KR101222059B1 - 위상차 필름, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 액정 표시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 위상차 필름, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 구체적으로 본 발명의 위상차 필름의 제조방법은 1) 광학 필름 위에 고분자 및 용매를 포함하는 고분자 용액을 코팅한 후 건조하여 고분자 필름을 형성하는 단계, 및 2) 상기 형성된 고분자 필름을 광학 필름으로부터 제거하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따른 위상차 필름의 제조방법은 별도의 필름 연신 공정 없이 간단한 방법으로 면 방향 위상차 및 두께 방향으로 정의 위상차를 부여할 수 있다.
위상차 필름, 셀룰로오스 트리아세테이트 필름, 캐스팅, 수축, 정의 위상차
Description
본 발명은 위상차 필름, 이의 제조방법, 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
근래 광학 기술의 발전을 발판으로 종래의 브라운관을 대체하는 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP), 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD) 등 여러 가지의 방식을 이용한 디스플레이 기술이 제안, 시판되고 있으며 이러한 디스플레이를 위한 고분자 소재는 그 요구 특성이 한층 더 고도화하고 있다. 예를 들면, 액정 디스플레이의 경우 박막화, 경량화, 화면 면적의 대형화가 추진되면서 광시야각화, 고콘트라스트화, 시야각에 따른 화상 색조 변화의 억제 및 화면 표시의 균일화가 특히 중요한 문제가 되었다.
이에 따라 편광 필름, 위상차 필름, 플라스틱 기판, 도광판 등에 여러 가지의 고분자 필름이 사용되고 있으며, 특별히 광 시야각화를 위한 위상차 필름을 제공하기 위해 다양한 종류의 고분자를 연신하여 위상차 기능을 부여한 필름이 제안 되어 왔다.
특히, 셀룰로오스 아세테이트 필름은 다른 고분자 필름과 비교할 때, 투습성이 높은 고 친수성의 폴리비닐알콜(PVA) 편광소자와의 접착성이 높고 물리적 특성이 우수하여, 편광판용 보호 필름으로 이용하는 것이 일반적이다. 그러나, 셀룰로오스 아세테이트 필름은 광학적 등방성이 높아 편광판의 보호 필름으로서는 최적의 필름이지만, 연신 등의 방법으로 위상차를 부여하는 것은 쉽지 않다.
근래, 셀룰로오스 필름에 부의 위상차 값을 부여하여 값이 싸고 두께가 얇은 위상차판이나 위상차 필름을 포함하는 편광판이 개시되어 있다. 셀룰로오스 트리아세테이트 분자는 판상 구조로 필름의 표면에 대해 판상 구조가 평면상으로 배열되므로, 면 방향 위상차 값은 거의 제로에 가깝지만, 두께 방향의 위상차 값은 부의 위상차를 가지며 그 값은 -40 ~ -60nm의 범위를 가진다. 따라서, 두께 방향으로 부의 위상차 값을 증가시키는 것은 비교적 쉽지만, 정의 위상차 값을 부여하는 것은 어려운 일이다.
예를 들면, 일본 특허 공개 공보 2002-363343에는 셀룰로오스 트리아세테이트를 제막시 높은 부의 위상차 값을 부여하기 위해, 적어도 2개의 방향족 고리를 가지는 방향족 화합물을 첨가하여 필름을 제막 후 필름을 연신하여 두께 방향으로 부의 위상차 값을 구현하는 방법이 기재되어 있다.
또한, 셀룰로오스 트리아세테이트는 일반적으로 연신하기 어려운 고분자 물질로, 복굴절을 크게 하는 것은 어려웠으나, 제막시 첨가제를 넣고 연신 처리를 함으로써 복굴절을 증가하는 것이 가능하였다. 이 위상차 필름이나 이들 편광판은 VA(Vertical Alignment) 방식 등의 액정 표시 장치에 이용되고 있다.
그러나, 두께 방향으로 부의 위상차 값을 가지는 셀룰로오스 트리아세테이트 필름은 첨가제 및 연신 처리를 통하여 부의 방향으로 위상차 값을 증가시키는 것은 가능하나, 정의 위상차 값을 구현하는 것은 쉽지 않으며, 두께 방향으로 정의 위상차를 가지는 위상차 필름을 요구하는 IPS(In-Plane Switching) 방식의 액정 표시 장치에 적용하는 것에는 한계가 있다.
두께 방향의 위상차가 정인 광학 필름의 제조법으로서는 일본 특개평 9-304619과 같이, 폴리 카보네이트, 노보넨계 고분자의 투명성 필름에 열 수축성 필름을 접착하고 가열 처리하여 두께 방향으로 부의 위상차 값을 가지는 필름을 연속적으로 제조하는 방법이 개시되어 있다. 하지만, 이 방법은 열 수축 필름을 사용 후 재사용이 어려우며, 공정이 복잡하여 제조 단가가 높은 등의 문제점이 있다.
또한, 제조된 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 위에 두께 방향으로 정의 위상차 값을 가지는 물질(액정 분자) 등을 마이크로미터 단위로 코팅하여 위상차 값을 조절하고 있지만, 미세 박막의 코팅시 두께 균일성 및 코팅 물질의 가격이 높은 등의 문제점이 있을 수 있다.
이에, 본 발명은 광학 필름에 위상차를 부여한 위상차 필름 및 이의 제조방법으로서, 상기 광학 필름이 연신하기 어려운 고분자 물질을 이용하여 제조된 경우에도 연신 공정을 적용하지 않고, 간단한 공정을 통하여 광학 특성이 우수하고 면 방향 위상차 및 두께 방향으로 정의 위상차가 부여된 위상차 필름 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여,
1) 광학 필름 위에 고분자 및 용매를 포함하는 고분자 용액을 코팅한 후 건조하여 고분자 필름을 형성하는 단계, 및
2) 상기 형성된 고분자 필름을 광학 필름으로부터 제거하는 단계
를 포함하는 위상차 필름의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 위상차 필름의 제조방법으로 제조되고, 하기 수학식 1로 표시되는 면 방향 위상차 값이 0 ~ 10nm, 하기 수학식 2로 표시되는 두께 방향 위상차 값이 -10 ~ 10nm 인 것을 특징으로 하는 위상차 필름을 제공한다.
상기 수학식 1 및 수학식 2에 있어서,
Nx는 필름의 면 방향에 있어서, 가장 굴절율이 큰 방향의 굴절율이고,
Ny는 필름의 면 방향에 있어서, Nx 방향의 수직 방향의 굴절율이며,
Nz는 필름의 두께 방향의 굴절율이고,
d는 필름의 두께이다.
또한, 본 발명은 상기 위상차 필름을 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.
본 발명에 의하여, 연신하기 어려운 고분자 물질을 이용한 광학 필름의 경우에도, 연신 공정을 적용하지 않고, 간단한 공정을 통하여 광학 특성이 우수하고 면 방향 위상차 및 두께 방향으로 정의 위상차가 부여된 위상차 필름을 제공할 수 있다. 특히, 본 발명으로부터 제조될 수 있는 두께 방향으로 정의 위상차 값을 가지는 셀룰로오스 트리아세테이트 필름은 IPS(In-Plane Switching) 모드 액정 표시 장치에 적용할 수 있다.
이하에서 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 위상차 필름의 제조방법은 1) 광학 필름 위에 고분자 및 용매를 포함하는 고분자 용액을 코팅한 후 건조하여 고분자 필름을 형성하는 단계, 및 2) 상기 형성된 고분자 필름을 광학 필름으로부터 제거하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 위상차 필름의 제조방법에 있어서, 상기 1) 단계의 광학 필름은 일반적으로 연신하기 어려운 고분자 물질을 이용하여 제조된 광학 필름을 이용할 수 있다. 그 종류는 특별히 한정되는 것은 아니나, 셀룰로오스 트리아세테이트 필름인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 위상차 필름의 제조방법에 있어서, 상기 1) 단계의 고분자는 유리 전이 온도가 100℃ 이상, 바람직한 것은 120℃ 이상, 보다 바람직한 것은 150℃ 이상이다. 상기 유리 전이 온도가 높을수록 건조 과정에서 열에 의한 분자 유동성이 낮아 필름의 수축력을 유지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 위상차 필름의 제조방법에 있어서, 상기 1) 단계의 고분자는 용매, 특히 상기 광학 필름을 스웰링(swelling) 시키거나 용해시키는 용매에 녹는 고분자면 특별히 한정되는 것은 아니나, 스티렌계 고분자 또는 아크릴계 고분자인 것이 바람직하다. 특히, 스티렌계 고분자는 연신시 두께 방향으로 정의 위상차를 가지는 고분자이므로, 광학 필름 위에 코팅시 스티렌계 고분자가 일부 광학 필름으로 함침될 수 있으므로, 광학 필름에 두께 방향으로 정의 위상차를 구현하는데 좀 더 유리할 수 있다.
상기 아크릴계 고분자는 메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate), 에틸 메타크릴레이트(ethyl methacrylate), 프로필 메타크릴레이트(propyl methacrylate), n-부틸 메타크릴레이트(n-butyl methacrylate), t-부틸 메타크릴레이트(t-butyl methacrylate), 시클로헥실 메타크릴레이트(cyclohexyl methacrylate), 벤질 메타크릴레이트(benzyl methacrylate), 메톡시에틸 메타크릴 레이트(methoxyethyl methacrylate), 에톡시에틸 메타크릴레이트(ethoxyethyl methacrylate), 부톡시메틸 메타크릴레이트(butoxymethyl methacrylate) 등의 단량체의 중합체, 이들의 공중합체 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 사용되는 스티렌계 고분자로는 스티렌, α-메틸 스티렌, 4-메틸 스티렌 등의 단량체의 중합체, SMA(Styrene-Maleic Anhydride) 공중합체 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 위상차 필름의 제조방법에 있어서, 상기 1) 단계의 용매는 광학 필름을 녹이거나 일정량 스웰링(swelling)이 가능한 용매를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 용매로는 메틸렌 클로라이드(Methylene Chloride, MC), 디메틸 아세트아미드(Dimethyl Acetamide, DMAC), 테트라 하이드로퓨란(Tetra Hydrofuran, THF), 아세톤(Acetone), 에틸 아세테이트(Ethyl Acetate, EA) 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 용매에 대한 광학 필름의 용해력 정도에 따라 두 가지 이상의 용매를 혼합하여 사용하는 경우도 가능하다. 또한, 고분자 용액을 광학 필름 위에 코팅한 후 낮은 온도에서 열 처리하는 것이 유리하므로, 휘발점이 낮은 용매를 사용하는 것이 좀더 유리할 수 있다.
광학 필름에 대한 용매의 용해력이 크거나 용매의 함량이 높을 경우, 광학 필름 위에 고분자 용액 코팅시 광학 필름이 쉽게 용해되므로, 필름의 형태를 유지하기 어려운 문제점이 생길 수 있다. 그러므로, 상기 고분자 용액에 있어서 고분자의 농도는 광학 필름에 대한 용매의 용해력 및 용매의 함량에 따라 다르지만, 5 ~ 30 wt%인 것이 바람직하고, 10 ~ 30 wt%인 것이 더욱 바람직하며, 15 ~ 30 wt%인 것이 더더욱 바람직하다. 상기 고분자의 농도가 30 wt%를 초과하는 경우에는 코팅 두께 및 표면 상태에 따라 고분자 용액의 코팅성이 저하되는 문제점이 생길 수 있다.
본 발명에서는 고분자 용액이 광학 필름 위에 코팅되고 건조되는 과정을 통하여, 코팅된 고분자 필름이 수축함과 동시에 광학 필름을 두께 방향으로 연신하는 효과를 가져오게 된다. 즉, 상기와 같은 과정을 통하여, 광학 필름이 두께 방향으로 정의 위상차를 가지게 된다.
최종적으로는 상기 2) 단계를 통하여 불필요한 고분자 필름을 광학 필름으로부터 제거하여 면 방향 위상차 및 두께 방향으로 정의 위상차를 갖는 위상차 필름을 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 위상차 필름의 제조방법에 있어서, 상기 고분자 용액의 코팅, 건조, 및 고분자 필름의 제거는 당 기술분야에 알려진 일반적인 방법을 이용할 수 있다.
대표적인 방법으로는 솔루션 캐스팅법을 들 수 있다. 일반적으로 솔루션 캐스팅법은 수지 성분을 용매 성분에 용해시키고, 얻은 수지 용액을 지지체 상에 티-다이(T-Die) 또는 코터(Coater)에 의하여 캐스팅 한 후, 용매 성분을 건조시켜 막상물을 제조한 후, 상기 막상물을 지지체로부터 박리하는 것에 의해 수지 필름을 제조하는 방법이다.
좀더 구체적으로 설명하면, 상기와 같은 솔루션 캐스팅법을 이용하여 광학 필름 위에 고분자 용액을 코팅 및 건조한 후, 형성된 고분자 필름을 박리하여 제거할 수 있다. 건조과정을 거치면서 코팅된 고분자 필름이 수축하게 되고, 이 과정에서 광학 필름의 표면에 스웰링(swelling)된 광학 필름을 구성하고 있는 고분자들도 같이 수축되면서, 광학 필름이 두께 방향으로 연신되는 효과를 가져온다. 코팅된 고분자 필름이 완전 건조될 때까지 광학 필름은 두께 방향으로 연신되고, 완전 건조 후 광학 필름 위에 형성된 고분자 필름을 제거시 광학 필름은 두께 방향으로 정의 위상차 값을 가지게 된다.
두께 방향으로의 연신 효과를 증대시키기 위해서는 캐스팅시 도포되는 고분자 용액의 농도, 코팅 후 최종 필름의 두께, 건조 조건 등을 조절할 수 있다. 캐스팅 후 형성된 고분자 필름의 수축력은 캐스팅되는 고분자 용액의 양이 증가할수록, 최종 필름의 두께가 두꺼울수록 커지며, 건조 조건이 가혹할수록 캐스팅된 필름의 수축 정도가 커져 두께 방향으로의 연신 효과를 증대시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 위상차 필름의 제조방법에 있어서, 상기 1) 단계의 건조는 용매의 끓는점을 고려하여 (용매의 끓는점 - 20℃) 내지 (용매의 끓는점 - 5℃)의 온도범위에서 수행될 수 있다.
본 발명에 따라 제조되는 위상차 필름은 광학 특성이 우수하고, 상기 수학식 1로 표시되는 면 방향 위상차 값이 0 ~ 10nm, 상기 수학식 2로 표시되는 두께 방향 위상차 값이 -10 ~ 10nm 인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따라 제조되는 위상차 필름의 두께는 5 ~ 50㎛인 것이 바람직하다.
특히, 본 발명의 광학 필름으로서, 두께 방향으로 정의 위상차 값을 구현하기 어려웠던 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 적용하는 경우에는 두께 방향으로 정의 위상차 값을 부여할 수 있으므로, 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 다양한 액정 표시 장치, 그 중에서도 IPS(In-Plane Switching) 모드 액정 표시 장치에 위상차 필름으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 위상차 필름을 하나 또는 2 이상 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.
상기 액정 표시 장치는 IPS(In-Plane Switching) 모드 액정 표시 장치인 것이 바람직하나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
상기 위상차 필름을 하나 또는 2 이상 포함하는 액정 표시 장치를 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
액정 셀 및 이 액정 셀의 양면에 각각 구비된 제1 편광판 및 제2 편광판을 포함하는 액정 표시 장치에 있어서, 위상차 필름은 상기 액정 셀과 상기 제1 편광판 및/또는 제2 편광판 사이에 구비될 수 있다. 즉, 제1 편광판과 액정 셀 사이에 위상차 필름이 구비될 수 있고, 제2 편광판과 액정 셀 사이에, 또는 제1 편광판과 액정 셀 사이와 제2 편광판과 액정 셀 사이 모두에 위상차 필름이 하나 또는 2 이상 구비될 수 있다.
상기 제1 편광판 및 제2 편광판은 일면 또는 양면에 보호 필름을 포함할 수 있다. 상기 내부 보호 필름으로는 트리아세테이트 셀룰로오스(TAC) 필름, 개환 상호교환 중합(ring opening metathesis polymerization; ROMP)으로 제조된 폴리노보 넨계 필름, 개환 중합된 고리형 올레핀계 중합체를 다시 수소 첨가하여 얻어진 HROMP(ring opening metathesis polymerization followed by hydrogenation) 중합체 필름, 폴리에스터 필름, 또는 부가중합(addition polymerization)으로 제조된 폴리노보넨계 필름 등일 수 있다. 이외에도 투명한 고분자 재료로 제조된 필름이 보호 필름 등이 사용될 수 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 편광막을 포함하고, 상기 편광막의 일면 또는 양면에 본 발명에 따른 위상차 필름을 보호 필름으로 포함하는 일체형 편광판을 제공한다.
편광막의 일면에만 본 발명에 따른 위상차 필름이 구비되는 경우 나머지 타면에는 당 기술분야에 알려진 보호 필름이 구비될 수 있다.
상기 편광막으로는 요오드 또는 이색성 염료를 포함하는 폴리비닐알콜(PVA)로 이루어진 필름을 사용할 수 있다. 상기 편광막은 PVA 필름에 요오드 또는 이색성 염료를 염착시켜서 제조될 수 있으나, 이의 제조방법은 특별히 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 편광막은 보호 필름을 포함하지 않는 상태를 의미하며, 편광판은 편광막과 보호 필름을 포함하는 상태를 의미한다.
본 발명의 일체형 편광판에 있어서, 보호 필름과 편광막은 당 기술분야에 알려져 있는 방법으로 합지될 수 있다.
예컨대, 보호 필름과 편광막과의 합지는 접착제를 이용한 접착방식에 의하여 이루어질 수 있다. 즉, 먼저 편광막의 보호 필름 또는 편광막인 PVA 필름의 표면 상에 롤 코터, 그라비어 코터, 바 코터, 나이프 코터 또는 캐필러리 코터 등을 사용하여 접착제를 코팅한다. 접착제가 완전히 건조되기 전에 보호 필름과 편광막을 합지 롤로 가열 압착하거나 상온 압착하여 합지한다. 핫멜트형 접착제를 이용하는 경우에는 가열 압착롤을 사용하여야 한다.
상기 보호 필름과 편광판의 합지시 사용가능한 접착제는 일액형 또는 이액형의 PVA 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 에폭시계 접착제, 스타이렌 부타디엔 고무계(SBR계) 접착제 또는 핫멜트형 접착제 등이 있으나, 이들에만 한정되지 않는다. 폴리우레탄계 접착제를 사용하는 경우, 광에 의해 황변되지 않는 지방족 이소시아네이트계 화합물을 이용하여 제조된 폴리우레탄계 접착제를 이용하는 것이 바람직하다. 일액형 또는 이액형의 드라이 라미네이트용 접착제 또는 이소시아네이트와 하이드록시기와의 반응성이 비교적 낮은 접착제를 사용하는 경우에는 아세테이트계 용제, 케톤계 용제, 에테르계 용제 또는 방향족계 용제 등으로 희석된 용액형 접착제를 사용할 수도 있다. 이 때 접착제 점도는 5,000cps 이하의 저점도형인 것이 바람직하다. 상기 접착제들은 저장안정성이 우수하면서도 400 내지 800nm에서의 광 투과도가 90% 이상인 것이 바람직하다.
충분한 점착력을 발휘할 수 있으면 점착제도 사용될 수 있다. 점착제는 합지 후 열 또는 자외선에 의하여 충분히 경화가 일어나 기계적 강도가 접착제 수준으로 향상되는 것이 바람직하며, 계면 접착력도 커서 점착제가 부착된 양쪽 필름 중 어느 한 쪽의 파괴없이는 박리되지 않는 정도의 점착력을 갖는 것이 바람직하다.
사용가능한 점착제의 구체적인 예로서는 광학 투명성이 우수한 천연고무, 합성고무 또는 엘라스토머, 염화비닐/아세트산비닐 공중합체, 폴리비닐알킬에테르, 폴리아크릴레이트 또는 변성 폴리올레핀계 점착제 등과 여기에 이소시아네이트 등 의 경화제를 첨가한 경화형 점착제를 들 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 일체형 편광판을 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치가 전술한 일체형 편광판을 포함하는 경우에도 본 발명에 따른 위상차 필름 1장 이상을 편광판과 액정 셀 사이에 추가로 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 측정치들은 이하의 분석법에 의해 평가된 것이다.
<위상차>
필름의 위상차는 AxoScanTM(Axometrics 사)를 이용하여 연장 방향과 그 수직 방향으로 -50°에서 +50°까지 10°간격으로 측정하였다. 면 방향 위상차 및 두께 방향 위상차는 각각 상기 수학식 1 및 수학식 2의 Rin(면 방향 위상차) 및 Rth(두께 방향 위상차)로 정의된다.
<투과도>
투과도는 필름을 폭, 길이 각각 40mm로 절단하여 N&K Analyzer(model 1280, N&K Technology사)를 이용하여 측정하였다. 200nm에서 900nm까지 측정 후 400nm에서 800nm까지 평균값 및 550nm에서의 투과도 값을 기록하였다.
<
실시예
1>
메틸 메타크릴레이트 고분자를 메틸렌 클로라이드(MC) 용매에 녹여 18 wt%의 고분자 용액을 제조하였다. 80㎛의 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 30cm × 30cm(가로 × 세로)로 자른 후, 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 위에 상기 고분자 용액을 캐스팅하였다. 바(bar) 형태의 코터(coater)를 이용하여 캐스팅했으며, 캐스팅시 도프(dope)의 두께는 600㎛ 였다. 캐스팅 후 필름을 30℃의 컨벡션 오븐(convection oven)에서 10분 건조 후 40℃ 진공 오븐(oven)에서 완전 건조하였다. 건조된 두 필름 중 메틸 메타크릴레이트 고분자 필름은 박리하였으며, 박리 후 필름의 외관은 별 다른 문제점은 없었으며, 건조되면서 필름의 자유 수축으로 인한 약간의 컬(curl)이 발생하였다. 위상차 값 등을 포함하는 실험 결과 값은 하기 표 1에 기재하였다.
<
실시예
2>
스티렌 고분자를 메틸렌 클로라이드(MC) 용매에 녹여 20 wt%의 고분자 용액을 제조하였다. 80㎛의 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 30cm × 30cm (가로 × 세로)로 자른 후, 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 위에 상기 고분자 용액을 캐스팅하였다. 바(bar) 형태의 코터(coater)를 이용하여 캐스팅 했으며, 캐스팅시 도프(dope)의 두께는 600㎛ 였다. 캐스팅 후 필름을 30℃의 컨벡션 오븐(convection oven)에서 10분 건조 후 40℃ 진공 오븐(oven)에서 완전 건조하였다. 건조된 두 필름 중 스티렌 고분자 필름은 박리하였으며, 박리 후 필름의 외관은 별다른 문제점은 없었으며, 건조되면서 필름의 자유 수축으로 인한 약간의 컬(curl)이 발생하였 다. 위상차 값 등을 포함하는 실험 결과 값은 하기 표 1에 기재하였다.
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실시예
3>
SMA(Styrene-Maleic Anhydride) 고분자를 테트라 하이드로퓨란(THF) 용매에 녹여 25 wt%의 고분자 용액을 제조하였다. 80㎛의 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 30cm × 30cm(가로 × 세로)로 자른 후, 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 위에 상기 고분자 용액을 캐스팅하였다. 바(bar)형태의 코터(coater)를 이용하여 캐스팅 했으며, 캐스팅시 도프(dope)의 두께는 600㎛ 였다. 캐스팅 후 필름을 50℃의 컨벡션 오븐(convection oven)에서 10분 건조 후 70℃ 진공 오븐(oven)에서 완전 건조하였다. 건조된 두 필름 중 SMA 고분자 필름은 박리하였으며, 박리 후 필름의 외관은 별다른 문제점은 없었으며, 건조되면서 필름의 자유 수축으로 인한 약간의 컬(curl)이 발생하였다. 위상차 값 등을 포함하는 실험 결과 값은 하기 표 1에 기재하였다.
<
비교예
1>
셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 6cm × 6cm 절단 후 위상차 측정시 Rin = 2 ~ 5nm, Rth = -40 ~ -60nm의 범위를 가졌다. 이 필름을 150℃에서 30 ~ 50% 연신시 Rin = 30nm, Rth = -50 ~ -60nm의 범위를 가지며, 두께 방향으로 부의 위상차 값을 보였다. 위상차 값 등을 포함하는 실험 결과 값은 하기 표 1에 기재하였다.
Claims (16)
1) 광학 필름 위에 고분자 및 용매를 포함하는 고분자 용액을 코팅한 후 건조하여 고분자 필름을 형성하는 단계, 및
2) 상기 형성된 고분자 필름을 상기 광학 필름으로부터 제거하는 단계를 포함하고,
상기 1) 단계의 고분자는 스티렌계 고분자 또는 아크릴계 고분자인 위상차 필름의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 1) 단계의 광학 필름은 셀룰로오스 트리아세테이트 필름인 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조방법.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 아크릴계 고분자는 메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate), 에틸 메타크릴레이트(ethyl methacrylate), 프로필 메타크릴레이트(propyl methacrylate), n-부틸 메타크릴레이트(n-butyl methacrylate), t-부틸 메타크릴레이트(t-butyl methacrylate), 시클로헥실 메타크릴레이트(cyclohexyl methacrylate), 벤질 메타크릴레이트(benzyl methacrylate), 메톡시에틸 메타크릴레이트(methoxyethyl methacrylate), 에톡시에틸 메타크릴레이트(ethoxyethyl methacrylate), 및 부톡시메틸 메타크릴레이트(butoxymethyl methacrylate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 단량체의 중합체, 또는 이들의 공중합체인 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 스티렌계 고분자는 스티렌, α-메틸 스티렌, 및 4-메틸 스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 단량체의 중합체, 또는 SMA(Styrene-Maleic Anhydride) 공중합체인 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 1) 단계의 용매는 메틸렌 클로라이드(Methylene Chloride, MC), 디메틸 아세트아미드(Dimethyl Acetamide, DMAC), 테트라 하이드로퓨란(Tetra Hydrofuran, THF), 아세톤(Acetone), 및 에틸 아세테이트(Ethyl Acetate, EA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 1) 단계의 고분자 용액 내 고분자 농도는 5 ~ 30 wt%인 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 1) 단계의 고분자 용액의 코팅은 솔루션 캐스팅법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 1) 단계의 건조는 (용매의 끓는점 - 20℃) 내지 (용매의 끓는점 - 5℃)의 온도범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조방법.
청구항 1, 청구항 2 및 청구항 4 내지 청구항 9 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되고, 하기 수학식 1로 표시되는 면 방향 위상차 값이 0 ~ 10nm, 하기 수학식 2로 표시되는 두께 방향 위상차 값이 -10 ~ 10nm 인 것을 특징으로 하는 위상차 필름:
[수학식 1]
Rin = (Nx - Ny) × d
[수학식 2]
Rth = (Nz - Ny) × d
상기 수학식 1 및 수학식 2에 있어서,
Nx는 필름의 면 방향에 있어서, 가장 굴절율이 큰 방향의 굴절율이고,
Ny는 필름의 면 방향에 있어서, Nx 방향의 수직 방향의 굴절율이며,
Nz는 필름의 두께 방향의 굴절율이고,
d는 필름의 두께이다.
청구항 10에 있어서, 상기 위상차 필름의 두께는 5 ~ 50㎛인 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
셀룰로오스 트리아세테이트 필름 위에 고분자 및 용매를 포함하는 고분자 용액을 코팅한 후 건조하여 고분자 필름을 형성하는 단계, 및 상기 형성된 고분자 필름을 상기 셀룰로오스 트리아세테이트 필름으로부터 제거하는 단계를 포함하는 방법으로 제조되고, 하기 수학식 1로 표시되는 면 방향 위상차 값이 0 ~ 10nm, 하기 수학식 2로 표시되는 두께 방향 위상차 값이 -10 ~ 10nm 인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 트리아세테이트 필름:
[수학식 1]
Rin = (Nx - Ny) × d
[수학식 2]
Rth = (Nz - Ny) × d
상기 수학식 1 및 수학식 2에 있어서,
Nx는 필름의 면 방향에 있어서, 가장 굴절율이 큰 방향의 굴절율이고,
Ny는 필름의 면 방향에 있어서, Nx 방향의 수직 방향의 굴절율이며,
Nz는 필름의 두께 방향의 굴절율이고,
d는 필름의 두께이다.
청구항 10의 위상차 필름을 하나 또는 2 이상 포함하는 액정 표시 장치.
청구항 13에 있어서, 상기 액정 표시 장치는 IPS(In-Plane Switching) 모드 액정 표시 장치인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
편광막을 포함하고, 상기 편광막의 일면 또는 양면에 청구항 10의 위상차 필름을 보호 필름으로 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 편광판.
청구항 15의 일체형 편광판을 포함하는 액정 표시 장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020080017828A KR101222059B1 (ko) | 2008-02-27 | 2008-02-27 | 위상차 필름, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 액정 표시장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080017828A KR101222059B1 (ko) | 2008-02-27 | 2008-02-27 | 위상차 필름, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 액정 표시장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20090092530A KR20090092530A (ko) | 2009-09-01 |
| KR101222059B1 true KR101222059B1 (ko) | 2013-01-15 |
Family
ID=41301082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020080017828A KR101222059B1 (ko) | 2008-02-27 | 2008-02-27 | 위상차 필름, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 액정 표시장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101222059B1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101304588B1 (ko) * | 2010-06-21 | 2013-09-05 | 주식회사 엘지화학 | 아크릴계 공중합체 및 이를 포함하는 광학필름 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001027707A (ja) * | 1999-07-14 | 2001-01-30 | Sumitomo Chem Co Ltd | 位相差フィルム及びこれを用いた複合位相差フィルム、並びにこれらを用いた複合偏光フィルムおよび液晶表示装置 |
| JP2005242293A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-09-08 | Nitto Denko Corp | 光学フィルムの製造方法、光学フィルム、それを用いた偏光板及び液晶表示装置 |
-
2008
- 2008-02-27 KR KR1020080017828A patent/KR101222059B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001027707A (ja) * | 1999-07-14 | 2001-01-30 | Sumitomo Chem Co Ltd | 位相差フィルム及びこれを用いた複合位相差フィルム、並びにこれらを用いた複合偏光フィルムおよび液晶表示装置 |
| JP2005242293A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-09-08 | Nitto Denko Corp | 光学フィルムの製造方法、光学フィルム、それを用いた偏光板及び液晶表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20090092530A (ko) | 2009-09-01 |
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