WO2016122276A1 - 편광자 - Google Patents

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WO2016122276A1
WO2016122276A1 PCT/KR2016/001066 KR2016001066W WO2016122276A1 WO 2016122276 A1 WO2016122276 A1 WO 2016122276A1 KR 2016001066 W KR2016001066 W KR 2016001066W WO 2016122276 A1 WO2016122276 A1 WO 2016122276A1
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WO
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polarizer
polarizing plate
liquid crystal
crystal panel
light
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Application number
PCT/KR2016/001066
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English (en)
French (fr)
Inventor
남성현
홍경기
장응진
장영래
김헌
나균일
정종현
이병선
최홍준
박문수
김선국
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements

Definitions

  • the present application relates to a polarizer or a polarizing plate.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • LCD Liquid Crystal Display
  • an LCD is a display for positioning a liquid crystal between a lower substrate having a TFT (Thin Film Transistor) and an upper substrate having a color filter, and transmitting an electrical signal to the TFT to control the liquid crystal, and for controlling light transmission.
  • TFT Thin Film Transistor
  • This application provides a polarizing plate.
  • the present application relates to a polarizing plate including a polarizer.
  • polarizer means, for example, a functional device that exhibits a polarizing function, such as a poly (vinyl alcohol) -based film
  • the polarizing plate means a device including other elements with the polarizer.
  • Other elements included with the polarizer may include a protective film, an optical retardation film, an adhesive layer, an adhesive layer, or a low reflection layer of the polarizer, but are not limited thereto.
  • the polarizer of the present application may be a polarizer for a high reflection liquid crystal panel.
  • the term high reflection liquid crystal panel in the present application may mean a liquid crystal panel having a reflectance of 12% or more, 14% or more, 16% or more, or 18% or more.
  • the reflectance is a reflectance with respect to light having a wavelength of about 550 nm, and is a reflectance measured on the upper substrate side.
  • the reflectance of the highly reflective liquid crystal panel may be, for example, 30% or less, 28% or less, 26% or less, 24% or less, 22% or less, or 20% or less.
  • the term upper substrate means a substrate closer to an observer who observes an image displayed by the liquid crystal panel among the two substrates in the structure of the liquid crystal panel including the liquid crystal interposed between the two substrates.
  • a general liquid crystal panel includes a liquid crystal interposed between an upper substrate and a lower substrate.
  • TFT thin film transistor
  • a color filter is present on the upper substrate, and the color filter includes a so-called black matrix (BM).
  • BM black matrix
  • the reflectance is usually about 10% around (550 nm wavelength reference).
  • the high reflection liquid crystal panel has a structure that does not include the BM, a color filter and a BM that do not exist on the upper substrate, and a structure that does not include the BM, compared to the existing structure as described above.
  • the filter may have a structure or the like present in the lower substrate.
  • the high reflection liquid crystal panel may be a panel in which a color filter and a TFT are disposed together on a lower substrate, in which case the color filter may or may not include the BM.
  • the increased reflectance of the high reflection liquid crystal panel may affect the color of the display device, particularly the color of the black state.
  • the term dark state refers to a state in which a liquid crystal panel is adjusted to block light from a light source, for example, voltage off in a normally black mode or voltage on in a normally white mode. It can mean a state.
  • a larger light leakage may be caused by an increase in the aperture ratio in the dark state, and the light leakage may cause the color in the dark state to be approximately red or yellow. can do.
  • the polarizer or the polarizing plate of the present application has the optical characteristics described below, and the optical characteristics can maximize the advantages while solving problems that may occur in the high reflection liquid crystal panel as described above.
  • the high reflection liquid crystal panel to which the polarizer of the present application is applied may be a liquid crystal panel that does not include BM or a liquid crystal panel that does not have color filters on the upper substrate and is present with TFTs on the lower substrate.
  • the liquid crystal panel that does not include the BM may or may not include a color filter, and in the case of including the color filter, the color filter may be present on the lower substrate rather than the upper substrate.
  • the color filter may or may not include BM.
  • a liquid crystal panel having such a structure, for example, a liquid crystal panel in which a color filter is present on the lower substrate, is advantageous for implementing various structures such as a curved structure, and may be advantageous in terms of luminance when BM is not present.
  • the polarizer may be an upper polarizer of the liquid crystal panel.
  • the term “upper” may mean a direction toward an observer who observes the image from the display apparatus when the display apparatus implements an image, and the term “lower” may mean the opposite direction.
  • the upper polarizer may also be referred to as a viewer-side polarizer in other terms.
  • the term lower polarizer may also be referred to as a back side polarizer or a light source side polarizer.
  • the polarizer or the polarizing plate of the present application may have optically controlled characteristics.
  • the polarizer or the polarizer may exhibit a range of coordinates in an INTERNATIONAL COMMISSION ON ILLUMINATION (CIE) Lab color space.
  • the polarizer or the polarizing plate may satisfy at least one of the conditions 1 to 4 described below. That is, in the present application, the polarizer alone may satisfy any one of the following conditions 1 to 4, or the polarizing plate including the polarizer may satisfy any one of the following conditions 1 to 4. Conditions 1 to 4 described below do not give priority to any one condition.
  • the performance of the polarizer or the polarizing plate can be further improved.
  • the CIE Lab color space is a color space obtained by nonlinear conversion of the CIE XYZ color space based on the antagonistic theory of human vision.
  • L value represents brightness
  • L value of 0 represents black
  • L value of 100 represents white. If the value of a is negative, the color is biased toward green, and if it is positive, the color is biased toward the red or violet side. If the value of b is negative, the color is biased to blue. If the value of b is positive, the color is biased to yellow.
  • the polarizer or the polarizing plate has a -a value in the CIE Lab color space, for example, about 2 or less, less than 2, 1.95 or less, 1.9 or less, 1.9 or less, 1.85 or less, 1.8 or less, 1.8 or less, 1.75. Or less than 1.7, less than 1.7, less than 1.65, less than 1.6, less than 1.6, less than 1.55, less than 1.5, or less than 1.5.
  • the -a value may be about 0.7 or more, 0.75 or more, 0.8 or more, 0.85 or more, about 0.9 or more, 0.95 or more, 1.0 or more, about 1.1 or more, about 1.3 or more, or about 1.4 or more.
  • the polarizer or the polarizing plate may have a b value of about 4 or less, about 3.5 or less, about 3.5 or less, about 3 or less, about 3, about 2.5 or less, or less than about 2.5 in the CIE Lab color space.
  • the b value may be at least about 1.5, at least about 1.5, at least about 2 or at least about 2.5.
  • the polarizer or the polarizing plate may have a ratio of the -a value and the b value (-b / a, hereinafter referred to as C index) of about 2.5 or less or less than about 2.5.
  • the C index may be at least about 1, at least about 1, at least about 1.25, at least about 1.25, at least about 1.5 or at least about 1.5.
  • the polarizer or the polarizing plate may have a value of -b c of 40 or less in the CIE Lab color space.
  • the -b c value is 38 or less, 36 or less, 34 or less, 32 or less, 30 or less, 28 or less, 26 or less, 24 or less, 22 or less, 20 or less, 18 or less, 16 or less, 14 or less, 12 in another example. 10 or less, 8 or less, 6 or less, 4 or less, 2 or less, 1 or less, or 0.5 or less.
  • the above-b c value is 0.01 or more, 0.05 or more, 0.1 or more, 0.5 or more, 1 or more, 2 or more, 4 or more, 6 or more, 8 or more, 10 or more, 12 or more, 14 or more, 16 or more, 18 or more. , 20 or more, 22 or more, 24 or more, or 26 or more.
  • the value of -b c may be within a range by a combination of any one of the above-mentioned upper limit and any of the lower limit.
  • the polarizer has a light absorption axis formed in one direction.
  • the value of -b c may be a value multiplied by ⁇ 1 of the value of b in the CIE Lab color space measured using linearly polarized light polarized in parallel with the light absorption axis. That is, the a and b values under the conditions 1 to 3 may be the a and b values measured for the unpolarized light.
  • the b c value can be measured in the same manner, for example, in the measurement of the b value in a state in which two light polarizers or polarizing plates are perpendicular to each other.
  • the polarizer or the polarizing plate may satisfy any one or two or more of the above conditions 1 to 4, or may satisfy all of the above.
  • Such a polarizer or a polarizing plate may be applied to a liquid crystal panel, in particular, the above-mentioned high reflection liquid crystal panel, thereby maintaining or maximizing the advantages of the liquid crystal panel while improving its disadvantages, for example, visibility in the dark state.
  • the polarizer having the optical characteristics as described above can block or absorb light having a long wavelength, such as red to yellow light, from the light from the liquid crystal panel, thereby darkening the light. It is possible to improve the luminous properties at.
  • the polarizer or the polarizing plate may satisfy at least condition 2 in the conditions 1 to 4 weeks, and further satisfy condition 1 and / or 3. In another example, the polarizer or the polarizing plate satisfies at least condition 3, and may further satisfy condition 1 and / or 2. In addition, in another example, the polarizer or the polarizing plate may satisfy all of the above conditions 1 to 3. In another example, the polarizer or the polarizing plate satisfies at least the condition 4, and may further satisfy at least one of the conditions 1 to 3.
  • the polarizer or the polarizing plate satisfies at least conditions 2 and 4, further satisfies condition 1 and / or 3, at least satisfies conditions 3 and 4, and further satisfies condition 1 and / or 2.
  • the above conditions 1 to 4 may be satisfied.
  • Each numerical value in the CIE Lab color space may be measured by applying a general method of measuring each coordinate of the color space.
  • a spectrophotometer having a detector in the form of an integrating sphere at a measurement position. ) (ex. CM-2600d, KONICA MINOLTA) can be measured according to the manufacturer's manual.
  • each coordinate of the CIE Lab color space may be measured in a state where the polarizer or the polarizer is attached to a liquid crystal panel, for example, the high reflection liquid crystal panel, or may be measured with respect to the polarizer or the polarizer itself. .
  • the polarizer or the polarizing plate can satisfy other functions required for the polarizer or the polarizing plate while exhibiting the above-described optical characteristics.
  • the polarizer or the polarizing plate may have a transmittance Ts of about 35% or more or about 40% or more for unpolarized light.
  • the transmittance Ts may be about 60% or less, about 55% or less, about 50% or less, or about 45% or less.
  • the transmittance Ts may be, for example, a transmittance measured with respect to one polarizer or a polarizing plate.
  • the polarizer or the polarizing plate has a light absorption axis and a light transmission axis orthogonal thereto, and has a transmittance Tc for linearly polarized light having an angle within a range of about ⁇ 5 degrees to 5 degrees with respect to the light absorption axis. Up to about 0.009%, up to about 0.006%, up to about 0.005%, up to about 0.004%, up to about 0.001% or up to about 0.0009%.
  • the transmittance Tc may be about 0.0001% or more.
  • the transmittance Tc is measured when the overlapping state is scanned for each angle so that the light absorption axis of each of the polarizers or polarizing plates forms an angle ranging from 0 degree to 360 degrees in the state where two polarizers or polarizing plates are overlapped.
  • the transmittance Tc representing the minimum transmittance may be referred to.
  • At least one of the two polarizers or polarizing plates overlapping above is a polarizer or a polarizing plate according to the present application, and the other polarizer or the polarizing plate is a polarizer or a polarizing plate according to the present application, or another polarizer or a polarizing plate, for example, in measuring equipment It may be a polarizer or a polarizing plate provided.
  • the polarizer or the polarizing plate may have a polarization degree of about 99.9% or more or about 99.99% or more.
  • the degree of polarization is a numerical value calculated according to Equation 1 below.
  • Polarization degree (P) (%) ⁇ (Tp-Tc) / (Tp + Tc) ⁇ 1/2 ⁇ 100
  • Tp is the transmittance of the polarizer with respect to the linearly polarized light at an angle of about 85 to 95 degrees with the light absorption axis of the polarizer or polarizer
  • Tc is from about -5 degrees to the light absorption axis of the polarizer or polarizer
  • the transmittance Tp is a transmittance while scanning the overlapping state by angle so that the light absorption axis of each of the polarizers or polarizers forms an angle ranging from 0 degree to 360 degrees in a state where two polarizers or polarizers are overlapped in another example.
  • the transmittance may be the transmittance at the point of time when the maximum value is measured, and the transmittance Tc may be the transmittance at the time point of the minimum transmittance during the angle-specific scan as described above.
  • the above-mentioned transmittances (Ts, Tc, Tp) are numerical values measured for light of about 550 nm.
  • a polarizer or a polarizing plate exhibiting such transmittance and polarization degree may be applied to a liquid crystal panel to exhibit excellent light transmission or blocking function.
  • the manner of producing such a polarizer or polarizing plate is not particularly limited.
  • the polarizer or the polarizing plate particularly the polarizer or the polarizing plate showing the coordinates in the CIE Lab color space described above, can be produced by adjusting the absorption rate of the polarizer included in the polarizing plate.
  • the polarizer is manufactured such that the light blocking rate for light of any wavelength within a range of about 560 nm to about 750 nm, for example, light of a wavelength of about 700 nm, is within a range of about 5.1 to 6.0.
  • the polarizer or the polarizer may satisfy the conditions 1 to 4 described above.
  • the light of any wavelength in the range of about 560 nm to about 750 nm, for example, the light of about 700 nm, has an angle of approximately -5 degrees to 5 degrees with respect to the light absorption axis of the polarizer. It can be linearly polarized light polarized at any angle or approximately parallel within the range of 3 degrees to 3 degrees.
  • the light blocking rate may mean, for example, absorbance.
  • the absorbance is calculated by the formula? Log (Tc), where Tc is the above-described transmittance, that is, the light absorption axis of each polarizer in the state of overlapping two polarizers to form an angle ranging from 0 degree to 360 degrees.
  • Tc is the above-described transmittance
  • the transmittance When the transmittance is measured while scanning the overlap state for each angle, it may be a transmittance at the time of displaying the minimum transmittance.
  • the polarizer or the polarizing plate including the same may exhibit the coordinates in the aforementioned CIE color space.
  • a poly (vinyl alcohol) -based polarizer which is a typical absorption type polarizer, includes a PVA film and an anisotropic absorbent material such as a dichroic dye or iodine adsorbed on the PVA film.
  • the light blocking rate may be controlled by adjusting the ratio or type of the material or adjusting the degree of orientation of the anisotropic absorbent material.
  • the PVA-based polarizer may be prepared by subjecting the PVA-based film to each treatment such as swelling, dyeing, crosslinking and stretching, and washing and drying the process conditions.
  • the light blocking rate may be controlled by adjusting or further processing.
  • the dyeing process may be performed by immersing the PVA-based film in a treatment tank containing iodine and potassium iodide, in which the concentration of iodine and potassium iodide in the treatment tank is adjusted or adsorbed after dyeing.
  • the light blocking rate may be adjusted by further removing or supplementing one or more components of iodo and / or potassium iodide, and the draw ratio in the stretching process together with or separately from the process may be used.
  • the light blocking rate may be adjusted by controlling the degree of orientation of the anisotropic absorbing material (iodine, etc.) through the control of.
  • the method of adjusting the light blocking rate is just one example in which the polarizer of the present application can be manufactured, and any other method may be applied as long as the light blocking rate of the polarizer can be adjusted in the above-described range.
  • the polarizer of the present application may include an anisotropic absorbent material which is adsorbed and oriented on the PVA-based film and the PVA-based film.
  • PVA film As the PVA film as described above, for example, a PVA film that is conventionally used for a polarizer may be used.
  • PVA or its derivative is mentioned as a material of such a PVA system film.
  • the derivatives of PVA include polyvinyl formal and polyvinyl acetal.
  • olefins such as ethylene or propylene
  • unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid or crotonic acid
  • alkyl esters or acrylamides thereof The denatured by etc. are mentioned.
  • the degree of polymerization of PVA is usually about 100 to 10000, about 1000 to 10000, and the degree of saponification is about 80 mol% to 100 mol%, but is not limited thereto.
  • Examples of the PVA film may further include hydrophilic polymer films such as ethylene vinyl acetate copolymer-based partially saponified films, polyene-based alignment films such as dehydrated products of PVA, and dehydrochloric acid treated products of polyvinyl chloride.
  • hydrophilic polymer films such as ethylene vinyl acetate copolymer-based partially saponified films
  • polyene-based alignment films such as dehydrated products of PVA, and dehydrochloric acid treated products of polyvinyl chloride.
  • additives such as a plasticizer or surfactant
  • a plasticizer or surfactant may be contained in a PVA system film.
  • the plasticizer may include polyols and condensates thereof, and examples thereof include glycerin, diglycerine, triglycerine, ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, and the like.
  • the ratio is not particularly limited, and may typically be about 20% by weight or less in the PVA-based film.
  • the thickness of the PVA-based film is not particularly limited, and may be appropriately selected within a range in which each of the above-described optical characteristics can be satisfied.
  • the kind of anisotropic absorbent material that may be included in the polarizer is also not particularly limited.
  • those which can satisfy the above-described optical properties may be appropriately selected.
  • an anisotropic absorbent material iodine can be illustrated.
  • the ratio of the anisotropic absorbent material in the polarizer is not particularly limited as long as it can satisfy the above-described optical properties, and those skilled in the art can easily set the range through simple experiments or predictions.
  • Such a polarizer can be manufactured by performing at least a dyeing process, a crosslinking process, and an extending process to a PVA system film, for example.
  • a dyeing step, the crosslinking step and the stretching step respective treatment baths of the dyeing bath, the crosslinking bath and the stretching bath are used, and the treatment liquids according to the respective steps may be used for each of these treatment baths.
  • an anisotropic absorbent substance such as iodine can be adsorbed and / or oriented to the PVA film.
  • This dyeing process can be carried out in conjunction with the stretching process.
  • Dyeing can generally be carried out by immersing the film in a solution containing an anisotropic absorbent material, for example an iodine solution.
  • an iodine solution for example, an iodine solution and an aqueous solution in which iodine ions are contained by an iodide compound as a dissolution aid can be used.
  • potassium iodide lithium iodide, sodium iodide, zinc iodide, aluminum iodide, lead iodide, copper iodide, barium iodide, calcium iodide, tin iodide or titanium iodide may be used.
  • concentration of iodine and / or iodide ions in the iodine solution may be adjusted to achieve a light blocking rate at which the above-described optical properties can be satisfied.
  • the process variable may be adjusted to enable the light blocking rate to be achieved by an additional process other than the dyeing process, and in this case, the concentration in the dyeing process may be applied in the usual range.
  • the temperature of the iodine solution is typically about 20 ° C. to 50 ° C., 25 ° C. to 40 ° C.
  • the immersion time is typically about 10 seconds to 300 seconds or about 20 seconds to 240 seconds, but is not limited thereto. It may be possible to control the light blocking rate of the polarizer through the adjustment of the concentration of the iodine solution and / or immersion time therefor.
  • the crosslinking process performed in the manufacturing process of the polarizer may be performed using a crosslinking agent such as, for example, a boron compound.
  • a crosslinking agent such as, for example, a boron compound.
  • the order of this crosslinking process is not particularly limited, and may be performed together with the dyeing and / or stretching process, or proceed separately, for example.
  • a crosslinking process can also be performed in multiple times.
  • the boron compound boric acid or borax may be used.
  • the boron compound can be generally used in the form of an aqueous solution or a mixed solution of water and an organic solvent, and an aqueous boric acid solution is usually used.
  • the boric acid concentration in the aqueous boric acid solution may be selected in an appropriate range in consideration of crosslinking degree and heat resistance thereof.
  • An aqueous solution of boric acid can also contain an iodide compound such as potassium iodide, and the above-described light blocking rate can also
  • the crosslinking process may be performed by immersing the PVA-based film in an aqueous solution of boric acid.
  • the treatment temperature is typically in the range of 25 ° C. or higher, 30 ° C. to 85 ° C. or 30 ° C. to 60 ° C.
  • the treatment time is typically 5 seconds to 800 seconds or 8 seconds to 500 seconds, but is not limited thereto. It is not.
  • An extending process is generally performed by uniaxial stretching. Such stretching may be carried out together with the dyeing and / or crosslinking process.
  • the stretching method is not particularly limited and, for example, a wet stretching method may be applied. In this wet stretching method, for example, stretching after dyeing is generally performed, but the stretching may be performed with crosslinking, and may be performed in multiple or multiple stages.
  • the treatment liquid applied to the wet stretching method may contain an iodide compound such as potassium iodide, and the light blocking rate may also be controlled by adjusting the ratio in this process.
  • the treatment temperature is usually in the range of 25 ° C. or higher, 30 ° C. to 85 ° C. or 50 ° C. to 70 ° C.
  • the treatment time is usually 10 seconds to 800 seconds or 30 seconds to 500 seconds, but is not limited thereto. .
  • the total draw ratio may be adjusted in consideration of the orientation characteristics, etc., and may be 3 to 10 times, 4 to 8 times, or 5 to 7 times the total draw ratio based on the original length of the PVA-based film.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the total draw ratio may mean a cumulative draw ratio including stretching in each step when stretching is performed even in a swelling step other than the stretching step.
  • Such a total draw ratio may be adjusted to an appropriate range in consideration of the orientation, the processability of the polarizer or the possibility of stretch cutting.
  • a swelling process may be performed before performing the said process in addition to the said dyeing, bridge
  • swelling the contamination of the surface of the PVA-based film and the antiblocking agent can be washed, and there is also an effect of reducing nonuniformity such as dyeing variation.
  • the main component of the treatment liquid is water, and if necessary, a small amount of additives such as iodide compounds such as potassium iodide or a surfactant, a small amount of alcohol, and the like may be contained. In this process, it is possible to adjust the above-described light blocking rate by adjusting the process variable.
  • the treatment temperature in the swelling process is usually about 20 ° C. to 45 ° C. or 20 ° C. to 40 ° C., but is not limited thereto. Since swelling variations can cause staining variations, the process parameters can be adjusted so that the occurrence of such swelling variations is suppressed as much as possible.
  • the draw ratio may be about 6.5 times or less, 1.2 to 6.5 times, 2 to 4 times or about 2 to 3 times the original length of the PVA-based film. Stretching in the swelling process can control the stretching in the stretching step performed after the swelling step to be small, and can control so that the stretching fracture of the film does not occur.
  • Metal ion treatment may be performed in the manufacturing process of the polarizer.
  • Such a process is performed by immersing a PVA system film in the aqueous solution containing a metal salt, for example. This allows metal ions to be contained in the crown.
  • the color tone of the PVA-based polarizer can also be adjusted by adjusting the type or proportion of metal ions.
  • metal ions that can be applied metal ions of transition metals such as cobalt, nickel, zinc, chromium, aluminum, copper, manganese or iron may be exemplified, and color adjustment may be possible by selecting an appropriate kind of them. have.
  • the washing process may be performed after dyeing, crosslinking and stretching.
  • This washing process can be performed with a solution of iodine compounds such as potassium iodide.
  • the above-described light blocking rate may also be controlled through the concentration of the iodide compound in the solution or the treatment time of the cleaning process. Therefore, the concentration of the iodide compound and the treatment time into the solution may be adjusted in consideration of the light blocking rate.
  • the washing process may be performed using water.
  • washing with water and washing with iodine compound solution may be combined, and a solution containing a liquid alcohol such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol or propanol may also be used.
  • a liquid alcohol such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol or propanol
  • a drying process may be performed to manufacture a polarizer.
  • a drying process for example, in consideration of the moisture content required for the polarizer and the like can be carried out at an appropriate temperature for a suitable time, such conditions are not particularly limited.
  • a desired polarizer may be obtained through adjustment of process variables in the above processes.
  • the contents are mainly described through PVA-based polarizers, but the polarizers applicable in the present application are not limited to PVA-based polarizers, and other known polarizers may be described above by adjusting light blocking rates by a known method. Characteristics can be satisfied.
  • the present application also relates to a polarizing plate, which may include at least the polarizer.
  • a polarizer protective film, an adhesive layer, an adhesive layer, a retardation film or a low reflection layer may be exemplified.
  • the properties of the overall polarizing plate can be adjusted through adjustment of the other elements, thereby improving the suitability for use in the present application. For example, by adjusting the light blocking rate of the entire polarizing plate in such a manner as to include a specific dye or dye in the protective film, the pressure-sensitive adhesive layer, the adhesive layer, the retardation film and / or the low reflection layer, the required level of physical properties can be adjusted. have.
  • a film of a known material may be used.
  • a thermoplastic resin having excellent transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture barrier property, or isotropy can be used.
  • resins include cellulose resins such as TAC (triacetyl cellulose), polyester resins, polyether sulfone resins, polysulfone resins, polycarbonate resins, polyamide resins, polyimide resins, polyolefin resins, (meth) acrylic resins, Cyclic polyolefin resin, such as norbornene resin, polyarylate resin, polystyrene resin, polyvinyl alcohol resin, a mixture of the above, etc.
  • the protective film may be present on one side or both sides of the polarizer, where each protective film may be the same or different.
  • the cured resin layer which hardened heat or photocurable resin such as (meth) acrylic-type, urethane type, acrylurethane type, epoxy type, or silicone type, can also be applied as said protective film.
  • the thickness of the protective film can be appropriately adjusted, and usually within the range of 1 to 500 ⁇ m, 1 to 300 ⁇ m, 5 to 200 ⁇ m or 5 to 150 ⁇ m in view of workability such as strength or handleability, thinning or the like. Can be.
  • the retardation film a general material may be applied.
  • a biaxially or biaxially stretched birefringent polymer film or an alignment film of a liquid crystal polymer may be applied.
  • the thickness of the retardation film is also not particularly limited.
  • the above-described protective film or retardation film may be attached to the polarizer by an adhesive or the like, and such protective film may be subjected to easy adhesion treatment such as corona treatment, plasma treatment, primer treatment or saponification treatment.
  • a hard coat layer, a low reflection layer, an antireflection layer, an anti-sticking layer, a diffusion layer, or a haze layer may exist on a surface opposite to the surface attached to the polarizer of the protective film. It may also be possible to control the properties of the polarizing plate through the control of the properties of the layer.
  • the polarizing plate may include various elements such as a reflecting plate or a semi-transmissive plate, and the kind thereof is not particularly limited.
  • An adhesive may be used for adhesion of the polarizer and the protective film.
  • an isocyanate based adhesive a polyvinyl alcohol based adhesive, a gelatin based adhesive, a vinyl latex based or an aqueous polyester, etc. may be exemplified, but is not limited thereto.
  • a water-based adhesive may be generally used, but a solvent-free photocurable adhesive may be used depending on the type of the film to be attached.
  • the polarizing plate may include an adhesive layer for adhesion with other members such as a liquid crystal panel.
  • the pressure-sensitive adhesive for forming the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited, and for example, an acrylic polymer, a silicone polymer, a polyester, a polyurethane, a polyamide, a polyether, or a polymer such as fluorine or rubber may be appropriately selected and used. have. Attachment formation of the adhesive layer with respect to the single side
  • the exposed surface of the pressure-sensitive adhesive layer may be covered with a release film temporarily attached for the purpose of preventing contamination thereof until it is practically provided.
  • UV absorbing ability may be provided to the polarizer, the protective film, the pressure-sensitive adhesive layer, and the like contained in the polarizing plate. Such ultraviolet absorbing ability can be implemented, for example, by including an ultraviolet absorber in an appropriate ratio in each element.
  • an ultraviolet absorber a salicylic acid ester compound, a benzophenol compound, a benzotriazole compound, a cyanoacrylate compound, or a nickel complex salt compound may be used, but is not limited thereto.
  • the present application also relates to a display device.
  • the display device may include at least the polarizer or the polarizer.
  • the display device may include a liquid crystal panel and the polarizer or polarizer disposed on one side of the liquid crystal panel.
  • the polarizer or the polarizer may be included as an upper polarizer or a polarizer, that is, a viewer-side polarizer or a polarizer.
  • the liquid crystal panel may include an upper substrate and a lower substrate, and may include a liquid crystal layer between the upper substrate and the lower substrate.
  • the liquid crystal panel may be a high reflection liquid crystal panel described above, for example, a liquid crystal panel not including BM.
  • the liquid crystal panel may be a liquid crystal panel in which both the TFT and the color filter exist on the lower substrate side.
  • the polarizer or the polarizing plate may improve the disadvantages, for example, reflection visibility characteristics in a dark state while maintaining or maximizing the advantages of the liquid crystal panel.
  • the display device may include an additional polarizer or a polarizer (hereinafter, referred to as a second polarizer or a second polarizer).
  • a second polarizer or a second polarizer for example, the above-mentioned polarizer or polarizing plate (hereinafter, referred to as a first polarizer or a first polarizing plate) of the present application is disposed on the upper side, that is, the viewing side, of the liquid crystal panel, and the lower side, that is, the back side or the light source side
  • the second polarizer or the second polarizer may be disposed.
  • the second polarizer or the second polarizer may be adjusted such that the light blocking rate (light absorption rate or light reflectance) at any wavelength within the range of 380 nm to 520 nm is about 4 to 6, for example. have.
  • the light blocking rate in the above may be, for example, the same concept as the absorbance described above.
  • the method of adjusting the light blocking rate of the second polarizing plate or the second polarizer as described above is not particularly limited, and a known method may be applied.
  • the optical property of the second polarizer or the second polarizer is adjusted as described above when the first polarizer or the first polarizer of the present application is applied to the upper polarizer or the polarizer of the aforementioned high reflection liquid crystal panel, the dark state and the bright The display characteristics in the state can be greatly improved.
  • the specific structure of the high reflection liquid crystal panel is not particularly limited.
  • the liquid crystal panel may have the same structure as a known liquid crystal panel except that the BM is not included.
  • the color filter may be present on any of the upper and lower substrates, May be present on the lower substrate side.
  • the type of liquid crystal layer included in the liquid crystal panel is not particularly limited, and for example, all of the liquid crystal layers of known modes such as VA, IPS, TN, or STN may be applied.
  • a polarizer or a polarizing plate which is applied to various types of display devices, particularly a display device including a high reflection liquid crystal panel, exhibiting excellent characteristics may be provided.
  • a display device including the polarizer or the polarizer may be provided.
  • 1 to 9 are views showing the transmittance for each wavelength of each polarizer sample prepared in the embodiment.
  • FIG. 10 is a view showing a difference in reflectance between a normal panel and a high reflection panel.
  • FIG. 11 is a view showing reflectance when a polarizer is applied to a general panel and a high reflection panel.
  • transmittance, polarization degree, CIE color coordinate, etc. were measured for the polarizer itself according to the manufacturer's manual using a JASCO V-7100 Spectrophotometer.
  • the polarizer sample was prepared by performing the following swelling, dyeing, crosslinking, stretching, and washing processes on a PVA film having an average degree of polymerization of about 2400 and a thickness of about 60 ⁇ m as a raw film.
  • Process variables in the process for example, the concentration of iodine or iodine ions in the treatment liquid or the treatment time into the treatment liquid were adjusted to implement the characteristics shown in Table 1 for each sample.
  • Swelling was performed by immersing the PVA film in a swelling bath for an appropriate time using pure water as a treatment liquid.
  • the dyeing process was carried out by immersing the PVA film at an appropriate temperature in a dyeing solution in which the concentrations of iodine and potassium iodide were adjusted at an appropriate temperature, in which the PVA film was stretched to an appropriate range.
  • the crosslinking process was performed by immersing the PVA film in an aqueous solution containing boric acid and potassium iodide in an appropriate ratio as a treatment solution of the crosslinking bath and stretching the film to a predetermined range.
  • the stretching process is also a treatment solution of the stretching bath. It was carried out in a treatment liquid containing potassium at a predetermined concentration. Subsequently, as a process liquid of a washing bath, the sample was manufactured through the washing process and drying process using the aqueous solution containing potassium iodide in a predetermined ratio.
  • the characteristics of each sample are as follows.
  • 1 to 9 show the wavelength-specific transmittances (Tc) measured for the samples 1 to 9, respectively, and the wavelength-specific transmittances measured using linearly polarized light polarized parallel to the light absorption axis of the polarizer.
  • Tc wavelength-specific transmittance
  • the transmittance (Tc) tends to increase as the wavelength becomes shorter about 500 nm, and the wavelength around 700 nm is shown.
  • the transmittance (Tc) tends to increase as the wavelength becomes longer. From these results, it can be seen that the polarizers of the samples 1 to 7 can effectively block light leakage that may be shifted from red to yellow in the dark state even when applied to the high reflection liquid crystal panel.
  • Sample 1, 2, 4, and 6 will be more effective as described above.
  • samples 8 and 9 it can be seen that the same tendency as that of samples 1 to 7 is not confirmed.
  • FIG. 10 is a view illustrating reflection characteristics of the general panel and the high reflection liquid crystal panel (HRL). As shown in the drawing, a highly reflective liquid crystal panel (HRL panel) exhibits a higher reflectance than a general liquid crystal panel.
  • FIG. 11 is a view illustrating reflectance when the polarizer is applied to the upper side of the general panel and the high reflection liquid crystal panel.
  • the lowest reflectance (A) at the wavelength of 700 nm is a case in which a normal polarizer is applied to a general panel
  • the reflectance thereon (B) is that of a sample 4 having a low reflection layer formed on a high reflection liquid crystal panel.
  • the case where the polarizer is applied and the reflectance above it (C) is a case where the polarizer of Sample 4 is applied to the high reflection liquid crystal panel without the treatment of the low reflection layer, and the case where the reflectance is shown (D) is high
  • This is the case where a general polarizer is applied to the reflective panel.

Landscapes

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Abstract

본 출원은, 편광자, 편광판 및 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 출원에서는 다양한 유형의 디스플레이 장치, 특히 고반사 액정 패널을 포함하는 디스플레이 장치에 적용되어 우수한 특성을 나타내는 편광자 또는 편광판이 제공될 수 있다. 본 출원에서는 또한 상기 편광자 또는 편광판을 포함하는 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.

Description

편광자
본 출원은 2015년 1월 30일자 제출된 대한민국 특허출원 제10-2015-0015477호 및 2016년 2월 1일자 제출된 대한민국 특허출원 제10-2016-0012172호 및 제10-2016-0012170호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 대한민국 특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 출원은, 편광자 또는 편광판에 관한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display)는, 액정의 배열에 따라 광의 투과율이 달라지는 것을 이용한 디스플레이 장치이고, 액정에 인가된 전압에 따라 백라이트에서 방출된 광의 투과를 제어하여 컬러 필터를 통과시켜서 원하는 색과 영상을 표시할 수 있다.
통상적으로 LCD는 TFT(Thin Film Transistor)가 형성된 하부 기판과 컬러 필터가 형성된 상부 기판의 사이에 액정을 위치시키고, TFT에 전기적 신호를 전달하여 액정을 제어하는 디스플레이이고, 광의 투과의 제어를 위하여 편광판이 사용된다.
본 출원은, 편광판을 제공한다.
본 출원은 편광자를 포함하는 편광판에 대한 것이다. 본 명세서에서 용어 편광자와 편광판은 다른 의미를 가진다. 용어 편광자는, 예를 들면, PVA(poly(vinyl alcohol))계 필름과 같이 편광 기능을 나타내는 기능성 소자를 의미하고, 편광판은 상기 편광자와 함께 다른 요소를 포함하는 소자를 의미한다. 상기에서 편광자와 함께 포함되는 다른 요소로는 편광자의 보호 필름, 광학 위상차 필름, 접착제층, 점착제층 또는 저반사(Low Reflection)층 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 편광자는 고반사 액정 패널용 편광자일 수 있다. 본 출원에서 용어 고반사 액정 패널은, 반사율이 12% 이상, 14% 이상, 16% 이상 또는 18% 이상인 액정 패널을 의미할 수 있다. 상기에서 반사율은, 약 550 nm의 파장의 광에 대한 반사율이고, 또한, 상부 기판측에서 측정한 반사율이다. 고반사 액정 패널의 상기 반사율은, 예를 들면, 30% 이하, 28% 이하, 26% 이하, 24% 이하, 22% 이하 또는 20% 이하일 수 있다.
본 출원에서 용어 상부 기판은, 2장의 기판의 사이에 게재된 액정을 포함하는 액정 패널의 구조에서, 상기 2장의 기판 중에서 상기 액정 패널이 표시하는 영상을 관찰하는 관찰자에 보다 가까운 기판을 의미한다.
일반적인 액정 패널은, 상부 기판과 하부 기판의 사이에 개재된 액정을 포함한다. 상기에서 하부 기판에는 전기적 신호를 인가할 수 있는 TFT(Thin Film Transistor)가 존재하고, 상부 기판에는 컬러 필터가 존재하며, 상기 컬러 필터는 소위 BM(Black Matrix)을 포함한다. 일반적인 액정 패널은, 상기와 같이 상부 기판에 광을 차단 또는 흡수하는 BM을 포함하는 컬러 필터가 상부 기판에 존재하기 때문에 통상 반사율이 약 10% 전후(550 nm 파장 기준)로 나타낸다.
고반사 액정 패널은, 상기와 같은 기존 구조와 비교하여 예를 들면, BM을 포함하지 않는 구조, 컬러 필터와 BM이 상부 기판에 존재하지 않고, 하부 기판에 존재하는 구조, BM을 포함하지 않는 컬러 필터가 하부 기판에 존재하는 구조 등을 가질 수 있다. 하나의 예시에서 상기 고반사 액정 패널은, 컬러 필터와 TFT가 하부 기판에 함께 배치된 패널일 수 있고, 이러한 경우에 상기 컬러 필터는 상기 BM을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 고반사 액정 패널의 상기와 같이 상승된 반사율은 디스플레이 장치의 색감, 특히 암(black) 상태의 색감에 영향을 미칠 수 있다. 상기에서 용어 암 상태는, 액정 패널이 광원으로부터의 광을 차단하도록 조정된 상태로서 예를 들어 통상 차단 모드(Normally Black mode)에서의 전압 off 상태 또는 통상 투과 모드(Normally White Mode)에서의 전압 on 상태를 의미할 수 있다. 또한, 고반사 액정 패널 중 BM을 포함하지 않는 패널의 경우 암 상태에서 개구율 증가 등에 의한 보다 큰 광의 누설이 유발될 수 있고, 이러한 광의 누설은 상기 암 상태에서의 색감을 대략 붉은색 내지는 노란색에 가깝게 할 수 있다. 본 출원의 편광자 또는 편광판은, 후술하는 광학적 특성을 가지고, 이러한 광학적 특성은, 상기와 같은 고반사 액정 패널에서 발생할 수 있는 문제점을 해결하면서, 그 장점을 극대화시킬 수 있다.
이에 따라 본 출원의 편광자가 적용되는 고반사 액정 패널은, BM을 포함하지 않는 액정 패널 또는 상부 기판에 컬러 필터가 존재하지 않고, 하부 기판에 TFT와 함께 존재하는 액정 패널일 수 있다. 상기 BM을 포함하지 않는 액정 패널은 컬러 필터를 포함하거나 포함하지 않을 수 있고, 컬러 필터를 포함하는 경우에 이 컬러 필터는 상부 기판이 아닌 하부 기판에 존재할 수 있다. 또한, 상기 컬러 필터와 TFT가 동시에 하부 기판에 존재하는 구조에서 컬러 필터는 BM을 포함하거나 혹은 포함하지 않을 수 있다. 이러한 구조의 액정 패널, 예를 들면, 컬러 필터가 하부 기판에 존재하는 액정 패널은 곡면 구조 등 다양한 구조의 구현에 유리하며, BM이 존재하지 않을 경우에는 휘도 측면에서 유리할 수 있다.
이러한 편광자는 상기 액정 패널의 상부 편광자일 수 있다. 본 출원에서 용어 상부는, 디스플레이 장치가 화상을 구현하고 있을 때 상기 디스플레이 장치로부터 상기 화상을 관찰하는 관찰자를 향하는 방향을 의미하고, 용어 하부는 상기의 반대 방향을 의미할 수 있다. 상기 상부 편광자는 다른 용어로 시인측 편광자로도 호칭될 수 있다. 또한, 본 출원에서 용어 하부 편광자는 또한 배면측 편광자 또는 광원측 편광자로도 호칭될 수 있다.
본 출원의 편광자 또는 편광판은 광학적으로 조절된 특성을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 편광자 또는 편광판은 CIE(INTERNATIONAL COMMISSION ON ILLUMINATION) Lab 색공간에서 일정 범위의 좌표를 나타낼 수 있다. 하나의 예시에서 상기 편광자 또는 편광판은 하기 기술하는 조건 1 내지 4 중 적어도 하나의 조건을 만족할 수 있다. 즉, 본 출원에서는 편광자가 단독으로 하기 조건 1 내지 4 중 어느 하나의 조건을 만족하거나, 혹은 상기 편광자를 포함하는 편광판이 하기 조건 1 내지 4 중 어느 하나를 만족할 수 있다. 하기 기술하는 조건 1 내지 4은 어느 하나의 조건이 다른 조건에 우선하는 것은 아니다. 또한, 편광자 또는 편광판이 하기 기술하는 조건 중에서 선택된 2개 이상을 동시에 만족하는 경우에 편광자 또는 편광판의 성능은 보다 향상될 수 있다.
CIE Lab 색공간은, 인간 시각의 길항 이론에 근거하여 CIE XYZ 색공간을 비선형 변환한 색공간이다. 이러한 색공간에서 L값은 밝기를 나타내고, L값이 0이면 검은색, L값이 100이면 흰색을 나타낸다. 또한, a값이 음수이면 초록에 치우친 색이되고, 양수이면 빨강 또는 보라측에 치우친 색이 된다. 또한, b값이 음수이면 파랑에 치우친 색이 되며, b값이 양수이면 노랑에 치우친 색이 된다.
조건 1로서, 상기 편광자 또는 편광판은, CIE Lab 색공간에서 -a값이, 예를 들면, 약 2 이하, 2 미만, 1.95 이하, 1.9 이하, 1.9 미만, 1.85 이하, 1.8 이하, 1.8 미만, 1.75 이하, 1.7 이하, 1.7 미만, 1.65 이하, 1.6 이하, 1.6 미만, 1.55 이하, 1.5 이하 또는 1.5 미만일 수 있다. 상기 -a값은, 약 0.7 이상, 0.75 이상, 0.8 이상, 0.85 이상, 약 0.9 이상, 0.95 이상, 1.0 이상, 약 1.1 이상, 약 1.3 이상 또는 약 1.4 이상일 수 있다.
조건 2로서, 상기 편광자 또는 편광판은, CIE Lab 색공간에서 b값이 약 4 이하, 약 3.5 이하, 약 3.5 미만, 약 3 이하, 약 3 미만, 약 2.5 이하 또는 약 2.5 미만 정도일 수 있다. 상기 b값은 약 1.5 이상, 약 1.5 초과, 약 2 이상 또는 약 2.5 초과일 수 있다.
조건 3으로서, 상기 편광자 또는 편광판은 상기 -a값과 상기 b값의 비율(-b/a, 이하 C 인덱스라 호칭할 수 있다.)이 약 2.5 이하 또는 약 2.5 미만일 수 있다. 상기 C 인덱스는, 약 1 이상, 약 1 초과, 약 1.25 이상, 약 1.25 초과, 약 1.5 이상 또는 약 1.5 초과일 수 있다.
조건 4로서, 상기 편광자 또는 편광판은, CIE Lab 색공간에서의 -bc값이 40 이하일 수 있다. 상기 -bc값은, 다른 예시에서 38 이하, 36 이하, 34 이하, 32 이하, 30 이하, 28 이하, 26 이하, 24 이하, 22 이하, 20 이하, 18 이하, 16 이하, 14 이하, 12 이하, 10 이하, 8 이하, 6 이하, 4 이하, 2 이하, 1 이하 또는 0.5 이하일 수 있다. 상기 -bc값은 다른 예시에서 0.01 이상, 0.05 이상, 0.1 이상, 0.5 이상, 1 이상, 2 이상, 4 이상, 6 이상, 8 이상, 10 이상, 12 이상, 14 이상, 16 이상, 18 이상, 20 이상, 22 이상, 24 이상 또는 26 이상일 수 있다. 상기 -bc값은, 상기 기술한 상한치 중 어느 하나와 하한치 중 어느 하나의 조합에 의한 범위 내에 있을 수 있다. 편광자는, 일 방향으로 형성된 광 흡수축을 가지고 있다. 상기에서 -bc값은, 상기 광흡수축과 평행하게 편광된 선편광된 광을 사용하여 측정한 CIE Lab 색공간에서의 b값의 -1을 곱한 값일 수 있다. 즉, 조건 1 내지 3에서의 a값과 b값은 무편광된 광에 대하여 측정한 a값과 b값일 수 있다. 상기 bc값은, 예를 들면, 2장의 편광자 또는 편광판을 광흡수축이 서로 수직을 이루도록 한 상태에서 상기 b값의 측정 시에 같은 방식으로 측정할 수 있다.
상기 편광자 또는 편광판은 상기 조건 1 내지 4 중 어느 하나 또는 2개 이상을 만족하거나, 상기를 모두 만족할 수 있다. 이러한 편광자 또는 편광판은, 액정 패널, 특히 전술한 고반사 액정 패널에 적용되어, 상기 액정 패널의 장점을 유지 또는 극대화하면서 그 단점, 예를 들면, 암 상태에서의 시감을 개선할 수 있다. 그 이유는 명확하지 않으나, 상기와 같은 광학 특성을 가지는 편광자는, 액정 패널로부터의 광 중에서 장파장의 광, 예를 들면, 붉은색 내지 황색 계열의 광을 차단 또는 흡수할 수 있으며, 이에 의해 암 상태에서의 시감 특성을 향상시킬 수 있다.
하나의 예시에서 상기 편광자 또는 편광판은, 상기 조건 1 내지 4 주에서 적어도 조건 2를 만족하고, 추가로 조건 1 및/또는 3을 만족할 수 있다. 다른 예시에서 상기 편광자 또는 편광판은, 상기 조건 3을 적어도 만족하고, 추가로 조건 1 및/또는 2를 만족할 수 있다. 또한, 다른 예시에서 상기 편광자 또는 편광판은 상기 조건 1 내지 3을 모두 만족할 수 있다. 또한, 다른 예시에서 상기 편광자 또는 편광판은 적어도 상기 조건 4를 만족하고, 추가로 조건 1 내지 3 중 하나 이상을 만족할 수 있다.
예를 들면, 상기 편광자 또는 편광판은, 적어도 조건 2 및 4를 만족하고, 추가로 조건 1 및/또는 3을 만족하거나, 적어도 조건 3 및 4를 만족하고, 추가로 조건 1 및/또는 2를 만족하거나, 혹은 상기 조건 1 내지 4를 모두 만족할 수 있다.
상기 CIE Lab 색공간에서의 각 수치는, 상기 색공간의 각 좌표를 측정하는 일반적인 방식을 적용하여 측정할 수 있으며, 예를 들면, 측정 위치에 적분구 형태의 검출기(detector)를 가지는 장비(spectrophotometer)(ex. CM-2600d, KONICA MINOLTA社)를 위치시킨 후에 제조사의 매뉴얼에 따라 측정할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 CIE Lab 색공간의 각 좌표는 상기 편광자 또는 편광판을 액정 패널, 예를 들면 상기 고반사 액정 패널에 부착한 상태에서 측정할 수도 있고, 상기 편광자 또는 편광판 자체에 대해서 측정할 수도 있다.
상기 편광자 또는 편광판은, 전술한 광학 특성을 나타내면서 편광자 또는 편광판 에 요구되는 다른 기능도 만족시킬 수 있다.
예를 들면, 상기 편광자 또는 편광판은, 무편광 광에 대한 투과율(Ts)이 약 35% 이상 또는 약 40% 이상일 수 있다. 상기 투과율(Ts)은, 약 60% 이하, 약 55% 이하, 약 50% 이하 또는 약 45% 이하일 수 있다. 상기 투과율(Ts)은, 예를 들면, 1장의 편광자 또는 편광판에 대하여 측정한 투과율일 수 있다.
또한, 상기 편광자 또는 편광판은, 광흡수축과 그에 직교하는 광투과축을 가지고, 상기 광흡수축에 대하여 대략 -5도 내지 5도의 범위 내의 각도를 가지는 선편광된 광에 대한 투과율(Tc)이 약 0.01% 이하, 약 0.009% 이하, 약 0.006% 이하, 약 0.005% 이하, 약 0.004% 이하, 약 0.001% 이하 또는 약 0.0009% 이하일 수 있다. 상기 투과율(Tc)은, 약 0.0001% 이상일 수 있다. 상기에서 투과율(Tc)은, 2장의 편광자 또는 편광판을 중복시킨 상태에서 상기 각 편광자 또는 편광판의 광흡수축이 0도에서 360도의 범위의 각도를 이루도록 중복 상태를 각도별로 스캔하면서 투과율을 측정하였을 때에 가장 최소값의 투과율을 나타내는 투과율(Tc)을 의미할 수 있다. 상기에서 중복되는 2장의 편광자 또는 편광판 중 적어도 하나의 편광자는 본 출원에 따른 편광자 또는 편광판이며, 다른 편광자 또는 편광판은 본 출원에 따른 편광자 또는 편광판이거나, 다른 편광자 또는 편광판, 예를 들면, 측정 장비 내에 구비된 편광자 또는 편광판일 수 있다.
상기 편광자 또는 편광판은, 편광도가 약 99.9% 이상 또는 약 99.99% 이상일 수 있다. 본 출원에서 편광도는 하기 수식 1에 따라 계산되는 수치이다.
[수식 1]
편광도(P) (%) = {(Tp - Tc)/(Tp + Tc)}1/2 × 100
수식 1에서 Tp는 상기 편광자 또는 편광판의 광 흡수축과 대략 85도 내지 95도의 각도를 이루는 선편광된 광에 대한 상기 편광자의 투과율이고, Tc는 상기 편광자 또는 편광판의 광 흡수축과 대략 -5도 내지 5도의 범위 내의 각도를 이루는 선편광된 광에 대한 상기 편광자 또는 편광판의 투과율이다.
수식 1에서 투과율(Tp)은, 다른 예시에서 2장의 편광자 또는 편광판을 중복시킨 상태에서 상기 각 편광자 또는 편광판의 광흡수축이 0도에서 360도의 범위의 각도를 이루도록 중복 상태를 각도별로 스캔하면서 투과율을 측정하였을 때에 최대값을 나타내는 시점에서의 투과율일 수 있고, 투과율(Tc)는 상기와 같은 각도별 스캔 시에 가장 최소의 투과율을 나타내는 시점의 투과율일 수 있다. 상기 언급한 투과율(Ts, Tc, Tp)은, 약 550 nm의 광에 대하여 측정한 수치이다.
이와 같은 투과율과 편광도를 나타내는 편광자 또는 편광판은 액정 패널에 적용되어 우수한 광 투과 또는 차단 기능을 나타낼 수 있다.
상기와 같은 편광자 또는 편광판을 제조하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 편광자 또는 편광판, 특히 전술한 CIE Lab 색공간에서의 좌표를 보이는 편광자 또는 편광판은, 편광판에 포함되는 상기 편광자의 파장별 흡수율을 조절하여 제조할 수 있다. 예를 들면, 상기 편광자가 약 560 nm 내지 약 750 nm 범위 내의 어느 한 파장의 광, 예를 들면, 약 700 nm의 파장의 광에 대한 광차단율이 약 5.1 내지 6.0의 범위 내에 있도록 제조할 경우에 상기 편광자 또는 편광판은 전술한 조건 1 내지 4를 만족할 수 있다. 상기에서 약 560 nm 내지 약 750 nm 범위 내의 어느 한 파장의 광, 예를 들면 약 700 nm 파장의 광은, 상기 편광자의 광흡수축과 대략 -5도 내지 5도의 범위 내의 어느 한 각도, 대략 -3도 내지 3도의 범위 내의 어느 한 각도 또는 대략 평행하게 편광된 선편광된 광일 수 있다. 또한, 상기에서 광차단율은, 예를 들면, 흡광도를 의미할 수 있다. 상기에서 흡광도는, 수식 ?log(Tc)로 계산되며, 상기에서 Tc는 전술한 투과율, 즉 2장의 편광자를 중복시킨 상태에서 상기 각 편광자의 광흡수축이 0도에서 360도의 범위의 각도를 이루도록 중복 상태를 각도별로 스캔하면서 투과율을 측정하였을 때에 최소의 투과율을 나타내는 시점의 투과율일 수 있다.
편광자가 상기 파장 범위 내의 어느 한 파장에 대하여 전술한 광차단율을 나타내도록 함으로써 편광자 또는 이를 포함하는 편광판이 전술한 CIE 색공간에서의 좌표를 나타내도록 할 수 있다.
편광자가 전술한 광차단율을 나타내도록 하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 편광자의 제조 업계에서는 편광자가 파장별로 특정 광차단율을 나타내도록 하는 방식이 공지되어 있다. 예를 들면, 대표적인 흡수형 편광자인 PVA(poly(vinyl alcohol))계 편광자는, PVA 필름 및 상기 PVA 필름에 흡착 배향된 이색성 색소 또는 요오드와 같은 이방 흡수성 물질을 포함하는데, 이 경우 상기 이방 흡수성 물질의 비율 내지는 종류를 조절하거나, 혹은 그 이방 흡수성 물질의 배향도의 조절을 통해 상기 광차단율의 조절이 가능할 수 있다.
예를 들면, 상기 PVA계 편광자는 PVA계 필름에, 팽윤, 염색, 가교 및 연신 등의 각 처리를 실시하고, 세정 및 건조 공정을 거쳐 제조할 수 있는데, 상기 공정 중 어느 한 공정에서 공정 조건을 조절하거나, 혹은 추가 공정을 통해 상기 광차단율을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 염색 공정은 요오드 및 요오드화 칼륨을 포함하는 처리조 내에 상기 PVA계 필름을 침지시켜 수행할 수 있는데, 이 과정에서 처리조 내의 요오드 및 요오드화 칼륨의 농도를 조절하거나, 염색 후에 흡착된 요오도 및/또는 요오드화 칼륨 중 하나 이상의 성분을 추가로 제거하거나, 혹은 보충할 수 있는 공정을 거침으로써 상기 광차단율의 조절이 가능할 수 있고, 상기 공정과 함께 또는 별도로 상기 연신 공정에서의 연신 배율 등의 제어를 통해 상기 이방성 흡수 물질(요오드 등)의 배향도를 조절함으로써 상기 광차단율을 조절할 수 있다. 상기 광차단율의 조절 방식은 본 출원의 편광자를 제조할 수 있는 하나의 예시에 지나지 않으며, 편광자의 광차단율을 전술한 범위로 조절할 수 있다면, 다른 어떤 방식도 적용될 수 있다.
이에 따라 본 출원의 편광자는, PVA계 필름 및 상기 PVA계 필름상에 흡착 배향되어 있는 이방 흡수성 물질을 포함할 수 있다.
상기에서 PVA계 필름으로는, 예를 들어, 종래 편광자에 사용되고 있는 PVA계 필름이 사용될 수 있다. 이러한 PVA계 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.
PVA계 필름으로는, 또한 에틸렌 아세트산비닐 공중합체 계열의 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름, PVA의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등이 예시될 수도 있다.
PVA계 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 PVA계 필름 중 대략 20 중량％ 이하일 수 있다.
상기 PVA계 필름의 두께는 특별히 제한되지 않고, 전술한 각 광학적 특성이 만족될 수 있는 범위 내에서 적절히 선택될 수 있다.
편광자에 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. 편광자 내의 이방 흡수성 물질의 비율도, 전술한 광학적 물성을 만족시킬 수 있는 범위라면 특별히 제한되지 않으며, 당업자는 간단한 실험 내지 예측을 통하여 상기 범위를 용이하게 설정할 수 있다.
이러한 편광자는, 예를 들어, PVA계 필름에, 염색 공정, 가교 공정 및 연신 공정을 적어도 수행하여 제조할 수 있다. 염색 공정, 가교 공정 및 연신 공정에는, 각각 염색욕, 가교욕 및 연신욕의 각 처리욕이 사용되고, 이들 각 처리욕은 각 공정에 따른 처리액이 사용될 수 있다.
염색 공정에서는, 상기 PVA계 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, 전술한 광학 특성이 만족될 수 있는 광차단율이 달성되도록 조절될 수 있다. 다만, 염색 공정 외의 추가 공정에 의해서도 상기 광차단율의 달성이 가능하도록 공정 변수가 조절될 수 있고, 이러한 경우에 염색 공정에서의 상기 농도는 통상의 범위가 적용되어도 된다. 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. 이러한 요오드 용액의 농도 및/또는 그에 대한 침지 시간의 조절을 통해서도 편광자의 광차단율의 조절이 가능할 수 있다.
편광자의 제조 과정에서 수행되는 가교 공정은, 예를 들면, 붕소 화합물과 같은 가교제를 사용하여 수행할 수 있다. 이러한 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 있으며, 이러한 화합물의 농도 등의 제어를 통해서도 전술한 광차단율을 조절할 수 있다.
가교 공정은, 상기 PVA계 필름을 붕산 수용액 등에 침지함으로써 수행할 수 있는데. 이 과정에서 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 있고, 이 과정에서의 비율 조절 등을 통해서도 광차단율의 조절이 가능할 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, PVA계 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, 편광자의 가공성 내지는 연신 절단 가능성 등을 고려하여 적정 범위로 조절될 수 있다.
편광자의 제조 공정에서는 상기 염색, 가교 및 연신에 추가로 상기 공정을 수행하기 전에 팽윤 공정을 수행할 수도 있다. 팽윤에 의해서 PVA계 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. 이 과정에서도 공정 변수의 조절을 통해 전술한 광차단율의 조절이 가능할 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, PVA계 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.
편광자의 제조 과정에서는 금속 이온 처리가 수행될 수 있다. 이러한 처리는, 예를 들면, 금속염을 함유하는 수용액에 PVA계 필름을 침지함으로써 실시한다. 이를 통해 평관자 내에 금속 이온을 함유시킬 수 있는데. 이 과정에서 금속 이온의 종류 내지는 비율을 조절함으로써도 PVA계 편광자의 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.
편광자의 제조 과정에서는 염색, 가교 및 연신 후에 세정 공정이 진행될 수 있다. 이러한 세정 공정은, 요오드화칼륨 등의 요오드 화합물 용액에 의해 수행할 수 있는데. 이 과정에서 상기 용액 내의 요오드화 화합물의 농도 내지는 상기 세정 공정의 처리 시간 등을 통해서도 전술한 광차단율의 조절이 가능할 수 있다. 따라서 상기 요오드화 화합물의 농도와 그 용액으로의 처리 시간은 상기 광차단율을 고려하여 조절될 수 있다. 다만, 세정 공정은, 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 편광자를 제조할 수 있다. 건조 공정에서는, 예를 들면, 편광자에 요구되는 수분율 등을 고려하여 적절한 온도에서 적절한 시간 동안 수행될 수 있고, 이러한 조건은 특별히 제한되지 않는다.
본 출원의 편광자로서 PVA계 편광자가 적용되는 경우에 상기 각 공정에서의 공정 변수의 조절을 통해 목적하는 편광자가 얻어질 수 있다. 다만, 본 명세서에서 주로 PVA계 편광자를 통해 내용을 설명하였으나, 본 출원에서 적용 가능한 편광자가 PVA계 편광자로 제한되는 것은 아니며, 다른 공지의 편광자도 공지의 방식에 의해 광차단율 등을 조절함으로써 전술한 특성을 만족시킬 수 있다.
본 출원은 또한 편광판에 대한 것이고, 상기 편광판은 상기 편광자를 적어도 포함할 수 있다.
본 출원의 편광판에 포함될 수 있는 다른 요소로는, 편광자의 보호 필름, 점착제층, 접착제층, 위상차 필름 또는 저반사층 등이 예시될 수 있다. 필요하다면, 상기 다른 요소의 조절을 통해 전체적인 편광판의 특성을 조절하고, 이에 따라 본 출원에서의 용도에 적합성을 개선할 수 있다. 예를 들면, 보호 필름, 점착제층, 접착제층, 위상차 필름 및/또는 저반사층에 특정 색소 또는 염료를 포함시키는 방식으로 전체적인 편광판의 광차단율을 조절함으로써 필요한 수준의 물성이 달성될 수 있도록 조절될 수 있다.
편광판에 포함될 수 있는 보호 필름으로는 공지의 재료의 필름이 사용될 수 있다. 이러한 재료로는, 예를 들어 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차단성 또는 등방성 등이 우수한 열 가소성 수지가 사용될 수 있다. 이러한 수지의 예로는, TAC(triacetyl cellulose) 등의 셀룰로오스 수지, 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. 예를 들어, 상기 보호 필름은 편광자의 일면 또는 양면에 존재할 수 있는데, 양면에 존재하는 경우에 각 보호 필름은 동일한 것이거나 상이한 것일 수 있다. 또한, 필름 형태의 보호 필름 외에 (메트)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계 또는 실리콘계 등의 열 또는 광 경화형 수지를 경화시킨 경화 수지층을 상기 보호 필름으로 적용할 수도 있다.
보호 필름의 두께는 적절히 조절될 수 있고, 통상 강도나 취급성 등의 작업성, 박형화 등의 관점에서 1 내지 500 ㎛, 1 내지 300 ㎛, 5 내지 200 ㎛ 또는 5 내지 150 ㎛의 범위 내로 조절될 수 있다.
위상차 필름으로는, 일반적인 소재가 적용될 수 있고, 예를 들면, 1축 또는 2축 연신된 복굴절성 고분자 필름 또는 액정 폴리머의 배향 필름 등이 적용될 수 있다. 위상차 필름의 두께도 특별히 제한되지 않는다.
상기 기술한 보호 필름 또는 위상차 필름은 접착제 등에 의해 편광자에 부착될 수 있는데, 이러한 보호 필름 등에는 코로나 처리, 플라즈마 처리, 프라이머 처리 또는 비누화 처리 등과 같은 접착 용이 처리가 수행되어 있을 수 있다.
또한, 보호 필름이 편광자에 부착되는 경우에 상기 보호 필름의 상기 편광자에 부착되는 면과는 반대측 면에는 하드 코트층, 저반사층, 반사방지층, 스티킹 방지층, 확산층 또는 헤이즈층 등이 존재할 수 있다. 이러한 층의 특성의 조절을 통해서도 편광판의 물성의 조절이 가능할 수 있다.
편광판에는 상기 보호 필름 또는 위상차 필름 외에도, 예를 들어 반사판 또는 반투과판 등의 다양한 요소가 존재할 수도 있으며, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다.
편광자와 보호 필름 등의 접착을 위해서 접착제가 사용될 수 있다. 접착제로는, 이소시아네이트계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐계 라텍스계 또는 수계 폴리에스테르 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 접착제로는 통상적으로 수계 접착제가 사용될 수 있으나, 부착되는 필름의 종류에 따라서는 무용제 타입의 광경화형 접착제가 사용될 수도 있다.
상기 편광판은, 액정 패널 등의 다른 부재와의 접착을 위해 점착제층이 포함될 수 있다. 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. 편광판의 편면 또는 양면에 대한 점착제층의 부착 형성은, 적절한 방식으로 실시할 수 있으며, 그 방식은 특별히 제한되지 않는다.
점착제층의 노출면에 대해서는, 실용에 제공할 때까지의 동안에 그 오염 방지 등을 목적으로 이형 필름이 임시 부착되어 커버될 수 있다.
상기 편광판에 포함되는 편광자, 보호 필름, 점착제층 등에는 자외선 흡수능이 부여되어 있을 수 있다. 이러한 자외선 흡수능은, 예를 들면, 각 요소에 자외선 흡수제를 적정 비율로 포함시켜 구현할 수 있다. 자외선 흡수제로는, 살리실산에스테르계 화합물이나 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물이나 시아노아크릴레이트계 화합물 또는 니켈 착염계 화합물 등이 사용될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원은 또한 디스플레이 장치에 대한 것이다. 상기 디스플레이 장치는, 상기 편광자 또는 편광판을 적어도 포함할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 디스플레이 장치는, 액정 패널과 상기 액정 패널의 일측에 배치된 상기 편광자 또는 편광판을 포함할 수 있다. 이 때 상기 편광자 또는 편광판은, 상부 편광자 또는 편광판, 즉 시인측 편광자 또는 편광판으로 포함될 수 있다. 상기에서 액정 패널은, 상부 기판과 하부 기판을 포함하고, 상기 상부 기판과 하부 기판의 사이에 액정층을 포함할 수 있다. 이 때 상기 액정 패널은 전술한 고반사 액정 패널, 예를 들면, BM을 포함하지 않는 액정 패널일 수 있다. 또한, 상기 액정 패널은, 하부 기판측에 TFT와 컬러 필터가 모두 존재하는 액정 패널일 수 있다. 이와 같은 구조에서 상기 편광자 또는 편광판은 상기 액정 패널의 장점을 유지 내지는 극대화하면서 그 단점, 예를 들면, 암 상태에서의 반사 시감 특성을 개선할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 디스플레이 장치는 추가적인 편광자 또는 편광판(이하, 제 2 편광자 또는 제 2 편광판으로 호칭한다.)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 액정 패널의 상부측, 즉 시인측에는 전술한 본 출원의 편광자 또는 편광판(이하, 제 1 편광자 또는 제 1 편광판으로 호칭한다.)이 배치되고, 하부측, 즉 배면측 또는 광원측에는 상기 제 2 편광자 또는 제 2 편광판이 배치될 수 있다. 이러한 경우에 상기 제 2 편광자 또는 제 2 편광판은, 예를 들면, 380 nm 내지 520 nm의 범위 내의 어느 한 파장에서의 광차단율(광흡수율 또는 광반사율)이 4 내지 6 정도가 되도록 조절된 것일 수 있다. 상기에서의 광차단율은, 예를 들면 전술한 흡광도와 같은 개념일 수 있다. 제 2 편광판 또는 제 2 편광자의 광 차단율을 상기와 같이 조절하는 방식은 특별히 제한되지 않으며, 공지의 방식이 적용될 수 있다. 전술한 고반사 액정 패널의 상부 편광자 또는 편광판으로 본 출원의 상기 제 1 편광자 또는 제 1 편광판이 적용되는 경우에 상기 제 2 편광판 또는 제 2 편광자의 광 특성이 상기와 같이 조절되면, 암 상태 및 명 상태에서의 표시 특성이 크게 개선될 수 있다.
상기 고반사 액정 패널의 구체적인 구조는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 액정 패널은 BM이 포함되지 않은 것을 제외하고는 공지의 액정 패널과 같은 구조를 가질 수 있으며, 이러한 경우에 컬러 필터는 상부 및 하부 기판 중 어느 기판측에 존재할 수도 있으나, 적절하게는 하부 기판측에 존재할 수 있다. 액정 패널에 포함되는 액정층의 종류도 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들면, VA, IPS, TN 또는 STN 등과 같은 공지의 모드의 액정층이 모두 적용될 수 있다.
본 출원에서는 다양한 유형의 디스플레이 장치, 특히 고반사 액정 패널을 포함하는 디스플레이 장치에 적용되어 우수한 특성을 나타내는 편광자 또는 편광판이 제공될 수 있다. 본 출원에서는 또한 상기 편광자 또는 편광판을 포함하는 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
도 1 내지 9는 실시예에서 제조된 각 편광자 샘플의 파장별 투과율을 보여주는 도면이다.
도 10은, 일반 패널과 고반사 패널의 반사율의 차이를 보여주는 도면이다.
도 11은, 일반 패널과 고반사 패널에 편광자가 적용된 경우의 반사율을 보여주는 도면이다.
이하, 본 출원에 따른 실시예 등을 통하여 상기 편광자 등을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 이하에 제한되는 것은 아니다.
이하에서 편광자 등의 각 물성은 하기의 방식으로 측정하였다.
1. 물성의 측정
이하의 실시예에서 투과율, 편광도, CIE 색좌표 등은 JASCO V-7100 Spectrophotometer를 사용하여 제조사의 매뉴얼에 따라 편광자 자체에 대해서 측정하였다.
편광자 샘플의 제조
편광자 샘플은, 원반 필름으로서 평균 중합도가 약 2400 정도이고, 두께가 약 60 ㎛ 정도인 PVA 필름에 하기와 같은 팽윤, 염색, 가교, 연신 및 세정 공정을 수행하여 제조하였다. 상기 공정에서의 공정 변수, 예를 들면, 처리액 내에서의 요오드 또는 요오드 이온의 농도나 처리액 내로의 처리 시간은 각 샘플별로 하기 표 1에 나타난 바와 같은 특성이 구현되도록 조절하였다. 팽윤은, 처리액으로는 순수를 사용하여, 상기 PVA 필름을 팽윤욕 내에서 적정 시간 침지하여 수행하였다. 또한, 염색 공정은, 요오드 및 요오드화 칼륨의 농도가 조절된 염색액 내에 적정 온도에서 적정 시간 PVA 필름을 침지히켜 수행하였고, 이 과정에서 PVA 필름을 적정 범위로 연신시켰다. 가교 공정은, 가교욕의 처리액으로, 붕산과 요오드화칼륨을 적정 비율로 포함하는 수용액에 PVA 필름을 침지하고, 일정 범위로 연신하여 수행하였으며, 연신 공정도 연신욕의 처리액으로, 붕산과 요오드화칼륨을 소정 농도로 포함하는 처리액 내에서 수행하였다. 이어서 세정욕의 처리액으로는, 요오드화칼륨을 소정 비율로 포함하는 수용액을 사용한 세정 공정과 건조 공정을 거쳐서 샘플을 제조하였다. 상기 각 샘플의 특성은 하기와 같다.
Figure PCTKR2016001066-appb-T000001
도 1 내지 9는, 각각 샘플 1 내지 9에 대하여 측정한 파장별 투과율(Tc)로서, 상기 편광자의 광흡수축과 평행하게 편광된 선편광된 광을 사용하여 측정한 파장별 투과율을 나타낸다. 도 1 내지 9를 보면, 샘플 1 내지 7(각각 실시예 1 내지 7)의 경우, 약 500 nm 전후를 기준으로 파장이 짧아지면서 투과율(Tc)이 증가하는 경향을 보이고, 700 nm 전후의 파장을 기준으로도 파장이 길어지면서 투과율(Tc)이 증가하는 경향을 보이는 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과로부터, 상기 샘플 1 내지 7의 편광자의 경우, 고반사 액정 패널에 적용되는 경우에도 암 상태에서 색감이 붉은색 내지는 노란색으로 치우칠 수 있는 광누설을 효과적으로 차단할 수 있음을 확인할 수 있다. 또한, 도면으로부터 샘플 1, 2, 4 및 6의 경우가 보다 상기와 같은 효과가 우수할 것임을 확인할 수 있다. 한편, 샘플 8 및 9의 경우에는 샘플 1 내지 7과 같은 경향이 확인되지 않는 것을 알 수 있다.
시험예
액정 패널로서 일반 액정 패널(550nm 파장의 광에 대한 반사율이 약 10.6%)과 고반사 액정 패널(550 nm 파장의 광에 대한 반사율이 약 18.18%)을 사용하여 편광자 적용에 따른 광학 특성을 비교하였다. 도 10은 상기 일반 패널과 고반사 액정 패널(HRL)의 반사 특성을 보여주는 도면이다. 도면에서와 같이 고반사 액정 패널(HRL 패널)은 일반 액정 패널에 비하여 높은 반사율을 나타낸다.
첨부된 도 11은, 상기와 같은 일반 패널과 고반사 액정 패널에 편광자를 상부측에 적용한 경우의 반사율을 보여주는 도면이다.
도면에서 700nm의 파장에서 가장 낮은 반사율을 보이는 경우(A)가 일반 패널에 통상의 편광자를 적용한 경우이고, 그 위의 반사율을 보이는 경우(B)는 고반사 액정 패널에 저반사층이 형성된 샘플 4의 편광자가 적용된 경우이며, 그 위의 반사율을 보이는 경우(C)는, 고반사 액정 패널에 샘플 4의 편광자를 저반사층의 처리 없이 적용한 경우이며, 그 위의 반사율을 보이는 경우(D)는, 고반사 패널에 일반 편광자를 적용한 경우이다. 도면으로부터, 고반사 액정 패널에 본 출원에 의한 편광자를 적용함으로써 반사율을 크게 저감시킬 수 있고, 저반사 처리 등의 추가적인 처리가 부가될 경우에 그 효과가 더욱 증가될 수 있는 점을 확인할 수 있다.

Claims (18)

  1. 일 방향으로 형성된 광흡수축을 가지며, 하기 조건 1 내지 4 중에서 적어도 하나의 조건을 만족하는 편광자를 포함하는 편광판:
    조건 1: CIE Lab 색공간에서 -a값이 1.6 이하:
    조건 2: CIE Lab 색공간에서 b값이 4 이하:
    조건 3: CIE Lab 색공간에서 -a값과 b값의 비율(-b/a)이 2.5 이하:
    조건 4: CIE Lab 색공간에서의 -bc값이 0.05 내지 40.
  2. 제 1 항에 있어서, 조건 1 내지 3 중 2개 이상의 조건을 만족하는 편광자를 포함하는 편광판.
  3. 제 1 항에 있어서, 조건 2를 만족하고, 추가로 조건 1 또는 3을 만족하는 편광자를 포함하는 편광판.
  4. 제 1 항에 있어서, 조건 3을 만족하고, 추가로 조건 1 또는 2를 만족하는 편광자를 포함하는 편광판.
  5. 제 1 항에 있어서, 조건 1 내지 3을 모두 만족하는 편광자를 포함하는 편광판.
  6. 제 1 항에 있어서, 조건 4를 만족하고, 조건 1 내지 3 중 하나 이상을 만족하는 편광자를 포함하는 편광판.
  7. 제 1 항에 있어서, 550 nm 파장의 광에 대한 반사율이 12% 이상인 액정 패널에 적용되는 편광판.
  8. 제 7 항에 있어서, 액정 패널은, 블랙 매트릭스를 포함하지 않는 액정 패널 또는 컬러 필터가 상부 기판에는 존재하지 않고, 하부 기판에 존재하는 액정 패널인 편광판.
  9. 제 1 항에 있어서, 편광도가 99.9% 이상인 편광자를 포함하는 편광판.
  10. 제 1 항에 있어서, 560 nm 내지 약 750 nm 범위 내의 어느 한 파장의 광에 대한 광차단율이 5.1 내지 6.0의 범위 내에 있는 편광자를 포함하는 편광판.
  11. 제 1 항에 있어서, 편광자는, PVA계 필름 및 상기 PVA계 필름상에 흡착 배향되어 있는 이방 흡수성 물질을 포함하는 편광판.
  12. 제 11 항에 있어서, 이방 흡수성 물질은 요오드인 편광자.
  13. 제 1 항에 있어서, 편광자 보호 필름, 점착제층, 접착제층, 위상차 필름 또는 저반사층을 추가로 포함하는 편광판.
  14. 제 1 항의 편광판을 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 550 nm 파장의 광에 대한 반사율이 12% 이상인 액정 패널을 추가로 포함하고, 편광판이 상기 액정 패널의 시인측에 배치되어 있는 디스플레이 장치.
  16. 제 14 항에 있어서, 블랙 매트릭스를 포함하지 않는 액정 패널 또는 컬러 필터가 상부 기판에는 존재하지 않고, 하부 기판에 존재하는 액정 패널을 추가로 포함하고, 편광판이 상기 액정 패널의 시인측에 배치되어 있는 디스플레이 장치.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 액정 패널의 배면측에 배치된 제 2 편광자 또는 제 2 편광판을 추가로 포함하는 디스플레이 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 제 2 편광자 또는 제 2 편광판은, 380 nm 내지 520 nm의 범위 내의 어느 한 파장에서의 광차단율이 4 내지 6의 범위 내인 디스플레이 장치.
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