KR20170060518A - 편광판용 점착 필름, 이를 포함하는 편광판 및 디스플레이 장치 - Google Patents

편광판용 점착 필름, 이를 포함하는 편광판 및 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 C1~12 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; C15~25 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; 수산기 함유 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; 및 3차 아민기 함유 단량체로부터 유도된 단위를 포함하는 (메트)아크릴계 공중합체 수지를 포함하는 점착제 조성물에 의해 형성되고, 상기 C15~25 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위가 상기 (메트)아크릴계 공중합체 수지 내에 1몰% 내지 20몰%로 포함되는 편광판용 점착필름, 이를 포함하는 편광판 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.

Description

편광판용 점착 필름, 이를 포함하는 편광판 및 디스플레이 장치{ADHESIVE FILM FOR POLARIZING PLATE, POLARIZING PLATE AND DISPLAY DEVIECE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 편광판용 점착 필름, 이를 포함하는 편광판 및 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 상온에서 높은 모듈러스를 가져 우수한 표면 경도를 구현할 수 있고, 고온에서는 낮은 모듈러스를 가져 빛샘 현상을 개선할 수 있는 편광판용 점착 필름, 이를 포함하는 편광판 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
편광판은 자연광 또는 임의의 편광을 특정 방향으로 진동하는 편광으로 만들기 위한 광학 소자로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기발광장치(Organic Light Emitting Device) 등과 같은 디스플레이 장치에 적용된다. 일반적으로는 편광판은 편광자와, 편광자의 일면 또는 양면에 배치되어 편광자를 보호하는 보호 필름으로 이루어지며, 편광판용 점착필름에 의해 표시패널의 표면에 부착된다.
한편, 최근에는 디스플레이 장치에 터치 기능 등이 부여됨에 따라 표시패널 표면에 부착되는 편광판에 높은 표면 경도가 요구되고 있다. 그러나 현재 사용되고 있는 편광판용 점착필름은 유연성이 높고 모듈러스가 낮아 이를 이용하여 편광판을 패널 상에 부착할 경우 편광판의 표면 경도가 낮아진다는 문제점이 있다. 특히, 최근에는 디스플레이 장치의 슬림화 경향에 따라 보호필름, 편광자의 두께를 줄이거나, 보호 필름을 생략하는 박형 편광판들이 적용되는 추세인데, 이와 같이 두께가 얇은 편광판에 점착필름을 부착할 경우, 표면 경도 저하가 더욱 심해진다는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 점착필름의 모듈러스를 높이는 방법이 고려될 수 있다. 그러나, 모듈러스가 높은 점착필름은 점착력이 떨어져 편광판 들뜸이 발생할 수 있으며, 고온 환경 하에서 편광판 수축에 의한 패널 휨이 발생하기 쉽고, 이로 인해 빛샘 등의 불량이 발생한다는 문제점이 있다.
따라서, 편광판에 적용되어 높은 표면 경도를 구현하면서도 들뜸, 빛샘 등의 불량이 발생하지 않는 편광판용 점착필름의 개발이 요구되고 있다.
관련 선행기술로는 일본공개특허 제2015-010192호가 있다.
본 발명의 목적은 상온에서 높은 모듈러스를 가져 우수한 표면 경도를 구현할 수 있고, 고온에서는 낮은 모듈러스를 가져 빛샘 현상을 개선할 수 있는 편광판용 점착필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상온에서 24시간 내에 숙성되어 우수한 점착력을 구현할 수 있는 편광판용 점착필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 편광판용 점착필름을 포함하는 편광판 및 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
일 측면에서, 본 발명은 C1~12 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; C15~25 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; 수산기 함유 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; 및 3차 아민기 함유 단량체로부터 유도된 단위를 포함하는 (메트)아크릴계 공중합체 수지를 포함하는 점착제 조성물에 의해 형성되고, 상기 C15~25 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위가 상기 (메트)아크릴계 공중합체 수지 내에 1몰% 내지 20몰%로 포함되는 편광판용 점착필름을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은 C1~12 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; C15~25 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; 수산기 함유 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; 및 3차 아민기 함유 단량체로부터 유도된 단위를 포함하는 (메트)아크릴계 공중합체 수지를 포함하는 점착제 조성물에 의해 형성되고, 30℃에서의 저장 모듈러스가 100,000 Pa이상이며, 하기 식 (1)로 표시되는 겔 분율이 60 내지 95%인 편광판용 점착필름을 제공한다.
식 (1): 겔분율 = (WC-WA)/(WB-WA) × 100
(상기 식 (1)에서, WA는 철망의 무게, WB는 상기 점착제 조성물을 이형필름 상에 20㎛로 도포하고, 90℃에서 4분 동안 건조시킨 다음, 35℃ 및 45% 상대 습도로 1일(24시간) 동안 숙성시킨 후, 이형필름으로부터 이형시켜 얻어진 점착필름 1g을 철망에 넣어 새지 않도록 한 후 측정한 무게, WC는 샘플병에 상기 점착 필름과 상기 철망을 넣고, 에틸아세테이트 50cc를 첨가하고 1일 동안 방치하고, 철망을 꺼내어 100℃에서 12시간 동안 건조시켜 얻은, 건조된 점착필름과 상기 철망의 전체의 무게이다).
또 다른 측면에서, 본 발명은 상기한 본 발명에 따른 편광판용 점착필름, 편광자 및 광학필름을 포함하는 편광판을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 표시패널; 및 점착필름을 개재하여 상기 표시패널의 적어도 일면에 부착되는 편광판을 포함하는 디스플레이 장치이며, 상기 편광판이 본 발명에 따른 편광판인 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 편광판용 점착필름은 상온에서는 높은 모듈러스를 가지고, 고온에서는 낮은 모듈러스를 가져, 편광판 및/또는 디스플레이 장치에 적용되었을 때, 빛샘, 패널 휨 등과 같은 불량 없이 우수한 표면 경도를 구현할 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 편광판용 점착필름은 상온에서 24시간 내에 숙성되어 우수한 점착력을 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 편광판은 상온에서 낮은 밀림 특성을 가지고, 고온에서는 높은 밀림 특성을 가져, 상온에서는 높은 표면 경도를 구현하고, 고온에서는 패널 휨이나 빛샘이 발생하는 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 편광판은 내구성이 우수하여, 가혹한 환경에서도 발포, 들뜸, 박리 등이 발생하지 않는다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치는 우수한 표면 경도 및 광학 성능을 갖는다.
도 1은 본 발명의 밀림 거리 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 구체예에 따른 편광판의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 구체예에 따른 편광판의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 구체예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 5는 패널 휨 측정 시 편광판의 배치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 패널 휨 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 도면은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명이 하기 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수 있다.
'상부', '상면', '하부', '하면' 등과 같은 위치 관계는 도면을 기준으로 기재된 것일 뿐, 절대적인 위치 관계를 나타내는 것은 아니다. 즉, 관찰하는 위치에 따라, '상부'와 '하부' 또는 '상면'과 '하면'의 위치가 서로 변경될 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 명세서에 있어서 「(메트)아크릴」은 아크릴 및 메타크릴의 총칭이다. 예를 들면, (메트)아크릴레이트는 메타크릴레이트와 아크릴레이트를 포함하며, (메트)아크릴산은 메타크릴산과 아크릴산을 포함한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 범위를 나타내는 「X 내지 Y」는 「X 이상 Y 이하」를 의미한다.
본 명세서에서 점착 필름의 "모듈러스"는 저장 모듈러스(storage modulus)이고, 두께 20㎛의　점착 필름을 복수 개 적층하고 절단하여 두께 500㎛ 및 직경 8mm의 원형의 시편을 제조하고, 제조한 시편에 대해 Physica MCR501(Anton parr사)를 사용하여 직경 8mm의 디스크 상에서 0℃에서 150℃까지 10/분의 승온 속도로 승온하면서 strain 5%, angular frequency(ω) 10rad/s, 수직항력(normal force) 1.5N에서 평가하였을 때 30℃ 및 120℃에서의 값을 의미한다. 이때 점착 필름은 점착제 조성물을 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 코팅하고 90℃에서 4분 동안 건조시키고, 35℃ 및 상대습도 45%에서 24시간 숙성시켜　두께 20㎛의　점착 필름을 제조하고, 이형필름으로부터 이형시킨 것일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
본 명세서에서 점착 필름의 "겔분율"은 하기 식 (1)에 의해 계산된 값이다.
식 (1): 겔분율 = (WC-WA)/(WB-WA) × 100
(상기 식 (1)에서, WA는 철망의 무게,
WB는 상기 점착제 조성물을 이형필름 상에 20㎛로 도포하고, 90℃에서 4분 동안 건조시킨 다음, 35℃ 및 45% 상대 습도로 1일(24시간) 동안 숙성시킨 후, 이형필름으로부터 이형시켜 얻어진 점착필름 1g을 철망에 넣어 새지 않도록 한 후 측정한 무게, WC는 샘플병에 상기 점착 필름과 상기 철망을 넣고, 에틸아세테이트 50cc를 첨가하고 1일 동안 방치하고, 철망을 꺼내어 100℃에서 12시간 동안 건조시켜 얻은, 건조된 점착필름과 상기 철망의 전체의 무게이다).
이때, 샘플병으로 100mL 광구병을 사용하고, 철망으로 mesh 크기가 200 mesh인 철망을 사용하였다.
본 명세서에서 "점착력"은 다음과 같은 방법으로 측정되었다. 먼저, 점착 필름을 편광판에 부착한 다음 25mm 폭으로 재단하였다. 이때, 상기 편광판은 8㎛ 두께의 PVA 필름의 양면에 40㎛ 두께의 TAC 필름을 접착제를 이용하여 부착한 구조였다. 점착 필름이 부착된 편광판을 무알칼리 유리(코닝(주) 제품, 이글 XG)에 붙이고, 50℃, 5kg/cm2의 조건 하에서 1000초 동안 오토클레이브 처리를 행하였다. 그런 다음, 23℃, 45% RH의 분위기에 1시간 동안 컨디셔닝(conditioning)한 후에 인장 시험기를 이용해서, 박리각도 180°, 박리 속도 0.3m/min으로, JIS Z0237(2000년)에 기재된 점착 테이프, 점착 시트 시험 방법에 준하여 점착력의 측정을 행하였다.
본 명세서에서 "밀림 거리(Creep)"는, 도 1에 도시된 바와 같이, 무알칼리 유리판(20)의 말단에 측정용 시편(23)을 a × b(예:15mm×15mm)의 면적으로 합지하고, 하중 W로 1000초 동안 측정용 시편(23)을 잡아당겼을 때, 측정용 시편(23)이 무알칼리 유리판(20)으로부터 밀린 거리를 측정한 것이다. 이때, 상기 측정용 시편(23)은 점착필름(21)(두께:20 ~ 30㎛)과 점착필름(21) 상에 형성된 편광판(22)을 포함한다. 하중 W는 측정 온도 25℃에서는 2250g, 측정 온도 85℃에서는 1500g으로 하였다. 상기 밀림 거리는 TEXTURE ANALYZER TA.XT PLUS(로드셀 5kg, EKO Instruments사)를 사용하여 측정할 수 있다 .
본 명세서에서 "표면 경도"는 편광판을 유리기판에 부착한 후, 코아테크코리아의 Coretech pencil hardeness 측정계를 이용하여 편광판의 표면 경도를 측정한 것이다. 편광판에 대한 연필의 하중은 500g, 연필과 편광판 간의 각도는 45°, 연필을 긋는 속도는 48 mm/min로 하였다. 5회 평가하여 1회 이상 스크래치가 발생하면 연필경도 아래 단계의 연필을 이용하여 측정하고, 5회 평가시 5회 모두 스크래치가 없을 때의 최대 연필경도 값을 표면 경도로 하였다.
편광판용 점착필름
본 발명의 편광판용 점착필름은 C1~12 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; C15~25 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; 수산기 함유 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; 및 3차 아민기 함유 단량체로부터 유도된 단위를 포함하는 (메트)아크릴계 공중합체 수지(A)를 포함하는 점착제 조성물에 의해 형성된다.
(A)( 메트 )아크릴계 공중합체 수지
상기 (A) (메트)아크릴계 공중합체 수지는 C1~12 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; C15~25 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; 수산기 함유 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; 및 3차 아민기 함유 단량체로부터 유도된 단위를 포함한다.
상기와 같은 (A) (메트)아크릴계 공중합체 수지는 (a-1)C1 ~12 알킬 (메트)아크릴계 단량체, (a-2) C15~25 알킬 (메트)아크릴계 단량체, (a-3) 수산기 함유 (메트)아크릴계 단량체 및 (a-4) 3차 아민기 함유 단량체를 포함하는 단량체 혼합물을 통상의 방법으로 중합하여 제조될 수 있다. 예를 들면, 상기 (메트)아크릴계 공중합체 수지는 상기 단량체 혼합물에 개시제를 첨가한 후, 용액 중합(solution polymerization), 광중합(photo polymerization), 괴상 중합(bulk polymerization), 현탁 중합(suspension polymerization) 또는 유화 중합(emulsion polymerization) 등과 같이 당해 기술 분야에 잘 알려진 중합 방법을 수행하여 제조될 수 있다. 이때, 중합온도는 60℃ 내지 75℃, 중합시간은 4 내지 8시간 정도일 수 있으며, 개시제로는 아조계 중합 개시제; 및/또는 과산화 벤조일 또는 과산화 아세틸과 같은 과산화물 등을 포함하는 통상의 것을 사용할 수 있다.
한편, 상기 (a-1) C1~12 알킬 (메트)아크릴계 단량체는, 점착력을 부여하기 위한 것으로, 예를 들면, 비치환된 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 C1~12 알킬 (메트)아크릴계 단량체는, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, iso-프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, iso-부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 헵틸(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, iso-옥틸(메트)아크릴레이트, 노닐(메트)아크릴레이트, 데실(메트)아크릴레이트, 도데실(메트)아크릴레이트, 이소보닐 (메트) 아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다.
상기 (a-1) 단량체로부터 유도된 단위는, 상기 (메트)아크릴계 공중합체 수지 내에 30몰% 내지 90몰%, 바람직하게는 40몰% 내지 85몰%, 더 바람직하게는 50몰% 내지 85몰%로 포함될 수 있다. (a-1) 단량체로부터 유도된 단위의 함량이 상기 범위를 만족할 때, 점착필름의 점착력 및 내구성이 우수하게 나타난다.
상기 (a-2) C15~25 알킬 (메트)아크릴계 단량체는, 점착필름의 모듈러스가 온도 조건에 따라 변화되도록 하기 위한 것으로, 예를 들면, 탄소수 15 내지 25의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르를 포함할 수 있다. 구체적으로는, 상기 C15~25 알킬 (메트)아크릴계 단량체는, 예를 들면, 세틸 (메트)아크릴레이트, 스테아릴 (메트)아크릴레이트, 에이코실(eicosyl) (메트)아크릴레이트, 베헤닐 (메트)아크릴레이트(behenyl (meth)acrylate) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다. 이 중에서도, 베헤닐 아크릴레이트가 특히 바람직하다.
한편, 상기 (a-2) C15~25 알킬 (메트)아크릴계 단량체는 용융 온도가 30℃ 내지 85℃, 바람직하게는 40℃ 내지 85℃, 더 바람직하게는 40℃ 내지 60℃일 수 있다. 상기 용융 온도를 만족하는 (a-2) C15~25 알킬 (메트)아크릴계 단량체를 포함할 경우, 상온에서는 상기 (a-2) 단량체로부터 유도된 단위들이 유리(glass)상으로 존재하여 점착필름이 높은 모듈러스를 유지하나, 용융 온도 이상의 온도에서는 (a-2) 단량체가 용융되면서 점착필름의 모듈러스가 급격히 낮아지면서 응력 및 패널 휨 등을 효과적으로 억제할 수 있도록 해준다.
상기 (a-2) 단량체로부터 유도되는 단위는 (메트)아크릴계 공중합체 수지 내에 1몰% 내지 20몰%로 포함되는 것이 바람직하다. (a-2)단량체로부터 유도되는 단위의 함량이 상기 범위를 만족할 때, 우수한, 표면 강도, 내구성 및 광학 성능을 얻을 수 있다.
다음으로, (a-3) 수산기 함유 (메트)아크릴계 단량체는 점착필름의 점착력을 향상시키기 위한 것으로, 예를 들면, 하나 이상의 수산기를 갖는 C1~20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체, 하나 이상의 수산기를 갖는 C3~20의 시클로알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체, 하나 이상의 수산기를 갖는 C6~20의 방향족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 (a-3) 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메트)아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디메탄올 모노 (메트)아크릴레이트, 1-클로로-2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페닐옥시프로필(메트)아크릴레이트, 4-히드록시사이클로펜틸(메트)아크릴레이트, 4-히드록시사이클로헥실(메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다.
상기 (a-3) 단량체로부터 유도된 단위는 상기 (메트)아크릴계 공중합체 수지 내에 0.1몰% 내지 10몰%, 바람직하게는 0.5몰% 내지 8몰%, 더 바람직하게는 1몰% 내지 5몰%로 포함될 수 있다. (a-3) 단량체로부터 유도된 단위의 함량이 상기 범위를 만족할 때, 점착필름의 점착력 및 내구성이 우수하게 나타난다.
다음으로, 상기 (a-4) 3차 아민기 함유 단량체는 점착제 조성물 또는 그 건조물의 숙성 속도를 향상시키기 위한 것으로, 예를 들면, 디알킬아미노알킬 (메트)아크릴산 에스테르를 포함할 수 있다. 구체적으로, (a-4) 3차 아민기 함유 단량체는, 상기 디알킬아미노알킬(메트)아크릴산 에스테르는 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디메틸아미노프로필(메트)아크릴레이트, 디메틸아미노부틸(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노프로필(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노부틸(메트)아크릴레이트, 디부틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 (a-4) 단량체로부터 유도된 단위는 상기 (메트)아크릴계 공중합체 수지 내에 0.01몰% 내지 1몰%, 바람직하게는 0.01몰% 내지 0.5몰%, 더 바람직하게는 0.02몰% 내지 0.2몰%로 포함될 수 있다. (a-4) 단량체로부터 유도된 단위의 함량이 상기 범위를 만족할 때, 점착제 조성물의 용액 안정성을 해치지 않으면서, 상온에서 짧은 시간, 예를 들면 24시간 이내로 숙성하여도 실용 점착 성능에 도달할 수 있다.
한편, 상기 (메트)아크릴계 공중합체 수지는, 필요에 따라, (a-5) 질소 원자롤 포함하는 헤테로사이클릭 단량체로부터 유도된 단위를 더 포함할 수 있다. 상기 (a-5) 단량체로부터 유도된 단위를 추가로 포함할 경우, 상온에서 더 우수한 표면 경도를 얻을 수 있다.
상기 (a-5) 단량체는, 예를 들면, 아크릴로일모르폴린, N-비닐피롤리돈, 페닐 말레이미드 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 혼합하여 포함될 수 있다.
상기 (a-5) 단량체로부터 유도된 단위는, 상기 (메트)아크릴계 공중합체 수지 내에 20몰% 이하, 바람직하게는 0.1 몰% 내지 20 몰%, 더 바람직하게는 0.1몰% 내지 15몰%로 포함될 수 있다. (a-4) 단량체로부터 유도된 단위의 함량이 상기 범위를 만족할 때, 점착제 조성물의 용액 안정성을 해치지 않으면서, 상온에서 짧은 시간, 예를 들면 24시간 이내로 숙성하여도 높은 점착력을 얻을 수 있다.
한편, 상기 (메트)아크릴계 공중합체 수지는 중량평균분자량(Mw)이 20만 내지 150만, 구체적으로 20만 내지 130만 정도일 수 있다. 상기 범위에서, 우수한 내구성을 확보할 수 있다. 이때, 상기 중량평균분자량은 겔투과크로마토그래피 법에서의 폴리스티렌 환산에 의해 구한 값일 수 있다.
또한, 상기 (메트)아크릴계 공중합체 수지는 유리전이온도가 -60℃ 내지 0, 구체적으로 -40℃ 내지 -30℃ 정도일 수 있다. 상기 범위에서, 점착제로서의 유동성을 가지며, 높은 내구성을 확보할 수 있다.
(B) 경화제
본 발명의 점착제 조성물은, 필요에 따라, 경화제를 더 포함할 수 있다.
상기 (B) 경화제는 (메트)아크릴계 공중합체와 반응하여 점착필름을 형성하고 점착력을 제공할 수 있다. 경화제는 이소시아네이트계 경화제, 금속 킬레이트계 경화제, 에폭시계 경화제, 아지리딘계 경화제, 카르보디이미드계 경화제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이소시아네이트계 경화제는 2관능 이상 예를 들면 2관능 내지 6관능의 이소시아네이트계 경화제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 이소시아네이트계 경화제는 3관능의 트리메틸올프로판 변성 톨루엔 디이소시아네이트 어덕트, 3관능의 톨루엔디이소시아네이트 트라이머, 트리메틸올프로판 변성 자일렌 디이소시아네이트 어덕트 등을 포함하는 3관능의 이소시아네이트 경화제, 6관능 트리메틸올프로판 변성 톨루엔 디이소시아네이트, 6관능 이소시아누레이트 변성 톨루엔디이소시아네이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다.
금속 킬레이트계 경화제는 알루미늄 등의 다가 금속의 배위 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 금속 킬레이트계 경화제는 트리스에틸아세토아세테이트알루미늄, 에틸아세토아세테이트알루미늄디이소프로필레이트, 트리스아세틸아세토네이트알루미늄 등의 알루미늄 킬레이트계 화합물을 포함할 수 있다.
상기 (B) 경화제는 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 0.001중량부 내지 5중량부, 구체적으로 0.01중량부 내지 1중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 점착력 및 내구성 향상 효과가 우수하다.
(C) 기타 성분
본 발명의 점착제 조성물은, 필요에 따라, 실란커플링제, 경화 촉매, 및/또는 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 실란커플링제는 유리와 같은 피착체에 대한 편광판용 점착필름의 점착력을 높일 수 있다. 실란커플링제는 당업자에게 알려진 통상의 실란커플링제를 포함할 수 있다. 예를 들면, 실란커플링제는 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시드옥시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡실란 등의 에폭시 구조를 갖는 규소 화합물; 비닐 트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, (메타)아크릴옥시 프로필 트리메톡시실란 등의 중합성 불포화기 함유 규소 화합물; 3-아미노프로필 트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 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.
실란커플링제는 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 0.1중량부 내지 5중량부, 구체적으로 0.1중량부 내지 1중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 내구 신뢰성이 우수하며, 시간에 의한 성분 및 물성의 변화가 적을 수 있다.
첨가제는 대전방지제, 자외선흡수제, 산화방지제, 점착부여수지, 가소제, 리워크제(reworking agent) 등을 포함할 수 있다. 구체적으로, 리워크제는 폴리실록산 올리고머 또는 이를 포함하는 혼합물을 포함할 수 있다. 첨가제는 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 0.001중량부 내지 5중량부, 구체적으로 0.01중량부 내지 1중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판용 점착필름의 물성에 영향을 주지 않으면서 첨가제 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 점착필름은 상기와 같은 본 발명의 점착제 조성물을 소정의 두께로 코팅하고 건조시킨 후 25℃ 내지 35℃ 및 상대습도 30% 내지 60%의 항온 항습에서 숙성시킴으로써 제조될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
상기와 같은 본 발명의 점착필름은 상온에서 높은 저장 모듈러스를 갖는다. 구체적으로는, 본 발명의 점착필름은 30℃에서의 저장 모듈러스가 100,000 Pa 이상, 바람직하게는 100,000 내지 500,000Pa 이다. 이와 같이 상온에서의 저장 모듈러스가 높기 때문에 편광판에 부착되었을 때, 우수한 표면 경도 및 내구성을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 점착필름은 고온에서 낮은 저장 모듈러스를 갖는다. 구체적으로는, 본 발명의 점착필름은 120℃에서의 저장 모듈러스가 25,000Pa 이상, 바람직하게는 28,000 내지 60,000Pa 이다. 이와 같이 고온에서 상기와 같은 저장 모듈러스를 가질 경우, 응력 발생이나 패널 휨을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 점착필름은 높은 점착력을 갖는다. 구체적으로는, 본 발명의 점착필름은 23℃에서 박리각도 180°, 박리 속도 0.3m/min로 측정한 유리기판에 대한 점착력이 150gf/inch 이상, 바람직하게는 250 내지 750gf/inch이다.
또한, 본 발명의 점착필름은 상온에서 단시간 내에 숙성되어 실용 점착성능에 도달하므로 생산성 및 작업성이 우수하다. 구체적으로는, 본 발명의 점착필름은 상기 식 (1)로 표시되는 겔 분율이 60 내지 95%, 바람직하게는 65 내지 80%이다.
편광판
다음으로, 본 발명에 따른 편광판에 대해 설명한다.
본 발명의 편광판은 상기한 본 발명의 점착필름을 포함한다. 보다 구체적으로는, 본 발명의 편광판은 편광자, 상기 편광자의 일면 또는 양면에 형성되는 광학 필름 및 상기 본 발명의 점착 필름을 포함한다. 이때, 상기 점착필름은 상기 편광자의 일면 또는 광학 필름의 일면에 배치될 수 있다.
도 2 및 도 3에는 본 발명에 따른 편광판의 구체예들이 도시되어 있다. 이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 편광판에 대해 설명한다.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명 일 구체예에 따른 편광판(100)은 편광자(110), 편광자(110)의 상부면에 형성된 제1광학필름(120), 편광자(110)의 하부면에 형성된 점착필름(130)을 포함하며, 이때 상기 점착필름(130)은 상기한 본 발명의 점착제 조성물에 의해 형성된다. 점착필름에 대해서는 상술하였으므로, 이하에서는 점착필름 이외의 구성요소들에 대해 설명한다.
상기 편광자(110)는 폴리비닐알코올계 필름으로 이루어지며, 제조 방법에 관계 없이 폴리비닐알코올계 필름이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 편광자는 부분 포르말화 폴리비닐알코올 필름, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올 필름 등의 변성 폴리비닐알코올 필름을 사용할 수 있다. 구체적으로, 폴리비닐알코올 필름에 요오드나 이색성 염료를 염색시키고, 이를 일정방향으로 연신시켜 제조된다. 구체적으로, 팽윤 과정, 염색 단계, 연신 단계를 거쳐 제조된다. 각 단계를 수행하는 방법은 당업자들에게 통상적으로 알려져 있다. 편광자(110)는 두께가 5㎛ 내지 50㎛일 수 있다. 상기 범위에서 광학표시장치에 사용할 수 있다.
상기 제1광학필름(120)은 광학적으로 투명한 수지, 구체적으로 비정성 환상 폴리올레핀(cyclic olefin polymer, COP) 등을 포함하는 고리형 폴리올레핀계, 폴리(메타)아크릴레이트계, 폴리카보네이트계, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등을 포함하는 폴리에스테르계, 트리아세틸셀룰로스(TAC) 등을 포함하는 셀룰로스 에스테르계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계 수지 중 하나 이상으로 형성될 수 있다. 제1광학필름(120)은 두께가 10㎛ 내지 200㎛, 예를 들면 20㎛ 내지 120㎛일 수 있으며, 상기 범위에서 광학표시장치에 사용할 수 있다.
다음으로, 도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 구체예에 따른 편광판(200)은 편광자(110), 편광자(110)의 상부면에 형성된 제1광학필름(120), 편광자(110)의 하부면에 형성된 제2광학필름(140), 제2광학필름(140)의 하부면에 형성된 점착필름(130)을 포함하고, 상기 점착필름(130)은 상기한 본 발명의 점차필름이다. 편광자(110)와 점착필름(130) 사이에 제2광학필름(140)이 더 형성된 것을 제외하고는 본 발명 상기 일 구체예의 편광판과 실질적으로 동일하다. 제2광학필름(140)은 제1광학필름(120)과 동일 또는 이종의 수지로 형성될 수 있다. 제2광학필름(140)은 제1광학필름(120)과 두께가 동일하거나 다를 수 있다.
한편, 도 2와 도 3에서 도시되지 않았지만, 편광자와 제1광학필름 사이, 편광자와 제2광학필름 사이에는 편광판용 접착제로 형성된 접착층이 포함될 수 있고, 편광판용 접착제는 수계 접착제, 감압 접착제, 자외선 경화형 접착제를 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 편광판은 편광자 또는 광학필름의 일면에 상기한 본 발명의 점착제 조성물을 소정의 두께로 코팅한 후 숙성시키거나, 또는 본 발명의 점착 필름을 편광판에 점착시켜 제조될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 편광판은 상온에서는 낮은 밀림 거리(Creep) 특성을 가지며, 고온에서는 높은 밀림 거리(Creep) 특성을 갖는다. 구체적으로는, 본 발명의 편광판은, 25℃에서 측정한 밀림 거리(Creep)가 30㎛ 내지 100㎛, 바람직하게는 40 내지 80㎛, 더 바람직하게는 50 내지 70㎛이며, 85℃에서 측정한 밀림 거리(Creep)가 100㎛ 내지 500㎛, 바람직하게는 150 내지 350㎛이다. 상기 밀림 거리(Creep)이 작다는 것은 유연성이 작다는 것을 의미하고, 밀림 거리(Creep)가 크다는 것은 유연성이 높다는 것을 의미한다. 본 발명의 편광판은 상기한 바와 같이 상온에서는 낮은 밀림 거리, 즉 낮은 유연성을 갖고 고온에서는 높은 밀림 거리, 즉 높은 유연성을 갖는다. 이에 따라 상온에서는 유연성 없이 단단하여 높은 표면 경도를 나타내며, 편광판 수축이 발생하는 고온에서는 유연해지면서 패널의 휨이나 응력 발생을 완화시켜줄 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 점착필름이 적용된 편광판은 높은 표면 경도를 갖는다. 구체적으로는 본 발명의 편광판은 연필경도법으로 측정한 표면 경도가 HB 이상, 바람직하게는 H 이상이다.
또한, 본 발명의 편광판은 우수한 내구성을 가지며, 특히, 고온, 고습 또는 온도나 습도가 급격하게 변화되는 가혹한 환경에서도 우수한 내구성을 갖는다.
디스플레이 장치
다음으로, 본 발명의 디스플레이 장치에 대해 설명한다.
본 발명의 디스플레이 장치는 표시패널; 및 점착필름을 개재하여 상기 표시패널의 적어도 일면에 부착되는 편광판을 포함한다. 이때, 상기 점착필름은 상기한 본 발명의 점착제 조성물, 즉, C1~12 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; C15~25 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; 수산기 함유 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; 및 3차 아민기 함유 단량체로부터 유도된 단위를 포함하는 (메트)아크릴계 공중합체 수지를 포함하는 점착제 조성물에 의해 형성된다.
또한, 본 발명의 점착필름이 적용된 디스플레이 장치는 빛샘, 패널 휨이 억제되어 우수한 광학 특성을 갖는다.
한편, 상기 표시패널은 액정표시패널 또는 유기발광표시패널 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4에는 본 발명에 따른 디스플레이 장치가 액정표시장치인 경우가 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 디스플레이 장치는, 액정표시패널(310), 액정표시패널(310)의 상부면에 형성된 제1편광판(320), 액정표시패널(310)의 하부면에 형성된 제2편광판(330), 제2편광판(330)의 하부에 형성된 백라이트 유닛(340)을 포함할 수 있으며, 이때, 상기 제1편광판(320) 및 제2편광판(330) 중 하나 이상이 본 발명의 점착필름을 포함하는 편광판일 수 있다. 본 발명의 점착필름을 포함하는 편광판은 상술하였으므로, 이하에서는 액정표시패널(310)과 백라이트 유닛(340)에 대해서만 설명한다.
상기 액정표시패널(310)은 상부 기판, 하부 기판 및 상기 상부 기판과 하부 기판 사이에 개재되는 액정셀을 포함한다. 본 발명에 있어서, 상기 상부 기판은 액정표시패널 중 관찰자 측에 배치되는 기판을 의미하고, 하부 기판은 백라이트 유닛 측에 배치되는 기판을 의미하는 것으로 한다.
상기 상부 기판, 하부 기판 및 액정 셀의 재질, 구성 등은 특별히 제한되지 않고, 당해 기술 분야에서 액정표시패널 구성을 위해 사용되고 있는 다양한 상부 기판, 하부 기판 및 액정셀들이 제한 없이 사용될 수 있다. 또한, 상기 액정표시패널은 그 구동 모드가 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술 분야에서 사용되는 다양한 모드의 액정표시패널들, 예를 들면, TN(Twist-Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In-Plane Swiching) 모드의 액정패널들이 제한 없이 사용될 수 있다.
다음으로, 상기 백라이트 유닛(340)은 액정표시패널(310)에 빛을 공급하기 위한 것으로, 당해 기술 분야에 사용되고 있는 백라이트 유닛(340)이 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 백라이트 유닛은 적어도 하나 이상의 광원 및 이들 광원이 실장되는 인쇄회로 기판을 포함하는 광원 유닛과, 상기 광원 유닛의 빛을 집광 또는 확산시키기 위한 광학 필름들(예를 들면, 도광판, 집광필름, 확산 필름, 확산판 등)을 포함하여 구성될 수 있다.
다음으로, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 자세히 설명한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
제조예 : ( 메트 )아크릴계 공중합체 제조
부틸 아크릴레이트(BA), 아크릴로일 모르폴린(ACMO), 메틸 아크릴레이트(MA), 베헤닐 아크릴레이트(Behenyl acrylate), 4-히드록시 부틸 아크릴레이트(4-HBA), 디메틸 아미노 에틸아크릴레이트(DMAEA)를 하기 [표 1]에 기재된 함량대로 혼합하여 단량체 혼합물을 제조하였다. 1000ml 자켓 반응기(jacket reactor)에 상기 단량체 혼합물과 톨루엔을 첨가하고 질소 분위기 하에서 30분 동안 교반하였다. 그런 다음, 상기 반응기를 내부 온도가 70℃가 될 때까지 가열하고, 라디칼 개시제(제조사, 상품명)을 첨가하고 6시간 동안 반응시켰다. 그런 다음, 반응 온도를 75℃까지 승온시키고, 라디칼 개시제(제조사, 상품명)을 첨가하여, 2시간동안 반응시켜 (메트)아크릴계 공중합체 A~J를 제조하였다.
제조된 (메트)아크릴계 공중합체의 중량평균분자량(Mw) 및 유리전이온도(Tg)를 측정하여 하기 [표 1]에 나타내었다.
구분 BA, (mol%) ACMO, mol% MA, (mol%) Behenyl ac rylate,(mol%) 4-HBA, (mol%) DMAEA, (mol%) Mw
(kDa)		 Tg
(℃)
A 54.9 0 30 10 5 0.1 686,700 -21.15
B 53.9 10 30 1 5 0.1 864210 -25.31
C 49.9 10 30 5 5 0.1 897258 -19.24
D 44.9 10 30 10 5 0.1 904029 -12.119
E 24.9 10 30 30 5 0.1 889901 -9.54
F 54.9 10 30 0 5 0.1 86522 -30.13
G 54.4 10 30 0.5 5 0.1 837112 -28.86
H 29.9 10 30 25 5 0.1 839600 -6.45
I 24.9 10 30 30 5 0.1 893034 -1.35
J 45 10 30 10 5 0 902090 -12.56
단위: 몰%
실시예 및 비교예
실시예 1
(A)(메트)아크릴계 공중합체 A 100중량부, (B)이소시아네이트 경화제(L-45, Soken社) 0.05중량부 및 주석 촉매(Soken社) 0.2중량부를 첨가하여 점착제 조성물을 제조하였다. 상기 점착제 조성물을 이형 필름 상에 코팅하고, 90℃에서 4분동안 건조시킨 다음, 이형 필름을 제거하여 두께 20㎛의 점착 필름을 제조하였다.
실시예 2 ~ 7, 비교예 1~5
(A)(메트)아크릴계 공중합체, (B)이소시아네이트계 경화제를 하기 [표 2] 및 [표 3] 에 기재된 종류 및 함량으로 첨가한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 점착제 조성물 및 점착 필름을 제조하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7
(A) (메트) 아크릴계 공중합체 종류 A B C D E D D
함량 100 100 100 100 100 100 100
(B)경화제 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.03 0.07
단위: 중량부
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
(A) (메트) 아크릴계 공중합체 종류 F G H I J
함량 100 100 100 100 100
(B)경화제 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
단위: 중량부
상기 실시예 1 ~ 7 및 비교예 1~5에 의해 제조된 점착 필름의 30℃에서의 저장 모듈러스, 120℃에서의 저장 모듈러스 및 35℃, 상대습도 45% 조건에서 24시간 동안 숙성시킨 후의 겔 분율을 측정하였다. 측정 방법은 하기에 기재된 바와 같으며, 측정 결과는 하기 [표 4] 및 [표 5]에 나타내었다.
또한, 상기 실시예 1 ~ 7 및 비교예 1 ~ 5에 의해 제조된 점착 필름에 편광판을 적층하여 총 두께 98㎛의 편광판을 제조하고, 35℃, 상대습도 45% 조건에서 24시간 동안 숙성시켰다. 이때, 상기 편광판은 8㎛ 두께의 PVA 필름의 양면에 40㎛ 두께의 TAC 필름(N-TAC, KONICA MINORTA社)을 부착한 구조였다. 상기 편광판을 이용하여 밀림 거리, 점착력, 표면 경도, 내구성, 열 충격 특성, 패널 휨, 빛샘 정도를 측정하였다. 측정 방법은 하기에 기재된 바와 같으며, 측정 결과는 하기 [표 4] 및 [표 5]에 기재하였다.
물성 측정 방법
(1) 저장 모듈러스
실시예 및 비교예에 의헤 제조된 점착 필름을 복수 개 적층하고 절단하여 두께 500㎛ 및 직경 8mm의 원형의 시편을 제조하고, 제조한 시편에 대해 Physica MCR501(Anton parr사)를 사용하여 직경 8mm의 디스크 상에서 0에서 150까지 10/분의 승온 속도로 승온하면서 strain 5%, angular frequency(ω) 10rad/s, 수직항력(normal force) 1.5N에서 평가하였을 때 30℃ 및 120℃에서의 값으로 측정하였다.
(2) 겔 분율
실시예와 비교예의 점착제 조성물을 이형필름인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께:38㎛) 상에 두께 20㎛로 도포 및 90℃에서 4분 동안 건조시켜 상기 점착제 조성물이 적층된 시편을 제조하고, 상기 점착제 조성물을 상기 이형필름 상에서 35℃ 및 45% 상대 습도로 1일 동안 숙성시키고, 이형필름으로부터 이형시켜 점착필름 1g 가량을 얻는다. 점착필름에 대해 하기 식 1에 따라 겔분율을 측정하였다.
<식 1>
겔분율 = (WC-WA)/(WB-WA) ×100
(상기 식 1에서, WA는 철망의 무게,
WB는 점착 필름 1g 가량을 상기 철망에 넣어 새지 않도록 한 후 측정한 무게, WC는 샘플병에 상기 점착 필름과 상기 철망을 넣고, 에틸아세테이트 50cc를 첨가하고 1일 동안 방치하고, 철망을 꺼내어 100℃에서 12시간 동안 건조시켜 얻은, 건조된 점착필름과 상기 철망의 전체의 무게이다).
이때, 샘플병으로 100mL 광구병을 사용하고, 철망으로 mesh 크기가 200 mesh인 철망을 사용하였다.
(3) 밀림 거리(Creep)(mm)
실시예 및 비교예에 의해 제조된 점착 필름이 부착된 편광판을 15mm×100mm으로 재단하여 제조한 측정용 시편을 무알칼리 유리판의 말단에 15mm × 15mm의 면적으로 합지하였다.
그런 다음, 25℃에서 2250g 하중으로 1000초 동안 측정용 시편을 잡아당겼을 때, 상기 측정용 시편이 무알칼리 유리판으로부터 밀린 거리를 밀림 거리(25℃)로 나타내었다.
또한, 85℃에서 1500g 하중으로 1000초 동안 측정용 시편을 잡아당겼을 때, 상기 측정용 시편이 무알칼리 유리판으로부터 밀린 거리를 밀림 거리(85℃)로 나타내었다.
상기 밀림 거리는 TEXTURE ANALYZER TA.XT PLUS(로드셀 5kg, EKO Instruments사)를 사용하여 측정하였다.
(4) 점착력
실시예 및 비교예에 의해 제조된 점착 필름이 부착된 편광판을 25㎜ 폭으로 재단하여, 무알칼리 유리(코닝(주) 제품, 이글XG)에 붙이고, 50℃, 0.49㎫(5㎏/㎠)의 조건 하에 1000초 동안 오토클레이브 처리를 행하였다. 그런 다음, 23℃, 45% RH의 분위기에 1시간 동안 컨디셔닝(conditioning)한 후에 인장 시험기를 이용해서, 23℃, 45% RH의 분위기 하에 박리각 180°, 박리 속도 0.3m/분에서, JIS Z0237(2000년)에 기재된 점착테이프, 점착시트 시험 방법에 준해서 점착력의 측정을 행하였다.
(5) 표면 경도
실시예 및 비교예에 의해 제조된 점착 필름이 부착된 편광판을 유리기판에 부착한 후, 코아테크코리아의 Coretech pencil hardeness 측정계를 이용하여 편광판의 표면 경도를 측정하였다. 편광판에 대한 연필의 하중은 500g, 연필과 편광판 간의 각도는 45°, 연필을 긋는 속도는 48 mm/min로 하였다. 5회 평가하여 1회 이상 스크래치가 발생하면 연필경도 아래 단계의 연필을 이용하여 측정하고, 5회 평가시 5회 모두 스크래치가 없을 때의 최대 연필경도 값을 표면 경도로 하였다.
(6) 내구성
실시예 및 비교예에 의해 제조된 점착 필름이 부착된 편광판을 120㎜(편광판 MD 방향)?60㎜로 재단하여, 무알칼리 유리(코닝(주) 제품, 이글XG)에 붙이고, 50℃, 0.49㎫(5㎏/㎠)의 조건에서 20분간 오토클레이브 처리를 행하여 시편을 제조하였다. 상기 시편을 85℃ 분위기 하 및 60℃, 95% RH의 분위기 하에서 500시간 보존 후의 외관을 관찰하여 내구성을 평가하였다.
○:들뜸, 끌림, 및 기포발생이 없음
△:들뜸, 끌림, 기포발생 중 하나 이상이 미세하게 발생
X:들뜸, 끌림 및 기포 발생이 많이 있음.
(7) 열 충격 특성
상기 (6)에서 제조된 시편에 대하여, -40℃에서 30분 (제1 스테이지) 및 85℃에서 30분(제2 스테이지)의 2스테이지를 1사이클로 해서, 이것을 200사이클 반복하는 히트 쇼크 시험을 행하고, 시험 후의 외관을 관찰하여 열 충격특성을 평가하였다.
○:들뜸, 끌림, 및 기포발생이 없음
△:들뜸, 끌림, 기포발생 중 하나 이상이 미세하게 발생
X:들뜸, 끌림 및 기포 발생이 많이 있음.
(8) 패널 휨(단위: mm):
실시예 및 비교예에 의해 제조된 점착 필름이 부착된 편광판을 세로 방향(portrait orientation)의 길이가 10.1인치인 중소형 PLS/IPS 패널의 상판 및 하판에 각각 부착하였다. 도 5에는 상기 패널에 부착된 편광판의 배치 관계가 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상판(front)에는 편광판의 연신 MD 방향과 패널의 장변이 일치하도록 편광판을 부착하였으며, 하판(rare)에는 편광판의 연신 TD 방향과 패널의 장변이 일치하도록 편광판을 부착하였다. 그런 다음, 50℃에서 1000초 동안 오토클레이브 처리를 수행하고, 500시간 동안 85℃의 핫 오븐(hot oven)에 방치한 후, 상온에서 2시간 동안 방치하였다.
그런 다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 패널을 수평 플랫 스톤 플랫폼(horizontal flat stone platform) 상에 두고, 패널의 각 모서리점(1, 3, 5, 7) 및 각 변의 중심점(2, 3, 6, 8)과 수평 플랫 스톤 플랫폼 사이의 거리(ai)를 측정하였다. 그런 다음, 1 ~ 4 지점에서 측정된 거리의 최대값과 5 ~ 8 지점에서 측정된 거리의 최대값의 평균을 구하여 휨 정도로 표시하였다.
(9) 빛샘:
실시예 및 비교예에 의해 제조된 점착 필름이 부착된 편광판을 세로 방향(portrait orientation)의 길이가 10.1인치인 중소형 PLS/IPS 패널의 상판에 편광판의 연신 MD 방향과 패널의 장변이 일치하도록 부착하였다.
그런 다음, 실시예 및 비교예에 의해 제조된 편광판에 APF 필름 (Advanced Polarizing Film, 3M社)을 라미네이션하였다. 이때, 상기 APF 필름의 광축(optical axis)은 편광판의 투과축과 수직이 되도록 배치하였다. 상기 APF 필름이 라미네이션된 편광판을 상기 패널의 하판에 부착하였다. 하판에는 편광판의 연신 TD 방향과 패널의 장변이 일치하도록 편광판을 부착하였으며, APF 필름이 백라이트 측에 위치하도록 하였다. 그런 다음, 50℃에서 1000초 동안 오토클레이브 처리를 수행하고, 500시간 동안 85℃의 핫 오븐(hot oven)에 방치한 후, 상온에서 2시간 동안 방치하였다. 그런 다음, 상기 패널을 백라이트에 결합시키고, 암실에서 빛샘 정도를 측정하였다. 구체적으로는, 패널의 일부 영역에서 밝기가 불균일하게 나타나는 경우에는 NG로, 패널의 전 영역에서 밝기가 균일하게 나타나는 경우에는 OK로 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7
저장 모듈러스
(30℃), [Pa]		 148,800 153,000 204,000 251,000 366,000 250,000 252,000
저장 모듈러스
(120℃), [Pa]		 29,490 31,000 34,000 36,000 32,000 40,000 45,000
겔 분율(%) 73.24 75.26 74.69 75.55 75.49 76.86 72.69
밀림 거리
(25℃)[mm]		 95 65 60 55 50 56 54
밀림 거리
(85℃)[mm]		 321
 305 320 250 200 300 150
점착력[gf/inch] 211 188 197 201 187 213 182
표면 경도 H F H H H H H
내구성 85℃ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
60℃, 95% RH ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
열 충격 특성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
패널 휨, mm 1.59 1.57 1.53 1.65 1.61 1.60 1.59
빛샘 OK OK OK OK OK OK OK
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
저장 모듈러스
(30℃), [Pa]		 76,000 87,000 406,000 468,000 251,500
저장 모듈러스
(120℃), [Pa]		 24,200 23,800 31,900 36,900 26,500
겔 분율(%) 71.88 73.04 75.24 74.64 57.51
밀림 거리
(25℃)[mm]		 150 100 47 44 250
밀림 거리
(85℃)[mm]		 220 210 250 250 측정불가
점착력[gf/inch] 341 324 110 104 522
표면 경도 2B B H H H
내구성 85℃ × △ × × ×
60℃, 95% RH × △ △ × ×
열 충격 특성 △ △ △ × ×
패널 휨 1.57 1.61 1.81 1.87 1.55
빛샘 OK OK NG NG OK
상기 [표 4] 및 [표 5]를 통해, 본 발명에 따른 실시예 1 ~ 7의 점착 필름의 경우, 30℃에서의 저장 모듈러스가 10만 이상이며, 24시간 숙성 후의 겔 분율이 60% 이상이며, 상온에서의 점착력 및 표면 경도가 모두 우수함을 알 수 있다.
이에 비해, 베헤닐 아크릴레이트를 사용하지 않은 비교예 1 및 베헤닐 아크릴레이트의 함량이 1몰% 미만인 비교예 2의 경우, 30℃에서의 저장 모듈러스가 낮아 표면 경도 향상 효과를 얻을 수 없으며, 내구성, 열충격 특성도 떨어짐을 알 수 있다.
또한, 베헤닐 아크릴레이트의 함량이 20몰%를 초과하는 비교예 3 및 4의 경우, 상온에서의 점착력이 낮고, 내구성, 열 충격 특성 및 패널 휨 특성이 저하됨을 알 수 있다.
한편, 3차 아민기 함유 단량체를 포함하지 않은 비교예 5의 경우, 24시간 숙성 후의 겔 분율이 낮고, 내구성, 열충격 특성도 떨어짐을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 , 200: 편광판
110 : 편광자
120 : 제1광학 필름
130 : 점착필름
140 : 제2광학 필름
300: 액정표시장치
310: 액정패널
320 : 제1편광판
330: 제2편광판
340 : 백라이트 유닛

Claims (14)

  1. C1~12 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; C15~25 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; 수산기 함유 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; 및 3차 아민기 함유 단량체로부터 유도된 단위를 포함하는 (메트)아크릴계 공중합체 수지를 포함하는 점착제 조성물에 의해 형성되고,
    상기 C15~25 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위가 상기 (메트)아크릴계 공중합체 수지 내에 1몰% 내지 20몰%로 포함되는 것인 편광판용 점착필름.
  2. C1~12 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; C15~25 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; 수산기 함유 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위; 및 3차 아민기 함유 단량체로부터 유도된 단위를 포함하는 (메트)아크릴계 공중합체 수지를 포함하는 점착제 조성물에 의해 형성되고,
    30에서의 저장 모듈러스가 100,000Pa 이상이며,
    하기 식 (1)로 표시되는 겔 분율이 60 내지 95%이며,
    23℃에서 박리각도 180°, 박리 속도 0.3m/min로 측정한 유리기판에 대한 점착력이 150gf/inch 이상인 편광판용 점착필름.
    식 (1): 겔분율 = (WC-WA)/(WB-WA) × 100
    (상기 식 (1)에서, WA는 철망의 무게,
    WB는 상기 점착제 조성물을 이형필름 상에 20㎛로 도포하고, 90℃에서 4분 동안 건조시킨 다음, 35℃ 및 45% 상대 습도로 1일(24시간) 동안 숙성시킨 후, 이형필름으로부터 이형시켜 얻어진 점착필름 1g을 철망에 넣어 새지 않도록 한 후 측정한 무게,
    WC는 샘플병에 상기 점착 필름과 상기 철망을 넣고, 에틸아세테이트 50cc를 첨가하고 1일 동안 방치하고, 철망을 꺼내어 100℃에서 12시간 동안 건조시켜 얻은, 건조된 점착필름과 상기 철망의 전체의 무게이다).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 편광판용 점착필름은 120℃에서의 저장 모듈러스가 25,000Pa 이상인 편광판용 점착필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 점착필름은 23℃에서 박리각도 180°, 박리 속도 0.3m/min로 측정한 유리기판에 대한 점착력이 150gf/inch 이상인 편광판용 점착필름.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 (메트)아크릴계 공중합체 수지는 C1~12 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위 30몰% 내지 90몰%; C15~25 알킬 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위 1몰% 내지 20몰%; 수산기 함유 (메트)아크릴계 단량체로부터 유도된 단위 0.5몰% 내지 5몰% 및 3차 아민기 함유 단량체로부터 유도된 단위 0.1 내지 0.5몰%를 포함하는 것인 편광판용 점착필름.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 C15~25 알킬 (메트)아크릴계 단량체는, 용융 온도가 30℃ 내지 85℃인 편광판용 점착필름.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 (메트)아크릴계 공중합체 수지는 질소 원자롤 포함하는 헤테로사이클릭 단량체로부터 유도된 단위를 더 포함하는 편광판용 점착필름.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 질소 원자를 포함하는 헤테로사이클릭 단량체로부터 유도된 단위는 상기 (메트)아크릴계 공중합체 수지 내에 10몰% 이하로 포함되는 편광판용 점착필름.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 편광판용 점착제 조성물은 경화제를 더 포함하는 것인 편광판용 점착필름.
  10. 편광판용 점착필름, 편광자 및 광학필름을 포함하는 편광판이며,
    상기 편광판용 점착필름은 제1항 또는 제2항의 점착필름으로 형성된 편광판.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 편광판은 25℃에서 측정한 밀림 거리가 50㎛ 내지 95㎛인 편광판.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 편광판은 85℃에서 측정한 밀림 거리가 150㎛ 내지 350㎛인 편광판.
  13. 편광판용 점착필름, 편광자 및 광학필름을 포함하는 편광판이며,
    상기 편광판용 점착필름은 제1항 또는 제2항의 점착필름으로 형성되고,
    연필 경도법에 의해 측정한 표면 경도가 HB 이상인 편광판.
  14. 표시패널; 및 점착필름을 개재하여 상기 표시패널의 적어도 일면에 부착되는 편광판을 포함하는 디스플레이 장치이며,
    상기 편광판은 청구항 10의 편광판인 디스플레이 장치.
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