KR101295509B1 - 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프, 이를 이용한 기능성 필름 프리 ３ｄ 디스플레이용 ｐｄｐ 광학필터의 제조방법 및 기능성 필름 프리 ３ｄ 디스플레이용 ｐｄｐ 광학필터 - Google Patents
기능성 필름 프리 감압 점착 테이프, 이를 이용한 기능성 필름 프리 ３ｄ 디스플레이용 ｐｄｐ 광학필터의 제조방법 및 기능성 필름 프리 ３ｄ 디스플레이용 ｐｄｐ 광학필터 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프, 이를 이용한 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터의 제조방법 및 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 투명 기재의 양면에 투명 점착제층이 형성되어 있는 투명 양면 점착 테이프에 있어서, 상기 투명 점착제층은 하이드록시가 함유된 메타크릴레이트계 관능성 단랑체를 포함하여 중합된 아크릴 중합체로 이루어진 것을 특징으로 하는 터치 패널 또는 PDP 광학필터용 투명 양면 점착 테이프에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 광학 필터로서 필수적으로 사용되던 기능성 필름층이 생략되도록 적층 구조를 단순화하면서도 우수한 광학 특성을 유지할 수 있는 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프를 제공함으로써 제조공정이 단순화되고 제조 단가가 줄어들고 제조 수율이 향상된 원가 절감형 구조를 갖는다.
본 발명에 따르면, 광학 필터로서 필수적으로 사용되던 기능성 필름층이 생략되도록 적층 구조를 단순화하면서도 우수한 광학 특성을 유지할 수 있는 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프를 제공함으로써 제조공정이 단순화되고 제조 단가가 줄어들고 제조 수율이 향상된 원가 절감형 구조를 갖는다.
Description
본 발명은 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프, 이를 이용한 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터의 제조방법 및 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광학 필터로서 필수적으로 사용되던 기능성 필름층이 생략되도록 적층 구조를 단순화하면서도 우수한 광학 특성을 유지할 수 있는 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프, 이를 이용한 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터의 제조방법 및 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널은 다른 화상표시장치에 비해 대형화가 용이하고, 박형의 발광형 표시장치로서 향후 고품질 디지털 텔레비전으로서 가장 적합한 특성을 갖추고 있다.
그러나 플라즈마 디스플레이 패널은 전자파 및 근적외선의 방출량이 많고 격벽과 형광체에서의 표면반사가 높을 뿐만 아니라, 봉입가스인 헬륨에서 방출되는 오렌지광으로 인하여 명암비가 낮고 색순도가 음극선관에 미치지 못한다는 단점이 있다.
따라서 디스플레이 패널은 일반적으로 전자파 및 근적외선에 의한 인체의 유해함과 정밀기기의 오작동을 방지할 뿐만 아니라 표면 반사를 줄이고, 콘트라스트를 향상시키며, 색순도를 개선하기 위해 전자파 차단, 근적외선 차단, 콘트라스트 향상, 표면 반사 방지, 색순도 개선 기능을 갖는 광학 필터를 채용하고 있다.
기존에 채용하고 있는 PDP용 광학 필터는 이러한 유해 전자파를 차단하기 위해 동박을 폴리에스테르 기재 필름위에 부착시킨 후 패턴화시켜 사용하는 금속 에칭 메쉬 필름, 금속 섬유 또는 금속 피복된 유기 섬유 등을 필름기재상에 가공하여 패턴화시킨 섬유 매쉬 타입, 또는 스퍼터링과 같은 드라이 코팅법에 의해 금속(Ag) 층과 유전층을 번갈아 다층 박막으로 입히는 도전막 타입으로 크게 구분될 수 있다.
그러나 이들 전자파 차폐층은 제조 공정이 복잡하고 제조과정에서 손실되는 원 재료량이 많다는 문제점과 함께, 전자파 차폐층 형성을 위한 별도의 필름 기재 및 필터로 제조할 경우 상기 필름을 부착할 수 있는 점착층 등이 별도로 필요하게 되는 문제점을 가지며 특히 매쉬 타입으로 형성된 기존의 전자파 차폐층이 헤이즈가 높아 선명한 화질을 구하기 힘들기 때문에 필터로 사용하기 위해서는 별도의 투명 수지층이나 점착층을 이용하여 투명화하는 공정이 필요한 단점을 갖는다.
또한 플라즈마 디스플레이 패널의 단위 셀을 구성하는 격벽과 형광체는 발광효율을 높이고 칼라 구현을 위해 격벽은 저 저항 백색 재료를 사용하고, 적, 녹, 청의 형광체를 사용한다. 이러한 이유로 패널은 외부광에 의한 표면반사로 인해 콘트라스트와 색순도가 저하되는 구조적 단점을 안고 있다. 이러한 문제 해결을 위해 격벽에 흑색코팅을 하거나, 적정 투과율을 갖는 흑색 광학필터를 채용하는 등 각 분야에서 콘트라스트를 향상시키기 위한 노력이 있었다. 그러나 격벽에 흑화처리는 큰 효과가 없어 필터에서 보완이 필요하며, 광학필터분야에서 광투과율 조절 방식 필터는 외부광뿐 아니라 패널에서 출사되는 이미지 광까지 저하되어 전체적인 패널 휘도 또한 저하되는 문제를 안고 있다.
일례로, 3D 디스플레이용 PDP 패널에 부착되는 PDP 전면 필터의 적층 구조의 단면도를 도시한 도 1을 보면, 디스플레이용 광학 필터가 반사 방지층(10), 기재(20), 전자파 차폐/은 전도층(30), 근적외선 차단/색 보정층(40) 및 반사 방지층(50)을 포함한다.
이때 상기 반사 방지층(10)과 기재(20)의 층 대 층(layer to layer) 접합, 상기 기재(20)와 전자파 차폐/은 전도층(30)의 층 대 층 접합, 및 상기 전자파 차폐/은 전도층(30)과 근적외선 차단/색 보정층(40)의 층 대 층 접합시 종래 공지되어 있는 고 투명 무 지지체(no carrier) 점착 필름을 사용하여 광학성 감압 점착층(1,2,3)을 각각 형성하게 된다.
즉, 종래 기술에 따르면, 근적외선 차단과 색 보정(네온광 차단)이 모두 기재(20)의 전면이 아닌 기재(20)의 후면에서 별도의 기능성 필름을 사용하여 달성된다. 이뿐 아니라, 광학성 감압 점착층(1,2,3)이 최소 3층 이상 포함되어야 한다.
이뿐 아니라 두께 증가 및 고 비용 등으로 인하여 점차 경쟁력이 저하되고 있으므로, PDP의 원가 경쟁력 확보, 생산성 향상, 및 초박막화 구현 니즈(needs)를 달성할 수 있는 개량 기술의 개발이 절실한 실정이다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 기능성 필름이 별도로 사용되지 않아도 우수한 광학 특성을 유지할 수 있는 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프, 이를 이용한 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터의 제조방법 및 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프 PDP 광학필터의 층간 접합용 감압 점착 테이프로서, 하이드록시가 함유된 아크릴레이트계 관능성 단랑체를 포함하여 중합된 산-프리(acid free) 아크릴 중합체, 근적외선 차단 물질, 네온광 차단 물질 및 UV 차단 물질로 이루어지며,
투명 기판과 반사 방지층의 층 대 층 (layer to layer) 접합 용도로 사용되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터의 제조방법으로서, 반사 방지층, 투명 기판 및 전자파 차폐층으로 이루어진 PDP 광학필터의 제조방법에 있어서,
상기 반사 방지층과 투명 기판 사이에는 상술한 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프가 구비되는 단계; 이와 동시에 혹은 순차적으로, 상기 투명 기판과 전자파 차폐층 사이에는 광학성 감압 점착 테이프가 구비되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터로서, 위로부터 차례로, 반사 방지층, 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프, 투명 기판, 광학성 감압 점착 테이프, 및 전자파 차폐층으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
우선, 본 발명의 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프 PDP 광학필터의 층간 접합용 감압 점착 테이프는, 하이드록시가 함유된 아크릴레이트계 관능성 단랑체를 포함하여 중합된 산-프리(acid free) 아크릴 중합체, 근적외선 차단 물질, 네온광 차단 물질 및 UV 차단 물질로 이루어지며, 투명 기판과 반사 방지층의 층 대 층 (layer to layer) 접합 용도로 사용되는 것을 제공하게 된다.
이때 기능성 필름이란 도 1의 부호 40으로 표기된 근적외선 차단/색 보정층과 같이, 종래 근적외선(NIR) 차단, 색 보정(네온광 차단), UV 차단을 위하여 종래 감압 점착제와는 별도로 PDP 광학필터 등에 적용되던 필름류를 통칭한다.
또한, 상기 산-프리 아크릴 중합체는, 반응성이 높은 근적외선 차단 물질, 네온광 차단 물질, UV 차단 물질과의 반응에 의한 파괴 등의 문제를 일으킬 수 있는 카복시기(-COOH)를 포함하지 않는 아크릴 중합체를 지칭하는 표현으로서, 구체적으로 본 발명의 아크릴계 단량체는 내구성 관점에서 유리전이온도가 낮은 끈적끈적한 성질이 있는 탄소원자수 4 내지 17개의 아크릴에스테르로, 바람직하게는 2-에틸헥실아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트 및 이소-옥실아크릴레이트 등 중에서 선택된 1 종 이상을 사용한다. 특히 2-에틸헥실 아크릴레이트와 n-부틸아크릴레이트를 6:4 내지 9:1 중량비로 배합한 아크릴계 단량체를 사용하는 것이 점착제의 Tg의 구성 측면을 고려할 때 보다 바람직하다.
상기 아크릴계 단량체와 공중합 가능한 단량체로는 스티렌계 단량체, 시아노기를 갖는 단량체, 아미드기를 갖는 단량체, 에폭시기를 갖는 단량체 및 아미노기를 갖는 단량체 등 중에서 선택된 1 종 이상을 사용하고, 보다 구체적으로 메틸 메타크릴레이트 및 비닐 아크릴레이트 등 중에서 선택된 1 종 이상을 사용할 수 있다. 이는 내구성(신뢰성)을 위해 스티렌 계열과 비닐 계열의 단량체를 혼합할 경우 p오비탈 간섭에 의한 Streric hinderence에 의해 미반응 단량체의 증가로 테이프 적용 도중 이중결합 분해 반응에 황변 현상이 일어나는 문제를 고려한 것으로, 일례로 벌크 구조를 갖는 글리시딜메타크릴레이트(GMA)와 라우릴메타크릴레이트(LMA)를 혼용시에도 신뢰성에 악영향을 미칠 수 있다.
이같이 선택된 공중합 가능한 단량체는 상기 아크릴계 단량체 100 중량부에 대하여 1 ~ 20 중량부를 사용하는데, 이 범위 내에서는 공중합이 우수하다. 특히 메틸메타크릴레이트와 비닐 아크릴레이트를 2.5 대 10의 중량비로 배합한 단량체를 2.5 내지 12.5 중량부 범위 내로 사용하는 것이 공중합체의 상용성 측면을 고려할 때 보다 바람직하다.
본 발명에는 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프로서 PDP 광학필터에 적용하는데 중요한 일 성분으로서 하이드록시가 함유된 아크릴레이트계 관능성 단랑체를 아크릴계 단량체 100 중량부 기준으로 1 ~ 10 중량부, 보다 바람직하게는 5.0 ~ 9.0 중량부 범위 내로 포함하는데, 이 범위 내에서는 점착제의 경화도가 우수하고, 특히 PDP 광학필터에 적용 시 점착력, 투과율, 헤이즈, 내발포 등의 효과가 탁월하다. 상기 하이드록시가 함유된 아크릴레이트계 관능성 단랑체로는 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트를 사용하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 사용되는 중합 개시제로는 지용성 개시제, 혹은 레독스 개시제를 사용할 수 있으며, 구체적으로는 하기 실시예에서 규명된 바와 같이 레독시 개시제중 하나인 벤조일 퍼옥사이드와 같은 과산화수소류를 사용하는 것이 개시제의 잔류성 프리 측면에서 가장 바람직하다. 상기 중합 개시제의 사용량으로는 이에 한정하는 것은 아니나, 상기 아크릴계 단량체 100 중량부를 기준으로 0.03 ~ 0.5 중량부를 사용하는 것이 기재밀착성, 응집성이 우수하고 황변현상이 일어나지 않으며, 다양한 물성구현이 가능하므로 바람직하다.
본 발명의 산-프리 아크릴 중합체를 제조하는 방법은 용액중합, 유화중합, 현탁중합, 분산중합 등의 방법에 의하며, 보다 바람직하게는 단량체와 용제가 1액형 라디칼 반응을 하는 용액중합법에 의한다.
또한, 상기 용제로는 에틸 아세테이트, 헥산, 메탄올, 아이소프로필알콜 등의 유기 용제를 아크릴계 단량체 100 중량부 기준으로 50 내지 150 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 이는 유기 용제가 50 중량부 미만으로 들어갈 경우에는 연쇄반응속도 상승으로 인한 겔화 현상이 발생할 수 있으며, 150 중량부 이상으로 들어갈 경우에는 유기용제가 반응속도를 필요이상으로 방해하여 중간에 반응이 중단될 위험이 있다. 또한 유기용제중에서 톨루엔, 벤젠 용제는 사용하지 않는다. 이들은 라디칼 연쇄반응을 공명구조로 돌려 반응이 지연되는 효과를 가지고 있기 때문이다.
본 발명의 산-프리 아크릴 중합체는 중량평균분자량이 1,000,000 ~ 2,000,000, 보다 바람직하게는 1,200,000 ~ 1,500,000 인 것으로, 중량평균분자량이 1,000,000 미만에서는 고온고습 신뢰성 평가시 점착제의 흐름 현상, 색상 변이 현상 등이 나타날 수 있고, 2,000,000 초과시에는 점착제의 내구성은 비록 증가하지만 테이프 제조시 포트 라이프(pot life) 부족으로 인한 겔(gel)화 현상으로 인하여 제품 표면의 겔 형성, 표면조도 저하, 헤이즈 증가 등의 문제가 발생하므로 역시 바람직하지 않다.
본 발명의 산-프리 아크릴 중합체는 경화제를 사용하여 경화 처리한 다음 근적외선(NIR) 차단 물질, 색 보정(네온광 차단 물질)과 배합하게 되는데, 이때 사용하는 경화제로는 멜라민 화합물, 에폭시 화합물 및 이소시아네이트 화합물 등 중에서 선택된 1 종 이상을 사용할 수 있으며, 이소포론 디이소시아네이트(IPDI, isophorone diisocyanate), HDI (hexamethylene diisocyanate), HMDI (methylene bis-(4-cychlohexylisocynate), TMHMDI (trimethyl hexamethylene diisocyanate), TDI (toluene-2,4-diisocyanate), 및 MDI (methylene diphenyl-4,4'-diisocyanate)로 이루어진 이소시아네이트계 화합물로부터 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 작업성(기재밀착성, 응집성, 신뢰성)이 좋고 황변 현상이 없어 보다 바람직하다.
선택된 경화제는 산-프리(acid free) 아크릴 중합체 100 중량부 기준으로 0.1 내지 1.0 중량부를 사용하며, 보다 바람직하게는 0.4 ~ 0.6 중량부를 사용한다. 0.1 중량부 미만에서는 전체적인 밀도의 하락으로 내구성 및 신뢰성에 악영향을 미칠 수 있으며, 1.0 중량부 초과시에는 과경화구조로 미경화된 경화제가 이행(migration)되는 문제를 일으킬 수 있어 바람직하지 않다.
한편, 상기 근적외선 차단 물질은 이에 한정하는 것은 아니나, 폴리메틴계, 프탈로시아닌계, 나프탈로시아닌계, 금속착물계, 암미늄계, 이모늄계, 디이모늄계, 안트라퀴논계, 디티올 금속 착물계, 나프토퀴논계, 인돌페놀계, 아조계, 트리알릴메탄계 등을 사용할 수 있으며, 전자 기기의 노이즈 방지 용도를 감안하여 암미늄계, 프탈로시아닌계, 또는 디이모늄계 중에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
선택된 근적외선 차단 물질은 산-프리(acid free) 아크릴 중합체 100 중량부 기준으로 0.1 내지 1.0 범위로 사용하는 것이 근적외선의 차단 성능 측면을 고려할 때 보다 바람직하다. 특히 근적외선 차단물질이 1.0 중량부를 초과할 경우에는 점착성능에 영향을 미쳐 고온, 고습의 신뢰성 측정시 패널들뜸등의 문제를 일으킬 수 있으므로 주의해야 한다.
또한, 상기 네온광 차단 물질은 염료중 색조보정용으로 사용되는 것으로, 구체적으로는 이에 한정하는 것은 아니나, 아조계, 축합아조계, 디이모늄계, 시아닌계, 프탈로시아닌계, 포피린계, 안트라퀴논계, 인디고계, 페리논계, 페리렌계, 디옥사딘계, 퀴나크리돈계, 메틴계, 이소인돌리논계, 퀴노프탈론계, 피롤계, 티오인디고계, 금속 착물계 등을 사용할 수 있으며, 장기 보관 및 가혹 조건에 따른 내후성 측면 등을 고려할 때 시아닌계, 또는 포피린계 중에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
선택된 네온광 차단 물질은 산-프리(acid free) 아크릴 중합체 100 중량부 기준으로 0.05 내지 0.5 범위로 사용하는 것이 네온광의 차단 성능 측면을 고려할 때 보다 바람직하다. 네온광 차단물질이 0.5 중량부를 초과할 경우에는 점착성능에 영향을 미쳐 고온, 고습의 신뢰성 측정시 패널들뜸등의 문제를 일으킬 수 있으므로 이또한 주의해야 한다.
나아가, 상기 UV 차단 물질은 프탈로디아졸계, 안트라퀴논계, 아조계, 벤조디아졸계, 벤조트리아졸계 등을 사용할 수 있으며, 300 내지 400 nm의 광범위한 파장대를 효과적으로 차단할 수 있도록 하이드록시 페닐 벤조트리아졸을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 상기 UV 차단 물질은 산-프리(acid free) 아크릴 중합체 100 중량부 기준으로 0.1 내지 1.0 범위로 사용하는 것이 UV 차단 성능 측면을 고려할 때 보다 바람직하다. UV 차단물질이 1.0 중량부를 초과할 경우에는 점착성능에 영향을 미쳐 고온, 고습의 신뢰성 측정시 패널들뜸등의 문제를 일으킬 수 있으므로 주의해야 한다.
본 발명의 산-프리 아크릴 중합체는 -50 내지 0℃의 유리전이온도와 2.0% 이하의 헤이즈(Haze)를 갖는 것이 패널간 부착 성능과 화면의 시인성 측면을 고려할 때 보다 바람직하다. 상기 유리전이온도 범위는 내구성을 고려한 것으로, 더욱 바람직하게는 -40 내지 -10 ℃의 유리전이온도를 갖는 것이다. 이는 유리전이온도가 0 ℃를 초과할 경우에는 폴리머의 절대 경도가 증가하여 초기 점착강도에 저하를 가져올 수 있고, 저온에서 점착제 균열 등의 문제를 일으킬 수 있기 때문이며, -50 ℃ 미만에서는 점착제 유연성이 매우 증가하여 흐름성이 생기는 문제로 인해 치수안정성과 제품 신뢰성에 영향을 미칠 수 있기 때문이다.
본 발명의 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프는 이형처리가 된 필름을 사용하여 상기 산-프리 아크릴 중합체로 이루어진 점착제를 코팅 하는데, 보다 구체적으로 실리콘이형제가 표면처리된 필름, 더 구체적으로 실리콘 이형력을 경박리측을 1로 기준하였을 때 3 ~ 5 배 박리가 무거운 실리콘 이형액이 처리된 필름을 사용한다. 코팅법으로는 슬롯다이(Slot Die), 그라비아롤, 콤마롤, 키스롤, 디롤, 바 등의 코팅법에 의하여 코팅할 수 있으나, 10 내지 50 ㎛, 보다 바람직하게는 약 25 ㎛의 후막코팅이 가능하며 정밀한 두께제어가 가능한 슬롯다이(Slot Die) 코팅법이 효과적이다.
이같이 제조된 본 발명의 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프는 하기 실시예에서 규명된 바와 같이, 945 내지 955 nm에서의 파장 영역에서 광 투과율이 10% 이내이고, 585 내지 595 nm에서의 파장 영역에서 광 투과율이 30% 이내이고, 375 내지 385 nm에서의 파장 영역에서 광 투과율이 10% 이내를 모두 만족하게 된다.
상술한 산-프리 아크릴 중합체를 이용하여 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터를 제조하는 방법을 도 2의 단면도를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
우선, 본 발명에서는 반사 방지층(10), 투명 기판(20) 및 전자파 차폐층(30)으로 이루어진 PDP 광학필터의 제조방법에 있어서, 상기 반사 방지층(10)과 투명 기판(20) 사이에 본 발명에 따른 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프(60)가 구비되는 단계; 이와 동시에 혹은 순차적으로, 상기 투명 기판(20)과 전자파 차폐층(30) 사이에는 광학성 감압 점착 테이프(2)가 구비되는 단계를 포함하는 것을 제공하게 된다.
또한, 이미 방사 방지층(10)과 투명 기판(20) 사이에 기능성 필름 프리 감압 접착층(60)을 형성하여 근적외선 차단과 색 보정, 및 UV 차단 효과를 부여하였으므로, 상기 투명 기판(20)과 전자파 차폐층(30) 사이에 기능성 필름 프리 감압 접착층(60)을 구비하더라도 잇점이 없는 점을 고려하여 상기 투명 기판(20)과 전자파 차폐층(30) 사이에는 통상 적용가능한 산-포함 아크릴 중합체로 제조된 점착 테이프(예를 들어, 도 1 내 부호 3 등)을 적용하면 충분하다.
상기 방법에서 사용되는 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프(60)는 10 내지 50 ㎛의 두께를 갖는 것이 파장별 광차단도, 부착성 측면을 고려할 때 보다 바람직하다. 10㎛ 이하의 두께는 부착성 및 광 차단율이 현저히 저하되며, 50㎛ 초과된 두께는 부착성은 증가하나 필요 이상의 차단율을 가져 전체적인 패널 밝기를 저하시킬 수 있는 요인이 되기 때문이다.
또한, 상기 광학성 감압 점착 테이프(2)는 하이드록시가 함유된 메타크릴레이트계 관능성 단랑체를 포함하여 중합된 산-포함 아크릴 중합체로 이루어진 것을 의미한다. 이때 산-포함 아크릴 중합체란 종래 사용되던 카복시기(-COOH)를 포함하여 제조된 아크릴 중합체를 통칭한다.
예를 들면, 산-포함 아크릴 중합체로는 관능성 단량체로서 AA(Acrylic acid), 또는 MAA(Metacrylic acid)를 사용하여 중합에 참여시킴으로 제조할 수 있다.
상술한 제조 방법에 따르면, 도 2에서 보듯이, 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터로서, 위로부터 차례로, 반사 방지층(10), 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프(60), 투명 기판(20), 광학성 감압 점착 테이프(2), 및 전자파 차폐층(30)으로 이루어지는 것을 제공하는 것으로, 도 1에서 제공하던 근적외선 차단/색 보정층(40)은 포함하지 않는 등 단순화에 따른 구조상 잇점을 갖는다.
이때 상기 전자파 차폐층(30)은 전자파 메쉬 차폐층 또는 은 전도층일 수 있으며, 이중 상기 전자파 메쉬 차폐층은 이에 한정하는 것은 아니나, 구리 에칭 메쉬를 사용한 것이 패널 제조 비용 측면에서 보다 바람직하다.
이같이 제조된 본 발명의 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터는 945 내지 955 nm에서의 파장 영역에서 광 투과율이 10% 이내이고, 585 내지 595 nm에서의 파장 영역에서 광 투과율이 30% 이내이고, 375 내지 385 nm에서의 파장 영역에서 광 투과율이 10% 이내를 모두 만족하게 된다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 광학 필터로서 필수적으로 사용되던 기능성 필름층이 생략되도록 적층 구조를 단순화하면서도 우수한 광학 특성을 유지할 수 있는 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프를 제공함으로써 제조공정이 단순화되고 제조 단가가 줄어들고 제조 수율이 향상된 원가 절감형 구조를 갖는 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프, 이를 이용한 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터의 제조방법 및 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 필름을 제공하는 효과가 있다.
도 1 및 2는 디스플레이 패널용 광학 필터의 층 구성을 나타낸 단면도로서, 도 1은 종래 기술에 따른 광학 필터를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 광학 필터의 층 구성을 나타낸 단면도이다.
이하 본 발명을 실시 예를 통해 더욱 상세히 설명하나, 본 발명의 물성치가 하기 실시예로 국한되는 것은 아니다.
제조예
1 ~ 3
아래 표 1 에 나타낸 함량비로 산-프리 아크릴 중합체를 제조하였다.
| 구분(단위: 중량부) | 제조예 1 | 제조예 2 | 제조예 3 | |
| 아크릴계 단량체 | BA | 150 | 150 | 150 |
| 2-EHA | 50 | 50 | 50 | |
| 공 단량체 | MMA | 5 | 5 | 5 |
| VA | 20 | 20 | 20 | |
| 관능성 단량체 | 2-HEMA | 15 | - | - |
| BMA | - | 15 | - | |
| AA | - | - | 15 | |
| 개시제 | BPO | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 용제 | EAc | 200 | 200 | 200 |
| 중합체의 중량평균분자량 | 1,300,000 | 1,400,000 | 1,700,000 | |
| BA : n-부틸 아크릴레이트 2-EHA : 2-에틸헥실아크릴레이트 MMA : 메틸 메타크릴레이트 VA : 비닐 아크릴레이트 2-HEMA : 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 BMA : 부틸 메타크릴레이트 AA : 아크릴산 ICN : 이소시아네이트 BP0 :과산화 벤조일 EAc : 에틸 아세테이트 |
||||
실시예
1 ~ 2 및
비교예
1 ~ 3
상기 표 1의 제조예 1 ~ 4 에 아래 표 2에 나타낸 함량의 이소시아네이트 경화제(TDI, 아크릴계 단량체 100 중량부 기준)를 포함하여 아크릴 점착제를 제조하였다.
| 구분 (단위:중량부) |
실시예 1 | 실시예 2 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 |
| 중합체 종류 | 제조예 1 | 제조예 2 | 제조예 2 | 제조예 2 | 제조예 3 |
| 가교제 (이소시아네이트) |
0.5 | 0.5 | 0.05 | 1.0 | 0.5 |
실시예
3 ~ 4 및
비교예
4 ~ 7
상기 표 2 의 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1 ~ 3 에 아래 표 3에 나타낸 함량의 근적외선 차단 물질(IR-14(Nippon Shokubai社), TX-EX-915(Nippon Shokubai社), TX-EX-820(Nippon Shokubai社), IR-90(Nippon Shokubai社) 중 선택된 1종 이상), 네온광 차단 물질(TAP-2(Yamada社), TAP-18(Yamada社), PD-320(Yamamoto社) 중 선택된 1종 이상), UV 차단 물질(Tinuvin 99-2(Ciba社), Tinuvin 326(Ciba社), Tinuvin 1130(Ciba社) 중 선택된 1종 이상)을 아크릴계 단량체 100 중량부 기준으로 포함하여 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프용 점착제를 제조하였다.
| 구분 (단위:중량부) |
실시예 3 | 실시예 4 | 비교예 4 | 비교예 5 | 비교예 6 | 비교예 7 |
| 점착제 종류 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 2 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예3 |
| 근적외선 차단 물질 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| 네온광 차단 물질 | 0.1 | 0.15 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| UV 차단 물질 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
시험예
하기 시험 측정을 위하여, 상기 표 3 의 실시예 3 ~ 4 및 비교예 4 ~ 7의 산-프리 아크릴 중합체로 이루어진 각 점착제를 실리콘 이형력을 경박리측을 1로 기준하였을 때 3 ~ 5 배 박리가 무거운 실리콘 이형액이 처리된 필름 상에 25 ㎛의 후막 슬롯다이(Slot Die) 코팅시켜 점착 테이프를 제조하였다.
1. 중량평균 분자량은 아래 시편, 컬럼, 장비에 의하여 측정하였으며 그 결과를 아래 표 4 에 나타내었다.
- 시편: 0.2 % / 10 ㎕(THF 용액에 용해)
- 컬럼: 마이크로 스트라겔(Micro styragel)
- 장비: Agilent 1100S
2. 점착력은 아래 시편, 조건, 장비에 의하여 측정하였으며 그 결과를 아래 표 4 에 나타내었다.
- 시편: PET 필름(25 um) /점착테이프
- 조건: 180 ℃ peel strength (KSA D1107)
- 장비: 만능재료 시험기(Shimadzu, AG-IS)
- 피착면: 경사 글라스(Tempered Glass)
- 평가: 박리강도
3. 투명성(전광선 투과율 및 헤이즈)는 아래 시편, 장비에 의하여 측정하였으며 그 결과를 아래 표 4 에 나타내었다.
- 시편: 슬라이드글라스/ 점착테이프
- 장비: Minolta, CM-3600D
- 평가: 투과율= 전광선 투과율// 헤이즈= 확산투과율(%)/전광선 투과율(%)로 측정함.
4. 제품 신뢰성은 아래 조건의 의하여 측정하였으며 그 결과를 아래 표 4 에 나타내었다.
- 테스트 시편 제작 ( 사이즈 : 10 cm × 5 cm )
- 시편 형태: PET 필름(125 um) / 점착 테이프 / 글래스 (0.1T)
- 조건: 80 ℃ × 500 시간 (오븐)/ 60 ℃ × 90 % : 500 시간 (항온항습)
- 항목: 색변질(파장별 투과율 및 헤이즈 변화여부), 전광선 투과율(투명도), 헤이즈(흐림도)
- 평가: 투과율= 전광선 투과율// 헤이즈= 확산투과율(%)/전광선 투과율(%)로 측정함.
5. 산화테스트는 아래 측정방법에 의해 측정하였으며 그 결과를 아래 표 4 에 나타내었다.
- 목적: 광학 필터의 산화에 대한 점착 테이프 영향을 확인하기 위해 테스트를 실시한다.
-측정방법
- CU 메쉬 필름(Cu pasted film)에 점착 테이프를 적층
- 조건: 60 ℃ × 90 % : 10 일 (항온항습)
- 장비: 표면저항측정기 (HIOKI社 3540 mΩ HITESTER)
- 평가: 양호-초기 대비 10 %이하 변화 / 불량-초기 대비 10 %이상 변화
6. 광차단도(파장별 투과율)는 아래 시편, 장비에 의하여 측정하였으며 그 결과를 아래 표 4 에 나타내었다.
- 시편: 슬라이드글라스/ 점착테이프
- 장비: Scinco, S-3100 UV Spectrophotometer
- 평가: 파장별 투과율 (300nm ~1100nm)
참고로, UV Spectrophotometer를 이용하여 파장대별 투과율을 측정한 것으로, 공기중 투과율을 100% Reference로 정하고 광학필름 통과시에 투과율이 공기중 투과율 대비 몇% 감소되는지를 수치로 확인가능하다.(KS B ISO 15368).
| 구분 | 실시예 3 | 실시예 4 | 비교예 4 | 비교예 5 | 비교예 6 | 비교예 7 |
| 점착력(N/10 mm) | 4.0 | 4.7 | 2.0 | 5.5 | 3.0 | 4.2 |
| 전광선 투과율(%) | 66.32 | 66.29 | 47.25 | 67.21 | 65.51 | 66.29 |
| 헤이즈(%) | 1.18 | 1.10 | 2.15 | 1.92 | 1.51 | 1.21 |
| 950nm 투과율(%) | 3.42 | 1.45 | 0.89 | 1.20 | 1.10 | 1.55 |
| 590nm 투과율(%) | 14.52 | 6.88 | 3.88 | 6.58 | 7.01 | 6.72 |
| 380nm 투과율(%) | 8.27 | 8.49 | 5.92 | 8.19 | 8.25 | 8.62 |
| 고온고습후 이상여부 | △ | O | △ | X | △ | O |
| 고온고습 후 Cu paste 산화여부 | O | O | O | O | O | X |
○: 양호함, △: 양호하나 일부 문제현상, X: 문제현상 발생
상기 표에서보듯이, 본 발명의 아크릴 중합체(실시예 4 ~ 5)을 사용한 고투명 무지지체 양면 점착 테이프는 비교예 4 내지 7 대비 근적외선 차단 물질, 네온광 차단 물질, UV 차단 물질을 배합하고도 점착력, 투과율, 헤이즈가 우수하며, 산화테스트가 양호함을 확인할 수 있었다.
PDP
광학필터
제작예
앞서 실시예 4에서 수득한 점착 테이프를 이용하여 도 2에 도시한 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터를 제작하였다. 구체적으로는 차례로, 반사 방지층(10), 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프(60), 투명 기판(20), 광학성 감압 점착 테이프(2), 및 전자파 구리 메쉬코팅 차폐층(30)으로 구성되도록 하였다.
이중 상기 반사 방지층(10)과 너비 2.5 내지 2.8 cm의 템퍼 글라스(tempered glass) 재질의 투명 기판(20) 사이에는 상기 실시예 4에서 수득한 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프를 사용하여 층 대 층 (layer to layer) 접합시키면서 감압 접착층(60)을 구성하였으며, 동시에 상기 투명 기판(20)과 전자파 구리 메쉬 코팅 차폐층(30) 사이에는 상기 비교예 7에서 수득한 광학성 감압 점착 테이프를 사용하여 층 대 층(layer to layer) 접합시키면서 감압 접착층(2)을 구성하였다.
본 발명에 따라 수득된 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터에 따르면, 도 1에서 제공하던 근적외선 차단/색 보정층(40)을 생략하고 보다 단순화시킨 구조를 제공할 수 있음을 확인할 수 있었다.
1,2,3: 광학성 감압 점착층
10, 50: 방사 방지층
20: 투명 기판
30: 전자파 차폐층
40: 근적외선 차단/색 보정층
60: 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프
10, 50: 방사 방지층
20: 투명 기판
30: 전자파 차폐층
40: 근적외선 차단/색 보정층
60: 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프
Claims (16)
- PDP 광학필터의 층간 접합용 감압 점착 테이프로서, 하이드록시가 함유된 아크릴레이트계 관능성 단랑체를 포함하여 중합된 산-프리(acid free) 아크릴 중합체, 근적외선 차단 물질, 네온광 차단 물질 및 UV 차단 물질로 이루어지며,
투명 기판과 반사 방지층의 층 대 층 (layer to layer) 접합 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프.
- 제 1 항에 있어서,
상기 산-프리 아크릴 중합체는, 아크릴계 단량체로서 2-에틸헥실 아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 이소-옥실아크릴레이트 중에서 선택된 1 종 이상 100 중량부에 대하여,
메틸메타크릴레이트, 및 비닐 아크릴레이트로부터 선택된 1종 이상의 단량체 1 ~ 20 중량부; 하이드록시가 함유된 아크릴레이트계 관능성 단랑체 1 ~ 10 중량부; 및
중합 개시제 0.03 ~ 0.5 중량부;를 포함하여 이루어지며, 그 중량평균분자량이 1,200,000 ~ 1,500,000인 것을 특징으로 하는 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프.
- 제 1 항에 있어서,
상기 산-프리 아크릴 중합체는, 2-에틸헥실 아크릴레이트와 n-부틸아크릴레이트를 6:4 내지 9:1 중량비로 배합한 아크릴계 단량체 100 중량부에 대하여,
메틸메타크릴레이트와 비닐 아크릴레이트를 2.5 대 10의 중량비로 배합한 단량체 2.5 ~ 12.5 중량부; 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트 5 ~ 9 중량부; 및 중합 개시제 0.03 ~ 0.5 중량부;를 포함하여 이루어지며, 그 중량평균분자량이 1,200,000 ~ 1,500,000인 것을 특징으로 하는 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프.
- 제 1 항에 있어서,
상기 하이드록시가 함유된 아크릴레이트계 관능성 단랑체는 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프.
- 제 1 항에 있어서,
나아가 이소포론 디이소시아네이트(IPDI, isophorone diisocyanate), HDI (hexamethylene diisocyanate), HMDI (methylene bis-(4-cychlohexylisocynate), TMHMDI (trimethyl hexamethylene diisocyanate), TDI (toluene-2,4-diisocyanate), 및 MDI (methylene diphenyl-4,4'-diisocyanate)로 이루어진 이소시아네이트계 화합물로부터 선택된 1종 이상의 경화제를 산-프리(acid free) 아크릴 중합체 100 중량부 기준으로 0.1 내지 1.0 중량부 범위 내로 더 사용한 것을 특징으로 하는 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프.
- 제 1 항에 있어서,
상기 근적외선 차단 물질은 암미늄계, 프탈로시아닌계, 또는 디이모늄계 중에서 선택된 1종을 산-프리(acid free) 아크릴 중합체 100 중량부 기준으로 0.1 내지 1.0 중량부 범위로 사용하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프.
- 제 1 항에 있어서,
상기 네온광 차단 물질은 시아닌계, 또는 포피린계 중에서 선택된 1종을 산-프리(acid free) 아크릴 중합체 100 중량부 기준으로 0.05 내지 0.5 중량부 범위로 사용하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프.
- 제 1 항에 있어서,
상기 UV 차단 물질은 하이드록시 페닐 벤조트리아졸을 산-프리(acid free) 아크릴 중합체 100 중량부 기준으로 0.1 내지 1.0 중량부 범위로 사용하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프.
- 제 1 항에 있어서,
상기 산-프리 아크릴 중합체는 -50 내지 0℃의 유리전이온도와 2.0% 이하의 헤이즈(Haze)를 갖는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프.
- 제 1 항에 있어서,
상기 기능성 필름 프리 감압 접착 테이프는 945 내지 955 nm에서의 파장 영역에서 광 투과율이 10% 이내이고, 585 내지 595 nm에서의 파장 영역에서 광 투과율이 30% 이내이고, 375 내지 385 nm에서의 파장 영역에서 광 투과율이 10% 이내인 것을 특징으로 하는 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프.
- 반사 방지층, 투명 기판 및 전자파 차폐층으로 이루어진 PDP 광학필터의 제조방법에 있어서, 상기 반사 방지층과 투명 기판 사이에는 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항의 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프가 구비되는 단계; 이와 동시에 혹은 순차적으로,
상기 투명 기판과 전자파 차폐층 사이에는 광학성 감압 점착 테이프가 구비되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터의 제조방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프는 10 내지 50 ㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터의 제조방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 광학성 감압 점착 테이프는 하이드록시가 함유된 메타크릴레이트계 관능성 단랑체를 포함하여 중합된 산-포함 아크릴 중합체로 이루어진 것을 특징으로 하는
기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터의 제조방법.
- 위로부터 차례로, 반사 방지층(10), 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프(60), 투명 기판(20), 광학성 감압 점착 테이프(2), 및 전자파 차폐층(30)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터.
- 제 14 항에 있어서,
상기 전자파 차폐층(30)은 전자파 메쉬 차폐층 또는 은 전도층인 것을 특징으로 하는 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터.
- 제 15 항에 있어서,
상기 전자파 메쉬 차폐층(30)은 구리 에칭 메쉬를 사용한 것을 특징으로 하는 기능성 필름 프리 3D 디스플레이용 PDP 광학필터.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110110990A KR101295509B1 (ko) | 2011-10-28 | 2011-10-28 | 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프, 이를 이용한 기능성 필름 프리 ３ｄ 디스플레이용 ｐｄｐ 광학필터의 제조방법 및 기능성 필름 프리 ３ｄ 디스플레이용 ｐｄｐ 광학필터 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110110990A KR101295509B1 (ko) | 2011-10-28 | 2011-10-28 | 기능성 필름 프리 감압 점착 테이프, 이를 이용한 기능성 필름 프리 ３ｄ 디스플레이용 ｐｄｐ 광학필터의 제조방법 및 기능성 필름 프리 ３ｄ 디스플레이용 ｐｄｐ 광학필터 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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