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KR101917963B1 - 편광판 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 - Google Patents

편광판 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 Download PDF

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Publication number
KR101917963B1
KR101917963B1 KR1020170158715A KR20170158715A KR101917963B1 KR 101917963 B1 KR101917963 B1 KR 101917963B1 KR 1020170158715 A KR1020170158715 A KR 1020170158715A KR 20170158715 A KR20170158715 A KR 20170158715A KR 101917963 B1 KR101917963 B1 KR 101917963B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polarizing plate
protective layer
polarizer
compound
weight
Prior art date
Application number
KR1020170158715A
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English (en)
Inventor
이미소
권윤경
한상헌
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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Filing date
Publication date
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Priority to US16/766,558 priority patent/US20200385604A1/en
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Abstract

본 명세서는 편광판 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.

Description

편광판 및 이를 포함하는 화상 표시 장치{POLARIZING PLATE AND IMAGE DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 명세서는 편광판 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
기존 액정 표시 장치용 편광판은 일반적인 폴리비닐알코올(PVA, Polyvinyl alcohol)계 편광자를 사용하고, 그 편광자의 적어도 한쪽 면에 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate) 등의 보호필름을 부착하는 구성으로 되어 있다.
최근에는 편광판의 저빛샘 및 박형화에 따른 요구가 높아지고 있어, 이 물성을 만족하기 위하여 기존의 미리 제막한 보호 기재를 적용하는 대신 편광자 상에 직접 보호막을 형성하는 방법이 검토되고 있다.
다만, 기존 폴리비닐알코올계 연신 타입의 폴리비닐알코올계 편광자 상에 직접 보호막을 형성하는 경우, 기존처럼 양면에 보호기재를 적용하는 경우에 비해 고온에서 편광자 수축에 의해 발생되는 응력에 의해 편광자의 찢어짐 현상이 발생되는 문제를 해결하기 어려웠다.
한국 특허공개공보 2016-0142546
본 명세서는 편광판 및 이를 포함하는 화상 표시 장치를 제공하고자 한다.
본 명세서는 편광자; 및 상기 편광자의 적어도 일면에 접하는 보호층을 포함하는 편광판으로서, 상기 보호층은 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물 및 폴리올 화합물을 포함하는 편광판 보호층용 광경화성 조성물의 경화물이고, 상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 상기 폴리올 화합물은 4 내지 10 중량부로 포함되는 것인 편광판을 제공한다.
본 명세서는 상기 편광판을 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판은 종래의 접착제층이 개재되는 것을 필수로 하는 기재층을 하나의 보호층으로 대체할 수 있으므로, 편광판의 박막화 및 경량화는 물론, 비용 및 공정을 최소화 할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판은 양이온계 보호층 제작시 Carrier 필름인 PET와 Blocking 현상을 감소시킬 수 있어, 보호층의 보호기재인 Carrier 필름이 부착된 상태로 장기 보관이 용이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판의 보호층은 저장 탄성률이 높으므로, 고온에서 수축 또는 팽창 현상을 억제할 수 있어, 편광자 및 편광판의 찢어짐 현상을 방지할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판은 보호층 상에 별도의 보호필름을 포함하지 않더라도, 높은 내구성을 갖는 장점이 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판을 도시한 것이다.
도 2는 본 명세서의 또 다른 실시상태에 따른 편광판을 도시한 것이다.
도 3은 본 명세서의 또 다른 실시상태에 따른 편광판을 도시한 것이다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
기존의 폴리비닐알코올계 연신 타입의 폴리비닐알코올계 편광자 상에 직접 보호층을 형성하는 경우, 기존처럼 양면에 보호기재를 적용하는 경우에 비해, 고온에서 편광자 수축에 의해 발생되는 응력에 의해 편광자의 찢어짐 현상이 발생되는 문제를 해결하기 어려웠다.
따라서, 편광자 상에 직접 보호층을 형성하기 위해서는 고온에서 편광자의 수축에 의한 응력을 견딜 수 있는 수준의 물성이 요구된다. 이러한 물성을 만족하는 보호층으로는 UV 경화형 양이온계 코팅층이 주로 사용되는데, 이러한 양이온계 코팅층의 경우, 제작시 Carrier 필름인 PET와 Blocking 현상이 발생하여 장기 보관이 어려운 문제점이 있었다.
구체적으로, 롤 공정에서 제작되는 편광판은 “Carrier 필름/보호층/편광자(PVA)/접착제층/보호필름”의 적층체에서 Carrier 필름을 제거하여 보호층 위에 접착제층을 형성한 후, 패널에 부착된다. 상기 Carrier 필름을 제거하는 공정에서, 상기 보호층과 Carrier 필름 사이에 Blocking이 발생하는데, 이는 보호층에 손상을 주어 편광판의 외관 및 광학물성의 저하를 발생시킨다.
그러나, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판은 보호층인 편광판 보호층용 광경화성 조성물의 경화물에 폴리올 화합물을 포함함으로써, 별도의 보호필름 없이도 편광자의 고온에서의 수축 또는 팽창 현상을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판은 상기 폴리올 화합물을 포함함으로써, 에폭시 사슬에 유연성(Flexibility)을 부여할 수 있으므로, Carrier 필름인 PET과 Blocking 현상을 방지할 수 있음은 물론, Carrier PET 필 필름의 찢어짐 현상도 방지할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판은 인성(Toughness) 향상에 의한 고온 내구성도 향상시킬 수 있음은 물론, 보호층 상에 별도의 보호필름을 포함하지 않더라도, 높은 내구성을 갖는 장점이 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판은 보호층의 보호기재인 Carrier 필름이 부착된 상태로 장기 보관에 용이하다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판을 도시한 것이다. 상기 도 1에는 편광자(10)의 일면에 보호층(20)이 구비된 편광판의 구조가 예시되어 있다.
또한, 도 3은 본 명세서의 또 다른 일 실시상태에 따른 편광판을 도시한 것이다. 상기 도 3에는 편광자(10)의 양면에 보호층(20)이 구비된 편광판의 구조가 예시되어 있다. 상기 도 3과 같이, 편광자의 양면에 보호층이 구비되는 경우, 위상차가 거의 없으면서 박막화가 가능한 장점이 있다.
본 명세서는 편광자; 및 상기 편광자의 적어도 일면에 접하는 보호층을 포함하는 편광판으로서, 상기 보호층은 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물 및 폴리올 화합물을 포함하는 편광판 보호층용 광경화성 조성물의 경화물이고, 상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 상기 폴리올 화합물은 4 내지 10 중량부로 포함되는 것인 편광판을 제공한다.
본 명세서에 있어서, 상기 편광자는 당해 기술분야에 잘 알려진 편광자, 예를 들면, 요오드 또는 2색성 염료를 포함하는 폴리비닐알코올(PVA)로 이루어진 필름을 사용할 수 있다. 상기 편광자는 폴리비닐알코올계 필름에 요오드 또는 이색성 염료를 염착시켜서 제조될 수 있으나, 이의 제조방법은 특별히 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 편광자는 보호층(또는 보호필름)을 포함하지 않는 상태를 의미하며, 편광판은 편광자와 보호층(또는 보호필름)을 포함하는 상태를 의미한다.
편광판은 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 2색성 색소로 염색하고, 그 2색성 색소를 흡착시키는 공정, 2색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용 액으로 처리하는 공정, 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정 및 이들 공정이 실시되어 2색성 색소가 흡착 배향된 일축 연신 폴리비닐알코올계 수지 필름에 보호층을 접합하는 공정을 거쳐 제조된다.
일축 연신은 2색성 색소에 의한 염색 전에 행할 수도 있고, 2색성 색소에 의한 염색과 동시에 행할 수도 있고, 2색성 색소에 의한 염색 후에 행할 수도 있다. 일축 연신을 2색성 색소에 의한 염색 후에 행하는 경우, 이 일축 연신은 붕산 처리 전에 행할 수도 있고, 붕산 처리 중에 행할 수도 있다. 또한, 이들 복수의 단계에서 일축 연신을 행하는 것도 가능하다. 일축 연신을 하기 위해서는 주속이 서로 다른 롤 사이에서 일축으로 연신 할 수도 있고, 열 롤을 이용하여 일축으로 연신 할 수도 있다. 또한, 대기 중에서 연신을 행하는 건식 연신일 수도 있고, 용제에 의해 팽윤한 상태에서 연신을 행하는 습식 연신일 수도 있다. 연신 배율은 특별히 한정되지 않으나, 통상 4배 내지 8배 이다.
한편, 상기 편광자는 두께가 5㎛ 내지 40㎛인 것이 바람직하고, 5㎛ 내지 25㎛인 것이 더욱 바람직하다. 편광자의 두께가 상기 수치 범위보다 얇으면 광학특성이 떨어질 수 있으며, 상기 수치 범위보다 두꺼우면 저온(예를 들어, -30℃)에서의 편광자 수축량이 커져서 전체적인 편광판의 열에 관련한 내구성을 약화시킬 수 있다.
또한, 상기 편광자가 폴리비닐알코올계 필름인 경우, 폴리비닐알코올계 필름은 폴리비닐알코올 수지 또는 그 유도체를 포함하는 것이면 특별한 제한 없이 사용이 가능하다. 이때, 상기 폴리비닐알코올 수지의 유도체로는 폴리비닐포르말 수지, 폴리비닐아세탈 수지 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 시판되는 폴리비닐알코올계 필름, 예컨대, 구라레 사의 P30, PE30, PE60, 일본합성사의 M2000, M3000, M6000 등을 사용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 폴리비닐알코올계 필름은, 중합도가 1,000 내지 10,000이 바람직하고, 1,500 내지 5,000 인 것이 더욱 바람직하다. 중합도가 상기 수치 범위를 만족할 때, 분자의 움직임이 자유롭고, 요오드 또는 이색성 염료 등과 유연하게 혼합될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판의 보호층은 상기 편광자에 직접 코팅되어 형성된다. 상기 편광자에 직접 코팅된다는 것은, 접착제층의 개재 없이 편광자와 보호층이 물리적으로 접하는 것을 의미한다. 즉, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 보호층은 별도의 접착제층 없이 편광자 상에 직접 형성됨으로써, 박형 편광판을 제공할 수 있다. 또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판의 보호층은 별도의 보호필름 없이도 편광자의 고온에서의 수축 또는 팽창 현상을 효과적으로 억제할 수 있으므로, 편광자 및 편광판의 찢어짐 현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판의 보호층은 광경화성 조성물로 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 보호층이 광경화성 조성물로부터 형성되는 경화형 수지층인 경우, 그 제조 방법이 간단하고, 나아가 보호층과 편광자와의 밀착성이 우수하다는 장점이 있다. 또한, 편광판의 내구성을 보다 개선시킬 수 있다.
한편, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판 보호층용 광경화성 조성물은 경화 후 유리 전이 온도가 90℃ 이상 130℃ 이하인 것이 바람직하며, 100℃ 내지 130℃일 수 있다. 상기와 같은 수치 범위의 유리 전이 온도를 갖는 경우 고온 환경하에서도 우수한 내구성을 갖는 보호층의 구현이 가능하다.
본 명세서에서 유리 전이 온도는 이형필름(예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름)에 두께 50 ㎛로 도포하고, 광량 1000mJ/cm2 이상의 조건에서 자외선을 조사하여 경화시킨 후, 상기 이형 필름을 제거하고, 시편을 일정한 크기로 레이저 재단한 후, DMA(dynamic mechanical analysis)를 통해 측정한다. 이 때, 측정온도는 -10℃의 시작 온도에서 5℃/min의 승온 속도로 160℃까지 승온시키며 10%의 strain으로 일정하게 인장할 때의 저장 탄성률의 변곡을 통해 유리 전이 온도를 확인한다.
한편, 상기 보호층의 형성 방법은 특별히 한정되지 않으며, 당해 기술 분야에 잘 알려진 방법에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 편광자의 적어도 일면에 상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물을 당해 기술 분야에 잘 알려진 코팅 법, 예컨대, 스핀 코팅, 바 코팅, 롤 코팅, 그라비아 코팅, 블레이드 코팅 등의 방법으로 도포하여 배리어층을 형성한 다음, 자외선 조사 장치를 이용하여 조사광인 자외선을 조사하는 방법으로 형성될 수 있다.
또는, 상기 보호층은 편광자의 적어도 일면에 편광판 보호층용 광경화성 조성물을 도포한 후, 자외선 조사장치를 이용하여 경화시켜 보호층을 형성할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 자외선의 파장은 100nm 내지 400nm가 바람직하고, 320nm 내지 400nm가 더욱 바람직하다. 또한, 상기 조사광의 광량은 100mJ/cm2 내지 1000mJ/cm2가 바람직하고, 500mJ/cm2 내지 1000mJ/cm2 이 더욱 바람직하다.
상기 조사광의 조사 시간은 1초 내지 10분이 바람직하고, 2초 내지 30초가 더욱 바람직하다. 상기 조사 시간 범위를 만족하는 경우, 광원으로부터 지나치게 열이 전달되는 것을 방지하여, 편광자에 주행 주름이 발생하는 것을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 폴리올 화합물은 분자중에 수산기 (Hydroxyl Group, -OH) 혹은 아민기 (Amine Group, -NH2)를 2개 이상 갖는 다관능(Multifunctional) 알콜 또는 방향족 아민 등의 개시제(Initiator)와 산화 프로필렌(Propylene Oxide, PO) 또는 산화 에틸렌(Ethylene Oxide, EO)을 반응시켜 얻어지는 물질을 의미한다.
상기 폴리올 화합물은 폴리에테르 폴리올(Polyether Polyol)과 폴리에스테르 폴리올(Polyester Polyol)로 분류되는데, 상기 폴리에스테르 폴리올은 산과 하이드록실 화합물과 중축합에 의해 합성되는 것과 카프로락톤 모노머 등의 개환부 가중합에 의한 것으로 분류된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리올 화합물은 폴리에스테르 폴리올이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리올 화합물은 폴리카프로락톤 폴리올이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 상기 폴리올 화합물은 4 내지 10 중량부가 바람직하다.
상기 폴리올 화합물이 상기 수치 범위의 함량으로 포함되는 경우, 고온 내구성이 우수하면서도 보호층과 보호필름인 Carrier PET사이의 Blocking현상을 효과적으로 억제할 수 있다. 반면, 상기 수치 범위의 함량을 벗어나는 경우에는 고온 내구성은 물론 저장 탄성률도 저하될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 에폭시 화합물은 지환식 에폭시 화합물, 지방족 에폭시 화합물, 방향족 에폭시 화합물 및 수소화 에폭시 화합물 중 1 이상을 포함한다.
본 명세서에 있어서, 상기 지환식 에폭시 화합물이란, 에폭시화 지방족 고리기를 하나 이상 포함하는 화합물을 의미한다. 상기 지환식 에폭시 화합물은 비교적 높은 유리 전이 온도를 가지기 때문에, 보호층의 열팽창계수를 낮추고 저장 탄성률을 높이는 데 바람직하다. 이로써, 경화 후 고온 또는 고습 환경 하에서 우수한 내구성을 구현하는 역할을 한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 지환식 에폭시 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 에폭시시클로헥실메틸 에폭시시클로헥산카복실레이트계 화합물이다.
[화학식 1]
Figure 112017117547490-pat00001
상기 화학식 1에 있어서, R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 20인 것이 바람직하고, 탄소수 1 내지 12가 더욱 바람직하며, 탄소수 1 내지 8이 가장 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥실메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 지환식 에폭시 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 알칸디올의 에폭시시클로헥산 카복실레이트계 화합물이다.
[화학식 2]
Figure 112017117547490-pat00002
상기 화학식 2에 있어서, R3 및 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이며, n은 2 내지 20의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 지환식 에폭시 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되는 디카르복시산의 에폭시 시클로헥실메틸 에스테르계 화합물이다.
[화학식 3]
Figure 112017117547490-pat00003
상기 화학식 3에 있어서, R5 및 R6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이며, p는 2 내지 20의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 지환식 에폭시 화합물은 하기 화학식 4로 표시되는 폴리에틸렌글리콜의 에폭시시클로헥실메틸 에테르계 화합물이다.
[화학식 4]
Figure 112017117547490-pat00004
상기 화학식 4에 있어서, R7 및 R8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이며, q는 2 내지 20의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 지환식 에폭시 화합물은 하기 화학식 5로 표시되는 알칸디올의 에폭시시클로헥실메틸 에테르계 화합물이다.
[화학식 5]
Figure 112017117547490-pat00005
상기 화학식 5에 있어서, R9 및 R10은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이며, r는 2 내지 20의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 지환식 에폭시 화합물은 하기 화학식 6으로 표시되는 디에폭시트리스피로계 화합물이다.
[화학식 6]
Figure 112017117547490-pat00006
상기 화학식 6에 있어서, R11 및 R12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 지환식 에폭시 화합물은 하기 화학식 7로 표시되는 에폭시모노스피로계 화합물이다.
[화학식 7]
Figure 112017117547490-pat00007
상기 화학식 7에 있어서, R13 및 R14은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 지환식 에폭시 화합물은 하기 화학식 8로 표시되는 비닐시클로헥센 디에폭시드 화합물이다.
[화학식 8]
Figure 112017117547490-pat00008
상기 화학식 8에 있어서, R15는 수소 또는 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 지환식 에폭시 화합물의 또 다른 예시는, 하기 화학식 9로 표시되는 에폭시시클로펜틸 에테르 화합물이다.
[화학식 9]
Figure 112017117547490-pat00009
상기 화학식 9에 있어서, R16 및 R17은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 지환식 에폭시 화합물은 하기 화학식 10으로 표시되는 디에폭시 트리시클로 데칸 화합물이다.
[화학식 10]
Figure 112017117547490-pat00010
상기 화학식 10에 있어서, R18은 수소 또는 알킬기이다.
또한, 상기 지환식 에폭시 화합물은 에폭시시클로헥실메틸 에폭시시클로헥산 카복실레이트 화합물, 알칸디올의 에폭시시클로헥산 카복실레이트 화합물, 디카르복시산의 에폭시시클로헥실메틸 에스테르 화합물 또는 알칸디올의 에폭시시클로헥실메틸 에테르 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 7-옥사비시클로[4,1,0]헵탄-3-카르복시산과 (7-옥사-비시클로[4,1,0]헵토-3-일)메타놀과의 에스테르화물(상기 화학식 1에서 R1 및 R2가 수소인 화합물); 4-메틸-7-옥사비시클로[4,1,0]헵탄-3-카르복시산과 (4-메틸-7-옥사-비시클로[4,1,0]헵토-3-일)메탄올과의 에스테르화물(상기 화학식 1에서, R1 및 R2가 CH3인 화합물); 7-옥사비시클로[4,1,0]헵탄-3-카르복시산과 1,2-에탄디올과의 에스테르화물(상기 화학식 2에서 R3 및 R4가 수소이고, n이 1인 화합물); (7-옥사비시클로[4,1,0]헵토-3-일)메탄올과 아디프산의 에스테르화물(상기 화학식 3에서 R5 및 R6가 수소이고, p가 2인 화합물); (4-메틸-7-옥사비시클로[4,1,0]헵토-3-일)메탄올과 아디프산의 에스테르화물(상기 화학식 3에서 R5 및 R6가 CH3이고, p가 2인 화합물); 및 (7-옥사비시클로[4,1,0]헵토-3-일)메탄올과 1,2-에탄디올의 에테르화물(상기 화학식 5에서 R9 및 R10이 수소이고, r이 1인 화합물) 중에서 선택되는 1 이상이 사용되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 상기 에폭시 화합물은 65 내지 75 중량부가 바람직하며, 70 내지 75 중량부가 더욱 바람직하며, 72 내지 75 중량부가 가장 바람직하다.
상기 에폭시 화합물이 상기 수치 범위의 함량으로 포함되는 경우, 광경화 시에 효과적으로 조성물이 경화될 수 있고, 경화 후 유리 전이 온도와 저장 탄성률을 높게 유지하여 내구성이 우수한 장점이 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 지방족 에폭시 화합물은 지방족 다가 알콜 또는 폴리글리시딜 에테르이다. 예를 들어, 1,4-부탄디올의 디글리시딜 에테르, 1,6-헥산디올의 디글리시딜 에테르, 글리세린의 트리글리시딜 에테르, 트리메틸올프로판의 트리글리시딜 에테르, 폴리에틸렌글리콜의 디글리시딜 에테르, 프로필렌글리콜의 디글리시딜 에테르, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 글리세린 등의 지방족 다가 알콜에 1종 이상의 알킬렌 산화물(에틸렌 산화물 또는 프로필렌 산화물)을 부가함으로써 얻어지는 폴리에테르 폴리올의 폴리글리시딜 에테르 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 방향족 에폭시 화합물은 분자 내에 방향족기를 포함하는 것으로, 예를 들면, 비스페놀 A 계 에폭시, 비스페놀 F 계 에폭시, 비스페놀 S 에폭시, 브롬화 비스페놀계 에폭시와 같은 비스페놀형 에폭시 수지; 페놀 노볼락형 에폭시 수지 및 크레졸 노볼락형 에폭시 수지와 같은 노볼락형 에폭시 수지; 크레졸 에폭시; 및 레졸시놀글리시딜에테르 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 수소화 에폭시 화합물은 촉매 존재 하에서, 가압하에 방향족 에폭시 수지에서 방향환의 선택적 수소화 반응에 의해 얻어지는 것으로서, 예를 들어, 비스페놀 A의 디글리시딜에테르, 비스페놀 F의 디글리시딜에테르, 및 비스페놀 S의 디글리시딜에테르 등의 비스페놀형 에폭시 수지; 페놀 노볼락 에폭시 수지, 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 및 히드록시벤즈알데히드페놀 노볼락 수지 등의 노볼락형 에폭시 수지; 및 테트라히드록시페닐메탄의 글리시딜에테르, 테트라히드록시벤조페논의 글리시딜에테르, 에폭시화 폴리비닐페놀 등의 다관능형 에폭시 수지 등이 있으며, 수소화 비스페놀 A의 글리시딜에테르가 가장 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 옥세탄 화합물은 분자 내에 4원환의 에테르를 갖는 화합물로서, 예들 들어, 3-에틸-3-히드록시메틸옥세탄, 1,4-비스〔(3-에틸-3-옥세타닐)메톡시메틸〕벤젠, 3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄, 디〔(3-에틸-3-옥세타닐)메틸〕에테르, 3-에틸-3-(2-에틸헥실옥시메틸)옥세탄, 페놀노볼락 옥세탄 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이들 옥세탄 화합물은 시판품을 용이하게 입수하는 것이 가능하며, 구체적으로는 아론옥세탄 OXT-101(도아 고세이(주) 제조), 아론옥세탄 OXT-121(도아 고세이(주) 제조), 아론옥세탄 OXT-211(도아 고세이(주) 제조), 아론옥세탄 OXT-221(도아 고세이(주) 제조), 아론옥세탄 OXT-212(도아 고세이(주) 제조) 등을 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 상기 옥세탄 화합물은 20 내지 30 중량부가 바람직하고, 20 내지 25 중량부가 더욱 바람직하며, 20 내지 23 중량부가 가장 바람직하다.
상기 옥세탄 화합물이 상기 수치 범위의 함량으로 포함되는 경우, 광경화성 조성물의 경화 후의 유리 전이 온도와 저장 탄성률이 높게 유지될 수 있는 장점이 있으며, 점도를 일정하게 유지하여 균일한 두께의 보호층 형성이 가능한 장점이 있다.
상기 에폭시 화합물(A)과 상기 옥세탄 화합물(B)의 중량비(A)/(B)는 90/10 내지 10/90가 바람직하고, 70/30 내지 20/80이 더욱 바람직하고, 60/40 내지 25/75가 가장 바람직하다. 상기 에폭시 화합물 및 옥세탄 화합물의 중량비의 수치 범위가 상기와 같은 경우, 조성물의 유리 전이 온도가 높게 유지될 수 있으며, 경화 후의 보호층의 강도가 개선되는 효과가 있다. 또한, 상기 수치 범위를 만족하는 경우, 경화 후의 보호층의 저장 탄성률이 우수하다는 장점이 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물은 필요에 따라서 염료, 안료, 에폭시 수지, 자외선 안정제, 산화 방지제, 조색제, 보강제, 충진제, 소포제, 계면 활성제 및 가소제 중 1 이상을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물은 광양이온 중합 개시제 및 광증감제 중 1 이상을 더 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 광양이온 중합 개시제의 예로는 알파-히드록시케톤계 화합물(ex. IRGACURE 184, IRGACURE 500, IRGACURE 2959, DAROCUR 1173; Ciba Specialty Chemicals(제)); 페닐글리옥실레이트 (phenylglyoxylate)계 화합물(ex. IRGACURE 754, DAROCUR MBF; Ciba Specialty Chemicals(제)); 벤질디메틸케탈계 화합물(ex. IRGACURE 651; Ciba Specialty Chemicals(제)); α-아미노케톤계 화합물(ex. IRGACURE 369, IRGACURE 907, IRGACURE 1300; Ciba Specialty Chemicals(제)); 모노아실포스핀계 화합물(MAPO)(ex. DAROCUR TPO; Ciba Specialty Chemicals(제)); 비스아실포스펜계 화합물(BAPO)(ex. IRGACURE 819, IRGACURE 819DW; Ciba Specialty Chemicals(제)); 포스핀옥시드계 화합물(ex. IRGACURE 2100; Ciba Specialty Chemicals(제)); 메탈로센계 화합물(ex. IRGACURE 784; Ciba Specialty Chemicals(제)); 아이오도늄염(iodonium salt)(ex. IRGACURE 250; Ciba Specialty Chemicals(제)); 및 상기 중 하나 이상의 혼합물(ex. DAROCUR 4265, IRGACURE 2022, IRGACURE 1300, IRGACURE 2005, IRGACURE 2010, IRGACURE 2020; Ciba Specialty Chemicals(제)) 등이 있다. 본 명세서에서는 상기 예시 중에서 1종 또는 2종 이상을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 상기 광양이온 중합 개시제는 0.5 내지 10 중량부가 바람직하고, 1 내지 5 중량부가 더욱 바람직하다.
상기 광양이온 중합 개시제가 상기 수치 범위의 함량으로 포함되는 경우, 자외선이 보호층 내부까지 효과적으로 도달할 수 있고, 중합률도 우수하며, 생성되는 중합체의 분자량이 작아지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 형성되는 보호층의 응집력은 물론, 편광자에 대한 접착력도 우수한 장점이 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 광증감제의 예로는 카르보닐 화합물, 유기 황화합물, 과황화물, 레독스계 화합물, 아조 및 디아조 화합물, 안트라센계 화합물, 할로겐 화합물, 광환원성 색소 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 상기 광증감제는 0.5 내지 10 중량부가 바람직하고, 1 내지 5 중량부가 더욱 바람직하다.
상기 광증감제가 상기 수치 범위의 함량으로 포함되는 경우, 광개시제가 효율적으로 개시가 될 수 있도록 도와주며, 보호층 내부까지 효과적으로 경화되어 중합률이 우수하며, 생성되는 중합체의 분자량이 작아지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 수치 범위를 초과할 경우에는 보호층의 황변을 유발하여 편광자의 광학물성을 저하시킬 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물은 라디칼 개시제를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 라디칼 개시제는 라디칼 중합성을 촉진하여 경화 속도를 향상시키기 위한 것으로, 상기 라디칼 개시제로는 당해 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 라디칼 개시제들이 제한 없이 사용될 수 있다.
상기 라디칼 개시제는, 예를 들면, 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone), 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판온(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone), 2-히드록시-1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로판온(2-Hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy) phenyl]-2-methyl-1-propanone), 메틸벤조일포르메이트(Methylbenzoylformate), 옥시-페닐-아세트산-2-[2-옥소-2-페닐-아세톡시-에톡시]-에틸 에스테르(oxy-phenyl-acetic acid -2-[2 oxo-2phenyl-acetoxy-ethoxy]-ethyl ester), 옥시-페닐-아세트산-2-[2-하이드록시-에톡시]-에틸 에스테르(oxy-phenyl-acetic acid-2-[2-hydroxy-ethoxy]-ethyl ester), 알파-디메톡시-알파-페닐아세토페논(alpha-dimethoxy-alpha-phenylacetophenone), 2-벤질-2-(디메틸아미노)1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논(2-Benzyl-2-(dimethylamino)-1-[4-(4-morpholinyl) phenyl]-1-butanone), 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-(4-모르폴리닐)-1-프로판온(2-Methyl-1-[4-(methylthio)phenyl] -2-(4-morpholinyl)-1-propanone), 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥사이드(Diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide), 포스핀 옥사이드(Phosphine oxide), 페닐비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥사이드(phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphineoxide) 등이 있다. 본 명세서에서는 상기 예시 중에서 1종 또는 2종 이상을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 특히, 본 명세서에 있어서, 페닐비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥사이드(phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphineoxide)가 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호층의 두께는 5 ㎛ 내지 10 ㎛가 바람직하고, 6 ㎛ 내지 8 ㎛가 더욱 바람직하다.
상기 보호층의 두께가 상기 수치 범위보다 작은 경우에는 보호층의 강도나 고온 내구성의 저하 및 크랙이 발생될 우려가 있으며, 상기 수치 범위를 초과하는 경우에는 편광판의 박형화 측면에서 적합하지 않다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물의 25℃에서의 점도는 50 cps 이상 200cps 이하가 바람직하며, 25℃에서 50 cps 이상 130 cps가 더욱 바람직하다.
상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물의 점도가 상기 수치 범위를 만족하는 경우, 보호층의 두께를 얇게 형성할 수 있고, 작업성이 우수한 장점이 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호층의 80℃에서의 저장 탄성률은 1,500 Mpa 내지 10,000 Mpa가 바람직하고, 1,800 Mpa 내지 8,000 Mpa가 더욱 바람직하며, 2,000 Mpa 내지 7,000Mpa가 가장 바람직하다.
상기 보호층의 저장 탄성률이 상기 수치 범위를 만족하는 경우, 편광자에 가해지는 스트레스를 효과적으로 억제하여, 고온 또는 고습 환경에서 편광자의 수축 또는 팽창에 의한 편광자의 크랙 발생을 효과적으로 방지하는 효과가 있다. 또한, 편광자에 대한 접착력도 향상시킬 수 있다. 따라서, 고온에서의 편광판의 수축 및 팽창을 효과적으로 억제함으로써, 편광판이 액정 패널 등에 적용되었을 때, 우수한 접착력은 물론, 빛샘 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 명세서는 상기 보호층의 편광자와 접하는 면의 타면에 캐리어(Carrier) 필름을 더 포함하는 편광판을 제공한다.
본 명세서에 있어서, 상기 캐리어 필름은 편광판 제작 공정시 보호층을 보호하기 위한 공정용 필름을 의미한다. 구체적으로, 롤 공정에서 제작되는 편광판은 “Carrier 필름/보호층/편광자(PVA)/접착제층/보호필름”의 적층체에서 Carrier 필름을 제거하여 보호층 위에 접착제층을 형성한 후, 패널에 부착되는데, 캐리어 필름은 이 과정에서 사용되는 공정용 필름이다. 상기 캐리어 필름은 편광판 제조 공정에서 박리가 용이한 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 시클로올레핀폴리머, 폴리카보네이트 또는 트리아세틸셀룰로오스가 있다. 상기와 같이 캐리어 필름을 사용하는 경우, 보호층 형성시 캐리어 필름이 편광자를 효과적으로 보호하여 보호층 형성용 조성물에 의해 다른 구성들이 오염되는 것을 방지할 수 있으며, 가압 수단에 의해 가해지는 압력을 캐리어 필름이 흡수하여 편광자에 작용되는 응력이 완화되어 파단을 효과적으로 억제하는 효과가 있다.
본 명세서는 상기 편광자의 보호층이 접하는 면의 타면에 접착제층을 매개로 보호필름이 부착된 편광판을 제공한다.
구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판은 상기 보호층이 편광자의 일면에 형성된 경우, 보호층이 형성된 면의 반대면에 편광자를 지지 및 보호하기 위하여 접착제층을 매개로 별도의 투명 보호필름을 부착할 수 있다.
이때, 상기 보호필름은 편광자를 지지 및 보호하기 위한 것으로, 당해 기술 분야에 일반적으로 알려져 있는 다양한 재질의 보호필름들, 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate) 필름, 시클로올레핀 폴리머(COP, cycloolefin polymer) 필름, 트리아세틸 셀룰로오스 필름(TAC, Tri-Acetyl Cellulose)와 같은 아크릴계 필름 등이 사용될 수 있다. 이 중에서도 광학 특성, 내구성, 경제성 등을 고려할 때, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
한편, 상기 편광자와 보호필름의 부착은 롤 코터, 그라비어 코터, 바 코터, 나이프 코터 또는 캐필러리 코터 등을 사용하여 편광자 또는 보호필름의 표면에 편광판용 접착제 조성물을 코팅한 후, 이들을 합지 롤로 가열하여 합지하거나, 상온 압착하여 합지하는 방법 또는 합지 후 UV 조사하는 방법 등에 의해 수행될 수 있다.
도 2는 본 명세서의 또 다른 실시상태에 따른 편광판을 도시한 것이다. 상기 도 2에는 편광자(10)의 일면에 보호층(20)이 구비되고, 상기 편광자의 보호층이 접하는 면의 타면에 접착제층(30)이 구비되고, 상기 접착제층 상에 보호필름(40)이 구비된 편광판의 구조가 예시되어 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 접착제층은 접착제 조성물의 경화물이고, 상기 접착제 조성물은 에폭시 화합물(Z) 및 옥세탄 화합물(Z)을 포함한다.
상기 접착제층은 광경화성 접착제 조성물로 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 접착제층이 광경화성 접착제 조성물로 형성되는 경화형 수지층인 경우, 그 제조 방법이 간단하고, 나아가 보호필름과의 밀착성이 우수하다는 장점이 있다. 또한, 편광판의 내구성을 보다 개선시킬 수 있다.
상기 에폭시 화합물(Z)로는 지환식 에폭시 화합물 및 글리시딜 에테르 타입 에폭시 화합물 중 적어도 하나 이상을 사용할 수 있고, 바람직하게는 지환식 에폭시 화합물과 글리시딜 에테르 타입 에폭시 화합물의 혼합물을 사용할 수도 있다. 상기 글리시딜 에테르 타입 에폭시 화합물이란 글리시딜 에테르기를 적어도 하나 이상 포함하는 에폭시 화합물을 의미한다.
상기 에폭시 화합물(Z)의 예로는 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시클로헥산카르복실레이트, 비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸)아디페이트, 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트의 카프로락톤 변성물, 다가 카르복실산과 3,4-에폭시시클로헥실메틸알코올의 에스테르화물 또는 카프로락톤 변성물, 말단에 지환식 에폭시기를 갖는 실리콘계 화합물, 비스페놀 A 의 디글리시딜에테르, 비스페놀 F 의 디글리시딜에테르, 브롬화비스페놀 A 의 디글리시딜에테르, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 테레프탈산디글리시딜에스테르, 프탈산디글리시딜에스테르, 말단 카르복실산 폴리부타디엔과 비스페놀 A 형 에폭시 수지의 부가 반응물, 디시클로펜타디엔디옥사이드, 리모넨디옥사이드, 4-비닐시클로헥센디옥사이드, 폴리에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜 디글리시딜에테르, 폴리테트라메틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 수소 첨가 비스페놀 A 디글리시딜에테르, 에폭시화 식물유, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 양 말단 수산기의 폴리부타디엔디글리시딜에테르, 폴리부타디엔의 내부 에폭시화물, 스티렌-부타디엔 공중합체의 2 중 결합이 일부 에폭시화된 화합물 (예를 들어, 다이셀 화학 공업 (주) 제조의 "에포프렌드"〕, 및 에틸렌-부틸렌 공중합체와 폴리이소프렌의 블록 코폴리머의 이소프렌 단위가 일부 에폭시화된 화합물 (예를 들어, KRATON 사 제조의 "L-207") 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 글리시딜 에테르 타입 에폭시 화합물에는, 예를 들면, 노볼락 에폭시, 비스페놀 A계 에폭시, 비스페놀 F계 에폭시, 브롬화 비스페놀 에폭시, n-부틸 글리시딜에테르, 알리파틱 글리시딜에테르(탄소수 12 내지 14), 2-에틸헥실글리시딜 에테르, 페닐 글리시딜 에테르, o-크레실(cresyl) 글리시딜 에테르, 노닐 페닐 글리시딜 에테르, 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 디에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜 디글리시딜에테르, 트리프로필렌글리콜 디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜 디글리시딜에테르, 1,4-부탄디올 디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올 디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판 디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판 폴리글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 또는 글리세린 트리글리시딜에테르 등이 예시될 수 있고, 1,4-시클로헥산디메탄올 디글리시딜 에테르 등과 같은 고리형 지방족 골격을 가지는 글리시딜에테르 또는 방향족 에폭시 화합물의 수소 첨가 화합물 등이 예시될 수 있으며, 바람직하게는 고리형 지방족 골격을 가지는 글리시딜 에테르, 바람직하게는 탄소수 3 내지 20, 바람직하게는 탄소수 3 내지 16, 보다 바람직하게는 탄소수 3 내지 12의 고리형 지방족 골격을 가지는 글리시딜 에테르가 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 지환식 에폭시 화합물 및 글리시딜 에테르 타입 에폭시 화합물이 혼합되어 사용되는 경우, 그 중량비는 1:1 내지 0.5:1이 바람직하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 지환식 에폭시 화합물은 상기 에폭시 화합물(Z) 전체 중량을 기준으로 30 내지 80 중량부가 바람직하고, 50 내지 70 중량부가 더욱 바람직하다. 상기 수치 범위를 만족하는 경우, 광경화 시에 효과적으로 조성물이 경화될 수 있는 장점이 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 글리시딜 에테르 타입 에폭시 화합물은 상기 에폭시 화합물(Z) 전체 중량을 기준으로 10 내지 60 중량부가 바람직하고, 30 내지 50 중량부가 더욱 바람직하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 옥세탄 화합물(Z)은 분자 내에 4원환의 에테르를 갖는 화합물로서, 예들 들어, 3-에틸-3-히드록시메틸옥세탄, 1,4-비스〔(3-에틸-3-옥세타닐)메톡시메틸〕벤젠, 3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄, 디〔(3-에틸-3-옥세타닐)메틸〕에테르, 3-에틸-3-(2-에틸헥실옥시메틸)옥세탄, 페놀노볼락 옥세탄 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이들 옥세탄 화합물은 시판품을 용이하게 입수하는 것이 가능하며, 구체적으로는 아론옥세탄 OXT-101(도아 고세이(주) 제조), 아론옥세탄 OXT-121(도아 고세이(주) 제조), 아론옥세탄 OXT-211(도아 고세이(주) 제조), 아론옥세탄 OXT-221(도아 고세이(주) 제조), 아론옥세탄 OXT-212(도아 고세이(주) 제조) 등을 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 접착제 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 10 내지 50 중량부가 바람직하고, 15 내지 40 중량부가 더욱 바람직하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 접착제 조성물은 광양이온 중합 개시제 또는 라디칼 개시제를 더 포함할 수 있다. 상기 광양이온 중합 개시제 또는 라디칼 개시제의 종류는 전술한 상기 편광판 보호층용 조성물의 광양이온 중합 개시제 및 라디칼 개시제의 예시 중에서 선택될 수 있다.
또한, 본 명세서의 상기 접착제 조성물은 광증감제를 더 포함할 수 있다.
상기 광증감제는 예를 들면, 카르보닐 화합물, 유기 황화합물, 과황화물, 레독스계 화합물, 아조 및 디아조 화합물, 안트라센계 화합물, 할로겐 화합물, 광환원성 색소 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 명세서의 상기 접착제 조성물은 필요에 따라, 실란 커플링제를 더 포함할 수 있다. 실란 커플링제가 포함되는 경우, 실란 커플링제가 접착제의 표면 에너지를 낮춰주어 접착제 웨팅성(wetting)이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
이때, 상기 실란 커플링제는 에폭시기, 비닐기, 라디칼기와 같은 양이온 중합성 관능기를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 양이온 중합성 관능기가 포함되지 않은 실란 커플링제를 사용하는 경우는 계면활성제나 양이온 중합성 관능기를 포함하지 않는 실란 커플링제와 비교하여 유리 전이 온도를 저하시키지 않으면서, 웨팅성을 개선하는 효과가 있다. 이는 실란 커플링제의 양이온 중합 관능기가 접착제 조성물의 실란기와 반응하면서 가교 형태를 이루면서 경화 후 접착제층의 유리 전이 온도가 낮아지는 현상을 감소시키기 때문이다.
한편, 상기 접착제층은 당해 기술 분야에 잘 알려진 방법에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 편광자 또는 보호필름의 일면에 접착제 조성물을 도포하여 접착제층을 형성한 다음, 편광자와 보호필름을 합판한 후 경화시키는 방법으로 수행될 수 있다. 이때, 상기 도포는 당해 기술분야에 잘 알려진 도포 방법들, 예를 들면, 스핀 코팅, 바 코팅, 롤 코팅, 그라비아 코팅, 블레이드 코팅 등의 방법으로 수행될 수 있다. 또한, 상기 접착제 조성물을 코팅한 후, 경화시키기 전에 별도의 건조 과정을 더 거칠 수 있다. 건조 방법은 통상적으로 사용되는 방법이라면 제한되지 않는다.
본 명세서는 상기 편광판을 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다.
본 명세서에 있어서, 상기 화상표시장치는 액정표시장치(LCD), 플라즈마 표시장치(PDP) 및 유기전계발광 표시장치(OLED)일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 화상표시장치는 액정 패널 및 이 액정 패널의 양면에 각각 구비된 편광판들을 포함하는 액정 표시 장치일 수 있으며, 이때, 상기 편광판 중 적어도 하나가 전술한 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광자를 포함하는 편광판일 수 있다. 즉, 상기 편광판은 요오드 및/또는 이색성 염료가 염착된 폴리비닐알코올계 편광자 및 상기 폴리비닐알코올계 편광자의 적어도 일면에 구비된 보호필름을 포함하는 편광판에 있어서, 국지적으로 400nm 내지 800nm 파장 대역에서의 단체 투과도가 80% 이상인 편광 해소 영역을 갖고, 상기 편광 해소 영역의 산술 평균 거칠기(Ra)가 200nm이하이며, 편광도가 10% 이하이고, 새깅(sagging)이 10㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 액정표시장치에 포함되는 액정 패널의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, TN(twisted nematic)형, STN(super twisted nematic)형, F(ferroelectic)형 또는 PD(polymer dispersed)형과 같은 수동 행렬 방식의 패널; 2단자형(two terminal) 또는 3단자형(three terminal)과 같은 능동행렬 방식의 패널; 횡전계형(IPS; In Plane Switching) 패널 및 수직배향형(VA; Vertical Alignment) 패널 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 액정표시장치를 구성하는 기타 구성, 예를 들면, 상부 및 하부 기판(예를 들어, 컬러 필터 기판 또는 어레이 기판) 등의 종류 역시 특별히 제한되지 않는다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
< 실험예 1> - 편광판 보호층용 광경화성 조성물의 제조
< 실험예 1-1> - 광경화성 조성물 1의 제조
3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트(상품명 셀록사이드-2021P) 75 중량부, 3-에틸-3-[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸]옥세탄(도아 고세이 아론 옥세탄 OXT-221) 20 중량부 및 폴리카프로락톤 트라이올(상품명 Placcel 305) 5 중량부를 사용하였고, 광양이온 중합 개시제로서 Irgacure 250을 2 중량부 및 광증감제로서 ESACURE ITX를 1 중량부로 첨가하여 광경화성 조성물 1을 제조하였다.
< 실험예 1-2> - 광경화성 조성물 2의 제조
3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트(상품명 셀록사이드-2021P) 75 중량부, 3-에틸-3-[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸]옥세탄(도아 고세이 아론 옥세탄 OXT-221) 20 중량부 및 폴리카프로락톤 트라이올(상품명 Placcel 305) 5 중량부를 사용하였고, 광양이온 중합 개시제로서 Irgacure 250을 3 중량부 및 광증감제로서 ESACURE ITX를 1 중량부로 첨가하여 광경화성 조성물 2을 제조하였다.
< 실험예 1-3> - 광경화성 조성물 3의 제조
3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트(상품명 셀록사이드-2021P) 76.6 중량부, 3-에틸-3-[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸]옥세탄(도아 고세이 아론 옥세탄 OXT-221) 20.4 중량부 및 폴리카프로락톤 트라이올(상품명 Placcel 305) 3 중량부를 사용하였고, 광양이온 중합 개시제로서 Irgacure 250을 3 중량부 및 광증감제로서 ESACURE ITX를 1 중량부로 첨가하여 광경화성 조성물 3을 제조하였다.
< 실험예 1-4> - 광경화성 조성물 4의 제조
3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트(상품명 셀록사이드-2021P) 78.9 중량부, 3-에틸-3-[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸]옥세탄(도아 고세이 아론 옥세탄 OXT-221) 21.1 중량부를 사용하였고, 광양이온 중합 개시제로서 Irgacure 250을 3 중량부 및 광증감제로서 ESACURE ITX를 1 중량부로 첨가하여 광경화성 조성물 4를 제조하였다.
< 실험예 1-5> - 광경화성 조성물 5의 제조
3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트(상품명 셀록사이드-2021P) 72.6 중량부, 3-에틸-3-[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸]옥세탄(도아 고세이 아론 옥세탄 OXT-221) 19.4 중량부 및 폴리카프로락톤 트라이올(상품명 Placcel 305) 8 중량부를 사용하였고, 광양이온 중합 개시제로서 Irgacure 250을 3 중량부 및 광증감제로서 ESACURE ITX를 1 중량부로 첨가하여 광경화성 조성물 5를 제조하였다.
< 실험예 1-6> - 광경화성 조성물 6의 제조
3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트(상품명 셀록사이드-2021P) 71.1 중량부, 3-에틸-3-[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸]옥세탄(도아 고세이 아론 옥세탄 OXT-221) 18.9 중량부 및 폴리카프로락톤 트라이올(상품명 Placcel 305) 10 중량부를 사용하였고, 광양이온 중합 개시제로서 Irgacure 250을 3 중량부 및 광증감제로서 ESACURE ITX를 1 중량부로 첨가하여 광경화성 조성물 6을 제조하였다.
< 실험예 1-7> - 접착제 조성물 A의 제조
3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트(상품명 셀록사이드-2021P) 30 중량부, 3-에틸-3-[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸]옥세탄(도아 고세이 아론 옥세탄 OXT-221) 15 중량부, 1,4-시클로헥실 디메탄올 디글리시딜 에테르(CHDMDGE)(상품명 LD-204) 45 중량부 및 노난디올 디아크릴레이트(상품명 A-NOD-N) 10 중량부를 사용하였고, 광양이온 중합 개시제로서 Irgacure 250을 3 중량부 및 광증감제로서 ESACURE ITX를 1 중량부로 첨가하여 접착제 조성물 A를 제조하였다.
< 실험예 1-8> - 접착제 조성물 B의 제조
3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트(상품명 셀록사이드-2021P) 30 중량부, 3-에틸-3-[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸]옥세탄(도아 고세이 아론 옥세탄 OXT-221) 15 중량부, 1,4-시클로헥실 디메탄올 디글리시딜 에테르(CHDMDGE)(상품명 LD-204) 45 중량부 및 노난디올 디아크릴레이트(상품명 A-NOD-N) 10 중량부를 사용하였고, 광개시제로서 디페닐-(4-페닐티오)페닐술포늄 헥사플루오로포스페이트(CPI100P, Sanapro사 제조)를 5 중량부로 첨가하여 접착제 조성물 B를 제조하였다.
< 실험예 2> - 편광판의 제조 (보호필름/ 접착제층 / PVA /보호층)
< 실험예 2-1>
(1) 적층제(보호필름/ 접착제층 / PVA )의 제조
폴리비닐알코올(PVA)계 수지 필름에 이색성 염료를 염착시킨 후, 일정한 방향으로 연신하고 가교시키는 방법으로 편광자를 제조하였다. 상기 제조한 편광자의 일면에 접착제 조성물 A를 롤 코터를 사용하여 코팅하여 접착제층을 형성하고, 보호필름으로서 PET 필름(TA-044, Toyobo사 제조)을 적층한 다음 자외선 조사장치를 이용하여, 1,000mJ/cm2의 자외선을 조사하여 경화시켜 상기 편광자와 보호필름을 서로 접착시켰다. 상기 접착제층의 두께는 2㎛ 이었다.
(2) 편광판의 제조
상기 편광자의 보호필름이 적층된 면의 타면에 광경화성 조성물 1을 바 코터 또는 롤 코터를 사용하여 코팅하고, 자외선 조사장치를 이용하여, 1,000mJ/cm2의 자외선을 조사하여 6㎛ 두께를 갖는 보호층을 형성하여 편광판을 제조하였다. 상기 편광판은 편광자의 일면에 접착제층을 매개로 하여 보호필름이 적층되고, 상기 편광자의 보호필름이 적층된 면의 타면에 보호층이 직접 형성된 구조이다.
< 실험예 2-2>
상기 실험예 2-1에서 광경화성 조성물 1 대신 광경화성 조성물 2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
< 실험예 2-3>
상기 실험예 2-1에서 광경화성 조성물 1 대신 광경화성 조성물 3을 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
< 실험예 2-4>
상기 실험예 2-1에서 광경화성 조성물 1 대신 광경화성 조성물 4를 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
< 실험예 2-5>
상기 실험예 2-1에서 광경화성 조성물 1 대신 광경화성 조성물 5를 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
< 실험예 2-6>
상기 실험예 2-1에서 광경화성 조성물 1 대신 광경화성 조성물 6을 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
< 평가예 1>
< 평가예 1-1> - 고온 촉진 평가 ( 크랙 발생률 평가)
상기 실험예 1-1 내지 1-6에서 제조된 광경화성 조성물을 이용하여 상기 실험예 2-1과 동일하게 적층체를 제조하였다. 이후, 뭉툭한 펜슬을 이용하여 300g의 하중으로 긁어 편광자에 크랙을 유발한 것을 제외하고는, 상기 실험예 2-1 내지 2-6과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
상기 편광판을 폭 120mm 길이 100mm로 재단한 후, 80℃에서 100시간 내지 300시간 이상 동안 방치한 후, 편광자 수축으로 인해 크랙이 벌어져 빛이 새는 지 관찰하였고, 전체 크랙 중 빛이 새는 크랙의 수를 계산하여, 편광판 내 크랙(crack) 발생률을 도출하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
*크랙 발생률: (빛이 새는 크랙의 수/전체 크랙의 수) x 100(%)
< 평가예 1-2> - PET Blocking 평가
상기 실험예 1-1 내지 1-6에서 제조된 광경화성 조성물을 이용하여 상기 실험예 2-1과 동일하게 적층체를 제조하였다. 이후, 상기 적층체의 보호층 상에 Carrier PET 필름(XD500, 도레이사)을 적층한 것을 제외하고는, 상기 실험예 2-1 내지 2-6과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
상기에서 제작된 편광판을 5일 동안 에이징(Aging) 한 다음, 필름고속박리기(CBT-4720, 충북테크)를 이용하여 ASTM 3330 측정법을 이용하여 측정할 수 있다. 편광판에 대하여 180°의 각도에서 30m/min. 속도로 Carrier PET 필름을 박리하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
3일 경과했을 때 및 9일 경과했을 때의 외관에 따라, Lv.0 내지 Lv.3으로 구분하였다. 그 결과를, 외관에 따라 Lv.0 내지 Lv.3으로 구분하였다. Lv.0은 박리된 보호층과 Carrier PET 모두 외관에 이상이 없는 상태를 의미하고, Lv.1은 보호층의 외관에는 이상이 없으나 박리된 Carrier PET 필름의 표면에 일부 긁힌 흔적이 있는 상태를 의미하며, Lv.2는 보호층의 표면이 손상되어 Carrier PET 필름이 박리된 상태를 의미하고, Lv.3은 Carrier PET 필름이 박리되지 않고 찢어진 상태(파단)를 의미한다. 이 때, Carrier PET 필름의 표면이 깨끗하게 박리되었는지 확인하기 위하여 Haze meter를 통하여 투과 Haze를 측정하여 초기 필름값과 대비하여 변화되는 수치를 비교했다. Haze은 뿌옇게 흐린정도 및 탁도를 의미하는 것으로, 그 정도를 %로 표현했다.
< 평가예 1-3> - 저장 탄성률 평가
상기 실험예 1-1 내지 1-6에서 제조된 광경화성 조성물을 이형필름(폴리에틸렌 테레프탈레이트필름, RPK38-401, 도레이첨단소재사 제조)에 두께 50 ㎛로 도포하고, 광량 1000mJ/cm이상의 조건에서 자외선을 조사하여 경화시킨 후, 이형 필름을 제거하고, 시편을 폭 5.3㎜, 길이 4.5cm 크기로 레이저를 이용하여 재단하였다. 이후, DMA(Dynamic mechanical analyzer)를 이용하여, 저장 탄성률을 측정하였다. 측정 모드는 Multi-Frequency-Strain 으로, Strain 10% 및 frequency 1Hz에서, -30℃ 에서 160℃까지 1분당 5℃씩 승온 시키며 측정한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
< 평가예 1-4> - 캐리어 필름 박리력 평가
상기 실험예 2-1 내지 2-6에서 제작된 편광판을 온도 20℃, 습도 50% 조건에서 7일간 방치 후, 폭 50mm, 길이 200mm으로 재단한 다음, 보호층의 상기 캐리어 필름에 대한 박리력을 필름고속박리기(CBT-4720, 충북테크)를 이용하여 ASTM 3330 측정법을 이용하여 측정하였다. 구체적으로, 캐리어 필름을 상기 보호층으로부터 30m/min의 속도로 180° 각도에서 박리력을 측정했다.
구분 광경화성
조성물		 고온 촉진
평가(크랙발생률, %)		 캐리어필름 박리력 평가(180°박리)(g/cm) PET Blocking평가 저장 탄성률(Mpa)
Lv. Haze 80℃
실험예2-1 조성물1 0% 10 Lv.0 3.91 1826
실험예2-2 조성물2 0% 15 Lv.0 4.34 2072
실험예2-3 조성물3 0% 50 Lv.1 6.06 2128
실험예2-4 조성물4 0% 300 Lv.3 파단 2412
실험예2-5 조성물5 20% 10 Lv.0 4.15 1350
실험예2-6 조성물6 40% 10 Lv.0 3.95 1115
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 본 명세서의 폴리올을 포함한 실험예 2-1 및 2-2는 폴리올 화합물을 포함하지 않은 실험예 2-4에 비하여, 크랙 발생 및 PET Blocking을 방지 효과는 물론, 저장 탄성률도 우수함을 알 수 있다.
또한, 상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 폴리올 화합물을 4 내지 10 중량부로 포함하는 실험예 2-1 및 2-2는, 상기 함량 범위를 만족하지 않는 실험예 2-3 및 2-4에 비하여, 크랙 발생 및 PET Blocking을 방지 효과는 물론, 저장 탄성률도 우수함을 알 수 있다.
구체적으로, 실험예 2-1 및 2-2는 실험예 2-3 및 2-4에 비하여, 보호층에 유연성을 부여하여 고온 촉진 평가 결과도 우수하면서, Carrier PET Blocking 방지에도 우수한 효과가 있음을 알 수 있다. 특히, 폴리올 화합물이 포함되지 않은 실험예 2-4의 경우, Carrier PET 필름이 박리되지 않고 찢어지는 결과를 보였다.
또한, 상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 에폭시 화합물을 65 내지 75 중량부로 포함하고, 옥세탄 화합물을 20 내지 30 중량부로 포함하는 실험예 2-1 및 2-2는, 상기 함량 범위를 만족하지 않는 실험예 2-3 내지 2-6에 비하여, 크랙 발생 및 PET Blocking을 방지 효과는 물론, 저장 탄성률도 우수함을 알 수 있다.
구체적으로, 본 명세서의 편광판 보호층용 광경화성 조성물을 이용한 실시예 1-1 및 1-2는 저장 탄성률이 우수하므로, 보호층이 편광자에 가해지는 스트레스를 효과적으로 억제하여, 고온 환경에서 편광자의 수축 또는 팽창에 의한 편광자의 크랙 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 상기 캐리어 필름 박리력 평가결과에서 알 수 있듯이, 실험예 2-1 및 2-2는 Carrier PET Blocking 방지에도 효과적인 것으로, 보호필름과의 우수한 접착력 및 밀착력을 필요로 하는 접착제용 조성물과는 작용하는 원리가 상이함을 알 수 있다.
< 실험예 3> - 편광판의 제조
< 실험예 3-1 내지 3-3> - (보호필름/ 접착제층 / PVA /보호층)
하기 표 2와 같이 보호층의 두께를 다르게 한 것을 제외하고는, 상기 실험예 2-1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
< 비교예 3-1> - (보호필름/ 접착제층 / PVA / 접착제층 /보호필름 A)
상기 실험예 3-1 내지 3-3에서 사용된 것과 동일한 편광자의 일면에 접착제 조성물 A를 두께 2㎛가 되도록 롤 코터를 사용하여 도포하고, 코로나 처리된 80㎛ 두께의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(TA-044, Toyobo사 제조)을 접합하였다. 상기 편광자의 접착제 조성물 A가 도포된 면의 타면에 접착제 조성물 B를 두께 1㎛가 되도록 롤 코터를 사용하여 도포하고, 보호필름 A로 25㎛ 두께의 TAC 필름(후지사 제조)을 접합한 후, 자외선을 조사하여 상기 광경화성 접착제 조성물 A 및 B를 경화시켜 편광판을 제조하였다.
< 비교예 3-2> - (보호필름/ 접착제층 / PVA / 접착제층 /보호필름 A)
상기 비교예 3-1에서 보호필름 A로 Rinken社 Acryl필름을 사용하여 보호필름 A의 두께를 40㎛으로 형성한 것을 제외하고는 비교예 3-1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
< 비교예 3-3> - (보호필름/ 접착제층 / PVA / 접착제층 /보호필름 A)
상기 비교예 3-1에서 보호필름 A로 LGC社 Acryl필름을 사용하여 보호필름 A의 두께를 40㎛으로 형성한 것을 제외하고는 비교예 3-1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
< 평가예 2>
< 평가예 2-1> - 고온 촉진 평가 ( 크랙 발생률)
상기 실험예 3-1 내지 3-3 및 비교예 3-1 내지 3-3에서 제작한 편광판에 대하여 고온 촉진 평가를 진행하였다. 뭉툭한 펜슬을 이용하여 300g의 하중으로 긁어 편광자에 크랙을 유발하였다. 이후, 상기 편광판을 폭 120mm 길이 100mm로 재단한 후, 80℃에서 100 시간 동안 방치한 후, 편광자 수축으로 인해 크랙이 벌어져 빛이 새는 지 관찰하였고, 전체 크랙 중 빛이 새는 크랙의 수를 계산하여, 편광판 내 크랙(crack) 발생률을 도출하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
*크랙 발생률: (빛이 새는 크랙의 수/전체 크랙의 수) x 100(%)
< 평가예 2-2> - 저장 탄성률 평가
상기 실험예 1-1에서 제조된 광경화성 조성물 1 및 실험예 1-8에서 제조된 접착제 조성물 B를 각각 이형필름(폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, RPK38-401, 도레이첨단소재사 제조)에 두께 50 ㎛로 도포하고, 광량 1000mJ/cm이상의 조건에서 자외선을 조사하여 경화시킨 후, 이형 필름을 제거하고, 시편을 폭 5.3㎜, 길이 4.5cm 크기로 레이저를 이용하여 재단하였다. 이후, DMA(Dynamic mechanical analyzer)를 이용하여, 저장 탄성률을 측정하였다. 측정 모드는 Multi-Frequency-Strain 으로, Strain 10% 및 frequency 1Hz에서, -30℃에서 160℃까지 1분당 5℃씩 승온 시키며 측정한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
또한, 비교예 3-1 내지 3-3에서 사용된 각각의 보호필름 A에 대하여, DMA(Dynamic mechanical analyzer)를 이용하여, 저장 탄성률을 측정하였다. 측정 모드는 Multi-Frequency-Strain 으로, Strain 10% 및 frequency 1Hz에서, -30℃에서 160℃까지 1분당 5℃씩 승온 시키며 측정한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 보호층
조성물		 보호층
두께(㎛)		 저장 탄성률(80℃, Mpa) 고온 촉진
평가
(크랙발생률, %)
실험예3-1 보호층 광경화성 조성물 1 5 1826 20%
실험예3-2 보호층 광경화성 조성물 1 8 1826 0%
실험예3-3 보호층 광경화성 조성물 1 10 1826 0%
비교예3-1 보호필름 A Fuji社 TAC필름 25 2800 80%
접착제층 접착제 조성물 B 1 700
비교예3-2 보호필름 A Rinken社 Acryl필름 40 1800 100%
접착제층 접착제 조성물 B 1 700
비교예3-3 보호필름 A LGC社 Acryl필름 40 1900 100%
접착제층 접착제 조성물 B 1 700
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 본 명세서의 편광판 보호층용 광경화성 조성물을 이용한 실험예 3-1 내지 3-3은 크랙 발생 방지 효과는 물론, 저장 탄성률도 우수함을 알 수 있다.
구체적으로, 편광자에 직접 보호층이 형성되는 실험예 3-1 내지 3-3은 접착제층 및 보호필름 A로 구성되는 비교예 3-1 내지 3-3에 비하여 크랙 발생률이 낮음을 알 수 있다. 또한, 비교예 3-1 내지 3-3에 따른 편광판의 보호필름 A의 두께는 25㎛ 내지 40㎛로서, 실험예 3-1 내지 3-3의 보호층의 두께인 5㎛ 내지 10㎛에 비하여 두꺼움에도 불구하고, 크랙이 다수 발생하여 내구성이 떨어지는 것을 알 수 있다.
또한, 실험예 3-1 내지 3-3에 따른 편광판은 보호층이 편광자에 직접 형성되며, 상기 보호층의 저장 탄성률은 별도의 보호필름을 포함하지 않으면서도 1,500MPa 이상의 높은 저장 탄성률을 갖는다. 따라서, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 보호층은 별도의 보호필름이 없이도, 편광자의 고온에서의 수축 또는 팽창 현상을 효과적으로 억제할 수 있음을 알 수 있다.
반면에, 비교예 3-1 내지 3-3에 따른 편광판은 보호필름 A의 저장 탄성률이 높더라도, 편광자 상에 형성되는 접착제층의 저장 탄성률이 낮다. 따라서, 편광자의 고온에서의 수축 또는 팽창 현상을 효과적으로 억제할 수 없다.
이상을 통해 본 명세서의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 발명의 범주에 속한다.
10: 편광자
20: 보호층
30: 접착제층
40: 보호필름

Claims (16)

  1. 편광자; 및
    상기 편광자의 적어도 일면에 접하는 보호층을 포함하는 편광판으로서,
    상기 보호층은 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물 및 폴리올 화합물을 포함하는 편광판 보호층용 광경화성 조성물의 경화물이고,
    상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 상기 폴리올 화합물은 4 내지 10 중량부로 포함되고,
    상기 보호층의 80℃에서의 저장 탄성률은 1,500 Mpa 내지 10,000 Mpa 인 것인 편광판.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 보호층은 상기 편광자에 직접 코팅되어 형성되는 것인 편광판.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 폴리올 화합물은 폴리에스테르 폴리올인 것인 편광판.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 에폭시 화합물은 지환식 에폭시 화합물, 지방족 에폭시 화합물, 방향족 에폭시 화합물 및 수소화 에폭시 화합물 중 1 이상을 포함하는 것인 편광판.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 상기 에폭시 화합물은 65 내지 75 중량부로 포함되는 것인 편광판.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 상기 옥세탄 화합물은 20 내지 30 중량부로 포함되는 것인 편광판.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물은 광양이온 중합 개시제 및 광증감제 중 1 이상을 더 포함하는 것인 편광판.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 상기 광양이온 중합 개시제 또는 광증감제는 0.5 내지 10 중량부로 포함되는 것인 편광판.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 보호층의 두께는 5 ㎛ 내지 10 ㎛인 것인 편광판.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 편광판 보호층용 광경화성 조성물의 25℃ 에서의 점도는 50 cps 이상 200 cps 이하인 편광판.
  11. 삭제
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 보호층의 유리 전이 온도(Tg)는 90℃ 이상 130℃ 이하인 것인 편광판.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 보호층의 편광자와 접하는 면의 타면에 캐리어(Carrier) 필름을 더 포함하는 것인 편광판.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 편광자의 보호층이 접하는 면의 타면에 접착제층을 매개로 보호필름이 부착되는 것인 편광판.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 접착제층은 접착제 조성물의 경화물이고, 상기 접착제 조성물은 에폭시 화합물(Z) 및 옥세탄 화합물(Z)을 포함하는 것인 편광판.
  16. 청구항 1 내지 10 및 12 내지 15 중 어느 한 항의 편광판을 포함하는 화상 표시 장치.
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