KR102498636B1 - 광학 적층체 - Google Patents
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Abstract
본 출원은 광학 적층체에 관한 것이다. 본 출원의 광학 적층체는, 선편광자의 적용 없이도 반사광에 의한 유기 발광 패널의 시인성 저하의 문제를 해결할 수 있다. 본 출원의 광학 적층체는, 색감이 우수한 표시 장치 등의 최종 제품을 제공할 수 있다. 본 출원의 광학 적층체는, 유기 발광 패널을 포함하고, 대면적화된 표시 장치에의 적용에 특히 적합하다.
Description
본 출원은, 광학 적층체에 대한 것이다.
OLED(Organic Light Emitting Diode)를 적용한 디스플레이 장치 중에서, 핸드폰 등의 모바일 디바이스가 아닌, 상대적으로 대면적인 TV 등의 디스플레이 장치에서는 WOLED(White OLED) 방식이 주로 적용된다. WOLED 방식은, 적색, 녹색 및 청색의 3원색의 발광층을 적층하여 백색을 발광하도록 하여 하나의 픽셀을 구성한 다음, 상기 백색 발광층의 전면에 컬러필터층을 배치함으로 해서, 다양한 색상을 구현하는 방식이다.
이와 같은 OLED 디스플레이 장치에서는, 통상 유기 발광 패널 내에 존재하는 반사 전극 때문에, 외부에서 입사된 자연광이 그대로 반사되어서, 시인성이 저감되는 문제가 있다. 이러한 시인성 저감의 문제를 해결하기 위하여, 원편광판 등을 적용하여 입사광의 위상차를 조절해서 외부에서 입사된 자연광의 반사를 저감하는 방식이 적용된다.
원편광판은, 통상 HWP(half have plate) 등의 선편광판과 QWP(quater wave plate) 등의 위상차층을 적층시킨 형태이다. 원편광판은, 외부 자연광이 선편광판 및 위상차층을 거쳐서 입사되어 원편광되고, 반사 전극으로부터 반사된 원편광이 다시 원편광판을 거쳐서 선편광될 때, 그 선편광판과의 위상차로 인해서 외부로 통과하지 못하도록 구성된다. 그러나, 이와 같이 다층으로 적층된 구조는 대면적의 디스플레이 장치의 가격 상승의 원인이 된다.
이에, 원편광판의 일반적 구조에서 선편광판을 생략하되, 위상차층만을 유기 발광 패널에 부착하는 방식으로 전술한 자연광의 반사 문제를 해결하고자 하는 방식이 시도된 바 있다. 그러나, 이러한 방식으로는 특정 파장 영역에서는 자주색에 가까운 색상의 빛이 방출되기에, 전체적으로 흑색에 가까운 시감을 띌 것이 요구되는 표시 장치에의 적용에는 적합하지 않다.
본 출원에서는, 특히 WOLED 등의 표시 장치에 적용되었을 때, 외부에서 입사된 자연광의 반사를 저감시키되, 색상 특성이 우수하며, 고온 및/또는 고습 조건에서의 내구성 또한 우수한 광학 적층체를 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다.
본 출원에서 언급하는 광학적 물성 등이, 파장에 영향을 받는 경우, 그 기준 파장으로는 해당 물성에서 언급하는 파장이 적용될 수 있다.
본 출원에서 언급하는 물성 중, 그 측정 온도 및/또는 압력이 그 물성치에 영향을 미치는 경우에는 특별히 달리 언급하지 않는 한, 해당 물성은 상온 및/또는 상압에서 측정한 물성을 의미한다.
상기에서, 용어 상온은 가온되거나 감온되지 않은 자연 그대로의 온도이며, 예를 들면, 약 10 ℃ 내지 30 ℃의 범위 내의 어느 한 온도, 25℃ 또는 23℃ 정도의 온도를 의미할 수 있다.
상기에서, 용어 상압은, 특별히 줄이거나 높이지 않은 때의 압력으로서, 그 예로서는 보통 대기압과 같은 1 기압 정도를 수 있다.
본 출원은, 광학 적층체에 관한 것이다. 본 출원의 광학 적층체는, 적어도 광학 필름 및 상기 광학 필름의 적어도 일면 상에 형성된 점착제층을 포함한다.
상기 광학 필름은 후술하는 유기 발광 패널 등에 점착제층을 매개로 부착되어 표시 장치를 형성할 때, 그 표시 장치에 소정의 광학적 기능을 부여하는 요소를 의미할 수 있다.
상기 점착제층은, 점착제층은 점착제 조성물의 경화물(또는 가교물)일 수 있다. 본 출원에서, 용어 “점착제 조성물”은 경화 및/또는 가교 전 및/또는 후에 점착 성능을 나타낼 수 있는 조성물을 의미하고, “점착”의 의미는 당업계에서 다양하게 공지되어 있다.
본 출원에서는, 광학 적층체의 특정 광학 물성, 예를 들어, Hunter Lab 색 좌표의 a 값과, 점착제층의 특정 광학 물성, 예를 들어 특정 파장에서의 투과율 특정 범위 내에 있도록 조절한다. 이 경우, OLED 디스플레이 등의 다양한 유기 표시 장치에 본 출원의 광학 적층체가 적용되었을 때, HWP 등의 선편광판 등의 적용 없이, QWP 등의 위상차층의 적용만으로도 자연광 반사에 의한 시감 특성 저하의 문제를 해결할 수 있고, 동시에 표시 장치에서 방출되는 광이 우수한 색감을 띄도록 할 수 있다.
본 출원의 광학 적층체는, 흡수 색 좌표의 a 값이 -6 내지 -2의 범위 내에 있다. 어떤 광학 부재의 흡수 색 좌표는 그 광학 부재가 흡수하는 광의 색상을 명도와 색상도를 기준으로 표시하는 색상 좌표계를 의미할 수 있다. Lab 좌표계에서 a 축은 적색의 색상 축이고 b 축은 황색의 색상 축이다. 상기 색 좌표의 측정 방법은 후술하는 실시예에서 설명하는 방식을 적용한다.
상기 광학 적층체의 흡수 색 좌표의 a 축이 상기 범위 내에 있도록 설계함으로 해서, 외부에서 입사된 자연광이 반사되더라도 제품의 전체적 색감이 저하되지 않도록 할 수 있다. 상기 a 값은, 다른 예시에서, -5.9 이상, -5.8 이상, -5.7 이상 또는 -5.6 이상일 수 있고, -2.5 이하, -3 이하, -3.5 이하, -4 이하, -4.5 이하, -5 이하, -5.1 이하, -5.2 이하 또는 -5.3 이하일 수 있다.
다른 예시에서, 본 출원의 광학 적층체의 흡수 색 좌표의 b 값 또한 추가로 조절될 수 있다. 예를 들어, 상기 광학 적층체의 흡수 색 좌표의 b 값은 5 내지 15의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 b값이 높을 수록 광학 적층체의 전체적인 색감이 황색(yellow)에 가깝게 되는데, 이는 제품 불량의 원인이 되기도 하기에, 상기 b 값이 상기 범위 내에 포함되도록 조절하는 것이 적절할 수도 있다. 상기 b 값은 다른 예시에서, 6 이상, 6.5 이상, 7 이상, 7.5 이상, 8 이상, 8.5 이상, 9 이상, 9.5 이상 또는 10 이상일 수 있고, 14 이하, 13 이하, 12 이하 또는 11 이하일 수 있다.
또한, 광학 적층체의 흡수 색 좌표의 L 값은 특별히 제한되지 않는다. 일 예시에서, 광학 적층체의 L 값은 30 내지 80의 범위 내에 있을 수 있다. 다른 예시에서, 상기 L 값은 35 이상, 40 이상, 45 이상, 50 이상, 55 이상, 60 이상 또는 65 이상일 수 있고, 75 이하, 70 이하 또는 68 이하일 수 있다.
본 출원에서는, 또한 QWP 등의 위상차층의 적용만으로도 자연광 반사에 의한 시감 특성 저하의 문제를 해결할 수 있고, 동시에 표시 장치에서 방출되는 광이 우수한 색감을 띌 수 있도록, 추가로 광학 적층체가 반사 색 좌표 상의 특정 색상 값을 띄도록 할 수도 있다.
예를 들어, 상기 광학 적층체의 반사 색 좌표의 a* 값은 -6.5 내지 -5의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 값은 다른 예시에서, -6.4 이상, -6.3 이상 또는 -6.25 이상일 수 있고, -5.5 이하 또는 -6 이하일 수 있다.
다른 예시에서, 상기 광학 적층체의 반사색 좌표의 b* 값은 11 내지 14의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 값은 다른 예시에서, 11.5 이상, 12 이상 또는 12.5 이상일 수 있고, 13.5 이하 또는 13 이하일 수 있다.
일 예시에서, 상기 광학 적층체의 반사 색 좌표의 L* 값은 30 내지 80의 범위 내에 있을 수 있다. 다른 예시에서, 상기 값은 35 이상, 40 이상, 45 이상, 50 이상, 55 이상, 60 이상, 65 이상 또는 70 이상일 수 있고, 77 이하 또는 75 이하일 수 있다.
어떤 광학 부재의 반사 색 좌표는 그 광학 부재가 반사하는 광의 색상을 명도와 색상도를 기준으로 표시하는 색상 좌표계를 의미할 수 있다. L*a*b* 좌표계에서 L*은 명도의 축이며, a* 축은 적색의 색상 축이고 b* 축은 황색의 색상 축이다. 상기 색 좌표의 측정 방법은 후술하는 실시예에서 설명하는 방식을 적용한다.
전술한 것처럼, 본 출원에서는 외부에서 입사된 자연광의 반사율을 저감시키고, 우수한 색상 특성을 확보하기 위하여, 광학 적층체가 포함하는 점착제층의 투과율이 특정 범위 내에 있도록 조절할 수 있다. 구체적으로, 일 예시에서, 상기 점착제층은, 410 nm 내지 440 nm의 범위 내에 있는 파장의 광에 대한 투과율이 30 % 내지 50 %의 범위 내에 있도록 할 수 있다. 특히 최종 제품의 색감이 흑색에 가깝게 되도록 조절하는 관점에서는 점착제층의 투과율을 상기 범위 내로 조절하는 것이 유리하다. 상기 투과율의 기준 파장은, 다른 예시에서, 415 nm 이상, 420 nm 이상, 425 nm 이상 또는 430 nm 이상일 수 있고, 435 nm 이하, 433 nm 이하 또는 431 nm 이하일 수 있고, 또 다른 예시에서는 대략 430 nm 일 수 있다. 상기 투과율은, 다른 예시에서, 33 % 이상, 36 % 이상, 39 % 이상 또는 40 % 이상일 수 있고, 49 % 이하, 48 % 이하 또는 47 % 이하일 수 있다.
본 출원에서, 특정 파장 범위 내에 있는 파장의 광에 대한 투과율은, 상기 범위 내의 어느 하나의 특정 파장에 대한 투과율이거나, 상기 범위 내의 일부 파장 범위에 대한 투과율이거나, 또는 상기 범위 내의 모든 파장에 대한 투과율울 의미할 수 있다.
본 출원의 광학 적층체가 적용되는 최종 제품의 색감을 개선하는 관점에서는, 상기 점착제층을 전술한 것과 다른 범위 내에 있는 파장의 광에 대한 투과율 또한 추가로 조절되도록 구현할 수도 있다. 예를 들면, 상기 점착제층의 440 nm 내지 470 nm의 범위 내에 있는 파장의 광에 대한 투과율은 95 % 이하일 수 있다. 해당 투과율의 기준 파장은, 다른 예시에서, 445 nm 이상 또는 450 nm 이상일 수 있고, 465 nm 이하, 460 nm 이하 또는 455 nm 이하일 수 있으며, 대략 450 nm 정도 일 수도 있다. 또한, 상기 범위 내에 있는 파장에 대한 투과율은 다른 예시에서, 94 % 이하 또는 93 % 이하일 수 있고, 30 % 이상, 40 % 이상, 50 % 이상, 60 % 이상, 70 % 이상, 80 % 이상 또는 90 % 이상일 수 있다.
본 출원에서는, 전술한 자연광의 반사율 저감과, 최종 제품의 색감 개선의 관점에서, 특정 범위 내에 있는 파장의 광에 대한 광학 적층체의 투과율 또한 추가로 조절될 수도 있다. 일 예시에서, 상기 광학 적층체의 410 nm 내지 440 nm의 범위 내에 있는 파장의 광에 대한 투과율은 10 % 내지 20 % 의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 투과율의 기준 파장은, 다른 예시에서, 415 nm 이상, 420 nm 이상, 425 nm 이상 또는 430 nm 이상일 수 있고, 435 nm 이하, 433 nm 이하 또는 431 nm 이하일 수 있고, 또 다른 예시에서는 대략 430 nm 일 수 있다. 상기 투과율은, 다른 예시에서, 11 % 이상, 12 % 이상, 13 % 이상, 14 % 이상 또는 15 % 이상일 수 있고, 19.5 % 이하, 18 % 이하, 17.5 % 이하일 수 있다.
다른 예시에서, 상기 광학 적층체의 440 nm 내지 470 nm의 범위 내에 있는 파장의 광에 대한 투과율이 40 % 이하일 수도 있다. 해당 투과율의 기준 파장은, 다른 예시에서, 445 nm 이상 또는 450 nm 이상일 수 있고, 465 nm 이하, 460 nm 이하 또는 455 nm 이하일 수 있으며, 대략 450 nm 정도 일 수도 있다. 상기 파장 범위 내에서의 투과율은, 다른 예시에서, 10 % 이상, 15 % 이상, 20 % 이상, 25 % 이상, 30 % 이상 또는 35 % 이상일 수 있다.
또 다른 예시에서, 전술한 자연광의 반사율 저감과, 최종 제품의 색감 개선 관점에서, 상기 광학 적층체가 특정 범위 내에 있는 단체 투과율(single transmittance, Ts)을 가지도록 할 수 있다. 상기 광학 적층체의 단체 투과율은, 예를 들어, 30 % 내지 60 %의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 단체 투과율은, 다른 예시에서, 35 % 이상, 40 % 이상 또는 45 % 이상일 수 있고, 55 % 이하, 50 % 이하 또는 47 % 이하일 수 있다. 본 출원에서, 용어 단체 투과율은, 가시광선, 예를 들어, 400 nm 내지 700 nm의 파장 범위 전체에서의 투과율을 의미할 수 있다.
상기 점착제층의 두께는 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 조절될 수 있다. 점착제층은, 예를 들면, 1 μm 내지 30 μm 정도의 두께를 가질 수 있다. 상기 점착제층의 두께는 구체적으로 1 μm 이상, 3μm 이상 또는 5μm 이상일 수 있고, 25μm 이하, 20μm 이하 또는 15μm 이하일 수 있다.
상기에서, 점착제층 및 광학 적층체 각각의 특정 범위 내에 있는 파장의 광에 대한 투과율의 측정 방식으로는 후술하는 실시예에 기재된 내용을 적용할 수 있다.
본 출원에서는, 상기 점착제층과 이를 포함하는 광학 적층체 각각의 조성을 적절히 조절함으로 해서 이들이 전술한 광학적 특성을 나타내도록 할 수 있다.
일 예시에서, 상기 점착제층을 형성하는 점착제 조성물에 포함되는 성분과 이들의 함량 등을 적절히 조절함으로 해서, 상기 점착제층과 이를 포함하는 광학 적층체가 광학적 특성을 나타내도록 할 수 있다.
본 출원에서 적용되는 점착제 조성물은, 적어도 점착 중합체와 자외선 흡수제를 포함한다.
상기에서, 점착 중합체는, 소정의 점착성을 나타내는 중합체를 의미하고, 예를 들어, 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르 등의 (메타)아크릴레이트의 중합 단위를 포함할 수 있다. 본 출원에서, 어떤 단량체의 중합 단위는, 그 단량체가 중합체를 형성할 때 그 중합체의 골격을 의미할 수 있다.
또한, 점착제 조성물은 상기 점착 중합체를 주성분으로 포함할 수 있다. 본 출원에서, 어떤 성분이 어떤 조성물 혹은 대상 등에 주성분으로 포함된다고 함은, 그 조성물 또는 대상에 대한 상기 성분의 비율이, 중량을 기준으로 대략 50 % 이상인 것을 의미할 수 있다. 상기 비율은, 다른 예시에서, 55 % 이상, 60 % 이상, 65 % 이상, 70 % 이상, 75 % 이상, 80 % 이상, 85 % 이상, 90 % 이상 또는 95 % 이상이거나, 약 100 %, 99 % 이하, 98 % 이하 또는 97 % 이하인 것을 의미할 수 있다.
상기에서 자외선 흡수제는, 자외선 흡수능을 나타내는 화합물을 의미할 수 있다. 그리고, 본 출원에서 적용하는 용어 “자외선 흡수능”은 파장에 대한 투과율 스펙트럼에서, 예를 들어, 10 nm 내지 400 nm의 파장 영역 중 적어도 일부의 파장 영역 또는 전 영역에서 최소 투과율을 나타내거나, 혹은 파장에 대한 흡광도 스펙트럼에서, 예를 들어, 10 nm 내지 450 nm의 파장 영역 중 적어도 일부의 파장 영역 또는 전 영역에서 최대 흡광도를 나타내는 물성을 의미할 수 있다.
본 출원에서, 용어 “최대 흡수 파장”은 상기 최소 투과율 또는 상기 최대 흡광도를 나타내는 파장을 의미할 수 있다.
일 예시에서, 본 출원에서 적용되는 자외선 흡수제의 최대 흡수 파장은 예를 들면, 10 nm 내지 410 nm 범위 내에 있을 수 있다.
다른 예시에서, 상기 자외선 흡수제의 최대 흡수 파장은, 380 nm 내지 410 nm의 범위 내일 수 있다. 상기 최대 흡수 파장은 다른 예시에서, 약 380 nm 이상이거나, 405 nm 이하, 400 nm 이하 정도, 395 nm 이하 정도, 380 nm 이하 정도, 또는 385 nm 이하 정도일 수 있다.
일 예시에서, 상기 점착제 조성물이 특히 자외선 흡수제로서 하기 화학식 1의 말론산계 화합물을 적용하는 것이, 전술한 점착제층과 광학 적층체의 광학 특성을 확보하는 관점에서 특히 유리하다. 말론산계 화합물로는, 말론산(malonate)으로부터 유도된 구조를 포함하면서, 최대 흡수 파장이 상기 범위 내인 화합물을 사용할 수 있다. 말론산은 분자식이 C3H4O4인 불포화 헤테로 사슬 화합물이다.
[화학식 1]
화학식 1에서, R1 내지 R15는 각각 독립적으로, 수소, 알킬기, -OX1, 또는 -NX1 2이고, 상기에서 X1은 수소 또는 알킬기이되, R1 내지 R5 중 적어도 하나는 -OX1 또는 -NX1 2이고, R7 또는 R8은 수소 또는 알킬기이다.
화학식 1에서, R1 내지 R5는 각각 독립적으로, 수소 또는 -NX1 2일 수 있다. 또한, 상기에서 R1 내지 R5 중 적어도 하나가 -NX1 2일 수도 있다. 구체적으로는, 화학식 1의 R3이 -NX1 2인 것이 적절하다.
화학식 1의 R1 내지 R5 중 어느 하나, X2, 또는 R6 내지 R7 중 어느 하나에 존재하는 알킬기로는, 탄소수 1 내지 20, 1 내지 16, 1 내지 12, 1 내지 8, 또는 1 내지 4의 알킬기를 사용할 수 있다.
상기 알킬기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알킬기는 임의적으로 하나 이상의 원소 및/또는 치환기로 치환되어 있는 헤테로알킬기일 수도 있다.
상기 자외선 흡수제가 상기 점착제 조성물 내에 포함되는 비율은, 후술하는 것처럼, 점착 중합체에 적용되는 단량체 단위의 종류와 그 비율에 따라서 달라질 수 있다.
일 예시에서, 상기 점착 중합체는 탄소수 4 이상의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위 및 극성 관능기 함유 단량체의 중합 단위를 포함할 수 있다. 다른 예시에서, 점착 중합체는 상기 2종의 단량체로만 구성될 수도 있고, 상기 2종의 단량체 외에도 다관능성 아크릴레이트 등의 기타 단량체 또한 추가로 포함할 수 있다(제 1 점착 중합체 조성).
제 1 점착 중합체 조성에서, 상기 탄소수 4 이상의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위의 점착 중합체 내에서의 비율은 80 중량% 이상일 수 있다. 상기 비율은, 다른 예시에서, 85 중량% 이상, 90 중량% 이상, 91 중량% 이상, 92 중량% 이상, 93 중량% 이상 또는 94 중량% 이상일 수 있고, 약 99 중량% 이하, 98 중량% 이하, 97 중량% 이하, 96 중량% 이하 또는 95 중량% 이하일 수 있다.
제 1 점착 중합체 조성에서, 상기 탄소수 4 이상의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위와 함께 포함되는 극성 관능기 함유 단량체의 중합 단위로는, 예를 들어, 카르복시기 함유 단량체의 중합 단위를 들 수 있다. 이와 같은 극성 관능기 함유 단량체의 중합 단위의 비율은, 상기 탄소수 4 이상의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위 100 중량부 대비 1 중량부 내지 10 중량부의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서, 2 중량부 이상, 3 중량부 이상, 4 중량부 이상 또는 5 중량부 이상 일 수 있고, 9 중량부 이하, 8 중량부 이하, 7 중량부 이하 또는 6.5 중량부 이하일 수 있다.
전술한 것처럼, 점착 중합체의 조성에 따라서 상기 자외선 흡수제의 비율 또한 달라질 수 있다. 일 예시에서, 점착 중합체의 조성이 상기 제 1 점착제 중합체 조성일 때, 상기 자외선 흡수제의 비율은 점착 중합체 100 중량부 대비 5 중량부 미만일 수 있다. 상기 비율은, 다른 예시에서, 4 중량부 이하, 또는 0.1 중량부 이상, 0.5 중량부 이상, 1 중량부 이상, 1.5 중량부 이상, 2 중량부 이상, 3 중량부 이상 또는 3.5 중량부 이상일 수 있다.
다른 예시에서, 상기 점착 중합체는 상기 탄소수 4 이상의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위와 극성 관능기 함유 단량체의 중합 단위에 더하여, 탄소수 3 이하의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위와 방향족기 함유 단량체의 중합 단위를 추가로 포함할 수도 있다(제 2 점착 중합체 조성).
제 2 점착 중합체 조성에서, 탄소수 4 이상의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위의 점착 중합체 내에서의 비율은 60 중량% 이상일 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서, 61 중량% 이상, 62 중량% 이상 또는 63 중량% 이상일 수 있고, 80 중량% 이하, 75 중량% 이하, 70 중량% 이하 또는 65 중량% 이하일 수 있다.
제 2 점착 중합체 조성에서, 극성 관능기 함유 단량체의 중합 단위로는, 예를 들어, 카르복시기 함유 단량체의 중합 단위 및 탄소수가 3 내지 6의 범위 내에 있는 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위 중 적어도 하나일 수 있으며, 양 중합 단위를 병용하는 것이 적절할 수 있다.
상기에서, 카르복시기 함유 단량체의 중합 단위의 비율은, 탄소수 4 이상의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위 100 중량부 대비 0.1 중량부 내지 10 중량부의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 비율은, 다른 예시에서, 0.5 중량부 이상, 1 중량부 이상 또는 1.5 중량부 이상일 수 있고, 9 중량부 이하, 7 중량부 이하, 5 중량부 이하, 3 중량부 이하 또는 2 중량부 이하일 수 있다.
상기에서, 탄소수가 3 내지 6의 범위 내에 있는 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위의 비율은, 0.05 중량부 내지 5 중량부의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 비율은, 다른 예시에서, 0.1 중량부 이상, 0.15 중량부 이상, 0.2 중량부 이상, 0.25 중량부 이상 또는 0.3 중량부 이상일 수 있고, 4 중량부 이하, 3 중량부 이하, 2 중량부 이하, 1 중량부 이하, 0.75 중량부 이하 또는 0.5 중량부 이하일 수 있다.
상기에서, 극성 관능기 함유 단량체의 중합 단위로서, 카르복시기 함유 단량체의 중합 단위와 탄소수가 3 내지 6의 범위 내에 있는 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위를 병용하는 경우, 극성 관능기 함유 단량체 단위의 총합의 비율은, 0.5 중량부 내지 10 중량부의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 비율은, 다른 예시에서, 0.7 중량부 이상, 1 중량부 이상, 1.2 중량부 이상, 1.5 중량부 이상 또는 1.8 중량부 이상일 수 있고, 7 중량부 이하, 5 중량부 이하, 3 중량부 이하 또는 2 중량부 이하일 수 있다.
제 2 점착 중합체 조성에서, 탄소수 3 이하의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위의 비율은, 탄소수 4 이상의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위 100 중량부 대비 5 중량부 내지 50 중량부의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 비율은, 다른 예시에서, 10 중량부 이상, 15 중량부 이상, 20 중량부 이상, 25 중량부 이상 또는 30 중량부 이상일 수 있고, 45 중량부 이하, 40 중량부 이하 또는 35 중량부 이하일 수 있다.
제 2 점착 중합체 조성에서, 방향족기 함유 단량체의 중합 단위의 비율은 탄소수 4 이상의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위 100 중량부 대비 5 중량부 내지 50 중량부의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 비율은, 다른 예시에서, 10 중량부 이상, 15 중량부 이상 또는 20 중량부 이상일 수 있고, 45 중량부 이하, 40 중량부 이하, 35 중량부 이하, 30 중량부 이하 또는 25 중량부 이하일 수 있다.
전술한 것처럼, 점착 중합체의 조성에 따라서 상기 자외선 흡수제의 비율 또한 달라질 수 있다. 일 예시에서, 점착 중합체의 조성이 상기 제 2 점착제 중합체 조성일 때, 상기 자외선 흡수제의 비율은 점착 중합체 100 중량부 대비 0.1 중량부 내지 10 중량부의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 비율은, 다른 예시에서, 0.5 중량부 이상, 1 중량부 이상, 1.5 중량부 이상, 2 중량부 이상, 2.5 중량부 이상, 3 중량부 이상, 3.5 중량부 이상, 4 중량부 이상 또는 4.5 중량부 이상일 수 있고, 9.5 중량부 이하, 9 중량부 이하, 8 중량부 이하, 7 중량부 이하, 6 중량부 이하 또는 5 중량부 이하일 수 있다.
일 예시에서, 점착제의 응집력, 유리전이온도 또는 점착성 등을 고려하여, 탄소수가 4 이상의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위로는, 탄소수 4 이상의 알킬기, 예를 들면, 탄소수가 4 내지 14인 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위가 사용될 수 있다. 상기와 같은 알킬 (메타)아크릴레이트로는, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트 및 테트라데실 (메타)아크릴레이트 등의 단량체가 예시될 수 있고, 상기 중 1종 또는 2종 이상이 적용될 수 있으며, 일반적으로는, n-부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 또는 이들을 병용한 형태의 단량체가 적용될 수 있다.
일 예시에서, 탄소수 3 이하의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위로는, 탄소수가 3 이하, 예를 들면 탄소수가 1 내지 3인 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체의 중합 단위가 사용된다. 이러한 중합 단위는 점착제가 고온에서 우수한 내구신뢰성을 확보하도록 할 수 있다. 상기 단위를 형성할 수 있는 단량체로는, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트 또는 이소프로필 (메타)아크릴레이트 혹은 이들의 2종 이상을 병용한 형태의 단량체가 예시될 수 있고, 적절한 예시는 메틸 아크릴레이트이다.
일 예시에서, 방향족기 함유 단량체의 중합 단위는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다:
[화학식 2]
화학식 2에서 X은 수소 또는 알킬기이고, A는 알킬렌기이며, n은 0 내지 3의 범위 내의 정수이고, Q는 단일 결합, -O-, -S- 또는 알킬렌기이며, P는 아릴기이다.
화학식 2에서 단일 결합은 양측의 원자단이 별도의 원자를 매개로 하지 않고, 직접 결합된 경우를 의미한다.
화학식 2에서, X는, 예를 들면, 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이거나, 수소, 메틸기 또는 에틸기일 수 있다.
화학식 2에서, A는 탄소수 1 내지 12 또는 1 내지 8의 알킬렌기일 수 있으며, 예를 들면, 메틸렌기, 에틸렌기, 헥실렌기 또는 옥틸렌기일 수 있다.
화학식 2에서, n은 예를 들면, 0 내지 2의 범위 내의 수이거나, 0 또는 1일 수 있다.
화학식 2에서 Q는 단일 결합, -O- 또는 -S-일 수 있다.
화학식 2에서, P는 방향족 화합물로부터 유도되는 치환기로서, 예를 들면, 탄소수 6 내지 20의 방향족환 유래 관능기, 예를 들면, 페닐기, 비페닐기, 나프틸기 또는 안트라세닐기일 수 있다.
화학식 2에서, 아릴기는, 임의로 하나 이상의 치환기에 의해서 치환되어 있을 수 있으며, 상기에서 치환기의 구체적인 예로는 할로겐 또는 알킬기일 수 있다. 구체적으로 상기 치환기는, 할로겐 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬기이나, 염소, 브롬, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 노닐기 또는 도데실기를 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
화학식 2의 단량체의 구체적인 예로는 페녹시 에틸 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트, 2-페닐티오-1-에틸 (메타)아크릴레이트, 6-(4,6-디브로모-2-이소프로필 페녹시)-1-헥실 (메타)아크릴레이트, 6-(4,6-디브로모-2-sec-부틸 페녹시)-1-헥실 (메타) 아크레이트, 2,6-디브로모-4-노닐페닐 (메타)아크릴레이트, 2,6-디브로모-4-도데실 페닐 (메타)아크릴레이트, 2-(1-나프틸옥시)-1-에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(2-나프틸옥시)-1-에틸 (메타)아크릴레이트, 6-(1-나프틸옥시)-1-헥실 (메타)아크릴레이트, 6-(2-나프틸옥시)-1-헥실 (메타)아크릴레이트, 8-(1-나프틸옥시)-1-옥틸 (메타)아크릴레이트 및 8-(2-나프틸옥시)-1-옥틸 (메타)아크릴레이트 단량체 중 1종 또는 2종 이상의 혼합을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
탄소수가 3 내지 6의 범위 내인 히드록시알킬기를 가지는 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트로 단량체는, 3-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트 또는 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있고, 일 예시에서 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트 단량체가 사용될 수 있다.
카복실기 함유 단량체로는, (메타)아크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레산 및 말레산 무수물 등의 단량체가 예시될 수 있고, 일반적으로는 아크릴산이 적용될 수 있다.
점착 중합체는 전술한 것처럼, 필요한 경우에 상기 언급된 단위 외에 공지의 다른 중합 단위를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 점착 중합체는 응집력 향상의 관점에서, 다관능성 (메타)아크릴레이트 단량체의 중합 단위를 추가로 포함할 수 있다. 상기에서, 다관능성 (메타)아크릴레이트 단량체는 2개 이상의 관능기, 예를 들면 라디칼 중합성 관능기를 2개 이상 가지는 (메타)아크릴레이트 단량체, 상기 단량체로 형성된 올리고머 또는 고분자량체를 의미할 수 있다. 다관능성 (메타)아크릴레이트 화합물의 관능기는, 예를 들면 아크릴로일기 또는 메타크로일기일 수 있다. 또한, 상기 다관능성 (메타)아크릴레이트 화합물 내의 관능기는 서로 동일하거나 다를 수 있다. 점착 중합체는 상기 다관능성 (메타)아크릴레이트를 추가로 포함함으로 해서, 가지형(branched) 구조를 형성할 수 있다. 상기 점착 중합체가 가지형 구조를 형성할 때, 그 중합체를 포함하는 조성물로 형성한 점착제층의 응집력을 개선할 수 있다. 또한, 이 경우, 후술하는 경화제를 상대적으로 적게 첨가하여도, 본 출원에서 목적하는 점착제층의 특성을 확보할 수 있다.
상기 점착 중합체를 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 상기 점착 중합체는 상기 언급된 단량체들을 적용한 공지의 중합 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 상기 점착 중합체는 상기 언급된 단량체들을 포함하는 단량체 혼합물을, 열중합, 광중합 또는 듀얼 중합 등의 공지의 방법으로 중합해서 제조할 수 있다.
상기 점착 중합체를 제조하는 과정에서 공지의 중합 개시제를 적용할 수도 있다. 예를 들어, 상기 점착 중합체를 열중합 방법으로 제조하는 경우, 상기 점착 중합체는 상기 언급된 단량체들을 포함하는 단량체 혼합물에 열중합 개시제를 첨가하여 제조할 수 있다. 또한, 상기 점착 중합체를 광중합 방법으로 제조하는 경우, 상기 점착 중합체는 상기 언급된 단량체들을 포함하는 단량체 혼합물에 광중합 개시제를 첨가하여 제조할 수 있다. 상기 광중합 개시제 및/또는 열중합 개시제의 종류와 함량은 특별히 제한되지 않으며, 상기 점착 중합체의 적절한 응집력을 확보하는 측면에서 공지의 성분과 적절한 함량으로 적용할 수 있다.
일 예시에서, 상기 점착 중합체의 중량평균분자량(weight average molecular weight, Mw)은 50만 이상일 수 있다. 본 출원에서, 물성 중량평균분자량은 GPC(Gel Permeation Chromatograph)로 측정한 표준 폴리스티렌 환산 수치이고, 특별히 달리 규정하지 않는 한 단순하게 분자량으로 호칭할 수도 있다. 상기 분자량은, 다른 예시에서 60만 이상 정도, 70만 이상 정도, 80만 이상 정도, 90만 이상 정도, 100만 이상 정도, 110만 이상 정도, 120만 이상 정도, 130만 이상 정도, 140 만 이상 정도 또는 150만 이상 정도일 수 있거나, 약 300만 이하, 약 280만 이하, 약 260만 이하, 약 240만 이하, 약 220만 이하 또는 약 200만 이하일 수 있다. 또한, 본 출원에서, 중량평균분자량의 단위는 특별히 다르게 규정하지 않는 한, g/mol이다.
일 예시에서, 점착제 조성물은 경화제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 점착제 조성물의 경화물인 점착제층에서, 경화제는 경우에 따라서 상기 점착 중합체를 가교시키고 있을 수 있다.
경화제로는, 특별한 제한 없이 공지의 경화제, 예를 들어, 이소시아네이트계 경화제, 에폭시계 경화제, 아지리딘계 경화제 및 금속 킬레이트계 경화제 등이 사용될 수 있다. 그러나, 금속 킬레이트계 가교제는 경화 속도가 지나치게 빨라져서 점착제층 내에 겔 형성에 의해서 광학적 물성이 저하되는 문제가 발생할 수도 있다. 따라서, 전술한 점착제층의 광학적 특성을 확보하는 측면에서는, 경화제로는 금속 킬레이트계 경화제를 가급적 적용하지 않는 것이 적절할 수 있다.
이소시아네이트계 경화제의 비제한적인 예시로는 톨루엔 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소보론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate), 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 또는 나프탈렌 디이소시아네이트 등과 같은 디이소시아네이트나 상기 디이소시아네이트 중 하나 또는 그 이상의 종류와 폴리올(ex. 트리메틸롤 프로판)과의 반응물 등이 사용될 수 있다.
에폭시계 경화제의 비제한적인 예시로는, 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르, N,N,N',N'-테트라글리시딜 에틸렌디아민 및 글리세린 디글리시딜에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이 사용될 수 있다.
아지리딘계 경화제의 비제한적인 예시로는, N,N -톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사미드), N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복사미드), 트리에틸렌 멜라민, 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘) 및 트리-1-아지리디닐포스핀옥시드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 점착제 조성물은 경화제를 상기 점착 중합체 100 중량부에 대하여 0.001 중량부 내지 10 중량부의 비율로 포함할 수 있다. 상기 비율 하에서 점착제층 내의 성분 간의 응집력을 적절하게 유지하면서, 점착제층을 포함하는 광학 적층체의 층간 박리나 들뜸 현상이 발생하는 등의 내구신뢰성의 저하를 방지할 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 0.005 중량부 이상, 0.01 중량부 이상, 0.05 중량부 이상 또는 0.1 중량부 이상일 수 있고, 약 9 중량부 이하, 8 중량부 이하, 7 중량부 이하, 6 중량부 이하, 5 중량부 이하, 4 중량부 이하, 3 중량부 이하, 2 중량부 이하 또는 1.5 중량부 이하일 수 있다.
상기 점착제 조성물은, 전술한 점착 중합체, 자외선 흡수제 및 경화제 외에도 이온성 화합물을 추가로 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 이온성 화합물은 유기염일 수 있다. 일 예시에서, 상기 점착제층은 상기 이온성 화합물을 대전 방지제(antistatic agent)로 포함할 수 있다.
본 출원에서, 용어 이온성 화합물은 일정 비율을 통하여 전기적으로 중성을 나타내는 화합물을 의미한다. 구체적으로, 이온성 화합물은 정전기력에 의하여 서로 반대되는 전하를 가진 이온(예를 들어, 양이온 및 음이온)들이 이온 결합을 통하여 순차적으로 배열된 화합물을 의미한다. 또한, 용어 유기염은 이온성 화합물을 구성하는 양이온 및 음이온이 유기물로에서 유래한 것을 의미한다.
일 예시에서, 상기 유기염이 포함하는 양이온은 4급 암모늄, 포스포늄, 피리디늄, 이미다졸륨, 피롤리디늄 및 피페리디늄 중 적어도 하나의 양이온일 수 있고, 상기 유기염의 양이온으로서 4급 암모늄을 적용하는 것이 적절하다.
일 예시에서, 4급 암모늄은 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다:
[화학식 3]
화학식 3에서, R1 내지 R4는 각각 독립적으로, 수소, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기 또는 알키닐기이다.
화학식 3에서, 알킬기 또는 알콕시기는 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기 또는 알콕시기일 수 있다. 또한, 상기 알킬기 또는 알콕시기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형 알킬기 또는 알콕시기일 수 있고, 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의하여 치환되어 있을 수도 있다.
상기에서, 알케닐기 또는 알키닐기는 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알케닐기 또는 알키닐기일 수 있다. 또한, 상기 알케닐기 또는 알키닐기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형 알케닐기 또는 알키닐기일 수 있고, 임의적으로 하나 이상의 치환되어 있을 수도 있다.
상기에서, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기 또는 알키닐기가 하나 이상의 치환기로 치환되는 경우, 상기 치환기의 예로는, 히드록시기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 알키닐기, 시아노기, 티올기, 아미노기, 아릴기 또는 헤테로아릴기 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 예시에서, 상기 화학식 3의 R1 내지 R4는 각각 독립적으로 알킬기일 수 있고, 구체적으로 탄소수 1 내지 12의 직쇄형 또는 분지쇄형의 알킬기일 수 있다. 보다 구체적으로, R1 내지 R4가 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 직쇄형 또는 분지쇄형 알킬기를 나타내되, R1 내지 R4가 동시에 동일한 탄소수의 알킬은 아닌 것이 바람직하다. 즉, 상기 예시에서, R1 내지 R4가 모두 동일 탄소수의 알킬기인 경우는 제외되는 것이 바람직할 수 있다. R1 내지 R4가 모두 동일 탄소수의 알킬기인 경우, 유기염이 상온에서 고상으로 존재할 확률이 높아진다.
상기 화학식 3의 양이온의 구체적인 예로는, N-에틸-N,N-디메틸-N-프로필암모늄, N,N,N-트리메틸-N-프로필암모늄, N-메틸-N,N,N-트리부틸암모늄, N-에틸-N,N,N-트리부틸암모늄, N-메틸-N,N,N-트리헥실암모늄, N-에틸-N,N,N-트리헥실암모늄, N-메틸-N,N,N-트리옥틸암모늄 또는 N-에틸-N,N,N-트리옥틸암모늄 등의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있다.
하나의 예시에서, 화학식 3에서 R1은 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, R2 내지 R4는 각각 독립적으로 탄소수 4 내지 20, 바람직하게는 탄소수 4 내지 15, 더욱 바람직하게는 탄소수 4 내지 10의 알킬기인 양이온을 사용할 수 있다. 이러한 양이온을 사용함으로 해서, 상기 점착제층에서 백탁이 발생하는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
일 예시에서, 상기 유기염에 포함될 수 있는 음이온은 하기 화학식 4로 표시되는 음이온일 수 있다:
[화학식 4]
[X(YOmRf)n]-
상기 화학식 4에서 X는 N 또는 C이고, Y는 C 또는 S이며, Rf는 퍼플루오로알킬기이고, m은 1 또는 2이며, n은 2 또는 3이다.
상기에서, 화학식 4의 Y가 C인 경우, m은 1이고, Y가 S인 경우, M은 2이며, X가 N인 경우 n은 2이고, X가 C인 경우 n은 3일 수 있다.
상기 화학식 4의 음이온은, 퍼플로오로알킬기(Rf)로 인하여 높은 전기 음성도를 나타내고, 또한 특유의 공명 구조를 포함할 수 있다. 상기 유기염은 상기 화학식 4로 표시되는 음이온을 포함함으로 해서, 상기 화학식 3의 양이온과의 약한 결합을 형성하는 동시에 높은 소수성 또한 나타낼 수 있다. 따라서, 상기 유기염은 후술하는 점착 중합체와 우수한 상용성을 나타낼 수 있고, 소량으로도 상기 점착제층에 높은 대전 방지성을 부여할 수 있으며, 상기 점착제층의 백탁 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 화학식 4의 Rf는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 퍼플루오로알킬기일 수 있고, 상기 퍼플루오로알킬기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형 구조를 가질 수 있다. 상기 화학식 2의 음이온은, 설포닐메티드계, 설포닐이미드계, 카보닐메티드계 또는 카보닐이미드계 음이온일 수 있고, 구체적으로는 트리스트리플루오로메탄설포닐메티드, 비스트리플루오로메탄설포닐이미드, 비스퍼플루오로부탄설포닐이미드, 비스펜타플루오로에탄설포닐이미드, 트리스트리플루오로메탄카보닐메티드, 비스퍼플루오로부탄카보닐이미드 또는 비스펜타플루오로에탄카보닐이미드 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합일 수 있다.
상기 화학식 4의 음이온은 바람직하게는 비스(퍼플루오로알킬설포닐이미드)일 수 있고, 상기 퍼플루오로알킬은 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 탄소수 1 내지 8의 퍼플루오로알킬일 수 있다.
일 예시에서, 점착제 조성물은 상기 유기염을 상기 점착 중합체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 15 중량부의 비율로 포함할 수 있다. 상기 비율은, 다른 예시에서, 0.01 중량부 이상, 0.05 중량부 이상, 0.1 중량부 이상, 0.5 중량부 이상 또는 0.1 중량부 이상일 수 있고, 14 중량부 이하, 13 중량부 이하, 12 중량부 이하, 11 중량부 이하, 10 중량부 이하, 9 중량부 이하, 8 중량부 이하, 7 중량부 이하, 6 중량부 이하, 5 중량부 이하, 4 중량부 이하 또는 3 중량부 이하일 수 있다. 상기 유기염의 비율을 상기와 같이 조절함으로 해서, 상기 점착제층의 내구신뢰성, 투명성, 접착력 등을 변화시키지 않으면서, 동시에 정전기 발생을 충분히 억제할 수 있으며, 추가적으로 상기 점착제층에서의 백탁 발생을 방지할 수도 있다.
점착제 조성물은 전술한 성분 외에도 필요한 공지의 다른 첨가제도 추가로 포함할 수 있다. 이러한 첨가제로는, 실란 커플링제 등의 커플링제, 대전방지제, 점착 부여제(tackifier), 자외선 안정제; 산화 방지제; 조색제; 보강제; 충진제; 소포제; 계면 활성제; 및 가소제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
광학 필름은, 일 예시에서, 위상차층일 수 있다. 상기 위상차층은, 원편광을 선편광으로 또는 선편광을 원편광으로 변환하는 기능을 가지는 필름일 수 있다.
일 예시에서, 상기 위상차층은 1/4 파장 위상 지연 특성을 가질 수 있는 범위의 면내 위상차를 가질 수 있다.
본 출원에서, 용어 “n 파장 위상 지연 특성”은 적어도 일부의 파장 범위 내에서, 입사된 광을 그 입사된 광의 파장의 n배 만큼 위상 지연시킬 수 있는 특성을 의미한다. 따라서, 상기 위상차층은 550 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차가 90 nm 내지 150 nm의 범위 내에 있을 수 있다. 다른 예시에서, 상기 면내 위상차는, 95 nm 이상, 100 nm 이상, 105 nm 이상, 110 nm 이상, 115 nm 이상, 120 nm 이상, 125 nm 이상, 130 nm 이상 또는 135 nm 이상일 수 있고, 145 nm 이하, 140 nm 이하 또는 138 nm 이하일 수 있다.
본 출원에서, 면내 위상차는 하기 수식 1에 따라서 계산된 값을 의미할 수 있다:
[수식 1]
Rin = d × (nx-ny)
수식 1에서, Rin은 필름의 면내 위상차이고, d는 필름의 두께이며, nx는 필름의 x축 방향(지상축 방향)의 굴절률이고, ny는 기재 필름의 y축 방향(진상축 방향)의 굴절률이다. 본 출원에서, 용어 “굴절률”에 대하여 특별히 달리 규정하지 않는 한, 약 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률을 의미한다.
본 명세서에서, x축 방향은 필름 또는 시트 형태의 면내 지상축 방향과 평행한 방향을 의미하고, y축 방향은 상기 x축에 수직한 면내 방향(진상축)을 의미하며, z축 방향은 상기 x축과 y축에 의하여 형성되는 평면의 법선의 방향, 예를 들어, 두께 방향을 의미할 수 있다. 상기에서, 지상축은 상기 필름 또는 시트 형태에서 가장 높은 굴절률을 나타내는 방향의 축을 의미할 수 있다.
상기 위상차층의 상기 수식 2에 따른 두께 방향 위상차의 범위는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, -200 nm 내지 200 nm의 범위 내일 수 있다. 상기 두께 방향 위상차는 다른 예시에서 -190 nm 이상, -180 nm 이상, -170 nm 이상, -160 nm 이상, -150 nm 이상, -140 nm 이상, -130 nm 이상, -120 nm 이상, -110 nm 이상, -100 nm 이상, -90 nm 이상, -80 nm 이상, -70 nm 이상, -60 nm 이상, -50 nm 이상, -40 nm 이상, -30 nm 이상, -20 nm 이상 또는 -10 nm 이상일 수 있다. 또한, 상기 두께 방향 위상차는 다른 예시에서 190 nm 이하, 180 nm 이하, 170 nm 이하, 160 nm 이하, 150 nm 이하, 140 nm 이하, 130 nm 이하, 120 nm 이하, 110 nm 이하, 100 nm 이하, 90 nm 이하, 80 nm 이하, 70 nm 이하, 60 nm 이하, 50 nm 이하, 40 nm 이하, 30 nm 이하, 20 nm 이하 또는 10 nm 이하일 수 있다.
본 명세서에서, 두께 방향 위상차(Rth)는 하기 수식 2에 따라서 계산된 값을 의미할 수 있다:
[수식 2]
Rth = d × (nz-ny)
수식 2에서, Rth는 두께 방향 위상차이고, d, nz 및 ny은 수식 1에서 정의된 것과 같다.
상기 위상차층은, 소위 역파장(reverse wavelength dispersion) 특성을 가지는 층일 수 있다. 본 명세서에서 역파장 특성은 하기 수식 3을 만족하는 특성일 수 있다.
[수식 3]
R(450)/R(550) < R(650)/R(550)
수식 3에서 R(450)은, 450 nm의 파장의 광에 대한 위상차층의 면내 위상차고, R(550)은 550 nm의 파장의 광에 대한 위상차층의 면내 위상차며, R(650)은 650 nm의 파장의 광에 대한 위상차층의 면내 위상차다.
상기 위상차층의 각 면내 위상차는 상기 수식 1에 따라 계산될 수 있다. 다만, 450 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차는 수식 1에서 nx 및 ny로서 450 nm 파장의 광에 대한 굴절률이 적용되고, 550 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차는 수식 1에서 nx 및 ny로서 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률이 적용되며, 650 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차는 수식 1에서 nx 및 ny로서 650 nm 파장의 광에 대한 굴절률이 적용된다.
수식 3을 만족하는 위상차층은 넓은 파장 범위에서 설계된 위상 지연 특성을 나타낼 수 있다.
위상차층에서 상기 수식 3의 R(450)/R(550) 및/또는 R(650)/R(550)를 조절함으로써 보다 우수한 효과를 제공할 수 있다. 일 예시에서 상기 수식 3에서 R(450)/R(550)은, 0.6 내지 0.99의 범위 내일 수 있다. R(450)/R(550)은, 다른 예시에서 0.61 이상, 0.62 이상, 0.63 이상, 0.64 이상, 0.65 이상, 0.66 이상, 0.67 이상, 0.69 이상, 0.70 이상, 0.71 이상, 0.72 이상, 0.73 이상, 0.74 이상, 0.75 이상, 0.76 이상, 0.77 이상, 0.78 이상, 0.79 이상, 0.80 이상, 0.81 이상, 0.82 이상, 0.83 이상, 0.84 이상, 0.85 이상, 0.86 이상, 0.87 이상, 0.88 이상, 0.89 이상 또는 0.90 이상일 수 있다. 상기 R(450)/R(550)은, 다른 예시에서 0.98 이하, 0.97 이하, 0.96 이하, 0.95 이하, 0.94 이하, 0.93 이하, 0.92 이하, 0.91 이하, 0.90 이하, 0.89 이하, 0.88 이하, 0.87 이하, 0.86 이하 또는 0.85 이하일 수 있다. 수식 3의 R(650)/R(550)은, 1.00 내지 1.19의 범위 내일 수 있다.
상기 R(650)/R(550)은, 1.18 이하, 1.17 이하, 1.16 이하, 1.15 이하, 1.14 이하, 1.13 이하, 1.12 이하, 1.11 이하, 1.1 이하 또는 1.08 이하 정도일 수 있다. 수식 3의 R(650)/R(550)은, 다른 예시에서 1.01 이상, 1.02 이상, 1.03 이상, 1.04 이상, 1.05 이상, 1.06 이상, 1.07 이상, 1.08 이상 또는 1.09 이상일 수 있다.
제조 공정의 편의와, 최종 제품 가격 감소하는 관점에서, 본 출원의 광학 적층체에는 선편광자 등의 광학 필름은 적용되지 않는다. 즉, 본 출원의 광학 적층체는 선편광자를 포함하지 않고도, 외부에서 입사되는 자연광의 반사율을 저감시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
상기에서, 용어 “선편광자”는 편광 기능을 가지는 필름, 시트 또는 소자 중에서도, 선택적으로 투과하는 광이 어느 하나의 방향으로 진동하는 선편광이고, 선택적으로 흡수하는 광이 어느 하나의 선편광의 진동 방향과 직교하는 방향으로 진동하는 선편광인 편광자를 의미한다. 즉 상기 선편광자는 1/2 파장 지연 특성을 가질 수 있다. 따라서, 광학 필름은 550 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차가 180 nm 내지 400 nm의 범위 내에 있는 선편광자는 포함하지 않을 수 있다. 본 출원에 광학 필름으로 적용되지 않는, 상기 선편광자의 면내 위상차는, 다른 예시에서, 190 nm 이상, 200 nm 이상, 210 nm 이상, 220 nm 이상, 230 nm 이상, 240 nm 이상, 250 nm 이상, 260 nm 이상 또는 270 nm 이상일 수 있고, 390 nm 이하, 380 nm 이하, 370 nm 이하, 360 nm 이하, 350 nm 이하, 340 nm 이하, 330 nm 이하, 320 nm 이하, 310 nm 이하, 300 nm 이하, 290 nm 이하 또는 280 nm 이하일 수 있다.
본 출원의 광학 적층체는, 상기 위상차층과, 점착제층 외에도 기타 추가의 광학적 층을 추가로 포함할 수 있다. 이 때 추가의 광학적 층은 위상차층의 외측에 존재하는 것이 바람직하다. 상기에서, “위상차층의 외측”은 위상차층을 기준으로 점착제층 측의 반대 측의 위치를 의미할 수 있다.
본 출원의 광학 적층체에서는 선편광자가 적용되지 않기 때문에, 상기 추가의 광학적 층은, 접착제층을 매개로 상기 위상차층에 직접 부착되어 있을 수 있다.
본 출원에서, 용어 “접착제층”은 완전 경화된 후에는 고체 상태를 유지하기 때문에 한번 피착체에 부착된 다음에는, 탈착 시 재부착 할 수 없는 층을 의미할 수 있다.
상기에서, 접착제층은, 예를 들면, 접착제 조성물을 편광자의 일면에 도포하고, 건조, 가열 또는 전자기파의 조사 등에 의해 경화시켜 형성할 수 있다. 상기에서 용어 경화는 물리적 작용 또는 화학적 반응에 의하여 접착제 조성물이 접착 특성을 발현할 수 있도록 하는 과정을 의미한다.
접착제층으로 사용할 수 있는 접착제의 구체적인 종류는, 경화되어 목적하는 접착 특성을 발현할 수 있는 것이라면, 특별히 제한되지 않는다. 상기 접착제로는 예를 들면, 폴리비닐알코올계 접착제; 아크릴 접착제; 비닐 아세테이트계 접착제; 우레탄계 접착제; 폴리에스테르계 접착제; 폴리올레핀계 접착제; 폴리비닐알킬에테르계 접착제; 고무계 접착제; 염화비닐-비닐아세테이트계 접착제; 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 접착제; 스티렌-부타디엔-스티렌의 수소 첨가물(SEBS)계 접착제; 에틸렌계 접착제; 및 아크릴산 에스테르계 접착제 등의 일종 또는 이종 이상을 사용할 수 있다. 상기와 같은 접착제층은, 예를 들면, 수계, 용제계 또는 무용제계 접착제 조성물을 경화시켜 조제할 수 있다. 또한, 상기 접착제층은, 열경화형, 상온 경화형, 습기 경화형 또는 광경화형 접착제 조성물을 경화된 상태로 포함할 수 있다. 또한, 상기 접착제층의 바람직한 예시로는, 수계 폴리비닐알코올계 접착제 조성물; 무용제형 아크릴 접착제 조성물; 또는 무용제형 비닐 아세테이트계 접착제 조성물을 경화된 상태로 포함하는 접착제층을 들 수 있다.
추가의 광학적 층으로는, 예를 들어, 보호층(또는 기재층), 하드코팅층, 반사 방지층, 저반사층 또는 상기 위상차층 외에 다른 위상차층 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기에서, 위상차층 외의 다른 위상차층으로는 양의 두께 방향 위상차를 갖는 위상차층이 예시될 수 있다. 두께 방향 위상차는 전술한 수식에서 설명한 것과 같다. 광학 적층체가 양의 두께 방향 위상차를 갖는 위상차층을 더 포함하는 경우 시야각에서 반사 방지 특성 및 컬러 특성이 우수할 수 있다. 상기 위상차층으로는 하기 수식 4 또는 수식 5를 만족하는 위상차층을 사용할 수 있다. 하기 수식 4을 만족하는 위상차층을 +C 플레이트로 호칭할 수 있고, 하기 수식 5를 만족하는 위상차층을 +B 플레이트로 호칭할 수 있다. 이러한 위상차층으로는 고분자 연신 필름, 수직 배향된 액정층, 스플레이 배향된 액정층 또는 틸트 배향된 액정층 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
[수식 4]
nx = ny < nz
[수식 5]
nx > ny 및 nz > ny
수식 4 내지 5에서 nx, ny 및 nz는 각각 상기 정의한 바와 같다.
보호층으로는, TAC(Triacetyl cellulose) 필름 등과 같은 셀룰로오스 필름; PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름 등과 같은 폴리에스테르 필름; 폴리카보네이트 필름; 폴리에테르설폰 필름; 아크릴 필름 및/또는 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 시클로계나 노르보르넨 구조를 포함하는 폴리올레핀 필름 또는 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름 등의 폴리올레핀계 필름 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원은, 또한 상기 광학 적층체를 적용한 표시 장치(디스플레이 디바이스 또는 디스플레이 장치 등으로 칭하기도 한다)에 관한 것이다. 상기 표시 장치는 유기 발광 표시 장치일 수 있다. 따라서, 상기 표시 장치는 광학 적층체와 유기 발광 패널을 적어도 포함한다.
일 예씨에서, 상기 광학 적층체의 광학 필름은, 점착제층을 매개로 상기 유기 발광 패널에 부착되어 있을 수 있다. 상기 광학 적층체가 상기 점착제층을 매개로 상기 유기 발광 패널에 부착됨에 따라, 표시 장치의 제조 과정에서 불량이 발생하는 경우, 상대적으로 저가인 상기 광학 적층체를 떼어내고, 다른 광학 적층체를 재부착함으로써, 제조 과정에서 불량이 발생하였을 때 고가인 유기 발광 패널을 폐기하여야 하는 문제점이 해결될 수도 있다.
하나의 예시에서, 상기 유기 발광 패널은 기판; 상기 기판의 제 1 표면에 순차로 제공되는 제 1 전극층; 유기 발광층; 및 제 2 전극층을 포함할 수 있고, 이 때 상기 광학 적층체는 상기 유기 발광 패널에서 빛이 나오는 측에 위치할 수 있다.
예를 들면, 후술하는 것처럼, 상기 유기 발광 패널이 기판 측으로 빛이 나오는 배면 발광(bottom emission) 구조인 경우, 상기 광학 적층체, 예를 들면, 기판의 외측에 배치될 수 있다. 또한, 상기 표시 장치가 후술하는 봉지 기판 측으로 빛이 나오는 전면 발광(top emission) 구조인 경우에는 상기 광학 적층체는 봉지 기판의 외측에 배치될 수 있다. 상기 광학 적층체는 자연광이 유기 발광 패널의 전극 및 배선 등과 같이 금속으로 만들어진 반사층에 의해 반사되어 유기 발광 패널의 외측으로 나오는 것을 방지함으로써 유기 발광 패널을 포함하는 표시 장치의 시인성을 개선할 수 있다.
상기 기판으로는 플라스틱 기판을 사용할 수 있다. 플라스틱 기판을 포함하는 유기발광장치는 롤러블(rollable), 플렉서블(flexible) 또는 벤더블(bendable) 유기발광장치의 구현에 유리할 수 있다.
상기 플라스틱 기판은 폴리머를 포함할 수 있다. 상기 폴리머로는 폴리이미드, 폴리아믹산, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르에테르케톤, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르설파이드, 폴리설폰 또는 아크릴 폴리머 등을 예시할 수 있다. 하나의 예시에서, 공정온도 측면에서, 상기 플라스틱 기판은 고온 내구성이 우수한 폴리이미드를 포함할 수 있다.
상기 기판으로는 투광성 기판을 사용할 수 있다. 투광성 기판은 예를 들어 가시광 영역의 광에 대한 투과율이 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상 또는 80%일 수 있다.
상기 제 1 전극층 및 제 2 전극층 중 하나는 애노드(anode)이고 다른 하나는 캐소드(cathode)일 수 있다. 애노드는 정공(hole)이 주입되는 전극으로 일 함수(work function)가 높은 도전 물질로 만들어질 수 있으며 캐소드는 전자가 주입되는 전극으로 일 함수가 낮은 도전 물질로 만들어질 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제 1 전극층은 애노드이고, 제 2 전극층은 캐소드일 수 있다. 하나의 예시에서 상기 애노드는 투명 전극일 수 있고, 상기 캐소드는 반사 전극일 수 있다. 상기 애노드는 투명 금속 산화물, 예를 들어, ITO, IZO, AZO, GZO, ATO 또는 SnO2 등을 포함할 수 있다. 상기 캐소드는 금속, 예를 들어, Ag, Au, Al 등을 포함할 수 있다.
상기 유기 발광층은 제 1 전극층과 제 2 전극층에 전원이 인가되었을 때 빛을 낼 수 있는 유기 물질을 포함할 수 있다. 소위 하부 발광형 소자(bottom emitting device)로 호칭되는 구조에서는, 제 1 전극층이 투명 전극층으로 형성되고, 제 2 전극층이 반사 전극층으로 형성될 수 있다. 또한, 소위 상부 발광형 소자(top emitting device)로 호칭되는 구조에서는 제 1 전극층이 반사 전극층으로 형성되고, 제 2 전극층이 투명 전극층으로 형성되기도 한다. 상기 전극층에 의해서 주입된 전자(electron)와 정공(hole)이 유기 발광층에서 재결합(recombination)되어 광이 생성될 수 있다. 광은 하부 발광형 소자에서는 기판 측으로 상부 발광형 소자에서는 제 2 전극층 측으로 방출될 수 있다.
상기 유기 발광층은 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층을 포함할 수 있다. 상기 발광층은 적색, 녹색 및 청색을 각각 발광하는 공지의 유기 물질을 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 유기발광장치는 3 원색의 발광층이 각각 다른 색을 내면서 하나의 픽셀(점, 화소)을 구성하는 방식(RGB 방식)으로 구동되거나 또는 상기 3 원색의 발광층을 적층하여 백색을 발광하도록 하여 하나의 픽셀을 구성한 뒤 상기 백색 발광층의 전면에 컬러필터층은 배치함으로써 다양한 색상을 구현하는 방식(WOLED 방식)으로 구동될 수 있다. 그러나, 본 출원의 표시 장치는 주로, 텔레비전 등의 대형화된 디스플레이에 관한 것이기 때문에, 전술한 발광 방식으로는, WOLED 방식을 적용하는 것이 적절하다. 따라서, 상기 유기 발광 패널은 백색 유기 발광 다이오드(WOLED)일 수 있다. WOLED에 있어서, 그 구체적 구동 방식은 공지이다.
특히 유기 발광 패널이 WOLED 방식으로 구동되는 경우에, 전술한 광학적 특성과 구조를 가지는 본 출원의 광학 적층체가 특히 유용하다. WOLED 방식은 전술한 것처럼 주로 대형화된 표시 장치에 적용될 수 있는데, 본 출원의 광학 적층체를 적용하면, 전술한 이점 외에도 선편광자를 적용하지 않음으로 해서, 표시 장치의 제조 공정의 수율과 경제성 또한 향상시킬 수도 있다.
상기 유기 발광 패널은 제 1 전극층과 유기 발광층 사이 및 제 2 전극층과 유기 발광층 사이에는 부대층을 더 포함할 수 있다. 부대층은 전자와 정공의 균형을 맞추기 위한 정공 전달층(hole transporting layer), 정공 주입층(hole injecting layer), 전자 주입층(electron injecting layer) 및 전자 전달층(electron transporting layer)을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 유기 발광 패널은 봉지 기판을 더 포함할 수 있다. 상기 봉지 기판은 제 2 전극층 상부에 존재할 수 있다. 상기 봉지 기판은 유리, 금속 및/또는 고분자로 만들어질 수 있으며, 제 1 전극층, 유기 발광층 및 제 2 전극층을 봉지하여 외부로부터 수분 및/또는 산소가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
본 출원의 광학 적층체는, 선편광자의 적용 없이도 반사광에 의한 유기 발광 패널의 시인성 저하의 문제를 해결할 수 있다.
본 출원의 광학 적층체는, 색감이 우수한 표시 장치 등의 최종 제품을 제공할 수 있다.
본 출원의 광학 적층체는, 유기 발광 패널을 포함하고, 대면적화된 표시 장치에의 적용에 특히 적합하다.
이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
[평가 방법]
1. 점착제의 광학 특성 평가
실시예 및 비교예에서 제조한 점착제층을 40 mm X 40 mm X 0.7 mm (가로X세로X두께)의 크기로 재단하여 시편을 제조하였다. 상기 시편의 광학 특성을 자외선-가시광선-근적외선 분광계(UV-3600, SHIMADZU)를 이용하여 점착제층의 특정 파장에서의 투과율을 측정하였다.
2. 광학 적층체의 광학 특성 평가
실시예 및 비교예에서 제조한 광학 적층체를 25 mm X 25 mm(가로X세로)의 크기로 재단하여 시편을 제조하였다. 자외선-가시광선 분광계(V-7100, JASCO)를 이용하여 편광판의 파장에 따른 투과율과 색 좌표(흡수 색 좌표: Lab, 반사 색좌표: L*a*b*)를 측정하였다.
3. 광학 적층체의 신뢰성 조건에서의 내구성 평가
실시예 및 비교예에서 제조된 광학 적층체를 90 mm×170 mm (가로×세로)의 크기로 재단하여 제조되는 시편을 각각 실시예 및 비교예마다 2장씩 준비하였다. 이어서, 준비된 두 장의 시편을 유리 기판(110mm×190mm×0.7mm=가로×세로×두께)의 양면에 각 광학 적층체의 광학 흡수축이 크로스되도록 부착하여, 샘플을 제조하였다. 상기 부착 시에 가해진 압력은 약 5 Kg/cm2이고, 기포 또는 이물이 계면에 발생하지 않도록 클린룸(Clean room)에서 작업을 하였다.
상기 제조된 샘플을 신뢰성 챔버에 투입한 후, 80 ℃의 온도의 조건 하에서 500 시간 동안 방치한 후의, 점착제층 계면에서의 기포 발생 여부 또는 들뜸 발생 여부를 관찰(내열성 평가)하고, 그 결과를 표 2에 기재하였다. 내열성 평가 기준은 하기와 같다.
<내열성 평가 기준>
○: 들뜸 및 기포가 발생하지 않음
△: 1 ㎝X 1 ㎝(가로 X 세로) 단위 면적 당 5 개 이하의 기포가 발생하거나 들뜸이 발생
×: 1 ㎝X 1 ㎝(가로 X 세로) 단위 면적 당 5 개 초과의 기포 발생 또는 들뜸이 다량 발생
또한, 상기 제조된 샘플을 신뢰성 챔버에 투입하여 60 ℃의 온도 및 90 %의 상대 습도의 조건 하에서 1000 시간 동안 방치한 후에, 점착제층 계면에서의 들뜸의 발생 여부를 관찰(내습열성 평가)하고 그 결과를 표 2에 기재하였다. 내습열성 평가 기준은 하기와 같다.
<내습열성 평가 기준>
◎: 들뜸 발생 없음
○: 들뜸이 미세하게 발생
△: 들뜸이 발생
×: 들뜸이 다량 발생
제조예 1 - 점착 중합체(A)
질소 가스가 환류되고, 온도 조절이 용이하도록 냉각 장치가 설치된 1 L 반응기에, n-부틸 아크릴레이트(n-BA) 및 아크릴산(AA)를 94:6의 중량 비율(BA:AA)로 투입하였다. 이어서, 반응기에 용제로서 에틸 아세테이트(EAc; ethyl acetate)를 상기 n-부틸 아크릴레이트와 아크릴산의 합계 100 중량부 대비 약 180 중량부의 비율로 투입하고, 산소 제거를 위하여 질소 가스를 60 분 동안 퍼징(purging)하였다. 그 후, 온도를 약 67 ℃로 유지하면서, 반응 개시제인 AIBN(azobisisobutyronitrile)을 상기 n-부틸 아크릴레이트와 아크릴산의 합계 100 중량부 대비 0.05 중량부로 투입하고, 8 시간 동안 반응시켰다. 반응 후에 에틸 아세테이트로 희석하여 고형분 농도가 30 중량%이고, 중량평균 분자량이 약 160만 인 아크릴 중합체(점착 중합체(A))를 얻었다.
점착 중합체(A)의 중량평균분자량은 겔투과 크로마토그래피 (Gel Permeation Chromatography, GPC)를 이용하여, 이하의 조건 하에서 측정하였다. 검량선의 제작에는, Agilent system의 표준 폴리스티렌을 사용하여 측정 결과를 환산하였다.
측정기: Agilent GPC(Agilent 1200 series, 미국)
컬럼: PL Mixed B 2개 연결
컬럼 온도: 40℃
용리액: THF(테트라하이드로퓨란)
유속: 1.0 mL/min
농도: ~2 mg/mL (100 μL 주입)
제조예 2 및 3 - 점착 중합체(B) 및 점착 중합체(C)
반응기에 투입한, 단량체의 종류와 비율을 하기 표 1과 같이 조절한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방식으로 점착 중합체를 제조하였다.
| 제조예 | |||
| 1 | 2 | 3 | |
| n-BA | 94 | 63.8 | 99 |
| MA | 0 | 20 | 0 |
| BzA | 0 | 15 | 0 |
| 4-HBA | 0 | 0.2 | 1 |
| AA | 6 | 1 | 0 |
| Mw(g/mol) | 1600000 | 1600000 | 1600000 |
| 단위: 중량부 n-BA: n-부틸 아크릴레이트 MA: 메틸 아크릴레이트 BzA: 벤질 아크릴레이트 4-HBA: 4-히드록시부틸 아크릴레이트 AA: 아크릴산 |
|||
실시예 1
점착제 조성물
점착 중합체(A)의 고형분 100 중량부에 대하여 에폭시계 경화제, 톨루엔 디이소시아네이트계 경화제, 실란 커플링제, 이온성 화합물, 계면활성제 및 하기 화학식 A의 자외선 흡수제(UV-1990, EUTEC社)를 각각 0.005 중량부, 2 중량부, 0.1 중량부, 2 중량부, 0.03 중량부 및 4 중량부로 배합하여 점착제 조성물을 제조하였다:
[화학식 A]
점착제층
상기 점착제 조성물을 이형 처리된 PET(poly(ethyleneterephthalate)) 필름(두께: 38 μm, MRF-38, Mitsubishi chemical 社)의 이형 처리면에 건조 후 두께가 약 10 μm 가 되도록 코팅하고, 80 ℃의 온도의 오븐(Mathis oven)에서 3분 동안 열경화하여 점착제층을 제조하였다.
광학 적층체
550 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차가 137.5 nm 정도이고, 두께가 약 25 μm인 위상차층의 양면에 두께 약 60μm인 TAC(Triacetyl cellulose) 필름 및 두께 약 50μm인 COP(Cycloolefin Polymer) 필름이 구비된 구조체의 상기 TAC의 일면에 상기에서 제조된 점착제층을 라미네이트하여 광학 적층체를 제조하였다.
실시예 2 및 비교예 1 내지 2
점착제 조성물에 적용된 점착 중합체의 종류, 첨가된 성분, 자외선 흡수제의 비율 등을 하기 표 2와 같이 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 점착제 조성물, 점착제층 및 광학 적층체를 제조하였다. 표 2에서 점착 중합체를 제외한 기타 성분의 단위는, 상기 점착 중합체 100 중량부를 기준으로 한 중량부이다.
| 실시예 | 비교예 | |||
| 1 | 2 | 1 | 2 | |
| 점착 중합체 | A | B | C | A |
| 경화제 1 | 0.005 | 0.007 | 0 | 0.005 |
| 경화제 2 | 2 | 1.2 | 0 | 2 |
| 경화제 3 | 0 | 0 | 0.073 | 0 |
| 실란커플링제 | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.1 |
| 촉매 | 0 | 0 | 0.006 | 0 |
| 대전 방지제 | 2 | 1.5 | 1 | 2 |
| 산화 방지제 | 0 | 0 | 0.5 | 0 |
| 계면 활성제 | 0.03 | 0 | 0 | 0.03 |
| 자외선 흡수제 | 4 | 5 | 6 | 5 |
| 자외선 흡수제: UV-1990, EUTEC 경화제1: 에폭시계 경화제 경화제2: 톨루엔 디이소시아네이트계 경화제 경화제3: 자일렌 디이소시아네이트계 경화제 대전방지제: FC-4400A, 3M社 산화방지제: Kinox80 계면활성제: PEG-P, SigmaAldrich 실란 커플링제: 시판되는 공지의 제품 촉매: C-700 한농화성 |
||||
또한, 실시예 및 비교예에서의 점착제층과 광학 적층체의 물성 평가 결과를 하기 표 3에 기재하였다.
| 실시예 | 비교예 | |||
| 1 | 2 | 1 | 2 | |
| 점착제층 투과율 (@ 430 nm, %) |
46.46 | 43.06 | 59.3 | 38.18 |
| 점착제층투과율 (@ 450 nm, %) |
92.23 | 92.74 | 96.43 | 89.99 |
| 광학 적층체단체투과율 (%) |
45.74 | 45.7 | 45.85 | 45.74 |
| 광학 적층체투과율 (@ 430 nm, %) |
17.26 | 16.31 | 23.03 | 13.53 |
| 광학 적층체투과율 (@ 450 nm, %) |
39.11 | 39.59 | 41.29 | 38.12 |
| 광학 적층체L | 67.63 | 67.6 | 67.71 | 67.63 |
| 광학 적층체 a | -5.36 | -5.54 | -4.41 | -6.11 |
| 광학 적층체b | 10.63 | 10.53 | 8.69 | 11.71 |
| 광학 적층체L* | 73.37 | 73.35 | 73.45 | 73.37 |
| 광학 적층체a* | -6 | -6.21 | -4.92 | -6.85 |
| 광학 적층체b* | 13.08 | 12.96 | 10.51 | 14.57 |
| 내열성 평가 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
| 내습열 평가 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
Claims (24)
- 광학 필름; 및 상기 광학 필름의 적어도 일면에 형성된 점착제층을 포함하는 광학 적층체로서, 상기 점착제층은 점착 중합체 및 자외선 흡수제를 포함하는 점착제 조성물의 경화물이고, 상기 점착제층의 410 nm 내지 440 nm의 범위 내에 있는 파장의 광에 대한 투과율은 30 % 내지 50 %의 범위 내에 있으며, 광학 적층체의 흡수 색 좌표의 a 값이 -6 내지 -2의 범위 내에 있고, 상기 자외선 흡수제는 하기 화학식 1의 화합물인 광학 적층체:
[화학식 1]
화학식 1에서, R1 내지 R5는 각각 독립적으로, 수소, 알킬기, -OX1, 또는 -NX1 2이고, 상기에서 X1은 수소 또는 알킬기이되, R1 내지 R5 중 적어도 하나는 -OX1 또는 -NX1 2이고, R6 또는 R7은 수소 또는 알킬기이다. - 삭제
- 제 1 항에 있어서, 화학식 1의 R1 내지 R5는 각각 독립적으로, 수소 또는 -NX1 2이고, R1 내지 R5 중 적어도 하나는 -NX1 2인 광학 적층체.
- 제 3 항에 있어서, 화학식 1의 R3는 -NX1 2인 광학 적층체.
- 제 1 항에 있어서, 점착 중합체는 탄소수 4 이상의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위 및 극성 관능기 함유 단량체의 중합 단위를 포함하는 광학 적층체.
- 제 5 항에 있어서, 점착 중합체는 탄소수 4 이상의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위를 80 중량% 이상의 비율로 포함하는 광학 적층체.
- 제 5 항에 있어서, 극성 관능기 함유 단량체의 중합 단위는 카르복시기 함유 단량체의 중합 단위인 광학 적층체.
- 제 5 항에 있어서, 극성 관능기 함유 단량체의 중합 단위의 비율은 탄소수 4 이상의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위 100 중량부 대비 1 중량부 내지 10 중량부의 범위 내에 있는 광학 적층체.
- 제 5 항에 있어서, 자외선 흡수제의 비율은 점착 중합체 100 중량부 대비 5 중량부 미만인 광학 적층체.
- 제 5 항에 있어서, 점착 중합체는, 탄소수 3 이하의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위 및 방향족기 함유 단량체의 중합 단위를 추가로 포함하는 광학 적층체.
- 제 10 항에 있어서, 점착 중합체는 탄소수 4 이상의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위를 60 중량% 이상의 비율로 포함하는 광학 적층체.
- 제 10 항에 있어서, 탄소수 3 이하의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위의 비율은 탄소수 4 이상의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위 100 중량부 대비 5 중량부 내지 50 중량부의 범위 내에 있는 광학 적층체.
- 제 10 항에 있어서, 방향족기 함유 단량체의 중합 단위의 비율은 탄소수 4 이상의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위 100 중량부 대비 5 중량부 내지 50 중량부의 범위 내에 있는 광학 적층체.
- 제 10 항에 있어서, 극성 관능기 함유 단량체의 중합 단위의 비율은 탄소수 4 이상의 알킬 (메타)아크릴레이트의 중합 단위 100 중량부 대비 0.5 중량부 내지 10 중량부의 범위 내에 있는 광학 적층체.
- 제 10 항에 있어서, 방향족기 함유 단량체의 중합 단위는 하기 화학식 2로 표시되는 광학 적층체:
[화학식 2]
화학식 2에서, X는 수소 또는 알킬기이고, A는 알킬렌기이며, n은 0 내지 3의 범위 내의 정수이고, Q는 단일 결합, -O-, -S- 또는 알킬렌기이며, P는 아릴기이다. - 제 10 항에 있어서, 극성 관능기 함유 단량체는 탄소수가 3 내지 6의 범위 내에 있는 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트 및 카복시기 함유 단량체 중 적어도 하나인 광학 적층체.
- 제 10 항에 있어서, 자외선 흡수제의 비율은 점착 중합체 100 중량부 대비 0.1 중량부 내지 10 중량부의 범위 내에 있는 광학 적층체.
- 제 1 항에 있어서, 점착제층은 440 nm 내지 470 nm의 범위 내에 있는 파장의 광에 대한 투과율이 95 % 이하인 광학 적층체.
- 제 1 항에 있어서, 410 nm 내지 440 nm의 범위 내에 있는 파장의 광에 대한 투과율이 10 % 내지 20 % 의 범위 내에 있는 광학 적층체.
- 제 1 항에 있어서, 440 nm 내지 470 nm의 범위 내에 있는 파장의 광에 대한 투과율이 40 % 이하인 광학 적층체.
- 제 1 항의 광학 적층체 및 유기 발광 패널을 포함하고, 광학 필름은 점착제층을 매개로 유기 발광 패널에 부착되어 있는 표시 장치.
- 제 21 항에 있어서, 유기 발광 패널은 백색 유기 발광 다이오드(White Organic Light Emitting Diode, WOLED)인 표시 장치.
- 제 22 항에 있어서, 광학 필름은 550 nm의 파장의 광에 대한 면내 위상차가 90 nm 내지 150 nm의 범위 내에 있는 위상차층을 포함하는 표시 장치.
- 제 22 항에 있어서, 광학 필름은 550 nm의 파장의 광에 대한 면내 위상차가 180 nm 내지 400 nm의 범위 내에 있는 선편광자를 포함하지 않는 표시 장치.
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2019
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Patent Citations (1)
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