KR20200118554A - 편광판용 점착 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 - Google Patents

편광판용 점착 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 Download PDF

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Abstract

(메트)아크릴계 공중합체, 경화제, (메트)아크릴계 올리고머 및 대전 방지제를 포함하는 편광판용 점착 필름으로서, 상기 편광판용 점착 필름은 식 1의 표면 저항의 차이가 1.0 log(Ω/□) 이하이고, 상기 편광판용 점착 필름은 25℃에서 모듈러스가 0.5MPa 이상인 것인, 편광판용 점착 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치가 제공된다.

Description

편광판용 점착 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치{ADHESIVE FILM FOR POLARIZING PLATE, POLARIZING PLATE COMPRISING THE SAME AND OPTICAL DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 편광판용 점착 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 액정 셀의 양 측면에 편광판이 점착 필름을 통해 접합되어 있다. 또한, 액정표시장치의 표시 화면에 터치 패널을 탑재하는 것이 실용화되어 있다. 터치 패널은 정전용량 방식, 저항막 방식, 광학 방식, 초음파 방식 혹은 전자 유도 방식 등의 다양한 방식이 있지만, 정전용량 방식이 많이 채용되게 되고 있다. 근래에는, 터치센서부로서 정전용량 센서를 내장한, 터치 센싱 기능이 있는 액정표시장치가 이용되고 있다.
한편, 액정표시장치 제조시, 상기 점착 필름 부착 편광판을 액정 셀에 접착할 때는 점착 필름 부착 편광판의 점착 필름에서 이형 필름을 박리하지만, 당해 이형 필름의 박리에 의해 정전기가 발생한다. 이와 같이 하여 발생한 정전기는 액정표시장치 내부의 액정의 배향에 영향을 부여하고 불량을 초래하게 된다. 정전기 발생은 예를 들면 편광판의 외면에 대전 방지층을 형성함으로써 억제할 수 있다.
한편, 터치 센싱 기능이 있는 액정표시장치의 정전 용량 센서는 그 표면에 사용자의 손가락이 접근했을 때, 투명 전극 패턴과 손가락이 형성하는 미약한 정전 용량을 검출하는 것이다. 상기 투명 전극 패턴과 사용자의 손가락 사이에, 대전 방지층과 같은 도전층을 가질 경우에는 구동 전극과 센서 전극 사이의 전계가 흐트러져 센서 전극 용량이 불안정화해 터치 패널 감도가 저하하고, 오작동의 원인이 된다. 터치 센싱 기능이 있는 액정 표시 장치에서는 정전기 발생을 억제함과 동시에, 정전 용량 센서의 오작동을 억제하는 것이 요구된다. 특히, 점착 필름은 고온 고습 상태에서 방치되는 경우 상온에서와 같은 표면 저항을 발현시키기 어려운게 일반적이다. 이를 해소하기 위하여, 점착 필름 중 (메트)아크릴계 공중합체 중 수산기 함유 단량체와 같은 친수성 단량체를 사용하거나 대전 방지제의 함량을 증가시키는 방법이 고려되고 있다. 하지만, 대전 방지제의 함량의 증가, 수산기 함유 단량체의 도입 등에 의해서는 고온 고습에서의 점착 필름의 표면 저항 수치를 확보하기 어려웠다.
본 발명의 배경기술은 일본공개특허 제2013-072951호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 고온 고습에서 표면 저항의 신뢰성이 우수하고, 목적으로 하는 표면 저항을 확보하고 박리 강도가 우수한 편광판용 점착 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 고온 고습에서 장기간 방치하는 경우에도 터치 센싱 기능을 구현할 수 있고 표시 불량 및/또는 오작동 발생을 감소시키는 편광판용 점착 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전기 충격시 액정의 백화 현상이 사라지게 하는 시간을 최소화시키는 편광판용 점착 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 인 셀용 액정 패널에 적용 가능한 편광판용 점착 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 휨 억제 효과가 우수한 편광판용 점착 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점은 편광판용 점착 필름이다.
1.편광판용 점착 필름은 (메트)아크릴계 공중합체, 경화제, (메트)아크릴계 올리고머 및 대전 방지제를 포함하고, 상기 편광판용 점착 필름은 하기 식 1의 표면 저항의 차이 △SR이 1.0 log(Ω/□) 이하이고,
[식 1]
△SR = SR2 - SR1
(상기 식 1에서, SR1은 상기 편광판용 점착 필름의 초기 면저항의 로그값(단위:log(Ω/□))
SR2는 상기 편광판용 점착 필름을 85℃ 및 85% 상대습도에서 250시간 동안 방치한 후 면저항의 로그값(단위:log(Ω/□)),
상기 편광판용 점착 필름은 25℃에서 모듈러스가 0.5MPa 이상이다.
2. 1에서, 상기 식 1에서, 상기 편광판용 점착 필름의 초기 면저항, 상기 편광판용 점착 필름을 85℃ 및 85% 상대습도에서 250시간 동안 방치한 후 면저항은 각각 1 x 108Ω/□ 내지 1 x 1011Ω/□이 될 수 있다.
3.1-2에서, 상기 편광판용 점착 필름은 85℃에서의 모듈러스가 0.05MPa 이하일 수 있다.
4.1-3에서, 상기 편광판용 점착 필름은 박리 강도가 100gf/25mm 이상이 될 수 있다.
5.1-4에서, 상기 편광판용 점착 필름은 85℃ 및 85% 상대습도에서 250시간 방치한 후의 박리 강도가 100gf/25mm 이상일 수 있다.
6.1-5에서, 상기 편광판용 점착 필름은 하기 식 2의 모듈러스의 차이(△G)가 0.06MPa 이상일 수 있다:
[식 2]
△G = G1 - G2
(상기 식 2에서, G1은 상기 편광판용 점착 필름의 25℃에서의 모듈러스(단위:MPa),
G2는 상기 편광판용 점착 필름의 85℃에서의 모듈러스(단위:MPa)).
7.1-6에서, 상기 대전 방지제는 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 0.1중량부 내지 10중량부로 포함될 수 있다.
8.1-7에서, 상기 대전 방지제는 양이온형 대전 방지제, 음이온형 대전 방지제, 양성 이온형 대전 방지제, 비이온형 대전 방지제, 상기 양이온형 대전 방지제, 음이온형 대전 방지제, 양성 이온형 대전 방지제의 이온 도전성 기를 갖는 단량체를 중합 또는 공중합해서 얻어진 이온 도전성 중합체를 포함할 수 있다.
9.1-8에서, 상기 대전 방지제는 계면활성제, 이온성 액체, 알칼리 금속염, 금속 산화물, 금속 미립자, 도전성 폴리머, 카본, 카본 나노 튜브 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
10. 1-9에서, 상기 대전 방지제는 이온성 액체를 포함할 수 있다.
11. 1-10에서, 상기 (메트)아크릴계 올리고머는 유리전이온도가 20℃ 내지 60℃가 될 수 있다.
12.1-11에서, 상기 (메트)아크릴계 올리고머는 중량평균분자량이 1,000 내지 30,000이 될 수 있다.
13.1-12에서, 상기 (메트)아크릴계 올리고머는 터트-부틸 메타아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 하이드록시에틸메타아크릴레이트 중 1종 이상의 올리고머일 수 있다.
14.1-13에서, 상기 경화제는 우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 함유 단위 복수 개를 포함하는 폴리이소시아네이트 경화제를 포함할 수 있다.
15.14에서, 상기 경화제는 하기 화학식 1의 구조 단위를 복수 개 가질 수 있다:
<화학식 1>
*-R1-O-(C=O)NH-R2-NCO
(상기 화학식 1에서, *은 연결 부위이고,
R1, R2는 동일하거나 다르고, 2가의 탄소수 2 내지 탄소수 20의 지방족 탄화수소기이다).
16.1-15에서, 상기 (메트)아크릴계 공중합체는 C1 내지 C20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 및 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체를 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체를 포함할 수 있다.
17.16에서, 상기 단량체 혼합물은 방향족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체를 더 포함할 수 있다.
18.1-17에서, 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부, 상기 경화제 0중량부 초과 5중량부 이하, 상기 (메트)아크릴계 올리고머 1중량부 내지 30중량부, 상기 대전 방지제 0.1중량부 내지 10중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 편광판은 본 발명의 편광판용 점착 필름을 포함한다.
본 발명의 광학표시장치는 본 발명의 편광판을 포함한다.
본 발명은 고온 고습에서 표면 저항의 신뢰성이 우수하고, 목적으로 하는 표면 저항을 확보하고 박리 강도가 우수한 편광판용 점착 필름을 제공한다.
본 발명은 고온 고습에서 장기간 방치하는 경우에도 터치 센싱 기능을 구현할 수 있고 표시 불량 및/또는 오작동 발생을 감소시키는 편광판용 점착 필름을 제공한다.
본 발명은 전기 충격시 액정의 백화 현상이 사라지게 하는 시간을 최소화시키는 편광판용 점착 필름을 제공한다.
본 발명은 인 셀용 액정 패널에 적용 가능한 편광판용 점착 필름을 제공한다.
본 발명은 휨 억제 효과가 우수한 편광판용 점착 필름을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학표시장치의 단면도이다.
이하, 본 출원의 실시예들을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 출원에 개시된 기술은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 출원의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서 "박리강도"는 JIS2107에 의해 측정되고, 25℃에서 편광판용 점착 필름과 유리판 간의 180° 박리강도를 의미한다.
본 명세서에서 "모듈러스"는 저장 모듈러스이고, 두께 23㎛의 점착 필름을 제조하고, 제조한 점착 필름을 복수 개 겹쳐 두께 0.8mm의 시편을 제조하고, 제조한 시편에 대해 ARES(Advanced Rheometry Expansion System, TA instrument)를 사용하여 Temperature sweep test(strain 5%, normal force 100N)로 0℃ 내지 120℃까지 온도 상승 속도 10℃/분의 속도로 온도를 높이면서 1Hz에서 25℃, 85℃에서 측정한 값이다.
본 명세서에서 "표면 저항"은 이형 필름(PET 필름)과 편광판용 점착 필름의 적층체에서 편광판용 점착 필름의 상부면에 이형 필름(PET 필름)을 놓고 롤러를 이용하여 합지하여 시편을 제조하였다. 제작된 시편을 가로 x 세로 50mm x 50mm의 사각형으로 절단하여 측정 시편을 제조하였다. 이형 필름(PET 필름)을 제거하고 노출시킨 편광판용 점착 필름 면에 표면 저항 측정기(HT-450, 미츠비시 케미칼사)를 이용하여 10V의 전압으로 10초 동안 측정한 후 표시된 표면 저항 수치를 기록하였다.
본 명세서에서 "(메트)아크릴"은 아크릴 및/또는 메타아크릴을 의미한다.
본 명세서에서 "중량평균분자량"은 겔투과크로마토그래피 법에서의 폴리스티렌 환산에 의해 구한 값이 될 수 있다.
본 명세서에서 수치 범위 기재시 "X 내지 Y"는 X 이상 Y 이하(X≤ 그리고 ≤Y)를 의미한다.
본 발명자는 편광판용 점착 필름에 (메트)아크릴계 공중합체, 경화제, (메트)아크릴계 올리고머 및 대전 방지제를 포함하고, 25℃에서 모듈러스가 0.5MPa 이상이 되도록 하였다.
상기 편광판용 점착 필름은 상온에서도 하기 상술되는 표면 저항 범위를 확보할 수 있을 뿐만 아니라 고온 고습에서 장기간 방치하더라도 표면 저항의 변화 정도를 낮추어 고온 고습에서 표면 저항의 신뢰성을 확보하고, 고온 고습에서 장기간 방치하더라도 표면 저항 1 x 108Ω/□ 내지 1 x 1011Ω/□을 확보하도록 함으로써 터치 센성 기능을 제대로 구현하고 표시 불량 및/또는 오작동 발생을 감소시켜 전기 충격시 액정의 백화 현상이 사라지게 하는 시간을 최소화시킬 수 있다. 상기 "전기 충격시 액정의 백화 현상"은 하기 설명되는 정전기 방전총(Electrostatic Discharge Gun)을 이용한 평가 방법에 의해 확인할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판용 점착 필름(이하, 점착 필름이라고 함)을 설명한다.
편광판용 점착 필름은 하기 상술되는 (메트)아크릴계 공중합체, 경화제, (메트)아크릴계 올리고머 및 대전 방지제를 포함한다. 또한, 편광판용 점착 필름은 하기 상술되는 (메트)아크릴계 공중합체, 경화제 및/또는 (메트)아크릴계 올리고머를 제어함으로써 25℃에서 모듈러스가 0.5MPa 이상이다. 상기 범위에서, 점착 필름을 고온 고습에서 장기간 방치하더라도 점착 필름 중 대전 방지제가 천천히 용출되도록 함으로써 고온 고습에서 점착 필름의 표면 저항 신뢰성을 확보할 수 있다. 본 발명은 25℃에서 모듈러스가 0.5MPa 이상이 되도록 하여 점착 필름의 경화 밀도를 증가시킴으로써, 점착 필름을 고온 고습에서 장기간 방치하더라도 점착 필름 중 대전 방지제가 점착 필름 표면으로 용출되는 속도를 낮춤으로써 표면 저항 신뢰성을 확보할 수 있다.
일 구체예에서, 점착 필름은 하기 식 1의 표면 저항의 차이 △SR이 1.0 log(Ω/□) 이하가 될 수 있다: 상기 범위에서, 점착 필름의 고온 고습에서 신뢰성이 높아서 고온 고습에서 방치하기 전과 방치한 후의 터치 센싱 기능에 차이가 없다:
[식 1]
△SR = SR2 - SR1
(상기 식 1에서, SR1은 상기 편광판용 점착 필름의 초기 면저항의 로그값(단위:log(Ω/□))
SR2는 상기 편광판용 점착 필름을 85℃ 및 85% 상대습도에서 250시간 동안 방치한 후 면저항의 로그값(단위:log(Ω/□)).
상기 "초기 면저항"은 편광판용 점착 필름을 85℃ 및 85% 상대습도에서 250시간 동안 방치하기 전의 면저항을 의미한다.
바람직하게는, 상기 식 1의 △SR은 0 내지 1.0 log(Ω/□), 구체적으로 0.15 log(Ω/□) 내지 1.0 log(Ω/□), 더 구체적으로 0.15 log(Ω/□) 내지 0.6 log(Ω/□)가 될 수 있다.
점착 필름은 25℃에서 모듈러스가 구체적으로 0.5MPa 이상, 더 구체적으로 0.5MPa 내지 1.0MPa, 0.5MPa 내지 0.8MPa, 보다 구체적으로 0.5MPa 내지 0.7MPa가 될 수 있다. 상기 범위에서, 점착 필름은 고온 고습에서 표면 저항의 신뢰성이 우수하고, 상온에서 박리 강도가 우수하고, 상기 식 1의 표면 저항의 차이에 용이하게 도달할 수 있으며, 휨 억제 효과가 있을 수 있다.
점착 필름은 상기 식 1에서, 85℃ 및 85% 상대습도에서 250시간 동안 방치한 후 면저항은 1 x 108Ω/□ 내지 1 x 1011Ω/□이 될 수 있다. 상기 범위에서, 터치 센성 기능을 제대로 구현하고 표시 불량 및/또는 오작동 발생을 감소시켜 전기 충격시 액정의 백화 현상이 사라지게 하는 시간을 최소화시킬 수 있다.
점착 필름의 초기 면저항 즉 상기 식 1에서 점착 필름의 초기 면저항은 1 x 108Ω/□ 내지 1 x 1011Ω/□를 확보할 수 있다면 특별히 제한되지 않는다. 일 구체예에서, 식 1의 점착 필름의 초기 면저항은 1 x 108Ω/□ 내지 1 x 1011Ω/□이 될 수 있다. 상기 범위에서, 터치 센성 기능을 제대로 구현하고 표시 불량 및/또는 오작동 발생을 감소시켜 전기 충격시 액정의 백화 현상이 사라지게 하는 시간을 최소화시킬 수 있다.
점착 필름은 상기 상술되는 본 발명 중 대전 방지제를 포함하면서 모듈러스를 확보함에도 불구하고 초기 박리 강도 및 85℃ 및 85% 상대습도에서 장기간 방치한 후의 박리 강도가 각각 100gf/25mm 이상이 될 수 있다. 일반적으로 상술한 면저항을 확보하기 위하여 점착 필름 중 대전 방지제를 과량 사용해야 하며 이러한 경우 대전 방지제가 점착 필름의 표면으로 용출됨으로써 박리 강도가 떨어질 수 있다. 또한, 이러한 점착 필름의 박리 강도 저하는 점착 필름을 고온 고습에서 장기간 방치하는 경우 더 가속화될 수 있다. 또한, 모듈러스 상승을 위하여 경화제를 과량 사용할 수 있으나 이 경우 박리 강도가 저하될 수 있다. 그러나, 본 발명의 점착 필름은 (메트)아크릴계 공중합체, 경화제, (메트)아크릴계 올리고머 및 대전 방지제를 포함하고 25℃에서 모듈러스를 확보함으로써 박리 강도가 높다.
일 구체예에서, 점착 필름은 초기 박리 강도가 100gf/25mm 이상, 구체적으로 100gf/25mm 내지 300gf/25mm, 더 구체적으로 100gf/25mm 내지 200gf/25mm가 될 수 있다.
일 구체예에서, 점착 필름은 85℃ 및 85% 상대습도에서 장기간 방치(예: 250시간)한 후의 박리 강도가 100gf/25mm 이상, 구체적으로 500gf/25mm 이상, 더 구체적으로 500gf/25mm 내지 800gf/25mm가 될 수 있다.
점착 필름은 85℃에서의 모듈러스가 0.05MPa 이하, 구체적으로 0MPa 초과 0.05MPa 이하, 0.01MPa 내지 0.05MPa, 0.03MPa 내지 0.05MPa, 0.04MPa 내지 0.05MPa가 될 수 있다. 상기 범위에서, 고온에서 휨 개선 효과, 신뢰성 개선 효과가 있을 수 있다.
일 구체예에서, 점착 필름은 하기 식 2의 모듈러스의 차이(△G)가 0.06MPa 이상이 될 수 있다. 상기 범위에서 상온에서 점착 필름의 눌림성 불량을 개선하고 고온에서 휨을 개선할 수 있다. 예를 들면, △G는 0.06MPa 내지 1.0MPa, 구체적으로 0.1MPa 내지 1.0MPa가 될 수 있다:
[식 2]
△G = G1 - G2
(상기 식 2에서
G1은 상기 편광판용 점착 필름의 25℃에서의 모듈러스(단위:MPa),
G2는 상기 편광판용 점착 필름의 85℃에서의 모듈러스(단위:MPa)).
점착 필름은 가시광선 투과율이 80% 이상, 예를 들면 90% 내지 100%가 될 수 있다. 점착 필름은 두께가 10㎛ 내지 150㎛, 예를 들면 10㎛ 내지 100㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 광학표시장치에 사용될 수 있다.
이하, 점착 필름 중 (메트)아크릴계 공중합체, 경화제, (메트)아크릴계 올리고머 및 대전 방지제에 대해 상세히 설명한다.
점착 필름은 (메트)아크릴계 공중합체, 경화제, (메트)아크릴계 올리고머 및 대전 방지제를 포함한다.
일 구체예에서, 상기 경화제는 2개 이상의 장쇄 알킬렌기 함유 폴리이소시아네이트 경화제(이하, 제1경화제를 의미함)를 포함할 수 있다. 하기 상술되는 (메트)아크릴계 공중합체에 하기 상술되는 2개 이상의 장쇄 알킬렌기 함유 폴리이소시아네이트 경화제 및 (메트)아크릴계 올리고머를 동시에 포함함으로써 본 발명의 상기 식 1의 표면 저항의 차이, 박리 강도, 모듈러스에 도달할 수 있다.
이하에서는, 상기 경화제로 2개 이상의 장쇄 알킬렌기 함유 폴리이소시아네이트 경화제를 사용하는 경우를 설명하지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서 설명된 25℃, 85℃에서의 모듈러스를 확보할 수 있다면, 경화제의 종류에 제한을 두지 않는다. 바람직하게는, 경화제로서 2개 이상의 장쇄 알킬렌기 함유 폴리이소시아네이트 경화제를 포함할 수 있다.
(메트)아크릴계 공중합체는 우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기를 함유하는 이소시아네이트 경화제와 가교 반응하여 점착 필름의 매트릭스를 형성할 수 있다.
(메트)아크릴계 공중합체는 유리전이온도가 -40℃ 이상, 예를 들면 -40℃ 내지 -20℃가 될 수 있다. (메트)아크릴계 공중합체는 중량평균분자량이 80만 이상 예를 들면 130만 이상, 100만 내지 160만, 100만 내지 130만이 될 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 모듈러스 도달에 용이할 수 있다.
(메트)아크릴계 공중합체는 산가가 0.5mgKOH/g 이하, 구체적으로 0mgKOH/g 내지 0.5mgKOH/g가 될 수 있다. 상기 범위에서 금속 함유 광학 소자에 접촉시 부식을 억제할 수 있다.
(메트)아크릴계 공중합체는 C1 내지 C20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 및 가교성 관능기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체를 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체를 포함할 수 있다.
C1 내지 C20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 C1 내지 C20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르로서, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 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 중 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
가교성 관능기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체, 카르복시산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는 가교성 관능기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체로 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체를 포함함으로써 카르복시산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 대비 산가를 낮추어 금속 부식성을 개선할 수 있다.
수산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 수산기를 갖는 C1 내지 C20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체, 수산기를 갖는 C3 내지 C20의 시클로알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체, 수산기를 갖는 C6 내지 C20의 방향족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 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 1종 이상을 포함할 수 있다.
카르복시산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 (메트)아크릴산이 될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 단량체 혼합물은 C1 내지 C20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 60중량% 내지 99중량% 예를 들면 80중량% 내지 99중량%, 가교성 관능기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 1중량% 내지 40중량% 예를 들면 1중량% 내지 20중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서 (메트)아크릴계 공중합체의 유리전이온도를 확보할 수 있고 점착성을 나타낼 수 있다.
상기 단량체 혼합물은 C6 내지 C20의 방향족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체를 더 포함할 수 있다. 방향족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 점착 필름에 포함되어 빛샘 개선 효과를 더 높일 수 있다. C6 내지 C20의 방향족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 C6 내지 C20의 방향족기를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르로서 페닐(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 단량체 혼합물은 C1 내지 C20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 50중량% 내지 80중량% 예를 들면 60중량% 내지 80중량% 가교성 관능기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 1중량% 내지 30중량% 예를 들면 1중량% 내지 20중량%, C6 내지 C20의 방향족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 5중량% 내지 25중량% 예를 들면 10중량% 내지 20중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서 (메트)아크릴계 공중합체의 유리전이온도를 확보할 수 있고 점착성을 나타낼 수 있으며 빛샘을 개선할 수 있다.
상기 단량체 혼합물은 C3 내지 C20의 지환족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체, C3 내지 C20의 헤테로지환족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다. C3 내지 C20의 지환족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체, C3 내지 C20의 헤테로지환족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 각각 당업자에게 알려진 통상의 종류를 채용할 수 있다. C3 내지 C20의 지환족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체, C3 내지 C20의 헤테로지환족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 중 1종 이상은 상기 단량체 혼합물 중 20중량% 이하 예를 들면 10중량% 이하로 포함될 수 있다.
(메트)아크릴계 공중합체는 상기 단량체 혼합물을 통상의 중합 방법으로 중합시켜 제조될 수 있다. 중합 방법은 당업자에게 알려진 통상의 방법을 포함할 수 있다. 예를 들면, (메트)아크릴계 공중합체는 단량체 혼합물에 개시제를 첨가한 후, 통상의 공중합체 중합 예를 들면 현탁 중합, 유화 중합, 용액 중합 등으로 제조될 수 있다. 중합 온도는 60℃ 내지 70℃, 중합 시간은 6시간 내지 8시간이 될 수 있다. 개시제는 아조계 중합 개시제; 및/또는 과산화 벤조일 또는 과산화 아세틸과 같은 과산화물 등을 포함하는 통상의 것을 사용할 수 있다.
우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 함유 단위 복수 개를 포함하는 폴리이소시아네이트 경화제는 (메트)아크릴계 공중합체를 경화시켜 점착력을 부여할 수 있다. 또한, 상기 경화제는 고온에서 유동성을 확보함으로써 하기 상술되는 (메트)아크릴계 올리고머 포함시 고온에서의 저장 모듈러스가 지나치게 상승되는 것을 막을 수 있다. 상기 "알킬렌기"는 탄소수 6 내지 탄소수 20의 선형 알킬렌기로서 예를 들면 헥사메틸렌기, 도데카메틸렌기 또는 트리메틸헥사메틸렌기 등을 의미할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
일 구체예에서, 상기 경화제는 우레탄 변성된 탄소수가 2개 이상인 선형 알킬렌기 함유 단위 복수 개를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제의 부가체를 포함할 수 있다. 우레탄 변성된 경화제 부가체에 의해 본 발명의 △G 확보가 용이할 수 있다. 상기 경화제는 우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 함유 단위 복수 개를 함유하는 이소시아네이트 경화제를 포함할 수 있다. 예를 들면, 폴리이소시아네이트계 경화제는 우레탄을 함유하고 있는 지방족 폴리이소시아네이트가 될 수 있다. 이때, 지방족 폴리이소시아네이트 경화제는 C4 내지 C20의 디이소시아네이트로서, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 도데카메틸렌디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트 등을 포함하는 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트 등이 될 수 있다. 우레탄 변성된 폴리이소시아네이트계 경화제는 상업적으로 시판되는 제품으로 사용할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 경화제는 하기 화학식 1의 단위를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제를 포함할 수 있다. 상기 경화제는 하기 화학식 1의 구조 단위를 복수 개 갖는 것이 바람직하다:
<화학식 1>
*-R1-O-(C=O)NH-R2-NCO
(상기 화학식 1에서, *은 연결 부위이고,
R1, R2는 동일하거나 다르고, 2가의 탄소수 2 내지 탄소수 20의 지방족 탄화수소기이다). 상기 지방족 탄화수소기는 선형 알킬렌기가 될 수 있다.
상기 경화제는 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 5중량부 이하, 예를 들면 0.5중량부 내지 5중량부, 0.5중량부 내지 2중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 점착 필름의 점착성을 확보하면서 고온에서 저장 모듈러스를 낮출 수 있다.
다른 구체예에서, 경화제는 이소시아네이트계, 이미드계, 에폭시계, 아지리딘계 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
이소시아네이트계 경화제는 m-크실렌디이소시아네이트 등을 포함하는 크실렌디이소시아네이트(XDI), 4,4'-메틸렌비스(페닐이소시아네이트) 등을 포함하는 메틸렌비스(페닐이소시아네이트)(MDI), 나프탈렌디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 중 1종 이상, 또는 이들의 폴리올 변성 어덕트체를 포함할 수 있다.
상기 경화제는 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0중량부 초과 5중량부 이하, 예를 들면 0.1중량부 내지 5중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 점착 필름의 점착성을 확보하면서 고온에서 저장 모듈러스를 낮출 수 있다.
일 구체예에서, 상기 경화제는 이소시아누레이트기를 갖지 않는 비-이소시아누레이트계 경화제일 수 있다. 본 발명의 (메트)아크릴계 공중합체 및 (메트)아크릴계 올리고머에 이소시아누레이트기를 갖는 경화제를 포함시킬 경우 고온에서 휨 개선 효과가 미약하다는 문제점이 있다.
(메트)아크릴계 올리고머는 점착 필름의 상온에서의 저장 모듈러스를 높여 상온에서의 눌림성 불량을 개선할 수 있게 한다. (메트)아크릴계 공중합체에 상기 경화제를 과량 포함시켜 상온에서의 저장 모듈러스를 높일 수 있으나 그러한 경우 박리 강도 등의 점착 필름의 고유 물성이 저하될 수 있다. (메트)아크릴계 올리고머는 점착 필름의 밀도를 향상시키고 박리 강도 저하를 막을 수 있다.
(메트)아크릴계 올리고머는 (메트)아크릴계 공중합체 대비 유리전이온도가 높아서 점착 필름의 상온에서의 저장 모듈러스를 높일 수 있다.
일 구체예에서 (메트)아크릴계 올리고머는 유리전이온도가 20℃ 내지 60℃, 예를 들면 30℃ 내지 50℃, 예를 들면 30℃ 내지 40℃가 될 수 있다. 상기 범위에서 점착 필름의 상온에서의 저장 모듈러스를 높이고 점착 필름의 고온에서의 저장 모듈러스가 지나치게 높아지는 것을 막을 수 있다.
(메트)아크릴계 올리고머는 (메트)아크릴계 공중합체 대비 중량평균분자량이 낮다. 예를 들면 (메트)아크릴계 올리고머는 중량평균분자량이 1,000 내지 30,000, 예를 들면 2,000 내지 20,000이 될 수 있다. 상기 범위에서 점착 필름의 상온에서의 저장 모듈러스를 높이고 고온에서 저장 모듈러스를 낮출 수 있다.
(메트)아크릴계 올리고머는 호모폴리머의 유리전이온도가 90℃ 이상 예를 들면 100℃ 내지 120℃인 (메트)아크릴계 단량체를 주요 구성 단위로 포함할 수 있다. 상기 범위에서 점착 필름의 고온에서의 저장 모듈러스가 지나치게 높아지는 것을 막을 수 있고 상기 유리전이온도 범위를 확보할 수 있다. 예를 들면 상기 (메트)아크릴계 단량체는 단관능의 (메트)아크릴계 단량체로서 구체적으로 터트-부틸 메타아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 하이드록시에틸메타아크릴레이트 등이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
(메트)아크릴계 올리고머는 호모폴리머의 유리전이온도가 50℃ 이하 예를 들면 -30℃ 내지 0℃인 (메트)아크릴계 단량체를 구성 단위로 더 포함할 수도 있다. 상기 "주요 구성 단위"는 상기 (메트)아크릴계 올리고머의 전체 단위 중 해당 단량체가 50중량% 이상, 60중량% 이상 포함되는 것을 의미한다.
(메트)아크릴계 올리고머는 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 1중량부 내지 30중량부, 예를 들면 2.5중량부 내지 20중량부, 2.5중량부 내지 10중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 점착 필름의 상온에서의 저장 모듈러스를 높일 수 있고 고온에서 저장 모듈러스가 높아지는 것을 막을 수 있다.
대전 방지제는 점착 필름 중 표면 저항을 제공함으로써 대전 방지성을 제공할 수 있다면, 종류에 특별한 제한을 두지 않는다. 대전 방지제는 양이온형 대전 방지제, 음이온형 대전 방지제, 양성 이온형 대전 방지제, 비이온형 대전 방지제, 상기 양이온형, 음이온형, 양성 이온형의 이온 도전성 기를 갖는 단량체를 중합 또는 공중합해서 얻어진 이온 도전성 중합체 등을 들 수 있다.
대전 방지제는 계면활성제, 이온성 액체, 알칼리 금속염, 금속 산화물, 금속 미립자, 도전성 폴리머, 카본, 카본 나노 튜브 등을 들 수 있지만, 투명성이나 (메타)아크릴계 공중합체에 대한 친화성 등에 있어 계면활성제계, 이온성 화합물, 알칼리 금속염이 바람직하다
계면활성제로는 비이온계 계면활성제, 양이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제, 양성계 계면활성제 등을 들 수 있다. 비이온계 계면활성제는 폴리옥시에틸렌알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르류, 소르비탄 지방산에스테르류, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산에스테르류, 폴리옥시에틸렌 지방산에스테르류, 글리세린 지방산에스테르류, 프로필렌글리콜 지방산에스테르류, 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘류 등을 들 수 있다. 양이온계 계면활성제는 알킬트리메틸암모늄염류, 디알킬디메틸암모늄염류, 알킬벤질디메틸암모늄염류 등을 들 수 있다. 음이온계 계면활성제는 모노알킬황산염류, 알킬폴리옥시에틸렌황산염류, 알킬벤젠술폰산염류, 모노알킬인산염류 등을 들 수 있다. 양성계 계면활성제는 알킬디메틸아민옥사이드, 알킬카르복시베타인 등을 들 수 있다.
이온성 화합물은 음이온과 양이온으로 이루어지고, 상온에서 액체인 이온성 액체와 상온에서 고체인 이온성 고체가 있다.
이온성 화합물 중 양이온 부분으로는 유기 양이온 또는 무기 양이온, 예를 들면, 이미다졸륨 이온 등의 고리형 아미딘 이온, 피리디늄 이온, 암모늄 이온, 술포늄 이온, 포스포늄 이온, 암모늄, 피리디늄, 이미다졸륨, 포스포늄, 설포늄과 같은 유기양이온계 또는 알칼리금속 양이온 등을 들 수 있다. 구체적으로, 암모늄의 구체적인 예로는 테트라부틸암노늄과 같은 알킬기 4개가 치환된 4차 암모늄염을 들 수 있고, 피리디늄의 구체적인 예로는 1-에틸피리디늄, 1-부틸피리디늄, 1-헥실피리디늄, 1-부틸-3-메틸피리디늄, 1-부틸-4-메틸피리디늄, 1-헥실-3-메틸피리디늄, 1-부틸-3,4-디메틸피리디늄, 1-옥틸-4-메틸피리디늄과 같이 피리딘의 N에 알킬기가 치환된 피리디늄을 들 수 있고, 이미다졸륨의 구체적인 예로는, 1-메틸-3-부틸이미다졸륨, 1-메틸-3-헥실이미다졸륨과 같이 이미다졸의 1,3-위치에 알킬기가 치환된 이미다졸륨을 들 수 있고, 포스포늄의 구체적인 예로는, 테트라부틸 포스포늄과 같이 4개의 알킬치환기를 가지는 4차 포스포늄염을 들 수 있고, 설포늄의 구체적인 예로는 트리부틸 설포늄과 같이 3개의 알킬치환기를 가지는 3차 설포늄염 등을 들 수 있다. 또한, 알칼리금속양이온의 구체적인 예로는 리튬염, 나트륨염, 또는 칼륨염 등을 들 수 있다.
이온성 화합물 중 음이온 부분으로 유기 음이온 또는 무기 음이온, 예를 들면, CnH2n ＋ 1COO-, CnF2n ＋ 1COO-, NO3 -, CnF2n ＋ 1SO3 -, (CnF2n ＋ 1SO2)2N-, (CnF2n ＋ 1SO2)3C-, PO4 3-, AlCl4 -, Al2Cl7 -, ClO4 -, BF4 -, PF6 -, AsF6 -, SbF6 - 등을 들 수 있다. 이들 식 중, 첨자 n은 0 이상의 정수이다. 구체적으로, 음이온으로서는 OTf(트리플루오로메탄설포네이트), OTs(톨루엔-4-설포네이트), OMs(메탄설포네이트), 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- 또는 (CF3SO2)(CF3CO)N- 등을 들 수 있다.
이들 중에서, 내구성과 대전 방지성을 고려하면 이온성 화합물 중 술포닐이미드계 화합물이 바람직하다. 그 예로서 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 들 수 있다. 하기 화학식 2에서 술포닐이미드계 음이온은 음이온에 포함된 불소 원자들의 전기음성도가 높아 질소원자에 존재하는 음이온의 안정화효과가 커서, 대전 방지제의 소수성을 향상시켜 아크릴계 공중합체와의 상용성이 우수하고 표면 이행성이 없으며, 내구 신뢰성과 함께 대전 방지성을 부여한다는 점에서 바람직하다.
[화학식 2]
M+[(SO2R)2 N]-
(식 중, M은 알칼리 금속이고, R은 불소 원자 또는 탄소수 1 내지 4의 퍼플루오로알킬기임.)
상기 알칼리 금속은 리튬, 나트륨, 칼륨 또는 세슘일 수 있으며, 바람직하게는 리튬, 나트륨 또는 칼륨인 것이 좋다.
상기 화학식 2의 대전방지제 화합물의 보다 구체적인 예로는 비스(플루오로술포닐)이미드칼륨(KN(FSO2)2), 비스(플루오로술포닐)이미드나트륨(NaN(FSO2)2), 비스(플루오로술포닐)이미드리튬(LiN(FSO2)2), 비스(트리플루오로술포닐)이미드칼륨(KN(CF3SO2)2), 비스(트리플루오로술포닐)이미드나트륨(NaN(CF3SO2)2) 또는 비스(트리플루오로술포닐)이미드리튬(LiN(CF3SO2)2)등을 들 수 있으며, 바람직하게는 비스(플루오로술포닐)이미드칼륨(KN(FSO2)2), 비스(플루오로술포닐)이미드나트륨(NaN(FSO2)2)을 들 수 있고 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
다른 구체예에서, 대전 방지제는 알킬 베타인 및 그의 유도체, 이미다졸린 및 그의 유도체, 알라닌 및 그의 유도체 등의 양성 이온형 대전 방지제; 아미노알코올 및 그의 유도체, 글리세린 및 그의 유도체, 폴리에틸렌 글리콜 및 그의 유도체 등의 비이온형 대전 방지제; 상기 양이온형, 음이온형, 양성 이온형의 이온 도전성 기(예를 들어, 4급 암모늄염기)를 갖는 단량체를 중합 또는 공중합해서 얻어진 이온 도전성 중합체; 폴리티오펜, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리에틸렌이민, 알릴아민계 중합체 등의 도전성 중합체를 들 수 있다.
다른 구체예에서, 대전 방지제는 무기 대전 방지제로서, 산화주석, 산화안티몬, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화티타늄, 산화아연, 인듐, 주석, 안티몬, 금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 크롬, 티타늄, 철, 코발트, 요오드화구리, ITO(산화인듐/산화주석), ATO(산화안티몬/산화주석) 등을 들 수 있다. 이러한 무기 대전 방지제는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
대전 방지제는 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 0.1중량부 내지 10중량부, 예를 들면 0.1중량부 내지 10중량부, 0.5중량부 내지 10중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 점착 필름으로부터 블리드 아웃이 없고 대전 방지 효과를 낼 수 있다.
점착 필름은 실란커플링제를 더 포함할 수 있다. 실란커플링제는 점착 필름의 점착력을 높일 수 있다. 실란커플링제는 당업자에게 알려진 통상의 실란커플링제를 포함할 수 있다. 예를 들면, 실란커플링제는 글리시독시프로필트리메톡시실란, 글리시독시프로필메틸디메톡시실란 등의 에폭시기 함유 실란커플링제를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
실란커플링제는 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 0.01중량부 내지 5중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 점착력 개선 효과가 있을 수 있다.
점착 필름은 가교 촉매를 더 포함할 수 있다. 가교 촉매는 점착제 조성물로 제조된 점착층의 가교도를 높일 수 있다. 가교 촉매는 금속, 또는 금속 함유 화합물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 가교 촉매는 주석 함유 화합물, 아연 함유 화합물, 티탄 화합물, 비스무트 화합물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 더 구체적으로, 가교 촉매는 디부틸틴디라우레이트, 디말레에이트주석 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 가교 촉매는 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 0.01중량부 내지 1.5중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 점착제 조성물의 가교도가 증가할 수 있고 수분 침투가 억제될 수 있다.
점착 필름은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제는 점착 필름에 추가적인 기능을 제공할 수 있다. 구체적으로, 첨가제는 UV 흡수제, 반응 억제제, 접착성 향상제, 요변성 부여제, 도전성 부여제, 색소 조정제, 안정화제, 산화방지제, 레벨링제 중 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
점착 필름은 (메트)아크릴계 공중합체, 경화제, (메트)아크릴계 올리고머 및 대전 방지제를 포함하는 점착제 조성물을 사용해서 통상의 방법으로 제조할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예의 편광판을 설명한다.
편광판은 편광자 및 편광자의 일면에 적층된 본 발명의 편광판용 점착 필름을 포함할 수 있다. 편광판용 점착 필름은 편광판을 액정패널 등의 광학 소자에 점착시킬 수 있다. 편광자의 일면 또는 양면에 보호층이 더 형성될 수도 있다.
편광자는 폴리비닐알콜계 수지 필름으로 제조된 편광자를 포함할 수 있다. 구체적으로, 편광자는 폴리비닐알콜계 수지 필름에 요오드, 이색성 염료 중 하나 이상이 흡착된 폴리비닐알콜계 편광자, 또는 폴리비닐알콜계 수지 필름을 탈수시켜 제조된 폴리엔계 편광자가 될 수 있다.
편광자는 두께가 5㎛ 내지 30㎛, 구체적으로 5㎛ 내지 20㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있고, 편광판의 박형화 효과를 구현할 수 있다.
보호층은 편광자의 일면 또는 양면에 형성되어 편광자를 보호할 수 있다. 보호층은 필름 타입인 보호필름 또는 코팅층 타입인 보호코팅층이 될 수 있다.
일 구체예에서, 보호층은 광학적으로 투명한 수지로 형성된 보호필름을 포함할 수 있다. 구체적으로, 수지는 비정성 환상 폴리올레핀(cyclic olefin polymer, COP) 등을 포함하는 고리형 폴리올레핀계 수지, 폴리(메타)아크릴레이트계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등을 포함하는 폴리에스테르계 수지, 트리아세틸셀룰로스(TAC) 등을 포함하는 셀룰로스 에스테르계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 비고리형 폴리올레핀계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 보호필름은 1종의 폴리에스테르 수지로 형성되고, 단일층(one layer) 필름일 수 있다. 보호필름은 두께가 5㎛ 내지 200㎛, 구체적으로 10㎛ 내지 150㎛, 더 구체적으로 20㎛ 내지 100㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있다.
다른 구체예에서, 보호코팅층은 활성 에너지선 경화성 화합물과 개시제를 포함하는 활성 에너지선 경화성 수지 조성물로 형성될 수 있다. 보호코팅층은 두께가 5㎛ 내지 200㎛, 구체적으로 5㎛ 내지 20㎛, 더 구체적으로 4㎛ 내지 10㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있다. 보호코팅층은 편광자에 직접적으로 형성될 수도 있다. 상기 "직접적으로 형성"은 편광자와 보호코팅층 사이에 어떠한 점착층 및/또는 접착층이 개재되지 않음을 의미한다.
보호층은 편광판용 접착제에 의해 편광자에 접착될 수 있다. 편광판용 접착제는 당업자에게 알려진 통상의 종류를 사용할 수 있다. 보호층의 일면 즉 편광자와 대향하는 면에 기능성 코팅층이 더 형성될 수도 있다. 점착 필름의 다른 일면 즉 편광자 또는 보호층과 대향하는 면에는 이형 필름이 더 적층되어 점착 필름을 외부 이물질로부터 보호할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학표시장치를 설명한다.
광학표시장치는 본 발명의 실시예들에 따른 편광판용 점착 필름 또는 편광판을 포함할 수 있다. 광학표시장치는 액정표시장치, 유기발광표시장치, 플렉시블 유기발광표시장치 등이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 광학표시장치는 색 재현율 및 시인성 개선을 위해 퀀텀 닷을 포함하는 시인성 개선 필름을 포함할 수 있다. 예를 들면 광학표시장치는 IPS(in-plane switching) 액정을 포함하는 액정표시장치를 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 액정표시장치는 인 셀형 액정 패널(100), 인 셀형 액정 패널(100)의 광 출사면에 배치된 제1편광판(200), 인 셀형 액정 패널(100)의 광 입사면에 배치된 제2편광판(300)을 포함하고, 제1편광판(200)은 본 발명의 편광판을 포함할 수 있다.
인 셀형 액정 패널(100)은 제1기판(110), 제1기판(110)과 대향하는 제2기판(120)을 구비하고, 제1기판(110)과 제2기판(120) 사이에는 액정층(130)을 구비하고, 제1기판(110)과 액정층(130) 사이에는 터치 센서부(140)를 구비하고, 액정층(130)과 제2기판(120) 사이에는 구동 전극 및 센서부(150)를 구비할 수 있다.
제2편광판(300)은 당업자에게 알려진 통상의 편광판을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다.
이하, 실시예와 비교예에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다
(A)(메트)아크릴계 공중합체: 부틸아크릴레이트 80중량%, 2-히드록시에틸아크릴레이트 5중량%, 벤질메타크릴레이트 15중량%의 아크릴계 공중합체(중량평균분자량: 100만, 산가: 0.5mg/KOH/g, 유리전이온도: -30℃)
(B)경화제: AE700-100(ASAHIKASEI CHEMICAL Co., *-C15H30-O-(C=O)NH-C6H12-NCO[*은 연결 부위] 단위를 복수 개 갖는 폴리이소시아네이트 부가체, 고형분 100중량%)
(C)(메트)아크릴계 올리고머: SW0077(NCI社(사), 터트-부틸 메타아크릴레이트를 주성분으로 하는 (메트)아크릴계 올리고머, Tg: 35℃)
(D)대전 방지제
(D1): FC 4400L(3M社)
(D2): ILP-14 (KOEI社)
(E)실란커플링제: KBM 403(신예츠社, 메톡시 에폭시 실란)
실시예 1
고형분 기준으로, (A)(메트)아크릴계 공중합체 100중량부, (B)경화제 0.4중량부, (C)(메트)아크릴계 올리고머 6.25중량부, (D)대전방지제 10중량부, (E)실란커플링제 0.06중량부를 포함하도록 각 성분을 혼합하여 점착 필름용 조성물을 제조하였다. PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 이형 필름 위에 상기 제조한 점착 필름용 조성물을 두께 23㎛로 코팅하고 110℃에서 4분 동안 건조시키고, 35℃ 및 45% 상대습도에서 1일 동안 숙성시켜, 두께 23㎛의 점착 필름이 구비된 점착 시트를 제조하였다.
실시예 2 내지 실시예 8
실시예 1에서 점착 필름용 조성물의 성분 및/또는 그의 함량을 하기 표 1, 표 2와 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 점착 시트를 제조하였다.
비교예 1 내지 비교예 2
실시예 1에서 점착 필름용 조성물의 성분 및/또는 그의 함량을 하기 표 2와 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 편광판용 점착 필름을 제조하였다.
실시예와 비교예의 점착 필름용 조성물의 구성을 하기 표 1, 표 2에 나타내었다. 실시예와 비교예의 점착 필름에 대해 하기 표 1, 표 2의 물성을 평가하였다.
(1)모듈러스: 실시예와 비교예의 두께 23㎛의 점착 필름을 복수 개 겹쳐 두께 0.8mm의 시편을 제조하고, 제조한 시편에 대해 ARES(Advanced Rheometry Expansion System, TA instrument)를 사용하여 Temperature sweep test(strain 5%, normal force 100N)로 0℃ 내지 120℃까지 온도 상승 속도 10℃/분의 속도로 온도를 높이면서 1Hz에서 25℃ 또는 85℃에서 저장 모듈러스를 측정한다. 25℃에서의 저장 모듈러스를 G1, 85℃에서의 저장 모듈러스를 G2라고 하였다. 상기 식 2를 이용해서 △G를 계산하였다.
(2)표면 저항: 이형 필름인 PET 필름의 상부면에 실시예와 비교예와 실질적으로 동일한 방법으로 제조된 편광판용 점착제 필름(두께: 20㎛) 함유 점착 시트를 부착하고, 롤러를 이용하여 편광판용 점착 필름의 하부면과 상기 이형 필름인 PET 필름을 합지한 다음, 길이 x 폭(50mm x 50mm)의 정사각형으로 절단하여 시편을 제조하였다. 이형 필름인 PET 필름을 제거하고 노출시킨 편광판용 점착 필름 표면에 표면 저항 측정기(HT-450, 미츠비시 케미칼사)를 이용하여 10V의 전압으로 10초 동안 측정한 후 표시된 표면 저항 수치를 기록하였다. 그의 로그값을 SR1이라고 하였다. 상기 편광판용 점착 필름을 85℃ 및 85% 상대습도에서 250시간 동안 방치하였다. 그런 다음 상기와 동일한 방법으로 표면 저항 수치를 기록하였다. 그의 로그 값을 SR2라고 하였다. 상기 식 1을 이용해서 △SR을 계산하였다.
(3)ESD: 상기 편광판용 점착 필름을 매개로 액정 패널에 편광판[편광자의 일면, 다른 일면에 제1트리아세틸셀룰로스 필름, 제2트리아세틸셀룰로스 필름이 각각 적층된 편광판]을 적층시켰다. 제1트리아세틸셀룰로스 필름 면에 정전기 방전총(Electrostatic Discharge Gun)을 인가 전압 10kV에서 발사하여 정전기에 의해 밝아진 부위가 재탈색되는 시간을 측정하였다. 측정 시간이 짧을수록 전기적 충격에도 신뢰성이 우수한 편광판임을 의미한다.
◎ : 3초 이하
○ : 3초 초과 5초 이하
△ : 5초 초과 20초 이하
Х : 20초 초과
(4)박리 강도: 실시예와 비교예의 점착 필름에 대해 각각 유리판과의 180° 박리강도를 JIS2107 규격에 의거하여 측정하였다. 점착 필름을 가로x세로(25mmx100mm) 크기로 절단하고 유리 기판에 라미네이션하여 시편을 제조하였다. 인장시험 측정기(Texture Analyzer)를 사용하여 상기 시편의 점착 필름과 유리판을 각각 상하 지그에 연결하고, 인장 속도 300mm/min 및 박리 각도 180°로 25℃에서 박리하여 박리시 하중을 측정하였다. 점착 필름을 85℃ 및 85% 상대습도에서 250시간 방치한 후 상기와 동일한 방법으로 인장속도 300mm/min 및 180°로 25℃에서 박리 강도를 평가하였다.
(5)내열 신뢰성과 내습 신뢰성: (3)과 동일한 방법으로 편광판용 점착 필름이 점착된 편광판을 제조하였다. 상기 편광판을 유리판에 상기 점착 필름을 매개로 점착시키고 길이 x 폭 100mm x 100mm으로 절단하여 시편을 제조하였다. 85℃ 및 85% 상대습도 하에서 500시간 동안 방치하였다. 시편을 상온에서 1시간 이상 방치하고, 하기 기준에 따라 목시 또는 현미경으로 평가하였다. 편광판에 기포나 크랙이 전혀 발생하지 않은 경우 "양호", 기포나 크랙이 발생한 경우 "불량"으로 평가하였다.
실시예
1 2 3 4 5 6 7 8
(A) 100 100 100 100 100 100 100 100
(B) 0.4 0.6 0.8 0.6 0.6 0.6 0.6 0.4
(C) 6.25 6.25 6.25 2.5 5 7.5 10 6.25
(D) (D1) 10 10 10 10 10 10 0 0
(D2) 0 0 0 0 0 0 10 10
(E) 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06
모듈러스(MPa) G1
(＠25℃)		 0.58 0.6 0.6 0.5 0.55 0.71 0.58 0.71
G2
(＠85℃)		 0.048 0.048 0.048 0.048 0.045 0.042 0.042 0.042
△G 0.532 0.552 0.552 0.452 0.505 0.668 0.538 0.668
표면저항
(logΩ/□)		 SR1 9.2 9.16 9.11 9.10 9.21 9.45 9.2 9.45
SR2 9.5 9.46 9.44 9.52 9.52 9.82 9.5 9.82
△SR 0.3 0.3 0.33 0.42 0.31 0.37 0.3 0.37
ESD ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
박리강도
(gf/25mm, ＠25℃)		 185 166 134 100 130 144 148 170
박리강도
(gf/25mm, ＠85℃, 85%)		 750 756 780 650 655 720 720 745
신뢰성 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호
비교예
1 2
(A) 100 100
(B) 0.6 1.5
(C) 0 0
(D) (D1) 10 10
(D2) 0 0
(E) 0.06 0.06
모듈러스(MPa) G1(＠25℃) 0.2 0.2
G2(＠85℃) 0.15 0.15
△G 0.05 0.05
표면 저항(logΩ/□) SR1 9.2 9.2
SR2 9.9 9.9
△SR 0.7 0.7
ESD △ △
박리강도(gf/25mm, ＠25℃) 80 20
박리강도(gf/25mm, ＠85℃, 85%) 450 150
신뢰성 불량 불량
상기 표 1, 표 2에서와 같이, 본 발명의 편광판용 점착 필름은 고온 고습에서 표면 저항의 신뢰성이 우수하고, 목적으로 하는 표면 저항을 확보하고 박리 강도가 우수하였으며, 고온 고습에서 장기간 방치하는 경우에도 터치 센싱 기능을 구현할 수 있고 표시 불량 및/또는 오작동 발생을 감소시켰고, 전기 충격시 액정의 백화 현상이 사라지게 하는 시간을 최소화시킬 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (20)

  1. (메트)아크릴계 공중합체, 경화제, (메트)아크릴계 올리고머 및 대전 방지제를 포함하는 편광판용 점착 필름으로서, 상기 편광판용 점착 필름은 하기 식 1의 표면 저항의 차이 △SR이 1.0 log(Ω/□) 이하이고,
    [식 1]
    △SR = SR2 - SR1
    (상기 식 1에서, SR1은 상기 편광판용 점착 필름의 초기 면저항의 로그값(단위:log(Ω/□))
    SR2는 상기 편광판용 점착 필름을 85℃ 및 85% 상대습도에서 250시간 동안 방치한 후 면저항의 로그값(단위:log(Ω/□)),
    상기 편광판용 점착 필름은 25℃에서 모듈러스가 0.5MPa 이상인 것인, 편광판용 점착 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 식 1에서, 상기 편광판용 점착 필름의 초기 면저항, 상기 편광판용 점착 필름을 85℃ 및 85% 상대습도에서 250시간 동안 방치한 후 면저항은 각각 1 x 108Ω/□ 내지 1 x 1011Ω/□인 것인, 편광판용 점착 필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 편광판용 점착 필름은 85℃에서의 모듈러스가 0.05MPa 이하인 것인, 편광판용 점착 필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 편광판용 점착 필름은 박리 강도가 100gf/25mm 이상인 것인, 편광판용 점착 필름.
  5. 제1항에 있어서, 상기 편광판용 점착 필름은 85℃ 및 85% 상대습도에서 250시간 방치한 후의 박리 강도가 100gf/25mm 이상인 것인, 편광판용 점착 필름.
  6. 제1항에 있어서, 상기 편광판용 점착 필름은 하기 식 2의 모듈러스의 차이(△G)가 0.06MPa 이상인 것인, 편광판용 점착 필름:
    [식 2]
    △G = G1 - G2
    (상기 식 2에서 G1은 상기 편광판용 점착 필름의 25℃에서의 모듈러스(단위:MPa),
    G2는 상기 편광판용 점착 필름의 85℃에서의 모듈러스(단위:MPa)).
  7. 제1항에 있어서, 상기 대전 방지제는 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 0.1중량부 내지 10중량부로 포함되는 것인, 편광판용 점착 필름.
  8. 제1항에 있어서, 상기 대전 방지제는 양이온형 대전 방지제, 음이온형 대전 방지제, 양성 이온형 대전 방지제, 비이온형 대전 방지제, 상기 양이온형 대전 방지제, 음이온형 대전 방지제, 양성 이온형 대전 방지제의 이온 도전성 기를 갖는 단량체를 중합 또는 공중합해서 얻어진 이온 도전성 중합체를 포함하는 것인, 편광판용 점착 필름.
  9. 제1항에 있어서, 상기 대전 방지제는 계면활성제, 이온성 액체, 알칼리 금속염, 금속 산화물, 금속 미립자, 도전성 폴리머, 카본, 카본 나노 튜브 중 1종 이상을 포함하는 것인, 편광판용 점착 필름.
  10. 제1항에 있어서, 상기 대전 방지제는 이온성 액체를 포함하는 것인, 편광판용 점착 필름.
  11. 제1항에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 올리고머는 유리전이온도가 20℃ 내지 60℃인 것인, 편광판용 점착 필름.
  12. 제1항에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 올리고머는 중량평균분자량이 1,000 내지 30,000인 것인, 편광판용 점착 필름.
  13. 제1항에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 올리고머는 터트-부틸 메타아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 하이드록시에틸메타아크릴레이트 중 1종 이상의 올리고머인 것인, 편광판용 점착 필름.
  14. 제1항에 있어서, 상기 경화제는 우레탄 결합 및 탄소수가 2개 이상인 알킬렌기 함유 단위 복수 개를 포함하는 폴리이소시아네이트 경화제를 포함하는 것인, 편광판용 점착 필름.
  15. 제14항에 있어서, 상기 경화제는 하기 화학식 1의 구조 단위를 복수 개 갖는 것인, 편광판용 점착 필름:
    <화학식 1>
    *-R1-O-(C=O)NH-R2-NCO
    (상기 화학식 1에서, *은 연결 부위이고,
    R1, R2는 동일하거나 다르고, 2가의 탄소수 2 내지 탄소수 20의 지방족 탄화수소기이다).
  16. 제1항에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 공중합체는 C1 내지 C20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 및 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체를 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체를 포함하는 것인, 편광판용 점착 필름.
  17. 제16항에 있어서, 상기 단량체 혼합물은 방향족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체를 더 포함하는 것인, 편광판용 점착 필름.
  18. 제1항에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부,
    상기 경화제 0중량부 초과 5중량부 이하,
    상기 (메트)아크릴계 올리고머 1중량부 내지 30중량부,
    상기 대전 방지제 0.1중량부 내지 10중량부를 포함하는 것인, 편광판용 점착 필름.
  19. 편광자 및 상기 편광자의 일면에 적층된 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 편광판용 점착 필름을 포함하는 편광판.
  20. 제19항의 편광판을 포함하는 광학표시장치.

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