KR20130106633A - 편광판 및 이를 구비한 화상표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편광판 및 이를 구비한 화상표시장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 편광자층 및 상기 편광자층의 적어도 일면에 부착된 투명기재필름을 구비하는 편광필름; 상기 투명기재필름의 편광자층이 형성된 면의 반대면에 코팅된 배향막층; 및 상기 배향막층 상에 형성된 경화 액정층;을 구비함으로써, 제조공정이 단순하고 박형화가 가능하고 원편광도가 향상된 리타더 일체형 편광판 및 이를 구비한 화상표시장치에 관한 것이다.

Description

편광판 및 이를 구비한 화상표시장치{POLARIZING PLATE AND IMAGE DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}

본 발명은 편광판 및 이를 구비한 화상표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리타더가 일체화된 편광판 및 이를 구비한 화상표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 3차원 화상표시 기술은 근거리에서 입체감을 인식하는 가장 큰 요인인 양안시차(binocular parallax)를 이용하고 있다.

양안시차 원리는 적어도 두 개의 입체 화상 취득용 카메라로 서로 다른 각도에서 시청자가 좌안을 통하여 시청하는 좌안상과 우안을 통하여 시청하는 우안상을 촬영한 후 이를 분리하여 시청자의 눈에 전달하는 방식이다. 인간의 두 눈이 각기 다른 각도에서 망막을 통하여 사물을 받아들이고 이들 두 개의 상이 대뇌에서 합성됨으로써 가능한 것이다.

입체 영상의 구현이 가능한 액정표시장치 등의 화상표시장치에는 패턴화된 리타더(위상차 필름)가 포함되는 경우가 많다. 패턴화된 리타더는 각 패턴 영역의 광축을 서로 다른 방향으로 구성하여 편광 안경을 쓴 시청자의 좌, 우안에 전달되는 영상이 다르도록 함으로써 입체 영상을 구현한다.

도 1에는 종래의 패턴화된 리타더의 적용방식이 개략적으로 나타나 있는데, 패턴화된 리타더(100)는 컬러필터층을 통과한 광이 지나는 상부 편광판(200) 위에 접착된다.

그런데, 입체 영상을 구현하기 위해 패턴화된 리타더를 화상표시장치에 적용하기 위해서는, 리타더의 패턴 간격과 컬러필터의 화소 간격을 맞추어 접착되어야 하는데, 이러한 공정이 용이하지 않아 제조 공정시 제품의 불량률을 높이는 원인이 된다.

본 발명은 리타더를 편광판에 일체화한 리타더 일체형 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 향상된 원편광도를 구현할 수 있는 리타더 일체형 편광판 및 이를 구비하는 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

1. 편광자층 및 상기 편광자층의 적어도 일면에 부착된 투명기재필름을 구비하는 편광필름; 상기 투명기재필름의 편광자층이 형성된 면의 반대측 면에 코팅된 배향막층; 및 상기 배향막층 상에 형성된 경화 액정층; 을 구비한, 리타더 일체형 편광판.

2. 위 1에 있어서, 배향막층은 두께가 50 내지 150 nm인 편광판.

3. 위 1에 있어서, 경화 액정층은 광축이 서로 다른 제1 패턴과 제2 패턴으로 경화된 편광판.

4. 위 1에 있어서, 경화 액정층 상부에 표면처리층을 더 구비한 편광판.

5. 위 1에 있어서, 편광자층의 편광자는 연신된 고분자 필름에 이색성 색소가 흡착된 편광판.

6. 위 5에 있어서, 상기 고분자 필름은 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 필름, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름, 셀룰로오스 필름 및 이들의 부분적으로 검화된 필름으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나; 탈수 처리된 폴리비닐알코올계 필름; 및 탈염산 처리된 폴리비닐알코올계 필름;으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 편광판.

7. (S1) 편광자층 및 상기 편광자층의 적어도 일면에 부착된 투명기재필름을 구비하는 편광필름을 준비한 후, 상기 투명기재필름의 편광자층이 형성된 면의 반대측 면에 배향막 형성용 조성물을 도포하고 건조하여 배향막층을 형성하는 단계; (S2) 상기 배향막층 표면에 배향처리를 하는 단계; 및 (S3) 상기 배향처리된 배향막층 상에 경화 액정층 형성용 조성물을 도포하고 건조한 후 경화시키는 단계;를 포함하는 리타더 일체형 편광판의 제조방법.

8. 위 7에 있어서, (S1) 단계의 건조는 40 내지 80℃에서 수행되는 편광판의 제조방법.

9. 위 7에 있어서, (S1) 단계의 건조 후 배향막층의 두께는 50 내지 150nm인 편광판의 제조방법.

10. 위 7에 있어서, (S2) 단계의 배향처리는 배향막층 상에 형성되는 경화 액정층의 광축이 서로 다른 제1 패턴과 제2 패턴을 갖도록 수행되는 편광판의 제조방법.

11. 위 7에 있어서, (S3) 단계의 건조는 60 내지 100℃에서 수행되는 편광판의 제조방법.

12. 위 7에 있어서, 경화된 액정층의 상부에 표면처리층을 더 구비하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법.

13. 위 1 내지 6 중 어느 한 항의 편광판을 구비한 화상표시장치.

본 발명의 편광판은 리타더가 편광판에 일체화됨으로써 제조공정에서의 불량률을 감소시키고 생산성의 향상 및 제조비용의 감소를 달성할 수 있다.

본 발명의 편광판은 리타더가 편광판에 일체화됨으로써 박형화된 리타더 및 편광판의 복합필름을 제공할 수 있다.

본 발명의 편광판에 일체화된 리타더는 편광판의 투명기재필름에 직접 코팅되어 형성되므로 편광자의 흡수축과 리타더의 광축이 이루는 각도를 보다 정밀하게 조절할 수 있어, 원편광도가 향상된다.

본 발명의 리타더 일체형 편광판은 박형화가 가능하므로 편광판과 백라이트의 거리가 짧은 화상표시장치에도 효과적으로 활용될 수 있다.

도 1은 종래의 리타더와 편광판의 접합 방식을 개략적인 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 리타더 일체형 편광판의 일 실시예를 개략적인 나타낸 단면도이다.

본 발명은, 편광자층 및 상기 편광자층의 적어도 일면에 부착된 투명기재필름을 구비하는 편광필름; 상기 투명기재필름의 편광자층이 형성된 면의 반대측 면에 코팅된 배향막층; 및 상기 배향막층 상에 형성된 경화 액정층;을 구비함으로써, 박형화가 가능하고 원편광도가 향상된 리타더 일체형 편광판 및 이를 구비한 화상표시장치에 관한 것이다.

이하, 본 발명의 일 구현예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 편광판(200)과 리타더(100)가 따로 제조된 후 접착제 등을 사용하여 접착되었다.

하지만, 도 2에 개략적으로 도시한 본 발명의 편광판의 일 구현예에 나타난 바와 같이, 본 발명의 리타더 일체형 편광판(300)은 편광자층(350)이 부착된 투명기재필름(340)의 다른 일면에 배향막층(330)이 직접 코팅되어 형성되고, 그 배향막층(330) 상에 경화 액정층(320)이 형성되어, 박막이며 편광판과 리타더가 일체화된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 배향막층(330)은 다른 접착수단을 사용하지 않고, 투명기재필름(340)에 직접 코팅되어 형성되므로, 배향막층(330) 형성 시에 편광자의 흡수축과 리타더의 광축이 이루는 각도를 보다 정밀하게 조절할 수 있기 때문에 원편광도를 향상시킬 수 있다. 본 발명의 배향막층(330)은 그 두께가 50 내지 150 nm인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 경화 액정층(320)은 당분야에서 통상적으로 사용되는 경화 액정층이 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 경화 액정층(320) 전체가 동일한 광축을 가질 수도 있으며, 또는 광축이 서로 다른 제1 패턴과 제2 패턴을 가질 수도 있다(패턴화된 리타더).

필요에 따라, 본 발명에 따른 경화 액정층(320) 상에는 표면처리층(310)을 더 구비함으로써, 다양한 기능을 보강할 수 있다. 이러한 표면처리층(310)은 당분야에서 사용되는 다양한 기능성층이 제한 없이 채택될 수 있다. 예를 들면, 안티포그(anti-fog)층, 안티글레어(anti-glare)층 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 표면처리층(310)은 별도의 필름으로 제조된 뒤 경화 액정층(320)에 접착시켜 형성할 수도 있으며, 표면처리층 형성용 조성물을 경화 액정층(320)에 도포한 후 건조하여 형성할 수도 있다. 박막화의 측면에서는 표면처리층 형성용 조성물을 경화 액정층(320)에 도포한 후 건조하여 형성하는 것이 바람직하다.

배향막층(330)이 직접 코팅되는 투명기재필름(340)은 두께가 박형화 측면에서 20 내지 60㎛인 것이 바람직하다. 투명기재필름(340)의 재료로는 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등에서 우수한 필름이 사용될 수 있으며, 보다 구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알콜계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등과 같은 열가소성 수지로 구성된 필름을 들 수 있으며, 상기 열가소성 수지의 블렌드물로 구성된 필름도 사용할 수 있다. 또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 된 필름을 이용할 수도 있다.

이 중에서 더욱 통상적으로 사용되는 필름은 TAC(triacetyl cellulose)계, COP(cyclo-olefin polymer)계, PMMA(poly (methyl methacrylate))계 중합체 등을 포함하는 필름이다.

투명기재필름(340)의 다른 일면에는 편광자층(350)이 부착된다. 상기 부착은 통상적인 접착제 등을 사용하여 접착층(360a)을 형성함으로써 수행될 수 있다. 접착제의 구체적인 예로는 수계 접착제, 유기계 접착제, 광경화성 접착제 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

편광자층(350)은 당분야에서 사용되는 편광자가 제한없이 사용될 수 있다. 통상적으로 사용되는 편광자는 연신된 고분자 필름에 이색성 색소가 흡착 배향된 것이다.

편광자를 구성하는 고분자 필름은 이색성 물질, 예컨대 요오드에 의해 염색 가능한 필름이라면 그 종류가 특별히 제한되지 않으며, 구체적으로 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 필름, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름, 셀룰로오스 필름, 이들의 부분적으로 검화된 필름 등과 같은 친수성 고분자 필름; 또는 탈수 처리된 폴리비닐알코올계 필름, 탈염산 처리된 폴리비닐알코올계 필름 등과 같은 폴리엔 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서 면내에서 편광도의 균일성을 강화하는 효과가 우수할 뿐만 아니라 이색성 물질에 대한 염색 친화성이 우수하다는 점에서 폴리비닐알코올계 필름이 바람직하다.

보다 바람직하게는, 폴리아세트산 비닐계 수지를 비누화하여 얻은 폴리비닐알코올계 필름일 수 있다. 폴리아세트산 비닐계 수지로는 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 이외에, 아세트산 비닐과 이와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산 비닐과 공중합 가능한 다른 단량체로는 불포화 카르복시산계, 불포화 술폰산계, 올레핀계, 비닐에테르계, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드계 단량체 등을 들 수 있다. 또한 폴리비닐알코올계 수지는 변성된 것일 수도 있으며, 예를 들면 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 통상 85 내지 100몰%이며, 바람직하게는 98몰% 이상인 것이 좋다. 또한 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 통상 1,000 내지 10,000이며, 바람직하게는 1,500 내지 5,000인 것이 좋다.

이러한 폴리비닐알코올계 수지를 막으로 형성한 것이 편광자의 원반 필름으로서 사용된다. 폴리비닐알코올계 수지의 막 형성 방법은 특별히 제한되는 것은 아니며, 공지된 방법을 이용할 수 있다. 원반 필름의 막 두께는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 10 내지 150㎛일 수 있다.

편광자는 통상 상기와 같은 폴리비닐알코올계 필름을 일축 연신하는 공정, 이색성 색소로 염색하여 흡착시키는 공정, 붕산 수용액으로 처리하는 공정 및 수세, 건조하는 공정을 경유하여 제조된다. 상기한 바와 같이 제조된 편광자의 두께는 5 내지 40㎛인 것이 바람직하다.

본 발명의 편광판(300)에 있어서, 접착층(360b)은 편광자층(350)을 투명기재필름 또는 리타더(370)과 접착시키는 층으로서 전술한 접착층(360a)에 사용될 수 있는 접착제가 동일하게 사용될 수 있다.

본 발명의 편광판(300)에 있어서, 투명기재필름 또는 리타더(370)는 편광자(350)를 보호하는 기능 및 경우에 따라서는 위상차 기능까지 갖는 층이다. 이러한 투명기재 및 리타더로는 당분야에서 사용되는 전술한 투명기재 및 리타더가 특별한 제한없이 사용될 수 있다.

본 발명의 편광판(300)는 화상표시장치에 유용하게 사용될 수 있다. 적용될 수 있는 화상표시장치로는 특정한 것으로 한정되지는 않으나, 구체적으로 입체화상구현용 또는 반투과형 액정 디스플레이 장치, 무기/유기 EL 디스플레이 장치, 플렉서블 디스플레이 장치, LED, FED, VFD, 플라즈마 디스플레이 장치 등이 사용될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 리타더 일체형 편광판의 제조방법의 일 구현예를 상세하게 설명하도록 한다.

먼저, 편광자층 및 상기 편광자층의 적어도 일면에 부착된 투명기재필름을 구비하는 편광필름을 준비한 후, 상기 투명기재필름의 편광자층이 형성된 면의 반대측 면에 배향막 형성용 조성물을 도포하고 건조하여 배향막층을 형성한다(S1).

본 발명의 편광판(300)에 있어서, 배향막층(330)은 경화 액정층(320)의 경화성 액정의 배향을 유도하는 층으로서 배향막 형성용 조성물로 형성된다.

본 발명에 따른 배향막 형성용 조성물은 당분야에서 통상적으로 사용되는 배향제, 광개시제 및 유기용매를 포함할 수 있다.

배향제로는 당분야에서 통상적으로 사용되는 배향제가 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 폴리아크릴레이트계 고분자, 폴리아믹산, 폴리이미드계 고분자, 또는 신나메이트기를 포함하는 고분자를 배향제로 사용할 수 있으며, 광배향을 적용하는 경우에는 신나메이트기를 포함하는 고분자를 사용할 수 있다. 배향제로 사용되는 고분자는 중량평균 분자량이 10,000-500,000 정도일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

광개시제로는 당분야에서 통상적으로 사용되는 광개시제가 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들면 트리아진계 화합물, 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 옥심계 화합물, 벤조인계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 안트라센계 화합물 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

위 트리아진계 화합물로서는, 예를 들면 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스 (트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-메틸퓨란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(퓨란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리 클로로메틸)-6-[2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.

위 아세토페논계 화합물로서는, 예를 들면, 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 2-히드록시-1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-메틸프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온의 올리고머, 2-메틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)에탄-1-온, 2-에틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)에탄-1-온, 2-프로필-2-아미노(4-모르폴리노페닐)에탄-1-온, 2-부틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)에탄-1-온, 2-메틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온,2-메틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-에틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온, 2-에틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-메틸-2-메틸아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온, 2-메틸-2-디메틸아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온, 2-메틸-2-디에틸아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온 등을 들 수 있다.

위 비이미다졸계 화합물로서는, 예를 들면 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(알콕시페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(트리알콕시페닐)비이미다졸, 4,4',5,5' 위치의 페닐기가 카르보알콕시기에 의해 치환되어 있는 이미다졸 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서 2,2'비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라 페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸이 바람직하게 사용된다.

위 옥심계 화합물로서는, 0-에톡시카르보닐-α-옥시이미노-1-페닐프로판-1-온 등을 들 수 있다.

위 벤조인계 화합물로서는, 예를 들면, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등을 들 수 있다.

위 벤조페논계 화합물로서는, 예를 들면 벤조페논, 0-벤조일벤조산메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술피드, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논 등을 들 수 있다.

위 티오크산톤계 화합물로서는, 예를 들면 2-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등을 들 수 있다.

위 안트라센계 화합물로서는, 예를 들면 9,10-디메톡시안트라센, 2-에틸-9,10- 디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디에톡시안트라센 등을 들 수 있다.

이 외에도 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드, 10-부틸-2-클로로아크리돈, 2-에틸안트라퀴논, 벤질, 9,10-페난트렌퀴논, 캄포퀴논, 페닐클리옥실산 메틸, 티타노센 화합물, 일본 특허 공표 2002-544205호 공보에 기재되어 있는 연쇄 이동을 일으킬 수 있는 기를 갖는 광중합 개시제 등을 들 수 있다.

유기용매로는 당분야에서 통상적으로 사용되는 유기용매가 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들면 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르 및 에틸렌글리콜모노부틸에테르와 같은 에틸렌글리콜모노알킬에테르류; 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸메틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르 등의 디에틸렌글리콜디알킬에테르류; ?메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트 등의 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르 등의 프로필렌글리콜모노알킬에테르류; 프로필렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜디에틸에테르, 프로필렌글리콜에틸메틸에테르, 프로필렌글리콜디프로필에테르프로필렌글리콜프로필메틸에테르, 프로필렌글리콜에틸프로필에테르 등의 프로필렌글리콜디알킬에테르류; 프로필렌글리콜메틸에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜에틸에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜프로필에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜부틸에테르프로피오네이트 등의 프로필렌글리콜알킬에테르프로피오네이트류; 메톡시부틸알코올, 에톡시부틸알코올, 프로폭시부틸알코올, 부톡시부틸알코올 등의 부틸디올모노알킬에테르류; 메톡시부틸아세테이트, 에톡시부틸아세테이트, 프로폭시부틸아세테이트, 부톡시부틸아세테이트 등의 부탄디올모노알킬에테르아세테이트류; 메톡시부틸프로피오네이트, 에톡시부틸프로피오네이트, 프로폭시부틸프로피오네이트, 부톡시부틸프로피오네이트 등의 부탄디올모노알킬에테르프로피오네이트류; 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜디에틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에틸에테르 등의 디프로필렌글리콜디알킬에테르류; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류; 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 알코올류; 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산부틸, 2-히드록시프로피온산에틸, 2-히드록시-2-메틸프로피온산메틸, 2-히드록시-2-메틸프로피온산에틸, 히드록시아세트산메틸, 히드록시아세트산에틸, 히드록시아세트산부틸, 락트산메틸, 락트산에틸, 락트산프로필, 락트산부틸, 3-히드록시프로피온산메틸, 3-히드록시프로피온산에틸, 3-히드록시프로피온산프로필, 3-히드록시프로피온산부틸, 2-히드록시-3-메틸부탄산메틸, 메톡시아세트산메틸, 메톡시아세트산에틸, 메톡시아세트산프로필, 메톡시아세트산부틸, 에톡시아세트산메틸, 에톡시아세트산에틸, 에톡시아세트산프로필, 에톡시아세트산부틸, 프로폭시아세트산메틸, 프로폭시아세트산에틸, 프로폭시아세트산프로필, 프로폭시아세트산부틸, 부톡시아세트산메틸, 부톡시아세트산에틸, 부톡시아세트산프로필, 부톡시아세트산부틸, 2-메톡시프로피온산메틸, 2-메톡시프로피온산에틸, 2-메톡시프로피온산프로필, 2-메톡시프로피온산부틸, 2-에톡시프로피온산메틸, 2-에톡시프로피온산에틸, 2-에톡시프로피온산프로필, 2-에톡시프로피온산부틸, 2-부톡시프로피온산메틸, 2-부톡시프로피온산에틸, 2-부톡시프로피온산프로필, 2-부톡시프로피온산부틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산프로필, 3-메톡시프로피온산부틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산프로필, 3-에톡시프로피온산부틸, 3-프로폭시프로피온산메틸, 3-프로폭시프로피온산에틸, 3-프로폭시프로피온산프로필, 3-프로폭시프로피온산부틸, 3-부톡시프로피온산메틸, 3-부톡시프로피온산에틸, 3-부톡시프로피온산프로필, 3-부톡시프로피온산부틸 등의 에스테르류; 테트라히드로푸란, 피란 등의 고리형 에테르류; γ-부티로락톤 등의 고리형 에스테르류 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 배향막 형성용 조성물은 필요에 따라 충진제, 경화제, 레벨링제, 밀착촉진제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 응집 방지제, 연쇄 이동제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

배향막 형성용 조성물의 도포는 예를 들면 닥터 블레이드, 와이어 바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터, 롤 등 당분야에 알려진 통상적인 도공 방식을 제한없이 사용할 수 있다.

배향막 형성용 조성물을 투명기재필름(340)의 일면에 도포한 후에는 건조공정을 수행한다. 이 경우, 편광자가 열에 약하므로 고온으로 건조하지 않는 것이 바람직하다. 고온에서 건조하게 되면 편광자에 광학특성(투과율, 편광도 및 색상)등에 변화가 발생할 수 있다. 이러한 측면에서 건조는 80℃ 이하, 바람직하게는 30 내지 80℃, 보다 바람직하게는 40 내지 80℃에서 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

배향막 형성용 조성물이 건조된 후에는 배향막층이 형성되는데, 건조 후 그 두께는 앞서 설명한 바와 같이 50 내지 150 nm인 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 배향막층 표면에 배향처리를 한다(S2).

배향막층(330)이 경화성 액정의 배향을 유도하기 위해서는, 경화 액정층(320)이 형성되는 면에 배향처리를 수행한다. 본 발명은 편광자에 배향막층을 부착시킨 후에 배향처리를 하게 되므로 정밀한 배향처리가 가능하다. 배향처리는 당분야에 알려진 다양한 방법을 제한없이 채택할 수 있으며, 바람직하게는 광경화를 사용할 수 있다.

배향처리는 필요에 따라, 경화 액정층(320) 전체가 동일한 광축을 가지도록 수행될 수도 있으며, 또는 경화 액정층(320)의 광축이 서로 다른 제1 패턴과 제2 패턴을 갖도록 수행될 수도 있다.

다음으로, 상기 상기 배향처리된 배향막층 상에 경화 액정층 형성용 조성물을 도포하고 건조한 후 경화시킨다(S3).

경화 액정층 형성용 조성물은 당분야에서 통상적으로 사용되는 액정성 화합물, 중합개시제 및 유기용매를 포함할 수 있다.

액정성 화합물은 서로 반응하여 경화물을 형성한다. 액정성 화합물은 반응성기를 가지며, 이러한 반응성기로는 예를 들면, 탄소-탄소 불포화 결합을 들 수 있다.

중합 개시제로는 당분야에서 통상적으로 사용하는 광중합 개시제 또는 열중합 개시제가 사용될 수 있고, 광중합 개시제로는 앞서 예시한 광개시제가 사용될 수 있다. 유기 용매 역시 앞서 예시한 유기 용매 중에서 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.

경화 액정층(330)은 액정의 배향방향에 따라 위상차 기능을 갖게 된다. 본 발명에 있어서, 경화 액정층(330)의 배향방향은 모두 동일하거나, 광축의 방향이 서로 다른 제1 패턴과 제2 패턴을 구비할 수 있다. 광축의 방향이 서로 다른 제1 패턴과 제2 패턴을 구비하는 경우에는 서로 다른 광축은 실질적으로 직교할 수 있다.

경화 액정층 형성용 조성물을 배향막층(330)에 도포한 후에는 건조 공정을 수행한다. 건조 온도는 배향막층(330)의 건조 온도보다는 다소 높은 온도에서 수행할 수 있다. 예를 들면 60 내지 100℃, 바람직하게는 80 내지 100℃에서 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 있어서, 필요에 따라 경화된 액정층의 상부에 앞서 설명한 표면처리층을 더 구비하는 단계를 포함할 수 있다. 표면처리층의 구비단계는 별도의 필름을 본 발명이 편광판(300)에 접착시키는 공정으로 수행될 수도 있으며, 표면처리층 형성용 조성물을 편광판(300)에 도포한 후 건조하는 공정으로 수행될 수도 있다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.

실시예 1

PVA 편광자가 접착된 TAC 기재(두께: 40㎛)의 PVA 편광자가 접착된 면의 반대면에 아크릴레이트계 배향층 형성용 조성물(ROP108-EXP115, Rolic사)을 도포하고 60℃에서 120초간 열풍 건조하여 100nm 두께의 배향막층을 형성하였다.

상기 배향막 상에 14mW 노광 램프로 편광된 자외선을 조사하여 일정 방향으로 배향된 배향막을 형성하였다. 상기 배향막의 경화가 수행된 후에 경화 액정층 형성용 조성물(RMS11-054, Merck사)을 도포하고, 80℃에서 20초간 예비 건조 후 100℃에서 60초간 건조하여 1.0㎛ 두께의 액정층을 형성하였다, 이후에 14mW 노광 램프로 500초간 자외선으로 광경화하여 경화 액정층을 형성하였다. 이후 안티글레어층 형성용 코팅액을 리타더 위에 도포하고 건조 및 경화하여 표면처리층을 형성하여 리타더가 일체화된 편광판을 제조하였다.

실시예 2

배향막 형성용 조성물의 도포 후 건조 온도를 35℃로 한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 리타더가 일체화된 편광판을 제조하였다.

실시예 3

배향막 형성용 조성물을 도포하고 건조한 후의 배향막층의 두께를 500 nm로 한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 리타더가 일체화된 편광판을 제조하였다.

실시예 4

배향막 형성용 조성물을 도포되는 TAC 기재를 두께가 100㎛인 것을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 리타더가 일체화된 편광판을 제조하였다.

비교예 1

PVA 편광자의 양면에 TAC 기재가 접착된 편광필름(도 1의 200 참조)을 준비하였다.

한편, 다른 새로운 TAC 기재에 실시예 1의 배향막 형성용 조성물을 사용하여 배향막층을 형성하고, 그 위에 실시예 1의 경화 액정층 형성용 조성물을 사용하여 경화 액정층을 형성하여 리타더(도 1의 100 참조)를 제조하였다.

상기 제조된 리타더를 접착제를 사용하여 상기 준비된 편광필름의 TAC 기재 일면에 접착하여 편광판(도 1의 화살표 오른쪽 도면 참조)을 제조하였다.

실험예

< PVA 흡수축과 패턴의 광축의 배향각 >

루케오사의 WPA-100L 장비를 사용하여, 제조된 편광판의 A, B Pattern의 배향각을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.

< 원편광도 >

원편광도를 측정하기 위해 편광도 측정 장비인 일본분광(日本分光)사 V7100을 이용해 원편광도를 측정 하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.

<시야각>

시야각측정장비인 Eldim사 Ez contrast를 이용해 3D Pattern의 Black과 White상태에서의 시야각에 따른 휘도를 측정하여 시야각을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.

평가항목		실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	비교예 1
배향각	A패턴	45.13	45.19	45.17	45.15	45.51
	B패턴	135.14	135.21	135.16	135.16	134.60
원편광도		99.95	99.91	99.88	99.95	99.87
시야각		28°	28°	28°	27°	27°

위 표 1에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예들의 편광판은 비교예의 편광판보다 배향각의 오차가 더 적고, 원편광도도 도 우수한 것을 알 수 있다. 또한, 원편광도값도 비교예보다 현저하게 우수한 것을 알 수 있다.

또한, 건조온도가 본 발명의 바람직한 범위를 다소 벗어난 실시예 2 및 배향막의 두께가 다소 두꺼운 실시예 3은 배향각과 원편광도 측면에서 실시예 1보다 다소 저하되었으며, TAC 기재가 두꺼운 실시예 4는 배향각 및 시야각이 다소 저하되었음을 알 수 있다.

Claims (13)

1. 편광자층 및 상기 편광자층의 적어도 일면에 부착된 투명기재필름을 구비하는 편광필름;
   상기 투명기재필름의 편광자층이 형성된 면의 반대측 면에 코팅된 배향막층; 및
   상기 배향막층 상에 형성된 경화 액정층;
   을 구비한, 리타더 일체형 편광판.
   
2. 청구항 1에 있어서, 배향막층이 코팅되는 투명기재필름은 두께가 20 내지 60 ㎛인 편광판.
   
3. 청구항 1에 있어서, 경화 액정층은 광축이 서로 다른 제1 패턴과 제2 패턴으로 경화된 편광판.
   
4. 청구항 1에 있어서, 경화 액정층 상부에 표면처리층을 더 구비한 편광판.
   
5. 청구항 1에 있어서, 편광자층의 편광자는 연신된 고분자 필름에 이색성 색소가 흡착된 편광판.
   
6. 청구항 5에 있어서, 상기 고분자 필름은 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 필름, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름, 셀룰로오스 필름 및 이들의 부분적으로 검화된 필름으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나; 탈수 처리된 폴리비닐알코올계 필름; 및 탈염산 처리된 폴리비닐알코올계 필름;으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 편광판.
   
7. (S1) 편광자층 및 상기 편광자층의 적어도 일면에 부착된 투명기재필름을 구비하는 편광필름을 준비한 후, 상기 투명기재필름의 편광자층이 형성된 면의 반대측 면에 배향막 형성용 조성물을 도포하고 건조하여 배향막층을 형성하는 단계;
   (S2) 상기 배향막층 표면에 배향처리를 하는 단계; 및
   (S3) 상기 배향처리된 배향막층 상에 경화 액정층 형성용 조성물을 도포하고 건조한 후 경화시키는 단계;
   를 포함하는 리타더 일체형 편광판의 제조방법.
   
8. 청구항 7에 있어서, (S1) 단계의 건조는 40 내지 80℃에서 수행되는 편광판의 제조방법.
   
9. 청구항 7에 있어서, (S1) 단계에서 배향막층이 코팅되는 투명기재필름은 두께가 20 내지 60 ㎛인 편광판의 제조방법.
   
10. 청구항 7에 있어서, (S2) 단계의 배향처리는 배향막층 상에 형성되는 경화 액정층의 광축이 서로 다른 제1 패턴과 제2 패턴을 갖도록 수행되는 편광판의 제조방법.
    
11. 청구항 7에 있어서, (S3) 단계의 건조는 60 내지 100℃에서 수행되는 편광판의 제조방법.
    
12. 청구항 7에 있어서, 경화된 액정층의 상부에 표면처리층을 더 구비하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법.
    
13. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항의 편광판을 구비한 화상표시장치.

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