KR20200035591A - 광학 적층체 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20200035591A
KR20200035591A KR1020180114810A KR20180114810A KR20200035591A KR 20200035591 A KR20200035591 A KR 20200035591A KR 1020180114810 A KR1020180114810 A KR 1020180114810A KR 20180114810 A KR20180114810 A KR 20180114810A KR 20200035591 A KR20200035591 A KR 20200035591A
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한슬기
채송아
김미선
손현희
서광수
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 출원은 광학 적층체 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 대한 것이다. 본 출원의 광학 적층체에 포함되는 점착제층은 저장 탄성률의 변화률, 박리력 및 고온에서의 응력 풀림이 우수하고, 전극의 부식을 유발시키지 않으며, 고온, 특히 약 100°C 이상의 초고온에서도 안정적인 내구성을 확보할 수 있다.

Description

광학 적층체 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{Optical Laminate and Display Device Comprising The Same}
본 출원은 광학 적층체 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 대한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display)나 OLED(Organic Light Emitting Diode) 등의 다양한 디스플레이 장치에는 편광판 등과 같은 다양한 광학 필름이 적용된다. 이러한 광학 필름은 일반적으로 점착제에 의해서 디스플레이 장치에 부착된다.
디스플레이 장치의 용도가 확대됨에 따라서 상기 광학 필름과 점착제는 높은 신뢰성이 요구된다. 예를 들어, 네비게이션이나 차량용 디스플레이 등에 사용되는 광학 필름이나 점착제는 매우 높은 온도에서 장기간 동안 노출되는 경우에도 안정적으로 성능이 유지될 것이 요구된다. 또한, 상기 점착제가 전극과 인접 배치되는 경우에도 해당 전극의 부식 등을 유발하지 않아야 한다.
본 출원은 광학 적층체 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 대한 것이다.
본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도가 그 결과에 영향을 미치는 경우에는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 해당 물성은 상온에서 측정한 물성이다. 용어 상온은 가온되거나 감온되지 않은 자연 그대로의 온도로서 통상 약 10°C 내지 약 30°C의 범위 내의 한 온도 또는 약 23°C 또는 약 25°C 정도이다. 또한, 본 명세서에서 특별히 달리 언급하지 않는 한, 온도의 단위는 ℃이다.
본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 압력이 그 결과에 영향을 미치는 경우에는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 해당 물성은 상압에서 측정한 물성이다. 용어 상압은 가압되거나 감압되지 않은 자연 그대로의 온도로서 통상 약 1 기압 정도를 상압으로 지칭한다.
본 출원에 관한 일예에서, 본출원의 광학 적층체는 광학 필름; 및 광학 필름의 적어도 일면에 형성되어 있는 점착제층을 포함한다. 필요한 경우에 상기 광학 필름의 적어도 일면에 형성되어 있는 점착제층에는 이형 필름이 형성되어 있을 수 있다.
본 출원의 광학 적층체에 포함되는 광학 필름의 종류는 특별히 제한되지 않고, 각종 디스플레이 장치에서 사용되는 다양한 종류가 포함될 수 있다. 예를 들면, 상기 광학 필름은, 편광판, 편광자, 편광자 보호 필름, 위상차 필름, 시야각 보상 필름 또는 휘도 향상 필름 등이 예시될 수 있다. 본 명세서에서 용어 편광자와 편광판은 서로 구별되는 대상을 지칭한다. 편광자는 편광 기능을 나타내는 필름, 시트 또는 소자 그 자체를 지칭하고, 편광판은 상기 편광자와 함께 다른 요소를 포함하는 광학 소자를 의미한다. 편광자와 함께 광학 소자에 포함될 수 있는 다른 요소로는, 편광자 보호 필름 또는 위상차층 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 광학 필름에 포함될 수 있는 편광자는 기본적으로는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 편광자로서, 폴리비닐알코올 편광자를 사용할 수 있다. 용어 폴리비닐알코올 편광자는, 예를 들면, 요오드나 이색성 색소와 같은 이방 흡수성 물질을 포함하는 폴리비닐알코올(이하, PVA로 호칭할 수 있다.) 계열의 수지 필름을 의미할 수 있다. 이러한 필름은, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이방 흡수성 물질을 포함시키고, 연신 등에 의해 배향시켜 제조할 수 있다. 상기에서 폴리비닐알코올계 수지로는 폴리비닐알코올, 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 또는 에틸렌-초산 비닐 공중합체의 검화물 등을 들 수 있다. 상기 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 약 100 내지 약 5,000 또는 약 1,400 내지 약 4,000 정도일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이러한 폴리비닐알코올 편광자는, 예를 들어, PVA계 필름에 염색 공정, 가교 공정 및 연신 공정을 적어도 수행하여 제조할 수 있다. 염색 공정, 가교 공정 및 연신 공정에는, 각각 염색욕, 가교욕 및 연신욕의 각 처리욕이 사용되고, 이들 각 처리욕은 각 공정에 따른 처리액이 사용될 수 있다.
염색 공정에서는, 상기 PVA계 필름에 이방 흡수성 물질을 흡착 및/또는 배향시킬 수 있다. 이러한 염색 공정은 연신 공정과 함께 수행될 수 있다. 염색은 상기 필름을 이방 흡수성 물질을 포함하는 용액, 예를 들면, 요오드 용액에 침지시켜서 수행될 수 있다. 요오드 용액으로는, 예를 들면, 요오드 및 용해 보조제인 요오드화 화합물에 의해 요오드 이온을 함유시킨 수용액 등이 사용될 수 있다. 요오드화 화합물로는, 예를 들어 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석 또는 요오드화티탄 등이 사용될 수 있다. 요오드 용액 중에서 요오드 및/또는 요오드화 이온의 농도는, 목적하는 편광자의 광학 특성을 고려하여 조절될 수 있고, 이러한 조절 방식은 공지이다. 염색 공정에서 요오드 용액의 온도는 통상적으로 약 20°C 내지 약 50°C, 약 25°C 내지 약 40°C 정도이고, 침지 시간은 통상적으로 약 10초 내지 약 300초 또는 약 20초 내지 약 240초 정도이지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
편광자의 제조 과정에서 수행되는 가교 공정은, 예를 들면, 붕소 화합물과 같은 가교제를 사용하여 수행할 수 있다. 가교 공정의 순서는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 염색 및/또는 연신 공정과 함께 수행하거나, 별도로 진행할 수 있다. 가교 공정은 여러 번 실시할 수도 있다. 붕소 화합물로는 붕산 또는 붕사 등이 사용될 수 있다. 붕소 화합물은, 수용액 또는 물과 유기 용매의 혼합 용액의 형태로 일반적으로 사용될 수 있고, 통상적으로는 붕산 수용액이 사용된다. 붕산 수용액에서의 붕산 농도는, 가교도와 그에 따른 내열성 등을 고려하여 적정 범위로 선택될 수 있다. 붕산 수용액 등에도 요오드화칼륨 등의 요오드화 화합물을 함유시킬 수 있다.
가교 공정은, 상기 PVA계 필름을 붕산 수용액 등에 침지함으로써 수행할 수 있는데. 이 과정에서 처리 온도는 통상적으로 약 25°C 이상, 약 30°C 내지 약 85°C, 또는 약 30°C 내지 약 60°C 정도의 범위이고, 처리 시간은 통상적으로 약 5초 내지 약 800초간 또는 약 8초 내지 약 500초간 정도이다.
연신 공정은, 일반적으로 1 축 연신으로 수행한다. 이러한 연신은, 상기 염색 및/또는 가교 공정과 함께 수행할 수도 있다. 연신 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 습윤식 연신 방식이 적용될 수 있다. 이러한 습윤식 연신 방법에서는, 예를 들어, 염색 후 연신을 수행하는 것이 일반적이나, 연신은 가교와 함께 수행될 수 있으며, 복수회 또는 다단으로 수행할 수도 있다.
습윤식 연신 방법에 적용되는 처리액에 요오드화칼륨 등의 요오드화 화합물을 함유시킬 수 있고, 이 과정에서의 비율 조절 등을 통해서도 광차단율의 조절이 가능할 수 있다. 연신에서 처리 온도는 통상적으로 약 25°C 이상, 약 30°C 내지 약 85°C, 또는 약 50°C 내지 약 70°C의 범위 내 정도이고, 처리 시간은 통상 약 10초 내지 약 800초 또는 약 30초 내지 약 500초간이지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
연신 과정에서 총 연신 배율은 배향 특성 등을 고려하여 조절할 수 있고, PVA계 필름의 원래 길이를 기준으로 총 연신 배율이 약 3배 내지 약 10배, 약 4배 내지 약 8배, 또는 약 5배 내지 약 7배 정도일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기에서 총 연신 배율은 연신 공정 이외의 팽윤 공정 등에 있어서도 연신을 수반하는 경우에는, 각 공정에 있어서의 연신을 포함한 누적 연신 배율을 의미할 수 있다. 이러한 총 연신 배율은, 배향성, 편광자의 가공성 내지는 연신 절단 가능성 등을 고려하여 적정 범위로 조절될 수 있다.
편광자의 제조 공정에서는 상기 염색, 가교 및 연신에 추가로 상기 공정을 수행하기 전에 팽윤 공정을 수행할 수도 있다. 팽윤에 의해서 PVA계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있고, 또한 이에 의해 염색 편차 등의 불균일을 줄일 수 있는 효과도 있다.
팽윤 공정에서는 통상적으로 물 또는 증류수 등이 사용될 수 있다. 당해 처리액의 주성분은 물이고, 필요하다면, 요오드화칼륨 등의 요오드화 화합물 또는 계면 활성제 등과 같은 첨가물이나, 알코올 등이 소량 포함되어 있을 수 있다. 이 과정에서도 공정 변수의 조절을 통해 전술한 광차단율의 조절이 가능할 수 있다.
팽윤 과정에서의 처리 온도는 통상적으로 약 20°C 내지 약 45°C 또는 약 20°C 내지 약 40°C 정도이지만 이에 제한되지 않는다. 팽윤 편차는 염색 편차를 유발할 수 있기 때문에 이러한 팽윤 편차의 발생이 가능한 억제되도록 공정 변수가 조절될 수 있다.
필요하다면, 팽윤 공정에서도 적절한 연신이 수행될 수 있다. 연신 배율은, PVA계 필름의 원래 길이를 기준으로 약 6.5배 이하, 약 1.2 내지 약 6.5배, 약 2배 내지 약 4배, 또는 약 2배 내지 약 3배 정도일 수 있다. 팽윤 과정에서의 연신은, 팽윤 공정 후에 수행되는 연신 공정에서의 연신을 작게 제어할 수 있고, 필름의 연신 파단이 발생하지 않도록 제어할 수 있다.
편광자의 제조 과정에서는 금속 이온 처리가 수행될 수 있다. 이러한 처리는, 예를 들면, 금속염을 함유하는 수용액에 PVA계 필름을 침지함으로써 실시한다. 이를 통해 평관자 내에 금속 이온을 함유시킬 수 있는데. 이 과정에서 금속 이온의 종류 내지는 비율을 조절함으로써도 PVA계 편광자의 색조 조절이 가능하다. 적용될 수 있는 금속 이온으로는 코발트, 니켈, 아연, 크롬, 알루미늄, 구리, 망간 또는 철 등의 전이 금속의 금속 이온이 예시될 수 있고, 이 중 적절한 종류의 선택에 의해 색조의 조절이 가능할 수도 있다.
편광자의 제조 과정에서는 염색, 가교 및 연신 후에 세정 공정이 진행될 수 있다. 이러한 세정 공정은, 요오드화칼륨 등의 요오드 화합물 용액에 의해 수행할 수 있는데. 이 과정에서 상기 용액 내의 요오드화 화합물의 농도 내지는 상기 세정 공정의 처리 시간 등을 통해서도 전술한 광차단율의 조절이 가능할 수 있다. 따라서 상기 요오드화 화합물의 농도와 그 용액으로의 처리 시간은 상기 광차단율을 고려하여 조절될 수 있다. 다만, 세정 공정은 물을 사용하여 수행할 수도 있다.
이러한 물에 의한 세정과 요오드 화합물 용액에 의한 세정은 조합될 수도 있으며, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올 또는 프로판올 등의 액체 알코올을 배합한 용액도 사용될 수도 있다.
이러한 공정을 거친 후에 건조 공정을 수행하여 편광자를 제조할 수 있다. 건조 공정에서는, 예를 들면, 편광자에 요구되는 수분율 등을 고려하여 적절한 온도에서 적절한 시간 동안 수행될 수 있고, 이러한 조건은 특별히 제한되지 않는다.
일 예시에서 광학 적층체의 내구성, 특히 고온 신뢰성의 확보를 위해서 상기 편광자로는, 칼륨 이온과 같은 칼륨 성분과 아연 이온과 같은 아연 성분을 포함하는 폴리비닐알코올 편광자를 사용할 수 있다. 이러한 성분이 포함된 편광자를 사용하면 고온 조건 특히 100°C 이상의 초고온 조건 하에서도 안정적으로 내구성이 유지되는 광학 적층체를 제공할 수 있다.
상기 칼륨 및 아연 성분의 비율은 추가로 조절될 수 있다. 예를 들면, 폴리비닐알코올 편광자에 포함되어 있는 칼륨 성분(K)과 아연 성분(Zn)의 비율(K/Zn)은, 일 예시에서 0.2 내지 6의 범위 내일 수 있다. 상기 비율(K/Zn)은 다른 예시에서 약 0.4 이상, 0.6 이상, 0.8 이상, 1 이상, 1.5 이상, 2 이상 또는 약 2.5 이상일 수 있고, 약 5.5 이하, 5 이하, 4.5 이하 또는 약 4 이하일 수 있다.
또한, 폴리비닐알코올 편광자에 포함되어 있는 칼륨 성분의 비율은 약 0.1 중량% 내지 2 중량%일 수 있다. 상기 칼륨 성분의 비율은 다른 예시에서 약 0.15 중량% 이상, 0.2 중량% 이상, 0.25 중량% 이상, 0.3 중량% 이상, 0.35 중량% 이상, 0.4 중량% 이상 또는 약 0.45 중량% 이상일 수 있으며, 약 1.95 중량% 이하, 1.9 중량% 이하, 1.85 중량% 이하, 1.8 중량% 이하, 1.75 중량% 이하, 1.7 중량% 이하, 1.65 중량% 이하, 1.6 중량% 이하, 1.55 중량% 이하, 1.5 중량% 이하, 1.45 중량% 이하, 1.4 중량% 이하, 1.35 중량% 이하, 1.3 중량% 이하, 1.25 중량% 이하, 1.2 중량% 이하, 1.15 중량% 이하, 1.1 중량% 이하, 1.05 중량% 이하, 1 중량% 이하, 0.95 중량% 이하, 0.9 중량% 이하 또는 약 0.85 중량% 이하 정도일 수 있다.
하나의 예시에서 상기 칼륨 성분과 아연 성분의 비율은, 하기 수식 A를 만족하도록 포함되어 있을 수 있다.
[수식 A]
0.70 내지 0.95 = 1/(1+Q×d/R)
수식 A에서 Q는 폴리비닐알코올 편광자에 포함되어 있는 칼륨 성분의 몰질량(K, 39.098g/mol)과 아연 성분의 몰질량(Zn, 65.39g/mol)의 비율(K/Zn)이고, d는 폴리비닐알코올 편광자의 연신 전의 두께(㎛)/60㎛이고, R은 폴리비닐알코올 편광자에 포함되어 있는 칼륨 성분의 중량비(K, 단위: weight%)과 아연 성분의 중량비(Zn, 단위: weight%)의 비율(K/Zn)이다.
상기와 같은 형태로 편광자에 칼륨 및 아연 성분을 포함시키는 것에 의해서 고온에서의 신뢰성이 우수한 편광자의 제공이 가능할 수 있다.
상기와 같은 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라서 적정한 두께로 형성될 수 있다. 통상적으로 편광자의 두께는 약 5 ㎛ 내지 약 80 ㎛의 범위 내일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 광학 필름은 적어도 일면에 점착제층이 형성되어 있을 수 있다. 이러한 점착제층은 점착 중합체를 포함한다. 점착제층은 상기 점착 중합체를 주성분으로 포함할 수 있다. 즉, 점착제층의 전체 중량 대비 상기 점착 중합체의 포함 비율은 약 55중량% 이상, 60중량% 이상, 65중량% 이상, 70중량% 이상, 75중량% 이상, 80중량% 이상, 85중량% 이상 또는 약 90중량% 이상일 수 있다. 상기 비율의 상한은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 약 98중량% 이하 또는 약 95중량% 이하일 수 있다. 이러한 점착 중합체는 후술하는 바와 같은 가교제에 의해 가교된 상태로 점착제층에 포함되어 있을 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 점착 중합체는 산성기를 가지는 단량체 단위를 점착 중합체 100 중량부 대비 약 0.1 중량부 이하의 범위 내의 비율로 포함한다. 다른 예로 약 0.01 중량부, 약 0.001 중량부 또는 약 0 중량부의 비율로 점착 중합체에 포함될 수 있으며, 바람직하게는 산성기를 가지는 단량체 단위는 점착 중합체에 포함되지 않을 수 있다.
상기 산성기를 가지는 단량체 단위는 특별히 제한되지 않으며 산성기를 가지는 공지의 단량체 단위를 의미할 수 있다. 한편, 상기 산성기는 특별히 제한되지 않으며 일예로 카르복실기일 수 있다.
점착 중합체을 포함하는 점착제층이 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 전극과 인접하여 사용되는 경우, 산성기를 가지는 단량체 단위 단위가 점착 중합체에 포함되어 있으면 상기 전극의 부식 등을 유발하여 기기의 성능에 악영향을 미칠 수 있다.
본 출원의 점착 중합체는 바람직하게는 산성기를 가지는 단량체 단위가 포함되지 않으므로, 상기 점착 중합체를 포함하는 점착제층이 상기 전극 등과 인접하여 사용되는 경우, 특히 고온의 환경에서도 전극의 부식 등을 유발시키지 않는다.
고온 조건, 특히 100℃ 이상의 초고온 조건에서 우수한 내구성을 확보하고, 저투습성의 광학 필름과 적용되는 경우에도 발포 현상 등을 억제 내지 방지하기 위해서 본 출원인 광학 적층체에 포함되는 점착제층의 특성이 제어될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 점착제층은 하기 일반식 1의 값이 0.42 이하이다.
[일반식 1]
저장 탄성률의 변화률(MV) ≤ MB / MA
상기 일반식 1에서 MA는 25 ℃ 내지 35 ℃ 에서 측정한 점착제층의 저장 탄성률이고, MB는 95 ℃ 내지 105 ℃에서 측정한 점착제층의 저장 탄성률이다.
일반식 1에서 25 ℃ 내지 35 ℃는 상기 범위 내의 임의의 온도를 의미하며, 예를 들면 약 26 ℃, 27 ℃, 28 ℃ 29 ℃, 30 ℃, 31 ℃, 32 ℃, 33 ℃ 또는 약 34 ℃ 일 수 있고, 이들의 균등한 범위를 포함한다. 한편, 일반식 1에서 95 ℃ 내지 105 ℃는 상기 범위 내의 임의의 온도를 의미하며, 예를 들면 약 96 ℃ 이상, 약 97 ℃, 98 ℃, 99 ℃ 100 ℃, 101 ℃, 102 ℃, 103 ℃, 또는 약 104 ℃ 일 수 있으며, 이들의 균등한 범위를 포함한다. 상기 일반식 1의 값은 다른 예로, 약 0.4 이하 일 수 있으며, 하한은 약 0.1 이상, 0.15 이상 또는 약 0.2 이상일 수 있다. 상기 일반식 1의 값이 상기 범위를 만족하는 경우, 점착제층은 고온 조건, 특히 100℃ 이상의 초고온 조건에서 우수한 내구성을 확보하는 데 유리하다.
상기에서 25 ℃ 내지 35 ℃ 및 95 ℃ 내지 105 ℃ 에서의 저장 탄성률(MA, MB)은 동역학적 유변물성 측정기를 사용하여 구할 수 있으며, 예를 들면, 측정 모드를 전단 모드로 하고 측정 주파수를 약 1 Hz 정도로 한 상태에서 상온에서의 저장 탄성률을 구할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 점착제층은 25 ℃ 내지 35 ℃ 에서의 저장 탄성률이 약 0.07 MPa 이상일 수 있다. 상기 저장 탄성률은 다른 예시에서 약 0.075 MPa 이상, 0.08 MPa 이상, 0.085 MPa 이상 또는 약 0.09 MPa 이상일 수 있고, 약 0.2 MPa 이하, 0.15 MPa 이하 또는 약 0.12 MPa 이하일 수 있다. 한편, 상기 점착제층은 95 ℃ 내지 105 ℃ 에서의 저장 탄성률이 약 0.01 MPa 이상 또는 0.02 MPa 이상일 수 있고, 약 0.05 MPa 이하 또는 0.04 MPa 이하일 수 있다. 25 ℃ 내지 35 ℃ 에서의 저장 탄성률 및 95 ℃ 내지 105 ℃에서의 저장 탄성률이 상기 범위를 만족하는 경우, 상기 일반식 1의 값이 0.42 이하를 가지는데 유리하다.
하나의 예시에서, 상기 점착제층은 소정 범위의 겔 분율을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 상기 점착제층은, 하기 수식 1로 계산되는 겔 분율이 약 70중량% 이상일 수 있다.
[수식 1]
겔(gel) 함량 = B/A × 100
수식 1에서, A는 에틸 아세테이트에 침지 전의 점착제층의 질량(단위: g)이고, B는 상기 점착제층을 에틸 아세테이트에 상온에서 24시간 동안 침지시킨 후에 회수한 불용해분의 건조 질량(단위: g)을 나타낸다. 이 때 불용해분은 200 메쉬의 채로 걸러지는 성분을 의미하고, 불용해분의 건조 질량은 수집한 불용해분을 적정 조건에서 건조시켜서 해당 불용해분에 상기 용매가 실질적으로 포함되지 않은 상태, 예를 들면, 용매의 함량이 약 1 중량% 이하, 0.5 중량% 이하 또는 약 0.1 중량% 이하인 상태에서 측정한 질량을 의미한다. 상기에서 건조 조건은 불용해분에 포함되는 용매의 비율을 상기 범위로 제어할 수 있다면 특별히 제한되지 않고, 적정 조건에서 수행할 수 있다.
상기 겔 분율은 다른 예시에서 약 95 중량% 이하 또는 약 90 중량% 이하일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 점착제층은 유리 기판에 대해서 약 300 mm/min의 박리 속도와 약 90도의 박리 각도로 측정한 상온 박리력이 약 550 gf/25 mm 이상일 수 있다. 다른 예로 상기 박리력은 약 560 gf/25mm 이상, 570 gf/25mm 이상, 580 gf/25mm 이상 또는 약 590 gf/25mm 이상일 수 있다. 상기 박리력의 상한은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 상기 박리력은 약 2,000 gf/25mm 이하, 1,800 gf/25mm 이하 또는 약 1,500 gf/25mm 이하일 수 있다. 점착제층의 박리력이 상기 범위를 만족하는 경우, 고온 조건, 특히 100℃ 이상의 초고온 조건에서 우수한 내구성을 확보하는데 유리하며, 저투습성의 광학 필름과 적용되는 경우에도 발포 현상 등을 억제 내지 방지할 수 있다.
이러한 특성의 점착제층을 형성하기 위해서 후술하는 점착 중합체의 단량체 조성이나, 분자량 특성, 가교의 정도 등이 제어될 수 있다.
또한, 일 예시에서 상기 언급된 물성의 하나 또는 2개 이상이 후술하는 중합체의 조성 등과 연계되어 본 출원에서 의도하는 점착제층의 형성을 가능하게 할 수 있다.
상기 점착제층에 포함되는 점착 중합체는, 중량평균분자량(Mw)이 50만 이상인 중합체를 사용할 수 있다. 본 출원에서 용어 중량평균분자량은 GPC(Gel Permeation Chromatograph)로 측정한 표준 폴리스티렌 환산 수치이고, 특별히 달리 규정하지 않는 한 단순하게 분자량으로 호칭할 수도 있다. 상기 분자량(Mw)은, 다른 예시에서 약 60만 이상 정도, 70만 이상 정도, 80만 이상 정도, 90만 이상 정도, 100만 이상 정도, 110만 이상 정도, 120만 이상 정도, 130만 이상 정도, 140 만 이상 정도 또는 약 150만 이상 정도일 수 있거나, 약 300만 이하, 280만 이하, 260만 이하, 240만 이하, 220만 이하 또는 약 200만 이하일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 점착 중합체는 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트 단위(a), 히드록시기 함유 단량체 단위(b), 방향족기 함유 단량체 단위(c) 및 다관능성 관능기 함유 단위(d)를 포함할 수 있다.
본 출원에서 용어 (메타)아크릴레이트는 아클릴레이트 또는 메타크릴레이트를 의미한다.
상기 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트 단위(a)는 탄소수 4 이상인 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트 단위(a1) 및 탄소수 3 이하인 알킬기를 가지는 알킬(메타)아클릴레이트 단위(a2)를 포함한다.
상기 탄소수 4 이상인 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트 단위(a1)로는, 전술한 점착제층의 저장 탄성력 등을 고려하여 탄소수가 4 내지 14인 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트의 단위가 사용될 수 있다. 상기와 같은 알킬(메타)아크릴레이트로는, n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, sec-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트 및 테트라데실(메타)아크릴레이트로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 알킬(메타)아크릴레이트가 사용될 수 있다.
상기 (a1) 단위의 중합체 내에서의 비율은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 점착 중합체 100 중량부 대비 약 40 중량부 내지 약 70 중량부의 범위 내의 비율로 포함될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 65 중량부 이하일 수 있다.
상기 탄소수 3 이하인 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트 단위(a2)로는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트 또는 이소프로필(메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있고, 적절한 예시는 메틸아크릴레이트다. 이러한 단위를 가지는 점착 중합체를 포함하는 점착제층은 고온에서 우수한 내구신뢰성을 확보할 수 있다.
상기 (a2) 단위는 상기 (a1) 단위 100 중량부 대비 약 30 중량부 내지 약 70 중량부의 범위 내의 비율로 중합체에 포함될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 60 중량부 이하 또는 약 55 중량부 이하 일 수 있다. 상기 범위 내의 비율로 포함됨으로서, 고온에서 보다 우수한 내구 신뢰성을 확보 할 수 있다.
상기 히드록시기 함유 단량체 단위(b)는 적절한 고온 신뢰성 등의 확보를 위해서 탄소수가 3 내지 6의 범위 내인 히드록시알킬기를 가지는 히드록시알킬(메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다.
상기 히드록시 알킬(메타)아크릴레이트는 3-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트 또는 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있고, 일 예시에서 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트가 사용될 수 있다. 이러한 단위는 필요한 경우에는 후술하는 가교제 등과의 반응을 통해 응집력 등을 부여하는 역할을 할 수 있다.
상기 (b) 단위는 상기 (a1) 단위 100 중량부 대비 약 1 중량부 내지 약 15 중량부의 범위 내의 비율로 중합체에 포함될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 1.2 중량부 이상 또는 약 1.4 중량부 이상이거나, 약 14 중량부 이하, 13 중량부 이하, 12 중량부 이하, 11 중량부 이하 또는 약 10 중량부 이하 일 수 있다.
상기 방향족기 함유 단량체 단위(c)는 하기 화학식 1로 표시되는 단량체가 예시될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
화학식 1에서 B은 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, A는 탄소수 1 내지 12의 알킬렌기이며, n은 0 내지 3의 범위 내의 정수이고, Q는 단일결합, -O-, -S- 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기이며, P는 4 내지 12환원의 아릴기이다.
화학식 1에서 단일 결합은 양측의 원자단이 별도의 원자를 매개로 하지 않고, 직접 결합된 경우를 의미한다.
화학식 1에서, A의 탄소수 1 내지 12의 알킬렌기는 예를 들면, 메틸렌, 에틸렌, 헥실렌 또는 옥틸렌일 수 있다.
화학식 1에서, n은 다른 예로 0 내지 2의 범위 내의 정수이거나, 0 또는 1일 수 있다.
화학식 1에서, P의 4 내지 12환원의 아릴기는 예를 들면, 페닐, 비페닐, 나프틸 또는 안트라세닐일 수 있다.
화학식 1로 표시되는 단량체의 구체적인 예로는, 페녹시 에틸(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 2-페닐티오-1-에틸(메타)아크릴레이트, 6-(4,6-디브로모-2-이소프로필 페녹시)-1-헥실(메타)아크릴레이트, 6-(4,6-디브로모-2-sec-부틸 페녹시)-1-헥실(메타)아크레이트, 2,6-디브로모-4-노닐페닐(메타)아크릴레이트, 6-(1-나프틸옥시)-1-헥실(메타)아크릴레이트, 6-(2-나프틸옥시)-1-헥실(메타)아크릴레이트, 8-(2-나프틸옥시)-1-옥틸(메타)아크릴레이트 또는 8-(1-나프틸옥시)-1-옥틸(메타)아크릴레이트의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이러한 단위를 가지는 점착 중합체를 포함하는 점착제층은 빛샘 방지 특성을 가지며, 특히 점착제층이 고온 또는 고온고습 조건에 노출되는 경우 방향족기에 의해 광학적 보상이 이루어져 빛이 새는 현상을 감소시킬 수 있다.
상기 (c) 단위는 상기 (a1) 단위 100 중량부 대비 약 20 중량부 내지 약 50 중량부의 비율로 중합체에 포함될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 21 중량부 이상, 22 중량부 이상 또는 약 23 중량부 이상이거나, 약 48 중량부 이하, 46 중량부 이하 또는 약 44 중량부 이하일 수 있다.
상기 다관능성 관능기 함유 단위(d)로는 다관능성 관능기를 함유하고 있는 화합물이라면 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 일예로 고온 신뢰성 등의 확보를 위해 다관능성 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다.
상기 다관능성 (메타)아크릴레이트는 예를 들면, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 데칸디올 디(메타)아크릴레이트, 노난디올 디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아디페이트(neopentylglycol adipate) 디(메타)아크릴레이트 또는 히드록시피발산(hydroxyl puivalic acid) 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트 등의 2관능 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 다관능성 (메타)아크릴레이트는 다른 예로서, 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트 또는 3 관능성 우레탄 (메타)아크릴레이트 등의 3관능 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 다관능성 (메타)아크릴레이트는 또 다른 예로서, 디글리세린 테트라(메타)아크릴레이트 또는 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능 (메타)아크릴레이트; 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능 (메타)아크릴레이트; 또는 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트 또는 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트 등의 6관능 (메타)아크릴레이트; 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 단위는 점착 중합체를 구성하는 다른 단위와 결합하여 분지형(branch type) 점착 중합체로 중합될 수 있다.
상기 분지형 점착 중합체를 포함하는 점착제층은 고온에서의 응력 풀림이 우수하고, 고온에서 보다 우수한 내구신뢰성을 확보할 수 있다.
상기 (d) 단위는 상기 (a1) 단위 100 중량부 대비 약 5 중량부 이하의 범위 내의 비율로 중합체에 포함될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 0 중량부 초과, 0.1 중량부 이상 또는 약 0.2 중량부 이상이거나, 약 4 중량부 이하, 3 중량부 이하, 2 중량부 이하 또는 약 1 중량부 이하일 수 있다.
상기 점착제층은 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 점착제층은 가교제를 추가로 포함 수 있다.
가교제로는, 특별한 제한 없이 공지의 가교제가 사용될 수 있으며, 예를 들면, 이소시아네이트 가교제, 에폭시 가교제, 아지리딘 가교제 또는 금속 킬레이트 가교제 등이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
이소시아네이트 가교제로는 톨리렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 또는 나프탈렌 디이소시아네이트 등과 같은 디이소시아네이트나 상기 디이소시아네이트 중 하나 또는 그 이상의 종류와 폴리올(ex. 트리메틸롤 프로판)과의 반응물 등이 사용될 수 있다.
에폭시 가교제로는 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르, N,N,N',N'-테트라글리시딜 에틸렌디아민 및 글리세린 디글리시딜에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이 사용될 수 있다.
아지리딘 가교제로는 N,N -톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카복사미드), N,N’-디페닐메탄-4,4’-비스(1-아지리딘카복사미드), 트리에틸렌 멜라민, 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘) 및 트리-1-아지리디닐포스핀옥시드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용될 수 있다.
금속 킬레이트 가교제로는 알루미늄, 철, 아연, 주석, 티탄, 안티몬, 마그네슘 및/또는 바나듐과 같은 다가 금속이 아세틸 아세톤 또는 아세토초산 에틸 등에 배위하고 있는 화합물을 사용할 수 있다.
가교제는 점착 중합체 100 중량부에 대하여 약 0.001 중량부 내지 약 10 중량부의 양으로 사용될 수 있고, 상기 비율 하에서 점착제의 응집력을 적절하게 유지하면서, 층간 박리나 들뜸 현상이 발생하는 등의 내구신뢰성의 저하를 방지할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 점착제층은 다른 첨가제가 하나 이상 추가로 포함할 수 있다. 이러한 첨가제로는, 실란 커플링제 등의 커플링제; 대전방지제; 점착 부여제(tackifier); 자외선 안정제; 조색제; 보강제; 충진제; 소포제; 계면 활성제; 다관능성 아크릴레이트와 같은 광중합성 화합물; 또는 가소제 등이 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 점착제층은 점착 중합체 및 첨가제를 포함 함으로서, 공기 노출에 따른 황변 발생을 보다 효율적으로 낮출 수 있고, 고온 조건, 특히 100℃ 이상의 초고온 조건에서 보다 우수한 내구성을 확보할 수 있다.
본 출원은 또한, 상기와 같은 광학 적층체를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 예를 들면, 상기 광학 적층체가 상기 언급한 점착제층을 매개로 부착되어 있는 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 상기에서 디스플레이 패널의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 공지의 LCD 패널 또는 OLED 패널 등일 수 있다. 또한, 광학 적층체가 상기 패널에 부착되는 위치 등도 공지의 방식에 따를 수 있다.
본 출원은 광학 적층체 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 대한 것이다. 본 출원의 광학 적층체에 포함되는 점착제층은 저장 탄성률의 변화률, 박리력 및 고온에서의 응력 풀림이 우수하고, 전극의 부식을 유발시키지 않으며, 고온, 특히 약 100°C 이상의 초고온에서도 안정적인 내구성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 출원 실험례와 관련하여 휨(Bending) 테스트를 설명하기 위한 개략도이다.
이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
1. 저장 탄성률 및 저장 탄성률의 변화율
저장 탄성률
실시예 또는 비교예에서 제조된 점착 조성물을 2장의 이형 필름의 사이에 코팅하고, 항온항습 조건(23℃, 50% R.H.)에서 7일 동안 숙성(aging)시켜 두께가 약 22 ㎛인 점착제층을 제조하였다. 이어서 이형 필름 사이의 점착제층을 재단하여 8mm×1mm(=직경×두께)인 원주상의 시편으로 제작한 후, 동역학적 유변물성 측정기(ARES, RDA, TA Instruments Inc.)를 사용하여, 주파수 1 Hz로 패러랠 플레이트(parallel plate) 사이에서 전단 응력을 주면서 약 30 ℃ 및 약 100 ℃에서 각각 저장 탄성률을 측정하였다.
저장 탄성률의 변화율(M V )
약 30 ℃에서 측정한 점착제층의 저장 탄성률(MA) 대비 약 100 ℃에서 측정한 점착제층의 저장 탄성률(MB)을 저장 탄성률의 변화율(MV = MB / MA)로 하였다.
2. 박리력
실시예 또는 비교예에서 제조된 점착 편광판을 가로의 길이가 25mm이고, 세로의 길이가 200mm가 되도록 재단하여 시편을 제조하고, 시편의 점착제층을 매개로 유리판에 부착하였다. 시편의 부착 후에 약 1 시간 경과 시점에서 약 90의 박리 각도 및 약 300 mm/min의 박리 속도로 점착 편광판을 박리하면서 박리력을 측정하였다.
3. ITO 부식 테스트
실시예 또는 비교예에서 제조된 점착제 조성물을 40㎛ 두께의 TAC(Triacetyl cellulose) 필름상에 라미하고, 항온항습 조건(23℃, 50% 상대습도)에서 7일 동안 숙성(aging)시킨 점착제층을 제조하였다. 일반적인 ITO(Indium Tin Oxide) 필름을 가로의 길이가 약 50 mm 정도이고, 세로의 길이가 약 30mm 정도가 되도록 재단하여 시편을 제조하고 그 위에 가로의 방향의 양 단부에 각각 10 mm 정도의 너비로 은 페이스트를 도포하였다. 이어서 상기 점착제층을 가로의 길이가 약 40mm 정도이고, 세로의 길이가 약 30mm 정도의 크기가 되도록 재단하여 상기 은 페이스트상에 단부에 5mm 정도의 간격을 두고 부착하여 시편을 제조하였다. 상기 제조된 ITO 필름을 고온고습 조건(85℃, 85% 상대습도)에서 250시간 보존 한 후 선저항 측정기(Hioki社 3244-60 card hitester)로 초기 투입 전 대비 저항의 변화율을 평가하였다. ITO 부식 평가 기준은 하기와 같은 기준으로 하였다.
<ITO 부식 평가 기준>
○: 저항 변화율 40% 미만
△: 저항 변화율 40% 내지 100%
×: 저항 변화율 100% 이상
4. 고온 내구성
실시예 또는 비교예의 점착 편광판을 가로의 길이가 약 140mm 정도이고, 세로의 길이가 약 90mm 정도가 되도록 재단하여 시편을 제조하고, 이를 유리 기판 위에 5 kg/cm2 의 압력으로 부착하였다. 상기 부착은, 기포 또는 이물이 발생하지 않도록 클린룸(clean room)에서 작업을 하였다.
이어서 제조된 샘플을 약 100°C의 온도에서 약 500 시간 동안 유지한 후에 하기 기준에 따라서 내구성을 평가하였다.
<평가 기준>
O: 기포 및 박리 불발생
X: 기포 및/또는 박리 발생
5. 휨(Bending) 테스트
실시예 또는 비교예에서 제조된 점착 편광판을 MD 방향을 길게하여 가로의 길이가 약 35 mm 정도이고, 세로의 길이가 약 400mm 정도가 되도록 재단하였다. 또한 가로의 길이가 약 40mm이고, 세로의 길이가 약 405mm인 Bending용 유리기판(STN soda lime glass)을 준비하였다. 상기 유리 기판이 같은 방향을 향하도록 한 후, 같은 면상의 중앙부에 맞추어 상기 재단된 점착 편광판을 부착하여 시편을 제작하였다.
도 1과 같이 시편을 고정할 수 있는 장치를 준비한 뒤, 상기 시편의 휘어있는 정도(초기치)를 측정하였다. 그 후 100℃의 Chamber에 넣어 72 시간 보관하였다. 72시간 경과 후 Chamber 내의 시편의 휘어진 정도를 측정하였으며, Chamber에서 꺼낸 후 각각 4시간 및 24시간 경과한 시점에서 시편의 휘어진 정도를 측정하였다.
초기치 대비 챔버 내(챔버 in)의 시편의 변화량과, 초기치 대비 챔버에서 꺼낸 후 각각 4시간(챔버 out 4hr) 및 24시간(챔버 out 24hr) 경과한 시점에서의 시편의 변화량을 비교한다.
제조예 1, 점착 중합체(A)의 제조
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1 L의 반응기에 n-부틸 아크릴레이트(n-BA), 메틸 아크릴레이트(MA), 4-히드록시부틸 아크릴레이트(HBA), 벤질 아크릴레이트(BzA) 및 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA)를 51.7:30:3:15:0.3의 중량 비율(n-BA:MA:HBA:BzA: HDDA)로 투입하였다. 이어서 산소 제거를 위하여 질소 가스를 1 시간 동안 퍼징한 후, 반응 개시제로 에틸아세테이트에 50 중량% 농도로 희석시킨 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)를 상기 n-BA, MA, HBA, BzA 및 HDDA 를 합한 전체 100 중량부 대비 약 0.03 중량부를 투입하고, 8시간 동안 반응시켜 공중합체를 제조하였다.
제조예 2, 점착 중합체 B 내지 D의 제조
하기 표 1에 나타난 바와 같은 조성물을 채용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1 과 동일한 방법으로 점착 중합체를 제조하였다.
제조예
1 2 3 4
A B C D
n-BA 51.7 51.7 62 52
MA 30 30 20 30
HBA 3 3 3 3
BzA 15 15 15 15
HDDA 0.3 - - -
PETA - 0.3 - -
함량 단위: 중량부
n-BA: n-부틸 아크릴레이트
MA: 메틸 아크릴레이트
HBA: 4-히드록시부틸 아크릴레이트
BzA: 벤질 아크릴레이트HDDA: 1,6-헥산디올 디아크릴레이트
PETA: 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트
실시예 1
점착 조성물 및 점착제층의 제조
제조예 1의 공중합체(A)에 이소시아네이트계 가교제(T-39M, 일본 Soken社)를 상기 공중합체(A)의 고형분 100 중량부 대비 약 0.14 중량부로 배합하고 적정의 농도로 희석하여 균일하게 혼합하여 점착 조성물을 제조하였다.
상기 점착 조성물을 이형 필름에 코팅하여 건조하여, 두께 22 ㎛의 균일한 점착제층을 제조하였다.
편광판의 제조
두께가 약 30 ㎛인 폴리비닐알코올(poly(vinyl alcohol); PVA) 필름(일본합성사, M2004)을 요오드 0.05 중량% 및 요오드화 칼륨 1.5 중량%를 포함하는 30℃의 염착액에 60 초 동안 침지시켜 염착 처리하였다. 이어서 염착된 폴리비닐알코올 필름을 붕소 0.5 중량% 및 요오드화 칼륨 3.0 중량%를 포함하는 30℃의 가교액에 60 초 동안 침지시켜 가교 처리하였다. 이후, 가교된 폴리비닐알코올 필름을 롤간 연신 방법을 이용하여 5.5배의 연신배율로 연신시켰다. 연신된 폴리비닐알코올 필름을 30℃의 이온교환수에 20 초 동안 침지시켜 수세하고, 질산 아연 1.5 중량% 및 요오드화 칼륨 4.0 중량% 포함하는 30℃의 용액에 10 초 동안 침지시켰다. 이후, 폴리비닐알코올 필름을 80℃의 온도에서 200 초 동안 건조시켜 편광자를 제조하였다. 상기 제조된 편광자 내의 칼륨 함량은 약 0.47 중량%이고, 아연 함량은 약 0.17 중량%였다. 이어서 상기 제조된 편광자의 양면에 공지의 TAC(triacetyl cellulose) 보호 필름을 부착하여 편광판을 제조하였다.
광학 적층체(점착 편광판)의 제조
상기 제조된 점착제층을 일면에 상기 편광판을 점착 가공하여서 점착 편광판(광학 적층체)을 제조하였다.
실시예 2
제조예 1의 공중합체(A) 대신 제조예 2의 공중합체(B)를 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 점착 조성물, 점착제층 및 점착 편광판을 제조하였다.
비교예 1
제조예 1의 공중합체(A) 대신 제조예 3의 공중합체(C)를 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 점착 조성물, 점착제층 및 점착 편광판을 제조하였다.
비교예 2
제조예 1의 공중합체(A) 대신 제조예 4의 공중합체(D)를 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 점착 조성물, 점착제층 및 점착 편광판을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예에 대한 평가 결과를 하기 표 2에 정리하여 기재하였다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
저장 탄성률
(MPa) 		30℃(Ma) 0.082 0.082 0.073 0.070
100℃(Mb) 0.032 0.031 0.043 0.031
저장 탄성률 변화률 (Mv = Mb/M) 0.39 0.37 0.58 0.44
박리력(gf/25mm) 596 670 555 552
ITO 부식 평가 ○ ○ ○ ○
고온 내구성 ○ ○ ○ ○
휨거리(mm) 챔버 투입전(초기치) 2.4 4.2 2.4 2.4
챔버 in(100℃*72hr) 22.2 22.2 22.8 22.8
챔버 out 4hr 16.8 16.8 17.4 17.4
챔버 out 24hr 12.3 12.3 12.9 12.9
휨 변화량(mm) 초기치 대비
챔버 in 변화량		 19.8 18 20.4 20.4
초기치 대비
챔버 out 4hr 변화량		 14.4 12.6 15 15
초기치 대비
챔버 out 24hr 변화량		 9.9 8.1 10.5 10.5
* 초기치 대비 챔버 in 휨 거리 변화량 = (챔버 in 휨 거리- 초기치 휨 거리)
* 초기치 대비 챔버 out 4hr 휨 거리 변화량 = (챔버 out 4hr 휨 거리 - 초기치 휨 거리)
* 초기치 대비 챔버 out 24hr 휨 거리 변화율 = (챔버 out 24hr 휨 거리 - 초기치 휨 거리)
상기 표 2로부터, 실시예 1 및 실시예 2의 점착제층은 비교예의 점착제층보다 저장 탄성률의 변화률 및 박리력이 우수함을 확인할 수 있었다. 또한 ITO 부식이 유발되지 않으며, 고온 내구성이 있음을 확인 할 수 있다. 그리고 휨 테스트를 통해 실시예의 점착 중합체를 이용하여 제조된 점착 편광판이 비교예의 점착 중합체를 이용하여 제조된 점착 편광판보다 고온에서의 응력 풀림이 우수한 것을 확인할 수 있었다.

Claims (21)

  1. 광학 필름; 및 상기 광학 필름의 적어도 일면에 형성되어 있는 점착제층을 포함하고,
    상기 점착제층은 점착 중합체를 포함하며,
    상기 점착 중합체는 산성기를 가지는 단량체 단위를 점착 중합체 100 중량부 대비 0.1 중량부 이하의 범위내의 비율로 포함하고,
    상기 점착제층은 하기 일반식 1의 값이 0.42 이하인 광학 적층체:
    [일반식 1]
    저장 탄성률의 변화률(MV) ≤ MB / MA
    상기 일반식 1에서 MA는 25 ℃ 내지 35 ℃ 에서 측정한 점착제층의 저장 탄성률이고, MB는 95 ℃ 내지 105 ℃에서 측정한 점착제층의 저장 탄성률이다.
  2. 제 1 항에 있어서, 광학 필름이 편광자인 광학 적층체.
  3. 제 1 항에 있어서, 광학 필름은 칼륨 및 아연을 포함하는 폴리비닐알코올 편광자인 광학 적층체.
  4. 제 3 항에 있어서, 폴리비닐알코올 편광자에 포함되어 있는 칼륨(K)과 아연(Zn)의 비율(K/Zn)이 0.2 내지 6의 범위 내인 광학 적층체.
  5. 제 3 항에 있어서, 칼륨은 폴리비닐알코올 편광자 총 중량 기준으로 0.1 내지 2 중량%로 포함되어 있는 광학 적층체.
  6. 제 3 항에 있어서, 아연은 폴리비닐알코올 편광자 총 중량 기준으로 0.1 내지 0.5 중량%로 포함되어 있는 광학 적층체.
  7. 제 1 항에 있어서, 점착제층은 하기 수식 1에 따른 겔 분율이 70 중량% 이상인 광학 적층체:
    [수식 1]
    겔(gel) 함량 = B/A Х 100
    수식 1에서, A는 에틸 아세테이트에 침지 전의 점착제층의 질량(단위:g)이고, B는 상기 점착제층을 에틸 아세테이트에 상온에서 24시간 동안 침지시킨 후에 회수한 불용해분의 건조 질량(단위: g)을 나타낸다.
  8. 제 1 항에 있어서, 점착제층은 300mm/min의 박리 속도로 측정한 유리 기판에 대한 90도 상온 박리력이 550 gf/25 mm 이상인 광학 적층체.
  9. 제 1 항에 있어서, 점착 중합체는 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트 단위, 히드록시기 함유 단량체 단위, 방향족기 함유 단량체 단위 및 다관능성 관능기 함유 단위를 포함하는 광학 적층체.
  10. 제 9 항에 있어서, 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트 단위는 탄소수 4 이상인 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트 단위 및 탄소수 3 이하인 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트 단위를 포함하는 광학 적층체.
  11. 제 10 항에 있어서, 탄소수 4 이상인 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트는 n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, sec-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트 또는 테트라데실(메타)아크릴레이트인 광학 적층체.
  12. 제 10 항에 있어서, 탄소수가 4 이상인 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트 단위는 점착 중합체 100 중량부 대비 40 중량부 내지 70 중량부의 범위 내의 비율로 중합체에 포함되어 있는 광학 적층체.
  13. 제 10 항에 있어서, 탄소수 3 이하인 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트 또는 이소프로필(메타)아크릴레이트인 광학 적층체.
  14. 제 10 항에 있어서, 탄소수 3 이하인 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트 단위는 탄소수가 4 이상인 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트 단위 100 중량부 대비 30 내지 70 중량부 범위 내의 비율로 중합체에 포함되어 있는 광학 적층체.
  15. 제 9 항에 있어서, 히드록시기 함유 단량체는 탄소수가 3 내지 6의 범위 내인 히드록시알킬기를 가지는 히드록시알킬(메타)아크릴레이트인 광학 적층체.
  16. 제 9 항에 있어서, 히드록시기 함유 단량체 단위는 탄소수가 4 이상인 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트 단위 100 중량부 대비 1 중량부 내지 15 중량부의 범위 내의 비율로 포함되는 광학 적층체.
  17. 제 9 항에 있어서, 방향족기 함유 단량체는 하기 화학식 1로 표시되는 광학 적층체:
    [화학식 1]
    Figure pat00002

    화학식 1에서 B은 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, A는 탄소수 1 내지 12의 알킬렌기이며, n은 0 내지 3의 범위 내의 정수이고, Q는 단일결합, -O-, -S- 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기이며, P는 4 내지 12환원의 아릴기이다.
  18. 제 9 항에 있어서, 방향족기 함유 단량체 단위는 탄소수가 4 이상인 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트 단위 100 중량부 대비 20 중량부 내지 50 중량부의 범위 내의 비율로 포함되는 광학 적층체.
  19. 제 9 항에 있어서, 다관능성 관능기 함유 단위는 탄소수가 4 이상인 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트 단위 100 중량부 대비 5 중량부 이하의 범위 내의 비율로 포함되는 광학 적층체.
  20. 제 1 항에 있어서, 점착 중합체는 분지형인 광학 적층체.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항의 광학 적층체; 및 디스플레이 패널;을 포함하고,
    상기 광학 적층체가 그 점착제층을 매개로 상기 디스플레이 패널에 부착되어 있는 디스플레이 장치.
KR1020180114810A 2018-09-27 2018-09-27 광학 적층체 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 KR20200035591A (ko)

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