WO2012043958A1 - 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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WO2012043958A1
WO2012043958A1 PCT/KR2011/003893 KR2011003893W WO2012043958A1 WO 2012043958 A1 WO2012043958 A1 WO 2012043958A1 KR 2011003893 W KR2011003893 W KR 2011003893W WO 2012043958 A1 WO2012043958 A1 WO 2012043958A1
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WO
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polarizing plate
polarizer
adhesive layer
protective film
polyvinyl alcohol
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Application number
PCT/KR2011/003893
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English (en)
French (fr)
Inventor
유정호
유민근
Original Assignee
동우화인켐 주식회사
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L29/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L29/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C08L29/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J163/00—Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins

Definitions

  • the present invention provides a polarizing plate and a liquid crystal display including the adhesive layer that can improve the optical properties as well as durability by excellent polarizer and cellulose or polyolefin protective film under high temperature, high humidity conditions. It is about.
  • Liquid crystal display devices have low power consumption, operate at low voltage, are light weight, and are used in various display devices utilizing features such as thin shapes.
  • the liquid crystal display device is composed of many materials such as a liquid crystal cell, a polarizing plate, a retardation film, a light collecting sheet, a diffusion film, a light guide plate, and a light reflection sheet.
  • a liquid crystal display device is required to a product that can withstand the strict durability conditions depending on the application.
  • the liquid crystal display device for an automobile navigation system may have a high temperature and humidity in a vehicle, so that the temperature and humidity conditions are stricter than that of a general television or personal computer monitor.
  • the polarizer used in the product also requires high durability (temperature and humidity durability).
  • the polarizing plate usually has a structure in which a transparent protective film is laminated on both surfaces or one side of a polarizer made of a polyvinyl alcohol-based resin in which a dichroic dye is adsorbed and oriented.
  • the polarizer is produced by a method of longitudinally uniaxial stretching and dyeing with a dichroic dye on a polyvinyl alcohol-based resin film, followed by boric acid treatment to perform a crosslinking reaction, and washing with water and drying.
  • a dichroic dye iodine or a dichroic organic dye is used.
  • a polarizing plate is manufactured by stacking a protective film on both surfaces or one side of the polarizer thus manufactured, and introduces the manufactured polarizing plate into the liquid crystal display device.
  • the cellulose acetate-type resin film represented by triacetyl cellulose is used abundantly, and thickness is about 30-120 micrometers normally.
  • the protective film often uses an adhesive made of an aqueous solution of polyvinyl alcohol-based resin when laminated.
  • the cellulose-based protective film has a low heat and moisture resistance has a disadvantage in that the polarizing plate applied to the polarizing plate performance, such as polarization degree, color under high temperature or high humidity conditions.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 8-43812 discloses that at least one of the protective films is made of thermoplastic norbornene-based resin having a function of retardation film in a polarizing plate in which protective films are laminated on both surfaces of the polarizer.
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-174729 has a protective film made of an amorphous polyolefin resin laminated on one side of a polarizer made of a polyvinyl alcohol resin film adsorbed and oriented with iodine or dichroic organic dye, and the other.
  • the surface has described the polarizing plate in which the protective film which consists of resin different from amorphous polyolefin resin, such as cellulose acetate type resin, was laminated
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2004-334168 discloses a polarizing plate in which a protective film made of cycloolefin resin is laminated with a polyvinyl alcohol polarizer via an adhesive containing a urethane adhesive and a polyvinyl alcohol resin.
  • amorphous polyolefin resins such as norbornene resins
  • cycloolefin resins are generally expensive as resins which have been put to practical use in recent years.
  • amorphous polyolefin resins are easily eroded by organic solvents such as acetone, toluene and ethyl acetate. Since such an organic solvent is used for manufacture of an adhesive agent, it may remain in an adhesive agent.
  • the present invention not only has excellent adhesive strength, but also maintains excellent adhesive strength with polarizers and cellulose-based or polyolefin-based protective films under high temperature and high humidity conditions, thereby ensuring durable durability as well as including an adhesive layer capable of improving optical characteristics.
  • the purpose is to provide a polarizing plate.
  • Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device including the polarizing plate.
  • the present invention comprises a polarizer, an adhesive layer laminated on one or both sides of the polarizer and a cellulose-based or polyolefin-based protective film laminated on the adhesive layer, the adhesive layer is a water-soluble polyamide It provides a polarizing plate comprising 1 to 100 parts by weight (based on solids content) of acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol-based resin with respect to 100 parts by weight of epoxy resin, and a pH of 7 to 13.
  • the adhesive composition may include a basic compound.
  • the basic compound may be a hydroxide of an alkali metal or an alkaline earth metal, or a carbonate of an alkali metal or an alkaline earth metal.
  • hydroxide of the alkali metal or alkaline earth metal may form an adhesive composition having a pH of 10 to 13.
  • alkali metal or alkaline earth metal carbonate may form an adhesive composition having a pH of 7 to 10.
  • the adhesive layer may be made of an adhesive composition having a solid content of 3 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of a solvent.
  • the adhesive layer may be made of an adhesive composition having a viscosity of 2 to 25 mPa ⁇ sec (20 ° C.).
  • acetoacetyl group modified polyvinyl alcohol-based resin may be included in 10 to 50 parts by weight (based on the solid content).
  • the cellulose-based or polyolefin-based protective film surface laminated on the adhesive layer may be treated by at least one method selected from the group consisting of corona, plasma and primer.
  • an acrylic, cellulose, polyolefin or polyester protective film may be further laminated by the adhesive layer on the other side of the polarizer.
  • an acrylic, cellulose, polyolefin-based or polyester-based protective film may be further laminated by an adhesive layer including a water-soluble polyvinyl alcohol-based resin on the other side of the polarizer.
  • liquid crystal display of the present invention includes the polarizing plate.
  • the polarizing plate of the present invention is not only excellent in adhesive strength, but also excellent in adhesive strength with a polarizer and a cellulose-based or polyolefin-based protective film under high temperature and high humidity conditions, thereby improving durability.
  • the present invention may be useful when the polarizing plate or the liquid crystal display including the polarizing plate is transported through or used in a high temperature and high humidity region such as a tropical region, an area adjacent to the sea, and near the equator.
  • the present invention can be effectively used even when the distance between the polarizing plate and the backlight is reduced by using a backlight with a large amount of heat generated for better clarity or thinner liquid crystal display device for better clarity.
  • the polarizing plate of the present invention has the effect of improving the optical properties such as transmittance and polarization degree, including the adhesive composition of the basicity is adjusted.
  • FIG. 1 shows the structure of a polarizing plate according to an example of the present invention
  • Figure 2 shows a test method for hot water resistance of the polarizing plate.
  • the present invention relates to a polarizing plate and a liquid crystal display including the same, which can improve not only durability but also optical characteristics by excellent adhesive strength with a polarizer and a cellulose-based or polyolefin-based protective film even under high temperature and high humidity conditions.
  • the polarizing plate of the present invention includes a polarizer, an adhesive layer laminated on at least one surface of the polarizer, and a cellulose-based or polyolefin-based protective film laminated on the adhesive layer.
  • the adhesive layer contains a water-soluble polyamide epoxy resin and an acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol-based resin, and is composed of an adhesive composition having a pH of 7 to 13.
  • the water-soluble polyamide epoxy resin contained in the adhesive composition constituting the adhesive layer is not particularly limited. Specifically, a resin obtained by reacting epichlorohydrin with a polyamide polyamine obtained by reacting a polyalkylene polyamine such as diethylenetriamine or triethylenetetramine with a dicarboxylic acid such as adipic acid can be used.
  • Sumirez Resin 650 (Sumitomo Chemical Co., Ltd.), Sumirez Resin 675 (Sumitomo Chemical Co., Ltd.), and WS-525 (Nipbon PMC Co., Ltd.) may be used.
  • the adhesive layer of the present invention may have excellent adhesion even when using a polyolefin-based protective film having a low adhesion in the protective film as well as a cellulose protective film.
  • the adhesion of the epoxy functional group of the polyamide epoxy resin compound contained in the adhesive composition and the nucleophilic functional group on the protective film surface is high.
  • the polyamide epoxy resin compound contains a large amount of electrophilic functional groups and is activated by hydrogen chloride, reactivity with nucleophilic functional groups on the surface of the protective film may be further increased.
  • the adhesive composition is in the basic condition, since the activation of the nucleophilic functional group on the surface of the protective film may be increased, the adhesion may be further improved.
  • the epoxy functional group of the polyamide epoxy resin compound may be ring-opened to form a hydrophilic group.
  • Such hydrophilic groups can hydrogen bond with the hydroxy groups on the surface of the polarizer and can self-crosslink in the adhesive layer.
  • Acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol (PVA) -based resin included in the adhesive composition serves to improve adhesion to protective films such as polyvinyl alcohol (PVA) -based polarizers and cellulose films.
  • Acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol (PVA) -based resins are excellent in terms of improving durability because they contain highly reactive functional groups than modified polyvinyl alcohol resins such as carboxyl group modification, methylol group modification, amino group modification, and the like.
  • Acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol-based resin can be obtained by reacting polyvinyl alcohol-based resin with diketene by a known method.
  • the polyvinyl alcohol-based resin can be obtained by dispersing in a solvent such as acetic acid and then adding diketene thereto.
  • the polyvinyl alcohol-based resin can be obtained by dissolving in advance in a solvent such as dimethylformamide or dioxane and then adding diketene thereto. It is also possible to obtain a polyvinyl alcohol-based resin by direct contact with diketene gas or liquid diketene.
  • the acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol-based resin is not particularly limited as long as the acetoacetyl group modification is 0.1 mol% or more, preferably 0.1 to 40 mol%, more preferably 1 to 20 mol%, most preferably 2 It is good to be 7 mol%.
  • the degree of denaturation of the acetoacetyl group is less than 0.1 mol%, the water resistance of the adhesive layer is insufficient and inadequate. If the degree of modification of the acetoacetyl group exceeds 40 mol%, the effect of improving the water resistance may be insignificant.
  • Examples of products include Z-100, Z-200, Z-200H, Z-210, Z-220, and Z-320 (Japan Synthetic Chemical Gohsefimer).
  • the content of acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol-based resin is somewhat different depending on the type of protective film to be bonded. Specifically, 1 to 100 parts by weight (based on solids content) of acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol-based resin with respect to 100 parts by weight of water-soluble polyamide epoxy resin, preferably 10 to 50 parts by weight. If the content is less than 1 part by weight, the adhesion with the polyvinyl alcohol polarizer is not good, and if it exceeds 100 parts by weight, the adhesion with the propylene-based protective film is poor, resulting in problems of durability and peeling during rework of the polarizing plate. do.
  • the adhesive layer also consists of an adhesive composition having a pH of 7 to 13.
  • the higher the pH of the adhesive composition may increase the reactivity of the functional group of the protective film and the functional group of the adhesive composition may improve the adhesion.
  • the pH is less than 7, the adhesiveness of the protective film and the adhesive composition may be low, and thus the adhesive strength may be lowered at high temperature and high humidity conditions.
  • the pH is higher than 13, the polarizer may lose its function due to damage such as discoloration of the polarizer. There is a disadvantage.
  • the PH control of the adhesive composition comprises a basic compound.
  • the basic compound may be a hydroxide of an alkali metal or an alkaline earth metal or a carbonate of an alkali metal or an alkaline earth metal.
  • the hydroxide of an alkali or alkaline earth metal is MOH
  • the carbonate of an alkali or alkaline earth metal may be a compound of the form (M) n (H) 2-n CO 3 , where n is 1 or 2.
  • the alkali metal or alkaline earth metal for example, Li, Na, K, Mg and Ca may be used.
  • the adhesive composition using the hydroxide of an alkali metal or alkaline earth metal preferably has a pH of 10 to 13 and the adhesive composition using the alkali metal or alkaline earth metal carbonate preferably has a pH of 7 to 10.
  • an adhesive composition is not specifically limited, It is preferable that it is liquid form in order to form a uniform adhesive bond layer on the surface of the polarizer which is a to-be-adhered body, or a protective film.
  • Such liquid adhesives may be used in the form of a solution or dispersion of various solvents.
  • a solution type is preferable, and in consideration of stability, a solution or dispersion with water as a solvent is preferable.
  • a water / alcohol mixed solvent may be used which is easily mixed with water in the adhesive solution and which contains an alcohol solvent having a lower boiling point than water. It is preferable that boiling point of an alcoholic solvent is 100 degrees C or less, especially 80 degrees C or less, and 70 degrees C or less.
  • the adhesive composition may contain additives generally used in the art without departing from the object of the present invention.
  • the additives include antifoaming agents, leveling agents, coloring agents (dyes and pigments), fluorescent brighteners, ultraviolet absorbers, antioxidants, fillers, plasticizers, antistatic agents, heat stabilizers, surfactants, desiccants, deodorants, antibacterial agents, preservatives, antifoaming agents, and the like. This can be used.
  • the adhesive layer is composed of an adhesive composition having a solid content of 3 to 20 parts by weight, preferably 3 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solvent. If the solid content is less than 3 parts by weight, the adhesive force between the protective film and the polarizer is poor, and if it exceeds 20 parts by weight, the adhesive composition has a high viscosity, which results in poor processability and poor coating properties.
  • the adhesive layer maintains a viscosity of 2 to 25 mPa ⁇ sec (20 ° C.) within the solid content range of the adhesive composition.
  • Resin used for a cellulose protective film is cellulose acetate type resin typically.
  • the cellulose acetate-based resin is a resin made of a partial or complete acetate ester of cellulose, and examples thereof include triacetyl cellulose or diacetyl cellulose resin.
  • Examples of the resin used in the polyolefin protective film include linear polyolefin resins or amorphous polyolefin resins such as ethylene, propylene, and butylene. It is preferable to use an amorphous polyolefin resin in consideration of adhesion to the polarizer and improvement of durability.
  • the amorphous polyolefin resin is a thermoplastic film of a cycloolefin resin having units derived from monomers containing cycloolefins (cyclic olefins) such as norbornene or polycyclic norbornene monomers.
  • the cycloolefin resin may be a ring-opening polymer of the cycloolefin or a hydrogenated product of a ring-opening polymer using two or more cycloolefins, and may be an addition copolymer of a cycloolefin and an aromatic compound having a chain olefin or a vinyl group. Also, a polar group is introduced.
  • the cycloolefin resin is a copolymer of a cycloolefin and an aromatic compound having a chain olefin or a vinyl group
  • examples of the chain olefin include ethylene and propylene.
  • examples of the aromatic compound having a vinyl group include styrene and ⁇ -methylstyrene.
  • the unit of monomers comprising cycloolefins in such copolymers may be up to 50 mole percent, for example 15 to 50 mole percent.
  • the unit of the monomer including the cycloolefin may be a relatively small amount.
  • the monomer unit containing the chain olefin is usually 5 to 80 mol%
  • the monomer unit containing the aromatic compound having a vinyl group is usually 5 to 80 mol%.
  • the cellulose-based or polyolefin-based resin is formed into a film to be used as a protective film of the polarizer. It is preferred that the film is transparent and substantially free of frontal retardation.
  • the film which does not have a substantially front phase difference can be manufactured by the extrusion method from molten resin, the solvent casting method which apply
  • the acrylic, cellulose, polyolefin-based or polyester-based protective film may be further laminated by the adhesive layer on the other side of the polarizer.
  • polyester-based resins such as polyethylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene terephthalate.
  • the type of resin used in the cellulose-based and polyolefin-based protective film and the method for producing the protective film is the same as above.
  • Surface treatment may be performed on the surface bonded to the polarizer of the protective film.
  • the surface treatment include dry treatment such as plasma treatment, corona treatment, chemical treatment such as alkali treatment (soap treatment and saponification treatment), and coating treatment to form an easy adhesive layer.
  • the cellulose-based film is alkali-treated and the polyolefin-based film is preferably corona-treated. Since the surface of the protective film is enriched with negative charges by the surface treatment, the reactivity with the positive charge-carrying epoxy group of the polyamide epoxy resin is improved, and the adhesion is excellent.
  • Alkali treatment is a treatment which activates a resin film by immersing in aqueous alkali solution, such as sodium hydroxide or potassium hydroxide.
  • Corona treatment is a process of activating a resin film disposed between electrodes by applying and discharging a high voltage between the electrodes. Corona treatment varies depending on the type of electrode, electrode spacing, voltage, humidity, type of resin film to be used, and the like. For example, it is preferable to set the electrode spacing to 1 to 5 mm and the moving speed to about 3 to 20 m / min. .
  • the thickness of the adhesive layer is usually about 0.01 to 10 ⁇ m, preferably 0.05 to 5 ⁇ m, and most preferably 0.1 to 1 ⁇ m.
  • the surface which is not bonded to the polarizer of the protective film may be subjected to a treatment for the purpose of hard coat treatment, antireflection treatment, sticking prevention, diffusion or antiglare.
  • the bonding method may be a conventional method in the art, for example, using a casting method, a meyer bar coating method, a gravure coating method, a die coating method, a dip coating method, a spray coating method, or the like on the bonding surface of the polarizer or the protective film.
  • coating an adhesive composition the method of joining these is mentioned.
  • the adhesive composition is applied to the bonding surface while the polarizer or the protective film is moved in the vertical direction, the horizontal direction, or the inclined direction between the two. ) To apply. After the adhesive composition is applied, the polarizer or the protective film is sandwiched by nip roll or the like.
  • the drying treatment is carried out, for example, by spraying hot air, and the drying temperature is appropriately selected in the range of 40 to 100 ° C, preferably 60 to 100 ° C. Drying time may be about 20 to 1,200 seconds.
  • curing is preferably performed at room temperature or slightly higher, for example, at a temperature of 20 to 50 ° C. for about 12 to 600 hours.
  • the thickness of an adhesive bond layer after drying is 0.001-5 micrometers normally, Preferably it is 0.01 micrometer-2 micrometers, More preferably, it is 0.01-1 micrometer. When the thickness of an adhesive bond layer exceeds 5 micrometers, it will be easy to produce the external appearance problem of a polarizing plate.
  • the protective film is bonded to one surface, a surface treatment layer such as a hard coating layer, an antireflection layer, an antiglare layer, an antistatic layer may be further laminated as necessary.
  • the optical functional film may be further laminated by the pressure-sensitive adhesive layer.
  • an optical compensation film in which a liquid crystalline compound or a polymer compound thereof is oriented on the surface of a substrate, reflective polarization that transmits polarized light of any kind and reflects polarized light having a property opposite thereto.
  • retardation film containing polycarbonate resin retardation film containing cyclic polyolefin-based resin, anti-glare function film having an uneven shape on the surface, an additional film subjected to the surface anti-reflection treatment, a reflection film having a reflection function on the surface,
  • the semi-transmissive reflective film etc. which have a reflection function and a transmission function together are mentioned.
  • an acrylic, cellulose, polyolefin-based or polyester-based protective film may be laminated.
  • the water-soluble polyvinyl alcohol-based resin is not particularly limited, but partially saponified polyvinyl alcohol, fully saponified polyvinyl alcohol, carboxyl-modified polyvinyl alcohol, acetacetyl-modified polyvinyl alcohol, methylol-modified polyvinyl alcohol, amino-modified polyvinyl alcohol Etc. can be used.
  • the polarizer is a dichroic dye adsorbed on the stretched polyvinyl alcohol-based film.
  • the polyvinyl alcohol-based resin constituting the polarizer can be obtained by saponifying a polyvinyl acetate-based resin.
  • polyvinyl acetate type resin the copolymer etc. of vinyl acetate and the other monomer copolymerizable with this besides the polyvinyl acetate which is a homopolymer of vinyl acetate are mentioned.
  • an unsaturated carboxylic acid type, an unsaturated sulfonic acid type, an olefin type, a vinyl ether type, an acrylamide type monomer which has an ammonium group, etc. are mentioned.
  • the polyvinyl alcohol-based resin may be modified, for example, polyvinyl formal or polyvinyl acetal modified with aldehydes may be used.
  • Saponification degree of polyvinyl alcohol-type resin is 85-100 mol% normally, Preferably it is 98 mol% or more.
  • the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol-based resin is usually 1,000 to 10,000, preferably 1,500 to 5,000.
  • What formed such a polyvinyl alcohol-type resin into a film is used as a raw film of a polarizer.
  • the film formation method of polyvinyl alcohol-type resin is not specifically limited, A well-known method can be used.
  • the film thickness of the raw film is not particularly limited, and may be, for example, 10 to 150 ⁇ m.
  • a polarizer is normally manufactured through the process of uniaxially stretching the above-mentioned polyvinyl alcohol-type film, the process of dyeing and adsorbing with a dichroic dye, the process of treating with boric acid aqueous solution, and the process of washing with water and drying.
  • the process of uniaxially stretching the polyvinyl alcohol-based film may be performed before dyeing, may be simultaneously performed with dyeing, or may be performed after dyeing.
  • the uniaxial stretching is performed after dyeing, it may be performed before boric acid treatment, or may be performed during boric acid treatment.
  • uniaxial stretching may be performed before boric acid treatment, or may be performed during boric acid treatment.
  • rolls or heat rolls with different circumferential speeds can be used.
  • uniaxial stretching may be dry stretching extending
  • the draw ratio is usually 3 to 8 times.
  • the method of immersing a polyvinyl alcohol-type film in the aqueous solution containing a dichroic dye can be used, for example.
  • a dichroic dye iodine or a dichroic dye is used.
  • the polyvinyl alcohol-based film is preferably swelled by dipping in water before dyeing.
  • the method of immersing and dyeing a polyvinyl alcohol-type film in the aqueous dyeing solution containing iodine and potassium iodide can be used normally.
  • the content of iodine in the aqueous solution for dyeing is 0.01 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of water (distilled water), and the content of potassium iodide is 0.5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of water.
  • the temperature of the aqueous solution for dyeing is usually 20 to 40 ° C.
  • the immersion time (dyeing time) is usually 20 to 1,800 seconds.
  • the method of immersing and dyeing a polyvinyl alcohol-type film in the aqueous dyeing solution containing a water-soluble dichroic organic dye can be used normally.
  • the content of the dichroic organic dye in the aqueous solution for dyeing is preferably 1 ⁇ 10 -4 to 10 parts by weight, preferably 1 ⁇ 10 -3 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of water.
  • This dyeing aqueous solution may further contain inorganic salts such as sodium sulfate as a dyeing aid.
  • the temperature of the aqueous solution for dyeing is usually 20 to 80 ° C., and the immersion time (dyeing time) is usually 10 to 1,800 seconds.
  • Boric acid treatment of the dyed polyvinyl alcohol-based film can be carried out by immersing in a boric acid-containing aqueous solution.
  • the content of boric acid in the aqueous solution containing boric acid is 2 to 15 parts by weight, preferably 5 to 12 parts by weight, based on 100 parts by weight of water.
  • the boric acid-containing aqueous solution preferably contains potassium iodide, and the content thereof is usually 0.1 to 15 parts by weight, preferably 5 to 12 parts by weight with respect to 100 parts by weight of water.
  • the temperature of the boric acid-containing aqueous solution is usually 50 ° C or higher, preferably 50 to 85 ° C, more preferably 60 to 80 ° C, and the immersion time is usually 60 to 1,200 seconds, preferably 150 to 600 seconds, more preferably. Preferably it is 200 to 400 seconds.
  • the polyvinyl alcohol-based film is usually washed with water and dried. Washing treatment can be performed by immersing the boric acid-treated polyvinyl alcohol-based film in water.
  • cleaning process is 5-40 degreeC normally, and immersion time is 1-120 second normally.
  • a polarizer can be obtained by drying after washing with water.
  • the drying treatment can usually be carried out using a hot air dryer or a far infrared heater.
  • the drying treatment temperature is usually 30 to 100 ° C, preferably 50 to 80 ° C, and the drying time is usually 60 to 600 seconds, preferably 120 to 600 seconds.
  • the thickness of the polarizer produced as described above is 5 to 40 ⁇ m.
  • Polarizing plate is, for example, a cellulose-based or polyolefin-based protective film as shown in Figure 1 (a); An adhesive layer of an adhesive composition comprising a water-soluble polyamide epoxy clock resin and an acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol-based resin; Polarizer; An adhesive layer of an adhesive composition comprising a water-soluble polyvinyl alcohol-based resin; And it may be laminated in the order of the protective film.
  • Figure 1 cellulose or polyolefin-based protective film; An adhesive layer of an adhesive composition comprising a water-soluble polyamide epoxy clock resin and an acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol-based resin; Polarizer; An adhesive layer of an adhesive composition comprising a water-soluble polyamide epoxy clock resin and an acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol-based resin; And it may be laminated in the order of the protective film.
  • cellulose or polyolefin-based protective film An adhesive layer of an adhesive composition comprising a water-soluble polyamide epoxy clock resin and an acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol-based resin; Polarizer; An adhesive layer of an adhesive composition comprising a water-soluble polyamide epoxy clock resin and an acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol-based resin; And it may be laminated in the order of the cellulose-based or polyolefin-based protective film.
  • a 75 ⁇ m thick polyvinyl alcohol film having an average degree of polymerization of 2,400 and a saponification degree of 99.9 mol% or more was uniaxially stretched by about 5 times dry, and immersed in water (distilled water) at 60 ° C. for 1 minute while maintaining the stretched state. After immersion for 60 seconds in an aqueous solution of 28 °C having a weight ratio of iodine / potassium iodide / distilled water of 0.05 / 5/100. Thereafter, the weight ratio of potassium iodide / boric acid / distilled water was immersed in an aqueous solution of 72 ° C. having 8.5 / 8.5 / 100 for 300 seconds, washed with distilled water at 26 ° C. for 20 seconds, and dried at 65 ° C. to give iodine a PVA film. Adsorbed oriented polarizers were prepared.
  • KC8UX (Konica, T), which is a triacetyl cellulose-based film, is saponified and zeona (Zeon, Japan), which is a cyclopolyolefin resin, and I-film (Japan, Xeon, P), an acrylic resin, and a polyethylene resin.
  • the films were each subjected to corona discharge treatment of 0.3 to 1.5 kV on the bonding surface.
  • aqueous solution having a solid content of 10% by weight was prepared by dissolving acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol-based resin (Cosenol Z200, Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.) having a degree of saponification of 99.2 mol% in water (distilled water).
  • the solid content of the acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution (B) prepared above was 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the solids of the water-soluble polyamide epoxy clock resin (SR-650, Sumitomo Chemical Co., Ltd.). Mixed. Thereafter, 25 parts by weight of KOH (C) was added to 100 parts by weight of solids of the water-soluble polyamide epoxy clock resin (SR-650, Sumitomo Chemical Co., Ltd., 30% by weight) to prepare an adhesive composition such that the mixture had a pH of 11.9. It was. At this time, the viscosity of the adhesive composition was 2.8 mPa ⁇ sec (20 ° C.), and the total solid content was 5 parts by weight based on 100 parts by weight of water (solvent).
  • the triacetyl cellulose-based film KC8UX (Konica, T) was bonded using a nip roll.
  • the bonded polarizing plate was dried in a hot air dryer at 80 ° C. for 5 minutes to prepare a polarizing plate.
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, after applying the adhesive composition on one side of the polarizer and bonded a triacetyl cellulose-based film KC8UX (Konica, T), on the other side of the zeanoa is a cyclopolyolefin-based resin (Zeon, Japan make) were bonded together and the polarizing plate was produced.
  • a triacetyl cellulose-based film KC8UX Konica, T
  • a cyclopolyolefin-based resin Zeon, Japan make
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, after applying the adhesive composition on one side of the polarizer and bonded a triacetyl cellulose-based film KC8UX (Konica, T), on the other side I- film is an acrylic resin film (Xeon, Japan) was bonded together and the polarizing plate was produced.
  • a triacetyl cellulose-based film KC8UX Konica, T
  • I- film an acrylic resin film (Xeon, Japan) was bonded together and the polarizing plate was produced.
  • Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out, but a polarizing plate was prepared by applying an adhesive composition having a pH of 12.1 with KOH.
  • Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out, but the polarizing plate was prepared by applying an adhesive composition having a pH of 13 with KOH.
  • a polarizer was prepared by applying an adhesive composition having a pH of 7.1 with NaHCO 3 .
  • Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out, but a polarizing plate was prepared by applying an adhesive composition having a pH of 7.68 with NaHCO 3 .
  • a polarizing plate was prepared by applying an adhesive composition having a pH of 8.14 with NaHCO 3.
  • Example 1 was carried out in the same manner, a polarizing plate was prepared by applying the adhesive composition prepared so that the total solid content is 20 parts by weight based on 100 parts by weight of water (solvent).
  • a polarizing plate was prepared in the same manner as in Example 1, except that the adhesive composition containing 100 parts by weight of the solid content of the aqueous solution of acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol-based resin except for the water-soluble polyamide epoxy resin was applied.
  • a polarizing plate was prepared by the same method as Example 1, except that 100 parts by weight of the solid content of the water-soluble polyamide epoxy clock resin was applied, except for the aqueous solution of acetoacetyl-modified polyvinyl alcohol-based resin.
  • Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out, but a polarizing plate was prepared by applying an adhesive composition having a pH of 6.5 with KOH.
  • Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out, but a polarizing plate was prepared by applying an adhesive composition having a pH of 14 with KOH.
  • Example 2 Except for the water-soluble polyamide epoxy resin, the same composition as in Example 1, except that 100 parts by weight of the aqueous solution of acetoacetyl-modified polyvinyl alcohol-based resin (solid content) glyoxal 30 g by weight of the adhesive composition is applied To prepare a polarizing plate.
  • a polarizing plate was prepared by applying an adhesive composition using a carboxyl group-modified polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution (Kurare, KL-318) in place of the acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution. .
  • Table 1 shows the composition and physical properties of the adhesive composition prepared in Examples and Comparative Examples.
  • a cutter blade was placed between each film (between the polarizer and the polarizer protective film) of the polarizing plate, and the method of entering the blade when pushing the blade was evaluated by the following criteria. .
  • X When pushing on a blade, a blade enters in between at least one film.
  • the prepared polarizing plate was allowed to stand for 24 hours in an environment of 23 ° C. and a relative humidity of 55%, and then hot water resistance was tested.
  • the polarizing plate was cut into a rectangular shape of 5 cm ⁇ 2 cm with the absorption axis (stretch direction) of the polarizing plate as the long side to prepare a sample, and the dimension in the long side direction was measured accurately.
  • the sample exhibits a unique color uniformly over the entire surface due to iodine adsorbed to the polarizer. As shown in FIG.
  • the polarizer 4 positioned in the middle of the polarizing plate contracts by hot water immersion, and a region 2 in which the polarizer 4 does not exist is formed between the two protective films.
  • iodine elutes from the periphery of the polarizer 4 in contact with the warm water, and the part 3 in which the color is missing is formed in the periphery of the sample 1.
  • This discoloration degree was measured from the end of the contracted polarizer 4 at the center of the short side of the sample 1 to the region in which the color peculiar to the polarizing plate remained, which was defined as the iodine omission length.
  • the total length of the contraction length and the iodine omission length was defined as the total erosion length X. That is, the total erosion length X is unique to the polarizing plate from the end 1a of the sample 1 at the center of the short side of the sample 1. The distance to the area where the color remains. It can be judged that the smaller the shrinkage length, iodine elimination length and total erosion length X, the higher the adhesion (hot water resistance) in the presence of water.
  • the transmittance and polarization of the prepared polarizing plate were measured using an ultraviolet visible light spectrophotometer (V-7100 / VAP-7070, manufactured by Nippon Bunco Co., Ltd.).
  • the polarization degree Py was calculated based on the following formula 1 after measuring the parallel transmittance (H 0 ) and the orthogonal transmittance (H 90 ) of the polarizing plate, and evaluated based on the following criteria.
  • permeability is the Y value which corrected visibility by the 2 degree visual field (C light source) prescribed
  • Polarization degree (Py,%) ⁇ (H 0 -H 90 ) / (H 0 + H 90 ) ⁇ 1/2 ⁇ 100
  • the first adhesive layer water-soluble polyamide epoxy clock resin and acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol-based resin laminated on one side of the polarizer according to the present invention, the tree laminated on the adhesive layer It was confirmed that the polarizing plate including the acetyl cellulose film and the polyolefin protective film was excellent in adhesiveness and hot water resistance even under high temperature and high humidity conditions.
  • Comparative Example 1 use of acetoacetyl group modified polyvinyl alcohol-based resin excess
  • Comparative Example 2 excluding water-soluble polyamide epoxy clock resin
  • Comparative Example 3 excluding acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol-based resin
  • Comparative Example 6 containing glyoxal in place of water-soluble polyamide epoxy clock resin
  • Comparative Example 7 using carboxyl group-modified polyvinyl alcohol-based resin instead of acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol-based resin
  • Comparative Example 4 (low pH of the adhesive composition) is lower than the adhesion and hot water resistance as well as low transmittance optical properties compared to the Example
  • Comparative Example 5 (high pH of the adhesive composition) damage polarizers such as decolorization Product defect occurred

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Abstract

본 발명은 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 편광자, 상기 편광자의 한 면 이상에 적층된 접착제층 및 상기 접착제층 상에 적층된 셀룰로오스계 또는 폴리올레핀계 보호필름을 포함하고, 상기 접착제층은 수용성 폴리아미드에폭시계 수지 100중량부에 대하여 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 1 내지 100중량부(고형분 함량 기준)를 포함하며, pH가 7 내지 13인 접착제 조성물로 이루어짐으로써, 접착제층의 접착제 조성물 관능기와 셀룰로오스계 또는 폴리올레핀계 보호필름 및 편광자의 관능기와의 결합력이 증가하여 고온, 다습 조건 하에서도 편광자 및 보호필름과의 접착력이 유지되므로 내구 신뢰성을 향상시킬 수 있고 동시에 염기도 조절에 의해 광학특성을 개선시킬 수 있는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.

Description

편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치
본 발명은 고온, 다습 조건 하에서도 편광자, 및 셀룰로오스계 또는 폴리올레핀계 보호필름과의 접착력이 우수하여 내구 신뢰성뿐만 아니라 광학특성을 향상시킬 수 있는 접착제층을 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 소비 전력이 낮고 저전압으로 동작하며 경량이고 박형 등의 특징을 살려 각종 표시용 디바이스에 사용되고 있다.
액정표시장치는 액정 셀, 편광판, 위상차 필름, 집광 시트, 확산 필름, 도광판 및 광반사 시트 등의 많은 재료로 구성된다. 이에 구성되는 필름 또는 시트의 매수를 감소시거나 필름 또는 시트의 두께를 얇게 함으로써 생산성이나 경량화, 명도의 향상 등을 목표로 하는 개량화 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
또한 액정표시장치는 그 용도에 따라서 엄격한 내구 조건에 견딜 수 있는 제품이 요구되고 있다. 일례로 자동차 네비게이션 시스템용 액정표시장치는 차내의 온도와 습도가 높아지는 경우가 있으므로 통상의 텔레비젼이나 퍼스널 컴퓨터용 모니터와 비교하면 온도 및 습도 조건이 엄격하다. 이 경우 제품에 사용되는 편광판도 높은 내구성(온도 및 습도 내구성)이 요구된다.
편광판은 통상 2색성 색소가 흡착 배향된 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 편광자의 양면 또는 한쪽 면에 투명 보호필름이 적층된 구조로 되어 있다.
편광자는 폴리비닐알코올계 수지 필름에 세로 1축 연신과 2색성 색소에 의한 염색을 실시한 후, 붕산 처리하여 가교 반응을 수행하고 수세, 건조시키는 방법에 의해 제조된다. 2색성 색소로는 요오드 또는 2색성 유기 염료가 사용된다. 이와 같이 제조된 편광자의 양면 또는 한쪽 면에 보호필름을 적층하여 편광판을 제조하고, 제조된 편광판을 액정표시장치에 도입한다.
보호필름은 트리아세틸셀룰로스로 대표되는 셀룰로스아세테이트계 수지 필름이 많이 사용되고 있으며, 두께는 통상 30 내지 120㎛ 정도이다. 또한, 보호필름은 적층 시 폴리비닐알코올계 수지의 수용액으로 이루어진 접착제를 사용하는 경우가 많다.
2색성 색소가 흡착 배향되어 있는 편광자의 양면 또는 한쪽 면에, 폴리비닐알코올계 수지의 수용액으로 이루어진 접착제를 개재하여 트리아세틸셀룰로스로 이루어진 셀룰로스계 보호필름을 적층한 편광판은 습열 조건하에서 장시간 사용한 경우에 편광 성능이 저하되거나 보호필름과 편광자가 박리되기 쉽다.
또한, 셀룰로스계 보호필름은 내습열성이 낮아 이를 적용한 편광판은 고온 또는 다습 조건하에서 편광도, 색상 등의 편광판 성능이 저하되는 단점이 있다.
따라서, 적어도 한 쪽의 보호필름을 셀룰로스아세테이트계 이외의 다양한 수지로 구성하려는 시도가 있었다.
일례로 일본 공개특허공보 평8-43812호에는 편광자의 양면에 보호필름을 적층한 편광판에 있어서 보호필름의 적어도 한 쪽을 위상차 필름의 기능을 갖는 열가소성 노르보넨계 수지로 구성하는 것이 기재되어 있다.
또한, 일본 공개특허공보 제2002-174729호에는 요오드 또는 2색성 유기 염료가 흡착 배향된 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 이루어진 편광자의 한쪽 면에 비정성 폴리올레핀계 수지로 이루어진 보호필름이 적층되고, 다른쪽 면에는 셀룰로스아세테이트계 수지 등의 비정성 폴리올레핀계 수지와는 상이한 수지로 이루어진 보호필름이 적층된 편광판이 기재되어 있다.
또한, 일본 공개특허공보 제2004-334168호에는 폴리비닐알코올계 편광자에 우레탄계 접착제와 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 접착제를 개재하여 시클로올레핀계 수지로 이루어진 보호필름을 적층한 편광판이 기재되어 있다.
그러나 노르보넨계 수지 등의 비정성 폴리올레핀계 수지(시클로올레핀계 수지)는 최근 실용화된 수지로서 일반적으로 고가이다. 또한 비정성 폴리올레핀계 수지는 아세톤, 톨루엔, 에틸 아세테이트 등의 유기 용제에 의해서 침식되기 쉽다. 이러한 유기 용제는 접착제의 제조에 사용되므로 접착제 중에 잔존하는 경우가 있다.
또한, 고온 또는 다습 조건하에서는 편광자와 보호필름의 접착력이 낮아 내구 신뢰성에 대한 요구를 만족시키기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 접착력이 우수할 뿐만 아니라 고온, 다습한 조건하에서 편광자, 및 셀룰로오스계 또는 폴리올레핀계 보호필름과 우수한 접착력이 유지되어 내구 신뢰성의 확보가 가능할 뿐만 아니라 광학특성을 향상시킬 수 있는 접착제층을 포함하는 편광판을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 편광판을 포함하는 액정표시장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 편광자, 상기 편광자의 한면 또는 양면에 적층된 접착제층 및 상기 접착제층 상에 적층된 셀룰로오스계 또는 폴리올레핀계 보호필름을 포함하고, 상기 접착제층은 수용성 폴리아미드에폭시계 수지 100중량부에 대하여 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 1 내지 100중량부(고형분 함량 기준)를 포함하며, pH가 7 내지 13인 접착제 조성물로 이루어진 편광판을 제공한다.
또한, 상기 접착제 조성물은 염기성 화합물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 염기성 화합물은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 수산화물, 또는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 탄산염일 수 있다.
또한, 상기 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 수산화물은 pH 10 내지 13인 접착제 조성물을 형성할 수 있다.
또한, 상기 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 탄산염은 pH 7 내지 10인 접착제 조성물을 형성할 수 있다.
또한, 상기 접착제층은 용매 100중량부에 대하여 고형분이 3 내지 20중량부인 접착제 조성물로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 접착제층은 점도가 2 내지 25m㎩·sec(20℃)인 접착제 조성물로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지는 10 내지 50중량부(고형분 함량 기준)로 포함될 수 있다.
또한, 상기 접착제층에 적층되는 셀룰로오스계 또는 폴리올레핀계 보호필름면은 코로나, 플라즈마 및 프라이머로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 방법으로 처리된 것일 수 있다.
또한, 상기 편광자의 다른 한 면에 상기 접착제층에 의해 아크릴계, 셀룰로오스계, 폴리올레핀계 또는 폴리에스테르계 보호필름이 추가로 적층될 수 있다.
또한, 상기 편광자의 다른 한 면에 수용성 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 접착제층에 의해 아크릴계, 셀룰로오스계, 폴리올레핀계 또는 폴리에스테르계 보호필름이 추가로 적층될 수 있다.
또한, 본 발명의 액정표시장치는 상기 편광판을 포함한다.
본 발명의 편광판은 접착력이 우수할 뿐만 아니라 고온, 다습한 조건하에서 편광자, 및 셀룰로오스계 또는 폴리올레핀계 보호필름과 접착력이 우수하여 내구 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 편광판 또는 편광판이 포함된 액정표시장치가 열대 지방, 바다와 인접한 지역, 적도 근처 등 고온 다습한 지역을 거쳐 운송되거나 이러한 지역에서 사용될 경우 유용하게 활용될 수 있다.
또한, 본 발명은 접착력이 우수하여 보다 우수한 선명도를 위해 열 발생량이 많은 백라이트를 사용하거나 액정표시장치가 박형화되면서 편광판과 백라이트의 거리가 줄어드는 경우에도 효과적으로 활용될 수 있다.
또한, 본 발명의 편광판은 염기도가 조절된 접착제 조성물을 포함하여 투과도 및 편광도 등의 광학특성을 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 편광판의 구조를 나타낸 것이고,
도 2는 편광판의 내온수성 시험방법을 나타낸 것이다.
[부호의 설명]
1 : 샘플
1a : 보호필름의 끝
2 : 편광자가 존재하지 않는 영역
3 : 샘플의 주변부에 색이 빠진 부분
4 : 편광자
5 : 파지부
본 발명은 고온, 다습 조건 하에서도 편광자, 및 셀룰로오스계 또는 폴리올레핀계 보호필름과의 접착력이 우수하여 내구 신뢰성뿐만 아니라 광학특성을 향상시킬 수 있는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 편광판은 편광자, 상기 편광자의 한 면 이상에 적층된 접착제층 및 상기 접착제층 상에 적층된 셀룰로오스계 또는 폴리올레핀계 보호필름을 포함한다.
접착제층은 수용성 폴리아미드에폭시계 수지 및 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지를 포함하고, pH가 7 내지 13인 접착제 조성물로 이루어진다.
접착제층을 이루는 접착제 조성물에 포함되는 수용성 폴리아미드에폭시계 수지는 특별히 한정하지는 않는다. 구체적으로 디에틸렌트리아민 또는 트리에틸렌테트라민과 같은 폴리알킬렌폴리아민과 아디프산 등과 같은 디카르복시산을 반응시켜 얻어진 폴리아미드폴리아민에, 에피클로로히드린을 반응시켜 얻어진 수지를 사용할 수 있다.
일례의 제품으로는 스미레즈레진 650(스미또모가가꾸㈜), 스미레즈레진 675(스미또모가가꾸㈜) 및 WS-525(닛본 PMC㈜) 등을 사용할 수도 있다.
본 발명의 접착제층은 셀룰로오스계 보호필름뿐만 아니라 보호필름 중 접착력이 낮은 폴리올레핀계 보호필름의 사용시에도 우수한 접착력을 가질 수 있다.
구체적으로 접착제 조성물에 함유된 폴리아미드에폭시 수지 화합물의 에폭시 관능기와 보호필름 표면의 친핵성 작용기의 반응성이 높아 접착력이 우수하다.
또한, 상기 폴리아미드에폭시 수지 화합물은 친전자성 작용기를 다량 함유하고 염화 수소에 의해서 활성화되어 있어 보호필름 표면의 친핵성 작용기와의 반응성이 더욱 높아질 수 있다. 이때 상기 접착제 조성물이 염기성 조건이면 보호필름 표면의 친핵성 작용기의 활성화를 증가시키므로 보다 접착력을 향상시킬 수 있다.
또한, 폴리아미드에폭시 수지 화합물의 에폭시 관능기는 개환하여 친수성기가 형성될 수 있다. 이러한 친수성기는 편광자 표면의 히드록시기와 수소결합을 할 수 있고 접착제층 내에서 자체 가교가 가능하다.
접착제 조성물에 포함되는 아세토아세틸(acetoacetyl)기 변성 폴리비닐알코올(PVA)계 수지는 폴리비닐알코올(PVA)계 편광자 및 셀룰로오스계 필름 등과 같은 보호필름과의 접착력을 향상시키는 역할을 한다.
아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올(PVA)계 수지는 카르복시기 변성, 메틸올기 변성, 아미노기 변성 등과 같은 변성된 폴리비닐알코올 수지에 비해 반응성이 높은 관능기를 함유하여 있어 내구성 향상 면에서 우수하다.
아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지는 폴리비닐알코올계 수지와 디케텐(diketene)을 공지된 방법으로 반응시켜 얻을 수 있다. 구체적으로, 폴리비닐알코올계 수지를 아세트산 등의 용매 중에 분산시킨 후 여기에 디케텐을 첨가하는 방법에 의해 얻을 수 있다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지를 디메틸포름아미드 또는 디옥산 등의 용매에 미리 용해시킨 후 여기에 디케텐을 첨가하는 방법에 의해 얻을 수 있다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지에 디케텐 가스 또는 액상 디케텐을 직접 접촉시키는 방법 등에 의해 얻을 수 있다.
아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지는 아세토아세틸기 변성도가 0.1몰% 이상인 것이면 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 0.1 내지 40몰%, 보다 바람직하게는 1 내지 20몰%, 가장 바람직하게는 2 내지 7몰%인 것이 좋다. 아세토아세틸기의 변성도가 0.1몰% 미만인 경우에는 접착제층의 내수성이 불충분하여 부적합하며, 아세토아세틸기의 변성도가 40몰%를 초과하는 경우에는 내수성 향상 효과가 미미할 수 있다.
일례의 제품으로는 Z-100, Z-200, Z-200H, Z-210, Z-220 및 Z-320(일본합성화학 Gohsefimer사) 등이 있다.
아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지의 함량은 접착하는 보호필름의 종류에 따라 다소 차이가 있다. 구체적으로 수용성 폴리아미드에폭시계 수지 100중량부에 대하여 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 1 내지 100중량부(고형분 함량 기준), 바람직하기로는 10 내지 50중량부인 것이 좋다. 그 함량이 1중량부 미만이면 폴리비닐알코올계 편광자와의 접착성이 좋지 않고, 100중량부를 초과하는 경우에는 프로필렌계 보호필름과의 접착성이 불량하여 내구성 및 편광판 리워크시 박리되는 문제가 발생된다.
또한, 접착제층은 pH가 7 내지 13인 접착제 조성물로 이루어진다. 상기 접착제 조성물의 pH가 높을수록 보호필름의 관능기와 접착제 조성물의 관능기의 반응성을 증가시켜 접착력이 향상될 수 있다. 그러나 pH가 7미만이면 보호필름의 관능기와 접착제 조성물의 반응성이 낮아 고온 다습한 조건에서 접착력이 저하될 수 있으며, pH13을 초과하는 경우에는 편광자의 탈색 등의 손상으로 인하여 편광판의 기능이 상실될 수 있는 단점이 있다.
접착제 조성물의 pH 조절은 염기성 화합물을 포함하여 이루어진다. 상기 염기성 화합물은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 수산화물 또는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 탄산염이 사용될 수 있다.
알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 수산화물은 MOH이고, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 탄산염은 (M)n(H)2-nCO3(이때, n은 1 또는 2임) 형태의 화합물일 수 있다. 또한, 상기 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속은 일례로 Li, Na, K, Mg 및 Ca 등이 사용될 수 있다.
알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 수산화물을 사용한 접착제 조성물은 pH가 10 내지 13이 바람직하고, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 탄산염을 사용한 접착제 조성물은 pH가 7 내지 10인 것이 바람직하다.
접착제 조성물의 형태는 특별히 제한되지 않지만 피착체인 편광자 또는 보호필름의 표면에 균일한 접착제층을 형성하기 위해 액형인 것이 바람직하다. 이러한 액형의 접착제는 각종 용제의 용액형 또는 분산액형을 사용할 수 있으며, 기재의 도공성면을 고려하면 용액형이 바람직하고, 안정성을 고려하면 물을 용매로한 용액형 또는 분산액형이 적합하다.
또한, 건조 공정의 단축을 목적으로 접착제 용액 중에 물과 용이하게 혼화하고 물보다도 비점이 낮은 알코올계 용제를 배합한 물/알코올 혼합 용제를 이용할 수도 있다. 알코올계 용제의 비점은 비점이 100℃ 이하, 특히 80℃ 이하, 또한 70℃ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 접착제 조성물은 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 범위내에서 당 분야에서 일반적으로 사용되는 첨가제를 함유시킬 수 있다. 구체적으로 첨가제는 소포제, 레벨링제, 착색제(염료, 안료), 형광증백제, 자외선흡수제, 산화방지제, 충전제, 가소제, 대전방지제, 열안정화제, 계면활성제, 건조제, 소취제, 항균제, 방부제, 소포제 등이 사용될 수 있다.
접착제층은 용매 100중량부에 대하여 고형분이 3 내지 20중량부, 바람직하기로는 3 내지 10중량부인 접착제 조성물로 이루어진다. 고형분 함량이 3중량부 미만이면 보호필름과 편광자와의 접착력이 불량하며, 20중량부를 초과하는 경우에는 접착제 조성물이 점도가 높아 공정성이 떨어지고 코팅성이 저하되는 문제가 있다.
또한, 접착제층은 상기 접착제 조성물의 고형분 함량 범위내에서 2 내지 25m㎩·sec(20℃)의 점도를 유지한다.
셀룰로오스계 보호필름에 사용되는 수지는 대표적으로 아세트산셀룰로오스계 수지를 들 수 있다. 아세트산셀룰로오스계 수지는 셀룰로오스의 부분 또는 완전 아세트산에스테르화물로 된 수지로서, 예를 들면 트리아세틸셀룰로오스 또는 디아세틸셀룰로오스 수지를 들 수 있다.
또한, 폴리올레핀계 보호필름에 사용되는 수지는 에틸렌계, 프로필렌계, 및 부틸렌계 등의 직쇄형의 폴리올레핀계 수지 또는 비정성 폴리올레핀 수지를 들 수 있다. 편광자와의 밀착력 및 내구성 향상을 고려하면 비정성 폴리올레핀 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
비정성 폴리올레핀 수지로는 노르보르넨 또는 다환 노르보르넨계 단량체와 같은 시클로올레핀(환상 올레핀)을 포함하는 단량체로부터 유도되는 단위를 갖는 시클로올레핀계 수지로 된 열가소성 필름이다.
이러한 시클로올레핀계 수지는 상기 시클로올레핀의 개환 중합체나 또는 2종 이상의 시클로올레핀을 이용한 개환 중합체의 수소 첨가물일 수 있으며, 시클로올레핀과 쇄상 올레핀 또는 비닐기를 갖는 방향족 화합물의 부가 공중합체일 수도 있다. 또한, 극성기가 도입된 것도 사용 가능하다.
시클로올레핀계 수지가 시클로올레핀과 쇄상 올레핀 또는 비닐기를 갖는 방향족 화합물의 공중합체인 경우, 상기 쇄상 올레핀의 예로는 에틸렌, 프로필렌 등을 들 수 있다. 상기 비닐기를 갖는 방향족 화합물의 예로는 스티렌, α-메틸스티렌 등을 들 수 있다. 이러한 공중합체에서 시클로올레핀을 포함하는 단량체의 단위는 50몰% 이하, 예를 들면 15 내지 50몰%일 수 있다. 특히, 시클로올레핀, 쇄상 올레핀 및 비닐기를 갖는 방향족 화합물의 3원 공중합체인 경우, 시클로올레핀을 포함하는 단량체의 단위는 비교적 적은 양일 수 있다. 상기 3원 공중합체에서 쇄상 올레핀을 포함하는 단량체의 단위는 통상 5 내지 80몰%, 비닐기를 갖는 방향족 화합물을 포함하는 단량체 단위는 통상 5 내지 80몰%이다.
본 발명은 상기의 셀룰로오스계 또는 폴리올레핀계 수지를 필름으로 제막하여 편광자의 보호필름으로 사용한다. 필름은 투명하고 실질적으로 정면 위상차가 없는 것이 바람직하다. 일례로 용융 수지로부터의 압출 성형법, 유기 용제에 용해시킨 수지를 평판 위로 도포하고 용제를 제거하여 제막하는 용제 캐스트법 등에 의해 실질적으로 정면 위상차가 없는 필름을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 편광판은 상기 편광자의 다른 한 면에 상기 접착제층에 의해 아크릴계, 셀룰로오스계, 폴리올레핀계 또는 폴리에스테르계 보호필름이 추가로 적층될 수 있다.
구체적인 예로는 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지 등을 포함하는 보호필름을 들 수 있다.
이때, 셀룰로오스계 및 폴리올레핀계 보호필름에 사용된 수지의 종류 및 보호필름을 제조하는 방법은 상기와 동일하다.
보호필름의 편광자와 접합되는 면에는 표면처리를 행할 수 있다. 표면처리로서는 플라즈마 처리, 코로나 처리 등의 드라이 처리, 알칼리 처리(비누화 처리, 검화 처리) 등의 화학 처리, 용이한 접착제층을 형성하는 코팅 처리 등을 들 수 있다. 바람직하기로는 셀룰로오스계 필름은 알칼리 처리, 폴리올레핀계 필름은 코로나 처리가 좋다. 상기 표면처리에 의해 보호필름의 표면은 마이너스 전하가 풍부해지므로 폴리아미드 에폭시 수지의 포지티브 전하를 띠는 에폭시기와의 반응성이 향상되어 잡착력이 우수해진다.
알칼리 처리는 수산화나트륨 또는 수산화칼륨과 같은 알칼리 수용액에 침지하여 수지 필름을 활성화하는 처리이다. 코로나 처리는 전극 간에 고전압을 가하고 방전하여 전극 간에 배치된 수지 필름을 활성화하는 처리이다. 코로나 처리는 전극의 종류, 전극 간격, 전압, 습도, 사용하는 수지 필름의 종류 등에 따라서 효과가 다르나, 일례로 전극 간격을 1 내지 5㎜, 이동 속도를 3 내지 20m/분 정도로 설정하는 것이 바람직하다.
접착제층의 두께는 통상 0.01 내지 10㎛ 정도, 바람직하게는 0.05 내지 5㎛, 가장 바람직하게는 0.1 내지 1㎛이 되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 보호필름의 편광자와 접합되지 않는 면에는 하드코트처리, 반사방지처리, 스티킹 방지, 확산 또는 안티글레어를 목적으로 한 처리를 행한 것이어도 좋다.
접합방법은 당 분야에서 통상적인 방법일 수 있으며 예를 들면 유연법, 마이어 바 코팅법, 그라비아 코팅법, 다이 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법 등을 이용하여 편광자 또는 보호필름의 접합면에 접착제 조성물을 도포한 후 이들을 접합하는 방법을 들 수 있다. 유연법은 편광자 또는 보호필름을 대체로 수직방향, 수평방향 또는 이 둘 사이의 경사방향으로 이동시키면서 접합면에 접착제 조성물을 유하(
Figure PCTKR2011003893-appb-I000001
)하여 도포하는 방법이다. 접착제 조성물을 도포한 후 편광자 또는 보호필름을 닙롤 등에 끼워서 접합시킨다.
편광자와 보호필름을 접합한 후에는 건조처리가 수행될 수 있다. 건조처리는 예를 들면 열풍을 분무함으로써 수행되는데, 건조온도는 40 내지 100℃, 바람직하게는 60 내지 100℃의 범위에서 적절하게 선택된다. 건조시간은 20 내지 1,200초 정도일 수 있다. 건조 후에는 상온 또는 그보다 약간 높은 온도, 예를 들면 20 내지 50℃의 온도에서 12 내지 600시간 정도 양생시키는 것이 바람직하다. 건조 후 접착제층의 두께는 통상 0.001 내지 5㎛이고, 바람직하게는 0.01㎛ 내지 2㎛, 보다 바람직하게는 0.01 내지 1㎛인 것이 좋다. 접착제층의 두께가 5㎛를 초과하는 경우에는 편광판의 외관 불량 문제를 일으키기 쉽다.
일면에 보호필름이 접합된 편광자의 다른 면 상에는 필요에 따라 하드코팅층, 반사방지층, 방현층, 대전방지층 등의 표면처리층이 더 적층될 수 있다. 또한 점착제층에 의해 광학 기능성 필름이 더 적층될 수도 있다. 광학 기능성 필름으로는, 예를 들면 기재 표면에 액정성 화합물 또는 이의 고분자 화합물 등이 배향되어 있는 광학보상 필름, 어떠한 종류의 편광광을 투과시키고 그것과 반대되는 성질의 편광광을 반사시키는 반사형 편광분리 필름, 폴리카보네이트 수지를 포함하는 위상차 필름, 환상 폴리올레핀계 수지를 포함하는 위상차 필름, 표면에 요철 형상을 갖는 방현기능 부가 필름, 표면 반사 방지 처리된 부가 필름, 표면에 반사 기능을 갖는 반사 필름, 반사 기능과 투과 기능을 함께 갖는 반투과 반사 필름 등을 들 수 있다.
또한, 상기 편광자의 다른 한 면에 수용성 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 접착제층에 의해, 아크릴계, 셀룰로오스계, 폴리올레핀계 또는 폴리에스테르계 보호필름이 적층될 수 있다.
수용성 폴리비닐알코올계 수지는 특별히 한정하지는 않으나, 부분 비누화 폴리비닐알코올, 완전 비누화 폴리비닐알코올, 카르복실기 변성 폴리비닐알코올, 아세트아세틸기 변성 폴리비닐알코올, 메틸올기 변성 폴리비닐알코올, 아미노기 변성 폴리비닐알코올 등을 사용할 수 있다.
편광자는 연신된 폴리비닐알코올계 필름에 이색성 색소가 흡착 배향된 것이다.
편광자를 구성하는 폴리비닐알코올계 수지는 폴리아세트산 비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어질 수 있다. 폴리아세트산 비닐계 수지로는 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 이외에, 아세트산 비닐과 이와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산 비닐과 공중합 가능한 다른 단량체로는 불포화 카르복시산계, 불포화 술폰산계, 올레핀계, 비닐에테르계, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드계 단량체 등을 들 수 있다. 또한 폴리비닐알코올계 수지는 변성된 것일 수도 있으며, 예를 들면 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 통상 85 내지 100몰%이며, 바람직하게는 98몰% 이상인 것이 좋다. 또한 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 통상 1,000 내지 10,000이며, 바람직하게는 1,500 내지 5,000인 것이 좋다.
이러한 폴리비닐알코올계 수지를 막으로 형성한 것이 편광자의 원반 필름으로서 사용된다. 폴리비닐알코올계 수지의 막 형성 방법은 특별히 제한되는 것은 아니며, 공지된 방법을 이용할 수 있다. 원반 필름의 막 두께는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 10 내지 150㎛일 수 있다.
편광자는 통상 상기와 같은 폴리비닐알코올계 필름을 일축 연신하는 공정, 이색성 색소로 염색하여 흡착시키는 공정, 붕산 수용액으로 처리하는 공정 및 수세, 건조하는 공정을 경유하여 제조된다.
폴리비닐알코올계 필름을 일축 연신하는 공정은 염색 전에 수행할 수 있고, 염색과 동시에 수행할 수 있으며, 염색 후에 수행할 수도 있다. 일축 연신을 염색 후에 수행하는 경우에는 붕산 처리 전에 수행할 수 있고, 붕산 처리 중에 수행할 수도 있다. 물론 이들 복수개의 단계로 일축 연신을 수행하는 것도 가능하다. 일축 연신에는 주속이 다른 롤 또는 열 롤을 이용할 수 있다. 또한, 일축 연신은 대기 중에서 연신하는 건식 연신일 수도 있고, 용매로 팽윤시킨 상태에서 연신하는 습식 연신일 수도 있다. 연신비는 통상 3 내지 8배이다.
연신된 폴리비닐알코올계 필름을 이색성 색소로 염색하는 공정은, 예를 들면 폴리비닐알코올계 필름을 이색성 색소를 함유하는 수용액에 침지하는 방법을 이용할 수 있다. 이색성 색소로는 요오드나 이색성 염료가 이용된다. 또한, 폴리비닐알코올계 필름은 염색 전에 물에 미리 침지하여 팽윤시키는 것이 바람직하다.
이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우에는 통상 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 염색용 수용액에 폴리비닐알코올계 필름을 침지하여 염색하는 방법을 이용할 수 있다. 통상 염색용 수용액에서의 요오드의 함량은 물(증류수) 100중량부에 대하여 0.01 내지 1중량부이고, 요오드화칼륨의 함량은 물 100중량부에 대하여 0.5 내지 20중량부이다. 염색용 수용액의 온도는 통상 20 내지 40℃이고, 침지시간(염색시간)은 통상 20 내지 1,800초이다.
한편 이색성 색소로서 이색성 유기 염료를 이용하는 경우에는 통상 수용성 이색성 유기 염료를 포함하는 염색용 수용액에 폴리비닐알코올계 필름을 침지하여 염색하는 방법을 이용할 수 있다. 염색용 수용액에서의 이색성 유기 염료의 함량은 물 100중량부에 대하여 통상 1×10-4 내지 10중량부, 바람직하게는 1×10-3 내지 1중량부인 것이 좋다. 이 염색용 수용액은 황산나트륨 등의 무기염을 염색 보조제로서 더 함유할 수 있다. 염색용 수용액의 온도는 통상 20 내지 80℃이고, 침지시간(염색 시간)은 통상 10 내지 1,800초이다.
염색된 폴리비닐알코올계 필름을 붕산 처리하는 공정은 붕산 함유 수용액에 침지함으로써 수행할 수 있다. 통상 붕산 함유 수용액에서의 붕산의 함량은 물 100중량부에 대하여 2 내지 15중량부, 바람직하게는 5 내지 12중량부인 것이 좋다. 이색성 색소로서 요오드를 이용한 경우에는 붕산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하며, 그 함량은 통상 물 100중량부에 대하여 0.1 내지 15중량부, 바람직하게는 5 내지 12중량부인 것이 좋다. 붕산 함유 수용액의 온도는 통상 50℃ 이상, 바람직하게는 50 내지 85℃, 보다 바람직하게는 60 내지 80℃인 것이 좋고, 침지시간은 통상 60 내지 1,200초, 바람직하게는 150 내지 600초, 보다 바람직하게는 200 내지 400초인 것이 좋다.
붕산 처리 후 폴리비닐알코올계 필름은 통상 수세 및 건조된다. 수세처리는 붕산 처리된 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지함으로써 수행할 수 있다. 수세처리의 물의 온도는 통상 5 내지 40℃이고, 침지시간은 통상 1 내지 120초이다. 수세 후 건조함으로써 편광자를 얻을 수 있다. 건조처리는 통상 열풍 건조기나 원적외선 가열기를 이용하여 수행할 수 있다. 건조처리 온도는 통상 30 내지 100℃, 바람직하게는 50 내지 80℃이고, 건조시간은 통상 60 내지 600초, 바람직하게는 120 내지 600초인 것이 좋다.
상기한 바와 같이 제조된 편광자의 두께는 5 내지 40㎛이다.
본 발명에 따른 편광판은 일례로 도 1(a)와 같이 셀룰로오스계 또는 폴리올레핀계 보호필름; 수용성 폴리아미드에폭시계 수지 및 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 접착제 조성물의 접착제층; 편광자; 수용성 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 접착제 조성물의 접착제층; 및 보호필름의 순으로 적층될 수 있다.
또한, 일례로 도 1(b)와 같이 셀룰로오스계 또는 폴리올레핀계 보호필름; 수용성 폴리아미드에폭시계 수지 및 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 접착제 조성물의 접착제층; 편광자; 수용성 폴리아미드에폭시계 수지 및 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 접착제 조성물의 접착제층; 및 보호필름의 순으로 적층될 수 있다.
또한, 일례로 도 1(c)와 같이 셀룰로오스계 또는 폴리올레핀계 보호필름; 수용성 폴리아미드에폭시계 수지 및 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 접착제 조성물의 접착제층; 편광자; 수용성 폴리아미드에폭시계 수지 및 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 접착제 조성물의 접착제층; 및 셀룰로오스계 또는 폴리올레핀계 보호필름의 순으로 적층될 수 있다.
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.
제조예 1 : 편광자 제조
평균중합도가 2,400이고, 비누화도가 99.9몰% 이상인 75㎛ 두께의 폴리비닐알코올 필름을 건식으로 약 5배로 일축 연신하고, 연신 상태를 유지한 채로 60℃의 물(증류수)에 1분 동안 침지한 후 요오드/요오드화칼륨/증류수의 중량비가 0.05/5/100인 28℃의 수용액에서 60초 동안 침지하였다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/증류수의 중량비가 8.5/8.5/100인 72℃ 수용액에 300초 동안 침지하고, 26℃의 증류수로 20초 동안 세정한 후 65℃에서 건조하여 PVA계 필름에 요오드가 흡착 배향된 편광자를 제조하였다.
제조예 2 : 보호필름의 제조
트리아세틸셀룰로오스계 필름인 KC8UX(코니카사, T)은 검화처리하고, 시클로폴리올레핀계 수지인 제오노아(일본제온사, Z), 아크릴계 수지인 I-필름(일본 제온사, P), 폴리에틸렌계 수지 필름은 각각 접합면에 0.3 내지 1.5kV의 코로나 방전 처리를 수행하였다.
실시예 1
(1) 접착제 조성물 제조
물(증류수)에 검화도가 99.2몰%인 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지(코세놀 Z200, 일본합성화학공업㈜)를 용해하여 고형분 함량이 10중량%인 수용액을 제조하였다.
수용성 폴리아미드에폭시계 수지(SR-650, 스미또모가가꾸㈜, A)의 고형분 100중량부에 대하여 상기에서 제조된 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 수용액(B)의 고형분이 30중량부가 되도록 혼합하였다. 이후에 수용성 폴리아미드에폭시계 수지(SR-650, 스미또모가가꾸㈜, 30중량%)의 고형분 100중량부에 대하여 KOH(C) 25중량부를 첨가하여 혼합물의 pH가 11.9가 되도록 접착제 조성물을 제조하였다. 이때, 접착제 조성물의 점도는 2.8m㎩·sec(20℃)이고, 전체 고형분의 함량은 물(용매) 100중량부에 대하여 5중량부가 유지되도록 하였다.
(2) 편광자와 보호필름의 접합(편광판 제조)
제조예 1에서 제조된 편광자의 양 면에 상기 접착제 조성물을 건조막 두께가 0.1㎛가 되도록 도포한 후 트리아세틸셀룰로오스계 필름인 KC8UX(코니카사, T)을 닙 롤을 이용하여 접합시켰다. 접합된 편광판을 80℃의 열풍건조기에서 5분 동안 건조하여 편광판을 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 편광자의 한 면에 상기 접착제 조성물을 도포한 후 트리아세틸셀룰로오스계 필름인 KC8UX(코니카사, T)를 접합하고, 다른 한 면에는 시클로폴리올레핀계 수지인 제오노아(일본제온사, Z)을 접합하여 편광판을 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 편광자의 한 면에 상기 접착제 조성물을 도포한 후 트리아세틸셀룰로오스계 필름인 KC8UX(코니카사, T)을 접합하고, 다른 한 면에는 폴리에틸렌계 수지 필름(Q)을 접합하여 편광판을 제조하였다.
실시예 4
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 편광자의 한 면에 상기 접착제 조성물을 도포한 후 트리아세틸셀룰로오스계 필름인 KC8UX(코니카사, T)을 접합하고, 다른 한 면에는 아크릴계 수지 필름인 I-필름(일본 제온사, P)을 접합하여 편광판을 제조하였다.
실시예 5
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, KOH로 pH가 12.1인 접착제 조성물을 도포하여 편광판을 제조하였다.
실시예 6
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, KOH로 pH가 13인 접착제 조성물을 도포하여 편광판을 제조하였다.
실시예 7
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, NaHCO3로 pH가 7.1인 접착제 조성물을 도포하여 편광판을 제조하였다.
실시예 8
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, NaHCO3로 pH가 7.68인 접착제 조성물을 도포하여 편광판을 제조하였다.
실시예 9
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, NaHCO3로 pH가 8.14인 접착제 조성물을 도포하여 편광판을 제조하였다.
실시예 10
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 수용성 폴리아미드에폭시계 수지(SR-650, 스미또모가가꾸㈜)의 고형분 100중량부에 대하여 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 수용액의 고형분 5중량부가 혼합된 접착제 조성물을 도포하여 편광판을 제조하였다.
실시예 11
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 수용성 폴리아미드에폭시계 수지(SR-650, 스미또모가가꾸㈜)의 고형분 100중량부에 대하여 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 수용액의 고형분 100중량부가 혼합된 접착제 조성물을 도포하여 편광판을 제조하였다.
실시예 12
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 전체 고형분 함량이 물(용매) 100중량부에 대하여 20중량부가 유지되도록 제조된 접착제 조성물을 도포하여 편광판을 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 수용성 폴리아미드에폭시계 수지(SR-650, 스미또모가가꾸㈜)의 고형분 100중량부에 대하여 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 수용액의 고형분 200중량부가 혼합된 접착제 조성물을 도포하여 편광판을 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 수용성 폴리아미드에폭시계 수지를 제외하고, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 수용액의 고형분 100중량부가 함유된 접착제 조성물을 도포하여 편광판을 제조하였다.
비교예 3
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 수용액을 제외하고, 수용성 폴리아미드에폭시계 수지의 고형분 100중량부가 함유된 접착제 조성물을 도포하여 편광판을 제조하였다.
비교예 4
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, KOH로 pH가 6.5인 접착제 조성물을 도포하여 편광판을 제조하였다.
비교예 5
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, KOH로 pH가 14인 접착제 조성물을 도포하여 편광판을 제조하였다.
비교예 6
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 수용성 폴리아미드에폭시계 수지를 제외하고, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 수용액(고형분 함량) 100중량부에 대하여 글리옥살이 30중량부로 혼합된 접착제 조성물을 도포하여 편광판을 제조하였다.
비교예 7
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 수용액 대신에 카르복실기 변성 폴리비닐알코올계 수지 수용액(쿠라레㈜, KL-318)을 사용한 접착제 조성물을 도포하여 편광판을 제조하였다.
하기 표 1은 실시예 및 비교예에서 제조된 접착제 조성물의 조성 및 물성을 정리하여 나타낸 것이다.
[표 1]
Figure PCTKR2011003893-appb-I000002
Figure PCTKR2011003893-appb-I000003
시험예
상기 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 7에서 제조된 접착제 조성물 및 편광판의 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1)접착력(커터 평가)
제조된 편광판을 1시간 상온에서 방치한 후, 편광판의 각 필름 사이(편광자와 편광자 보호필름 사이)에 커터의 날을 넣고, 날을 밀고 나아갔을 때의 날이 들어가는 방식을 하기의 기준으로 평가하였다.
◎: 커터의 날이 어느 필름 사이에도 들어가지 않는다.
○: 날을 밀고 나아갔을 때, 적어도 어느 한 쪽의 필름 사이에 날이 1 내지 2 mm 들어갔을 때 멈춘다.
△: 날을 밀고 나아갔을 때, 적어도 어느 한 쪽의 필름 사이에 날이 3 내지 5 mm 들어갔을 때 멈춘다.
×: 날을 밀고 나아갔을 때, 적어도 어느 한 쪽의 필름 사이에 날이 무리 없이 들어간다.
(2) 내온수성
제조된 편광판을 23℃, 상대습도 55%의 환경 하에서 24 시간 방치한 후 내온수성을 시험하였다. 내온수성 시험은 먼저, 편광판의 흡수축(연신방향)을 장변으로 하여 5㎝×2㎝의 직사각형 형상으로 편광판을 절단하여 샘플을 제작하고, 장변 방향의 치수를 정확히 측정하였다. 여기서, 샘플은 편광자에 흡착된 요오드에 기인하여 전면에 걸쳐 균일하게 특유의 색을 나타내고 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, (A)는 온수에 침지하기 전에 샘플(1)의 단변 측을 파지부(把持部)(5)에서 파지하는 것을 나타내며, (B)는 파지된 샘플(1)의 길이방향의 8할 정도를 60℃의 온수 수조에 침지하여 4시간 동안 유지한 후의 수축된 샘플(4)의 도면이다. 침지가 완료되면 샘플(4)을 수조로부터 꺼내 수분을 닦아 내고, 편광자의 수축정도를 측정한다. 구체적으로 샘플(1)의 단변 중앙에 있어서의 보호필름의 끝(1a)으로부터 수축한 편광자(4)의 끝까지의 거리를 측정하고, 이를 수축길이로 하였다. 또한 도 2(B)에서 온수 침지에 의해 편광판의 한가운데 위치하는 편광자(4)가 수축하고, 2장의 보호필름 사이에 편광자(4)가 존재하지 않는 영역(2)이 형성된다. 또한 온수 침지에 의해 온수에 접하는 편광자(4)의 주변부로부터 요오드가 용출하여 샘플(1)의 주변부에 색이 빠진 부분(3)이 생긴다. 이 탈색 정도를 샘플(1)의 단변 중앙에 있어서의 수축한 편광자(4)의 끝으로부터 편광판 특유의 색이 남아 있는 영역까지의 거리를 측정하고, 이를 요오드 빠짐 길이로 하였다. 상기 수축길이와 요오드 빠짐길이의 합계를 총 침식길이(X)로 하였는데, 즉 총 침식길이(X)란 샘플(1)의 단변 중앙에 있어서의 샘플(1)의 끝(1a)에서부터 편광판 특유의 색이 남아있는 영역까지의 거리가 된다. 수축길이, 요오드 빠짐 길이 및 총 침식길이(X)가 작을수록 물의 존재 하에서 접착성(내온수성)이 높다고 판단할 수 있다.
◎: 총 침식길이(X) < 1㎜
○: 1㎜ ≤ 총 침식길이(X) < 2㎜
△: 2㎜ ≤ 총 침식길이(X) < 5㎜
×: 5㎜ ≤ 총 침식길이(X)
(3) 광학특성(투과도, 편광도)
제조된 편광판의 투과도 및 편광도는 자외가시광선 분광광도계(V-7100/VAP-7070, 닛폰 분코㈜ 제조)를 이용하여 측정하였다. 편광도(Py)는 편광판의 평행 투과율(H0)과 직교 투과율(H90)을 측정한 후 하기 수학식 1에 의거하여 계산하고, 하기 기준에 의거하여 평가하였다. 이때 투과율은 JIS Z 8701(1982 년판)에 규정된 2도 시야(C 광원)에 의해 시감도 보정을 실시한 Y 값이다.
[수학식 1]
편광도(Py, %) = {(H0 - H90) / (H0 ＋H90)}1/2 × 100
[표 2]
Figure PCTKR2011003893-appb-I000004
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 편광자의 한 면에 적층된 제1접착제층(수용성 폴리아미드에폭시계 수지와 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지), 상기 접착제층 상에 적층된 트리아세틸셀룰로오스 필름 및 폴리올레핀계 보호필름을 포함하는 편광판은 고온 다습한 조건하에서도 접착성, 내온수성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
반면, 비교예 1(아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 과량 사용); 비교예 2(수용성 폴리아미드에폭시계 수지 제외); 비교예 3(아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 제외); 비교예 6(수용성 폴리아미드에폭시계 수지 대신에 글리옥살 함유); 및 비교예 7(아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 대신에 카르복실기 변성 폴리비닐알코올계 수지 사용)는 접착력 및 내온수성이 동시에 우수하지 못하였다.
또한, 비교예 4(접착제 조성물의 pH가 낮음)는 접착력 및 내온수성 뿐만 아니라 투과도가 낮아 실시예에 비해 광학특성이 저하되었고, 비교예 5(접착제 조성물의 pH가 높음)는 탈색 등의 편광자 손상으로 제품불량이 발생하였다

Claims (12)

  1. 편광자, 상기 편광자의 한면 또는 양면에 적층된 접착제층 및 상기 접착제층 상에 적층된 셀룰로오스계 또는 폴리올레핀계 보호필름을 포함하고,
    상기 접착제층은 수용성 폴리아미드에폭시계 수지 100중량부에 대하여 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 1 내지 100중량부(고형분 함량 기준)를 포함하며, pH가 7 내지 13인 접착제 조성물로 이루어진 편광판.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 접착제 조성물은 염기성 화합물을 포함하는 편광판.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 염기성 화합물은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 수산화물, 또는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 탄산염인 편광판.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 수산화물은 pH 10 내지 13인 접착제 조성물을 형성하는 편광판.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 탄산염은 pH 7 내지 10인 접착제 조성물을 형성하는 편광판.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 접착제층은 용매 100중량부에 대하여 고형분이 3 내지 20중량부인 접착제 조성물로 이루어진 편광판.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 접착제층은 점도가 2 내지 25m㎩·sec(20℃)인 접착제 조성물로 이루어진 편광판.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지는 10 내지 50중량부(고형분 함량 기준)로 포함되는 편광판.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 접착제층에 적층되는 셀룰로오스계 또는 폴리올레핀계 보호필름면은 코로나, 플라즈마 및 프라이머로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 방법으로 처리된 것인 편광판.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 편광자의 다른 한 면에 상기 접착제층에 의해 아크릴계, 셀룰로오스계, 폴리올레핀계 또는 폴리에스테르계 보호필름이 추가로 적층된 편광판.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 편광자의 다른 한 면에 수용성 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 접착제층에 의해 아크릴계, 셀룰로오스계, 폴리올레핀계 또는 폴리에스테르계 보호필름이 추가로 적층된 편광판.
  12. 청구항 1 내지 11중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 액정표시장치.
PCT/KR2011/003893 2010-09-28 2011-05-27 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치 WO2012043958A1 (ko)

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