KR20060110127A - 편광필름용 접착제 조성물, 이로부터 제조된 접착층을포함하는 디스플레이 장치용 편광필름, 및 이를 이용한디스플레이 장치용 편광필름의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편광필름용 접착제 조성물, 이로부터 제조된 접착층을 포함하는 디스플레이 장치용 편광필름, 및 이를 이용한 디스플레이 장치용 편광필름의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 a) 폴리비닐알코올, 및 b) i) 에폭시수지, 폴리이소시아네이트 수지, 및 알데히드 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 가교성 수지, 및 ii) 프탈릭 산, 프탈릭 안하이드라이드, 및 글리옥살로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 가교성 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 경화제를 포함하는 편광필름용 접착제 조성물, 이로부터 제조된 접착층을 포함하는 디스플레이 장치용 편광필름, 및 이를 이용한 디스플레이 장치용 편광필름의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 편광필름용 접착제 조성물은 편광자와 투명보호필름에 대한 접착성능이 우수하고, 고온내구성이 우수한 폴리노르보르넨 필름을 투명보호필름으로 사용할 수 있게 하여 편광필름의 내구성을 높이는 장점이 있다.

디스플레이 장치, 편광필름, 폴리비닐알코올, 접착제, 경화제

Description

편광필름용 접착제 조성물, 이로부터 제조된 접착층을 포함하는 디스플레이 장치용 편광필름, 및 이를 이용한 디스플레이 장치용 편광필름의 제조방법{ADHESIVE COMPOSITION FOR LIGHT-POLARIZING FILM, A LIGHT-POLARIZING FILM COMPRISING AN ADHESIVE LAYER PREPARED THEREFROM, AND A METHOD FOR PREPARING THE LIGHT-POLARIZING FILM BY USING THE SAME}

도 1은 본 발명의 디스플레이 장치용 편광필름의 일 예를 나타낸 단면도.

[산업상 이용분야]

본 발명은 편광필름용 접착제 조성물, 이로부터 제조된 접착층을 포함하는 디스플레이 장치용 편광필름, 및 이를 이용한 디스플레이 장치용 편광필름의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 편광자와 투명보호필름에 대한 접착력이 우수한 편광필름용 접착제 조성물, 이로부터 제조된 접착층을 포함하는 디스플레이 장치용 편광필름, 및 이를 이용한 디스플레이 장치용 편광필름의 제조방법에 관한 것이다.

[종래기술]

편광필름은 핸드폰이나 노트북 컴퓨터, 또는 TFT-LCD 모니터 등 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 이러한 편광필름은 편광기능을 나타내는 편광자와 상기 편광자를 보호하기 위한 투명보호필름으로 구성되어 있다.

통상적으로 상기 투명보호필름에 사용되는 필름은 트리아세테이트셀룰로오즈(TAC)이며, 상기 편광자와 투명보호필름을 접착시키는 접착제로는 폴리비닐알코올(PVA)가 주로 사용되고 있다.

그러나, 일반적인 TAC 필름은 분자 구조상 미세기공(micro void)을 가지고 있으므로, 공기 중의 수분이나 습기가 TAC 필름을 통과하여 접착층 및 편광자에 영향을 미치게 된다.

일반적인 PVA 접착제는 수분에 용해되는 특성이 있으며, 외부로부터 공급되는 수분이나 습기와 접촉하는 경우, 편광필름의 고온 내구성이 저하되고, 침수평가시 일부 탈색 또는 완전탈색이 발생하기도 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 고온 내구성, 및 접착성이 우수하고, 폴리노르보르넨 필름 또는 폴리카보네이트 필름 등과 같이 고온 내구성이 우수한 필름에 대한 접착성이 우수한 편광필름용 접착제 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 편광필름용 접착제 조성물로부터 제조된 접착층을 포함하는 디스플레이 장치용 편광필름을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 편광필름용 접착제 조성물을 이용한 디스플 레이 장치용 편광필름의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, a) 폴리비닐알코올(PVA), 및 b) i) 에폭시수지, 폴리이소시아네이트 수지, 및 알데히드 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 가교성 수지, 및 ii) 프탈릭 산, 프탈릭 안하이드라이드, 및 글리옥살로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 가교성 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 경화제를 포함하는 편광필름용 접착제 조성물을 제공한다.

본 발명은 또한, 편광자(polarizer), 상기 편광자의 양면에 배치되는 투명보호필름, 및 상기 편광자와 투명보호필름을 접착시키는 접착층을 포함하며, 상기 접착층은 상기 접착제 조성물로부터 형성된 것인 디스플레이 장치용 편광필름을 제공한다.

본 발명은 또한, 투명보호필름의 표면을 친수화 처리하는 단계; 상기 친수화 처리된 투명보호필름의 일면에 상기 접착제 조성물을 도포하는 단계; 상기 접착제 조성물이 도포된 투명보호필름을 편광자의 양면에 부착시키는 단계; 및 상기 접착제 조성물을 경화시키는 단계를 포함하는 디스플레이 장치용 편광필름의 제조방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

따라서, 최근에는 TAC 필름을 대신하여 폴리노르보르넨 필름, 또는 폴리카보네이트 필름 등과 같은 고온 내구성이 우수한 필름을 투명보호필름으로 사용하려는 연구가 진행중이다.

그러나, 상기 폴리노르보르넨 필름 자체의 고온 내구성은 우수하나 PVA 접착제에 대한 접착력이 약하여 TAC 필름을 사용한 경우보다 오히려 편광필름의 내구성이 저하되는 결과를 가져올 수도 있다.

본 발명의 편광필름용 접착제 조성물은 일반적인 TAC 필름 뿐만 아니라, 폴리노르보르넨, 또는 폴리카보네이트에 대한 접착력이 우수한 편광필름용 접착제 조성물로서, a) 폴리비닐알코올, 및 b) i) 에폭시수지, 폴리이소시아네이트 수지, 및 알데히드 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 가교성 수지, 및 ii) 프탈릭 산, 프탈릭 안하이드라이드, 및 글리옥살로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 가교성 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 경화제를 포함한다.

상기 접착제 조성물에 포함되는 경화제는 편광필름의 투명보호필름의 계면에서 화학적 가교결합을 유도하며, 접착력을 향상시키는 효과가 있다.

상기 접착제 조성물에 있어서, 상기 경화제는 폴리비닐 알코올 100 중량부에 대하여, 150 내지 400 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 200 내지 400 중량부로 포함되는 것이 더 바람직하다. 경화제의 함량이 150 중량부 미만인 경우에는 접착력, 내수성, 및 고온 내구성 향상의 효과가 미미하며, 400 중량부를 초과하는 경우에는 편광필름을 황변시킬 염려가 있다.

상기 접착제 조성물은 사용시에 물에 희석하여 사용하거나, 조성물 자체에 물을 더 포함할 수도 있다. 조성물 내에 포함되는 물의 함량은 사용되는 접착제의 점도를 조절하기 위하여 용이하게 선택할 수 있는 것이므로, 본 발명에서는 구체적인 함량의 기재를 생략한다.

도 1은 본 발명의 디스플레이 장치용 편광필름의 일 예를 나타낸 단면도이다. 도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 디스플레이 장치용 편광필름(10)은 편광자(11), 상기 편광자의 양면에 접착된 투명보호필름(13, 13'), 및 상기 편광자와 투명보호필름을 접착시키는 접착층(12, 12')을 포함하며, 상기 접착층은 상기 접착제 조성물로부터 형성된 것이 바람직하다.

상기 편광필름에 포함되는 편광자는 편광기능이 있는 요오드계 화합물, 2색성 염료, 또는 이들의 혼합물이 염착된 기재필름을 포함한다.

상기 편광자에 포함되는 기재필름은 투명한 고분자 물질을 포함하는 필름인 것이 바람직하며, 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol), 폴리비닐포르말(polyvinylformal), 폴리비닐 아세탈(polyvinylacetal), 폴리비닐렌(polyvinylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리메타크릴레이트(polymethacrylate), 폴리크로토네이트(polycrotonate), 폴리아크릴아미드(polyacrylamide), 폴리에스테르(polyester), 폴리비닐클로라이드(polyvinylchloride) 및 폴리스티렌(polystyrene)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자를 포함하는 필름인 것이 더 바람직하고, 그 중에서도 폴리비닐알코올 또는 폴리비닐렌을 포함하는 것이 가장 바람직하다.

상기 편광자에 포함되는 기재필름은 한방향으로 연신된 것이 바람직하다. 이 때, 연신 배율은 2 내지 10 배율인 것이 바람직하며, 3 내지 6 배율인 것이 더 바람직하다. 연신 배율이 2배율 미만인 경우에는 편광 효과가 충분히 발현될 수 없으며, 10배율을 초과하는 경우에는 요오드계 화합물, 또는 2색성 염료의 염착이 어려워진다.

상기 기재필름의 두께는 사용되는 디스플레이 장치의 사양에 따라 달라질 수 있으므로, 특별한 두께로 한정되지는 않으나, 20 내지 500 ㎛ 인 것이 바람직하다.

상기 기재필름에 염착되는 상기 요오드계 화합물은 I₂, NH₄I, 및 KI로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하며, 상기 2색성 염료는 디아조염료, 트리스아조염료 및 이의 구리착염물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.

상기 요오드계 화합물, 및 2색성 염료는 상기 기재필름의 연신 방향으로 진동하는 빛은 흡수하고, 수직한 방향으로 진동하는 빛은 투과시키는 2색성을 나타내므로, 화면의 색순도를 증가시킨다.

상기 투명보호필름은 상기 편광자의 내구성 및 기계적 강도를 보완하기 위한 보호층으로서, 투명한 필름인 것이 바람직하다.

상기 투명보호필름의 재질은 특별히 제한되지 않으나, 셀룰로오즈계 고분자, 올레핀계 고분자, 환형올레핀계 고분자, 환형올레핀-비환형올레핀 공중합체, 폴리카보네이트, 및 폴리에스테르로 이루어진 군에서 1종 이상의 고분자를 포함하는 필름인 것이 바람직하며, 트리아세테이트 셀룰로오즈(TAC, tri-acetate cellulose), 셀룰로오즈 아세테이트 부틸렌(CAB, cellulose acetate butylene), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리에틸렌(PE, polyethylene), 폴리프로필렌(PP, polypropylene), 폴리비닐클로라이드(PVC, polyvinylchloride), 폴리스티렌(PS, polystyrene), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA, poly methyl methacrylate), 폴리노르보르넨(polynorbornene), 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, poly ethylene terephthalate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자를 포함하는 필름인 것이 바람직하고, 그 중에서도 편광특성 및 내구성이 우수한 트리아세테이트 셀룰로오즈, 폴리에틸렌, 폴리노르보르넨, 폴리카보네이트, 또는 폴리프로필렌인 것이 더 바람직하다.

또한, 상기 투명보호필름은 접착성능의 향상을 위하여, 그 표면을 친수화 처리한 것이 바람직하다.

본 발명의 편광필름에서 상기 편광자와 투명보호필름은 상기 접착제 조성물로부터 제조되는 접착층에 의해 접착되어 있다.

상기 디스플레이 장치용 편광필름은 브라운관(CRT), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전계발광소자(ELD), 유기EL발광소자(OLED), 및 액정표시장치(LCD) 등과 같은 디스플레이 장치에 광학필터의 용도로 적용될 수 있다.

본 발명의 디스플레이 장치용 편광필름은 또한, 디스플레이 장치의 콘트라스트 향상을 위하여, 상기 구성에 더하여 원편광을 일으키는 λ/4 위상차층을 더 포함할 수 있다.

상기 λ/4 위상차층은 복굴절을 가지는 고분자 필름 또는 한방향으로 배열된 액정 코팅층일 수 있으며, 고분자 필름과 액정코팅층을 모두 포함할 수도 있다.

상기 λ/4 위상차층은 가시영역의 각 파장에 대해 대략 1/4 파장(λ)의 위상 차를 부여하는 역할을 하며, 복굴절의 제어성, 투명성 및 내열성이 우수한 것이 바람직하다.

상기 λ/4 위상차층의 재질은 특별히 한정되지 않으나, 상기 λ/4 위상차층이 복굴절을 가지는 고분자 필름인 경우에는 폴리카보네이트(poly carbonate), 폴리카보네이트 공중합체, 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리노르보르넨(polynorbornene), 폴리염화비닐(polyvinylchloride), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리에스터(polyester), 폴리에스테르(polyester), 폴리설폰(polysulfone), 폴리알릴레이트(polyarylate), 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol), 폴리메타크릴산 에스테르(polymethacrylic ester), 폴리아크릴산 에스테르(polyacrylic ester) 및 셀룰로오즈 에스테르(cellulose ester)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 필름인 것이 바람직하다.

또한, 상기 λ/4 위상차층을 이루는 고분자 필름은 1.1 내지 3 배율로 연신된 투명 필름인 것이 바람직하며, 일축 또는 이축 연신된 것일 수 있다.

또한, 상기 λ/4 위상차층이 액정 코팅층인 경우에는 아조메틴(Azometine)계 화합물, 아족시(Azoxy) 화합물, 크라노바이페닐(Cranobiphenyl)계 화합물, 사이클로헥탄 카르보닉산 페닐 에테르(Cyclohexane carbonic acid phenyl ether)계 화합물, 시아노 페닐 사이클로헥산(cyano phenyl cyclohexane)계 화합물, 시아노 치환 페닐 피리미딘(cyano substituted-phenyl pyrimidine)계 화합물 및 트란(Tran)계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 네마틱 액정물질을 포함하는 액정 코팅층 인 것이 바람직하다. 상기 액정은 일정 방향으로 배열하여 λ/4의 위상차를 발생시킨다.

상기 투명필름, 또는 액정코팅층으로 이루어진 λ/4 위상차층은 본 발명의 디스플레이 장치용 편광필름에 선택적으로 포함되거나, 또는 함께 포함될 수 있다.

상기 λ/4 위상차층은 편광필름의 투명보호필름에 점착층에 의해 부착되어 있으며, 이 때 사용된 점착층의 재질은 특별히 한정되지 않으나, 광학 투명성이 우수하고, 적절한 젖음성, 응집성, 및 점착성을 가지며, 내후성과 내열성이 우수한 것이 바람직하다.

상기 점착층은 아크릴계 고분자, 실리콘계 고분자, 에스테르계 고분자, 우레탄계 고분자, 아미드계 고분자, 에테르계 고분자, 플루오르계 고분자, 및 고무로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 점착제를 포함할 수 있으며, 그 중에서도 아크릴계 고분자를 포함하는 것이 더 바람직하다.

상기 λ/4 위상차층은 편광필름의 편광자의 광축에 대하여 35 내지 55 ˚의 광축 각도를 가지도록 부착되는 것이 바람직하다. 편광자와 λ/4 위상차층이 상기 광축각도를 유지할 때 원편광을 만들어 내부로부터 반사되는 빛의 방출을 막아 가시영역이 넓은 파장 범위로 차광함으로써, 외광에 의한 간섭을 방지할 수 있으며, 그 결과 표시화상의 시인성과, 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. 그러나, 편광필름과 λ/4 위상차층의 광축 각도가 상기 범위로만 한정되는 것은 아니며, 상기 범위 이외의 다른 광축 각도도 가질 수 있다.

상기 디스플레이 장치용 편광필름은 상기 구성에 추가하여, 하드 코팅층, Ne 광 차단층, 전자파 차폐층, 반사방지층, 근적외선 차단층, 정전기 방지층, 및 안티글레어층으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 기능성 층을 더 포함할 수 있다.

상기 기능성층은 점착층에 의해 본발명의 디스플레이 장치용 편광필름에 부착된 별도의 필름형태이거나, 본 발명의 디스플레이 장치용 편광필름에 포함되는 점착층에 각각 특성을 나타내는 기능성 물질이 첨가된 형태일 수 있다.

특히, 근적외선 차단층, 또는 Ne광 차단층은 각각 근적외선 차단물질, 또는 색보상 염료를 점착층에 포함하는 형태로 적용이 가능하다.

상기 하드 코팅층은 표면의 손상을 방지하기 위한 구성으로서, 일반적으로는 중합성 불포화 결합 또는 에폭시기를 가지는 프리폴리머, 올리고머, 및/또는 모노머를 임의로 혼합시킨 조성물로부터 제조되는 고분자 필름인 것이 바람직하고, 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 또는 에폭시아크릴레이트 등의 각종 아크릴레이트 수지, 실록산 등의 규소 수지, 폴리에스테르 수지, 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 조성물로부터 제조되는 고분자 필름인 것이 더 바람직하다.

상기 하드코팅층의 두께는 사용되는 디스플레이 장치의 사양에 따라서 적절히 조절할 수 있으며, 본 발명에서 특별히 한정되지 않는다.

상기 Ne광 차단층은 570 내지 610 nm 파장 범위, 특히 네온 발광(오렌지빛)의 파장 범위에 해당하는 590 nm의 파장을 집중적으로 흡수하는 색보상 염료를 포함하여 적색의 구현을 더욱 용이하게 한다.

상기 Ne광 차단층에 포함되는 색보상 염료는 상기 570 내지 610 nm에서 흡광 최대치를 가지는 공지된 염료면 어느 것이든 가능하며, 예를 들면 안트라 퀴논계 염료, 메틴계 염료, 아조메틴계 염료, 옥사딘계 염료, 아조계 염료, 스치릴계 염료, 크마린계 염료, 포르피린계 염료, 디벤조후라논계 염료, 티케토필로로필로르계 염료, 로다민계 염료, 키산텐계 염료, 및 필로메텐계 염료로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.

상기 색보상 염료의 종류, 및 농도는, 흡수 파장, 투과특성, 색조, 분산 매체, 도막의 종류, 및 도막의 두께에 따라 정해지는 것으로, 특정 종류 및 농도로 한정되는 것은 아니다.

상기 근적외선 차단물질은 700 내지 1200 nm 파장 범위에서 흡광 최대치를 가지는 염료인 것이 바람직하며, 펜타메틴 시아닌 염료, 헵타메틴 시아닌 염료, 및 노나메틴 시아닌 염료로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 더 바람직하다.

상기 전자파 차폐층은 도전성을 가지는 막으로서, 통상적인 전자파 차폐층을 사용할 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 다만, 상기 전자파 차폐층은 메쉬(mesh)막, 또는 투명한 금속막의 형태를 가지는 것이 바람직하다.

상기 전자파 차폐층이 메쉬막인 경우에는 메쉬의 공극을 메꾸어 투명하게 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 메쉬 표면에 투명한 수지로 이루어진 보호층이 코팅되거나, 또는 수지 또는 투명한 점착제가 충진된 형태인 것이 바람직하다.

이 외에도 정전기 방지층, 및 안티글레어층은 통상적으로 디스플레이 장치에 사용되는 것을 사용할 수 있으며, 본 발명에서 특별히 한정되지는 않는다.

상기 기능성층의 적층 순서는 특별히 제한되지 않는다. 다만, λ/4 위상차층은 반드시 편광필름에 부착되어 있어야 하며, 디스플레이 장치에 부착시에 패널에 가까운 쪽에 위치하도록 부착되어 있어야 한다.

상기 편광필름과 λ/4 위상차층의 순서 이외에는 각 기능성 층의 적층순서가 바뀔 수 있다.

본 발명의 디스플레이 장치용 편광필름은 직접 디스플레이 장치의 패널 본체에 부착하여 사용할 수 있고, 간격을 두고 전방에 배치시킨 필터로 사용될 수 있다.

그러나, 디스플레이 장치의 내부반사를 방지하기 위해서 상기 편광필름을 디스플레이 장치의 패널에 직접 부착하여 사용하는 것이 바람직하다.

이를 위하여, 본 발명의 디스플레이 장치용 편광필름은 패널부 또는 다른 기능성 층에 부착되도록 형성된 점착층과 상기 점착층을 보호하기 위한 이형필름을 더 포함할 수 있다.

상기 디스플레이 장치용 편광필름은 투명보호필름의 표면을 친수화 처리하는 단계; 상기 친수화 처리된 투명보호필름의 일면에 본 발명의 접착제 조성물을 도포하는 단계; 상기 접착제 조성물이 도포된 투명보호필름을 편광자의 양면에 부착시키는 단계; 및 상기 접착제 조성물을 경화시키는 단계를 포함하는 디스플레이 장치용 편광필름의 제조방법에 따라 제조될 수 있다.

다만, 상기 접착제 조성물을 도포하는 단계는 편광자의 양면에 도포하여도 동일한 효과를얻을 수 있다.

상기 투명보호필름의 표면을 친수화 처리하는 단계는 i) 투명보호필름의 표면을 25 내지 45 ℃의 수산화나트륨 수용액으로 처리하는 방법, 또는 ii) 투명보호필름의 표면을 코로나 처리하는 방법을 사용할 수 있다.

상기 접착제 조성물을 경화시키는 단계는 45 내지 60 ℃에서 1 내지 30분 동안 열처리하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 경화온도가 45 ℃ 미만인 경우에는 경화의 효과가 미미하여 충분한 접착력을 얻기 어려우며, 60 ℃를 초과하는 경우에는 편광필름이 딱딱해져서 깨지기 쉬운 상태가 된다. 또한, 경화시간이 1분 미만인 경우에는 경화 효과가 미미하여 충분한 접착력을 얻기 어려우며, 30을 초과하는 경우에는 더 이상 경화 효과의 향상을 얻기 어려우므로 무의미하다.

상기 경화 단계 후에는 접착제 조성물을 숙성시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 숙성단계의 조건은 통상적인 접착제의 숙성조건과 동일하므로, 본 발명에서 특별히 한정되지는 않는다. 다만, 35 내지 50 ℃에서 1일 내지 10일간 실시하는 것이 접착성 향상을 위하여 바람직하다.

상기 편광필름의 제조에 사용되는 편광자, 투명보호필름, 및 접착제 조성물에 관한 내용은 앞서 기재한 것과 동일하므로, 이하 상세한 설명을 생략한다.

다만, 상기 편광자는 i) 기재필름을 팽윤시키는 단계, ii) 상기 기재필름에 요오드계 화합물, 2색성 염료, 또는 이들의 혼합물을 염착시키는 단계, 및 iii) 상기 기재필름을 2 내지 10 배율로 연신하는 단계를 포함하는 제조방법으로 제조될 수 있다.

또한, 상기 편광자는 i) 기재필름을 팽윤시키는 단계, ii) 상기 기재필름을 2 내지 10 배율로 연신하는 단계, 및 iii) 상기 기재필름에 요오드계 화합물, 2색성 염료, 또는 이들의 혼합물을 염착시키는 단계를 포함하는 제조방법으로도 제조될 수 있다.

다만, 상기 편광자의 제조공정 중에서 어느 단계에서든지 필요에 따라 수세 및 건조의 공정이 추가될 수 있다. 이 때, 건조 온도는 특별히 제한되지 않으나, 30 내지 100 ℃인 것이 바람직하다.

상기 기재필름의 팽윤 처리는 물 또는 유기용매에 기재필름을 침지하는 방법으로 실시할 수 있으며, 팽윤 온도는 10 내지 80 ℃인 것이 바람직하고, 20 내지 50 ℃인 것이 더 바람직하다. 팽윤 처리 온도가 10 ℃ 미만인 경우에는 팽윤효과가 충분하지 못하며, 80 ℃를 초과하는 경우에는 필름이 용해될 수 있다.

기재필름이 충분히 팽윤되지 않게 되면 기재필름 내부에 팽윤 불균일이 발생하여 후속 공정에서 수행되는 염착 반응이 원활히 이루어지지 않고, 너무 과도한 팽윤을 수행하게 되면 기재필름의 일부가 물 또는 유기용매에 용해되기 때문에, 염착 반응이 불균일하게 일어날 수 있다.

상기 염착공정의 온도는 10 내지 60 ℃인 것이 바람직하며, 20 내지 50 ℃인 것이 더 바람직하다. 염착 온도가 10 ℃ 미만인 경우에는 충분한 염착이 이루어지지 못하며, 60 ℃를 초과하는 경우에는 필름이 용해될 염려가 있다.

상기 염착 공정의 시간은 기재필름의 팽윤 정도에 따라 달라질 수 있으므로, 특별히 한정되는 것은 아니나, 1분 내지 10분 동안 실시하는 것이 균일한 염착을 위하여 바람직하다.

상기 연신공정은 2 내지 10 배율로 연신되는 것이 바람직하다. 연신비율이 2 배율 미만인 경우에는 기재필름이 늘어지거나 주름이 발생할 수 있으며, 10배율을 초과할 경우에는 연신에 의한 불균일이 발생할 수 있다.

이 때, 기재필름의 두께는 연신 정도에 따라 달라질 수 있으나, 10 내지 100 ㎛의 평균 두께를 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 디스플레이 장치용 편광필름의 제조방법은 상기 제조된 편광필름과 λ/4 위상차층을 부착시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 편광필름과 λ/4 위상차층은 점착층을 이용하여 부착시키며, 이 때 사용되는 점착층에 관해서는 앞서 기재한 점착층의 내용을 준용한다.

또한, 상기 λ/4 위상차층은 가시영역의 각 파장에 대해 대략 1/4 파장의 위상차를 부여하는 역할을 하며, λ/4 위상차층의 구체적인 구성은 앞서 기재한 내용을 준용한다.

상기 편광필름과 λ/4 위상차층은 35 내지 55 ˚의 광축 각도를 가지도록 부착하는 것이 바람직하다. 그러나, 편광필름과 λ/4 위상차층이 항상 상기 광축 각도로 한정되는 것은 아니며, 상기 범위 이외의 다른 광축 각도를 가지도록 부착할 수도 있다.

본 발명의 디스플레이 장치용 편광필름의 제조방법은 또한, 하드 코팅층, Ne광 차단층, 반사방지층, 근적외선 차단층, 정전기 방지층, 안티글레어층, 및 전자파 차폐층으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 기능성 층을 부착시키는 단계 를 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 하드 코팅층, Ne광 차단층, 반사방지층, 근적외선 차단층, 정전기 방지층, 안티글레어층, 및 전자파 차폐층 등과 같은 기능성층에 관한 설명은 앞서 기재한 내용을 준용한다.

다만, 상기 기능성 층은 점착층에 의하여 부착될 수 있으며, 기능성층의 적층 순서는 특별히 제한되지 않는다. 다만, λ/4 위상차층은 반드시 편광필름에 부착하여야 하며, 디스플레이 장치에 부착시에 패널에 가까운 쪽에 위치하도록 부착하여야 한다. 상기 구조 이외에는 각 기능성 층의 적층순서가 바뀔 수 있다.

상기 근적외선 차단층, Ne광 차단층, 및 전자파 차폐층으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 기능성층은 각각 근적외선 차단물질, 색보상염료, 및 전자파 차폐물질 등과 같은 기능성물질을 점착층에 첨가하여 형성시킬 수도 있다.

또한, 그 중에서도 상기 근적외선 차단층, 또는 Ne광 차단층은 본 발명의 디스플레이 장치용 편광필름의 각 층을 부착시키는 점착층 중 하나 이상의 점착층에 근적외선 차단물질, 또는 색보상 염료를 첨가하여 형성시킬 수 있다.

상기 전자파 차폐층이 메쉬막인 경우에는 점착제를 이용하여 메쉬의 공극을 메꾸어 투명하게 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 메쉬 표면에 투명한 수지로 이루어진 보호층이 코팅되거나, 또는 수지 또는 투명한 점착제가 충진된 형태인 것이 바람직하다.

본 발명의 디스플레이 장치는 영상을 구현하는 패널부의 전면에 배치되는 상기 디스플레이 장치용 편광필름을 포함한다.

이하, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명의 디스플레이 장치용 편광필름을 보다 상세히 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

시료 1의 준비 (편광자의 제조)

평균중합도 2400인 PVA(일본 구라레사 제조) 기재필름을 30 ℃의 온도에서 팽윤시킨 후, 0.3 중량%의 요오드 수용액으로 이를 염착하고, 5배의 연신을 행하였다. 그 후, 3 중량%의 붕산 수용액과 2 중량%의 요오드화칼륨 수용액을 순차로 통과시켜 색 보정을 한 후, 50 ℃의 온도에서 4분간 건조하여 편광자를 제조하였다.

시료 2의 제조 (TAC 필름의 표면처리)

80 ㎛ 두께의 TAC 필름을 2분 30초간 50 ℃에서 수산화나트륨으로 비누화하여 TAC 필름 표면을 친수화 처리하였다.

시료 3의 제조 (폴리노르보르넨 필름의 표면 처리)

100 ㎛ 두께의 무연신 폴리노르보르넨 필름을 범용 코로나 처리기를 이용하여 표면을 친수화 처리하였다.

실시예 1

9.8 %의 검화도를 가지는 PVA 수지 5 중량부와 물 95 중량부를 혼합하여 100중량부의 수용액을 제조하고, 경화제인 수분산형 폴리이소시아네이트 수지 10 중량부를 혼합하여 편광필름용 접착제 조성물을 제조하였다.

실시예 2

경화제로서 수분산형 폴리이소시아네이트 수지 15 중량부를 사용한 것을 제 외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광필름용 접착제 조성물을 제조하였다.

실시예 3

경화제로서 수분산형 폴리이소시아네이트 수지 20 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광필름용 접착제 조성물을 제조하였다.

비교예 1

99.8 %의 검화도를 가지는 PVA 수지 5 중량부와 물 95 중량부를 혼합하여 편광필름용 접착제 조성물을 제조하였다.

비교예 2

경화제로서 수분산형 폴리이소시아네이트 수지 5 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광필름용 접착제 조성물을 제조하였다.

비교예 3

경화제로서 수분산형 폴리이소시아네이트 수지 25 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광필름용 접착제 조성물을 제조하였다.

실시예 4

실시예 1에 따라 제조된 편광필름용 접착제 조성물을 시료 3의 폴리노르보르넨 필름, 및 시료 2의 TAC 필름의 일면에 각각 도포하고, 상기 접착제 조성물이 도포된 폴리노르보르넨 필름 및 TAC 필름을 시료 1의 편광자의 양면에 라미네이트 접착한 후, 60 ℃에서 6분간 열처리하였으며, 35 ℃에서 3일간 숙성하여 디스플레이 장치용 편광필름을 제조하였다.

실시예 5

실시예 2에 따라 제조된 편광필름용 접착제 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법으로 디스플레이 장치용 편광필름을 제조하였다.

실시예 6

실시예 3에 따라 제조된 편광필름용 접착제 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법으로 디스플레이 장치용 편광필름을 제조하였다.

비교예 4

비교예 1에 따라 제조된 편광필름용 접착제 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법으로 디스플레이 장치용 편광필름을 제조하였다.

비교예 5

비교예 2에 따라 제조된 편광필름용 접착제 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법으로 디스플레이 장치용 편광필름을 제조하였다.

비교예 6

비교예 3에 따라 제조된 편광필름용 접착제 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법으로 디스플레이 장치용 편광필름을 제조하였다.

상기 실시예 4 내지 6 및 비교예 4 내지 6에 따라 제조된 편광필름에 대하여 다음과 같은 조건으로 물성을 측정하였다.

(내수성)

편광필름을 연신방향이 장변이 되도록 20 mm × 50 mm로 절단하고, 60 ℃의 물에 8시간 동안 침수시킨 후, 편광자와 투명보호필름 사이의 접착성 및 편광필름의 외관을 육안 관찰하였다.

(건열특성)

편광필름을 연신방향이 장변이 되도록 20 mm × 50 mm로 절단하고, 85 ℃에서 500 시간 동안 방치한 후, 편광자와 투명보호필름 사이의 접착성 및 편광필름의 외관을 육안 관찰하였다.

(습열특성)

편광필름을 연신방향이 장변이 되도록 20 mm × 50 mm로 절단하고, 60 ℃, 95% R.H.에서 500 시간 동안 방치한 후, 편광자와 투명보호필름 사이의 접착성 및 편광필름의 외관을 육안 관찰하였다.

상기 측정 결과를 하기 표 1에 정리하였다.

[표 1]

	접착제의 PVA/경화제 중량비	내수성		건열특성		습열특성
		접착성	외관	접착성	외관	접착성	외관
실시예4	5/10	양호	양호	양호	양호	양호	양호
실시예5	5/15	양호	양호	양호	양호	양호	양호
실시예6	5/20	양호	양호	양호	양호	양호	양호
비교예4	5/0	완전분리	수축/탈색	양호	양호	부분분리	수축
비교예5	5/5	부분분리	수축/탈색	양호	양호	부분분리	수축/탈색
비교예6	5/25	양호	양호	양호	황변	양호	양호

상기 표 1에서 '양호'는 특별한 이상이 없는 경우를 의미하며, '부분분리', '수축', '탈색'은 육안으로 구별 가능한 정도를 나타낸다.

상기 표 1에서 보는 것과 같이, 본 발명의 편광필름용 접착제 조성물은 편광자와 투명보호필름에 대한 접착력이 우수하며, 이를 이용하여 제조된 편광필름은 내수성, 내열성 및 고온내구성이 우수한 것을 알 수 있다.

본 발명의 편광필름용 접착제 조성물은 편광자와 투명보호필름에 대한 접착성능이 우수하고, 고온내구성이 우수한 투명보호필름을 사용할 수 있게 하여 편광필름의 내구성을 높일 수 있는 장점이 있다.

Claims (13)

1. a) 폴리비닐알코올; 및

   b) i) 에폭시수지, 폴리이소시아네이트 수지, 및 알데히드 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 가교성 수지, 및

   ii) 프탈릭 산, 프탈릭 안하이드라이드, 및 글리옥살로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 가교성 화합물

   로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 경화제

   를 포함하는 편광필름용 접착제 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 접착제 조성물은

   폴리비닐알코올 100 중량부에 대하여, 150 내지 400 중량부의 경화제를 포함하는 것인 편광필름용 접착제 조성물.
3. 제1항에 있어서, 상기 접착제 조성물은 물을 더 포함하는 것인 편광필름용 접착제 조성물.
4. 편광자(polarizer), 상기 편광자의 양면에 배치되는 투명보호필름, 및 상기 편광자와 투명보호필름을 접착시키는 접착층을 포함하며,

   상기 접착층은 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 따른 접착제 조성물로 부터 형성된 것인 디스플레이 장치용 편광필름.
5. 제4항에 있어서, 상기 편광자는 요오드계 화합물, 2색성 염료, 또는 이들의 혼합물이 염착된 기재필름을 포함하는 것인 디스플레이 장치용 편광필름.
6. 제5항에 있어서, 상기 기재필름은 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol), 폴리비닐포르말(polyvinylformal), 폴리비닐 아세탈(polyvinylacetal), 폴리비닐렌(polyvinylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리메타크릴레이트(polymethacrylate), 폴리크로토네이트(polycrotonate), 폴리아크릴아미드(polyacrylamide), 폴리에스테르(polyester), 폴리비닐클로라이드(polyvinylchloride) 및 폴리스티렌(polystyrene)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자를 포함하는 필름인 디스플레이 장치용 편광필름.
7. 제5항에 있어서, 상기 기재필름은 2 내지 10 배율로 연신된 것인 디스플레이 장치용 편광필름.
8. 제4항에 있어서, 상기 투명보호필름은 셀룰로오즈계 고분자, 올레핀계 고분자, 환형올레핀계 고분자, 환형올레핀-비환형올레핀 공중합체, 폴리카보네이트, 및 폴리에스테르로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자를 포함하는 것인 디 스플레이 장치용 편광필름.
9. 제4항에 있어서, 상기 투명보호필름은 트리아세테이트 셀룰로오즈(TAC, tri-acetate cellulose), 셀룰로오즈 아세테이트 부틸렌(CAB, cellulose acetate butylene), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리에틸렌(PE, polyethylene), 폴리프로필렌(PP, polypropylene), 폴리비닐클로라이드(PVC, polyvinylchloride), 폴리스티렌(PS, polystyrene), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA, poly methyl methacrylate), 폴리노르보르넨(polynorbornene), 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, poly ethylene terephthalate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자를 포함하는 필름인 디스플레이 장치용 편광필름.
10. 투명보호필름의 표면을 친수화 처리하는 단계;

    상기 친수화 처리된 투명보호필름의 일면에 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 접착제 조성물을 도포하는 단계;

    상기 접착제 조성물이 도포된 투명보호필름을 편광자의 양면에 부착시키는 단계; 및

    상기 접착제 조성물을 경화시키는 단계

    를 포함하는 디스플레이 장치용 편광필름의 제조방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 투명보호필름의 표면을 친수화 처리하는 단계는

    i) 투명보호필름의 표면을 25 내지 45 ℃의 수산화나트륨 수용액으로 처리하는 방법, 또는

    ii) 투명보호필름의 표면을 코로나 처리하는 방법

    을 이용하는 것인 디스플레이 장치용 편광필름의 제조방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 접착제 조성물을 경화시키는 단계는 45 내지 60 ℃에서 1 내지 30분 동안 열처리하는 단계를 포함하는 것인 디스플레이 장치용 편광필름의 제조방법.
13. 제10항에 있어서, 상기 투명보호필름은 셀룰로오즈계 고분자, 올레핀계 고분자, 환형올레핀계 고분자, 환형올레핀-비환형올레핀 공중합체, 폴리카보네이트, 및 폴리에스테르로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자를 포함하는 것인 디스플레이 장치용 편광필름의 제조방법.

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