KR101622005B1 - 편광판용 점착 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학식 1의 관능기를 포함하는 편광판용 점착필름, 이를 포함하는 편광판 및 광학표시장치에 관한 것이다.

Description

편광판용 점착 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치{ADHESIVE FILM FOR POLARIZING PLATE, POLARIZING PLATE COMPRISING THE SAME AND OPTICAL DISPLAY COMPRISING THE SAME}
본 발명은 편광판용 점착 필름, 이를 포함하는 편광판 및 광학표시장치에 관한 것이다.
편광판은 일정한 방향으로 배열된 요오드계 화합물 또는 이색성 편광 물질을 포함하는 편광자를 포함한다. 편광판은 편광자를 보호하기 위하여 편광자의 양면에 트리아세틸셀룰로오스(TAC)와 같은 보호필름을 포함한다.
편광판은 일반적으로 편광자에 접착제층을 개재하여 보호 필름이 적층된 구성을 갖는다. 환경 변화에 수반하여 당해 보호 필름과 편광자의 계면이나, 보호 필름에 접합된 다른 부재와의 계면에 있어서 응력이 발생하고, 이 응력에 의한 광탄성 복굴절에 의해 보호 필름의 위상차 특성이 변화하는 것이 원인인 것으로 생각되고 있다. 특히, 화면의 단부에서는 화면의 중앙부에 비하여 각 부재의 치수 변화가 커지기 때문에, 단부에서의 빛샘 현상이 현저해지는 경향이 있다.
최근의 화상 표시 장치의 대형화나 고휘도화의 조류에 수반하여, 광원의 발열에 의해 화상 표시 장치 내부의 온도가 상승하기 쉬운 경향이 있다. 또, 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치와 같은 박형의 화상 표시장치의 용도가 다양화되고 있어, 고온 고습 등의 가혹한 환경하에서 사용될 기회가 증가하는 경향이 있다. 그 때문에, 환경 변화에 수반하는 화면 단부의 빛샘 현상은 보다 시인되기 쉬워지고 있다.
이와 관련하여, 일본공개특허 제2000-352619호는 광탄성 계수의 절대값이 작은 투명 보호 필름을 사용하여, 투명 보호 필름의 위상차 변화를 작게 하는 것이 제안하고 있다.
본 발명의 목적은 빛샘 개선 효과가 우수하고, 고온 또는 고습의 가혹한 사용 조건에서도 내구 신뢰성이 우수한 편광판용 점착필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 절단성, 재박리성, 작성이 우수한 편광판용 점착필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 광탄성계수가 낮은 광학필름에 사용시 액정표시장치에서 발생할 수 있는 빛샘 현상을 방지할 수 있는 편광판용 점착필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 편광판용 점착필름을 포함하는 편광판 및 광학표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점인 편광판용 점착필름은 하기 화학식 1의 관능기를 포함할 수 있다:
<화학식 1>
Figure 112013076546208-pat00001
(상기 화학식 1에서, *, A, B, R2, n은 하기 상세한 설명에서 정의한 바와 같다).
본 발명의 또 다른 관점인 편광판은 상기 편광판용 점착필름을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점인 광학표시장치는 상기 편광판을 포함할 수 있다
본 발명은 빛샘 개선 효과가 우수하고, 고온 또는 고습의 가혹한 사용 조건에서도 내구 신뢰성이 우수한 편광판용 점착필름을 제공하였다. 본 발명은 절단성, 재박리성, 작성이 우수한 편광판용 점착필름을 제공하였다. 본 발명은 광탄성계수가 낮은 광학필름에 사용시 액정표시장치에서 발생할 수 있는 빛샘 현상을 방지할 수 있는 편광판용 점착필름을 제공하였다.
도 1은 본 발명 일 구체예의 편광판의 단면도이다.
도 2는 본 발명 일 구체예의 광학표시장치의 단면도이다.
도 3은 빛샘을 측정하기 위한 패널 상의 빛샘 측정 위치를 나타낸 것이다.
첨부한 도면을 참고하여 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 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 도면 부호를 붙였다.
본 발명의 편광판용 점착필름은 하기 화학식 1의 관능기를 포함할 수 있다:
<화학식 1>
Figure 112013076546208-pat00002
(상기 화학식 1에서, *는 연결 부위, A는 탄소수 1-20의 지방족 탄화수소기이고, B는 -O-, -S-, 탄소수 1-20의 지방족 탄화수소기, 또는 단일결합이고, R2는 탄소수 1-20의 지방족 탄화수소기이고, n은 1-5의 정수이다)
일 구체예에서, A는 탄소수 1-10의 지방족 탄화수소기, 구체적으로 선형 또는 분지형의 탄소수 1-10의 알킬렌기, 더 구체적으로 선형 또는 분지형의 탄소수 1-5의 알킬렌기가 될 수 있고, B는 -O- 또는 -S-가 될 수 있고, R2는 탄소수 1-10의 지방족 탄화수소기, 구체적으로 선형 또는 분지형의 탄소수 1-10의 알킬기, 더 구체적으로 선형 또는 분지형의 탄소수 1-5의 알킬기가 될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 화학식 1의 관능기는 하기 화학식 1-1로 표시될 수 있다:
<화학식 1-1>
Figure 112013076546208-pat00003
(상기 화학식 1-1에서, *,n은 상기에서 정의한 바와 같다).
편광판용 점착필름은 상기 화학식 1의 관능기를 포함함으로써, 빛샘 현상을 억제하고, 고온 고습하에서 내구성, 작업성이 우수할 수 있다. 일 구체예에서, 편광판용 점착필름 중 화학식 1 또는 화학식 1-1의 관능기는 10 내지 99중량%, 구체적으로 50 내지 95중량%, 더 구체적으로 80 내지 95중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 광탄성 계수가 낮은 점착층을 효과적으로 구현함으로써, 빛샘을 억제할 수 있다. 구체예에서, 편광판용 점착필름은 23℃, 파장 590nm에서 측정한 광탄성계수가 -120 x 10-12 내지 120 x 10-12 m2/N이 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판의 빛샘을 억제할 수 있다.
편광판용 점착필름은 두께가 0 초과 100㎛ 이하, 바람직하게는 1㎛-50㎛, 더 바람직하게는 5㎛-30㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판용 점착필름 용도로 사용될 수 있다.
편광판용 점착필름은 편광판 중 복수 개의 광학필름을 서로 점착하거나, 편광판을 패널에 점착하기 위한 용도로 사용될 수 있고, 상기 광학필름은 보호필름 또는 위상차필름을 포함할 수 있다.
편광판용 점착필름은 편광자에 부착되는 광학필름 중 광탄성계수가 낮은 광학필름에 점착될 수 있다. 구체예에서, 상기 광학필름은 23℃, 파장 590nm에서 광탄성계수가 0.1 x 10-12 내지 100 x 10-12 m2/N이 될 수 있는데, 본 발명의 편광판용 점착필름은 상기와 같이 광탄성계수가 낮은 광학필름에 점착되더라도 액정표시장치에 사용시 빛샘 현상을 방지할 수 있다.
점착필름은 상기 화학식 1의 관능기를 갖는 (메타)아크릴계 공중합체를 포함하는 점착제 조성물로 형성될 수 있는데, 예를 들면 점착제 조성물을 건조 및/또는 숙성시켜 제조될 수 있다. 상기 숙성은 열경화, UV경화, 또는 35℃에서 1시간에서 1주일 동안 방치를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 점착필름은 점착제 조성물을 이형 필름(예:폴리에틸렌테레프탈레이트 필름) 위에 코팅하고, 건조하고, 25~50℃에서 경화시켜 제조할 수 있다.
( 메타 )아크릴계 공중합체
(메타)아크릴계 공중합체는 측쇄에 상기 화학식 1의 관능기를 포함함으로써, 점착층 포함시 빛샘 현상을 억제하고, 고온 고습하에서 내구성, 작업성이 우수한 편광판을 구현할 수 있다. 구체예에서, (메타)아크릴계 공중합체는 하기 화학식 2의 단량체를 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체가 될 수 있다:
<화학식 2>
Figure 112013076546208-pat00004
(상기 화학식 2에서, A는 탄소수 1-20의 지방족 탄화수소기이고, B는 -O-, -S-, 탄소수 1-20의 지방족 탄화수소기, 또는 단일결합이고, R2는 탄소수 1-20의 지방족 탄화수소기이고, R1은 수소 또는 메틸기, n은 1 내지 5의 정수이다).
화학식 2의 단량체는 (메타)아크릴계 공중합체에 포함됨으로써 점착필름의 광특성을 개선하여 빛샘 개선 효과가 있고, 점착력을 확보할 수 있게 한다.
화학식 2의 단량체는 상기 단량체 혼합물 또는 (메타)아크릴계 공중합체 중 50중량% 이상 100중량% 이하, 구체적으로 50 내지 96중량%, 더 구체적으로 75 내지 95중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 광탄성 계수가 낮은 점착층을 효과적으로 구현할 수 있다. 화학식 2의 단량체는 통상의 방법으로 합성하거나, 상품으로 구입가능하다.
(메타)아크릴계 공중합체는 화학식 2의 단량체, 알킬기를 갖는 비닐계 단량체, 카르복시산기를 갖는 비닐계 단량체, 히드록시기를 갖는 비닐계 단량체, 헤테로고리를 갖는 비닐계 단량체, 방향족기를 갖는 비닐계 단량체, 지환족기를 갖는 비닐계 단량체, 아미드기를 갖는 비닐계 단량체 중 하나 이상을 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체일 수 있다.
알킬기를 갖는 비닐계 단량체는 편광판용 점착필름의 구조를 형성하는 것으로, 선형 또는 분지형의 탄소수 1-20의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르를 포함할 수 있다. 예를 들면, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, iso-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸 (메타)아크릴레이트, 옥틸 (메타)아크릴레이트, iso-옥틸 (메타)아크릴레이트, 노닐 (메타)아크릴레이트, 데실 (메타)아크릴레이트, 도데실 (메타)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 알킬기를 갖는 비닐계 단량체는 단독 또는 2종 이상 포함될 수 있다.
알킬기를 갖는 (메타)아크릴계 단량체는 (메타)아크릴계 공중합체 중 0.1 내지 30중량%, 구체적으로 0.1 내지 20중량%, 더 구체적으로 1 내지 15중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 내구성에 필요한 점착특성을 가질 수 있다.
카르복시산기를 갖는 비닐계 단량체는 (메타)아크릴계 단량체로서, (메타)아크릴산 및 β-카르복시에틸 (메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 의미할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 카르복시산기를 갖는 비닐계 단량체는 단독 또는 2종 이상 포함될 수 있다.
카르복시산기를 갖는 (메타)아크릴계 단량체는 (메타)아크릴계 공중합체 중 0.001 내지 10중량%, 구체적으로 0.001 내지 5중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 가혹조건에서의 들뜸이나 기포 발생을 억제 하면서 재박리 특성을 확보 할 수가 있다.
히드록시기를 갖는 비닐계 단량체는 (메타)아크릴레이트계 단량체로서, 말단 또는 구조 내에 히드록시기를 갖는, 탄소수 2-20의 알킬기, 탄소수 5-20의 사이클로알킬기 또는 탄소수 6-20의 아릴기를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르가 될 수 있다. 예를 들면, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디메탄올 모노 (메타)아크릴레이트, 1-클로로-2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 모노(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글라이콜 모노(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에탄 디(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페닐옥시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시사이클로펜틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시사이클로헥실 (메타)아크릴레이트, 및 사이클로헥산디메탄올 모노(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 히드록시기를 갖는 비닐계 단량체는 단독 또는 2종 이상 포함될 수 있다.
히드록시기를 갖는 (메타)아크릴계 단량체는 (메타)아크릴계 공중합체 중 0.1 내지 10중량%, 구체적으로 0.1 내지 1중량%, 더 구체적으로 0.5 내지 1중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 가혹 조건에서의 들뜸이나 기포 발생을 억제하면서 재박리 특성을 확보할 수가 있다.
헤테로고리를 갖는 비닐계 단량체는 헤테로원자(예:질소, 산소, 황 중 하나 이상)를 갖는 탄소수 2-10의 지방족 또는 지환족의 포화 또는 불포화 헤테로고리 또는 탄소수 4-20의 방향족 헤테로고리를 갖는 단량체가 될 수 있다. 예를 들면, 아크릴로일모르폴린을 포함할 수 있다. 헤테로고리를 갖는 비닐계 단량체는 상기 공중합체 중 10중량%이하, 바람직하게는 0-5중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 내구 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 리웍 특성이 좋을 수 있다.
아미드기를 갖는 비닐계 단량체는 아크릴아미드, 메타아크릴아미드를 포함할 수 있다. 아미드기를 갖는 비닐계 단량체는 단독 또는 2종 이상 포함될 수 있다. 아미드기를 갖는 (메타)아크릴계 단량체는 (메타)아크릴계 공중합체 중 0.1 내지 10중량%, 구체적으로 0.1 내지 1중량%, 더 구체적으로 0.5 내지 1중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 가혹조건에서 기포 발생 불량을 억제할 수가 있다.
방향족기를 갖는 비닐계 단량체는 탄소수 6-20의 아릴기, 탄소수 7-21의 아릴알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르를 포함할 수 있다. 구체예에서, 방향족기를 갖는 비닐계 단량체는 페닐(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트 등을 포함할 수 있다. 방향족기를 갖는 (메타)아크릴계 단량체는 상기 공중합체 중 14중량% 이하, 구체적으로 0 내지 14중량% 또는 0.1 내지 14중량%, 더 구체적으로 1 내지 14중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 빛샘 억제가 가능한 광탄성계수를 가진 점착층을 얻을 수가 있을 수 있다.
일 구체예에서, (메타)아크릴계 공중합체는 상기 화학식 2의 단량체 50 내지 96중량%, 알킬기를 갖는 비닐계 단량체 0.1 내지 30중량%, 카르복시산기를 갖는 비닐계 단량체 0.001 내지 10중량%, 히드록시기를 갖는 비닐계 단량체 0.1 내지 10중량%, 아미드기를 갖는 비닐계 단량체 0.1 내지 10중량%를 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체일 수 있다.
다른 구체예에서, (메타)아크릴계 공중합체는 상기 화학식 2의 단량체 50 내지 96중량%, 알킬기를 갖는 비닐계 단량체 0.1 내지 20중량%, 카르복시산기를 갖는 비닐계 단량체 0.001 내지 10중량%, 히드록시기를 갖는 비닐계 단량체 0.1 내지 10중량%, 아미드기를 갖는 비닐계 단량체 0.1 내지 10중량%, 방향족기를 갖는 비닐계 단량체 0.1 내지 14중량%를 포함하는 혼합물의 공중합체일 수 있다.
(메타)아크릴계 공중합체는 중량평균분자량이 20만 내지 200만g/mol, 바람직하게는 80만 내지 100만g/mol이 될 수 있다. 상기 범위에서, 점착제 도공시 외관확보가 가능하고 건조,숙성되어 편광필름에 부착 후 들뜸이나 기포와 같은 외관 불량을 억제 할 수가 있다.
(메타)아크릴계 공중합체는 다분산도(PDI)가 2 내지 15, 바람직하게는 3 내지 12이 될 수 있다. 상기 범위에서, 점착제 도공시 외관확보가 가능하고 건조,숙성되어 편광필름에 부착 후 들뜸이나 기포와 같은 외관 불량을 억제 할 수가 있다
(메타)아크릴계 공중합체는 유리전이온도가 -75 내지 30℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 양호한 스트레스 완화력을 제공하고, 유리에 대한 접착력을 높여 높은 수축 저항성을 동시에 제공하고 빛샘을 최소화시킬 수 있다.
(메타)아크릴계 공중합체는 25℃에서 점도가 3,000 내지 5,000cPs가 될 수 있다. 상기 범위에서, 점착제 조성물의 코팅성을 높일 수 있다.
(메타)아크릴계 공중합체의 제조 방법은 특별히 한정되지는 않고, 용액 중합법, 광 중합법, 벌크 중합법, 유화 중합법 또는 에멀젼 중합법에 의해 제조될 수 있다. 바람직하게는, (메타)아크릴계 공중합체는 용액 중합법을 사용하여 제조하고, 중합 온도는 50℃-140℃인 것이 바람직할 수 있다.
중합에서 개시제로는 아조비스이소부티로니트릴 또는 아조비스시클로헥산카르보니트릴과 같은 아조계 중합 개시제; 및/또는 과산화 벤조일 또는 과산화 아세틸과 같은 과산화물 등을 포함하는 통상의 것을 사용할 수 있다.
개시제는 알킬기를 갖는 비닐계 단량체 100중량부에 대하여 0.01-10중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 공중합체가 충분히 중합될 수 있다.
중합시 용제는 특별히 제한되지 않지만, 에틸 아세테이트, 메틸에틸케톤 중 하나 이상을 사용할 수 있다.
(메타)아크릴계 공중합체는 고형분 기준으로 점착제 조성물 중 70-99.5중량%, 바람직하게는 90-99.5중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 도막형성에 유리하며 배합시 점착제 구성 성분의 분포가 균일한 효과가 있을 수 있다.
편광판용 점착제 조성물은 가교제, 실란커플링제 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
가교제
가교제는 편광판용 점착제 조성물에 포함되어, 점착필름의 가교도를 높임으로써 점착필름의 구조를 안정화시킬 수 있다. 구체예에서, 가교제는 이소시아네이트계, 에폭시계, 아지리딘계, 멜라민계, 아민계, 이미드계, 카르보디이미드계, 아미드계 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이소시아네이트계 가교제로는 톨루엔디이소시아네이트, 2,4-트릴렌디이소시아네이트, 2,6-트릴렌디이소시아네이트, 수소화 트릴렌 디이소시아네이트, 이소포름 디이소시아네이트, 1,3-크실렌디이소시아네이트, 1,4-크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트, 1,3-비스이소시아네이토메틸시클로헥산, 테트라메틸크실렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 트리메틸올프로판 변성 톨루엔 디이소시아네이트, 트리메틸올프로판 변성 톨릴렌 디이소시아네이트, 트리메틸올프로판의 트릴렌 디이소시아네이트 어덕트, 트리메틸올프로판의 크실렌 디오소시아네이트 어덕트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스트리이소시아네이트 등을 사용할 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
가교제는 고형분 기준으로 점착제 조성물 중 0.1 내지 20중량%, 바람직하게는 0.1 내지 9중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 점착제의 내구 신뢰성이 우수하며, 시간에 의한 성분 및 물성의 변화가 적을 수 있다.
실란커플링제
실란커플링제는 편광판용 점착필름에 포함되어, 액정표시패널에 대한 접착력을 높일 수 있다. 실란커플링제는 당업자에게 알려진 통상의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시드옥시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡실란 등의 에폭시 구조를 갖는 규소 화합물; 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, (메타)아크릴옥시 프로필 트리메톡시실란 등의 중합성 불포화기 함유 규소 화합물; 3-아미노프로필 트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필 트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필 메틸 디메톡시실란 등의 아미노기 함유 규소 화합물; 및 3-클로로 프로필 트리메톡시실란 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 에폭시 구조를 갖는 실란 커플링제를 사용할 수 있다.
실란커플링제는 고형분 기준으로 점착제 조성물 중 0.1 내지 10중량%, 바람직하게는 0.1 내지 5중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 액정 패널과의 접착력이 우수하고 (메타)아크릴계 공중합체의 저장 안정성이 우수할 수 있다.
편광판용 점착제 조성물은 용매를 더 포함할 수도 있다. 용매는 특별히 제한되지 않지만, 메틸에틸케톤 등을 사용할 수 있다.
편광판용 점착제 조성물은 자외선 흡수제, 산화 방지제 등의 통상의 첨가제를 더 포함함으로써, 점착필름에 수명을 높이고, 광 또는 산소에 의한 손상을 막을 수 있다.
편광판용 점착제 조성물은 감압 점착제(pressure sensitive adhesive, PSA) 재료로 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 점착제 조성물은 편광판을 패널(예:액정 디스플레이 패널)에 점착하기 위한 PSA 점착제로 사용될 수 있다. 추가로, 편광판용 점착제 조성물 복수 개의 보호필름을 포함하는 편광판에 있어서 복수의 광학 필름을 점착하기 위한 점착제로도 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점인 편광판은 상기 편광판용 점착 필름을 포함할 수 있다. 구체예에서, 편광판은 편광자; 편광자의 하부 면에 형성된 광학필름; 및 광학필름의 하부 면에 형성된 점착층을 포함할 수 있다. 상기 광학필름은 보호필름, 위상차필름을 포함할 수 있다. 편광자의 상부 면에 광학필름이 더 형성될 수 있다. 본 명세서에서, '상부', '하부'는 도면을 기준으로 한 것으로서, 반드시 상부와 하부로 고정되는 것은 아니고, 편광판을 보는 시각에 따라 '상부'가 '하부'로 '하부'가 '상부'로 변경될 수 있다.
점착층은 상기 편광판용 점착필름 또는 상기 편광판용 점착제 조성물의 경화물을 포함할 수 있다. 광학필름은 23℃, 파장 590nm에서 광탄성계수가 0.1 x 10-12 내지 100 x 10-12 m2/N이 될 수 있다.
편광판은 패널(예:액정 디스플레이 장치 패널)에 부착시 빛샘 개선 효과가 우수하고, 고온 고습 조건에서 내구성이 우수할 수 있다. 구체예에서, 편광판은 하기 식 1로 표시되는 빛샘 수치(△L)가 0-0.4, 바람직하게는 0-0.1이 될 수 있다.
<식 1>
△L = [(a + b + d + e)/4]/c - 1
(상기에서 a, b, d, e는 편광판이 적층된 패널 각 변의 중앙부에서 측정된 휘도이고, c는 편광판이 적층된 패널 중앙부의 휘도이다).
△L 값이 낮을수록 빛샘이 적음을 의미한다.
빛샘 측정시 상기 편광판은 고온 조건인 85℃에서 250시간, 또는 내습열 조건인 60℃ 및 90% 상대습도 조건에서 250시간을 방치하고, 25℃에서 1시간 이상 방치한 후 측정할 수도 있다.
도 1은 본 발명 일 구체예의 편광판의 단면도이다. 도 1에 따르면, 편광판은 편광자(10); 편광자(10)의 상부 면에 형성된 제1광학필름(20); 편광자(10)의 하부 면에 형성된 제2광학필름(30); 및 제2광학필름(30)의 하부면에 형성된 점착층(40)을 포함할 수 있다. 점착층(40)은 액정표시패널(도시되지 않음) 일면에 적층될 수 있다.
편광자는 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드 등의 편광 성분을 함유시키고, 연신하여 제조된 필름을 사용할 수 있다. 상기 폴리비닐알코올계 수지는 폴리비닐알코올, 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 또는 에틸렌 초산 비닐 공중합체의 검화물 등을 포함할 수 있다.
편광자의 두께는 제한되지 않는데, 예를 들면 10㎛-30㎛가 될 수 있다.
제1광학필름과 제2광학필름은 보호필름, 위상차필름 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 보호필름은 편광자의 양면에 접착되어 편광자를 보호할 수 있다. 이를 위해, 보호필름은 트리아세틸셀룰로오스와 같은 셀룰로오스계; 폴리카보네이트; 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르 필름을 사용될 수 있다. 상기 보호필름은 단층 또는 다층으로 적층될 수도 있다. 상기 보호필름은 두께가 20㎛-80㎛가 될 수 있다.
위상차필름은 편광판에서 통상적으로 사용되는 것으로, 위상차기능을 갖는 필름이라면 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 시클로올레핀폴리머(COP)를 포함하는 올레핀계, 아크릴계, 셀룰로오스계, 폴리카보네이트계 중 하나 이상으로 제조된 필름을 사용할 수 있다. 상기 위상차필름의 두께는 10㎛-100㎛, 바람직하게는 10㎛-60㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용시 광학 보상 효과를 제공할 수 있고, 원편광 효과를 가질 수 있다.
제1광학필름과 제2광학필름은 접착층을 통해 편광자에 적층될 수 있다. 상기 접착층은 수계 접착제, 감압 접착제 등으로 형성할 수 있다.
제2광학필름의 일면에는 또 다른 광학필름이 더 적층될 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점인 광학표시장치는 상기 편광판을 포함할 수 있다.
구체예에서, 광학표시장치는 예를 들면, 액정디스플레이장치, OLED 디스플레이 장치를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명 일 구체예의 광학표시장치의 단면도이다. 도 2에 따르면, 광학표시장치는 패널(예:액정표시패널)(110); 및 패널(110) 상부에 형성된 편광판(100)을 포함할 수 있다. 편광판은 상기 패널의 하부에도 형성될 수 있다.
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.
제조예 1:( 메타 )아크릴계 공중합체 제조
1L 4구 플라스크에 에틸 아세테이트(EAc) 50g, 메틸에틸케톤(MEK) 10g, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트(EOEOEA) 95g, 아크릴산(AA) 0.01g, 2-히드록시에틸 메타아크릴레이트(2-HEMA) 0.7g, 아크릴 아마이드(AM) 0.6g, 부틸 아크릴레이트(n-BA) 3.7g을 투입하여 70℃ 승온 유지하였다. 개시제인 아조비스이소부티로니트릴 0.06g을 에틸아세테이트 20g에 녹여 투입하였다. 65℃에서 3시간 동안 반응시킨 후, 메틸에틸케톤 170g을 투입하여 40℃로 냉각시킴으로써, 25℃에서 점도 4,400Cps의 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
제조예 2 내지 6:( 메타 )아크릴계 공중합체 제조
상기 제조예 1에서, EOEOEA, AA, 2-HEMA, AM, n-BA, BzA(벤질아크릴레이트)의 함량을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법을 실시하여, (메타)아크릴계 공중합체를 제조하였다.
제조예1 제조예2 제조예3 제조예4 제조예5 제조예 6

공중합체		 n-BA 3.7 5.7 11.7 7.7 98.7 3.7
EOEOEA 95 90 80 80 0 0
BzA 0 3 7 11 0 95
AA 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
2-HEMA 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
AM 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
점도
(25℃, cPs)		 4,400 4,400 3,600 3,900 2,400 2200
고형분
(중량%)		 24.8 24.9 24.7 24.8 23.6 22.1
중량평균분자량(g/mol) 80만~90만 80만~90만 80만~90만 80만~90만 170만 20만~30만
유리전이온도
(℃)		 -49 -49 -48 -47 -54 5
하기 실시예와 비교예에서 사용한 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.
(A)(메타)아크릴계 공중합체: 제조예에서 제조한 (메타)아크릴계 공중합체
(B)가교제: 이소시아네이트계 가교제인 트리메틸올프로판 변성 톨릴렌 디이소시아네이트(콜로네이트-L:일본폴리우레탄사제)
(C)실란커플링제: 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(KBM-403, 신예츠화학공업사제)
실시예 1 내지 4와 비교예 1 내지 2
용제 메틸에틸케톤 18중량부에 (메타)아크릴계 공중합체, 가교제, 실란커플링제를 하기 표 2에 기재된 함량(단위:중량부)으로 투입하고, 25℃에서 30분 동안 교반하여 편광판용 점착제 조성물을 제조하였다.
상기 제조한 편광판용 점착제 조성물 또는 이로부터 제조된 편광판용 점착 필름에 대하여 하기의 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
(1)광탄성계수: 점착필름 샘플 (사이즈 2cm x 2cm x 1,000㎛, 가로 x 세로 x 두께)의 양단을 협지하고, 응력 (5 ~ 15N)을 가하면서 샘플 중앙의 위상차값을 23℃, 파장 590nm에서 분광 엘립소미터 [닛폰 분광 (주) 제조의 제품명 「M-220」] 를 사용하여 측정하여, 응력과 위상차값의 함수의 기울기로부터 계산하였다.
(2)내구신뢰성: 점착제 조성물로 제조된 점착층(두께: 20㎛)을 포함하는 편광판(100mm x 175mm, 가로 x 세로)을 유리 기판의 양면에 부착하고 4-5kg/cm2의 압력을 가하여 시편을 제작하였다. 이때 기포나 이물이 생기지 않도록 클린룸 작업을 한다. 제조된 시편에 대해 내습열 특성은 60℃ 및 90%의 상대습도 조건 하에서 500시간 동안 방치한 후 기포나 박리의 발생 여부를 관찰하여 평가한다. 평가 직전 25℃에서 1시간 동안 방치한 후 육안 또는 현미경으로 평가한다. 내열 특성은 85℃에서 500시간 동안 방치한 후에 기포나 박리의 발생 여부를 관찰하여 평가한다. 평가 기준은 다음과 같다.
○:기포나 박리가 없음
△:기포나 박리가 다소 있음
×:기포나 박리가 있음
(3)빛샘: 내구 신뢰성 평가시와 동일한 편광판을 사용하여 빛샘을 조사하였다. 백라이트를 사용하여 암실에서 빛이 새어나오는지 여부를 평가하였다. 점착필름이 코팅된 편광판(400mm x 200mm, 가로 x 세로)을 광축이 서로 수직이 되도록 유리 기판(410mm x 210mm x 0.7mm, 가로 x 세로 x 두께) 양면에 부착하였다. 제조된 시편을 60℃에서 500시간(내열 조건) 또는 50℃ 및 90% 상대습도 조건에서 500시간(내습열 조건)을 방치하고, 25℃에서 1시간 이상 방치하여 사용하였다. 시편에 대해 액정 표시 장치를 구동시킨 후 휘도 측정 장치(RISA, Hiland)를 사용하여 1m 높이에서 표시 패널 전면의 휘도를 측정하였다.
구체적으로 패널 중앙부의 휘도(c)와 빛샘이 나타나는 코너부의 휘도(a), (b), (d), (e)를 측정하였다. 휘도 측정 포인트는 도 3과 같이 패널 각 변 및 중앙 위치에 있는 것으로, 패널 각 변과 휘도 측정 원의 원주가 서로 접하도록 하였으며, 측정 반경은 0.5cm가 되도록 하였다. 도 3에서 ⓐ, ⓑ, ⓒ, ⓓ, ⓔ는 휘도 측정 포인트를 나타낸다. 하기 식 1에 따라 빛샘의 정도(△L)를 정량화하였다. △L이 낮을수록 빛샘이 우수하다. 하기 평가 기준에 따라 평가하였다.
<식 1>
△L = [(a + b + d + e)/4]/c-1
(상기에서 a, b, d, e는 각각 도 3의 휘도 측정 포인트 a, b, d, e에서 측정된 휘도이고, c는 도 3의 중앙부 c의 휘도이다)
○ - 목시 관찰 시 휘도 차이가 없음(빛샘 현상 인지 불가)
△ - 목시 관찰 시 휘도 차이가 다소 있음
× - 목시 관찰 시 휘도 차이가 심함
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2
공중합체




 제조예 1 100 - - - - -
제조예 2 - 100 - - - -
제조예 3 - - 100 - - -
제조예 4 - - - 100 - -
제조예 5 - - - - 100 -
제조예 6 - - - - - 100
가교제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
실란커플링제 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
광탄성계수(m2/N) -110 x
10-12 		-85 x
10-12 		50 x
10-12 		120 x
10-12 		-650 x
10-12 		측정 불가
내구신뢰성
 내열 ○ ○ ○ ○ △ ×
내습열 ○ ○ ○ ○ ○ ×
빛샘 ○ ○ ○ ○ × ×
0.1 0.1 0.2 0.3 3.5 3.8
상기 표 3에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 편광판용 점착필름은 내구 신뢰성이 좋고 빛샘 개선 효과가 우수하였다. 반면에, 화학식 2의 단량체를 포함하지 않는 비교예 1의 점착필름은 내구 신뢰성이 본 발명 대비 낮고 빛샘 개선 효과가 없었다. 또한, 화학식 2의 단량체 없이 방향족기를 갖는 단량체를 포함하는 비교예 2의 점착필름은 중합이 어려워 분자량이 낮고, Tg가 높아 점착 특성이 거의 없어서 내구 신뢰성이 없는 문제점이 있었다.

Claims (20)

  1. 하기 화학식 1의 관능기를 포함하는, 편광판용 점착필름이고,
    상기 점착필름은 23℃, 파장 590nm에서 측정한 광탄성계수가 -120 x 10-12 내지 120 x 10-12 m2/N인, 편광판용 점착필름:
    <화학식 1>
    Figure 112015122496183-pat00011

    (상기 화학식 1에서, *는 분자에 대한 연결 부위, A는 탄소수 1-20의 지방족 탄화수소기이고, B는 -O-, -S-, 탄소수 1-20의 지방족 탄화수소기, 단일결합이고, R2는 탄소수 1-20의 지방족 탄화수소기이고, n은 1-5의 정수이다).
  2. 제1항에 있어서, 상기 관능기는 하기 화학식 1-1로 표시되는, 편광판용 점착필름:
    <화학식 1-1>
    Figure 112013076546208-pat00006

    (상기 화학식 1-1에서, *,n은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다).
  3. 제1항에 있어서, 상기 관능기는 상기 점착필름 중 10 내지 99중량%로 포함되는, 편광판용 점착필름.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 점착필름은 하기 화학식 2의 단량체를 포함하는 (메타)아크릴계 공중합체를 포함하는 조성물로 형성된, 편광판용 점착필름:
    Figure 112015122496183-pat00012

    (상기에서, A는 탄소수 1-10의 지방족 탄화수소기이고, B는 -O-, -S-, 탄소수 1-10의 지방족 탄화수소기, 또는 단일결합이고, R2는 탄소수 1-10의 지방족 탄화수소기이고, R1은 수소 또는 탄소수 1-5의 알킬기이고, n은 1-5의 정수이다).
  6. 제5항에 있어서, 상기 화학식 2의 단량체는 상기 (메타)아크릴계 공중합체 중 50중량% 이상 100중량% 이하로 포함되는, 편광판용 점착필름.
  7. 제5항에 있어서, 상기 (메타)아크릴계 공중합체는 상기 화학식 2의 단량체, 알킬기를 갖는 비닐계 단량체, 카르복시산기를 갖는 비닐계 단량체, 히드록시기를 갖는 비닐계 단량체, 아미드기를 갖는 비닐계 단량체의 혼합물의 공중합체를 포함하는, 편광판용 점착필름.
  8. 제7항에 있어서, 상기 공중합체는 상기 화학식 2의 단량체 50-96중량%, 상기 알킬기를 갖는 비닐계 단량체 0.1-30중량%, 상기 카르복시산기를 갖는 비닐계 단량체 0.001-10중량%, 상기 히드록시기를 갖는 비닐계 단량체 0.1-10중량%, 상기 아미드기를 갖는 비닐계 단량체 0.1-10중량%를 포함하는 혼합물의 공중합체를 포함하는, 편광판용 점착필름.
  9. 제7항에 있어서, 상기 공중합체는 방향족기를 갖는 비닐계 단량체를 더 포함하는, 편광판용 점착필름.
  10. 제9항에 있어서, 상기 공중합체는 상기 화학식 2의 단량체 50-96중량%, 상기 알킬기를 갖는 비닐계 단량체 0.1-20중량%, 상기 카르복시산기를 갖는 비닐계 단량체 0.001-10중량%, 상기 히드록시기를 갖는 비닐계 단량체 0.1-10중량%, 상기 아미드기를 갖는 비닐계 단량체 0.1-10중량%, 상기 방향족기를 갖는 비닐계 단량체 0.1-14중량%를 포함하는 혼합물의 공중합체를 포함하는, 편광판용 점착필름.
  11. 제5항에 있어서, 상기 조성물은 가교제, 실란커플링제 중 하나 이상을 더 포함하는, 편광판용 점착필름.
  12. 제11항에 있어서, 상기 가교제는 이소시아네이트계 가교제를 포함하는, 편광판용 점착필름.
  13. 제11항에 있어서, 상기 실란커플링제는 에폭시 구조를 포함하는, 편광판용 점착필름.
  14. 제11항에 있어서, 상기 조성물은 고형분 기준으로 상기 공중합체 70-99.5중량%, 상기 가교제 0.1-20중량%, 상기 실란커플링제 0.1-10중량%를 포함하는, 편광판용 점착필름.
  15. 제1항에 있어서, 상기 점착필름은 두께가 0 초과 100㎛ 이하인, 편광판용 점착필름.
  16. 편광자; 상기 편광자의 하부면에 형성된 광학필름; 및 상기 광학필름의 하부면에 형성되고, 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제15항 중 어느 한 항의 편광판용 점착필름을 포함하는 편광판.
  17. 제16항에 있어서, 상기 편광자의 상부면에 광학필름이 더 형성된 편광판.
  18. 제16항에 있어서, 상기 편광판은 하기 식 1로 표시되는 빛샘 수치(△L)가 0-0.4인 편광판:
    <식 1>
    △L = [(a + b + d + e)/4]/c - 1
    (상기에서 a, b, d, e는 편광판이 적층된 패널 각 변의 중앙부에서 측정된 휘도이고, c는 편광판이 적층된 패널 중앙부에서 측정된 휘도이다).
  19. 제16항에 있어서, 상기 광학필름은 23℃, 파장 590nm에서 측정한 광탄성계수가 0.1 x 10-12 내지 100 x 10-12 m2/N인 것인, 편광판.
  20. 제16항의 편광판을 포함하는 광학표시장치.
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