KR20220122325A - 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치 - Google Patents

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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 편광자, 및 상기 편광자의 일면에 적층된 표면처리 필름을 포함하는 편광판으로서, 상기 표면처리 필름은 전체 헤이즈가 15 내지 25%이고 반사율이 1% 이하이며, 특정 수학식 1을 만족하는 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치를 제공한다. 본 발명에 따른 편광판은 패널 적용시 패널 반사율이 낮으면서도 상비침 및 스파클링 현상의 시인이 억제될 수 있다.

Description

편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치{Polarizing Plate and Display Device Comprising the Same}
본 발명은 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 패널 적용시 패널 반사율이 낮으면서도 상비침 및 스파클링 현상의 시인이 억제되는 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid crystal display device, LCD)는 노트북, 휴대전화, 액정 TV 등의 다양한 용도로 이용되고 있으며, 일반적으로 액정을 포함하고 있는 액정셀과 편광판, 이를 접합하기 위한 점착제층 또는 접착제층으로 구성된다.
또한, 액정표시장치에 사용되고 있는 편광판은 일반적으로 일정한 방향으로 배열된 폴리비닐알코올계(polyvinyl alcohol, PVA) 수지 필름에 요오드계 화합물 또는 이색성 염료가 흡착 배향된 편광자('편광필름'이라고도 함)를 포함하며, 편광자의 적어도 일면에는 트리아세틸셀룰로오스 필름(triacetyl cellulose, TAC)으로 대표되는 편광자 보호필름이 접착제를 통하여 적층되어 있는 다층 구조를 갖는다.
최근에는 베젤 영역의 폭을 최소화한 보더리스(borderless) 타입의 액정표시장치가 관심을 받고 있으며, 보더리스(borderless) 타입의 액정표시장치는 컬러필터 기판의 상부에 박막 트랜지스터 어레이 기판이 위치하도록 액정패널을 뒤집어 체결한 플립 구조의 패널을 포함한다 [대한민국 공개특허 제10-2018-0028821호 참조]
그러나 플립 구조의 패널은 박막 트랜지스터 어레이 기판의 전극이 상부에 노출되어 패널 반사율이 상승하므로 시감 품위가 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 플립 구조의 패널을 포함하는 보더리스 타입의 액정표시장치에서 패널 반사율을 감소시킬 수 있는 편광판의 개발이 요구되어 왔다.
대한민국 공개특허 제10-2018-0028821호
본 발명의 한 목적은 플립 구조의 패널을 포함하는 보더리스 타입의 액정표시장치에 적용시 패널 반사율을 낮출 수 있으며 상비침 및 스파클링 현상을 억제할 수 있는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 편광판을 포함하는 화상표시장치를 제공하는 것이다.
한편으로, 본 발명은 편광자, 및 상기 편광자의 일면에 적층된 표면처리 필름을 포함하는 편광판으로서,
상기 표면처리 필름은 전체 헤이즈가 15 내지 25%이고 반사율이 1% 이하이며,
하기 수학식 1을 만족하는 편광판을 제공한다.
[수학식 1]
50 ≤ [(A'/B')/(A/B)]×100 ≤ 100
상기 식에서,
A는 흑판(Black)의 반사율(%)이고,
B는 금속 기판의 반사율(%)이며,
A'는 상기 편광판이 접합된 흑판(Black)의 반사율(%)이고,
B'는 상기 편광판이 접합된 금속 기판의 반사율(%)이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 표면처리 필름은 시인측으로부터 저반사층, 방현층 및 기재 필름이 순차 적층된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 저반사층은 불소계 수지를 포함하는 저반사층 형성용 조성물로부터 형성되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 방현층은 투광성 수지, 투광성 입자, 광중합 개시제 및 용제를 포함하는 방현층 형성용 조성물로부터 형성되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판은 플립 구조의 패널을 포함하는 보더리스 타입의 액정표시장치용일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판은 상기 편광자의 다른 일면에 적층된 위상차층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판은 상기 위상차층의 편광자와 대향하는 면의 반대면에 점착제층이 더 적층되어 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판은 상기 표면처리 필름의 편광자와 대향하는 면의 반대면에 박리 가능한 보호 필름이 더 적층되어 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판은 상기 점착제층의 위상차층과 대향하는 면의 반대면에 박리 필름이 더 적층되어 있을 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명은 상기 편광판을 포함하는 화상표시장치를 제공한다.
본 발명에 따른 편광판은 플립 구조의 패널을 포함하는 보더리스 타입의 액정표시장치에 적용시 패널 반사율을 낮출 수 있으며 상비침 및 스파클링 현상을 억제할 수 있어 시감 품위를 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 편광판은 플립 구조의 패널을 포함하는 보더리스 타입의 액정표시장치에 유리하게 적용될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판의 개략적인 단면도이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 편광자, 및 상기 편광자의 일면에 적층된 표면처리 필름을 포함하는 편광판으로서,
상기 표면처리 필름은 전체 헤이즈가 15 내지 25%이고 반사율이 1% 이하이며,
하기 수학식 1을 만족하는 편광판에 관한 것이다.
[수학식 1]
50 ≤ [(A'/B')/(A/B)]×100 ≤ 100
상기 식에서,
A는 흑판(Black)의 반사율(%)이고,
B는 금속 기판의 반사율(%)이며,
A'는 상기 편광판이 접합된 흑판(Black)의 반사율(%)이고,
B'는 상기 편광판이 접합된 금속 기판의 반사율(%)이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판은 상기 표면처리 필름의 전체 헤이즈를 15 내지 25%로 제어하고 반사율을 1% 이하로 제어하며, 상기 수학식 1을 만족함으로써 플립 구조를 갖는 보더리스 타입의 LCD 패널에서 패널의 반사율 상승으로 인한 시감 품위 저하를 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판은 특히 플립(flip) 구조의 패널을 포함하는 보더리스 타입의 액정표시장치용으로 유리하게 적용될 수 있다.
상기 헤이즈는, JIS K 7105-1981 「플라스틱의 광학적 특성 시험 방법」에 규정되어 있고, 헤이즈를 구하는 방법 자체는, JIS K 7136:2000 「플라스틱-투명 재료의 헤이즈를 구하는 방법」에도 규정되어 있다. 헤이즈는 하기 수학식 2로 정의되는 값이다.
[수학식 2]
헤이즈=(확산 투과율/전체 광선 투과율)×100(％)
본 발명에 따른 편광판은 표면처리 필름의 전체 헤이즈가 상기한 바와 같이 15 내지 25%일 수 있다. 상기 표면처리 필름의 전체 헤이즈가 15% 미만이면 패널에서의 외광 상비침 현상이 발생하여 화면이 잘 시인되지 않을 수 있고, 25% 초과이면 디스플레이의 선명성 및 시인성이 저하될 수 있다.
반사는 파동이 다른 두 매질의 경계에서 방향을 바꿔 진행하는 물리현상이다. 상기 반사율은 반사광의 에너지와 입사광의 에너지 비율로 빛을 포함한 여러종류의 복사파가 물체의 표면에서 어느정도 반사되는 지를 나타낸다.
상기 표면처리 필름의 반사율은 표면처리 필름의 시인측에서 측정된 반사율을 의미한다.
본 발명에 따른 편광판은 표면처리 필름의 반사율이 상기한 바와 같이 1% 이하일 수 있다. 상기 표면처리 필름의 반사율이 1% 초과이면 외부 빛에 의한 반사로 인한 눈부심 현상이 일어날 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판은 상기한 바와 같이 하기 수학식 1을 만족한다.
[수학식 1]
50 ≤ [(A'/B')/(A/B)]×100 ≤ 100
상기 식에서,
A는 흑판(Black)의 반사율(%)이고,
B는 금속 기판의 반사율(%)이며,
A'는 상기 편광판이 접합된 흑판(Black)의 반사율(%)이고,
B'는 상기 편광판이 접합된 금속 기판의 반사율(%)이다.
상기 흑판(Black)의 반사율(%)은 흑판에 대하여 측정된 반사율을 의미하고, 상기 금속 기판의 반사율(%)은 금속 기판에 대하여 측정된 반사율을 의미한다. 본 발명에서, 상기 금속 기판의 반사율(%)은 금속 기판으로서 알루미늄(Al) 기판을 사용하여 측정될 수 있다.
상기 편광판이 접합된 흑판의 반사율(%)은 편광판이 접합된 흑판의 편광판 측에서 측정된 반사율을 의미하고, 상기 편광판이 접합된 금속 기판의 반사율(%)은 편광판이 접합된 금속 기판의 편광판 측에서 측정된 반사율을 의미한다.
상기 반사율은 예를 들어 CM-2600D(코니카 미놀타사)를 이용하여 후술하는 실험예에 기재된 방법에 따라 측정될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판에서, 상기 [(A'/B')/(A/B)]×100 값이 50 미만이면 상 비침 현상이 발생할 수 있고, 100 초과이면 외부 빛에 의한 눈부심 현상이 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 표면처리 필름의 전체 헤이즈와 반사율, 및 상기 수학식 1의 값은 방현층 형성용 조성물 및/또는 저반사층 형성용 조성물의 성분, 함량 등을 조절하여 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판의 구조 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판은 편광자(110), 및 상기 편광자의 일면에 적층된 표면처리 필름(120)을 포함한다.
상기 표면처리 필름(120)은 시인측으로부터 저반사층(121), 방현층(122) 및 기재 필름(123)이 순차 적층된 것일 수 있다.
이하, 편광판의 각 구성요소에 대해 자세히 설명한다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 편광자(110)는 입사하는 자연광을 원하는 단일 편광상태(선편광 상태)로 바꿔주는 역할을 하는 광학필름으로서, 당해 분야에서 일반적으로 편광기능을 수행할 수 있는 것이면 특별히 한정하지는 않는다.
예를 들어, 편광자(110)는 구체적으로, 폴리비닐 알코올계 필름, 부분 포르말화된 폴리비닐 알코올계 필름, 또는 에틸렌/비닐 아세테이트 코폴리머계 부분 비누화된 필름 등의 친수성 폴리머 필름 상에 요오드 또는 이색성 염료 등의 이색성 물질을 흡착시키고 필름을 일축 연신함으로써 제조된 필름; 및 폴리비닐 알코올계 필름의 탈수화물 또는 폴리비닐 염화계 필름의 탈염화물 등의 폴리엔계 배향 필름을 포함한다. 이 중에서, 요오드 등의 이색성 물질을 폴리비닐 알코올계 필름에 흡착시키고 필름을 일축 연신함으로써 제조된 편광자가, 고편광 이색성의 관점에서 특히 바람직하다.
상기 편광자(110)의 두께는 5㎛ 내지 30㎛, 바람직하게는 15 내지 25 ㎛의 범위이다. 상기 편광자(110)의 두께가 5㎛ 미만이면 편광판 제작 공정을 제어하기 어렵고 편광자의 파단이 발생하거나 편광자의 축균일도가 저하될 수 있으며, 30㎛ 초과이면 내열 또는 내습열 방치 후 편광자의 수축율이 상승하여 휨량이 증가할 수 있다.
폴리비닐 알코올계 필름 상에 요오드를 흡착시키고 필름을 일축 연신함으로써 제조된 편광자는 예를 들어, 폴리비닐 알코올계 필름을 착색을 위해 요오드 수용액에 침지하고, 필름을 원 길이의 3 내지 7 배 길이로 연신함으로써 제조될 수 있다. 수용액은 필요에 따라 붕산, 황산 아연, 염화 아연 등을 포함하거나, 또는 폴리비닐 알코올계 필름이 요오드화 칼륨 등의 수용액에 침지될 수 있다. 또한, 폴리비닐 알코올계 필름은 필요에 따라 착색 이전에 물에 침지 및 세정될 수 있다. 폴리비닐 알코올계 필름의 세정은 필름 표면의 오염물을 제거하거나 블로킹 방지제를 세정해낼 뿐만 아니라, 폴리비닐 알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 불균일한 착색 등의 불균일성을 방지한다. 필름의 연신은 요오드로 필름을 착색한 이후 수행되거나, 필름의 착색 동안 수행되거나, 또는 요오드로 필름을 착색하기 이전에 수행될 수 있다. 연신은 붕산 또는 요오드화 칼륨 수용액에서, 또는 수용액에서 수행될 수 있다.
상업적으로 입수할 수 있는 편광자의 예로는, VF-PS7500, VF-PE6000, VF-PE5000, VF-PE4500, VF-PE3000, VF-PE2000(Kuraray), M-7500(Nippon Gosei) 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 표면처리 필름(120)의 기재 필름(123)으로는 투명성이 있는 플라스틱 필름이면 어떤 것이라도 사용 가능하다. 예를 들면, 노르보르넨이나 다환 노르보르넨계 단량체와 같은 시클로올레핀을 포함하는 단량체의 단위를 갖는 시클로올레핀계 유도체, 셀룰로오스(디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부티레이트, 이소부틸에스테르셀룰로오스, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스, 아세틸프로피오닐셀룰로오스), 에틸렌아세트산비닐공중합체, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리우레탄 및 에폭시 중에서 선택하여 사용할 수 있으며, 미연신, 1축 또는 2축 연신 필름을 사용할 수 있다.
구체적으로는, 상기 예시한 기재필름 중에서도 투명성 및 내열성이 우수한 1축 또는 2축 연신 폴리에스테르 필름이나, 투명성 및 내열성이 우수하면서 필름의 대형화에 대응할 수 있는 시클로올레핀계 유도체 필름, 투명성 및 광학적으로 이방성이 없는 트리아세틸셀룰로오스 필름, 높은 투명성과 저가인 아크릴계 필름이 적합하게 사용될 수 있다.
상기 기재필름(123)의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 8 내지 200㎛, 구체적으로는 20 내지 100㎛일 수 있다. 상기 기재필름의 두께가 8㎛ 미만이면 필름의 강도가 저하되어 가공성이 떨어지게 되고, 200㎛ 초과이면 박형화가 어렵고 투명성이 저하되거나 편광판의 중량이 커지는 문제가 발생한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 방현층(122)은 난반사를 이용하여 외부 광의 반사를 감소시키는 기능을 갖는 층으로서, 표면처리 필름의 시인측의 전체 헤이즈 및 반사율을 상기한 범위 내로 제어하고 상기 수학식 1을 만족하게 하는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있다.
상기 방현층(122)은 투광성 수지, 투광성 입자, 광중합 개시제 및 용제를 포함하는 방현층 형성용 조성물로부터 형성되는 것일 수 있다.
상기 투광성 수지는 광경화형 수지이며, 상기 광경화형 수지는 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머, 광경화형 덴드리머 및/또는 모노머를 포함할 수 있으며, 특히, 광경화형 덴드리머가 바람직하다.
상기 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머로는 에폭시 (메타)아크릴레이트, 우레탄 (메타)아크릴레이트 등을 통상적으로 사용하며, 우레탄 (메타)아크릴레이트가 바람직하다. 우레탄 (메타)아크릴레이트는 분자내에 히드록시기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트와 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 촉매 존재 하에서 반응시켜 제조할 수 있다. 상기 분자내에 히드록시기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트의 구체적인 예로는, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시이소프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 개환 히드록시아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리/테트라(메타)아크릴레이트 혼합물 및 디펜타에리스리톨펜타/헥사(메타)아크릴레이트 혼합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있다. 또한 상기 이소시아네이트기를 갖는 화합물의 구체적인 예로는, 1,4-디이소시아나토부탄, 1,6-디이소시아나토헥산, 1,8-디이소시아나토옥탄, 1,12-디이소시아나토도데칸, 1,5-디이소시아나토-2-메틸펜탄, 트리메틸-1,6-디이소시아나토헥산, 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 트랜스-1,4-시클로헥센디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실이소시아네이트), 이소포론디이소시아네이트, 톨루엔-2,4-디이소시아네이트, 톨루엔-2,6-디이소시아네이트, 자일렌-1,4-디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌-1,3-디이소시아네이트, 1-클로로메틸-2,4-디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(2,6-디메틸페닐이소시아네이트), 4,4'-옥시비스(페닐이소시아네이트), 헥사메틸렌디이소시아네이트로부터 유도되는 3관능 이소시아네이트 및 트리메탄프로판올어덕트톨루엔디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있다.
상기 광경화형 덴드리머는 분자의 사슬이 일정한 규칙에 따라 중심에서 바깥 방향으로 규칙적으로 중합되는 화합물로서, 덴드리머에 있어서 일정한 규칙에 따라 단위 구조가 추가될 때마다 한 세대가 증가한다고 표현하며, 예를 들면, 형성된 1세대의 분지 말단이 다시 중합 반응을 진행하는 경우 2세대가 되게 되며, 반복적인 중합 반응이 진행되게 된다.
상기 광경화형 덴드리머는 당해 분야에서 사용되는 광중합이 가능한 덴드리머가 제한 없이 사용되며, 예를 들면 10관능 이상의 덴드리머 (메타)아크릴레이트 올리고머일 수 있으며, 예를 들면 시판품으로서 SP-1106(미원스페셜티케미칼사) 등일 수 있다.
상기 모노머는 통상적으로 사용하는 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 광경화형 관능기로 (메타)아크릴로일기, 비닐기, 스티릴기, 알릴기 등의 불포화기를 분자내에 갖는 모노머가 바람직하고, 그 중에서도 (메타)아크릴로일기를 갖는 모노머가 바람직하다.
상기 (메타)아크릴로일기를 갖는 모노머는 구체적인 예로, 네오펜틸글리콜아크릴레이트, 1,6-헥산디올(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리(메타)아크릴레이트, 1,2,4-시클로헥산테트라(메타)아크릴레이트, 펜타글리세롤트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨헥사트리(메타)아크릴레이트, 비스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소덱실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 테트라하이드로퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트 및 이소보네올(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있다.
상기 예시한 투광성 수지인 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머, 광경화형 덴드리머 및 모노머는 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 투광성 수지는 상기 방현층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 32 내지 80 중량%, 바람직하게는 32 내지 50 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 투광성 수지의 함량이 32 중량% 미만이면 표면처리 필름의 전체 헤이즈, 반사율 및/또는 수학식 1을 만족하기 어려울 수 있고, 80 중량%를 초과할 경우 표면처리 필름의 전체 헤이즈, 반사율 및/또는 수학식 1을 만족하기 어렵거나 컬링이 심해질 수 있다.
상기 투광성 입자는 당해 기술분야에서 사용하는 것으로 표면처리성을 부여할 수 있는 입자라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 투광성 입자로는 예를 들어 실리카 입자, 실리콘 수지입자, 멜라민계 수지입자, 아크릴계 수지입자, 스티렌계 수지입자, 아크릴-스티렌계 수지입자, 폴리카보네이트계 수지입자, 폴리에틸렌계 수지입자, 염화비닐계 수지입자 등을 사용할 수 있다. 상기 예시한 투광성 입자들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 투광성 입자의 평균 입경은 0.01 내지 10㎛인 것이 바람직하다. 투광성 입자의 평균 입경이 0.01 ㎛ 미만인 경우에는 표면처리층(122)의 표면에 요철을 형성하기가 어려워 표면처리성이 낮아지게 되며, 10㎛ 초과인 경우에는 표면처리층(122)의 표면이 거칠어져 시인성이 떨어지는 단점이 있다.
상기 투광성 입자는 상기 방현층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 5 내지 15 중량%, 바람직하게는 10 내지 15 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 투광성 입자의 함량이 5 중량% 미만이면 헤이즈가 저하될 수 있고, 광산란의 저하로 외부광에 의한 눈부심이 증가할 수 있으며, 15 중량%를 초과할 경우 표면처리 필름의 전체 헤이즈, 반사율 및/또는 수학식 1을 만족하기 어렵고, 외부 충격에 의한 표면 스크래치 발생 등의 외관 결함이 증가할 수 있으며, 입자의 뭉침으로 인한 이물성 결함이 발생할 수 있고, 광투과율이 저하될 수 있다.
상기 광중합 개시제는 당해 기술분야에서 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 광중합 개시제로는 구체적으로, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]2-모폴린프로판온-1, 디페닐케톤 벤질디메틸케탈, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-온, 4-히드록시시클로페닐케톤, 디메톡시-2-페닐아세토페논, 안트라퀴논, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸, 3-메틸아세토페논, 4-크놀로아세토페논, 4,4-디메톡시아세토페논, 4,4-디아미노벤조페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 및 벤조페논으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있다.
상기 광중합 개시제는 상기 방현층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 내지 10 중량%, 바람직하기로 1 내지 5 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 광중합 개시제의 함량이 0.1 중량% 미만이면 조성물의 경화 속도가 늦고 미경화가 발생하여 기계적 물성이 떨어질 수 있고, 10 중량%를 초과할 경우 과경화로 인해 도막에 크랙이 발생할 수 있다.
상기 용제는 당해 기술분야에서 용제로 알려진 것이라면 제한되지 않고 사용할 수 있다. 일례로, 용제는 알코올계(메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 메틸셀루소브, 에틸솔루소브, 1-메톡시-2-프로판올, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르 등), 케톤계(메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 시클로헥사논 등), 헥산계(헥산, 헵탄, 옥탄 등), 벤젠계(벤젠, 톨루엔, 자일렌 등) 등이 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 예시된 용제들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 용제는 상기 방현층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 10 내지 95 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 용제의 함량이 10 중량% 미만이면 점도가 높아 작업성이 떨어지고, 95 중량%를 초과할 경우에는 건조 과정에서 시간이 많이 소요되고 경제성이 떨어지는 문제가 있다.
상기 방현층 형성용 조성물은 상기 성분들 외에도, 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 성분들, 예를 들어 항산화제, UV 흡수제, 광안정제, 열적 고분자화 금지제, 레벨링제, 계면활성제, 윤활제, 방오제 등을 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 방현층(122)은 방현층 형성용 조성물을 기재 필름(123)의 일면에 도포하고 건조한 다음, UV 경화시켜 형성시킬 수 있다.
방현층 형성용 조성물은 다이코터, 에어 나이프, 리버스 롤, 스프레이, 블레이드, 캐스팅, 그라비아, 마이크로 그라비아, 스핀코팅 등 공지된 방식을 적절히 사용하여 도공(Coating Process)이 가능하다.
방현층 형성용 조성물을 도포한 후에는, 30 내지 150℃의 온도에서 10초 내지 1시간 동안, 보다 구체적으로는 30초 내지 30분 동안 휘발물을 증발시켜 건조시킨 다음, UV광을 조사하여 경화시킨다. UV광의 조사량은 구체적으로 약 0.01 내지 10J/㎠일 수 있으며, 보다 구체적으로 0.1 내지 2J/㎠일 수 있다. 이때, 형성되는 방현층의 두께는 구체적으로 1 내지 10㎛, 바람직하게는 2 내지 5㎛일 수 있다. 상기 방현층의 두께가 1㎛ 미만이면 방현성이 발현되지 않을 수 있고, 10㎛ 초과이면 내굴곡성 저하로 인해 공정성이 불량해질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 저반사층(121)은 편광판 표면에서 발생할 수 있는 광 반사 또는 광 굴절로 인한 시인성 저하를 방지하는 기능을 갖는 층으로서, 표면처리 필름의 전체 헤이즈 및 반사율을 상기한 범위 내로 제어하고 상기 수학식 1을 만족하게 하는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있다.
상기 저반사층(121)은 불소계 수지를 포함하는 저반사층 형성용 조성물로부터 형성되는 것일 수 있다.
예를 들어, 상기 저반사층(121)은 불소계 수지, 투광성 수지, 공극을 갖는 미립자, 광중합 개시제 및 용제를 포함하는 저반사층 형성용 조성물로부터 형성되는 것일 수 있다.
상기 불소계 수지는 저반사층(121)의 반사 방지 기능을 저하시키지 않으면서 표면처리 필름의 전체 헤이즈 및 상기 수학식 1을 만족하게 하는 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. 시판품의 예를 들면 KY-1203(shinetsu 사 제조)를 들 수 있다.
상기 불소계 수지는 상기 저반사층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.5 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 2 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 불소계 수지의 함량이 0.5 중량% 미만이면 표면처리 필름의 전체 헤이즈, 반사율 및/또는 수학식 1을 만족하기 어려울 수 있으며, 굴절율이 저하될 수 있고, 내오염성 향상이 미미할 수 있으며, 내스크래치성이 저하될 수 있고, 5 중량% 초과이면 코팅시 균일한 표면을 얻기 어려워지거나 마찰계수가 지나치게 감소하여 내마모성이 떨어질 수 있으며, 저반사층의 내구성이 저하될 수 있다.
상기 공극을 갖는 미립자는 저반사층(121)의 강도를 유지하면서 굴절률을 낮추는 것을 가능하게 한다.
상기 공극을 갖는 미립자란 미립자의 내부에 기체가 충전된 구조 및/또는 기체를 포함하는 다공질 구조체로서, 미립자 본래의 굴절률에 비해 미립자 중의 기체의 점유율에 반비례해서 굴절률이 저하하는 미립자를 의미한다.
본 발명에 있어서는 미립자의 형태, 구조, 응집 상태, 도포막 내부에서의 미립자의 분산 상태에 의해, 내부, 및/또는 표면의 적어도 일부에 나노포러스 구조의 형성이 가능한 미립자도 포함된다.
상기 공극을 갖는 미립자는 제조가 용이하고 그 자신의 경도가 높기 때문에, 저반사층(121)의 강도가 향상되고 아울러 저반사층(121)의 굴절률을 1.25 내지 1.45 정도의 범위 내로 조절 가능하게 한다.
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 ELECON 중공 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 있다.
상기 공극을 갖는 미립자의 평균 입자 지름은 5nm 내지 300nm이며, 바람직하게는 8nm 내지 100nm이며, 더 바람직하게는 40nm 내지 80nm일 수 있다. 상기 공극을 갖는 미립자의 평균 입자 지름이 상기 범위 내에 있을 경우 저반사층(121)에 뛰어난 투명성을 부여하는 것이 가능하게 된다.
상기 공극을 갖는 미립자는 상기 저반사층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.5 내지 10 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 공극을 갖는 미립자가 상기 범위 내로 포함될 경우 저반사층(121)의 굴절률 조절이 가능하고, 반사 방지 효과가 우수하다.
상기 투광성 수지, 광중합 개시제 및 용제의 종류에 대한 설명은 상기 방현층 형성용 조성물에서 설명한 바와 동일하다.
상기 투광성 수지는 상기 저반사층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 1 내지 80 중량%, 바람직하게는 1 내지 30 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 투광성 수지가 상기 범위 내로 포함될 경우 저반사층(121)의 굴절률 조절이 가능하고, 반사 방지 효과가 우수하다.
상기 광중합 개시제는 상기 저반사층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 내지 10 중량%, 바람직하기로 1 내지 5 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 광중합 개시제의 함량이 0.1 중량% 미만이면 조성물의 경화 속도가 늦고 미경화가 발생하여 기계적 물성이 떨어질 수 있고, 10 중량%를 초과할 경우 과경화로 인해 도막에 크랙이 발생할 수 있다.
상기 용제는 상기 저반사층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 10 내지 95 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 용제의 함량이 10 중량% 미만이면 점도가 높아 작업성이 떨어지고, 95 중량%를 초과할 경우에는 건조 과정에서 시간이 많이 소요되고 경제성이 떨어지는 문제가 있다.
상기 저반사층 형성용 조성물은 상기한 성분들 이외에도 본 발명의 효과를 저하시키지 않는 범위 내에서 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 항산화제, UV 흡수제, 광안정제, 레벨링제, 계면활성제, 방오제, 무기 나노 입자 등을 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 저반사층은 상기 저반사층 형성용 조성물을 상기 방현층 상에 도포하고 건조한 다음, UV 경화시켜 형성시킬 수 있다.
상기 저반사층 형성용 조성물은 다이코터, 에어 나이프, 리버스 롤, 스프레이, 블레이드, 캐스팅, 그라비아, 마이크로 그라비아, 스핀코팅 등 공지된 방식을 적절히 사용하여, 도공(Coating Process)이 가능하다.
상기 저반사층 형성용 조성물을 방현층 상에 도포한 후에는, 30 내지 150℃의 온도에서 10초 내지 1시간 동안, 보다 구체적으로는 30초 내지 30분 동안 휘발물을 증발시켜 건조시킨 다음, UV 광을 조사하여 경화시킨다. 상기 UV 광의 조사량은 구체적으로 약 0.01 내지 10J/㎠일 수 있으며, 보다 구체적으로 0.1 내지 2J/㎠일 수 있다. 이때, 형성되는 저반사층의 두께는 구체적으로 50 내지 200㎚, 바람직하게는 50 내지 100㎚일 수 있다. 상기 저반사층의 두께가 50㎚ 미만이면 외부광의 반사 및 굴절 방지 효과가 저하될 수 있고, 200㎚ 초과이면 투명성이 떨어져 광학 특성이 저하될 수 있다.
상기 편광자(110)는 일면에 접착제층을 사이에 두고 표면처리 필름(120)과 접합될 수 있다.
상기 접착제층은 접착 성분을 물에 용해 또는 분산시킨 수계 접착제, 활성 에너지선 조사를 받아서 경화하는 조성물(이하, 활성 에너지선 경화형 접착제라 하는 경우가 있음) 등으로부터 형성될 수 있다.
수계 접착제로서는 주성분으로서 폴리비닐알코올계 수지 또는 우레탄 수지를 포함하고, 접착성을 향상시키기 위해서 이소시아네이트계 화합물이나 에폭시 화합물 등의 가교제 또는 경화성 화합물을 포함하는 조성물 등을 들 수 있다.
접착제의 주성분이 폴리비닐알코올계 수지인 경우, 폴리비닐알코올계 수지로서는 부분 비누화 폴리비닐알코올 및 완전 비누화 폴리비닐알코올, 카르복실기 변성 폴리비닐알코올, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올, 메틸올기 변성 폴리비닐알코올 및 아미노기 변성 폴리비닐알코올 등의 변성된 폴리비닐알코올계 수지를 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 수용액이 접착제이며, 접착제 중의 폴리비닐알코올계 수지의 농도는 물 100 중량부에 대하여, 통상 1 내지 10 중량부이며, 바람직하게는 1 내지 5 중량부이다.
폴리비닐알코올계 수지의 수용액을 포함하는 접착제는 접착성을 향상시키기 위해서 다가 알데히드, 수용성 에폭시 수지, 멜라민계 화합물, 지르코니아계 화합물 및 아연 화합물 등의 경화성 화합물을 포함할 수도 있다.
수용성 에폭시 수지로서는 디에틸렌트리아민이나 트리에틸렌테트라아민 등의 폴리알킬렌폴리아민과 아디프산 등의 디카르복실산과의 반응으로 얻어지는 폴리아미드폴리아민에, 에피클로로히드린을 반응시켜서 얻어지는 수용성 폴리아미드에폭시 수지를 들 수 있다. 폴리아미드에폭시 수지의 시판품으로서는 "스미레즈 레진 650" 및 "스미레즈 레진 675"[스미까 켐텍스(주)], "WS-525"[닛폰 PMC(주)] 등을 들 수 있다. 수용성 에폭시 수지의 함유량은 폴리비닐알코올계 수지 100 중량부에 대하여, 통상 1 내지 100 중량부이며, 바람직하게는 1 내지 50 중량부이다.
접착제의 주성분이 우레탄 수지인 경우, 우레탄 수지로서는 폴리에스테르계 아이오노머형 우레탄 수지가 바람직하다. 폴리에스테르계 아이오노머형 우레탄 수지란, 폴리에스테르 골격을 갖는 우레탄 수지로서, 이온성 성분(친수 성분)이 도입된 것이다. 아이오노머형 우레탄 수지는 유화제를 사용하지 않아도, 수중에서 유화해서 에멀전이 된다. 폴리에스테르계 아이오노머형 우레탄 수지를 포함하는 수성 접착제는 가교제로서 수용성 에폭시 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
편광자(110)와 표면처리 필름(120)을 수계 접착제에 의해 접착할 경우, 수계 접착제를 편광자(110)와 표면처리 필름(120) 사이에 주입 후, 건조시켜 물을 증발시키면서, 열 가교 반응을 진행시킴으로써 양자에 충분한 접착성을 부여할 수 있다.
활성 에너지선 경화형 접착제는 활성 에너지선 조사를 받아서 경화한다. 활성 에너지선 경화형 접착제로서는 에폭시 화합물과 양이온 중합 개시제를 포함하는 양이온 중합성 활성 에너지선 경화형 접착제, 아크릴계 경화성분과 라디칼 중합 개시제를 포함하는 라디칼 중합성 활성 에너지선 경화형 접착제, 에폭시 화합물 등의 양이온 중합성 경화 성분 및 아크릴계 화합물 등의 라디칼 중합성 경화 성분의 양자를 포함하고, 양이온 중합 개시제 및 라디칼 중합 개시제를 더 포함하는 활성 에너지선 경화형 접착제, 및 전자선을 조사함으로써 경화시키는 전자선 경화형 활성 에너지선 경화형 접착제 등을 들 수 있다. 전자선 경화형 활성 에너지선 경화형 접착제는 개시제를 포함하지 않는다.
그 중에서도, 아크릴계 경화성분과 라디칼 중합 개시제를 포함하는 라디칼 중합성 활성 에너지선 경화형 접착제가 바람직하다.
상기 아크릴계 경화성분으로는 분자 내에 적어도 1개의 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 (메타)아크릴계 화합물로서, 구체적으로 메틸(메타)아크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 아미노에틸(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트 등의 1관능성 단량체; 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트 등의 2관능성 단량체; 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트 등의 3관능성 단량체; 디글리세린테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능성 단량체; 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능성 단량체; 및 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 6관능성 단량체 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 접착제층의 두께는 접착제의 역할을 하는 수지의 종류, 접착 강도, 접착제가 이용되는 환경 등에 따라 적절하게 결정될 수도 있다. 접착제층은 바람직하게는 0.01㎛ 내지 50㎛, 보다 바람직하게는 0.05㎛ 내지 20㎛, 보다 더 바람직하게는 0.1㎛ 내지 10㎛의 두께를 갖는다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판은 도 2에서와 같이 상기 편광자(110)의 다른 일면에 위상차층(130)이 더 적층되어 있을 수 있다.
상기 위상차층(130)은 예를 들어 연신되거나 연신되지 않은 고분자 필름일 수도 있고, 반응성 액정 화합물을 경화시킨 액정층일 수도 있다.
예를 들어, 상기 위상차층(130)이 액정층으로 제조되는 경우에는 광학 이방성을 가지고, 광 또는 열에 의한 가교성을 갖는 액정 화합물인 반응성 액정 화합물(RM)을 사용할 수 있다.
상기 위상차층(130)은 단일층 구조이거나 또는 2개 이상의 층이 적층된 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 위상차층(130)은 양의 C 플레이트층, 양의 C 플레이트층과 음의 B 플레이트층의 조합, 양의 일축성 위상차 필름 및 양의 C플레이트층의 조합, 음의 이축성 위상차 필름 및 양의 C플레이트층의 조합 등의 적층 구조를 가질 수 있다. 이때, 위상차층을 구성하는 각 층은 점접착제를 매개로 부착되어 있거나 또는 직접 코팅에 의해 서로 적층되어 있을 수 있다.
상기 편광자(110)와 위상차층(130)은 점접착제를 이용하여 접합시킬 수 있다.
상기 점접착제는 당해 기술 분야에 잘 알려져 있는 다양한 점착제 또는 접착제를 사용하여 형성될 수 있으며, 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니다.
예를 들면, 상기 점착제로는 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 폴리비닐알코올계 점착제, 폴리비닐피롤리돈계 점착제, 폴리아크릴아미드계 점착제, 셀룰로오스계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제 등을 예로 들 수 있다.
아울러, 상기 접착제로는 광경화성 접착제를 예로 들 수 있으며, 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니다.
상기 광경화성 접착제는 자외선(Ultraviolet, UV), 전자선(Electron Beam, EB) 등 활성 에너지선을 받아 가교 및 경화되어 강한 접착력을 나타내는 것으로, 반응성 올리고머, 반응성 모노머, 광중합 개시제 등으로 구성될 수 있다.
상기 반응성 올리고머는 접착제의 특성을 결정하는 중요한 성분으로, 광중합 반응에 의해 고분자 결합을 형성하여 경화 피막을 형성한다. 사용가능한 반응성 올리고머는 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르계 수지, 폴리우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 폴리아크릴계 수지, 실리콘계 수지 등을 들 수 있다.
상기 반응성 모노머는 전술한 반응성 올리고머의 가교제, 희석제로서의 역할을 하며, 접착 특성에 영향을 미친다. 사용가능한 반응성 모노머는 단관능성 모노머, 다관능성 모노머, 에폭시계 모노머, 비닐에테르류, 환상 에테르류 등을 들 수 있다.
상기 광중합 개시제는 빛 에너지를 흡수하여 라디칼 혹은 양이온을 생성시켜 광중합을 개시하는 역할을 하는 것으로, 광중합 수지에 따라 적합한 것을 선택하여 사용할 수 있다.
도 3에서와 같이, 상기 위상차층(130)의 편광자와 대향하는 면의 반대면에 점착제층(140)이 더 적층되어 있을 수 있다. 상기 점착제층(140)은 편광판(100)을 표시 패널 또는 터치 패널에 부착시키는 역할을 할 수 있다.
상기 점착제층(140)은 당해 기술 분야에 잘 알려져 있는 다양한 점착제를 사용하여 형성될 수 있으며, 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니다.
예를 들면, 상기 점착제로는 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 폴리비닐알코올계 점착제, 폴리비닐피롤리돈계 점착제, 폴리아크릴아미드계 점착제, 셀룰로오스계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제 등을 예로 들 수 있다.
상기 점착제층(140)의 두께는 5 내지 30㎛인 것이 바람직하나, 가공성과 내구성의 특성을 해치지 않는 범위에서 얇게 바르는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 내지 25㎛이다.　 상기 점착제층(140)의 두께가 5㎛ 미만이면 패널 내의 파임, 손상 등을 메워줄 수 없어 결점이 시인될 수 있고, 30㎛를 초과하면 편광판의 박형화 구현이 어려울 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판은 상기 표면처리 필름(120)의 편광자와 대향하는 면의 반대면에 박리 가능한 보호 필름(미도시)이 더 적층될 수 있다.
상기 박리 가능한 보호 필름은 기재, 및 상기 기재의 일면에 형성된 점착제층을 포함한다. 상기 점착제층은 표면처리 필름(120)에 부착되고, 커버 윈도우에 편광판을 부착할 때 상기 점착제층이 표면처리 필름(120)으로부터 박리되어 보호 필름이 용이하게 제거될 수 있다. 상기 점착제층의 재료로는 상기 예시된 점착제를 사용할 수 있다.
상기 박리 가능한 보호 필름의 기재로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 필름; 또는 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀 필름 등을 들 수 있다.
상기 박리 가능한 보호 필름의 두께는 10 내지 150㎛, 바람직하게는 25 내지 130㎛일 수 있다. 상기 박리 가능한 보호 필름의 두께가 10㎛ 미만이면 보호 필름의 박리가 용이하지 않을 수 있고 150㎛ 초과이면 보호층을 구비한 편광자와의 밀착성이 저하될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판은 상기 점착제층(140)의 위상차층과 대향하는 면의 반대면에 박리 필름(미도시)이 더 적층될 수 있다.
상기 박리 필름은 편광판을 표시 패널 또는 터치 패널 등에 부착시킬 때 제거된다.
상기 박리 필름의 기재로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 필름; 또는 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀 필름 등을 들 수 있다.
상기 박리 필름의 기재는 점착제층(140)과 접하는 표면이 이형 처리될 수 있다. 상기 이형 처리는 실리콘계 이형제, 불소계 이형제, 장쇄 알킬그래프트 폴리머계 이형제 등의 이형제나 플라즈마 처리에 의해 표면 처리하는 방법 등을 사용할 수 있다.
상기 박리 필름의 두께는 10 내지 150㎛, 바람직하게는 25 내지 130㎛일 수 있다. 상기 박리 필름의 두께가 10㎛ 미만이면 박리 필름의 박리가 용이하지 않을 수 있고 150㎛ 초과이면 상기 점착제층(140)과의 밀착성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는 상기 편광판(100)을 포함하는 화상표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 화상표시장치는 통상의 액정표시장치뿐만 아니라, 유기 EL 표시장치, 플라스마 표시장치, 전계 방출 표시장치 등의 각종 화상표시장치에 적용 가능하다. 특히, 본 발명의 일 실시형태에 따른 화상표시장치는 플립 구조의 패널을 포함하는 보더리스 타입의 액정표시장치를 포함할 수 있다.
상기 화상표시장치는 상기 편광판 외에 당 분야에 공지된 구성을 더 포함할 수 있다.
이하, 실시예 및 실험예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예 및 실험예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.
제조예 1: 편광자의 제조
검화도가 99.9% 이상인 투명한 두께 75㎛의 미연신 폴리비닐알코올 필름을 조습하여 수분율이 4%가 되도록 하였다. 이후에 120℃의 가열 롤 연신 방법에 의해 4.5배의 연신비로 제1 연신 후, 50℃의 물(탈이온수)에서 1분간 침지하여 팽윤시켰다. 그러고 나서 요오드 5.0mmol/L 및 요오드화칼륨 4 중량%를 포함하는 30℃의 염색용 수용액에 1분간 침지하여 염색하였다. 이때, 팽윤 및 염색 단계에서 각각 0.9배, 1.1배로 연신하였다. 이어서, 요오드화 칼륨 10 중량% 및 붕산 7 중량%를 포함하는 70℃의 가교용 수용액에 3분 동안 침지하여 가교시켰다. 가교 단계에서는 1.2배로 연신하였다. 가교가 완료된 후 폴리비닐알코올 필름을 70℃의 오븐에서 4분 동안 건조시켜 편광자를 제조하였다.
제조 실시예 1: 표면처리 필름의 제조
기재 필름(TAC, 40㎛) 상에 투광성 수지로서 SP-1106(미원스페셜티케미칼사) 40 중량%, 투광성 입자로서 무기 실리카 나노입자(직경 20nm, 고형분 45 중량%) 25 중량%, 광중합 개시제로서 IRGACURE-184(바스프사) 2.5 중량% 및 잔량의 용제로서 프로필렌글리콜모노에틸에테르를 포함하는 방현층 형성용 조성물을 경화 후 두께가 4.5㎛가 되도록 코팅 후 80℃ 온도로 2분 동안 건조시킨 다음, 적산광량 1000mJ/cm2로 UV를 조사하여 방현층을 형성시켰다. 상기 방현층 상에 불소계 수지로서 KY-1203(신에츠사) 0.5 중량%, 투광성 수지로서 M-600(미원스페셜티케미칼사, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트) 7 중량%, 공극을 갖는 미립자로서 중공 실리카 미립자(분산액, 직경 60nm, 고형분 45 중량%) 10 중량%, 광중합 개시제로서 IRGACURE-184(바스프사) 2 중량% 및 잔량의 용제로서 프로필렌글리콜모노에틸에테르를 포함하는 저반사층 형성용 조성물을 경화 후 저반사층의 두께가 0.1㎛가 되도록 코팅 후 80℃ 온도로 2분 동안 건조시킨 다음, 적산광량 1000mJ/cm2로 UV를 조사하여 저반사층을 형성시켜 표면처리 필름을 제조하였다.
제조 실시예 2: 표면처리 필름의 제조
기재 필름(TAC, 40㎛) 상에 투광성 수지로서 SP-1106(미원스페셜티케미칼사) 37 중량%, 투광성 입자로서 무기 실리카 나노입자(직경 20nm, 고형분 45 중량%) 28 중량%, 광중합 개시제로서 IRGACURE-184(바스프사) 2.5 중량% 및 잔량의 용제로서 프로필렌글리콜모노에틸에테르를 포함하는 방현층 형성용 조성물을 경화 후 두께가 4.5㎛가 되도록 코팅 후 80℃ 온도로 2분 동안 건조시킨 다음, 적산광량 1000mJ/cm2로 UV를 조사하여 방현층을 형성시켰다. 상기 방현층 상에 불소계 수지로서 KY-1203(신에츠사) 0.7 중량%, 투광성 수지로서 M-600(미원스페셜티케미칼사, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트) 7 중량%, 공극을 갖는 미립자로서 중공 실리카 미립자(분산액, 직경 60nm, 고형분 45 중량%) 10 중량%, 광중합 개시제로서 IRGACURE-184(바스프사) 2 중량% 및 잔량의 용제로서 프로필렌글리콜모노에틸에테르를 포함하는 저반사층 형성용 조성물을 경화 후 저반사층의 두께가 0.1㎛가 되도록 코팅 후 80℃ 온도로 2분 동안 건조시킨 다음, 적산광량 1000mJ/cm2로 UV를 조사하여 저반사층을 형성시켜 표면처리 필름을 제조하였다.
제조 실시예 3: 표면처리 필름의 제조
기재 필름(TAC, 40㎛) 상에 투광성 수지로서 SP-1106(미원스페셜티케미칼사) 35 중량%, 투광성 입자로서 무기 실리카 나노입자(직경 20nm, 고형분 45 중량%) 32 중량%, 광중합 개시제로서 IRGACURE-184(바스프사) 2.5 중량% 및 잔량의 용제로서 프로필렌글리콜모노에틸에테르를 포함하는 방현층 형성용 조성물을 경화 후 두께가 4.5㎛가 되도록 코팅 후 80℃ 온도로 2분 동안 건조시킨 다음, 적산광량 1000mJ/cm2로 UV를 조사하여 방현층을 형성시켰다. 상기 방현층 상에 불소계 수지로서 KY-1203(신에츠사) 0.7 중량%, 투광성 수지로서 M-600(미원스페셜티케미칼사, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트) 7 중량%, 공극을 갖는 미립자로서 중공 실리카 미립자(분산액, 직경 60nm, 고형분 45 중량%) 10 중량%, 광중합 개시제로서 IRGACURE-184(바스프사) 2 중량% 및 잔량의 용제로서 프로필렌글리콜모노에틸에테르를 포함하는 저반사층 형성용 조성물을 경화 후 저반사층의 두께가 0.1㎛가 되도록 코팅 후 80℃ 온도로 2분 동안 건조시킨 다음, 적산광량 1000mJ/cm2로 UV를 조사하여 저반사층을 형성시켜 표면처리 필름을 제조하였다.
제조 실시예 4: 표면처리 필름의 제조
기재 필름(TAC, 40㎛) 상에 투광성 수지로서 SP-1106(미원스페셜티케미칼사) 33 중량%, 투광성 입자로서 무기 실리카 나노입자(직경 20nm, 고형분 45 중량%) 32 중량%, 광중합 개시제로서 IRGACURE-184(바스프사) 2.5 중량% 및 잔량의 용제로서 프로필렌글리콜모노에틸에테르를 포함하는 방현층 형성용 조성물을 경화 후 두께가 4.5㎛가 되도록 코팅 후 80℃ 온도로 2분 동안 건조시킨 다음, 적산광량 1000mJ/cm2로 UV를 조사하여 방현층을 형성시켰다. 상기 방현층 상에 불소계 수지로서 KY-1203(신에츠사) 0.7 중량%, 투광성 수지로서 M-600(미원스페셜티케미칼사, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트) 7 중량%, 공극을 갖는 미립자로서 중공 실리카 미립자(분산액, 직경 60nm, 고형분 45 중량%) 10 중량%, 광중합 개시제로서 IRGACURE-184(바스프사) 2 중량% 및 잔량의 용제로서 프로필렌글리콜모노에틸에테르를 포함하는 저반사층 형성용 조성물을 경화 후 저반사층의 두께가 0.1㎛가 되도록 코팅 후 80℃ 온도로 2분 동안 건조시킨 다음, 적산광량 1000mJ/cm2로 UV를 조사하여 저반사층을 형성시켜 표면처리 필름을 제조하였다.
제조 비교예 1: 표면처리 필름의 제조
기재 필름(TAC, 40㎛) 상에 투광성 수지로서 SP-1106(미원스페셜티케미칼사) 40 중량%, 투광성 입자로서 무기 실리카 나노입자(직경 20nm, 고형분 45 중량%) 25 중량%, 광중합 개시제로서 IRGACURE-184(바스프사) 2.5 중량% 및 잔량의 용제로서 프로필렌글리콜모노에틸에테르를 포함하는 방현층 형성용 조성물을 경화 후 두께가 4.5㎛가 되도록 코팅 후 80℃ 온도로 2분 동안 건조시킨 다음, 적산광량 1000mJ/cm2로 UV를 조사하여 방현층을 형성시켰다. 상기 방현층 상에 불소계 수지로서 KY-1203(신에츠사) 0.3 중량%, 투광성 수지로서 M-600(미원스페셜티케미칼사, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트) 7 중량%, 공극을 갖는 미립자로서 중공 실리카 미립자(분산액, 직경 60nm, 고형분 45 중량%) 10 중량%, 광중합 개시제로서 IRGACURE-184(바스프사) 2 중량% 및 잔량의 용제로서 프로필렌글리콜모노에틸에테르를 포함하는 저반사층 형성용 조성물을 경화 후 저반사층의 두께가 0.1㎛가 되도록 코팅 후 80℃ 온도로 2분 동안 건조시킨 다음, 적산광량 1000mJ/cm2로 UV를 조사하여 저반사층을 형성시켜 표면처리 필름을 제조하였다.
제조 비교예 2: 표면처리 필름의 제조
기재 필름(TAC, 40㎛) 상에 투광성 수지로서 SP-1106(미원스페셜티케미칼사) 31 중량%, 투광성 입자로서 무기 실리카 나노입자(직경 20nm, 고형분 45 중량%) 35 중량%, 광중합 개시제로서 IRGACURE-184(바스프사) 2.5 중량% 및 잔량의 용제로서 프로필렌글리콜모노에틸에테르를 포함하는 방현층 형성용 조성물을 경화 후 두께가 4.5㎛가 되도록 코팅 후 80℃ 온도로 2분 동안 건조시킨 다음, 적산광량 1000mJ/cm2로 UV를 조사하여 방현층을 형성시켰다. 상기 방현층 상에 불소계 수지로서 KY-1203(신에츠사) 0.5 중량%, 투광성 수지로서 M-600(미원스페셜티케미칼사, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트) 7 중량%, 공극을 갖는 미립자로서 중공 실리카 미립자(분산액, 직경 60nm, 고형분 45 중량%) 10 중량%, 광중합 개시제로서 IRGACURE-184(바스프사) 2 중량% 및 잔량의 용제로서 프로필렌글리콜모노에틸에테르를 포함하는 저반사층 형성용 조성물을 경화 후 저반사층의 두께가 0.1㎛가 되도록 코팅 후 80℃ 온도로 2분 동안 건조시킨 다음, 적산광량 1000mJ/cm2로 UV를 조사하여 저반사층을 형성시켜 표면처리 필름을 제조하였다.
제조 비교예 3: 표면처리 필름의 제조
기재 필름(TAC, 40㎛) 상에 투광성 수지로서 SP-1106(미원스페셜티케미칼사) 30 중량%, 투광성 입자로서 무기 실리카 나노입자(직경 20nm, 고형분 45 중량%) 35 중량%, 광중합 개시제로서 IRGACURE-184(바스프사) 2.5 중량% 및 잔량의 용제로서 프로필렌글리콜모노에틸에테르를 포함하는 방현층 형성용 조성물을 경화 후 두께가 4.5㎛가 되도록 코팅 후 80℃ 온도로 2분 동안 건조시킨 다음, 적산광량 1000mJ/cm2로 UV를 조사하여 방현층을 형성시켰다. 상기 방현층 상에 불소계 수지로서 KY-1203(신에츠사) 0.7 중량%, 투광성 수지로서 M-600(미원스페셜티케미칼사, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트) 7 중량%, 공극을 갖는 미립자로서 중공 실리카 미립자(분산액, 직경 60nm, 고형분 45 중량%) 10 중량%, 광중합 개시제로서 IRGACURE-184(바스프사) 2 중량% 및 잔량의 용제로서 프로필렌글리콜모노에틸에테르를 포함하는 저반사층 형성용 조성물을 경화 후 저반사층의 두께가 0.1㎛가 되도록 코팅 후 80℃ 온도로 2분 동안 건조시킨 다음, 적산광량 1000mJ/cm2로 UV를 조사하여 저반사층을 형성시켜 표면처리 필름을 제조하였다.
제조 비교예 4: 표면처리 필름의 제조
기재 필름(TAC, 40㎛) 상에 투광성 수지로서 SP-1106(미원스페셜티케미칼사) 30 중량%, 투광성 입자로서 무기 실리카 나노입자(직경 20nm, 고형분 45 중량%) 35 중량%, 광중합 개시제로서 IRGACURE-184(바스프사) 2.5 중량% 및 잔량의 용제로서 프로필렌글리콜모노에틸에테르를 포함하는 방현층 형성용 조성물을 경화 후 두께가 4.5㎛가 되도록 코팅 후 80℃ 온도로 2분 동안 건조시킨 다음, 적산광량 1000mJ/cm2로 UV를 조사하여 방현층을 형성시켰다. 상기 방현층 상에 불소계 수지로서 KY-1203(신에츠사) 0.2 중량%, 투광성 수지로서 M-600(미원스페셜티케미칼사, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트) 7 중량%, 공극을 갖는 미립자로서 중공 실리카 미립자(분산액, 직경 60nm, 고형분 45 중량%) 10 중량%, 광중합 개시제로서 IRGACURE-184(바스프사) 2 중량% 및 잔량의 용제로서 프로필렌글리콜모노에틸에테르를 포함하는 저반사층 형성용 조성물을 경화 후 저반사층의 두께가 0.1㎛가 되도록 코팅 후 80℃ 온도로 2분 동안 건조시킨 다음, 적산광량 1000mJ/cm2로 UV를 조사하여 저반사층을 형성시켜 표면처리 필름을 제조하였다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4: 편광판의 제작
하기 방법에 따라 도 1의 실시형태와 동일한 구조로 편광판을 제작하였다.
상기 제조 실시예 및 제조 비교예에서 제조한 표면처리 필름의 기재 필름 상에 아크릴계 UV 경화형 접착제를 이용하여 상기 제조예 1에서 제조한 편광자를 접합하였다. 이 후, 적산광량 400mJ/cm2로 UV를 조사하여 편광판을 제조하였다.
실험예:
상기 제조 실시예 및 제조 비교예에서 제조된 표면처리 필름과, 실시예 및 비교예에서 제조된 편광판의 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
(1) 표면처리 필름의 전체 헤이즈
제조 실시예 및 제조 비교예에서 제조된 표면처리 필름에 대해 무라카미 사의 헤이즈 미터 HM-150N를 이용하여 전체 헤이즈를 측정하였다.
(2) 반사율
분광색차계 장비로서 CM-2600D(코니카 미놀타사)를 사용하여 반사율을 측정하였다.
표면처리 필름의 반사율은 표면처리 필름의 시인측에서 측정하여 얻었다.
한편, 흑판(Black)의 반사율(%)은 흑판에 대하여, 금속 기판의 반사율(%)은 알루미늄(Al) 기판에 대하여 측정하여 얻었다.
상기 편광판이 접합된 흑판의 반사율(%)은 편광판이 접합된 흑판의 편광판 측에서 측정하여 얻었으며, 상기 편광판이 접합된 금속 기판의 반사율(%)은 편광판이 접합된 금속 기판의 편광판 측에서 측정하여 얻었다.
흑판(Black)의 반사율(%)은 5%이었고, 금속 기판의 반사율(%)은 85%이었다.
상기 측정된 반사율을 이용하여 [(A'/B')/(A/B)]×100 값을 구하였다. 이때, A는 흑판(Black)의 반사율(%)이고, B는 금속 기판의 반사율(%)이며, A'는 상기 편광판이 접합된 흑판(Black)의 반사율(%)이고, B'는 상기 편광판이 접합된 금속 기판의 반사율(%)이다.
아울러, 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 편광판을 패널(27인치 IPS UHD Monitor, 해상도 3840*2160)에 부착하고 시인측에서 반사율을 측정하여 패널 반사율(%)을 얻었다.
(3) 상비침
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 편광판을 패널(27인치 IPS UHD Monitor, 해상도 3840*2160)에 부착하고, 외부 광원으로서 형광등을 사용하여 상비침을 육안으로 관찰하고, 하기 평가 기준에 따라 평가하였다.
<평가 기준>
◎: 미시인
○: 거의 시인되지 않음
△: 조금 시인됨
×: 시인
(4) 스파클링 현상
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 편광판을 패널(27인치 IPS UHD Monitor, 해상도 3840*2160)에 부착하여 액정표시장치를 제작하고, 주변의 빛이 차단된 암실의 공간에서 스파클링 현상을 육안으로 관찰을 실시하였다. 관찰거리는 액정표시장치의 수직방향(0도)에서 약 50 cm 떨어진 거리에서 육안으로 관찰한 후 하기 평가 기준에 따라 평가하였다.
<평가 기준>
◎: 미시인
○: 거의 시인되지 않음
△: 조금 시인됨
×: 시인
　 표면처리 필름의 전체 헤이즈(%) 표면처리 필름의 반사율(%) A' (Black+POL) B' (Metal+POL) [(A'/B')/(A/B)]×100 상비침 패널 반사율(%) 스파클링
실시예 1 25% 0.96% 1.22 32.0 65 ◎ 3.5 ◎
실시예 2 15% 1.00% 1.53 35.1 74 △ 4 ◎
실시예 3 18% 0.60% 0.88 30.0 50 △ 3 △
실시예 4 20% 0.95% 2.00 34.0 100 ○ 4.5 ◎
비교예 1 10% 1.01% 1.51 35.0 73 × 4 ○
비교예 2 10% 3.05% 4.50 45.0 170 × 8 ○
비교예 3 30% 1.00% 1.20 31.0 66 ◎ 4.5 ×
비교예 4 25% 3.10% 4.52 45.7 168 ◎ 7 ○
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 표면처리 필름의 전체 헤이즈가 15 내지 25%이고 반사율이 1% 이하이며, 50 ≤ [(A'/B')/(A/B)]×100 ≤ 100을 만족하는 실시예 1 내지 4의 편광판은 패널 반사율을 낮출 수 있으며 상비침 및 스파클링 현상을 억제할 수 있다.
반면, 표면처리 필름의 전체 헤이즈 및/또는 반사율이 상기 범위를 벗어나거나, 50 ≤ [(A'/B')/(A/B)]×100 ≤ 100을 만족하지 않는 비교예 1 내지 4의 편광판은 패널 반사율이 상승하거나, 상비침이 있거나, 또는 스파클링 현상이 시인되는 것으로 나타났다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님은 명백하다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위와 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
110: 편광자 120: 표면처리 필름
121: 저반사층 122: 방현층
123: 기재 필름 130: 위상차층
140: 점착제층

Claims (10)

  1. 편광자, 및 상기 편광자의 일면에 적층된 표면처리 필름을 포함하는 편광판으로서,
    상기 표면처리 필름은 전체 헤이즈가 15 내지 25%이고 반사율이 1% 이하이며,
    하기 수학식 1을 만족하는 편광판:
    [수학식 1]
    50 ≤ [(A'/B')/(A/B)]×100 ≤ 100
    상기 식에서,
    A는 흑판(Black)의 반사율(%)이고,
    B는 금속 기판의 반사율(%)이며,
    A'는 상기 편광판이 접합된 흑판(Black)의 반사율(%)이고,
    B'는 상기 편광판이 접합된 금속 기판의 반사율(%)이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 표면처리 필름은 시인측으로부터 저반사층, 방현층 및 기재 필름이 순차 적층된 것인 편광판.
  3. 제2항에 있어서, 상기 저반사층은 불소계 수지를 포함하는 저반사층 형성용 조성물로부터 형성되는 것인 편광판.
  4. 제2항에 있어서, 상기 방현층은 투광성 수지, 투광성 입자, 광중합 개시제 및 용제를 포함하는 방현층 형성용 조성물로부터 형성되는 것인 편광판.
  5. 제1항에 있어서, 플립 구조의 패널을 포함하는 보더리스 타입의 액정표시장치용인 편광판.
  6. 제1항에 있어서, 상기 편광자의 다른 일면에 적층된 위상차층을 더 포함하는 편광판.
  7. 제6항에 있어서, 상기 위상차층의 편광자와 대향하는 면의 반대면에 점착제층이 더 적층되어 있는 편광판.
  8. 제1항에 있어서, 상기 표면처리 필름의 편광자와 대향하는 면의 반대면에 박리 가능한 보호 필름이 더 적층되어 있는 편광판.
  9. 제7항에 있어서, 상기 점착제층의 위상차층과 대향하는 면의 반대면에 박리 필름이 더 적층되어 있는 편광판.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 편광판을 포함하는 화상표시장치.
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