WO2018043891A1 - 액정표시장치 - Google Patents

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WO2018043891A1
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김이은
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신광호
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device. More specifically, the present invention provides a liquid crystal display device that uses a high color reproducibility light source and can prevent the rainbow mura from being viewed or increase the first side angle at which the rainbow mura is viewed.
  • the liquid crystal display generally includes a polarizing plate having a protective film adhered to the polarizer.
  • a protective film of the polarizer a triacetyl cellulose film is usually used.
  • the triacetyl cellulose film cannot obtain sufficient mechanical strength when the thickness is made thin, and the moisture permeability is high and the polarizer is likely to deteriorate.
  • triacetylcellulose films are expensive and require low cost alternative materials.
  • Polyester films are less expensive and have higher mechanical strength than triacetylcellulose films.
  • the polyester film is birefringent, and when used as a polarizer protective film, there is a problem that the rainbow mura is visually recognized. Therefore, by stretching a polyester film at a high draw ratio, the in-plane retardation was increased to prevent the rainbow mura from being visually recognized.
  • the color gamut by NTSC is about 95% or more.
  • Attempts to improve image quality and increase light efficiency by applying a light source continue.
  • a birefringent polyester film having a high in-plane retardation as described above to the liquid crystal display device to which the high color reproducibility light source is applied, it was found that the rainbow mura was recognized, and the low phase difference polyester film used conventionally was The birefringence of the polyester film caused the rainbow mura to be more severely recognized. Therefore, there is a need for a method of preventing the rainbow mura from being viewed even when a high color gamut light source is applied.
  • An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that includes a high color reproducibility light source and which can prevent the rainbow mura from being viewed or increase the first side angle at which the rainbow mura is viewed.
  • the liquid crystal display device of the present invention includes a high color reproducibility light source, a liquid crystal panel, and a polarizing plate disposed on the viewing side of the liquid crystal panel, wherein the polarizing plate includes a polarizer and a polarizer protective film, and the polarizer protective film has a wavelength of 550 nm.
  • a polyester substrate film having an in-plane retardation of 8,000 nm or more, and a primer layer formed on at least one surface of the polyester substrate film, and a coating layer having a lower refractive index than the primer layer may be further formed on one surface of the primer layer.
  • the present invention provides a liquid crystal display device including a high color reproducibility light source and capable of preventing the rainbow mura from being viewed or increasing the first side angle at which the rainbow mura is viewed.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a polarizing plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a polarizer according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 3 shows the intensity of the light according to the wavelength of the high color gamut light source according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 shows the intensity of the light according to the wavelength of the high color gamut light source according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 5 shows the intensity of the light according to the wavelength of the white light source including a conventional YAG phosphor.
  • in-plane retardation (Re) is represented by the following formula 1
  • Thickness retardation (Rth) is represented by the following formula 2
  • degree of biaxiality (NZ) is represented by the following formula 3:
  • nx and ny are refractive indexes of the slow-axis direction and the fast-axis direction of a polyester base film, respectively, at wavelength 550 nm, and d is the thickness (unit: nm) of the said polyester base film.
  • nx, ny, and nz are refractive indices in the slow axis direction, the fast axis direction, and the thickness direction of the polyester base film at a wavelength of 550 nm, respectively, and d is the thickness (unit: nm) of the polyester base film. ).
  • NZ (nx-nz) / (nx-ny)
  • nx, ny, and nz are refractive indexes of the slow axis direction, the fast axis direction, and the thickness direction of a polyester base film, respectively, in wavelength 550nm).
  • the refractive index of each of the polyester base film, the primer layer, and the coating layer is measured by the prism coupler method (Metricon 2010 / M) at a wavelength of 620 nm to 640 nm, preferably at a wavelength of 630 nm to 640 nm, and more preferably at a wavelength of 633 nm. Means.
  • the present invention uses a high color reproducibility light source having a different emission peak compared to a conventional light source as shown in FIGS. 3 to 4 and 5, the refractive index in the above-described wavelength range is considered.
  • (meth) acryl refers to acrylic and / or methacryl.
  • the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention may include a high color gamut light source, a liquid crystal panel, and a polarizing plate disposed on the viewing side of the liquid crystal panel, and the polarizing plate may include a polarizer and a polarizer protective film.
  • the polarizer protective film may include a polyester base film having an in-plane retardation of 8,000 nm or more at a wavelength of 550 nm, and a primer layer formed on one surface of the base film, and a coating layer having a lower refractive index than the primer layer may be further formed on one surface of the primer layer. have.
  • the liquid crystal display device of the present embodiment improves image quality by using a high color reproducibility light source and improves light utilization efficiency, while not allowing the rainbow mura to be viewed by the polarizer protective film or increasing the first side angle at which the rainbow mura is viewed.
  • the initial side angle at which the rainbow mura is visually recognized is 62 ° or more, preferably 62 ° or more and 70 ° or less, for example, 62 °, 63 °, 64 °, 65 °. , 66 °, 67 °, 68 °, 69 °, 70 °.
  • the "viewing side” is the opposite side to the high color gamut light source with respect to the liquid crystal panel, and means the screen side of the liquid crystal display device.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a polarizing plate according to an embodiment of the present invention.
  • the polarizer 100 may include a polarizer 110 and a polarizer protective film 120.
  • the polarizer 110 may polarize the incident light from the liquid crystal panel and then emit the polarizer to the polarizer protective film 120.
  • the polarizer 110 may include conventional polarizers known to those skilled in the art.
  • the polarizer may include a polyvinyl alcohol polarizer manufactured by uniaxially stretching the polyvinyl alcohol film or a polyene polarizer manufactured by dehydrating the polyvinyl alcohol film.
  • the polarizer 110 may have a thickness of 5 ⁇ m to 40 ⁇ m, for example, 5 ⁇ m, 10 ⁇ m, 15 ⁇ m, 20 ⁇ m, 25 ⁇ m, 30 ⁇ m, 35 ⁇ m, or 40 ⁇ m. In the above range, it can be used in the liquid crystal display device.
  • the polarizer protective film 120 may be formed on the polarizer 110 to protect the polarizer 110.
  • the polarizer protective film 120 may include a polyester base film 121, a primer layer 122, and a coating layer 123.
  • the polarizer protective film 120 may have a structure in which the polyester base film 121, the primer layer 122, and the coating layer 123 are sequentially stacked from the polarizer 110.
  • the polyester base film 121 may be formed on the polarizer 110 to protect the polarizer 110.
  • the polyester base film 121 may be a stretched retardation film. Since the polyester base film 121 becomes a stretched retardation film, it can suppress the rainbow mura visual recognition to some extent when using a high color reproducibility light source. When the polyester base film is a non-stretch film, the rainbow mura occurs considerably when using a high color reproducibility light source due to the birefringence of the polyester base film.
  • the polyester base film 121 has an in-plane retardation of 8,000 nm or more, specifically 8,000 nm or more, more than 8,000 nm, 8,100 nm or more, 10,000 nm or more, 10,100 nm to 15,000 nm, for example, 10,100 nm, 10,500 nm at a wavelength of 550 nm. , 11,000nm, 11,500nm, 12,000nm, 12,500nm, 13,000nm, 13,500nm, 14,000nm, 14,500nm, 15,000nm. Within this range, the rainbow mura can be prevented from being seen, the difference in the phase difference value according to the wavelength can be minimized, and the rainbow mura can be suppressed.
  • the polyester base film 121 may be prepared as a uniaxially stretched film, for example, by stretching 3 to 10 times with a TD uniaxially stretched film, and may crystallize and thermally stabilize the base film through tension-relaxation after stretching. have.
  • Tension-relaxation includes treating the polyester base film at a high temperature, specifically from 100 ° C. to 300 ° C., for 1 second to 2 hours at a TD draw ratio greater than 0 to 3 times, specifically 0.1 times to 2 times, 0.1 times to 1 times. can do.
  • the polyester base film 121 has a thickness direction retardation of 15,000 nm or less at a wavelength of 550 nm, specifically, 3,000 nm to 15,000 nm, 5,000 nm to 15,000 nm, 8,000 nm to 12,000 nm, 9,000 nm to 12,000 nm, for example 9,000 nm. , 9,500nm, 10,000nm, 10,500nm, 11,000nm, 11,500nm, 12,000nm. Within this range, the rainbow mura can be made invisible and the difference in the phase difference value according to the wavelength can be minimized.
  • the polyester base film 121 may have a biaxial degree of 1.8 or less, preferably 1.1 to 1.8, 1.2 to 1.8, 1.3 to 1.8, for example, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, or 1.8 at a wavelength of 550 nm. have. Within this range, the rainbow mura can be made invisible and the difference in the phase difference value according to the wavelength can be minimized.
  • the polyester base film 121 has a wavelength of 550 nm, both of nx and ny are less than 1.65, or both of nx and ny are not more than 1.65, so when used as a polarizer protective film, the rainbow is caused by birefringence due to a change in retardation value depending on the incident angle and wavelength. Mura may not occur.
  • nx may be 1.65 or greater, specifically 1.67-1.75, and ny may be 1.45-1.55.
  • ny may be 1.65 or greater, specifically 1.67-1.72, more specifically 1.69-1.72, and nx may be 1.45-1.55.
  • ) of the difference between nx and ny is 0.1-0.2, specifically 0.12-0.18, for example, 0.12, 0.13, 0.14, 0.15, 0.16, 0.17, 0.18, and a viewing angle It can improve more and can prevent rainbow mura from occurring.
  • the polyester base film 121 has a refractive index of 1.3 to 1.7, specifically 1.4 to 1.6, 1.5 to 1.7, 1.5 to 1.6, for example 1.5, 1.51, 1.52, 1.53, 1.54, 1.55, 1.56, 1.57, 1.58, 1.59 , 1.6. In the above range, it can be used as the base film of the polarizer protective film, easy to control the refractive index with the primer layer, it is possible to increase the transmittance of the polyester base film.
  • the polyester base film 121 may be a film formed of an optically transparent polyester resin.
  • the resin may include one or more of polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate and polybutylene naphthalate.
  • the polyester base film 121 has a thickness of 25 ⁇ m to 500 ⁇ m, preferably 25 ⁇ m to 200 ⁇ m, for example, 25 ⁇ m, 30 ⁇ m, 35 ⁇ m, 40 ⁇ m, 45 ⁇ m, 50 ⁇ m, 55 ⁇ m, 60 ⁇ m, 65 ⁇ m, 70 ⁇ m, 75 ⁇ m, 80 ⁇ m, 85 ⁇ m, 90 ⁇ m, 95 ⁇ m, 100 ⁇ m, 105 ⁇ m, 110 ⁇ m, 115 ⁇ m, 120 ⁇ m, 125 ⁇ m, 130 ⁇ m, 135 ⁇ m, 140 ⁇ m, 145 ⁇ m, 150 ⁇ m, 155 ⁇ m, 160 ⁇ m, 165 ⁇ m, 170 ⁇ m, 175 ⁇ m, 180 ⁇ m, 185 ⁇ m, 190 ⁇ m, 195 ⁇ m, 200 ⁇ m. In the above range, it can be used as a polarizer protective film.
  • the primer layer 122 may be formed on the polyester base film 121 to increase the adhesion of the polyester base film 121 so that the polarizer 120 or the coating layer 123 may be adhered well.
  • the primer layer 122 is formed directly on the polyester base film 121. Although the triacetylcellulose film adheres well to the polarizer even if it does not include a primer layer, the polyester base film does not adhere well to the polarizer and can be adhered to the polarizer by modifying the polyester base film by the primer layer.
  • the primer layer 122 has a refractive index of 1.0 to 1.6, specifically 1.1 to 1.6, 1.2 to 1.6, 1.3 to 1.6, 1.4 to 1.6, 1.5 to 1.6, for example 1.5, 1.51, 1.52, 1.53, 1.54, 1.55, 1.56 , 1.57, 1.58, 1.59, 1.6. In the above range, it can be used for the optical film, and has a proper refractive index compared to the base film can increase the transmittance of the polarizer protective film.
  • the primer layer may have a thickness of 1 nm to 200 nm, specifically 60 nm to 200 nm, for example, 60 nm, 70 nm, 80 nm, 90 nm, 100 nm, 110 nm, 120 nm, 130 nm, 140 nm, 150 nm, 160 nm, 170 nm, 180 nm, 190 nm, 200 nm. have. In the above range, it can be used in the optical film, to have a proper refractive index compared to the base film can increase the transmittance of the polarizer protective film, it is possible to avoid the brittle phenomenon.
  • Primer layer 122 may be a non-urethane-based primer layer containing no urethane group.
  • the primer layer may be formed of a composition for a primer layer containing a resin or monomer, such as polyester, acrylic.
  • the refractive index can be provided by controlling the mixing ratio (eg molar ratio) of these monomers.
  • the composition for primer layers may further contain 1 or more types of additives, such as a UV absorber, an antistatic agent, an antifoamer, surfactant.
  • the primer layer 122 is formed on one surface of the polyester base film 121, but the case in which the primer layer 122 is formed on both sides of the polyester base film 121 is also within the scope of the present invention. May be included.
  • the coating layer 123 may be formed on the primer layer 122 to protect the polarizer 110.
  • the coating layer 123 may be formed on the light exit surface of the primer layer 122 to transmit light sequentially passing through the polyester base film 121 and the primer layer 122.
  • the coating layer 123 is formed directly on the primer layer 122.
  • the coating layer 123 has a lower refractive index than the primer layer 122 but has a thick thickness. Through this, even if the light emitted from the high color reproducibility sequentially passes through the polyester base film 121, the primer layer 122, it is possible to prevent the rainbow mura is not visible.
  • the coating layer 123 has a refractive index of 1.0 to 1.6, specifically 1.30 to 1.47, more specifically 1.30 to 1.45, for example, 1.30, 1.31, 1.32, 1.33, 1.34, 1.35, 1.36, 1.37, 1.38, 1.39, 1.40, 1.41 , 1.42, 1.43, 1.44, 1.45.
  • the coating layer 123 has a thickness of 1.0 ⁇ m to 10.0 ⁇ m, specifically 3.0 ⁇ m to 7.0 ⁇ m, for example, 3.0 ⁇ m, 3.5 ⁇ m, 4.0 ⁇ m, 4.5 ⁇ m, 5.0 ⁇ m, 5.5 ⁇ m, 6.0 ⁇ m, 6.5 ⁇ m, 7.0 ⁇ m Can be Within this range, it is possible to prevent the rainbow mura from being viewed when using a high color gamut light source.
  • the thickness of the low refractive layer is less than 1 ⁇ m, so that even if it is included in the polarizing plate, the effect of improving the rainbow mura visibility is not large.
  • the coating layer 123, the primer layer 122, and the polyester base film 121 may have a relationship of the following Equation 4: In the above range, a polyester substrate including a high color reproducibility light source and a high phase difference of high stretching Rainbow Mura may not be recognized when using film:
  • n1 is the refractive index of the coating layer
  • n2 is the refractive index of the primer layer
  • n3 is the refractive index of the polyester base film
  • the coating layer 123, the primer layer 122, and the polyester base film 121 may have a relationship of the following Equation 5:
  • the mechanical strength of the polarizer protective film is high and includes a high color reproducibility light source.
  • Rainbow mura may not be recognized when using a polyester base film having a high retardation of stretching;
  • T1 is the thickness of the coating layer
  • T2 is the thickness of the primer layer
  • T3 is the thickness of the polyester base film
  • Coating layer 123 may be formed of a coating layer composition that can implement the refractive index of the coating layer.
  • the composition for a coating layer may include a monomer or oligomer having a refractive index of 1.5 or less, for example, refractive index 1.2 to 1.6, 1.3 to 1.6, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, and an initiator at a wavelength of 589 nm.
  • the coating layer composition may further include a silicon-based additive, a fluorine-based additive and the like.
  • the monomer or oligomer is not particularly limited, but may be (meth) acrylic, epoxy or the like.
  • the polarizer protective film 120 has a light transmittance of 80% or more, specifically 85% to 95%, for example, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, in the visible region (eg, wavelength 380 nm to 780 nm). 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%.
  • the polarizer protective film 120 has a thickness of 50 ⁇ m to 200 ⁇ m, for example 50 ⁇ m, 55 ⁇ m, 60 ⁇ m, 65 ⁇ m, 70 ⁇ m, 75 ⁇ m, 80 ⁇ m, 85 ⁇ m, 90 ⁇ m, 95 ⁇ m, 100 ⁇ m , 105 ⁇ m, 110 ⁇ m, 115 ⁇ m, 120 ⁇ m, 125 ⁇ m, 130 ⁇ m, 135 ⁇ m, 140 ⁇ m, 145 ⁇ m, 150 ⁇ m, 155 ⁇ m, 160 ⁇ m, 165 ⁇ m, 170 ⁇ m, 175 ⁇ m, 180 ⁇ m, 185 Micrometer, 190 micrometer, 195 micrometer, 200 micrometer. In the above range, it can be used for the polarizing plate.
  • the polarizer protective film 120 may have substantially the same in-plane retardation, thickness direction retardation, and degree of biaxiality as the polyester base film 121.
  • the polarizing plate 100 has a thickness of 150 ⁇ m to 400 ⁇ m, for example 150 ⁇ m, 155 ⁇ m, 160 ⁇ m, 165 ⁇ m, 170 ⁇ m, 175 ⁇ m, 180 ⁇ m, 185 ⁇ m, 190 ⁇ m, 195 ⁇ m, 200 ⁇ m, 205 ⁇ m, 210 ⁇ m, 215 ⁇ m, 220 ⁇ m, 225 ⁇ m, 230 ⁇ m, 235 ⁇ m, 240 ⁇ m, 245 ⁇ m, 250 ⁇ m, 255 ⁇ m, 260 ⁇ m, 265 ⁇ m, 270 ⁇ m, 275 ⁇ m, 280 ⁇ m, 285 ⁇ m, 290 ⁇ m, 295 ⁇ m, 300 ⁇ m, 305 ⁇ m, 310 ⁇ m, 315 ⁇ m, 320 ⁇ m, 325 ⁇ m, 330 ⁇ m, 335 ⁇ m, 340 ⁇ m, 345
  • an adhesive layer is formed between the polarizer 110 and the polyester base film 121 to adhere the polarizer to the polyester base film.
  • the adhesive layer includes conventional adhesives (water-based or photocurable) known to those skilled in the art.
  • an optical film may be formed on the other surface of the polarizer 110.
  • the optical film may protect the polarizer or provide optical compensation.
  • the optical film may be a film formed of an optically transparent resin.
  • the resins include polyesters including polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate and the like, acrylics, cyclic olefin polymers (COP), triacetyl cellulose (TAC) and the like.
  • the optical film may include a film produced after the modification of the above-described resin.
  • the modification may include copolymerization, branching, crosslinking, or modification of the molecular terminus.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a polarizer according to another embodiment of the present invention.
  • the polarizing plate 200 includes a polarizer protective film 120 ′ in which a functional layer 124 is further formed on the coating layer 123. It is substantially the same as the polarizing plate 100 according to an embodiment.
  • Functional layer 124 may provide additional functionality to the polarizer.
  • Functional layer 124 is anti-reflection, low reflection, hard coating, anti-glare, anti-finger, anti-contamination , Diffusion and refraction functions can be provided.
  • the functional layer may comprise a hard coat layer.
  • the primer layer and the coating layer may have a low hardness and may have a problem when used in the outermost portion of the liquid crystal display device.
  • a hard coat layer is added as a functional layer.
  • the thickness of the hard coating layer may be less than 1 ⁇ m, preferably more than 0 ⁇ m 950nm or less
  • the hard coating refractive index is 1.40 to 1.58, for example, 1.40, 1.41, 1.42, 1.43, 1.44, 1.45, 1.46, 1.47, When 1.48, 1.49, 1.50, 1.51, 1.52, 1.53, 1.54, 1.55, 1.56, 1.57, 1.58, the rainbow mura can be prevented.
  • the hard coating layer may complement the hard coating function for the primer layer and the coating layer.
  • the high color gamut light source may be disposed under the liquid crystal panel to drive the liquid crystal display by providing light.
  • the high color gamut light source is about 95% or more, specifically about 95% to about 120%, for example about 95%, by CSC 1031 x, y, chromaticity diagram by NTSC (national television system committee) or s-RGB. , 96%, 97%, 98%, 99%, 100%, 101%, 102%, 103%, 104%, 105%, 106%, 107%, 108%, 109%, 110%, 111%, 112 %, 113%, 114%, 115%, 116%, 117%, 118%, 119%, 120%. Within this range, the image quality of the liquid crystal display device can be improved and the light utilization efficiency can be improved.
  • the high color gamut light source may comprise one or more of a quantum dot light source and a metal fluoride red phosphor light source.
  • the metal fluoride red phosphor light source may specifically include a KSF (K 2 SiF 6 : Mn 4 + ) phosphor or a KTF (K 2 TiF 6 : Mn 4 + ) phosphor-containing light source.
  • the quantum dot light source may specifically be a Cd-free light source.
  • 3 shows the intensity of light according to the wavelength of light emitted from the quantum dot light source.
  • Figure 4 shows the intensity of the light according to the wavelength emitted from the KSF phosphor light source.
  • Figure 5 shows the intensity of the light according to the wavelength of the white light source including a conventional YAG phosphor.
  • light emitted from a white light source including a conventional YAG phosphor exhibits a maximum emission peak in a wavelength range of 400 nm to 450 nm, and then tends to continuously decrease in intensity.
  • the light emitted from the high color gamut light source includes a blue region having a wavelength of 400 nm to 500 nm, a green region having a wavelength of 500 nm to 600 nm, and a red region having a wavelength of 600 nm to 700 nm, respectively.
  • the maximum emission peak is shown in the region of.
  • the liquid crystal panel may transmit the light incident from the high color gamut light source to the polarizing plate.
  • the liquid crystal panel may include a first substrate, a second substrate, and a liquid crystal layer fixed between the first substrate and the second substrate.
  • the liquid crystal panel may employ a vertical alignment (VA) mode, a patterned vertical alignment (PVA) mode, or a super-patterned vertical alignment (S-PVA) mode, but is not limited thereto.
  • VA vertical alignment
  • PVA patterned vertical alignment
  • S-PVA super-patterned vertical alignment
  • the liquid crystal display device may include a polarizing plate on the opposite side of the viewing side with respect to the liquid crystal panel, that is, between the liquid crystal panel and the high color gamut light source.
  • the polarizing plate may include a conventional polarizing plate known to those skilled in the art.
  • the liquid crystal display may further include a light guide plate, a reflection plate, an optical sheet, and the like, which are typically included in the liquid crystal display device. Details of the light guide plate, the reflection plate, and the optical sheet are as known to those skilled in the art.
  • Polyvinyl alcohol film (thickness: 30 micrometers, polymerization degree: 2400, saponification degree: 99.0%, VF-PE3000, Japan Kuraray Co., Ltd.) swelled in 25 degreeC aqueous solution, and extended
  • the dyed polyvinyl alcohol film was further stretched in an aqueous solution of 55 ° C. boric acid so that the final elongation was 6 times.
  • the obtained polyvinyl alcohol film was dried in a 50 ° C. chamber for 3 minutes to prepare a polarizer (thickness: 12 ⁇ m).
  • a composition for forming a primer layer is coated on both sides of a polyethylene terephthalate film (Re: 8,300nm at a wavelength of 550nm, Rth: 9,300nm, NZ: 1.58, thickness: 80 ⁇ m, refractive index: 1.58, manufacturer: TOYOBO, product name: TA044) It dried and the primer layer (thickness: 90 nm, refractive index: 1.52) was formed. The retardation of the polyethylene terephthalate film was measured at a wavelength of 550 nm using Axoscan (AxoMetric).
  • compositions containing a component of Table 1 in the content (unit: parts by weight) of Table 1 in the same weight part to methyl ethyl ketone stirred to prepare a composition for a coating layer.
  • the obtained coating layer composition was coated on one surface of the primer layer using a bar coater to have a thickness of 3.0 ⁇ m, dried at 85 ° C. in a drying oven for 1 minute to remove methyl ethyl ketone, and then 800 mJ /
  • the polarizer protective film was manufactured by exposing to a cm ⁇ 2> and forming a coating layer (thickness: 3.0 micrometers and refractive index: 1.362).
  • the polarizer protective film prepared above was attached to one surface of the prepared polarizer by an adhesive layer such that a coating layer was disposed at the outermost side, and a cycloolefin polymer film (Xeon) was adhered to the other surface of the polarizer by an adhesive layer to prepare a polarizing plate.
  • the adhesive layer had a thickness of 2 ⁇ m and used a UV curable adhesive.
  • the polarizing plate prepared above is coated on the viewer side of the liquid crystal panel. It arrange
  • the left end point is 90 ° and the right end point is 90 °
  • the rainbow mura is visually recognized while moving to the left or right from the front when driving the light source.
  • the angles are shown in Table 1.
  • Example 1 except that the composition of the coating layer was changed as shown in Table 1 below, and the refractive index of the coating layer was changed, the first angle that the rainbow mura was visually recognized in the same manner is shown in Table 1.
  • Example 1 the first angle that the rainbow mura is visually recognized by the same method except that the coating layer is not formed is shown in Table 1.
  • Example 1 except that the composition of the coating layer was changed as shown in Table 1 below, and the refractive index of the coating layer was changed, the first angle that the rainbow mura was visually recognized in the same manner is shown in Table 1.
  • Example 1 instead of the polyethylene terephthalate film, polyethylene terephthalate film (Re: 3,300nm at wavelength 550nm, Rth: 9,800nm, NZ: 2.8, thickness: 100 mu m, refractive index: 1.64, manufacturer: TOYOBO, product name: A4300 Except for using), the first angle that the rainbow mura is visually recognized in the same manner is shown in Table 1.
  • Refractive index 1 The refractive index in wavelength 633nm of the said component.
  • Refractive index of coating layer 2 refractive index in wavelength 633nm of a coating layer.
  • Refractive index 3 of the primer layer Refractive index at a wavelength of 633 nm of the primer layer.
  • the liquid crystal display of the present invention even when using a polyester-based film having a high phase difference with a high color reproducibility light source, the rainbow-mura initial recognition angle was remarkably high.

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Abstract

고 색재현율 광원, 액정패널, 및 상기 액정패널의 시인측에 배치된 편광판을 포함하고, 상기 편광판은 편광자 및 편광자 보호필름을 포함하고, 상기 편광자 보호필름은 파장 550nm에서 면내 위상차(Re)가 8,000nm 이상인 폴리에스테르 기재 필름, 및 상기 폴리에스테르 기재 필름의 적어도 일면에 형성된 프라이머층을 포함하고, 상기 프라이머층 일면에 상기 프라이머층 대비 굴절률이 낮은 코팅층이 더 형성된 것인, 액정표시장치가 제공된다.

Description

액정표시장치
본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 고 색재현율 광원을 사용하고, 무지개 무라가 시인되지 않게 하거나 무지개 무라가 시인되는 최초의 측면 각도를 높일 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
액정표시장치는 통상 편광자에 보호필름이 접착된 편광판을 필수적으로 포함한다. 편광자의 보호필름으로서 통상 트리아세틸셀룰로스 필름이 사용되고 있다. 그러나, 트리아세틸셀룰로스 필름은 두께를 얇게 할 경우 충분한 기계적 강도를 얻을 수 없고, 투습성이 높아서 편광자가 열화되기 쉽다. 또한, 트리아세틸셀룰로스 필름은 고가이어서 저가의 대체 소재가 요구된다.
폴리에스테르 필름은 트리아세틸셀룰로스 필름에 비해 저가이고 기계적 강도도 높다. 그러나, 폴리에스테르 필름은 복굴절성이어서 편광자 보호필름으로 이용할 경우 무지개 무라가 시인되게 하는 문제점이 있다. 따라서, 폴리에스테르 필름을 고 연신비로 연신함으로써 면내 위상차를 높여 무지개 무라가 시인되지 않게 할 수 있었다.
한편, 최근 NTSC(national television system committee)에 의한 색재현율 약 60% 내지 약 70%의 백색 광원(예:YAG(yttirium aluminum garnet) 형광체 포함) 대신에 NTSC에 의한 색재현율 약 95% 이상의 고 색재현율 광원을 적용함으로써 화질을 좋게 하고 광의 효율을 높이고자 하는 시도가 계속되고 있다. 그러나, 이러한 고 색재현율 광원이 적용된 액정표시장치에 상기와 같이 면내 위상차가 높은 복굴절의 폴리에스테르 필름을 적용할 경우 오히려 무지개 무라가 시인되는 문제점이 발견되었으며, 종래 사용되던 저위상차의 폴리에스테르 필름은 폴리에스테르 필름의 복굴절성으로 인하여 더더욱 무지개 무라가 심하게 시인되게 하였다. 따라서, 고 색재현율 광원을 적용하더라도 무지개 무라가 시인되지 않게 하는 방법이 요구된다.
본 발명의 배경기술은 일본공개특허 제2014-044387호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 고 색재현율 광원을 포함하고 무지개 무라가 시인되지 않게 하거나 무지개 무라가 시인되는 최초의 측면 각도를 높일 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 액정표시장치는 고 색재현율 광원, 액정패널, 및 상기 액정패널의 시인측에 배치된 편광판을 포함하고, 상기 편광판은 편광자 및 편광자 보호필름을 포함하고, 상기 편광자 보호필름은 파장 550nm에서 면내 위상차가 8,000nm 이상인 폴리에스테르 기재 필름, 및 상기 폴리에스테르 기재 필름의 적어도 일면에 형성된 프라이머층을 포함하고, 상기 프라이머층 일면에 상기 프라이머층 대비 굴절률이 낮은 코팅층이 더 형성된 것일 수 있다.
본 발명은 고 색재현율 광원을 포함하고 무지개 무라가 시인되지 않게 하거나 무지개 무라가 시인되는 최초의 측면 각도를 높일 수 있는 액정표시장치를 제공하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고 색재현율 광원의 파장에 따른 광의 강도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고 색재현율 광원의 파장에 따른 광의 강도를 나타낸 것이다.
도 5는 종래 YAG 형광체를 포함하는 백색 광원의 파장에 따른 광의 강도를 나타낸 것이다.
첨부한 도면을 참고하여 실시예에 대하여 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"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구조를 개재하지 않은 것을 의미한다.
본 명세서에서 "면내 위상차(Re)"는 하기 식 1로 표시되고, "두께 방향 위상차(Rth)"는 하기 식 2로 표시되고, "이축성 정도(NZ)"는 하기 식 3으로 표시된다:
<식 1>
Re = (nx - ny) x d
(상기 식 1에서, nx, ny는 파장 550nm에서 각각 폴리에스테르 기재 필름의 지상축 방향, 진상축 방향의 굴절률이고, d는 해당 폴리에스테르 기재 필름의 두께(단위:nm)이다).
<식 2>
Rth = ((nx + ny)/2 - nz) x d
(상기 식 2에서, nx, ny, nz는 파장 550nm에서 각각 폴리에스테르 기재 필름의 지상축 방향, 진상축 방향, 두께 방향의 굴절률이고, d는 해당 폴리에스테르 기재 필름의 두께(단위:nm)이다).
<식 3>
NZ = (nx - nz)/(nx - ny)
(상기 식 3에서, nx, ny, nz는 파장 550nm에서 각각 폴리에스테르 기재 필름의 지상축 방향, 진상축 방향, 두께 방향의 굴절률이다).
본 명세서에서 폴리에스테르 기재 필름, 프라이머층, 코팅층 각각의 굴절률은 프리즘 커플러 방법(Metricon 2010/M)으로 측정한 파장 620nm 내지 640nm, 바람직하게는 파장 630nm 내지 640nm, 더 바람직하게는 파장 633nm에서의 굴절률을 의미한다. 특히, 본 발명은 하기 도 3 내지 도 4, 및 도 5에서와 같이 종래 광원 대비 발광 피크가 상이한 고 색재현율 광원을 사용하므로 상술 파장 범위에서의 굴절률을 고려하였다.
본 명세서에서 "(메트)아크릴"은 아크릴 및/또는 메타아크릴을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는, 고 색재현율 광원, 액정패널, 및 액정패널의 시인측에 배치된 편광판을 포함하고, 상기 편광판은 편광자 및 편광자 보호필름을 포함할 수 있다. 상기 편광자 보호필름은 파장 550nm에서 면내 위상차가 8,000nm 이상인 폴리에스테르 기재 필름, 및 상기 기재 필름 일면에 형성된 프라이머층을 포함하고, 상기 프라이머층 일면에 상기 프라이머층 대비 굴절률이 낮은 코팅층이 더 형성될 수 있다. 따라서, 본 실시예의 액정표시장치는 고 색재현율 광원에 의해 화질을 좋게 하고 광 이용 효율을 높이면서도, 상기 편광자 보호필름에 의해 무지개 무라가 시인되지 않게 하거나 무지개 무라가 시인되는 최초의 측면 각도를 높일 수 있다. 예를 들면, 본 실시예의 액정표시장치는 무지개 무라가 시인되는 최초의 측면 각도가 62° 이상, 바람직하게는 62° 이상 내지 70° 이하, 예를 들면 62°, 63°, 64°, 65°, 66°, 67°, 68°, 69°, 70°가 될 수 있다. 상기 "시인측"은 액정패널에 대해 고 색재현율 광원 대비 반대측으로서, 액정표시장치의 화면 쪽을 의미한다.
편광판을 도 1을 참고하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판의 단면도이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 편광판(100)은 편광자(110), 및 편광자 보호필름(120)을 포함할 수 있다.
편광자(110)는 액정패널로부터의 입사광을 편광시킨 후 편광자 보호필름(120)으로 출사시킬 수 있다. 편광자(110)는 당업자에게 알려진 통상의 편광자를 포함할 수 있다. 구체적으로, 편광자는 폴리비닐알콜계 필름을 1축 연신하여 제조되는 폴리비닐알콜계 편광자 또는 폴리비닐알콜계 필름을 탈수하여 제조되는 폴리엔계 편광자를 포함할 수 있다. 편광자(110)는 두께가 5㎛ 내지 40㎛, 예를 들면 5㎛, 10㎛, 15㎛, 20㎛, 25㎛, 30㎛, 35㎛, 40㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 액정표시장치에 사용될 수 있다.
편광자 보호필름(120)은 편광자(110) 상에 형성되어, 편광자(110)를 보호할 수 있다. 편광자 보호필름(120)은 폴리에스테르 기재 필름(121), 프라이머층(122), 및 코팅층(123)을 포함할 수 있다. 편광자 보호필름(120)은 편광자(110)로부터 폴리에스테르 기재 필름(121), 프라이머층(122), 및 코팅층(123)이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다.
폴리에스테르 기재 필름(121)은 편광자(110) 상에 형성되어, 편광자(110)를 보호할 수 있다.
폴리에스테르 기재 필름(121)은 연신된 위상차 필름이 될 수 있다. 폴리에스테르 기재 필름(121)은 연신된 위상차 필름이 됨으로써 고 색재현율 광원 사용시 무지개 무라 시인을 어느 정도는 억제할 수 있다. 폴리에스테르 기재 필름이 무연신의 필름일 경우 폴리에스테르 기재 필름의 복굴절성으로 고 색재현율 광원 사용시 무지개 무라가 상당히 발생한다.
폴리에스테르 기재 필름(121)은 파장 550nm에서 면내 위상차가 8,000nm 이상, 구체적으로 8,000nm 이상, 8,000nm 초과, 8,100nm 이상, 10,000nm 이상, 10,100nm 내지 15,000nm, 예를 들면 10,100nm, 10,500nm, 11,000nm, 11,500nm, 12,000nm, 12,500nm, 13,000nm, 13,500nm, 14,000nm, 14,500nm, 15,000nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 무지개 무라가 시인되지 않게 할 수 있고, 파장에 따른 위상차 값의 차이를 최소화할 수 있고, 무지개 무라 시인 억제 효과가 있을 수 있다. 폴리에스테르 기재 필름(121)은 1축 연신 필름으로서 예를 들면 TD 1축 연신 필름으로 3배 내지 10배로 연신시켜 제조될 수 있고, 연신 후에 tension-relaxation을 통해 기재 필름의 결정화 및 열안정화시킬 수 있다. tension-relaxation은 폴리에스테르 기재 필름을 TD 연신비 0 초과 내지 3배 이하, 구체적으로 0.1배 내지 2배, 0.1배 내지 1배로 고온 구체적으로 100℃ 내지 300℃에서 1초 내지 2시간 동안 처리하는 것을 포함할 수 있다.
폴리에스테르 기재 필름(121)은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차가 15,000nm 이하, 구체적으로 3,000nm 내지 15,000nm, 5,000nm 내지 15,000nm, 8,000nm 내지 12,000nm, 9,000nm 내지 12,000nm, 예를 들면 9,000nm, 9,500nm, 10,000nm, 10,500nm, 11,000nm, 11,500nm, 12,000nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 무지개 무라가 시인되지 않게 할 수 있고, 파장에 따른 위상차 값의 차이를 최소화할 수 있다. 폴리에스테르 기재 필름(121)은 파장 550nm에서 이축성 정도가 1.8 이하, 바람직하게는 1.1 내지 1.8, 1.2 내지 1.8, 1.3 내지 1.8, 예를 들면 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8이 될 수 있다. 상기 범위에서, 무지개 무라가 시인되지 않게 할 수 있고, 파장에 따른 위상차 값의 차이를 최소화할 수 있다.
폴리에스테르 기재 필름(121)은 파장 550nm에서 nx, ny　모두가 1.65 미만 또는 nx, ny 모두가 1.65 이상이 아니어서, 편광자 보호필름으로 사용시 입사각 및 파장에 따라 위상차값의 변화로 인한 복굴절에 의해 무지개 무라가 발생하지 않을 수 있다. 일 구체예에서, nx는 1.65 이상 구체적으로 1.67 내지 1.75이고, ny는 1.45 내지 1.55가 될 수 있다. 다른 구체예에서, ny는 1.65 이상 구체적으로 1.67 내지 1.72, 더 구체적으로 1.69 내지 1.72이고, nx는 1.45 내지 1.55가 될 수 있다. 이때, nx와 ny의 차이의 절대값(｜nx-ny｜)은 0.1 내지 0.2, 구체적으로 0.12 내지 0.18, 예를 들면 0.12, 0.13, 0.14, 0.15, 0.16, 0.17, 0.18이 되도록 함으로써, 시야각을 보다 개선할 수 있고, 무지개 무라가 발생하지 않게 할 수 있다.
폴리에스테르 기재 필름(121)은 굴절률이 1.3 내지 1.7, 구체적으로 1.4 내지 1.6, 1.5 내지 1.7, 1.5 내지 1.6, 예를 들면 1.5, 1.51, 1.52, 1.53, 1.54, 1.55, 1.56, 1.57, 1.58, 1.59, 1.6이 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광자 보호필름의 기재 필름으로 사용될 수 있고, 프라이머층과의 굴절률 제어가 용이하며, 폴리에스테르 기재 필름의 투과율을 높일 수 있다.
폴리에스테르 기재 필름(121)은 광학적으로 투명한 폴리에스테르 수지로 형성된 필름일 수 있다. 구체적으로, 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 폴리부틸렌나프탈레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 폴리에스테르 기재 필름(121)은 두께가 25㎛ 내지 500㎛, 바람직하게는 25㎛ 내지 200㎛, 예를 들면 25㎛, 30㎛, 35㎛, 40㎛, 45㎛, 50㎛, 55㎛, 60㎛, 65㎛, 70㎛, 75㎛, 80㎛, 85㎛, 90㎛, 95㎛, 100㎛, 105㎛, 110㎛, 115㎛, 120㎛, 125㎛, 130㎛, 135㎛, 140㎛, 145㎛, 150㎛, 155㎛, 160㎛, 165㎛, 170㎛, 175㎛, 180㎛, 185㎛, 190㎛, 195㎛, 200㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광자 보호필름으로 사용될 수 있다.
프라이머층(122)은 폴리에스테르 기재 필름(121) 상에 형성되어, 폴리에스테르 기재 필름(121)의 접착성을 높여 편광자(120) 또는 코팅층(123)이 잘 접착되도록 할 수 있다. 프라이머층(122)은 폴리에스테르 기재 필름(121)에 직접적으로 형성되어 있다. 트리아세틸셀룰로스 필름은 프라이머층을 포함하지 않아도 편광자에 잘 접착되지만, 폴리에스테르 기재 필름은 편광자에 잘 접착되지 않아서 프라이머층에 의해 폴리에스테르 기재 필름을 개질시킴으로써 편광자에 접착될 수 있다.
프라이머층(122)은 굴절률이 1.0 내지 1.6, 구체적으로 1.1 내지 1.6, 1.2 내지 1.6, 1.3 내지 1.6, 1.4 내지 1.6, 1.5 내지 1.6, 예를 들면 1.5, 1.51, 1.52, 1.53, 1.54, 1.55, 1.56, 1.57, 1.58, 1.59, 1.6이 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학 필름에 사용 가능하고, 기재 필름 대비 적정 굴절률을 가져 편광자 보호필름의 투과율을 높일 수 있다. 프라이머층은 두께가 1nm 내지 200nm, 구체적으로 60nm 내지 200nm, 예를 들면 60nm, 70nm, 80nm, 90nm, 100nm, 110nm, 120nm, 130nm, 140nm, 150nm, 160nm, 170nm, 180nm, 190nm, 200nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학필름에 사용 가능하고, 기재 필름 대비 적정 굴절률을 갖도록 하여 편광자 보호필름의 투과율을 높일 수 있고, brittle 현상이 없게 할 수 있다.
프라이머층(122)은 우레탄기를 포함하지 않는 비-우레탄계 프라이머층이 될 수 있다. 구체적으로, 프라이머층은 폴리에스테르, 아크릴 등의 수지 또는 모노머를 포함하는 프라이머층용 조성물로 형성될 수 있다. 이들 모노머의 혼합 비율(예:몰비)을 제어함으로써 상기 굴절률을 제공할 수 있다. 프라이머층용 조성물은 UV 흡수제, 대전방지제, 소포제, 계면활성제 등의 첨가제를 1종 이상 더 포함할 수도 있다.
도 1은 폴리에스테르 기재 필름(121)의 일면에 프라이머층(122)이 형성된 경우를 도시하였으나, 폴리에스테르 기재 필름(121)의 양면에 프라이머층(122)이 형성되는 경우도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
코팅층(123)은 프라이머층(122) 상에 형성되어 편광자(110)를 보호할 수 있다. 코팅층(123)은 프라이머층(122)의 광출사면에 형성되어, 폴리에스테르 기재 필름(121), 프라이머층(122)을 순차적으로 통과한 광을 투과시킬 수 있다. 코팅층(123)은 프라이머층(122)에 직접적으로 형성되어 있다.
코팅층(123)은 프라이머층(122) 대비 굴절률은 낮지만 두께가 두껍다. 이를 통해, 고 색재현율로부터 출사된 광이 폴리에스테르 기재 필름(121), 프라이머층(122)을 순차적으로 통과하더라도 무지개 무라가 시인되지 않게 할 수 있다. 코팅층(123)은 굴절률이 1.0 내지 1.6, 구체적으로 1.30 내지 1.47, 보다 구체적으로 1.30 내지 1.45, 예를 들면 1.30, 1.31, 1.32, 1.33, 1.34, 1.35, 1.36, 1.37, 1.38, 1.39, 1.40, 1.41, 1.42, 1.43, 1.44, 1.45가 될 수 있다. 코팅층(123)은 두께가 1.0㎛ 내지 10.0㎛, 구체적으로 3.0㎛ 내지 7.0㎛, 예를 들면 3.0㎛, 3.5㎛, 4.0㎛, 4.5㎛, 5.0㎛, 5.5㎛, 6.0㎛, 6.5㎛, 7.0㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 고 색재현율 광원 사용시 무지개 무라가 시인되지 않게 할 수 있다. 특히, 통상의 저굴절층을 포함하는 반사방지필름의 경우 저굴절층의 두께가 1㎛ 미만이어서 편광판에 포함시키더라도 무지개 무라 시인 개선 효과가 크지 않다.
코팅층(123), 프라이머층(122), 폴리에스테르 기재 필름(121)은 하기 식 4의 관계가 성립될 수 있다: 상기 범위에서, 고 색재현율 광원을 포함하고 고연신의 위상차가 높은 폴리에스테르 기재 필름 사용시 무지개 무라가 시인되지 않을 수 있다:
<식 4>
n1 ＜ n2 ＜ n3
(상기 식4에서, n1은 코팅층의 굴절률, n2는 프라이머층의 굴절률, n3은 폴리에스테르 기재필름의 굴절률).
코팅층(123), 프라이머층(122), 폴리에스테르 기재 필름(121)은 하기 식 5의 관계가 바람직할 수 있다: 상기 범위에서, 편광자 보호필름의 기계적 강도가 높고 고 색재현율 광원을 포함하고 고연신의 위상차가 높은 폴리에스테르 기재 필름 사용시 무지개 무라가 시인되지 않을 수 있다;
<식 5>
T2 ＜ T1 ＜ T3
(상기 식5에서, T1은 코팅층의 두께, T2는 프라이머층의 두께, T3은 폴리에스테르 기재 필름의 두께).
코팅층(123)은 상기 코팅층의 굴절률을 구현할 수 있는 코팅층용 조성물로 형성될 수 있다. 예를 들면, 코팅층용 조성물은 파장 589nm에서 굴절률 1.5 이하 예를 들면 굴절률 1.2 내지 1.6, 1.3 내지 1.6, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6의 모노머 또는 올리고머와, 개시제를 포함할 수 있다. 코팅층의 굴절률에 영향을 주지 않는 한, 굴절률 1.6 초과의 모노머 또는 올리고머를 소정량 더 포함할 수도 있다. 또한, 코팅층용 조성물은 실리콘계 첨가제, 불소계 첨가제 등을 더 포함할 수도 있다. 상기 모노머 또는 올리고머는 특별히 제한되지 않지만, (메트)아크릴계, 에폭시계 등이 될 수 있다.
편광자 보호필름(120)은 가시광 영역(예:파장 380nm 내지 780nm)에서 광투과도가 80% 이상 구체적으로 85% 내지 95%, 예를 들면 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%가 될 수 있다. 편광자 보호필름(120)은 두께가 50㎛ 내지 200㎛, 예를 들면 50㎛, 55㎛, 60㎛, 65㎛, 70㎛, 75㎛, 80㎛, 85㎛, 90㎛, 95㎛, 100㎛, 105㎛, 110㎛, 115㎛, 120㎛, 125㎛, 130㎛, 135㎛, 140㎛, 145㎛, 150㎛, 155㎛, 160㎛, 165㎛, 170㎛, 175㎛, 180㎛, 185㎛, 190㎛, 195㎛, 200㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있다. 편광자 보호필름(120)은 폴리에스테르 기재 필름(121)과 실질적으로 동일한 면내 위상차, 두께 방향 위상차 및 이축성 정도를 가질 수 있다.
편광판(100)은 두께가 150㎛ 내지 400㎛, 예를 들면 150㎛, 155㎛, 160㎛, 165㎛, 170㎛, 175㎛, 180㎛, 185㎛, 190㎛, 195㎛, 200㎛, 205㎛, 210㎛, 215㎛, 220㎛, 225㎛, 230㎛, 235㎛, 240㎛, 245㎛, 250㎛, 255㎛, 260㎛, 265㎛, 270㎛, 275㎛, 280㎛, 285㎛, 290㎛, 295㎛, 300㎛, 305㎛, 310㎛, 315㎛, 320㎛, 325㎛, 330㎛, 335㎛, 340㎛, 345㎛, 350㎛, 355㎛, 360㎛, 365㎛, 370㎛, 375㎛, 380㎛, 385㎛, 390㎛, 395㎛, 400㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학표시장치에 사용될 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 편광자(110)와 폴리에스테르 기재 필름(121) 사이에는 접착제층이 형성되어 편광자를 폴리에스테르 기재 필름에 접착시킬 수 있다. 접착제층은 당업자에게 알려진 통상의 접착제(수계 또는 광경화계)를 포함한다.
또한, 도 1에서 도시되지 않았지만, 편광자(110)의 다른 일면에도 광학 필름이 형성될 수 있다. 광학 필름은 편광자를 보호하거나 광학 보상 기능을 제공할 수 있다. 광학 필름은 광학적으로 투명한 수지로 형성된 필름이 될 수 있다. 수지는 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 및 폴리이미드 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 광학 필름은 상술한 수지의 변성 후 제조된 필름을 포함할 수도 있다. 상기 변성은 공중합, 브랜칭, 가교 결합, 또는 분자 말단의 변성 등을 포함할 수 있다.
도 2를 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판을 설명한다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판의 단면도이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판(200)은 코팅층(123) 상에 기능성층(124)이 더 형성된 편광자 보호필름(120')을 포함하는 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판(100)과 실질적으로 동일하다. 기능성층(124)은 편광판에 추가적인 기능을 제공할 수 있다.
기능성층(124)은 반사방지(anti-reflection), 저반사(low reflection), 하드코팅(hard coating), 눈부심 방지(anti-glare), 내지문성(anti-finger), 방오(anti-contamination), 확산 및 굴절 기능 중 하나 이상을 제공할 수 있다. 바람직하게는, 기능성층은 하드코팅층을 포함할 수 있다. 본 발명의 편광판에서, 프라이머층, 코팅층은 경도가 낮아서 액정표시장치의 최외곽에 사용시 문제점이 있을 수 있다. 따라서, 기능성층으로 하드코팅층이 추가된다. 이때 하드코팅층 두께는 1㎛ 미만, 바람직하게는 0㎛ 초과 950nm 이하가 될 수 있고, 하드코팅 굴절률이 1.40 내지 1.58, 예를 들면, 1.40, 1.41, 1.42, 1.43, 1.44, 1.45, 1.46, 1.47, 1.48, 1.49, 1.50, 1.51, 1.52, 1.53, 1.54, 1.55, 1.56, 1.57, 1.58이 될 때, 무지개 무라 시인이 되지 않게 할 수 있다.
하드코팅층은 프라이머층, 코팅층에 대해 하드코팅 기능을 보완할 수 있다.
고 색재현율 광원은 액정패널의 하부에 배치되어, 광을 제공함으로써 액정표시장치를 구동시킬 수 있다.
고 색재현율 광원은 CIE 1031 x, y, 색도도에서 NTSC(national television system committee) 또는 s-RGB에 의한 색재현율 약 95% 이상, 구체적으로 약 95% 내지 약 120%, 예를 들면 약 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 100%, 101%, 102%, 103%, 104%, 105%, 106%, 107%, 108%, 109%, 110%, 111%, 112%, 113%, 114%, 115%, 116%, 117%, 118%, 119%, 120%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 액정표시장치의 화질을 좋게 하고 광 이용 효율을 높일 수 있다.
일 구체예에서, 고 색재현율 광원은 양자점(quantum dot) 광원 및 금속 불화물 적색 형광체 광원 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 금속 불화물 적색 형광체 광원 구체적으로 KSF(K2SiF6:Mn4 +) 형광체 또는 KTF(K2TiF6:Mn4 +) 형광체 함유 광원 등을 포함할 수 있다. 양자점 광원은 구체적으로 카드뮴(Cd)이 없는 (Cd-free) 광원일 수 있다. 도 3은 양자점 광원으로부터 발광되는 광의 파장에 따른 광의 강도를 나타낸 것이다. 도 4는 KSF 형광체 광원으로부터 발광되는 파장에 따른 광의 강도를 나타낸 것이다. 도 5는 종래 YAG 형광체를 포함하는 백색 광원의 파장에 따른 광의 강도를 나타낸 것이다. 도 5에서와 같이, 종래 YAG 형광체를 포함하는 백색 광원으로부터 발광되는 광은 파장 400nm 내지 450nm 영역에서 최대 발광 피크를 나타낸 후 광의 강도가 연속적으로 감소하는 경향을 나타낸다. 그러나, 도 3, 도 4에서와 같이, 고 색재현율 광원으로부터 발광되는 광은 파장 400nm 내지 500nm을 포함하는 청색 영역, 파장 500nm 내지 600nm을 포함하는 녹색 영역, 파장 600nm 내지 700nm을 포함하는 적색 영역 각각의 영역에서 최대 발광 피크를 나타낸다.
액정패널은 고 색재현율 광원으로부터 입사된 광을 편광판으로 투과시킬 수 있다. 액정패널은 제1기판, 제2기판, 및 제1기판과 제2기판 사이에 고정되는 액정층을 포함할 수 있다. 액정패널은 VA(vertical alignment) 모드, PVA(patterned vertical alignment) 모드 또는 S-PVA(super-patterned vertical alignment) 모드를 채용할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
액정표시장치는 액정패널에 대해 시인측 면의 반대면 즉 액정패널과 고 색재현율 광원 사이에도 편광판이 포함될 수 있다. 편광판은 당업자에게 알려진 통상의 편광판을 포함할 수 있다.
액정표시장치는 액정표시장치에서 통상적으로 포함되는 도광판, 반사판, 광학시트 등을 더 포함할 수 있다. 도광판, 반사판, 광학시트에 대한 상세 내용은 당업자에게 알려진 바와 같다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다.
실시예 1
폴리비닐알콜 필름(두께:30㎛, 중합도:2400, 비누화도:99.0%, VF-PE3000, 일본 쿠라레이사)을 25℃ 수용액에서 팽윤하고, 30℃의 요오드 이온 함유 염착조에서 염착하면서 연신시켰다. 염착시킨 폴리비닐알콜 필름을 55℃ 붕산 수용액에서 추가 연신하여, 최종 연신율이 6배가 되도록 하였다. 얻은 폴리비닐알콜 필름을 50℃ 챔버에서 3분 동안 건조시켜 편광자(두께:12㎛)를 제조하였다.
폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(파장 550nm에서 Re:8,300nm, Rth:9,300nm, NZ:1.58, 두께:80㎛, 굴절률:1.58, 제조사:TOYOBO, 제품명:TA044)의 양면에 프라이머층 형성용 조성물을 코팅하고 건조시켜 프라이머층(두께:90nm, 굴절률:1.52)을 형성하였다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 위상차는 Axoscan(AxoMetric社)를 사용하여 파장 550nm에서 측정하였다.
하기 표 1의 성분을 하기 표 1의 함량(단위:중량부)으로 포함하는 조성물을 메틸에틸케톤에 동일 중량부로 배합하고 교반하여 코팅층용 조성물을 제조하였다. 얻은 코팅층용 조성물을 상기 프라이머층 일면에 바코터를 이용하여 두께가 3.0㎛가 되도록 코팅하고, 건조 오븐에서 85℃에서 1분 동안 건조시켜 메틸에틸케톤을 제거한 다음, 메탈 할라이드 노광기를 이용하여 800mJ/cm2으로 노광시켜 코팅층(두께:3.0㎛, 굴절률:1.362)을 형성함으로써, 편광자 보호필름을 제조하였다.
상기 제조한 편광자의 일면에 상기 제조한 편광자 보호필름을 코팅층이 최외곽에 배치되도록 접착층에 의해 접착시키고, 편광자의 다른 일면에 시클로올레핀폴리머 필름(제온사)을 접착층에 의해 접착시켜 편광판을 제조하였다. 접착층은 두께 2㎛이고 UV 경화형 접착제를 사용하였다.
고 색재현율 광원으로 KSF 광원(NTSC에 의한 색재현율:95%), 액정패널을 포함하는 TV 모델(Sharp(사) Model: LC52US30)에서, 액정패널의 시인측에 상기 제조한 편광판을 코팅층이 최상위(시인측)에 가도록 배치하고, 액정패널의 시인측 반대면에는 상기 TV 모델에 장착되어 있는 편광판을 그대로 사용하였다.
액정패널의 시인측을 기준으로 정면을 0°, 좌측 끝 지점을 90°, 우측 끝 지점을 90°라고 할 때, 광원 구동시 정면으로부터 좌측 또는 우측으로 이동하면서 무지개 무라가 육안으로 시인되는 최초의 각도를 표 1에 나타내었다.
실시예 2 내지 실시예 5
실시예 1에서, 하기 표 1과 같이 코팅층의 조성을 변경하여, 코팅층의 굴절률을 변경시킨 것을 제외하고는 동일한 방법으로 무지개 무라가 육안으로 시인되는 최초의 각도를 표 1에 나타내었다.
비교예 1
실시예 1에서, 코팅층을 형성하지 않은 것을 제외하고는 동일한 방법으로 무지개 무라가 육안으로 시인되는 최초의 각도를 표 1에 나타내었다.
비교예 2 내지 비교예 3
실시예 1에서, 하기 표 1과 같이 코팅층의 조성을 변경하여, 코팅층의 굴절률을 변경시킨 것을 제외하고는 동일한 방법으로 무지개 무라가 육안으로 시인되는 최초의 각도를 표 1에 나타내었다.
비교예 4
실시예 1에서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 대신에 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(파장 550nm에서 Re:3,300nm, Rth:9,800nm, NZ:2.8, 두께:100㎛, 굴절률:1.64, 제조사: TOYOBO사, 제품명:A4300)을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 무지개 무라가 육안으로 시인되는 최초의 각도를 표 1에 나타내었다.
Figure PCTKR2017006583-appb-T000001
*굴절률1: 해당 성분의 파장 633nm에서의 굴절률.
*코팅층의 굴절률2: 코팅층의 파장 633nm에서의 굴절률.
*프라이머층의 굴절률3: 프라이머층의 파장 633nm에서의 굴절률.
*HRI-85:대림화학; TRD-800PB:신아티앤씨; PP-011, M1122, M600: 이상 미원; OF-136, OF-135, MY-132, MY-131: 이상 MYPOLYMERS; BYK UV-3530, TPO: 이상 BASF사.
상기 표 1에서와 같이, 본 발명의 액정표시장치는 고 색재현율 광원과 위상차가 높은 폴리에스테르 기재 필름을 사용하더라도 무지개 무라 최초 시인 각도가 현저하게 높았다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (12)

  1. 고 색재현율 광원, 액정패널, 및 상기 액정패널의 시인측에 배치된 편광판을 포함하고,
    상기 편광판은 편광자 및 편광자 보호필름을 포함하고,
    상기 편광자 보호필름은 파장 550nm에서 하기 식 1의 면내 위상차(Re)가 8,000nm 이상인 폴리에스테르 기재 필름, 및 상기 폴리에스테르 기재 필름의 적어도 일면에 형성된 프라이머층을 포함하고,
    상기 프라이머층 일면에 상기 프라이머층 대비 굴절률이 낮은 코팅층이 더 형성된 것인, 액정표시장치:
    <식 1>
    Re = (nx - ny) x d
    (상기 식 1에서, nx, ny는 파장 550nm에서 각각 폴리에스테르 기재 필름의 지상축 방향, 진상축 방향의 굴절률이고, d는 해당 폴리에스테르 기재 필름의 두께(단위:nm)이다).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고 색재현율 광원은 CIE 1031 x, y, 색도도에서 NTSC(national television system committee)에 의한 색재현율 95% 이상인 것인, 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고 색재현율 광원은 양자점(quantum dot) 광원 및 금속 불화물 적색 형광체 광원 중 하나 이상을 포함하는 것인, 액정표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 금속 불화물 적색 형광체 광원은 KSF(K2SiF6:Mn4 +) 형광체 또는 KTF(K2TiF6:Mn4+) 형광체 함유 광원을 포함하는 것인, 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층은 상기 프라이머층 대비 두께가 두꺼운 것인, 액정표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층, 프라이머층, 폴리에스테르 기재 필름은 하기 식 4 및 하기 식 5의 관계를 갖는 것인, 액정표시장치:
    <식 4>
    n1 < n2 < n3
    (상기 식 4에서, n1은 코팅층의 굴절률, n2는 프라이머층의 굴절률, n3은 폴리에스테르 기재필름의 굴절률),
    <식 5>
    T2 < T1 < T3
    (상기 식5에서, T1은 코팅층의 두께, T2는 프라이머층의 두께, T3은 폴리에스테르 기재 필름의 두께).
  7. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층은 굴절률이 1.0 내지 1.6이고, 상기 코팅층은 두께가 1.0㎛ 내지 10.0㎛인 것인, 액정표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프라이머층은 굴절률이 1.0 내지 1.6이고, 프라이머층은 두께가 1nm 내지 200nm인 것인, 액정표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 기재 필름은 굴절률이 1.3 내지 1.7인 것인, 액정표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 기재 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 폴리부틸렌나프탈레이트 중 하나 이상으로 형성된 것인, 액정표시장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층 일면에 기능성층이 더 형성된 것인, 액정표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기능성층은 반사방지, 저반사, 하드코팅, 눈부심 방지, 내지문성, 방오, 확산 및 굴절 기능 중 하나 이상을 포함하는 것인, 액정표시장치.
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