KR20070105030A - 편광판 및 이의 제조방법과 이를 갖는 액정 표시 장치 - Google Patents

편광판 및 이의 제조방법과 이를 갖는 액정 표시 장치 Download PDF

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KR20070105030A
KR20070105030A KR1020060036961A KR20060036961A KR20070105030A KR 20070105030 A KR20070105030 A KR 20070105030A KR 1020060036961 A KR1020060036961 A KR 1020060036961A KR 20060036961 A KR20060036961 A KR 20060036961A KR 20070105030 A KR20070105030 A KR 20070105030A
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Abstract

본 발명은 편광판 및 이의 제조방법과 이를 갖는 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 정전기가 방지된 편광판 및 이의 제조방법과 이를 갖는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 편광판은 입사되는 광을 편광시켜 투과시키는 편광막과, 상기 편광막에 접착하여 정전기를 방지하는 정전기 방지층과, 상기 정전기 방지층에 접착되며 접착강도를 증가시키기 위해 접합면이 코로나 처리된 점착제층을 특징으로 하는 편광판 및 이의 제조방법과 이를 갖는 액정표시장치를 제공한다.
편광막, 정전기 방지층, 점착제층, 코로나 처리

Description

편광판 및 이의 제조방법과 이를 갖는 액정 표시 장치{POLARIZER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING THE SAME}
도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 편광판의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 편광판의 제조방법을 순차적으로 도시한 순서도이다.
도 3 는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 편광판을 갖는 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 4 은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 편광판을 갖는 액정 표시 장치를 도시한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 편광막 20: 정전기 방지층
30: 제 1 점착제층 31: 제 2 점착제층
50: 제 1 지지층 51: 제 2 지지층
60: 보상 필름 70: 이형 필름
80: 저반사층 101: 상부 편광막
102: 하부 편광막 200: 액정 표시 패널
200a: 상부 기판 200b: 하부 기판
201: 상부 편광판 202: 하부 편광판
본 발명은 편광판 및 이의 제조방법과 이를 갖는 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 정전기가 방지된 편광판 및 이의 제조방법과 이를 갖는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 전계 생성 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 자기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의한 화상을 표시하는 장치이다.
액정 표시 장치는 입사되는 광의 편광상태를 제어하기 위해 액정 표시 패널의 상부 및 하부기판 각각에 편광판이 부착된다.
편광판은 편광 필름에 점착제층을 접착하여 형성되고, 점착제층 위에 이형 필름을 부착하여 점착제층을 보호한다. 편광판은 이형 필름을 제거한 뒤 점착제층을 통해 액정 표시 패널에 부착된다.
여기서 이형 필름은 박리시 정전기를 유발하고, 발생된 정전기는 액정 표시 패널의 신호라인에 고전압을 유기시켜 패널 불량을 유발한다.
또한, 액정 표시 패널의 하부 기판에 부착된 편광판과 광학필름들 사이의 접촉으로 인한 정전기가 유도되어 하부 기판상의 박막 트랜지스터의 각 전극들 사이 및 신호 라인들 사이의 절연을 파괴시켜 패널 불량을 발생시킨다.
한편, 편광판은 액정 표시 패널에 부착될 때 기포가 형성되거나, 주름이 발생하는 문제점이 있다. 이 경우 한번 편광판을 박리하여 수정한 후, 다시 재접합한다. 이때, 박리한 편광판의 점착제가 액정 표시 패널 상에 남으면 표시불량을 유발한다.
따라서 본 발명의 목적은 정전기를 방지하는 정전기 방지층을 구비하여 액정 표시 패널의 불량을 방지하고, 점착제층의 코로나 처리를 통해 편광판에 접착하는 점착제층과의 접착강도를 증가시켜, 액정 표시 패널에 점착제가 잔존하는 현상을 방지하는 편광판 및 이의 제조방법과 이를 갖는 액정 표시 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 입사되는 광을 편광시켜 투과시키는 편광막과, 상기 편광막에 접착하여 정전기를 방지하는 정전기 방지층과, 상기 정전기 방지층에 접착되며 접착강도를 증가시키기 위해 접합면이 코로나 처리된 점 착제층을 포함하는 편광판을 제공한다.
상기 편광막을 보호하고 지지하는 제 1 및 제 2 지지층과 상기 제 2 지지층에 부착되며 위상차를 완화하는 보상필름을 더 포함한다.
그리고 상기 정전기 방지층과 접착된 면의 타측에 상기 점착제층을 보호하는 이형필름을 더 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 편광막과 정전기 방지층을 접합하는 단계와, 점착제층의 접합되는 일면을 코로나 처리하는 단계 및 상기 정전기 방지층과 상기 점착제층을 접합하는 단계를 포함하는 편광판 제조방법을 제공한다.
여기서 상기 정전기 방지층 접착 단계 이전에 상기 편광막을 보호하고 지지하는 제 1 및 제 2 지지층을 접착하는 단계 및 상기 제 2 지지층의 상부면에 위상차를 완화하기 위한 보상 필름을 접착하는 단계를 더 포함한다.
또한, 상기 점착제층의 코로나 처리 단계 이전에 상기 점착제층의 점착성능을 안정시키기 위한 숙성단계를 더 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 화상을 표시하는 액정 표시 패널과, 상기 액정 표시 패널의 상부 및 하부 기판에 부착되어 입사되는 광을 편광시켜 투과시키는 편광막과, 상기 편광막에 접착하여 정전기 방지하는 정전기 방지층과, 접착강도를 증가시키기 위해 코로나 처리되며 상기 정전기 방지층에 접착됨과 아울러 상기 상부 및 하부 기판과 접착하는 점착제층이 형성된 상부 및 하부 편광판을 구비하는 액정표시장치를 제공한다.
여기서 상기 정전기 방지층과 상기 점착제층간의 접착강도가 상기 액정 표시 패널과 상기 점착제층간의 접착강도보다 우수하다.
그리고 상기 상부 편광판은 외부로부터 입사되는 광이 반사되는 것을 방지하는 저반사층을 더 포함한다.
또한, 상기 정전기 방지층이 상기 저반사층 하부에 접착된다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 편광판의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명에 따른 편광판은 입사되는 광을 편광시켜 투과시키는 편광막(10)과, 편광막(10)에 접착하여 정전기를 방지하는 정전기 방지층(20)과, 정전기 방지층(20)에 접착되며, 접착강도를 증가시키기 위해 접합면이 코로나 처리된 제 1 점착제층(30)을 포함한다.
편광막(10)은 폴리비닐 알코올의 얇은 막을 가열시키면서 연신시켜 요오드 산(iodic acid)을 이색성 염료 용액에 침적시킴으로써 형성된다. 이러한 편광막(10)은 연신한 방향인 연신축과, 그 연신축에 직교되는 투과축을 가진다.
편광막(10)은 통상적으로 폴리머(Polymer)막으로 형성된다. 폴리머막은 폴리비닐 알코올(PolyVinyl Alcohol : PVA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate : PET), 폴리비닐 부티랄(PolyVinyl Butyral : PVB) 등이 있는데 그중 폴리비닐 알코올은 면내 균일성을 강화하는 효과에서 우수할 뿐 만 아니라 편광막(10)으로서 요오드에 대한 염색 친화성에서 우수하다.
편광막(10)은 편광막(10)을 사이에 두고 보호하고 지지하는 제 1 및 제 2 지지층(50,51)을 더 구비한다.
제 1 및 제 2 지지층(50,51)은 트라이 아세테이트 셀루로스(TriAcetyl Cellulose : TAC)등으로 형성되어 편광막(10)을 사이에 두고 합착한다. 제 1 및 제 2 지지층(50,51)은 연신된 편광막(10)의 수축을 방지하며, 편광막(10)을 보호한다.
제 2 지지층(51)의 상부에는 액정 표시 패널의 굴절율 이방성과 액정 셀 갭으로 인한 위상차를 완화하는 보상 필름(60)을 더 부착한다.
보상 필름(60)은 폴리비닐 알코올이나 폴리 카보네이트(PolyCarbonate :PC) 등의 광투과율이 높은 고분자 필름을 이축 연신하여 형성된다. 보상 필름(60)의 일면은 제 2 점착제층(30)을 통해 제 2 지지층(51)에 접착되며, 타면은 정전기 방지층(20)과 접합한다.
정전기 방지층(20)은 외부로부터 유입되는 정전기, ESD(Electro Static Discharge) 검사시 유입되는 정전기 및 제 1 점착제층(30)으로부터 이형 필름(70) 박리시 유입되는 정전기를 차단할 수 있다.
또한, 정전기 방지층(20)은 액정 표시 패널의 하부 기판(200b)에 부착된 후 편광판과 광학필름과의 접촉에 의해 발생하는 정전기를 차단한다.
이러한 정전기 방지층(20)은 투명 도전성 물질로 보상 필름(60)의 일면에 코팅된다.
제 1 점착제층(30)은 일면이 정전기 방지층(20)과 접착하고 타면에 이형 필름(70)이 부착된다. 이형 필름(70)은 제 1 점착제층(30)이 액정 표시 패널에 접착할 때 박리시킨다.
이때, 제 1 점착제(30)층은 정전기 방지층(20)과 접착되는 접착강도를 증가시키기 위해 접착면을 코로나 처리한다.
코로나 처리는 폴리머 재질의 표면에 고주파수 전기방전을 이용해 표면의 젖음성(Wettability)을 증가시킨다. 폴리머 재질은 낮은 표면 에너지로 인해 잉크, 접착제 및 코팅 등에 부착력 문제가 발생하는데 이는 재질보다 피처리물의 표면에너지를 더 높게 증가시켜 해결한다. 따라서 코로나 처리는 제 1 점착제층(30)의 표면에 정전기 방지층(20) 재질에 대한 젖음성을 증가시켜 접착강도를 향상시킨다. 그래서 제 1 점착제층(30)과 정전기 방지층(20)간의 접착강도가 제 1 점착제층(30)과 액정 표시 패널간의 접착강도보다 상대적으로 우수해진다. 코로나 처리된 제 1 점착제층(30)은 편광판과 액정 표시 패널 간의 접합 작업을 리워크 할 경우 액정 표시 패널에 제 1 점착제층(30)으로부터 점착제가 잔류하는 현상을 방지한다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 편광판의 제조방법을 순차적으로 도시한 순서도이다.
도 2 를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 편광판의 제조방법은 편광막(10)과 정전기 방지층(20)을 접합하는 단계(S21)와, 제 1 점착제층(30)의 접합되는 일면을 코로나 처리하는 단계(S31), 및 정전기 방지층(20)과 제 1 점착제층(30)을 접합하는 단계(S41)를 포함한다.
먼저, 편광막(10)에 투명 전도성 물질을 사용한 정전기 방지층(20)을 코팅하여 접착시킨다.
다음으로, 제 1 점착제층(30)의 접합되는 일면에 고주파수 전기방전으로 표면의 젖음성을 증가시키는 코로나 처리를 한다. 이때, 제 1 점착제층(30)은 일면에 이형필름(70)을 부착하고 타면을 코로나 처리한다.
마지막으로, 정전기 방지층(20)이 접착된 편광막(10)과 코로나 처리된 제 1 점착제층(30)을 접착시킨다.
여기서, 정전기 방지층(20) 접착 단계(S21) 이전에 편광막(10)을 보호하고 지지하는 제 1 및 제 2 지지층(50,51)을 접착하는 단계를 더 포함한다. 제 1 및 제 2 지지층(50,51)은 편광막(10)을 사이에 두고 합착한다.
또한, 정전기 방지층(20) 접착 단계(S21) 이전에 위상차를 완화하기 위한 보상 필름(60)을 접착하는 단계(S22)를 더 포함한다.
보상 필름(60)은 제 2 점착체층(31)를 통해 제 2 지지층(51)과 접착한다.
그리고, 제 1 점착제층(30)의 코로나 처리 단계(S31) 이전에 제 1 점착제층(30)을 숙성시키는 단계를 더 포함한다. 제 1 점착제층(30)은 점착성능을 안정시키기 위해 일반적으로 1주일 정도 숙성시킨다.
도 3 은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 편광판을 갖는 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3 을 참조하면, 본 발명에 따른 편광판을 갖는 액정 표시 장치는 화상을 표시하는 액정 표시 패널(200)과, 액정 표시 패널(200)의 상부 및 하부 기판 (200a,200b)에 각각 부착되며, 입사되는 광을 편광시켜 투과시키는 상부 및 하부 편광막(101,102)과, 상부 및 하부 편광막(101,102)에 접착하여 정전기를 방지하는 정전기 방지층(20)과, 접착강도를 증가시키기 위해 코로나 처리되며 정전기 방지층(20)에 접착됨에 아울러 액정 표시 패널(200)과 접착하는 제 1 점착제층(30)이 형성된 상부 및 하부 편광판(201,202)을 구비한다.
액정 표시 패널(200)은 두 전극이 형성된 두 기판을 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 자기장에 의해 액정 분자를 움직이게 하여 투과되는 빛의 화상을 표시한다.
하부 편광판(202)은 액정 표시 패널(200)의 하부 기판(200b)에 부착되며, 도 1 에 도시된 편광판과 동일하다. 따라서, 동일한 구성요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.
하부 편광판(202)의 정전기 방지층(20)은 하부 편광막(102)에 접착되어 외부로부터 유입되는 정전기와 이형 필름(70) 박리시 발생하는 정전기 등을 방지한다.
예를 들어, 정전기 방지층(20)은 액정 표시 장치 내에서 광학 필름과 하부 편광판(202)의 접촉으로 인해 발생하는 정전기를 방지한다.
상부 편광판(201)은 액정 표시 패널(200)의 상부기판(200a)에 형성되며, 제 1 점착제층(30)을 통해 상부 기판(200a)에 접착되는 정전기 방지층(20)과, 정전기 방지층(20) 상부에 접착되는 보상 필름(60)과, 제 2 점착제층(31)을 통해 보상 필름(60)에 접착되는 제 2 지지층(51)과, 상부 편광막(101)을 사이에 두고 제 2 지지층(51)과 합착되는 제 1 지지층(50)을 구비한다.
여기서, 상부 편광판(201)은 외부로부터 입사되는 광이 반사되는 것을 방지하는 저반사층(80)을 더 포함한다. 저반사층(80)은 상부 편광판의 최상층에 형성되고, 눈부심 방지(Anti Glare : AG)처리를 통해 액정 표시 패널(200)의 콘트라스트를 향상시킨다.
하부 편광판(202)의 하부 편광막(102)은 상부 편광판(201)의 상부 편광막(101)과 각각 서로 직교하는 연신축을 갖는다.
하부 편광판(202)과 상부 편광판(201)은 각각 제 1 점착제층(30) 통해 액정 표시 패널(200)에 접착되어 액정 표시 장치를 형성한다.
제 1 점착제층(30)은 일면이 정전기 방지층(20)에 접착되고 타면이 액정 표시 패널(200)에 접착된다. 접착상태가 표면의 이물이나 기포 등에 의해 양호하지 않으면 상부 및 하부 편광판(201,202)과 액정 표시 패널(200)을 재접착을 해야 하는 경우가 발생한다. 이때, 제 1 점착제층(31)은 일면에 정전기 방지층(20)에 대한 접착강도를 증가시키는 코로나 처리를 실시한다.
제 1 점착제층(30)은 액정 표시 패널(200)과의 접착강도보다 정전기 방지층(20)과의 접착강도가 상대적으로 우수해야 제 1 점착제층(30)이 액정 표시 패널(200)에서 박리될 때 점착제의 잔존을 방지할 수 있다.
하부 편광판(202)에 입사된 광은 하부 편광막(102)을 통해 편광된 후 보상 필름(60)을 투과하면서 위상이 지연되고, 보상 필름(60)은 액정 표시 패널(200)에 위상 지연되어 편광된 광을 공급한다. 액정 표시 패널(200)에 입사한 광은 액정 분자 배열에 따른 방향으로 투과되고, 상부 편광판(201)의 보상 필름(60)으로 입사 하여 위상이 지연된다. 상부 편광판(201)의 보상 필름(60)을 투과한 광은 상부 편광막(101)에서 편광되어 화상을 표시한다.
도 4 은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 편광판을 갖는 액정 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 4 을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 편광판을 갖는 액정 표시 장치는 도 3 에 도시된 액정 표시 장치와 대비하여 상부 편광판(201)의 정전기 방지층(20)이 상부 편광막(101) 상면에 접착되고, 상부 편광막(101)에 제 1 점착제층(30)이 접착되는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
정전기 방지층(20)은 제 1 지지층(50)에 투명 도전성 물질로 코팅되어 접착한다. 이때, 정전기 방지층(20)은 외부로부터 유입되는 정전기를 차단한다.
제 1 점착제층(30)은 일면이 상부 편광막(101)에 접착되고 타면은 액정 표시 패널(200)에 접착된다. 제 1 점착제층(30)은 상부 편광막(101)과 접착하여 액정 표시 패널(200)과의 접착강도보다 상대적으로 우수한 접착강도를 보유한다. 그래서 제 1 점착제층(30)의 일면은 코로나 처리를 하지 않는다.
이와 같이, 본 발명에 따른 편광판 및 이의 제조방법과 이를 갖는 액정표시장치는 점착제층의 코로나 처리를 통하여 정전기 방지층의 별다른 화학적 조성 변화없이 고투과율 및 좋은 대전 방지성을 유지하면서 점착제 잔존 문제를 해결할 수 있다.
본 발명에 따른 편광판 및 이의 제조방법과 이를 갖는 액정 표시 장치는 편광막에 정전기 방지층을 접착하여 정전기로 인한 액정 표시 장치의 손상을 방지한다. 또한, 점착제층의 코로나 처리는 접착강도를 증가시켜 편광판과 액정 표시 패널의 리워크시 액정 표시 패널에 점착제가 잔존하는 현상을 방지하여 패널의 표시불량 등을 예방함으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 상술한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능하다 할 것이다. 따라서, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정하지 않고 청구범위에 의해 그 권리가 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 입사되는 광을 편광시켜 투과시키는 편광막과;
    상기 편광막에 접착하여 정전기를 방지하는 정전기 방지층과;
    상기 정전기 방지층에 접착되며, 접착강도를 증가시키기 위해 접합면이 코로나 처리된 점착제층을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 편광막을 보호하고 지지하는 제 1 및 제 2 지지층; 및
    상기 제 2 지지층에 부착되며 위상차를 완화하는 보상 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전기 방지층과 접착된 면의 타측에 상기 점착제층을 보호하는 이형필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  4. 편광막과 정전기 방지층을 접착하는 단계와;
    점착제층의 접합되는 일면을 코로나 처리하는 단계; 및
    상기 정전기 방지층과 상기 점착제층을 접착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 정전기 방지층 접착 단계 이전에
    상기 편광막을 보호하고 지지하는 제 1 및 제 2 지지층을 접착하는 단계; 및
    상기 제 2 지지층의 상부면에 위상차를 완화하기 위한 보상 필름을 접착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 점착제층의 코로나 처리 단계 이전에
    상기 점착제층의 점착성능을 안정시키기 위한 숙성단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 제조방법.
  7. 화상을 표시하는 액정 표시 패널과;
    상기 액정 표시 패널의 상부 및 하부 기판에 부착되며, 입사되는 광을 편광시켜 투과시키는 편광막과;
    상기 편광막에 접착하여 정전기를 방지하는 정전기 방지층과;
    접착강도를 증가시키기 위해 코로나 처리되며 상기 정전기 방지층에 접착됨과 아울러 상기 상부 및 하부 기판과 접착하는 점착제층이 형성된 상부 및 하부 편광판을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 정전기 방지층과 상기 점착제층간의 접착강도가 상기 액정 표시 패널과 상기 점착제층간의 접착강도보다 우수한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 상부 편광판은 외부로부터 입사되는 광이 반사되는 것을 방지하는 저반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 정전기 방지층이 상기 저반사층 하부에 접착되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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