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KR101851282B1 - 적층체, 이를 포함하는 편광판 및 이의 제조방법 - Google Patents

적층체, 이를 포함하는 편광판 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR101851282B1
KR101851282B1 KR1020160137518A KR20160137518A KR101851282B1 KR 101851282 B1 KR101851282 B1 KR 101851282B1 KR 1020160137518 A KR1020160137518 A KR 1020160137518A KR 20160137518 A KR20160137518 A KR 20160137518A KR 101851282 B1 KR101851282 B1 KR 101851282B1
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KR
South Korea
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layer
pressure
sensitive adhesive
plate
adhesive layer
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Application number
KR1020160137518A
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Inventor
김민석
이은옥
Original Assignee
동우 화인켐 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 +C 플레이트층; 상기 +C 플레이트층 상에 형성된 점착제층; 및 상기 점착제층 상에 형성된 +A 플레이트층을 포함함으로써, 이를 포함하는 편광판을 화상표시자치에 적용 시화면의 경사방향에서의 반사방지가 우수하여 반사색감을 향상시킬 수 있는 적층체, 편광판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

적층체, 이를 포함하는 편광판 및 이의 제조방법{LAMINATE, A POLARIZING PLATE INCLUDING THEREOF AND PREPARING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 적층체, 이를 포함하는 편광판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
유기 일렉트로루미네선스(유기 EL) 표시장치는 자발광형의 박형 표시장치이고, 액정표시장치와 비교하여 시인성이 높고 시야각 의존성이 적다는 등의 이점이 있다. 또한 디스플레이를 경량화, 박층화할 수 있다는 등의 이점을 추가하여 플렉시블한 기판을 사용함으로써 지금까지 실현할 수 없었던 형상의 표시장치를 실현 가능하게 할 가능성을 갖고 있다.
그러나, 유기 EL 표시장치는 전극에 ITO 등의 고굴절율의 투명 도전성 재료를 사용하여 굴절율이 상이한 층을 적층하거나, 반사율이 높은 금속 재료 등을 사용하기 때문에 외광이 그것들의 경계면에서 반사되고, 콘트라스트 저하나 내부 반사에 의한 비침 문제가 발생할 수 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해, 대한민국 공개특허 제2014-0135739호에는 편광자층, λ/2 위상차층, λ/4 위상차층 및 유기 EL 패널을 순서대로 구비하고, 상기 λ/2 위상차층과 상기 λ/4 위상차층의 면내 리타데이션 값을 조정하여 시야각 특성이 우수한 유기 EL 표시장치를 높은 생산성으로 제공하는 방법이 기재되어 있다. 상기와 같은 구성요소들을 이용하여 편광판을 제조하는 통상의 방법(도 3)은 편광자, λ/2 위상차층, λ/4 위상차층, 유기 EL 패널을 순서대로 각 층마다 점착제를 이용하여 접착하는 것이다. 상기 방법은 권출권취장치를 이용하여 한층 씩 적층되는데 이 때, 각 층이 적층될 때마다 기계 공정으로 인해 각 층의 원재료의 5 내지 10%가량의 손실이 발생하는 문제가 있다. 또한, 상기 편광판을 화상표시장치에 사용할 경우 화면의 경사 방향에서의 반사 방지 효과가 떨어지는 문제가 발생한다.
대한민국 공개특허 제2014-0135739호(2014. 11. 26)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 화면의 경사 방향에서의 반사방지 효과가 우수한 편광판을 제조하기 위한 적층체를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 상기 적층체 및 이를 포함하는 편광판의 제조공정 시 발생하는 원재료의 손실을 최소화하고, 제조 공정 시간을 단축시킬 수 있는 편광판의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 적층체는 +C 플레이트층; 상기 +C 플레이트층 상에 형성된 점착제층; 및 상기 점착제층 상에 형성된 +A 플레이트층을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 편광판은 제2이형필름; 상기 제2이형필름 상에 형성된 제2점착제층; 상기 제2점착제층 상에 형성된 상기 적층체; 상기 적층체 상에 형성된 제1점착제층; 및 상기 제1점착제층 상에 형성된 편광자를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판의 제조 방법은 a) +C 플레이트층; 상기 +C 플레이트층 상에 형성된 점착제층; 및 상기 점착제층 상에 형성된 +A 플레이트층을 포함하되, 상기 +C 플레이트층의 하부면과 +A 플레이트층의 상부면에는 각각 기재가 형성된 적층체를 준비하는 단계; b) 상기 +A 플레이트층의 상부면에 형성된 기재를 박리하고, 상기 면에 제1점착제층이 형성된 편광자를 접합하되, 상기 제1점착제층이 +A 플레이트층과 편광자 사이에 위치하도록 접합하는 단계; 및 c) 상기 +C 플레이트층의 하부면에 형성된 기재를 박리하고, 상기 면에 제2점착제층이 형성된 제2이형필름을 접합하되, 상기 제2점착제층이 +C 플레이트층과 제2이형필름 사이에 위치하도록 접합하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 적층체를 포함하는 편광판은 화면의 경사방향에서의 반사방지가 우수하여 반사색감이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 편광판의 제조 방법은 상기 적층체를 사전 제작함으로써 상기 편광판의 제조공정 시 발생하는 원재료의 손실을 최소화하고, 제조 공정 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 굴절율(nx, ny, nz)의 방향(x, y, z)의 관계를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적층체 제조방법을 도식화 한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 제조방법을 도식화 한 것이다.
도 4는 종래의 편광판 제조방법을 도식화 한 것이다.
본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 양태를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 한 양태에 따른 적층체(600)는 +C 플레이트층(202); 상기 +C 플레이트층(202) 상에 형성된 점착제층(300); 및 상기 점착제층(300) 상에 형성된 +A 플레이트층(201)을 포함한다. 상기 적층체(600)는 +C 플레이트층(202) 및 +A 플레이트층(201)을 포함함으로써, 이를 포함하는 편광판을 화상표시장치에 적용 시 화면의 정면방향에서뿐만 아니라 경사방향에서도 반사 방지 특성이 우수한 효과가 있다.(도 2 참조)
상기 +C 플레이트층(202) 및 +A 플레이트층(201)에 대하여 구체적으로 설명한다.
먼저, 본 발명에 있어서, 굴절율비(Nz)는 하기 수학식 1로 정의된다:
[수학식 1]
Figure 112016102430023-pat00001
상기 수학식 1에서, nx, ny는 필름의 면상 굴절율로서 면상 굴절율이 최대가 되는 진동 방향을 x라고 할 때, 이 방향으로 진동하는 빛에 의한 굴절율을 nx라고 하고, nx와 ny는 서로 수직을 이루고 nx ≥ ny이며, nz는 nx와 ny에 의해 정의되는 평면에 수직 방향(필름의 두께 방향) 굴절율을 나타낸다. nx, ny, nz의 방향 관계에 대해서는 도 1에 개략적으로 도시하였다.
상기 수학식 1에서, Rth는 면내 평균 굴절율에 대한 두께방향의 굴절율의 차이를 나타낸 두께 방향 위상차값으로서 하기 수학식 2로 정의되며, Ro는 빛이 필름의 법선방향(수직방향)을 통과했을 때 실질적인 위상차인 정면 위상차값으로서 하기 수학식 3으로 정의된다.
[수학식 2]
Figure 112016102430023-pat00002
상기 수학식 2에서, nx, ny는 필름의 면상 굴절율로서 면상 굴절율이 최대가 되는 진동 방향을 x라고 할 때, 이 방향으로 진동하는 빛에 의한 굴절율을 nx라고 하고, nx와 ny는 서로 수직을 이루고 nx ≥ ny이며, nz는 nx와 ny에 의해 정의되는 평면에 수직 방향(필름의 두께 방향) 굴절율을 나타내며, d는 필름의 두께를 나타낸다.
[수학식 3]
Figure 112016102430023-pat00003
상기 수학식 3에서, nx, ny는 필름의 면상 굴절율로서 면상 굴절율이 최대가 되는 진동 방향을 x라고 할 때, 이 방향으로 진동하는 빛에 의한 굴절율을 nx라고 하고, nx와 ny는 서로 수직을 이루고 nx ≥ ny이며, nz는 nx와 ny에 의해 정의되는 평면에 수직 방향(필름의 두께 방향) 굴절율을 나타내며, d는 필름의 두께를 나타낸다.
또한, 통상적으로 위상차의 플레이트 종류는 1) 빛이 특정 방향으로 진행할 때, 그 진행 방향 상의 모든 진동방향의 굴절율이 모두 동일하여, 그 진행 방향으로 진행하는 빛의 위상차가 존재하지 않는 빛의 진행방향인 광축이 면내방향으로 존재하는 경우는 A 플레이트; 2) 광축이 면의 수직방향으로 존재하는 경우는 C 플레이트; 및 3) 광축이 두 개 존재할 때는 B 플레이트라고 한다. 이를 더 구체적으로 구분하면 다음과 같다.
(1) Nz = -∞ : +C 플레이트(POSITIVE C PLATE), nz > nx = ny
(2) Nz < 0 : +B 플레이트(POSITIVE B PLATE), nz > nx > ny
(3) Nz = 0 : -A 플레이트(NEGATIVE A PLATE), nx = nz > ny
(4) 0 < Nz < 1 : Z축 배향 필름, nx > nz > ny
(5) Nz = 1 : +A 플레이트(POSITIVE A PLATE), nx > ny = nz
(6) 1 < Nz : -B 플레이트(NEGATIVE B PLATE), nx > ny > nz
(7) Nz = ∞ : -C 플레이트(NEGATIVE C PLATE), nx = ny > nz
그러나, 상기와 같은 정의는 이론적인 것으로서, 상기 정의에 완벽하게 일치하는 A 플레이트, B 플레이트 및 C 플레이트를 만드는 것은 실제적으로는 매우 어렵다. 따라서, 통상적으로는 필요에 따라 상기 정의를 크게 벗어나지 않는 범위 내에서 굴절율비, 정면 위상차 등의 값을 일정한 범위로 설정하여 구분한다.
이러한 측면에서, 본 발명에 있어서는 굴절율비(Nz)가 -6 이하인 경우도 +C 플레이트로 판단하도록 한다.
본 발명의 한 양태에 따른 적층체에 포함되는 +C 플레이트층(202)은 후술할 +A 플레이트층(201)과 함께 사용되는데, 이로써 +A 플레이트층(201)만 사용할 경우 발생할 수 있는 경사 방향(화면의 시인측 정면 방향의 상하좌우에서 바라본 방향)에서의 반사율 특성 저하를 개선함으로써 반사 색감을 향상시켜 화질을 개선시키는 이점이 있다.
상기 +C 플레이트층(202)은 고분자 필름을 적절한 방법으로 배향시킴으로써 제조되거나, 중합성 콜레스테릭 액정 화합물을 기판의 일면에 도공하고 일정한 방향으로 배향시킨 후 경화시켜 제조될 수 있는데, 상기 중합성 콜레스테릭 액정 화합물을 사용하는 경우에는 기판으로서 제로(zero)위상차 필름을 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서, 제로위상차 필름이란 광이 투과해도 실질적인 위상차가 발생하지 않는 필름을 지칭한다.
상기 +C 플레이트층(202)은 이상적으로는 굴절율비(Nz)가 음의 무한대인 경우를 의미하지만, 전술한 바와 같이 실질적으로 -6 이하인 경우를 포함할 수 있다. 또한, 편광판 전체의 굴절율은 0.1 내지 0.8일 수 있는데, 그에 따라 +C 플레이트층(202)의 두께 방향 위상차값(Rth) 및 정면 위상차값(Ro)도 다양한 범위를 가질 수 있다. 구체적으로, 두께 방향 위상차값(Rth)이 -190 내지 -10nm일 수 있다. 상기 +C 플레이트층(202)의 굴절율비가 -6을 초과하거나, 두께 방향 위상차값이 상기 범위를 벗어날 경우, 반사 색감의 개선 효과가 미미할 수 있다. 또한, 정면 위상차값(Ro)은 이상적으로는 0nm이어야 하나, 실질적으로 0nm로 볼 수 있는 범위까지 본 발명에 포함된다. 구체적으로, 정면 위상차값(Ro)의 범위는 -1 내지 1nm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 같이 편광판 전체 굴절율의 범위를 상기와 같이 만족할 경우, 반사 방지 효과 및 반사 색감을 극대화할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
상기 +A 플레이트층(201)은 편광판에 적용 시, 반사광을 방지하는 역할을 한다.
상기 +A 플레이트층(201)의 일 예로써 λ/4 위상차층을 들 수 있는데, 이는 고분자 필름을 단축 방향으로, 양축 방향으로 또는 기타 적절한 방법으로 배향시킴으로써 얻을 수 있다.
상기 고분자 필름을 구성하는 고분자 화합물의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 화상표시장치에 사용되기 적합하도록 투명도가 높은 고분자 화합물을 사용하는 것이 바람직하며, 구체적으로 폴리카보네이트계 화합물, 폴리에스테르계 화합물, 폴리술폰계 화합물, 폴리에테르 술폰계 화합물, 폴리스티렌계 화합물, 폴리올레핀계 화합물, 폴리비닐알코올계 화합물, 셀룰로오즈아세테이트계 화합물, 폴리메틸메타크릴레이트계 화합물, 염화폴리비닐계 화합물, 폴리아크릴레이트염화폴리비닐계 화합물, 폴리아미드염화폴리비닐계 화합물 등을 들 수 있다.
상기 λ/4 위상차층은 동일 반응계 중합에 의해 중합 가능한 네마틱 또는 스메틱 액정물질로 제조될 수 있으며, 바람직하게는 네마틱 액정 물질로 제조되는 것이 바람직하다. 구체적인 예시로는, 중합 가능한 액정 물질을 기판 위에 코팅하고 평면 배향으로 배향시키고 계속해서 열 또는 자외선에 노출시켜 중합시켜 제조될 수 있다.
상기 λ/4 위상차층은 필요에 따라 다양한 파장분산특성을 가질 수 있다. 구체적으로, 역파장분산성, 플랫파장분산성, 정파장분산성을 가질 수 있다.
상기 λ/4 위상차층이 역파장분산성을 갖는 경우에는 예를 들면, Ro(450nm)/Ro(550nm) 값이 0.7 이상 내지 0.99 미만일 수 있다.
상기 λ/4 위상차층이 플랫파장분산성을 갖는 경우에는 예를 들면, Ro(450nm)/Ro(550nm) 값이 0.99 이상 내지 1.01 미만일 수 있다.
상기 λ/4 위상차층이 정파장분산성을 갖는 경우에는 예를 들면, Ro(450nm)/Ro(550nm) 값이 1.01 이상 내지 2 이하일 수 있다.
상기 λ/4 위상차층의 파장분산특성에 따라 이를 포함하는 편광판의 반사 방지 효과 및 반사 색감을 극대화할 수 있는 전체 굴절율비의 범위가 달라질 수 있으며, 상기 편광판의 굴절율비는 구체적으로 0.1 내지 0.8일 수 있다. 구체적으로, 상기 λ/4 위상차층의 두께 방향 위상차값(Rth)은 40 내지 180nm일 수 있으며, 정면 위상차값(Ro)은 110 내지 180nm일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, +A 플레이트층(201)은 역파장분산성을 갖는 λ/4 위상차층일 수 있으며, 상기 역파장분산성을 갖는 λ/4 위상차층을 사용할 경우 전파장에 대한 원편광판 역할이 우수하여 블랙에 가까운 반사색감을 구현할 수 있는 이점이 있다.
상기 점착제층(300)은 상기 적층체 및 후술할 편광판의 각 구성층간의 점착을 위해 사용된다. 이 때, 상기 점착제층(300)의 구성성분은 점착제로만 한정되지 않으며, 접착제 또한 사용 가능하다.
상기 점착제는 일 예로써, (메트)아크릴산에스테르를 주성분으로 하고, 관능기를 갖는 (메트)아크릴 단량체를 포함하는 아크릴계 단량체 혼합물을 중합 개시제의 존재 하에 라디칼 중합함으로써 얻어지고, 유리 전이 온도(Tg)가 0℃ 이하인 아크릴계 수지와 가교제를 포함하는 아크릴계 점착제를 사용할 수 있다.
상기 접착제는 일 예로써, 접착성분을 물에 용해 또는 분산시킨 수계접착제, 및 활성 에너지선 조사를 받아서 경화하는 조성물(이하, 활성 에너지선 경화형 접착제라 하는 경우가 있음)을 들 수 있다.
상기 수계접착제는 주성분으로서 폴리비닐알코올계 수지 또는 우레탄 수지를 포함하고, 접착성을 향상시키기 위해서 이소시아네이트계 화합물이나 에폭시 화합물 등의 가교제 또는 경화성 화합물을 포함하는 조성물 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 점착제층(300)은 자외선 경화형 접착제층일 수 있다. 상기 적층체가 자외선 경화형 접착제층을 포함할 경우 접착제 도포 후 경화 시 자외선만을 이용하여 빠르게 경화시킬 수 있어, 수분을 증발시켜야 하는 건조 공정을 필요로 하는 수계접착제의 공정보다 공정 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
건조 후의 점착제층의 두께는 통상 0.001 내지 5 ㎛이며, 구체적으로는 0.01 내지 2 ㎛, 보다 구체적으로는 0.01 내지 1 ㎛일 수 있다. 상기 점착제층의 두께가 상기 범위 미만일 경우 점착제층의 점착력이 불충분할 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우 이를 포함하는 적층체 또는 편광판의 두께가 증가됨으로써 박형화가 어려운 문제가 발생할 수 있다.
이 외 점착제 및 접착제에 대한 구체적인 내용은 대한민국 공개특허 2015-0029562호에 상세하게 기재되어 있으며, 본 발명의 점착제는 상기 공개특허 내 기재된 점착제를 참고하여도 무방하다.
또한, 본 발명의 한 실시형태에 따르면, 상기 적층체(600)는 상기 +C 플레이트층(202)의 하부면과 +A 플레이트층(201)의 상부면에 각각 기재(100)가 형성될 수 있다.
상기 기재(100)는 각각 +C 플레이트층 또는 +A 플레이트층을 보호하기 위한 것이며, 이를 포함하는 적층체를 이용하여 편광판을 제작할 때 각각 박리될 수 있다.
상기 기재(100)는 투명 기재일 수 있으나, 특별히 제한되지 않는다.
상기 투명 기재는 예를 들면, 광, 특히 가시광을 투과할 수 있는 투명성을 갖는 기재이며, 파장 380 내지 780nm에서의 광 투과율이 80％ 이상인 것일 수 있다.
이 외 상기 기재(100)의 구성은 대한민국 공개특허 2015-0029562호에 상세히 기재되어 있으며, 본 발명의 기재(100)의 구성은 상기 공개특허 내 기재된 기재의 구성을 참고하여도 무방하다.
상기 적층체(600)는 예를 들어, 하기와 같은 방법으로 제작될 수 있다. 본 발명에서 사용되는 제1, 제2 등의 용어는 설명의 편의를 위한 것으로 이들은 반드시 서로 다른 성분의 구성물질을 사용한다는 의미로 사용되는 것은 아니며, 이들은 서로 동일한 성분의 구성물질을 사용하는 것일 수 있다.
도 2의 (a1)과 같이 제1기재(101)의 일면 상에 +A 플레이트층(201)이 위치한 접합체, (a2)와 같이 제2기재(102)의 일면 상에 +C 플레이트층(202)이 위치한 접합체, (a3)와 같이 이형필름(500)의 일면 상에 점착제층(300)을 점착시킨 접합체를 각각 준비한다. (A1)과 같이 상기 (a1)에서 준비된 접합체의 +A 플레이트층(201)과 상기 (a3)에서 준비된 접합체의 점착제층(300)을 접합시켜 접합체를 형성한다. (A2)와 같이 상기 (A1)에서 형성된 접합체의 이형필름(500)을 박리시켜 드러난 점착제층(300) 상에 상기 (a2)에서 준비된 접합체의 +C 플레이트층(202)을 접합시켜 적층체(600)를 제작할 수 있다(도 2 참조).
본 발명의 다른 양태는 제2이형필름(502); 상기 제2이형필름(502) 상에 형성된 제2점착제층(302); 상기 제2점착제층(302) 상에 형성된 상기 적층체(600); 상기 적층체(600) 상에 형성된 제1점착제층(301); 및 상기 제1점착제층(301) 상에 형성된 편광자(400)를 포함한다(도 3 참조).
상기 이형필름(500)은 당 업계에서 통상적으로 사용되는 필름이라면 그 종류가 특별히 제한되지 않으며, 구체적인 예로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리-1-부텐, 폴리-4-메틸-1-펜텐, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 등의 폴리올레핀계 필름; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름; 폴리아크릴레이트계 필름; 폴리스티렌계 필름; 나일론6, 부분 방향족 폴리아미드 등의 폴리아미드계 필름; 폴리염화비닐필름; 폴리염화비닐리덴필름; 또는 폴리카보네이트 필름 등이 사용될 수 있다. 또한, 이들은 실리콘계, 불소계, 실리카 분말 등과 같은 이형제로 적절히 이형 처리하여 사용될 수 있다.
상기 편광자(400)는 자연광을 직선 편광으로 변화시키기 위한 소자로서 통상, 폴리비닐알코올계수지 필름을 1축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계수지 필름을 2색성 색소로 염색함으로써 그 2색성 색소를 흡착시키는 공정, 2색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐서 제조되거나, 흡수 이방성을 갖는 색소를 도포하여 제조될 수 있으며, 적어도 일 면에 접착층을 개재하여 투명 보호필름을 접합하여 사용될 수도 있다.
상기 흡수 이방성을 갖는 색소를 도포하여 제조되는 편광자(400)로서는 액정성을 갖는 2색성 색소를 포함하는 조성물, 또는 2색성 색소와 중합성 액정화합물을 포함하는 조성물을 도포하여 얻어지는 편광자(400) 등을 들 수 있다.
상기 흡수 이방성을 갖는 색소를 도포한 편광자(400)는 20㎛ 이하일 수 있으며, 구체적으로 5㎛ 이하일 수 있고, 보다 구체적으로 0.5 내지 3㎛일 수 있다. 상기 흡수 이방성을 갖는 색소를 도포한 편광자(400)의 두께가 상기 범위 미만일 경우, 가공성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
상기 흡수 이방성을 갖는 색소를 도포한 편광자(400)로서는 구체적으로, 일본특허공개 제2012-33249호 공보 등에 기재된 필름을 들 수 있다.
이 외 편광자(400)에 대한 구체적인 내용은 대한민국 공개특허 2015-0029562호에 상세하게 기재되어 있으며, 본 발명의 편광자(400)는 상기 공개특허 내 기재된 편광자를 참고하여도 무방하다.
상기 편광판이 상술한 구성을 모두 포함할 경우, 편광판을 화상표시장치에 적용 시 화면의 정면방향에서뿐만 아니라 경사방향에서도 반사 방지 특성이 우수한 효과가 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따른 편광판의 제조방법은 a) +C 플레이트층(202); 상기 +C 플레이트층(202) 상에 형성된 점착제층(300); 및 상기 점착제층(300) 상에 형성된 +A 플레이트층(201)을 포함하되, 상기 +C 플레이트층(202)의 하부면과 +A 플레이트층(201)의 상부면에는 각각 기재가 형성된 적층체를 준비하는 단계; b) 상기 +A 플레이트층(201)의 상부면에 형성된 제1기재(101)를 박리하고, 상기 면에 제1점착제층(301)이 형성된 편광자(400)를 접합하되, 상기 제1점착제층(301)이 +A 플레이트층(201)과 편광자(400) 사이에 위치하도록 접합하는 단계; 및 c) 상기 +C 플레이트층(202)의 하부면에 형성된 제2기재(102)를 박리하고, 상기 면에 제2점착제층(302)이 형성된 제2이형필름(502)을 접합하되, 상기 제2점착제층(302)이 +C 플레이트층(202)과 제2이형필름(502) 사이에 위치하도록 접합하는 단계;를 포함한다(도 3 참조).
상기 과정의 일 예를 도 3을 참고하여 보다 구체적으로 설명하면, 도 3의 (b1)과 같이 제1이형필름(501)의 일 면 상에 제1점착제층(301)을 위치시킨 접합체 및 (b2)와 같이 제2이형필름(502)의 일 면 상에 제2점착제층(302)을 위치시킨 접합체를 각각 준비한다. 도 3의 (B1)과 같이 편광자(400)의 일 면 상에 상기 (b1)에서 준비한 접합체의 제1점착제층(301)을 접합시켜 접합체를 형성시킨다. (B2)와 같이 상기 (B1)의 접합체의 제1이형필름(501)을 박리하여 드러난 제1점착제층(301) 상에 사전 제작된 적층체의 제1기재(101)를 박리하여 드러난 +A 플레이트층(201)을 접합시켜 접합체를 형성시킨다. (B3)과 같이 상기 (B2)에서 형성된 접합체의 제2기재(102)를 박리시켜 드러난 +C 플레이트층(202)과 상기 (b2)에서 준비한 접합체의 제2점착제층(302)을 접합하여 편광판을 제작할 수 있다.
이 때, 상기 적층체(600)에서 제1기재(101)와 +A 플레이트층(201)간의 박리력은 상기 제2기재(102)와 +C 플레이트층(202)간의 박리력 보다 낮을 수 있다. 상기와 같은 박리력의 상대적인 차이로 인해 도 3의 (B2)와 같이 상기 적층체(600)의 +A 플레이트층(201)과 제1점착제층(301)의 점착을 위해 상기 +A 플레이트층(201)상에 위치한 제1기재(101)를 박리할 때, 제1기재(101)와 +A 플레이트층(201)의 박리력이 제2기재(102)와 +C 플레이트층(202)의 박리력보다 낮음으로써 박리가 보다 용이한 효과를 기대할 수 있다. 구체적으로, 상기 적층체(600)에 포함되는 제1기재(101)와 +A 플레이트층(201)간의 박리력은 0.02 내지 0.08N/25mm일 수 있으며, 상기 제2기재(102)와 +C 플레이트층(202)간의 박리력은 0.06 내지 0.13N/25mm일 수 있다. 또한, 상기 제1기재(102)와 +A 플레이트층(201)간의 박리력과 상기 제2기재(102)와 +C 플레이트층(202)간의 박리력의 차이가 0.02N/25mm 이상일 수 있는데, 상기 박리력의 차이가 상기 범위 미만일 경우 박리력의 차이가 미미하여 우선박리가 제대로 실행되지 않을 수 있기 때문이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 한 양태에 따른 적층체(600)를 사전 제작하여 편광판을 제작할 경우, 상기 적층체(600)를 별도로 사전제작 함으로써 편광판의 제조 공정시간을 감축시켜 이로 인한 편광판의 생산 효율을 증대시킬 수 있고, 상대적으로 단가가 높은 편광자(400)가 상기 권출권취장치에 투입됨으로써 발생하는 원재료의 손실을 감소시킴으로써 제조공정 단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다. 이하의 실시예 및 비교예에서 함량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
제조예
제조예 1: 편광자의 제조
평균 중합도가 2,400, 비누화도 99.9몰% 이상인 두께 75㎛의 폴리비닐알콜 필름(VF-PS, KURARAY 사)을 습식으로 6배 1축 연신하고, 긴장 상태를 유지한 채로 60℃의 물(탈이온수)에 1분 동안 침지한 후, 요오드 : 요오드화칼륨 : 물의 중량비가 0.013 : 5 : 100인 55℃의 수용액에 300초 동안 침지하였다. 그 후, 10℃의 물로 5초 동안 세정한 후 45℃에서 4분간 건조하여 폴리비닐알콜 수지에 요오드가 흡착 배향된 편광자를 제조하였다.
제조예 2: 적층체의 제조
100㎛ 두께의 제1기재(101)(PET 필름, 도레이(주) 제조)의 일 면 상에 +A 플레이트층으로서, 2㎛ 두께의 λ/4 위상차층(201)(DNP(주) 제조)이 위치한 접합체 100㎛ 두께의 제2기재(102)(PET 필름, 도레이(주) 제조)의 일면 상에 1㎛ 두께의 +C 플레이트층(202)(DNP(주) 제조)이 위치한 접합체를 각각 준비하였다.
상기 준비된 제1기재(101) 상에 위치한 λ/4 위상차층(201) 상에 점착제층(300)을 조성하기 위한 자외선 경화형 접착제를 도포하고 상기 준비된 제2기재(102) 상에 위치한 +C 플레이트층(202)을 접착시킨 후 자외선(UV)를 조사하여 적층체(600)를 제조하였으며, 상기 과정은 도 2에 기재하였다.
상기 자외선 경화형 접착제는 카치온 중합개시제를 포함하는 에폭시수지 조성물(「KR시리즈」, ADEKA사 제품, 점도: 44ｍ Pa?Es)를 사용하였다.
실시예
38㎛ 두께의 제1이형필름(501)(린텍(주) 제조)의 일 면 상에 제1점착제(아크릴계 점착제, 린텍(주) 제조)를 도포하여 5㎛ 두께의 제1점착제층(301)을 형성시킨 접합체와 38㎛ 두께의 제2이형필름(502)(린텍(주) 제조)의 일 면 상에 제2점착제(아크릴계 점착제, 린텍(주) 제조)를 도포하여 25㎛ 두께의 제2점착제층(302)을 형성시킨 접합체를 각각 준비하였다.
상기 제조예 1에서 제조된 편광자(400)의 일 면 상에 상기 제1이형필름(501) 상에 위치한 제1점착제층(301)을 접합시켜 접합체를 만들고, 상기 제1점착제층(301)의 일 면에 위치한 제1이형필름(501)을 박리한 후 드러나는 제1점착제층(301)에 상기 제조예 2에서 제조한 적층제(600)의 제1기재(101)를 박리하여 드러난 λ/4 위상차층(201)과 접합하여 접합체를 형성하였다. 상기 접합체의 제2기재(102)를 박리하여 드러난 +C 플레이트층(202)에 상기 제2이형필름(502) 상에 위치한 제2점착제층(302)을 접합하여 편광판을 제작하였다. 상기 과정은 도 3에 나타내었다.
비교예
80㎛ 두께의 제1기재(101)(트리아세틸셀룰로오스 필름, 후지 필름(주) 제조)의 일 면 상에 2㎛ 두께의 λ/4 위상차층(201)(후지 필름(주) 제조)이 위치한 접합체, 80㎛ 두께의 제2기재(102)(트리아세틸셀룰로오스 필름, 후지 필름(주) 제조)의 일면 상에 1㎛ 두께의 λ/2 위상차층(203)(후지 필름(주) 제조)이 위치한 접합체, 38㎛ 두께의 제1이형필름(501)(린텍(주) 제조)의 일 면 상에 제1점착제(아크릴계 점착제, 린텍(주) 제조)를 도포하여 5㎛ 두께의 제1점착제층(301)을 형성시킨 접합체, 38㎛ 두께의 제2이형필름(502)(린텍(주) 제조)의 일 면 상에 제2점착제(아크릴계 점착제, 린텍(주) 제조)를 도포하여 25㎛ 두께의 제2점착제층(302)을 형성시킨 접합체 및 38㎛ 두께의 제3이형필름(503)(린텍(주) 제조)의 일 면 상에 제3점착제(아크릴계 점착제, 린텍(주) 제조)를 도포하여 25㎛ 두께의 제3점착제층(303)을 형성시킨 접합체를 각각 준비하였다.
상기 제조예 1에서 제조된 편광자(400)의 일 면 상에 상기 제1점착제층(301)을 접합하여 접합체를 형성시키고, 상기 접합체의 제1이형필름(501)을 박리한 후 드러나는 제1점착제층(301)에 상기 λ/2 위상차층(203)을 접합시킨다. 상기 제2기재(102)를 박리한 후 드러나는 λ/2 위상차층(203)의 일 면 상에 상기 제2점착제층(302)을 접합하여 접합체를 형성시킨다. 상기 제2이형필름(502)을 박리한 후 드러나는 제2점착제층(302)의 일 면 상에 λ/4 위상차층(201)을 접합시키고, 상기 제1기재(101)를 박리한 후 드러나는 λ/4 위상차층(201)의 일 면 상에 상기 제3점착제층(303)을 접합하여 편광판을 제작하였으며, 상기 과정은 도 4에 나타내었다.
실험예
실험예 1: 제조공정 시간 비교실험
상기 실시예 및 비교예에서 편광판을 제작하는 데 걸리는 시간을 측정하여 비교하였다. 본 실험은 총 길이 2500m의 편광자를 3구역으로 분할(1000m, 1000m, 500m)하여 편광판을 제작하는 방법(실험예 1-1) 및 총 길이 2500m의 편광자를 각 500m씩 5구역으로 분할하여 편광판을 제작하는 방법(실험예 1 내지 2) 총 2가지 방법으로 진행되었다.
이 때, 적어도 하나의 필름이 권취된 롤과 또 하나의 적어도 하나의 필름이권취된 롤을 서로 접합하여, 새로운 하나의 적층된 구조를 갖는 롤을 제작하는 작업(이하 RW 공정)을 실시하였다. 이 때 측정시간은 RW 공정단계 및 한 회의 RW 공정이 끝난 후 각 재료의 롤(roll) 교체 시 걸리는 시간을 각각 측정하여 합산 하였으며, 상기 RW 공정이란 각각 적어도 하나 이상의 필름이 권취된 두 롤을 서로 접합하여 새로운 적층 구조를 갖는 롤을 형성하는 공정을 의미한다.
상기 비교예 및 실시예에서 진행되는 RW 공정단계의 구체적인 구성은 하기와 같으며, 그 결과는 하기 표 1에 기재하였다.
실시예의 RW 공정단계
1회: 제1이형필름 상의 제1점착제층을 편광자의 일면 상에 접합하여 접합체를 제작하는 공정(도 3의 (B1))
2회: 사전 제작된 제조예 2의 적층체에서 제1기재를 박리한 뒤 상기 1회의 공정에서 제작된 제1점착제층에 접합하는 공정(도 3의 (B2))
3회: 상기 2회의 공정에서 제작된 접합체의 제2기재를 박리한 뒤 제3이형필름 상의 제3점착제층과 접합하는 공정(도 3의 (B3))
비교예의 RW 공정 단계
1회: 제1이형필름 상의 제1점착제층을 편광자의 일면에 접합하여 접합체를 제작하는 공정(도 4의 (C1))
2회: 상기 1회의 공정에서 제작된 접합체의 제1이형필름을 박리한 뒤 제2기재 상의 λ/2 위상차층을 접합하는 공정(도 4의 (C2))
3회: 상기 2회의 공정에서 제작된 접합체의 제2기재를 박리한 뒤 제2이형필름 상의 제2점착제층과 접합하는 공정(도 4의 (C3))
4회: 상기 3회의 공정에서 제작된 접합체의 제2이형필름을 박리한 뒤 제1기재 상의 λ/4 위상차층을 접합하는 공정(도 4의 (C4))
5회: 상기 4회의 공정에서 제작된 접합체의 제1기재를 박리한 뒤 제3이형필름 상의 제3점착제층을 접합하는 공정(도 4의 (C5))
실험예 1-1
편광자 길이(m) 1000 1000 500 합계
실시예 롤 교체(시간) 3 3 3 21.5
접합(시간) 5 5 2.5
비교예 롤 교체(시간) 5 5 5 35.8
접합(시간) 8.3 8.3 4.2
실험예 1-2
편광자 길이(m) 500 500 500 500 500 합계
실시예 롤 교체(시간) 3 3 3 3 3 27.5
접합(시간) 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
비교예 롤 교체(시간) 5 5 5 5 5 46
접합(시간) 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2
상기 표 1을 참고하면, 본 발명의 적층체를 사전 제작하여 편광판을 만드는 경우(실시예), 종래의 방법으로 편광판을 만드는 경우(비교예)보다 편광판 제조공정 시간이 감축되는 것을 확인할 수 있다.
100: 기재
101: 제1기재
102: 제2기재
201: +A 플레이트층(λ/4 위상차층)
202: +C 플레이트층
203: λ/2 위상차층
300: 점착제층
301: 제1점착제층
302: 제2점착제층
303: 제3점착제층
400: 편광자
500: 이형필름
501: 제1이형필름
502: 제2이형필름
503: 제3이형필름
600: 적층체

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. a) +C 플레이트층; 상기 +C 플레이트층 상에 형성된 점착제층; 및 상기 점착제층 상에 형성된 +A플레이트층을 포함하되, 상기 +C 플레이트층의 하부면과 +A 플레이트층의 상부면에는 각각 기재가 형성된 적층체를 준비하는 단계;
    b) 상기 +A 플레이트층의 상부면에 형성된 제1기재를 박리하고, 상기 +A 플레이트층의 상부면에 제1점착제층이 형성된 편광자를 접합하되, 상기 제1점착제층이 +A 플레이트층과 편광자 사이에 위치하도록 접합하는 단계; 및
    c) 상기 +C 플레이트층의 하부면에 형성된 제2기재를 박리하고, 상기 +C 플레이트층의 하부면에 제2점착제층이 형성된 제2이형필름을 접합하되, 상기 제2점착제층이 +C 플레이트층과 제2이형필름 사이에 위치하도록 접합하는 단계;를 포함하고, 상기 제1기재와 +A 플레이트층 간의 박리력이 상기 제2기재와 +C 플레이트층 간의 박리력보다 낮으며, 상기 두 박리력의 차이가 0.02N/25mm 이상인 것을 특징으로 하는 편광판의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적층체 내에 포함되는 점착제층은 자외선 경화형 접착제층인 편광판의 제조방법.
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