KR20140100267A - 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일면에 프라이머층을 구비한 보호필름 및 상기 프라이머층 상에 형성된 광경화성 접착제층에 의해 접착된 편광자를 포함함으로써, 편광자와 보호필름 사이의 밀착성이 우수하고, 내구성이 뛰어나며, 보호필름에 편광자 접착을 위해 친수화 표면 처리를 요하지 않는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.

Description

편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치 {Polarizing plate and liquid crystal display device comprising the same}
본 발명은 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
편광판은 액정 표시 장치를 구성하는 광학 부품 중 하나로서 유용하다. 편광판은 통상, 편광자의 양면에 보호필름이 적층된 구조를 갖고, 액정 표시 장치에 삽입된다. 편광자의 한쪽 면에만 보호필름을 설치하는 것도 알려져 있지만, 대부분의 경우, 다른 한쪽 면에는 단순한 보호필름이 아닌, 별도의 기능으로서 예를 들면 광학 기능을 갖는 층이 보호필름을 겸하여 접합된다. 또한 편광자의 제조 방법으로서, 2색성 색소에 의해 염색된 1축 연신 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 처리하고, 수세한 후, 건조하는 방법이 널리 채용되어 있다.
통상, 편광자에는 상술한 수세 및 건조 후, 즉시 보호필름이 접합된다. 이는 건조 후의 편광자는 물리적인 강도가 약하고, 일단 이를 권취하면, 가공 방향으로 찢어지기 쉽다는 등의 문제가 있기 때문이다. 따라서, 통상 건조 후 편광자에는 즉시 폴리비닐알코올계 수지의 수용액인 수계의 접착제가 도포되고, 이 접착제를 개재시켜 편광자의 양면에 동시에 보호필름이 접합된다. 통례에 따르면, 보호필름으로는 두께 30 내지 100㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름이 사용되고 있다.
그런데, 편광자로서 사용된 폴리비닐알코올 필름과 편광자용 보호 필름으로서 사용된 트리아세틸셀룰로오스 필름은 모두 내열성과 내습성이 충분하지 않다. 따라서, 상기 필름들로 이루어지는 편광판을 고온 혹은 고습의 분위기하에서 장시간 사용하면, 편광도가 저하되고, 편광자와 보호 필름이 분리되거나 광 특성이 저하되기 때문에 용도면으로 여러 가지 제약을 받고 있다. 또한, 트리아세틸셀룰로오스 필름은 주변 온도/습도 환경 변화에 따라 기존에 가지고 있는 면내 위상차(Rin)와 두께 방향 위상차(Rth)의 변화가 심하며, 특히 경사 방향에서의 입사광에 대한 위상차의 변화가 크다. 이와 같은 특성을 갖는 트리아세틸셀룰로오스 필름을 보호 필름으로서 포함하는 편광판을 액정 표시 장치에 적용하면, 주변 온도/습도 환경의 변화에 따라 시야각 특성이 변화하여 화상 품질이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 트리아세틸셀룰로오스 필름은 주변 온도/습도 환경 변화에 따른 치수변화율이 클 뿐만 아니라 광탄성계수 값도 상대적으로 커서, 내열, 내습열 환경에서의 내구성 평가 후 국부적으로 위상차 특성의 변화가 발생하여 화상 품질이 저하되기 쉽다.
따라서, 트리아세틸셀룰로오스보다 투습도가 낮은, 예를 들면 노르보르넨계 수지를 대표예로 하는 비정질성 폴리올레핀계 수지를 보호필름으로 하는 것도 알려져 있다.
투습도가 낮은 수지로 이루어지는 보호필름을 폴리비닐알코올계 편광자에 접합하는 경우, 종래부터 폴리비닐알코올계 편광자와 트리아세틸셀룰로오스와의 접합에 접착제로서 일반적으로 이용되고 있는 폴리비닐알코올계 수지의 수용액에서는 접착 강도가 불충분하거나, 얻어지는 편광판의 외관이 불량해지기도 한다는 문제가 있었다.
한국공개특허 제2010-97076호에는 프라이머 코팅 조성물, 이를 포함하는 광학 필름 및 이를 포함하는 편광판이 개시되어 있으나, 상기 문제점에 대한 대안을 제시하지 못하였다.
한국공개특허 제2010-97076호
본 발명은 편광자와 보호필름 사이의 밀착성이 우수한 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 프라이머층 상에 친수화 표면 처리를 요하지 않는 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 일면에 프라이머층을 구비한 보호필름 및 상기 프라이머층 상에 형성된 광경화성 접착제층에 의해 접착된 편광자를 포함하는 편광판.
2. 위 1에 있어서, 상기 프라이머층은 수계 수지를 포함하는 프라이머층 형성용 조성물을 도포하여 형성된 것인 편광판.
3. 위 2에 있어서, 상기 수계 수지는 한 분자 내에 적어도 1개의 활성 수소를 함유하는 화합물과 다가 이소시아네이트 화합물을 반응시켜 얻어지는 수계 우레탄 수지인 편광판.
4. 위 3에 있어서, 상기 한 분자 내에 적어도 1개의 활성 수소를 함유하는 화합물은 저분자 디올 화합물, 폴리에테르디올, 폴리에스테르디올, 폴리에테르에스테르디올 및 폴리카보네이트디올 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종인 편광판.
5. 위 3에 있어서, 상기 다가 이소시아네이트 화합물은 지방족 디이소시아네이트 화합물, 지환족 디이소시아네이트 화합물 및 방향족 이소시아네이트 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종인 편광판.
6. 위 1에 있어서, 상기 광경화성 접착제층은 양이온 중합성 화합물, 광중합 개시제 및 광증감제를 포함하는 광경화성 접착제 조성물을 도포하여 형성된 것인 편광판.
7. 위 6에 있어서, 상기 양이온 중합성 화합물은 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물을 포함하는 편광판.
8. 위 6에 있어서, 상기 광중합 개시제는 오늄염, 철-아렌 착체 및 이들의 혼합물인 편광판.
9. 위 6에 있어서, 상기 광증감제는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 편광판:
[화학식 3]
Figure pat00001
(식 중, R1은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, R2 및 R3은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 12의 알콕시알킬기임).
10. 위 1에 있어서, 상기 광경화성 접착제층의 경화 후 두께는 4 내지 15㎛인 편광판.
11. 위 1에 있어서, 상기 프라이머층과 접촉하는 보호필름의 표면에 개질 처리를 하지 않은 편광판.
12. 위 1에 있어서, 상기 프라이머층을 구비한 보호필름은 광탄성률이 1.0 x 10-11/pa 이하인 편광판.
13. 위 1에 있어서, 상기 프라이머층의 편광자와 접합되는 측의 면에 친수화 표면 처리를 하지 않은 편광판.
14. 위 1에 있어서, 컬(휘어짐)이 25mm 이하인 편광판.
15. 위 1에 있어서, 상기 보호필름은 폴리에스테르계 필름, 셀룰로오스계 필름, 폴리카보네이트 필름, 아크릴계 필름, 스티렌계 필름, 폴리올레핀계 필름, 폴리이미드계 필름, 폴리에테르술폰계 필름 또는 술폰계 필름인 편광판.
16. 위 1 내지 15 중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 액정표시장치.
본 발명의 편광판은 편광자와 보호필름 사이의 밀착성이 우수하다.
본 발명의 편광판은 내구성이 우수하여, 고온다습 조건에 오래 노출되어도 변형 및 수축이 발생하지 않는다.
본 발명의 편광판은 프라이머층 상에 편광자 접착을 위해 친수화 표면 처리를 요하지 않는다.
본 발명의 편광판은 보호 필름의 표면 개질 처리를 요하지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 편광판의 일 구현예의 단면도이다.
본 발명은 일면에 프라이머층을 구비한 보호필름 및 상기 프라이머층 상에 형성된 광경화성 접착제층에 의해 접착된 편광자를 포함함으로써, 편광자와 보호필름 사이의 밀착성이 우수하고, 내구성이 뛰어나며, 프라이머층 상에 편광자 접착을 위해 친수화 표면 처리를 요하지 않는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
도 1에는 본 발명의 편광판의 일 구현예의 단면도가 개략적으로 도시되어 있는데, 이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하도록 한다.
편광자(101)는 당분야에서 통상적으로 사용되는 편광자 형성용 필름을 팽윤, 염색, 가교, 연신, 수세 및 건조하여 얻어진 것일 수 있다.
보호 필름(104)은 당분야에서 보호 필름으로 사용되는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있으며, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차폐성이 우수한 것이 바람직하며, 등방성이 우수한 것이 보다 바람직하다. 구체적인 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 필름; 폴리카보네이트 필름; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 필름; 폴리스티렌 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 필름; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀계 필름, 에틸렌프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 필름; 폴리이미드계 필름; 폴리에테르술폰계 필름; 술폰계 필름 등을 사용할 수 있으며, 이들의 두께 또한 특별히 제한되지 않는다. 바람직하게는 등방성을 가질 수 있다.
프라이머층(103)은 광경화성 접착제층(102)에 의해 접착되는 편광자(101)와 보호필름(104) 사이의 밀착성을 더욱 개선시키는 역할을 한다. 종래 보호 필름은 접착성 향상을 위해 표면 개질 처리가 필수적이다. 하지만, 본 발명은 프라이머층(103)을 도입하여, 이러한 표면 개질 처리를 하지 않아도 충분한 접착성을 확보할 수 있다.
프라이머층(103)은 보호필름(104)의 편광자(101)가 접합되는 측의 면에 프라이머층 형성용 조성물을 도포하여 형성된다. 프라이머층 형성용 조성물은 수계 수지를 포함한다.
수계 수지는 예를 들면, 수계 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지 및 이들 각각의 에멀젼 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 수계 우레탄 수지일 수 있다.
수계 우레탄 수지는 예를 들면 한 분자 내에 적어도 1개의 활성 수소를 함유하는 화합물과 다가 이소시아네이트(isocyanate) 화합물을 반응시켜 얻어지는 수계 우레탄 수지, 또는 한 분자 내에 적어도 1개의 활성 수소를 함유하는 화합물과 다가 이소시아네이트 화합물을 이소시아네이트기 과잉 조건 하에, 반응에 불활성이며 친수성이 큰 유기용매 중에서 우레탄화 반응시켜 이소시아네이트기 함유 프리폴리머(prepolymer)를 생성한 다음, 이로부터 얻어지는 수계 우레탄 수지 등을 들 수 있다.
이소시아네이트기 함유 프리폴리머의 사슬 신장 방법은 특별히 한정되지 않고 당분야에서 공지된 방법에 의할 수 있으며, 예를 들면 사슬 신장제로서 물, 수용성 폴리아민(polyamin), 글리콜(glycol)류 등을 사용하고, 이소시아네이트(isocyanate)기 함유 프리폴리머(prepolymer)와 사슬 신장제 성분을 필요에 따라 촉매의 존재하에서 반응시키면 좋다.
한 분자 내에 적어도 1개의 활성 수소를 함유하는 화합물은 특별히 한정되지 않으며 수산기성의 활성 수소를 가진 것일 수 있고, 예를 들면 저분자 디올 화합물, 폴리에테르디올 화합물, 폴리에스테르디올 화합물, 폴리에테르에스테르디올 화합물, 폴리카보네이트디올 화합물 등을 들 수 있다.
저분자 디올 화합물은 중합체가 아닌, 예를 들어 탄소수 2 내지 20의 디올 화합물로서, 이는 특별히 한정되지 않으며, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,2-부틸렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 2,3-부틸렌글리콜, 1,4-부틸렌글리콜, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,6-헥산글리콜, 2,5-헥산디올, 디프로필렌글리콜, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 1,4-시클로헥산디메타놀, 2,2-디메틸프로판디올, 1,4-부탄디올 등을 들 수 있다.
폴리에테르디올 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 상기 디올(diol) 화합물의 알킬렌 옥시드 부가물; 알킬렌 옥시드와 환상에테르(예를 들면 테트라하이드로퓨란 등)와의 개환중합체; 폴리에틸렌 글리콜; 폴리프로필렌 글리콜; 에틸렌 글리콜-프로필렌 글리콜의 공중합체; 폴리테트라메틸렌글리콜; 폴리헥사메틸렌글리콜; 폴리옥타메틸렌글리콜 등을 들 수 있다.
폴리에스테르디올 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 아디프산, 숙신산, 세바신산, 글루탈산, 말레인산, 푸마르산, 프탈산 등의 디카르복실산 또는 그 무수물과 디올 화합물을 수산기 과잉의 조건으로 공중합시켜 얻어진 것을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 에틸렌글리콜-아디프산 축합물, 헥사메틸렌글리콜-아디프산 축합물, 에틸렌글리콜-프로필렌글리콜-아디핀산 축합물, 또는 글리콜을 개시제로서 락톤을 개환 중합시킨 폴리락톤디올 등을 들 수 있다.
폴리에테르에스테르디올 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 에테르기 함유 디올 화합물 또는 에테르기 함유 디올 화합물과 다른 글리콜과의 혼합물에 디카르복실산 화합물 또는 여기에 알킬렌옥시드를 더 포함하여 반응시켜 얻어진 화합물 등을 들 수 있다.
폴리카보네이트디올 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 들 수 있다
[화학식 1]
HO-R-(O-C(O)-O-R)n-OH
(식 중, R은 탄소수 1 내지 12의 포화 지방산 디올(diol) 잔기이고, n은 반복 단위수로서 5 내지 50의 정수임).
다가 이소시아네이트 화합물은 한 분자 내에 적어도 1개의 이소시아네이트기를 함유하는 지방족 디이소시아네이트 화합물, 지환족 디이소시아네이트 화합물 또는 방향족 이소시아네이트 화합물일 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
지방족 디이소시아네이트 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥산디이소시아네이트, 헥산디이소시아네이트 등의 탄소수 1∼12의 지방족 디이소시아네이트를 들 수 있다.
지환식 디이소시아네이트 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 1,4-시클로헥산 디이소시아네이트, 메틸 시클로헥실렌 디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네토(IPDI), 헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI) 등의 탄소수 4∼18의 지환식 디이소시아네이트를 들 수 있다.
방향족 이소시아네이트 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 트릴렌 디이소시아네이트, 4,4’-디페닐 메탄 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
수계 우레탄 수지는 산 잔기를 포함한 것일 수 있다. 수계 우레탄 수지가 산 잔기를 포함하면 계면활성제를 사용하지 않거나 소량의 계면활성제만을 사용해도 분산성이 우수하여 도막의 내수성이 개선될 수 있다. 다량의 계면활성제를 요하지 않기 때문에 지환식 구조 함유 중합체, (메타)아크릴계 수지, 폴리에스테르(Polyester) 수지와의 접착성이 우수하고, 높은 투명성을 유지할 수 있다.
산 잔기의 함유량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 수계 우레탄 수지중의 산 값이 20 내지 250mgKOH/g가 되도록 함유될 수 있고, 바람직하게는 25 내지 150mgKOH/g이 되도록 함유될 수 있다. 산가가 상기 범위 내인 경우 충분한 분산성 및 도막의 내수성을 가질 수 있다.
수계 우레탄 수지 중에 산기를 도입하는 방법은 특별히 한정되지 않고 당분야에서 공지된 방법이 사용될 수 있으며, 예를 들면 디메틸올 알칸(dimethylol alkane) 산을 상기 한 분자 내에 적어도 1개의 활성 수소를 함유하는 성분의 일부와 대체하여 폴리에테르디올, 폴리에스테르디올, 폴리에테르에스테르디올 등에 카르복실기를 도입하는 방법에 의할 수 있다. 디메틸올 알칸(dimethylol alkane)산으로서는, 예를 들면 디메틸올(dimethylol) 아세트산, 디메틸올 프로피온산, 디메틸올(dimethylol) 부티릭산 등을 들 수 있다.
수계 우레탄 수지는 중합된 것일 수 있다. 수지 중에 남는 산 성분이 중화되면 수분산성이 향상될 수 있다.
산 성분을 중화하는 중화제로서는, 예를 들면 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리부틸아민, N-메틸디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 유기 아민, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아 등의 무기 염기 등을 들 수 있다.
수계 우레탄 수지의 분자량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 수평균 분자량 1,000 내지 1,000,000일 수 있고, 바람직하게는 20,000 내지 200,000일 수 있다.
프라이머층(103)의 두께가 1㎛ 이하일 경우, 프라이머층 형성용 조성물은 강도 향상을 위해 가교제를 더 포함할 수 있다.
가교제의 종류는 수계 수지와 반응할 수 있는 관능기를 가지는 화합물이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 수계 에폭시 화합물, 수계 아미노 화합물, 수계 이소시아네이트 화합물, 수계 카르보디이미드 화합물, 수계 옥사졸린 화합물을 들 수 있고, 접착성 개선의 측면에서 수계 에폭시 화합물, 수계 아미노 화합물, 수계 옥사졸린 화합물 일 수 있다.
수계 에폭시 화합물은 물에 용해성이 있거나, 에멀션화한 2개 이상의 에폭시기를 가지는 화합물이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에스틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산글리콜, 네오펜틸글리콜 등의 글리콜류 1몰과 에피클로로하이드린 2몰과의 에테르화 반응에 의해 얻어지는 디에폭시 화합물; 글리세린, 폴리글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리스리톨, 소르비톨 등의 다가알코올류 1몰과 에피클로로하이드린 2몰 이상과의 에테르화 반응에 의해 얻어지는 폴리에폭시 화합물; 프탈산, 테레프탈산, 옥살산, 아디프산 등의 디카르복실산 1몰과 에피클로로하이드린 2몰과의 에스테르화에 반응에 의해 얻어지는 디에폭시 화합물; 등을 들 수 있다.
수계 아미노 화합물은 물에 용해성이 있거나 에멀션화한 2개 이상의 아미노기를 가지는 화합물이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 카르보디하이드라지드, 옥살산 디하이드라지드, 말론산 디하이드라지드, 숙신산 디하이드라지드, 아디프산 디하이드라지드, 세바신산 디하이드라지드, 라우르산 디하이드라지드, 이소프탈산 디하이드라지드, 테레프탈산 디하이드라지드, 글리콜산 디하이드라지드, 폴리아크릴산 디하이드라지드 등의 하이드라지드 화합물; 멜라민 수지; 요소 수지; 구아나민 수지 등을 들 수 있다.
수계 이소시아네이트 화합물은 물에 용해성이 있거나, 에멀션화한 2개 이상의 비블록(block) 형의 이소시아네이트기 또는 블록(block) 형의 이소시아네이트기를 가지는 화합물이라면 특별히 한정되지 않는다.
비블록(block)형의 이소시아네이트 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 다관능 이소시아네이트 화합물과 1가 또는 다가의 비이온(nonionic)성 폴리알킬렌 에테르 알코올을 반응시켜 얻어지는 화합물일 수 있다.
블록(block) 형 이소시아네이트 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 2,4-트릴렌디이소시아네이트, 2,6-트릴렌 디이소시아네이트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 메틸시클로헥실디이소시아네이트, 4,4-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 1,3-비스(이소시아네이트메틸)시클로헥산, 테트라메틸크실렌디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 노르보르넨디이소시아네이트, 2,4,6-트리이소프로필 페닐디이소시아네이트, 1,12-도데칸디이소시아네이트, 2,4-비스-(8-이소시아네이트옥틸)-1,3-디옥틸시클로부탄, n-펜탄-1,4-디이소시아네이트 및 이들의 이소시아누레이트(isocyanurate) 변성체, 어덕트(adduct) 변성체, 뷰렛(burette) 변성체, 아로파네이트(allophanate) 변성체, 이들을 적어도 1종 포함하여 중합된 중합체로서 1개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 것을 폴리옥시 알킬렌기, 카르복실기 등으로 변성하고, 수용성 및 또는 수분산성으로 하고 이소시아네이트기를 블록(block)제(페놀, ε-카프로락탐 등)로 마스크(mask)하는 것에 의해 얻어지는 화합물 등을 들 수 있다.
수계 카르보디이미드(carbodiimide) 화합물은 물에 용해성이 있거나, 에멀션화한 2개 이상의 카르보디이미드 결합(-N=C=N-)을 가지는 화합물이라면 특별히 한정되지 않는다.
2개 이상의 카르보디이미드 결합을 가지는 화합물은 2분자 이상의 폴리이소시아네이트와 카르보디이미드화 촉매를 이용하여, 2개의 이소시아네이트기를 탈탄산 반응시켜 -N=C=N-을 형성시키는 방법에 의해 얻어질 수 있다. 2개 이상의 카르보디이미드 결합을 가지는 화합물을 제작하는 때에 사용 되는 폴리이소시아네이트 및 카르보디이미드화 촉매는 특별히 제한되지 않고, 종래 공지의 것을 사용할 수 있다.
수계 옥사졸린 화합물은 물에 용해성이 있거나, 에멀션화한 2개 이상의 옥사졸린기를 가지는 화합물이라면 특별히 한정되지 않는다.
가교제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 고형분 기준으로 수계 수지 100중량부에 대하여 1 내지 70중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게는 5 내지 60중량부로 포함될 수 있다. 가교제의 함량이 상기 범위 내인 경우, 적절한 도막의 강도와 도공액의 안정성을 가질 수 있다.
프라이머층 형성용 조성물은 필요에 따라, 내열 안정제, 내후 안정제, 레벨링제, 대전 방지제, 슬립(slip)제, 안티블로킹제, 방담제, 윤활제, 염료, 안료, 천연 기름, 합성 기름, 왁스, 가교제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
수계 수지의 수분산 체중으로 분산하는 수계 수지 입자의 입경은, 광학 특성의 관점으로부터 0.01 내지 0.4㎛인 것이 바람직하다. 수계 수지 입자의 입경은 동적 광산란법에 의하여 측정할 수 있고, 예를 들면 오오즈카 전자(주식)제의 광산란 광도계 DLS-8000 시리즈에 의하여 측정할 수 있다.
프라이머층 형성용 조성물은 수용성 용제를 포함한다.
수용성 용제는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알코올, 아세톤, 테트라하이드로푸란, N-메틸 피롤리돈, 디메틸 설폭시드, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 등을 들 수 있다.
프라이머층 형성용 조성물의 점도는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 15mPa·s 이하일 수 있고, 바람직하게는 10mPa·s 이하이다. 프라이머층 형성용 조성물의 점도가 상기 범위 내인 경우, 프라이머층이 균일하게 도포될 수 있다.
프라이머층 형성용 조성물의 점도 조절 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 수계 수지의 함량 또는 입경을 변화시키는 것에 의해 조절할 수 있다.
프라이머층(103)의 경도는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 두께 20㎛에 있어서 연필 경도가 H 이상일 수 있다. 경도가 상기 범위 내인 경우 내찰상성을 부여할 수 있다.
프라이머층 형성용 조성물의 도포 방법은 특별히 한정되지 않고 당분야에서 공지된 방법이 사용될 수 있으며, 예를 들면 와이어 바 코팅, 딥, 스프레이 도포, 스핀 코팅, 롤 코팅, 그라비아 코팅, 에어 나이프 코팅, 커튼 코팅, 슬라이드 코팅 등의 방법에 의할 수 있다.
프라이머층 형성용 조성물의 도포 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 건조 후 두께로서 0.01 내지 5㎛일 수 있고, 바람직하게는 0.02 내지 2㎛, 보다 바람직하게는 0.03 내지 1㎛일 수 있다. 프라이머층 형성용 조성물의 도포 두께가 상기 범위 내인 경우 편광자(101)와의 충분한 접착 강도를 제공한다.
보호필름(104)과 프라이머층(103)은 계면 굴절율 차가 0.05이하인 것이 바람직하다. 계면 굴절율 차가 상기 범위 내인 경우, 빛의 투과시에 빛의 손실을 억제할 수 있다.
프라이머층(103)을 구비한 보호필름(104)은 광탄성률은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 1.0 x 10-11/pa이하일 수 있고, 바람직하게는 1.0 x 10-12/pa 내지 7.0 x 10-12/pa 일 수 있다. 광탄성률이 상기 범위 내인 경우, 편광판(100)의 수축 및 팽창을 억제하여 액정 패널 등에 적용되었을 때 빛샘을 최소화할 수 있다.
광경화성 접착제층(102)은 광경화성 접착제 조성물을 도포하여 형성된다.
광경화성 접착제 조성물은 프라이머층(103) 상에 도포될 수도 있고, 편광자(101)의 프라이머층(103)에 접착되는 면에 도포될 수 도 있다. 광경화성 접착제 조성물의 도포 방법은 특별히 한정되지 않고 당 분야에서 통상적으로 사용되는 방법에 의할 수 있다.
본 발명에 따른 광경화성 접착제 조성물은 양이온 중합성 화합물, 광중합 개시제, 광증감제 등을 포함할 수 있다.
양이온 중합성 화합물은 광 경화성 접착제 조성물의 주성분으로, 중합 경화에 의해 접착력을 제공한다.
양이온 중합성 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물일 수 있다.
에폭시 화합물에는, 분자 내에 방향환을 갖는 방향족 에폭시 화합물; 지환식 에폭시 화합물; 분자 내에 방향환을 갖지 않고, 에폭시기와 그것이 결합하는 2개의 탄소 원자를 포함하는 환(통상은 옥시란환)의 한쪽 탄소 원자가 별도의 지방족 탄소 원자에 결합되어 있는 지방족 에폭시 화합물 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 분자 내에 방향환을 갖는 방향족 에폭시 화합물, 지환식 에폭시 화합물 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
분자 내에 방향환을 갖는 방향족 에폭시 화합물을 이용하면 광경화성 접착제의 투습성을 낮출 수 있어 수분의 유입에 의한 변화를 억제하여 편광판(100)의 내구성을 향상시킬 수 있고, 지환식 에폭시 화합물을 이용하면 저장 탄성률이 높은 경화물을 제공하고, 그의 경화물(접착제층)을 개재시켜 보호필름(104)과 편광자(101)가 접착된 편광판(100)에 있어서, 편광자(101)가 깨지기 어려워진다.
분자 내에 방향환을 갖는 방향족 에폭시 화합물은 예를 들면 비스페놀계 에폭시 수지를 들 수 있고, 구체적으로는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀AD형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 트리스 페놀 메탄형 에폭시 수지, 글리시딜 아민형 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
비스페놀계 에폭시 수지로서 사용 가능한 시판품으로는 다이니폰 잉크&케미컬사의 에피크론 840, 에피크론 840-S, 에피크론 850, 에피크론 850-S, 에피크론 850-CRP, 에피크론 830, 에피크론 830-S, 에피크론 830-LVP, 에피크론 835, 에피크론 N-660, 에피크론 N-740, 에피크론 HP-820, 에피크론 HP-4032, 에피크론 EXA-7015, 아사히덴카사의 EP-4080S, EP-4085S, EP-4080, EP-4000S, 나가세켐텍스사의 EX-212L, EX-214L, EX-216L, EX-321L, EX-850L, 국도화학 YD-128, YDF-134, YDF-8170 등을 들 수 있다.
비스페놀계 에폭시 수지는 점도가 1000 내지 50,000 cps 인 것으로 사용된다.
지환식 에폭시 화합물은 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기를 갖고, 그 중 적어도 하나가 지환식환에 결합되어 있는 것으로, 하기 화학식 2로 표시되는 구조를 가질 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00002
식 중, m은 2 내지 5의 정수이다.
화학식 2에 있어서의 (CH2)m 중 수소 원자를 하나 또는 복수개 제거한 형태의 기가 다른 화학 구조에 결합된 화합물이 지환식 에폭시 화합물이 될 수 있다. 지환식환을 구성하는 수소는, 메틸기나 에틸기와 같은 직쇄상 알킬기로 적절하게 치환될 수도 있다. 그 중에서도, 에폭시시클로펜탄환이나, 에폭시시클로헥산환을 갖는 화합물이 바람직하다.
지환식 에폭시 화합물 중에서도, 입수가 용이하고 경화물의 저장 탄성률을 높이는 효과가 크기 때문에, 하기 (1) 내지 (11) 중 어느 하나로 표시되는 화합물이 더욱 바람직하다.
Figure pat00003
(식 중, R3 내지 R24는 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고, R3 내지 R24가 알킬기인 경우, 지환식환에 결합하는 위치는 1위치 내지 6위치의 임의의 수이다. 탄소수 1 내지 6의 알킬기는 직쇄일 수도 있고, 분지를 갖고 있을 수도 있으며, 지환식환을 가질 수도 있다. Y8은 산소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 알칸디일기를 나타내고, Y1 내지 Y7은 각각 독립적으로 직쇄일 수도 있으며, 분지를 갖고 있을 수도 있고, 지환식환을 가질 수도 있는 탄소수 1 내지 20의 알칸디일기를 나타내며, n, p, q 및 r은 각각 독립적으로 0 내지 20의 수를 나타낸다).
상기 (1) 내지 (11)로 표시되는 화합물 중, (2)로 표시되는 지환식 디에폭시 화합물이 입수가 용이하기 때문에 바람직하다. (2)로 표시되는 지환식 디에폭시 화합물은 3,4-에폭시시클로헥실메탄올(그의 시클로헥산환에 탄소수 1 내지 6의 알킬기가 결합될 수도 있음)과, 3,4-에폭시시클로헥산카르복실산(그의 시클로헥산환에 탄소수 1 내지 6의 알킬기가 결합될 수도 있음)과의 에스테르화물이다. 예를 들면 3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥산카르복실레이트 등을 들 수 있다.
또한, 양이온 중합성 화합물은 분자 내에 에폭시기와 그것이 결합하는 2개의 탄소 원자를 포함하는 환(통상은 옥시란환)의 한쪽 탄소 원자가 별도의 지방족 탄소 원자에 결합되어 있는 화합물을 더 포함할 수 있다. 이는 경화물의 저장 탄성률을 높은 값으로 유지하면서, 편광자(101)와 보호필름(104)과의 밀착성을 한층 높이는 역할을 한다.
그 예로서, 다가 알코올(페놀)의 폴리글리시딜에테르를 들 수 있다. 그 중에서도, 입수가 용이하고 편광자(101)와 보호필름(104)과의 밀착성을 높이는 효과가 크기 때문에, 하기 (12)로 표시되는 디글리시딜에테르 화합물이 바람직하다.
Figure pat00004
(식 중, X는 직접 결합, 메틸렌기, 탄소수 1 내지 4의 알킬리덴기, 지환식 탄화수소기, O, S, SO2, SS, SO, CO, OCO 또는 하기 화학식으로 표시되는 3종의 치환기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타내고, 상기 알킬리덴기는 할로겐 원자로 치환될 수도 있다)
Figure pat00005
(식 중, R25 및 R26은 서로 독립적으로 수소 원자; 탄소수 1 내지 3의 알킬기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 알콕시기에 의해 치환될 수도 있는 페닐기 또는 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기이거나, R25 및 R26은 서로 연결하여 환을 형성할 수도 있으며;
A 및 D는 각각 독립적으로 할로겐 원자로 치환될 수도 있는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 할로겐 원자로 치환될 수도 있는 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 할로겐 원자로 치환될 수도 있는 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 할로겐 원자로 치환될 수도 있는 탄소수 2 내지 20의 복소환기 또는 할로겐 원자를 나타내고; 상기 알킬기, 아릴기, 아릴알킬기 중 메틸렌기는 불포화 결합, -O- 또는 -S-로 중단되어 있을 수도 있으며, a 및 d는 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이다).
(12)로 표시되는 디글리시딜에테르 화합물로는, 예를 들면 테트라히드록시페닐메탄의 글리시딜에테르, 테트라히드록시벤조페논의 글리시딜에테르, 에폭시화폴리비닐페놀과 같은 다관능형의 에폭시 수지; 지방족 다가 알코올의 폴리글리시딜에테르; 지방족 다가 알코올의 알킬렌옥시드 부가물의 폴리글리시딜에테르; 알킬렌글리콜의 디글리시딜에테르 등을 들 수 있다.
지방족 다가 알코올로는, 예를 들면 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸글리콜, 3-메틸-2,4-펜탄디올, 2,4-펜탄디올, 1,5-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 3,5-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올 등의 지방족 디올; 시클로헥산디메탄올, 시클로헥산디올 등의 지환식 디올; 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 헥시톨류, 펜티톨류, 글리세린, 폴리글리세린, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 테트라메틸올프로판 등의 3가 이상의 폴리올을 들 수 있다.
양이온 중합성 화합물의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 광경화성 접착제 조성물 총 중량 중 70 내지 99중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 90 내지 99중량%로 포함될 수 있다. 양이온 중합성 화합물의 함량이 상기 범위 내인 경우, 경화도가 우수하며 황변 현상을 억제할 수 있다.
분자 내에 방향환을 갖는 방향족 에폭시 화합물, 지환식 에폭시 화합물의 혼합비는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 8:2 내지 5:5일 수 있고, 바람직하게는 7:3 내지 6.5:3.5일 수 있다. 혼합비가 상기 범위 내인 경우, 반응성을 높여 가교 밀도를 증가시킬 수 있다.
본 발명에 따른 양이온 중합성 화합물은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 당 분야에서 통상적으로 사용되는 양이온 중합성 화합물을 더 포함할 수 있다.
광중합 개시제는 가시광선, 자외선, X선, 전자선과 같은 활성 에너지선의 조사에 의해서 양이온종 또는 루이스산을 발생시키고, 양이온 중합성 화합물의 중합 반응을 개시한다. 광중합 개시제는 광에서 촉매적으로 작용하기 때문에, 양이온 중합성 화합물에 혼합하여도 보존 안정성이나 작업성이 우수하다.
광중합 개시제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 방향족 디아조늄염; 방향족 요오도늄염이나 방향족 술포늄염과 같은 오늄염; 철-아렌 착체 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
방향족 디아조늄염으로는, 예를 들면 벤젠디아조늄 헥사플루오로안티모네이트, 벤젠디아조늄 헥사플루오로포스페이트, 벤젠디아조늄 헥사플루오로보레이트 등을 들 수 있다.
방향족 요오도늄염으로는, 예를 들면 디페닐요오도늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 디페닐요오도늄 헥사플루오로포스페이트, 디페닐요오도늄 헥사플루오로안티모네이트, 디(4-노닐페닐)요오도늄 헥사플루오로포스페이트 등을 들 수 있다.
방향족 술포늄염으로는, 예를 들면 트리페닐술포늄 헥사플루오로포스페이트, 트리페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐술포늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 4,4'-비스〔디페닐술포니오〕디페닐술피드 비스헥사플루오로포스페이트, 4,4'-비스〔디(β-히드록시에톡시)페닐술포니오〕디페닐술피드 비스헥사플루오로안티모네이트, 4,4'-비스〔디(β-히드록시에톡시)페닐술포니오〕디페닐술피드 비스헥사플루오로포스페이트, 7-〔디(p-톨루일)술포니오〕-2-이소프로필티오크산톤 헥사플루오로안티모네이트, 7-〔디(p-톨루일)술포니오〕-2-이소프로필티오크산톤 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 4-페닐카르보닐-4'-디페닐술포니오-디페닐술피드 헥사플루오로포스페이트, 4-(p-tert-부틸페닐카르보닐)-4'-디페닐술포니오-디페닐술피드 헥사플루오로안티모네이트, 4-(p-tert-부틸페닐카르보닐)-4'-디(p-톨루일)술포니오-디페닐술피드 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등을 들 수 있다.
철-아렌 착체로는, 예를 들면 크실렌-시클로펜타디에닐 철(II) 헥사플루오로안티모네이트, 쿠멘-시클로펜타디에닐 철(II) 헥사플루오로포스페이트, 크실렌-시클로펜타디에닐 철(II) 트리스(트리플루오로메틸술포닐)메타나이드 등을 들 수 있다.
이들 중에서도 방향족 술포늄염은 300nm 부근의 파장 영역에서도 자외선 흡수 특성을 갖기 때문에 경화성이 우수하고, 양호한 기계 강도나 접착 강도를 갖는 경화물을 제공할 수 있기 때문에 바람직하게 이용된다.
광중합 개시제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 양이온 중합성 화합물 100중량부에 대하여 1 내지 10중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게는 2 내지 6중량부로 포함될 수 있다. 광중합 개시제의 함량이 상기 범위 내인 경우, 양이온 중합성 화합물를 충분히 경화시킬 수 있고, 얻어지는 편광판(100)에 높은 기계 강도와 접착 강도를 제공한다.
본 발명에 따른 광중합 개시제는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 당 분야에서 통상적으로 사용되는 광중합 개시제를 더 포함할 수 있다.
광증감제는 접착제 조성물의 경화성을 개선시키는 성분으로, 광증감제는 380nm보다 긴 파장의 광에 극대 흡수를 나타내는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 광증감제는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함한다:
[화학식 3]
Figure pat00006
식 중, R1은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, R2 및 R3은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 12의 알콕시알킬기이다.
광증감제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 9,10-디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 9,10-디프로폭시안트라센, 9,10-디이소프로폭시안트라센, 9,10-디부톡시안트라센, 9,10-디펜틸옥시안트라센, 9,10-디헥실옥시안트라센, 9,10-비스(2-메톡시에톡시)안트라센, 9,10-비스(2-에톡시에톡시)안트라센, 9,10-비스(2-부톡시에톡시)안트라센, 9,10-비스(3-부톡시프로폭시)안트라센, 2-메틸 또는 2-에틸-9,10-디메톡시안트라센, 2-메틸 또는 2-에틸-9,10-디에톡시안트라센, 2-메틸 또는 2-에틸-9,10-디프로폭시안트라센, 2-메틸 또는 2-에틸-9,10-디이소프로폭시안트라센, 2-메틸 또는 2-에틸-9,10-디부톡시안트라센, 2-메틸 또는 2-에틸-9,10-디펜틸옥시안트라센, 2-메틸 또는 2-에틸-9,10-디헥실옥시안트라센 등을 들 수 있다.
광증감제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 양이온 중합성 화합물 100중량부에 대하여 0.1 내지 2중량부 일 수 있고, 편광판(100)의 뉴트럴 그레이를 유지하는 관점에서는 바람직하게는 0.1 내지 0.5중량부, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.3중량부일 수 있다.
본 발명에 따른 광증감제는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 당 분야에서 통상적으로 사용되는 광증감제를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 광경화성 접착제 조성물은 필요에 따라 하기 화학식 4로 표시되는 광증감 보조제를 더 포함할 수 있다. 광증감보조제는 접착제 조성물의 경화성을 개선시키는 성분이다.
[화학식 4]
Figure pat00007
식 중, R1 및 R2는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다.
광증감 보조제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 1,4-디메톡시나프탈렌, 1-에톡시-4-메톡시나프탈렌, 1,4-디에톡시나프탈렌, 1,4-디프로폭시나프탈렌, 1,4-디부톡시나프탈렌 등을 들 수 있다.
광증감 보조제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 양이온 중합성 화합물 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.1 내지 5중량부로 포함될 수 있다. 광증감 보조제의 함량이 상기 범위 내인 경우, 경화성 향상 효과를 극대화할 수 있다.
광경화성 접착제 조성물은 필요에 따라 열중합 개시제, 이온 트랩제, 산화 방지제, 광 안정제, 연쇄 이동제, 점착 부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동 조정제, 가소제, 소포제, 레벨링제, 색소, 유기용제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제의 함량은 양이온 중합성 화합물 100중량부에 대하여 1000중량부 이하일 수 있다.
상기 조성의 광경화성 접착제 조성물을 도포하여 형성된 광경화성 접착제층(102)에 의해 프라이머층(103) 상에 편광자(101)를 접착한다.
종래 수계 접착제로 편광자(101)를 접착하는 경우, 프라이머 층의 친수성을 향상시켜 프라이머층(103)과 편광자(101) 간의 밀착성을 개선하기 위해 코로나 방전 처리, 플라즈마(plasma) 처리, 감화 처리, 자외선 조사 처리 등의 친수화 표면 처리가 요구되어, 시간, 비용 등의 제조 공정상 효율이 저하되는 문제가 있었다.
그러나 본 발명은 광경화성 접착제층(102)에 의해 편광자(101)를 접착하므로 친수화 표면 처리 없이도 우수한 밀착성을 나타내고, 고온, 고습 조건하에서 내구성이 우수하다.
광경화성 접착제층(102)의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 경화 후 두께가 4 내지 15㎛일 수 있고, 바람직하게는 8 내지 12㎛일 수 있다. 광경화성 접착제층(102)의 두께가 상기 범위 내인 경우, 편광판(100)의 밀착성 및 내구성 개선 효과가 극대화될 수 있다.
상기 구성을 포함하는 본 발명의 편광판(100)은 개선된 내구성을 갖는다. 예를 들면 편광판(100)을 25℃, 상대습도 50% 조건에서 24시간 방치한 경우에 컬(휘어짐)이 25mm 이하이다. 본 발명에서 편광판(100)의 컬(휘어짐)이란 편광판(100)을 평평한 바닥에 두었을 때 바닥으로부터 가장 멀리 떨어진 점까지의 높이이다.
편광판(100)은 편광자(101)의 프라이머층(103)과 접착되는 면의 반대면에 보호필름을 더 포함할 수 있다.
보호필름은 상기 프라이머층(103)을 구비한 보호필름(104)과 동일한 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 편광판(100)은 액정패널 등에 접합을 위해 보호필름(104) 하부에 점착층을 더 포함할 수 있다.
점착층은 당업계에서 통상적으로 사용되는 점착제를 도포하여 형성될 수 있다.
이러한 편광판(100)은 통상의 액정표시장치에 모두 적용 가능하며, 구체적으로 점착제층이 적층된 편광판(100)을 액정셀의 적어도 한 면에 접합한 액정패널을 포함하는 액정표시장치를 구성할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 1.
(1) 광경화성 접착제 조성물의 제조
양이온 중합성 화합물로 다이셀사의 CEL-2021P를 65중량부 및 국도화학사의 YDF-8170 32중량부, 광중합 개시제로 CPI-110A를 2.0중량부, 광증감제로 천교화성공업사의 UVS-1331 1.0중량부를 혼합하여 광경화성 접착제 조성물을 제조하였다.
(2) 편광판의 제조
폴리비닐알콜계 편광자의 상면에 트리아세틸셀룰로오스 필름을 접합하였다.
이후에 시클로올레핀 필름 상에 프라이머층이 형성된 적층체(zeonor film: eZB12, 제온社)를 상기 광경화성 접착제 조성물로 편광자에 접합하였다.
실시예 2.
상기 광경화성 접착제 대신에 양이온 중합성 화합물로 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트(아로닉스M-309, 도아고세이) 98중량%, 광중합 개시제로 UVACURE 1590(DAICEL-CYTEC Company) 1.0중량%, 광증감제로 IRGACURE 184(CIBA사) 1.0중량%를 포함하는 접착제 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 1.
프라이머층이 형성되지 않은 시클로올레핀 필름을 편광자에 접합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 2.
상기 광경화성 접착제 대신에 일본합성사의 폴리비닐알콜 수지 Z-200 3중량%, 가교제(일본합성사의 글리옥실산염 SPM-01) 1중량% 및 물 96중량%를 포함하는 접착제 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 3.
프라이머층이 형성되지 않은 시클로올레핀 필름을 비교예 2에서 사용된 접착제 조성물로 편광자에 접합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 4.
프라이머층이 형성되지 않은 시클로올레핀 필름을 실시예 2에서 사용된 접착제 조성물로 편광자에 접합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
실험예 .
(1) 밀착성 평가
하기의 기준에 따라 실시예 및 비교예에서 제조된 편광판에서 편광자와 보호필름 사이의 밀착성을 평가하고, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
○: 칼집에 의한 필름의 전개가 발생하지 않고, 계면 박리 없이 필름이 파괴됨.
△: 칼집에 의해 필름이 파괴되지 않고 계면에서 박리가 일어남.
X: 칼집을 내어 분리하였을 때 쉽게 분리 가능하며 보호필름과 편광자 사이의 들뜸이 발생함.
(2) 내습열성 , 내열성, 내열충격성 평가
실시예 및 비교예에서 제조된 편광판을 각각 온도 60℃, 상대습도 90%의 내습열 오븐, 온도 80℃의 내열 오븐에 넣어 3일간 방치후에 외관을 하기 기준에 따라 평가하였다.
실시예 및 비교예에서 제조된 편광판을 H/S 오븐에 넣어 -40℃에서 90℃까지 온도를 올렸다가 다시 -40℃로 내리는, 회당 1시간의 열충격 테스트를 100회 반복 실시한 후에 하기 기준에 따라 외관을 평가하였다.
○: 편광판의 변형 및 수축이 없고, 황변 현상이 발생하지 않음.
△: 편광자와 보호필름이 완전히 밀착되지 못하고 떨어져 일부가 들뜸.
X: 편광자와 보호필름 사이가 크게 들떠, 들뜸이 발생한 부분에 칼집을 내어 분리가 가능하며; 황변 현상이 발생함.
구분 밀착성 내열성 내습열성 내열충격성
실시예 1 ○ ○ ○ ○
실시예 2 ○ ○ △ ○
비교예 1 X ○ ○ ○
비교예 2 ○ △ X ○
비교예 3 △ X X X
비교예 4 △ △ X X
상기 표 1을 참조하면, 실시예 1의 편광판은 밀착성이 우수하고, 내열성, 내습열성 및 내열충격성이 모두 우수하여 고온고습 및 열충격 조건에 노출되어도 변형이 발생하지 않았다. 실시예 2의 경우는, 아크릴레이트계 광경화성 접착제 조성물을 사용하여 내습열성이 다소 떨어졌다.
그러나, 비교예 1 내지 4의 편광판은 밀착성이 떨어지거나, 내열성, 내습열성 또는 내열충격성이 떨어져, 고온고습 및 열충격 조건에서 편광자와 보호필름 사이가 박리되는 등의 문제가 있음을 확인하였다.
100: 편광판 101: 편광자
102: 광경화성 접착제층 103: 프라이머층
104: 보호필름

Claims (16)

  1. 일면에 프라이머층을 구비한 보호필름 및
    상기 프라이머층 상에 형성된 광경화성 접착제층에 의해 접착된 편광자를 포함하는 편광판.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 프라이머층은 수계 수지를 포함하는 프라이머층 형성용 조성물을 도포하여 형성된 것인 편광판.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 수계 수지는 한 분자 내에 적어도 1개의 활성 수소를 함유하는 화합물과 다가 이소시아네이트 화합물을 반응시켜 얻어지는 수계 우레탄 수지인 편광판.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 한 분자 내에 적어도 1개의 활성 수소를 함유하는 화합물은 저분자 디올 화합물, 폴리에테르디올, 폴리에스테르디올, 폴리에테르에스테르디올 및 폴리카보네이트디올 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종인 편광판.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 다가 이소시아네이트 화합물은 지방족 디이소시아네이트 화합물, 지환족 디이소시아네이트 화합물 및 방향족 이소시아네이트 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종인 편광판.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 광경화성 접착제층은 양이온 중합성 화합물, 광중합 개시제 및 광증감제를 포함하는 광경화성 접착제 조성물을 도포하여 형성된 것인 편광판.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 양이온 중합성 화합물은 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물을 포함하는 편광판.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 광중합 개시제는 오늄염, 철-아렌 착체 및 이들의 혼합물인 편광판.
  9. 청구항 6에 있어서, 상기 광증감제는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 편광판:
    [화학식 3]
    Figure pat00008

    (식 중, R1은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, R2 및 R3은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 12의 알콕시알킬기임).
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 광경화성 접착제층의 경화 후 두께는 4 내지 15㎛인 편광판.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 프라이머층과 접촉하는 보호필름의 표면에 개질 처리를 하지 않은 편광판.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 프라이머층을 구비한 보호필름은 광탄성률이 1.0 x 10-11/pa 이하인 편광판.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 프라이머층의 편광자와 접합되는 측의 면에 친수화 표면 처리를 하지 않은 편광판.
  14. 청구항 1에 있어서, 컬(휘어짐)이 25mm 이하인 편광판.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 보호필름은 폴리에스테르계 필름, 셀룰로오스계 필름, 폴리카보네이트 필름, 아크릴계 필름, 스티렌계 필름, 폴리올레핀계 필름, 폴리이미드계 필름, 폴리에테르술폰계 필름 또는 술폰계 필름인 편광판.
  16. 청구항 1 내지 15 중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 액정표시장치.
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