KR20200089976A - 편광판용 접착제 조성물, 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치 - Google Patents

편광판용 접착제 조성물, 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치 Download PDF

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KR20200089976A
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김진우
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Abstract

본 명세서는 편광판용 접착제 조성물, 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치에 관한 것이다.

Description

편광판용 접착제 조성물, 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치{ADHESIVE COMPOSITON FOR POLARIZING PLATE, POLARIZING PLATE AND IMAGE DISPLAY APPARATUS COMPRISING SAME}
본 명세서는 편광판용 접착제 조성물, 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치에 관한 것이다.
편광판은 통상 이색성 염료 또는 요오드로 염색된 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, 이하 'PVA'라 함)계 수지로 이루어진 편광자의 일면 또는 양면에 접착제를 이용하여 보호 필름을 적층한 구조로 사용되어 왔다. 종래에는 편광판 보호 필름으로 트리아세틸셀룰로오스(TAC, triacetyl cellulose)계 필름이 주로 사용되어 왔으나, 이러한 TAC 필름의 경우 고온, 고습 환경에서 쉽게 변형된다는 문제점이 있었다. 따라서, 최근에는 TAC 필름을 대체할 수 있는 다양한 재질의 보호 필름들이 개발되고 있으며, 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 싸이클로올레핀 폴리머(COP, cycloolefin polymer), 아크릴계 필름 등을 단독 또는 혼합하여 사용하는 방안이 제안되었다. 이때, 상기 편광자와 보호 필름을 부착시키는데 사용되는 접착제로는 주로 폴리비닐알콜계 수지의 수용액으로 이루어지는 수계 접착제가 사용되고 있다. 그러나, 상기 수계 접착제의 경우, 보호 필름으로 TAC이 아닌 아크릴계 필름이나 COP 필름 등을 사용할 경우에는 접착력이 약하기 때문에 필름 소재에 따라 그 사용이 제한된다는 문제점이 있다. 또한, 상기 수계 접착제의 경우, 소재에 따른 접착력 불량 문제 외에도, PVA 소자의 양면에 적용되는 보호 필름의 소재가 다를 경우, 수계 접착제의 건조 공정에 의한 편광판의 컬(curl) 발생의 문제 및 초기 광학 물성 저하 등의 문제가 발생한다. 더욱이, 상기 수계 접착제를 사용하는 경우 건조공정이 반드시 필요하고, 이러한 건조공정에서 투습율, 열팽창 등의 차이가 발생하여 불량률이 높아지는 문제점이 있다. 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 대안으로, 수계 접착제 대신에 비수계 접착제를 사용하는 방안이 제안되었다.
현재까지 제안된 편광판용 비수계 접착제는 경화방식에 따라 라디칼 경화형 접착제와 양이온 경화형 접착제로 나눌 수 있다. 양이온 경화형 접착제의 경우 다양한 소재의 필름들에 대해 우수한 접착력을 가지는 장점이 있으나, 느린 경화속도 및 낮은 경화도로 인해 제조 공정상 많은 단점을 갖는다. 이러한 양이온 경화형 접착제의 문제점을 해결하기 위해 아크릴 아마이드계 화합물을 주성분으로 하는 접착제가 제안되었다. 그러나, 아크릴 아마이드계 화합물을 주 성분으로 하는 접착제의 경우, 양이온 경화형 접착제에 비해 경화 속도가 빠르기는 하나, 고습 분위기에서는 경화 속도가 느려지고, 접착력이 저하되는 문제점이 있다. 한편, 편광판 제조 공정은 폴리비닐알코올 필름의 팽윤, 염착, 연신 등이 수용액 상에서 이루어지는 습식 공정을 포함하고 있기 때문에 수분 함유량이 높고, 따라서, 상기 아크릴 아마이드계 접착제를 편광판에 적용하기 위해서는 접착제 도포 전에 편광자를 열풍 건조하거나 플라즈마 등의 표면 처리를 하는 등의 추가 공정이 수행되어야 하는 실정이다.
따라서, 별도의 처리 없이 편광판에 적용될 수 있도록 고습 환경에서도 경화 속도 및 접착력이 저하되지 않는 접착제의 개발이 요구되고 있다.
한국 공개 특허 10-2015-0009927
본 명세서는 편광판용 접착제 조성물, 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치를 제공한다.
본 명세서는 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물 및 실리콘 화합물을 포함하는 편광판용 접착제 조성물로서, 20℃의 온도 및 50%의 상대 습도 환경에서 SUS 기판에 적층된 2 이상의 구멍을 포함하는 메쉬(Mesh) 상에 상기 편광판용 접착제 조성물을 도포하여 상기 편광판용 접착제 조성물을 상기 메쉬의 구멍에 충진시킨 후, 상기 메쉬를 10cm/sec의 박리 속도로 박리하였을 때, 상기 SUS 기판 상에 존재하는 기포의 개수가 상기 SUS 기판의 면적 기준으로 15개/25cm2이하인 것인 편광판용 접착제 조성물을 제공한다.
또한, 본 명세서는 편광자; 상기 편광자의 일면 또는 양면에 구비된 보호 필름; 및 상기 편광자 및 보호 필름 사이에 구비된 접착제층을 포함하고, 상기 접착제층은 상술한 편광판용 접착제 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 것인 편광판을 제공한다.
또한, 본 명세서는 상술한 편광판을 포함하는 화상표시장치를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판용 접착제 조성물은 기포의 발생이 억제되어 편광판에 적용 시 품질 저하를 방지할 수 있다.
또한, 편광자 또는 보호필름에 대한 코팅성이 용이하며, 접착력 및 내열성이 우수한 장점을 갖는다.
도 1 및 도 2는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판 구조를 나타낸 것이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판을 포함하는 화상표시장치 구조를 나타낸 것이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판 접착제 조성물의 기포 발생 테스트 과정을 나타낸 것이다.
도 5는 실험예 1의 접착력 측정 방법을 나타낸 것이다.
이하, 본 명세서에 대해서 상세히 설명한다.
본 명세서에 있어서, "또는" 이란 다른 정의가 없는 한, 나열된 것들을 선택적으로 또는 모두 포함하는 경우, 즉 "및/또는"의 의미를 나타낸다.
본 명세서에 있어서, "층"이란 해당 층이 존재하는 면적을 70% 이상 덮고 있는 것을 의미한다. 바람직하게는 75% 이상, 더 바람직하게는 80% 이상 덮고 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 층의 "두께"란 해당 층의 하면으로부터 상면까지의 최단거리를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 공간적으로 상대적인 용어인 "일면", "타면"은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소와 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "일면"으로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "타면"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "일면"은 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서는 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물 및 실리콘 화합물을 포함하는 편광판용 접착제 조성물로서, 20℃의 온도 및 50%의 상대 습도 환경에서 SUS 기판에 적층된 2 이상의 구멍을 포함하는 메쉬(Mesh) 상에 상기 편광판용 접착제 조성물을 도포하여 상기 편광판용 접착제 조성물을 상기 메쉬의 구멍에 충진시킨 후, 상기 메쉬를 10cm/sec의 박리 속도로 박리하였을 때, 상기 SUS 기판 상에 존재하는 기포의 개수가 상기 SUS 기판의 면적 기준으로 15개/25cm2이하인 것인 편광판용 접착제 조성물을 제공한다. 상기 편광판용 접착제 조성물은 실리콘 화합물을 포함함에 따라, 편광판 제조 공정에 사용될 경우 라미네이션(lamination)에 의해 발생하는 기포를 최소화할 수 있다.
상기 편광판용 접착제 조성물을 도포하여 상기 편광판용 접착제 조성물을 상기 메쉬의 구멍에 충진시킨 후, 상기 메쉬를 박리하는 과정은 도 4에 나타낸 바와 같다.
본 명세서에 있어서, 상기 “기포”는 육안으로 식별 가능한 정도라면 기포로 평가할 수 있으며, 상기 SUS 기판의 표면 방향으로의 최대 직경이 10㎛ 이상인 것을 기포로 판단할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 “SUS 기판”은 이 기술분야에서 사용될 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, SUS 303을 사용할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 “메쉬”는 이 기술분야에서 사용될 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 100 메쉬(mesh)를 사용할 수 있다. 이때, 숫자 단위는 1 inch*1 inch 면적 내에 들어있는 눈금의 수를 나타낸다. 따라서, 숫자가 클수록 눈금이 많아 촘촘하다. 상기 메쉬의 두께는 90㎛ 내지 110㎛일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 편광판용 접착제 조성물은 20℃의 온도 및 50%의 상대 습도 환경에서 SUS 기판에 적층된 2 이상의 구멍을 포함하는 메쉬(Mesh) 상에 상기 편광판용 접착제 조성물을 도포하여 상기 편광판용 접착제 조성물을 상기 메쉬의 구멍에 충진시킨 후, 상기 메쉬를 10cm/sec의 박리 속도로 박리하였을 때, 상기 SUS 기판 상에 존재하는 기포의 개수가 상기 SUS 기판의 면적 기준으로 15개/25cm2이하, 바람직하게는 12개/25cm2이하, 더욱 바람직하게는 10개/25cm2이하일 수 있다. 기포의 개수는 적으면 적을수록 좋으므로 하한치는 특별히 한정하지 않는다.
상기 편광판용 접착제 조성물을 메쉬의 구멍에 충진시킨 후, 메쉬를 박리하여 발생하는 기포의 수를 테스트하는 것은, 상기 편광판 접착제 조성물이 실제 편광판에 사용될 때 편광판의 기포 억제력을 평가하는 것과 같다. 구체적으로, 메쉬(Mesh)를 박리하는 것은 인위적으로 기포를 발생시키는 것에 해당한다. 발생된 기포는 편광판 접착제 조성물의 기포 억제력에 따라 빠른 시간 안에 제거될 수 있다. 따라서, 메쉬를 박리하여 인위적으로 발생된 기포가 편광판 접착제 조성물의 기포 억제력에 의하여 제거되는 능력을 테스트하는 것이다. 상기 기포 억제력이 우수한 경우에는 기포가 적게 발생하는 장점이 있다.
상기 기포는 메쉬를 박리하는 시점부터 발생할 수 있다.
상기 테스트 과정을 도 4를 통해 설명한다. 1(준비)단계에서 상기 메쉬는 박리 과정 중 이동되는 걸 방지하기 위하여, 기판에 테이프 등을 통해 고정될 수 있다. 2(액상코팅)단계에서는 테스트 하고자 하는 편광판 접착제 조성물을 도포하고, Hard Bar로 압력을 가하여 메쉬의 구멍 내에 조성물을 충진시킨다. 3(기포발생)단계는 기포를 인위적으로 발생시키기 위한 것으로 상술한 박리 속도로 메쉬를 들어올릴 수 있다. 이때, 메쉬를 들어올리는 과정에서 조성물 내에 공기가 인입되어 기포가 발생되게 된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 실리콘 화합물은 아크릴레이트계 화합물일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 실리콘 화합물은 폴리이써 아크릴레이트계 화합물(polyether acrylate)일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 실리콘 화합물은 하기 화학식 A1로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 A1]
Figure pat00001
상기 화학식 A1에 있어서, R1 내지 R6은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 알킬기 또는 폴리에틸렌글리콜이고,
R7은 -(RaO)oRb; 알킬기; 알킬아릴기; 아르알킬기; 알킬아릴기; 아미노기; 카보닐기; 또는 에폭시기이며,
Ra는 직접결합; 또는 알킬렌기이고,
Rb는 수소, 알킬기 또는 폴리에틸렌글리콜이고,
L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬렌기이고,
m, n 및 o는 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이고, 각각 2 이상인 경우 괄호 내의 구조는 동일하거나 상이하고,
m+n은 2 내지 20의 정수이다.
상기 화학식 A1에 있어서, 알킬기는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기일 수 있고, 아릴기는 C6 내지 C20의 단환 또는 다환의 아릴기일 수 있다. 구체적으로, 알킬기는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 등일 수 있고, 아릴기는 페닐, 나프틸, 바이페닐릴, 안트릴 등일 수 있다. 상기 알킬아릴기는 알킬기로 치환된 아릴기로서, 알킬기 및 아릴기에 대해서는 상기 예시가 적용될 수 있다. 상기 아르알킬기는 아릴기로 치환된 알킬기로서, 알킬기 및 아릴기에 대해서는 상기 예시가 적용될 수 있다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 알콕시기; 알킬기; 시클로알킬기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 알케닐기; 실릴기; 붕소기; 아민기; 포스핀옥사이드기; 아릴기; 아릴아민기; 및 N, O, S, Se 및 Si 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 카보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 50인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00002
본 명세서에 있어서, 에스테르기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00003
본 명세서에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00004
본 명세서에 있어서, 아미노기는 아미드기의 질소가 수소, 탄소수 1 내지 30의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00005
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 Si를 포함하고 상기 Si 원자가 라디칼로서 직접 연결되는 치환기이며, -SiR104R105R106로 표시되고, R104 내지 R106은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로고리기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일 수 있다. 실릴기의 구체적인 예로는 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬, 또는 요오드가 있다.
상기 화학식 A1에 있어서, 폴리에틸렌글리콜은 -(OCH2CH2)pR로 표시될 수 있으며, p는 1 내지 10의 정수이고, R은 수소, 알킬기 또는 OH기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 실리콘 화합물은 분자 내에 실리콘골격(실록산골격)을 갖는 화합물을 나타내고, 특히 디메틸실리콘골격을 갖는 것이 바람직하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 실리콘 화합물로는 시판품으로서 입수가 가능하며, 그 구체예로는, BYK-302, BYK-307, BYK-322, BYK-323, BYK-330, BYK-333, BYK-370, BYK-375, BYK-378, BYK-UV 3500, BYK-UV 3570(이상, 빅케미·재팬주식회사제), X-22-164, X-22-164AS, X-22-164A, X-22-164B, X-22-164C, X-22-164E, X-22-163, X-22-169AS, X-22-174DX, X-22-2426, X-22-9002, X-22-2475, X-22-4952, KF-643, X-22-343, X-22-2404, X-22-2046, X-22-1602(이상, 신에쯔화학공업주식회사제), Tego(등록상표) Rad 2010, 동 Rad 2011, 동 Rad 2100, 동 Rad 2200N, 동 Rad 2250, 동Rad 2300, 동 Rad 2500, 동 Rad 2700(이상, 에보닉재팬주식회사제)을 들 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 실리콘 화합물은, 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 편광판용 접착제 조성물은 전체 조성물 기준으로 상기 실리콘 화합물을 0.1 내지 5 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 3 중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 중량부 내지 1 중량부로 포함할 수 있다. 실리콘 화합물이 상기 수치 범위로 포함될 때, 기포 발생을 최소화할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 기포의 전체 수평 단면적은 기판의 면적 기준으로 20cm2/25cm2이하, 바람직하게는 15cm2/25cm2이하, 더욱 바람직하게는 10cm2/25cm2이하일 수 있다. 상기 기포의 전체 수평 단면적은, 해당 면적의 기판의 표면 상에 존재하는 기포의 전체 수평 단면적을 계산하여 산출할 수 있다. 상기 기포의 전체 수평 단면적은, 2 이상의 기포의 수평 단면적의 평균값 계산한 후, 기포의 개수를 곱하여 산출할 수도 있다. 예를 들어, 해당 면적(25cm2) 내에 존재하는 기포의 개수(n)를 계산하고, 해당 면적 내에 존재하는 2 이상의 기포의 평균 단면적(Sm)을 계산한 후 이를 곱하여(n*Sm) 기포의 전체 수평 단면적을 산출할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 최대 직경이 A㎛인 이물이 존재하는 필름 상에 편광판용 접착제 조성물을 도포 및 경화하였을 때, 상기 이물 주위에 생기는 기포의 평균 직경 B㎛의 관계가 아래 식을 만족할 수 있다.
[식 1]
2≥B/A
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 식 1은 하기 식 1-1 또는 식 1-2로 표시될 수 있다.
[식 1-1]
1.8≥B/A
[식 1-2]
1.6≥B/A
상기 수치 범위를 만족한다는 것은, 상기 편광파용 접착제 조성물의 기포 억제력이 우수하다는 것을 의미한다.
상기 이물의 직경과 상기 기포의 직경은 광학 현미경 장비를 통해 측정할 수 있다. 상기 광학 현미경 장비는 OLYMPUS BX51일 수 있다.
상기 필름은 편광판 분야에 사용되는 공지의 필름이 사용될 수 있다. 예를 들면, TAC(Triacetyl cellulose)필름 등과 같은 셀룰로오스 고분자 필름; PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름 등과 같은 폴리에스테르 필름; 폴리카보네이트 필름; 폴리에테르설폰 필름; 아크릴 필름 및/또는 폴리에틸렌 필름 또는 폴리프로필렌 필름과 같은 폴리올레핀 필름, 시클로계나 노르보르넨 구조를 포함하는 고리형 올레핀 고분자 필름 또는 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 [식 1]을 만족하는 지 확인하는 과정은 아래와 같을 수 있다.
1. 최대 직경이 A㎛인 이물이 존재하는 필름 상에 편광판용 접착제 조성물을 스포이드를 사용하여 2ml 도포한다.
2. 이를 라미네이터(Excellami-355Q: 현대오피스사 제조)를 사용하여 이송 속도 5m/min 및 압력 범위 7로 설정하여 통과시켰다.
3. 이후, UV 조사장치(Metal halide lamp)를 사용하여 2,000mJ/cm2의 광량으로 자외선을 조사하여 상기 편광판용 접착제 조성물을 경화시킨다.
4. 이물 주변에 생기는 기포의 직경의 크기를 재어서 식 1에 대입하여 본다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 편광판용 접착제 조성물의 25℃에서의 점도가 10 cPs 내지 100 cPs, 바람직하게는 10 cPs 내지 70 cPs, 더욱 바람직하게는 10 cPs 내지 50 cPs일 수 있다. 상기 점도 범위를 만족할 때, 접착제층 형성 시 코팅이 용이하고 조성물이 뭉치지 않는 장점이 있다.
상기 조성물의 점도는 브룩필드 점도계(Brook Field 사 제조)를 이용하여 18번 스핀들(spindle)을 이용하여 상온(25℃)에서 측정한다. 이때, 조성물의 양은 6.5mL 내지 10mL이 적절하며, 빛에 장시간 노출되는 것을 피하기 위하여 5분 이내에서 안정화된 수치를 측정한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 편광판용 접착제 조성물의 표면에너지가 1 mN/m 내지 100 mN/m, 1 mNm 내지 50 mN/m, 바람직하게는 10 mN/m 내지 40 mN/m, 더욱 바람직하게는 10 mN/m 내지 30 mN/m일 수 있다. 상기 수치 범위를 만족할 때, 조성물의 표면 에너지가 낮음으로써 보호필름 및 편광자에 대한 젖음성이 우수하여 균일한 코팅이 가능하므로 접착력이 우수하다. 이로 인해, 디웨팅(dewetting) 현상을 방지할 수 있다.
본 명세서에서 용어 “에폭시 화합물”은, 하나 이상, 바람직하게는 2개 이상의 에폭시기를 포함하는 단량체성, 올리고머성 또는 폴리머성 화합물을 의미할 수 있다. 에폭시 화합물은 보호층의 내수성이나 접착력 등의 물성을 향상시킬 수 있다. 상기 에폭시 화합물로는, 예를 들면, 양이온 반응에 의해 가교 또는 중합될 수 있는 것을 사용할 수 있다.
하나의 예시에서 에폭시 화합물로는, 중량평균분자량(Mw; Weight Average Molecular Weight)이 1,000 내지 5,000, 바람직하게는 2,000 내지 4,000인 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 본 명세서에서 중량평균분자량은, GPC(Gel Permeation Chromatograph)로 측정된 표준 폴리스티렌에 대한 환산 수치를 의미하고, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 용어 “분자량”은 “중량평균분자량”을 의미한다. 분자량을 1,000 이상으로 하여, 보호층의 내구성을 적절하게 유지할 수 있고, 5,000 이하로 하여 조성물의 코팅성 등의 작업성도 효과적으로 유지할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 에폭시 화합물은 지환족 에폭시 화합물, 지방족 에폭시 화합물 또는 방향족 에폭시 화합물을 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 지환족 에폭시 화합물은 하기 화학식 B1로 나타낸 바와 같이 분자 내에 지환족 환에 결합된 에폭시기를 적어도 하나 가지는 화합물일 수 있다.
[화학식 B1]
Figure pat00006
상기 화학식 B1에서 m은 2 내지 5의 정수이고, 상기 화학식 B1에서 (CH2)m 내의 하나 또는 복수의 수소 원자를 제거함으로써 얻어지는 기가 방향환이 없는 다른 화학 구조에 결합된 화합물이 지환족 에폭시 화합물일 수 있다. 즉, 에폭시화 지방족 고리기를 하나 이상 포함하는 화합물을 의미할 수 있다.
상기 에폭시 화합물에 지환족 에폭시 화합물이 포함됨으로써, 접착제층을 형성하는 접착제 조성물의 유리전이온도가 높아져서 상기 접착제층이 충분한 내구성을 확보하도록 하여, 내열 또는 열 충격 조건에서도 편광자의 균열의 발생을 방지할 수 있다.
상기 에폭시화 지방족 고리기를 포함하는 상기 지환족 에폭시 화합물에서, 상기 에폭시화 지방족 고리기는, 예를 들면, 지환족 고리에 형성된 에폭시기를 가지는 화합물을 의미할 수 있다. 상기에서 지환족 고리를 구성하는 수소 원자는, 임의적으로 알킬기 등의 치환기에 의해 치환되어 있을 수도 있다. 지환족 에폭시 화합물로는, 예를 들면, 이하에서 구체적으로 예시되는 화합물을 사용할 수 있으나, 사용할 수 있는 에폭시 화합물이 하기의 종류에 제한되는 것은 아니다.
상기 지환족 에폭시 화합물로는, 하기 화학식 1로 표시되는 에폭시시클로헥실메틸 에폭시시클로헥산카복실레이트계 화합물이 예시될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00007
상기 화학식 1에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기를 나타낸다.
본 명세서에서 용어 알킬기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형 알킬기를 의미할 수 있고, 상기 알킬기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의하여 치환되어 있거나, 비치환된 상태일 수 있다.
지환족 에폭시 화합물의 다른 예시로는, 하기 화학식 2로 표시되는 알칸디올의 에폭시시클로헥산 카복실레이트계 화합물을 들 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00008
상기 화학식 2에서 R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기를 나타내고, n은 2 내지 20의 정수를 나타낸다.
또한, 지환족 에폭시 화합물의 또 다른 예시로는, 하기 화학식 3으로 표시되는 디카르복시산의 에폭시 시클로헥실메틸 에스테르계 화합물을 들 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00009
상기 화학식 3에서 R5 및 R6은 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기를 나타내고, p는 2 내지 20의 정수를 나타낸다.
지환족 에폭시 화합물의 또 다른 예시로는, 하기 화학식 4로 나타나는 폴리에틸렌글리콜의 에폭시시클로헥실메틸 에테르계 화합물을 들 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00010
상기 화학식 4에서 R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기를 나타내고, q는 2 내지 20의 정수를 나타낸다.
지환족 에폭시 화합물의 또 다른 예시로는, 하기 화학식 5로 나타나는 알칸디올의 에폭시시클로헥실메틸 에테르계 화합물을 들 수 있다.
[화학식 5]
Figure pat00011
상기 화학식 5에서 R9 및 R10은 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기를 나타내고, r는 2 내지 20의 정수를 나타낸다.
지환족 에폭시 화합물의 또 다른 예시로는, 하기 화학식 6으로 나타나는 디에폭시트리스피로계 화합물을 들 수 있다.
[화학식 6]
Figure pat00012
상기 화학식 6에서 R11 및 R12는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기를 나타낸다.
지환족 에폭시 화합물의 또 다른 예시로는, 하기 화학식 7로 나타나는 디에폭시모노스피로계 화합물을 들 수 있다.
[화학식 7]
Figure pat00013
상기 화학식 7에서 R13 및 R14은 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기를 나타낸다.
지환족 에폭시 화합물의 또 다른 예시로는, 하기 화학식 8로 나타나는 비닐시클로헥센 디에폭시드 화합물을 들 수 있다.
[화학식 8]
Figure pat00014
상기 화학식 8에서 R15는 수소 또는 알킬기를 나타낸다.
지환족 에폭시 화합물의 또 다른 예시로는, 하기 화학식 9로 표시되는 에폭시시클로펜틸 에테르 화합물을 들 수 있다.
[화학식 9]
Figure pat00015
상기 화학식 9에서 R16 및 R17은, 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기를 나타낸다.
지환족 에폭시 화합물의 다른 예시로는, 하기 화학식 10으로 표시되는 디에폭시 트리시클로 데칸 화합물을 들 수 있다.
[화학식 10]
Figure pat00016
상기 화학식 10에서 R18은, 수소 또는 알킬기를 나타낸다.
지환족 에폭시 화합물로는, 보다 구체적으로 에폭시시클로헥실메틸 에폭시시클로헥산 카복실레이트 화합물, 알칸디올의 에폭시시클로헥산 카복실레이트 화합물, 디카르복시산의 에폭시시클로헥실메틸 에스테르 화합물 또는 알칸디올의 에폭시시클로헥실메틸 에테르 화합물을 사용하는 것이 바람직하고, 7-옥사비시클로[4,1,0]헵탄-3-카르복시산과 (7-옥사-비시클로[4,1,0]헵토-3-일)메타놀과의 에스테르화물(상기 화학식 1에서 R1 및 R2가 수소인 화합물); 4-메틸-7-옥사비시클로[4,1,0]헵탄-3-카르복시산과 (4-메틸-7-옥사-비시클로[4,1,0]헵토-3-일)메탄올과의 에스테르화물(상기 화학식 1에서, R1이 4-CH3이고, R2가 4-CH3인 화합물); 7-옥사비시클로[4,1,0]헵탄-3-카르복시산과 1,2-에탄디올과의 에스테르화물(상기 화학식 2에서 R3 및 R4가 수소이고, n이 1인 화합물); (7-옥사비시클로[4,1,0]헵토-3-일)메탄올과 아디프산의 에스테르화물(상기 화학식 3에서 R5 및 R6가 수소이고, p가 2인 화합물); (4-메틸-7-옥사비시클로[4,1,0]헵토-3-일)메탄올과 아디프산의 에스테르화물(상기 화학식 3에서 R5 및 R6가 4-CH3이고, p가 2인 화합물); 및 (7-옥사비시클로[4,1,0]헵토-3-일)메탄올과 1,2-에탄디올의 에테르화물(상기 화학식 5에서 R9 및 R10이 수소이고, r이 1인 화합물)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이 바람직하게 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
에폭시 화합물 내에서 상기 지환족 에폭시 화합물의 함량은 경화 속도를 고려하여 제어될 수 있다. 예를 들면, 접착제 조성물 내의 전체 에폭시 화합물 전체 중량을 기준으로 상기 지환족 에폭시 화합물의 함량은 20 중량% 이상, 25 중량% 이상, 30 중량% 이상, 35 중량% 이상, 40 중량% 이상 또는 45 중량% 이상일 수 있다. 상기 비율은 일 예시에서 60 중량%이하 또는 55 중량% 이하일 수 있다.
다른 기준으로 상기 지환족 에폭시 화합물의 상기 접착제 조성물에서의 중량 비율은, 상기 접착제 조성물 전체 중량을 기준으로 10 중량% 이상, 12 중량% 이상, 15 중량% 이상 또는 20 중량% 이상일 수 있다. 상기 비율은 일 예시에서 30 중량% 이하 또는 25 중량% 이하일 수 있다.
본 명세서에서 접착제 조성물 내의 각 성분의 비율을 기재하는 경우에 상기 비율은, 접착제 조성물의 고형분을 기준으로 한다. 상기에서 고형분은, 용매 성분을 포함하지 않는 접착제 조성물을 의미하며, 접착제 조성물 내에 용매의 비율이 5중량% 이하, 4중량% 이하, 3중량% 이하, 2중량% 이하, 1중량% 이하 또는 0.5 중량% 이하인 경우를 의미한다.
본 명세서에 있어서, “글리시딜 에테르 타입 에폭시 화합물”은 글리시딜 에테르기를 적어도 하나 이상 포함하는 화합물을 의미할 수 있다. 또한, 상기 에폭시 화합물에 상기 글리시딜 에테르 타입 에폭시 화합물이 포함됨으로써, 글리시딜 에테르 반응기가 경화 반응 후 보호층 내에서 소프트하고 극성을 가지는 체인을 형성하여 보호층의 편광자에 대한 접착력을 향상시킬 수 있다.
글리시딜 에테르 타입 에폭시 화합물에는, 예를 들면, 지방족의 다가 알코올 또는 그 알킬렌옥시드, 예를 들면, 에틸렌옥시드 또는 프로필렌옥시드 부가물의 폴리글리시딜 에테르가 포함될 수 있다. 구체적인 글리시딜 에테르 타입 에폭시 화합물로는, 노볼락 에폭시, 비스페놀 A계 에폭시, 비스페놀 F계 에폭시, 브롬화 비스페놀 에폭시, n-부틸 글리시딜에테르, 알리파틱 글리시딜에테르(탄소수 12 내지 14), 2-에틸헥실글리시딜 에테르, 페닐 글리시딜 에테르, o-크레실(cresyl) 글리시딜 에테르, 노닐 페닐 글리시딜 에테르, 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 디에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜 디글리시딜에테르, 트리프로필렌글리콜 디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜 디글리시딜에테르, 1,4-부탄디올 디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올 디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판 디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판폴리글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜 디글리시딜에테르 또는 글리세린 트리글리시딜에테르 등이 예시될 수 있고, 또한 1,4-시클로헥산디메탄올 디글리시딜 에테르 등과 같은 고리형 지방족 골격을 가지는 글리시딜 에테르 또는 방향족 에폭시 화합물의 수소 첨가 화합물 등이 예시될 수 있으며, 고리형 지방족 골격을 가지는 글리시딜 에테르, 예를 들면, 탄소수 3 내지 20, 탄소수 3 내지 16 또는 탄소수 3 내지 12의 고리형 지방족 골격을 가지는 글리시딜 에테르가 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 에폭시 화합물이 상기 지환족 에폭시 화합물과 상기 글리시딜 에테르 타입 에폭시 화합물을 동시에 포함하는 경우에는, 상기 지환족 에폭시 화합물 5 내지 50 중량부 및 상기 글리시딜 에테르 타입 에폭시 화합물 5 내지 50 중량부를 포함할 수 있다. 다른 예시에서는 지환족 에폭시 화합물 15 내지 50 중량부 및 글리시딜 에테르 타입 에폭시 화합물 15 내지 45 중량부를 포함하거나, 상기 지환족 에폭시 화합물 20 내지 45 중량부 및 상기 글리시딜 에테르 타입 에폭시 화합물 20 내지 40 중량부를 포함할 수 있다. 상기 지환족 에폭시 화합물이 5 중량부 이상으로 포함될 경우, 접착제층의 내구성을 충분히 확보할 수 있고, 50 중량부 이하로 포함될 경우, PVA 편광자에 대한 접착력이 감소하는 문제가 없으며, 상기 글리시딜 에테르 타입 에폭시 화합물이 5 중량부 이상으로 포함될 경우, 접착력 향상 효과가 있고, 50 중량부 이하로 포함될 경우 접착제층의 내구성이 취약해지는 문제가 발생하지 않는다.
상기에서 지환족 에폭시 화합물 및 글리시딜 에테르 타입 에폭시 화합물은 3:1 내지 1:3의 중량부, 바람직하게는 2:1 내지 1:2의 중량부로 포함될 수 있으며, 상기 범위 내에서, 접착제층의 내구성 및 PVA 편광자에 대한 접착제층의 접착력 향상 효과를 극대화 할 수 있다.
또한, 접착제 조성물의 전체 중량을 100 중량%로 한 때에 상기 지환족 에폭시 화합물의 상기 접착제 조성물 내에서의 비율은 30 중량% 이상 또는 35 중량% 이상일 수 있고, 상기 비율은, 50 중량% 이하 또는 45 중량% 이하 일 수 있다.
또한, 접착제 조성물의 전체 중량을 100 중량%로 한 때에 상기 에폭시 화합물의 상기 접착제 조성물 내에서의 비율은 30 중량% 이상 또는 35 중량% 이상일 수 있고, 상기 비율은, 95 중량% 이하 또는 90 중량% 이하 일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 옥세탄 화합물은, 적어도 1개의 옥세타닐기를 가지는 화합물이고, 이러한 화합물은, 접착제 조성물의 점도의 조절이나 경화 속도의 조절을 위해 첨가될 수 있다.
옥세탄 화합물로는, 특별한 제한 없이 다양한 종류의 화합물을 사용할 수 있으며, 예를 들면, 3-에틸-3-〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸〕옥세탄, 1,4-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸〕벤젠, 1,4-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시〕벤젠, 1,3-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시〕벤젠, 1,2-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시〕벤젠, 4,4'-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시〕비페닐, 2,2'-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시〕비페닐, 3,3',5,5'-테트라메틸-4,4'-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시〕비페닐, 2,7-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시〕나프탈렌, 비스〔4-{(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시}페닐〕메탄, 비스〔2-{(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시}페닐〕메탄, 2,2-비스〔4-{(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시}페닐〕프로판, 노볼락형페놀-포름알데히드 수지의 3-클로로메틸-3-에틸옥세탄에 의한 에테르화 변성물, 3(4),8(9)-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸〕-트리시클로[5.2.1.0 2,6]데칸, 2,3-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸〕노르보르난, 1,1,1-트리스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸〕프로판, 1-부톡시-2,2-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸〕부탄, 1,2-비스〔{2-(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시}에틸티오〕에탄, 비스〔{4-(3-에틸옥세탄-3-일)메틸티오}페닐〕술피드 또는 1,6-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시〕-2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로헥산 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들 옥세탄 화합물은 시판품을 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 구체적으로는 아론옥세탄 OXT-101(도아 고세이(주) 제조), 아론옥세탄 OXT-121(도아 고세이(주) 제조), 아론옥세탄 OXT-211(도아 고세이(주) 제조), 아론옥세탄 OXT-221(도아 고세이(주) 제조), 아론옥세탄 OXT-212(도아 고세이(주) 제조) 등을 들 수 있다.
상기와 같은 옥세탄 화합물은 상기 에폭시 화합물 100 중량부 대비 10 중량부 이상 또는 15 중량부 이상의 비율로 포함될 수 있다. 이러한 비율 하에서 적합한 경화 속도를 확보하면서, 목적하는 점도 내지는 접착력 등의 물성도 확보할 수 있다. 상기 옥세탄 화합물의 비율은, 상기 에폭시 화합물 100 중량부 대비 100 중량부 이하, 90 중량부 이하, 80 중량부 이하 또는 75 중량부 이하일 수 있다.
상기와 같은 옥세탄 화합물은 상기 지환족 에폭시 화합물 100 중량부 대비 25 중량부 이상 또는 30 중량부 이상의 비율로 포함될 수 있다. 이러한 비율 하에서 적합한 경화 속도를 확보하면서, 목적하는 점도 내지는 접착력 등의 물성도 확보할 수 있다. 상기 옥세탄 화합물의 비율은, 상기 에폭시 화합물 100 중량부 대비 100 중량부 이하, 90 중량부 이하, 80 중량부 이하 또는 75 중량부 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 접착제 조성물은 아크릴 화합물을 포함할 수 있으며, 상기 화합물은, 라디칼 중합성 화합물일 수 있다. 용어 라디칼 중합성 화합물은, 자유 라디칼 중합 반응에 참여할 수 있는 중합성 관능기를 하나 이상 포함하는 화합물을 의미할 수 있다. 상기 중합성 관능기로는, 알릴기, 알릴옥시기, 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
아크릴 화합물로는, 상기와 같은 중합성 관능기를 하나 가지는 단관능성 아크릴 화합물 또는 상기 중합성 관능기를 2개 이상, 예를 들면, 2개 내지 10개, 2개 내지 9개, 2개 내지 8개, 2개 내지 7개, 2개 내지 6개 또는 3개 내지 6개 가지는 다관능성 아크릴 화합물을 사용할 수 있고, 상기 양자의 혼합물도 사용할 수 있다.
상기에서 단관능 아크릴 화합물의 예로는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디메틸롤모노(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 페놀알킬렌옥사이드 부가물의 (메타)아크릴레이트, p-쿠밀페놀알킬렌옥사이드 부가물의 (메타)아크릴레이트, o-페닐페놀알킬렌옥사이드 부가물의(메타)아크릴레이트, 노닐페놀알킬렌옥사이드 부가물의 (메타)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트,에톡시에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실알콜의 알킬렌옥사이드 부가물의 (메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 펜탄디올모노(메타)아크릴레이트, 헥산디올모노(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜의 모노(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜의 모노(메타)아크릴 레이트, 테트라에틸렌글리콜의 모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜의 모노(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜의 모노(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜의 모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜의 모노(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-부톡시프로필(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 테트라히드로 푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 2-에틸-2-메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메틸(메타)아크릴레이트, (2-이소부틸-2-메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메틸(메타)아크릴레이트, (1,4-디옥사스피로[4,5]데칸-2-일)메틸(메타)아크릴레이트, 글리시딜 (메타)아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메타)아크릴레이트, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸(메타)아크릴레이트, 2-(메타)아크릴로일옥시메틸이소시아네이트, 알릴(메타)아크릴레이트, N-(메타)아크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈이미드, N-(메타)아크릴로일옥시에틸테트라히드로프탈이미드, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈산, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸숙신산,ω-카르복시-폴리카프로락톤모노(메타)아크릴레이트, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸애시드포스페이트 등을 들 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
이러한 단관능 아크릴 화합물이 포함되는 경우, 상기 에폭시 화합물 100 중량부 대비 50 중량부 이하, 45 중량부 이하, 40 중량부 이하, 35 중량부 이하, 30 중량부 이하 또는 25 중량부 이하의 비율로 포함될 수 있다. 상기 비율은, 상기 에폭시 화합물 100 중량부 대비 5 중량부 이상 또는 10 중량부 이상일 수 있다.
다관능 아크릴 화합물로는, 예를 들면, 1,3-부탄다이올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산다이올디(메타)아크릴레이트, 1,9-노난다이올디(메타)아크릴레이트, 1,10-데칸다이올디(메타)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 2-메타아크릴로일옥시에틸에시트포스페이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 사이클로헥산디메탄올디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(200)디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(400)디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(600)디(메타)아크릴레이트, 글리세린디(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-아크릴로옥시프로필메타아크릴레이트 또는 디메틸롤트리사이크로데칸디(메타)아크릴레이트 등과 같은 2개의 중합성 관능기를 가지는 아크릴 화합물; 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸프로판 트리(메타)아크릴레이트, 트리(2-히드록시에틸)이소시안우레이트 트리아크릴레이트, 트리(2-히드록시 에틸)이소시아우레이트, 펜타리트리톨 트리아크릴레이트, 에톡시레이트 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트 또는 프록시레이트트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트 등과 같은 3개의 중합성 관능기를 가지는 아크릴 화합물; 펜타리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로란 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 에폭시레이트 펜타리트리톨테트라(메타)아크릴레이트 또는 펜타아크릴레이트에스테르 등과 같은 4개 내지 5개의 중합성 관능기를 가지는 아크릴 화합물; 또는 디펜타리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트 등의 6개의 중합성 관능기를 가지는 아크릴 화합물 등을 들 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
이러한 다관능 아크릴 화합물이 포함되는 경우, 상기 에폭시 화합물 100 중량부 대비 50 중량부 이하, 45 중량부 이하, 40 중량부 이하, 35 중량부 이하, 30 중량부 이하 또는 25 중량부 이하의 비율로 포함될 수 있다. 상기 비율은, 상기 에폭시 화합물 100 중량부 대비 5 중량부 이상 또는 10 중량부 이상일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 편광판용 접착제 조성물은 양이온 개시제, 라디칼 개시제 및 광증감제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 접착제 조성물은, 경화 반응을 개시시키기 위한 개시제로서, 양이온 개시제를 추가로 포함할 수 있다. 양이온 개시제로는, 광의 인가나 조사에 의하여 양이온 반응을 개시시킬 수 있는 것이라면, 특별한 제한 없이 사용할 수 있고, 예를 들면, 에너지선의 조사에 의하여 양이온 반응을 개시시키는 양이온 광개시제를 사용할 수 있다.
하나의 예시에서 양이온 광개시제로는, 오늄 염(onium salt) 또는 유기금속염(organometallic salt) 계열의 이온화 양이온 개시제 또는 유기 실란 또는 잠재성 황산(latent sulfonic acid) 계열이나 그 외의 비이온화 화합물 등과 같은 비이온화 양이온 광개시제를 사용할 수 있다. 오늄염 계열의 개시제로는, 디아릴이오도늄 염(diaryliodonium salt), 트리아릴술포늄 염(triarylsulfonium salt) 또는 아릴디아조늄 염(aryldiazoniumsalt) 등이 예시될 수 있고, 유기금속 염 계열의 개시제로는 철 아렌(iron arene) 등이 예시될 수 있으며, 유기실란 계열의 개시제로는, o-니트릴벤질 트리아릴 실리 에테르(o-nitrobenzyl triaryl silyl ether), 트리아릴실리 퍼옥시드(triaryl silyl peroxide) 또는 아실 실란(acyl silane) 등이 예시될 수 있고, 잠재성 황산 계열의 개시제로는 알파-설포닐옥시 케톤 또는 알파-히드록시메틸벤조인 설포네이트 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 양이온 개시제로는 요오드 계열의 개시제와 광증감제의 혼합물을 사용할 수도 있다.
양이온 개시제로는, 이온화 양이온 광개시제를 사용할 수 있고, 예를 들면, 오늄염 계열의 이온화 양이온 광개시제를 사용하거나, 트리아릴설포늄 염 계열의 이온화 양이온 광개시제를 사용할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 편광판용 접착제 조성물은, 또한 아크릴 화합물 등의 중합 또는 가교 반응을 개시시킬 수 있는 라디칼 개시제로서, 광개시제를 추가로 포함할 수 있다. 광개시제로는, 예를 들면, 벤조인계, 히드록시케톤 화합물, 아미노케톤 화합물 또는 포스핀 옥시드 화합물 등과 같은 개시제를 사용할 수 있고, 예를 들면, 포스핀 옥시드 화합물 등을 사용할 수 있다. 광개시제로는, 보다 구체적으로는, 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, 벤조인 n-부틸에테르, 벤조인 이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아니노 아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-메틸티오)페닐]-2-몰포리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티오잔톤(thioxanthone), 2-에틸티오잔톤, 2-클로로티오잔톤, 2,4-디메틸티오잔톤, 2,4-디에틸티오잔톤, 벤질디메틸케탈, 아세토페논 디메틸케탈, p-디메틸아미노 안식향산 에스테르, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판논], 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐-포스핀옥시드 및 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥시드 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 광개시제는 상기 접착제 조성물 전체 중량을 기준으로 0.1 중량부 내지 10 중량부, 또는 0.5 중량부 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 기준으로 광개시제가 0.1 중량부 미만일 경우에는 경화도 부족에 의한 밀착력 저하로 박리 불량이 일어날 수 있고, 10중량부를 초과하는 경우에는 개시제의 분해물 또는 미반응 개시제의 접착계면으로의 이동에 의하여 접착력을 저하시키는 문제를 발생할 수 있다.
상기 광증감제는 예를 들면, 카르보닐 화합물, 유기 황화합물, 과황화물, 레독스계 화합물, 아조 및 디아조 화합물, 안트라센계 화합물, 할로겐 화합물, 광환원성 색소 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서는 편광자; 상기 편광자의 일면 또는 양면에 구비된 보호 필름; 및 상기 편광자 및 보호 필름 사이에 구비된 접착제층을 포함하고, 상기 접착제층은 상술한 편광판용 접착제 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 것인 편광판을 제공한다.
상기 보호 필름은 편광자를 지지 및 보호하기 위한 것으로, 당해 기술 분야에 일반적으로 알려져 있는 다양한 재질의 보호 필름들, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate) 필름, 싸이클로올레핀 폴리머(COP, cycloolefin polymer) 필름, 아크릴계 필름 등이 사용될 수 있다. 이 중에서도 광학 특성, 내구성, 경제성 등을 고려할 때, 폴리에틸렌테레프탈레이트 을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호 필름의 80℃ 내지 100℃ 에서의 저장 탄성률이 1500 Mpa 이상, 바람직하게는 1800 Mpa 이상, 더욱 바람직하게는 2000 Mpa 이상일 수 있다. 상기 수치 범위를 만족하는 경우, 보호 필름의 편광자 보호 효과가 증대될 수 있다. 구체적으로, 고온 환경하에서 편광자 수축에 의해 발생되는 응력에 의한 편광자의 찢어짐 현상을 방지할 수 있다.
한편, 상기 편광자와 보호 필름의 부착은 롤 코터, 그라비어 코터, 바 코터, 나이프 코터 또는 캐필러리 코터 등을 사용하여 편광자 또는 보호 필름의 표면에 편광판용 접착제 조성물을 코팅한 후, 이들을 합지 롤로 가열 합지하거나, 상온 압착하여 합지하는 방법 또는 합지 후 UV 조사하는 방법 등에 의해 수행될 수 있다. 상기 편광판용 접착제 조성물에 대해서는 후술하기로 한다.
먼저, 본 발명의 상기 편광자는 당해 기술분야에 잘 알려진 편광자, 예를 들면 요오드 또는 이색성 염료를 포함하는 폴리비닐알콜(PVA)로 이루어진 필름을 사용할 수 있다. 상기 편광자는 폴리비닐알코올 필름에 요오드 또는 이색성 염료를 염착시켜서 제조될 수 있으나, 이의 제조방법은 특별히 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 편광자는 보호층(또는 보호 필름)을 포함하지 않는 상태를 의미하며, 편광판은 편광자와 보호층(또는 보호 필름)을 포함하는 상태를 의미한다.
한편, 상기 편광자는 두께가 5㎛ 이상 40㎛ 이하, 보다 바람직하게는 5㎛ 이상 25㎛ 이하일 수 있다. 편광자의 두께가 상기 범위보다 얇으면 광학특성이 떨어질 수 있으며, 상기 범위보다 두꺼우면 저온(-30℃ 정도)에서의 편광자 수축량이 커져서 전체적인 편광판의 내열성에 문제가 될 수 있다.
한편, 상기 편광자가 폴리비닐알코올계 필름인 경우, 폴리비닐알코올계 필름은 폴리비닐알코올 수지 또는 그 유도체를 포함하는 것이면 특별한 제한 없이 사용이 가능하다. 이때, 상기 폴리비닐알코올 수지의 유도체로는, 이에 한정되는 것은 아니나, 폴리비닐포르말 수지, 폴리비닐아세탈 수지 등을 들 수 있다. 또는, 상기 폴리비닐알코올계 필름은 당해 기술분야에 있어서 편광자 제조에 일반적으로 사용되는 시판되는 폴리비닐알코올계 필름, 예컨대, 구라레 사의 P30, PE30, PE60, 일본합성사의 M2000, M3000, M6000 등을 사용할 수도 있다.
한편, 상기 폴리비닐알코올계 필름은, 이로써 한정되는 것은 아니나, 중합도가 1,000 이상 10,000 이하, 바람직하게는 1,500 이상 5,000 이하인 것이 바람직하다. 중합도가 상기 범위를 만족할 때, 분자 움직임이 자유롭고, 요오드 또는 이색성 염료 등과 유연하게 혼합될 수 있기 때문이다.
본 명세서는 상술한 편광판을 포함하는 화상표시장치를 제공한다.
상기와 같은 본 발명의 편광판은 액정표시장치 등과 같은 화상표시장치에 유용하게 적용될 수 있다.
상기 화상표시장치는 액정 패널; 상기 액정 패널의 상면에 구비되는 상부 편광판; 및 상기 액정 패널의 하면에 구비되는 하부 편광판을 포함한다.
도 1은 편광자(10); 상기 편광자(10)의 일면에 순차적으로 구비된 접착제층(20) 및 보호 필름(30); 및 상기 편광자의 타면에 구비된 보호층(40)을 포함하는 편광판(50)을 나타낸다.
도 2는 편광자(10); 상기 편광자(10)의 일면에 순차적으로 구비된 접착제층(20) 및 보호 필름(30); 및 상기 편광자의 타면에 순차적으로 구비된 접착제층(21) 및 보호 필름(31)을 포함하는 편광판(50)을 나타낸다.
도 3은 상기 편광판(50)이 점착층(60)을 매개로 액정 패널(70)에 부착된 것을 나타낸다. 상기 점착층(60)은 도 3과 같이 편광판의 보호층(40) 측에 구비될 수 있으나, 편광판의 보호 필름(30) 측에 구비될 수도 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화상표시장치는 액정 패널; 상기 액정 패널의 상면에 구비되는 상부 편광판; 및 상기 액정 패널의 하면에 구비되는 하부 편광판으로서 본 명세서에 따른 편광판을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화상표시장치는 액정 패널; 상기 액정 패널의 상면에 구비되는 상부 편광판으로서 본 명세서에 따른 편광판; 및 상기 액정 패널의 하면에 구비되는 하부 편광판을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화상표시장치는 액정 패널; 상기 액정 패널의 상면에 구비되는 상부 편광판; 및 상기 액정 패널의 하면에 구비되는 하부 편광판을 포함하고, 상기 상부 편광판 및 하부 편광판은 본 명세서에 따른 편광판이다.
이때, 상기 액정표시장치에 포함되는 액정 패널의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 그 종류에 제한되지 않고, TN(twisted nematic)형, STN(super twisted nematic)형, F(ferroelectic)형 또는 PD(polymer dispersed)형과 같은 수동 행렬 방식의 패널; 2단자형(two terminal) 또는 3단자형(three terminal)과 같은 능동행렬 방식의 패널; 횡전계형(IPS; In Plane Switching) 패널 및 수직배향형(VA; Vertical Alignment) 패널 등의 공지의 패널이 모두 적용될 수 있다. 또한, 액정표시장치를 구성하는 기타 구성, 예를 들면, 상부 및 하부 기판(ex. 컬러 필터 기판 또는 어레이 기판) 등의 종류 역시 특별히 제한되지 않고, 이 분야에 공지되어 있는 구성이 제한 없이 채용될 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
<제조예>
<실시예 1: 편광판용 접착제 조성물 A1의 제조>
지환족 에폭시 화합물로서 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트(상품명 셀록사이드-2021) 45 중량부, 지방족 에폭시 화합물로서 1,4-시클로헥산디메탄올 디글리시딜 에테르(LD-204) 40 중량부 및 옥세탄 화합물로서 3-에틸-3-[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸]옥세탄(도아 고세이 아론 옥세탄 OXT-221) 15 중량부를 혼합하고, 상기 혼합물 100 중량부에 대하여 실리콘 화합물(TEGO Rad 2010, NAKTO사 제조) 0.5 중량부, 약 3 중량부의 양이온 개시제(Irgacure 250, Ciba사) 및 약 1.5 중량부의 광증감제(이소프로필 티옥산톤, 알드리치)를 포함하는 편광판용 접착제 조성물을 제조하였다.
[셀록사이드-2021]
Figure pat00017
[LD-204]
Figure pat00018
[OXT-221]
Figure pat00019
<실시예 2: 편광판용 접착제 조성물 A2의 제조>
실리콘 화합물로서 TEGO Rad 2010 대신 TEGO Rad 2300(NAKTO사 제조)을 포함하는 것을 제외하고는 상기 편광판용 접착제 조성물 A1과 동일한 방법으로 편광판용 접착제 조성물을 제조하였다.
<실시예 3: 편광판용 접착제 조성물 A3의 제조>
실리콘 화합물로서 TEGO Rad 2010 대신 TEGO Rad 2011(NAKTO사 제조)을 포함하는 것을 제외하고는 상기 편광판용 접착제 조성물 A1과 동일한 방법으로 편광판용 접착제 조성물을 제조하였다.
<실시예 4: 편광판용 접착제 조성물 A4의 제조>
실리콘 화합물로서 TEGO Rad 2010 대신 TEGO Rad 2100(NAKTO사 제조)을 포함하는 것을 제외하고는 상기 편광판용 접착제 조성물 A1과 동일한 방법으로 편광판용 접착제 조성물을 제조하였다.
<비교예 1: 편광판용 접착제 조성물 B1의 제조>
실리콘 화합물 대신 실리콘을 포합하지 않는 BYK 1790을 포함하는 것을 제외하고는 상기 편광판용 접착제 조성물 A1과 동일한 방법으로 편광판용 접착제 조성물을 제조하였다.
<비교예 2: 편광판용 접착제 조성물 B2의 제조>
실리콘 화합물 대신 실리콘을 포합하지 않는 A-535를 포함하는 것을 제외하고는 상기 편광판용 접착제 조성물 A1과 동일한 방법으로 편광판용 접착제 조성물을 제조하였다.
<비교예 3: 편광판용 접착제 조성물 B3의 제조>
실리콘 화합물을 포함하지 않는 것을 제외하고는 상기 편광판용 접착제 조성물 A1과 동일한 방법으로 편광판용 접착제 조성물을 제조하였다.
<실험예 1: 접착력 측정>
접착제층의 접착력을 측정하기 위하여, 편광판 샘플을 제조하였다. 구체적으로, 편광자의 양면에 상기 편광판용 접착제 조성물을 도포하고 각각 아크릴 보호필름을 적층하고 경화하여 편광판 샘플을 제조하였다.
상기와 같이 제조된 편광판 샘플을 온도 20℃, 습도 50% 조건에서 1일 방치한 후, 폭 2cm, 길이 15cm로 재단하고, Texture Analyzer장비(Stable Micro Systems사 TA-XT Plus)를 이용하여, 도 5와 같이 속도 30m/min, 90도로 편광자와 유리 기판의 박리력을 측정하였다. 3회 반복 시행하여 평균값을 계산하였다.
<실험예 2: 표면에너지 측정>
제조된 편광판용 접착제 조성물을 PET 필름의 일면에 바 코팅한 후 1,000mJ/cm2의 자외선을 조사하여 경화하였다. 다음으로, 상기 경화된 접착제층 상에 물(H2O)을 떨어뜨린 후, KRUSS사의 Drop shape analyzer를 이용하여 접촉각을 측정하고, 이를 이용하여 표면에너지를 계산하였다.
<실험예 3: 열충격 평가>
접착제층의 내열성을 측정하기 위하여, 편광판 샘플을 제조하였다. 구체적으로, 편광자의 양면에 상기 편광판용 접착제 조성물을 도포하고 각각 아크릴 보호필름을 적층하고 경화하여 편광판 샘플을 제조하였으며, 상기 편광판의 보호필름 상에 점착제를 도포하고, 유리 기판에 라미하였다.
-40℃ 내지 85℃의 온도 범위에서 10℃/min의 승온/하온 속도로 온도를 변경하는 하나의 사이클을 100회 반복하였으며, 편광자에 크랙이 발생하는 지 여부를 관찰하였다. 이때, 길이가 5mm 이상인 크랙을 크랙으로 판정하였다.
<실험예 4: 미세 기포 발생 테스트>
20℃의 온도 및 50%의 상대 습도 환경에서 SUS 기판에 고정시킨 Mesh에 편광판용 접착제 조성물을 도포하고 메쉬를 10cm/sec의 속도로 박리하였을 때 존재하는 기포의 갯수를 육안으로 계산하였다. 이 실험 과정을 도 4에 나타내었다.
상기 실험예 1 내지 4의 결과를 표 2에 나타내었다.
<실험예 5: dewetting 평가>
접착제의 dewetting 현상 억제 능력을 평가하였다.
1. 최대 직경이 A㎛인 이물이 존재하는 필름 상에 편광판용 접착제 조성물을 스포이드를 사용하여 2ml 도포한다.
2. 이를 라미네이터(Excellami-355Q: 현대오피스사 제조)를 사용하여 이송 속도 5m/min 및 압력 범위 7로 설정하여 통과시켰다.
3. 이후, UV 조사장치(Metal halide lamp)를 사용하여 2,000mJ/cm2의 광량으로 자외선을 조사하여 상기 편광판용 접착제 조성물을 경화시킨다.
4. 이물 주변에 생기는 기포의 직경의 크기를 재어서 식 1에 대입하여 본다.
아래 식 1의 계산식에 의하여 평균 직경이 A㎛인 이물이 존재하는 필름 상에 편광판용 접착제 조성물을 도포 및 경화하였을 때, 상기 이물 주위에 생기는 기포의 평균 직경 B㎛의 관계를 도출하였다.
[식 1]
2≥B/A
<실험예 평가결과>
상기 실험예 1 내지 4의 결과를 하기 표 1에 나타내고, 상기 실험예 5의 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 조성물 실험예 1:
접착력 측정 (gf/20mm)		 실험예 2:
표면에너지 측정(mN/m)		 실험예 3:
열충격 평가		 실험예 4:
기포 발생 테스트 (25cm2당 기포 개수)
실시예 1 A1 310 21.9 OK(크랙 발생 X) OK(5개)
실시예 2 A2 340 24.5 OK (크랙 1개 발생) OK(9개)
실시예 3 A3 320 29.2 OK (크랙 1개 발생) OK(9개)
실시예 4 A4 210 29.5 OK (크랙 발생 X) OK(7개)
비교예 1 B1 180 29.7 NG (크랙 6개 발생) NG(20개)
비교예 2 B2 330 29.9 OK (크랙 1개 발생) NG(21개)
비교예 3 B3 330 39.3 OK (크랙 발생 X) NG(18개)
상기 실험예 1의 결과로부터 실시예에 따른 편광판용 접착제 조성물은 접착력이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 상기 실험예 2의 결과로부터, 실시예에 따른 편광판용 접착제 조성물은 표면 에너지가 낮은 것을 확인할 수 있다. 이 경우, 보호필름 및 편광자에 대한 젖음성이 우수하여 균일한 코팅이 가능하므로 접착력이 우수하다. 이로 인해, 디웨팅(dewetting) 현상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 실험예 3의 결과로부터, 실시예에 따른 편광판용 접착제 조성물은 열내구성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
또한, 상기 실험예 4의 결과로부터, 실시예에 따른 편광판용 접착제 조성물은 비교예에 따른 편광판에 비해 발생하는 기포의 개수가 작은 것을 확인할 수 있었다. 이는, 실시예의 편광판용 접착제 조성물은 초기에 기포 발생을 효과적으로 억제하였기 때문이다.
구분 평가 결과 식 1 계산값
실시예 1 OK 0 (A: 72㎛, B: 0㎛)
(기포 발생 X)
실시예 2 OK 1.06 (A: 103㎛, B: 110㎛)
실시예 3 OK 1.43 (A: 57㎛, B: 82㎛)
실시예 4 OK 1.23 (A: 101㎛, B: 124㎛)
비교예 1 NG 4.167 (A: 36㎛, B: 150㎛)
비교예 2 NG 2.34 (A: 78㎛, B: 183㎛)
비교예 3 NG 4.167 (A: 24㎛, B: 100㎛)
상기 실험예 5의 결과로부터, 실시예에 따른 편광판용 접착제 조성물은 비교예에 따른 편광판에 비해 기포가 발생하지 않거나(실시예 1), 발생하는 기포의 크기가 작은 것을 확인할 수 있었다. 이는, 실시예의 편광판용 접착제 조성물의 wetting성이 비교예의 편광판용 접착제 조성물보다 우수하기 때문이다. 구체적으로, 실시예의 편광판용 접착제 조성물은 기포가 발생한 경우에도 wetting성이 우수하여 기포가 작아지는 장점을 갖는다.

Claims (12)

  1. 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물 및 실리콘 화합물을 포함하는 편광판용 접착제 조성물로서,
    20℃의 온도 및 50%의 상대 습도 환경에서 SUS 기판에 적층된 2 이상의 구멍을 포함하는 메쉬(Mesh) 상에 상기 편광판용 접착제 조성물을 도포하여 상기 편광판용 접착제 조성물을 상기 메쉬의 구멍에 충진시킨 후, 상기 메쉬를 10cm/sec의 박리 속도로 박리하였을 때, 상기 SUS 기판 상에 존재하는 기포의 개수가 상기 SUS 기판의 면적 기준으로 15개/25cm2이하인 것인 편광판용 접착제 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 실리콘 화합물은 아크릴레이트계 화합물인 것인 편광판용 접착제 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 전체 조성물 기준으로 상기 실리콘 화합물을 0.1 내지 5 중량부로 포함하는 것인 편광판용 접착제 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 기포의 전체 수평 단면적은 기판의 면적 기준으로 20cm2/25cm2 이하인 것인 편광판용 접착제 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 최대 직경이 A㎛인 이물이 존재하는 필름 상에 편광판용 접착제 조성물을 도포 및 경화하였을 때, 상기 이물 주위에 생기는 기포의 평균 직경 B㎛의 관계가 아래 식을 만족하는 편광판용 접착제 조성물.
    [식 1]
    2≥B/A
  6. 청구항 1에 있어서, 25℃에서의 점도가 10 cPs 내지 100 cPs인 것인 편광판용 접착제 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서, 표면에너지가 1 mN/m 내지 100 mN/m인 것인 편광판용 접착제 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 에폭시 화합물은 지환족 에폭시 화합물, 지방족 에폭시 화합물 또는 방향족 에폭시 화합물을 포함하는 것인 편광판용 접착제 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서, 양이온 개시제, 라디칼 개시제 및 광증감제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 더 포함하는 편광판용 접착제 조성물.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 실리콘 화합물은 하기 화학식 A1로 표시되는 것인 편광판용 접착제 조성물:
    [화학식 A1]
    Figure pat00020

    상기 화학식 A1에 있어서, R1 내지 R6은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 알킬기 또는 폴리에틸렌글리콜이고,
    R7은 -(RaO)oRb; 알킬기; 알킬아릴기; 아르알킬기; 알킬아릴기; 아미노기; 카보닐기; 또는 에폭시기이며,
    Ra는 직접결합; 또는 알킬렌기이고,
    Rb는 수소, 알킬기 또는 폴리에틸렌글리콜이고,
    L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬렌기이고,
    m, n 및 o는 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이고, 각각 2 이상인 경우 괄호 내의 구조는 동일하거나 상이하고,
    m+n은 2 내지 20의 정수이다.
  11. 편광자;
    상기 편광자의 일면 또는 양면에 구비된 보호 필름; 및
    상기 편광자 및 보호 필름 사이에 구비된 접착제층을 포함하고,
    상기 접착제층은 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 따른 편광판용 접착제 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 것인 편광판.
  12. 청구항 11에 따른 편광판을 포함하는 화상표시장치.
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