KR102304915B1 - 점착제 조성물, 이를 포함하는 점착제층, 편광판 및 표시장치 - Google Patents

점착제 조성물, 이를 포함하는 점착제층, 편광판 및 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 점착제 조성물은 400nm 이하 파장의 투과율이 5% 이하이고, 455nm 이상 파장의 투과율이 90% 이상인 것을 특징으로 하며, 점착제층을 포함한 편광판의 투과율을 조절함으로써 휘도 감소를 방지할 수 있다.

Description

점착제 조성물, 이를 포함하는 점착제층, 편광판 및 표시장치{ADHESIVE COMPOSITION, ADHESIVE LAYER, POLARIZING PLATE, AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 예컨대 편광판과 액정셀의 점착제층에 쓰일 수 있는 점착제 조성물, 이를 포함하는 점착제층, 편광판 및 표시장치에 관한 것으로, 구체적으로는, 점착제층을 포함한 편광판의 투과율을 조절함으로써 편광판의 손상(damage) 또는 휘도 감소를 방지할 수 있는 점착제 조성물, 이를 포함하는 점착제층, 편광판 및 표시장치에 관한 것이다.
액정 디스플레이를 구성하는 부재인 편광판, 위상차판 등의, 광학부재의 제조공정에 있어서는, 통상적으로 광학부재의 표면을 일시적으로 보호하기 위한 보호필름이 부착된다. 이러한 보호필름은, 광학부재를 제조하는 공정에만 사용되며, 광학부재를 디스플레이에 설치하는 시점에서 광학부재로부터 박리 제거된다. 이러한, 광학부재의 표면을 보호하기 위한 보호필름은 제조공정에만 사용된다. 이 때문에, 일반적으로는, 공정 필름이라 불리는 경우도 있다.
이러한 보호필름은 그 특성상 박리속도에 따른 점착력의 조절이 매우 중요하다. 편광판의 보호필름이 그 역할을 수행하기 위해서는 적당한 저속 박리력이 필요하다. 박리력이 너무 낮은 경우에는 보호필름 부착 후 고온 고습 조건에서 피착제 표면의 수분이나 피착제 내부로부터의 기포나 편광판의 수축 등에 의해 들뜸 현상이 발생하기 쉽다. 또한, 저속 박리력이 약한 경우에는 재단시 절단면의 보호필름이 들뜨기 쉬워 외부로부터의 오염에 방치되기 쉽다.
또한, 편광판을 디스플레이 패널부에 결합하는 경우에 최종적으로 편광판에 부착된 보호필름을 제거하게 되는데, 이때 생산성 측면에서 고속으로 보호필름을 박리하게 된다. 이러한 고속 박리시 박리력이 높으면 보호 필름의 박리가 어려워 생산성의 저하, 얇은 액정 패널의 파괴 등의 문제가 발생할 수 있으므로, 적정 수준의 고속 박리력을 유지하는 것이 중요하다.
편광판 등의 상기 광학부재는 그 표면에 방오층, 반사방지층, 위상차층, 대전방지층 등의 표면처리층이 형성될 수 있다. 특히, 화상표시장치에 적용되어 선명한 화질을 구현하기 위해서는 외부 오염으로부터 표면을 보호하기 위한 방오층이 필수적인데, 이러한 방오층의 경우 그 표면 에너지가 낮아, 보호필름과의 점착력이 떨어져 고온에서 피착제 표면의 수분이나 피착제 내부로부터의 기포나 편광판의 수축 등에 의해 들뜸 현상이 발생하는 등의 문제가 발생한다.
이에 따라 보호필름에 사용되는 점착제의 경우, 저속 박리 및 고속 박리시에 적절한 점착력, 고온고습 조건에 대한 내구성 등의 특성이 요구되나, 이들 특성이 모두 우수한 점착제는 아직 확립되지 않은 실정이며, 점착제로 인하여 편광판의 전체적인 휘도가 감소되는 문제도 내포하고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1459127호는 편광판 및 이를 포함하는 광학 표시 장치에 관한 것으로서, 편광자, 상기 편광자의 일면에 적층된 보호필름, 및 상기 편광자의 다른 일면에 적층된 점착제층을 포함하고, 상기 편광자와 상기 점착제층 사이에 염료 포함 액정층을 포함하고, 상기 염료 포함 액정층 중 염료는 흡수 파장 400-600nm을 갖는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 디스플레이용 편광판에 관한 내용을 개시하고 있다. 그러나, 상기 문헌의 유기발광다이오드 디스플레이용 편광판은 염료의 배향 불량으로 인하여 투과율이 저하되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1459127 (2014.10.31.)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 점착제층을 포함한 편광판의 투과율을 조절함으로써, 편광판　및 이를 접합한 소자의 손상(damage)을 방지하고, 휘도 감소를 방지할 수 있는 점착제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 점착제 조성물로 형성된 점착제층을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 점착제층을 포함하는 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 점착제 조성물은 400nm 이하 파장의 투과율이 5% 이하이고, 455nm 이상 파장의 투과율이 90% 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 점착제층은 전술한 점착제 조성물로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 편광판은 적어도 일면에 점착제층이 구비된 편광판에 있어서, 상기 편광판은 400nm 이하 파장의 투과율이 5% 이하이고, 455nm 이상 파장의 투과율이 40% 이상이며, 상기 점착제층은 전술한 점착제층인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 점착제 조성물, 이를 포함하는 점착제층, 편광판 및 표시장치는 편광판의 손상을 방지할 수 있으며, 점착제층을 포함한 편광판의 투과율을 조절함으로써 휘도 감소를 방지할 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
<점착제 조성물>
본 발명의 한 양태는, 400nm 이하 파장의 투과율이 5% 이하이고, 455nm 이상 파장의 투과율이 90% 이상인 점착제 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 점착제를 포함한 편광판의 투과율이 400nm 파장 이하의 영역에서 5% 초과인 경우 편광판 또는 이를 접합한 소자에 손상(damage)을 줄 수 있으며, 455nm 이상의 파장 영역에서 투과율이 40% 미만인 경우 청색 휘도의 감소를 초래할 수 있다.
그러나, 본 발명에 따른 점착제 조성물은 400nm 이하 파장의 투과율이 5% 이하이고, 455nm 이상 파장의 투과율이 90% 이상이기 때문에 상기와 같은 문제를 해결할 수 있는 이점이 있다.
자외선 흡수제
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 점착제 조성물은 흡수 파장 380 내지 420nm의 자외선 흡수제를 포함한다.
본 발명에서 상기 "흡수 파장"이란 "최대 흡수 파장"을 일컬을 수 있다.
상기 점착제 조성물은 상기 흡수 파장 범위를 가지는 자외선 흡수제를 포함하기 때문에 400nm 파장 이하의 영역에서 5% 이하의 투과율을 보일 수 있고, 이로 인하여 편광판 및 이를 포함한 소자가 외부 자외선에 의해 손상을 입는 현상을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 점착제 조성물은 455nm 파장 이상의 영역에서 90% 이상의 투과율을 보이고, 상기 점착제 조성물로 형성된 점착제층을 포함하는 편광판의 경우 40% 이상의 투과율을 보이기 때문에 청색 파장에 대한 영향성을 주지 않아 휘도 저하 문제를 방지할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 자외선 흡수제는 하이드록시벤조페논(Hydrozxybenzophenone)계 화합물; 벤조트리아졸(benzotriazole)계 화합물; 다이아제닐(Diazenyl)계 화합물; 힌더드 아민(hindered amines)계 화합물; 철, 니켈, 및 코발트로 이루어진 군에서 선택되는 1종의 금속을 포함하는 유기 금속 화합물; 살리실레이트(Salicylate)계 화합물; 시나메이트(Cinnamate) 유도체; 레조시놀 모노벤조에이트(Resorcinol monobenzoates)계 화합물; 옥사닐라이드(Oxanilides)계 화합물; 하이드록시벤조에이트(hydroxybenzoates)계 화합물; 유기 또는 무기 안료(pigment); 카본블랙; 쿠마린(coumarines)계 화합물; 스틸벤유도체; 벤즈옥사졸릴계 화합물; 벤즈이미다졸릴계 화합물; 나프틸이미드계 화합물; 디아미노스틸벤설포네이트계 화합물; 트리아진 스틸벤계 화합물; 페닐에스테르계 화합물; S-트리아진(triazine)계 화합물; 벤즈옥사졸계 화합물의 히드록시페닐 유도체; 헥사메틸포스포릭트리아미드계 화합물; 벤질리덴말로네이트계 화합물; 알리파틱아민 또는 아미노 알콜계 유도체; 니트로방향족 화합물; 치환된 아크릴로니트릴계 화합물; 페로센계 화합물; 니트로페닐아조페놀계 화합물; 아조계 화합물; 폴리엔계 고분자유도체; 피페리딘계 화합물; 피페리딘옥시계 화합물; 보론트리플루오라이드계 화합물; 티아디아졸계 화합물; 및 포스포네이트계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상인 것일 수 있다.
즉, 본 발명의 점착제 조성물은 흡수 파장 380 내지 420nm을 만족하는 자외선 흡수제를 포함하며, 상기 자외선 흡수제는 전술한 흡수 파장의 범위를 만족한다면 이에 한정되지 않고, 당업계에서 통상적으로 사용하는 자외선 흡수제를 적용할 수 있다. 예컨대 상기 자외선 흡수제는 2-히드록시-3((4-메톡시페닐)다이아제닐)-5-메틸벤질메타크릴레이트 또는 2-히드록시-5-메톡시-3-(5-트리플루오로메틸)-2H-벤조[d][1,2,3]트리아졸-2-일)벤질 메타크릴레이트일 수 있으나 이에 상기 흡수 파장을 만족하기만 한다면 이에 한정되지 않는다.
더욱 구체적으로 본 발명에 따른 자외선 흡수제는 하기 화학식 1 또는 2를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
[화학식 1]
Figure 112016030001252-pat00001
[화학식 2]
Figure 112016030001252-pat00002
본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 자외선 흡수제는 상기 점착제 조성물 전체 100 중량부에 대하여 0.5 내지 10 중량부, 바람직하게는 1 내지 8 중량부, 더욱 바람직하게는 2 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.
상기 자외선 흡수제가 상기 점착제 조성물 전체 100 중량부에 대하여 상기 범위 내로 포함되는 경우 상기 점착제 조성물을 이용하여 점착제층을 형성하였을 경우 400nm 파장 이하의 영역과, 455nm 파장 이상의 영역의 투과율을 소자의 손상 또는 휘도의 저하를 방지하도록 조절할 수 있는 이점이 있다. 상기 자외선 흡수제가 상기 점착제 조성물에 대하여 0.5 중량부 미만으로 포함되는 경우 투과율의 조절이 미비하여 목적한 효과를 나타내기 다소 어려울 수 있고, 상기 자외선 흡수제가 10 중량부를 초과하여 포함되는 경우 상대적으로 점착성이 다소 저하될 수 있는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 점착제 조성물은 가교제; 및 아크릴계 수지 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
가교제
상기 가교제는 공중합체를 적절히 가교함으로써 점착제의 응집력을 강화하기 위한 성분으로서, 그 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
이소시아네이트계 화합물로는 톨릴렌디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 2,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트 화합물; 트리메틸올프로판 등의 다가 알콜계 화합물 1몰에 디이소시아네이트 화합물 3몰을 반응시킨 부가체, 디이소시아네이트 화합물 3몰을 자기 축합시킨 이소시아누레이트체, 디이소시아네이트 화합물 3몰 중 2몰로부터 얻어지는 디이소시아네이트 우레아에 나머지 1몰의 디이소시아네이트가 축합된 뷰렛체, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스트리이소시아네이트 등의 3개의 관능기를 함유하는 다관능 이소시아네이트 화합물 등을 들 수 있다.
에폭시계 화합물로는 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 디에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 트리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세롤디글리시딜에테르, 글리세롤트리글리시딜에테르, 디글리세롤폴리글리시딜에테르, 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르, 레졸신디글리시딜에테르, 2,2-디브로모네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 펜타에리트리톨폴리글리시딜에테르, 소르비톨폴리글리시딜에테르, 아디핀산디글리시딜에스테르, 프탈산디글리시딜에스테르, 트리스(글리시딜)이소시아누레이트, 트리스(글리시독시에틸)이소시아누레이트, 1,3-비스(N,N-글리시딜아미노메틸)시클로헥산, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-자일릴렌디아민 등을 들 수 있다.
또한, 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물과 함께 멜라민계 화합물을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 추가로 사용할 수 있다.
멜라민계 화합물로는 헥사메틸올멜라민, 헥사메톡시메틸멜라민, 헥사부톡시메틸멜라민 등을 들 수 있다.
상기 가교제는 상기 점착제 조성물 전체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 15 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 0.1 내지 5 중량부로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 함량이 0.1 중량부 미만인 경우 부족한 가교도로 인해 응집력이 작아지게 되어 들뜸과 같은 내구성 저하가 유발되고 절단성을 해칠 수 있으며, 15 중량부 초과인 경우 과다 가교반응에 의해 잔류응력 완화에 문제가 발생할 수 있다.
상기 점착제 조성물은 실란커플링제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 실란커플링제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 비닐클로로실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, p-스티릴트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-트리에톡시실릴-N-(1,3-디메틸부틸리덴)프로필아민, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 비스(트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드, 3-이소시아네이토프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
아크릴계 수지
상기 아크릴계 수지는 바람직하게는 아크릴계 공중합체일 수 있으며, 상기 아크릴계 공중합체는 당분야에 공지된 것이라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있다.
예를 들면, 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체 및 가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체를 포함하여 중합된 것일 수 있으며, 여기서 (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타아크릴레이트를 모두 의미한다.
탄소수 1 내지 12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체로는 n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 n-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 또는 이들의 혼합물이 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
탄소수 1 내지 12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체의 함량 및 혼합비는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 고형분을 기준으로 총 단량체 100중량부에 대하여, 85 내지 99.9중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 90 내지 95중량부인 것이 좋다. 함량이 85중량부 미만인 경우, 충분한 점착력을 발휘할 수 없으며, 99.9중량부를 초과하는 경우, 응집력이 저하될 수 있다.
가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체는 화학 결합에 의해 점착제 조성물의 응집력 또는 점착 강도를 보강하여 내구성과 절단성을 부여하기 위한 성분으로서, 예컨대 카르복시기를 갖는 단량체, 히드록시기를 갖는 단량체, 아미드기를 갖는 단량체, 3차 아민기를 갖는 단량체 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 부식방지성의 향상 측면에서, 아크릴산을 포함하지 않는 것이 바람직하다.
카르복시기를 갖는 단량체로는 (메타)아크릴산, 크로톤산 등의 1가산; 말레인산, 이타콘산, 푸마르산 등의 2가산 및 이들의 모노알킬에스테르; 3-(메타)아크릴로일프로피온산; 알킬기의 탄소수가 2-3인 2-히드록시알킬(메타)아크릴레이트의 무수호박산 개환 부가체, 알킬렌기의 탄소수가 2-4인 히드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 무수 호박산 개환 부가체, 및 알킬기의 탄소수가 2 또는 3인 2-히드록시알킬(메타)아크릴레이트의 카프로락톤 부가체에 무수 호박산을 개환 부가시킨 화합물 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 (메타)아크릴산이 바람직하다.
히드록시기를 갖는 단량체로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 알킬렌기의 탄소수가 2-4인 히드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸비닐에테르, 5-히드록시펜틸비닐에테르, 6-히드록시헥실비닐에테르, 7-히드록시헵틸비닐에테르, 8-히드록시옥틸비닐에테르, 9-히드록시노닐비닐에테르, 및 10-히드록시데실비닐에테르 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 4-히드록시부틸비닐에테르가 바람직하다.
아미드기를 갖는 단량체로는 (메타)아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-3차부틸아크릴아미드, 3-히드록시프로필(메타)아크릴아미드, 4-히드록시부틸(메타)아크릴아미드, 6-히드록시헥실(메타)아크릴아미드, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴아미드, 및 2-히드록시에틸헥실(메타)아크릴아미드 등을 들 수 있으며, 이들중에서 (메타)아크릴아미드가 바람직하다.
3차 아민기를 갖는 단량체로는 N,N-(디메틸아미노)에틸(메타)아크릴레이트, N,N-(디에틸아미노)에틸(메타)아크릴레이트, 및 N,N-(디메틸아미노)프로필(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체의 함량 및 혼합비는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 고형분을 기준으로 총 단량체 100중량부에 대하여, 0.1 내지 15중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 8중량부인 것이 좋다. 함량이 0.1중량부 미만인 경우, 점착제의 응집력이 저하되어 내구성이 떨어질 수 있으며, 15중량부를 초과하는 경우, 높은 겔분율에 의해 점착력이 떨어지고 내구성이 저하될 수 있다.
아크릴계 공중합체는 상기 단량체들 이외에 당 분야에 공지된 중합성 단량체를 점착력을 저하시키지 않는 범위, 예컨대 전체 단량체 총 중량 중 10중량부 이하로 더 포함할 수 있다.
공중합체의 제조방법은 특별히 한정되지 않으며, 당 분야에서 통상적으로 사용되는 괴상중합, 용액중합, 유화중합 또는 현탁중합 등의 방법을 이용하여 제조할 수 있으며, 용액중합이 바람직하다. 또한, 중합 시 통상 사용되는 용매, 중합개시제, 분자량 제어를 위한 연쇄이동제 등을 사용할 수 있다.
아크릴계 공중합체는 겔투과크로마토그래피(Gel permeation chromatography, GPC)에 의해 측정된 중량평균분자량(폴리스티렌 환산, Mw)이 5만 내지 200만인 것이 바람직하며, 보다 바람직하기로는 40만 내지 200만인 것이 좋다. 중량평균분자량이 5만 미만인 경우 공중합체 간의 응집력이 부족하여 점착 내구성에 문제를 야기할 수 있고, 200만 초과인 경우 도공 시 공정성을 확보하기 위하여 다량의 희석 용매를 필요로 할 수 있다.
상기 아크릴계 수지는 상기 점착제 조성물 전체 100 중량부에 대하여 0.05 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 8 중량부, 더욱 바람직하게는 1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.
상기 아크릴계 수지가 상기 범위내일 경우 점착력의 면에서 바람직하다. 상기 아크릴계 수지가 0.05 중량부 미만으로 포함되는 경우 상기 점착제 조성물을 이용하여 형성하는 점착제층의 내구성이 다소 저하될 수 있으며, 10 중량부를 초과하는 경우, 상기 점착제 조성물의 투명성이 다소 저하될 수 있다.
상기와 같은 성분 이외에, 상기 점착제 조성물은 용도에 따라 요구되는 점착력, 응집력, 점성, 탄성률, 유리전이온도 등을 조절하기 위하여, 용제, 점착성 부여 수지, 산화방지제, 레벨링제, 표면윤활제, 소포제, 충전제, 광안정제 등의 첨가제를 더 함유할 수 있다.
상기 첨가제는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위내에서 적절히 함량을 조절하여 첨가가 가능하다.
< 점착제층 및 편광판>
본 발명의 또 다른 양태는, 전술한 점착제 조성물로 형성되는 점착제층에 관한 것이다.
본 발명에 따른 점착제층은 400nm 이하 파장의 투과율이 5% 이하이고, 455nm 이상 파장의 투과율이 90% 이상인 점착제 조성물로 형성되기 때문에 편광판, 또는 상기 편광판을 포함하는 표시 장치에 포함된다 하더라도 소자에 발생하는 손상과 청색 휘도가 감소되는 현상을 방지할 수 있도록 전체적인 투과율의 조절이 가능한 이점이 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 점착제층은 편광판에 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 점착제층은 편광판의 일면에 구비될 수 있다.
상기 점착제층의 제조방법은 특별히 한정되지 않으며, 통상적인 방법에 의하여 제조될 수 있다.
예컨대, 편광자 보호필름 상에 전술한 점착제 조성물을 유동 주조법, 바코터(bar coater), 에어 나이프(air knife), 그라비아(gravure), 리버스 롤(reverse roll), 키스 롤(kiss roll), 스프레이(spray) 또는 블레이드(blade) 방법 등의 도포방법을 이용하여 적당한 전개방식으로 직접 도포하여 건조하여 점착제층을 형성한 후, 편광판과 적층함으로써 제조할 수 있다.
또한, 실리콘 코팅된 이형필름 상에 상기와 동일한 도포방법으로 점착제층을 형성한 뒤, 이를 롤압착 장치를 이용하여 박리력이 다른 실리콘 코팅된 이형필름을 적층하여 점착제 전사 테이프를 제조한 후 편광판에 점착함으로써 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 점착제층은 열경화를 통하여 형성할 수도 있으나, 가교제로 자외선 경화형 화합물 및 광중합 개시제가 사용되는 경우에는 편광판을 적층한 후에 이형필름 쪽에서 자외선을 조사하거나, 또는 롤압착 장치를 이용하여 박리력이 다른 실리콘 코팅된 이형필름을 적층한 후에 자외선을 조사하여 제조할 수도 있다.
상기 점착제층의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 5 내지 30 ㎛, 바람직하게는 7 내지 20 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 15 ㎛일 수 있다. 상기 점착제층의 두께가 상기 범위내일 경우 점착성 및 내구성의 면에서 바람직하며, 박형의 소자에 적용이 가능한 이점이 있다.
본 발명에서, 투과율은 상기 점착제층의 두께 범위 내에서 측정되는 것일 수 있으며, 상기 400nm 이하 파장의 투과율이 5% 이하이고, 455nm 이상 파장의 투과율이 90% 이상인 것은 점착제층만의 투과율을 일컬을 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는, 적어도 일면에 점착제층이 구비된 편광판에 있어서, 상기 편광판은 400nm 이하 파장의 투과율이 5% 이하이고, 455nm 이상 파장의 투과율이 40% 이상이며, 상기 점착제층은 전술한 점착제층인 편광판에 관한 것이다.
본 발명에 따른 편광판은 400nm 이하 파장의 투과율이 5% 이하이기 때문에 상기 편광판 또는 상기 편광판을 접합한 소자에 발생하는 손상을 방지할 수 있고, 455nm 이상 파장의 투과율이 40% 이상이기 때문에 청색 휘도가 감소되는 현상을 방지할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 전술한 편광판을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다. 상기 표시 장치는 화상 표시 장치로서, 액정 표시 장치, OLED, 플렉서블 디스플레이 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 적용이 가능한 당분야에 알려진 모든 화상 표시 장치를 예시할 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세히 설명한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지는 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 또한, 이하에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
실시예 및 비교예
실시예 1
화학식 1의 다이아제닐계 화합물(시그마 알드리치) 2 중량부, 아크릴계 수지 5 중량부, 가교제로서 톨루엔 2,4-디이소시아네이트(시그마 알드리치)5 중량부를 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다. 이때, 아크릴계 수지는 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 벤질아크릴레이트가 80/1/7로 공중합된 수지를 사용하였으며, 용제는 톨루엔을 12 중량부 사용하였다.
[화학식 1]
Figure 112016030001252-pat00003
제조된 점착제 조성물을 실리콘 이형제가 코팅된 이형필름 상에 두께가 10㎛가 되도록 도포한 후 80℃로 열경화하여 점착제층을 형성하였다.
그 후, 일정 두께의 요오드계 편광판에 제조된 점착층을 적층하여 점착제층이 부착된 편광판을 제조하였다. 제조된 편광판을 23 ℃, 60%RH의 조건 하에서 양생 기간동안 보관하였다.
실시예 2
자외선 흡수제로서 화학식 2의 벤조트리아졸계 화합물(시그마 알드리치)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 점착제층이 부착된 편광판을 제조하였다.
[화학식 2]
Figure 112016030001252-pat00004
비교예 1
자외선 흡수제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 점착제층이 부착된 편광판을 제조하였다.
비교예 2
자외선 흡수제로서 화학식 3의 하이드록시벤조페논계 화합물(시그마 알드리치)을 5 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 점착제층이 부착된 편광판을 제조하였다.
[화학식 3]
Figure 112016030001252-pat00005
비교예 3
자외선 흡수제로서 화학식 4의 다이아제닐계 화합물(시그마 알드리치)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 점착제층이 부착된 편광판을 제조하였다.
[화학식 4]
Figure 112016030001252-pat00006
실험예
실시예 및 비교예에서 제조된 점착제층과 점착제층이 부착된 편광판의 물성을 하기와 같은 실험예들을 통하여 평가하였으며, 이를 표 1에 나타내었다.
이때, 점착제층의 투과율은 이형필름을 제외한 점착제 조성물로 제조된 점착제층만의 투과율을 나타내었다.
(1) 투과율 및 단체투과율
UV-VIS Spectroscopy (Jasco사의 V-7100)는 본체, 광원, 샘플 스테이지, 컴퓨터 본체, 모니터 등으로 구성되며, 샘플을 가운데 원 모양의 구멍이 있는 홀더에 붙인 후 스테이지에 맞춰 끼워 넣은 뒤 투과율을 측정할 수 있는 장치로서, 측정이 끝나면 편광판의 단체 투과율, 평행 투과율, 직교 투과율, 편광도와 같은 전반적인 광학특성을 얻을 수 있다.
실시예 및 비교예에 따른 점착제층, 점착제층이 포함된 편광판을 각각 부착하였고, 그 다음 샘플 스테이지를 닫고 편광판의 흡수축에 맞게 프로그램을 셋팅하여 각 실시예 및 비교예의 광학 특성을 측정하였다. 투과율을 여러 파장에서 측정하였으며, 단체 투과율은 하기 수학식 1에 의하여 계산하였다. TMD 및 TTD는 380~780nm 파장 범위를 10nm 간격으로 측정한 투과율의 평균값이며, 이때 점착제층의 두께는 10㎛였다. 이에 따른 투과율의 결과를 하기 표 1에 나타내었으며, 이때, 투과율은 JIS Z 8701의 2도시야(C광원)에 의해 시감도 보정을 실시한 Y값으로 나타내었다.
[수학식 1]
단체 투과율(TY) = (TMD + TTD) / 2
(식 중, TMD는 흡수축 방향의 평균 투과율이고, TTD는 투과축 방향의 평균 투과율이다.)
(2) 휘도
색채 휘도계(KONICA MINOLTA사 의 CA-210)를 이용하여 점착제층이 포함된 편광판의 휘도를 측정하였으며, 이때 점착제층 두께는 10㎛였다. 측정 방법은 백라이트에 편광판을 접합한 후, 휘도계의 디텍터(detector)를 편광판 표면에 위치시켜 측정하였다. 판단 기준은 비교예 1(자외선 흡수제 미사용)에 따른 편광판 대비 휘도 저하율이 5% 이하이면 ○, 5% 초과이면 ×로 표시하였다.
(3) 내광성
페이드 미터(Fade meter)(SUGA사의 U48AU)를 이용하여 점착제층이 포함된 편광판의 내광성을 측정하였으며, 이때 점착제층의 두께는 10㎛였다. 평가 조건은 40℃/50%RH에서 자외선(388nm)을 48시간 동안 조사한 후, 초기 대비 광특성 저하 여부를 판단한다. 저하가 없을 시 ○, 10%이내 △, 10% 초과는 ×로 표시하였다.
비고 항목 실시예 비교예
1 2 1 2 3
- 자외선 흡수제 함량 2부 2부 - 5부 2부
점착제층 380nm 투과율(%) 0.00 0.00 15.21 12.11 6.54
400nm 투과율(%) 0.01 1.22 30.88 24.94 10.22
455nm 투과율(%) 92.72 92.54 92.54 90.11 84.04
550nm 투과율(%) 93.46 93.64 93.31 91.45 88.41
편광판 380nm 투과율(%) 0.00 0.12 15.11 12.14 6.74
400nm 투과율(%) 0.00 1.36 31.12 24.92 9.97
455nm 투과율(%) 43.64 43.64 43.64 42.68 36.55
550nm 투과율(%) 45.58 45.54 45.54 44.88 42.52
단체투과율(%) 45.57 45.71 45.64 45.64 44.94
휘도(Lv) ○ ○ ○ ○ ×
내광성 ○ ○ × △ △
상기 표 1에서 알 수 있듯이, 400nm 이하 파장의 투과율이 5% 이하이고, 455nm 이상 파장의 투과율이 40% 이상인 실시예 1 내지 2의 편광판의 경우 휘도와 내광성이 모두 우수한 것을 알 수 있다.
반면에, 400nm 이하 파장에서 투과율이 5%를 초과하는 비교예 1 내지 3의 편광판의 경우 내광성이 우수하지 않음을 알 수 있었고, 455nm 근방의 파장에서 투과율이 40% 미만인 비교예 3의 경우 휘도가 매우 좋지 않음을 알 수 있다.
또한, 400nm 이하 파장의 투과율이 5% 이하이고, 455nm 이상 파장의 투과율이 90% 이상인 점착제 조성물을 이용하여 제조된 실시예 1, 2의 편광판은 휘도 및 내광성이 모두 우수한 것을 알 수 있었다.

Claims (8)

  1. 400nm 이하 파장의 투과율이 5% 이하이고, 455nm 이상 파장의 투과율이 90% 이상인 점착제 조성물에 있어서,
    상기 점착제 조성물은 흡수 파장 380 내지 420nm의 자외선 흡수제를 포함하고,
    상기 자외선 흡수제는 하기 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물을 포함하는, 점착제 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112021065923462-pat00007

    [화학식 2]
    Figure 112021065923462-pat00008
    .
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자외선 흡수제는 상기 점착제 조성물 전체 100 중량부에 대하여 0.5 내지 10 중량부로 포함되는 것인 점착제 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    가교제; 및 아크릴계 수지 중 하나 이상을 더 포함하는 것인 점착제 조성물.
  6. 제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항의 점착제 조성물로 형성되는 점착제층.
  7. 적어도 일면에 점착제층이 구비된 편광판에 있어서,
    상기 편광판은 400nm 이하 파장의 투과율이 5% 이하이고, 455nm 이상 파장의 투과율이 40% 이상이며,
    상기 점착제층은 제6항에 따른 점착제층인 편광판.
  8. 제7항의 편광판을 포함하는 표시 장치.
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