WO2022225288A1 - 편광자, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 - Google Patents

편광자, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 Download PDF

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WO2022225288A1
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유정훈
조은솔
신광호
이상흠
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Definitions

  • the present invention relates to a polarizer, a polarizing plate including the same, and an optical display device including the same.
  • a polarizing plate is also used in mobile optical display devices including mobile phones having an image sensor.
  • the optical display device includes a display panel 50 including a base layer 51 and a plurality of light emitting devices 52 , a polarizing plate 40 formed on the display panel 50 , and a polarizing plate
  • the cover glass 60 formed on the 40 and the image sensor 10 partially penetratingly disposed in the display panel 50 may be provided.
  • the image sensor 10 is also partially penetrated in the polarizing plate 40 .
  • the region 40a of the polarizing plate 40 corresponding to the image sensor corresponds to an image non-display region that does not display an image.
  • the polarizing plate 40 was processed by a physical punching method or the like. However, the image may not be good due to light leakage in the image display area 40b due to bubbles, cracks, or the like in the area around the punching of the polarizing plate 40 .
  • a region 70a that allows the image sensor 10 to operate by chemical and optical methods instead of physically punching the polarizing plate 40 and an image display region A method of including a polarizing plate 70 with 70b was considered.
  • the image sensor 10 since the image sensor 10 also penetrates the display panel 50 including the light emitting element, the display panel 50 is separated by the image sensor 10 , so that processing is difficult.
  • An object of the present invention is to provide a polarizer or a polarizing plate having excellent reliability at high temperature.
  • Another object of the present invention is to provide a polarizer or polarizing plate capable of forming a region having no or minimal yellowishness and having a high local light transmittance.
  • Another object of the present invention is to provide a polarizer or a polarizing plate capable of forming a region having a light transmittance of 80% or more locally.
  • Another object of the present invention is to provide a polarizer or a polarizing plate that makes the image sensor invisible when the image sensor is disposed on the lower portion and can form a region realizing a clear image when taking an image.
  • One aspect of the present invention is a polarizer.
  • the polarizer includes at least a region having a silicon (Si) content of 0.015 wt% to 2 wt% and a ratio of 0.01 to 0.5 wt%:
  • Ratio [silicon content]/[silicon content + boron content]
  • the silicon content is the silicon (Si) content in the region (unit: wt%)
  • the boron content is the boron (B) content in the region (unit: wt%)).
  • the region may have a boron content of 0.1% to 5% by weight.
  • the region may be the entire surface of the polarizer.
  • the region may include a hydroxyl group-containing polyvinyl alcohol-based film and an alkoxysilane group-containing silicon-containing compound bonded to the hydroxyl group.
  • the alkoxysilane group-containing silicon-containing compound is at least one epoxy group-containing alkoxysilane, at least one nitrogen-containing alkoxysilane, at least one alkyl group-containing alkoxysilane, at least one mercapto group-containing alkoxysilane, at least one unsaturated at least one of group-containing alkoxysilanes.
  • the polarizer may include a second region including the region and a first region having a higher single transmittance than the second region.
  • the silicon (Si) content of the first region may be 0.015 wt% to 2 wt%, and the ratio of Equation 2 below may be 0.01 to 0.5:
  • Ratio [silicon content]/[silicon content + boron content]
  • the silicon content is the silicon (Si) content in the first region (unit: wt%)
  • the boron content is the boron (B) content (unit: wt%) in the first region.
  • the first region may have a boron content of 0.1 wt% to 5 wt%.
  • the single transmittance of the first region may be 80% or more, the color value as may be -7 to 0, and the color value bs may be 0 to 25.
  • the first region may have a single transmittance of 60% or more at a wavelength of 450 nm.
  • the first region may include a polyvinyl alcohol-based film containing a hydroxyl group and a silicon-containing compound containing an alkoxysilane group bonded to the hydroxyl group.
  • the alkoxysilane group-containing silicon-containing compound is at least one epoxy group-containing alkoxysilane, at least one nitrogen-containing alkoxysilane, at least one alkyl group-containing alkoxysilane, at least one mercapto group-containing alkoxysilane, at least one unsaturated at least one of group-containing alkoxysilanes.
  • the first region may have a different iodine ion concentration profile than that of the second region.
  • the second region may have a single transmittance of 40% or more and less than 50%.
  • Another aspect of the present invention is a polarizing plate.
  • the polarizing plate includes a polarizer and a protective layer laminated on at least one surface of the polarizer, and the polarizer includes the polarizer of the present invention.
  • the polarizing plate has a single transmittance of 80% or more, a color value as is -7 to 0, and a color value bs is 0 to 25. It may include a polarizer region.
  • the silicon (Si) content of the region of the first polarizing plate may be 0.015 wt% to 2 wt%, and a ratio of [silicon content]/[silicon content + boron content] may be 0.01 to 0.5.
  • the silicon (Si) content of the region of the second polarizer may be 0.015 wt% to 2 wt%, and a ratio of [silicon content]/[silicon content + boron content] may be 0.01 to 0.5.
  • Another aspect of the present invention is an optical display device.
  • the optical display device includes the polarizing plate of the present invention.
  • the optical display device may include a display panel, the polarizing plate formed on the upper portion of the display panel, and an image sensor formed on the lower portion of the display panel, and the image sensor may be disposed under a first region of the polarizing plate.
  • the present invention provides a polarizer or a polarizing plate having excellent reliability at high temperature.
  • the present invention provides a polarizer or polarizing plate capable of forming a region having no or minimal yellowing and locally high light transmittance.
  • the present invention provides a polarizer or a polarizing plate capable of forming a region having a light transmittance of 80% or more locally.
  • the present invention provides a polarizing plate or a polarizing plate that makes the image sensor invisible when the image sensor is disposed on the lower side and can form a region realizing a clear image when taking an image.
  • FIG. 1 is a plan view of a polarizer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a polarizer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a polarizing plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an optical display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional optical display device.
  • Example 6 is a result of the single transmittance (unit: %, corresponding to the Y-axis) of the first polarizing plate region of the polarizing plate according to the wavelength (unit: nm, corresponding to the X-axis) of Example 5 and Comparative Example 1;
  • FIG. 7 is an enlarged image of a first polarizing plate region and a second polarizing plate region among the polarizing plates of Example 5 and Comparative Example 1.
  • FIG. (A) is the result of Example 5
  • (B) is the result of Comparative Example 1.
  • the elliptical portion is the first polarizing plate region
  • the black portion is the second polarizing plate region.
  • silicon (Si) content and “boron (B) content” are the elemental silicon (Si) content and boron (B) content in one region of a polarizer or a polarizing plate, respectively.
  • the silicon (Si) content and boron (B) content are values measured by inductively coupled plasma-optical emission spectroscopy (ICP-OES) for one region of a polarizer or a polarizing plate.
  • ICP-OES inductively coupled plasma-optical emission spectroscopy
  • silicon (Si) content and "boron (B) content” are values expressed in weight percent, that is, the content ratio based on the weight of silicon and boron in one region of a polarizer or a polarizing plate, respectively.
  • as and bs are color values of one region of a polarizer or a polarizing plate, respectively, and mean color values a and b values in the CIE coordinate system, respectively.
  • the color values a-value and b-value can be obtained from the CIE coordinate system in which the x-axis representing the a-value and the y-axis representing the b-value are orthogonal to each other.
  • the color value a becomes red as the absolute value increases in the positive direction, and becomes green as the absolute value increases in the negative direction.
  • the color value b becomes yellow as the absolute value increases in the positive direction, and becomes blue as the absolute value increases in the negative direction.
  • the color values a and b values measured for a single polarizer or polarizing plate are referred to as and bs, respectively, whereas the color values a and b values measured by orthogonal to two polarizers or polarizing plates are the color values ac values, respectively. , is called the color value bc.
  • the color value may be measured in a wavelength range of 380 nm to 780 nm with an ultraviolet visible light spectrometer (V-7100, JASCO Corporation), which is a color value measuring device.
  • total transmittance (Ts) “total transmittance (Ts)”, “crossed transmittance (Tc)”, and “polarization degree” are values measured in a wavelength range of 380 nm to 780 nm and subjected to visibility correction, respectively. Each of these can be measured with an ultraviolet and visible light spectrometer (V-7100, JASCO Corporation).
  • the single transmittance of the first region is the same throughout the first region at the same wavelength. However, even at the same wavelength, when the single transmittance is not the same in the entire first region, the single transmittance of the first region means the average single transmittance.
  • the second region has the same single transmittance in the entire second region at the same wavelength.
  • the single transmittance of the second region means the average single transmittance.
  • average single transmittance means an average value of the single transmittance in a region in which the average single transmittance is to be measured.
  • the average single transmittance may be obtained from an average value of the single transmittance obtained by arbitrarily designating a plurality of points among regions for measuring the average single transmittance.
  • X to Y means "X or more and Y or less (X ⁇ and ⁇ Y)".
  • the present invention has excellent reliability at high temperature, and when the first region is formed on a polarizer or a polarizing plate described below, a single transmittance of 80% or more and a first region with no or minimal yellowishness can be formed.
  • a polarizer or a polarizing plate including at least a region that can be used.
  • the amount of change in the single transmittance of the following formula 4 may be 3% or less, for example, 0% to 1%: In the above range, the reliability at high temperature of the polarizer or polarizing plate is excellent, It can extend the lifespan of the optical display device:
  • T1 is the initial transmittance of the polarizer or the polarizing plate (unit: %)
  • T2 is the single transmittance (unit: %) of the polarizer or polarizing plate after leaving the polarizer or polarizing plate at 85° C. for 48 hours.
  • the single transmittance of the first region is 80% or more and yellowing of the first region is completely or minimized, the color of the image may be clearly seen through the first region.
  • the first region may have a color value as of -7 to 0, specifically -1 to 0, and a color value bs of 0 to 25, specifically 0 to 3. In the above range, there may be an effect that the color of the image is clearly seen.
  • the polarizer of the present invention includes at least a region having a silicon (Si) content of 0.015% by weight to 2% by weight, and a ratio of 0.01 to 0.5 by the following formula:
  • Ratio [silicon content]/[silicon content + boron content]
  • the silicon content is the silicon (Si) content in the region (unit: wt%)
  • the boron content is the boron (B) content in the region (unit: wt%)).
  • the polarizer includes at least a region having a silicon content of 0.015 wt% to 2 wt%, and a ratio of Formula 1 to 0.01 to 0.5. Since the region satisfies both the silicon content and the range of 0.01 to 0.5 of the ratio of Equation 1, the reliability at high temperature is excellent, and when the first region is formed in the region by the method described below, the first region is Area 1 has a single transmittance of 80% or more and yellowing is not present or minimized.
  • the inventors of the present invention confirmed that when the region does not satisfy any one of the silicon content and the ratio of the ratio of Equation 1 to 0.01 to 0.5, the reliability at high temperature is not good and the first region cannot be realized.
  • One feature of the present invention is to improve the reliability of the polarizer or the polarizing plate at high temperature, and to control the silicon content and boron content in the polarizer to form the first region by the method detailed below, so that the single transmittance is 80% or more and yellow The first area is formed with no or minimal anger.
  • the silicon content in the region is specifically 0.015% by weight, 0.05% by weight, 0.1% by weight, 0.15% by weight, 0.2% by weight, 0.25% by weight, 0.3% by weight, 0.35% by weight, 0.4% by weight, 0.45% by weight.
  • wt% 0.5 wt%, 0.55 wt%, 0.6 wt%, 0.65 wt%, 0.7 wt%, 0.75 wt%, 0.8 wt%, 0.85 wt%, 0.9 wt%, 0.95 wt%, 1 wt%, 1.05 wt% , 1.1% by weight, 1.15% by weight, 1.2% by weight, 1.25% by weight, 1.3% by weight, 1.35% by weight, 1.4% by weight, 1.45% by weight, 1.5% by weight, 1.55% by weight, 1.6% by weight, 1.65% by weight, 1.7 weight %, 1.75 wt%, 1.8 wt%, 1.85 wt%, 1.9 wt%, 1.95 wt%, 2 wt%, for example 0.1 wt% to 2 wt%, for example 0.2 wt% to 1 wt% can Within the above range, it may be easy to provide the above-described effect and satisfy the ratio of Equation 1 above
  • the ratio of Formula 1 in the region is 0.01 to 0.45, specifically 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, for example, 0.05 to 0.4, 0.05 to 0.35.
  • the boron (B) content in the region is 0.1 wt% to 5 wt%, specifically 0.1 wt%, 0.2 wt%, 0.3 wt%, 0.4 wt%, 0.5 wt%, 0.6 wt%, 0.7 wt% %, 0.8% by weight, 0.9% by weight, 1% by weight, 1.1% by weight, 1.2% by weight, 1.3% by weight, 1.4% by weight, 1.5% by weight, 1.6% by weight, 1.7% by weight, 1.8% by weight, 1.9% by weight, 2 wt%, 2.1 wt%, 2.2 wt%, 2.3 wt%, 2.4 wt%, 2.5 wt%, 2.6 wt%, 2.7 wt%, 2.8 wt%, 2.9 wt%, 3 wt%, 3.1 wt%, 3.2 wt% %, 3.3% by weight, 3.4% by weight, 3.5% by weight, 3.6% by weight, 3.7% by weight
  • the region may be the entire surface (region) of the polarizer. In another embodiment, the region may be a part of the polarizer, for example, the first region described below. In another embodiment, the region may be a part of the polarizer, for example, the second region described below.
  • the silicon content in the region and the ratio of Equation 1 may be achieved during the polarizer manufacturing process. This is explained in detail below.
  • the polarizer includes a first region and a second region, the first region has a higher single transmittance at the same wavelength than the second region, and at least one of the first region and the second region has the silicon content 0.015 wt% to 2 wt%, and the ratio of [silicon content]/[silicon content + boron content] may be in the range of 0.01 to 0.5.
  • the entire first region and the second region may form an image display region among the polarizers.
  • the "image display area” means an area in which an image is displayed when a polarizer is mounted in an optical display device.
  • the image display area may be 90% to 100% of the polarizer, preferably 100% by area ratio.
  • the polarizer may not include an image non-display area.
  • the "image non-display area” is an area formed around the image display area and refers to an area in which a bezel, an electrode, etc. are not visually recognized by a light blocking layer or the like.
  • the first region is not a punching hole and may be formed integrally with the second region. That is, the first region may not be a hole formed in the polarizer by punching, but may include a polyvinyl alcohol-based film and be integrally formed with the second region.
  • FIG. 1 is a plan view of a polarizer according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a polarizer according to an embodiment of the present invention.
  • the polarizer 110 may include a light transmitting region 113 having a first region 111 and a second region 112 .
  • the light transmitting region 113 may include an upper surface of the polarizer 110 , a lower surface of the polarizer 110 , and a side surface connecting the upper surface of the polarizer 110 and the lower surface of the polarizer 110 .
  • the polarizer 110 may be applied to an optical display device in which an image sensor (eg, a camera, etc.) is disposed in an image display area.
  • an image sensor eg, a camera, etc.
  • an image sensor - a panel containing a light emitting element - a polarizing plate is sequentially stacked, and in the optical display device including at least a region in which the polarizing plate performs an image display function and an image capturing function at the same time, the polarizer 110 may be included in the polarizing plate.
  • the polarizer should be able to properly perform an image display function by lowering the visibility of the image sensor from the outside to minimize the degree of visibility of the image sensor from the outside.
  • the polarizer should be able to perform an image capturing function by increasing the sharpness of an image by the image sensor when using the image sensor.
  • the first region 111 has a single transmittance of 80% or more, specifically 80%, 85%, 90%, 95%, 100%, for example, 80% to 95%, 85% to 95%, and a color value as -7 to 0, specifically -7, -6.5, -6, -5.5, -5, -4.5, -4, -3.5, -3, -2.5, -2, -1.5, -1, -0.5, 0, for example -1 to 0, and the color value bs is 0 to 25, specifically 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 , 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, for example, 0 to 3.
  • the first region 111 simultaneously satisfies the single transmittance, the color value as, and the color value bs, so that the image display function and the image capturing function can be performed well.
  • the single transmittance, the color value as, and the color value bs of the first region 111 are such that an image display function and an image capturing function among the optical display devices can be simultaneously performed.
  • the silicon (Si) content of the first region 111 may be 0.015 wt% to 2 wt%, and the ratio of Equation 2 below may be 0.01 to 0.5. In the above range, it may be easy to reach the above group transmittance, color value as and color value bs range:
  • Ratio [silicon content]/[silicon content + boron content]
  • the silicon content is the silicon (Si) content in the first region (unit: wt%)
  • the boron content is the boron (B) content (unit: wt%) in the first region.
  • the silicon content in the first region is specifically 0.015% by weight, 0.05% by weight, 0.1% by weight, 0.15% by weight, 0.2% by weight, 0.25% by weight, 0.3% by weight, 0.35% by weight, 0.4% by weight. , 0.45% by weight, 0.5% by weight, 0.55% by weight, 0.6% by weight, 0.65% by weight, 0.7% by weight, 0.75% by weight, 0.8% by weight, 0.85% by weight, 0.9% by weight, 0.95% by weight, 1% by weight, 1.05 wt%, 1.1 wt%, 1.15 wt%, 1.2 wt%, 1.25 wt%, 1.3 wt%, 1.35 wt%, 1.4 wt%, 1.45 wt%, 1.5 wt%, 1.55 wt%, 1.6 wt%, 1.65 wt% , 1.7% by weight, 1.75% by weight, 1.8% by weight, 1.85% by weight, 1.9% by weight, 1.95% by weight, 2% by weight
  • the ratio of Formula 2 in the first region is specifically 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, for example 0.01 to 0.45, for example 0.05 to 0.4, 0.05 to 0.35.
  • the boron (B) content in the first region is 0.1 wt% to 5 wt%, specifically 0.1 wt%, 0.2 wt%, 0.3 wt%, 0.4 wt%, 0.5 wt%, 0.6 wt%, 0.7% by weight, 0.8% by weight, 0.9% by weight, 1% by weight, 1.1% by weight, 1.2% by weight, 1.3% by weight, 1.4% by weight, 1.5% by weight, 1.6% by weight, 1.7% by weight, 1.8% by weight, 1.9% by weight %, 2% by weight, 2.1% by weight, 2.2% by weight, 2.3% by weight, 2.4% by weight, 2.5% by weight, 2.6% by weight, 2.7% by weight, 2.8% by weight, 2.9% by weight, 3% by weight, 3.1% by weight, 3.2 wt%, 3.3 wt%, 3.4 wt%, 3.5 wt%, 3.6 wt%, 3.7 wt%, 3.8 wt%, 3.9 wt%
  • the first region 111 has a single transmittance of 60% or more at a wavelength of 450 nm, specifically 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 100% , for example 60% to 95%, 70% to 90%.
  • a single transmittance of 60% or more at a wavelength of 450 nm specifically 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 100% , for example 60% to 95%, 70% to 90%.
  • the first region 111 may be derived from a region having a silicon content of 0.015 wt% to 2 wt%, and a ratio of Equation 1 of 0.01 to 0.5. A method of forming the first region 111 will be described in more detail below.
  • the first region 111 may have higher single transmittance at the same wavelength than the second region 112 .
  • the first area 111 and the second area 112 may perform both an image display function, but the first area may also perform an image capturing function by the image sensor differently from the second area.
  • the second area cannot perform the image capturing function.
  • the first region 111 may have a different iodine ion concentration profile than the second region 112 .
  • iodine ions I ⁇ , I 3 ⁇ , etc.
  • I ⁇ , I 3 ⁇ , etc. are relatively larger than that of the second region 112 .
  • the cross-section of the first region 111 is not limited in shape.
  • the cross-section of the first region 111 is a closed curve or a closed polygon, and may be circular, semi-circular, elliptical, semi-elliptical, polygonal, or amorphous.
  • the second region 112 performs only an image display function and has nothing to do with an image capturing function by an image sensor in the optical display device.
  • the second region 112 has a transmittance of 40% or more and less than 50%, specifically 40%, 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48% , 49%, 49.9%, for example 40% to 45%.
  • the image display function can be well implemented.
  • the second region 112 may have a higher degree of polarization at the same wavelength than the first region 111 .
  • the first area 111 performs both an image display function and an image capturing function, but the second area 112 cannot perform the image capturing function, but only performs an image display function.
  • the polarization degree of the second region 112 may be 90% or more, specifically, 90% to 100%. In the above range, there may be an effect of preventing reflection by external light.
  • the first region 111 has a polarization degree of 0.1% to 85%, specifically 0.1%, 0.55, 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35% , 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, for example 0.1% to 75%, 0.1% to 20%. Within the above range, there may be an effect of not interfering with object recognition of the camera.
  • the second region 112 may have the same or different silicon (Si) content than the first region 111 .
  • the second region 112 may have the same or different [silicon content]/[silicon content + boron content] compared to the first region 111 .
  • the second region 112 has substantially the same silicon content and [silicon content]/[silicon content + boron content] as compared to the first region 111 , so that the first region 111 and the second region are substantially the same.
  • the manufacturing process of the polarizer containing (112) can be facilitated.
  • the silicon (Si) content of the second region 112 may be 0.015 wt% to 2 wt%, and the ratio of Equation 3 below may be 0.01 to 0.5: In the above range, the second region 112 ) can have good reliability at high temperatures:
  • Ratio [silicon content]/[silicon content + boron content]
  • the silicon content is the silicon (Si) content in the second region (unit: wt%)
  • the boron content is the boron (B) content (unit: wt%) in the second region.
  • the silicon content of the second region is specifically 0.015% by weight, 0.05% by weight, 0.1% by weight, 0.15% by weight, 0.2% by weight, 0.25% by weight, 0.3% by weight, 0.35% by weight, 0.4% by weight. , 0.45% by weight, 0.5% by weight, 0.55% by weight, 0.6% by weight, 0.65% by weight, 0.7% by weight, 0.75% by weight, 0.8% by weight, 0.85% by weight, 0.9% by weight, 0.95% by weight, 1% by weight, 1.05 wt%, 1.1 wt%, 1.15 wt%, 1.2 wt%, 1.25 wt%, 1.3 wt%, 1.35 wt%, 1.4 wt%, 1.45 wt%, 1.5 wt%, 1.55 wt%, 1.6 wt%, 1.65 wt% , 1.7% by weight, 1.75% by weight, 1.8% by weight, 1.85% by weight, 1.9% by weight, 1.95% by weight, 2% by weight
  • the ratio of Formula 3 in the second region is specifically 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, for example 0.01 to 0.45, for example 0.05 to 0.4, 0.05 to 0.35.
  • the boron (B) content of the second region is 0.1 wt% to 5 wt%, specifically 0.1 wt%, 0.2 wt%, 0.3 wt%, 0.4 wt%, 0.5 wt%, 0.6 wt%, 0.7% by weight, 0.8% by weight, 0.9% by weight, 1% by weight, 1.1% by weight, 1.2% by weight, 1.3% by weight, 1.4% by weight, 1.5% by weight, 1.6% by weight, 1.7% by weight, 1.8% by weight, 1.9% by weight %, 2% by weight, 2.1% by weight, 2.2% by weight, 2.3% by weight, 2.4% by weight, 2.5% by weight, 2.6% by weight, 2.7% by weight, 2.8% by weight, 2.9% by weight, 3% by weight, 3.1% by weight, 3.2 wt%, 3.3 wt%, 3.4 wt%, 3.5 wt%, 3.6 wt%, 3.7 wt%, 3.8 wt%, 3.9 wt%
  • the polarizer 110 may have a thickness of about 3 ⁇ m to about 50 ⁇ m, specifically, about 3 ⁇ m to about 30 ⁇ m. Within the above range, it can be used for a polarizing plate.
  • the polarizer prepares a polyvinyl alcohol-based film in which at least one dichroic material of iodine and a dichroic dye is dyed and stretched, and a portion of the polyvinyl alcohol-based film is subjected to a predetermined treatment to form a first region. It can be prepared by a method comprising A region in which the polyvinyl alcohol-based film is not subjected to the treatment becomes a second region.
  • a step for preparing a polyvinyl alcohol-based film in which at least one dichroic material of iodine and a dichroic dye is dyed and stretched will be described.
  • the polyvinyl alcohol-based film prepared therefrom may include at least a region in which the silicon content and the ratio of Formula 1 are 0.01 to 0.5.
  • the dyed and stretched polyvinyl alcohol-based film may be prepared by dyeing and stretching the polyvinyl alcohol-based film.
  • stretching in the manufacturing method of a polarizer is not restrict
  • polyvinyl alcohol-based film a conventional polyvinyl alcohol-based film used in manufacturing a conventional polarizer may be used.
  • a film formed of polyvinyl alcohol or a derivative thereof may be used.
  • Polyvinyl alcohol or its derivative may have a polymerization degree of about 1000 to about 5000, and a saponification degree of about 80 mol% to about 100 mol%.
  • the thickness of the polyvinyl alcohol-based film may be from about 1 ⁇ m to about 30 ⁇ m, specifically from about 3 ⁇ m to about 30 ⁇ m, and within the above range, it may be used to manufacture a thin polarizer.
  • the polyvinyl alcohol-based film may be dyed, washed, and swelled before being stretched. By washing the polyvinyl alcohol-based film with water, foreign substances adhering to the surface of the polyvinyl alcohol-based film can be removed. By swelling the polyvinyl alcohol-based film, dyeing or stretching of the polyvinyl alcohol-based film can be improved.
  • the swelling treatment may be performed by leaving the polyvinyl alcohol-based film in an aqueous solution in a swelling tank, as known to those skilled in the art.
  • the temperature and swelling treatment time of the swelling tank are not particularly limited.
  • the swelling tank may further include boron, boric acid, inorganic acids, surfactants, and the like, and their content may be adjusted.
  • the polyvinyl alcohol-based film can be dyed by dyeing the polyvinyl alcohol-based film in a dyeing tank containing at least one of iodine and a dichroic dye. In the dyeing process, the polyvinyl alcohol-based film is immersed in a dyeing solution.
  • the dyeing solution may be an aqueous solution containing at least one of iodine and a dichroic dye.
  • iodine is provided from an iodine-based dye
  • the iodine-based dye may include one or more of potassium iodide, hydrogen iodide, lithium iodide, sodium iodide, zinc iodide, lithium iodide, aluminum iodide, lead iodide, and copper iodide.
  • the dyeing solution may be an aqueous solution containing about 1 wt% to about 5 wt% of at least one of iodine and a dichroic dye. Within the above range, it may have a degree of polarization within a predetermined range to be used in a display device.
  • the temperature of the dyeing tank may be about 20 °C to about 45 °C, and the immersion time in the dyeing tank of the polyvinyl alcohol-based film may be about 10 seconds to about 300 seconds. In the above range, a polarizer having a high degree of polarization may be implemented.
  • the polyvinyl alcohol-based film may have polarizing properties by aligning at least one of iodine and a dichroic dye.
  • both dry stretching and wet stretching are possible. Dry stretching may be inter-roll stretching, compression stretching, hot roll stretching, and the like, and wet stretching may be performed in a wet stretching bath containing water at about 35°C to about 65°C. The wet stretching bath may further enhance the stretching effect by further including boric acid.
  • the polyvinyl alcohol-based film may be stretched at a predetermined draw ratio, specifically, the total draw ratio may be from about 5 times to about 7 times, specifically from about 5.5 times to about 6.5 times, and polyvinyl stretched in the above range. It is possible to prevent the alcohol-based film from being cut, wrinkles, and the like, and to implement a polarizer with improved polarization and transmittance. Stretching may be uniaxial stretching, and may be performed in single-stage stretching, but may be prevented from breaking while manufacturing a thin polarizer by performing multi-stage stretching such as 2-stage or 3-stage stretching.
  • the polyvinyl alcohol-based film is dyed and then stretched in the order of stretching, but dyeing and stretching may be performed in the same reaction tank.
  • the stretched polyvinyl alcohol-based film may be cross-linked in a crosslinking tank.
  • the crosslinking process is a process of making the polyvinyl alcohol-based film more strongly dyed with at least one of iodine and a dichroic dye, and as the crosslinking agent, boron, boric acid, or the like may be used.
  • a phosphoric acid compound, potassium iodide, or the like may be further included.
  • the temperature of the crosslinking bath may be about 20° C. to about 45° C., and the immersion time of the polyvinyl alcohol-based film in the crosslinking bath may be about 10 seconds to about 300 seconds.
  • the dyed and stretched polyvinyl alcohol-based film may be treated with a complementary color in a complementary color tone.
  • the complementary color process is to immerse the dyed and stretched polyvinyl alcohol-based film in a complementary color tone containing a complementary color solution. Through this, the iodine anion I ⁇ in the polarizer can be removed to improve durability.
  • the temperature of the complementary color may be about 20 °C to about 45 °C, and the immersion time of the polyvinyl alcohol-based film for the complementary color may be about 10 seconds to about 300 seconds.
  • the complementary color solution may include boron, boric acid, potassium iodide, or the like.
  • the dyed and stretched polyvinyl alcohol-based film may be washed or washed with water to remove foreign substances attached to the surface and materials used during the polarizer manufacturing process.
  • the washing or washing process may be performed by a conventional method known to those skilled in the art.
  • the dyed and stretched polyvinyl alcohol-based film may be subjected to a drying process.
  • the drying process may be carried out by a conventional method known to those skilled in the art.
  • the film may be dried at about 60° C. to about 90° C. for about 1 minute to about 5 minutes.
  • the drying method may include, but is not limited to, hot air drying.
  • the content of the boron (B)-containing compound is adjusted in the process of preparing the dyed and stretched polyvinyl alcohol-based film, and the dyed and stretched poly It can be achieved by controlling the content of the silicon (Si)-containing compound used in the process of manufacturing the vinyl alcohol-based film.
  • the boron (B)-containing compound contains boron, and is used in each process for preparing the dyed and stretched polyvinyl alcohol-based film to allow boron to permeate the surface and/or the inside of the polyvinyl alcohol-based film.
  • compounds may be included.
  • the boron (B)-containing compound may include at least one of boric acid and boron.
  • the boron (B) containing compound may be boric acid.
  • the boron (B)-containing compound may be contained in at least one of each process for producing the dyed and stretched polyvinyl alcohol-based film.
  • the boron (B)-containing compound may be included in the swelling tank in an amount of about 0M to about 0.1M, preferably greater than about 0M and about 0.05M or less.
  • the boron (B)-containing compound may be included in the dyeing bath in an amount of about 0M to about 0.1M, preferably greater than about 0M and about 0.05M or less.
  • the boron (B)-containing compound may be included in the drawing bath in an amount of about 0M to about 1.0M, preferably about 0.3M to about 0.6M.
  • the boron (B)-containing compound may be included in the crosslinking tank in an amount greater than about 0M and less than or equal to about 1.0M, preferably from about 0.3M to about 0.6M. In another embodiment, the boron (B)-containing compound may be included in the complementary color tone in an amount of about 0.01M to about 0.5M, preferably about 0.05M to about 0.3M. In the above range, the boron content range in the polarizer can be easily reached without affecting the function of the polarizer.
  • the silicon (Si)-containing compound contains silicon, and is used in each process for producing a dyed and stretched polyvinyl alcohol-based film to allow silicon to penetrate the surface and/or inside of the polyvinyl alcohol-based film. compounds may be included.
  • the silicon (Si)-containing compound may contain an alkoxysilane group to facilitate bonding between the dyed and stretched polyvinyl alcohol-based film and the silicon-containing compound.
  • the alkoxysilane group may be bonded to the surface of the polyvinyl alcohol-based film by bonding and reacting with a hydroxyl group (OH) in the polyvinyl alcohol-based film during a drying process during the manufacturing process of the polarizer.
  • the silicon (Si) containing compound is at least one nitrogen-containing alkoxysilane, including at least one epoxy group-containing alkoxysilane, amino silane, etc., at least one alkyl group-containing alkoxysilane, at least one mercapto group-containing alkoxy It may include one or more of silane and an alkoxysilane containing one or more unsaturated groups (eg, vinyl group, (meth)acryl group, (meth)acryloyl group).
  • unsaturated groups eg, vinyl group, (meth)acryl group, (meth)acryloyl group
  • the silicon (Si) containing compound includes aminopropyltriethoxysilane including 3-aminopropyltriethoxysilane, aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminoethylaminopropyltrimethoxysilane, and the like. which may include at least one of aminoethylaminopropyltrimethoxysilane and aminoethylaminopropyltriethoxysilane.
  • the silicon (Si)-containing compound may be contained in at least one of each process for producing the dyed and stretched polyvinyl alcohol-based film.
  • the silicon (Si)-containing compound may be included in the swelling tank in an amount of about 0.01M to about 0.2M, preferably about 0.01M to about 0.1M.
  • the silicon (Si)-containing compound may be included in the dyeing bath in an amount of about 0.01M to about 0.2M, preferably about 0.01M to about 0.1M.
  • the silicon (Si)-containing compound may be included in the drawing bath in an amount of about 0.01M to about 0.2M, preferably about 0.01M to about 0.1M.
  • the silicon (Si)-containing compound may be included in the crosslinking bath in an amount of about 0.01M to about 0.2M, preferably about 0.01M to about 0.1M. In another embodiment, the silicon (Si)-containing compound may be included in the complementary color tone from about 0.01M to about 0.2M, preferably from about 0.01M to about 0.1M. In the above range, the boron content range in the polarizer can be easily reached without affecting the function of the polarizer.
  • a polarizer including at least a region having a silicon (Si) content of 0.015 wt% to 2 wt% and a ratio of Equation 1 of 0.01 to 0.5 may be manufactured.
  • the polarizer of the present invention may be manufactured by a process including a complementary color process including 0.05M to 0.3M boric acid and 0.01M to 0.1M silicon compound in a complementary color tone during the polarizer manufacturing process.
  • a complementary color process including 0.05M to 0.3M boric acid and 0.01M to 0.1M silicon compound in a complementary color tone during the polarizer manufacturing process.
  • the polarizer of the present invention can be well implemented.
  • a first region may be formed by being applied to at least a portion of the polyvinyl alcohol-based film.
  • a region irradiated by irradiating a portion of the polyvinyl alcohol-based film with pulsed light by a Xenon Flash Lamp may be a first region.
  • Xenon Flash Lamp irradiates light in the form of pulses at a continuous wavelength of about 200 nm to about 800 nm, so that when compared to conventional femtosecond or picosecond lasers, when forming a region with a lower polarization compared to before light irradiation, among iodine and dichroic dyes, It is advantageous in that it can lower the damage of the polyvinyl alcohol-based film in which one or more kinds are dyed.
  • the detailed irradiation conditions are: energy power of about 300V to about 500V, pulse period of about 0.5Hz to about 2Hz, irradiation time of 5ms (millisecond) to 15ms, and the number of irradiation It can be from about 1 to about 10 times. Within the above range, it may be helpful to obtain the first area of the present invention.
  • a mask of a desired shape is placed in close contact with the dyed and stretched polyvinyl alcohol-based film, so that portions that do not need to depolarize can be controlled to maintain the corresponding light transmittance.
  • the polarizing plate of this invention contains the polarizer of this invention.
  • the polarizing plate may include a polarizer and a protective layer laminated on at least one surface of the polarizer.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a polarizing plate according to an embodiment of the present invention.
  • the polarizing plate includes a polarizer 110 , a first protective layer 120 stacked on an upper surface of the polarizer 110 , and a second protective layer 130 stacked on a lower surface of the polarizer 110 . can do.
  • the polarizer 110 is substantially the same as described above. If the function of the polarizing plate can be implemented without the first protective layer 120 and the second protective layer 130 , at least one of the first protective layer 120 and the second protective layer 130 may be omitted.
  • the polarizer 110 includes a first polarizing plate region 140 corresponding to (including) the first region 111 and a second polarizing plate region 150 corresponding to (including) the second region 112 of the polarizer 110 .
  • corresponding to the first region 111 means a region having the same position and the same width as the first region of the polarizer among the polarizing plate.
  • corresponding to the second region 112 means a region having the same position and the same width as the second region of the polarizer among the polarizing plate.
  • the first polarizer region 140 may perform the above-described image display function and image capturing function.
  • the first polarizer region 140 has a single transmittance of 80% or more, specifically 80%, 85%, 90%, 95%, 100%, 80% to 95%, 85% to 95%, and a color value as is - 7 to 0, specifically -7, -6.5, -6, -5.5, -5, -4.5, -4, -3.5, -3, -2.5, -2, -1.5, -1, -0.5, 0,
  • it is -1 to 0, and the color value bs is 0 to 25, specifically 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 , 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, for example 0 to 3.
  • the first polarizer region 140 satisfies the single transmittance, the color value as, and the color value bs at the same time, so that the image display function and the image capturing function can be performed well.
  • the first polarizer region 140 has a silicon (Si) content of 0.015 wt% to 2 wt%, specifically 0.015 wt%, 0.05 wt%, 0.1 wt%, 0.15 wt%, 0.2 wt%, 0.25 wt% wt%, 0.3 wt%, 0.35 wt%, 0.4 wt%, 0.45 wt%, 0.5 wt%, 0.55 wt%, 0.6 wt%, 0.65 wt%, 0.7 wt%, 0.75 wt%, 0.8 wt%, 0.85 wt% , 0.9% by weight, 0.95% by weight, 1% by weight, 1.05% by weight, 1.1% by weight, 1.15% by weight, 1.2% by weight, 1.25% by weight, 1.3% by weight, 1.35% by weight, 1.4% by weight, 1.45% by weight, 1.5 weight%, 1.55% by weight, 1.6% by weight, 1.65% by weight, 1.7% by
  • the first polarizer region 140 has a boron (B) content of 0.1 wt% to 5 wt%, specifically 0.1 wt%, 0.2 wt%, 0.3 wt%, 0.4 wt%, 0.5 wt%, 0.6 wt% wt%, 0.7 wt%, 0.8 wt%, 0.9 wt%, 1 wt%, 1.1 wt%, 1.2 wt%, 1.3 wt%, 1.4 wt%, 1.5 wt%, 1.6 wt%, 1.7 wt%, 1.8 wt% , 1.9 wt%, 2 wt%, 2.1 wt%, 2.2 wt%, 2.3 wt%, 2.4 wt%, 2.5 wt%, 2.6 wt%, 2.7 wt%, 2.8 wt%, 2.9 wt%, 3 wt%, 3.1 wt%, 3.2
  • the second polarizer region 150 may perform only the above-described image display function and may not perform the image capturing function.
  • the second polarizer region 150 may have a single transmittance of 40% or more and less than 50%, specifically 40% to 45%, and a polarization degree of 90% or more, specifically 90% to 100%. In the above range, there may be an effect of preventing reflection by external light.
  • the second polarizer region 150 has a silicon (Si) content of 0.015 wt% to 2 wt%, specifically 0.015 wt%, 0.05 wt%, 0.1 wt%, 0.15 wt%, 0.2 wt%, 0.25 wt% wt%, 0.3 wt%, 0.35 wt%, 0.4 wt%, 0.45 wt%, 0.5 wt%, 0.55 wt%, 0.6 wt%, 0.65 wt%, 0.7 wt%, 0.75 wt%, 0.8 wt%, 0.85 wt% , 0.9% by weight, 0.95% by weight, 1% by weight, 1.05% by weight, 1.1% by weight, 1.15% by weight, 1.2% by weight, 1.25% by weight, 1.3% by weight, 1.35% by weight, 1.4% by weight, 1.45% by weight, 1.5 weight%, 1.55% by weight, 1.6% by weight, 1.65% by weight, 1.7% by
  • the second polarizer region 150 has a boron (B) content of 0.1 wt% to 5 wt%, specifically 0.1 wt%, 0.2 wt%, 0.3 wt%, 0.4 wt%, 0.5 wt%, 0.6 wt% wt%, 0.7 wt%, 0.8 wt%, 0.9 wt%, 1 wt%, 1.1 wt%, 1.2 wt%, 1.3 wt%, 1.4 wt%, 1.5 wt%, 1.6 wt%, 1.7 wt%, 1.8 wt% , 1.9 wt%, 2 wt%, 2.1 wt%, 2.2 wt%, 2.3 wt%, 2.4 wt%, 2.5 wt%, 2.6 wt%, 2.7 wt%, 2.8 wt%, 2.9 wt%, 3 wt%, 3.1 wt%, 3.2
  • the first protective layer 120 may be laminated on the upper surface of the polarizer 110 to protect the polarizer.
  • the first protective layer 120 may be a photocurable coating layer or a protective film.
  • the photocurable coating layer may include a cured layer formed of a composition including a photocurable compound or a liquid crystal layer formed of a liquid crystalline polymer.
  • a protective film commonly used as a protective film for a polarizer may be used.
  • the protective film is a polyester-based, cyclic polyolefin-based, polycarbonate containing cellulose-based, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, etc. containing triacetyl cellulose.
  • Protective film made of at least one resin selected from the group consisting of, polyethersulfone, polysulfone, polyamide, polyimide, polyolefin, polyarylate, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, and polyvinylidene chloride. may include
  • the first protective layer 120 may have a thickness of about 1 ⁇ m to about 100 ⁇ m, for example, about 1 ⁇ m to about 50 ⁇ m. Within the above range, it can be used for a polarizing plate.
  • a layer providing an additional function may be further formed on the upper surface of the first protective layer 120 .
  • the layer may provide a hard coating, anti-fingerprint, anti-reflection, low reflectivity, anti-glare function, and the like.
  • the first protective layer 120 may be adhered to the polarizer 110 by an adhesive layer formed of a photocurable adhesive or a thermosetting adhesive.
  • the second protective layer 130 may be laminated on the lower surface of the polarizer to protect the polarizer.
  • the second protective layer may provide an antireflection function to the polarizing plate by having a retardation within a predetermined range.
  • the second protective layer 130 may be a single retardation layer type or a laminate in which a plurality of retardation layers are stacked.
  • the second protective layer may include a first retardation layer.
  • the first retardation layer may prevent reflection of external light by circularly polarizing the linearly polarized light emitted after the external light passes through the polarizer to improve screen quality.
  • the first retardation layer may have an in-plane retardation (Re) of about 100 nm to about 220 nm, specifically, about 100 nm to about 180 nm, for example, a ⁇ /4 retardation at a wavelength of 550 nm. In the above range, it is possible to obtain an effect of improving screen quality by lowering the reflectance for external light.
  • Re in-plane retardation
  • the second protective layer may include the first retardation layer and the second retardation layer.
  • the second retardation layer may have an in-plane retardation (Re) of about 225 nm to about 350 nm, specifically, about 225 nm to about 300 nm, for example, a ⁇ /2 retardation at a wavelength of 550 nm.
  • Re in-plane retardation
  • the first retardation layer and the second retardation layer may be the photocurable coating layer or the protective film described in the first protective layer, respectively.
  • the second protective layer 130 may have a thickness of 1 ⁇ m to 100 ⁇ m, for example, 1 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • an adhesive layer or an adhesive layer may be further formed on the lower surface of the second protective layer 130 .
  • the adhesive layer or the adhesive layer may laminate the polarizing plate to the panel of the optical display device, that is, the display panel.
  • the second protective layer 130 may be adhered to the polarizer by an adhesive layer formed of a photocurable adhesive or a thermosetting adhesive.
  • the polarizing plate may be manufactured by a method comprising manufacturing a polarizer and adhering a first protective layer and a second protective layer to one surface and the other surface of the polarizer, respectively.
  • the first protective layer and the second protective layer may be adhered to the polarizer by an adhesive layer formed of a photocurable adhesive or a thermosetting adhesive, respectively.
  • a polarizing plate prepares a dyed and stretched polyvinyl alcohol-based film, and adheres a first protective layer and a second protective layer to one surface and the other surface of the polyvinyl alcohol-based film, respectively, and one of the polyvinyl alcohol-based film and forming the first region by subjecting the portion to a predetermined treatment. A region in which the polyvinyl alcohol-based film is not subjected to the treatment becomes a second region.
  • the optical display device of the present invention includes the polarizer of the present invention or the polarizing plate of the present invention.
  • the optical display device may include a light emitting display device including an organic light emitting display device, a liquid crystal display device, and the like.
  • the organic light emitting display device includes a display panel 200 on which a base layer 201 and a plurality of light emitting devices 202 are formed, a polarizing plate 100 formed on the display panel 200 , and a polarizing plate 100 on the polarizing plate 100 . It may include a cover glass 300 formed thereon, and an image sensor 400 disposed under the display panel 200 . The display panel 200 is not penetrated, and the image sensor 400 is not inserted into the display panel 200 but is disposed outside.
  • the polarizing plate 100 includes a first polarizing plate region 140 and a second polarizing plate region 150 , and includes the polarizing plate of the present invention. Both the first polarizer region 140 and the second polarizer region 150 form an image display region of the optical display device. The polarizing plate 100 is not penetrated for insertion of the image sensor 250 .
  • the light emitting device 202 is formed less densely than in the second polarizer region 150 .
  • an image display function by the image sensor 400 is also implemented and an image display function by the display panel 200 can be simultaneously performed.
  • the image sensor 400 is disposed under the first polarizer region 140 .
  • the image sensor 400 may include, but is not limited to, a camera.
  • Material of polarizer polyvinyl alcohol-based film (VF-PE3000, Kuraray, Japan, thickness: 30 ⁇ m)
  • the polyvinyl alcohol-based film washed with water was subjected to swelling treatment in a water swelling tank at 30°C.
  • the polyvinyl alcohol-based film passed through the swelling tank was treated for 200 seconds in a dyeing tank at 30° C. containing an aqueous solution containing 3% by weight of potassium iodide.
  • the polyvinyl alcohol-based film passed through the dyeing tank was passed through a wet crosslinking tank, which is an aqueous solution at 30° C. containing 3% by weight of boric acid.
  • the polyvinyl alcohol-based film passed through the crosslinking tank was stretched in a wet stretching tank containing 3 wt% of boric acid at 50 °C, and the total stretching ratio was 6 times.
  • the polyvinyl alcohol-based film passed through the wet stretching bath was immersed in a complementary color bath at 20° C. for 100 seconds containing 0.14 M of boric acid and 0.02 M of 3-aminopropyltriethoxysilane, followed by washing and drying.
  • a laminate was prepared by adhering a protective film to both sides of the prepared and dried polyvinyl alcohol-based film using an adhesive (Z-200, Nippon Goshei).
  • the laminate is cut to a predetermined size, and pulsed light having a wavelength of 200 nm to 800 nm is irradiated locally only to the region where the first region is to be formed among the laminate, and the first region and the second region are provided.
  • a polarizing plate including a polarizer was manufactured.
  • the first region is a region to which the pulsed light is irradiated
  • the second region is an region to which the pulsed light is not irradiated.
  • a polarizer, a laminate, and a polarizing plate were manufactured in the same manner as in Example 1, except that the concentration of boric acid and 3-aminopropyltriethoxysilane in the complementary color was changed as shown in Table 1 below. .
  • Example 1 3-aminoethylaminopropyltrimethoxysilane was used instead of 3-aminopropyltriethoxysilane, and the concentration of boric acid and 3-aminoethylaminopropyltrimethoxysilane in the complementary color was shown in Table 1 below.
  • a polarizer, a laminate, and a polarizing plate were manufactured in the same manner as in Example 1 except for the same changes.
  • a polarizer, a laminate, and a polarizing plate were manufactured in the same manner as in Example 1, except that the concentration of boric acid and 3-aminopropyltriethoxysilane in the complementary color was changed as shown in Table 1 below. .
  • a polarizer, a laminate, and a polarizing plate were manufactured in the same manner as in Example 1, except that the concentration of boric acid and 3-aminopropyltriethoxysilane in the complementary color was changed as shown in Table 1 below. .
  • Example 1 0.14 0.02 0
  • Example 2 0.12 0.04 0
  • Example 3 0.08 0.08 0
  • Example 4 0.12 0 0.04
  • Example 5 0.08 0 0.08 Comparative Example 1 0.16 0 0 Comparative Example 2 0.02 0.16 0
  • Polarization degree (unit: %, PE): For the laminates prepared in Examples and Comparative Examples, the polarization degree was measured at a wavelength of 380 nm to 780 nm using a UV-Visible Spectrophotometer V7100 (JASCO Corporation). The value at the double wavelength of 550 nm was calculated
  • Color values as and bs were measured at a wavelength of 380 nm to 780 nm using a UV-Visible Spectrophotometer V7100 (JASCO) for the laminates prepared in Examples and Comparative Examples. .
  • Polarization degree (unit: %, PE): The polarization degree was measured in the same manner as above for the first area and the second area among the polarizing plates prepared in Examples and Comparative Examples. The value at the double wavelength of 550 nm was obtained.
  • the polarizer of the present invention or a polarizing plate including the same has excellent reliability at high temperature, no yellowing or minimal yellowing, and a first region having a local light transmittance of 80% or more can form.
  • the first region has no or minimal yellowing and has a light transmittance of 80% or more, so that although it is not shown in Table 3, the image sensor is not visible when the image sensor is disposed at the bottom and a clear image is realized when taking an image.
  • the polarizer of the present invention or a polarizing plate including the same had high light transmittance in the entire wavelength range of 400 nm to 800 nm.
  • the polarizer or polarizing plate comprising the same of Comparative Example in which the silicon content is outside the range of the present invention or the ratio of Formula 1 is out of 0.01 to 0.5 is described above It was not possible to form the first region having all one effect.
  • the polarizer of Comparative Example 1 or a polarizing plate including the same had relatively low light transmittance in the entire wavelength range of 400 nm to 800 nm.
  • the first polarizing plate region appeared yellow, and thus the yellowing was severe.

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Abstract

규소 함량이 0.015중량% 내지 2중량%이고 식 1의 비율이 0.01 내지 0.5인 영역을 적어도 포함하는 것인, 편광자, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치가 제공된다.

Description

편광자, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
본 발명은 편광자(polarizer), 이를 포함하는 편광판(polarizing plate) 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다.
이미지 센서를 구비하는 휴대폰을 비롯한 모바일 광학표시장치에서도 편광판이 사용되고 있다.
도 5의 (A)를 참조하면, 광학표시장치는 기재층(51)과 복수 개의 발광 소자(52)를 포함하는 디스플레이 패널(50), 디스플레이 패널(50) 상에 형성된 편광판(40), 편광판(40) 상에 형성된 커버 글라스(60), 디스플레이 패널(50) 내에 일부 관통하여 배치된 이미지 센서(10)를 구비할 수 있다. 이미지 센서(10)는 편광판(40) 내에도 일부 관통하여 배치되어 있다. 편광판(40) 중 이미지 센서에 대응되는 영역(40a)은 화상을 표시하지 않는 화상 비 표시 영역에 해당된다. 이미지 센서(10)의 침투를 위한 공간을 확보하기 위하여 편광판(40)은 물리적인 펀칭 방법 등에 의해 가공되었다. 그러나, 편광판(40) 중 펀칭 주변 영역에서의 기포, 크랙, 등으로 화상 표시 영역(40b)에서의 빛샘 현상으로 화상이 좋지 않을 수 있다.
도 5의 (B)를 참조하면, 편광판(40)에 물리적인 펀칭 처리를 하는 대신에 화학적, 광학적인 방법으로 이미지 센서(10)가 작동할 수 있게 하는 영역(70a) 및 화상 표시 영역인 영역(70b)을 구비하는 편광판(70)을 포함시키는 방법이 고려되었다. 그러나, 이미지 센서(10) 역시 발광 소자를 포함하는 디스플레이 패널(50)을 관통함으로써 디스플레이 패널(50)이 이미지 센서(10)로 인하여 분리되게 되어 가공 등이 어렵다는 문제점이 있다.
도 5의 (A), 도 5의 (B)에서와 같이 이미지 센서를 배치하기 위한 공간을 확보하기 위하여 발광 소자가 있는 디스플레이 패널에 이미지 센서가 일부 관통되도록 하는 대신에, 최근 디스플레이 패널과 편광판을 관통하지 않고 디스플레이 패널의 하부에 이미지 센서를 배치시키는 광학 표시 장치가 개발되고 있다. 이 경우 이미지 센서에 해당되는 편광판의 일 영역 역시 화상 표시 기능을 동시에 수행할 수 있어야 하며, 화상 표시 기능을 수행하는 동안에는 이미지 센서가 시인되지 않게 하여야 하고, 촬영 동안에는 선명한 영상을 만들 수 있어야 한다. 이를 위해 광학적인 방법으로 편광판에 국부적으로 단체 투과율이 높은 영역을 형성하는 방법이 고려되었다.
본 발명의 배경 기술은 일본공개특허 제2014-081482호 등에 기술되어 있다.
본 발명의 목적은 고온에서의 신뢰성이 우수한, 편광자 또는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 황색화(yellowishness)가 전혀 없거나 또는 최소화되며 국부적으로 광 투과율이 높은 영역을 형성할 수 있는, 편광자 또는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 국부적으로 광 투과율이 80% 이상인 영역을 형성할 수 있는, 편광자 또는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 하부에 이미지 센서가 배치되는 경우 이미지 센서가 보이지 않게 하며 영상 촬영 시에는 선명한 이미지를 구현하는 영역을 형성할 수 있는, 편광자 또는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점은 편광자이다.
1.편광자는 규소(silicon, Si) 함량이 0.015중량% 내지 2중량%이고, 하기 식 1의 비율이 0.01 내지 0.5인 영역을 적어도 포함한다:
[식 1]
비율 = [규소 함량]／[규소 함량 + 붕소 함량]
(상기 식 1에서,
규소 함량은 상기 영역 중 규소(Si) 함량(단위: 중량%)
붕소 함량은 상기 영역 중 붕소(B) 함량(단위: 중량%)).
2.1에서, 상기 영역은 붕소 함량이 0.1중량% 내지 5중량%일 수 있다.
3.1-2에서, 상기 영역은 상기 편광자의 전체 면일 수 있다.
4.1-3에서, 상기 영역은 수산기 함유 폴리비닐알코올계 필름 및 상기 수산기에 결합된 알콕시실란기 함유 규소 함유 화합물을 포함할 수 있다.
5.4에서, 상기 알콕시실란기 함유 규소 함유 화합물은 1개 이상의 에폭시기 함유 알콕시실란, 1개 이상의 질소 함유 알콕시실란, 1개 이상의 알킬기 함유 알콕시실란, 1개 이상의 메르캅토기 함유 알콕시실란, 1개 이상의 불포화기 함유 알콕시실란 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
6.1-5에서, 상기 편광자는 상기 영역을 포함하는 제2영역 및 상기 제2영역 대비 단체 투과율이 높은 제1영역을 포함할 수 있다.
7.6에서, 상기 제1영역은 규소(Si) 함량이 0.015중량% 내지 2중량%이고, 하기 식 2의 비율이 0.01 내지 0.5일 수 있다:
[식 2]
비율 = [규소 함량]／[규소 함량 + 붕소 함량]
(상기 식 2에서,
규소 함량은 상기 제1영역 중 규소(Si) 함량(단위: 중량%)
붕소 함량은 상기 제1영역 중 붕소(B) 함량(단위: 중량%)).
8.7에서, 상기 제1영역은 붕소 함량이 0.1중량% 내지 5중량%일 수 있다.
9.6에서, 상기 제1영역은 단체 투과율이 80% 이상이고, 색상값 as는 -7 내지 0이고, 색상값 bs는 0 내지 25일 수 있다.
10.6에서, 상기 제1영역은 파장 450nm에서 단체 투과율이 60% 이상일 수 있다.
11.6에서, 상기 제1영역은 수산기 함유 폴리비닐알코올계 필름 및 상기 수산기에 결합된 알콕시실란기 함유 규소 함유 화합물을 포함할 수 있다.
12.11에서, 상기 알콕시실란기 함유 규소 함유 화합물은 1개 이상의 에폭시기 함유 알콕시실란, 1개 이상의 질소 함유 알콕시실란, 1개 이상의 알킬기 함유 알콕시실란, 1개 이상의 메르캅토기 함유 알콕시실란, 1개 이상의 불포화기 함유 알콕시실란 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
13.6에서, 상기 제1영역은 상기 제2 영역 대비 다른 요오드 이온 농도 프로파일을 가질 수 있다.
14.6에서, 상기 제2영역은 단체 투과율이 40% 이상 50% 미만일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 편광판이다.
15.편광판은 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 적층된 보호층을 포함하고, 상기 편광자는 본 발명의 편광자를 포함한다.
16.15에서, 상기 편광판은 단체 투과율이 80% 이상이고 색상값 as는 -7 내지 0이고, 색상값 bs는 0 내지 25인 것인 제1 편광판 영역 및 상기 제1편광판 영역 대비 단체 투과율이 낮은 제2 편광판 영역을 포함할 수 있다.
17.15-16에서, 상기 제1 편광판 영역은 규소(Si) 함량이 0.015중량% 내지 2중량%이고, [규소 함량]／[규소 함량 + 붕소 함량]의 비율이 0.01 내지 0.5일 수 있다.
18.15-17에서, 상기 제2편광판 영역은 규소(Si) 함량이 0.015중량% 내지 2중량%이고, [규소 함량]／[규소 함량 + 붕소 함량]의 비율이 0.01 내지 0.5일 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점은 광학표시장치이다.
광학표시장치는 본 발명의 편광판을 포함한다.
상기 광학표시장치는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널의 상부에 형성된 상기 편광판, 상기 디스플레이 패널의 하부에 형성된 이미지 센서를 포함하고, 상기 이미지 센서는 상기 편광판 중 제1영역의 하부에 배치될 수 있다.
본 발명은 고온에서의 신뢰성이 우수한, 편광자 또는 편광판을 제공하였다.
본 발명은 황색화가 전혀 없거나 최소화되며 국부적으로 광 투과율이 높은 영역을 형성할 수 있는, 편광자 또는 편광판을 제공하였다.
본 발명은 국부적으로 광 투과율이 80% 이상인 영역을 형성할 수 있는, 편광자 또는 편광판을 제공하였다.
본 발명은 하부에 이미지 센서가 배치되는 경우 이미지 센서가 보이지 않게 하며 영상 촬영 시에는 선명한 이미지를 구현하는 영역을 형성할 수 있는, 편광판 또는 편광판을 제공하였다.
도 1은 본 발명 일 실시예의 편광자의 평면도이다.
도 2는 본 발명 일 실시예의 편광자의 단면도이다.
도 3은 본 발명 일 실시예의 편광판의 단면도이다.
도 4는 본 발명 일 실시예의 광학표시장치의 단면도이다.
도 5는 종래 광학표시장치의 일 단면도이다.
도 6은 실시예 5와 비교예 1의 파장(단위: nm, X축에 해당됨)에 따른 편광판 중 제1 편광판 영역의 단체 투과율(단위: %, Y축에 해당됨)의 결과이다.
도 7은 실시예 5와 비교예 1의 편광판 중 제1 편광판 영역과 제2 편광판 영역의 확대 이미지이다. (A)는 실시예 5의 결과이고, (B)는 비교예 1의 결과이다. (A) 및 (B)에 있어서, 타원형 부분이 제1 편광판 영역이고, 흑색 부분이 제2 편광판 영역이다.
첨부한 도면 및 실시예를 참고하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 명칭을 사용하였다. 도면에서 각 구성 요소의 길이, 크기는 본 발명을 설명하기 위한 것으로 본 발명이 도면에 기재된 각 구성 요소의 길이, 크기에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 "상부"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것이고, 보는 시각에 따라 "상부"가 "하부"로 "하부"가 "상부"로 변경될 수 있다.
본 명세서에서 "규소(Si) 함량", "붕소(B) 함량"은 각각 편광자 또는 편광판 중 일 영역에서 원소 상태의 규소(Si) 함량과 붕소(B) 함량이다. 규소(Si) 함량과 붕소(B) 함량은 편광자 또는 편광판 중 일 영역에 대해 유도 결합 플라즈마 분광 분석법(ICP-OES, inductively coupled plasma-optical emission spectroscopy)으로 측정한 값이다. ICP-OES에 의한 원소 함량 측정은 당업자에게 알려진 통상의 방법으로 수행될 수 있다. 본 명세서에서 "규소(Si) 함량", "붕소(B) 함량"은 각각 편광자 또는 편광판 중 일 영역에서의 규소, 붕소의 중량 기준의 함량 비율 즉, 중량%로 나타낸 값이다.
본 명세서에서 "as", "bs"는 각각 편광자 또는 편광판 중 일 영역의 색상값으로서, 각각 CIE 좌표계에서의 색상값 a값, b 값을 의미한다. 색상값 a값, b값은 a값을 나타내는 x축과 b값을 나타내는 y축이 서로 직교하는 CIE 좌표계로부터 얻을 수 있다. 색상값 a값은 양의 방향으로 절대값이 커질수록 빨강색이 되고, 음의 방향으로 절대값이 커질수록 녹색이 된다. 색상값 b값은 양의 방향으로 절대값이 커질수록 노랑색이 되고, 음의 방향으로 절대값이 커질수록 파랑색이 된다. 단일의 편광자 또는 편광판에 대해 측정된 색상값 a값, b값은 각각 as, bs라고 하며, 반면에 2개의 편광자 또는 편광판을 서로 직교시켜 측정된 색상값 a값, b값은 각각 색상값 ac값, 색상값 bc값이라고 한다. 색상값은 색상값 측정 장치인 자외 가시광선 분광계(V-7100, JASCO社)로 파장 380nm 내지 780nm의 범위에서 측정될 수 있다.
본 명세서에서 "단체 투과율(total transmittance, Ts)", "직교 투과율(crossed transmittance, Tc)", "편광도"는 각각 파장 380nm 내지 780nm 의 범위에서 에서 측정되고 시감도 보정을 행한 값들이다. 이들은 각각 자외가시광선분광계(V-7100, JASCO사)로 측정될 수 있다.
본 명세서에서 "제1영역의 단체 투과율" 관련하여, 제1영역은 동일 파장에서는 제1 영역 전체에서 단체 투과율이 동일하다. 그러나, 동일 파장에서라도 제1 영역 전체에서 단체 투과율이 동일하지 않을 경우, 제1영역의 단체 투과율은 평균 단체 투과율을 의미한다.
본 명세서에서 "제2영역의 단체 투과율" 관련하여, 제2영역은 동일 파장에서는 제2 영역 전체에서 단체 투과율이 동일하다. 그러나, 동일 파장에서라도 제 2영역 전체에서 단체 투과율이 동일하지 않을 경우, 제2영역의 단체 투과율은 평균 단체 투과율을 의미한다.
본 명세서에서 "평균 단체 투과율"은 평균 단체 투과율을 측정하고자 하는 영역에서의 단체 투과율의 평균값을 의미한다. 예를 들면, 평균 단체 투과율은 평균 단체 투과율을 측정하고자 하는 영역 중 복수 개의 지점을 임의로 지정하고 해당 지점에서 얻은 단체 투과율의 평균값으로부터 구할 수 있다.
본 명세서에서 수치 범위 기재 시 "X 내지 Y"는 "X 이상 Y 이하(X≤ 그리고 ≤Y)"를 의미한다.
본 발명은 고온에서의 신뢰성이 우수하고, 또한 제1영역을 하기에서 설명되는 편광자 또는 편광판에 형성하는 경우 단체 투과율이 80% 이상이고 황색화(yellowishness)가 전혀 없거나 최소화된 제1 영역을 형성할 수 있는 영역을 적어도 포함하는 편광자 또는 편광판을 제공하였다.
일 구체예에서, 편광자 또는 편광판은 하기 식 4의 단체 투과율의 변화량이 3% 이하, 예를 들면 0% 내지 1%가 될 수 있다: 상기 범위에서, 편광자 또는 편광판의 고온에서의 신뢰성이 우수하여 광학표시장치의 수명을 연장시킬 수 있다:
[식 4]
단체 투과율의 변화량 = ｜T1 - T2｜
(상기 식 4에서, T1은 편광자 또는 편광판의 초기 단체 투과율(단위: %)
T2는 상기 편광자 또는 편광판을 85℃에서 48시간 동안 방치한 후의 상기 편광자 또는 편광판의 단체 투과율(단위: %)).
상기 제1 영역의 단체 투과율이 80% 이상이고, 상기 제1영역이 황색화가 전혀 없거나 최소화될 때, 제1 영역을 통해 이미지의 색상이 선명하게 보이는 효과가 있을 수 있다.
일 구체예에서, 제1영역은 색상값 as가 -7 내지 0, 구체적으로 -1 내지 0, 색상값 bs가 0 내지 25, 구체적으로 0 내지 3이 될 수 있다. 상기 범위에서, 이미지의 색상이 선명하게 보이는 효과가 있을 수 있다.
[편광자]
본 발명의 편광자는 규소(silicon, Si) 함량이 0.015중량% 내지 2중량%이고, 하기 식 1의 비율이 0.01 내지 0.5인 영역을 적어도 포함한다:
[식 1]
비율 = [규소 함량]／[규소 함량 + 붕소 함량]
(상기 식 1에서,
규소 함량은 상기 영역 중 규소(Si) 함량(단위:중량%)
붕소 함량은 상기 영역 중 붕소(B) 함량(단위:중량%)).
이하, 본 발명 일 실시예에 따른 편광자를 설명한다.
편광자는 규소 함량이 0.015중량% 내지 2중량%이고, 상기 식 1의 비율이 0.01 내지 0.5인 영역을 적어도 포함한다. 상기 영역이 상기 규소 함량 및 상기 식 1의 비율의 범위 0.01 내지 0.5를 모두 만족함으로써 고온에서의 신뢰성이 우수할 뿐만 아니라 또한 하기에서 설명되는 방법에 의해 상기 영역에 제1 영역을 형성하였을 때, 제1 영역은 단체 투과율이 80% 이상이고 황색화가 전혀 없거나 최소화된다.
본 발명의 발명자는 상기 영역이 상기 규소 함량 및 상기 식 1의 비율의 범위 0.01 내지 0.5 중 어느 하나라도 만족하지 못하는 경우에는 고온에서의 신뢰성이 좋지 않고 상기 제1 영역을 구현할 수 없음을 확인하였다. 본 발명의 일 특징은 편광자 또는 편광판의 고온에서의 신뢰성을 개선하고, 하기 상술되는 방법에 의해 제1 영역을 형성하고자 할 때에는 편광자 중 규소 함량과 붕소 함량을 제어함으로써 단체 투과율이 80% 이상이고 황색화가 전혀 없거나 최소화되며 제1영역을 형성한 것이다.
일 구체예에서, 상기 영역 중 규소 함량은 구체적으로 0.015중량%, 0.05중량%, 0.1중량%, 0.15중량%, 0.2중량%, 0.25중량%, 0.3중량%, 0.35중량%, 0.4중량%, 0.45중량%, 0.5중량%, 0.55중량%, 0.6중량%, 0.65중량%, 0.7중량%, 0.75중량%, 0.8중량%, 0.85중량%, 0.9중량%, 0.95중량%, 1중량%, 1.05중량%, 1.1중량%, 1.15중량%, 1.2중량%, 1.25중량%, 1.3중량%, 1.35중량%, 1.4중량%, 1.45중량%, 1.5중량%, 1.55중량%, 1.6중량%, 1.65중량%, 1.7중량%, 1.75중량%, 1.8중량%, 1.85중량%, 1.9중량%, 1.95중량%, 2중량%, 예를 들면 0.1중량% 내지 2중량%, 예를 들면 0.2중량% 내지 1중량%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상술 효과를 제공하고, 상기 식 1의 비율을 만족시키는데 용이할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 영역 중 상기 식 1의 비율은 0.01 내지 0.45, 구체적으로 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, 예를 들면 0.05 내지 0.4, 0.05 내지 0.35가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상술 효과를 제공하고, 상기 규소 함량 범위를 만족시키는데 용이할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 영역 중 붕소(B) 함량은 0.1중량% 내지 5중량%, 구체적으로 0.1중량%, 0.2중량%, 0.3중량%, 0.4중량%, 0.5중량%, 0.6중량%, 0.7중량%, 0.8중량%, 0.9중량%, 1중량%, 1.1중량%, 1.2중량%, 1.3중량%, 1.4중량%, 1.5중량%, 1.6중량%, 1.7중량%, 1.8중량%, 1.9중량%, 2중량%, 2.1중량%, 2.2중량%, 2.3중량%, 2.4중량%, 2.5중량%, 2.6중량%, 2.7중량%, 2.8중량%, 2.9중량%, 3중량%, 3.1중량%, 3.2중량%, 3.3중량%, 3.4중량%, 3.5중량%, 3.6중량%, 3.7중량%, 3.8중량%, 3.9중량%, 4중량%, 4.1중량%, 4.2중량%, 4.3중량%, 4.4중량%, 4.5중량%, 4.6중량%, 4.7중량%, 4.8중량%, 4.9중량%, 5중량%, 예를 들면 0.5중량% 내지 4중량%, 1.0중량% 내지 3.5중량%, 1.5중량% 내지 3중량%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상술 효과를 제공하고, 상기 식 1의 비율을 만족시키는데 용이할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 영역은 편광자의 전체 면(영역)일 수도 있다. 다른 구체예에서, 상기 영역은 편광자의 일부 예를 들면 하기에서 설명되는 제1영역일 수도 있다. 또 다른 구체예에서, 상기 영역은 편광자의 일부 예를 들면 하기에서 설명되는 제2영역일 수도 있다.
상기 영역 중 규소 함량 및 식 1의 비율은 편광자 제조 과정에서 달성될 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 상세히 설명된다.
일 구체예에서, 편광자는 제1영역 및 제2영역을 포함하고, 제1영역은 제2영역 대비 동일 파장에서 단체 투과율이 높고, 제1영역 및 제2영역 중 1종 이상은 상기 규소 함량이 0.015중량% 내지 2중량%이고, [규소 함량]/[규소 함량 + 붕소 함량]의 비율이 0.01 내지 0.5인 영역이 될 수 있다.
제1영역 및 제2 영역 전체는 편광자 중 화상 표시 영역을 이룰 수 있다. 상기 "화상 표시 영역"은 광학표시장치 내에 편광자를 장착시켰을 때 화상이 표시되는 영역을 의미한다. 화상 표시 영역은 면적비로 편광자 중 90% 내지 100%, 바람직하게는 100%가 될 수 있다. 일 구체예에서, 편광자는 화상 비 표시 영역을 포함하지 않을 수 있다. 상기 "화상 비 표시 영역"은 화상 표시 영역 둘레에 형성되는 영역으로 차광층 등에 의해 베젤, 전극 등이 시인되지 않기 위한 영역을 의미한다.
일 구체예에서, 제1영역은 펀칭 홀(punching hole)이 아니며 제2영역과 일체로 형성될 수 있다. 즉, 제1영역은 편광자에 펀칭에 의해 형성된 구멍이 아니며 폴리비닐알코올계 필름을 구비하고 제2영역과 서로 일체로 형성되어 있을 수 있다.
도 1, 도 2를 참조하여, 편광자를 더 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명 일 실시예의 편광자의 평면도이고, 도 2는 본 발명 일 실시예의 편광자의 단면도이다.
도 1, 도 2를 참조하면, 편광자(110)는 제1 영역(111) 및 제2 영역(112)을 구비한 광 투과성 영역(113)을 포함할 수 있다.
광 투과성 영역(113)은 편광자(110)의 상부면, 편광자(110)의 하부면, 및 편광자(110)의 상부면과 편광자(110)의 하부면을 연결하는 측면을 포함할 수 있다.
편광자(110)는 화상 표시 영역에 이미지 센서(예: 카메라 등)가 배치되는 광학표시장치에 적용될 수 있다.
일 구체예에서, 이미지 센서 - 발광 소자를 함유하는 패널 - 편광판이 순차적으로 적층되고, 편광판이 화상 표시 기능과 영상 촬영 기능을 동시에 수행하는 영역을 적어도 포함하는 광학표시장치에 있어서, 편광자(110)는 편광판에 포함될 수 있다. 이때, 편광자는 이미지 센서를 사용하지 않을 때에는 외부에서의 이미지 센서의 시인도를 낮추어 외부에서 이미지 센서가 시인되는 정도를 최소화함으로써 화상 표시 기능을 제대로 수행할 수 있어야 한다. 또한, 편광자는 이미지 센서를 사용하고자 할 때에는 이미지 센서에 의한 화상의 선명도를 높임으로써 영상 촬영 기능을 수행할 수 있어야 한다.
제1영역(111)은 단체 투과율이 80% 이상, 구체적으로 80%, 85%, 90%, 95%, 100%, 예를 들면 80% 내지 95%, 85% 내지 95%이고, 색상값 as가 -7 내지 0, 구체적으로 -7, -6.5, -6, -5.5, -5, -4.5, -4, -3.5, -3, -2.5, -2, -1.5, -1, -0.5, 0, 예를 들면 -1 내지 0이고, 색상값 bs가 0 내지 25, 구체적으로 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 예를 들면 0 내지 3이 될 수 있다.
제1영역(111)은 상기 단체 투과율, 색상값 as 및 색상값 bs를 동시에 만족함으로써 상기 화상 표시 기능 및 영상 촬영 기능을 잘 수행할 수 있다. 제1영역(111)의 단체 투과율, 색상값 as 및 색상값 bs는 상기 광학표시장치 중 화상 표시 기능 및 영상 촬영 기능을 동시에 수행할 수 있도록 한 것이다.
일 구체예에서, 제1영역(111)은 규소(Si) 함량이 0.015중량% 내지 2중량%이고, 하기 식 2의 비율이 0.01 내지 0.5가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 단체 투과율, 색상값 as 및 색상값 bs 범위에 도달하는데 용이할 수 있다:
[식 2]
비율 = [규소 함량]／[규소 함량 + 붕소 함량]
(상기 식 2에서,
규소 함량은 상기 제1영역 중 규소(Si) 함량(단위:중량%)
붕소 함량은 상기 제1영역 중 붕소(B) 함량(단위:중량%)).
일 구체예에서, 상기 제1영역 중 규소 함량은 구체적으로 0.015중량%, 0.05 중량%, 0.1중량%, 0.15중량%, 0.2중량%, 0.25중량%, 0.3중량%, 0.35중량%, 0.4중량%, 0.45중량%, 0.5중량%, 0.55중량%, 0.6중량%, 0.65중량%, 0.7중량%, 0.75중량%, 0.8중량%, 0.85중량%, 0.9중량%, 0.95중량%, 1중량%, 1.05중량%, 1.1중량%, 1.15중량%, 1.2중량%, 1.25중량%, 1.3중량%, 1.35중량%, 1.4중량%, 1.45중량%, 1.5중량%, 1.55중량%, 1.6중량%, 1.65중량%, 1.7중량%, 1.75중량%, 1.8중량%, 1.85중량%, 1.9중량%, 1.95중량%, 2중량% 예를 들면 0.1중량% 내지 2중량%, 예를 들면 0.2중량% 내지 1중량%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상술 효과를 제공하고, 상기 식 2의 비율을 만족시키는데 용이할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 제1영역 중 상기 식 2의 비율은 구체적으로 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, 예를 들면 0.01 내지 0.45, 예를 들면 0.05 내지 0.4, 0.05 내지 0.35가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상술 효과를 제공하고, 상기 규소 함량 범위를 만족시키는데 용이할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 제1영역 중 붕소(B) 함량은 0.1중량% 내지 5중량%, 구체적으로 0.1중량%, 0.2중량%, 0.3중량%, 0.4중량%, 0.5중량%, 0.6중량%, 0.7중량%, 0.8중량%, 0.9중량%, 1중량%, 1.1중량%, 1.2중량%, 1.3중량%, 1.4중량%, 1.5중량%, 1.6중량%, 1.7중량%, 1.8중량%, 1.9중량%, 2중량%, 2.1중량%, 2.2중량%, 2.3중량%, 2.4중량%, 2.5중량%, 2.6중량%, 2.7중량%, 2.8중량%, 2.9중량%, 3중량%, 3.1중량%, 3.2중량%, 3.3중량%, 3.4중량%, 3.5중량%, 3.6중량%, 3.7중량%, 3.8중량%, 3.9중량%, 4중량%, 4.1중량%, 4.2중량%, 4.3중량%, 4.4중량%, 4.5중량%, 4.6중량%, 4.7중량%, 4.8중량%, 4.9중량%, 5중량%, 예를 들면 0.5중량% 내지 4중량%, 1.0중량% 내지 3.5중량%, 1.5중량% 내지 3중량%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상술 효과를 제공하고, 상기 식 2의 비율을 만족시키는데 용이할 수 있다.
일 구체예에서, 제1영역(111)은 파장 450nm에서 단체 투과율이 60% 이상, 구체적으로 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 100%, 예를 들면 60% 내지 95%, 70% 내지 90%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 효과가 잘 구현될 수 있다.
제1영역(111)은 규소 함량이 0.015중량% 내지 2중량%이고, 상기 식 1의 비율이 0.01 내지 0.5인 영역으로부터 유래될 수 있다. 제1 영역(111)을 형성하는 방법에 대해서는 하기에서 보다 상세하게 설명된다.
제1영역(111)은 제2영역(112) 대비 동일 파장에서 단체 투과율이 더 높을 수 있다. 제1영역(111)과 제2영역(112)은 화상 표시 기능을 모두 수행하면서도 제1영역은 제2영역과는 다르게 상기 이미지 센서에 의한 영상 촬영 기능도 함께 수행할 수 있다. 제2 영역은 상기 영상 촬영 기능은 수행할 수 없다.
제1영역(111)은 제2영역(112) 대비 서로 다른 요오드 이온 농도 프로파일을 가질 수 있다. 예를 들면, 제1영역(111)는 제2영역(112) 대비 요오드 이온(I-, I3 - 등)이 상대적으로 더 많이 존재한다.
제1 영역(111)의 단면은 모양에 제한을 두지 않는다. 예를 들면, 제1 영역(111)의 단면은 폐곡선 또는 폐다각형으로서, 원형, 반 원형, 타원형, 반 타원형, 다각형 또는 무정형이 될 수 있다.
제2영역(112)은 화상 표시 기능만을 수행하며 광학표시장치 중 이미지 센서에 의한 영상 촬영 기능과는 무관하다. 일 구체예에서, 제2영역(112)은 단체 투과율이 40% 이상 50% 미만, 구체적으로 40%, 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 49.9%, 예를 들면 40% 내지 45%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 화상 표시 기능이 잘 구현될 수 있다.
제2영역(112)은 제1영역(111) 대비 동일 파장에서 편광도가 더 높을 수 있다. 제1영역(111)은 화상 표시 기능과 영상 촬영 기능을 모두 수행하지만, 제2영역(112)은 상기 영상 촬영 기능을 수행할 수 없고 화상 표시 기능만 수행할 수 있다.
일 구체예에서, 제2영역(112)은 편광도가 90% 이상, 구체적으로 90% 내지 100%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 외부 광에 의한 반사 방지 효과가 있을 수 있다. 일 구체예에서, 제1영역(111)은 편광도가 0.1% 내지 85%, 구체적으로 0.1%, 0.55, 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 예를 들면 0.1% 내지 75%, 0.1% 내지 20%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 카메라의 사물 인식을 방해하지 않는 효과가 있을 수 있다.
제2영역(112)은 제1영역(111) 대비 규소(Si) 함량이 동일하거나 다를 수 있다. 제2영역(112)은 제1영역(111) 대비 [규소 함량]/[규소 함량 + 붕소 함량]이 동일하거나 다를 수 있다. 바람직하게는, 제2영역(112)은 제1영역(111) 대비 규소 함량 및 [규소 함량]/[규소 함량 + 붕소 함량]이 각각 실질적으로 동일함으로써, 제1영역(111)과 제2영역(112)을 포함하는 편광자의 제조 공정을 용이하게 할 수 있다.
일 구체예에서, 제2영역(112)은 규소(Si) 함량이 0.015중량% 내지 2중량%이고, 하기 식 3의 비율이 0.01 내지 0.5가 될 수 있다: 상기 범위에서, 제2영역(112)의 고온에서의 신뢰성이 우수할 수 있다:
[식 3]
비율 = [규소 함량]／[규소 함량 + 붕소 함량]
(상기 식 3에서,
규소 함량은 상기 제2영역 중 규소(Si) 함량(단위:중량%)
붕소 함량은 상기 제2영역 중 붕소(B) 함량(단위:중량%)).
일 구체예에서, 상기 제2영역의 규소 함량은 구체적으로 0.015중량%, 0.05 중량%, 0.1중량%, 0.15중량%, 0.2중량%, 0.25중량%, 0.3중량%, 0.35중량%, 0.4중량%, 0.45중량%, 0.5중량%, 0.55중량%, 0.6중량%, 0.65중량%, 0.7중량%, 0.75중량%, 0.8중량%, 0.85중량%, 0.9중량%, 0.95중량%, 1중량%, 1.05중량%, 1.1중량%, 1.15중량%, 1.2중량%, 1.25중량%, 1.3중량%, 1.35중량%, 1.4중량%, 1.45중량%, 1.5중량%, 1.55중량%, 1.6중량%, 1.65중량%, 1.7중량%, 1.75중량%, 1.8중량%, 1.85중량%, 1.9중량%, 1.95중량%, 2중량%, 예를 들면 0.1중량% 내지 2중량%, 예를 들면 0.2중량% 내지 1중량%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상술 효과를 제공하고, 상기 식 3의 비율을 만족시키는데 용이할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 제2영역의 상기 식 3의 비율은 구체적으로 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, 예를 들면 0.01 내지 0.45, 예를 들면 0.05 내지 0.4, 0.05 내지 0.35가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상술 효과를 제공하고, 상기 규소 함량 범위를 만족시키는데 용이할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 제2영역의 붕소(B) 함량은 0.1중량% 내지 5중량%, 구체적으로 0.1중량%, 0.2중량%, 0.3중량%, 0.4중량%, 0.5중량%, 0.6중량%, 0.7중량%, 0.8중량%, 0.9중량%, 1중량%, 1.1중량%, 1.2중량%, 1.3중량%, 1.4중량%, 1.5중량%, 1.6중량%, 1.7중량%, 1.8중량%, 1.9중량%, 2중량%, 2.1중량%, 2.2중량%, 2.3중량%, 2.4중량%, 2.5중량%, 2.6중량%, 2.7중량%, 2.8중량%, 2.9중량%, 3중량%, 3.1중량%, 3.2중량%, 3.3중량%, 3.4중량%, 3.5중량%, 3.6중량%, 3.7중량%, 3.8중량%, 3.9중량%, 4중량%, 4.1중량%, 4.2중량%, 4.3중량%, 4.4중량%, 4.5중량%, 4.6중량%, 4.7중량%, 4.8중량%, 4.9중량%, 5중량%, 예를 들면 0.5중량% 내지 4중량%, 1.0중량% 내지 3.5중량%, 1.5중량% 내지 3중량%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 상술 효과를 제공하고, 상기 식 3의 비율을 만족시키는데 용이할 수 있다.
편광자(110)는 두께가 약 3㎛ 내지 약 50㎛, 구체적으로 약 3㎛ 내지 약 30㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있다.
이하, 본 발명 일 실시예에 따른 편광자의 제조 방법을 설명한다.
편광자는 요오드, 이색성 염료 중 1종 이상의 이색성 물질이 염착되고 연신된 폴리비닐알코올계 필름을 제조하고, 상기 폴리비닐알코올계 필름의 일부분에 소정의 처리를 함으로써 제1 영역을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 상기 폴리비닐알코올계 필름에 대해 상기 처리를 하지 않은 영역은 제2 영역이 된다.
요오드, 이색성 염료 중 1종 이상의 이색성 물질이 염착되고 연신된 폴리비닐알코올계 필름을 제조하는 단계를 설명한다. 이로부터 제조된 폴리비닐알코올계 필름은 상술 규소 함량과 상기 식 1의 비율이 0.01 내지 0.5인 영역을 적어도 포함할 수 있다.
이하에서는 염착되고 연신된 폴리비닐알코올계 필름의 제조 방법에 대해 먼저 설명하고, 규소 함량 및 상기 식 1의 비율이 0.01 내지 0.5인 영역을 형성하는 방법에 대해 순차적으로 설명한다.
염착 및 연신된 폴리비닐알코올계 필름은 폴리비닐알코올계 필름을 염착, 연신하는 공정에 의해 제조될 수 있다. 편광자의 제조 방법에서 염착, 연신의 순서는 제한되지 않는다. 즉, 폴리비닐알콜계 필름을 염착한 후 연신할 수도 있고, 연신한 후 염착할 수도 있으며 또는 염착과 연신을 동시에 수행할 수도 있다.
폴리비닐알콜계 필름은 종래 편광자 제조시 사용되는 통상의 폴리비닐알콜계 필름이 사용될 수 있다. 구체적으로 폴리비닐알콜계 필름으로서 폴리비닐알콜 또는 그 유도체로 형성된 필름을 사용할 수 있다. 폴리비닐알콜 또는 그 유도체의 중합도는 약 1000 내지 약 5000이 될 수 있고, 검화도는 약 80mol% 내지 약 100mol%가 될 수 있다. 폴리비닐알콜계 필름의 두께는 약 1㎛ 내지 약 30㎛, 구체적으로 약 3㎛ 내지 약 30㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서, 박형의 편광자 제조에 사용될 수 있다.
폴리비닐알콜계 필름은 염착, 연신되기 전에, 수세, 팽윤 처리될 수 있다. 폴리비닐알콜계 필름을 수세 처리함으로써 폴리비닐알콜계 필름 표면에 묻어있는 이물을 제거할 수 있다. 폴리비닐알콜계 필름을 팽윤 처리함으로써, 폴리비닐알콜계 필름의 염착 또는 연신이 더 잘되도록 할 수 있다. 팽윤 처리는 당업자에게 알려진 바와 같이 팽윤조의 수용액에서 폴리비닐알콜계 필름을 방치하여 수행할 수 있다. 상기 팽윤조의 온도 및 팽윤 처리 시간은 특별히 제한되지 않는다. 팽윤조는 붕소, 붕산, 무기산, 계면활성제 등이 더 포함될 수 있고, 이들의 함량은 조절될 수 있다.
요오드, 이색성 염료 중 1종 이상을 함유하는 염착조에서 폴리비닐알콜계 필름을 염착시킴으로써 폴리비닐알콜계 필름을 염착시킬 수 있다. 염착 공정에서는 폴리비닐알콜계 필름을 염착 용액에 침지하게 된다. 염착 용액은 요오드, 이색성 염료 중 1종 이상을 포함하는 수용액이 될 수 있다. 구체적으로 요오드는 요오드계 염료로부터 제공되며, 요오드계 염료는 요오드화칼륨, 요오드화수소, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화리튬, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 염착 용액은 요오드, 이색성 염료 중 1종 이상을 약 1중량% 내지 약 5중량%를 포함하는 수용액이 될 수 있다. 상기 범위에서, 소정 범위의 편광도를 가져 디스플레이 장치에 사용될 수 있다.
염착조의 온도는 약 20℃ 내지 약 45℃가 될 수 있고 폴리비닐알콜계 필름의 염착조 침지 시간은 약 10초 내지 약 300초가 될 수 있다. 상기 범위에서 편광도가 높은 편광자를 구현할 수 있다.
폴리비닐알콜계 필름을 연신조에서 연신함으로써 폴리비닐알콜계 필름은 요오드, 이색성 염료 중 1종 이상이 배향되어 편광성을 가질 수 있다. 연신 공정은 건식 연신과 습식 연신이 모두 가능하다. 건식 연신은 인터롤 연신, 압축 연신, 가열롤 연신 등이 가능할 수 있고, 습식 연신은 약 35℃ 내지 약 65℃의 물을 포함하는 습식 연신조에서 수행될 수 있다. 습식 연신조는 붕산을 더 포함함으로써 연신 효과를 높일 수도 있다.
폴리비닐알콜계 필름은 소정의 연신비로 연신될 수 있는데, 구체적으로 총 연신비가 약 5배 내지 약 7배, 구체적으로 약 5.5배 내지 약 6.5배가 되도록 연신될 수 있고, 상기 범위에서 연신되는 폴리비닐알콜계 필름의 절단 현상, 주름 발생 등을 방지할 수 있고, 편광도와 투과율이 높인 편광자를 구현할 수 있다. 연신은 1축 연신으로서 1단 연신으로 연신할 수도 있지만 2단, 3단 연신 등의 다단 연신함으로써 박형의 편광자를 제조하면서도 파단을 막을 수도 있다.
상기에서는 폴리비닐알콜계 필름을 염착한 후 연신하는 순서로 설명하였으나, 염착과 연신은 동일 반응조에서 수행될 수도 있다.
염착된 폴리비닐알콜계 필름을 연신하기 전에 또는 염착 후 연신된 폴리비닐알콜계 필름을 가교조에서 가교 처리할 수도 있다. 가교 공정은 폴리비닐알콜계 필름에 요오드, 이색성 염료 중 1종 이상이 더 강하게 염착되도록 하는 공정으로서, 가교제는 붕소, 붕산 등을 사용할 수 있다. 가교 효과를 높이기 위해 인산 화합물, 요오드화 칼륨 등이 더 포함될 수도 있다. 가교조의 온도는 약 20℃ 내지 약 45℃가 될 수 있고 폴리비닐알콜계 필름의 가교조 침지 시간은 약 10초 내지 약 300초가 될 수 있다.
염착 및 연신된 폴리비닐알콜계 필름은 보색조에서 보색 처리될 수도 있다. 보색 공정은 상기 염착 및 연신된 폴리비닐알콜계 필름을 보색액을 포함하는 보색조에서 침지하는 것이다. 이를 통해서, 편광자 내의 요오드 음이온 I-을 제거하여 내구성을 좋게 할 수 있다. 보색조의 온도는 약 20℃ 내지 약 45℃가 될 수 있고 폴리비닐알콜계 필름의 보색조 침지 시간은 약 10초 내지 약 300초가 될 수 있다. 보색액은 붕소, 붕산, 요오드화칼륨 등을 포함할 수 있다.
상기 염착 및 연신된 폴리비닐알콜계 필름은 표면에 묻어있는 이물질, 편광자 제조 과정 중 사용된 물질의 제거를 위하여 세척 또는 수세 과정을 거칠 수 있다. 세척 또는 수세 과정은 당업자에게 알려진 통상의 방법으로 수행될 수 있다.
상기 염착 및 연신된 폴리비닐알콜계 필름은 건조 과정을 거칠 수 있다. 건조 과정은 당업자에게 알려진 통상의 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 필름은 약 60℃ 내지 약 90℃에서 약 1분 내지 약 5분으로 건조될 수 있다. 건조 방법은 열풍 건조 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
규소 함량 및 상기 식 1의 비율이 0.01 내지 0.5인 영역은 상술 염착 및 연신된 폴리비닐알코올계 필름을 제조하는 과정 중에서, 붕소(B) 함유 화합물의 사용 함량을 조절하고, 상술 염착 및 연신된 폴리비닐알코올계 필름을 제조하는 과정에서 규소(Si) 함유 화합물의 사용 함량을 조절함으로써 달성될 수 있다.
붕소(B) 함유 화합물은 붕소를 포함하고, 염착 및 연신된 폴리비닐알코올계 필름을 제조하기 위한 각각의 과정에서 사용되어 상기 폴리비닐알코올계 필름의 표면 및/또는 내부에 붕소를 침투시킬 수 있는 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 붕소(B) 함유 화합물은 붕산, 붕소 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 붕소(B) 함유 화합물은 붕산일 수 있다.
붕소(B) 함유 화합물은 염착 및 연신된 폴리비닐알코올계 필름을 제조하기 위한 각각의 과정 중 1종 이상에 함유될 수 있다. 일 구체예에서, 붕소(B) 함유 화합물은 팽윤조에 약 0M 내지 약 0.1M, 바람직하게는 약 0M 초과 약 0.05M 이하로 포함될 수 있다. 다른 구체예에서, 붕소(B) 함유 화합물은 염착조에 약 0M 내지 약 0.1M, 바람직하게는 약 0M 초과 약 0.05M 이하로 포함될 수 있다. 또 다른 구체예에서, 붕소(B) 함유 화합물은 연신조에 약 0M 내지 약 1.0M, 바람직하게는 약 0.3M 내지 약 0.6M로 포함될 수 있다. 또 다른 구체예에서, 붕소(B) 함유 화합물은 가교조에 약 0M 초과 약 1.0M 이하, 바람직하게는 약 0.3M 내지 약 0.6M로 포함될 수 있다. 또 다른 구체예에서, 붕소(B) 함유 화합물은 보색조에 약 0.01M 내지 약 0.5M, 바람직하게는 약 0.05M 내지 약 0.3M로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 편광자의 기능에 영향을 주지 않으면서 편광자 중 붕소 함량 범위에 용이하게 도달될 수 있다.
규소(Si) 함유 화합물은 규소를 포함하고, 염착 및 연신된 폴리비닐알코올계 필름을 제조하기 위한 각각의 과정에서 사용되어 상기 폴리비닐알코올계 필름의 표면 및/또는 내부에 규소를 침투시킬 수 있는 화합물을 포함할 수 있다.
규소(Si) 함유 화합물은 염착 및 연신된 폴리비닐알코올계 필름과 규소 함유 화합물 간의 결합을 용이하게 하기 위하여 알콕시실란기를 함유할 수 있다. 알콕시실란기는 편광자를 제조하는 과정 중에서 건조 과정을 거치면서 폴리비닐알코올계 필름 중 수산기(OH)와 결합 반응함으로써 폴리비닐알콜계 필름 표면에 결합될 수 있다.
일 구체예에서, 규소(Si) 함유 화합물은 1개 이상의 에폭시기 함유 알콕시실란, 아미노 실란 등을 포함하는 1개 이상의 질소 함유 알콕시실란, 1개 이상의 알킬기 함유 알콕시실란, 1개 이상의 메르캅토기 함유 알콕시실란, 1개 이상의 불포화기(예를 들면, 비닐기, (메트)아크릴기, (메트)아크릴로일기) 함유 알콕시실란 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 규소(Si) 함유 화합물은 3-아미노프로필트리에톡시실란 등을 포함하는 아미노프로필트리에톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란 등을 포함하는 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필트리에톡시실란, 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
규소(Si) 함유 화합물은 염착 및 연신된 폴리비닐알코올계 필름을 제조하기 위한 각각의 과정 중 1종 이상에 함유될 수 있다. 일 구체예에서, 규소(Si) 함유 화합물은 팽윤조에 약 0.01M 내지 약 0.2M, 바람직하게는 약 0.01M 내지 약 0.1M로 포함될 수 있다. 다른 구체예에서, 규소(Si) 함유 화합물은 염착조에 약 0.01M 내지 약 0.2M, 바람직하게는 약 0.01M 내지 약 0.1M로 포함될 수 있다. 또 다른 구체예에서, 규소(Si) 함유 화합물은 연신조에 약 0.01M 내지 약 0.2M, 바람직하게는 약 0.01M 내지 약 0.1M로 포함될 수 있다. 또 다른 구체예에서, 규소(Si) 함유 화합물은 가교조에 약 0.01M 내지 약 0.2M, 바람직하게는 약 0.01M 내지 약 0.1M로 포함될 수 있다. 또 다른 구체예에서, 규소(Si) 함유 화합물은 보색조에 약 0.01M 내지 약 0.2M, 바람직하게는 약 0.01M 내지 약 0.1M로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 편광자의 기능에 영향을 주지 않으면서 편광자 중 붕소 함량 범위에 용이하게 도달될 수 있다.
이를 통해, 규소(silicon, Si) 함량이 0.015중량% 내지 2중량%이고, 상기 식 1의 비율이 0.01 내지 0.5인 영역을 적어도 포함하는 편광자가 제조될 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 편광자는 편광자 제조 과정 중에서 보색조 내에 붕산 0.05M 내지 0.3M, 규소 화합물 0.01M 내지 0.1M을 포함하는 보색 과정을 포함하는 공정에 의해 제조될 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 편광자가 잘 구현될 수 있다.
다음으로, 상기 폴리비닐알코올계 필름의 적어도 일부분에 가해짐으로써 제1 영역을 형성할 수 있다.
상기 폴리비닐알코올계 필름의 일부에 Xenon Flash Lamp에 의한 펄스 광(pulsed light)를 조사하여 조사된 영역은 제1 영역이 될 수 있다.
Xenon Flash Lamp는 파장 약 200nm 내지 약 800nm의 연속적인 파장에서 광을 펄스 형태로 조사함으로써 종래 펨토초나 피코초 레이저 대비할 때 광조사 전 대비 편광도가 낮은 영역 형성시 편광 해소 영역 중 요오드, 이색성 염료 중 1종 이상이 염착된 폴리비닐알코올계 필름의 손상을 낮출 수 있다는 점에서 유리하다.
Xenon Flash Lamp에 의해 펄스 형태의 광을 조사할 때, 상세 조사 조건은 에너지 파워가 약 300V 내지 약 500V, 펄스 주기가 약 0.5Hz 내지 약 2Hz, 조사 시간이 5ms(millisecond) 내지 15ms, 조사 회수는 약 1회 내지 약 10회가 될 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 제1 영역을 얻는데 도움을 줄 수 있다. 해당 광원을 조사 시 원하는 모양의 마스크를 염착 및 연신된 폴리비닐알코올계 필름 위에 밀착시킴으로써 편광 해소가 불필요한 부분은 해당 광 투과율을 유지할 수 있게 제어할 수 있다.
[편광판]
본 발명의 편광판은 본 발명의 편광자를 포함한다. 일 구체예에서, 편광판은 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 적층된 보호층을 포함할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여, 본 발명 일 실시예의 편광판을 설명한다. 도 3은 본 발명 일 실시예의 편광판의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 편광판은 편광자(110), 편광자(110)의 상부면에 적층된 제1보호층(120) 및 편광자(110)의 하부면에 적층된 제2보호층(130)을 포함할 수 있다. 편광자(110)는 상기에서 설명된 바와 실질적으로 동일하다. 제1보호층(120), 제2보호층(130) 없이도 편광판의 기능을 구현할 수 있다면, 제1보호층(120), 제2보호층(130) 중 1종 이상은 생략될 수 있다.
편광판은 편광자(110) 중 제1영역(111)에 대응되는(포함하는) 제1 편광판 영역(140), 제2영역(112)에 대응되는(포함하는) 제2 편광판 영역(150)을 포함할 수 있다. 여기에서 "제1영역(111)에 대응된다"는 편광판 중 편광자의 제1영역과 동일 위치 및 동일 폭을 갖는 영역을 의미한다. 여기에서 "제2영역(112)에 대응된다"는 편광판 중 편광자의 제2영역과 동일 위치 및 동일 폭을 갖는 영역을 의미한다.
제1 편광판 영역(140)은 상술한 화상 표시 기능 및 영상 촬영 기능을 수행할 수 있다. 제1편광판 영역(140)은 단체 투과율이 80% 이상, 구체적으로 80%, 85%, 90%, 95%, 100%, 80% 내지 95%, 85% 내지 95%이고, 색상값 as가 -7 내지 0, 구체적으로 -7, -6.5, -6, -5.5, -5, -4.5, -4, -3.5, -3, -2.5, -2, -1.5, -1, -0.5, 0, 예를 들면 -1 내지 0이고, 색상값 bs가 0 내지 25, 구체적으로 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 예를 들면 0 내지 3이 될 수 있다. 제1편광판 영역(140)은 상기 단체 투과율, 색상값 as 및 색상값 bs를 동시에 만족함으로써 상기 화상 표시 기능 및 영상 촬영 기능을 잘 수행할 수 있다.
일 구체예에서, 제1편광판 영역(140)은 규소(Si) 함량이 0.015중량% 내지 2중량%, 구체적으로 0.015중량%, 0.05 중량%, 0.1중량%, 0.15중량%, 0.2중량%, 0.25중량%, 0.3중량%, 0.35중량%, 0.4중량%, 0.45중량%, 0.5중량%, 0.55중량%, 0.6중량%, 0.65중량%, 0.7중량%, 0.75중량%, 0.8중량%, 0.85중량%, 0.9중량%, 0.95중량%, 1중량%, 1.05중량%, 1.1중량%, 1.15중량%, 1.2중량%, 1.25중량%, 1.3중량%, 1.35중량%, 1.4중량%, 1.45중량%, 1.5중량%, 1.55중량%, 1.6중량%, 1.65중량%, 1.7중량%, 1.75중량%, 1.8중량%, 1.85중량%, 1.9중량%, 1.95중량%, 2중량%이고, [규소 함량]/[규소 함량 + 붕소 함량]의 비율이 0.01 내지 0.5, 구체적으로 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5가 될 수 있다.
일 구체예에서, 제1편광판 영역(140)은 붕소(B) 함량이 0.1중량% 내지 5중량%, 구체적으로 0.1중량%, 0.2중량%, 0.3중량%, 0.4중량%, 0.5중량%, 0.6중량%, 0.7중량%, 0.8중량%, 0.9중량%, 1중량%, 1.1중량%, 1.2중량%, 1.3중량%, 1.4중량%, 1.5중량%, 1.6중량%, 1.7중량%, 1.8중량%, 1.9중량%, 2중량%, 2.1중량%, 2.2중량%, 2.3중량%, 2.4중량%, 2.5중량%, 2.6중량%, 2.7중량%, 2.8중량%, 2.9중량%, 3중량%, 3.1중량%, 3.2중량%, 3.3중량%, 3.4중량%, 3.5중량%, 3.6중량%, 3.7중량%, 3.8중량%, 3.9중량%, 4중량%, 4.1중량%, 4.2중량%, 4.3중량%, 4.4중량%, 4.5중량%, 4.6중량%, 4.7중량%, 4.8중량%, 4.9중량%, 5중량%가 될 수 있다.
제2 편광판 영역(150)은 상술 화상 표시 기능만을 수행할 수 있고 영상 촬영 기능을 수행할 수 없다. 제2편광판 영역(150)은 단체 투과율이 40% 이상 50% 미만, 구체적으로 40% 내지 45%, 편광도가 90% 이상, 구체적으로 90% 내지 100%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 외부 광에 의한 반사 방지 효과가 있을 수 있다.
일 구체예에서, 제2편광판 영역(150)은 규소(Si) 함량이 0.015중량% 내지 2중량%, 구체적으로 0.015중량%, 0.05 중량%, 0.1중량%, 0.15중량%, 0.2중량%, 0.25중량%, 0.3중량%, 0.35중량%, 0.4중량%, 0.45중량%, 0.5중량%, 0.55중량%, 0.6중량%, 0.65중량%, 0.7중량%, 0.75중량%, 0.8중량%, 0.85중량%, 0.9중량%, 0.95중량%, 1중량%, 1.05중량%, 1.1중량%, 1.15중량%, 1.2중량%, 1.25중량%, 1.3중량%, 1.35중량%, 1.4중량%, 1.45중량%, 1.5중량%, 1.55중량%, 1.6중량%, 1.65중량%, 1.7중량%, 1.75중량%, 1.8중량%, 1.85중량%, 1.9중량%, 1.95중량%, 2중량%이고, [규소 함량]/[규소 함량 + 붕소 함량]의 비율이 0.01 내지 0.5, 구체적으로 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5가 될 수 있다.
일 구체예에서, 제2편광판 영역(150)은 붕소(B) 함량이 0.1중량% 내지 5중량%, 구체적으로 0.1중량%, 0.2중량%, 0.3중량%, 0.4중량%, 0.5중량%, 0.6중량%, 0.7중량%, 0.8중량%, 0.9중량%, 1중량%, 1.1중량%, 1.2중량%, 1.3중량%, 1.4중량%, 1.5중량%, 1.6중량%, 1.7중량%, 1.8중량%, 1.9중량%, 2중량%, 2.1중량%, 2.2중량%, 2.3중량%, 2.4중량%, 2.5중량%, 2.6중량%, 2.7중량%, 2.8중량%, 2.9중량%, 3중량%, 3.1중량%, 3.2중량%, 3.3중량%, 3.4중량%, 3.5중량%, 3.6중량%, 3.7중량%, 3.8중량%, 3.9중량%, 4중량%, 4.1중량%, 4.2중량%, 4.3중량%, 4.4중량%, 4.5중량%, 4.6중량%, 4.7중량%, 4.8중량%, 4.9중량%, 5중량%가 될 수 있다.
제1보호층
제1보호층(120)은 편광자(110)의 상부면에 적층되어 편광자를 보호하는 기능을 수행할 수 있다.
제1보호층(120)은 광경화성 코팅층 또는 보호 필름이 될 수 있다. 광경화성 코팅층은 광경화성 화합물을 포함하는 조성물로 형성된 경화층 또는 액정성 폴리머로 형성된 액정층을 포함할 수 있다. 보호 필름은 편광자의 보호 필름으로 통상적으로 사용되는 보호 필름을 사용할 수 있다. 예를 들면, 보호 필름은 트리아세틸셀룰로스 등을 포함하는 셀룰로오스계, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계 중 하나 이상의 수지로 된 보호 필름을 포함할 수 있다.
제1보호층(120)은 두께가 약 1㎛ 내지 약 100㎛, 예를 들면 약 1㎛ 내지 약 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있다.
도 3에서 도시되지 않았지만, 제1보호층(120)의 상부면에는 추가적인 기능을 제공하는 층이 더 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 층은 하드코팅, 내지문성, 반사 방지, 저반사율, 안티글레어 기능 등을 제공할 수 있다.
또한, 도 3에서 도시되지 않았지만, 제1보호층(120)은 광경화형 접착제 또는 열경화형 접착제로 형성된 접착층에 의해 편광자(110)에 접착될 수 있다.
제2보호층
제2보호층(130)은 편광자의 하부면에 적층되어 편광자를 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 제2보호층은 소정 범위의 위상차를 가짐으로써 편광판에 반사 방지 기능을 제공할 수 있다.
제2보호층(130)은 위상차층 1매형일 수도 있고 위상차층이 복수개 적층된 적층체일 수도 있다.
일 구체예에서, 제2보호층은 제1 위상차층을 포함할 수 있다. 제1위상차층은 외광이 편광자를 통과한 후 출사되는 선 편광을 원편광시킴으로써 외광에 대한 반사를 막아 화면 품질을 좋게 할 수 있다.
제1 위상차층은 파장 550nm에서 면내 위상차(Re)가 약 100nm 내지 약 220nm, 구체적으로 약 100nm 내지 약 180nm, 예를 들면 λ/4 위상차를 가질 수 있다. 상기 범위에서, 외광에 대한 반사율을 낮추어 화면 품질 개선 효과를 얻을 수 있다.
다른 구체예에서, 제2보호층은 상기 제1위상차층 및 제2위상차층을 포함할 수 있다.
제2위상차층은 파장 550nm에서 면내 위상차(Re)가 약 225nm 내지 약 350nm, 구체적으로 약 225nm 내지 약 300nm, 예를 들면 λ/2 위상차를 가질 수 있다. 상기 범위에서, 외광에 대한 반사율을 낮추어 화면 품질 개선 효과를 얻을 수 있다.
본 명세서에서 '면내 위상차(Re)'는 Re = (nx - ny) x d(nx, ny는 각각 파장 550nm에서 위상차층의 지상축(slow axis) 방향, 진상축(fast axis) 방향의 굴절률, d는 위상차층의 두께(단위: nm))으로 계산될 수 있다.
제1위상차층, 제2위상차층은 각각 상기 제1보호층에서 설명된 광경화성 코팅층 또는 보호 필름이 될 수 있다.
제2보호층(130)은 두께가 1㎛ 내지 100㎛, 예를 들면 1㎛ 내지 50㎛가 될 수 있다.
도 3에서 도시되지 않았지만, 제2보호층(130)의 하부면에는 점착층 또는 접착층이 더 형성될 수 있다. 점착층 또는 접착층은 편광판을 광학 표시 장치의 패널 즉 디스플레이 패널에 적층시킬 수 있다. 또한, 도 3에서 도시되지 않았지만, 제2보호층(130)은 광경화형 접착제 또는 열경화형 접착제로 형성된 접착층에 의해 편광자에 접착될 수 있다.
이하, 본 발명 일 실시예에 따른 편광판의 제조 방법을 설명한다.
편광판은 편광자를 제조하고, 상기 편광자의 일면과 다른 일면에 각각 제1보호층, 제2 보호층을 접착하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 제1보호층, 제2보호층은 각각 광경화형 접착제 또는 열경화형 접착제로 형성된 접착층에 의해 편광자에 접착될 수 있다.
이하, 본 발명 다른 실시예에 따른 편광판의 제조 방법을 설명한다.
편광판은 염착되고 연신된 폴리비닐알코올계 필름을 제조하고, 상기 상기 폴리비닐알코올계 필름의 일면과 다른 일면에 각각 제1보호층, 제2 보호층을 접착하고, 상기 폴리비닐알코올계 필름의 일 부분에 소정의 처리를 함으로써 제1영역을 형성하는 단계에 의해 제조될 수 있다. 상기 폴리비닐알코올계 필름에 대해 상기 처리를 하지 않은 영역은 제2 영역이 된다.
[광학표시장치]
본 발명의 광학표시장치는 본 발명의 편광자 또는 본 발명의 편광판을 포함한다. 상기 광학표시장치는 유기발광표시장치 등을 포함하는 발광표시장치, 액정표시장치, 등을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하여, 본 발명의 광학표시장치를 보다 상세히 설명한다.
도 4를 참조하면, 유기발광표시장치는 기재층(201) 및 복수 개의 발광 소자(202)가 형성된 디스플레이 패널(200), 디스플레이 패널(200) 상에 형성된 편광판(100), 편광판(100) 상에 형성된 커버 글래스(300), 디스플레이 패널(200)의 하부에 배치된 이미지 센서(400)를 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(200)은 관통되어 있지 않으며 이미지 센서(400)가 디스플레이 패널(200) 내에 삽입되어 있지 않고 외부에 배치되어 있다.
편광판(100)은 제1편광판 영역(140) 및 제2편광판 영역(150)을 포함하고, 본 발명의 편광판을 포함한다. 제1편광판 영역(140) 및 제2편광판 영역(150) 모두 광학표시장치의 화상 표시 영역을 이룬다. 편광판(100)은 이미지 센서(250)의 삽입을 위해 관통되어 있지 않다.
제1편광판 영역(140)은 제2편광판 영역(150) 대비 발광 소자(202)가 덜 밀하게 형성되어 있다. 이를 통해 이미지 센서(400)에 의한 영상 표시 기능도 구현하면서 디스플레이 패널(200)에 의한 화상 표시 기능도 동시에 수행할 수 있다.
이미지 센서(400)는 제1편광판 영역(140)의 하부에 배치되어 있다. 이미지 센서(400)는 카메라 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
하기 실시예와 비교예에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.
(1)편광자의 재료: 폴리비닐알코올계 필름(VF-PE3000, 일본 Kuraray社, 두께:30㎛)
(2)보호 필름: 트리아세틸셀룰로오스 필름(KC4UYW, 일본 Konica社, 두께 40㎛)
실시예 1
물로 수세한 폴리비닐알콜계 필름을 30℃ 물의 팽윤조에서 팽윤 처리하였다.
팽윤조를 통과한 폴리비닐알콜계 필름을 요오드화칼륨 3중량%를 포함하는 수용액을 함유하는 30℃의 염착조에서 200초 동안 처리하였다. 염착조를 통과한 폴리비닐알콜계 필름을 붕산 3중량%를 함유하는 30℃ 수용액인 습식 가교조를 통과시켰다. 가교조를 통과한 폴리비닐알콜계 필름을 붕산 3중량%를 함유하는 50℃ 수용액인 습식 연신조에서 연신시키되, 총 연신비가 6배가 되도록 연신시켰다.
습식 연신조를 통과한 폴리비닐알코올계 필름을 붕산 0.14M, 3-아미노프로필트리에톡시실란 0.02M을 포함하고, 20℃인 보색조에서 100초 동안 침지시킨 다음, 세척하고, 건조시켰다.
제조한 건조시킨 폴리비닐알코올계 필름의 양면에 접착제(Z-200, Nippon Goshei社)를 사용하여 보호 필름을 접착시켜 적층체를 제조하였다.
상기 적층체를 소정의 크기로 재단하고, 적층체 중 제1 영역을 형성하고자 하는 영역에만 국부적으로 Xenon Flash Lamp에 의해 파장 200nm 내지 800nm의 펄스 광을 조사하여 제1영역 및 제2영역을 구비한 편광자를 포함하는 편광판을 제조하였다. 제1영역은 펄스 광이 조사된 영역이고, 제2영역은 펄스 광이 조사되지 않은 영역이다.
실시예 2 및 실시예 3
실시예 1에서 보색조 중 붕산 농도 및 3-아미노프로필트리에톡시실란 농도를 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여, 편광자, 적층체 및 편광판을 제조하였다.
실시예 4 및 실시예 5
실시예 1에서 3-아미노프로필트리에톡시실란 대신에 3-아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란을 사용하고, 보색조 중 붕산 농도 및 3-아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란 농도를 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여, 편광자, 적층체 및 편광판을 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에서 보색조 중 붕산 농도 및 3-아미노프로필트리에톡시실란 농도를 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여, 편광자, 적층체 및 편광판을 제조하였다.
비교예 2
실시예 1에서 보색조 중 붕산 농도 및 3-아미노프로필트리에톡시실란 농도를 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여, 편광자, 적층체 및 편광판을 제조하였다.
하기 표 1에서 보색조 중 사용된 붕산 및 규소 함유 화합물의 농도를 나타내었다.
붕산 3-아미노프로필트리에톡시실란 3-아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란
실시예 1 0.14 0.02 0
실시예 2 0.12 0.04 0
실시예 3 0.08 0.08 0
실시예 4 0.12 0 0.04
실시예 5 0.08 0 0.08
비교예 1 0.16 0 0
비교예 2 0.02 0.16 0
실시예와 비교예에서 제조한 적층체(제1영역, 제2영역을 형성하기 전 상태를 의미함)에 대해 하기 표 2의 물성을 평가하고, 하기 표 2에 결과를 나타내었다.
(1)단체 투과율(단위:%, Ts)과 직교 투과율(단위:%, Tc): 실시예와 비교예에서 제조된 적층체에 대해 UV-Visible Spectrophotometer V7100(JASCO社)을 사용하여 파장 380nm 내지 780nm에서 단체 투과율을 측정하였다. 이중 파장 550nm에서의 값을 구하였다.
(2)편광도(단위: %, PE): 실시예와 비교예에서 제조된 적층체에 대해 UV-Visible Spectrophotometer V7100(JASCO社)을 사용하여 파장 380nm 내지 780nm에서 편광도를 측정하였다. 이중 파장 550nm에서의 값을 구하였다.
(3)색상값 as 및 bs(단위 없음): 실시예와 비교예에서 제조된 적층체에 대해 UV-Visible Spectrophotometer V7100(JASCO社)을 사용하여 파장 380nm 내지 780nm에서 색상값 as 및 bs를 측정하였다.
(4)적층체에 포함된 편광자 중 붕소(B) 및 규소(Si) 함량(단위:중량%): 실시예와 비교예에서 제조된 적층체 중 편광자에서 붕소 및 규소 함량을 ICP-OES (PerkinElmer社)를 사용하여 측정하였다. 구체적으로, 준비된 표준 용액을 ICP-OES 측정기에 도입하여 외부 표준법으로 검정 곡선을 작성한 후 편광자를 ICP-OES 측정기 내에 투입하고 편광자 내에 포함되는 분석 대상 원소인 B, Si의 원소 농도를 각각 측정하였다.
(5)신뢰성: 실시예와 비교예에서 제조된 편광판 중 편광자의 MD x TD(10cm x 10cm)인 정사각형 시편을 준비하고, 상기와 동일한 방법으로 단체 투과율(T1, 단위: %)을 측정하였다. 상기 시편을 85℃에서 48시간 동안 방치하고 상기와 동일한 방법으로 단체 투과율(T2, 단위:%)을 측정하였다. 단체 투과율의 변화량(△T)= ｜T1- T2｜을 계산하여, △T가 3% 이하인 경우 ○, 3% 초과 5% 이하인 경우 △, 5% 초과인 경우 x로 평가하였다.
Ts Tc PE as bs B Si 식 1 신뢰성
실시예 1 42.6 0.002 99.992 -1.1 2.6 2.5 0.2 0.07 ○
실시예 2 42.4 0.001 99.994 -1.1 2.5 2.3 0.5 0.18 ○
실시예 3 42.7 0.003 99.993 -1.1 2.5 1.9 0.8 0.30 ○
실시예 4 42.6 0.002 99.992 -1.0 2.6 2.2 0.5 0.19 ○
실시예 5 42.5 0.001 99.996 -1.0 2.5 1.9 1.0 0.34 ○
비교예 1 41.9 0.002 99.995 -1.5 3.7 2.8 - - ○
비교예 2 42.4 0.001 99.996 -1.0 2.6 1.3 1.5 0.53 X
실시예와 비교예에서 제조된 제1영역과 제2영역을 구비한 편광판에 대하여 하기 표 3의 물성을 평가하고, 하기 표 3, 도 6 및 도 7에 결과를 나타내었다.
(1)단체 투과율(단위:%, Ts)과 직교 투과율(단위:%, Tc): 실시예와 비교예에서 제조된 편광판 중 제1영역 및 제2영역에 대해 상기와 동일한 방법으로 단체 투과율을 측정하였다. 이중 파장 550nm에서의 값을 구하였다.
(2)편광도(단위: %, PE): 실시예와 비교예에서 제조된 편광판 중 제1영역 및 제2영역에 대해 상기와 동일한 방법으로 편광도를 측정하였다. 이중 파장 550nm에서의 값을 구하였다.
(3)색상값 as 및 bs(단위 없음): 실시예와 비교예에서 제조된 편광판 중 제1영역에 대해 상기와 동일한 방법으로 색상값을 측정하였다.
(4)편광자의 제1 영역 중 붕소(B) 및 규소(Si) 함량(단위: 중량%): 실시예와 비교예에서 제조된 편광판 중 제1영역에서 상기와 동일한 방법으로 붕소 및 규소 함량을 측정하였다.
(5)제1영역과 제2영역의 이미지 관찰: 실시예와 비교예에서 제조된 편광판 중 제1영역 및 제2영역에 대해 디지털 카메라로 측정하여 이미지 관찰하였다.
제1영역 제2영역
Ts PE as bs B Si 식1 이미지 Ts PE
실시예1 82.8 10.1 -3.7 22.6 2.5 0.2 0.07 - 42.6 99.992
실시예2 85.4 6.2 -6.3 22.0 2.3 0.5 0.18 - 42.4 99.994
실시예3 85.7 6.0 -6.3 22.8 1.9 0.8 0.30 - 42.7 99.993
실시예4 88.8 3.1 -6.6 22.5 2.2 0.5 0.19 - 42.6 99.992
실시예5 91.9 0.4 -0.7 2.1 1.9 1.0 0.34 도7의(A) 42.5 99.996
비교예1 73.0 23.7 -0.3 0.3 2.8 - - 도7의(B) 41.9 99.995
비교예2 92.0 0.4 -0.3 0.2 1.3 1.5 0.53 - 42.4 99.996
상기 표 2, 표 3, 도 7의 (A)에서와 같이, 본 발명의 편광자 또는 이를 포함하는 편광판은 고온에서 신뢰성이 우수하고 황색화가 전혀 없거나 최소화되며 국부적으로 광 투과율이 80% 이상인 제1영역을 형성할 수 있다. 상기 제1영역은 황색화가 전혀 없거나 최소화되고 광 투과율이 80% 이상이 됨으로써 비록 상기 표 3에서 보여지지 않았지만, 하부에 이미지 센서가 배치되는 경우 이미지 센서가 보이지 않게 하며 영상 촬영 시에는 선명한 이미지를 구현할 수 있다. 또한, 도 6에서 보여지는 바와 같이, 본 발명의 편광자 또는 이를 포함하는 편광판은 파장 400nm 내지 800nm 전체 범위에서 광 투과율이 높았다.
반면에, 상기 표 2, 표 3, 도7의 (B)에서와 같이, 규소 함량이 본 발명의 범위를 벗어나거나 식 1의 비율이 0.01 내지 0.5를 벗어나는 비교예의 편광자 또는 이를 포함하는 편광판은 상술한 효과를 모두 갖는 제 1영역을 형성할 수 없었다. 또한, 도 6에서 보여지는 바와 같이, 비교예 1의 편광자 또는 이를 포함하는 편광판은 파장 400nm 내지 800nm 전체 범위에서 광 투과율이 상대적으로 낮았다. 또한, 도 7의 (B)에서 보여지는 바와 같이, 제1편광판 영역이 황색으로 보임으로써 황색화가 심하였다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (20)

  1. 규소(silicon, Si) 함량이 0.015중량% 내지 2중량%이고, 하기 식 1의 비율이 0.01 내지 0.5인 영역을 적어도 포함하는 것인, 편광자:
    [식 1]
    비율 = [규소 함량]／[규소 함량 + 붕소 함량]
    (상기 식 1에서,
    규소 함량은 상기 영역 중 규소(Si) 함량(단위:중량%)
    붕소 함량은 상기 영역 중 붕소(B) 함량(단위:중량%)).
  2. 제1항에 있어서, 상기 영역은 붕소 함량이 0.1중량% 내지 5중량%인 것인, 편광자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 영역은 상기 편광자의 전체 면인 것인, 편광자.
  4. 제1항에 있어서, 상기 영역은 수산기 함유 폴리비닐알코올계 필름 및 상기 수산기에 결합된 알콕시실란기 함유 규소 함유 화합물을 포함하는 것인, 편광자.
  5. 제4항에 있어서, 상기 알콕시실란기 함유 규소 함유 화합물은 1개 이상의 에폭시기 함유 알콕시실란, 1개 이상의 질소 함유 알콕시실란, 1개 이상의 알킬기 함유 알콕시실란, 1개 이상의 메르캅토기 함유 알콕시실란, 1개 이상의 불포화기 함유 알콕시실란 중 1종 이상을 포함하는 것인, 편광자.
  6. 제1항에 있어서, 상기 편광자는 상기 영역을 포함하는 제2영역 및 상기 제2영역 대비 단체 투과율이 높은 제1영역을 포함하는 것인, 편광자.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1영역은 규소(Si) 함량이 0.015중량% 내지 2중량%이고, 하기 식 2의 비율이 0.01 내지 0.5인 것인, 편광자:
    [식 2]
    비율 = [규소 함량]／[규소 함량 + 붕소 함량]
    (상기 식 2에서,
    규소 함량은 상기 제1영역 중 규소(Si) 함량(단위:중량%)
    붕소 함량은 상기 제1영역 중 붕소(B) 함량(단위:중량%)).
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1영역은 붕소 함량이 0.1중량% 내지 5중량%인 것인, 편광자.
  9. 제6항에 있어서, 상기 제1영역은 단체 투과율이 80% 이상이고, 색상값 as 는 -7 내지 0이고, 색상값 bs는 0 내지 25인 것인, 편광자.
  10. 제6항에 있어서, 상기 제1영역은 파장 450nm에서 단체 투과율이 60% 이상인 것인, 편광자.
  11. 제6항에 있어서, 상기 제1영역은 수산기 함유 폴리비닐알코올계 필름 및 상기 수산기에 결합된 알콕시실란기 함유 규소 함유 화합물을 포함하는 것인, 편광자.
  12. 제11항에 있어서, 상기 알콕시실란기 함유 규소 함유 화합물은 1개 이상의 에폭시기 함유 알콕시실란, 1개 이상의 질소 함유 알콕시실란, 1개 이상의 알킬기 함유 알콕시실란, 1개 이상의 메르캅토기 함유 알콕시실란, 1개 이상의 불포화기를 갖는 알콕시실란 중 1종 이상을 포함하는 것인, 편광자.
  13. 제6항에 있어서, 상기 제1영역은 상기 제2 영역 대비 다른 요오드 이온 농도 프로파일을 갖는 것인, 편광자.
  14. 제6항에 있어서, 상기 제2영역은 단체 투과율이 40% 이상 50% 미만인 것인, 편광자.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 편광자를 포함하는 것인, 편광판.
  16. 제15항에 있어서, 상기 편광판은 단체 투과율이 80% 이상이고 색상값 as 는 -7 내지 0이고, 색상값 bs는 0 내지 25인 것인 제1 편광판 영역 및 상기 제1편광판 영역 대비 단체 투과율이 낮은 제2 편광판 영역을 포함하는 것인, 편광판.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 편광판 영역은 규소(Si) 함량이 0.015중량% 내지 2중량%이고, [규소 함량]/[규소 함량 + 붕소 함량]의 비율이 0.01 내지 0.5인 것인, 편광판.
  18. 제16항에 있어서, 상기 제2편광판 영역은 규소(Si) 함량이 0.015중량% 내지 2중량%이고, [규소 함량]/[규소 함량 + 붕소 함량]의 비율이 0.01 내지 0.5인 것인, 편광판.
  19. 제15항의 편광판을 포함하는 것인, 광학표시장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 광학표시장치는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널 상부에 형성된 상기 편광판, 상기 디스플레이 패널 하부에 형성된 이미지 센서를 포함하고, 상기 이미지 센서는 상기 편광판의 상기 제1편광판 영역의 하부에 배치되는 것인, 광학표시장치.
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