KR101295681B1 - 스테롤계 유도체를 이용한 광학보상 필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수직배향 액정표시장치(Vertically aligned liquid crystal display; 이하는 VA-LCD라 칭함)의 시야각 특성을 개선할 수 있는 광학필름에 관한 것이다.
Description
본 발명은 수직배향 액정표시장치(Vertically aligned liquid crystal display; 이하는 VA-LCD라 칭함)의 시야각 특성을 개선할 수 있는 광학필름에 관한 것이다.
종래 전압이 인가되지 않은 상태에서 VA-LCD의 암 상태(Black state)를 보상하기 위해 미국등록특허 제6,141,075호(2000.10.31)에는 -C plate 보상필름 와 A plate 보상필름을 모두 포함하는 VA-LCD를 사용하는 것이 기재된 바 있다. 또한 일본등록특허 제3330574호(2002.07.19)에는 -C Plate 및 A Plate 보상필름의 효과를 동시에 구현하는 이축성(biaxial) 보상필름의 적용으로 광시야각 및 높은 콘트라스트 특성을 구현하는 광학설계가 기재된 바 있다.
또한, 일본공개특허 제20007-086748호(2007.04.05)에는 이축성 보상필름을 구현하기 위해, 필름 면 내 리타데이션(Re)를 구현하기 위한 필름의 연신공정과 두께방향의 리타데이션(Rth) 상승을 위해 250nm ~ 380nm의 파장대에서 흡수극대를 가지는 첨가제(Rth enhancer)를 적용함이 기재되어 있다.
그러나 이러한 첨가제들은 Rth의 파장 정분산성을 강화시켜, 액정셀에 의한 파장분산성을 적절히 보상하지 못하기 때문에 VA-mode LCD의 고품질 광학특성 구현을 위해서는 액정셀의 파장분산성을 보상할 수 있는 보상필름의 개발이 필요하다.
본 발명은 연신에 의한 면내 리타데이션(Re)을 발현하고, 두께 방향 리타데이션 상승 및 그 파장분산성의 정분산성을 감소시키고, 상분리나 블리딩 현상에 의한 헤이즈 증가를 방지하는 광학필름을 제공하고자 한다.
보다 상세하게는 음 또는 양의 유전율 이방성을 갖는 액정으로 채워진 VA-LCD의 정면과 경사각에서 높은 콘트라스트 특성을 얻을 수 있고 경사각에서 암 상태의 색변화를 최소화시킬 수 있는 이축성(biaxial) 위상차 보상필름 및 이를 이용하여 제작된 무색(Achromatic) VA-LCD을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 상기 광학필름을 포함하는 디스플레이 장치, 특히 LCD 및 OLED 용 광학필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로 본 발명은 상기 광학필름을 포함하는 광학보상시트, 입체영상용 광학 필터, 편광판 및 액정표시장치를 제공하고자 한다.
굴절률과 복굴절률은 일반적으로 빛의 파장에 따라 변하며, 이를 광학 분산성이라고 한다. 대부분의 광학물질은 굴절률 및 복굴절률이 빛의 파장이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보이며, 이를 정분산(normal dispersion)이라 한다. 반대로 빛의 파장이 증가함에 따라 증가하는 굴절률과 복굴절률을 가지는 광학물질은 역분산(reverse or anomalous dispersion)성을 가진다고 정의된다.
일반적으로, 복굴절성을 보이는 매체는 3개의 굴절률, 즉 nx, ny, nz로 특징지어 지며, 면내 (in-plane birefringence, Δnin) 와 면외 굴절률 (out-of-plane birefringence, Δnth)은 통상적으로 하기 수학식 1)에 의해, 분산성은 (D) 수학식 2)에 의해 각각 정의된다.
(수학식1)
Δnin=(nx-ny)
Δnth=(nx +nx)/2-nz
(수학식2)
D=Δn(λ)/Δn(550nm)
여기서 Δn(λ)은 파장 λ인 빛에 대한 복굴절이며, Δn(550nm)는 파장 550nm 빛에 대한 복굴절이다.
이러한 복굴절 분산성은 액정 디스플레이 이미지 품질을 향상시키기 위해 사용되는 보상 필름에 있어 중요한 광학 파라미터이다. 현재 다양한 LCD 모드에 사용중인 액정은 대부분 "정분산"의 복굴절을 가지므로 이를 보상하기 위한 보상필름에는 "역분산" 복굴절이 요구된다. 특히, VA-LCD의 경우는 특정 파장대 (보통 550nm를 기준으로 함)의 빛이 액정을 통과하여 발생한 위상지연 (retardation)을 보상필름을 통해 보상하였다 하더라도, 보상필름의 △nth 분산성이 액정의 "정분산" 복굴절을 적절히 보상해주지 못한다면 넓은 시야각에서 최적화된 색재현 및 Gray Scale 구현이 이루어지지 않는다.
현재 LCD의 보상필름으로 널리 사용되고 있는 셀룰로오스아세테이트(cellulose acetate, CA)를 이용해 제작된 필름은 아무 첨가제 없이 역분산 복굴절을 가지고 있다. 하지만, 리타데이션 조절제, 가소제 등의 첨가제를 함유함으로써 제작된 필름의 굴절률은 역분산 정도가 감소하고, 일정부분 이상의 첨가제 함유에 의해 역분산에서 정분산으로 변화하는 거동을 보인다. 이는 필름제작을 위해 추가된 첨가제가 강한 복굴절 "정분산"성을 보이고 있기 때문에 셀룰로오스아실레이트의 "역분산"을 상쇄시켜, 결과적으로 제작된 필름은 감소된 "역분산" 굴절률을 보이며, 때로는 정분산성으로 변하게 되는 것이다.
본 발명은 이러한 정분산성을 감소시키면서도 두께방향의 리타데이션이 높은 광학필름에 관한 것이며, 동시에 광학적인 물성 즉, 블리드 아웃 현상을 개선하여 헤이즈가 감소된 광학필름에 관한 것이다.
본 발명은 두께방향의 리타데이션(Rth)의 파장분산성의 정분산성을 감소시키고, 더욱 좋게는 역파장 분산성을 나타내는 광학필름에 관한 것으로, 연신에 의해 VA모드 LCD에 요구되는 면 내 리타데이션(Re)값을 갖는 광학필름에 관한 것이다. 본 발명의 광학필름은 디스플레이 및 다른 광학 응용 분야에 유용하다.
본 발명자들은 Rth의 파장분산성이 정분산성에서 정분산성이 감소되거나 또는 역파장분산성을 갖는 광학필름을 제공하기 위해 연구한 결과, 특정 구조의 스테롤계 화합물과 함께, 특정의 첨가제를 조합하여 사용함으로써, 기존의 리타데이션 상승제를 첨가했을 때와 동일 이상의 리타데이션을 발현하면서, 정분산성이 감소되거나 역파장분산성을 갖는 목적을 달성할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 연신 전 Re(λ) 및 Rth(λ)가 하기 식 1을 만족하고, 연신 후 Re(λ) 및 Rth(λ)가 하기 식 2를 만족하며, 헤이즈가 0.5%이하인 광학필름에 관한 것이다.
[식 1]
0 ≤ Re(550) ≤ 20
30 ≤ Rth(550) ≤ 150
0.9 ≤ Rth(450)/Rth(550) ≤ 1.05
[식 2]
30≤ Re(550) ≤ 150
30 ≤ Rth(550) ≤ 200
0.8 ≤ Rth(450)/Rth(550) ≤ 1.05
(상기 식에서 Re(λ)는 파장 λnm에서 면내의 리타데이션치(단위:nm)이고, Rth(λ)는 파장 λnm에서 막두께 방향의 리타데이션치(단위:nm)이다.)
본 발명에 따른 광학필름은 광학보상시트, 입체영상용 광학 필터, 편광판 및 액정표시장치에 사용되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 광학필름을 포함하는 액정표시장치도 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명에 따른 광학필름은 Rth의 상승 및 파장분산성의 정분산성이 감소된 광학필름을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 광학필름은 연신에 의해 VA-LCD의 보상필름에 요구되는 Re 을 구현하는 필름을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 광학필름은 벤조에이트계 화합물을 포함하여 필름의 상분리 및 블리딩 아웃(bleeding out)을 방지하여 헤이즈가 낮은 필름을 제공할 수 있다.
이하는 본 발명의 광학필름의 일 양태에 대하여 설명하며, 본 발명이 하기 일 양태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 광학필름은 셀룰로오스아실레이트수지를 베이스 수지로 하는 광학필름일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 셀룰로오스 아실레이트 수지는 셀룰로오스와 아세트산의 에스테르로서, 셀룰로오스를 구성하는 글루코오스 단위의 2위, 3위 및 6위에 존재하는 히드록실기의 수소원자의 전부 또는 일부가 아세틸기로 치환되거나, 또는 아세틸기, 프로피오닐기, 부티릴기에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상으로 치환될 수 있다. 보다 바람직하게는 셀룰로오스를 구성하는 글루코오스 단위의 2위, 3위 및 6위에 존재하는 히드록실기의 수소원자의 전부 또는 일부가 아세틸기로 치환된 것을 사용할 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등을 포함한다.
셀룰로오스아세테이트의 치환도는 제한되는 것은 아니나, 바람직하게는 2.0 이상이고, 보다 바람직하게는 2.0 ~ 3.0, 더욱 바람직하게는 2.7 ~ 3.0이다. 상기 치환도는 ASTM 의 D-817-91 에 준하여 측정할 수 있다.
셀룰로오스아실레이트 수지의 분자량 범위는 제한되는 것은 아니나, 중량평균분자량이 200,000 ~ 350,000범위인 것이 바람직하다. 또한, 셀룰로오스아실레이트 수지의 분자량분포도 Mw/Mn(Mw는 중량평균분자량, Mn은 수평균분자량)가 1.4 ~ 1.8 인 것이 바람직하고, 1.5 ~ 1.7인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 광학필름은 셀룰로오스아실레이트 도프 용액을 사용하는 솔벤트 캐스트법에 의해 제조하는 것이 바람직하다. 솔벤트 캐스트법은 셀룰로오스아실레이트 수지를 용매 중에 용해한 용액(도프)을 지지체 상에 캐스팅하고, 용매를 증발시켜 필름을 형성한다.
셀룰로오스아실레이트 도프 용액의 원료로는 셀룰로오스아실레이트 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 이때 상기 셀룰로오스아실레이트 입자의 90 중량% 이상은 평균입경이 0.5 내지 5㎜ 인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 사용하는 셀룰로오스아실레이트 입자의 50 중량% 이상이 평균입경이 1 내지 4㎜ 인 것이 바람직하다.
셀룰로오스아실레이트 입자는 가능한 한 구형에 가까운 형상을 갖는 것이 바람직하며, 상기 셀룰로오스아실레이트 입자는 함수율이 2 중량% 이하, 보다 바람직하게는 1 중량% 이하가 되도록 건조시킨 후 도프용액으로 제조하는 것이 바람직하다.
솔벤트 캐스트법에 사용하는 셀룰로오스아실레이트 도프용액에는, 각 조제공정에서 용도에 따른 각종 첨가제, 예를 들면, 가소제, 자외선 방지제, 열화방지제, 미립자, 박리제, 적외선흡수제, 광학이방성 컨트롤제 등의 첨가제를 첨가할 수 있다. 이러한 첨가제들의 구체적인 종류는 해당 분야에서 통상적으로 사용하는 것이라면 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 그 함량은 필름의 물성을 저하시키지 않는 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 첨가제를 첨가하는 시기는 첨가제의 종류에 따라 결정한다. 도프 조제의 마지막에 첨가제를 첨가하는 공정을 실시할 수도 있다.
상기 가소제는 필름의 기계적 강도를 향상시키기 위하여 사용되는 것으로 가소제를 사용하는 경우 필름의 건조공정시간을 단축시킬 수 있다. 가소제로는 통상적으로 사용되는 것이라면 제한되지 않고 사용할 수 있으며 예를 들면, 인산에스테르 및 프탈산에스테르 또는 시트르산에스테르에서 선택되는 카복실산에스테르 등이 있다. 인산에스테르의 예로는, 트리페닐포스페이트(TPP), 비페닐디페닐포스페이트 및 트리크레실포스페이트(TCP) 등을 들 수 있다. 프탈산에스테르의 예로는 디메틸프탈레이트(DMP), 디에틸프탈레이트(DEP), 디부틸프탈레이트(DBP), 디옥틸프탈레이트(DOP), 디페닐프탈레이트(DPP) 및 디에틸헥실프탈레이트(DEHP), 디옥틸테레프탈레이트 (DOTP) 등을 들 수 있다. 시트르산에스테르의 예로는 o-아세틸트리에틸시트레이트(OACTE) 및 o-아세틸트리부틸시트레이트(OACTB) 등을 들 수 있다. 다른 카복실산에스테르의 예로는 부틸올레이트, 메틸아세틸리신올레이트, 디부틸세바케이트 및 각종 트리멜리트산에스테르를 들 수 있다. 바람직하게는 프탈산에스테르(DMP, DEP, DBP, DOP, DPP, DEHP) 가소제를 사용하는 것이 좋다. 가소제의 함량은 셀룰로오스아실레이트 수지 100 중량부에 대하여, 2 ~ 20 중량부, 더욱 바람직하게는 5 ~ 15 중량부를 사용한다.
상기 자외선 방지제는 히드록시벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 살리실산에스테르계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물 등을 사용할 수 있다. 자외선 방지제의 양은 셀룰로오스아실레이트 수지 100 중량부에 대하여, 0.1 ~ 3 중량부, 더욱 바람직하게는 0.5 ~ 2 중량부를 사용한다.
상기 열화방지제로는 예를 들어, 산화방지제, 과산화물 분해제, 라디칼 억제제, 금속불활성화제, 탈산소제, 광안정화제(힌더드 아민 등) 등이 사용 가능하다. 특히 바람직한 열화억제제의 예로는 부틸화히드록시톨루엔(BHT) 및 트리벤질아민(TBA)을 들 수 있다. 열화억제제의 양은 셀룰로오스아실레이트 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 ~ 5 중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 ~ 1 중량부를 사용한다.
상기 미립자는 필름의 컬 억제, 반송성, 롤 형태에서의 접착방지 또는 내상성(耐傷性)을 양호하게 유지하기 위해 첨가되는 것으로, 무기 화합물, 유기 화합물에서 선택되는 어느 것을 사용해도 된다. 예들 들면, 무기 화합물로는 규소를 함유하는 화합물, 이산화규소, 산화티탄, 산화아연, 산화알루미늄, 산화바륨, 산화지르코늄, 산화스트론튬, 산화안티몬, 산화주석, 산화주석ㆍ안티몬, 탄산칼슘, 탈크, 클레이, 소성카올린, 소성 규산칼슘, 수화규산칼슘, 규산알루미늄, 규산마그네슘 및 인산칼슘 등이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 규소를 함유하는 무기 화합물이나 산화지르코늄 등이 사용 가능하다. 상기 미립자는 평균 1차 입경이 80㎚ 이하이고, 바람직하게는 5 ~ 80㎚ 이며, 보다 바람직하게는 5 ~ 60㎚, 특히 바람직하게는 8 ~ 50㎚ 이다. 평균 1차 입경이 80㎚를 초과하면, 필름의 표면평활성이 손상된다.
또한 필요에 따라 광학 이방성 조정제, 파장분산조정제 등을 더 첨가할 수 있다. 이러한 첨가제는 통상적으로 해당 분야에서 사용되는 것이라면 제한되지 않고 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 광학필름을 제조하기 위한 셀룰로오스아실레이트 도프용액은 하기 화학식 1에서 선택되는 어느 하나 이상의 스테롤계 화합물과, 하기 화학식 2 또는 말단에 벤조에이트기를 2개 이상 포함하는 화합물에서 선택되는 하나 이상의 벤조에이트계 화합물을 포함하는 것 일 수 있다. 이때, 본 발명의 셀룰로오스아실레이트 수지 100 중량부에 대하여, 하기 화학식 1에서 선택되는 어느 하나 이상의 화합물 0.1 ~ 20 중량부, 벤조에이트계 화합물 0.1 ~ 20 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
[화학식 1]
(상기 식에서, 상기 R1은 L-R4이고, L은 화학결합 또는 -O-, -CO-, -OCO-, -COO- 및 -OCOO-에서 선택되는 2가의 연결기이고, R4는 수소, 히드록시, (C1-C10)알킬, (C6-C20)아릴, (C2-C10)알케닐, N, O, S에서 선택되는 헤테로원자를 포함하는 (C1-C10)헤테로알킬, (C6-C20)헤테로아릴, (C1-C10)헤테로알콕시에서 선택되고,
상기 R4의 알킬, 아릴, 알케닐은 (C1-C10)알킬, (C6-C20)아릴, (C1-C10)알콕시에서 선택되는 하나 이상이 더 치환될 수 있으며,
R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소, 히드록시, (C1-C10)알킬, (C2-C10)알케닐 에서 선택되고,
Z는 카보닐(C=O) 또는 CR´R˝에서 선택되고, R´는 수소 또는 (C1-C10)알킬이고, R˝는 수소, 히드록시, (C1-C10)알킬, (C2-C10)알케닐, (C1-C10)알킬카보닐에서 선택되고, 상기 R˝의 알킬, 알케닐, 알킬카보닐은 (C1-C10)알킬, (C2-C10)알케닐, 카르복실(COOH)에서 선택되는 어느 하나 이상이 더 치환될 수 있으며, 상기 R´와 R˝가 동시에 수소인 경우는 제외되고, 점선은 선택적인 이중결합이다.)
[화학식 2]
(상기 식에서, 상기 R5는 (C1-C10)알킬, (C6-C20)아릴, (C2-C10)알케닐, (C2-C10)알키닐, N, O, S에서 선택되는 헤테로원자를 포함하는 (C1-C10)헤테로알킬, (C6-C20)헤테로아릴에서 선택되고,
상기 R5의 알킬, 아릴, 알케닐, 알키닐, 헤테로알킬, 헤테로아릴은 (C1-C10)알킬, (C6-C20)아릴, (C2-C10)알케닐, (C2-C10)알키닐에서 선택되는 하나 이상이 더 치환될 수 있으며,
상기 R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소, (C1-C5)알킬, (C1-C5)알콕시, 아미노에서 선택되고, 상기 R6 및 R7의 알킬, 알콕시는 아미노가 더 치환될 수 있다.)
본 발명에 기재된 “알킬”, “알콕시” 및 그 외 “알킬”부분을 포함하는 치환체는 직쇄 또는 분쇄 형태를 모두 포함하며, “알케닐”은 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖고 하나 이상의 이중결합을 함유하는 직쇄 또는 분쇄 형태를 모두 포함한다. "알키닐"은 2 내지 10개의 탄소 원자를 갖고 하나 이상의 삼중결합을 함유하는 직쇄 또는 분쇄 형태를 모두 포함한다.
본 발명에 기재된 “아릴”은 하나의 수소 제거에 의해서 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼로, 각 고리에 적절하게는 4 내지 7개, 바람직하게는 5 또는 6개의 고리원자를 포함하는 단일 또는 융합고리계를 포함한다. 구체적인 예로 페닐, 나프틸, 비페닐, 톨릴 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 기재된 “헤테로아릴”은 방향족 고리 골격 원자로서 N, O, S로부터 선택되는 1 내지 3개의 헤테로원자를 포함하고, 나머지 방향족 고리 골격 원자가 탄소인 아릴 그룹을 의미하는 것으로, 상기 헤테로아릴기는 고리 내 헤테로원자가 산화되거나 사원화되어, 예를 들어 N-옥사이드 또는 4차 염을 형성하는 2가 아릴 그룹을 포함한다. 구체적인 예로 퓨릴, 티오펜일, 피롤릴, 피란일, 이미다졸릴, 피라졸릴, 티아졸릴, 티아디아졸릴, 이소티아졸릴, 이속사졸릴, 옥사졸릴, 옥사디아졸릴, 트리아진일, 테트라진일, 트리아졸릴, 테트라졸릴, 퓨라잔일, 피리딜, 피라진일, 피리미딘일, 피리다진일 등이 포함되며, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 화학식 1의 화합물은 두께방향의 리타데이션 상승 효과 및 약한 정분산성 또는 역파장분산성을 가지도록 하기 위하여 사용되는 것이다.
상기 화학식 1의 화합물은 특정온도 범위에서 액정상을 나타내며, 분자간 assemble에 의해 충분한 광학 이방성이 구현되기 때문에 높은 Rth가 구현된다. 또한 가시광선영역(400nm~700nm)에서의 파장분산성은 필름의 UV/IR영역에서의 흡수(absorption) 파장대에 좌우된다고 보고되었다. 예를 들어 400nm에 가까운 UV영역 (<400nm)에서 강한 absorption을 보이는 첨가제를 사용했을 때는 단파장의 가시광선 영역에서 강한 복굴절성을 갖게 되어 결과적으로 이러한 첨가제를 함유하여 제작된 광학필름의 경우 강한 리타데이션 정분산성을 나타낸다.
본 발명의 일 양태에서,
상기 화학식 1에서, 상기 R1은 L-R4이고, L은 -OCO-이고, R4는 (C6-C12)아릴, (C2-C5)알케닐에서 선택되고, 상기 R4의 아릴, 알케닐은 (C6-C12)아릴, (C1-C5)알콕시가 더 치환될 수 있으며,
R2 및 R3 는 각각 독립적으로 수소 또는 (C1-C5)알킬이고,
Z는 CR´R˝이고, R´는 수소이고, R˝는 (C1-C10)알킬인 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서,
상기 화학식 1에서, 상기 R1은 L-R4이고, L은 화학결합이고, R4는 히드록시이고,
R2 및 R3 는 각각 독립적으로 수소 또는 (C1-C5)알킬이고,
Z는 카보닐(C=O) 또는 CR´R˝에서 선택되고, R´는 수소 또는 (C1-C5)알킬이고, R˝는 히드록시, (C1-C10)알킬, (C2-C10)알케닐, (C1-C10)알킬카보닐에서 선택되고, 상기 R˝의 알킬, 알케닐, 알킬카보닐은 (C1-C10)알킬, (C2-C10)알케닐, 카르복실(COOH)에서 선택되는 어느 하나 이상이 더 치환될 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물은 보다 구체적으로 하기 화합물에서 선택되는 것일 수 있다.
이와 같은 화합물을 포함함으로써, 두께방향의 리타데이션 상승 효과 및 정분산성의 감소 또는 역파장분산성을 달성할 수 있다.
그러나, 상기 화학식 1의 스테롤계 화합물을 단독으로 사용하는 경우는 셀룰로오스아실레이트 수지와의 상분리에 의한 블리딩 아웃 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명은 이러한 블리딩 아웃 현상을 개선하기 위하여 상기 화학식 2 또는 말단에 벤조에이트기를 2개 이상 포함하는 화합물에서 선택되는 하나 이상의 벤조에이트계 화합물 혼합하여 사용한다.
상기 벤조에이트계 화합물은 cholesterol계 유도체와의 상용성이 우수할 뿐 아니라 셀룰로오스아실레이트수지 용액과의 상용성도 우수하여, cholesterol계 유도체와 셀룰로오스아실레이트수지를 이어주는 가교 역할을 하여, 상분리에 의한 블리딩-아웃(bleeding-out)을 저하시킬 수 있다.
본 발명의 일 양태에서 상기 말단에 벤조에이트기를 2개 이상 포함하는 화합물은 하기 화학식 3에서 선택되는 것일 수 있다.
[화학식 3]
(상기 식에서, 상기 A1 및 A2는 각각 독립적으로 (C1-C10)알킬렌, N, O, S에서 선택되는 헤테로원자를 포함하는 (C3-C10)헤테로시클로알킬렌에서 선택되고,
상기 n은 2 ~ 10에서 선택되는 정수이고, m은 0 또는 1이다.)
보다 구체적으로 상기 화학식 3은 하기 화학식 7 또는 화학식 8에서 선택되는 것일 수 있다.
[화학식 7]
(상기 식에서, 상기 A1 은 (C1-C10)알킬렌이고,
상기 n은 2 ~ 5에서 선택되는 정수이다.)
[화학식 8]
(상기 식에서, 상기 A1 및 A2는 각각 독립적으로 (C1-C10)알킬렌, N, O, S에서 선택되는 헤테로원자를 포함하는 (C3-C10)헤테로시클로알킬렌에서 선택되고,
상기 n은 2 ~ 10에서 선택되는 정수이다.)
보다 구체적으로, 상기 화학식 7은 하기 화합물에서 선택되는 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 화학식 8는 하기 화합물은 하기 화합물에서 선택되는 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에서, 벤조에이트계 화합물 중 상기 화학식 2의 화합물은 하기 화학식 5 또는 화학식 6에서 선택되는 것일 수 있다.
[화학식 5]
(상기 식에서, 상기 R51은 (C1-C10)알킬, (C6-C20)아릴, (C2-C10)알케닐, (C2-C10)알키닐에서 선택되고,
상기 R51의 알킬, 아릴, 알케닐, 알키닐, 헤테로알킬은 (C1-C10)알킬, (C6-C20)아릴, (C2-C10)알케닐, (C2-C10)알키닐에서 선택되는 하나 이상이 더 치환될 수 있으다.)
[화학식 6]
(상기 식에서, 상기 R51은 (C1-C10)알킬이고,
상기 R61은 (C1-C5)알콕시, 아미노에서 선택되고, 상기 R61의 알킬은 아미노가 더 치환될 수 있다.)
보다 구체적으로 상기 화학식 5은 하기 화합물에서 선택되는 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 화학식 6는 하기 화합물에서 선택되는 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 벤조에이트계 화합물은 분자량이 100 ~ 1000인 범위의 화합물을 사용하는 것이 바람직하며, 분자량이 100 미만인 경우는 가공 공정 중에 다루기가 쉽지 않거나, 화학적으로 분해될 염려가 있고, 1000 보다 높은 고 분자량의 경우, 높은 점도로 인하여 용제 및 셀룰로오스 아실레이트와 상용성이 떨어지고, 유동성이 낮아 효과적인 헤이즈 감소를 기대하기 어려울 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 광학필름은 셀룰로오스아실레이트 수지 100 중량부에 대하여, 화학식 1에서 선택되는 어느 하나 이상의 화합물을 0.1 ~ 20 중량부, 벤조에이트계 화합물을 0.1 ~ 20 중량부 포함하는 것일 수 있다. 상기 화학식 1의 화합물이 0.1 중량부 미만으로 사용되는 경우는 그 효과가 미미하고, 20 중량부를 초과하여 사용되는 경우는 상 분리가 발생할 수 있으므로 상기 범위로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 벤조에이트계 화합물을 0.1 중량부 미만으로 사용하는 경우는 그 효과가 미미하고, 20 중량부를 초과하여 사용하는 경우는 과량의 벤조에이트계 화합물이 cholesterol계 유도체의 군집효과를 감소시켜 cholesterol 유도체 함유에 의한 면내 리타데이션(Re) 및 두께방향 리타데이션(Rth)이 감소할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 광학필름은 하기 화학식 4에서 선택되는 어느 하나 이상의 화합물을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 두께방향의 리타데이션을 조절하고, 필름으로 제조 시 상분리를 감소효과를 더욱 향상시키기 위하여 하기 화학식 4의 화합물에서 선택되는 리타데이션 조절제를 더 첨가할 수 있다.
[화학식 4]
(상기 식에서, R20은 수소, 히드록시, -OCO-R21, -COO-R22, 
에서 선택되고, 상기 X1 및 X2는 O, N, S에서 선택되고, Y1 및 Y2는 화학결합이거나 O, N에서 선택되고, R10, R21, R22 및 R23은 각각 독립적으로 수소, (C1-C10)알킬에서 선택된다)
보다 구체적으로, 상기 화학식 4은 하기 화합물에서 선택되는 것일 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 화학식 4의 화합물을 사용하는 경우, 두께방향의 리타데이션을 더욱 증가시킬 수 있으며, 필요에 따라 첨가하여 리타데이션 조절을 할 수 있다. 또한, 상기 화학식 4의 화합물이 추가되는 경우, Rth 발현을 위한 화합물 1의 함량을 줄일 수 있으므로 블리딩 아웃 현상을 더욱 개선하여 헤이즈를 더욱 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 양태에서, 상기 광학필름은 셀룰로오스아실레이트 수지 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 4의 화합물을 0.1 ~ 20 중량부 더 포함하는 것일 수 있다. 0.1 중량부 미만으로 사용하는 경우는 그 효과가 미미하고, 20 중량부를 초과하여 사용하는 경우는 Rth(450)/Rth(550nm)>1.05이므로, 액정의 정분산성에 대한 보상효과가 미미해 이러한 보상필름을 적용한 VA mode LCD는 넓은 시야각에서 최적화된 색재현 및 Gray Scale 구현이 이루어지지 않을 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물 및 벤조에이트계 화합물을 포함하는 본 발명의 광학필름은 연신 전 Re(λ) 및 Rth(λ)가 하기 식 1을 만족하고, 연신 후 Re(λ) 및 Rth(λ)가 하기 식 2를 만족하며, 헤이즈가 0.5%이하인 물성을 만족할 수 있다.
[식 1]
0 ≤ Re(550) ≤ 20 (식 1)
30 ≤ Rth(550) ≤ 150 (식 2)
0.9 ≤ Rth(450)/Rth(550) ≤ 1.05 (식 3)
[식 2]
30≤ Re(550) ≤ 150 (식 4)
30 ≤ Rth(550) ≤ 200 (식 5)
0.8 ≤ Rth(450)/Rth(550) ≤ 1.05 (식 6)
(상기 식에서 Re(λ)는 파장 λnm에서 면내의 리타데이션치(단위:nm)이고, Rth(λ)는 파장 λnm에서 막두께 방향의 리타데이션치(단위:nm)이다.)
본 발명의 광학필름은 리타데이션이 상기 범위를 만족하는 범위에서, 두께방향의 리타데이션이 우수하고, 정분산의 감소 및 역파장분산성을 나타냄을 알 수 있다. 상기 연신 전 Rth(450)/Rth(550)가 0.9 미만인 경우는 정분산성을 나타내는 것으로 볼 수 있으며, 1.05를 초과하는 경우는 액정의 정분산성에 대한 보상효과가 미미해 이러한 보상필름을 적용한 VA mode LCD는 넓은 시야각에서 최적화된 색재현 및 Gray Scale 구현이 이루어지지 않는다.
본 발명은 첨가제의 첨가에 의해 연신 전 Rth(450)/Rth(550)가 0.97 ~ 1.05인 범위를 만족하는 광학필름을 제공할 수 있는 것으로, 두께방향 리타데이션의 정분산성을 낮추기 위한 별도의 보상필름을 필요로 하지 않는 점에서 효과가 우수한 발명인 것이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 광학필름은 연신 후 두께가 30 ~ 150㎛인 것일 수 있다. 상기 범위에서 광학용 필름으로 사용하기에 적합하다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 광학필름은 헤이즈가 0.5%이하, 보다 구체적으로 0.01 ~ 0.5%인 것일 수 있다. 헤이즈가 0.5%를 초과하는 경우는 광학필름으로 사용하기에 부적합하다.
다음으로 본 발명의 광학필름의 제조방법에 대하여 설명한다. 본 발명의 광학필름은 베이스수지로 셀룰로오스아실레이트 수지를 사용한 셀룰로오스아실레이트 필름일 수 있으며, 셀룰로오스아실레이트 필름을 일예로 하여 제조방법을 설명한다.
본 발명에서 셀룰로오스아실레이트 필름을 제조하기 위해서는 다음과 같은 셀룰로오스아실레이트 조성물, 즉 도프 용액을 제조한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 셀룰로오스아실레이트 조성물은 셀룰로오스아실레이트 수지 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 1의 스테롤계 화합물을 0.1 ~ 20 중량부, 더욱 바람직하게는 1 ~ 10 중량부 포함하는 것일 수 있다. 0.1 중량부 미만으로 사용하는 경우는 그 효과가 미미하고, 20중량부를 초과하여 사용하는 경우는 상분리가 발생하므로 상기 범위로 사용하는 범위에서 파장분산성과 함께 두께방향의 리타데이션이 목적으로 하는 범위를 갖도록 조절할 수 있다.
상기 벤조에이트계 화합물은 0.1 ~ 20 중량부, 더욱 바람직하게는 1 ~ 10 중량부 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 0.1 중량부 미만으로 사용하는 경우는 그 효과가 미미하고, 20중량부를 초과하여 사용하는 경우는 두께방향의 리타데이션 향상효과가 없을 수 있다.
또한, 상기 화학식 4의 화합물은 0.1 ~ 20 중량부, 더욱 바람직하게는 1 ~ 10 중량부 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 0.1 중량부 미만인 경우는 그 효과가 미미하고, 10중량부를 초과하여 사용하는 경우는 Rth(450)/Rth(550nm)>1.05이므로, 액정의 정분산성에 대한 보상효과가 미미해 이러한 보상필름을 적용한 VA mode LCD는 넓은 시야각에서 최적화된 색재현 및 Gray Scale 구현이 이루어지지 않을 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 도프의 고형분 농도는 15 ~ 25 중량%, 보다 바람직하게는 16 ~ 23 중량%인 것이 좋다. 도프의 고형분 농도가 15 중량% 미만인 경우는 유동성이 너무 높아 필름의 형성이 어렵고, 25 중량%를 초과하는 경우는 완벽한 용해가 되기 어렵다.
본 발명의 일 양태에서, 셀룰로오스아실레이트의 함량은 고형분 전체의 함량 중 70 중량% 이상, 바람직하게는 70 ~ 90 중량%, 보다 바람직하게는 80 ~ 85 중량%를 사용한다. 또한 상기 셀룰로오스아실레이트는 치환도, 중합도 또는 분자량분포가 상이한 2종 이상의 셀룰로오스아실레이트를 혼합하여 사용할 수 있다.
솔벤트 캐스팅 방법으로 필름을 제조하는 경우, 셀룰로오스아실레이트 조성물(도프)을 제조하기 위한 용매는 유기용매가 바람직하다. 유기용매로는 할로겐화탄화수소를 사용하는 것이 바람직하며, 할로겐화탄화수소로는 염소화 탄화수소, 메틸렌클로라이드 및 클로로포름이 있으며, 이 중 메틸렌클로라이드를 사용하는 것이 가장 바람직하다.
또한 필요에 따라 할로겐화탄화수소 이외의 유기용매를 혼합하여 사용할 수도 있다. 할로겐화탄화수소 이외의 유기용매로는 에스테르, 케톤, 에테르, 알코올 및 탄화수소를 포함한다. 에스테르로는 메틸포르메이트, 에틸포르메이트, 프로필포르메이트, 펜틸포르메이트, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 펜틸아세테이트 등이 사용 가능하며, 케톤으로는 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤, 디이소부틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논 등이 사용가능하고, 에테르로는 디이소프로필에테르, 디메톡시메탄, 디메톡시에탄, 1,4-디옥산, 1,3-디옥솔란, 테트라히드로푸란, 아니솔, 페네톨 등이 사용가능하고, 알코올로는 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, t-부탄올, 1-펜탄올, 2-메틸-2-부탄올, 시클로헥산올, 2-플루오로에탄올, 2,2,2-트리플루오로에탄올, 2,2,3,3-테트라플루오로-1-프로판올 등을 사용한다.
보다 바람직하게는 메틸렌클로라이드를 주용매로 사용하고, 알코올을 부용매로 사용할 수 있다. 구체적으로는 메틸렌클로라이드와 알코올을 80 : 20 ~ 95 : 5 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다.
셀룰로오스아실레이트 조성물은 상온, 고온 또는 저온 용해법에 따라 제조할 수 있다.
셀룰로오스아실레이트 조성물의 점도는 40℃에서 1 내지 400Paㆍs 인 것이 바람직하고, 10 내지 200Paㆍs 인 것이 더욱 바람직하다.
셀룰로오스아실레이트 필름은 통상의 솔벤트 캐스팅 방법에 따라 제조할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 제조된 도프(셀룰로오스아실레이트 조성물)는 저장조에서 일단 저장하고, 도프에 함유되어 있는 거품을 탈포한다. 탈포된 도프는 도프 배출구로부터 회전수에 따라 고정밀도로 정량 송액할 수 있는 가압형 정량기어펌프를 통하여 가압형 다이에 보내고, 도프를 가압형 다이의 구금(슬릿)으로부터 엔드리스하게 주행하고 있는 금속지지체 위에 균일하게 캐스팅하여, 금속지지체가 거의 일주한 박리점에서 덜 마른 캐스팅 필름을 금속지지체로부터 박리한다. 제조된 웹의 양단을 클립에 끼워 폭을 유지하면서 텐터로 반송하여 건조시키고, 이어서 건조장치의 롤러로 반송하여 건조하고 귄취기에 의해 소정 길이로 감는다. 또한, 상기 캐스팅 필름 제조 시 잔류 용매량이 10 ~ 40 중량%인 상태에서 기계방향 및 폭방향으로 일축 및 이축연신하는 것도 가능하다. 또는 캐스팅 필름의 제조 후 오프 라인에서 연신하는 것도 가능하다. 기계방향 연신도는 -20~100%(상기%는 길이%임) 범위인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 -20~50% 범위이며, 가장 바람직하게는 -20~30% 범위이다. 폭방향 연신도는 -10 ~ 100% 범위인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 -10 ~ 50% 범위이며, 가장 바람직하게는 -10 ~ 30% 범위이다. 상기 연신도에서 %는 길이%를 의미하는 것으로, 예를 들어 연신 전 길이가 1m인 필름에 대해 100% 연신도는 2m로 연신됨을 의미한다.
용액의 도포 시 공간온도는, －50℃ 내지 50℃ 가 바람직하고, －30℃ 내지 40℃ 가 더욱 바람직하고, －20℃ 내지 30℃가 가장 바람직하다. 낮은 공간온도에서 도포된 셀룰로오스아세테이트 용액은 지지체 상에서 순간적으로 냉각되어 겔강도가 향상되므로 유기용매가 많이 잔존하는 필름이 얻어진다. 따라서 셀룰로오스아실레이트로부터 유기용매를 증발시키지 않고, 지지체로부터 필름을 단시간에서 벗겨낼 수 있다. 공간을 냉각하는 기체는, 통상의 공기, 질소, 아르곤 또는 헬륨을 사용할 수 있다. 상대습도는, 0 내지 70% 가 바람직하고, 0 내지 50% 가 더욱 바람직하다.
셀룰로오스아실레이트 용액을 도포하는 지지체(캐스팅부)의 온도는, －50 내지 130℃ 가 바람직하고, －30℃ 내지 25℃가 더욱 바람직하고, －20℃ 내지 15℃ 가 가장 바람직하다. 캐스팅부를 냉각하기 위해, 캐스팅부로 냉각시킨 기체를 도입할 수 있다. 냉각장치를 캐스팅부에 배치하여 공간을 냉각할 수도 있다. 냉각에서는, 캐스팅부에 물이 부착되지 않도록 주의하는 것이 중요하다. 기체로 냉각하는 경우는, 기체를 건조시켜 두는 것이 바람직하다.
또한, 필요에 따라 셀룰로오스아실레이트 필름에 표면처리를 실시할 수 있다. 표면처리는, 일반적으로, 셀룰로오스아실레이트 필름의 접착성을 개선하기 위하여 실시한다. 표면처리 방법으로는 글로방전처리, 자외선조사처리, 코로나처리, 화염처리, 비누화처리 등이 있다.
셀룰로오스아실레이트 필름의 두께는 바람직하게는 연신 후 두께가 20 ~ 150㎛인 범위, 더욱 바람직하게는 25 ~ 80㎛ 범위인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 셀룰로오스아실레이트 필름은 여러 장을 적층하거나, 본 발명의 셀룰로오스아실레이트 필름과 다른 종류의 필름을 적층하여 사용할 수 있으며, 적층 시 점착제 또는 접착제를 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 셀룰로오스아실레이트 필름은 편광판, 광학보상시트, 입체영상용 광학필터 및 액정표시장치에 사용될 수 있으며, 1장 또는 2장 이상으로 적층하여 사용할 수 있다.
보다 구체적으로 본 발명의 셀룰로오스아실레이트 필름은 편광판의 보호필름으로 사용될 수 있다. 본 발명의 편광판의 일 예는 편광막과 그 양면을 보호하는 2장의 편광판 보호필름으로 이루어지고, 상기 보호필름 중 적어도 한장이 본 발명의 셀룰로오스아실레이트 필름일 수 있다.
본 발명의 셀룰로오스아실레이트 필름을 상기 편광판 보호필름으로 사용하는 경우는 셀룰로오스아실레이트 필름의 표면에 표면처리를 한 것일 수 있으며, 표면처리는 친수화처리, 글로방전처리, 코로나방전처리, 알칼리 검화 등을 행하는 것일 수 있다.
일반적으로 액정표시장치는 2장의 편광판의 사이에 액정 셀이 위치하기 때문에, 2장의 편광판 보호필름을 가진다. 본 발명의 셀룰로오스아실레이트 필름은 4장의 편광판 보호필름의 어느 쪽에 이용해도 무방하나, 액정표시장치의 편광막과 액정셀 사이에 위치하는 보호필름으로 사용하는데 적합하다. 본 발명의 셀룰로오스아실레이트 필름의 반대측에 위치하는 보호필름은 투명하드코팅층, 방현성 코팅층, 반사방지 코팅층 등을 형성할 수 있다.
본 발명의 셀룰로오스아실레이트 필름을 포함하는 광학보상필름, 또는 편광판을 가지는 액정표시장치도 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명의 셀룰로오스아실레이트 필름은 다양한 표시 모드의 액정 표시장치에 사용될 수 있고, 구체적으로는 TN, IPS, FLC, AFLC, OCB, STN, ECB, VA 및 HAN 등의 모드에 사용될 수 있다. 본 발명의 셀룰로오스아실레이트 필름은 특히, VA모드 액정표시장치에 적용하는 것이 바람직하며, 콘트라스트와 시야각 보상효과가 우수하다.
이하는 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 일 예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하 필름의 물성은 다음의 측정방법에 의하여 측정하였다.
1) 광학이방성
Re는 복굴절 측정기(Axoscan, 상품명, Axometrics, Inc 제조)에서 각각 파장 450nm, 550nm의 빛을 필름 법선 방향으로 입사시켜 측정하였다. Rth는 상기 Re 면내의 지상축(Slow Axis)을 경사축으로 하여 각각 450nm, 550nm의 빛을 필름 법선 방향에 대하여 0도에서 50도까지 10도 간격으로 측정하여 얻어진 굴절율 타원체의 세 굴절율 성분을 이용하여 아래의 수식으로부터 구한 값이다.
Rth=[(nx+ny)/2-nz] × d
nx: 평면의 두 굴절율 중 굴절율이 큰 방향의 굴절율
ny: 평면의 두 굴절율 중 굴절율이 작은 방향의 굴절율
nz: 두께 방향의 굴절율
d : 필름의 두께
2) 치환도
치환도는 ASTM 의 D-817-91 에 준하여 측정하였다.
3) 필름 두께
실시예 및 비교예에서 제조된 필름을 가로 50 mm, 세로 50 mm크기로 잘라 시료를 준비하고, 두께 측정기 (TESA-μHITE Height Gauge, Tesa technology 제조)에서 측정하였다. 필름 시편의 중심을 포함하여 다섯 지점의 두께를 각각 측정 후 평균을 내었다.
4) 헤이즈
셀룰로오스아세테이트 필름 시료 40mm × 40mm를 25℃ 상대습도 60%로 헤이즈 미터(Murakami Color Research Laboratory, HM-150)에서 측정하였다.
동일 샘플을 3회 측정하여 평균값을 취한다.
이하 본 발명의 실시예 및 비교예에서 사용된 화합물은 아래와 같다.
[스테롤화합물 1]
[스테롤화합물 2]
[스테롤화합물 3]
[스테롤화합물 4]
[스테롤화합물 5]
[스테롤화합물 6: 비교예 7에서 사용]
[벤조에이트계 화합물 1]
[벤조에이트계 화합물 2]
[벤조에이트계 화합물 3]
[벤조에이트계 화합물 4]
[벤조에이트계 화합물 5]
[리타데이션조절제 1]
[리타데이션조절제 2]
[리타데이션조절제 3]
[실시예 1]
1) 셀룰로오스아세테이트 조성물(도프)의 제조
하기 조성물을 교반기에 넣고 35℃ 온도에서 용해하였다.
얻어진 도프를 30℃ 로 가온한 후 기어 펌프로 송액하고, 절대 여과 정밀도 0.01mm 의 여과지로 여과하고, 다시 절대 여과 정밀도 5㎛ 의 카트리지 여과 장치로 여과하였다.
2) 셀룰로오스 에스테르 필름의 제조: 연신 전 필름 시편의 제조
여과 공정을 통해 얻어진 도프를 유리판 상에 주조하고, 실온에서 7 분 동안 건조시킨 후, 형성된 셀룰로스 아세테이트 필름을 유리판으로부터 벗겨내고 140 ℃ 에서 60분 동안 건조시켰다. 건조를 통해 잔류 용매가 0.5 중량%이하가 되도록 하였다. 수득한 셀룰로스 아세테이트 필름은 건조두께가 60 ㎛이었다.
제조된 셀룰로스 아세테이트 필름을 연신 전 필름 시편으로 사용하여 물성을 측정하였으며, 하기 표 1에 나타내었다.
3) 셀룰로오스 에스테르 필름의 제조: 연신 후 필름 시편의 제조
여과 공정을 통해 얻어진 도프를 캐스팅 다이를 통해서 경면 스테인리스 지지체 상에 캐스팅하고 박리하였다. 박리시의 잔류 용매량은 20 wt%가 되도록 조절하였다. 텐터에 연결 후 필름의 폭 방향으로 10%(길이%), 길이 방향으로 0 %를 연신하고, 텐터에서 필름이 나온 후 필름의 좌우측 말단을 150mm씩 제거하였다. 말단이 제거된 필름을 건조기를 통하여 건조시키고, 건조기에서 나온 필름의 양단을 3cm 재단하고, 다시 끝으로부터 10mm 부분에 높이 100㎛ 의 너링가공을 실시하여, 롤형상으로 권취하였다. 제조된 셀룰로스 아세테이트 필름을 연신 후 필름 시편으로 사용하여 물성을 측정하였으며, 하기 표 2에 나타내었다.
[실시예 2]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[실시예 3]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[실시예 4]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[실시예 5]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[실시예 6]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[실시예 7]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[실시예 8]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[실시예 9]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[실시예 10]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[실시예 11]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[실시예 12]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[실시예 13]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[실시예 14]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[실시예 15]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[실시예 16]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[실시예 17]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[실시예 18]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[비교예 1]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[비교예 2]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[비교예 3]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[비교예 4]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[비교예 5]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[비교예 6]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[비교예 7]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[비교예 8]
하기의 조성물과 같이, 가소제로 디옥필프탈레이트를 사용하였으며, 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[비교예 9]
하기의 조성물과 같이, 가소제로 디옥필프탈레이트를 사용하였으며, 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[비교예 10]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[비교예 11]
하기의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[표 1]
상기 표 1 및 표 2에서 보이는 바와 같이, 본 발명의 화합물을 모두 포함하는 실시예 1 내지 18은 리타데이션이 높으면서, 동시에 헤이즈가 낮은 물성을 나타내었다.
Claims (21)
- 연신 전 Re(λ) 및 Rth(λ)가 하기 식 1을 만족하고, 연신 후 Re(λ) 및 Rth(λ)가 하기 식 2를 만족하며, 헤이즈가 0.5%이하인 광학필름.
[식 1]
0 ≤ Re(550) ≤ 20 (식 1)
30 ≤ Rth(550) ≤ 150 (식 2)
0.9 ≤ Rth(450)/Rth(550) ≤ 1.05 (식 3)
[식 2]
30≤ Re(550) ≤ 150 (식 4)
30 ≤ Rth(550) ≤ 200 (식 5)
0.8 ≤ Rth(450)/Rth(550) ≤ 1.05 (식 6)
(상기 식에서 Re(λ)는 파장 λnm에서 면내의 리타데이션치(단위:nm)이고, Rth(λ)는 파장 λnm에서 막두께 방향의 리타데이션치(단위:nm)이다.) - 제 1항에 있어서,
상기 광학필름은 연신 후 두께가 30 ~ 150㎛인 광학필름. - 제 1항에 있어서,
상기 광학필름은 하기 화학식 1에서 선택되는 어느 하나 이상의 스테롤계 화합물과, 하기 화학식 2 또는 말단에 벤조에이트기를 2개 이상 포함하는 화합물에서 선택되는 하나 이상의 벤조에이트계 화합물을 포함하는 광학필름.
[화학식 1]
(상기 식에서, 상기 R1은 L-R4이고, L은 화학결합 또는 -O-, -CO-, -OCO-, -COO- 및 -OCOO-에서 선택되는 2가의 연결기이고, R4는 수소, 히드록시, (C1-C10)알킬, (C6-C20)아릴, (C2-C10)알케닐, N, O, S에서 선택되는 헤테로원자를 포함하는 (C1-C10)헤테로알킬, (C6-C20)헤테로아릴, (C1-C10)헤테로알콕시에서 선택되고,
상기 R4의 알킬, 아릴, 알케닐은 (C1-C10)알킬, (C6-C20)아릴, (C1-C10)알콕시에서 선택되는 하나 이상이 더 치환될 수 있으며,
R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소, 히드록시, (C1-C10)알킬, (C2-C10)알케닐 에서 선택되고,
Z는 카보닐 또는 CR´R˝에서 선택되고, R´는 수소 또는 (C1-C10)알킬이고, R˝는 수소, 히드록시, (C1-C10)알킬, (C2-C10)알케닐, (C1-C10)알킬카보닐에서 선택되고, 상기 R˝의 알킬, 알케닐, 알킬카보닐은 (C1-C10)알킬, (C2-C10)알케닐, 카르복실(COOH)에서 선택되는 어느 하나 이상이 더 치환될 수 있으며, 상기 R´와 R˝가 동시에 수소인 경우는 제외되고, 점선은 선택적인 이중결합이다.)
[화학식 2]
(상기 식에서, 상기 R5는 (C1-C10)알킬, (C6-C20)아릴, (C2-C10)알케닐, (C2-C10)알키닐, N, O, S에서 선택되는 헤테로원자를 포함하는 (C1-C10)헤테로알킬, (C6-C20)헤테로아릴에서 선택되고,
상기 R5의 알킬, 아릴, 알케닐, 알키닐, 헤테로알킬, 헤테로아릴은 (C1-C10)알킬, (C6-C20)아릴, (C2-C10)알케닐, (C2-C10)알키닐에서 선택되는 하나 이상이 더 치환될 수 있으며,
상기 R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소, (C1-C5)알킬, (C1-C5)알콕시, 아미노에서 선택되고, 상기 R6 및 R7의 알킬, 알콕시는 아미노가 더 치환될 수 있다.) - 제 3항에 있어서,
상기 말단에 벤조에이트기를 2개 이상 포함하는 화합물은 하기 화학식 3에서 선택되는 것인 광학필름.
[화학식 3]
(상기 식에서, 상기 A1 및 A2는 각각 독립적으로 (C1-C10)알킬렌, N, O, S에서 선택되는 헤테로원자를 포함하는 (C3-C10)헤테로시클로알킬렌에서 선택되고,
상기 n은 2 ~ 10에서 선택되는 정수이고, m은 0 또는 1이다.) - 제 3항에 있어서,
상기 광학필름은 하기 화학식 4에서 선택되는 어느 하나 이상의 화합물을 더 포함하는 광학필름.
[화학식 4]
(상기 식에서, R20은 수소, 히드록시, -OCO-R21, -COO-R22,에서 선택되고, 상기 X1 및 X2는 O, N, S에서 선택되고, Y1 및 Y2는 화학결합이거나 O, N에서 선택되고, R10, R21, R22 및 R23은 각각 독립적으로 수소, (C1-C10)알킬에서 선택된다)
- 제 3항에 있어서,
상기 화학식 1에서,
상기 R1은 L-R4이고, L은 -OCO-이고, R4는 (C6-C12)아릴, (C2-C5)알케닐에서 선택되고, 상기 R4의 아릴, 알케닐은 (C6-C12)아릴, (C1-C5)알콕시가 더 치환될 수 있으며,
R2 및 R3 는 각각 독립적으로 수소 또는 (C1-C5)알킬이고,
Z는 CR´R˝이고, R´는 수소이고, R˝는 (C1-C10)알킬인 광학필름. - 제 6항에 있어서,
상기 화학식 1에서,
상기 R1은 L-R4이고, L은 화학결합이고, R4는 히드록시이고,
R2 및 R3 는 각각 독립적으로 수소 또는 (C1-C5)알킬이고,
Z는 카보닐 또는 CR´R˝에서 선택되고, R´는 수소 또는 (C1-C5)알킬이고, R˝는 히드록시, (C1-C10)알킬, (C2-C10)알케닐, (C1-C10)알킬카보닐에서 선택되고, 상기 R˝의 알킬, 알케닐, 알킬카보닐은 (C1-C10)알킬, (C2-C10)알케닐, 카르복실(COOH)에서 선택되는 어느 하나 이상이 더 치환될 수 있는 것인 광학필름. - 제 6항에 있어서,
상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물에서 선택되는 것인 광학필름.
- 제 7항에 있어서,
상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물에서 선택되는 것인 광학필름.
- 제 3항에 있어서,
상기 화학식 2의 화합물은 하기 화학식 5 또는 화학식 6에서 선택되는 것인 광학필름.
[화학식 5]
(상기 식에서, 상기 R51은 (C1-C10)알킬, (C6-C20)아릴, (C2-C10)알케닐, (C2-C10)알키닐에서 선택되고,
상기 R51의 알킬, 아릴, 알케닐, 알키닐, 헤테로알킬은 (C1-C10)알킬, (C6-C20)아릴, (C2-C10)알케닐, (C2-C10)알키닐에서 선택되는 하나 이상이 더 치환될 수 있으다.)
[화학식 6]
(상기 식에서, 상기 R51은 (C1-C10)알킬이고,
상기 R61은 (C1-C5)알콕시, 아미노에서 선택되고, 상기 R61의 알킬은 아미노가 더 치환될 수 있다.) - 제 10항에 있어서,
상기 화학식 5은 하기 화합물에서 선택되는 것인 광학필름.
- 제 10항에 있어서,
상기 화학식 6는 하기 화합물에서 선택되는 것인 광학필름.
- 제 4항에 있어서,
상기 화학식 3은 하기 화학식 7 또는 화학식 8에서 선택되는 것인 광학필름.
[화학식 7]
(상기 식에서, 상기 A1 은 (C1-C10)알킬렌이고,
상기 n은 2 ~ 5에서 선택되는 정수이다.)
[화학식 8]
(상기 식에서, 상기 A1 및 A2는 각각 독립적으로 (C1-C10)알킬렌, N, O, S에서 선택되는 헤테로원자를 포함하는 (C3-C10)헤테로시클로알킬렌에서 선택되고,
상기 n은 2 ~ 10에서 선택되는 정수이다.) - 제 13항에 있어서,
상기 화학식 7은 하기 화합물에서 선택되는 것인 광학필름.
- 제 13항에 있어서,
상기 화학식 8는 하기 화합물에서 선택되는 것인 광학필름.
- 제 5항에 있어서,
상기 화학식 4은 하기 화합물에서 선택되는 광학필름.
- 제 1항에 있어서,
상기 광학필름은 셀룰로오스아실레이트수지를 기재로 사용하는 것인 광학필름. - 제 3항에 있어서,
상기 광학필름은 셀룰로오스아실레이트 수지 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 1에서 선택되는 어느 하나 이상의 화합물 0.1 ~ 20 중량부, 벤조에이트계 화합물 0.1 ~ 20 중량부를 포함하는 것인 광학필름. - 제 5항에 있어서,
상기 광학필름은 셀룰로오스아실레이트 수지 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 4에서 선택되는 어느 하나 이상의 화합물 0.1 ~ 20 중량부를 더 포함하는 것인 광학필름. - 제 1항 내지 제 19항에서 선택되는 어느 한 항에 있어서,
상기 광학필름은 광학보상시트, 입체영상용 광학 필터, 편광판 및 액정표시장치에 사용되는 것인 광학필름. - 제 1항 내지 제 19항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 광학필름을 포함하는 액정표시장치.
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