KR20140141233A - 편광판, 이를 포함하는 액정표시장치용 모듈 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 편광자; 및 상기 편광자의 일면에 적층된 보호필름을 포함하고, 상기 보호필름은 광탄성계수가 10 x 10-12 ~ 20 x 10-12 Pa-1이고 표면경도가 2B 이상인 이중층의 필름을 포함하는 편광판, 이를 포함하는 액정표시장치용 모듈 및 액정표시장치에 관한 것이다.

Description

편광판, 이를 포함하는 액정표시장치용 모듈 및 이를 포함하는 액정표시장치{POLARIZING PLATE, MODULE FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY COMPRISING THE SAME AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY COMPRISING THE SAME}
본 발명은 편광판, 이를 포함하는 액정표시장치용 모듈 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
편광판은 액정표시장치의 표시 패턴을 가시화하기 위해, 광의 진동 방향을 제어하는 목적으로 액정 셀의 안팎에 사용되고 있다. 액정표시장치의 적용 분야가 개발 초기의 소형 기기로부터 최근에는 노트북 컴퓨터, 액정 모니터, 액정 컬러 프로젝터, 액정 텔레비전, 차량 탑재용 네비게이션 시스템, 퍼스널 폰 및 옥 내외에서 사용되는 계측 기기 등으로 폭 넓은 범위를 나타내고 있다. 편광판은 편광자 및 편광자의 양면에 적층된 보호필름으로 구성된다.
트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름은 투명성, 고접착성, 고수분투과율로 인하여 액정표시장치의 보호필름으로 주로 사용되고 있다. 그러나, TAC 필름은 고가이고, 내화학성이 좋지 않고, 경도가 좋지 않다는 문제점이 있다. 따라서, TAC 필름을 대체할 수 있는 편광판용 보호필름에 대한 연구가 진행되고 있다.
이와 관련하여, 한국공개특허 제2009-0046803호는 푸라노스 또는 피라노스 구조를 1개 갖는 화합물 또는 푸라노스 또는 피라노스 구조의 1종 이상을 2 내지 12개 결합한 화합물 중의 수산기의 전부 또는 일부가 에스테르화된 화합물과 셀룰로오스 에스테르를 함유하는 편광판 보호필름을 개시하고 있다.
본 발명의 목적은 광탄성계수가 낮고, 내화학성, 표면경도가 좋은 보호필름을 포함하는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 내구성이 좋고, 기포 발생의 문제점이 없는 보호필름을 포함하는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 휨(curling) 발생이 없고, 편광자 접착시 박리 문제가 없는 보호필름을 포함하는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 TAC 필름을 대체할 수 있는 보호필름을 포함하는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점인 편광판은 편광자; 및 상기 편광자의 일면에 적층된 보호필름을 포함하고, 상기 보호필름은 광탄성계수가 10 x 10-12 ~ 20 x 10-12 Pa-1이고 표면경도가 2B 이상인 이중층의 필름을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 액정표시장치용 모듈은 상기 편광판을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점인 액정표시장치는 상기 액정표시장치용 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명은 광탄성계수가 낮고, 내화학성, 표면경도가 좋고, 내구성이 좋으며, 기포 발생의 문제점이 없고, 휨(curling) 발생이 없고, 편광자 접착시 박리 문제가 없는 보호필름을 포함하는 편광판을 제공하였다. 본 발명은 TAC 필름을 대체할 수 있는 보호필름을 포함하는 편광판을 제공하였다.
도 1은 본 발명 일 구체예의 편광판의 단면도이다.
도 2는 본 발명 일 구체예의 액정표시장치용 모듈의 일부 단면도이다.
도 3은 본 발명 일 구체예의 액정표시장치의 단면도이다.
본 명세서에서 '상부'와 '하부'는 편의상 도면을 기준으로 한 것으로서, 보는 시각에 따라 '상부'가 '하부'로 '하부'가 '상부'로 변경될 수 있다.
본 명세서에서 '광탄성계수'는 보호필름 두께 40 내지 80㎛, 23℃ 및 파장 590nm에서 측정된 값이다.
본 발명의 일 관점인 편광판은 편광자; 및 편광자의 상부면에 형성된 이중층의 보호필름을 포함하고, 보호필름은 광탄성계수가 10 x 10-12 ~ 20 x 10-12 Pa-1이고 표면경도 2B 이상일 수 있다.
보호필름의 광탄성계수가 20 x 10-12 Pa-1 초과이면, 위상차 값이 커지거나 연신을 할 때 위상차 값 불균일이 일어날 수 있고 편광자에 직접적인 영향을 줄 수 있다. 위상차 값이 작을수록 위상차 불균일이 작아지고, 광탄성 계수는 낮으면 낮을수록 위상차 불균일 측면에서 유리한데, 10 x 10-12 Pa-1 미만이어도 위상차 불균일은 없지만, 광탄성 계수가 너무 낮은 보호필름은 가격이 올라가는 경향이 있어 아웃터(outer) 보호필름으로 사용하는 데는 광탄성계수가 10 x 10-12 Pa-1 미만일 필요는 없다. 보호필름의 표면경도가 2B미만이면 내스크래치성이 좋지 않아 편광판 최외곽의 보호필름으로 사용할 수 없고, 스크래치가 발생할 수 있다. 예를 들면, 광탄성계수는 10 x 10-12 ~ 15 x 10-12 Pa-1이고 표면경도 2B ~ H이면 좋다.
보호필름은 40℃ 및 95% 상대 습도 조건에서 24시간 동안 측정된 투습도(수분투과도)가 50 내지 100g/m2ㆍ24hr, 예를 들면 50 내지 59g/m2ㆍ24hr가 될 수 있다. 상기 범위에서, 보호필름은 기포 발생이 적을 수 있다.
보호필름은 파장 550nm에서 면내 위상차(Ro)가 3 ~ 10nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판의 최외곽 보호필름으로 사용할 수 있다.
보호필름은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차(Rth)가 10 ~ 60nm, 예를 들면 10 ~ 26nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판의 최외곽 보호필름으로 사용할 수 있다.
보호필름은 파장 400-800nm에서 투과율이 90% 이상, 예를 들면 90~100%가 바람직할 수 있다. 상기 범위에서, 편광판의 보호필름으로 사용될 수 있다.
상기 "이중층"은 물리적 또는 화학적 성질이 완전히 구별되는 두 개의 층이 서로 적층된 상태를 의미하는데, 구체예에서 이중층은 하기 화학식 1의 단위와 하기 화학식 2의 단위를 갖는 폴리카보네이트 수지 층과, 상기 폴리카보네이트 수지 층의 일면에 형성된 비-폴리카보네이트 수지 층을 포함할 수 있다:
<화학식 1>
Figure pat00001
<화학식 2>
Figure pat00002
(상기에서, A는 -CH2-Y-CH2-이고, 상기 Y는 탄소수 4-20의 시클로알킬렌기 또는 하기 화학식 3으로 표시되는 구조이다
<화학식 3>
Figure pat00003
(상기에서, *는 상기 A중 -CH2-에 대한 연결 부위이고, R1,R2,R3,R4는 동일하거나 다르고, 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1-5의 알킬기이다).
폴리카보네이트 수지층은 하기 화학식 4 또는 하기 화학식 5로 표시되는 디히드록시 화합물에 탄산에스테르 형성 화합물을 반응시켜 제조되는 폴리카보네이트 수지로 형성된 필름일 수 있다:
<화학식 4>
Figure pat00004
<화학식 5>
Figure pat00005
(상기에서, Y는 탄소수 4-20의 시클로알킬렌기 또는 하기 화학식 6으로 표시되는 구조이다
<화학식 6>
Figure pat00006
(상기에서, *는 상기 화학식 5 중 -CH2-에 대한 연결 부위이고, R1,R2,R3,R4는 동일하거나 다르고, 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1-5의 알킬기이다).
구체예에서, 폴리카보네이트 수지 층은 폴리카보네이트 수지 필름을 연신시키지 않은 무연신 타입의 폴리카보네이트 수지 층일 수 있다.
화학식 4의 디히드록시 화합물은 이소소르비드(isosorbide), 이소만니드(isomannide)일 수 있고, 단독 또는 2종 이상 사용될 수 있다. 화학식 5의 디히드록시 화합물은 트리시클로데칸디메탄올, 펜타시클로펜타데칸디메탄올, 2,6-데칼린디메탄올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 노르보르난디메탄올, 시클로펜탄-1,3-디메탄올, 3,9-비스(2-히드록시-1,1-디메틸에틸)-2,4,8,10-테트라옥사스피로(5,5)운데칸 등을 될 수 있고, 단독 또는 2종 이상 사용될 수 있다. 탄산에스테르 형성 화합물은 폴리카보네이트 수지 제조시 통상으로 사용되는 카보네이트 화합물로, 예를 들면, 디페닐카보네이트를 사용할 수 있다.
폴리카보네이트 수지 중 상기 화학식 1의 몰수:상기 화학식 2의 몰수는 화학식 1의 몰수와 화학식 2의 몰수의 합 100을 기준으로 99:1 내지 1:99, 바람직하게는 90:10 내지 10:90이 될 수 있다.
폴리카보네이트 수지는 유리전이온도가 90 내지 200℃, 예를 들면 100 내지 190℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 내열성과 성형성이 좋고, 상기 비-폴리카보네이트 수지층과 공 압출이 가능할 수 있어, 보호필름의 표면경도 향상에 효과가 있을 수 있다.
폴리카보네이트 수지는 중량평균분자량이 3만 내지 20만g/mol, 바람직하게는 4만 내지 15만g/mol이 될 수 있다. 상기 범위에서, 보호필름의 강도가 좋고, 성형성이 좋을 수 있다.
폴리카보네이트 수지는 상기 화학식 4 및 5 이외에, 방향족 디히드록시 화합물로부터 유도되는 구성 단위를 더 포함할 수도 있다. 상기 방향족 디히드록시 화합물은 방향족 폴리카보네이트 수지 제조시 통상적으로 포함되는 화합물로, 예를 들면, 비스페놀 A 등이 될 수 있지만, 제한은 없다.
폴리카보네이트 수지층은 보호필름의 내화학성을 높일 수 있다. 구체예에서, 폴리카보네이트 수지층은 보호필름을 에탄올, 이소프로필알콜 등의 알코올, 에틸아세테이트 등의 에스테르, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류와 접촉시 보호필름의 변색을 막을 수 있다.
폴리카보네이트 수지층은 광탄성계수가 10 x 10-12 ~ 70 x 10-12 Pa-1,예를 들면 60 x 10-12 ~ 70 x 10-12 Pa-1이고 표면경도가 2B 이하, 예를 들면 6 ~ 7B일 수 있다.
상기 "비-폴리카보네이트 수지"는 상기 화학식 1과 2의 구성단위를 포함하지 않는 투명 수지를 포함할 수 있다. 구체예에서, 상기 비-폴리카보네이트 수지 층은 아크릴계, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등을 포함하는 셀룰로오스계, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등을 포함하는 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀(COP)계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계 중 하나 이상의 수지로 된 필름일 수 있다. 예를 들면, 아크릴계 수지로 된 필름일 수 있다.
비-폴리카보네이트 수지 층은 광탄성계수가 3 x 10-12 ~ 10 x 10-12 Pa-1, 예를 들면 3 x 10-12 ~ 5 x 10-12 Pa-1가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 폴리카보네이트 수지층의 광탄성계수를 보다 더 낮춤으로써 편광판의 보호필름으로 사용할 수 있게 할 수 있다.
비-폴리카보네이트 수지 층은 표면경도가 2B 내지 H가 될 수 있다. 상기 범위에서, 보호필름의 경도를 높일 수 있고, 폴리카보네이트 수지층에 대한 표면경도 개선 효과가 있을 수 있다.
비-폴리카보네이트 수지 층은 유리전이온도가 100 내지 120℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 폴리카보네이트 수지층과 공압출이 가능할 수 있고, 표면경도 개선 효과가 있을 수 있다.
구체예에서, 폴리카보네이트 수지 층은 편광자의 상부면에 형성되고, 비-폴리카보네이트 수지 층은 폴리카보네이트 수지 층의 상부면에 형성될 수 있다. 이런 경우 보호필름의 광탄성계수를 낮춤과 동시에 표면경도를 개선할 수 있다.
비-폴리카보네이트 수지 층의 광탄성계수(C2)에 대한 상기 폴리카보네이트 수지 층의 광탄성계수(C1)의 비(C1/C2)는 5 내지 25, 예를 들면 5 내지 15가 될 수 있다. 상기 범위에서, 저 광탄성 효과가 있을 수 있다.
비-폴리카보네이트 수지층의 두께(T2)에 대한 폴리카보네이트 수지층의 두께(T1)의 비(T1/T2)는 1 내지 9, 예를 들면 1 내지 6, 예를 들면 1.01 내지 5, 예를 들면 1.01 내지 3이 될 수 있다. 예를 들면, 보호필름 두께 40㎛ 기준 폴리카보네이트 수지층은 20~30㎛, 비-폴리카보네이트 수지층은 10~20㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 공 압출할 수 있고, 보호필름의 내화학성, 저광탄성, 표면경도를 모두 개선할 수 있다.
보호필름은 두께가 40 내지 80㎛, 예를 들면 40 내지 60㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 액정표시장치에 사용될 수 있다. 폴리카보네이트 수지층의 두께는 20 내지 30㎛, 비-폴리카보네이트 수지층의 두께는 5 내지 20㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 액정표시장치에 사용될 수 있다.
보호필름은 폴리카보네이트 수지 필름과 비-폴리카보네이트 수지 필름을 접착제 또는 점착제로 서로 적층하여 제조될 수 있지만, 이들을 서로 공압출하여 일체형으로 제조될 수 있다. 상기 "일체형"은 상기 폴리카보네이트 수지 층과 상기 비-폴리카보네이트 수지 층 간에 접착층, 점착층, 또는 코팅층 등이 부가되지 않고, 양 층이 서로 독립적으로 분리되지 않음을 의미할 수 있다.
편광자는 편광판 제조시 통상적으로 사용되는 편광자라면 제한없이 사용할 수 있다. 구체예에서, 상기 편광자는 폴리비닐알코올 필름에 요오드나 이색성 염료를 염색시키고, 이를 일정방향으로 연신시켜 제조된다. 구체적으로, 팽윤 과정, 염색 단계, 연신 단계, 가교 단계를 거쳐 제조된다. 각 단계를 수행하는 방법은 당업자들에게 통상적으로 알려져 있다.
편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 40 내지 80㎛가 될 수 있다.
편광자의 하부면에는 보호필름, 위상차필름 중 하나 이상이 더 형성될 수 있다. 보호필름, 위상차필름은 투명 수지 필름으로, 예를 들면 아크릴계, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등을 포함하는 셀룰로오스계, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등을 포함하는 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀(COP)계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계 또는 이들의 혼합으로 된 필름일 수 있다. 예를 들면, 위상차가 없는 보호필름, 더 바람직하게는 위상차가 없는 트리아세틸셀룰로오스일 수 있다.
도 1은 본 발명 일 구체예의 편광판의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 편광판(100)은 편광자(110), 편광자(110)의 상부면에 형성된 제1보호필름(120), 편광자(110)의 하부면에 형성된 제2보호필름(130), 및 제2보호필름(130)의 하부면에 형성된 제1점착층(140)을 포함하고, 제1보호필름(120)은 편광자(110)의 상부면에 형성된 폴리카보네이트 수지 층(121), 및 폴리카보네이트 수지 층(121)의 상부면에 형성된 비-폴리카보네이트 수지 층(122)을 포함할 수 있다.
제1점착층(140)은 PSA(pressure sensitive adhesive) 층으로서, 액정표시장치의 패널(LCD CELL)에 형성될 수 있다. 제1점착층은 (메타)아크릴계 공중합체를 포함하는 점착층으로서, 두께는 2 내지 5㎛가 될 수 있다.
비-폴리카보네이트 수지 층(122)의 상부면에는 기능성 층으로 예를 들면, 하드코팅층, 반사방지층, 대전방지층 등이 더 형성될 수도 있다.
본 발명의 다른 관점인 액정표시장치용 모듈은 상기 편광판을 포함할 수 있다. 구체예에서, 상기 모듈은 액정표시장치용 패널, 패널의 상부면에 형성된 상부 편광판, 패널의 하부면 및 패널과 광원 사이에 형성된 하부 편광판을 포함하고, 상부 편광판, 하부 편광판 중 하나 이상은 본 발명의 편광판을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명 일 구체예의 액정표시장치용 모듈의 일부 단면도이다. 도 2를 참조하면, 액정표시장치용 모듈(400)은 액정표시패널(200), 액정표시패널(200)의 상부면에 형성된 상부 편광판(100), 액정표시패널(200)의 하부면 및 액정표시패널(200)과 광원부 사이에 형성된 하부 편광판(300)을 포함할 수 있다.
상부 편광판(200)은 제1편광자(110), 제1편광자(110)의 상부면에 형성된 제1보호필름(120), 제1편광자(110)의 하부면에 형성된 제2보호필름(130), 및 제2보호필름(130)의 하부면에 형성된 제1 점착층(140)을 포함하고, 제1보호필름(120)은 제1편광자(110)의 상부면에 형성된 폴리카보네이트 수지 층(121), 및 폴리카보네이트 수지 층(121)의 상부면에 형성된 비-폴리카보네이트 수지 층(122)을 포함할 수 있다. 하부 편광판(300)은 제2편광자(310), 제2편광자(310)의 하부면에 형성된 제3보호필름(320), 제2편광자(310)의 상부면에 형성된 제4보호필름(330) 및 제4보호필름(330)의 상부면에 형성된 제2점착층(340)을 포함할 수 있다.
제3보호필름(320)은 광탄성계수가 10 x 10-12 내지 70 x 10-12 Pa-1, 예를 들면 10 x 10-12 내지 20 x 10-12 Pa-1인 필름으로서, 구체예에서 상기 화학식 1의 구성단위와 상기 화학식 2의 구성단위를 갖는 폴리카보네이트 수지로 된 단일층의 필름일 수 있다.
제4보호필름(330)은 아크릴계, 트리아세틸셀룰로오스(TAC)를 포함하는 셀룰로오스계, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등을 포함하는 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀(COP)계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계 또는 이들의 혼합으로 된 필름일 수 있다. 바람직하게는 위상차가 없는 보호필름, 더 바람직하게는 위상차가 없는 트리아세틸셀룰로오스 필름일 수 있다.
제2점착층(340)은 PSA 층으로서, 액정표시패널(LCD CELL)의 하부면에 형성될 수 있다. 제2점착층(340)은 (메타)아크릴계 공중합체를 포함하는 점착층으로서, 두께는 2 내지 5㎛가 될 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점인 액정표시장치는 상기 액정표시장치용 모듈을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명 일 구체예의 액정표시장치의 단면도이다. 도 3을 참조하면, 액정표시장치(600)는 상기 액정표시장치용 모듈(400)과 광원부(500)를 포함할 수 있고, 광원부(500)는 광원, 도광판, 프리즘 시트 등을 포함하는 백라이트유닛을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
하기 실시예와 비교예에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.
(1)폴리비닐알코올 필름:VF-PS6000(일본 Kuraray사, 두께:60㎛)
(2)화학식 1과 2를 갖는 폴리카보네이트 수지:D7430(일본 미츠비시, 두께:40㎛, 광탄성계수: 70 x 10-12Pa-1)
(3)아크릴 수지:VH001(대산MMA, 두께:5~20㎛, 광탄성계수: 5 x 10-12Pa-1)
(4) PVA 보호필름 트리아세틸셀룰로오스 필름: KC4UY(KODAK)
(5)하드코팅층: 제조사:TOYOBO
실시예 1
폴리비닐알코올 필름을 60℃에서 3배 연신하고 요오드를 흡착시킨 후 40℃의 붕산 수용액에서 2.5배 연신하여 편광자(두께:40㎛)를 제조하였다. 폴리카보네이트 수지와 아크릴 수지를 각각 용융하고 공 압출하여 폴리카보네이트 수지층(두께:30㎛)과 아크릴 수지층(두께:10㎛)이 적층된 무연신 타입의 이중층의 일체형 보호필름을 제조하였다.
편광자의 상부면에 폴리카보네이트 수지층이 편광자와 접하도록 이중층의 보호필름을 접착제로 접착하고, 편광자의 하부면에 트리아세틸셀룰로오스 필름을 접착제로 접착하여 편광판을 제조하였다.
비교예 1
이중층의 보호필름 대신에 폴리카보네이트 수지로만 된 필름을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 편광판을 제조하였다.
비교예 2
이중층의 보호필름 대신에 아크릴 수지만으로 된 필름을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 편광판을 제조하였다.
비교예 3
이중층의 보호필름 대신에 폴리카보네이트 수지 필름에 하드코팅층이 형성된 필름을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 편광판을 제조하였다.
비교예 4
아크릴 수지층이 편광자의 상부면과 접하도록 이중층의 보호필름을 접착한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 편광판을 제조하였다.
상기 실시예와 비교예에서 사용한 보호필름, 그로부터 제조된 편광판에 대해 하기의 물성을 평가하였다.
(1)광탄성계수: 보호필름 샘플 (사이즈 1.5cm x 10cm x 40㎛, 가로 x 세로 x 두께)의 양단을 협지하고, 응력 (1 ~ 15N)을 가하면서 샘플 중앙의 위상차값을 23℃, 파장 590nm에서 KOBRA 위상차 측정기를 사용하여 측정하여, 응력과 위상차값의 함수의 기울기로부터 계산하였다.
(2)표면경도: 미쯔비시 평가용 연필(UNI)로 연필경도측정기(Shinto Scientific, Heidon)를 이용하여 500kg/cm2 하중, 48mm/min의 속도로 그은 후, 연필경도를 확인하였다. 표면경도의 측정 대상은 편광판의 상부 보호필름 중 최외곽층에 대해 측정하였다.
(3)내화학성: 에탄올(EtOH), 에틸아세테이트(EA), 메틸에틸케톤(MEK), 메틸이소부틸케톤(MIBK), 이소프로필알코올(IPA) 중 어느 하나를 편광판의 상부 보호필름 중 최외곽층 상에 스포이드로 몇 방울 떨어뜨리고, 60분 방치한 후 닦아내었다. 목시 검사로 보호필름이 변색되지 않는 경우 "양호", 약간 변색된 경우 "약간 변색", 많이 변색된 경우 "변색"으로 평가하였다.
(4) 투습도: 투습도 측정용 컵(WATER VAPOUR PERMEABILITY CUP No.318, YASUDA)에 보호필름(사이즈 1.5cm x 10cm x 40㎛, 가로 x 세로 x 두께)을 넣어 시험체를 제조하고 그 무게를 측정하였다. 시험체를 40℃ 및 95% 상대 습도 조건에서 24시간 동안 방치하고, 시험체의 무게를 측정하였다. 하기 식 1에 의해 투습도를 계산하였다.
<식 1>
Figure pat00007
(5) 내구성: 파장 370nm에서 UV spectrometer로 측정을 하며, 측정 규격은 JIS K7136-1이다. 보호필름이 변색되지 않는 경우 '양호', 변색된 경우 '변색'으로 평가하였다.
(6) Ro, Rth: 보호필름 샘플 (사이즈 3cm x 3cm x 40㎛, 가로 x 세로 x 두께)을 Axoscan 장비를 이용하여 파장 550nm에서 Ro, Rth을 구하였다.
실시예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
보호필름 구성 폴리카보네이트 수지층과 아크릴 수지층으로 된 이중층 폴리카보네이트 수지층 아크릴 수지층 하드코팅층이 형성된 폴리카보네이트 수지층 폴리카보네이트 수지층과 아크릴 수지층으로 된 이중층
광탄성계수(Pa-1) 10 x 10-12 70 x 10-12 5 x 10-12 70 x 10-12 10 x 10-12
표면경도 측정대상 아크릴 수지층 폴리카보네이트 수지층 아크릴 수지층 하드코팅층 폴리카보네이트 수지층
측정값 2~3B 6~7B B~2B B~H 5~6B
내화학성 EtOH 양호 양호 양호 양호 양호
EA 양호 변색 약간 변색 양호 양호
MEK 양호 변색 변색 변색 변색
MIBK 양호 변색 변색 변색 변색
IPA 양호 양호 양호 양호 양호
투습도(g/m2ㆍ24hr) 55 60 40 60 -
내구성 양호 변색 양호 양호 -
Ro(nm) 7 20 1 20 -
Rth(nm) 26 68 2 68 -
상기 표 1에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 편광판은 저광탄성, 표면경도가 우수하고, 내구성, 내화학성 등도 우수하였음을 확인하였다. 반면에, 아크릴 수지층이 없는 비교예 1은 표면경도가 낮고 내화학성도 좋지 않았으며, 폴리카보네이트 수지층이 없는 비교예 2는 내화학성이 좋지 않았으며, 아크릴수지층 대신에 하드코팅층을 포함하는 비교예 3 역시 내화학성이 좋지 않았으며, 폴리카보네이트 수지층이 최외곽층인 비교예 4는 표면경도가 좋지 않았다.

Claims (14)

  1. 편광자; 및 상기 편광자의 상부면에 형성된 이중층의 보호필름을 포함하고,
    상기 보호필름은 23℃ 및 파장 590nm에서 광탄성계수가 10 x 10-12 내지 20 x 10-12Pa-1이고, 표면경도가 2B 이상인 편광판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보호필름은 파장 550nm에서 면내 위상차(Ro)가 3 내지 10nm인 편광판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 보호필름은 40℃ 및 95% 상대 습도에서 24시간 동안 측정된 투습도가 50 내지 100g/m2ㆍ24hr인 편광판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 보호필름은 두께가 40 내지 80㎛인 편광판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 이중층은 하기 화학식 1의 단위와 하기 화학식 2의 단위를 갖는 폴리카보네이트 수지 층과, 상기 폴리카보네이트 수지 층의 일면에 형성된 비-폴리카보네이트 수지 층을 포함하는 편광판:
    <화학식 1>
    Figure pat00008

    <화학식 2>
    Figure pat00009

    (상기에서, A는 -CH2-Y-CH2-이고, 상기 Y는 탄소수 4-20의 시클로알킬렌기 또는 하기 화학식 3으로 표시되는 구조이다
    <화학식 3>
    Figure pat00010

    (상기에서, *는 상기 A중 -CH2-에 대한 연결 부위이고, R1,R2,R3,R4는 동일하거나 다르고, 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1-5의 알킬기이다).
  6. 제5항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 수지 층은 상기 편광자의 상부면에 형성되고, 상기 비-폴리카보네이트 수지 층은 상기 폴리카보네이트 수지 층의 상부면에 형성된 편광판.
  7. 제5항에 있어서, 상기 비-폴리카보네이트 수지 층은 아크릴계, 셀룰로오스계, 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀(COP)계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계 수지 중 하나 이상의 수지 필름을 포함하는 편광판.
  8. 제5항에 있어서, 상기 비-폴리카보네이트 수지 층의 두께(T2)에 대한 상기 폴리카보네이트 수지 층의 두께(T1)의 비(T1/T2)는 1 내지 9인 편광판.
  9. 제5항에 있어서, 상기 비-폴리카보네이트 수지 층의 23℃, 파장 590nm에서 광탄성계수(C2)에 대한 상기 폴리카보네이트 수지 층의 23℃, 파장 590nm에서 광탄성계수(C1)의 비(C1/C2)는 5 내지 25인 편광판.
  10. 제5항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 수지 층과 상기 비-폴리카보네이트 수지 층은 일체형인 편광판.
  11. 제1항에 있어서, 상기 편광자의 하부면에 보호필름, 위상차필름 중 하나 이상이 더 형성된 편광판.
  12. 제6항에 있어서, 상기 비-폴리카보네이트 수지 층의 상부면에 하드코팅층이 더 형성된 편광판.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 액정표시장치용 모듈.
  14. 제13항의 액정표시장치용 모듈을 포함하는 액정표시장치.
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