KR101918280B1 - 접착제 조성물 및 이를 이용한 복합 편광판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 편광자와 패턴화된 위상차층의 접합에 사용되는 접착제 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학식 1 및 2 중 적어도 하나의 모노머를 함유한 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함함으로써, 편광자와 패턴화된 위상차층 사이의 접합력을 현저히 개선하고, 내열성 및 내습열성을 개선할 뿐만 아니라 우수한 3D 입체효과를 갖도록 하는 접착제 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 접착제 조성물 및 이를 이용한 복합 편광판에 관한 것이다.
입체 영상 구현용 액정표시장치 등의 디스플레이에는 패턴화된 위상차 필름이 포함되는 경우가 많다. 패턴화된 위상차 필름은 각 패턴 영역의 광축을 서로 다른 방향으로 구성하여 편광 안경을 쓴 시청자의 좌, 우안에 전달되는 영상이 다르게 함으로써 입체 영상을 구현한다.
패턴화된 위상차 필름은 통상적으로 유리 기판 상에 배향막을 형성시키고 이 배향막 위에 액정을 코팅 및 배향시켜 형성될 수 있다. 광반응성 액정 물질은 배향막 상에서 배향된 후 자외선 등의 광 조사에 의해 가교되어 고분자 액정 필름의 형태가 된다. 이 때 배향막의 표면 배향에 준하는 액정의 배향 방향에 따라 리타더 패턴의 기능을 하게 된다.
패턴화된 위상차 필름은 통상적으로 편광판의 한 면에 접착제 또는 점착제를 매개로 접합되고, 근래에는 보다 박막 경량화를 위해 폴리비닐알콜 편광자의 한 면에 접합되기도 한다.
이러한 패턴화된 위상차 필름과 편광판 또는 편광자 사이의 밀착성이 떨어지는 경우에는 공정시 취급 과정 또는 사용 중에 변형이 발생할 수 있으며, 고온 다습한 조건에 장시간 노출되는 경우에 박리되거나 밀림 현상이 발생할 수도 있다. 그리고 통상의 폴리비닐알콜 편광자는 연신 방향으로 수축할 수 있는데, 이에 따라 위상차층의 위치별로 위상차가 상이해져 3D 입체감이 저하될 수 있다.
이에 따라 접합력이 우수하면서, 내온수성, 내습열성 등의 기능을 고루 갖춘 우수한 접착제의 개발이 요구되는 실정이다.
한국공개특허 제2013-0028881호에는 필름·패턴드·리타더의 제조 방법, 그리고 필름·패턴드·리타더, 및 그것을 갖는 편광판 및 화상 표시 장치가 개시되어 있다.
본 발명은 편광자와 패턴화된 위상차층 사이의 접합력을 현저히 개선할 수 있는 접착제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 접착제 조성물을 통해 접합된 복합 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 편광자와 패턴화된 위상차층의 접합에 사용되며,
하기 화학식 1 및 2 중 적어도 하나의 모노머를 함유한 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함하는, 접착제 조성물:
[화학식 1]
(식 중,
X는 라디칼 반응성 관능기이고;
R1은 직접연결, 또는 히드록시기로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 12의 알킬기로서, 상기 알킬기는 산소 원자로 중단될 수 있으며;
R2 및 R3는 서로 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, -OR4, -NR5R6 또는 -SR7이고;
R4 내지 R7은 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 12의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 18의 아릴기임)
[화학식 2]
(식 중,
R1은 수소 원자, 히드록시기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, OR4, 또는 탄소수 6 내지 18의 아릴기로서, 상기 아릴기는 아크릴옥시기로 치환될 수 있고;
R4는 히드록시기로 치환 또는 비치환된, 알킬기의 탄소수 1 내지 12인 아크릴알킬기 또는 아크릴옥시알킬기로서, 상기 알킬기는 산소 원자로 중단될 수 있으며;
R2 및 R3는 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 OR5이고;
R5는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 아크릴기, 또는 알킬기의 탄소수 1 내지 10인 아크릴옥시알킬기로서, 상기 알킬기 및 아크릴옥시알킬기는 산소 원자로 중단될 수 있고, 히드록시기로 치환될 수 있음).
2. 위 1에 있어서, 상기 화학식 1 및 2의 모노머는 그 합계 함량이 전체 모노머 총 중량 중 30중량% 이상인, 접착제 조성물.
3. 위 1에 있어서, 히드록시기 함유 아크릴계 모노머 및 카르복시기 함유 아크릴계 모노머 중 적어도 1종을 더 포함하는, 접착제 조성물.
4. 위 3에 있어서, 히드록시기 함유 아크릴계 모노머 및 카르복시기 함유 아크릴계 모노머는 그 합계 함량이 전체 모노머 총 중량 중 10 내지 70중량%인, 접착제 조성물.
5. 편광자, 및
상기 편광자의 일면에 위 1 내지 4 중 어느 한 항의 접착제 조성물을 통해 접합된 패턴화된 위상차층을 포함하는, 복합 편광판.
6. 위 5에 있어서, 상기 편광자는 패턴화된 위상차층과 접합되는 면의 반대면에 보호필름 또는 위상차필름의 기능을 가진 필름이 접합된 것인, 복합 편광판.
7. 위 5에 있어서, 상기 패턴화된 위상차층은 신나메이트계 단관능 모노머, 페닐벤조에이트계 단관능 모노머 및 페닐벤조에이트계 이관능 모노머로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 반응성 액정 모노머를 함유한 액정 코팅층을 포함하는, 복합 편광판.
8. 위 7에 있어서, 상기 패턴화된 위상차층의 액정 코팅층이 페닐벤조에이트계 모노머를 함유하는 경우는 화학식 1의 모노머를 함유하는 접착제 조성물로 접합되고,
신나메이트계 모노머를 함유하는 경우는 화학식 2의 모노머를 함유하는 접착제 조성물로 접합된, 복합 편광판.
9. 위 5에 있어서, 상기 패턴화된 위상차층은 배향막을 포함하지 않는, 복합 편광판.
10. 위 5의 복합 편광판을 포함하는 화상표시장치.
본 발명의 점착제 조성물은 편광자와 패턴화된 위상차층을 접합하여 복합 편광판을 제조하는데 사용될 경우에, 편광자와 패턴화된 위상차층 사이의 접합력을 현저히 개선한다.
본 발명의 점착제 조성물로 접합된 복합 편광판은 내열성 및 내습열성이 우수하여 고온 다습 조건에 장시간 노출된 경우에도 박리 및 밀림 현상이 억제된다.
본 발명의 점착제 조성물로 접합된 복합 편광판은 편광 기능 및 개선된 3D 입체효과를 동시에 갖는다.
본 발명은 편광자와 패턴화된 위상차층의 접합에 사용되는 접착제 조성물에 관한 것으로서, 화학식 1 및 2 중 적어도 하나의 모노머를 함유한 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함함으로써, 편광자와 패턴화된 위상차층 사이의 접합력을 현저히 개선하고, 내열성 및 내습열성을 개선할 뿐만 아니라 우수한 3D 입체효과를 갖도록 하는 접착제 조성물에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
<접착제 조성물>
본 발명의 접착제 조성물은 편광자와 패턴화된 위상차층을 접합하여 복합 편광판을 제조하는데 사용되는 접착제 조성물로서, 편광자와 패턴화된 위상차층 사이에 개재된다.
패턴화된 위상차층은 편광자와 접하는 측에 형성된 액정 코팅층을 포함한다.
액정 코팅층은 당 분야에 통상적으로 사용되는 반응성 액정 모노머(RM) 등을 포함하는 액정 코팅층 형성용 조성물로 형성된 것일 수 있다.
반응성 액정 모노머의 대표적인 예로는 신나메이트계 단관능 모노머, 페닐벤조에이트계 단관능 모노머, 페닐벤조에이트계 이관능 모노머를 들 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물은 화학식 1 및 2 중 적어도 하나의 모노머를 함유한 광중합성 화합물을 포함한다:
[화학식 1]
(식 중,
X는 라디칼 반응성 관능기이고;
R1은 직접연결, 또는 히드록시기로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 12의 알킬기로서, 상기 알킬기는 산소 원자로 중단될 수 있으며;
R2 및 R3는 서로 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, -OR4, -NR5R6 또는 -SR7이고;
R4 내지 R7은 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 12의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 18의 아릴기임)
[화학식 2]
(식 중,
R1은 수소 원자, 히드록시기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, OR4, 또는 탄소수 6 내지 18의 아릴기로서, 상기 아릴기는 아크릴옥시기로 치환될 수 있고;
R4는 히드록시기로 치환 또는 비치환된, 알킬기의 탄소수 1 내지 12인 아크릴알킬기 또는 아크릴옥시알킬기로서, 상기 알킬기는 산소 원자로 중단될 수 있으며;
R2 및 R3는 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 OR5이고;
R5는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 아크릴기, 또는 알킬기의 탄소수 1 내지 10인 아크릴옥시알킬기로서, 상기 알킬기 및 아크릴옥시알킬기는 산소 원자로 중단될 수 있고, 히드록시기로 치환될 수 있음).
상기 라디칼 반응성 관능기는 라디칼에 의해 반응할 수 있는 관능기로서, 이는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 아크릴기, 아크릴옥시기 등을 들 수 있다. 본 명세서에서 아크릴기 및 아크릴옥시기는 메타크릴기 및 메타크릴옥시기도 포함하는 개념이다.
상기 헤테로 원자는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 산소, 질소, 인, 황 등일 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물은 상기 화학식 1 및 2 중 적어도 하나의 모노머를 함유한 광중합성 화합물을 포함함으로써, 편광자와 패턴화된 위상차층을 접합하여 복합 편광판을 제조할 때 접합력을 현저히 개선할 수 있다. 이는 화학식 1 및 2의 모노머가 액정 코팅층을 이루는 반응성 액정 모노머와 동일한 모핵 구조를 가져 모노머 간의 파이-파이 상호 작용이 극대화됨에 의한 것으로 판단된다.
화학식 1의 모노머는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 하기 화학식 3-a 내지 3-h 중 적어도 하나의 아크릴계 모노머를 들 수 있다.
[화학식 3-a]
[화학식 3-b]
[화학식 3-c]
[화학식 3-d]
[화학식 3-e]
[화학식 3-f]
[화학식 3-g]
[화학식 3-h]
화학식 2의 모노머는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 하기 화학식 4-a 내지 4-i로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 아크릴계 모노머를 들 수 있다.
[화학식 4-a]
[화학식 4-b]
[화학식 4-c]
[화학식 4-d]
[화학식 4-e]
[화학식 4-f]
[화학식 4-g]
[화학식 4-h]
[화학식 4-i]
화학식 1 및 2의 모노머의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 그 합계 함량이 전체 모노머 총 중량 중 30중량% 이상으로 포함될 수 있다. 함량이 30중량% 미만이면 액정층과의 밀착력이 부족할 수 있다. 액정층과의 밀착력과 편광자와의 밀착력을 동시에 향상시킨다는 측면에서 바람직하게는 30 내지 90중량%로 포함될 수 있다.
화학식 1 및 2의 모노머는 패턴화된 위상차층에 포함되는 액정 코팅층이 함유한 반응성 액정 모노머와 동일한 모핵 구조를 가지므로 접합력을 극대화 할 수 있는 것이므로, 그 혼합비는 반응성 액정 모노머의 종류에 따라 결정될 수 있다. 구체적으로, 반응성 액정 모노머가 페닐벤조에이트계 모노머인 경우에는 화학식 1의 화합물: 화학식 2의 화합물이 10:0의 비율로 포함되고, 반응성 액정 모노머가 신나메이트계 모노머인 경우에는 0:10의 비율로 포함될 수 있다. 그리고, 반응성 액정 모노머가 페닐벤조에이트계 모노머와 신나메이트계 모노머를 함께 포함하는 경우에는, 화학식 1의 모노머와 화학식 2의 모노머도 그 혼합비와 동일하게 포함될 수 있다. 그러한 경우에 접합력 개선 효과를 극대화 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광중합성 화합물은 히드록시기 함유 아크릴계 모노머 및 카르복시기 함유 아크릴계 모노머 중 적어도 1종을 더 포함할 수 있다.
히드록시기 함유 아크릴계 모노머와 카르복시기 함유 아크릴계 모노머는 편광자와 패턴화된 위상차층 사이의 접착력을 더욱 개선한다. 이는, 히드록시기 및 카르복시기가 편광자 표면 극성기 및 패턴화된 위상차층의 액정 코팅층 내에 포함되어 있는 극성기와 수소결합하고, 접착제 조성물의 젖음성이 개선됨에 의한 것으로 판단된다.
히드록시기 함유 아크릴계 모노머는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 하기 화학식 5-a 내지 5-j로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 모노머를 들 수 있다.
[화학식 5-a]
[화학식 5-b]
[화학식 5-c]
[화학식 5-d]
[화학식 5-e]
[화학식 5-f]
[화학식 5-g]
[화학식 5-h]
[화학식 5-i]
[화학식 5-j]
카르복시기 함유 아크릴계 모노머는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 하기 화학식 6-a 내지 6-e로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 모노머를 들 수 있다.
[화학식 6-a]
[화학식 6-b]
[화학식 6-c]
[화학식 6-d]
[화학식 6-e]
히드록시기 함유 아크릴계 모노머 및 카르복시기 함유 아크릴계 모노머의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 그 합계 함량이 전체 모노머 총 중량 중 10 내지 70중량%로 포함될 수 있다. 함량이 10중량% 미만이면 액정 코팅층과의 밀착력은 충분하나, 편광자와의 밀착력이 저하되어, 결국, 편광자와 패턴화된 위상차층간의 접합력이 저하될 수 있고, 70중량% 초과이면 편광자와의 밀착력은 충분히 확보할 수 있으나, 액정 코팅층과의 밀착력이 저하될 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물은 광중합 개시제를 더 포함한다.
광중합 개시제는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 아세토페논계, 벤조페논계, 티옥산톤계, 벤조인계, 벤조인알킬에테르계 등의 라디칼 광중합 개시제를 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
구체적인 예로, 아세토페논, 히드록시디메틸아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 디메톡시-2-페닐아세토페논, 3-메틸아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 4-크로놀로세토페논, 4,4-디메톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 4-히드록시시클로페닐케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4-디아미노벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 안트라퀴논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 벤질디메틸케탈, 디페닐케톤벤질디메틸케탈, 아세토페논디메틸케탈, p-디메틸아미노벤조산에스테르, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
시판되고 있는 사용가능한 제품으로는 시바사의 darocur 1173, darocur 4265, darocur BP, darocur TPO, darocur MBF, irgacure 184, irgacure 500, irgacure 2959, irgacure 754, irgacure 651, irgacure 369, irgacure 907, irgacure 1300, irgacure 819, irgacure 2022, irgacure 819DW, irgacure 2100, irgacure 784, irgacure 250 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
광중합 개시제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 광중합성 화합물 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.1 내지 5중량부로 포함될 수 있다. 광중합 개시제의 함량이 0.1중량부 미만인 경우에는 경화 속도가 느려지고 충분한 경화가 진행되기 어려울 수 있고, 10중량부 초과인 경우에는 접착층의 내구성이 저하될 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물은 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위 내에서 당 분야에 공지된 다관능 아크릴계 모노머를 더 포함할 수 있다.
다관능 아크릴계 모노머의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트트리(메타)아크릴레이트, 트리스(메타)아크릴옥시에틸이소시아누레이트, 글리세롤트리(메타)아크릴레이트 등의 3관능성 단량체; 디글리세린테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, 테트라메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능성 단량체; 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능성 단량체; 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 이소시아네이트 변성 우레탄헥사(메타)아크릴레이트 등의 6관능성 단량체 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
다관능 아크릴계 모노머의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 광중합성 화합물 100중량부에 대하여 0.1 내지 5중량부로 포함될 수 있다.
<복합 편광판>
또한, 본 발명은 상기 접착제 조성물을 사용하여 제조된 복합 편광판을 제공한다.
본 발명의 복합 편광판은 편광자 및 상기 편광자의 일면에 상기 접착제 조성물을 통해 접합된 패턴화된 위상차층을 포함한다.
본 발명의 복합 편광판은 상기 접착제 조성물을 통해 편광자와 패턴화된 위상차층이 접합되어, 그 접합력이 우수하다.
편광자는 디스플레이 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로서 입사되는 빛을 편광시킬 수 있는 것이라면 특정의 것으로 한정되지 않는다. 예컨대 폴리 비닐알코올(PVA)로 이루어진 필름에 요오드나 이색성 염료를 염색시키고 이를 일정 방향으로 연신시켜 제조된 것을 사용할 수 있다. 패턴화된 위상차층과 접합되는 면의 반대면에는 보호필름이 접합된 것일 수 있다.
패턴화된 위상차층의 구성은 특별히 한정되지 않고 당 분야에서 일반적으로 사용되는 구성을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 기재, 배향막 및 액정코팅층의 순서로 적층된 구조를 가질 수 있고, 또는 배향막을 포함하지 않는 구조일 수도 있다.
패턴화된 위상차층은 액정코팅층이 편광자쪽을 향하도록 접합된다.
기재는 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차폐성, 위상차 균일성, 등방성 등이 우수한 소재로 형성된 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 염화비닐계 수지, 아미드계 수지, 이미드계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 술폰계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수지, 황화 폴리페닐렌계 수지, 비닐알코올계 수지, 염화비닐리덴계 수지, 비닐부티랄계 수지, 알릴레이트계 수지, 폴리옥시메틸렌계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 소재로 형성된 기재를 사용할 수 있다.
패턴화된 위상차층이 배향막을 포함하는 경우, 상기 배향막은 기재 상에 당 분야에서 통상적으로 사용되는 배향막 형성용 조성물을 코팅하고 배향성을 부여한 후에, 서로 다른 배향 방향을 갖도록 패턴화하는 방법에 의해 형성될 수 있다.
상기 배향성 부여 방법은 러빙 방식, 광 배향 방식 등을 들 수 있고, 패턴화 방법은 포토마스크를 이용한 복수의 노광 공정에 의할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
노광에 사용되는 광은 특별히 한정하지는 않으나, 예를 들면 편광된 자외선 조사, 소정의 각도로 이온빔 또는 플라즈마빔 조사 및 방사선 조사 등을 사용할 수 있다. 예컨대 편광된 자외선을 조사하는 것이 바람직하다.
액정 코팅층은 당 분야에 통상적으로 사용되는 반응성 액정 모노머(RM) 등을 포함하는 액정 코팅층 형성용 조성물을 배향막 상에 도포하고, 가교시켜 형성된 것일 수 있다.
반응성 액정 모노머의 대표적인 예로는 신나메이트계 단관능 모노머, 페닐벤조에이트계 단관능 모노머, 페닐벤조에이트계 이관능 모노머를 들 수 있다. 반응성 액정 모노머가 이들 모노머인 경우, 본 발명의 접착제 조성물 사용시에 편광자와 패턴화된 위상차층 간의 접합력이 특히 우수하다.
바람직하게는, 반응성 액정 모노머가 페닐벤조에이트계 모노머인 경우는 화학식 1의 모노머를 함유한 접착제 조성물로 접합되고, 신나메이트계 모노머인 경우는 화학식 2의 모노머를 함유한 접착제 조성물로 접합될 수 있다. 그리고, 반응성 액정 모노머가 페닐벤조에이트계와 신나메이트계 모노머를 동시에 함유하는 경우는, 이들 혼합비와 동일한 혼합비로 화학식 1 및 2를 함유한 접착제 조성물로 접합될 수 있다. 그러한 경우에 접합력 개선 효과가 극대화될 수 있다.
신나메이트계 단관능 모노머의 구체적인 예로는 하기 화학식 7-a 및 7-b의 모노머를 들 수 있다:
[화학식 7-a]
[화학식 7-b]
페닐벤조에이트계 단관능 모노머의 구체적인 예로는 하기 화학식 8-a 내지 8-c의 모노머를 들 수 있다:
[화학식 8-a]
[화학식 8-b]
[화학식 8-c]
페닐벤조에이트계 이관능 모노머의 구체적인 예로는 하기 화학식 9-a 내지 9-d의 모노머를 들 수 있다:
[화학식 9-a]
[화학식 9-b]
[화학식 9-c]
[화학식 9-d]
패턴화된 위상차층이 배향막을 포함하지 않는 경우에는, 배향막 없이 기재 상에 액정 코팅층 형성용 조성물을 도포하고, 노광시켜 패턴화 및 배향을 동시에 수행하여 패턴화된 위상차층을 형성할 수 있다.
이러한 경우에 액정 코팅층 형성용 조성물은 배향을 위해, 직선 광중합성 폴리머 등의 편광 자외선 광에 의해 배향이 가능한 화합물을 더 포함할 수도 있다.
패턴화된 위상차층이 배향막을 포함하지 않는 경우에는 보다 박막의 디스플레이를 구현할 수 있다.
<화상표시장치>
또한, 본 발명은 상기 편광판을 포함하는 화상표시장치를 제공한다.
화상표시장치는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 입체화상구현용 또는 반투과형 액정디스플레이 장치, 플라즈마 디스플레이 장치, 유기 EL 디스플레이 장치 등을 들 수 있다.
본 발명의 복합 편광판은 종래 편광판과 패턴화된 위상차층이 적층되는 위치에 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예
및
비교예
하기 표 1에 기재된 조성 및 함량을 갖는 접착제 조성물을 제조하였다.
| 구분 | 광중합성 화합물 (A) |
광개시제 (B) |
다관능 아크릴계 모노머 (C) |
||
| 성분 | 중량부 | 성분 | 중량부 | 중량부 | |
| 실시예 1 | A-1 | 100 | B-1 | 1 | - |
| 실시예 2 | A-2 | 100 | B-2 | 1 | - |
| 실시예 3 | A-3 | 100 | B-3 | 1 | - |
| 실시예 4 | A-4 | 100 | B-4 | 1 | - |
| 실시예 5 | A-1 | 100 | B-1 | 1 | 1 |
| 실시예 6 | A-2 | 100 | B-1 | 1 | 1 |
| 실시예 7 | A-1 /A-3 |
50 /50 |
B-1 | 1 | - |
| 실시예 8 | A-2 /A-4 |
50 /50 |
B-1 | 1 | - |
| 실시예 9 | A-1 /A-5 |
50 /50 |
B-1 | 1 | - |
| 실시예 10 | A-3 /A-6 |
50 /50 |
B-1 | 1 | - |
| 실시예 11 | A-2 /A-5 |
50 /50 |
B-1 | 1 | - |
| 실시예 12 | A-1 /A-5 |
20 /80 |
B-1 | 1 | - |
| 비교예 1 | A-5 | 100 | B-1 | 1 | - |
| 비교예 2 | A-7 | 100 | B-1 | 1 | - |
| 비교예 3 | A-8 | 100 | B-1 | 1 | - |
| 비교예 4 | A-5 /A-7 |
(50) /(50) |
B-1 | 1 | - |
A-1:  A-2:  A-3:  A-4:  A-5:  A-6:  A-7:  A-8:  B-1: D-1173, 시바사 B-2: I-369, 시바사 B-3: I-907, 시바사 B-4: I-819, 시바사 C: 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 알드리치사 |
|||||
실험예
(1)
박리력
측정
패턴화된 위상차층과 트리아세틸셀룰로오스 보호필름이 일면에 접합된 폴리비닐알콜 편광자를, 액정코팅층과 편광자가 접하도록 하고, 실시예 및 비교예의 접착제 조성물로 Roll laminator를 이용하여 접합하였다. 평가를 위해 말단 부분은 접착제가 도포되지 않도록 하였다.
실시예 1, 3, 5, 7, 9, 10 및 12는 패턴화된 위상차층으로 페닐벤조에이트계 반응성 액정 모노머인 화학식 8-b와 개시제를 포함하는 용액을 트리아세틸셀룰로오스 필름에 코팅, 건조 및 경화한 필름을 사용하였고, 실시예 2, 4, 6, 8 및 11은 패턴화된 위상차층으로 신나메이트계 반응성 액정 모노머인 화학식 7-b와 개시제를 포함하는 용액을 트리아세틸셀룰로오스 필름에 코팅, 건조 및 경화한 필름을 사용하였다.
[화학식 7-b]
[화학식 8-b]
비교예는 실시예 1과 동일한 패턴화된 위상차층을 사용하였다.
이후에 UV 노광기(퓨젼사)를 이용하여 광량 2000mJ/cm2으로 313nm의 파장의 UV를 조사하여 접착제 조성물을 경화시켰다.
박리력은 상기 제조된 복합 편광판 샘플을 25mm 폭으로 절단한 뒤, 180도 박리방향으로 300mm/min의 속도로 박리하여 측정하였다.
(2) 내열성,
내습열성
평가
상기 실험예 (1)과 동일한 방법으로 복합 편광판을 제조하고, 보호필름에 아크릴계 점착제를 도포 및 경화시킨 다음에, 소다글라스에 접합하고 오토클레이브 처리하였다.
이후에 각각의 복합 편광판의 내열성 및 내습열성 테스트를 수행하였다.
내열성 테스트는 80℃에서 500시간, 내습열성 테스트는 60℃, 90% RH에서 500시간 방치한 후에, 액정코팅층과 편광자의 접합면에서의 기포나 박리 발생 여부를 확인하여, 하기 기준에 따라 내열성 및 내습열성을 평가하였다.
◎: 기포나 박리가 전혀 없음
○: 기포나 박리가 있으나, 매우 작은 부분에 한정하여 확인됨
△: 기포나 박리가 다소 확인됨
X: 상당 영역에 걸쳐 기포나 박리가 육안으로 쉽게 확인됨
| 구분 | 박리력(N/25mm) | 내열성 | 내습열성 |
| 실시예 1 | 2.7 | ○ | ◎ |
| 실시예 2 | 3.5 | ◎ | ◎ |
| 실시예 3 | 3.2 | ◎ | ◎ |
| 실시예 4 | 2.9 | ◎ | ◎ |
| 실시예 5 | 2.8 | ◎ | ◎ |
| 실시예 6 | 3.6 | ◎ | ◎ |
| 실시예 7 | 3.5 | ◎ | ◎ |
| 실시예 8 | 3.1 | ○ | ◎ |
| 실시예 9 | 3.9 | ◎ | ◎ |
| 실시예 10 | 4.2 | ◎ | ◎ |
| 실시예 11 | 3.8 | ◎ | ◎ |
| 실시예 12 | 2.3 | ○ | ◎ |
| 비교예 1 | 0.6 | X | X |
| 비교예 2 | 1.2 | △ | △ |
| 비교예 3 | 1.3 | △ | △ |
| 비교예 4 | 1.9 | △ | ○ |
상기 표 2를 참조하면, 실시예 1 내지 12의 접착제 조성물로 제조된 복합 편광판은 박리력이 우수하고, 내열성 및 내습열성이 뛰어나 우수한 내구성을 가짐을 확인하였다.
그러나, 비교예 1 내지 4의 접착제 조성물로 제조된 복합 편광판은 박리력이 현저히 떨어지고, 내열성, 내습열성 평가시에 다수의 기포 및 박리가 발생하여 내구성이 현저히 낮음을 확인하였다.
Claims (10)
- 편광자 및 배향막을 포함하는 패턴화된 위상차층의 접합에 사용되며,
하기 화학식 1 및 2 중 적어도 하나의 모노머를 함유한 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함하는, 접착제 조성물:
[화학식 1]
(식 중,
X는 라디칼 반응성 관능기이고;
R1은 직접연결, 또는 히드록시기로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 12의 알킬기로서, 상기 알킬기는 산소 원자로 중단될 수 있으며;
R2 및 R3는 서로 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, -OR4, -NR5R6 또는 -SR7이고;
R4 내지 R7은 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 12의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 18의 아릴기임)
[화학식 2]
(식 중,
R1은 수소 원자, 히드록시기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, OR4, 또는 탄소수 6 내지 18의 아릴기로서, 상기 아릴기는 아크릴옥시기로 치환될 수 있고;
R4는 히드록시기로 치환 또는 비치환된, 알킬기의 탄소수 1 내지 12인 아크릴알킬기 또는 아크릴옥시알킬기로서, 상기 알킬기는 산소 원자로 중단될 수 있으며;
R2 및 R3는 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 OR5이고;
R5는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 아크릴기, 또는 알킬기의 탄소수 1 내지 10인 아크릴옥시알킬기로서, 상기 알킬기 및 아크릴옥시알킬기는 산소 원자로 중단될 수 있고, 히드록시기로 치환될 수 있음).
- 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1 및 2의 모노머는 그 합계 함량이 전체 모노머 총 중량 중 30중량% 이상인, 접착제 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 히드록시기 함유 아크릴계 모노머 및 카르복시기 함유 아크릴계 모노머 중 적어도 1종을 더 포함하는, 접착제 조성물.
- 청구항 3에 있어서, 히드록시기 함유 아크릴계 모노머 및 카르복시기 함유 아크릴계 모노머는 그 합계 함량이 전체 모노머 총 중량 중 10 내지 70중량%인, 접착제 조성물.
- 편광자, 및
상기 편광자의 일면에 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항의 접착제 조성물을 통해 접합된 패턴화된 위상차층을 포함하는, 복합 편광판.
- 청구항 5에 있어서, 상기 편광자는 패턴화된 위상차층과 접합되는 면의 반대면에 보호필름 또는 위상차필름의 기능을 가진 필름이 접합된 것인, 복합 편광판.
- 청구항 5에 있어서, 상기 패턴화된 위상차층은 신나메이트계 단관능 모노머, 페닐벤조에이트계 단관능 모노머 및 페닐벤조에이트계 이관능 모노머로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 반응성 액정 모노머를 함유한 액정 코팅층을 포함하는, 복합 편광판.
- 청구항 7에 있어서, 상기 패턴화된 위상차층의 액정 코팅층이 페닐벤조에이트계 모노머를 함유하는 경우는 화학식 1의 모노머를 함유하는 접착제 조성물로 접합되고,
신나메이트계 모노머를 함유하는 경우는 화학식 2의 모노머를 함유하는 접착제 조성물로 접합된, 복합 편광판.
- 청구항 5에 있어서, 상기 패턴화된 위상차층은 배향막을 포함하지 않는, 복합 편광판.
- 청구항 5의 복합 편광판을 포함하는 화상표시장치.
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