중량부 초과인 경우 과다 가교반응에 의해 잔류응력 완화에 문제가 발생할 수 있다.
상기 이온성 대전방지제는 양이온과 음이온의 이온 조합에 의해 이루어진 화합물일 수 있다.
예를 들어, 양이온으로서는 암모늄, 포스포늄, 설포늄과 같은 유기 양이온 또는 알칼리금속 양이온을 사용할 수 있다. 상기 유기 양이온의 구체적인 예로는, 테트라부틸암모늄과 같은 알킬기 4개가 치환된 4차 암모늄염, 1-에틸피리디늄, 1-부틸피리디늄, 1-헥실피리디늄, 1-부틸-3-메틸피리디늄, 1-부틸-4-메틸피리디늄, 1-헥실-3-메틸피리디늄, 1-헥실-4-메틸피리디늄, 1-부틸-3,4-디메틸피리디늄, 1-옥틸-4-메틸피리디늄과 같이 피리딘의 N에 알킬기가 치환된 피리디늄염, 1-메틸-3-부틸이미다졸늄, 1-메틸-3-헥실이미다졸늄과 같이 이미다졸의 1,3-위치에 알킬기가 치환된 이미다졸늄염, 테트라부틸 포스포늄과 같이 4개의 알킬기를 가지는 4차 포스포늄염, 트리부틸 설포늄과 같이 3개의 알킬기를 가지는 3차 설포늄염 등의 양이온을 들 수 있다. 상기 알칼리금속은 리튬, 나트륨, 칼륨 또는 세슘일 수 있으며, 리튬, 나트륨 또는 칼륨이 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 음이온으로서는 OTf-(트리플루오로메탄술포네이트), OTs-(톨루엔-4-술포네이트), OMs-(메탄술포네이트), Cl-, Br-, I-, AlCl4 -, Al2Cl7 -, BF4 -, PF6 -, ClO4 -, NO3 -, CH3COO-, CF3COO-, CH3SO3 -, CF3SO3 -, (CF3SO2)2N-, (CF3SO2)3C-, AsF6 -, SbF6 -, NbF6 -, TaF6 -, F(HF)n -, (CN)2N-, C4F9SO3 -, (C2F5SO2)2N-, C3F7COO-, (CF3SO2)(CF3CO)N- 등을 들 수 있다.
상기 대전방지제의 함량은 그 기능을 하는 범위 내라면 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 아크릴계 공중합체 100 중량부 대비 0.1 내지 1.0 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족할 때, 우수한 대전방지성을 나타냄과 동시에, 편광판의 광학 특성 및 내구성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
상기 점착제 조성물은 상기와 같은 성분 이외에, 용도에 따라 요구되는 점착력, 응집력, 점성, 탄성률, 유리전이온도 등을 조절하기 위하여, 실란커플링제, 점착성 부여 수지, 산화방지제, 부식방지제, 레벨링제, 표면윤활제, 염료, 안료, 소포제, 충전제, 광안정제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 점착제층을 편광판(101)에 적층하는 방법으로는 당해 기술분야에서 통상적으로 사용되는 방법이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 보호필름(102) 상에 점착제 조성물을 유동 주조법, 바 코터(bar coater), 에어 나이프(air knife), 그라비아(gravure), 리버스 롤(reverse roll), 키스 롤(kiss roll), 스프레이(spray) 또는 블레이드(blade) 방법 등의 도포방법을 이용하여 적당한 전개방식으로 직접 도포하여 건조한 후 편광판(101)와 적층함으로써 제조할 수 있다. 또한, 실리콘 코팅된 이형필름 상에 상기와 동일한 도포방법으로 점착제층을 형성하여 점착제 시트를 제조하고, 이를 롤압착 장치를 이용하여 박리력이 다른 실리콘 코팅된 이형필름을 적층하여 점착제 전사테이프를 제조한 후 편광판(101)에 점착함으로써 제조할 수 있다.
상기 점착제층의 두께는 그 점착력에 따라 조절될 수 있으며, 통상 3 내지 100㎛인 것이 바람직하며, 10 내지 100㎛인 것이 보다 바람직하다.
<액정표시장치>
본 발명의 다른 양태는 전술한 편광판(100, 110)을 포함하는 액정표시장치에 관한 것으로서, 구체적으로, 광원(200); 양면에 본 발명의 편광판(100, 110)을 각각 포함하는 액정패널(300); 및 확산 기능층 적층체(400, 401, 402);를 이 순서대로 포함하는 것을 그 특징으로 하며, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 확산 기능층 적층체(400, 401, 402)는 기재(410); 확산 기능층(420, 430) 및 저반사층(440)을 포함하고, 상기 확산 기능층(420, 430)은 적어도 일면 상에 하나 이상의 음각 패턴이 형성된 저굴절률 패턴층(421, 431) 및 상기 음각 패턴의 적어도 일부를 충진하는 충진패턴을 포함하는 고굴절률 패턴층(422, 432)을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 저반사층(440)은 광원(200)과 반대방향으로 향하도록 즉, 외부와 가장 근접하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 액정표시장치는 이와 같이 본 발명의 편광판(100, 110)을 포함함으로써, 이물(104)의 징집이 최소화되는 이점이 있으며 또한, 확산 기능층 적층체(400, 401, 402)를 포함함으로써 사면 확산 선명도 및 눈부심 방지효과가 우수하고, 이로 인해 시야각이 확장되어 화면의 정면뿐만 아니라, 측면에서도 시인성이 우수한 이점이 있다.
광원(200)
상기 광원(200)은 후술할 액정패널(300)에 광을 공급하는 면광원, 점광원 또는 선광원일 수 있으며, 예컨대 에지형 또는 직하형으로 배치될 수 있다. 상기 광원(200)은 발광체를 포함하는 발광부, 발광부의 하측에 위치하여 발광부에서 나오는 광을 반사시키는 반사판, 발광부에서 발광된 광을 액정패널(300)측으로 공급하는 도광판 및/또는 도광판 상부에 위치하는 하나 이상의 광학 시트를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발광체는 예를 들면, 형광 램프 또는 발광 다이오드(light emitting diode, LED)일 수 있으며, 예컨대 가시광선 영역의 광을 공급할 수 있고, 높은 에너지를 갖는 청색 광(blue light)을 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 광원(200)은 준평행광 필름(Quasi-Collimated film, 201)을 포함할 수 있다.
상기 준평행광 필름(201)은 광원(200)으로부터 방출되는 광을 평행 또는 준평행화시키기 위한 것으로서, 이와 같이 광을 집광함으로써 액정표시장치의 콘트라스트를 향상시키고, 광 확산을 보다 용이하게 하여 사면 확산 선명도를 향상시키는 이점이 있다. 상기 준평행광 필름(201)은 당 업계에서 사용되는 필름을 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 집광필름을 사용할 수도 있다.
상기 준평행광 필름(201)은 예를 들면, 하부에 삼각형의 빈 공간을 포함하는 제1층 및 상기 제1층의 상부면에는 마이크로 렌즈가 상부에 배치된 제2층이 적층되는 구조일 수 있다. 이때, 상기 제2층에서 마이크로 렌즈가 배치된 상부면은 상기 제1층과 맞닿은 면의 타면을 의미한다. 이 때, 상기 마이크로 렌즈는 제1층에 포함되어 있는 빈 공간의 상부에 위치하도록 배치될 수 있으며, 이 경우 광원(200)으로부터 방출된 빛이 제1층에 포함된 상기 빈 공간에 의해 굴절하게 되고, 상기 굴절된 광이 빈 공간의 바로 상부에 위치한 마이크로렌즈에 도달하여 재굴절 함으로써, 광을 준평행 또는 평행화시키는 것이 가능하다. 일 예를 들어, 상기 제1층 및 제2층의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니나, 각각 0.1 내지 1mm일 수 있으며, 제1층에 포함되는 빈 공간의 밑면의 길이는 150 내지 400㎛일 수 있고, 마이크로렌즈의 반경은 400 내지 800㎛일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 구조의 준평행광 필름(201)에 의해 준평행 또는 평행화된 광은 FWHM(full width at half maximum, 반치폭)으로서 측정된 15°미만의 각도 대역폭을 가질 수 있다.
액정패널(300)
상기 액정패널(300)은 양면에 본 발명의 편광판(100, 110)을 각각 포함한다.
상기 액정패널(300)은 이에 한정되는 것은 아니지만, 제1기판, 제2기판 및 상기 제1기판과 제2기판 사이에 고정되는 표시매체인 액정층을 포함할 수 있다. 상기 제1기판은 컬러필터 및 블랙매트릭스를 포함할 수 있으며, 상기 제2기판은 액정의 전기광학특성을 제어하기 위한 스위칭 소자, 소스 신호를 제공하기 위해 스위칭 소자와 신호선에 게이트 신호를 제공하기 위한 주사선, 화소 전극, 카운터 전극을 포함할 수 있다. 상기 액정층은 전계 미인가 시에는 균일하게 배향된 액정을 포함할 수 있다. 구체적으로, 액정패널(300)은 VA(vertical alignment) 모드, PVA(patterned vertical alignment)모드 또는 S-PVA(super-patterned vertical alignment)모드를 채용할 수 있다.
확산 기능층 적층체 (400, 401, 402)
본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 확산 기능층 적층체(400, 401, 402)는 기재(410); 확산 기능층(420, 430); 및 저반사층(440)을 포함하고, 상기 확산 기능층(420, 430)은 적어도 일면 상에 하나 이상의 음각 패턴이 형성된 저굴절률 패턴층(421, 431) 및 상기 음각 패턴의 적어도 일부를 충진하는 충진패턴을 포함하는 고굴절률 패턴층(422, 432)을 포함할 수 있으며, 이 경우 사면 확산 선명도 및 눈부심 방지 효과가 보다 향상되고, 정면 뿐만 아니라 측면에서도 색감 및 명암비가 보다 우수하여 화면 시야각이 보다 향상될 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 확산 기능층 적층체(400, 401, 402)는 2매 이상의 확산 기능층(420, 430)을 포함할 수 있으며, 이 경우 측면에서의 색감 및 명암비를 보다 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
상기 확산 기능층(420, 430) 내 포함되는 저굴절률 패턴층(421, 431)은 상기 기재(410)의 일 면 상에 직접적으로 형성될 수 있다. 이 때, '직접적으로 형성'이라 함은 두 층 사이에 임의의 점착층, 접착층 및/또는 다른 광학층이 형성되지 않음을 의미한다. 또는 확산 기능층(420, 430)이 순차적으로 적층되는 경우, 저굴절률 패턴층(421, 431)은 하단에 위치하는 확산 가능층 내 고굴절률 패턴층(422, 432)에 직접적으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 2매 이상의 확산 기능층(420, 430)을 포함하는 경우, 확산 기능층 적층체(400, 401, 402)의 구체적인 구조는 이에 한정되는 것은 아니나, 일 예를 들면, 도 7과 같이 기재(410), 제1확산 기능층(420), 제2확산 기능층(430) 및 저반사층(440)을 순서대로 포함하는 것일 수도 있고, 도 8과 같이 제1확산 기능층(420), 기재(410), 제2확산 기능층(430) 및 저반사층(440)을 순서대로 포함하는 것일 수도 있다.
상기 확산 기능층(420, 430)을 1매 포함하는 경우에는 상기 확산 기능층(420, 430)은 기재(410)의 일 면 상에 적층될 수 있으며, 광원(200)을 기준으로 인접한 측에 배치될 수도 있고, 광원(200)과 인접하지 않은 타측에 배치될 수도 있다.
기재(410)
상기 기재(410)의 종류는 본 발명에서 특별히 한정하는 바는 아니고, 당 업계에서 사용되는 기재(410)를 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 그 중에서도 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등에서 우수한 기재(410)를 선택적으로 사용할 수 있고, 가시광 영역에서 광 투과도가 80% 이상, 구체적으로 85% 내지 95%인 것을 사용할 수 있다.
상기 기재(410)는 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알코올계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등과 같은 열가소성 수지로 구성된 필름을 들 수 있으며, 상기 열가소성 수지의 블렌드물로 구성된 필름도 사용할 수 있다. 또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 된 필름 등을 들 수 있고, 상기 수지들을 1축 또는 2축 연신한 필름일 수도 있다.
확산 기능층 (420, 430)
상기 확산 기능층 적층체(400, 401, 402)는 확산 기능층(420, 430)을 포함함으로써, 광원(200)으로부터 방출되는 광의 확산효과를 보다 향상시킬 수 있고, 이로 인해 액정표시장치의 사면 확산 선명도가 향상되는 즉, 사면 시야각이 보다 확장될 수 있는 이점이 있으며, 본 발명의 일 실시형태와 같이, 상기 확산 기능층(420, 430)을 2매 이상 포함하는 경우, 사면 시야각을 보다 확장시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 확산 기능층(420, 430)은 적어도 일 면 상에 하나 이상의 음각 패턴이 형성된 저굴절률 패턴층(421, 431) 및 상기 음각 패턴의 적어도 일부를 충진하는 충진 패턴을 포함하는 고굴절률 패턴층(422, 432)을 포함할 수 있다.
저굴절률 패턴층 (421, 431)
상기 저굴절률 패턴층(421, 431)은 적어도 일 면 상에 음각 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 음각 패턴은 서로 다른 높이의 하나 이상의 제1면(001); 및 상기 제1면(001) 사이를 이어주는 하나 이상의 경사면(002)을 포함할 수 있으며, 상기 제1면(001)들과 경사면(002)의 경계는 곡면으로 형성될 수 있으며, 상기 제1면(001)은 평탄한 면일 수도 있고 곡선을 갖는 라운드형일 수도 있다. 이와 같이 상기 제1면(001)과 경사면(002)의 경계가 곡면으로 형성될 경우, 광 확산 효과가 보다 향상될 수 있는 이점이 있다.
상기 제1면(001)은 서로 다른 높이를 갖는 다수의 면일 수 있으며, 상기 제1면(001)은 광을 보다 확산시키는 역할을 하여 시야각과 휘도를 향상시킨다. 상기 제1면(001)은 평탄한 평탄부일 수도 있고, 미세 요철이 형성되거나, 곡면이 형성될 수도 있다. 상기 제1면(001)이 곡면으로 형성될 경우, 렌티큘러 렌즈 패턴이 형성될 수 있다. 상기 제1면(001)은 폭이 0.5㎛ 내지 30㎛, 구체적으로 2㎛ 내지 20㎛일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 음각 패턴의 단면 모양은 사다리꼴 형태(예: 단면이 삼각형인 프리즘의 상부가 절단된 형태, cut-prism 형태)일 수도 있고, 정상부에 제1면(001)이 형성되고 경사면(002)이 곡면인 음각 패턴(예: 렌티큘러 렌즈 패턴의 상부가 절단된 형태인 cut-lenticular lens, 마이크로렌즈 패턴의 상부가 절단된 형태인 cut-micro lens)일 수도 있다.
전술한 바와 같이 상기 확산 기능층 적층체(400, 401, 402)는 기재(410), 제1확산 기능층(420), 제2확산 기능층(430)을 순서대로 포함할 수 있으며, 상기 제1확산 기능층(420) 및 제2확산 기능층(430)은 그 구성, 특히 저굴절률 패턴층(421, 431)의 음각 패턴 및 제1면(001)의 모양이나 사이즈(길이 또는 면적 등) 등이 전부 동일한 것일 수도 있고, 상이한 것일 수도 있다.
바람직하게는 상기 제1확산 기능층(420)과 제2확산 기능층(430) 내 저굴절률 패턴층(421, 431)은 서로 다른 구조 및 사이즈의 음각 패턴 또는 제1면(001)을 포함하는 것이 광 확산 효과를 향상시키기 보다 용이할 수 있다.
상기 저굴절률 패턴층(421, 431)의 굴절률은 함께 포함되는 고굴절률 패턴층(422, 432)의 굴절률 보다 작게 형성되는 것이라면, 그 범위를 본 발명에서 특별히 한정하지 않는다. 상기 고굴절률 패턴층(422, 432)과 저굴절률 패턴층(421, 431)의 굴절률 차이는 광 확산 효과를 보다 향상시킬 수 있다는 점에서 0.20 이하, 바람직하게는 0.10 내지 0.20, 보다 바람직하게는 0.10 내지 0.15일 수 있다.
상기 저굴절률 패턴층(421, 431)은 자외선 경화성인 투명 수지를 포함하는 조성물로 형성될 수 있으며, 구체적으로, 상기 수지는 (메트)아크릴계, 폴리카보네이트계, 실리콘계, 에폭시계 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 투명 수지는 경화 후 광 투과도가 90%이상일 수 있다. 상기 저굴절률 패턴층(421, 431)은 점착성이 없는 비-점착성일 수도 있으나, 자체 점착성이 있어서 층 간의 결합을 용이하게 하거나 층 간 결합시 점/접착층이 별도로 형성되지 않도록 함으로써 확산필름 적층체 및 이를 포함하는 액정표시장치를 박형화시킬 수 있다. 상기 자체 점착성 수지는 아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지 등을 들 수 있다.
고굴절률 패턴층 (422, 432)
상기 고굴절률 패턴층(422, 432)은 전술한 저굴절률 패턴층(421, 431)과 직접 접하여 형성될 수 있으며, 하나 이상의 충진 패턴을 포함할 수 있는데, 상기 충진패턴은 전술한 저굴절률 패턴층(421, 431)의 음각 패턴의 적어도 일부를 충진한다. 이 때, '적어도 일부를 충진'이라 함은 상기 음각 패턴을 완전히 충진하거나 부분적으로 충진하는 경우를 모두 포함한다. 상기 충진 패턴이 음각 패턴을 부분적으로 충진하는 경우, 충진되지 않은 잔여 부분은 공기 또는 소정의 굴절률을 갖는 수지로 충진될 수 있다. 구체적으로, 상기 수지는 저굴절률 패턴층(421, 431) 대비 동일하거나 크고 고굴절률 패턴층(422, 432) 대비 동일하거나 작은 굴절률을 가질 수 있다. 상기 충진 패턴과 음각 패턴은 스트라이프(stripe) 형의 연장된 형태로 형성될 수 있고, 또는 충진 패턴과 음각 패턴은 도트 형태로 형성될 수도 있다. 이 때, 상기 '도트'는 충진 패턴과 음각 패턴의 조합이 분산되어 있는 것을 의미한다.
상기 고굴절률 패턴층(422, 432)을 형성하기 위한 조성물의 구성 성분은 본 발명에서 특별히 한정하는 것은 아니나, 예를 들면, (메트)아크릴계, 폴리카보네이트계, 실리콘계, 에폭시계 수지 중 하나 이상을 포함하는 자외선 경화형 조성물로 형성되는 것일 수 있다.
상기 고굴절률 패턴층(422, 432)은 광 확산 효과를 보다 향상시킬 수 있다는 점에서 굴절률이 1.50 이상, 구체적으로 1.50 내지 1.70일 수 있으며, 상기 범위 내에서 광 확산 효과가 우수할 수 있다.
전술한 저굴절률 패턴층(421, 431) 및 고굴절률 패턴층(422, 432) 중 하나 이상은 필요에 따라 광확산제를 더 포함할 수도 있다. 이와 같이 광확산제를 더 포함하는 경우 화면의 수평 방향인 좌우 방향의 시야각과 수직 방향인 상하 방향의 시야각이 동시에 개선될 수 있다. 또한, 광확산제를 포함하지 않는 저굴절률 패턴층(421, 431) 대비 음각 패턴의 높이를 더 낮추어도 시야각 개선 효과가 클 수 있다. 광확산제는 유기계 광확산제, 무기계 광확산제, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 유기계 광확산제와 무기계 광확산제의 혼합물은 저굴절률 패턴층(421, 431) 또는 고굴절률 패턴층(422, 432)의 확산성과 투과성을 좋게 할 수 있다. 광확산제는 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다. 유기계 광확산제는 (메트)아크릴계 입자, 실록산계 입자, 스티렌계 입자 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 무기계 광확산제는 탄산칼슘, 황산바륨, 이산화티탄, 수산화알루미늄, 실리카, 유리, 활석, 운모, 화이트카본, 산화마그네슘, 산화 아연 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 특히, 무기계 광확산제는 유기계 광확산제만 포함하는 경우 대비 백색도 저하를 방지하고 광확산성을 증가시킬 수 있다. 광확산제는 형태, 입경에 제한을 두지 않는다. 구체적으로, 광확산제는 구상의 가교된 입자를 포함할 수 있고, 평균 입경은 0.1㎛ 내지 30㎛, 구체적으로 0.5㎛ 내지 10㎛, 더 구체적으로 1㎛ 내지 5㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광확산 효과를 구현할 수 있고, 패턴층의 표면 거칠기가 증가하여 기재(410) 또는 저반사층(440)과의 접착력이 문제되지 않고, 분산도가 좋을 수 있다. 이와 같이, 저굴절률(421, 431) 또는 고굴절률 패턴층(422, 432)에 광확산제를 사용하는 경우 수지의 굴절률 선택의 폭이 확대되고 비용절감 효과가 있다.
전술한 저굴절률 패턴층(421, 431) 및 고굴절률 패턴층(422, 432)은 포토리소그래피 공정을 통해 형성될 수 있다. 이와 같이 포토리스그래피 공정을 사용하여 패턴층을 형성하는 경우, 각 패턴층에 포함되는 패턴(예를 들면, 저굴절률 패턴층(421, 431) 내 음각 패턴의 제1면(001) 및 경사면(002)과의 경계부 등)을 곡선의 형태로 형성하는 것이 가능한 이점이 있다.
저반사층 (440)
상기 저반사층(440)은 외부와 가장 인접하여 배치될 수 있으며, 확산 기능층 적층체(400, 401, 402) 표면에서 발생할 수 있는 광 반사 또는 광 굴절로 인한 시인성 저하를 방지하는 역할을 한다. 확산 기능층(420, 430)을 2매 이상 포함하는 경우를 예로 들면, 제2확산 기능층(430) 내 고굴절률 패턴층(432) 상에 적층될 수 있다.
상기 저반사층(440)은 당 업계에서 사용되는 것을 특별한 제한 없이 사용할 수 있는 것으로, 본 발명에서는 그 종류를 특별히 한정하는 것은 아니나 일 예를 들면, 다공성층일 수 있다.
상기 다공성층은 표면 및 내부에 공극을 가지고 있으며, 그 공극률은 제한되지 않으나 10 내지 50%, 바람직하게는 18 내지 40%일 수 있다. 상기 공극률이 상기 범위 미만일 경우 표면 반사방지 효과가 저하될 수 있으며, 공극률이 상기 범위를 초과하는 경우 마이크로 공극의 형성으로 내찰상성 및 투과율이 저하될 수 있다. 상기 다공성층의 공극의 크기는 10 내지 70nm일 수 있고, 바람직하게는 20 내지 50nm일 수 있다.
상기 다공성층은 공극을 갖는 미립자를 포함함으로써 제조될 수도 있는데, 이와 같이 공극을 갖는 미립자를 포함하여 제조될 경우, 다공성층 즉, 저반사층(440)의 강도를 유지하면서 굴절률을 낮출 수 있다.
상기 공극을 갖는 미립자란 미립자 내부에 기체가 충전된 구조 및/또는 기체를 포함하는 다공질 구조체로서, 미립자 본래의 굴절률에 비해 미립자 중의 기체의 점유율이 반비례해서 굴절률이 저하하는 미립자를 의미한다.
상기 미립자는 미립자의 형태, 구조, 응집 상태, 도포막 내부에서의 미립자의 분산 상태에 의해, 내부 및/또는 표면의 적어도 일부에 나노포러스 구조의 형성이 가능한 미립자도 포함한다.
상기 공극을 갖는 미립자는 구체적으로 충전용 컬럼 및 표면의 다공질부에 각종 화학 물질을 흡착시키는 제방재(除放材), 촉매 고정용으로 사용되는 다공질 미립자 또는 단열재나 저유전재에 편입시키는 것을 목적으로 하는 중공 미립자의 분산체나 응집체를 들 수 있다. 보다 구체적인 예로서는 시판품으로서 일군촉매화학 제품인 상품명 ELECON중공 실리카 입자, 일본 실리카 공업 주식회사 제품인 상품명 닙실(Nipsil)이나 닙젤(Nipgel) 중에서 다공질 실리카 미립자의 집합체, 닛산화학 공업(주) 제품인 실리카 미립자가 사슬 형상으로 연결된 구조를 갖는 콜로이달 실리카 UP 시리즈(상품명)에서 선택된 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
저반사층(440)에 전술한 미립자가 포함되는 경우, 상기 미립자의 평균 입자 지름은 5nm 내지 300nm일 수 있으며, 바람직하게는 8nm 내지 100nm일 수 있고, 보다 바람직하게는 40nm 내지 80nm일 수 있다. 상기 미립자의 평균 입자 지름이 상기 범위 내로 포함되는 경우 저반사층(440)의 투명도가 향상될 수 있는 이점이 있다.
상기 다공성층의 재질은 예를 들면, 광 또는 열에 의해 경화되는 반응성 경화 수지나 반응성 유기 규소 화합물일 수 있고, 표면강도가 우수하다는 점에서 광 경화 수지를 사용하는 것이 바람직할 수 있으며, 구체적으로, 광중합성 화합물, 광개시제 및 용제를 포함하여 이루어진 저반사층(440) 형성용 조성물을 경화시킴으로써 형성된 것일 수 있다.
상기 저반사층(440) 형성용 조성물은 또한, 불소계 수지를 더 포함할 수도 있는데, 상기 불소계 수지는 저반사층(440)의 반사 방지 기능을 저하시키지 않으면서도 동적마찰계수를 낮추는 성분으로, 예를 들면 적어도 분자 중에 불소 원자를 함유하는 중합성 화합물 또는 그 중합체일 수 있다.
상기 불소계 수지는 불소 원자를 주쇄 또는 측쇄에 포함할 수 있으며, 사슬을 직접 구성하거나 사슬에 치환된 형태로 포함할 수 있다. 시판품으로는 KY-1203(shinetsu 사 제)를 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 저반사층(440)의 반사율은 1% 이하일 수 있다. 이와 같이, 본 발명에서는 반사율이 1% 이하인 저반사층(440)을 적용함으로써, 외부 광의 반사로 인한 눈부심 현상을 방지하고, 시인성이 향상되는 이점이 있다.
상기 저반사층(440)은 점/접착층(450)을 통해 확산 기능층(420, 430) 상에 적층될 수 있다. 상기 점/접착층(450)은 점착층, 접착층 단독 또는 점착층과 접착층이 적층된 구조를 포함할 수 있다. 상기 점/접착층(450)은 당 업계에서 사용되는 통상의 접착제 또는 점착제로 형성될 수 있으며, 예를 들면 상기 접착제는 열경화형 접착제 또는 광경화형 접착제를 포함할 수 있고 상기 접착제는 보다 구체적으로는 (메트)아크릴계 화합물, 에폭시 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물, 이소시아네이트계 화합물 등을 포함할 수 있다. 상기 점착제는 감압 점착제일 수 있으며, 보다 구체적으로 (메트)아크릴계 점착 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지 등을 들 수 있다.
상기 확산 기능층 적층체(400, 401, 402)는 광 투과율이 우수하여 화면의 색감, 명암비, 선명도 등의 광학 특성이 보다 향상될 수 있는 이점이 있는데, 예를 들면, 상기 광 투과율(JIS K7361)이 40% 이상일 수 있고, 바람직하게는 70% 이상일 수 있으며, 보다 구체적으로는 75% 이상일 수 있고, 보다 바람직하게는 80% 이상일 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당 업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다. 이하의 실시예 및 비교예에서 함량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
실시예 및 비교예
실시예 1
아크릴계 표면처리층이 코팅된 편광자 표면에 전력 0.8kW로 10m/min의 필름속도로 1회 코로나 처리를 실시하고, 상기 코로나 처리된 면에 보호필름으로서 아크릴계 점착제가 도공된 PET 보호플름을 적층하여 편광판을 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 코로나 전력을 1.5kW로 처리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 구성 및 방법으로 편광판을 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 연속적으로 코로나 처리를 2회한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 구성 및 방법으로 편광판을 제조하였다.
실시예 4
상기 실시예 1에서 속도를 5m/min으로 감속한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 구성 및 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 코로나 처리를 하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 구성 및 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 1에서 코로나 전력을 0.2kW로 처리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 구성 및 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 3
상기 실시예 1에서 코로나 전력을 0.4kW로 처리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 구성 및 방법으로 편광판을 제조하였다.
실험예 1: 접촉각 측정
접촉각 분석기기(DSA100, KRUSS사)를 이용하여 상기 실시예 및 비교예 각각에서 코로나 또는 플라즈마 처리를 한 후의 편광판(아크릴계 표면처리층이 코팅된 편광자)의 접촉각을 측정하여, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다. 시험액으로는 물을 기준으로 하였으며 구체적인 실험방법은 JIS K 5600에 의거하여 진행하였다.
실험예 2: 이물제거성 평가
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 편광판을 300 × 200mm의 크기로 준비하고, 상기 편광판에서 보호필름을 제거한 후, 상기 보호필름이 제거된 편광판(아크릴계 표면처리층이 코팅된 편광판)의 일 면을 면으로 된 천을 이용하여 1회 닦아내었을 때, 상기 편광판에 남아있는 이물의 수를 육안으로 관찰하여 하기 평가 기준으로 평가하였다. 평가 결과는 하기 표 1에 기재하였다.
<평가 기준>
○: 0개
△: 1개 내지 10개
×: 10개 초과
실험예 3: 이물집진성 평가
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 편광판을 300 × 200mm의 크기로 준비하고, 상기 편광판에서 보호필름을 제거한 직후 상기 보호필름이 제거된 편광판(아크릴계 표면처리층이 코팅된 편광자) 면을 육안으로 관찰하여 이물의 유무를 관찰하여 하기 평가 기준으로 평가하였다. 평과 결과는 하기 표 1에 기재하였다.
<평가 기준>
○: 0개
△: 1개 내지 10개
×: 10개 초과
실험예 4: 고속박리대전압 ( kV )
상기 실시예 및 비교예와 동일한 방법으로 편광판을 제조하되, 그 크기를 25 × 250mm로 조절하여 실험 샘플을 준비하였다. 상기 준비된 샘플에 대하여, BMSTP-180EHM-SH3L(비엠에스테크 제) 장비를 이용하여 실험을 진행하였다. 상온의 조건(25℃, 습도 55%)에서 30m/min의 속도로 보호필름을 박리할 때 발생되는 전위를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
실험예 5: 마찰대전압 ( kV )
상기 실시예 및 비교예와 동일한 방법으로 편광판을 제조하되, 그 크기를 250 × 250mm로 조절하여 실험 샘플을 준비하였다. 상기 준비된 샘플에 대하여, BMSTP-180EHM-SH3L(비엠에스테크 제) 장비를 이용하여 실험을 진행하였다. 상온의 조건(25℃, 습도 55%)에서 상기 실험 샘플의 일부분을 크린룸와이퍼로 왕복 10회 마찰시킨 후, 비마찰부와 마찰부 간의 전위차이를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
접촉각
(°)		 이물제거성 이물집진성 고속박리대전압
(KV)		 마찰대전압
(KV)
실시예 1 85 ○ ○ 0.03 0.02
실시예 2 81 △ △ 0.03 0.06
실시예 3 74 ○ ○ 0.02 0.05
실시예 4 74 ○ ○ 0.02 0.03
비교예 1 102 × × 0.5 0.6
비교예 2 103 × × 0.15 0.06
비교예 3 103 × × 0.1 0.06
상기 표 1을 참고하면, 본 발명의 조건을 모두 만족하는 실시예 1 내지 4의 경우 본 발명의 조건을 만족하지 않는 비교예 1 내지 3의 경우보다 이물 제거성 또는 이물 징집성이 보다 우수한 것을 확인할 수 있었다.
100, 110 편광판
101 편광판 102 보호필름
103 코로나 또는 플라즈마 방전처리 104 이물
200 광원 201 준평행광 필름
300 액정패널
400, 401, 402 확산 기능층 적층체
410 기재 420, 430 확산 기능층
421, 431 저굴절률 패턴층 422, 432 고굴절률 패턴층
001 제1면 002 경사면
440 저반사층 450 점/접착층

Claims (8)

  1. 적어도 일 면 상에 적층되는 보호필름을 포함하는 편광판에 있어서,
    상기 보호필름은 대전방지 성능이 부여된 점착제층을 통해 적층되며,
    상기 보호필름이 적층되는 측의 편광판의 일 면은 코로나 또는 플라즈마 방전 처리된 것을 특징으로 하는 편광판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 편광판의 일 면에서 보호필름 박리 후, 편광판의 마찰대전압이 0.06kV 이하인 것을 특징으로 하는 편광판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 편광판의 일 면에서 보호필름 박리 후, 편광판의 고속 박리대전압이 0.1kV 이하인 것을 특징으로 하는 편광판.
  4. 광원; 양면에 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 편광판을 각각 포함하는 액정 패널; 및 확산 기능층 적층체;를 이 순서대로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 확산 기능층 적층체는 기재, 확산 기능층 및 저반사층을 포함하고,
    상기 확산 기능층은 적어도 일면 상에 하나 이상의 음각 패턴이 형성된 저굴절률 패턴층 및 상기 음각 패턴의 적어도 일부를 충진하는 충진패턴을 포함하는 고굴절률 패턴층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 확산 기능층 적층체는 2매 이상의 확산 기능층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 음각 패턴은 서로 다른 높이의 하나 이상의 제1면; 및 상기 제1면 사이를 이어주는 하나 이상의 경사면;을 포함하며, 상기 제1면과 경사면의 경계는 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 저굴절률 패턴층을 상기 기재의 일 면 상에 직접적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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