KR20110002857A - 투명 접착 시트 및 이를 포함하는 이미지 디스플레이 소자 - Google Patents

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KR20110002857A
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준 후지타
히카루 타케다
요리노부 타카마츠
토시히로 수와
순스케 스즈키
히로유키 코바야시
알버트 아이 에버래르츠
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

본 발명의 목적은 디스플레이 불균일성, 기포 및 박리의 발생이 방지되는 투명 접착 시트를 제공하는 것이다. 투명 접착 시트는 (A) 탄소수가 4 내지 18인 알킬기를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트, (B) 단일중합체의 유리 전이 온도 (Tg)가 50℃ 이상인 극성 단량체, 및 (C) (메트)아크릴레이트 에스테르를 포함하는 단량체의 공중합체를 함유하며, 상기 공중합체는 140℃ 및 1.0 ㎐에서 0.13 이상의 tanδ를 지니고, 또한 25℃ 및 1.0 ㎐에서 8.9 × 104 Pa 이하의 저장 탄성 계수를 지닌다.

Description

투명 접착 시트 및 이를 포함하는 이미지 디스플레이 소자 {TRANSPARENT ADHESIVE SHEET AND IMAGE DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 투명 접착 시트 및 이를 포함하는 이미지 디스플레이 소자에 관한 것이다.
최근, 표면 보호층 또는 터치 패널과 이미지 디스플레이 단위의 디스플레이 표면 사이의 간극, 또는 이미지 디스플레이 소자내에서 표면 보호층과 터치 패널 사이의 간극을 표면 보호층, 터치 패널 및 이미지 디스플레이 단위의 디스플레이 표면과 (공기와 비교하였을 때) 유사한 굴절률을 갖는 투명 물질로 대체함으로써, 투과성을 개선하고 이미지 디스플레이 소자의 밝기 및 명암의 감소를 억제하는 방법이 제안되어 왔다. 투명 물질의 예에는 투명 수지 시트, 감압 접착제 (접착제) 및 경화성 접착제 (예를 들어, 실리콘 젤)와 같은 투명 중합체 재료가 포함된다.
일본 미심사 특허 공보 (Kokai) 제09-197387호에는, 투명 중합체 재료로서 가소제-함유 중합체로 만들어진 투명 수지 시트를 통해 액정 디스플레이 패널의 가시 면 (viewing side)이 투명 보호판에 밀접하게 접착되며, 이는 휘발성 액체가 투명 수지 시트와 액정 디스플레이 패널 또는 투명 보호판 중 하나 또는 둘 다와의 사이에 투명 수지 시트를 통해 배치되는 상태인, 액정 디스플레이 소자의 제조 방법이 기재되어 있다.
일본 미심사 특허 공보 (Kokai) 제06-59253호에는 무색 투명 탄성 수지인 반응 경화성 실리콘 젤이 액정 디스플레이 패널과 유리판 사이의 투명 중합체 재료로 사용되는 액정 디스플레이 소자의 제조 방법이 기재되어 있다. 무색 투명 탄성 수지는 액체 상태로 주입한 후 경화시켜 액정 디스플레이 패널 및 유리판을 고정시킨다.
일본 미심사 특허 공보 (Kokai) 제2005-200540호에는 51 내지 100 중량%의 알킬렌 옥사이드 (메트)아크릴레이트 부가물, 0 내지 49 중량%의 또 다른 (메트)아크릴 단량체 및 단량체 성분으로서 0 내지 49 중량%의 또 다른 중합성 단량체를 함유하는 (메트)아크릴 (공)중합체를 포함하는 접착제 조성물, 및 가교결합제를 함유하는 접착제 조성물, 및 지지 필름 및 지지 필름 상에 형성된 가교결합된 접착제 조성물로 만들어진 접착층을 포함하는 표면 보호 필름이 기재되어 있다.
일본 미심사 특허 공보 (Kokai) 제2006-111846호에는 5 내지 100 중량%의 알킬렌 옥사이드 (메트)아크릴레이트 부가물, 0 내지 95 중량%의 탄소수가 1 내지 14인 알킬기를 갖는 다른 (메트)아크릴 단량체 및 단량체 성분으로서 0 내지 95 중량%의 또 다른 중합성 단량체를 함유하는 (메트)아크릴 중합체, 및 알칼리 금속 염을 포함하는 접착제 조성물, (여기서 (메트)아크릴 중합체의 산가는 10 이하임), 및 지지체 및 지지체의 하나 또는 두 표면 상에 형성되는 가교결합된 접착제 조성물로 만들어진 접착층을 포함하는 접착 시트가 기재되어 있다.
일본 미심사 특허 공보 (Kokai) 제2008-1739호에는 알킬 (메트)아크릴레이트 단량체 및 카르복실기-함유 단량체의 공중합체 및/또는 혼합물을 포함하고, 알킬렌옥시기를 갖는 단량체 및 하이드록실기-함유 (메트)아크릴레이트 단량체를 추가로 포함하는, 전자 디스플레이를 위한 접착제 조성물, 및 상기 조성물을 포함하는 전자 디스플레이를 위한 접착층이 기재되어 있다.
투명 물질로서 아크릴 접착 시트를 사용하는 것이 연구되어 왔는데, 이는 액체 경화성 접착제와 비교하였을 때 생산 공정이 간단하고, 실리콘 젤과 비교하였을 때 아크릴 접착 시트가 투명성과 같은 우수한 광학 특징을 나타내고, 우수한 접착 특징을 나타내기 때문이다. 그러나, 통상적인 아크릴 수지 시트를 최근의 크기가 작고 얇은 유형의 이미지 디스플레이 소자에 적용하는 경우, 때때로 이미지 디스플레이 소자내의 이미지 평면의 일부에서 색 또는 밝기가 달라지는 현상이 일어나는데, 즉 디스플레이 불균일성이 초래된다. 특히, 이미지 디스플레이 소자내의 표면 보호층이 불규칙적인 모양을 가지고, 접착 시트가 불규칙적인 모양을 갖는 표면 (즉, 한쪽이 오목하고 다른 한쪽이 볼록한 모양을 갖는 표면 또는 패턴이 새겨진 표면)에 적용될 때, 또는 접착 시트가 불규칙적인 모양을 갖는 층 (예를 들어, 편광판)을 포함하는 이미지 디스플레이 단위의 디스플레이 표면에 적용될 때, 이러한 디스플레이 불균일성이 해결되어야 한다. 심지어 고온 및 다습한 상태에 정치시켜도 디스플레이 불균일성이 생성되지 않고, 또한 이미지 디스플레이 소자내의 표면 보호층과 이미지 디스플레이 단위의 디스플레이 표면 또는 터치 패널 (이후 "접착물"로 지칭할 수 있음) 사이의 계면에서 기포 및 박리가 둘 다 발생되지 않는, 그리고 또한 백탁이 발생하지 않는 투명 접착 시트가 요구된다.
본 발명의 한 측면에 따라, 이미지 디스플레이 소자내의 표면 보호층 또는 터치 패널을 이미지 디스플레이 단위의 디스플레이 표면에 적용하거나, 표면 보호층을 터치 패널에 적용하기 위한,
(A) 탄소수가 4 내지 18인 알킬기를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트,
(B) 단일중합체의 유리 전이 온도 (Tg)가 50℃ 이상인 극성 단량체, 및
(C) 하기 화학식 (1)로 나타내어지는 (메트)아크릴레이트 에스테르 (C-1), 또는 단일중합체의 유리 전이 온도 (Tg)가 10℃ 이하인 친수성 단량체 (C-2) (이는 성분 (C-1) 이외의 단량체이고, 성분 (B) 대 성분 (C-2)의 질량비는 4:10 내지 4:1임):
[화학식 1]
CH2=C(R)COO-(AO)p-(BO)q-R'
(화학식 (1)에서,
A는 (CH2)rCO, CH2CH2, CH2CH(CH3) 및 CH2CH2CH2CH2로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 기이고,
B는 (CH2)rCO, CO(CH2)r, CH2CH2, CH2CH(CH3) 및 CH2CH2CH2CH2로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 기이고,
R은 수소 또는 CH3이고,
R'은 수소, 또는 치환되거나 비치환된 알킬 또는 아릴기이고,
p, q 및 r은 각각 1 이상의 정수를 나타냄)를 포함하는 단량체의 공중합체를 함유하는 (상기 공중합체는 140℃ 및 1.0 ㎐에서 0.13 이상의 tanδ를 지니고, 또한 25℃ 및 1.0 ㎐에서 8.9 × 104 Pa 이하의 저장 탄성 계수를 지님), 투명 접착 시트가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라, 이미지 디스플레이 단위, 및 상기 투명 접착 시트 및 표면 보호층을 포함하는 이미지 디스플레이 소자가 제공된다.
본원에 사용되는, 표현 "140℃ 및 1.0 ㎐에서 tanδ"는 1.0 ㎐의 주파수 및 140℃의 온도에서 전단 모드에서의 저장 탄성 계수 G' (Pa) 대 손실 탄성 계수 G" (Pa)의 비율로 나타내어지는 손실 탄젠트를 의미한다.
본원에 사용되는 용어 "25℃ 및 1.0 ㎐에서 저장 탄성 계수"는 -60℃ 내지 200℃ 범위 이내의 온도, 5℃/분의 온도 증가 속도 및 1.0 ㎐에서 전단 모드에서의 점탄성을 측정하였을 때 25℃에서의 저장 탄성 계수를 의미한다.
본원에 사용되는 용어 단일중합체의 "유리 전이 온도 (Tg)"는 열-용융된 중합체를 특정 조건하에서 냉각시킬 때, 과냉각된 액체에서 유리 상태로 상태가 변화하는 경우의 온도를 의미한다. 본 명세서에서, Tg는 구체적으로 JIS K7121에 따라 측정되는 수치이다.
본원에 사용되는 용어 "극성 단량체"는 극성 기, 예컨대 하이드록실기, 카르복실기, 아미드기 또는 아미노기를 갖는 단량체를 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "(메트)아크릴"의 본원에서 사용되는 의미는 "아크릴" 또는 "메타크릴"이다.
본 발명의 한 측면으로서 제공되는 투명 접착 시트를, 이미지 디스플레이 소자내의 표면 보호층 또는 터치 패널을 이미지 디스플레이 단위의 디스플레이 표면에 적용하거나, 표면 보호층을 터치 패널에 적용시 사용할 때, 디스플레이 불균일성이 발생하지 않는다. 특히, 투명 접착 시트를 불규칙적인 모양을 갖는 표면 보호층에 적용할 경우, 또는 심지어 투명 접착 시트를, 불규칙적인 모양을 갖는 층 (예를 들어, 편광판)을 포함하는 이미지 디스플레이 단위의 디스플레이 표면에 적용할 경우, 디스플레이 불균일성의 발생을 방지할 수 있다.
투명 접착 시트를 이미지 디스플레이 소자내의 표면 보호층에 적용할 경우, 또는 이미지 디스플레이 단위의 디스플레이 표면 또는 터치 패널에 적용할 경우, 심지어 고온 및 다습한 환경에서도 상기 단위들 사이의 계면에서 기포가 발생되지 않는다. 또한, 이미지 디스플레이 소자내의 표면 보호층 또는 터치 패널을 이미지 디스플레이 단위의 디스플레이 표면에 적용한 후, 표면 보호층 및 터치 패널의 박리 또한 억제될 수 있다.
또한, 투명 접착 시트는 이미지 디스플레이 소자에서의 백탁을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 투명 접착 시트를 포함하는 이미지 디스플레이 소자의 한 측면의 단면을 도시한다.
도 2는 본 발명의 투명 접착 시트를 포함하는 이미지 디스플레이 소자의 또 다른 측면의 단면을 도시한다.
도 3은 본 발명의 투명 접착 시트를 포함하는 이미지 디스플레이 소자의 또 다른 측면의 단면을 도시한다.
도 4는 본 발명의 투명 접착 시트를 포함하는 이미지 디스플레이 소자의 또 다른 측면의 단면을 도시한다.
본 발명의 한 측면으로서 제공되는 투명 접착 시트를 사용하여 이미지 디스플레이 소자내의 표면 보호층 또는 터치 패널을 이미지 디스플레이 단위의 디스플레이 표면에 적용하거나, 표면 보호층을 터치 패널에 적용한다. 본원에 사용되는, 투명 접착 시트는, (A) 탄소수가 4 내지 18인 알킬기를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트, (B) 단일중합체의 유리 전이 온도 (Tg)가 50℃ 이상인 극성 단량체, 및 (C) 하기 화학식 (1)로 나타내어지는 (메트)아크릴레이트 에스테르 (C-1), 또는 단일중합체의 유리 전이 온도 (Tg)가 10℃ 이하인 친수성 단량체 (C-2) (이는 성분 (C-1) 이외의 단량체이고, 성분 (B) 대 성분 (C-2)의 질량비는 4:10 내지 4:1임)를 포함하는 단량체의 공중합체를 함유한다:
[화학식 1]
CH2=C(R)COO-(AO)p-(BO)q-R'
화학식 (1)에서, A, B, R, R', p, q는 상기 정의와 같다.
본원에 사용되는, 성분 (A)로서 탄소수가 4 내지 18인 알킬기를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트는 생성되는 접착 시트에 적합한 접착성을 부여할 수 있고 접착물에 대한 습윤성을 개선시킬 수 있다.
성분 (A)로서의 탄소수가 4 내지 18인 알킬기를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트에 있어서, 성분 (A)만을 단독으로 사용하여 생성되는 접착 시트에 충분한 접착성 (유연성)을 부여하는 관점에서, 성분 (A)로서 사용되는 하나 또는 여러 종류의 단량체의 중합체의 유리 전이 온도는 바람직하게는 25℃ 이하이다. 구체적으로, 단일중합체의 유리 전이 온도가 25℃ 이하인 단량체, 예를 들어 알킬 (메트)아크릴레이트, 예컨대 n-부틸 아크릴레이트, 아이소부틸 아크릴레이트, 아이소아밀 아크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 사이클로헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 아이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 아이소노닐 (메트)아크릴레이트, n-데실 (메트)아크릴레이트, 아이소데실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 아이소미리스틸 (메트)아크릴레이트, 아이소세틸 (메트)아크릴레이트 또는 아이소스테아릴 (메트)아크릴레이트 또는 이의 혼합물을 사용하는 것이 가능하다.
상기한 것 중에서, 성분 (A)는 바람직하게는 알킬 아크릴레이트인데, 이는 열중합 및 광중합 방법과 같은 임의의 중합 방법에서 우수한 중합성을 갖기 때문이다. 이의 구체적인 예에는 n-부틸 아크릴레이트, 아이소부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 아이소옥틸 아크릴레이트, 아이소노닐 아크릴레이트, 아이소데실 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 아이소미리스틸 아크릴레이트, 아이소세틸 아크릴레이트 및 아이소스테아릴 아크릴레이트가 포함된다. 접착성의 관점에서 2-에틸헥실 아크릴레이트, 아이소옥틸 아크릴레이트 및 아이소세틸 아크릴레이트가 특히 바람직하다.
이하 설명되는 성분 (C-2)가 성분 (C)로서 사용되는 경우, 탄소수가 4 내지 12인 알킬기를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트가 접착성의 관점에서 성분 (A)로서 바람직하게 사용된다.
상기한 단량체에 부가적으로, 단일중합체의 유리 전이 온도가 25℃ 이상인 탄소수가 4 내지 18인 알킬기를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트 단량체 또한 사용할 수 있다. 단일중합체의 유리 전이 온도가 25℃ 이상인 탄소수가 4 내지 18인 알킬기를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트의 예에는 선형 또는 분지형 알킬 (메트)아크릴레이트, 예컨대 t-부틸 (메트)아크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트 및 아이소부틸 메타크릴레이트; 및 지환족 알킬 (메트)아크릴레이트, 예컨대 사이클로헥실 메타크릴레이트, 4-t-부틸사이클로헥실 (메트)아크릴레이트 및 아이소보르닐 (메트)아크릴레이트가 포함된다. 단일중합체의 유리 전이 온도가 25℃ 이상인 탄소수가 4 내지 18인 알킬기를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트 단량체가 사용되는 경우, 성분 (A)로서 사용되는 여러 종류의 단량체의 중합체의 유리 전이 온도는 바람직하게는 25℃ 이하이다.
상기한 바와 같이, 성분 (A)로서의 하나 또는 여러 종류의 단량체의 중합체의 유리 전이 온도는 JIS K7121에 따라 측정할 수 있다.
다음, 성분 (B)로서 단일중합체의 유리 전이 온도 (Tg)가 50℃ 이상인 극성 단량체는 생성되는 투명 접착 시트의 결합력을 증가시키고 접착성을 부여한다. 따라서, 생성되는 투명 접착 시트를 이미지 디스플레이 소자에 적용하는 경우, 높은 온도에서 기포형성 및 박리가 방지된다.
성분 (B)로서 단일중합체의 유리 전이 온도 (Tg)가 50℃ 이상인 극성 단량체의 예에는 작용기, 예컨대 카르복실산 및 설폰산을 갖는 에틸렌성 불포화 단량체; 및 치환된 아크릴아미드, 예컨대 비닐에스테르, 비닐아미드, N-비닐락탐 및 (메트)아크릴아미드가 포함된다. 이의 구체적인 예에는, 비제한적으로, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 말레이미드, 스티렌설폰산, 아크릴로일옥시에틸 프탈레이트, 아크릴로일옥시프로필 프탈레이트, 치환된 아크릴아미드, 예컨대 N,N-다이메틸(메트)아크릴아미드, N,N-다이에틸(메트)아크릴아미드, N-t-부틸(메트)아크릴아미드, N,N-아이소프로필(메트)아크릴아미드, N-t-옥틸(메트)아크릴아미드, N,N-다이메틸아미노에틸(메트)아크릴아미드, N,N-다이메틸아미노프로필(메트)아크릴아미드 및 다이아세톤아크릴아미드, (메트)아크릴로니트릴, N-비닐 피롤리돈 및 N-비닐카프로락탐이 포함된다. 이 중에서, 높은 극성을 갖는 단량체가 결합력의 관점에서 바람직하고, 친수성 단량체가 특히 바람직하다. 본원에 사용되는, 용어 "친수성 단량체"는 친수성이 우수하고 100 g의 물을 기준으로 5 g 이상의 양으로 용해되는 단량체를 의미한다. 친수성 단량체의 예에는, 아크릴산 또는 치환된 아크릴아미드 (특히 바람직하게는, 다이아세톤아크릴아미드)가 포함된다.
후속하여, 성분 (C)를 설명한다. 성분 (C)는 생성되는 투명 접착 시트의 수분 투과성을 제어한다. 상기한 성분 (A) 및 (B)에 부가적으로 성분 (C)를 사용함으로써 생성되는 투명 접착 시트 (공중합체)의 친수성을 해치지 않으면서 높은 유연성 및 접착력을 수득하는 것이 가능해진다. 성분 (C)로서, 하기 성분 (C-1) 또는 성분 (C-2)가 사용된다.
성분 (C-1)으로서의 (메트)아크릴레이트 에스테르는 하기 화학식 (1)로 나타내어진다:
CH2=C(R)COO-(AO)p-(BO)q-R'
화학식 (1)에서,
A는 (CH2)rCO, CH2CH2, CH2CH(CH3) 및 CH2CH2CH2CH2로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 기이다. 생성되는 투명 접착 시트의 수분 투과성 제어 및 산업적 이용가능성의 관점에서 CH2CH2 또는 CH2CH(CH3)이 바람직하다.
B는 (CH2)rCO, CO(CH2)r, CH2CH2, CH2CH(CH3) 및 CH2CH2CH2CH2로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 기이다. A와 유사하게, 생성되는 투명 접착 시트의 수분 투과성 및 산업적 이용가능성의 관점에서 CH2CH2 또는 CH2CH(CH3)이 바람직하다.
R은 수소 또는 CH3이다. 공중합이 광중합으로 수행되는 경우, R은 중합의 관점에서 바람직하게는 H이다.
R'은 수소, 또는 치환되거나 비치환된 알킬 또는 아릴기이고, 상기 알킬 또는 아릴기는 선형, 분지형 또는 환형일 수 있다. 특정 측면에서, 성분 (A)와 우수한 상용성을 갖는 알킬기 (구체적으로, 메틸기, 에틸기, 부틸기, 옥틸기)가 사용된다.
p, q 및 r은 각각 1 이상의 정수를 나타낸다. 상한에 대한 특별한 제한은 없지만, 성분 (A)와의 상용성은 p가 10 이하, q가 10 이하, r이 5 이하일 때 개선될 수 있다.
생성되는 투명 접착 시트의 습윤 가열시 기포형성 저항성의 관점에서 성분 (C-1)은 바람직하게는 화학식 (1)의 폴리알킬렌 글리콜 알킬 에테르 아크릴레이트 (식 중, R은 수소이고, R'은 탄소수가 1 내지 12인 알킬기이고, 2 ≤ p+q ≤ 10임)이다.
이의 구체적인 예에는 말단에 하이드록실기를 갖는 폴리알킬렌 글리콜 모노 (메트)아크릴레이트, 예컨대 폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트 (엔오에프 사 (NOF CORPORATION)에서 제조되는 블렌머 (Blenmer) AE 시리즈), 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 (엔오에프 사에서 제조되는 블렌머 PE 시리즈), 폴리에틸렌 글리콜 폴리프로필렌 글리콜 아크릴레이트 (엔오에프 사에서 제조되는 블렌머 AEP 시리즈), 폴리프로필렌 글리콜 아크릴레이트 (엔오에프 사에서 제조되는 블렌머 AP 시리즈), 폴리프로필렌 글리콜 메타크릴레이트 (엔오에프 사에서 제조되는 블렌머 PP 시리즈) 및 폴리프로필렌 글리콜 폴리테트라메틸렌 글리콜 아크릴레이트 (엔오에프 사에서 제조되는 블렌머 APT 시리즈); 말단에 알킬기를 갖는 폴리알킬렌 글리콜 알킬 에테르 (메트)아크릴레이트, 예컨대 메틸폴리에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 메틸다이프로필렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 에톡시에톡시 에틸 (메트)아크릴레이트, 다이에틸렌 글리콜 2-에틸헥실 에테르 (메트)아크릴레이트, 다이에틸렌 글리콜 데칸올 에테르 (메트)아크릴레이트 및 다이에틸렌 글리콜 라우릴 에테르 (메트)아크릴레이트; 말단에 아릴기를 갖는 폴리알킬렌 글리콜 아릴 에테르 (메트)아크릴레이트, 예컨대 페녹시다이에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트 및 노닐페녹시폴리에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트; 폴리에스테르 모노(메트)아크릴레이트, 예컨대 β-카르복시에틸 아크릴레이트, ω-카르복시폴리카프로락톤 아크릴레이트 (토아고세이 사 (TOAGOSEI CO., LTD.)에서 제조되는 M-5300), 카프로락톤-개질된 테트라하이드로푸르푸릴 아크릴레이트 (니뽄 가야꾸 사 (NIPPON KAYAKU CO., LTD.)에서 제조되는 가야라드 (KAYARAD) TC110S), 에틸다이에틸렌 글리콜 올리고아크릴레이트 (오사까 오가닉 케미컬 인더스트리 사 (Osaka Organic Chemical Industry Ltd.)에서 제조되는 비스코트 (Biscoat 190D)) 및 CH2=CHCOO-(CH2CH2O)2-CH2CH3 및 CH2=CHCOO-(CH2CH2COO)n-(CH2CH2O)2-CH2CH3의 혼합물 (25:75 (중량비)); 및 이의 개질된 화합물이 포함된다. 2종 이상의 이러한 (메트)아크릴레이트 에스테르를 조합으로 사용할 수 있다.
성분 (C-2)는 단일중합체의 유리 전이 온도 (Tg)가 10℃ 이하인 친수성 단량체이다. 성분 (C-2)는 성분 (C-1) 이외의 단량체이고 성분 (B) 대 성분 (C-2)의 질량비가 4:10 내지 4:1인 양으로 사용된다. 성분 (B) 대 성분 (C-2)의 질량비가 4:10 내지 4:1일 경우, 공중합체의 낮은 탄성 계수를 유지하면서 친수성을 유지하는 것, 그리고 바람직하게는 접착물에 대한 접착성을 제어하는 것이 가능해진다.
성분 (C-2)로서 단일중합체의 유리 전이 온도 (Tg)가 10℃ 이하인 친수성 단량체의 예에는 탄소수가 4 이하인 알킬기를 갖는 하이드록시알킬 아크릴레이트, 및 옥시에틸렌기 또는 옥시프로필렌기, 또는 폴리옥시에틸렌기 또는 폴리옥시프로필렌기를 갖는 (메트)아크릴 화합물이 포함된다. 이의 구체적인 예에는, 비제한적으로, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 및 하이드록시프로필 아크릴레이트가 포함된다. 이 중에서, 투명 접착 시트에 유연성을 부여하는 관점에서, 친수성 단량체는 바람직하게는 단일중합체의 유리 전이 온도 (Tg)가 0℃ 이하인 친수성 단량체, 보다 바람직하게는 단일중합체의 유리 전이 온도가 -5℃ 이하인 친수성 단량체이고, 예를 들어 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 및 2-하이드록시프로필 아크릴레이트를 포함한다.
고온 및 다습한 환경하에서의 기포형성 저항성의 관점에서 성분 (C)는 바람직하게는 성분 (C-1)이다.
성분 (A), 성분 (B) 및 성분 (C)를 함유하는 단량체로부터 수득되는 공중합체는 140℃ 및 1.0 ㎐에서 0.13 이상의 tanδ를 지니고, 또한 25℃ 및 1.0 ㎐에서 8.9 × 104 Pa 이하의 저장 탄성 계수를 지닌다. 이러한 동적 점탄성 특징은 본 발명의 투명 접착 시트에서 액정 불균일성의 관점에서 중요하다. 구체적으로, 투명 접착 시트에서 액정 불균일성의 생성은 공중합체의 응력 완화 특성 및 초기 잔류 응력 둘 다와 관련이 있다.
본원에서, tanδ 및 저장 탄성 계수 (동적 점탄성 특징)의 데이터는 점탄성 측정 장치, 예를 들어 레오메트릭 사이언티픽 사 (Rheometric Scientific, Inc.)에서 제조되는 ARES (Advances Rheometric Expansion System)를 사용하여 측정할 수 있다. 동적 점탄성은 측정 온도 및 측정 주파수에 좌우된다. 따라서, 본 발명에서 저장 탄성 계수가, 주파수 1.0 ㎐ 및 25℃에서 전단 모드에서의 저장 탄성 계수 G' (Pa)인 경우, 손실 탄성 계수 tanδ (G"/G')는 주파수 1.0 ㎐ 및 140℃에서 전단 모드에서의 저장 탄성 계수 G' (Pa) 및 손실 탄성 계수 G" (Pa)로부터 결정되는 수치를 갖는 표시자로 취해진다.
tanδ는 투명 접착 시트에서 응력 완화 특성의 표시자이다. 공중합체의 tanδ가 0.13 이상일 경우, 생성되는 투명 접착 시트는 응력 완화 특성이 우수하고 및 디스플레이 불균일성이 나타나지 않는다. tanδ는 바람직하게는 0.15 이상, 더 바람직하게는 0.2 이상이다. tanδ의 상한에는 특별한 제한이 없다. 그러나, tanδ의 수치가 증가하면, 투명 접착 시트로 형성하였을 때 공중합체의 열 저항성 (고온에서의 접착성)은 보통 열화되고, 기포형성 (즉, 기포의 형성)이 발생할 수 있다. 따라서, 공중합체의 140℃ 및 1.0 ㎐에서의 tanδ는 보통 0.6 이하로 조절할 수 있다.
저장 탄성 계수는 적층시 변형되는 투명 접착 시트의 잔류 응력 (초기 잔류 응력)의 표시자이다. 이 수치가 8.9 × 104 Pa 이하인 경우, 디스플레이 불균일성을 억제할 수 있다. 예를 들어, 심지어 약 10 ㎛의 불규칙적인 모양을 갖는 표면을 지니는 접착물 상에 투명 접착 시트를 적층시킬 때에도 디스플레이 불균일성을 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 저장 탄성 계수를 7.4 × 104 Pa 이하로 조절할 경우, 심지어 불균일성이 큰 또는 복잡한 불규칙적인 모양을 갖는 표면을 지니는 접착물 상에 투명 접착 시트를 적층시킬 때에도 불균일성을 감소시키는 것이 가능해진다.
공중합체의 tanδ 및 저장 탄성 계수는 성분 (A), 성분 (B) 및 성분 (C)의 종류, 분자량 및 조성물을 적절하게 변화시켜 조절할 수 있다. 예를 들어, 다량의 성분 (B)를 사용하면, 저장 탄성 계수가 증가한다. 성분 (A) 및 성분 (C)의 양을 증가시키면, 저장 탄성 계수가 감소할 수 있다. 성분 (A), 성분 (B) 및 성분 (C)를 함유하는 단량체의 공중합체의 분자량을 증가시키면, 저장 탄성 계수가 증가하는 경향이 있다. 성분 (C)는 심지어 공중합체의 tanδ가 증가하는 경우에도 생성되는 투명 접착 시트의 기포형성을 억제시키는 기능을 갖는다. 본원에서, 공중합체의 tanδ는 이후 설명되는 가교결합제의 양으로 조절할 수 있다. 구체적으로, 가교결합제의 양을 증가시키면, tanδ의 수치가 감소한다. 이와 대조적으로, 가교결합제의 양을 감소시키면, tanδ의 수치가 증가한다.
공중합체에서, 성분 (A), 성분 (B) 및 성분 (C)의 양을 각각, 단량체의 총량을 기준으로 40 내지 90 질량%, 1 내지 15 질량% 및 5 내지 50 질량%로 조절할 수 있다. 성분 (A)의 양을 90 질량% 이상으로 증가시키면, 생성된 접착 시트의 접착력이 감소할 수 있다. 이와 대조적으로, 양을 40 질량% 이하로 감소시키면, 탄성 계수가 증가하고 따라서 접착물에 대한 공중합체의 습윤성이 나빠질 수 있다.
성분 (C-2)를 성분 (C)로서 사용하는 경우, 생성되는 접착 시트의 접착력 및 탄성 계수의 관점에서, 성분 (A)의 양은 단량체의 총량을 기준으로 바람직하게는 80 내지 90 질량% 범위 이내로 조절하고, 성분 (B) 및 성분 (C) (성분 (C-2))의 총량은 단량체의 총량을 기준으로 바람직하게는 20 내지 10 질량% 범위 이내로 조절한다. 상기한 바와 같이, 성분 (B) 대 성분 (C-2)의 질량비는 4:10 내지 4:1이다.
상기 동적 점탄성 특징을 갖는 단량체 성분 (A), (B) 및 (C)의 공중합체로부터 수득되는 투명 접착 시트 (공중합체)로, 친수성을 해치지 않으면서 충분한 유연성 및 접착력을 달성할 수 있다. 높은 유연성을 갖는 이러한 투명 접착 시트를 사용함으로써, 심지어 투명 접착 시트를 불규칙적인 모양을 갖는 표면 보호층 또는 불규칙적인 모양을 갖는 층 (예를 들어, 편광판)이 제공된 이미지 디스플레이 단위의 디스플레이 표면에 적용할 때에도 불규칙성을 흡수할 수 있고, 따라서 이미지 디스플레이 소자에서의 디스플레이 불균일성의 생성 방지를 가능하게 한다. 심지어 시트 자체의 두께가 달라질 때에도 간극을 형성하지 않으면서 접착물의 표면에 적층시킬 수 있는데, 이는 시트가 높은 유연성을 가져서, 이미지 디스플레이 소자에서의 디스플레이 불균일성의 생성을 방지할 수 있기 때문이다.
투명 접착 시트에서, 투명 접착 시트의 접착물에 대한 접착력은 5 N/25 ㎜ 이상 (300 ㎜/분의 속도에서의 90도 박리 시험으로 측정함)으로 조절할 수 있다. 특정 측면에서, 투명 접착 시트의 접착물에 대한 접착력은 10 N/25 ㎜ 이상, 또는 15 N/25 ㎜ 이상 (300 ㎜/분의 속도에서의 90도 박리 시험으로 측정함)으로 조절할 수 있고, 따라서 투명 접착 시트와 접착물 사이의 충분한 접착력이 수득된다. 따라서, 심지어 고온 및 다습한 환경하에서도 이러한 접착력을 갖는 투명 접착 시트와 접착물 사이의 계면에서 기포가 발생하지 않고, 또한 적용 이후의 박리를 억제할 수 있다. 이러한 투명 접착 시트에 따라, 심지어 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA)로 만들어진 중합체 필름으로 이루어진 표면 보호층에 적용하여도 충분한 접착력을 달성할 수 있다.
또한, 투명 접착 시트는 친수성을 가지므로, 수분을 흡수할 수 있고 이미지 디스플레이 소자에서의 백탁을 방지할 수 있다. 백탁 방지 정도 (투명성)는 헤이즈 수치로 표현할 수 있다. 본원에서, 헤이즈 수치는 JIS K 7136에 따라 투명 접착물 (예를 들어, 이미지 디스플레이 소자의 표면 보호층) 상에 투명 접착 시트를 적층시킴으로써 수득되는 적층물의 헤이즈 수치로서 측정할 수 있다. 헤이즈 수치는 하기 환경 시험으로 측정할 수 있다. 즉, 생성된 적층물을 60℃의 온도 및 90%의 상대 습도 (RH)의 환경하에 3일 동안 정치시킨 후, 3일 동안 정치시킨 이후의 적층물의 헤이즈 수치를 측정한다. 투명 접착 시트 상에 이미지 디스플레이 소자의 표면 보호층을 적층시킴으로써 수득되는 적층물의 헤이즈 수치가 2 이하일 때 백탁이 발생하지 않는다고 판단하는 것이 가능하다.
또한, 투명 접착 시트는 우수한 투명성을 갖는다. 즉, 투명 접착 시트를 투명 접착물 (예를 들어, 이미지 디스플레이 소자의 표면 보호층) 상에 적층시켜 적층물을 형성하는 경우, 생성된 적층물의 가시광선 파장 범위에서의 전광선 투과율 (JIS K 7361)은 90% 이상이 된다.
단량체의 공중합체는 가교결합제를 사용하여 가교시켜 응집력을 확보할 수 있다. 공중합체가 가교결합제를 함유하는 경우, 응력 완화 특성 및 기포형성의 관점에서 그 양은 보통 성분 (A), 성분 (B) 및 성분 (C)의 총 질량의 100 질량부를 기준으로 2 질량부 이하로 조절한다. 특정 측면에서, 그 양은 1 질량부 이하로 조절할 수 있다. 가교결합제 양의 하한에는 제한이 없다. 가교결합제를 성분 (A), 성분 (B) 및 성분 (C)의 총 질량의 100 질량부를 기준으로 약 0.01 질량부의 양으로 첨가하는 경우, 공중합체의 취급 특성이 개선된다.
공중합체는, 공중합체에서 가교결합된 구조를 형성할 수 있는 기 (가교가능기)를 가짐으로써 가교결합을 형성할 수 있다. 가교가능기는 가교결합제, 예컨대 다작용성 아이소시아네이트, 에폭시 또는 아지리딘 화합물과의 반응성을 갖는 작용기일 수 있고, 예를 들어 하이드록실기가 포함된다. 구체적으로, 하이드록실기가 공중합체 내에 존재하는 경우, 하이드록실기는 다작용성 아이소시아네이트와 반응하여 우레탄 결합을 통해 가교결합을 형성한다. 공중합체 내에 가교가능기를 혼입시키기 위하여, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트 또는 2-하이드록시프로필 아크릴레이트를 단량체 성분으로 사용할 수 있다.
가교가능기는 라디칼 중합성 기, 예컨대 (메트)아크릴로일기일 수 있다. 이 경우, 공중합체의 생산 (중합)시 가교결합 반응이 동시에 일어나므로, 가교결합제를 별도로 첨가할 필요는 없다. 이러한 기를 갖는 단량체의 예에는 다작용성 (메트)아크릴레이트 단량체, 예컨대 1,2-에틸렌 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄다이올 다이(메트)아크릴레이트 및 1,6-헥산다이올 다이(메트)아크릴레이트가 포함된다.
투명 접착 시트에 함유되는 공중합체에 사용되는 단량체 성분은 투명 접착 시트의 특징을 해치지 않는 한 성분 (A), (B) 및 (C) 이외의 단량체 성분을 함유할 수 있다. 이의 예에는 성분 (A), (B) 및 (C) 이외의 아크릴 단량체, 예컨대 벤질 아크릴레이트, 펜타메틸피페리딜 메타크릴레이트, N,N-다이메틸아미노에틸 아크릴레이트, N-다이에틸아미노에틸 아크릴레이트, N,N-다이메틸아미노프로필 아크릴레이트, N,N-다이메틸아미노프로필아크릴아미드, N-아크릴로일옥시에틸헥사하이드로프탈이미드, 트라이플루오로에틸 메타크릴레이트, 메타크릴산-개질된 실리콘 오일, 3-메타크릴옥시프로필메틸다이메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트라이메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸다이에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트라이에톡시실란 및 3-아크릴옥시프로필트라이메톡시실란; 및 비닐 단량체, 예컨대 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 버사테이트, 스티렌, 비닐피리딘 및 비닐이미다졸이 포함된다.
공중합체는 중합 개시제의 존재하에서 단량체 성분을 중합함으로써 형성할 수 있다. 중합 방법에는 특별한 제한이 없고 단량체를 통상의 라디칼 중합 방법, 예를 들어 용액 중합, 에멀젼 중합, 현탁 중합 또는 벌크 중합 방법에 따라 중합시킬 수 있다. 특정 측면에서, 열중합 개시제를 사용하는 라디칼 중합 방법을 사용할 수 있다. 열중합 개시제의 예에는 유기 퍼옥사이드, 예컨대 벤조일 퍼옥사이드, t-부틸 퍼벤조에이트, 큐멘 하이드로퍼옥사이드, 다이아이소프로필 퍼옥시다이카르보네이트, 다이-n-프로필 퍼옥시다이카르보네이트, 다이(2-에톡시에틸) 퍼옥시다이카르보네이트, t-부틸 퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸 퍼옥시피발레이트, (3,5,5-트라이메틸헥사노일) 퍼옥사이드, 다이프로피오닐 퍼옥사이드 및 다이아세틸 퍼옥사이드; 및 아조-기재 화합물, 예컨대 2,2'-아조비스아이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 1,1'-아조비스(사이클로헥산 1-카르보니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-다이메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-다이메틸-4-메톡시발레로니트릴), 다이메틸 2,2'-아조비스(2-메틸 프로피오네이트), 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산), 2,2'-아조비스(2-하이드록시메틸프로피오니트릴) 및 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판]이 포함된다.
또 다른 측면에서, 공중합체는 적합한 중합 개시제를 사용하여 광중합에 의해 제조할 수 있다. 구체적으로, 광중합 개시제의 존재하에서 단량체에 자외선 (UV)을 조사함으로써 단량체 성분을 중합하는 중합 방법이 예시된다. 적합한 중합 개시제의 예에는 아세토페논, 다이에톡시아세토페논, 2-[4-(메틸티오)-메틸-1-페닐]-2-모르폴리노 프로파논, 벤조인, 벤조인 에틸 에테르, 벤질 메틸 케탈, 벤조페논, 2-에틸안트라퀴논, 티오잔톤, 다이에틸티오잔톤, 2,4,6-트라이메틸벤조일 다이페닐포스핀 옥사이드 (루크린 (Lucirin)™ TPO, 바스프 (BASF)에서 제조), 2,4,6-트라이메틸벤조일 다이에톡시포스핀 옥사이드 (루크린™ TPO-L, 바스프에서 제조), 비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)페닐포스핀 (이르가큐어 (IRGACURE)™ 819, 시바 재팬 케이.케이. (Ciba Japan K.K.)에서 제조), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온 (다로큐어 (DAROCURE)™ 1173, 시바 재팬 케이.케이.에서 제조), 4-(2-하이드록시에톡시)페닐(2-하이드록시-2-프로필)케톤 (이르가큐어™ 2959, 시바 재팬 케이.케이.에서 제조), 4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐-(2-하이드록시-2-프로필)케톤, 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤 (이르가큐어™ 184, 시바 재팬 케이.케이.에서 제조), 1-(4-아이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 1-(4-도데실페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 2-메틸-2-모르폴리노(4-티오메틸페닐)프로판-1-온 (이르가큐어™ 907, 시바 재팬 케이.케이.에서 제조), 2-벤질-2-다이메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논 (이르가큐어™ 369, 시바 재팬 케이.케이.에서 제조), N,N'-옥타메틸렌비스아크리딘 (아데카 옵토머 (ADEKA Optomer)™ N1717) 및 아크릴로일벤조페논 (다이셀 유씨비 에버크릴 (DAICEL UCB Ebercryl)™ P36)이 포함된다.
투명 접착 시트는 상기 공중합체에 부가적으로, 다른 성분, 예컨대 염료, 안료, UV 흡수제, 다른 충전제 및 산화방지제를 함유할 수 있다. 접착물이 무기 재료, 예컨대 유리 및 ITO인 경우, 실란 커플링제가 바람직하게 사용된다. 그러나, 공중합체 자체도 투명 접착 시트로서 요구되는 특징을 가지므로, 심지어 첨가제, 예컨대 가소제 및 점착제를 함유하지 않을 때에도, 이미지 디스플레이 소자내의 표면 보호층 또는 터치 패널을 이미지 디스플레이 단위의 디스플레이 표면에 적용하거나, 표면 보호층을 터치 패널에 적용하기 위하여 그 자체로 사용할 수 있다. 따라서, 공중합체가 투명 접착 시트로서 그 자체로 사용되는 경우, 공중합체 이외의 성분의 새어나옴에 의한 오염 및 투명 접착 시트의 특징의 변화가 발생하지 않는다.
투명 접착 시트의 두께는, 이미지 디스플레이 소자에의 탑재 (이미지 디스플레이 소자내의 표면 보호층 또는 터치 패널을 이미지 디스플레이 단위의 디스플레이 표면에 적용하거나, 표면 보호층을 터치 패널에 적용)에 악영향을 주지 않는 한 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 두께는 0.025 내지 1 ㎜ 범위 이내로 조절할 수 있다. 투명 접착 시트의 두께를 증가시키면 접착물 (PMMA로 만들어진 중합체 필름 또는 유리판 등)에 대한 접착성이 증가한다.
후속하여, 상기 투명 접착 시트를 포함하는 이미지 디스플레이 소자를 도 1 내지 4를 참고로 하여 설명한다. 본원에서, 이미지 디스플레이 소자는 이미지 디스플레이 단위, 투명 접착 시트 및 표면 보호층을 포함한다. 이미지 디스플레이 소자 내에 포함되는 투명 접착 시트와 관련하여, 투명 접착 시트 내의 내부 잔류 응력은 완화된다.
이미지 디스플레이 단위의 예에는, 비제한적으로, 반사형 또는 백라이트형 액정 디스플레이 단위, 플라즈마 디스플레이 단위, 전계발광 (EL) 디스플레이 및 전자 종이와 같은 이미지 디스플레이 단위가 포함된다. 이미지 디스플레이 단위의 디스플레이 표면 상에, 부가적 층 (단일층 또는 다중층일 수 있음), 예를 들어 편광판 (불규칙적인 모양을 갖는 표면을 가질 수 있음)을 제공할 수 있다. 이하 설명되는 터치 패널은 이미지 디스플레이 단위의 디스플레이 표면 상에 존재할 수 있다.
표면 보호층은 이미지 디스플레이 소자 상에 배치될 때 최외곽 표면 상에 배치되는 층이다. 표면 보호층은 중합체 필름 또는 유리판으로만 이루어질 수 있거나, 다른 층과 함께 다수의 층으로 이루어질 수 있다. 지금까지 이미지 디스플레이 소자의 보호 필름으로서 사용되어 왔다면 표면 보호층은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA)로 만들어진 아크릴 수지 필름, 폴리카르보네이트 수지 필름 또는 유리판일 수 있다. 필름 또는 유리판의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 통상적으로 0.1 내지 5 ㎜이다.
표면 보호층이 다수의 층으로 이루어진 적층물인 경우, 마모 저항성, 스크래치 저항성, 오손방지 특성, 반사방지 특성 및 정전기방지 특성과 같은 기능 및 특징을 이미지 디스플레이 소자의 관찰자 측에 부여하기 위한 층을 제공하는 것이 가능하다. 마모 저항성 및 스크래치 저항성을 부여하기 위한 층은 하드 코트를 형성할 수 있는 경화성 수지 조성물을 적용하고, 경화성 수지 조성물을 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 예를 들어, 경화된 코팅 필름은 주성분으로서 알킬트라이알콕시실란 및 콜로이드성 실리카를 함유하는 실란 혼합물의 부분 축합 반응 생성물을 포함하는 코팅 재료를 적용하고, 가열하여 코팅 재료를 경화시켜 경화된 코팅 필름을 형성하거나, 주성분으로서 다작용성 아크릴레이트를 함유하는 코팅 재료를 적용하고 코팅 필름에 자외선을 조사함으로써 형성할 수 있다. 오손방지 특성을 보장하기 위하여, 유기 규소 화합물 또는 불소-기재 화합물을 함유하는 수지 층을 형성할 수 있다. 정전기방지 특성을 수득하기 위하여, 수지 층은 계면활성제 및 전도성 미세 입자를 함유한다. 이러한 기능 및 특징을 부여하기 위한 층이 표면 보호층의 투명성에 악영향을 주지 않고, 기능을 발휘할 수 있는 한 최대로 얇은 것이 바람직하다. 이러한 기능 및 특징을 부여하기 위한 층은 특별히 제한되지 않으며, 통상적으로 0.05 내지 10 ㎛ 범위의 두께를 갖는다.
표면 보호층이 다수의 층으로 이루어진 적층물인 경우, 부가적 층, 예컨대 인쇄된 층, 하드 코트 층 및 침착 층이 투명 접착 시트의 측에서 표면 보호층의 전체 또는 일부 영역에 포함될 수 있다. 이러한 부가적 층이 표면 보호층의 일부 영역에 형성되는 경우, 표면 보호층은 불규칙적인 모양을 갖는 표면으로 역할한다. 표면 보호층의 두께는 통상적으로 상기 부가적 층을 포함하여 총 0.1 내지 6 ㎜이다. 부가적 층이 이하 설명되는 차광층으로 사용되는 인쇄 층 또는 침착 층인 경우, 층의 두께는 통상적으로 10 ㎛ 이하이다. 또 다른 형태에서, 층의 두께는 통상적으로 100 ㎛ 이하 또는 50 ㎛ 이하이다.
도 1은 상기 투명 접착 시트를 포함하는 이미지 디스플레이 소자의 한 측면의 단면을 도시한다. 이미지 디스플레이 소자 (10)는 투명 접착 시트 (3) 및 표면 보호층 (4)이 이 순서로 이미지 디스플레이 단위 (1)의 디스플레이 표면 상에 적층된 구조를 갖는다. 표면 보호층 (4)은 연속 층 (5), 및 연속 층 (5)의 아래측 (투명 접착 시트 (3) 측)에서 일부 영역에 제공되는 차광 층 (6)으로 이루어지고, 표면은 불규칙적인 모양을 갖는다. 차광 층 (6)은 경화성 수지 조성물의 코팅 용액과 색소를 혼합하여 제조한 용액을 연속 층 (5)의 소정의 영역에 적합한 방법, 예컨대 스크린 인쇄를 사용하여 적용하고, 적합한 경화 방법, 예컨대 UV 조사를 사용하여 그 용액을 경화시킴으로써 형성한다. 투명 접착 시트 (3)는 표면 보호층 (4)의 불규칙적인 모양을 갖는 표면 측에 적용한다. 투명 접착 시트 (3)는 유연성을 가지므로, 심지어 표면 보호층 (4)이 불규칙적인 모양을 가질 때에도, 그리고 또한 불규칙적인 모양을 갖는 표면을 지니는 층 (예를 들어, 편광판)이 이미지 디스플레이 단위의 디스플레이 표면 상에 제공될 때에도 시트 자체의 내부 잔류 응력이 완화되고, 따라서 이미지 디스플레이 소자에서의 디스플레이 불균일성을 방지할 수 있다. 투명 접착 시트 (3)는 충분한 접착력 및 친수성을 가지므로, 심지어 고온 및 다습한 환경하에서도 기포 및 박리가 둘 다 발생하지 않고, 또한 이미지 디스플레이 단위 (1)의 디스플레이 표면과 투명 접착 시트 (3) 사이의 계면, 및 투명 접착 시트 (3)와 표면 보호층 (4) 사이의 중간에서 백탁이 발생하지 않는다. 이미지 디스플레이 소자 (10)는, 예를 들어 표면 보호층 (4) 및 투명 접착 시트 (3)를 포함하는 적층물 (2)을 이미지 디스플레이 단위 (1)의 디스플레이 표면에 적층시켜 수득한다.
도 2는 상기 투명 접착 시트를 포함하는 이미지 디스플레이 소자의 또 다른 측면의 단면도이다. 도 2에서, 이미지 디스플레이 소자 (20)는 투명 접착 시트 (3) 및 표면 보호층 (4)이 이 순서로 이미지 디스플레이 단위 (1)의 디스플레이 표면 상에 존재하는 터치 패널 (7) 상에 적층되는 구조를 갖는다. 투명 접착 시트 (3) 및 표면 보호층 (4)이 이 순서로 적층되는 적층물 (2)의 구조는 도 1에 도시된 것과 동일하다. 터치 패널 (7)은 이미지 디스플레이 단위 (1)의 디스플레이 표면 상에 배치되고, 이미지 디스플레이 소자 (20)에서의 이미지 디스플레이는 터치 패널을 통과하여 보여질 수 있다. 터치 패널 (7)은 투명하고 각각의 투명 전도성 층이 유리 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET)로 만들어진 두 투명판의 뒷 표면 상에 배치되는 구성을 가지고, 이러한 투명판의 투명 전도성 층은 비접촉 상태로 미세거리의 간격으로 반대 면과 면을 맞대는 배열로 배치된다. 강성 패널의 조작자가 손가락 또는 펜으로 한 투명판의 표면의 상응하는 위치를 누르면, 한 투명판의 표면의 뒷 표면에서 투명 전도성 층이 다른 투명판의 투명 전도성 층과 접촉되어 상응하는 위치에서만 전도성 상태를 야기한다. 전도성 상태의 위치가 센서에 의해 전기적으로 감지되면, 터치 패널 상에서 조작자가 누른 위치가 명시될 수 있다. 이러한 터치 패널형 디스플레이는 PC(들) (개인 컴퓨터), 휴대 전화 및 PDA(들)의 휴대 전화 단말기에 사용된다. 투명 접착 시트 (3)는 충분한 접착력 및 친수성을 가지므로, 심지어 고온 및 다습한 환경하에서도 기포 및 박리가 둘 다 발생하지 않고, 또한 터치 패널 (7)과 투명 접착 시트 (3) 사이의 계면, 및 투명 접착 시트 (3)와 표면 보호층 (4) 사이의 중간에서 백탁이 발생하지 않는다. 이미지 디스플레이 소자 (20)는, 예를 들어 표면 보호층 (4) 및 투명 접착 시트 (3)를 포함하는 적층물 (2)을 디스플레이 단위 (1)의 디스플레이 표면에 존재하는 터치 패널 (7)에 적층시켜 수득한다.
도 3은 투명 접착 시트를 포함하는 이미지 디스플레이 소자의 또 다른 측면의 단면도이다. 도 3에서, 이미지 디스플레이 소자 (30)는 투명 접착 시트 (3), 터치 패널 (7), 투명 접착 시트 (3') 및 표면 보호층 (4)이 이 순서로 이미지 디스플레이 단위 (1)의 디스플레이 표면 상에 적층되는 구조를 갖는다. 투명 접착 시트 (3') 및 표면 보호층 (4)이 이 순서로 적층되는 구조는 도 1에 도시된 것과 동일하다. 투명 접착 시트 (3) 및 투명 접착 시트 (3')는 동일 또는 상이한 공중합체를 함유할 수 있다. 투명 접착 시트 (3) 및 (3')는 유연성을 가지므로, 심지어 표면 보호층 (4)이 불규칙적인 모양을 가질 때에도, 그리고 또한 불규칙적인 모양을 갖는 표면을 지니는 층 (예를 들어, 편광판)이 이미지 디스플레이 단위의 디스플레이 표면 상에 제공될 때에도 시트 자체의 내부 잔류 응력이 완화되고, 따라서 이미지 디스플레이 소자에서의 디스플레이 불균일성을 방지할 수 있다. 투명 접착 시트 (3) 및 (3')는 충분한 접착력 및 친수성을 가지므로, 심지어 고온 및 다습한 환경하에서도 기포 및 박리가 둘 다 발생하지 않고, 또한 이미지 디스플레이 단위 (1)의 디스플레이 표면과 투명 접착 시트 (3) 사이의 계면, 및 투명 접착 시트 (3')와 표면 보호층 (4) 사이의 중간에서 백탁이 발생하지 않는다. 이미지 디스플레이 소자 (30)는, 예를 들어 표면 보호층 (4), 투명 접착 시트 (3), 터치 패널 (7) 및 투명 접착 시트 (3')를 포함하는 적층물 (2)을 이미지 디스플레이 단위 (1)의 디스플레이 표면에 적층시켜 수득한다.
도 4는 투명 접착 시트를 포함하는 이미지 디스플레이 소자의 또 다른 측면의 단면도이다. 도 4에서, 이미지 디스플레이 소자 (40)는 투명 접착 시트 (3), 터치 패널 (7) 및 표면 보호층 (4)이 이 순서로 이미지 디스플레이 단위 (1) 상에 적층되는 구조를 갖는다. 도 1과 유사하게, 표면 보호층 (4)은 일부 영역에 차광 층 (6)을 가지고 표면은 불규칙적인 모양을 가진다. 투명 접착 시트 (3)는 표면 보호층 (4)의 불규칙적인 모양을 갖는 표면 측에 터치 패널 (7)을 통해 존재한다. 투명 접착 시트 (3)는 유연성을 가지므로, 심지어 표면 보호층 (4)이 불규칙적인 모양을 가질 때에도, 그리고 또한 불규칙적인 모양을 갖는 표면을 지니는 층 (예를 들어, 편광판)이 이미지 디스플레이 단위의 디스플레이 표면 상에 제공될 때에도 시트 자체의 내부 잔류 응력이 완화되고, 따라서 이미지 디스플레이 소자에서의 디스플레이 불균일성을 방지할 수 있다. 투명 접착 시트 (3)는 충분한 접착력 및 친수성을 가지므로, 심지어 고온 및 다습한 환경하에서도 기포 및 박리가 둘 다 발생하지 않고, 또한 이미지 디스플레이 단위 (1)의 디스플레이 표면과 투명 접착 시트 (3) 사이의 계면, 및 투명 접착 시트 (3)와 표면 보호층 (4) 사이의 중간에서 백탁이 발생하지 않는다. 이미지 디스플레이 소자 (40)는, 예를 들어 표면 보호층 (4), 터치 패널 (7) 및 투명 접착 시트 (3)를 포함하는 적층물 (2)을 이미지 디스플레이 단위 (1)의 디스플레이 표면에 적층시켜 수득한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라, 이미지 디스플레이 소자를 포함하는 전자 장치가 제공된다. 전자 장치의 예에는, 비제한적으로, 휴대 전화, 휴대용 개인정보 단말기 (PDA), 휴대용 게임기, 전자 사전 단말기, 차량 네비게이션 시스템, 휴대용 음악 플레이어, 시계, 텔레비젼 (TV), 비디오 카메라, 비디오 플레이어, 디지털 카메라, 위성 위치확인 시스템 (GPS) 장치 및 개인 컴퓨터 (PC)가 포함된다.
<실시예>
본 발명은 하기 실시예를 통해 보다 상세하게 설명되나, 이러한 실시예에 제한되지는 않는다.
1. 아크릴 공중합체의 제조 방법
실시예 1 내지 실시예 19
하기 표 1에 보여지는 기재내용에 따라, 성분 (A), 성분 (B), 성분 (C) 및 광중합 개시제로서 0.04 질량부의 이르가큐어™ 651 (2,2-다이메톡시-2-페닐아세토페논) (시바 재팬 케이.케이.에서 제조)를 유리 용기 내에서 잘 혼합하고, 용해된 산소를 질소 기체로 교체한 후, 수분동안 저압 수은 램프를 사용하여 자외선을 조사함으로써 혼합물을 부분 중합시켜 약 1,500 cP의 점도를 가지는 점성 액체를 수득하였다. 생성된 조성물에, 가교결합제로서 HDDA (1,6-헥산다이올 다이아크릴레이트) 및 0.15 질량부의 부가적 중합 개시제 (이르가큐어 651)를 첨가한 후 잘 혼합하였다. 생성된 혼합물을 진공 탈기시키고 50 ㎛ 두께의 폴리에스테르 필름 (이형 필름) 상에 적용하여 175 ㎛의 두께로 이형 처리를 수행하였다. 중합에 악영향을 미치는 산소를 제거하기 위하여, 이형 필름을 커버한 후, 두 표면으로부터 약 4분 동안 저압 수은 램프를 사용하여 조사하여 투명 접착 시트를 수득하였다. 하기 방법에 따라, 생성된 필름의 tanδ 및 저장 탄성 계수를 측정하였다.
저장 탄성 계수 및 tan δ (손실 탄젠트) (동적 점탄성 특징)의 측정 방법
샘플의 제조: 상기 방법으로 제조한 투명 접착 시트로부터 이형 필름을 제거하고, 16개의 시트를 적층시켜 3 ㎜ 두께의 시트 제공하고 7.9 ㎜φ 펀칭 블레이드를 사용하여 펀칭해냄으로써 원통형 샘플을 수득하였다.
측정: 동적 점탄성 특징을 레오메트릭 사이언티픽 사에서 제조된 ARES (Advanced Rheometric Expansion System)를 사용하여 측정하였다. 샘플을 고정시키기 위해 7.9 ㎜φ 평행판을 지그로 사용하여, 상기 방법으로 제조한 각각의 샘플을 판들 사이에 위치시킨 후 장력을 조절하였다. 동적 점탄성 특징을 1.0 ㎐의 주파수, -50 내지 200℃의 온도 및 5℃/분의 온도 증가 속도에서 전단 모드로 공기 중에서 측정한 후, 25℃에서의 저장 탄성 계수 G' (Pa) 및 140℃에서의 tanδ (손실 탄젠트)를 측정하였다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
2. 투명 접착 시트의 평가 방법
(1) 응력 완화 시험 (액정 디스플레이 불균일성)
평가하기 위하여, 상기 수득된 시트를 적층시키고, 약 1 ㎜의 두께를 갖는 생성된 적층물을 25 ㎜ × 25 ㎜의 시편으로 절단하였다. 시편의 한 측면으로부터 라이너를 제거한 후, 시편을 메틸 에틸 케톤 및 아이소프로필 알코올로 세척한 스테인레스 강판 (0.5 ㎜ 두께, 30 × 60 ㎜)의 말단으로부터 약 2 ㎜의 거리에 고무 롤러를 사용하여 적용하였다. 시편의 남은 라이너를 제거한 후, 테이프가 적용되지 않은 부분이 중첩되지 않도록 스테인레스 강판을 서로 유사하게 적층시켰다. 2 kg 고무 롤러를 사용하여 1회 상호적으로 접촉-결합시킨 후, 오토클레이브 처리 (50℃, 0.5 ㎫, 30분)를 수행하였다. 처리를 한 후, 스테인레스 강판을 실온에서 2시간 이상 정치시키고 충분히 냉각시킨 후, 인장 시험기 (AG-IS, 시마즈 사 (Shimadzu Corporation)에서 제조)로 측정을 수행하였다. 스테인레스 강판을 양 끝 (끝으로부터 15 ㎜)에서 물림쇠로 고정시켰다. 스테인레스 강판에, 전단 방향으로 10% (약 0.1 ㎜)가 변형될 때까지 0.2 ㎜/분의 속도로 장력을 가했다. 최대 응력 및 응력 (종료 300초 후)을 측정하였다. 잔류 응력 (300초 후) 대 최대 응력의 비율을 응력 완화율 (%)로서 측정하였다.
상기 수득된 투명 접착 시트 (175 ㎛ 두께)를 사용하여, 약 8 ㎛ 두께의 흑색 인쇄물 (MR-200, 미츠비시 레이온 사 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd.)에서 제조, 45 × 65 ㎜ 크기, 1 ㎜ 두께)로 트리밍된 아크릴판을, 시판되는 휴대 전화 (904SH, 샤프 사 (Sharp Corporation)에서 제조)에서 전체 보호 커버를 제거한 액정 모듈에 접착-결합시켰다. 생성된 판/접착 시트/액정 모듈 적층물을 오토클레이브에 넣은 후, 40℃ 및 0.5 ㎫에서 15분 동안 처리하였다. 휴대 전화의 전원을 켜서 백색 이미지 평면을 디스플레이 한 후, 불균일성을 시각적으로 확인하였다. 그 결과, 실시예 3의 시트 (응력 완화율: 45%) 및 실시예 24의 시트 (응력 완화율: 50%)에서는 어떠한 불균일성도 관찰되지 않았고, 또한 실시예 27의 시트 (응력 완화율: 63%)에서도 불균일성이 관찰되지 않았다. 이와 대조적으로, 실시예 27의 시트 (응력 완화율: 76%)를 사용한 경우, 불균일성이 명확히 관찰되었다. 또한, 탄성 계수가 9.0 × 104 (Pa)인 실시예 26의 시트 (응력 완화율: 56%)에서도 불균일성이 관찰되었다.
(2) 신뢰도 시험
평가할 시트의 이형 필름을 한 표면으로부터 제거하고 공기가 들어가지 않도록 롤러를 사용하여 아크릴판 (MR-200, 미츠비시 레이온 사에서 제조, 1.0 ㎜ 두께, 55 × 85 ㎜)을 적용한 후, 밖으로 밀려나온 부분을 절단기로 제거하였다. 이와 대조적으로, 접착제가 있는 편광판 (산리츠 사 (SANRITZ Corporation)에서 제조)을 0.55 ㎜ 두께의 플로트 (float) 유리 (50 × 80㎜) 상에 고무 롤러를 사용하여 적용하였다. 아크릴판 상에 적용된 접착 시트의 이형 필름을 제거한 후, 접착제 표면이 편광판에 부착되도록 고무 롤러를 사용하여 접촉-결합시켰다. 생성된 아크릴판/접착 시트/편광판/유리 적층물을 오토클레이브에 넣고 50℃ 및 0.5 ㎫에서 30분 동안 처리를 수행하였다. 적층물을 오토클레이브로부터 꺼내고, 실온에서 12시간 동안 정치시킨 후, 65℃, 및 90%RH 및 85℃ (건조)의 항온항습기에 넣었다. 3일 후, 적층물을 꺼낸 후, 적층물의 박리 및 기포형성을 시각적으로 확인하였다.
Figure pct00004
Figure pct00005
(3) 광학적 특징의 평가 (전광선 투과율 및 헤이즈)
투명 접착 시트의 두 표면에 존재하는 이형 필름 중에서 한 표면 상의 이형 필름 만을 제거하고 공기가 들어가지 않도록 롤러를 사용하여 투명 접착 시트를 아크릴판 (MR-200, 미츠비시 레이온 사에서 제조, 0.8 ㎜ 두께, 55 × 85 ㎜) 상에 적용한 후, 밖으로 밀려나온 부분을 절단기로 제거하였다. 아크릴판 상에 적용된 투명 접착 시트 상의 남은 이형 필름을 제거한 후, 투명 접착 시트의 접착제 표면을 0.55 ㎜ 두께의 플로트 유리 (50 × 80 ㎜) 상에 부착시키고, 이어 고무 롤러를 사용하여 접촉-결합시켰다. 생성된 아크릴판/접착 시트/유리 적층물을 오토클레이브에 넣은 후, 40℃ 및 0.5 ㎫에서 15분 동안 처리를 수행하였다. 적층물을 오토클레이브에서 꺼내어 60℃의 온도 및 90%의 상대 습도 (RH)의 항온항습기에 넣고, 3일 동안 정치시켰다. 그 후, 적층물을 꺼내어 생성된 적층물의 헤이즈 수치를 JIS K 7136에 따라 니뽄 덴쇼쿠 인더스트리스 사 (Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.)에서 제조되는 NDH2000을 사용하여 측정하였다.
(4) 접착력
각각의 투명 접착 시트를 25 × 70 ㎜ 치수의 조각으로 절단기를 사용하여 절단한 후, 투명 접착 시트의 두 표면에 존재하는 이형 필름 중에서 한 표면 상의 이형 필름을 제거한 후, 30 × 150 ㎜ 치수의 조각으로 절단하고 프라이머 (N-200, 스미또모 쓰리엠 사 (Sumitomo 3M Ltd.)에서 제조)로 코팅한 25 μ 두께의 폴리에스테르 필름 (S-25, 유니티카 사 (UNITIKA. LTD.)에서 제조) 을 적용하였다. 투명 접착 시트 상의 남은 이형 필름을 제거한 후, 투명 접착 시트를 1 ㎜ 두께의 아크릴판 (MR-200, 미츠비시 레이온 사에서 제조) 상에 2 kg 고무 롤러를 사용하여 적용하였다. 오토클레이브내 40℃ 및 0.5 ㎫에서 15분 동안 처리를 수행하고 실온에서 12시간 동안 정치시킨 후, 폴리에스테르 필름에 인장 시험기 (AG-IS, 시마즈 사에서 제조)를 사용하여 300 ㎜/분의 박리 속도에서 장력을 가하여 투명 접착 시트의 90도 박리력을 측정하였다.

Claims (7)

  1. 이미지 디스플레이 소자내의 표면 보호층 또는 터치 패널을 이미지 디스플레이 단위의 디스플레이 표면에 적용하거나, 표면 보호층을 터치 패널에 적용하기 위한,
    (A) 탄소수가 4 내지 18인 알킬기를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트,
    (B) 단일중합체의 유리 전이 온도 (Tg)가 50℃ 이상인 극성 단량체, 및
    (C) 하기 화학식 (1) 로 나타내어지는 (메트)아크릴레이트 에스테르 (C-1), 또는 단일중합체의 유리 전이 온도 (Tg)가 10℃ 이하인 친수성 단량체 (C-2) (이는 성분 (C-1) 이외의 단량체이고, 성분 (B) 대 성분 (C-2)의 질량비는 4:10 내지 4:1임):
    [화학식 1]
    CH2=C(R)COO-(AO)p-(BO)q-R'
    (화학식 (1)에서,
    A는 (CH2)rCO, CH2CH2, CH2CH(CH3) 및 CH2CH2CH2CH2로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 기이고,
    B는 (CH2)rCO, CO(CH2)r, CH2CH2, CH2CH(CH3) 및 CH2CH2CH2CH2로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 기이고,
    R은 수소 또는 CH3이고,
    R'은 수소, 또는 치환되거나 비치환된 알킬 또는 아릴기이고,
    p, q 및 r은 각각 1 이상의 정수를 나타냄)를 포함하는 단량체의 공중합체를 함유하는 (상기 공중합체는 140℃ 및 1.0 ㎐에서 0.13 이상의 tanδ를 지니고, 또한 25℃ 및 1.0 ㎐에서 8.9 × 104 Pa 이하의 저장 탄성 계수를 지님), 투명 접착 시트.
  2. 제1항에 있어서, 성분 (C)가 성분 (C-1)인 투명 접착 시트.
  3. 제2항에 있어서, 성분 (C-1)이 화학식 (1) (식 중, R은 수소이고, R'은 탄소수가 1 내지 12인 알킬기이고, 2 ≤ p+q ≤ 10인)의 폴리알킬렌 글리콜 알킬 에테르 아크릴레이트인 투명 접착 시트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 (B)는 아크릴산 또는 치환된 아크릴아미드인 투명 접착 시트.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 한 표면이 불규칙적인 모양을 갖는 표면 보호층의 불규칙적인 모양을 갖는 표면 측에 적용하는 투명 접착 시트.
  6. 이미지 디스플레이 단위, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 투명 접착 시트 및 표면 보호층을 포함하는 이미지 디스플레이 소자.
  7. 제6항에 있어서, 투명 접착 시트 내의 내부 잔류 응력이 완화되는 이미지 디스플레이 소자.
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