KR102612238B1 - 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 - Google Patents

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Abstract

편광자, 상기 편광자의 일면에 형성된 보호 필름 및 상기 편광자의 다른 일면에 형성된 배리어층을 포함하고, 상기 배리어층은 (메트)아크릴계 공중합체, 경화제 및 실란커플링제를 포함하는 조성물로 형성되고, 상기 경화제는 우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 전체를 함유하는 단위 복수 개를 포함하는 폴리이소시아네이트 경화제 및 이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제의 혼합물을 포함하는 것인, 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치가 제공된다.

Description

편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치{POLARIZING PLATE AND OPTICAL DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다.
최근 편광판을 박형화하고자 하는 시도가 계속됨에 따라 편광자의 일면 바람직하게는 편광자의 광출사면에만 보호 필름을 형성한 편광판이 개발되고 있다. 이러한 편광판은 편광자의 양면에 보호 필름이 형성된 편광판 대비 외부의 수분 등에 취약할 수 밖에 없다. 이에, 편광자의 다른 일면에 보호 필름 대신에 배리어층을 형성하는 방법이 고려되고 있다.
배리어층은 제조 용이성 및 종래 사용되던 접착제층의 조성을 고려하여 UV 경화형 조성물로 형성되는 것이 일반적이다. 그러나, UV 경화형 조성물로 배리어층을 형성하는 경우 편광판의 패널 부착을 위하여 배리어층 이외에 점착층을 추가로 형성할 수 밖에 없어 편광판의 제조 공정이 복잡하다. 또한, 종래 배리어층의 경우 편광판의 고온 고습 방치에 따른 광투과도 및/또는 편광도 변화율을 낮추거나 크랙 발생을 낮추는 것으로서 편광자의 염료 탈색 개선에 한계가 있었다.
본 발명의 배경기술은 일본공개특허 제2013-072951호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 열경화에 의해 형성되며 외부의 수분 투과 차단 효과가 우수한 배리어층을 포함하는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 고온 및/또는 고온 고습 방치에 따른 편광자의 탈색을 최소화할 수 있는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 편광자에 대한 부착성이 우수한 배리어층을 포함하는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점은 편광판이다.
1.편광판은 편광자, 상기 편광자의 일면에 형성된 보호 필름 및 상기 편광자의 다른 일면에 형성된 배리어층을 포함하고, 상기 배리어층은 (메트)아크릴계 공중합체, 경화제 및 실란커플링제를 포함하는 조성물로 형성되고, 상기 경화제는 우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 함유 단위 복수 개를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제 및 이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제의 혼합물을 포함한다.
2.1에서, 상기 이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제는 방향족 이소시아네이트계 화합물의 이소시아누레이트체를 포함할 수 있다.
3.1-2에서, 상기 방향족 이소시아네이트 화합물은 톨루엔디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트, 할로겐 치환된 톨루엔디이소시아네이트, 페닐렌디이소시아네이트, 테트라메틸-자일릴렌디이소시아네이트 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
4.1-3에서, 상기 우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 함유 단위 복수 개를 포함하는 폴리이소시아네이트 경화제의 함량: 상기 이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제의 함량의 중량비는 10:1 내지 30:1일 수 있다.
5.1-4에서, 상기 우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 함유 단위 복수 개를 포함하는 폴리이소시아네이트 경화제는 하기 화학식 1의 단위를 복수 개 갖는 폴리이소시아네이트 경화제를 포함할 수 있다:
[화학식 1]
*-R1-O-(C=O)-NH-R2-NCO
(상기 화학식 1에서, *은 연결 부위이고,
R1, R2는 동일하거나 다르고, 2가의 탄소수 2 내지 탄소수 20의 지방족 탄화수소기이다).
6.1-5에서, 상기 화학식 1에서 R2는 탄소수 6의 알킬렌기일 수 있다.
7.1-6에서, 상기 실란커플링제는 에폭시기 함유 실란커플링제를 포함할 수 있다.
8.1-7에서, 상기 배리어층용 조성물은 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부, 상기 우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 함유 단위 복수 개를 포함하는 폴리이소시아네이트 경화제 10중량부 내지 30중량부, 상기 이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제 0.1중량부 내지 5중량부, 상기 실란커플링제 0.1중량부 내지 10중량부를 포함할 수 있다.
9.1-8에서, 상기 실란커플링제는 이소시아누레이트기를 갖는 실란커플링제를 더 포함할 수 있다.
10.1-9에서, 상기 에폭시기 함유 실란커플링제의 함량 : 상기 이소시아누레이트기를 갖는 실란커플링제의 함량의 중량비는 1:0.1 내지 1: 10일 수 있다.
11.1-10에서, 상기 이소시아누레이트기를 갖는 실란커플링제는 하기 화학식 3의 화합물을 포함할 수 있다:
[화학식 3]
(상기 화학식 3에서, R1, R2, R3은 각각 독립적으로 2가의 유기기,
R4, R5, R6은 각각 독립적으로 알콕시실란기이다).
12.1-11에서, 이소시아누레이트기를 갖는 실란커플링제는 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 5중량부로 포함될 수 있다.
13.1-12에서, 상기 (메트)아크릴계 공중합체는 호모 폴리머의 유리전이온도가 70℃ 이상인 (메트)아크릴계 단량체를 50중량% 내지 80중량% 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체를 포함할 수 있다.
14.1-13에서, 상기 호모 폴리머의 유리전이온도가 70℃ 이상인 (메트)아크릴계 단량체는 메틸메타아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
15.1-14에서, 상기 단량체 혼합물은 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체를 더 포함할 수 있다.
16.1-15에서, 상기 배리어층은 25℃에서 모듈러스가 100MPa 이상일 수 있다.
17.1-16에서, 상기 편광판은 상기 편광판을 85℃ 또는 60℃ 및 95% 상대습도에서 250시간 방치한 후 상기 편광자의 탈색 길이의 최대값이 1000㎛ 이하일 수 있다.
본 발명의 일 관점은 광학표시장치이다.
광학표시장치는 본 발명의 편광판을 포함한다.
본 발명은 열경화에 의해 형성되며 외부의 수분 투과 차단 효과가 우수한 배리어층을 포함하는 편광판을 제공하였다.
본 발명은 고온 및/또는 고온 고습 방치에 따른 편광자의 탈색을 최소화할 수 있는 편광판을 제공하였다.
본 발명은 편광자에 대한 부착성이 우수한 배리어층을 포함하는 편광판을 제공하였다.
도 1은 실시예 1에 따른 편광판 중 편광자의 탈색 평가 결과이다.
도 2는 비교예 1에 따른 편광판 중 편광자의 탈색 평가 결과이다.
도 3은 실험예에서 부착성 평가 방법을 나타낸 도표이다.
이하, 본 출원의 실시예들을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 출원에 개시된 기술은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 출원의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서 "(메트)아크릴"은 아크릴 및/또는 메타아크릴을 의미한다.
본 명세서에서 수치 범위 기재시 "X 내지 Y"는 X 이상 Y 이하(X ≤ 그리고 ≤Y)를 의미한다.
본 명세서에서 배리어층에 대하여 "모듈러스"는 "인장 탄성율"을 의미하고, "인장 탄성율"은 25℃에서 ASTM D882에 의해 측정된 값을 의미한다.
본 명세서에서 배리어층 또는 보호 필름에 대하여 "수분투과도"는 투습컵을 이용한 무게법으로 측정된 값을 의미한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판을 설명한다.
편광판은 편광자, 편광자의 상부면에 형성된 보호 필름 및 편광자의 하부면에 형성된 배리어층을 포함한다. 편광판은 편광자의 하부면에 보호 필름을 포함하지 않는다.
배리어층은 편광자에 직접적으로 형성된다. 상기 "직접적으로 형성"은 편광자와 배리어층 사이에 임의의 점착층, 접착층 또는 점접착층이 개재되지 않음을 의미한다.
배리어층은 편광자에 대해 배리어 효과를 제공한다. 상기 "배리어 효과"는 외부의 수분 투과를 억제함으로써 편광자에 비치는 외부 수분의 영향을 최소화하는 것을 의미한다.
배리어층은 배리어층용 조성물을 편광자에 코팅하고 열경화시켜 형성되며 상기 배리어층용 조성물은 열경화형 조성물이다. 배리어층은 UV 경화형 조성물에 의해 형성된 배리어층을 포함하는 편광판과 같이 점착층을 추가로 형성하지 않아도 되므로 편광판의 박형화 및 제조 공정 간소화를 달성할 수 있다. 점착층은 편광판을 패널 등의 피착체에 점착시키는데 필요하다. UV 경화형 조성물로 형성된 배리어층을 포함하는 편광판의 경우에는, 발광소자의 외부 UV에 의한 손상을 억제하기 위해 UV 흡수제를 편광판에 포함시킬 때 상기 조성물의 UV 경화가 제대로 되지 않아 문제가 있을 수 있다.
배리어층용 조성물은 (메트)아크릴계 공중합체, 경화제 및 실란커플링제를 포함하고, 상기 경화제는 우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 전체를 함유하는 단위 복수 개를 포함하는 폴리이소시아네이트 경화제 및 이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제의 혼합물을 포함한다.
(메트)아크릴계 공중합체는 배리어층의 매트릭스를 형성하는 것으로, 유리전이온도가 30℃ 이상이 될 수 있다. 상기 범위에서, 배리어층의 모듈러스를 높여 배리어 효과를 높일 수 있다. 구체적으로, (메트)아크릴계 공중합체는 유리전이온도가 30℃ 내지 70℃가 될 수 있다.
(메트)아크릴계 공중합체는 중량평균분자량이 20만 내지 50만이 될 수 있다. 상기 범위에서, 배리어층의 모듈러스를 높여 배리어 효과를 높일 수 있다.
(메트)아크릴계 공중합체는 호모 폴리머의 유리전이온도가 70℃ 이상인 (메트)아크릴계 단량체를 50중량% 이상 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체를 포함할 수 있다. 이를 통해, (메트)아크릴계 공중합체의 유리전이온도에 용이하게 도달될 수 있다. 호모 폴리머의 유리전이온도가 70℃ 이상인 (메트)아크릴계 단량체를 50중량% 미만으로 포함하는 조성물로 형성된 층은 종래 점착층에서와 같이 편광자에 대한 점착력은 있을지 몰라도 배리어 효과 및 편광자의 고온 및/또는 고온 고습에서의 탈색 억제 효과가 없을 수 있다. 바람직하게는 호모 폴리머의 유리전이온도가 70℃ 이상인 (메트)아크릴계 단량체는 단량체 혼합물 중 50중량% 내지 80중량%로 포함될 수 있다.
일 구체예에서, (메트)아크릴계 공중합체는 호모 폴리머의 유리전이온도가 70℃ 내지 120℃인 (메트)아크릴계 단량체를 50중량% 내지 80중량%로 포함할 수 있다. 이를 통해, 단량체 혼합물 중 다른 단량체를 적정량 포함함으로써 편광자에 대한 부착력도 높일 수 있다. 예를 들면, 호모 폴리머의 유리전이온도가 70℃ 내지 120℃인 (메트)아크릴계 단량체는 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체를 포함할 수 있다.
호모 폴리머의 유리전이온도가 70℃ 이상인 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 메틸메타아크릴레이트(MMA), 이소보닐아크릴레이트(IBOA) 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
일 구체예에서, (메트)아크릴계 공중합체는 메틸메타아크릴레이트를 단량체 혼합물 중 50중량% 내지 80중량% 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 단량체 혼합물은 호모폴리머의 유리전이온도가 -60℃ 내지 0℃인 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체를 더 포함할 수 있다. 이를 통해 상술 호모 폴리머의 유리전이온도가 70℃ 이상인 (메트)아크릴계 단량체만 포함하는 경우 대비 편광자에 대한 부착성을 높일 수 있다.
호모폴리머의 유리전이온도가 -60℃ 내지 0℃인 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 N-부틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, N-도데실 아크릴레이트, N-헥실 아크릴레이트, 2-메톡시에틸 아크릴 레이트, N-옥틸 메타 아크릴레이트 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
호모폴리머의 유리전이온도가 -60℃ 내지 0℃인 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 단량체 혼합물 중 10중량% 내지 30중량%, 바람직하게는 15중량% 내지 25중량%를 포함할 수 있다.
(메트)아크릴계 공중합체는 비치환 또는 치환된 C1 내지 C20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 및 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체를 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체를 포함할 수 있다.
비치환 또는 치환된 C1 내지 C20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 비치환 C1 내지 C20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르를 포함할 수 있다. 예를 들면, 비치환 C1 내지 C20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르는 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, iso-부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 헵틸(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, iso-옥틸(메트)아크릴레이트, 노닐(메트)아크릴레이트, 데실(메트)아크릴레이트, 도데실(메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
수산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 수산기를 갖는 C1 내지 C20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체, 수산기를 갖는 C3 내지 C20의 시클로알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체, 수산기를 갖는 C6 내지 C20의 방향족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 수산기를 갖는 C1 내지 C20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체로서, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다.
(메트)아크릴계 공중합체는 비치환 또는 치환된 C1 내지 C20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 85중량% 내지 95중량%, 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 5중량% 내지 15중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 편광자에 대한 부착력을 확보하고 배리어층을 형성할 수 있다.
(메트)아크릴계 공중합체는 단량체 혼합물을 통상의 중합 방법으로 중합시켜 제조될 수 있다. 중합 방법은 당업자에게 알려진 통상의 방법을 포함할 수 있다. 예를 들면, (메트)아크릴계 공중합체는 단량체 혼합물에 개시제를 첨가한 후, 통상의 공중합체 중합 예를 들면 현탁 중합, 유화 중합, 용액 중합 등으로 제조될 수 있다. 중합온도는 65℃ 내지 70℃, 중합시간은 6시간 내지 8시간이 될 수 있다. 개시제는 아조계 중합 개시제; 및/또는 과산화 벤조일 또는 과산화 아세틸과 같은 과산화물 등을 포함하는 통상의 것을 사용할 수 있다.
경화제는 우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 전체를 함유하는 단위 복수 개를 포함하는 폴리이소시아네이트 경화제와 이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제의 혼합물을 포함한다. 본 발명의 배리어층용 조성물은 경화제로서 상술 2종의 폴리이소시아네이트 경화제를 함께 포함한다. 이중 어느 하나라도 결여된 경우 본 발명의 상술 효과를 얻을 수 없었다.
우레탄 결합(-(C=O)-NH-) 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 전체를 함유하는 단위 복수 개를 포함하는 폴리이소시아네이트 경화제는 편광자와 배리어층 간의 택성을 확보하고 배리어층의 편광자에 대한 부착력을 높일 수 있으며 배리어층의 가교도를 높일 수 있다.
상기 "알킬렌기"는 탄소수 2 내지 탄소수 20의 직선형 또는 분지선형 알킬렌기로서 예를 들면 헥사메틸렌기, 도데카메틸렌기 또는 트리메틸헥사메틸렌기 등을 의미할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 상기 폴리이소시아네이트 경화제는 이소시아누레이트기를 함유하지 않는다. 바람직하게는, 상기 알킬렌기는 탄소수 2 내지 탄소수 20의 직선형의 알킬렌기가 될 수 있고, 이것은 플렉서블 유닛(flexible unit)으로 작용함으로써 가교시 네트워크 형성을 높여 편광자의 탈색 개선에 도움을 줄 수 있다.
일 구체예에서, 상기 폴리이소시아네이트 경화제는 하기 화학식 1의 단위를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제를 포함할 수 있다. 상기 경화제는 하기 화학식 1의 구조 단위를 복수 개 갖는 것이 바람직하다:
[화학식 1]
*-R1-O-(C=O)-NH-R2-N=C=O
(상기 화학식 1에서, *은 연결 부위이고,
R1, R2는 동일하거나 다르고, 2가의 탄소수 2 내지 탄소수 20의 지방족 탄화수소기이다). 상기 지방족 탄화수소기는 선형 알킬렌기가 될 수 있고, 바람직하게는 탄소수 6 내지 탄소수 20의 선형 알킬렌기가 될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 폴리이소시아네이트 경화제는 알로파네이트기로 변성된 폴리이소시아네이트 경화제를 포함할 수 있다.
상기 폴리이소시아네이트 경화제는 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 10중량부 내지 30중량부, 예를 들면 20중량부 내지 25중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 편광자에 대한 배리어층의 부착성과 배리어층의 가교도를 높일 수 있다.
우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 전체를 함유하는 단위 복수 개를 포함하는 폴리이소시아네이트 경화제만으로 배리어층의 가교도를 높일 수는 있다. 그러나, 우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 전체를 함유하는 단위 복수 개를 포함하는 폴리이소시아네이트 경화제만 포함하거나 이를 과량 포함하는 경우 배리어층용 조성물의 열경화시 네트워크 구현이 되지 않아서 편광판의 고온 및/또는 고온 고습에 따른 편광자의 탈색 억제 효과를 구현할 수 없었다.
이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제는 배리어층 조성물의 열경화 후 네트워크를 형성함으로써 편광판을 고온 및/또는 고온 고습에서 방치시 편광자의 탈색을 억제하는 효과를 제공한다. 이소시아누레이트기를 갖지 않는 폴리이소시아네이트 경화제를 포함하는 경우 본 발명의 효과를 갖는 배리어층을 만들 수 없다.
일 구체예에서, 편광판은 탈색 길이의 최대값이 1000㎛ 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판의 고온 및/또는 고온 고습에 따른 신뢰성을 높여, 고온 및/또는 고온 고습에 따른 방치 후에도 편광 성능을 제대로 구현할 수 있다. 상기 "탈색 길이"는 편광판을 85℃ 또는 60℃ 및 95% 상대습도에서 250시간 방치한 후 편광자의 탈색된 길이를 현미경으로 측정한다. 보다 상세한 측정 방법은 하기 실험예에서 기술되어 있다. 구체적으로, 탈색 길이의 최대값은 850㎛ 이하가 될 수 있다.
이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제는 하기 화학식 2로 표시되는 이소시아누레이트기를 필수적으로 포함한다.
[화학식 2]
(상기 화학식 2에서, *은 연결 부위이다)
이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제는 방향족 이소시아네이트계 화합물의 이소시아누레이트체를 포함할 수 있다. 방향족 이소시아네이트계 화합물 대신에 지방족 이소시아네이트계 화합물 또는 지환족 이소시아네이트계 화합물의 이소시아누레이트체는 본 발명의 효과를 갖는 배리어층을 얻을 수 없거나 또는 배리어 효과가 미약할 수 있다.
방향족 이소시아네이트 화합물은 2관능 내지 6관능의 이소시아네이트 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 방향족 이소시아네이트 화합물은 톨루엔디이소시아네이트(TDI), 자일릴렌디이소시아네이트, 할로겐 치환된 톨루엔디이소시아네이트, m-페닐렌디이소시아네이트 등을 포함하는 페닐렌디이소시아네이트, 테트라메틸-자일릴렌디이소시아네이트 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 방향족 이소시아네이트 화합물은 톨루엔디이소시아네이트를 포함할 수 있다.
이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제는 3관능 내지 6관능의 폴리이소시아네이트 경화제를 포함할 수 있다. 상기 관능기 개수에서 이소시아누레이트기를 가질 수 있으며 배리어층의 가교도를 높일 수 있다.
이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제는 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 5중량부, 예를 들면 0.1중량부 내지 2.5중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 배리어층의 투습도가 낮아져서 배리어 효과를 달성할 수 있고, 고온 및/또는 고온 고습에서 편광자의 탈색을 저감시키는 효과가 있을 수 있다.
이와 같이 이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제는 우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 전체를 함유하는 단위 복수 개를 포함하는 폴리이소시아네이트 경화제 대비 상대적으로 적은 함량으로 포함되어 우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 전체를 함유하는 단위 복수 개를 포함하는 폴리이소시아네이트 경화제만을 과량으로 포함하는 경우의 문제점을 해소하면서 본 발명의 배리어층의 배리어 효과를 제공할 수 있다.
우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 전체를 함유하는 단위 복수 개를 포함하는 폴리이소시아네이트 경화제의 함량 : 이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제의 함량의 중량비는 10:1 내지 30:1이 될 수 있다. 상기 범위에서, 배리어층의 배리어 효과 및 편광자에 대한 부착성을 개선할 수 있다. 바람직하게는 상기 중량비는 15:1 내지 25:1이 될 수 있다.
실란커플링제는 편광자에 대한 배리어층의 부착성을 개선하고 배리어층의 내구성을 높일 수 있다.
실란커플링제는 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 0.1중량부 내지 10중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 점착력 개선 효과가 있을 수 있다. 바람직하게는 0.5중량부 내지 5중량부로 포함될 수 있다.
실란커플링제는 글리시독시프로필트리메톡시실란, 글리시독시프로필메틸디메톡시실란 등의 에폭시기 함유 실란커플링제를 사용할 수 있다. 상기 에폭시기 함유 실란커플링제는 상술 배리어층용 조성물의 내구성을 개선하는데 유용하다. 일 구체예에서 실란커플링제는 이소시아누레이트기를 포함하지 않을 수 있다. 에폭시기 함유 실란커플링제는 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 0.1중량부 내지 5중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 점착력 개선 효과가 있을 수 있다. 바람직하게는 0.1중량부 내지 3중량부로 포함될 수 있다.
배리어층용 조성물은 상술 (메트)아크릴계 공중합체, 경화제, 실란커플링제 이외에 배리어층용 조성물의 열경화를 촉진시키는 촉매, 또는 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
배리어층용 조성물로 형성된 배리어층은 25℃에서 모듈러스가 100MPa 이상, 예를 들면 200MPa 내지 500MPa, 예를 들면 300MPa 내지 500MPa가 될 수 있다. 상기 범위에서, 배리어층의 배리어 효과가 나올 수 있다.
배리어층용 조성물로 형성된 배리어층은 수분투과도가 500g/m2.24hr 이하, 예를 들면 10g/m2.24hr 내지 500g/m2.24hr이 될 수 있다. 상기 범위에서, 배리어층의 배리어 효과가 나올 수 있다.
배리어층은 상기 배리어층용 조성물을 편광자에 소정의 두께로 도포한 후 40℃ 내지 120℃, 예를 들면 40℃ 내지 90℃에서 열경화시켜 제조될 수 있다. 따라서, 배리어층용 조성물은 광양이온 개시제, 광라디칼 개시제 중 1종 이상을 포함하지 않는다.
배리어층은 두께가 10㎛ 내지 100㎛, 바람직하게는 10㎛ 내지 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있다.
편광자는 보호 필름과 배리어층 사이에 형성되어, 편광판으로 입사되는 광을 편광시킬 수 있다.
편광자는 두께가 5㎛ 내지 30㎛, 구체적으로 5㎛ 내지 20㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있고, 편광판의 박형화 효과를 구현할 수 있다.
편광자는 폴리비닐알콜계 수지 필름으로 제조된 편광자를 포함할 수 있다. 구체적으로, 편광자는 폴리비닐알콜계 수지 필름에 요오드 등을 포함하는 이색성 염료 중 하나 이상이 흡착된 폴리비닐알콜계 편광자가 될 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지 필름은 검화도가 85몰% 내지 100몰%, 구체적으로 98몰% 내지 100몰%가 될 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지 필름은 중합도가 1,000 내지 10,000, 구체적으로 1,500 내지 10,000이 될 수 있다. 상기 검화도 및 중합도에서, 편광자를 제조할 수 있다. 편광자는 당업자에게 알려진 통상의 방법으로 제조될 수 있다.
보호 필름은 편광자의 일면에 형성되어 편광자를 보호할 수 있다.
보호 필름은 광학적으로 투명한 수지로 형성된 보호필름을 포함할 수 있다. 구체적으로, 수지는 비정성 환상 폴리올레핀(cyclic olefin polymer, COP) 등을 포함하는 고리형 폴리올레핀계 수지, 폴리(메타)아크릴레이트계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등을 포함하는 폴리에스테르계 수지, 트리아세틸셀룰로스(TAC) 등을 포함하는 셀룰로스 에스테르계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 비고리형 폴리올레핀계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 보호필름은 1종의 폴리에스테르 수지로 형성되고, 단일층(one layer) 필름일 수 있다.
보호 필름은 두께가 5㎛ 내지 200㎛, 구체적으로 10㎛ 내지 150㎛, 더 구체적으로 20㎛ 내지 100㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있다.
보호 필름은 수분투과도가 100g/m2.24hr 내지 800g/m2.24hr 구체적으로 300g/m2.24hr 내지 600g/m2.24hr가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판의 내구성을 높일 수 있다.
보호 필름의 상부면 즉 편광자와 접착하지 않는 면에는 기능성 코팅층이 추가로 형성됨으로써 보호 필름 및/또는 편광판에 추가적인 기능을 제공할 수 있다. 기능성 코팅층은 하드코팅층, 반사방지층, 내지문성층, 안티글레어층 등이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
보호 필름은 통상의 편광판용 접착제 예를 들면 수계 접착제 또는 광경화 접착제에 의해 편광자에 접착될 수 있다. 구체적으로, 수계 접착제는 물에 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌이민, 및 산화지르코늄 등의 지르코늄 화합물을 혼합한 것일 수 있다. 광경화 접착제는 에폭시 수지, (메트)아크릴레이트 수지 중 어느 하나 이상을 혼합한 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판을 설명한다.
편광판은 보호 필름, 편광자 및 배리어층을 포함하고, 배리어층은 (메트)아크릴계 공중합체, 경화제 및 실란커플링제를 포함하는 조성물로 형성되고, 상기 경화제는 우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 전체를 함유하는 단위 복수 개를 포함하는 폴리이소시아네이트 경화제와 이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제의 혼합물을 포함하고, 상기 실란커플링제는 이소시아누레이트기를 갖는 실란커플링제를 더 포함한다.
실란커플링제로서, 상기 에폭시기 함유 실란커플링제에 추가로 이소시아누레이트기를 갖는 실란커플링제를 더 포함하는 점을 제외하고는 본 발명의 일 실시예의 편광판과 실질적으로 동일하다. 이에 아래에서는 이소시아누레이트기를 갖는 실란커플링제에 대해서만 설명한다.
이소시아누레이트기를 갖는 실란커플링제는 배리어층의 가교도와 내구성을 더 향상시키고 편광자의 고온 및/또는 고온 고습에서의 탈색 방지 효과를 더 높일 수 있다.
이소시아누레이트기를 갖는 실란커플링제는 상기 화학식 2의 이소시아누레이트기를 가지며 알콕시실란기를 갖는 실란커플링제를 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 이소시아누레이트기를 갖는 실란커플링제는 하기 화학식 3의 화합물을 포함할 수 있다:
[화학식 3]
(상기 화학식 3에서, R1, R2, R3은 각각 독립적으로 2가의 유기기,
R4, R5, R6은 각각 독립적으로 알콕시실란기이다).
상기 화학식 3에서, 2가의 유기기는 탄소수 1 내지 탄소수 5의 알킬렌기가 될 수 있다. 상기 화학식 3에서 알콕시실란기는 탄소수 1 내지 탄소수 3의 모노알콕시실란, 디알콕시실란 또는 트리알콕시실란기를 포함할 수 있다.
이소시아누레이트기를 갖는 실란커플링제는 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 5중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 배리어층의 가교도 및 내구성 개선 효과가 있을 수 있다. 바람직하게는 0.1중량부 내지 2.5중량부로 포함될 수 있다.
이소시아누레이트기를 포함하지 않는 실란커플링제 즉 에폭시기 함유 실란커플링제의 함량: 이소시아누레이트기를 갖는 실란커플링제의 함량의 중량비는 1: 0.1 내지 1: 10, 바람직하게는 1:0.1 내지 1:5가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학표시장치는 본 발명의 실시예들에 따른 편광판을 포함할 수 있다. 광학표시장치는 액정표시장치, 유기발광표시장치, 플렉시블 유기발광표시장치 등이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 광학표시장치는 색 재현율 및 시인성 개선을 위해 퀀텀 닷을 포함하는 시인성 개선 필름을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다.
이하, 실시예와 비교예에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.
(A1)이소시아네이트계 경화제: AE700-100(ASAHIKASEI CHEMICAL Co., *-C15H30-O-(C=O)-NH-C6H12-NCO[*은 연결 부위] 단위를 복수 개 갖는 폴리이소시아네이트 부가체, 고형분 100중량%)
(A2)이소시아네이트계 경화제: Desmodur IL(이소시아누레이트기를 갖는 TDI계 경화제, 3관능 이소시아네이트계 경화제)
(A3)이소시아네이트계 경화제: TDI계 경화제(Coronate-L, 일본 폴리우레탄 공업, 이소시아누레이트기를 갖지 않음)
(B1)실란커플링제: KBM403(3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 신예츠社)
(B2)실란커플링제: KBM 9659(트리스-(트리메톡시실릴프로필)이소시아누레이트, 신예츠社)
(C)보호 필름: normal TAC 필름(Konica社, KC4DR-1, 두께:40㎛, 수분 투과도: 400g/m2.24hr)
(D)수계 접착제: 물 100중량부에 폴리비닐알콜 분말(Z-320, NIPPON SYNTHETIC IND) 3.5중량부, 폴리에틸렌이민(NIPPON SHOKUBAI) 1중량부, 산화지르코늄(일본희원소) 0.1중량부를 혼합하여 제조하였다.
실시예 1
(1)배리어층용 조성물의 제조
용액 중합 방법으로 메틸메타아크릴레이트(호모폴리머의 Tg: 105℃) 65중량%, N-부틸아크릴레이트(호모폴리머의 Tg: -54℃) 25중량%, 2-히드록시에틸아크릴레이트 10중량%의 (메트)아크릴계 공중합체를 제조하였다. (메트)아크릴계 공중합체는 유리전이온도가 40℃, 중량평균분자량은 30만이었다.
고형분 기준으로, 제조한 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부, (A1)경화제 20중량부, (A2)경화제 1.0중량부, (B1)실란커플링제 2.5중량부, (B2)실란커플링제 0.5중량부를 혼합하여 배리어층용 조성물을 제조하였다.
(2)편광판의 제조
폴리비닐알콜계 필름(Kuraray社, 검화도: 99.5몰%, 중합도:2000, 두께:80㎛)을 0.3% 요오드 수용액에 침지시켜 염착시켰다. 연신비 5.0으로 1축 연신 시켰다. 연신된 폴리비닐알콜계 필름을 3%의 붕산 수용액과 2% 요오드화 칼륨 수용액에 침지시켜 색상 보정을 하였다. 50℃에서 4분 동안 건조시켜 편광자(두께: 12㎛)를 제조하였다.
편광자의 상부면에 (C)보호필름을 (D)수계 접착제를 사용하여 접착시켰다. 편광자의 하부면에 상기 제조한 배리어층용 조성물을 소정의 두께로 코팅하고 25℃에서 2분 동안 건조시킨 다음 90℃에서 30분 동안 열경화시켜 편광자의 하부면에 배리어층(두께: 20㎛)이 형성된 편광판을 제조하였다.
실시예 2 내지 실시예 5
실시예 1에서 배리어층용 조성물의 성분의 함량을 하기 표 1(단위: 중량부)과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. 하기 표 1에서 "-"은 해당 성분이 포함되지 않은 것을 의미한다.
비교예 1 내지 비교예 5
실시예 1에서 배리어층용 조성물의 성분의 함량을 하기 표 1(단위: 중량부)과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
실시예와 비교예에서 제조한 편광판에 대하여 하기 표 1의 물성을 평가하고 그 결과를 하기 표 1, 도 1, 도 2에 나타내었다.
(1)탈색 길이(단위: ㎛): 실시예와 비교예에서 제조한 편광판을 편광자의 MD x 편광자의 TD(100㎜ x 175㎜)의 크기로 절단하고 유리판에 라미네이션시키고 압력을 4kg 내지 5kg로 가하여 시료를 준비하였다. 상기 시료를 60℃ 및 95% 상대습도에서 250시간 방치한 후 편광자에 생긴 탈색 길이의 최대값을 측정하였다.
(2)부착성(Cross Cut Tape TEST):실시예와 비교예의 편광판을 정사각형 시편으로 절단하고, 배리어층에 칼날을 적용하여 가로 10개, 세로 10개의 구획이 나오도록 배리어층을 일정 깊이로 절단하여 배리어층에 총 100개의 분획을 형성하였다. 그런 다음 배리어층 쪽에 3M사의 점착 테이프를 부착시킨 후 점착 테이프를 탈리시켰을 때 상기 100개의 분획 중 탈리되는 분획의 정도를 평가하여 부착성을 평가하였다. 부착성 평가는 도 3에 기재된 방법에 준하여 하였다.
(3)배리어층의 모듈러스(단위: MPa): 배리어층에 대하여 ASTM D882에 따라 인장에 의한 응력-변형 시험법을 통해 인장 탄성율을 측정하였다. 배리어층용 조성물을 소정의 범위로 이형필름에 코팅하고 90℃에서 30분동안 건조시키고 이형필름을 박리하여 두께 35㎛의 배리어층을 얻었다. 얻은 배리어층을 가로x세로(5mm x 200mm)로 절단하여 시편을 얻었다. 시편의 양 말단을 인장 실험용 측정 기기의 Jig로 고정하고, 하기 조건에 따라 인장 탄성율을 측정하였다. 인장 탄성률의 측정 조건은 하기와 같다.
<인장 탄성률의 측정 조건>
측정 기기: UTM(Universal Testing Machine)
장비 Model: Texture analyzer, Stable Micro Systems社(제)
측정 조건: Load cell: 300N, 인장 속도: 6mm/sec
측정 온도: 25℃
(4)배리어층의 투습도(수분투과도)(단위: g/m2.24hr): 배리어층에 대하여 투습컵 방법으로 투습도를 측정하였다. 배리어층용 조성물을 소정의 범위로 이형필름에 코팅하고 90℃에서 30분동안 건조시키고 이형필름을 박리하여 두께 35㎛의 배리어층을 얻었다. 얻은 배리어층을 가로x세로(5mm x 200mm)로 절단하여 시편을 얻었다. 시편에 대하여 투습컵 방법으로 투습도를 측정하였다.
실시예 비교예
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
공중합체 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
경화제 (A1) 20 20 20 20 20 20 15 15 - 20
(A2) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 - - - 1.0 -
(A3) - - - - - - - - - 1.0
실란커플링제 (B1) 2.5 0.1 0.5 2.5 2.5 - 2.5 - 2.5 2.5
(B2) 0.5 0.5 0.5 2.5 - - - 2.5 0.5 0.5
탈색 길이 @60℃, 95% RH 820 650 780 585 850 1590 2120 1955 1250 1187
부착성 3B 3B 3B 3B 2B 3B 1B 1B 0B 3B
모듈러스 310 420 350 320 315 220 275 262 52 290
투습도 495 520 455 470 450 615 600 552 1325 428
상기 표 1에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 편광판은 고온 고습 방치에 따른 편광자의 탈색을 최소화할 수 있고, 동시에 외부의 수분 차단 효과가 우수하였고, 편광자에 대한 부착성이 우수한 배리어층을 가져 신뢰성을 높일 수 있다. 또한, 도 1에서 보여지는 바와 같이, 본 발명의 편광판은 도 2의 비교예 1 대비 편광자의 탈색 정도가 현저하게 낮았으며, 편광판의 각각의 모서리에서 탈색 정도가 유사하여 공정성도 높일 수 있다.
반면에, 상기 표 1에서 나탄 바와 같이, 본 발명에 해당되지 않는 비교예의 편광판은 상술한 본 발명의 효과를 모두 얻을 수 없었다. 또한, 도 2에서 보여지는 바와 같이, 비교예 1은 편광자의 탈색 정도가 심하였으며, 편광판의 각 모서리에서도 탈색 정도가 불균일하여 공정성도 낮았다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (18)

  1. 편광자, 상기 편광자의 일면에 형성된 보호 필름 및 상기 편광자의 다른 일면에 형성된 배리어층을 포함하는 편광판으로서,
    상기 배리어층은 (메트)아크릴계 공중합체, 경화제 및 실란커플링제를 포함하는 배리어층용 조성물로 형성되고,
    상기 경화제는 우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 함유 단위 복수 개를 포함하는 폴리이소시아네이트 경화제와 이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제의 혼합물을 포함하고,
    상기 배리어층은 25℃에서 모듈러스가 300MPa 이상이고,
    상기 편광판은 상기 편광판을 85℃ 또는 60℃ 및 95% 상대습도에서 250시간 방치한 후 상기 편광자의 탈색 길이의 최대값이 1000㎛ 이하인 것인, 편광판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제는 방향족 이소시아네이트계 화합물의 이소시아누레이트체를 포함하는 것인, 편광판.
  3. 제2항에 있어서, 상기 방향족 이소시아네이트 화합물은 톨루엔디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트, 할로겐 치환된 톨루엔디이소시아네이트, 페닐렌디이소시아네이트, 테트라메틸-자일릴렌디이소시아네이트 중 1종 이상을 포함하는 것인, 편광판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 함유 단위 복수 개를 포함하는 폴리이소시아네이트 경화제의 함량: 상기 이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제의 함량의 중량비는 10:1 내지 30:1인 것인, 편광판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 함유 단위 복수 개를 포함하는 폴리이소시아네이트 경화제는 하기 화학식 1의 단위를 복수 개 갖는 폴리이소시아네이트 경화제를 포함하는 것인, 편광판:
    [화학식 1]
    *-R1-O-(C=O)-NH-R2-NCO
    (상기 화학식 1에서, *은 연결 부위이고,
    R1, R2는 동일하거나 다르고, 2가의 탄소수 2 내지 탄소수 20의 지방족 탄화수소기이다).
  6. 제5항에 있어서, 상기 화학식 1에서 R2는 탄소수 6의 알킬렌기인 것인, 편광판.
  7. 제1항에 있어서, 상기 실란커플링제는 에폭시기 함유 실란커플링제를 포함하는 것인, 편광판.
  8. 제1항에 있어서, 상기 배리어층용 조성물은 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부, 상기 우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 함유 단위 복수 개를 포함하는 폴리이소시아네이트 경화제 10중량부 내지 30중량부, 상기 이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제 0.1중량부 내지 5중량부, 상기 실란커플링제 0.1중량부 내지 10중량부를 포함하는 것인, 편광판.
  9. 제7항에 있어서, 상기 실란커플링제는 이소시아누레이트기를 갖는 실란커플링제를 더 포함하는 것인, 편광판.
  10. 제9항에 있어서, 상기 에폭시기 함유 실란커플링제의 함량 : 상기 이소시아누레이트기를 갖는 실란커플링제의 함량의 중량비는 1:0.1 내지 1: 10인 것인, 편광판.
  11. 제9항에 있어서, 상기 이소시아누레이트기를 갖는 실란커플링제는 하기 화학식 3의 화합물을 포함하는 것인, 편광판:
    [화학식 3]

    (상기 화학식 3에서, R1, R2, R3은 각각 독립적으로 2가의 유기기,
    R4, R5, R6은 각각 독립적으로 알콕시실란기이다).
  12. 제9항에 있어서, 이소시아누레이트기를 갖는 실란커플링제는 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 5중량부로 포함되는 것인, 편광판.
  13. 제1항에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 공중합체는 호모 폴리머의 유리전이온도가 70℃ 이상인 (메트)아크릴계 단량체를 50중량% 내지 80중량% 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체를 포함하는 것인, 편광판.
  14. 제13항에 있어서, 상기 호모 폴리머의 유리전이온도가 70℃ 이상인 (메트)아크릴계 단량체는 메틸메타아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트 중 1종 이상을 포함하는 것인, 편광판.
  15. 제13항에 있어서, 상기 단량체 혼합물은 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체를 더 포함하는 것인, 편광판.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 광학표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101562088B1 (ko) * 2012-06-26 2015-10-20 제일모직주식회사 점착 필름, 이를 위한 점착제 조성물 및 이를 포함하는 광학 부재
KR101748011B1 (ko) * 2014-11-28 2017-06-16 삼성에스디아이 주식회사 편광판용 점착제 조성물, 이로부터 형성된 편광판용 점착필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
KR101845128B1 (ko) * 2015-03-31 2018-04-04 삼성에스디아이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
KR20170086961A (ko) * 2016-01-19 2017-07-27 주식회사 엘지화학 편광판용 보호필름 및 이를 포함하는 편광판과 액정표시장치
JP2018072710A (ja) * 2016-11-02 2018-05-10 日東電工株式会社 偏光板
KR101992002B1 (ko) * 2016-11-25 2019-06-21 삼성에스디아이 주식회사 편광판용 점착 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
KR102008187B1 (ko) * 2017-02-24 2019-08-07 삼성에스디아이 주식회사 배리어층용 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치

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