KR102218852B1 - 접착제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 출원은 접착제 조성물 및 그 용도에 대한 것이다. 본 출원에서는 내수성, 접착력 및 기타 광학 특성이 우수하면서 저장 안정성이 크게 개선된 접착제 조성물을 제공할 수 있다.

Description

접착제 조성물{Adhesive Composition}

본 출원은, 접착제 조성물에 관한 것이다.

접착제 조성물은 광학 용도를 포함한 다양한 용도에 사용될 수 있다. 예를 들면, 접착제 조성물은, 광학 적층체인 편광판의 구성 시에 편광자와 보호 필름을 부착하는 용도에 사용될 수 있다.

이러한 용도에 적용되는 접착제 조성물에서 요구되는 물성은 우수한 투명성 등의 광학 특성, 내수성, 접착성 및 저장 안정성 등이지만, 이러한 물성을 동시에 구현하는 것은 용이하지 않다.

본 출원은, 접착제 조성물에 대한 것이다. 본 출원은 내수성, 접착력 및 기타 광학 특성이 우수하면서 저장 안정성이 개선된 접착제 조성물을 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다.

본 출원은, 접착제 조성물에 대한 것이다. 본 출원의 접착제 조성물은 일 예시에서 수계 접착제 조성물일 수 있으며, 다양한 용도에 적용될 수 있다. 일 예시에서 본 출원의 접착제 조성물은 광학 적층체의 제조에 적용될 수 있다.

상기 접착제 조성물은 바인더를 포함한다. 본 출원에서 적용될 수 있는 바인더의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 일 예시에서 수계 접착제 조성물 분야에 공지된 일반적인 수계 바인더 수지를 사용할 수 있다. 수계 바인더 수지로는 예를 들면, 폴리비닐알코올(poly(vinyl alcohol)계 혼합 및 폴리알릴아민 수지 등 중에서 선택된 어느 하나 또는 혼합을 사용할 수 있고, 일반적으로는 폴리비닐알코올계 수지를 사용할 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지로는, 예를 들면, 아세토아세틸기 변성 바인더, 카복시기 변성 바인더, 메틸롤기 변성 바인더, 아미노기 변성 바인더 및/또는 에폭시 변성 바인더 등과 같은 변성된 폴리비닐알코올 바인더 등이 사용될 수 있다. 반응성과 내구성 등을 고려하여 일반적으로 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올 바인더로서, 아세토아세틸기를 가지는 폴리비닐알코올 바인더가 사용될 수 있다.

아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올 바인더는 폴리비닐알코올 사슬 중 아세토아세틸기를 포함하는 중합체이고, 필요한 경우에 상기 작용기 외에 추가적인 작용기를 포함할 수도 있다.

아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올 바인더는, 공지의 제조 방법에 따라 제조하거나, 공지의 루트로 입수할 수 있고, 예를 들면, 폴리비닐알코올과 디케텐(diketene)을 반응시키는 방법, 폴리비닐알코올과 아세토아세트산에스테르의 에스테르 교환 반응에 의한 방법, 비닐 에스테르계 단량체와 아세토아세트산 에스테르의 공중합체를 검화하는 방법 등을 통해 제조할 수 있다.

통상적으로 제조 공정이 간단하고, 품질이 양호한 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올 바인더의 수득이 가능한 측면에서 폴리비닐알코올과 디케텐의 반응에 의한 방법이 이용된다.

폴리비닐알코올과 디케텐의 반응에 의한 방법의 구체적인 예를 들면, 폴리비닐알코올을 아세트산 등의 용제 중에 분산시킨 후 여기에 디케텐을 첨가하는 방법, 폴리비닐알코올를 디메틸포름아미드 또는 디옥산 등의 용제에 미리 용해시킨 후 디케텐을 첨가하는 방법, 또는 폴리비닐알코올에 디케텐 가스 또는 액상 디케텐을 직접 접촉시키는 방법 등을 들 수 있으나 이에 의해 제한되는 것은 아니다.

아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올 바인더로는 아세토아세틸기 변성도가 0.1몰% 이상인 것이면 특별히 제한되지 않고, 사용될 수 있으며, 일반적으로는 0.1몰% 내지 40몰%, 1몰% 내지 20몰% 또는 2몰% 내지 7몰%의 범위의 변성도인 것이 적용된다. 이러한 변성도에서 내수성 및 수용성 등이 개선될 수 있다.

폴리비닐알코올 바인더의 검화도도 특별히 제한되지 않지만, 수용성 등을 고려하여 80몰% 이상 또는 85몰% 이상일 수 있다.

아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올 바인더의 제조 시에 이용되는 폴리비닐알코올은 특별히 한정되지 않지만, 접착성 등을 고려하여, 평균 중합도가 100 내지 3,000 범위 내 또는 500 내지 3,000 범위 내에 있는 것을 사용할 수 있다. 또한 평균 검화도는 80 내지 100몰% 범위 내 또는 85 내지 100몰% 범위 내일 수 있다.

상기 바인더는, 수용액의 형태로 접착제 조성물에 포함될 수 있다. 이 때 바인더 수지의 농도에 특별한 제한은 없고, 예를 들면, 용매인 물 100 중량부 대비 약 1 내지 10 중량부, 1 내지 8 중량부 또는 1 내지 5 중량부의 고형분 함량이 되도록 조절될 수 있다.

또한, 상기에서 용매인 물로는 순수, 초순수 또는 수돗물 등을 특별한 제한 없이 사용될 수 있다.

상기 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올 바인더는 일본합성화학 Gohsefimer사의 Z-100, Z-200, Z-200H, Z-210, Z-220 또는 Z-320 등의 제품명으로도 알려져 있다.

접착제 조성물은 또한 가교제를 포함하며, 그 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 가교제로서는, 폴리비닐알코올 접착제에 사용되고 있는 것으로서, 상기 폴리비닐알코올과 반응성을 갖는 관능기를 적어도 2개 가지는 화합물 등을 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 가교제로는, 에틸렌디아민, 트리에틸렌디아민 또는 헥사메틸렌디아민 등의 알킬렌기와 아미노기를 2개 갖는 알킬렌디아민 화합물; 톨릴렌디이소시아네이트, 수소화 톨릴렌디이소시아네이트, 트리메틸올프로판톨릴렌디이소시아네이트 어덕트(adduct), 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌 비스(4-페닐메탄트리이소시아네이트, 이소포론디이소시아네트 및 이들의 케토옥심블록물 또는 페놀블록물 등의 이소시아네이트 화합물; 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린디 또는 트리글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 디글리시딜아닐린 또는 디글리시딜아민 등의 에폭시 화합물; 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드 또는 부틸알데히드 등의 모노알데히드 화합물; 글리옥살, 말론디알데히드, 숙신디알데히드, 글루탈디알데히드, 말레디알데히드 또는 프탈디알데히드 등의 디알데히드 화합물 : 메틸올 요소, 메틸올 멜라민, 알킬화 메틸올 요소, 알킬화 메틸올화 멜라민, 아세트구아나민, 벤조구아나민과 포름알데히드의 축합물 등의 아미노-포름알데히드 수지; 또는 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 알루미늄, 철, 니켈 등의 2 가 금속, 또는 3 가 금속의 염 및 그 산화물 등을 들 수 있다.

일 예시에서 가교제로는, 멜라민 가교제를 사용할 수 있다. 사용될 수 있는 멜라민 가교제의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.

[화학식 2]

화학식 2에서 R은 각각 독립적으로 수소 원자, 히드록시알킬기, 알콕시알킬기, 알콕시기 또는 카복시알킬옥시알킬기 등일 수 있다.

일 예시에서 상기 화학식 2의 R의 적어도 하나는 히드록시알킬기이거나, 알콕시알킬기일 수 있다.

화학식 2에서 알킬기는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기일 수 있으며, 이는 직쇄형, 분지형 또는 고리형일 수 있고, 임의로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.

또한, 화학식 2에서 알콕시기는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기일 수 있으며, 이는 직쇄형, 분지형 또는 고리형일 수 있고, 임의로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.

본 출원에서 상기와 같은 가교제의 비율은 특별히 제한되지 않고, 접착제의 내수성 등을 고려하여 적정량을 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 가교제는 상기 바인더 100 중량부 대비 약 5 내지 50 중량부의 비율로 사용될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 10 중량부 이상일 수 있으며, 약 45 중량부 이하, 약 40 중량부 이하, 약 35 중량부 이하, 약 30 중량부 이하, 약 25 중량부 이하 또는 약 20 중량부 이하 정도일 수도 있다.

접착제 조성물은 추가 성분으로서 하기 화학식 1의 화합물을 포함한다. 하기 화학식 1의 화합물은 접착제 조성물의 저장 안정성 및 가교 효율을 동시에 개선할 수 있다. 이유는 명확하지 않지만, 상기 화합물은 가교제의 작용기를 효율적으로 캡핑(capping)하여 저장 안정성을 확보하면서, 필요한 경우에 빠르게 디캡핑(decapping)되어 목적하는 효과를 확보하는 것으로 생각된다.

[화학식 1]

HO-SO₂-R

화학식 1에서 R은 알킬기, 할로알킬기 또는 할로알킬아릴기이다.

화학식 1에서 할로알킬기에 포함되는 할로겐 원자로는 불소 원자 또는 염소 원자 등이 적용될 수 있고, 일 예시에서 불소 원자가 적용될 수 있다.

또한, 화학식 1에서 알킬기는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기일 수 있으며, 이는 직쇄형, 분지형 또는 고리형일 수 있고, 임의로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.

또한, 화학식 1에서 아릴기는, 예를 들면 탄소수 6 내지 12의 아릴기일 수 있다.

일 예시에서 화학식 1의 화합물에서 상기 R은, 퍼플루오로알킬기와 같은 할로알킬기이거나, 또는 상기 할로알킬기로 치환되어 있는 아릴기(할로알킬아릴기)일 수 있다.

본 출원에서 상기 화학식 1의 화합물의 비율은 특별히 제한되지 않고, 접착제의 내수성이나 목적하는 저장 안정성, 가교 효율 등을 고려하여 적정량을 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 화합물은 상기 바인더 100 중량부 대비 약 0.1 내지 20 중량부의 비율로 사용될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 0.5 중량부 이상, 1 중량부 이상 또는 1.5 중량부 이상일 수 있으며, 약 15 중량부 이하 정도일 수도 있다.

필요한 경우에 접착제 조성물은 상기 성분에 추가로 다른 성분을 포함할 수 있다. 이러한 성분으로는, 예를 들면, 실란 화합물을 들 수 있다. 일 예시에서 실란 화합물로는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.

[화학식 3]

R¹ _nSiR² _(4-n)

화학식 3에서 R¹은 글리시독시알킬기, (메타)아크릴로일옥시알킬기 또는 아미노알킬기이고, R²는 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기 또는 알콕시기이며, n은 1 내지 4의 범위 내의 수이고, R¹ 및 R²가 각각 복수인 경우에 각각은 동일하거나 상이하다.

화학식 3에서 알킬기는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기일 수 있으며, 이는 직쇄형, 분지형 또는 고리형일 수 있고, 임의로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.

또한, 화학식 3에서 알콕시기는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기일 수 있으며, 이는 직쇄형, 분지형 또는 고리형일 수 있고, 임의로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.

또한, 화학식 3에서 n은 1, 2, 3 또는 4일 수도 있고, 상기 수치 중 어느 하나가 상한 또는 하한이 될 수도 있다.

본 출원에서 실란 화합물의 비율은 특별히 제한되지 않고, 접착제의 내수성이나 목적하는 저장 안정성, 가교 효율 등을 고려하여 적정량을 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 화합물은 상기 바인더 100 중량부 대비 약 1 내지 100 중량부의 비율로 사용될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 5 중량부 이상 또는 10 중량부 이상일 수 있으며, 약 90 중량부 이하, 80 중량부 이하, 70 중량부 이하, 60 중량부 이하, 50 중량부 이하, 40 중량부 이하, 30 중량부 이하 또는 20 중량부 이하 정도일 수도 있다.

상기 접착제 조성물에는 또한 필요한 경우에 각종 점착 부여제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 내열 안정제 또는 내가수분해 안정제 등의 안정제 등을 배합할 수도 있다.

본 출원은 또한 광학 적층체에 대한 것이다. 본 출원의 광학 적층체는 예를 들면, 제 1 및 제 2 광학 필름; 및 상기 제 1 및 제 2 광학 필름을 서로 접착시키고 있는 제 1 항의 접착제 조성물의 접착제층을 포함할 수 있다.

상기 광학 적층체의 예로는 편광판을 들 수 있다. 이러한 경우에 상기 제 1 및 제 2 광학 필름 중 어느 하나는 편광자이고, 다른 하나는 보호 필름일 수 있다.

상기 편광판은, 상기 보호필름과 편광자를 상기 접착제 조성물을 사용하여 부착함으로써 제조할 수 있다. 예를 들면, 편광자의 편측 또는 양측에 상기 접착제 조성물에 의해 형성된 접착제층을 통해 보호 필름을 형성할 수 있다.

상기 접착제층은 보호 필름 및 편광자 중 어느 하나에 형성해도 되고, 양자 모두에 형성해도 된다. 상기 접착제층은, 일 예시에서 약 1 내지 1000 nm 정도의 두께로 형성할 수 있다. 접착제층은, 일 예시에서 상기 접착제 조성물을 롤법, 분무법 또는 침지법 등에 적용하여 형성할 수 있다.

접착제층 형성 후에 편광자와 보호 필름을 롤라미네이터 등에 의해 부착할 수 있다. 부착한 후에는 건조 공정을 행하고, 도포 건조층으로 이루어지는 접착제층을 형성할 수 있다. 건조 온도는 5℃ 내지 150℃ 정도 또는 30℃ 내지 120℃ 정도일 수 있고, 건조 시간은 약 120 초 이상 또는 300 초 이상일 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.

상기에서 편광자로는 특별히 제한되지 않고, 각종의 것을 사용할 수 있다. 편광자로서는, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름 또는 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2 색성 염료 등의 2 색성 재료를 흡착시켜 1 축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로, 5 내지 80㎛ 정도이다.

폴리비닐알코올계 필름을 요오드로 염색하여 1 축 연신한 편광자는, 예를 들어, 폴리비닐알코올을 요오드의 수용액에 침지함으로써 염색하고, 원래 길이의 3배 내지 7배로 연신함으로써 제작할 수 있다. 필요에 따라 붕산이나 요오드화칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 나아가 필요에 따라 염색 전에 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지하여 물로 씻어도 된다. 폴리비닐알코올계 필름을 물로 씻음으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있는 것 외에, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시키는 것으로 염색 편차 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 실시해도 되고, 염색하면서 연신해도 되고, 또한 연신하고 나서 요오드로 염색해도 된다. 붕산이나 요오드옥화칼륨 등의 수용액 중이나 수욕 중에서도 연신할 수 있다.

보호 필름을 형성하는 폴리머 또는 필름 재료로서는, 적절한 투명 재료를 사용할 수 있다. 상기 보호 필름을 형성하는 재료로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 디아세틸셀룰로오스나 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴·스티렌공중합체 (AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머 등을 들 수 있다. 또한, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌·프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족폴리아미드 등의 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술파이드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 알릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머, 혹은 상기 폴리머의 블렌드물 등도 상기 보호 필름을 형성하는 폴리머의 예로서 들 수 있다. 보호 필름은, 아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화형, 자외선 경화형 수지의 경화층으로서 형성할 수도 있다.

또한, 일본 공개특허공보2001-343529호에 기재된 폴리머 필름, 예를 들어, (A) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, (B) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 페닐 및 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로서는 이소부틸렌과 N-메틸말레이이미드로 이루어지는 교호 공중합체와 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 필름을 들 수 있다. 필름은 수지 조성물의 혼합 압출품 등으로 이루어지는 필름을 사용할 수 있다. 이들의 필름은 위상차가 작고, 광탄성 계수가 작기 때문 편광판의 변형에 의한 얼룩 등의 문제를 해소할 수 있고, 또한 투습도가 작기 때문에, 가습 내구성이 우수하다.

보호필름의 두께는 적절히 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 면에 의해 1 내지 500㎛ 정도이다.

보호 필름의 편광자와 접착하는 면에는, 프라이머 처리를 행할 수 있다. 프라이머 처리로서는 플라즈마 처리, 코로나 처리 등의 드라이 처리, 알칼리 처리 (비누화 처리) 등의 화학 처리, 용이한 접착제층을 형성하는 코팅 처리 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 용이한 접착제층을 형성하는 코팅 처리나 알칼리 처리가 수행될 수 있다. 용이한 접착제층의 형성에는 폴리올수지, 폴리카르복시산수지, 폴리에스테르수지 등의 각종의 프라이머 재료를 사용할 수 있다. 또, 용이한 접착제층의 두께는 통상, 0.01 내지 10㎛ 정도, 0.05 내지 5㎛ 정도 또는 0.1 내지 1㎛ 정도이다.

상기 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않은 면에는, 하드코트층이나 반사방지처리, 스티킹 방지나, 확산 또는 안티글레어를 목적으로 한 처리를 행한 것이어도 좋다.

하드코트 처리는 편광판 표면의 상처 방지 등을 목적으로 행해지는 것이고, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계 등이 적절한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 미끄러짐 특성 등이 우수한 경화 피막을 보호 필름의 표면에 부가하는 방식 등으로써 형성할 수 있다. 반사방지처리는 편광판 표면에서의 외광의 반사방지를 목적으로 행해지는 것이고, 종래에 준한 반사방지막 등의 형성에 의해 달성할 수 있다. 또한, 스티킹 방지처리는 인접층과의 밀착 방지를 목적으로 행해진다.

또한 안티글레어 처리는 편광판의 표면에서 외광이 반사하여 편광판 투과광의 시인을 저해하는 것의 방지 등을 목적으로 행해지는 것이고, 예를 들어 샌드블라스트 방식이나 엠보싱 가공 방식에 의한 조(粗)면화 방식이나 투명 미립자의 배합 방식 등이 적절한 방식으로써 보호 필름의 표면에 미세 요철 구조를 부여함으로써 형성할 수 있다. 상기 표면 미세 요철 구조의 형성에 함유시키는 미립자로서는, 예를 들어 평균 입경이 0.5 내지 20㎛ 의 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬 등으로 이루어지는 도전성인 것도 있는 무기계 미립자, 가교 또는 미가교의 폴리머 등으로 이루어지는 유기계 미립자 등의 투명 미립자가 사용된다. 표면 미세 요철 구조를 형성하는 경우, 미립자의 사용량은, 표면 미세 요철 구조를 형성하는 투명수지 100 중량부에 대해 일반적으로 2 내지 70 중량부 정도 또는 5 내지 50 중량부 정도일 수 있다. 안티글레어층은, 편광판 투과광을 확산하여 시각 등을 확대하기 위한 확산층 (시각 확대 기능 등)을 겸하는 것이어도 된다.

또, 상기 반사방지층, 스티킹 방지층, 확산층이나 안티글레어층 등은, 보호 필름 그것에 형성할 수 있는 것 외에, 별도 광학층으로서 보호 필름과는 별체(別體)의 것으로서 형성할 수도 있다.

본 출원의 편광판은, 실용에 있어서 다른 광학층과 적층한 광학필름으로서 사용할 수 있다. 그 광학층에 대해서는 특별히 한정은 없지만, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차판 (1/2 이나 1/4 등의 파장판을 포함한다), 시각 보상 필름 등의 액정 표시장치 등의 형성에 사용되는 것인 광학층을 1 층 또는 2 층 이상 사용할 수 있다. 특히, 본 출원의 편광판에 추가로 반사판 또는 반투과 반사판이 적층되어 이루어지는 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판, 편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원편광판 혹은 원편광판, 편광판에 추가로 시각 보상 필름이 적층되어 이루어지는 광시야각 편광판, 또는 편광판에 더욱 휘도 향상 필름이 적층되어 이루어지는 평관판일 수 있다.

반사형 편광판은, 편광판에 반사층을 형성한 것으로, 시인측(표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜서 표시하는 타입의 액정 표시장치 등을 형성하기 위한 것이고, 백라이트 등의 광원의 내장을 생략할 수 있어 액정 표시장치의 박형화를 도모하기 쉽다는 등의 이점 등을 갖는다. 반사형 편광판의 형성은, 필요에 따라 투명 보호층 등을 통해 편광판의 편면에 금속 등으로 이루어지는 반사층을 부설하는 방식 등의 적절한 방식으로써 실시할 수 있다.

반사형 편광판의 구체예로서는, 필요에 따라 매트 처리한 보호 필름의 편면에, 알루미늄 등의 반사성 금속으로 이루어지는 박(箔)이나 증착막을 부설하여 반사층을 형성한 것 등을 들 수 있다. 또한 상기 보호 필름에 미립자를 함유시켜 표면 미세 요철 구조로 하고, 그 위에 미세 요철 구조의 반사층을 갖는 것 등도 들 수 있다. 상기한 미세 요철 구조의 반사층은, 입사광을 난반사에 의해 확산시켜 지향성이나 번쩍번쩍하는 것을 방지하고, 명암의 얼룩을 억제할 수 있는 이점 등을 갖는다. 또한 미립자 함유의 보호 필름은 입사광 및 그 반사광이 그것을 투과할 때에 확산되어 명암 얼룩을 보다 억제할 수 있는 이점 등도 갖고 있다. 보호 필름의 표면 미세 요철 구조를 반영시킨 미세 요철 구조의 반사층의 형성은, 예를 들어 진공증착 방식, 이온플레이팅 방식, 스퍼터링 방식 등의 증착 방식이나 도금 방식 등이 적절한 방식으로 금속을 투명 보호층의 표면에 직접 부설하는 방법 등에 의해 실시할 수 있다.

반사판은 전기의 편광판의 보호 필름에 직접 부여하는 방식에 대신해서, 그 투명 필름에 준한 적절한 필름에 반사층을 형성하여 이루어지는 반사 시트 등으로써 사용할 수도 있다. 또 반사층은, 통상 금속으로 이루어지기 때문에, 그 반사면이 보호 필름이나 편광판 등으로 피복된 상태의 사용 형태가 산화에 의한 반사율의 저하 방지, 나아가서는 초기 반사율의 장기 지속이나, 보호층의 별도 부설의 회피라는 점 등에서 사용될 수 있다.

또, 반투과형 편광판은, 상기에서 반사층으로 빛을 반사하고, 또한 투과하는 하프 미러 등의 반투과형의 반사층으로 함으로써 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은, 통상 액정 셀의 이측에 형성되고, 액정 표시장치 등을 비교적 밝은 분위기에서 사용하는 경우에는, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 화상을 표시하고, 비교적 어두운 분위기에서는 반투과형 편광판의 백사이드에 내장되어 있는 백라이트 등의 내장 광원을 사용하여 화상을 표시하는 타입의 액정 표시장치 등을 형성할 수 있다. 즉, 반투과형 편광판은, 밝은 분위기 하에서는 백라이트 등의 광원 사용의 에너지를 절약할 수 있고, 비교적 어두운 분위기 하에서도 내장 광원을 이용하여 사용할 수 있는 타입의 액정 표시장치 등의 형성에 유용하다.

편광판에 더욱 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원편광판 또는 원편광판에 대해 설명한다. 직선 편광을 타원편광 또는 원편광으로 바꾸거나, 타원편광 또는 원편광을 직선 편광으로 바꾸거나, 혹은 직선 편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에, 위상차판 등이 사용된다. 특히, 직선 편광을 원편광으로 바꾸거나, 원편광을 직선 편광으로 바꾸는 위상차판으로서는, 이른바 1/4 파장판 (λ/4 판이라고도 한다) 이 사용된다. 1/2 파장판 (λ/2 판이라고도 한다) 은, 통상 직선 편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에 사용된다.

타원편광판은 슈퍼 트위스트 네마틱 (STN) 형 액정 표시장치의 액정층의 복굴절에 의해 생긴 착색(청 또는 황)을 보상하여, 상기 착색이 없는 흑백 표시를 하는 경우 등에 유효하게 사용된다. 더욱, 3 차원의 굴절률을 제어한 것은, 액정 표시장치의 화면을 비스듬한 방향에서 보았을 때에 생기는 착색도 보상 (방지) 할 수 있다. 원편광판은, 예를 들어 화상이 컬러 표시로 되는 반사형 액정 표시장치의 화상의 색조를 조절하는 경우 등에 유효하게 사용되고, 또한, 반사방지의 기능도 갖는다. 상기한 위상차판의 구체예로서는, 폴리카보네이트, 폴리비닐알코올, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌이나 그 밖의 폴리올레핀, 폴리알릴레이트, 폴리아미드와 같은 적절한 폴리머로 이루어지는 필름을 연신처리하여 이루어지는 복굴절성 필름이나 액정 폴리머의 배향 필름, 액정 폴리머의 배향층을 필름으로써 지지한 것 등을 들 수 있다. 위상차판은, 예를 들어 각종 파장판이나 액정층의 복굴절에 의한 착색이나 시각 등의 보상을 목적으로 한 것 등의 사용 목적에 따른 적절한 위상차를 갖는 것이어도 되고, 2 종 이상의 위상차판을 적층하여 위상차 등의 광학 특성을 제어한 것 등이어도 된다.

또한 상기의 타원편광판이나 반사형 타원편광판은, 편광판 또는 반사형 편광판과 위상차판을 적절한 조합으로 적층한 것이다. 이러한 타원편광판 등은, (반사형) 편광판과 위상차판의 조합이 되도록 그들을 액정 표시장치의 제조 과정에서 순차 별개로 적층하는 것에 의해서도 형성할 수 있지만, 상기와 같이 미리 타원편광판 등의 광학필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 적층 작업성 등이 우수해 액정 표시장치 등의 제조 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

시각 보상 필름은, 액정 표시장치의 화면을, 화면에 수직이 아니고 약간 기울어진 방향에서 본 경우라도, 화상이 비교적 선명하게 보이도록 시야각을 확대하기 위한 필름이다. 이러한 시각 보상 위상차판으로서는, 예를 들어 위상차 필름, 액정 폴리머 등의 배향 필름이나 투명 기재상에 액정 폴리머 등의 배향층을 지지한 것 등으로 이루어진다. 통상의 위상차판은, 그 면 방향으로 1 축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이 사용되는 것에 대해, 시각 보상 필름으로서 사용되는 위상차판에는, 면방향으로 2 축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이나 면방향으로 1 축으로 연신되고 두께 방향으로도 연신된 두께 방향의 굴절률을 제어한 복굴절을 갖는 폴리머나 경사 배향 필름과 같은 2 방향 연신 필름 등이 사용된다. 경사 배향 필름으로서는, 예를 들어 폴리머 필름에 열수축 필름을 접착하여 가열에 의한 그 수축력의 작용하에 폴리머 필름을 연신처리 또는/및 수축처리한 것, 또는 액정 폴리머를 비스듬히 배향시킨 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 소재 원료 폴리머는, 앞의 위상차판에서 설명한 폴리머와 같은 것이 사용되고, 액정셀에 의한 위상차에 근거하는 시인각의 변화에 의한 착색 등의 방지나 시인이 양호한 시야각의 확대 등을 목적으로 한 적절한 것을 사용할 수 있다.

또한 시인이 양호한 넓은 시야각을 달성하는 점 등에서, 액정 폴리머의 배향층, 특히 디스코틱 액정 폴리머의 경사 배향층으로 이루어지는 광학적 이방성층을 트리아세틸셀룰로오스 필름으로써 지지한 광학 보상 위상차판이 사용될 수 있다.

편광판과 휘도 향상 필름을 부착한 편광판은, 통상 액정셀의 이측(裏側) 사이드에 형성되어 사용된다. 휘도 향상 필름은, 액정 표시장치 등의 백라이트나 이측에서의 반사 등에 의해 자연광이 입사하면 소정 편광축의 직선 편광 또는 소정 방향의 원편광을 반사하고, 다른 빛은 투과하는 특성을 나타내는 것으로, 휘도 향상 필름을 편광판과 적층한 편광판은, 백라이트 등의 광원으로부터의 빛을 입사시켜 소정 편광 상태의 투과광을 얻음과 함께, 상기 소정 편광 상태 이외의 빛은 투과하지 않고 반사된다. 이 휘도 향상 필름면에서 반사한 빛을 더욱 그 뒷측에 형성된 반사층 등을 통해 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키고, 그 일부 또는 전부를 소정 편광 상태의 빛으로서 투과시켜 휘도 향상 필름을 투과하는 빛의 증량을 도모함과 함께, 편광자에 흡수시키기 어려운 편광을 공급하여 액정 표시 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량의 증대를 도모하는 것에 의해 휘도를 향상시킬 수 있는 것이다. 즉, 휘도 향상 필름을 사용하지 않고 백라이트 등으로 액정셀의 이측에서 편광자를 통해 빛을 입사한 경우에는, 편광자의 편광축에 일치하지 않는 편광 방향을 갖는 빛은, 거의 편광자에 흡수되어버리고, 편광자를 투과해 오지 않는다. 즉, 사용한 편광자의 특성에 따라서도 다르지만, 약 50% 의 빛이 편광자에 흡수되어 버리고, 그 만큼, 액정 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량이 감소하고, 화상이 어두워진다. 휘도 향상 필름은, 편광자에 흡수되는 편광 방향을 갖는 빛을 편광자에 입사시키지 않고 휘도 향상 필름에서 일단 반사시키고, 더욱 그 뒷측에 형성된 반사층 등을 통해 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키는 것을 반복하고, 이 양자 사이에서 반사, 반전되는 빛의 편광 방향이 편광자를 통과할 수 있는 편광 방향으로 된 편광만을, 휘도 향상 필름은 투과시켜서 편광자에 공급하기 때문에, 백라이트 등의 빛을 효율적으로 액정 표시장치의 화상의 표시에 사용할 수 있고, 화면을 밝게 할 수 있다.

휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에 확산판을 형성할 수도 있다. 휘도 향상 필름에 의해서 반사된 편광 상태의 빛은 상기 반사층 등으로 향하지만, 설치된 확산판은 통과하는 빛을 균일하게 확산시킴과 동시에 편광 상태를 해소하고, 비편광 상태로 된다. 즉, 확산판은 편광을 원래의 자연광 상태로 되돌린다. 이 비편광 상태, 즉 자연광 상태의 빛이 반사층 등으로 향하고, 반사층 등을 통해 반사하고, 다시 확산판을 통과하여 휘도 향상 필름에 재입사하는 것을 반복한다. 이와 같이 휘도 향상 필름과 상기 반사층 등 사이에, 편광을 원래의 자연광 상태로 되돌리는 확산판을 형성함으로써 표시 화면의 밝기를 유지하면서, 동시에 표시 화면의 밝기의 얼룩을 적게 하고, 균일하고 밝은 화면을 제공할 수 있다. 이러한 확산판을 형성함으로써, 첫회의 입사광은 반사의 반복 회수가 적절하게 증가하고, 확산판의 확산 기능과 더불어 균일하고 밝은 표시 화면을 제공할 수 있다고 생각된다.

상기의 휘도 향상 필름으로서는, 예를 들어 유전체의 다층 박막이나 굴절률 이방성이 서로 다른 박막 필름의 다층 적층체와 같이, 소정 편광축의 직선 편광을 투과하여 다른 빛은 반사하는 특성을 나타내는 것, 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재상에 지지한 것과 같이, 좌회전 또는 우회전의 어느 한편의 원편광을 반사하고 다른 빛은 투과하는 특성을 나타내는 것 등의 적절한 것을 사용할 수 있다.

따라서, 상기한 소정 편광축의 직선 편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그 투과광을 그대로 편광판에 편광축을 가지런히 하여 입사시킴으로써, 편광판에 의한 흡수 손실을 억제하면서 효율적으로 투과시킬 수 있다. 한편, 콜레스테릭 액정층과 같이 원편광을 투과하는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그대로 편광자에 입사시킬 수도 있지만, 흡수 손실을 억제하는 점에서 그 원편광을 위상차판을 통해 직선 편광화하여 편광판에 입사시킬 수 있다. 또, 그 위상차판으로서 1/4 파장판을 사용함으로써, 원편광을 직선 편광으로 변환할 수 있다.

가시광역 등이 넓은 파장 범위에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판은, 예를 들어 파장 550nm 의 담색광에 대해 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차층과 다른 위상차 특성을 나타내는 위상차층, 예를 들어 1/2 파장판으로서 기능하는 위상차층을 중첩하는 방식 등에 의해 얻을 수 있다. 따라서, 편광판과 휘도 향상 필름 사이에 배치하는 위상차판은, 1 층 또는 2 층 이상의 위상차층으로 이루어지는 것이어도 된다.

또, 콜레스테릭 액정층에 대해서도, 반사 파장이 서로 다른 것을 조합하여 2 층 또는 3 층 이상 중첩한 배치 구조로 함으로써, 가시광 영역 등이 넓은 파장 범위에서 원편광을 반사하는 것을 얻을 수 있고, 그에 따라 넓은 파장 범위의 투과 원편광을 얻을 수 있다.

또한, 편광판은 상기의 편광 분리형 편광판과 같이, 편광판과 2 층 또는 3 층 이상의 광학층을 적층한 것으로 이루어져도 된다. 따라서, 상기의 반사형 편광판이나 반투과형 편광판과 위상차판을 조합한 반사형 타원편광판이나 반투과형 타원편광판 등이어도 된다.

편광판에 상기 광학층을 적층한 광학필름은, 액정 표시장치 등의 제조 과정에서 순차 별개로 적층하는 방식으로도 형성할 수 있지만, 미리 적층하여 광학필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 조립 작업 등에 우수하고 액정 표시장치 등의 제조 공정을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 적층에는 점착층 등의 적절한 접착 수단을 사용할 수 있다. 전기의 편광판이나 그 밖의 광학필름의 접착시, 그들의 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적절한 배치 각도로 할 수 있다.

전술한 편광판이나, 편광판이 적어도 1 층 적층되어 있는 광학필름에는, 액정셀 등의 타부재와 접착하기 위한 점착층을 형성할 수도 있다. 점착층을 형성하는 점착제는 특별히 제한되지 않는데, 예를 들어 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 아크릴계 점착제와 같이 광학적 투명성이 우수하고, 적절한 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것이 사용될 수 있다.

또한 상기에 더하여, 흡습에 의한 발포 현상이나 박리 현상의 방지, 열팽창 차이 등에 의한 광학 특성의 저하나 액정셀의 휘어짐 방지, 나아가서는 고품질이고 내구성이 우수한 액정 표시장치의 형성성 등이라는 점에서, 흡습률이 낮고 내열성이 우수한 점착층이 사용될 수 있다.

점착층은, 예를 들어 천연물이나 합성물의 수지류, 특히, 점착성 부여 수지나, 유리섬유, 유리비드, 금속가루, 그 밖의 무기 분말 등으로 이루어지는 충전제나 안료, 착색제, 산화 방지제 등의 점착층에 첨가되는 것의 첨가제를 함유하고 있어도 된다. 또 미립자를 함유하여 광확산성을 나타내는 점착층 등이어도 된다.

편광판이나 광학필름의 편면 또는 양면에의 점착층의 부설은, 적절한 방식으로 실시할 수 있다. 그 예로서는, 예를 들어 톨루엔이나 아세트산에틸 등의 적절한 용제의 단독물 또는 혼합물로 이루어지는 용매에 베이스 폴리머 또는 그 조성물을 용해 또는 분산시킨 10 내지 40 중량% 정도의 점착제 용액을 조제하고, 그것을 유연 방식이나 도공 방식 등의 적절한 전개 방식으로 편광판상 또는 광학필름상에 직접 부설하는 방식, 혹은 상기에 준하여 세퍼레이터상에 점착층을 형성하여 그것을 편광판상 또는 광학필름상에 옮겨서 부착하는 방식 등을 들 수 있다.

점착층은, 다른 조성 또는 종류 등의 중첩층으로서 편광판이나 광학필름의 편면 또는 양면에 형성할 수도 있다. 또한 양면에 형성하는 경우에, 편광판이나 광학필름의 표리에서 다른 조성이나 종류 또는 두께 등의 점착층으로 할 수도 있다. 점착층의 두께는, 사용 목적이나 접착력 등에 따라 적절히 결정할 수 있고, 일반적으로는 1 내지 500㎛, 5 내지 200㎛ 또는 10 내지 100㎛일 수 있다.

점착층의 노출면에 대해서는, 실용에 사용되기 까지, 그 오염 방지 등의 목적에서 세퍼레이터가 임시 부착되어 커버된다. 이에 의해, 통례의 취급 상태로 점착층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로서는, 상기 두께 조건을 제외하고, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포시트나 금속박, 그들의 라미네이트체 등의 적절한 박엽체를, 필요에 따라 실리콘계나 장쇄 알킬계, 불소계나 황화몰리브덴 등의 적절한 박리제로 코트 처리한 것 등의, 종래에 준한 적절한 것을 사용할 수 있다.

또 본 출원에서, 상기한 편광판을 형성하는 편광자나 보호 필름 또는 광학필름 등, 또한 점착층 등의 각 층에는, 예를 들어 살리실산 에스테르계 화합물이나 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물이나 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈착염계 화합물 등의 자외선 흡수제로 처리하는 방식 등에 의해 자외선 흡수 능력을 갖게 한 것 등이어도 된다.

본 출원은 또한 상기와 같은 광학 적층체, 예를 들면, 편광판을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이고, 이 때 디스플레이 장치의 구성 내지는 형성 방법은 공지의 방식에 따른다.

예를 들면, 상기 편광판 또는 광학필름은 액정 표시장치 등의 각종 장치의 형성 등에 사용할 수 있다. 액정 표시장치의 형성은, 종래에 준하여 실시할 수 있다. 즉 액정 표시장치는 일반적으로, 액정셀과 편광판 또는 광학필름 및 필요에 따라 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절히 조립하여 구동 회로를 장착하는 것 등에 의해 형성되는데, 본 출원에서는 본 출원에 의한 편광판 또는 광학필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정되지 않으며, 종래에 준할 수 있다. 액정셀에 대해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형 등 임의의 타입의 것을 사용할 수 있다.

액정셀의 편측 또는 양측에 편광판 또는 광학필름을 배치한 액정 표시장치나, 조명 시스템에 백라이트 혹은 반사판을 사용한 것 등의 적절한 액정 표시장치를 형성할 수 있다. 그 경우, 본 출원에 의한 편광판 또는 광학필름은 액정셀의 편측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 편광판 또는 광학필름을 형성하는 경우, 그들은 같은 것이어도 되고, 다른 것이어도 된다. 게다가, 액정 표시장치의 형성에 있어서는, 예를 들어 확산판, 안티글레어층, 반사방지막, 보호판, 프리즘어레이, 렌즈어레이시트, 광확산판, 백라이트 등의 적절한 부품을 적절한 위치에 1 층 또는 2 층 이상 배치할 수 있다.

이어서 유기 일렉트로 루미네선스 장치 (유기 EL 표시장치) 에 대해 설명한다. 일반적으로, 유기 EL 표시장치는, 투명 기판상에 투명 전극과 유기 발광층과 금속 전극을 순차로 적층하여 발광체 (유기 일렉트로 루미네센스 발광체)를 형성하고 있다. 여기에서, 유기 발광층은 여러 종류의 유기 박막의 적층체이고, 예를 들어 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어지는 정공 주입층과, 안트라센 등의 형광성의 유기 고체로 이루어지는 발광층과의 적층체나 혹은 이러한 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어지는 전자 주입층의 적층체나 혹은 이들의 정공 주입층, 발광층 및 전자 주입층의 적층체 등, 여러 가지의 조합을 갖는 구성이 알려져 있다.

유기 EL 표시장치는, 투명 전극과 금속 전극에 전압을 인가함으로써, 유기 발광층에 정공과 전자가 주입되고, 이들 정공과 전자와의 재결합에 의해서 생기는 에너지가 형광 물자를 여기하고, 여기된 형광 물질이 기저 상태로 되돌아갈 때에 빛을 방사하는 원리로 발광한다. 도중의 재결합이라는 메카니즘은, 일반의 다이오드와 동일하고, 이점에서도 예상할 수 있듯이, 전류와 발광 강도는 인가 전압에 대해 정류성을 수반하는 강한 비선형성을 나타낸다.

유기 EL 표시장치에서는, 유기 발광층에서의 발광을 추출하기 위해서, 적어도 한편의 전극이 투명하지 않으면 안되고, 통상 산화인듐주석 (ITO) 등의 투명 도전체로 형성한 투명 전극을 양극으로서 사용하고 있다. 한편, 전자 주입을 용이하게 하여 발광 효율을 높이기 위해서는, 음극에 일함수의 작은 물질을 사용하는 것이 중요하고, 통상 Mg-Ag, Al-Li 등의 금속 전극을 사용하고 있다.

이러한 구성의 유기 EL 표시장치에서, 유기 발광층은, 두께 10nm 정도와 매우 얇은 막으로 형성되어 있다. 이 때문에, 유기 발광층도 투명 전극과 같이 광을 거의 완전히 투과한다. 그 결과, 비발광시에 투명 기판의 표면으로부터 입사하고, 투명 전극과 유기 발광층을 투과하여 금속 전극으로 반사한 빛이, 다시 투명 기판의 표면측으로 나가기 때문에, 외부에서 시인하였을 때, 유기 EL 표시장치의 표시면이 경면처럼 보인다.

전압의 인가에 의해 발광하는 유기 발광층의 표면측에 투명 전극을 구비함 과 함께, 유기 발광층의 이면측에 금속 전극을 구비하여 이루어지는 유기 일렉트로 루미네선스 발광체를 포함하는 유기 EL 표시장치에서, 투명 전극의 표면측에 편광판을 형성함과 함께, 이들 투명 전극과 편광판 사이에 위상차판을 형성할 수 있다.

위상차판 및 편광판은, 외부에서 입사하여 금속 전극으로 반사해 온 빛을 편광하는 작용을 갖기 때문에, 그 편광 작용에 의해 금속 전극의 경면을 외부에서 시인시키지 않는다는 효과가 있다. 특히, 위상차판을 1/4 파장판으로 구성하고, 또한 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각을 π/4 로 조정한다면, 금속 전극의 경면을 완전히 차폐할 수 있다.

즉, 이 유기 EL 표시장치에 입사하는 외부광은, 편광판에 의해 직선 편광 성분만이 투과한다. 이 직선 편광은 위상차판에 의해 일반적으로 타원편광으로 되지만, 특히 위상차판이 1/4 파장판이고, 게다가 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각이 π/4 의 때에는 원편광으로 된다.

이 원편광은 투명 기판, 투명 전극, 유기 박막을 투과하고, 금속 전극으로 반사하여 다시 유기 박막, 투명 전극, 투명 기판을 투과하여 위상차판에 다시 직선 편광으로 된다. 그리고, 이 직선 편광은 편광판의 편광 방향과 직교하고 있기 때문에, 편광판을 투과할 수 없다. 그 결과, 금속 전극의 경면을 완전히 차폐할 수 있다.

본 출원은 접착제 조성물 및 그 용도에 대한 것이다. 본 출원에서는 내수성, 접착력 및 기타 광학 특성이 우수하면서 저장 안정성이 크게 개선된 접착제 조성물을 제공할 수 있다.

이하 실시예 및 비교예를 통하여 본 출원의 접착제 조성물을 구체적으로 설명하지만 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

1. 저장 안정성 평가

접착제 조성물의 저장 안정성은 겔(Gel)화가 발생하지 않고 유지되는 시간을 확인하여 평가하였다. 접착제 조성물에 겔화가 발생하였는지 여부는, 실시예 또는 비교예의 접착제 조성물을 상온에서 방치하면서 매일 같은 시간에 점도를 평가하면서, 수계 조성물의 흐름성이 없어지는 시점을 겔(Gel)화가 발생한 것으로 평가하였다.

그 결과는 하기 표 1에 정리하였다.

2. 고온 및 상온 내수성 평가

고온 내수성 평가에서는 60℃의 항온조에 접착제 조성물을 코팅한 필름을 넣고, 코팅된 접착제 조성물이 용해되는 시점을 평가하였으며, 상기 용해가 관찰되지 않는 경우를 하기 표 1에서 P로 표시하였다. 또한, 상온 내수성은 상온의 항온조에서 동일하게 평가하였다.

실시예 1.

바인더로는, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올 수지(Z-200, 일본합성화학 Gohasefimer社)를 사용하고, 상기 수지에 가교제로서, 메틸롤멜라민(하기 화학식 2에서 R이 모두 히드록시메틸기인 화합물)과, 실란 화합물로서, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 그리고 화학식 1의 화합물을 배합하여 접착제 조성물을 제조하였다. 상기에서 화학식 1의 화합물로는, 하기 화학식 1에서 R이 트리플루오로메틸기인 화합물을 사용하였다.

상기 바인더, 가교제, 실란 화합물 및 화학식 1의 화합물을 용매인 탈이온수(Dionized water) 내에서 100:15:10:2의 중량 비율(바인더:가교제:실란화합물:화학식 1의 화합물)로 배합하여 접착제 조성물을 제조하였다.

[화학식 1]

HO-SO₂-R

[화학식 2]

실시예 2.

화학식 1의 화합물로서, 상기 화학식 1에서 R이 메틸기인 화합물을 사용하고, 바인더, 가교제, 실란 화합물 및 화학식 1의 화합물을 용매인 탈이온수(Dionized water) 내에서 100:15:10:2의 중량 비율(바인더:가교제:실란화합물:화학식 1의 화합물)로 배합하여 접착제 조성물을 제조하였다.

실시예 3.

화학식 1의 화합물로서, 상기 화학식 1에서 R이 메틸기인 화합물을 사용하고, 바인더, 가교제, 실란 화합물 및 화학식 1의 화합물을 용매인 탈이온수(Dionized water) 내에서 100:15:10:10의 중량 비율(바인더:가교제:실란화합물:화학식 1의 화합물)로 배합하여 접착제 조성물을 제조하였다.

비교예 1.

바인더(Z-200, 일본합성화학 Gohasefimer社)만을 용매인 탈이온수에 분산시켜 접착제 조성물을 제조하였다.

비교예 2.

실시예 1의 바인더 및 가교제만을 용매인 탈이온수에 100:15의 중량 비율(바인더:가교제)로 분산시켜 접착제 조성물을 제조하였다.

비교예 3.

실시예 1의 바인더, 가교제 및 실란 화합물만을 용매인 탈이온수에 100:15:10의 중량 비율(바인더:가교제:실란화합물)로 분산시켜 접착제 조성물을 제조하였다.

비교예 4.

실시예 1의 바인더, 가교제, 실란 화합물 및 아세트산을 용매인 탈이온수에 100:15:10:10의 중량 비율(바인더:가교제:실란화합물:아세트산)로 분산시켜 접착제 조성물을 제조하였다.

상기 실시예 및 비교예에 대해서 확인한 물성을 하기 표 1에 정리하여 기재하였다.

		저장 안정성	고온 내수성	상온 내수성
실시예	1	21일	P	P
	2	21일	P	P
	3	21일	P	P
비교예	1	21일	전체 용해	전체 용해
	2	1일 미만	50% 이상 용해	50% 이상 용해
	3	1일 미만	부분 용해	부분 용해
	4	5일 미만	부분 용해	부분 용해

표 1의 결과에서 비교예 1 내지 3의 비교를 통해 폴리비닐알코올 바인더 단독으로는 저장 안정성은 확보되지만, 내수성이 떨어지고, 이에 가교제나 실란 화합물을 배합하는 경우에 내수성은 일정 부분 개선되지만, 저장 안정성이 떨어지는 점을 확인할 수 있다. 또한, 아세트산을 배합하게 되면, 저장 안정성이 어느 정도 개선되지만, 개선의 정도가 불충분하고, 내수성은 여전히 부족하다.

이에 본 출원에 따른 화학식 1의 화합물을 배합하는 경우에 내수성 및 저장 안정성이 동시에 개선되는 것을 확인할 수 있다. 이는 명확하지는 않으나, 화학식 1의 화합물이 가교제를 캡핑(capping)하여 저장 안정성을 높인 후에 충분히 빠른 시간 내에 디캡핑(decapping)한 결과로 추측된다.

Claims (15)

1. 폴리비닐알코올 바인더; 가교제 및 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 접착제 조성물:
   [화학식 1]
   HO-SO₂-R
   화학식 1에서 R은 알킬기, 할로알킬기 또는 할로알킬아릴기이다.
2. 제 1 항에 있어서, 폴리비닐알코올 바인더는 수계 바인더인 접착제 조성물.
3. 제 1 항에 있어서, 폴리비닐알코올 바인더는 아세토아세틸기를 가지는 접착제 조성물.
4. 제 1 항에 있어서, 가교제는, 멜라민 가교제인 접착제 조성물.
5. 제 1 항에 있어서, 가교제는 하기 화학식 2로 표시되는 접착제 조성물:
   [화학식 2]
   

   

   
   화학식 2에서 R은 각각 독립적으로 수소 원자, 히드록시알킬기, 알콕시알킬기, 알콕시기 또는 카복시알킬옥시알킬기이다.
6. 제 1 항에 있어서, 가교제는 바인더 100 중량부 대비 5 내지 50 중량부의 비율로 포함되는 접착제 조성물.
7. 제 1 항에 있어서, 화학식 1의 R은 할로알킬기 또는 할로알킬아릴기인 접착제 조성물.
8. 제 1 항에 있어서, 화학식 1의 R은 퍼플루오로알킬기 또는 퍼플루오로알킬아릴기인 접착제 조성물.
9. 제 1 항에 있어서, 화학식 1의 화합물은 바인더 100 중량부 대비 0.1 내지 20 중량부의 비율로 포함되는 접착제 조성물.
10. 제 1 항에 있어서, 실란 화합물을 추가로 포함하는 접착제 조성물.
11. 제 10 항에 있어서, 실란 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되는 접착제 조성물:
    [화학식 3]
    R¹ _nSiR² _(4-n)
    화학식 3에서 R¹은 글리시독시알킬기, (메타)아크릴로일옥시알킬기 또는 아미노알킬기이고, R²는 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기 또는 알콕시기이며, n은 1 내지 4의 범위 내의 수이고, R¹ 및 R²가 각각 복수인 경우에 각각은 동일하거나 상이하다.
12. 제 10 항에 있어서, 실란 화합물은 바인더 100 중량부 대비 1 내지 100 중량부의 비율로 포함되는 접착제 조성물.
13. 제 1 및 제 2 광학 필름; 및 상기 제 1 및 제 2 광학 필름을 서로 접착시키고 있는 제 1 항의 접착제 조성물의 접착제층을 포함하는 광학 적층체.
14. 제 13 항에 있어서, 제 1 및 제 2 광학 필름 중 어느 하나는 편광자이고, 다른 하나는 보호 필름인 광학 적층체.
15. 제 13 항에 광학 적층체를 포함하는 디스플레이 장치.