KR20210052904A - 편광판 - Google Patents

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KR20210052904A
KR20210052904A KR1020190138496A KR20190138496A KR20210052904A KR 20210052904 A KR20210052904 A KR 20210052904A KR 1020190138496 A KR1020190138496 A KR 1020190138496A KR 20190138496 A KR20190138496 A KR 20190138496A KR 20210052904 A KR20210052904 A KR 20210052904A
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이원철
김태우
최재민
송의섭
박진용
나상현
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 출원은 편광판에 대한 것이다. 본 출원은, 우수한 저투습 특성을 광학적 결함의 발생 없이 활용할 수 있고, 굴곡 등이 발생하여도 쉽게 깨지거나 크렉이 발생하지 않는 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광판 및 그를 적용한 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

Description

편광판{Polarizing Plate}
본 출원은, 편광판 및 디스플레이 장치에 대한 것이다.
편광판은 다양한 디스플레이 장치에서 광의 상태를 제어하기 위해서 적용되는 광학 필름이다. 통상 편광판은 편광 기능이 있는 편광 필름의 일면 또는 양면에 보호 필름을 부착하여 제조된다.
편광판은 디스플레이 장치의 사용 환경에 따라서 다양한 온도 및 습도 조건에 노출되기 때문에 내구성이 요구된다. 예를 들어, 편광판은, 온도 및 습도와 같은 외부 환경에 따라서도 설계된 광학 특성을 안정적으로 유지하여야 하고, 크렉(crack) 등과 같은 기계적 결함도 발생하지 않아야 한다.
편광판에 포함되는 편광 필름(특히, 소위 PVA(poly(vinyl alcohol))계 편광 필름)은 수분에 취약한 특성을 가지지 때문에, 사용 과정에서 수분과 접촉하면 열화되는 문제가 있다. 따라서, 편광 필름의 일면 또는 양면에 적층되는 보호 필름으로서, 저투습 소재를 적용하고자 하는 노력이 있고, 현재 많이 적용되고 있는 소재는 아크릴 필름 또는 COP(cyclic olefin polymer) 필름이다.
PET(poly(ethylene terephthalate))로 대표되는 폴리에스테르 소재는, 상기 아크릴 필름 또는 COP 필름보다 저투습 특성이 월등히 우수한 것으로 알려져 있다. 그렇지만, 폴리에스테르 소재는 위상차를 가지기 때문에, 편광판에 적용되면, 사용 환경에 따라서 소위 레인보우 얼룩 등으로 불리우는 광학적 결함을 야기한다.
위와 같은 문제를 해결하기 위해서 폴리에스테르 필름을 고연신 방식으로 제조하여 통상적인 경우 대비 높은 위상차를 가지도록 한 기술이 존재한다(예를 들면, 특허문헌 1).
상기와 같은 종래 기술은, 레인보우 얼룩 등의 광학적 결함 문제를 해결하고, 폴리에스테르 필름의 저투습 특성을 활용할 수 있다.
그렇지만, 위와 같은 필름은, 고연신 공정과 같은 특수한 공정으로 제조되기 때문에 고가이고, 제품의 입수가 용이하지 않다.
또한, 위와 같은 필름은 고연신 공정으로 제조되기 때문에, 예를 들어 연신 주축을 축으로 하여 굴곡시키면 쉽게 깨지거나, 크랙이 발생하는 문제가 있다.
일본등록특허 제6521216호
본 출원은 편광판 및 디스플레이 장치를 제공한다. 본 출원은, 우수한 저투습 특성을 광학적 결함의 발생 없이 활용할 수 있고, 굴곡 등이 발생하여도 쉽게 깨지거나 크렉이 발생하지 않는 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광판 및 그를 적용한 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 명세서에서 각도를 정의하는 용어 중 수직, 평행, 직교 또는 수평 등은, 목적 효과를 손상시키지 않는 범위에서의 실질적인 수직, 평행, 직교 또는 수평을 의미하고, 상기 수직, 평행, 직교 또는 수평의 범위는 제조 오차(error) 또는 편차(variation) 등의 오차를 포함하는 것이다. 예를 들면, 상기 각각의 경우는, 약 ±15도 이내의 오차, 약 ±10도 이내의 오차 또는 약 ±5도 이내의 오차를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 언급하는 광학 특성, 예를 들면, 위상차나 굴절률 등은 특별히 달리 언급하지 않는 한, 550 nm의 파장을 기준으로 한 특성이다.
본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도가 해당 물성에 영향을 미치는 경우에 특별히 달리 규정하지 않는 한, 상기 물성은 상온에서 측정한 물성이다.
본 명세서에서 용어 상온은 특별히 가온되거나 감온되지 않은 상태에서의 온도로서, 약 10℃ 내지 30℃의 범위 내의 어느 한 온도, 예를 들면, 약 15℃이상, 18℃ 이상, 20℃ 이상 또는 약 23℃ 이상이면서, 약 27℃ 이하의 온도를 의미할 수 있다. 또한, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 본 명세서에서 언급하는 온도의 단위는 ℃이다.
본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 압력이 해당 물성에 영향을 미치는 경우에 특별히 달리 규정하지 않는 한, 상기 물성은 상압에서 측정한 물성이다.
본 명세서에서 용어 상압은 특별히 가압하거나, 감압시키지 않은 자연 그대로의 압력으로서 통상 대기압과 같은 1기압 정도의 압력을 의미한다.
본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 습도가 해당 물성에 영향을 미치는 경우에 특별히 달리 규정하지 않는 한, 상기 물성은 약 0 RH% 내지 100 RH%의 범위 내의 어느 한 습도, 예를 들면, 약 90 RH% 이하, 약 80 RH% 이하, 약 70 RH% 이하, 약 60 RH% 이하, 약 50 RH% 이하, 약 40 RH% 이하, 약 30 RH% 이하, 약 20 RH% 이하, 약 18 RH% 이하, 15RH% 이하 또는 약 10RH% 이하이거나, 약 1 RH% 이상, 약 2RH% 이상, 약 5 RH% 이상, 약 10 RH% 이상, 약 15 RH% 이상, 약 20 RH% 이상, 약 25 RH% 이상, 약 30 RH% 이상, 약 35 RH% 이상, 약 40 RH% 이상 또는 약 45 RH% 이상의상대 습도에서 측정한 물성이다. 상기에서 단위 RH%는 해당 습도가 상대 습도(단위: %)임을 의미한다.
특별히 달리 규정하지 않는 한, 본 명세서에서 언급하는 어느 2개의 방향이 이루는 각도는 상기 두 개의 방향이 이루는 예각 내지 둔각 중 예각이거나, 또는 시계 방향 및 반시계 방향으로 측정된 각도 중에서 작은 각도일 수 있다. 따라서, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 본 명세서에서 언급하는 각도는 양수이다. 다만, 경우에 따라서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 측정된 각도간의 측정 방향을 표시하기 위해서 상기 시계 방향으로 측정된 각도 및 반시계 방향으로 측정된 각도 중에서 어느 하나의 각도를 양수로 표기하고, 다른 하나의 각도를 음수로 표기할 수도 있다.
본 출원은 편광판에 대한 것이다. 본 명세서에서 용어 편광 필름과 편광판은 다른 의미를 가진다. 용어 편광 필름은, 예를 들면, 요오드와 같은 이방성 물질이 흡착 및 배향되어 있는 PVA(poly(vinyl alcohol))계 필름과 같이 편광 기능을 나타내는 기능성 소자 자체를 의미하고, 편광판은 상기 편광 필름과 함께 다른 요소를 포함하는 소자를 의미한다. 상기에서 편광 필름과 함께 포함되는 다른 요소로는 편광 필름의 보호 필름, 대전방지층, 시야각 보상 필름, 하드코팅층, 위상차 필름, 접착제층, 점착제층 또는 저반사(Low Reflection)층 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 편광판은 다양한 용도에 적용되어 우수한 성능을 나타낼 수 있다.
일 예로 본 출원의 편광판은 정사각형 또는 직사각형과 같은 사각 형태이면서, 그 폭(W)과 길이(L)의 비율(W/L)이 1.6 내지 2의 범위 내일 수 있다. 이러한 경우에 상기 비율(W/L)은 다른 예시에서 약 1.65 이상, 약 1.7 이상 또는 약 1.75 이상이거나, 약 1.95 이하, 약 1.9 이하, 약 1.85 이하 또는 약 1.8 이하일 수도 있다.
다른 예시에서 본 출원의 편광판은 정사각형 또는 직사각형과 같은 사각 형태이면서, 그 폭(W)과 길이(L)의 비율(W/L)이 1 내지 1.6의 범위 내일 수 있다. 이러한 경우에 상기 비율(W/L)은 다른 예시에서 약 1.05 이상, 약 1.1 이상, 약 1.15 이상, 약 1.2 이상, 약 1.25 이상 또는 약 1.3 이상이거나, 약 1.55 이하, 약 1.5 이하, 약 1.45 이하, 약 1.4 이하 또는 약 1.35 이하일 수도 있다.
상기 편광판의 사이즈는, 편광판이 적용되는 디스플레이 장치의 스펙, 예를 들면, 화면 비율에 의해 결정되는 값이다. 본 출원의 편광판은 편광판의 적용 화면 비율과 무관하게 목적하는 우수한 성능을 나타낼 수 있다.
편광판은 적용 용도, 예를 들면, 디스플레이 패널의 모드 등에 따라서 광흡수축도 상이한 방향으로 형성된다. 통상 편광판 내의 편광 필름은 광흡수축이 형성된 방향을 따라 수축 등이 일어나기 때문에, 광흡수축의 형성 방향도 편광판의 광학적 내지 기계적 내구성이나, 그 편광판이 적용된 디스플레이 장치의 벤딩 내지 트위스팅의 억제에 있어서 고려 사항이다. 본 출원의 편광판은 광흡수축의 형성 방향과 무관하게 우수한 성능을 나타낸다.
예를 들면, 상기 편광판에서 상기 편광 필름 또는 편광판의 한변과 상기 편광 필름의 광흡수축이 이루는 각도 중 작은 각도는 0도 내지 10도의 범위 내 또는 80도 내지 100도의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 각도는 다른 예시에서 9도 이하, 8도 이하, 7도 이하, 6도 이하, 5도 이하, 4도 이하, 3도 이하, 2도 이하 또는 1도 이하일 수 있다. 또한, 상기 각도는 다른 예시에서 약 81도 이상, 82도 이상, 83도 이상, 84도 이상, 85도 이상, 86도 이상, 87도 이상, 88도 이상, 89도 이상 또는 90도 이상이거나, 99도 이하, 98도 이하, 97도 이하, 96도 이하, 95도 이하, 94도 이하, 93도 이하, 92도 이하, 91도 이하 또는 90도 이하 정도일 수도 있다.
다른 예시에서 상기 편광판에서 상기 편광 필름 또는 편광판의 한변과 상기 편광 필름의 광 흡수축이 이루는 각도 중 작은 각도가 35도 내지 55도의 범위 내 또는 125도 내지 145도의 범위 내에 있을 수 있다.
상기 각도는 다른 예시에서 약 36도 이상 정도, 37도 이상 정도, 38도 이상 정도, 39도 이상 정도, 40도 이상 정도, 41도 이상 정도, 42도 이상 정도, 43도 이상 정도, 44도 이상 정도 또는 45도 이상 정도이거나, 54도 이하 정도, 53도 이하 정도, 52도 이하 정도, 51도 이하 정도, 50도 이하 정도, 49도 이하 정도, 48도 이하 정도, 47도 이하 정도, 46도 이하 정도 또는 45도 이하 정도일 수 있고, 또한 약 126도 이상 정도, 127도 이상 정도, 128도 이상 정도, 129도 이상 정도, 130도 이상 정도, 131도 이상 정도, 132도 이상 정도, 133도 이상 정도, 134도 이상 정도 또는 135도 이상 정도이거나, 144도 이하 정도, 143도 이하 정도, 142도 이하 정도, 141도 이하 정도, 140도 이하 정도, 139도 이하 정도, 138도 이하 정도, 137도 이하 정도, 136도 이하 정도 또는 135도 이하 정도일 수 있다.
통상 편광 필름 및 편광판은 정사각형 또는 직사각형과 같은 사각형이고, 상기 광흡수축과 상기 각도를 이루는 편광 필름 또는 편광판의 한변은 상기 사각형의 임의의 한 변일 수 있다. 예를 들어, 상기 사각형이 직사각형이라면, 상기 한변은 상기 직사각형의 장변 또는 단변일 수 있다.
본 출원의 편광판은, 기본적으로 편광 필름 및 상기 편광 필름의 일면 또는 양면에 형성되어 있는 광학 필름을 포함할 수 있다. 상기 광학 필름은 상기 편광 필름에 대한 보호 필름일 수 있다. 편광 필름의 양면에 상기 광학 필름이 형성되는 경우에 2개의 광학 필름은 동일한 필름일 수도 있고, 상이한 필름일 수 있지만, 적어도 하나의 필름은 후술하는 본 출원의 광학 필름이다. 일 예시에서 적어도 외측 광학 필름은 상기 본 출원의 광학 필름이다. 상기에서 외측 광학 필름은, 상기 편광판이 디스플레이 장치 등 장치에 적용되었을 때에 상기 편광 필름에 비해서 상기 장치에 멀게 위치하는 광학 필름을 의미한다. 따라서, 예를 들어, 상기 편광판이 소위 시인측 편광판이라면, 상기 본 출원의 광학 필름은 적어도 상기 편광 필름보다 시인측에 배치된다. 예를 들어, 편광판에 점착제층이나 접착제층이 포함되고, 상기 점착제층 또는 접착제층이 상기 편광판을 디스플레이 장치 등의 장치에 부착하기 위해 사용되는 것이라면, 상기 편광판은 본 출원의 광학 필름, 편광 필름 및 점착제층 또는 접착제층을 상기 순서로 포함할 수 있다.
본 출원에서 편광 필름으로는, 면내의 일 방향을 따라서 광흡수축이 형성되어 있는 편광 필름을 사용할 수 있다. 이러한 편광 필름은 다양하게 공지되어 있다. 일 예시에서 상기 편광 필름으로는, 대표적인 선형 흡수형 편광 필름인 폴리비닐알코올(poly(vinyl alcohol), 이하 PVA)계 편광 필름을 사용할 수 있다. 이러한 편광 필름은 통상 PVA 필름 및 상기 PVA 필름에 흡착 배향된 이방 흡수성 물질을 포함한다. 상기 이방 흡수성 물질로는, 다양한 이색성 색소가 사용될 수 있고, 대표적으로는 요오드 계열의 물질이 사용될 수 있다. 이러한 편광 필름은 일반적으로 요오드계 흡수성 선형 PVA 편광 필름으로 불리운다.
예를 들면, 상기 PVA 편광 필름은 PVA 필름에, 팽윤, 염색, 가교 및 연신 등의 각 처리를 실시하고, 세정 및 건조 공정을 거쳐 제조할 수 있다. 후술하는 바와 같이 상기 편광 필름은 수축력이 소정 범위로 조절될 수 있는데, 상기 공정 중 어느 한 공정에서 공정 조건을 조절하여 상기 수축력을 조절할 수 있다. 일반적으로 수축력은 상기 공정 중에서 연신 공정 시에 연신 배율 등에 영향을 받을 수 있다. 즉, 연신 배율이 높으면, 수축력이 높아지고, 낮으면 낮아질 수 있다. 그렇지만, 이러한 방식은 수축력을 조절할 수 있는 일 방향에 해당하며, 편광 필름의 제조 분야의 당업자는 목적에 따라 원하는 수축력을 가지는 편광 필름을 용이하게 제조할 수 있다.
본 출원의 편광 필름은, 상기 요오드계 흡수형 선형 PVA 편광 필름으로서, PVA 필름 및 상기 PVA 필름상에 흡착 배향되어 있는 이방 흡수성 물질을 포함할 수 있다.
상기에서 PVA 필름으로는, 예를 들어, 종래 편광 필름에 사용되고 있는 일반적인 PVA 필름이 사용될 수 있다. 이러한 PVA 필름의 재료로는, PVA 또는 그 유도체를 들 수 있다. PVA의 유도체로는, 폴리비닐포르말 또는 폴리비닐아세탈 등을 들 수 있고, 그 외에도 에틸렌 또는 프로필렌 등의 올레핀, 아크릴산, 메타크릴산 또는 크로톤산 등의 불포화 카르복실산 및 그 알킬 에스테르 또는 아크릴아미드 등에 의해 변성된 것을 들 수 있다. PVA의 중합도는 통상적으로 100 내지 10000 정도, 1000 내지 10000 정도이며, 비누화도는 80몰% 내지 100몰% 정도이지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
PVA 필름으로는, 에틸렌 아세트산비닐 공중합체 계열의 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름, PVA의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등도 예시될 수도 있다.
PVA 필름 중에는, 가소제 또는 계면 활성제 등의 첨가제가 포함되어 있을 수 있다. 상기에서 가소제로는, 폴리올이나 그 축합물 등이 예시될 수 있고, 예를 들면, 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 또는 폴리에틸렌글리콜 등이 예시될 수 있다. 이러한 가소제가 사용될 경우에 그 비율은 특별히 제한되지 않으며, 통상적으로 PVA 필름 중 대략 20 중량％ 이하일 수 있다.
편광 필름에 포함될 수 있는 이방 흡수성 물질의 종류 역시 특별히 제한되지 않는다. 본 출원에서는 공지의 이방 흡수성 물질 중에서 전술한 광학적 특성을 만족시킬 수 있는 것이 적절하게 선택될 수 있다. 이방 흡수성 물질의 예로는 요오드가 예시될 수 있다. 편광 필름 내의 이방 흡수성 물질의 비율도, 원하는 물성을 만족시킬 수 있는 범위라면 특별히 제한되지 않는다.
편광 필름은, 예를 들어, PVA 필름에, 염색, 가교 및 연신 공정을 적어도 수행하여 제조할 수 있다.
염색 공정에서는, 상기 PVA 필름에 요오드와 같은 이방 흡수성 물질을 흡착 및/또는 배향시킬 수 있다. 이러한 염색 공정은 연신 공정과 함께 수행될 수 있다. 염색은 상기 필름을 이방 흡수성 물질을 포함하는 용액, 예를 들면, 요오드 용액에 침지시켜서 일반적으로 수행될 수 있다. 요오드 용액으로 요오드 용액으로는, 예를 들면, 요오드 및 용해 보조제인 요오드화 화합물에 의해 요오드 이온을 함유시킨 수용액 등이 사용될 수 있다. 상기에서 요오드화 화합물로는, 예를 들어 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석 또는 요오드화티탄 등이 사용될 수 있다. 상기 요오드 용액 중에서 요오드 및/또는 요오드화 이온의 농도는, 목적에 따라 통상적인 범위 내에서 제어될 수 있다. 염색 공정에서 요오드 용액의 온도는 통상적으로 20℃ 내지 50℃, 25℃ 내지 40℃정도이고, 침지 시간은 통상적으로 10초 내지 300초 또는 20초 내지 240초 정도이지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
편광 필름의 제조 과정에서 수행되는 가교 공정은, 예를 들면, 붕소 화합물과 같은 가교제를 사용하여 수행할 수 있다. 가교 공정의 순서는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 염색 및/또는 연신 공정과 함께 수행하거나, 별도로 진행할 수 있다. 가교 공정은 복수 회 실시할 수도 있다. 상기 붕소 화합물로는 붕산 또는 붕사 등이 사용될 수 있다. 붕소 화합물은, 수용액 또는 물과 유기 용매의 혼합 용액의 형태로 일반적으로 사용될 수 있고, 통상적으로는 붕산 수용액이 사용된다. 붕산 수용액에서의 붕산 농도는, 가교도와 그에 따른 내열성 등을 고려하여 적정 범위로 선택될 수 있다. 붕산 수용액 등에도 요오드화칼륨 등의 요오드화 화합물을 함유시킬 수 있다.
가교 공정의 처리 온도는 통상적으로 25℃ 이상, 30℃ 내지 85℃ 또는 30℃ 내지 60℃ 정도의 범위이고, 처리 시간은 통상적으로 5초 내지 800초간 또는 8초 내지 500초간 정도이지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
연신 공정은, 일반적으로 1 축 연신으로 수행한다. 이러한 연신은, 상기 염색 및/또는 가교 공정과 함께 수행할 수도 있다. 연신 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 습윤식 연신 방식이 적용될 수 있다. 이러한 습윤식 연신 방법에서는, 예를 들어, 염색 후 연신을 수행하는 것이 일반적이나, 연신은 가교와 함께 수행될 수 있으며, 복수회 또는 다단으로 수행할 수도 있다.
습윤식 연신 방법에 적용되는 처리액에 요오드화칼륨 등의 요오드화 화합물을 함유시킬 수 있다. 연신에서 처리 온도는 통상적으로 25℃ 이상, 30℃ 내지 85℃ 또는 50℃ 내지 70℃의 범위 내 정도이고, 처리 시간은 통상 10초 내지 800초 또는 30초 내지 500초간이지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
연신 과정에서 총 연신 배율은 배향 특성 등을 고려하여 조절할 수 있고, PVA 필름의 원래 길이를 기준으로 총 연신 배율이 3배 내지 10배, 4배 내지 8배 또는 5배 내지 7배 정도일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기에서 총 연신 배율은 연신 공정 이외의 팽윤 공정 등에 있어서도 연신을 수반하는 경우에는, 각 공정에 있어서의 연신을 포함한 누적 연신 배율을 의미할 수 있다. 이러한 총 연신 배율은, 배향성, 편광 필름의 가공성 내지는 연신 절단 가능성 등을 고려하여 적정 범위로 조절될 수 있다. 전술한 것과 같이 상기 연신 배율의 제어를 통해 수축력의 제어가 가능할 수 있다.
편광 필름의 제조 공정에서는 상기 염색, 가교 및 연신에 추가로 상기 공정을 수행하기 전에 팽윤 공정을 수행할 수도 있다. 팽윤에 의해서 PVA 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있고, 또한 이에 의해 염색 편차 등의 불균일을 줄일 수 있는 효과도 있다.
팽윤 공정에서는 통상적으로 물, 증류수 또는 순수 등이 사용될 수 있다. 당해 처리액의 주성분은 물이고, 필요하다면, 요오드화칼륨 등의 요오드화 화합물 또는 계면 활성제 등과 같은 첨가물이나, 알코올 등이 소량 포함되어 있을 수 있다.
팽윤 과정에서의 처리 온도는 통상적으로 20℃ 내지 45℃ 또는 20℃ 내지 40℃ 정도이지만 이에 제한되지 않는다. 팽윤 편차는 염색 편차를 유발할 수 있기 때문에 이러한 팽윤 편차의 발생이 가능한 억제되도록 공정 변수가 조절될 수 있다. 필요하다면, 팽윤 공정에서도 적절한 연신이 수행될 수 있다. 연신 배율은, PVA 필름의 원래 길이를 기준으로 6.5배 이하, 1.2 내지 6.5배, 2배 내지 4배 또는 2배 내지 3배 정도일 수 있다. 팽윤 과정에서의 연신은, 팽윤 공정 후에 수행되는 연신 공정에서의 연신을 작게 제어할 수 있고, 필름의 연신 파단이 발생하지 않도록 제어할 수 있다.
편광 필름의 제조 과정에서는 금속 이온 처리가 수행될 수 있다. 이러한 처리는, 예를 들면, 금속염을 함유하는 수용액에 PVA 필름을 침지함으로써 실시한다. 이를 통해 평관자 내에 금속 이온을 함유시킬 수 있는데. 이 과정에서 금속 이온의 종류 내지는 비율을 조절함으로써도 PVA 편광 필름의 색조 조절이 가능하다. 적용될 수 있는 금속 이온으로는, 코발트, 니켈, 아연, 크롬, 알루미늄, 구리, 망간 또는 철 등의 전이 금속의 금속 이온이 예시될 수 있고, 이 중 적절한 종류의 선택에 의해 색조의 조절이 가능할 수도 있다.
편광 필름의 제조 과정에서는 염색, 가교 및 연신 후에 세정 공정이 진행될 수 있다. 이러한 세정 공정은, 요오드화칼륨 등의 요오드 화합물 용액에 의해 수행할 수 있고, 물을 사용하여 수행할 수도 있다.
이러한 물에 의한 세정과 요오드 화합물 용액에 의한 세정은 조합될 수도 있으며, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올 또는 프로판올 등의 액체 알코올을 배합한 용액도 사용될 수도 있다.
이러한 공정을 거친 후에 건조 공정을 수행하여 편광 필름을 제조할 수 있다. 건조 공정에서는, 예를 들면, 편광 필름에 요구되는 수분율 등을 고려하여 적절한 온도에서 적절한 시간 동안 수행될 수 있고, 이러한 조건은 특별히 제한되지 않는다.
본 출원에서 적용하는 편광 필름의 두께는 통상 약 5μm 내지 25μm의 범위 내일 수 있다. 상기 두께는 다른 예시에서 약 24μm 이하, 23μm 이하, 22μm 이하, 21μm 이하, 20μm 이하, 19μm 이하, 18μm 이하 또는 17μm 이하일 수 있거나, 약 6 μm 이상, 7 μm 이상, 8 μm 이상, 9 μm 이상, 10 μm 이상, 11 μm 이상, 12 μm 이상, 13 μm 이상, 14μm 이상, 15μm 이상 또는 16μm 이상 정도일 수 있다.
상기 편광 필름의 적어도 일면 또는 양면에는 본 출원의 광학 필름이 배치된다. 이러한 광학 필름은 상기 편광 필름에 대한 보호 필름일 수 있다.
본 출원에서는, 상기 광학 필름으로서, 후술하는 특수한 연신 공정에 의해서 제조된 폴리에스테르 필름(예를 들면, PET(poly(ethylene terephthatlate) 필름)을 적용한다. 따라서 상기 본 출원의 광학 필름은 연신 폴리에스테르 필름일 수 있다. 이러한 본 출원의 광학 필름은, 특정한 불균일한 광학 특성을 가진다. 이러한 광학 특성에 의해서 본 출원의 광학 필름은, 고연신에 의한 높은 위상차가 부여되어 있지 않아도 편광판에 적용되어 소위 레인보우 얼룩 등과 같은 광학 얼룩을 유발하지 않는다. 또한, 상기 불균일 광학 특성은 균일한 기계적 특성을 유도하고, 그에 따라서 종래 고연신 폴리에스테르 필름에서 나타나는 취약한 특성이 해소된다. 즉, 상기 종래의 고연신 폴리에스테르 필름은, 배향 주축을 축으로 하여 굴곡시키게 되면, 쉽게 깨지거나 크랙이 발생하는 문제점이 있지만, 본 출원의 상기 광학 필름은 이러한 문제가 발생하지 않는다. 따라서, 상기 광학 필름을 적용한 편광판은 소위 커브드(curved) 디스플레이 등과 같이 굴곡진 장치의 제조에 유용한다.
이하에서 광학 필름을 설명하기 위해 언급하는 광학 필름의 면내 제 1 방향은, 광학 필름이 연신 고분자 필름인 경우에 MD(Machine Direction) 및 TD(transverse direction) 방향 중 어느 한 방향이고, 제 2 방향은 MD(Machine Direction) 및 TD(transverse direction) 방향 중 다른 한 방향을 의미할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 및 제 2 방향은 서로 대략 수직할 수 있다. 상기 수직은, 제 1 및 제 2 방향이 이루는 각도가 약 80도 내지 100도의 범위 내에 있는 경우이다. 상기 수직을 의미하는 각도는, 다른 예시에서 대략 82도 이상, 84도 이상, 86도 이상, 88도 이상 또는 90도 이상이거나, 98도 이하, 96도 이하, 94도 이하, 92도 이하 또는 90도 이하일 수 있다.
하나의 예시에서 상기 광학 필름의 불균일한 광학 특성은, 특정한 기준으로 상기 광학 필름을 가상적으로 3등분하였을 때에 분할된 각 영역에서 각기 다른 방향으로 나타나는 광학축으로 규정될 수 있다.
예를 들면, 본 출원의 상기 광학 필름은, 상기 광학 필름의 면내 제 1 방향 또는 제 2 방향과 수평 또는 수직한 방향의 가상의 선으로 상기 광학 필름을 동일 면적의 3개의 영역으로 3등분하였을 때에 중앙 영역의 평균 광축 방향이 좌측 영역 또는 우측 영역의 평균 광축 방향과 상이할 수 있다. 상기에서 광축은 해당 영역의 지상축 또는 진상축을 의미한다.
예를 들면, 상기 3등분된 영역의 중앙 영역의 평균 광축과 좌측 영역 또는 우측 영역의 평균 광축이 이루는 각도는 10도 초과, 10도 이상, 11도 이상, 12도 이상, 13도 이상, 14도 이상, 15도 이상, 16도 이상, 17도 이상, 18도 이상, 19도 이상, 20도 이상, 21도 이상, 22도 이상, 23도 이상, 24도 이상 또는 25도 이상이거나, 50도 이하, 49도 이하, 48도 이하, 47도 이하, 46도 이하, 45도 이하, 44도 이하, 43도 이하, 42도 이하, 41도 이하, 40도 이하, 39도 이하, 38도 이하, 37도 이하, 36도 이하, 35도 이하, 34도 이하, 33도 이하, 32도 이하, 31도 이하, 30도 이하, 29도 이하, 28도 이하, 27도 이하 또는 26도 이하 정도일 수 있다.
또한, 상기 광학 필름에서 상기 3등분된 영역의 좌측 및 우측 영역은 유사하거나, 혹은 대칭적인 평균 광축을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 상기 3등분된 영역의 좌측 영역의 평균 광축과 우측 영역의 평균 광축이 이루는 각도는 10도 이하, 10도 미만, 9도 이하 또는 9.5도 이하 정도이거나, 혹은 0도 이상, 1도 이상, 2도 이상, 3도 이상, 4도 이상, 5도 이상, 6도 이상, 7도 이상 또는 8도 이상 정도일 수도 있다.
상기 내용을 도면을 참조하여 설명한다.
예를 들어, 도 1에 부호 100으로 나타난 사각형을 광학 필름의 임의의 한 표면이라고 할 때에 상기 광학 필름의 면내 제 1 방향 또는 제 2 방향과 수직 또는 수평한 가상의 선(도면 내의 점선, 상기한 바와 강티 연신 고분자 필름에서 상기 점선은 MD 방향 또는 TD 방향과 평행할 수 있다.)으로 3등분하면, 상기 광학 필름의 표면은 중앙 영역(M), 우측 영역(R) 및 좌측 영역(L)으로 나누어질 수 있다. 통상적인 연신 고분자 필름은, 주된 연신 방향에 따라 정해지는 대략적으로 균일한 광축을 나타내지만, 본 출원에서는 상기 3등분된 영역에서 각기 다른 평균 광축을 나타내고, 이는 도 1에서 각 영역 내의 양 방향 화살표로 규정되어 있다. 도면에 대략적으로 나타낸 바와 같이 상기 평균 광축의 경향을 중앙 영역과 우측 영역, 그리고 중앙 영역과 좌측 영역에서 편차가 크고, 우측 및 좌측 영역에서 편차가 작은 대칭적인 특성이 나타난다. 놀랍게도 이러한 특성에 의해 고연신에 의해 높은 위상차가 부여되어 있지 않은 경우에도 편광판에서 광학적 결함을 유발하지 않는다. 이유는 명확하지 않지만, 상기 불균일 특성에 의해서 광학적 결함을 유발하는 현상이 상쇄되거나, 완화되는 것으로 생각된다. 이와 같은 광축의 불균일성은 상기 평균 광축의 차이에 의해 표현될 수 있다. 상기 평균 광축은 실시예에 기재하는 방식에 의해 측정할 수 있다.
상기 광학적 불균일성은 광학 필름 내에서의 위상차의 불균일성에 의해서도 표현될 수 있다.
예를 들면, 상기 광학 필름에서 면내 위상차의 최소값(Rin.min)과 최대값(Rin.max)의 차이(Rin.max-Rin.min)가 200 nm 내지 1,000nm의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 차이(Rin.max-Rin.min)는 다른 예시에서 250 nm 이상, 300 nm 이상, 350 nm 이상 또는 400 nm 이상이거나, 950 nm 이하, 900 nm 이하, 850 nm 이하, 800 nm 이하, 750 nm 이하, 700 nm 이하, 650 nm 이하, 600 nm 이하, 550 nm 이하, 500 nm 이하 또는 450 nm 이하 정도일 수 있다. 즉, 통상적인 연신 고분자 필름은, 고분자 필름의 전체면에서 대략적으로 균일한 위상차를 나타내지만, 본 출원의 광학 필름은 위와 같은 불균일한 위상차 특성을 나타낸다. 이러한 불균일한 위상차 특성에 의해서, 레인보우 현상 등의 광학적 결함을 유발하는 현상이 상쇄 내지 완화되는 것으로 생각된다.
본 명세서에서 면내 위상차는, 통상 하기 수식 1에 의해 표현되는 값이다.
[수식 1]
Rin = dХ(nx-ny)
수식 1에서 d는 필름의 두께이고, nx는 지상축 방향 굴절률이며, ny는 진상축 방향 굴절률이다.
상기에서 광학 필름에서 면내 위상차의 최소값(Rin.min)은 대략 10 내지 300 nm의 범위 내일 수 있다. 상기 최소값(Rin.min)은 다른 예시에서 약 20 nm 이상, 30 nm 이, 40 nm 이상, 50 nm 이상, 60 nm 이상, 65 nm 이상 또는 70 nm 이상이거나, 290 nm 이하, 280 nm 이하, 270 nm 이하, 260 nm 이하, 250 nm 이하, 240 nm 이하, 230 nm 이하, 220 nm 이하, 210 nm 이하, 200 nm 이하, 190 nm 이하, 180 nm 이하, 170 nm 이하, 160 nm 이하, 150 nm 이하, 140 nm 이하, 130 nm 이하, 120 nm 이하, 110 nm 이하, 100 nm 이하, 90 nm 이하, 80 nm 이하 또는 75 nm 이하 정도일 수 있다.
상기에서 광학 필름에서 면내 위상차의 최대값(Rin.max)은 350 내지 1,000nm의 범위 내일 수 있다. 상기 최대값(Rin.max)은 다른 예시에서 360 nm 이상, 370 nm 이상, 380 nm 이상, 390 nm 이상, 400 nm 이상, 410 nm 이상, 420 nm 이상, 430 nm 이상, 440 nm 이상, 450 nm 이상, 460 nm 이상, 470 nm 이상, 480 nm 이상 또는 490 nm 이상이거나, 990 nm 이하, 980 nm 이하, 970 nm 이하, 960 nm 이하, 950 nm 이하, 940 nm 이하, 930 nm 이하, 920 nm 이하, 910 nm 이하, 900 nm 이하, 890 nm 이하, 880 nm 이하, 870 nm 이하, 860 nm 이하, 850 nm 이하, 840 nm 이하, 830 nm 이하, 820 nm 이하, 810 nm 이하, 800 nm 이하, 790 nm 이하, 780 nm 이하, 770 nm 이하, 760 nm 이하, 750 nm 이하, 740 nm 이하, 730 nm 이하, 720 nm 이하, 710 nm 이하, 700 nm 이하, 690 nm 이하, 680 nm 이하, 670 nm 이하, 660 nm 이하, 650 nm 이하, 640 nm 이하, 630 nm 이하, 620 nm 이하, 610 nm 이하, 600 nm 이하, 590 nm 이하, 580 nm 이하, 570 nm 이하, 560 nm 이하, 550 nm 이하, 540 nm 이하, 530 nm 이하, 520 nm 이하, 510 nm 이하, 500 nm 이하 또는 490 nm 이하 정도일 수도 있다.
또한, 상기 광학 필름의 평균 면내 위상차(Rin.AVG)는 대략 100 내지 1,000 nm의 범위 내일 수 있다. 상기 평균 면내 위상차(Rin.AVG)는 다른 예시에서 150 nm 이상, 200 nm 이상 또는 250 nm 이상이거나, 990 nm 이하, 980 nm 이하, 970 nm 이하, 960 nm 이하, 950 nm 이하, 940 nm 이하, 930 nm 이하, 920 nm 이하, 910 nm 이하, 900 nm 이하, 890 nm 이하, 880 nm 이하, 870 nm 이하, 860 nm 이하, 850 nm 이하, 840 nm 이하, 830 nm 이하, 820 nm 이하, 810 nm 이하, 800 nm 이하, 790 nm 이하, 780 nm 이하, 770 nm 이하, 760 nm 이하, 750 nm 이하, 740 nm 이하, 730 nm 이하, 720 nm 이하, 710 nm 이하, 700 nm 이하, 690 nm 이하, 680 nm 이하, 670 nm 이하, 660 nm 이하, 650 nm 이하, 640 nm 이하, 630 nm 이하, 620 nm 이하, 610 nm 이하, 600 nm 이하, 590 nm 이하, 580 nm 이하, 570 nm 이하, 560 nm 이하, 550 nm 이하, 540 nm 이하, 530 nm 이하, 520 nm 이하, 510 nm 이하, 500 nm 이하, 490 nm 이하, 480 nm 이하, 470 nm 이하, 460 nm 이하, 450 nm 이하, 440 nm 이하, 430 nm 이하, 420 nm 이하, 410 nm 이하, 400 nm 이하, 390 nm 이하, 380 nm 이하, 370 nm 이하, 360 nm 이하, 350 nm 이하, 340 nm 이하, 330 nm 이하, 320 nm 이하, 310 nm 이하, 300 nm 이하 또는 290 nm 이하 정도일 수도 있다.
하나의 예시에서 보호 필름면을 상기와 동일한 방식으로 3등분하였을 때에 상기 면내 위상차의 최소값(Rin.min)은 중앙 영역(도 1의 M 영역)에서 확인되고, 최대값(Rin.max)는 좌측 영역(도 1의 L 영역) 또는 우측 영역(도 1의 R 영역)에서 확인될 수 있다.
하나의 예시에서 상기 3등분된 영역의 중앙 영역(도 1의 M 영역)은 좌우 영역(도 1의 R 및 L 영역)에 비해서 낮은 위상차를 보이고, 상기 좌우 영역은 서로 유사한 면내 위상차를 나타낼 수 있다.
예를 들면, 상기 도 1과 같이 3등분된 경우에 중앙 영역(M)의 평균 면내 위상차(M)와 좌측 영역 또는 우측 영역의 평균 면내 위상차(RL)의 차이(RL-M)는, 50 nm 내지 1,000nm의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 차이(Rin.max-Rin.min)는 다른 예시에서 60 nm 이상, 70 nm 이상, 80 nm 이상, 90 nm 이상, 100 nm 이상, 110 nm 이상, 120 nm 이상, 130 nm 이상, 140 nm 이상, 150 nm 이상, 160 nm 이상, 170 nm 이상 또는 180 nm 이상이거나, 950 nm 이하, 900 nm 이하, 850 nm 이하, 800 nm 이하, 750 nm 이하, 700 nm 이하, 650 nm 이하, 600 nm 이하, 550 nm 이하, 500 nm 이하, 450 nm 이하, 400 nm 이하, 350 nm 이하, 300 nm 이하, 250 nm 이하 또는 200 nm 이하 정도일 수 있다.
또한, 상기 도 1과 같이 3등분된 경우에 좌측 영역의 평균 면내 위상차(L)와 우측 영역의 평균 면내 위상차(R)의 차이(R-L)의 절대값은 45 nm 이하 정도일 수 있다. 상기 차이의 절대값은, 0 nm 이상, 1 nm 이상, 2 nm 이상, 3 nm 이상, 4 nm 이상, 5 nm 이상, 6 nm 이상, 7 nm 이상, 8 nm 이상 또는 9 nm 이상이거나, 40 nm 이하, 35 nm 이하, 30 nm 이하, 25 nm 이하, 20 nm 이하, 15 nm 이하 또는 10 nm 이하 정도일 수 있다.
또한, 도 1과 같이 3등분된 영역 중 중앙 영역에서의 면내 위상차의 평균치M.AVG)는, 대략 10 내지 290 nm의 범위 내일 수 있다. 상기 최소값(Rin.min)은 다른 예시에서 약 20 nm 이상, 30 nm 이, 40 nm 이상, 50 nm 이상, 60 nm 이상, 65 nm 이상, 70 nm 이상, 80 nm 이상, 90 nm 이상, 100 nm 이상, 110 nm 이상, 120 nm 이상, 130 nm 이상, 140 nm 이상 또는 150 nm 이상이거나, 290 nm 이하, 280 nm 이하, 270 nm 이하, 260 nm 이하, 250 nm 이하, 240 nm 이하, 230 nm 이하, 220 nm 이하, 210 nm 이하, 200 nm 이하, 190 nm 이하, 180 nm 이하, 170 nm 이하 또는 160 nm 이하 정도일 수 있다.
또한, 도 1과 같이 3등분된 영역 중 좌측 또는 우측 영역에서의 면내 위상차의 평균치(RL.AVG)은 300 내지 1,000nm의 범위 내일 수 있다. 상기 최대값(Rin.max)은 다른 예시에서 310 nm 이상, 315 nm 이상, 320 nm 이상, 325 nm 이상, 330 nm 이상, 335 nm 이상 또는 400 nm 이상이거나, 990 nm 이하, 980 nm 이하, 970 nm 이하, 960 nm 이하, 950 nm 이하, 940 nm 이하, 930 nm 이하, 920 nm 이하, 910 nm 이하, 900 nm 이하, 890 nm 이하, 880 nm 이하, 870 nm 이하, 860 nm 이하, 850 nm 이하, 840 nm 이하, 830 nm 이하, 820 nm 이하, 810 nm 이하, 800 nm 이하, 790 nm 이하, 780 nm 이하, 770 nm 이하, 760 nm 이하, 750 nm 이하, 740 nm 이하, 730 nm 이하, 720 nm 이하, 710 nm 이하, 700 nm 이하, 690 nm 이하, 680 nm 이하, 670 nm 이하, 660 nm 이하, 650 nm 이하, 640 nm 이하, 630 nm 이하, 620 nm 이하, 610 nm 이하, 600 nm 이하, 590 nm 이하, 580 nm 이하, 570 nm 이하, 560 nm 이하, 550 nm 이하, 540 nm 이하, 530 nm 이하, 520 nm 이하, 510 nm 이하, 500 nm 이하, 490 nm 이하, 480 nm 이하, 470 nm 이하, 460 nm 이하, 450 nm 이하, 440 nm 이하, 430 nm 이하, 420 nm 이하, 410 nm 이하, 400 nm 이하, 390 nm 이하, 380 nm 이하, 370 nm 이하 또는 360 nm 이하 정도일 수도 있다.
위와 같은 특유의 광학 특성에 의해서 목적하는 물성을 효과적으로 달성할 수 있다.
상기와 같은 특유의 광학 특성은, 후술하는 본 출원의 제조 방법에 의해 얻어진다.
상기와 같은 본 출원의 제조 방법은 또한 기계적 측면에서 대칭적인 특성을 유도한다.
예를 들면, 본 출원의 광학 필름은, 상기 제 1 방향에서의 수축력(S1)과 제 2 방향에서의 수축력(S2)의 비율(S1/S2)이 0.7 내지 1.2의 범위 내일 수 있다. 상기 비율(S1/S2)은 다른 예시에서 0.75 이상, 0.8 이상, 0.85 이상, 0.9 이상, 0.95 이상, 1 이상, 1.05 이상, 1.1 이상 또는 1.15 이상이거나, 1.15 이하, 1.1 이하, 1.05 이하, 1 이하, 0.95 이하, 0.9 이하, 0.85 이하, 0.8 이하 또는 0.75 이하 정도일 수도 있다.
또한 본 출원에서 상기 제 1 또는 제 2 방향에서의 수축력(S1 또는 S2)은, 0.5N 내지 4N의 범위 내일 수 있다. 상기 수축력(S1 또는 S2)은, 다른 예시에서 1N 이상 정도, 1.5N 이상 정도, 2N 이상 정도, 2.5N 이상 정도, 3N 이상 정도 또는 3.5N 이상 정도이거나, 3.5N 이하 정도, 3N 이하 정도, 2.5N 이하 정도, 2N 이하 정도, 1.5N 이하 정도 또는 1N 이하 정도일 수도 있다.
본 명세서에서 용어 수축력은 후술하는 실시예에서 제시하는 방법에 의해 측정한다.
상기와 같은 기계적 특성에 의해서 본 출원의 광학 필름은 우수한 굴곡 내성을 나타낸다. 예를 들면, 상기 광학 필름은 상기 제 1 및 제 2 방향 모두에서 10 파이 이하의 만드렐 수치를 나타낸다. 상기 만드렐 수치는, 만드렐 시험에 의해 얻어지는 수치이다.
만드렐 시험(Mandrel Test)은, 시편을 원통형 만드렐에 끼워서 구부렸을 때에 시편이 파괴되는지 여부를 확인하는 시험이며, 상기 만드렐 수치는, 만드렐 시험 시에 광학 필름(또는 후술하는 바와 같이 편광판)에 크랙이나 깨짐 등의 불량이 나타나지 않는 수치이다.
상기 만드렐 시험을 진행하는 구체적인 방식은 실시예에 기재된 바에 따른다.
고연신 폴리에스테르 필름의 경우, 고연신에 의한 비대칭성에 의해서 MD 및 TD 방향 중 적어도 한 방향을 축으로 하여 굴곡시켰을 때에 쉽게 깨지거나 크랙이 발생하게 되지만, 본 출원의 광학 필름은 이러한 특성을 나타내지 않는다. 상기 만드렐 수치는 다른 예시에서 9파이 이하, 8파이 이하, 7파이 이하 또는 6파이 이하이거나, 1파이 이상, 2파이 이상, 3파이 이상, 4파이 이상, 5파이 이상, 6파이 이상 또는 7파이 이상일 수 있다.
다른 예시에서 상기 광학 필름은 상기 제 1 및 제 2 방향 모두에서 10 파이 만드렐 내성이 모두 5회 이상일 수 있다. 상기 만드렐 내성은 10파이 만드렐 시험을 반복할 때에 깨짐이나 크랙 등 결함이 발생하지 않는 횟수를 의미한다. 상기 만드렐 내성은 다른 예시에서 6회 이상, 7회 이상, 8회 이상, 9회 이상, 10회 이상, 11회 이상, 12회 이상, 13회 이상, 14 또는 15회 이상이거나, 100회 이하, 95회 이하, 90회 이하, 85회 이하, 80회 이하, 75회 이하, 70회 이하, 65회 이하, 60회 이하, 55회 이하, 50회 이하, 45회 이하, 40회 이하, 35회 이하, 30회 이하, 25회 이하 또는 20회 이하 정도일 수도 있다.
본 출원의 편광판은 편광 필름의 적어도 일면 또는 양면에는 상기 본 출원의 광학 필름을, 예를 들면, 보호 필름으로서, 배치한다. 통상 이러한 배치 시에 광학 필름의 MD 또는 TD 방향을 상기 편광 필름의 광흡수축과 수직 또는 수평이 되도록 배치한다. 따라서, 편광판은 상기 기술한 광학 필름의 특성이 다음과 같이 반영될 수 있다.
즉, 예를 들면, 편광판에서 상기 편광 필름의 광흡수축과 수직하거나 수평한 방향의 가상의 선으로 상기 광학 필름을 동일 면적의 3개의 영역으로 3등분하였을 때에 중앙 영역의 평균 광축 방향과 상기 흡수축이 이루는 각도 및 좌측 영역 또는 우측 영역의 평균 광축 방향과 상기 흡수축이 이루는 각도는 상이할 수 있다. 상기에서 광축은 해당 영역의 지상축 또는 진상축을 의미한다.
예를 들면, 상기 3등분된 영역의 중앙 영역의 평균 광축과 상기 흡수축이 이루는 각도는 약 0도 내지 29도의 범위 내일 수 있다. 상기 각도는 다른 예시에서 1도 초과, 2도 이상, 3도 이상, 4도 이상, 5도 이상, 6도 이상, 7도 이상, 8도 이상, 9도 이상, 10도 이상, 11도 이상, 12도 이상, 13도 이상, 14도 이상, 15도 이상, 16도 이상 또는 17도 이상이거나, 28도 이하, 27도 이하, 26도 이하, 25도 이하, 24도 이하, 23도 이하, 22도 이하, 21도 이하, 20도 이하, 19도 이하 또는 18도 이하 정도일 수 있다.
또한, 예를 들면, 상기 3등분된 영역의 좌측 또는 우측 영역의 평균 광축과 상기 흡추축이 이루는 각도는 30도 이상일 수 있다. 상기 각도는 다른 예시에서 31도 이상, 32도 이상, 33도 이상, 34도 이상, 35도 이상, 36도 이상, 37도 이상, 38도 이상, 39도 이상, 40도 이상, 41도 이상, 42도 이상 또는 43도 이상이거나, 90도 이하, 89도 이하, 88도 이하, 87도 이하, 86도 이하, 85도 이하, 84도 이하, 83도 이하, 82도 이하, 81도 이하, 80도 이하, 79도 이하, 78도 이하, 77도 이하, 76도 이하, 75도 이하, 74도 이하, 73도 이하, 72도 이하, 71도 이하, 70도 이하, 69도 이하, 68도 이하, 67도 이하, 66도 이하, 65도 이하, 64도 이하, 63도 이하, 62도 이하, 61도 이하, 60도 이하, 59도 이하, 58도 이하, 57도 이하, 56도 이하, 55도 이하, 54도 이하, 53도 이하, 52도 이하, 51도 이하, 50도 이하, 49도 이하, 48도 이하, 47도 이하, 46도 이하, 45도 이하, 44도 이하, 43도 이하, 42도 이하, 41도 이하, 40도 이하, 39도 이하, 38도 이하, 37도 이하, 36도 이하 또는 35도 이하 정도일 수도 있다.
또한, 상기 편광판에서 도 1과 같은 방식으로 3등분된 영역의 중앙 영역의 광학 필름의 평균 광축과 상기 중앙 영역과 중복되는 편광 필름 영역의 평균 흡수축이 이루는 각도(A)와 상기 광학 필름의 좌측 또는 우측 영역의 평균 광축과 상기 좌측 또는 우측 영역과 중복되는 편광 필름 영역의 평균 흡수축이 이루는 각도(B)의 차이(B-A)의 절대값은, 10도 초과, 10도 이상, 11도 이상, 12도 이상, 13도 이상, 14도 이상, 15도 이상, 16도 이상, 17도 이상, 18도 이상, 19도 이상, 20도 이상, 21도 이상, 22도 이상, 23도 이상, 24도 이상 또는 25도 이상이거나, 50도 이하, 49도 이하, 48도 이하, 47도 이하, 46도 이하, 45도 이하, 44도 이하, 43도 이하, 42도 이하, 41도 이하, 40도 이하, 39도 이하, 38도 이하, 37도 이하, 36도 이하, 35도 이하, 34도 이하, 33도 이하, 32도 이하, 31도 이하, 30도 이하, 29도 이하, 28도 이하, 27도 이하, 26도 이하, 25도 이하, 24도 이하, 23도 이하, 22도 이하, 21도 이하, 20도 이하, 19도 이하 또는 18도 이하 정도일 수 있다.
상기 광학 필름에서 상기 3등분된 영역의 좌측 및 우측 영역은 유사하거나, 혹은 대칭적인 평균 광축을 나타낼 수 있기 때문에, 예를 들면, 상기 3등분된 영역의 좌측 영역의 평균 광축과 상기 좌측 영역에 중복되는 편광 필름 영역의 흡수축이 이루는 각도의 평균치(C)와 우측 영역의 평균 광축과 상기 우측 영역에 중복되는 편광 필름 영역의 흡수축이 이루는 각도의 평균치(D)의 차이(D-C)의 절대값은, 15도 이하, 14.5도 이하, 14도 이하, 13.5도 이하, 13도 이하, 12.5도 이하, 12도 이하, 11.5도 이하, 11도 이하, 10.5도 이하, 10도 이하, 10도 미만, 9도 이하 또는 9.5도 이하 정도이거나, 혹은 0도 이상, 1도 이상, 2도 이상, 3도 이상, 4도 이상, 5도 이상, 6도 이상, 7도 이상, 8도 이상 또는 9도 이상 정도일 수도 있다.
상기에서 광학 필름의 3등분된 중앙, 좌측 및 우측 영역에 대응되는 편광 필름의 영역은 각각 상기 중앙, 좌측 및 우측 영역과 접하거나, 법선 방향으로 상기 광학 필름의 중앙, 좌측 및 우측 영역과 중복되는 것으로 관찰되는 영역을 의미한다. 또한, 상기에서 평균 광축 및 흡수축의 차이 등은 후술하는 실시예에 따른 방식에 의해서 구할 수 있다.
또한, 상기 기술한 광학 필름의 우수한 기계적 특성에 의해서 상기 편광판도 우수한 굴곡 내성을 나타낸다. 예를 들면, 상기 편광판은 상기 광흡수축 방향 및 그와 수직하는 방향 모두에서 10 파이 이하의 만드렐 수치를 나타낸다. 상기 만드렐 수치의 의미는 상기 광학 필름에서 기술한 바와 같고, 상기 만드렐 시험을 진행하는 구체적인 방식은 실시예에 기재된 바에 따른다. 상기 만드렐 수치는 다른 예시에서 9파이 이하, 8파이 이하, 7파이 이하 또는 6파이 이하이거나, 1파이 이상, 2파이 이상, 3파이 이상, 4파이 이상, 5파이 이상, 6파이 이상 또는 7파이 이상일 수 있다.
다른 예시에서 상기 편광판은 상기 광흡수축 방향 및 그와 수직하는 방향 모두에서 10 파이 만드렐 내성이 모두 5회 이상일 수 있다. 상기 만드렐 내성은 10파이 만드렐 시험을 반복할 때에 깨짐이나 크랙 등 결함이 발생하지 않는 횟수를 의미한다. 상기 만드렐 내성은 다른 예시에서 6회 이상, 7회 이상, 8회 이상, 9회 이상, 10회 이상, 11회 이상, 12회 이상, 13회 이상, 14 또는 15회 이상이거나, 100회 이하, 95회 이하, 90회 이하, 85회 이하, 80회 이하, 75회 이하, 70회 이하, 65회 이하, 60회 이하, 55회 이하, 50회 이하, 45회 이하, 40회 이하, 35회 이하, 30회 이하, 25회 이하 또는 20회 이하 정도일 수도 있다.
본 출원의 편광판은 상기와 같은 특정한 광학 필름을 포함하여, 위와 같은 특성을 나타내고, 이에 따라 폴리에스테르 필름의 장점이 우수한 저투습 특성을 확보하면서도 동시에 광학적 결함이 없고, 굴곡 내성도 우수하게 확보될 수 있다.
일 예시에서 상기 광학 필름은, 투습도가 50 g/m2·day 이하, 49 g/m2·day 이하, 48 g/m2·day 이하, 47 g/m2·day 이하, 46 g/m2·day 이하, 45 g/m2·day 이하, 44 g/m2·day 이하, 43 g/m2·day 이하, 42 g/m2·day 이하, 41 g/m2·day 이하, 40 g/m2·day 이하, 39 g/m2·day 이하, 38 g/m2·day 이하, 37 g/m2·day 이하, 36 g/m2·day 이하, 35 g/m2·day 이하, 34 g/m2·day 이하, 33 g/m2·day 이하, 32 g/m2·day 이하, 31 g/m2·day 이하 또는 30 g/m2·day 이하이거나, 0 g/m2·day 이상, 5 g/m2·day 이상, 10 g/m2·day 이상, 15 g/m2·day 이상, 20 g/m2·day 이상 또는 25 g/m2·day 이상 정도일 수 있다. 상기 투습도(WVTR: Water Vapor Transmission Rate)는 공지의 방식으로 측정 가능하고, 예를 들면, ASTM F1249 규격에 따라 시험 온도 37.6℃ 시험 횟수 10회, 시험 시간: 30분(1회), 체적 유량 9.92 SCCM(=cm3/min) 및 투과 면적 50 cm2의 조건에서 측정할 수 있다.
광학 필름의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 상기 언급한 투습도 등의 확보되는 범위와 통상적인 편광판의 광학 필름의 두께 등을 고려하여 적정 범위로 선택될 수 있다.
예를 들면, 상기 광학 필름의 두께는 통상 약 20μm 내지 250μm의 범위 내일 수 있다. 상기 두께는 다른 예시에서 약 200μm 이하, 150μm 이하 또는 100μm 이하일 수 있거나, 약 30 μm 이상, 40 μm 이상, 50 μm 이상, 60 μm 이상 또는 70μm 이상 정도일 수 있다.
상기 광학 필름으로서는 폴리에스테르 필름, 예를 들면, 연신 폴리에스테르 필름, 예를 들면, 연신 PET 필름을 사용할 수 있다.
통상 연신 PET 필름은 PET계 수지를 용융/압출로 제막하고, 연신하여 제조한 일축 또는 이축 연신 필름이다.
PET계 수지는 통상 반복 단위의 80 몰％ 이상이 에틸렌테레프탈레이트로 되는 수지를 의미하고, 다른 디카르복실산 성분과 디올 성분을 포함할 수도 있다. 다른 디카르복실산 성분으로서는, 예를 들면 이소프탈산, p-베타-옥시에톡시벤조산, 4,4'-디카르복시디페닐, 4,4'-디카르복시벤조페논, 비스(4-카르복시페닐)에탄, 아디프산, 세박산 및/또는 1,4-디카르복시시클로헥산 등을 들 수 있고, 다른 디올 성분으로서는, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 디에틸렌글리콜, 시클로헥산디올, 비스페놀 A의 에틸렌옥사이드 부가물, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 및/또는 폴리테트라메틸렌글리콜 등을 들 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 디카르복실산 성분이나 디올 성분은 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, p-옥시벤조산 등의 옥시카르복실산을 병용할 수도 있다. 다른 공중합 성분으로서, 소량의 아미드 결합, 우레탄 결합, 에테르 결합 및 카르보네이트 결합 등을 함유하는 디카르복실산 성분, 또는 디올 성분이 이용될 수도 있다.
PET계 수지의 제조 방법으로서는, 테레프탈산, 에틸렌글리콜 및/또는 필요에 따라서 다른 디카르복실산 또는 다른 디올을 직접 중축합시키는 방법, 테레프탈산의 디알킬에스테르 및 에틸렌글리콜 및/또는 필요에 따라서 다른 디카르복실산의 디알킬에스테르 또는 다른 디올을 에스테르 교환 반응시킨 후 중축합시키는 방법, 및 테레프탈산 및/또는 필요에 따라서 다른 디카르복실산의 에틸렌글리콜에스테르 및/또는 필요에 따라서 다른 디올에스테르를 중축합시키는 방법 등이 채용된다.
각각의 중합 반응에는, 안티몬계, 티탄계, 게르마늄계 또는 알루미늄계 화합물을 포함하는 중합 촉매, 또는 상기 복합 화합물을 포함하는 중합 촉매를 사용할 수 있다.
중합 반응 조건은 사용되는 단량체, 촉매, 반응 장치 및 목적으로 하는 수지 물성에 따라서 적절하게 선택할 수 있고, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 반응 온도는 통상 약 150℃ 내지 약300℃, 약 200℃ 내지 약 300℃ 또는 약 260℃ 내지 약 300℃이다. 또한, 반응 압력은 통상 대기압 내지 약 2.7 Pa이고, 반응 후반에는 감압측일 수 있다.
중합 반응은 디올, 알킬 화합물 또는 물 등의 이탈 반응물을 휘발시킴으로써 진행된다.
중합 장치는 반응조가 하나로 완결된 것이거나, 복수의 반응조가 연결된 것일 수도 있다. 통상 중합도에 따라서 반응물은 반응조 사이를 이송되면서 중합된다. 또한, 중합 후반에 횡형 반응 장치를 구비하고, 가열/혼련하면서 휘발시키는 방법도 채용할 수 있다.
중합 종료 후의 수지는 용융 상태에서 반응조나 횡형 반응 장치로부터 방출된 후, 냉각 드럼이나 냉각 벨트 등에서 냉각ㆍ분쇄된 플레이크상의 형태로, 또는 압출기에 도입되어 끈 형상으로 압출된 후에 재단된 펠릿상의 형태로 얻어진다. 또한, 필요에 따라서 고상 중합을 행하여, 분자량을 향상시키거나 저분자량 성분을 감소시키거나 할 수도 있다. PET계 수지에 포함될 수 있는 저분자량 성분으로서는, 환상 3량체 성분을 들 수 있지만, 이러한 환상 3량체 성분의 수지 중에서의 함유량은 통상 5000 ppm 이하 또는 3000 ppm 이하로 조절된다.
PET계 수지의 분자량은, 페놀/테트라클로로에탄=50/50(중량비)의 혼합 용매에 수지를 용해시키고, 30℃에서 측정한 극한 점도로 나타내었 때, 통상 0.45 내지 1.0 dL/g, 0.50 내지 10dL/g 또는 0.52 내지 0.80 dL/g의 범위이다.
PET계 수지는 필요에 따라서 첨가제를 함유할 수 있다. 첨가제로서는, 예를 들면 윤활제, 블로킹 방지제, 열 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 내광제 및 내충격성 개량제 등을 들 수 있다. 그의 첨가량은 광학 물성에 악영향을 미치지 않는 범위로 하는 것이 바람직하다.
PET계 수지는 이러한 첨가제의 배합이나, 필름 성형을 위해서, 통상 압출기에 의해 조립된 펠릿 형상으로 이용된다. 펠릿의 크기나 형상은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 통상 높이, 직경 모두 5 mm 이하인 원주상, 구상 또는 편평 구상이다. 이와 같이 하여 얻어지는 PET계 수지는 필름상으로 성형하고, 연신 처리함으로써, 투명하고 균질한 기계적 강도가 높은 PET 필름으로 할 수 있다. 그의 제조 방법으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 다음에 기재하는 방법이 채용된다.
건조시킨 PET 수지 펠릿을 용융 압출 장치에 공급하고, 융점 이상으로 가열하여 용융시킨다. 다음에, 용융된 수지를 다이로부터 압출, 회전 냉각 드럼 상에서 유리전이온도 이하의 온도가 되도록 급냉 고화시켜, 실질적으로 비결정 상태의 미연신 필름을 얻는다. 이 용융 온도는 사용되는 PET계 수지의 융점이나 압출기에 따라서 정해지는 것이고, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 통상 250℃ 내지 350℃이다. 또한, 필름의 평면성을 향상시키기 위해서는, 필름과 회전 냉각 드럼과의 밀착성을 높이는 것이 바람직하고, 정 전 인가 밀착법 또는 액체 도포 밀착법이 바람직하게 채용된다. 정전 인가 밀착법이란, 통상 필름의 상면측에 필름의 흐름과 직교하는 방향으로 선상 전극을 설치하고, 그 전극에 약 5 내지 10 kV의 직류 전압을 인가함으로써 필름에 정전하를 제공하여, 회전 냉각 드럼과 필름과의 밀착성을 향상시키는 방법이다. 또한, 액체 도포 밀착법이란, 회전 냉각 드럼 표면의 전체 또는 일부(예를 들면 필름 양단부와 접촉하는 부분만)에 액체를 균일하게 도포함으로써, 회전 냉각 드럼과 필름과의 밀착성을 향상시키는 방법이다. 필요에 따라서 양자를 병용할 수 도 있다. 사용되는 PET계 수지는 필요에 따라서 2종 이상의 수지, 구조나 조성이 다른 수지를 혼합할 수도 있다. 예를 들면, 블로킹 방지제로서의 입상 충전재, 자외선 흡수제 또는 대전 방지제 등이 배합된 펠릿과, 무배합의 펠릿을 혼합하여 이용하는 것 등을 들 수 있다.
압출시키는 필름의 적층수는 필요에 따라서 2층 이상으로 할 수도 있다. 예를 들면, 블로킹 방지제로의 입상 충전재를 배합한 펠릿과 무배합의 펠릿을 준비하고, 다른 압출기로부터 동일한 다이로 공급하여 「충전재 배합/무배합/충전재 배합」의 2종 3층으로 이루어지는 필름을 압출시키는 것 등을 들 수 있다.
위와 같은 방식으로 형성된 미연신 필름은 통상 유리 전이 온도 이상의 온도에서 연신된다. 연신 온도는 통상 70℃ 내지 150℃, 80 내지 130℃ 또는 90 내지 120℃이다.
본 출원에서는 상기 연신 공정에서 필름이 연신되면서 진행하는 진행 방향과 수직한 양 방향으로 응력을 가함으로써 전술한 특징적인 특성을 나타내는 광학 필름(폴리에스테르 필름)을 형성할 수 있다. 도 2를 참조하여 설명한다. 통상 고분자 필름의 연신 공정은, 연속 공정이고, 이에 따라 고분자 필름은 일 방향으로 진행하면서 연신되고, 연신 방향은 상기 진행 방향과 수직한 방향, 수평한 방향 혹은 경사 방향이다.
도 2를 참조하면, 도 2에서 미연신 필름(1000)이 연신되면서 진행하는 방향이 흑색 점선 화살표 방향이라고 하면, 해당 방향과 수직한 양측(도 2의 붉은색 화살표 방향) 방향으로 응력을 가하고, 연신 방향을 상기 진행 방향과 수직 또는 수평하게 함으로써, 상기 필름의 진행 또는 연신 방향과 상기 진행 방향과 수직하게 양측으로 작용하는 응력의 영향으로 중앙 영역과 좌우 영역의 광학 특성이 다른 전술한 특유의 필름이 얻어질 수 있다. 또한, 이 방법에 의하면, 기존 고연신 필름과 같이 어느 일 방향으로 상대적으로 높은 연신을 수행하지 않고, 필름을 제조할 수 있기 때문에, 상기 기술한 굴곡 특성 측면에서도 우수한 특성의 필름을 얻을 수 있다.
상기 방법에서 필름의 진행 방향과 수직한 양측 방향으로 응력을 가하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 필름의 진행 방향과 수직한 양측면을 고정 수단으로 고정하고, 상기 고정 수단에 의한 고정력을 조정함으로써, 필름의 진행이 가능하면서도 양측 방향으로 응력이 가하지도록 할 수 있다.
상기와 같은 과정에서 진행 방향과 수직 또는 수평하게 수행되는 연신의 정도는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 연신은, 연신 방향으로의 연신 배율이 대략 1.1배 내지 6배 정도가 되도록 수행할 수 있다. 상기 연신 배율은 다른 예시에서 1.2배 이상, 1.3배 이상, 1.4배 이상, 1.5배 이상, 1.6배 이상, 1.7배 이상, 1.8배 이상, 1.9배 이상, 2.0배 이상, 2.1배 이상, 2.2배 이상, 2.3배 이상, 2.4배 이상, 2.5배 이상, 2.6배 이상, 2.7배 이상, 2.8배 이상, 2.9배 이상, 3.0배 이상, 3.1배 이상, 3.2배 이상, 3.3배 이상, 3.4배 이상, 3.5배 이상, 3.6배 이상, 3.7배 이상, 3.8배 이상, 3.9배 이상, 4.0배 이상, 4.1배 이상, 4.2배 이상, 4.3배 이상, 4.4배 이상, 4.5배 이상, 4.6배 이상, 4.7배 이상, 4.8배 이상, 4.9배 이상, 5.0배 이상, 5.1배 이상, 5.2배 이상, 5.3배 이상, 5.4배 이상, 5.5배 이상, 5.6배 이상, 5.7배 이상, 5.8배 이상 또는 5.9배 이상이거나, 5.9배 이하, 5.8배 이하, 5.7배 이하, 5.6배 이하, 5.5배 이하, 5.4배 이하, 5.3배 이하, 5.2배 이하, 5.1배 이하, 5.0배 이하, 4.9배 이하, 4.8배 이하, 4.7배 이하, 4.6배 이하, 4.5배 이하, 4.4배 이하, 4.3배 이하, 4.2배 이하, 4.1배 이하, 4.0배 이하, 3.9배 이하, 3.8배 이하, 3.7배 이하, 3.6배 이하, 3.5배 이하, 3.4배 이하, 3.3배 이하, 3.2배 이하, 3.1배 이하, 3.0배 이하, 2.9배 이하, 2.8배 이하, 2.7배 이하, 2.6배 이하, 2.5배 이하, 2.4배 이하, 2.3배 이하, 2.2배 이하, 2.1배 이하, 2.0배 이하, 1.9배 이하, 1.8배 이하, 1.7배 이하, 1.6배 이하, 1.5배 이하, 1.4배 이하, 1.3배 이하 또는 1.2배 이하일 수 있다. 상기 연신 배율을 높게 하면, 중앙 영역에서 상대적으로 높은 위상차가 발휘되고, 낮게 하면 상대적으로 낮은 위상차가 발현되기 때문에, 이를 고려하여 적절한 연신 배율을 설정할 수 있다.
위와 같은 연신 배율은 1회의 연신으로 달성할 수도 있고, 복수회 연신 공정을 수행하여 달성할 수도 있다.
상기와 같은 과정에서 진행 방향과 수직한 양 방향으로 가해지는 응력의 정도는 특별히 제한되지 않는다. 상기 수직한 양 방향으로 가해지는 응력은 진행 방향으로 필름에 가해지는 응력 대비 높거나, 낮을 수 있다.
예를 들면, 상기 수직한 양 방향으로 필름에 가해지는 응력은, 상기 진행 방향으로 필름에 가해지는 응력의 0.01배 내지 6배의 범위 내일 수 있다. 다른 예시에서 상기 수직한 양 방향으로 필름에 가해지는 응력은, 상기 진행 방향으로 필름에 가해지는 응력의 0.02배 이상, 0.03배 이상, 0.04배 이상, 0.05배 이상, 0.06배 이상, 0.07배 이상, 0.08배 이상, 0.09배 이상, 0.1배 이상, 0.2배 이상, 0.3배 이상, 0.4배 이상, 0.5배 이상, 0.6배 이상, 0.7배 이상, 0.8배 이상, 0.9배 이상, 1.0배 이상, 1.1배 이상, 1.2배 이상, 1.3배 이상, 1.4배 이상, 1.5배 이상, 1.6배 이상, 1.7배 이상, 1.8배 이상, 1.9배 이상, 2.0배 이상, 2.1배 이상, 2.2배 이상, 2.3배 이상, 2.4배 이상, 2.5배 이상, 2.6배 이상, 2.7배 이상, 2.8배 이상, 2.9배 이상, 3.0배 이상, 3.0배 이상, 3.1배 이상, 3.2배 이상, 3.3배 이상, 3.4배 이상, 3.5배 이상, 3.6배 이상, 3.7배 이상, 3.8배 이상, 3.9배 이상, 4.0배 이상, 4.1배 이상, 4.2배 이상, 4.3배 이상, 4.4배 이상, 4.5배 이상, 4.6배 이상, 4.7배 이상, 4.8배 이상, 4.9배 이상, 5.0배 이상, 5.1배 이상, 5.2배 이상, 5.3배 이상, 5.4배 이상, 5.5배 이상, 5.6배 이상, 5.7배 이상, 5.8배 이상 또는 5.9배 이상이거나, 5.9배 이하, 5.8배 이하, 5.7배 이하, 5.6배 이하, 5.5배 이하, 5.4배 이하, 5.3배 이하, 5.2배 이하, 5.1배 이하, 5.0배 이하, 4.9배 이하, 4.8배 이하, 4.7배 이하, 4.6배 이하, 4.5배 이하, 4.4배 이하, 4.3배 이하, 4.2배 이하, 4.1배 이하, 4.0배 이하, 3.9배 이하, 3.8배 이하, 3.7배 이하, 3.6배 이하, 3.5배 이하, 3.4배 이하, 3.3배 이하, 3.2배 이하, 3.1배 이하, 3.0배 이하, 2.9배 이하, 2.8배 이하, 2.7배 이하, 2.6배 이하, 2.5배 이하, 2.4배 이하, 2.3배 이하, 2.2배 이하, 2.1배 이하, 2.0배 이하, 1.9배 이하, 1.8배 이하, 1.7배 이하, 1.6배 이하, 1.5배 이하, 1.4배 이하, 1.3배 이하, 1.2배 이하, 1.1배 이하, 1.0배 이하, 0.9배 이하, 0.8배 이하, 0.7배 이하, 0.6배 이하, 0.5배 이하, 0.4배 이하, 0.3배 이하, 0.2배 이하, 0.1배 이하, 0.09배 이하, 0.08배 이하, 0.07배 이하, 0.06배 이하, 0.05배 이하, 0.04배 이하, 0.03배 이하 또는 0.02배 이하일 수 있다. 상기 응력은, 예를 들면, 전술한 바와 같이 고정 수단을 사용하여 조절할 수 있다.
상기와 같이 얻어진 연신 필름에 열 처리를 수행할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 이완 처리를 수행할 수도 있다. 열 처리 온도는 통상 150℃ 내지 250℃ 180 내지 245℃ 또는 200℃ 내지 230℃이다. 또한, 열 처리 시간은 통상 1 내지 600 초간 또는 1 내지 300 초간 또는 1 내지 60 초간이다.
이완 처리의 온도는 통상 90 내지 200℃ 또는 120 내지 180℃이다. 또한, 이완량은 통상 0.1내지 20％ 또는 2 내지 5％이다. 이 이완 처리의 온도 및 이완량은, 이완 처리 후의 PET 필름의 150℃에서의 열수축률이 2 ％ 이하가 되도록, 이완량 및 이완 처리시의 온도를 설정할 수 있다.
임의적으로 필요한 경우에 상기 연신 처리 후에, 주된 연신 방향과 수직한 방향으로 추가 연신을 수행할 수도 있다. 이 과정에서도 진행 방향에 양측으로 응력을 가할 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 이 연신 온도는 통상 70℃ 내지 150℃, 80℃ 내지 130℃ 또는 90℃ 내지 120℃이다. 또한, 연신 배율은, 상기 1차 연신 시에 언급한 범위 내에서 조정될 수 있다. 이 후, 열 처리 및 필요에 따라서 이완 처리를 행할 수 있다. 열 처리 온도는 통상 150℃ 내지 250℃ 또는 180℃ 내지 245℃ 또는 200 내지 230℃이다. 열 처리 시간은 통상 1 내지 600초간, 1 내지 300 초간 또는 1 내지 60 초간이다.
이완 처리의 온도는 통상 100 내지 230℃, 110 내지 210℃ 또는 120 내지 180℃이다. 또한, 이완량은 통상 01 내지 20 ％, 1 내지 10 ％ 또는 2 내지 5 ％이다. 이 이완 처리의 온도 및 이완량은, 이완 처리 후의 PET필름의 150℃에서의 열수축률이 2 ％ 이하가 되도록, 그의 이완량 및 이완 처리시의 온도를 설정할 수 있다.
상기 기술한 연신 공정에 이어서 공지의 추가적인 열처리 등이 행해질 수도 있다.
본 출원에서 적용되는 상기 광학 필름에는 방현층, 도전층, 하드코팅층, 평활화층, 블로킹 방지층, 프라이머층 및/또는 반사 방지층 등의 공지의 기능층이 존재할 수도 있다.
본 출원의 편광판은, 점착제층을 포함할 수 있고, 이러한 점착제층은, LCD나 OLED 등의 디스플레이 장치에 상기 편광판을 부착하기 위해 존재할 수 있다. 이 경우 상기 기술한 것처럼 상기 본 출원의 광학 필름, 편광 필름 및 상기 점착제층이 상기 순서로 편광판에 포함되어 있을 수 있다. 상기 점착제층을 형성하는 점착제는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르 또는 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 전술한 것과 같이 성기 점착제층의 노출면에 대해서는, 실용에 제공할 때까지의 동안에 그 오염 방지 등을 목적으로 이형 필름이 임시 부착되어 커버될 수 있다.
점착제층의 두께는 통상 5 μm 내지 100 μm의 범위 내일 수 있다. 상기 두께는 다른 예시에서 약 10μm 이상, 15 μm 이상 또는 20 μm 이상이거나, 약 90 μm 이하, 80 μm 이하, 70 μm 이하, 60 μm 이하, 50 μm 이하, 40 μm 이하 또는 30 μm 이하일 수 있다.
본 출원의 편광판은 상기 기술한 요소 외에도 필요한 다른 구성을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 편광판은, 상기 광학 필름과 편광 필름의 사이에 접착제층을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 접착제층은, 상기 편광 필름에 상기 광학 필름을 부착시키는 용도로 사용될 수 있다.
접착제로는, 예를 들면, 종래의 편광판에서 편광 필름과 광학 필름을 부착하는 것에 사용하던 접착제층을 사용할 수 있다.
접착제층은, 예를 들면, 폴리비닐알코올계 접착제; 아크릴계 접착제; 비닐 아세테이트계 접착제; 우레탄계 접착제; 폴리에스테르계 접착제; 폴리올레핀계 접착제; 폴리비닐알킬에테르계 접착제; 고무계 접착제; 염화비닐-비닐아세테이트계 접착제; 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 접착제; 스티렌-부타디엔-스티렌의 수소 첨가물(SEBS)계 접착제; 에틸렌계 접착제; 및 아크릴산 에스테르계 접착제 등의 일종 또는 이종 이상을 포함할 수 있다. 상기와 같은 접착제는, 예를 들면, 수계, 용제계 또는 무용제계 접착제 조성물을 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 상기 접착제 조성물은, 열경화형, 상온 경화형, 습기 경화형, 활성 에너지선 경화형 또는 혼성 경화형 접착제 조성물일 수 있다.
편광 필름에 접착제층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 접착제 조성물을 편광 필름에 도포하고 경화시키는 방식 또는 액적 방식 등을 사용할 수 있다.
이러한 접착제층의 두께는, 예를 들면, 약 1μm 내지 5 μm 또는 약 2 μm 내지 4 μm의 범위 내일 수 있다.
추가 구성으로서 편광판은, 상기 편광 필름과 점착제층의 사이에 경화 수지층 또는 광학 필름을 추가로 포함할 수 있다. 상기에서 경화 수지층은 통상 하드코팅층으로도 불리우며, 일반적으로 편광판에서 어느 하나의 광학 필름을 생략하는 대신에 적용되고 있다. 본 출원에서 적용될 수 있는 상기 경화 수지층의 종류는 특별한 제한이 없고, 상기 얇은 편광판을 제공하기 위해서 사용되고 있는 다양한 종류의 경화 수지층이 모두 적용될 수 있다. 통상 이러한 경화 수지층은, 에폭시 수지, 옥세탄 수지, 우레탄 수지 및/또는 아크릴 수지 등을 포함할 수 있으며, 이러한 수지층은 다양하게 공지되어 있다. 이러한 경화 수지층의 두께는, 예를 들면, 약 4μm 내지 10μm 또는 약 4.5 μm 내지 10 μm의 범위 내일 수 있다.
편광 필름과 점착제층의 사이에 광학 필름이 존재하는 경우에 해당 광학 필름으로는 공지의 광학 필름이 사용될 수 있다. 통상, 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차단성 또는 등방성 등이 우수한 열가소성 수지 필름이 사용된다. 이러한 수지의 예로는, TAC(triacetyl cellulose) 등의 셀룰로오스 수지, PET(poly(ethylene terephthalate)) 등의 폴리에스테르 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지, (메트)아크릴계 수지, 노르보넨 수지 등의 고리형 폴리올레핀 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐알코올 수지 또는 상기의 혼합물 등이 예시될 수 있다. 광학 필름의 두께는 전술한 광학 필름의 두께 범위 내일 수 있다.
상기 편광 필름과 점착제층의 사이에는 상기 경화 수지층이나 광학 필름 중에서 적절한 구성이 존재할 수 있지만, 목적하는 수축력 특성 등의 확보 측면에서는 상기 경화 수지층이 존재하는 것이 유리하다. 즉, 경화 수지층은, 통상 수지를 경화시켜 형성된 얇은 두께의 층이기 때문에, 수축력이나, 인장 특성 등의 물성이 광학 필름에 비해서 미미하여 전체적인 편광판의 특성에 영향을 미치는 정도가 작기 때문에 상기 언급한 광학 필름과 편광 필름의 관계에 의해 형성된 수축력 특성에 큰 영향을 주지 않는다.
본 출원의 편광판은, 또한 공지의 다른 구성, 예를 들면, 반사방지층, 방현층, 위상차판, 광시야각 보상 필름 및/또는 휘도 향상 필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기능성층을 추가로 포함할 수도 있다.
본 출원은 또한 디스플레이 장치에 대한 것이고, 예를 들면, LCD나 OLED에 대한 것이다. 상기 LCD나 OLED 등의 디스플레이 장치는 본 출원의 상기 편광판을 포함할 수 있다. 상기 디스플레이 장치는 예를 들면, LCD 패널이나 OLED 패널 등의 디스플레이 패널과 상기 디스플레이 패널에 부착된 본 출원의 상기 편광판을 포함할 수 있다.
본 출원의 디스플레이 장치에 적용될 수 있는 상기 디스플레이 패널의 종류나 그 패널에 부착되는 편광판의 위치 등은 특별히 제한되지 않는다. 즉, 상기 본 출원의 편광판이 적용되는 한 다앙한 공지의 방식으로 상기 디스플레이 패널은 구현될 수 있다.
통상, OLED 등의 디스플레이 장치는, 반사 방지 등을 위해서 1장의 편광판을 포함하고, LCD 등의 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(액정 패널)의 양면에 2장의 편광판을 포함한다. 이와 같이 2장의 편광판이 포함되는 경우에는 상기 기술한 편광판은, 상기 2장의 편광판 중 적어도 1장으로서 디스플레이 장치에 포함될 수 있고, 경우에 따라서는 상기 2장 모두 본 출원의 편광판이 적용될 수 있다.
예를 들면, 본 출원의 일 예시에서 상기 디스플레이 장치는, 상기 디스플레이 패널(예를 들면, 액정 패널) 및 상기 디스플레이 패널의 양면에 부착되어 있는 제 1 및 제 2 편광판을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 편광판 중 어느 하나 혹은 2개 모두는 상기 본 출원의 편광판일 수 있다.
일 예시에서 상기 제 1 편광판은 시인측 편광판으로서, 제 1 및 제 2 편광판 중에서 디스플레이 화면을 관찰하는 관찰자에 더욱 가까운 편광판일 수 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이 장치가 LCD 장치인 경우에 상기 제 1 및 제 2 편광판 중에서 제 1 편광판은 백라이트에 제 2 편광판에 비해서 더 멀게 배치된 편광판이고, 제 2 편광판은 백라이트에 보다 가깝게 배치된 편광판일 수 있다.
이 경우 적어도 상기 제 1 편광판, 즉 시인측 편광판으로서 본 출원의 편광판이 적용될 수 있다. 이러한 경우에 상기 제 2 편광판, 즉 백라이트에 보다 가깝게 배치되는 편광판도 본 출원의 편광판이거나, 혹은 다른 편광판일 수 있다. 다른 편광판이 적용되는 경우에 적용되는 편광판의 종류에는 특별한 제한이 없고, 공지의 편광판이 적용될 수 있다.
예를 들면, 상기 다른 편광판으로도 편광 필름; 상기 편광 필름의 일면에 형성된 보호 필름 및 상기 편광 필름의 다른 면에 형성되어 상기 편광판을 상기 디스플레이 패널에 부착시키고 있는 점착제층을 포함하는 편광판을 사용할 수 있다. 상기 편광판의 편광 필름과 점착제층의 사이에도 보호 필름 또는 보호층(전술한 경화 수지층)이 존재할 수 있다.
상기 구조에서 제 2 편광판의 보호 필름으로는 공지의 보호 필름이 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 보호 필름으로서 전술한 고연신 보호 필름(예를 들면, 고연신 폴리에스테르 필름)이 적용될 수 있다.
이러한 고연신의 폴리에스테르 필름은 통상 매우 높은 면내 위상차를 나타낸다. 따라서, 상기 고연신의 폴리에스테르 필름이 적용되는 경우에 상기 제 2 편광판은, 면내 위상차(550 nm 파장 기준)가 2,000 nm 이상, 2,000 nm 내지 3,000 nm 혹은 2,000 nm 초과 내지 3,000nm 이하의 범위 내인 보호 필름을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 LCD 장치일 수 있으며, 이러한 경우에 상기 디스플레이 패널은 액정 패널일 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 편광판은, 디스플레이 패널의 양측에서 서로의 광흡수축이 서로 수직하도록 배치될 수 있다.
이러한 경우에 상기 제 1 및 2 편광판은, 각각 전술한 편광 필름 또는 편광판의 한변과 상기 편광 필름의 광 흡수축이 이루는 각도 중 작은 각도가 0도 내지 10도의 범위 내 또는 80도 내지 100도의 범위 내에 있는 것이거나, 혹은 상기 편광 필름 또는 편광판의 한변과 상기 편광 필름의 광 흡수축이 이루는 각도 중 작은 각도가 35도 내지 55도의 범위 내 또는 125도 내지 145도의 범위 내에 있는 편광판일 수 있다.
본 출원은, 우수한 저투습 특성을 광학적 결함의 발생 없이 활용할 수 있고, 굴곡 등이 발생하여도 쉽게 깨지거나 크렉이 발생하지 않는 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광판 및 그를 적용한 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 광학 필름 또는 편광판을 3등분 하는 방식을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 2는, 본 출원의 광학 필름을 제조하는 과정을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 3은, 실시예에서 광축, 흡수축 및 위상차를 평가한 지점을 보여주는 도면이다.
도 4는 만드렐 특성을 평가하는 과정을 보여주는 사진이다.
이하 실시예 및 비교예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 언급하는 용어 MD는 특별히 달리 규정하지 않는 한 연신 필름의 Machine Direction을 의미하고, TD는 특별히 달리 규정하지 않는 한 연신 필름의 Transverse direction을 의미한다.
제조예 1. PVA 편광 필름의 제작
두께가 약 45μm 정도인 PVA(poly(vinyl alcohol)) 필름(일본합성社, 중합도 약 3,000 내외)을 약 20℃ 내지 30℃의 범위의 온도의 순수 용액에서 팽윤(swelling)시킨 후에, 30℃ 내지 40℃ 정도의 온도의 요오드 용액에서 약 10초 내지 30초 정도 염색 공정을 진행하였다. 이 후, 약 40℃ 정도의 온도의 붕산 용액(농도: 약 2 중량%)으로 약 20초간 세정 공정을 수행한 후에 50℃ 내지 60℃ 및 약 4.0 중량% 농도의 붕산 용액 내에서 약 6배 연신하고, 연신 후에 약 2 내지 4 중량%의 농도의 KI 용액에서 보색 공정을 수행하고, 건조시켜 두께가 약 17㎛ 정도인 편광 필름을 제작하였다.
제조예 2. 광학 필름의 제조
폴리에스테르(A) 제조
에스테르화 반응기를 200℃까지 승온하고, 테레프탈산 86.4 질량부와 에틸렌글리콜 64.6 질량부를 가하고, 교반하면서 촉매로서 삼산화 안티몬 0.017 질량부, 초산 마그네슘 4 수화물을 0.064 질량부, 트리에틸아민 0.16 질량부를 가하였다. 가압 승온을 통해 게이지 압력 0.34 MPa, 온도 240℃의 조건에서 가압 에스테르화 반응시키고, 반응기를 상압으로 돌리고, 인산 0.014 질량부를 첨가했다. 15분에 걸쳐서 260℃로 승온하고, 인산 트리메틸 0.012 질량부를 첨가하였다. 15분 후에 고압 분산기로 분산시키고, 에스테르화 반응생성물을 중축합 반응기로 이송하고 280℃에서 감압 하 중축합 반응을 수행했다. 반응 종료 후 여과 처리하고, 노즐에서 스트랜드형으로 압출한 후 냉각/고화시켜서 펠릿형으로 제조하여 폴리에스테르(A) 펠릿을 얻었다.
폴리에스테르(B)의 제조
자외선 흡수제(2,2'-(1,4-페닐렌) 비스(4H-3,1-벤즈 옥시지논-4-온) 10 질량부 및 상기 폴리에스테르(A) 90 질량부를 혼합하고, 혼련 압출기로 자외선 흡수제를 포함하는 폴리에스테르(B)를 얻었다.
광학 필름의 제조
폴리에스테르(A) 펠릿과 폴리에스테르(B) 펠릿을 90:10의 질량비(A:B)로 혼합하고, 135℃에서 6 시간 감압 건조(1Torr)한 후, 압출기 2(중간층 II층용)에 공급하였다. 또한, 폴리에스테르(A) 펠릿을 건조하고, 압출기 1(외층 I층 및 외층 III용)에 각각 공급하고 285℃에서 용해시켰다. 상기 압출기 1 및 2를 사용한 압출 공정을 통해 I층, II층 및 III층의 두께 비가 10:80:10인 3층 구조의 미연신 필름을 얻었다.
연신기에서 상기 미연신 필름을 진행(도 2의 흑색 화살표 방향)시키면서 진행 방향과 평행하게 대략 1.8배 정도 연신하였다. 연신 과정에서 진행 방향과 수직하는 미연신 필름의 양측 단부를 고정 수단으로 고정시킨 상태로 진행시켜서 응력(진행 방향으로 가해지는 응력의 대략 0.8배 내지 1.5배)이 인가되도록 하였다. 이어서, 연신된 필름을 열처리 및 완화 처리하여 대략 80μm 정도의 두께의 광학 필름을 얻었다.
실시예 1.
편광판을 다음의 방식으로 제작하였다. 우선 제조예 1에서 제조된 PVA 편광 필름의 일면에 에폭시계 자외선 경화형 접착제(두께: 2㎛ 내지 3㎛)를 사용하여 상기 제조예 2의 광학 필름을 부착하였다. 상기 부착 시에는 광학 필름의 연신 방향과 PVA 편광 필름의 흡수축 방향이 대략 수직하도록 부착하였다. 이어서, 상기 PVA 편광 필름의 광학 필름이 부착되지 않은 면에 에폭시계 하드코팅층을 약 5 내지 7㎛ 정도의 두께로 형성하였다. 그 후, 하드코팅층의 하부에 약 25㎛ 정도의 두께의 아크릴계 점착제층을 형성하여 편광판을 제작하였다. 편광판은, 사각 형태이고, 상기 사각 형태의 편광판의 장변과 상기 편광 필름의 광흡수축이 이루는 각도를 대략 0도 또는 90도가 되도록 재단하여 사용하였다.
위와 같이 제조된 편광판에서 편광 필름의 흡수축과 광학 필름의 진상축의 관계 및 위상차를 상기 편광판에 대해서 AxoScan 측정 장비를 사용하여 측정하였다.
도 3에 나타난 바와 같이 편광판 표면에서 임의의 일측 단부를 기준(0 mm)으로 하여, 편광판의 폭 방향(TD 방향, 도 3의 점선 화살표 방향)을 따라서 100 mm 간력으로 상기 축 관계 및 위상차를 측정하였다. 상기에서 편광 필름의 흡수축과 광학 필름의 진상축은 편광 필름의 MD 방향(도 3의 TD 방향과 수직한 방향)에 대해서 상기 축이 이루는 각도를 측정하였다.
편광판을 측정 위치에 위치시키고, AxoScan 측정 장비 및 컴퓨터를 작동시켰다. AxoScan 엔진(Engine)을 실행하고, 초록불이 들어오면, AxoView 실행 후에 20분 이상 대기하였다. Number of Measurement to Average를 1에서 80으로 변경하고, Calibration을 실행하여 상기를 평가하였다(Optical Wavelength 550 nm Air 상태 Run Once 후 Calibrate → 표준 시료를 놓고 Run Once 후 Ret Zero). 측정 과정에서 Tip-Tilt Measurement를 클릭하고, Arbitary field-of-view를 선택한 후에 Number of Rotations를 4 ~ 6으로 하고, 나머지 조건을 그대로 유지하고, Accept를 클릭하여 측정을 진행할 수 있다.
MLSP 사용을 통해 결과를 얻기 위해서는, Axometrics Multi-Layer Analysis를 실행하고, Edit Layer를 통해 필름의 nx, ny, nz 및 두께 등의 정보를 입력하고, AxoScan 측정 정보를 불러온 후에(Select all Import data), Align 후 Opimize하여 데이터를 출력할 수도 있다.
표 1에 상기 측정 결과를 정리하였다.
위치(mm) 흡수축 각도(도) 진상축 각도(도) 위상차(nm)
0 0.23 33.22 457
100 0.15 33.66 472
200 0.23 39.93 387
300 0.05 41.39 357
400 0.03 36.07 322
500 0.06 34.36 225
600 0.12 18.81 319
700 0.03 42.11 270
800 0.22 43.85 125
900 0.17 2.92 117
1000 0.15 15.21 71
1100 0.02 4.02 150
1200 0.02 9.56 180
1300 0.02 8.05 270
1400 0.04 39.73 200
1500 -0.11 40.83 110
1600 0.26 35.72 247
1700 0.12 42.92 299
1800 0.09 47.21 337
1900 0.15 49.51 388
2000 0.11 38.24 411
2100 0.15 44.28 454
2200 0.17 46.24 489
위치(mm): 기준 위치(도 3의 0mm)에서 TD 방향으로 잰 측정 위치와의 거리
흡수축 각도(도): 편광 필름의 흡수축과 편광판 MD 방향(도 3의 TD와 수직 방향)이 이루는 각도(단위: 도)
진상축 각도(도): 광학 필름의 진상축과 편광판 MD 방향(도 3의 TD와 수직 방향)이 이루는 각도(단위: 도)
위상차: 광학 필름의 면내 위상차(단위: nm)
상기 실시예 1의 편광판을 LCD 패널에 시인측 편광판으로 부착하고, 육안으로 레인보우 얼룩 등 광학적 결함이 인식되는 지 여부를 정면 및 경사 방향에서 관찰하였다. 상기 편광판이 시인측으로 장착된 LCD 패널에서는 상기 레인보우 얼룩 등의 광학적 결함이 인식되지 않았다.
상기 편광판에 대해서 만드렐 특성을 평가하였다. 평가는 일반적인 Cylindrical Mandrel Bending Tester를 사용하여 수행하였고, 도 4는 이러한 평가가 진행되는 과정에 대한 사진이다. 테스트 로드(Test Rod) 조건은 6파에서 20파이였으며, 2파이 간격으로 로드를 교체하면서 평가를 수행하였다. 편광판을 가로 및 세로가 300 mm 및 30 mm가 되도록 재단하여 샘플을 제작하고, 평가를 진행하였다. 상기 편광 필름의 흡수축 방향의 길이가 300 mm인 샘플과 상기 흡수축에 수직한 방향의 길이가 300 m인 샘플을 각각 준비하여 평가에 적용하였다. 적용 로드를 셋팅(setting) 후 기기에 고정하고, 샘플의 한쪽 말단을 시험기의 Grap Jig에 고정시켰다. 이 때 광학 필름의 면이 바깥쪽이 되도록 하였다(즉, 편광 필름이 광학 필름보다 기기쪽에 배치). 도 4에 나타난 것과 같이 2초간 90도의 각도로 샘플을 꺽은 후에 다시 원위치하고, 샘플을 기기로부터 분리하였다. 삼파장 램프광의 투과 검사로 크랙의 유무를 평가하였다. 사이즈가 15 mm 초과인 크랙이 발생한 경우를 크랙이 발생한 것으로 평가하였다.
평가 결과 편광판은 광흡수축과 평행한 방향으로 굴곡시킨 때에 8 파이의 로드까지 크랙이 발생하지 않았고, 상기 광흡수축과 수직한 방향으로 굴곡시킨 때에 6 파이의 로드까지 크랙이 발생하지 않았다.
또한, 10파이 로드를 적용하여 반복하여 굴곡시험을 수행한 경우에 광흡수축과 평행한 방향으로 굴곡시킨 때에 14회까지 크랙이 발생하지 않았고, 상기 광흡수축과 수직한 방향으로 굴곡시킨 때에 15회까지 크랙이 발생하지 않았다.

Claims (19)

  1. 일 방향으로 광흡수축이 형성되어 있는 편광 필름; 및 상기 편광 필름의 적어도 일면에 형성된 광학 필름을 포함하고,
    상기 광학 필름에서 면내 위상차의 최소값(Rin.min)과 최대값(Rin.max)의 차이(Rin.max-Rin.min)가 200 nm 내지 1,000nm의 범위 내에 있는 편광판.
  2. 제 1 항에 있어서, 광학 필름에서 면내 위상차의 최소값(Rin.min)은 10 내지 300 nm의 범위 내인 편광판.
  3. 제 1 항에 있어서, 광학 필름에서 면내 위상차의 최대값(Rin.max)은 350 내지 1,000nm의 범위 내인 편광판.
  4. 제 1 항에 있어서, 광학 필름을 편광 필름의 광흡수축과 수평 또는 수직한 방향의 가상의 선으로 3등분하였을 때에 면내 위상차의 최소값(Rin.min)은 중앙 영역에서 확인되고, 최대값(Rin.max)는 좌측 또는 우측 영역에서 확인되는 편광판.
  5. 제 4 항에 있어서, 광학 필름의 중앙 영역의 평균 면내 위상차(M)와 좌측 또는 우측 영역의 평균 면내 위상차(RL)의 차이(RL-M)는, 50 nm 내지 1,000nm의 범위 내인 편광판.
  6. 제 4 항에 있어서, 광학 필름의 좌측 영역의 평균 면내 위상차(L)와 우측 영역의 평균 면내 위상차(R)의 차이(R-L)의 절대값은 45 nm 이하인 편광판.
  7. 제 4 항에 있어서, 광학 필름의 중앙 영역의 면내 위상차의 평균치는 10 내지 290 nm의 범위 내인 편광판.
  8. 제 4 항에 있어서, 광학 필름의 3등분된 영역 중 좌측 또는 우측 영역에서의 면내 위상차의 평균치가 300 내지 1,000nm의 범위 내인 편광판.
  9. 제 1 항에 있어서, 광학 필름을 편광 필름의 광흡수축과 수평 또는 수직한 방향의 가상의 선으로 3등분하였을 때에, 상기 광학 필름의 중앙 영역의 평균 광축과 상기 광흡수축이 이루는 각도가 0도 내지 29도의 범위 내이고, 좌측 또는 우측 영역의 평균 광축과 상기 광흡수축이 이루는 각도가 30도 이상인 편광판.
  10. 제 9 항에 있어서, 광학 필름의 중앙 영역의 평균 광축과 상기 중앙 영역과 중복되는 편광 필름 영역의 평균 광흡수축이 이루는 각도(A)와 상기 광학 필름의 좌측 또는 우측 영역의 평균 광축과 상기 좌측 또는 우측 영역과 중복되는 편광 필름 영역의 평균 광흡수축이 이루는 각도(B)의 차이(B-A)의 절대값이 10도 초과인 편광판.
  11. 제 9 항에 있어서, 광학 필름의 3등분된 영역의 좌측 영역의 평균 광축과 상기 좌측 영역에 중복되는 편광 필름 영역의 흡수축이 이루는 각도의 평균치(C)와 상기 광학 필름의 우측 영역의 평균 광축과 상기 우측 영역에 중복되는 편광 필름 영역의 흡수축이 이루는 각도의 평균치(D)의 차이(D-C)의 절대값은, 15도 이하인 편광판.
  12. 제 1 항에 있어서, 광학 필름의 평균 면내 위상차(550 nm 파장 기준)는 100 내지 1,000nm의 범위 내에 있는 편광판.
  13. 제 1 항에 있어서, 광학 필름은, 투습도가 50 g/m2·day 이하인 편광판.
  14. 제 1 항에 있어서, 광학 필름은 폴리에스테르 필름인 편광판.
  15. 제 1 항에 있어서, 편광 필름은 폴리비닐알코올 편광 필름인 편광판.
  16. 제 1 항에 있어서, 점착제층을 추가로 포함하고, 광학 필름, 편광 필름 및 점착제층이 상기 순서로 배치되어 있는 편광판.
  17. 액정 패널; 상기 액정 패널의 양면에 적층되어 있는 제 1 및 제 2 편광판을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 편광판 중 적어도 하나의 편광판은 제 1 항의 편광판인 디스플레이 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 제 1 편광판이 시인측 편광판이고, 상기 제 1 편광판이 제 1 항의 편광판인 디스플레이 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 제 2 편광판은, 편광 필름; 상기 편광 필름의 일면에 형성된 보호 필름 및 상기 편광 필름의 다른 면에 형성되어 상기 제 2 편광판을 상기 액정 패널에 부착시키고 있는 점착제층을 포함하고, 상기 보호 필름은 550 nm 파장에 대한 면내 위상차가 2,000nm 이상인 디스플레이 장치.
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