KR102027126B1 - 점착제층 및 점착 필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광학 부재의 층간 첩합에 사용해도 광학 부재를 첩합한 적층체의 표면 경도의 측정값에 오차를 발생시키지 않고, 내구성, 리워크성도 겸비한 점착제층 및 점착 필름의 제공한다. 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 포함하지 않고, 부틸아크릴레이트를 적어도 40중량부 이상 함유하는 주성분의 (메타)아크릴계 모노머의 합계 100중량부와, 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머 0.1∼10중량부를 공중합하여 이루어지는, 산가가 0.1 이하, 중량 평균 분자량이 100만 이상인 아크릴계 폴리머를, 가교제로서 이소시아네이트 화합물을 0.01∼1.0중량부로 가교한 후의 겔분율이 40∼85%, 두께가 1㎛∼20㎛, 두께 10㎛의 점착제층의 점착력이 1.5∼8.0N/25m인 점착제층을 개재하여, 광학 부재를 무알칼리 유리에 첩합하여 행하는 표면의 연필 경도의 측정값이 광학 부재의 표면의 연필 경도와 동일한 2H 이상이다.
Description
본 발명은 광학 부재의 층간 첩합 등에 사용되는 두께가 1㎛∼20㎛인 박막의 점착제층 및 이 점착제층을 이형 필름 사이에 협지한 점착 필름에 관한 것이다.
근래에는 액정 패널 위에 정전 용량식 터치 패널을 외부에 장착한 각종 표시 장치, 예를 들면, 스마트 폰, 태블릿 단말, 태블릿 PC 등이 널리 사용되고 있다. 이러한 표시 장치에서는 액정 패널과 터치 패널 사이에 물리적인 공간이 존재하고 있다. 이 때문에, 액정 패널의 상면이나 터치 패널의 하면에서 외부광 등이 반사되고, 특히, 옥외 등의 밝은 환경하에서의 시인성이 저하된다는 문제가 있었다.
이 시인성이 저하된다는 문제를 해결하는 방법으로서, 터치 패널의 기능을 액정의 화소 내에 구비하는 인 셀 방식의 표시 장치(예를 들면, 특허문헌 1을 참조)가 제안되어 왔다. 그러나, 복잡한 제조 공정을 거치기 때문에, 제품의 수율이 저하되거나, 화상의 표시 성능을 향상시키는 것이 기술적으로 곤란하다는 등의 이유에 의해 실용화되지 않았다.
한편, 최근에는 온 셀 방식의 표시 장치(예를 들면, 특허문헌 2를 참조)가 제안되어 있다. 온 셀 방식의 표시 장치는 컬러 필터와 편광판 사이에 투명 전극 패턴으로 이루어지는 터치 센서를 형성하여, 터치 패널의 기능을 컬러 필터 기판과 편광판 사이에 구비하는 것이다. 온 셀 방식은 제품의 수율 저하가 적다는 장점이 있다. 이 때문에, 온 셀 방식은 터치 패널을 장착한 액정 패널의 유망한 제조 기술로서 향후 발전이 기대되고 있다.
상기 각종 표시 장치에 있어서, 광학 부재의 층간을 첩합하기 위해, 점착제층이 범용적으로 사용되고 있다. 그러나, 적어도 일방의 광학 부재의 표면이 하드 코트층 등의 표면 처리에 의해 표면 경도를 높인(예를 들면, 표면의 연필 경도가 2 H 이상 등) 광학 부재인 경우, 광학 부재의 첩합에 사용하는 점착제층이 부드럽고, 또한, 점착제층이 두꺼우면, 광학 부재를 첩합한 적층체의 표면 경도를 측정했을 때, 측정 오차를 발생시킨다는 문제가 있었다.
이는 광학 부재를 첩합한 적층체의 하드 코트층 위에서 연필로 접촉했을 때, 광학 부재 자체의 표면 경도가 높아도 광학 부재의 기재 필름이 박막화되어 강성이 저하되거나, 점착제층이 부드러운 것에 기인하여 광학 부재가 함몰되어, 외관상의 표면 경도가 낮아지는 현상이다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 광학 부재의 층간 첩합에 사용해도 광학 부재를 첩합한 적층체의 표면 경도의 측정값에 오차를 발생시키지 않고, 내구성, 리워크성도 겸비한 점착제층 및 점착 필름을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 종래 기술에 비해 점착제층의 두께를 1㎛∼20㎛로 박막화함과 함께, 박막화한 점착제층이어도 종래와 동등한 점착력으로 하고 있다. 이 때문에, 주성분의 (메타)아크릴계 모노머로서, 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머와, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머와, 질소 함유 비닐 모노머와, 지환족을 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머로 이루어지는 아크릴계 모노머군 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 모노머의 합계 100중량부 중, 부틸아크릴레이트를 적어도 40중량부 이상 함유시키고, 또한, 점착제층의 부식성을 저감시키기 위해, 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 포함하지 않는 아크릴계 폴리머로 하는 것을 기술 사상으로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 표면의 연필 경도가 2H 이상인 광학 부재와 그 밖의 광학 부재의 층간에 사용되는 아크릴계 폴리머로 이루어지는 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층에 있어서, 상기 아크릴계 폴리머가 (1) 주성분의 (메타)아크릴계 모노머로서, 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머와, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머와, 질소 함유 비닐 모노머와, 지환족을 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머로 이루어지는 아크릴계 모노머군 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 모노머의 합계 100중량부 중, 부틸아크릴레이트를 적어도 40중량부 이상 함유하고, 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 포함하지 않으며, 상기 아크릴계 폴리머의 Tg가 -35℃ 이상이고, 상기 점착제 조성물이 상기 주성분의 (메타)아크릴계 모노머의 합계 100중량부와, (2) 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머 0.1∼10중량부를 공중합하여 이루어지는, 산가가 0.1 이하이고, 중량 평균 분자량이 100만 이상인 공중합체로 이루어지는 아크릴계 폴리머와, 상기 주성분의 (메타)아크릴계 모노머의 합계 100중량부에 대해, (3) 가교제로서 이소시아네이트 화합물 0.01∼1.0중량부를 함유하여 이루어지며, 상기 아크릴계 폴리머를 가교한 후의 겔분율이 40∼85%이고, 상기 점착제층의 두께가 1㎛∼20㎛이고, 두께 10㎛의 점착제층의 점착력이 1.5∼8.0N/25㎜이며, 상기 광학 부재를, 상기 점착제층을 개재하여 무알칼리 유리에 첩합하여 행하는 표면의 연필 경도의 측정값이 상기 광학 부재의 표면의 연필 경도와 동일한 2H 이상인 것을 특징으로 하는 점착제층을 제공한다.
상기 점착제 조성물이 추가로 실란 커플링제를 0.01∼0.5중량부 함유하는 것이 바람직하다.
상기 점착제 조성물에 포함되는 가교제가 이소시아네이트 화합물이고, 톨릴렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 어덕트체 및 헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트체 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 함유하는 것이 바람직하다.
상기 점착제 조성물 중의 (2) 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머가 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트로 이루어지는 화합물군 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것이 바람직하다.
상기 점착제층을 피착체에 첩합한 후에 70℃×10일 보관한 후의 점착력이 10N/25㎜ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 점착제층이 이형 필름의 한쪽 면에 형성되어 이루어지고, 이형 필름/점착제층/이형 필름의 구성인 것을 특징으로 하는 점착 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 기재의 한쪽 면 위에 상기 점착제층이 적층된 것을 특징으로 하는 점착 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 점착 필름이 사용된 편광판과 액정 디스플레이 패널 또는 유기 일렉트로루미네선스 디스플레이 패널의 첩합용 점착 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 점착 필름이 사용된 점착제층이 형성된 편광판을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 점착 필름이 사용되고, 구성 재료로서 λ/4 및/또는 λ/2의 위상차를 갖는 위상차 필름이 사용된 점착제층이 형성된 편광판을 제공한다.
또한, 본 발명은 광학 필름의 적어도 한쪽 면에 상기 점착제층이 적층되어 있는 점착제층이 형성된 광학 필름을 제공한다.
본 발명에 의하면, 광학 부재의 층간 첩합에 사용해도, 표면 경도를 유지하는 것이 가능하고, 내구성, 리워크성도 겸비한 점착제층 및 점착 필름을 제공할 수 있다.
이하, 바람직한 실시형태에 기초하여 본 발명을 설명한다.
본 발명의 점착제층은, 표면의 연필 경도가 2H 이상인 광학 부재와 그 밖의 광학 부재의 층간에 사용되는 아크릴계 폴리머로 이루어지는 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층에 있어서, 상기 아크릴계 폴리머가 (1) 주성분의 (메타)아크릴계 모노머로서, 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머와, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머와, 질소 함유 비닐 모노머와, 지환족을 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머로 이루어지는 아크릴계 모노머군 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 모노머의 합계 100중량부 중, 부틸아크릴레이트를 적어도 40중량부 이상 함유하고, 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 포함하지 않으며, 상기 아크릴계 폴리머의 Tg가 -35℃ 이상이고, 상기 점착제 조성물이 상기 주성분의 (메타)아크릴계 모노머의 합계 100중량부와, (2) 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머 0.1∼10중량부를 공중합하여 이루어지는, 산가가 0.1 이하이고, 중량 평균 분자량이 100만 이상인 공중합체로 이루어지는 아크릴계 폴리머와, 상기 주성분의 (메타)아크릴계 모노머의 합계 100중량부에 대해, (3) 가교제로서 이소시아네이트 화합물 0.01∼1.0중량부를 함유하여 이루어지고, 상기 아크릴계 폴리머를 가교한 후의 겔분율이 40∼85%이고, 상기 점착제층의 두께가 1㎛∼20㎛이고, 두께 10㎛의 점착제층의 점착력이 1.5∼8.0N/25㎜이며, 상기 광학 부재를, 상기 점착제층을 개재하여 무알칼리 유리에 첩합하여 행하는 표면의 연필 경도의 측정값이 상기 광학 부재의 표면의 연필 경도와 동일한 2H 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 아크릴계 폴리머는 제1 모노머군에 속하는 모노머(주성분 모노머)와, 제2 모노머군에 속하는 모노머(관능기 모노머)를 각각 1종 이상 공중합하여 얻어진 공중합체이다. 제1 모노머군에 속하는 모노머로서, 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머와, 방향족기를 갖는 아크릴레이트 모노머와, 질소 함유 비닐 모노머와, 지환족을 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머로 이루어지는 모노머군의 적어도 1종 이상을 사용할 수 있다. 제2 모노머군에 속하는 모노머로서, 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머의 적어도 1종 이상을 사용할 수 있다. 본 명세서 중에서 (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트의 총칭이다.
본 발명에 따른 점착제 조성물에 있어서, 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머로는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 이소펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 이소헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트, 이소헵틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 운데실(메타)아크릴레이트, 이소운데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 이소도데실(메타)아크릴레이트, 트리데실(메타)아크릴레이트, 이소트리데실(메타)아크릴레이트, 테트라데실(메타)아크릴레이트, 이소테트라데실(메타)아크릴레이트 등의 적어도 1종 이상을 들 수 있다. 알킬(메타)아크릴레이트 모노머의 알킬기는 직쇄여도 되고, 분기형이어도 된다.
본 발명에 따른 아크릴계 폴리머는 부틸아크릴레이트를 필수 모노머로 한다. 아크릴계 폴리머가 제1 모노머군에 속하는 모노머의 합계 100중량부 중, 부틸아크릴레이트를 적어도 40중량부 이상, 보다 바람직하게는 50중량부 이상, 특히 바람직하게는 60중량부 이상의 비율로 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 점착제 조성물에 있어서, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머로는, 벤질(메타)아크릴레이트, 나프틸(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 페녹시부틸(메타)아크릴레이트, 2-(1-나프틸옥시)에틸(메타)아크릴레이트, 2-(2-나프틸옥시)에틸(메타)아크릴레이트, 6-(1-나프틸옥시)헥실(메타)아크릴레이트, 6-(2-나프틸옥시)헥실(메타)아크릴레이트, 8-(1-나프틸옥시)옥틸(메타)아크릴레이트, 8-(2-나프틸옥시)옥틸(메타)아크릴레이트 등의 적어도 1종 이상을 들 수 있다. 굴절률이 높은 점착제층을 얻기 위해서는 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머의 적어도 1종 이상을 배합하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 아크릴계 폴리머는 제1 모노머군에 속하는 모노머의 합계 100중량부 중, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머를 30중량부 이하의 비율로 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 점착제층의 점착제 조성물에 있어서, 질소 함유 비닐 모노머로는, 아미드 결합을 함유하는 (메타)아크릴계 모노머, 아미노기를 함유하는 (메타)아크릴계 모노머 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, N-(메타)아크릴로일모르폴린, N-(메타)아크릴로일피페라진, N-(메타)아크릴로일아지리딘, N-(메타)아크릴로일아제티딘, N-(메타)아크릴로일피롤리딘, N-(메타)아크릴로일피페리딘, N-(메타)아크릴로일아제판, N-(메타)아크릴로일아조칸 등의, N-(메타)아크릴로일 치환의 복소 고리형 구조를 갖는 고리형 질소 비닐 화합물; (메타)아크릴아미드, N-메틸(메타)아크릴아미드, N-이소프로필(메타)아크릴아미드, N-t-부틸(메타)아크릴아미드 등의 무치환 또는 모노알킬 치환의 (메타)아크릴아미드; N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸(메타)아크릴아미드, N,N-디프로필아크릴아미드, N,N-디이소프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디부틸(메타)아크릴아미드, N-에틸-N-메틸(메타)아크릴아미드, N-메틸-N-프로필(메타)아크릴아미드, N-메틸-N-이소프로필(메타)아크릴아미드 등의 디알킬 치환 (메타)아크릴아미드; N,N-디메틸아미노메틸(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노프로필(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노이소프로필(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노부틸(메타)아크릴레이트, N,N-디에틸아미노메틸(메타)아크릴레이트, N,N-디에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N-에틸-N-메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N-메틸-N-프로필아미노에틸(메타)아크릴레이트, N-메틸-N-이소프로필아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디부틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, t-부틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 등의 디알킬아미노(메타)아크릴레이트; N,N-디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디프로필아미노프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디이소프로필아미노프로필(메타)아크릴아미드, N-에틸-N-메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, N-메틸-N-프로필아미노프로필(메타)아크릴아미드, N-메틸-N-이소프로필아미노프로필(메타)아크릴아미드 등의 N,N-디알킬 치환 아미노프로필(메타)아크릴아미드; (메타)아크릴로니트릴 등의 적어도 1종 이상을 들 수 있다. 질소 함유 비닐 모노머로는 수산기를 함유하지 않는 것이 바람직하고, 수산기 및 카르복실기를 함유하지 않는 것이 보다 바람직하다. 본 발명에 따른 아크릴계 폴리머는 제1 모노머군에 속하는 모노머의 합계 100중량부 중, 질소 함유 비닐 모노머를 20중량부 이하의 비율로 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 점착제 조성물에 있어서, 지환족을 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머로는, 시클로펜틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 비시클로헵틸(메타)아크릴레이트, 비시클로옥틸(메타)아크릴레이트, 디메틸비시클로헵틸(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트 등의 적어도 1종 이상을 들 수 있다. 고리형 알킬(메타)아크릴레이트 모노머와 같이, 측쇄에 포화 지환족을 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머를 배합함으로써, 아크릴계 폴리머의 극성을 낮추기 때문에, 저에너지 표면에 대한 친화성에 기여한다. 본 발명에 따른 아크릴계 폴리머는 제1 모노머군에 속하는 모노머의 합계 100중량부 중, 지환족을 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머를 30중량부 이하의 비율로 함유하는 것이 바람직하다.
제2 모노머군에 속하는 모노머(관능기 모노머)는 가교제로서 사용되는 이소시아네이트 화합물과 반응하는 것이 가능한 관능기를 갖는다. 이러한 관능기로는 수산기 외에도, 카르복실기 등이 있다. 그러나, 투명 도전성 필름의 ITO 표면 등의 부식되기 쉬운 피착체에 있어서 부식성에 대한 영향을 회피하는 관점에서, 아크릴계 폴리머가 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 함유하지 않는 것이 바람직하다. 아크릴계 폴리머의 산가는 바람직하게는 0.1 이하이다.
본 발명에 따른 점착제 조성물에 있어서, 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머로는, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 등의 수산기 함유 알킬(메타)아크릴레이트류나, N-히드록시(메타)아크릴아미드, N-히드록시메틸(메타)아크릴아미드, N-히드록시에틸(메타)아크릴아미드 등의 수산기 함유 (메타)아크릴아미드류 등의 적어도 1종 이상을 들 수 있다. 그 중에서도, 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머가 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트로 이루어지는 화합물군 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 아크릴계 폴리머는 제1 모노머군에 속하는 모노머의 합계 100중량부에 대해, 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머 0.1∼10중량부를 함유하는 것이 바람직하고, 0.2∼5.0중량부를 함유하는 것이 보다 바람직하며, 0.2∼4.0중량부를 함유하는 것이 특히 바람직하다.
상기 아크릴계 폴리머로서 사용되는 공중합체의 중합 방법은 특별히 한정되지 않고, 용액 중합법, 유화 중합법 등, 적절히 공지된 중합 방법이 사용 가능하다. 상기 아크릴계 폴리머는 (메타)아크릴레이트 모노머 등의 아크릴계 모노머를 50∼100중량% 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 아크릴계 폴리머의 유리 전이 온도(이하, Tg로 적는다)는 -35℃ 이상이 바람직하다. Tg가 -35℃ 미만이면, 리워크성 및 내구성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 또한, Tg는 -35℃∼-10℃인 것이 보다 바람직하다. Tg가 -10℃를 초과하면, 본 발명에 필요한 점착력이 얻어지지 않아 바람직하지 않다. 또한, 상기 아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량은 100만 이상이 바람직하고, 100만∼200만의 범위인 것이 보다 바람직하다.
상기 점착제 조성물은 상기 아크릴계 폴리머에 가교제나, 적절히 임의의 첨가제를 배합함으로써, 필요로 되는 물성값 등의 특성을 조정할 수 있다.
가교제로는, 예를 들면, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트류의 뷰렛 변성체나 이소시아누레이트 변성체, 트리메틸올프로판이나, 글리세린 등의 3가 이상의 폴리올과의 어덕트체 등의 폴리이소시아네이트 화합물의 적어도 1종 이상을 들 수 있다.
가교제로서 사용되는 이소시아네이트 화합물의 함유량은 제1 모노머군에 속하는 모노머의 합계 100중량부에 대해, 0.01∼1.0중량부가 바람직하다. 가교제로서 이소시아네이트 화합물만을 사용해도 된다. 이소시아네이트 화합물로서 톨릴렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 어덕트체 및 헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트체 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 함유하는 것이 바람직하다.
상기 점착제 조성물은 실란 커플링제를 추가로 함유하는 것이 바람직하다. 실란 커플링제로는 1분자 중에 적어도 1개의 유기 관능기와, 적어도 1개의 가수분해성기를 갖고, 상기 가수분해성기가 규소 원자에 결합한 알콕시기 등인 화합물을 들 수 있다. 상기 실란 커플링제가 에폭시기, (메타)아크릴옥시기, 메르캅토기, 아미노기로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종류의 유기 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 여기서, (메타)아크릴옥시기란, 아크릴옥시기(CH2=CHCOO-), 또는 메타크릴옥시기(CH2=C(CH3)COO-)를 의미한다.
에폭시기를 갖는 실란 커플링제로는, 예를 들면, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸메틸디에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 5,6-에폭시헥실트리메톡시실란, 5,6-에폭시헥실메틸디메톡시실란, 5,6-에폭시헥실메틸디에톡시실란, 5,6-에폭시헥실트리에톡시실란 등을 들 수 있다. (메타)아크릴옥시기를 갖는 실란 커플링제로는, 예를 들면, 3-(메타)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필디메틸에톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필디메틸메톡시실란 등을 들 수 있다. 메르캅토기를 갖는 실란 커플링제로는, 예를 들면, 3-메르캅토프로필메틸디메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필메틸디에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다. 아미노기를 갖는 실란 커플링제로는, 예를 들면, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-(메틸아미노)프로필트리메톡시실란, 3-(메틸아미노)프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다. 또한, 상기 유기 관능기를 포함하고, 올리고머화한 알콕시 올리고머(실리콘 알콕시 올리고머) 등도 실란 커플링제로서 사용할 수 있다.
실란 커플링제의 함유량은 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 제외한 모노머(제1 모노머군에 속하는 모노머)의 합계 100중량부에 대해, 0.01∼0.5중량부가 바람직하다.
그 밖의 임의의 성분으로서, 산화 방지제, 대전 방지제, 계면활성제, 경화 촉진제, 가소제, 충전제, 가교 촉매, 가교 지연제, 경화 지연제, 가공 보조제, 노화 방지제 등의 공지된 첨가제를 적절히 배합할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 함께 사용해도 된다.
본 발명에 따른 점착제층은 상기 점착제 조성물을 기재나 이형 필름에 도포한 후, 점착제 조성물을 가교시킴으로써 얻을 수 있다. 가교 후의 점착제층의 겔분율은 40∼85%가 바람직하다.
본 발명에 따른 점착제층을 광학 부재의 층간 첩합 등에 사용하는 경우, 얇은 점착제층인 것이 바람직하다. 점착제층의 두께는 1㎛∼20㎛가 바람직하다. 또한, 두께 10㎛의 점착제층의 점착력이 1.5∼8.0N/25㎜인 것이 바람직하다. 또한, 일반적으로 점착제층의 점착력은 점착제층의 두께에 대략 비례하고 있다. 점착력 시험에 사용되는 피착체로는 무알칼리 유리 등의 유리판, 수지 필름 등을 들 수 있다.
본 발명에 따른 점착제층을 광학 부재의 층간 첩합 등에 사용하는 경우, 점착제층과 광학 부재의 계면에서의 광선 반사를 저감시키기 위해, 굴절률의 차가 가능한 작은 것이 바람직하다. 이 때문에, 상기 점착제층의 굴절률이 1.47∼1.50인 것이 바람직하다.
본 발명의 점착 필름은 본 발명의 점착제층을 기재 또는 이형 필름의 한쪽 면 위에 형성함으로써 제조할 수 있다. 점착제층의 형성에 사용되는 기재 필름이나, 점착면을 보호하는 이형 필름(세퍼레이터)으로는, 폴리에스테르 필름 등의 수지 필름 등을 사용할 수 있다. 기재 필름에는 수지 필름의 점착제층이 형성된 측과는 반대면에 실리콘계, 불소계의 이형제나 코트제, 실리카 미립자 등에 의한 방오 처리, 대전 방지제의 도포나 혼입 등에 의한 대전 방지 처리를 실시할 수 있다.
이형 필름에는 점착제층의 점착면과 맞춰지는 측의 면에, 실리콘계, 불소계의 이형제 등에 의해 이형 처리가 실시된다. 1개의 점착제층의 양면에 각각 이형 필름의 이형 처리가 실시된 면을 맞춤으로써, 「이형 필름/점착제층/이형 필름」의 구성으로 할 수도 있다. 이 경우, 양측의 이형 필름을 순차적으로, 혹은 동시에 박리하여 점착면을 표출시킴으로써, 광학 필름 등의 광학 부재와 첩합 가능하게 된다. 광학 필름으로는 편광 필름, 위상차 필름, 반사 방지 필름, 방현(안티 글레어) 필름, 자외선 흡수 필름, 적외선 흡수 필름, 광학 보상 필름, 휘도 향상 필름 등을 들 수 있다.
본 발명에 따른 점착제층은 점착제층이 두꺼워도, 피착체의 표면 경도를 유지할 수 있으므로, 피착체의 적어도 일방이 하드 코트층 등에 의해 표면 경도를 높인(예를 들면, 표면의 연필 경도가 2H 이상 등) 광학 부재인 경우에 바람직하게 사용할 수 있다. 리워크성의 관점에서, 점착제층을 피착체에 첩합한 후에 70℃×10일 보관한 후의 점착력이 10N/25㎜ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 점착제층 및 점착 필름은 편광판을 주로 하는 액정 표시 장치의 주변 부재용 각종 광학 필름, 터치 패널용 각종 광학 필름, 전자 종이용 각종 광학 필름, 유기 EL용 각종 광학 필름 등의 첩합에 사용할 수 있다. 또한, 이들 광학 필름의 적어도 한쪽 면에 상기 점착제층이 적층되어 있는 점착제층이 형성된 광학 필름으로 할 수 있다. 이형 필름으로 보호된 점착제층을 갖는 경우, 이형 필름을 박리하여 「광학 필름/점착제층」과 같이 점착제층을 표출시켜, 다른 광학 필름과 첩합함으로써, 층간 첩합에 점착제층이 사용된 「광학 필름/점착제층/광학 필름」과 같은 구성이 얻어진다.
본 발명의 점착 필름은 편광판과 디스플레이 패널의 첩합에 바람직하게 사용된다. 디스플레이 패널로는, 예를 들면, 액정 패널 또는 유기 EL(일렉트로루미네선스) 패널을 들 수 있다. 본 발명의 점착 필름은 점착제층이 형성된 편광판의 점착제층으로서 바람직하게 사용할 수 있다. 편광판의 구성 재료로서 λ/4 또는 λ/2의 위상차를 갖는 위상차 필름이 사용되어도 된다. 위상차 필름과 편광판의 첩합에 본 발명의 점착제층을 사용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 통해 본 발명을 구체적으로 설명한다.
<아크릴계 폴리머의 제조>
[실시예 1]
교반기, 온도계, 환류 냉각기 및 질소 도입관을 구비한 반응 장치에 질소 가스를 도입하여, 반응 장치 내의 공기를 질소 가스로 치환하였다. 그 후, 반응 장치에 부틸아크릴레이트 75중량부, t-부틸아크릴레이트 25중량부, 8-히드록시옥틸아크릴레이트 1.0중량부와 함께 용제(초산에틸)를 60중량부 첨가하였다. 그 후, 중합 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴 0.1중량부를 2시간에 걸쳐 적하시키고, 65℃에서 6시간 반응시켜, 실시예 1에 사용되는 아크릴계 폴리머 용액을 얻었다.
[실시예 2∼5 및 비교예 1∼3]
모노머의 조성을 각각 표 1의 (1)군 및 (2)군에 기재된 바와 같이 하는 것 이외에는 상기 실시예 1에 사용되는 아크릴계 폴리머 용액(1)과 동일하게 하여, 실시예 2∼5 및 비교예 1∼3에 사용되는 아크릴계 폴리머 용액을 얻었다.
<점착제 조성물, 점착제층 및 점착 필름의 제조>
[실시예 1]
상기와 같이 제조한 실시예 1의 아크릴계 폴리머 용액에 대해, 코로네이트 HX(HDI의 이소시아누레이트체) 0.2중량부, KBM-803(3-메르캅토프로필트리메톡시실란) 0.05중량부를 첨가하고 교반 혼합하여 실시예 1의 점착제 조성물을 얻었다. 이 점착제 조성물을 이형 필름(실리콘 수지 코트된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름) 위에 도포 후, 90℃에서 건조시킴으로써 용제를 제거한 후, 23℃, 50%RH의 분위기하에서 7일간 에이징함으로써, 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층을 이형 필름의 한쪽 면 위에 갖는 실시예 1의 점착 필름을 얻었다.
[실시예 2∼5 및 비교예 1∼3]
첨가제의 조성을 각각 표 1의 (3)군 및 (4)군에 기재된 바와 같이 하는 것 이외에는 상기 실시예 1의 점착 필름과 동일하게 하여, 실시예 2∼5 및 비교예 1∼3의 점착 필름을 얻었다.
표 1에서는 (1)군의 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머와, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머와, 질소 함유 비닐 모노머와, 지환족을 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머로 이루어지는 모노머군의 합계를 100중량부로 하여 구하였다. 또한, (2)군 내지 (4)군의 첨가 비율로서 중량부의 수치를 괄호 안에 나타낸다. 또한, (2)군은 관능기 함유 모노머, 즉, 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머 및 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머로 이루어지는 모노머군이다. (3)군은 가교제이다. (4)군은 실란 커플링제이다.
또한, 표 1에 사용된 각 성분의 약기호의 화합물명을 표 2에 나타낸다. 또한, 코로네이트(등록상표) HX 및 L은 니혼 폴리우레탄 공업 주식회사의 상품명이고, KBM-403, KBM-802 및 KBM-803은 신에츠 화학 공업 주식회사의 상품명이다. TDI는 톨릴렌디이소시아네이트를 의미하고, TMP는 트리메틸올프로판을 의미하며, HDI는 헥사메틸렌디이소시아네이트를 의미한다.
<시험 방법 및 평가>
실시예 1∼5 및 비교예 1∼3에 있어서의 점착 필름으로부터 이형 필름(실리콘 수지 코트된 PET 필름)을 박리하여 점착제층을 표출시키고, 편광판(필름)의 한쪽 면에 점착제층을 전사하였다.
<점착력의 측정 방법>
두께 180㎛의 편광판(필름)의 한쪽 면에 두께 10㎛의 점착제층을 전사하여, 시료가 되는 점착 필름(점착제층이 형성된 광학 필름)을 얻었다. 얻어진 점착 필름을 무알칼리 유리의 아세톤으로 세정한 비주석면에 압착 롤로 첩합하고, 50℃, 0.5MPa×20분간의 조건에서 오토클레이브 처리한 후, 23℃×50%RH의 분위기하에 되돌리고, 1시간 경과시켰다. 그 후의 점착 필름의 박리 강도를 인장 시험기에 의해, JIS Z0237 「점착 테이프·점착 시트 시험 방법」에 준거하여 측정하고, 180°방향으로 300㎜/min의 속도로 박리했을 때의 박리 강도를 점착 필름의 점착제층의 점착력(N/25㎜)으로 하였다.
<산가의 측정 방법>
아크릴계 폴리머의 시료를 용제(디에틸에테르와 에탄올을 체적비 2:1로 혼합한 것)에 용해하여 측정 시료로 하였다. 그 측정 시료를 전위차 자동 적정 장치(교토 전자 공업 제조, AT-610)를 이용해, 농도가 약 0.1mol/ℓ인 수산화칼륨에탄올 용액으로 전위차 적정을 행하여, 시료를 중화하기 위해 필요한 수산화칼륨에탄올 용액의 양을 측정하였다. 그리고, 하기 식으로부터 아크릴계 폴리머의 산가를 구하였다.
산가=(B×f×5.611)/S
B=적정에 사용된 0.1mol/ℓ 수산화칼륨에탄올 용액의 양(㎖)
f=0.1mol/ℓ 수산화칼륨에탄올 용액의 팩터
S=시료의 고형분의 질량(g)
<겔분율의 측정 방법>
에이징 종료 후, 편광판에 첩합하기 전의 측정 시료의 점착제층의 질량을 정확하게 측정하고, 톨루엔 중에 24시간 침지 후, 200메시의 철망으로 여과한다. 그 후, 여과물을 100℃에서 1시간 건조시킨 후, 잔류물의 질량을 정확하게 측정하여, 이하의 식으로부터 점착제층(가교 후의 점착제층)의 겔분율을 산출하였다.
겔분율(%)=불용 부분 질량(g)/점착제층의 질량(g)×100
<내구성의 시험 방법>
점착력의 측정 방법과 동일한 방법으로 제작한 가로세로 10㎝의 점착 필름을 무알칼리 유리의 아세톤으로 세정한 비주석면에 압착 롤로 첩합하고, 측정 시료를 제조하였다. 제조한 측정 시료를 소정의 분위기(80℃ dry 분위기, 또는 60℃×90%RH의 분위기)하에 250시간 방치 후, 23℃×50%RH 분위기하에 꺼내고, 1시간 후에 점착 필름 상태를 육안으로 관찰하여 내구성을 판단하였다. 육안에 의한 관찰의 판정 기준은 다음과 같이 하였다.
○··점착 필름의 박리 및 발포가 전혀 없다.
△··점착 필름 일부에 박리 및 발포가 발생되어 있다.
×··점착 필름 전체에 박리 및 발포가 발생되어 있다.
<리워크성의 시험 방법>
점착력의 측정과 동일한 방법으로 제작한 가로세로 10㎝의 점착 필름을 동일한 방법으로 무알칼리 유리의 비주석면에 첩합시켜 제조한 시료를 70℃의 분위기하에 10일간 방치 후, 23℃의 분위기하에 꺼내고, 1시간 방치 후의 점착 필름의 점착력을 측정하여 리워크성을 판단하였다. 리워크성의 판정 기준은 다음과 같이 하였다.
○··70℃×10일 후의 점착력이 1.5∼10N/25㎜이다.
△··70℃×10일 후의 점착력이 10N/25㎜ 보다 크지만, 20N/25㎜ 이하이다.
×··70℃×10일 후의 점착력이 20N/25㎜ 보다 크다(박리할 수 없다).
<연필 경도의 측정 방법>
연필 경도가 2H인 하드 코트층을 표면에 갖는 편광판에 소정의 두께(표 4)의 점착제층을 전사하여 시료로 한다. 시료의 점착제층을 개재하여, 무알칼리 유리에 편광판을 첩합한 후, JIS K5600의 스크래치 경도(연필법)에 준거하여 시료 표면의 연필 경도 시험을 행하고, 「하드 코트층/편광판/점착제층/무알칼리 유리」의 층 구성에 있어서의 하드 코트층의 표면의 연필 경도를 측정하였다.
표 3 및 표 4에 평가 결과를 나타낸다. 또한, 결과를 특별히 나타내지 않지만, 아크릴계 폴리머의 산가는 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 사용하지 않는 실시예 1∼5 및 비교예 2∼3에서는 0.1 이하였다. 또한, 아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량은 모두 100만 이상이었다.
본 발명에 따른 점착 필름인 실시예 1∼5의 점착 필름은 아크릴계 폴리머가 주성분의 (메타)아크릴계 모노머의 합계 100중량부 중, 부틸아크릴레이트를 적어도 40중량부 이상 함유하고 있다. 또한, 실시예 1∼5의 아크릴계 폴리머는 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 포함하지 않고, 아크릴계 폴리머의 Tg가 -35℃ 이상이고, 산가가 0.1 이하이며, 중량 평균 분자량이 100만 이상이고, 가교 후의 겔분율이 40∼85%이다. 또한, 점착제층을 개재하여 무알칼리 유리에 첩합한 편광판의 표면의 연필 경도가 외관상에 있어서도 2H인 그대로였다. 이로써, 본 발명에 따른 점착 필름을 사용하면, 광학 부재를 첩합한 적층체의 표면 경도의 측정값에 오차를 발생시키지 않는다.
또한, 실시예 1∼5의 점착제층은 두께 10㎛의 점착제층의 점착력이 1.5∼8.0N/25㎜이고, 또한 내구성이 우수하였다. 또한, 실시예 1∼5의 점착 필름을 피착체에 첩합한 후, 70℃×10일 보관한 후의 점착력이 10N/25㎜ 이하임으로써, 리워크성도 우수하였다. 즉, 실시예 1∼5의 점착 필름에 의하면, 종래 기술에 있어서의 요구 사항 및 문제를 극복할 수 있었다.
비교예 1의 점착 필름은 아크릴계 폴리머에 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 포함하기 때문에, 아크릴계 폴리머의 산가가 0.1 보다 커졌다. 또한, 비교예 1의 점착 필름은 아크릴계 폴리머에 부틸아크릴레이트를 포함하지 않고, 가교제의 함유량이 과다하며, 아크릴계 폴리머의 Tg가 -35℃보다 낮기 때문인지, 리워크성이 약간 나쁘고, 60℃×90%RH의 내구성이 나빴다. 또한, 점착제층을 개재하여 무알칼리 유리에 첩합한 편광판의 표면의 연필 경도가 외관상에 있어서 2H에서 H로 저하되었다.
비교예 2의 점착 필름은 아크릴계 폴리머에 부틸아크릴레이트를 포함하지 않고, 아크릴계 폴리머의 Tg가 -35℃보다 낮으며, 가교제의 함유량이 과다하였다. 또한, 가교 후의 겔분율이 높기 때문인지, 두께 10㎛의 점착제층의 점착력이 1.5N/25㎜보다 작고, 80℃ dry의 내구성이 약간 나쁘며, 60℃×90%RH의 내구성이 나빴다. 또한, 점착제층을 개재하여 무알칼리 유리에 첩합한 편광판의 표면의 연필 경도가 외관상에 있어서 2H에서 H로 저하되었다.
비교예 3의 점착 필름은 아크릴계 폴리머에 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머 및 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 포함하지 않기 때문에, 가교제를 사용해도 가교 후의 겔분율이 0%였다(실질적으로는 가교되어 있지 않다). 또한, 아크릴계 폴리머의 Tg가 -35℃보다 낮고, 점착력이 매우 크며, 리워크성 및 내구성이 나빴다. 또한, 점착제층을 개재하여 무알칼리 유리에 첩합한 편광판의 표면의 연필 경도가 외관상에 있어서 2H에서 H로 저하되었다.
이와 같이, 비교예 1∼3의 점착 필름에서는 종래 기술에 있어서의 요구 사항 및 문제를 극복할 수 없었다.
Claims (7)
- 표면의 연필 경도가 2H 이상인 광학 부재와 그 밖의 광학 부재의 층간에 사용되는 아크릴계 폴리머로 이루어지는 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층에 있어서,
상기 아크릴계 폴리머가 (1) (메타)아크릴계 모노머로서, 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머와, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머와, 질소 함유 비닐 모노머와, 지환족을 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머로 이루어지는 아크릴계 모노머군 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 모노머의 합계 100중량부 중, 부틸아크릴레이트를 적어도 40중량부 이상 함유하고, 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 포함하지 않으며,
상기 아크릴계 폴리머의 Tg가 -35℃ 이상 -10℃ 이하이고,
상기 아크릴계 폴리머는 복소 고리형 구조를 갖는 고리형 질소 비닐 화합물을 함유하지 않으며,
상기 점착제 조성물이 상기 (1) (메타)아크릴계 모노머의 합계 100중량부와, (2) 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머 0.1∼10중량부를 공중합하여 이루어지는, 산가가 0.1 이하이고, 중량 평균 분자량이 100만 이상인 공중합체로 이루어지는 아크릴계 폴리머와, 상기 (1) (메타)아크릴계 모노머의 합계 100중량부에 대해, (3) 가교제로서 이소시아네이트 화합물 0.01∼1.0중량부를 함유하고, 추가로 실란 커플링제를 0.01∼0.5중량부 함유하여 이루어지며,
상기 아크릴계 폴리머를 가교한 후의 겔분율이 40∼85%이고,
상기 점착제층의 두께가 1㎛∼20㎛이고,
상기 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 두께 10㎛의 점착제층의 점착력이 1.5∼8.0N/25㎜이며, 당해 점착제층을 피착체에 첩합한 후에 70℃×10일 보관한 후의 점착력이 10N/25㎜ 이하이고,
상기 광학 부재를, 상기 점착제층을 개재하여 무알칼리 유리에 첩합하여 행하는 표면의 연필 경도의 측정값이 상기 광학 부재의 표면의 연필 경도와 동일한 2H 이상이고,
상기 점착제층의 굴절률이 1.47∼1.50인 것을 특징으로 하는 점착제층. - 제 1 항에 있어서,
상기 점착제 조성물에 포함되는 가교제가 이소시아네이트 화합물이고, 톨릴렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 어덕트체 및 헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트체 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 점착제층. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 점착제 조성물 중의 (2) 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머가 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트로 이루어지는 화합물군 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 점착제층. - 제 1 항 또는 제 2 항의 점착제층이 이형 필름의 한쪽 면에 형성되어 이루어지고, 이형 필름/점착제층/이형 필름의 구성인 것을 특징으로 하는 점착 필름.
- 기재의 한쪽 면 위에 제 1 항 또는 제 2 항의 점착제층이 적층된 것을 특징으로 하는 점착 필름.
- 제 4 항의 점착 필름이 사용된 편광판과 액정 디스플레이 패널 또는 유기 일렉트로루미네선스 디스플레이 패널의 첩합용 점착 필름.
- 제 4 항의 점착 필름이 사용된 점착제층이 형성된 편광판.
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