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KR101898519B1 - Ips lcd pannel - Google Patents

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KR101898519B1
KR101898519B1 KR1020160183248A KR20160183248A KR101898519B1 KR 101898519 B1 KR101898519 B1 KR 101898519B1 KR 1020160183248 A KR1020160183248 A KR 1020160183248A KR 20160183248 A KR20160183248 A KR 20160183248A KR 101898519 B1 KR101898519 B1 KR 101898519B1
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KR
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film
acrylic
solvent
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polarizing plate
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김경수
하선영
이호준
강혁모
은종혁
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주식회사 효성
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Publication date
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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴 수지 및 실리카 입자를 포함하는 주 도프액으로부터 형성된 아크릴 필름을 보호필름으로 사용하여, 수분에 강하면서 두께 균일성이 뛰어난 편광판을 적용한 IPS LCD 패널로서, 고온고습 환경에서 장시간 방치 후에도 외관 광학 얼룩 품질의 우수함이 유지되는 효과가 있다.
[화학식 1]
MMA-BA
여기서, MMA는 메틸 메타크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위, BA는 부틸 아크릴레이트(Butyl Acrylate) 단위를 나타낸다.
The present invention relates to an IPS LCD panel using a polarizing plate which is resistant to moisture and has excellent thickness uniformity by using an acrylic film formed from a main dope liquid containing an acrylic resin and silica particles represented by the following formula 1 as a protective film, There is an effect that the excellent quality of appearance optical unevenness is maintained even after being left in the environment for a long time.
[Chemical Formula 1]
MMA-BA
Here, MMA represents methyl methacrylate unit and BA represents butyl acrylate unit.

Description

IPS LCD 패널{IPS LCD PANNEL}IPS LCD PANEL {IPS LCD PANEL}

본 발명은 고온, 고습의 가혹한 상황에서도 외관 얼룩이나 성능 저하가 없는 우수한 품질의 IPS LCD 패널에 관한 것이다. The present invention relates to an IPS LCD panel of excellent quality free from appearance unevenness or deterioration even under severe conditions of high temperature and high humidity.

최근, 소비 전력이 작고 저전압으로 동작하며, 경량이고 박형인 액정 표시 장치가, 휴대 전화, 휴대 정보 단말 컴퓨터용 모니터, 텔레비전 등의 정보 표시 디바이스에 널리 이용되고 있다. 이러한 정보 표시 디바이스는, 용도에 따라서는 가혹한 환경하에서의 신뢰성이 요구된다. 예컨대, 카 내비게이션 시스템용 액정 표시 장치는, 그것이 놓이는 차내의 온도나 습도가 매우 높아지는 경우가 있어, 통상의 텔레비전이나 퍼스널 컴퓨터용 모니터에 비교하면, 요구되는 온도 및 습도 조건이 엄격하다. 그리고 액정 표시 장치에는, 그 표시를 가능하게 하기 위해 편광판이 이용되는데, 이러한 엄격한 온도 및습도 조건이 요구되는 액정 표시 장치에 있어서는, 그것을 구성하는 편광판에도 높은 내구성을 갖는 것이 요구되고 있다. 2. Description of the Related Art In recent years, a liquid crystal display device which consumes a small amount of power and operates at a low voltage and is lightweight and thin has been widely used in information display devices such as a cellular phone, a monitor for a portable information terminal computer, and a television. Such an information display device is required to have reliability under a severe environment depending on its use. For example, in a car navigation system liquid crystal display device, the temperature and humidity inside the vehicle in which it is placed may become extremely high, so that the required temperature and humidity conditions are strict as compared with a normal television or a personal computer monitor. A polarizing plate is used in a liquid crystal display device to enable the display. In a liquid crystal display device requiring such a strict temperature and humidity condition, a polarizing plate constituting it is required to have high durability.

특히 IPS LCD의 경우 다음과 같은 문제들이 발생한다. 첫째는 수분과 열을 포함한 외부 공기에 의해 PVA가 수축변형을 하며 글래스(Glass)부분이 백라이트(Back Light) 쪽을 누르게 되어 국소적으로 타원형의 얼룩인 에그무라(Egg Mura)를 유발하는 것이다. 둘째는 패널을 얇게 제작함에 따라 글래스부분도 두께가 얇아지면서 PVA가 고온다습한 환경에 더욱 쉽게 영향을 받아 휘어지게 되어 패널 변부를 압박하고. 결과적으로 기구부에서 빛이 새어 나오는 현상이 발생하는 것이다. 따라서 수분과 열에 강하고 두께 균일성이 뛰어난 편광판을 사용하여 IPS LCD의 광학 얼룩과 빛샘 현상을 방지할 필요가 있다.Especially, IPS LCD has the following problems. First, PVA contracts and deforms by the external air including moisture and heat, and the glass part presses against the back light, thereby causing a locally elliptical stain Egg Mura. Second, as the panel is made thinner, the thickness of the glass part becomes thinner, and the PVA is more easily affected by the high temperature and high humidity environment, and it is bent so that the side of the panel is pressed. As a result, a phenomenon occurs in which light leaks from the mechanical part. Therefore, it is necessary to prevent the optical stain and light leakage of the IPS LCD by using a polarizing plate which is strong against water and heat and has excellent thickness uniformity.

편광판은 통상, 이색성 색소가 흡착 배향되어 있는 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 편광 필름의 양면 또는 한 면에 투명한 보호 필름이 적층된 구조를 갖는다. 그리고 종래부터 이 보호 필름에는 트리아세틸셀룰로오스(TAC)가 널리 이용되며, 이 보호 필름은, 폴리비닐알코올계 수지의 수용액으로 이루어진 접착제를 통해 편광 필름과 접착되어 있다. 그런데, 트리아세틸셀룰로오스로 이루어진 보호 필름이 적층된 편광판은, 트리아세틸셀룰로오스의 투습도가 높기 때문에, 고습열 환경하에서 장시간 사용했을 때에, 편광 성능이 저하되거나, 보호 필름과 편광 필름이 박리되거나 하는 경우가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 트리아세틸셀룰로오스 필름에 비하여 투습도가 낮은 (메트)아크릴계 수지 필름을 편광판의 보호 필름으로서 이용하는 것이 시도되었다. The polarizing plate usually has a structure in which a transparent protective film is laminated on both sides or one side of a polarizing film made of a polyvinyl alcohol-based resin in which a dichroic dye is adsorbed and oriented. Conventionally, triacetylcellulose (TAC) is widely used for this protective film, and this protective film is bonded to the polarizing film through an adhesive composed of an aqueous solution of a polyvinyl alcohol-based resin. However, the polarizing plate in which the protective film made of triacetylcellulose is laminated has a high moisture permeability of triacetyl cellulose, so that when the polarizing plate is used for a long time under a high humid environment, the polarization performance deteriorates or the protective film and the polarizing film peel off have. In order to solve these problems, attempts have been made to use a (meth) acrylic resin film having a lower moisture permeability as a protective film of a polarizing plate than a triacetylcellulose film.

기존의 아크릴 필름은 멜트 캐스팅(Melt Casting) 방식으로 제조되어 왔으나, 솔벤트 캐스팅(Solvent Casting) 공법으로 제조시 박형화, 대량 생산, 수지의 재활용 등 친환경적 측면에서 장점이 많다. 솔벤트 캐스팅법은 아크릴 필름을 용매에 녹여서 T-Die로 압출한 후, Belt에서 용제를 건조하여 필름을 만들게 되는데, 최적화된 입자를 첨가하여 충격강도를 높이고 필름 이송을 위한 슬립(Slip)성을 확보해야만 위와 같은 공정이 가능하다. 또한 이때 첨가된 입자는 용매에 녹거나 변형이 생겨서는 안된다. Conventional acrylic films have been manufactured by melt casting method. However, Solvent Casting method has many advantages in terms of environment-friendliness such as thinning, mass production and recycling of resin. The solvent casting method is to melt the acrylic film in a solvent and extrude it into a T-die. Then, the solvent is dried in the belt to make a film. Optimized particles are added to increase impact strength and slip property for film transfer. The above process is possible. Also, the added particles should not be dissolved or deformed in the solvent.

한국등록특허 제1265007호에는 사용 환경의 변화에 의해서도 화상 표시 장치의 광 누설이 잘 발생하지 않는 점착형 편광판이 개시되어 있는데, 점착제층을 구성하는 아크릴계 폴리머가 소정량의 방향 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴레이트 모노머 단위를 함유하여 그 함유량이 투명 보호 필름의 광탄성 계수 X의 값에 따라 결정되고, 가열 등의 환경 변화에 의해 투명 보호 필름의 위상차값이 변화한 경우에, 점착제층이 투명 보호 필름과는 반대 부호의 위상차 변화를 발생시키도록 조정하는 것이 제안되어 있다. Korean Patent No. 1265007 discloses a pressure-sensitive type polarizing plate in which light leakage of an image display device does not occur even by a change in use environment. In the pressure-sensitive adhesive type polarizing plate in which the acrylic polymer constituting the pressure-sensitive adhesive layer has an aromatic ring structure ) Acrylate monomer unit and its content is determined according to the value of the photoelastic coefficient X of the transparent protective film, and when the retardation value of the transparent protective film changes due to environmental changes such as heating, the pressure- It is proposed to adjust so as to cause a phase difference change of the opposite sign.

한국등록특허 제1114354호에는 광중합성 아크릴계 중합체, 대전방지제 및 중합걔시제 조성물의 경화물을 포함하는 점착층을 가지는 광학부재용 보호필름으로서, 광조사에 의해 개시제에서 발생하는 라디칼에 의해서 가교 반응을 일으킬 수 있는 광활성기가 도입된 광중합성 아크릴계 중합체 및 중합 개시제를 소정 비율로 포함하는 조성물에, 추가로 대전방지제를 적정량 배합하여, 경화 시의 숙성 공정을 생략할 수 있어, 제조 공정의 간소화가 가능하면서도, 박리 또는 사용시 대전방지성이 우수한 보호 필름이 개시되어 있다. Korean Patent No. 1114354 discloses a protective film for an optical member having a pressure-sensitive adhesive layer containing a photopolymerizable acrylic polymer, an antistatic agent and a cured product of a polymerization initiator composition, wherein a crosslinking reaction is caused by a radical generated in the initiator An appropriate amount of an antistatic agent is added to a composition containing a photopolymerizable acrylic polymer into which a photoactivating group capable of causing photoinitiator is introduced and a polymerization initiator in a predetermined ratio so that the aging process at the time of curing can be omitted and the manufacturing process can be simplified , And a protective film excellent in antistatic property during peeling or use.

한국공개특허 제2015-0061591호에는 고리형 지방족 탄화수소기와 에틸렌성 불포화 이중 결합기를 갖는 화합물을 이용하여 형성되는 제 1기능층(저투습층)과, 그 위에 우레탄아크릴레이트를 함유하는 조성물을 이용하여 형성되는 제 2기능층을 갖고, 제 1기능층에 특정 구조를 갖는 플루오로 지방족기 함유 공중합체를 특정량 사용함으로써 층간 밀착성과 바람에 의한 불균일 내성이 우수한 편광판 보호필름을 얻는 기술이 제안되어 있다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 2015-0061591 discloses a composition comprising a first functional layer (low moisture-permeable layer) formed using a compound having a cyclic aliphatic hydrocarbon group and an ethylenically unsaturated double bond group, and a composition containing urethane acrylate thereon There is proposed a technique for obtaining a polarizing plate protective film having excellent interlayer adhesion and wind non-uniformity resistance by using a specific amount of a fluoroaliphatic group-containing copolymer having a second functional layer formed thereon and having a specific structure in the first functional layer .

일본공개특허 제2014-240905호에는 편광자와의 접착성, 리워크성, 평면서 및 시인성이 우수한 편광판을 제조하기 위하여, 막두께 및 탄성률이 특정 범위 내에 있고, 아크릴 수지를 주성분으로 하는 보호 필름 A, 편광자, 글루코스 골격에 적어도 에테르 결합과 치환기를 가지는 셀룰로오스 유도체를 주성분으로 하는 위상차 필름 B의 순으로 척층되며, 필름 A 및 필름 B가 모두 자외선 경화형 접착제를 통해 접합되도록 한 기술 구성이 제시되어 있다. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-240905 discloses a polarizing plate having a film thickness and a modulus of elasticity within a specific range and having an acrylic resin as a main component in order to produce a polarizing plate excellent in adhesion with a polarizer, , A polarizer, and a retardation film B composed mainly of a cellulose derivative having at least an ether bond and a substituent in a glucose skeleton, and the film A and the film B are bonded together through an ultraviolet curable adhesive.

따라서, 여전히 고온고습한 환경에서 사용할 시 IPS 액정 패널에 광학 얼룩이 발생하는 것을 방지하기 위한 기술 개선이 요구된고 있는 실정이다.Therefore, there is a need to improve the technique for preventing optical unevenness on the IPS liquid crystal panel when used in a high temperature and high humidity environment.

한국등록특허 제1265007호Korea Patent No. 1265007 한국등록특허 제1114354호Korea Patent No. 1114354 한국공개특허 제2015-0061591호Korean Patent Publication No. 2015-0061591 일본공개특허 제2014-240905호Japanese Laid-Open Patent Application No. 2014-240905

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 고온고습의 가혹한 환경에서 특히 IPS LCD에 나타나기 쉬운 에그무라(Egg Mura), 기구부 빛샘 등의 광학 얼룩이나 성능의 저하가 없는 우수한 품질의 IPS LCD 패널을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an IPS liquid crystal display device, which is excellent in high temperature and high humidity, LCD panel.

본 발명은, 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴 수지 100중량부에 대하여, 메틸 메타크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위 80 내지 98중량부, 부틸 아크릴레이트(Butyl Acrylate) 단위 2 내지 20중량부로 이루어진 아크릴 수지를 포함하는 주 도프액로으부터 솔벤트 캐스팅 방법으로 형성된 아크릴 필름이 편광자의 양면에 구비된 편광판을 액정의 양면에 접합한 IPS 패널이다.The present invention relates to an acrylic resin composition comprising 80 to 98 parts by weight of methyl methacrylate units and 2 to 20 parts by weight of butyl acrylate units based on 100 parts by weight of an acrylic resin represented by the following formula (1) And an acrylic film formed by a solvent casting method from the main doping liquid containing the polarizer is bonded to both surfaces of the liquid crystal.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

MMA-BAMMA-BA

여기서, MMA는 메틸 메타크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위, BA는 부틸 아크릴레이트(Butyl Acrylate) 단위를 나타낸다.Here, MMA represents methyl methacrylate unit and BA represents butyl acrylate unit.

본 발명은 아크릴 필름이 편광자의 양면에 구비된 편광판을 액정 셀의 전면과 배면에 접합한 IPS 패널이며, 주 도프액은 실리카(Silica) 입자를 포함하고, 상기 입자의 직경은 100 내지 300nm인 것이 바람직하다. The present invention is an IPS panel in which an acrylic film is bonded to the front and back surfaces of a liquid crystal cell with polarizing plates provided on both sides of a polarizer, the main dope liquid includes silica particles, and the diameter of the particles is 100 to 300 nm desirable.

본 발명의 솔벤트 캐스팅의 솔벤트는 할로겐화 탄화수소와 알코올을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. The solvent of the solvent casting of the present invention is preferably a mixture of a halogenated hydrocarbon and an alcohol.

본 발명의 IPS 패널은 60℃, 90%RH 고온다습 환경에서 500시간 방치한 후에도 화면의 광학 얼룩인 에그무라(Egg Mura)와 기구부 빛샘이 없는 것이 바람직하다.It is preferable that the IPS panel of the present invention does not have Egg Mura which is optical unevenness on the screen and light leakage of the mechanism portion even after being left in a high temperature and high humidity environment of 60 ° C and 90% RH for 500 hours.

본 발명을 통해 제조된 IPS LCD 패널은 수분에 강하면서 두께 균일성이 뛰어난 아크릴 필름으로 이루어진 편광판을 사용하여 고온고습의 혹한 상황에서 장시간 방치되어나 외관 얼룩이나 성능 저하가 없이 우수한 품질 유지가 가능하다.The IPS LCD panel manufactured by the present invention is able to maintain excellent quality without being stained or deteriorated in appearance due to long time in an extreme condition of high temperature and high humidity by using a polarizing plate made of an acrylic film which is strong against moisture and excellent in thickness uniformity .

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것들에 한정되는 것이 아니다. Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to these.

본 발명자들은 박막의 아크릴 필름을 솔벤트 캐스팅 공법으로 제조시 필름의 제막 및 필름 이송이 용이한 아크릴 필름을 개발하기 위해 연구를 거듭한 결과, 수지의 분자량이 300,000~2,500,000g/mol의 범위로, 특정 성분을 포함하는 주 도프액을 제막 시, 제막 및 이송이 용이한 보호 필름이 얻어지는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이른 것이다. The inventors of the present invention have conducted research to develop an acrylic film which is easy to form a film and to transfer a film when a thin film acrylic film is manufactured by the solvent casting method. As a result, it has been found that the molecular weight of the resin is in the range of 300,000 to 2,500,000 g / The present invention has been completed on the basis of finding that a protective film which is easy to form and transfer can be obtained.

본 발명의 편광판은 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴 수지 및 실리카 입자를 포함하는 주 도프액으로부터 형성된 아크릴 필름을 연신 PVA의 양면에 구비하고 있으며, IPS 모드 액정패널의 배면과 전면에 배치되어 입사된 광의 진행축을 변환시키는 편광판이다.The polarizing plate of the present invention has an acrylic film formed on both sides of a stretched PVA formed from a main dope liquid containing an acrylic resin and silica particles represented by the following formula (1), and is disposed on the back surface and the front surface of the IPS mode liquid crystal panel, And is a polarizing plate for converting the progress axis.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

MMA-BAMMA-BA

여기서, MMA는 메틸 메타크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위, BA는 부틸 아크릴레이트(Butyl Acrylate) 단위를 나타낸다.Here, MMA represents methyl methacrylate unit and BA represents butyl acrylate unit.

우선 본 발명의 아크릴 수지에 대하여 설명한다. 본 발명의 아크릴 수지는, 메틸 메타크릴레이트 단위, 부틸 아크릴레이트 단위로 이루어지고, 상기 각각의 단량체 단위들이 반복 단위 형태로 포함되는 아크릴 수지이다. First, the acrylic resin of the present invention will be described. The acrylic resin of the present invention is an acrylic resin comprising a methyl methacrylate unit and a butyl acrylate unit and each of the monomer units is contained in the form of a repeating unit.

광학 특성, 투명성, 상용성, 가공성 및 생산성을 고려할 때, 아크릴 수지 100중량부에 대하여, 메틸 메타크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위 80 내지 98중량부, 부틸 아크릴레이트(Butyl Acrylate) 단위 2 내지 20중량부로 이루어진 것이 바람직하다. It is preferable that 80 to 98 parts by weight of methyl methacrylate units and 2 to 20 parts by weight of butyl acrylate units are added to 100 parts by weight of acrylic resin in consideration of optical properties, transparency, compatibility, workability, Is preferable.

메틸 메타크릴레이트 단위의 함량이 상기 범위일 때, 우수한 위상차 특성 및 광학특성을 얻을 수 있기 때문이다. 메틸 메타크릴레이트 단위 함량이 80중량부 미만일 경우 아크릴 필름의 광학적 성능이 나빠지게 되고, 98중량부를 초과할 경우 아크릴 필름의 두께 균일성이 저하된다. When the content of methyl methacrylate units is in the above range, excellent retardation and optical characteristics can be obtained. When the methyl methacrylate unit content is less than 80 parts by weight, the optical performance of the acrylic film is deteriorated, and when it exceeds 98 parts by weight, the uniformity of the thickness of the acrylic film is decreased.

또한, 아크릴 수지 100중량부에 대하여, 상기 부틸 아크릴레이트 단위의 함량은 2 내지 20중량부인 것이 바람직하다. 부틸 아크릴레이트 단위의 함량이 상기 범위일 때 바람직한 두께 균일성 특성을 얻을 수 있기 때문이다. The content of the butyl acrylate unit is preferably 2 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the acrylic resin. When the content of the butyl acrylate unit is within the above range, a preferable thickness uniformity property can be obtained.

본 발명에서는 상기 아크릴 수지에 용매에 녹지 않고 변형이 생기지 않는 실리카 입자를 첨가함으로써, 필름의 충격 강도를 높이기 때문에 제막 및 필름 이송이 용이해진다. 본 발명의 실리카(silica) 입자는 그 직경이 100 내지 300nm인 것이 바람직하다. 입자의 직경이 100nm 미만일 경우 목적하는 발명의 효과가 충분히 나타나지 않고, 300nm를 초과할 경우 보호 필름의 품위가 불량해진다. In the present invention, by adding silica particles which are not soluble in a solvent and are not deformed to the acrylic resin, the impact strength of the film is increased, so that film formation and film transfer are facilitated. The silica particles of the present invention preferably have a diameter of 100 to 300 nm. When the diameter of the particles is less than 100 nm, the effect of the object of the present invention is not sufficiently exhibited, and when it exceeds 300 nm, the quality of the protective film becomes poor.

본 발명의 아크릴 수지의 분자량은 300,000~2,500,000g/mol인 것이 바람직하다. 이때 분자량이 300,000g/mol 미만인 경우 필름의 생산 효율이 떨어지고, 2,500,000g/mol을 초과하는 경우 성형 가공이 용이하지 않기 때문이다. 또한 본 발명의 주 도프액의 유리전이온도(Tg)는 110°이상인 것이 바람직하다. 유리전이온도가 상기 범위 미만이게 되어도 취급성이 떨어져 바람직하지 않다.The molecular weight of the acrylic resin of the present invention is preferably 300,000 to 2,500,000 g / mol. If the molecular weight is less than 300,000 g / mol, the production efficiency of the film is lowered. If the molecular weight exceeds 2,500,000 g / mol, the molding process is not easy. The glass transition temperature (Tg) of the main dope of the present invention is preferably 110 ° or more. Even if the glass transition temperature is lower than the above-mentioned range, handling becomes poor, which is not preferable.

본 발명의 아크릴 필름은 막 두께가 10 이상 60㎛이하인 것이 바람직하다. 아크릴 필름의 두께가 10㎛미만일 경우 충분한 위상차 특성을 발현하지 못하고, 아크릴 필름의 두께가 60㎛ 초과할 경우 박형의 편광판에 사용하기 부적당하다. The acrylic film of the present invention preferably has a film thickness of 10 to 60 탆. When the thickness of the acrylic film is less than 10 mu m, sufficient retardation characteristics are not exhibited. When the thickness of the acrylic film exceeds 60 mu m, it is not suitable for use in a thin polarizer.

이하, 본 발명의 바람직한 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred manufacturing method of the present invention will be described in detail.

아크릴 수지의 제조Manufacture of acrylic resin

본 발명의 아크릴 필름을 제조하기 위하여, 우선 메틸 메타크릴레이트 단량체, 부틸 아크릴레이트 단량체의 공중합체 수지 용액을 제조한다. 이들 단량체들의 공중합체 제조 방법에는 특별한 제한은 없고, 현탁 중합, 유화 중합, 괴상 중합 혹은 용액 중합 등의 당해 기술 분야에 잘 알려진 공중합체 수지 제조 방법에 따라 제조될 수 있다. In order to produce the acrylic film of the present invention, first, a copolymer resin solution of a methyl methacrylate monomer and a butyl acrylate monomer is prepared. There is no particular limitation on the method for producing the copolymer of these monomers, and the copolymer can be produced according to a method for producing a copolymer resin well known in the art such as suspension polymerization, emulsion polymerization, bulk polymerization or solution polymerization.

아크릴 수지 및 실리카 입자를 포함하는 주 도프액의 제조Preparation of main dope liquid containing acrylic resin and silica particles

본 발명에 있어서는 솔벤트 캐스팅 공법(용액 필름 형성법)에 의해 필름을 제조하고 있다. 솔벤트 캐스팅 공법은, 캐스팅 용매 중에 아크릴 수지를 용해시켜 수득되는 주 도프액을 지지체 상에 캐스팅하고, 용매를 증발시켜 필름을 형성하는 방법이다. 주 도프액의 제조는 캐스팅 용매에 상기 제조된 아크릴 수지 및 보조첨가제를 혼합하는 방법에 의한다. In the present invention, a film is produced by a solvent casting method (solution film forming method). In the solvent casting method, a main dope liquid obtained by dissolving an acrylic resin in a casting solvent is cast on a support, and the solvent is evaporated to form a film. The main dope solution is prepared by mixing the acrylic resin and the auxiliary additive in the casting solvent.

솔벤트 캐스팅 공법으로 필름을 제조하는 경우, 주 도프액을 제조하기 위한 용매는 유기용매가 바람직하다. 유기용매로는 할로겐화탄화수소를 사용하는 것이 바람직하며, 할로겐화탄화수소로는 염소화 탄화수소, 메틸렌클로라이드 및 클로로포름이 있고, 이 중 메틸렌클로라이드를 사용하는 것이 가장 바람직하다. When a film is produced by a solvent casting method, an organic solvent is preferred as the solvent for preparing the main dope solution. As the organic solvent, it is preferable to use halogenated hydrocarbons, and halogenated hydrocarbons include chlorinated hydrocarbons, methylene chloride and chloroform, among which methylene chloride is most preferably used.

또한, 필요에 따라 할로겐화탄화수소 이외의 유기용매를 혼합하여 사용할 수도 있다. 할로겐화탄화수소 이외의 유기용매로는 에스테르, 케톤, 에테르, 알코올 및 탄화수소를 포함한다. 에스테르로는 메틸포르메이트, 에틸포르메이트, 프로필포르메이트, 펜틸포르메이트, 메틸아실레이트, 에틸아실레이트, 펜틸아실레이트 등이 사용 가능하며, 케톤으로는 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤, 디이소부틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논 등이 사용 가능하고, 에테르로는 디이소프로필에테르, 디메톡시메탄, 디메톡시에탄, 1,4-디옥산, 1,3-디옥솔란, 테트라히드로푸란, 아니솔, 페네톨 등이 사용 가능하고, 알코올로는 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, t-부탄올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 2-메틸-2-부탄올, 시클로헥산올, 2-플루오로에탄올, 2,2,2,-트리플로오로에탄올, 2,2,3,3-테트라플루오로-1-프로판올 등을 사용한다. If necessary, organic solvents other than halogenated hydrocarbons may be mixed and used. Organic solvents other than halogenated hydrocarbons include esters, ketones, ethers, alcohols and hydrocarbons. Examples of the ester include methyl formate, ethyl formate, propyl formate, pentyl formate, methyl acylate, ethyl acylate and pentyl acylate. Examples of the ketone include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, di Isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methylcyclohexanone and the like can be used. As the ether, diisopropyl ether, dimethoxymethane, dimethoxyethane, 1,4-dioxane, Ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, t-butanol, 1-pentanol, 2-butanol and the like can be used. 2-butanol, cyclohexanol, 2-fluoroethanol, 2,2,2, -trifluoroethanol, 2,2,3,3-tetrafluoro-1-propanol and the like Lt; / RTI >

보다 바람직하게는 메틸렌클로라이드를 주용매로 사용하고, 알코올을 부용매로 사용할 수 있다. 구체적으로는 메틸렌클로라이드와 알코올의 혼합비는 80 : 20 내지 95 : 5의 범위 이내의 중량비로 혼합된 혼합용매가 바람직하다.More preferably, methylene chloride may be used as the main solvent, and alcohol may be used as the minor solvent. Concretely, a mixed solvent in which the mixing ratio of methylene chloride and alcohol is in the range of 80:20 to 95: 5 is preferable.

상기 아크릴 필름의 제조에서는 보조첨가제들이 더 사용될 수 있다. 상기 주 도프액에는, 각 제조공정에서 용도에 따른 각종 보조첨가제, 예를 들면, 자외선 방지제, 미립자, 적외선 흡수제, 박리제 등의 보조첨가제를 첨가할 수 있다. 이러한 첨가제들의 구체적인 종류는 해당 분야에서 통상적으로 사용하는 것이라면 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 그 함량은 필름의 물성을 저하시키지 않는 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 첨가제를 첨가하는 시기는 첨가제의 종류에 따라 결정한다. 주 도프액 조제의 마지막에 첨가제를 첨가하는 공정을 실시할 수도 있다. In the production of the acrylic film, auxiliary additives may further be used. To the main dope liquid, various auxiliary additives depending on the use in each production step, for example, an auxiliary additive such as an ultraviolet ray inhibitor, a fine particle, an infrared absorbent, and a releasing agent may be added. The specific kind of such additives can be used without limitation as long as they are commonly used in the field, and the content thereof is preferably used within a range that does not deteriorate the physical properties of the film. The timing of adding the additives depends on the type of additive. A step of adding an additive to the end of the main dope liquid preparation may be performed.

본 발명에서는 첨가제로써 실리카(silica) 나노 입자를 사용하였고, 상기 입자의 직경은 100 내지 300nm인 것이 바람직하다.In the present invention, silica nanoparticles are used as an additive, and the diameter of the particles is preferably 100 to 300 nm.

상기와 같이 얻어진 주 도프액은 상온, 고온 또는 저온 용해법에 따라 제조할 수 있다. The main dope liquid obtained as described above can be produced by an ordinary temperature, high temperature or low temperature dissolution method.

제막공정Film forming process

본 발명의 솔벤트 캐스팅법은, 주 도프액을 가압다이의 노즐로부터 금속 지지체 상에 유연하여 소정 시간 방치시켜, 반건조 상태의 필름을 형성한다. 그 후, 상기 반건조상태의 필름을 금속 지지체로부터 박리하고, 건조시스템으로 이행하여 건조를 행하는 것에 의해 상기 용제를 제거한다. 그리고, 건조상태로 된 필름에 대하여 1축 연신공정 또는 2축 연신공정을 실시한다. 이 연신공정의 실시에 의하여 보호 필름의 막 균일성 및 위상차값을 향상시키는 것이 가능하다. In the solvent casting method of the present invention, the main dope liquid is poured on a metal support from a nozzle of a pressure die and allowed to stand for a predetermined time to form a semi-dry film. Thereafter, the semi-dried film is peeled from the metal support, transferred to a drying system, and dried to remove the solvent. Then, a uniaxial stretching process or a biaxial stretching process is performed on the dried film. By this stretching process, it is possible to improve the film uniformity and the retardation value of the protective film.

구체적으로, 상기와 같이 얻어진 주 도프액을 캐스팅 다이를 통해 지지체 상에 캐스팅하여 아크릴 시트를 형성한다. 여기서 상기 지지체는 다이에서 압출된 시이트상의 캐스팅 원액을 이송하면서, 캐스팅 원액에 존재하는 용매를 증발시켜, 아크릴 필름으로 제막하는 역할을 한다. 상기 지지체 또는 그의 표면은 금속으로 이루어져, 표면을 경면 마무리한 것이 바람직하며, 상기 지지체로서는 스테인레스 스틸 벨트 등의 금속 벨트(steel belt)가 바람직하게 사용된다. 상기 금속 지지체의 표면 온도는, 온도가 높을수록 캐스팅 원액에 존재하는 용매의 증발을 빠르게 할 수 있기 때문에 유리하지만, 지나치게 높으면 캐스팅 원액이 발포되거나 평면성이 나빠지는 문제가 발생하여, 사용하는 용매에 따라 달라질 수 있으나, 0 내지 75℃ 가 바람직하고, 5 내지 45℃이면 더욱 바람직하다. 상기 지지체로는 평면상 컨베이어 벨트 형태의 금속 지지체가 사용될 수 있다. Specifically, the main dope liquid obtained as described above is cast on a support through a casting die to form an acrylic sheet. Here, the support serves to evaporate the solvent present in the casting solution while casting the casting solution on the sheet extruded from the die, thereby forming an acrylic film. The support or the surface thereof is preferably made of a metal and has a mirror finished surface, and a steel belt such as a stainless steel belt is preferably used as the support. The surface temperature of the metal support is advantageous because it can accelerate the evaporation of the solvent present in the casting stock solution as the temperature is higher. However, if the temperature is too high, the casting stock solution tends to foam or deteriorate in planarity, But it is preferably 0 to 75 占 폚, more preferably 5 to 45 占 폚. As the support, a metal support in the form of a planar conveyor belt may be used.

이렇게 형성된 아크릴 시트를 텐더 내에서 연신 단계를 거치게 되며, 예열 공정은 아크릴 플레이크(flake)의 유리전이온도(Tg)는 120°이상이다. 본 발명의 아크릴 필름은 상기의 조건으로 텐더에서 연신단계를 거친 후, 텐더의 클립 또는 핀에 의하여 표면이 손상된 필름의 좌우측 말단을 제거한 후 건조기에서의 건조단계를 거쳐 필름이 완성될 수 있다. The acrylic sheet thus formed is subjected to a stretching step in the tenter, and the preheating step is such that the glass transition temperature (Tg) of the acryl flake is 120 DEG or more. The acrylic film of the present invention may be completed in the dryer under the above conditions after having been subjected to the stretching step in the tenter and then the left and right ends of the film whose surface has been damaged by the clip or pin of the tenter are removed.

텐더 연신 장치를 사용하는 경우에는, 텐더의 좌우 파지 수단에 의해 필름의 파지 길이를 좌우에서 제어할 수 있는 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 연신 조작은 다단계로 분할하여 실시하여도 되고, 유연 방향, 폭 방향으로 이축 연신을 실시하는 것도 바람직하다. 또한 이축 연신을 행하는 경우에는 동시 이축 연신을 행하여도 되고, 단계적으로 실시하여도 된다. 이 경우 단계적이란, 연신 방향이 다른 연신을 순차적으로 행하는 것도 가능하고, 동일 방향의 연신을 다단계로 분할하고, 또한 다른 방향의 연신을 그 중 어느 하나의 단계에 추가하는 것도 가능하다. 또한, 동시 2축 연신에는 일 방향으로 연신하고, 다른 한쪽을 장력을 완화하여 수축시키는 경우도 포함된다. 동시 2축 연신의 바람직한 연신 배율은 폭 방향, 길이 방향 모두 1.01배 내지 2.0배의 범위에서 취할 수 있다.In the case of using the tenter stretching device, it is preferable to use a device capable of controlling the holding length of the film from the left and right by the left and right gripping means of the tenter. The stretching operation may be carried out by dividing into a plurality of steps or biaxially stretching in the machine direction and the width direction. When biaxial stretching is carried out, simultaneous biaxial stretching may be carried out or may be performed stepwise. In this case, the stepwise means that the stretching in different stretching directions can be performed sequentially, the stretching in the same direction can be divided into multiple steps, and the stretching in the other direction can be added to any one of them. The simultaneous biaxial stretching may include stretching in one direction and relaxation of the other stretch by shrinking. The preferred stretching magnification of the simultaneous biaxial stretching can be in the range of 1.01 to 2.0 times in both the width direction and the longitudinal direction.

건조 수단은 웹의 양면에 열풍을 불게 하는 것이 일반적이지만, 바람 대신에 마이크로 웹을 대어 가열하는 수단도 있다. 너무 급격한 건조는 완성된 필름의 평면성을 손상시키기 쉽다. The drying means generally blows hot air on both sides of the web, but there is also a means of heating the micro web in place of the wind. Too rapid drying tends to impair the planarity of the finished film.

상기의 방법에 따라 제조된 본 발명의 아크릴 필름은 온도 23°습도 55%RH의 환경 하에서, 하기 수학식 1로 정의되는 면내 리타데이션 Ro와 두께 방향 리타데이션 Rth가 23°55%RH의 조건하에서 10nm 이하인 것을 특징으로 한다. The acrylic film of the present invention produced in accordance with the above method was produced under the conditions of an in-plane retardation Ro defined by the following formula (1) and a retardation Rth in the thickness direction of 23 ° 55% RH under an environment of 23 ° humidity and 55% RH 10 nm or less.

[수학식 1][Equation 1]

Ro=(nx-ny)×Ro = (nx-ny) x

Rth=(nx+ny)/2-nz×Rth = (nx + ny) / 2-nz x

상기 수학식 중, nx는 필름면 내의 지상축 방향의 굴절률을, ny는 지상축에 직교하는 방향의 굴절률을, nz는 필름 두께 방향의 굴절률을, d는 필름의 막 두께(nm)를 각각 나타낸다.Ny represents a refractive index in a direction perpendicular to the slow axis, nz represents a refractive index in a film thickness direction, and d represents a film thickness (nm) of the film, respectively .

이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명이 다음 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. However, the present invention is not limited by the following examples.

실시예Example 1 One

<단계 1> 아크릴 수지&Lt; Step 1 >

아크릴에 대해서는 하기 화학식 2에 나타낸 아크릴을 사용하였다. For acrylic, acryl represented by the following formula 2 was used.

[화학식 2](2)

Figure 112016129473962-pat00001
Figure 112016129473962-pat00001

<단계 2> 주 도프액의 제조&Lt; Step 2 > Preparation of main dope liquid

주 도프액의 조성은 메틸렌 클로라이드 64.17중량부, 메탄올 7.13중량부, 아크릴 수지 27.94중량부, 자외선 흡수제인 Tinvuin 928(BASF사 제조) 0.72중량부, Silica 0.04중량부이다. The main doping solution was composed of 64.17 parts by weight of methylene chloride, 7.13 parts by weight of methanol, 27.94 parts by weight of acrylic resin, 0.72 parts by weight of Tinvuin 928 (manufactured by BASF) and 0.04 parts by weight of Silica.

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<단계 3> 아크릴 필름의 제조&Lt; Step 3 > Production of acrylic film

상기 주 도프액을 벨트 유연 장치를 이용하여 폭 2000mm의 스테인레스 밴드 지지체에 균일하게 유연하였다. 스테인레스 밴드 지지체 상에서 용매를 증발시켜, 스테인레스 밴드 지지체로부터 박리하였다. 이어서 텐더로 웹 양단부를 파지하고, 130°온도 환경에서 TD 방향의 연신 배율이 1.5배가 되도록 연신하였다. 연신 후, 그 폭을 유지한 상태로 몇 초간 유지하고, 폭 방향의 장력을 완화시킨 후, 폭 방향 이완을 하고, 또한 90°로 설정된 건조 구간에서 35분간 반송시켜 건조를 행하여 폭 1900mm, 또한 단부에 폭 10mm, 높이 8㎛의 널링을 갖는 막 두께 40㎛의 아크릴 필름을 제조하였다. The main dope liquid was uniformly plied to a stainless steel band support having a width of 2000 mm by using a belt softener. The solvent was evaporated on the stainless steel band support and peeled off from the stainless band support. Then, both ends of the web were held with a tenter and stretched so that the stretching magnification in the TD direction was 1.5 times in a temperature environment of 130 °. After the stretching, the stretching was maintained for a few seconds, the tension in the width direction was relaxed, the stretching was performed in the width direction, the stretching was continued for 35 minutes in the drying section set at 90 DEG, An acrylic film having a thickness of 40 m and a knurling width of 10 mm and a height of 8 m was produced.

<단계 4> 편광판 제조<Step 4> Polarizing plate production

상기 아크릴 필름을 이용하여 PVA를 양면에 합지하여 편광판을 만들었다. PVA was laminated on both sides using the acrylic film to prepare a polarizing plate.

<단계 5> IPS LCD의 제조<Step 5> Manufacture of IPS LCD

상기 제조된 편광판에 대해서 편광판 보호 필름면에 점착제를 코팅한 후, 편광판 보호필름이 IPS 패널 쪽으로 향하도록 상/하 편광판을 부착하여 IPS LCD를 제조하였다.The prepared polarizing plate was coated with a pressure-sensitive adhesive on the polarizing plate protective film surface, and an IPS LCD was manufactured by attaching an up / down polarizing plate so that the polarizing plate protective film was directed to the IPS panel side.

비교예 1 TAC 보호필름 Comparative Example 1 A TAC protective film

상기 실시예 1과 같은 조건으로 도프를 만들되, 평균 아세틸 치환도(DS)가 2.86인 트리아세틸셀룰로오스 수지를 사용하였다. 동일한 방법으로 필름을 제막하고 위상차를 측정하였다. 다만 연신은 온도 170도 조건에서 130% 연신을 실시하였다. 이렇게 제작된 TAC 보호 필름을 이용하여 편광판을 만들고, 동일한 방법으로 IPS LCD를 제조하였다.A triacetyl cellulose resin having an average degree of acetyl substitution (DS) of 2.86 was used to make a dope under the same conditions as in Example 1 above. The film was formed in the same manner and the retardation was measured. However, the stretching was performed at 130% at a temperature of 170 ° C. A polarizing plate was prepared using the thus prepared TAC protective film, and an IPS LCD was manufactured in the same manner.

신뢰성 환경 적용 전후의 외관 광학 품질 평가Appearance optical quality evaluation before and after applying reliability environment

이렇게 제조된 실시예 1과 비교예 1에 대해서 고온고습 챔버를 이용하여 신뢰성 환경 60, 90%RH의 조건에서 500 시간 방치한 후, 고온고습 챔버에서 꺼낸후 신뢰성 환경 23, 55%RH의 암실 환경하에서 동일 방식으로 외관 광학 얼룩 여부를 관찰하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.The thus prepared Example 1 and Comparative Example 1 were allowed to stand in a high-temperature and high-humidity chamber for 500 hours under conditions of a reliability environment of 60 and 90% RH, The appearance and appearance of the optical image were observed under the same conditions, and the results are shown in Table 1.


구분

division

사진

Picture
광학 얼룩 유무
(Egg Mura, 빛샘)
Presence or absence of optical stains
(Egg Mura, Light Emitter)


실시예1


Example 1

Figure 112016129473962-pat00002


Figure 112016129473962-pat00002



없음


none


비교예1


Comparative Example 1

Figure 112016129473962-pat00003


Figure 112016129473962-pat00003



있음


has exist

표 1의 결과에서와 같이 본 발명의 IPS LCD 패널의 경우 신뢰성 전후의 외관 광학 얼룩 품질이 우수한 것을 알 수 있다. As can be seen from the results shown in Table 1, the IPS LCD panel of the present invention is superior in appearance optical unevenness quality before and after the reliability.

Claims (4)

하기 화학식 1로 표시되는 아크릴 수지 100중량부에 대하여, 메틸 메타크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위 80 내지 98중량부, 부틸 아크릴레이트(Butyl Acrylate) 단위 2 내지 20중량부로 이루어진 아크릴 수지를 포함하는 주 도프액으로부터 솔벤트 캐스팅 방법으로 형성된 아크릴 필름이 편광자의 양면에 구비된 편광판을 액정의 양면에 접합하고,
60℃, 90%RH 고온다습 환경에서 500시간 방치 후에도 화면의 광학 얼룩 에그무라(Egg Mura)와 기구부 빛샘이 없는 것을 특징으로 하는 IPS 패널.
[화학식 1]
MMA-BA
여기서, MMA는 메틸 메타크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위, BA는 부틸 아크릴레이트(Butyl Acrylate) 단위를 나타낸다.
1. A photosensitive resin composition comprising, as essential components, 100 parts by weight of an acrylic resin represented by the following formula (1): 80 to 98 parts by weight of methyl methacrylate units and 2 to 20 parts by weight of butyl acrylate units; A polarizing plate provided on both sides of the polarizer was bonded to both sides of the liquid crystal by an acrylic film formed by solvent casting method,
60 ° C, 90% RH An IPS panel characterized by having no optical uneven egg (Egg Mura) on the screen and no mechanical light leakage even after being left in a high temperature and high humidity environment for 500 hours.
[Chemical Formula 1]
MMA-BA
Here, MMA represents methyl methacrylate unit and BA represents butyl acrylate unit.
제1항에 있어서,
상기 주 도프액은 직경이 100 내지 300nm인 실리카(Silica) 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 IPS 패널.
The method according to claim 1,
Wherein the main doping liquid comprises silica particles having a diameter of 100 to 300 nm.
제1항에 있어서,
상기 솔벤트 캐스팅의 솔벤트를 할로겐화 탄화수소와 알코올을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 IPS 패널.
The method according to claim 1,
Wherein the solvent of the solvent casting is mixed with a halogenated hydrocarbon and an alcohol.
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