KR20160038382A - 광학 필름 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

광학 필름 및 광학 필름의 제조방법을 제공한다. 광학 필름의 제조방법은 기재 필름의 적어도 일면에 폴리비닐알코올계 필름을 부착하여 적층 필름을 형성하는 단계, 및 적층 필름을 연신하는 단계를 포함하며, 기재 필름은 폴리올레핀계 고무 수지를 포함할 수 있다.

Description

광학 필름 및 그 제조방법{OPTICAL FILM AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
본 발명은 광학 필름 및 광학 필름의 제조방법에 관한 것이다.
편광판은 액정 표시 장치의 표시 패턴을 가시화하기 위하여, 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. 특히, 액정표시장치의 적용 분야 중에서도 액정 모니터, 액정 텔레비전 등은 고휘도의 백라이트를 사용하는 경우가 많다.
최근, 표시 장치들의 박형화 추세에 따라, 내부 부품들도 박형화가 요구되고 있다. 따라서, 편광판에 사용되는 편광 필름도 종래 제품 이상으로 박형화가 요구되기에 이르렀다.
따라서, 박형화가 가능하면서도 광학 특성이 우수한 편광 필름을 포함하는 광학 필름 및 그 제조방법이 요구되고 있다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 박막 편광 필름을 포함하는 광학 필름을 용이하게 제조하기 위한 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 박막 편광 필름을 포함하는 광학 필름의 제조공정을 간소화할 수 있는 광학 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름의 제조방법은 기재 필름의 적어도 일면에 폴리비닐알코올계 필름을 부착하여 적층 필름을 형성하는 단계, 및 상기 적층 필름을 연신하는 단계를 포함하며, 상기 기재 필름은 폴리올레핀계 고무 수지를 포함할 수 있다.
상기 폴리올레핀계 고무 수지는 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic polyurethane), 스티렌 부타디엔 고무 수지(styrene butadiene rubber), 아크릴레이트계 고무수지(acrylate rubber)중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 기재 필름과 상기 폴리비닐알코올계 필름은 인력을 매개로 부착될 수 있다.
상기 인력은 80 gf/25mm 내지 250 gf/25mm 의 범위일 수 있다.
상기 기재 필름은 상기 폴리비닐알코올계 필름과 접하는 면에 형성되는 스킨층을 포함하며, 상기 폴리올레핀계 고무 수지는 상기 스킨층에 포함될 수 있다.
상기 기재 필름은 상기 스킨층을 포함하는 공압출 필름일 수 있다.
상기 폴리올레핀계 고무 수지는 상기 기재 필름 상에서 1 중량% 내지 20 중량%의 함량 범위로 포함될 수 있다.
상기 기재 필름 상에서 상기 폴리올레핀계 고무 수지는 교대 공중합체(alternative copolymer) 형태이되, 상기 기재 필름과 상기 폴리비닐알코올계 필름은 인력을 매개로 부착되며, 상기 인력은 200 gf/25mm 내지 250 gf/25mm 의 범위일 수 있다.
상기 기재 필름 상에서 상기 폴리올레핀계 고무 수지는 블록 공중합체(block copolymer) 형태이되, 상기 기재 필름과 상기 폴리비닐알코올계 필름은 인력을 매개로 부착되며, 상기 인력은 80 gf/25mm 내지 150 gf/25mm 의 범위일 수 있다.
상기 적층 필름을 요오드 및 이색성 색소 중 적어도 하나로 염착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 연신된 적층 필름에서 상기 기재 필름을 제거하여 박막 편광 필름을 수득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 적층 필름은 연신된 기재 필름, 및 상기 기재 필름의 적어도 일면에 연신되어 인력을 매개로 부착된 박막 편광 필름을 포함하며, 상기 기재 필름은 폴리올레핀계 고무 수지를 포함할 수 있다.
상기 기재 필름과 상기 박막 편광 필름은 인력을 매개로 부착될 수 있다.
상기 기재 필름은 상기 박막 편광 필름과 접하는 면에 형성되는 스킨층을 포함하는 공압출 필름이며, 상기 폴리올레핀계 고무 수지는 상기 스킨층 상에 포함될 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은 상기의 제조방법으로 제조되며, 두께가 0.5㎛ 내지 15㎛인 박막 편광 필름을 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 광학 필름은 제조공정이 간소화되면서도 광학 특성이 우수한 편광 필름을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 광학 필름의 제조방법은 공정상 용이하면서 우수한 광학 특성을 가지는 편광 필름을 포함하는 광학 필름을 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층 필름의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 적층 필름의 단면도이다.
도 3은 도 2의 적층 필름에서 편광 필름을 분리하는 과정을 나타낸 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 제조 방법을 구성하는 단계들은 순차적 또는 연속적임을 명시하거나 다른 특별한 언급이 있는 경우가 아니면, 하나의 제조 방법을 구성하는 하나의 단계와 다른 단계가 명세서 상에 기술된 순서로 제한되어 해석되지 않는다. 따라서 당업자가 용이하게 이해될 수 있는 범위 내에서 제조 방법의 구성 단계의 순서를 변화시킬 수 있으며, 이 경우 그에 부수하는 당업자에게 자명한 변화는 본 발명의 범위에 포함되는 것이다.
광학 필름 제조방법
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름의 제조방법에 따라 제조된 적층 필름의 단면도가 도시되어 있다. 이하에서는 도 1의 적측 필름을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름의 제조방법은, 기재 필름(10)의 적어도 일면에 폴리비닐알코올계 필름(20)을 부착하여 적층 필름을 형성하는 단계, 및 상기 적층 필름을 연신하는 단계를 포함하며, 상기 기재 필름은 폴리올레핀계 고무 수지를 포함할 수 있다.
일반적으로 기재필름을 사용하여 폴리비닐알코올계 필름을 연신하는 경우, 기재 필름과 폴리비닐알코올계 필름 사이에는 접착제가 별도로 도공되어야 하며, 이 경우, 접착제를 도공하는 별도의 공정을 거치게 된다. 따라서, 공정 시간이 길어지고, 작업 비용이 증가하여 결과적으로는 제품의 단가가 상승하게 될 수 있다.
이에 본 발명은 폴리올레핀계 고무 수지를 포함하는 기재필름(10)을 사용함으로써, 기재 필름(10)과 폴리비닐알코올계 필름(20) 사이를 인력에 의해 부착할 수 있으며, 이에 의해 별도의 접착제를 사용하지 않고도 편광필름을 제조할 수 있다.
보다 구체적으로 본 발명의 광학 필름 제조방법에 대해 설명하면, 적층 필름을 형성하는 단계에서는 폴리비닐알코올계 필름(20)을 폴리올레핀계 고무 수지를 포함하는 기재필름(10)과 인력을 매개로 부착할 수 있다. 연신 전 폴리비닐알코올계 필름(20)의 두께는 30 ㎛ 이하일 수 있으며, 상기 범위에서 박형의 편광 필름을 제조할 수 있다.
상기 인력은 연신하는 단계 이후에 기재 필름(10)으로부터 연신된 폴리비닐알코올계 필름(20)을 쉽게 분리해낼 수 있는 정도의 인력으로 부착되어 있을 수 있다. 비제한적인 예로, 상기 인력은 80 gf/25mm 내지 250 gf/25mm 의 범위일 수 있으며, 예를 들어, 100 gf/25mm 내지 230 gf/25mm 또는 120 gf/25mm 내지 220 gf/25mm 의 범위일 수 있다. 상기 범위에서 적층필름을 연신하는 과정에서 기재 필름(10)과 폴리비닐알코올계 필름(10)이 분리되지 않도록 할 수 있으며, 연신하는 단계 이후에 기재 필름(10)으로부터 연신된 폴리비닐알코올계 필름(20)을 쉽게 분리할 수 있다.
상기 기재 필름(10)에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 기재 필름(20)은 폴리올레핀계 고무 수지를 포함할 수 있으며, 폴리올레핀계 고무 수지는 예를 들어 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic polyurethane), 스티렌 부타디엔 고무 수지(styrene butadiene rubber), 아크릴레이트계 고무수지(acrylate rubber) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 기재 필름(10)은 비제한적인 예로, 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic polyurethane), 스티렌 부타디엔 고무 수지(styrene butadiene rubber), 아크릴레이트계 고무수지(acrylate rubber) 중 어느 하나의 수지에 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌 등의 수지를 공중합한 수지일 수 있다. 한편, 공중합 수지의 형태는 예를 들어, 교대 공중합체나 블록 공중합체 형태일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
또한, 상기 폴리올레핀계 고무 수지는 상기 기재 필름(10) 상에서 상에서 1 중량% 내지 20 중량% 함량범위로 포함될 수 있으며, 예를 들어, 5 중량% 내지 15중량% 또는 8중량% 내지 12중량%의 함량범위로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서 기재 필름(10)과 폴리비닐알코올계 필름간에 원하는 인력 값을 가질 수 있어, 연신과 연신 후에 분리가 용이하게 할 수 있다.
한편, 상기 기재 필름(10) 상에서 상기 폴리올레핀계 고무 수지는 교대 공중합체(alternative copolymer) 형태일 수 있다. 상기 폴리올레핀계 고무 수지가 교대 공중합체(alternative copolymer) 형태일 경우, 상기 기재 필름(10)과 상기 폴리비닐알코올계 필름(20) 간의 인력은 200 gf/25mm 내지 250 gf/25mm 의 범위일 수 있으며, 예를 들어, 200 gf/25mm 내지 230 gf/25mm 또는 200 gf/25mm 내지 220 gf/25mm 의 범위일 수 있다.
또한, 상기 기재 필름(10) 상에서 상기 폴리올레핀계 고무 수지는 블록 공중합체(block copolymer) 형태일 수 있다. 상기 폴리올레핀계 고무 수지가 블록 공중합체(block copolymer) 형태일 경우, 상기 기재 필름(10)과 상기 폴리비닐알코올계 필름(20) 간의 인력은 80 gf/25mm 내지 150 gf/25mm 의 범위일 수 있으며, 예를 들어, 100 gf/25mm 내지 150 gf/25mm 또는 120 gf/25mm 내지 140 gf/25mm 의 범위일 수 있다.
예시적인 실시예에서, 적층 필름을 형성하는 단계 이후에, 건조 과정을 거칠 수 있다. 건조 온도는 상기 기재 필름(10) 및 폴리비닐알코올계 필름(20)의 용융점 및/또는 유리전이온도 이하의 온도일 수 있다.
한편, 상기 적층 필름을 요오드 및 이색성 색소 중 적어도 하나로 염착하는 단계를 더 포함할 수 있다. 염착하는 단계는 적층 필름의 폴리비닐알코올계 필름에 요오드나, 이색성을 나타내는 물질인 염료, 안료 또는 이들의 혼합물을 도입하여 이들을 필름 내부에 흡착시키는 공정이다. 상기 요오드, 염료 또는 안료 분자는 편광 필름의 연신 방향으로 진동하는 빛은 흡수하고, 수직 방향으로 진동하는 빛은 투과시킴으로써, 특정한 진동 방향을 갖는 편광을 얻을 수 있도록 한다.
염착하는 단계는 적층 필름을 요오드 또는 이색성 물질의 용액에 함침시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 요오드를 이용하여 염착하는 경우를 예를 들어 설명하면, 요오드 용액의 온도는 20 ℃ 내지 50 ℃ 범위이고, 함침 시간은 10 내지 300초 범위일 수 있다. 상기 요오드 용액으로 요오드 수용액을 사용하는 경우, 요오드(I2)와 요오드 이온, 예를 들어 용해 보조제로 사용되는 요오드화 칼륨(KI) 등을 함유하는 수용액을 사용할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 요오드(I2)의 농도는 수용액 전체 중량을 기준으로 0.01 내지 0.5 중량% 범위이고, 요오드화 칼륨(KI)의 농도는 수용액 전체 중량을 기준으로 0.01 내지 10 중량% 범위일 수 있다.
예시적인 실시예에서, 염착하는 단계를 수행하기 전에 팽윤 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 팽윤 단계는 폴리비닐알코올계 필름의 분자 사슬을 유연하게 하고 분자 사슬을 이완시킴으로써, 염착 공정 시 이색성 물질이 폴리비닐알코올계 필름(20) 내부로 균질하게 염착되어 얼룩이 발생되지 않도록 해주는 역할을 할 수 있다.
팽윤율은 150% 내지 250%가 되도록 할 수 있다. 이러한 팽윤 과정에서 폴리비닐알코올계 필름(20)을 연신할 수 있다. 상기와 같은 팽윤율 및 연신율을 만족할 때, 편광 필름의 물성을 저해하지 않고 염착 과정에서의 얼룩 발생을 방지하며 광학 특성 균일도를 증진시키면서 고투과성을 달성할 수 있다. 상기 팽윤 단계는 건식 방법 또는 습식 방법으로 수행될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 팽윤액이 담긴 팽윤조에서 습식 방법으로 수행될 수 있다. 또한, 팽윤 온도는 필름 두께 등에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어 15 ℃ 내지 40 ℃ 범위일 수 있다.
다른 예시적인 실시예에서, 염착하는 단계 이후에 가교 공정을 추가로 포함할 수 있다.
염착하는 단계에서 요오드 또는 이색성 물질의 분자가 폴리비닐알코올계 필름(20)에 염착되면, 붕산, 보레이트 등을 이용하여 상기 이색성 분자를 폴리비닐알코올계 필름(20)의 고분자 매트릭스 상에 흡착되도록 한다. 가교 방법의 예로는, 폴리비닐알코올계 필름(20)을 붕산 수용액 등에 침적하여 수행하는 침적법을 들 수 있지만, 이것만으로 한정되는 것은 아니고, 필름에 용액을 도포 또는 분사하는 도포법이나 분사법에 의해 수행될 수도 있다.
한편, 연신하는 단계는 폴리비닐알코올계 필름(20)을 당업계에 일반적인 습식 연신법 및/또는 건식 연신법을 이용할 수 있으며, 상기 연신하는 단계의 최종 연신 비율은 2:1 내지 5:1 범위일 수 있다.
상기 건식 연신법의 비제한적인 예로는, 롤간(inter-roll) 연신법, 가열 롤(heating roll) 연신법, 압축 연신법, 텐터(tenter) 연신법 등을 들 수 있고, 상기 습식 연신법의 비제한적인 예로는, 텐터 연신법, 롤간 연신법 등을 들 수 있다.
상기 습식 연신법의 경우, 알코올류, 물 또는 붕산 수용액에서 연신할 수 있으며, 예를 들어, 메틸알코올, 프로필알코올 등의 용매를 사용할 수 있으나, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
연신 온도 및 시간은 필름의 재질, 희망하는 연신율, 사용 방법 등에 따라 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 연신하는 단계는 일축 연신 또는 이축 연신일 수 있다. 다만, 액정 셀에 접착되는 편광 필름의 제조를 위해서는 위상차 특성을 구현할 수 있도록 이축 연신을 진행할 수 있다.
염착하는 단계 및 연신하는 단계는 그 순서가 항상 같을 필요는 없고, 공정 장비 및 설비에 따라 적절하게 순서를 선택하여 진행할 수 있고, 경우에 따라서는, 연신하는 단계가 염착하는 단계 또는 상기 가교 공정과 동시에 진행될 수 있다. 연신하는 단계가 염착하는 단계와 동시에 진행될 경우, 연신하는 단계는 요오드 용액 내에서 수행될 수 있다. 한편, 연신하는 단계가 상기 가교 공정과 동시에 진행되는 경우에는 연신하는 단계는 붕산 수용액 내에서 수행될 수 있다.
또한, 상기 연신된 적층 필름에서 상기 기재 필름(10)을 제거하여 박막 편광 필름을 수득하는 단계를 포함할 수 있다.
기재 필름(10)을 제거하여 박막 편광 필름을 수득하는 단계는 폴리비닐알코올계 필름(20)에 박리력을 가하여 기재 필름(10)으로부터 이탈시키는 방법으로 수행될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
또한, 상기 박막 편광 필름의 적어도 일면에 보호 필름을 합지하는 단계를 더 포함할 수 있다. 즉, 박막 편광 필름의 일면 또는 양면에 보호 필름을 합지할 수 있으며, 이에 의해 편광판을 형성할 수 있다. 보호 필름으로는 당해 기술 분야에서 편광자 보호 필름 또는 위상차 필름으로 사용되는 다양한 필름들이 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스와 같은 셀룰로오스계, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프타레이트, 폴리부틸렌 테레프탄레이트와 같은 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계, 아크릴계 또는 이들의 혼합으로 이루어진 군에서 선택되는 재질로 된 필름일 수 있다.
상기 보호 필름을 합지하는 방법으로는 특별히 제한하지 않으며, 당해 기술분야에서 널리 알려진 접착제 또는 점착제 등을 이용하여 수행될 수 있으며, 상기 점착제 또는 접착제는 사용되는 보호 필름의 재질 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다.
한편, 기재 필름을 제거하여 박막 편광 필름을 수득하는 단계 및 보호 필름을 합지하는 단계는 경우에 따라 그 순서를 적절히 배치하여 진행할 수 있고, 경우에 따라서는 동시에 진행될 수도 있다.
예시적인 실시예에서, 연신하는 단계 이후에, 상기 적층 필름의 폴리비닐알코올계 필름(20)의 기재 필름(10) 반대면에 제 1보호 필름을 합지하고, 상기 기재 필름(10)을 제거한 후에, 제2 보호 필름을 상기 폴리비닐알코올계 필름(20)의 기재 필름(10)이 접합되어 있던 면에 합지할 수 있다.
도 2 및 3에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 필름의 제조방법에 따라 제조된 적층 필름 및 상기 적층 필름 상에서 광학 필름을 분리하는 과정이 도시되어 있다
도 2 및 3을 참조하면, 기재 필름(10)은 스킨층(10A)을 포함할 수 있으며, 스킨층(10A)은 기재 필름(10) 상에서 폴리비닐알코올계 필름(20)과 접하는 면에 형성될 수 있다. 즉, 기재 필름(10)은 스킨층(10A)과 베어층(10B)을 포함할 수 있으며, 상기 스킨층(10A)은 폴리올레핀계 고무 수지를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 당업자가 필요에 따라, 베어층(10B)에도 폴리올레핀계 고무 수지를 포함할 수도 있다.
보다 구체적으로, 기재 필름(10)과 폴리비닐알코올계 필름(20)을 인력에 의해 부착하기 위해 기재 필름(10) 상에서 폴리비닐알코올계 필름(20)과 접하는 면 상에 폴리올레핀계 고무 수지를 포함하는 스킨층(10A)을 형성할 수 있다.
상기 기재필름(10)은 상기 스킨층(10A)을 포함하면서 공압출된 필름일 수 있다. 즉, 기재필름(10)은 상기 스킨층(10A)과 상기 베어층(10B)이 공압출된 필름일 수 있다. 다시 말하면, 상기 폴리비닐알코올계 필름(20)과 접하는 면인 상기 스킨층(10A)은 상기에서 설명한 폴리올레핀계 고무 수지를 포함할 수 있다. 또한, 상기 폴리비닐알코올계 필름(20)과 접하지 않는 면, 즉, 베어층(10B)은 폴리올레핀계 고무 수지를 포함할 수도 있으며, 이외에도 일반적으로 편광 필름 제조과정에서 범용되적으로 사용되는 수지, 예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등과 같은 수지로 형성된 필름을 사용할 수 있다.
한편, 상기 폴리올레핀계 고무 수지에 대해서는 상기에서 이미 설명하였는바, 보다 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
적층 필름
본 발명은 상기 제조방법에 의하여 제조된 적층 필름을 제공한다. 다시 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 적층 필름은 연신된 기재 필름(10), 및 상기 기재 필름(10)의 적어도 일면에 연신되어 인력을 매개로 부착된 박막 편광 필름(20)을 포함하며, 상기 기재 필름(10)은 폴리올레핀계 고무 수지를 포함할 수 있다. 상기에서 설명한 폴리비닐알코올계 필름(20)은 연신 후에 박막 편광 필름(20)으로 사용될 수 있다.
한편, 상기 기재 필름(10)과 상기 박막 편광 필름(20)은 인력을 매개로 부착되어 있을 수 있다. 기재 필름(10)과 박막 편광 필름(20) 간의 인력에 의한 결합은 상기에서 이미 설명하였는바, 보다 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
다시 도 2를 참조하면, 다른 실시예에 따른 적층 필름에서 상기 기재 필름(10)은 상기 박막 편광 필름과 접하는 면에 형성되는 스킨층(10A)을 포함하는 공압출 필름이며, 상기 폴리올레핀계 고무 수지는 상기 스킨층(10A) 상에 포함될 수 있다.
광학 필름
별도로 도시하지 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은 상기 제조방법에 의해 제조되며, 두께가 0.5㎛ 내지 15㎛인 박막 편광 필름을 포함할 수 있다. 박막 편광 필름의 두께가 0.5 ㎛ 이상인 경우에는 공정 상 박막화가 가능할 수 있고, 15 ㎛ 이하인 경우에는 박막 장치 등에 적용될 수 있다.
광학 필름은 박막 편광 필름의 양면에 부착된 제 1보호필름 및 제 2보호필름을 포함할 수 있으며, 박막 편광 필름과 제 1보호필름 사이에는 제 1접착층이 형성되고, 박막 편광 필름과 제 2보호필름 사이에는 제 2접착층이 형성될 수 있다. 또한, 제 1접착층 및 제 2접착층 중 적어도 하나는 적어도 일부가 배향성을 가질 수 있다.
박막 편광 필름은 이축 연신된 필름일 수 있다. 이축 연신된 박막 편광 필름은, 액정 셀에 접착되는 경우, 위상차 특성을 구현할 수 있다.
광학 필름은 그 자체로 편광판으로 사용될 수도 있으나, 제1 보호필름 및 제2 보호필름 중 적어도 하나를 제거하고 사용될 수도 있다. 즉, 박막 편광 필름의 일측면에는 제 1보호필름이 제 1접착층을 개재한 상태이면서, 다른 측면에는 제 2보호필름을 제거한 상태로 점착층을 형성하여 액정 표시 장치의 액정 셀 등의 소자에 부착되어 있는 형태일 수 있다. 이 경우, 제 2보호필름을 제거하므로, 두께가 얇은 액정 표시 장치를 제조할 수 있다.
액정 표시 장치
별도로 도시하지 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상기 광학 필름을 포함할 수 있다.
액정 표시 장치는 액정 셀과 백라이트 유닛을 포함할 수 있다.
상기 액정 셀은 통상적으로 2 장의 기판과, 상기 기판 사이에 개재된 액정층을 구비한다. 상기 기판 중 하나는 일반적으로 컬러 필터, 대향 전극, 배향막이 형성되고, 다른 하나의 기판에는 액정 구동 전극, 배선 패턴, 박막 트랜지스터 소자, 배향막 등이 형성될 수 있다.
상기 액정 셀의 동작 모드로는, 예를 들어 비틀림 네마틱(Twisted Nematic) 모드 또는 복굴절 제어(Electrically Controlled Birefrigence) 모드를 들 수 있다. 상기 복굴절 제어(Electrically Controlled Birefrigence) 모드에는, 수직 배향(Vertical Alignment) 방식, OCB(Optically Compensated) 방식, IPS(In-Plane Switching) 방식 등을 들 수 있다.
상기 백라이트 유닛은 일반적으로 광원, 도광판 및 반사막 등을 포함할 수 있다. 백라이트의 구성에 따라 직하 방식, 사이드 라이트 방식, 면 형상 광원 방식 등으로 임의로 구분할 수 있다.
광학 필름은 상기 백라이트 유닛과 액정 셀 사이에 개재될 수 있다. 이 경우, 광학 필름의 박막 편광 필름은 백라이트 유닛의 광원으로부터 입사되는 광 중에서 특정 방향으로 진동하는 광만 투과시킬 수 있다.
또한, 광학 필름은 액정 셀의 백라이트 반대 위치에 포함될 수도 있다. 이 경우, 액정 표시 장치의 다른 구성 요소들 사이에 개재된 형태일 수도 있고, 액정 표시 장치의 표면에 위치할 수도 있다. 또한, 상기 액정 셀을 사이에 두고 두 개의 광학 필름이 위치하는 경우, 각 광학 필름의 박막 편광 필름의 투과축은 직교 또는 평행일 수 있다.
이하에서는 구체적인 실험데이터를 통해 본 발명에 대해 설명하기로 한다.
제조예 1
폴리올레핀계 고무 수지인 열가소성 폴리우레탄 수지를 10중량%와 폴리에틸렌 수지를 90중량% 함유하는 수지를 기재 필름으로 사용하고, 별도의 접착제 없이 폴리비닐알코올계 필름과 부착한 후에 이색성 염료 염착 공정 이후, 60℃에서 습식 공정으로 6배 연신하여, 두께 8㎛의 편광 소자를 제조하였다.
제조예 2
두께 10㎛의 편광 소자를 제조한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일하게 편광 소자를 제조하였다.
제조예 3
두께 12㎛의 편광 소자를 제조한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일하게 편광 소자를 제조하였다.
제조예 4
폴리올레핀계 고무 수지인 열가소성 폴리우레탄 수지를 10중량%와 폴리에틸렌 수지를 90중량% 함유하는 수지를 교대 공중합체로 공중합한 것을 기재 필름으로 사용하고, 별도의 접착제 없이 폴리비닐알코올계 필름과 부착한 후에 이색성 염료 염착 공정 이후, 60℃에서 습식 공정으로 6배 연신하여, 두께 8㎛의 편광 소자를 제조하였다.
제조예 5
폴리올레핀계 고무 수지인 열가소성 폴리우레탄 수지를 10중량%와 폴리에틸렌 수지를 90중량% 함유하는 수지를 블록 공중합체로 공중합한 것을 기재 필름으로 사용하고, 별도의 접착제 없이 폴리비닐알코올계 필름과 부착한 후에 이색성 염료 염착 공정 이후, 60℃에서 습식 공정으로 6배 연신하여, 두께 8㎛의 편광 소자를 제조하였다.
비교 제조예 1
상기 제조예 1과 달리 PVA(polyvinyl alcohol)계 접착제(물 95중량%에 PVA 분말 5중량%를 혼합하고, 아민(amine)계 가교형 촉매을 더 혼합하여 제조)를 사용하여 폴리비닐알코올계 필름과 기재 필름을 부착한 후에 이색성 염료 염착 공정 이후, 60℃에서 습식 공정으로 6배 연신하여, 두께 8㎛의 편광 소자를 제조하였다.
비교 제조예 2
두께 12㎛의 편광 소자를 제조한 것을 제외하고는 상기 비교 제조예 1과 동일하게 편광 소자를 제조하였다.
실험예 1
상기 제조예 1 내지 5와 비교 제조예 1 및 2에서 편광소자의 제조과정에서 각각 기재필름과 편광소자 간의 인력 값을 측정하였으며, 제조된 편광 소자의 투과율과 편광도를 측정하였다.
상기 인력 값(gf/25mm)은 측정기기 Bluehill TA UTM(universal testing machine)을 사용하여 측정하였고, 측정 방법은 0.5Mpa 합지압력으로 합지된 기재 필름과 폴리비닐알코올계 수지 필름 샘플을 25mm 폭으로 제단한 후 박리각도 180˚로 하여, 100mm/min의 속도로 박리하여 측정하였으며, 5개 시편을 측정하여 평균 값을 나타내었다.
또한, 상기 투과율(%) 및 편광도(%)는 측정기기JASCO V-7100을 이용하여 측정하였다.
하기 표 1에는 상기 실험예의 결과가 나타나 있다
구분 인력(gf/25mm) 투과율(%) 편광도(%) 소자 두께(㎛)
제조예 1 167 42.1 99.996 8
제조예 2 185 41.8 99.997 10
제조예 3 173 42.7 99.998 12
제조예 4 210 41.5 99.995 8
제조예 5 134 42.5 99.993 8
비교 제조예 1 362 42.4 99.994 8
비교 제조예 2 325 42.7 99.995 12
이상에서 설명한 실시예들은 모두 예시적인 것이며, 서로 다른 실시예들은 상호 조합되어 적용될 수 있음은 물론이다.
10: 기재 필름
10A: 스킨층
10B: 베어층
20: 폴리비닐알코올계 필름

Claims (15)

  1. 기재 필름의 적어도 일면에 폴리비닐알코올계 필름을 부착하여 적층 필름을 형성하는 단계; 및
    상기 적층 필름을 연신하는 단계를 포함하며,
    상기 기재 필름은 폴리올레핀계 고무 수지를 포함하는 광학 필름의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리올레핀계 고무 수지는 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic polyurethane), 스티렌 부타디엔 고무 수지(styrene butadiene rubber), 아크릴레이트계 고무수지(acrylate rubber) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 광학 필름의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기재 필름과 상기 폴리비닐알코올계 필름은 인력을 매개로 부착된 광학 필름의 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 인력은 80 gf/25mm 내지 250 gf/25mm 의 범위인 광학 필름의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기재 필름은 상기 폴리비닐알코올계 필름과 접하는 면에 형성되는 스킨층을 포함하며,
    상기 폴리올레핀계 고무 수지는 상기 스킨층에 포함되는 광학필름의 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 기재 필름은 상기 스킨층을 포함하는 공압출 필름인 광학필름의 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리올레핀계 고무 수지는 상기 기재 필름 상에서 1 중량% 내지 20 중량%의 함량 범위로 포함되는 광학필름의 제조방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 기재 필름 상에서 상기 폴리올레핀계 고무 수지는 교대 공중합체(alternative copolymer) 형태이되,
    상기 기재 필름과 상기 폴리비닐알코올계 필름은 인력을 매개로 부착되며, 상기 인력은 200 gf/25mm 내지 250 gf/25mm 의 범위인 광학 필름의 제조방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 기재 필름 상에서 상기 폴리올레핀계 고무 수지는 블록 공중합체(block copolymer) 형태이되,
    상기 기재 필름과 상기 폴리비닐알코올계 필름은 인력을 매개로 부착되며, 상기 인력은 80 gf/25mm 내지 150 gf/25mm 의 범위인 광학 필름의 제조방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 적층 필름을 요오드 및 이색성 색소 중 적어도 하나로 염착하는 단계를 더 포함하는 광학 필름의 제조방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 연신된 적층 필름에서 상기 기재 필름을 제거하여 박막 편광 필름을 수득하는 단계를 포함하는 광학 필름의 제조방법.
  12. 연신된 기재 필름; 및
    상기 기재 필름의 적어도 일면에 연신되어 인력을 매개로 부착된 박막 편광 필름을 포함하며,
    상기 기재 필름은 폴리올레핀계 고무 수지를 포함하는 적층 필름.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 기재 필름과 상기 박막 편광 필름은 인력을 매개로 부착된 적층 필름.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 기재 필름은 상기 박막 편광 필름과 접하는 면에 형성되는 스킨층을 포함하는 공압출 필름이며,
    상기 폴리올레핀계 고무 수지는 상기 스킨층 상에 포함되는 적층 필름.
  15. 제 1항 내지 11항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되며,
    두께가 0.5㎛ 내지 15㎛인 박막 편광 필름을 포함하는 광학 필름.
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