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KR102024733B1 - 편광판의 제조 방법 - Google Patents

편광판의 제조 방법 Download PDF

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Publication number
KR102024733B1
KR102024733B1 KR1020130075577A KR20130075577A KR102024733B1 KR 102024733 B1 KR102024733 B1 KR 102024733B1 KR 1020130075577 A KR1020130075577 A KR 1020130075577A KR 20130075577 A KR20130075577 A KR 20130075577A KR 102024733 B1 KR102024733 B1 KR 102024733B1
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KR
South Korea
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film
polarizer
polarizing plate
acrylate
treatment
Prior art date
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KR1020130075577A
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조천희
김대철
유현선
Original Assignee
동우 화인켐 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 편광판의 돌출 시인 부위의 보정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이온성 이물이 존재하는 편광자의 일면에 극성 개선제를 포함하는 광경화성 수지 조성물을 도공하여 편광자 표면의 이온성 이물을 제거하는 단계를 포함함으로써, 이형필름 상의 특정 부위가 돌출된 것으로 시인되는 것을 보정하여, 양품인 편광판이 불량으로 판별되는 것을 줄일 수 있으므로, 공정 효율을 현저히 개선할 수 있는, 편광판의 돌출 시인 부위의 보정 방법에 관한 것이다.

Description

편광판의 제조 방법 {METHOD OF MANUFACTURING POLARIZING PLATE}
본 발명은 편광판의 돌출 시인 부위의 보정 방법에 관한 것이다.
액정표시장치(LCD), 플라즈마표시장치(PDP) 등과 같은 각종 화상표시장치의 발전과 함께, 고휘도의 색재현성이 우수한 이미지를 제공하기 위하여 높은 편광도 및 투과율을 가진 편광판을 제공하기 위한 연구가 진행되어 왔다. 일반적으로 편광판은 이색성 염료 또는 요오드 등으로 염색된 폴리비닐알콜계 (Polyvinyl alcohol, PVA) 편광자와 상기 편광자의 양면을 보호하기 위한, 셀룰로오스(Triacetyl cellulose, TAC)계 보호필름이 적층된 기본 구조를 가지고 있고, 표시 장치에 따라서 상기 보호필름 상에 위상차판, 시야각 보상막, 휘도향상막 등이 추가적으로 적층될 수 있다.
이러한 편광판에 적용되는 편광자는 제조 공정 중 편광자 표면의 이온성 물질이 완전히 수세되지 않아, 그 표면에 이온성 이물이 잔존할 수 있는데, 이는 제품의 성능에는 특별한 영향을 주지 않는다.
다만, 편광판은 디스플레이 패널부에 접합되므로, 최종제품은 패널부에 접합되는 보호필름측에 점착층 및 이형필름이 적층된 구조를 가지고, 이러한 상태로 불량 판별 검사를 하게 되는데, 표면에 이온성 이물이 존재하는 편광자를 포함한 편광판은 이형필름 측에서 시인시 이온성 이물이 존재하는 부위에 대응되는 부위의 이형필름이 돌출된 것으로 시인되어 제품의 성능에는 문제가 없어도 불량으로 판별되는 문제가 있다.
한국공개특허 제2012-122300호에는 색차 분석을 이용한 편광판 얼룩 자동 검사방법이 개시되어 있다.
한국공개특허 제2012-122300호
본 발명은 편광판의 돌출 시인 부위의 보정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 이온성 이물이 존재하는 편광자의 일면에 극성 개선제를 포함하는 광경화성 수지 조성물을 도공하여 편광자 표면의 이온성 이물을 제거하는 단계를 포함하는, 편광판의 돌출 시인 부위의 보정 방법.
2. 위 1에 있어서, 상기 이온성 이물은 편광자 제조 공정 중 수세되지 않고 편광자 표면에 남아 있는 것인, 방법.
3. 위 1에 있어서, 상기 편광자는 폴리비닐알코올 필름, 탈수처리된 폴리비닐알코올 필름, 탈염산 처리된 폴리비닐알코올 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 필름, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름, 셀룰로오스 필름 또는 이들의 부분적으로 검화된 필름인, 방법.
4. 위 1에 있어서, 상기 극성 개선제는 물 또는 알코올인, 방법.
5. 위 1에 있어서, 상기 극성 개선제는 조성물 100중량부에 대하여 0.5 내지 10중량부로 포함되는, 방법.
6. 위 1에 있어서, 상기 광경화성 수지 조성물이 도공된 편광자를 편광자, 광경화성 수지층, 보호필름의 순으로 적층하는 단계; 및 상기 광경화성 수지층을 경화시켜 편광자와 보호필름을 접합하는 단계를 더 포함하는, 방법.
7. 위 6에 있어서, 상기 보호필름은 폴리에스테르계 필름, 셀룰로오스계 필름, 폴리카보네이트계 필름, 아크릴계 필름, 스티렌계 필름, 폴리올레핀계 필름, 염화비닐계 필름, 폴리아미드계 필름, 이미드계 필름, 술폰계 필름, 폴리에테르케톤계 필름, 황화 폴리페닐렌계 필름, 비닐알코올계 필름, 염화비닐리덴계 필름, 비닐부티랄계 필름, 알릴레이트계 필름, 폴리옥시메틸렌계 필름, 우레탄계 필름, 에폭시계 필름 또는 실리콘계 필름인, 방법.
8. 위 6에 있어서, 상기 보호필름은 편광자와 접합되는 면에 프라이머 처리, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 알칼리 처리(비누화 처리) 및 저압 UV처리로 이루어진 군에서 선택된 접합 용이 처리가 수행된 것인, 방법.
본 발명은 이형필름 상의 특정 부위가 돌출된 것으로 시인되는 것을 보정하여, 양품인 편광판이 불량으로 판별되는 것을 줄일 수 있으므로, 공정 효율을 현저히 개선시킨다.
도 1은 편광판의 보호필름과 편광자의 계면에 존재하는 이온성 이물을 확인할 수 있는 사진이다.
도 2는 실시예 1에서 제조된 편광판의 이형필름의 돌출 시인 부위 존재 여부를 나타내는 사진이다.
도 3은 비교예 1에서 제조된 편광판의 이형필름의 돌출 시인 부위 존재 여부를 나타내는 사진이다.
본 발명은 이온성 이물이 존재하는 편광자의 일면에 극성 개선제를 포함하는 광경화성 수지 조성물을 도공하여 편광자 표면의 이온성 이물을 제거하는 단계를 포함함으로써, 이형필름 상의 특정 부위가 돌출된 것으로 시인되는 것을 보정하여, 양품인 편광판이 불량으로 판별되는 것을 줄일 수 있으므로, 공정 효율을 현저히 개선할 수 있는, 편광판의 돌출 시인 부위의 보정 방법에 관한 것이다.
편광자는 통상적으로 팽윤, 염색, 가교, 연신, 수세, 건조 등의 단계를 거쳐 제조되는데, 수세 공정을 거쳐도 편광자 표면의 이온성 물질이 완전히 제거되지 않고 남게 되는 경우가 있다.
도 1은 이처럼 표면에 이온성 이물이 존재하는 편광자를 포함하는 편광판에서, 편광자와 보호필름의 계면의 이온성 이물을 확인할 수 있는 광학 현미경 사진이다.
이처럼 표면에 이온성 이물이 존재하는 편광자를 포함하는 편광판을 디스플레이 패널에 적용하여 사용할 때는 제품의 성능에 특별한 문제가 없다.
그러나, 편광판은 디스플레이 패널부에 점착되므로 최종 제품은 편광자, 보호필름, 점착층 및 이형필름의 순으로 적층된 구조를 갖는바, 이형필름까지 적층된 상태에서 불량 판별 검사를 수행하게 되는데, 표면에 이온성 이물이 존재하는 편광자를 포함한 편광판은 이형필름 측에서 시인시 이온성 이물이 존재하는 부위에 대응되는 부위의 이형필름이 돌출된 것으로 보여, 편광판이 불량으로 판별되는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 이온성 이물이 존재하는 편광자의 일면에 극성 개선제를 포함하는 광경화성 수지 조성물을 도공하여, 편광자 표면의 이온성 이물을 제거하도록 하였다. 이에 따라 양품인 편광판이 불량으로 판별되는 것을 억제할 수 있다.
이하 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 편광판의 돌출 시인 부위의 보정 방법은 이온성 이물이 존재하는 편광자의 일면에 극성 개선제를 포함하는 광경화성 수지 조성물을 도공하여 편광자 표면의 이온성 이물을 제거하도록 한다.
본 발명에서 돌출 시인 부위는 편광자, 보호필름, 점착층 및 이형필름의 순으로 적층된 구조를 갖는 편광판을 이형필름 측에서 시인시, 이형필름이 실제로 돌출되지는 않았으나 돌출된 것으로 보이는 부위를 말한다.
본 발명에 따른 편광자는 편광자 형성용 필름을 팽윤, 염색, 가교, 연신, 수세, 건조하는 등의 단계를 포함하는 공정에 따라 제조된 당 분야에서 통상적으로 사용되는 편광자일 수 있다.
편광자 형성용 필름은 이색성 물질, 즉 요오드에 의해 염색 가능한 필름이라면 그 종류가 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 폴리비닐알코올 필름, 탈수 처리된 폴리비닐알코올 필름, 탈염산 처리된 폴리비닐알코올 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 필름, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름, 셀룰로오스 필름, 이들의 부분적으로 검화된 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서 면내에서 편광도의 균일성을 강화하는 효과가 우수할 뿐만 아니라 요오드에 대한 염색 친화성이 우수하다는 점에서 폴리비닐알코올계 필름이 바람직하다.
편광자 형성용 필름의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 10 내지 150㎛일 수 있다.
팽윤 단계는 편광자 형성용 필름을 염색하기 이전에 팽윤용 수용액으로 채워진 팽윤조에 침지하여, 편광자 형성용 필름의 표면 상에 퇴적된 먼지나 블록킹방지제와 같은 불순물을 제거하고 편광자 형성용 필름을 팽윤시켜 연신 효율을 향상시키고 염색 불균일성도 방지하여 편광자의 물성을 향상시키기 위한 단계이다.
팽윤용 수용액으로는 통상 물(순수, 탈이온수)을 단독으로 사용할 수 있으며, 여기에 소량의 글리세린 또는 요오드화칼륨을 첨가하는 경우 고분자 필름의 팽윤과 함께 가공성도 향상시킬 수 있다.
글리세린 및 요오드화칼륨의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 팽윤용 수용액 총 중량 중 각각 5중량% 이하, 10중량% 이하일 수 있다.
팽윤조의 온도는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 20 내지 70℃일 수 있고, 바람직하게는 25 내지 55℃일 수 있다. 팽윤조의 온도가 20 내지 70℃인 경우에 이후에 연신 및 염색 효율이 우수하며, 과도한 팽윤에 의한 필름의 팽창을 방지할 수 있다.
팽윤 단계의 수행시간(팽윤조 침지 시간)은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 180초 이하일 수 있고, 바람직하게는 90초 이하일 수 있다. 침지시간이 180초 이하인 경우에 팽윤이 과도하여 포화 상태가 되는 것을 억제할 수 있어, 폴리비닐알코올계 필름의 연화로 인한 파단을 방지하고 염색단계에서 요오드의 흡착이 균일하게 되어 편광도를 향상시킬 수 있다.
팽윤 단계는 필요에 따라 수행되는 것으로서, 생략 가능하다.
염색 단계는 편광자 형성용 필름을 이색성 물질, 예를 들어 요오드를 포함하는 염색용 수용액으로 채워진 염색조에 침지시켜 편광자 형성용 필름에 요오드를 흡착시키는 단계이다.
염색용 수용액은 물, 수용성 유기용매 또는 이들의 혼합용매와 요오드를 포함할 수 있다. 요오드의 함량은 물 100중량부에 대하여 0.01 내지 1중량부일 수 있다.
염색용 수용액은 염색 효율의 개선을 위해 용해 보조제로서 요오드화물을 더 포함할 수 있다.
요오드화물의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트튬, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티타늄 등을 들 수 있으며, 물에 대한 용해도가 크다는 점에서 요오드화칼륨이 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
요오드화물의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 물 100중량부에 대하여 0.5 내지 20중량부일 수 있다.
이색성 물질로서 이색성 염료도 사용할 수 있으며, 이러한 경우에 이색성 염료는 물 100중량부에 대하여 1*10-4 내지 10중량부 포함될 수 있고, 바람직하게는 1*10-3 내지 1중량부 포함될 수 있다.
염색조의 온도는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 5 내지 45℃일 수 있고, 바람직하게는 10 내지 35℃일 수 있다.
염색조 내에서 편광자 형성용 필름의 침지시간은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 20초 내지 30분일 수 있고, 바람직하게는 2 내지 10분일 수 있다.
가교 단계는 물리적으로 흡착되어 있는 요오드 분자에 의한 염색성이 외부 환경에 의해 저하되지 않도록 염색된 편광자 형성용 필름을 가교용 수용액에 침지시켜 흡착된 요오드 분자를 고정시키는 단계이다. 이색성 염료는 내습 환경에서 용출되는 경우가 많지는 않으나, 요오드는 가교반응이 불안정한 경우 환경에 따라 요오드 분자가 용해 또는 승화되는 경우가 많아, 충분한 가교반응이 요구된다.
가교용 수용액은 용매인 물과 붕산, 붕산나트륨 등의 붕소 화합물을 포함하며, 물과 함께 상호 용해 가능한 유기용매를 더 포함할 수 있다.
붕소 화합물은 편광자 형성용 필름에 강직성을 부여하여 공정 중 주름 발생을 억제함으로써 취급성을 향상시키고, 요오드 배향을 형성하는 역할을 한다.
붕소 화합물의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 물 100중량부에 대하여 2 내지 15중량부일 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 12중량부일 수 있다.
가교용 수용액은 편광자 면내에서의 편광도의 균일성을 얻기 위하여 소량의 요오드화물을 더 포함할 수 있다.
요오드화물은 염색 단계에서 사용된 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.
요오드화물의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 물 100중량부에 대하여 0.1 내지 15중량부일 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 12중량부일 수 있다. 요오드화물의 함량이 물 100중량부에 대하여 0.1중량부 미만이면 필름내의 요오드 이온이 빠져 나와 투과율이 증가하고 편광자의 색상이 변하게 될 수 있고, 15중량부 초과이면 수용액 내의 요오드 이온이 필름으로 침투하여 투과율이 감소될 수 있다.
가교조의 온도는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 50℃ 이상, 바람직하게는 50 내지 85℃, 보다 바람직하게는 60 내지 80℃일 수 있다.
가교조에서의 편광자 형성용 필름의 침지시간은 60초 내지 1,200초, 바람직하게는 150 내지 600초, 보다 바람직하게는 200 내지 400초일 수 있다.
연신 단계의 순서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 염색 단계 이전, 이후 또는 가교 단계 이후에 수행될 수 있으며, 팽윤 단계, 염색 단계 및 가교 단계로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 단계와 동시에 수행될 수도 있다.
연신 단계의 연신비는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 누적 연신비가 4 내지 8배가 되도록 수행될 수 있다. 누적 연신비가 상기 범위 내인 경우 편광자의 내구성 개선 효과를 극대화 할 수 있다. 본 명세서에서 "누적 연신비"는 각 단계에서의 연신비의 곱의 값을 나타낸다.
수세 단계는 가교와 연신이 완료된 편광자 형성용 필름을 수세용 수용액으로 채워진 수세조에 침지시켜 이전 단계들에서 편광자 형성용 필름에 부착된 붕산과 같은 불필요한 잔류물을 제거하는 단계이다.
수세용 수용액은 물(탈이온수)일 수 있다.
수세조의 온도는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 5 내지 60℃일 수 있고, 바람직하게는 10 내지 40℃일 수 있다.
수세조에서의 편광자 형성용 필름의 침지 시간은 1 내지 120초일 수 있다.
수세 단계는 염색 단계, 가교 단계 또는 연신 단계와 같은 이전 단계들이 완료될 때마다 수행될 수도 있다. 또한, 1회 이상 반복될 수도 있으며, 그 반복 횟수는 특별히 제한되지 않는다.
건조 단계는 수세된 폴리비닐알코올계 필름을 건조시키고, 건조에 의한 네크인으로 염착된 요오드 분자의 배향을 보다 향상시켜 광학특성이 우수한 편광자를 얻는 단계이다.
건조 방법으로는 자연 건조, 에어 건조, 가열 건조, 원적외선 건조, 마이크로파 건조, 열풍 건조 등의 방법을 이용할 수 있다.
건조 온도는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 30 내지 100℃일 수 있고, 바람직하게는 50 내지 80℃일 수 있다.
건조 시간은 특별히 한정되지 않고 편광자가 충분히 건조될 수 있도록 적절히 수행될 수 있으며, 예를 들면 1 내지 10분, 바람직하게는 2 내지 10분 동안 수행될 수 있다.
상기 과정을 거쳐 제조된 편광자의 두께는 5 내지 40㎛일 수 있다.
본 발명에 따른 극성 개선제를 포함하는 광경화성 수지 조성물은 이온성 물질이 완전히 수세되지 않아, 이온성 이물이 존재하는 편광자의 일면에 도공된다. 그러한 경우에, 편광자 표면의 이온성 이물을 탈착시킴으로써 제거할 수 있고, 이에 따라 추후 이형 필름이 접합된 후 관찰되는 돌출되어 보이는 문제를 해결한다.
극성 개선제는 광경화성 수지 조성물의 극성을 개선시켜 편광자에 도공되었을 때, 편광자 표면에 존재하는 이온성 이물을 탈착시킬 수 있도록 한다.
본 발명의 광경화성 수지 조성물에 포함되는 극성 개선제는 조성물의 극성을 개선시켜 상기 역할을 할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 물, 알코올 등일 수 있으며, 극성 개선 효과를 극대화한다는 측면에서 바람직하게는 물일 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
알코올은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, t-부탄올, 이소프로판올, 에틸렌 글라이콜, 프로필렌 글라이콜, 글리세롤 등을 들 수 있다.
극성 개선제의 함량은 특별히 한정되지 않고 극성 개선 효과를 충분히 나타내면서 통상적으로 소수성인 광경화성 수지 조성물 내에서 상용성을 가질 수 있도록 적절히 선택될 수 있으며, 예를 들면 수지 조성물 100중량부에 대하여 0.5 내지 10중량부로 포함될 수 있다. 극성 젖음성 개선제의 함량이 0.5 내지 10중량부인 경우, 극성 개선 효과를 극대화 할 수 있고 상용성이 우수하다.
광경화성 수지 조성물은 광의 조사에 의해 경화되는 수지 조성물로서, 편광자 또는 보호필름과의 접착성이 우수하고 수지 조성물이며, 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함할 수 있다.
광중합성 화합물은 광 라디칼 중합성 화합물 또는 광 양이온 중합성 화합물일 수 있다.
광 라디칼 중합성 화합물로는 1 내지 6관능성 단량체를 들 수 있으며, 구체적으로 메틸(메타)아크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 2-도데실티오에틸메타크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소덱실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 테트라퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 아미노에틸(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 등의 1관능성 단량체; 1,3-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A-에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 인산디(메타)아크릴레이트, 비스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 디(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 알릴화 시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 디메틸올디시클로펜탄디아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 헥사히드로프탈산디아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸올프로판디아크릴레이트, 아다만탄디아크릴레이트 등의 2관능성 단량체; 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트트리(메타)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 글리세롤트리(메타)아크릴레이트 등의 3관능성 단량체; 디글리세린테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능성 단량체; 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능성 단량체; 및 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 6관능성 단량체 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 1 내지 3관능성 단량체가 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
광 양이온 중합성 화합물로는 비스페놀A형 에폭시 수지, 비스페놀F형 에폭시 수지 등의 비스페놀형 에폭시 수지; 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등의 노볼락형 에폭시 수지; 지방족 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 다관능성 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 글리시딜에테르형 에폭시 수지, 글리시딜에스테르형 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지; 수소화된 비스페놀A형 에폭시 수지 등의 알콜형 에폭시 수지; 브롬화 에폭시 수지 등의 할로겐화 에폭시 수지; 고무 변성 우레탄 수지, 우레탄 변성 에폭시 수지, 에폭시화 폴리부타디엔, 에폭시화 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 에폭시기 함유 폴리에스테르 수지, 에폭시기 함유 폴리우레탄 수지, 에폭시기 함유 아크릴 수지 등의 에폭시기 함유화합물; 페녹시메틸옥세탄, 3,3-비스(메톡시메틸)옥세탄, 3,3-비스(페녹시메틸)옥세탄, 3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄, 3-에틸-3-(2-에틸헥실옥시메틸)옥세탄, 3-에틸-3-{[3-(트리에톡시실릴)프로폭시]메틸}옥세탄, 페놀 노볼락 옥세탄, 1,4-비스{[(3-에틸3-옥세타닐)메톡시]메틸}벤젠 등의 옥세타닐기 함유 화합물 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
광중합 개시제는 경화 반응의 효율을 향상시키기 위한 것으로서, 아세토페논계, 벤조페논계, 티오크산톤계, 벤조인계, 벤조인알킬에테르계 등의 광 라디칼 중합 개시제; 방향족 디아조늄염, 방향족 술포늄염, 방향족 요오드알루미늄염, 벤조인술폰산에스테르 등을 들 수 있다. 또한, 광 양이온 중합 개시제로는 시판되고 있는 제품인 오푸토마-SP-151, 오푸토마-SP-170, 오푸토마-SP-171(아사히 전화공업사), 이가큐어-261(시바사), 씨에이드 SI-60L, UVI-6990(유니온 칼바이드사), BBI-1C3, MPI-103, TPS-103, DTS-103, NAT-103, NDS-103(미도리 화학사), CPI-110A(산 에프로사) 등을 들 수도 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
광중합 개시제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 광중합성 화합물 100중량부에 대하여 0.5 내지 10중량부로 포함될 수 있다. 함량이 상기 범위 내인 경우, 적정 경화 속도를 가지며, 우수한 내구성을 갖도록 한다.
광경화성 수지 조성물의 도공 방법은 특별히 한정되지 않고 당 분야에 공지된 방법이 사용될 수 있으며, 예를 들면 바 코터, 에어 나이프, 그라비아, 리버스 롤, 키스 롤, 스프레이, 블레이드, 다이 코터, 캐스팅, 스핀 코팅 등의 방법을 이용할 수 있다.
광경화성 수지 조성물의 도공 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 0.01 내지 10㎛, 바람직하게는 0.5 내지 5㎛로 도공될 수 있다.
광경화성 수지 조성물의 도공 이후에는 당 분야에 통상적으로 사용되는 보호필름과 접합함으로써 편광판을 제조할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 광경화성 수지 조성물이 도공된 편광자를 편광자, 광경화성 수지층 및 보호필름의 순으로 적층한다.
보호필름은 편광자의 일면 또는 양면에 적층될 수 있다.
보호필름으로는 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 필름이라면 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 필름; 폴리카보네이트계 필름; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 필름; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 필름; 시클로올레핀, 시클로올레핀 공중합체, 폴리노르보르넨, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 필름; 염화비닐계 필름; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 폴리아미드계 필름; 이미드계 필름; 술폰계 필름; 폴리에테르케톤계 필름; 황화 폴리페닐렌계 필름; 비닐알코올계 필름; 염화비닐리덴계 필름; 비닐부티랄계 필름; 알릴레이트계 필름; 폴리옥시메틸렌계 필름; 우레탄계 필름; 에폭시계 필름; 실리콘계 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히 알칼리 등에 의해 비누화(검화)된 표면을 가진 셀룰로오스계 필름이 편광특성 또는 내구성을 고려하면 바람직하다. 또한, 보호필름은 위상차 기능과 같은 광학 보상 기능을 겸비한 것일 수도 있다.
보호필름의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 10 내지 200㎛일 수 있고, 바람직하게는 10 내지 150㎛일 수 있다.
보호필름은 편광자와 접합되는 면에 접합력 향상을 위한 접합 용이 처리가 수행된 것일 수 있다.
접합 용이 처리는 편광자와 보호필름 간의 접합력을 향상시킬 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 프라이머 처리, 플라즈마 처리, 코로나 처리 등의 드라이 처리; 알칼리 처리(비누화 처리) 등의 화학 처리; 저압 UV처리 등을 들 수 있다.
이후에, 상기 광경화성 수지층을 경화시켜 편광자와 보호필름을 접합한다.
광경화성 수지층의 경화는 자외선 조사에 의해 수행되며, 그 조사 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 극초단파 수은등, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 메탈할라이드 램프 등을 이용하여 400㎚ 이하의 파장에서 발광 분포를 갖는 광원을 10 내지 5,000mJ/㎝의 적산 광량으로 조사할 수 있다.
또한, 본 발명의 편광판의 돌출 시인 부위의 보정 방법은 디스플레이 패널부에 접합되는 측의 보호필름의 일면에 점착층을 형성하는 단계; 및 상기 점착층 상에 이형필름을 접합하는 단계를 더 포함할 수 있다.
점착층은 디스플레이 패널부와 접합되는 층으로서, 디스플레이 패널부에 접합되는 측의 보호필름의 일면에 점착제 조성물을 도공하여 형성된다.
점착제 조성물은 특별히 한정되지 않고 당 분야에서 통상적으로 사용되는 점착제 조성물을 사용할 수 있으며, 예를 들면 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 스티렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 고무계 수지, 우레탄계 수지 등을 포함하는 점착제 조성물을 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
점착제 조성물의 도공 방법은 상기 광경화성 수지 조성물의 도공 방법과 동일한 방법을 사용할 수 있다.
이후에 점착층 상에 이형필름을 접합한다.
이형필름은 점착층을 보호하기 위한 필름으로서, 구체적으로 폴리올레핀계 필름, 폴리에스테르계 필름, 아크릴계 필름, 스티렌계 필름, 아미드계 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리염화비닐리덴 필름, 폴리카보네이트 필름 등을 들 수 있으며, 이들은 실리콘계, 불소계, 실리카 분말 등에 의해 적절히 이형 처리된 것일 수도 있다.
상기 방법을 거친 편광판은 편광자 표면의 이온성 이물이 제거되어, 이형필름 측에서 시인시 이온성 이물 존재 부위에 대응되는 이형필름 부위가 돌출된 것으로 보이는 현상이 발생하지 않는다. 이에 따라 양품인 편광판이 불량으로 판별되는 것을 막아, 공정 효율을 개선할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 및 비교예
(1) 편광자의 제조
평균중합도가 2,400이고, 비누화도가 99.9몰% 이상인 75㎛ 두께의 폴리비닐알코올 필름을 건식으로 약 5배로 일축 연신하고, 연신 상태를 유지한 채로 60℃의 물(증류수)에 1분 동안 침지한 후 요오드/요오드화칼륨/증류수의 중량비가 0.05/5/100인 28℃의 수용액에서 60초 동안 침지하였다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/증류수의 중량비가 8.5/8.5/100인 72℃ 수용액에 300초 동안 침지하고, 26℃의 증류수로 20초 동안 세정한 후 65℃에서 건조하여 요오드가 흡착 배향된 편광자를 제조하였다.
(2) 편광판의 제조
편광자 표면의 이온성 이물이 존재하는 부위에 대응되는 부위에 네임펜으로 마킹 표시를 한 연신 노르보르넨계 보호 필름(두께 70㎛) 및 폴리메틸메타아크릴레이트 필름(두께 70㎛)의 편광자와 접합되는 면에 코로나 방전 처리를 실시하였다.
이후에 연신 노르보르넨계 수지 필름의 코로나 방전 처리면에, 하기 표 1에 기재된 함량 및 조성을 갖는, 돌출 시인 부위 보정용 광경화성 수지 조성물을 바 코터로 3㎛ 두께로 도공하고, 그 위에 상기 편광자를 적층하였다.
폴리메틸메타아크릴레이트 필름에도 돌출 시인 부위 보정용 광경화성 수지 조성물을 동일하게 도공하여 편광자의 나머지 면에 적층하였다.
이후에 상기 적층체를 벨트 컨베어가 있는 자외선 조사 장치(퓨전사 Fusion H 밸브)에 의해 한쪽의 표면으로부터 UVA 기준 적산 광량 300 mJ/cm2으로 자외선을 조사하여 수지층을 경화시켜 편광자와 보호필름을 접합함으로써 편광판을 제조하였다.
각 실시예 및 비교예에서 광경화성 수지 조성물의 조성은 하기 표 1에 나타난 바와 같다.
구분 광중합성 화합물
(A)		 광중합 개시제
(B)		 극성 개선제
(C)
성분 함량 성분 함량 성분 함량
실시예 1 A-1/A-2 47/50 B-1 3 C-1 2
실시예 2 A-1/A-2 47/50 B-1 3 C-1 1
실시예 3 A-1/A-2 47/50 B-1 3 C-1 3
실시예 4 A-1/A-2 47/50 B-1 3 C-1 5
실시예 5 A-1/A-2 47/50 B-1 3 C-1 7
실시예 6 A-1/A-2 47/50 B-1 3 C-2 1
실시예 7 A-1/A-2 47/50 B-1 3 C-2 3
실시예 8 A-1/A-2 47/50 B-1 3 C-2 5
실시예 9 A-1/A-2 47/50 B-1 3 C-2 10
실시예 10 A-1/A-2 47/50 B-1 3 C-2 15
실시예 11 A-3/A-4 45/50 B-2 5 C-1 2
실시예 12 A-3/A-4 45/50 B-2 5 C-2 3
실시예 13 A-3/A-4 45/50 B-2 5 C-3 3
실시예 14 A-2/A-4 48/47 B-1/B-2 2/3 C-1 2
실시예 15 A-1/A-4 48/47 B-1/B-2 2/3 C-1 2
비교예 1 A-1/A-2 47/50 B-1 3 - -
비교예 2 A-3/A-4 45/50 B-2 5 - -
비교예 3 A-2/A-4 48/47 B-1/B-2 2/3 - -
A-1: 페녹시 글리시딜 에테르
A-2: 3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트
A-3: 4-히드록시부틸아크릴레이트
A-4:다이메틸아미노에틸아크릴레이트
B-1: CPI-110A(산 에프로사)
B-2: Irg184(시바사)
C-1: 물
C-2: 프로판올
C-3: 프로필렌글라이콜
실험예
(1) 접착성 평가
실시예 및 비교예에서 제조된 편광판을 상온에서 1시간 방치한 후, 편광자와 보호필름 사이에 커터의 날을 밀어넣었을 때 날이 들어가는 정도로 편광자와 보호필름 사이의 접착성을 평가하였다.
◎: 커터의 날이 편광자와 보호필름 사이에 들어가지 않음
○: 커터의 날이 편광자와 보호필름 사이에 2mm 이하로 들어감
△: 커터의 날이 편광자와 적어도 한쪽의 보호필름 사이에 2mm 초과 내지 5mm 이하로 들어감
X: 커터의 날이 편광자와 적어도 한쪽의 보호필름 사이에 무리 없이 끝까지 들어감
(2) 내온수성 평가
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 편광판을 23℃, 상대 습도 55%에서 24시간 방치한 후에, 흡수축(연신 방향)을 긴 변으로 하여 5cm×2cm의 샘플을 제작하였다. 이후 상기 각 샘플의 짧은 변 측을 파지하고 길이 방향의 80%를 60℃의 수조에 4시간 침지한 후에 꺼내어 수분을 닦아내었다.
온수 침지에 의해 편광자는 수축하므로, 샘플의 짧은 변 중앙의 보호필름의 끝에서부터 수축한 편광자까지의 거리를 측정하여 이를 수축 길이로 하였다.
또한, 온수 침지에 의해 편광자의 주변부로부터 요오드가 용출되어 탈색되므로, 샘플의 짧은 변 중앙의 수축한 편광자 끝에서부터 탈색되지 않은 부분까지의 거리를 요오드 빠짐 길이로 하였다.
상기 수축 길이와 요오드 빠짐 길이의 합계를 총 침식 길이로 하였다. 즉, 총 침식 길이는 샘플의 짧은 변 중앙의 보호필름의 끝에서부터 편광자의 탈색되지 않은 부분까지의 거리로서, 이 침색 길이가 작을수록 내수성이 우수하다.
◎：총 침식길이가 2mm 미만
○：총 침식길이가 2mm 이상 내지 3mm 미만
△：총 침식길이가 3mm 이상 5mm 미만
X：총 침식길이가 5mm이상
(3) 돌출 시인 평가
실시예 및 비교예에서 제조된 편광판에서, 패널부에 접합되는 보호필름 측에 코로나 처리를 수행한 후, 보호필름 상에 이형필름을 아크릴계 양면 점착제로 롤 라미네이터(25도, 속도 5m/min)를 이용하여 접합하였다.
이후에 광학 현미경(SMZ800, 니콘사)의 반사모드(x100배)로, 이형필름에서 돌출된 것으로 시인되는 부위가 있는지 여부를 평가하였다.
또한, 실시예 1, 비교예 1의 편광판의 이형필름에서의 마킹 표시한 부위에 대응되는 부위를 촬영하였다(도 2 및 3 참조).
○：돌출된 것으로 시인되는 부위가 없음
△：미세하게 돌출된 것으로 시인되는 부위가 존재함
X：돌출된 것으로 시인되는 부위가 존재함
구분 접착성 내온수성 돌출 시인 평가
노르보르넨계 보호필름 폴리메틸메타아크릴레이트 보호필름
실시예 1 ◎ ○ ○ △
실시예 2 ◎ ○ ○ △
실시예 3 ◎ ○ ○ ○
실시예 4 ○ ○ ○ ○
실시예 5 ○ △ ○ ○
실시예 6 ◎ ○ ○ △
실시예 7 ◎ ○ ○ △
실시예 8 ◎ ○ ○ ○
실시예 9 ◎ ○ ○ ○
실시예 10 ◎ ○ △ △
실시예 11 ◎ △ ○ △
실시예 12 ○ ○ ○ △
실시예 13 ○ △ ○ ○
실시예 14 ◎ ○ ○ △
실시예 15 ○ ○ ○ △
비교예 1 ◎ ○ X X
비교예 2 ○ △ X X
비교예 3 ◎ ○ X X
상기 표 2를 참고하면, 실시예 1 내지 15의 편광판은 이형필름에서 돌출된 것으로 시인되는 부위가 존재하지 않거나, 미세하게 돌출된 것으로 시인되는 부위만 존재하여, 돌출 시인 부위가 확실히 보정된 것을 확인하였다. 그리고 접착성 및 내온수성도 우수하였다.
도 2를 참조하면, 실시예 1의 편광판은 마킹 표시한 부위에 대응되는 부위가 돌출된 것으로 보이는 부위가 전혀 없이 평탄하게 보이는 것을 확인할 수 있다.
그러나, 비교예 1 내지 3의 편광판은 이형필름에서 돌출된 것으로 시인되는 부위가 존재하였다.
도 3을 참조하면, 비교예 1의 편광판은 마킹 표시한 부위에 대응되는 부위가 돌출된 것으로 시인되는 것을 확인할 수 있다.

Claims (8)

  1. 수세 후 잔류하는 이온성 이물이 존재하는 편광자의 일면에 극성 개선제, 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함하는 광경화성 수지 조성물을 도공하여 편광자 표면의 이온성 이물을 제거하는 단계;
    상기 편광자에 도공된 상기 광경화성 수지 조성물 상에 보호필름을 적층하는 단계; 및
    상기 도공된 광경화성 수지 조성물을 경화시키는 단계를 포함하는, 편광판의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 편광자는 폴리비닐알코올 필름, 탈수처리된 폴리비닐알코올 필름, 탈염산 처리된 폴리비닐알코올 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 필름, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름, 셀룰로오스 필름 또는 이들의 부분적으로 검화된 필름인, 편광판의 제조 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 극성 개선제는 물 또는 알코올인, 편광판의 제조 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 극성 개선제는 조성물 100중량부에 대하여 0.5 내지 10중량부로 포함되는, 편광판의 제조 방법.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 보호필름은 폴리에스테르계 필름, 셀룰로오스계 필름, 폴리카보네이트계 필름, 아크릴계 필름, 스티렌계 필름, 폴리올레핀계 필름, 염화비닐계 필름, 폴리아미드계 필름, 이미드계 필름, 술폰계 필름, 폴리에테르케톤계 필름, 황화 폴리페닐렌계 필름, 비닐알코올계 필름, 염화비닐리덴계 필름, 비닐부티랄계 필름, 알릴레이트계 필름, 폴리옥시메틸렌계 필름, 우레탄계 필름, 에폭시계 필름 또는 실리콘계 필름인, 편광판의 제조 방법.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 보호필름은 편광자와 접합되는 면에 프라이머 처리, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 알칼리 처리(비누화 처리) 및 저압 UV처리로 이루어진 군에서 선택된 접합 용이 처리가 수행된 것인, 편광판의 제조 방법.
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Citations (3)

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