KR20140075519A

KR20140075519A - 아크릴계 점착제 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시 장치

Info

Publication number: KR20140075519A
Application number: KR1020120143946A
Authority: KR
Inventors: 조익환; 한인천
Original assignee: 제일모직주식회사
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2012-12-11
Publication date: 2014-06-19
Also published as: KR101566057B1

Abstract

본 발명의 아크릴계 점착제 조성물은 아크릴계 수지; 가교제; 에폭시 수지; 및 양이온 광개시제;를 포함하며, 25℃에서 저장 탄성률이 1*10⁶ 내지 1*10⁸dyne/cm²이고, 80℃에서 저장 탄성률이 7*10⁵ 내지 1*10⁷dyne/cm²인 것을 특징으로 한다. 상기 아크릴계 점착제 조성물은 점착제와 TAC(triacetyl cellulose)계 보호필름 사이에서 발생하는 음의 복굴절을 광학보상하고, 편광판 치수 변화에 따른 빛샘 발생을 억제할 수 있다.

Description

아크릴계 점착제 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시 장치{Acrylic Adhesive Composition, Polarizer and Liquid Crystal Display Comprising the Same}

본 발명은 아크릴계 점착제 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 점착제와 TAC(triacetyl cellulose)계 보호필름 사이에서 발생하는 음의 복굴절을 광학보상하고, 편광판 치수 변화에 따른 빛샘 발생을 억제할 수 있는 아크릴계 점착제 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시 장치에 관한 것이다.

액정표시장치(liquid crystal display)는 두 장의 얇은 유리 기판 사이에 액체 결정을 넣어 화면을 표시하는 장치이다. 상기 장치에서는 액정에 연결된 전극을 통해 전압을 가하면 액체 결정의 분자배열 방식이 달라지고, 이에 따라 빛의 통과율이 달라져서 그림이나 색을 표시할 수 있다. 액정표시장치는 전력 소모가 적고, 평면적으로 얇게 만들 수 있다는 장점을 가져 현재 여러 분야에서 각광을 받고 있다.

액정표시장치를 제조하기 위해서는, 기본적으로 투명 전극이 형성된 기판 사이에 개재된 액정을 포함하는 액정셀 및 편광판과 이들을 접합하기 위한 접착층 또는 점착층이 필요하다.

편광판은, 일정 방향으로 배열된 요오드계 화합물 또는 이색성 편광물질을 포함하고, 양면에 편광 필름 또는 소자를 보호하기 위한 TAC(triacetyl cellulose)계 보호 필름이 형성되어 있는 다층 구조를 가진다. 또한, 편광판에는 기능 향상의 관점에서, 위상차판, 광시야각 보상판 또는 휘도향상 필름 등의 부가적인 필름이 추가로 포함될 수 있다. 그런데, 상기와 같이 다층의 편광판을 구성하는 각각의 필름들은 서로 다른 분자구조 및 조성을 가지는 재료로 만들어지고, 이에 따라 서로 상이한 물리적 특성을 나타낸다. 따라서, 특히 고온 및/또는 고습 조건 하에서는 일방성 분자 배열을 가진 재료들의 수축 또는 팽창 거동의 차이에 따라 치수안정성이 부족하다. 그러므로 편광판이 점착제(점착층)에 의해 고정되어 있는 경우에 고온 또는 고습 조건 하에서는 TAC층(보호 필름) 등에 응력이 집중되면서, 복굴절이 유발되고 빛샘 현상이 발생하게 된다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 방법으로서, 점착제에 응력 완화성을 부여하는 기술이 알려져 있으며, 구체적으로는 점착제를 외부응력에 대해 어긋남(Creep)이 크고, 변형하기 쉽도록 설계하는 방법이 알려져 있다(대한민국 특허공개공보 제1998-079266호, 일본 특허공개공보 제2002-047468호 등). 그러나, 상기 기술에서는, 점착제의 재단성이나 작업성이 매우 떨어지는 문제가 있다. 점착제의 재단성이나 작업성이 떨어지게 되면, 편광판의 양산 시에, 점착제 삐침이나 눌림 등의 불량이 발생하고, 이에 따라 수율이 크게 떨어지는 문제점이 있다.

한편, 상기 기술과는 상반되는 개념으로서, 점착제를 매우 하드(hard)하게 설계하여 빛샘을 최소화하려는 시도가 있다. 예를 들어, 일본 특허공개공보 제2007-197659호 및 제2007-212995호는 카복실기 함유 아크릴계 공중합체에, 다관능성 아크릴레이트, 이소시아네이트 경화제 및 광 개시제를 첨가하여 점착제를 제조하고, UV 경화시켜, 점착제를 제조하는 기술을 개시하고 있으며, 일본 특허공개공보 제2007-212995호는 히드록시기 함유 공중합체 및 카르복실기 함유 공중합체를 소정 비율로 배합하고, 다관능 아크릴레이트, 다관능 이소시아네이트 경화제 및 광개시제를 첨가하여 점착제 조성물을 제조하고, UV 경화시켜, 점착제를 제조하는 기술을 개시하고 있다. 그러나, 상기 기술에서 개시하는 점착제는, 저장 탄성률(Storage modulus, G')에 따라서, 초기 점착력이 크게 떨어지고, 이에 따라 고온 또는 고습 하에서의 내구성이 떨어지거나, 빛샘이 다량 유발되게 된다.

본 발명의 목적은 점착제와 편광판 보호 필름에서 발생하는 음의 복굴절을 광학 보상할 수 있고 고온에서도 저장 탄성률이 높아, 편광판 치수 변화에 따른 빛샘 발생을 억제할 수 있는 아크릴계 점착제 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 경화 시 상분리를 제어할 수 있는 아크릴계 점착제 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 관점은 아크릴계 점착제 조성물에 관한 것이다. 상기 아크릴계 점착제 조성물은 아크릴계 수지; 가교제; 에폭시 수지; 및 양이온 광개시제;를 포함하며, 25℃에서 저장 탄성률이 1*10⁶ 내지 1*10⁸dyne/cm²이고, 80℃에서 저장 탄성률이 7*10⁵ 내지 1*10⁷dyne/cm²인 것을 특징으로 한다.

구체예에서, 상기 아크릴계 수지는 알킬의 탄소수가 4 내지 20인 알킬(메타)아크릴레이트 75 내지 99.5 중량% 및 하이드록시기 함유 단량체 0.5 내지 25 중량%를 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체일 수 있다.

구체예에서, 상기 아크릴계 수지는 중량평균분자량이 70만 g/mol 이상일 수 있다.

구체예에서, 상기 아크릴계 수지는 유리전이온도가 -40 내지 -5℃일 수 있다.

구체예에서, 상기 가교제는 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아민계 화합물, 아지리딘계 화합물, 및 금속 킬레이트계 화합물을 1종 이상 포함할 수 있다.

구체예에서, 상기 에폭시 수지는 에폭시 관능기가 2 이상인 에폭시 화합물일 수 있다.

구체예에서, 상기 에폭시 수지는 비스페놀 A계 에폭시, 비스페놀 F계 에폭시, 브롬화 비스페놀계 에폭시, 1,4-시클로헥산디메탄올디글리시딜 에테르, 노볼락 에폭시, 1,6-헥산디올디글리시딜 에테르, 및 트리메틸올프로판트리글리시딜 에테르를 1종 이상 포함할 수 있다.

구체예에서, 상기 양이온 광개시제는 방향족 디아조늄염, 방향족 요오드 알루미늄염 및 방향족 설포늄염을 1종 이상 포함하는 오늄염 및 철-아렌 착제를 1종 이상 포함할 수 있다.

구체예에서, 상기 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여, 상기 가교제의 함량은 0.001 내지 1 중량부이고, 상기 에폭시 수지의 함량은 30 내지 95 중량부이고, 상기 양이온 광개시제의 함량은 0.1 내지 3 중량부일 수 있다.

구체예에서, 상기 아크릴계 점착제 조성물은 실란계 커플링제를 더욱 포함할 수 있다.

구체예에서, 상기 아크릴계 점착제 조성물을 상기 아크릴계 점착제 조성물을 자외선(UV) 경화시킨 점착제의 가교도가 80 내지 99%일 수 있다.

본 발명의 다른 관점은 편광판에 관한 것이다. 상기 편광판은 편광 필름; 및 상기 편광 필름의 일면 또는 양면에 형성되고, 상기 아크릴계 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착층을 포함한다.

본 발명의 또 다른 관점은 액정표시장치에 관한 것이다. 상기 액정 표시장치는 상기 편광판이 일면 또는 양면에 접합되어 있는 액정 패널을 포함한다.

본 발명은 에폭시 수지를 사용함으로써, 점착제와 편광판 보호 필름에서 발생하는 음의 복굴절을 광학 보상할 수 있고, 점착제 조성물로부터 제조된 점착층이 고온(예를 들면, 약 80℃)에서도 저장 탄성률이 높아서(예를 들면, 7*10⁵ 내지 1*10⁷dyne/cm²), 편광판 치수 변화에 따른 빛샘 발생을 억제할 수 있으며, 양이온 광개시제를 사용함으로써, 점착제 조성물의 경화 시, 상분리를 제어할 수 있는 아크릴계 점착제 조성물을 제공할 수 있다. 본 발명은 또한 상기 점착제 조성물을 포함하는 편광판 및 액정표시 장치를 제공하는 것이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면, 다음과 같다.

본 명세서에 있어서, "(메타)아크릴레이트"는 아크릴레이트와 메타크릴레이트 모두를 의미한다.

본 발명에 따른 아크릴계 점착제 조성물은, (A) 아크릴계 수지, (B) 가교제, (C) 에폭시 수지, 및 (D) 양이온 광개시제를 포함한다.

(A) 아크릴계 수지

본 발명에 사용되는 아크릴계 수지는 하이드록시기를 함유하는 아크릴 공중합체일 수 있다.

구체예에서, 상기 아크릴계 수지는 알킬의 탄소수가 4 내지 20인 알킬(메타)아크릴레이트 및 하이드록시기 함유 단량체를 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체일 수 있다.

상기 알킬의 탄소수가 4 내지 20인 알킬(메타)아크릴레이트로는, 부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 적용될 수 있다. 상기 알킬의 탄소수가 4 내지 20인 알킬(메타)아크릴레이트는 상기 아크릴계 수지 전체에 대하여, 75 내지 99.5 중량%, 바람직하게는 85 내지 98중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 우수한 점착력, 내구성 등을 갖는다.

상기 하이드록시기 함유 단량체의 예로는 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-하이드록시헥실(메타)아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디메탄올모노(메타)아크릴레이트, 클로로-2-하이드록시프로필아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 알릴알코올 등이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 적용될 수 있다. 상기 지환족 함유 (메타)아크릴레이트는 상기 아크릴계 수지 전체에 대하여, 0.5 내지 25 중량%, 바람직하게는 2 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 우수한 내구 신뢰성, 점착성, 박리력 등을 갖는다.

상기 아크릴계 수지는 상기 언급된 단량체 외에 기타 공중합 가능한 단량체가 부가되어 함께 중합될 수 있다. 예를 들면, 방향족 (메타)아크릴레이트과 같은 양의 복굴절을 가지는 단량체도 필요에 따라 부가되어 중합될 수 있다.

본 발명에서 상기 아크릴계 수지를 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 용액 중합, 광중합, 벌크 중합, 서스펜션 중합 또는 에멀션 중합과 같은 일반적인 중합법을 사용하여 제조할 수 있다. 바람직하게는, 용액 중합법을 사용하여 아크릴계 수지를 제조할 수 있으며, 용액 중합은 각각의 단량체가 균일하게 혼합된 상태에서 개시제를 첨가하여, 50 내지 140℃의 중합 온도로 수행할 수 있다. 이 과정에서 사용될 수 있는 개시제의 예로는 아조비스이소부티로니트릴 또는 아조비스시클로헥산 카르보니트릴 등과 같은 아조계 개시제, 과산화 벤조일 또는 과산화 아세틸 등과 같은 과산화물과 같은 통상의 개시제를 예시할 수 있고, 상기 중 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 아크릴계 수지는 중량평균분자량이 70만 g/mol 이상, 바람직하게는 80만 내지 150만 g/mol 일 수 있다. 상기 범위에서 내구성이 우수하고 점착특성이 우수하다.

상기 아크릴계 수지는 유리전이온도가 -40 내지 -5℃, 바람직하게는 -35 내지 -15℃, 더욱 바람직하게는 -35 내지 -25℃일 수 있다. 상기 범위에서 초기 점착력이 우수하다.

(B) 가교제

본 발명에 사용되는 가교제는 상기 아크릴계 수지 중의 하이드록시기 등의 작용기와 반응 결합하여 가교 구조를 형성할 수 있는 것으로서, 예를 들면, 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아민계 화합물, 아지리딘계 화합물, 금속 킬레이트계 화합물, 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 이소시아네이트계 화합물로는, 예를 들면, 부틸렌 다이이소시아네이트, 헥사메틸렌 다이이소시아네이트(HDI), 트라이메틸헥사메틸렌 다이이소시아네이트(TMHDI), 노보네인 다이이소사이아나토메틸(NBDI) 등의 지방족 다이이소시아네이트류; 사이클로펜틸렌 다이이소시아네이트, 사이클로헥실렌 다이이소시아네이트, 트랜스사이클로헥산-1,4-다이이소시아네이트, 이소포론 다이이소시아네이트(IPDI), H₆-XDI(수소 첨가(hydrogenated) 자일릴렌 다이이소시아네이트(XDI)), H₁₂-MDI(수소 첨가(hydrogenated) 다이페닐메테인 다이이소시아네이트(MDI)) 등의 지환식 다이이소시아네이트류; 트라이알릴이소시아네이트, 다이머산 다이이소시아네이트, 2,4-톨릴렌 다이이소시아네이트(2,4-TDI), 2,6-톨릴렌 다이이소시아네이트(2,6-TDI), 4,4'-다이페닐메테인 다이이소시아네이트(4,4'-MDI), 2,4'-다이페닐메테인 다이이소시아네이트(2,4'-MDI), 1,4-페닐렌 다이이소시아네이트, 자일릴렌 다이이소시아네이트(XDI), 테트라메틸자일리덴 다이이소시아네이트(TMXDI), 톨루이딘 다이이소시아네이트(TODI), 1,5-나프탈렌 다이이소시아네이트(NDI) 등의 방향족 다이이소시아네이트류; 상기 다이이소시아네이트의 카보다이이미드 변성 다이이소시아네이트류; 또는 이들의 이소시아누레이트 변성 다이이소시아네이트류; 등을 사용할 수 있으며, 트라이메틸올프로페인/톨릴렌 다이이소시아네이트, 트라이메틸올프로페인/톨릴렌 다이이소시아네이트 삼량체 부가물, 트라이메틸올프로페인/헥사메틸렌 다이이소시아네이트, 트라이메틸올프로페인/헥사메틸렌 다이이소시아네이트 삼량체 부가물, 헥사메틸렌 다이이소시아네이트의 이소시아누레이트체 등의 이소시아네이트 부가물 등의 상기 이소시아네이트 화합물과 트라이메틸올프로페인 등의 폴리올 화합물과의 부가물(adduct), 이들 이소시아네이트 화합물의 뷰렛체나 이소시아누레이트체도 사용할 수 있다.

상기 에폭시계 화합물로는, 예를 들면, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, N,N,N',N'-테트라글리시딜에틸렌디아민, 또는 글리세린 디글리시딜에테르 등을 사용할 수 있다.

상기 아지리딘계 화합물로는, 예를 들면, N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사이드), N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복사이드), 트리에틸렌멜라민, 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘), 트리-1-아지리디닐포스핀옥사이드 등을 사용할 수 있다.

상기 금속 킬레이트계 화합물로는, 예를 들면, 알루미늄, 철, 아연, 주석, 티탄, 안티몬, 마그네슘, 바나듐 등의 다가 금속이 아세틸아세톤 또는 아세토초산에틸에 배위한 화합물 등을 사용할 수 있다.

상기 가교제는 단독으로 사용되거나, 2종 이상의 혼합 형태로 사용될 수 있으며, 합성하여 사용하거나, 시판품을 사용할 수도 있다.

상기 가교제의 함량은, 상기 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여, 0.001 내지 1 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 0.4 중량부일 수 있다. 상기 범위에서 내구신뢰성이 우수하다.

(C) 에폭시 수지

본 발명에 사용되는 에폭시 수지는 양의 복굴절(positive birefregence)을 갖는 양이온 반응성 에폭시 수지이다.

구체예에서, 상기 에폭시 수지는 에폭시 관능기가 2 이상인 에폭시 화합물로서, 예를 들면, 비스페놀 A계 에폭시, 비스페놀 F계 에폭시, 브롬화 비스페놀계 에폭시, 1,4-시클로헥산디메탄올디글리시딜 에테르, 노볼락 에폭시, 1,6-헥산디올디글리시딜 에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜 에테르, 이들의 혼합물 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 에폭시 수지의 함량은 상기 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여, 30 내지 95 중량부, 바람직하게는 50 내지 90 중량부일 수 있다. 상기 범위에서 편광판 수축 시 점착제와 편광판 보호 필름(예를 들면, TAC(triacetyl cellulose)계 보호 필름)에서 발생하는 음의 복굴절을 광학 보상할 수 있고, 내구신뢰성이 우수하며, 빛샘 현상이 적은 장점을 갖는다.

(D) 양이온 광개시제

본 발명에 사용되는 양이온 광개시제는 활성 에너지 선의 조사에 의해 양이온(cation) 종이나 루이스산을 만들어 내는 화합물이다.

구체예에서, 상기 양이온 광개시제는 방향족 디아조늄염, 방향족 요오드 알루미늄염, 방향족 설포늄염 등과 같은 오늄염, 철-아렌 착제, 이들의 혼합물 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 개시제의 효율에 따라 광증감제를 사용할 수도 있다.

상기 양이온 광개시제의 함량은 상기 에폭시계 수지 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 3 중량부, 바람직하게는 0.7 내지 1.8 중량부일 수 있다. 상기 범위에서 점착제 조성물의 경화 시, 점착제 조성물의 상분리를 제어할 수 있고, 내구 신뢰성이 우수하다.

본 발명에 따른 아크릴계 점착제 조성물은 실란계 커플링제를 더욱 포함할 수 있다.

본 발명에 사용되는 실란계 커플링제는 점착제와 유리 기판 사이의 밀착성 및 접착 안정성을 향상시켜, 내열성 및 내습성을 개선하고, 또한 고온 및/또는 고습 조건 하에서 점착제가 장기간 방치되었을 경우에 접착 신뢰성을 향상시키는 작용을 한다.

구체예에서, 상기 실란계 커플링제의 예로는, γ-글리시독시프로필 트리에톡시 실란, γ-글리시독시프로필 트리메톡시 실란, γ-글리시독시프로필 메틸디에톡시 실란, γ-글리시독시프로필 트리에톡시 실란, 3-머캅토프로필 트리메톡시 실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시 실란, γ-메타크릴록시프로필 트리메톡시 실란, γ-메타크릴록시프로필 트리에톡시 실란, γ-아미노프로필 트리메톡시 실란, γ-아미노프로필 트리에톡시 실란, 3-이소시아네이토 프로필 트리에톡시 실란, γ-아세토아세테이트프로필 트리메톡시실란, γ-아세토아세테이트프로필 트리에톡시 실란, β-시아노아세틸 트리메톡시 실란, β-시아노아세틸 트리에톡시 실란, 아세톡시아세토 트리메톡시 실란, 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있다. 본 발명에서는 아세토아세테이트기 또는 β-시아노아세틸기를 갖는 실란계 커플링제를 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실란계 커플링제 포함 시, 상기 실란계 커플링제의 함량은 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 5 중량부, 바람직하게는 0.05 내지 1 중량부일 수 있다. 상기 범위에서 내구신뢰성 및 점착력 증가 효과가 우수하다.

또한, 본 발명에 따른 아크릴계 점착제 조성물은, 필요에 따라, 경화촉진제, 이온성 액체, 리튬염, 무기충전제, 연화제, 산화방지제, 노화방지제, 안정제, 점착 부여 수지, 레벨링제, 소포제, 가소제, 염료, 안료(착색 안료, 체질 안료 등), 처리제, 자외선차단제, 형광증백제, 분산제, 열안정제, 광안정제, 자외선흡수제, 대전방지제, 윤활제, 용제, 이들의 혼합물 등의 첨가제를 더욱 포함할 수도 있다.

본 발명에 따른 아크릴계 점착제 조성물은 통상의 점착제 조성물 제조방법에 따라 각 성분을 혼합하여 제조할 수 있으며, 예를 들면, 상기 아크릴계 점착제 조성물을 혼합 후, 경화시켜 하드 타입(hard type)의 점착층(점착제, 점착 필름)형성할 수 있는 것이다. 예를 들면, 상기 아크릴계 점착제 조성물을 이형필름에 코팅한 후, 열 건조 후, UV 경화하여 점착층을 형성할 수 있다. 구체예에서, 상기 열 건조는 80℃ 이상, 예를 들면, 90 내지 150℃의 조건에서 수행할 수 있고, 상기 UV 경화는 열 건조 후 800 mW/cm² 이상, 예를 들면, 800 내지 1500 mW/cm² 자외선 세기 조건에서 수행할 수 있다. 상기 점착층의 두께는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 15 내지 40 ㎛의 두께를 갖는 점착층을 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 아크릴계 점착제 조성물은 25℃에서의 저장 탄성률(storage modulus)이 1*10⁶ 내지 1*10⁸dyne/cm², 바람직하게는 2*10⁶ 내지 9*10⁷ dyne/cm²이고, 80℃에서의 저장 탄성률이 7*10⁵ 내지 1*10⁷dyne/cm², 바람직하게는 8* 10⁵ 내지 7*10⁶dyne/cm², 더욱 바람직하게는 9*10⁵ 내지 5*10⁶ dyne/cm²이다. 상기 저장 탄성률은 상기 아크릴계 점착제 조성물을 UV/열 경화시킨 점착층(점착제)을 적층하여 지름 8mm, 두께 1mm의 시편을 제작하고, ARES(Advanced Rheometry Expansion System)를 이용하여 25℃ 및 80℃의 온도에서 주파수 스윕 테스트(Frequency sweep test, 주파수: 1 Hz 기준)를 하여 측정한 것이다.

상기 아크릴계 점착제 조성물은 25℃에서의 저장 탄성률이, 10⁶ dyne/cm² 미만이거나, 80℃에서의 저장 탄성률이 10⁵ dyne/cm² 미만일 경우, LCD 모니터 끝분에서 빛샘이 세게 발생할 우려가 있고, 25℃에서의 저장 탄성률이, 10⁸ dyne/cm²을 초과하거나, 80℃에서의 저장 탄성률이 10⁷ dyne/cm²을 초과할 경우, 접착력이 감소할 우려가 있다.

또한, 상기 점착제의 가교도는 80 내지 99%, 바람직하게는 85 내지 98%일 수 있다. 상기 범위에서, 편광판 치수 변화에 따른 빛샘 발생을 억제할 수 있다.

상기 점착층은 하기 실시예의 물성 평가 방법에 따라 측정한 박리강도가 예를 들면, 200 내지 1,000 gf/25 mm일 수 있다.

본 발명의 다른 관점은 편광판에 관한 것이다. 상기 편광판은 편광 필름; 및 상기 편광 필름의 일면 또는 양면에 형성되고, 상기 아크릴계 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착층(점착제)을 포함할 수 있다. 상기 편광판 및 편광 필름은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 제조될 수 있다.

본 발명의 또 다른 관점은 액정표시장치에 관한 것이다. 상기 액정 표시장치는 상기 편광판이 일면 또는 양면에 접합되어 있는 액정 패널을 포함할 수 있다. 상기 액정표시장치는 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 제조될 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

실시예

실시예 1

부틸아크릴레이트 95 중량부, 하이드록시 부틸아크릴레이트 5 중량부, 개시제로서 AIBN 0.01 중량부를 유리 용기 내에서 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 상기 혼합물을 통상적인 방법으로 라디칼 중합 반응시켜 아크릴계 수지(중량평균분자량: 80만 g/mol, 유리전이온도: -35℃)를 수득하였다.

다음으로, 하기 표 1의 조성에 따라, 생성된 아크릴계 수지 100중량부 및 가교제로서 자일릴렌 다이이소시아네이트(XDI) 0.1 중량부와 에폭시 수지로서, 비스페놀 A계 에폭시 70 중량부, 양이온 광개시제(제조사: 산아프로, 제품명: CPI210S) 1 중량부 및 실란계 커플링제(제조사: 신에쯔, 제품명: KBM-403) 0.1 중량부를 혼합하여 아크릴계 점착제 조성물을 제조하였다.

생성된 아크릴계 점착제 조성물을 실리콘 박리 처리된 38 ㎛의 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(이형 PET)에, 건조 후의 두께가 20 ㎛가 되도록 도포하여, 점착층을 형성하였다. 그 후, 점착층을 편광판과 접합하고, 30분 후 이형 PET측으로부터 자외선(UV) 램프(메탈할라이드램프, 제조사: 리트젠)를 이용하여, 800 mW/cm²의 자외선 세기로 2,000 mJ/cm²의 자외선을 조사하여 점착제 부착 편광판을 제작하였다.

비교예 1

상기 비스페놀 A계 에폭시 및 양이온 광개시제 대신에 이소시아누레이트 수지(제조사: 동아합성, 제품명: M315) 15 중량부 및 라디칼 개시제(제조사: 바스프, 제품명: igacure 184) 1.5 중량부를 적용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.

비교예 2

상기 비스페놀 A계 에폭시 및 양이온 광개시제를 사용하지 않고, 자외선을 조사하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.

비교예 3

상기 비스페놀 A계 에폭시 및 양이온 광개시제 대신에 이소시아누레이트 수지(제조사: 동아합성, 제품명: M315) 70 중량부 및 라디칼 개시제(제조사: 바스프, 제품명: igacure 184) 1.5 중량부를 적용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.

		실시예 1	비교예 1	비교예 2	비교예 3
아크릴계 수지		100	100	100	100
가교제(XDI)		0.1	0.1	0.1	0.1
수지	비스페놀 A계 에폭시	70	-	-	-
수지	이소시아누레이트	-	15	-	70
개시제	양이온	1	-	-	-
개시제	라디칼	-	1.5	-	1.5
실란계 커플링제		0.1	0.1	0.1	0.1
제조방식		UV/열 경화	UV/열 경화	열경화	UV/열 경화
박리강도		400	400	600	30
내구성		○	○	○	×
저장 탄성률(25℃)		2*10⁷	1*10⁷	4*10⁵	2*10⁷
저장 탄성률(80℃)		1*10⁶	3*10⁵	3*10⁴	4*10⁶
가교도		98	97	56	98
빛샘 억제능		◎	○	×	×
신뢰성		◎	○	○	×

함량단위: 중량부

물성 평가 방법

(1) 박리강도(gf/25 mm): 점착제 부착 편광판을 유리에 부착 후 30분이 경과한 시점에서 TA.XT Plus Texture Analyzer(Stable Micro System(제))를 사용하여, 박리력을 측정하였다.

(2) 내구성: 점착제 부착 편광판을 유리에 접합시킨 후에, 60℃/90% 상대습도 조건에서 500 시간 동안 방치한 다음, 피착면에서의 들뜸이나 박리 또는 기포의 발생 여부를 육안으로 관찰하고, 하기 기준으로 평가하였다

<평가 기준>

○ : 좋음(기포나 박리현상 없음)

△ : 양호(기포나 박리현상 다소 있음)

× : 나쁨(기포나 박리현상 다량 발생)

(3) 저장 탄성률(dyne/cm²) : 상기 점착층(점착제)을 적층하여 지름 8mm, 두께 1mm의 시편을 제작하고, ARES(Advanced Rheometry Expansion System)를 이용하여 25℃ 및 80℃의 온도에서 주파수 스윕 테스트(Frequency sweep test, 주파수: 1 Hz 기준)를 하여 측정하였다.

(4) 가교도(%): 제조된 점착제를 에틸아세테이트 용매에 3일간 녹인 후, 녹지 않는 불용분의 무게를 측정하여 가교도를 계산하였다.

가교도(%) = (불용분 무게/최초 점착제 무게)*100

(5) 빛샘 억제능(광투과 균일성 평가): 실시예 1 비교예 1 내지 3의 점착제 부착 편광판을 180mm×250mm(길이×폭)의 크기로 재단하여 샘플을 제조하고, 상기 샘플을 19인치 시판 패널에 라미네이터를 이용 부착시켰다. 그 후, 패널을 오토클레이브(50℃ 및 5기압)에서 약 30분 동안 압착 처리한 다음, 항온항습 조건(23℃, 50% R.H.)에서 24 시간 동안 보관하여 시편을 제작한 후, 이를 사용하여 광투과 균일성을 측정하였다. 구체적으로는, 상기 시편에 대하여 암실에서 백라이트를 조사하고, 빛이 새어나오는 부분이 있는 지를 육안으로 관찰하였다. 광투과 균일성 측정 시에는, 두 장의 점착제 부착 편광판을, 흡수측이 90도로 교차된 상태로, 액정셀의 양면에 부착하고, 백라이트를 조사하여, 평가하였다.

<평가 기준>

◎: 광투과성의 불균일 현상을 육안으로 판단하기 어려움

○: 광투과성의 불균일 현상이 미약하게 있음

△: 광투과성의 불균일 현상이 다소 있음

×: 광투과성의 불균일 현상이 다량 있음

(6) 신뢰성 평가 방법: 실시예 1, 및 비교예 1 내지 3의 점착제 부착 편광판을 180mm×250mm(길이×폭)의 크기로 재단하여 샘플을 제조하고, 상기 샘플을 19인치 시판 패널에 라미네이터를 이용 부착시켰다. 그 후, 패널을 오토클레이브(50℃ 및 5기압)에서 약 10분 동안 압착 처리한 다음, 열충격 조건(60℃*4시간 및 -40℃*4시간; 1 cycle)에서 20 cycle 동안 보관하여 들뜸, 기포 발생 등 외관 특성을 평가하였다.

<평가 기준>

◎: 기포, 들뜸 없음

○: 들뜸은 없으나 50um 이하의 기포 발생

△: 들뜸은 없으나, 50um 초과의 기포 발생

×: 기포 발생 및 들뜸

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 경우, 박리강도와 내구성 및 저장 탄성률이 우수하고, 광투과성의 불균일 현상을 육안으로 판단하기 어려운 반면, 에폭시 수지 및 양이온 광개시제 대신에, 다관능 아크릴레이트 및 라디칼 광개시제를 사용한 비교예 1은 80℃에서의 저장 탄성률이 3*10⁵ dyne/cm²로 낮으며, 광투과성의 불균일 현상을 미약하게 발견할 수 있었으며, 에폭시 수지 및 양이온 광개시제를 사용하지 않고, UV 경화시키지 않은 비교예 2는 저장 탄성률이 모두 본 발명의 범위에 벗어나며, 광투과성의 불균일 현상을 다소 발견할 수 있어, 빛샘 억제에 적합하지 않음을 알 수 있다. 또한, 실시예 1과 비교한 비교예 3의 경우, 저장 탄성률은 본 발명의 범위에 포함되나, 높은 저장탄성율 대비 박리강도가 너무 낮은 이유로 빛샘 억제능이 저하되며, 낮은 박리강도를 이유로 내구성 및 신뢰성이 나쁨을 알 수 있다.

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

아크릴계 수지;
가교제;
에폭시 수지; 및
양이온 광개시제;를 포함하며,
25℃에서 저장 탄성률이 1*10⁶ 내지 1*10⁸dyne/cm²이고, 80℃에서 저장 탄성률이 7*10⁵ 내지 1*10⁷dyne/cm²인 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 아크릴계 수지는 알킬의 탄소수가 4 내지 20인 알킬(메타)아크릴레이트 75 내지 99.5 중량% 및 하이드록시기 함유 단량체 0.5 내지 25 중량%를 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체인 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 아크릴계 수지는 중량평균분자량이 70만 g/mol 이상인 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 아크릴계 수지는 유리전이온도가 -40 내지 -5℃인 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 가교제는 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아민계 화합물, 아지리딘계 화합물, 및 금속 킬레이트계 화합물을 1종 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 에폭시 수지는 에폭시 관능기가 2 이상인 에폭시 화합물인 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 에폭시 수지는 비스페놀 A계 에폭시, 비스페놀 F계 에폭시, 브롬화 비스페놀계 에폭시, 1,4-시클로헥산디메탄올디글리시딜 에테르, 노볼락 에폭시, 1,6-헥산디올디글리시딜 에테르, 및 트리메틸올프로판트리글리시딜 에테르를 1종 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 양이온 광개시제는 방향족 디아조늄염, 방향족 요오드 알루미늄염 및 방향족 설포늄염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 오늄염, 철-아렌 착제를 1종 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여, 상기 가교제의 함량은 0.001 내지 1 중량부이고, 상기 에폭시 수지의 함량은 30 내지 95 중량부이고, 상기 양이온 광개시제의 함량은 0.1 내지 3 중량부인 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제1항에 있어서, 실란계 커플링제를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 아크릴계 점착제 조성물을 자외선(UV) 경화시킨 점착제의 가교도가 80 내지 99%인 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
편광 필름; 및
상기 편광 필름의 일면 또는 양면에 형성되고, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착층;을 포함하는 편광판.
제12항에 따른 편광판이 일면 또는 양면에 접합되어 있는 액정 패널을 포함하는 액정표시장치.