KR101196272B1 - 광학 적층물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 순차적으로 적층된, 반사방지 필름 1, 편광 필름 2, 접착제 층 3, 액정 디스플레이용 유리 셀 4, 접착제 층 5 및 편광 필름 6 을 포함하는 광학 적층물로서, 접착제 층 5 의 손실 탄젠트 (loss tangent)의 최대치 B 에 대한 접착제 층 3 의 손실 탄젠트의 최대치 A 의 비 (A/B)가 1.1 이상인 광학 적층물에 관한 것이다.
상기의 손실 탄젠트의 최대치란, 손실률 (E")/저장률 (E') (= tanδ)의 최대치를 의미하고 각각은 4℃/분의 온도 상승률 및 1 ㎐ 의 주파수에서 -70℃ ～ 200℃의 온도 범위로 접착제 층을 가열함으로써 측정된다.

Description

광학 적층물 {OPTICAL LAMINATE}
도 1 은, 본 발명의 한 구현예인 광택도 향상 필름을 포함하는 광학 적층물의 단면도이다.
도 2 는, 실시예 1 에서 사용된 접착제 (1)로부터 유도된 접착제 층 3 의 손실 탄젠트 (tanδ) 및 저장률 (E')를 나타내는 그래프이다.
도 3 은, 실시예 1 에서 사용된 접착제 (2)로부터 유도된 접착제 층 5 의 손실 탄젠트 (tanδ) 및 저장률 (E')를 나타내는 그래프이다.
표시의 설명
1: 반사방지 필름
2: 편광 필름
3: 접착제 층
4: 액정 셀
5: 접착제 층
6: 편광 필름
7: 광택도 향상 필름
8: 광학 적층물.
액정 디스플레이에서 통상적으로 사용되는 액정 셀, 예컨대 TN 액정 셀 (TFT), STN 액정 셀 (STN) 등은, 액정 성분이 두개의 유리 기재 재료 사이에 샌드위칭된 구조를 갖는다. 상기 유리 기재 재료의 표면에는, 광학 필름, 예컨대 편광 필름, 상 지연 필름 등이 아크릴 수지로 주로 이루어진 접착제를 통해 적층된다.
반사방지 필름 1, 편광 필름 2, 접착제 층 3, 액정 디스플레이용 유리 셀 4, 접착제 층 5 및 편광 필름 6 이 순서대로 적층되어 이루어진 광학 적층물이 통상적으로 사용된다.
이와 같은 광학 적층물에서 사용되는 접착제 층 3 과 5 는 가열 또는 습윤 및 가열 조건 하에서 팽창 및 수축에 의한 큰 치수 변화로 인하여 컬링(curling) 등이 발생하는 경향이 있고, 결과적으로, 생성된 광학 적층물의 접착제 층에서의 발포 발생, 접착제 층과 유리 기재 재료 사이의 박리 발생 등과 같은 문제점이 있다. 가열 또는 습윤 및 가열 조건 하에서, 반사방지 필름 1, 편광 필름 2 등과 같은 광학 필름에 작용하는 잔류 응력의 분포는 균일하지 아니하고, 응력의 집중이 광학 적층물의 주변부 주위에 발생하여, 결과적으로 광 누출이 TN 액정 셀 (TFT)에 발생하는 문제점이 있다.
또한, 최근에는, 상기와 같은 액정 디스플레이가 자동차 항법 시스템 등과 같은 운송수단 탑재 응용물에 사용되지만, 운송수단 탑재 응용물에서, 발포, 플로 팅(floating), 박리, 포깅(fogging) 등과 같은 외양 변화 발생이 없는 것과 같은 내구성이 또한 요구된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 중량 평균 분자량이 900,000 ～ 2,500,000 이고, Tg 가 -45℃ 이하이며, SP 값이 8.7 ～ 9.3 인 고분자량 아크릴 수지 및 중량 평균 분자량이 50,000 ～ 200,000 이고, Tg 가 -40 ～ 0℃ 이며, SP 값이 8.7 ～ 9.3 인 저분자량 아크릴 수지로 구성된 아크릴 수지 조성물로 본질적으로 이루어진 접착제가 제안되었다 (일본 특허 출원 공개 공보 (JP-A) 제 2004-2782 호 (제 1 항), [0129]).
그러나, 유리 기재 재료의 양 표면에 접착제를 사용하여 반사방지 필름/편광 필름/접착제 층/유리 기재 재료/접착제 층/편광 필름의 구성을 갖는 광학 적층물을 제조하고 60℃ → -20℃ → 60℃ 의 한 주기를 100회 반복할 경우, 박리, 헤이징(hazing) 등이 유리판 표면에 발생하고, 그의 내구성이 불충분하고, 몇몇 경우에 광 누출이 발생한다.
본 발명의 목적은, 광 누출이 억제되고 내구성이 탁월한 광학 적층물을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 상기 기재된 바와 같은 문제점을 해결할 수 있는 광학 적층물을 발견하고자 집중적으로 연구하였고, 결과적으로 액정 디스플레이용 유리 셀의 양 표면에 페이스트(paste)할 접착제로서 상이한 접착제를 사용하여 수득한 광학 적층물이 억제된 광 누출을 나타내고 내구성이 탁월하다는 것을 발견하고 본 발명을 완결하였다.
즉, 본 발명은 하기 [1] ～ [16] 을 제공한다.
[1]. 순차적으로 적층된, 반사방지 필름 1, 편광 필름 2, 접착제 층 3, 액정 디스플레이용 유리 셀 4, 접착제 층 5 및 편광 필름 6 을 포함하는 광학 적층물로서, 접착제 층 5 의 손실 탄젠트의 최대치 B 에 대한 접착제 층 3 의 손실 탄젠트의 최대치 A 의 비 (A/B)가 1.1 이상이고, 상기 손실 탄젠트의 최대치란, 손실률 (E")/저장률 (E') (= tanδ)의 최대치를 의미하고 각각은 4℃/분의 온도 상승률 및 1 ㎐ 의 주파수에서 -70℃ ～ 200℃의 온도 범위로 접착제 층을 가열함으로써 측정되는 광학 적층물.
[2]. 상기 [1]에 있어서, 접착제 층 3 의 손실 탄젠트의 최대치 A 가 0.85 ～ 1.46 이고, 접착제 층 5 의 손실 탄젠트의 최대치 B 가 1.30 ～ 1.85 인 광학 적층물.
[3]. 상기 [1] 또는 [2] 에 있어서, (접착제 층 3 의 겔 분율)/(접착제 층 5 의 겔 분율)이 1.1 이상인 광학 적층물.
[4]. 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 있어서, 접착제 층 3 의 겔 분율이 40 ～ 95% 이고, 접착제 층 5 의 겔 분율이 5 ～ 55% 인 광학 적층물.
[5]. 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 있어서, 접착제 층 3 과 접착제 층 5 는, 아크릴 수지 및/또는 아크릴 수지 조성물에 가교제를 화합시켜 수득되는 접착제를 경화시킴으로써 형성되는 접착제 층인 광학 적층물.
[6]. 상기 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 있어서, 접착제 층 3 과 접착제 층 5 에서 사용되는 접착제는, 주성분으로서 알킬 (메트)아크릴레이트로부터 유도된 구조 단위 및 극성 관능기를 갖는 (메트)아크릴산으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 아크릴 수지를 함유하는 접착제인 광학 적층물.
[7]. 상기 [6] 에 있어서, 극성 관능기는 히드록실기, 아미노기, 자유 카르복실기 및 헤테로시클릭기로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 관능기인 광학 적층물.
[8]. 상기 [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 있어서, 접착제 층 3 과 접착제 층 5 에서 사용되는 접착제는 하기의 아크릴 수지 (1) 및 (2)를 포함하는 접착제인 광학 적층물;
아크릴 수지 (1): 중량 평균 분자량이 50,000 ～ 500,000 이고, 주성분으로서 알킬 (메트)아크릴레이트로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 아크릴 수지,
아크릴 수지 (2): 중량 평균 분자량이 1,000,000 ～ 1,500,000 이고, 주성분으로서 알킬 (메트)아크릴레이트로부터 유도된 구조 단위 및 히드록실기, 아미노기, 자유 카르복실기, 헤테로시클릭기 등과 같은 극성 관능기를 갖는 (메트)아크릴산으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 아크릴 수지.
[9]. 상기 [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 있어서, 접착제 층 3과 접착제 층 5 에서 사용되는 접착제는, 실란계 화합물을 추가로 포함하는 접착제인 광학 적층물.
[10]. 상기 [5] 내지 [9] 중 어느 하나에 있어서, 가교제는 이소시아네이트계 화합물인 광학 적층물.
[11]. 상기 [1] 내지 [10] 중 어느 하나에 있어서, 하나 이상의 상 지연 필름을 추가로 포함하는 광학 적층물.
[12]. 상기 [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 있어서, 접착제 층 5 에 페이스트된 표면과 상이한 편광 필름 6 의 표면상에 휘도 개선 필름 7 이 추가로 적층된 광학 적층물.
[13]. 상기 [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 따른 광학 적층물로부터 반사방지 필름, 편광 필름 및 접착제 층을 박리시킨 후, 편광 필름 2, 접착제 층 3, 박리에 의해 수득된 액정 디스플레이용 유리 셀 4, 접착제 층 5 및 편광 필름 6 을 순차적으로 적층시켜 수득된 광학 적층물.
[14]. 상기 [1] 내지 [13] 중 어느 하나에 따른 광학 적층물을 포함하는 액정 디스플레이.
[15]. 반사방지 필름 1, 편광 필름 2, 접착제 층 3, 액정 디스플레이용 유리 셀 4, 접착제 층 5 및 편광 필름 6 을 순차적으로 적층시키는 것을 포함하는 광학 적층물의 제조 방법으로서, 접착제 층 5 의 손실 탄젠트의 최대치 B 에 대한 접착제 층 3 의 손실 탄젠트의 최대치 A 의 비 (A/B)가 1.1 이상이고, 상기 손실 탄젠트의 최대치란, 손실률 (E")/저장률 (E') (= tanδ)의 최대치를 의미하고 각각은 4℃/분의 온도 상승률 및 1 ㎐ 의 주파수에서 -70℃ ～ 200℃의 온도 범위로 접착제 층을 가열함으로써 측정되는 제조 방법.
[16]. 상기 [15] 에 있어서, (접착제 층 3 의 겔 분율)/(접착제 층 5 의 겔 분율)이 1.1 이상인 제조 방법.
본 발명을 하기에 상세히 설명할 것이다.
본 발명의 광학 적층물은 반사방지 필름 1, 편광 필름 2, 접착제 층 3, 액정 디스플레이용 유리 셀 4, 접착제 층 5 및 편광 필름 6 을 순차적으로 적층함으로써 수득된 적층물이다.
접착제 층 3 및 접착제 층 5 는 일반적으로, 아크릴 수지 및/또는 아크릴 수지 조성물에 가교제를 화합시켜 수득되는 접착제를 경화시킴으로써 형성되는 접착제 층이다.
상기 접착제 층에서 사용되는 아크릴 수지는 바람직하게는, 주성분으로서 알킬 (메트)아크릴레이트로부터 유도된 구조 단위 및 히드록실기, 아미노기, 자유 카르복실기, 헤테로시클릭기 등과 같은 극성 관능기를 갖는 (메트)아크릴산으로부터 유도된 구조 단위 (이하, 일부 경우에 있어서 극성 관능기 포함 단량체로 칭함)를 포함하는 아크릴 수지이다.
(메트)아크릴레이트로는, 알킬 아크릴레이트, 예컨대 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, n-옥틸 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 메톡시에틸 아크릴레이트, 에톡시메틸 아크릴레이트 등; 및 알킬 메타크릴레이트, 예컨대 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, n-옥틸 메타크릴레이트, 이소옥틸 메타크릴레이트, 라 우릴 메타크릴레이트, 스테아릴 메타크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, 이소보르닐 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 메톡시에틸 메타크릴레이트, 에톡시메틸 메타크릴레이트 등이 포함된다.
(메트)아크릴레이트로서, 분자내에 지환식 구조를 포함하는 (메트)아크릴레이트가 예시된다.
지환식 구조는 일반적으로는 탄소수 5 이상, 바람직하게는 대략 탄소수 5 내지 7 의 시클로파라핀 구조이다.
지환식 구조를 갖는 아크릴레이트의 예로는, 이소보르닐 아크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 디시클로펜타닐 아크릴레이트, 시클로도데실 아크릴레이트, 메틸시클로헥실 아크릴레이트, 트리메틸시클로헥실 아크릴레이트, tert-부틸시클로헥실 아크릴레이트, 시클로헥실-α-에톡시 아크릴레이트, 시클로헥실 페닐 아크릴레이트 등이 포함된다.
지환식 구조를 갖는 메타크릴레이트의 예로는, 이소보르닐 메타크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, 디시클로펜타닐 메타크릴레이트, 시클로도데실 메타크릴레이트, 메틸시클로헥실 메타크릴레이트, 트리메틸시클로헥실 메타크릴레이트, tert-부틸시클로헥실 메타크릴레이트, 시클로헥실-α-에톡시 메타크릴레이트, 시클로헥실 페닐 메타크릴레이트 등이 포함된다.
알킬 (메트)아크릴레이트로서, 복수개의 상이한 알킬 (메트)아크릴레이트가 사용될 수 있다. 접착제 층에 사용되는 아크릴 수지는 알킬 (메트)아크릴레이트로부터 유도된 구조 단위를 일반적으로 60 내지 99.9 중량부, 바람직하게는 80 내 지 99.6 중량부의 양으로 포함한다.
극성 관능기 포함 단량체의 예로는, 자유 카르복실기를 갖는 단량체, 예컨대 아크릴산, 메타크릴산, β-카르복시에틸 아크릴레이트 등; 히드록실기 포함 단량체, 예컨대 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 클로로-2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트 등; 헤테로시클릭기를 갖는 단량체, 예컨대 아크릴로일 모르폴린, 비닐카프로락탐, N-비닐-2-피롤리돈, 테트라히드로푸르푸릴 아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 메타크릴레이트, 카프로락톤 개질 테트라히드로푸르푸릴 아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실 메틸 아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실 메틸 메타크릴레이트, 글리시딜 (메트)아크릴레이트, 2,5-디히드로푸란 등; 헤테로시클과는 상이한 아미노기를 갖는 단량체, 예컨대 디메틸아미노 에틸 (메트)아크릴레이트 등이 포함된다.
극성 관능기 포함 단량체로서, 복수개의 상이한 극성 관능기 포함 단량체가 사용될 수 있다. 본 발명에서 사용되는 아크릴 수지는, 수지 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.1 내지 20 중량부, 바람직하게는 0.4 내지 10 중량부의 양으로 극성 관능기 포함 단량체로부터 유도된 구조 단위를 포함한다.
본 발명에서 사용되는 아크릴 수지는 극성 관능기 포함 단량체 및 알킬 (메트)아크릴레이트 이외의 단량체로부터 유도된 구조 단위를 포함할 수 있고, 이의 예로는 스티렌계 단량체로부터 유도된 구조 단위, 비닐계 단량체로부터 유도된 구조 단위, 복수개의 (메트)아크릴로일기를 분자내에 갖는 단량체로부터 유도된 구조 단위가 포함된다.
스티렌계 단량체의 구체적 예로는 알킬스티렌, 예컨대 스티렌, 메틸스티렌, 디메틸스티렌, 트리메틸스티렌, 에틸스티렌, 디에틸스티렌, 트리에틸스티렌, 프로필스티렌, 부틸스티렌, 헥실스티렌, 헵틸스티렌, 옥틸스티렌 등; 할로겐화된 스티렌, 예컨대 플루오로스티렌, 클로로스티렌, 브로모스티렌, 디브로모스티렌, 요오도스티렌 등; 추가로, 니트로스티렌, 아세틸스티렌, 메톡시스티렌, 디비닐벤젠 등이 포함된다.
비닐계 단량체의 예로는 지방족 비닐 에스테르, 예컨대 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 부티레이트, 비닐 2-에틸헥사노에이트, 비닐 라우레이트 등; 할로겐화된 비닐, 예컨대 비닐 클로라이드, 비닐 브로마이드 등; 할로겐화된 비닐리덴, 예컨대 비닐리덴 클로라이드 등; 질소 포함 방향족 비닐, 예컨대 비닐피리딘, 비닐피롤리돈, 비닐카르바졸 등; 공액 디엔 단량체, 예컨대 부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌 등; 디비닐벤젠; 아크릴로니트릴; 메타크릴로니트릴 등이 포함된다.
복수개의 (메트)아크릴로일기를 분자내에 갖는 단량체의 예로는 2개의 (메트)아크릴로일기를 분자내에 갖는 단량체, 예컨대 1,4-부탄디올 디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 1,9-노난디올 디(메트)아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트 등; 3개의 (메트)아크릴로일기를 분자내에 갖는 단량체, 예컨대 트리메틸올프 로판 트리(메트)아크릴레이트 등이 포함된다.
극성 관능기 포함 단량체 및 알킬 (메트)아크릴레이트 이외의 단량체가 단독으로 또는 조합되어 사용될 수 있다. 접착제 층에 사용되는 아크릴 수지는 수지 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0 내지 20 중량부, 바람직하게는 0 내지 10 중량부의 양으로 알킬 (메트)아크릴레이트 및 극성 관능기 포함 단량체 이외의 단량체로부터 유도된 구조 단위를 포함한다.
본 발명에서 접착제 층 3 및 5 의 활성 성분은, 주성분으로서 알킬 (메트)아크릴레이트로부터 유도된 구조 단위 및 극성 관능기 포함 단량체로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 둘 이상의 아크릴 수지 (2)를 함유하는 아크릴 수지 조성물일 수 있다. 전술한 아크릴 수지를 전술한 아크릴 수지 이외의 아크릴 수지, 구체적으로는 알킬 (메트)아크릴레이트로부터 유도된 구조 단위를 포함하고 극성 관능기 포함 단량체로부터 유도된 구조 단위를 포함하지 아니하는 아크릴 수지 등과 함께 혼합함으로써 제조된 아크릴 수지 조성물이 또한 허용될 수 있다.
접착제를 구성하는 모든 아크릴 수지에 있어서, 주성분으로서 알킬 (메트)아크릴레이트로부터 유도된 구조 단위 및 극성 관능기 포함 단량체로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 아크릴 수지 (2)의 중량비는 일반적으로는 60% 이상, 바람직하게는 70% 이상이다. 중량비가 60% 이상인 경우, 하기 기재되는 접착제의 손실 탄젠트의 최대치가 목적하는 손실 탄젠트 최대치로 용이하게 제어될 수 있다는 바람직한 경향이 있다.
주성분으로서 알킬 (메트)아크릴레이트로부터 유도된 구조 단위 및 극성 관 능기 포함 단량체로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 아크릴 수지 (2)의 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)의 폴리스티렌 보정 표준을 기준으로 한 중량 평균 분자량은 일반적으로 1 × 104 내지 150 × 104 이다. 중량 평균 분자량이 1 × 104 이상인 경우, 고온 및 고습 하에서 접착이 증가함으로써 유리 기재 판과 접착제 층 사이에서 플로팅 및 박리가 감소하고 재작업성이 또한 개선되는 바람직한 경향이 있고, 한편, 중량 평균 분자량이 150 × 104 이하인 경우, 광학 필름, 예컨대 편광 필름 등의 치수가 변하는 경우조차도 접착제 층이 상기 치수 변화에 이어 변화하고 액정 디스플레이용 유리 셀의 주변부의 휘광성과 중심부의 휘광성 사이의 차이가 사라지고 이에 광 누출과 불규칙한 색조가 억제되는 바람직한 경향이 있다.
아크릴 수지가 주성분으로서 알킬 (메트)아크릴레이트로부터 유도된 구조 단위 및 극성 관능기 포함 단량체로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 아크릴 수지 (2), 및 상기 아크릴 수지 (2)와 상이한 아크릴 수지 (1) 을 함유하는 아크릴 수지 조성물인 경우, 아크릴 수지 (1)의 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)의 폴리스티렌 보정 표준을 기준으로 한 중량 평균 분자량은 일반적으로는 50,000 내지 500,000 이다. 중량 평균 분자량이 50,000 이상인 경우, 고온 및 고습 하에서 접착이 증가함으로써 유리 기재 판과 접착제 층 사이에서 플로팅 및 박리가 감소하고 재작업성이 또한 개선되는 바람직한 경향이 있고, 한편, 중량 평균 분자량이 500,000 이하인 경우, 광학 필름의 치수가 변하는 경우조차도 접착제 층이 상기 치수 변화에 이어 변화하고 액정 셀의 주변부의 휘광성과 중심부의 휘광성 사이의 차이가 사라지 고 이에 광 누출과 불규칙한 색조가 억제되는 바람직한 경향이 있다.
아크릴 수지 (1)은 바람직하게는 분자량이 아크릴 수지 (2)의 분자량과 상이하며, 주성분으로서 알킬 (메트)아크릴레이트로부터 유도된 구조 단위 및 극성 관능기 포함 단량체로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 아크릴 수지일 수 있다.
아크릴 수지 (2)의 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)의 폴리스티렌 보정 표준을 기준으로 한 중량 평균 분자량 (Mw)은 일반적으로는 1,000,000 내지 1,500,000 이다. 중량 평균 분자량이 1,000,000 이상인 경우, 고온 및 고습 하에서 접착이 증가함으로써 유리 기재 판과 접착제 층 사이에서 플로팅 및 박리가 감소하고 재작업성이 또한 개선되는 바람직한 경향이 있고, 한편, 중량 평균 분자량이 1,500,000 이하인 경우, 광학 필름의 치수가 변하는 경우조차도 접착제 층이 상기 치수 변화에 이어 변화하고 액정 셀의 주변부의 휘광성과 중심부의 휘광성 사이의 차이가 사라지고 이에 광 누출과 불규칙한 색조가 억제되는 바람직한 경향이 있다.
아크릴 수지 (1)과 (2)의 중량비 (비휘발성 성분 기준)에 관해서, 아크릴 수지 (1)의 양은, 아크릴 수지 (1)과 아크릴 수지 (2)의 총량 100 중량부를 기준으로 일반적으로는 10 내지 50 중량부, 바람직하게는 약 20 내지 40 중량부이다. 아크릴 수지 (1)의 양이 10 중량부 이상인 경우, 광학 필름의 치수가 변하는 경우조차도 접착제 층이 상기 치수 변화에 이어 변화하고 액정 셀의 주변부의 휘광성과 중심부의 휘광성 사이의 차이가 사라지고 이에 광 누출과 불규칙한 색조가 억제되는 바람직한 경향이 있고, 한편, 아크릴 수지 (1)의 양이 50 중량부 이하인 경우, 고온 및 고습 하에서 접착이 증가함으로써 유리 기재 판과 접착제 층 사이에서 플로 팅 및 박리가 감소하고 재작업성이 또한 개선되는 바람직한 경향이 있다.
접착제 층 3 과 5 에 포함된 아크릴 수지 또는 아크릴 수지 조성물 (이하, 아크릴 수지 (일부 경우에 있어서 조성물)로 칭함)을 에틸 아세테이트로 희석하여 그의 비휘발물 함량이 20% 이도록 함으로써 제조되는 용액의 점도 (25℃)는 일반적으로 10 Paㆍs 이하, 바람직하게는 0.1 내지 7 Paㆍs 이다. 상기 점도가 10 Paㆍs 이하인 경우, 고온 및 고습 하에서 접착이 증가함으로써 유리 기재 판과 접착제 층 사이에서 플로팅 및 박리가 감소하고 재작업성이 또한 개선되는 바람직한 경향이 있다.
본 발명에서 사용되는 아크릴 수지의 제조 방법으로서, 예를 들어, 용액 중합법, 에멀션 중합법, 블록 중합법, 현탁액 중합법 등이 열거된다.
아크릴 수지의 제조에 있어서, 중합 개시제가 일반적으로 사용된다. 중합 개시제는 아크릴 수지의 제조에 사용되는 모든 단량체 100 중량부를 기준으로 일반적으로는 대략 0.001 내지 5 중량부의 양으로 사용된다.
중합 개시제로서, 예를 들어 열중합 개시제, 광중합 개시제 등이 열거된다.
열중합 개시제의 예로는 아조계 화합물, 예컨대 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 1,1'-아조비스(시클로헥산-1-카르보니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸-4-메톡시발레토니트릴), 디메틸-2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트), 2,2'-아조비스(2-히드록시메틸프로피오니트릴) 등; 유기 퍼옥시드, 예컨대 라우릴 퍼옥시드, tert-부틸 히드로퍼옥시드, 벤조일 퍼옥시드, tert-부틸 퍼옥시벤조에이트, 쿠멘 히드로 퍼옥시드, 디이소프로필 퍼옥시 디카르보네이트, 디-n-프로필 퍼옥시디카르보네이트, tert-부틸 퍼옥시네오데카노에이트, tert-부틸 퍼옥시피발레이트, (3,5,5-트리메틸헥사노닐) 퍼옥시드 등; 무기 퍼옥시드, 예컨대 칼륨 퍼술페이트, 암모늄 퍼술페이트, 과산화수소 등이 포함된다.
광중합 개시제의 예로는 4-(2-히드록시에톡시)페닐(2-히드록시-2-프로필)케톤 등이 포함된다.
열중합 개시제와 환원제를 함께 사용하는 산화환원계 개시제가 또한 중합 개시제로서 사용될 수 있다.
아크릴 수지의 제조 방법으로서, 용액 중합법이 바람직하다.
구체적으로는 용액 중합법으로서, 소정의 단량체와 유기 용매를 혼합하고, 열중합 개시제를 질소 대기 하에 첨가하고 상기 혼합물을 대략 40 ～ 90℃, 바람직하게는 대략 60 ～ 80℃ 에서 대략 3 ～ 10 시간 동안 교반하는 방법 및 기타 방법이 언급된다. 반응의 제어를 위해, 사용되는 단량체와 열중합 개시제를 중합 동안에 첨가하는 방법, 이의 첨가 이전에 이들을 유기 용매에 용해시키는 방법 등이 채택될 수 있다.
여기서, 유기 용매의 예로는 방향족 탄화수소, 예컨대 톨루엔, 자일렌 등; 에스테르, 예컨대 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트 등; 지방족 알콜, 예컨대 n-프로필 알콜, 이소프로필 알콜 등; 케톤, 예컨대 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤 등이 포함된다.
본 발명의 광학 적층물에 있어서, 접착제 층 5 의 손실 탄젠트의 최대치 B 에 대한 접착제 층 3 의 손실 탄젠트의 최대치 A 의 비 (A/B)는 1.1 이상, 바람직하게는 2 이상, 더욱 바람직하게는 3 이상일 것이 요구된다.
여기서, 손실 탄젠트 (tanδ)의 최대치는 손실률 (E")/저장률 (E')의 최대치이고, 각각은 4℃/분의 온도 상승률 및 1 ㎐의 주파수에서 -70℃ ～ 200℃의 온도 범위로 접착제 층을 가열함으로써 측정된다.
접착제 층 3 의 손실 탄젠트의 최대치 A 는 일반적으로는 0.85 내지 1.46, 바람직하게는 1.02 내지 1.35 이고, 접착제 층 5 의 손실 탄젠트의 최대치 B 는 일반적으로는 1.30 내지 1.85, 바람직하게는 1.35 내지 1.74 이다. 접착제 층 5 의 손실 탄젠트가 접착제 층 3 의 손실 탄젠트보다 0.05 이상, 더욱 바람직하게는 0.2 이상, 더더욱 바람직하게는 0.3 이상 더 큰 것이 바람직하다.
접착제 층 3 의 손실 탄젠트의 최대치 A 가 1.46 이하인 경우, 반사방지 필름과 편광 필름으로 이루어진 광학 필름의 적층부에서 강한 컬링에 관계없이 접착제 층 3 의 강한 응집으로 인하여 플로팅 및 박리가 억제되는 바람직한 경향이 있고, 한편, 최대치 A 가 0.85 이상인 경우, 접착제로서 보존 안정성이 더욱 높은 바람직한 경향이 있다.
접착제 층 3의 손실 탄젠트의 최대치 A 를 0.85 내지 1.46 의 범위로 제어하기 위해, 가교제의 양을 변화시킴으로써 손실 탄젠트의 최대치 A 를 제어하는 것이 유리할 수 있고, 구체적으로는, 가교제의 양을 증가시키는 경우 손실 탄젠트의 최대치 A 가 감소하기 때문에, 비록 접착제 층의 활성 성분으로서의 아크릴 수지 (조성물)의 종류에 따라 변화할지라도 가교제는 아크릴 수지 (조성물) 중 비휘발성 성 분 100 중량부를 기준으로 약 0.1 내지 5 중량부의 양으로 유리하게는 화합될 수 있다.
접착제 층 5 의 손실 탄젠트의 최대치 B 가 1.85 이하인 경우, 플로팅, 발포, 박리 등이 쉽게 발생하지 아니하는 바람직한 경향이 있고, 한편, 1.30 이상인 경우, 광 누출이 억제되는 바람직한 경향이 있다.
접착제 층 5 의 손실 탄젠트의 최대치 B 를 1.30 내지 1.85 의 범위로 제어하기 위해, 가교제의 양을 변화시킴으로써 손실 탄젠트의 최대치를 제어하는 것이 유리할 수 있고, 구체적으로는, 가교제의 양을 감소시키는 경우 손실 탄젠트가 증가하기 때문에, 비록 접착제 층의 주성분으로서의 아크릴 수지 (조성물)의 종류에 따라 변화할지라도 가교제는 아크릴 수지 (조성물) 중 비휘발성 성분 100 중량부를 기준으로 약 0.01 내지 2 중량부의 양으로 유리하게는 화합될 수 있다.
본 발명의 광학 적층물에 있어서, (접착제 층 3 의 겔 분율)/(접착제 층 5 의 겔 분율)은 바람직하게는 1.1 이상, 더욱 바람직하게는 1.5 이상, 더더욱 바람직하게는 2 이상이다.
여기서, 겔 분율은 하기의 (I) 내지 (IV)에 따라 측정된다.
(I). 약 8 ㎝ × 약 8 ㎝ 의 면적을 갖는 접착제 층 (두께 25 ㎛) 및 SUS304 (SUS: 스테인레스 스틸) 메쉬 (약 10 ㎝ × 약 10 ㎝, 중량 (Wm))의 금속 메쉬를 페이스트한다.
(II). 상기 (I) 에서 수득한 페이스트된 물품의 중량 (Ws)을 측정하고, 4회 접어서 접착제 층을 감고, 고착시킨 후, 중량을 측정하였다 (Wb).
(III). 상기 (II) 에서 수득한 메쉬를 125 ㎖ 유리 용기에 넣고, 에틸 아세테이트 60 ㎖ 를 첨가하여 침지시킨 후, 상기 유리 용기를 실온에서 3 일동안 보존한다.
(IV). 상기 메쉬를 유리 용기에서 꺼내고, 24 시간동안 120℃ 에서 건조시킨 후, 중량을 측정하고 (Wa), 겔 분율을 하기 식에 기초하여 계산한다.
겔 분율 (wt%) = [{Wa - (Wb - Ws) - Wm} / (Ws - Wm)] × 100
접착제 층 3 의 겔 분율은 일반적으로는 40 ～ 95%, 바람직하게는 50 ～ 80% 이고, 접착제 층 5 의 겔 분율은 일반적으로는 5 ～ 55%, 바람직하게는 15 ～ 50% 이다. 접착제 층 3 의 겔 분율은 접착제 층 5 의 겔 분율보다 바람직하게는 5% 이상, 더욱 바람직하게는 10% 이상, 더더욱 바람직하게는 30% 이상 더 크다.
접착제 층 3 의 겔 분율이 40% 이상인 경우, 반사방지 필름 및 편광 필름으로 이루어진 광학 필름의 적층부에서 강한 컬링에 관계없이 플로팅 및 박리가 억제되는 바람직한 경향이 있고, 한편, 95% 이하인 경우, 접착제로서 저장 안정성이 더욱 높은 바람직한 경향이 있다.
접착제 층 3 의 겔 분율을 40 ～ 95% 범위로 제어하기 위하여, 가교제의 양을 변화시켜 겔 분율을 제어하는 것이 유리할 수 있고, 구체적으로는, 가교제의 양을 증가시키는 경우 겔 분율이 증가하기 때문에, 비록 접착제 층의 활성 성분으로서의 아크릴 수지 (조성물)의 종류에 따라 변화할지라도 가교제는 아크릴 수지 (조성물) 중 비휘발성 성분 100 중량부를 기준으로 약 0.1 내지 5 중량부의 양으로 유리하게는 화합될 수 있다.
접착제 층 5 의 겔 분율이 5% 이상인 경우, 플로팅, 발포, 박리 등이 쉽게 발생하지 아니하는 바람직한 경향이 있고, 한편, 50% 이하인 경우, 광 누출이 억제되는 바람직한 경향이 있다.
접착제 층 5 의 겔 분율을 5 내지 50% 범위로 제어하기 위하여, 가교제의 양을 변화시킴으로써 겔 분율을 제어하는 것이 유리할 수 있고, 구체적으로는, 가교제 양을 감소시키는 경우 겔 분율이 감소하기 때문에, 비록 접착제 층의 주성분으로서의 아크릴 수지 (조성물)의 종류에 따라 변화할지라도 가교제는 아크릴 수지 (조성물) 중 비휘발성 성분 100 중량부를 기준으로 약 0.01 내지 2 중량부의 양으로 유리하게는 화합될 수 있다.
본 발명의 접착제에 사용되는 가교제는 아크릴 수지에 포함된 극성 관능기와 가교 가능한 둘 이상의 관능기를 분자 내에 가지며, 이의 구체적 예로는 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 금속 킬레이트계 화합물, 아지리딘계 화합물 등이 포함된다.
여기서, 이소시아네이트계 화합물의 예로는 톨릴렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 자일릴렌 디이소시아네이트, 수소화된 자일릴렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 수소화된 디페닐메탄 디이소시아네이트, 테트라메틸자일릴렌 디이소시아네이트, 나프탈렌 디이소시아네이트, 트리페닐메탄 트리이소시아네이트, 폴리메틸렌 폴리페닐 이소시아네이트 등이 포함되고, 폴리올, 예컨대 글리세롤, 트리메틸올프로판 등을 전술한 이소시아네이트 화합물과 반응시켜 수득되는 부가물, 및 이소시아네이트 화합물을 이량체, 삼량체 등으로 전환시켜 수득되는 것들이 또한 포함된다.
이소시아네이트계 화합물은 단독으로 또는 둘 이상의 부가혼합물로 사용될 수 있다.
에폭시계 화합물의 예로는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 에틸렌 글리콜 글리시딜 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 글리세린 디글리시딜 에테르, 글리세린 트리글리시딜 에테르, 1,6-헥산디올 디글리시딜 에테르, 트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르, 디글리시딜아닐린, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-자일렌디아민, 1,3-비스(N,N'-디글리시딜아미노메틸)시클로헥산 등이 포함된다.
에폭시계 화합물은 단독으로 또는 둘 이상의 부가혼합물로 사용될 수 있다.
금속 킬레이트 화합물의 예로는 아세틸아세톤 또는 에틸 아세토아세테이트를 다가 금속, 예컨대 알루미늄, 철, 구리, 아연, 주석, 티탄, 니켈, 안티몬, 마그네슘, 바나듐, 크롬, 지르코늄 등에 배위시켜 수득되는 화합물이 포함된다.
아지리딘계 화합물의 예로는 N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘 카르복시드), N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘 카르복사미드), 트리에틸렌멜라민, 비스이소프탈로일-1-(2-메틸아지리딘), 트리-1-아지리디닐포스핀 옥시드, N,N'-헥사메틸렌-1,6-비스(1-아지리딘 카르복시드), 트리메틸올프로판-트리-β-아지리디닐 프로피오네이트, 테트라메틸올메탄-트리-β-아지리디닐 프로피오네이트 등이 포함된다.
본 발명의 접착제는 바람직하게는 가교제를 화합시키기 이전에 실란계 화합물과 화합된다.
본 발명의 접착제에 사용되는 실란계 화합물의 예로는 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 헥실트리메톡시실란, 헥사메틸실라잔, 데실트리메톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 1,3,5-트리스(3-메톡시실릴프로필)이소시아누레이트 등이 포함된다. 본 발명의 접착제에서, 둘 이상의 실란계 화합물이 사용될 수 있다.
실란계 화합물 (용액)의 사용량은, 아크릴 수지 (조성물) (비휘발성 성분) 100 중량부를 기준으로 일반적으로는 대략 0.0001 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.01 내지 5 중량부이다. 실란계 화합물의 양이 0.0001 중량부 이상인 경우, 바람직하게는 접착제 층과 유리 기재 판 사이의 접착이 개선된다. 실란계 화합물의 양이 10 중량부 이하인 경우, 접착제 층에서 실란계 화합물이 흘러나오는 것이 바람직하게는 억제되는 경향이 있다.
가교 촉매, 내후성 안정화제, 증점제, 가소화제, 연화제, 염료, 안료, 무기 충전제 등이 본 발명의 접착제에 추가로 화합될 수 있다.
광학 적층물은 가교 촉매를 가교제와 함께 접착제에 화합시킴으로써 비교적 단시간 내에 제조될 수 있다. 수득된 광학 적층물에서, 바람직하게는, 광학 필름 과 접착제 층 사이의 플로팅 및 박리, 및 접착제 층에서의 발포가 더 낮아지는 경향이 있고, 또한 재작업성이 개선되는 경향이 있다.
가교 촉매의 예로는 아민계 화합물, 예컨대 헥사메틸렌디아민, 에틸렌디아민, 폴리에틸렌이민, 헥사메틸렌테트라민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 이소포론디아민, 트리에틸렌디아민, 폴리아미노 수지, 멜라민 수지 등이 포함된다. 접착제에서 가교 촉매로서 아민계 화합물을 사용하는 경우, 이소시아네이트계 화합물이 바람직하게는 가교제로서 사용된다.
본 발명의 광학 적층물은 반사방지 필름 1, 편광 필름 2, 접착제 층 3, 액정 디스플레이용 유리 셀 4, 접착제 층 5, 및 편광 필름 6 을 순차적으로 적층함으로써 수득되는 적층물이고, 이의 제조 방법으로는, 예를 들어 접착제 층 5 의 손실 탄젠트의 최대치 B 에 대한 접착제 층 3 의 손실 탄젠트의 최대치 A 의 비 (A/B)가 1.1 이상인 접착제 층 3 과 접착제 층 5, (접착제 층 3의 겔 분율)/(접착제 층 5 의 겔 분율)이 1.1 이상인 접착제 층 3 과 접착제 층 5, 또는 접착제 층 5 의 손실 탄젠트의 최대치 B 에 대한 접착제 층 3 의 손실 탄젠트의 최대치 A 의 비 (A/B)가 1.1 이상이고 (접착제 층 3의 겔 분율)/(접착제 층 5 의 겔 분율)이 1.1 이상인 접착제 층 3 과 접착제 층 5 를 제조하고, 반사방지 필름 1, 편광 필름 2, 접착제 층 3, 액정 디스플레이용 유리 셀 4, 접착제 층 5, 및 편광 필름 6 을 순차적으로 적층하는 방법, 및 기타 방법이 포함된다.
하기가 구체적으로 언급된다:
유기 용매 중에 희석된 접착제 3 을 방출 필름에 도포하고, 약 0.5 내지 10 분동안 60 ～ 120℃ 에서 가열하여 유기 용매를 증류제거하여 접착제 층 3 을 수득한 후, 편광 필름 2 를 접착제 층에 페이스트한 후, 23℃의 온도 및 65% 의 습도를 포함하는 대기의 경우에 약 5 ～ 20 일동안 숙성하여 가교제의 충분한 반응을 달성시킨 후, 방출 필름을 벗겨내어 접착제 층 3 과 편광 필름 2 의 적층물을 수득하고, 동일한 방식으로, 접착제 층 5 와 편광 필름 6 의 적층물을 제작하고, 접착제 층 3 과 접착제 층 5 를 액정 디스플레이용 유리 셀 4 의 유리 기재 판에 페이스트한 후, 반사방지 필름 1 을 편광 필름 2 에 페이스트하는 방법;
방출 필름과 접착제 층으로 이루어진 2층 적층물을 전술한 방법에 따라 수득하고, 이를 다층 구조로 조합한 후, 23℃의 온도 및 65% 의 습도를 포함하는 대기의 경우에 약 5 ～ 20 일동안 숙성하여 가교제의 충분한 반응을 달성시킨 후, 방출 필름을 박리시키고, 편광 필름을 대신에 페이스트하여 접착제 층과 편광 필름으로 이루어진 적층물을 수득하고, 이에 방출 필름/접착제 층 3/편광 필름 2 및 방출 필름/접착제 층 5/편광 필름 6 의 적층물을 수득하고, 방출 필름을 박리시키고, 액정 디스플레이용 유리 셀 4 를 박리된 표면에 페이스트하고, 추가로 반사방지 필름 1 을 편광 필름 2 에 페이스트하여 광학 적층물을 제조하는 방법;
또한, 사전에 적층된 반사방지 필름 1과 편광 필름 2 를 사용하는 방법, 및 기타 방법.
여기서, 방출 필름은 접착제 층을 형성하는데 사용되는 기재 재료이다. 또한, 일부 경우에 있어서 접착제 층과 편광 필름의 적층물의 형태로 보존하는데 있어서 또는 숙성시키는 동안에 먼지 및 오물과 같은 외부물질로부터 접착제 층을 보 호하기 위한 기재 재료일 수 있다. 구체적으로, 다양한 수지, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리카르보네이트, 폴리아릴레이트 등으로 만들어진 필름이 기재 재료로서 사용되고, 방출 처리 (실리콘 처리 등)가 상기 기재 재료의 표면을 접착제 층과 연결시키는데 수행되어 방출 필름이 수득된다. 또한, 기타 필름이 언급된다
편광 필름 2 와 6은 입사광, 예컨대 자연광 등에 대하여 편광을 방출하는 기능을 갖는 광학 필름이다. 편광 필름으로는, 광축에 평행한 진동면에서 직선 편광을 흡수하고 수직면으로서 진동면을 갖는 직선 편광의 투과를 허용하는 특성을 갖는 직선 편광 필름, 광축에 평행한 진동면에서 직선 편광을 반사하는 편광 분리 필름, 편광 필름의 적층을 갖는 타원형 편광 필름, 및 하기 기재되는 상 지연 필름 등이 포함된다. 구체적으로는, 요오드, 이색성 염료등과 같은 이색성 색소를 단축 신장 폴리비닐 알콜 필름에서 흡수 및 배향하고, 기재 판 필름을 생성 필름의 양 표면에 페이스트하여 편광 필름을 수득한다. 또한, 기타 편광 필름이 언급된다.
상기 기재 판 필름으로는 본 발명의 아크릴 수지 이외의 아크릴 수지로 만들어진 필름, 아세틸셀룰로스계 필름, 예컨대 셀룰로스 트리아세테이트 필름 등, 폴리에스테르 수지 필름, 올레핀 수지 필름, 폴리카르보네이트 수지 필름, 폴리에테르 에테르 케톤 수지 필름, 폴리술폰 수지 필름 등이 포함된다.
상기 기재 판 필름은 자외선 흡수 화합물, 예컨대 살리실레이트계 화합물, 벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 트리아진계 화합물, 시아노 아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등을 포함할 수 있다.
상기 기재 판 필름 중에서, 아세틸셀룰로스계 필름이 적합하다.
편광 필름 2와 6 은 일반적으로 방출광의 각 진동면이 상호 교차되도록 접착제 층에 페이스트된다.
반사방지 필름 1 은 형광 램프 등과 같은 외부 광원으로부터 방출되는 광선의 반사를 저하시켜 액정 디스플레이의 시각성을 향상시키기 위한 광학 필름이다. 구체적으로는, 그의 표면에 불규칙성이 있어 반사광을 산란시키는 눈부심방지(AG) 필름, 광 간섭을 이용하여 반사를 방지하는 반사방지(AR) 필름, 저반사(LR) 필름 등이 언급된다. 하드 코팅층 등이 또한 반사방지 필름의 표면에 적층될 수 있다.
비록 반사방지 필름 1과 편광 필름 2 의 적층물은 컬링을 나타내어 결과적으로 접착제 층 3의 플로팅 및 박리를 쉽게 발생시키는 경향이 있을지라도, 본 발명의 광학 적층물은 반사방지 필름 1과 편광 필름 2 의 적층물이 사용되는 경우조차도 플로팅과 박리를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 광학 적층물에서, 광학 필름, 예컨대 상 지연 필름, 기재 판 필름 (보호 필름), 광택도 향상 필름 등이 반사방지 필름과 편광 필름에 부가하여 추가로 적층될 수 있다.
상 지연 필름은 단축 또는 이축 광학 이방성을 갖는 광학 필름이고, 폴리비닐 알콜, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리알릴레이트, 폴리이미드, 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리술폰, 폴리에테르 술폰, 폴리비닐리덴 플루오라이드/폴리메틸 메타크릴레이트, 액정 폴리에스테르, 아세틸셀룰로스, 시클릭 폴리올레핀, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 비누화 재료, 폴리비닐 클로라이드 등으로 이루어진 중 합체 필름을 대략 1.01 내지 6배 신장시켜 수득되는 신장 필름이 열거된다. 이들 중에서, 폴리카르보네이트 또는 폴리비닐 알콜의 단축 또는 이축 신장에 의해 수득되는 중합체 필름이 바람직하게는 사용된다.
상 지연 필름의 예로는 단축 상 지연 필름, 광폭 시야각 상 지연 필름, 저 광탄성 상 지연 필름, 온도보상 상 지연 필름, LC 필름 (막대형 액정 꼬임(twisted) 배향), WV 필름 (원반형 액정 경사 배향), NH 필름 (막대형 액정 경사 배향), VAC 필름 (완전 이축 배향형 상 지연 필름), 신(新) VAC 필름 (이축 배향형 상 지연 필름) 등이 포함된다.
상 지연 필름은 일반적으로는 접착제 층과 편광 필름 사이에 페이스트된다.
광택도 향상 필름은 액정 디스플레이에서 역광의 이용 효율을 향상시킬 수 있는 광학 필름이다. 이의 예로는 반사 편광형 필름 "DBEF", 상향 프리즘 시이트 "DEF", 하향 프리즘 시이트 "DIAART", 광 파장 범위 콜레스트릭(cholestric) 액정 필름의 3층을 적층하여 제조한 "Transmax", 상차 보상 필름 및 1/4 파장 상 지연 필름 등이 포함된다.
광택도 향상 필름은 접착제 층 5 에 페이스트된 표면과는 상이한 편광 필름 6 의 표면에 일반적으로 페이스트된다.
액정 디스플레이용 유리 셀은 유리 기재 재료를 포함하고, 일반적으로는 유리 기재 판 사이에 액정 화합물을 갖는 것이 액정 디스플레이에서 사용된다.
액정 디스플레이용 유리 셀의 액정 디스플레이 모드로는 TN, STN, IPS (평면 정렬 스위칭), VA (수직 정렬), OCB (광학적 보상 복굴절) 등이 포함된다.
유리 기재 재료의 재료 예로는 소다 석회 유리, 저알칼리 유리, 무알칼리 유리 등이 포함된다.
또한, 포깅, 페이스트 잔류 등이 접착제 층과 접촉하는 유리 기재 재료의 표면에서 거의 발생하지 않기 때문에, 본 발명의 광학 적층물에서 편광 필름을 박리시킨 이후 조차도, 박리된 액정 디스플레이용 유리 셀에 편광 필름을 다시 페이스트하는 것이 용이하다. 다시 말하자면, 소위 재작업성이 탁월하다.
본 발명의 광학 적층물에 있어서, 습윤 가열 조건 하에서의 유리 기재 판의 치수 변화로 인한 반사방지 필름 1, 편광 필름 2 및 액정 디스플레이용 유리 셀 4 에서의 응력은 접착제 층 3 의 고도한 응집에 의해 억제되어, 유리 기재 판으로부터의 접착제 층 3 의 박리 및 플로팅을 방지한다. 유리 기재 판의 치수 변화로 인한 편광 필름 6과 액정 디스플레이용 유리 셀 4 에서의 응력이 현저하게 흡수 및 완화되기 때문에, 국부적 응력 집중이 감소되고 유리 기재 판으로부터의 접착제 층 5 의 플로팅 및 박리가 억제되며, 동시에, 불균일한 응력 분포로 인한 광학적 결함이 방지된다. 이에 의하여, TN 액정 셀 (TFT)로 만들어진 유리 기재 판의 경우에 있어서 광 누출이 억제되고, STN 액정 셀로 만들어진 유리 기재 판의 경우에 있어서 불규칙한 색조가 억제된다.
본 발명의 광학 적층물은, 가열과 냉각이 반복되는 경우조차도 광 누출, 플로팅, 박리, 발포, 포깅 등과 같은 외양 변화가 야기되지 아니하고 15 인치 이상의 큰 크기용 광학 적층물의 경우에서조차도 광 누출 및 불규칙한 색조가 억제되는 탁월한 내구성을 갖는다.
또한, 편광 필름 2 및/또는 편광 필름 6 이 접착제 층 3 및/또는 접착제 층 5 와 함께 액정 디스플레이용 유리 셀 4 의 유리 기재 판으로부터 박리되는 경우조차도, 박리 이후 유리 기재 판의 표면에 잔류하는 페이스트 및 포깅이 억제되기 때문에 액정 디스플레이용 유리 셀 4 로서 다시 사용될 수 있다. 다시 말하자면, 재작업성이 탁월하다.
본 발명의 광학 적층물은 예를 들어, 광학 적층물, 예컨대 TN 액정 셀 (TFT) 등에 적합하게 사용된다. 본 발명의 광학 적층물이 STN 액정 셀에 사용되는 경우, 생성된 광학 적층물에서 불규칙한 색조가 억제될 수 있다.
본 발명은, 더욱 큰 규모에서조차도 광 누출이 방지되고 내구성이 탁월하기 때문에 액정 디스플레이에서 적합하게 사용된다.
본 발명의 액정 디스플레이는 본 발명의 광학 적층물을 포함하고, 이의 예로는 개인용 컴퓨터, 예컨대 노트형 컴퓨터, 데스크탑형 컴퓨터, PDA (개인용 디지털 보조기) 등을 위한 액정 디스플레이, 액정 텔레비젼을 위한 액정 디스플레이, 운송수단 탑재, 전자 사전, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 전자 계산기, 시계 등을 위한 디스플레이가 포함된다.
실시예
하기의 기재는, 실시예를 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명할 것이다. 그러나, 당연히, 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예에서 "부" 및 "%" 는 달리 언급되지 않는 한, 중량에 의한 것이다.
비휘발물 함량은 JIS K-5407 에 따라 측정되었다. 구체적으로, 접착제 용 액의 임의 분취량을 무게 측정하고, 샬레에 놓고, 방폭 오븐에서 2 시간동안 115℃ 에서 건조한 후, 잔류 비휘발성 성분을 무게 측정하고, 본래 무게를 측정한 용액의 중량에 대한 비로 나타내었다.
점도는 25℃에서 Brook Field 점도계에 의해 측정된 값이다.
중량 평균 분자량은, 직렬로 순차 연결된 두개의 TSKgel G6000HXL 및 두개의 TSKgel G5000HXL (각각 Tosoh Corp. 제)을 칼럼으로서 포함하는 장치를 사용하고, 폴리스티렌 보정 표준을 기준으로 하여, 용리액으로서 테트라히드로푸란을 사용하여 40℃ 온도 및 1 ㎖/분의 유속 조건 하에, 시료 농도 5 ㎎/㎖ 및 시료 도입량 100 ㎕ 로 측정하였다.
<아크릴 수지의 제조예>
중합예 1
냉각 튜브, 질소 도입 튜브, 온도계 및 교반기가 장착된 반응 용기를 222 부의 에틸 아세테이트로 충전하고, 장치내의 공기를 질소 가스로 퍼어지한 후, 내부 온도를 75℃ 로 상승시켰다. 0.55 부의 아조비스이소부티로니트릴 (이하, AIBN 이라 칭함)을 12.5 부의 에틸 아세테이트에 용해시켜 제조한 용액을 온전히 첨가한 후, 내부 온도를 69 ～ 71℃ 로 유지시키면서 36 부의 부틸 아크릴레이트, 44 부의 부틸 메타크릴레이트 및 단량체 (a)로서 20 부의 메틸 아크릴레이트의 혼합 용액을 3 시간에 걸쳐 반응계에 적가하였다. 그 후, 내부 온도를 5 시간동안 69 ～ 71℃ 로 유지시켜 반응을 완결시켰다. GPC의 폴리스티렌 보정 표준을 기준으로 한 중량 평균 분자량은 100,000 이었고, Tg 는 -13℃ 였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.
중합예 2
냉각 튜브, 질소 도입 튜브, 온도계 및 교반기가 장착된 반응 용기를 100 부의 에틸 아세테이트, 단량체 (a)로서 98.9 부의 부틸 아크릴레이트, 및 극성 관능기 포함 단량체로서 1.1 부의 아크릴산을 충전하고, 장치내의 공기를 질소 가스로 퍼어지하고, 산소 포함 대기가 없도록 유지시키면서 내부 온도를 70℃ 로 상승시킨 후, 0.03 부의 아조비스이소부티로니트릴 (이하, AIBN 이라 칭함)을 10 부의 에틸 아세테이트에 용해시켜 제조한 용액을 온전히 첨가하였다. 그 후, 내부 온도를 12 시간동안 69 ～ 71℃ 로 유지시켜 반응을 완결시켰다. GPC 의 폴리스티렌 보정 표준을 기준으로 한 중량 평균 분자량은 1,200,000 이고, Mw/Mn 은 3.9 였다.
실시예 1
<접착제의 제조예>
아크릴 수지 (1) 및 (2)를 표 1 에 나타낸 중량비로 혼합하여, 아크릴 수지 조성물의 에틸 아세테이트 용액을 수득하였다. 생성된 용액 중 100 부의 고체 성분을 1 부 (고체 함량)의 가교제인 폴리이소시아네이트계 화합물 (상표명: Takenate D-110N, Mitsui Takeda Chemical 제), 및 0.1 부 (고체 함량)의 실란 화합물 (상표명: Y11597, Nippon Unicar 제)과 혼합하여, 본 발명의 접착제 (1)을 수득하였다. 동일한 방식으로, 접착제 (2)를 제조하였다. 아크릴 수지 (1)과 (2)의 혼합비, 가교제, 실란계 화합물 및 손실 탄젠트를 표 1 에 나타낸다.

 아크릴 수지
(1)		 아크릴 수지
(2)		 가교제
(이소시아네이트 화합물)		 실란계
화합물		 피이크 온도 * 피이크 온도에서
저장률		 손실 탄젠트의
최대치 **
중합예 비휘발물 함량
(부)		 중합예 비휘발물 함량
(부)		 종류 사용량
(부)		 종류 사용량
(부)
접착제
(1)		 1 30 2 70 D-110N 1 Y11597 0.1 -32℃ 1.1×103 Pa 1.25
접착제
(2)		 1 30 2 70 D-110N 0.07 Y11597 0.1 -32℃ 2.9×106 Pa 1.70
* 피이크 온도: 손실 탄젠트의 최대치를 제공하는 온도
** 손실 탄젠트의 최대치: 피이크 온도에서의 손실 탄젠트
D-160N: Takenate D-160N (Mitsui Takeda Chemical 제)
<광학 적층물의 제조예>
방출 처리된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 (Lintech 제, 상표명: PET3811)의 표면에 상기 수득된 접착제 (2)를, 건조후 두께가 25 ㎛이도록 도포기를 사용하여 도포하고, 1 분동안 90℃에서 건조하여, 접착제를 시이트 형태로 수득하였다. 그 후, 편광 필름 (폴리비닐 알콜이 요오드를 흡착하도록 하고 이를 신장시켜 제조한 필름을 상기 폴리비닐 알콜 필름의 양 표면에 위치하는 트리아세틸셀룰로스계 보호 필름으로 샌드위칭하여 수득한 3층 필름)을 사용하고, 상기 수득한 접착제를 갖는 표면을 상기 생성된 편광 필름에 적층기로 페이스트한 후, 23℃ 온도 및 65% 습도의 조건 하에 10 일동안 숙성시켜, 접착제 층 5 및 편광 필름 6 의 적층부를 형성시켰다. 반사방지 필름 1 이 페이스트된 편광 필름 2 를 동일 방식으로 숙성시켜, 접착제 (1)을 사용하여 접착제 층 3 이 편광 필름의 표면에 형성되도록 하여, 반사방지 필름 1/편광 필름 2/접착제 층 3 의 적층부를 형성시켰다. 이어서, 접착제 층 3과 5의 접착면 및 액정 디스플레이용 유리 셀 (Corning 제, 1737)의 양 표면을 페이스트하였다. 상기 작업에 있어서, 편광 필름 2 와 6 을 직교 니콜을 형성하도록 페이스트하여, 순차적으로 적층된, 반사방지 필름 1/편광 필름 2/접착제 층 3/유리 기재 판 4/접착제 층 5/편광 필름 6 을 포함하는 광학 적층물을 수득하였다. 상기 광학 적층물은 30 ㎝ × 22 ㎝ (15 인치) 이상의 직사각형 형태로 수득되었다.
<손실 탄젠트의 최대치 측정>
접착제 층의 손실 탄젠트의 최대치를 하기 (I) 내지 (IV) 에 따라 측정하였다.
(I). 각각 25 ± 1 ㎎의 두 시료를 접착제 층으로부터 취하고, 이를 대략 구형으로 성형한다.
(II). 상기 (I) 에서 수득한 시료를 I형 지그의 상부 및 하부 표면에 접착시키고, 상기 상부 및 하부 표면 둘다를 L형 지그로 샌드위칭한다. 측정 시료의 구성은 L형-접착제-I형-접착제-L형 지그이다.
(III). 제작된 측정 시료를 동적 점탄성 측정 장치 (DVA-220, IT Keisoku Seigyo K.K. 제)에 적용하고, 이의 저장률 (E') 및 손실률 (E")을 4℃/분의 온도 상승률 및 1 ㎐ 의 주파수에서 -70℃ ～ 200℃의 온도 범위에서 측정하고, 손실 탄젠트 E"/E' (= tanδ)를 각 온도에서 구하였다.
(IV). -70℃ ～ 200℃ 온도에서 손실 탄젠트의 최대치를 본 발명에서의 손실 탄젠트의 최대치로서 측정하였다.
본 실시예에서, 손실 탄젠트(= tanδ)는 전술한 동적 점탄성 측정 장치의 내부 수치 처리 프로그램에 의해 측정될 수 있기 때문에, 그의 최대치가 판독되었다.
(평가)
96 시간동안 건조 조건 하에 80℃ 에서 광학 적층물을 보관한 경우 (조건 1), 96 시간동안 60℃ 및 90% 상대습도에서 광학 적층물을 보관한 경우 (조건 2), 및 60℃까지 가열하고 -20℃로 냉각하고 다시 60℃까지 가열하는 한 주기 (1 시간)를 100회 반복하는 것을 포함하는 경우 (조건 3)에 있어서, 보존 이후 광학 적층물의 내구성을 시각적으로 관찰하였고, 조건 1 하에서, 광 누출의 발현 상태를 시각적으로 관찰하였다. 그 결과를 하기 기준에 따라 분류하고 표 2 에 나타낸다.
<광학 적층물의 광 누출성>
광 누출의 발현 상태를 하기의 4단계에 따라 평가하였다.
◎: 광 누출이 완전히 없음.
○: 현저한 광 누출이 거의 없음.
△: 약간의 현저한 광 누출.
×: 현저하게 인식가능한 광 누출.
<광학 적층물의 내구성>
내구성을 하기의 4단계에 따라 평가하였다.
◎: 플로팅, 박리, 발포 등과 같은 외양 변화가 완전히 없음.
○: 플로팅, 박리, 발포 등과 같은 외양 변화가 거의 없음.
△: 약간의 현저한 플로팅, 박리, 발포 등과 같은 외양 변화.
×: 현저하게 인식가능한 플로팅, 박리, 발포 등과 같은 외양 변화.
<재작업성>
재작업성을 하기 기재된 바와 같이 평가하였다. 먼저, 전술한 광학 적층물을 25 ㎜ × 150 ㎜ 의 표본으로 가공하였다. 그 후, 접착 장치 (Fuji Plastic Machine K.K. 제, "Lamipacker")를 사용하여 상기 표본을 액정 셀용 유리 기재 판에 접착시키고, 50℃ 및 5 ㎏/㎠ (490.3 kPa)에서 20 분동안 오토클레이브 처리하였다. 이어서, 70℃ 에서의 가열 처리를 2 시간동안 수행하고, 상기 표본을 48 시간동안 50℃의 오븐 내에 보존한 후, 상기 접착 표본을 23℃ 온도 및 50% 상대 습도의 RH 대기에서 300 ㎜/분의 속도로 180°방향으로 박리시키고, 하기의 기준에 따라 분류된 유리 판의 표면 상태를 관찰하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.
○: 유리 판의 표면에서 포깅이 거의 관찰되지 아니함.
△: 유리 판의 표면에 포깅이 관찰됨.
×: 유리 판의 표면에 페이스트 잔류가 관찰됨.
비교예 1 ～ 2
실시예 1 에 따라 표 2 에 기재한 접착제를 사용하여 광학 적층물을 수득하였다. 생성된 광학 적층물의 평가를 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 수행하고, 그 결과를 실시예 1 에서의 결과와 함께 표 2 에 나타낸다.
접착제 층 3 접착제 층 5 손실 탄젠트의
최대치 비
(A/B)		 조건 1 조건 2 조건 3 재작업성
접착제 의 종류(A) 접착제의 종류(B) 내구성 광 누출 내구성 내구성
실시예
1		 접착제 (1) 접착제 (2) 3.7 ◎ ◎ ◎ ◎ ○
비교예
1		 접착제 (1) 접착제 (1) 1.0 × ◎ △ × ○
비교예
2		 접착제 (2) 접착제 (2) 1.0 ◎ × ◎ ◎ ○
본 발명에 의해, 광 누출이 억제되고 내구성이 탁월한 광학 적층물이 제공된다.

Claims (16)

  1. 순차적으로 적층된, 반사방지 필름 1, 편광 필름 2, 접착제 층 3, 액정 디스플레이용 유리 셀 4, 접착제 층 5 및 편광 필름 6 을 포함하는 광학 적층물로서, 접착제 층 5 의 손실 탄젠트의 최대치 B 에 대한 접착제 층 3 의 손실 탄젠트의 최대치 A 의 비 (A/B)가 1.1 이상이고, 상기 손실 탄젠트의 최대치란, 손실률 (E")/저장률 (E') (= tanδ)의 최대치를 의미하고 각각은 4℃/분의 온도 상승률 및 1 ㎐ 의 주파수에서 -70℃ ～ 200℃의 온도 범위로 접착제 층을 가열함으로써 측정되는 광학 적층물.
  2. 제 1 항에 있어서, 접착제 층 3 의 손실 탄젠트의 최대치 A 가 0.85 ～ 1.46 이고, 접착제 층 5 의 손실 탄젠트의 최대치 B 가 1.30 ～ 1.85 인 광학 적층물.
  3. 제 1 항에 있어서, (접착제 층 3 의 겔 분율)/(접착제 층 5 의 겔 분율)이 1.1 이상인 광학 적층물.
  4. 제 1 항에 있어서, 접착제 층 3 의 겔 분율이 40 ～ 95% 이고, 접착제 층 5 의 겔 분율이 5 ～ 55% 인 광학 적층물.
  5. 제 1 항에 있어서, 접착제 층 3 과 접착제 층 5 는, 아크릴 수지, 아크릴 수지 조성물, 또는 아크릴 수지 및 아크릴 수지 조성물에 가교제를 화합시켜 수득되는 접착제를 경화시킴으로써 형성되는 접착제 층인 광학 적층물.
  6. 제 1 항에 있어서, 접착제 층 3 과 접착제 층 5 에서 사용되는 접착제는, 알킬 (메트)아크릴레이트로부터 유도된 구조 단위 및 극성 관능기를 갖는 (메트)아크릴산으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 아크릴 수지를 함유하는 접착제인 광학 적층물.
  7. 제 6 항에 있어서, 극성 관능기는 히드록실기, 아미노기, 자유 카르복실기 및 헤테로시클릭기로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 관능기인 광학 적층물.
  8. 제 1 항에 있어서, 접착제 층 3 과 접착제 층 5 에서 사용되는 접착제는 하기의 아크릴 수지 (1) 및 (2)를 포함하는 접착제인 광학 적층물;
    아크릴 수지 (1): 중량 평균 분자량이 50,000 ～ 500,000 이고, 알킬 (메트)아크릴레이트로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 아크릴 수지,
    아크릴 수지 (2): 중량 평균 분자량이 1,000,000 ～ 1,500,000 이고, 알킬 (메트)아크릴레이트로부터 유도된 구조 단위 및 히드록실기, 아미노기, 자유 카르복실기 및 헤테로시클릭기로 이루어진 군으로부터 선택되는 극성 관능기를 갖는 (메트)아크릴산으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 아크릴 수지.
  9. 제 1 항에 있어서, 접착제 층 3 과 접착제 층 5 에서 사용되는 접착제는, 실란계 화합물을 추가로 포함하는 접착제인 광학 적층물.
  10. 제 5 항에 있어서, 가교제는 이소시아네이트계 화합물인 광학 적층물.
  11. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 상 지연 필름을 추가로 포함하는 광학 적층물.
  12. 제 1 항에 있어서, 접착제 층 5 에 페이스트된 표면과 상이한 편광 필름 6 의 표면상에 휘도 개선 필름 7 이 추가로 적층된 광학 적층물.
  13. 삭제
  14. 제 1 항에 따른 광학 적층물을 포함하는 액정 디스플레이.
  15. 반사방지 필름 1, 편광 필름 2, 접착제 층 3, 액정 디스플레이용 유리 셀 4, 접착제 층 5 및 편광 필름 6 을 순차적으로 적층시키는 것을 포함하는 광학 적층물 의 제조 방법으로서, 접착제 층 5 의 손실 탄젠트의 최대치 B 에 대한 접착제 층 3 의 손실 탄젠트의 최대치 A 의 비 (A/B)가 1.1 이상이고, 상기 손실 탄젠트의 최대치란, 손실률 (E")/저장률 (E') (= tanδ)의 최대치를 의미하고 각각은 4℃/분의 온도 상승률 및 1 ㎐ 의 주파수에서 -70℃ ～ 200℃의 온도 범위로 접착제 층을 가열함으로써 측정되는 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, (접착제 층 3 의 겔 분율)/(접착제 층 5 의 겔 분율)이 1.1 이상인 제조 방법.
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