KR101938907B1 - 광 확산성 점착제 조성물, 광 확산성 점착 시트, 편광판 및 액정 표시 패널 - Google Patents

광 확산성 점착제 조성물, 광 확산성 점착 시트, 편광판 및 액정 표시 패널 Download PDF

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Abstract

아크릴 수지와 구형 미립자를 함유하고; 아크릴 수지와 구형 미립자의 굴절률차가 0.01을 넘으며 0.09 미만의 범위에 있고; 아크릴 수지는, 중량 평균 분자량이 50만∼200만의 범위에 있는 고분자량 아크릴 수지와, 중량 평균 분자량이 천∼15만의 범위에 있는 저분자량 아크릴 수지의 혼합물이며; 아크릴 수지는, 이 아크릴 수지의 불휘발분 전량을 기준으로 하여, 그 저분자량 아크릴 수지를 5 중량％∼33 중량％ 함유하고; 구형 미립자의 평균 입경이 5 ㎛∼15 ㎛의 범위에 있으며; 구형 미립자를 상기 아크릴 수지의 불휘발분 100 중량부에 대하여 20 중량부∼50 중량부 함유하는, 광 확산성 점착제 조성물이 제공된다.

Description

광 확산성 점착제 조성물, 광 확산성 점착 시트, 편광판 및 액정 표시 패널{LIGHT-DIFFUSING ADHESIVE COMPOSITION, LIGHT-DIFFUSING ADHESIVE SHEET, POLARIZING PLATE, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL}
본 발명은 광 확산성 점착제 조성물 및 광 확산성 점착 시트에 관한 것으로, 상세하게는, 편광판에 적합하게 이용되는 광 확산성 점착제 조성물 및 광 확산성 점착 시트에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 이 광 확산성 점착제 조성물을 이용한 점착층을 갖는 편광판 및 액정 표시 패널에도 관계하고 있다.
편광판은, 액정 표시 장치를 구성하는 부재로서 널리 이용되고 있다. 액정 표시 장치는, 액정 텔레비젼, 액정 모니터, 노트형 퍼스널 컴퓨터, 데스크탑형 퍼스널 컴퓨터 등에 이용되는 박형의 표시 장치로서 용도가 급확대되고 있다.
통상의 액정 표시 장치는, 냉음극관이나 LED를 광원으로 하는 백라이트, 하나 또는 복수의 확산 시트, 집광 시트, 및 액정 표시셀에 편광판이 접합되어 있는 액정 표시 패널을 포함하여 구성된다. 최근, 노트형 퍼스널 컴퓨터나 액정 모니터에 있어서, 액정 표시 장치의 박형화의 요구가 현재화(顯在化)하고 있으며, 그에 대응하여, 사용하는 부재의 박육화나 부재 개수의 삭감도 요구되고 있다.
예컨대, 특허문헌 1에는, 편광판의 한쪽면에 집광성을 갖는 프리즘 시트를 직접 마련하고, 그 프리즘면을 백라이트(면광원 장치)측을 향하게 하는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 2에는, 액정 표시 장치의 배면측에 배치되는 편광판의 백라이트측 표면에, 집광성 프리즘 구조를 갖는 보호 필름을 배치하는 구성이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 백라이트를 구성하는 도광판의 광 출사면에 마이크로 렌즈 필름을 그 마이크로 렌즈면이 외측이 되도록 적층하고, 한편 배면측 편광판에는 마이크로 프리즘 필름을 적층하여, 그 마이크로 프리즘면[파형면(波形面)]을 마이크로 렌즈 필름에 대면시켜 배치하는 구성이 개시되어 있다. 특허문헌 3에는, 액정 표시 장치의 배면측에 배치되는 편광판의 백라이트측 투명 보호 필름을, 상기 마이크로 프리즘 필름으로 구성하는 것도 개시되어 있다. 이와 같이, 액정 표시 장치로부터 하나 또는 복수의 부재를 생략하여, 부재 개수를 삭감하여 액정 표시 장치의 박형화를 도모하고자 하는 기술이 활발하게 제안되고 있다.
한편, 편광판을 액정셀에 붙이기 위한 점착제(감압 접착제라고도 함)의 분야에 있어서, 점착제를 구성하는 아크릴 수지를, 고분자량체와 저분자량체의 혼합물로 함으로써, 부유나 박리, 화이트 보이드 등을 억제하는 것이 알려져 있다. 예컨대, 특허문헌 4에는, 반응성 작용기를 가지며, 중량 평균 분자량이 90만∼250만의 범위에 있는 고분자량 아크릴 수지와, 중량 평균 분자량이 5만∼20만의 범위에 있는 저분자량 아크릴 수지의 혼합물에, 가교제를 배합하여, 편광판용의 감압 접착제 조성물로 하는 것이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 5에는, 중량 평균 분자량이 5만∼50만의 범위에 있는 저분자량 아크릴 수지와, 극성 작용기를 가지고, 중량 평균 분자량이 100만∼150만의 범위에 있으며, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비인 분자량 분포(Mw/Mn)를 5 이하로 좁게 한 고분자량 아크릴 수지의 혼합물에, 가교제를 배합하여, 점착제로 하는 것이 개시되어 있다.
편광판의 표면에, 이러한 점착제로 형성되는 점착층을 마련하여 점착층을 갖는 편광판으로 하고, 그 점착층측에서 액정셀 유리에 점착하여 액정 패널이 된다. 이 상태에서 액정 패널이 고온 또는 고온 고습 조건에 놓이거나, 가열과 냉각이 반복되거나 한 경우에, 편광판의 치수 변화에 따라, 점착층에 발포를 발생시키거나, 편광판과 점착층 사이, 또는 점착층과 액정셀 유리 사이에 부유나 박리 등을 발생시키거나 하는 경우가 있기 때문에, 점착층을 갖는 편광판에는, 이러한 문제점을 발생시키지 않고, 소위 점착 내구성이 우수할 것이 요구된다. 또한, 액정 패널이 고온에 노출된 경우에, 편광판에 작용하는 잔류 응력의 분포가 불균일해져, 편광판의 외주부에 응력 집중이 일어나는 결과, 검정 표시 시에 외주부가 희게 보이게 되는 화이트 보이드라고 불리는 현상을 발생시키거나, 색 얼룩을 발생시키거나 하는 경우가 있기 때문에, 이러한 화이트 보이드나 색 얼룩의 억제도 요구된다. 또한, 점착층을 갖는 편광판을 액정셀에 점착할 때, 불비가 있었던 경우에는, 그 편광판을 일단 박리하고 나서 재차 새로운 편광판을 다시 붙이게 된다. 그 박리 시에 점착층이 편광판에 따라 당겨져 벗겨지지만, 점착층에는, 셀 유리 상에 점착제가 남지 않고, 불투명 부분 등도 발생하지 않는다고 하는, 소위 리워크성도 요구된다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 평성11-295714호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2005-17355호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2008-262133호 공보 특허문헌 4: 일본 특허 공개 제2004-2782호 공보 특허문헌 5: 일본 특허 공개 제2006-77224호 공보
그런데, 상기 특허문헌 1∼3에 개시되는 것과 같은, 마이크로 프리즘 시트 등의 요철면을 갖는 부재를 구비하는 편광판을 이용한 액정 표시 장치에 있어서는, 그 표시에 무아레(moire)를 발생시키는 경우가 종종 있었다.
본 발명은, 이러한 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 마이크로 프리즘 시트 등의 요철면을 갖는 부재를 구비하는 편광판을 이용한 액정 표시 장치에 있어서도, 무아레의 발생을 억제할 수 있도록, 편광판을 액정셀 유리에 점착하기 위한 점착제에 미립자를 배합하여 광 확산성을 부여하며, 편광판에 적용한 경우에, 점착 내구성이 양호하고, 프리즘 시트 등의 요철면을 갖는 시트 부재로부터 발생하는 무아레를 억제하여, 화질이 우수한 액정 표시 장치를 부여할 수 있는 광 확산성 점착제 조성물을 제공하는 데에 있다. 본 발명은 또한, 그 광 확산성 점착제 조성물을 이용한 광 확산성 점착 시트, 및 점착층을 갖는 편광판을 제공하는 것, 또한 이 점착층을 갖는 편광판을 액정 표시 패널에 적용하는 것도 목적으로 한다.
즉 본 발명에 따르면, 아크릴 수지와 구형 미립자를 함유하고; 상기 아크릴 수지와 상기 구형 미립자의 굴절률차가 0.01을 넘으며, 0.09 미만의 범위에 있고; 상기 아크릴 수지는, 중량 평균 분자량이 50만∼200만의 범위에 있는 고분자량 아크릴 수지와, 중량 평균 분자량이 천∼15만의 범위에 있는 저분자량 아크릴 수지의 혼합물이며; 상기 아크릴 수지는, 이 아크릴 수지의 불휘발분 전량을 기준으로 하여, 상기 저분자량 아크릴 수지를 5 중량％∼33 중량％ 함유하고; 상기 구형 미립자의 평균 입경이 5 ㎛∼15 ㎛의 범위에 있으며; 상기 구형 미립자를 상기 아크릴 수지의 불휘발분 100 중량부에 대하여 20 중량부∼50 중량부 함유하는 것인, 광 확산성 점착제 조성물이 제공된다.
이 광 확산성 점착제 조성물에 있어서, 상기 고분자량 아크릴 수지 중의, 탄소수 1∼14의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산알킬에스테르에 유래하는 구조 단위의 함유량이 70 중량％∼99.8 중량％이고, 또한, 가교 가능한 극성 작용기를 갖는 (메타)아크릴산계 화합물에 유래하는 구조 단위의 함유량이 0.2 중량％∼10 중량％인 것이 바람직하다. 상기 저분자량 아크릴 수지 중의, 탄소수 1∼14의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산알킬에스테르에 유래하는 구조 단위의 함유량이 80 중량％∼100 중량％인 것이 바람직하고, 가교 가능한 극성 작용기를 갖는 (메타)아크릴산계 화합물에 유래하는 구조 단위의 함유량이 0 중량%∼10 중량％일 수 있다.
이들 광 확산성 점착제 조성물은, 가교제, 바람직하게는 이소시아네이트계 가교제를 더 함유할 수 있고, 또한 액정셀 유리와의 밀착성을 향상시키기 위해, 실란계 화합물을 함유할 수 있으며, 또한 대전 방지성을 부여하기 위해 이온성 화합물을 함유할 수 있다.
본 발명에서는 또한, 기재 필름과, 이 기재 필름 상에 형성된 광 확산성 점착층을 구비하고, 상기 광 확산성 점착층은 상기 어느 하나의 광 확산성 점착제 조성물로 형성된 것인, 광 확산성 점착 시트가 제공된다. 이 광 확산성 점착 시트에 있어서, 점착층은, 헤이즈(haze)가 25％∼50％의 범위인 것이 바람직하고, 또한, 암부와 명부의 폭이 0.125 ㎜, 0.5 ㎜, 1.0 ㎜ 및 2.0 ㎜인 4 종류의 광학 빗을 이용하여 측정되는 투과 선명도의 합계값이 150％ 이하인 것인 것이 바람직하다.
본 발명에서는 또한, 편광판과, 이 편광판의 표면 상에 형성된 광 확산성 점착층을 구비하고, 상기 광 확산성 점착층은 상기 어느 하나의 광 확산성 점착제 조성물로 형성된, 광 확산성이 부여된 점착층을 갖는 편광판이 제공된다. 또한, 이 점착층을 갖는 편광판을 그 광 확산성 점착층측에서 액정셀 유리의 표면에 점착함으로써, 액정 표시 패널로 할 수 있다.
본 발명의 광 확산성 점착제 조성물은, 그것을 편광판에 적용하고, 또한 액정 표시 패널 또는 액정 표시 장치에 적용한 경우에, 점착 내구성이 양호하며, 무아레 등의 표시 불량을 억제할 수 있어, 표시 품위가 우수한 것이 된다. 또한, 본 발명에 따르면, 점착층에 광 확산 기능을 부여하고 있기 때문에, 편광판, 및 이것을 적용한 액정 표시 패널의 박육화를 달성할 수 있다. 이 점착층을 갖는 편광판이 적용된 액정 표시 장치는, 노트형 퍼스널 컴퓨터나 액정 모니터 등에 적합하게 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광 확산성 점착 시트의 바람직한 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 점착층을 갖는 편광판의 바람직한 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 패널의 바람직한 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
[광 확산성 점착제 조성물]
본 발명에서는, 광 확산성 점착제 조성물(이하, 간단히 점착제 조성물이라고 하는 경우가 있음)은 아크릴 수지와 구형 미립자를 함유한다. 광 확산성 점착제 조성물은, 예컨대, 아크릴 수지에 구형 미립자를 배합하여, 얻을 수 있다. 이 때, 아크릴 수지와 구형 미립자의 굴절률차는 0.01을 넘으며, 0.09 미만의 범위에 있다. 또한 아크릴 수지는, 중량 평균 분자량이 50만∼200만의 범위에 있는 고분자량 아크릴 수지와, 중량 평균 분자량이 천∼15만의 범위에 있는 저분자량 아크릴 수지의 혼합물로 구성된다. 아크릴 수지는, 상기 저분자량 아크릴 수지를, 아크릴 수지의 불휘발분 전체량을 기준으로 5 중량％∼33 중량％ 함유한다. 또한 구형 미립자는, 평균 입경이 5 ㎛∼15 ㎛의 범위에 있는 것이 선택된다. 광 확산성 점착제 조성물은, 구형 미립자를 아크릴 수지의 불휘발분 100 중량부에 대하여 20 중량부∼50 중량부의 비율로 함유한다. 광 확산성 점착제 조성물이 이러한 특정의 조합의 재료를 함유함으로써, 양호한 점착 성능 및 광학 성능이 발현된다.
이 광 확산성 점착제 조성물은, 점착층으로 하였을 때에 양호한 가교 구조를 형성시키기 위해, 가교제를 함유할 수 있다. 또한, 광 확산성 점착제 조성물은, 편광판과 액정셀 유리의 밀착성을 향상시키기 위해, 실란계 화합물을 함유할 수 있다. 또한, 광 확산성 점착제 조성물은, 대전 방지성을 부여하기 위해, 이온성 화합물을 함유할 수도 있다. 우선, 광 확산성 점착제 조성물을 구성하는 이들 각 성분에 대해서, 순서를 따라 설명을 진행시켜 간다.
<아크릴 수지>
점착제 조성물을 구성하는 아크릴 수지는, 일반적으로, (메타)아크릴산에스테르에 유래하는 구조 단위를 주성분으로 하며, 바람직하게는 유리 카르복실기, 수산기, 아미노기, 에폭시 고리를 비롯한 복소환기와 같은, 가교 가능한 극성 작용기를 갖는 불포화 단량체에 유래하는 구조 단위, 보다 바람직하게는 극성 작용기를 갖는 (메타)아크릴산계 화합물에 유래하는 구조 단위를 포함하는 것이다. 여기서, (메타)아크릴산이란, 아크릴산 또는 메타크릴산 중 어느 것이어도 좋은 것을 의미하며, 그 밖에, (메타)아크릴레이트 등이라고 말할 때의 「(메타)」도 동일한 취지이다.
아크릴 수지를 구성하는 (메타)아크릴산에스테르는, 알킬에스테르 또는 알콕시알킬에스테르를 주성분으로 하는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 하기 식 (I)로 표시되는 (메타)아크릴산알킬에스테르를 주성분으로 하는 것이 바람직하다.
Figure 112013111966754-pct00001
식 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R2는 탄소수 1∼10의 알콕시기로 치환되어 있어도 좋은 탄소수 1∼14의 알킬기를 나타낸다.
상기 식 (I)에 있어서, R2가 알킬기인 (메타)아크릴산에스테르로서, 구체적으로는, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산프로필, 아크릴산n-부틸, 아크릴산n-옥틸, 및 아크릴산라우릴과 같은, 직쇄형의 아크릴산알킬에스테르; 아크릴산이소부틸, 아크릴산2-에틸헥실, 및 아크릴산이소옥틸과 같은, 분지형의 아크릴산알킬에스테르; 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산프로필, 메타크릴산n-부틸, 메타크릴산n-옥틸, 및 메타크릴산라우릴과 같은, 직쇄형의 메타크릴산알킬에스테르; 메타크릴산이소부틸, 메타크릴산2-에틸헥실, 및 메타크릴산이소옥틸과 같은, 분지형의 메타크릴산알킬에스테르 등이 예시된다.
또한, 상기 식 (I)에 있어서, R2가 알콕시기로 치환된 알킬기, 즉 알콕시알킬기인 (메타)아크릴산에스테르로서, 구체적으로는, 아크릴산2-메톡시에틸, 아크릴산에톡시메틸, 메타크릴산2-메톡시에틸, 및 메타크릴산에톡시메틸 등이 예시된다.
이들 (메타)아크릴산알킬에스테르는, 각각 단독으로 이용할 수 있는 것 외에 상이한 복수의 것을 조합하여 이용하여 공중합시켜도 좋다.
이들 (메타)아크릴산알킬에스테르에는, 분자 내에 1개의 올레핀성 이중 결합과 적어도 1개의 방향환을 갖는 불포화 단량체를 더 공중합시킬 수도 있다. 올레핀성 이중 결합을 포함하는 기로서는, (메타)아크릴로일기를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 방향환을 갖는 불포화 단량체의 예를 들면, (메타)아크릴산2-페녹시에틸, (메타)아크릴산2-(2-페녹시에톡시)에틸, 에틸렌옥사이드 변성 노닐페놀의 (메타)아크릴산에스테르, (메타)아크릴산2-(o-페닐페녹시)에틸, (메타)아크릴산벤질, 및 네오펜틸글리콜의 안식향산·(메타)아크릴산 혼합 에스테르 등이 있다. 특히, 페녹시에틸기를 갖는 (메타)아크릴산에스테르가 바람직하다. 이들 분자 내에 1개의 올레핀성 이중 결합과 적어도 1개의 방향환을 갖는 불포화 단량체는, 각각 단독으로 이용하여도 좋고, 상이한 복수의 것을 조합하여 이용하여도 좋다.
또한, (메타)아크릴산알킬에스테르에는, 분자 내에 지환식 구조를 갖는 (메타)아크릴산에스테르를 공중합시킬 수도 있다. 지환식 구조란, 탄소수가 통상 5 이상, 바람직하게는 탄소수 5∼7 정도의 시클로파라핀 구조이다. 지환식 구조를 갖는 아크릴산에스테르의 구체예를 들면, 아크릴산이소보르닐, 아크릴산시클로헥실, 아크릴산디시클로펜타닐, 아크릴산시클로도데실, 아크릴산메틸시클로헥실, 아크릴산트리메틸시클로헥실, 아크릴산tert-부틸시클로헥실, α-에톡시아크릴산시클로헥실, 및 아크릴산시클로헥실페닐 등이 있다. 지환식 구조를 갖는 메타크릴산에스테르의 구체예를 들면, 메타크릴산이소보르닐, 메타크릴산시클로헥실, 메타크릴산디시클로펜타닐, 메타크릴산시클로도데실, 메타크릴산메틸시클로헥실, 메타크릴산트리메틸시클로헥실, 메타크릴산tert-부틸시클로헥실, 및 메타크릴산시클로헥실페닐 등을 들 수 있다.
이상과 같은 (메타)아크릴산에스테르에는, 앞서 서술한 바와 같이, 가교 가능한 극성 작용기를 갖는 불포화 단량체, 바람직하게는 극성 작용기를 갖는 (메타)아크릴산계 화합물을 공중합시킬 수 있다. 이러한 가교 가능한 극성 작용기를 갖는 불포화 단량체의 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 및 β-카르복시에틸아크릴레이트와 같은, 유리 카르복실기를 갖는 불포화 단량체; (메타)아크릴산2-히드록시에틸, (메타)아크릴산2-히드록시프로필, (메타)아크릴산2-클로로-2-히드록시프로필, (메타)아크릴산3-클로로-2-히드록시프로필, 및 디에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트와 같은, 수산기를 갖는 불포화 단량체; 아크릴로일모르폴린, 비닐카프로락탐, N-비닐-2-피롤리돈, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 및 2,5-디히드로푸란과 같은, 복소환기를 갖는 불포화 단량체; N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트와 같은, 복소환과는 다른 아미노기를 갖는 불포화 단량체 등이 있다. 이들 극성 작용기를 갖는 불포화 단량체는, 각각 단독으로 이용하여도 좋고, 상이한 복수의 것을 조합하여 이용하여도 좋다.
본 발명에서는 전술한 바와 같이, 중량 평균 분자량이 50만∼200만의 범위에 있는 고분자량 아크릴 수지와, 중량 평균 분자량이 천∼15만의 범위에 있는 저분자량 아크릴 수지를 혼합하여, 점착제 조성물을 구성하는 아크릴 수지로 한다. 이들 중, 고분자량 아크릴 수지는, 위에서 설명한 (메타)아크릴산알킬에스테르, 특히 상기 식 (I)로 표시되는 탄소수 1∼14의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산알킬에스테르에 유래하는 구조 단위와, 가교 가능한 극성 작용기를 갖는 (메타)아크릴산계 화합물에 유래하는 구조 단위를 적어도 갖는 공중합체인 것이 바람직하다.
아크릴 수지는, 구체적으로는, 고분자량 아크릴 수지의 불휘발분 전체를 100 중량％로 하고, (메타)아크릴산알킬에스테르에 유래하는 구조 단위를, 바람직하게는 60 중량％∼99.9 중량％, 보다 바람직하게는 70 중량％∼99.8 중량％의 비율로 함유한다. 또한, 아크릴 수지는, 극성 작용기를 갖는 (메타)아크릴산계 화합물에 유래하는 구조 단위를, 바람직하게는 0.1 중량％∼20 중량％, 보다 바람직하게는 0.2 중량％∼10 중량％의 비율로 함유한다. 또한, 본 발명에 있어서는, 아크릴 수지가 갖는 구조 단위의 상기 함유량은, 아크릴 수지를 얻기 위해 이용되는 단량체의 첨가량(투입량)으로부터 산출되는 중량 비율이라고 간주할 수 있다. 분자 내에 1개의 올레핀성 이중 결합과 적어도 1개의 방향환을 갖는 불포화 단량체나, 지환식 구조를 갖는 (메타)아크릴산에스테르를 공중합시키는 경우, 각각에 유래하는 구조 단위는, 고분자량 아크릴 수지의 불휘발분 전체를 기준으로, 20 중량％ 이하 정도의 비율로 함유되는 것이 바람직하다.
고분자량 아크릴 수지는, 위에서 설명한 알킬에스테르를 포함하는 (메타)아크릴산에스테르 및 극성 작용기를 갖는 (메타)아크릴산계 화합물 이외의 단량체에 유래하는 구조 단위를 함유하여도 좋다. 이들의 예로서, 스티렌계 단량체에 유래하는 구조 단위, 비닐계 단량체에 유래하는 구조 단위, 분자 내에 복수의 (메타)아크릴로일기를 갖는 단량체에 유래하는 구조 단위 등을 들 수 있다.
스티렌계 단량체의 예를 들면, 스티렌 외에, 메틸스티렌, 디메틸스티렌, 트리메틸스티렌, 에틸스티렌, 디에틸스티렌, 트리에틸스티렌, 프로필스티렌, 부틸스티렌, 헥실스티렌, 헵틸스티렌, 및 옥틸 스티렌과 같은 알킬스티렌; 플루오로스티렌, 클로로스티렌, 브로모스티렌, 디브로모스티렌, 및 요오도스티렌과 같은 할로겐화 스티렌; 또한, 니트로스티렌, 아세틸스티렌, 메톡시스티렌, 및 디비닐벤젠 등이 있다.
비닐계 단량체의 예를 들면, 초산비닐, 프로피온산비닐, 부티르산비닐, 2-에틸헥산산비닐, 및 라우린산비닐과 같은 지방산 비닐에스테르; 염화비닐이나 브롬화비닐과 같은 할로겐화비닐; 염화비닐리덴과 같은 할로겐화비닐리덴; 비닐피리딘, 비닐피롤리돈, 및 비닐카르바졸과 같은 함질소 방향족 비닐; 부타디엔, 이소프렌, 및 클로로프렌과 같은 공역 디엔 단량체; 또한, 아크릴로니트릴, 및 메타크릴로니트릴 등이 있다.
분자 내에 복수의 (메타)아크릴로일기를 갖는 단량체의 예를 들면, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 1,9-노난디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 및 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트와 같은, 분자 내에 2개의 (메타)아크릴로일기를 갖는 단량체; 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트와 같은, 분자 내에 3개의 (메타)아크릴로일기를 갖는 단량체 등을 들 수 있다.
(메타)아크릴산에스테르 및 극성 작용기를 갖는 (메타)아크릴산계 화합물 이외의 단량체를 공중합시키는 경우, 이상 설명한 것과 같은 것을 각각 단독으로, 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 점착제 조성물에 사용되는 아크릴 수지에 있어서, (메타)아크릴산에스테르 및 극성 작용기를 갖는 단량체 이외의 단량체에 유래하는 구조 단위는, 고분자량 아크릴 수지의 불휘발분 전체의 중량을 기준으로, 바람직하게는 20 중량％ 이하, 보다 바람직하게는 10 중량％ 이하의 비율로 된다.
고분자량 아크릴 수지는, 이상과 같은, (메타)아크릴산알킬에스테르에 유래하는 구조 단위를 주성분으로서 포함하고, 극성 작용기를 갖는 (메타)아크릴산계 화합물에 유래하는 구조 단위를 포함하는 아크릴 수지를 2 종류 이상 포함하는 것이어도 좋다.
이상 설명한 고분자량 아크릴 수지에, 중량 평균 분자량이 천∼15만의 범위에 있는 저분자량 아크릴 수지를 혼합하여, 본 발명의 광 확산성 점착제 조성물에 이용하는 아크릴 수지로 한다. 여기서 이용하는 저분자량 아크릴 수지는, (메타)아크릴산알킬에스테르, 바람직하게는 상기 식 (I)로 표시되는 탄소수 1∼14 정도의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산알킬에스테르를 주된 단량체로 하여 얻어지는 것일 수 있다. (메타)아크릴산알킬에스테르의 구체예는, 앞서 고분자량 아크릴 수지에 대해서 설명한 것과 마찬가지이다. 이 저분자량 아크릴 수지는, (메타)아크릴산알킬에스테르만의 중합체여도 좋고, (메타)아크릴산알킬에스테르와 가교 가능한 극성 작용기를 갖는 (메타)아크릴산계 화합물과의 공중합체여도 좋다.
저분자량 아크릴 수지는, 그 불휘발분 전체를 기준으로, (메타)아크릴산알킬에스테르에 유래하는 구조 단위를, 바람직하게는 60 중량％∼100 중량％, 보다 바람직하게는 80 중량％∼100 중량％의 비율로 함유한다. 그리고, 저분자량 아크릴 수지는, 임의로, 가교 가능한 극성 작용기를 갖는 (메타)아크릴산계 화합물에 유래하는 구조 단위를, 바람직하게는 0∼20 중량％, 보다 바람직하게는 0∼10 중량％의 비율로 함유한다. 즉, 저분자량 아크릴 수지는, 가교 가능한 극성 작용기를 갖는 (메타)아크릴산계 화합물에 유래하는 구조 단위를 함유하지 않아도 좋지만, 그 불휘발분 전체를 기준으로, 바람직하게는 0 중량％ 초과 20 중량％, 보다 바람직하게는 0 중량％ 초과 10 중량％ 이하의 비율로 함유하여도 좋다. 그 외의 단량체를 공중합시키는 경우는, 저분자량 아크릴 수지의 불휘발분 전체를 기준으로, 10 중량％ 이하 정도로 하는 것이 바람직하다.
고분자량 아크릴 수지는, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의한 표준 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)이, 50만∼200만의 범위에 있다. 그 중량 평균 분자량이 50만 이상이면, 고온 고습 하에서의 접착성이 향상되어, 유리 기판과 점착층 사이에 부유나 박리가 발생할 가능성이 작아지는 경향이 있고, 더구나 리워크성이 향상되는 경향이 있기 때문에 바람직하다. 또한, 그 중량 평균 분자량이 200만 이하이면, 점착층에 접합되는 편광판의 치수가 변화하여도, 그 치수 변화에 점착층이 추종하여 변동하기 때문에, 액정 표시 패널의 주연부의 밝기와 중심부의 밝기 사이에 차가 없어져, 화이트 보이드나 색 얼룩이 억제되는 경향이 있기 때문에 바람직하다. 그 중량 평균 분자량은, 100만∼180만의 범위에 있는 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn)로 나타내는 분자량 분포는, 2∼10의 범위에 있는 것이 바람직하고, 나아가서는 2∼5의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.
한편, 저분자량 아크릴 수지는, GPC에 의한 표준 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)이, 천∼15만의 범위에 있다. 중량 평균 분자량이 천 이상의 저분자량 아크릴 수지를 이용함으로써, 저분자량체의 얽힘 효과가 발현되어, 그것을 포함하는 점착제 조성물로부터 편광판 상에 점착층을 형성하며, 그 점착층을 갖는 편광판을 재단할 때, 단면으로부터 점착제가 비어져 나오거나, 그 비어져 나온 점착제에 의해 편광판이 오염되거나 할 가능성이 작아진다. 또한, 중량 평균 분자량이 15만 이하인 저분자량 아크릴 수지를 이용함으로써, 그 저분자량 아크릴 수지의 유연성을 유지하며, 고분자량 아크릴 수지의 겔 구조의 사이에 들어가, 점착층 전체를 조밀하게 하여, 점착 내구성 등을 높일 수 있다. 그 중량 평균 분자량은, 천∼5만의 범위인 것이 바람직하고, 나아가서는 천∼1만의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 저분자량 아크릴 수지의 분자량 분포(Mw/Mn)는, 1∼9의 범위인 것이 바람직하고, 1∼5의 범위인 것이 보다 바람직하며, 2∼3에 있는 것이 더욱 바람직하다.
저분자량 아크릴 수지의 배합량은, 점착제 조성물을 구성하는 고분자량 아크릴 수지를 포함하는 아크릴 수지 전체의 불휘발분의 중량을 기준으로, 5 중량％∼33 중량％의 범위이다. 그 함유량이 5 중량％를 하회하면, 그것을 포함하는 점착제 조성물로부터 편광판 상에 점착층을 형성하여, 액정셀 유리에 점착하였을 때에, 편광판의 응력 집중을 효과적으로 완화할 수 없게 될 가능성이 있고, 한편 그 함유량이 33 중량％를 상회하면, 점착제의 응집력이 저하하여, 발포나 박리의 원인이 되기 쉽다. 동일한 관점에서, 저분자량 아크릴 수지의 배합량은, 아크릴 수지 전체의 불휘발분의 중량을 기준으로, 5 중량％∼25 중량％의 범위인 것이 바람직하고, 5 중량％∼23 중량％의 범위인 것이 보다 바람직하다. 한편, 고분자량 아크릴 수지의 배합량은, 아크릴 수지 전체의 불휘발분의 중량을 기준으로, 67 중량％∼95 중량％의 범위이며, 75 중량％∼95 중량％의 범위인 것이 바람직하고, 77 중량％∼95 중량％의 범위인 것이 보다 바람직하다.
아크릴 수지는, 고분자량체 및 저분자량체 모두, 필요한 단량체를 유기 용제에 용해하여, 중합 개시제의 존재 하에서 용액 중합하는 방법에 의해, 유리하게 제조할 수 있다. 단량체의 조합이나 각종 중합 조건에 따라 분자량은 변화하지만, 단량체의 조합이 동일하면, 중합 개시제의 양을 변화시킴으로써, 분자량을 조절할 수 있다. 예컨대, 중합 개시제의 양을 많게 하면, 중합 개시점이 많아지기 때문에, 분자량이 작은 수지를 제조할 수 있다.
<구형 미립자>
본 발명에서는, 이상 설명한 아크릴 수지를 주성분으로 하는 점착제에, 구형 미립자를 배합하여, 얻어지는 점착층에 광 확산성을 부여한다. 구형 미립자의 재질은 특별히 제한되지 않고, 공지의 유기 미립자나 무기 미립자를 사용할 수 있다. 유기 미립자로서는, 예컨대, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀계 수지, 및 폴리메타크릴레이트계 수지 및 폴리아크릴레트계 수지와 같은 (메타)아크릴계 수지 등으로 이루어지는 수지 입자를 들 수 있고, 가교된 가교 고분자여도 좋다. 또한, 에틸렌, 프로필렌, 스티렌, 메타크릴산메틸, 벤조구아나민, 포름알데히드, 멜라민 및 부타디엔 등에서 선택되는 2종 또는 그 이상의 단량체가 공중합된 공중합 수지를 사용할 수도 있다. 무기 미립자로서는, 예컨대, 실리카, 실리콘 수지, 산화티탄 및 산화알루미늄 등으로 이루어지는 입자를 들 수 있다. 고분자량 아크릴 수지 및 저분자량 아크릴 수지의 혼합물인 아크릴 수지에 대한 분산성, 점착제 조성물의 도공성 및 얻어지는 점착층의 광학 특성 등을 고려하면, 미립자는, 실리콘 수지 또는 폴리메틸메타크릴레이트계 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.
구형 미립자는, 완전한 구형인 것이 가장 바람직하지만, 대략 구형이면 문제없이 사용할 수 있다. 구형 미립자에 있어서의 가장 긴 직경을 장직경(r1), 가장 짧은 직경을 단직경(r2)으로 한 경우의, 상기 장직경과 단직경의 비(r1/r2)는 1∼1.10인 것이 바람직하고, 1∼1.05인 것이 보다 바람직하며, 1인 것이 가장 바람직하다. 구형 미립자의 평균 입경은, 5 ㎛∼15 ㎛의 범위에 있다. 그 평균 입경이 5 ㎛를 하회하면, 얻어지는 점착층의 투과 선명도가 커져, 표시 상에 종종 무아레를 발생시키게 된다. 한편, 그 평균 입경이 15 ㎛를 넘으면, 점착층의 표면에 입자가 돌출하여, 표시 품위의 저하 및 점착 내구성의 저하를 초래한다. 구형 미립자의 평균 입경은, 7 ㎛∼13 ㎛, 나아가서는 9 ㎛∼11 ㎛의 범위에 있는 것이, 한층 더 바람직하다.
또한 이 구형 미립자에는, 고분자량 아크릴 수지 및 저분자량 아크릴 수지의 혼합물인 아크릴 수지의 굴절률차가, 0.01을 넘으며, 0.09 미만의 것이 선택된다. 바꾸어 말하면, 이 굴절률차는, 아크릴 수지의 굴절률을 n1, 구형 미립자의 굴절률을 n2로 하였을 때에, 다음 식 (1)을 만족하는 것을 의미한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 굴절률은, 실온(25℃)에 있어서의 나트륨 D선(파장 583.9 ㎚)에 대한 굴절률을 의미한다.
0.01<|n1-n2|<0.09…(1)
이 굴절률차는, 바람직하게는 0.01을 넘으며 0.07 이하, 더욱 바람직하게는 0.01을 넘으며 0.04 이하이다. 양자의 굴절률차가 0.01 이하가 되면, 얻어지는 점착층에 원하는 광학 성능이 발현되지 않고, 결과로서 투명한 점착제에 가까운 것이 된다. 한편, 양자의 굴절률차가 지나치게 커지면, 광 확산성이 강하게 발현되기 때문에, 액정 표시 장치를 정면에서 보았을 때의 백휘도를 저하시키게 된다.
이상과 같은 조건을 만족하는 구형 미립자이면, 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다. 2종 이상의 구형 미립자를 혼합하는 경우에는, 굴절률이 상이한 것을 혼합하여도 좋고, 입경만이 상이한 것을 혼합하여도 좋다. 또한, 2종 이상의 구형 미립자를 혼합하여 이용하는 경우, 구형 미립자의 굴절률(n2)은, 2종 이상의 구형 미립자의 혼합물의 굴절률을 가리킨다.
구형 미립자의 배합량은, 고분자량 아크릴 수지 및 저분자량 아크릴 수지의 혼합물인 아크릴 수지의 불휘발분 100 중량부에 대하여, 20 중량부∼50 중량부로 한다. 그 배합량이 아크릴 수지 100 중량부에 대하여 20 중량부를 하회하면, 원하는 광학 성능, 특히 헤이즈가 발현되지 않고, 한편 그 배합량이 50 중량부를 상회하면, 얻어지는 점착층의 점착력의 저하에 의한 박리 등, 점착 성능을 저하시킨다. 동일한 관점에서, 구형 미립자의 배합량은, 아크릴 수지의 불휘발분 100 중량부에 대하여, 20 중량부∼45 중량부인 것이 바람직하고, 20 중량부∼40 중량부인 것이 보다 바람직하다.
<가교제>
아크릴 수지를 주성분으로 하는 점착제 조성물에는, 가교제가 배합되어 있어도 좋다. 가교제는, 아크릴 수지를 구성하는 극성 작용기와 반응하여 가교 구조를 형성할 수 있는 작용기를 분자 내에 적어도 2개 갖는 화합물이다. 구체적으로는, 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 금속 킬레이트 화합물, 아지리딘계 화합물 등을 들 수 있다.
이소시아네이트계 화합물(이소시아네이트계 가교제)은, 분자 내에 적어도 2개의 이소시아네이토기(-NCO)를 갖는 화합물이며, 예컨대, 톨릴렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 수소 첨가 크실릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 수소 첨가 디페닐메탄디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트 및 트리페닐메탄트리이소시아네이트 등을 들 수 있다. 또한, 이들 이소시아네이트 화합물에, 글리세롤 또는 트리메틸올프로판 등의 폴리올을 반응시킨 어덕트체나, 이소시아네이트 화합물을 2량체 또는 3량체 등으로 한 것도, 점착층에 이용되는 가교제가 될 수 있다. 또한, 2 종류 이상의 이소시아네이트계 화합물을 혼합하여 이용할 수도 있다.
에폭시계 화합물은, 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 화합물이며, 예컨대, 비스페놀 A형의 에폭시 수지, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린디글리시딜에테르, 글리세린트리글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, N,N-디글리시딜아닐린, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-크실렌디아민 및 1,3-비스(N,N'-디글리시딜아미노메틸)시클로헥산 등을 들 수 있다. 2 종류 이상의 에폭시계 화합물을 혼합하여 이용할 수도 있다.
금속 킬레이트 화합물로서는, 예컨대, 알루미늄, 철, 구리, 아연, 주석, 티탄, 니켈, 안티몬, 마그네슘, 바나듐, 크롬 및 지르코늄 등의 다가 금속에, 아세틸아세톤 또는 아세토초산에틸이 배위한 화합물 등을 들 수 있다.
아지리딘계 화합물은, 에틸렌이민이라고도 불리는 1개의 질소 원자와 2개의 탄소 원자로 이루어지는 3원환의 골격을 분자 내에 적어도 2개 갖는 화합물이며, 예컨대, 디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카복사마이드), 톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카복사마이드), 트리에틸렌멜라민, 이소프탈로일비스-1-(2-메틸아지리딘), 트리스-1-아지리디닐포스핀옥사이드, 헥사메틸렌-1,6-비스(1-아지리딘카복사마이드),트리메틸올프로판 트리스-β-아지리디닐프로피오네이트 및 테트라메틸올메탄 트리스-β-아지리디닐프로피오네이트 등을 들 수 있다.
이들 가교제 중에서도, 이소시아네이트계 화합물이 바람직하게 이용된다. 가교제는, 점착제 조성물을 구성하는 아크릴 수지의 불휘발분 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.1 중량부∼10 중량부 정도, 보다 바람직하게는 0.1 중량부∼7 중량부 정도, 더욱 바람직하게는 0.1 중량부∼3 중량부 정도 배합된다. 가교제의 양은, 후술하는 겔 분율과도 관계하기 때문에, 필요로 되는 겔 분율에 맞추어, 상기 범위에서 적절하게 선택하면 좋다.
<실란계 화합물>
아크릴 수지를 주성분으로 하는 점착제 조성물에는, 점착층과 액정셀 유리의 밀착성을 향상시키기 위해, 실란계 화합물을 함유시키는 것이 바람직하고, 특히, 가교제를 배합하기 전에, 실란계 화합물을 배합해 두는 것이 바람직하다.
실란계 화합물은, 규소 원자에, 알콕시기와 같은 가수 분해성의 기가 결합하며, 비닐기, 아미노기, 에폭시기, 할로알킬기, (메타)아크릴로일기 또는 머캅토기와 같은 반응성 작용기를 갖는 유기기가 결합한 화합물일 수 있다. 각각의 구체적 화합물을 예시하면, 비닐기를 갖는 실란계 화합물에는, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란 및 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란 등이 있다. 아미노기를 갖는 실란계 화합물에는, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 및 3-아미노프로필트리에톡시실란 등이 있다. 에폭시기를 갖는 실란계 화합물에는, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필디메톡시메틸실란, 3-글리시독시프로필에톡시디메틸실란 및 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등이 있다. 할로알킬기를 갖는 실란계 화합물에는, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란 및 3-클로로프로필트리메톡시실란 등이 있다. (메타)아크릴로일기를 갖는 실란계 화합물에는, 3-(메타)아크릴로일옥시프로필트리메톡시실란 등이 있다. 머캅토기를 갖는 실란계 화합물에는, 3-머캅토프로필트리메톡시실란 등이 있다. 2 종류 이상의 실란계 화합물을 병용하여도 좋다.
실란계 화합물은, 폴리머 또는 올리고머 타입의 것이어도 좋다. 폴리머 또는 올리고머 타입의 실란계 화합물을 (단량체)-(단량체) 코폴리머의 형식으로 나타내면, 예컨대, 다음과 같은 것을 들 수 있다.
3-머캅토프로필트리메톡시실란-테트라메톡시실란 코폴리머, 3-머캅토프로필트리메톡시실란-테트라에톡시실란 코폴리머, 3-머캅토프로필트리에톡시실란-테트라메톡시실란 코폴리머, 및 3-머캅토프로필트리에톡시실란-테트라에톡시실란 코폴리머와 같은, 머캅토프로필기 함유의 코폴리머;
머캅토메틸트리메톡시실란-테트라메톡시실란 코폴리머, 머캅토메틸트리메톡시실란-테트라에톡시실란 코폴리머, 머캅토메틸트리에톡시실란-테트라메톡시실란 코폴리머, 및 머캅토메틸트리에톡시실란-테트라에톡시실란 코폴리머와 같은, 머캅토메틸기 함유의 코폴리머;
3-메타크릴로일옥시프로필트리메톡시실란-테트라메톡시실란 코폴리머, 3-메타크릴로일옥시프로필트리메톡시실란-테트라에톡시실란 코폴리머, 3-메타크릴로일옥시프로필트리에톡시실란-테트라메톡시실란 코폴리머, 3-메타크릴로일옥시프로필트리에톡시실란-테트라에톡시실란 코폴리머, 3-메타크릴로일옥시프로필메틸디메톡시실란-테트라메톡시실란 코폴리머, 3-메타크릴로일옥시프로필메틸디메톡시실란-테트라에톡시실란 코폴리머, 3-메타크릴로일옥시프로필메틸디에톡시실란-테트라메톡시실란 코폴리머, 및 3-메타크릴로일옥시프로필메틸디에톡시실란-테트라에톡시실란 코폴리머와 같은, 메타크릴로일옥시프로필기 함유의 코폴리머;
3-아크릴로일옥시프로필트리메톡시실란-테트라메톡시실란 코폴리머, 3-아크릴로일옥시프로필트리메톡시실란-테트라에톡시실란 코폴리머, 3-아크릴로일옥시프로필트리에톡시실란-테트라메톡시실란 코폴리머, 3-아크릴로일옥시프로필트리에톡시실란-테트라에톡시실란 코폴리머, 3-아크릴로일옥시프로필메틸디메톡시실란-테트라메톡시실란 코폴리머, 3-아크릴로일옥시프로필메틸디메톡시실란-테트라에톡시실란 코폴리머, 3-아크릴로일옥시프로필메틸디에톡시실란-테트라메톡시실란 코폴리머, 및 3-아크릴로일옥시프로필메틸디에톡시실란-테트라에톡시실란 코폴리머와 같은, 아크릴로일옥시프로필기 함유의 코폴리머;
비닐트리메톡시실란-테트라메톡시실란 코폴리머, 비닐트리메톡시실란-테트라에톡시실란 코폴리머, 비닐트리에톡시실란-테트라메톡시실란 코폴리머, 비닐트리에톡시실란-테트라에톡시실란 코폴리머, 비닐메틸디메톡시실란-테트라메톡시실란 코폴리머, 비닐메틸디메톡시실란-테트라에톡시실란 코폴리머, 비닐메틸디에톡시실란-테트라메톡시실란 코폴리머, 및 비닐메틸디에톡시실란-테트라에톡시실란 코폴리머와 같은, 비닐기 함유의 코폴리머;
3-아미노프로필트리메톡시실란-테트라메톡시실란 코폴리머, 3-아미노프로필트리메톡시실란-테트라에톡시실란 코폴리머, 3-아미노프로필트리에톡시실란-테트라메톡시실란 코폴리머, 3-아미노프로필트리에톡시실란-테트라에톡시실란 코폴리머, 3-아미노프로필메틸디메톡시실란-테트라메톡시실란 코폴리머, 3-아미노프로필메틸디메톡시실란-테트라에톡시실란 코폴리머, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란-테트라메톡시실란 코폴리머, 및 3-아미노프로필메틸디에톡시실란-테트라에톡시실란 코폴리머와 같은, 아미노기 함유의 코폴리머 등.
이들 실란계 화합물은, 대부분의 경우, 액체이다. 점착제 조성물에 있어서의 실란계 화합물의 배합량은, 아크릴 수지의 불휘발분 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.0001 중량부∼10 중량부 정도이며, 보다 바람직하게는 0.01 중량부∼5 중량부의 비율이다. 아크릴 수지의 불휘발분 100 중량부에 대한 실란계 화합물의 양이 0.0001 중량부 이상이면, 점착층과 유리 기판의 밀착성이 향상되므로 바람직하다. 또한, 그 양이 10 중량부 이하이면, 점착층으로부터 실란계 화합물이 블리드 아웃하는 것이 억제되는 경향이 있기 때문에 바람직하다.
<이온성 화합물>
아크릴 수지를 주성분으로 하는 점착제 조성물에는, 이온성 화합물을 배합하는 것도 바람직하다. 이온성 화합물은, 대전 방지제로서 작용하며, 점착층에 대전 방지성을 부여한다. 이 화합물은 특히, 실온(25℃)에 있어서 고체인 것이 바람직하다. 또한, 유기 양이온을 갖는 것이 바람직하다.
이온성 화합물을 구성하는 양이온 성분은, 유기의 양이온이면 좋고, 특히 상기한 바와 같이, 실온에 있어서 고체인 이온성 화합물을 부여하는 것이 바람직하다. 예컨대, 이미다졸륨 양이온, 피리디늄 양이온, 암모늄 양이온, 술포늄 양이온 및 포스포늄 양이온 등을 들 수 있지만, 편광판의 점착층에 사용된 경우, 그 위에 마련되는 박리 필름을 박리할 때에 대전하기 어렵다고 하는 관점에서, 피리디늄 양이온, 이미다졸륨 양이온 또는 암모늄 양이온이 바람직하다.
한편, 이온성 화합물에 있어서, 상기 양이온 성분의 쌍이온이 되는 아니온 성분은, 무기의 아니온이어도 좋고, 유기의 아니온이어도 좋다. 역시, 실온에 있어서 고체인 이온성 화합물을 부여하는 것이 바람직하다. 예컨대, 다음과 같은 아니온을 들 수 있다.
클로라이드 아니온〔Cl-〕,
브로마이드 아니온〔Br-〕,
요오다이드 아니온〔I-〕,
테트라클로로알루미네이트 아니온〔AlCl4 -〕,
헵타클로로디알루미네이트 아니온〔Al2Cl7 -〕,
테트라플루오로보레이트 아니온〔BF4 -〕,
헥사플루오로포스페이트 아니온〔PF6 -〕,
퍼클로레이트 아니온〔ClO4 -〕,
나이트레이트 아니온〔NO3 -〕,
아세테이트 아니온〔CH3COO-〕,
트리플루오로아세테이트 아니온〔CF3COO-〕,
메탄술포네이트 아니온〔CH3SO3 -〕,
트리플루오로메탄술포네이트 아니온〔CF3SO3 -〕,
p-톨루엔술포네이트 아니온〔p-CH3C6H4SO3 -〕,
비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 아니온〔(CF3SO2)2N-〕,
트리스(트리플루오로메탄술포닐)메타나이드 아니온〔(CF3SO2)3C-〕,
헥사플루오로아세네이트 아니온〔AsF6 -〕,
헥사플루오로안티모네이트 아니온〔SbF6 -〕,
헥사플루오로니오베이트 아니온〔NbF6 -〕,
헥사플루오로탄탈레이트 아니온〔TaF6 -〕,
디메틸포스피네이트 아니온〔(CH3)2POO-〕,
(폴리)하이드로플루오로플루오라이드 아니온〔F(HF)n -〕(n은 1∼3 정도),
디시안아미드 아니온〔(CN)2N-〕,
티오시안 아니온〔SCN-〕,
퍼플루오로부탄술포네이트 아니온〔C4F9SO3 -〕,
비스(펜타플루오로에탄술포닐)이미드 아니온〔(C2F5SO2)2N-〕,
퍼플루오로부타노에이트 아니온〔C3F7COO-〕,
(트리플루오로메탄술포닐)(트리플루오로메탄카르보닐)이미드 아니온〔(CF3SO2)(CF3CO)N-〕 등.
이들 중에서도 특히, 불소 원자를 포함하는 아니온 성분은, 대전 방지 성능이 우수한 이온성 화합물을 부여하기 때문에 바람직하게 이용되고, 특히, 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 아니온이 바람직하다.
이온성 화합물의 구체예는, 상기 양이온 성분과 아니온 성분의 조합에서 적절하게 선택할 수 있다. 구체적인 양이온 성분과 아니온 성분의 조합인 화합물로서, 다음과 같은 것을 들 수 있다.
N-헥실피리디늄 헥사플루오로포스페이트,
N-옥틸피리디늄 헥사플루오로포스페이트,
N-부틸-4-메틸르피리디늄 헥사플루오로포스페이트,
N-부틸-N-메틸피롤리디늄 헥사플루오로포스페이트,
1-에틸-3-메틸이미다졸륨 헥사플루오로포스페이트,
1-에틸-3-메틸이미다졸륨 p-톨루엔술포네이트,
1-부틸-3-메틸이미다졸륨 메탄술포네이트,
테트라부틸암모늄 헥사플루오로포스페이트,
테트라부틸암모늄 p-톨루엔술포네이트,
(2-히드록시에틸)트리메틸암모늄 디메틸포스피네이트,
테트라메틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,
테트라에틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,
테트라부틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,
트리에틸메틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,
트리부틸메틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,
트리메틸데실암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,
디에틸(2-메톡시에틸)메틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,
글리시딜트리메틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 등.
이러한 이온성 화합물은, 각각 단독으로, 또는 2종 이상 조합하여 이용할 수 있다. 물론, 이온성 화합물의 예는, 여기에 예거한 것에 한정되지 않는다.
실온에 있어서 고체인 이온성 화합물은, 전술한 바와 같이, 아크릴 수지를 주성분으로 하는 점착제 조성물로 형성되는 점착층에 대전 방지성을 부여하며, 점착제로서의 제물성을 유지하는 데 있어서 특히 유효하다. 실온에 있어서 고체인 이온성 화합물을 이용하면, 상온에 있어서 액체인 이온성 화합물을 이용하는 경우에 비해서, 대전 방지 성능을 장기간 유지할 수 있게 된다. 이러한 대전 방지성의 장기 안정성이라고 하는 관점에서 보면, 이온성 화합물은, 30℃ 이상, 나아가서는 35℃ 이상의 융점을 갖는 것이 바람직하다. 한편, 그 융점이 너무 지나치게 높으면, 아크릴 수지와의 상용성이 나빠지기 때문에, 이온성 화합물은, 90℃ 이하, 나아가서는 80℃ 이하의 융점을 갖는 것이 바람직하다. 이온성 화합물의 분자량은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 700 이하, 나아가서는 500 이하인 것이 바람직하다.
이온성 화합물은, 점착제 조성물을 구성하는 아크릴 수지의 불휘발분 100 중량부에 대하여, 0.3 중량부∼12 중량부의 비율로 함유되는 것이 바람직하다. 아크릴 수지의 불휘발분 100 중량부에 대하여, 이온성 화합물을 0.3 중량부 이상 배합하면, 대전 방지 성능이 향상되므로 바람직하고, 또한 그 양이 12 중량부 이하이면, 점착 내구성을 유지하는 것이 용이하기 때문에 바람직하다. 아크릴 수지의 불휘발분 100 중량부에 대한 이온성 화합물의 양은, 보다 바람직하게는 0.5 중량부 이상, 또한 5 중량부 이하이다.
<점착제 조성물에 배합할 수 있는 그 외의 첨가제>
이상 설명한 광 확산성 점착제 조성물에는 가교 촉매, 내후 안정제, 점착 부여제(tackifier), 가소제, 연화제, 염료 및 안료 등을 더 배합하여도 좋다. 그 중에서도, 점착제에 가교제와 함께 가교 촉매를 배합하면, 점착층을 단시간의 숙성으로 조제할 수 있으며, 얻어지는 액정 표시 패널에 있어서, 점착층과 편광판 사이에 부유나 박리가 발생하거나, 점착층 내에서 발포가 일어나거나 하는 것을 억제할 수 있고, 또한 리워크성도 한층 더 양호하게 되는 경우가 있다. 가교 촉매로서는, 예컨대, 헥사메틸렌디아민, 에틸렌디아민, 폴리에틸렌이민, 헥사메틸렌테트라민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 이소포론디아민, 트리메틸렌디아민, 폴리아미노 수지 및 멜라민 수지와 같은 아민계 화합물 등을 들 수 있다. 점착제에 가교 촉매로서 아민계 화합물을 배합하는 경우, 가교제로서는 이소시아네이트계 화합물이 적합하다.
<점착제 조성물의 조제>
이상 설명한 각 성분을 함유하는 광 확산성 점착제 조성물은, 예컨대, 아크릴 수지를 비롯한 구형 미립자 이외의 각 성분을 유기 용매에 용해시키고, 거기에 구형 미립자를 부가하여 분산시킴으로써, 조제할 수 있다. 구형 미립자는, 그대로 부가하여도 좋고, 용매에 분산시킨 상태로 부가하여도 좋다. 구형 미립자를 분산시키기 위한 용매는, 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 상기한 고분자량 아크릴 수지 및 저분자량 아크릴 수지를 제조할 때에 이용한 용매와 같은 것을 사용할 수 있고, 또한, 유기 미립자에 대한 분산성 및 내성이 우수한 아세테이트계, 벤젠계 또는 케톤계 용매인, 초산에틸, 톨루엔, 크실렌, 메틸에틸케톤 등을 사용할 수도 있다.
[광 확산성 점착 시트]
광 확산성 점착 시트는, 기재 필름과, 기재 필름 상에 형성된 점착층을 구비한다. 상기 점착층은 광 확산성 점착제 조성물로 형성된다. 광 확산성 점착 시트는, 예컨대, 광 확산성 점착제 조성물을 기재 필름 상에 도포하고, 용매를 제거하여 점착층을 형성함으로써 얻어진다. 또한, 다른 필름 상에서 점착층을 형성하고, 그것을 기재 필름에 전사하여, 광 확산성 점착 시트로 할 수도 있다. 기재 필름은, 박리 필름이나, 편광판을 비롯한 각종의 광학 필름일 수 있다. 도 1에 본 발명에 따른 광 확산성 점착 시트의 전형적인 구성예를 개략 단면도로 나타내었다. 도 1에 나타내는 광 확산성 점착 시트(10)는, 광 확산성 점착제 조성물로 형성되는 점착층(11)의 한쪽의 면에, 중박리 필름(12)이 배치되고, 다른쪽의 면에는 경박리 필름(13)이 배치된 구성으로 되어 있다. 여기서, 중박리 필름(12)과 경박리 필름(13)은, 점착층(11)으로부터의 박리 레벨에 차이를 갖게 한 것으로, 중박리 필름(12)은 점착층(11)으로부터의 박리력이 상대적으로 큰 것, 그리고 경박리 필름(13)은 점착층(11)으로부터의 박리력이 상대적으로 작은 것이다.
이와 같이 구성되는 광 확산성 점착 시트(10)는, 예컨대, 이하와 같은 형태로 사용된다. 즉, 우선 경박리 필름(13)을 점착층(11)으로부터 박리하여, 그 박리면(점착층면)을 편광판에 접합하여, 점착층을 갖는 편광판으로 한다. 그 상태로 운반, 보관 등에 제공되며, 그 점착층을 갖는 편광판을 액정셀에 점착할 때, 중박리 필름(12)을 박리하여, 그 박리면(점착층면)을 액정셀 유리에 점착한다.
점착층(11)으로부터의 적당한 박리성이 얻어지도록 하기 위해, 중박리 필름(12) 및 경박리 필름(13)을 구성하는 각각의 필름은, 적어도 점착층(11)과 접하는 측의 면에 이형 처리가 실시되어 있다.
중박리 필름(12)을 구성하는 필름으로서는, 편광판에 접합된 후에도 남아, 그 상태로 편광판이 검품되는 경우도 있기 때문에, 배향 주축의 최대 왜곡이 10도 이하인 일축 또는 이축 연신 폴리에스테르 필름이 이용되는 경우가 많다. 이 폴리에스테르는, 광학 특성이 유지되는 것이면 특별히 제한되지 않고, 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트 및 폴리부틸렌테레프탈레이트 등을 이용할 수 있다. 이들 수지는, 단독으로 사용하여도, 2종 이상을 블렌딩하여 사용하여도 좋다. 내열성이나 그 후의 이형 처리의 용이함 등으로부터는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트가 적합하며, 비용의 점을 더 고려하면, 폴리에틸렌테레프탈레이트가 가장 실용적이다.
경박리 필름(13)은, 편광판에의 접합 시에 박리 제거되기 때문에, 배향 주축의 최대 왜곡이 10도 이하라고 하는 제한은 받지 않는다. 경박리 필름(13)으로서는, 예컨대, 일축 연신 폴리에스테르 필름이나 이축 연신 폴리에스테르 필름을 이용할 수 있고, 다른 무연신의 또는 연신된 필름을 이용할 수도 있다. 다른 필름의 예를 들면, 폴리올레핀계 필름, 폴리아미드계 필름, 셀룰로오스 유도체계 필름, 폴리카보네이트계 필름, 폴리페닐렌설파이드계 필름, 각종 액정 폴리머 필름, 폴리염화비닐계 필름, 폴리염화비닐리덴계 필름 및 각종 생분해성 필름 등이 있다.
앞서 서술한 바와 같이, 중박리 필름(12)과 경박리 필름(13)의 각각 점착층(11)에 접촉하는 면에는, 이형제를 이용한 이형 처리가 실시된다. 이형제로서는, 박리 특성이 우수한 실리콘계 이형제가 바람직하게 이용된다. 또한, 박리 강도는 실리콘계 이형제의 두께 및 올리고머 첨가의 유무에 따라 조절할 수 있고, 경박리 필름(13)에 비해서, 중박리 필름(12)의 박리 강도가 1.2배 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다.
중박리 필름(12) 및 경박리 필름(13)의 두께에는 특별히 제한은 없지만, 사용 시의 취급의 용이함이나 비용 등의 관점에서, 5 ㎛∼100 ㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다.
도 1에 도시되는 광 확산성 점착 시트(10)는, 예컨대, 2장의 박리 필름(12, 13) 중 한쪽의 이형 처리면에, 위에서 설명한 광 확산성 점착제 조성물을 도포하고, 건조시켜 용매를 제거한 후, 또 다른 한쪽의 박리 필름의 이형 처리면을 접합함으로써 제조할 수 있다. 한쪽의 박리 필름(12 또는 13) 상에 형성된 광 확산성 점착제 조성물의 건조는, 예컨대, 60℃∼120℃ 정도의 온도로 0.5분∼10분간 정도 가열함으로써 행해진다. 계속해서 또 다른 한쪽의 박리 필름(13 또는 12)을 접합 한 후는, 예컨대, 온도 23℃, 상대 습도 65％의 분위기 하라면, 5일∼20일 정도 숙성시켜, 가교제를 충분히 반응시킨다.
이렇게 하여 얻어지는 광 확산성 점착 시트(10)에 있어서, 점착층(11)은, 겔 분율이 40 중량％∼75 중량％, 나아가서는 45 중량％∼70 중량％, 특히 50 중량％∼70 중량％의 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 겔 분율은, 이하의 (I)∼(IV)에 따라 측정되는 값이다.
<점착층의 겔 분율의 측정 방법>
(I) 약 8 ㎝×약 8 ㎝의 면적의 점착층과, 약 10 ㎝×약 10 ㎝의 SUS304로 이루어지는 금속 메쉬(그 중량을 Wm으로 함)를 접합한다.
(II) 상기 (I)에서 얻어진 접합물을 칭량하고, 그 중량을 Ws로 하며, 다음에 점착층을 감싸도록 4회 접어 호치키스(스테이플러)로 고정시킨 후 칭량하여, 그 중량을 Wb로 한다.
(III) 유리 용기에 상기 (II)에서 호치키스 고정한 메쉬를 넣고, 초산에틸 60 ㎖를 부가하여 침지한 후, 이 유리 용기를 실온에서 3일간 보관한다.
(IV) 유리 용기로부터 메쉬를 취출하고, 120℃에서 24시간 건조한 후, 칭량하고, 그 중량을 Wa로 하여, 다음 식 (2)에 기초하여 겔 분율을 계산한다.
겔 분율(중량％)=[{Wa-(Wb-Ws)-Wm}/(Ws-Wm)]×100…(2)
점착층(11)의 겔 분율이 75 중량％를 상회하면, 고온 고습 하에서의 접착성이 저하하고, 액정셀 유리와 점착층 사이에 부유나 박리가 발생하기 쉬워지는 경향이 있다. 한편, 점착층(11)의 겔 분율이 40 중량％를 하회하면, 점착층의 응집력이 약해져, 고온 고습 하에서 응집 파괴의 원인이 되는 기포가 발생하기 쉬워지는 경향이 있다.
점착층(11)의 겔 분율을 40 중량％∼75 중량％로 조정하기 위해서는, 점착제 조성물의 유효 성분인 고분자량 아크릴 수지 및 저분자량 아크릴 수지의 종류, 구형 미립자의 종류, 및 각 성분의 혼합비에 따라서도 다르지만, 가교제의 양을 많게 하면 겔 분율이 높아지기 때문에, 가교제의 양에 따라 겔 분율을 조정할 수 있다. 구체적으로는, 광 확산성 점착제 조성물을 구성하는 고분자량 아크릴 수지 및 저분자량 아크릴 수지의 혼합물인 아크릴 수지의 불휘발분 100 중량부에 대한 가교제의 배합량을, 0.1 중량부∼10 중량부 정도의 범위에서, 아크릴 수지의 종류에 맞추어 적절하게 선택하는 것이 바람직하다.
점착층(11)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 30 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 또한 10 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 점착층의 두께가 30 ㎛ 이하이면, 고온 고습 하에서의 접착성이 향상되며, 유리 기판과 점착층 사이에 부유나 박리가 발생할 가능성이 낮아지는 경향이 있으며, 더구나 리워크성이 향상되는 경향이 있기 때문에 바람직하고, 또한 그 두께가 10 ㎛ 이상이면, 거기에 접합되어 있는 편광판의 치수가 변화하여도, 그 치수 변화에 점착층이 추종하여 변동하기 때문에, 액정 표시 패널의 주연부의 밝기와 중심부의 밝기 사이에 차가 없어져, 화이트 보이드나 색 얼룩이 억제되는 경향이 있기 때문에 바람직하다.
광 확산성 점착 시트(10)는, 점착층(11)의 헤이즈가 25％∼50％의 범위에 있는 것, 또한, 암부와 명부의 폭이 0.125 ㎜, 0.5 ㎜, 1.0 ㎜ 및 2.0 ㎜인 4 종류의 광학 빗을 이용하여 측정되는 투과 선명도의 합계값이 150％ 이하인 것이 바람직하다. 나아가서는, 헤이즈가 25％∼45％의 범위에 있는 것, 또한, 4 종류의 광학 빗을 이용하여 측정되는 투과 선명도의 합계값이 130％ 이하인 것이 한층 더 바람직하다. 일반적으로 헤이즈와 투과 선명도의 관계는 반비례하며, 헤이즈가 높아질수록 투과 선명도가 낮아지고, 헤이즈가 낮아질수록 투과 선명도가 높아진다.
헤이즈 및 투과 선명도는, JIS K 7105-1981 「플라스틱의 광학적 특성 시험 방법」에 규정되어 있고, 헤이즈를 구하는 방법 자체는, JIS K 7136:2000 「플라스틱-투명 재료의 헤이즈를 구하는 방법」에도 규정되어 있다. 헤이즈는, 다음 식 (3)으로 정의되는 값이다.
헤이즈=(확산 투과율/전체 광선 투과율)×100(％)…(3)
한편, 투과 선명도는, 투과법에 의해 측정되는 이미지 선명도를 의미한다. 위의 규격에 규정되는 바와 같이, 이미지 선명도는, 어떤 광학 빗을 이용하였을 때, 기록지 상에 기록되는 최고 파고 및 최저 파고로부터, 다음 식 (4)에 따라 구해지는 값이다. 또한 본 명세서에 있어서는, 시험편의 세로 방향과 가로 방향의 측정 결과의 평균값을 채용하였다.
이미지 선명도=[(최고 파고-최저 파고)/(최고 파고+최저 파고)]×100(％) …(4)
이 규격에서는, 이미지 선명도의 측정에 이용하는 광학 빗으로서, 암부와 명부의 폭의 비가 1:1이고, 그 폭이 0.125 ㎜, 0.5 ㎜, 1.0 ㎜ 및 2.0 ㎜인 4 종류가 규정되어 있지만, 본 명세서에 있어서는, 이들 4 종류의 광학 빗을 이용하여 투과법에 의해 측정되는 이미지 선명도의 합계값을 가지고, 투과 선명도로 한다. 이와 같이 4 종류의 광학 빗을 이용하여 측정되는 값의 합계값을 투과 선명도로 하기 때문에, 그 최대값, 즉 시료 없이 측정되는 값(의 합계값)은, 400％가 된다.
광 확산성 점착 시트(10)를 구성하는 점착층(11)에 있어서의 상기 헤이즈 및 투과 선명도를 포함하는 광학 특성은, 점착제 조성물을 구성하는 아크릴 수지와 구형 미립자의 굴절률차, 구형 미립자의 배합량 및 입경 등을 조절함으로써, 상기 특성을 만족하도록 할 수 있다. 예컨대, 헤이즈가 50％를 넘으면, 4 종류의 광학 빗을 이용하여 측정되는 투과 선명도(이미지 선명도)의 합계값이 150％ 이하가 되는 경우가 많지만, 이것으로는 헤이즈가 지나치게 커서 전방 산란성이 높아, 액정 표시 장치를 정면에서 보았을 때의 백휘도가 떨어지게 된다. 한편 헤이즈가 25％를 하회하면, 4 종류의 광학 빗을 이용하여 측정되는 투과 선명도의 합계값이 150％를 상회하는 경우가 많기 때문에, 정면에서 보았을 때의 백휘도는 문제없지만, 프리즘 시트 등의 표면에 요철을 갖는 필름에 기인하는 무아레 현상이 생기기 쉬워진다.
[확산 점착층을 갖는 편광판]
도 1에 나타내는 광 확산성 점착 시트는, 앞서 서술한 바와 같이, 그곳으로부터 경박리 필름(13)을 박리하고, 그 박리면에서 노출되는 점착층을 편광판에 붙여, 점착층을 갖는 편광판으로 할 수 있다. 이 점착층을 갖는 편광판은, 앞서 설명한 광 확산성 점착 시트에 있어서, 기재 필름이 편광판인 것으로 볼 수도 있다. 도 2에 본 발명에 따른 확산 점착층을 갖는 편광판의 전형적인 구성예를 개략 단면도로 나타내었다. 도 2에 나타내는 확산 점착층을 갖는 편광판(30)은, 편광판(20)에, 위에서 설명한 본 발명에 따른 광 확산성 점착제 조성물로 형성되는 광 확산성 점착층(11)이 형성된 구조로 되어 있다. 바꾸어 말하면, 확산 점착층을 갖는 편광판(30)은, 편광판과, 편광판의 표면 상에 형성된 광확산 점착층(11)을 구비하고, 광확산 점착층(11)은 위에서 설명한 본 발명에 따른 광 확산성 점착제 조성물로 형성된다. 점착층(11)의 외측 표면에는, 도 1을 참조하여 설명한 중박리 필름(12)이 존재하고, 점착층(11)을 보호하도록 되어 있다. 또한, 편광판(20)은, 편광 필름(21)의 한쪽의 면에 제1 보호 필름(23)이 접합되고, 다른쪽의 면에 제2 보호 필름(24)이 접합된 구조로 되어 있다.
편광판(20)을 구성하는 편광 필름(21)은, 자연광 등의 입사광에 대하여, 편광을 출사하는 기능을 갖는 것이다. 통상은, 어떤 방향의 진동면을 갖는 직선 편광을 흡수하고, 그것에 직교하는 진동면을 갖는 직선 편광을 투과하는 기능에 의해, 이러한 편광 출사 기능이 발현된다. 편광 필름(21)은, 일축 연신된 폴리비닐알콜계 수지 필름에 요오드나 2색성 염료와 같은 2색성 색소가 흡착 배향되어 있는 것으로 구성할 수 있다. 이러한 편광 필름은 일반적으로, 폴리비닐알콜계 수지 필름에 대하여, 일축 연신, 2색성 색소에 의한 염색 및 붕산 처리를 실시함으로써 제조된다.
편광 필름(21)의 양면에 각각, 제1 보호 필름(23) 및 제2 보호 필름(24)이 배치되어 있다. 보호 필름(23, 24)에는, 투명한 수지 필름이 이용되고, 그 투명 수지의 예를 들면, 트리아세틸셀룰로오스나 디아세틸셀룰로오스와 같은 아세틸셀룰로오스계 수지, 폴리메틸메타크릴레이트와 같은 메타크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지 및 폴리술폰 수지 등이 있다. 보호 필름을 구성하는 수지에는, 살리실산에스테르계 화합물, 벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 트리아진계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물, 또는 니켈 착염계 화합물과 같은 자외선 흡수제가 배합되어 있어도 좋다. 아세틸셀룰로오스계 수지는, 보호 필름(23, 24)을 구성하는 수지 필름의 하나의 바람직한 형태이며, 그 중에서도 트리아세틸셀룰로오스 필름이 바람직하게 이용된다. 후술하는 액정셀 유리측, 즉 도 2의 상태에서는 광 확산성 점착층(11)측이 되는 제1 보호 필름(23)에는, 노르보넨계 수지 등을 대표예로 하는 폴리올레핀계 수지도 적합하게 이용된다. 보호 필름(23, 24)의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 20 ㎛∼90 ㎛의 범위 내인 것이 바람직하고, 나아가서는 30 ㎛∼90 ㎛의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 그 두께가 20 ㎛를 하회하면, 필름의 취급이 어려워지고, 한편, 그 두께가 90 ㎛를 넘으면, 가공성이 뒤떨어지게 되며, 또한, 얻어지는 편광판의 박육화 및 경량화에 있어서도 불리하게 된다.
편광 필름(21)과 보호 필름(23, 24)의 접합에는, 통상, 투명한 접착제가 이용된다. 예컨대, 폴리비닐알콜계 수지의 수용액 등, 수계의 접착제는, 적합한 것 중 하나이다. 또한, 자외선의 조사에 의해 경화하는 자외선 경화성 접착제가 이용되는 경우도 있다.
도 2에 도시되는 확산 점착층을 갖는 편광판(30)은, 예컨대, 이하와 같이 하여 제조할 수 있다. 즉 우선, 제1 보호 필름(23)/편광 필름(21)/제2 보호 필름(24)의 구성으로 되어 있는 편광판(30)을 준비한다. 다음에, 도 1에 나타낸 광 확산성 점착 시트(10)로부터 경박리 필름(13)을 박리한 것을, 그 박리 필름 박리 후의 광 확산성 점착층(11)측에서, 편광판(20)의 제1 보호 필름(23)측 표면에 전사함으로써, 도 2의 구성의 것이 얻어진다.
이것과는 별도로, 이하와 같이 하여 도 2에 도시되는 확산 점착층을 갖는 편광판(30)을 제조할 수도 있다. 즉 우선, 위에서 설명한 본 발명에 따른 광 확산성 점착제 조성물을 유기 용매로 희석한 상태로 준비하고, 이것을 중박리 필름(12)의 이형 처리면에 도포하며, 60℃∼120℃로 0.5분∼10분간 정도 가열함으로써 유기 용매를 제거하여, 중박리 필름(12) 상에 형성된 광 확산성 점착층(11)을 얻는다. 다음에 이 광 확산성 점착층(11)에, 제1 보호 필름(23)/편광 필름(21)/제2 보호 필름(24)의 구성으로 되어 있는 편광판(20)을 그 제1 보호 필름(23)측에서 접합한 후, 실온(23℃ 전후), 상대 습도 65％ 전후의 분위기이면, 5일∼20일 정도 숙성시켜, 가교제를 충분히 반응시킴으로써, 도 2의 구성의 것이 얻어진다.
제1 보호 필름(23)/편광 필름(21)/제2 보호 필름(24)의 구성으로 이루어지는 편광판(20)의 제1 보호 필름(23)측에, 중박리 필름(12)/광 확산성 점착층(11)의 구성으로 이루어지는 시트를 그 광 확산성 점착층(11)측에서 접착할 때, 광 확산성 점착층(11)의 접합면에는, 제1 보호 필름(23)과의 접착력을 높이기 위해, 코로나 방전 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다. 코로나 방전 처리란, 전극 사이에 고전압을 가하여 방전시키고, 거기에 배치된 수지 필름을 활성화하는 처리이다. 코로나 방전 처리는, 그 출력을 200 W∼1,000 W 정도로 설정하여 행하는 것이 바람직하다. 코로나 방전 처리의 출력을 200 W 이상으로 함으로써, 이 처리에 따른 효과가 현저해져, 광 확산성 점착층(11)과 제1 보호 필름(23) 사이의 접착력이 향상된다. 또한, 코로나 방전 처리의 출력을 1,000 W 이하로 함으로써, 이 처리에 의해 생기기 쉬운 분진의 발생이 억제된다. 코로나 방전 처리의 효과는, 전극의 종류, 전극 간격, 전압, 습도, 사용하는 수지 필름의 종류 등에 따라 변화하지만, 예컨대, 전극 간격을 1 ㎜∼5 ㎜, 이동 속도를 3 m/분∼20 m/분 정도로 설정하는 것이 바람직하다.
[액정 표시 패널]
도 2에 도시되는 확산 점착층을 갖는 편광판(30)은, 그 중박리 필름(12)을 박리한 후, 광 확산성 점착층(11)측을 액정셀 유리에 점착함으로써, 액정 표시 패널로 할 수 있다. 액정셀 유리의 또 다른 한쪽의 면에는, 위에서 설명한 광 확산성 점착층과 동일한 점착층을 개재하여 또 다른 하나의 편광판을 접합시킬 수도 있지만, 시인성을 높이기 위해, 광 확산 성능을 갖지 않는, 즉 투명한 점착층을 개재하여 편광판을 접합시키는 것도 유효하다. 이와 같이, 액정셀 유리의 적어도 한쪽의 면에, 광 확산성 점착층을 개재하여 편광판(20)이 접합된 상태의 것을, 이하에서는 「광학 적층체」라고 부르는 경우도 있다.
도 3에 본 발명에 따른 액정 표시 패널의 전형적인 구성예를 단면 모식도로 나타내었다. 도 3에 나타내는 액정 표시 패널(40)은, 액정셀 유리(45)의 한쪽 면에, 확산 점착층을 갖는 편광판(30), 즉 도 2에 나타내는 상태로부터 중박리 필름(12)을 박리한 것이, 그 광 확산성 점착층(11)측에서 점착되고, 액정셀 유리(45)의 다른쪽 면에는, 광 확산 성능을 갖지 않는 통상의 투명한 점착층(16)을 개재하여, 편광판(20)이 점착된 구성으로 되어 있다. 도 3에서는, 액정셀 유리(45)의 상측에 도시되는, 편광판(20)에 투명한 점착층(16)이 마련된 것을, 투명한 점착층을 갖는 편광판(31)으로서 표시하고 있다.
이 액정 표시 패널(40)에 있어서, 확산 점착층을 갖는 편광판(30) 및 투명한 점착층을 갖는 편광판(31) 중 어느 한쪽을 액정 표시 장치의 전면측(시인측)으로 하고, 어느 한쪽을 배면측(백라이트측)으로 할지는 임의이지만, 일반적으로는, 확산 점착층을 갖는 편광판(30)을 배면측으로 하는 것이 바람직하다. 이 경우는 도 3에 나타내는 바와 같이, 전면측이 되는 투명한 점착층을 갖는 편광판(31)의 외측(액정셀 유리(45)에 점착되는 점착층(16)과는 반대측)에, 표면 처리층(25)을 마련하는 것이 바람직하다.
액정셀 유리(45)는, 유리 기판을 포함하는 것으로, 일반적으로는, 2장의 유리 기판 사이에 액정 화합물을 충전한 것이 액정 표시 장치에 이용된다. 액정셀 유리(45)에 있어서의 액정 표시 모드는, TN(Twisted Nematic)이나 STN(Super Twisted Nematic) 외에, IPS(In-Plane Switching), VA(Vertical Alignment), OCB(Optically Compensated Birefringence) 등, 이 분야에서 알려져 있는 각종의 것일 수 있다. 유리 기판의 재료로서는, 예컨대, 소다 석회 유리, 저알칼리 유리, 무알칼리 유리 등을 들 수 있지만, 액정 표시용에는 무알칼리 유리가 적합하게 이용된다.
투명한 점착층(16)을 갖는 편광판(31)의 외측에 필요에 따라 마련되는 표면 처리층(25)은, 표시 특성이나 표면 물성을 높이기 위해, 예컨대, 형광등 등의 외부 광원으로부터 조사되는 광선의 반사를 적게 하여, 액정 표시 장치의 시인성을 높이기 위해 마련된다. 구체적으로는, 표면에 요철을 마련하여 반사광을 산란시키는 방현(AG)층, 광의 간섭을 이용하여 반사를 막는 반사 방지(AR)층, 도막에 의해 반사율을 내리는 저반사(LR)층 등을 들 수 있다. 또한, 편광판(20)의 표면에 직접 하드 코트층이 마련되어 있는 경우나, 상기와 같은 방현층이나 반사 방지층, 저반사층 등의 위에 하드 코트층이 더 마련되어 있는 경우, 그 하드 코트층도 표면 처리층(25)이 될 수 있다.
확산 점착층을 갖는 편광판(30) 및 투명한 점착층을 갖는 편광판(31)은, 통상, 각각의 투과축이 소정의 각도를 이루도록, 예컨대, 액정셀 유리(45)가, TN 모드, IPS 모드 또는 VA 모드이면 각각의 투과축이 직교하도록, 각각의 점착층(11, 16)을 개재하여, 액정셀 유리(45)의 양면에 접합된다.
[액정 표시 장치]
도 3에 나타내는 것을 일례로 하는 본 발명의 액정 표시 패널은, 투과형의 액정 표시 장치로서 유리하게 이용된다. 이 경우는, 도 3에 나타내는 구조이면, 확산 점착층을 갖는 편광판(30)의 외측 또는 투명한 점착층을 갖는 편광판(31)의 외측, 바람직하게는 확산 점착층을 갖는 편광판(30)의 액정셀 유리(45)와 반대측에 백라이트가 마련되어, 액정 표시 장치가 된다.
이 액정 표시 패널로 형성되는 액정 표시 장치는, 예컨대, 노트형, 데스크탑형, PDA(Personal Digital Assistance) 등을 포함하는 퍼스널 컴퓨터용 디스플레이, 텔레비젼, 차재용 디스플레이, 전자 사전, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 전자 탁상 계산기, 시계 등에 이용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것이 아니다. 예 중, 사용량 내지 함유량을 나타내는 부 및 ％는, 특별히 양해를 구하지 않는 한 중량 기준이다.
이하의 예에 있어서, 중량 평균 분자량 및 수 평균 분자량의 측정은, GPC 장치에, 컬럼으로서 토소(주) 제조의 "TSK gel GMHHR-H(S)" 2개를 직렬로 이어 배치하고, 테트라히드로푸란을 용출액으로 하여, 시료 농도 5 ㎎/㎖, 시료 도입량 100 ㎕, 온도 40℃, 유속 1 ㎖/분의 조건으로, 표준 폴리스티렌 환산에 의해 행하였다. 또한 굴절률의 측정은, (주)아타고 제조의 아베 굴절계 Type No. 2007을 이용하여 행하였다.
우선, 본 발명에서 규정하는 고분자량의 아크릴 수지 및 저분자량의 아크릴 수지를 제조한 예를 나타낸다.
[중합예 1: 고분자량의 아크릴 수지]
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반기를 구비한 반응기에, 초산에틸 169.8부, 아크릴산부틸 98.6부, 아크릴산2-히드록시에틸 1.0부, 및 아크릴산 0.4부의 혼합 용액을 넣고, 질소 가스로 장치 내의 공기를 치환하여 산소 불포함으로 하면서, 내부 온도를 55℃로 올렸다. 다음에, 상기 혼합 용액 중에, 아조비스이소부티로니트릴(중합 개시제) 0.14부를 초산에틸 5부에 녹인 용액을 전량 첨가하였다. 그 후, 내부 온도를 54℃∼56℃로 유지하면서 12시간 보온하고, 마지막으로 초산에틸을 첨가하여, 아크릴 수지의 농도가 28％가 되도록 조절하였다. 얻어진 아크릴 수지는, GPC에 의한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)이 134만, Mw/Mn이 1.7이며, 굴절률이 1.46이었다. 이것을 아크릴 수지 A1로 한다. 이 아크릴 수지 A1에 있어서, 단량체의 합계 중량을 100으로 하였을 때의 각 단량체의 중량 비율은, 아크릴산부틸/아크릴산2-히드록시에틸/아크릴산=98.6/1.0/0.4이다.
[중합예 2: 고분자량의 아크릴 수지]
단량체 조성을, 아크릴산부틸 78.6부, 아크릴산2-페녹시에틸 20.0부, 아크릴산2-히드록시에틸 1.0부 및 아크릴산 0.4부로 변경한 것 이외에는, 중합예 1과 동일하게 하여 아크릴 수지의 초산에틸 용액을 얻었다. 얻어진 아크릴 수지는, GPC에 의한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)이 123만, Mw/Mn이 2.3이며, 굴절률이 1.48이었다. 이것을 아크릴 수지 A2로 한다. 이 아크릴 수지 A2에 있어서, 단량체의 합계 중량을 100으로 하였을 때의 각 단량체의 중량 비율은, 아크릴산부틸/아크릴산2-페녹시에틸/아크릴산2-히드록시에틸/아크릴산=78.6/20.0/1.0/0.4이다.
[중합예 3: 저분자량의 아크릴 수지]
중합예 1에서 이용한 것과 동일한 반응기에, 초산에틸 215부, 아크릴산부틸 33부, 메타크릴산부틸 38부, 아크릴산메틸 28부 및 아크릴산2-히드록시에틸 1부의 혼합 용액을 넣고, 질소 가스로 장치 내의 공기를 치환하여 산소 불포함으로 하면서, 내부 온도를 75℃로 올렸다. 다음에, 상기 혼합 용액 중에, 아조비스이소부티로니트릴(중합 개시제) 0.67부를 초산에틸 10부에 녹인 용액을 전량 첨가하였다. 그 후, 내부 온도를 74℃∼76℃로 유지하면서 8시간 보온하고, 마지막으로 초산에틸을 첨가하여, 아크릴 수지의 농도가 30％가 되도록 조절하였다. 얻어진 아크릴 수지는, GPC에 의한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)이 10만, Mw/Mn이 2.5이며, 굴절률이 1.46이었다. 이것을 아크릴 수지 B1로 한다. 이 아크릴 수지 B1에 있어서, 단량체의 합계 중량을 100으로 하였을 때의 각 단량체의 중량 비율은, 아크릴산부틸/메타크릴산부틸/아크릴산메틸/아크릴산2-히드록시에틸=33/38/28/1이다.
[중합예 4: 저분자량의 아크릴 수지]
중합 개시제 아조비스이소부티로니트릴의 양을 0.13부로 변경한 것 이외에는, 중합예 3과 동일하게 하여 아크릴 수지의 초산에틸 용액을 얻었다. 얻어진 아크릴 수지는, GPC에 의한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)이 36만 5천, Mw/Mn이 4.5이며, 굴절률이 1.46이었다. 이것을 아크릴 수지 B2로 한다. 이 아크릴 수지 B2에 있어서의 단량체의 중량 비율은, 중합예 3과 동일한다.
이 외에, 저분자량의 아크릴 수지로서, 다음 상품명의 것도 이용하였다.
"알폰 UP-1000": 작용기를 갖지 않는 올아크릴의 액상 폴리머(불휘발분 98％ 이상)로서, 중량 평균 분자량(Mw)이 3천, Mw/Mn이 1.4, 굴절률이 1.46인 것, 토아고세이(주)로부터 입수. 뒤에 게시된 표 1에서는, 이 폴리머를 「UP1000」이라고 약기한다.
"알폰 UH-2000": 작용기로서 수산기를 갖는 올아크릴의 액상 폴리머(불휘발분 98％ 이상)로서, 중량 평균 분자량(Mw)이 1만 1천, Mw/Mn이 1.5, 굴절률이 1.46인 것, 토아고세이(주)로부터 입수. 뒤에 게시된 표 1에서는, 이 폴리머를 「UH2000」이라고 약기한다.
또한, 구형 미립자로서, 다음 상품명의 것을 이용하였다.
"MX-1000": 구형 타입의 아크릴 미립자로서, 평균 입경이 10 ㎛, 굴절률이 1.49인 것, 소켄카가쿠(주)로부터 입수. 뒤에 게시되는 표 1에서는, 이 미립자를 「MX1000」이라고 약기한다.
"MX-500": 구형 타입의 아크릴 미립자로서, 평균 입경이 6 ㎛, 굴절률이 1.49인 것, 소켄카가쿠(주)로부터 입수. 뒤에 게시되는 표 1에서는, 이 미립자를 「MX-500」이라고 기재한다.
"MX-180TA": 구형 타입의 아크릴 미립자로서, 평균 입경이 2 ㎛, 굴절률이 1.49인 것, 소켄카가쿠(주)로부터 입수. 뒤에 게시되는 표 1에서는, 이 미립자를 「MX180TA」라고 약기한다.
"MX-3000": 구형 타입의 아크릴 미립자로서, 평균 입경이 30 ㎛, 굴절률이 1.49인 것, 소켄카가쿠(주)로부터 입수. 뒤에 게시되는 표 1에서는, 이 미립자를 「MX3000」이라고 약기한다.
"토스펄 1110": 구형 타입의 실리콘 수지 미립자로서, 평균 입경이 10 ㎛, 굴절률이 1.43인 것, 모멘티브·퍼포먼스·마테리얼즈·재팬 합동회사로부터 입수. 뒤에 게시되는 표 1에서는, 이 미립자를 「TP1110」이라고 약기한다.
"EMB-20": 구형 타입의 저알칼리 유리 미립자로서, 평균 입경이 10 ㎛, 굴절률이 1.56인 것, 포터스·발로티니(주)로부터 입수. 뒤에 게시되는 표 1에서는, 이 미립자를 「EMB-20」이라고 기재한다.
또한, 그 외의 첨가물로서, 다음 상품명의 것을 이용하였다.
이소시아네이트계 가교제:
"콜로네이트 L": 톨릴렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 어덕트체의 초산에틸 용액(고형분 농도 75％), 닛폰폴리우레탄코교(주)로부터 입수.
실란계 화합물:
"KBM-403": 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(액체), 신에츠카가쿠코교(주)로부터 입수.
이온성 화합물:
"FC-4400": 식 (C4H9)3(CH3)N+(CF3SO2)2N-의 구조를 갖는 트리부틸메틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 스미토모스리엠(주)로부터 입수. 융점 26℃.
[실시예 1∼9 및 비교예 1∼8]
(점착제액의 조제)
고분자량 아크릴 수지로서, 중합예 1 및 2에서 조제한 아크릴 수지 A1 및 A2를, 또한 저분자량 아크릴 수지로서, 중합예 3 및 4에서 조제한 아크릴 수지 B1 및 B2, 및 위에 나타낸 "알폰 UP-1000" 및 "알폰 UH-2000"을 이용하여, 각각을 표 1에 나타내는 비율로, 아크릴 수지의 고형분 합계량이 100부가 되도록 배합하였다. 이 아크릴 수지 용액에, 앞서 나타낸 이소시아네이트계 가교제 "콜로네이트 L"을 0.16부, 실란계 화합물 "KBM-403"을 0.5부, 이온성 화합물 "FC-4400"을 1.0부, 및 표 1에 기재하는 양의 구형 미립자를 배합하여, 점착제액을 조제하였다.
또한, 실시예 9의 점착제액은, 굴절률 1.48의 고분자량 아크릴 수지 A2를 83％, 및 굴절률 1.46의 저분자량 아크릴 수지 "알폰 UP-1000"을 17％의 비율로 배합한 것이지만, 혼합 후의 아크릴 수지 전체의 굴절률은, 양자의 배합 비율을 가미한 가중 평균으로 1.48로 하였다.
Figure 112013111966754-pct00002
(광 확산성 점착 시트의 제작)
위에서 조제한 각 점착제액을, 이형 처리가 실시된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(상품명 "MRV(08)", 신태크카세이(주)로부터 입수; 중박리 필름이라고 부름)의 이형 처리면에, 어플리케이터를 이용하여 건조 후의 두께가 25 ㎛가 되도록 도포하고, 90℃에서 2분간 건조시켜, 시트형 점착제를 얻었다. 이어서, 이형 처리가 실시된 별도의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(상품명 "MRF38", 신태크카세이(주)로부터 입수; 경박리 필름이라고 부름)의 이형 처리면에, 위에서 얻은 시트형 점착제의 중박리 필름과 반대측의 면(점착제면)을 라미네이터에 의해 접합시킨 후, 온도 23℃, 상대 습도 65％의 조건으로 10일간 숙성하여, 광 확산성 점착 시트를 제작하였다. 또한, 여기서 이용한 중박리 필름과 경박리 필름에서는, 후자(경박리 필름) 쪽이, 점착제로부터의 박리력이 작은, 즉 박리하기 쉬운 것이다.
(확산 점착층을 갖는 편광판의 제작)
요오드가 흡착 배향되어 있는 폴리비닐알코올로 이루어지는 편광 필름의 양면을 트리아세틸셀룰로오스로 이루어지는 보호 필름으로 사이에 끼운 3층 구조의 편광판의 한쪽 면에, 위에서 제작한 광 확산성 점착 시트로부터 경박리 필름을 박리하고, 그 경박리 필름 박리 후의 점착제면을 라미네이터로 접합시킴으로써, 확산 점착층을 갖는 편광판을 제작하였다.
[평가 시험]
(1) 광 확산성 점착 시트의 겔 분율 평가
각 실시예 및 비교예에서 조제한 광 확산성 점착 시트(숙성 후의 것)로부터 점착층을 절취하여, 앞서 나타낸 방법으로 겔 분율을 측정하고, 결과를 표 2에 나타내었다.
(2) 확산 점착층을 갖는 편광판에 있어서의 점착력 평가
각 실시예 및 비교예에서 제작한 확산 점착층을 갖는 편광판으로부터 25 ㎜×150 ㎜의 시험편을 재단하였다. 각각의 시험편으로부터 중박리 필름을 박리한 것을, 접착 장치〔후지플라스틱(주) 제조의 "라미파커"(상품명)〕를 이용하여, 그 점착층측에서 액정셀용 유리 기판〔코닝사 제조의 "이글 XG"(상품명)〕에 접착하고, 온도 50℃, 압력 5 ㎏/㎠(490.3 ㎪)로 20분간 오토 크레이브 처리를 행하였다. 계속해서, 상온(23℃)에서 24시간 보관한 후, 온도 23℃, 상대 습도 50％의 분위기 중에서, 이 점착 시험편으로부터 편광판의 25 ㎜ 폭 일단을 점착층과 함께 잡아, 300 ㎜/분의 속도로 180°방향(되접어 유리 기판면을 따르는 방향)으로 박리하는 180°박리 시험을 행하여, 점착력을 평가하였다. 결과를 아울러 표 2에 나타내었다.
(3) 확산 점착층을 갖는 편광판의 점착 내구성 평가
각각의 실시예 및 비교예에서 제작한 확산 점착층을 갖는 편광판(중박리 필름을 박리한 것)을 위의 (2)에서 이용한 것과 동일한 액정셀용 유리 기판의 한쪽 면에 점착하고, 광학 적층체(액정 표시 패널에 상당함)를 제작하였다. 이 광학 적층체에 대해서, 70℃로 가열한 상태로부터 -30℃로 강온하고, 계속해서 70℃로 승온하는 과정을 1사이클(1시간)로 하여, 이것을 100사이클 반복하는 내히트 쇼크 시험을 행하여, 시험 후의 광학 적층체를 눈으로 확인함으로 관찰하였다. 결과를 이하의 기준으로 분류하여, 표 2에 정리하였다.
a: 부유, 박리, 발포 등의 외관 변화가 전혀 보이지 않는다.
b: 부유, 박리, 발포 등의 외관 변화가 거의 보이지 않는다.
c: 부유, 박리, 발포 등의 외관 변화가 약간 눈에 띈다.
d: 부유, 박리, 발포 등의 외관 변화가 현저하게 확인된다.
(4) 헤이즈의 측정
위의 (3)과 마찬가지로 제작한 광학 적층체에 대해서, JIS K 7136:2000 「플라스틱-투명 재료의 헤이즈를 구하는 방법」에 준거하고 있는 (주)무라카미시키사이기쥬츠켄큐쇼 제조의 헤이즈미터 "HM-150형"을 이용하여, 전체 헤이즈를 측정하였다. 또한, 유리 기판 및 편광판의 헤이즈는 거의 무시할 수 있기 때문에, 여기서 측정된 헤이즈값은, 점착층의 값으로 보아도 좋다. 얻어진 헤이즈값 자체를 표 2에 나타내며, 그 헤이즈값을 기초로 이하의 기준으로 분류하고, 아울러 표 2 중 「헤이즈」의 「판정」의 란에 나타내었다.
a: 전체 헤이즈가 25％∼50％의 범위에 있다.
b: 전체 헤이즈가 25％∼50％의 범위에서 벗어난다.
(5) 투과 선명도의 측정
위의 (3)과 마찬가지로 제작한 광학 적층체에 대해서, JIS K 7105-1981 「플라스틱의 광학적 특성 시험 방법」에 준거하고 있는 스가시켄키(주) 제조의 사상성 측정기 "ICM-1DP"를 이용하여, 편광판측으로부터 광을 입사하고, 투과 선명도를 측정하였다. 여기서는, 암부와 명부의 폭의 비가 1:1이며, 그 폭이 0.125 ㎜, 0.5 ㎜, 1.0 ㎜ 및 2.0 ㎜인 4 종류의 광학 빗을 이용하여 투과 선명도를 측정하여, 각각의 값 및 이들의 합계값을 표 2에 나타내었다. 합계값의 최대값은 400％가 된다. 또한, 유리 기판 및 편광판의 투과 선명도는, 어떠한 광학 빗을 이용한 경우도 거의 100％가 되기 때문에, 여기서 구한 투과 선명도는, 점착층의 값으로 보아도 좋다. 또한, 4 종류의 광학 빗을 이용하여 측정된 투과 선명도의 합계값을 바탕으로 이하의 기준으로 분류하여, 아울러 표 2 중 「투과 선명도」의 「판정」의 란에 나타내었다.
a: 투과 선명도(합계값)가 150％ 이하.
b: 투과 선명도(합계값)가 150％ 초과.
Figure 112013111966754-pct00003
주) 굴절률차는, 점착제를 구성하는 아크릴 수지와 미립자의 굴절률차.
투과 선명도의 란 중, A는 0.125 ㎜ 광학 빗을 이용하였을 때의 값,
B는 0.5 ㎜ 광학 빗을 이용하였을 때의 값,
C는 1.0 ㎜ 광학 빗을 이용하였을 때의 값,
D는 2.0 ㎜ 광학 빗을 이용하였을 때의 값,
표 1 및 표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 저분자량 아크릴 수지가 배합되어 있지 않은 비교예 1, 및 저분자량 아크릴 수지의 배합량이 아크릴 수지 전체 중 41％로 많아진 비교예 2는, 점착 내구성이 충분하지 않았다. 구형 미립자의 배합량이 적은 비교예 3은, 헤이즈가 충분하지 않고, 투과 선명도도 매우 높은 값을 부여하였다. 한편, 구형 미립자의 배합량이 아크릴 수지 100부에 대하여 58부로 많아진 비교예 4는, 점착 내구성이 충분하지 않고, 헤이즈도 지나치게 컸다. 평균 입경이 작은 구형 미립자를 이용한 비교예 5는, 투과 선명도가 너무 높은 값을 부여하였다. 한편, 평균 입경이 큰 구형 미립자를 이용한 비교예 6은, 점착 내구성이 충분하지 않았다. 저분자량 아크릴 수지로서, 중량 평균 분자량(Mw)이 36만 5천으로 높은 편인 아크릴 수지 B2를 이용한 비교예 7은, 점착 내구성이 충분하지 않았다. 또한, 아크릴 수지와 구형 미립자의 굴절률차가 0.10으로 커진 비교예 8은, 헤이즈가 지나치게 컸다.
이에 대하여, 아크릴 수지와 구형 미립자의 굴절률차, 저분자량 아크릴 수지의 분자량, 고분자량 아크릴 수지와 저분자량 아크릴 수지의 배합 비율, 구형 미립자의 평균 입경, 및 구형 미립자의 배합량을 본 발명에서 규정하는 범위로 한 실시예 1∼9는, 각 시험 항목 모두 양호한 결과를 부여하고 있었다.
10…광 확산성 점착 시트, 11…광 확산성 점착층, 12…중박리 필름, 13…경박리 필름, 16…투명한 점착층, 20…편광판, 21…편광 필름, 23…제1 보호 필름, 24…제2 보호 필름, 25…표면 처리층, 30…확산 점착층을 갖는 편광판, 31…투명한 점착층을 갖는 편광판, 40…액정 표시 패널, 45…액정셀 유리.

Claims (10)

  1. 아크릴 수지와 구형 미립자를 함유하는 광 확산성 점착제 조성물로서,
    상기 아크릴 수지와 상기 구형 미립자의 굴절률차가 0.01을 넘으며, 0.09 미만의 범위에 있고,
    상기 아크릴 수지는, 중량 평균 분자량이 50만∼200만의 범위에 있는 고분자량 아크릴 수지와, 중량 평균 분자량이 천∼15만의 범위에 있는 저분자량 아크릴 수지의 혼합물이며,
    상기 아크릴 수지는, 이 아크릴 수지의 불휘발분 전량을 기준으로 하여 상기 저분자량 아크릴 수지를 5 중량％∼33 중량％ 함유하고,
    상기 구형 미립자의 평균 입경이 5 ㎛∼15 ㎛의 범위에 있으며,
    상기 구형 미립자를 상기 아크릴 수지의 불휘발분 100 중량부에 대하여 20 중량부∼50 중량부 함유하는 광 확산성 점착제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고분자량 아크릴 수지 중의, 탄소수 1∼14의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산알킬에스테르에 유래하는 구조 단위의 함유량이 70 중량％∼99.8 중량％이고, 또한, 가교 가능한 극성 작용기를 갖는 (메타)아크릴산계 화합물에 유래하는 구조 단위의 함유량이 0.2 중량％∼10 중량％인 광 확산성 점착제 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 저분자량 아크릴 수지 중의, 탄소수 1∼14의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산알킬에스테르에 유래하는 구조 단위의 함유량이 80 중량％∼100 중량％이고, 또한, 가교 가능한 극성 작용기를 갖는 (메타)아크릴산계 화합물에 유래하는 구조 단위의 함유량이 0 중량％∼10 중량％인 광 확산성 점착제 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 이소시아네이트계 가교제를 더 함유하는 광 확산성 점착제 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 실란계 화합물을 더 함유하는 광 확산성 점착제 조성물.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 이온성 화합물을 더 함유하는 광 확산성 점착제 조성물.
  7. 기재 필름과, 이 기재 필름 상에 형성된 광 확산성 점착층을 구비하고, 상기 광 확산성 점착층은 제1항 또는 제2항에 기재된 광 확산성 점착제 조성물로 형성된 것인 광 확산성 점착 시트.
  8. 제7항에 있어서, 상기 점착층은, 헤이즈가 25％∼50％의 범위에 있고, 또한 암부와 명부의 폭이 0.125 ㎜, 0.5 ㎜, 1.0 ㎜ 및 2.0 ㎜인 4 종류의 광학 빗을 이용하여 측정되는 투과 선명도의 합계값이 150％ 이하인 것인 광 확산성 점착 시트.
  9. 편광판과, 이 편광판의 표면 상에 형성된 광 확산성 점착층을 구비하고, 상기 광 확산성 점착층은 제1항 또는 제2항에 기재된 광 확산성 점착제 조성물로 형성된 것인, 점착층을 갖는 편광판.
  10. 액정셀 유리의 표면에, 제9항에 기재된 점착층을 갖는 편광판이, 그 광 확산성 점착층측에서 점착되어 있는 액정 표시 패널.
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