WO2014200296A1 - Uv 조사에 의해 편광자의 색상을 조절하는 단계를 포함하는 편광판 제조방법 - Google Patents

Uv 조사에 의해 편광자의 색상을 조절하는 단계를 포함하는 편광판 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2014200296A1
WO2014200296A1 PCT/KR2014/005183 KR2014005183W WO2014200296A1 WO 2014200296 A1 WO2014200296 A1 WO 2014200296A1 KR 2014005183 W KR2014005183 W KR 2014005183W WO 2014200296 A1 WO2014200296 A1 WO 2014200296A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
polarizer
color
value
polyvinyl alcohol
polarized ultraviolet
Prior art date
Application number
PCT/KR2014/005183
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
정종현
남성현
나균일
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020140070108A external-priority patent/KR101584442B1/ko
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to US14/385,737 priority Critical patent/US20160084993A1/en
Priority to CN201480000909.5A priority patent/CN104412138B/zh
Priority to JP2016518279A priority patent/JP6193482B2/ja
Publication of WO2014200296A1 publication Critical patent/WO2014200296A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/12—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements by surface treatment, e.g. by irradiation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a polarizer and a polarizing plate, and more particularly, to a method of manufacturing a polarizing plate that can be used in an image display device such as a liquid crystal display, an organic light emitting display, and a plasma display panel (PDP).
  • an image display device such as a liquid crystal display, an organic light emitting display, and a plasma display panel (PDP).
  • PDP plasma display panel
  • liquid crystal display devices are used by arranging polarizers on both sides of a liquid crystal surface panel in order to provide an image with bright and good color reproducibility.
  • the polarizer is generally produced by dyeing a polyvinyl alcohol-based film with a dichroic material such as iodine, crosslinking with a crosslinking agent, and oriented by a method such as uniaxial stretching. Since a polarizer is produced by extending
  • the liquid crystal display device has recently been expanded to a wide range of applications from portable terminals to large TVs for home use. As a result, technology development has been conducted to ensure excellent display quality in each liquid crystal display device.
  • the physical property as important as the degree of polarization is the color of the polarizer.
  • I 5 - For has not created well if not abnormal orientation is constant in the polyvinyl alcohol-based film, because it is characterized by that only a small amount is created, even if produced, I 5 in the polarizer - by adjusting the salt chakryang of It was difficult to control the color of the polarizer.
  • the conventional polarizer color control method is difficult to control, and when the conditions of dyeing, crosslinking and stretching are changed, the color is also changed, so there is a problem that a separate treatment for color control is required.
  • One aspect of the present invention is to solve the above problems, it is simpler than the existing method of manufacturing a polarizer, and its object is to provide a method of manufacturing a polarizer for controlling the color of the polarizer without discoloration due to the temperature rise of the polarizer. .
  • one aspect of the present invention preparing a polyvinyl alcohol-based film stretched by dyeing iodine or dichroic dye and a polarizer by irradiating the ultraviolet rays polarized to the stretched polyvinyl alcohol-based film It provides a polarizer manufacturing method comprising adjusting the color of the.
  • the step of adjusting the color of the polarizer is preferably performed so that the value of Equation 1 is 0.05 to 0.2.
  • the step of adjusting the color of the polarizer is preferably performed so that the value of Equation 2 is 0.4 to 1.2.
  • the step of adjusting the color of the polarizer is preferably performed so that the value of the following equation 3 is 0.004 to 0.028.
  • the polarized ultraviolet light may be formed using a wire grid polarizer.
  • the polarization direction of the polarized ultraviolet light is preferably formed to form an angle of 0 to 1.0 degrees with the absorption axis of the polyvinyl alcohol-based film, the polarization direction of the polarized ultraviolet light is parallel to the absorption axis of the polyvinyl alcohol-based film More preferred.
  • the polarized ultraviolet rays have an intensity of 0.5 to 3 J / cm 2.
  • the temperature of the polarizer is preferably 20 °C to 70 °C.
  • the polarizer manufacturing method it is preferable to further include a cooling step for lowering the temperature of the polarizer.
  • the cooling step is preferably to use a cooling roll having a temperature of 10 °C to 30 °C.
  • another aspect of the present invention preparing a stretched polyvinyl alcohol-based film iodine or dichroic dye dye, to adjust the color of the polarizer by irradiating the ultraviolet light polarized on the stretched polyvinyl alcohol-based film It provides a polarizing plate manufacturing method comprising the step and adhering a protective film on at least one side of the polarizer.
  • the polarizer manufacturing method of the present invention has the advantage of controlling the color change of the polarizer independently of the dyeing step, crosslinking step, stretching step of the polarizer by adjusting the color of the polarizer by ultraviolet irradiation after the stretching step.
  • the temperature rise of the polarizer due to the ultraviolet irradiation can be suppressed by using the ultraviolet rays polarized at the time of ultraviolet irradiation, discoloration due to the temperature rise of the polarizer can be prevented, and predictable color adjustment is possible.
  • FIG. 1 illustrates an example of irradiating a polarized ultraviolet ray to a polyvinyl alcohol-based film.
  • FIG. 2 is a graph showing changes in single transmittance and absorbance values according to polarized ultraviolet light intensity.
  • 3 is a graph showing a change in the group color b value according to the polarized ultraviolet light intensity.
  • Example 4 is a photograph of the surface of the polarizer manufactured according to Example 1;
  • FIG. 5 is a photograph of the surface of the polarizer manufactured according to Comparative Example 2.
  • the inventors of the present invention in order to develop a method for adjusting the color of the polarizer irrespective of the stretching step in the manufacturing method of the polarizer, as a result of the study, by including the step of irradiating the polarized ultraviolet light after the stretching step, It was found that the above object can be achieved, and completed the present invention.
  • preparing a stretched polyvinyl alcohol-based film in which iodine or dichroic dye is dyed and irradiating polarized ultraviolet rays to the stretched polyvinyl alcohol-based film to adjust the color of the polarizer characterized in that it comprises a step.
  • an iodine or dichroic dye is dyed to prepare a polyvinyl alcohol-based film.
  • the step of preparing a polyvinyl alcohol-based film is obtained by dyeing the iodine or dichroic dye is prepared through a manufacturing method of a polyvinyl alcohol-based polarizer well known in the art, or by purchasing a commercially available film Can be used.
  • the polyvinyl alcohol-based polarizer manufacturing method a dyeing step of dyeing a polyvinyl alcohol (Polyvinyl alcohol) film with iodine or dichroic dye, crosslinking the polyvinyl alcohol-based film and iodine or dichroic dye It is preferably carried out through a crosslinking step and a stretching step of stretching the polyvinyl alcohol-based film.
  • a dyeing step of dyeing a polyvinyl alcohol (Polyl alcohol) film with iodine or dichroic dye crosslinking the polyvinyl alcohol-based film and iodine or dichroic dye It is preferably carried out through a crosslinking step and a stretching step of stretching the polyvinyl alcohol-based film.
  • the dyeing step is for dyeing iodine molecules or dichroic dye molecules with dichroism to a polyvinyl alcohol-based film, the iodine molecules or dichroic dye molecules absorb light oscillating in the stretching direction of the polarizing plate, vertical The light vibrating in the direction can be passed to obtain polarized light having a specific vibration direction.
  • dyeing may be performed by impregnating a polyvinyl alcohol-based film in a treatment bath containing a solution containing iodine or a dichroic dye.
  • iodine or dichroic dye may be used in a ratio of 0.06 parts by weight to 0.25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solvent. This is because, when the iodine or dichroic dye is in the above range, the single transmittance of the polarizer produced after stretching may satisfy the range of 42.0% to 47.0%.
  • iodine in the case of using iodine as the dichroic substance, it is preferable to further contain an auxiliary such as iodide in order to improve the dyeing efficiency, the auxiliary agent in a ratio of 0.3 parts by weight to 2.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solvent. Can be used.
  • the reason for adding an auxiliary agent such as iodide is to increase the solubility of iodine in water because the solubility in water is low in the case of iodine.
  • the mixing ratio of the iodine and iodide is preferably about 1: 5 to 1:10.
  • iodide that may be added in the present invention, potassium iodide, lithium iodide, sodium iodide, zinc iodide, aluminum iodide, lead iodide, copper iodide, barium iodide, calcium iodide, tin iodide, titanium iodide or these Mixtures, and the like, but are not limited thereto.
  • the temperature of the treatment bath can be maintained at about 25 °C to 40 °C, the reason is that the dyeing efficiency may be lowered at a lower temperature of less than 25 °C, iodine sublimation a lot at too high temperature above 40 °C This can increase the use of iodine.
  • the time for immersing the polyvinyl alcohol-based film in the treatment bath may be about 30 seconds to 120 seconds, because, when the immersion time is less than 30 seconds, the dyeing may not be uniformly made to the polyvinyl alcohol-based film. If it exceeds 120 seconds, the dyeing is saturated and there is no need for further dipping.
  • a deposition method performed by immersing a polyvinyl alcohol-based film in boric acid aqueous solution or the like is generally used, but may be performed by a coating method or a spraying method for spraying a solution on the film.
  • the crosslinking step in the deposition method, when the iodine molecule or the dichroic dye molecule is dyed to the polyvinyl alcohol-based film by the dyeing step, the iodine molecule or the dichroic dye molecule is crosslinked using a crosslinking agent. It is made to adsorb
  • the solvent used in the solution of the cross-linking bath is generally used water, an appropriate amount of an organic solvent having compatibility with water may be added, the cross-linking agent is 0.5 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the solvent It can be added in negative proportions.
  • the crosslinking agent when the crosslinking agent is contained in less than 0.5 parts by weight, the crosslinking in the polyvinyl alcohol-based film is insufficient, the strength of the polyvinyl alcohol-based film in water may fall, if exceeding 5.0 parts by weight, excessive crosslinking is formed It is possible to reduce the stretchability of the polyvinyl alcohol-based film.
  • boron compounds such as boric acid and borax, glyoxal, glutaraldehyde, etc. are mentioned, These can be used individually or in combination.
  • the temperature of the cross-linking bath depends on the amount and the stretching ratio of the cross-linking agent, but is not limited to this, it is generally preferred that the 45 °C to 60 °C.
  • the temperature of the crosslinking bath is controlled at high temperature conditions in order to improve the mobility of the polyvinyl alcohol-based film chains. Adjust the temperature
  • the temperature of the crosslinking bath since the stretching process is 5 times or more, the temperature of the crosslinking bath must be maintained at 45 ° C. or higher to improve the stretchability of the polyvinyl alcohol-based film.
  • the time for immersing the polyvinyl alcohol-based film in the crosslinking bath is preferably about 30 seconds to 120 seconds.
  • the reason for this is that when the immersion time is less than 30 seconds, the dyeing may not be uniformly performed on the polyvinyl alcohol-based film, and when the immersion time is longer than 120 seconds, the dyeing is saturated and there is no need for further immersion. .
  • stretching in the stretching step refers to stretching the film uniaxially to orient the polymer of the film in a certain direction.
  • the stretching method can be divided into wet stretching method and dry stretching method, and dry stretching method is again an inter-roll stretching method, a heating roll stretching method, a compression stretching method, a tenter stretching method, or the like.
  • the wet stretching method is classified into a tenter stretching method, an inter-roll stretching method, and the like.
  • the stretching method is not particularly limited, and both the wet stretching method and the dry stretching method can be used, and a combination thereof may be used if necessary.
  • the stretching step it is preferable to stretch the polyvinyl alcohol-based film at a stretching ratio of 4 to 7 times, preferably at a stretching temperature of 45 ° C to 60 ° C. Because, in order to give polarization performance to the polyvinyl alcohol-based film, it is necessary to orient the chain of the polyvinyl alcohol-based film, the chain orientation may not sufficiently occur at a draw ratio of less than 4 times, polyvinyl at a draw ratio of more than 7 times This is because the alcohol-based film chain can be cut.
  • the stretching temperature may vary depending on the content of the crosslinking agent, at a temperature of less than 45 °C polyvinyl alcohol-based film chain fluidity may be lowered, the stretching efficiency may be reduced, if the temperature exceeds 60 °C, polyvinyl alcohol This is because the system film may be softened and the strength may be weakened.
  • the stretching step may be carried out simultaneously or separately with the dyeing step or crosslinking step.
  • the dyeing step is preferably carried out in the iodine solution, if it is carried out simultaneously with the crosslinking step is preferably carried out in an aqueous solution of boric acid.
  • the preparing of the stretched polyvinyl alcohol-based film of the present invention may further include drying the laminate after the stretching step.
  • the drying is not limited thereto, but considering the optical properties of the polarizer, it is preferable that the drying is performed at a temperature of about 20 ° C. to 100 ° C., more preferably about 40 ° C. to 90 ° C., and the drying time is 1 It is preferable that it is about 10 minutes.
  • the drying process prevents deterioration of the physical properties of the polyvinyl alcohol polarizer due to moisture during the polarizer manufacturing process by removing water from the surface and inside of the polyvinyl alcohol, and smoothly shrinks the width of the polyvinyl alcohol film stretched during the drying process. Induces to increase the orientation of the complex composed of polyvinyl alcohol and iodine to improve the polarization degree of the polarizer.
  • the drying step is preferably carried out after performing the dyeing, crosslinking, complementary color treatment.
  • the stretched polyvinyl alcohol-based film is prepared through the above method, the prepared polyvinyl alcohol-based film is irradiated with polarized ultraviolet rays (Ultra Violet) to adjust the color of the polarizer.
  • polarized ultraviolet rays Ultra Violet
  • the color b value and the single transmittance of the polarizer can be adjusted as desired according to the ultraviolet ray intensity. More specifically, when ultraviolet rays are irradiated to a polyvinyl alcohol-based film, which is formed by dyeing an iodine or a dichroic dye, the molecules of the iodine or the dichroic dye become energetically unstable or transition to an electron excited state by vibrating motion. In this process, the color of the polarizer may be changed or the polarization may be eliminated at all. In this case, when ultraviolet rays of appropriate energy are irradiated, the polarizer may be adjusted to a desired color. However, when irradiated with non-polarized ultraviolet light to the polarizer as described above, the temperature of a part of the polarizer is increased, and thus it was confirmed that discoloration or stain may occur on the polarizer.
  • the inventors have found that such problems can be solved by irradiating the ultraviolet rays polarized with the ultraviolet rays. Specifically, in the case of using polarized ultraviolet rays, since the amount of energy absorbed by the polarizer per unit area is small, the temperature rise of the polarizer is suppressed in the irradiation step, and unpredictable discoloration and staining of the polarizer are prevented.
  • a polarizer having a desired color can be manufactured regardless of the process conditions in the dyeing, crosslinking and stretching steps in a very simple process, complicated color adjustment prescription is unnecessary as in the prior art.
  • the polarized ultraviolet rays are polarized ultraviolet rays by a method well known in the art.
  • the polarized ultraviolet rays may be a wire grid polarizer for convenience and efficiency.
  • the polarizer manufacturing method of the present invention by using an ultraviolet lamp and an ultraviolet polarizer (wire grid polarizer), can be carried out by irradiating the surface of the polyvinyl alcohol-based film with polarized ultraviolet light.
  • an ultraviolet polarizer wire grid polarizer
  • the polarization direction of the ultraviolet light to be irradiated for example, rotation of the ultraviolet polarizer, etc.
  • it can be adjusted so as to be irradiated at the absorption axis of the polarizer at an arbitrary angle ( ⁇ ).
  • the polarization direction of the polarized ultraviolet rays forms an angle of 0 to 1.0 degrees with the absorption axis of the polarizer.
  • it is most preferable to irradiate so that the polarization direction of the polarized ultraviolet-ray may become the direction ((theta) 0 degree) parallel to the absorption axis of a film. If the above range is satisfied, it is advantageous in terms of irradiation efficiency and heat generation of the polarized ultraviolet rays to be irradiated.
  • the step of adjusting the color of the polarizer is not limited thereto, but is preferably performed so that the value of the following formula 1 is 0.05 to 0.2, for example, so that the value of the following formula 1 is 0.1 to 0.2 It is preferable to carry out. This is because only the single color b value can be adjusted without affecting the degree of polarization of the polarizer when the rate of change of the single color b value before and after polarized ultraviolet irradiation is within the above range.
  • the group color b value in the color group b represents a single polarizer color measured using a color difference meter
  • the color b value refers to the value representing the color in the CIE coordinate system
  • the color b value b 200 [ (Y / Yn) 1 / 3- (Z / Zn) 1/3 ], where + b means yellow and -b means blue.
  • the group color b value means the color b value in the CIE coordinate system measured using a color difference meter of a single polarizer color. .
  • the single color b value was measured using an optical measuring device called JASCO V-7000, and the single color b value was measured in the optical measuring device and displayed as a numerical value on the device.
  • a high and low group color b value in the polarizer means high and low absorbance at short wavelength. More specifically, a high group absorbance at short wavelength indicates a high group color b value, and a low color absorbance at short wavelength. b value is low.
  • the single color b value of the polarizer after ultraviolet irradiation satisfies the range of 3.5 to 4.0.
  • the polarizing plates are arranged orthogonally, when the group color b value is less than 3.5, a bluish color is shown, and when the polarizing plate is more than 4.0, a yellowish color is displayed to realize a natural black color. This can be difficult and can lower the CR value.
  • the group color b value of the stretched polarizer may be changed by irradiating polarized ultraviolet rays, and in this case, by adjusting the intensity of the polarized ultraviolet rays, it may be adjusted within the range. have.
  • the step of adjusting the color of the polarizer is not limited thereto, but is preferably performed so that the value of Equation 2 is 0.4 to 1.2, for example, so that the value of Equation 2 is 0.5 to 1.0 It is preferable to carry out. This is because when the change rate of the orthogonal color b value before and after the polarized ultraviolet irradiation is within the above range, only the orthogonal color b value can be adjusted without affecting the degree of polarization of the polarizer.
  • the orthogonal color in the orthogonal color b value indicates that the color is measured by using a color difference meter when the pair of polarizers are arranged in a state where the absorption axis is orthogonal
  • the color b value is a value representing the color in the CIE coordinate system.
  • the orthogonal color b value is obtained by using a color difference meter when a pair of polarizers are arranged with the absorption axis orthogonal to each other.
  • the orthogonal color b value was measured using an optical measuring equipment called JASCO V-7000.
  • the present invention is not limited thereto, but in the present invention, it is preferable that the orthogonal color b value of the polarizer after ultraviolet irradiation is about -1 to about 1, and the closer to 0, the more natural natural color can be realized. Do.
  • the control of the cross color b value of the present invention will be described.
  • the cross color b value is less than 0 after dyeing, crosslinking and stretching, a polarized ultraviolet ray is irradiated to increase the cross color b value. It can be adjusted to a value close to zero.
  • adjusting the color of the polarizer may be performed so that the value of Equation 3 is 0.004 to 0.028, for example, it is preferable that the value of Equation 3 is 0.01 to 0.028. This is because only the single transmittance can be adjusted without affecting the degree of polarization of the polarizer when the single transmittance before and after polarized ultraviolet irradiation is within the above range.
  • the single body transmittance refers to the transmittance of a single polarizer, and in the case of the present invention, the single transmittance was measured using an optical measuring apparatus called JASCO V-7000.
  • the light transmittance of the polarizer produced by the method of the present invention preferably satisfies the numerical range of 42.0% to 47%, for example, may be 42.5% to 43%. If the transmittance of the polarizer is less than 42%, the screen may be dark because it absorbs a lot of light, and if the transmittance exceeds 47%, it may be difficult to properly implement black color due to the decrease in the degree of polarization.
  • the polarized ultraviolet rays are more preferably irradiated with an intensity of 0.5 to 3.0 J / cm2, for example, can be irradiated with an intensity of 0.8 J / cm2 to 1.5 J / cm2.
  • the polarized ultraviolet light intensity satisfies the above range, sufficient color change may occur, and curing of the polarizer due to ultraviolet light may be prevented, and thus color adjustment may be easily performed.
  • ultraviolet irradiation can make the molecules of iodine or dichroic dye energetically unstable, and can solve the polarization. If the ultraviolet ray intensity in the above range is satisfied, the polarization degree is not lowered. Stand color can be adjusted.
  • FIG. 2 shows a graph of changes in absorbance values by orthogonal transmittance values according to the intensity of ultraviolet rays.
  • the x-axis of Fig. 2 represents the intensity (J / cm2) of the ultraviolet rays
  • the y-axis represents the absorbance value (Ac) by the orthogonal transmittance value (Tc)
  • the absorbance value Ac is- Calculated as log (Tc).
  • a large absorbance value Ac means that the orthogonal transmittance value Tc is small
  • a small orthogonal transmittance value Tc means that the iodine is well aligned and the polarization degree is high.
  • the absorbance value Ac may be rapidly reduced.
  • the value of the orthogonal transmittance Tc is high and the degree of polarization is low. That is, the phenomenon that the orthogonal transmittance (Tc) value increases may be seen to occur due to the adverse effect on the orientation of the polyvinyl alcohol-based film while the intensity of the polarized ultraviolet rays exceeds 3J / cm 2.
  • FIG. 3 shows a graph of the change in the group color b value according to the intensity of the polarized ultraviolet light.
  • the x-axis of FIG. 3 represents polarized ultraviolet light intensity (J / cm 2)
  • the b-axis of the y-axis indicates a single color b value. 3
  • the intensity of the polarized ultraviolet light is less than 0.5J / cm2 low energy, the color change of the polarizer is insignificant, it can be seen that the polarized ultraviolet light of at least 0.5J / cm2 intensity is required to adjust the color of the polarizer. have.
  • the temperature of the polarizer is about 20 °C to 70 °C, more preferably about 25 °C to 60 °C.
  • the stretched film in which the iodine or dichroic dye is impregnated is exposed to ultraviolet rays, and when the temperature of the film increases and in the case of the polyvinyl alcohol-based film, the temperature of the film surface exceeds 80 ° C, There is a problem in that I 5 ⁇ absorbing light is decomposed, which causes discoloration of the film and consequently deformation and deformation of the shape throughout the polarizer.
  • the temperature of the polarizer after the ultraviolet irradiation satisfies the above range, in this case, the occurrence of discoloration and unevenness of the polarizer is significantly reduced.
  • the polarizer manufacturing method of the present invention may further include a cooling step for lowering the temperature of the polarizer.
  • a cooling step for lowering the temperature of the polarizer.
  • the cooling step may be performed before or after adjusting the color of the polarizer, but in that it suppresses the temperature rise of the polarizer by ultraviolet irradiation, it is preferable to perform after the polarized ultraviolet irradiation.
  • the cooling step may be performed at the same time in the ultraviolet irradiation step or winding step, may be performed in a separate process before / after the ultraviolet irradiation step.
  • the cooling step is preferably to use a cooling roll, it is carried out by using the roll used in the stretching step or winding step carried out before / after the ultraviolet irradiation step as a low-temperature cooling roll. It may be.
  • the polarized ultraviolet irradiation step it is most preferably performed between the drying step and the winding step of the stretched polarizer.
  • the cooling step is preferably a temperature of about 10 °C to 60 °C, more preferably using a cooling roll of about 10 °C to 30 °C or 10 °C to 20 °C.
  • the temperature of the cooling roll satisfies the above range, the temperature of the film itself may be lowered without damaging or deforming the film.
  • the polarizer manufactured by the manufacturing method of the present invention as described above has almost no difference between the polarization degree before the ultraviolet irradiation and the polarization degree after the ultraviolet irradiation.
  • the conventional color control method there is a problem in that the polarization degree is changed while adjusting the color of the polarizer, so that it is difficult to control only the color separately, but the polarizer manufacturing method of the present invention does not affect the polarization degree, but only the color of the polarizer. There is an excellent effect that can be changed.
  • the polarizer manufactured by the polarizer manufacturing method of the present invention has an advantage in that the polarizer having excellent polarization degree can be manufactured while simply and precisely adjusting the color properties of the polarizer by irradiating the polarized ultraviolet rays.
  • the polarization degree of the polarizer produced by the manufacturing method of the present invention may be 99.995% or more, for example, more preferably 99.996% or more or 99.997% or more.
  • a polarizing plate having excellent CR Contrast Ratio
  • the color of the polarizer is adjusted by irradiating the polarized ultraviolet rays according to the manufacturing method of the present invention, a polarizer having excellent polarization degree of 99.995% or more can be manufactured. There is an advantage.
  • the degree of polarization is defined as ⁇ ⁇ (Ts-Tc) / (Ts + Tc) ⁇ , where Ts is a single transmittance and Tc is an orthogonal transmittance.
  • the said orthogonal transmittance means the transmittance
  • a polarizing plate is manufactured by performing a step of adhering a protective film to at least one side of the polarizer.
  • the step of adhering the protective film may be carried out through a manufacturing method of a polarizing plate well known in the art, the method is not particularly limited.
  • the adhesive may be applied to one or both sides of the polarizer, and then bonded to a protective film and dried.
  • the coating method is a method known in the art, but is not limited thereto.
  • the casting method the my bar, the air knife, the gravure, the spray, the blade, the die coater, the casting, the spin coating, the reverse roll, the kiss roll, and the like.
  • the drying treatment may be performed using hot air, and the drying temperature may be performed at about 40 ° C. to 100 ° C., preferably at 60 ° C. to 100 ° C. for 20 seconds to 1,200 seconds.
  • the protective film may include various transparent films attached to both sides of the polarizer to protect the polarizer, an acetate-based polyester such as triacetyl cellulose (TAC), a polyester-based polyether sulfide, and the like.
  • TAC triacetyl cellulose
  • Phone-based, polycarbonate-based, polyamide-based, polyimide-based, polyolefin-based, acrylic resin film and the like may be used, but is not limited thereto.
  • the adhesive may be an aqueous adhesive or a photocurable adhesive.
  • the adhesive is not particularly limited as long as it can sufficiently bond the polarizer and the protective film, and has excellent optical transparency and no change in yellowing over time, for example, an aqueous adhesive composition containing a polyvinyl alcohol-based resin and a crosslinking agent.
  • the polarizing plate may additionally include a functional film such as a wide viewing angle compensation plate or a brightness enhancing film in order to further improve the function.
  • Polyvinyl alcohol (PVA) -based film (manufactured by Nippon Synthetic Co. Ltd., polymerization degree: 2600) was subjected to a washing bath, a swelling bath, and dyed in an aqueous solution containing I 2 and KI, followed by an aqueous solution containing boric acid and KI.
  • the polarizer was prepared by stretching up to 6 times.
  • the polarized direction of the polarized ultraviolet light (Fusion, UV 16B) parallel to the absorption axis is After irradiating the produced polarizer with the energy of 0.5 J / cm ⁇ 2>, single transmittance, single color b value, and orthogonal color b value were measured.
  • the polarized direction of the polarized ultraviolet light (Fusion, UV 16B) parallel to the absorption axis is After irradiating the produced polarizer with energy of 1.0 J / cm ⁇ 2>, single transmittance, single color b value, and orthogonal color b value were measured.
  • the polarized direction of the polarized ultraviolet light (Fusion, UV 16B) parallel to the absorption axis is After irradiating the produced polarizer with the energy of 1.5 J / cm ⁇ 2>, single transmittance, single color b value, and orthogonal color b value were measured.
  • the polarized direction of the polarized ultraviolet light (Fusion, UV 16B) parallel to the absorption axis is After irradiating the produced polarizer with the energy of 2.0 J / cm ⁇ 2>, the single transmittance, single color b value, and orthogonal color b value were measured.
  • the polarized direction of the polarized ultraviolet rays (Fusion, UV 16B) parallel to the absorption axis is After irradiating the produced polarizer with energy of 2.5 J / cm ⁇ 2>, the single transmittance, single color b value, and orthogonal color b value were measured.
  • Example 1 division UV intensity (J / cm2) Group color b value change Cross color b value change Single transmittance change (%) Polarizer temperature after ultraviolet irradiation (°C)
  • Example 1 0.5 0.056 0.4 0.004 25
  • Example 2 1.0 0.096 0.59 0.01 25
  • Example 3 1.5 0.136 0.85 0.016 30
  • Example 4 2.0 0.164 One 0.02 40
  • Example 5 2.5 0.192 1.17 0.028 55
  • Comparative Example 1 2.5 (non-polarized) 0.272 3.25 0.36 85
  • Comparative Example 2 5.0 (polarization) 1.230 5.33 0.54 105

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)

Abstract

본 발명은 요오드 또는 이색성 염료가 염착되어 연신된 폴리비닐알코올계 필름을 준비하는 단계 및 상기 연신된 폴리비닐알코올계 필름에 편광된 자외선을 조사하여 편광자의 색상을 조절하는 단계를 포함하는 편광자 제조방법에 관한 것이다.

Description

UV 조사에 의해 편광자의 색상을 조절하는 단계를 포함하는 편광판 제조방법
본 발명은 편광자 및 편광판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치, PDP(플라즈마 디스플레이 패널) 등의 화상 표시 장치에 사용될 수 있는 편광판의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는, 밝고 색 재현성이 좋은 화상을 제공하기 위해서, 액정표면 패널의 양면에 편광자를 배치하여 사용되고 있다. 편광자는, 일반적으로 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol)계 필름을 요오드 등의 이색성 재료로 염착한 후, 가교제를 이용하여 가교하고, 일축 연신 등의 방법에 의해 배향시킴으로써 제조되고 있다. 편광자는 연신에 의해 제작되기 때문에 수축되기 쉽고, 특히, 폴리비닐알콜계 필름은 친수성 폴리머를 사용하기 때문에 가습열 조건에서는 변형되기가 쉽다. 또한, 필름 자체의 기계적 강도가 약하기 때문에, 필름이 찢어지거나 하는 문제가 발생할 수 있다. 그 때문에 편광자의 양측면 또는 일측면에 보호 필름을 접착하여 강도를 보충한 편광판이 이용되고 있다.
한편, 최근 액정표시장치는 용도가 확대되어 휴대단말기부터 가정용 대형 TV까지 폭넓게 전개되어 가고 있으며, 이에 따라 각 액정표시장치에서의 우수한 표시품질을 보장할 수 있도록 기술개발이 진행되어 왔다. 액정표시장치의 표시품질에 있어서 편광도 만큼 중요한 물성이 바로 편광자의 색상이다.
종래에는 편광자의 색상을 조절하기 위해 염착단계에서, I5 - 의 염착량을 조절하거나, 폴리비닐알코올계 필름이 처리욕에서 침지되는 시간을 조절하거나, 온도 등을 조절하거나 하는 등의 방법들이 사용되었다.
그러나, I5 - 의 경우에는 폴리비닐알코올계 필름의 배향이 일정 이상 되지 않으면 잘 만들어지지 않으며, 만들어지는 경우에도 소량만이 만들어지는 특징이 있기 때문에, 편광자내의 I5 - 의 염착량을 조절하여 편광자의 색상을 조절하는 것은 어려웠다.
또한, 색상조절을 위해 가교단계에서 가교욕에 침지하는 시간을 조절할 수도 있으나, 이 방법의 경우 연신단계에서 연신 조건이 바뀌게 되면, 가교욕에 침지하는 시간도 조절해야 하기 때문에, 색상조절이 어려운 문제점이 있다.
이와 같이 기존의 편광자 색상조절 방법은 그 제어가 까다롭고, 염착, 가교, 연신단계의 조건이 바뀌면 색상도 같이 바뀌었기 때문에 색상조절을 위한 별도의 처리가 필요하다는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 측면은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기존의 편광자 제조방법보다 간단하며, 편광자의 온도 상승에 따른 변색 없이 편광자의 색상을 조절하는 편광자 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 측면은, 요오드 또는 이색성 염료가 염착되어 연신된 폴리비닐알코올계 필름을 준비하는 단계 및 상기 연신된 폴리비닐알코올계 필름에 편광된 자외선을 조사하여 편광자의 색상을 조절하는 단계를 포함하는 편광자 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 편광자의 색상을 조절하는 단계는 하기 식 1의 값이 0.05 내지 0.2이 되도록 수행되는 것이 바람직하다.
[식 1]
Figure PCTKR2014005183-appb-I000001
또한, 상기 편광자의 색상을 조절하는 단계는 하기 식 2의 값이 0.4 내지 1.2이 되도록 수행되는 것이 바람직하다.
[식 2]
Figure PCTKR2014005183-appb-I000002
또한, 상기 편광자의 색상을 조절하는 단계는 하기 식 3의 값이 0.004 내지 0.028이 되도록 수행되는 것이 바람직하다.
[식 3]
Figure PCTKR2014005183-appb-I000003
한편, 상기 편광된 자외선은 와이어 그리드 편광자를 이용하여 형성될 수 있다.
이때, 상기 편광된 자외선의 편광방향은 폴리비닐알코올계 필름의 흡수축과 0 내지 1.0도의 각도를 형성하는 것이 바람직하며, 상기 편광된 자외선의 편광방향은 폴리비닐알코올계 필름의 흡수축과 평행한 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 편광된 자외선은 세기가 0.5 내지 3J/㎠인 것이 바람직하다.
또한, 상기 편광된 자외선을 조사하여 편광자의 색상을 조절하는 단계를 거친 후, 편광자의 온도가 20℃ 내지 70℃인 것이 바람직하다.
한편, 상기 편광자 제조방법에 있어서, 편광자의 온도를 낮추기 위한 냉각단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 냉각단계는 온도가 10℃ 내지 30℃인 냉각롤을 이용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 측면은, 요오드 또는 이색성 염료가 염착되어 연신된 폴리비닐알코올계 필름을 준비하는 단계, 상기 연신된 폴리비닐알코올계 필름에 편광된 자외선을 조사하여 편광자의 색상을 조절하는 단계 및 상기 편광자의 적어도 일 측면에 보호 필름을 접착하는 단계를 포함하는 편광판 제조방법을 제공한다.
본 발명의 편광자 제조방법은 연신단계 이후에 자외선 조사에 의해 편광자의 색상을 조절함으로써, 편광자의 염착단계, 가교단계, 연신단계와는 독립적으로 편광자의 색상 변화를 조절할 수 있는 장점이 있다.
이때, 자외선의 세기에 따른 편광자 색상의 변화량을 예측할 수 있어, 정확하면서도 쉽게 편광자의 색상을 조절할 수 있고, 편광도에 영향을 주지 않으면서, 편광자의 색상만을 변화시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.
또한, 자외선 조사 시 편광된 자외선을 이용함으로써, 자외선 조사에 의한 편광자의 온도상승을 억제할 수 있으므로, 편광자의 온도상승에 따른 변색을 방지하고, 예측 가능한 색상 조절이 가능하다.
도 1은 편광된 자외선을 폴리비닐알코올계 필름에 조사하는 일예를 도시한 것이다.
도 2는 편광된 자외선 세기에 따른 단체 투과율 및 흡광도 값의 변화 그래프이다.
도 3은 편광된 자외선 세기에 따른 단체색상 b값의 변화 그래프이다.
도 4는 실시예 1에 따라 제조된 편광자의 표면을 촬영한 사진이다.
도 5는 비교예 2에 따라 제조된 편광자의 표면을 촬영한 사진이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명의 발명자들은 편광자의 제조방법에 있어서, 편광자의 색상을 연신단계에 관계없이 조절하는 방법을 개발하기 위해, 연구를 거듭한 결과, 연신단계 이후에 편광된 자외선을 조사하는 단계를 포함함으로써, 상기와 같은 목적을 달성할 수 있음을 알아내고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명에 따른 편광자 제조방법은, 요오드 또는 이색성 염료가 염착되어 연신된 폴리비닐알코올계 필름을 준비하는 단계 및 상기 연신된 폴리비닐알코올계 필름에 편광된 자외선을 조사하여 편광자의 색상을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 제조방법의 각 단계를 보다 구체적으로 설명한다.
먼저, 요오드 또는 이색성 염료가 염착되어 연신된 폴리비닐알코올계 필름을 준비한다. 이때, 상기 요오드 또는 이색성 염료가 염착되어 연신된 폴리비닐알코올계 필름을 준비하는 단계는, 당해 기술 분야에 잘 알려진 폴리비닐알코올계 편광자의 제조방법을 통해 제조되거나, 또는 시판되는 필름을 구입하여 사용할 수 있다.
한편, 상기 폴리비닐알코올계 편광자의 제조방법은, 폴리비닐알코올계(Polyvinyl alcohol) 필름을 요오드 또는 이색성 염료로 염착하는 염착단계, 상기 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 또는 이색성 염료를 가교시키는 가교단계 및 상기 폴리비닐알코올계 필름을 연신하는 연신단계를 통하여 수행되는 것이 바람직하다.
먼저, 상기 염착단계는 이색성을 갖는 요오드 분자 또는 이색성 염료 분자를 폴리비닐알코올계 필름에 염착시키기 위한 것으로, 요오드 분자 또는 이색성 염료 분자는 편광판의 연신 방향으로 진동하는 빛은 흡수하고, 수직 방향으로 진동하는 빛은 통과시킴으로써, 특정한 진동 방향을 갖는 편광을 얻을 수 있도록 해줄 수 있다. 이때, 일반적으로 염착은 폴리비닐알코올계 필름을 요오드 또는 이색성 염료를 함유하는 용액이 담긴 처리욕에 함침시킴으로써 이루어질 수 있다.
이때, 상기 염착단계의 용액에 사용되는 용매는 물이 일반적으로 사용되지만, 물과 상용성을 갖는 유기 용매가 적당량 첨가되어 있어도 된다. 한편, 요오드 또는 이색성 염료는 용매 100 중량부에 대해서, 0.06 중량부 내지 0.25 중량부의 비율로 사용될 수 있다. 왜냐하면, 상기 요오드 또는 이색성 염료가 상기 범위 내일 경우, 연신 이후에 제조된 편광자의 단체 투과율이 42.0% 내지 47.0%의 범위를 만족할 수 있기 때문이다.
한편, 이색성 물질로서 요오드를 이용하는 경우에는, 염착 효율의 개선을 위해 요오드화물 등의 보조제를 추가로 함유하는 것이 바람직하며, 상기 보조제는 용매 100 중량부에 대하여 0.3 중량부 내지 2.5 중량부의 비율로 사용될 수 있다. 이때, 상기 요오드화물 등의 보조제를 첨가하는 이유는, 요오드의 경우, 물에 대한 용해도가 낮기 때문에 물에 대한 요오드의 용해도를 높이기 위해서이다. 한편, 상기 요오드와 요오드화물의 배합 비율은 1:5 내지 1:10 정도가 바람직하다.
이때, 본 발명에서 추가될 수 있는 요오드화물의 구체적인 예로는, 요오드화 칼륨, 요오드화 리튬, 요오드화 나트륨, 요오드화 아연, 요오드화 알루미늄, 요오드화 납, 요오드화 구리, 요오드화 바륨, 요오드화 칼슘, 요오드화 주석, 요오드화 티탄 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.
한편, 처리욕의 온도로는 25℃ 내지 40℃ 정도로 유지될 수 있으며, 그 이유는 25℃ 미만의 낮은 온도에서는 염착효율이 떨어질 수 있으며, 40℃를 초과하는 너무 높은 온도에서는 요오드의 승화가 많이 일어나 요오드의 사용량이 늘어날 수 있기 때문이다. 또한, 폴리비닐알코올계 필름을 처리욕에 침지하는 시간은 30초 내지 120초 정도일 수 있으며, 그 이유는, 침지시간이 30초 미만일 경우 폴리비닐알코올계 필름에 염착이 균일하게 이루어지지 않을 수 있으며, 120초를 초과할 경우에는 염착이 포화(saturation)되어 더 이상의 침지할 필요가 없기 때문이다.
한편, 가교단계로는 폴리비닐알코올계 필름을 붕산 수용액 등에 침적시켜 수행하는 침적법이 일반적으로 사용되지만, 필름에 용액을 분사하는 도포법이나 분무법에 의해 수행될 수도 있다.
이때, 가교단계의 일 예로써, 침적법은, 상기 염착단계에 의해 요오드 분자 또는 이색성 염료 분자가 폴리비닐알코올계 필름에 염착되면, 가교제를 이용하여 상기 요오드 분자 또는 이색성 염료 분자를 폴리비닐알코올계 필름의 고분자 매트릭스 위에 흡착되도록 하며, 가교제를 함유하는 용액이 있는 가교욕에 폴리비닐알코올계 필름을 침지함으로써 실시한다. 왜냐하면, 요오드 분자 또는 이색성 염료 분자가 고분자 매트릭스 위에 제대로 흡착되지 않으면 편광도가 떨어져 편광판이 제 역할을 수행할 수 없기 때문이다.
이때, 상기 가교욕의 용액에 사용되는 용매는 물이 일반적으로 사용되지만, 물과 상용성을 갖는 유기 용매가 적당량 첨가되어 있을 수 있으며, 상기 가교제는 용매 100 중량부에 대해 0.5 중량부 내지 5.0 중량부의 비율로 첨가될 수 있다. 이때, 상기 가교제가 0.5 중량부 미만으로 함유될 경우, 폴리비닐알코올계 필름 내에서 가교가 부족하여 수중에서 폴리비닐알코올계 필름의 강도가 떨어질 수 있으며, 5.0 중량부를 초과할 경우, 과도한 가교가 형성되어 폴리비닐알코올계 필름의 연신성을 저하시킬 수 있다.
또한, 상기 가교제의 구체적인 예로서, 붕산, 붕사 등의 붕소 화합물, 글리옥살, 글루타르알데히드 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
한편, 상기 가교욕의 온도는 가교제의 양과 연신비에 따라 다르며, 이에 한정하는 것은 아니나, 일반적으로 45℃ 내지 60℃인 것이 바람직하다. 일반적으로 가교제의 양이 늘어나면 폴리비닐알코올계 필름 사슬의 유동성(mobility)을 향상시키기 위해 높은 온도조건으로 가교욕의 온도를 조절하며, 가교제의 양이 적으면 상대적으로 낮은 온도조건으로 가교욕의 온도를 조절한다. 그러나, 본 발명은 5배 이상의 연신이 이루어지는 과정이기 때문에 폴리비닐알코올계 필름의 연신성 향상을 위해 가교욕의 온도를 45℃ 이상으로 유지하여야 한다.
한편, 가교욕에 폴리비닐알코올계 필름을 침지시키는 시간은 30초 내지 120초 정도인 것이 바람직하다. 그 이유는, 침지시간이 30초 미만일 경우 폴리비닐알코올계 필름에 염착이 균일하게 이루어지지 않을 수 있으며, 120초를 초과할 경우에는 염착이 포화(saturation)되어 더 이상의 침지할 필요가 없기 때문이다.
한편, 연신단계에서 연신이란 필름의 고분자들을 일정 방향으로 배향하기 위하여, 필름을 일축으로 잡아늘이는 것을 말한다. 연신 방법은 습식 연신법과 건식 연신법으로 구분할 수 있으며, 건식 연신법은 다시 롤간(inter-roll)연신 방법, 가열 롤(heating roll) 연신 방법, 압축 연신 방법, 텐터(tenter) 연신 방법 등으로, 습식 연신 방법은 텐터 연신 방법, 롤간 연신 방법 등으로 구분된다.
본 발명에서 연신 방법은 특별히 제한되지 않으며, 상기 습식 연신법과 건식 연신법을 모두 사용할 수 있으며, 필요한 경우 이들을 조합하여 사용할 수도 있다.
이때, 연신단계는 상기 폴리비닐알코올계 필름을 4배 내지 7배의 연신비로 연신하는 것이 바람직하며, 45℃ 내지 60℃의 연신온도로 연신하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 폴리비닐알코올계 필름에 편광 성능을 부여하기 위해서는 폴리비닐알코올계 필름의 사슬을 배향시켜야 하는데, 4배 미만의 연신비에서는 사슬의 배향이 충분히 일어나지 않을 수 있고, 7배 초과의 연신비에서는 폴리비닐알코올계 필름 사슬이 절단될 수 있기 때문이다. 또한, 상기 연신온도는 가교제의 함량에 따라 달라질 수 있는데, 45℃ 미만의 온도에서는 폴리비닐알코올계 필름 사슬의 유동성이 저하되어 연신효율이 감소될 수 있으며, 60℃를 초과하는 경우, 폴리비닐알코올계 필름이 연화되어 강도가 약해질 수 있기 때문이다.
한편, 연신단계는 상기 염착단계 또는 가교단계와 동시에 또는 별도로 진행될 수 있다. 연신단계가 염착단계와 동시에 진행될 경우, 상기 염착단계는 요오드 용액 내에서 수행되는 것이 바람직하며, 가교단계와 동시에 진행되는 경우라면 붕산 수용액 내에서 수행되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 연신된 폴리비닐알코올계 필름을 준비하는 단계는 상기 연신단계 이후에 적층체를 건조단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 건조는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 편광자의 광학 특성을 고려할 때, 20℃ 내지 100℃, 더 바람직하게는 40℃ 내지 90℃ 정도의 온도에서 수행되는 것이 바람직하며, 상기 건조 시간은 1 내지 10분 정도인 것이 바람직하다. 건조 공정은 폴리비닐알코올의 표면 및 내부의 수분 제거를 통해 편광자 제조공정 중 수분에 의한 폴리비닐알코올계 편광자의 물성 저하를 방지하고, 건조 과정에서 연신된 폴리비닐알코올계 필름의 폭수축을 원활하게 유도해주어 폴리비닐알코올 및 요오드로 구성된 착체의 배향성을 증대시켜 편광자의 편광도를 향상시키는 역할을 한다. 이때, 상기 건조하는 단계는 염착, 가교, 보색 처리 등을 수행한 후에 진행하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 방법을 통해 연신된 폴리비닐알코올계 필름이 준비되면, 상기 준비된 폴리비닐알코올계 필름에, 편광된 자외선(Ultra Violet)을 조사하여 편광자의 색상을 조절하는 단계를 수행한다.
본 발명자들의 연구에 따르면, 연신된 편광자에 자외선 조사 단계를 실시할 경우, 자외선 세기에 따라 편광자의 색상 b 값과 단체 투과율을 원하는 대로 조절할 수 있는 것으로 나타났다. 보다 구체적으로, 요오드 또는 이색성 염료가 염착되어 연신된 폴리비닐알코올계 필름에 자외선을 조사하는 경우, 요오드 또는 이색성 염료의 분자들이 진동 운동에 의해 에너지적으로 불안정해 지거나 전자 들뜬 상태로 전이하게 되며, 이 과정에서 편광자의 색이 변하거나, 편광이 아예 해소될 수 있다. 이때, 적절한 에너지의 자외선이 조사되는 경우, 편광자를 원하는 색으로 조절할 수 있다. 그러나, 상기와 같이 편광자에 비편광 자외선을 조사할 경우 편광자의 일부 영역의 온도를 상승시키게 되고, 이 때문에 편광자에 변색 또는 얼룩이 발생할 수 있는 것으로 확인됐다.
본 발명자들은 상기와 같이 편광자의 변색 또는 얼룩을 방지하기 위해 연구를 거듭한 결과, 상기 자외선으로 편광된 자외선을 조사함으로써 이와 같은 문제점을 해결할 수 있음을 알아내었다. 구체적으로, 편광된 자외선을 이용하는 경우, 단위 면적당 편광자가 흡수하는 에너지 양이 적으므로, 조사단계에서 편광자의 온도 상승이 억제되고, 편광자의 예측 밖의 변색 및 얼룩 발생이 예방된다. 따라서, 본 발명의 편광자 제조방법에 따르면, 매우 간단한 공정으로 염착, 가교, 연신 단계에서의 공정 조건과 무관하게 원하는 색상의 편광자를 제조할 수 있기 때문에 종래와 같이 복잡한 색상 조절 처방이 불필요하다.
한편, 상기 편광된 자외선은 당해 기술 분야에 잘 알려진 방법으로 자외선을 편광시킨 것으로, 이에 제한되는 것은 아니나, 효율 및 공정의 편의상 와이어 그리드 편광자(Wire Grid Polarizer)를 이용하는 것이 바람직하다.
구체적으로, 본 발명의 편광자 제조방법은, 자외선 램프와 자외선 폴라라이저(와이어 그리드 편광자)를 이용하여, 편광된 자외선을 폴리비닐알코올계 필름 표면에 조사하여 수행할 수 있다. 이때, 도 1에 도시한 바와 같이, 조사되는 자외선의 편광방향을 조절(예를 들어, 자외선 폴라라이저의 회전 등)함으로써, 편광자의 흡수축과 임의의 각도(θ)로 조사되도록 조절할 수 있다.
이때, 상기 편광된 자외선의 편광방향은 편광자의 흡수축과 0 내지 1.0도의 각도를 형성하는 것이 바람직 하다. 특히, 편광된 자외선의 편광방항이 필름의 흡수축과 평행한 방향(θ=0°)이 되도록 조사하는 것이 가장 바람직하다. 상기 범위를 만족하는 경우, 조사하는 편광된 자외선의 조사 효율 및 열 발생 측면에서 유리하기 때문이다.
한편, 상기 편광자의 색상을 조절하는 단계는, 이로써 제한되는 것은 아니나, 하기 식 1의 값이 0.05 내지 0.2가 되도록 수행되는 것이 바람직하며, 예를 들면, 하기 식 1의 값이 0.1 내지 0.2가 되도록 수행되는 것이 바람직하다. 편광된 자외선 조사 전 후의 단체 색상 b값의 변화율이 상기 범위 내일 경우, 편광자의 편광도에 영향을 주지 않으면서, 단체색상 b값만을 조절할 수 있기 때문이다.
[식 1]
Figure PCTKR2014005183-appb-I000004
이때, 단체색상 b 값에서 단체 색상은, 단일의 편광자 색상을 색차계를 사용하여 측정한 것을 나타내며, 색상 b값은 CIE 좌표계에서 색상을 표현하는 값을 말하는 것으로, 색상 b값은 b=200[(Y/Yn)1/3-(Z/Zn)1/3]으로 계산되며, +b는 노란색, -b는 파란색을 의미한다. (여기서, Yn, Zn은 기준이 되는 화이트 색상의 Y, Z에 해당한다.) 즉, 단체색상 b값은 단일의 편광자 색상을 색차계를 사용하여 측정한 CIE 좌표계에서의 색상 b값을 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 단체색상 b값은 JASCO V-7000이라는 광학측정 장비를 이용하여 측정하였으며, 상기 광학측정 장비 내에서 단체색상 b값을 측정하여 장비에 수치로 나타난다. 이때, 편광자에서 단체색상 b값이 높고 낮음은 단파장에서의 흡광도가 높고 낮음을 의미하며, 보다 구체적으로, 단파장에서의 흡광도가 높으면 단체색상 b값이 높고, 단파장에서의 흡광도가 낮으면, 단체색상 b값이 낮다.
한편, 본 발명에 있어서, 자외선 조사 후 편광자의 단체색상 b값은 3.5 내지 4.0의 범위를 만족하는 것이 바람직하다. 편광판을 직교로 배치하였을 때, 단체색상 b값이 3.5미만인 경우, 푸르스름(bluish)한 색감을 보이고, 4.0을 초과하는 경우, 노르스름(yellowish)한 색감을 보여 내츄럴 블랙(natural black) 색상을 구현하기 어려울 수 있고, CR값을 떨어뜨릴 수 있기 때문이다. 연신된 편광자의 단체색상 b값이 상기의 범위를 만족하지 못할 경우, 편광된 자외선을 조사함으로써, 단체 색상 b값을 변화시킬 수 있으며, 이때, 편광 자외선의 세기를 조절함으로써, 상기 범위 내로 조절할 수 있다.
또한, 상기 편광자의 색상을 조절하는 단계는, 이로써 제한되는 것은 아니지만, 하기 식 2의 값이 0.4 내지 1.2가 되도록 수행되는 것이 바람직하며, 예를 들면, 하기 식 2의 값이 0.5 내지 1.0이 되도록 수행되는 것이 바람직하다. 편광된 자외선 조사 전 후의 직교 색상 b값의 변화율이 상기 범위 내일 경우, 편광자의 편광도에 영향을 주지 않으면서, 직교색상 b값만을 조절할 수 있기 때문이다.
[식 2]
Figure PCTKR2014005183-appb-I000005
이때, 직교색상 b 값에서 직교 색상은 한쌍의 편광자를 흡수축이 직교하는 상태로 배치하였을 때 색상을 색차계를 사용하여 측정한 것을 나타내며, 색상 b값은 CIE 좌표계에서 색상을 표현하는 값을 말하는 것으로, 색상 b값은 b=200[(Y/Yn)1/3-(Z/Zn)1/3]으로 계산되며, +b는 노란색, -b는 파란색을 의미한다. (여기서, Yn, Zn은 기준이 되는 화이트 색상의 Y, Z에 해당한다.) 즉, 직교색상 b값은 한쌍의 편광자를 흡수축이 직교하는 상태로 배치하였을 때의 색상을 색차계를 사용하여 측정한 CIE 좌표계에서의 색상 b값을 의미한다.
한편, 상기 직교색상 b값은 JASCO V-7000이라는 광학측정 장비를 이용하여 측정하였다. 이때, 이로써 제한되는 것은 아니나, 본 발명에 있어서, 자외선 조사 후의 편광자의 직교색상 b값은 -1 내지 1 정도인 것이 바람직하고, 0에 가까울수록 내츄럴 블랙(natural black)색상이 구현될 수 있으므로 바람직하다.
본 발명의 직교색상 b값을 조절하는 것을 예를 들어 설명하면, 염착, 가교, 연신단계 후 직교색상 b값이 0보다 작은 수치가 나올 경우, 편광된 자외선 조사하여, 직교색상 b값을 상승시켜 0에 가까운 수치로 조절할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명자들의 연구에 따르면, 편광자에 편광된 자외선을 조사할 경우, 편광자의 색상뿐만 아니라, 편광자의 단체 투과율도 조절할 수 있는 것으로 나타났다. 즉, 염착, 가교, 연신단계 이후에 편광자가 바람직한 단체 투과율을 갖지 않을 경우, 편광된 자외선의 조사만으로 단체 투과율을 변화시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따를 경우, 편광된 자외선 세기에 따른 단체 투과율의 변화를 예측할 수 있어, 변화시키고자 하는 단체 투과율 수치만큼만, 편광된 자외선 세기를 조사하여, 간단하게 원하는 수치범위 내로 조절할 수 있는 장점이 있다.
예를 들면, 상기 편광자의 색상을 조절하는 단계는 하기 식 3의 값이 0.004 내지 0.028이 되도록 수행될 수 있으며, 예를 들면, 하기 식 3의 값이 0.01 내지 0.028이 되도록 수행되는 것이 바람직하다. 편광된 자외선 조사 전 후의 단체 투과율이 상기 범위 내일 경우, 편광자의 편광도에 영향을 주지 않으면서, 단체 투과율만을 조절할 수 있기 때문이다.
[식 3]
Figure PCTKR2014005183-appb-I000006
이때, 상기 단체(single body) 투과율이란, 단일 편광자의 투과율을 의미하며, 본 발명의 경우 JASCO V-7000이라는 광학측정 장비를 이용하여 단체 투과율을 측정하였다.
본 발명의 방법에 의해 제조된 편광자의 단체 투과율은 42.0% 내지 47%의 수치범위를 만족하는 것이 바람직하며, 예를 들면, 42.5% 내지 43%일 수 있다. 왜냐하면, 편광자의 투과율이 42%미만일 경우, 빛을 많이 흡수하여 화면이 어두울 수 있으며, 투과율이 47%를 초과할 경우 편광도가 저하되어 블랙(black) 색상을 제대로 구현하기 어려울 수 있기 때문이다.
한편, 상기 편광된 자외선은 0.5 내지 3.0J/㎠의 세기로 조사하는 것이 더욱 바람직하고, 예를 들면, 0.8J/㎠ 내지 1.5J/㎠의 세기로 조사할 수 있다. 편광된 자외선 세기가 상기 범위를 만족하는 경우, 충분한 색상 변화를 일으킬 수 있으며, 자외선에 의한 편광자의 경화 현상을 방지할 수 있으므로, 쉽게 색상 조절이 가능하다. 뿐만 아니라, 앞서 언급한 바와 같이, 자외선 조사는 요오드 또는 이색성 염료의 분자를 에너지적으로 불안정하게 하여, 편광을 해소할 수 있는바, 상기 범위의 자외선 세기를 만족하는 경우, 편광도를 저하시키지 않으면서 색상 조절이 가능하다.
도 2에는 자외선의 세기에 따른 직교 투과율 값에 의한 흡광도 값의 변화 그래프가 나타나 있다. 이때, 도 2의 x축은 자외선의 세기(J/㎠)를 나타내며, y축은 직교 투과율 값(Tc)에 의한 흡광도 값(Ac)을 나타낸 것으로, 직교 투과율을 Tc라 하였을 때, 흡광도 값 Ac는 -log(Tc)로 계산된다. 한편, 흡광도 값(Ac)이 크다는 것은, 직교 투과율 값(Tc)이 작다는 것을 의미하며, 직교 투과율 값(Tc)이 작다는 것은, 요오드가 배향이 잘되어 편광도가 높다는 것을 의미한다.
도 2의 그래프에 도시된 바와 같이 편광된 자외선의 세기가 3J/㎠를 초과할 경우, 흡광도 값(Ac)이 급격히 작아지는 것을 볼 수 있다. 이렇게 흡광도 값(Ac)이 작아질 경우, 직교투과도(Tc) 값은 높아지게 되고, 편광도가 낮아진다는 것을 알 수 있다. 즉, 직교투과도(Tc) 값이 높아지는 현상은 편광된 자외선의 세기가 3J/㎠를 초과하게 되면서 폴리비닐알코올계 필름의 배향에 악영향을 주어 발생하는 것으로 볼 수 있다.
또한, 하기 도 3에는 편광된 자외선의 세기에 따른 단체색상 b값의 변화 그래프가 나타나 있다. 이때, 도 3의 x축은 편광된 자외선 세기(J/㎠)를 나타내며, y축의 b값은 단체색상 b값을 의미한다. 도 3을 통해, 편광된 자외선의 세기가 0.5J/㎠ 미만의 저에너지일 경우, 편광자의 색상 변화가 미미하여, 편광자의 색상을 조절하기 위해서는 최소한 0.5J/㎠ 세기의 편광된 자외선이 필요한 것을 알 수 있다.
한편, 상기 편광된 자외선을 조사하여 편광자의 색상을 조절하는 단계를 거친 후, 편광자의 온도가 20℃ 내지 70℃ 정도인 것이 바람직하며, 25℃ 내지 60℃ 정도인 것이 더욱 바람직하다. 상기에서 살펴본 바와 같이, 요오드 또는 이색성 염료가 염착된 연신 필름은 자외선이 조사될 때, 필름의 온도가 증가하고 폴리비닐알코올계 필름의 경우 필름 표면의 온도가 80℃가 넘어가면, 장파장대의 가시광선을 흡수하는 I5 -가 분해되며, 이로 인해, 필름이 변색되고 결과적으로 편광자의 전반에 얼룩 및 형태의 변형이 생기는 문제점이 있다. 그러나, 본 발명에 따른 편광된 자외선을 조사하는 경우, 자외선 조사 이후 편광자의 온도가 상기 범위를 만족하게 되고, 이 경우, 편광자의 변색 및 얼룩의 발생이 현저하게 줄어든다.
한편, 본 발명의 편광자 제조방법은, 편광자의 온도를 낮추기 위한 냉각단계를 더 포함할 수 있다. 상기에서 살펴본 바와 같이, 편광자에 자외선을 조사하는 경우, 편광자의 온도 상승에 의해 얼룩 및 변색의 문제가 발생할 수 있는 바, 이를 막기 위한 추가적인 공정이다. 이때, 상기 냉각단계는 상기 편광자의 색상을 조절하는 단계 이전 또는 이후에 수행될 수 있으나, 자외선 조사에 의한 편광자의 온도 상승을 억제시킨다는 점에서, 편광된 자외선 조사 이후에 실시하는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로, 상기 냉각단계는 자외선 조사 단계 또는 권취하는 단계에서 동시에 수행될 수 있고, 자외선 조사 단계 전/후에 별도의 공정으로 수행될 수도 있다. 이로써 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 상기 냉각단계는 냉각롤을 이용하는 것이 바람직하며, 상기 자외선 조사 단계 전/후에 수행되는 연신단계 또는 권취하는 단계에서 사용되는 롤을 저온의 냉각롤로 사용함으로써 수행할 수도 있다. 특히, 편광된 자외선 조사 단계를 고려할 때, 연신된 편광자의 건조 단계 및 권취하는 단계 사이에 수행되는 것이 가장 바람직하다.
한편, 상기 냉각단계는 온도가 10℃ 내지 60℃ 정도인 것이 바람직하고, 10℃ 내지 30℃ 정도 또는 10℃ 내지 20℃인 냉각롤을 이용하는 것이 더욱 바람직하다. 냉각롤의 온도가 상기 범위를 만족하는 경우, 필름에 손상 및 변형 없이 필름자체의 온도를 낮출 수 있다.
한편, 상기와 같은 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 편광자는 자외선 조사 전의 편광도와 자외선 조사 후의 편광도의 차이가 거의 없다. 기존의 색상조절 방식에서는 편광자의 색상을 조절하면서, 편광도가 변화하는 문제점이 있어, 색상만을 따로 조절하기 힘든 문제점이 있었으나, 본 발명의 편광자 제조방법은 편광도에 영향을 주지 않으면서, 편광자의 색상만을 변화시킬 수 있는 우수한 효과가 있다. 즉, 본 발명의 편광자 제조방법에 의해 제조된 편광자는 편광된 자외선을 조사에 의해 편광자의 색상물성을 간단하고 정교하게 조절하면서도, 편광도가 우수한 편광자를 제조할 수 있는 장점이 있다.
또한, 기존에는 단체 투과율(Ts)이 상승한다면, 편광도(DOP; Degree Of Polarization)는 감소하는 것이 일반적이었다. 따라서, 기존의 방식에서는 편광자의 염착, 가교, 연신단계의 조건을 변경하여 단체 투과율을 상승시키려 할 경우, 편광도가 감소되는 문제점이 있었으나, 본 발명과 같이 염착, 가교, 연신단계 이후에 편광된 자외선을 조사하여 편광자의 단체 투과율을 조절할 경우에는, 단체 투과율은 상승하면서, 편광도는 일정한 수준으로 유지시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 편광자의 편광도는 99.995% 이상일 수 있으며, 예를 들면, 99.996% 이상 또는 99.997% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 편광도가 높을 경우, CR(Contrast Ratio)이 우수한 편광판을 만들 수 있는데, 본 발명의 제조방법에 따라 편광된 자외선을 조사하여 편광자의 색상을 조절할 경우, 99.995% 이상의 우수한 편광도를 갖는 편광자를 제조할 수 있는 장점이 있다.
한편, 편광도(Degree Of Polarization)는 √{(Ts-Tc)/(Ts+Tc)} 으로 정의되며, 상기 Ts는 단체 투과율, 상기 Tc는 직교 투과율을 의미한다. 또한, 상기 직교 투과율은 한쌍의 편광자를 흡수축이 직교하는 상태로 배치 하였을 때의 투과율을 의미한다.
다음으로, 본 발명의 또 다른 측면은, 요오드 또는 이색성 염료가 염착되어 연신된 폴리비닐알코올계 필름을 준비하는 단계; 상기 연신된 폴리비닐알코올계 필름에 편광된 자외선을 조사하여 편광자의 색상을 조절하는 단계; 및 상기 편광자의 적어도 일 측면에 보호 필름을 접착하는 단계를 포함하는 편광판 제조방법을 제공한다.
상기 요오드 또는 이색성 염료가 염착되어 연신된 폴리비닐알코올계 필름을 준비하는 단계 및 상기 연신된 폴리비닐알코올계 필름에 편광된 자외선을 조사하여 편광자의 색상을 조절하는 단계는 상술한 바와 동일하므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상술한 바와 같은 방법을 통해 색상이 조절된 편광자가 제조되면, 상기 편광자의 적어도 일 측면에 보호 필름을 접착하는 단계를 수행하여 편광판을 제조한다. 이때, 상기 보호 필름을 접착하는 단계는, 당해 기술 분야에 잘 알려진 편광판의 제조방법을 통해 수행될 수 있으며, 그 방법이 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 편광자 일면 또는 양면에 접착제를 도포한 다음, 보호필름을 접합하고 건조 처리하는 방법으로 수행될 수 있다. 도포방법으로는 해당 분야에 공지된 방법, 이로써 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 유연법, 마이어바, 에어나이프, 그라비아, 스프레이, 블레이드, 다이코터, 캐스팅, 스핀코팅, 리버스롤, 키스롤 등의 방법을 이용할 수 있다. 상기 건조 처리는 예를 들어, 열풍을 이용하여 수행될 수 있으며, 건조온도는 약 40℃ 내지 100℃ 정도, 바람직하게는 60℃ 내지 100℃에서 20초 내지 1,200초 동안 수행될 수 있다.
예를 들면, 이때, 상기 보호 필름으로는, 편광자를 보호하기 위해 편광자의 양 측면에 부착하는 다양한 투명 필름들, 트리아세틸셀룰로오즈(TriAcethyl Cellulose; TAC)와 같은 아세테이트계, 폴리에스테르계, 폴리에테르술폰계, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 아크릴계 수지 필름 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
한편, 상기 접착제는 수계 접착제 또는 광경화형 접착제를 사용할 수 있다. 접착제는 편광자와 보호필름을 충분히 접합할 수 있고 광학적 투시도가 우수하며 경시적인 황변 등의 변화가 없는 것이면 그 종류가 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면 폴리비닐알콜계 수지와 가교제를 함유한 수계 접착제 조성물을 사용할 수 있다 또한, 상기 편광판에는 보호 필름 이외에도 추가적인 기능 향상을 위해, 광 시야각 보상판이나 휘도 향상 필름과 같은 기능성 필름이 부가적으로 포함될 수도 있다.
제조예
폴리비닐알코올(PVA)계 필름(일본합성 Co. Ltd. 제조, 중합도: 2600)을 수세조, 팽윤조를 거치고, I2와 KI 를 포함하는 수용액에서 염착시킨 후 붕산과 KI를 함유하는 수용액에서 6배까지 연신하여 편광자를 제조하였다.
실시예 1
상기 제조예에 따라 제조된 폴리비닐알코올계 편광자의 단체 투과율, 단체색상 b값 및 직교색상 b값을 측정한 다음, 편광방향이 흡수축과 평행한 편광된 자외선(Fusion社, UV 16B)을 상기 제조된 편광자에 0.5J/㎠의 에너지로 조사한 후, 단체 투과율, 단체색상 b값 및 직교색상 b값을 측정하였다.
실시예 2
상기 제조예에 따라 제조된 폴리비닐알코올계 편광자의 단체 투과율, 단체색상 b값 및 직교색상 b값을 측정한 다음, 편광방향이 흡수축과 평행한 편광된 자외선(Fusion社, UV 16B)을 상기 제조된 편광자에 1.0J/㎠의 에너지로 조사한 후, 단체 투과율, 단체색상 b값 및 직교색상 b값을 측정하였다.
실시예 3
상기 제조예에 따라 제조된 폴리비닐알코올계 편광자의 단체 투과율, 단체색상 b값 및 직교색상 b값을 측정한 다음, 편광방향이 흡수축과 평행한 편광된 자외선(Fusion社, UV 16B)을 상기 제조된 편광자에 1.5J/㎠의 에너지로 조사한 후, 단체 투과율, 단체색상 b값 및 직교색상 b값을 측정하였다.
실시예 4
상기 제조예에 따라 제조된 폴리비닐알코올계 편광자의 단체 투과율, 단체색상 b값 및 직교색상 b값을 측정한 다음, 편광방향이 흡수축과 평행한 편광된 자외선(Fusion社, UV 16B)을 상기 제조된 편광자에 2.0J/㎠의 에너지로 조사한 후, 단체 투과율, 단체색상 b값 및 직교색상 b값을 측정하였다.
실시예 5
상기 제조예에 따라 제조된 폴리비닐알코올계 편광자의 단체 투과율, 단체색상 b값 및 직교색상 b값을 측정한 다음, 편광방향이 흡수축과 평행한 편광된 자외선(Fusion社, UV 16B) 을 상기 제조된 편광자에 2.5J/㎠의 에너지로 조사한 후, 단체 투과율, 단체색상 b값 및 직교색상 b값을 측정하였다.
비교예 1
상기 제조예에 따라 제조된 폴리비닐알코올계 편광자의 단체 투과율, 단체색상 b값 및 직교색상 b값을 측정한 다음, 흡수축과 평행한 비편광된 자외선(Fusion社, UV 16B)을 2.5J/㎠의 에너지로 조사한 후 단체 투과율, 단체색상 b값 및 직교색상 b값을 측정하였다.
비교예 2
상기 제조예에 따라 제조된 폴리비닐알코올계 편광자의 단체 투과율, 단체색상 b값 및 직교색상 b값을 측정한 다음, 흡수축과 평행한 편광된 자외선(Fusion社, UV 16B)을 5.0J/㎠의 에너지로 조사한 후 단체 투과율, 단체색상 b값 및 직교색상 b값을 측정하였다.
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 2에서 자외선을 조사하기 전 측정한 각 수치 값과 자외선을 특정 세기로 조사한 후 측정한 각 수치 값을 아래의 식 4로 환산한 변화량 및 자외선 조사한 후 편광자의 온도를 아래의 표 1에 나타내었다.
[식 4]
Figure PCTKR2014005183-appb-I000007
표 1
구분 자외선 세기(J/㎠) 단체색상 b 값 변화량 직교색상 b 값 변화량 단체 투과율 변화량(%) 자외선 조사 후 편광자 온도(℃)
실시예 1 0.5 0.056 0.4 0.004 25
실시예 2 1.0 0.096 0.59 0.01 25
실시예 3 1.5 0.136 0.85 0.016 30
실시예 4 2.0 0.164 1 0.02 40
실시예 5 2.5 0.192 1.17 0.028 55
비교예 1 2.5 (비편광) 0.272 3.25 0.36 85
비교예 2 5.0 (편광) 1.230 5.33 0.54 105
상기 표 1의 결과를 보면, 자외선을 조사할 경우, 단체 투과율, 단체색상 b값 및 직교색상 b값이 상승하는 것을 알 수 있으며, 자외선의 세기가 증가할수록 각 수치의 변화량이 상승하는 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명은 자외선 세기에 따른 각 수치의 변화량을 예측할 수 있어, 염착, 가교, 연신단계 이후에 보다 간단하게 특정 세기의 자외선만을 조사하여 각 색상 값, 투과율 등을 조절할 수 있다. 또한, 상기와 같은 편광자의 색상조절이 염착, 가교, 연신단계의 조건 변화에 무관하게 수행될 수 있는 장점이 있다.
또한, 실시예 5와 비교에 1을 비교해 보면, 동일한 에너지의 자외선을 조사한 경우에도, 비편광된 자외선을 조사하는 경우, 편광자의 표면 온도가 80℃를 초과하게 되어, 편광자가 변색된다. 또한, 비교예 2를 살펴보면, 조사된 에너지가 3J/㎠을 초과하는 경우, 편광자의 표면 온도가 100℃가 넘게 되어, 하기 도면 5서 확인할 수 있듯이, 편광자의 색이 누렇게 변하게 된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
(부호의 설명)
1 : 편광된 자외선
2 : 폴리비닐알코올계 필름
3 : 폴리비닐알코올계 필름의 흡수축

Claims (13)

  1. 요오드 또는 이색성 염료가 염착되어 연신된 폴리비닐알코올계 필름을 준비하는 단계; 및
    상기 연신된 폴리비닐알코올계 필름에 편광된 자외선을 조사하여 편광자의 색상을 조절하는 단계를 포함하는 편광자 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 편광자의 색상을 조절하는 단계는 하기 식 1의 값이 0.05 내지 0.2가 되도록 수행되는 편광자 제조방법.
    [식 1]
    Figure PCTKR2014005183-appb-I000008
  3. 제1항에 있어서,
    상기 편광자의 색상을 조절하는 단계는 하기 식 2의 값이 0.4 내지 1.2가 되도록 수행되는 편광자 제조방법.
    [식 2]
    Figure PCTKR2014005183-appb-I000009
  4. 제1항에 있어서,
    상기 편광자의 색상을 조절하는 단계는 하기 식 3의 값이 0.004 내지 0.028이 되도록 수행되는 편광자 제조방법.
    [식 3]
    Figure PCTKR2014005183-appb-I000010
  5. 제1항에 있어서,
    상기 편광된 자외선은 와이어 그리드 편광자를 이용하여 형성되는 편광자 제조방법.
  6. 상기 편광된 자외선의 편광방향은 폴리비닐알코올계 필름의 흡수축과 0 내지 1.0도의 각도를 형성하는 편광자의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 편광된 자외선의 편광방향은 폴리비닐알코올계 필름의 흡수축과 평행한 것인 편광자 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 편광된 자외선은 세기가 0.5 내지 3J/㎠인 편광자 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 편광된 자외선을 조사하여 편광자의 색상을 조절하는 단계를 거친 후, 편광자의 온도가 20℃ 내지 70℃인 편광자 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    편광자의 온도를 낮추기 위한 냉각단계를 더 포함하는 편광자 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 냉각단계는 온도가 10℃ 내지 30℃인 냉각롤을 이용하는 것인 편광자 제조방법.
  12. 요오드 또는 이색성 염료가 염착되어 연신된 폴리비닐알코올계 필름을 준비하는 단계;
    상기 연신된 폴리비닐알코올계 필름에 편광된 자외선을 조사하여 편광자의 색상을 조절하는 단계; 및
    상기 편광자의 적어도 일 측면에 보호 필름을 접착하는 단계를 포함하는 편광판 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 편광된 자외선은 세기가 0.5 내지 3J/㎠인 편광판 제조방법.
PCT/KR2014/005183 2013-06-12 2014-06-12 Uv 조사에 의해 편광자의 색상을 조절하는 단계를 포함하는 편광판 제조방법 WO2014200296A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/385,737 US20160084993A1 (en) 2013-06-12 2014-06-12 Method for preparing polarizing plate including operation of adjusting polarizer color by uv irradiation
CN201480000909.5A CN104412138B (zh) 2013-06-12 2014-06-12 包括通过紫外光照射调整偏振片颜色的操作的偏振板的制备方法
JP2016518279A JP6193482B2 (ja) 2013-06-12 2014-06-12 Ｕｖの照射によって偏光子の色相を調節するステップを含む偏光板の製造方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2013-0067396 2013-06-12
KR20130067396 2013-06-12
KR10-2014-0070108 2014-06-10
KR1020140070108A KR101584442B1 (ko) 2013-06-12 2014-06-10 Uv 조사에 의해 편광자의 색상을 조절하는 단계를 포함하는 편광판 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014200296A1 true WO2014200296A1 (ko) 2014-12-18

Family

ID=52022508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2014/005183 WO2014200296A1 (ko) 2013-06-12 2014-06-12 Uv 조사에 의해 편광자의 색상을 조절하는 단계를 포함하는 편광판 제조방법

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN104412138B (ko)
WO (1) WO2014200296A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10585281B2 (en) 2016-05-16 2020-03-10 Polatechno Co., Ltd. Polarizing member and head-up display device comprising same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080000877A (ko) * 2006-06-28 2008-01-03 주식회사 코오롱 표면개질 편광필름 및 그의 제조방법
JP2009237124A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Sumitomo Chemical Co Ltd 偏光フィルムの製造方法およびその用途
KR100950503B1 (ko) * 2008-01-21 2010-03-31 삼성정밀화학 주식회사 이색성비가 향상된 편광판 및 이를 구비하는 액정표시장치
JP2010117516A (ja) * 2008-11-12 2010-05-27 Nitto Denko Corp 偏光板の製造方法、偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
KR20130019393A (ko) * 2010-03-31 2013-02-26 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 편광판 및 그의 제조 방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3925413B2 (ja) * 2003-01-16 2007-06-06 住友化学株式会社 ヨウ素系偏光フィルム、その製造方法及びそれを用いた偏光板
US20070159576A1 (en) * 2004-03-09 2007-07-12 Kuraray Co. Ltd. Optical device
JP5448024B2 (ja) * 2007-03-15 2014-03-19 住友化学株式会社 光硬化性接着剤、該光硬化性接着剤を用いた偏光板およびその製造方法、光学部材および液晶表示装置
JPWO2008136346A1 (ja) * 2007-04-26 2010-07-29 日本ゼオン株式会社 表示画面用保護フィルムおよび偏光板
US20120183739A1 (en) * 2009-09-22 2012-07-19 Jae-Jin Kim High ultraviolet transmitting double-layer wire grid polarizer for fabricating photo-alignment layer and fabrication method thereof
JP2012018383A (ja) * 2010-06-08 2012-01-26 Sumitomo Chemical Co Ltd 光学フィルム、防眩性フィルム及び偏光板

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080000877A (ko) * 2006-06-28 2008-01-03 주식회사 코오롱 표면개질 편광필름 및 그의 제조방법
KR100950503B1 (ko) * 2008-01-21 2010-03-31 삼성정밀화학 주식회사 이색성비가 향상된 편광판 및 이를 구비하는 액정표시장치
JP2009237124A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Sumitomo Chemical Co Ltd 偏光フィルムの製造方法およびその用途
JP2010117516A (ja) * 2008-11-12 2010-05-27 Nitto Denko Corp 偏光板の製造方法、偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
KR20130019393A (ko) * 2010-03-31 2013-02-26 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 편광판 및 그의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN104412138B (zh) 2016-12-07
CN104412138A (zh) 2015-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015108261A1 (ko) 국지적으로 편광 해소 영역을 갖는 편광자 제조 방법, 이를 이용하여 제조된 편광자 및 편광판
WO2015147553A1 (ko) 국지적으로 편광 해소 영역을 갖는 편광자 제조방법, 이를 이용하여 제조된 편광자, 편광판 및 화상표시장치
WO2016003105A1 (ko) 국지적으로 편광 해소 영역을 갖는 편광판 제조방법, 이를 이용하여 제조된 편광판
WO2016056803A1 (ko) 편광판의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 편광판
WO2010087653A2 (ko) 내구성 및 내열성이 우수한 편광소자, 편광판 및 화상표시장치 및 편광소자 제조방법
WO2010090449A2 (ko) 내구성 및 내열성이 우수한 편광소자, 편광판 및 화상표시장치
JP6441339B2 (ja) 局地的に偏光解消領域を有する偏光板およびその製造方法
WO2015046969A1 (ko) 국지적으로 편광 해소 영역을 갖는 편광판 및 그 제조 방법
WO2016105017A1 (ko) 광학필름 및 이를 구비한 oled 표시장치
WO2014204205A1 (ko) 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치
WO2016195440A1 (ko) 편광자의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 편광자
WO2013094969A2 (ko) 편광판 및 이를 구비한 화상표시장치
WO2014204150A1 (ko) 연신 적층체, 박형 편광자의 제조 방법, 이를 이용하여 제조되는 박형 편광자 및 이를 포함하는 편광판
WO2014204148A1 (ko) 연신 적층체, 박형 편광자의 제조 방법, 이를 이용하여 제조되는 박형 편광자 및 이를 포함하는 편광판
WO2020138878A1 (ko) 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
WO2014157848A1 (ko) 자외선 차단 기능이 우수한 광학 필름 및 이를 포함하는 편광판
WO2019083160A1 (ko) 액정 위상차 필름, 이를 포함하는 발광표시장치용 편광판 및 이를 포함하는 발광표시장치
WO2014204154A1 (ko) 연신 적층체, 박형 편광자의 제조 방법, 이를 이용하여 제조되는 박형 편광자 및 이를 포함하는 편광판
WO2012002662A2 (ko) 편광자의 제조방법
KR101584442B1 (ko) Uv 조사에 의해 편광자의 색상을 조절하는 단계를 포함하는 편광판 제조방법
WO2014200296A1 (ko) Uv 조사에 의해 편광자의 색상을 조절하는 단계를 포함하는 편광판 제조방법
WO2019031713A1 (ko) 액정표시장치
WO2015046962A1 (ko) 내츄럴 블랙에 근접한 편광판 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 편광판
WO2016052895A1 (ko) 편광자의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 편광자 및 편광판
WO2022225288A1 (ko) 편광자, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14385737

Country of ref document: US

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14811006

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016518279

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14811006

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1