KR20220147196A - 편광판 및 이를 포함하는 광학 표시 장치 - Google Patents

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KR20220147196A
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박진영
오경아
이태현
정우진
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Abstract

편광자 및 상기 편광자의 하부면에 적층된 액정 위상차층을 포함하고, 상기 액정 위상차층의 상부면 또는 하부면에 직접적으로 접촉하여 형성된 접착층을 더 포함하고, 상기 접착층은 열경화형 접착제 조성물로 형성되고 두께가 10nm 내지 500nm이고, 상기 액정 위상차층은 식 1의 면내 방향 위상차의 변화율이 1% 이하인 것인, 편광판 및 이를 포함하는 광학 표시 장치가 제공된다.

Description

편광판 및 이를 포함하는 광학 표시 장치{POLARIZING PLATE AND OPTICAL DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 편광판 및 이를 포함하는 광학 표시 장치에 관한 것이다.
유기발광표시장치 등을 포함하는 발광표시장치는 편광판을 포함하지 않을 수 있다. 그러나, 외부로부터 입사되는 광은 발광표시장치 내에서 반사됨으로써 표시장치의 화면 품질을 좋지 않게 하고 외관을 좋지 않게 할 수 있다. 이에, 발광표시장치는 반사 방지용 편광판을 포함함으로써 화면 품질과 외관을 좋게 할 수 있다.
발광표시장치를 박형화하고자 하는 경향에 따라 편광판의 두께도 박형화시키려는 시도가 계속되고 있다. 이를 위해, 액정 위상차층을 편광판에 사용하는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 액정 위상차층은 통상의 접착제에 대해서는 밀착력이 낮다는 문제점이 있다.
편광자와 위상차층을 접착시킬 때 광경화형 접착제가 사용되고 있다. 그러나, 광경화형 접착제는 목적으로 하는 밀착력을 확보하기 위해서는 접착층의 두께가 두꺼울 수 밖에 없다. 또한, 광경화형 접착제로 형성된 접착층을 구비하는 편광판을 고온에서 장기간 방치시켰을 때 액정 위상차층의 면내 방향 위상차 변화율이 커져서 반사 방지 기능을 제대로 구현할 수 없음을 본 발명자는 확인하였다.
한편, 최근 발광표시장치에 굴곡 기능을 부여한 폴더블 표시장치에 대한 개발도 지속적으로 진행되고 있다. 이에 따라, 편광판에 대해서도 굴곡 기능이 요구되고 있다.
본 발명의 배경기술은 한국공개특허 제10-2006-0103451호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 편광판을 고온에서 장기간 방치시켰을 때 액정 위상차층의 면내 방향 위상차 변화율이 낮은 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 굴곡 신뢰성이 우수한 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 박형 두께의 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 편광자와 액정 위상차층 간의 밀착력이 우수하고 액정 위상차층 간의 밀착력이 우수한 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상술한 편광판을 포함하는 광학 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점은 편광판이다.
1.편광판은 편광자 및 상기 편광자의 하부면에 적층된 액정 위상차층을 포함하고, 상기 액정 위상차층의 상부면 또는 하부면에 직접적으로 접촉하여 형성된 접착층을 더 포함하고, 상기 접착층은 열경화형 접착제 조성물로 형성되고 두께가 10nm 내지 500nm이고, 상기 액정 위상차층은 하기 식 1의 면내 방향 위상차의 변화율이 1% 이하이다:
[식 1]
면내 방향 위상차의 변화율 = {｜B - A｜/ A} x 100
(상기 식 1에서,
A는 상기 액정 위상차층의 파장 550nm에서의 면내 방향 위상차(단위: nm)
B는 상기 편광판을 80℃에서 250시간 방치한 후 파장 550nm에서의 상기 액정 위상차 층의 면내 방향 위상차(단위: nm)).
2. 1에서, 상기 액정 위상차층은 소수성의 방향족 함유 액정 화합물을 함유할 수 있다.
3.1-2에서, 상기 액정 위상차층은 파장 550nm에서 면내 방향 위상차가 100nm 내지 220nm 또는 225nm 내지 350nm일 수 있다.
4.1-3에서, 상기 액정 위상차층은 역파장 분산성일 수 있다.
5.1-4에서, 상기 액정 위상차층에 대한 상기 접착층의 밀착력은 0.5N 이상일 수 있다.
6.1-5에서, 상기 접착층은 폴리페놀계 화합물, 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
7.1-6에서, 상기 접착층은 폴리비닐알코올계 수지; 1차 아민기(-NH2) 및/또는 2차 아민기(-NH-)를 갖는 가교제; 및 폴리페놀계 화합물, 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물 중 1종 이상을 포함하는 조성물로 형성될 수 있다.
8.7에서, 상기 가교제는 폴리(에틸렌이민)계 가교제를 포함할 수 있다.
9.7에서, 상기 폴리페놀계 화합물은 탄닌산을 포함할 수 있다.
10.7에서, 상기 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물은 모노알킬렌글리콜 디글리시딜 에테르, 폴리알킬렌글리콜 디글리시딜 에테르, 모노알킬렌글리콜 트리글리시딜 에테르, 폴리알킬렌글리콜 트리글리시딜 에테르 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
11.7에서, 상기 폴리비닐알코올계 수지 100중량부, 상기 가교제 0.1중량부 내지 50중량부, 상기 폴리페놀계 화합물, 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물 중 1종 이상 1중량부 내지 100중량부를 포함할 수 있다.
12.1-11에서, 상기 편광판은 상기 편광자의 하부면에 순차적으로 적층된, 상기 접착층, 상기 액정 위상차층, 제2 접착층 및 제2 액정 위상차층을 포함할 수 있다.
13.12에서, 상기 제2 접착층은 광경화형 접착제, 열경화형 접착제 중 1종 이상으로 형성될 수 있다.
14.13에서, 상기 열경화형 접착제는 폴리비닐알코올계 수지; 1차 아민기 및/또는 2차 아민기를 갖는 가교제; 및 폴리페놀계 화합물, 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
15.1-14에서, 상기 편광판은 상기 편광자의 하부면에 순차적으로 적층된, 제1 접착층, 상기 액정 위상차층, 상기 접착층 및 제2 액정 위상차층을 포함할 수 있다.
16.15에서, 상기 제1 접착층은 광경화형 접착제, 열경화형 접착제 중 1종 이상으로 형성될 수 있다.
17.16에서, 상기 제2 액정 위상차층은 하기 식 1-3의 면내 방향 위상차의 변화율이 1% 이하일 수 있다;
[식 1-3]
면내 방향 위상차의 변화율 = {｜B - A｜/ A} x 100
(상기 식 1-3에서,
A는 상기 제2 액정 위상차층의 파장 550nm에서의 면내 방향 위상차(단위: nm)
B는 상기 편광판을 80℃에서 250시간 방치한 후 파장 550nm에서의 상기 제2 액정 위상차층의 면내 방향 위상차(단위: nm)).
18.16에서, 상기 열경화형 접착제는 폴리비닐알코올계 수지; 1차 아민기 및/또는 2차 아민기를 갖는 가교제; 및 폴리페놀계 화합물, 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
19.1-18에서, 상기 편광자의 상부면에 제3 보호층이 더 적층될 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 광학 표시 장치이다.
광학 표시 장치는 본 발명의 편광판을 포함한다.
본 발명은 편광판을 고온에서 장기간 방치시켰을 때 액정 위상차층의 면내 방향 위상차 변화율이 낮은 편광판을 제공하였다.
본 발명은 굴곡 신뢰성이 우수한 편광판을 제공하였다.
본 발명은 박형 두께의 편광판을 제공하였다.
본 발명은 편광자와 액정 위상차층 간의 밀착력이 우수하고 액정 위상차층 간의 밀착력이 우수한 편광판을 제공하였다.
본 발명은 상술한 편광판을 포함하는 광학 표시 장치를 제공하였다.
도 1은 전사형 액정 위상차 필름의 분해도이다.
도 2는 본 발명 일 실시예의 편광판의 단면도이다.
도 3은 본 발명 다른 실시예의 편광판의 단면도이다.
도 4는 본 발명 또 다른 실시예의 편광판의 단면도이다.
도 5는 본 발명 또 다른 실시예의 편광판의 단면도이다.
첨부한 도면을 참고하여 실시예에 의해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 명칭을 사용하였다. 도면에서 각 구성 요소의 길이, 크기는 본 발명을 설명하기 위한 것으로 본 발명이 도면에 기재된 각 구성 요소의 길이, 크기에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 "상부"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것으로서, 시 관점에 따라 "상부"가 "하부"로 "하부"가 "상부"로 변경될 수 있고, "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구조를 개재한 경우도 포함할 수 있다. 반면, "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위" 또는 "직접적으로 형성"으로 지칭되는 것은 중간체 등의 다른 구조를 개재하지 않은 것을 나타낸다.
본 명세서에서 "면내 방향 위상차(Re)"는 하기 식 A로 표시된다:
[식 A]
Re = (nx - ny) x d
(상기 식 A에서, nx, ny는 각각 측정 파장에서 해당 광학 소자의 지상축(slow axis) 방향의 굴절률, 광학 소자의 진상축(fast axis) 방향의 굴절률이고, d는 해당 광학 소자의 두께(단위:nm)이다).
본 명세서에서 "편광도"는 파장 400nm 내지 800nm, 구체적으로 파장 550nm에서 측정된 값을 의미한다.
본 명세서에서 수치 범위 기재시 "X 내지 Y"는 "X 이상 Y 이하"(X≤ ≤Y)를 의미한다.
본 발명은 편광자 및 상기 편광자의 하부면에 적층된 액정 위상차층을 포함하고, 상기 액정 위상차층의 상부면 또는 하부면에 직접적으로 접촉하여 형성된 접착층을 더 포함하고, 상기 접착층은 열경화형 접착제 조성물로 형성되고 두께가 10nm 내지 500nm인 편광판으로서, 상기 편광판을 고온에서 장기간 방치시켰을 때 상기 액정 위상차층은 하기 식 1의 면내 방향 위상차 변화율이 1% 이하이다:
[식 1]
면내 방향 위상차의 변화율 = {｜B - A｜/ A} x 100
(상기 식 1에서,
A는 상기 액정 위상차층의 파장 550nm에서의 면내 방향 위상차(단위: nm)
B는 상기 편광판을 80℃에서 250시간 방치한 후 파장 550nm에서의 상기 액정 위상차 층의 면내 방향 위상차(단위: nm)).
상기 "직접적으로 접촉하여 형성"은 접착층과 액정 위상차층 사이에 임의의 다른 점착층, 접착층 또는 점접착층은 형성되지 않음을 의미한다.
특별히 제한되지 않지만, 하기에서 설명되는 바와 같이, 본 발명의 편광판은 바람직하게는 발광표시장치를 위한 반사 방지용 편광판으로 사용될 수 있다. 반사 방지용 편광판은 편광자에 의한 편광 기능과 액정 위상차층에 의한 소정 범위의 면내 방향 위상차를 통하여 반사 방지 기능을 제공할 수 있다. 편광판을 고온에서 장기간 방치시켰을 때 액정 위상차층의 면내 방향 위상차의 변화율이 높은 경우 편광판은 반사 방지 기능 제공의 신뢰성을 가질 수 없다.
상기 식 1의 면내 방향 위상차의 변화율 범위에서 편광판은 고온에서 장기간 방치한 후에도 반사 방지 기능을 제대로 구현할 수 있어 광학 표시 장치에 적용되더라도 우수한 외관과 탁월한 화면 품질을 제공할 수 있으며 광학 표시 장치의 신뢰성을 높일 수 있다. 바람직하게는, 상기 식 1의 변화율은 0% 내지 1%가 될 수 있다.
액정 위상차층은 외광이 편광자를 통과한 후 출사되는 선편광을 원편광시키거나 원편광시키는데 도움을 줌으로써 외광에 대한 반사를 막아 반사 방지 기능을 구현함으로써 외관을 좋게 하고 화면 품질을 좋게 할 수 있다.
일 구체예에서, 액정 위상차층은 파장 550nm에서 면내 방향 위상차가 100nm 내지 220nm, 구체적으로 100nm 내지 180nm, 예를 들면 λ/4 위상차를 가질 수 있다. 상기 범위에서, 외광에 대한 반사율을 낮추어 화면 품질 개선 효과를 얻을 수 있다.
다른 구체예에서, 액정 위상차층은 파장 550nm에서 면내 방향 위상차가 225nm 내지 350nm, 구체적으로 225nm 내지 300nm, 예를 들면 λ/2 위상차를 가질 수 있다. 상기 범위에서, 외광에 대한 반사율을 낮추어 화면 품질 개선 효과를 얻을 수 있다.
또 다른 구체예에서, 액정 위상차층은 역파장 분산성을 나타낼 수 있다. 상기 역파장 분산성은 Re(450) ＜ Re(550) ＜ Re(650)인 것을 의미한다. 이때, Re(450), Re(550), Re(650)은 각각 액정 위상차층의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 면내 방향 위상차를 의미한다.
액정 위상차층은 두께가 0.1㎛ 내지 10㎛, 예를 들면 1㎛ 내지 5㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판을 박형화시키고, 목표로 하는 위상차를 구현할 수 있다.
액정 위상차층은 통상의 편광판용 접착제 조성물로 형성된 접착층 또는 편광자에 대한 접착성이 낮을 수 있다. 상기 낮은 접착성은 액정 위상차층이 액정성 조성물로 형성되는 것에 의해 기인할 수 있다. 일 구체예에서, 액정 위상차층은 소수성의 방향족 함유 액정 화합물을 함유할 수 있다. 일 구체예에서, 방향족 함유 액정 화합물은 액정성을 부여할 수 있는 방향족 환 및 중합성 관능기로 구성되는 유닛을 포함하는, 고분자, 올리고머 또는 모노머일 수 있다. 상기 중합성 관능기는 (메트)아크릴로일기, 에폭시기 또는 비닐 에테르기 등으로서 열 또는 광에 의해 경화되어 액정 위상차층의 강도를 높일 수도 있다.
액정 위상차층은 상술 방향족 함유 액정 화합물을 포함하는 조성물로 형성될 수 있다. 상기 조성물은 레벨링제, 중합개시제, 배향 보조제, 열안정제, 윤활제, 가소제, 대전방지제 등의 첨가제를 더 포함할 수도 있고, 이들 상세 종류는 당업자에게 알려진 바를 참조할 수 있다.
본 발명의 발명자는 편광판을 고온에서 장기간 방치된 후에는 편광자와 액정 위상차층 간 또는 액정 위상차층과 접착층 간에 층간 박리가 생기거나 액정 위상차층의 면내 위상차의 변화율이 커져서 반사 방지 기능을 제대로 구현할 수 없음을 확인하였다. 액정 위상차층에 대한 밀착력이 높은 접착층 또는 점착층 역시 편광판을 고온에서 장기간 방치시켰을 때 액정 위상차층의 면내 방향 위상차의 변화율을 높일 수 있음을 확인하였다.
본 발명의 편광판은 상온 또는 고온 및/또는 고온 고습에서 굴곡 신뢰성이 우수하였다. 이를 통해, 본 발명의 편광판은 플렉서블 광학 표시 장치에 사용되더라도 우수한 굴곡 신뢰성을 제공할 수 있다. 일 구체예에서, 편광판은 굴곡 신뢰성이 우수하여, 편광자의 흡수축 방향이 45° 방향(대각선 방향)이 되도록 길이 x 폭(MD x TD, 200mm x 150mm)의 직사각형 시편을 제조하고, 상기 제조한 시편 중 액정 위상차층이 안쪽이 되고 편광자가 바깥쪽이 되도록 하여 상온에서 곡률 반경 3mm 이 되도록 접었다 폈다 하는 회수를 1회로 하여 접었다 폈다 하였다. 접히는 부분에 크랙이나 층간 들뜸이 발생하는 최초의 회수를 평가하였을 때, 20만회 이상의 회수에도 크랙 및 층간 들뜸이 발생하지 않았다. 그러나, 본 발명의 편광판을 구비하는 비플렉서블 광학 표시 장치가 본 발명의 범위에서 배제되는 것은 아니다.
상기 식 1의 면내 방향 위상차의 변화율 1% 이하 및 굴곡 신뢰성은 하기에서 설명되는 열경화형 접착제 조성물에 의해 형성된 접착층에 의해 구현될 수 있다.
이하, 상기 열경화형 접착제 조성물(이하, '접착제 조성물'이라고 함)을 설명한다.
접착제 조성물은 폴리비닐알코올계 수지; 1차 아민기(-NH2) 및/또는 2차 아민기(-NH-)를 갖는 가교제; 및 폴리페놀계 화합물, 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물 중 1종 이상을 포함한다.
상기 접착제 조성물로 형성된 접착층은 상기 식 1의 면내 방향 위상차의 변화율 1% 이하 및 우수한 굴곡 신뢰성을 제공할 수 있다. 이것은 광학 표시 장치의 반사 방지 기능의 신뢰성을 높이고 플렉서블 용도로 사용 가능하게 할 수 있다.
또한, 접착제 조성물은 접착성이 낮은 액정 위상차층과 편광자 간의 우수한 밀착력을 제공할 수도 있다. 상기에서 설명된 바와 같이 액정 위상차층은 접착력이 낮다. 액정 위상차층의 밀착력을 높이기 위하여 액정 위상차층을 표면 처리 예를 들면 코로나 처리하는 방법을 고려할 수 있으나 한계가 있음을 본 발명자는 확인하였다.
접착층을 광경화형 접착제 조성물로 형성하는 경우, 접착층의 두께가 두꺼워지고, 편광판을 고온에서 장기간 방치하였을 때 식 1의 면내 방향 위상차의 변화율이 1% 초과가 될 수 있으며, 굴곡 신뢰성이 좋지 않았다. 분명하지는 않지만, 접착층을 열경화형 접착제 조성물로 형성하는 경우에는 접착층을 형성하는 과정에서 고온 처리 조건이 이미 가하여졌으므로 편광판이 제조된 후 고온에서 장기간 방치하더라도 면내 위상차의 변화율이 낮을 가능성이 높다. 반면에, 접착층을 광경화형 접착제 조성물로 형성하는 경우에는 접착층을 형성하는 과정에서 광이 조사되므로 편광판이 제조된 후 고온에서 장기간 방치되면 편광판에 추가적인 열 처리가 제공되는 것이므로 면내 방향 위상차의 변화율이 높아질 수 있다.
상술 우수한 밀착력은 폴리비닐알코올계 수지; 1차 아민기 및/또는 2차 아민기를 갖는 가교제; 및 폴리페놀계 화합물, 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물 중 1종 이상을 모두 포함함으로써 구현될 수 있다. 이와 관련하여, 폴리비닐알코올계 수지는 상기 가교제와 반응함으로써 편광자에 대한 우수한 밀착력을 제공하고, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리페놀계 화합물 및 상기 가교제와의 반응에 의해 액정 위상차층에 대해서도 우수한 접착력을 제공할 수 있다.
또한, 접착제 조성물은 액정 위상차층의 표면 및 배면 모두에 대해 우수한 접착력을 제공할 수 있다. 일 구체예에서, 액정 위상차층에 대한 접착층의 밀착력은 0.5N 이상, 구체적으로 1N 내지 10N이 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광자와 액정 위상차층 간 또는 액정 위상차층 간의 박리 및/또는 들뜸이 없을 수 있다.
액정 위상차층의 표면 및 배면을 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 전사형 액정 위상차 필름의 분해도이다.
도 1을 참조하면, 전사형 액정 위상차 필름은 기재 필름(1), 기재 필름(1)의 일면에 형성된 액정 위상차층(2)을 포함한다.
전사형 액정 위상차 필름은 기재 필름(1)의 일면(도 1에서는 기재 필름의 상부면)에 배향막을 형성하고 배향막 상에 액정 위상차층용 형성용 조성물을 코팅하고 배향시킨 다음 경화시킴으로써 제조될 수 있다. 액정 위상차층은 배향막과 접하여 있던 면(도 1에서 액정 위상차층의 하부면)(3)을 '배면', 배향막과 접하지 않았던 면(도 1에서 액정 위상차층의 상부면)(4)을 '표면'이라고 한다. 배면은 표면과는 달리 기재 필름(1)의 배향막이 형성되었던 부분에서 유래되는 것이어서 표면 대비 물리적 특성이 다를 수 있다.
기재 필름(1)은 당업자에게 알려진 통상의 수지 필름을 포함할 수 있다. 예를 들면, 기재 필름은 트리아세틸셀룰로스(TAC) 등의 셀룰로스 에스테르계 필름을 포함할 수 있다. 기재 필름의 상부면 즉 배향막이 형성되는 면은 이형 처리가 될 수도 있고 이형 처리되지 않을 수도 있다.
배향막은 다가 카르복실산계 화합물, 다가 카르복실산의 무수물계 화합물, 디아민계 화합물 등을 포함하는 조성물로 형성될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
액정 위상차층(2)은 상기에서 설명된 방향족 함유 액정 화합물을 포함하는 조성물로 형성될 수 있다.
액정 위상차층(2)의 배면과 표면은 배향막의 유무에 따라 물 접촉각이 서로 다를 수 있다. 편광판 제조 공정 순서, 전사형 액정 위상차 필름 중 기재 필름과 배향막의 종류, 액정 위상차층의 두께, 액정 위상차층에 포함되는 액정 종류에 따라 편광자에는 액정 위상차층 중 표면이 접착될 수도 있고 배면이 접착될 수도 있다. 따라서, 액정 위상차층의 표면과 배면 모두에 대해 접착력이 우수한 접착층을 형성하는 것이 필요하다. 본 발명의 접착제 조성물은 액정 위상차층의 표면 및 배면 모두에 대해 접착력이 우수한 접착층을 형성할 수 있다.
일 구체예에서, 액정 위상차층의 배면과 표면은 각각 코로나 처리 후 25℃에서 물 접촉각이 서로 다를 수 있다. 예를 들면, 액정 위상차층의 배면은 코로나 처리 후 25℃에서 물 접촉각이 50° 내지 70°, 액정 위상차층의 표면은 코로나 처리 후 25℃에서 물 접촉각이 70° 내지 90°가 될 수 있다. 상기 '코로나 처리'는 10mpm 속도 및 1000W 출력으로 코로나를 처리하는 것을 의미한다. 상기 '물 접촉각'은 당업자에게 알려진 통상의 방법으로 측정될 수 있다.
이하, 접착제 조성물 중 각 구성 성분을 상세하게 설명한다.
수계 용매
접착제 조성물은 수계 용매를 더 포함할 수 있다. 수계 용매는 접착제 조성물의 도포가 용이하도록 하여 박형의 접착층을 형성하도록 할 수 있다.
수계 용매는 초순수, 증류수 등을 포함하는 물이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 수계 용매는 접착제 조성물 중 잔량으로 포함될 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지
폴리비닐알코올계 수지는 비닐계 고분자로서, 편광자로 폴리비닐알코올계 편광자를 포함하는 경우 다른 접착성 수지보다 접착력 면에서 우수할 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지는 폴리아세트산비닐을 비누화하여 얻어진 폴리비닐알코올 또는 그의 유도체, 또는 아세트산 비닐과 공중합성을 갖는 단량체와의 공중합체의 비누화물, 또는 폴리비닐알코올을 아세틸화, 우레탄화, 에테르화, 그라프트화 또는 인산 에스테르화하여 얻어진 변성 폴리비닐알코올계 수지를 포함할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다. 상기 공중합성을 갖는 단량체는 (무수)말레산, 푸마르산, 크로톤산, 이타콘산, (메트)아크릴산 등의 불포화 카르복시산 또는 그의 에스테르류, 에틸렌, 프로필렌 등의 알파-올레핀, (메트)알릴술폰산, 모노알킬말레에이트, 디술폰산 소다알킬말레에이트, N-메틸올아크릴아미드, 아크릴아미드알킬술폰산 알칼리염, N-비닐피롤리돈, N-비닐피롤리돈 유도체 등을 들 수 있다.
일 구체예에서, 폴리비닐알코올계 수지는 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지를 포함할 수 있다. 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지는 접착층의 내수성을 개선하는데 도움을 줄 수 있다.
일 구체예에서, 폴리비닐알코올계 수지의 아세토아세틸기 변성도는 1몰% 내지 30몰%, 예를 들면 1몰% 내지 10몰%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 가교제와의 충분한 반응점을 제공함으로써 접착력이 나올 수 있고, 편광판의 내수성도 높일 수 있다. 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지를 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 폴리비닐알코올계 수지를 아세트산에 분산시키고 디케텐을 첨가하는 방법 등이 고려될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
폴리비닐알코올계 수지의 평균 중합도와 검화도는 특별히 제한되는 것은 아니며, 평균 중합도는 100 내지 3,000, 평균 검화도는 85몰% 내지 100몰%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광자와 액정 위상차층 간의 접착력이 보다 개선될 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지는 수계 용매 100중량부에 대해 1중량부 내지 20중량부, 구체적으로 1중량부 내지 10중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 접착층의 접착력이 나올 수 있고, 접착제 조성물의 점도가 급격하게 상승하지 않아서 공정성이 우수할 수 있다.
1차 아민기 및/또는 2차 아민기를 갖는 가교제
1차 아민기 및/또는 2차 아민기를 갖는 가교제는 폴리비닐알코올계 수지, 바람직하게는 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지와 반응함으로써 밀착력을 제공할 수 있다. 상기 가교제는 하기 상술되는 폴리페놀계 화합물, 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물 중 1종 이상과 수소 결합함으로써 밀착력 향상에 도움을 줄 수 있다.
상기 가교제는 직쇄형, 분지쇄형 또는 덴드리머형으로서 복수 개의 1차 아민기 및/또는 2차 아민기를 가져 접착층에 밀착력을 제공할 수 있다. 또한, 상기 가교제는 편광판용 수계 접착제에서 사용되는 복수 개의 가교제 중에서 하기 상술되는 폴리페놀계 화합물, 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물 중 1종 이상과 조합시 본 발명의 상술 효과를 모두 구현할 수 있다는 점에서 선택되었다.
일 구체예에서, 1차 아민기 또는 2차 아민기를 갖는 가교제는 에틸렌이민계 가교제 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 '에틸렌이민계 가교제'는 에틸렌이민을 공지된 방법에 의해 고리 개환(ring opening), 중합(polymerization), 유도체화(derivatization) 등 1종 이상으로 처리하여 합성된 가교제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 에틸렌이민계 가교제는 폴리(에틸렌이민)계 가교제를 포함할 수 있다.
폴리(에틸렌이민)계 가교제는 말단에 1차 아민기 및/또는 2차 아민기를 가지며 주 사슬 중에 2차 아민기 및/또는 3차 아민기를 갖는 직쇄형, 분지쇄형 또는 덴드리머형의 화합물을 포함할 수 있다. 1차 아민기 및/또는 2차 아민기는 폴리비닐알코올계 수지의 관능기 구체적으로는 수산기 또는 아세토아세틸기와 반응함으로써 밀착력을 높일 수 있다.
폴리(에틸렌이민)계 가교제는 당업자에게 알려진 바와 같이 에틸렌기(-CH2CH2-)가 2차 아민기 및/또는 3차 아민기로 연결되며 말단에 1차 아민기 및/또는 2차 아민기를 갖는 가교제를 포함할 수 있다.
상기 가교제는 중량평균분자량이 특별히 제한되지 않지만 100 내지 100만이 될 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 접착층의 효과가 잘 나올 수 있다.
상기 가교제는 폴리비닐알코올계 수지 100중량부에 대해 0.1중량부 내지 50중량부, 구체적으로 0.5중량부 내지 10중량부, 더 구체적으로는 1중량부 내지 10중량부, 1중량부 내지 5중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 접착층의 밀착력이 향상 될 수 있다.
상기 가교제 : 하기 폴리페놀계 화합물, 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물 중 1종 이상은 1:1 내지 1:20, 구체적으로 1:1 내지 1:15, 더 구체적으로 1:1 내지 1:10의 중량비로 상기 접착제 조성물에 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 초 저온 상태에서도 접착력이 우수하고 고온 고습에서의 우수한 내구성 및 굴곡 신뢰성을 구현할 수 있다.
폴리페놀계 화합물
폴리페놀계 화합물은 상기 식 1의 면내 위상차의 변화율 1% 이하 및 우수한 굴곡 신뢰성을 제공할 수 있다.
폴리페놀계 화합물은 복수 개의 방향환에 복수 개의 수산기를 갖는 화합물을 포함할 수 있다. 폴리페놀계 화합물은 액정 위상차층의 방향족 환과 친화적인 결합력을 형성할 수 있고, 아세트아세틸화된 폴리비닐알코올계 수지의 수산기 배열과 일치하여 편광자와 액정 위상차층 간의 더 높은 결합력을 제공할 수 있다. 또한, 폴리페놀계 화합물은 복수 개의 수산기로 인해 수계 용매에서 쉽게 용해될 수 있다.
폴리페놀계 화합물은 탄닌산을 포함할 수 있다. 탄닌산은 pKa가 6으로서, 본 발명의 아세토아세틸화된 폴리비닐알코올계 수지, 가교제와 조합시 본 발명의 효과를 잘 구현할 수 있다.
폴리페놀계 화합물은 폴리비닐알코올계 수지 100중량부에 대해 1중량부 내지 100중량부, 구체적으로 1중량부 내지 50중량부, 더 구체적으로는 3중량부 내지 35중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 초 저온 상태에서도 접착력이 우수하고 고온 고습에서의 우수한 내구성 및 굴곡 신뢰성을 구현할 수 있다.
알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물
알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물은 상기 식 1의 면내 위상차의 변화율 1% 이하 및 우수한 굴곡 신뢰성을 제공할 수 있다.
한편, 액정 위상차층은 상술 소수성의 방향족 환 액정 화합물로 형성됨으로써 수계 접착제는 도포가 잘 되지 않는 문제점이 있을 수 있다. 그러나, 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물은 상술 문제점을 해소할 수 있다. 일 구체예에서, 알킬렌옥사이드를 갖는 에폭시계 화합물은 방향족기를 갖지 않는 비 방향족계 화합물일 수 있다. 또한, 상기 에폭시계 화합물은 에폭시기에 의해 상기 가교제와 반응하고 상기 가교제는 폴리비닐알코올계 수지와 반응함으로써 최종적으로는 높은 밀착력을 갖는 접착층을 제공할 수 있다.
또한, 상기 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물은 상기 접착제 조성물을 액정 위상차층에 도포시 상기 접착제 조성물이 액정 위상차층에 소정의 두께로 잘 도포되도록 함으로써, 균일한 접착층을 형성하도록 할 수 있다.
알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물은 화합물 분자 내에 알킬렌옥사이드기 반복 단위를 가지며 측쇄 및/또는 말단에 에폭시기를 갖는, 직쇄형 또는 분지쇄형의 화합물을 포함할 수 있다.
상기 '알킬렌옥사이드기'는 *-[-O-R-]-*(*은 연결 부위, R은 직쇄형 또는 분지쇄형의 탄소수 2 내지 4의 알킬렌기)일 수 있다. 예를 들면, 상기 알킬렌옥사이드기는 에틸렌옥사이드기, n-프로필렌옥사이드기 또는 iso-프로필렌옥사이드기 등이 될 수 있다. 상기 '에폭시기'는 에폭시드기 또는 글리시독시기 등이 될 수 있다. 일 구체예에서, 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물은 하기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다:
[화학식 1]
R1-[-O-R-]n-O-R2
(상기 화학식 1에서,
R은 직쇄형 또는 분지쇄형의 탄소수 2 내지 4의 알킬렌기,
R1, R2는 각각 독립적으로 에폭시드기 또는 에폭시드기 함유기,
n은 1 내지 30의 정수).
상기 에폭시드기 함유기는 글리시딜기 또는 글리시독시기가 될 수 있다.
예를 들면, 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물은 모노알킬렌글리콜 디글리시딜 에테르, 폴리알킬렌글리콜 디글리시딜 에테르, 모노알킬렌글리콜 트리글리시딜 에테르, 폴리알킬렌글리콜 트리글리시딜 에테르 중 1종으로서, 예를 들면 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르; 디(에틸렌글리콜) 디글리시딜 에테르, 트리(에틸렌글리콜) 디글리시딜 에테르 등을 포함하는 폴리(에틸렌글리콜) 디글리시딜 에테르; 프로필렌글리콜 디글리시딜 에테르; 폴리(프로필렌글리콜) 디글리시딜 에테르 중 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
바람직하게는, 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물은 폴리(에틸렌글리콜) 디글리시딜 에테르, 폴리(프로필렌글리콜) 디글리시딜 에테르 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 폴리(에틸렌글리콜) 디글리시딜 에테르, 폴리(프로필렌글리콜) 디글리시딜 에테르는 더 낮은 곡률 반경에서도 굴곡 신뢰성을 높일 수 있다.
알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물은 폴리비닐알코올계 수지 100중량부에 대해 1중량부 내지 100중량부, 구체적으로 1중량부 내지 50중량부, 더 구체적으로는 3중량부 내지 35중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 접착층의 밀착력이 좋아질 수 있다.
접착제 조성물은 상기 폴리비닐알코올계 수지; 1차 아민기 및/또는 2차 아민기를 갖는 가교제; 및 폴리페놀계 화합물, 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물 1종 이상 이외에 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 첨가제는 UV 흡수제, 열 안정제, 가소제, 계면 활성제, 반응 억제제, 접착성 향상제, 요변성 부여제, 도전성 부여제, 산화방지제, 레벨링제, 안정화제 중 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
이하, 본 발명 일 실시예의 편광판을 도 2를 참고하여 설명한다.
도 2를 참고하면, 편광판은 편광자(100), 제1 접착층(300), 제1 액정 위상차층(200), 제3 보호층(400)을 포함한다. 편광자(100)의 상부면에 제3 보호층(400)이 적층되고, 편광자(100)의 하부면에 편광자(100)로부터 제1 접착층(300) 및 제1 액정 위상차층(200)이 순차적으로 적층되어 있다.
제1 접착층(300)은 두께가 10nm 내지 500nm이고, 제1 액정 위상차층(200)에 직접적으로 접촉하여 형성되어 있다.
제1 액정 위상차층(200)은 하기 식 1-1의 면내 방향 위상차의 변화율이 1% 이하이다:
[식 1-1]
면내 방향 위상차의 변화율 = {｜B - A｜/ A} x 100
(상기 식 1-1에서,
A는 상기 제1 액정 위상차층의 파장 550nm에서의 면내 방향 위상차(단위: nm)
B는 상기 편광판을 80℃에서 250시간 방치한 후 파장 550nm에서의 상기 제1 액정 위상차층의 면내 방향 위상차(단위: nm)).
상기 식 1-1의 면내 방향 위상차의 변화율 범위에서 편광판은 고온에서 장기간 방치한 후에도 반사 방지 기능을 구현할 수 있어 광학 표시 장치에 적용되더라도 우수한 외관과 탁월한 화면 품질을 제공할 수 있다. 바람직하게는, 상기 식 1-1의 변화율은 0% 내지 1%가 될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 식 1-1의 A는 100nm 내지 220nm, 구체적으로 100nm 내지 180nm이고, 상기 식 1-1의 B는 95nm 내지 205nm, 구체적으로 110nm 내지 170nm가 될 수 있다.
편광자
편광자(100)는 외부에서 입사된 광을 선편광시켜 제1 액정 위상차층(200)으로 투과시키거나 제1 액정 위상차층(200)으로부터 입사된 광을 선편광시켜 출사시킴으로써 외광에 대한 반사를 막아 반사 방지 기능을 구현함으로써 외관을 좋게 하고 화면 품질을 좋게 할 수 있다.
편광자(100)는 편광도가 99% 이상, 구체적으로 99.90% 내지 99.995%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사 방지 기능을 구현하는데 도움을 줄 수 있다.
편광자(100)는 당업자에게 알려진 통상의 편광자를 포함할 수 있다. 예를 들면, 편광자는 폴리비닐알콜(PVA)계 수지 필름 또는 폴리프로필렌(PP)계 수지 필름으로 제조된 편광자를 포함할 수 있다. 구체적으로, 편광자는 폴리비닐알콜계 수지 필름에 요오드, 이색성 염료 중 하나 이상이 흡착된 폴리비닐알콜계 편광자, 또는 폴리비닐알콜계 수지 필름을 탈수시켜 제조된 폴리엔계 편광자가 될 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지 필름은 검화도가 85몰% 내지 100몰%, 구체적으로 98몰% 내지 100몰%가 될 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지 필름은 중합도가 1,000 내지 10,000, 구체적으로 1,500 내지 10,000이 될 수 있다. 상기 검화도 및 중합도에서, 편광자를 제조할 수 있다. 편광자는 당업자에게 알려진 통상의 방법으로 제조될 수 있다.
편광자(100)는 두께가 5㎛ 내지 30㎛, 구체적으로 5㎛ 내지 25㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판에 사용될 수 있고, 편광판의 박형화 효과를 구현할 수 있다.
제1 액정 위상차층
제1 액정 위상차층(200)은 외광이 편광자(100)를 통과한 후 출사되는 선편광을 원편광시킴으로써 외광에 대한 반사를 막아 반사 방지 기능을 구현함으로써 외관을 좋게 하고 화면 품질을 좋게 할 수 있다.
일 구체예에서, 제1 액정 위상차층(200)은 파장 550nm에서 면내 방향 위상차(Re)가 100nm 내지 220nm, 구체적으로 100nm 내지 180nm, 예를 들면 λ/4 위상차를 가질 수 있다. 상기 범위에서, 외광에 대한 반사율을 낮추어 화면 품질 개선 효과를 얻을 수 있다.
다른 구체예에서, 제1 액정 위상차층(200)은 파장 550nm에서 면내 방향 위상차(Re)가 225nm 내지 350nm, 구체적으로 225nm 내지 300nm, 예를 들면 λ/2 위상차를 가질 수 있다. 상기 범위에서, 외광에 대한 반사율을 낮추어 화면 품질 개선 효과를 얻을 수 있다.
일 구체예에서, 제1 액정 위상차층(200)은 역파장 분산성을 나타낼 수 있다. 상기 역파장 분산성은 Re(450) < Re(550) < Re(650)인 것을 의미한다. 이때, Re(450), Re(550), Re(650)은 각각 제1 액정 위상차층의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 면내 방향 위상차를 의미한다.
제1 액정 위상차층(200)은 두께가 0.1㎛ 내지 10㎛, 예를 들면 1㎛ 내지 5㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판을 박형화시키고, 목표로 하는 위상차를 구현할 수 있다.
제1 액정 위상차층(200)은 상술한 액정 조성물로 형성될 수 있다.
도 2에서 도시되지 않았지만, 제1 액정 위상차층(200)의 하부면에는 점착층 또는 접착층이 형성됨으로써 편광판을 광학표시장치용 패널 등에 점착시킬 수 있다. 점착층 또는 접착층은 당업자에게 알려진 (메트)아크릴계 조성물로 형성될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
제1 접착층
제1 접착층(300)은 편광자(100)와 제1 액정 위상차층(200) 사이에 형성되며, 편광자(100)와 제1 액정 위상차층(200)을 서로 접착시킬 수 있다.
제1 접착층(300)은 편광자, 제1 액정 위상차층에 각각 직접적으로 접촉하여 형성될 수 있다. 제1 접착층(300)은 상기 식 1-1의 면내 방향 위상차의 변화율 1% 이하 및 굴곡 신뢰성을 동시에 제공할 수 있다.
본 발명의 발명자는 제1 접착층(300)의 편광자 또는 액정 위상차층에 대한 밀착력을 단순히 높이는 것에 의해서는 상기 식 1-1의 면내 방향 위상차의 변화율 1% 이하 및 굴곡 신뢰성을 동시에 제공할 수 없음을 확인하였다.
제1 접착층(300)은 두께가 10nm 내지 500nm이다. 구체적으로 50nm 내지 500nm, 더 구체적으로 50nm 내지 200nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판의 박형화 효과를 얻을 수 있다.
제1 접착층(300)은 상술한 열경화형 접착제 조성물로 형성된다. 이를 통해, 제1 접착층은 두께가 박형화될 수 있고, 편광판을 고온에서 장기간 방치한 후 식 1-1의 면내 방향 위상차의 변화율이 1% 이하가 될 수 있으며, 굴곡 신뢰성을 높일 수 있다. 열경화형 접착제 조성물에 대한 상세 내용은 상기에서 설명된 바와 실질적으로 동일하다.
접착제 조성물은 열경화형 조성물로서, 열 경화에 의해 제1 접착층을 형성할 수 있다. 예를 들면, 열 경화는 특별히 제한되지 않으며 예를 들면 40℃ 내지 100℃에서 1분 내지 60분으로 1회 이상 수행될 수 있다.
제3 보호층
제3 보호층(400)은 편광자(100)의 상부면에 형성되어 편광자(100)를 보호하거나 편광판에 추가적인 기능을 제공할 수 있다.
일 구체예에서, 제3 보호층(400)은 파장 550nm에서 면내 방향 위상차가 0nm 내지 100nm, 구체적으로 0nm 내지 30nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사 방지 효과를 제공하는데 용이할 수 있다.
제3 보호층(400)은 광학적으로 투명한 보호필름 또는 보호코팅층으로 당업자에게 알려진 통상의 것을 포함할 수 있다. 예를 들면, 보호필름은 트리아세틸셀룰로스(TAC) 등을 포함하는 셀룰로스 에스테르계 수지, 비정성 환상 폴리올레핀 등을 포함하는 고리형 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등을 포함하는 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 비환형-폴리올레핀계 수지, 폴리메틸메타아크릴레이트 수지 등을 포함하는 폴리아크릴레이트계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
제3 보호층(400)은 두께가 5㎛ 내지 200㎛, 구체적으로 30㎛ 내지 120㎛이고, 보호 필름 타입의 경우 10㎛ 내지 100㎛가 될 수가 있고, 보호코팅층 타입의 경우 1㎛ 내지 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 편광판에 사용할 수 있다.
도 2에서 도시되지 않았지만, 제3 보호층(400)의 상부면에는 하드코팅층, 내지문성층, 반사방지층 등의 기능성 코팅층이 추가로 형성되어 편광판에 추가적인 기능을 제공할 수 있다.
또한, 도 2에서 도시되지 않았지만, 제3 보호층(400)은 접착층에 의해 편광자(100)에 접착될 수 있다. 이때, 접착층은 상술한 본 발명의 편광판용 접착제 조성물로 형성될 수도 있고 또는 당업자에게 알려진 수계 접착제 또는 광경화형 접착제로 형성될 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예의 편광판을 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 편광판은 제3 보호층(400), 편광자(100), 제1 접착층(300a), 제1 액정 위상차층(200), 제2 접착층(600), 제2 액정 위상차층(500)을 포함한다.
편광자(100)의 상부면에 제3 보호층(400)이 적층되고, 편광자(100)의 하부면에 편광자(100)로부터 제1 접착층(300a), 제1 액정 위상차층(200), 제2 접착층(600), 제2 액정 위상차층(500)이 순차적으로 적층된다.
제2 접착층(600)은 두께가 10nm 내지 500nm이고, 제1 액정 위상차층(200) 및 제2 액정 위상차층(600)에 각각 직접적으로 접촉하여 형성되어 있다.
제1 액정 위상차층(200)은 하기 식 1-2의 면내 방향 위상차의 변화율이 1% 이하이다:
[식 1-2]
면내 방향 위상차의 변화율 = {｜B - A｜/ A} x 100
(상기 식 1-2에서,
A는 상기 제1 액정 위상차층의 파장 550nm에서의 면내 방향 위상차(단위: nm)
B는 상기 편광판을 80℃에서 250시간 방치한 후 파장 550nm에서의 상기 제1 액정 위상차층의 면내 방향 위상차(단위: nm)).
상기 식 1-2의 면내 방향 위상차의 변화율 범위에서 편광판은 고온에서 장기간 방치한 후에도 반사 방지 기능을 구현할 수 있어 광학 표시 장치에 적용되더라도 우수한 외관과 탁월한 화면 품질을 제공할 수 있다. 바람직하게는, 상기 식 1-2의 변화율은 0% 내지 1%가 될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 식 1-2의 A는 225nm 내지 350nm, 구체적으로 225nm 내지 300nm이고, 상기 식 1-2의 B는 220nm 내지 355nm, 구체적으로 220nm 내지 305nm가 될 수 있다.
제2 액정 위상차층(500)은 하기 식 1-3의 면내 방향 위상차의 변화율이 1% 이하이다:
[식 1-3]
면내 방향 위상차의 변화율 = {｜B - A｜/ A} x 100
(상기 식 1-3에서,
A는 상기 제2 액정 위상차층의 파장 550nm에서의 면내 방향 위상차(단위: nm)
B는 상기 편광판을 80℃에서 250시간 방치한 후 파장 550nm에서의 상기 제2 액정 위상차층의 면내 방향 위상차(단위: nm)).
상기 식 1-3의 면내 방향 위상차의 변화율 범위에서 편광판은 고온에서 장기간 방치한 후에도 반사 방지 기능을 구현할 수 있어 광학 표시 장치에 적용되더라도 우수한 외관과 탁월한 화면 품질을 제공할 수 있다. 바람직하게는, 상기 식 1-3의 변화율은 0% 내지 1%가 될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 식 1-3의 A는 100nm 내지 220nm, 구체적으로 100nm 내지 180nm이고, 상기 식 1-3의 B는 95nm 내지 205nm, 구체적으로 110nm 내지 170nm가 될 수 있다.
제3 보호층(400), 편광자(100), 제1 액정 위상차층(200)은 각각 상기 도 2에서 설명된 바와 실질적으로 동일하다.
제2 액정 위상차층
제2 액정 위상차층(500)은 외광이 편광자(100)를 통과한 후 출사되는 선편광을 원편광시킴으로써 외광에 대한 반사를 막아 화면 품질을 좋게 할 수 있다.
일 구체예에서, 제2 액정 위상차층(500)은 파장 550nm에서 면내 방향 위상차가 225nm 내지 350nm, 구체적으로 225nm 내지 300nm, 예를 들면 λ/2 위상차를 가질 수 있다. 상기 범위에서, 외광에 대한 반사율을 낮추어 화면 품질 개선 효과를 얻을 수 있다. 다른 구체예에서, 제2 액정 위상차층(500)은 파장 550nm에서 면내 방향 위상차가 100nm 내지 220nm, 구체적으로 100nm 내지 180nm, 예를 들면 λ/4 위상차를 가질 수 있다. 상기 범위에서, 외광에 대한 반사율을 낮추어 화면 품질 개선 효과를 얻을 수 있다. 또 다른 구체예에서, 제2 액정 위상차층(500)은 역파장 분산성일 수 있다.
제2 액정 위상차층(500)은 상술한 액정 조성물로 형성될 수 있다. 도 3에서 도시되지 않았지만, 제2 액정 위상차층(500)의 하부면에도 점착층 또는 접착층이 형성됨으로써 편광판을 광학표시장치용 패널 등에 점착시킬 수 있다.
제2 접착층
제2 접착층(600)은 제1 액정 위상차층(200)과 제2 액정 위상차층(500) 사이에 형성되며, 제1 액정 위상차층(200)과 제2 액정 위상차층(500)을 서로 접착시킬 수 있다.
제2 접착층(600)은 두께가 10nm 내지 500nm이다. 구체적으로 50nm 내지 500nm, 더 구체적으로 50nm 내지 200nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판의 박형화 효과를 얻을 수 있다.
제2 접착층(600)은 상술한 열경화형 접착제 조성물로 형성된다. 이를 통해, 제2 접착층은 두께가 박형화될 수 있고, 편광판을 고온에서 장기간 방치한 후 식 1-2 및 식 1-3의 면내 방향 위상차의 변화율이 1% 이하가 될 수 있으며, 굴곡 신뢰성을 높일 수 있다. 열경화형 접착제 조성물에 대한 상세 내용은 상기에서 설명된 바와 실질적으로 동일하다. 제2 접착층(600)은 40℃ 내지 100℃에서 1분 내지 60분으로 1회 이상 처리 등을 포함하는 열 경화에 의해 형성될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
제1 접착층
제1 접착층(300a)은 당업자에게 알려진 통상의 광경화형 접착제로 형성될 수 있다. 광경화형 접착제는 에폭시계 화합물 또는 (메트)아크릴계 화합물, 및 광 개시제를 포함할 수 있다. 에폭시계 화합물 또는 (메트)아크릴계 화합물, 및 광 개시제는 당업자에게 알려진 통상의 종류 중 선택하여 사용될 수 있다. 이때, 제1 접착층(300a)은 두께가 1㎛ 내지 10㎛, 예를 들면 1㎛ 내지 5㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 제1 액정 위상차층과 제2 액정 위상차층 간의 접착력을 확보하고 편광판의 두께를 박형화시킬 수 있다. 다른 구체예에서, 제1 접착층(300a)은 당업자에게 알려진 통상의 수계 열경화형 접착제로 형성될 수 있다. 예를 들면, 수계 열경화형 접착제는 폴리비닐알코올계 수지, 가교제를 포함할 수 있다. 이때, 제1 접착층(300a)은 두께가 10nm 내지 500nm, 예를 들면 50nm 내지 200nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판의 박형화 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 제1 접착층이 상술된 본 발명의 편광판용 열경화형 접착제 조성물로 형성된 편광판도 포함한다. 이때, 제1 접착층은 두께가 10nm 내지 500nm, 예를 들면 50nm 내지 200nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 편광판의 박형화 효과를 얻을 수 있으며 본 발명의 효과가 더 잘 구현될 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명 또 다른 실시예의 편광판을 설명한다.
도 4를 참조하면, 편광판은 제3 보호층(400), 편광자(100), 제1 접착층(300), 제1 액정 위상차층(200), 제2 접착층(600a), 제2 액정 위상차층(500)을 포함한다. 도 2의 편광판에서 제1 액정 위상차층(200)의 하부면에 제2 접착층(600a), 제2 액정 위상차층(500)이 순차적으로 적층된 점을 제외하고는 도 2의 편광판과 실질적으로 동일하다. 제2 액정 위상차층(500)은 도 3에서 설명된 액정성 조성물로 형성될 수 있다. 제2 접착층(600a)은 도 3에서 설명된 제1 접착층용 조성물로 형성될 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명 또 다른 실시예의 편광판을 설명한다.
도 5를 참조하면, 편광판은 제3 보호층(400), 편광자(100), 제1 접착층(300), 제1 액정 위상차층(200), 제4 위상차층(700)을 포함한다.
편광자(100)의 상부면에 제3 보호층(400)이 적층되고, 편광자(100)의 하부면에 편광자(100)로부터 제1 접착층(300), 제1 액정 위상차층(200), 제4 위상차층(700)이 순차적으로 적층된다. 제1 액정 위상차층(200)의 하부면에 제4 위상차층(700)이 더 형성된 점을 제외하고는 도 2의 편광판과 실질적으로 동일하다.
제4 위상차층(700)은 편광판의 반사 방지 기능을 더 개선할 수 있다. 일 구체예에서, 제1 액정 위상차층(200)은 역파장 분산성을 나타낼 수 있다.
제4 위상차층(700)은 nz>nx≒ny(nx, ny, nz는 각각 파장 550nm에서 제4 위상차층의 지상축 방향, 진상축 방향, 두께 방향의 굴절률이다)인 포지티브 C 층을 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 제4 위상차층(700)은 파장 550nm에서 두께 방향 위상차가 -300nm 내지 -10mm 예를 들면 -200nm 내지 -30nm가 될 수 있다. 제4 위상차층(700)은 파장 550nm에서 면내 위상차가 0nm 내지 10nm, 예를 들면 0nm 내지 5nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사율의 저감 효과를 구현할 수 있다.
제4 위상차층(700)은 고분자 필름 또는 코팅층이 될 수 있다. 제4 위상차층(700)이 고분자 필름인 경우 접착층, 예를 들면 상술된 제2접착층에 의해 제1 액정 위상차층(200)에 접착될 수 있다. 제4 위상차층(700)이 코팅층인 경우 접착층 없이 또는 접착층에 의해 제1 액정 위상차층(200)에 접착될 수 있다.
이하, 본 발명의 편광판의 제조 방법을 설명한다.
편광판의 제조 방법은 액정 위상차층의 표면 또는 배면에 본 발명의 편광판용 접착제 조성물을 도포하여 코팅층을 형성하고, 상기 코팅층과 편광자를 합지하고, 상기 편광판용 접착제 조성물을 경화시켜 편광자와 액정 위상차층을 접착시키는 단계를 포함할 수 있다.
편광판의 제조 방법은 액정 위상차층의 표면 또는 배면에 본 발명의 편광판용 접착제 조성물을 도포하여 코팅층을 형성하고, 상기 코팅층과 액정 위상차층을 합지하고, 상기 편광판용 접착제 조성물을 경화시켜 액정 위상차층과 액정 위상차층을 접착시키는 단계를 포함할 수 있다. 액정 위상차층의 표면 또는 배면에 편광판용 접착제 조성물을 도포하기 전에 각각 액정 위상차층의 표면 또는 배면에 코로나 처리함으로써 접착력을 높일 수도 있다.
상기 도포는 당업자에게 알려진 통상의 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 다이 코터, 바 코터 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 상기 경화는 상기 코팅층을 열 경화하는 것을 포함할 수 있다. 열 경화는 특별히 제한되지 않으며 예를 들면 40℃ 내지 100℃에서 1분 내지 60분으로 1회 이상 수행될 수 있다.
본 발명의 광학 표시 장치는 본 발명의 편광판을 포함한다.
예를 들면, 광학 표시 장치는 유기 발광 표시 장치 등을 포함하는 발광 표시 장치, 액정 표시 장치 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 광학 표시 장치는 플렉시블 광학 표시 장치를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다.
A.제3 보호층: COP 필름(G+, Zeon社, 상부면에 하드코팅층이 형성됨, 두께: 28㎛)
B.제1 액정 위상차 필름: 기재 필름(TAC 필름, 두께:80㎛)의 하부면에 액정 위상차층(파장 550nm에서 λ/2 위상차를 가짐)이 형성된 액정 위상차 필름(후지 필름社, QLAA218, TAC 필름의 MD에 대해 흡수축이 17.5° 각도로 배향됨)
C.제2 액정 위상차 필름: 기재 필름(TAC 필름, 두께:80㎛)의 상부면에 액정 위상차층(파장 550nm에서 λ/4 위상차를 가짐)이 형성된 액정 위상차 필름(후지 필름社, QLAB, TAC 필름의 MD에 대해 흡수축이 77.5° 각도로 배향됨)
D.코로나 처리: 코로나 처리 장치(AFS社)를 사용해서 10mpm 속도 및 1000W 출력으로 코로나 조사.
실시예 1
<제3 보호층 처리>
제3 보호층의 하부면에 상술 코로나 처리하였다.
<편광자 제조>
폴리비닐알콜계 필름(미츠비시케미컬社, 중합도: 2800, 두께: 20㎛)을 0.3% 요오드 수용액에 침지시켜 염착시켰다. 상기 필름의 MD 1축으로 연신비 5.0배로 연신시켰다. 연신된 폴리비닐알콜계 필름을 3%의 붕산 수용액과 2% 요오드화 칼륨 수용액에 침지시켜 색상 보정을 하였다. 50℃에서 4분 동안 건조시켜 편광자(두께: 7㎛)를 제조하였다.
<편광판용 광경화형 접착제 제조>
에폭시계 화합물 2021P(3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산 카르복실레이트, Daicel社) 80중량부, 에폭시계 화합물 EX141(페닐 글리시딜 에테르, 나가세캠텍社) 20중량부, 양이온 중합 개시제 CPI100P(SanApro社) 5중량부를 혼합하여 편광판용 광경화형 접착제를 제조하였다.
<편광판용 수계 열경화형 접착제 조성물 제조>
아세토아세틸화된 폴리비닐알코올계 수지(미츠비시케미컬社, Z200, 아세토아세틸화된 폴리비닐알코올 수지, 평균 중합도: 1200, 검화도: 99몰%, 아세토아세틸화 변성도: 5몰%) 3중량부를 95℃의 물 100중량부에 넣고 60분 동안 교반하면서 녹였다. 얻은 용액을 상온에서 완전히 식힌 다음 폴리(에틸렌이민)계 가교제(일본촉매社, SP018, 1차 아민기 및/또는 2차 아민기를 가짐) 0.1중량부, 탄닌산(대정화금社, 100% 고형분) 0.15중량부를 순차적으로 첨가하고 서로 혼합한 다음 마그네틱 스터러로 교반하여 편광판용 수계 열경화형 접착제 조성물을 제조하였다.
<편광판의 제조>
제1 액정 위상차 필름 B의 표면에 상술 코로나 처리하였다.
폴리비닐알코올계 수지(미츠비시케미컬社, Z200, 아세토아세틸화된 폴리비닐알코올 수지, 평균 중합도: 1200, 검화도: 99몰%, 아세토아세틸화 변성도: 5몰%) 3중량부를 95℃의 물 100중량부에 넣고 60분 동안 교반하면서 녹였다. 얻은 용액을 상온에서 완전히 식힌 다음 폴리(에틸렌이민)계 가교제(일본촉매社, SP018) 0.1중량부, 지르코늄 화합물(Zircosol-ZN, 용제는 물, 제일희원소화학공업社) 0.5중량부를 순차적으로 첨가하고 서로 혼합한 다음 마그네틱 스터러로 교반하여 편광판용 접착제를 제조하였다.
상기 제조한 편광자의 상부면에 상기 제조한 편광판용 접착제를 소정의 두께로 코팅하고 얻은 코팅층 상에 제3 보호층의 하부면을 적층시켰다.
그런 다음, 상기 편광자의 하부면에 상기 제조한 편광판용 수계 열경화형 접착제 조성물을 소정의 두께로 코팅하고 얻은 코팅층 상에 제1 액정 위상차 필름 B의 표면 쪽을 적층시켰다. 이때, 편광자의 MD, 제1 액정 위상차 필름 B 중 TAC 필름의 MD를 서로 일치시켰다. 그런 다음, 50℃ 오븐에서 1분, 85℃ 오븐에서 3분 방치하여, 제3 보호층 / 접착층 / 편광자 / 제1 접착층/ 제1 액정 위상차 필름(액정 위상차층 / TAC 필름)의 순서로 적층된 적층체를 제조하였다.
제1 액정 위상차 필름 중 TAC 필름을 상기 적층체로부터 박리시켜 액정 위상차층의 배면을 노출시켰다. 배면에 상술 코로나 처리하였다.
상술 액정 위상차층의 배면에 상기 제조한 편광판용 광경화형 접착제를 소정의 두께로 도포하고 얻은 코팅층에 제2 액정 위상차 필름의 표면 쪽을 적층시켰다. 이때, 편광자의 MD, 제2 액정 위상차 필름 중 TAC 필름의 MD를 서로 일치시켰다. 그런 다음, 제2 액정 위상차 필름 쪽에서 금속 할라이드 램프로 100mJ/cm2으로 UV를 조사하고 상온에서 1일 방치시킨 다음, 제2 액정 위상차 필름 중 TAC 필름을 박리시켰다. 이를 통해, 제3 보호층 / 접착층(열경화형 접착층, 두께: 100nm) / 편광자 / 제1 접착층(탄닌산 포함 열경화형 접착층, 두께: 100nm) / 제1 액정 위상차층(λ/2 위상차) / 제2 접착층(광경화형 접착층, 두께: 3㎛) / 제2 액정 위상차층(λ/4 위상차)의 순서로 적층된 편광판을 제조하였다.
실시예 2
<편광판용 수계 열경화형 접착제 조성물 제조>
아세토아세틸화된 폴리비닐알코올계 수지(미츠비시케미컬社, Z200, 아세토아세틸화된 폴리비닐알코올 수지, 평균 중합도: 1200, 검화도: 99몰%, 아세토아세틸화 변성도: 5몰%) 3중량부를 95℃의 물 100중량부에 넣고 60분 동안 교반하면서 녹였다. 얻은 용액을 상온에서 완전히 식힌 다음 폴리에틸렌이민계 가교제(일본촉매社, SP018, 1차 아민기 및/또는 2차 아민기를 가짐) 0.1중량부, 에폭시계 화합물로 폴리(에틸렌글리콜) 디글리시딜 에테르(EX821, 나가세켐택社) 0.1중량부를 순차적으로 첨가하고 서로 혼합한 다음 마그네틱 스터러로 교반하여 편광판용 수계 열경화형 접착제 조성물을 제조하였다.
실시예 1에서 탄닌산을 포함하는 편광판용 수계 열경화형 접착제 조성물 대신에 상기 제조한 에폭시계 화합물을 포함하는 편광판용 수계 열경화형 접착제 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제3 보호층 / 접착층(열경화형 접착층, 두께: 100nm) / 편광자 / 제1 접착층(에폭시계 화합물 포함 열경화형 접착층, 두께: 110nm) / 제1 액정 위상차층(λ/2 위상차) / 제2 접착층(광경화형 접착층, 두께: 3㎛) / 제2 액정 위상차층(λ/4 위상차)의 순서로 적층된 편광판을 제조하였다.
실시예 3
실시예 1을 참조하여, 제3 보호층 / 접착층(열경화형 접착층, 두께: 100nm) / 편광자 / 제1 접착층(광경화형 접착층, 두께: 3㎛) / 제1 액정 위상차층(λ/2 위상차) / 제2 접착층(탄닌산 포함 열경화형 접착층, 두께: 100nm) / 제2 액정 위상차층(λ/4 위상차)의 순서로 적층된 편광판을 제조하였다.
비교예 1
폴리비닐알코올계 수지(미츠비시케미컬社, Z200, 아세토아세틸화된 폴리비닐알코올 수지, 평균 중합도: 1200, 검화도: 99몰%, 아세토아세틸화 변성도: 5몰%) 3중량부를 95℃의 물 100중량부에 넣고 60분 동안 교반하면서 녹였다. 얻은 용액을 상온에서 완전히 식힌 다음 폴리(에틸렌이민)계 가교제(일본촉매社, SP018) 0.1중량부, 지르코늄 화합물(Zircosol-ZN, 용제는 물, 제일희원소화학공업社) 0.5중량부를 순차적으로 첨가하고 서로 혼합한 다음 마그네틱 스터러로 교반하여 편광판용 접착제를 제조하였다.
상기 제조한 편광판용 접착제를 사용하여 제1 접착층을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제3 보호층 / 접착층(열경화형 접착층, 두께: 100nm) / 편광자 / 제1 접착층(탄닌산 및 알킬렌 옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물이 없는 열경화형 접착층, 두께: 100nm) / 제1 액정 위상차층(λ/2 위상차) / 제2 접착층(광경화형 접착층, 두께: 3㎛) / 제2 액정 위상차층(λ/4 위상차)의 순서로 적층된 편광판을 제조하였다.
비교예 2
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 용기에, n-부틸 아크릴레이트 100부, 아크릴산 2부, 2-히드록시에틸 아크릴레이트 0.2부 및 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.3부를 아세트산에틸과 함께 첨가하여 용액을 제조했다. 용액 내 질소 가스 분위기 하에서 교반하고, 60
Figure pat00001
에서 6시간 반응시켜, 중량 평균 분자량 170만의 아크릴계 중합체를 함유하는 용액을 얻었다. 또한, 이 아크릴계 중합체를 함유하는 용액에 메틸에틸케톤을 첨가하여 고형분 농도를 20％의 아크릴계 중합체 용액을 얻었다. 상기 아크릴계 중합체 용액의 고형분 100부에 대해 이소시아네이트계 가교제(Soken社의 L-45)를 0.3부를 가교제로 투입하고, 실란 커플링제(신에쯔社의 KMB-403)을 0.05부 투입하여 점착제 용액을 제조했다. 상기 점착제 용액을, 박리 처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께 38㎛)으로 이루어지는 이형 시트의 표면에, 건조 후의 두께가 15㎛로 되도록 도포하고, 건조하여, 점착제층을 형성하였다.
상기 제조한 점착제층을 사용하여 제1 접착층을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제3 보호층 / 접착층(열경화형 접착층, 두께: 100nm) / 편광자 / 제1 접착층(아크릴계 점착층, 두께: 15㎛) / 제1 액정 위상차층(λ/2 위상차) / 제2 접착층(광경화형 접착층, 두께: 3㎛) / 제2 액정 위상차층(λ/4 위상차)의 순서로 적층된 편광판을 제조하였다.
비교예 3
에폭시계 화합물 2021P(3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산 카르복실레이트, Daicel社) 80중량부, 에폭시계 화합물 EX141(페닐 글리시딜 에테르, 나가세캠텍社) 20중량부, 양이온 중합 개시제 CPI100P(SanApro社) 5중량부를 혼합하여 편광판용 광경화형 접착제를 제조하였다.
상기 제조한 편광판용 광경화형 접착제를 사용하여 제1 접착층을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제3 보호층 / 접착층(열경화형 접착층, 두께: 100nm) / 편광자 / 제1 접착층(광경화형 접착층, 두께: 3㎛) / 제1 액정 위상차층(λ/2 위상차) / 제2 접착층(광경화형 접착층, 두께: 3㎛) / 제2 액정 위상차층(λ/4 위상차)의 순서로 적층된 편광판을 제조하였다.
비교예 4
에폭시계 화합물 2021P(3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산 카르복실레이트, Daicel社) 80중량부, 에폭시계 화합물 EX141(페닐 글리시딜 에테르, 나가세캠텍社) 20중량부, 양이온 중합 개시제 CPI100P(SanApro社) 5중량부를 혼합하여 편광판용 광경화형 접착제를 제조하였다.
상기 제조한 편광판용 광경화형 접착제를 사용하여 제1 접착층을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제3 보호층 / 접착층(열경화형 접착층, 두께: 100nm) / 편광자 / 제1 접착층(광경화형 접착층, 두께: 0.5㎛) / 제1 액정 위상차층(λ/2 위상차) / 제2 접착층(광경화형 접착층, 두께: 3㎛) / 제2 액정 위상차층(λ/4 위상차)의 순서로 적층된 편광판을 제조하였다.
실시예와 비교예의 편광판에 대해 하기 물성을 평가하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
(1)폴딩 테스트: 실시예와 비교예에서 제조한 편광판을 편광자의 흡수축 방향이 45도 방향(대각선 방향)이 되도록 길이 x 폭(MD x TD, 200mm x 150mm)의 직사각형 시편을 제조하였다. 상온에서 상기 제조한 시편 중 제2 액정 위상차층이 안쪽이 되도록 하고 제3 보호층인 COP 필름이 바깥쪽이 되도록 하여 곡률 반경 2mm가 되도록 접었다 폈다 하는 회수를 1회로 하여 접었다 폈다 하였다. 접히는 부분에 크랙이나 층간 들뜸이 발생하는 최초의 회수를 평가하였다.
20만회 이상의 회수에도 크랙 및 층간 들뜸이 발생하지 않는 경우 ◎,
10만회 이상 20만회 미만 회수에서 크랙 및 층간 들뜸이 발생하는 경우 ○,
5만회 이상 10만회 미만 회수에서 크랙 및 층간 들뜸이 발생하는 경우 △,
5만회 미만 회수에서 크랙 및 층간 들뜸이 발생하는 경우 ⅹ로 평가하였다.
(2)밀착력(단위: N): 실시예와 비교예에서 제조한 편광판을 편광자의 MD x TD 100mm x 25mm의 크기로 절단하여 샘플을 제조하였다. 셀로판 테이프(길이 x 폭, 150mm x 25mm)를 상술 샘플 중 액정 위상차층 쪽에 길이가 50mm가 남도록 붙여 박리력 측정을 위한 시편을 제조하였다. 박리력 측정 장치 Texture analyzer(TA社, TX C 모델)의 그랩에 상술 시편의 제3보호층 쪽을 붙이고 상기 박리력 측정 장치의 하단 그랩에는 상술 시편의 셀로판 테이프를 고정시켰다. 박리 온도 25℃, 박리 속도 300mm/min, 박리 각도 180°로 제1 접착층으로부터 제1 액정 위상차층을 박리시켰을 때 길이 구간의 평균 박리력을 평가하였다. 실시예 3은 제2 접착층으로부터 제2 액정 위상차층을 박리시켰을 때의 평균 박리력을 평가하였다.
(3)면내 방향 위상차의 변화율(단위: %): 실시예와 비교예의 편광판에 대하여 위상차 측정 장치 AXOSCAN(Axometry社)을 사용하여 액정 위상차층의 파장 550nm에서 면내 방향 위상차(위상차 A)를 측정하였다. 상기 편광판을 80℃에서 250시간 방치한 후 파장 550nm에서 상기와 동일한 방법으로 액정 위상차층의 면내 방향 위상차(위상차 B)를 측정하였다. 측정한 위상차 A, 위상차 B를 사용해서 상기 면내 방향 위상차의 변화율 산출식을 이용하여 면내 방향 위상차의 변화율을 계산하였다.
종류 두께 폴딩 테스트 밀착력 면내 방향 위상차의 변화율
제1접착층 제2접착층 제1접착층 제2접착층 제1 액정 위상차층 제2 액정 위상차층
실시예 1 열경화형 접착층
(탄닌산 포함)		 광경화형 접착층 100nm 3㎛ ◎ 2N 0.6% -
실시예 2 열경화형 접착층
(알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물 포함)		 광경화형 접착층 110nm 3㎛ ◎ 2.3N 0.6% -
실시예 3 광경화형 접착층 열경화형 접착층(탄닌산 포함) 3㎛ 100nm ◎ 1N 0.7% 0.7%
비교예 1 열경화형 접착층(탄닌산 및 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물 미 포함) 광경화형 접착층 100nm 3㎛ ⅹ
밀착력저하로
층간박리		 0.2N 층간박리로 측정 불가 -
비교예 2 아크릴계 점착층 광경화형 접착층 15㎛ 3㎛ ⅹ크랙발생 5N 5.2% -
비교예 3 광경화형 접착층 광경화형 접착층 3㎛ 3㎛ ○ 1N 3.6% -
비교예 4 광경화형 접착층 광경화형 접착층 0.5㎛ 3㎛ ⅹ
밀착력저하로
들뜸		 0.3N 9.0% -
*상기 표 1에서 "-"는 결과를 측정하지 않았음을 의미한다.
상기 표 1에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 편광판은 고온에서 장기간 방치시킨 후에도 액정 위상차층의 면내 방향 위상차 변화율이 낮았으며, 굴곡 신뢰성도 우수하였다. 따라서, 비록 표 1에서 보여지지는 않았지만, 본 발명의 편광판은 장기간 방치한 후에도 반사 방지 기능을 구현함에 용이하고, 플렉서블 표시 장치에 사용될 수 있다.
그러나, 액정 위상차층에 직접적으로 접촉하여 형성되는 접착층이 본 발명의 접착층이 아닌 비교예 1 내지 비교예 4는 편광자와 액정 위상차층 간에 층간 박리가 발생하거나 식 1의 면내 위상차 변화율이 1%를 현저하게 초과하였다. 특히 비교예 2와 비교예 3은 편광자와 액정 위상차층 간의 밀착력이 우수하지만 식 1의 면내 위상차 변화율이 1%를 현저하게 초과하여서 밀착력을 높이는 것만으로는 면내 위상차 변화율을 낮추는데 한계가 있음을 확인할 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (20)

  1. 편광자 및 상기 편광자의 하부면에 적층된 액정 위상차층을 포함하고, 상기 액정 위상차층의 상부면 또는 하부면에 직접적으로 접촉하여 형성된 접착층을 더 포함하고,
    상기 접착층은 열경화형 접착제 조성물로 형성되고 두께가 10nm 내지 500nm이고,
    상기 액정 위상차층은 하기 식 1의 면내 방향 위상차의 변화율이 1% 이하인 것인, 편광판:
    [식 1]
    면내 방향 위상차의 변화율 = {｜B - A｜/ A} x 100
    (상기 식 1에서,
    A는 상기 액정 위상차층의 파장 550nm에서의 면내 방향 위상차(단위: nm)
    B는 상기 편광판을 80℃에서 250시간 방치한 후 파장 550nm에서의 상기 액정 위상차 층의 면내 방향 위상차(단위: nm)).
  2. 제1항에 있어서, 상기 액정 위상차층은 소수성의 방향족 함유 액정 화합물을 함유하는 것인, 편광판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 액정 위상차층은 파장 550nm에서 면내 방향 위상차가 100nm 내지 220nm 또는 225nm 내지 350nm인 것인, 편광판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 액정 위상차층은 역파장 분산성인 것인, 편광판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 액정 위상차층에 대한 상기 접착층의 밀착력은 0.5N 이상인 것인, 편광판.
  6. 제1항에 있어서, 상기 접착층은 폴리페놀계 화합물, 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물 중 1종 이상을 포함하는 것인, 편광판.
  7. 제1항에 있어서, 상기 접착층은 폴리비닐알코올계 수지; 1차 아민기(-NH2) 및/또는 2차 아민기(-NH-)를 갖는 가교제; 및 폴리페놀계 화합물, 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물 중 1종 이상을 포함하는 조성물로 형성된 것인, 편광판.
  8. 제7항에 있어서, 상기 가교제는 폴리(에틸렌이민)계 가교제를 포함하는 것인, 편광판.
  9. 제7항에 있어서, 상기 폴리페놀계 화합물은 탄닌산을 포함하는 것인, 편광판.
  10. 제7항에 있어서, 상기 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물은 모노알킬렌글리콜 디글리시딜 에테르, 폴리알킬렌글리콜 디글리시딜 에테르, 모노알킬렌글리콜 트리글리시딜 에테르, 폴리알킬렌글리콜 트리글리시딜 에테르 중 1종 이상을 포함하는 것인, 편광판.
  11. 제7항에 있어서, 상기 폴리비닐알코올계 수지 100중량부, 상기 가교제 0.1중량부 내지 50중량부, 상기 폴리페놀계 화합물, 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물 중 1종 이상 1중량부 내지 100중량부를 포함하는 것인, 편광판.
  12. 제1항에 있어서, 상기 편광판은 상기 편광자의 하부면에 순차적으로 적층된, 상기 접착층, 상기 액정 위상차층, 제2 접착층 및 제2 액정 위상차층을 포함하는 것인, 편광판.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2 접착층은 광경화형 접착제, 열경화형 접착제 중 1종 이상으로 형성된 것인, 편광판.
  14. 제13항에 있어서, 상기 열경화형 접착제는 폴리비닐알코올계 수지; 1차 아민기 및/또는 2차 아민기를 갖는 가교제; 및 폴리페놀계 화합물, 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물 중 1종 이상을 포함하는 것인, 편광판.
  15. 제1항에 있어서, 상기 편광판은 상기 편광자의 하부면에 순차적으로 적층된, 제1 접착층, 상기 액정 위상차층, 상기 접착층 및 제2 액정 위상차층을 포함하는 것인, 편광판.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 접착층은 광경화형 접착제, 열경화형 접착제 중 1종 이상으로 형성된 것인, 편광판.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제2 액정 위상차층은 하기 식 1-3의 면내 방향 위상차의 변화율이 1% 이하인 것인, 편광판:
    [식 1-3]
    면내 방향 위상차의 변화율 = {｜B - A｜/ A} x 100
    (상기 식 1-3에서,
    A는 상기 제2 액정 위상차층의 파장 550nm에서의 면내 방향 위상차(단위: nm)
    B는 상기 편광판을 80℃에서 250시간 방치한 후 파장 550nm에서의 상기 제2 액정 위상차층의 면내 방향 위상차(단위: nm)).
  18. 제16항에 있어서, 상기 열경화형 접착제는 폴리비닐알코올계 수지; 1차 아민기 및/또는 2차 아민기를 갖는 가교제; 및 폴리페놀계 화합물, 알킬렌옥사이드기를 갖는 에폭시계 화합물 중 1종 이상을 포함하는 것인, 편광판.
  19. 제1항에 있어서, 상기 편광자의 상부면에 제3 보호층이 더 적층된 것인, 편광판.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 것인, 광학 표시 장치.

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