KR20160095996A - 블루라이트 흡수제를 포함하는 편광판 - Google Patents

블루라이트 흡수제를 포함하는 편광판 Download PDF

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KR20160095996A
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Abstract

본 발명은 블루라이트 흡수제를 포함하는 편광판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 블루라이트 흡수 안료를 포함하는 보호층, 기능성층을 포함하는 편광판에 관한 것이다.
상기 편광판은 블루라이트 흡수 안료를 포함하여 타 파장영역의 광투과도는 유지하면서 블루라이트 파장대의 광투과도를 선택적으로 차단함으로써 블루라이트에 노출로 인해 야기되는 여러가지 문제점을 해결할 수 있다.

Description

블루라이트 흡수제를 포함하는 편광판{POLARIZING PLATE COMPRISING BLUE LIGHT ABSORBER}
본 발명은 블루라이트에 의한 유해성을 방지하기 위해 블루라이트 영역에 대한 선택적인 차단 효과를 갖는 편광판에 관한 것이다.
현대사회의 정보량은 인류 사회의 그 어느 시점보다도 많으며 단순한 정보 전달의 의미뿐 아니라 정확하며 희소가치 있는 고품질의 정보 선택 및 교류가 중요하게 되었다. 특히 인간은 오감 중에서도 눈을 통해 시각적으로 가장 많은 정보를 수용하고 있으며, 이런 의미에서 현대의 화상표시장치 개발은 정보화 사회의 혁신적인 발전을 이룩하게 만들었다.
특히 최근 평판 디스플레이의 발전은 기존 브라운관 디스플레이의 약점을 보완하며, 노트북과 휴대전화, MP3 플레이어, 디지털 카메라와 같은 새로운 아이템을 창출하여 더욱 더 인간의 생활을 발전시키고 있다.
이 중 LCD는 평판 디스플레이 시장의 상당 부분을 차지하고 있으며 소형 모바일용 디스플레이부터 60인치 대형 스크린까지 적용이 가능한 대표적인 평판디스플레이이다.
LCD는 자체 발광 능력이 없기 때문에 패널 뒤에 광원이 있어야 디스플레이 구현이 가능하다. 이를 BLU(backlight unit)라고 한다. 이 BLU의 전력소비량은 시스템 전체의 전력 소비량에서 상당한 비중을 차지하고 있어서 BLU의 저전력화를 위해 많은 연구가 진행되고 있다.
기존의 BLU는 CCFL(cold cathode fluorescent lamp)를 사용하였으나, 최근에는 LED(light emitting diodes)를 사용함으로써, 전력소비를 줄일 수 있고, 두께 또한 얇아지기 때문에 대형뿐만 아니라 소형 디스플레이와 노트PC에서도 선호하는 기술이다.
LED를 이용하면 광원 하나하나를 유동적으로 제어할 수 있기 때문에, 더 좋은 성능을 얻을 수 있다. LED를 한 프레임 시간동안 계속 켜지 않고, PDP와 OLED와 같이 순간적으로 켰다 끄는 기술인 blinking과 scanning 기술을 이용하여, LCD의 단점인 모션블러(motion blur)를 제거할 수 있다.
통상적으로 광원에 사용되는 LED는 5,000K 에서 8,000K 사이의 색온도를 가지는 빛을 방출하는 주광색(Pure White) 계열의 LED와 3,500 내지 4,500K 사이의 색온도를 가지는 빛을 방출하는 주백색 (Natural white) 계열의 LED와 2,500K 내지 3,500K 사이의 색온도를 가지는 빛을 방출하는 온백색 (Warm White) 계열의 LED가 주로 사용된다. 이러한 LED는 주로 블루라이트를 방출하는 블루 LED에 YAG 계열의 노란색 형광체를 조합하여 구현되는데, 블루라이트 영역 부근에서 제일 높은 피크 전력(Peak power)을 가지는 분광 특성을 보인다. 이에 LED 광원은 기존 형광등이나 백열등, 할로겐 등에 비해 더 많은 블루라이트를 배출하게 된다.
일반적으로, 블루라이트는 가시광선 중에서 380 내지 500 nm의 푸른빛을 말하는 것으로, 파장이 짧고 높은 에너지를 갖는 특징이 있다. 이러한 블루라이트는 원래 태양빛에서 나오며 태양이 가장 높게 뜨는 한 낮에 제일 많이 방출되고 해가지면 완전히 사라지게 되는데 낮에는 주의력이나 반응시간, 감정에 긍정적인 역할을 하지만 밤에는 생체리듬을 파괴하는 건강의 적으로 알려져 있다.
이와 같은 블루라이트는 근자들어 급속도로 확산되고 있는 스마트폰이나 태블릿 컴퓨터, 모니터 등과 같은 전자 기기의 액정화면을 통해서도 발산되고 있으며, 특히 어두운 밤에도 전자기기를 사용하는 사용자들이 늘어나고 있는 추세인 점을 감안할 때, 어두운 밤에도 블루라이트에 노출될 수 밖에 없는 실정이다.
이와 같이 사용자에게 그대로 노출되는 블루라이트에 의해 안구건조증이나 눈의 피로감, 시력저하는 물론 망막의 기능저하 등 인체에 악영향을 미치게 되며, 또한 인체의 생체리듬을 교란시켜 멜라토닌 호르몬의 교란으로 인한 수면장애를 유발시킴으로써 인체에 악영향을 주는 문제점이 있다. 이에 블루라이트 차단에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
그 예로서, 대한민국 특허등록 제10-1395498호는 블루라이트 차단을 위해 액정화면의 글라스층의 이면에 부착하는 블루라이트 차단 필름을 제안하고 있다.
또한, 국제공개(WO) 제2013/058467호에서는 LED 색변환 필터가 500 ㎚ 이하의 광을 흡수하는 염료 또는 안료를 포함함으로써 500 ㎚ 이상의 광투과율은 유지하고 블루라이트 파장대의 광투과율을 선택적으로 차단하는 LED 색변환 필터를 제시하고 있다.
이들 특허들은 블루라이트 차단을 위한 다양한 방법을 언급하고 있으며 이를 통해 어느 정도의 차단 효과를 확보할 수 있으나, 차단 특성을 부여하는 기술에 대한 설명이 부족하거나 적용 분야가 상이하여 그 효과가 충분치 않다.
대한민국 특허등록 제10-1395498호 국제공개(WO) 제2013/058467호
이에 블루라이트 영역을 효과적으로 차단하기 위해 다각적으로 연구한 결과, 본 출원인은 편광판의 보호층 및 기능성층 중 적어도 하나의 층이 블루라이트 흡수 안료를 포함할 경우 타 파장영역의 투과도에 영향을 주지 않으면서도 상기 문제점을 해결할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 블루라이트로 인한 유해성을 방지할 수 있도록 보호층 및 기능성층 중 하나 이상은 블루라이트 흡수 안료를 포함하는 편광판을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은
편광자;
상기 편광자의 적어도 일면에 보호층; 및
상기 보호층 상에 기능성층을 포함하고,
상기 보호층 및 기능성층 중 선택된 하나 이상은 블루라이트 흡수 안료를 포함하고, 510 ㎚ 및 650 ㎚에서 1.0% 이하의 상대 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 편광판을 제공한다.
본 발명에 따른 편광판은 블루라이트 흡수 안료를 포함하는 보호층 및 기능성층 중 적어도 하나의 층을 구비하여 블루라이트 차단 효과를 가질 수 있다.
구체적으로 상기 편광판은 타 파장영역의 광투과도는 유지하면서 블루라이트 파장대의 광투과도를 선택적으로 차단함으로써 블루라이트에 노출로 인해 야기되는 여러가지 문제점을 해결할 수 있다.
도 1은 일반적인 편광판을 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명은 화상 표시 장치에서 블루라이트만을 선택적으로 차단 가능한 기능성층을 포함하는 편광판을 제시한다.
편광판은 액정표시소자, 유기발광소자 등의 화상 표시 장치의 광원에서 나오는 비편광된 빛을 선편광된 빛만을 셀로 입사시켜 입상광의 편광축 회전정도에 따라 투과되는 빛의 세기가 조절되고 흑과 백 사이의 계조 표현이 가능하게 한다.
이러한 편광판은 여러 개의 층으로 형성되는데 편광자의 적어도 일면에 보호 역할을 위한 보호층이 접합된 구조가 가장 기본적이며, 보호층 표면에는 최적의 효과를 나타낼 수 있는 다양한 층들이 추가될 수 있다.
도 1은 일반적인 편광판을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 편광판(1)은 편광자(10); 상기 편광자(10)의 양면에 부착되어 있는 보호층(11a, 11b)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 편광판(1)은 보호층(11a, 11b) 상에 형성된 기능성층(12a, 12b)을 포함할 수 있다.
이때 상기 기능성층(12a)는 편광판의 요구특성에 따라 산란, 경도 강화, 무반사, 저반사 등의 특성을 가지는 층이 접합되며 일례로 하드코팅층일 수 있다. 그리고, 상기 하부 보호층(11b)의 편광자(10)와 접하는 면의 반대면에 형성되는 기능성층(12b)는 액정 패널과의 부착을 위해 점착제층일 수 있다.
특히, 본 발명에서는 편광자에 합지되는 보호층 및 기능성층 중 하나 이상의 층이 블루라이트 흡수 안료를 포함하는 편광판을 제시한다.
블루라이트 흡수 안료는 다른 파장에는 영향을 미치지 않으면서 380 내지 500 nm의 블루 파장의 빛만 선택적으로 차단하여 종래 블루라이트에 노출로 인해 야기되는 여러가지 문제점, 즉 블루라이트에 의한 유해성을 방지할 수 있다.
상기 블루라이트 흡수 안료는 보호층과 점착제층, 하드코팅층, 반사방지층, 방현층, 대전방지층, 방습층, 방오층, 위상차층, 휘도 향상 필름, 확산 제어 필름 등의 편광판에 사용되는 공지의 모든 기능성층에 포함이 가능하다.
일례로, 상기 블루라이트 흡수 안료는 전술한 보호층 및 기능성층 중 하나 이상에 포함될 수 있으며, 경우에 따라 모두에 포함될 수 있다. 이때, 상기 블루라이트 흡수 안료는 보호층, 기능성층의 역할에 영향을 주지 않는 범위 내에서 함량을 제어하며, 도입되는 층의 종류나 그 두께에 따라 최적의 종류 및 함량이 달라질 수 있다.
바람직하기로, 상기 블루라이트 흡수 안료를 포함하는 보호층, 기능성층은 레드, 그린 파장 영역의 광투과도는 변화없이 블루라이트만을 흡수함으로써 해당 파장 영역의 광투과도가 감소하게 된다. 구체적으로 본 발명에 따른 편광판의 하기 수학식 1에 따른 블루(450 ㎚), 레드(510 ㎚), 그린(650 ㎚) 각 파장대별 상대 투과도 감소율(TR)은 하기 수학식 2 내지 4로 표현될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
T0: 안료 미함유 필름의 투과도(%)
T1: 안료 함유 필름의 투과도(%)
[수학식 2]
2.0 ≤ TR(450 ㎚) ≤ 60.0
[수학식 3]
TR(510 ㎚) ≤ 1.0
[수학식 4]
TR(650 ㎚) ≤ 1.0
본 발명에서의 블루라이트 흡수 안료는 광원으로부터 발산되는 380 내지 500 ㎚의 블루라이트를 차단하는 역할을 하며 염료에 비해 차단 특성이 뛰어나다.
상기 블루라이트 흡수 안료는 블루라이트 파장 영역의 광투과를 차단할 수 있는 것이라면 본 발명에서 특별히 한정하지 않고 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 유기 안료 또는 무기 안료를 사용할 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 블루라이트 흡수 안료는 유기 안료로서 수용성 아조 안료, 불용성 아조 안료, 이소인돌리논 안료, 이소인돌린 안료, 퀴논프탈론 안료 등을 들 수 있다. 또한, 무기 안료로서 금속 산화물이나 금속 착염 등의 금속 화합물을 사용할 수 있으며, 구체적인 예로는 철, 코발트, 알루미늄, 카드뮴, 납, 구리, 티탄, 마그네슘, 크롬, 아연, 안티몬, 카본블랙 등의 금속의 산화물 또는 복합 금속 산화물 등을 들 수 있다.
또한, 상기 블루라이트 흡수 안료는 컬러 인덱스(C.I.; 더 소사이어티 오브 다이어스 앤드 컬러리스트(The Society of Dyers and Colourists)사 발행)에서 피그먼트로 분류되어 있는 화합물, 구체적으로는 하기와 같은 컬러 인덱스(C.I.)명이 부여되어 있는 것을 들 수 있다.
일례로, C.I. 안료 황색 20, 24, 31, 53, 83, 86, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 173, 180 및 185호 등의 황색 안료를 사용할 수 있지만, 반드시 이들로 한정되는 것은 아니다. 전술한 C.I. 황색 안료 중에서도 C.I. 황색 안료 138호, C.I. 황색 안료 150호, C.I. 황색 안료 139호가 바람직하게 사용될 수 있다.
이에 더해서, 본 발명에 따른 블루라이트 흡수 안료는 하기 화학식 1 내지 3으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
전술한 블루라이트 흡수 안료는 필요에 따라 레진 처리, 산성기 또는 염기성기가 도입된 안료 유도체 등을 이용한 표면 처리, 고분자 화합물 등에 의한 안료 표면에의 그라프트 처리, 황산미립화법 등에 의한 미립화 처리 또는 불순물을 제거하기 위한 유기 용제나 물 등에 의한 세정 처리, 이온 교환법 등에 의한 이온성 불순물의 제거 처리 등을 실시할 수도 있다.
상기 블루라이트 흡수 안료는 도입되는 보호층, 기능성층의 전체 조성물의 고형분 100 중량부에 대하여 0.01 내지 0.35 중량부로 사용되는 것이 바람직하다. 상기 블루라이트 흡수 안료가 0.01 중량부 미만으로 사용되는 경우, 블루라이트 차단 효과가 미약한 문제가 있으며, 반대로 0.35 중량부를 초과하는 경우, 블루라이트 파장 영역뿐만 아니라 장파장 즉, 510 ㎚ 이상의 영역의 광투과도를 크게 저하시키는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 블루라이트 흡수 안료는 그 입경이 균일하게 분산된 형태로 사용하는 것이 바람직하며 이를 위해 안료 분산제와 함께 사용할 수 있다.
상기 안료 분산제로는, 예를 들면 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양성, 폴리에스테르계, 폴리아민계 등의 계면활성제 등을 들 수 있고, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 상기 계면활성제의 구체적인 예로서는, 폴리옥시에틸렌알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르류, 폴리에틸렌글리콜디에스테르류, 솔비탄지방산에스테르류, 지방산변성폴리에스테르류, 3급 아민 변성 폴리우레탄류, 폴리에틸렌이민류 등이 있으며, 이외에, 상품명으로 DisperBYK(빅케미(BYK)사 제조), KP(신에쯔 가가꾸 고교㈜ 제조), 폴리플로우(POLYFLOW)(교에이샤 가가꾸㈜ 제조), 에프톱(EFTOP)(토켐 프로덕츠사 제조), 메가팩(MEGAFAC)(다이닛본 잉크 가가꾸 고교㈜ 제조), 플로라드(Flourad)(스미또모 쓰리엠㈜ 제조), 아사히가드(Asahi guard), 서플론(Surflon)(아사히 글라스㈜ 제조), 솔스퍼스(SOLSPERSE)(제네까㈜ 제조), EFKA(EFKA 케미칼스사 제조), PB 821(아지노모또㈜ 제조) 등을 들 수 있다.
이들 안료 분산제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 안요 분산제의 함량은 전술한 블루라이트 흡수 안료 1 중량부에 대해서 통상 1 중량부 이하, 바람직하게는 0.05 내지 0.5 중량부로 사용될 수 있다. 상기 범위의 함량으로 사용되는 경우 균일하게 분산된 안료를 얻을 수 있기 때문에 효과적이다.
이하, 블루라이트 흡수 안료를 보호층 및 기능성층에 도입한 예시를 들어 보다 자세히 설명한다.
본 발명의 제1구현예는 블루라이트 흡수 안료를 편광판의 보호층에 도입한다.
제1구현예에 따른 편광판은 도 1의 보호층(11a, 11b) 중 어느 하나 이상의 층에 블루라이트 흡수 안료를 첨가하여 전술한 바의 편광판의 광투과도는 유지하면서 블루라이트 파장대의 광투과도를 선택적으로 차단함으로써 블루라이트에 노출로 인해 야기되는 여러 가지 문제점을 차단하는 효과를 확보한다.
보호층은 상기 언급한 블루라이트 흡수 안료, 및 안료 분산제와 함께 이를 형성하기 위한 폴리머, 용제, 가소제 및 자외선 흡수제를 포함한다.
이때 상기 제1구현예에서 사용되는 블루라이트 흡수 안료와 안료 분산제는 전술한 바와 동일한 종류 및 함량을 가진다. 특히, 상기 제1구현예에 있어, 상기 블루라이트 흡수 안료의 함량은 전체 보호층 조성물의 고형분 100 중량부에 대하여 0.01 내지 0.1 중량부로 사용되는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 폴리머는 특별히 한정되지 않고, 용액 캐스팅 방법에서 필름을 형성할 수 있는 공지의 폴리머는 어느 것이라도 사용된다. 즉, 캐스팅용 도프를 제조할 수 있는 폴리머가 사용된다.
상기 폴리머는 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 필름을 형성할 수 있다면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 필름; 폴리카보네이트계 필름; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 필름; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 필름; 폴리올레핀계 필름; 염화비닐계 필름; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 폴리아미드계 필름; 이미드계 필름; 술폰계 필름; 폴리에테르케톤계 필름; 황화 폴리페닐렌계 필름; 비닐알코올계 필름; 염화비닐리덴계 필름; 비닐부티랄계 필름; 알릴레이트계 필름; 폴리옥시메틸렌계 필름; 우레탄계 필름; 에폭시계 필름; 실리콘계 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히 알칼리 등에 의해 비누화(검화)된 표면을 가진 셀룰로오스계 필름이 편광 특성 또는 내구성을 고려하면 바람직하다.
본 발명의 제1구현예에서는 트리아세틸셀룰로오스를 포함하는 셀룰로오스계 필름을 사용한다.
본 발명에서 사용되는 트리아세틸셀룰로오스에 있어서, 하이드록시기의 치환도는 하기 수학식 5 내지 7을 모두 만족하는 것이 바람직하다. 이하 상기 트리아세틸셀룰로오스를 TAC라고 칭한다.
[수학식 5]
2.5 ≤ A+B ≤ 3.0
[수학식 6]
0 ≤ A ≤ 3.0
[수학식 7]
0 ≤ B ≤ 2.9
(상기 수학식 1 내지 3에서, A는 아세틸기 치환도이고, B는 아실기 치환도이다)
이때 상기 아실기는 탄소수 3 내지 22인 아실기일 수 있다.
상기 수학식 4 내지 7에서 언급한 치환도는 TAC의 관능기 중 수소가 아세틸기 또는 아실기로 치환된 정도를 의미한다.
바람직하게는 TAC는 입자 형태로 그 중 적어도 90 중량%가 0.1 내지 4 mm의 직경을 갖는다. 또한, TAC는 코튼린터(cotton linter) 또는 코튼펄프로부터 얻을 수 있다. 코튼 린터로부터 얻어진 TAC가 바람직하다. 그러나, 본 발명에서 사용되는 폴리머는 트리아세틸셀룰로오스에 한정되는것은 아니다.
상기 트리아세틸셀룰로오스는 일본특허 공개 제2005-104148호의 [0140] 내지 [0195] 단락에 상세히 기재되어 있고, 상기 기재가 본 발명에 적용될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용제는 캐스팅용 도프를 제조하기 위한 것으로, 예를 들면 벤젠, 톨루엔 등의 방향족 탄화수소류; 디클로로메탄, 클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소류; 메탄올, 에탄올, n-프로판올, n-부탄올, 디에틸렌글리콜 등의 알콜류; 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류; 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 프로필아세테이트 등의 에스테르류; 테트라히드로푸란, 메틸셀룰로솔브 등의 에테르류를 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 도프란 전술한 폴리머를 용제에 용해 또는 분산시켜서 얻은 폴리머 용액 및 분산액을 칭한다. 상기 용제 중에서, 바람직한 용제는 탄소수 1 내지 7의 할로겐화탄화수소류이며, 구체적으로 디클로로메탄이 보다 바람직하게 사용될 수 있다.
이에 더해서, TAC의 용해성, 지지체로부터 캐스팅 필름의 떼어냄성, 기계적 강도, 필름의 광학적 특성 등과 같은 물리적 특성의 관점에서, 탄소수 1 내지 5인 알콜류 중 적어도 1종을 상기 할로겐화 탄화수소류에 혼합하는 것이 가장 바람직하다. 알콜류의 구체적인 예로는 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올 등이 있으며, 이 중에서 메탄올, 에탄올, n-부탄올 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이때 알콜류의 함량은 전체 용제 100 중량%에 대하여 2 내지 25 질량%의 범위인 것이 바람직하고, 5 내지 20 질량%의 범위인 것이 더욱 바람직하다.
한편, 최근 환경에 대한 영향을 감소시키기 위해서, 디클로로메탄 대신 탄소수 4 내지 12의 에테르류, 탄소수 3 내지 12의 케톤류, 탄소수 3 내지 12의 에스테르류, 탄소수 1 내지 12의 알코올류 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 사용될 수 있다. 일례로, 메틸아세테이트, 아세톤, 에탄올 및 n-부탄올의 혼합 용매가 사용될 수 있다. 이때 에테르류, 케톤류, 에스테르류 및 알콜류는 환구조를 가져 적합하고, 이들의 관능기(-0-, -CO-, -COO- 및 -OH)를 적어도 2개 갖는 적어도 1종의 화합물이 용제로서 사용될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 가소제는 예를 들면 인산 에스테르 유도체, 카르복실산 에스테르 유도체가 사용될 수 있다.
인산 에스테르 유도체로서는, 예를 들면 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트, 페닐디페닐포스페이트 등을 들 수 있다.
카르복실산 에스테르 유도체로서는, 프탈산 에스테르 및 시트르산 에스테르 등을 들 수 있고, 프탈산 에스테르 유도체로서는, 예를 들면 디메틸프탈레이트, 디에틸프탈레이트, 디시클로헥실프탈레이트, 디옥틸프탈레이트 및 디에틸헥실프탈레이트 등, 또한 시트르산 에스테르로서는 시트르산아세틸트리에틸 및 시트르산아세틸트리부틸을 들 수 있다.
그 밖에, 올레산부틸, 리시놀산메틸아세틸, 세박산디부틸, 트리아세틴, 트리메틸올프로판트리벤조에이트 등도 들 수 있다. 알킬프탈릴알킬글리콜레이트도 이 목적으로 바람직하게 이용된다. 알킬프탈릴알킬글리콜레이트의 알킬은 탄소수 1 내지 8의 알킬기이다. 알킬프탈릴알킬글리콜레이트로서는 메틸프탈릴메틸글리콜레이트, 에틸프탈릴에틸글리콜레이트, 프로필프탈릴프로필글리콜레이트, 부틸프탈릴부틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴옥틸글리콜레이트, 메틸프탈릴에틸글리콜레이트, 에틸프탈릴메틸글리콜레이트, 에틸프탈릴프로필글리콜레이트, 프로필프탈릴에틸글리콜레이트, 메틸프탈릴프로필글리콜레이트, 메틸프탈릴부틸글리콜레이트, 에틸프탈릴부틸글리콜레이트, 부틸프탈릴메틸글리콜레이트, 부틸프탈릴에틸글리콜레이트, 프로필프탈릴부틸글리콜레이트, 부틸프탈릴프로필글리콜레이트, 메틸프탈릴옥틸글리콜레이트, 에틸프탈릴옥틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴메틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴에틸글리콜레이트 등을 들 수 있고, 메틸프탈릴메틸글리콜레이트, 에틸프탈릴에틸글리콜레이트, 프로필프탈릴프로필글리콜레이트, 부틸프탈릴부틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴옥틸글리콜레이트가 바람직하고, 특히 에틸프탈릴에틸글리콜레이트가 바람직하게 이용된다. 또한, 이들 알킬프탈릴알킬글리콜레이트 등을 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 자외선 흡수제는 편광자나 표시 장치의 자외선에 대한 열화 방지 측면에서 파장 370 ㎚ 이하의 자외선의 흡수능이 우수하면서, 액정 표시성 측면에서 파장 400 ㎚ 이상의 가시광의 흡수가 적은 것이 바람직하다. 자외선 흡수제로서는, 예를 들면 옥시벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 살리실산 에스테르계 화합물, 벤조페논계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등을 들 수 있지만, 벤조페논계 화합물이나 착색이 적은 벤조트리아졸계 화합물이 바람직하다.
또한, 본 발명의 보호층 조성물은 전술한 성분에 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 분야에 통상적으로 사용되는 열화방지제, 광학 이방성 조절제, 레타데이션(retardation)조절제, 염료, 소광제, 박리제 및 박리 촉진제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 첨가물에에 대한 설명은 일본특허 공개 제2005-104148호의 [0196] 내지 [0516]단락에 개시되어 있다.
상기와 같은 성분을 포함하는 본 발명의 보호층 조성물은 이 분야의 통상의 방법을 통하여 제조될 수 있으며, 각 첨가제의 종류도 당업자들에게 모두 알려져 있다.
또한, 본 발명은 상기 보호층 조성물을 이용하여 제조된 보호층을 포함하며 상기 보호층의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 일반적으로는 편광판의 박형화 등을 목적으로, 500 ㎛ 이하, 바람직하게는 1 내지 300 ㎛, 특히 바람직하게는 5 내지 200 ㎛ 로 된다.
상기 보호층을 형성하는 방법은 용액 캐스팅 방법을 사용할 수 있다. 일반적으로 TAC 필름 형성시 사용하는 방법으로, 구체적으로 상기 보호층 조성물을 캐스팅 다이로부터 지지체 상에 캐스팅되어 캐스팅 필름을 형성한다. 상기 지지체에서 자가 지지성을 얻은 뒤, 상기 캐스팅 필름을 지지체로부터 습윤필름, 즉 용매를 함유한 필름으로서 떼어낸다. 상기 습윤 필름을 건조시키고, 필름으로서 감는다. 이는 용융-압출법과 같은 다른 필름 제조 방법과 비교하여, 상기 용액 캐스팅 방법은 광학 특성과 같은 우수한 물리적 특성을 갖는 필름의 제조를 가능하게 한다.
또한, 상기 보호층은 광학층의 기능을 겸비한 것일 수도 있다.
또한, 본 발명은 상기 보호층을 편광자의 적어도 한면에 적층하여 형성된 편광판을 제공한다.
본 발명에서 편광자는 당 분야에 공지되어 있는 일반적인 편광자로, 예를 들면, 폴리비닐알코올계 편광자일 수 있다. 구체적으로 이러한 편광자는 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 색소가 흡착 배향되어 있는 형태일 수 있다. 편광자를 구성하는 폴리비닐알코올계 수지는, 예를 들면, 폴리비닐아세테이트계 수지를 겔화하여 얻을 수 있다. 폴리비닐아세테이트계 수지로서는, 비닐 아세테이트의 단독 중합체; 및 비닐 아세테이트 및 상기와 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체 등을 사용할 수 있다. 비닐 아세테이트와 공중합 가능한 단량체의 예에는, 불포화 카르본산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 및 암모늄기를 가지는 아크릴아미드류 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 폴리비닐알코올계 수지의 겔화도는, 통상 85 내지 100 몰% 정도, 바람직하게는 98 몰% 이상일 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지는 추가로 변성되어 있을 수도 있으며, 예를 들면, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말 또는 폴리비닐아세탈 등도 사용될 수 있다. 또한 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 통상 1,000 내지 10,000 정도, 바람직하게는 1,500 내지 5,000 정도일 수 있다.
또한, 본 발명의 블루라이트 흡수 안료는 전술한 보호층과 더불어 점착제층, 하드코팅층, 반사방지층, 방현층, 대전방지층, 방습층, 방오층, 위상차층, 휘도 향상 필름, 확산 제어 필름으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 기기능성층에 포함될 수 있다.
본 발명의 제2구현예는 블루라이트 흡수 안료를 편광판의 점착제층에 도입한다.
제2구현예에 따른 편광판은 도 1의 기능성층(12a,12b) 중 어느 하나 이상의 층에 블루라이트 흡수 안료를 첨가하여 전술한 바의 편광판의 광투과도는 유지하면서 블루라이트 파장대의 광투과도를 선택적으로 차단함으로써 블루라이트에 노출로 인해 야기되는 여러 가지 문제점을 차단하는 효과를 확보한다.
점착제층은 상기 언급한 블루라이트 흡수 안료와 더불어 안료 분산제, 아크릴계 공중합체 및 가교제를 포함한다.
이때 상기 제2구현예에서 사용되는 블루라이트 흡수 안료와 안료 분산제는 전술한 바와 동일한 종류 및 함량을 가진다. 특히, 상기 제2구현예에 있어, 상기 블루라이트 흡수 안료의 함량은 전체 보호층 조성물의 고형분 100 중량부에 대하여 0.01 내지 0.35 중량부로 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 아크릴계 공중합체는 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체 및 가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체를 포함하여 중합된 것일 수 있으며, 여기서 (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타아크릴레이트를 모두 의미한다.
탄소수 1 내지 12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체로는 n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 n-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 또는 이들의 혼합물이 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체의 함량 및 혼합비는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 전체 점착제층 조성물의 고형분 100 중량부에 대하여 85 내지 99 중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 90 내지 95 중량부인 것이 좋다. 상기 함량이 85 중량부 미만인 경우, 충분한 점착력을 발휘할 수 없으며, 반대로 99 중량부를 초과하는 경우, 응집력이 저하될 수 있다.
가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체는 화학 결합에 의해 점착제층 조성물의 응집력 또는 점착 강도를 보강하여 내구성과 절단성을 부여하기 위한 성분으로서, 예컨대 카르복시기를 갖는 단량체, 하이드록시기를 갖는 단량체, 아미드기를 갖는 단량체, 3차 아민기를 갖는 단량체 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 부식방지성의 향상 측면에서, 아크릴산을 포함하지 않는 것이 바람직하다.
카르복시기를 갖는 단량체로는 (메타)아크릴산, 크로톤산 등의 1가산, 말레인산, 이타콘산, 푸마르산 등의 2가산 및 이들의 모노알킬에스테르, 3-(메타)아크릴로일프로피온산, 알킬기의 탄소수가 2 또는 3인 2-하이드록시알킬(메타)아크릴레이트의 무수호박산 개환 부가체, 알킬렌기의 탄소수가 2 내지 4인 하이드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 무수 호박산 개환 부가체, 알킬기의 탄소수가 2 또는 3인 2-하이드록시알킬(메타)아크릴레이트의 카프로락톤 부가체에 무수 호박산을 개환 부가시킨 화합물 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 (메타)아크릴산이 바람직하다.
하이드록시기를 갖는 단량체로는 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-하이드록시헥실(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 알킬렌기의 탄소수가 2 내지 4인 하이드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸비닐에테르, 5-하이드록시펜틸비닐에테르, 6-하이드록시헥실비닐에테르, 7-하이드록시헵틸비닐에테르, 8-하이드록시옥틸비닐에테르, 9-하이드록시노닐비닐에테르, 10-하이드록시데실비닐에테르 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 4-하이드록시부틸비닐에테르가 바람직하다.
아미드기를 갖는 단량체로는 (메타)아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-3차부틸아크릴아미드, 3-하이드록시프로필(메타)아크릴아미드, 4-하이드록시부틸(메타)아크릴아미드, 6-하이드록시헥실(메타)아크릴아미드, 8-하이드록시옥틸(메타)아크릴아미드, 2-하이드록시에틸헥실(메타)아크릴아미드 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 (메타)아크릴아미드가 바람직하다.
3차 아민기를 갖는 단량체로는 N,N-(디메틸아미노)에틸(메타)아크릴레이트, N,N-(디에틸아미노)에틸(메타)아크릴레이트, N,N-(디메틸아미노)프로필(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체의 함량 및 혼합비는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 전체 점착제층 조성물의 고형분 100 중량부에 대하여 0.1 내지 15 중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 8 중량부인 것이 좋다. 함량이 0.1 중량부 미만인 경우, 점착제의 응집력이 저하되어 내구성이 떨어질 수 있으며, 반대로 15 중량부를 초과하는 경우, 높은 겔분율에 의해 점착력이 떨어지고 내구성이 저하될 수 있다.
본 발명의 아크릴계 공중합체는 상기 단량체들 이외에 당 분야에 공지된 중합성 단량체를 점착력을 저하시키지 않는 범위, 예컨대 전체 단량체 총 중량 중 10중량% 이하로 더 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체의 제조방법은 특별히 한정되지 않으며, 당 분야에서 통상적으로 사용되는 괴상중합, 용액중합, 유화중합 또는 현탁중합 등의 방법을 이용하여 제조할 수 있으며, 용액중합이 바람직하다. 또한, 중합 시 통상 사용되는 용매, 중합개시제, 분자량 제어를 위한 연쇄이동제 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 아크릴계 공중합체는 겔투과크로마토그래피(Gel permeation chromatography, GPC)에 의해 측정된 중량평균분자량(폴리스티렌 환산, Mw)이 50,000 내지 2,000,000인 것이 바람직하며, 400,000 내지 2,000,000인 것이 보다 바람직하다. 중량평균분자량이 50,000 미만인 경우, 공중합체 간의 응집력이 부족하여 점착 내구성에 문제를 야기할 수 있고, 2,000,000을 초과인 경우 도공시 공정성을 확보하기 위하여 다량의 희석 용매를 필요로 할 수 있다.
본 발명의 가교제는 전술한 공중합체를 적절히 가교하여, 응집력을 향상시키기 위한 성분으로, 그 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 이소시아네이트계, 에폭시계 등이 사용될 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
이소시아네이트계 가교제는 구체적으로 톨릴렌디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 2,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 테트라메틸렌자일렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트화합물, 디이소시아네이트와 트리메탄올프로판 등의 다가 알코올계 화합물의 부가체, 디이소시아네이트를 자가 축합시킨 이소시아누레이트체, 디이소시아네이트 우레아에 디이소시아네이트가 축합된 뷰렛체, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스트리이소시아네이트 등의 3개의 관능기를 함유하는 다관능 이소시아네이트 화합물 등을 들 수 있다.
에폭시계 가교제는 구체적으로 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 디에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 트리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세롤디글리시딜에테르, 글리세롤트리글리시딜에테르, 디글리세롤폴리글리시딜에테르, 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르, 레졸신디글리시딜에테르, 2,2-디브로모네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 펜타에리트리톨폴리글리시딜에테르, 소르비톨폴리글리시딜에테르, 아디핀산디글리시딜에스테르, 프탈산디글리시딜에스테르, 트리스(글리시딜)이소시아누레이트, 트리스(글리시독시에틸)이소시아누레이트, 1,3-비스(N,N-글리시딜아미노메틸)시클로헥산, N,N,N′,N′-테트라글리시딜-m-자일릴렌디아민 등을 들 수 있다.
또한, 상기 이소시아네이트계 가교제 및 에폭시계 가교제에 추가적으로 멜라민 유도체, 예를 들면, 헥사메티롤멜라민, 헥사메톡시메틸멜라민, 헥사부톡시메틸멜라민 등 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 가교제를 더 첨가하여 함께 사용할 수 있다.
상기 가교제의 시판되는 예로는 Cor-L(일본폴리우레탄공업사)를 들 수 있다.
상기 가교제는 그 기능을 다 할 수 있는 범위 내에서는 그 함량이 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 전체 점착제층 조성물의 고형분 100 중량부에 대하여 0.1 내지 15 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 함량이 0.1 중량부 미만이면 부족한 가교도로 인해 응집력이 작게 되어 점착 내구성 및 절단성의 물성을 해칠 수 있으며, 반대로 15중량부 초과이면 과다 가교 반응에 의한 잔류 응력 완화에 문제가 발생할 수 있다.
상기 제2구현예 따른 점착제층 조성물은 실란 커플링제를 더 포함할 수 있다. 실란 커플링제는 점착제 조성물이 유리 기판에 접촉할 때에 접촉 안정성을 향상시켜 내열성과 내습성을 개선하고, 점착제가 고온 및/또는 고습하에 장시간 방치되었을 경우 접착 신뢰성을 향상시키는 작용을 한다.
실란 커플링제는 비닐 트리메톡시 실란, 비닐 트리에톡시 실란, (메타)아크릴옥시 프로필 트리메톡시실란 등의 중합성 불화기 함유 규소 화합물; 감마 에폭시프로필 트리메톡시실란, 3-글리시드옥시 프로필 트리메톡시실란, 3-글리시드옥시 프로필메틸 디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸 트리메톡실란 등의 에폭시 구조를 갖는 규소 화합물; 3-아미노프로필 트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필 트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필 메틸 디메톡시실란 등의 아미노기 함유 규소 화합물; 및 3-클로로 프로필 트리메톡시실란 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
이러한 실란 커플링제는 전체 점착제층 조성물의 고형분 100 중량부에 대하여 0.1 내지 2 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 0.5 중량부로 사용될 수 있다. 상기 함량이 0.1 중량부 미만이면 기재에 대한 밀착력이 부족하여 내습열 조건에서 박리가 발생할 수 있으며, 반대로 2 중량부를 초과하면, 응집력이 지나치게 증가하여 점착 물성이 저하됨에 따라 내구성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 본 발명의 점착제층 조성물은 전술한 성분에 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 분야에 통상적으로 사용되는 용제, 경화제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 조색제, 보강제, 충진제, 소포제, 계면 활성제 및 가소제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
상기와 같은 성분을 포함하는 본 발명의 점착제층 조성물은 이 분야의 통상의 방법을 통하여 제조될 수 있으며, 각 첨가제의 종류도 당업자들에게 모두 알려져 있다.
또한, 본 발명은 상기 점착제층 조성물로 형성된 점착제층을 포함하는 점착 시트를 제공한다.
상기 점착제층의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 3 내지 100 ㎛일 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 100 ㎛인 것이 좋다.
상기 점착 시트는 이형필름의 적어도 일면에 형성된 점착제층을 포함한다.
상기 점착제층은 본 발명의 제2구현예에 따른 점착제층 조성물을 이형필름의 적어도 일면에 도공함으로써 형성할 수 있다. 도공 방법은 특별히 한정되지 않고 당 분야에 공지된 방법이 사용될 수 있으며, 예를 들면 바 코터, 에어 나이프, 그라비아, 리버스 롤, 키스 롤, 스프레이, 블레이드, 다이 코터, 캐스팅, 스핀 코팅 등의 방법을 이용할 수 있다.
상기 이형필름은 특별히 한정되지 않고 점착 시트에 통상적으로 사용되는 이형필름이 사용될 수 있으며, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부티렌테레프탈레이드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부티렌나프탈레이트 등의 폴리에스터 수지; 폴리이미드 수지; 아크릴 수지; 폴리스타이렌 및 아크릴로니트릴-스타이렌 등의 스타이렌계 수지; 폴리카보네이트 수지; 폴리락틱에시드 수지; 폴리우레탄 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀 수지; 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴클로라이드 등의 비닐 수지; 폴리아미드 수지; 설폰계 수지; 폴리에테르-에테르케톤계 수지; 알릴레이트계 수지; 또는 상기 수지들의 혼합물로 형성된 것일 수 있다.
상기 이형필름의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 5 내지 500 ㎛일 수 있고, 바람직하게는 10 내지 100 ㎛일 수 있다.
상기 점착제층은 보호층에 직접 도공된 것이거나, 보호층에 점착 시트를 부착하여 형성된 것일 수 있으며 그 두께는 점착력에 따라 조절될 수 있으나 통상 3 내지 100 ㎛이고, 바람직하게는 10 내지 100 ㎛인 것이 좋다.
또한, 본 발명은 상기 점착제층을 편광자의 적어도 일면에 접합된 보호층 상에 형성된 편광판을 제공한다. 이때 상기 편광자는 제1구현예에서 언급한 바를 따른다.
본 발명의 제3구현예는 블루라이트 흡수 안료를 편광판의 하드코팅층에 도입한다.
제3구현예에 따른 편광판은 도 1의 기능성층(12a, 12b) 중 어느 하나 이상의 층에 블루라이트 흡수 안료를 첨가하여 전술한 바의 편광판의 광투과도는 유지하면서 블루라이트 파장대의 광투과도를 선택적으로 차단함으로써 블루라이트에 노출로 인해 야기되는 여러 가지 문제점을 차단하는 효과를 확보한다.
하드코팅층은 상기 언급한 블루라이트 흡수 안료와 더불어 안료 분산제, 우레탄 (메타)아크릴레이트계 올리고머, (메타)아크릴레이트계 단량체 및 광개시제를 함유하는 것이 바람직하다.
이때 상기 제3구현예에서 사용되는 블루라이트 흡수 안료와 안료 분산제는 전술한 바와 동일한 종류 및 함량을 가진다. 특히, 상기 제3구현예에 있어, 상기 블루라이트 흡수 안료의 함량은 전체 보호층 조성물의 고형분 100 중량부에 대하여 0.01 내지 0.35 중량부로 사용되는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 우레탄 (메타)아크릴레이트계 올리고머는 당 분야에서 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있으나, 바람직하게는 분자내 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 이소시아네이트 화합물과 분자내 1개 이상의 하이드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트 화합물을 우레탄 반응시켜 제조된 것을 사용할 수 있다.
상기 이소시아네이트 화합물은 구체적으로 4,4′-디시클로헥실디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머, 1,4-디이소시아나토부탄, 1,6-디이소시아나토헥산, 1,8-디이소시아나토옥탄, 1,12-디이소시아나토데칸, 1,5-디이소시아나토-2-메틸펜탄, 트리메틸-1,6-디이소시아나토헥산, 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 트랜스-1,4-시클로헥센디이소시아네이트, 4,4′-메틸렌비스(시클로헥실이소시아네이트), 이소포론디이소시아네이트, 톨루엔-2,4-디이소시아네이트, 톨루엔-2,6-디이소시아네이트, 자일렌-1,4-디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌-1,3-디이소시아네이트, 1,-클로로메틸-2,4-디이소시아네이트, 4,4′-메틸렌비스(2,6-디메틸페닐이소시아네이트), 4,4′-옥시비스(페닐이소시아네이트), 헥사메틸렌 디이소시아네이트로부터 유도되는 3관능 이소시아네이트, 트리메탄프로판올 어덕트 톨루엔디이소시아네이트 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 하이드록시기를 포함하는 (메타)아크릴레이트 화합물은 구체적으로 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시이소프로필(메타)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 개환 하이드록시아크릴레이트, 펜타 에리스리톨트리/테트라(메타)아크릴레이트 혼합물, 디펜타에리스리톨펜타/헥사(메타)아크릴레이트 혼합물 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이러한 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머는 하드코팅층 조성물 전체 100 중량부에 대하여 5 내지 60 중량부 함유하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하기로는 20 내지 40 중량부 함유하는 것이 좋다. 만약 함량이 5 중량부 미만이면 경도 향상 효과를 기대하기 어렵고, 60 중량부를 초과하는 경우에는 컬링이 심하게 발생할 수 있다.
본 발명에 사용되는 (메타)아크릴레이트 단량체는 경화층의 경도 향상 및 컬링 특성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 (메타)아크릴레이트 단량체는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 구체적으로 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴릭에스테르, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 글리세롤트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌클리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌 글리콜(메타)아크릴레이트, 1,3-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌클리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스(2-히드록시(에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소덱실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A 에폭시 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 F 에폭시 디(메타)아크릴레이트, 설파이드 비스페놀 에폭시 디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을조합하여 사용할 수 있다.
이에 더해서 기재 필름과의 밀착성을 향상 시키기 위해 기재 필름의 표면에 침식을 줄 수 있는 단량체를 더 첨가 할 수있다. 구체적으로 N-비닐피롤리디논, 아크로일아세토몰포린, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트 및 테트라히드로퍼푸릴(메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 사용할 수 있다.
이러한 (메타)아크릴레이트 단량체는 하드코팅층 조성물 전체 100 중량부에 대하여 5 내지 80 중량부 함유하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하기로는 20 내지 60 중량부 함유하는 것이 좋다. 만약 함량이 5 중량부 미만이면 조성물의 희석의 효과가 떨어지고 밀착성이 부족할 수 있으며, 80 중량부를 초과하면 컬링이 심하게 발생할 수 있다.
본 발명에 사용되는 광개시제는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것이면 제한없이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 하이드록시케톤류, 아미노케톤류 및 수소탈환형 광개시제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있다. 구체적으로 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모폴린프로판온-1, 디페닐케톤벤질디메틸케탈, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-온, 4-히드록시시클로페닐케톤, 디메톡시-2-페닐아테토페논, 안트라퀴논, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸, 3-메틸아세토페논, 4-크놀로아세토페논, 4,4-디메톡시아세토페논, 4,4-디아미노벤조페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조페논 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있다.
이러한 광개시제는 하드코팅층 조성물 전체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부 함유하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하기로는 1 내지 4 중량부 함유하는 것이 좋다. 만약 함량이 0.1 중량부 미만이면 하드코팅층 조성물의 경화속도가 느릴 수 있고 10 중량부를 초과하는 경우에는 과경화로 경화된 하드코팅층에 크랙이 발생할 수 있다.
추가적으로 상기 광개시제와 함께 광자극제를 함유할 수 있다. 광자극제는 트리에틸아민, 디에틸아민, 메틸디에탄올아민, 에탄올아민, 4-디메닐아미노-벤조인산, 이소아밀-4-디메틸아미노벤조에이트, 2차 또는 3차 아민 및 상용화 되어 있는 아민 변성 아크릴레이트 올리고머 등에서 선택 사용될 수 있다. 이러한 광자극제는 상기 광개시제 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부 첨가하는 것이 바람직하다. 만약 함량이 0.1 중량부 미만이면 스크래치성이 저하될 수 있으며, 10 중량부를 초과하면 황변이 발생될 수 있다.
본 발명의 제3구현예에 따른 하드코팅층 조성물은 가교제 및 실리카 입자를 추가로 함유할 수 있다.
상기 가교제는 밀착성을 증진시키기 위한 것으로 당 분야에서 일반적으로사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않는다. 구체적으로 에틸렌디아민, 트리에틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민 등의 알킬렌기와 아미노기를 2 개 갖는 알킬렌디아민류; 톨릴렌디이소시아네이트, 수소화톨릴렌디이소시아네이트, 트리메틸올프로판톨릴렌디이소시아네이트어덕트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스(4-페닐메탄트리이소시아네이트, 이소포론디이소시아네트 및 이들의 케토옥심블록물 또는 페놀블록물 등의 이소시아네이트류; 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린디 또는 트리글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 디글리시딜아닐린, 디글리시딜아민 등의 에폭시류; 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 부틸알데히드 등의 모노알데히드류; 글리옥살, 말론디알데히드, 숙신디알데히드, 글루탈디알데히드, 말레디알데히드, 프탈디알데히드 등의 디알데히드류; 메틸올요소, 메틸올멜라민, 알킬화메틸올요소, 알킬화메틸올화멜라민, 아세트구아나민, 벤조구아나민과 포름알데히드의 축합물 등의 아미노-포름알데히드수지; 나아가 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 알루미늄, 철, 니켈 등의 2가 금속, 또는 3가 금속의 염 및 그 산화물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 아미노-포름알데히드 수지 또는 디알데히드류가 바람직하다. 아미노-포름알데히드 수지로서는 메틸올기를 갖는 화합물이 바람직하고, 디알데히드류로서는 글리옥살이 바람직하다.
이러한 가교제는 하드코팅층 조성물 전체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부 함유하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하기로는 1 내지 3 중량부가 좋다. 만약 함량이 0.1 중량부 미만이면 밀착력 향상 효과가 미미하며, 10 중량부를 초과하는 경우에는 하드코팅층에 얼룩이 발생할 수 있다.
추가적으로, 상기 가교제의 효과를 극대화 하기 위해 티탄계, 지르코늄계 및 징크계 유기금속화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 커플링제를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 티탄늄옥사이드, 티탄늄이소프로폭사이드, 티탄늄클로라이드, 티탄늄옥시 아세틸아세토네이트, 지르코늄옥사이드, 지르코늄트리플루오로아세틸아세토네이트, 지르코늄아세틸아세토네이트, 징크옥사이드, 징크아세토아세토네이트, 징크클로라이드, 징크트리플레이트, 징크트리플루오로메탄설폰네이트 등을 들 수 있다.
이러한 커플링제는 가교제 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부 첨가하는 것이 바람직하다. 만약 첨가량이 0.1 중량부 미만일 경우 밀착력 향상 효과가 미미하고 5 중량부를 초과할 경우 상용성이 저하될 수 있다.
상기 실리카 입자는 하드코팅층의 경도를 향상시키기 위한 것으로, 입자 직경이 1 내지 100 nm인 것이 좋다. 만약 입자 직경이 1 nm 미만이면 하드코팅층 조성물 내에서 분산성이 저하될 수 있고, 반대로 100 nm를 초과하면 헤이즈가 높아질 수 있다.
상기 실리카 입자는 단량체에 분산되어 있는 것을 사용 하는 것이 바람직하며, 구체적으로 시판품 Nanocryl C130, Nanocryl C140, Nanocryl C145, Nanocryl C146, Nanocryl C150, Nanocryl C153, Nanocryl C155, Nanocryl C165, Nanocryl C350, Nanocryl C620, Nanocryl C680으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종을 사용할 수 있다.
이러한 실리카 입자는 하드코팅층 조성물 전체 100 중량부에 대하여 1 내지 50 중량부 함유하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하기로는 10 내지 30 중량부 함유하는 것이 좋다. 만약 함량이 1 중량부 미만이면 경도 향상 효과가 미미하며, 반대로 50 중량부 초과하면 경화면에 크랙이 발생할 수 있다.
본 발명은 상기 조성물의 작업성을 개선하기 위하여 당 분야에서 일반적으로 알려진 용제에 희석하여 사용할 수 있다.
상기 용제는 알코올계(메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 메틸셀루소브, 에틸솔루소브 등), 케톤계(메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 시클로헥사논 등), 헥산계(헥산, 헵탄, 옥탄 등), 벤젠계(벤젠, 톨루엔, 자일렌 등) 등이 사용될 수 있다. 이들은 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용이 가능하다.
이러한 용제는 하드코팅층 조성물 전체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 90 중량부를 첨가할 수 있다. 만약 사용량이 0.1 중량부 미만이면 점도가 높아 작업성이 떨어질 수 있고, 반대로 90 중량부를 초과할 경우에는 경화 과정에서 시간이 많이 소요되고 경제성이 떨어질 수 있다.
또한 본 발명의 하드코팅층 조성물은 전술한 성분에 본 발명의 목적을 저하시키지 않는 범위 내에서 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 항산화제, 자외선 흡수제, 광안정제, 레벨링제, 계면활성제 및 방오제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 성분을 포함하는 본 발명의 보호층 조성물은 이 분야의 통상의 방법을 통하여 제조될 수 있으며, 각 첨가제의 종류도 당업자들에게 모두 알려져 있다.
또한, 본 발명은 상기 하드코팅층 조성물을 이용하여 제조된 하드코팅 필름을 제공한다.
상기 하드코팅 필름은 전술한 하드코팅용 조성물을 기재 필름의 일면 또는 양면에 도포시킨 다음 경화시켜 형성된 하드코팅층을 구비한다.
상기 기재 필름는 투명성이 있는 플라스틱 필름이면 어떤 필름이라도 사용 가능하다. 상기 기재 필름으로는 예를 들면, 노르보르넨이나 다환 노르보르넨계 단량체와 같은 시클로올레핀을 포함하는 단량체의 단위를 갖는 시클로올레핀계 유도체, 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부틸레이트, 이소부틸에스테르셀룰로오스, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스 또는 아세틸프로피오닐셀룰로오스 등에서 선택되는 셀룰로오스, 에틸렌-아세트산비닐공중합체, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세탈, 리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 에폭시 중에서 선택된 것을 사용할 수 있으며, 미연신 1축 또는 2축 연신 필름을 사용할 수 있다. 이 중에서 바람직하게는 투명성 및 내열성이 우수한 1축 또는 2축 연신 폴리에스테르 필름이나, 투명성 및 내열성이 우수하면서 필름의 대형화에 대응할 수 있는 시클로올레핀계 유도체 필름, 투명성 및 광학적으로 이방성이 없다는 점으로 트리아세틸셀룰로오스 필름이 적합하게 사용될 수 있다.
상기 기재 필름의 두께는 8 내지 1000㎛가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 40 내지 100㎛이다.
상기 하드코팅층 조성물의 도포는 다이코터, 에어 나이프, 리버스 롤, 스프레이, 블레이드, 캐스팅, 그라비아 및 스핀코팅 등의 적당한 방식으로 할 수 있다.
상기 하드코팅층 조성물을 도포한 후, 30 내지 150 ℃ 온도에서 10초 내지 1시간, 바람직하게는 30초 내지 10분 동안 휘발물의 증발에 의해서 건조시킨다. 이후에 자외선을 조사하여 경화시킨다. 상기 자외선의 조사량은 약 0.01 내지 10 J/cm2 이고, 바람직하게는 0.1 내지 2 J/cm2 이다.
상기 하드코팅층의 두께는 제한되지 않으나 5 내지 30 ㎛ 범위가 바람직하고, 10 내지 25 ㎛ 범위가 보다 바람직하다. 하드코팅층의 두께가 상기 범위일 때 컬링 현상이 거의 발생하지 않으며 우수한 경도를 갖는 하드코팅 필름을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 하드코팅 필름을 편광자의 적어도 일면에 접합된 보호층 상에 형성된 편광판을 제공한다. 이때 상기 편광자는 제1구현예에서 언급한 바를 따른다.
또한, 본 발명은 상기 편광판을 포함하는 화상표시장치를 제공한다.
본 발명의 화상 표시 장치는 상기 편광판 외에 당 분야에 공지된 구성을 더 포함할 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.
제조예 1: 아크릴계 공중합체 제조
질소 가스가 환류되며, 온도 조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1 l의 반응기에 n-부틸아크릴레이트 90 중량부, 메타아크릴레이트 7 중량부, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 2 중량부, 아크릴산 1 중량부로 이루어진 단량체 혼합물을 투입한 후, 용제로 에틸아세테이트 100 중량부를 투입하였다. 그 다음 산소를 제거하기 위하여 질소 가스를 1시간 동안 퍼징한 후, 62 ℃로 유지하였다.
상기 혼합물을 균일하게 혼합한 후, 반응 개시제로 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.07 중량부를 투입하고, 8시간 동안 반응시켜 아크릴계 공중합체(중량평균분자량 약 1,000,000)를 제조하였다.
제조예 2: 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머 제조
이소시아네이트기를 갖는 유기화합물로써 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머(N3300, 바이어사) 75 중량부, 하이드록시기를 포함하는 (메타)아크릴레이트 모노머로써 다이 펜타에릴 트리톨 펜타/헥사 아크릴레이트 혼합물(KAYARAD, 니폰 가야쿠사) 425 중량부, 여기에 반응 촉매로써 다이 부틸 틴 다이 라울레이트(FASCAT 4202, 아케마사) 0.5 중량부, 중합 금지제로써 메톡시 하이드로 큐논(HQMME, 이스트만사) 0.25 중량부를 상온에서 투입하였다.
상기 혼합물을 교반시키면서 반응온도를 110 ℃까지 올렸다. 110 ℃를 유지하면서 10시간 동안 반응시킨 후, 상기 혼합물을 적외선 분광 스펙트럼의 이소시아네이트의 특성 피크인 2260㎝-1가 완전히 소멸되면 반응을 종결시켜 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머를 포함하는 다관능 (메타)아크릴레이트 올리고머를 제조하였다.
실시예 1 내지 6 및 비교예 1: 블루라이트 흡수 안료를 포함하는 보호층을 구비한 편광판 제조
하기 표 1의 조성을 이용하여 용액 캐스팅 방법으로 40 ㎛의 TAC 보호필름을 제조하고 이를 부착한 편광판을 제조하였다.
조성
(중량부)		 블루라이트 흡수 안료 분산제 트리아세틸셀룰로오스 디클로로메탄 메탄올 가소제 자외선 흡수제
A-1 A-2 A-3 B C D E F G
실시예 1 0.01 - - 0.002 100 386 96 11.4 1
실시예 2 0.06 - - 0.012 100 386 96 11.4 1
실시예 3 - 0.01 - 0.002 100 386 96 11.4 1
실시예 4 - 0.06 - 0.012 100 386 96 11.4 1
실시예 5 - - 0.01 0.002 100 386 96 11.4 1
실시예 6 - - 0.06 0.012 100 386 96 11.4 1
비교예 1 - - - - 100 386 96 11.4 1
A-1: 화학식 1
A-2: 화학식 2
A-3: 화학식 3
B: DISPERBYK-2001(BYK사 제조)
C: 트리아세틸셀룰로오스(치환도 2.84, 점도평균 중합도 306, 수분함유량 0.2질량%, 6질량%의 디클로로메탄 용액의 점도 315mPa?s, 평균 입자직경 1.5 mm, 입경의 표준편차 0.5 mm인 미립자)
F: 트리페닐포스페이트
G: 2-(2′-하이드록시-3′,5′-디-tert-부틸페닐)벤조트리아졸
실시예 7 내지 15 및 비교예 2 및 3: 블루라이트 흡수 안료를 포함하는 점착제층을 구비한 편광판 제조
하기 표 2에 기재된 조성 및 함량을 갖는 점착제 조성물을 제조하였다. 제조한 점착제 조성물을 실리콘 이형제가 코팅된 필름 상에 도포하고 100 ℃에서 1분동안 건조하여 25 ㎛의 점착제층을 형성하였다. 형성된 점착제층 상에 이형 필름을 라미네이션하여 점착 시트를 제조하였다. 제조된 점착 시트의 이형 필름을 박리한 후, 두께 185 ㎛의 TAC 보호필름을 포함하는 요오드계 편광판에 점착제층을 적층하여 점착제 부착 편광필름을 제조하였다.
조성
(중량부)		 블루라이트 흡수 안료 염료 분산제 아크릴계공중합체 가교제 실란커플링제
A-1 A-2 A-3 A-4 B H I J
실시예 7 0.01 - - - 0.002 98.51 0.985 0.493
실시예 8 0.06 - - - 0.012 98.45 0.985 0.492
실시예 9 0.32 - - - 0.064 98.144 0.981 0.491
실시예 10 - 0.01 - - 0.002 98.51 0.985 0.493
실시예 11 - 0.05 - - 0.01 98.463 0.985 0.492
실시예 12 - 0.06 - - 0.012 98.45 0.985 0.492
실시예 13 - - 0.01 - 0.002 98.51 0.985 0.493
실시예 14 - - 0.05 - 0.01 98.463 0.985 0.492
실시예 15 - - 0.06 - 0.012 98.45 0.985 0.492
비교예 2 - - - - - 98.522 0.985 0.493
비교예 3 - - - 0.06 0.012 98.45 0.985 0.492
A-1: 화학식 1
A-2: 화학식 2
A-3: 화학식 3
A-4: C.I. Disperse Yellow 3
B: DISPERBYK-2001(BYK사 제조)
H: 제조예 1에서 제조된 아크릴계 공중합체
I: Cor-L(일본폴리우레탄공업사 제조)
J: KBM-403(신에츠사 제조)
실시예 16 내지 21 및 비교예 4: 블루라이트 흡수 안료를 포함하는 하드코팅층을 구비한 편광판 제조
하기 표 3의 조성으로 혼합한 후, MIBK(메틸이소부틸케톤)에 희석하여 고형분 농도가 10 중량%인 하드코팅층 조성물을 제조하였다. 제조된 하드코팅층 조성물을 1시간 동안 교반한 후, 투명기재 필름(80 ㎛, TAC)위에 건조 후 두께가 25 ㎛가 되도록 마이어바(그라비어코터)로 도포한 다음 70 ℃에서 1분간 건조하였다. 이후에 500 mJ/cm2으로 경화시켜서 하드코팅층이 형성된 하드코팅필름을 제조하고 이를 부착한 편광판을 제조하였다.
조성
(중량부)		 블루라이트 흡수 안료 분산제 우레탄(메타)아크릴레이트계 올리고머 (메타)아크릴레이트계 단량체 광개시제
A-1 A-2 A-3 B K L M
실시예 16 0.01 - - 0.002 39.21 58.818 1.96
실시예 17 0.06 - - 0.012 39.19 58.778 1.96
실시예 18 - 0.01 - 0.002 39.21 58.818 1.96
실시예 19 - 0.06 - 0.012 39.19 58.778 1.96
실시예 20 - - 0.01 0.002 39.21 58.818 1.96
실시예 21 - - 0.06 0.012 39.19 58.778 1.96
비교예 4 - - - - 39.22 58.82 1.96
A-1: 화학식 1
A-2: 화학식 2
A-3: 화학식 3
B: DISPERBYK-2001(BYK사 제조)
K: 제조예 2에서 제조된 우레탄 (메타)아크릴레이트계 올리고머
L: M340(미원상사 제조)
M: 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤(시바사 제조)
실험예 1: 편광판의 투과도 평가
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 편광판의 투과도를 uv-visible spectrophotometer(UV-2450; SIMAZU사)를 이용하여 측정하였다. 이때 상대 투과도 감소율(TR)은 하기 수학식 1로 계산하였으며, 얻어진 결과는 하기 표 4 내지 6에 나타내었으며,
[수학식 1]
Figure pat00005
T0: 안료 미함유 필름의 투과도(%)
T1: 안료 함유 필름의 투과도(%)
이때 블루라이트 차단은 450 nm에서의 상대 투과도 감소율(TR)로 평가하였으며 평가 기준은 하기와 같다.
<기준>
○: 상대 투과도 감소율(TR) 2.0% 이상
×: 상대 투과도 감소율(TR) 2.0% 미만
또한, 녹색광 및 적색광의 색변화는 각각 510 nm와 650 nm에서의 상대 투과도 감소율(TR)로 평가하였으며 평가 기준은 하기와 같다.
<기준>
○: 상대 투과도 감소율(TR) 1.0% 이하
×: 상대 투과도 감소율(TR) 1.0% 초과
블루라이트 차단 녹색광 및 적색광의 색변화
실시예 1 ○ ○
실시예 2 ○ ○
실시예 3 ○ ○
실시예 4 ○ ○
실시예 5 ○ ○
실시예 6 ○ ○
비교예 1 × ○
블루라이트 차단 녹색광 및 적색광의 색변화
실시예 7 ○ ○
실시예 8 ○ ○
실시예 9 ○ ○
실시예 10 ○ ○
실시예 11 ○ ○
실시예 12 ○ ○
실시예 13 ○ ○
실시예 14 ○ ○
실시예 15 ○ ○
비교예 2 × ○
비교예 3 ○ ×
블루라이트 차단 녹색광 및 적색광의 색변화
실시예 16 ○ ○
실시예 17 ○ ○
실시예 18 ○ ○
실시예 19 ○ ○
실시예 20 ○ ○
실시예 21 ○ ○
비교예 4 × ○
상기 표 4 내지 6을 참조하면, 블루라이트 흡수 안료를 보호층, 점착제층 및 하드코팅층 형성용 조성물에 포함한 실시예 1 내지 21의 경우 비교예 1, 2, 4에 비해 450 ㎚의 블루라이트 파장의 빛을 차단하는 특성을 가지면서 타 파장영역의 투과도는 거의 동일한 특성을 나타내는 것을 확인하였다. 따라서 본 발명의 블루라이트 흡수 안료는 편광자의 보호층, 기능성층에 도입되어 효과적으로 블루라이트를 차단할 수 있다.
한편 염료를 사용한 비교예 3의 경우, 블루라이트 차단은 가능하나 녹색광 및 적색광에 대한 심각한 색변화를 초래한다는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따른 편광판은 블루라이트 흡수 안료를 포함하는 보호층, 기능성층을 구비하여 블루라이트 차단 효과를 가짐으로써 블루라이트로 인한 여러가지 문제점을 미연에 방지할 수 있다.
1: 편광판 10: 편광자
11a, 11b: 보호층 12a, 12b: 기능성층

Claims (10)

  1. 편광자;
    상기 편광자의 적어도 일면에 보호층; 및
    상기 보호층 상에 기능성층을 포함하고,
    상기 보호층 및 기능성층 중 선택된 하나 이상은 블루라이트 흡수 안료를 포함하고, 510 ㎚ 및 650 ㎚에서 1.0% 이하의 상대 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 편광판.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 블루라이트 흡수 안료는 C.I. 안료 황색 20, 24, 31, 53, 83, 86, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 173, 180 및 185호로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 편광판.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 블루라이트 흡수 안료는 하기 화학식 1 내지 3로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 편광판.
    [화학식 1]
    Figure pat00006

    [화학식 2]

    [화학식 3]
    Figure pat00008
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 보호층은 안료 분산제, 폴리머, 용제, 가소제 및 자외선 흡수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 기능성층은 점착제층, 하드코팅층, 반사방지층, 방현층, 대전방지층, 방습층, 방오층, 위상차층, 휘도 향상 필름 및 확산 제어 필름 으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 편광판.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 기능성층은 점착제층인 것을 특징으로 하는 편광판.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 점착제층은 안료 분산제, 아크릴계 공중합체 및 가교제를 포함한 것을 특징으로 하는 편광판.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 기능성층은 하드코팅층인 것을 특징으로 하는 편광판.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 하드코팅층은 안료 분산제, 우레탄 (메타)아크릴레이트계 올리고머, (메타)아크릴레이트계 단량체, 광개시제 및 가교제를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 편광판을 포함하는 화상표시장치.
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