KR20210003582A

KR20210003582A - 편광판

Info

Publication number: KR20210003582A
Application number: KR1020190079569A
Authority: KR
Inventors: 윤하송; 노승주; 김우연; 오정선; 서광수; 손현희
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2019-07-02
Filing date: 2019-07-02
Publication date: 2021-01-12
Also published as: KR102550418B1

Abstract

본 출원은 편광판, 그 제조 방법 및 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 출원은 무용제형 점착제층이 적용된 편광판으로서, 기존 용제형 점착제층의 적용에 따른 문제점을 해결하면서도 용제형 점착제층과 동등하거나, 그보다 우수한 물성의 무용제형 점착제층을 포함하는 편광판을 제공할 수 있다.

Description

편광판{POLARIZING PLATE}

본 출원은 편광판, 그 제조 방법 및 디스플레이 장치에 대한 것이다.

LCD(Liquid Crystal Display)나 OLED(Organic Light Emitting Device) 등의 디스플레이 장치에는 편광판이나, 위상차판 등과 같은 다양한 광학 필름이 포함된다.

이러한 광학 필름은 통상 점착제층에 의해 디스플레이 장치에 적용되거나 서로 적층된다.

점착제층으로는 광학 필름의 적용에 적합한 물성을 구현하기에 유리한 소위 용제형 점착제가 적용되고 있다.

용제형 점착제는 점착제의 형성 과정에서 용제의 휘발 과정이 필요한데, 이러한 휘발 또는 점착제의 경화를 위해 고온 공정이 요구되는데, 이러한 고온 공정에서 편광 필름 등의 광학 필름의 변형 등이 발생할 수 있다. 따라서, 광학 필름상에서 점착제의 형성 공정을 진행할 수 없고, 미리 별도로 점착제층을 형성한 후에 해당 점착제를 다시 편광판 등에 적용하는 공정이 일반적으로 사용된다.

또한, 용제형 점착제는 용제의 휘발 과정에서의 오염 문제와 가스의 발생으로 인한 품질적 이슈 문제도 유발한다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서 용제의 사용을 최소화하여 점착제를 형성하는 방법을 고려할 수 있지만, 무용제형 점착제를 사용하여 용제형 점착제와 같은 물성을 구현하는 것은 어려운 과제이다.

본 출원은 편광판, 그 제조 방법 및 디스플레이 장치를 제공한다. 본 출원은 무용제형 점착제층이 적용된 편광판으로서, 기존 용제형 점착제층의 적용에 따른 문제점을 해결하면서도 용제형 점착제층과 동등하거나, 그보다 우수한 물성의 무용제형 점착제층을 포함하는 편광판을 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다.

본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도가 그 결과에 영향을 미치는 경우에는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 해당 물성은 상온에서 측정한 물성이다. 용어 상온은 가온 및 감온되지 않은 자연 그대로의 온도로서 통상 약 10℃ 내지 30℃의 범위 내의 한 온도 또는 약 23℃ 또는 약 25℃ 정도이다. 또한, 본 명세서에서 특별히 달리 언급하지 않는 한, 온도의 단위는 ℃이다.

본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 압력이 그 결과에 영향을 미치는 경우에는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 해당 물성은 상압에서 측정한 물성이다. 용어 상압은 가압 및 감압되지 않은 자연 그대로의 온도로서 통상 약 1 기압 정도를 상압으로 지칭한다.

본 출원은, 편광판에 대한 것이고, 상기 편광판은 편광 필름과 상기 편광 필름의 적어도 일면에 형성된 점착제층을 포함한다. 상기에서 점착제층은, 상기 편광 필름의 일면에 직접 부착되어 형성되어 있을 수도 있고, 상기 편광 필름과 점착제층의 사이에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 상기에서 다른 구성 요소로는, 편광자 보호 필름, 경화 수지층, 하드코팅층, 위상차 필름 및/또는 접착제층 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 명세서에서 편광 필름과 편광판은 서로 다른 대상을 지칭한다. 즉, 편광 필름은 편광 기능을 나타내는 필름 그 자체를 의미하고, 편광판은 상기 편광 필름과 함께 적어도 하나 이상의 다른 기능성 요소를 포함하는 적층체를 지칭한다. 상기에서 기능성 요소로는 상기 점착제층, 편광자 보호 필름, 경화 수지층, 하드코팅층, 위상차 필름 및/또는 접착제층 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

편광 필름은 입사광으로부터 한쪽 방향으로 진동하는 광을 추출할 수 있는 기능성 소자이다. 편광 필름으로는 예를 들면, 공지된 흡수형 선형 편광 필름을 사용할 수 있다. 이러한 편광 필름으로는, 대표적으로는 PVA(poly(vinyl alcohol)) 계열의 필름에 요오드와 같은 이방성 색소를 흡착 및/또는 배향시킨 소위 PVA(poly(vinyl alcohol))계 편광 필름이 예시될 수 있지만, 본 출원에서 적용될 수 있는 편광 필름이 상기 유형에 제한되는 것은 아니다.

본 출원의 편광판에서 포함되는 점착제층은 무용제형 점착제층일 수 있다. 용어 무용제형 점착제층은 무용제형 점착제 조성물의 점착제층을 의미한다. 상기에서 용어 무용제형 점착제 조성물은, 용제(수성 용제 및 유기 용제)를 실질적으로 포함하지 않는 점착제 조성물이다. 따라서, 상기 점착제 조성물 내에서 수성 및 유기 용제의 함량은 1 중량% 이하, 0.5 중량% 이하 또는 0.1 중량% 이하이거나, 실질적으로 0 중량%일 수 있다. 또한, 용어 무용제형 점착제 조성물의 점착제층은, 상기 무용제형 점착제 조성물을 그대로 포함하거나, 혹은 그의 경화물을 포함하는 점착제층을 의미한다.

본 출원에서는 무용제형 점착제층을 적용함으로 해서 기존 용제형 점착제층이 가지던 문제를 해결할 수 있고, 그 조성 및/또는 형성 방법의 제어를 통해서 용제형 점착제층 이상의 우수한 물성을 구현할 수 있다.

상기 무용제형 점착제 조성물은, 적어도 중합체 성분과 제 1 경화제 및 제 2 경화제를 포함할 수 있다.

점착제 조성물에 포함되는 중합체 성분은 시럽 성분일 수 있다. 상기 시럽 성분은, 2개 이상의 단량체가 중합되어 형성된 올리고머 혹은 고분자 성분과 단량체 성분을 포함할 수 있다. 이러한 시럽 성분은, 하나의 예시에서, 소위 부분 중합에 의해 형성할 수 있다. 즉, 목적하는 조성에 따른 단량체 조성을 부분 중합시키면, 일부의 단량체는 중합되어 상기 올리고머 혹은 고분자가 형성되고, 나머지 단량체는 잔존하여 상기 시럽 성분이 형성될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 하기 기술하는 (메타)아크릴레이트 단위 등의 단량체 단위의 용어는 상기 중합체 성분 내에서는 상기 올리고머 또는 고분자를 형성한 상태로 존재하는 단량체 혹은 중합되지 않고 시럽 성분 내에 포함되어 있는 단량체를 의미할 수 있다.

상기 중합체 성분은, 탄소수 4 내지 20의 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트 단위를 포함할 수 있다. 상기 알킬기의 탄소수는 다른 예시에서 16 이하, 12 이하 또는 8 이하일 수 있으며, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 치환 또는 비치환 상태일 수 있다.

상기 알킬 (메타)아크릴레이트로로는, 예를 들면 n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트 및 테트라데실 (메타)아크릴레이트로 이루어진 그룹 중에서 선택된 어느 하나 또는 2개 이상이 적용될 수 있다.

이러한 알킬 (메타)아크릴레이트는 중합체 성분 내에 약 40 내지 99 중량%의 비율로 포함될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 45 중량% 이상, 50 중량% 이상, 55 중량% 이상, 60 중량% 이상, 65 중량% 이상, 70 중량% 이상, 75 중량% 이상 또는 80 중량% 이상이거나, 95 중량% 이하, 90 중량% 이하, 85 중량% 이하, 80 중량% 이하, 75 중량% 이하, 70 중량% 이하 또는 65 중량% 이하 정도일 수도 있다.

중합체 성분은 추가 성분으로서, 극성 관능기를 가지는 단량체 단위를 포함할 수 있다. 이러한 단량체 단위에서 상기 극성 관능기로는 통상 히드록시기 또는 카복실기 등이 적용되지만 이에 제한되는 것은 아니다.

극성 관능기를 가지는 단량체로는, 예를 들면, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트 및/또는 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트 등의 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트(상기에서 알킬기의 탄소수는 1 내지 20, 1 내지 16, 1 내지 12, 1 내지 8 또는 1 내지 4일 수 있으며, 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄이거나, 치환 또는 비치환일 수 있다.); 또는 2-히드록시 폴리에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트 또는 2-히드록시 폴리프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등의 히드록시 폴리알킬렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등이나, 혹은 아크릴산 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 출원의 일 구현예에 있어서, 상기 극성 관능기를 가지는 단량체 단위는 상기 알킬 (메타)아크릴레이트 단위 100 중량부 대비 약 1 내지 40 중량부의 비율로 중합체 성분에 포함될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 5 중량부 이상, 약 10 중량부 이상 또는 약 15 중량부 이상이거나, 약 35 중량부 이하, 약 30 중량부 이하, 약 25 중량부 이하 또는 약 20 중량부 이하 정도일 수도 있다.

중합체 성분에 추가로 필요한 단량체의 단위를 포함할 수 있다.

예를 들면, 상기 중합체 성분은 질소 함유 반응성 단량체 단위를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 질소 함유 반응성 단량체로는, (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸 (메타)아크릴아미드, N,N-디에틸 (메타)아크릴아미드, N-아이소프로필 (메타)아크릴아미드, N-메틸올 (메타)아크릴아미드, 다이아세톤 (메타)아크릴아미드, N-비닐아세토아미드, N,N'-메틸렌비스 (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노프로필 (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노프로필 (메타)아크릴아미드, N-비닐피롤리돈, N-비닐카프로락탐 또는 (메트)아크릴로일모폴린 등의 일종 또는 2종 이상이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 적절한 단량체로는, 예를 들면, (메타)아크릴아미드, N-알킬 (메타)아크릴아미드 및/또는 N,N-디알킬 (메타)아크릴아미드 등이 예시될 수 있다. 상기에서 알킬기로는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄, 분지쇄 또는 고리형의 치환 또는 비치환의 알킬기가 예시될 수 있다.

이러한 질소 함유 반응성 단량체의 단위는 상기 알킬 (메타)아크릴레이트 단위 100 중량부 대비 약 1 내지 20 중량부의 비율로 중합체 성분에 포함될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 3 중량부 이상 정도 또는 5 중량부 이상 정도이거나, 약 15 중량부 이하 정도 또는 10 중량부 이하 정도일 수도 있다.

예를 들면, 상기 중합체 성분은 또한 하기 하기 화학식 1로 표시되는 단량체의 단위를 추가로 포함할 수 있다.

[화학식 1]

화학식 1에서 R은 수소 또는 알킬기이고, P는 탄소수 3 내지 20의 비방향족 고리 구조의 1가 치환기이다.

상기에서 알킬기는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄, 분지쇄 또는 고리형의 치환 또는 비치환의 알킬기가 예시될 수 있다.

한편, 상기 P는 탄소수 3 내지 20의 비방향족 고리 구조의 1가 치환기이고, 예를 들면, 지방족 포화 또는 불포화 탄화수소 고리형 화합물로부터 유래되는 1가 치환기일 수 있다. 상기 고리형 화합물은 단환식이거나, 축합형 또는 스피로형 등과 같은 다환식 구조를 가질 수도 있다. 상기 고리 구조의 탄소수는 다른 예시에서 6 이상 또는 8 이상이거나, 18 이하, 16 이하, 14 이하 또는 12 이하일 수 있다. 이러한 치환기로는, 예를 들면, 이소보르닐기(isobornyl group), 시클로헥실기, 노르보나닐기(norbornanyl group), 노르보네닐기(norbornenyl group), 디시클로펜타디에닐기, 에티닐시클로헥산기, 에티닐시클로헥센기 또는 에티닐데카히드로나프탈렌기 등이 적용될 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 화학식 1의 단량체의 단위는 상기 알킬 (메타)아크릴레이트 단위 100 중량부 대비 약 1 내지 60 중량부의 비율로 중합체 성분에 포함될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 3 중량부 이상 정도, 5 중량부 이상 정도, 7 중량부 이상 정도, 9 중량부 이상 정도, 11 중량부 이상 정도, 13 중량부 이상 정도 또는 15 중량부 이상 정도이거나, 약 55 중량부 이하 정도, 50 중량부 이하 정도, 45 중량부 이하 정도, 40 중량부 이하 정도, 35 중량부 이하 정도, 30 중량부 이하 정도, 25 중량부 이하 정도 또는 20 중량부 이하 정도일 수도 있다.

중합체 성분은, 또한 하기 화학식 2 의 단량체의 단위를 추가로 포함할 수도 있다.

[화학식 2]

화학식 2에서 Q는 수소 또는 알킬기이고, U는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기이며, m은 1 내지 5의 범위 내의 수이며, Z는 수소, 알킬기 또는 아릴기이다.

상기 화학식 2에서 알킬기로는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄, 분지쇄 또는 고리형의 치환 또는 비치환의 알킬기가 예시될 수 있다.

또한, 상기 알킬렌기로는 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환의 알킬렌기가 예시될 수 있으며, 그 예로는 프로필렌기 또는 에틸렌기가 예시될 수 있다.

또한, 화학식 2에서 m은 4 이하, 3 이하 또는 2 이하이거나, 2 이상일 수도 있다.

또한, 상기 화학식 2에서 아릴기로는, 탄소수 6 내지 24, 탄소수 6 내지 18 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기가 예시될 수 있다.

상기 화학식 2의 단량체의 단위는 상기 알킬 (메타)아크릴레이트 단위 100 중량부 대비 약 1 내지 60 중량부의 비율로 중합체 성분에 포함될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 3 중량부 이상 정도, 5 중량부 이상 정도, 7 중량부 이상 정도, 9 중량부 이상 정도, 11 중량부 이상 정도, 13 중량부 이상 정도 또는 15 중량부 이상 정도이거나, 약 55 중량부 이하 정도, 50 중량부 이하 정도, 45 중량부 이하 정도, 40 중량부 이하 정도, 35 중량부 이하 정도, 30 중량부 이하 정도, 25 중량부 이하 정도 또는 20 중량부 이하 정도일 수도 있다.

중합체 성분은, 또한 하기 화학식 3의 단량체의 단위를 추가로 포함할 수도 있다.

[화학식 3]

화학식 3에서 R₁은 수소 또는 알킬기이고, A는 알킬렌을 나타내며, n은 0 내지 3의 범위 내의 정수를 나타내고, Q는 단일결합, -O-, -S- 또는 알킬렌을 나타내며, P는 방향족환을 나타낸다.

화학식 3에서 단일 결합은 양측의 원자단이 별도의 원자를 매개로 하지 않고, 직접 결합된 경우를 의미한다.

화학식 3에서, R₁은, 예를 들면, 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬이거나, 수소, 메틸 또는 에틸일 수 있다.

화학식 3에서, A는 탄소수 1 내지 12 또는 1 내지 8의 알킬렌일 수 있으며, 예를 들면, 메틸렌, 에틸렌, 헥실렌 또는 옥틸렌일 수 있다.

화학식 3에서, n은 예를 들면, 0 내지 2의 범위 내의 수이거나, 0 또는 1일 수 있다.

화학식 3에서 Q는 단일 결합, -O- 또는 -S-일 수 있다.

화학식 3에서, P는 방향족 화합물로부터 유도되는 치환기로서, 예를 들면, 탄소수 6 내지 20, 탄소수 6 내지 18 또는 탄소수 6 내지 12의 방향족환 유래 관능기, 예를 들면, 페닐, 비페닐, 나프틸 또는 안트라세닐일 수 있다.

화학식 3에서, 방향족환은, 임의로 하나 이상의 치환기에 의해서 치환되어 있을 수 있으며, 상기에서 치환기의 구체적인 예로는 할로겐 또는 알킬이나, 할로겐 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬이나, 염소, 브롬, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 노닐 또는 도데실을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

화학식 3의 화합물의 구체적인 예로는 페녹시 에틸 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트, 2-페닐티오-1-에틸 (메타)아크릴레이트, 6-(4,6-디브로모-2-이소프로필 페녹시)-1-헥실 (메타)아크릴레이트, 6-(4,6-디브로모-2-sec-부틸 페녹시)-1-헥실 (메타) 아크레이트, 2,6-디브로모-4-노닐페닐 (메타)아크릴레이트, 2,6-디브로모-4-도데실 페닐 (메타)아크릴레이트, 2-(1-나프틸옥시)-1-에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(2-나프틸옥시)-1-에틸 (메타)아크릴레이트, 6-(1-나프틸옥시)-1-헥실 (메타)아크릴레이트, 6-(2-나프틸옥시)-1-헥실 (메타)아크릴레이트, 8-(1-나프틸옥시)-1-옥틸 (메타)아크릴레이트 및 8-(2-나프틸옥시)-1-옥틸 (메타)아크릴레이트의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

화학식 3의 단량체의 단위는 상기 알킬 (메타)아크릴레이트 단위 100 중량부 대비 약 1 내지 60 중량부의 비율로 중합체 성분에 포함될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 3 중량부 이상 정도, 5 중량부 이상 정도, 7 중량부 이상 정도, 9 중량부 이상 정도, 11 중량부 이상 정도, 13 중량부 이상 정도 또는 15 중량부 이상 정도이거나, 약 55 중량부 이하 정도, 50 중량부 이하 정도, 45 중량부 이하 정도, 40 중량부 이하 정도, 35 중량부 이하 정도, 30 중량부 이하 정도, 25 중량부 이하 정도 또는 20 중량부 이하 정도일 수도 있다.

중합체 성분은 상기와 같은 조성을 가지도록 구현됨으로써, 무용제형이면서, 용제형과 동등하거나, 혹은 그 이상의 물성이 구현될 수 있다.

상기와 같은 단위를 포함하는 중합체 성분을 제조하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 전술한 시럽 성분의 구현을 위해서 목적하는 비율로 단량체들을 혼합한 후에 이를 적정하게 부분 중합시켜서 상기 중합체 성분을 형성할 수 있다.

상기와 같은 부분 중합을 수행하는 방식은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 적절한 광개시제 혹은 열개시제를 적용한 후에 목적하는 단량체 전환율을 고려하여 적정한 조건에서 중합(예를 들면, 괴상 중합)을 수행하여 상기 중합체 성분을 제조할 수 있다.

상기 무용제형 점착제 조성물은 상기와 같은 중합체 성분과 함께 2종의 경화제를 포함할 수 있다.

상기에서 제 1 경화제로는 분자량이 500 g/mol 이하인 다관능성 아크릴레이트를 적용할 있다. 용어 다관능성 아크릴레이트는, (메타)아크릴로일기 및/또는 (메타)아크릴로일옥시기 등의 아크릴레이트 관능기를 2개 이상 포함하는 화합물을 의미한다. 이 때 상기 아크릴레이트 관능기의 수는 예를 들면, 2개 내지 10개, 2개 내지 9개, 2개 내지 8개, 2개 내지 7개, 2개 내지 6개, 2개 내지 5개, 2개 내지 4개 또는 2개 내지 3개의 범위 내의 수로 존재할 수 있다.

상기 아크릴레이트 화합물로는, 예를 들면, 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐 디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 인산 디(메타)아크릴레이트, 디(메트)아크릴옥시 에틸이소시아누레이트, 알릴화시클로헥실 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올 디(메타)아크릴레이트, 디메틸올디시클로펜탄 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 헥사히드로프탈산 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸올프로판 디(메타)아크릴레이트, 아다만탄 디(메타)아크릴레이트, 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 등의 2관능형; 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리스(메트)아크릴옥시에틸이소시아누레이트 등의 3관능형; 디글리세린 테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능형; 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능형; 및 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트 등의 6관능형 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.

일 예시에서 상기 다관능 아크릴레이트로는 분자량이 약 500 g/mol 이하인 성분을 적용할 수 있다. 상기 분자량은 다른 예시에서 약 450 g/mol 이하, 약 400 g/mol 이하, 약 350 g/mol 이하, 약 300 g/mol 이하 또는 약 250 g/mol 이하이거나, 약 50 g/mol 이상, 약 55 g/mol 이상, 약 60 g/mol 이상, 약 65 g/mol 이상, 약 70 g/mol 이상, 약 75 g/mol 이상, 약 80 g/mol 이상, 약 85 g/mol 이상, 약 90 g/mol 이상, 약 95 g/mol 이상, 약 100 g/mol 이상, 약 110 g/mol 이상, 약 120 g/mol 이상, 약 130 g/mol 이상, 약 140 g/mol 이상, 약 150 g/mol 이상, 약 160 g/mol 이상, 약 170 g/mol 이상, 약 180 g/mol 이상, 약 190 g/mol 이상 또는 약 200 g/mol 이상 정도일 수도 있다.

본 출원에서는 제 1 경화제로서 상기 분자량을 가지는 다관능성 아크릴레이트로서 지방족 비고리형 다관능성 아크릴레이트를 적용할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 제 1 경화제는 상기 중합체 성분 100 중량부 대비 약 0.01 내지 1 중량부의 비율로 점착제 조성물에 포함될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 0.9 중량부 이하, 약 0.8 중량부 이하, 약 0.7 중량부 이하, 약 0.6 중량부 이하, 약 0.5 중량부 이하, 약 0.4 중량부 이하, 약 0.3 중량부 이하, 약 0.2 중량부 이하 또는 약 0.15 중량부 이하이거나, 약 0.02 중량부 이상, 약 0.03 중량부 이상, 약 0.04 중량부 이상 또는 약 0.05 중량부 이상 정도일 수도 있다.

제 2 경화제로는, 벤조페논 (메타)아크릴레이트, 다관능 이소시아네이트 화합물 및/또는 다관능 우레탄 아크릴레이트를 적용할 수 있다. 제 2 경화제로는 상기 중 1종 또는 2종 이상의 혼합을 적용할 수 있다.

다관능 이소시아네이트 화합물은, 2개 이상의 이소시아네이트 관능기를 포함하는 화합물이고, 그 예로는 톨리렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소보론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate), 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 또는 나프탈렌 디이소시아네이트 등과 같은 디이소시아네이트나 상기 디이소시아네이트 중 하나 또는 그 이상의 종류와 폴리올(ex. 트리메틸롤 프로판)과의 반응물 등이 사용될 수 있다.

우레탄 아크릴레이트로는, 폴리올, 다관능 이소시아네이트 및 히드록시기 함유 (메타)아크릴레이트의 반응물 또는 다관능 이소시아네이트 및 히드록시기 함유 (메타)아크릴레이트의 반응물이 적용될 수 있다. 따라서, 상기 우레탄 아크릴레이트는 폴리올 단위, 다관능 이소시아네이트 단위 및 히드록시기 함유 (메타)아크릴레이트 단위를 포함하거나, 혹은 다관능 이소시아네이트 단위 및 히드록시기 함유 (메타)아크릴레이트 단위를 포함할 수 있다.

상기에서 폴리올로는 디올이 적용될 수 있고, 디올로는 저분자량 디올, 폴리엔 골격을 가지는 디올, 폴리에스테르 골격을 가지는 디올, 폴리에테르 골격을 가지는 디올 및 폴리카보네이트 골격을 가지는 디올로부터 선택된 어느 하나 또는 2개 이상이 적용될 수 있다. 상기 저분자량 디올로는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 사이클로헥산디메탄올, 네오펜틸글리콜,3-메틸-1,5-펜탄디올 및/또는 1,6-헥산디올 등이 예시될 수 있고, 폴리엔 골격을 가지는 디올로는 폴리부타디엔 골격을 가지는 디올, 폴리이소프렌 골격을 가지는 디올, 수소 첨가형 폴리부타디엔 골격을 가지는 디올 및/또는 수소 첨가형 폴리이소프렌 골격을 가지는 디올 등이 예시될 수 있으며, 폴리에스테르 골격을 가지는 디올로는 상기 저분자량 디올 또는 폴리카프로락톤 디올 등의 디올 성분과 디카르복실산 또는 그 무수물 등의 산 성분과의 에스테르화 반응물 등이 예시될 수 있다.

상기에서 디카르복실산 또는 그 무수물로는 아디프산, 숙신산, 프탈산, 테트라히드르후탈산, 헥사하이드로프탈산 및/또는 테레프탈산 등 및 이들의 무수물 등이 예시될 수 있다. 또한, 폴리에테르 디올로는 폴리에틸렌 글리콜 및/또는 폴리프로필렌 글리콜 등이 예시될 수 있으며, 폴리카보네이트 디올로는 상기 저분자량 디올 또는/및 비스페놀 A 등의 비스페놀과 에틸렌 카보네이트 및 탄산 디부틸 에스테르 등의 탄산 디알킬 에스테르의 반응물 등을 예시할 수 있다.

상기 폴리엔 골격을 가지는 디올로는 수소 첨가형 폴리디엔 골격을 가지는 디올이 적용될 수 있는데, 그 예로는 이소프렌, 1,3-부타디엔 및 1,3-펜타디엔 등의 모노머의 중합체 말단에 디올을 가지는 화합물 및 이들 모노머의 중합체의 말단에 디올을 가지는 화합물을 들 수 있다.

다관능 이소시아네이트로는 예를 들면, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 라이신 메틸에스테르 디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트 및/또는 다이머산 디이소시아네이트 등의 지방족 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(사이클로헥실 이소시아네이트) 및/또는 디이소시아네이트 디메틸사이클로헥산 등의 지환족 디이소시아네이트, 톨릴렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트 및/또는 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트 등의 방향족 디이소시아네이트 등이 사용될 수 있다. 또한, 3개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 다관능 이소시아네이트로서, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 3량체 및 이소포론 디이소시아네이트 3량체 등도 적용될 수 있다.

상기 히드록시기 함유 (메타)아크릴레이트로는 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 히드록시펜틸 (메타)아크릴레이트 및/또는 히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트 등의 히드록시알킬(메타)아크릴레이트, 및/또는 트리메티롤프로판의 모노 또는 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨의 모노, 디 또는 트리(메타)아크릴레이트, 디트리메틸롤프로판의 모노, 디 또는 트리(메타)아크릴레이트 및/또는 디펜타에리트리톨의 모노, 디, 트리, 테트라 또는 펜타(메타)아크릴레이트 등의 히드록시기 및 2개 이상의(메타) 아크릴로일기를 가지는 화합물 등이 적용될 수 있다.

위와 같은 성분을 적용하여 목적하는 우레탄 아크릴레이트를 제조하는 방식은 공지이다. 예를 들면, 공지의 방식에 따라서 폴리올과 다관능 이소시아네이트를 반응시켜 이소시아네이트기 함유 화합물을 제조하고, 이것과 히드록시기 함유 (메타)아크릴레이트를 반응시키는 방식이나, 폴리올, 다관능 이소시아네이트 및 히드록시기 함유 (메타)아크릴레이트를 동시에 반응시키거나, 혹은 다관능 이소시아네이트 및 히드록시기 함유 (메타)아크릴레이트를 반응시키는 방식으로 상기 우레탄 아크릴레이트를 제조할 수 있다.

상기 우레탄 아크릴레이트로는, 일 예로서, 수평균분자량(Mn)이 2,000 내지 50,000 g/mol의 범위 내인 것을 사용할 수 있으며, 2관능 우레탄 아크릴레이트, 즉 (메타)아크릴로일기 및 (메타)아크릴로일옥시기로부터 선택되는 관능기를 2개 포함하는 것이 사용될 수 있다. 상기 수평균분자량은 GPC(gel permeation chromatograph) 방식에 의해 측정된 표준 폴리스티렌의 환산 수치이다.

이러한 제 2 경화제는 상기 중합체 성분 100 중량부 대비 약 0.1 내지 5 중량부의 비율로 점착제 조성물에 포함될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 4.5 중량부 이하 또는 약 4 중량부 이하 정도일 수도 있다.

한편, 점착제 조성물에서 상기 제 1 경화제의 중량(C1)과 상기 제 2 경화제의 중량(C2)의 비율(C2/C1)은, 예를 들면, 약 1 내지 100의 범위 내일 수 있다. 상기 비율(C2/C1)은 다른 예시에서 2 이상 정도, 4 이상 정도, 6 이상 정도, 8 이상 정도, 10 이상 정도, 12 이상 정도, 14 이상 정도, 16 이상 정도 또는 18 이상 정도이거나, 95 이하 정도, 90 이하 정도, 85 이하 정도, 80 이하 정도, 75 이하 정도, 70 이하 정도, 65 이하 정도, 60 이하 정도, 55 이하 정도, 50 이하 정도, 45 이하 정도 또는 40 이하 정도일 수도 있다.

점착제 조성물은 상기 성분 외에도 필요한 성분을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들면, 점착제 조성물은, 라디칼 개시제, 예를 들면 광 라디칼 개시제를 추가로 포함할 수 있다.

라디칼 개시제로는, 예를 들면, 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, 벤조인 n-부틸에테르, 벤조인 이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아니노 아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티오잔톤(thioxanthone), 2-에틸티오잔톤, 2-클로로티오잔톤, 2,4-디메틸티오잔톤, 2,4-디에틸티오잔톤, 벤질디메틸케탈, 아세토페논 디메틸케탈, p-디메틸아미노 안식향산 에스테르, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판논] 또는 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥시드 등을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

라디칼 개시제는 예를 들면, 점착제 조성물 내에서 적절한 비율로 포함될 수 있고, 예를 들면, 상기 중합체 성분 100 중량부 대비 대략 0.1 내지 3 중량부의 비율로 포함될 수 있다.

점착제 조성물은 또한 실란 커플링제를 추가로 포함할 수 있다. 실란 커플링제는 점착제의 밀착성 및 접착 안정성을 향상시켜, 내열성 및 내습성을 개선하고, 또한 가혹 조건에서 장기간 방치되었을 경우에도 접착 신뢰성을 향상시키는 작용을 할 수 있다. 실란 커플링제로는, 예를 들면, 감마-글리시독시프로필 트리에톡시 실란, 감마-글리시독시프로필 트리메톡시 실란, 감마-글리시독시프로필 메틸디에톡시 실란, 감마-글리시독시프로필 트리에톡시 실란, 3-머캅토프로필 트리메톡시 실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시 실란, 감마-메타크릴록시프로필 트리메톡시 실란, 감마-메타크릴록시 프로필 트리에톡시 실란, 감마-아미노프로필 트리메톡시 실란, 감마-아미노프로필 트리에톡시 실란, 3-이소시아네이토 프로필 트리에톡시 실란, 감마-아세토아세테이트프로필 트리메톡시실란, 감마-아세토아세테이트프로필 트리에톡시 실란, 베타-시아노아세틸 트리메톡시 실란, 베타-시아노아세틸 트리에톡시 실란, 아세톡시아세토 트리메톡시 실란 등을 사용할 수 있고, 상기 중 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다. 아세토아세테이트기 또는 베타-시아노아세틸기를 갖는 실란계 커플링제를 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

실란 커플링제는 적절한 비율로 점착제 조성물에 포함될 수 있으며, 예를 들면, 상기 중합체 성분 100 중량부 대비 약 0.01 중량부 내지 약 5 중량부 정도의 비율로 포함될 수 있다.

점착제 조성물은 또한 필요한 경우에 산화 방지제를 추가로 포함할 수 있다. 산화 방지제로는, 예를 들면, 힌더드 페놀계 화합물, 황계 산화 방지제, 페닐 아세트산 계열의 산화 방지제 또는 인계의 산화 방지제 등이 적용될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

이러한 산화 방지제는 점착제 조성물 내에서 상기 중합체 성분 100 중량부 대비 약 0.01 중량부 내지 약 5 중량부 또는 약 0.01 중량부 내지 약 1 중량부로 포함할 수 있다.

점착제 조성물은, 대전 방지제를 또한 포함할 수 있다. 대전 방지제로는 통상 이온성 화합물이 적용된다. 이온성 화합물로는, 예를 들면, 금속염 또는 유기염이 사용될 수 있다.

이러한 대전 방지제는 점착제 조성물 내에서 상기 중합체 성분 100 중량부 대비 약 0.01 내지 10 중량부로 포함될 수 있으며, 목적하는 도전성 등을 고려하여 적절한 비율이 적용될 수 있다.

상기와 같은 점착제 조성물 또는 그에 포함되는 중합체 성분은 예를 들면, 약 500,000 내지 약 3,000,000 g/mol의 범위 내의 중랑평균분자량(Mw: Weight Average Molecular Weight)을 가질 수 있다. 상기 중량평균분자량은, GPC(Gel Permeation Chromatograph)로 측정된 표준 폴리스티렌에 대한 환산 수치이다. 중합체 성분의 상기 중량평균분자량은 다른 예시에서 약 600,000 g/mol 이상 정도, 약 700,000 g/mol 이상 정도 또는 약 800,000 g/mol 이상 정도, 850,000 g/mol 이상 정도이거나, 약 2,500,000 g/mol 이하 정도, 2,000,000 g/mol 이하 정도, 1,500,000 g/mol 이하 정도 또는 1,300,000 g/mol 이하 정도일 수도 있다.

이러한 범위의 분자량을 가지면, 목적하는 점탄성 특성을 확보할 수 있고, 내열/내습열 조건에서 내구성도 유리하게 확보할 수 있다.

상기와 같은 점착제 조성물에 의해 형성되는 점착제층은, 특히 광학 용도에서 요구되는 물성을 우수하게 만족시킬 수 있다.

일 예시에서 상기 점착제층은, 소정 범위의 겔 분율을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 상기 점착제층은, 하기 수식 1로 계산되는 겔 분율이 약 55중량% 내지 90 중량%의 범위 내일 수 있다.

[수식 1]

겔(gel) 함량 = B/A × 100

수식 1에서, A는 에틸 아세테이트에 침지 전의 점착제층의 질량(단위: g)이고, B는 상기 점착제층을 에틸 아세테이트에 상온에서 24시간 동안 침지시킨 후에 회수한 불용해분의 건조 질량(단위: g)을 나타낸다. 이 때 불용해분은 200 메쉬의 채로 걸러지는 성분을 의미하고, 불용해분의 건조 질량은 수집한 불용해분을 적정 조건에서 건조시켜서 해당 불용해분에 상기 용매가 실질적으로 포함되지 않은 상태, 예를 들면, 용매의 함량이 약 1 중량% 이하, 0.5 중량% 이하 또는 0.1 중량% 이하인 상태에서 측정한 질량을 의미한다. 상기에서 건조 조건은 불용해분에 포함되는 용매의 비율을 상기 범위로 제어할 수 있다면 특별히 제한되지 않고, 적정 조건에서 수행할 수 있다.

예를 들면, 상기 점착제층은, 저장 탄성률이 약 30,000 Pa 내지 70,000 Pa 정도의 범위 내일 수 있다. 상기 저장 탄성률은 다른 예시에서 약 35,000 Pa 이상 또는 40,000 Pa 이상 정도이거나, 약 65,000 Pa 이하 또는 약 60,000 Pa 이하 정도일 수 있다. 이러한 저장 탄성률은 하기 실시예에서 언급하는 방식으로 측정하고, 대략 30℃ 정도에서 측정한다. 이러한 탄성률의 범위에서 편광판의 광누설이 효율적으로 억제되며, 기타 필요한 내구성도 만족될 수 있다.

상기 점착제층은 유리에 대한 상온 박리력이 약 200 gf/25 mm 내지 약 1,000 gf/25mm 정도일 수 있다. 상기 박리력은 다른 예시에서 약 900, 약 800 gf/25mm 이하, 약 700 gf/25mm 이하, 약 680 gf/25mm 이하, 670 gf/25mm 이하, 660 gf/25mm 이하, 650 gf/25mm 이하 또는 약 640 gf/25mm 이하일 수 있다. 이러한 범위에서 편광판이 광학 소자 내에서 우수한 내구성을 나타낼 수 있다. 본 출원에서 박리력은, 예를 들면, 무알칼리 유리에 대하여 상온에서 300mm/min의 박리 속도 및 180도의 박리 각도로 측정된 박리력일 수 있다.

하나의 예로서, 상기 점착제층은, 예를 들면, 약 0.001 ㎛ 내지 약 100 ㎛ 정도의 두께를 가질 수 있다. 점착제층의 두께는 상기 범위 내에서 예를 들면, 약 0.1 ㎛ 이상, 1 ㎛ 이상, 5 ㎛ 이상, 10 ㎛ 이상, 20 ㎛ 이상 또는 약 25 ㎛ 이상이거나, 약 80 ㎛ 이하, 60 ㎛ 이하, 40 ㎛ 이하, 30 ㎛ 이하 또는 약 10 ㎛ 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 출원의 일 구현예에 있어서, 편광판은 편광 필름의 일면 또는 양면에 보호 필름을 추가로 포함할 수 있다. 일면에 보호 필름이 포함되는 경우에 해당 보호 필름은 적어도 편광 필름의 점착제층이 형성된 면과는 반대측에 포함될 수 있다. 이러한 보호 필름은 예를 들면, 접착제층 등을 통해 편광 필름에 적층되어 있을 수 있다.

보호 필름으로는, 특별한 제한 없이, 예를 들면, COP(cycloolefin polymer)계 필름, 아크릴계 필름, TAC(triacetylcellulose)계 필름, COC(cycloolefin copolymer)계 필름, PNB(polynorbornene)계 필름 및 PET(polyethylene terephtalate)계 필름 등이 단층 또는 다층 필름으로 사용될 수 있다. 상기 보호 필름의 두께는 특별히 제한되지 않는다.

편광판은 또한 점착제층에 부착되어 있는 이형 필름을 추가로 포함할 수 있다. 이형 필름으로는, 이 분야의 통상의 구성을 채용할 수 있다. 편광판은 또한, 필요에 따라서, 반사방지층, 방현층, 위상차판, 광시야각 보상 필름 및 휘도 향상 필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기능성층을 추가로 포함할 수도 있다.

본 출원은 또한 편광판, 예를 들면, 상기 기술한 편광판의 제조 방법에 대한 것이다. 이러한 제조 방법은, 예를 들면, 편광 필름 또는 상기 편광 필름을 포함하는 적층체(즉, 편광 필름과 보호 필름 등을 포함하는 적층체)의 적어도 상기 무용제형 점착제 조성물의 층을 형성하는 단계; 및 상기 무용제형 점착제 조성물의 층을 경화시키는 단계를 포함할 수 있다. 본 출원의 경우, 무용제형 점착제의 적용을 통해 편광 필름 또는 편광판의 일면에 직접 점착제층을 형성할 수 있고, 따라서 이러한 공정을 소위 in line 공정으로 진행할 수 있다.

상기에서 무용제형 점착제 조성물의 층은 업계에 공지된 일반적인 코팅법, 예를 들면, 바 코팅법, 콤마 코팅법 또는 잉크젯 코팅법 등을 통해 형성할 수 있다.

이와 같은 방식으로 무용제형 점착제 조성물의 층을 형성한 후에 이를 경화시켜서 점착제층을 형성할 수 있다. 이러한 경화는 예를 들면, 점착제 조성물의 층에 광을 조사하여 수행할 수 있다. 통상 광은 자외선이나 전자선 등이 조사되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

일 예시에서 상기 경화는 대략 300 nm 내지 380 nm의 범위 내의 파장의 자외선을 조사하여 수행할 수 있다.

하나의 예시에서 상기 경화는 상기 점착제 조성물의 층에 6 mW/cm² 내지 7 mW/cm²의 범위 내의 강도의 자외선을 30초 내지 210초 동안 조사하여 수행할 수 있다.

상기 범위 내에서 편광 필름 등 편광판의 구성 요소의 손상 없이 목적하는 수준의 가교도를 확보하여 목적하는 물성의 편광판을 얻을 수 있다. 상기에서 자외선의 조사 시간은 다른 예시에서 약 40초 이상 정도, 50초 이상 정도, 60초 이상 정도, 70초 이상 정도, 80초 이상 정도, 90초 이상 정도, 100초 이상 정도, 110초 이상 정도, 120초 이상 정도, 130초 이상 정도 또는 140초 이상 정도이거나, 200초 이하 정도, 190초 이하 정도, 180초 이하 정도, 170초 이하 정도 또는 160초 이하 정도일 수도 있다.

본 출원의 제조 방법은 상기 특정 무용제형 점착제 조성물을 사용하여 편광 필름 또는 편광판의 일면에서 직접 점착제층을 형성하는 것 외에 다른 요소들은 일반적인 편광판의 제조 방법에 따라 진행될 수 있다.

본 출원은 또한 상기 편광판을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 예를 들어, 본 출원의 디스플레이 장치는 LCD 또는 OLED 등일 수 있고, LCD인 경우에 상기 장치는 액정 패널 및 액정 패널의 일면 또는 양면에 구비된 편광판을 포함하며, 그 중 적어도 하나의 편광판이 상기 언급된 편광판일 수 있다.

상기 액정 패널의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, TN(twisted nematic)형, STN(super twisted nematic)형, F(ferroelectric)형 또는 PD(polymer dispersed)형과 같은 수동 행렬 방식의 패널; 2 단자형(two terminal) 또는 3 단자형(three terminal)과 같은 능동행렬 방식의 패널; 횡정계형(IPS; In Plane Switching) 패널; 또는 수직배향형(VA; Vertical Alignment) 패널 등의 공지의 패널이 모두 적용될 수 있다.

또한, LCD를 구성하는 기타 구성, 예를 들면, 상부 및 하부 기판(ex. 컬러 필터 기판 또는 어레이 기판) 등의 종류 역시 특별히 제한되지 않고, 당해 기술 분야에 공지되어 있는 구성이 제한 없이 채용될 수 있다.

본 출원은 무용제형 점착제층이 적용된 편광판으로서, 기존 용제형 점착제층의 적용에 따른 문제점을 해결하면서도 용제형 점착제층과 동등하거나, 그보다 우수한 물성의 무용제형 점착제층을 포함하는 편광판을 제공할 수 있다.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 출원의 편광판을 상세히 설명한다. 그러나, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

제조예 1 중합체 성분(A)의 제조.

BA(butyl acrylate) 및 4-HBA(4-hydroxybutyl acrylate)를 99:1의 중량 비율(BA:4-HBA)로 혼합하고, 상기 혼합물 100 중량부 대비 대략 0.2 중량부의 아조계 열개시제(V-65, Wako사)를 추가한 후에 상온(25℃)에서의 점도가 대략 5000 cps 내지 10,000 cps의 범위 내가 되도록 괴상 중합(bulk polymerization)시켜서 시럽 상태인 중합체 성분(A)를 제조하였다. 상기 점도는 괴상 중합물(중합체 성분(A))을 기포가 제거될 때까지 상온(25℃)에서 2 시간 이상 유지하고, 점도 측정기의 스핀들(spindle)을 홈의 중간 위치까지 잠기게 장착하고, 상기 스핀들의 회전수를 confidence 30% 내지 80%의 사이에 들게끔 조정하여 측정하였고, 이는 이하에서도 동일하다.

제조예 2 중합체 성분(B)의 제조.

BA(butyl acrylate), DMAA(N,N-dimethyl acrylamide) 및 2-HEA(2-hydroxyethyl acrylate)를 85:5:15의 중량 비율(BA:DMAA:2-HEA)로 혼합한 조성을 적용하고, 개시제의 비율을 변경하여, 점도가 대략 5000 cps 내지 10,000 cps cps(25℃) 정도인 괴상 중합물을 제조하여 제조예 1과 동일하게 시럽 상태인 중합체 성분(B)를 제조하였다.

제조예 3 중합체 성분(C)의 제조.

2-EHA(2-ethylhexyl acrylate), IBOA(isobornyl acrylate), DMAA(N,N-dimethyl acrylamide), EOEOEA(ethoxyethoxyethyl acrylate) 및 2-HEA(2-hydroxyethyl acrylate)를 60:10:5:15:10의 중량 비율(2-EHA:IBOA:DMAA:EOEOEA:2-HEA)로 혼합한 조성을 적용하고, 개시제의 비율을 변경하여, 점도가 대략 5000 cps 내지 10,000 cps cps(25℃) 정도인 괴상 중합물을 제조하여 제조예 1과 동일하게 시럽 상태인 중합체 성분(C)를 제조하였다.

제조예 4 중합체 성분(D)의 제조.

2-EHA(2-ethylhexyl acrylate), IBOA(isobornyl acrylate), DMAA(N,N-dimethyl acrylamide), EOEOEA(ethoxyethoxyethyl acrylate) 및 2-HEA(2-hydroxyethyl acrylate)를 50:20:5:15:10의 중량 비율(2-EHA:IBOA:DMAA:EOEOEA:2-HEA)로 혼합한 조성을 적용하고, 개시제의 비율을 변경하여, 점도가 대략 5000 cps 내지 10,000 cps cps(25℃) 정도인 괴상 중합물을 제조하여 제조예 1과 동일하게 시럽 상태인 중합체 성분(D)를 제조하였다.

제조예 5 중합체 성분(E)의 제조.

질소 가스가 환류되고, 온도 조절이 용이하도록 냉각 장치가 설치된 반응기에 BA(butyl acrylate) 및 4-HBA(4-hydroxybutyl acrylate)를 99:1(BA:4-HBA)로 혼합한 조성을 적용하고, 용제로서 에틸 아세테이트를 180 중량부 투입한 후에 질소 가스를 60분 동안 퍼징하였다. 반응기의 온도를 67℃로 유지한 상태에서 반응 개시제인 AIBN(아조비스이소부티로니트를)을 단량체 100 중량부 대비 0.05 중량부로 투입하고, 8 시간 반응시킨 후에 에틸 아세테이트로 희석하여 고형분 농도가 약 30 중량%이고, 중량평균분자량(Mw)이 대략 100만 정도인 중합체 성분(E)을 제조하였다.

제조예 6 중합체 성분(F)의 제조.

질소 가스가 환류되고, 온도 조절이 용이하도록 냉각 장치가 설치된 반응기에 BA(butyl acrylate) 및 AA(acrylic acid)를 94:6(BA:AA)로 혼합한 조성을 적용하고, 용제로서 에틸 아세테이트를 180 중량부 투입한 후에 질소 가스를 60분 동안 퍼징하였다. 반응기의 온도를 67℃로 유지한 상태에서 반응 개시제인 AIBN(아조비스이소부티로니트를)을 단량체 100 중량부 대비 0.05 중량부로 투입하고, 8 시간 반응시킨 후에 에틸 아세테이트로 희석하여 고형분 농도가 약 30 중량% 정도인 중합체 성분(F)을 제조하였다.

실시예 1.

제조예 1의 중합체 성분(A) 100 중량부 대비 약 0.2 중량부의 광개시제(Irgacure 651), 약 0.08 중량부의 HDDA(hexanediol diacrylate)(제 1 경화제), 약 0.2 중량부의 실란 커플링제(KBM-403, 신에츠실리콘사), 약 1.5 중량부의 유기염(물질명: FC-4400 3M사), 약 0.15 중량부의 BPMA(Benzophenone methacrylate)(제 2 경화제) 및 약 0.01 중량부의 HDI계 다관능 이소시아네이트(TKA-100, 아사히카 세이케미컬즈㈜)를 혼합하여 무용제형 점착제 조성물을 제조하였다. 이어서, 양면에 TAC(triacetyl cellulose) 보호 필름이 부착되어 있는 PVA계 편광판의 일면에 상기 무용제형 점착제 조성물을 약 20μm 내지 30μm 정도의 두께로 코팅하고, 파장이 UV A 영역의 자외선을 6 내지 7 mW/cm²의 광도로 150초 정도 조사하여 점착제층을 형성하고, 편광판을 제조하였다.

실시예 2.

제조예 2의 중합체 성분(B) 100 중량부 대비 약 0.3 중량부의 광개시제(Irgacure 651), 약 0.01 중량부의 HDDA(hexanediol diacrylate)(제 1 경화제), 약 0.2 중량부의 실란 커플링제(실시예 1과 동일 종류), 약 1.5 중량부의 유기염(실시예 1과 동일 종류) 및 약 0.9 중량부의 BPMA(실시예 1과 동일 종류)(제 2 경화제)를 혼합하여 무용제형 점착제 조성물을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 편광판을 제조하였다.

실시예 3.

제조예 3의 중합체 성분(C) 100 중량부 대비 약 0.3 중량부의 광개시제(Irgacure 651), 약 0.05 중량부의 HDDA(hexanediol diacrylate)(제 1 경화제), 약 0.2 중량부의 실란 커플링제(실시예 1과 동일 종류), 약 2.5 중량부의 유기염(실시예 1과 동일 종류) 및 약 0.9 중량부의 2관능 우레탄 아크릴레이트(제조사: 신화 TNC, 제품명: SUO-1020)(제 2 경화제)를 혼합하여 무용제형 점착제 조성물을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 편광판을 제조하였다.

실시예 4.

제조예 3의 중합체 성분(C) 100 중량부 대비 약 0.3 중량부의 광개시제(Irgacure 651), 약 0.1 중량부의 HDDA(hexanediol diacrylate)(제 1 경화제), 약 0.4 중량부의 실란 커플링제(실시예 1과 동일 종류), 약 2.5 중량부의 유기염(실시예 1과 동일 종류) 및 약 3.6 중량부의 2관능 우레탄 아크릴레이트(제조사: LG화학, 제품명: GD-304)(제 2 경화제)를 혼합하여 무용제형 점착제 조성물을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 편광판을 제조하였다.

실시예 5.

제조예 3의 중합체 성분(C) 100 중량부 대비 약 0.3 중량부의 광개시제(Irgacure 651), 약 0.05 중량부의 HDDA(hexanediol diacrylate)(제 1 경화제), 약 0.4 중량부의 실란 커플링제(실시예 1과 동일 종류), 약 2.5 중량부의 유기염(실시예 1과 동일 종류) 및 약 1.8 중량부의 2관능 우레탄 아크릴레이트(제조사: LG화학, 제품명: GD-304)(제 2 경화제)를 혼합하여 무용제형 점착제 조성물을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 편광판을 제조하였다.

실시예 6.

제조예 3의 중합체 성분(C) 100 중량부 대비 약 0.3 중량부의 광개시제(Irgacure 651), 약 0.05 중량부의 HDDA(hexanediol diacrylate)(제 1 경화제), 약 0.4 중량부의 실란 커플링제(실시예 1과 동일 종류), 약 0.9 중량부의 금속염(물질명: HQ115, 3M사) 및 약 1.8 중량부의 2관능 우레탄 아크릴레이트(제조사: LG화학, 제품명: GD-304)(제 2 경화제)를 혼합하여 무용제형 점착제 조성물을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 편광판을 제조하였다.

실시예 7.

제조예 4의 중합체 성분(D) 100 중량부 대비 약 0.3 중량부의 광개시제(Irgacure 651 및 TPO의 혼합물), 약 0.05 중량부의 HDDA(hexanediol diacrylate)(제 1 경화제), 약 0.4 중량부의 실란 커플링제(실시예 1과 동일 종류), 약 1.2 중량부의 금속염(실시예 6과 동일 종류) 및 약 1 중량부의 2관능 우레탄 아크릴레이트(제조사: LG화학, 제품명: GD-304)(제 2 경화제)를 혼합하여 무용제형 점착제 조성물을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 편광판을 제조하였다.

비교예 1.

제조예 5의 중합체 성분(E) 100 중량부 대비 약 0.23 중량부의 실란 커플링제(실시예 1과 동일 종류), 약 1.75 중량부의 유기염(실시예 1과 동일 종류) 및 약 0.083 중량부의 경화제(T-39M, 소켄사)를 혼합하여 용제형 점착제 조성물을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 편광판을 제조하였다. 단, 이 과정에서는 자외선 조사는 수행하지 않았으며, 대신 경화제의 경화 반응이 가능한 온도에서 숙성시켜서 점착제를 형성하였다.

비교예 2.

제조예 6의 중합체 성분(F) 100 중량부 대비 약 0.1 중량부의 실란 커플링제(실시예 1과 동일 종류), 약 4 중량부의 유기염(실시예 1과 동일 종류) 및 약 2 중량부의 에폭시 경화제를 혼합하여 용제형 점착제 조성물을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 편광판을 제조하였다. 단, 이 과정에서는 자외선 조사는 수행하지 않았으며, 대신 경화제의 경화 반응이 가능한 온도에서 숙성시켜서 점착제를 형성하였다.

1. 분자량 평가

점착제의 중량평균분자량(Mw)은 GPC(Gel Permeation Chromatograph)를 사용하여 측정하였고, GPC 측정 조건은 하기와 같다. 검량선의 제작에는 표준 폴리스티렌(Aglient system(제))을 사용하여 측정 결과를 환산하였다. 2매의 이형 필름의 사이에 점착제 조성물을 코팅하고, 실시예 또는 비교예에서와 같은 방식으로 점착제층을 형성한 후에 그 중량평균분자량(Mw)을 평가하였다.

< GPC 측정 조건>

측정기: Aglient GPC (Aglient 1200 series, U.S.)

컬럼: PL Mixed B 2개 연결

컬럼 온도: 40℃

용리액: THF(Tetrahydrofuran)

유속: 1.0mL/min

농도: ~ 1mg/mL (100㎕ injection)

2. 겔 분율 측정 방법

실시예 또는 비교예에서 제조된 점착제층을 7일 동안 항온 항습실(23℃, 50% 상대 습도)에 유지한 후, 0.2 g(=겔 분율 측정 수식에서 A)을 채취하였다. 채취된 점착제층을 50 mL의 에틸 아세테이트에 완전히 잠기도록 넣은 후, 상온의 암실에서 1일 동안 보관하였다. 이어서 에틸 아세테이트에 용해되지 않은 부분(불용해분)을 #200 스테인레스 철망에 채취하고, 이를 150℃에서 30분 동안 건조하여 질량(불용해분의 건조 질량=겔 분율 측정 수식에서 B)을 측정하였다. 이어서, 상기 측정 결과를 하기 식에 대입하여 겔 분율(단위: %)을 측정하였다.

<겔 분율 측정 수식>

겔 분율 = B/A × 100

A: 점착제의 질량(0.2 g)

B: 불용해분의 건조 질량(단위: g)

3. 저장 탄성률 측정 방법

실시예 또는 비교예에서 제조된 점착제층을 재단하여 8mm×1mm(=직경×두께)인 원주상의 시편으로 제작한 후, 동역학적 유변물성 측정기(ARES, RDA, TA Instruments Inc.)를 사용하여, 주파수 1 Hz로 패러랠 플레이트(parallel plate) 사이에서 전단 응력을 주면서 30℃에서의 저장 탄성률을 측정하였다.

4. 점착력 측정 방법

실시예 또는 비교예에서 제조된 점착 편광판을 가로의 길이가 25mm이고, 세로의 길이가 200mm가 되도록 재단하여 시편을 제조하고, 시편의 점착제층을 매개로 유리판에 부착하였다. 시편의 부착 후에 1 시간 경과 시점에서 90도의 박리 각도 및 0.3 MPM의 박리 속도로 점착 편광판을 박리하면서 박리력을 측정하였다.

5. TML (Total Mass Loss) 측정 방법

TML은 점착제 조성물을 이형 필름(MRF38, 미쓰비시사)에 대략 20 내지 30μm 정도의 두께로 코팅하고, 코팅층상에 상기 이형 필름 대비 낮은 박리력을 나타내는 이형 필름을 덮은 후에 실시예에서와 같은 방식으로 자외선을 조사하여 점착제층을 형성하였다. 비교예의 경우, 동일한 방식으로 점착제층을 형성하되, 자외선 조사 없이, 다른 이형 필름을 덮기 전에 80℃에서 3분 정도 유지하여 점착제층을 형성하고, 상기 다른 이형 필름을 동일하게 덮었다. 제조된 샘플의 점착제층을 복수 적층하여 100 내지 200 μm의 수준의 두께의 적층체로 한 후에 가로 및 세로의 길이가 각각 40 mm가 되도록 재단하였다. 50mmⅹ50mm의 Mesh를 준비하고, Mesh의 무게(A, 단위: g)를 측정한 후에 mesh에 점착제를 부착하고, 다시 무게(B, 단위: g)를 측정하였다. 점착제가 부착된 샘플의 mesh를 105℃의 오븐에서 1 시간 정도 건조시킨 후에 꺼낸 샘플의 무게(C, 단위: g)를 평가한 후에 하기 TML 수식에 따라서 TML을 평가하였다.

[TML 수식]

TML(%) = 100ⅹ(C-A)/(B-A).

6. Keying 평가(rework)

실시예 또는 비교예에서 제조된 점착 편광판을 가로 및 세로가 각각 200 mm 및 150 mm가 되도록 재단하고, 0.7 mm 정도의 두께의 무알칼리 유리에 부착 후에 상온에서 24 시간 보관하거나, 80℃의 오븐에서 1 시간 정도 보관한 후에 꺼내서 상온에서 3분 냉각 후에 편광판을 유리에서 박리하면서, 편광판의 점착제가 유리에 남는 현상 혹은 점착제의 얼룩이 남는 현상의 유무를 관찰하였다. 실시예 및 비교예에 대해서 동일 조건에서 keying 특성을 평가하였다.

<평가 기준>

OK.: 10개 시편 모두 잔여물이나 얼룩 없이 깨끗이 박리

NG.: 10개 시편 중 1개 이상에서 잔여물이나 얼룩이 발생

7. 표면 저항 측정 방법

표면 저항은 공지의 측정 기기를 사용하여 공지의 방식으로 평가하였다.

8. 내구성 평가

실시예 및 비교예에서 제조한 점착형 편광판을 180mm 정도의 폭과, 320mm 정도의 길이가 되도록 재단하고, 이를 19인치 시판 액정 패널에 부착하였다. 그 후, 편광판이 부착된 패널을 오토클레이브(50℃, 5기압)에서 약 20분 동안 보관하여 샘플을 제조하였다.

내열 내구성의 경우, 상기 샘플을 80℃에서 500시간 동안 방치한 후, 하기 기준에 따라 기포 및 박리의 발생을 관찰·평가하였다.

제조된 샘플의 내습열 내구성은, 상기 샘플을 60℃ 및 90% 상대 습도 조건에서 500시간 동안 방치한 후, 하기 기준에 따라 기포 및 박리 발생을 육안으로 관찰하여 평가하였다.

<내열 및 내습열 내구성 평가 기준>

A: 10mm×10mm 기준 기포 및 뜸 미발생

B: 10mm×10mm 기준 기포 및 뜸 10개 미만 발생

C: 10mm×10mm 기준 기포 및 뜸 30개 미만 발생

D: 기포 및 뜸 전면 발생 및 편광판 들림 발생

상기 기재한 방식에 따른 평가 결과를 하기 표 1에 정리하여 기재하였다.

	실시예							비교예
	1	2	3	4	5	6	7	1	2
탄성률(Pa)	43459	53929	33265	42352	41230	41402	59422	44312	88520
점착력(gf/25nn)	288	482	470	416	541	355	730	450	780
분자량(×10000g/mol)	110	95	100	100	100	100	100	180	200
Gel(%)	78	68	78	85	79	75	76	70	80
TML(%)	3.5	1.9	2.1	2.8	1.9	2.0	0.8	0	0
Keying	OK	OK	OK	OK	NG	NG	OK	OK	OK
표면저항(Ω)	2×10¹⁰	2×10¹⁰	2×10¹⁰	6×10⁹	6×10¹⁰	5×10¹⁰	5×10¹⁰	1×10¹¹ 미만	1×10¹¹ 미만
내열내구	C	A	A	A	A	A	A	A	A
내습열내구	A	A	A	A	A	A	A	A	A

Claims

편광 필름; 및 상기 편광 필름의 일면에 형성된 무용제형 점착제층을 포함하고,
상기 무용제형 점착제층은 탄소수 4 내지 20의 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트 단위 및 극성 관능기를 가지는 단량체 단위를 포함하는 중합체 성분; 제 1 경화제 및 제 2 경화제를 포함하는 무용제형 점착제 조성물의 점착제층인 편광판.
제 1 항에 있어서, 중합체 성분은 탄소수 4 내지 20의 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트 단위를 40 중량% 내지 99 중량%로 포함하는 편광판.
제 1 항에 있어서, 극성 관능기는 히드록시기 또는 카복실기인 편광판.
제 1 항에 있어서, 중합체 성분은 탄소수 4 내지 20의 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트 단위 100 중량부 대비 1 내지 20 중량부의 극성 관능기를 가지는 단량체 단위를 포함하는 편광판.
제 1 항에 있어서, 중합체 성분은 질소 함유 반응성 단량체 단위를 추가로 포함하는 편광판.
제 5 항에 있어서, 질소 함유 반응성 단량체는 디알킬 (메타)아크릴아미드인 편광판.
제 1 항에 있어서, 중합체 성분은 하기 화학식 1의 단량체의 단위를 추가로 포함하는 편광판:
[화학식 1]

화학식 1에서 R은 수소 또는 알킬기이고, P는 탄소수 3 내지 20의 비방향족 고리 구조의 1가 치환기이다.
제 1 항에 있어서, 중합체 성분은 하기 화학식 2의 단량체의 단위를 추가로 포함하는 편광판:
[화학식 2]

화학식 2에서 Q는 수소 또는 알킬기이고, U는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기이며, m은 1 내지 5의 범위 내의 수이며, Z는 수소, 알킬기 또는 아릴기이다.
제 1 항에 있어서, 제 1 경화제는 분자량이 500 g/mol 이하인 다관능성 아크릴레이트인 편광판.
제 1 항에 있어서, 제 2 경화제는, 다관능 이소시아네이트 화합물, 벤조페논 (메타)아크릴레이트 또는 다관능 우레탄 아크릴레이트인 편광판.
제 1 항에 있어서, 무용제형 점착제 조성물은 실란 커플링제, 산화방지제, 대전방지제, 자외선 흡수제 및 점착성 부여제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 추가로 포함하는 편광판.
제 1 항에 있어서, 편광 필름의 점착제층측면과 반대측 면에 보호 필름을 추가로 포함하는 편광판.
편광 필름 또는 상기 편광 필름을 포함하는 적층체의 적어도 일면에 탄소수 4 내지 20의 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트 단위 및 극성 관능기를 가지는 단량체 단위를 포함하는 중합체 성분; 제 1 경화제 및 제 2 경화제를 포함하는 무용제형 점착제 조성물의 층을 형성하는 단계; 및 상기 무용제형 점착제 조성물의 층을 경화시키는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법.
제 13 항에 있어서, 경화는 점착제 조성물의 층에 6 mW/cm² 내지 7 mW/cm²의 범위 내의 강도의 자외선을 30초 내지 210초 동안 조사하여 수행하는 편광판의 제조방법.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 편광판을 포함하는 디스플레이 장치.