KR20100078564A - 박막형 편광판 및 이것이 구비된 액정표시장치 - Google Patents

박막형 편광판 및 이것이 구비된 액정표시장치 Download PDF

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장주열
최한영
양민수
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 박막형 편광판 및 이것이 구비된 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투명 보호필름, 편광자, 제1점착제층, 제2점착제층 및 이형필름이 순서대로 적층되고, 상기 제1 및 제2 점착제층의 저장탄성율(G′)을 특정 범위로 조절함으로써 편광자와 점착제층의 접합시 접합 기포의 발생을 억제하고, 내구성을 향상시킬 뿐만 아니라 액정표시장치의 화질 저하의 원인이 되는 광 누출 현상을 방지하고, 액정 기판에 손상을 주지 않으면서도 액정셀로부터 용이하게 박리(rework)되도록 개선된 박막형 편광판과, 상기 박막형 편광판이 구비된 액정표시장치에 관한 것이다.
박막형 편광판, 저장탄성율, 접합 기포, 내구성, 광 누출, 리워크성

Description

박막형 편광판 및 이것이 구비된 액정표시장치{ULTRA THIN POLARIZING PLATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 편광자와 점착제층의 접합시의 접합 기포의 발생 문제, 내구성, 광 누출 현상 및 리워크성이 개선된 박막형 편광판과, 상기 박막형 편광판이 구비된 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid crystal display device, LCD)는 노트북, 휴대전화, 액정 TV 등의 다양한 용도로 이용되고 있으며, 일반적으로 액정을 포함하고 있는 액정셀과 편광판, 이를 접합하기 위한 점착제층 또는 접착제층으로 구성된다.
또한, 액정표시장치를 구성하고 있는 편광판은 일반적으로 일정한 방향으로 연신된 폴리비닐알콜계(polyvinyl alcohol, PVA) 수지 필름에 요오드계 화합물 또는 이색성 편광물질이 흡착 배향된 약 30㎛ 두께의 편광자(또는 ‘편광필름’이라고 함)를 포함하고, 편광자의 양면에는 트리아세틸셀룰로오스 필름(triacetyl cellulose, TAC)으로 대표되는 약 80㎛ 두께의 제1 및 제2 투명 보호필름이 접착제 를 통하여 각각 적층되어 있으며, 또한 제1 또는 제2 투명 보호필름 상에는 액정셀과 접합하게 되는 감압점착제층이 적층되어 있는 다층 구조를 갖는다.
한편, 최근에는 슬림형 대형 벽걸이 TV, 모바일 타입의 컴퓨터, 차량용 TV, 차량용 네비게이션 시스템의 디스플레이, 휴대전화 등과 같은 슬림화된 액정표시장치에 대한 시장이 급격하게 확대되고 있다. 이에 따라 액정표시장치의 모듈 전체를 얇게 하기 위하여 박형화 및 경량화된 박막형 편광판(ultra thin polarizing plate, UTP)이 요구되고 있다.
박막형 편광판을 제조하기 위한 방법으로는 편광자 또는 투명 보호필름의 두께를 얇게 조절하는 방법과, 편광자의 양 면에 투명 보호필름이 적층되는 구성 대신에 편광자의 한 면에 적층되는 투명 보호필름을 생략하고 점착제층 또는 감압점착제층을 직접 편광자에 적층하여, 도 1에 나타낸 바와 같이 투명 보호필름(11), 편광자(12), 점착제층(13) 및 이형필름(14)이 순서대로 구비된 편광판(10)을 제조하는 방법이 제안되었다. 그러나, 이러한 방법들에 의하면 높은 온도 또는 습도 조건 하에서 편광자의 수축이 커지게 되고, 이로 인하여 광 누출 현상이 더욱 극대화되었다.
이를 해결하기 위하여, 한국공개특허 제2007-0034601호(2007.3.28. 공개)는 편광자의 한 면에 23℃에서 저장탄성율이 1.0 × 105Pa 이하인 점착제층을 적층함으로써 고온에서의 변형성이 증대된 편광판을 개시하고 있다. 상기 문헌에서는 점착제층에 유연성 또는 유연성과 함께 응집력을 부여함으로써 편광자의 수축 또는 팽 창에 의한 치수변화에 따른 응력을 완화시켜 광 누출 현상을 개선하고자 한 것이다. 그러나, 점착제층의 저장탄성율이 낮아 오히려 편광판의 수축량이 더 증가하는 문제가 발생하였다.
한국공개특허 제2006-0086853호(2006.8.01. 공개)는 편광판의 한 면에 23 ℃에서 저장탄성율이 1.0 × 106Pa 이상인 점착제층이 적층된 편광판을 개시하고 있다. 상기 문헌에서는 편광판의 수축에 의한 응력을 완화시키는 것이 아니라 발생된 응력에 저항하여 편광판의 수축을 억제하고자 한 것이다. 그러나, 점착제층의 저장탄성율이 높아 편광자와 접합시 접합 기포가 발생되고, 이로 인하여 내구성이 악화되는 문제가 발생하였다.
본 발명은 종래 점착제층의 낮은 저장탄성율로 인한 광 누출 현상의 문제와 점착제층의 높은 저장탄성율에 의한 접합 기포의 발생 및 내구성 악화의 문제를 동시에 해결하고, 액정 기판에 손상을 주지 않으면서도 액정셀로부터 편광판이 쉽게 박리되도록 리워크성도 개선된 박막형 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 박막형 편광판이 구비된 액정표시장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 투명 보호필름, 편광자, 제1점착제층, 제2점착제층 및 이형필름이 순서대로 적층된 박막형 편광판으로서, 상기 제2점착제층의 저장탄성율(G2′)이 제1점착제층의 저장탄성율(G1′) 보다 큰 것을 특징으로 하는 박막형 편광판을 제공한다.
또한, 본 발명은 액정셀의 적어도 한 면에 상기 박막형 편광판이 구비된 액정표시장치를 제공한다.
본 발명은 편광자의 한 면에 제1 및 제2 점착제층을 순서대로 구비하고, 상기 제1 및 제2 점착제층의 저장탄성율(G′)을 특정 범위로 조절함으로써, 종래 편광자와 점착제층의 접합시 접합 기포의 발생을 억제하고 내구성을 향상시킬 뿐만 아니라 액정표시장치의 화질 저하의 원인이 되는 광 누출 현상을 방지하고, 리워크성이 개선되어 액정 기판에 손상을 주지 않으면서도 액정셀로부터 편광판을 용이하게 박리할 수 있다.
본 발명은 편광자와 점착제층의 접합시의 접합 기포의 발생 문제, 내구성, 광 누출 현상 및 리워크성이 개선된 박막형 편광판과, 상기 박막형 편광판이 구비 된 액정표시장치에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 박막형 편광판(20)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 투명 보호필름(21), 편광자(22), 제1점착제층(23-1), 제2점착제층(23-2) 및 이형필름(24)이 순서대로 적층된 박막형 편광판으로서, 상기 제2점착제층의 저장탄성율(G2′)이 제1점착제층의 저장탄성율(G1′) 보다 큰 것을 특징으로 한다.
투명 보호필름(21)은 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차단성, 등방성 등이 우수한 것이 바람직하며, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 필름; 폴리카보네이트 필름; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 필름; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 필름; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 필름; 염화비닐계 필름; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 필름; 이미드계 필름; 폴리에테르술폰계 필름; 술폰계 필름; 폴리에틸케톤계 필름; 비닐알콜계 필름; 폴리옥시메틸렌계 필름; 에폭시계 필름 등과 같은 통상의 필름을 단독으로 또는 2종 이상 블렌드하여 사용할 수 있다. 또는 이들의 블렌드 등의 통상의 필름을 모두 사용할 수 있다. 또한, 상기 투명 보호필름은 아크릴계, 우레탄계, 아크릴-우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화형 또는 자외선경화형 수지로부터 형성된 경화층일 수도 있다. 이들 중에서도 편광 특성 또는 내구성 등을 고려하면, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 필름이 바람직하다.
상기 투명 보호필름의 두께는 일반적으로 강도, 취급성 등의 작업성, 박막성 등을 고려하여 1 내지 200㎛인 것이 좋고, 바람직하게는 5 내지 100㎛인 것이다.
상기 투명 보호필름의 편광자와 접합되지 않는 한 면 상에는, 필요에 따라 하드코팅층, 반사방지층, 확산 또는 안티클레어 코팅층, 방현층, 대전방지층 등의 기능성 표면처리층이 더 적층될 수 있다.
편광자(22)는 입사하는 자연광을 원하는 단일 편광상태(선평광 상태)로 바꿔주는 역할을 하는 광학필름으로서, 폴리비닐알콜계 수지로 된 필름에 2색성 색소가 흡착 배향된 것을 사용할 수 있다.
상기 편광자를 구성하는 폴리비닐알콜계 수지는 폴리아세트산 비닐계 수지를 비누화함으로써 제조할 수 있다. 폴리아세트산 비닐계 수지의 예로는, 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 이외에, 아세트산 비닐과 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산 비닐과 공중합 가능한 다른 단량체의 구체적인 예로는, 불포화 카르복시산류, 불포화 술폰산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지 의 비누화도는 통상 85 내지 100몰% 정도, 바람직하게는 98몰% 이상일 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지는 변성된 것일 수도 있는데, 예를 들면 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말 또는 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 또한, 폴리비닐알콜계 수지의 중합도는 통상 1,000 내지 10,000 정도, 바람직하게는 1,500 내지 5,000 정도이다.
편광자는 통상 상기와 같은 폴리비닐알콜계 필름을 일축 연신하는 공정, 연신된 폴리비닐알콜계 필름을 2색성 색소로 염색하여 흡착시키는 공정, 2색성 색소가 흡착된 폴리비닐알콜계 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 수세하는 공정을 통하여 제조할 수 있다. 이때, 2색성 색소로는 요오드나 2색성의 유기 염료를 사용할 수 있다.
점착제층은 종래 박막형 편광판에 적층되어 있는 1개의 점착제층 대신에, 제1점착제층(23-1)과 제2점착제층(23-2)의 2개의 점착제층으로 이루어지고 각 점착제층의 저장탄성율(G1′, G2′)과 저장탄성율의 차이(G1′- G2′)가 조절된 점착제층이다. 즉, 편광자와 접합되는 제1점착제층과 액정셀과 접합되는 제2점착제층의 저장탄성율을 다르게 조절하고, 이들의 완충 작용을 통하여 편광자와 접합시 접합 기포의 발생과 내구성이 저하되는 문제를 해결하고 액정셀과 접합시 광 누출 현상과 리워크성 문제를 동시에 해결할 수 있게 된다.
특히, 본 발명에서는 제1점착제층(23-1)과 제2점착제층(23-2)의 저장탄성 율(G′)을 조절하기 위하여 각각의 점착제층에 사용되는 점착제 조성물을 조절하였다. 구체적으로, 제1점착제층(23-1)에는 가교 가능한 관능기를 포함하는 공중합체로 저분자량 공중합체를 사용하거나, 또는 고분자량 공중합체와 저분자량 공중합체를 병용함으로써 낮은 저장탄성율(G′)을 나타내는 점착제 조성물을 적용하며, 또한 제2점착제층(23-2)에는 상기 고분자량 공중합체에 자외선 경화형 화합물, 미립자, 또는 셀룰로오스 수지와 같이 유리전이온도(Tg)가 높은 첨가제를 첨가함으로써 높은 저장탄성율(G′)을 나타내는 점착제 조성물을 적용하였다.
제1점착제층(23-1) 및 제2점착제층(23-2)을 형성하기 위한 점착제 조성물은 가교 가능한 관능기를 포함하는 공중합체, 가교제 및 실란커플링제를 포함한다.
가교 가능한 관능기를 포함하는 공중합체는 점착제 수지로서, 아크릴계, 실리콘계, 고무계, 우레탄계, 폴리에스테르계 또는 에폭시계 공중합체 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 아크릴계 공중합체를 사용하는 것이다.
아크릴계 공중합체는 -90 내지 10℃의 유리전이온도를 갖는 호모폴리머 제조용 (메타)아크릴산에스테르 단량체와 가교 가능한 관능기를 포함하는 단량체의 공중합체일 수 있다. 여기서, “(메타)아크릴”은 “메타크릴”과 “아크릴” 모두를 의미한다.
호모폴리머 제조용 (메타)아크릴산에스테르 단량체의 구체적인 예로는, n-옥틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-에틸부틸아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 헵틸아크릴레이트, 노닐아크릴레이트, 펜틸아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, n-데실메타크릴레이트, n-도데실메타크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 이소 부틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 3-메틸부틸아크릴레이트, n-헥실메타크릴레이트, n-옥틸메타크릴레이트, n-테트라데실메타크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 호모폴리머 제조용 (메타)아크릴산에스테르 단량체는 유리전이온도가 -90 내지 10℃인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 -80 내지 -10℃인 것이다.
상기 호모폴리머 제조용 (메타)아크릴산에스테르 단량체는 아크릴계 공중합체의 제조에 사용되는 총 단량체 함량(100중량%)에 대하여 85 내지 99.9중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 90 내지 95중량%로 포함되는 것이다. 그 함량이 85중량% 미만인 경우에는 초기 점착력과 응력완화 작용이 취약할 수 있으며, 99.9중량%를 초과하는 경우에는 점착 내구성이 악화될 수 있다.
가교 가능한 관능기를 포함하는 단량체는 가교제와 반응하여 높은 온도와 습도 조건 하에서 점착제의 응집력 파괴가 일어나지 않도록 화학결합에 의한 응집력 또는 점착강도를 부여하기 위한 단량체로서, 예를 들면 술폰산기 함유 단량체, 인산기 함유 단량체, 시아노기 함유 단량체, 비닐에스테르류, 방향족 비닐 화합물, 카르복시기 함유 단량체, 산무수물기 함유 단량체, 히드록시기 함유 단량체, 아미드기 함유 단량체, 아미노기 함유 단량체, 이미드기 함유 단량체, 에폭시기 함유 단량체 및 에테르기 함유 단량체 등을 사용할 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 술폰산기 함유 단량체로는 스티렌술폰산, 알릴술폰산, 2-(메타)아크릴 아미도-2-메틸프로페인술폰산, (메타)아크릴아미도프로페인술폰산, 술포프로필(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산, 비닐술폰산나트륨 등을 들 수 있다.
상기 인산기 함유 단량체로는 2-히드록시에틸아크릴로일포스페이트를 들 수 있다.
상기 시아노기 함유 단량체로는 (메타)아크릴로니트릴을 들 수 있다.
상기 비닐에스테르류로는 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 라우르산비닐 등을 들 수 있다.
상기 방향족 비닐 화합물로는 스티렌, 클로로스티렌, 클로로메틸스티렌, α-메틸스티렌, 기타 치환된 스티렌 등을 들 수 있다.
상기 카르복시기 함유 단량체로는 (메타)아크릴산, 카르복시에틸(메타)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메타)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 이소크로톤산 등을 들 수 있다.
상기 산무수물 함유 단량체로는 무수 말레산, 무수 이타콘산 및 이들의 산무수물체 등을 들 수 있다.
상기 히드록시기 함유 단량체로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 10-히드록시데실(메타)아크릴레이트, 12-히드록시라우릴(메타)아크릴레이트, (4-히드록시메틸시클로헥실)메틸아크릴레이트, N-메틸올(메타)아크릴아미드, 비닐알콜, 알릴알콜, 2-히드록 시에틸비닐에테르, 4-히드록시부틸비닐에테르, 디에틸렌글리콜모노비닐에테르 등을 들 수 있다.
상기 아미드기 함유 단량체로는 (메타)아크릴아미드, 디에틸아크릴아미드, N-비닐피롤리돈, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸(메타)아크릴아미드, N,N'-메틸렌비스아크릴아미드, N,N-디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, 디아세톤아크릴아미드 등을 들 수 있다.
상기 아미노기 함유 단량체로는 아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노프로필(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴로일모르포린 등을 들 수 있다.
상기 이미드기 함유 단량체로는 시클로헥실말레이미드, 이소프로필말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, 이타콘이미드 등을 들 수 있다.
상기 에폭시기 함유 단량체로는 글리시딜(메타)아크릴레이트, 메틸글리시딜(메타)아크릴레이트, 알릴글리시딜에테르 등을 들 수 있다.
상기 에테르기 함유 단량체로는 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 부톡시에틸(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트 및 아크릴로일모르포린 등을 들 수 있다.
상기 가교 가능한 관능기를 갖는 단량체는 아크릴계 공중합체의 제조에 사용되는 총 단량체 함량(100중량%)에 대하여 0.1 내지 15중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 8중량%로 포함되는 것이다. 그 함량이 0.1중량% 미만인 경우에는 점착제의 응집력이 작아지게 되어 점착 내구성 및 절단성과 같은 물성이 저하 될 수 있으며, 15중량%를 초과하는 경우에는 잔류응력 완화 효과가 상대적으로 낮아지게 된다.
상기와 같은 성분으로 이루어지는 아크릴계 공중합체는, 공중합체 내에 -90 내지 10℃의 유리전이온도를 갖는 호모폴리머 제조용 (메타)아크릴산에스테르 단량체와 가교 가능한 관능기를 포함하는 단량체의 함량을 조절함으로써 응집력을 보강하여 점착 내구성과 절단성을 향상시키거나 또는 반대로 응력완화 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체의 제조방법은 특별히 한정되지 않으며, 용액중합법, 광중합법, 괴상중합법, 현탁중합법 또는 유화중합법 등의 통상의 중합방법에 의해 제조할 수 있으며, 바람직하게는 용액중합법으로 제조하는 것이다. 이때, 중합온도는 50 내지 110℃인 것이 바람직하고, 단량체를 균일하게 혼합한 상태에서 중합개시제를 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 아크릴계 공중합체는 겔투과크로마토그래피(Gel permeation chromatography, GPC)법에 의해 측정된 중량평균분자량(폴리스티렌 환산)이 통상 50,000 내지 2,000,000일 수 있다.
가교제는 아크릴계 공중합체를 적절히 가교함으로써 점착제 조성물의 응집력을 강화하기 위하여 사용되는 것으로서, 이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 멜라민계 수지, 아지리딘계 화합물 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 이소시아네이트 화합물 또는 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 이소시아네이트 화합물로는 톨릴렌디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,4-디페닐메탄디이소시아네트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네트, 이소포론디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
상기 에폭시 화합물로는 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, N,N,N',N'-테트라글리시딜디아민, 글리세린디글리시딜에테르, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)시클로헥세인 등을 들 수 있다.
상기 멜라민계 수지로는 헥사메틸올멜라민을 들 수 있다.
상기 아지리딘계 화합물로는 N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사이드), N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복사이드), 트리에틸렌멜라민, 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘), 트리-1-아지리디닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다.
상기 가교제는 아크릴계 공중합체(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 0.01 내지 15중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 0.01중량부 미만인 경우에는 점착제의 점착력 또는 응집력이 좋지 못하며, 15중량부를 초과하는 경우에는 상용성이 감소되어 표면이행이 일어날 수 있으며 가교반응이 너무 진행되어 점착력이 저하된다.
실란커플링제는 액정셀 또는 기재와의 접합시 점착력을 보다 강화하기 위한 것으로서, 공지의 실란커플링제를 사용할 수 있다. 바람직하게는 에폭시기를 함유 하는 실란커플링제로서, 예를 들면 3-글리시독시프로필트리메톡시실란을 사용할 수 있다. 실란커플링제의 에폭시기는 상기 아크릴계 공중합체의 가교 가능한 관능기와 결합하고, 알콕시실란 부분은 액정셀의 유리기판과 강하게 결합함으로써 점착안정성을 향상시켜 내열내습 특성을 보다 향상시키며, 특히 높은 온도 또는 습도 조건하에서 장시간 방치하였을 경우 점착 내구성을 향상시키는데 도움을 주는 역할을 한다.
상기 실란커플링제는 아크릴계 공중합체(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 0.01 내지 1중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 0.01중량부 미만인 경우에는 액정셀과의 점착력이 취약할 수 있으며, 1중량부를 초과하는 경우에는 리워크성이 좋지 못하다.
먼저, 낮은 저장탄성율(G′)을 가지는 점착제 조성물의 경우에는 가교 가능한 관능기를 포함하는 공중합체, 즉 아크릴계 공중합체의 중량평균분자량을 조절하였다. 구체적으로, 낮은 저장탄성율(G′)을 나타내는 아크릴계 공중합체로 중량평균분자량이 50,000 이상이고 500,000 미만인 저분자량의 공중합체를 단독으로 사용하는 것이 바람직하다. 또한, (a) 중량평균분자량이 500,000 내지 2,000,000, 바람직하게는 1,000,000 내지 1,500,000인 고분자량 공중합체를 사용하는 경우에는 (a) 공중합체(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 (b) 중량평균분자량이 50,000 내지 500,000, 바람직하게는 100,000 내지 400,000인 저분자량 공중합체 5 내지 50중량부, 바람직하게는 10 내지 40부를 혼합한 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 점착제 조성물은 저장탄성율(G1′)을 더욱 낮추기 위하여 가소제를 더 포함할 수 있다. 가소제의 구체적인 예로는, 프탈산에스테르, 트리멜리트산에스테르, 피로메리트산에스테르, 아지핀산에스테르, 세바신산에스테르, 글리콜에스테르 등의 에스테르류와, 프로세스 오일, 액상 폴리에테르 등의 액상 수지를 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 가소제의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 아크릴계 공중합체(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 0.1 내지 50중량부, 바람직하게는 1 내지 30중량부로 포함될 수 있다.
다음으로, 높은 저장탄성율(G′)을 나타내는 점착제 조성물의 경우에는 높은 저장탄성율(G2′)을 얻기 위하여 중량평균분자량이 1,000,000 내지 1,500,000인 아크릴계 공중합체에 자외선 경화형 화합물, 셀룰로오스 수지 및 미립자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 첨가하였다.
자외선 경화형 화합물은 중량평균분자량이 1,000 미만인 다관능성 (메타)아크릴레이트계 단량체를 사용할 수 있다. 구체적인 예로는, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 인산디(메타)아크릴레이트, 디(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 알릴화 시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 디메틸올디시클로펜탄디아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 헥사히드로프탈산디아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올아크릴레이트, 네오펜 틸글리콜 변성 트리메틸올프로판디아크릴레이트 및 아다만탄디아크릴레이트 등의 2관능성 단량체; 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트 및 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트 등의 3관능성 단량체; 디글리세린테트라(메타)아크릴레이트 및 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능성 단량체; 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능성 단량체; 및 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 6관능성 단량체 등을 들 수 있다. 또한, 상기 자외선 경화형 화합물로는 중량평균분자량이 50,000 이하인 자외선 경화형 올리고머를 사용할 수도 있으며, 예를 들어 폴리에스테르아크릴레이트계, 에폭시아크릴레이트계, 우레탄아크릴레이트계, 폴리에테르아크릴레이트계, 폴리부타디엔아크릴레이트계, 실리콘아크릴레이트계 등의 올리고머를 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 자외선 경화형 화합물은 아크릴계 공중합체(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 1 내지 100중량부로 포함될 수 있다.
상기 자외선경화형 화합물은 자외선을 조사함으로써 라디칼 또는 양이온을 생성하는 광중합개시제와 함께 사용할 수 있다.
상기 광중합개시제의 구체적인 예로는, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-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-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 벤질디메틸케탈, 아세토페논디메틸케탈, p-디메틸아미노벤조산에스테르, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 광중합개시제는 자외선 경화형 화합물(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 통상 0.2 내지 20중량부로 포함될 수 있다.
셀룰로오스 수지는 가교제의 관능기와 반응함으로써 높은 저장탄성율을 부여하는 수지로서, 중량평균분자량이 10,000 내지 100,000이고, 히드록시기의 함량이 3 내지 20중량%인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는, 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate, CA), 셀룰로오스아세테이트부티레이트(cellulose acetate butyrate, CAB), 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트(cellulose acetate propionate, CAP), 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose, CMC), 셀룰로오스니트레이트(cellullose nitrate, CN), 셀룰로오스프로피오네이트(cellulose propionate, CP), 에틸셀룰로오스(ethyl cellulose, EC), 카르복시메틸셀룰로오스 아세테이트부티레이트(carboxymethyl cellulose acetate butyrate, CMCAB) 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 셀룰로오스 수지는 아크릴계 공중합체(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 10 내지 70중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 점착제 조성물에 포함되는 다른 성분들과의 상용성을 고려하여 10 내지 65중량부, 보다 바람직하게는 10 내지 60중량부인 것이다.
미립자는 아크릴계 공중합체와 굴절율이 같은 것으로서, 유기입자, 무기입자 또는 유-무기 복합체 입자 등을 사용할 수 있다. 유기입자로는 폴리메틸메타크릴레이트 수지 등의 아크릴계 수지, 폴리스티렌 수지, 스티렌-아크릴 공중합체 수지, 폴리에틸렌 수지, 에폭시 수지 입자 등을 들 수 있으며, 무기입자로는 실리카, 탄산칼륨, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 이산화티탄 등의 입자를 들 수 있다. 또한, 유-무기 복합체 입자로는 실리카 등의 무기입자 표면을 개질한 코어-쉘(core-shall) 구조의 입자를 들 수 있다. 이들 중에서 유기입자와 유-무기 복합체 입자가 아크릴계 공중합체에 대한 분산성이 우수하다는 점에서 바람직하며, 보다 바람직하게는 폴리메틸메타크릴레이트 입자, 실리카 입자의 표면을 개질한 유-무기 복합체 입자이다.
상기 미립자는 아크릴계 공중합체(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 10 내지 70중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 60중량부인 것이다.
상기한 바와 같이, 점착제 조성물을 조절함으로써 다양한 범위의 저장탄성율(G′)을 가지는 점착제층을 형성할 수 있다. 이 중에서도 제1점착제층의 저장탄 성율(G1′)은 23℃에서 1.0 × 103 내지 1.0 × 106Pa인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.0 × 104Pa 내지 1.0 × 106Pa이며, 제2점착제층의 저장탄성율(G2′)은 23℃에서 1.0 × 105 내지 1.0 × 108Pa인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.0 × 105 내지 1.0 × 107Pa인 값을 나타내며, 제2점착제층의 저장탄성율(G2′)이 제1점착제층의 저장탄성율(G1′) 보다 큰 것이 바람직하다. 또한, 제2점착제층의 저장탄성율(G2′)과 제1점착제층의 저장탄성율(G1′)의 차이(G2′- G1′)가 1.0 × 105Pa 이상, 바람직하게는 3.0 × 105Pa인 것이 바람직하다. 이러한 제1 점착제층 및 제2점착제층의 저장탄성율(G′)에 대한 조건을 만족시키지 못하는 경우에는 편광자와 점착제층의 접합시 접합 기포가 발생하고 내구성이 악화되며, 광 누출 현상과 리워크성이 악화된다.
상기 제1점착제층 및 제2점착제층의 두께의 총 합은 1 내지 50㎛일 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 30㎛인 것이다.
이와 같은 제1점착제층 및 제2점착제층을 적층하는 방법으로는 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 이형필름 또는 실리콘 이형코팅층이 형성된 이형필름 상에 유동 주조법과, 바코터(bar-coater), 에어 나이프(air knife), 그라비아(gravure), 리버스 롤(reverse roll), 키스 롤(kiss roll), 스프레이(spray) 또는 블레이드(blade) 방법 등의 도포방법을 이용하여 적당한 전개방식으로 직접 도포하여 건조한 후 열경화 또는 자외선경화시킴으로써 제1점착제층 및 제2점착제층(또는 점착시트)을 각각 형성한다. 형성된 제1점착제층을 편광자의 한 면에 적층한 후, 제1점착제층의 이형필름을 제거하면서 상기 제1점착제층 상에 제2점착제층을 적층할 수 있다.
이형필름(24)은 무연신, 1축 또는 2축 연신된 폴리에스테르계 필름을 사용할 수 있다. 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등과 같은 폴리에스테르계 수지의 단독 또는 2종 이상의 블렌드로부터 형성된 필름을 사용할 수 있다. 내열성 또는 표면에 실리콘 이형처리가 용이하다는 관점에서 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름이 바람직하고, 비용 면을 고려한다면 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 보다 바람직하다.
또한, 이형필름은 폴리에스테르계 필름 상에 이형코팅층이 형성된 것일 수도 있다. 이형코팅에 사용되는 이형제의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 폴리에스테르계 필름의 내열성을 실리콘계 이형제 중에서도 비교적 저온에서 경화되는 부가반응형 실리콘계 이형제를 사용하는 것이 바람직하며, 열과 자외선 경화를 병행할 수 있는 이형제를 사용할 수도 있다.
상기 이형필름의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 사용시 취급의 편리성 및 가격 등의 관점을 고려하여 10 내지 100㎛인 것이 바람직하다.
상기와 같이, 투명 보호필름, 편광자, 제1점착제층, 제2점착제층 및 이형필름이 순서대로 구비된 박막형 편광판은 상기 제2점착제층의 저장탄성율(G2′)이 제1점착제층의 저장탄성율(G1′) 보다 큰 값을 갖도록 조절함으로써, 종래 낮은 저장탄성율로 인한 편광판의 수축량 증가, 광 누출 현상 등의 문제와 높은 저장탄성율로 인한 접합 기포의 발생과 내구성 악화의 문제를 동시에 해결할 수 있다.
또한, 본 발명의 액정표시장치는 액정셀의 적어도 한 면에 상기 박막형 편광판이 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 액정표시장치는 본 발명의 기술분야에서 당업자에게 잘 알려져 있는 것이므로 각 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 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.
이하의 실시예 및 비교예에서 함량을 나타내는 “%” 및 “부”는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
합성예 1. 아크릴계 공중합체A 제조
4-넥 재킷(neck jacket) 반응기(1L)에 교반기, 온도계, 환류 냉각관, 적하로트 및 질소가스 도입관을 장치하고, 반응장치에 질소가스를 투입하여 치환시킨 후 에틸아세테이트 120부, n-부틸아크릴레이트 98.1부, 아크릴산 0.5부,　2-히드록시에틸아크릴레이트 1.4부를 투입하고, 반응기의 외부온도를 50℃로 승온시켰다. 이어서, 반응기에 에틸아세테이트 10부에 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.1부를 완전히 용해한 용액을 적하하였다. 재킷 외부온도를 50℃로 유지하면서 추가적으로 5시간 동안 반응시킨 후 에틸아세테이트 90부를 1시간 동안 적하로트를 이용하여 천천히 적하하였다. 또한, 재킷 외부온도를 50℃로 유지하면서 추가적으로 5시간 동안 반응시킨 후, 반응이 종료되면 에틸아세테이트로 희석하여 고형분 함량이 20%인 아크릴계 공중합체A 용액을 수득하였다. 제조된 아크릴계 공중합체A의 GPC법에 의한 중량평균분자량(폴리스티렌　환산)은 약 1,500,000이었다.
합성예 2. 아크릴계 공중합체B 제조
4-넥 재킷(neck jacket) 반응기(1L)에 교반기, 온도계, 환류 냉각관, 적하로트 및 질소가스 도입관을 장치하고, 반응장치에 질소가스를 투입하여 치환시킨 후 에틸아세테이트 200부, n-부틸아크릴레이트 90부, 아크릴산 5.0부,　2-히드록시에틸아크릴레이트 4.5부를 투입하고, 반응기의 외부온도를 70℃로 승온시켰다. 이어서, 반응기에 에틸아세테이트 10부에 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.5부를 완전히 용해한 용액을 적하하였다. 재킷 외부온도를 65-70℃로 유지하면서 추가적으로 3시간 동안 반응시킨 후 에틸아세테이트 90부를 1시간 동안 적하로트를 이용하여 천천히 적하하였다. 또한, 재킷 외부온도를 50℃로 유지하면서 추가적으로 5시 간 동안 반응시킨 후, 반응이 종료되면 에틸아세테이트로 희석하여 고형분 함량이 20%인 아크릴계 공중합체B 용액을 수득하였다. 제조된 아크릴계 공중합체B의 GPC법에 의한 중량평균분자량(폴리스티렌　환산)은 약 370,000이었다.
제조예 1. 점착제층Ⅰ 제조
합성예 1에서 제조된 아크릴계 공중합체A(고형분 함량 기준) 100부, 가교제인 트리메틸올프로판-변성 톨릴렌디이소시아네이트(상품명: Coronate L, Nippon Polyurethane Industry사 제조) 0.8부, 실란커플링제인 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(상품명: KBM-403, Shinetsu사 제조) 0.15부, 자외선 경화형 화합물인 트리(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트(상품명: Aronix M-315, Toagosei사 제조) 15부, 광중합개시제로 벤조페논과 1-히드록시시클로헥실 페닐케톤의 중량비 1:1 혼합물(상품명:Irgacure 500, Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) 1.5부를 에틸아세테이트 용매에 분산시킨 용액을 투입하고, 에틸아세테이트를 이용하여 적절한 농도로 희석하여 점착제 조성물을 제조하였다.
제조된 점착제 조성물을 어플리케이터를 이용하여 이형제가 코팅된 다수매의 PET 이형필름(중박리 필름)(25㎝ × 20㎝) 상에 건조 후 점착제의 두께가 10-15㎛가 되도록 각각 도포하고, 100℃ 오븐의 강제순환식 열풍건조기에서 3분 동안 건조하여 점착시트를 제조하였다. 이후 점착시트의 점착제층 상에 다른 이형필름(경박리 필름)을 적층하여 NCF(non-carrier film) 형태로 제조하였다.
제조예 2. 점착제층Ⅱ 제조
자외선 경화형 화합물과 광중합개시제를 사용하지 않고, 대신에 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(상품명: CAB-553-0.4, Eastman제조) 20부를 사용하는 것을 제외하고는 상기 제조예 1에서와 동일한 방법으로 수행하였다.
제조예 3. 점착제층Ⅲ 제조
자외선 경화형 화합물 및 광중합개시제를 사용하지 않고, 대신에 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 입자(상품명: MX-1000, 소켄화학 제작) 20부를 사용하는 것을 제외하고는 상기 제조예 1에서와 동일한 방법으로 수행하였다.
제조예 4. 점착제층Ⅳ 제조
자외선 경화형 화합물 및 광중합개시제를 사용하지 않는 것을 제외하고는 상기 제조예 1에서와 동일한 방법으로 수행하였다.
제조예 5. 점착제층Ⅴ 제조
자외선 경화형 화합물 및 광중합개시제를 사용하지 않고, 대신에 합성예 2에서 제조된 아크릴계 공중합체B(고형분 함량 기준) 10부를 사용하는 것을 제외하고는 상기 제조예 1에서와 동일한 방법으로 수행하였다.
제조예 6. 점착제층Ⅵ 제조
자외선 경화형 화합물 및 광중합개시제를 사용하지 않고, 대신에 합성예 2에서 제조된 아크릴계 공중합체B(고형분 함량 기준) 30부를 사용하는 것을 제외하고는 상기 제조예 1에서와 동일한 방법으로 수행하였다.
상기 제조예 1 내지 6의 점착제 조성물의 성분 및 그 함량을 하기 표 1에 나 타내었다. 이때, 각 성분의 함량은 중량부를 나타낸다.
구분 공중합체 공중합체 가교졔 실란커플링제 자외선경화형 화합물 셀룰로오스 수지 미립자
A B COR-L KBM-403 M-315 CAB-553-0.4 XM-1000
제조예1 100 - 0.8 0.15 15 - -
제조예2 100 - 0.8 0.15 - 20 -
제조예3 100 - 0.8 0.15 - - 20
제조예4 100 - 0.8 0.15 - - -
제조예5 100 10 0.8 0.15 - - -
제조예6 100 30 0.8 0.15 - - -
상기 제조예 1 내지 6에서 제조된 NCF 형태의 점착시트의 저장탄성율을 하기 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
* 저장탄성율(G′, Pa) - 8㎜Φ × 1㎜ 두께의 원주 형상의 시험편을 제작하고, 동적점탄성 측정장치(DYNAMIC ANALYZER RDA Ⅱ, REOMETRIC사 제조)를 이용하여 주파수 1Hz, 23℃에서 비틀림 전단법(torsional shear method)으로 측정하였다.
구분 명칭 저장탄성율(G′, Pa)
제조예1 점착제층 Ⅰ 8.35×106
제조예2 점착제층 Ⅱ 1.60×106
제조예3 점착제층 Ⅲ 7.01×105
제조예4 점착제층 Ⅳ 2.32×105
제조예5 점착제층 Ⅴ 8.38×104
제조예6 점착제층 Ⅵ 5.12×104
실시예 1
폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드가 흡착 배향되어 있는 두께 25㎛의 편광자의 한 면에 두께가 40㎛인 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름을 폴리비닐알콜과 수용성 에폭시 수지를 포함하는 접착제를 이용하여 접합하였다. 이어서, 편광자의 다른 한 면에 NCF 형태로 제조된 점착제층 Ⅴ와 Ⅰ을 순차적으로 접합하여 박막형 편광판을 제조하였다.
실시예 2
편광자의 다른 한 면에 NCF 형태로 제조된 점착제층 Ⅳ와 Ⅱ를 순차적으로 접합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.
실시예 3
편광자의 다른 한 면에 NCF 형태로 제조된 점착제층 Ⅴ와 Ⅱ를 순차적으로 접합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.
실시예 4
편광자의 다른 한 면에 NCF 형태로 제조된 점착제층 Ⅵ과 Ⅱ를 순차적으로 접합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.
실시예 5
편광자의 다른 한 면에 NCF 형태로 제조된 점착제층 Ⅳ와 Ⅲ을 순차적으로 접합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.
실시예 6
편광자의 다른 한 면에 NCF 형태로 제조된 점착제층 Ⅴ과 Ⅳ를 순차적으로 접합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.
비교예 1
편광자의 다른 한 면에 NCF 형태로 제조된 점착제층 Ⅰ만을 접합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.
비교예 2
편광자의 다른 한 면에 NCF 형태로 제조된 점착제층 Ⅱ만을 접합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.
비교예 3
편광자의 다른 한 면에 NCF 형태로 제조된 점착제층 Ⅲ만을 접합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.
비교예 4
편광자의 다른 한 면에 NCF 형태로 제조된 점착제층 Ⅳ만을 접합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.
비교예 5
편광자의 다른 한 면에 NCF 형태로 제조된 점착제층 Ⅴ만을 접합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.
비교예 6
편광자의 다른 한 면에 NCF 형태로 제조된 점착제층 Ⅵ만을 접합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.
비교예 7
편광자의 다른 한 면에 NCF 형태로 제조된 점착제층 Ⅰ와 Ⅵ을 순차적으로 접합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.
비교예 8
편광자의 다른 한 면에 NCF 형태로 제조된 점착제층 Ⅱ와 Ⅳ를 순차적으로 접합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.
비교예 9
편광자의 다른 한 면에 NCF 형태로 제조된 점착제층 Ⅱ와 Ⅴ를 순차적으로 접합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.
비교예 10
편광자의 다른 한 면에 NCF 형태로 제조된 점착제층 Ⅱ와 Ⅵ을 순차적으로 접합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.
비교예 11
편광자의 다른 한 면에 NCF 형태로 제조된 점착제층 Ⅲ과 Ⅳ를 순차적으로 접합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.
시험예
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 박막형 편광판의 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
(1) 접합 기포(제1점착제층과 편광자 사이의 접합기포) - 제조된 박막형 편광판에 생성된 접합 기포의 양을 육안으로 관찰하고, 하기 기준에 의거하여 평가하였다.
◎: 접합기포 발생이 전혀 없음
○: 접합기포 발생이 거의 없음
△: 접합기포 발생이 다소 있음
×: 접합기포 발생이 있음
(2) 내구성 - 제조된 박막형 편광판을 15㎝ × 15㎝ 크기로 절단한 후 코닝사 #1737 유리에 접합하여 시편을 제조하였다. 제조된 시편을 오토클레이브에서 5기압, 50℃의 조건으로 20분 동안 처리한 후 80℃ 오븐에서 300시간 동안 방치하였다. 방치된 시편의 외관상의 들뜸 및 벗겨짐 등의 박리현상과 기포 발생 여부를 육안으로 관찰하고, 하기의 기준에 의거하여 평가하였다. 이때, 박리현상과 기포는 편광자와 점착제층 사이, 및 점착제층과 유리 사이에서 발생된 것 모두를 포함한다.
◎: 박리현상과 기포 발생이 없음(매우 양호)
○: 박리현상과 기포 발생이 거의 없음(양호)
△: 박리현상과 기포 발생이 다소 있음(보통)
×: 박리현상과 기포 발생이 있음(불량)
(3) 리워크성 - 제조된 박막형 편광판을 15㎝ × 15㎝ 크기로 절단한 후 코닝사 #1737 유리에 접합하여 시편을 제조하였다. 제조된 시편을 오토클레이브에서 5기압, 50℃의 조건으로 20분 동안 처리한 후, 점착제층과 유리의 박리 계면에 약 25℃의 물을 분사하면서 접합된 박막형 편광판을 모서리부로부터 박리하였다. 이때, 박리의 용이성과 유리에 잔류하는 점착제를 관능적으로 관찰하고, 하기 기준에 의거하여 평가하였다.
◎: 박리가 쉬우며, 유리에 점착제가 잔류하지 않음(매우 양호)
○: 박리가 쉬우며, 유리에 점착제가 다소 잔류함(양호)
△: 박리가 다소 어려우며, 유리에 점착제가 잔류함(보통)
×: 박리가 매우 어려우며, 유리에 점착제가 잔류함(불량)
(4) 광누출 시험(빛샘) - 제조된 박막형 편광판을 20㎝ × 20㎝ 크기로 절단한 후 코닝사 #1737 유리의 양 면에 광학 흡수축이 90°로 교차된 상태로 부착시켜 시편을 제작하였다. 제조된 시편을 오토클레이브에서 5기압, 50℃의 조건으로 20분 동안 처리한 후 80℃ 오븐에서 300시간 동안 방치하였다. 그 후 제작된 시편의 광누출(광투과성의 불균일성)을 조사하기 위하여 암실에서 빛이 새어 나오는 부분이 있는지 육안으로 관찰하고, 하기 기준에 의거하여 평가하였다.
◎: 광투과성의 불균일 현상을 육안으로 판단하기 어려움
○: 광투과성의 불균일 현상이 다소 있음
△: 광투과성의 불균일 현상이 많이 있음
×: 광투과성의 불균일 현상이 선명하게 있음
구분 제1
점착제층		 제2
점착제층		 저장탄성율 차이
(G2′-G1′)		 접합기포 내구성 리워크성 광 누출
실시예1 Ⅵ Ⅰ 8.30×106 ◎ ◎ ◎ ◎
실시예2 Ⅳ Ⅱ 1.37×106 ○ ○ ◎ ◎
실시예3 Ⅴ Ⅱ 1.52×106 ◎ ◎ ◎ ◎
실시예4 Ⅵ Ⅱ 1.55×106 ○ ○ ◎ ◎
실시예5 Ⅳ Ⅲ 4.69×105 ○ ○ ○ ○
실시예6 Ⅴ Ⅳ 1.48×105 ◎ ◎ △ △
비교예1 Ⅰ - - × × ◎ ◎
비교예2 Ⅱ - - △ × ◎ ◎
비교예3 Ⅲ - - △ △ ○ ○
비교예4 Ⅳ - - ○ ○ △ △
비교예5 Ⅴ - - ◎ ◎ × △
비교예6 Ⅵ - - ◎ ◎ × ×
비교예7 Ⅰ Ⅵ - 8.30×106 × × △ △
비교예8 Ⅱ Ⅳ - 1.37×106 △ × △ △
비교예9 Ⅱ Ⅴ - 1.52×106 △ × × △
비교예10 Ⅱ Ⅵ - 1.55×106 △ × × ×
비교예11 Ⅲ Ⅳ - 4.69×105 △ △ △ △
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제1 및 제2의 2개의 점착제층으로 구성되고, 상기 제2점착제층의 저장탄성율(G2′)이 제1점착제층의 저장탄성율(G1′) 보다 큰 값을 갖도록 조절된 실시예 1 내지 6의 박막형 편광판은 접합 기포의 발생이 억제되고, 내구성, 리워크성 및 광 누출 현상의 개선이 향상된 것을 확인할 수 있었다. 또한, 저장탄성율의 차이(G2′- G1′)가 3.0 × 105Pa 미만인 실시예 6의 경우에는 각 층간의 점착제의 성질이 유사하여 물성 향상, 특히 리워크성과 광 누출 현상의 개선이 다소 미미하였다. 따라서, 저장탄성율의 차이(G2′- G1′)는 3.0 × 105Pa 이상인 것이 보다 바람직한 것을 확인할 수 있었다.
반면, 1개의 점착제층이 적층된 비교예 1 내지 6의 박막형 편광판은 저장탄성율(G′)이 낮은 경우에는 접합 기포의 발생 및 내구성은 개선되었으나 광 누출 현상과 리워크성이 악화되었고, 저장탄성율(G′)이 높은 경우에는 이와 반대의 경향을 나타내었다. 또한, 본 발명에서와는 반대로 제1점착제층의 저장탄성율(G1′)이 제2점착제층의 저장탄성율(G2′)이 큰 값을 갖도록 조절된 비교예 7 내지 11의 박막형 편광판의 경우에도 원하는 물성을 동시에 만족시킬 수 없었다.
즉, 박막형 편광판에 있어서 접합 기포의 발생, 내구성, 리워크성 및 광 누출 현상과 같은 물성을 만족시키기 위해서는 저장탄성율이 다른 2개의 점착제층을 적층시키는 것뿐만 아니라 동시에 각 점착제층의 저장탄성율의 크기를 조절하는 것이 중요한 인자로 작용한다는 것을 확인할 수 있었다.
도 1은 종래의 박막형 편광판의 단면을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 박막형 편광판의 단면을 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10: 박막형 편광판(종래) 11, 21: 투명 보호필름
12, 22: 편광자 13: 점착제층
14, 24: 이형필름 20: 박막형 편광판(본 발명)
23-1: 저장탄성율(G1′)이 G2′보다 작고, 23℃에서 1.0 × 104 내지 1.0 × 106Pa인 제1점착제층
23-2: 저장탄성율(G2′)이 G1′보다 크고, 23℃에서 1.0 × 105 내지 1.0 × 107Pa인 제2점착제층

Claims (6)

  1. 투명 보호필름, 편광자, 제1점착제층, 제2점착제층 및 이형필름이 순서대로 적층된 박막형 편광판으로서, 상기 제2점착제층의 저장탄성율(G2′)이 제1점착제층의 저장탄성율(G1′) 보다 큰 것을 특징으로 하는 박막형 편광판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2점착제층의 저장탄성율(G2′)과 상기 제1점착제층의 저장탄성율(G1′)의 차이(G2′- G1′)가 3.0 × 105Pa 이상인 박막형 편광판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1점착제층의 저장탄성율(G1′)은 23℃에서 1.0 × 104 내지 1.0 × 106Pa인 박막형 편광판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2점착제층의 저장탄성율(G2′)은 23℃에서 1.0 × 105 내지 1.0 × 107 Pa인 박막형 편광판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1점착제층과 제2점착제층의 총 두께는 1 내지 50㎛인박막형 편광판.
  6. 액정셀의 적어도 한 면에 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 박막형 편광판이 구비된 액정표시장치.
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