KR20170024816A - 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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KR20170024816A
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정경문
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 편광자, 상기 편광자의 적어도 일면에 접합된 보호필름, 및 상기 보호필름 상에 형성된 대전방지성 점착제층을 포함하는 편광판으로서, 60℃ 및 90% 상대습도에서 250시간 방치한 후 측정한 400nm 이하 단파장 영역에서의 최대 투과율이 0.2% 이하이고, 상기 대전방지성 점착제층 대신에 대전방지제를 함유하지 않은 점착제층을 적용했을 때 85℃ 및 85% 상대습도에서 24시간 동안 방치한 후 측정한 편광자 내 요오드의 함량이 5% 이상 감소하는 편광판, 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공한다. 본 발명에 따른 편광판은 내습열 조건하에서 광학특성을 유지하면서 대전방지성 및 시인 내구성이 우수하다.

Description

편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치 {Polarizing Plate and Liquid Crystal Display Device Comprising the Same}
본 발명은 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내습열 조건하에서 광학특성을 유지하면서 대전방지성 및 시인 내구성이 우수한 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid crystal display device, LCD)는 액정셀과 상기 액정셀의 양면에 점착제층을 매개로 접합된 편광판을 포함하는 액정패널을 구비한다.
액정표시장치에 사용되는 편광판은 통상 2색성 색소가 흡착 배향된 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 편광자의 일면 또는 양면에 투명 보호필름이 적층된 구조로 되어 있다. 2색성 색소로 요오드를 이용한 편광자는 요오드계 편광자라 하고, 2색성 염료를 이용한 편광자는 염료계 편광자라 한다. 이 중 요오드계 편광자는 염료계 편광자에 비해 고투과율이며 고편광도(고콘트라스트)를 나타내어 널리 이용되고 있다.
또한, 액정셀과 편광판의 접합을 위한 점착제는 내열성, 내습열성, 열충격성, 내한성 등의 내구성과, 접합 오류 또는 이물의 혼입 등의 경우 실시하는 리워크, 내열조건에서 편광판의 수축응력에 의해 발생되는 빛샘에 대한 억제성, 편광판 접합을 위해 이형필름의 제거 시에 발생되는 정전기의 방지를 위한 대전방지성 등을 만족시켜야 한다.
대한민국 등록특허 제10-1019752호에는 할로겐족 원소를 함유하는 아크릴산 에스터, 할로겐족 원소를 함유하는 메타아크릴산 에스터에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 할로겐족 원소를 함유하는 (메타)아크릴산 에스터(a1)와, 아크릴산 에스터, 메타크릴산 에스터에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 (메타)아크릴레이트(a2)가 공중합 단위로 포함되어 있는 공중합체 폴리머(A), 및 이온성 화합물로 이루어진 대전방지제(B)를 포함하는 점착제 조성물이 사용된 광학부재가 개시되어 있다. 상기 광학 부재는 양호한 대전방지성능을 가지나, 편광자 내 요오드의 이행성이 높은 보호필름을 적용할 경우 광학특성이 저하되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1019752호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 한 목적은 내습열 조건하에서 광학특성을 유지하고 대전방지성 및 시인 내구성이 우수한 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 액정셀의 적어도 한 면에 상기 편광판이 구비된 액정표시장치를 제공하는 것이다.
한편으로, 본 발명은 편광자, 상기 편광자의 적어도 일면에 접합된 보호필름, 및 상기 보호필름 상에 형성된 대전방지성 점착제층을 포함하는 편광판으로서,
60℃ 및 90% 상대습도에서 250시간 방치한 후 측정한 400nm 이하 단파장 영역에서의 최대 투과율이 0.2% 이하이고,
상기 대전방지성 점착제층 대신에 대전방지제를 함유하지 않은 점착제층을 적용했을 때 85℃ 및 85% 상대습도에서 24시간 동안 방치한 후 측정한 편광자 내 요오드의 함량이 5% 이상 감소하는 편광판을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 대전방지성 점착제층은 아크릴계 공중합체, 가교제 및 이온성 대전방지제를 포함하는 점착제 조성물로부터 형성될 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명은 액정셀의 적어도 한 면에 상기 편광판이 구비된 액정표시장치를 제공한다.
본 발명의 편광판은 대전방지성이 양호할 뿐만 아니라, 시인 내구성, 내열 내구성, 내습열 내구성 및 리워크성이 우수하고 금속 부식성이 없다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 편광자, 상기 편광자의 적어도 일면에 접합된 보호필름, 및 상기 보호필름 상에 형성된 대전방지성 점착제층을 포함하는 편광판으로서,
60℃ 및 90% 상대습도에서 250시간 방치한 후 측정한 400nm 이하 단파장 영역에서의 최대 투과율이 0.2% 이하이고,
상기 대전방지성 점착제층 대신에 대전방지제를 함유하지 않은 점착제층을 적용했을 때 85℃ 및 85% 상대습도에서 24시간 동안 방치한 후 측정한 편광자 내 요오드의 함량이 5% 이상 감소하는 편광판에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 요오드의 감소 함량은 상기 대전방지성 점착제층 대신에 대전방지제를 함유하지 않은 점착제층을 적용한 편광판을 유리 기판에 부착하고 85℃ 및 85% 상대습도에서 24시간 방치하였을 때 편광자로부터 이행된 요오드의 함량을 말하며, 구체적으로 편광자, 보호필름 및 점착제층의 각층 내 요오드 함량을 연소 이온 크로마토그래피(IC) 분석법으로 측정하고, 전체 함량을 기준으로 편광자로부터 점착제층 및 보호필름으로 이행된 요오드의 상대적인 함량을 산출함으로써 결정된다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판은 상기 요오드의 감소 함량을 5% 이상으로 조절함으로써 내열 내구성 및 내습열 내구성을 개선할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판의 400nm 이하 단파장 영역에서의 최대 투과율은 60℃ 및 90% 상대습도에서 250시간 방지한 후 측정하며, 최대 투과율의 측정은 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 자외가시광선 분광계를 이용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판은 400nm 이하 단파장 영역에서의 최대 투과율을 0.2% 이하로 유지함으로써 편광자 내 요오드의 이행성이 높은 보호필름과 대전방지제를 함유하는 점착제층을 사용하여도 우수한 시인 내구성, 내열 내구성 및 내습열 내구성을 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판의 요오드의 감소 함량 및 400nm 이하 단파장 영역에서의 최대 투과율은 보호필름의 종류 및 두께, 점착제층을 형성하는 점착제 조성물 중에 포함되는 성분의 종류나 조성을 적절히 변경함으로써 용이하게 조절 가능하다.
< 편광자 >
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 편광자는 폴리비닐알코올계 수지로 된 필름에 2색성 색소가 흡착 배향된 것으로, 이색성 색소로 요오드를 사용할 수 있다.
편광자를 구성하는 폴리비닐알코올계 수지로는 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐과, 아세트산 비닐과 이와 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체 등을 사용할 수 있다. 이때, 아세트산 비닐과 공중합가능한 다른 단량체로는 불포화 카르복시산류, 불포화 술폰산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다. 상기 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 통상적인 두께로 제조할 수 있다.
<보호필름>
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 보호필름은 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 것이 바람직하며, 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.
< 점착제층 >
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 점착제층은 아크릴계 공중합체, 가교제 및 이온성 대전방지제를 포함하는 점착제 조성물로부터 형성될 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체는 탄소수 1-14의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체와 가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체를 포함할 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 의미한다.
상기 탄소수 1-14의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체의 구체적인 예로는, 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, 메틸아크릴레이트 또는 이들의 혼합물이 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체는 하기 가교제와의 화학 결합에 의해 점착제 조성물의 응집력 또는 점착 강도를 보강하여 내구성과 절단성을 부여하기 위한 성분으로서, 예를 들어 히드록시기를 갖는 단량체, 카르복시기를 갖는 단량체, 아미드기를 갖는 단량체, 3차 아민기를 갖는 단량체 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
히드록시기를 갖는 단량체로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 알킬렌기의 탄소수가 2-4인 히드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸비닐에테르, 5-히드록시펜틸비닐에테르, 6-히드록시헥실비닐에테르, 7-히드록시헵틸비닐에테르, 8-히드록시옥틸비닐에테르, 9-히드록시노닐비닐에테르, 10-히드록시데실비닐에테르 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 또는 4-히드록시부틸비닐에테르가 바람직하다.
카르복시기를 갖는 단량체로는 (메타)아크릴산, 크로톤산 등의 1가산; 말레인산, 이타콘산, 푸마르산 등의 2가산 및 이들의 모노알킬에스테르; 3-(메타)아크릴로일프로피온산; 알킬기의 탄소수가 2-3인 2-히드록시알킬(메타)아크릴레이트의 무수호박산 개환 부가체, 알킬렌기의 탄소수가 2-4인 히드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 무수 호박산 개환 부가체, 및 알킬기의 탄소수가 2-3인 2-히드록시알킬(메타)아크릴레이트의 카프로락톤 부가체에 무수 호박산을 개환 부가시킨 화합물 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 (메타)아크릴산이 바람직하다.
아미드기를 갖는 단량체로는 (메타)아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-3차부틸아크릴아미드, 3-히드록시프로필(메타)아크릴아미드, 4-히드록시부틸(메타)아크릴아미드, 6-히드록시헥실(메타)아크릴아미드, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴아미드, 2-히드록시에틸헥실(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.
가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체는 탄소수 1-14의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체 100 중량부에 대하여 0.05 내지 10 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 0.1 내지 8 중량부인 것이 보다 바람직하다. 함량이 0.05 중량부 미만인 경우 점착제의 응집력이 작아지게 되어 내구성이 저하될 수 있으며, 10 중량부 초과인 경우 높은 겔분율에 의해 점착력이 떨어지고 내구성에 문제를 야기할 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체는 상기 단량체들 이외에 다른 중합성 단량체를 점착력을 저하시키지 않는 범위, 예를 들어 총량에 대하여 10 중량% 이하로 더 함유할 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체의 제조방법은 특별히 한정되지 않으며, 당해 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.
상기 아크릴계 공중합체는 겔투과크로마토그래피(Gel permeation chromatography, GPC)에 의해 측정된 중량평균분자량(폴리스티렌 환산)이 통상 500,000 내지 1,700,000이며, 바람직하게는 800,000 내지 1,500,000이다.
상기 가교제는 공중합체를 적절히 가교함으로써 점착제의 응집력을 강화하기 위한 성분으로서, 그 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
이소시아네이트계 화합물로는 톨릴렌디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 2,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트 화합물; 트리메틸올프로판 등의 다가 알콜계 화합물 1몰에 디이소시아네이트 화합물 3몰을 반응시킨 부가체, 디이소시아네이트 화합물 3몰을 자기 축합시킨 이소시아누레이트체, 디이소시아네이트 화합물 3몰 중 2몰로부터 얻어지는 디이소시아네이트 우레아에 나머지 1몰의 디이소시아네이트가 축합된 뷰렛체, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스트리이소시아네이트 등의 3개의 관능기를 함유하는 다관능 이소시아네이트 화합물 등을 들 수 있다.
에폭시계 화합물로는 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, 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물과 함께 멜라민계 화합물 또는 아지리딘계 화합물을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 추가로 사용할 수 있다.
멜라민계 화합물로는 헥사메틸올멜라민, 헥사메톡시메틸멜라민, 헥사부톡시메틸멜라민 등을 들 수 있다.
아지리딘계 화합물로는 N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사이드), N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복사이드), 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘), 트리-1-아지리디닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다.
상기 가교제는 상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 15 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 0.1 내지 5 중량부로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 함량이 0.1 중량부 미만인 경우 부족한 가교도로 인해 응집력이 작아지게 되어 들뜸과 같은 내구성 저하가 유발되고 절단성을 해칠 수 있으며, 15 중량부 초과인 경우 과다 가교반응에 의해 잔류응력 완화에 문제가 발생할 수 있다.
상기 이온성 대전방지제는 양이온과 음이온의 이온 조합에 의해 이루어진 화합물일 수 있다.
예를 들어, 양이온으로서는 암모늄, 포스포늄, 설포늄과 같은 유기 양이온 또는 알칼리금속 양이온을 사용할 수 있다. 상기 유기 양이온의 구체적인 예로는, 테트라부틸암모늄과 같은 알킬기 4개가 치환된 4차 암모늄염, 1-에틸피리디늄, 1-부틸피리디늄, 1-헥실피리디늄, 1-부틸-3-메틸피리디늄, 1-부틸-4-메틸피리디늄, 1-헥실-3-메틸피리디늄, 1-헥실-4-메틸피리디늄, 1-부틸-3,4-디메틸피리디늄, 1-옥틸-4-메틸피리디늄과 같이 피리딘의 N에 알킬기가 치환된 피리디늄염, 1-메틸-3-부틸이미다졸늄, 1-메틸-3-헥실이미다졸늄과 같이 이미다졸의 1,3-위치에 알킬기가 치환된 이미다졸늄염, 테트라부틸 포스포늄과 같이 4개의 알킬기를 가지는 4차 포스포늄염, 트리부틸 설포늄과 같이 3개의 알킬기를 가지는 3차 설포늄염 등의 양이온을 들 수 있다. 상기 알칼리금속은 리튬, 나트륨, 칼륨 또는 세슘일 수 있으며, 리튬, 나트륨 또는 칼륨이 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 음이온으로서는 OTf-(트리플루오로메탄술포네이트), OTs-(톨루엔-4-술포네이트), OMs-(메탄술포네이트), Cl-, Br-, I-, AlCl4 -, Al2Cl7 -, BF4 -, PF6 -, ClO4 -, NO3 -, CH3COO-, CF3COO-, CH3SO3 -, CF3SO3 -, (CF3SO2)2N-, (CF3SO2)3C-, AsF6 -, SbF6 -, NbF6 -, TaF6 -, F(HF)n -, (CN)2N-, C4F9SO3 -, (C2F5SO2)2N-, C3F7COO-, (CF3SO2)(CF3CO)N- 등을 들 수 있다.
상기 대전방지제의 함량은 그 기능을 하는 범위 내라면 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 아크릴계 공중합체 100 중량부 대비 0.1 내지 1.0 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족할 때, 우수한 대전방지성을 나타냄과 동시에, 편광판의 광학 특성 및 내구성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
상기 점착제 조성물은 상기와 같은 성분 이외에, 용도에 따라 요구되는 점착력, 응집력, 점성, 탄성률, 유리전이온도 등을 조절하기 위하여, 실란커플링제, 점착성 부여 수지, 산화방지제, 부식방지제, 레벨링제, 표면윤활제, 염료, 안료, 소포제, 충전제, 광안정제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 점착제층을 편광판에 적층하는 방법으로는 당해 기술분야에서 통상적으로 사용되는 방법이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 보호필름 상에 점착제 조성물을 유동 주조법, 바 코터(bar coater), 에어 나이프(air knife), 그라비아(gravure), 리버스 롤(reverse roll), 키스 롤(kiss roll), 스프레이(spray) 또는 블레이드(blade) 방법 등의 도포방법을 이용하여 적당한 전개방식으로 직접 도포하여 건조한 후 편광판과 적층함으로써 제조할 수 있다. 또한, 실리콘 코팅된 이형필름 상에 상기와 동일한 도포방법으로 점착제층을 형성하여 점착제 시트를 제조하고, 이를 롤압착 장치를 이용하여 박리력이 다른 실리콘 코팅된 이형필름을 적층하여 점착제 전사테이프를 제조한 후 편광판에 점착함으로써 제조할 수 있다.
상기 점착제층의 두께는 그 점착력에 따라 조절될 수 있으며, 통상 3 내지 100㎛인 것이 바람직하며, 10 내지 100㎛인 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 점착제층 상에는 점착제층의 보호를 위해 이형필름이 적층될 수 있다. 상기 이형필름은 당해 기술분야에서 통상적으로 사용되는 필름이라면 그 종류가 특별히 제한되지 않는다. 구체적인 예로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리-1-부텐, 폴리-4-메틸-1-펜텐, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-비닐알콜 공중합체 등의 폴리올레핀계 필름; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름; 폴리아크릴레이트; 폴리스티렌; 나일론6, 부분 방향족 폴리아미드 등의 폴리아미드계 필름; 폴리염화비닐 필름; 폴리염화비닐리덴 필름; 또는 폴리카보네이트 필름 등을 들 수 있다. 이들은 실리콘계, 불소계, 실리카 분말 등에 의해 적절히 이형처리하여 사용할 수도 있다.
본 발명의 편광판은 통상의 액정표시장치에 모두 적용 가능하며, 구체적으로 상기 점착제층이 적층된 편광판을 액정셀의 적어도 한 면에 접합한 액정패널을 포함하는 액정표시장치를 구성할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시형태는 액정셀의 적어도 한 면에 상기 편광판이 구비된 액정표시장치에 관한 것이다.
이하, 실시예, 비교예 및 실험예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예, 비교예 및 실험예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.
제조예 1: 아크릴계 공중합체의 제조
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1L의 반응기에 하기 표 1의 조성으로 단량체 혼합물을 투입한 후, 용제로 에틸아세테이트 100 중량부를 투입하였다. 그런 다음, 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 1시간 동안 퍼징한 후, 62℃로 유지하였다. 상기 혼합물을 균일하게 한 후, 반응개시제로 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.07중량부를 투입하고, 6시간 동안 반응시켜 하기 표 1의 중량평균분자량을 갖는 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 3: 점착제 부착 편광판의 제조
하기 표 1의 조성으로 각 성분을 혼합한 후(단위: 중량부), 에틸아세테이트에 20 중량%의 농도로 희석하여 점착제 조성물을 제조하였다.
상기에서 제조된 점착제 조성물을 실리콘 이형제가 코팅된 이형필름 상에 두께가 20㎛가 되도록 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조시켜 점착제층을 형성하였다.
요오드계 편광자의 일면에 하기 표 1에 제시된 보호필름을 접합하고, 상기 보호필름 상에 상기 제조된 점착제층을 점착 가공으로 적층한 후, 23℃ 및 60% 상대습도 조건하에서 양생하여 점착제 부착 편광판을 제조하였다.
실험예 1:
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 점착제 부착 편광판의 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
(1) 요오드의 감소 함량
상기 요오드계 편광자와 보호필름의 적층체에 대전방지성 점착제층 대신에 대전방지제를 함유하지 않은 점착제층을 적용하여 유리 기판에 부착하고, 85℃ 및 85% 상대습도의 내습열 조건하에서 24시간 방치한 후, 편광자, 보호필름, 점착제층의 각층 내 요오드 함량을 연소 이온 크로마토그래피(IC) 분석법으로 측정한 다음, 전체 함량을 기준으로 편광자로부터 점착제층 및 편광자와 점착제층 사이에 존재하는 보호필름으로 이행된 요오드의 상대적인 함량을 산출하여, 요오드의 감소 함량을 결정하였다.
<연소 IC 분석법>
분석기기: Dionex ICS 2100,
주입량(injection volume): 25㎕
유량: 1.0㎖ /min
구배조건하에 100mA에서 ASRS(anion self-regenerating suppressor)로 검출
샘플링: 편광자, 점착제층, 및 편광자와 점착제층 사이에 존재하는 보호필름의 각층을 분리한 후 각각 0.1g을 젤라틴 캡슐에 넣고, 산소 폭탄 연소기(oxygen bomb)에서 흡수액과 함께 연소시킨 후, 흡수액을 회수하여 분석에 사용함.
(2) 단파장 최대 투과율(%)
제조된 점착제 부착 편광판을 4㎝×4㎝ 크기로 절단하여 시편을 제조하였다. 제조된 시편을 측정 홀더에 붙여 60℃ 및 90% 상대습도에서 250시간 방지한 후 자외가시광선 분광계(V-7100, JASCO사 제조)를 이용하여 얻은 TD 투과율 스펙트럼에서 400nm 이하 단파장 영역의 최대 투과율을 측정하였다.
(3) 대전방지성 평가
제조된 점착제 부착 편광판의 이형필름을 제거하고, 표면 저항 측정기(MCP-HT450, Mitsubishi Chemical)를 이용하여 편광판의 점착제층의 3지점을 각각 10회씩 표면비저항을 측정하고, 그 평균값으로 나타내었다(단위: Ω/□).
(4) 시인 내구성 (외관 내구성)
제조된 점착제 부착 편광판을 300㎜×220㎜로 절단한 후 코닝 글라스(#1737)에 점합하여 시편을 제조하였다. 제조된 시편을 오토클레이브에서 5기압, 50℃의 조건으로 20분 동안 처리한 후 60℃, 상대습도 90%의 오븐에서 300시간 동안 방치하였다. 방치된 시편의 외관상의 들뜸 및 벗겨짐 등의 박리현상과 기포의 발생 여부를 육안으로 확인하고, 하기의 기준에 의거하여 평가하였다.
<평가 기준>
○: 박리현상과 기포 및 얼룩의 발생이 없음(양호)
△: 박리현상과 기포 및 얼룩의 발생이 다소 있음(보통)
×: 박리현상과 기포 및 얼룩의 발생이 있음(불량)
(5) 내구성(내열, 내습열 )
제조된 점착제 부착 편광판을 90㎜×170㎜ 크기로 절단하고 이형필름을 박리한 후 유리 기판(110㎜×190㎜×0.7㎜)의 양면에 광학 흡수축이 직교하도록 부착하여 시편을 제작하였다. 이때, 가해진 압력은 5㎏/㎠이며 기포나 이물이 생기지 않도록 크린룸 작업을 하였다. 내열 특성은 90℃의 온도에서 1000시간 동안 방치한 후에 기포나 박리의 발생 여부를 관찰하였고, 내습열 특성은 65℃의 온도 및 90% 상대습도의 조건하에서 1000시간 동안 방치한 후에 기포나 박리의 발생 여부를 관찰하였다. 이때, 시편의 상태를 평가하기 직전에 상온에서 24시간 방치한 후 관찰하였다.
<평가 기준>
ⓞ: 기포나 박리 없음
○: 기포나 박리 < 5개
△: 5개 ≤ 기포나 박리 < 10개
×: 10개 ≤ 기포나 박리
(6) 리워크성
제조된 점착제 부착 편광판을 25㎜×100㎜의 크기로 잘라내고 이형필름을 박리한 후, 코닝 글라스(#1737)에 0.25MPa의 압력으로 라미네이션하고, 5기압, 50℃의 조건으로 20분 동안 오토클레이브 처리하여 평가 샘플을 제조하였다. 내열조건인 80℃ 오븐에 넣은 후 10시간 뒤에 꺼내어 120시간 동안 상온에서 방치한 후 1.3㎝/s의 속도로 박리하였다.
<평가기준>
○: 유리 기판에 점착제의 남음이 없고 편광판의 찢어짐 없이 깨끗이 박리
×: 패널에 점착제가 남아있거나 박리과정에서 편광판이 찢어짐
(7) 금속부식성
제조된 점착제 부착 편광판을 23℃, 50% 상대습도의 조건하에서 7일 동안 방치 후, 점착제층에 알루미늄 호일을 붙여서 60℃, 90% 상대습도의 조건하에서 2일 동안 방치했을 때의 부식성을 관찰하였다.
<평가기준>
○: 알루미늄 호일에 변화가 없는 경우
×: 알루미늄 호일이 백화된 경우
실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 7 1 2 3
폴리머
(중량부)		 BA 87 87 87 87 87 87 87 87 87 87
MＡ 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
2HEA 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 4.0 2.0 2.0 2.0
ＡA 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
분자량 150만 150만 150만 150만 150만 120만 80만 150만 150만 150만
가교제
(중량부)		 A-1 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
A-2 0.8
이온성
대전방지제(중량부)		 B-1 0.6 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 2.0 1.5 0.6
B-2 0.6
기재
(편광자 보호필름)		 NRT
60㎛		 NRT
60㎛		 NRT
40㎛		 NRT
60㎛		 NRT
60㎛		 NRT
60㎛		 NRT
60㎛		 NRT
60㎛		 NRT
60㎛		 RM-147
53㎛
내습열 조건하에
편광자 내
요오드의 감소 함량(%)		 8 8 12 8 8 8 8 8 8 1
단파장
최대 투과율(%)		 0.08 0.07 0.12 0.07 0.05 0.07 0.09 0.4 0.3 0.02
대전방지성
(Ω/□)		 9.0E+10 5.0E+11 4.0E+11 5.0E+10 3.2E+11 4.2E+11 3.2E+11 1.8E+10 4.2E+10 1.0E+11
시인 내구성 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ X X ◎
내열 내구성(90℃) ◎ ◎ ◎ ○ ○ ○ ○ ○ X X
내습열 내구성(65℃,90% ) ○ ◎ ◎ ◎ ○ ○ ◎ ○ ○ X
리워크성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
금속부식성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ X X ○
BA: n-부틸아크릴레이트
MA: 메틸아크릴레이트
HEA: 2-히드록시에틸아크릴레이트
AA: 아크릴산
A-1: 코로네이트-L (톨릴렌디이소시아네이트(TDI)의 트리메틸올프로판(TMP) 어덕트, 일본폴리우레탄공업사)
A-2: D110N (자일렌디이소시아네이트(XDI)의 어덕트, 미쯔이화학사)
B-1: 1-옥틸-4-메틸피리디늄 헥사플루오로포스페이트(ILP18-2, 공영화학)
B-2: 1-헥실피리디늄 헥사플루오로포스페이트(ILP14, 공영화학)
NRT 40㎛ (트리아세틸셀룰로오스, 후지필름)
NRT 60㎛ (트리아세틸셀룰로오스, 후지필름)
RM-147 53㎛ (폴리카보네이트, 테진)
상기 표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 7의 편광판은 우수한 대전방지성, 내구성(시인, 내열 및 내습열) 및 리워크성을 나타낼 뿐만 아니라 금속부식이 발생하지 않은 반면, 60℃ 및 90% 상대습도에서 250시간 방치한 후 측정한 400nm 이하 단파장 영역에서의 최대 투과율이 0.2% 보다 큰 비교예 1 및 2의 편광판은 내구성이 불량하고 금속 부식이 발생하였다. 또한, 85℃ 및 85% 상대습도에서 24시간 동안 방치한 후 측정한 편광자 내 요오드의 감소 함량이 5% 미만인 비교예 3의 편광판은 내열 및 내습열 내구성이 불량하였다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님은 명백하다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위와 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (5)

  1. 편광자, 상기 편광자의 적어도 일면에 접합된 보호필름, 및 상기 보호필름 상에 형성된 대전방지성 점착제층을 포함하는 편광판으로서,
    60℃ 및 90% 상대습도에서 250시간 방치한 후 측정한 400nm 이하 단파장 영역에서의 최대 투과율이 0.2% 이하이고,
    상기 대전방지성 점착제층 대신에 대전방지제를 함유하지 않은 점착제층을 적용했을 때 85℃ 및 85% 상대습도에서 24시간 동안 방치한 후 측정한 편광자 내 요오드의 함량이 5% 이상 감소하는 편광판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 대전방지성 점착제층은 아크릴계 공중합체, 가교제 및 이온성 대전방지제를 포함하는 점착제 조성물로부터 형성되는 편광판.
  3. 제2항에 있어서, 상기 점착제 조성물은 상기 이온성 대전방지제를 아크릴계 공중합체 100 중량부 대비 0.1 내지 1.0 중량부의 양으로 포함하는 편광판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 대전방지성 점착제층 상에 이형필름이 적층된 편광판.
  5. 액정셀의 적어도 한 면에 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 편광판이 구비된 액정표시장치.
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