KR20030072397A - 광학 필터 및 터치 패널형 디스플레이용 필터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 광학 필터는 루버 필름과, 루버 필름의 후방면 상에 견고하게 제공되고 일 표면에 루버 필름을 접착시키는 데 사용되는 접착층을 포함하고, 이러한 광학 필터는 터치 패널면과 광학 필터 사이에 어떠한 간극도 남기지 않고 터치 패널의 표면에 접착될 수 있어서 루버 필름이 휘거나 비틀릴 때에도 터치 패널의 기능 불량을 발생시키지 않으며, 임의의 원하는 시간에 터치 패널로부터 용이하게 제거될 수 있고 재고정될 수 있다. 광학 필터의 접착층은 90˚의 박리 각도로 약 229 ㎝(90 인치)/분의 박리 속도로 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름의 표면에 대해 측정되는 0.1 내지 3 N/25 ㎜의 박리 강도를 갖는다.

Description

광학 필터 및 터치 패널형 디스플레이용 필터 {OPTICAL FILTER AND FILTER FOR TOUCH PANEL TYPE DISPLAY}

일반적으로, 액정 디스플레이(이는 액정 표시 소자로 불림)는 액정 표시 패널(스크린)(이하, 종종 "액정 패널"로 불림) 및 광원 즉 후방면(표시면에 대향인 표면)으로부터 액정 패널을 조사하는 백라이트(backlight)를 포함한다.

액정 패널은 한 쌍의 제1 및 제2 편광판과, 이들 사이의 액정층을 포함한다. 편광판은 제1 편광판의 편광축(제1 편광축) 그리고 제2 편광판의 편광축(제2 편광축)이 소정 각도를 형성하도록 예컨대 이들이 직교되도록 위치된다. 백라이트의 일 예가 도광판과, 도광판의 모서리로부터 도광판 내에 광을 공급하는 광원을 포함하는 에지 라이트 방식의 백라이트(edge-light type backlight)이다. 또한, 광원이 액정 패널의 후방면 바로 아래에 위치되는 하부형 백라이트(beneath type backlight)가 사용된다.

그러나, 전술된 백라이트로 조사하는 경우에, 액정 패널을 통해 전달된 광 비임(light beam)은 표시면의 전방 방향으로부터 먼 방향(측면 방향)으로 유출된다. 이와 같이, 액정 디스플레이는 전방 방향으로 위치된 사용자 또는 조작자뿐만 아니라 전방 방향으로부터 떨어진 측면 방향의 위치에 서 있는 사람에 의해서도 보여질 수 있다. 그러므로, 사용자의 사생활을 보호하기 어렵다. 나아가, 액정 디스플레이가 차량 항법 시스템(car navigation system) 등의 자동차 탑재 장비일 때, 앞유리 상의 패널의 반사는 운전자의 시각을 방해할 수 있다.

그러므로, 사생활을 보호하고 앞유리 상의 반사를 방지하기 위해, 내측에 복수개의 미세 루버(또는 루버형 요소)를 갖는 필름 즉 루버 필름은 액정 패널로부터 전달된 광 비임의 불필요한 전파가 측면 방향으로 발생되지 않도록 표시 스크린에 접착된 광학 필터 내에 설치된다. 루버 필름은 필름 내에 설치된 루버가 특정 유출 각도 범위로 루버 필름을 통해 전달되는 광 비임의 전파 방향을 제어한다는 이러한 효과를 달성한다. 이와 같이, 측면 방향으로 액정 패널을 통해 전달된 광 비임의 불필요한 유출은 효과적으로 방지될 수 있다. 이러한 루버 필름은 광제어 필름으로도 불린다.

루버 필름의 구조, 제조 및 적용은 일부의 종래 기술의 공개 문헌에 개시되어 있다.

예컨대, 미국 특허 재출원 제27,617호는 비교적 낮은 광학 밀도(투명) 그리고 비교적 높은 광학 밀도(착색)를 갖는 교대 플라스틱층을 포함하는 빌릿(billet)을 깎아서 루버 필름을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 빌릿이 깎일 때, 착색층은 광 비임을 콜리메이팅(collimating)하는 루버형 요소를 제공하고 이들 요소는 전술된 특허의 명세서에 따라 루버 필름의 표면에 수직한 방향으로 연장될 수 있다.

미국 특허 출원 공개 제3,707,416호는 루버 필름의 표면에 관련하여 광 비임을 콜리메이팅하는 루버형 요소를 경사시키는 방법을 개시하고 있다. 미국 특허 출원 제3,919,559호는 광 비임을 콜리메이팅하는 루버 요소의 경사각을 점차로 변화시키는 방법을 개시하고 있다.

미국 특허 출원 공개 제5,254,388호는 비교적 낮은 광학 밀도를 갖는 외부 영역 그리고 비교적 높은 광학 밀도를 갖는 내부 영역을 포함하는 복수개의 미세 루버를 갖는 루버 필름을 개시하고 있다. 따라서, 광이 전파되는 매체의 유효 광학 밀도는 광이 통과되어야 하는 매체의 경로 길이에 정비례하여 증가된다. 그러므로, 미세 루버와 충돌되는 대부분의 광 비임은 효과적으로 흡수된다. 이와 같이, 더욱 적은 허상(ghost image)을 갖는 광제어 필름은 제공될 수 있다.

일본 특허 출원 공개 제8-224811호는 루버 필름의 적어도 하나의 주 표면(표면 및 후방면) 상으로의 감압 접착층의 형성 그리고 사용 중 루버 필름의 손상을 방지하기 위해 투명 보호 플라스틱 필름으로 접착층의 접착면을 덮는 것을 개시하고 있다. 투명 플라스틱 필름은 선택적으로 해제층을 가질 수 있다. 해제층은 접착층이 노출되게 하도록 제거되고 루버 필름은 최종 제품을 얻도록 적절한 피접착물(패널 등)에 접착된다.

전술된 특허에 사용된 감압 접착층은 자기 접착성 중합체를 함유하는 감압 접착제를 포함한다. 자기 접착성 중합체는 실온(25℃)에서 점착성이다. 자기 접착성 중합체는 접착제가 되고 바람직하게는 중합 후 투명 상태가 되는 단위체 조성물을 중합시킴으로써 얻어질 수 있다. 일본 특허 출원 공개 제8-224811호에 개시된 자기 접착성 중합체의 특정예는 90 중량부의 이소옥틸 아크릴레이트, 10 중량부의 아크릴산, 0.2 중량부의 광중합 개시제 및 0.1 중량부의 선택 활성 교차 결합제를 함유하는 단위체 조성물을 UV광으로 중합시킴으로써 얻어지는 교차 결합된 자기 접착성 중합체이다. 이러한 예는 피접착물에 루버 필름을 영구적으로 접착시키는 데 적절한 감압 접착제를 제공한다.

접착제의 분야에서 주지된 바와 같이, 감압 접착제는 그 내에 함유된 교차 결합제, 첨가제(재박리 특성 부여 성분) 등의 종류 및 양의 적절한 선택에 의해 재박리 가능해질 수 있다.

상업적으로 구매 가능한 루버 필름의 일 예는 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩쳐링 컴퍼니에 의해 제조되어 판매되는 "광 제어 필름(Light Control Film)"이다.

본 발명은 루버 필름과, 피접착면에 루버 필름을 접착시키는 데 사용되는 접착층을 포함하는 광학 필터의 개선예에 관한 것이다.

본 발명의 광학 필터는 액정 디스플레이 특히 터치 패널형 광학 디스플레이 등의 광학 디스플레이의 스크린에 접착되어 사용되고, 사용자 또는 조작자 이외의 사람이 측면 방향으로부터 스크린을 엿보는 것을 방지할 수 있는 사생활 보호 필터로서 기능을 한다.

도1은 본 발명의 광학 필터의 일 예의 단면도이다.

전술된 바와 같이, 루버 필름이 액정 디스플레이의 스크린에 접착될 때, 측면 방향으로 액정 패널을 통과하는 광 비임의 불필요한 유출을 방지하여 사생활을 보호하는 광학 필터(사생활 보호 필터)로서 기능을 한다. 그러나, 이러한 광학 필름은 표시 스크린에 영구적으로 고정되지 않고 임의의 원하는 시간에 스크린으로부터 제거될 수 있고 스크린에 용이하게 재고정될 수 있는 것을 선호하는 경향이 있는 것으로 밝혀졌다.

이와 같이, 본 발명자는 피접착물에 루버 필름을 갖는 광학 필터를 접착시키는 접착층으로서 재박리 가능한 접착층을 사용하여 광학 필터가 표시 스크린에 용이하게 고정되고 임의의 원하는 시간에 제거되어 그에 용이하게 재고정되게 하려고 하였다. 이러한 방식으로, 원하는 양호한 결과가 다수의 경우에 달성되었지만, 해결되어야 하는 다음의 문제점이 있다. 즉, 종래 기술의 재박리 가능한 접착층이 이처럼 사용될 때, 광학 필터는 터치 패널형 디스플레이를 위한 광학 필터로서 다소의 결점을 가질 수 있다.

터치 패널형 디스플레이의 경우에, 투명 터치 패널이 액정 패널의 전방면 상에 제공되고, 액정 패널 상에 표시되는 정보는 터치 패널을 통해 보여질 수 있다. 터치 패널은 투명 전도층이 유리 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: polyethylene terephthalate)로 제조된 한 쌍의 투명판의 각각의 후방면 상에 제공되고 투명판의 투명 전도층이 이들 사이에 얇은 간극을 남기면서 비접촉 상태로 서로 대면되는 구조를 갖는다. 터치 패널의 조작자가 손가락 또는 펜으로 투명판들 중 하나의 표면의 특정 위치를 가압할 때, 투명판들 중 하나의 투명 전도층은 다른 투명판의 전도층과 접촉되어, 2개의 판은 특정 위치에서만 전기적으로 연속이 된다. 센서는 전기적으로 연속이 된 위치를 감지하여, 조작자에 의해 가압된 위치는 검출된다. 이러한 터치 패널형 디스플레이는 개인용 컴퓨터, 개인 휴대 정보 단말기(PDA: personal data assistant) 등의 휴대용 단말기에서 사용된다.

루버 필름은 제조 공정으로 인해 휘거나 비틀리는 경향이 있다. 이러한 휨 또는 비틀림의 정도가 비교적 클 때, 터치 패널에 루버 필름을 갖는 광학 필름을 접착시키는 접착층의 접착력(박리 강도)이 과도하게 낮으면, 간극이 터치 패널의 표면과 광학 필터 사이에 형성된다. 이러한 간극이 형성되면, 조작자가 광학 필터를 통해 터치 패널의 특정 위치를 가압할 때, 광학 필터의 다른 위치가 터치 패널과 접촉되므로, 기능 불량이 발생된다. 그러나, 접착층의 접착력이 지나치게 커지면, 원하는 시간에 광학 필터를 제거하여 이를 재고정하기 어려워진다. 이와 같이, 본 발명자는 광학 필터의 접착층을 개선시켜 터치 패널과 관련된 어떠한 문제점도 일으키지 않는 광학 필터를 완성시켰다.

따라서, 본 발명의 목적은 터치 패널면과 광학 필터 사이에 어떠한 간극도 남기지 않고 터치 패널의 표면에 접착될 수 있어서 루버 필름이 휘거나 비틀릴 때에도 터치 패널의 기능 불량을 발생시키지 않고, 임의의 원하는 시간에 터치 패널로부터 용이하게 제거될 수 있으며 재고정될 수 있는 루버 필름을 포함하는 광학 필터를 제공하는 것이다.

전술된 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 루버 필름과, 루버 필름의 후방면 상에 견고하게 제공되고 피접착면에 루버 필름을 접착시키는 데 사용되는 접착층을 포함하는 광학 필터에 있어서, 접착층은 90˚의 박리 각도로 약 229 ㎝(90 인치)/분의 박리 속도로 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름의 표면에 대해 측정되는 0.1 내지 4.5 N/25 ㎜의 박리 강도와, 피접착면으로부터의 재박리 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 필터를 제공한다.

본 발명의 광학 필터는 루버 필름과, 루버 필름의 후방면 상에 견고하게 제공되고 피접착면(예컨대, 터치 패널의 표면)에 루버 필름을 접착시키는 데 사용되는 접착층을 포함하며, 피접착면에 대해 재박리 특성을 갖는 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 광학 필터는 원하는 시간에 용이하게 제거될 수 있고 재고정될 수 있다.

접착층(재박리 가능한 접착층)은 광학 필터가 용이하게 제거될 수 있고 재고정될 수 있도록 특정 범위 내의 접착력(박리 강도)을 갖는다. 즉, 접착층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름의 표면에 대해 0.1 내지 4.5 N/25 ㎜의 박리 강도를 갖는다. 여기에서, "PET에 대한 박리 강도"로 불릴 수 있는 박리 강도는 90˚의 박리 각도로 약 229 ㎝(90 인치)/분의 박리 속도로 측정된다.

접착층의 PET에 대한 박리 강도는 0.1 N/25 ㎜ 이상이므로, 본 발명의 광학 필터는 루버 필름 자체가 휘거나 비틀릴 때에도 이들 사이에 어떠한 간극을 남기지 않고 터치 패널에 접착될 수 있다. 따라서, 조작자가 터치 패널의 표면에 접착된 광학 필터의 특정 위치를 가압하고 광학 필터를 통해 터치 패널의 특정 위치를 가압할 때, 광학 필터의 어떠한 다른 위치도 터치 패널과 접촉되지 않아 터치 패널의 기능 불량은 방지된다.

PET에 대한 박리 강도는 4.5 N/25 ㎜ 미만이므로, 광학 필터는 터치 패널에손상을 주지 않고 터치 패널로부터 용이하게 제거될 수 있고 재고정될 수 있다.

터치 패널은 종종 전술된 바와 같은 적층 구조를 가지므로, 광학 필터가 터치 패널의 표면으로부터 제거될 때 터치 패널의 적층 구조의 파괴를 회피하도록 가능하면 낮은 박리 강도를 갖는 재박리 가능한 접착층을 사용하는 것이 바람직하다.

따라서, 전술된 관점으로부터, 접착층의 PET에 대한 박리 강도는 0.5 내지 4.0 N/25 ㎜, 특히 바람직하게는 1 내지 3.6 N/25 ㎜이다.

본 발명의 광학 필터는 사용 중 터치 패널형 광학 디스플레이의 스크린에 접착되고, 사용자(또는 조작자) 이외의 사람이 측면 방향으로부터 스크린을 엿보는 것을 방지하는 사생활 보호 필터 또는 엿보기 방지 필터로서 사용되는 데 특히 적절하다. 즉, 양호한 실시예에서, 본 발명은 피접착면이 터치 패널형 디스플레이의 표시 스크린이고, 광학 필터가 어떠한 기능 불량도 발생되지 않도록 표시 스크린에 접착될 수 있으며, 표시 스크린에 손상을 주지 않고 표시 스크린으로부터 재박리될 수 있는 본 발명에 따른 광학 필터를 포함하는 터치 패널 디스플레이용 필터를 제공한다.

(광학 필터)

도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광학 필터(100)는 일반적으로 루버 필름(1)과, 루버 필름(1)의 후방면 상에 견고하게 제공되는 재박리 가능한 접착층(2)을 포함한다.

루버 필름(1)은 내측에 미세 루버(루버형 요소)(도시되지 않음)를 갖는 루버층(13)과, 루버층(13)에 고정되는 후방측 기판(11) 및 표면측 기판(12)을 포함한다. 기판(12, 13)은 각각 영구 접착층(14, 15)으로 루버층(13)에 고정된다. 재박리 가능한 접착층(2)은 실질적으로 후방측 기판(11)의 후방면[즉, 루버층이 접착되는 표면에 대향인 기판(11)의 표면]의 전체 영역에 접착되도록 제공된다.

바람직하게는, 각각의 기판(11, 12), 각각의 영구 접착층(14, 15) 및 재박리 가능한 접착층(12)의 재료는 가능하면 높은 투명도를 갖는다. 각각의 재료의 광투과율은 대개 적어도 80%, 바람직하게는 적어도 85%, 더욱 바람직하게는 적어도 90%이다. 여기에서, "광 투과율(light transmittance)"은 550 ㎚의 파장을 갖는 광을 사용하는 분광 기능을 갖는 분광 광도계(spectrophotometer) 또는 색차계(color meter)로 측정되는 총 광투과율을 의미한다.

2개의 기판(11, 12)은 바람직하게는 루버층(13)의 휨 또는 비틀림 그리고 루버층을 포함하는 루버 필름의 휨 또는 비틀림을 억제하므로 루버 필름(1) 내에 설치된다. 표면측 기판(12)은 손상으로부터 루버층(13)을 보호하는 보호층으로서도 기능을 한다.

기판(11, 12)은 중합체 시트로 형성될 수 있다. 중합체 시트의 중합체로서, 폴리에스테르[예컨대, PET, 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN: polyethylene naphthalate) 등], 아크릴 중합체, 비닐 클로라이드 중합체, 폴리우레탄 등이 사용될 수 있다. 바람직하게는, 폴리에스테르가 사용된다. 폴리에스테르는 터치 패널을 구성하는 투명판의 재료로서도 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 광학 필터는 터치 패널형 디스플레이의 스크린에 밀접하게 접착될 때 터치 패널의 작동성 및 외관을 저하시키지 않으므로 우수하다. 이와 같이, 기판(11, 12)으로서의 터치 패널의 투명판과 실질적으로 동일한 외관(광택 등) 및 물리적 성질(굽힘 계수 등)을 갖는 중합체 시트를 사용하는 것이 바람직하다.

각각의 기판(11, 12)의 두께는 대개 25 내지 200 ㎛이다.

영구 접착층(14, 15)은 감압 접착제, 감열 접착제, 경화성 접착제 등의 종래 기술의 접착제로 형성될 수 있다. 일반적으로, 접착제는 바람직하게는 교차 결합되는 자기 접착성 중합체를 포함한다. 자기 접착성 중합체는 실온(약 25℃)에서 점착성을 나타내는 중합체를 의미한다.

영구 접착층의 자기 접착성 중합체는 예컨대 아크릴 중합체, 니트릴-부타디엔 공중합체(예컨대, NBR 등), 스티렌-부타디엔 공중합체(예컨대, SBR 등), 비정질 폴리우레탄, 실리콘 중합체 등일 수 있다. 자기 접착성 중합체는 하나 이상의 이들 중합체를 포함한다.

자기 접착성 중합체는 특정 시작 단위체(들)를 함유하는 단위체 혼합물을 중합시킴으로써 준비될 수 있다. 중합법은 용액 중합, 괴상 중합, 유화 중합 등의 종래 기술의 중합일 수 있다.

적절한 자기 접착성 중합체는 높은 투명도를 갖는 아크릴 중합체가 용이하게 제조될 수 있거나 용이하게 구매 가능하므로 예컨대 아크릴 중합체이다. 아크릴 자기 접착성 중합체는 대개 (A) 알킬기 내에 4개 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알킬 아크릴레이트와, (B) 분자 내에 카르복실기를 갖는 (메틸)아크릴 단위체를 함유하는 단위체 혼합물을 중합시킴으로써 얻어진다. 나아가, 단위체 (A) 및 (B)와 공중합 가능한 다른 (메틸)아크릴 단위체 또는 불포화 이중 결합(비닐 결합 등)을 갖는 단위체가 부가로 사용될 수 있다.

각각의 영구 접착층의 두께는 대개 5 내지 50 ㎛이다.

재박리 가능한 접착층(2)의 박리 강도는 전술된 바와 같이 결정된다. 재박리 가능한 접착층의 조성 및 두께 그리고 피접착면의 표면 성질(표면 거칠기 등)은 바람직하게는 90˚의 박리 각도로 약 229 ㎝(90 인치)/분의 박리 속도로 측정되는 피접착물에 대한 재박리 가능한 접착층의 박리 강도가 0.1 내지 4.5 N/25 ㎜, 바람직하게는 0.5 내지 4.0 N/25 ㎜, 더욱 바람직하게는 1 내지 3.6 N/25 ㎜이다.

도1의 실시예에서, 후방측 상의 영구 접착층(14)의 박리 강도(F)와 재박리 가능한 접착층(2)의 박리 강도(R)의 차이(F-R)는 바람직하게는 박리 강도 모두가 90˚의 박리 각도로 약 229 ㎝(90 인치)/분의 박리 속도로 PET 표면에 대해 측정될 때 3 N/25 ㎜, 더욱 바람직하게는 5 N/25 ㎜이다. 박리 강도의 차이(F-R)가 과도하게 작으면, 후방측 기판은 광학 필름이 반복적으로 탈착되고 부착될 때 루버층으로부터 박리될 수 있다.

영구 접착층(14)의 박리 강도(F)는 제한되지 않지만 통상 4 내지 50 N/25 ㎜이다. 영구 접착층(15)의 박리 강도도 제한되지 않지만 통상 4 내지 50 N/25 ㎜이다.

본 발명의 광학 필터는 다음과 같이 제조될 수 있다.

우선, 접착 필름이 후방측 기판(11)의 표면 상에 영구 접착층(14)을 그리고 후방측 기판(11)의 후방면 상에 재박리 가능한 접착층(2)을 위치시킴으로써 제공된다. 다음에, 접착 필름 및 루버층(13)은 재박리 가능한 접착층을 갖는 루버층을형성하도록 영구 접착층(14)을 통해 서로 접착되어 고정된다. 마지막으로, 표면측 기판은 광학 필터를 완성시키도록 영구 접착층(15)을 통해 재박리 가능한 접착층을 갖는 루버층에 접착되어 고정된다. 영구 접착층(15)이 표면측 기판(12)의 후방면 상에 위치된 다음에 영구 접착층을 갖는 기판이 루버층의 표면에 접착되거나, 영구 접착층(15)이 재박리 가능한 접착층을 갖는 루버층의 표면 상에 제공된 다음에 표면측 기판(12)이 적층된다. 대신에, 루버층 및 2개의 기판이 루버 필름(1)을 준비하도록 적층된 다음에 재박리 가능한 접착층(2)이 광학 필터를 완성시키도록 후방측 기판(11)의 후방면에 고정된다.

아니면, 루버층(13) 그리고 2개의 기판 중 하나 또는 모두가 영구 접착층을 사용하지 않고 접착면에서 용융 결합된다.

(재박리 가능한 접착층)

재박리 가능한 접착층은 바람직하게는 자기 접착성 중합체 및 재박리성 부여 성분을 함유한다. 이와 같이, 재박리 가능한 접착층의 박리 강도는 전술된 범위 내에서 용이하게 제어된다.

예컨대, 교차 결합제는 바람직하게는 재박리 가능한 접착층의 응집력이 증가되도록 자기 접착성 중합체를 교차 결합시키기 위해 비교적 대량으로 재박리성 부여 성분으로서 사용된다. 부가적으로, 결정질 중합체는 바람직하게는 재박리 가능한 접착층의 접착면의 점착성을 감소시키도록 또는 재박리 가능한 접착층에 열에 의한 재박리 특성을 부여하도록 재박리성 부여 성분으로서 사용된다. 재박리성 부여 성분의 종류 및 양은 원하는 효과가 달성되고 재박리 가능한 접착층의 투명도가저하되지 않도록 적절하게 선택된다. 이하에서는 바람직하게는 자기 접착성 중합체와 결합될 수 있는 재박리성 부여 성분을 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에서, 재박리 가능한 접착층에 사용되는 자기 접착성 중합체도 실온(약 25℃)에서 점착성인 중합체이다. 자기 접착성 중합체의 예는 아크릴 중합체, 니트릴-부타디엔 공중합체(예컨대, NBR 등), 스티렌-부타디엔 공중합체(예컨대, SBR 등), 비정질 폴리우레탄, 실리콘 중합체 등이다. 이들 중합체는 독립적으로 또는 2개 이상의 혼합물로서 사용될 수 있다.

자기 접착성 중합체는 특정 시작 단위체(들)를 함유하는 단위체 혼합물을 중합시킴으로써 얻어질 수 있다. 일반적으로, 중합법은 용액 중합, 괴상 중합, 유화 중합 등이다.

적절한 중합체의 일 예는 알킬 아크릴레이트 공중합체이다. 자기 접착성 중합체로서 사용되는 알킬 아크릴레이트 공중합체는 (a) 알킬기 내에 4개 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알킬 아크릴레이트와, (b) 분자 내에 카르복실기를 갖는 (메틸)아크릴 단위체를 함유하는 단위체 혼합물을 중합시킴으로써 얻어질 수 있다. 전술된 단위체 (a) 및 (b)와 공중합 가능한 다른 (메틸)아크릴 단위체 또는 불포화 이중 결합(예컨대, 비닐 결합 등)을 갖는 단위체가 단위체 (a) 및 (b)와 함께 사용될 수 있다.

단위체 (a)의 예는 n-부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트 등이다. 단위체 (b)의 예는 아크릴산 및 메타크릴산이다.

다른 (메틸)아크릴 단위체의 예는 페녹시에틸 아크릴레이트, 페녹시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 (메틸)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메틸)아크릴레이트, 2-히드록시메틸 (메틸)아크릴레이트, 히드록시-3-페녹시프로필 아크릴레이트, 글리시딜 (메틸)아크릴레이트, 아크릴로일벤조페논 등이다.

전술된 자기 접착성 중합체의 전체 유닛에 대한 단위체로부터 유도되는 단량 유닛의 총 함량(중량 기준)은 대개 적어도 40 중량%, 바람직하게는 적어도 45 중량%, 더욱 바람직하게는 적어도 50 중량%이다.

(교차 결합제)

자기 접착성 중합체가 교차 결합될 때, 원하는 범위 내에서 재박리 가능한 접착층의 박리 강도를 제어하는 것은 용이하다. 이러한 경우에, 교체 결합제가 사용된다.

교차 결합체로서, 다가 이소시아네이트 화합물(polyfunctional isocyante compound), 에폭시 수지, 비스아미드 교차 결합제 등이 사용될 수 있다. 이들 화합물은 자기 접착성 중합체의 카르복실기 또는 재박리 특성이 개선되도록 자기 접착성 중합체를 교차 결합시키기 위해 히드록실기 등의 선택적으로 함유되는 교차 결합 가능한 작용기와 반응한다.

다가 이소시아네이트 화합물은 이소프렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI), 수소 첨가 MDI 및 1,6-헥사네디올 이소시아네이트로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 디이소시아네이트를 함유하는 원료로부터 합성되는 화합물이다.

예컨대, (1) 우레탄을 형성하도록 전술된 디이소시아네이트와 트리올(예컨대, 1,1,1-트리메틸롤프로판 등)을 반응시킴으로써 준비되는 화합물 또는 (2) 전술된 디이소시아네이트를 서로 반응시킴으로써 얻어지는 뷰렛 또는 이소시아네이트 구조를 갖는 화합물이 사용될 수 있다. NCO 당량을 조절하기 위해, 전술된 화합물 그리고 폴리카프로락토네디올 등의 디올을 반응시킴으로써 준비되는 교차 결합제도 사용될 수 있다.

에폭시 수지의 예는 비스페놀 A 수지, 비스페놀 B 에폭시 수지, 크레졸-노볼락 에폭시 수지, 페놀-노볼락 수지 등이다. 에폭시 수지의 에폭시 당량은 대개 70 내지 400, 바람직하게는 80 내지 300이다.

비스아미드 교차 결합제로서, 이소프탈로일 비스(2-메틸아지리딘) 등의 2 염기산의 비스아지리딘 유도체가 사용될 수 있다. 비스아미드 교차 결합제는 비교적 낮은 온도에서 카르복실기를 갖는 자기 접착성 중합체와 반응하여 충분한 교차 결합 밀도를 달성할 수 있으므로 특히 바람직하다.

재박리 특성이 어떠한 다른 재박리성 부여 작용제가 아니라 전술된 교차 결합체를 사용하여 재박리 가능한 접착층에 부여될 때, 교차 결합체의 함량은 100 중량부의 자기 접착성 중합체에 대해 1 내지 5 중량%이다. 교차 결합체의 양이 5 중량부를 초과할 때, 루버 필름 자체가 휘거나 비틀리면, 광학 필터는 이들 사이에 어떠한 간극도 남기지 않고 터치 패널의 표면에 접착될 수 없다. 이러한 관점으로부터, 교차 결합체의 함량은 바람직하게는 100 중량%의 자기 접착성 중합체에 대해 1.5 내지 4 중량%이다.

어떠한 결정질 중합체도 함유되지 않을 때, 이러한 비교적 대량의 교차 결합제의 사용은 접착층의 재박리 특성을 특히 용이하게 개선시킨다.

(결정질 중합체)

전술된 바와 같이, 결정질 중합체는 재박리 가능한 접착층 내에 함유되는 재박리성 부여제로서 사용될 수 있다. 결정질 중합체는 낮은 수준으로 재박리 가능한 접착층의 접착면의 점착성을 조절할 수 있고, 재박리 가능한 접착층에 열에 의해 박리가 용이한 특성을 부여할 수 있다. 부가적으로, 결정질 중합체는 바람직하게는 접착층이 투명도를 잃지 않도록 자기 접착성 중합체와의 높은 융합성을 갖는다.

결정질 중합체로서, 폴리카프로락톤 또는 분자 사슬 내에 폴리카프로락톤 등의 결정질 폴리올 유닛을 갖는 결정질 폴리우레탄이 바람직하다. 결정질 중합체의 융점을 초과하는 온도에서 이러한 결정질 중합체와 융합 가능한 자기 접착성 중합체와 폴리카프로락톤 또는 분자 사슬 내에 결정질 폴리올 유닛을 갖는 결정질 폴리우레탄 등의 결정질 중합체를 결합시킨 다음에 자기 접착성 중합체를 교차 결합시킴으로써 준비되는 접착성 조성물은 양호한 열에 의한 박리 용이성을 갖는다.

폴리카프로락톤 및 결정질 폴리우레탄과의 높은 융합성을 갖는 자기 접착성 중합체의 바람직한 예는 (A) 분자 내에 히드록실기를 갖는 (메틸)아크릴 단위체와, (B) 분재 내에 페닐기를 갖는 (메틸)아크릴 단위체와, (C) 분자 내에 카르복실기를 갖는 (메틸)아크릴 단위체)와, (D) 알킬기 내에 4개 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬 아크릴레이트를 중합시킴으로써 준비되는 아크릴 중합체이다.

성분 (A) 및 (B)는 결정질 중합체와의 자기 접착성 중합체의 융합성을 증가시키는 데 유용하다. 성분 (C)는 전술된 교차 결합제와 자기 접착성 중합체를 교차 결합시키는 데 유용하다. 성분 (D)는 중합체가 가열될 때 열에 의해 박리가 용이한 특성을 나타낼 때까지 피접착물에 대한 접착 조성물(재박리 가능한 접착층)의 양호한 접착력(박리 강도)을 유지시키는 데 유용하다.

분자 내에 히드록실기를 갖는 (메틸)아크릴 단위체 (A)의 예는 2-히크록시에틸 (메틸)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메틸)아크릴레이트, 2-히드록시메틸 (메틸)아크릴레이트, 히드록시-3-페녹시프로필 아크릴레이트 등이다. 분자 내에 페닐기를 갖는 (메틸)아크릴 단위체 (B)의 예는 페녹시에틸 아크릴레이트, 페녹시프로필 아크릴레이트 등이다.

이러한 자기 접착성 중합체는 용액 중합 등의 종래 기술의 방법에 의해 전술된 아크릴 단위체를 포함하는 단위체 혼합물을 공중합시킴으로써 준비될 수 있다.

성분 (A) 및 (B)로부터 유도되는 유닛의 총량(중량 기준)은 자기 접착성 중합체의 전체 중합체 유닛의 40 내지 90 중량%, 바람직하게는 41 내지 85 중량%이다. 전술된 2개의 작용기를 갖는 유닛의 양이 과도하게 낮을 때, 결정질 중합체와의 자기 접착성 중합체의 융합성은 감소되는 경향이 있다. 전술된 2개의 작용기를 갖는 유닛의 양이 지나치게 높아 다른 작용기를 갖는 성분의 양이 지나치게 낮을 때, 전술된 특성은 효과적으로 개선되지 못할 수 있다. 예컨대, 교차 결합성의 감소는 접착제의 전달을 방지하는 효과를 저하시킬 수 있다.

자기 접착성 중합체의 전체 중합체 유닛 내의 성분 (B)로부터 유도되는 유닛의 양은 적어도 0.5 몰%, 바람직하게는 1 몰%, 더욱 바람직하게는 5 내지 25 몰%이다.

전술된 알킬 아크릴레이트 공중합체 중에서, 비교적 대량(일반적으로, 적어도 45 몰%)의 부틸 아크릴레이트를 함유하는 단위체 혼합물을 공중합시킴으로써 준비되는 부틸 아크릴레이트 공중합체가 폴리카프로락톤 또는 결정질 폴리우레탄과의 양호한 융합성을 갖는다.

따라서, 이러한 부틸 아크릴레이트 공중합체 및 폴리카프로락톤 또는 결정질 폴리우레탄의 결합은 낮은 수준으로 재박리 가능한 접착층의 접착면의 점착성을 효과적으로 제어하여 재박리 가능한 접착층에 열에 의해 박리가 용이한 특성을 부여할 수 있다. 부가적으로, 이러한 결합은 접착층의 투명도의 저하를 방지하는 데 유용하다.

또한, 결정질 중합체를 포함하는 재박리 가능한 접착층이 사용될 때, 자기 접착성 중합체를 교차 결합시키는 교차 결합제를 함유할 수 있다. 이러한 경우에, 교차 결합제의 함량은 대개 100 중량부의 자기 접착성 중합체에 대해 0.05 내지 5 중량부이다.

(루버층)

본 발명에 사용되는 루버층은 필름 내측에 미세 루버(또는 루버형 요소)를 갖는 필름이다. 일반적으로, 루버층은 광투과부와, 광을 차폐하는 미세 루버 요소를 포함한다.

바람직하게는, 광투과부는 루버 요소의 폭(루버층의 표면과 평행한 방향으로그리고 루버 요소의 길이 방향에 수직한 루버 요소의 크기)보다 큰 폭을 가져, 전체적으로 광학 필터의 광투과는 감소되지 않는다. 광투과부의 폭은 바람직하게는 50 내지 500 ㎛, 더욱 바람직하게는 70 내지 200 ㎛이다.

바람직하게는, 루버 요소의 폭은 광 투과부보다 작아, 전체적으로 광학 필터의 광투과율은 감소되지 않는다. 루버 요소의 폭은 1 내지 100 ㎛, 바람직하게는 10 내지 50 ㎛이다. 루버 요소의 각도는 대개 40˚ 내지 90˚이다. 루버 요소의 각도는 루버층의 표면과 루버 요소의 평면 사이의 각도를 의미한다. 루버 요소가 루버층의 표면과 직각으로 위치될 때, 루버 요소의 각도는 90˚이다.

루버층의 두께는 광학 필터의 적용에 따라 적절하게 결정될 수 있다. 루버층의 두께가 감소됨에 따라, 광의 전파 방향을 제어하는 효과는 감소되는 경향이 있다. 루버층의 두께가 클 때, 광학 필터의 총 두께를 감소시키는 것은 어렵다. 따라서, 루버 요소의 두께는 바람직하게는 10 내지 1,000 ㎛, 더욱 바람직하게는 40 내지 500 ㎛이다.

루버층의 광 투과부는 바람직하게는 높은 광투과율을 갖는 중합체로 제조된다. 이러한 중합체로서, 열가소성 수지, 열경화성 수지, UV 광선 등의 화학선으로 경화 가능한 수지 등이 사용될 수 있다. 이러한 수지의 예는 셀룰로즈 아세테이트 부티레이트, 트리아세틸셀룰로즈, 등의 셀룰로즈 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지; 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지; 폴리스티렌; 폴리우레탄; 폴리비닐 클로라이드; 아크릴 수지; 폴리카보네이트 수지 등을 포함한다.

루버 요소는 광을 흡수하거나 반사하는 광차폐 재료로부터 형성될 수 있다. 이러한 재료의 예는 (1) 흑색 또는 회색 안료 또는 염료 등의 어두운 색상의 안료 또는 어두운 색상의 염료, (2) 알루미늄, 은 등의 금속, (3) 어두운 색상의 금속 산화물 그리고 (4) 어두운 색상의 안료 또는 염료를 함유하는 전술된 중합체를 포함한다.

루버층은 예컨대 종래 기술 부분에서 인용된 특허 명세서에 개시되어 있는 다음의 방법에 의해 제조될 수 있다.

우선, 광차폐 재료를 함유한 층은 루버형 요소를 형성하도록 광투과부로서 사용되는 중합체 필름 즉 중합체 필름 및 광차폐 재료층으로 구성된 적층 필름의 하나의 주 표면에 고정된다. 복수개의 이러한 적층 필름은 중합체 필름 및 광차폐 재료층이 서로 교대로 배열되어 고정되는 전구체 루버 필름을 형성하도록 준비되어 적층된다. 이러한 전구체 루버 필름은 루버층을 얻도록 전구체 필름의 주 표면(적층 평면)에 수직한 방향(적층 방향)을 따라 원하는 두께로 깎인다.

루버층을 갖는 루버 필름으로서, 상업적으로 구매 가능한 루버 필름도 사용될 수 있다. 루버 필름을 위한 상업적으로 구매 가능한 루버층은 본 발명에 따른 광학 필터의 구성 요소 부재로서 사용되는 루버층으로서 사용될 수 있다. 상업적으로 구매 가능한 루버 필름의 특정예는 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩쳐링 컴퍼니에 의해 제조되어 판매되는 광 제어 필름이다.

예

예 1

본 예에서, 광학 필터는 도1에 도시된 바와 같이 표면측 기판, 루버층, 후방측 기판 및 재박리 가능한 접착층을 이러한 순서대로 적층함으로써 제조된다.

루버층은 약 150 ㎛의 두께 그리고 90˚의 시야각을 갖는 루버층[3M에 의해 제조된 루버 필름을 위한 루버층 "OAG 90"(보호층 없음)]이다. 후방측 기판으로서, 약간의 접착층을 갖는 접착 필름(UNITIKA에 의해 제조된 UC-38AC)이 사용된다. 이러한 접착 필름은 기부 재료로서 PET 필름을 포함하고 53 ㎛의 총 두께를 갖는다. 전술된 약간의 접착층은 재박리 가능한 접착층으로서 사용된다. 약간의 접착층은 교차 결합된 아크릴 접착 중합체를 함유한다. 표면측 기판(루버층의 보호층)은 38 ㎛의 두께를 갖는 PET 필름(UNITIKA에 의해 제조된 UHD-38)이다.

표면측 기판의 광투과율은 92%이고, 후방측 기판(접착층을 포함함)의 광투과율은 90%이다. 루버층에서, 광투과부의 폭은 100 ㎛이고, 루버 요소의 광투과부의 폭은 10 ㎛이다.

공급된 표면측 기판, 루버층 및 후방측 기판은 본 예의 광학 필터를 완성시키도록 아크릴 접착 중합체를 포함하는 접착층을 통해 서로 접착되어 고정된다. 광학 필터의 총 두께는 260 ㎛이다.

본 예의 광학 필터는 전술된 재박리 가능한 접착층을 통해 터치 패널형 액정 디스플레이(히다찌 리미티드에 의해 제조된 FLORA 220FX NP3)의 스크린에 부착된다.

시험의 결과로서, 엿보기를 방지하는 효과는 충분하다. 즉, 스크린이 약 45˚의 각도로 전방 방향으로부터 떨어진 측면 방향으로 관찰될 때, 스크린 상에 표시된 정보는 판독될 수 없다.

나아가, 터치 패널의 표면 그리고 광학 필터는 이들 사이에 어떠한 간극도 남기지 않고 접착될 수 있으며, 아날로그 문자가 입력되고 터치 패널 상의 버튼이 가압될 때 어떠한 기능 불량도 발생되지 않는다. 부착된 광학 필터는 용이하게 탈착되고 재부착된다. 재부착 후, 터치 패널의 표면 그리고 광학 필터는 밀접하게 접착되고, 어떠한 기능 불량도 터치 패널의 작동 중 발생되지 않는다.

별도로, 약간의 접착층을 갖는 접착 필름은 시험 시편을 얻도록 PET 필름(100 ㎛의 두께를 갖는 UNITIKA에 의해 제조된 BUM-100)에 접착되고, 박리 강도는 측정된다. 박리 강도의 측정은 90˚의 박리 각도 그리고 약 229 ㎝(90 인치)/분의 박리 속도로 박리 강도 시험기[I-Mass 시험기, Imass, 인크(미국)에 의해 제조된 모델 SP-102C]를 사용하여 수행된다. 본 예에서 제조된 광학 필터의 접착층의 PET 필름에 대한 박리 강도는 1.0 N/25 ㎜이다.

시험 시편은 다음과 같이 준비된다.

약간의 접착층을 갖는 접착 필름은 샘플을 얻도록 15 ㎝×25 ㎜의 크기로 절단된다. 샘플은 20℃, 65%RH에서 JIS Z 0237에서 정의된 롤러(2 ㎏의 중량을 가짐)를 사용하여 이소프로판올로 세척된 PET 필름에 가압 접촉된 다음에 동일한 조건 하에서 3시간 동안 그대로 유지된다. 다음에, 시편에 박리 강도 측정이 적용된다.

비교예 1

실제 시험은 프라이버시 필터 PF-12B(3M에 의해 제조됨)(어떠한 접착층도 갖지 않는 루버 필름)가 광학 필터 대신에 사용된다는 점을 제외하면 예 1과 동일한 방식으로 수행된다.

루버 필름은 각각의 편의 4개의 코너에서 2 ㎜의 곡률 반경(R)으로 12 ㎜ 및 20 ㎜의 평면 크기로 스미토모 3M(등록 상표 SCOTCHCAL)으로부터 구매 가능한 접착 테이프를 절단함으로써 각각 준비되는 4개 편의 접착 테이프를 사용하여 터치 패널에 필름의 4개의 코너를 접착시킴으로써 터치 패널에 부착된다.

사생활 보호 필터와 터치 패널 사이에, 약 2 ㎜ 이하의 간극이 부분적으로 남는다. 이와 같이, 아날로그 문자가 판독되지 않는 기능 불량이 입력될 때 발생된다.

예 2

본 예의 광학 필터는 약간의 접착층을 갖는 접착 필름이 다음과 같이 제조된다는 점을 제외하면 예 1과 동일한 방식으로 제조된다.

PET 필름(UNITICA에 의해 제조된 UC-38; 두께: 38 ㎛)이 후방측 기판으로서 사용되고, 자기 접착성 중합체 및 교차 결합제를 함유하는 코팅액이 재박리 가능한 접착층(약간의 접착층)을 형성하도록 PET 필름의 후방면 상에 가해진다. 재박리 가능한 접착층의 두께는 15 ㎛이다.

재박리 가능한 접착층 내의 중합체는 92 중량부의 부틸 아크릴레이트 및 7.5 중량부의 아크릴산을 함유하는 시작 재료 혼합물을 사용하여 용액 중합에 의해 합성된다. 비스아미드 교차 결합제가 전술된 코팅액을 준비하도록 30 중량%의 비휘발성 농도를 갖는 아세톤 내의 이러한 자기 접착성 중합체의 용액에 첨가된다. 교차 결합제에 대한 자기 접착성 중합체의 중량비는 97:3(비휘발성 염기)이다. 재박리 가능한 접착층의 PET에 대한 박리 강도는 예 1에서와 동일한 방법에 의해 측정될 때 2.15 N/25 ㎜이다.

본 예의 광학 필터로, 실제 시험은 예 1에서와 동일한 방식으로 수행된다. 어떠한 기능 불량도 터치 패널의 작동 중 발생되지 않는다. 광학 필터는 용이하게 탈착되고 재부착된다. 재부착 후, 어떠한 기능 불량도 터치 패널의 작동 중 발생되지 않는다.

예 3

본 예의 광학 필터는 SK DAIN 1604N(소겐 가구꾸 가부시끼가이샤에 의해 제조되고; 42 중량%의 비휘발성 함량을 갖는 점착성화 액체의 형태로 이용 가능하며; 자기 접착성 중합체의 원료 조성: 96 중량부의 부틸 아크릴레이트 및 4 중량부의 아크릴산)이 자기 접착성 중합체로서 사용되고, 교차 결합제에 대한 자기 접착성 중합체의 중량비가 96.4:3.6(비휘발성 염기)인 점을 제외하면 예 2에서와 동일한 방식으로 제조된다.

재박리 가능한 접착층의 PET에 대한 박리 강도는 예 1에서와 동일한 방법에 의해 측정될 때 3.55 N/25 ㎜이다.

본 예의 광학 필터로, 실제 시험은 예 1에서와 동일한 방식으로 수행된다. 어떠한 기능 불량도 터치 패널의 작동 중 발생되지 않는다. 광학 필터는 용이하게 탈착되고 재부착된다. 재부착 후, 어떠한 기능 불량도 터치 패널의 작동 중 발생되지 않는다.

비교예 2

본 예의 광학 필터는 교차 결합제에 대한 자기 접착성 중합체의 중량비가 99.6:0.4(비휘발성 염기)인 점을 제외하면 예 2에서와 동일한 방식으로 제조된다.

재박리 가능한 접착층의 PET에 대한 박리 강도는 예 1에서와 동일한 방법에 의해 측정될 때 7.1 N/25 ㎜이다. 이와 같이, 이러한 필터의 박리 특성은 낮다.

결과적으로, 본 비교예의 광학 필터로 수행된 실제 시험에서, 광학 필터의 탈착은 어렵고, 터치 패널은 광학 필터가 주의 깊게 탈착되지 않으면 손상을 받는다.

비교예 3

본 예의 광학 필터는 교차 결합제에 대한 자기 접착성 중합체의 중량비가 99.4:0.6(비휘발성 염기)인 점을 제외하면 예 2에서와 동일한 방식으로 제조된다.

재박리 가능한 접착층의 PET에 대한 박리 강도는 예 1에서와 동일한 방법에 의해 측정될 때 5.1 N/25 ㎜이다. 이와 같이, 이러한 필터의 박리 특성은 낮다.

결과적으로, 본 비교예의 광학 필터로 수행된 실제 시험에서, 광학 필터의 탈착은 예들의 광학 필터보다 더 어렵다.

Claims (4)

1. 루버 필름과, 루버 필름의 후방면 상에 견고하게 제공되고 접착면에 루버 필름을 접착시키는 데 사용되는 접착층을 포함하는 광학 필터에 있어서,

   접착층은 90˚의 박리 각도로 약 229 ㎝(90 인치)/분의 박리 속도로 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름의 표면에 대해 측정되는 0.1 내지 4.5 N/25 ㎜의 박리 강도와, 접착면으로부터의 재박리 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 필터.
2. 제1항에 있어서, 접착층은 교차 결합된 자기 접착성 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필터.
3. 제2항에 있어서, 자기 접착성 중합체는 교차 결합제와 교차 결합되고, 소정량의 교차 결합제가 100 중량부의 자기 접착성 중합체에 대해 1 내지 5 중량부인 것을 특징으로 하는 광학 필터.
4. 제1항에 따른 광학 필터를 포함하는 터치 패널형 디스플레이용 필터이며,

   상기 접착면은 터치 패널형 디스플레이의 표시 스크린이고, 광학 필터는 어떠한 기능 불량도 발생되지 않도록 표시 스크린에 접착될 수 있으며, 표시 스크린에 어떠한 손상도 주지 않고 표시 스크린으로부터 재박리될 수 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널형 디스플레이용 필터.