WO2023055021A1 - 편광판의 제조 방법 - Google Patents

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WO2023055021A1
WO2023055021A1 PCT/KR2022/014425 KR2022014425W WO2023055021A1 WO 2023055021 A1 WO2023055021 A1 WO 2023055021A1 KR 2022014425 W KR2022014425 W KR 2022014425W WO 2023055021 A1 WO2023055021 A1 WO 2023055021A1
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film
liquid crystal
layer
vertical alignment
polarizing plate
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PCT/KR2022/014425
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김영진
김도현
이성윤
이대희
김정연
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주식회사 엘지화학
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Publication date
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    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives

Definitions

  • This application relates to a method for manufacturing a polarizing plate.
  • a polarizing plate including an optical compensation film includes a polarizing plate including a -B plate and a +C plate.
  • a polymer stretched film for example, a COP film (cycloolefin polymer film) may be used as the -B plate, and a liquid crystal layer may be used as the +C plate, for example.
  • the optical compensation film may be prepared, for example, by directly coating a liquid crystal composition on a -B plate, and the polarizing plate may be manufactured by laminating the prepared optical compensation film with a polarizer (Patent Document 1: Korean Patent). Registration No. 10-0767210).
  • a protective film such as a polyethylene terephthalate (PET) film may be laminated on the vertical alignment liquid crystal layer to protect the optical compensation film.
  • PET polyethylene terephthalate
  • cross pole inspection is impossible due to the anisotropy of the PET film. Due to this, cross pole inspection is inevitably performed after the PET film is peeled off in the process after stretching the polarizer, and if the quality of the manufactured polarizer is not good, it cannot be used in the roll process, so manufacturing cost may increase.
  • the present application provides a method for manufacturing a polarizing plate including an optical compensation film, which has a simple manufacturing process and can reduce manufacturing costs.
  • This application relates to a method for manufacturing a polarizing plate.
  • a third laminate is obtained by laminating a first laminate including a carrier film and a homeotropic alignment liquid crystal layer and a second laminate including a negative biaxial retardation film and a polarizer through an adhesive layer. It may include the step of preparing.
  • an optically isotropic film or a super retardation film may be used.
  • the optically isotropic film may mean, for example, a film having an absolute value of an in-plane retardation (Rin) value of 10 nm or less and an absolute value of a thickness direction retardation (Rth) value of 40 nm or less.
  • the optically isotropic film for example, TAC (triacetyl cellulose) and the like can be exemplified.
  • the super retardation film a film having an absolute value of an in-plane retardation (Rin) value of 4,000 nm or more and an absolute value of a thickness direction retardation value (Rth) of 40 nm or less may be used.
  • the upper limit of the absolute value of the in-plane retardation (Rin) value may be, for example, 10,000 nm or less.
  • the high retardation film a polymer film known in the art may be used.
  • the in-plane retardation (Rin) value may be a value calculated according to Equation 1 below
  • the thickness direction retardation value (Rth) may be a value calculated according to Equation 2 below.
  • the in-plane retardation (Rin) value and the thickness direction retardation (Rth) value may be values measured for light having a wavelength of 550 nm.
  • Rin (nx - ny) ⁇ d
  • Rth ⁇ (nx+ny)/2-nz ⁇ ⁇ d
  • nx, ny, and nz denote refractive indices of the carrier film, the homeotropic alignment liquid crystal layer, or the negative biaxial retardation film with respect to a wavelength of 550 nm in the x-axis, y-axis, and z-axis directions, respectively.
  • the x-axis refers to an axis parallel to the direction of the slow axis of the carrier film, the homeotropic liquid crystal layer or the negative biaxial retardation film
  • the y-axis is parallel to the direction of the fast axis of the carrier film
  • the homeotropic alignment liquid crystal layer or the negative biaxial retardation film and the z-axis refers to an axis parallel to the thickness direction of the carrier film, the homeotropic liquid crystal layer or the negative biaxial retardation film.
  • the thickness of the carrier film may be appropriately selected within a range not impairing the purpose of the present application.
  • the thickness of the carrier film may be, for example, in the range of 60 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the homeotropic alignment liquid crystal layer may include a liquid crystal compound in a homeotropic alignment state.
  • the vertical alignment state may refer to a state in which directors of liquid crystal compounds in the liquid crystal layer are aligned substantially perpendicular to the plane of the liquid crystal layer.
  • the angle formed by the director with respect to the plane of the liquid crystal layer may be, for example, 80 degrees to 100 degrees, 85 degrees to 95 degrees, 87 degrees to 93 degrees, or 89 degrees to 91 degrees, or approximately 90 degrees. there is.
  • the director of the liquid crystal compound may mean an optical axis or a slow axis of the liquid crystal layer.
  • the director of the liquid crystal compound may refer to a long axis direction of the rod when the liquid crystal compound has a rod shape, and may refer to an axis parallel to a normal direction of a plane of the disk when the liquid crystal compound has a discotic shape.
  • the homeotropic alignment liquid crystal layer may include a polymerizable liquid crystal compound in a polymerized state.
  • a polymerizable liquid crystal compound may refer to a molecule that includes a site capable of exhibiting liquid crystallinity, for example, a mesogen backbone, and includes one or more polymerizable functional groups.
  • including a polymerizable liquid crystal compound in a polymerized form may mean a state in which the liquid crystal compound is polymerized to form a skeleton such as a main chain or a side chain of a liquid crystal polymer in the vertical alignment liquid crystal layer.
  • the polymerizable functional group may include, for example, an acryloyl group, an acryloyloxy group, a methacryloyl group, a methacryloyloxy group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a vinyl group or an epoxy group, but is not limited thereto, and polymerization Known functional groups known as sexual functional groups may be included.
  • the retardation value of the homeotropic alignment liquid crystal layer may be appropriately controlled according to desired optical compensation.
  • the absolute value of the in-plane retardation (Rin) value of the homeotropic alignment liquid crystal layer may be, for example, 10 nm or less, 5 nm or less, 3 nm or less, 1 nm or less, or 0 nm.
  • the thickness direction retardation (Rth) value of the vertical alignment liquid crystal layer may be, for example, -80 nm or more and -150 nm or less.
  • the homeotropic alignment liquid crystal layer may be formed by coating a homeotropic alignment liquid crystal composition on a homeotropic alignment film and then irradiating ultraviolet rays.
  • the ultraviolet light may be unpolarized ultraviolet light.
  • the wavelength range of the ultraviolet light may be within, for example, a range of 320 nm to 400 nm, or a range of 340 nm to 380 nm.
  • An irradiation amount of the ultraviolet rays may be, for example, in the range of 500 mJ/m 2 to 1000 mJ/m 2 .
  • the thickness of the homeotropic alignment liquid crystal layer may be appropriately selected within a range that does not impair the purpose of the present application.
  • the thickness of the homeotropic alignment liquid crystal layer may be, for example, in the range of 0.9 ⁇ m to 1.2 ⁇ m.
  • the first laminate may further include a vertical alignment layer between the carrier film and the vertical alignment liquid crystal layer.
  • the vertical alignment layer may directly contact the carrier film on one side. Another surface of the vertical alignment layer may directly contact the vertical alignment liquid crystal layer.
  • the vertical alignment layer may impart a vertical alignment force to liquid crystal compounds present in an adjacent liquid crystal layer.
  • the pretilt angle of adjacent liquid crystal compounds with respect to the vertical alignment layer may be in the range of 80 degrees to 100 degrees, 85 degrees to 95 degrees, 87 degrees to 93 degrees, or 89 degrees to 91 degrees, or may be approximately 90 degrees.
  • the peel force between the vertical alignment layer and the carrier film at a peel angle of 180° and a peel speed of 300 mm/min may be 15 N/20 mm or less.
  • the peel force may be 14 N/20 mm or less, 13 N/20 mm or less, 12 N/20 mm or less, or 11 N/20 mm or less.
  • the peel force may be a value measured while peeling the carrier film in the state of the third layered body.
  • the lower limit of the peel force may be, for example, 3 N/20 mm or more or 4 N/20 mm or more.
  • the peel force can be further adjusted in terms of process stability.
  • the peel force may be more specifically 10 N/20 mm or less, 9 N/20 mm or less, 8 N/20 mm or less, or 7 N/20 mm or less.
  • the peel force may be more specifically 4.5 N/20mm or 5 N/20mm or more.
  • the peeling force is within the above range, it may be advantageous in terms of suppressing the possibility of tunneling (a phenomenon in which peeling occurs when passing a guide roll during a film process due to low peeling force between the alignment layer and the carrier film).
  • the peeling force between the vertical alignment layer and the vertical alignment liquid crystal layer may be higher than that between the vertical alignment layer and the carrier film.
  • the vertical alignment layer may include a photo-alignment compound and a trifunctional or higher functional acrylate.
  • trifunctional or higher functional acrylate may refer to a compound having three or more (meth)acrylate groups.
  • the vertical alignment layer may not include monofunctional acrylate and bifunctional acrylate. Through this, the carrier film can be well separated from the vertical alignment layer of the third laminate without tunneling during the manufacturing process of the polarizing plate.
  • the trifunctional or higher functional acrylate may be a trifunctional acrylate or a tetrafunctional acrylate. It may mean a compound having three trifunctional acrylate (meth)acrylate groups. It may refer to a compound having four functional acrylate (meth)acrylate groups.
  • the vertical alignment layer may include a tetrafunctional acrylate alone as a trifunctional or higher functional acrylate. In another example, the vertical alignment layer may include trifunctional acrylate and tetrafunctional acrylate as trifunctional or higher functional acrylates.
  • trifunctional acrylate for example, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri(meth)acrylate, propoxylated trimethylolpropane tri(meth)acrylate, tris 2-hydroxyethyl Isocyanurate tri(meth)acrylate, glycerin tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, dipentaerythritol tri(meth)acrylate or ditrimethylolpropane tri(meth)acrylate etc.
  • trimethylolpropane tri(meth)acrylate may be used as the trifunctional acrylate.
  • pentaerythritol tetra(meth)acrylate ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol tetra(meth)acrylate, etc.
  • pentaerythritol tetra(meth)acrylate may be used as the tetrafunctional acrylate.
  • the trifunctional or higher functional acrylate may be included within a range of 10 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the photoalignable compound.
  • the tetrafunctional acrylate is 100 to 500 parts by weight, 100 to 400 parts by weight, or 100 to 400 parts by weight based on 100 parts by weight of the trifunctional acrylate. It may be included within the range of 300 parts by weight.
  • the vertical alignment layer may be a photo-alignment layer including a photo-alignment compound.
  • the photo-alignment layer may exhibit alignment characteristics by a non-contact method such as irradiation with linearly polarized light.
  • the photoalignable compound may refer to a compound that is orientationally ordered through light irradiation and may also align adjacent liquid crystal compounds or the like in a predetermined direction in the aligned state.
  • the alignment compound may be a monomolecular compound, a monomeric compound, an oligomeric compound, or a polymeric compound, or a blend of the photoalignable compound and a polymer.
  • the oligomeric or polymeric compound may have a moiety derived from the photoalignable compound described above or a photosensitive moiety described above in a main chain or a side chain.
  • the photoalignable compound may be a compound including a photosensitive moiety.
  • Various light alignment compounds that can be used for alignment of liquid crystal compounds are known.
  • the photoalignable compound include compounds that are aligned by trans-cis photoisomerization; compounds ordered by photo-destruction such as chain scission or photo-oxidation; compounds aligned by photocrosslinking or photopolymerization, such as [2+2] cycloaddition, [4+4] cycloaddition or photodimerization; A compound aligned by photo-Fries rearrangement or a compound aligned by ring opening/closure reaction or the like can be used.
  • Examples of the compound aligned by trans-cis photoisomerization include azo compounds such as sulfonated diazo dyes or azo polymers, stilbenes, and the like. Cyclobutane tetracarboxylic dianhydride (cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride), aromatic polysilane or polyester, polystyrene, or polyimide may be exemplified as the compound that is aligned by photolysis.
  • the compounds aligned by photocrosslinking or photopolymerization include cinnamate compounds, coumarin compounds, cinnamamide compounds, tetrahydrophthalimide compounds, and maleimide compounds.
  • benzophenone compounds or diphenylacetylene compounds compounds having a chalconyl residue as a photosensitive residue (hereinafter referred to as chalcone compounds) or compounds having anthracenyl residues (hereinafter referred to as anthracenyl compounds), etc.
  • the compounds aligned by light frieze rearrangement include aromatic compounds such as benzoate compounds, benzoamide compounds, and methacrylamidoaryl methacrylate compounds.
  • Examples of compounds that align by ring-opening/ring-closing reactions include compounds that align by ring-opening/ring-closing reactions of a [4+2] ⁇ electronic system, such as spiropyran compounds, and the like. It may be exemplified, but is not limited thereto.
  • Examples of the polymer having a moiety or photosensitive moiety derived from the photo-alignment compound or which can be mixed with the photo-alignment compound include polynorbornene, polyolefin, polyarylate, polyacrylate, poly(meth)acrylate, and poly(meth)acrylate. Examples include mead, poly(amic acid), polymaleinimide, polyacrylamide, polymethacrylamide, polyvinyl ether, polyvinyl ester, polystyrene, polysiloxane, polyacrylonitrile or polymethacrylonitrile. It may be, but is not limited thereto.
  • polymeric compound that can be used as the photo-alignment compound representatively polynorbornene cinnamate, polynorbornene alkoxy cinnamate, polynorbornene alliloyloxy cinnamate, polynorbornene fluorinated cinnamate, polynorbornene chlorinated Cinnamate or polynorbornene dicinnamate may be exemplified, but is not limited thereto.
  • the photoalignable compound is a polymeric compound
  • the compound may have, for example, a number average molecular weight of about 10,000 g/mol to about 500,000 g/mol, but is not limited thereto.
  • the vertical alignment layer may be formed from a vertical alignment layer composition including a photo-alignment compound and a trifunctional or higher functional acrylate.
  • the vertical alignment layer composition may further include a photoinitiator and a residual solvent.
  • a photoinitiator for example, any photoinitiator capable of inducing a free radical reaction by irradiation of light may be used without particular limitation.
  • an alpha hydroxy ketone compound, an alpha amino ketone compound, a phenyl glyoxylate compound, or an oxime ester compound may be exemplified, and for example, an oxime ester compound may be used.
  • the solvent examples include halogenated hydrocarbons such as chloroform, dichloromethane, tetrachloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethylene, and chlorobenzene; Aromatic hydrocarbons, such as benzene, toluene, xylene, methoxy benzene, and 1, 2- dimethoxy benzene; alcohols such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, and cyclopentanone; cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, and butyl cellosolve; Alternatively, ethers such as diethylene glycol dimethyl ether (DEGDME) and dipropylene glycol dimethyl ether (DPGDME) may be exemplified, but are not limited thereto.
  • the solvent may be included in the form of a single “solvent” or a mixed “solvent.”
  • the content of the components in the vertical alignment layer composition may be appropriately selected within a range that does not impair the purpose of the present application.
  • the vertical alignment layer composition may include a photo-alignment compound within a range of 1 wt% to 10 wt%.
  • the vertical alignment layer composition may include a trifunctional or higher functional acrylate within a range of 0.2 wt% to 0.4 wt%.
  • the vertical alignment layer composition may include a photoinitiator within a range of 0.01 wt% to 0.1 wt%.
  • the vertical alignment layer may be formed by coating the vertical alignment layer composition on a carrier film and then irradiating polarized ultraviolet rays.
  • the wavelength range of the ultraviolet light may be within, for example, a range of 320 nm to 400 nm, or a range of 340 nm to 380 nm.
  • the irradiation amount of the ultraviolet rays may be in the range of, for example, 500 mJ/cm 2 to 1000 mJ/cm 2 .
  • the coating method of the vertical alignment layer composition may be performed by, for example, roll coating, printing method, inkjet coating, slit nozzle method, bar coating, comma coating, spin coating, or coating through a known coating method such as gravure coating. .
  • a process of drying the solvent before irradiation with ultraviolet rays may be further included.
  • the coating method and drying process may also be applied to a process of forming a homeotropic alignment liquid crystal layer.
  • the thickness of the vertical alignment layer may be appropriately selected within a range that does not impair the purpose of the present application.
  • the thickness of the vertical alignment layer may be, for example, in the range of 0.1 ⁇ m to 0.5 ⁇ m.
  • the first laminate is prepared by forming a vertical alignment layer by coating a vertical alignment layer composition on a carrier film and forming a vertical alignment liquid crystal layer by coating a vertical alignment liquid crystal composition on the vertical alignment layer. It can be.
  • the first layered body does not include a protective film for protecting the homeotropic alignment liquid crystal layer. That is, the first laminate does not include a protective film directly attached to the homeotropic liquid crystal layer.
  • the protective film may be, for example, a polyethylene terephthalate (PET) film.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the vertical alignment layer serves to protect the vertical alignment liquid crystal layer
  • a separate protective film for protecting the vertical alignment liquid crystal layer is not required. Therefore, according to the present application, since the optical anisotropy of a protective film such as a PET film does not need to be considered, a cross pole inspection can be performed during a manufacturing process of a polarizing plate.
  • the negative biaxial retardation film may mean a retardation film having characteristics satisfying Equation 3.
  • nx, ny, and nz denote refractive indices for light having a wavelength of 550 nm in the x-axis, y-axis, and z-axis directions of the negative biaxial retardation film, respectively. Definitions of the x-axis, y-axis and z-axis are the same as those described above.
  • the negative biaxial retardation film may be a polymeric stretched film.
  • a cyclo olefin polymer (COP) film may be used as the polymer stretched film.
  • the retardation value of the negative biaxial retardation film can be appropriately controlled according to the desired optical compensation.
  • the in-plane retardation (Rin) value of the negative biaxial retardation film may be, for example, in the range of 110 nm to 140 nm.
  • the thickness direction retardation (Rth) value of the negative biaxial retardation film may be, for example, within a range of 70 nm to 100 nm.
  • the polarizer may be a polymeric stretched film containing a dichroic material.
  • the term polarizer refers to a film, sheet, or device having a polarization function.
  • a polarizer is a functional element capable of extracting light vibrating in one direction from incident light vibrating in several directions.
  • the polarizer may be an absorption type polarizer.
  • an absorption type polarizer refers to an element that exhibits selective transmission and absorption characteristics with respect to incident light.
  • the absorption type polarizer may transmit light vibrating in one direction from incident light vibrating in several directions and absorb light vibrating in the other direction.
  • the polarizer may be a linear polarizer.
  • a linear polarizer means a case in which light selectively transmitted is linearly polarized light vibrating in one direction, and selectively absorbed light is linearly polarized light vibrating in a direction orthogonal to the vibrational direction of the linearly polarized light.
  • the dichroic material may be iodine or a dichroic dye.
  • the dichroic material may be included in the stretched polymer film in an oriented state. In one example, the dichroic material may exist in a state oriented in the stretching direction of the stretched polymer film.
  • the stretched polymer film containing the dichroic material may be formed by dyeing the polymer film with the dichroic material and then stretching the polymer film.
  • a polyvinyl alcohol-based stretched film may be used as the polymer stretched film.
  • Transmittance or polarization degree of the polarizer may be appropriately adjusted in consideration of the purpose of the present application.
  • the single transmittance of the polarizer may be 42.5% to 55%, and the degree of polarization may be 65% to 99.9997%.
  • the single transmittance or polarization degree may be, for example, values measured for light having a wavelength of 550 nm.
  • the first laminate and the second laminate may be laminated by an adhesive layer.
  • the vertical alignment liquid crystal layer of the first laminate and the negative biaxial retardation film of the second laminate may be stacked to face each other. That is, one surface of the adhesive layer may directly contact the homeotropic liquid crystal layer, and the other surface of the adhesive layer may directly contact the negative biaxial retardation film.
  • an adhesive layer is coated on one side of the negative biaxial retardation film of the second laminate, and then the homeotropic liquid crystal layer of the first laminate is in contact with the adhesive layer. It can be done by layering.
  • the negative biaxial retardation film and the polarizer may also be laminated by an adhesive layer.
  • One surface of the adhesive layer may directly contact the negative biaxial retardation film and the other surface may directly contact the polarizer.
  • the adhesive layer referred to herein may be, for example, an ultraviolet curable adhesive layer.
  • an epoxy-based adhesive or an acrylic-based adhesive may be used as the UV-curable adhesive.
  • the acrylic adhesive include, but are not limited to, polyester acrylic adhesive, polystyrene acrylic adhesive, epoxy acrylic adhesive, polyurethane acrylic adhesive, polybutadiene acrylic adhesive, silicone acrylic adhesive, or alkyl acrylic adhesive.
  • the adhesive layer may have a thickness of, for example, 1 ⁇ m to 10 ⁇ m, 1 ⁇ m to 5 ⁇ m, or 1 ⁇ m to 3 ⁇ m.
  • the 2nd laminated body may not contain a liquid crystal aligning film and a liquid crystal layer.
  • the liquid crystal alignment layer may be a vertical alignment layer, and the liquid crystal layer may be a vertical alignment liquid crystal layer. That is, according to the manufacturing method of the polarizing plate of the present application, the homeotropic alignment liquid crystal layer is not directly formed on the negative biaxial retardation film. Therefore, it is possible to solve the disadvantages of discarding even the negative biaxial retardation film due to liquid crystal alignment defects and liquid crystal stains. In addition, since a separate protective film for protecting the homeotropic liquid crystal layer is not required, the cross pole test can be performed even during the manufacturing process of the polarizing plate.
  • the second laminate may further include a surface treatment film.
  • the surface treatment film may be laminated on the polarizer via an adhesive layer.
  • the surface treatment film may include a base film and a surface treatment layer formed on the base film.
  • the base film may be disposed closer to the polarizer than to the surface treatment layer. Accordingly, one side of the adhesive layer may directly contact the base film and the other side of the adhesive layer may directly contact the polarizer.
  • As the base film a triacetyl cellulose (TAC) film, a cyclo olefin copolymer (COP) film, an acryl film, or a polyethyleneterephtalate (PET) film may be exemplified.
  • TAC triacetyl cellulose
  • COP cyclo olefin copolymer
  • PET polyethyleneterephtalate
  • the surface treatment layer an antireflection layer, a hard coating layer, and the like may be exemplified.
  • the second laminate may be manufactured by laminating a surface treatment film on one side of the polarizer via an adhesive layer and laminating a negative biaxial retardation film on the other side of the polarizer via an adhesive layer.
  • a crosspole test may be performed in the state of the second laminate.
  • the third laminate may include the first laminate and the second laminate.
  • the third laminate may sequentially include a carrier film, a homeotropic liquid crystal layer, an adhesive layer, a negative biaxial retardation film, and a polarizer.
  • the third laminate may further include a vertical alignment layer between the carrier film and the vertical alignment liquid crystal layer.
  • the third laminate may further include a surface treatment film on a side of the polarizer on which the negative biaxial retardation film is not present.
  • the third laminate may sequentially include a carrier film, a vertical alignment layer, a vertical alignment liquid crystal layer, an adhesive layer, a negative biaxial retardation film, a polarizer, and a surface treatment film.
  • the manufacturing method of the polarizing plate may further include peeling the carrier film from the third layered body.
  • the homeotropic alignment liquid crystal layer may be laminated on the negative biaxial retardation film by a transfer method. Accordingly, problems that may occur in a method of directly forming (eg, coating) a homeotropic alignment liquid crystal layer on a negative biaxial retardation film may be solved.
  • the method of manufacturing the polarizing plate may further include laminating a protective film on a side of the polarizer on which the negative biaxial retardation film is not present before peeling the carrier film from the third laminate.
  • the protective film may be laminated on the surface treatment film on the surface where the polarizer is not present. Lamination of the protective film may be performed through a pressure-sensitive adhesive layer. One surface of the pressure-sensitive adhesive layer may directly contact the protective film and the other surface of the pressure-sensitive adhesive layer may directly contact the surface treatment layer.
  • a polyethylene terephthalate (PET) film may be used as the protective film.
  • the manufacturing method of the polarizing plate may further include, after peeling the carrier film from the third laminate, attaching a release film to the surface of the third laminate, from which the carrier film was peeled, via a pressure-sensitive adhesive layer.
  • a release film may be attached to one surface of the vertical alignment layer via a pressure-sensitive adhesive layer. That is, one surface of the pressure-sensitive adhesive layer may directly contact the vertical alignment layer and the other surface of the pressure-sensitive adhesive layer may directly contact the release film.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may be used for attaching a polarizing plate to a display device.
  • the release film may serve to protect the pressure-sensitive adhesive layer before attaching the polarizing plate to the display device.
  • a polyethylene terephthalate (PET) film can be used as the release film.
  • pressure-sensitive adhesive As the pressure-sensitive adhesive mentioned in the present specification, known pressure-sensitive adhesives such as acrylic pressure-sensitive adhesives, silicone-based pressure-sensitive adhesives, rubber-based pressure-sensitive adhesives, and urethane pressure-sensitive adhesives may be used without particular limitation.
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer may be, for example, 10 ⁇ m to 40 ⁇ m, 10 ⁇ m to 30 ⁇ m, or 10 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • the polarizing plate may include, for example, a homeotropic liquid crystal layer, a negative biaxial retardation film, and a polarizer, and may further include an adhesive layer attaching the negative biaxial retardation film and the homeotropic liquid crystal layer to each other.
  • a vertical alignment liquid crystal layer may be present on one side of the negative biaxial retardation film, and a polarizer may be present on the other side of the negative biaxial retardation film.
  • the negative biaxial retardation film may be, for example, a polymeric stretched film.
  • the polarizing plate does not include a liquid crystal alignment layer directly contacting the negative biaxial retardation film and/or a liquid crystal layer directly contacting the negative biaxial retardation film. This is because, in the case of the polarizing plate of the present application, the homeotropic alignment liquid crystal layer is formed by a transfer method rather than a method of coating the homeotropic alignment liquid crystal on the negative biaxial retardation film.
  • the polarizing plate may further include a vertical alignment layer on a side opposite to a side of the vertical alignment liquid crystal layer on which the negative biaxial retardation film is present.
  • the vertical alignment layer may include a photo-alignment compound and a trifunctional or higher functional acrylate.
  • the polarizing plate may further include a surface treatment film on one side of the polarizer.
  • the surface treatment film may be present on the side opposite to the side of the polarizer on which the negative biaxial retardation film is present.
  • the polarizing plate may further include a protective film on one surface of the surface treatment film.
  • the protective film may be present on a surface opposite to the surface of the surface treatment film on which the polarizer is present.
  • the polarizing plate may further include a release film attached to one surface of the vertical alignment layer via a pressure-sensitive adhesive layer.
  • the release film may be present on a surface opposite to the surface of the vertical alignment layer on which the vertical alignment liquid crystal layer exists.
  • the polarizing plate may be manufactured according to the manufacturing method of the polarizing plate. Therefore, unless otherwise specified for the polarizing plate, the contents described in the manufacturing method of the polarizing plate may be equally applied.
  • a polarizer according to the present application may be used as an optical compensation polarizer. Such a polarizer may be used in various display devices.
  • a display device is a device having a display element, and includes a light emitting element or a light emitting device as a light emitting source.
  • a liquid crystal display device As the display device, a liquid crystal display device, an organic electroluminescence (EL) display device, an inorganic electroluminescence (EL) display device, a touch panel display device, an electron emission display device (electric field emission display device (FED, etc.), Surface field emission display (SED)), electronic paper (display device using electronic ink or electrophoretic element), plasma display device, projection type display device (grating light valve (GLV) display device, digital micro mirror device (DMD)) ) and piezoelectric ceramic displays.
  • the liquid crystal display device includes any one of a transmission type liquid crystal display device, a transflective type liquid crystal display device, a reflection type liquid crystal display device, a direct view type liquid crystal display device, and a projection type liquid crystal display device.
  • These display devices may be display devices that display two-dimensional images or stereoscopic display devices that display three-dimensional images.
  • the circular polarizing plate can be effectively used in organic EL display devices and inorganic EL display devices, and the optical compensation polarizing plate can be effectively used in liquid crystal display devices and touch panel display devices.
  • a display for a vehicle may refer to a display applied to a vehicle, and may include, for example, an instrument panel, an information guidance display for a vehicle, a head-up display, a passenger seat display, a side mirror display, a rear seat entertainment display, and the like.
  • the size of the polarizing plate may be appropriately selected depending on the size of the display to be applied. In one example, when the polarizer is applied to a display for a vehicle, the horizontal, vertical, or diagonal length may be about 5 inches to about 48 inches.
  • This application relates to a method for manufacturing a polarizing plate.
  • the manufacturing process of the present application can provide a manufacturing method of a polarizing plate that is simple and can reduce manufacturing cost.
  • Such a polarizer may be used as an optical compensation polarizer in various display devices.
  • FIG. 1 exemplarily shows a method for manufacturing a polarizing plate of the present application.
  • a polarizing plate was manufactured according to the manufacturing process of FIG. 1 .
  • a vertical alignment film 2 having a thickness of 0.3 ⁇ m was formed.
  • the trifunctional or higher functional acrylate is included in an amount of about 13 parts by weight based on 100 parts by weight of the photo-alignment compound.
  • a homeotropic alignment liquid crystal composition (product name: RMM460, manufacturer: Merck) is coated on the homeotropic alignment layer and cured by irradiation with ultraviolet rays of 750 mJ/cm 2 of 360 nm wavelength to form a homeotropic alignment liquid crystal layer 3 having a thickness of 1.1 ⁇ m.
  • the first laminate sequentially includes a carrier film, a vertical alignment layer, and a vertical alignment liquid crystal layer (Fig. 1 a).
  • a negative biaxial retardation film (Zeon's COP film) 5 having a thickness of 30 ⁇ m is laminated on one side of a PVA-based polarizer 4 having a thickness of 12 ⁇ m, and the PVA-based polarizer 4 is laminated with an adhesive layer (not shown).
  • an HC / TAC film including a TAC film and a hard coating layer formed on one side of the TAC film
  • a total thickness of 45 ⁇ m (6) is applied through an adhesive layer (not shown) Laminated to prepare a second laminate (Fig. 1 b).
  • the TAC film was stacked closer to the polarizer than the hard coating layer.
  • a PVA-based stretched film dyed with iodine was used.
  • As the adhesive layer a UV curable epoxy-based adhesive layer having a thickness of 2 ⁇ m was used.
  • the homeotropic alignment liquid crystal layer (3) of the first laminate is applied to the adhesive layer. (7), so that the first laminate and the second laminate were laminated (Fig. 1 c).
  • a protective film (PET film having a thickness of 120 ⁇ m) 8 is applied to the upper surface of the HC/TAC film 6 of the laminate of FIG. attached (Fig. 1 d).
  • a release film (PET film) 10 having a thickness of 35 ⁇ m is attached via a 15 ⁇ m thick acrylate-based UV curable pressure-sensitive adhesive layer 9. to prepare a polarizing plate (Fig. 1 e)
  • a polarizing plate was prepared in the same manner as in Example 1, except that the solid content of PETA in the vertical alignment layer composition was changed to 0.25 wt%.
  • the trifunctional or higher functional acrylate is included in an amount of about 17 parts by weight based on 100 parts by weight of the photo-alignment compound.
  • a polarizing plate was prepared in the same manner as in Example 1, except that the solid content of PETA in the vertical alignment layer composition was changed to 0.3 wt%.
  • the trifunctional or higher functional acrylate is included in an amount of about 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the photo-alignment compound.
  • a polarizing plate was prepared in the same manner as in Example 1, except that the solid content of PETA in the vertical alignment layer composition was changed to 0.35 wt%.
  • the trifunctional or higher functional acrylate is included in an amount of about 23 parts by weight based on 100 parts by weight of the photo-alignment compound.
  • the trifunctional or higher functional acrylate TMPTA (trimethylolpropane triacrylate) was changed to a solid content of 0.1 wt% and PETA to a solid content of 0.1 wt%, and the solid content of the photoinitiator OXE02 (Igacure) was changed to 0.0175 wt%
  • a polarizing plate was prepared in the same manner as in Example 1, except for changing the %.
  • the trifunctional or higher functional acrylate is included in an amount of about 13 parts by weight based on 100 parts by weight of the photo-alignment compound, and the tetrafunctional acrylate is included in an amount of 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the trifunctional acrylate.
  • a polarizing plate was prepared in the same manner as in Example 1.
  • the trifunctional or higher functional acrylate is included in an amount of about 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the photo-alignment compound, and the tetrafunctional acrylate is included in an amount of 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the trifunctional acrylate.
  • a polarizing plate was prepared in the same manner as in Example 1.
  • the trifunctional or higher functional acrylate is included in an amount of about 27 parts by weight based on 100 parts by weight of the photo-alignment compound, and the tetrafunctional acrylate is included in an amount of 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the trifunctional acrylate.
  • a negative biaxial retardation film (Zeon's COP film) having a thickness of 30 ⁇ m was laminated on one side of a PET film (manufactured by LGC) having a thickness of 38 ⁇ m (S1).
  • a PET film manufactured by LGC
  • a thickness of 38 ⁇ m As the pressure-sensitive adhesive layer, an acrylic pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 10 ⁇ m was used (S1).
  • a vertical alignment layer having a thickness of 0.3 ⁇ m was formed on the side of the negative biaxial retardation film on which the PET film was not present, and then a vertical alignment liquid crystal layer having a thickness of 1.1 ⁇ m was formed on the vertical alignment layer.
  • a PET film (manufactured by LGC) having a thickness of 38 ⁇ m was laminated on the side of the homeotropic alignment liquid crystal layer on which the homeotropic alignment layer was not present, with an adhesive layer as a medium.
  • the vertical alignment layer was formed by coating the vertical alignment layer composition on the negative biaxial retardation film, drying in an oven at 80° C.
  • the composition of the vertical alignment layer composition was the same as in Example 1.
  • the homeotropic alignment liquid crystal layer was formed by coating a homeotropic alignment liquid crystal composition (product name: RMM460, manufacturer: Merck) on the homeotropic alignment film and curing by irradiating unpolarized ultraviolet rays of 750 mJ/cm 2 with a wavelength of 360 nm.
  • a homeotropic alignment liquid crystal composition product name: RMM460, manufacturer: Merck
  • the pressure-sensitive adhesive layer an acrylic pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 10 ⁇ m was used (S2).
  • a PVA-based polarizer having a thickness of 12 ⁇ m is laminated on the side of the negative biaxial retardation film on which the homeotropic liquid crystal layer is not present, with an adhesive layer as a medium, and the negative biaxial retardation film on the side of the polarizer is not present.
  • an HC/TAC film (including the TAC film and a hard coating layer formed on one surface of the TAC film) having a total thickness of 45 ⁇ m was laminated through an adhesive layer.
  • the polarizer a PVA-based stretched film dyed with iodine was used.
  • the adhesive layer a UV curable epoxy-based adhesive layer having a thickness of 2 ⁇ m was used (S4).
  • a protective film (PET film) having a thickness of 120 ⁇ m was laminated on the side of the HC/TAC film on which the polarizer was not present, using an acrylate-based UV curable adhesive having a thickness of 13 ⁇ m (S6).
  • a release film (PET film) having a thickness of 35 ⁇ m was laminated on the peeled surface with an acrylate-based UV curable pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 15 ⁇ m as a medium to prepare a polarizing plate. (S7).
  • the cross pole inspection may be performed by arranging inspection polarizers such that their absorption axes are orthogonal to each other and confirming that black spots or white light are generated.
  • the cross pole inspection was performed in the film attaching process after stretching the polarizer during the manufacturing process of the polarizing plate.
  • crosspole inspection was possible at the gate before winding the second laminate in which the HC/TAC film, the polarizer, and the negative biaxial retardation film were laminated.
  • a rainbow phenomenon occurred instead of a black state due to the optical anisotropy of the PET film, so that the inspection could not be accurately performed.
  • the optical laminate (width ⁇ length: 5 cm ⁇ 23 cm) of the structure of FIG. 1 (d) was placed on a glass substrate (width ⁇ length: 7 cm ⁇ 25 cm).
  • the protective film of the optical laminate of FIG. 1(d) was attached to the glass substrate.
  • the carrier film was peeled at a peel angle of 180° and a peel speed of 300 mm/min to measure peel force between the vertical alignment layer and the carrier film (measurement temperature: 25° C.).
  • the peel force was measured using Samjitech's high-speed peeler, and the setting conditions were set to a channel of 5 kg, a normal load value, and a test speed of 300 mm/min. Specifically, the main power of the control box of the high-speed peeling machine was turned on (on). After selecting AUTO MANU from the control box, select S/W as AUTO. Double-clicked the HTester shortcut on the desktop. In the test settings tab at the top right, the test conditions, load, and test speed were selected. After fixing the sample on the experiment table with tape, the lock handle was erected vertically. After completing the sample preparation of the item to be tested, click Auto Zero at the bottom right of the program screen to adjust the zero point of the load cell.
  • Reference Signs List 1 carrier film, 2: vertical alignment layer, 3: vertical alignment liquid crystal layer, 4: polarizer, 5: negative biaxial retardation film, 6: surface treatment film, 7: adhesive layer, 8: protective film, 9: pressure-sensitive adhesive layer , 10: release film

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Abstract

본 출원은 편광판의 제조 방법에 관한 것이다. 본 출원의 제조 공정이 간단하고 제조 경비를 감소시킬 수 있는 편광판의 제조 방법을 제공할 수 있다. 이러한 편광판은 다양한 표시 장치에서 광학 보상 편광판으로 사용될 수 있다.

Description

편광판의 제조 방법
본 출원은 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.
광학 보상 필름을 포함하는 편광판으로 -B 플레이트 및 +C 플레이트를 포함하는 편광판이 있다. -B 플레이트로는 고분자 연신 필름, 예를 들어, COP 필름(시클로올레핀폴리머 필름)을 사용할 수 있고, +C 플레이트로는 예를 들어 액정층을 사용할 수 있다. 상기 광학 보상 필름은 예를 들어 -B 플레이트 상에 액정 조성물을 직접 코팅하는 방식으로 제조될 수 있고, 제조된 광학 보상 필름을 편광자와 적층함으로써 상기 편광판을 제조할 수 있다(특허문헌 1: 대한민국 특허등록공보 제10-0767210호).
그러나 상기와 같이 편광판을 제조하는 경우 몇 가지 문제점이 있다.
광학 보상 필름의 제조 공정에서 -B 플레이트 상에 수직 배향 액정을 코팅하는 경우 액정 배향의 불량 및 액정 얼룩으로 인해 비싼 COP 필름까지 같이 폐기해야 하는 상황이 발생할 수 있다.
또한, -B 플레이트 상에 수직 배향 액정을 코팅하는 경우 광학 보상 필름을 보호하기 위해 수직 배향 액정층에 PET(polyethylene terephthalate) 필름과 같은 보호 필름이 적층될 수 있다. 편광판의 품질을 확인하기 위하여 편광판의 제조 공정 중에 크로스 폴(Cross pol.) 검사를 수행하는 것이 필요하며, 편광판의 제조 공정 중에 품질을 확인함으로써 불량 발생 시 적절한 조치가 가능하다. 그러나, PET 필름이 존재하는 경우 PET 필름의 이방성으로 인해 크로스 폴 검사가 불가능하다는 단점이 있다. 이로 인하여 편광자의 연신 후 공정에서 PET 필름이 박리된 후에 크로스 폴 검사가 수행될 수 밖에 없고, 제조된 편광판의 품질이 양호하지 않은 경우에는 롤(Roll) 공정에 사용이 불가능하므로 제조 경비가 상승할 수 있다.
본 출원은 제조 공정이 간단하고 제조 경비를 감소시킬 수 있는, 광학 보상 필름을 포함하는 편광판의 제조 방법을 제공한다.
본 출원은 편광판의 제조 방법에 관한 것이다. 본 출원의 편광판의 제조 방법은 캐리어 필름 및 수직 배향 액정층을 포함하는 제 1 적층체와 음의 이축성 위상차 필름 및 편광자를 포함하는 제 2 적층체를 접착제층을 매개로 적층하여 제 3 적층체를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
캐리어 필름으로는 광학적 등방성 필름 또는 고 위상차 필름(Super retardation film)을 사용할 수 있다. 광학적 등방성 필름은 예를 들어, 면내 위상차(Rin) 값의 절대 값이 10 nm 이하이고, 두께 방향 위상차(Rth) 값의 절대 값이 40 nm 이하인 필름을 의미할 수 있다. 상기 광학적 등방성 필름으로는 예를 들어, TAC(triacetyl cellulose) 등을 예시할 수 있다. 고 위상차 필름(Super retardation film)으로는 면내 위상차(Rin) 값의 절대 값이 4,000 nm 이상이고, 두께 방향 위상값(Rth) 값의 절대 값이 40 nm 이하인 필름을 사용할 수 있다. 고 위상차 필름(Super retardation film)으로는 면내 위상차(Rin) 값의 절대 값의 상한은 예를 들어, 10,000 nm 이하일 수 있다. 고 위상차 필름으로는 해당 업계에서 공지된 고분자 필름을 사용할 수 있다.
본 명세서에서 면내 위상차(Rin) 값은 하기 수식 1에 따라 계산되는 값일 수 있고, 두께 방향 위상차(Rth) 값은 하기 수식 2에 따라 계산되는 값일 수 있다. 본 출원에서 특별한 언급이 없으면 상기 면내 위상차(Rin) 값과 두께 방향 위상차(Rth) 값은 550 nm 파장의 광에 대해 측정된 값일 수 있다.
[수식 1]
Rin = (nx - ny) × d
[수식 2]
Rth = {(nx+ny)/2-nz} × d
수식 1 및 2에서 nx, ny 및 nz는 각각 캐리어 필름, 수직 배향 액정층 내지 음의 이축성 위상차 필름의 x축, y축 및 z축 방향의 550 nm 파장에 대한 굴절률을 의미한다. 상기 x축은 캐리어 필름, 수직 배향 액정층 내지 음의 이축성 위상차 필름의 지상축 방향과 평행하는 축을 의미하고, y축은 캐리어 필름, 수직 배향 액정층 내지 음의 이축성 위상차 필름의 진상축 방향과 평행하는 축을 의미하고, z축은 캐리어 필름, 수직 배향 액정층 내지 음의 이축성 위상차 필름의 두께 방향과 평행하는 축을 의미한다.
캐리어 필름의 두께는 본 출원의 목적을 손상시키지 않는 범위 내에서 적절히 선택될 수 있다. 캐리어 필름의 두께는, 예를 들어 60㎛ 내지 100㎛ 범위 내일 수 있다.
수직 배향 액정층은 액정 화합물을 수직 배향된 상태로 포함할 수 있다. 본 명세서에서 수직 배향 상태는 액정층 내의 액정 화합물의 방향자가 액정층의 평면에 대하여 대략 수직하게 배열된 상태를 의미할 수 있다. 액정층의 평면에 대하여 상기 방향자가 이루는 각도는, 예를 들어, 80도 내지 100도, 85도 내지 95도, 87도 내지 93도 또는 89도 내지 91도 범위 내일 수 있고, 또는 대략 90도일 수 있다. 본 명세서에서 액정 화합물의 방향자는 액정층의 광축(Optical axis) 또는 지상축(Slow axis)을 의미할 수 있다. 또는 액정 화합물의 방향자는 액정 화합물이 막대(rod) 모양인 경우 막대의 장축 방향을 의미할 수 있고, 액정 화합물이 원판(discotic) 모양인 경우 원판 평면의 법선 방향과 평행한 축을 의미할 수 있다.
수직 배향 액정층은 중합성 액정 화합물을 중합된 상태로 포함할 수 있다. 본 명세서에서 중합성 액정 화합물은 액정성을 나타낼 수 있는 부위, 예를 들면 메조겐(mesogen) 골격 등을 포함하고, 중합성 관능기를 하나 이상 포함하는 분자를 의미할 수 있다. 또한 중합성 액정 화합물을 중합된 형태로 포함한다는 것은 상기 액정 화합물이 중합되어 수직 배향 액정층 내에서 액정 고분자의 주쇄 또는 측쇄와 같은 골격을 형성하고 있는 상태를 의미할 수 있다. 중합성 관능기로는 예를 들어 아크릴로일기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일기, 메타크릴로일옥시기, 카복실기, 히드록시기, 비닐기 또는 에폭시기 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 중합성 관능기로서 알려진 공지의 관능기가 포함될 수 있다.
수직 배향 액정층의 위상차 값은 목적하는 광학 보상에 따라 적절히 제어될 수 있다. 수직 배향 액정층의 면내 위상차(Rin) 값의 절대 값은 예를 들어 10nm 이하, 5 nm 이하, 3 nm 이하 또는 1 nm 이하 또는 0 nm일 수 있다. 수직 배향 액정층의 두께 방향 위상차(Rth) 값은 예를 들어 -80 nm 이상일 수 있고, -150 nm 이하일 수 있다.
수직 배향 액정층은 수직 배향막 상에 수직 배향 액정 조성물을 코팅한 후, 자외선을 조사함으로써 형성할 수 있다. 상기 자외선은 비편광 자외선일 수 있다. 상기 자외선의 파장 범위는 예를 들어, 320 nm 내지 400 nm 범위, 또는 340 nm 내지 380 nm 범위 내일 수 있다. 상기 자외선의 조사량은, 예를 들어, 500 mJ/m2 내지 1000 mJ/m2 범위 내일 수 있다.
수직 배향 액정층의 두께는 본 출원의 목적을 손상시키지 않는 범위 내에서 적절히 선택할 수 있다. 수직 배향 액정층의 두께는, 예를 들어, 0.9㎛ 내지 1.2㎛ 범위 내일 수 있다.
제 1 적층체는 캐리어 필름과 수직 배향 액정층의 사이에 수직 배향막을 더 포함할 수 있다. 상기 수직 배향막은 일면의 캐리어 필름과 직접 접할 수 있다. 상기 수직 배향막의 다른 일면은 수직 배향 액정층과 직접 접할 수 있다.
수직 배향막은 인접하는 액정층에 존재하는 액정 화합물에 대해 수직 배향력을 부여할 수 있다. 수직 배향막에 대한 인접하는 액정 화합물의 프리틸트 각도는 80도 내지 100도, 85도 내지 95도, 87도 내지 93도 또는 89도 내지 91도 범위 내일 수 있고, 또는 대략 90도일 수 있다.
하나의 예시에서, 수직 배향막과 캐리어 필름 간의 180°의 박리 각도와 300 mm/min의 박리속도에서의 박리력은 15 N/20mm 이하일 수 있다. 상기 박리력은 14 N/20mm 이하, 13 N/20mm 이하, 12 N/20mm 이하 또는 11 N/20mm 이하일 수 있다. 박리력이 상기 범위 내인 경우 제 3 적층체로부터 캐리어 필름을 양호하게 박리할 수 있다. 상기 박리력은 제 3 적층체의 상태에서 캐리어 필름을 박리하면서 측정된 값일 수 있다. 상기 박리력의 하한은 예를 들어, 3 N/20mm 이상 또는 4 N/20mm 이상일 수 있다. 상기 박리력은 공정 안정성의 측면에서 추가로 조절될 수 있다. 상기 박리력은 보다 구체적으로 10 N/20mm 이하, 9 N/20mm 이하, 8 N/20mm 이하 또는 7 N/20mm 이하일 수 있다. 박리력이 상기 범위 내인 경우 캐리어 필름의 박리 시 정전기 발생에 의한 이물 투입의 가능성을 억제한다는 측면에서 유리할 수 있다. 상기 박리력은 보다 구체적으로 4.5 N/20mm 또는 5 N/20mm 이상일 수 있다. 박리력이 상기 범위 내인 경우 터널링(배향막과 캐리어 필름 간의 박리력이 낮아 필름 공정 중 가이드 롤을 지날 시 박리가 발생하는 현상)의 발생 가능성을 억제한다는 측면에서 유리할 수 있다.
수직 배향막과 수직 배향 액정층 간의 박리력은 수직 배향막과 캐리어 필름 간의 박리력에 비해 높을 수 있다. 이를 통해, 제 1 적층체와 제 2 적층체를 적층한 후에 캐리어 필름을 박리할 때, 수직 배향막과 수직 배향 액정층 간의 박리를 일으키지 않고, 캐리어 필름만을 양호하게 제거할 수 있다.
수직 배향막은 광 배향성 화합물 및 3 관능 이상의 아크릴레이트를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 3 관능 이상의 아크릴레이트는 (메트)아크릴레이트기를 3개 이상 갖는 화합물을 의미할 수 있다. 수직 배향막은 1 관능 아크릴레이트 및 2 관능 아크릴레이트는 포함하지 않을 수 있다. 이를 통해, 편광판의 제조 공정 중에 터널링을 발생시키지 않으면서 제 3 적층체의 수직 배향막으로부터 캐리어 필름을 양호하게 박리할 수 있다.
3 관능 이상의 아크릴레이트는 3 관능 아크릴레이트 또는 4 관능 아크릴레이트일 수 있다. 3 관능 아크릴레이트 (메트)아크릴레이트기를 3개 갖는 화합물을 의미할 수 있다. 4 관능 아크릴레이트 (메트)아크릴레이트기를 4개 갖는 화합물을 의미할 수 있다. 하나의 예시에서, 수직 배향막은 3 관능 이상의 아크릴레이트로서 4 관능 아크릴레이트를 단독으로 포함할 수 있다. 다른 하나의 예시에서, 수직 배향막은 3 관능 이상의 아크릴레이트로서 3관능 아크릴레이트와 4 관능 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
3 관능 아크릴레이트로는 예를 들어 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 에톡시화트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 프로폭시화트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 트리스2-하이드록시에틸이소시아누레이트 트리(메타)아크릴레이트, 글리세린 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트 또는 디트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트 등을 예시할 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따르면 3 관능 아크릴레이트로는 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다.
4 관능 아크릴레이트로는 예를 들어 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라(메타)아크릴레이트 또는 디펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트 등을 예시할 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따르면, 4 관능 아크릴레이트로는 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다.
하나의 예시에서, 3 관능 이상의 아크릴레이트는 광 배향성 화합물 100 중량부 대비 10 내지 30 중량부 범위 내로 포함될 수 있다.
하나의 예시에서, 수직 배향막이 3 관능 아크릴레이트 및 4 관능 아크릴레이트를 모두 포함하는 경우, 4 관능 아크릴레이트는 3 관능 아크릴레이트 100 중량부 대비 100 내지 500 중량부, 100 내지 400 중량부 또는 100 내지 300 중량부 범위 내로 포함될 수 있다.
수직 배향막은 광 배향성 화합물을 포함하는 광 배향막일 수 있다. 광 배향막은 직선 편광의 조사 등과 같은 비접촉식 방식에 의해 배향 특성을 나타낼 수 있다.
광 배향성 화합물은, 광의 조사를 통하여 소정 방향으로 정렬(orientationally ordered)되고, 상기 정렬 상태에서 인접하는 액정 화합물 등을 역시 소정 방향으로 배향시킬 수 있는 화합물을 의미할 수 있다. 배향성 화합물은, 단분자 화합물, 단량체성 화합물, 올리고머성 화합물 또는 고분자성 화합물이거나, 상기 광 배향성 화합물과 고분자의 블랜드(blend) 형태일 수 있다. 상기에서 올리고머성 또는 고분자성 화합물은, 상기 기술한 광 배향성 화합물로부터 유도된 잔기 또는 상기 기술한 광감응성 잔기를 주쇄 내 또는 측쇄에 가질 수 있다.
광 배향성 화합물은, 광감응성 잔기(photosensitive moiety)를 포함하는 화합물일 수 있다. 액정 화합물의 배향에 사용될 수 있는 광 배향성 화합물은 다양하게 공지되어 있다. 광 배향성 화합물로는, 예를 들면, 트랜스-시스 광이성화(trans-cis photoisomerization)에 의해 정렬되는 화합물; 사슬 절단(chain scission) 또는 광산화(photo-oxidation) 등과 같은 광분해(photo-destruction)에 의해 정렬되는 화합물; [2+2] 첨가 환화([2+2] cycloaddition), [4+4] 첨가 환화 또는 광이량화(photodimerization) 등과 같은 광가교 또는 광중합에 의해 정렬되는 화합물; 광 프리즈 재배열(photo-Fries rearrangement)에 의해 정렬되는 화합물 또는 개환/폐환(ring opening/closure) 반응에 의해 정렬되는 화합물 등을 사용할 수 있다. 트랜스-시스 광이성화에 의해 정렬되는 화합물로는, 예를 들면, 술포화 디아조 염료(sulfonated diazo dye) 또는 아조고분자(azo polymer) 등의 아조 화합물이나 스틸벤 화합물(stilbenes) 등이 예시될 수 있고, 광분해에 의해 정렬되는 화합물로는, 시클로부탄 테트라카복실산 이무수물(cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride), 방향족 폴리실란 또는 폴리에스테르, 폴리스티렌 또는 폴리이미드 등이 예시될 수 있다. 또한, 광가교 또는 광중합에 의해 정렬되는 화합물로는, 신나메이트(cinnamate) 화합물, 쿠마린(coumarin) 화합물, 신남아미드(cinnamamide) 화합물, 테트라히드로프탈이미드(tetrahydrophthalimide) 화합물, 말레이미드(maleimide) 화합물, 벤조페논 화합물 또는 디페닐아세틸렌(diphenylacetylene) 화합물이나 광감응성 잔기로서 찰코닐(chalconyl) 잔기를 가지는 화합물(이하, 찰콘 화합물) 또는 안트라세닐(anthracenyl) 잔기를 가지는 화합물(이하, 안트라세닐 화합물) 등이 예시될 수 있고, 광 프리즈 재배열에 의해 정렬되는 화합물로는 벤조에이트(benzoate) 화합물, 벤조아미드(benzoamide) 화합물, 메타아크릴아미도아릴 (메타)아크릴레이트(methacrylamidoaryl methacrylate) 화합물 등의 방향족 화합물이 예시될 수 있으며, 개환/폐환 반응에 의해 정렬하는 화합물로는 스피로피란 화합물 등과 같이 [4+2] π전자 시스템([4+2] πelectronic system)의 개환/폐환 반응에 의해 정렬하는 화합물 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
광 배향성 화합물로부터 유도된 잔기 또는 광감응성 잔기를 가지거나, 상기 광 배향성 화합물과 혼합될 수 있는 고분자로는, 폴리노르보넨, 폴리올레핀, 폴리아릴레이트, 폴라아크릴레이트, 폴리(메타)아크릴레이트, 폴리이미드, 폴리암산(poly(amic acid)), 폴리말레인이미드, 폴리아크릴아미드, 폴리메타크릴아미드, 폴리비닐에테르, 폴리비닐에스테르, 폴리스티렌, 폴리실록산, 폴리아크릴니트릴 또는 폴리메타크릴니트릴 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
광 배향성 화합물로 사용될 수 있는 고분자성 화합물로는, 대표적으로는 폴리노르보넨 신나메이트, 폴리노르보넨 알콕시 신나메이트, 폴리노르보넨 알릴로일옥시 신나메이트, 폴리노르보넨 불소화 신나메이트, 폴리노르보넨 염소화 신나메이트 또는 폴리노르보넨 디신나메이트 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
광 배향성 화합물이 고분자성 화합물인 경우에 상기 화합물은, 예를 들면 약 10,000 g/mol 내지 500,000 g/mol 정도의 수평균분자량을 가질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
수직 배향막은 광 배향성 화합물 및 3 관능 이상의 아크릴레이트를 포함하는 수직 배향막 조성물로부터 형성될 수 있다. 상기 수직 배향막 조성물은 광 개시제 및 잔부 용매를 더 포함할 수 있다. 광 개시제로는, 예를 들면, 광의 조사에 의하여 자유 라디칼 반응을 유도할 수 있는 것이라면 특별한 제한없이 사용할 수 있다. 이러한 광 개시제로는, 알파 히드록시 케톤 화합물, 알파 아미노 케톤 화합물, 페닐 글리옥실레이트 화합물 또는 옥심 에스테르 화합물 등이 예시될 수 있고, 예를 들면, 옥심 에스테르 화합물이 사용될 수 있다. 용매로는, 예를 들면, 클로로포름, 디클로로메탄, 테트라클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 클로로벤젠　등의 할로겐화 탄화수소;　벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메톡시　벤젠, 1,2-디메톡시벤젠　등의 방향족 탄화수소; 아세톤, 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논, 사이클로펜타논 등의 알코올; 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 등의 셀로솔브; 또는 디에틸렌글리콜 디메틸에테르(DEGDME), 디프로필렌글리콜 디메틸에테르(DPGDME)등의 에테르 등을 예시될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.　용매는 단일　용매　또는 혼합　용매의 형태로 포함될 수도 있다.
수직 배향막 조성물의 내의 성분의 함량은 본 출원의 목적을 손상시키지 않는 범위 내에서 적절히 선택될 수 있다. 하나의 예시에서, 수직 배향막 조성물은 광 배향성 화합물을 1 wt% 내지 10 wt% 범위 내로 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 수직 배향막 조성물은 3 관능 이상의 아크릴레이트 0.2 wt% 내지 0.4 wt% 범위 내로 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 수직 배향막 조성물은 광 개시제를 0.01 wt% 내지 0.1 wt% 범위 내로 포함할 수 있다.
수직 배향막은 수직 배향막 조성물을 캐리어 필름 상에 코팅한 후에 편광 자외선을 조사함으로써 형성할 수 있다. 상기 자외선의 파장 범위는 예를 들어, 320 nm 내지 400 nm 범위, 또는 340 nm 내지 380 nm 범위 내일 수 있다. 상기 자외선의 조사량은 예를 들어 500 mJ/cm2 내지 1000 mJ/cm2 범위 내일 수 있다.
수직 배향막 조성물의 코팅 방법은 예를 들면, 롤 코팅, 인쇄법, 잉크젯 코팅, 슬릿 노즐법, 바 코팅, 콤마 코팅, 스핀 코팅 또는 그라비어 코팅 등과 같은 공지의 코팅 방식을 통한 코팅에 의해 수행될 수 있다. 또한, 상기 수직 배향막을 형성함에 있어서, 수직 배향막의 조성물을 코팅한 후에 자외선을 조사하기 전에 용매를 건조하는 공정을 더 포함할 수 있다. 상기 코팅 방법과 건조 공정은 수직 배향 액정층을 형성하는 공정에서도 적용될 수 있다.
수직 배향막의 두께는 본 출원의 목적을 손상시키지 않는 범위 내에서 적절히 선택될 수 있다. 수직 배향막의 두께는, 예를 들어, 0.1㎛ 내지 0.5㎛ 범위 내일 수 있다.
하나의 예시에서, 제 1 적층체는 캐리어 필름 상에 수직 배향막 조성물을 코팅하여 수직 배향막을 형성하는 단계 및 상기 수직 배향막 상에 수직 배향 액정 조성물을 코팅하여 수직 배향 액정층을 형성하는 단계에 의해 제조될 수 있다.
제 1 적층체는 수직 배향 액정층을 보호하기 위한 보호 필름을 포함하지 않는다. 즉, 제 1 적층체는 수직 배향 액정층에 직접 부착된 보호 필름은 포함하지 않는다. 상기 보호 필름은 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름일 수 있다. 본 출원에 따르면 수직 배향막이 수직 배향 액정층을 보호하는 역할을 하기 때문에, 수직 배향 액정층을 보호하기 위한 별도의 보호 필름은 필요하지 않다. 따라서, 본 출원에 따르면 PET 필름과 같은 보호필름의 광학 이방성은 고려하지 않아도 되므로, 편광판의 제조 공정 중에 크로스 폴 검사를 수행할 수 있다.
본 명세서에서 음의 이축성 위상차 필름은 수식 3을 만족하는 특성을 갖는 위상차 필름을 의미할 수 있다.
[수식 3]
nx > ny > nz
수식 3에서 nx, ny 및 nz는 각각 음의 이축성 위상차 필름의 x축, y축 및 z축 방향의 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률을 의미한다. x축, y축 및 z축의 정의는 상기 기술한 것과 동일하다.
음의 이축성 위상차 필름은 고분자 연신 필름일 수 있다. 고분자 연신 필름으로는 COP(cyclo olefin polymer) 필름을 사용할 수 있다.
음의 이축성 위상차 필름의 위상차 값은 목적하는 광학 보상에 따라 적절히 제어될 수 있다. 음의 이축성 위상차 필름의 면내 위상차(Rin) 값은 예를 들어 110 nm 내지 140 nm 범위 내일 수 있다. 음의 이축성 위상차 필름의 두께 방향 위상차(Rth) 값은 예를 들어 70 nm 내지 100 nm 범위 내일 수 있다.
편광자는 이색성 물질을 함유하는 고분자 연신 필름일 수 있다. 본 명세서에서 용어 편광자는 편광 기능을 가지는 필름, 시트 또는 소자를 의미한다. 편광자는 여러 방향으로 진동하는 입사광으로부터 한쪽 방향으로 진동하는 광을 추출할 수 있는 기능성 소자이다.
상기 편광자는 흡수형 편광자일 수 있다. 본 명세서에서 흡수형 편광자는 입사 광에 대하여 선택적 투과 및 흡수 특성을 나타내는 소자를 의미한다. 흡수형 편광자는 예를 들어, 여러 방향으로 진동하는 입사 광으로부터 어느 한쪽 방향으로 진동하는 광은 투과하고, 나머지 방향으로 진동하는 광은 흡수할 수 있다.
상기 편광자는 선 편광자일 수 있다. 본 명세서에서 선 편광자는 선택적으로 투과하는 광이 어느 하나의 방향으로 진동하는 선 편광이고, 선택적으로 흡수하는 광이 상기 선 편광의 진동 방향과 직교하는 방향으로 진동하는 선 편광인 경우를 의미한다.
하나의 예시에서, 상기 이색성 물질은 요오드 또는 이색성 염료일 수 있다. 상기 이색성 물질은 배향된 상태로 고분자 연신 필름에 포함될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 이색성 물질은 고분자 연신 필름의 연신 방향으로 배향된 상태로 존재할 수 있다.
상기 이색성 물질을 함유하는 고분자 연신 필름은 고분자 필름에 이색성 물질을 염착한 후, 상기 고분자 필름을 연신함으로써 형성될 수 있다. 상기 고분자 연신 필름으로는 폴리비닐알코올계 연신 필름을 사용할 수 있다. 상기 편광자의 투과율 내지 편광도는 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 조절될 수 있다. 예를 들어 상기 편광자의 단체 투과율은 42.5% 내지 55%일 수 있고, 편광도는 65% 내지 99.9997% 일 수 있다. 상기 단체 투과율 내지 편광도는 예를 들어 상기 단체 투과율 및 편광도는 각각 550 nm 파장의 광에 대해 측정된 값일 수 있다.
제 1 적층체와 제 2 적층체는 접착제층에 의해 적층될 수 있다. 이때, 제 1 적층체의 수직 배향 액정층과 제 2 적층체의 음의 이축성 위상차 필름이 서로 마주하도록 적층될 수 있다. 즉, 상기 접착제층의 일면은 수직 배향 액정층과 직접 접하고, 상기 접착제층의 다른 일면은 음의 이축성 위상차 필름과 직접 접할 수 있다. 제 1 적층체와 제 2 적층체의 적층은, 제 2 적층체의 음의 이축성 위상차 필름의 일면에 접착제층을 코팅한 후, 제 1 적층체의 수직 배향 액정층을 상기 접착제층에 접하도록 적층함으로써 수행될 수 있다.
제 2 적층체에서 음의 이축성 위상차 필름과 편광자도 접착제층에 의해 적층되어 있을 수 있다. 상기 접착제층의 일면은 음의 이축성 위상차 필름과 직접 접하고 다른 일면은 편광자와 직접 접할 수 있다.
본 명세서에서 언급되는 접착제층은 예를 들어, 자외선 경화형 접착제층일 수 있다. 자외선 경화형 접착제로는 에폭시계 접착제 또는 아크릴계 접착제를 사용할 수 있다. 상기 아크릴계 접착제로는, 예를 들어, 폴리에스테르 아크릴계 접착제, 폴리스티렌 아크릴계 접착제, 에폭시 아크릴계 접착제, 폴리우레탄 아크릴계 접착제 또는 폴리부타디엔 아크릴계 접착제, 실리콘 아크릴계 접착제 또는 알킬 아크릴계 접착제 등을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 접착제층의 두께는 예를 들어 1㎛ 내지 10㎛, 1㎛ 내지 5㎛ 또는 1㎛ 내지 3㎛ 범위 내일 수 있다.
제 2 적층체는 액정 배향막 및 액정층을 포함하지 않을 수 있다. 상기 액정 배향막은 수직 배향막일 수 있고, 상기 액정층은 수직 배향 액정층일 수 있다. 즉, 본 출원의 편광판의 제조방법에 따르면, 음의 이축성 위상차 필름에 수직 배향 액정층을 직접 형성하지 않는다. 따라서, 액정 배향 불량 및 액정 얼룩으로 인해 음의 이축성 위상차 필름까지 같이 폐기하는 단점을 해소할 수 있다. 또한, 수직 배향 액정층을 보호하기 위한 별도의 보호 필름이 필요하지 않으므로, 편광판의 제조 공정 중에도 크로스 폴 검사를 수행할 수 있다.
제 2 적층체는 표면 처리 필름을 더 포함할 수 있다. 상기 표면 처리 필름은 접착제층을 매개로 편광자에 적층되어 있을 수 있다. 상기 표면 처리 필름은 기재 필름 및 상기 기재 필름 상에 형성된 표면 처리 층을 포함할 수 있다. 기재 필름은 표면 처리층보다 편광자에 가깝게 배치될 수 있다. 따라서, 상기 접착제층의 일면은 기재 필름에 직접 접하고 상기 접착제층의 다른 일면은 편광자에 직접 접할 수 있다. 상기 기재 필름으로는 TAC(triacetyl cellulose) 필름, COP(cyclo olefin copolymer) 필름, Acryl 필름 또는 PET(polyethyleneterephtalate) 필름 등을 예시할 수 있다. 상기 표면 처리 층으로는 반사 방지 층, 하드 코팅 층 등을 예시할 수 있다. 반사 방지층 또는 하드 코팅층으로는 편광판에 적용할 수 있는 것으로 공지된 것을 사용할 수 있다.
하나의 예시에서, 제 2 적층체는 편광자의 일면에 접착제층을 매개로 표면 처리 필름을 적층하고, 편광자의 다른 일면에 접착제층을 매개로 음의 이축성 위상차 필름을 적층함으로써, 제조될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제 2 적층체의 상태에서 크로스폴 검사를 수행할 수 있다.
제 3 적층체는 제 1 적층체와 제 2 적층체를 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 제 3 적층체는 캐리어 필름, 수직 배향 액정층, 접착제층, 음의 이축성 위상차 필름 및 편광자를 순차로 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 제 3 적층체는 캐리어 필름과 수직 배향 액정층의 사이에 수직 배향막을 더 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 제 3 적층체는 편광자의 음의 이축성 위상차 필름이 존재하지 않는 측에 표면 처리 필름을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제 3 적층체는 캐리어 필름, 수직 배향막, 수직 배향 액정층, 접착제층, 음의 이축성 위상차 필름, 편광자 및 표면 처리 필름을 순차로 포함할 수 있다.
상기 편광판의 제조방법은 제 3 적층체로부터 캐리어 필름을 박리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 출원의 편광판의 제조 방법에 따르면, 편광자와 음의 이축성 위상차 필름을 먼저 적층한 후에, 전사 방식에 의해 수직 배향 액정층을 음의 이축성 위상차 필름에 적층할 수 있다. 따라서, 음의 이축성 위상차 필름 상에 수직 배향 액정층을 직접 형성(예를 들어, 코팅)하는 방식에서 발생할 수 있는 문제점을 해소할 수 있다.
상기 편광판의 제조방법은 제 3 적층체로부터 캐리어 필름을 박리하기 전에 편광자의 음의 이축성 위상차 필름이 존재하지 않는 면에 보호 필름을 적층하는 단계를 더 포함할 수 있다. 편광자의 일면에 표면 처리 필름이 존재하는 경우, 보호 필름은 상기 표면 처리 필름의 편광자가 존재하지 않는 면에 적층될 수 있다. 상기 보호 필름의 적층은 점착제층을 매개로 수행될 수 있다. 상기 점착제층의 일면은 보호 필름과 직접 접하고 상기 점착제층의 다른 일면은 표면 처리층과 직접 접할 수 있다. 상기 보호 필름으로는 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 사용할 수 있다.
상기 편광판의 제조 방법은 제 3 적층체로부터 캐리어 필름을 박리한 후에, 제 3 적층체의 캐리어 필름이 박리된 면에 점착제층을 매개로 이형 필름을 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제 1 적층체 및 제 3 적층체가 수직 배향막을 더 포함하는 경우에는 제 3 적층체로부터 캐리어 필름을 박리한 후에 수직 배향막의 일면이 노출될 수 있다. 이 경우 수직 배향막의 일면에 점착제층을 매개로 이형 필름을 부착할 수 있다. 즉, 상기 점착제층의 일면은 수직 배향막에 직접 접하고 상기 점착제층의 다른 일면은 이형 필름에 직접 접할 수 있다. 상기 점착제 층은 편광판을 표시 장치에 부착하는 용도로 사용될 수 있다. 이형 필름은 편광판을 표시 장치에 부착하기 전에 점착제층을 보호하는 역할을 할 수 있다. 이형 필름으로는 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 사용할 수 있다.
본 명세서에서 언급되는 점착제로는 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 고무계 점착제, 우레탄 점착제 등의 공지의 점착제를 특별한 제한없이 사용할 수 있다. 점착제층의 두께는 예를 들어 10㎛ 내지 40㎛, 10㎛ 내지 30㎛ 또는 10㎛ 내지 20㎛ 범위 내일 수 있다.
본 출원은 또한 편광판에 관한 것이다. 상기 편광판은 예를 들어 수직 배향 액정층, 음의 이축성 위상차 필름 및 편광자를 포함하고, 상기 음의 이축성 위상차 필름과 수직 배향 액정층을 서로 부착하는 접착제층을 더 포함할 수 있다.
상기 편광판에서 음의 이축성 위상차 필름의 일면에는 수직 배향 액정층이 존재할 수 있고, 음의 이축성 위상차 필름의 다른 일면에는 편광자가 존재할 수 있다. 음의 이축성 위상차 필름은 예를 들어 고분자 연신 필름일 수 있다.
하나의 예시에서, 편광판은 음의 이축성 위상차 필름에 직접 접하는 액정 배향막 및/또는 음의 이축성 위상차 필름에 직접 접하는 액정층은 포함하지 않는다. 본 출원의 편광판의 경우, 음의 이축성 위상차 필름 상에 수직 배향 액정을 코팅하는 방식이 아닌 전사 방식에 의해 수직 배향 액정층을 형성하기 때문이다.
상기 편광판은 수직 배향 액정층의 음의 이축성 위상차 필름이 존재하는 면의 반대 면에 존재하는 수직 배향막을 더 포함할 수 있다. 상기 수직 배향막은 광 배향성 화합물 및 3 관능 이상의 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 편광판은 상기 편광자의 일면에 표면 처리 필름을 더 포함할 수 있다. 표면 처리 필름은 편광자의 음의 이축성 위상차 필름이 존재하는 면의 반대 면에 존재할 수 있다.
상기 편광판은 상기 표면 처리 필름의 일면에 보호 필름을 더 포함할 수 있다. 상기 보호 필름은 표면 처리 필름의 편광자가 존재하는 면의 반대 면에 존재할 수 있다.
상기 편광판은 수직 배향막의 일면에 점착제층을 매개로 부착된 이형 필름을 더 포함할 수 있다. 상기 이형 필름은 수직 배향막의 수직 배향 액정층이 존재하는 면의 반대 면에 존재할 수 있다.
상기 편광판은 상기 편광판의 제조 방법에 따라 제조될 수 있다. 따라서, 상기 편광판에 대해 특별한 언급이 없으면 상기 편광판의 제조 방법에서 기술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
본 출원에 따른 편광판은 광학 보상 편광판으로 사용될 수 있다. 이러한 편광판은 다양한 표시 장치에 사용될 수 있다. 표시 장치란, 표시 소자를 갖는 장치이며, 발광원으로서 발광 소자 또는 발광 장치를 포함한다. 표시 장치로는, 액정 표시 장치, 유기 일렉트로 루미네선스 (EL) 표시 장치, 무기 일렉트로 루미네선스 (EL) 표시 장치, 터치 패널 표시 장치, 전자 방출 표시 장치 (전기장 방출 표시 장치 (FED 등), 표면 전계 방출 표시 장치 (SED)), 전자 페이퍼 (전자 잉크나 전기 영동 소자를 사용한 표시 장치), 플라즈마 표시 장치, 투사형 표시 장 치 (그레이팅 라이트 밸브 (GLV) 표시 장치, 디지털 마이크로 미러 디바이스 (DMD) 를 갖는 표시 장치 등) 및 압전 세라믹 디스플레이 등을 들 수 있다. 액정 표시 장치는, 투과형 액정 표시 장치, 반투과형 액정 표시 장치, 반사형 액정 표시 장치, 직시형 액정 표시 장치 및 투사형 액정 표시 장치 등 중 어느 것도 포함한다. 이들 표시 장치는, 2 차원 화상을 표시하는 표시 장치여도 되고, 3 차원 화상을 표시하는 입체 표시 장치여도 된다. 특히 원 편광판은 유기 EL 표시 장치 및 무기 EL 표시 장치에 유효하게 사용할 수 있으며, 광학 보상 편광판은 액정 표시 장치 및 터치 패널 표시 장치에 유효하게 사용할 수 있다.
본 출원은 또한 상기 편광판의 용도에 관한 것이다. 본 출원은 상기 편광판을 포함하는 자동차용 디스플레이에 관한 것이다. 본 명세서에서 자동차용 디스플레이는 자동차에 적용되는 디스플레이를 의미할 수 있고, 예를 들어, 계기판, 차량용 정보 안내 디스플레이, 헤드업 디스플레이, 조수석 디스플레이, 사이드 미러 디스플레이, 뒷자석 엔터테인먼트 디스플레이 등을 예시할 수 있다. 편광판의 사이즈는 적용되는 디스플레이 사이즈에 따라 적절히 선택될 수 있다. 하나의 예시에서, 편광판을 자동차용 디스플레이로 적용하는 경우, 가로, 세로 내지 대각선의 길이는 5 인치 내지 48 인치 정도일 수 있다.
본 출원은 편광판의 제조 방법에 관한 것이다. 본 출원의 제조 공정이 간단하고 제조 경비를 감소시킬 수 있는 편광판의 제조 방법을 제공할 수 있다. 이러한 편광판은 다양한 표시 장치에서 광학 보상 편광판으로 사용될 수 있다.
도 1은 본 출원의 편광판의 제조 방법을 예시적으로 나타낸다.
이하, 본 출원에 따른 실시예 및 본 출원에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1. 편광판 A의 제조
도 1의 제조 공정에 따라 편광판을 제조하였다.
구체적으로, 캐리어 필름(TAC 필름, 두께: 80㎛)(1) 상에 수직 배향막 조성물을 코팅하고 80℃의 오븐에서 2분 동안 건조한 후, 360nm 파장의 편광 자외선을 750 mJ/cm2의 조사량으로 조사하여 두께 0.3㎛의 수직 배향막(2)을 형성하였다. 상기 수직 배향막 조성물은 용매(톨루엔)에 화학식 A의 광 배향성 화합물(분자량Mw=150,000)을 고형분 농도 1.5 wt%, 3 관능 이상의 아크릴레이트로서 PETA(펜타에리트리톨 테트라 아크릴레이트)를 고형분 농도 0.2 wt% 및 광개시제로서 OXE02(Igacure)를 고형분 농도 0.016 wt%의 함량으로 포함한다. 상기 수직 배향막 조성물에서 3 관능 이상의 아크릴레이트는 광 배향성 화합물 100 중량부 대비 약 13 중량부의 함량으로 포함된다. 상기 수직 배향막 상에 수직 배향 액정 조성물(제품명: RMM460, 제조사: Merck)을 코팅하고 750 mJ/cm2의 360nm 파장의 자외선을 조사하여 경화함으로써, 두께 1.1㎛의 수직 배향 액정층(3)을 형성하였다. 제 1 적층체는 캐리어 필름, 수직 배향막 및 수직 배향 액정층을 순차로 포함한다(도 1의 a).
[화학식 A]
Figure PCTKR2022014425-appb-img-000001
두께가 12㎛인 PVA계 편광자(4)의 일면에 두께 30㎛의 음의 이축성 위상차 필름(Zeon社의 COP 필름)(5)을 접착제층(미도시)을 매개로 적층하고, 상기 PVA계 편광자의 다른 일면에, 표면 처리 필름으로서, 총 두께가 45㎛인 HC/TAC 필름 (TAC 필름 및 상기 TAC 필름의 일면에 형성된 하드 코팅층을 포함)(6)을 접착제층(미도시)을 매개로 적층하여 제 2 적층체를 제조하였다(도 1의 b). 이때, 하드코팅층에 비해 TAC 필름이 편광자에 가깝도록 적층하였다. 상기 편광자로는 요오드가 염착된 PVA계 연신 필름을 사용하였다. 상기 접착제층으로는 두께가 2㎛인 UV 경화형 에폭시계 접착제층을 사용하였다.
제 2 적층체의 음의 이축성 위상차 필름(5) 상에 두께 2㎛의 에폭시계 UV 경화형 접착제층(7)을 코팅한 후, 제 1 적층체의 수직 배향 액정층(3)이 상기 접착제층(7)에 부착되도록 하여 제 1 적층체와 제 2 적층체를 적층하였다(도 1의 c).
도 1의 c의 적층체의 HC/TAC 필름(6)의 상부 면에 보호 필름(두께 120㎛의 PET 필름)(8)을 두께 13㎛의 아크릴레이트계 UV 경화형 점착제(미도시)를 매개로 부착하였다(도 1의 d).
도 1의 d의 적층체로부터 캐리어 기재(1)를 박리한 후, 두께 15㎛의 아크릴레이트계 UV 경화형 점착제층(9)을 매개로 두께 35㎛의 이형 필름(PET 필름)(10)을 부착하여 편광판을 제조하였다(도 1의 e)
실시예 2
수직 배향막 조성물에서 PETA의 고형분 함량을 0.25 wt% 로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. 상기 수직 배향막 조성물에서 3 관능 이상의 아크릴레이트는 광 배향성 화합물 100 중량부 대비 약 17 중량부의 함량으로 포함된다.
실시예 3
수직 배향막 조성물에서 PETA의 고형분 함량을 0.3 wt%로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. 상기 수직 배향막 조성물에서 3 관능 이상의 아크릴레이트는 광 배향성 화합물 100 중량부 대비 약 20 중량부의 함량으로 포함된다.
실시예 4
수직 배향막 조성물에서 PETA의 고형분 함량을 0.35 wt%로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. 상기 수직 배향막 조성물에서 3 관능 이상의 아크릴레이트는 광 배향성 화합물 100 중량부 대비 약 23 중량부의 함량으로 포함된다.
실시예 5
수직 배향막 조성물에서 3 관능 이상의 아크릴레이트로, TMPTA(트리메틸올프로판 트리 아크릴레이트)를 고형분 함량 0.1 wt%, PETA를 고형분 함량 0.1 wt%로 변경하고, 광 개시제 OXE02(Igacure)의 고형분 함량을 0.0175 wt%로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. 상기 수직 배향막 조성물에서 3 관능 이상의 아크릴레이트는 광 배향성 화합물 100 중량부 대비 약 13 중량부의 함량으로 포함되고, 4 관능 아크릴레이트는 3 관능 아크릴레이트 100 중량부 대비 100 중량부의 함량으로 포함된다.
실시예 6
수직 배향막 조성물에서 3 관능 이상의 아크릴레이트로, TMPTA를 고형분 함량 0.1 wt%, PETA를 고형분 함량 0.2 wt%로 변경하고, 광 개시제 OXE02(Igacure)의 고형분 함량을 0.0175 wt%로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. 상기 수직 배향막 조성물에서 3 관능 이상의 아크릴레이트는 광 배향성 화합물 100 중량부 대비 약 20 중량부의 함량으로 포함되고, 4 관능 아크릴레이트는 3 관능 아크릴레이트 100 중량부 대비 200 중량부의 함량으로 포함된다.
실시예 7
수직 배향막 조성물에서 3 관능 이상의 아크릴레이트로, TMPTA를 고형분 함량 0.1 wt%, PETA를 고형분 함량 0.3 wt%로 변경하고, 광 개시제 OXE02(Igacure)의 고형분 함량을 0.0175 wt%로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. 상기 수직 배향막 조성물에서 3 관능 이상의 아크릴레이트는 광 배향성 화합물 100 중량부 대비 약 27 중량부의 함량으로 포함되고, 4 관능 아크릴레이트는 3 관능 아크릴레이트 100 중량부 대비 300 중량부의 함량으로 포함된다.
비교예 1
두께가 38㎛인 PET 필름(LGC社 제품)의 일면에 두께 30㎛의 음의 이축성 위상차 필름(Zeon社의 COP 필름)을 점착제층을 매개로 적층하였다(S1). 상기 점착제층으로는 두께 10㎛의 아크릴계 점착제층을 사용하였다(S1).
다음으로, 상기 음의 이축성 위상차 필름의 PET 필름이 존재하지 않는 면에 두께 0.3㎛의 수직 배향막을 형성한 후, 상기 수직 배향막 상에 두께 1.1㎛의 수직 배향 액정층을 형성하였다. 수직 배향 액정층의 수직 배향막이 존재하지 않는 면에 점착제층을 매개로 두께가 38㎛인 PET 필름(LGC社 제품)을 적층하였다. 수직 배향막은 음의 이축성 위상차 필름 상에 수직 배향막 조성물을 코팅하고 80℃의 오븐에서 2분 동안 건조한 후, 360nm 파장의 편광 자외선을 750 mJ/cm2의 조사량으로 조사하여 형성하였다. 수직 배향막 조성물의 조성은 실시예 1과 동일하였다. 수직 배향 액정층은 수직 배향막 상에 수직 배향 액정 조성물(제품명: RMM460, 제조사: Merck)을 코팅하고 750 mJ/cm2의 360nm 파장의 비편광 자외선을 조사하여 경화함으로써 형성하였다. 상기 점착제층으로는 두께가 10㎛인 아크릴계 점착제층을 사용하였다(S2).
다음으로, 음의 이축성 위상차 필름에 적층된 PET 필름을 박리하였다(S3).
다음으로, 음의 이축성 위상차 필름의 수직 배향 액정층이 존재하지 않는 면에 두께가 12㎛인 PVA계 편광자를 접착제층을 매개로 적층하고, 편광자의 음의 이축성 위상차 필름이 존재하지 않는 면에 표면 처리 필름으로서, 총 두께가 45㎛인 HC/TAC 필름 (TAC 필름 및 상기 TAC 필름의 일면에 형성된 하드 코팅층을 포함)을 접착제층을 매개로 적층하였다. 상기 편광자로는 요오드가 염착된 PVA계 연신 필름을 사용하였다. 상기 접착제층으로는 모두 두께가 2㎛인 UV 경화형 에폭시계 접착제층을 사용하였다(S4).
다음으로 수직 배향 액정층에 적층된 PET 필름을 박리한 후, 수직 배향 액정층의 박리된 면에 두께 60㎛의 PE(Polyethylene) 필름(일신社 제품)을 적층하였다(S5).
다음으로, HC/TAC 필름의 편광자가 존재하지 않는 면에 두께 120㎛의 보호 필름(PET 필름)을 두께 13㎛의 아크릴레이트계 UV 경화형 점착제를 매개로 적층하였다(S6).
다음으로, 수직 배향 액정층으로부터 PE 필름을 박리한 후, 박리된 면에 두께 15㎛의 아크릴레이트계 UV 경화형 점착제층을 매개로 두께 35㎛의 이형 필름(PET 필름)을 적층하여 편광판을 제조하였다(S7).
평가예 1. 크로스 폴(Cross pol.) 검사
편광판의 품질을 평가하기 위해, 편광판의 제조 공정 중에 크로스 폴 검사를 수행하였다. 크로스 폴 검사는 검사 대상이 되는 편광판에 검사용 편광판을 흡수축이 서로 직교하도록 배치하여 흑점 또는 화이트 빛이 발생하는 것을 확인함으로써 수행될 수 있다.
크로스 폴 검사는, 편광판의 제조 공정 중, 편광자의 연신 후 필름 부착 공정에서 수행하였다. 실시예 1의 b 단계의 제 2 적층체의 경우, HC/TAC 필름, 편광자 및 음의 이축성 위상차 필름을 적층한 제 2 적층체를 권취 되기 전 게이트(Gate)에서 크로스폴 검사가 가능하였다. 그러나, 비교예 1의 S4 단계의 적층체의 경우, PET 필름의 광학 이방성으로 인해 블랙 상태가 아닌 레인보우 현상이 발생하여 검사를 정확히 수행할 수 없었다.
측정예 1. 박리력의 측정
실시예 및 비교예의 편광판의 제조 공정 중에, 도 1(d) 구조의 광학 적층체(가로×세로: 5cm×23cm)를 두께 22㎛의 아크릴레이트계 점착제층을 매개로 유리 기판(가로×세로: 7cm ×25cm)에 부착하였다. 이때, 도 1(d)의 광학 적층체의 보호 필름이 유리 기판에 부착되도록 하였다. 편광판을 유리 기판에 부착한 후 캐리어 필름을 180°의 박리각도 및 300 mm/min 박리속도로 박리함으로써, 수직 배향막과 캐리어 필름 간의 박리력을 측정하였다(측정 온도: 25℃). 박리력은 삼지테크의 고속박리기를 사용하여 측정하였으며, 세팅 조건을 채널 5 kg, 로드(Load) 정상 값, 시험속도 300 mm/min으로 세팅하였다. 구체적으로, 고속박리기의 컨트롤 박스(control box)의 메인 전원을 켰다(on). 컨트롤 박스에서 AUTO MANU 선택한 후, S/W를 AUTO로 선택하였다. 바탕화면에 HTester 바로가기를 더블 클릭하였다. 우측 상단의 테스트 설정 Tab에서 테스트할 조건, Load 및 시험 속도를 선택했다. 시료를 테이프로 실험 테이블에 고정한 후 Lock handle을 수직으로 세웠다. 시험할 항목의 시료 준비를 완료한 후 프로그램 화면의 우측하단 Auto Zero를 클릭하여 로드셀 0점 조정을 하였다. 우측 하단에 있는 start 버튼을 눌러 세팅 값에 맞게 기기를 작동시켰다. 시험정지가 되고 수동구간 버튼을 클릭하여 임의구간 설정을 하면 자동으로 구간 평균값 3개를 산출된다. 평균값 3개 데이터를 QMS(Quality Management System)에 수기로 입력하여 시험을 완료하였다.
실시예 1 내지 7에 대하여, 측정예 1에 따라 수직 배향막과 캐리어 필름 간의 박리력을 측정하여 아래 표 1에 그 결과를 기재하였다. 실시예 1 내지 7의 경우 수직 배향막으로부터 캐리어 필름을 양호하게 박리할 수 있었다.
수직 배향막 박리력
(180° 및 300 mm/min)		 판정
다관능
아크릴레이트		 함량(wt%)
실시예 1 PETA 0.2 4 N/20mm 박리 됨
실시예 2 PETA 0.25 6 N/20mm 박리 됨
실시예 3 PETA 0.3 8.5 N/20mm 박리 됨
실시예 4 PETA 0.35 11 N/20mm 박리 됨
실시예 5 PETA/TMPTA 0.1/0.1 5 N/20mm 박리 됨
실시예 6 PETA/TMPTA 0.2/0.1 6 N/20mm 박리 됨
실시예 7 PETA/TMPTA 0.3/0.1 7 N/20mm 박리 됨
[부호의 설명]
1: 캐리어 필름, 2: 수직 배향막, 3: 수직 배향 액정층, 4: 편광자, 5: 음의 이축성 위상차 필름, 6: 표면 처리 필름, 7: 접착제층, 8: 보호 필름, 9: 점착제층, 10: 이형 필름

Claims (15)

  1. 캐리어 필름 및 수직 배향 액정층을 포함하는 제 1 적층체와 음의 이축성 위상차 필름 및 편광자를 포함하는 제 2 적층체를 접착제층을 매개로 적층하여 제 3 적층체를 제조하는 단계를 포함하는 편광판의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 1 적층체는 캐리어 필름과 수직 배향 액정층의 사이에 수직 배향막을 더 포함하는 편광판의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 수직 배향막과 캐리어 필름 간의 180°의 박리 각도와 300 mm/min의 박리 속도에서의 박리력은 15 N/20mm 이하인 편광판의 제조 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 수직 배향막은 광 배향성 화합물 및 3 관능 이상의 아크릴레이트를 포함하는 편광판의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 제 1 적층체는 수직 배향 액정층을 보호하기 위한 보호 필름을 포함하지 않는 편광판의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 음의 이축성 위상차 필름은 고분자 연신 필름인 편광판의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 접착제층은 자외선 경화형 접착제층인 편광판의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 제 2 적층체는 액정 배향막 및 액정층을 포함하지 않는 편광판의 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 제 3 적층체로부터 캐리어 필름을 박리하는 단계를 더 포함하는 편광판의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 제 3 적층체의 캐리어 필름이 박리된 면에 점착제층을 매개로 이형 필름을 부착하는 단계를 더 포함하는 편광판의 제조 방법.
  11. 수직 배향 액정층, 음의 이축성 위상차 필름 및 편광자를 포함하고,
    상기 수직 배향 액정층과 음의 이축성 위상차 필름을 부착하는 접착제층을 더 포함하는 편광판.
  12. 제 11 항에 있어서, 음의 이축성 위상차 필름에 직접 접하는 액정 배향막 및 액정층을 포함하지 않는 편광판.
  13. 제 11 항에 있어서, 음의 이축성 위상차 필름은 고분자 연신 필름인 편광판의 제조방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 수직 배향 액정층의 음의 이축성 위상차 필름이 존재하는 면의 반대 면에 존재하는 수직 배향막을 더 포함하는 편광판.
  15. 제 14 항에 있어서, 수직 배향막은 광 배향성 화합물 및 3 관능 이상의 아크릴레이트를 포함하는 편광판.
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