KR101533883B1 - 편광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
본 명세서는 편광막; 및 상기 편광막에 구비된 보호필름을 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
Description
본 명세서는 편광막; 및 상기 편광막에 구비된 보호필름을 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 지식정보(IT) 산업의 눈부신 발전과 함께 상기 IT 산업의 핵심 부품 중 하나인 LCD(liquid crystal display) 산업 또한 현대 산업사회가 고도의 정보화 시대로 발전함에 따라 다양한 정보를 전달하기 위한 매체로서 함께 발전하고 있다.
편광판은 LCD나 유기 EL과 같은 평판 디스플레이의 중요한 부품 중 하나이다. 예를 들면, 액정 디스플레이 패널은 액정 셀의 양면에 편광필름이 접합된 구성을 갖는다. 도 1에는 이러한 편광판의 일반적인 형태가 모식적으로 도식되어 있다. 도 1을 참조하면, 편광판(1)은 중앙의 편광막(6) 및 편광막(6)의 양면에 접착제층(4,5)을 매개로 하여 부착된 보호필름들(2,3)을 포함한다. 상기 보호필름들(2,3)은 편광막(6)의 상하측에 배치되어 편광막(6)의 손상을 방지하는 기능을 한다.
본 명세서는 편광막; 및 상기 편광막에 구비된 보호필름을 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 명세서의 일 실시상태는 편광막; 및 상기 편광막 상에 구비된 1 이상의 보호필름을 포함하는 편광판으로서,
투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50 % 초과인 조건에서 편광판이 더 많이 수축되는 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50%인 조건에서 상기 편광판의 수축력이 폭 1mm 당 39 kgf 이하인 편광판을 제공한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 상기 편광판을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 액정셀; 상기 액정셀의 일측에 구비된 상기 편광판을 포함하는 상부 편광판; 및 상기 액정셀의 타측에 구비된 상기 편광판을 포함하는 하부 편광판을 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 수축력이 낮은 편광판을 사용함으로서, 편광판에 잔류하는 힘이 적은 장점이 있다.
본 명세서의 일 실시상태는 수축력이 낮은 편광판을 유리기판과 함께 사용하면 유리기판을 휘게 만드는 벤딩 현상이 줄어드는 장점이 있다.
도 1은 편광판의 일반적인 형태를 나타낸 모식도이다.
도 2은 본 명세서에서 수축력을 측정할 때 사용하는 측정기구의 사진이다.
도 3는 본 명세서에서 수축력을 측정하기 위한 연신율-힘 그래프의 예시이다.
도 4 및 5은 본 명세서의 일 실시상태에서 편광판의 수축력(X축)과 벤딩(Y축)의 상관관계를 분석한 그래프이다.
도 2은 본 명세서에서 수축력을 측정할 때 사용하는 측정기구의 사진이다.
도 3는 본 명세서에서 수축력을 측정하기 위한 연신율-힘 그래프의 예시이다.
도 4 및 5은 본 명세서의 일 실시상태에서 편광판의 수축력(X축)과 벤딩(Y축)의 상관관계를 분석한 그래프이다.
이하에서 본 명세서에 대하여 상세히 설명한다.
본 명세서는 편광막; 및 상기 편광막 상에 구비된 1 이상의 보호필름을 포함하는 편광판을 제공한다.
본 명세서는 투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50 % 초과인 조건에서 편광판이 더 많이 수축되는 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50%인 조건에서 상기 편광판의 수축력이 낮은 편광판을 제공한다.
본 명세서에서, “투과축 방향 및 흡수축 방향 중 편광판이 더 많이 수축되는 방향”은 투과축 방향으로 수축하려는 힘의 평균과 흡수축 방향으로 수축하려는 힘의 평균을 비교했을 때 힘의 평균이 더 큰 방향을 의미한다.
본 명세서에서, “투과축 방향 및 흡수축 방향 중 편광판이 더 많이 수축되는 방향”은 측정판 상에 올려진 편광판이 수축에 의해서 구부러질 때, 측정판으로부터 더 많이 떨어진 방향 즉, 더 많이 구부러진 방향을 의미한다.
본 명세서에서 “온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50 % 초과인 조건”은 온도 및 상대습도가 각각 25 ℃ 및 50 %보다 높으면서 측정판에 대하여 편광판이 구부러지는 현상이 일어난다면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 명세서의 일 실험예로서 온도 및 상대습도가 각각 온도가 80 ℃인 조건 또는 온도 및 상대습도가 60 ℃ 및 90 %인 조건에서 벤딩량을 측정하였다.
일련의 공정들을 통해 제조된 편광판은 공정 중 가해진 힘이 남아 있을 수 있으며, 이로 인해 편광판이 수축되는 변형이 일어날 수 있다. 특히 소자의 박형화가 진행됨에 따라 사용되는 유리도 얇아지고 있어 편광판이 수축되는 변형하려는 힘이 유리에 미치는 영향력이 증가하고 있다. 이에 따라, 편광판이 변형하려는 수축력을 감소시켜 유리가 휘는 벤딩 형상을 조절해야 할 필요성이 있다.
본 출원인은 유리기판에 부착한 편광판을 80℃ chamber에 24 시간 방치한 후 벤딩(bending) 실험, 즉, 휘어진 정도를 측정하는 실험을 한 결과 도 4와 같은 결과를 얻었다. 도 4를 살펴보면, 편광판의 수축력이 감소할수록 벤딩 현상이 감소한다는 것을 알 수 있었다.
휘는 방향으로의 수축력을 낮추는 방법은 크게 2가지가 있다. 첫번째 방법은 흡수축과 투과축 방향의 수축력을 모두 39kgf/mm 이하로 낮추는 방법이다. 편광막은 흡수축 방향으로 연신된 필름이기 때문에 흡수축 방향의 수축력은 높으나, 투과축 방향의 수축력은 낮은 특성을 가지고 있다. 이 점을 이용하여 투과축 방향으로 수축율을 높여 휘는 방향을 투과축 방향으로 휘게 만드는 방법이 있다.
본 명세서의 일 실시상태는 편광막; 및 상기 편광막 상에 구비된 1 이상의 보호필름을 포함하는 편광판으로서,
투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50 % 초과인 조건에서 어느 한 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50%인 조건에서 상기 편광판의 수축력이 폭 1mm 당 39 kgf 이하인 편광판을 제공한다. 이 경우 기판을 휘게 만드는 벤딩 현상을 줄일 수 있는 정점이 있다.
본 명세서에서, 편광판의 수축력은 낮으면 낮을수록 기판을 휘게 만드는 벤딩 현상을 더 줄일 수 있으므로, 수축력의 하한치는 특별히 한정하지 않으나, 필요에 따라 투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50 % 초과인 조건에서 어느 한 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50%인 조건에서 상기 편광판의 수축력이 폭 1mm 당 0 kgf 초과 39 kgf 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에서, 상기 편광판은 상기 편광막의 일측에 구비된 보호필름; 및 상기 편광막의 타측에 구비된 감압접착제층을 포함하고,
투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50 % 초과인 조건에서 어느 한 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50%인 조건에서 상기 보호필름의 수축력이 폭 1mm 당 13 kgf 이하인 것인 편광판을 제공한다. 이 경우 기판을 휘게 만드는 벤딩 현상을 줄일 수 있는 정점이 있다.
본 명세서의 일 실시상태에서, 상기 편광판은 상기 편광막의 일측에 구비된 보호필름; 상기 편광막의 타측에 구비된 감압접착제층; 및 상기 편광막과 감압접착제층 사이에 또 하나의 보호필름을 포함하고,
투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50 % 초과인 조건에서 어느 한 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50%인 조건에서 상기 또 하나의 보호필름의 수축력이 폭 1mm 당 11 kgf 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에서, 상기 편광막은 온도가 25 ℃이고 상대습도가 50 %인 상태보다 고온 및 고습한 조건에서 흡수축과 투과축 방향 중 어느 한 방향으로 폭 1mm 당 15 kgf 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 편광판은 상기 편광막의 일측에 순차적으로 구비된 보호필름 및 휘도향상층; 및 상기 편광막의 타측에 구비된 감압접착제층을 포함하고,
투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50 % 초과인 조건에서 어느 한 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50%인 조건에서 상기 보호필름의 수축력이 폭 1mm 당 7 kgf 이하이고, 상기 휘도향상층의 수축력이 폭 1mm 당 21 kgf 이하인 것인 편광판을 제공한다. 이 경우 기판을 휘게 만드는 벤딩 현상을 줄일 수 있는 정점이 있다.
상기 보호필름과 휘도향상층은 상기 보호필름과 휘도향상층 사이에 구비된 감압접착제층에 의해 접착될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에서, 투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50 % 초과인 조건에서 어느 한 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50%인 조건에서 상기 편광막의 수축력이 폭 1mm 당 15 kgf 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태는 편광막; 및 상기 편광막 상에 구비된 1 이상의 보호필름을 포함하는 편광판으로서,
투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50 % 초과인 조건에서 편광판이 더 많이 수축되는 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50%인 조건에서 상기 편광판의 수축력이 폭 1mm 당 39 kgf 이하인 편광판을 제공한다. 이 경우 기판을 휘게 만드는 벤딩 현상을 줄일 수 있는 정점이 있다.
본 명세서에서, 편광판의 수축력은 낮으면 낮을수록 기판을 휘게 만드는 벤딩 현상을 더 줄일 수 있으므로, 수축력의 하한치는 특별히 한정하지 않으나, 필요에 따라 투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50 % 초과인 조건에서 편광판이 더 많이 수축되는 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50%인 조건에서 상기 편광판의 수축력이 폭 1mm 당 0 kgf 초과 39 kgf 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에서, 상기 편광판은 상기 편광막의 일측에 구비된 보호필름; 및 상기 편광막의 타측에 구비된 감압접착제층을 포함하고,
투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50 % 초과인 조건에서 편광판이 더 많이 수축되는 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50%인 조건에서 상기 보호필름의 수축력이 폭 1mm 당 13 kgf 이하인 것인 편광판을 제공한다. 이 경우 기판을 휘게 만드는 벤딩 현상을 줄일 수 있는 정점이 있다.
본 명세서의 일 실시상태에서, 상기 편광판은 상기 편광막의 일측에 구비된 보호필름; 상기 편광막의 타측에 구비된 감압접착제층; 및 상기 편광막과 감압접착제층 사이에 또 하나의 보호필름을 포함하고,
투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50 % 초과인 조건에서 편광판이 더 많이 수축되는 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50%인 조건에서 상기 또 하나의 보호필름의 수축력이 폭 1mm 당 11 kgf 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에서, 상기 편광막은 온도가 25 ℃이고 상대습도가 50 %인 상태보다 고온 및 고습한 조건에서 상기 편광판이 구부러지는 방향의 수축력이 폭 1mm 당 15 kgf 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 편광판은 상기 편광막의 일측에 순차적으로 구비된 보호필름 및 휘도향상층; 및 상기 편광막의 타측에 구비된 감압접착제층을 포함하고,
투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50 % 초과인 조건에서 편광판이 더 많이 수축되는 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50%인 조건에서 상기 보호필름의 수축력이 폭 1mm 당 7 kgf 이하이고, 상기 휘도향상층 의 수축력이 폭 1mm 당 21 kgf 이하인 것인 편광판을 제공한다. 이 경우 기판을 휘게 만드는 벤딩 현상을 줄일 수 있는 정점이 있다.
상기 보호필름과 휘도향상층은 상기 보호필름과 휘도향상층 사이에 구비된 감압접착제층에 의해 접착될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에서, 투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50 % 초과인 조건에서 편광판이 더 많이 수축되는 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50%인 조건에서 상기 편광막의 수축력이 폭 1mm 당 15 kgf 이하일 수 있다.
여기서, 수축력은 필름이 변형된 후, 원래 상태로 복원되려고 하는 힘을 의미한다. 실제 수축될 때의 힘은 측정하기가 어렵기 때문에 필름을 강제로 연신(인장)시킬 때 필요한 힘을 측정하여 수축력을 추정한다. 즉, 인장강도로 수축력을 나타내는 것인데, 연구 결과 인장강도는 수축력을 대응할 수 있다고 판단된다.
이때, 수축력(인장강도)은 하기와 같은 방법으로 측정된다.
1. 상온(25 ℃) 상습(50 %)의 환경에서 시료의 폭을 10mm, 길이를 150mm로 재단한 후에 도 2과 같은 측정 장비에 시료를 그림과 같이 세로로 설치했다.
2. 시료의 아래쪽은 고정시키고, 반대쪽을 위로 잡아 당겼다.
3. 시료를 강제로 연신시키면서 연신율(percentage strain)과 필름에 걸리는 힘(load)을 동시에 측정하여 도 3과 같이 연신율-힘 그래프를 얻어냈다.
4. 상기 연신율-힘 그래프에서 접선의 기울기 중 가장 가파른 기울기로 수축력을 구했다.
편광판 업체에서는 고온 또는 고온 고습조건에서의 벤딩을 감소시키기 위해 수축력을 감소시키려는 연구를 많이 진행하였다. 그러나 고온 또는 고온 고습조건에서 편광판이 가지는 수축력을 정량화하는 것은 매우 어려운 일이었다. 본 출원인은 수축력을 대변하는 인자를 찾으려는 노력을 진행하였고 그에 대한 성과로 상온상습 조건에서 인장강도를 측정하고, 단위를 kgf/mm2를 kgf/mm로 환산한 수치가 수축력을 대변한다는 것을 알아내었다.
투과축 방향으로 수축량이 높은 필름을 편광막과 합판시켜 투과축 방향으로의 벤딩을 유도하여 휘는 방향으로의 수축력을 낮출 수도 있다.
이 경우, 수축량이라 함은 고온, 고습 챔버에서 꺼냈을 때 급격히 변화하는 치수 변화량을 의미한다. 그리고 투과축 방향으로 휘게 만들기 위해서는 챔버에서 꺼내자마자 투과축 방향으로 급격한 치수 수축이 발생해야 한다.
본 명세서의 일 실시상태에서, 80 ℃ 챔버에서 꺼내기 직전의 크기 또는 길이를 기준으로 80 ℃ 챔버에서 꺼내고 1시간 뒤의 투과축 방향으로의 수축량이 100 μm(마이크론) 이상인 보호필름을 포함하고,
투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50% 초과인 조건에서 어느 한 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50 %인 조건에서 상기 보호필름의 수축력이 폭 1mm 당 13kgf 이하인 것인 편광판을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에서, 80 ℃ 챔버에서 꺼내기 직전의 크기 또는 길이를 기준으로 80 ℃ 챔버에서 꺼내고 1시간 뒤의 투과축 방향으로의 수축량이 100 μm(마이크론) 이상인 보호필름을 포함하고,
투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50% 초과인 조건에서 어느 한 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50%인 조건에서 상기 편광막의 수축력이 폭 1mm 당 15kgf이하일 수 있다.
본 명세서에서는 흡수축 방향 또는 투과축 방향의 수축력이 낮은 편광판을 사용하여 편광판에 남겨진 잔여 힘으로 인한 편광판의 수축 및 유리의 벤딩현상이 줄어드는 장점이 있다.
상기 편광막의 재료 및 제조방법은 편광막의 일측 또는 양측에 보호필름이 구비된 편광판이 본 명세서의 범위를 만족하는 수축력을 가진다면 특별히 한정하지 않으며, 당 기술분야에 알려져 있는 통상적인 재료 및 제조방법을 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 편광막은 폴리비닐알코올계 편광막일 수 있다.
상기 편광막의 수축력이 적을수록 편광판의 수축력이 적어지는 장점이 있다. 상기 편광막의 수축력이 적을수록 편광판의 수축 및 유리의 벤딩현상이 줄어드는 장점이 있다.
본 출원인은 두께에 따른 수축력 실험을 통해 필름의 두께가 얇으면 얇을수록 수축력이 줄어드는 것을 알 수 있었다.
이에 따라, 상기 편광막의 두께는 얇으면 얇을수록 수축력이 줄어들고, 기판을 휘게 만드는 벤딩 현상을 더 줄일 수 있으므로, 편광막의 두께의 수치범위는 특별히 한정하지 않는다. 상기 편광막의 두께는 0 μm 초과 내지 50 μm 미만일 수 있으며, 이 경우 기판을 휘게 만드는 벤딩 현상을 줄일 수 있는 정점이 있다.
필요에 따라, 상기 편광막의 두께는 0 μm 초과 내지 10 μm 이하일 수 있다. 이 경우 상기 편광막의 수축력이 더 낮아지므로, 기판을 휘게 만드는 벤딩 현상을 더 줄일 수 있는 정점이 있다.
상기 보호필름의 재료 및 제조방법은 이 보호필름이 편광막에 구비된 편광판이 본 명세서의 범위를 만족하는 수축력을 가진다면 특별히 한정하지 않으며, 당 기술분야에 알려져 있는 통상적인 재료 및 제조방법을 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호필름은 1 이상의 필름을 포함할 수 있으며, COP(cycloolefin polymer)계 필름, 아크릴계 필름, TAC(triacetylcellulose)계 필름, COC(cycloolefin copolymer)계 필름, PNB(polynorbornene)계 필름 및 PET(polyethylene terephtalate)계 필름 중 어느 하나 이상으로 제조될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 편광막 또는 보호필름 상에 위치된 감압접착제층을 포함할 수 있다. 여기서 “편광막 상”이라는 의미는 편광막을 기준으로 보호필름이 구비된 측의 반대편을 의미하며, “보호필름 상”이라는 의미는 보호필름을 기준으로 편광막이 구비된 측의 반대편을 의미한다.
액정 표시 소자 등의 디스플레이 장치에 적용하기 위해 상기 감압접착제층이 구비되는 것이다.
예를 들면, 상기 감압접착제층이 구비된 면을 액정 표시 소자의 액정셀에 접착하여 적용할 수 있다. 이때, 액정셀에 접착된 보호필름은 시야각 보상을 위해 특정 위상차를 갖을 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호필름은 필요에 따라 UV 흡수제, 안티블로킹제(anti-blocking agent), 윤활제, 정전기 방지제 및 안정제 중에서 선택되는 1 이상의 첨가제를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호필름의 상면 또는 하면에는 필요에 따라 반사방지층, 저반사 코팅층, UV 흡수층, 휘도향상층, 정전기 방지 코팅층, 안티글레어(Anti glare)층, 액정코팅층 및 하드코팅층 중에서 1 이상의 층이 추가로 구비될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호필름은 투습도가 40 g/m2day이하일 수 있다.
상기 보호필름과 편광막은 수계 또는 비수계 접착제에 의하여 접착될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에서, 상기 편광판이 상기 편광막의 일측에 구비된 보호필름; 및 상기 편광막의 타측에 구비된 감압접착제층을 포함하는 경우에는, 상기 편광막의 타측에 형성된 감압접착제층에 의하여 액정셀에 접착되고, 상기 편광막의 일측에 구비된 보호필름은 상대적으로 외측에 위치하게 된다.
본 명세서의 일 실시상태에서, 상기 편광판이 상기 편광막의 일측에 구비된 보호필름; 상기 편광막의 타측에 구비된 감압접착제층; 및 상기 편광막과 감압접착제층 사이에 또 하나의 보호필름을 포함하는 경우에는, 상기 또 하나의 보호필름 상에 형성된 감압접착제층에 의하여 액정셀에 접착되고, 상기 편광막의 일측에 구비된 보호필름은 상대적으로 외측에 위치하게 된다.
이와 같은 경우, 외측에 위치하게 된 보호필름은 UV 흡수제를 포함하거나 상면 또는 하면에 UV 흡수층을 구비하는 것이 바람직하다.
액정셀의 양측에 상기 편광판을 구비하는 경우, 액정셀을 기준으로 상대적으로 지면으로부터 먼 상부 편광판에 있어서, 외각에 위치하는 보호필름의 상면 또는 하면에는 하드코팅층, 저반사코팅층 및 안티글레어(Anti glare)층 중에서 1 이상의 층이 추가로 구비될 수 있다.
액정셀의 양측에 상기 편광판을 구비하는 경우, 액정셀을 기준으로 상대적으로 지면으로부터 가까운 하부 편광판에 있어서, 외각에 위치하는 보호필름의 상면 또는 하면에는 휘도향상층이 추가로 구비될 수 있다.
본 출원인은 두께에 따른 수축력 실험을 통해 필름의 두께가 얇으면 얇을수록 수축력이 줄어드는 것을 알 수 있었다.
본 발명에서, 상기 보호필름의 두께는 얇으면 얇을수록 기판을 휘게 만드는 벤딩 현상을 더 줄일 수 있으므로, 보호필름의 두께의 수치범위는 특별히 한정하지 않는다. 상기 보호필름의 두께는 0 μm 초과 내지 60 μm 미만일 수 있으며, 이 경우 기판을 휘게 만드는 벤딩 현상을 줄일 수 있는 정점이 있다.
필요에 따라, 상기 보호필름의 두께는 15 내지 45 μm일 수 있으며, 필요한 경우 20 내지 30 μm일 수 있다.
아크릴계 필름 또는 TAC계 필름으로 제조된 보호필름의 두께는 15 내지 45 μm인 것이 바람직하다. 보호필름이 아크릴계 필름 또는 TAC계 필름으로 제조된 경우에는, 투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50 % 초과인 조건에서 편광판이 더 많이 수축되는 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50%인 조건에서 보호필름의 수축력이 폭 1mm 당 13 kgf 이하일 수 있으며, 기판을 휘게 만드는 벤딩 현상을 줄일 수 있는 정점이 있다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 상기 편광판을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 디스플레이 장치는 터치패널, 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED), 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diode, OLED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD) 및 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(Thin FIlm Transistor- Liquid Crystal Display, LCD-TFT) 중 어느 하나일 수 있다.
상기 디스플레이 장치에 구비되는 유리기판의 두께는 0.1 mm 내지 0.7 mm일 수 있으며, 적용되는 소자에 따라 선택될 수 있다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 상기 편광판을 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.
상기 액정 표시 장치는 액정셀 및 상기 액정셀의 일측 또는 양측에 구비된 상기 편광판을 포함할 수 있다.
이때, 편광막 또는 보호필름 상에 구비된 감압접착제층에 의해서 액정셀과 편광판이 접착될 수 있다.
이하의 실시예 및 비교예를 통하여 본 명세서를 더욱 구체적으로 설명한다. 다만, 하기의 실시예 및 비교예는 본 명세서를 예시하기 위한 것일 뿐, 이들만으로 본 명세서가 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
[실시예 1]
| COP |
| 편광막 |
| TD 연신 COP |
| 감압접착제층(PSA) |
상기 표 1과 같은 구조로 두께가 12 μm이고 흡수축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 35 kgf이고 투과축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 7 kgf인 폴리비닐알코올 판광막의 양측에 비수계 접착제를 사용하여 두께가 23 μm인 COP계 필름을 각각 접착하여 편광판을 제조하였다.
이때, 상기 COP계 필름은 두께가 23 μm이고 흡수축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 6 kgf이고 투과축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 6 kgf이다.
[비교예 1]
| 하드코팅층 |
| 아크릴 필름 |
| 편광막 |
| COP |
| 액정코팅층 |
| 감압접착제층(PSA) |
상기 표 2과 같은 구조로 두께가 12 μm이고 흡수축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 35 kgf이고 투과축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 7 kgf인 폴리비닐알코올 편광막의 양측에 비수계 접착제를 사용하여 제1 보호필름 및 제2 보호필름을 각각 접착하여 편광판을 제조하였다.
제1 보호필름으로서 두께가 23 μm인 COP계 필름을 사용하였고, 상기 제1 보호필름의 일측에 1 μm의 두께인 액정코팅층을 형성하였다. 상기 액정코팅층이 형성된 COP계 필름에 있어서, 흡수축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 6 kgf이고, 투과축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 6 kgf이다.
상기 액정코팅층 위에 22 μm의 두께의 감압접착제층을 형성하였다.
또한, 제2 보호필름으로서 두께가 40 μm인 아크릴계 필름을 사용하였고, 상기 제2 보호필름의 일측에 5 μm의 두께인 하드코팅층을 형성하였다. 상기 하드코팅층이 형성된 아크릴계 필름의 흡수축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 18 kgf 이고, 투과축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 19 kgf이다.
[비교예 2]
| 안티글레어층 |
| 아크릴 필름 |
| 편광막 |
| 아크릴 필름 |
| 감압접착제층(PSA) |
상기 표 3과 같은 구조로 두께가 12 μm이고 흡수축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 35 kgf이고 투과축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 7 kgf인 폴리비닐알코올 편광막의 양측에 비수계 접착제를 사용하여 제1 보호필름 및 제2 보호필름을 각각 접착하여 편광판을 제조하였다.
제1 보호필름으로서 두께가 40 μm인 아크릴계 필름을 형성하였다. 상기 아크릴계 필름에 있어서, 흡수축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 16 kgf이고, 투과축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 17 kgf이다.
상기 제1 보호필름의 일측에 22 μm의 두께의 감압접착제층을 형성하였다.
또한, 제2 보호필름으로서 두께가 40 μm인 아크릴계 필름을 사용하였고, 상기 제2 보호필름의 일측에 5 μm의 두께인 안티글레어층을 형성하였다. 상기 안티글레어층이 형성된 아크릴계 필름의 흡수축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 19 kgf 이고, 투과축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 21 kgf이다.
[비교예 3]
| 하드코팅층 |
| COP |
| 편광막 |
| COP |
| 액정코팅층 |
| 감압접착제층(PSA) |
상기 표 4와 같은 구조로 두께가 12 μm이고 흡수축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 35 kgf이고 투과축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 7 kgf인 폴리비닐알코올 편광막의 양측에 비수계 접착제를 사용하여 제1 보호필름 및 제2 보호필름을 각각 접착하여 편광판을 제조하였다.
제1 보호필름으로서 두께가 23 μm인 COP계 필름을 사용하였고, 상기 제1 보호필름의 일측에 1 μm의 두께인 액정코팅층을 형성하였다. 상기 액정코팅층이 형성된 COP계 필름에 있어서, 흡수축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 6 kgf이고, 투과축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 7 kgf이다.
상기 액정코팅층 위에 22 μm의 두께의 감압접착제층을 형성하였다.
또한, 제2 보호필름으로서 두께가 40 μm인 COP계 필름을 사용하였고, 상기 제2 보호필름의 일측에 7 μm의 두께인 하드코팅층을 형성하였다. 상기 하드코팅층이 형성된 COP계 필름의 흡수축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 6 kgf 이고, 투과축 방향의 수축력은 폭 1mm 당 7 kgf이다.
[실험예 1]
내열 조건(80℃, 습도 90%, 24 시간)에서의 벤딩실험
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 편광판을 200 mm × 150 mm 사이즈로 샘플을 제조하였다. 이때, 상기 샘플은 흡수축의 방향의 길이가 길도록, 즉 흡수축의 방향의 길이가 200 mm인 샘플을 제조하였다.
상기 제조된 200 mm × 150 mm 사이즈의 편광판을 크기가 210 mm × 160 mm인 유리기판(두께 0.4mm)의 중앙에 부착하여 샘플을 제조했다. 이후, 유리기판에 부착한 샘플을 80℃, 습도 90%인 chamber에 24 시간 방치했다. Chamber에서 24 시간 방치한 후에 꺼내고, 이후, 상온(25도, 습도 50%)에서 24 시간 방치 후에 벤딩(bending)을 측정했다.
이때, 벤딩의 정도의 측정은 평평한 석정반에 시료를 놓고(유리기판이 석정반과 맞닿도록 놓음) 하기 그림과 같이 석정반으로부터 위로 올라온 정도를 하기 1 내지 8의 위치에서 자를 이용해서 측정하거나, 이를 3차원 측정기를 이용하여 측정하였다. 하기 1 내지 8의 위치에서 석정반으로부터 떨어진 거리 중 가장 큰 값을 편광판의 벤딩량으로 정의했다. 이를 바탕으로 벤딩방향의 수축력(X축)과 벤딩량(Y축)의 상관관계를 분석한 그래프는 도 4에 나타내었다.
| 실시예 1 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | |
| PSA 반대측 필름 | 5 kgf/mm | 20 kgf/mm | 19 kgf/mm | 6 kgf/mm |
| 편광막 | 13 kgf/mm | 35 kgf/mm | 35 kgf/mm | 35 kgf/mm |
| PSA측 필름 | 5 kgf/mm | 6 kgf/mm | 16 kgf/mm | 6 kgf/mm |
| 합계(편광판) | 23 kgf/mm | 61 kgf/mm | 70 kgf/mm | 47 kgf/mm |
| 벤딩량 | 1.3 mm | 5.6 mm | 6.5 mm | 4.6 mm |
상기 실시예 1은 내열 조건(80℃, 습도 90%, 24 시간)에서 투과축의 방향으로 구부러졌고, 나머지 비교예 1~3은 흡수축의 방향으로 구부러졌다.
이에, 상기 표 5에 기재된 실시예 1의 수축력은 투과축 방향의 수축력이며, 비교예 1~3의 수축력은 흡수축 방향의 수축력이다.
[실험예 2]
내습열(60℃, 습도 90%, 24 시간) 조건 하에 벤딩실험
유리기판에 부착한 샘플을 60℃, 습도 90%인 chamber에 24 시간 방치한 것을 제외하고, 실험예 1과 동일하다. 그 결과는 하기의 표 8에 나타내었으며, 이를 바탕으로 벤딩방향의 수축력(X축)과 벤딩(Y축)의 상관관계를 분석한 그래프는 도 5에 나타내었다.
| 실시예 1 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | |
| PSA 반대측 필름 | 5 kgf/mm | 20 kgf/mm | 19 kgf/mm | 6 kgf/mm |
| 편광막 | 13 kgf/mm | 35 kgf/mm | 35 kgf/mm | 35 kgf/mm |
| PSA측 필름 | 5 kgf/mm | 6 kgf/mm | 16 kgf/mm | 6 kgf/mm |
| 합계(편광판) | 23 kgf/mm | 61 kgf/mm | 70 kgf/mm | 47 kgf/mm |
| 벤딩량 | 0.6 mm | 2.4 mm | 3.0 mm | 1.2 mm |
상기 실시예 1은 내습열 조건(60℃, 습도 90%, 24 시간)에서 투과축의 방향으로 구부러졌고, 나머지 비교예 1~3은 흡수축의 방향으로 구부러졌다.
이에, 상기 표 6에 기재된 실시예 1의 수축력은 투과축 방향의 수축력이며, 비교예 1~3의 수축력은 흡수축 방향의 수축력이다.
1: 편광판
2, 3: 보호필름
4, 5: 접착제층
6: 편광막
7: 감압 접착제
2, 3: 보호필름
4, 5: 접착제층
6: 편광막
7: 감압 접착제
Claims (15)
- 편광막; 및 상기 편광막 상에 구비된 1 이상의 보호필름을 포함하는 편광판으로서,
투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50 % 초과인 조건에서 편광판이 더 많이 수축되는 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50%인 조건에서 상기 편광판의 수축력이 폭 1mm 당 39 kgf 이하이며,
상기 1 이상의 보호필름은 투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50% 초과인 조건에서 편광판이 더 많이 수축되는 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50 %인 조건에서 수축력이 폭 1mm 당 13kgf 이하인 보호필름을 포함하는 것인 편광판. - 청구항 1에 있어서, 상기 편광판은 상기 편광막의 일측에 구비된 상기 수축력이 폭 1mm 당 13kgf 이하인 보호필름; 및 상기 편광막의 타측에 구비된 감압접착제층을 포함하는 것인 편광판.
- 청구항 1에 있어서, 상기 수축력이 폭 1mm 당 13kgf 이하인 보호필름의 수축력이 폭 1mm 당 7 kgf 이하이고,
상기 편광판은 상기 편광막의 일측에 순차적으로 구비된 상기 수축력이 폭 1mm 당 7kgf 이하인 보호필름 및 휘도향상층; 및 상기 편광막의 타측에 구비된 감압접착제층을 포함하고,
투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50 % 초과인 조건에서 편광판이 더 많이 수축되는 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50%인 조건에서 상기 휘도향상층 의 수축력이 폭 1mm 당 21 kgf 이하인 것인 편광판. - 청구항 2에 있어서, 상기 편광판은 상기 편광막과 감압접착제층 사이에 또 하나의 보호필름을 더 포함하고,
투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50 % 초과인 조건에서 편광판이 더 많이 수축되는 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50%인 조건에서 상기 또 하나의 보호필름의 수축력이 폭 1mm 당 11 kgf 이하인 것인 편광판. - 청구항 1에 있어서, 투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50 % 초과인 조건에서 편광판이 더 많이 수축되는 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50%인 조건에서 상기 편광막의 수축력이 폭 1mm 당 15 kgf 이하인 것인 편광판.
- 청구항 1에 있어서, 상기 수축력이 폭 1mm 당 13kgf 이하인 보호필름은 80 ℃ 챔버에서 꺼내기 직전을 기준으로 80 ℃ 챔버에서 꺼내고 1시간 뒤의 투과축 방향으로의 수축량이 100 μm 이상인 것인 편광판.
- 청구항 1에 있어서, 상기 수축력이 폭 1mm 당 13kgf 이하인 보호필름은 80 ℃ 챔버에서 꺼내기 직전을 기준으로 80 ℃ 챔버에서 꺼내고 1시간 뒤의 투과축 방향으로의 수축량이 100 μm 이상이고,
투과축 방향 및 흡수축 방향 중 온도가 25 ℃ 초과이고 상대습도가 50% 초과인 조건에서 편광판이 더 많이 수축되는 방향으로, 온도가 25 ℃, 상대습도 50 %인 조건에서 상기 편광막의 수축력이 폭 1mm 당 15kgf 이하인 것인 편광판. - 청구항 1에 있어서, 상기 편광막은 폴리비닐알코올계 편광막인 편광판.
- 청구항 1에 있어서, 상기 1 이상의 보호필름은 각각 COP(cycloolefin polymer)계 필름, 아크릴계 필름, TAC(triacetylcellulose)계 필름, COC(cycloolefin copolymer)계 필름, PNB(polynorbornene)계 필름 및 PET(polyethylene terephtalate)계 필름 중 어느 하나 이상으로 이루어지는 것인 편광판.
- 청구항 1에 있어서, 상기 1 이상의 보호필름은 각각 UV 흡수제, 안티블로킹제(anti-blocking agent), 윤활제, 정전기 방지제 및 안정제 중에서 선택되는 1 이상의 첨가제를 포함하는 것인 편광판.
- 청구항 1에 있어서, 상기 1 이상의 보호필름 상에 반사방지층, 저반사 코팅층, UV 흡수층, 휘도향상층, 정전기 방지 코팅층, 안티글레어(Anti glare)층, 액정코팅층 및 하드코팅층 중에서 선택되는 1 이상의 층이 추가로 구비된 것인 편광판.
- 청구항 1에 있어서, 상기 보호필름은 투습도가 40 g/m2day이하인 것인 편광판.
- 청구항 1에 있어서, 상기 편광막의 두께는 10μm이하인 것인 편광판.
- 청구항 1 내지 13 중 어느 한 항에 따른 편광판을 포함하는 디스플레이 장치.
- 액정셀; 상기 액정셀의 일측에 구비된 상부 편광판; 및 상기 액정셀의 타측에 구비된 하부 편광판을 포함하며,
상기 상부 편광판 및 하부 편광판은 각각 청구항 1 내지 13 중 어느 한 항에 따른 편광판을 포함하는 것인 액정 표시 장치.
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