WO2011074871A2 - 편광판, 그 제조방법 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 - Google Patents

편광판, 그 제조방법 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 Download PDF

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홍영준
이순열
김우성
이한나
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Definitions

  • the present invention relates to a polarizing plate, a manufacturing method thereof, and an image display device using the same.
  • the polarizing plate is composed of a multilayer plastic optical film and is installed on the front and rear of the liquid crystal panel.
  • the PVA (polyvinyl alcohol) polarizing film that adsorbs a polarizing medium such as iodine and dye is the core of the polarizing plate.
  • PVA polarizing film is excellent in optical properties, but poor durability against temperature, humidity and light, the protective film for protecting it should be adhered to both sides of the PVA to complement the strength and durability.
  • the polarizer protective film has been developed into a high functional type having several functions at the same time, and is an integrated type having the functions of hard coat treatment, anti-glare coating, and anti-reflection coating at the same time.
  • these days the use of the image liquid crystal device is widespread, and is used for the apparatus of various fields, and the interest in the improvement of the hardness and thickness reduction of a polarizing plate is increasing.
  • an object of the present invention is to provide a polarizing plate excellent in polarization characteristics, durability, surface hardness, and can be made thin and a manufacturing method thereof.
  • an object of this invention is to provide the image display apparatus containing the said polarizing plate.
  • a polarizing plate comprising a cured resin layer formed from a photocurable composition comprising 1 to 20 parts by weight of an initiator and 0 to 50 parts by weight of a (D) photocurable oligomer.
  • a sight comprising 100 parts by weight of the photocurable composition, including (A) 4 to 95 parts by weight of the photocurable acrylic polymer, (B) 4 to 95 parts by weight of the polyfunctional acrylic monomer, and (C) 1 to 20 parts by weight of the photopolymerization initiator. Preparing a chemical composition; And
  • step a) may further comprise the step of preparing the (A) photo-curable acrylic polymer.
  • a sight comprising 100 parts by weight of the photocurable composition, including (A) 4 to 95 parts by weight of the photocurable acrylic polymer, (B) 4 to 95 parts by weight of the polyfunctional acrylic monomer, and (C) 1 to 20 parts by weight of the photopolymerization initiator. Preparing a chemical composition; And
  • a polarizing plate comprising forming a cured resin layer prepared from the photocurable composition prepared on at least one surface of the polarizer via an adhesive layer.
  • step a) may further comprise the step of preparing the (A) photo-curable acrylic polymer.
  • the (A) photocurable acrylic polymer preferably contains an acryloyl functional group, (a) acrylate monomer, (b) aromatic vinyl monomer and (c) N-substituted maleimide-based It is more preferable that a monomer is included and acryloyl functional group is included.
  • this invention provides the image display apparatus containing the polarizing plate which concerns on the said invention.
  • the present invention it is possible to provide a polarizing plate that is excellent in polarization characteristics and durability, and has a high surface hardness and can be thinned.
  • the polarizing plate according to the present invention may provide an image display device having excellent physical properties such as polarization characteristics.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the structure of a polarizing plate according to an embodiment of the present invention (1: polarizer, 3: cured resin layer).
  • Figure 2 is a schematic diagram showing the structure of a polarizing plate according to an embodiment of the present invention (1: polarizer, 2: adhesive layer, 3: cured resin layer).
  • the polarizing plate which concerns on this invention is provided in at least one surface of a) polarizer and b) the said polarizer, and (A) 4 to 95 weight part of (A) photocurable acrylic polymer with respect to 100 weight part of photocurable compositions, (B) polyfunctional acrylic system It is a polarizing plate containing the cured resin layer formed from the photocurable composition containing 4-95 weight part of monomers and 1-20 weight part of (C) photoinitiators.
  • any suitable one can be selected and used as long as the object of the present invention can be achieved.
  • a PVA film may be preferably used.
  • the cured resin layer according to the present invention comprises (A) 4 to 95 parts by weight of the photocurable acrylic polymer, (B) 4 to 95 parts by weight of the polyfunctional acrylic monomer, and (C) 1 to 20 parts by weight of the photocurable composition. It is characterized in that it is formed from a photocurable composition comprising 0 part by weight and 0 to 50 parts by weight of the (D) photocurable oligomer.
  • the (A) photocurable acrylic polymer is a polymer comprising (a) an acrylate monomer, (b) an aromatic vinyl monomer, and (c) an N-substituted maleimide monomer to participate in a reaction during ultraviolet (UV) curing.
  • Acryloyl functional groups which may be used.
  • the monomer contained in the polymer is understood to mean that the double bond of the monomer is polymerized and bonded in the structure of the polymer.
  • the said (A) photocurable acrylic polymer is 4-95 weight part with respect to 100 weight part of photocurable compositions which form a cured resin layer.
  • the weight average molecular weight of the photocurable acrylic polymer (A) is preferably in the range of 10,000 g / mol to 200,000 g / mol.
  • the weight average molecular weight of the (A) photocurable acrylic polymer is less than 10,000 g / mol, the film is not formed well and the film is brittle, which is not preferable. If the weight average molecular weight is too large, the hardness of the film cannot be obtained at a desired level.
  • the photocurable acrylic polymer (A) preferably contains an acryloyl functional group capable of participating in a reaction during UV curing, and the acryloyl functional group is 5 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the photocurable acrylic polymer.
  • the (a) acrylate monomers include alkyl acrylates such as ethyl acrylate; Alkyl methacrylates such as methyl methacrylate, glycidyl methacrylate and benzyl methacrylate; And it is preferable to select from the group consisting of these, It is preferable that the said (a) acrylate-type monomer is 30-98 weight part with respect to 100 weight part of said (A) photocurable acrylic polymers.
  • the (b) aromatic vinyl monomer is preferably selected from the group consisting of styrene, methyl styrene and mixtures thereof, and the (b) aromatic vinyl monomer is based on 100 parts by weight of the (A) photocurable acrylic polymer. It is preferable that it is 1-30 weight part.
  • N-substituted maleimide monomer N-methyl maleimide, N-ethyl maleimide, Nn-propyl maleimide, N-isopropyl maleimide, Nn-butyl maleimide, Ns-maleimide, Nt-maleimide, Nn-hexyl maleimide, Nn-dodecyl maleimide, N-allyl maleimide, N-benzyl maleimide, N-cyclohexyl maleimide, N-phenyl maleimide, N-nitro phenyl maleimide, N-hydroxy group maleimide, N-methoxy maleimide, N-ethoxy maleimide, N-monochromophenyl maleimide, N-dichlorophenyl maleimide, N-monomethyl phenyl maleimide, N-dimethylphenyl maleimide And it is preferable to select from the group which consists of N-ethylphenyl maleimide
  • the (B) polyfunctional acrylic monomer refers to a monomer containing at least one acrylate functional group capable of participating in the reaction during ultraviolet (UV) curing, the kind is not particularly limited, the technical field to which the present invention belongs It can be used to select a commonly used in the.
  • the photoinitiator used normally in this field is used, It does not specifically limit in this invention. Specifically, chloroacetophenone (Chloroacetophenone), diethoxy acetophenone (Diethoxy Acetophenone), hydroxyacetophenone (trade name Darocure 1173, Irgacure 184, etc.), ⁇ -aminoacetophenone ( ⁇ -Amino Acetophenone (trade name Irgacure) 907)), Benzoin Ether, Benzyl Dimethyl Ketal (trade name Irgacure-651, etc.), BenzoPhenone, Thioxanthone, 2-2-ethylanthras Quinone (2-EthylAnthraquinone, 2-ETAQ) and the like can be used, and can be selected and used according to the wavelength band of the UV lamp used.
  • chloroacetophenone Chloroacetophenone
  • diethoxy Acetophenone Diethoxy Acetophenone
  • the said (C) photoinitiator is 1-20 weight part with respect to 100 weight part of photocurable compositions which form a cured resin layer.
  • the photocurable oligomer (D) means an oligomer including at least one or more acrylate functional groups capable of participating in the reaction during ultraviolet (UV) curing, and the kind thereof is not particularly limited, but specifically, a urethane acrylate oligomer , Acrylic acrylate oligomers and the like can be used.
  • the said (D) photocurable oligomer is 0-50 weight part with respect to 100 weight part of photocurable compositions which form a cured resin layer.
  • the weight average molecular weight of the photocurable oligomer (D) is preferably in the range of 1,000 g / mol to 100,000 g / mol.
  • the photocurable composition may further comprise a solvent.
  • a solvent solvents known in the art may be used.
  • methyl ethyl ketone and the like can be used.
  • the amount of the solvent can be easily determined by those skilled in the art in consideration of coating property, processability, and the like.
  • the polarizing plate which concerns on one Embodiment of this invention contains the said polarizer and cured resin layer, The cured resin layer is formed in at least one surface of the said polarizer (FIG. 1).
  • the polarizing plate according to another embodiment of the present invention is manufactured by laminating a film formed using the photocurable composition using an adhesive on at least one side of the polarizer (FIG. 2). .
  • the film formed using the photocurable composition may be formed by coating on a separate release film.
  • the cured resin layer may have a thickness of 0.1 ⁇ m to 50 ⁇ m, preferably 5 ⁇ m to 30 ⁇ m, and more preferably 10 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • the polarizing plate which concerns on this invention can be achieved to the thickness range of 60 micrometers-70 micrometers.
  • An image display apparatus is characterized in that it comprises a polarizing plate according to the present invention.
  • the polarizing plate according to the present invention it is possible to provide an image display device having excellent physical properties such as polarization characteristics and durability.
  • the image display device according to the present invention is not limited to other parts except that the polarizing plate according to the present invention is included.
  • the image display device may have a configuration including a liquid crystal cell and two polarizing plates provided on both sides of the liquid crystal cell, and at least one of the polarizing plates may be a polarizing plate according to the present invention.
  • the image display device may further include an optical film such as a backlight unit or a retardation film.
  • Pencil hardness measurement Pencil scratch values on the cured resin layer surface were measured using pencils of different hardness.
  • the reaction solution internal temperature was When the temperature reaches 65 ° C., 0.3 g of azobisisobutyronitrile is added thereto, followed by a polymerization reaction for 18 hours. 0.1 g of 4-t-butyl pyrocatechol, a polymerization inhibitor, was added to terminate the reaction, yielding a polymer having a yield of 99%.
  • the prepared hard coating composition was applied on a PET release film (50 ⁇ m) to have a dry thickness of 15 ⁇ m by a bar coating method.
  • the coated film was dried in an oven at 90 ° C. for 3 minutes, and then irradiated with a high-pressure mercury lamp in a nitrogen atmosphere such that the accumulated light amount was 610 mJ / cm 2 .
  • the prepared hard coating film was laminated on both sides with a polarizer PVA film using an adhesive. After bonding each film, the polarizing plate of 65 micrometers of multilayer film thicknesses was formed.
  • the pencil hardness of the surface of the cured resin layer of the prepared polarizing plate was 4H, and after storage for 24 hours at room temperature, cracks and curls were not observed on the surface of the cured layer.
  • the photocurable composition (hard coating composition) prepared in (B) was applied on a polarizer PVA film so as to have a dry thickness of 15 ⁇ m by a bar (BAR) coating method.
  • the coated film was dried in an oven at 90 ° C. for 3 minutes, and then irradiated with a high-pressure mercury lamp in a nitrogen atmosphere such that accumulated light amount was 610 mJ / cm 2 .
  • the pencil hardness of the surface of the cured resin layer of the prepared polarizing plate was 5H, and after storage for 24 hours at room temperature, cracks and curls were not observed on the surface of the cured layer.
  • Example 1 40 g of the photocurable acrylic polymer prepared in Example 1 and 60 g of pentaerythritol triacrylate were applied thereto, and the same procedure as in Example 1 was performed except that no urethane acrylate oligomer was used (FIG. 1). .
  • Example 2 The same process as in Example 1 was carried out, and as a result, a polarizing plate having a multilayer film thickness of 65 ⁇ m was formed.
  • the pencil hardness of the surface of the cured resin layer of the prepared polarizing plate was 4H, and after storage for 24 hours at room temperature, cracks and curls were not observed on the surface of the cured layer.
  • the internal temperature of the reaction solution was 65 When the temperature is reached, 0.3 g of azobisisobutyronitrile is added thereto, followed by polymerization for 18 hours. 0.1 g of 4-t-butyl pyrocatechol, a polymerization inhibitor, was added to terminate the reaction, yielding a polymer having a yield of 99%.
  • Example 2 It carried out similarly to Example 1.
  • the pencil hardness of the surface of the cured resin layer of the prepared polarizing plate was 4H, and after storage for 24 hours at room temperature, cracks and curls were not observed on the surface of the cured layer.
  • (A) photocurable acrylic polymer was not applied, except that 60g of urethane acrylate oligomer RS27-921 (DIC Corp.) and 40g of pentaerythritol triacrylate were applied. It carried out similarly and formed the polarizing plate of thickness 65micrometer as a result.
  • the pencil hardness of the cured resin layer surface of the prepared polarizing plate was 2H, and after storage for 24 hours at room temperature, cracks and curls were observed on the surface of the cured layer.
  • Example 1 the photocurable acrylic polymer and the urethane acrylate oligomer were not applied, except that 60 g of pentaerythritol triacrylate and 40 g of dipentaerythritol hexaacrylate were applied.
  • the polarizing plate having a thickness of 65 ⁇ m was formed as a result.
  • the pencil hardness of the surface of the cured resin layer of the prepared polarizing plate was 3H, and after storage for 24 hours at room temperature, cracks and curls were observed on the surface of the cured layer.
  • the polarizing plate using the photocurable composition according to the present invention has superior surface hardness, thinner thickness, and no cracks and curls on the surface of the cured layer as compared to the polarizing plate prepared in Comparative Example. The effect was found to be excellent.

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Abstract

본 발명은 편광판, 그 제조방법 및 이를 이용한 화상 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 a)편광자 및 b)상기 편광자의 적어도 한쪽 면에 구비되고, 광경화성 조성물 100 중량부에 대하여 (A) 광경화성 아크릴계 중합체 4 내지 95 중량부, (B) 다관능 아크릴계 단량체 4 내지 95 중량부 및 (C) 광중합 개시제 1 내지 20 중량부를 포함하는 광경화성 조성물로부터 형성되는 경화 수지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판, 그 제조방법 및 이를 이용한 화상 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 편광 특성 및 내구성이 우수하고 표면경도가 높으며, 박형화할 수 있는 편광판을 제공할 수 있다.

Description

편광판, 그 제조방법 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
본 발명은 편광판, 그 제조방법 및 이를 이용한 화상 표시 장치에 관한 것이다. 본 출원은 2009년 12월 15일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2009-0124757호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
편광판은 다층의 플라스틱 광학필름으로 구성되며 액정패널의 전면과 후면에 설치되는데, 이들 광학필름 중 요오드 및 염료 등의 편광매질을 흡착한 PVA(폴리비닐알코올) 편광 필름은 편광판의 핵심이라 할 수 있다. PVA 편광 필름은 광학특성이 우수하나 온도, 습도 및 광에 대한 내구성이 취약하여, 이를 보호하기 위한 보호필름을 PVA 양면에 접착하여 강도 및 내구성을 보완하여야 한다.
최근 편광판 보호필름은 몇 가지 기능을 동시에 가지는 고기능 형으로 발전하고 있는 추세로서, 하드 코트(hard coat) 처리, 난반사(anti-glare) 코팅, 무반사(anti-reflection) 코팅 등의 기능을 동시에 갖는 일체형의 편광판 보호필름으로 개발되어, 박형화와 가격경쟁력을 실현하고 있다. 특히, 요즘에는 화상 액정 장치의 용도가 광범위해져 여러 분야의 장치에 사용되고 있어, 편광판의 경도의 향상 및 박형화에 대한 관심이 높아지고 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 편광특성, 내구성, 표면 경도가 우수하고 박형화할 수 있는 편광판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 편광판을 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
a)편광자 및
b)상기 편광자의 적어도 한쪽 면에 구비되고, 광경화성 조성물 100 중량부에 대하여 (A)광경화성 아크릴계 중합체 4 내지 95 중량부, (B)다관능 아크릴계 단량체 4 내지 95 중량부, (C)광중합 개시제 1 내지 20 중량부 및 (D)광경화성 올리고머 0 내지 50 중량부를 포함하는 광경화성 조성물로부터 형성되는 경화 수지층을 포함하는 편광판을 제공한다.
또한, 본 발명은
a) 광경화성 조성물 100 중량부에 대하여, (A)광경화성 아크릴계 중합체 4 내지 95 중량부, (B)다관능 아크릴계 단량체 4 내지 95 중량부 및 (C)광중합 개시제 1 내지 20 중량부를 포함하는 광경화성 조성물을 제조하는 단계; 및
b)상기 제조된 광경화성 조성물을 이용하여, 편광자의 적어도 한쪽 면에 직접 경화 수지층을 형성하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법을 제공한다.
상기 a) 단계 이전에 상기 (A) 광경화성 아크릴계 중합체를 제조하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은
a) 광경화성 조성물 100 중량부에 대하여, (A)광경화성 아크릴계 중합체 4 내지 95 중량부, (B)다관능 아크릴계 단량체 4 내지 95 중량부 및 (C)광중합 개시제 1 내지 20 중량부를 포함하는 광경화성 조성물을 제조하는 단계; 및
b)상기 제조된 광경화성 조성물로부터 제조된 경화 수지층을 접착제 층을 개재하여 편광자의 적어도 한쪽 면에 형성하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법을 제공한다.
상기 a) 단계 이전에 상기 (A) 광경화성 아크릴계 중합체를 제조하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (A) 광경화성 아크릴계 중합체는 아크릴로일 관능기를 포함하는 것이 바람직하며, (a)아크릴레이트계 단량체, (b)방향족 비닐계 단량체 및 (c)N-치환 말레이미드계 단량체를 포함하고, 아크릴로일 관능기를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 편광판을 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면 편광특성 및 내구성이 우수할 뿐만 아니라, 표면 경도가 높으며, 박형화할 수 있는 편광판을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 상기 편광판을 포함하여 편광특성 등의 물성이 우수한 화상표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판의 구조를 나타낸 모식도이다(1: 편광자, 3: 경화 수지층).
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판의 구조를 나타낸 모식도이다(1: 편광자, 2: 접착제 층, 3: 경화 수지층).
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 편광판은, a)편광자 및 b)상기 편광자의 적어도 한쪽 면에 구비되고, 광경화성 조성물 100 중량부에 대하여 (A)광경화성 아크릴계 중합체 4 내지 95 중량부, (B)다관능 아크릴계 단량체 4 내지 95 중량부 및 (C)광중합 개시제 1 내지 20 중량부를 포함하는 광경화성 조성물로부터 형성되는 경화 수지층을 포함하는 편광판인 것을 특징으로 한다.
<편광자>
본 발명에 이용되는 편광자로는 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것이면 임의의 적절한 것을 선택하여 사용할 수 있으며, 본 발명에서 특별히 한정하지는 않으나 바람직하게는 PVA 필름을 사용할 수 있다.
<경화 수지층의 제조>
본 발명에 따른 경화 수지층은 광경화성 조성물 100 중량부에 대하여 (A)광경화성 아크릴계 중합체 4 내지 95 중량부, (B)다관능 아크릴계 단량체 4 내지 95 중량부, (C)광중합 개시제 1 내지 20 중량부 및 (D)광경화성 올리고머 0 내지 50 중량부를 포함하는 광경화성 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 (A)광경화성 아크릴계 중합체는 (a)아크릴레이트계 단량체, (b)방향족 비닐계 단량체, 및 (c)N-치환 말레이미드계 단량체를 포함하는 중합체로서 자외선(UV) 경화 시 반응에 참가할 수 있는 아크릴로일 관능기를 포함한다. 여기서, 중합체 내에 포함되는 단량체란, 단량체의 이중결합이 중합되어 중합체의 구조 내에 결합된 것을 의미하는 것으로 이해된다.
상기 (A)광경화성 아크릴계 중합체는 경화 수지층을 형성하는 광경화성 조성물 100 중량부에 대하여 4 내지 95 중량부인 것이 바람직하다.
상기 (A)광경화성 아크릴계 중합체의 중량 평균 분자량은 10,000g/mol 내지 200,000 g/mol의 범위인 것이 바람직하다. 상기 (A) 광경화성 아크릴계 중합체의 중량 평균 분자량이 10,000g/mol 미만이면 필름 형성이 잘 이루어지지 않고 필름이 잘 부스러지는 특성(brittleness)을 갖게 되어 바람직하지 못하다. 상기 중량 평균 분자량이 너무 크면, 필름의 경도(hardness)를 원하는 수준으로 얻을 수 없다.
상기 (A)광경화성 아크릴계 중합체는 자외선(UV) 경화 시 반응에 참가할 수 있는 아크릴로일 관능기를 포함하고, 상기 광경화성 아크릴계 중합체 100 중량부에 대하여 아크릴로일 관능기가 5 내지 90 중량부인 것이 바람직하다.상기 (a)아크릴레이트계 단량체로는 에틸 아크릴레이트 등의 알킬 아크릴레이트; 메틸 메타크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트 등의 알킬 메타크릴레이트; 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택하는 것이 바람직하며, 상기 (a)아크릴레이트계 단량체는 상기 (A)광경화성 아크릴계 중합체 100 중량부에 대하여 30 내지 98 중량부인 것이 바람직하다.
상기 (b)방향족 비닐계 단량체로는 스티렌, 메틸스티렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택하는 것이 바람직하며, 상기 (b)방향족 비닐계 단량체는 상기 (A)광경화성 아크릴계 중합체 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부인 것이 바람직하다.
상기 (c)N-치환 말레이미드계 단량체로는 N-메틸 말레이미드, N-에틸 말레이미드, N-n-프로필 말레이미드, N-이소프로필 말레이미드, N-n-부틸 말레이미드, N-s-말레미이드, N-t-말레이미드, N-n-헥실 말레이미드, N-n-도데실 말레이미드, N-알릴 말레이미드, N-벤질 말레이미드, N-사이클로 헥실 말레이미드, N-페닐 말레이미드, N-니트로 페닐 말레이미드, N-히드록시기 말레이미드, N-메톡시 말레이미드, N-에톡시 말레이미드, N-모노크롤로페닐 말레이미드, N-디클로로페닐 말레이미드, N-모노메틸 페닐 말레이미드, N-디메틸페닐 말레이미드 및 N-에틸페닐 말레이미드로 이루어진 군으로부터 선택하는 것이 바람직하며, N-사이클로 헥실 말레이미드, N-페닐 말레이미드가 더 바람직하다. 상기 (c)N-치환 말레이미드계 단량체는 상기 (A)광경화성 아크릴계 중합체 100 중량부에 대하여 1 내지 40 중량부인 것이 바람직하다.
상기 (B)다관능 아크릴계 단량체는 자외선(UV) 경화 시 반응에 참가할 수 있는 아크릴레이트 관능기를 1개 이상 포함하는 단량체를 의미하는 것으로서, 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것을 선택하여 사용할 수 있다. 구체적으로는 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 하이드록시 펜타아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸렌 프로필 트리아크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세롤 트리아크릴레이트, 및 트리메틸로프로판 에톡시 트리아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택하는 것이 바람직하며, 상기 (B)다관능 아크릴계 단량체는 경화 수지층을 형성하는 광경화성 조성물 100 중량부에 대하여 4 내지 95 중량부인 것이 바람직하다.
상기 (C)광중합 개시제로는 이 분야에서 통상적으로 사용되는 광중합 개시제를 사용하며, 본 발명에서 특별히 한정하지는 않는다.　 구체적으로는 클로로아세토페논(Chloroacetophenone), 디에톡시아세토페논(Diethoxy Acetophenone), 히드록시아세토페논(Hydroxy Acetophenone(상품명 Darocure 1173, Irgacure 184 등)), α-아미노아세토페논(α-Amino Acetophenone(상품명Irgacure-907 등)), 벤조인에테르(Benzoin Ether), 벤질디메틸케탈(Benzyl Dimethyl Ketal(상품명 Irgacure-651 등)), 벤조페논(BenzoPhenone), 티오크산톤(Thioxanthone), 2-2-에틸안스라퀴논(2-EthylAnthraquinone, 2-ETAQ) 등을 사용할 수 있으며, 사용되는 UV 램프의 파장대에 맞추어 선택하여 사용할 수 있다.
상기 (C)광중합 개시제는 경화 수지층을 형성하는 광경화성 조성물 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부인 것이 바람직하다.
상기 (D)광경화성 올리고머는 자외선(UV) 경화 시 반응에 참가할 수 있는 아크릴레이트 관능기를 적어도 1개 이상 포함하는 올리고머를 의미하며, 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니나, 구체적으로는 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 아크릴릭 아크릴레이트 올리고머 등을 사용할 수 있다.
상기 (D)광경화성 올리고머는 경화 수지층을 형성하는 광경화성 조성물 100 중량부에 대하여 0 내지 50 중량부인 것이 바람직하다.
상기 (D)광경화성 올리고머의 중량 평균 분자량은 1,000g/mol 내지 100,000 g/mol의 범위인 것이 바람직하다.
상기 광경화성 조성물은 추가로 용매를 포함할 수 있다. 용매로는 당기술분야에 알려져 있는 용매들을 사용할 수 있다. 예컨대, 메틸에틸케톤 등이 사용될 수 있다. 용매의 사용량은 코팅성, 공정성 등을 고려하여 당업자가 용이하게 결정할 수 있다.
<편광판의 제조 및 화상표시장치>
본 발명의 일 실시상태에 따른 편광판은 상기 편광자 및 경화 수지층을 포함하고, 상기 편광자의 적어도 한쪽 면에 경화 수지층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다(도 1).
또한, 본 발명의 또 하나의 실시상태에 따른 편광판은 편광자의 적어도 한쪽 면에 접착제를 이용하여, 상기 광경화 조성물을 이용하여 형성된 필름을 라미네이션(lamination)하여 제조되는 것을 특징으로 한다(도 2). 이 때 상기 광경화 조성물을 이용하여 형성된 필름은 별도의 이형 필름 상에 코팅되어 형성될 수 있다.
상기 경화 수지층의 두께는 0.1 ㎛ 내지 50 ㎛일 수 있으며, 5 ㎛ 내지 30 ㎛인 것이 바람직하며, 10 ㎛ 내지 20 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.
전술한 바와 같이 경화 수지층의 두께 범위를 상기 범위 내에서 조절할 수 있기 때문에, 본 발명에 따른 편광판은 60 ㎛ 내지 70 ㎛의 두께 범위 내까지 달성할 수 있다.
상기 접착제로는 이 분야에서 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있으며, 본 발명에서 특별히 한정하지는 않는다.
본 발명에 따른 화상표시장치는 상기 본 발명에 따른 편광판을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 편광판을 포함하는 경우에는 편광특성, 내구성 등의 물성이 우수한 화상표시장치를 제공할 수 있다. 본 발명에 따른 화상표시장치는 본 발명에 따른 편광판을 포함하는 것을 제외하고는, 다른 부분에는 제한을 두지는 않는다. 예컨대, 상기 화상표시장치는 액정셀 및 액정셀의 양면에 구비된 2개의 편광판을 포함하는 구성을 가질 수 있으며, 상기 편광판 중 적어도 하나가 본 발명에 따른 편광판일 수 있다. 상기 화상표시장치는 백라이트 유닛이나 위상차 필름 등의 광학필름을 더 포함할 수 있다.
본 발명을 하기의 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 단지 예시적인 것일 뿐, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.
[물성평가]
*두께 측정; 디지털 마이크로미터를 사용하여 측정하였다.
*연필 경도 측정; 상이한 경도의 연필을 사용하여 경화 수지층 표면의 연필 스크래치 값을 측정하였다.
[실시예]
실시예 1
(A)광경화성 아크릴계 중합체의 제조
메틸 메타크릴레이트 60g, 글리시딜 메타크릴레이트 30g, 스티렌 5g, N-사이클로 헥실 말레이미드 5g 및 n-도데실머캅탄 0.2g와 유기용매로서 메틸이소부틸케톤 233g을 넣은 후, 반응용액 내부 온도가 65℃에 도달하면 아조비스이소부티로니트릴 0.3g을 투입하고 18시간 동안 중합 반응을 한다. 중합금지제인 4-t-부틸파이로카테콜 0.1g을 투입하여 반응을 종결하고 수율 99%의 중합체를 얻었다. 얻어진 중합체에 아크릴산 15g, 디메틸아미노피리딘 0.1g을 투입하고, 110℃의 온도에서 18시간 반응시켜 아크릴로일 관능기를 포함하는 광경화성 아크릴계 중합체(중량평균분자량 80,000 g/mol)를 제조하였다.
(B)광경화성 조성물(하드 코팅 조성물)의 제조
상기 제조된 (A)광경화성 아크릴계 중합체 40g, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트 60g, 우레탄 아크릴레이트 올리고머 RS27-921(DIC Corp.) 20g, 광중합 개시제로서 히드록시아세토페논(Darocure 1173) 1.5g, 히드록시아세토페논(Irgacure 184) 2.4g, α-아미노아세토페논(Irgacure 907) 1.9g 및 유기용매로서 메틸에틸케톤 89g을 혼합하여 광경화성 조성물(하드 코팅 조성물)을 제조하였다.
(C)편광판의 제조
상기 제조된 하드 코팅 조성물을 PET 이형필름(50㎛) 위에 바(BAR) 코팅 방식으로 건조 두께 15㎛가 되도록 도포하였다. 상기 코팅된 필름을 90℃ 오븐에서 3분 동안 건조한 후, 질소분위기에서 고압 수은 램프를 이용하여 적산광량이 610mJ/cm2가 되도록 조사하였다.
상기 제조된 하드 코팅 필름을 접착제를 이용하여 편광자 PVA 필름과 양면 라미네이션(lamination)하였다. 각각의 필름을 접합한 후, 다층필름 두께 65㎛의 편광판을 형성하였다.
상기 제조된 편광판의 경화 수지층 표면의 연필경도는 4H 이었으며, 상온에서 24시간 보존 후 경화층 표면에서 크랙(CRACK) 및 컬(CURL)이 관찰되지 않았다.
실시예 2
(A)광경화성 아크릴계 중합체 및 (B)광경화성 조성물(하드 코팅 조성물)의 제조는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
(C)편광판의 제조
상기 (B)에서 제조된 광경화성 조성물(하드 코팅 조성물)을 편광자 PVA 필름 위에 바(BAR) 코팅 방식으로 건조 두께 15㎛가 되도록 도포하였다. 코팅된 필름을 90℃ 오븐에서 3분 동안 건조한 후, 질소분위기에서 고압 수은램프를 이용하여 적산광량이 610mJ/cm2가 되도록 조사하였다.
양면 동일방식으로 코팅하여 필름 두께 65㎛의 편광판을 형성하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
상기 제조된 편광판의 경화 수지층 표면의 연필경도는 5H이었으며, 상온에서 24시간 보존 후 경화층 표면에서 크랙(CRACK) 및 컬(CURL)이 관찰되지 않았다.
실시예 3
(A)광경화성 아크릴계 중합체의 제조
상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
(B)광경화성 조성물(하드 코팅 조성물)의 제조
상기 실시예 1에서 제조된 (A)광경화성 아크릴계 중합체 40g, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트 60g을 적용하고, 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다(도 1).
(C)편광판의 제조
상기 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, 그 결과 다층필름 두께 65㎛의 편광판을 형성하였다.
상기 제조된 편광판의 경화 수지층 표면의 연필경도는 4H이었으며, 상온에서 24시간 보존 후 경화층 표면에서 크랙(CRACK) 및 컬(CURL)이 관찰되지 않았다.
실시예 4
(A)광경화성 아크릴계 중합체의 제조
메틸 메타크릴레이트 60g, 글리시딜 메타크릴레이트 30g, 스티렌 5g, N-페닐 말레이미드 5g 및 n-도데실머캅탄 0.2g와 유기용매로서 메틸이소부틸케톤 233g을 넣은 후, 반응용액 내부 온도가 65℃에 도달하면 아조비스이소부티로니트릴 0.3g을 투입하고 18시간 동안 중합 반응을 한다. 중합금지제인 4-t-부틸파이로카테콜 0.1g을 투입하여 반응을 종결하고 수율 99%의 중합체를 얻었다.
얻어진 중합체에 아크릴산 15g, 디메틸아미노피리딘 0.1g을 투입하고, 110℃의 온도에서 18시간 반응시켜 아크릴로일 관능기를 포함하는 광경화성 아크릴계 중합체를 제조하였다.
(B)광경화성 조성물(하드 코팅 조성물)의 제조
실시예 1과 동일하게 실시하였다
(C)편광판의 제조
실시예 1과 동일하게 실시하였다. 상기 제조된 편광판의 경화 수지층 표면의 연필경도는 4H이었으며, 상온에서 24시간 보존 후 경화층 표면에서 크랙(CRACK) 및 컬(CURL)이 관찰되지 않았다.
비교예 1
(B)하드 코팅 조성물 및 (C)편광판의 제조
상기 실시예 1과는 달리 (A)광경화성 아크릴계 중합체를 적용하지 않았고, 우레탄 아크릴레이트 올리고머 RS27-921(DIC Corp.) 60g, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트 40g을 적용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, 그 결과 두께 65㎛의 편광판을 형성하였다.
상기 제조된 편광판의 경화 수지층 표면의 연필경도는 2H이었고, 상온에서 24시간 보존 후 경화층 표면에서 크랙(CRACK) 및 컬(CURL)이 관찰되었다.
비교예 2
(B)하드 코팅 조성물 및 (C)편광판의 제조
상기 실시예 1과는 달리 (A)광경화성 아크릴계 중합체 및 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 적용하지 않았고, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트 60g, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트 40g을 적용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, 그 결과 두께 65㎛의 편광판을 형성하였다.
상기 제조된 편광판의 경화 수지층 표면의 연필경도는 3H이었고, 상온에서 24시간 보존 후 경화층 표면에서 크랙(CRACK) 및 컬(CURL)이 관찰되었다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 광경화성 조성물을 이용한 편광판은 비교예에서 제조된 편광판에 비하여 표면 경도가 우수하고, 두께도 더 얇을 뿐만 아니라, 경화층 표면에 크랙 및 컬이 발생하지 않는 등 그 효과가 우수함을 알 수 있었다.
상기에서 본 발명은 기재된 구체 예를 중심으로 상세히 설명되었지만, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

Claims (20)

  1. a)편광자 및
    b)상기 편광자의 적어도 한쪽 면에 구비되고, 광경화성 조성물 100 중량부에 대하여 (A) 광경화성 아크릴계 중합체 4 내지 95 중량부, (B) 다관능 아크릴계 단량체 4 내지 95 중량부 및 (C) 광중합 개시제 1 내지 20 중량부를 포함하는 광경화성 조성물로부터 형성되는 경화 수지층
    을 포함하는 편광판.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 경화 수지층은 상기 광경화성 조성물 100 중량부에 대하여 0 초과 50 중량부의 (D) 광경화성 올리고머를 더 포함하는 광경화성 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 편광판.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 (A) 광경화성 아크릴계 중합체는 (a) 아크릴레이트계 단량체, (b) 방향족 비닐계 단량체 및 (c) N-치환 말레이미드계 단량체를 포함하는 중합체이고, 상기 (A) 광경화성 아크릴계 중합체는 아크릴로일 관능기를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 (A) 광경화성 아크릴계 중합체의 중량 평균 분자량은 10,000g/mol 내지 200,000 g/mol인 것을 특징으로 하는 편광판.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 (A) 광경화성 아크릴계 중합체는 (A)광경화성 아크릴계 중합체 100 중량부에 대하여 5 내지 90 중량부의 아크릴로일 관능기를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 (a)아크릴레이트계 단량체는 알킬 아크릴레이트, 알킬 메타크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 편광판.
  7. 청구항 3에 있어서, 상기 (A)광경화성 아크릴계 중합체 100 중량부에 대하여 30 내지 98 중량부의 (a)아크릴레이트계 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  8. 청구항 3에 있어서, 상기 (b)방향족 비닐계 단량체는 스티렌, 메틸스티렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 편광판.
  9. 청구항 3에 있어서, 상기 (A)광경화성 아크릴계 중합체 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부의 (b)방향족 비닐계 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  10. 청구항 3에 있어서, 상기 (c)N-치환 말레이미드계 단량체는 N-메틸말레이미드, N-에틸말레이미드, N-n-프로필 말레이미드, N-이소프로필말레이미드, N-n-부틸 말레이미드, N-s-말레미이드, N-t-말레이미드, N-n-헥실 말레이미드, N-n-도데실 말레이미드, N-알릴 말레이미드, N-벤질 말레이미드, N-사이클로 헥실 말레이미드, N-페닐말레이미드, N-니트로 페닐 말레이미드, N-히드록시기 말레이미드, N-메톡시 말레이미드, N-에톡시 말레이미드, N-모노크롤로페닐 말레이미드, N-디클로로페닐 말레이미드, N-모노메틸 페닐 말레이미드, N-디메틸페닐 말레이미드 및 N-에틸페닐 말레이미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 편광판.
  11. 청구항 3에 있어서, 상기 (A)광경화성 아크릴계 중합체 100 중량부에 대하여 1 내지 40 중량부의 (c)N-치환 말레이미드계 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  12. 청구항 3에 있어서, 상기 (c)N-치환 말레이미드계 단량체는 N-사이클로 헥실 말레이미드 및 N-페닐 말레이미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 편광판.
  13. 청구항 2에 있어서, 상기 (D)광경화성 올리고머의 중량 평균 분자량은 1,000g/mol 내지 100,000g/mol인 것을 특징으로 하는 편광판.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 편광판의 두께는 60㎛ 내지 70㎛인 것을 특징으로 하는 편광판.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 편광판은 상기 편광자와 경화 수지층 사이에 접착제 층이 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판.
  16. 청구항 1에 있어서, 상기 경화 수지층은 상기 편광자 위에 직접 형성되는 것을 특징으로 하는 편광판.
  17. a) 광경화성 조성물 100 중량부에 대하여, (A)광경화성 아크릴계 중합체 4 내지 95 중량부, (B)다관능 아크릴계 단량체 4 내지 95 중량부 및 (C)광중합 개시제 1 내지 20 중량부를 포함하는 광경화성 조성물을 제조하는 단계; 및
    b)상기 제조된 광경화성 조성물을 이용하여 편광자의 적어도 한쪽 면에 직접 경화 수지층을 형성하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법.
  18. a) 광경화성 조성물 100 중량부에 대하여, (A)광경화성 아크릴계 중합체 4 내지 95 중량부, (B)다관능 아크릴계 단량체 4 내지 95 중량부 및 (C)광중합 개시제 1 내지 20 중량부를 포함하는 광경화성 조성물을 제조하는 단계; 및
    b) 상기 제조된 광경화성 조성물로부터 제조된 경화 수지층을 접착제 층을 개재하여 편광자의 적어도 한쪽 면에 형성하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법.
  19. 청구항 17 또는 18에 있어서, 상기 (A) 광경화성 아크릴계 중합체는 (a)아크릴레이트계 단량체, (b)방향족 비닐계 단량체 및 (c)N-치환 말레이미드계 단량체를 포함하고, 아크릴로일 관능기를 포함하는 것인 편광판의 제조방법.
  20. 청구항 1 내지 청구항 16 중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 화상 표시 장치.
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