WO2020145713A1 - 편광판의 제조 방법 - Google Patents

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WO2020145713A1
WO2020145713A1 PCT/KR2020/000451 KR2020000451W WO2020145713A1 WO 2020145713 A1 WO2020145713 A1 WO 2020145713A1 KR 2020000451 W KR2020000451 W KR 2020000451W WO 2020145713 A1 WO2020145713 A1 WO 2020145713A1
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film
polymer film
polarizing
polarizing plate
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이현수
김계성
김영곤
김태우
김영태
박진용
나상현
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주식회사 엘지화학
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    • C08J2429/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
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    • G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings

Definitions

  • the present application relates to a method of manufacturing a polarizing plate.
  • the polarizing plate is a polymer film applied to control the state of light in various display devices.
  • a polarizing plate is manufactured by attaching a protective film to one or both sides of a polarizing film having a polarizing function.
  • the polarizing plate is required to be durable because it is exposed to various temperature and humidity conditions according to the use environment of the display device.
  • the polarizing plate must stably maintain the designed optical characteristics according to an external environment such as temperature and humidity, and mechanical defects such as cracks should not occur.
  • the protective film of the polarizing film should be selected so that the polarizing plate can satisfy the required physical properties as described above.
  • This application relates to a manufacturing method of a polarizing plate.
  • An object of the present application is to provide a method of manufacturing a polarizing plate that effectively satisfies the optical and mechanical durability required of the polarizing plate and does not cause bending when applied to a display device.
  • One object of the present application is to provide a manufacturing method of a polarizing plate that can realize required optical and mechanical durability without causing bending even in a polarizing plate applied to a thin display device and/or a thin polarizing plate.
  • vertical, parallel, orthogonal, or horizontal means substantial vertical, parallel, orthogonal or horizontal in a range that does not impair the target effect
  • the vertical, parallel, orthogonal or horizontal range Includes errors such as manufacturing error or variation.
  • each of the above cases may include an error within about ⁇ 15 degrees, an error within about ⁇ 10 degrees, or an error within about ⁇ 5 degrees.
  • the physical properties are measured at room temperature, unless otherwise specified, when the measurement temperature affects the physical properties.
  • room temperature in the present specification is a temperature in a state that is not particularly warmed or reduced, and any temperature in the range of about 10°C to 30°C, for example, about 15°C or more, 18°C or more, 20°C or more, or about 23 It can mean a temperature of about 27° C. or less while being more than° C.
  • the temperature unit mentioned in this specification is °C.
  • the physical properties are the physical properties measured at normal pressure unless otherwise specified in the case where the measurement pressure affects the physical properties.
  • normal pressure is a natural pressure that is not pressurized or decompressed, and generally means a pressure of about 1 atmosphere, such as atmospheric pressure.
  • the property is any humidity within the range of about 0 RH% to 100 RH%, for example, about 90 RH % Or less, about 80 RH% or less, about 70 RH% or less, about 60 RH% or less, about 50 RH% or less, about 40 RH% or less, about 30 RH% or less, about 20 RH% or less, about 18 RH% or less , 15 RH% or less, or about 10 RH% or less, about 1 RH% or more, about 2 RH% or more, about 5 RH% or more, about 10 RH% or more, about 15 RH% or more, about 20 RH% or more, about 25 RH%
  • This property is measured at relative humidity of at least about 30 RH%, at least about 35 RH%, at least about 40 RH%, or at least about 45 RH%.
  • the unit RH% means that the corresponding humidity is relative humidity (unit: %).
  • an angle formed by any two directions referred to herein may be an acute angle from an acute angle to an obtuse angle formed by the two directions, or a small angle among angles measured in clockwise and counterclockwise directions. . Therefore, unless otherwise specified, the angle mentioned in this specification is a positive number. However, in some cases, in order to display the measurement direction between the angles measured in the clockwise or counterclockwise direction, one of the angles measured in the clockwise direction and the angle measured in the counterclockwise direction is indicated as a positive number, and the other is The angle of can be expressed as a negative number.
  • the manufacturing method of the polarizing plate of the present application comprises the steps of heat-treating the polymer film; And attaching the heat-treated polymer film to a polarizing film having a light absorption axis in one direction.
  • the polymer film may be a polymer film showing one or more optically intended functions, for example, a protective film of the polarizing film.
  • the desired polarizing plate can be produced by attaching the polymer film to the polarizing film after heat treatment once.
  • This heat treatment is particularly effective for polymer films having mechanical asymmetry as described below.
  • the polymer film on which the heat treatment is performed may be a film having specific asymmetry.
  • the purpose can be effectively achieved by applying such a film to the heat treatment process.
  • the first and second directions of the polymer film are arbitrary directions in the plane of the polymer film.
  • the in-plane direction may be an in-plane direction formed by MD (Machine Direction) and TD (transverse direction) directions of the polymer film.
  • the first direction is any one of a MD (Machine Direction) and a TD (transverse direction) direction
  • the second direction is a MD (Machine Direction) and a TD (transverse direction).
  • Direction may be the other direction.
  • the first direction of the polymer film referred to herein may be the TD direction.
  • the asymmetry of the polymer film may be represented by the shrinking force of the polymer film.
  • the shrinking force shrinkage force of a polymer film, a polymer film, a polarizing film or a polarizing plate
  • the shrinking force is measured in the manner described in the following Examples.
  • the shrinking force may be measured in a state in which an optical layer described later is formed on the polymer film alone or on the polymer film.
  • the polymer film may have a contraction force in a first direction (for example, the TD direction described above) in the range of 5.5N to 15N before the heat treatment.
  • the shrinkage force in the first direction of the polymer film is about 6N or more, about 6.5N or more, about 7N or more, or about 7.5N or more, or about 15N or less, 14N or less, 13N or less, 12N or less in other examples , 11 N or less, 10 N or less, 9 N or less, or 8 N or less. This high shrinking force in one direction allows the desired polymer film to be effectively formed after the heat treatment process.
  • the polymer film may have a ratio (S1/S2) of a contraction force (S1) in the first direction and a contraction force (S2) in a second direction in the plane perpendicular to the first direction before heat treatment (S1/S2).
  • the ratio (S1/S2) in another example is about 11 or more, about 12 or more, about 13 or more, about 14 or more, about 15 or more, or about 15.5 or more, or about 150 or less, about 140 or less, about 130 or less, about 120 Or less, about 110 or less, about 100 or less, about 90 or less, or about 80 or less.
  • the in-plane second direction may be the MD direction in one example.
  • the polymer film may have a shrinkage force in the second direction (eg, MD direction) before the heat treatment in a range of 0.01N to 2N.
  • the shrinkage force in the second direction of the polymer film is, in another example, about 0.03 N or more, about 0.05 N or more, about 0.07 N or more, or about 0.09 N or more, or about 1.8 N or less, 1.6 N or less, 1.4 N or less, 1.2 N
  • it may be 1 N or less, 0.8 N or less, or 0.6 N or less.
  • the polymer film As a polymer film having the above-described large shrinkage and/or asymmetry of shrinkage, a film known as a so-called high-strength poly(ethylene terephthalate) (PET) film or SRF (Super Retardation Film) exhibiting a high phase difference of approximately 3,000 nm or more This is known as a representative. Therefore, in the present application, the polymer film may be, for example, a polyester polymer film.
  • PET poly(ethylene terephthalate)
  • SRF Super Retardation Film
  • the polymer film as described above that is, a film having a high retardation is known in the industry, and such a film exhibits great asymmetry in mechanical properties due to high stretching in the manufacturing process.
  • a typical example of the polymer film is a polyester film such as a PET (poly(ethylene terephthalate)) film, for example, there is a trade name SRF (Super Retardation Film) series film supplied by Toyobo. .
  • a stretched PET film is a biaxially stretched film produced by forming and stretching a PET resin by melt/extrusion, or by stretching and stretching one or more layers of uniaxially or transversely after film formation.
  • PET-based resin usually means a resin in which 80 mol% or more of the repeating unit is ethylene terephthalate, and may include other dicarboxylic acid components and diol components.
  • the other dicarboxylic acid component is not particularly limited, for example, isophthalic acid, p-beta-oxyethoxybenzoic acid, 4,4'-dicarboxydiphenyl, 4,4'-dicarboxybenzophenone, bis (4-carboxyphenyl) ethane, adipic acid, sebacic acid and/or 1,4-dicarboxycyclohexane and the like.
  • diol components are not particularly limited, but include propylene glycol, butanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, cyclohexanediol, ethylene oxide adducts of bisphenol A, polyethylene glycol, polypropylene glycol and/or polytetramethylene glycol, and the like. Can be heard.
  • the dicarboxylic acid component or the diol component can be used in combination of two or more kinds as necessary. Moreover, oxycarboxylic acids, such as p-oxybenzoic acid, can also be used together. Further, as another copolymerization component, a dicarboxylic acid component containing a small amount of an amide bond, a urethane bond, an ether bond and a carbonate bond, or a diol component may be used.
  • a method for producing a PET-based resin As a method for producing a PET-based resin, a method of directly polycondensing terephthalic acid, ethylene glycol and/or other dicarboxylic acids or other diols as necessary, dialkyl esters of terephthalic acid and ethylene glycol and/or other dicars as necessary A method for polycondensation after transesterification of a dialkyl ester or other diol of a carboxylic acid, and polycondensation of terephthalic acid and/or ethylene glycol ester of another dicarboxylic acid as necessary and/or other diol ester as necessary Method or the like is employed.
  • a polymerization catalyst containing an antimony-based, titanium-based, germanium-based or aluminum-based compound, or a polymerization catalyst containing the complex compound may be used.
  • the polymerization reaction conditions may be appropriately selected depending on the monomers, catalysts, reaction devices, and the desired resin properties, but are not particularly limited, for example, the reaction temperature is usually about 150°C to about 300°C, about 200°C To about 300°C or about 260°C to about 300°C.
  • the reaction pressure is usually atmospheric pressure to about 2.7 Pa, and may be on the reduced pressure side in the second half of the reaction.
  • the polymerization reaction proceeds by volatilizing a leaving reaction product such as a diol, an alkyl compound, or water.
  • the polymerization apparatus may be one in which the reaction tank is completed, or may be one in which a plurality of reaction tanks are connected. In this case, depending on the degree of polymerization, the reactants are polymerized while being transferred between the reactors. In addition, a horizontal reaction device is provided at the end of polymerization, and a method of volatilization while heating/kneading can also be adopted.
  • the resin is released from the reaction tank or the horizontal reaction device in a molten state, and then cooled or crushed in a cooling drum or cooling belt, or in the form of pellets after being introduced into an extruder and extruded into a string. Is obtained. Further, if necessary, solid phase polymerization may be performed to improve molecular weight or reduce low molecular weight components. Examples of the low molecular weight component that can be included in the PET-based resin include a cyclic trimer component, but the content of the cyclic trimer component in the resin is usually adjusted to 5000 ppm or less or 3000 ppm or less.
  • the PET-based resin may contain additives as necessary.
  • the additives include lubricants, anti-blocking agents, heat stabilizers, antioxidants, antistatic agents, light resistance agents and impact resistance improvers. It is preferable that the addition amount is within a range that does not adversely affect the optical properties.
  • the PET-based resin is usually used in the form of pellets assembled by an extruder for the mixing of these additives, and for the film forming described later.
  • the size and shape of the pellets are not particularly limited, but are usually columnar, spherical, or flat spherical with a height and diameter of 5 mm or less.
  • the PET-based resin thus obtained can be formed into a film and stretched to obtain a transparent and homogeneous PET film with high mechanical strength. Although it does not specifically limit as a manufacturing method, the method described next is employ
  • the pellet composed of the dried PET resin is supplied to a melt extrusion apparatus, and heated to a melting point or higher to melt.
  • the molten resin is extruded from the die and rapidly cooled and solidified to a temperature below the glass transition temperature on a rotary cooling drum to obtain a substantially unstretched film in an amorphous state.
  • the melting temperature is determined depending on the melting point or extruder of the PET resin used, and is not particularly limited, but is usually 250°C to 350°C. Further, in order to improve the flatness of the film, it is preferable to increase the adhesion between the film and the rotary cooling drum, and an electrostatically applied adhesion method or a liquid coating adhesion method is preferably employed.
  • a linear electrode is usually provided on the upper surface side of the film in a direction orthogonal to the flow of the film, and a DC voltage of about 5 to 10 kV is applied to the electrode to provide a static charge to the film and to rotate cooling It is a method to improve the adhesion between the drum and the film.
  • the liquid coating adhesion method is a method of improving the adhesion between the rotating cooling drum and the film by uniformly applying the liquid to all or part of the surface of the rotating cooling drum (for example, only the portion in contact with both ends of the film). Both may be used in combination as necessary.
  • the PET-based resin used may be mixed with two or more kinds of resins, resins having different structures or compositions, as necessary. For example, a pellet containing a granular filler as an antiblocking agent, an ultraviolet absorber, or an antistatic agent, and a mixture of pellets without mixing may be used.
  • the number of layers of the film to be extruded may be two or more layers if necessary.
  • a pellet composed of a granular filler as an anti-blocking agent and a non-blended pellet were prepared, and fed from the other extruder to the same die to produce a film composed of two or three layers of "filler blending/non-blending/filler blending". And extrusion.
  • the unstretched film is usually stretched longitudinally in the extrusion direction, usually at a temperature above the glass transition temperature.
  • the stretching temperature is usually 70°C to 150°C, 80 to 130°C or 90 to 120°C.
  • the draw ratio is usually 1.1 to 6 times or 2 to 5.5 times. Stretching can be completed once or divided into multiple times as necessary.
  • the longitudinal stretched film obtained in this way can be heat-processed after that. Subsequently, a relaxation treatment may be performed as necessary.
  • the heat treatment temperature is usually 150°C to 250°C, 180 to 245°C or 200 to 230°C. Further, the heat treatment time is usually 1 to 600 seconds or 1 to 300 seconds or 1 to 60 seconds.
  • the temperature of the relaxation treatment is usually 90 to 200°C or 120 to 180°C.
  • the amount of relaxation is usually 0.1 to 20% or 2 to 5%.
  • the relaxation amount and the temperature at the time of the relaxation treatment can be set so that the heat shrinkage at 150°C of the PET film after the relaxation treatment is 2% or less.
  • transverse stretching is usually performed by a tenter after a vertical stretching treatment, or after heat treatment or relaxation treatment as necessary.
  • the stretching temperature is usually 70°C to 150°C, 80°C to 130°C, or 90°C to 120°C.
  • the draw ratio is usually 1.1 to 6 times or 2 to 5.5 times.
  • heat treatment and relaxation treatment can be performed as necessary.
  • the heat treatment temperature is usually 150°C to 250°C or 180°C to 245°C or 200 to 230°C.
  • the heat treatment time is usually 1 to 600 seconds, 1 to 300 seconds, or 1 to 60 seconds.
  • the temperature of the relaxation treatment is usually 100 to 230°C, 110 to 210°C, or 120 to 180°C.
  • the relaxation amount is usually 01 to 20%, 1 to 10%, or 2 to 5%.
  • the relaxation amount and the temperature at the time of relaxation treatment can be set so that the heat shrinkage rate at 150°C of the PET film after the relaxation treatment is 2% or less.
  • uniaxial stretching and biaxial stretching treatment after transverse stretching, heat treatment or stretching treatment may be performed again in order to alleviate the deformation of the oriented main axis as represented by Boeing.
  • the maximum value of deformation with respect to the stretching direction of the orientation main axis by Boeing is usually within 45 degrees, within 30 degrees, or within 15 degrees.
  • stretching direction here means the large direction of extending
  • the stretching direction refers to a direction perpendicular to the long direction of the film.
  • the stretching direction means the vertical direction with respect to the same long direction.
  • the orientation main axis refers to the molecular orientation direction at any point on the stretched PET film.
  • transformation with respect to the extending direction of an orientation main axis means the angular difference between an orientation main axis and an extending direction.
  • its maximum value means the maximum value of the value in the vertical direction with respect to a long direction.
  • the method for confirming the orientation main axis is known, and can be measured, for example, by using a retardation film/optical material inspection device RETS (manufactured by Otsuka Denshi Co., Ltd.) or a molecular orientation system MOA (manufactured by Oji Keisukki Co., Ltd.). have.
  • the thickness of the polymer film applied in the present application is not particularly limited to be determined according to the application.
  • the thickness of the polymer film may be in the range of about 20 ⁇ m to 250 ⁇ m.
  • the thickness is about 240 ⁇ m or less, about 230 ⁇ m or less, about 220 ⁇ m or less, about 210 ⁇ m or less, about 200 ⁇ m or less, about 190 ⁇ m or less, about 180 ⁇ m or less, about 170 ⁇ m or less, about 160 ⁇ m or less, 150 ⁇ m or less, about 140 ⁇ m or less, about It may be 130 ⁇ m or less, about 120 ⁇ m or less, about 110 ⁇ m or less, or 100 ⁇ m or less, or about 30 ⁇ m or more, 40 ⁇ m or more, 50 ⁇ m or more, 60 ⁇ m or more, or 70 ⁇ m or more.
  • the heat treatment of the polymer film may be performed such that the ratio (SB/SA) of the shrinkage force (SB) of the polymer film before heat treatment in the first direction and the shrinkage force (SA) of the polymer film after heat treatment may exceed approximately 1. .
  • the ratio (SB/SA) in other examples is about 1.01 or more, about 1.02 or more, about 1.03 or more, 1.04 or more, about 1.05 or more, about 1.06 or more, about 1.07 or more, about 1.08 or more, about 1.09 or more, about 1.1 or more, About 1.11 or more, about 1.12 or more, about 1.13 or more, 1.14 or more, about 1.15 or more, about 1.16 or more, about 1.17 or more, about 1.18 or more, about 1.19 or more, about 1.2 or more, about 1.21 or more, about 1.22 or more, about 1.23 or more , About 1.24 or more, about 1.25 or more, about 1.26 or more, about 1.27 or more, about 1.28 or more, about 1.29 or more, or about 1.3 or more, or, or about 10 or less, about 9 or less, about 8 or less, about 7 or less, about 6 or less, about 5 or less, about 4 or less, about 3 or less, about 2 or less, about 1.9 or less, about 1.8 or less, about
  • the polymer film may have a shrinkage force in the first direction after heat treatment within a range of approximately 5N to 10N.
  • the shrinkage force in the first direction after the heat treatment is about 5.1N or more, about 5.2N or more, about 5.3N or more, about 5.4N or more, about 5.5N or more, 5.6N or more, 5.7N or more, 5.8N or more in other examples, 5.9N or more, 6N or more, 6.1N or more, 6.2N or more, 6.3N or more, 6.4N or more, 6.5N or more, 6.6N or more, 6.7N or more, 6.8N or more, 6.9N or more, about 7N or more, or about 7.1N Or more, about 9.5 N or less, about 9 N or less, about 8.5 N or less, about 8 or less, about 7.5 N or less, 7.3 N or less, 7.2 N or less, 7.1 N or less, 7.0 N or less, or 6.9 N or less.
  • the polymer film after heat treatment, the shrinking force (S1) in the first direction (for example, the TD direction) and the shrinking force in the second direction in the plane perpendicular to the first direction (for example, the MD direction)
  • the ratio (S1/S2) of (S2) may be 13 or more.
  • the ratio (S1/S2) in other examples is about 14 or more, about 15 or more, about 16 or more, about 17 or more, or about 17.5 or more, or about 150 or less, about 140 or less, about 130 or less, about 120 or less, about 110 Or less, about 100 or less, about 90 or less, or about 80 or less, about 70 or less, about 60 or less, about 50 or less, about 40 or less, or about 38 or less.
  • the physical properties of the entire polarizing plate may be maintained at a desired level by heat treatment performed so that the shrinking force of the polymer film is corrected within the above range.
  • the polymer film may have a shrinkage force in the second direction (for example, the MD direction) after the heat treatment within a range of 0.05N to 3N.
  • the shrinkage force in the second direction of the polymer film is about 0.07 N or more, about 0.09 N or more, about 0.1 N or more, about 0.15 N or more, or about 0.2 N or more, or about 1.8 N or less, 1.6 N or less, 1.4 N or less, 1.2 N or less, 1 N or less, 0.8 N or less, 0.6 N or less, or about 0.4 N or less.
  • the physical properties of the entire polymer film may be maintained at a desired level by heat treatment performed so that the shrinkage force of the polymer film is corrected within the above range.
  • the polymer film may reduce shrinkage force through heat treatment at a temperature in a predetermined range based on the glass transition temperature (Tg) of the corresponding film.
  • Tg glass transition temperature
  • the glass transition temperature of the protective film is Tg (unit: °C)
  • heat treatment is performed at a temperature within the range of Tg-60 (°C) to Tg+50 (°C) to adjust the shrinkage force to the desired range.
  • Tg glass transition temperature
  • the contraction force in the transverse direction (TD) direction is controlled rather than the so-called MD (Machine Direction) direction.
  • the heat treatment temperature is Tg+45°C or less, Tg+40°C or less, Tg+35°C or less, Tg+30°C or less, Tg+25°C or less, Tg+20°C or less, Tg+15°C or less, Tg +10°C or less, Tg+5°C or less, Tg°C or less, Tg-5°C or less, Tg-10°C or less, Tg-15°C or less, Tg-20°C or less, Tg-25°C or less, Tg-30°C or less Or Tg-35°C or less, or Tg-55°C or more, Tg-50°C or more, Tg-45°C or more, or Tg-40°C or more, wherein Tg is the glass transition temperature.
  • the desired properties can be secured by performing heat treatment on the highly stretched polyester film at the above temperature.
  • the time at which the heat treatment is performed can be adjusted in consideration of the desired characteristics without particular limitation, and can be usually performed within a range of about 10 seconds to 1,000 seconds.
  • the heat treatment time is about 15 seconds or more, about 20 seconds or more, about 25 seconds or more, or about 30 seconds or more, or about 900 seconds or less, about 850 seconds or less, about 800 seconds or less, about 750 seconds or less, about 700 Seconds or less, about 650 seconds or less, about 600 seconds or less, about 550 seconds or less, about 500 seconds or less, about 450 seconds or less, about 400 seconds or less, about 350 seconds or less, about 300 seconds or less, about 250 seconds or less, about 200 It may be on the order of seconds or less, about 150 seconds or less, about 100 seconds or less, or about 90 seconds or less.
  • the asymmetry of the polymer film may be corrected to a desired level to form a desired polarizing plate.
  • the present application relates to a method for manufacturing a polarizing plate comprising the step of attaching a polymer film heat-treated in the above manner to the polarizing film.
  • polarizing film means, for example, a functional element itself exhibiting a polarizing function, such as a poly(vinyl alcohol) (PVA)-based film in which anisotropic materials such as iodine are adsorbed and oriented, and the polarizing plate is different from the polarizing film. It means a device including an element.
  • Other elements included with the polarizing film may include a protective film of a polarizing film, a viewing angle compensation film, a hard coating layer, a retardation film, an antistatic layer, an adhesive layer, an adhesive layer, or a low reflection layer. , But is not limited thereto.
  • the polymer film used in the method of the present application may be another element included in the polarizing plate together with the polarizing film, and in one example, the polymer film may be applied as a protective film of the polarizing film.
  • the polarizing plate manufactured in the present application may have a total thickness of 200 ⁇ m or less. That is, the polarizing plate may include various elements described above, but the final thickness may be limited within the above range. When the thickness of the polarizing plate is 200 ⁇ m or less, it can effectively cope with various applications requiring a thin thickness.
  • a polarizing plate is provided with an adhesive layer for applying the polarizing plate to a display device, and to protect the adhesive layer, a release film is attached to the adhesive layer, or a temporary release surface protection sheet is provided on the outermost side of the polarizing plate. It may be attached.
  • the thickness of 200 ⁇ m or less referred to in the present application is a thickness excluding a portion to be removed when the polarizing plate is finally applied to the display, such as the release film or the surface protection sheet.
  • the thickness is about 195 ⁇ m or less, about 190 ⁇ m or less, about 185 ⁇ m or less, about 180 ⁇ m or less, about 175 ⁇ m or less, about 170 ⁇ m or less, about 165 ⁇ m or less, about 160 ⁇ m or less, about 155 ⁇ m or less, about 150 ⁇ m or less, about 145 ⁇ m or less, or It may be about 140 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the thickness of the polarizing plate is not particularly limited, but may be generally about 50 ⁇ m or more, 60 ⁇ m or more, 70 ⁇ m or more, 80 ⁇ m or more, 90 ⁇ m or more, 100 ⁇ m or more, 110 ⁇ m or more, or 120 ⁇ m or more.
  • the thickness referred to in the present specification may mean a shortest distance, a maximum distance, or an average distance connecting the main surface and the main back surface of the target article, and there may be a manufacturing error or deviation of a part.
  • a polarizing film having a light absorption axis along one direction in the plane may be used.
  • Various such polarizing films are known.
  • a poly(vinyl alcohol) (PVA)-based polarizing film which is a typical linear absorption type polarizing film, may be used.
  • PVA poly(vinyl alcohol)
  • Such polarizing films usually include a PVA film and an anisotropic absorbent material adsorbed and oriented to the PVA film.
  • anisotropic absorbent material various dichroic pigments may be used, and typically, an iodine-based material may be used.
  • Such polarizing films are generally referred to as iodine-based absorbent linear PVA polarizing films.
  • the PVA-based polarizing film may be prepared by subjecting the PVA-based film to swelling, dyeing, crosslinking, and stretching treatments, and then washing and drying.
  • the shrinking force of the polarizing film may be adjusted to a predetermined range, and the shrinking force may be adjusted by controlling process conditions in any one of the processes.
  • the shrinkage force may be influenced during the stretching process during the stretching process. That is, when the draw ratio is high, the shrinking force is high and when it is low, it can be lowered.
  • this method corresponds to one exemplary method of controlling the shrinking force, and a person skilled in the art of manufacturing a polarizing film can easily manufacture a polarizing film having a desired shrinking force according to the purpose.
  • the polarizing film of the present application may include a PVA-based film and an anisotropic absorbent material adsorbed and oriented on the PVA-based film.
  • the PVA-based film for example, a conventional PVA-based film that is conventionally used in polarizing films may be used.
  • PVA or a derivative thereof is mentioned as a material for such a PVA-based film.
  • the derivative of PVA include polyvinyl formal or polyvinyl acetal, and in addition, unsaturated carboxylic acids such as olefins such as ethylene or propylene, acrylic acid, methacrylic acid or crotonic acid, and alkyl esters or acrylamides thereof What was modified by etc. are mentioned.
  • the polymerization degree of PVA is usually about 100 to about 10000, about 1000 to about 10000, and the saponification degree is about 80 to 100 mol%, but is not limited thereto.
  • a hydrophilic polymer film such as an ethylene vinyl acetate copolymer-based partial saponification film, a polyene-based alignment film such as a dehydration treatment product of PVA or a dehydrochloric acid treatment product of polyvinyl chloride, etc. may also be exemplified.
  • the PVA-based film may contain additives such as plasticizers or surfactants.
  • plasticizers polyol or a condensate thereof may be exemplified, and for example, glycerin, diglycerin, triglycerin, ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, or the like can be exemplified.
  • the ratio is not particularly limited, and may be approximately 20% by weight or less in the PVA-based film.
  • anisotropic absorbent material that may be included in the polarizing film is also not particularly limited.
  • a material capable of satisfying the optical properties described above may be appropriately selected from known anisotropic absorbent materials.
  • Iodine can be exemplified as an example of the anisotropic absorbent material.
  • the proportion of the anisotropic absorbent material in the polarizing film is also not particularly limited as long as it can satisfy desired physical properties.
  • the polarizing film can be produced, for example, by performing at least a dyeing, crosslinking, and stretching process on the PVA-based film.
  • anisotropic absorbent materials such as iodine may be adsorbed and/or oriented on the PVA-based film.
  • This dyeing process can be carried out in conjunction with the stretching process.
  • Dyeing can generally be carried out by immersing the film in a solution containing an anisotropic absorbent material, for example, an iodine solution.
  • Iodine solution As an iodine solution, for example, an aqueous solution containing iodine ions by an iodide compound which is an iodine and a dissolution aid may be used.
  • the iodide compound potassium iodide, lithium iodide, sodium iodide, zinc iodide, aluminum iodide, lead iodide, copper iodide, barium iodide, calcium iodide, tin iodide or titanium iodide may be used.
  • the concentration of iodine and/or iodide ions in the iodine solution can be controlled within a typical range depending on the purpose.
  • the temperature of the iodine solution is usually about 20°C to 50°C, about 25°C to 40°C, and the immersion time is about 10 seconds to 300 seconds or 20 seconds to 240 seconds, but is not limited thereto.
  • the crosslinking process performed in the manufacturing process of the polarizing film may be performed, for example, using a crosslinking agent such as a boron compound.
  • the order of the crosslinking process is not particularly limited, and may be performed, for example, with a dyeing and/or stretching process, or separately.
  • the crosslinking process can also be performed multiple times.
  • Boric acid or borax may be used as the boron compound.
  • the boron compound may be generally used in the form of an aqueous solution or a mixed solution of water and an organic solvent, and an aqueous boric acid solution is usually used.
  • the concentration of boric acid in the aqueous boric acid solution may be selected in an appropriate range in consideration of crosslinking degree and heat resistance.
  • An aqueous iodide compound such as potassium iodide can also be contained in an aqueous solution of boric acid.
  • the treatment temperature of the crosslinking process is usually in the range of 25°C or higher, 30°C to 85°C or 30°C to 60°C, and the treatment time is usually 5 seconds to 800 seconds or 8 seconds to 500 seconds, but is not limited thereto. It is not.
  • the stretching step is generally performed by uniaxial stretching. Such stretching may be performed together with the dyeing and/or crosslinking process.
  • the stretching method is not particularly limited, and for example, a wet stretching method may be applied. In this wet stretching method, for example, it is common to perform stretching after dyeing, but stretching may be performed with crosslinking, or may be performed multiple times or in multiple stages.
  • An iodide compound such as potassium iodide can be contained in the treatment liquid applied to the wet stretching method.
  • the treatment temperature is usually in the range of 25°C or higher, 30°C to 85°C or 50°C to 70°C, and the treatment time is usually 10 seconds to 800 seconds or 30 seconds to 500 seconds, but is not limited thereto. .
  • the total stretching ratio may be adjusted in consideration of orientation characteristics, etc., and the total stretching ratio may be 3 to 10 times, 4 to 8 times, or 5 to 7 times based on the original length of the PVA-based film. , But is not limited thereto.
  • the total stretching magnification may mean a cumulative stretching magnification including stretching in each step when stretching is performed in a swelling process other than the stretching process.
  • the total draw ratio may be adjusted to an appropriate range in consideration of orientation, the processability of a polarizing film, or the possibility of stretch cutting. As described above, it may be possible to control the shrinkage force through the control of the stretching ratio.
  • a swelling process may be performed before performing the process. It is possible to clean the surface of the PVA-based film or the anti-blocking agent by swelling, and there is also an effect of reducing unevenness such as dyeing variation.
  • water In the swelling process, water, distilled water, or pure water may be used.
  • the main component of the treatment liquid is water, and if necessary, an additive such as an iodide compound such as potassium iodide or a surfactant, or a small amount of alcohol may be included.
  • the treatment temperature in the swelling process is usually about 20°C to 45°C or about 20°C to 40°C, but is not limited thereto. Since the swelling deviation can cause dyeing deviation, the process parameters can be adjusted so that the occurrence of such swelling deviation is suppressed as much as possible. If necessary, proper stretching can also be performed in the swelling process.
  • the draw ratio may be about 6.5 times or less, 1.2 to 6.5 times, 2 to 4 times, or 2 to 3 times, based on the original length of the PVA-based film.
  • the stretching in the swelling process can control the stretching in the stretching step performed after the swelling process to a small extent, and control the stretching of the film so as not to break.
  • metal ion treatment may be performed. Such treatment is performed, for example, by immersing the PVA-based film in an aqueous solution containing a metal salt. This allows metal ions to be contained within the tube.
  • the color tone of the PVA-based polarizing film can also be adjusted by adjusting the type or ratio of metal ions.
  • metal ions that can be applied metal ions of transition metals such as cobalt, nickel, zinc, chromium, aluminum, copper, manganese, or iron can be exemplified, and color tone can be controlled by selecting an appropriate type. have.
  • a washing process may be performed after dyeing, crosslinking, and stretching.
  • Such a washing process can be performed with an iodine compound solution such as potassium iodide, or water.
  • the washing with water and washing with an iodine compound solution may be combined, and a solution containing a liquid alcohol such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol or propanol may also be used.
  • a liquid alcohol such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol or propanol
  • a polarizing film may be manufactured by performing a drying process.
  • the drying process for example, it may be performed for an appropriate time at an appropriate temperature in consideration of the moisture content required for the polarizing film and the like, and these conditions are not particularly limited.
  • the thickness of the polarizing film applied in the present application may be usually in the range of about 5 ⁇ m to 25 ⁇ m. In other examples, the thickness may be about 24 ⁇ m or less, 23 ⁇ m or less, 22 ⁇ m or less, 21 ⁇ m or less, 20 ⁇ m or less, 19 ⁇ m or less, 18 ⁇ m or less or 17 ⁇ m or less, or about 6 ⁇ m or more, 7 ⁇ m or more, 8 ⁇ m or more, 9 ⁇ m or more, 10 ⁇ m or more, 11 ⁇ m or more, 12 ⁇ m or more, 13 ⁇ m or more, 14 ⁇ m or more, 15 ⁇ m or more, or 16 ⁇ m or more.
  • the polarizing film may have a contraction force in one direction in the plane of about 0.1N to 15N.
  • One direction in the plane may be, for example, a direction in which the aforementioned light absorption axis is formed.
  • the shrinkage force is 14.5 N or less, 14 N or less, 13.5 N or less, 13 N or less, 12.5 N or less, 12 N or less, 11.5 N or less, 11 N or less, 10.5 N or less, 10 N or less, 10 N or less, 9.5 N or less Or 9 N or less, or 0.5 N or more, 1 N or more, 2 N or more, 3 N or more, 4 N or more, 5 N or more, 6 N or more, 7 N or more, or 8 N or more.
  • the contractile force referred to in this specification is a value measured in the manner suggested in the Examples.
  • the PVA-based polarizing film exhibits the above-mentioned shrinking force in the direction of light absorption axis.
  • the polarizing film having the above-described shrinking force can be applied by selecting a polarizing film having the above-mentioned shrinking force from among available polarizing films or by controlling process conditions such as stretching conditions in the manufacturing process as described above. Since the polarizing film usually produced using a PVA-based film exhibits the shrinking force in the above-mentioned range in the direction of light absorption axis, in general, the polarizing film produced from the PVA-based film in this application, that is, the PVA-based polarizing film Can be used.
  • a step of attaching the polarizing film and the polymer film as described above is performed.
  • the attachment of the polarizing film and the polymer film includes the shrinking force (S P ) of the entire polarizing plate in the light absorption axis direction of the polarizing film and the shrinking force of the entire polarizing plate in the direction perpendicular to the light absorption axis direction ( S V ) ratio (S P /S V ) can be performed to be within the range of 0.78 to 1.5.
  • the ratio (S P /S V ) in other examples is about 0.79 or more, about 0.8 or more, about 0.81 or more, about 0.82 or more, about 0.83 or more, about 0.84 or more, about 0.85 or more, about 0.86 or more, about 0.87 or more, or about 0.88 or more, about 0.89 or more, about 0.9 or more, about 0.91 or more, about 0.92 or more, about 0.93 or more, about 0.94 or more, about 0.95 or more, about 0.96 or more, or about 0.97 or more, about 1.49 or less, about 1.48 or less, about 1.47 Or less, about 1.46 or less, about 1.45 or less, about 1.44 or less, about 1.43 or less, about 1.42 or less, about 1.41 or less, about 1.4 or less, about 1.39 or less, about 1.38 or less, about 1.37 or less, about 1.36 or less, about 1.35 or less, About 1.34 or less, about 1.33 or less, about 1.32 or less, about 1.31 or less, about 1.30 or less, about 1.29
  • the attachment of the polarizing film and the polymer film may also have a contraction force of the entire polarizing plate in a direction parallel to the light absorption axis of the polarizing film within a range of 6.5N to 15N.
  • the shrinkage force is, in another example, about 6.6N or more, 6.7N or more, 6.8N or more, 6.9N or more, 7N or more, 7.1N or more, 7.2N or more, 7.3N or more, 7.4N or more, 7.5N or more, 7.6 N or more Or 7.7 N or more, 14.9 N or less, 14.8 N or less, 14.7 N or less, 14.6 N or less, 14.5 N or less, 14.4 N or less, 14.3 N or less, 14.2 N or less, 14.1 N or less, 14 N or less, 13.9 N or less, 13.8 N or less, 13.7N or less, 13.6N or less, 13.5N or less, 13.4N or less, 13.3N or less, 13.2N or less, 13.1N or less, 13N or less, 12.9N or less, 12.8N or less, 12.7N or less, 12.6N or less, 12.5N or less, 12.4N or less, 12.3N or less, 12.2N or less, 12.1N or less,
  • the manufacturing method of the present application may also be performed such that the shrinking force of the entire polarizing plate in a direction perpendicular to the light absorption axis of the polarizing film is within a range of 6N to 15N.
  • the shrinkage force is, in another example, about 6.1N or more, about 6.2N or more, about 6.3N or more, about 6.4N or more, about 6.5N or more, 6.6N or more, 6.7N or more, 6.8N or more, 6.9N or more, 7N or more , 7.1N or more, or 7.2N or more, 14.9N or less, 14.8N or less, 14.7N or less, 14.6N or less, 14.5N or less, 14.4N or less, 14.3N or less, 14.2N or less, 14.1N or less, 14N or less, 13.9 N or less, 13.8N or less, 13.7N or less, 13.6N or less, 13.5N or less, 13.4N or less, 13.3N or less, 13.2N or less
  • the attachment position may be controlled when the polymer film and the polarizing film are attached.
  • the first direction of the polymer film that is, a direction in which the contraction force after the heat treatment is within a range of 5N to 10N (eg, the TD direction of the polymer film) is approximately equal to the light absorption axis of the polarizing film. It can be performed to be vertical.
  • the ratio (S1/S2) of the shrinkage force (S1) in the first direction of the polymer film applied in the attaching step and the shrinkage force (S2) in the second direction perpendicular to the first direction (the ratio after heat treatment) May be 13 or more.
  • the agent of the shrinking force (S PVA ) of the polarizing film in the in-plane direction parallel to the light absorption axis direction and the polymer film (polymer film) by the above attachment process The ratio of contraction force (S Pro ) in one direction (S Pro /S PVA ) may be in the range of 0.1 to 5.
  • the ratio is at least about 0.15, at least about 0.2, at least about 0.25, at least about 0.3, at least about 0.35, at least about 0.4, at least about 0.45, at least about 0.5, at least about 0.55, at least about 0.6, or at least about 0.65 , About 4.5 or less, about 4 or less, about 3.5 or less, about 3 or less, about 2.5 or less, about 2 or less, about 1.5 or less, about 1 or less, about 0.95 or less, about 0.9 or less, about 0.85 or less, about 0.8 or less or about 0.75 or less.
  • the present application can provide a polarizing plate having no problem of durability, bending or twisting regardless of thickness, light absorption axis formation direction, and size of the polarizing plate.
  • the process of attaching the polarizing film and the polymer film as described above is the aforementioned first direction of the polymer film, that is, a direction in which the shrinkage force after the heat treatment is in a range of 5N to 10N (for example, polymer)
  • the TD direction of the film) and the angle formed by the direction of the light absorption axis of the polarizing film may be performed to be within a range of about 80 degrees to 100 degrees.
  • the angle is approximately 82 degrees or more, 84 degrees or more, 86 degrees or more, 88 degrees or more, or 90 degrees or more, 98 degrees or less, 96 degrees or less, 94 degrees or less, 92 degrees or less It may be less than or equal to or less than 90 degrees.
  • the present application can provide a polarizing plate having no problem of durability, warpage or twisting regardless of thickness, light absorption axis formation direction, and/or size of the polarizing plate.
  • the adhesion of the polymer film and the polarizing film may be performed using a known adhesive. Therefore, an adhesive layer may be further included between the polymer film and the polarizing film in the polarizing plate.
  • the adhesive layer used for attaching a polarizing film and a polymer film in a conventional polarizing plate can be used, for example.
  • the adhesive layer may include, for example, a polyvinyl alcohol-based adhesive; Acrylic adhesives; Vinyl acetate-based adhesives; Urethane adhesives; Polyester adhesives; Polyolefin-based adhesives; Polyvinyl alkyl ether adhesives; Rubber adhesives; Vinyl chloride-vinyl acetate-based adhesives; Styrene-butadiene-styrene (SBS) adhesives; Styrene-butadiene-styrene hydrogenated (SEBS)-based adhesives; Ethylene adhesives; And acrylic acid ester-based adhesives or the like.
  • the above adhesive can be formed using, for example, an aqueous, solvent-based or solvent-free adhesive composition.
  • the adhesive composition may be a thermosetting type, room temperature curing type, moisture curing type, active energy ray curing type or hybrid curing type adhesive composition.
  • the method of attaching the polarizing film and the polymer film by using such an adhesive is not particularly limited, and a method of applying a adhesive composition to the polarizing film or the polymer film and curing after laminating the polarizing film and the polymer film may be used. Can.
  • the thickness of the adhesive layer may be, for example, in the range of about 1 ⁇ m to 5 ⁇ m or about 2 ⁇ m to 4 ⁇ m.
  • An optical layer may be present on the surface of the polymer film applied to the manufacturing method.
  • the type of the optical layer formed on the surface of the polymer film is not particularly limited.
  • the optical layer is, for example, a so-called hard coating layer, an anti-reflection layer, an anti-static layer or an anti-glare layer, or an optical in which two or more functions are combined among the functions indicated by the above-mentioned layers. It can be a layer.
  • the hard coat layer is usually formed for the purpose of preventing scratches on the surface of a polarizing plate or a polymer film.
  • the antireflection layer is usually implemented for the purpose of preventing external light reflection from the surface of the polarizing plate or the polymer film, and the anti-glare layer is formed for the purpose of preventing the visibility from being deteriorated by the external light reflection from the surface of the polarizing plate or the polymer film. It is a layer.
  • the antistatic layer is a layer formed to prevent the phenomenon that the optical film is unnecessary or excessively charged by adjusting the electrical resistance of the optical film to an appropriate level.
  • optical layer material and its formation method are well known in the polymer film industry such as polarizing plates, and such known materials and methods can be applied in the present application.
  • the above-mentioned optical layers include a photocurable binder, and thus the optical layers applied in the present application also include a photocurable binder.
  • the photocurable binder means a binder formed by curing or polymerizing a photocurable or photopolymerizable compound.
  • microwaves, infrared rays (IR), ultraviolet rays (UV), X-rays and gamma rays, as well as alpha-particle rays (alpha- Particle beams such as particle beams, proton beams, neutron beams, or electron beams may be included.
  • an ultraviolet ray or electron beam curing type or polymerizable compound is used as a binder for the optical layer.
  • an acrylic compound can be exemplified.
  • a coating composition containing the acrylic compound as a binder may be coated, and the compound may be crosslinked or polymerized to form the optical layer. Therefore, the optical layer may be a crosslinked layer or a cured layer of a curable composition comprising a crosslinked product or a cured product of the acrylic compound as a binder.
  • Non-limiting examples of applicable acrylic compounds include (meth)acrylic acid diesters such as neopentyl glycol diacrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate or propylene glycol di(meth)acrylate; (Meth)acrylic acid of polyoxyalkylene glycol such as triethylene glycol di(meth)acrylate, dipropylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate or polypropylene glycol di(meth)acrylate Diesters; (Meth)acrylic acid diesters of polyhydric alcohols such as pentaerythritol di(meth)acrylate; Compounds such as epoxy (meth)acrylate, urethane (meth)acrylate or polyester (meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, trimethylolethane tri(meth)acrylate, 1,2, 4-cyclohexane tetra(meth)acrylate,
  • the optical layer or the curable composition for forming the optical layer may further include an optional additive for securing a function necessary in addition to the binder.
  • the optical layer or curable composition is an initiator or catalyst for initiating or promoting curing or crosslinking of the acrylic compound, high- or low-refractive particles, surfactants or leveling agents for controlling the refractive index of the optical layer, etc. Any additive may be further included, and the type is not particularly limited.
  • the manufacturing method of the polarizing plate may further include steaming the polymer film before heat treatment of the polymer film.
  • the steam treatment step is a step of exposing the polymer film to steam, and the flatness of the polymer film can be improved by this step.
  • the desired properties can be more effectively secured by performing the above-described heat treatment on the polymer film having improved flatness.
  • the method of performing the steam treatment is not particularly limited. For example, after placing the polymer film on a flat surface, positioning the polymer film in a direction parallel to the gravitational direction, or placing the polymer film in another position capable of securing flatness, all of the polymer film Alternatively, it may be performed by exposing a part to steam.
  • the steam treatment may be performed by applying steam at an appropriate range in consideration of the glass transition temperature of the polymer film.
  • the temperature of the steam applied during the steam treatment may be in the range of 50°C to 150°C.
  • the steam temperature is about 55°C or higher, about 60°C or higher, about 65°C or higher, about 70°C or higher, about 75°C or higher, or about 80°C or higher, or about 145°C or lower, about 140°C or lower, about 135 It may be less than or equal to about 130°C, less than or equal to about 130°C, less than or equal to about 125°C, less than or equal to about 120°C, less than or equal to about 115°C, less than or equal to about 110°C, less than or equal to about 105°C, or less than or equal to about 100°C.
  • the time for performing the steam treatment may be set within a range in which the desired flatness of the polymer film can be secured, and the specific range may be varied depending on the state of the polymer film, the temperature of steam, and the like.
  • the steam treatment can be performed for 10 seconds to 1 hour.
  • the steam treatment time is about 55 minutes or less, about 50 minutes or less, about 45 minutes or less, about 40 minutes or less, about 35 minutes or less, about 30 minutes or less, about 25 minutes or less, about 20 minutes or less, or about 15 minutes. Minutes or less, about 10 minutes or less, about 5 minutes or less, or about 1 minute or less, or about 20 seconds or more.
  • the optical layer is formed on a polymer film
  • formation of the optical layer may be performed after the steam treatment.
  • the method of forming the optical layer is not particularly limited, and the optical layer can be formed according to a known method of forming the optical layer.
  • the optical layer may be formed by crosslinking or polymerizing the acrylic compound.
  • the manufacturing method of the present application may further perform a step of water treatment of the polymer film before the heat treatment process. If the steam treatment is performed, the water treatment may be performed after the steam treatment.
  • the water treatment may be performed, for example, by immersing the polymer film in water maintained at an appropriate temperature.
  • the temperature of the water on which the polymer film is immersed during the water treatment may be, for example, in the range of 10°C to 100°C. In other examples, the temperature is about 15°C or higher, or 20°C or higher, or about 90°C or lower, about 80°C or lower, about 70°C or lower, about 60°C or lower, about 50°C or lower, about 40°C or lower or about 30°C or lower It may be.
  • the water treatment may be performed by immersing the polymer film in the water for a time within a range of about 5 seconds to 1,000 seconds.
  • the water treatment time is about 10 seconds or more, about 15 seconds or more, about 20 seconds or more, about 25 seconds or more, or about 30 seconds or more, about 900 seconds or less, about 850 seconds or less, about 800 seconds or less, about 750 Seconds or less, about 700 seconds or less, about 650 seconds or less, about 600 seconds or less, about 550 seconds or less, about 500 seconds or less, about 450 seconds or less, about 400 seconds or less, about 350 seconds or less, about 300 seconds or less, about 250 Seconds or less, about 200 seconds or less, about 150 seconds or less, about 100 seconds or less, about 90 seconds or less, about 80 seconds or less, about 70 seconds or less, about 60 seconds or less, about 50 seconds or less, about 40 seconds or less, about 30 It may be less than or equal to about 20 seconds or less.
  • the polarizing plate prepared in the manufacturing method of the present application may basically include a polarizing film and the polymer film, wherein the polymer film may be included as a protective film of the polarizing film.
  • the polarizing plate may include an adhesive layer.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may be a pressure-sensitive adhesive layer for attaching the polarizing plate to the display device.
  • the components of the polarizing plate may be arranged in the order of the polymer film, the polarizing film and the pressure-sensitive adhesive layer.
  • the manufacturing method may further include forming a pressure-sensitive adhesive layer on a surface opposite to the surface to which the polymer film of the polarizing film is attached.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may be present to attach the polarizing plate to a display device such as LCD or OLED.
  • the pressure-sensitive adhesive forming the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited, and for example, an acrylic polymer, silicone polymer, polyester, polyurethane, polyamide, polyether, or a polymer such as fluorine-based or rubber-based polymer may be appropriately selected and used.
  • a release film may be temporarily attached and covered with respect to the exposed surface of the genital pressure-sensitive adhesive layer for the purpose of preventing its contamination or the like until it is provided for practical use.
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer may be usually in the range of 5 ⁇ m to 100 ⁇ m. In another example, the thickness may be about 10 ⁇ m or more, 15 ⁇ m or more, or 20 ⁇ m or more, or about 90 ⁇ m or less, 80 ⁇ m or less, 70 ⁇ m or less, 60 ⁇ m or less, 50 ⁇ m or less, 40 ⁇ m or less, or 30 ⁇ m or less.
  • the method of manufacturing the polarizing plate may be performed such that the range of A value according to Equation 1 below is within the range of 0.01 to 26 N ⁇ mm. That is, in consideration of the shrinking force of the polymer film and the polarizing film applied at the time of manufacturing the polarizing plate, by adjusting the thickness of the polymer film, the pressure-sensitive adhesive layer and/or the polarizing film or the thickness of each element included in the polarizing plate, Equation 1 below is obtained. Can be satisfied.
  • Equation 1 S PVA is a contraction force in the direction of the light absorption axis of the polarizing film, S Pro is a contraction force in a direction parallel to the direction of the light absorption axis of the polarizing film of the polymer film, and a direction perpendicular to the direction of the light absorption axis of the polymer film.
  • T 1 is the distance from the bottom of the pressure-sensitive adhesive layer to the center of the polarizing film (unit: mm)
  • T 2 is from the bottom of the pressure-sensitive adhesive layer to the center of the polymer film Is a distance (unit: mm)
  • a is a number in the range of 0.5 to 2
  • b is a number in the range of 0.14 to 0.6.
  • the A value in Equation 1 reflects the bending characteristic of the polarizing plate.
  • the polarizing plate has the A value, even when the polarizing plate is thinly formed, it is possible to provide a display device having excellent durability and optical properties without causing warping or twisting when applied to a display device such as an LCD or OLED.
  • the A value in Equation 1 above is 0.05 N ⁇ mm or more, 0.1 N ⁇ mm or more, 0.15 N ⁇ mm or more, 0.2 N ⁇ mm or more, 0.25 N ⁇ mm or more, 0.3 N ⁇ mm or more, 0.35 N ⁇ in other examples.
  • Nmm or more 0.4 Nmm or more, 0.45 Nmm or more, 0.5 Nmm or more, 0.55 Nmm or more, 0.6 Nmm or more, 0.65 Nmm or more, 0.7 Nmm or more, 0.75 Nmm or more , 0.8 N ⁇ mm or more, 0.85 N ⁇ mm or more, 0.9 N ⁇ mm or more, 0.95 N ⁇ mm or more, 0.1 N ⁇ mm or more, 0.5 N ⁇ mm or more, 1 N ⁇ mm or more, 1.5 N ⁇ mm or more, 2 N ⁇ mm or more, 2.5 N ⁇ mm or more, 3 N ⁇ mm or more, 3.5 N ⁇ mm or more, 4 N ⁇ mm or more, 4.5 N ⁇ mm or more, 5 N ⁇ mm or more, 5.5 N ⁇ mm or more, 6 N ⁇ mm or more, 6.5 Nmm or more, 7 Nmm or more, 7.5 Nmm or more, 8 Nmm or more, 8.5 Nmm or more, 9 Nmm or more, 9.5 Nmm or more, 10 Nmm or more , 11 N ⁇ mm or more, 12 N ⁇ mm
  • the A value is the above-mentioned value when it falls within the above-described numerical range within the entire range of a and/or b specified above, or when any value within the range of a and any value within the range of b are substituted. It may also fall within the numerical range.
  • a value may be a number in the range of 0.5 to 2.
  • the a value is about 0.55 or more, about 0.6 or more, about 0.65 or more, about 0.7 or more, about 0.75 or more, about 0.8 or more, about 0.85 or more, about 0.9 or more, about 1 or more, or about 1.5 or more, or 1.9 or less , About 1.8 or less, about 1.7 or less, about 1.6 or less, about 1.5 or less, about 1.4 or less, about 1.3 or less, about 1.2 or less, about 1.1 or less, about 1.0 or less, about 0.95 or less, about 0.9 or less, about 0.85 or less, about It may be 0.8 or less, about 0.75 or less, about 0.7 or less, or about 0.65 or less.
  • the b value may be a number in the range of 0.14 to 0.6.
  • the b value substituted into Equation 1 may be 0.15 or more or 0.2 or more, or 0.55 or less, 0.5 or less, 0.45 or less, 0.4 or less, 0.35 or less, or 0.3 or less in another example.
  • the b value when the polarizing plate is applied to the LCD, the b value may be determined according to the thickness of the LCD panel. For example, 1/2 of the thickness (unit: mm) of the LCD panel is the b value. Can be
  • the polarizing plate may further include a protective film of a cured resin layer or another type of polarizing film between the polarizing film and the pressure-sensitive adhesive layer.
  • a cured resin layer is more advantageous than a protective film, but the protective film may also be applied.
  • the cured resin layer is also commonly referred to as a hard coating layer, and is generally applied instead of omitting any one polymer film from the polarizing plate.
  • the type of the cured resin layer that can be applied in the present application is not particularly limited, and various types of cured resin layers used to provide the thin polarizing plate can be applied.
  • such a cured resin layer may include an epoxy resin, an oxetane resin, a urethane resin, and/or an acrylic resin, and such resin layers are known in various ways.
  • the thickness of the cured resin layer may be, for example, in the range of about 4 ⁇ m to 10 ⁇ m or about 4.5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the type of the protective film that can be applied in the present application is not particularly limited, and may be appropriately selected from known materials.
  • the polarizing plate of the present application may further include at least one functional layer selected from the group consisting of other well-known configurations, for example, a retardation plate, a wide viewing angle compensation film, and/or a brightness enhancing film, depending on the purpose. Therefore, the manufacturing method may also include the step of forming such a functional layer at a required position.
  • the polarizing plate may be configured in various forms depending on the application, for example, the type of display device to be applied or the mode of the device.
  • a small angle among the angles formed by one side of the polarizing film and the light absorption axis of the polarizing film in the polarizing plate may be within a range of 0 degrees to 10 degrees or within a range of 80 degrees to 100 degrees.
  • the angle may be 9 degrees or less, 8 degrees or less, 7 degrees or less, 6 degrees or less, 5 degrees or less, 4 degrees or less, 3 degrees or less, 2 degrees or less, or 1 degree or less.
  • the angle is about 81 degrees or more, 82 degrees or more, 83 degrees or more, 84 degrees or more, 85 degrees or more, 86 degrees or more, 87 degrees or more, 88 degrees or more, 89 degrees or more, or 90 degrees or more in other examples, It may be 99 degrees or less, 98 degrees or less, 97 degrees or less, 96 degrees or less, 95 degrees or less, 94 degrees or less, 93 degrees or less, 92 degrees or less, 91 degrees or less, or 90 degrees or less.
  • a small angle among the angles formed by one side of the polarizing film and the light absorption axis of the polarizing film in the polarizing plate may be in a range of 35 degrees to 55 degrees or within a range of 125 degrees to 145 degrees.
  • the angle is about 36 degrees or more, 37 degrees or more, 38 degrees or more, 39 degrees or more, 40 degrees or more, 41 degrees or more, 42 degrees or more, 43 degrees or more, 44 degrees or more Degree or 45 degrees or more, 54 degrees or less, 53 degrees or less, 52 degrees or less, 51 degrees or less, 50 degrees or less, 49 degrees or less, 48 degrees or less, 47 degrees or less, 46 degrees or less It may be less than or equal to 45 degrees or less, and also about 126 degrees or more, 127 degrees or more, 128 degrees or more, 129 degrees or more, 130 degrees or more, 131 degrees or more, 132 degrees or more, 133 degrees or more Degree, 134 degrees or more, or 135 degrees or more, 144 degrees or less, 143 degrees or less, 142 degrees or less, 141 degrees or less, 140 degrees or less, 139 degrees or less, 138 degrees or less, 137 degrees It may be less than or equal to, 136 or less, or 135 or less.
  • the polarizing film and the polarizing plate are square, and one side of the polarizing film forming the angle with the light absorption axis may be any one side of the square.
  • the one side may be a long side or a short side of the rectangle.
  • the polarizing plate depending on the application purpose of the polarizing plate, it is possible to provide a polarizing plate having appropriate performance regardless of how the light absorption axis is formed.
  • the present application also relates to a display device, for example an LCD or OLED.
  • the display device such as the LCD or OLED may include the polarizing plate of the present application.
  • the display device may include, for example, a display panel such as an LCD panel or an OLED panel and the polarizing plate of the present application attached to the display panel.
  • the type of the display panel that can be applied to the display device of the present application or the position of the polarizing plate attached to the panel is not particularly limited. That is, as long as the polarizing plate of the present application is applied, the display panel may be implemented in various known ways.
  • a polymer film capable of effectively satisfying the optical and mechanical durability required of the polarizing plate and forming a polarizing plate that does not cause bending when applied to a display device and a method of manufacturing the polarizing plate using the polymer film can be provided.
  • a polarizing plate applied to a thin display device and/or a polarizing plate having a thin thickness, without causing bending provides a polymer film capable of realizing required optical and mechanical durability and a method of manufacturing a polarizing plate using the polymer film Can.
  • MD means the machine direction of the stretched film unless otherwise specified
  • TD means the transverse direction of the stretched film unless otherwise specified.
  • the shrinking force of the polarizing film, polymer film, polarizing plate, or polymer film referred to in this specification was measured in the following manner using DMA equipment of TA.
  • the specimen was manufactured to have a width of about 5.3 mm and a length of about 15 mm, and the contraction force was measured after fixing both ends of the specimen in the longitudinal direction to the clamps of the measuring equipment.
  • the length of the specimen is 15 mm, excluding the portion fixed to the clamp.
  • PET Polyethylene terephthalate polymer film
  • SRF film thickness: 80 ⁇ m, manufacturer: Toyobo, product name: TA055, glass transition temperature: 80 °C before heat treatment
  • MD direction shrinking force: about 0.1 to 0.5N Range a water treatment process was first performed, followed by heat treatment.
  • the SRF film was immersed so that the whole was submerged in water maintained at a temperature of approximately 20°C to 30°C, and then maintained for about 10 to 20 seconds to perform a water treatment process.
  • the SRF film was maintained at a temperature of approximately 50° C. for 10 seconds to 60 seconds to perform heat treatment.
  • the shrinking force in the transverse direction (TD) direction of the SRF film was about 7N
  • the shrinking force in the MD direction was about 0.2 to 0.35N.
  • the heat-treated SRF film was applied as a protective film to prepare a polarizing plate in the following manner.
  • the SRF film was attached using an epoxy-based ultraviolet curing adhesive (thickness: 2 ⁇ m to 3 ⁇ m) on one surface of the PVA polarizing film (MD shrinkage: 8 to 10 N, thickness: 17 ⁇ m) prepared in Preparation Example 1.
  • the transverse direction (TD) direction of the SRF film and the MD direction (absorption axis direction) of the PVA polarizing film were attached to be approximately perpendicular.
  • an epoxy-based hard coating layer was formed on the surface of the PVA polarizing film to which the SRF film was not attached to a thickness of about 5 to 7 ⁇ m. Thereafter, an acrylic pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of about 25 ⁇ m was formed on a lower portion of the hard coating layer to produce a polarizing plate.
  • the shrinkage force along the MD direction of the polarizing film of the produced polarizing plate was approximately 8N, and the shrinkage force along the TD direction of the polarizing film was approximately 9.0N.
  • Heat treatment was performed by maintaining the SRF film on which water treatment was performed in the same manner as in Example 1 at a temperature of approximately 100° C. for 10 to 60 seconds.
  • the shrinkage force in the transverse direction (TD) direction of the SRF film after the heat treatment process was about 6.6 N.
  • a polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 1 using the SRF film.
  • the prepared polarizing plate had a shrinkage force along the MD direction of the polarizing film of about 8N, and a shrinking force along the TD direction of the polarizing film was about 8.6N.
  • As a result of obtaining the A value of Formula 1 for the produced polarizing plate it was about 4.17 Nmm to 5.68 Nmm.
  • a polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 1, except that heat treatment was not performed on the SRF film.
  • the prepared polarizing plate had a shrinkage force along the MD direction of the polarizing film of about 8N, and a shrinking force along the TD direction of the polarizing film was about 10.4N.
  • the polarizing plates prepared in each of the Examples and Comparative Examples were attached to the upper and lower surfaces of a general 32-inch LCD (Liquid Crystal Display) panel (thickness: about 500 ⁇ m) through an adhesive layer of the polarizing plates, respectively.
  • the top view (initial top view) of the LCD panel was measured. Thereafter, the panel was put into a chamber at a temperature of 60° C. for 72 hours, and then taken out, the amount of change in the panel at the time point elapsed at 2 hours and at the time point elapsed at 24 hours was summarized in Table 1 below.
  • plan view is the difference between the most bent part toward the upper polarizing plate and the most bent part toward the lower polarizing plate in the liquid crystal panel, and such a plan view can be confirmed using a well-known three-dimensional measuring instrument (Dukin Co., Ltd.).

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Abstract

본 출원은 고분자 필름 및 편광판의 제조 방법에 관한 것이다. 본 출원에서는 편광판에서 요구되는 광학적 및 기계적 내구성을 효과적으로 만족시키고, 디스플레이 장치에 적용되었을 때에 벤딩을 유발하지 않는 편광판을 형성할 수 있는 고분자 필름과 그 고분자 필름을 적용한 편광판의 제조 방법을 제공할 수 있다. 본 출원에서는 얇은 디스플레이 장치에 적용되는 편광판 및/또는 얇은 두께의 편광판에서도 벤딩을 유발하지 않으면서, 요구되는 광학적 및 기계적 내구성을 실현할 수 있는 고분자 필름과 그 고분자 필름을 적용한 편광판의 제조 방법을 제공할 수 있다.

Description

편광판의 제조 방법
본 출원은 2019년 1월 11일자 제출된 대한민국 특허출원 제10-2019-0003685호에 기초하여 우선권을 주장하며, 해당 대한민국 특허출원 문헌에 개시된 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 출원은 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.
편광판은 다양한 디스플레이 장치에서 광의 상태를 제어하기 위해서 적용되는 고분자 필름이다. 통상 편광판은 편광 기능이 있는 편광 필름의 일면 또는 양면에 보호 필름을 부착하여 제조된다.
편광판은 디스플레이 장치의 사용 환경에 따라서 다양한 온도 및 습도 조건에 노출되기 때문에 내구성이 요구된다. 예를 들어, 편광판은, 온도 및 습도와 같은 외부 환경에 따라서도 설계된 광학 특성을 안정적으로 유지하여야 하고, 크렉(crack) 등과 같은 기계적 결함도 발생하지 않아야 한다.
편광 필름의 보호 필름은 편광판이 상기와 같은 요구 물성을 만족할 수 있도록 선택되어야 한다.
최근에는 보다 얇은 디스플레이 장치에 대한 요구도 증가하면서 벤딩(bending)을 유발하지 않는 얇은 편광판에 대한 요구도 존재한다. 편광판에 포함되는 편광 필름이나 기타 다른 구성 요소들은 통상 연신 공정을 거쳐 제조되기 때문에, 외부의 온도 및 습도에 따라서는 응력을 발생시키는 경향이 있다. 이러한 응력은 얇은 디스플레이 장치에서 벤딩을 유발할 수 있고, 그러한 벤딩은 디스플레이 장치의 성능에 악영향을 줄 수 있다.
본 출원은, 편광판의 제조 방법에 대한 것이다. 본 출원에서는 편광판에서 요구되는 광학적 및 기계적 내구성을 효과적으로 만족시키고, 디스플레이 장치에 적용되었을 때에 벤딩을 유발하지 않는 편광판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 출원에서는 얇은 디스플레이 장치에 적용되는 편광판 및/또는 얇은 두께의 편광판에서도 벤딩을 유발하지 않으면서, 요구되는 광학적 및 기계적 내구성을 실현할 수 있는 편광판의 제조 방법을 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다.
본 명세서에서 각도를 정의하는 용어 중 수직, 평행, 직교 또는 수평 등은, 목적 효과를 손상시키지 않는 범위에서의 실질적인 수직, 평행, 직교 또는 수평을 의미하고, 상기 수직, 평행, 직교 또는 수평의 범위는 제조 오차(error) 또는 편차(variation) 등의 오차를 포함하는 것이다. 예를 들면, 상기 각각의 경우는, 약 ±15도 이내의 오차, 약 ±10도 이내의 오차 또는 약 ±5도 이내의 오차를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도가 해당 물성에 영향을 미치는 경우에 특별히 달리 규정하지 않는 한, 상기 물성은 상온에서 측정한 물성이다.
본 명세서에서 용어 상온은 특별히 가온되거나 감온되지 않은 상태에서의 온도로서, 약 10℃ 내지 30℃의 범위 내의 어느 한 온도, 예를 들면, 약 15℃ 이상, 18℃ 이상, 20℃ 이상 또는 약 23℃ 이상이면서, 약 27℃ 이하의 온도를 의미할 수 있다. 또한, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 본 명세서에서 언급하는 온도의 단위는 ℃이다.
본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 압력이 해당 물성에 영향을 미치는 경우에 특별히 달리 규정하지 않는 한, 상기 물성은 상압에서 측정한 물성이다.
본 명세서에서 용어 상압은 특별히 가압하거나, 감압시키지 않은 자연 그대로의 압력으로서 통상 대기압과 같은 1기압 정도의 압력을 의미한다.
본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 습도가 해당 물성에 영향을 미치는 경우에 특별히 달리 규정하지 않는 한, 상기 물성은 약 0 RH% 내지 100 RH%의 범위 내의 어느 한 습도, 예를 들면, 약 90 RH% 이하, 약 80 RH% 이하, 약 70 RH% 이하, 약 60 RH% 이하, 약 50 RH% 이하, 약 40 RH% 이하, 약 30 RH% 이하, 약 20 RH% 이하, 약 18 RH% 이하, 15RH% 이하 또는 약 10RH% 이하이거나, 약 1 RH% 이상, 약 2RH% 이상, 약 5 RH% 이상, 약 10 RH% 이상, 약 15 RH% 이상, 약 20 RH% 이상, 약 25 RH% 이상, 약 30 RH% 이상, 약 35 RH% 이상, 약 40 RH% 이상 또는 약 45 RH% 이상의상대 습도에서 측정한 물성이다. 상기에서 단위 RH%는 해당 습도가 상대 습도(단위: %)임을 의미한다.
특별히 달리 규정하지 않는 한, 본 명세서에서 언급하는 어느 2개의 방향이 이루는 각도는 상기 두 개의 방향이 이루는 예각 내지 둔각 중 예각이거나, 또는 시계 방향 및 반시계 방향으로 측정된 각도 중에서 작은 각도일 수 있다. 따라서, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 본 명세서에서 언급하는 각도는 양수이다. 다만, 경우에 따라서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 측정된 각도간의 측정 방향을 표시하기 위해서 상기 시계 방향으로 측정된 각도 및 반시계 방향으로 측정된 각도 중에서 어느 하나의 각도를 양수로 표기하고, 다른 하나의 각도를 음수로 표기할 수도 있다.
본 출원의 편광판의 제조 방법은, 고분자 필름을 열처리하는 단계; 및 열처리된 상기 고분자 필름을 일 방향으로 광흡수축이 형성된 편광 필름과 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 본 출원의 방법에서 상기 고분자 필름은, 광학적으로 의도된 하나 이상의 기능을 나타내는 고분자 필름을 수 있으며, 예를 들면, 상기 편광 필름의 보호 필름일 수 있다.
본 출원에서는 고분자 필름을 일단 열처리한 후에 편광 필름과 부착하는 것에 의해서 목적하는 편광판을 제조할 수 있다는 점을 확인하였다. 이러한 열처리는 특히 후술하는 것과 같은 기계적 비대칭성을 가지는 고분자 필름에 대해서 효과적이다.
본 출원의 일 예시에서 상기 열처리가 수행되는 고분자 필름은, 특정한 비대칭성을 가지는 필름일 수 있다. 이러한 필름을 상기 열처리 공정에 적용함으로써 목적을 효과적으로 달성할 수 있다.
본 명세서에서 언급하는 각 고분자 필름의 물성의 측정은, 본 명세서의 실시예 항목에 기술한 방식에 따라 측정한다.
본 명세서에서 사용하는 용어 고분자 필름의 제 1 방향 및 제 2 방향은 상기 고분자 필름의 면내의 임의의 방향이다. 예를 들어, 고분자 필름이 연신 고분자 필름인 경우에 상기 면내의 방향은 상기 고분자 필름의 MD(Machine Direction) 및 TD(transverse direction) 방향에 의해 형성되는 면내의 방향일 수 있다. 다른 예시에서 상기 제 1 방향은, 고분자 필름이 연신 고분자 필름인 경우에 MD(Machine Direction) 및 TD(transverse direction) 방향 중 어느 한 방향이고, 제 2 방향은 MD(Machine Direction) 및 TD(transverse direction) 방향 중 다른 한 방향일 수 있다.
하나의 예시에서 본 명세서에서 언급하는 고분자 필름의 제 1 방향은, 상기 TD 방향일 수 있다.
상기 고분자 필름의 비대칭성은 고분자 필름의 수축력에 의해 대변될 수 있다. 본 명세서에서 언급하는 수축력(고분자 필름, 고분자 필름, 편광 필름 또는 편광판의 수축력)은 하기 실시예에서 기재한 방식으로 측정한 것이다. 또한, 상기 수축력은 고분자 필름 단독 또는 고분자 필름상에 후술하는 광학층이 형성되어 있는 상태에서 측정한 것일 수 있다.
일 예시에서 상기 고분자 필름은, 상기 열처리 전에 제 1 방향(예를 들면, 전술한 TD 방향)에서의 수축력이 5.5N 내지 15N의 범위 내일 수 있다. 상기 고분자 필름의 제 1 방향에서의 수축력은 다른 예시에서 약 6N 이상, 약 6.5 N 이상, 약 7 N 이상 또는 약 7.5 N 이상이거나, 약 15 N 이하, 14 N 이하, 13 N 이하, 12 N 이하, 11 N 이하, 10 N 이하, 9 N 이하 또는 8 N 이하일 수 있다. 이러한 일 방향에서의 높은 수축력은, 열처리 공정 후에 목적하는 고분자 필름이 효과적으로 형성될 수 있도록 한다.
상기 고분자 필름은, 열처리 전에 상기 제 1 방향에서의 수축력(S1)과 상기 제 1 방향에 수직하는 면내 제 2 방향에서의 수축력(S2)의 비율(S1/S2)이 10 이상일 수 있다. 상기 비율(S1/S2)은 다른 예시에서 약 11 이상, 약 12 이상, 약 13 이상, 약 14 이상, 약 15 이상 또는 약 15.5 이상이거나, 약 150 이하, 약 140 이하, 약 130 이하, 약 120 이하, 약 110 이하, 약 100 이하, 약 90 이하 또는 약 80 이하 정도일 수 있다. 상기에서 면내 제 2 방향은 일 예시에서 상기 MD 방향일 수 있다.
상기 고분자 필름은, 상기 열처리 전에 상기 제 2 방향(예를 들면, 전술한 MD 방향)에서의 수축력이 0.01N 내지 2N의 범위 내일 수 있다. 상기 고분자 필름의 제 2 방향에서의 수축력은 다른 예시에서 약 0.03N 이상, 약 0.05N 이상, 약 0.07 N 이상 또는 약 0.09N 이상이거나, 약 1.8 N 이하, 1.6 N 이하, 1.4 N 이하, 1.2 N 이하, 1 N 이하, 0.8 N 이하 또는 0.6 N 이하 정도일 수 있다. 이러한 일 방향에서의 높은 수축력은, 열처리 공정 후에 목적하는 고분자 필름이 효과적으로 형성될 수 있도록 한다.
상기와 같은 큰 수축력 및/또는 수축력의 비대칭성을 가지는 고분자 필름으로는, 대략 3,000nm 이상의 고위상차를 나타내는 소위 고연신 PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름 또는 SRF(Super Retardation Film) 등으로 알려진 필름이 대표적으로 알려져 있다. 따라서, 본 출원에서 상기 고분자 필름은, 예를 들면, 폴리에스테르 고분자 필름일 수 있다.
상기와 같은 고분자 필름, 즉 높은 위상차를 가지는 필름은 업계에 공지이고, 이러한 필름은 제조 과정에서의 고연신 등에 의해 기계적 물성도 큰 비대칭성을 나타낸다. 업계에 공지된 상태 상기 고분자 필름의 대표적인 예로는, PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름 등과 같은 폴리에스테르 필름이며, 예를 들면, Toyobo사에서 공급되는 상품명 SRF(Super Retardation Film) 계열의 필름이 있다.
통상 연신 PET 필름은 PET계 수지를 용융/압출로 제막하고, 연신하여 제조한 1층 이상의 일축 연신 필름 또는 제막 후 세로 및 가로 연신하여 제조한 1층 이상의 이축 연신 필름이다.
PET계 수지는 통상 반복 단위의 80 몰％ 이상이 에틸렌테레프탈레이트로 되는 수지를 의미하고, 다른 디카르복실산 성분과 디올 성분을 포함할 수도 있다. 다른 디카르복실산 성분으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 이소프탈산, p-베타-옥시에톡시벤조산, 4,4'-디카르복시디페닐, 4,4'-디카르복시벤조페논, 비스(4-카르복시페닐)에탄, 아디프산, 세박산 및/또는 1,4-디카르복시시클로헥산 등을 들 수 있다.
다른 디올 성분으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 디에틸렌글리콜, 시클로헥산디올, 비스페놀 A의 에틸렌옥사이드 부가물, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 및/또는 폴리테트라메틸렌글리콜 등을 들 수 있다.
상기 디카르복실산 성분이나 디올 성분은 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, p-옥시벤조산 등의 옥시카르복실산을 병용할 수도 있다. 또한, 다른 공중합 성분으로서, 소량의 아미드 결합, 우레탄 결합, 에테르 결합 및 카르보네이트 결합 등을 함유하는 디카르복실산 성분, 또는 디올 성분이 이용될 수도 있다.
PET계 수지의 제조 방법으로서는, 테레프탈산, 에틸렌글리콜 및/또는 필요에 따라서 다른 디카르복실산 또는 다른 디올을 직접 중축합시키는 방법, 테레프탈산의 디알킬에스테르 및 에틸렌글리콜 및/또는 필요에 따라서 다른 디카르복실산의 디알킬에스테르 또는 다른 디올을 에스테르 교환 반응시킨 후 중축합시키는 방법, 및 테레프탈산 및/또는 필요에 따라서 다른 디카르복실산의 에틸렌글리콜에스테르 및/또는 필요에 따라서 다른 디올에스테르를 중축합시키는 방법 등이 채용된다.
각각의 중합 반응에는, 안티몬계, 티탄계, 게르마늄계 또는 알루미늄계 화합물을 포함하는 중합 촉매, 또는 상기 복합 화합물을 포함하는 중합 촉매를 사용할 수 있다.
중합 반응 조건은 사용되는 단량체, 촉매, 반응 장치 및 목적으로 하는 수지 물성에 따라서 적절하게 선택할 수 있고, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 반응 온도는 통상 약 150℃ 내지 약300℃, 약 200℃ 내지 약 300℃ 또는 약 260℃ 내지 약 300℃이다. 또한, 반응 압력은 통상 대기압 내지 약 2.7 Pa이고, 반응 후반에는 감압측일 수 있다.
중합 반응은 디올, 알킬 화합물 또는 물 등의 이탈 반응물을 휘발시킴으로써 진행된다.
중합 장치는 반응조가 하나로 완결되는 것일 수도 있고, 또는 복수의 반응조를 연결한 것일 수도 있다. 이 경우, 통상 중합도에 따라서 반응물은 반응조 사이를 이송되면서 중합된다. 또한, 중합 후반에 횡형 반응 장치를 구비하고, 가열/혼련하면서 휘발시키는 방법도 채용할 수 있다.
중합 종료 후의 수지는 용융 상태에서 반응조나 횡형 반응 장치로부터 방출된 후, 냉각 드럼이나 냉각 벨트 등에서 냉각ㆍ분쇄된 플레이크상의 형태로, 또는 압출기에 도입되어 끈 형상으로 압출된 후에 재단된 펠릿상의 형태로 얻어진다. 또한, 필요에 따라서 고상 중합을 행하여, 분자량을 향상시키거나 저분자량 성분을 감소시키거나 할 수도 있다. PET계 수지에 포함될 수 있는 저분자량 성분으로서는, 환상 3량체 성분을 들 수 있지만, 이러한 환상 3량체 성분의 수지 중에서의 함유량은 통상 5000 ppm 이하 또는 3000 ppm 이하로 조절된다.
PET계 수지의 분자량은, 페놀/테트라클로로에탄=50/50(중량비)의 혼합 용매에 수지를 용해시키고, 30℃에서 측정한 극한 점도로 나타내었 때, 통상 0.45 내지 1.0 dL/g, 0.50 내지 10dL/g 또는 0.52 내지 0.80 dL/g의 범위이다.
PET계 수지는 필요에 따라서 첨가제를 함유할 수 있다. 첨가제로서는, 예를 들면 윤활제, 블로킹 방지제, 열 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 내광제 및 내충격성 개량제 등을 들 수 있다. 그의 첨가량은 광학 물성에 악영향을 미치지 않는 범위로 하는 것이 바람직하다.
PET계 수지는 이러한 첨가제의 배합을 위해서, 및 후술하는 필름 성형을 위해서, 통상 압출기에 의해 조립된 펠릿 형상으로 이용된다. 펠릿의 크기나 형상은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 통상 높이, 직경 모두 5 mm 이하인 원주상, 구상 또는 편평 구상이다. 이와 같이 하여 얻어지는 PET계 수지는 필름상으로 성형하고, 연신 처리함으로써, 투명하고 균질한 기계적 강도가 높은 PET 필름으로 할 수 있다. 그의 제조 방법으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 다음에 기재하는 방법이 채용된다.
건조시킨 PET 수지로 이루어지는 펠릿을 용융 압출 장치에 공급하고, 융점 이상으로 가열하여 용융시킨다. 다음에, 용융된 수지를 다이로부터 압출, 회전 냉각 드럼 상에서 유리전이온도 이하의 온도가 되도록 급냉 고화시켜, 실질적으로 비결정 상태의 미연신 필름을 얻는다. 이 용융 온도는 사용되는 PET계 수지의 융점이나 압출기에 따라서 정해지는 것이고, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 통상 250℃ 내지 350℃이다. 또한, 필름의 평면성을 향상시키기 위해서는, 필름과 회전 냉각 드럼과의 밀착성을 높이는 것이 바람직하고, 정 전 인가 밀착법 또는 액체 도포 밀착법이 바람직하게 채용된다. 정전 인가 밀착법이란, 통상 필름의 상면측에 필름의 흐름과 직교하는 방향으로 선상 전극을 설치하고, 그 전극에 약 5 내지 10 kV의 직류 전압을 인가함으로써 필름에 정전하를 제공하여, 회전 냉각 드럼과 필름과의 밀착성을 향상시키는 방법이다. 또한, 액체 도포 밀착법이란, 회전 냉각 드럼 표면의 전체 또는 일부(예를 들면 필름 양단부와 접촉하는 부분만)에 액체를 균일하게 도포함으로써, 회전 냉각 드럼과 필름과의 밀착성을 향상시키는 방법이다. 필요에 따라서 양자를 병용할 수 도 있다. 사용되는 PET계 수지는 필요에 따라서 2종 이상의 수지, 구조나 조성이 다른 수지를 혼합할 수도 있다. 예를 들면, 블로킹 방지제로서의 입상 충전재, 자외선 흡수제 또는 대전 방지제 등이 배합된 펠릿과, 무배합의 펠릿을 혼합하여 이용하는 것 등을 들 수 있다.
압출시키는 필름의 적층수는 필요에 따라서 2층 이상으로 할 수도 있다. 예를 들면, 블로킹 방지제로의 입상 충전재를 배합한 펠릿과 무배합의 펠릿을 준비하고, 다른 압출기로부터 동일한 다이로 공급하여 「충전재 배합/무배합/충전재 배합」의 2종 3층으로 이루어지는 필름을 압출시키는 것 등을 들 수 있다.
상기 미연신 필름은 유리 전이 온도 이상의 온도에서 통상, 우선 압출 방향으로 세로 연신된다. 연신 온도는 통상 70℃ 내지 150℃, 80 내지 130℃ 또는 90 내지 120℃이다. 또한, 연신 배율은 통상 1.1 내지 6배 또는 2 내지 5.5배이다. 연신은 1회로 끝낼 수도, 필요에 따라서 복수회로 나누어 행할수도 있다.
이렇게 하여 얻어지는 세로 연신 필름은, 이 후에 열 처리를 행할 수 있다. 이어서, 필요에 따라서 이완 처리를 행할 수도 있다. 이 열 처리 온도는 통상 150℃ 내지 250℃, 180 내지 245℃ 또는 200 내지 230℃이다. 또한, 열 처리 시간은 통상 1 내지 600 초간 또는 1 내지 300 초간 또는 1 내지 60 초간이다.
이완 처리의 온도는 통상 90 내지 200℃ 또는 120 내지 180℃이다. 또한, 이완량은 통상 0.1내지 20％ 또는 2 내지 5％이다. 이 이완 처리의 온도 및 이완량은, 이완 처리 후의 PET 필름의 150℃에서의 열수축률이 2 ％ 이하가 되도록, 이완량 및 이완 처리시의 온도를 설정할 수 있다.
일축 연신 및 이축 연신 필름을 얻는 경우, 통상 세로 연신 처리 후에, 또는 필요에 따라서 열 처리 또는 이완처리를 거친 후에, 텐터에 의해서 가로 연신이 행해진다. 이 연신 온도는 통상 70℃ 내지 150℃, 80℃ 내지 130℃ 또는 90℃ 내지 120℃이다. 또한, 연신 배율은 통상 1.1 내지 6배 또는 2 내지 5.5배이다. 이 후, 열 처리 및 필요에 따라서 이완 처리를 행할 수 있다. 열 처리 온도는 통상 150℃ 내지 250℃ 또는 180℃ 내지 245℃ 또는 200 내지 230℃이다. 열 처리 시간은 통상 1 내지 600초간, 1 내지 300 초간 또는 1 내지 60 초간이다.
이완 처리의 온도는 통상 100 내지 230℃, 110 내지 210℃ 또는 120 내지 180℃이다. 또한, 이완량은 통상 01 내지 20 ％, 1 내지 10 ％ 또는 2 내지 5 ％이다. 이 이완 처리의 온도 및 이완량은, 이완 처리 후의 PET필름의 150℃에서의 열수축률이 2 ％ 이하가 되도록, 그의 이완량 및 이완 처리시의 온도를 설정할 수 있다.
일축 연신 및 이축 연신 처리에 있어서는, 가로 연신 후, 보잉으로 대표되는 것과 같은 배향 주축의 변형을 완화시키기 위해서, 재차 열 처리를 행하거나 연신 처리를 행하거나 할 수 있다. 보잉에 의한 배향 주축의연신 방향에 대한 변형의 최대값은 통상 45도 이내, 30도 이내 또는 15도 이내이다. 또한, 여기서 연신 방향이란, 세로 연신 또는 가로 연신에 있어서의 연신 큰 방향을 말한다.
PET 필름의 이축 연신에서는, 통상 가로 연신 배율의 경우가 세로 연신 배율보다 약간 크게 행해지고, 이 경우, 연신 방향이란, 상기 필름의 긴 방향에 대하여 수직 방향을 말한다. 또한, 일축 연신에 서는, 통상 상기한 바와 같이 가로 방향으로 연신되며, 이 경우, 연신 방향이란, 동일하게 긴 방향에 대하여 수직 방향을 말한다.
배향 주축이란, 연신 PET 필름 상의 임의의 점에서의 분자 배향 방향을 말한다. 또한, 배향 주축의 연신 방향에 대한 변형이란, 배향 주축과 연신 방향과의 각도차를 말한다. 또한, 그의 최대값이란, 긴 방향에 대하여 수직 방향 상에서의 값의 최대값을 말한다. 배향 주축의 확인 방법은 공지이고, 예를 들면 위상차 필름ㆍ광학 재료 검사 장치 RETS(오오쯔까 덴시 가부시끼가이샤 제조) 또는 분자 배향계 MOA(오지 게이소꾸 기끼 가부시끼가이샤 제조)를 이용하여 측정할 수 있다.
본 출원에서 적용되는 상기 고분자 필름의 두께는 용도에 따라서 정해지는 것으로 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 고분자 필름의 두께는 약 20μm 내지 250μm의 범위 내일 수 있다. 상기 두께는 다른 예시에서 약 240μm 이하, 약 230μm 이하, 약 220μm 이하, 약 210μm 이하, 약 200μm 이하, 약 190μm 이하, 약 180μm 이하, 약 170μm 이하, 약 160μm 이하, 150μm 이하, 약 140μm 이하, 약 130μm 이하, 약 120μm 이하, 약 110μm 이하 또는 100μm 이하일 수 있거나, 약 30 μm 이상, 40 μm 이상, 50 μm 이상, 60 μm 이상 또는 70μm 이상 정도일 수 있다.
상기 고분자 필름의 열처리는 상기 제 1 방향에서의 열처리 전의 고분자 필름의 수축력(SB)과 열처리 후의 고분자 필름의 수축력(SA)의 비율(SB/SA)이 대략 1을 초과할 수 있도록 수행될 수 있다. 상기 비율(SB/SA)은 다른 예시에서 약 1.01 이상, 약 1.02 이상, 약 1.03 이상, 1.04 이상, 약 1.05 이상, 약 1.06 이상, 약 1.07 이상, 약 1.08 이상, 약 1.09 이상, 약 1.1 이상, 약 1.11 이상, 약 1.12 이상, 약 1.13 이상, 1.14 이상, 약 1.15 이상, 약 1.16 이상, 약 1.17 이상, 약 1.18 이상, 약 1.19 이상, 약 1.2 이상, 약 1.21 이상, 약 1.22 이상, 약 1.23 이상, 약 1.24 이상, 약 1.25 이상, 약 1.26 이상, 약 1.27 이상, 약 1.28 이상, 약 1.29 이상 또는 약 1.3 이상, 이 되거나, 혹은 약 10 이하, 약 9 이하, 약 8 이하, 약 7 이하, 약 6 이하, 약 5 이하, 약 4 이하, 약 3 이하, 약 2 이하, 약 1.9 이하, 약 1.8 이하, 약 1.7 이하, 약 1.6 이하, 약 1.5 이하, 약 1.4 이하, 약 1.3 이하 또는 약 1.2 이하 정도가 될 수도 있다. 상기 고분자 필름의 제 1 방향에서의 수축력이 상기 범위 내로 보정되도록 수행하는 열처리에 의해서 전체적인 편광판의 물성이 목적하는 수준으로 유지될 수 있다.
상기 고분자 필름은 열처리 후에 상기 제 1 방향에서의 수축력이 대략 5N 내지 10N의 범위 내에 속할 수 있다. 상기 열처리 후의 제 1 방향에서의 수축력은 다른 예시에서 약 5.1N 이상, 약 5.2N 이상, 약 5.3N 이상, 약 5.4N 이상, 약 5.5N 이상, 5.6N 이상, 5.7N 이상, 5.8N 이상, 5.9N 이상, 6N 이상, 6.1N 이상, 6.2N 이상, 6.3N 이상, 6.4N 이상, 6.5N 이상, 6.6N 이상, 6.7N 이상, 6.8N 이상, 6.9N 이상, 약 7N 이상 또는 약 7.1N 이상이거나, 약 9.5N 이하, 약 9N 이하, 약 8.5N 이하, 약 8 이하, 약 7.5N 이하, 7.3N 이하, 7.2N 이하, 7.1N 이하, 7.0N 이하 또는 6.9N 이하일 수 있다. 상기 고분자 필름의 제 1 방향에서의 수축력이 상기 범위 내로 보정되도록 수행하는 열처리에 의해서 전체적인 편광판의 물성이 목적하는 수준으로 유지될 수 있다.
상기 고분자 필름은, 열처리 후에 상기 제 1 방향(예를 들면, 상기 TD 방향)에서의 수축력(S1)과 상기 제 1 방향에 수직하는 면내 제 2 방향(예를 들면, 상기 MD 방향)에서의 수축력(S2)의 비율(S1/S2)이 13 이상일 수 있다. 상기 비율(S1/S2)은 다른 예시에서 약 14 이상, 약 15 이상, 약 16 이상, 약 17 이상 또는 약 17.5 이상이거나, 약 150 이하, 약 140 이하, 약 130 이하, 약 120 이하, 약 110 이하, 약 100 이하, 약 90 이하 또는 약 80 이하, 약 70 이하, 약 60 이하, 약 50 이하, 약 40 이하 또는 약 38 이하 정도일 수 있다. 상기 고분자 필름의 수축력이 상기 범위 내로 보정되도록 수행하는 열처리에 의해서 전체적인 편광판의 물성이 목적하는 수준으로 유지될 수 있다.
상기 고분자 필름은, 상기 열처리 후에 상기 제 2 방향(예를 들면, 전술한 MD 방향)에서의 수축력이 0.05N 내지 3N의 범위 내일 수 있다. 상기 고분자 필름의 제 2 방향에서의 수축력은 다른 예시에서 약 0.07N 이상, 약 0.09N 이상, 약 0.1 N 이상, 약 0.15N 이상 또는 약 0.2N 이상이거나, 약 1.8 N 이하, 1.6 N 이하, 1.4 N 이하, 1.2 N 이하, 1 N 이하, 0.8 N 이하, 0.6 N 이하 또는 약 0.4 N 이하 정도일 수 있다. 상기 고분자 필름의 수축력이 상기 범위 내로 보정되도록 수행하는 열처리에 의해서 전체적인 고분자 필름의 물성이 목적하는 수준으로 유지될 수 있다.
통상 열처리 온도가 높아지거나, 열처리 시간이 길어지면, 수축력이 줄어드는 경향이 있으므로, 이를 감안하여 열처리 조건을 적절하게 조절할 수 있다.
전술한 고연신 폴리에스테르 필름은, 전술한 바와 같이 비대칭성을 나타내지만, 그 자체로는 본 출원에서 목적하는 수축력 특성의 달성이 쉽지 않다. 따라서, 본 출원에서는 상기 고연신 폴리에스테르 필름에 대해서 소정의 열처리를 수행하여 그 특성을 조절한다. 예를 들면, 고분자 필름은 해당 필름의 유리전이온도(Tg)를 기준으로 소정 범위의 온도에서의 열처리를 통해서 수축력을 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 해당 보호 필름의 유리전이온도를 Tg라고 할 때(단위: ℃), Tg-60(℃) 내지 Tg+50(℃)의 범위 내의 온도에서 열처리함으로써 수축력 등을 목적하는 범위로 조절할 수 있다. 이러한 경우에 일반적으로 소위 MD(Machine Direction) 방향보다는 TD(transverse direction) 방향에서의 수축력이 제어된다.
상기 열처리 온도는 다른 예시에서 Tg+45℃ 이하, Tg+40℃ 이하, Tg+35℃ 이하, Tg+30℃ 이하, Tg+25℃ 이하, Tg+20℃ 이하, Tg+15℃ 이하, Tg+10℃ 이하, Tg+5℃ 이하, Tg℃ 이하, Tg-5℃ 이하, Tg-10℃ 이하, Tg-15℃ 이하, Tg-20℃ 이하, Tg-25℃ 이하, Tg-30℃ 이하 또는 Tg-35℃ 이하 정도이거나, Tg-55℃ 이상, Tg-50℃ 이상, Tg-45℃ 이상 또는 Tg-40℃ 이상일 수 있고, 상기에서 Tg는 유리전이온도이다.
본 출원에서는 고연신 폴리에스테르 필름에 대해서 상기와 같은 온도에서 열처리를 수행함으로서 상기 목적하는 특성의 확보가 가능한 점을 확인하였다. 열처리가 수행되는 시간은 특별한 제한 없이 목적 특성을 고려하여 조절할 수 있으며, 통상 약 10초 내지 1,000초의 범위 내에서 수행될 수 있다. 상기 열처리 시간은 다른 예시에서 약 15초 이상, 약 20초 이상, 약 25초 이상 또는 약 30초 이상이거나, 약 900초 이하, 약 850초 이하, 약 800초 이하, 약 750초 이하, 약 700초 이하, 약 650초 이하, 약 600초 이하, 약 550초 이하, 약 500초 이하, 약 450초 이하, 약 400초 이하, 약 350초 이하, 약 300초 이하, 약 250초 이하, 약 200초 이하, 약 150초 이하, 약 100초 이하 또는 약 90초 이하 정도일 수도 있다.
상기와 같은 열처리를 거쳐 고분자 필름의 비대칭성을 목적하는 수준으로 보정하여 목적하는 편광판을 형성할 수 있다.
본 출원은 상기와 같은 방식으로 열처리한 고분자 필름을 편광 필름과 부착하는 단계를 포함하는 편광판을 제조하는 방법에 대한 것이다.
본 명세서에서 용어 편광 필름와 편광판은 다른 의미를 가진다. 용어 편광 필름는, 예를 들면, 요오드와 같은 이방성 물질이 흡착 및 배향되어 있는 PVA(poly(vinyl alcohol))계 필름과 같이 편광 기능을 나타내는 기능성 소자 자체를 의미하고, 편광판은 상기 편광 필름과 함께 다른 요소를 포함하는 소자를 의미한다. 상기에서 편광 필름과 함께 포함되는 다른 요소로는 편광 필름의 보호 필름, 시야각 보상 필름, 하드코팅층, 위상차 필름, 대전방지층, 접착제층, 점착제층 또는 저반사(Low Reflection)층 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 방법에서 사용되는 고분자 필름은, 상기 편광 필름과 함께 편광판에 포함되는 다른 요소일 수 있고, 일 예시에서 상기 편광 필름의 보호 필름으로서 상기 고분자 필름이 적용될 수 있다.
본 출원에서 제조되는 편광판은, 전체 두께가 200 μm 이하일 수 있다. 즉, 상기 편광판은, 전술한 다양한 요소를 포함할 수 있지만, 최종 두께는 상기 범위 내로 제한될 수 있다. 편광판의 두께를 200 μm 이하로 할 경우에 얇은 두께가 요구되는 다양한 용도에 효과적으로 대처할 수 있다. 통상 편광판에는 상기 편광판을 디스플레이 장치에 적용하기 위한 점착제층이 형성되어 있고, 상기 점착제층을 보호하기 위해서 이형 필름을 상기 점착제층에 부착하여 두거나, 편광판의 최외측에 일시적으로 이형성의 표면 보호 시트를 부착하여 두는 경우가 있다. 본 출원에서 언급하는 상기 200 μm 이하의 두께는 상기 이형 필름이나 표면 보호 시트와 같이 최종적으로 편광판을 디스플레이에 적용할 때에 제거되는 부위는 제외한 두께이다. 상기 두께는 다른 예시에서 약 195μm 이하, 약 190μm 이하, 약 185μm 이하, 약 180μm 이하, 약 175μm 이하, 약 170μm 이하, 약 165μm 이하, 약 160μm 이하, 약 155μm 이하, 약 150μm 이하, 약 145μm 이하 또는 약 140μm 이하 정도일 수 있다. 상기 편광판의 두께의 하한은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 일반적으로 약 50μm 이상, 60 μm 이상, 70 μm 이상, 80 μm 이상, 90 μm 이상, 100 μm 이상, 110 μm 이상 또는 120 μm 이상 정도일 수 있다.
본 명세서에서 언급하는 두께는 대상 물품의 주된 표면과 주된 이면을 연결하는 최단 거리, 최대 거리 또는 평균 거리를 의미할 수 있고, 일정 부분의 제조 오차 내지 편차가 존재할 수도 있다.
상기에서 편광 필름으로는, 면내의 일 방향을 따라서 광흡수축이 형성되어 있는 편광 필름을 사용할 수 있다. 이러한 편광 필름은 다양하게 공지되어 있다. 일 예시에서 상기 편광 필름으로는, 대표적인 선형 흡수형 편광 필름인 폴리비닐알코올(poly(vinyl alcohol), 이하 PVA)계 편광 필름을 사용할 수 있다. 이러한 편광 필름은 통상 PVA 필름 및 상기 PVA 필름에 흡착 배향된 이방 흡수성 물질을 포함한다. 상기 이방 흡수성 물질로는, 다양한 이색성 색소가 사용될 수 있고, 대표적으로는 요오드 계열의 물질이 사용될 수 있다. 이러한 편광 필름은 일반적으로 요오드계 흡수성 선형 PVA 편광 필름으로 불리운다.
예를 들면, 상기 PVA계 편광 필름은 PVA계 필름에, 팽윤, 염색, 가교 및 연신 등의 각 처리를 실시하고, 세정 및 건조 공정을 거쳐 제조할 수 있다. 후술하는 바와 같이 상기 편광 필름은 수축력이 소정 범위로 조절될 수 있는데, 상기 공정 중 어느 한 공정에서 공정 조건을 조절하여 상기 수축력을 조절할 수 있다. 일반적으로 수축력은 상기 공정 중에서 연신 공정 시에 연신 배율 등에 영향을 받을 수 있다. 즉, 연신 배율이 높으면, 수축력이 높아지고, 낮으면 낮아질 수 있다. 그렇지만, 이러한 방식은 수축력을 조절할 수 있는 하나의 예시적인 방법에 해당하며, 편광 필름의 제조 분야의 당업자는 목적에 따라 원하는 수축력을 가지는 편광 필름을 용이하게 제조할 수 있다.
본 출원의 편광 필름은, 상기 요오드계 흡수형 선형 PVA 편광 필름으로서, PVA계 필름 및 상기 PVA계 필름상에 흡착 배향되어 있는 이방 흡수성 물질을 포함할 수 있다.
상기에서 PVA계 필름으로는, 예를 들어, 종래 편광 필름에 사용되고 있는 일반적인 PVA계 필름이 사용될 수 있다. 이러한 PVA계 필름의 재료로는, PVA 또는 그 유도체를 들 수 있다. PVA의 유도체로는, 폴리비닐포르말 또는 폴리비닐아세탈 등을 들 수 있고, 그 외에도 에틸렌 또는 프로필렌 등의 올레핀, 아크릴산, 메타크릴산 또는 크로톤산 등의 불포화 카르복실산 및 그 알킬 에스테르 또는 아크릴아미드 등에 의해 변성된 것을 들 수 있다. PVA의 중합도는 통상적으로 100 내지 10000 정도, 1000 내지 10000 정도이며, 비누화도는 80몰% 내지 100몰% 정도이지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
PVA계 필름으로는, 에틸렌 아세트산비닐 공중합체 계열의 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름, PVA의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등도 예시될 수도 있다.
PVA계 필름 중에는, 가소제 또는 계면 활성제 등의 첨가제가 포함되어 있을 수 있다. 상기에서 가소제로는, 폴리올이나 그 축합물 등이 예시될 수 있고, 예를 들면, 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 또는 폴리에틸렌글리콜 등이 예시될 수 있다. 이러한 가소제가 사용될 경우에 그 비율은 특별히 제한되지 않으며, 통상적으로 PVA계 필름 중 대략 20 중량％ 이하일 수 있다.
편광 필름에 포함될 수 있는 이방 흡수성 물질의 종류 역시 특별히 제한되지 않는다. 본 출원에서는 공지의 이방 흡수성 물질 중에서 전술한 광학적 특성을 만족시킬 수 있는 것이 적절하게 선택될 수 있다. 이방 흡수성 물질의 예로는 요오드가 예시될 수 있다. 편광 필름 내의 이방 흡수성 물질의 비율도, 원하는 물성을 만족시킬 수 있는 범위라면 특별히 제한되지 않는다.
편광 필름은, 예를 들어, PVA계 필름에, 염색, 가교 및 연신 공정을 적어도 수행하여 제조할 수 있다.
염색 공정에서는, 상기 PVA계 필름에 요오드와 같은 이방 흡수성 물질을 흡착 및/또는 배향시킬 수 있다. 이러한 염색 공정은 연신 공정과 함께 수행될 수 있다. 염색은 상기 필름을 이방 흡수성 물질을 포함하는 용액, 예를 들면, 요오드 용액에 침지시켜서 일반적으로 수행될 수 있다. 요오드 용액으로 요오드 용액으로는, 예를 들면, 요오드 및 용해 보조제인 요오드화 화합물에 의해 요오드 이온을 함유시킨 수용액 등이 사용될 수 있다. 상기에서 요오드화 화합물로는, 예를 들어 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석 또는 요오드화티탄 등이 사용될 수 있다. 상기 요오드 용액 중에서 요오드 및/또는 요오드화 이온의 농도는, 목적에 따라 통상적인 범위 내에서 제어될 수 있다. 염색 공정에서 요오드 용액의 온도는 통상적으로 20℃ 내지 50℃, 25℃ 내지 40℃ 정도이고, 침지 시간은 통상적으로 10초 내지 300초 또는 20초 내지 240초 정도이지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
편광 필름의 제조 과정에서 수행되는 가교 공정은, 예를 들면, 붕소 화합물과 같은 가교제를 사용하여 수행할 수 있다. 가교 공정의 순서는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 염색 및/또는 연신 공정과 함께 수행하거나, 별도로 진행할 수 있다. 가교 공정은 복수 회 실시할 수도 있다. 상기 붕소 화합물로는 붕산 또는 붕사 등이 사용될 수 있다. 붕소 화합물은, 수용액 또는 물과 유기 용매의 혼합 용액의 형태로 일반적으로 사용될 수 있고, 통상적으로는 붕산 수용액이 사용된다. 붕산 수용액에서의 붕산 농도는, 가교도와 그에 따른 내열성 등을 고려하여 적정 범위로 선택될 수 있다. 붕산 수용액 등에도 요오드화칼륨 등의 요오드화 화합물을 함유시킬 수 있다.
가교 공정의 처리 온도는 통상적으로 25℃ 이상, 30℃ 내지 85℃ 또는 30℃ 내지 60℃ 정도의 범위이고, 처리 시간은 통상적으로 5초 내지 800초간 또는 8초 내지 500초간 정도이지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
연신 공정은, 일반적으로 1 축 연신으로 수행한다. 이러한 연신은, 상기 염색 및/또는 가교 공정과 함께 수행할 수도 있다. 연신 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 습윤식 연신 방식이 적용될 수 있다. 이러한 습윤식 연신 방법에서는, 예를 들어, 염색 후 연신을 수행하는 것이 일반적이나, 연신은 가교와 함께 수행될 수 있으며, 복수회 또는 다단으로 수행할 수도 있다.
습윤식 연신 방법에 적용되는 처리액에 요오드화칼륨 등의 요오드화 화합물을 함유시킬 수 있다. 연신에서 처리 온도는 통상적으로 25℃ 이상, 30℃ 내지 85℃ 또는 50℃ 내지 70℃의 범위 내 정도이고, 처리 시간은 통상 10초 내지 800초 또는 30초 내지 500초간이지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
연신 과정에서 총 연신 배율은 배향 특성 등을 고려하여 조절할 수 있고, PVA계 필름의 원래 길이를 기준으로 총 연신 배율이 3배 내지 10배, 4배 내지 8배 또는 5배 내지 7배 정도일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기에서 총 연신 배율은 연신 공정 이외의 팽윤 공정 등에 있어서도 연신을 수반하는 경우에는, 각 공정에 있어서의 연신을 포함한 누적 연신 배율을 의미할 수 있다. 이러한 총 연신 배율은, 배향성, 편광 필름의 가공성 내지는 연신 절단 가능성 등을 고려하여 적정 범위로 조절될 수 있다. 전술한 것과 같이 상기 연신 배율의 제어를 통해 수축력의 제어가 가능할 수 있다.
편광 필름의 제조 공정에서는 상기 염색, 가교 및 연신에 추가로 상기 공정을 수행하기 전에 팽윤 공정을 수행할 수도 있다. 팽윤에 의해서 PVA계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있고, 또한 이에 의해 염색 편차 등의 불균일을 줄일 수 있는 효과도 있다.
팽윤 공정에서는 통상적으로 물, 증류수 또는 순수 등이 사용될 수 있다. 당해 처리액의 주성분은 물이고, 필요하다면, 요오드화칼륨 등의 요오드화 화합물 또는 계면 활성제 등과 같은 첨가물이나, 알코올 등이 소량 포함되어 있을 수 있다.
팽윤 과정에서의 처리 온도는 통상적으로 20℃ 내지 45℃ 또는 20℃ 내지 40℃ 정도이지만 이에 제한되지 않는다. 팽윤 편차는 염색 편차를 유발할 수 있기 때문에 이러한 팽윤 편차의 발생이 가능한 억제되도록 공정 변수가 조절될 수 있다. 필요하다면, 팽윤 공정에서도 적절한 연신이 수행될 수 있다. 연신 배율은, PVA계 필름의 원래 길이를 기준으로 6.5배 이하, 1.2 내지 6.5배, 2배 내지 4배 또는 2배 내지 3배 정도일 수 있다. 팽윤 과정에서의 연신은, 팽윤 공정 후에 수행되는 연신 공정에서의 연신을 작게 제어할 수 있고, 필름의 연신 파단이 발생하지 않도록 제어할 수 있다.
편광 필름의 제조 과정에서는 금속 이온 처리가 수행될 수 있다. 이러한 처리는, 예를 들면, 금속염을 함유하는 수용액에 PVA계 필름을 침지함으로써 실시한다. 이를 통해 평관자 내에 금속 이온을 함유시킬 수 있는데. 이 과정에서 금속 이온의 종류 내지는 비율을 조절함으로써도 PVA계 편광 필름의 색조 조절이 가능하다. 적용될 수 있는 금속 이온으로는, 코발트, 니켈, 아연, 크롬, 알루미늄, 구리, 망간 또는 철 등의 전이 금속의 금속 이온이 예시될 수 있고, 이 중 적절한 종류의 선택에 의해 색조의 조절이 가능할 수도 있다.
편광 필름의 제조 과정에서는 염색, 가교 및 연신 후에 세정 공정이 진행될 수 있다. 이러한 세정 공정은, 요오드화칼륨 등의 요오드 화합물 용액에 의해 수행할 수 있고, 물을 사용하여 수행할 수도 있다.
이러한 물에 의한 세정과 요오드 화합물 용액에 의한 세정은 조합될 수도 있으며, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올 또는 프로판올 등의 액체 알코올을 배합한 용액도 사용될 수도 있다.
이러한 공정을 거친 후에 건조 공정을 수행하여 편광 필름을 제조할 수 있다. 건조 공정에서는, 예를 들면, 편광 필름에 요구되는 수분율 등을 고려하여 적절한 온도에서 적절한 시간 동안 수행될 수 있고, 이러한 조건은 특별히 제한되지 않는다.
본 출원에서 적용하는 편광 필름의 두께는 통상 약 5μm 내지 25μm의 범위 내일 수 있다. 상기 두께는 다른 예시에서 약 24μm 이하, 23μm 이하, 22μm 이하, 21μm 이하, 20μm 이하, 19μm 이하, 18μm 이하 또는 17μm 이하일 수 있거나, 약 6 μm 이상, 7 μm 이상, 8 μm 이상, 9 μm 이상, 10 μm 이상, 11 μm 이상, 12 μm 이상, 13 μm 이상, 14μm 이상, 15μm 이상 또는 16μm 이상 정도일 수 있다.
상기 편광 필름은, 면내의 일 방향에서의 수축력이 약 0.1N 내지 15N의 범위 내일 수 있다. 상기 면내의 일 방향은 예를 들면, 전술한 광흡수축이 형성된 방향일 수 있다. 상기 수축력은 14.5 N 이하, 14 N 이하, 13.5 N 이하, 13 N 이하, 12.5 N 이하, 12 N 이하, 11.5 N 이하, 11 N 이하, 10.5 N 이하, 10 N 이하, 10 N 이하, 9.5 N 이하 또는 9 N 이하일 수 있거나, 또는 0.5 N 이상, 1 N 이상, 2 N 이상, 3 N 이상, 4 N 이상, 5 N 이상, 6 N 이상, 7 N 이상 또는 8N 이상 일 수 있다. 본 명세서에서 언급하는 수축력은 실시예에서 제시된 방식으로 측정한 값이다. 통상 PVA계 편광 필름은 광흡수축 방향에서 상기 언급한 수축력을 나타낸다.
상기와 같은 수축력의 편광 필름은 입수 가능한 편광 필름 중에서 상기 수축력을 가지는 편광 필름을 선택하거나, 혹은 전술한 바와 같이 제조 과정에서 연신 조건 등의 공정 조건을 제어하여 적용할 수 있다. 통상 PVA계 필름을 사용하여 제조한 편광 필름을 광흡수축 방향에서 상기 언급한 범위의 수축력을 나타내기 때문에, 일반적으로는 본 출원에서 상기 PVA계 필름을 제조된 편광 필름, 즉 PVA계 편광 필름이 사용될 수 있다.
본 출원의 제조 방법에서는 상기와 같은 편광 필름과 상기 고분자 필름을 부착하는 단계를 수행한다.
본 출원의 제조 방법에서 상기 편광 필름과 상기 고분자 필름의 부착은, 상기 편광 필름의 광흡수축 방향의 전체 편광판의 수축력(SP)과 상기 광흡수축 방향과 수직한 방향의 전체 편광판의 수축력(SV)의 비율(SP/SV)이 0.78 내지 1.5의 범위 내가 되도록 수행될 수 있다. 상기 비율(SP/SV)은 다른 예시에서 약 0.79 이상, 약 0.8 이상, 약 0.81 이상, 약 0.82 이상, 약 0.83 이상, 약 0.84 이상, 약 0.85 이상, 약 0.86 이상, 약 0.87 이상, 약 0.88 이상, 약 0.89 이상, 약 0.9 이상, 약 0.91 이상, 약 0.92 이상, 약 0.93 이상, 약 0.94 이상, 약 0.95 이상, 약 0.96 이상 또는 약 0.97 이상이거나, 약 1.49 이하, 약 1.48 이하, 약 1.47 이하, 약 1.46 이하, 약 1.45 이하, 약 1.44 이하, 약 1.43 이하, 약 1.42 이하, 약 1.41 이하, 약 1.4 이하, 약 1.39 이하, 약 1.38 이하, 약 1.37 이하, 약 1.36 이하, 약 1.35 이하, 약 1.34 이하, 약 1.33 이하, 약 1.32 이하, 약 1.31 이하, 약 1.30 이하, 약 1.29 이하, 약 1.28 이하, 약 1.27 이하, 약 1.26 이하, 약 1.25 이하, 약 1.24 이하, 약 1.23 이하, 약 1.22 이하, 약 1.21 이하, 약 1.2 이하, 약 1.19 이하, 약 1.18 이하, 약 1.17 이하, 약 1.16 이하, 약 1.15 이하, 약 1.14 이하, 약 1.13 이하, 약 1.12 이하, 약 1.11 이하, 약 1.1 이하, 약 1.09 이하, 약 1.08 이하, 약 1.07 이하, 약 1.06 이하, 약 1.05 이하, 약 1.04 이하, 약 1.03 이하, 약 1.02 이하, 약 1.01 이하 또는 약 1 이하 정도일 수 있다. 상기 비율을 조절함으로써, 목적하는 편광판, 즉 두께 및 광흡수축 방향, 그리고 편광판의 사이즈 등과 무관하게 벤딩 내지는 트위스팅을 방지할 수 있는 편광판을 형성할 수 있다.
본 출원의 제조 방법에서 상기 편광 필름과 고분자 필름의 부착은 또한 상기 편광 필름의 광흡수축과 평행한 방향에서의 전체 편광판의 수축력이 6.5N 내지 15N의 범위 내일 수 있다. 상기 수축력은, 다른 예시에서 약 6.6N 이상, 6.7N 이상, 6.8N 이상, 6.9N 이상, 7N 이상, 7.1N 이상, 7.2N 이상, 7.3N 이상, 7.4N 이상, 7.5N 이상, 7.6 N 이상 또는 7.7 N 이상이거나, 14.9N 이하, 14.8N 이하, 14.7N 이하, 14.6N 이하, 14.5N 이하, 14.4N 이하, 14.3N 이하, 14.2N 이하, 14.1N 이하, 14N 이하, 13.9N 이하, 13.8N 이하, 13.7N 이하, 13.6N 이하, 13.5N 이하, 13.4N 이하, 13.3N 이하, 13.2N 이하, 13.1N 이하, 13N 이하, 12.9N 이하, 12.8N 이하, 12.7N 이하, 12.6N 이하, 12.5N 이하, 12.4N 이하, 12.3N 이하, 12.2N 이하, 12.1N 이하, 12N 이하, 11.9N 이하, 11.8N 이하, 11.7N 이하, 11.6N 이하, 11.5N 이하, 11.4N 이하, 11.3N 이하, 11.2N 이하, 11.1N 이하, 11N 이하, 10.9N 이하, 10.8N 이하, 10.7N 이하, 10.6N 이하, 10.5N 이하, 10.4N 이하, 10.3N 이하, 10.2N 이하, 10.1N 이하, 10N 이하, 9.9N 이하, 9.8N 이하, 9.7N 이하, 9.6N 이하, 9.5N 이하, 9.4N 이하, 9.3N 이하, 9.2N 이하, 9.1N 이하, 9N 이하, 8.9N 이하, 8.8N 이하, 8.7N 이하, 8.6N 이하, 8.5N 이하, 8.4N 이하, 8.3N 이하, 8.2N 이하 또는 8.1N 이하일 수 있다. 상기 비율을 조절함으로써, 목적하는 편광판, 즉 두께 및 광흡수축 방향, 그리고 편광판의 사이즈 등과 무관하게 벤딩 내지는 트위스팅을 방지할 수 있는 편광판을 형성할 수 있다.
본 출원의 제조 방법은 또한 상기 편광 필름의 광흡수축과 수직한 방향에서의 전체 편광판의 수축력이 6N 내지 15N의 범위 내가 되도록 수행될 수 있다. 상기 수축력은, 다른 예시에서 약 6.1N 이상, 약 6.2N 이상, 약 6.3N 이상, 약 6.4N 이상, 약 6.5N 이상, 6.6N 이상, 6.7N 이상, 6.8N 이상, 6.9N 이상, 7N 이상, 7.1N 이상 또는 7.2N 이상이거나, 14.9N 이하, 14.8N 이하, 14.7N 이하, 14.6N 이하, 14.5N 이하, 14.4N 이하, 14.3N 이하, 14.2N 이하, 14.1N 이하, 14N 이하, 13.9N 이하, 13.8N 이하, 13.7N 이하, 13.6N 이하, 13.5N 이하, 13.4N 이하, 13.3N 이하, 13.2N 이하, 13.1N 이하, 13N 이하, 12.9N 이하, 12.8N 이하, 12.7N 이하, 12.6N 이하, 12.5N 이하, 12.4N 이하, 12.3N 이하, 12.2N 이하, 12.1N 이하, 12N 이하, 11.9N 이하, 11.8N 이하, 11.7N 이하, 11.6N 이하, 11.5N 이하, 11.4N 이하, 11.3N 이하, 11.2N 이하, 11.1N 이하, 11N 이하, 10.9N 이하, 10.8N 이하, 10.7N 이하, 10.6N 이하, 10.5N 이하, 10.4N 이하, 10.3N 이하, 10.2N 이하, 10.1N 이하, 10N 이하, 9.9N 이하, 9.8N 이하, 9.7N 이하, 9.6N 이하, 9.5N 이하, 9.4N 이하, 9.3N 이하, 9.2N 이하, 9.1N 이하, 9N 이하, 8.9N 이하, 8.8N 이하, 8.7N 이하, 8.6N 이하, 8.5N 이하, 8.4N 이하, 8.3N 이하, 8.2N 이하 또는 8.1N 이하일 수 있다. 상기 비율을 조절함으로써, 목적하는 편광판, 즉 두께 및 광흡수축 방향, 그리고 편광판의 사이즈 등과 무관하게 벤딩 내지는 트위스팅을 방지할 수 있는 편광판을 형성할 수 있다.
상기와 같은 편광판의 형성을 위해서 고분자 필름과 편광 필름의 부착 시에 부착 위치가 제어될 수 있다. 예를 들면, 상기 부착은 상기 고분자 필름의 제 1 방향, 즉 상기 열처리 후의 수축력이 5N 내지 10N의 범위 내인 방향(예를 들면, 고분자 필름의 TD 방향)이 상기 편광 필름의 광흡수축과 서로 대략 수직하도록 수행될 수 있다.
따라서, 상기 부착 공정에서 적용되는 고분자 필름의 제 1 방향에서의 수축력(S1)과 상기 제 1 방향과 수직하는 제 2 방향에서의 수축력(S2)의 비율(S1/S2)(열처리 후의 상기 비율)은 13 이상일 수 있다.
상기 열처리 후의 고분자 필름 또는 고분자 필름의 제 1 방향에서의 수축력이나, 수축력의 비율(S1/S2) 및 기타 특성의 구체적인 사항은 이미 기술한 바와 같다.
전술한 편광 필름의 광흡수축 방향의 수축력을 감안할 때에 상기와 같은 부착 공정에 의해서 상기 광흡수축 방향과 평행한 면내 방향의 편광 필름의 수축력(SPVA)과 고분자 필름(고분자 필름)의 상기 제 1 방향에서의 수축력(SPro)의 비율(SPro/SPVA)이 0.1 내지 5의 범위 내일 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 0.15 이상, 약 0.2 이상, 약 0.25 이상, 약 0.3 이상, 약 0.35 이상, 약 0.4 이상, 약 0.45 이상, 약 0.5 이상, 약 0.55 이상, 약 0.6 이상 또는 약 0.65 이상이거나, 약 4.5 이하, 약 4 이하, 약 3.5 이하, 약 3 이하, 약 2.5 이하, 약 2 이하, 약 1.5 이하, 약 1 이하, 약 0.95 이하, 약 0.9 이하, 약 0.85 이하, 약 0.8 이하 또는 약 0.75 이하 정도일 수 있다.
상기와 같은 배치를 통해서 본 출원에서는 두께, 광흡수축의 형성 방향 및 편광판의 사이즈와 무관하게 내구성이나 휨 또는 트위스팅의 문제가 없는 편광판을 제공할 수 있다.
본 출원의 제조 방법에서는 상기와 같은 편광 필름과 상기 고분자 필름을 부착하는 과정은, 상기 고분자 필름의 전술한 제 1 방향, 즉 상기 열처리 후의 수축력이 5N 내지 10N의 범위 내인 방향(예를 들면, 고분자 필름의 TD 방향)과 상기 편광 필름의 광흡수축의 방향이 이루는 각도가 약 80도 내지 100도의 범위 내가 되도록 수행될 수 있다. 상기 각도는 다른 예시에서 대략 82도 이상 정도, 84도 이상 정도, 86도 이상 정도, 88도 이상 정도 또는 90도 이상 정도이거나, 98도 이하 정도, 96도 이하 정도, 94도 이하 정도, 92도 이하 정도 또는 90도 이하 정도일 수 있다.
상기와 같은 공정을 통해 본 출원에서는 두께, 광흡수축의 형성 방향 및/또는 편광판의 사이즈와 무관하게 내구성이나 휨 또는 트위스팅의 문제가 없는 편광판을 제공할 수 있다.
상기 편광판의 제조 방법에서 상기 고분자 필름과 편광 필름의 부착은 공지의 접착제를 사용하여 수행할 수 있다. 따라서, 상기 편광판에서 상기 고분자 필름과 편광 필름의 사이에는 접착제층이 추가로 포함될 수 있다.
접착제로는, 예를 들면, 종래의 편광판에서 편광 필름과 고분자 필름을 부착하는 것에 사용하던 접착제층을 사용할 수 있다.
접착제층은, 예를 들면, 폴리비닐알코올계 접착제; 아크릴계 접착제; 비닐 아세테이트계 접착제; 우레탄계 접착제; 폴리에스테르계 접착제; 폴리올레핀계 접착제; 폴리비닐알킬에테르계 접착제; 고무계 접착제; 염화비닐-비닐아세테이트계 접착제; 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 접착제; 스티렌-부타디엔-스티렌의 수소 첨가물(SEBS)계 접착제; 에틸렌계 접착제; 및 아크릴산 에스테르계 접착제 등의 일종 또는 이종 이상을 포함할 수 있다. 상기와 같은 접착제는, 예를 들면, 수계, 용제계 또는 무용제계 접착제 조성물을 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 상기 접착제 조성물은, 열경화형, 상온 경화형, 습기 경화형, 활성 에너지선 경화형 또는 혼성 경화형 접착제 조성물일 수 있다.
이러한 접착제를 사용하여 편광 필름과 고분자 필름을 부착하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 접착제 조성물을 편광 필름 또는 고분자 필름에 도포하고 상기 편광 필름과 고분자 필름을 합지한 후에 경화시키는 방식이나 액적 방식 등을 사용할 수 있다.
이러한 접착제층의 두께는, 예를 들면, 약 1μm 내지 5 μm 또는 약 2 μm 내지 4 μm의 범위 내일 수 있다.
상기 제조 방법에 적용되는 고분자 필름의 표면에는 광학층이 존재할 수도 있다. 상기에서 고분자 필름의 표면에 형성되는 광학층의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 광학층은, 예를 들면, 소위 하드코팅층, 반사방지층, 대전방지층(anti-static layer) 또는 눈부심방지층(Anti-glare layer)이거나, 상기 언급된 층이 나타내는 기능 중에서 2개 이상의 기능이 복합화된 광학층일 수 있다.
상기 하드코트층은 통상 편광판이나 고분자 필름의 표면에서의 스크래치 방지 등을 목적으로 형성된다. 반사방지층은, 통상 편광판이나 고분자 필름의 표면에서의 외광 반사의 방지를 목적으로 실시되며, 눈부심 방지층은, 편광판이나 고분자 필름의 표면에서의 외광 반사에 의해 시인성이 저하되는 것을 방지할 목적으로 형성되는 층이다. 또한, 대전방지층은 통상 광학 필름의 전기 저항을 적정 수준으로 조정하여 광학 필름이 불필요하거나, 과도하게 대전되는 현상을 방지하기 위해 형성되는 층이다.
상기 언급된 광학층의 재료와 그 형성 방법은 편광판 등의 고분자 필름 업계에서 잘 알려져 있으며, 본 출원에서는 이러한 공지의 재료 및 방법이 적용될 수 있다.
통상적으로 상기 언급된 광학층들은 광경화성 바인더를 포함하고, 따라서 본 출원에서 적용되는 상기 광학층들도 광경화성 바인더를 포함한다. 상기에서 광경화성 바인더는, 광경화성 내지는 광중합성의 화합물을 경화 내지 중합시켜서 형성된 바인더를 의미한다. 또한, 상기에서 광경화성 내지는 광중합성의 화합물의 경화 내지 중합을 유도하는 광의 범주에는, 마이크로파(microwaves), 적외선(IR), 자외선(UV), X선 및 감마선은 물론, 알파-입자선(alpha-particle beam), 프로톤빔(proton beam), 뉴트론빔(neutron beam) 또는 전자선(electron beam)과 같은 입자빔 등이 포함될 수 있다. 통상적으로는 자외선 또는 전자선 경화형 내지는 중합성 화합물이 상기 광학층의 바인더로 사용된다.
대표적인 광경화성 내지는 광중합성 화합물로는, 아크릴계 화합물이 예시될 수 있다.
예를 들면, 상기 아크릴계 화합물을 바인더로서 함유하는 코팅 조성물을 코팅하고, 상기 화합물을 가교 또는 중합시켜 상기 광학층을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 광학층은, 상기 아크릴계 화합물의 가교물 또는 경화물을 바인더로서 포함하는 경화성 조성물의 가교층 또는 경화층일 수 있다.
적용 가능한 아크릴계 화합물의 비제한적 예에는, 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트 또는 프로필렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산 디에스테르; 트리에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디프로필렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트 또는 폴리프로필렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트 등의 폴리옥시알킬렌글리콜의 (메트)아크릴산 디에스테르; 펜타에리스리톨 디(메트)아크릴레이트 등의 다가 알코올의 (메트)아크릴산 디에스테르; 에폭시 (메트)아크릴레이트, 우레탄 (메트)아크릴레이트 또는 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트 등의 화합물이나, 트리메틸롤프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸롤에탄 트리(메트)아크릴레이트, 1,2,4-시클로헥산 테트라(메트)아크릴레이트, 펜타글리세롤 트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메트)아크릴레이트, (디)펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, (디)펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트, (디)펜타에리스리톨 테트라(메트)아크릴레이트, (디)펜타에리스리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨 트리아크릴레이트 또는 트리펜타에리스리톨 헥사트리아크릴레이트 등의 3 이상의 (메트)아크릴로일기를 가지는 다관능 화합물 등이 포함된다.
상기 광학층 또는 상기 광학층을 형성하기 위한 경화성 조성물은 상기 바인더에 추가로 필요한 기능을 확보하기 위한 임의의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 광학층 또는 경화성 조성물은 상기 아크릴 화합물의 경화 내지 가교를 개시 혹은 촉진시키기 위한 개시제나 촉매, 해당 광학층의 굴절률을 제어하기 위한 고굴절 혹은 저굴절의 입자, 계면 활성제 또는 레벨링제 등의 임의의 첨가제를 추가로 포함할 수 있고, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다.
상기 편광판의 제조 방법은, 상기 고분자 필름의 열처리 전에 상기 고분자 필름을 스팀 처리하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기 스팀 처리 단계는 상기 고분자 필름을 스팀에 노출시키는 단계이고, 이 단계에 의해서 상기 고분자 필름의 평탄도가 개선될 수 있다. 평탄도가 개선된 고분자 필름에 대해서 전술한 열처리를 수행함으로써 목적하는 특성을 보다 효과적으로 확보할 수 있다.
상기 스팀 처리를 수행하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 고분자 필름을 평편한 면상에 위치시키거나, 중력 방향과 수평한 방향으로 고분자 필름을 위치시키거나, 혹은 평탄도를 확보할 수 있는 기타 위치에 고분자 필름을 위치시킨 후에 고분자 필름의 전부 또는 일부를 스팀에 노출시키는 방식으로 수행할 수 있다.
상기 처리에 적용되는 스팀으로는, 고분자 필름의 유리전이온도 등을 고려하여 적정 범위의 온도의 스팀을 적용하여 상기 스팀 처리를 수행할 수 있다. 일 예시에서 상기 스팀 처리 시에 적용되는 스팀의 온도는 50℃ 내지 150℃의 범위 내일 수 있다. 상기 스팀 온도는 다른 예시에서 약 55℃ 이상, 약 60℃ 이상, 약 65℃ 이상, 약 70℃ 이상, 약 75℃ 이상 또는 약 80℃ 이상이거나, 약 145℃ 이하, 약 140℃ 이하, 약 135℃ 이하, 약 130℃ 이하, 약 125℃ 이하, 약 120℃ 이하, 약 115℃ 이하, 약 110℃ 이하, 약 105℃ 이하 또는 약 100℃ 이하 정도일 수도 있다.
상기 스팀 처리를 수행하는 시간은 목적하는 고분자 필름의 평탄도가 확보될 수 있는 범위 내로 설정할 수 있으며, 구체적인 범위는 고분자 필름의 상태, 스팀의 온도 등에 의해 변동될 수 있다. 통상 상기 스팀 처리는 10초 내지 1 시간 동안 수행될 수 있다. 상기 스팀 처리 시간은 다른 예시에서 약 55분 이하, 약 50분 이하, 약 45분 이하, 약 40분 이하, 약 35분 이하, 약 30분 이하, 약 25분 이하, 약 20분 이하, 약 15분 이하, 약 10분 이하, 약 5분 이하 또는 약 1분 이하이거나, 약 20초 이상 정도일 수도 있다.
광학층을 고분자 필름에 형성한다면, 상기 광학층의 형성은 상기 스팀 처리 후에 수행될 수 있다. 상기 광학층을 형성하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 광학층을 형성하는 공지의 방식에 따라 광학층을 형성할 수 있다. 예를 들면, 전술한 바인더로서의 아크릴 화합물과 기타 필요한 첨가제를 사용하여 제조한 경화성 조성물을 고분자 필름의 일면에 코팅한 후에 아크릴 화합물을 가교 내지는 중합시키는 방식으로 광학층을 형성할 수 있다.
본 출원의 제조 방법은 상기 열처리 공정 전에 상기 고분자 필름을 수처리 하는 단계를 추가로 수행할 수 있다. 상기 스팀 처리가 수행된다면, 상기 수처리는 상기 스팀 처리 후에 수행될 수 있다.
상기 수처리를 수행한 후에 열처리를 진행함으로써 목적하는 고분자 필름의 특성을 보다 효과적으로 달성할 수 있다. 상기 수처리는, 예를 들면, 적정 온도로 유지된 물 중에 상기 고분자 필름을 침지시키는 방식으로 수행할 수 있다. 상기 수처리 시에 고분자 필름이 침지되는 물의 온도는, 예를 들면, 10℃ 내지 100℃의 범위 내일 수 있다. 상기 온도는 다른 예시에서 약 15℃ 이상 또는 20℃ 이상이거나, 약 90℃ 이하, 약 80℃ 이하, 약 70℃ 이하, 약 60℃ 이하, 약 50℃ 이하, 약 40℃ 이하 또는 약 30℃ 이하 정도일 수도 있다.
상기 수처리는 상기 물 중에 고분자 필름을 통상 약 5초 내지 1,000초의 범위 내의 시간 동안 침지시켜 수행될 수 있다. 상기 수처리 시간은 다른 예시에서 약 10초 이상, 약 15초 이상, 약 20초 이상, 약 25초 이상 또는 약 30초 이상이거나, 약 900초 이하, 약 850초 이하, 약 800초 이하, 약 750초 이하, 약 700초 이하, 약 650초 이하, 약 600초 이하, 약 550초 이하, 약 500초 이하, 약 450초 이하, 약 400초 이하, 약 350초 이하, 약 300초 이하, 약 250초 이하, 약 200초 이하, 약 150초 이하, 약 100초 이하, 약 90초 이하, 약 80초 이하, 약 70초 이하, 약 60초 이하, 약 50초 이하, 약 40초 이하, 약 30초 이하 또는 약 20초 이하 정도일 수도 있다.
본 출원의 제조 방법에서 제조되는 상기 편광판은, 기본적으로 편광 필름 및 상기 고분자 필름을 포함할 수 있으며, 이 때 상기 고분자 필름은 상기 편광 필름의 보호 필름으로서 포함될 수 있다. 또한, 상기 편광판은, 점착제층을 포함할 수 있다. 이러한 점착제층은 상기 편광판을 디스플레이 장치에 부착하기 위한 점착제층일 수 있다. 점착제층이 포함되는 경우에 편광판의 구성 요소들은 상기 고분자 필름, 편광 필름 및 점착제층의 순서로 배치될 수 있다.
따라서, 상기 제조 방법은 상기 편광 필름의 고분자 필름이 부착되는 면과 반대측의 면에 점착제층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수도 있다.
상기 점착제층은, LCD나 OLED 등의 디스플레이 장치에 상기 편광판을 부착하기 위해 존재할 수 있다. 상기 점착제층을 형성하는 점착제는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르 또는 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 전술한 것과 같이 성기 점착제층의 노출면에 대해서는, 실용에 제공할 때까지의 동안에 그 오염 방지 등을 목적으로 이형 필름이 임시 부착되어 커버될 수 있다.
점착제층의 두께는 통상 5 μm 내지 100 μm의 범위 내일 수 있다. 상기 두께는 다른 예시에서 약 10μm 이상, 15 μm 이상 또는 20 μm 이상이거나, 약 90 μm 이하, 80 μm 이하, 70 μm 이하, 60 μm 이하, 50 μm 이하, 40 μm 이하 또는 30 μm 이하일 수 있다.
상기 점착제층의 형성 과정이 추가로 수행되는 경우에 상기 편광판의 제조 방법은, 하기 수식 1에 따른 A값의 범위가 0.01 내지 26 N·mm의 범위 내가 되도록 수행될 수 있다. 즉, 편광판 제조 시에 적용되는 고분자 필름과 편광 필름의 수축력을 고려하여, 상기 고분자 필름, 점착제층 및/또는 편광 필름의 두께 또는 상기 외에 편광판에 포함되는 각 요소의 두께를 조절함으로써 하기 수식 1을 만족시킬 수 있다.
[수식 1]
A = a Х (SPVA Х (T1+b) + SProХ (T2+b))
수식 1에서 SPVA는 상기 편광 필름의 광흡수축 방향의 수축력이고, SPro는 고분자 필름의 상기 편광 필름의 광흡수축 방향과 평행한 방향의 수축력과 고분자 필름의 상기 광흡수축 방향과 수직한 방향의 수축력 중 큰 수축력이며, T1은 상기 점착제층의 가장 하부에서 상기 편광 필름의 중심까지의 거리이고(단위: mm)이고, T2은 상기 점착제층의 가장 하부에서 상기 고분자 필름의 중심까지의 거리(단위: mm)이며, a는 0.5 내지 2의 범위 내의 수이고, b는 0.14 내지 0.6의 범위 내의 수이다.
상기 수식 1의 A값은, 편광판의 벤딩(bending) 특성을 반영한다. 편광판이 상기 A값을 가지면, 그 편광판이 얇게 형성되는 경우에도 LCD나 OLED 등의 디스플레이 장치에 적용되었을 때 휨이나 트위스팅을 유발하지 않고, 내구성 및 광학 특성이 우수한 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
상기 수식 1의 A값은, 다른 예시에서 0.05 N·mm 이상, 0.1 N·mm 이상, 0.15 N·mm 이상, 0.2 N·mm 이상, 0.25 N·mm 이상, 0.3 N·mm 이상, 0.35 N·mm 이상, 0.4 N·mm 이상, 0.45 N·mm 이상, 0.5 N·mm 이상, 0.55 N·mm 이상, 0.6 N·mm 이상, 0.65 N·mm 이상, 0.7 N·mm 이상, 0.75 N·mm 이상, 0.8 N·mm 이상, 0.85 N·mm 이상, 0.9 N·mm 이상, 0.95 N·mm 이상, 0.1 N·mm 이상, 0.5 N·mm 이상, 1 N·mm 이상, 1.5 N·mm 이상, 2 N·mm 이상, 2.5 N·mm 이상, 3 N·mm 이상, 3.5 N·mm 이상, 4 N·mm 이상, 4.5 N·mm 이상, 5 N·mm 이상, 5.5 N·mm 이상, 6 N·mm 이상, 6.5 N·mm 이상, 7 N·mm 이상, 7.5 N·mm 이상, 8 N·mm 이상, 8.5 N·mm 이상, 9 N·mm 이상, 9.5 N·mm 이상, 10 N·mm 이상, 11 N·mm 이상, 12 N·mm 이상, 13 N·mm 이상, 14 N·mm 이상, 15 N·mm 이상, 16 N·mm 이상, 17 N·mm 이상, 18 N·mm 이상, 19 N·mm 이상 또는 20 N·mm 이상 정도이거나, 25 N·mm 이하, 24 N·mm 이하, 23 N·mm 이하, 22 N·mm 이하, 21 N·mm 이하, 20 N·mm 이하, 19 N·mm 이하, 18 N·mm 이하, 17 N·mm 이하, 16 N·mm 이하, 15 N·mm 이하, 14 N·mm 이하, 13 N·mm 이하, 12 N·mm 이하, 11 N·mm 이하, 10 N·mm 이하, 9 N·mm 이하, 8 N·mm 이하, 7 N·mm 이하, 6N·mm 이하 또는 5 N·mm 이하일 수 있다.
상기 A값은, 상기 규정된 a 및/또는 b의 전체 범위 내에서 상기 기술한 수치 범위 내에 속하건, 혹은 a의 범위 내의 어느 한 값 및 b의 범위 내의 어느 한 값을 대입하였을 때에 상기 기술한 수치 범위에 속할 수도 있다.
상기 수식 1에서 a값은 0.5 내지 2의 범위 내의 수일 수 있다. 상기 a값은 다른 예시에서 약 0.55 이상, 약 0.6 이상, 약 0.65 이상, 약 0.7 이상, 약 0.75 이상, 약 0.8 이상, 약 0.85 이상, 약 0.9 이상, 약 1 이상 또는 약 1.5 이상이거나, 1.9 이하, 약 1.8 이하, 약 1.7 이하, 약 1.6 이하, 약 1.5 이하, 약 1.4 이하, 약 1.3 이하, 약 1.2 이하, 약 1.1 이하, 약 1.0 이하, 약 0.95 이하, 약 0.9 이하, 약 0.85 이하, 약 0.8 이하, 약 0.75 이하, 약 0.7 이하 또는 약 0.65 이하일 수도 있다.
상기 수식 1에서 b값은 0.14 내지 0.6의 범위 내의 수일 수 있다. 상기 수식 1에 대입되는 b값은, 다른 예시에서 0.15 이상 또는 0.2 이상이거나, 0.55 이하, 0.5 이하, 0.45 이하, 0.4 이하, 0.35 이하 또는 0.3 이하일 수 있다. 일 예시에서 상기 편광판이 LCD에 적용되는 경우에 상기 b값은 상기 LCD 패널의 두께에 따라 정해질 수 있고, 예를 들면, 상기 LCD 패널의 두께(단위: mm)의 1/2배가 상기 b값이 될 수 있다.
추가 구성으로서 편광판은, 상기 편광 필름과 점착제층의 사이에 경화 수지층 또는 다른 종류의 편광 필름의 보호 필름을 추가로 포함할 수 있다. 보다 얇은 두께의 편광판의 형성을 위해서는 보호 필름보다는 경화 수지층이 유리하지만, 상기 보호 필름도 적용될 수 있다. 이러한 경화 수지층은 통상 하드코팅층으로도 불리우며, 일반적으로 편광판에서 어느 하나의 고분자 필름을 생략하는 대신에 적용되고 있다. 본 출원에서 적용될 수 있는 상기 경화 수지층의 종류는 특별한 제한이 없고, 상기 얇은 편광판을 제공하기 위해서 사용되고 있는 다양한 종류의 경화 수지층이 모두 적용될 수 있다. 통상 이러한 경화 수지층은, 에폭시 수지, 옥세탄 수지, 우레탄 수지 및/또는 아크릴 수지 등을 포함할 수 있으며, 이러한 수지층은 다양하게 공지되어 있다.
이러한 경화 수지층의 두께는, 예를 들면, 약 4μm 내지 10μm 또는 약 4.5 μm 내지 10 μm의 범위 내일 수 있다.
본 출원에서 적용될 수 있는 보호 필름의 종류도 특별히 제한되지 않고, 공지의 재료에서 적절하게 선택될 수 있다.
본 출원의 편광판은 전술한 바와 같이 목적에 따라서, 공지의 다른 구성, 예를 들면, 위상차판, 광시야각 보상 필름 및/또는 휘도 향상 필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기능성층을 추가로 포함할 수도 있으며, 따라서 상기 제조 방법에서는 이러한 기능성층을 필요한 위치에 형성하는 단계를 또한 포함할 수 있다.
상기 편광판은 적용되는 용도, 예를 들면, 적용되는 디스플레이 장치의 종류나 해당 장치의 모드(mode) 등에 따라서 다양한 형태로 구성될 수 있다.
예를 들면, 상기 편광판에서 상기 편광 필름의 한변과 상기 편광 필름의 광 흡수축이 이루는 각도 중 작은 각도는 0도 내지 10도의 범위 내 또는 80도 내지 100도의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 각도는 다른 예시에서 9도 이하, 8도 이하, 7도 이하, 6도 이하, 5도 이하, 4도 이하, 3도 이하, 2도 이하 또는 1도 이하일 수 있다. 또한, 상기 각도는 다른 예시에서 약 81도 이상, 82도 이상, 83도 이상, 84도 이상, 85도 이상, 86도 이상, 87도 이상, 88도 이상, 89도 이상 또는 90도 이상이거나, 99도 이하, 98도 이하, 97도 이하, 96도 이하, 95도 이하, 94도 이하, 93도 이하, 92도 이하, 91도 이하 또는 90도 이하 정도일 수도 있다.
다른 예시에서 상기 편광판에서 상기 편광 필름의 한변과 상기 편광 필름의 광 흡수축이 이루는 각도 중 작은 각도가 35도 내지 55도의 범위 내 또는 125도 내지 145도의 범위 내에 있을 수 있다.
상기 각도는 다른 예시에서 약 36도 이상 정도, 37도 이상 정도, 38도 이상 정도, 39도 이상 정도, 40도 이상 정도, 41도 이상 정도, 42도 이상 정도, 43도 이상 정도, 44도 이상 정도 또는 45도 이상 정도이거나, 54도 이하 정도, 53도 이하 정도, 52도 이하 정도, 51도 이하 정도, 50도 이하 정도, 49도 이하 정도, 48도 이하 정도, 47도 이하 정도, 46도 이하 정도 또는 45도 이하 정도일 수 있고, 또한 약 126도 이상 정도, 127도 이상 정도, 128도 이상 정도, 129도 이상 정도, 130도 이상 정도, 131도 이상 정도, 132도 이상 정도, 133도 이상 정도, 134도 이상 정도 또는 135도 이상 정도이거나, 144도 이하 정도, 143도 이하 정도, 142도 이하 정도, 141도 이하 정도, 140도 이하 정도, 139도 이하 정도, 138도 이하 정도, 137도 이하 정도, 136도 이하 정도 또는 135도 이하 정도일 수 있다.
통상 편광 필름 및 편광판은 사각형이고, 상기 광흡수축과 상기 각도를 이루는 편광 필름의 한변은 상기 사각형의 임의의 한 변일 수 있다. 예를 들어, 상기 사각형이 직사각형이라면, 상기 한변은 상기 직사각형의 장변 또는 단변일 수 있다.
본 출원의 경우, 편광판의 적용 용도에 따라서 광흡수축이 어떤 식으로 형성되어도 적절한 성능의 편광판을 제공할 수 있다.
본 출원은 또한 디스플레이 장치에 대한 것이고, 예를 들면, LCD나 OLED에 대한 것이다. 상기 LCD나 OLED 등의 디스플레이 장치는 본 출원의 상기 편광판을 포함할 수 있다. 상기 디스플레이 장치는 예를 들면, LCD 패널이나 OLED 패널 등의 디스플레이 패널과 상기 디스플레이 패널에 부착된 본 출원의 상기 편광판을 포함할 수 있다.
본 출원의 디스플레이 장치에 적용될 수 있는 상기 디스플레이 패널의 종류나 그 패널에 부착되는 편광판의 위치 등은 특별히 제한되지 않는다. 즉, 상기 본 출원의 편광판이 적용되는 한 다앙한 공지의 방식으로 상기 디스플레이 패널은 구현될 수 있다.
본 출원에서는 편광판에서 요구되는 광학적 및 기계적 내구성을 효과적으로 만족시키고, 디스플레이 장치에 적용되었을 때에 벤딩을 유발하지 않는 편광판을 형성할 수 있는 고분자 필름과 그 고분자 필름을 적용한 편광판의 제조 방법을 제공할 수 있다. 본 출원에서는 얇은 디스플레이 장치에 적용되는 편광판 및/또는 얇은 두께의 편광판에서도 벤딩을 유발하지 않으면서, 요구되는 광학적 및 기계적 내구성을 실현할 수 있는 고분자 필름과 그 고분자 필름을 적용한 편광판의 제조 방법을 제공할 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 언급하는 용어 MD는 특별히 달리 규정하지 않는 한 연신 필름의 Machine Direction을 의미하고, TD는 특별히 달리 규정하지 않는 한 연신 필름의 transverse direction을 의미한다.
1. 수축력의 측정
본 명세서에서 언급하는 편광 필름, 고분자 필름, 편광판 또는 고분자 필름의 수축력은 TA社의 DMA 장비를 사용하여 하기 방식으로 측정하였다. 시편은, 폭이 약 5.3 mm이고, 길이가 약 15 mm가 되도록 제작하고, 상기 시편의 길이 방향의 양 말단을 측정 장비의 클램프에 고정한 후에 수축력을 측정하였다. 상기에서 시편의 길이 15 mm는 클램프에 고정되는 부위를 제외한 길이이다. 상기와 같이 시편을 클램프에 고정한 후에 preload 0N의 상태에서 strain 0.1%가 유지되도록 시료를 당겨 고정한 후에 하기 온도 조건의 고온에서 strain 0.1%가 유지될 때 걸리는 수축력을 측정하였다. 상기 수축력은 대략 48% 정도로 유지된 상대 습도에서 측정하였다. 수축력의 결과는 하기 온도 조건의 80℃ 안정화 후에 120분 지난 후의 값을 측정하였다.
<측정 온도 조건 및 시간>
온도: 25℃ start → 3분 후 75℃ → 7분 후 80℃ 안정화(Acceleration 조건은 없음)
측정 시간: 120분
제조예 1. PVA계 편광 필름(A)의 제작
편광 필름 제작에 사용되는 두께가 약 45 ㎛ 정도인 PVA(poly(vinyl alcohol)) 필름(일본합성社, 중합도 약 3,000 내외)을 약 20℃ 내지 30℃의 범위의 온도의 순수 용액에서 팽윤(swelling)시킨 후에, 30℃ 내지 40℃ 정도의 온도의 요오드 용액에서 약 10초 내지 30초 정도 염색 공정을 진행하였다. 이 후, 약 40℃ 정도의 온도의 붕산 용액(농도: 약 2 중량%)으로 약 20초간 세정 공정을 수행한 후에 50℃ 내지 60℃ 및 약 4.0 중량% 농도의 붕산 용액 내에서 약 6배 연신하고, 연신 후에 약 2 내지 4 중량%의 농도의 KI 용액에서 보색 공정을 수행하고, 건조시켜 두께가 약 17㎛ 정도인 편광 필름을 제작하였다. 상기 제작된 PVA계 편광 필름의 광흡수축 방향의 수축력(이하, MD 수축력)을 측정한 결과 대략 8 내지 10 N 정도였다.
실시예 1.
고분자 필름의 열처리
PET(Polyethylene terephthalate) 고분자 필름(SRF 필름, 두께: 80㎛, 제조사: Toyobo, 제품명: TA055, 유리전이온도: 80℃ 열처리 전 TD 방향 수축력: 약 7.53 N, MD 방향 수축력: 약 0.1 내지 0.5N의 범위)에 대해서 우선 수처리 공정을 진행하고, 이어서 열처리를 진행하였다. 우선 상기 SRF 필름을 온도가 대략 20℃ 내지 30℃ 정도로 유지된 물에 전체가 잠기도록 침지한 후에 약 10초 내지 20초 동안 유지하여 수처리 공정을 수행하였다. 이어서 상기 SRF 필름을 대략 50℃ 정도의 온도에서 10초 내지 60초 정도 유지하여 열처리를 수행하였다. 상기 열처리 공정 후에 상기 SRF 필름의 TD(transverse direction) 방향의 수축력은 약 7N 정도였고, MD 방향 수축력은 약 0.2 내지 0.35N 정도의 수준이였다.
편광판의 제작
상기 열처리된 SRF 필름을 보호 필름으로 적용하여 편광판을 다음의 방식으로 제작하였다. 우선 제조예 1에서 제조된 PVA 편광 필름(MD 수축력: 8 내지 10 N, 두께: 17㎛)의 일면에 에폭시계 자외선 경화형 접착제(두께: 2㎛ 내지 3㎛)를 사용하여 상기 SRF 필름을 부착하였다. 상기 부착 시에는 SRF 필름의 TD(transverse direction) 방향과 PVA 편광 필름의 MD 방향(흡수축 방향)이 대략 수직하도록 부착하였다. 이어서, 상기 PVA 편광 필름의 SRF 필름이 부착되지 않은 면에 에폭시계 하드코팅층을 약 5 내지 7㎛ 정도의 두께로 형성하였다. 그 후, 하드코팅층의 하부에 약 25㎛ 정도의 두께의 아크릴계 점착제층을 형성하여 편광판을 제작하였다.
상기 제작된 편광판의 편광 필름의 MD 방향을 따른 수축력은 대략 8N이고, 편광 필름의 TD 방향에 따른 수축력은 대략 9.0N 정도였다.
상기 제작된 편광판에 대해서 상기 수식 1의 A값을 구한 결과 대략 3.89 Nmm 내지 6.34 Nmm 정도였다. 상기 A값의 범위의 하한은, 수식 1에 a로서 0.78을 적용하고, b로서 0.25 mm (=적용 LCD 패널 두께(mm)/2)를 적용하였으며, SPVA로서, 약 9 N을 적용하고, SPro로서, 7N을 적용하고, T1으로서, 0.0395mm(=점착제 두께(25㎛)+하드코팅층 두께(6㎛)+편광필름 두께(17㎛)/2)을 적용하였으며, T2로서 0.0905mm(=점착제 두께(25㎛)+하드코팅층 두께(6㎛)+편광필름 두께(17㎛)+접착제층 두께(2.5㎛)+보호 필름 두께(80㎛)/2)를 적용하여 구하였다. 또한, 상기 A값의 범위의 상한은, 수식 1에 a로서 1.27을 적용하고, b로서 0.25 mm (=적용 LCD 패널 두께(mm)/2)를 적용하였으며, SPVA로서, 약 9 N을 적용하고, SPro로서, 7N을 적용하고, T1으로서, 0.0395mm(=점착제 두께(25㎛)+하드코팅층 두께(6㎛)+편광필름 두께(17㎛)/2)을 적용하였으며, T2로서 0.0905mm(=점착제 두께(25㎛)+하드코팅층 두께(6㎛)+편광필름 두께(17㎛)+접착제층 두께(2.5㎛)+보호 필름 두께(80㎛)/2)를 적용하여 구하였다.
실시예 2.
실시예 1과 동일한 방식으로 수처리가 수행된 SRF 필름을 대략 100℃ 정도의 온도에서 10초 내지 60초 정도 유지하여 열처리를 수행하였다. 상기 열처리 공정 후에 상기 SRF 필름의 TD(transverse direction) 방향의 수축력은 약 6.6N 정도였다. 상기 SRF 필름을 사용하여 실시예 1과 동일하게 편광판을 제조하였다. 상기 제작된 편광판의 편광 필름의 MD 방향에 따른 수축력은 대략 8N이고, 편광 필름의 TD 방향을 따른 수축력은 대략 8.6N 정도였다. 상기 제작된 편광판에 대해서 상기 수식 1의 A값을 구한 결과 대략 4.17 Nmm 내지 5.68 Nmm 정도였다. 상기 A값의 범위의 하한은, 수식 1에 a로서 0.86을 적용하고, b로서 0.25 mm (=적용 LCD 패널 두께(mm)/2)를 적용하였으며, SPVA로서, 약 9 N을 적용하고, SPro로서, 6.6N을 적용하고, T1으로서, 0.0395mm(=점착제 두께(25㎛)+하드코팅층 두께(6㎛)+편광필름 두께(17㎛)/2)을 적용하였으며, T2로서 0.0905mm(=점착제 두께(25㎛)+하드코팅층 두께(6㎛)+편광필름 두께(17㎛)+접착제층 두께(2.5㎛)+보호 필름 두께(80㎛)/2)를 적용하여 구하였다. 또한, 상기 A값의 범위의 상한은, 수식 1에 a로서 1.17을 적용하고, b로서 0.25 mm (=적용 LCD 패널 두께(mm)/2)를 적용하였으며, SPVA로서, 약 9 N을 적용하고, SPro로서, 6.6N을 적용하고, T1으로서, 0.0395mm(=점착제 두께(25㎛)+하드코팅층 두께(6㎛)+편광필름 두께(17㎛)/2)을 적용하였으며, T2로서 0.0905mm(=점착제 두께(25㎛)+하드코팅층 두께(6㎛)+편광필름 두께(17㎛)+접착제층 두께(2.5㎛)+보호 필름 두께(80㎛)/2)를 적용하여 구하였다.
비교예 1.
SRF 필름에 열처리를 수행하지 않은 것을 제외하면 실시예 1과 동일한 방식으로 편광판을 제조하였다. 상기 제작된 편광판의 편광 필름의 MD 방향에 따른 수축력은 대략 8N이고, 편광 필름의 TD 방향을 따른 수축력은 대략 10.4N 정도였다.
벤딩 특성 평가
각각의 실시예 및 비교예에서 제작된 편광판을 일반 32인치 LCD(Liquid Crystal Display) 패널(두께: 약 500μm)의 상부면과 하부면에 각각 편광판의 점착제층을 통해 부착하였다. 이어서 상기 LCD 패널의 평면도(초기 평면도)를 측정하였다. 그 후 상기 패널을 60℃의 온도의 챔버 내에 72 시간 동안 투입한 후에 꺼내어 2 시간 경과 시점과 24 시간 경과 시점에 있어서의 패널 변화량을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 하기 표 1에서 용어 평면도는, 액정 패널에서 상부 편광판쪽으로 가장 많이 휜 부분과 하부 편광판쪽으로 가장 많이 휜 부분의 차이이고, 이러한 평면도는 공지의 3차원 측정기(㈜덕인)를 사용하여 확인할 수 있다.
초기 2 시간 경과 후 6 시간 경화 후
평면도 평면도 변화량 평면도 변화량
실시예1 1.9 2.8 0.9 2.6 0.7
실시예2 1.4 2.6 1.2 2.4 1
비교예 1 2.3 3.2 0.9 3.1 0.8

Claims (20)

  1. 고분자 필름을 열처리하는 단계; 및 열처리된 상기 고분자 필름을 일 방향으로 광흡수축이 형성된 편광 필름과 부착하는 단계를 포함하는 편광판의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 열처리 전의 고분자 필름은 제 1 방향에서의 수축력이 5.5N 내지 15N의 범위 내이고, 상기 제 1 방향이 편광 필름의 광흡수축과 80도 내지 100도의 범위 내의 각도를 이루도록 고분자 필름과 편광 필름을 부착하는 편광판의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 열처리 전의 고분자 필름의 제 1 방향에서의 수축력(S1)과 상기 제 1 방향과 수직하는 제 2 방향에서의 수축력(S2)의 비율(S1/S2)이 10 이상인 편광판의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 열처리 전의 고분자 필름의 제 2 방향에서의 수축력(S2)이 0.01N 내지 2N의 범위 내인 편광판의 제조 방법.
  5. 제 2 항에 있어서, 열처리 전의 고분자 필름의 제 1 방향에서의 수축력(SB)과 열처리 후의 고분자 필름의 상기 제 1 방향에서의 수축력(SA)의 비율(SB/SA)이 1을 초과하는 편광판의 제조 방법.
  6. 제 2 항에 있어서, 열처리 후의 고분자 필름은 제 1 방향에서의 수축력이 5N 내지 10N의 범위 내인 편광판의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 열처리 후의 고분자 필름의 제 1 방향에서의 수축력(S1)과 상기 제 1 방향과 수직하는 제 2 방향에서의 수축력(S2)의 비율(S1/S2)이 13 이상인 편광판의 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 열처리는 하기 수식 2를 만족하는 온도에서 수행하는 편광판의 제조 방법:
    [수식 2]
    (Tg - 60)℃ ≤ T ≤ (Tg + 50)℃
    수식 2에서 Tg는 고분자 필름의 유리전이온도이고, T는 열처리 온도이며, 상기 유리전이온도 및 열처리 온도의 단위는 ℃이다.
  9. 제 1 항에 있어서, 열처리는 10초 내지 1,000초 동안 수행하는 편광판의 제조 방법.
  10. 제 2 항에 있어서, 편광 필름의 광흡수축 방향의 편광판의 수축력(SP)과 상기 광흡수축 방향과 수직한 방향의 편광판의 수축력(SV)의 비율(SP/SV)이 0.78 내지 1.5의 범위 내가 되도록 고분자 필름을 편광 필름에 부착하는 편광판의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 편광 필름의 광흡수축과 평행한 방향에서의 편광판의 수축력이 6.5N 내지 15N의 범위 내가 되도록 고분자 필름을 편광 필름에 부착하는 편광판의 제조 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 광흡수축과 수직한 방향에서의 편광판의 수축력이 6.0N 내지 15N의 범위 내가 되도록 고분자 필름을 편광 필름에 부착하는 편광판의 제조 방법.
  13. 제 2 항에 있어서, 광흡수축 방향과 평행한 방향의 편광 필름의 수축력(SPVA)과 고분자 필름의 제 1 방향에서의 수축력(SPro)의 비율(SPro/SPVA)이 0.1 내지 5의 범위 내인 편광판의 제조 방법.
  14. 제 2 항에 있어서, 광흡수축과 평행한 방향에서의 편광 필름의 수축력이 0.1 내지 15N의 범위 내인 편광판의 제조 방법.
  15. 제 1 항에 있어서, 열처리 전에 고분자 필름을 수처리하는 단계를 추가로 수행하는 편광판의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 수처리는 고분자 필름을 온도가 10℃ 내지 100℃의 범위 내인 물에 침지하여 수행하는 편광판의 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 고분자 필름을 5초 내지 1,000초 동안 물에 침지하는 편광판의 제조 방법.
  18. 제 1 항에 있어서, 편광 필름의 고분자 필름이 부착되는 면과 반대측의 면에 점착제층을 형성하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 편광 필름, 고분자 필름 및 점착제층의 두께를 하기 수식 1을 만족하도록 조절하는 편광판의 제조 방법:
    [수식 1]
    0.01 내지 26 N·mm = a Х (SPVA Х (T1+b) + SProХ (T2+b))
    수식 1에서 SPVA는 상기 편광 필름의 광흡수축 방향의 수축력이고, SPro는 고분자 필름의 상기 편광 필름의 광흡수축 방향과 평행한 방향의 수축력과 고분자 필름의 상기 광흡수축 방향과 수직한 방향의 수축력 중 큰 수축력이며, T1은 상기 점착제층의 가장 하부에서 상기 편광 필름의 중심까지의 거리이고(단위: mm)이고, T2은 상기 점착제층의 가장 하부에서 상기 고분자 필름의 중심까지의 거리(단위: mm)이며, a는 0.5 내지 2의 범위 내의 수이고, b는 0.14 내지 0.6의 범위 내의 수이다.
  19. 제 1 항에 있어서, 편광 필름의 한변과 상기 편광 필름의 광 흡수축이 이루는 각도 중 작은 각도가 0도 내지 10도의 범위 내 또는 80도 내지 100도의 범위 내에 있는 편광판의 제조 방법.
  20. 제 1 항에 있어서, 편광 필름의 한변과 상기 편광 필름의 광 흡수축이 이루는 각도 중 작은 각도가 35도 내지 55도의 범위 내 또는 125도 내지 145도의 범위 내에 있는 편광판의 제조 방법.
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