KR20040076984A - 편광판용 점착제 및 이를 이용한 편광판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편광판용 점착제 및 이를 이용한 편광판에 관한 것으로, 편광판에 적용되는 점착제에 있어서, 하기의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 점착제 및 이를 적용한 편광판을 제공하며, 본 발명에 의한 점착제 및 이를 적용한 편광판은 기존 점착제의 점착내구성, 절단성 등의 주요 특성을 변화시키지 않으면서 동시에 각기 다른 편광판의 수축부분을 고려하여 빛샘 현상을 개선시키는 효과가 있다.

X₁= X(F₁) = 40㎛ ~ 150㎛

X₂= X(F₂) = 400㎛ ~ 1000㎛

(F는 하중, X는 점착제가 부착된 편광판을 접착 면적 1cm×1cm로 유리판에 부착 후 실온(25℃)에서 각각의 하중(F)을 1000초 동안 걸었을 경우 점착제의 밀린 거리이며, F₁=100~500gf, F₂=600~1200gf에서 선택되는 값이고, 바람직하게는 F₁=200~400gf, F₂=800~1000gf에서 선택되는 값이다)

Description

편광판용 점착제 및 이를 이용한 편광판{Pressure-Sensitive Adhesive and Polarizing Plate Using the Same}

본 발명은 편광판용 점착제 및 이를 이용한 편광판에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 기존 점착제의 점착내구성, 절단성 등의 주요 특성을 변화시키지 않으면서 동시에 각기 다른 편광판의 수축부분을 고려하여 빛샘 현상을 개선시킬 수 있는 편광판용 점착제, 이를 적용한 편광판 및 이를 적용한 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정 표시 장치를 제조하기 위하여 기본적으로 액정을 포함하고 있는 액정 셀과 편광판이 필요하며 이를 접합하기 위한 적절한 접착층 또는 점착층이 사용되어야 한다. 또한 액정 표시 장치의 기능을 향상시키기 위하여 위상차판,광시야각 보상판 또는 휘도향상 필름 등을 부가적으로 편광판에 부착하여 사용할 수 있다.

액정 표시 장치를 형성하는 주요 구조는 일정하게 배열되어 있는 액정층, 투명전극층을 포함하는 투명한 유리판 또는 플라스틱계 판상 소재로 구성되어 있는 액정 셀을 기준으로 하여 점착층 또는 접착층으로 합체되어 있는 다층구조의 편광판, 위상차판, 그리고 추가의 기능성 필름층 등을 포함하여 구성되어 있는 것이 일반적이다. 편광판은 일정한 방향으로 배열된 요오드계 화합물 또는 이색성 편광물질을 포함하는 구조로서, 이들 편광소자를 보호하기 위하여 양면에 트리아세틸셀루로즈(Triacetyl Cellulose, TAC)계 등의 보호 필름을 사용하여 다층을 구성하게 된다. 일방성 분자배열을 갖는 형상으로 된 위상차 필름이나, 액정형 필름등의 광시야각 보상필름을 부가적으로 포함할 수도 있다.

상기 언급된 각 필름들은 서로 다른 분자구조 및 조성을 가지고 있는 재료로 만들어지기 때문에 서로 상이한 물리적 특성을 가지고 있다. 특히 열 또는 습열 조건 하에서는 일방성 분자 배열을 가진 재료들의 수축 또는 팽창에 따른 치수안정성이 부족하다. 따라서 편광판이 점착제에 의해 고정되어 있는 경우에 열 또는 습열 환경에 의한 변형응력이 잔류한 상태로 남아 있게 되며, 이로 인해 응력이 집중된 부분에서 빛샘이 발생하게 된다.

상기에서의 빛샘현상을 개선시키기 위한 한가지 방법으로서 열 또는 습열조건하에서 편광판의 수축현상을 줄이는 것이 필요하지만, 서로 다른 물리적 특성을 가진 물질들로 구성된 편광판이 부착된 액정 판넬에서 발생되는 응력을 제거하는 것은 매우 어려운 일이다.

일반적으로 점착제는 고무계, 아크릴계, 그리고 실리콘계 등이 있는데 이 중에서 아크릴계 점착제가 그 특성에 있어서 고기능 점착제 조성물의 제조에 가장 널리 사용되어 지고 있다. 또한 내구신뢰성을 부여하기 위하여 점착제의 구성 성분, 분자량 분포, 가교 밀도 등과 같은 적절한 분자구조 특성이 필요한데 이를 위하여 제조된 점착제는 통상 높은 응집력을 필요로 하게 된다. 따라서 이와 같이 제조된 점착층을 사용하여 편광판을 제조하게 되면 액정 표시 장치에 부착 후 장시간 사용(열 또는 습열)함으로써 나타나는 편광판 수축에 의한 응력이 작용하게 되고 이를 해결하기 위해서는 점착제층의 응력완화 기능이 필요하게 된다.

그러나 일반적으로 응력완화 기능을 가지는 점착제는 너무 유연성이 높아 장시간 사용 시 (고온 및 고습) 발생되는 응력에 의해 기포가 발생하거나 박리되어 내구신뢰성에 치명적인 문제점을 안게 된다. 또한 유연성이 높은 점착층을 사용하면 편광판 점착제품을 절단시킬 때 점착제가 쉽게 빠져나가 오염되는 등의 절단성에 문제점을 가지고 있다.

이를 해결하기 위하여 일본 특허공개공보 특개 2001-350019 에서는 23℃에 있어서 크리프가 50㎛이하이고 횡축은 온도, 종축은 (각 온도로의 점착제의 크리프)/(23℃에서 점착제의 크리프)로 표현되는 값을 1차식으로 플롯 할 때 그 기울기가 0.04이상인 것을 특징으로 하는 점착 편광판을 통하여 잔류응력을 완화 시키므로써 빛샘을 줄이고자 하였다. 이때, 점착제의 밀린거리(크리프)는 200g의 하중을 1시간동안 걸었을 때의 값을 의미한다. 그러나, 환경 조건에 따른 편광 소자들의 수축 정도가 다르고 이에 대한 응력 집중도 달라지는데 반해 이와 관계하여 점착제 물성(크리프)의 변화 등에 관해서는 개시되어 있지 않으므로 액정소자의 빛샘을 줄이고자 하는 것은 어렵다.

따라서, 점착내구성, 절단성 등의 편광판 제품의 주요 특성을 거의 변화시키지 않으면서 동시에 각기 다른 편광판의 수축까지 고려하여 빛샘 현상을 개선시킬수 있는 편광판용 점착제 및 이를 적용한 편광판이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은,

기존 점착제의 점착내구성, 절단성 등의 주요 특성을 변화시키지 않으면서 동시에 각기 다른 편광판의 수축부분을 고려하여 빛샘 현상을 개선시킬 수 있는 편광판용 점착제 및 이를 적용한 편광판을 제공함을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 점착제 조성물로부터 제조된 편광판을 액정표시장치에 제공함을 그 목적으로 한다.

본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

편광판에 적용되는 점착제에 있어서, 하기의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 점착제를 제공한다.

X₁= X(F₁) = 40㎛ ~ 150㎛

X₂= X(F₂) = 400㎛ ~ 1000㎛

(F는 하중, X는 점착제가 부착된 편광판을 접착 면적 1cm×1cm로 유리판에 부착 후 실온(25℃)에서 각각의 하중(F)을 1000초 동안 걸었을 경우 점착제의 밀린거리이며, F₁=100~500gf, F₂=600~1200gf에서 선택되는 값이고, 바람직하게는 F₁=200~400gf, F₂=800~1000gf에서 선택되는 값이다)

상기 점착제는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체 75 내지 99.89중량% 및 관능성 단량체 0.01 내지 20중량%로 이루어지는 아크릴계 공중합체를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 점착제의 가교밀도는 5 내지 95%일 수 있다 .

또한 본 발명은 점착제가 적용된 점착편광판에 있어서, 상기 점착제가 적용된 것을 특징으로 하는 점착편광판을 제공한다.

상기 점착편광판에는 보호층, 반사층, 위상차판, 광시야각 보상필름 및 휘도 향상필름으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이 추가로 포함될 수 있다.

또한 본 발명은 액정패널을 포함하는 액정표시장치에 있어서, 상기 액정패널이 상기의 점착편광판을 액정 셀의 일면 또는 양면에 접합한 액정패널인 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.

이하 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 각각 다른 하중(F₁,F₂)에서의 점착제의 밀린 거리를 측정한 이유는 동일한 편광소자의 경우에도 열 또는 습열의 보관 조건(C₁,C₂)에 따라 편광소자의 수축정도가 다르며(통상 편광판의 표준 수축률 1% 이하) 이에 따르는 응력 집중정도가 다른 것을 고려한 것이다. 예를 들면, C₁(F₁조건에서의 값)의 조건에서의 편광판의 수축이 작고, C₂(F₂조건에서의 값)의 조건에 편광판의 수축이 크다면 수축이 큰 경우 편광판의 응력 집중이 커짐을 의미하므로, 이에 따라 점착제의 응력 완화 (밀린 거리) 정도도 동시에 커져야 함을 말한다.

본 산출식은 절대적인 관계라기보다는 실험 및 경험에 의한 비례관계로부터 얻은 것이다. 세부적으로 설명하자면 편광판의 수축 크기에 따라서 빛샘의 정도가 차이가 나는 현상을 발견하였다. 특히, 각각의 F₁과 F₂가 적용될 경우 편광판의 수축 및 점착제의 유변 특성에 따라 점착제의 밀린거리와 빛샘 현상이 서로 일치하지 않는 경우가 많이 있었다. 그러므로 본 발명자들은 상기의 F₁, F₂에 대해 두 조건을 모두 만족하는 것이 필요 하다는 것을 발견하였다. 실제로 본 발명을 적용한 경우에 있어서 기존의 개략적인 유추에 의한 방법보다는 매우 정확한 일치를 보였다.

상기 점착제에 있어서, 하중에 따라 점착제가 밀린 거리가 X₁이 40㎛이하, X₂가 400㎛이하일 경우에는 내구신뢰성은 향상되지만 응력 집중에 대한 완화능력이 저하됨으로써 빛샘이 강하게 되므로 바람직하지 않다. 또한 X₁이 150㎛이상, X₂가 1000㎛이상일 경우에는 응력 완화능력이 향상되겠지만 고온 다습 하에서 기포 발생의 원인이 되며 점착제의 절단성에도 문제가 발생하여 바람직 하지 않다.

본 발명의 점착제는 각기 다른 열 또는 습열 조건(각기 다른 편광판의 수축률)을 고려하여 점착제가 밀린 거리를 크게 하여 (응력 완화) 편광판이 부착된 액정표시 장치의 빛샘 현상을 억제하게 된다.

본 발명의 점착제는 상기에서와 같이 F₁에서의 점착제의 밀린 거리가 40㎛이상, 150㎛이하이고, F₂에서의 점착제가 밀린 거리가 400㎛이상, 1000㎛이하 인 것을 특징으로 한다면 제한 없이 사용 가능하다.

점착제는 점탄성이 중요 인자이므로 주로 고분자 사슬의 분자량 및 분자량 분포, 그리고 분지구조의 존재량에 의존하게 되는데, 이 중에서도 주로 분자량 및 분자량 분포가 중요하다고 알려져 있다. 본 발명의 점착제에는 여러가지 형태의 아크릴계, 실리콘계, 고무계, 우레탄계, 폴리에스터계, 에폭시계 등의 광학적으로 사용되는 제반 점착, 접착소재에 제한없이 적용될 수 있지만, 그 중에서 아크릴계 점착제가 바람직하다.

상기 아크릴계 점착제중의 공중합체의 분자량은 점착 특성 및 코팅성 등을 고려하여 분자량 200,000 내지 2,000,000 범위의 값이 적당하며, 용액중합법, 광중합법, 벌크중합법, 서스펜션중합법 또는 에멀젼 중합법에 의하여 제조될 수 있으나, 본 발명에서는 용액중합하는 것이 바람직하며, 중합온도는 50 ~ 140 ℃ 가 좋고, 단량체들을 균일하게 혼합된 상태에서 개시제를 첨가하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 아크릴계 점착제의 베이스 단량체인 알킬(메타)아크릴레이트는 알킬기가 장쇄 형태로 되면 점착제의 응집력이 낮아지기 때문에 고온 하에서 응집력을 유지하기 위하여 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체가 75 내지 99.89 중량%, 바람직하게는 탄소수가 2 ~ 8 인 알킬 에스테르에서 선택하는 것이 좋다.

이러한 (메타)아크릴산 에스테르 단량체의 구체적인 예는 부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트 t-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트 및 이들의 혼합물을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 점착제의 유리전이온도를 조절할 목적 및 기타 기능 특성을 부여하기 위하여 공중합 단량체를 사용할 수가 있는데, 예를 들면 아크릴로 니트릴, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 비닐아세테이트, 스티렌 등의 비닐계모노머들을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이외에도 본 발명에서는 여러가지 형태의 아크릴계 또는 비닐계 모노머 유도체들을 사용할 수 있다.

본 발명의 점착제를 구성한 공중합체에는 관능성 단량체가 포함될 수 있으며, α,β불포화 카르복실산 단량체 0.1 내지 20 중량% 또는 수산기를 포함하는 중합성 단량체 0.01 내지 5 중량%을 단독 또는 혼합물로 사용가능 하다.

상기 α,β불포화 카르복실산 단량체는 보다 바람직하게는 0.5 내지 15 중량%가 좋다. 이 성분은 접착강도 또는 응집력을 부여하는 성분이다. 이를 0.1 중량% 미만 사용하면 접착력 향상 효과가 저하되고, 20 중량%를 초과하여 사용하면 응집력 상승에 의하여 유동특성 감소에 의하여 점착력이 저하된다. 그 예로는 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레인산, 말레인산 무수물 및 이들의 혼합물 등이 포함되나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 수산기를 포함하는 관능성 단량체는 단독으로 또는 가교제와 반응하여 승온시 점착제의 응집파괴가 일어나지 않도록 화학결합에 의한 응집력을 부여하는 성분이며, 0.01 내지 5 중량%를 사용한다. 이를 0.01 중량% 미만 사용하게 되면 승온시 응집파괴가 일어나기 쉬우며, 5 중량% 초과 사용하게 되면 승온 유동특성을 감소시키게 된다. 예를 들어, 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트 및 이들의 혼합물을 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 이외에도 수산기를 포함하는 비닐계 단량체들은 모두 사용될 수 있다. 상기 언급된 성분들은 필요 시 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 목적에 부합하는 한, 성분 α,β불포화 카르복실산 단량체 및 수산기를 포함하는 관능성 단량체는 다른 화학구조로 변경될 수 있다. 예를 들어 가교구조의 형성을 위하여 다관능성 에폭시계 화합물의 관능기와 카르복실산과의 반응을 이용하는 방법, 또는 다관능성 아지리딘계 화합물의 관능기와 카르복실산 관능기의 반응을 이용하는 방법, 또는 UV 경화기구를 사용하는 방법 등 공지된 방법을 다양하게 적용 할 수 있다. 또한, 접착력의 형성을 위하여 상기 α,β불포화 카르복실산 단량체 이외에도 기재와의 표면 에너지를 고려하여 극성인 물질들을 사용할 수 있다. 상기 관능성 단량체 화합물은 가교구조의 형성을 통하여 점착제의 응집력을 유지시켜 부착신뢰성을 향상시키는 역할을 한다.

본 발명을 이룰 수 있는 가장 좋은 방법은 공중합체 고분자 구조를 조절함으로써 실현될 수 있다. 이는 상기에서 언급하였던 공중합체의 조성을 조절하거나 공중합체의 분자량 또는 분자량 분포를 조절하여 Tg를 낮춤으로써 응력이 걸릴 경우 이를 신속히 완화시켜 줄 수 있는 것이 바람직하다. 동시에 가교제의 함량을 통한 탄성률을 조절함으로써 이를 실현시킬 수 있다.

본 발명의 빛샘 개선을 충족시키기 위하여 기존의 응력완화 목적으로 사용되는 다양한 첨가물도 사용 가능하다. 그 첨가물로써 프탈산 디부틸, 프탈산 브틸 벤질, 프탈산 디옥틸 데실등과 같은 가소제 또는, 상용성이 좋은 저분자량체를 블렌드하는 것에 실현될 수 있으나, 이들의 표면으로의 이행성을 가질 수 있으므로 사용시 주의를 요하게 된다.

상기의 점착제에는 가교제를 함유하는 것이 가능하며, 이는 카르복실기 및 수산기와 반응함으로써 점착제의 응집력을 높여 주기 위해 필요하다. 사용 할 수 있는 다관능성 가교제 화합물에는 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 아지리딘계 가교제 또는 금속킬레이트계 가교제를 포함할 수 있다. 상기 이소시아네이트계 가교제는 예를 들면, 톨리렌디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다.

상기 다관능성 가교제는 점착층의 형성을 위하여 실시하는 배합과정에서는 가교제의 관능기 가교반응이 거의 일어나지 않아야만 균일한 코팅작업을 할 수 있다. 또한 코팅작업이 끝나고 건조 및 숙성과정을 거치면 가교구조가 형성되어, 탄성이 있으며 응집력이 강한 점착층을 얻을 수 있게 된다. 이때 점착제의 강한 응집력에 의하여 점착제품의 내구신뢰성 등의 점착물성 및 절단성이 향상된다.

본 발명에 따른 점착제 조성물은 최적의 물적 균형을 고려할 때, 본 발명의 점착제 조성물의 가교밀도가 5 내지 95 %이다. 상기 언급된 가교밀도는 일반적으로 알려진 아크릴계 점착제의 겔함량 측정법을 통하여 용매에 용해되지 않은 가교구조를 형성한 부분의 양을 중량%로 얻은 수치를 말한다.

본 발명의 점착제는 유리판과 접착하는 경우에 접착 안정성을 향상시켜 내열내습 특성을 보다 향상 시키기 위하여 실란계 커플링제를 사용할 수 있다. 이 성분은 특히 고온 고습하에서 장시간 방치되었을 경우 접착 신뢰성을 향상시키는데 도움을 주는 역할을 한다. 이 성분에는 비닐실란, 에폭시실란, 메타크리실란 등을 사용할 수 있으며, 아크릴 공중합체 100중량부에 대하여 0.01 내지 2 중량부를 사용할 수 있다. 이러한 실란계 커플링제 화합물의 예로는 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, 또는 γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 등이며, 이들은 단독 또는 혼합하여 사용 할 수 있다.

이외에도 점착성능을 조절하기 위하여 사용하는 점착성부여수지를 첨가 할 수 있는데, 이는 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 1 내지 100 중량부의 범위에서 사용할 수 있다. 상기 성분을 과량 사용하면 점착제의 응집력을 감소시키는 경우가 있어 주의하여 적절하게 첨가하여야 한다. 상기 점착성 부여 수지의 예로서, (수첨)하이드로카본계수지, (수첨)로진수지, (수첨)로진에스터수지, (수첨)터펜수지, (수첨)터펜페놀수지, 중합로진수지, 중합로진에스터수지 등을 사용할 수 있는데, 이들은 단독 또는 2종이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이 외에도 특정한 목적을 위하여 에폭시레진 및 경화제 등을 혼합 사용할 수 있고, 자외선 안정제,산화 방지제, 조색제, 보강제, 충진제 등을 일반적인 목적에 따라 적절히 첨가하여 사용할 수 있다.

본 발명에 적용되는 편광판은 편광 필름의 한쪽 또는 양쪽면에 상기 점착제로부터 형성되는 점착제층을 포함하며, 편광판을 구성하는 편광필름 또는 편광소자는 제한되어 있지 않다.

예를 들면, 편광 필름의 경우는 폴리비닐알콜, 폴리비닐폴르말, 폴리비닐아세탈 및 에틸렌, 초산 비닐 공중합체의 검화물 등의 폴리비닐알콜계 수지로 된 필름에 요오드 또는 이색성 염료 등의 편광 성분을 함유시켜 연신 하는 것에 의해 얻어진 필름 등이 있으며, 이들 편광 필름의 두께도 제한되어 있지 않다.

상기 편광 필름의 양면에는 트리아세틸 셀룰로스등의 셀룰로스계 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리 에틸렌 테레프탈레이트 등의 폴리 에스테르계 필름, 폴리에테르설폰계 필름, 폴리 에틸렌, 폴리 프로필렌, 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리 올레핀계, 에틸렌 프로필렌 공중합체와 같은 폴리 올레핀계 등의 보호필름이 적층된 다층 필름 등을 사용할 수 있다. 이들 보호필름의 두께도 제한되어 있지 않다.

이와 같은 편광필름에 점착제층을 형성하는 방법은 특별한 제한이 없고, 이 편광 필름 표면에 직접 바코터 등을 사용하여 상기 점착제를 도포하여 건조시키는 방법, 또는 상기 점착제를 일단 박리성 기재 표면에 도포하고 건조시킨 후 이 박리성 기재표면에 형성된 점착제층을 편광 필름 표면에 전사하고 이어서 숙성시키는 방법을 채용할 수도 있다.

본 발명의 보호 필름의 종류 및 제조법은 당업계의 기술 전문가에게 알려진 모든 방법을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 편광판에는 보호층, 반사층, 방현층, 위상차판, 광시야각 보상필름, 또는 휘도향상필름 등 추가기능을 제공하는 층이 적층되어 있을 수도 있다.

또한 본 발명의 점착제가 적용된 편광판은 통상적인 액정표시장치에 모두 적용가능하며, 그 액정패널의 종류에 구애받지 않는다.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1000 mL 반응기에 n-부틸아크릴레이트(BA) 96중량부, 아크릴산(AA) 3중량부, 하이드록시에틸(메타)아크릴레이트(2-HEMA) 1중량부로 구성되는 단량체들의 혼합물을 투입하였다. 그리고 용제로서 에틸아세테이트(EAc) 100 중량부를 투입하였다. 온도는 60 ℃로 유지한 후 균일하게 하여 반응 개시제 아조비스이소부티로니트릴 (AIBN) 0.03 중량부를 50% 농도로 에틸아세테이트에 희석시켜 투입하여 10시간 동안 반응시킨 후 최종 아크릴계 폴리머 A-1을 얻었다. 상기의 폴리머 A-1의 중량평균분자량은 150만이다.

그리고, 이소시아네이트계 가교제인 트리메틸올프로판의 톨리렌디이소시아네이트부가물(TDI-1) 1중량부를 투입하고 코팅성을 고려하여 적정의 농도로 희석하여 균일하게 혼합한 후 이형지에 코팅하여 건조한 후 30미크론의 균일한 점착층을 얻었다.

[비교예 1]

상기에 언급된 실시예 1에서 폴리머 A-1을 기준으로 하여 이소시아네이트계 가교제인 트리메틸올프로판의 톨리렌디이소시아네이트부가물(TDI-1) 2 중량부를 투입하고 코팅성을 고려하여 적정의 농도로 희석하여 균일하게 혼합한 후 이형지에 코팅하여 건조한 후 30미크론의 균일한 점착층을 얻었다.

[비교예 2]

질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1000 mL 반응기에 n-부틸아크릴레이트(BA) 93중량부, 아크릴산(AA) 6중량부, 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트(2-HEMA) 1중량부로 구성되는 단량체들의 혼합물을 투입하였다. 그리고 용제로서 에틸아세테이트(EAc) 100 중량부를 투입하였다. 온도는 60 ℃로 유지한 후 균일하게 하여 반응 개시제 아조비스이소부티로니트릴 (AIBN) 0.03 중량부를 50% 농도로 에틸아세테이트에 희석시켜 투입하여 10시간 동안 반응시킨 후 최종 아크릴계 폴리머 A-2을 얻었다. 상기의 폴리머 A-2의 중량평균분자량은 180만이다.

그리고, 이소시아네이트계 가교제인 트리메틸올프로판의 톨리렌디이소시아네이트부가물(TDI-1) 1중량부를 투입하고 코팅성을 고려하여 적정의 농도로 희석하여 균일하게 혼합한 후 이형지에 코팅하여 건조한 후 30미크론의 균일한 점착층을 얻었다.

[비교예 3]

상기에 언급된 실시예 1에서 폴리머 A-1 고형분 85중량부와 가소제 (디옥틸프탈레이트) 고형분 15중량부에 이소시아네이트계 가교제인 트리메틸올프로판의 톨리렌디이소시아네이트부가물(TDI-1) 0.5 중량부를 투입하고 코팅성을 고려하여 적정의 농도로 희석하여 균일하게 혼합한 후 이형지에 코팅하여 건조한 후 30미크론의 균일한 점착층을 얻었다.

상기 실시예와 비교예로 얻어진 점착층을 두께 185 미크론의 요오드계 편광판에 점착 가공하였다. 얻어진 편광판을 적절한 크기로 절단하여 평가에 사용하였으며, 상기 점착제가 적용된 편광판에 관하여 이하의 평가를 한 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.

<평가시험>

밀린 거리 측정

상기 제조된 점착제가 부착된 편광판을 유리판에 점착면을 1cm ×1cm로 부착한 후 실온에서 24시간 에이징(aging) 후 F₁(400g)과 F₂(1000g)의 하중에서 1000초 동안 유지하면서 점착제가 밀린 거리(㎛) X₁(F₁), X₂(F₂) 를 측정하였다.

내구신뢰성

상기 제조된 점착제가 코팅된 편광판 (90mm x 170mm)을 유리기판 (110mm x 190mm x 0.7mm)에 양면으로 광학 흡수축이 크로스된 상태로 부착시켰다. 이때 가해진 압력은 약 5 kg/cm²으로 기포나 이물이 생기지 않도록 크린룸 작업을 하였다. 이 시편들을 내습열 특성을 파악하기 위하여 60 ℃, 90 % 상대습도 조건하에서 1000 시간 방치한 후 기포나 박리가 발생하였는지 관찰하였다. 또는 내열특성은 80 ℃, 1000 시간 방치한 후 기포나 박리 여부를 관찰하였다. 시편의 상태를 평가하기 직전에 상온에서 24 시간 방치한 후 실시하였다. 신뢰성에 대한 평가기준은 다음과 같다.

○: 기포나 박리현상 없음

△: 기포나 박리현상 다소 있음

×: 기포나 박리현상 있음

광투과 균일성(빛샘)

상기와 동일한 시편을 사용하여 광투과도의 균일성을 조사하기 위하여 백라이트를 이용하여 암실에서 빛이 새어 나오는 부분이 있는지를 관찰하였다. 광투과 균일을 실험하는 방법으로는 코팅된 편광판 (200mm x 200mm)을 유리기판 (210mm x210mm x 0.7mm)에 부착하여 50℃, 100시간동안 열처리 후 관찰하는 방법(C₁)과 50℃, 500시간동안 열처리후 관찰하는 방법 (C₂)을 채택하였다. 그러나 이에 한정된 것은 아니다. 광투과성의 균일성은 다음과 같은 기준으로 평가 하였다.

○: 광투과성의 불균일현상 육안으로 판단하기 어려움

△: 광투과성의 불균일현상 다소 있음

×: 광투과성의 불균일현상 있음

절단성

상기의 점착제가 적용된 편광판을 톰슨 카터를 이용하여 절단성 시험을 하였다. 점착층의 잘려진 단면을 관찰하여 다음과 같은 기준으로 평가 하였다.

○: 절단면의 점착제 잔류물 및 점착제가 빠져나간 정도가 양호함 (0.2 mm 미만)

△: 절단면의 점착제 잔류물 및 점착제가 빠져나간 정도가 다소불량 (0.2 mm ~ 0.5mm)

×: 절단면의 점착제 잔류물 및 점착제가 빠져나간 정도가 심함 (0.5mm 이상)

	실시예 1	비교예 1	비교예 2	비교예 3
밀린거리	X1	80	75	20	200
	X2	600	250	500	1500
내구성	○	○	○	×
광투과균일성	C1	○	○	△~×	○
	C2	○	×	○	○
절단성	○	○	○	×

상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 실시예 1의 점착 편광판의 경우 F₁에서의 점착제가 밀린 거리가 40㎛이상, 150㎛이하이고, F₂에서의 점착제가 밀린 거리가 400㎛이상, 1000㎛이하 인 것을 특징으로 한다면 내구신뢰성 및 절단성과 같은 특성을 만족하면서 열 또는 습열 조건에서 발생하는 응력을 완화시켜 빛샘 현상을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.

이상에서 본 바와 같이 본 발명에 의한 점착제 및 이를 적용한 점착편광판은 기존 점착제의 점착내구성, 절단성 등의 주요 특성을 변화시키지 않으면서 동시에 각기 다른 편광판의 수축부분을 고려하여 빛샘 현상을 개선시키는 효과가 있는 유용한 발명이다.

상기에서 본 발명은 기재된 구체예를 중심으로 상세히 설명되었지만, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

Claims (6)

1. 편광판에 적용되는 점착제에 있어서, 하기의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 점착제.

   X₁= X(F₁) = 40㎛ ~ 150㎛

   X₂= X(F₂) = 400㎛ ~ 1000㎛

   (F는 하중, X는 점착제가 부착된 편광판을 접착 면적 1cm×1cm로 유리판에 부착 후 실온(25℃)에서 각각의 하중(F)을 1000초 동안 걸었을 경우 점착제의 밀린 거리이며, F₁=100~500gf, F₂=600~1200gf에서 선택되는 값이다)
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 점착제가 (메타)아크릴산 에스테르 단량체 75 내지 99.89중량% 및 관능성 단량체 0.01 내지 20중량%로 이루어지는 아크릴계 공중합체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 점착제.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 점착제의 가교밀도가 5 내지 95%인 것을 특징으로 하는 점착제.
4. 점착제가 적용된 점착편광판에 있어서, 제 1 항의 점착제가 적용된 것을 특징으로 하는 점착편광판.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 점착편광판에 보호층, 반사층, 위상차판, 광시야각 보상필름 및 휘도 향상필름으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이 추가로 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 점착편광판.
6. 액정패널을 포함하는 액정표시장치에 있어서, 상기 액정패널이 제 4 항 또는 제 5 항의 점착편광판을 액정 셀의 일면 또는 양면에 접합한 액정패널인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.