WO2018124699A1 - 편광자 보호 필름, 이를 포함하는 편광판, 상기 편광판을 포함하는 액정 디스플레이 장치, 및 편광자 보호 필름용 코팅 조성물 - Google Patents

편광자 보호 필름, 이를 포함하는 편광판, 상기 편광판을 포함하는 액정 디스플레이 장치, 및 편광자 보호 필름용 코팅 조성물 Download PDF

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polarizer protective
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polarizer
acrylate
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장영래
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Definitions

  • Polarizer protective film a polarizing plate comprising the same, a liquid crystal display device comprising the polarizing plate, and a coating composition for a polarizer protective film
  • the present invention relates to a polarizer protective film, a polarizing plate comprising the same, a liquid crystal display device including the polarizing plate, and a coating composition for a polarizer protective film. More specifically, the light absorbs light in a specific wavelength range, A coating composition capable of producing a polarizer protective film that emits light, and in particular, can improve visibility of a laser pointer, but can exhibit excellent physical and optical properties, a polarizer protective film manufactured using the same, and a polarizer protective film. It relates to a polarizing plate comprising, and a liquid crystal display device comprising the polarizing plate. Background Art
  • Liquid crystal display is one of the most widely used flat panel display.
  • a liquid crystal display device has a structure in which a liquid crystal layer is enclosed between a TFT (Thin Film Transistor) array substrate and a color filter substrate.
  • TFT Thin Film Transistor
  • the arrangement of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer enclosed therebetween is changed, and an image is displayed using the same.
  • the present invention improves the visibility of the laser pointer at low cost by improving the protective film of the lower polarizing plate among the elements included in the liquid crystal display device (LCD) without changing the backlight or the color filter, while providing excellent physical and optical characteristics.
  • a base material and a photocurable resin layer provided on at least one surface of the base material
  • the photocurable resin layer contains a cured product of the photocurable binder and a dye;
  • the maximum absorption wavelength is 520 nm to 540 nm and the maximum excitation wavelength is 540 nm to 600 nm; Or the maximum absorption wavelength is 610 nm to 660 nm and the maximum excitation wavelength is 640 nm to 680 nm;
  • polarizer protective film on at least one surface of the polarizer, It provides a polarizing plate.
  • It provides a liquid crystal display device comprising the polarizing plate.
  • a binder comprising a photocurable functional group
  • a polarizing plate comprising the same, a liquid crystal display device, and a coating composition for a polarizer protective film, the visibility of the laser pointer degraded due to the backlight in the LCD can be significantly improved.
  • the polarizer protective film of this invention contains a base material and the photocurable resin layer provided in at least one surface of the said base material;
  • the photocurable resin layer comprises a cured product of the photocurable binder and a dye;
  • the maximum absorption wavelength is 520 nm to 540 nm and the maximum excitation wavelength is 540 nm to 600 nm; Or the maximum absorption wavelength is 610iim to 660nm, and the maximum excitation wavelength is 640nm to 680mn.
  • the polarizing plate of this invention is a polarizer; And the polarizer protective film on at least one surface of the polarizer.
  • the liquid crystal display device of this invention contains the said polarizing plate.
  • the coating composition for polarizer protective films of this invention is a binder containing a photocurable functional group; At least one dye selected from the group consisting of compounds having a maximum absorption wavelength of 520 nm to 540 nm, a maximum excitation wavelength of 540 nm to 600 nm, and a compound having a maximum absorption wavelength of 610 nm to 660 nm, and a maximum excitation wavelength of 640 nm to 680 nm; Photopolymerization initiator; And solvents.
  • 'top surface' refers to a surface disposed to face the viewer when the polarizer is mounted on a device such as a liquid crystal display. And, 'top' means the direction toward the viewer when the polarizer is mounted on the device. Conversely, 'bottom' or 'bottom' refers to a face or direction disposed so as to face away from the viewer when the polarizer is mounted on the device.
  • the maximum absorption wavelength means the wavelength at which the maximum absorption occurs in the absorption spectrum of the dye
  • the maximum excitation wavelength means that the dye releases energy from the excited state (excited state) back to the ground state.
  • a binder including a photocurable functional group; At least one dye selected from the group consisting of compounds having a maximum absorption wavelength of 520 nm to 540 nm, a maximum excitation wavelength of 540 nm to 600 nm, and a compound having a maximum absorption wavelength of 610 nm to 660 nm, and a maximum excitation wavelength of 640 nm to 680 nm; Photopolymerization initiator; And it provides a coating composition for a polarizer protective film containing a solvent.
  • the polarizer exhibits a property capable of extracting only light vibrating in one direction from light incident while vibrating in various directions
  • the coating composition for polarizer protective film of the present invention is used for protecting the polarizer from the outside. It is for manufacturing the polarizer protective film used on at least one surface of the polarizer, Preferably it is used as the lower protective film of the said polarizer.
  • polarizer protective films include polyester such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene such as ethylene vinyl acetate (EVA), cyclic olefin polymer (cyclic olefin polymer) , COP), cyclic olefin copolymer (COC), polyacrylate (PAC), polycarbonate (PC), polyethylene (PE), polymethyl methacrylate (polymethylmethacrylate, PMMA) ), Polyetheretherketon (PEEK), polyethylenenaphthalate (PEN), polyetherimide (PEI), polyimide (PI), methyl methacrylate (MMA), fluorine-based resin or triacetylcell
  • PET polyethylene terephthalate
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • EVA cyclic olefin polymer
  • COC cyclic olefin copolymer
  • PAC polyacrylate
  • PC polycarbonate
  • PE polyethylene
  • PE polymethyl methacrylate
  • PMMA polymethyl methacryl
  • triacetylsalose (TAC) films are particularly used because of their excellent optical properties.
  • the present invention does not change the basic structure of the backlight, color filter or LCD.
  • the polarizer protective film formed using the coating composition of the present invention exhibits characteristic light absorption and emission characteristics according to the wavelength region, and may contribute to increase the visibility of the laser pointer.
  • the coating composition for polarizer protective film of this invention is a binder containing a photocurable functional group; At least one dye selected from the group consisting of compounds having a maximum absorption wavelength of 520 nm to 540 nm, a maximum excitation wavelength of 540 nm to 600 nm, and a compound having a maximum absorption wavelength of 610 nm to 660 nm, and a maximum excitation wavelength of 640 nm to 680 nm; Photopolymerization initiator; And solvents.
  • the binder including the photocurable functional group is not particularly limited as long as it is a compound containing an unsaturated functional group capable of causing a polymerization reaction by ultraviolet rays.
  • the photocurable functional group may be a (meth) acrylate group, an allyl group, an acryloyl group, Or a compound containing a vinyl group.
  • the binder including the photocurable functional group may be at least one selected from the group consisting of a polyfunctional acrylate monomer, a ' multifunctional acrylate oligomer, and a polyfunctional acrylate-based elastic polymer. Can be.
  • the acrylate-based means not only acrylate, but also methacrylate, or a derivative in which a substituent is introduced into acrylate or methacrylate.
  • the multifunctional acrylate monomer means that the acrylate-based functional group contains two or more and the weight average molecular weight is less than l, 000g / mol. More specifically, for example, nucleic acid diol diacrylate (HDDA), tripropylene glycol diacrylate (TPGDA), ethylene glycol diacrylate (EGDA), trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), trimethyl Triacrylate (TMPEOTA), glycerin propoxylated triacrylate (GPTA), pentaerythritol tri (tetra) acrylate (PETA), or dithiarytree to nuxaacrylate (DPHA);
  • the coating composition of the present invention is not limited thereto.
  • the polyfunctional acrylate monomer crosslinks with each other, or crosslinks with a polyfunctional acrylate oligomer and a polyfunctional acrylate-based elastomer, which will be described later, to provide a constant pencil strength and wear resistance to a protective film.
  • the polyfunctional acrylate monomers may be used alone or in combination with each other.
  • the polyfunctional acrylate oligomer is an oligomer comprising two or more acrylate functional groups, and has a weight average molecular weight of about 1,000 to about 10,000 g / mol, or about 1,000 to about 5,000 g / mol, Or from about 1,000 to about 3,000 g / nl.
  • the multifunctional acrylate oligomer is N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N
  • the acrylate oligomer As measured by ASTM D638, it may have an elongation of about 5 to about 200%, or about 5 to about 100%, or about 10 to about 50%.
  • the elongation of the acrylate oligomer When the elongation of the acrylate oligomer has the above range, it can exhibit more flexibility and elasticity without deteriorating mechanical properties.
  • the polyfunctional acrylate-based oligomer that satisfies the elongation range as described above is excellent in flexibility and elasticity to form the polyfunctional acrylate monomer and the polyfunctional acrylate-based elastomer and a cured resin, which will be described later. Layered flexibility, curl characteristics and the like can be imparted to the film.
  • the multifunctional acrylate oligomer is modified with at least one of urethane, ethylene oxide, propylene oxide, or caprolactone It may be an acrylate oligomer.
  • flexibility may be further imparted to the multifunctional acrylate oligomer by modification, thereby increasing curl characteristics and flexibility of the protective film.
  • the polyfunctional acrylate oligomer may be used alone or in combination of different kinds.
  • the multifunctional acrylate-based elastic polymer is excellent in flexibility and elasticity, a polymer containing two or more acrylate functional groups, the weight average molecular weight of about 100,000 to about 800,000g / iT ol, or about 150,000 to about 700,000g / mol, or in the range of about 180,000 to about 650,000 g / m.
  • the protective film formed by using the coating composition including the multifunctional acrylate-based elastic polymer can secure high elasticity or flexibility while securing mechanical properties and minimize the occurrence of curls or cracks. Can be.
  • the multifunctional acrylate-based elastic The polymer may have an elongation of about 5 to about 200%, or about 5 to about 100%, or about 10 to about 50%, as measured by ASTM D638. When the elongation of the multifunctional acrylate-based elastic polymer has the above range, it may exhibit excellent flexibility and elasticity without deterioration of mechanical properties.
  • polyfunctional acrylate-based elastic polymer is polyrotaxane.
  • polyrotaxane refers to a compound in which a dumbbell shaped molecule and a cyclic compound are structurally interposed, and the dumbbell shaped molecule is a constant linear molecule and a molecule of such linear molecule.
  • the polyrotasein is a cyclic compound in which a lactone compound in which an acrylate compound is introduced at the terminal is bonded; Linear molecules penetrating the cyclic compound; And a rotasein compound disposed at both ends of the linear molecule and including a blocking group to prevent the cyclic compound from being separated.
  • the cyclic compound may be used without limitation as long as it has a size enough to penetrate or surround the linear molecule, and may be a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, a thiol group or an aldehyde group that can react with other polymers or compounds. It may also include a functional group of. Specific examples of such cyclic compounds include ⁇ -cyclodextrin, 13-cyclodextrin, ⁇ -cyclodextrin, or a combination thereof.
  • a compound having a straight chain form having a molecular weight of a predetermined or more may be used without great limitation, but a polyalkylene compound or a polycaprolactone group may be used.
  • a polyoxyalkylene compound containing an oxyalkylene repeating unit having 1 to 8 carbon atoms or a polycaprolactone group having a lactone repeating unit having 3 to 10 carbon atoms may be used.
  • linear molecules can have a weight average molecular weight of about 1,000 to about 50,000 g / m. If the increase average molecular weight of the linear molecule is too small The mechanical properties or self-healing ability of the protective film manufactured using the same may not be sufficient. If the weight average molecular weight is too large, the compatibility of the protective film manufactured may be degraded, or the appearance characteristics or the uniformity of the material may be greatly reduced. have.
  • the containment group can be appropriately adjusted according to the properties of the polyrotasein to be produced, for example, one selected from the group consisting of dinitrophenyl group, cyclotextrin group, adamantane group, trityl group, fluorescein group and pyrene group or Two or more kinds can be used.
  • the multifunctional acrylate-based elastic polymer is a urethane-based acrylate polymer.
  • the urethane acrylate polymer has a form in which a urethane acrylate oligomer is connected to the main chain of the acrylic polymer by a defect.
  • the dye included in the coating composition for polarizer protective film of the present invention specifically has a maximum absorption wavelength of about 520 nm to about 540 nm, and a maximum excitation wavelength of about 540 nm to about 600 nm, preferably a maximum absorption wavelength of about Dyes having a maximum excitation wavelength of between about 530 nm and about 540 nm and between about 550 nm and about 570 nm; Or a dye having a maximum absorption wavelength of about 610 nm to 660 nm, a maximum excitation wavelength of about 640 nm to about 680 nm, preferably a maximum absorption wavelength of about 620 nm to about 640 nm, and a maximum excitation wavelength of about 640 nm to about 660 nm. do.
  • Dye that satisfies the above conditions is a problem of light incident from the backlight of the CCFL, LED, etc. of LCD, especially green laser pointer or red laser pointer, causing color problems, and unnecessary light in the spectral region that may lower the visibility of the laser pointer. Since it absorbs, the display having a polarizer protective film and a polarizing plate manufactured using the coating composition comprising the same can be significantly improved visibility when irradiated with a laser pointer on its surface. This will be described in more detail in the description of the protective film for the polarizer and the polarizing plate to be described later.
  • dyes that satisfy these conditions include cyanine derivative compounds, boron-dipyrromethene (BOD1PY) derivative compounds, and rhodamine derivative compounds, or combinations thereof. You can The present invention is not limited thereto.
  • the dye when the total weight of the binder including the photocurable functional group is loo parts by weight, the dye may include about ⁇ ⁇ to about 5 parts by weight, preferably about 0.1 to about 3 parts by weight. Can be. When the dye is included too little, the light absorption effect may be insignificant, and thus the visibility of the laser pointer may not be improved. If the dye is included too much, the color reproducibility and luminance of the display device may be degraded, and other physical properties of the coating composition may be degraded. It is preferable to be included in the said range from this viewpoint.
  • Examples of the photopolymerization initiator included in the coating composition of the present invention include 1-hydroxycyclohexyl-phenyl ketone and 2-hydroxy-2-methyl.
  • -1-phenyl-l-propanone 2-hydroxy-l- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-methyl-l-propanone, methylbenzoylformate, ⁇ , ⁇ -dimeth Methoxy- ⁇ -phenylacetophenone
  • Products currently on the market include [rgacure 184, Irgacure 500, Irgacure 651, Irgacure 369, Irgacure 907, Darocur 1 173, Darocur MBF, Irgacure 819, Darocur TPO, Irgacure 907, and Esacure KIP 100F.
  • These photoinitiators can be used individually or in mixture of 2 or more types different from each other.
  • the content of the photopolymerization initiator is not particularly limited, but in order to achieve effective photopolymerization without inhibiting the physical properties of the entire coating composition, the total weight of the binder including the photocurable functional group is 100 weight
  • the photopolymerization initiator may be included in an amount of about 0.1 to about 10 parts by weight, preferably about 1 to about 5 parts by weight.
  • the organic solvent included in the coating composition of the present invention includes alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 1-methoxy-2-propane and Alkoxyalcohol solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl propyl ketone, and ketone solvents such as cyclonucleanone, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, and ethylene glycol mono Propyl Ether, Ether solvents such as ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethyl glycol monoethyl ether, diethyl glycol monopropyl ether, diethyl glycol monobutyl ether, diethylene glycol-2-ethyl nucleosil ether, benzene
  • the content of the organic solvent is not particularly limited because it can be adjusted in a range that does not lower the physical properties of the coating composition, about 100 parts by weight of the binder containing the photocurable functional group 50 to about 200 parts by weight, preferably about 100 to about 200 parts by weight.
  • the organic solvent is in the above range, it may have appropriate flowability and applicability.
  • the coating composition may further include an organic or inorganic fine particle to exhibit anti-glare properties.
  • the photocurable resin layer cured using the same may exhibit light anti-glare characteristics by scattering light.
  • the particle diameter of the organic or inorganic fine particles may be about l / / m or more in terms of optimizing the scattering effect of light, 10 or less, more specifically in the aspect for optimizing the haze and coating thickness, more specifically, the organic or inorganic
  • the microparticles may be particles having a particle diameter of about 1 to about lO preferably about 1 to about 5 / im, more preferably about 1 to about.
  • the particle size of the organic or inorganic fine particles is less than ⁇ f ⁇ , the anti-glare effect due to light scattering may be insignificant, and when the particle size exceeds ⁇ ⁇ ⁇ , it is necessary to reduce the coating thickness to meet an appropriate level of haze. If the coating thickness is high, there is a fear that a stack occurs.
  • the volume average particle diameter of the organic or inorganic fine particles may be about 2 to about 10 / ⁇ , preferably about 2 to about 5 / /? 1, more preferably about 2 to about 3. ⁇
  • the said organic or inorganic fine particle is a kind used for formation of an anti-glare film, it can use without a limitation in the structure.
  • the organic fine particles may be one or more selected from organic fine particles consisting of acrylic resins, styrene resins, epoxy resins and nylon resins. Can be used.
  • the organic fine particles are methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth ) Acrylate, 2-ethylnuclear (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, Polyethylene glycol (meth) acrylate, mesopolyethylene glycol (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, styrene, pi- Methyl styrene, m-methyl
  • the organic fine particles may be polystyrene, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyacrylate, polyacrylate-co-styrene, polymethylacrylate-co-styrene, polymethylmethacrylate-co-styrene, Polycarbonate, polyvinyl chloride, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyamide, polyimide, polysulfone, polyphenylene oxide, polyacetal, epoxy resin, phenol resin, silicone resin, melamine resin, benzogu At least one selected from amines, polydivinylbenzenes, polydivinylbenzene-co-styrenes, polydivinylbenzene-co-acrylates, polydiallylphthalates and triallyl isocyanurate polymers Although a polymer may be used, the present invention is not limited thereto.
  • the inorganic fine particles may be used one or more selected from the group of inorganic fine particles consisting of silicon oxide, titanium dioxide, phosphate oxide, tin oxide, zirconium oxide and zinc oxide, but the present invention is not limited thereto.
  • the total content of the organic and inorganic fine particles, the photocurable functional group It may range from about 1 to about 20 parts by weight, preferably about 5 to about 15 parts by weight, more preferably about 6 to about 10 parts by weight, based on 100 parts by weight.
  • the total content of the organic and inorganic fine particles is included in less than 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the binder containing the photocurable functional group, the haze value due to internal scattering is not implemented in a shard, and exceeds 20 parts by weight
  • coating property may be poor, and the haze value due to internal scattering may become too large, thereby decreasing the contrast ratio.
  • the organic or inorganic fine particles have a refractive index difference of about 0.005 to about 0.1, preferably about 0.01 to about 0.07, more preferably, of the binder including the photocurable functional group. About 0.015 to about 0.05. If the difference in refractive index is less than 0.005, it may be difficult to obtain an appropriate haze value required for preventing glare. In addition, when the difference in refractive index is greater than 0.1, the internal scattering may increase to increase the haze value while decreasing the contrast ratio.
  • the coating composition of the present invention in addition to the aforementioned components, may further include additives commonly used in the art to which the present invention belongs, such as surfactant bran L antioxidant, UV stabilizer, leveling agent, antifouling agent.
  • additives commonly used in the art to which the present invention belongs such as surfactant bran L antioxidant, UV stabilizer, leveling agent, antifouling agent.
  • the content can be variously adjusted within a range that does not lower the physical properties of the coating composition of the present invention, it is not particularly limited, for example, may be included in about 0.1 to about 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total coating composition. have.
  • the photocurable resin layer formed using the coating composition is about l / / m or more after drying and curing, for example about 1 to about 20 m, or about 2 to about 10 // m, or may have a thickness of about 2 to about 5 /, and may exhibit suitable optical and physical properties within the above thickness range.
  • a substrate According to another embodiment of the present invention, a substrate; And a photocurable resin layer provided on at least one surface of the substrate and formed by the above-described coating composition for polarizer protective film;
  • the maximum absorption wavelength is 520 nm to 540 nm, the maximum excitation wavelength is 540 nm to 600 nm, or the maximum absorption wavelength is 6 100 nm to 660 nm, and the maximum excitation wavelength is 640 nm to 680 nm; Polarizer protective film to provide.
  • the polarizer protective film of the present invention as described above is a binder comprising a transparent plastic substrate photocurable functional group, the maximum absorption wavelength is 520nm to 540nm, the maximum excitation wavelength is 540nm to 600nm, and the maximum absorption wavelength is 610mn to 660nm, It can be formed by applying and photocuring the coating composition for polarizer protective film containing a dye, a photoinitiator, and a solvent which optionally have a maximum excitation wavelength of 640 nm to 680 nm, and a solvent, and optionally organic or inorganic fine particles.
  • a compound having a maximum absorption wavelength of 520 nm to 540 nm, a maximum excitation wavelength of 540 nm to 600 nm, and a maximum absorption wavelength of 610 nm to 660 nm are as described above.
  • the method of applying the coating composition is not particularly limited as long as it can be used in the art, for example, bar coating method, knife coating method, coating method, blade coating method, die coating method, micro gravure coating Method, comma coating method, slot die coating method, lip coating method or solution casting method can be used.
  • a protective film can be formed by irradiating the applied coating composition with ultraviolet rays to perform a photocuring reaction.
  • the coating surface of the coating composition may be flattened and dried to volatilize a solvent included in the coating composition.
  • the irradiation amount of ultraviolet rays may be, for example, about 20 to about 600 mJ / cm 2.
  • the light source for ultraviolet irradiation is not particularly limited as long as it can be used in the technical field to which the present technology belongs, and for example, a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a black light fluorescent lamp, or the like can be used.
  • the polarizer protective film of the present invention has a maximum absorption wavelength of 520 nm to 540 nm, a maximum excitation wavelength of 540 nm to 600 nm, and a maximum absorption wavelength of 610 nm to 660 nm, and a maximum excitation wavelength of 640 mn to
  • the dye which is at least one of the compounds of 680 nm the light transmittance different according to the wavelength range is shown.
  • the polarizer protective film of the present invention has an average light transmittance of less than about 85%, preferably less than about 81%, in the region where the maximum absorption wavelength appears, that is, in the region of 520 nm to 540 nm or 610 nm to 660 nm.
  • the average transmittance in the 400 nm to 500 nm region is about 90% or more, so that the difference in the average transmittance is 10% or more in the region where the maximum absorption wavelength appears and the remaining region except for the above. Can be.
  • the liquid crystal display absorbs light in some wavelength bands overlapping with the laser pointer among the light incident from the backlight, thereby reducing the intensity. It is possible to provide a polarizing plate and an LCD with high color reproducibility while increasing the level.
  • the polarizer protective film of the present invention may have a relative luminance value of about 1.5 or more, preferably, about 1.6 or more, as measured by the following Equation 1, but the upper limit is not significant. , About 1.5 to about 2.5, or about 1.6 to about 2.1.
  • A is a luminance value measured when a polarizer protective film, which does not contain the dye, is placed on the backlight surface and irradiated with a 535 nm or 650 nm laser in the 60 ° direction of the normal,
  • B is a luminance value measured when a polarizer protective film containing the dye is placed on the backlight surface and irradiated with a 535 nm or 650 nm laser in the 60 ° direction of the normal line.
  • the photocurable resin layer of the present invention and the polarizer protective film including the same have a specific wavelength region used for increasing the light emitted from the backlight, and generally a laser pointer, as compared with the case of using a general UV curable coating layer. Absorbs light, and the laser in the corresponding wavelength range When irradiated, an effect of increasing the luminance by about 50% or more, preferably about 60% or more, compared to the luminance before irradiation, can be realized, thereby significantly improving the visibility of the laser pointer.
  • the substrate on which the photocurable resin layer is formed may use a transparent plastic resin that is usually used as a polarizer protective film.
  • a polyester such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene such as ethylene vinyl acetate (EVA), a cyclic olefin polymer ( cyclic olefin polymer (COP), cyclic olefin copolymer (COP), polyacrylate (PAC), polycarbonate (PC), polyethylene (PE, PE), polymethyl methacrylate (polymethylmethacrylate, PMMA), polyetheretherketon (PEEK), polyethylenenaphthalate (PEN), polyetherimide (PEI), polyimide (PI), MMA (methy) methacrylate, Sub-system resin or triacetyl cellulose (TAC) etc. are mentioned.
  • PET polyethylene terephthalate
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • COP cyclic olefin polymer
  • COP cyclic olefin
  • the substrate may be a film containing triacetyl cellulose (TAC).
  • TAC triacetyl cellulose
  • the thickness of the base material is not particularly limited, as a range that can satisfy the hardness and other physical properties of the polarizing plate, it is possible to use about 20 to about ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , or from about 20 to about 60 base material having a thickness of.
  • the pencil hardness at 500 g of lowering may be HB or more, or 1 H or more, or 2H or more.
  • a polarizer and a polarizing plate including the polarizer protective film provided on at least one surface of the polarizer is provided.
  • the polarizer is one side from the incident light, vibrating in several directions It can extract only the light vibrating in the direction. This property can be achieved by stretching polyvinyl alcohol (PVA) absorbing iodine with strong tension. For example, more specifically, swelling to swell the PVA film in an aqueous solution, dyeing with a dichroic material imparting polarization to the swelled PVA film, stretching the dyed PVA film.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • the polarizer may be formed through a stretching step of arranging the dichroic dye materials side by side in the stretching direction, and a complementary color step of correcting the color of the PVA film subjected to the stretching step.
  • the polarizing plate of the present invention is not limited thereto.
  • the protective film may be attached to both sides of the polarizer.
  • the polarizer protective film is provided only on one surface of the polarizer, and the other surface may be provided with a general protective film commonly used for polarizer protection, such as TAC.
  • the polarizing plate of the present invention can be used as the upper polarizing plate of the LCD,
  • the polarizer protective film of this invention containing the said photocurable resin layer can be made to be located in the uppermost part.
  • the polarizing plate of the present invention can alleviate the visibility deterioration phenomenon of the laser pointer caused by the spectral characteristics of the backlight in the LCD due to the transmittance characteristics according to the wavelength of the polarizer protective film.
  • the polarizer and the polarizer protective film can be bonded by lamination using an adhesive or the like.
  • Usable adhesives are not particularly limited as long as they are known in the art. For example, there are water-based adhesives, one-component or two-component polyvinyl alcohol (PVA) adhesives, polyurethane adhesives, epoxy adhesives, styrene butadiene rubber (SBR) adhesives, or hot melt adhesives. It is not limited only to these examples.
  • the surface of the base material on which the photocurable resin layer is not formed is attached to the polarizer, and the photocurable resin layer is preferably laminated so as to be positioned outward of the polarizing plate.
  • the polarizing plate provided with such a protective film of this invention is applied to LCD.
  • the present invention is not limited thereto, and may be used in various fields. For example, it can be used for mobile communication terminals, smart phones, other mobile devices, display devices, electronic blackboards, outdoor billboards, and various display units.
  • the polarizing plate may be a twisted nematic (TN), super twisted nematic (STN) liquid crystal, an in-plane switching (IPS), a super-IPS, a fringe field switching (FFS), or the like.
  • Polarizing plate for the horizontal alignment mode or may be a polarizing plate for the vertical alignment mode
  • a liquid crystal display device including the polarizing plate is provided.
  • the liquid crystal display device may include, for example, a backlight unit; A prism sheet provided on the backlight unit; And a polarizing plate provided on the prism sheet.
  • the polarizing plate according to the embodiment of the present invention is used as the upper polarizing plate of the liquid crystal display device, and the photocurable resin layer is positioned on the top surface of the polarizing plate. It may be desirable to have a structure that directly faces the viewer.
  • the operation and effects of the invention will be described in more detail with reference to specific examples of the invention. However, these embodiments are only presented as an example of the invention, whereby the scope of the invention is not determined.
  • the composition was prepared by mixing the solvent MEKlOOg and coated on a 60 // m thick TAC film.
  • Example 1 a polarizer protective film was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.25 g of a fluorescent dye having a maximum absorption wavelength of 633 nm was used instead of a dye having a maximum absorption wavelength of 532 nm.
  • Example 4
  • PET A pentaerythritol tri (tetra) acrylate
  • 6-functional urethane acrylate trade name: UA-306I
  • photopolymerization initiator trade name: Irgacure 184
  • solvent MEK solvent MEK
  • Example 2 In the polarizer protective film prepared in Example 1, on the photocurable resin layer, the composition for the hard coating is applied, and dried for 2 minutes at 60 ° C, and then irradiated with a mercury lamp UV of 200mj / cm 2 A hard coat layer having a dry thickness of 5 / mm 3 was formed to prepare a polarizer protective film. Comparative Examples 1 and 2
  • Example 1 Except not using fluorescent dye, the polarizer protective film was produced by the same method as Example 1 and 2, respectively. Comparative Example 5 In Example 1, a polarizer protective film was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.25 g of a fluorescent dye having a maximum absorption wavelength of 497 nm was used instead of a dye having a maximum absorption wavelength of 532 nm. Preparation of Polarizer
  • the films prepared in Examples and Comparative Examples were laminated by laminating with a PVA film using an aqueous adhesive so that the thickness of the adhesive layer was approximately 100 nm, and 60 on the other side of the PVA;
  • the polarizing plate was produced by adhering the TAC of thickness in the same way.
  • the light transmittance at a wavelength of 300 to 800 nm was measured by the integrating sphere type with a UV-VIS-NIR spectrometer (Solidspec-3700, SHIMADZU)
  • the steel wool # 0 was hung differently and rubbed 10 times to check the maximum load without grooves.
  • the pencil hardness was measured at a 500g load using a pencil hardness tester (accuracy tester, manufacturer: Layer Book Tech). According to ASTM 3363-74, while changing to the standard pencil (Mitsubishi) ol 6B-9H while maintaining a 45 degree angle was scratched on the surface of the resin layer was observed to change the surface. Each experimental value is described as the average value after 5 measurements. 4) relative brightness
  • the polarizer protective film of Comparative Example which does not contain the dye, was placed on the upper surface of the liquid crystal monitor, and the luminance value was measured by irradiating a 535 nm or 650 nm laser in the 60 ° direction of the normal line, and (A)
  • Relative luminance values were calculated by matching A and B values of the respective examples and comparative examples.
  • the polarizer protective films of the said Example and the comparative example were put on the upper surface of the liquid crystal monitor, the laser pointer using 535 nm or 650 nm laser was irradiated in the 60 degree direction of normal line, and five people evaluated sensory evaluation by visibility. When all 5 people evaluated good visibility ⁇ , 3 or 4 people evaluated good visibility o, when 2 or less people evaluated good visibility, it evaluated by X.
  • Table 1 The physical property measurement results are summarized in Table 1 below.
  • the average light transmittance in the range of 520 nm to 540 nm or 610 nm to 660 nm is less than about 85%, preferably about 81, depending on the type of dye included. Less than%, and the average transmittance in the remaining region, for example, 400 nm to 500 nm, is about 90% or more, so that the difference in the average transmittance is 10% in the region where the maximum absorption wavelength appears and the remaining region except for the above. More than one point is shown.
  • the comparative example can realize the effect of increasing the luminance by about 60% or more, preferably about 100%, thereby remarkably improving the visibility of the laser pointer. You can see the improvement.
  • the polarizer protective film according to the embodiment of the present invention exhibited scratch resistance of 400 g or more and pencil hardness of 2 H or more to exhibit suitable physical properties for the polarizing plate for liquid crystal display.

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Abstract

본 발명은 편광자 보호 필름, 이를 포함하는 편광판, 상기 편광판을 포함하는 액정 디스플레이 장치, 및 편광자 보호 필름용 코팅 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 특정 파장 범위의 빛을 흡수하고, 특정 파장 범위의 빛을 방출하여, 특히 레이저 포인터에 대한 시인성을 높일 수 있으면서도, 우수한 물리적, 광학적 특성을 나타낼 수 있는 편광자 보호 필름을 제조할 수 있는 코팅 조성물, 이를 이용하여 제조되는 편광자 보호 필름, 상기 편광자 보호 필름을 포함하는 편광판, 및 상기 편광판을 포함하는 액정 디스플레이 장치에 관한 것이다.

Description

【발명의 명칭】
편광자 보호 필름, 이를 포함하는 편광판， 상기 편광판을 포함하는 액정 디스플레이 장치， 및 편광자 보호 필름용 코팅 조성물
[기술분야]
관련 출원 (들)과의 상호 인용
본 출원은 2016년 12월 26일자 한국 특허 출원 제 10-2016-0179504호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다. 본 발명은 편광자 보호 필름, 이를 포함하는 편광판, 상기 편광판을 포함하는 액정 디스플레이 장치, 및 편광자 보호 필름용 코팅 조성물에 관한 것이다ᅳ 보다 상세하게는， 특정 파장 범위의 빛을 흡수하고, 특정 파장 범위의 빛을 방출하여， 특히 레이저 포인터에 대한 시인성을 높일 수 있으면서도, 우수한 물리적, 광학적 특성을 나타낼 수 있는 편광자 보호 필름을 제조할 수 있는 코팅 조성물, 이를 이용하여 제조되는 편광자 보호 필름, 상기 편광자 보호 필름을 포함하는 편광판, 및 상기 편광판을 포함하는 액정 디스플레이 장치에 관한 것이다. 【배경기술】
액정 디스플레이 장치 (liquid crystal display, LCD)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 디스플레이 중 하나이다. 일반적으로 액정 디스플레이 장치는 TFT(Thin Film Transistor) 어레이 기판과 컬러필터 (color filter) 기판 사이에 액정층이 봉입된 구조를 취한다. 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판에 존재하는 전극에 전기장을 인가하면 그 사이에 봉입된 액정층의 액정 분자의 배열이 변하게 되고 이를 이용해 영상을 표시하게 된다.
한편， 강의나, 회의, 발표 등에서 프레젠테이션을 진행하는.경우, 이러한 액정 디스플레이 장치로， 자료 화상을 재생하고， 프레젠테이션 화상 위에 레이저 포인터를 사용하여, 스크린 등을 가리키면서 프레젠테이션을 실시하는 것이 일반적이다. 그러나, 디스플레이 장치는， 발광 특성이 있기 때문에, 레이저 포인터에 의한 레이저 광 투사가 잘 보이지 않는 문제점이 발생하게 된다ᅳ 또한， 방현성층이나 반사방지층 등에 의해 디스폴레이 장치 혹은, 디스플레이 보호 패널 등의 표면에 기능성이 부여되는 경우, 레이저 포인터 투사광의 반사 역시 억제되기 때문에, 레이저 포인터의 시인성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
따라서 과도한 추가 공정 없이 액정 디스플레이 장치에서 레이저 포인터와 시인성을 개선하는 방법에 대해 개발이 여전히 요구되고 있다. 【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
본 발명은 백 라이트나 컬러 필터를 변경하지 않고 액정 디스플레이 장치 (LCD)에 포함되는 소자 중 하부 편광판의 보호 필름을 개선하여 저비용으로 레이저 포인터에 대한 시인성을 향상시킬 수 있으면서도, 우수한 물리적， 광학적 특성을 나타낼 수 있는 편광자 보호 필름용 코팅 조성물， 이를 이용하여 제조되는 편광자 보호 필름, 상기 편광자 보호 필름을 포함하는 편광판 및 상기 편광판을 포함하는 액정 디스플레이 장치를 제공한다.
【기술적 해결 방법】
본 발명은,
기재, 및 상기 기재의 적어도 일면에 구비되는, 광경화성 수지층을 포함하고;
상기 광경화성 수지층은 광경화성 바인더의 경화물 및 염료를 포함하며 ; 최대 흡수 파장이 520nm 내지 540nm이고, 최대 여기 파장이 540nm 내지 600nm이거나; 또는 최대 흡수 파장이 610nm 내지 660nm이고, 최대 여기 파장이 640nm 내지 680nm인;
편광자 보호 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은,
편광자; 및
상기 편광자의 적어도 일면 상에 상기 편광자 보호 필름을 포함하는, 편광판을 제공한다.
또한, 본 발명은,
상기 편광판을 포함하는, 액정 디스플레이 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은,
광경화성 관능기를 포함하는 바인더;
최대 흡수 파장이 520nm 내지 540nm이고, 최대 여기 파장이 540nm 내지 600nm인 화합물， 및 최대 흡수 파장이 610nm 내지 660nm이고, 최대 여기 파장이 640nm 내지 680nm인 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인， 염료;
광중합 개시제; 및
용매를 포함하는, 편광자 보호 필름용 코팅 조성물을 제공한다.
[발명의 효과]
본 발명의 편광자 보호 필름, 이를 포함하는 편광판, 액정 디스플레이 장치, 및 편광자 보호 필름용 코팅 조성물에 따르면, LCD에서 백라이트로 인해 저하된 레이저 포인터의 시인성을 현저히 향상시킬 수 있다.
또한, 이러한 효과는 이러한 컬러필터나 LCD의 적층 구조 등에 대한 변경 없이 LCD의 하부 편광판에 대해서 본 발명을 적용함으로써 얻을 수 있으므로, 과도한 공정 변경이나 비용 증가를 필요로 하지 않아 생산 비용을 절감할 수 있다.
【발명의 실시를 위한 형태】
본 발명의 편광자 보호 필름은， 기재, 및 상기 기재의 적어도 일면에 구비되는, 광경화성 수지층을 포함하고; 상기 광경화성 수지층은 광경화성 바인더의 경화물 및 염료를 포함하며; 최대 흡수 파장이 520nm 내지 540nm이고, 최대 여기 파장이 540nm 내지 600nm이거나; 또는 최대 흡수 파장이 610iim 내지 660nm이고, 최대 여기 파장이 640nm 내지 680mn이다.
또한， 본 발명의 편광판은, 편광자; 및 상기 편광자의 적어도 일면 상에 상기 편광자 보호 필름을 포함한다.
또한， 본 발명의 액정 디스플레이 장치는, 상기 편광판을 포함한다. 또한， 본 발명의 편광자 보호 필름용 코팅 조성물은, 광경화성 관능기를 포함하는 바인더; 최대 흡수 파장이 520nm 내지 540nm이고, 최대 여기 파장이 540nm 내지 600nm인 화합물， 및 최대 흡수 파장이 610nm 내지 660nm이고， 최대 여기 파장이 640nm 내지 680nm인 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인, 염료; 광증합 개시제; 및 용매를 포함한다. 본 명세서에서 '상면 '이라는 용어는 편광판이 액정 디스플레이와 같은 디바이스에 장착되었을 때 시청자 쪽을 향하도록 배치된 면을 의미한다. 그리고， '상부 '는 편광판이 디바이스에 장착되었을 때， 시청자 쪽을 향하는 방향을 의미한다. 반대로, '하면' 또는 '하부 '는 편광판이 디바이스에 장착되었을 때, 시청자의 반대쪽을 향하도록 배치된 면 또는 방향을 의미한다.
본 명세서에서, 최대 흡수 파장이라 함은, 염료의 흡수 스펙트럼에서 최대 흡수가 일어나는 파장을 의미하며, 최대 여기 파장이라 함은, 염료가 여기 상태 (들뜬 상태)에서 다시 바닥 상태로 돌아가면서 에너지를 방출하는, 발광 스펙트럼에서 최대 방출이 일어나는 파장을 의미한다. 이하, 편광자 보호 필름, 이를 포함하는 편광판 및 액정 디스플레이 장치， 및 편광자 보호 필름용 코팅 조성물에 대해 보다 상세히 설명한다ᅳ 본 발명의 일 구현예에 따르면， 광경화성 관능기를 포함하는 바인더; 최대 흡수 파장이 520nm 내지 540nm이고, 최대 여기 파장이 540nm 내지 600nm인 화합물， 및 최대 흡수 파장이 610nm 내지 660nm이고， 최대 여기 파장이 640nm 내지 680nm인 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인, 염료; 광중합 개시제; 및 용매를 포함하는, 편광자 보호 필름용 코팅 조성물을 제공한다.
편광자는 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 빛으로부터 한쪽 방향으로 진동하는 빛만을 추출할 수 있는 특성을 나타내며， 본 발명의 편광자 보호 필름용 코팅 조성물은， 상기 편광자를 외부로부터 보호하는 용도로 사용되며, 상기 편광자의 적어도 일면에, 바람직하게는 상기 편광자의 하부 보호 필름으로 사용되는 편광자 보호 필름을 제조하기 위한 것이다. 일반적으로 사용되는 편광자 보호 필름으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트 (polyethyleneterephtalate, PET)와 같은 폴리에스테르 (polyester), 에틸렌 비닐 아세테이트 (ethylene vinyl acetate, EVA)와 같은 폴리에틸렌 (polyethylene), 사이클릭 올레핀 중합체 (cyclic olefin polymer, COP), 사이클릭 올레핀 공중합체 (cyclic olefin copolymer, COC), 폴리아크릴레이트 (polyacrylate, PAC), 폴리카보네이트 (polycarbonate, PC), 폴리에틸렌 (polyethylene, PE), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리에테르에테르케톤 (polyetheretherketon, PEEK), 폴리에틸렌나프탈레이트 (polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리에테르이미드 (polyetherimide, PEI), 폴리이미드 (polyimide, PI), MMA(methyl methacrylate), 불소계 수지 또는 트리아세틸셀를로오스 (triacetylcellulose, TAC) 등으로 이루어진 기재를 들 수 있다.
상기 기재 중에서도 특히 트리아세틸샐를로오스 (TAC) 필름이 광학적 특성아 우수하여 많이 사용되고 있다.
본 발명은 백라이트, 컬러필터 또는 LCD의 기본 구조를 변경하지 않고
LCD에 포함되는 구성 요소 중 편광판， 특히 상부 편광판을 개선하여 저비용으로 레이저 포인터의 시인성을 향상시키면서도, 기존의 물리적， 광학적 특성을 지하기 위한 것이다.
이에, 본 발명의 일 구현예에 따르면， 기재 상에 코팅 및 자외선 경화하여 광경화성 수지층을 형성하며， 편광자의 일면에 적층하여 편광자 보호 필름으로 사용할 수 있는, 코팅 조성물을 제공한다. 본 발명의 코팅 조성물을 이용하여 형성된 편광자 보호 필름은 파장 영역에 따라 특징적인 광 흡수 및 발광 특성을 보여, 레이저 포인터의 시인성을 높이는데 기여할 수 있다.
또한, 일반적으로 염료를 포함하는 조성물의 경우， 자외선에 의한 경화 공정에서 염료의 광특성이 변형되어 결과적으로 광경화성 수지층 및 이를 포함하는 필름의 광학 물성이 떨어지는 문제점이 있는데, 본 발명에 따르면 자외선 경화 전후에 투과율 변화가 거의 없거나 적어 UV 경화형 코팅층을 형성하는데 유리하다.
또한, 내스크래치성, 고경도 등 우수한 물리적 특성을 나타내어 하부 편광판을 효과적으로 보호하며， 갈수록 박형화， 대형화되는 디스플레이용 편광판에 유용하게 적용할 수 있다.
본 발명의 편광자 보호 필름용 코팅 조성물은 광경화성 관능기를 포함하는 바인더; 최대 흡수 파장이 520nm 내지 540nm이고, 최대 여기 파장이 540nm 내지 600nm인 화합물, 및 최대 흡수 파장이 610nm 내지 660nm이고， 최대 여기 파장이 640nm 내지 680nm인 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인， 염료; 광증합 개시제; 및 용매를 포함한다.
상기 광경화성 관능기를 포함하는 바인더는, 자외선에 의해 중합 반응을 일으킬 수 있는 불포화 관능기를 포함하는 화합물이라면 특별히 제한되지는 않으나, 광경화성 관능기로 (메트)아크릴레이트기， 알릴기, 아크릴로일기, 또는 비닐기를 포함하는 화합물일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광경화성 관능기를 포함하는 바인더는 다관능 아크릴레이트계 모노머， '다관능 아크릴레이트계 올리고머, 및 다관능 아크릴레이트계 탄성 고분자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 명세서에서 아크릴레이트계란， 아크릴레이트 뿐만 아니라 메타크릴레이트, 또는 아크릴레이트나 메타크릴레이트에 치환기가 도입된 유도체를 모두 의미한다.
상기 다관능 아크릴레이트계 모노머는 아크릴레이트계 관능기가 2개 이상으로 포함하고 중량 평균 분자량이 l ,000g/mol 미만인 것을 의미한다. 보다 구체적으로 예를 들어 핵산디올디아크릴레이트 (HDDA), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트 (TPGDA), 에틸렌글리콜 디아크릴레이트 (EGDA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (TMPTA), 트리메틸을프로판에특시 트리아크릴레이트 (TMPEOTA), 글리세린 프로폭실화 트리아크릴레이트 (GPTA), 펜타에리트리틀 트리 (테트라)아크릴레이트 (PETA), 또는 디¾타에리트리를 핵사아크릴레이트 (DPHA) 등을 들 수 있으나, 본 발명의 코팅 조성물이 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 다관능 아크릴레이트계 모노머는 서로 가교되거나， 후술하는 다관능 아크릴레이트계 을리고머 및 다관능 아크릴레이트계 탄성 고분자와 가교되어 보호 필름에 일정한 연필 강도와 내마모성을 부여하는 역할을 한다.
상기 다관능 아크릴레이트계 모노머는 단독으로 또는 서로 다른 종류를 조합하여 사용할 수 있다. 상기 다관능 아크릴레이트계 을리고머는 아크릴레이트 관능기를 2개 이상으로 포함하는 을리고머로, 중량 평균 분자량이 약 1 ,000 내지 약 10,000 g/mol, 또는 약 1 ,000 내지 약 5,000 g/mol, 또는 약 1 ,000 내지 약 3,000 g/n l의 범위를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다관능 아크릴레이트계 올리고머는
ASTM D638에 의해 측정하였을 때, 약 5 내지 약 200%, 또는 약 5 내지 약 100%, 또는 약 10 내지 약 50%의 신율을 가질 수 있다. 상기 아크릴레이트계 올리고머의 신율이 상기 범위를 가질 때 기계적 물성의 저하 없이 보다 우수한 유연성과 탄성을 나타낼 수 있다. 상기와 같은 신율 범위를 만족하는 다관능 아크릴레이트계 을리고머는 유연성과 탄성이 우수하여 상기 다관능 아크릴레이트계 모노머 및 후술하는 다관능 아크릴레이트계 탄성 고분자와 경화 수지를 형성하며, 이를 포함하는 보호 필름에 층분한 가요성, 컬 특성 등을 부여할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다관능 아크릴레이트계 올리고머는 우레탄 (urethane), 에틸렌 옥사이드 (ethylene oxide), 프로필렌 옥사이드 (propylene oxide), 또는 카프로락톤 (caprolactone) 중 1종 이상으로 변성된 아크릴레이트계 올리고머일 수 있다. 상기 변성된 다관능 아크릴레이트계 올리고머를 사용할 경우 변성에 의해 상기 다관능 아크릴레이트계 올리고머에 유연성이 더욱 부여되어 보호 필름의 컬 특성 및 가요성이 증가할 수 있다.
상기 다관능 아크릴레이트계 올리고머는 단독으로 또는 서로 다른 종류를 조합하여 사용할 수 있다.
상기 다관능 아크릴레이트계 탄성 고분자는 유연성과 탄성이 우수하며, 아크릴레이트 관능기를 2개 이상 포함하는 고분자로, 중량 평균 분자량이 약 100,000 내지 약 800,000g/iT ol, 또는 약 150,000 내지 약 700,000g/mol, 또는 약 180,000 내지 약 650,000g/m이의 범위를 가질 수 있다.
상기 다관능 아크릴레이트계 탄성 고분자를 포함하는 코팅 조성물을 이용하여 형성한 보호 필름은, 기계적 물성을 확보하면서도 높은 탄성 또는 유연성을 확보할 수 있고, 컬 (curl) 또는 크랙 (crack) 발생도 최소화할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면， 상기 다관능 아크릴레이트계 탄성 고분자는 ASTM D638에 의해 측정하였을 때， 약 5 내지 약 200%, 또는 약 5 내지 약 100%, 또는 약 10 내지 약 50%의 신율을 가질 수 있다. 상기 다관능 아크릴레이트계 탄성 고분자의 신율이 상기 범위를 가질 때 기계적 물성의 저하 없이 우수한 유연성과 탄성을 나타낼 수 있다.
상기 다관능 아크릴레이트계 탄성 고분자의 한 예로 폴리로타세인을 들 수 있다.
일반적으로 폴리로타세인 (Polyrotaxane)은 덤벨 모양의 분자 (dumbbell shaped molecule)과 고리형 화합물 (macrocycle)이 구조적으로 끼워져 있는 화합물을 의미하여， 상기 덤벨 모양의 분자는 일정한 선형 분자 및 이러한 선형 분자의 양 말단에 배치된 봉쇄기를 포함하며， 상기 선형 분자가 상기 고리형 화합물의 내부를 관통하며, 상기 고리형 화합물이 상기 선형 분자를 따라서 이동할 수 있으며 상기 봉쇄기에 의하여 이탈이 방지된다ᅳ
본 발명의 일 실시예에 따르면， 상기 폴리로타세인은 말단에 아크릴레이트계 화합물이 도입된 락톤계 화합물이 결합된 고리형 화합물; 상기 고리형 화합물을 관통하는 선형 분자; 및 상기 선형 분자의 양 말단에 배치되어 상가 고리형 화합물의 이탈을 방지하는 봉쇄기를 포함하는 로타세인 화합물을 포함할 수 있다.
상기 고리형 화합물은 상기 선형 분자를 관통 또는 둘러쌀 수 있을 정도의 크기를 갖는 것이면 별 다른 제한 없이 사용할 수 있으며, 다른 증합체나 화합물과 반응할 수 있는 수산기， 아미노기， 카르복실기, 티올기 또는 알데히드기 등의 작용기를 포함할 수도 있다. 이러한 고리형 화합물의 구체적인 예로 α-사이클로덱스트린, 13-사이클로덱스트린, γ-사이클로덱스트린 또는 이들의 흔합물을 들 수 있다.
또한, 상기 선형 분자로는 일정 이상의 분자량을 가지면 직쇄 형태를 갖는 화합물은 큰 제한 없이 사용할 수 있으나, 폴리알킬렌계 화합물 또는 폴리카프로락톤기를 사용할 수 있다. 구체적으로, 탄소수 1 내지 8의 옥시알킬렌 반복 단위를 포함하는 폴리옥시알킬렌계 화합물 또는 탄소수 3 내지 10의 락톤계 반복단위를 갖는 폴리카프로락톤기를 사용할 수 있다.
그리고, 이러한 선형 분자는 약 1 ,000 내지 약 50,000g/m이의 중량 평균 분자량을 가잘 수 있다. 상기 선형 분자의 증량 평균 분자량이 너무 작으면 이를 사용하여 제조되는 보호 필름의 기계적 물성 또는 자기 치유 능력이 층분하지 못할 수 있으며, 상기 중량 평균 분자량이 너무 크면 제조되는 보호 필름의 상용성이 저하되거나 외관 특성이나 재료의 균일성이 크게 저하될 수 있다.
한편, 상기 봉쇄기는 제조되는 폴리로타세인의 특성에 따라서 적절히 조절할 수 있으며, 예를 들어 디니트로페닐기, 시클로텍스트린기, 아다만탄기, 트리틸기, 플루오레세인기 및 피렌기로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
상기 다관능 아크릴레이트계 탄성 고분자의 또 다른 예로는 우레탄계 아크랄레이트 고분자를 들 수 있다. 상기 우레탄계 아크릴레이트 고분자는 아크릴 폴리머의 주쇄에 우레탄계 아크릴레이트 올리고머가 결가지로 연결되어 있는 형태를 가진다.
다음에, 본 발명의 편광자 보호 필름용 코팅 조성물에 포함되는 염료는 구체적으로 최대 흡수 파장이 약 520nm 내지 약 540nm이고, 최대 여기 파장이 약 540nm 내지 약 600nm인 염료, 바람직하게는 최대 흡수 파장이 약 530nm 내지 약 540nm이고, 최대 여기 파장이 약 550nm 내지 약 570nm인 염료; 또는 최대 흡수 파장이 약 610nm 내지 660nm이고, 최대 여기 파장이 약 640nm 내지 약 680nm, 바람직하게는 최대 흡수 파장이 약 620nm 내지 약 640nm이고, 최대 여기 파장이 약 640nm 내지 약 660nm인 염료인 것을 특징으로 한다.
상술한 조건을 만족하는 염료는, LCD의 CCFL, LED 등의 백라이트로부터 입사되는 빛 증 특히 녹색 레이저 포인터 혹은 빨간색 레이저 포인터와 흔색 문제를 일으켜, 레이저 포인터의 시인성을 저하시킬 수 있는 스펙트럼 영역 대의 불필요한 빛을 흡수하므로, 이를 포함하는 코팅 조성물을 이용하여 제조된 편광자용 보호 필름 및 편광판을 구비하는 디스플레이는 그 표면에 레이저 포인터를 조사하였을 때 시인성이 현저히 높아질 수 있다. 이에 대해서는 후술하는 편광자용 보호 필름 및 편광판에 대한 설명에서 보다 상세히 기술하기로 한다.
이러한 조건을 만족하는 염료의 보다 구체적인 예로, 시아닌 (cyanine) 유도체 화합물, 보론-디파이로메틴 (boron-dipyrromethene, BOD1PY) 유도체 화합물， 및 로다민 (rhodamine) 유도체 화합물， 또는 이들의 흔합물 등을 들 수 있으나， 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면， 상기 광경화성 관능기를 포함하는 바인더의 총 중량을 loo중량부로 할 때, 상기 염료를 약 α ι 내지 약 5중량부로 바람직하게는 약 0.1 내지 약 3중량부로 포함할 수 있다. 상기 염료가 너무 적게 포함되면 광흡수 효과가 미미하여 레이저 포인터의 시인성 향상 효과가 층분하지 않을 수 있고, 너무 많이 포함될 경우， 디스플레이 장치의 색재현성 및 휘도가 저하되고 코팅 성물의 다른 물성이 저하될 수 있으므로， 이러한 관점에서 상기 범위로 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명의 코팅 조성물에 포함되는 상기 광중합 개시제로는 1-히드록시- 시클로핵실 -페닐 케톤， 2-하이드록시 -2-메틸. -1-페닐 -1 -프로판온, 2-하이드록시 -1 -[4- (2-하이드록시에톡시)페닐] -2-메틸 -1-프로판온, 메틸벤조일포르메이트, α,α- 디메톡시 -α-페닐아세토페논, 2-벤조일 -2- (디메틸아미노) - 1 -[4-(4-모포린일)페닐] -1 - 부타논， 2-메틸 -1-[4- (메틸씨오)페닐] -2-(4-몰포린일) -1-프로판온 디페닐 (2,4,6- 트리메틸벤조일) -포스핀옥사이드， 또는 비스 (2,4,6-트리메틸벤조일) - 페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있으나， 이에 제한되지는 않는다. 또한 현재 시판되고 있는 상품으로는 [rgacure 184, Irgacure 500, Irgacure 651 , Irgacure 369, Irgacure 907, Darocur 1 173, Darocur MBF, Irgacure 819, Darocur TPO, Irgacure 907, Esacure KIP 100F 등을 들 수 있다. 이들 광중합 개시제는 단독으로 또는 서로 다른 2종 이상을 흔합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광중합 개시제의 함량은 특별히 제한되지 않으나, 전체 코팅 조성물의 물성을 저해하지 않으면서 효과적인 광중합을 달성하기 위하여 상기 광경화성 관능기를 포함하는 바인더의 총 중량을 100중량부로 할 때, 상기 광증합 개시제를 약 0.1 내지 약 10중량부로， 바람직하게는 약 으1 내지 약 5중량부로 포함할 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물에 포함되는 상기 유기 용매로는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올과 같은 알코을계 용매 , 2-메톡시에탄올, 2- 에특시에탄올, 1 -메특시 -2-프로판을과 같은 알콕시 알코을계 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤， 메틸이소부틸케톤， 메틸프로필케톤, 사이클로핵사논과 같은 케톤계 용매, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르， 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르， 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸글리콜모노에틸에테르, 디에틸글리콜모노프로필에테르, 디에틸글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 -2-에틸핵실에테르와 같은 에테르계 용매, 벤젠, 틀루엔， 자일렌과 같은 방향족 용매 등을 단독으로 또는 흔합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유기 용매의 함량은 코팅 조성물의 물성을 저하시키지 않는 범위 내에서 다양하게 조절할 수 있으므로 특별히 제한하지는 않으나, 상기 광경화성 관능기를 포함하는 바인더 100증량부에 대하여 약 50 내지 약 200중량부로, 바람직하게는 약 100 내지 약 200중량부로 포함할 수 있다. 상기 유기 용매가 상기 범위에 있을 때 적절한 유동성 및 도포성을 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코팅 조성물은 유기 또는 무기 미립자를 더 포함하여 눈부심 방지 특성을 나타낼 수 있다. 상기 코팅 조성물이 유기 또는 무기 미립자를 포함할 때, 이를 이용하여 경화된 광경화성 수지층은 빛을 산란시키는 특징을 가져 눈부심 방지 특성을 나타낼 수 있다. 상기 유기 또는 무기 미립자의 입경은 빛의 산란 효과를 최적화하는 측면에서 약 l//m 이상이 될 수 있고, 헤이즈 및 코팅 두께를 적절하게 하기 위한 측면에서 10 이하, 보다 구체적으로, 상기 유기 또는 무기 미립자는 입경이 약 1 내지 약 l O 바람직하게는 약 1 내지 약 5/im, 보다 바람직하게는 약 1 내지 약 인 입자일 수 있다. 상기 유기 또는 무기 미립자의 입경이 \ f \ 미만인 경우 빛의 산란으로 인한 눈부심 방지 효과가 미미할 수 있고, 입경이 Ι Ο ι를 초과하는 경우 적정 수준의 헤이즈를 맞추기 위해 코팅 두께를 을릴 필요가 있는데, 코팅 두께가 높아지면 크택이 발생할 우려가 있다.
또한, 상기 유기 또는 무기 미립자의 부피 평균 입경은 약 2 내지 약 10/Λΐΐ, 바람직하게는 약 2 내지 약 5//Π1, 보다 바람직하게는 약 2 내지 약 3 가 될 수 있다. ·
상기 유기 또는 무기 미립자는 눈부심 방지 필름의 형성을 위해 사용되는 종류이면, 그 구성의 한정이 없이 사용할 수 있다.
예를 들어, 상기 유기 미립자는 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 에폭시 수지 및 나일론 수지로 이루어진 유기 미립자로부터 선택되는 1 종 이상을 사용할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 유기 미립자는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트， 프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트， 이소부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, 2- 에틸핵실 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 2- 히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트， 메특시폴리에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트, 글리시딜 (메타)아크릴레이트， 디메틸아미노에틸 (메타)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸 (메타)아크릴레이트， 스티렌, pi-메틸스티렌, m-메틸스티렌， P-에틸스티렌， m-에틸스타렌， p-클로로스티렌， m-클로로스티렌， P-클로로메틸스티렌, m-클로로메틸스티렌, 스티렌설폰산， p-t- 부톡시스티렌, m-t-부록시스티렌， 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 부티레이트, 비닐 에테르， 알릴 부틸 에트르, 알릴 글리시틸 에트르， (메타)아크릴산， 말레산， 블포화 카르복시산, , 알킬 (메타)아크릴아마이드. (메타)아크릴로니트릴 및 (메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있지만， 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 유기 미립자는 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴레이트 -co-스티렌, 폴리메틸아크릴레이트 -co-스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트 -co-스티렌， 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드， 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아마이드계, 폴리이미드계, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아세탈, 에폭시레진, 페놀레진, 실리콘 수지, 멜라민 수지， 벤조구아민, 폴리디비닐벤젠， 폴리디비닐벤젠 -co-스티렌, 폴리디비닐벤젠- co-아크릴레이트, 폴리디알릴프탈레이트 및 트리알릴이소시아눌레이트폴리머 중에서 선택된 하나의 이상의 것 또는 이들의 2 이상의 코폴리머 (copolymer)인 것을 사용할 수 있지만， 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한， 상기 무기 미립자는 산화규소, 이산화티탄， 산화인듬, 산화주석， 산화지르코늄 및 산화아연으로 이루어진 무기 미립자 군으로부터 선택되는 1 종 이상을 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 유기 및 무기 미립자의 총 함량은, 상기 광경화성 관능기를 포함하는 100중량부에 대하여, 약 1 내지 약 20증량부, 바람직하게는 약 5 내지 약 15중량부， 보다 바람직하게는 약 6 내지 약 10중량부의 범위일 수 있다. 상기 유기 및 무기 미립자의 총 함량이 상기 광경화성 관능기를 포함하는 바인더 100중량부에 대하여 1증량부 미만으로 포함되는 경우, 내부 산란에 의한 헤이즈값이 층분하게 구현되지 않고， 20중량부를 초과하는 경우, 코팅 조성물의 점도가 높아져 코팅성이 블량해지고 내부 산란에 의한 헤이즈값이 너무 커져서 명암 대비비 (contrast ratio)가 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유기 또는 무기 미립자는 상기 광경화성 관능기를 포함하는 바인더의 경화 수지와의 굴절율 차이가 약 0.005 내지 약 0.1 , 바람직하게는 약 0.01 내지 약 0.07, 보다 바람직하게는 약 0.015 내지 약 0.05가 될 수 있다. 상기 굴절율의 차이가 0.005 미만이면， 눈부심 방지에 요구되는 적절한 헤이즈값을 얻기 어려울 수 있다. 또한, 상기 굴절율 차이가 0.1을 초과하면, 내부 산란이 증가하여 헤이즈값이 증가하는 반면 명암 대비비가 저하될 수 있다.
한편, 본 발명의 코팅 조성물은 전술한 성분들 외에도, 계면활성겨 L 산화방지제, UV 안정제, 레벨링제， 방오제 등 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 또한 그 함량은 본 발명의 코팅 조성물의 물성을 저하시키지 않는 범위 내에서 다양하게 조절할 수 있으므로, 특별히 제한하지는 않으나, 예를 들어 전체 코팅 조성물 100증량부에 대하여, 약 0.1 내지 약 10증량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면， 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성한 광경화성 수지층은 건조 및 경화 후 약 l//m 이상으로, 예를 들어 약 1 내지 약 20 m, 또는 약 2 내지 약 10//m, 또는 약 2 내지 약 5/ 의 두께를 가질 수 있으며， 상기와 같은 두께 범위 내에서 적절한 광학 물성 및 물리적 특성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 기재; 및 상기 기재의 적어도 일면에 구비되며, 상술한 편광자 보호 필름용 코팅 조성물에 의해 형성되는 광경화성 수지층을 포함하고; 최대 흡수 파장이 520nm 내지 540nm이고, 최대 여기 파장이 540nm 내지 600nm이거나， 또는 최대 흡수 파장이 6 l0nm 내지 660nm이고, 최대 여기 파장이 640nm 내지 680nm인; 편광자 보호 필름을 제공한다.
상기와 같은 본 발명의 편광자 보호 필름은 투명 플라스틱 기재 광경화성 관능기를 포함하는 바인더, 최대 흡수 파장이 520nm 내지 540nm이고, 최대 여기 파장이 540nm 내지 600nm인 화합물, 및 최대 흡수 파장이 610mn 내지 660nm이고, 최대 여기 파장이 640nm 내지 680nm인 화합물 중 어느 하나 이상인 염료， 광중합 개시제, 및 용매와, 선택적으로 유기 또는 무기 미립자를 포함하는, 편광자 보호 필름용 코팅 조성물을 도포하고 광경화시켜 형성할 수 있다.
상기 코팅 조성물에 대한 상세한 설명 및 이에 포함되는 광경화성 관능기를 포함하는 바인더, 최대 흡수 파장이 520nm 내지 540nm이고, 최대 여기 파장이 540nm 내지 600nm인 화합물， 및 최대 흡수 파장이 610nm 내지 660nm이고, 최대 여기 파장이 640nm 내지 680nm인 화합물 중 어느 하나 이상인 염료， 광중합 개시제, 용매, 유기 또는 무기 미립자, 및 기타 포함될 수 있는 다른 성분들에 대한 상세한 설명 및 구체적인 예시는 상술한 바와 같다. 상기 코팅 조성물을 도포하는 방법은 본 기술이 속하는 기술분야에서 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며， 예를 들면 바코팅 방식， 나이프 코팅방식 , 를 코팅방식 , 블레이드 코팅방식 , 다이 코팅방식 , 마이크로 그라비아 코팅방식 , 콤마코팅 방식 , 슬롯다이 코팅방식 , 립 코팅방식 , 또는 솔루션 캐스팅방식 등을 이용할 수 있다.
다음에, 도포된 코팅 조성물에 자외선을 조사하여 광경화 반응을 수행함으로써 보호 필름을 형성할 수 있다. 상기 자외선을 조사하기 전， 코팅 조성물의 도포면을 평탄화하고, 코팅 조성물에 포함된 용매를 휘발시키기 위해 건조하는 과정을 더 수행할 수 있다.
상기 자외선의 조사량은, 예를 들면 약 20 내지 약 600 mJ/cm2일 수 있다. 자외선 조사의 광원으로는 본 기술이 속하는 기술분야에서 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 고압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프， 블랙 라이트 (black light) 형광 램프 등을 사용할 수 있다.
상기 본 발명의 편광자 보호 필름은 상술한 바와 같이 최대 흡수 파장이 520nm 내지 540nm이고, 최대 여기 파장이 540nm 내지 600nm인 화합물, 및 최대 흡수 파장이 610nm 내지 660nm이고, 최대 여기 파장이 640mn 내지 680nm인 화합물 중 어느 하나 이상인 염료를 포함함으로써, 파장 영역대에 따라 다른 광투과율을 나타낸다.
예를 들어, 본 발명의 편광자 보호 필름은 상술한 최대 흡수 파장이 나타나는 영역, 즉 520nm 내지 540nm 또는 610nm 내지 660nm 영역에서의 평균 광투과율이 약 85% 미만， 바람직하게는 약 81 % 미만이고, 이를 제외한 나머지 영역에서, 예를 들면， 400nm 내지 500nm 영역에서의 평균 투과율은 약 90% 이상이 되어, 상기 최대 흡수 파장이 나타나는 영역과, 이를 제외한 나머지 영역에서 평균 투과율의 차이가 10%포인트 이상으로 나타날 수 있다. 상기와 같은 파장 영역대에 따른 광투과율의 차이 및 최대 흡수 파장 특성으로 인하여, 액정 디스플레이에서 백라이트로부터 입사되는 빛 중 레이저 포인터와 겹치게 되는 일부 파장대의 빛을 흡수하여 세기를 감소시키므로， 레이저 포인터의 시인성을 높일 수 있으면서도, 색재현성이 높은 편광판 및 LCD를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면， 상기 본 발명의 편광자 보호 필름은 하기 식 1로 측정되는 상대 휘도 값이 약 1.5 이상, 바람직하게는, 약 1.6 이상일 수 있으며, 그 상한에는 큰 의미가 없으나， 약 1.5 내지 약 2.5, 또는 약 1.6 내지 약 2.1일 수 있다.
[식 1]
B / A
상기 식 1에서,
A는 상기 염료를 포함하지 않는, 편광자 보호 필름을 백라이트 면에 놓고， 법선의 60° 방향에서 535 nm 또는 650nm laser를 조사하였을 때 측정되는 휘도 값이고,
B는 상기 염료를 포함하는, 편광자 보호 필름을 백라이트 면에 놓고, 법선의 60° 방향에서 535 nm 또는 650nm laser를 조사하였을 때 측정되는 휘도 값이다.
상기와 같이, 본 발명의 광경화성 수지층 및 이를 포함하는 편광자 보호 필름은, 일반적인 UV 경화형 코팅층을 사용하는 경우와 비교하였을 때， 백라이트로부터 발광되는 빛 증, 일반적으로 레이저 포인터 등에 사용되는 특정 파장 영역의 빛을 흡수하여， 그에 해당하는 파장 영역의 레이저를 표면에 조사하였을 때， 조사 전 휘도 대비, 휘도가 약 50% 이상, 바람직하게는 약 60%이상 상승하는 효과를 구현할 수 있으며, 이에 따라 레이저 포인터의 시인성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
본 발명의 편광자 보호 필름에 있어서, 상기 광경화성 수지층이 형성되는 기재는 통상적으로 편광자 보호 필름으로 사용되는 투명성 플라스틱 수지를 사용할 수 있다. 보다 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (polyethyleneterephtalate, PET)와 같은 폴리에스테르 (polyester), 에틸렌 비닐 아세테이트 (ethylene vinyl acetate, EVA)와 같은 폴리에틸렌 (polyethylene), 사이클릭 올레핀 중합체 (cyclic olefin polymer, COP), 사이클릭 을레핀 공증합체 (cyclic olefin copolymer, COC), 폴리아크릴레이트 (polyacrylate, PAC), 폴리카보네이트 (polycarbonate, PC), 폴리에틸렌 (polyethylene, PE), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리에테르에테르케톤 (polyetheretherketon, PEEK), 폴리에틸렌나프탈레이트 (polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리에테르이미드 (polyetherimide, PEI), 폴리이미드 (polyimide, PI), MMA(methy] methacrylate), 블소계 수지 또는 트리아세틸셀를로오스 (triacetylcellulose, TAC) 등을 들 수 있다.
바람직하게는， 상기 기재는 트리아세틸셀롤로오스 (TAC)를 포함하는 필름일 수 있다.
상기 기재의 두께는 특별히 제한되지 않지만， 편광판의 경도 및 다른 물성을 만족시킬 수 있는 범위로써， 약 20 내지 약 Ι ΟΟμηι, 또는 약 20 내지 약 60 의 두께를 갖는 기재를 사용할 수 있다.
본 발명의 편광자 보호 필름은, 500g 하증에서의 연필 경도가 HB 이상, 또는 1 H 이상, 또는 2H 이상일 수 있다.
또한， 마찰시험기에 스틸을 (steel wool) #0을 장착한 후 200g의 하중， 또는
300g 하중, 또는 400g 하증으로 10회 왕복시킬 경우에 스크래치가 발생하지 않는 내마모성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면， 편광자, 및 상기 편광자의 적어도 일면에 구비되는 상기 편광자 보호 필름을 포함하는 편광판을 제공한다.
편광자는 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 빛으로부터 한쪽 방향으로 진동하는 빛만을 추출할 수 있는 특성을 나타낸다. 이러한 특성은 요오드를 흡수한 PVA(poly vinyl alcohol)를 강한 장력으로 연신하여 달성할 수 있다. 예를 들어 보다 구체적으로， PVA 필름을 수용액에 담가 팽윤 (swelling)시키는 팽윤하는 단계, 상기 팽윤된 PVA 필름에 편광성을 부여하는 이색성 물질로 염색하는 단계, 상기 염색된 PVA 필름을 연신 (stretch)하여 상기 이색성 염료 물질을 연신 방향으로 나란하게 배열시키는 연신 단계， 및 상기 연신 단계를 거친 PVA 필름의 색을 보정하는 보색 단계를 거쳐 편광자를 형성할 수 있다. 그러나， 본 발명의 편광판이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 보호 필름은 편광자의 양 면에 모두 부착할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면， 상기 편광자의 일 면에만 상기 편광자 보호 필름이 구비되고, 다른 일 면에는 TAC과 같이 편광자 보호용으로 통상적으로 사용되는 범용의 보호 필름을 구비할 수 있다.
이때, 본 발명의 편광판은 LCD의 상부 편광판으로 사용될 수 있으며,
LCD 내의 적층 구조에 있어서, 상기 광경화성 수지층을 포함하는 본 발명의 편광자 보호 필름이 최상부에 위치하도록 할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 편광판은 편광자 보호 필름의 파장에 따른 투과율 특성으로 인하여, LCD에서 백라이트의 스펙트럼 특성으로 인해 야기되는 레이저 포인터의 시인성 저하 현상을 완화할 수 있다.
상기 편광자와 편광자 보호 필름은 접착제 등을 사용하여 라미네이션함으로써 접착시킬 수 있다. 사용 가능한 접착제로는 당 기술분야에 알려져 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 수계 접착제, 일액형 또는 이액형의 폴리비닐알콜 (PVA)계 접착제, 폴리우레탄계 접착제， 에폭시계 접착제, 스티렌 부타디엔 고무계 (SBR계) 접착제， 또는 핫멜트형 접착제 등이 있으나, 본 발명이 이들 예에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 편광자 보호 필름을 편광자에 적층하여 접착할 때, 상기 광경화성 수지층이 형성되지 않은 기재 면이 편광자에 부착되도록 하고, 상기 광경화성 수지층은 편광판의 바깥쪽으로 위치하도록 적층하는 것이 바람직하다. 이와 같은 본 발명의 보호 필름을 구비하는 편광판은, LCD에 적용하는 것으로 예를 들어 설명하였지만 이에 제한되는 것은 아니며, 다양한 분야에서 활용이 가능하다. 예를 들어 이동통신 단말기， 스마트폰, 기타 모바일 기기， 디스플레이 기기， 전자칠판, 옥외 전광판， 각종 표시부의 용도로 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면， 상기 편광판은 TN(Twisted Nematic), STN(Super Twisted Nematic) 액정용 편광판일 수 있으며, IPS(In-Plane Switching), Super-IPS, FFS(Fringe Field Switching) 등의 수평배향모드용 편광판일 수도 있고， 수직배향모드용 편광판일 수도 있다ᅳ
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 편광판을 포함하는, 액정 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 액정 디스플레이 장치는, 예를 들면, 백라이트 유닛; 상기 백라이트 유닛 상에 구비되는 프리즘 시트; 및 상기 프리즘 시트 상에 구비되는 편광판을 포함하는 형태일 수 있으며, 구체적으로, 본 발명의 구현예에 따른 편광판이 액정 디스플레이 장치의 상부 편광판으로 사용되고, 편광판에서 광경화성 수지층이 최상면에 위치하여， 시청자와 바로 대면하게 되는 구조가 되는 것이 바람직할 수 있다. 이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며， 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.
<실시예 >
편광자보호 필름용코팅 조성물 및 편광자보호 필름의 제조
실시예 1
펜타에리트리를 트리 (테트라)아크릴레이트 (PETA) 50g, 6 관능 우레탄 아크릴레이트 (상품명: UA-306I) 50g, 최대 흡수'파장이 532nm인 형광 염료 으25 광중합 개시제 (상품명: Irgacure 184) 5g, 용매 MEK l OOg을 흔합하여 조성물을 제조하고, 60//m 두께의 TAC 필름에 코팅하였다.
이를 60°C에서 2분간 건조한 후， 수은 램프로 200mj/cm2의 LJV를 조사하여 평균 건조 두께가 5 인 광경화섟 수지층을 형성하여, 편광자 보호 필름을 제조하였다. 실시예 2
펜타에리트리를 트리 (테트라)아크릴레이트 (PETA) 50g, 6 관능 우레탄 아크릴레이트 (상품명: UA-306I) 50g, 최대 흡수 파장이 532nm인 형광 염료 0.25g, 침강형 실리카 (OK-607, 제조: Evonik) 2g, 광증합 개시제 (상품명: Irgacure 184) 5g, 용매 MEK 100g을 흔합하여 조성물을 제조하고， 60 두께의 TAC 필름에 코팅하였다.
이를 60 °C에서 2분간 건조한 후， 수은 램프로 200mj/cm2의 UV를 조사하여 평균 건조 두께가 5//m인 광경화성 수지층을 형성하여, 편광자 보호 필름을 제조하였다. 실시예 3
상기 실시예 1에서, 최대 흡수 파장이 532nm인 염료 대신, 최대 흡수 파장이 633nm인 형광 염료 0.25g를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 편광자 보호 필름을 제조하였다. 실시예 4
위와 별개로, 펜타에리트리틀 트리 (테트라)아크릴레이트 (PET A) 50g, 6 관능 우레탄 아크릴레이트 (상품명: UA-306I) 50g, 광중합 개시게 (상품명: Irgacure 184) 5g, 및 용매 MEK lOOg를 흔합하여, 하드코팅용 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 1에서 제조된 편광자 보호 필름에서, 광경화성 수지층 상에， 상기 하드코팅용 조성물을 도포하고, 이를 60 °C에서 2분간 건조한 후, 수은 램프로 200mj/cm2의 UV를 조사하여 평균 건조 두께가 5/皿인 하드코팅층을 형성하여, 편광자 보호 필름을 제조하였다. 비교예 1 및 2
형광 염료를 사용하지 않은 것을 제외하고는, 각각 실시예 1 및 2와 동일한 방법에 의해 편광자 보호 필름을 제조하였다. 비교예 5 상기 실시예 1에서, 최대 흡수 파장이 532nm인 염료 대신, 최대 흡수 파장이 497nm인 형광 염료 0.25g를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 편광자 보호 필름을 제조하였다. 편광판의 제조
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 필름을 수계 접착제를 이용하여 접착층의 두께가 대략 lOOnm가 되도록 PVA 필름과 라미네이션하여 접착하고, PVA의 다른 한 면에는 60; 두께의 TAC을 동일한 방법으로 접착시킴으로써 편광판을 제조하였다.
<실험예 >
<측정 방법>
상기 실시예 및 비교예의 편광자 보호 필름 및 편광판에 대하여 하기 방법으로 물성을 측정하였다.
1) 광투과율 및 최대 흡수 파장
UV-VIS-NIR 스펙트로미터 (Solidspec-3700, SHIMADZU)|±)로 300 내지 800nm 파장에서의 광투과율을 적분구 타입으로 측정하였다.
2) 내스크래치성
필름의 수지층 표면에 대해, steel wool #0에 하증을 다르게 걸고 왕복하여 10회 문지른 뒤 홈집이 생기지 않는 최대 하중을 확인하였다.
3) 연필경도
연필경도계 (정도시험기, 제조사: 층북테크)를 이용하여 500g 하중에서 연필 경도를 측정하였다. ASTM 3363-74에 따라 표준 연필 (Mitsubishi)올 6B~9H로 변화시키면서 45도 각도를 유지하여 수지층 표면에 스크래치를 가하여 표면의 변화를 관찰하였다. 각각의 실험값은 5회 측정 후 평균값으로 기재하였다. 4) 상대 휘도
상기 염료를 포함하지 않는， 비교예의 편광자 보호 필름을 액정 모니터 상면에 놓고, 법선의 60° 방향에서 535 nm 또는 650nm laser를 조사하여 휘도 값을 측정하고, (A)
상기 염료를 포함하는, 실시예의 편광자 보호 필름을 액정 모니터 상면에 놓고, 법선의 60° 방향에서 535 nm 또는 650nm laser를 조사하여 휘도 값을 측정한 후, (B)
각 실시예 및 비교예의 A 및 B 값을 매칭하여, 상대 휘도 값을 계산하였다,
5) 시인성
상기 실시예 및 비교예의 편광자 보호 필름을 액정 모니터 상면에 놓고, 법선의 60° 방향에서 535 nm 또는 650nm laser를 사용하는 레이저 포인터를 조사하여, 5인의 평가단에 의해 시인성을 관능 평가하였다. 5명 모두 시인성이 양호한 것으로 평가한 경우 ©, 3명 또는 4명이 시인성이 양호한 것으로 평가한 경우 o, 2명 이하의 사람이 시인성이 양호한 것으로 평가한 경우 X로 평가하였다. 상기 물성 측정 결과를 하기 표 1에 정리하였다.
【표 1】
Figure imgf000022_0001
2 (at 535 nm,
vs 비교예
2)
• 실시예 633 650 90.5 91.0 80.5 1.6 o
3 (at 650 nm,
vs 비교예
1 )
실시예 532 553 90.1 80. 1 91.1 1 .8 ®
4 (at 535 nm,
vs 비교예
1 )
비교예 - - 90.5 91.2 91 .1 - X
1 비교예 - - 90.3 91.1 91.0 - X
2 비교예 497 - 81 91.4 91.2 - X 3
3 o
상기 표 1과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 편광자 보호 필름은， 포함하는 염료의 종류에 따라, 520nm 내지 540nm 또는 610nm 내지 660nm 영역에서의 평균 광투과율이 약 85% 미만, 바람직하게는 약 81 % 미만이고, 이를 제외한 나머지 영역, 예를 들면, 400nm 내지 500nm 영역에서의 평균 투과율은 약 90% 이상이 되어, 상기 최대 흡수 파장이 나타나는 영역과， 이를 제외한 나머지 영역에서 평균 투과율의 차이가 10%포인트 이상으로 나타내었다.
그리고, 상대 휘도 값아 모두 약 1.6 이상으로 나타나, 일반적으로 레이저 포인터에 사용되는 파장 영역에서, 비교예에 대하여, 휘도가 약 60% 이상, 바람직하게는 약 100%가량 상승하는 효과를 구현할 수 있는 것을 명확히 확인할 수 있으며, 이에 따라 레이저 포인터의 시인성을 현저하게 향상된 것을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 편광자 보호 필름은, 400g 이상의 내스크래치성 및 2H 이상의 연필 경도를 나타내어 액정 디스플레이용 편광판에 적합한 물성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

Claims

【청구범위】
【청구항 1】
기재, 및 상기 기재의 적어도 일면에 구비되는, 광경화성 수지층을 포함하고;
상기 광경화성 수지층은 광경화성 바인더의 경화물 및 염료를 포함하며; 최대 흡수 파장이 520nm 내지 540nm이고， 최대 여기 파장이 540nm 내지 600nm이거나; 또는 최대 흡수 파장이 610nm 내지 660nm이고, 최대 여기 파장이 640nm 내지 680nm인;
편광자 보호 필름.
【청구항 2】
제 1항에 있어서,
520nm 내지 540nm 또는 610nm 내지 660nm 파장 영역에서의 평균 광투과율이 85% 미만인， 편광자 보호 필름.
【청구항 3]
제 1항에 있어서，
400nm 내지 500nm 파장 영역에서의 평균 광투과율이 90% 이상인， 편광자 보호 필름.
【청구항 4】
제 1항에 있어서,
500g 하중에서 HB 이상의 연필 경도를 나타내는, 편광자 보호 필름.
【청구항 5】
제 1항에 있어서,
마찰시험기에 스틸을 (steel wool) #0을 장착한 후 200g의 하중으로 10회 왕복시킬 경우에 스크래치가 발생하지 않는, 편광자 보호 필름.
【청구항 6】 제 1항에 있어서,
상기 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트 (polyethyleneterephtalate, PET), 에틸렌 비닐 아세테이트 (ethylene vinyl acetate, EVA), 사이클릭 올레핀 중합체 (cyclic olefin polymer, COP), 사이클릭 을레핀 공중합체 (cyclic olefin copolymer, COC), 폴리아크릴레이트 (polyacrylate, PAC), 폴리카보네이트 (polycarbonate, PC), 폴리에틸렌 (polyethylene, PE), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리에테르에테르케톤 (polyetheretherketon, PEEK), 폴리에틸렌나프탈레이트 (polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리에테르이미드 (polyetherimide, PEI), 폴리이미드 (polyimide, PI), MMA(methyl methacrylate), 불소계 수지， 및 트리아세틸셀를로오스 (triacetylcellulose, TAC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는， 편광자 보호 필름.
【청구항 7]
게 1항에 있어서,
하기 식 1로 측정되는 상대 휘도 값이 1.5 이상인， 편광자 보호 필름:
[식 1]
상대 휘도 = B / A
상기 식 1에서,
A는 상기 염료를 포함하지 않는, 편광자 보호 필름을 백라이트 면에 놓고, 법선의 60° 방향에서 535 nm 또는 635nm laser를 조사하였을 때 측정되는 휘도 값이고,
B는 상기 염료를 포함하는, 편광자 보호 필름을 백라이트 면에 놓고， 법선의 60° 방향에서 535 nm 또는 635nm laser를 조사하였을 때 측정되는 휘도 값이다.
【청구항 8】
편광자; 및
상기 편광자의 적어도 일면 상에 제 1항의 편광자 보호 필름을 포함하는, 편광판.
【청구항 9】
제 8항의 편광판을 포함하는, 액정 디스플레이 장치.
【청구항 10】
광경화성 관능기를 포함하는 바인더;
최대 흡수 파장이 520nm 내지 540nm이고， 최대 여기 파장이 540nm 내지 600nm인 화합물, 및 최대 흡수 파장이 610nm 내지 660nm이고, 최대 여기 파장이 640nm 내지 680nm인 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인， 염료;
광중합 개시제; 및
용매를 포함하는，
편광자 보호 필름용 코팅 조성물.
【청구항 1 1】
제 10항에 있어서，
상기 광경화성 관능기를 포함하는 바인더는 다관능 아크릴레이트계 모노머 , 다관능 아크릴레이트계 올리고머 , 및 다관능 아크릴레이트계 탄성 고분자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는, 편광자 보호 필름용 코팅 조성물.
【청구항 12】
제 1 1항에 있어서,
상기 다관능 아크릴레이트계 모노머는 핵산디올디아크릴레이트 (HDDA), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트 (TPGDA), 에틸렌글리콜 디아크릴레이트 (EGDA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (TMPTA), 트리메틸올프로판에톡시 트리아크릴레이트 (TMPEOTA), 글리세린 프로폭실화 트리아크릴레이트 (GPTA), 펜타에리트리를 트리 (테트라)아크릴레이트 (PETA), 및 디펜타에리트리틀 핵사아크릴레이트 (DPHA)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 편광자 보호 필름용 코팅 조성물.
【청구항 13】
제 10항에 있어서,
상기 광경화성 관능기를 포함하는 바인더 100증량부에 대하여， 상기 염료를 0.1 내지 5중량부, 상기 광중합 개시제를 0.1 내지 10중량부, 상기 용매를 50 내지 200증량부로 포함하는, 편광자 보호 필름용 코팅 조성물.
【청구항 14]
제 10항에 있어서,
유기 미립자 또는 무기 미립자를 더 포함하는, 편광자 보호 필름용 코팅 조성물.
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