WO2010008241A2 - 액정표시장치 - Google Patents

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WO2010008241A2
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조정식
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김기영
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device.
  • a liquid crystal display is a device that displays a screen by inserting a liquid crystal between two thin transparent substrates.
  • a liquid crystal display when a voltage is applied through an electrode connected to a liquid crystal, the molecular arrangement of the liquid crystal is changed, and accordingly, the light passing rate is changed to display a picture or a color.
  • the liquid crystal display device is a display device that is in the spotlight in various fields because of the low power consumption and the planar thinness.
  • the liquid crystal display may be classified into an electric driving method and an optical driving method according to the driving method.
  • a representative example of the optical driving method is a spatial light modulator (SLM), which controls a liquid crystal display device by an optical signal.
  • SLM spatial light modulator
  • the electric driving method may be classified into a passive matrix method and an active matrix method according to the presence or absence of an active device when the pixel electrode is driven.
  • the passive matrix method is classified into twisted nematic-LCD (TN-LCD), super twisted nematic-LCD (STN), ferroelectic-LCD (F-LCD), and polymer dispersed-LCD (PD-LCD) according to the type of liquid crystal.
  • the active matrix scheme can be classified into two terminals and three terminals according to the number of terminals.
  • a metal-insulator-metal (MIM) type and a diode type are mainly used, and a thin film transistor is mainly used in the case of a three-terminal type.
  • An active matrix liquid crystal display device includes: a color filter substrate (upper transparent substrate) on which a common electrode is formed; An array substrate (lower transparent substrate) on which pixel electrodes are formed; And a liquid crystal panel including a liquid crystal interposed between the two substrates.
  • the common electrode and the pixel electrode drive the liquid crystal by an electric field applied up and down, and are excellent in transmittance, aperture ratio, resolution, and moving picture realization.
  • VA-LCD vertical alignment liquid crystal display
  • IPS- In-plane switching LCD LCD
  • the transverse electric field method (IPS mode) is suitable for large area display devices such as monitors, and has an advantage of wide viewing angles in both up, down, left and right.
  • the liquid crystal panel faces the upper substrate as the color filter substrate and the lower substrate as the array substrate so as to be spaced apart from each other, and a liquid crystal layer is interposed between the upper and lower substrates.
  • red, green, and blue layers are sequentially formed in regions corresponding to the black matrix and the pixel region, which block light leakage in a matrix form, and an overcoat layer is usually formed thereon.
  • the common substrate and the pixel electrode are formed on the lower substrate. Accordingly, the liquid crystal layer is operated by a horizontal electric field by the common electrode and the pixel electrode.
  • the liquid crystal display device has a liquid crystal panel including a liquid crystal layer 1 and upper and lower substrates (eg, glass substrates (color filter substrates, array substrates, etc.)) 2-1 and 2-2. Also included are an upper polarizing plate 3 formed on the top of the liquid crystal panel and a lower polarizing plate (not shown in the figure) formed below.
  • upper and lower substrates eg, glass substrates (color filter substrates, array substrates, etc.)
  • upper polarizing plate 3 formed on the top of the liquid crystal panel and a lower polarizing plate (not shown in the figure) formed below.
  • the polarizing film (or polarizing element) 3-1 included in the upper or lower polarizing plate includes an iodine-based compound or a dichroic polarizing material arranged in a predetermined direction, and a protective film for protecting the polarizing film on the upper and lower parts ( 3-2 and 3-3) are formed.
  • an additional functional film such as an antireflection film 3-4 may be formed on the polarizing plate.
  • Such a polarizing plate is typically attached to the liquid crystal panel through the pressure-sensitive adhesive (b), wherein the upper polarizing plate 3 is not directly attached to the liquid crystal panel, and after the ITO thin film (a) is first formed, is attached thereon have.
  • the reason why the ITO thin film a is formed between the liquid crystal panel and the upper polarizing plate is to solve a problem such as malfunction of the device due to static electricity or electrostatic staining generated during the manufacturing or use of the liquid crystal display device. .
  • the ITO layer may be formed through a deposition process using a sputtering equipment. The static electricity is prevented by attaching a polarizing plate to the upper part of the ITO layer formed in this way.
  • transverse electric field type liquid crystal panel since both the pixel electrode and the common electrode are formed only on the array substrate which is the lower substrate, the generation of static electricity is a particular problem in the process of attaching the polarizing plate to the outer surface of the upper substrate (color filter substrate).
  • An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which can solve problems such as malfunction of an apparatus due to static electricity and generation of static electricity, and which is excellent in various physical properties such as durability and optical properties under high temperature or high humidity conditions.
  • the present invention provides a means for solving the above problems, the liquid crystal panel having a liquid crystal layer formed between the upper and lower substrates; A conductive adhesive layer formed directly on the upper substrate of the liquid crystal panel; And a polarizing plate formed on the conductive adhesive layer,
  • the conductive pressure-sensitive adhesive layer provides a liquid crystal display device having a surface resistance of 9.9 ⁇ 10 9 GPa / square or less.
  • the present invention without the use of the ITO layer formed between the upper substrate and the polarizing plate of the liquid crystal panel for the purpose of antistatic, it is possible to prevent the malfunction of the device due to static electricity generated in the manufacturing or use process, under high temperature or high humidity conditions It is possible to provide a liquid crystal display device having excellent physical properties such as durability and optical characteristics.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a conventional liquid crystal display.
  • FIGS. 2 to 8 are cross-sectional views illustrating liquid crystal display devices according to various aspects of the present invention.
  • the present invention provides a liquid crystal panel comprising a liquid crystal layer formed between an upper substrate and a lower substrate; A conductive adhesive layer formed directly on the upper substrate of the liquid crystal panel; And a polarizing plate formed on the conductive adhesive layer,
  • the said conductive adhesive layer relates to the liquid crystal display device whose surface resistance is 9.9 * 10 ⁇ 9> Pa / square or less.
  • liquid crystal display of the present invention will be described in detail.
  • the pressure-sensitive adhesive layer b is directly formed on the upper substrate (ex. Color filter substrate) 2-2 of the liquid crystal panel, and the polarizing plate 3 is attached thereto. It is characterized by.
  • the term "conductive adhesive layer formed directly on the upper substrate” means that a polarizing plate is formed on the upper substrate of a liquid crystal panel on which a conductive layer such as an ITO layer for the purpose of preventing static electricity is not formed on the entire surface thereof. It means the case is attached directly.
  • the ITO layer used in the existing liquid crystal display device Provides a liquid crystal display device having excellent physical properties such as durability and optical properties at high temperature or high humidity conditions while solving problems such as malfunction of the device and generation of spots due to static electricity generated during manufacturing or use without forming the film. can do.
  • liquid crystal panel contained in the liquid crystal display device of this invention is not specifically limited.
  • various types of passive matrix systems, active matrix systems, IPS mode, and VA mode liquid crystal panels can be used, without being limited to the type thereof.
  • Liquid crystal panels can be used.
  • both the common electrode and the pixel electrode are formed on the lower substrate of the panel, so that static electricity is a particular problem in the attaching process of the polarizing plate, but in the case of the present invention, the ITO layer is not formed in such a transverse electric field type method. It is possible to provide a liquid crystal display device having excellent physical properties such as viewing angle characteristics, durability reliability, and optical characteristics, while solving various problems caused by static electricity.
  • a conductive adhesive layer (b) is directly formed on the upper substrate 2-2, which is included in the liquid crystal panel as described above and on which the ITO layer is not formed, and mediates the conductive adhesive layer.
  • the upper polarizing plate 3 is attached directly.
  • the conductive pressure-sensitive adhesive layer formed directly on the upper substrate 2-2 may have a surface resistance of 9.9 ⁇ 10 9 ⁇ / ⁇ or less, preferably 7.0 ⁇ 10 8 ⁇ / ⁇ or less.
  • the surface resistance of the conductive adhesive layer exceeds 9.9 x 10 9 Pa / ⁇ , there is a fear that the antistatic performance of the liquid crystal display device is lowered.
  • the lower limit of the surface resistance of the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited, and may be adjusted in a range of, for example, 10 6 dl / ⁇ or more, preferably 9.9 ⁇ 10 7 dl / ⁇ .
  • the surface resistance of the conductive adhesive layer is set too low, physical properties such as durability and optical properties of the liquid crystal display device may be deteriorated due to an increase in the amount of the antistatic agent included in the adhesive layer.
  • the conductive pressure-sensitive adhesive layer also has a gel content of 5% to 95%, preferably 30% to 95%, more preferably 40% to 95%, even more preferably, represented by the following general formula (1): May be from 60% to 85%.
  • A represents the mass of the conductive adhesive
  • B represents the dry mass of the insoluble fraction of the conductive adhesive after immersion in ethyl acetate at room temperature for 72 hours.
  • " dry mass " used in the present invention means the mass of the pressure-sensitive adhesive insoluble powder itself, after which the deposit is dried under appropriate conditions and the ethyl acetate component contained in the deposit is removed.
  • the drying conditions for removing ethyl acetate are not particularly limited as long as the ethyl acetate contained in the deposit can be removed to the extent that it can be removed.
  • the gel content of the conductive pressure-sensitive adhesive layer is less than 5%, there is a fear that the durability reliability, such as bubbles are generated under high temperature or high humidity conditions, and if it exceeds 95%, peeling or lifting phenomenon under high temperature or high humidity conditions Etc. may be caused.
  • the component constituting the conductive adhesive layer in the present invention is not particularly limited as long as the surface resistance value within the above range is satisfied.
  • cured material of the composition containing an adhesive base resin and an antistatic agent can be used, for example as said adhesive layer.
  • the type of the adhesive base resin in the present invention is not specifically limited, but preferably may be a weight-average molecular weight (M w) is between 50 million to 2.5 million, preferably 800,000 to 200 all men base resin.
  • M w weight-average molecular weight
  • the weight average molecular weight of the resin is less than 500,000, there is a fear that durability reliability, such as bubbles or peeling phenomenon occurs under high temperature or high humidity conditions due to the decrease in cohesive force, and if it exceeds 2.5 million, the adhesive physical property is lowered There is a concern.
  • the base resin used in the present invention also preferably has a glass transition temperature of -60 °C to 15 °C.
  • the glass transition temperature of the base resin is less than -60 °C, the elastic modulus of the pressure-sensitive adhesive layer may be excessively lowered, and if it exceeds 15 °C, the durability of the liquid crystal display device may be lowered due to the lowering of the adhesion. .
  • the base resin as described above 90 to 99.9 parts by weight of (meth) acrylic acid ester monomer; And 0.01 to 10 parts by weight of the crosslinkable monomer may be used.
  • the kind of the (meth) acrylic acid ester monomer contained in the monomer mixture in the present invention is not particularly limited, and for example, alkyl (meth) acrylate can be used.
  • alkyl (meth) acrylate can be used.
  • the alkyl group contained in the monomer is too long, the cohesion force of the pressure-sensitive adhesive may be lowered, and the glass transition temperature (T g ) and the adhesion control may be difficult. Therefore, the alkyl (meth) having an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms Preference is given to using acrylates.
  • Examples of such monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth ) Acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-ethylbutyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, iso Octyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, and tetradecyl (meth) acrylate are mentioned, In the present invention, one kind or a mixture of two or more of these can be used.
  • Such a (meth) acrylic acid ester monomer is preferably included in the monomer mixture in an amount of 90 parts by weight to 99.9 parts by weight relative to the aforementioned crosslinkable monomer. If the content is less than 90 parts by weight, there is a fear that the initial adhesive strength of the pressure-sensitive adhesive is lowered, if it exceeds 99.9 parts by weight, there is a fear that a problem in durability due to the cohesive force is lowered.
  • the crosslinkable monomer imparts cohesion to the pressure-sensitive adhesive, and may play a role of controlling adhesive strength and durability under high temperature or high humidity conditions.
  • crosslinkable monomers include one or more kinds of hydroxy group-containing monomers, carboxyl group-containing monomers and nitrogen-containing monomers.
  • Examples of the hydroxy group-containing monomers above include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) One kind or two or more kinds of acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethylene glycol (meth) acrylate, or 2-hydroxypropylene glycol (meth) acrylate, and a carboxyl group-containing
  • monomers include acrylic acid, methacrylic acid, 2- (meth) acryloyloxy acetic acid, 3- (meth) acryloyloxy propyl acid, 4- (meth) acryloyloxy butyl acid, acrylic acid duplex, ita One kind or two or more kinds of cholic acid, maleic acid or maleic anhydride can be mentioned, and examples of the nitrogen-containing monomer include one or two or more kinds of (meth) acrylamide, N-vinyl
  • the crosslinkable monomer in the monomer mixture may be included in an amount of 0.01 parts by weight to 10 parts by weight relative to the aforementioned (meth) acrylic acid ester monomer.
  • the said content is less than 0.01 weight part, the durability reliability of an adhesive layer may fall, and when it exceeds 10 weight part, there exists a possibility that adhesiveness and peeling force may fall.
  • the monomer mixture may further include a compound represented by the following Chemical Formula 1.
  • the compound may be added for the purpose of controlling the glass transition temperature and imparting other functionality of the pressure-sensitive adhesive.
  • R 1 to R 3 each independently represent hydrogen or alkyl, R 4 is cyano; Phenyl unsubstituted or substituted with alkyl; Acetyloxy; Or COR 5 , wherein R 5 represents amino or glycidyloxy unsubstituted or substituted with alkyl or alkoxy alkyl.
  • Alkyl or alkoxy in the definition of R 1 to R 5 in the above formula means alkyl or alkoxy having 1 to 8 carbon atoms, preferably methyl, ethyl, methoxy, ethoxy, propoxy or butoxy.
  • the compound of Formula 1 include nitrogen-containing monomers such as (meth) acrylonitrile, (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide or N-butoxy methyl (meth) acrylamide; Styrene-based monomers such as styrene or methyl styrene; Glycidyl (meth) acrylate; Or carboxylic acid vinyl esters such as vinyl acetate, or the like, or two or more kinds thereof, but are not limited thereto.
  • the content thereof is preferably 20 parts by weight or less relative to the (meth) acrylic ester monomer or the crosslinkable monomer. When the content exceeds 20 parts by weight, there is a fear that the flexibility and peeling strength of the pressure-sensitive adhesive is lowered.
  • the method of polymerizing the monomer mixture including the respective components is not particularly limited, and may be prepared, for example, through a general polymerization method such as solution polymerization, photopolymerization, bulk polymerization, suspension polymerization or emulsion polymerization. .
  • a solution polymerization method in which solution polymerization is preferably performed at a polymerization temperature of 50 ° C to 140 ° C by mixing an initiator in a state where each component is uniformly mixed.
  • Initiators which can be used at this time include azo polymerization initiators such as azobis isobutyronitrile or azobiscyclohexane carbonitrile; And / or conventional initiators such as peroxides such as benzoyl peroxide or acetyl peroxide.
  • azo polymerization initiators such as azobis isobutyronitrile or azobiscyclohexane carbonitrile
  • initiators such as peroxides such as benzoyl peroxide or acetyl peroxide.
  • the conductive adhesive layer may include an antistatic agent together with the base resin.
  • the type of antistatic agent which can be used in the present invention is excellent in compatibility with the base resins described above, and especially if the antistatic performance can be imparted without adversely affecting the transparency, workability and durability of the final adhesive layer. It is not limited.
  • antistatic agent examples include inorganic salts and organic salts.
  • the cation included in the inorganic salt may be an alkali metal cation or an alkaline earth metal cation.
  • specific examples of the cation include lithium ion (Li + ), sodium ion (Na + ), potassium ion (K + ), rubidium ion (Rb + ), cesium ion (Cs + ), beryllium ion (Be 2 + ), Magnesium ions (Mg 2+ ), calcium ions (Ca 2+ ), strontium ions (Sr 2+ ) and barium ions (Ba 2+ ), and the like, or two or more kinds thereof.
  • Li + lithium +
  • Na + sodium ion
  • K + potassium ion
  • Cs + cesium ion
  • Be 2+ beryllium ion
  • Mg 2+ magnesium ion
  • Ca 2+ calcium ion
  • Li + lithium ions
  • Li + are more preferable in terms of ion stability and mobility in the pressure-sensitive adhesive layer, but are not limited thereto.
  • the organic salt may include an onium cation.
  • onium cation refers to an ion that is positively charged with at least a portion of its charge localized on one or more atoms selected from the group consisting of nitrogen (N), phosphorus (P), and sulfur (S). It may mean.
  • the onium cation may be a cyclic or acyclic compound, and in the case of a cyclic compound, may be a non-aromatic or aromatic compound.
  • the cyclic compound it may contain one or more hetero atoms (ex. Oxygen) other than nitrogen, phosphorus or sulfur atoms.
  • the cyclic or acyclic compound may be optionally substituted with a substituent such as hydrogen, halogen, alkyl or aryl.
  • a substituent such as hydrogen, halogen, alkyl or aryl.
  • one or more, preferably four or more substituents may be included, wherein the substituents may be cyclic or acyclic substituents, aromatic or non-aromatic substituents.
  • the onium cation may contain a nitrogen atom, preferably ammonium ions.
  • the ammonium ion may be a quaternary ammonium ion or an aromatic ammonium ion.
  • the quaternary ammonium ion in the above is preferably a cation represented by the formula (2).
  • R 6 to R 9 in Formula 2 each independently represent alkyl, alkenyl, alkynyl, alkoxy or aryl.
  • alkyl, alkenyl, alkynyl or alkoxy may include a linear, branched or cyclic structure, and in some cases, a hydroxy group or an alkyl having 1 to 4 carbon atoms or It may be substituted by alkoxy.
  • alkyl or alkoxy may be alkyl or alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, preferably methyl, ethyl, propyl, butyl, hexyl, octyl, methoxy or Oxy.
  • alkenyl or alkynyl may be alkenyl or alkynyl having 2 to 12 carbon atoms, preferably 2 to 8 carbon atoms, more preferably 2 to 4 carbon atoms, and aryl. May be aryl having 6 to 30 carbon atoms, preferably aryl having 6 to 20 carbon atoms, preferably phenyl or naphthyl.
  • quaternary ammonium ions represented by the formula (2) include N-ethyl-N, N-dimethyl-N- (2-methoxyethyl) ammonium ion, N, N-diethyl-N-methyl-N- (2-methoxyethyl) ammonium ion, N-ethyl-N, N-dimethyl-N-propylammonium ion, N-methyl-N, N, N-trioctylammonium ion, N, N, N-trimethyl-N -Propyl ammonium ions, tetrabutylammonium ions, tetramethylammonium ions, tetrahexylammonium ions and N-methyl-N, N, N-tributylammonium ions, and the like, but are not limited thereto.
  • examples of the aromatic ammonium ion may include at least one selected from the group consisting of pyridinium, pyridazinium, pyrimidinium, pyrazinium, imidazolium, pyrazolium, thiazolium, oxazollium and triazolium.
  • N-alkyl pyridinium substituted with an alkyl group having 4 to 16 carbon atoms 1,3-alkylmethyl imidazolium substituted with an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms
  • Examples of the anion contained in the inorganic salt or an organic salt comprising a cation as described above in the antistatic agent of the present invention fluoride (F -), chloride (Cl -), bromide (Br -), iodide (I -), perchlorate (ClO 4 -), hydroxide (OH -), carbonate (CO 3 2-), nitrate (NO 3 -), sulfonate (SO 4 -), methyl benzene sulfonate (CH 3 ( C 6 H 4) SO 3 - ), p- toluenesulfonate (CH 3 C 6 H 4 SO 3 -), carboxymethyl sulfonate (COOH (C 6 H 4) SO 3 -), sulfonate as a triple (CF 3 SO 2 -), benzo carbonate (C 6 H 5 COO -) , acetate (CH 3 COO -), acetate (CF 3 COO -) with a triple
  • the inorganic salt or organic salt as described above is preferably included in the pressure-sensitive adhesive layer in an amount of 3 parts by weight to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base resin. If the content is less than 3 parts by weight, the desired antistatic effect may not be obtained. If it exceeds 50 parts by weight, compatibility with the base resin, durability, or transparency may deteriorate.
  • the conductive pressure-sensitive adhesive layer of the present invention may further include a coordinating compound together with the antistatic agent.
  • a coordinating compound used in the present invention means a compound having at least one functional group capable of forming a coordination bond with a cation contained in the aforementioned antistatic agent, preferably an inorganic salt or the like. Such a coordinating compound can form a stable complex by combining with a cation of an antistatic agent.
  • excellent physical properties such as compatibility with the base resin, durability and transparency can be obtained. While maintaining or improving, it is possible to effectively give conductivity by increasing the anion concentration inside the pressure-sensitive adhesive layer.
  • the kind of coordination compound that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it has a functional group capable of coordination bond in a molecule.
  • one or more kinds of oxalate group-containing compound, diamine group-containing compound, polyvalent carboxyl group-containing compound, -ketone group-containing compound, and oxime group-containing compound can be used as the coordinating compound.
  • the oxalate group-containing compound is somewhat preferred, but is not limited thereto.
  • the compound is preferably included in an amount of 0.1 parts by weight to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base resin described above. If the content is less than 0.1 part by weight, there is a fear that the antistatic property improvement effect is lowered, if it exceeds 10 parts by weight, the durability and reliability of the pressure-sensitive adhesive may be lowered.
  • the oxalate group-containing compound may be, for example, a compound represented by Formula 3 below.
  • R 10 and R 11 in Formula 3 each independently represent hydrogen, halogen, alkyl, alkoxy, alkenyl, alkynyl aryl, arylalkyl or aryloxy.
  • alkyl, alkoxy, alkenyl or alkynyl may have a linear, branched or cyclic structure.
  • alkyl or alkoxy may be alkyl or alkoxy having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and more preferably 1 to 4 carbon atoms.
  • alkenyl or alkynyl may be alkenyl or alkynyl having 2 to 12, preferably 2 to 8, more preferably 2 to 4 carbon atoms, and aryl may have 6 to 30 carbon atoms.
  • Aryl preferably aryl having 6 to 20 carbon atoms, preferably phenyl or naphthyl.
  • Specific examples of the compound represented by Formula 3 include one or more kinds of diethyl oxalate, dimethyl oxalate, dibutyl oxalate, di-tert-butyl oxalate and bis (4-methylbenzyl) oxalate. May be, but is not limited thereto.
  • the diamine group-containing compound may be represented by, for example, the following formula (4).
  • R 12 represents alkylene or alkenylene.
  • alkylene may be alkylene having 1 to 12 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms
  • alkenylene may be alkenylene having 2 to 10 carbon atoms, preferably 2 to 8 carbon atoms.
  • alkylene or alkenylene in the definition of Formula 4 may have a linear, branched or cyclic structure.
  • Specific examples of the compound represented by Chemical Formula 4 in the present invention may include one kind or two or more kinds of ethylenediamine, 1,2-diaminopropane or diaminobutane, but are not limited thereto.
  • the compound containing a polycarboxyl group is a compound containing a polycarboxylic acid or a carboxylate, for example, may be a compound having a functional group represented by the formula (5-7).
  • polycarboxylic group-containing compound in the present invention ethylenediamine-N, N, N ', N'-tetraacetic acid (EDTA), N, N, N', N ", N" -diethylenetriamine Pentaacetic acid (DTPA), 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-N, N ', N ", N" -tetraacetic acid (DOTA), 1,4,7,10-tetraazacyclododetan -N, N ', N "-triacetic acid (DO3A), trans (1,2) -cyclohexanodiethylenetriaminepentaacetic acid or N, N-biscarboxymethylglycine, or a mixture of two or more, It is not limited to this.
  • the polyvalent carboxyl group-containing compound may also be a compound represented by the following Chemical Formulas 8 to 12.
  • the ⁇ -ketone group-containing compound may be, for example, a compound represented by the following formula (13).
  • R 13 and R 14 each independently represent alkyl, alkoxy, alkenyl, alkynyl, aryl, arylalkyl or aryloxy
  • R 15 represents hydrogen, alkyl, alkoxy, alkenyl, alkynyl, aryl , Arylalkyl or aryloxy.
  • alkyl, alkoxy, alkenyl or alkynyl may have a linear, branched or cyclic structure.
  • alkyl or alkoxy in the definition of Chemical Formula 13 may be alkyl or alkoxy having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and more preferably 1 to 4 carbon atoms.
  • alkenyl or alkynyl may be alkenyl or alkynyl having 2 to 12 carbon atoms, preferably 2 to 8 carbon atoms, more preferably 2 to 4 carbon atoms, and aryl may have 6 to 30 carbon atoms.
  • Aryl preferably aryl having 6 to 20 carbon atoms, preferably phenyl or naphthyl.
  • Specific examples of the compound of Formula 13 that may be used in the present invention include 2,4-pentadione, 1-benzoylacetone, or one or more kinds of ethyl acetoacetate, but are not limited thereto.
  • the coordination compound may be an ether bond-containing compound which imparts ion conductivity by forming a complex with an inorganic salt and the like and forms a stable structure.
  • a compound may be, for example, a compound represented by the following Chemical Formula 14 Can be.
  • R 16 and R 17 each independently represent alkyl or aryl
  • R 18 represents hydrogen or alkyl
  • n is an integer of 2 to 20.
  • alkyl may represent alkyl having 1 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 12 carbon atoms, and aryl may have 6 to 20 carbon atoms, preferably 6 to 12 carbon atoms, more preferably phenyl or Naphthyl.
  • Specific examples of the compound of Formula 14 that can be used in the present invention include diethylene glycol di-2-ethyl hexonate, tetraethylene glycol di-2-ethyl hexonate, polyethylene glycol di-2-ethyl hexonate, triethylene glycol Diethyl butyrate, polyethylene glycol diethyl butyrate, polypropylene glycol diethyl hexonate, triethylene glycol dibenzoate, tetraethylene glycol dibenzoate, polyethylene glycol dibenzoate, polypropylene glycol dibenzoate or polyethylene glycol- One kind or a mixture of two or more kinds, such as 2-ethylhexonate benzoate, may be mentioned, but is not limited thereto.
  • the compound of Formula 14 is also preferably included in an amount of 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin described above. If the content is less than 0.01 part by weight, the antistatic property improvement effect may be insignificant. If the content is more than 10 parts by weight, cohesion and adhesion durability may be weak.
  • the conductive pressure-sensitive adhesive layer of the present invention may further include 0.1 parts by weight to 10 parts by weight of the crosslinking agent with respect to 100 parts by weight of the base resin together with the aforementioned components.
  • a crosslinking agent can impart cohesion to the pressure-sensitive adhesive layer through a crosslinking reaction with a crosslinkable functional group contained in the base resin.
  • the kind of specific crosslinking agent used at this time is not specifically limited, For example, general crosslinking agents, such as an isocyanate type compound, an epoxy type compound, an aziridine type compound, and a metal chelate type compound, can be used.
  • isocyanate compound examples include tolylene diisocyanate, xylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isoborone diisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate and any of the above. At least one selected from the group consisting of reactants of one isocyanate compound with a polyol (ex.
  • Trimethylol propane examples include ethylene glycol diglycidyl ether, triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, N, N, N ', N'-tetraglycidyl ethylenediamine and glycerin diglycidyl ether.
  • aziridine compounds include N, N'-toluene-2,4-bis (1-aziridinecarboxamide), N, N'-diphenylmethane-4,4'-bis (1-aziridinecarboxes) Mid), triethylene melamine, bisisoprotaloyl-1- (2-methylaziridine), and tri-1-aziridinylphosphine oxide.
  • the metal chelate-based compound may be a compound in which a polyvalent metal such as aluminum, iron, zinc, tin, titanium, antimony, magnesium, and / or vanadium is coordinated with acetyl acetone, ethyl acetoacetate, or the like. It is not limited.
  • the crosslinking agent is preferably included in an amount of 0.1 parts by weight to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin described above. If the content is less than 0.1 part by weight, the cohesive force of the pressure-sensitive adhesive may be lowered. If the content is more than 10 parts by weight, the durability may be lowered, such as delamination or lifting.
  • the pressure-sensitive adhesive layer of the present invention may further include 0.01 to 5 parts by weight of a silane coupling agent based on 100 parts by weight of the base resin in addition to the above-described components.
  • the silane coupling agent may contribute to the improvement of adhesion reliability when the pressure-sensitive adhesive layer is left for a long time at high temperature or high humidity conditions, and in particular, may improve the adhesion stability at the time of adhesion with the glass substrate to improve heat resistance and moisture resistance.
  • silane coupling agent examples include -glycidoxypropyltrimethoxysilane, -glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, -glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimeth Methoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, -methacryloxypropyltrimethoxysilane, -methacryloxypropyltriethoxysilane, -aminopropyltriethoxysilane, 3-isocyanatepropyltriethoxy
  • One kind or a mixture of two or more kinds such as silane and -acetoacetatepropyltrimethoxysilane may be used, but is not limited thereto.
  • the silane coupling agent is preferably included in an amount of 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. If the content is less than 0.01 part by weight, the effect of increasing the adhesive force may be insignificant. If the content is more than 5 parts by weight, the durability may be lowered, such as bubble or peeling phenomenon.
  • the pressure-sensitive adhesive layer of the present invention may further include 1 part by weight to 100 parts by weight of a tackifying resin with respect to 100 parts by weight of the base resin from the viewpoint of adjusting the adhesion performance.
  • a tackifying resin is not specifically limited, For example, (hydrogenated) hydrocarbon type resin, (hydrogenated) rosin resin, (hydrogenated) rosin ester resin, (hydrogenated) terpene resin, (hydrogenated) terpene phenol resin, One kind or a mixture of two or more kinds of a polymeric rosin resin or a polymeric rosin ester resin can be used. If the content of the tackifying resin is less than 1 part by weight, the effect of addition may be insignificant. If it exceeds 100 parts by weight, the compatibility and / or cohesion improvement effect may be lowered.
  • the conductive pressure-sensitive adhesive layer of the present invention may also include an initiator such as a thermal initiator or a photoinitiator in a range that does not affect the effect of the invention; Epoxy resins; Curing agent; Ultraviolet stabilizers; Antioxidants; Colorant; Adjuvant; Fillers; Antifoam; Surfactants; Photopolymerizable compounds such as polyfunctional acrylates; And one or more additives selected from the group consisting of plasticizers.
  • an initiator such as a thermal initiator or a photoinitiator in a range that does not affect the effect of the invention
  • Epoxy resins such as a thermal initiator or a photoinitiator in a range that does not affect the effect of the invention
  • Epoxy resins such as a thermal initiator or a photoinitiator in a range that does not affect the effect of the invention
  • Curing agent such as a thermal initiator or a photoinitiator in a range that does not affect the effect of the invention
  • the method for forming the conductive adhesive layer containing the above components is not particularly limited.
  • a coating liquid or a pressure-sensitive adhesive composition containing the above-mentioned components by conventional means such as a bar coater may be used as a polarizing plate or a transparent substrate. Applied to and cured;
  • a method of transferring the pressure-sensitive adhesive to the polarizing plate or the substrate, etc., using the peelable base material, and aging and curing may be used.
  • the crosslinking agent is preferably controlled so that the crosslinking reaction of the functional group does not proceed when forming the pressure-sensitive adhesive layer. Accordingly, the crosslinking agent may form a crosslinked structure in the drying and aging process after the coating operation to improve cohesion, and improve adhesive properties and cuttability of the adhesive product.
  • the pressure-sensitive adhesive layer forming process is also preferably carried out after sufficiently removing the bubble-inducing components such as volatile components or reaction residues in the coating solution or pressure-sensitive adhesive composition. If the crosslinking density or molecular weight is too low to lower the elastic modulus, there is a concern that small bubbles existing between the glass plate and the pressure-sensitive adhesive layer in the high temperature state become large to form scatterers therein.
  • the kind of polarizing plate attached to the liquid crystal panel through the conductive adhesive layer as described above is not particularly limited, and a general polarizing plate of the art may be used.
  • the polarizing plate of this invention is a polarizing film (or polarizing element) 3-1; And protective films 3-2 and 3-3 formed on upper and lower portions of the polarizing film (or polarizing element) 3-1.
  • the kind of polarizing film or polarizing element included in the polarizing plate of the present invention is not particularly limited, and a general film or element known in the art may be employed.
  • stretching after polarizing components, such as an iodine or a dichroic dye, is contained in the film which consists of polyvinyl alcohol-type resin as said polarizing film or a polarizing element, for example can be used.
  • the polyvinyl alcohol-based resin that can be used at this time includes, but is not limited to, polyvinyl alcohol, polyvinyl formal, polyvinyl acetal or saponified ethylene-vinyl acetate copolymer.
  • the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol-based resin may be 100 to 5,000, preferably 1,400 to 4,000.
  • the thickness of the polarizing film or the polarizing element may be appropriately selected depending on the application to which the polarizing plate is applied.
  • the polarizing film or the polarizing element may typically be formed to a thickness of about 5 ⁇ m to 80 ⁇ m, but the scope of the present invention is not limited thereto.
  • the polarizing plate of the present invention may include a protective film formed on the upper and lower portions of the polarizing film or the polarizing element.
  • the kind of the protective film is also not particularly limited, and in the present invention, for example, cellulose-based films such as triacetyl cellulose; Polyester-based films such as polyethylene terephthalate film; Polycarbonate film; Polyether sulfone-based film; Polyolefin films, such as an acryl-type film and / or a polyethylene film, a polypropylene film, a polyolefin film containing a cyclo type
  • the thickness of the protective film included in the polarizing plate in the present invention is also not particularly limited, and may be formed in a conventional thickness.
  • the method of attaching the protective film to the flat tube or the polarizing element is not particularly limited, and for example, using a known adhesive means such as a polyvinyl alcohol-based adhesive including a polyvinyl alcohol-based resin and a crosslinking agent. It can also be attached.
  • a known adhesive means such as a polyvinyl alcohol-based adhesive including a polyvinyl alcohol-based resin and a crosslinking agent. It can also be attached.
  • the liquid crystal display may further include one or more antistatic layers (c) at appropriate locations, as shown in FIGS. 3 to 8.
  • the antistatic layer c as described above, the antistatic performance of the liquid crystal display device can be further improved.
  • the polarizing plate in the present invention a polarizing film or a polarizing element; And a protective film formed on upper and lower portions of the polarizing film or the polarizing element, and an antistatic layer may be formed on the upper or lower portion of the protective film.
  • the antistatic layer (c) may have only one layer formed as shown in FIGS. 3 to 5, and as shown in FIGS. 6 and 7, two or more layers may be formed at appropriate locations, and in some cases, As shown in FIG. 8, the upper and lower protective films 3-2 and 3-3 may be formed at the same time.
  • the number and location of formation of the antistatic layer (c) are not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the intended use.
  • the antistatic layer included in the polarizing plate may have a surface resistance of 10 10 GPa / square or less, preferably 10 9 GPa / square or less, more preferably 10 8 GPa / square or less.
  • the surface resistance of the antistatic layer is only one example of the present invention. That is, in the present invention, the surface resistance can be appropriately controlled in consideration of the surface resistance of the conductive adhesive layer, the number of formation of the antistatic layer, and the like.
  • the lower limit of the surface resistance of the antistatic layer is not particularly limited, but may be controlled, for example, within a range of about 10 4 ⁇ / ⁇ or more.
  • the surface resistance of the antistatic layer is set too low, by increasing the content of the conductive material included in the antistatic layer, physical properties such as durability, optical properties and transparency, or adhesion to other layers constituting the polarizing plate This may fall.
  • the antistatic layer may include a binder resin and a conductive material.
  • the antistatic layer may be formed by applying and curing the paint at a desired place.
  • the type of binder resin that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it has excellent transparency in a cured state and can effectively maintain a conductive material dispersed therein, but is preferably a photocurable binder (ex. UV curable). Resin can be used.
  • an acrylic resin an epoxy resin, a urethane resin, a phenol resin or a polyester resin
  • an acrylic resin may be used, and more preferably, Photocurable (ex. UV curable) acrylic resins can be used.
  • the antistatic layer can be formed in a harder state, and thus the conductive material contained therein is more stably maintained, and thus the surface resistance over time in the antistatic layer. This can prevent a problem from occurring.
  • the photocurable binder resin by using the photocurable binder resin, the workability and productivity can be significantly improved by easily controlling the viscosity in the step of forming the antistatic layer and eliminating the aging step.
  • such a photocurable binder resin for example, a polyfunctional monomer or oligomer; And it can be configured by curing the composition comprising a photoinitiator.
  • the kind of polyfunctional monomer or oligomer that can be used at this time is not particularly limited, and for example, polyfunctional acrylate can be used.
  • polyfunctional acrylate examples include 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentylglycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol Di (meth) acrylate, neopentylglycol adipate di (meth) acrylate, hydroxyl promisvalic acid neopentylglycol di (meth) acrylate, dicyclopentanyl di ( Meta) acrylate, caprolactone modified dicyclopentenyl di (meth) acrylate, ethylene oxide modified di (meth) acrylate, di (meth) acryloxy ethyl isocyanurate, allylated cyclohexyl di (Meth) acrylate, tricyclodecane dimethanol (meth) acrylate, dimethylol dicyclopentane di (meth)
  • Isocyanate monomers and trimethylolpropane tri (meth) acrylate Reactants, etc.) eg, UA-306I or UA-306T of Kyoeisha Co., Ltd.
  • UA-306I or UA-306T of Kyoeisha Co., Ltd. eg, UA-306I or UA-306T of Kyoeisha Co., Ltd.
  • the kind of photoinitiator which can be used by this invention is not specifically limited, For example, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin n-butyl ether, benzoin iso Butyl ether, acetophenone, dimethylanino acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl Propane-1one, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propan-1-one, 4- (2-hydroxyethoxy ) Phenyl-2- (hydroxy-2-propyl) ketone, benzophenone, p-phenylbenzophenone, 4,4-diethylaminobenzophenone, dichlorobenzophenone, 2-
  • the composition which comprises the binder resin of this invention contains the said photoinitiator in the quantity of 1 weight part-20 weight part with respect to 100 weight part of said polyfunctional monomers or oligomers. If the content of the photoinitiator is less than 1 part by weight, there is a fear that the efficient curing reaction is not performed, if more than 20 parts by weight, the remaining components may deteriorate the physical properties such as durability or transparency of the antistatic layer.
  • the kind of the conductive material included in the antistatic layer together with the binder resin as described above is not particularly limited.
  • Conductive polymers such as polysulfurnitride can be used.
  • a conductive material in which the above-described metal, metal oxide or alloy material is deposited on the surface of a core made of a polymer or the like to form a shell.
  • a conductive material in which the above-described metal, metal oxide or alloy material is deposited on the surface of a core made of a polymer or the like to form a shell.
  • one kind or a mixture of two or more kinds of the above conductive materials may be used.
  • the conductive material as described above may vary depending on the conductivity to be secured, but may be included in an amount of 10 parts by weight to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the above-described binder resin. If the content is less than 10 parts by weight, the desired electrical conductivity may not be obtained. If it exceeds 80 parts by weight, the compatibility with the binder resin may be degraded, or the transparency of the antistatic layer may be deteriorated.
  • the polarizing plate included in the liquid crystal display of the present invention may further include at least one functional layer selected from the group consisting of a protective layer, a reflective layer, an antiglare layer, a retardation plate, a wide viewing angle compensation film, and a brightness enhancing film, in view of further function improvement. It may be included as.
  • TDI-1 tolylene diisocyanate adduct
  • the prepared coating solution was coated on a release paper and dried to form a uniform pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 25 ⁇ m, and the pressure-sensitive adhesive process was performed on an iodine polarizing plate having a thickness of 185 ⁇ m.
  • a pressure-sensitive adhesive polarizing plate was manufactured in the same manner as in Preparation Example 1, except that the composition of the coating solution was changed as shown in Table 1 below.
  • liquid crystal display device was manufactured by combining the same as shown in Table 2.
  • the release film was removed from the pressure-sensitive adhesive polarizing plate prepared in Preparation Example, and a voltage of 500 V was applied for 1 minute under a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% using HIRESTA-UP (MCP-HT450) manufactured by Mitsubishi Chemical. After that, the surface resistance was measured, and the results are described together in Table 2 below.
  • the heat resistance property was left for 1,000 hours at a temperature of 80 °C, and then observed whether or not bubbles or peeling occurred in the same way.
  • the evaluation criteria were as follows.
  • a liquid crystal cell with a polarizing plate is mounted on a module equipped with a backlight, and the ion gun (+20 kv, -25kv) is scanned 25 times per second in a driving state, and the electrostatic stain (whitening) is visually observed. Observed by.

Abstract

본 발명은 도전성 점착제층을 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 대전방지를 목적으로 액정 패널의 상부 기판 및 편광판 사이에 형성되는 ITO층을 사용하지 않고도, 제조 또는 사용 과정에서 발생하는 정전기에 의한 기기의 오작동을 방지할 수 있고, 고온 또는 고습 조건에서의 내구신뢰성 및 광학적 특성 등의 제반 물성이 우수한 액정표시장치를 제공할 수 있다.

Description

액정표시장치
본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치(liquid crystal display)는 두 장의 얇은 투명 기판의 사이에 액체 결정을 넣어 화면을 표시하는 장치이다. 액정표시장치에서는 액정에 연결된 전극을 통해 전압을 가하면 액체 결정의 분자배열 방식이 달라지고, 이에 따라 빛의 통과율이 달라져서 그림이나 색을 표시할 수 있다. 액정표시장치는 전력 소모가 적고, 평면적으로 얇게 만들 수 있다는 장점을 가져 현재 여러 분야에서 각광을 받고 있는 표시장치이다.
액정표시장치는 구동 방식에 따라서 전기적 구동 방식 및 광학적 구동 방식으로 분류될 수 있다. 광학적 구동 방식의 대표적인 예는 SLM(spatial light modulator)이며, 광신호에 의해 액정표시장치를 제어하는 방식이다.
한편, 전기적 구동 방식은 화소전극의 구동 시에 능동 소자의 유무에 따라서 수동행렬(passive matrix) 방식 및 능동행렬(active matrix) 방식으로 구분될 수 있다.
수동행렬 방식은, 액정의 종류에 따라서 TN-LCD(twisted nematic-LCD), STN(super twisted nematic-LCD), F-LCD(ferroelectic-LCD) 및 PD-LCD(polymer dispersed-LCD)로 분류될 수 있고, 능동행렬 방식은 단자의 수에 따라서 2단자형(two terminal) 및 3단자형(three terminal)으로 분류될 수 있다.
또한, 상기에서 2단자형의 경우, 주로 MIM(metal-insulator-metal) 방식과 다이오드 방식이 사용되고, 3단자형의 경우, 주로 박막 트랜지스터가 이용된다.
능동행렬 방식의 액정표시장치는 공통전극이 형성된 컬러필터 기판(상부 투명 기판); 화소전극이 형성된 어레이 기판(하부 투명 기판); 및 상기 두 개의 기판의 사이에 개재된 액정을 포함하는 액정 패널을 가진다. 이 방식에서는, 상하로 걸리는 전기장에 의해 공통전극과 화소전극이 액정을 구동하는 방식으로, 투과율, 개구율, 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하다.
한편, 전술한 바와 같은 액정표시장치와 함께, 시야각 특성을 개선하기 위한 것으로서, 멀티 도메인, 필름 보상, 수직배향 액정표시장치(VA-LCD; Vertical Alignment-LCD) 및 횡전계형 액정표시장치(IPS-LCD; In Plane Switching LCD) 등이 개발되어 있다.
상기에서 횡전계 방식(IPS mode)은 모니터 등의 대면적 표시장치에 적합하고, 상하좌우에서 모두 시야각이 넓은 장점이 있다.
이와 같은 횡전계 방식에서 액정 패널은 컬러필터 기판인 상부 기판 및 어레이 기판인 하부 기판이 서로 이격되어 대향하고 있고, 상기 상부 및 하부 기판 사이에 액정층이 개재되어 있다. 상기 상부 기판에는 매트릭스 형태로 빛샘을 차단하는 역할을 하는 블랙 매트릭스 및 화소 영역에 각각 대응하는 영역에 순차 반복하는 적, 녹, 청색층이 형성되고, 그 위에는 통상 오버코트층이 형성되어 있다. 상기에서 하부기판에는 공통전극 및 화소전극이 형성되어 있고, 이에 따라 액정층은 상기 공통전극 및 화소전극에 의한 수평 전계에 의해 작동한다.
상기와 같은 다양한 액정표시장치들은 일반적으로 도 1에 나타난 바와 같은 구조를 가지고 있다. 구체적으로, 액정표시장치는 액정층(1)과 상부 및 하부 기판(ex. 유리 기판(컬러필터 기판, 어레이 기판 등))(2-1, 2-2)을 포함하는 액정 패널을 가지고, 상기 액정 패널의 상부에 형성된 상부 편광판(3) 및 하부에 형성된 하부 편광판(도면 도시 생략)을 또한 포함한다.
상부 또는 하부 편광판에 포함되는 편광 필름(또는 편광 소자)(3-1)은 일정 방향으로 배열된 요오드계 화합물 또는 이색성 편광 물질을 포함하고, 상부 및 하부에 편광 필름의 보호를 위한 보호 필름(3-2, 3-3)이 형성되어 있다. 또한, 편광판에는 반사방지필름(3-4) 등의 추가적인 기능성 필름이 형성되어 있을 수 있다.
이와 같은 편광판은 통상적으로 점착제(b)을 매개로 액정 패널에 부착되는데, 이 때 상기 상부 편광판(3)은 액정 패널에 직접 부착되지 않고, ITO 박막(a)이 먼저 형성된 후, 그 위에 부착되고 있다.
이와 같이, 액정 패널과 상부 편광판의 사이에 ITO 박막(a)이 형성되는 이유는, 액정표시장치의 제조 또는 사용 과정에서 발생하는 정전기에 의한 기기의 오작동이나 정전기 얼룩 등의 문제를 해결하기 위해서이다.
즉, 편광판을 액정 패널의 외측면에 부착하기 위하여, 편광판 점착제층상의 이형 필름을 박리하는 공정, 그 외에도 제조 및 사용 과정에서 정전기가 다량 발생하는 경우가 있다. 이와 같이 발생된 정전기는 액정층의 배향에 영향을 주어 제품 품질을 악화시키거나, 기기의 오작동 등을 유발하므로, 이를 방지하기 위하여 스퍼터링(sputtering) 장비를 사용한 증착 공정 등을 통해 ITO층을 형성하고, 이와 같이 형성된 ITO층의 상부에 편광판을 부착함으로써, 정전기를 방지하고 있다.
이와 같은 정전기 방지의 필요성은 특히 전술한 횡전계형 액정 패널에 있어서 중요하다. 즉, 횡전계형 액정 패널에서는, 화소전극 및 공통전극이 모두 하부 기판인 어레이 기판에만 형성됨으로써, 상부 기판(컬러 필터 기판)의 외측면에 편광판을 부착하는 공정에서 정전기의 발생이 특히 문제가 된다.
그런데, 상기 ITO와 관련하여, 향후 원자재 고갈로 인한 수급 곤란 및 원가 상승 등이 우려되고 있으며, 또한 ITO 박막의 증착을 위한 장비도 고가이기 때문에 생산 단가가 상승하게 되는 문제점이 있다.
이에 따라, 액정 패널에 ITO층을 전면으로 형성하지 않고, 부분적으로 형성하는 등의 대안이 나오고 있으나, 궁극적으로는 상기 ITO층을 사용하지 않고도 목적하는 대전방지성능을 얻을 수 있게 하는 기술의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 정전기에 의한 기기의 오작동 및 정전기 얼룩 발생 등의 문제를 해결할 수 있고, 고온 또는 고습 조건에서의 내구신뢰성 및 광학적 특성 등의 제반 물성이 우수한 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 상부 및 하부 기판 사이에 형성된 액정층을 구비한 액정 패널; 상기 액정 패널의 상부 기판 상에 직접 형성된 도전성 점착제층; 및 상기 도전성 점착제층 상에 형성된 편광판을 포함하고,
상기 도전성 점착제층은 표면 저항이 9.9 × 109 Ω/□ 이하인 액정표시장치를 제공한다.
본 발명에서는 대전방지를 목적으로 액정 패널의 상부 기판 및 편광판 사이에 형성되는 ITO층을 사용하지 않고도, 제조 또는 사용 과정에서 발생하는 정전기에 의한 기기의 오작동을 방지할 수 있고, 고온 또는 고습 조건에서의 내구신뢰성 및 광학적 특성 등의 제반 물성이 우수한 액정표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은 기존 액정표시장치의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 2 내지 8는 본 발명의 다양한 태양에 따른 액정표시장치를 보여주는 단면도이다.
본 발명은, 상부 및 하부 기판 사이에 형성된 액정층을 구비한 액정 패널; 상기 액정 패널의 상부 기판 상에 직접 형성된 도전성 점착제층; 및 상기 도전성 점착제층 상에 형성된 편광판을 포함하고,
상기 도전성 점착제층은 표면 저항이 9.9 × 109 Ω/□ 이하인 액정표시장치에 관한 것이다.
이하 본 발명의 액정표시장치를 상세히 설명한다.
본 발명은, 도 2에 나타난 바와 같이, 액정 패널의 상부 기판(ex. 컬러필터 기판)(2-2)상에 직접 점착제층(b)이 형성되고, 이를 매개로 편광판(3)이 부착된 것을 특징으로 한다. 본 발명에서 용어 「상부 기판 상에 직접 형성된 도전성 점착제층」은 전면에 정전기 방지를 목적으로 한 ITO층 등의 도전성층이 형성되어 있지 않은 액정 패널의 상부 기판상에 도전성 점착제층을 매개로 편광판이 직접 부착되어 있는 경우를 의미한다. 본 발명에서는 액정 패널의 상부 기판(2-2)과 편광판(3)의 부착에 사용되는 점착제층(b)에 최적의 대전방지성능을 부여함으로써, 기존 액정표시장치에서 필수적으로 사용되던 ITO층을 형성하지 않고도, 제조 또는 사용 과정에서 발생하는 정전기에 의한 기기의 오작동 및 얼룩의 발생 등의 문제를 해결하면서도, 고온 또는 고습 조건에서의 내구신뢰성 및 광학적 특성 등의 제반 물성이 우수한 액정표시장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 액정표시장치에 포함되는 액정 패널의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 예를 들면, 그 종류에 제한되지 않고, 각종 수동행렬 방식, 능동행렬 방식, 횡전계형(IPS mode) 및 수직배향형(VA mode) 액정 패널이 사용될 수 있고, 바람직하게는 횡전계형 액정 패널이 사용될 수 있다. 횡전계형 액정 패널의 경우, 공통전극 및 화소전극이 모두 패널의 하부 기판에 형성되어 있어, 편광판의 부착 공정 등에서 정전기가 특히 문제가 되나, 본 발명의 경우, 이러한 횡전계형 방식에서 ITO층을 형성하지 않고도, 정전기에 의한 각종 문제를 해결하면서, 시야각 특성, 내구신뢰성 및 광학적 특성 등의 제반 물성이 우수한 액정표시장치를 제공할 수 있다.
본 발명에서는 상기와 같은 액정 패널에 포함되고, 그 상부에 ITO층이 형성되어 있지 않은 상부 기판(2-2) 상에 직접 도전성 점착제층(b)이 형성되어 있고, 또한 그 도전성 점착제층을 매개로 상부 편광판(3)이 직접 부착되어 있다. 이 때, 상기 상부 기판(2-2) 상에 직접 형성된 도전성 점착제층은 표면저항이 9.9 × 109 Ω/□ 이하, 바람직하게는 7.0 × 108 Ω/□ 이하일 수 있다. 본 발명에서 도전성 점착제층의 표면 저항이 9.9 × 109 Ω/□를 초과하면, 액정표시장치의 대전방지성능이 저하될 우려가 있다. 본 발명에 있어서, 상기 점착제층의 표면저항의 하한은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 106 Ω/□ 이상, 바람직하게는 9.9 × 107 Ω/□를 초과하는 범위에서 조절될 수 있다. 본 발명에서 도전성 점착제층의 표면저항을 지나치게 낮게 설정할 경우, 점착제층에 포함되는 대전방지제 함량의 증가로 인하여, 액정표시장치의 내구신뢰성 및 광학적 특성 등의 물성이 악화될 우려가 있다.
본 발명에서 상기 도전성 점착제층은 또한 하기 일반식 1로 표시되는 겔(gel) 함량이 5% 내지 95%, 바람직하게는 30% 내지 95%, 보다 바람직하게는 40% 내지 95%, 더욱 바람직하게는 60% 내지 85%일 수 있다.
[일반식 1]
Figure PCTKR2009003965-appb-I000001
상기 일반식 1에서, A는 상기 도전성 점착제의 질량을 나타내고, B는 상온에서 에틸 아세테이트에 72 시간 침적시킨 후의 상기 도전성 점착제의 불용해분의 건조 질량을 나타낸다.
본 발명에서 사용하는 용어 「건조 질량」은 전술한 침적 공정 후에, 침적물을 적절한 조건에서 건조시켜, 첨적물에 포함된 에틸 아세테이트 성분을 제거한 점착제 불용해분 자체의 질량을 의미한다. 이 때, 에틸 아세테이트를 제거하기 위한 건조 조건은, 침적물에 포함된 에틸 아세테이트가 제거될 수 있을 정도로 수행되는 한, 특별히 제한되지 않는다.
본 발명에서 도전성 점착제층의 겔 함량이 5% 미만이면, 고온 또는 고습 조건에서 기포 등이 발생하는 등 내구신뢰성이 저하될 우려가 있고, 95%를 초과하면, 고온 또는 고습 조건에서 박리 또는 들뜸 현상 등이 유발될 우려가 있다.
본 발명에서 도전성 점착제층을 구성하는 성분은, 전술한 범위의 표면 저항값을 만족시키는 한, 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 예를 들면, 상기 점착제층으로 점착성 베이스 수지 및 대전방지제를 포함하는 조성물의 경화물을 사용할 수 있다.
본 발명에서 점착성 베이스 수지의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 중량평균분자량(Mw)이 50만 내지 250만, 바람직하게는 80만 내지 200만인 베이스 수지를 사용할 수 있다. 본 발명에서 상기 수지의 중량평균분자량이 50만 미만이면, 응집력 저하로 인해 고온 또는 고습 조건 하에서 기포 또는 박리 현상이 발생하는 등 내구신뢰성이 저하될 우려가 있고, 250만을 초과하면, 점착 물성이 저하될 우려가 있다.
본 발명에서 사용되는 상기 베이스 수지는 또한 유리전이온도가 -60℃ 내지 15℃인 것이 바람직하다. 본 발명에서 베이스 수지의 유리전이온도가 -60℃ 미만이면, 점착제층의 탄성률이 지나치게 저하될 우려가 있고, 15℃를 초과하면, 점착성 저하로 인하여 액정표시장치의 내구신뢰성이 저하될 우려가 있다.
본 발명에서는, 예를 들면, 상기와 같은 베이스 수지로서, (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 90 중량부 내지 99.9 중량부; 및 가교성 단량체 0.01 중량부 내지 10 중량부를 포함하는 단량체 혼합물의 중합체를 사용할 수 있다.
본 발명에서 단량체 혼합물에 포함되는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 이 경우, 단량체에 포함되는 알킬기가 지나치게 장쇄가 되면, 점착제의 응집력이 저하되고, 유리전이온도(Tg)와 점착성 조절이 어려워질 우려가 있으므로, 탄소수 1 내지 14의 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 단량체의 예로는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트 및 테트라데실 (메타)아크릴레이트를 들 수 있으며, 본 발명에서는 상기 중 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다. 상기와 같은 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체는 단량체 혼합물 내에 전술한 가교성 단량체 대비 90 중량부 내지 99.9 중량부의 양으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 90 중량부보다 작으면, 점착제의 초기 접착력이 저하될 우려가 있고, 99.9 중량부를 초과하면, 응집력 저하로 인해 내구성에 문제가 발생할 우려가 있다.
본 발명에서 가교성 단량체는 점착제에 응집력을 부여하고, 고온 또는 고습 조건 하에서의 점착력 및 내구신뢰성 등을 조절하는 역할을 할 수 있다. 이러한 가교성 단량체의 예로는 히드록시기 함유 단량체, 카복실기 함유 단량체 및 질소 함유 단량체의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있다. 상기에서 히드록시기 함유 단량체의 예로는, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트 또는 2-히드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있고, 카복실기 함유 단량체의 예로는 아크릴산, 메타크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레산 또는 말레산 무수물의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있으며, 질소 함유 단량체의 예로는 (메타)아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈 또는 N-비닐카프로락탐 등의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서는 상기 중 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다.
단량체 혼합물에서 상기 가교성 단량체는 전술한 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 대비 0.01 중량부 내지 10 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 상기 함량이 0.01 중량부 미만이면, 점착제층의 내구 신뢰성이 저하될 우려가 있고, 10 중량부를 초과하면, 점착성이나 박리력이 저하될 우려가 있다.
본 발명에서 상기 단량체 혼합물에는 또한 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이 추가로 포함될 수 있다. 상기 화합물은 점착제의 유리전이온도 조절 및 기타 기능성 부여를 목적으로 부가될 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2009003965-appb-I000002
상기 화학식 1에서, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소 또는 알킬을 나타내고, R4는 시아노; 알킬로 치환 또는 비치환된 페닐; 아세틸옥시; 또는 COR5를 나타내며, 이 때 R5는 알킬 또는 알콕시 알킬로 치환 또는 비치환된 아미노 또는 글리시딜옥시를 나타낸다.
상기 식의 R1 내지 R5의 정의에서 알킬 또는 알콕시는 탄소수 1 내지 8의 알킬 또는 알콕시를 의미하며, 바람직하게는 메틸, 에틸, 메톡시, 에톡시, 프로폭시 또는 부톡시이다.
상기 화학식 1의 화합물의 구체적인 예로는 (메타)아크릴로니트릴, (메타)아크릴아미드, N-메틸 (메타)아크릴아미드 또는 N-부톡시 메틸 (메타)아크릴아미드와 같은 질소 함유 단량체; 스티렌 또는 메틸 스티렌과 같은 스티렌계 단량체; 글리시딜 (메타)아크릴레이트; 또는 비닐 아세테이트와 같은 카르본산 비닐 에스테르 등의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기와 같은 화합물이 단량체 혼합물에 포함될 경우, 그 함량은 (메타)아크릴 에스테르계 단량체 또는 가교성 단량체 대비 20 중량부 이하인 것이 바람직하다. 상기 함량이 20 중량부를 초과하면, 점착제의 유연성이나 박리력이 저하될 우려가 있다.
본 발명에서, 상기 각각의 성분을 포함하는 단량체 혼합물을 중합시키는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 용액 중합, 광중합, 벌크 중합, 서스펜션 중합 또는 에멀션 중합과 같은 일반적인 중합법을 통하여 제조할 수 있다. 본 발명에서는 특히 용액 중합법을 사용하는 것이 바람직하며, 이 때 용액 중합은 각각의 성분이 균일하게 혼합된 상태에서 개시제를 혼합하여, 50℃ 내지 140℃의 중합 온도로 수행하는 것이 바람직하다. 이 때 사용될 수 있는 개시제로는 아조비스 이소부티로니트릴 또는 아조비스시클로헥산 카르보니트릴과 같은 아조계 중합 개시제; 및/또는 과산화 벤조일 또는 과산화 아세틸과 같은 과산화물 등의 통상의 개시제를 들 수 있다.
본 발명에서 도전성 점착제층은 상기 베이스 수지와 함게 대전방지제를 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용할 수 있는 대전방지제의 종류는 전술한 베이스 수지와의 상용성이 우수하며, 최종 점착제층의 투명성, 작업성 및 내구신뢰성 등에 악영향을 미치지 않고, 대전방지성능을 부여할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용할 수 있는 대전방지제의 예로는, 무기염 또는 유기염 등을 들 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 무기염에 포함되는 양이온은 알칼리 금속 양이온 또는 알칼리 토금속 양이온일 수 있다. 이 경우, 상기 양이온의 구체적인 예로는, 리튬 이온(Li+), 나트륨 이온(Na+), 칼륨 이온(K+), 루비듐 이온(Rb+), 세슘 이온(Cs+), 베릴륨 이온(Be2+), 마그네슘 이온(Mg2+), 칼슘 이온(Ca2+), 스트론튬 이온(Sr2+) 및 바륨 이온(Ba2+) 등의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있으며, 바람직하게는 리튬 이온(Li+), 나트륨 이온(Na+), 칼륨 이온(K+), 세슘 이온(Cs+), 베릴륨 이온(Be2+), 마그네슘 이온(Mg2+), 칼슘 이온(Ca2+) 및 바륨 이온(Ba2+)의 일종 또는 이종 이상을 사용할 수 있고, 이온안정성 및 점착제층 내에서의 이동성의 측면에서 리튬 이온(Li+)을 사용하는 것이 보다 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, 상기 유기염은 오늄(onium) 양이온을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용하는 용어 「오늄 양이온」은 적어도 일부의 전하가 질소(N), 인(P) 및 황(S)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 원자에 편재되어 있는 양(+)으로 하전된 이온을 의미할 수 있다. 본 발명에서 상기 오늄 양이온은 고리형 또는 비고리형 화합물일 수 있으며, 고리형 화합물의 경우 비방향족 또는 방향족 화합물일 수 있다. 또한, 상기에서 고리형 화합물의 경우, 질소, 인 또는 황 원자 이외의 헤테로 원자(ex. 산소)를 하나 이상 함유할 수 있다. 또한, 상기 고리형 또는 비고리형 화합물은 임의로 수소, 할로겐, 알킬 또는 아릴 등의 치환체에 의하여 치환되어 있을 수 있다. 또한, 상기 비고리형 화합물의 경우, 하나 이상, 바람직하게는 네 개 이상의 치환체를 포함할 수 있으며, 이 때 상기 치환체는 고리형 또는 비고리형 치환체, 방향족 또는 비방향족 치환체일 수 있다.
본 발명의 일 태양에서, 상기 오늄 양이온은 질소 원자를 함유할 수 있으며, 바람직하게는 암모늄 이온일 수 있다. 이 때, 상기 암모늄 이온은 4급 암모늄 이온 또는 방향족 암모늄 이온일 수 있다.
상기에서 4급 암모늄 이온은 구체적으로 하기 화학식 2로 표시되는 양이온인 것이 바람직하다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2009003965-appb-I000003
상기 화학식 2에서 R6 내지 R9는 각각 독립적으로 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 아릴을 나타낸다.
상기 화학식 2의 R6 내지 R9의 정의에서, 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 알콕시는 직쇄형, 분지형 또는 고리 구조를 포함할 수 있으며, 경우에 따라서는 히드록시기 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬 또는 알콕시에 의해 치환되어 있을 수 있다.
또한, 상기 화학식 2의 R6 내지 R9의 정의에서, 알킬 또는 알콕시는 탄소수 1 내지 12의 알킬 또는 알콕시일 수 있고, 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 헥실, 옥틸, 메톡시 또는 에톡시일 수 있다.
또한, 상기 화학삭 2의 R6 내지 R9의 정의에서 알케닐 또는 알키닐은 탄소수 2 내지 12, 바람직하게는 2 내지 8, 보다 바람직하게는 2 내지 4의 알케닐 또는 알키닐일 수 있으며, 아릴은 탄소수 6 내지 30의 아릴, 바람직하게는 탄소수 6 내지 20의 아릴, 바람직하게는 페닐 또는 나프틸일 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 4급 암모늄 이온의 구체적인 예로는, N-에틸-N,N-디메틸-N-(2-메톡시에틸)암모늄 이온, N,N-디에틸-N-메틸-N-(2-메톡시에틸)암모늄 이온, N-에틸-N,N-디메틸-N-프로필암모늄 이온, N-메틸-N,N,N-트리옥틸암모늄 이온, N,N,N-트리메틸-N-프로필암모늄 이온, 테트라부틸암모늄 이온, 테트라메틸암모늄 이온, 테트라헥실암모늄 이온 및 N-메틸-N,N,N-트리부틸암모늄 이온 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기에서 방향족 암모늄 이온의 예로는 피리디늄, 피리다지늄, 피리미디늄, 피라지늄, 이미다졸륨, 피라졸륨, 티아졸륨, 옥사졸륨 및 트리아졸륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있고, 바람직하게는 탄소수 4 내지 16의 알킬기로 치환된 N-알킬 피리디늄; 탄소수 2 내지 10의 알킬기로 치환된 1,3-알킬메틸 이미다졸륨; 및 탄소수 2 내지 10의 알킬기로 치환된 1,2-디메틸-3-알킬이미다졸륨 등의 일종 또는 이종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 대전방지제에서 상기와 같은 양이온을 포함하는 무기염 또는 유기염에 포함되는 음이온의 예로는, 플루오라이드(F-), 클로라이드(Cl-), 브로마이드(Br-), 요오다이드(I-), 퍼클로레이트(ClO4 -), 히드록시드(OH-), 카보네이트(CO3 2-), 니트레이트(NO3 -), 설포네이트(SO4 -), 메틸벤젠설포네이트(CH3(C6H4)SO3 -), p-톨루엔설포네이트(CH3C6H4SO3 -), 카복시벤젠설포네이트(COOH(C6H4)SO3 -), 트리플로로메탄설포네이트(CF3SO2 -), 벤조네이트(C6H5COO-), 아세테이트(CH3COO-), 트리플로로아세테이트(CF3COO-), 테트라플루오로보레이트(BF4 -), 테트라벤질보레이트(B(C6H5)4 -), 헥사플루오로포스페이트(PF6 -), 트리스펜타플루오로에틸 트리플루오로포스페이트(P(C2F5)3F3 -), 비스트리플루오로메탄설폰이미드(N(SO2CF3)2 -), 비스펜타플루오로에탄설폰이미드(N(SOC2F5)2 -), 비스펜타플루오로에탄카보닐이미드(N(COC2F5)2 -), 비스퍼플루오로부탄설폰이미드(N(SO2C4F9)2 -), 비스퍼플루오로부탄카보닐이미드(N(COC4F9)2 -), 트리스트리플루오로메탄설포닐메티드(C(SO2CF3)3 -), 및 트리스트리플루오로메탄카보닐메티드(C(SO2CF3)3 -)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않는다. 본 발명에서는, 상기 음이온 중 전자 받게(electron withdrawing) 역할을 잘하고 소수성이 좋은 불소가 치환되어 이온안정성이 높은 이미드계 음이온을 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기와 같은 무기염 또는 유기염은 베이스 수지 100 중량부에 대하여, 3 중량부 내지 50 중량부의 양으로 점착제층에 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 3 중량부 미만이면, 목적하는 대전 방지 효과가 얻어지지 않을 우려가 있고, 50 중량부를 초과하면, 베이스 수지와의 상용성, 내구신뢰성 또는 투명성이 악화될 우려가 있다.
본 발명의 도전성 점착제층은 또한 상기 대전방지제와 함께 배위 결합성 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용하는 용어 「배위 결합성 화합물」은 전술한 대전방지제, 바람직하게는 무기염 등에 포함되어 있는 양이온과 배위 결합을 형성할 수 있는 하나 이상의 관능기를 가지는 화합물을 의미한다. 이와 같은 배위 결합성 화합물은, 대전방지제의 양이온과 결합하여 안정한 착화합물을 형성할 수 있고, 이에 따라 소량의 대전방지제를 사용하여, 베이스 수지와의 상용성, 내구신뢰성 및 투명성 등의 물성을 우수하게 유지 또는 개선하면서도, 점착제층 내부의 음이온 농도를 증가시켜 효과적으로 전도성을 부여할 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 배위결합성 화합물의 종류는, 분자 내에 배위 결합 가능한 관능기를 가지는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
예를 들어, 본 발명에서는 배위 결합성 화합물로서 옥살레이트기 함유 화합물, 디아민기 함유 화합물, 다가카복실기 함유 화합물, -케톤기 함유 화합물 및 옥심기 함유 화합물의 일종 또는 이종 이상을 사용할 수 있으며, 이 중 옥살레이트기 함유 화합물이 다소 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 화합물은 전술한 베이스 수지 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 내지 10 중량부의 양으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.1 중량부 미만이면, 대전방지성 향상 효과가 저하될 우려가 있고, 10 중량부를 초과하면, 점착제의 내구신뢰성 등이 저하될 우려가 있다.
상기에서 옥살레이트기 함유 화합물은, 예를 들면, 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 3]
Figure PCTKR2009003965-appb-I000004
상기 화학식 3에서 R10 및 R11은 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 알킬, 알콕시, 알케닐, 알키닐 아릴, 아릴알킬 또는 아릴옥시를 나타낸다.
상기 화학식 3의 정의에서, 알킬, 알콕시, 알케닐 또는 알키닐은 직쇄형, 분지형 또는 고리형 구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 화학식 3의 정의에서 알킬 또는 알콕시는 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 탄소수 1 내지 12, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 8, 더욱 바람직하게는 탄소수 1 내지 4의 알킬 또는 알콕시일 수 있다.
또한, 상기 화학삭 3의 정의에서 알케닐 또는 알키닐은 탄소수 2 내지 12, 바람직하게는 2 내지 8, 보다 바람직하게는 2 내지 4의 알케닐 또는 알키닐일 수 있으며, 아릴은 탄소수 6 내지 30의 아릴, 바람직하게는 탄소수 6 내지 20의 아릴, 바람직하게는 페닐 또는 나프틸일 수 있다.
상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 구체적인 예로는, 디에틸옥살레이트, 디메틸옥살레이트, 디부틸옥살레이트, 디-tert-부틸옥살레이트 및 비스(4-메틸벤질)옥살레이트의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 디아민기 함유 화합물은 예를 들면 하기 화학식 4로 표시될 수 있다.
[화학식 4]
Figure PCTKR2009003965-appb-I000005
상기 화학식 4에서, R12는 알킬렌 또는 알케닐렌을 나타낸다.
상기 화학식 4의 정의에서 알킬렌은 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 탄소수 1 내지 8의 알킬렌일 수 있으며, 알케닐렌은 탄소수 2 내지 10, 바람직하게는 탄소수 2 내지 8의 알케닐렌일 수 있다.
또한, 상기 화학식 4의 정의에서 알킬렌 또는 알케닐렌은 선형, 분지형 또는 고리형 구조를 가질 수 있다.
본 발명에서 상기 화학식 4로 표시되는 화합물의 구체적인 예로는 에틸렌디아민, 1,2-디아미노프로판 또는 디아미노부탄의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기에서 다가카복실기 함유 화합물은 폴리카복시산 또는 카복실레이트를 함유하는 화합물로서, 예를 들면 하기 화학식 5 내지 7로 표시되는 관능기를 가지는 화합물일 수 있다.
[화학식 5]
Figure PCTKR2009003965-appb-I000006
[화학식 6]
Figure PCTKR2009003965-appb-I000007
[화학식 7]
Figure PCTKR2009003965-appb-I000008
본 발명에서 상기 다가카복실기 함유 화합물의 구체적인 예로는, 에틸렌디아민-N,N,N',N'-테트라아세트산(EDTA), N,N,N',N",N"-디에틸렌트리아민펜타아세트산(DTPA), 1,4,7,10-테트라아자시클로도데칸-N,N',N",N"-테트라아세트산(DOTA), 1,4,7,10-테트라아자시클로도데탄-N,N',N"-트리아세트산(DO3A), 트랜스(1,2)-시클로헥사노디에틸렌트리아민펜타아세트산 또는 N,N-비스카복시메틸글리신의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 다가카복실기 함유 화합물은 또한 하기 화학식 8 내지 12로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 8]
Figure PCTKR2009003965-appb-I000009
[화학식 9]
Figure PCTKR2009003965-appb-I000010
[화학식 10]
Figure PCTKR2009003965-appb-I000011
[화학식 11]
Figure PCTKR2009003965-appb-I000012
[화학식 12]
Figure PCTKR2009003965-appb-I000013
본 발명에서 상기 β-케톤기 함유 화합물은 예를 들면 하기 화학식 13으로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 13]
Figure PCTKR2009003965-appb-I000014
상기 화학식 13에서, R13 및 R14는 각각 독립적으로 알킬, 알콕시, 알케닐, 알키닐, 아릴, 아릴알킬 또는 아릴옥시를 나타내고, R15는 수소, 알킬, 알콕시, 알케닐, 알키닐, 아릴, 아릴알킬 또는 아릴옥시를 나타낸다.
상기 화학식 13의 정의에서, 알킬, 알콕시, 알케닐 또는 알키닐은 직쇄형, 분지형 또는 고리형 구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 화학식 13의 정의에서 알킬 또는 알콕시는 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 탄소수 1 내지 12, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 8, 더욱 바람직하게는 탄소수 1 내지 4의 알킬 또는 알콕시일 수 있다.
또한, 상기 화학삭 13의 정의에서 알케닐 또는 알키닐은 탄소수 2 내지 12, 바람직하게는 2 내지 8, 보다 바람직하게는 2 내지 4의 알케닐 또는 알키닐일 수 있으며, 아릴은 탄소수 6 내지 30의 아릴, 바람직하게는 탄소수 6 내지 20의 아릴, 바람직하게는 페닐 또는 나프틸일 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 상기 화학식 13의 화합물의 구체적인 예로는 2,4-펜타디온, 1-벤조일아세톤 또는 에틸아세토아세테이트의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명에서 배위결합성 화합물은, 무기염 등과 착체를 형성함으로써 이온 전도성을 부여하고, 안정한 구조를 이루는 에테르 결합 함유 화합물일 수 있으며, 이러한 화합물은 예를 들면, 하기 화학식 14로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 14]
Figure PCTKR2009003965-appb-I000015
상기 화학식 14에서 R16 및 R17은 각각 독립적으로 알킬 또는 아릴을 나타내며, R18은 수소 또는 알킬을 나타내고, n는 2 내지 20의 정수이다.
상기 화학식 14의 치환기의 정의에서 알킬은 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 탄소수 4 내지 12의 알킬을 나타낼 수 있고, 아릴은 탄소수 6 내지 20, 바람직하게는 탄소수 6 내지 12, 보다 바람직하게는 페닐 또는 나프틸을 나타낼 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 상기 화학식 14의 화합물의 구체적인 예로는 디에틸렌글리콜디-2-에틸헥소네이트, 테트라에틸렌글리콜디-2-에틸헥소네이트, 폴리에틸렌글리콜디-2-에틸헥소네이트, 트리에틸렌글리콜디에틸부틸레이트, 폴리에틸렌글리콜디에틸부틸레이트, 폴리프로필렌글리콜디에틸헥소네이트, 트리에틸렌글리콜디벤조네이트, 테트라에틸렌글리콜 디벤조네이트, 폴리에틸렌글리콜 디벤조네이트, 폴리프로필렌글리콜 디벤조네이트 또는 폴리에틸렌글리콜-2-에틸헥소네이트 벤조네이트 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 화학식 14의 화합물은 또한 전술한 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 10 중량부의 양으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.01 중량부 미만이면, 대전방지성 향상 효과가 미미할 우려가 있고, 10 중량부를 초과하면, 응집력 및 점착 내구성 등이 취약해질 우려가 있다.
본 발명의 도전성 점착제층은 또한 전술한 성분과 함께 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 10 중량부의 가교제를 추가로 포함할 수 있다. 이와 같은 가교제는 베이스 수지에 포함되는 가교성 관능기와의 가교 반응을 통해 점착제층에 응집력을 부여할 수 있다. 이 때 사용되는 구체적인 가교제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아지리딘계 화합물 및 금속 킬레이트계 화합물과 같은 일반적인 가교제를 사용할 수 있다.
이 때 이소시아네이트계 화합물의 예로는 톨리렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소보론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate), 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트, 나프탈렌 디이소시아네이트 및 상기 중 어느 하나의 이소시아네이트 화합물과 폴리올(ex. 트리메틸롤 프로판)과의 반응물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있고; 에폭시계 화합물의 예로는 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르, N,N,N',N'-테트라글리시딜 에틸렌디아민 및 글리세린 디글리시딜에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있으며; 아지리딘계 화합물의 예로는 N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사미드), N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복사미드), 트리에틸렌 멜라민, 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘) 및 트리-1-아지리디닐포스핀옥시드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있다. 또한, 상기 금속 킬레이트계 화합물의 예로는, 알루미늄, 철, 아연, 주석, 티탄, 안티몬, 마그네슘 및/또는 바나듐과 같은 다가 금속이 아세틸 아세톤 또는 아세토초산 에틸 등에 배위하고 있는 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 가교제는 전술한 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 10 중량부의 양으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.1 중량부보다 작으면, 점착제의 응집력이 떨어질 우려가 있고, 10 중량부를 초과하면, 층간 박리나 들뜸 현상이 발생하는 등 내구신뢰성이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 점착제층은 또한 전술한 성분에 추가로 베이스 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 중량부 내지 5 중랑부의 실란계 커플링제를 추가로 포함할 수 있다. 실란계 커플링제는 점착제층이 고온 또는 고습 조건에서 장시간 방치되었을 때 접착신뢰성 향상에 기여할 수 있으며, 특히 유리 기재와의 접착 시에 접착 안정성을 개선하여 내열성 및 내습성을 향상시킬 수 있다. 본 발명에서 사용될 수 있는 실란계 커플링제의 예로는 -글리시독시프로필트리메톡시실란, -글리시독시프로필메틸디에톡시실란, -글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, -메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, -메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, -아미노프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 및 -아세토아세테이트프로필트리메톡시실란 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
실란계 커플링제는 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 5 중량부의 양으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.01 중량부보다 작으면, 점착력 증가 효과가 미미할 우려가 있고, 5 중량부를 초과하면, 기포 또는 박리 현상이 발생하는 등 내구신뢰성이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 점착제층은 또한, 점착 성능의 조절의 관점에서, 베이스 수지 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 100 중량부의 점착성 부여 수지를 추가로 포함할 수 있다. 이와 같은 점착성 부여 수지의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 (수첨) 히드로카본계 수지, (수첨) 로진 수지, (수첨) 로진 에스테르 수지, (수첨) 테르펜 수지, (수첨) 테르펜 페놀 수지, 중합 로진 수지 또는 중합 로진 에스테르 수지 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 상기 점착성 부여 수지의 함량이 1 중량부보다 작으면, 첨가 효과가 미미할 우려가 있고, 100 중량부를 초과하면, 상용성 및/또는 응집력 향상 효과가 저하될 우려가 있다.
본 발명의 도전성 점착제층은 또한, 발명의 효과에 영향을 미치지 않는 범위에서, 열개시제 또는 광개시제와 같은 개시제; 에폭시 수지; 경화제; 자외선 안정제; 산화 방지제; 조색제; 보강제; 충진제; 소포제; 계면 활성제; 다관능성 아크릴레이트와 같은 광중합성 화합물; 및 가소제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기와 같은 성분을 포함하는 도전성 점착제층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 바코터 등의 통상의 수단으로 전술한 각 성분을 포함하는 코팅액 또는 점착제 조성물을 편광판 또는 투명 기판에 도포하고 경화시키는 방법; 또는 코팅액 또는 점착제 조성물을 일단 박리성 기재의 표면에 도포하고 건조시킨 후에, 상기 박리성 기재를 사용하여 점착제를 편광판 또는 기판 등에 전사하여 숙성, 경화시키는 방법 등을 사용할 수 있다.
위와 같은 과정에서 코팅액 또는 점착제 조성물이 가교제를 포함할 경우, 상기 가교제는, 균일한 코팅 수행의 관점에서, 점착제층 형성 시에는 작용기의 가교 반응이 진행되지 않도록 제어되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 가교제는 코팅 작업 후의 건조 및 숙성 과정에서 가교 구조를 형성하여 응집력을 향상시키고, 점착 제품의 점착 물성 및 절단성(cuttability) 등을 향상시킬 수 있다.
상기 점착제층 형성 과정은 또한 코팅액 또는 점착제 조성물 내부의 휘발 성분 또는 반응 잔류물과 같은 기포 유발 성분을 충분히 제거한 후, 수행하는 것이 바람직하다. 만약 가교 밀도 또는 분자량 등이 지나치게 낮아 탄성률이 떨어질 경우에, 고온 상태에서 유리판 및 점착제층 사이에 존재하는 작은 기포들이 커져 내부에서 산란체를 형성할 우려가 있다.
본 발명에서 상기와 같은 도전성 점착제층을 매개로 액정 패널에 부착되는 편광판의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 이 분야의 일반적인 편광판을 사용할 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 편광판은, 도 2에 나타난 바와 같이, 편광 필름(또는 편광 소자)(3-1); 및 상기 편광 필름(또는 편광 소자)(3-1)의 상부 및 하부에 형성된 보호 필름(3-2, 3-3)를 포함하는 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 편광판에 포함되는 편광 필름 또는 편광 소자의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 이 분야에서 공지되어 있는 일반적인 필름 또는 소자를 채용할 수 있다. 본 발명에서는, 예를 들면, 상기 편광 필름 또는 편광 소자로서, 폴리비닐알코올계 수지로 되는 필름에 요오드 또는 이색성 염료 등의 편광 성분을 함유시킨 후, 연신하여 제조된 것을 사용할 수 있다. 이 때 사용될 수 있는 폴리비닐알코올계 수지에는 폴리비닐알코올, 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 또는 에틸렌-초산 비닐 공중합체의 검화물 등이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 이 때 상기 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 100 내지 5,000, 바람직하게는 1,400 내지 4,000일 수 있다. 또한, 본 발명에서 상기 편광 필름 또는 편광 소자의 두께는 편광판이 적용되는 용도 등에 따라 적절히 선택될 수 있다. 편광 필름 또는 편광 소자는 통상적으로는 약 5 ㎛ 내지 80 ㎛의 두께로 형성될 수 있으나, 본 발명에서의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 편광판은 상기 편광 필름 또는 편광 소자의 상부 및 하부에 형성되어 있는 보호 필름을 포함할 수 있다. 본 발명에서 상기 보호 필름의 종류 역시 특별히 제한되지 않으며, 본 발명에서는 예를 들면, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 필름; 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 폴리에스테르계 필름; 폴리카보네이트계 필름; 폴리에테르설폰계 필름; 아크릴계 필름 및/또는 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 시클로계나 노르보르넨 구조를 포함하는 폴리올레핀 필름 또는 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름 등의 폴리올레핀계 필름 등을 사용할 수 있다.
본 발명에서 편광판에 포함되는 상기 보호 필름의 두께 역시 특별히 제한되지 않으며, 통상적인 두께로 형성할 수 있다.
본 발명에서 상기 평관 필름 또는 편광 소자에 보호 필름을 부착하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 폴리비닐알코올계 수지 및 가교제 등을 포함하는 폴리비닐알코올계 접착제 등의 공지의 접착 수단을 사용하여 부착할 수도 있다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 상기 액정표시장치는 또한, 도 3 내지 8에 나타난 바와 같이, 적절한 개소에 하나 이상의 정전기방지층(c)을 추가로 포함할 수도 있다. 이와 같이 정전기방지층(c)을 형성함으로 해서, 액정표시장치의 대전방지성능을 보다 개선할 수 있다.
보다 구체적으로 본 발명에서 상기 편광판은, 편광 필름 또는 편광 소자; 및 상기 편광 필름 또는 편광 소자의 상부 및 하부에 형성된 보호 필름을 포함하되, 상기 보호 필름의 상부 또는 하부에 정전기방지층이 형성되어 있을 수 있다.
상기에서 정전기방지층(c)은 도 3 내지 5에서와 같이 하나의 층만 형성되어 있을 수도 있고, 도 6 및 7에 나타난 바와 같이, 적절한 개소에 두 층 이상이 형성되어 있을 수 있으며, 경우에 따라서는 도 8에 나타난 바와 같이 상하부 보호 필름(3-2, 3-3)의 상부 및 하부에 동시에 형성되어 있을 수도 있다. 본 발명에서 상기 정전기방지층(c)의 형성 개수 및 형성 장소는 특별히 한정되지 않으며, 적용되는 용도에 따라서 적절히 선택하면 된다.
본 발명에서 편광판에 포함되는 정전기 방지층은 표면저항이 1010 Ω/□ 이하, 바람직하게는 109 Ω/□ 이하, 보다 바람직하게는 108 Ω/□ 이하일 수 있다. 본 발명에서, 상기 정전기방지층의 표면 저항이 1010 Ω/□을 초과하면, 대전방지성능이 저하될 우려가 있다. 그러나, 상기 정전기방지층의 표면저항은 본 발명의 일 예시에 불과하다. 즉, 본 발명에서는, 도전성 점착제층의 표면저항 및 정전기방지층의 형성 개수 등을 고려하여, 상기 표면저항을 적절하게 제어할 수 있다. 또한, 본 발명에서 상기 정전기방지층의 표면저항의 하한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면, 약 104 Ω/□ 이상의 범위 내에서 제어될 수 있다. 본 발명에서 정전기방지층의 표면저항을 지나치게 낮게 설정할 경우, 정전기방지층에 포함되는 전도성 물질의 함량 증가에 의해, 내구신뢰성, 광학적 특성 및 투명성 등의 물성이 저하하거나, 편광판을 구성하는 다른 층과의 부착력이 저하될 우려가 있다.
본 발명에서는 상기 정전기방지층은 바인더 수지 및 전도성 물질을 포함할 수 있다. 구체적으로 본 발명에서는 적정한 바인더 수지를 형성할 수 있는 조성물 내에 소정의 전도성 물질을 분산시켜 도료를 제조한 후에, 상기 도료를 목적하는 장소에 도포 및 경화시킴으로써 정전기방지층을 형성할 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 바인더 수지의 종류는, 경화 상태에서 우수한 투명성을 가지며, 내부에 분산된 전도성 물질을 효과적으로 유지시킬 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 광경화형(ex. UV 경화형) 바인더 수지를 사용할 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 본 발명에서는 상기 바인더 수지로서 아크릴계 수지, 에폭시 수지, 우레탄계 수지, 페놀계 수지 또는 폴리에스테르계 수지 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 아크릴계 수지를 사용할 수 있고, 보다 바람직하게는 광경화형(ex. UV 경화형) 아크릴계 수지를 사용할 수 있다.
이와 같이 광경화형 바인더 수지를 사용함으로 해서, 정전기방지층을 보다 하드(hard)한 상태로 형성할 수 있으며, 이에 따라 내부에 포함된 전도성 물질을 보다 안정적으로 유지하여, 정전기방지층에서 경시적으로 표면저항의 변화가 일어나는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 광경화형 바인더 수지를 사용함으로 해서, 정전기방지층의 형성 공정에서 점도를 용이하게 제어하고, 숙성(aging) 공정 등을 생략함으로써, 작업성 및 생산성을 현격히 개선할 수 있다.
본 발명에서, 상기와 같은 광경화형 바인더 수지는, 예를 들면, 다관능성 모노머 또는 올리고머; 및 광개시제를 포함하는 조성물을 경화시켜 구성할 수 있다.
이 때 사용될 수 있는 다관능성 모노머 또는 올리고머의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 다관능성 아크릴레이트를 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 다관능성 아크릴레이트의 예로는 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, 히드록시피발산(hydroxyl puivalic acid) 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(dicyclopentanyl) 디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 디(메타)아크릴레이트, 디(메타)아크릴록시 에틸 이소시아누레이트, 알릴(allyl)화 시클로헥실 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올(메타)아크릴레이트, 디메틸롤 디시클로펜탄 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 헥사히드로프탈산 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸 디메탄올(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸프로판 디(메타)아크릴레이트, 아다만탄(adamantane) 디(메타)아크릴레이트 또는 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌(fluorine) 등의 2관능형; 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 3관능형 우레탄 (메타)아크리레이트 또는 트리스(메타)아크릴록시에틸이소시아누레이트 등의 3관능형; 디글리세린 테트라(메타)아크릴레이트 또는 펜타에리쓰리톨 테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능형; 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능형; 및 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트 또는 우레탄 (메타)아크릴레이트(ex. 이소시아네이트 단량체 및 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트의 반응물 등)(ex. Kyoeisha(사)의 UA-306I 또는 UA-306T) 등의 6관능형 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명에서 사용할 수 있는 광개시제의 종류 역시 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 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] 및 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥시드 등을 사용할들 수 있고, 다. 본 발명에서는 상기이 중 일종 또는 이종 이상을 사용할 수 있다.
본 발명의 바인더 수지를 구성하는 조성물은 상기 다관능성 모노머 또는 올리고머 100 중량부에 대하여, 상기 광개시제를 1 중량부 내지 20 중량부의 양으로 포함하는 것이 바람직하다. 상기 광개시제의 함량이 1 중량부 미만이면, 효율적인 경화 반응이 수행되지 않을 우려가 있고, 20 중량부를 초과하면, 잔존 성분으로 인해 정전기 방지층의 내구성 또는 투명성 등의 물성이 악화될 우려가 있다.
본 발명에서 상기와 같은 바인더 수지와 함께 정전기방지층에 포함되는 전도성 물질의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 본 발명에서는 예를 들면, ITO(tin-doped indium oxide), AZO(antimony-doped zinc oxide), ATO(antimony-doped tin oxide), SnO, RuO2, IrO2, 금, 은, 니켈, 구리 및 팔라듐 등의 금속, 금속 산화물 또는 합금 물질; 또는 폴리아닐린, 폴리아세틸렌, 폴리파라페닐렌(polyparaphenylene), 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리디에닐렌(polydienylene), 폴리페닐렌비닐렌(polyphenylene vinylene), 폴리페닐렌 술피드(polyphenylene sulfide) 또는 폴리설퍼니트라이드(polysulfurnitride) 등의 전도성 고분자를 사용할 수 있다. 본 발명에서는 또한 상기 전도성 물질로서 고분자 등으로 구성되는 코어(core)의 표면에 전술한 금속, 금속 산화물 또는 합금 물질 등의 증착되어 셀(shell)을 형성하고 있는 전도성 물질을 사용할 수도 있다. 본 발명에서는 상기 각종의 전도성 물질의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다.
상기와 같은 전도성 물질은, 확보하고자 하는 전도성에 따라서 달라질 수 있으나, 전술한 바인더 수지 100 중량부에 대하여, 10 중량부 내지 80 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 상기 함량이 10 중량부 미만이면, 목적하는 전기전도도가 얻어지지 않을 우려가 있고, 80 중량부를 초과하면, 바인더 수지와의 상용성이 떨어지거나, 또는 정전기방지층의 투명성이 악화될 우려가 있다.
본 발명의 액정표시장치에 포함되는 편광판은 또한, 추가적인 기능 향상의 관점에서, 보호층, 반사층, 방현층, 위상차판, 광시야각 보상 필름 및 휘도 향상 필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기능성층을 추가로 포함할 수도 있다.
이하, 본 발명에 따른 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
제조예 1.
아크릴계 공중합체 제조
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1L 반응기에, n-부틸 아크릴레이트(BA) 94.6 중량부, 아크릴산(AA) 5.3 중량부 및 히드록시에틸 메타아크릴레이트(2-HEMA) 0.1 중량부를 포함하는 단량체 혼합물을 투입하고, 용제로서 에틸아세테이트(EAc) 100 중량부를 투입하였다. 그 다음, 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 1 시간 동안 퍼징한 후, 온도를 62℃로 유지시켰다. 이어서, 포함되는 성분을 균일하게 한 후, 반응 개시제로서 에틸아세테이트에 50%의 농도로 희석된 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.03 중량부를 투입하여, 반응을 개시시켰다. 그 후, 8 시간 동안 반응을 진행시켜, 중량평균분자량이 180만이고, 유리전이온도가 -49℃인 아크릴계 중합체를 제조하였다.
코팅액 배합 및 합판 과정
상기에서 제조된 아크릴계 중합체 100 중량부에 대하여, 가교제로서 이소시아네이트계 트리메틸올프로판의 톨리렌디이소시아네이트 부가물(TDI-1) 0.5 중량부, 대전방지제로서 리튬 비스트리플루오로메탄설포닐이미드 5.4 중량부 및 배위결합성 화합물로서 폴리에틸렌글리콜 디-2-에틸헥소네이트(n=6) 1.2 중량부를 투입하고, 코팅성을 고려하여 적정의 농도로 희석한 후, 균일하게 혼합하여 코팅액을 제조하였다. 그리고, 제조된 코팅액을 이형지에 코팅하여 건조시켜, 25 ㎛의 두께의 균일한 점착제층을 형성하고, 제조된 점착제층을 두께 185 ㎛의 요오드계 편광판에 점착 가공하였다.
제조예 2 내지 7
코팅액의 조성을 하기 표 1에 나타난 바와 같이 변경한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 점착 편광판을 제조하였다.
표 1
Figure PCTKR2009003965-appb-T000001
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3
전면에 ITO 박막이 형성되지 않은 액정 패널(A 타입, 횡전계 방식) 및 ITO 박막이 형성되어 있는 액정 패널(B 타입, 횡전계 방식)의 두 종류의 액정 패널 및 상기 제조예의 점착제층을 각각 하기 표 2에 나타난 방식으로 조합하여 액정표시장치를 제조하였다.
또한, 제조예에서 제조된 점착 편광판으로부터 이형 필름을 제거하고, Mitsubishi Chemical사의 HIRESTA-UP (MCP-HT450) 을 이용하여 23℃의 온도 및 50%의 상대습도 환경 하에서 500 V의 전압을 1분간 인가한 후, 표면저항을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 함께 기재하였다.
표 2
Figure PCTKR2009003965-appb-T000002
상기 제조된 실시예 및 비교예의 액정표시장치에 대하여, 하기 제시된 방법으로 물성을 평가하였다.
1. 내구신뢰성 평가
제조된 점착 편광판을 262 mm × 465 mm(가로 × 세로)의 크기로 재단하여 샘플을 제조한 후, 이를 유리 기판(300 mm × 470 mm × 0.7mm = 가로 × 세로 × 높이)의 양면에 광학 흡수축이 크로스된 상태로 부착시켜 시편을 제조하였다. 부착 시에 가해진 압력은 약 5 kg/cm2였으며, 기포 또는 이물이 발생하지 않도록 크린룸에서 작업을 하였다. 제조된 시편의 내습열 특성을 파악하기 위하여 상기 시편을 60℃의 온도 및 90%의 상대습도 조건에서 1,000 시간 방치한 후, 기포나 박리의 발생 여부를 관찰하였다. 또한, 내열 특성은 시편을 80℃의 온도에서 1,000 시간 동안 방치한 다음, 동일하게 기포나 박리의 발생 여부를 관찰하였다. 이 때 시편의 상태를 평가하기 직전에 이를 상온에서 24 시간 방치한 후에 실시하였으며, 평가 기준은 하기와 같았다.
○: 기포나 박리현상 없음
△: 기포나 박리현상 다소 있음
×: 기포나 박리현상 있음
2. 정전기 얼룩 평가
액정셀(32 인치)에 점착제층이 코팅된 편광판을 32인치(400 mm × 708 mm)의 크기로 부착 시 또는 부착 후 정전기 얼룩의 발생 여부를 관찰하였다. 구체적으로는, 상기 편광판에서 이형 필름을 박리하고,, 액정셀에 부착하였을 때, 정전기 얼룩(백화현상)이 발생되는 지 여부를 백라이트를 이용하여 육안으로 관찰하였다.
또한, 편광판을 부착한 액정셀을 백라이트 등을 구비한 모듈에 장착하고, 구동 상태에서 이온건(+20 kv, -25kv)을 초당 25회 주사하면서, 정전기얼룩(백화현상)의 발생 여부를 육안으로 관찰하였다.
이 때 평가 기준은 하기와 같았다.
이형 필름 박리 시
○: 정전기 얼룩 발생되지 않음.
×: 정전기 얼룩 발생되어 수초 이상 동안 없어지지 않음.
이온 건 인가
◎: 정전기 얼룩 1초 이내에 사라짐.
○: 정전기 얼룩 3초 이내에 사라짐.
×: 정전기 얼룩 3초 이상 동안 없어지지 않음.
상기와 같이 평가된 결과를 하기 표 3에 정리하여 기재하였다.
표 3
Figure PCTKR2009003965-appb-T000003
상기 표 2의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4의 경우, 액정 패널 상에 ITO층이 형성되어 있지 않음에도 불구하고, 우수한 내구신뢰성 및 대전방지특성을 나타내었고, 특히 기존 구조와 같이 전면에 ITO층이 형성되어 있는 비교예 3과 비교하여 동등 이상의 성능을 나타내었다. 반면, 비교예 1 및 2의 액정표시장치의 경우, 액정 패널의 부착 시 또는 부착 후에 열악한 대전방지성능을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (19)

  1. 상부 및 하부 기판 사이에 형성된 액정층을 구비한 액정 패널; 상기 액정 패널의 상부 기판 상에 직접 형성된 도전성 점착제층; 및 상기 도전성 점착제층 상에 형성된 편광판을 포함하고,
    상기 도전성 점착제층은 표면 저항이 9.9 × 109 Ω/□ 이하인 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 액정 패널은 횡전계형 액정 패널인 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 도전성 점착제층은 표면 저항이 106 Ω/□ 이상인 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 도전성 점착제층은 하기 일반식 1로 표시되는 겔 함량이 5% 내지 95%인 액정표시장치:
    [일반식 1]
    Figure PCTKR2009003965-appb-I000016
    상기 일반식 1에서, A는 상기 도전성 점착제의 질량을 나타내고, B는 상온에서 에틸 아세테이트에 72 시간 침적시킨 후의 상기 도전성 점착제의 불용해분의 건조 질량을 나타낸다.
  5. 제 1 항에 있어서, 도전성 점착제층은 점착성 베이스 수지 및 대전방지제를 포함하는 조성물의 경화물인 액정표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 점착성 베이스 수지는 중량평균분자량이 80만 내지 200만인 액정표시장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 점착성 베이스 수지는 유리전이온도가 -60℃ 내지 15℃인 액정표시장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 대전방지제는 무기염 또는 유기염인 액정표시장치.
  9. 제 5 항에 있어서, 대전방지제는 리튬 이온, 나트륨 이온, 칼륨 이온, 루비듐 이온, 세슘 이온, 베릴륨 이온, 마그네슘 이온, 칼슘 이온, 스트론튬 이온, 바륨 이온 및 오늄 양이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 양이온; 및 플루오라이드, 클로라이드, 브로마이드, 요오다이드, 퍼클로레이트, 히드록시드, 카보네이트, 니트레이트, 설포네이트, 메틸벤젠설포네이트, p-톨루엔설포네이트, 카복시벤젠설포네이트, 트리플로로메탄설포네이트, 벤조네이트, 아세테이트, 트리플로로아세테이트, 테트라플루오로보레이트, 테트라벤질보레이트, 헥사플루오로포스페이트, 트리스펜타플루오로에틸 트리플루오로포스페이트, 비스트리플루오로메탄설폰이미드, 비스펜타플루오로에탄설폰이미드, 비스펜타플루오로에탄카보닐이미드, 비스퍼플루오로부탄설폰이미드, 비스퍼플루오로부탄카보닐이미드, 트리스트리플루오로메탄설포닐메티드 및 트리스트리플루오로메탄카보닐메티드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 음이온을 포함하는 액정표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 오늄 양이온은 질소 오늄 양이온, 인 오늄 양이온 또는 황 오늄 양이온인 액정표시장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 오늄 양이온은 하기 화학식 2로 표시되는 액정표시장치:
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2009003965-appb-I000017
    상기 화학식 2에서 R6 내지 R9는 각각 독립적으로 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 아릴을 나타낸다.
  12. 제 5 항에 있어서, 도전성 점착제층은 배위결합성 화합물을 추가로 포함하는 액정표시장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 편광판은 편광 필름 또는 편광 소자; 및 상기 편광 필름 또는 편광 소자의 상부 및 하부에 형성된 보호 필름을 포함하되, 상기 보호 필름의 상부 또는 하부에 정전기방지층이 형성되어 있는 액정표시장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 보호 필름의 상부 및 하부에 정전기방지층이 형성되어 있는 액정표시장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 정전기방지층은 바인더 수지 및 전도성 물질을 포함하는 액정표시장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 바인더 수지가 광경화성 바인더 수지인 액정표시장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 광경화성 바인더 수지는 다관능성 모노머 또는 올리고머; 및 광개시제를 포함하는 조성물의 경화물인 액정표시장치.
  18. 제 15 항에 있어서, 전도성 물질이 금속, 금속 산화물, 금속 합금 또는 전도성 고분자인 액정표시장치.
  19. 제 15 항에 있어서, 전도성 물질이 ITO, AZO, ATO, SnO, RuO2, IrO2, 금, 은, 니켈, 구리, 팔라듐, 폴리아닐린, 폴리아세틸렌, 폴리파라페닐렌, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리디에닐렌, 폴리페닐렌비닐렌, 폴리페닐렌 술피드 및 폴리설퍼니트라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 액정표시장치.
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