KR101521682B1 - 보관 안정성이 우수한 광학 필름 및 이를 포함하는 편광판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상온 안정성이 우수한 광학 필름 및 이를 포함하는 편광판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 10℃ 이상 40℃ 미만의 온도에서 5 내지 30ppm/K 이하의 열팽창계수 및 0.8~2 wt%의 수분율을 갖는 아크릴계 광학 필름 및 이를 포함하는 편광판에 관한 것이다. 본 발명에 따른 광학 필름은 상온에서 특정한 범위의 열팽창계수 및 수분율을 가지며, 따라서 본 발명의 광학 필름을 이용하는 경우 편광판의 제조 후 보관 내지 사용 환경의온도 및 습도의 변화에 따라 발생할 수 있는 컬(curl)이 완화되어 컬특성이 우수한 편광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 등 정보전자 장치에 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 보관 안정성이 우수한 광학 필름 및 이를 포함하는 편광판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내열성 및 광학 특성이 우수할 뿐 아니라, 특히 상온에서 보관 안정성이 우수한 광학필름 및 이를 포함하는 편광판에 관한 것이다.
최근 광학 기술의 발전에 따라 종래의 브라운관(CRT)을 대체하는 플라즈마 디스플레이(PDP), 액정 디스플레이(LCD), 유기 EL 디스플레이(LED) 등과 같은 다양한 디스플레이 기술이 제안되고 시판되고 있다. 한편, 이러한 디스플레이 장치들에는 편광필름, 편광자 보호 필름, 위상차 필름, 도광판, 플라스틱 기판과 같은 다양한 폴리머 필름들이 사용되고 있으며, 이러한 디스플레이용 폴리머 소재는 그 요구 특성이 한층 고도화되고 있는 추세이다.
현재 디스플레이용 폴리머 필름으로 가장 많이 사용되고 있는 것은, 편광판 보호 필름 등으로 사용되는 트리아세틸 셀룰로오스 필름(TriAcetyl Cellulose, TAC)으로, TAC 필름은 고온 또는 고습의 분위기 하에서 장시간 사용할 경우, 편광도가 저하되고 편광자와 필름이 분리되거나 광 특성이 저하되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, TAC 필름의 대안으로, 폴리스티렌, 메틸 메타크릴레이트와 같은 아크릴, 또는 폴리카보네이트 계열의 폴리머 필름들이 제안되었다. 이들 폴리머 필름들의 경우, 내열성이 우수하다는 장점이 있으나, 폴리스티렌이나 폴리카보네이트 필름의 경우 폴리머 내에 방향환을 가지기 때문에 배향시 복굴절이 발생하여 광학 특성에 악 영향을 미친다는 문제점이 있고, 메틸 메타크릴레이트의 경우, 폴리스티렌이나 폴리카보네이트에 비해서 위상차 값이 상대적으로 적지만 고정밀도가 요구되는 액정 소자와 같은 광학용 소재에 적용하기에는 충분하지 않다.
편광자 보호필름으로 적용되기 위해서는 제막 및 연신 후 필름의 위상차가 제로에 가까운 값을 가져야 하며, 이러한 목적을 위해 내열성이 우수하면서도 위상차값이 낮은 폴리머 필름용 소재로 양의 복굴절을 갖는 단량체 또는 폴리머와, 음의 복굴절을 갖는 단량체 또는 폴리머를 공중합하거나 블렌드하는 방법이 제안되었다. 이러한 방법 중 대표적인 것으로 벤질 메타크릴레이트와 메틸 메타크릴레이트의 공중합체를 들 수 있다.
한편, 광학 필름을 편광자에 합지하여 편광판 제조 시 편광자의 일 면에 합지된 광학 필름과 타면에 합지된 광학필름의 성분이 다른 경우에는 수계 접착제의 수분을 가열 건조하는 과정에서 두 필름의 치수 변화의 차이로 인해 편광판 컬(Curl)이 발생하는 문제가 있다. 예를 들어, 편광자의 일 명세 TAC계 필름을 합지하고, 타면에 아크릴계 필름을 합지하는 경우, 제조된 편광판은 아크릴계 필름 면이 오목한 형태의 컬이 발생할 수 있다.
이러한 편광판 컬은 종(MD) 방향과 횡(TD) 방향으로 모두 발생할 수 있는데, MD 방향 컬은 편광판에서 점착제가 도포된 이형필름 및 보호필름을 합지하는 과정에서 각 필름의 텐션이나 투입 각도의 조절 등을 통해서 개선 가능하나, TD 방향 컬은 상기 방법을 통한 개선에는 한계가 있기 때문에 필름의 물성 조절을 통한 근본적인 개선이 필요하다.
한편, 상기의 방법으로 컬이 개선된 편광판이라 할지라도 편광판의 보관 및 사용 환경의 온도 및 습도가 변화할 경우에는 다시 컬이 발생하는 문제가 있다. 이러한 컬 변화는 편광판이 보관 및 사용되는 환경의 온도 및 습도의 변화에 따른 각 구성 핌름의 치수 변화의 차이 때문에 발생하며, 이러한 치수 변화는 필름의 열팽창계수 및 수분율의 차이에 기인한 것이다.
따라서, 보관 및 사용 환경에서 적용되는 상온에서 안정성이 우수한 광학필름 및 이를 이용하여 컬 발생이 저감된 편광판이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광학 특성 및 내열성이 우수함과 동시에, 상온에서 보관 안정성이 우수한 광학 필름 및 이를 포함하는 편광판을 제공한다.
본 발명의 일 견지에 의하면, 10℃ 이상 40℃ 미만의 온도에서 5 내지 30ppm/K 이하의 열팽창계수 및 0.8~2.0 wt%의 수분율을 갖는 아크릴계 광학 필름이 제공된다.
상기 광학필름은 알킬(메트)아크릴레이트 단위; 벤질 (메트)아크릴레이트 단위; (메트)아크릴산 단위; 및 하기 화학식 I로 표시되는 단위를 포함하는 공중합체를 포함하는 것이 바람직하다.
[화학식 I]
상기 화학식 1에서, X는 NR3 또는 O이며, 상기 R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소, C1~10알킬, C3 ~ 20 시클로알킬 또는 C3 ~ 20아릴임.
상기 (메트)아크릴산 및 화학식 I로 표시되는 단위의 함량의 합이 8 내지 25 중량부인 것이 바람직하다.
상기 화학식 I로 표시되는 단위의 함량이 5 내지 15 중량부인 것이 바람직하다.
상기 공중합체는 55 내지 93 중량부의 알킬(메트)아크릴레이트 단위; 2 내지 20 중량부의 벤질(메트)아크릴레이트 단위; 1 내지 10 중량부의 (메트)아크릴산 단위; 및 3 내지 15 중량부의 상기 화학식 I로 표시되는 단위를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 알킬(메트)아크릴레이트 단위는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 메틸에타크릴레이트 및 에틸에타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
상기 벤질(메트)아크릴레이트 단위는 벤질 메타크릴레이트인 것이 바람직하다.
상기 (메트)아크릴산 단위는 아크릴산, 메타크릴산, 메틸아크릴산, 메틸메타크릴산, 에틸아크릴산, 에틸메타크릴산, 부틸아크릴산 및 부틸 메타크릴산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
상기 화학식 I로 표시되는 단위는 글루타르산 무수물인 것이 바람직하다.
상기 광학 필름은 편광판 보호 필름인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 견지에 의하면, 알킬 (메트)아크릴레이트계 단위; 벤질 (메트)아크릴레이트계 단위; (메트)아크릴산 단위; 및 상기 화학식 I로 표시되는 단위를 포함하는 아크릴계 공중합체를 마련하는 단계; 상기 아크릴계 공중합체 수지를 압출 성형하여 필름을 제조하는 단계; 및 상기 필름을 연신하는 단계를 포함하는, 10℃ 이상 40℃ 미만의 온도에서 5 내지 30ppm/K 이하의 열팽창계수 및 0.8~2.0 wt%의 수분율을 갖는 아크릴계 광학 필름의 제조방법이 제공된다.
상기 연신하는 단계는 종방향(MD)으로 1.8~2.7 배, 횡방향(TD)으로 1.8~2.7 배 2축 연신으로 수행되는 것이 바람직하다.
상기 연신하는 단계는 Tg 내지 Tg + 15℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 견지에 의하면, 편광자; 및 상기 편광자의 적어도 일면에 부착되는 상기 아크릴계 광학 필름을 포함하는 편광판이 제공된다.
상기 편광자의 타면에 부착되는 광학 필름은TAC(Tri-acetyl-cellulose)계 광학필름인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 광학 필름은 상온에서 특정한 범위의 열팽창계수 및 수분율을 가지며, 따라서 본 발명의 광학 필름을 이용하는 경우 편광판의 제조 후 보관 내지 사용 환경의 온도 및 습도의 변화에 따라 발생할 수 있는 컬(curl)이 완화되어 컬특성이 우수한 편광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 등 정보전자 장치에 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 발명자들은 광학 특성 및 내열성이 우수하면서도 상온에서 보관 안정성이 우수한 광학 필름용 수지 조성물을 개발하기 위해 연구를 거듭한 결과, 10℃ 이상 40℃ 미만의 온도에서 5 내지 30ppm/K 이하의 열팽창계수 및 0.8~2.0 wt%의 수분율을 갖는 아크릴계 광학 필름을 제조하였다.
본 발명에 있어서 10 ℃ 내지 40℃ 미만의 온도 구간을 '상온'으로 지칭하며, 이와 같은 온도 범위는 본 발명의 광학필름을 이용하여 제조된 편광판을 LCD 패널의 액정 셀에 부착하기 전까지 보관 내지 사용하는 환경에 적용되는 온도이며, 보다 구체적으로는 23℃±5℃의 범위를 의미하는 것이다.
한편, 본 발명에 있어서 상기 상온에서 적용되는 습도 조건은 50±10%RH인 것이 바람직하다.
본 발명의 광학필름은 10℃ 이상 40℃ 미만의 온도에서 5 내지 30ppm/K 이하의 열팽창계수 및 0.8~2.0wt%의 수분율을 가지며, 보다 바람직하게, 본 발명의 광학필름은 10℃ 이상 40℃ 미만의 온도에서 5~25 ppm/K의 열팽창계수 및 1.0 ~1.5 wt%의 수분율을 가진다.
상기 열팽창계수가 5 ppm/K 미만인 경우 편광판의 TAC 필름 측이 오목한 형태의 (+)컬이 심해지는 문제가 있고, 30ppm/K을 초과하는 경우 컬 방향이 전환되어 아크릴 필름 측이 오목한 형태의 (-)컬이 심해지는 문제가 있다. 또한, 상기 수분율이 0.8 wt% 미만인 경우 (-)컬이 심해지는 문제가 있고, 2 wt%를 초과하는 경우에는 (+)컬이 심해지는 문제가 있다.
특히, 상기 열팽창계수는 횡 방향(TD, Transverse Direction)의 열팽창계수인 것이 바람직하다. 종 방향(MD, Machine Direction)의 치수 변화에 따른 컬(curl)은 광학 필름을 편광자에 합지하거나, 합지된 편광판에 점착제가 도포된 이형필름이나 보호필름을 합지하는 과정에서 각 필름의 각도, 텐션 등의 합지 조건에 의해 개선이 어느 정도 가능하나, TD 방향의 컬은 상기의 방법으로는 개선이 어려우므로 광학필름의 물성 조절을 통한 개선이 요구된다.
상온에서의 광학 필름의 치수 변화는 광학 필름의 물성 중 특히 열팽창계수 및 수분율에 의해 크게 영향 받는다. 특히, 광학 필름의 수분율은 광학필름의 조성에 의해 결정되며, 광학필름의 열팽창계수는 광학필름의 조성 이외에도 광학필름의 연신 조건, 즉 연신비 및 연신 온도 등에 의해 추가로 조절될 수 있다.
본 발명의 상기 광학필름은 알킬(메트)아크릴레이트 단위; 벤질 (메트)아크릴레이트 단위; (메트)아크릴산 단위; 및 하기 화학식 I로 표시되는 단위를 포함하는 공중합체를 포함하는 아크릴계 광학필름인 것이 바람직하다.
[화학식 I]
상기 화학식 1에서, X는 NR3 또는 O이며,
상기 R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소, C1 ~ 10알킬, C3 ~ 20 시클로알킬 또는 C3 ~ 20아릴이다.
알킬(메트)아크릴레이트 단위, 벤질(메트)아크릴레이트 단위, (메트)아크릴산 단위 및 상기 화학식 I로 표시되는 단위를 포함한 4 성분 수지 조성물을 사용할 경우, 위상차 값이 작고, 유리전이온도가 높을 뿐 아니라, 열 팽창계수가 낮은 우수한 광학 필름을 제조할 수 있다.
상기 공중합체 100 중량부 당 상기 (메트)아크릴산 단위 및 상기 화학식 I로 표시되는 단위의 함량의 합이 8 내지 24 중량부인 것이 바람직하며, 상기 합이 공중합체 100 중량부 당 8 중량부 미만인 경우 수분율 및 열팽창계수가 허용 범위를 벗어나는 문제가 있으며, 24 중량부를 초과하는 경우 필름의 투명도가 저하될 뿐 아니라 필름이 쉽게 부러지는 성질을 가져서 편광판에 적용이 어려운 문제가 있다.
특히, 상기 화학식 I로 표시되는 단위의 함량이 5 내지 15 중량부인 것이 바람직하며, 상기 단위의 함량은 상온 열팽창계수와 관련이 있는 것으로 100 중량부 당 5 중량부 미만인 경우 열팽창계수가 허용범위를 벗어나는 문제가 있으며, 15 중량부를 초과하는 경우 필름이 쉽게 부러지는 성질을 가져서 편광판에 적용이 어려운 문제가 있다.
본 발명의 수지 조성물에 있어서, 상기 알킬(메트)아크릴레이트 단위는 알킬 아크릴레이트 및 알킬 메타크릴레이트를 모두 의미하는 것으로, 이로써 한정되는 것은 아니나, 광학적 투명성, 상용성, 가공성 및 생산성을 고려할 때, 상기 알킬 (메트)아크릴레이트의 알킬기의 탄소수는 1 ~ 10 정도인 것이 바람직하며, 탄소수 1 ~ 4 정도인 것이 더 바람직하며, 메틸기 또는 에틸기인 것이 가장 바람직하다.
보다 구체적으로, 상기 알킬(메트)아크릴레이트 단위는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 메틸에타크릴레이트 및 에틸에타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 알킬 (메트)아크릴레이트 단위의 함량은 전체 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 55 내지 94 중량부 정도인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 60 내지 90 중량부, 가장 바람직하게는 70 내지 90 중량부일 수 있다. 알킬 (메트)아크릴레이트 단위의 함량이 상기 범위일 때 우수한 위상차 특성 및 광학 특성을 얻을 수 있기 때문이다.
본 발명의 수지 조성물에 있어서, 상기 벤질(메트)아크릴레이트 단위는 본 발명의 광학 필름에 적절한 위상차값을 부여하는 역할과 알킬(메트)아크릴레이트와 (메트)아크릴산 간의 상용성을 부여하기 위한 것으로, 벤질 메타크릴레이트 또는 벤질 아크릴레이트일 수 있으며, 특히 벤질 메타크릴레이트인 것이 바람직하다.
한편, 상기 벤질 (메트)아크릴레이트 단위의 함량은 전체 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 2 내지 20 중량부 정도인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 2 내지 18 중량부일 수 있다. 벤질 (메트)아크릴레이트의 함량이 상기 범위 내일 때 원하는 위상차 특성을 얻을 수 있기 때문이다.
한편, 본 발명의 수지 조성물에 있어서, 상기 (메트)아크릴산 단위는 내열성을 향상시키고, 극성기를 도입하여 열팽창계수를 낮추는 역할을 하는 것으로, 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 메틸아크릴산, 메틸메타크릴산, 에틸아크릴산, 에틸메타크릴산, 부틸아크릴산 또는 부틸 메타크릴산일 수 있으며, 특히 메타크릴산인 것이 바람직하다.
한편, 상기 (메트)아크릴산 단위의 함량은 전체 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 정도인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 1 내지 5 중량부, 보다 더 바람직하게는 1 내지 3 중량부, 가장 바람직하게는 1 내지 2 중량부일 수 있다. (메트)아크릴산 단위의 함량이 상기 범위일 때, 바람직한 내열 특성을 얻을 수 있기 때문이다. 특히, (메트)아크릴산의 함량이 2 중량부 이하인 경우에는 제막 공정에서 기포 발생을 현저하게 줄일 수 있다는 부가적인 장점이 있다.
또한, 본 발명의 수지 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 단위를 포함한다.
[화학식 I]
상기 화학식 1에서, X는 NR3 또는 O이며, 상기 R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소, C1~10알킬, C3 ~ 20 시클로알킬 또는 C3 ~ 20아릴이다.
상기 화학식 1로 표시되는 단위는 수지 조성물의 열 팽창계수를 낮추기 위한 것이다. 고분자 사슬 회전(chain conformation)을 억제하는 벌키한 관능기를 고분자 주쇄에 도입할 경우, 고분자의 열팽창계수를 낮출 수 있다. 그러나, 예를 들면, 스티렌이나 폴리카보네이트와 같이 벌키한 관능기를 포함하는 폴리머들을 사용할 경우, 열팽창계수를 낮출 수는 있으나, 연신에 의해 복굴절성이 발현되어 광학 특성에 문제가 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명과 같이, 화학식 1로 표시되는 화합물을 사용할 경우, 광학 특성에 악영향을 미치지 않으면서 열팽창계수를 효과적으로 낮출 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 단위의 구체적인 예로는, 글루타르산 무수물, 글루타르산 이미드 등을 들 수 있으며, 이 중에서도 글루타르산 무수물이 특히 바람직하다. 한편, 상기 화학식 1로 표시되는 단위의 함량은 전체 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 3 내지 15 중량부 정도인 것이 바람직하다. 화학식 1로 표시되는 단위의 함량이 상기 범위 내일 때, 위상차 특성을 해하지 않으면서 낮은 열팽창계수를 구현할 수 있다.
상기와 같은 성분들을 포함하는 본 발명의 광학 필름은 유리전이온도가 120℃ 내지 500℃정도인 것이 바람직하며, 125℃ 내지 500℃ 인 것이 더 바람직하고, 125℃ 내지 200℃인 것이 가장 바람직하다. 또한, 가공성, 내열성 및 생산성 측면에서 중량평균분자량은 5만 내지 50만, 더 바람직하게는 5만 내지 20만 정도인 것이 좋다. 또한, 엘로우 인덱스 값이 0.3 내지 2.0 정도인 것이 바람직하다. 상기의 값을 벗어나게 되면 디스플레이 색감이 변할 수 있다.
상기 광학 필름은 편광판 보호 필름인 것이 바람직하다. 본 발명의 광학 필름은 종래의 아크릴계 필름에 비해 낮은 열팽창계수를 가지며, 이와 같이 열팽창계수가 낮기 때문에, 본 발명의 광학 필름을 편광판에 적용할 경우, 컬 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 광학 필름은 그 두께가 20 ~ 200㎛, 바람직하게는 40 ~ 120㎛이며, 투명도는 0.1 내지 3% 정도이며, 광 투과도가 90% 이상인 것이 바람직하다. 필름의 두께, 투명도 및 투과도가 상기 범위 내일 때 편광판 보호 필름으로 사용되기 적합하기 때문이다.
본 발명의 다른 견지에 의하면, 알킬 (메트)아크릴레이트계 단위; 벤질 (메트)아크릴레이트계 단위; (메트)아크릴산 단위; 및 하기 화학식 I로 표시되는 단위를 포함하는 아크릴계 공중합체를 마련하는 단계:
[화학식 I]
(상기 화학식 1에서, X는 NR3 또는 O이며, 상기 R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소, C1 ~ 10알킬, C3 ~ 20 시클로알킬 또는 C3 ~ 20아릴);
상기 아크릴계 공중합체 수지를 압출 성형하여 필름을 제조하는 단계; 및 상기 필름을 연신하는 단계를 포함하는, 10℃ 이상 40℃ 미만의 온도에서 5 내지 30ppm/K 이하의 열팽창계수 및 0.8~2.0 wt%의 수분율을 갖는 아크릴계 광학 필름의 제조방법이 제공된다.
상기 광학필름의 성분은 상술한 바와 같으며, 상기 아크릴계 공중합체를 마련하는 단계는 당해 기술 분야에 잘 알려진 공중합체 제조 방법에 따라 제조될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 각 성분의 단량체를 혼합한 후, 용액 중합, 괴상 중합, 현탁 중합 또는 유화 중합하여 제조될 수 있다.
한편, 본 발명의 광학필름의 상기 화학식 1의 성분이 글루타르산 무수물인 경우에는, 화학식 1의 성분을 첨가하지 않고, 알킬 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴산 및 벤질 (메트)아크릴레이트의 3 성분을 괴상 중합하거나, 또는, 현탁 중합한 후 열처리하는 방법으로 본 발명의 수지 조성물을 제조할 수도 있다. 이 경우 알킬 (메트)아크릴레이트 및/또는 벤질 (메트)아크릴레이트와 (메트)아크릴산이 열에 의해 가수 축합 반응하면서 글루타르산 무수물을 생성하면서 4원 공중합체를 형성하게 된다.
상기 아크릴계 공중합체 수지를 압출 성형하여 필름을 제조하는 단계는 상기 공중합체를 포함하는 수지 조성물을 당해 기술 분야에 잘 알려진 압출 방법에 따라 필름 형태로 제조할 수 있다. 경우에 따라 필름 제조 공정 시에, 필름의 물성을 해하지 않는 범위 내에서 개량제와 같은 첨가제를 추가로 첨가할 수 있다.
상기 단계에 의해 광학 필름이 제조되면, 상기 필름을 연신하는 단계를 수행하며, 종방향(MD)으로 1.8~2.7 배, 횡방향(TD)으로 1.8~2.7 배 2축 연신으로 수행되는 것이 바람직하다. 상기 종 방향 또는 횡 방향 연신이 1.8 배 미만인 경우에는 필름의 종 또는 횡 방향 열팽창계수가 허용치를 초과하는 문제가 있으며, 2.7 배를 초과하는 경우는 연신 과정에서 필름의 파단으로 인해 안정적인 필름 생간이 불가능한 문제가 있다.
다만, 상기 연신 단계는 종 방향(MD) 연신, 횡 방향(TD) 연신을 각각 수행할 수도 있고, 모두 수행할 수도 있다. 또한, 종 방향 연신과 횡 방향 연신을 모두 수행하는 경우에, 어느 한 쪽을 먼저 연신한 후에 다른 방향으로 연신할 수도 있고, 두 방향을 동시에 연신할 수도 있다. 또한, 상기 연신은 한 단계로 수행될 수도 있고, 다단계에 걸쳐 이루어질 수도 있다. 종 방향 연신의 경우, 롤 사이의 속도 차에 의한 연신을 수행할 수 있으며, 횡 방향 연신의 경우 텐타를 사용할 수 있다. 텐타의 레일 개시각은 통상 10도 이내로 하여, 횡 방향 연신 시에 생기는 보잉(Bowing) 현상을 억제하고 광학 축의 각도를 규칙적으로 제어한다. 횡 방향 연신을 다 단계로 수행할 경우에도 보잉 억제 효과를 얻을 수 있다.
한편, 상기 연신은 상기 광학필름을 제조하기 위한 수지 조성물의 유리전이온도를 Tg라 할 때, (Tg-20℃) ~ (Tg+30℃)에서 수행되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 Tg 내지 Tg + 20 ℃의 온도에서 수행된다. Tg-20℃는 수지 조성물의 저장 탄성율이 저하되기 시작하고, 이에 따라 손실 탄성율이 저장 탄성율보다 커지게 되는 온도이며, 이러한 온도로부터 고분자 사슬의 배향이 완화되어 소실되는 온도인 Tg+30까지의 영역에서 수행되는 것이 바람직하다. 한편, Tg 미만의 온도에서 수행되는 경우 필름의 잦은 파단으로 인한 안정적이 생산이 어려워지는 경향이 있으며, Tg + 20 ℃를 초과하는 온도에서 수행되는 경우 필름의 상온 열팽창계수가 허용치를 초과할 우려가 있는 문제가 있다. 수지 조성물의 유리전이온도는 시차주사형 열량계(DSC)에 의해 측정될 수 있다
연신 속도는 소형 연신기(universal testing machine, Zwick Z010)의 경우는 1 내지 100min/min의 범위 내에서, 그리고 파일로트 연신 장비의 경우는 0.1 내지 2m/min의 범위 내에서 연신 조작을 행하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 연신 과정을 통해 광학필름의 열팽창계수 및 위상차 특성을 조절할 수 있다.
한편, 상기와 같은 방법으로 제조된 본 발명의 광학 필름은 파장 580nm에서 면 방향 위상값(Rin)이 0 내지 10nm이고, 두께 방향 위상차값(Rth)이 -5 내지 10nm 정도이다. 여기서 상기 면 방향 위상차값은 하기 수학식 1로 정의된 값을 말하며, 두께 방향 위상차값은 하기 수학식 2로 정의된 값을 말한다.
[수학식 1]
Rin=(nx-ny)×d
[수학식 2]
Rth=(nz-ny)×d
상기 [수학식 1] 및 [수학식 2]에서, nx는 필름의 면 방향에 있어서, 가장 굴절율이 큰 방향의 굴절율이고, ny는 필름의 면 방향에 있어서, nx 방향의 수직 방향의 굴절율이며, nz는 두께 방향의 굴절율이고, d는 필름의 두께이다.
또 다른 측면에서 본 발명은 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 보호 필름으로 구비된 본 발명에 따른 아크릴계 광학 필름을 포함하는 편광판에 관한 것이다.
본 발명에 따른 광학 필름은 편광자의 양면에 구비될 수도 있고, 일면에만 구비될 수도 있다. 본 발명의 광학 필름이 편광자의 일면에 구비될 경우, 다른 한 면에는, 당해 기술 분야에 잘 알려진 편광자 보호 필름, 예를 들면, TAC(Tri-acetyl-cellulose) 필름, PET 필름, COP필름, PC 필름, 노보넨계 필름 등이 구비될 수 있으며, 이 중에서도 경제성 등을 고려할 때, TAC 필름이 특히 바람직하다. 본 발명의 광학 필름은 열팽창계수가 TAC 필름과 유사하기 때문에, 편광자 일면에 TAC 필름이 부착되고, 다른 면에 본원 발명의 광학 필름이 부착되는 경우, 열팽창계수 차이로 인해 발생하는 컬 현상을 최소화할 수 있다.
한편, 상기 편광자와 본 발명의 광학 필름 및/또는 보호 필름의 부착은, 롤 코터, 그라비어 코터, 바 코터, 나이프 코터 또는 캐필러리 코터 등을 사용하여 필름 또는 편광자의 표면에 접착제를 코팅한 후, 보호 필름과 편광자를 합지 롤로 가열 합지하거나, 상온 압착하여 합지하는 방법에 의해 수행될 수 있다. 한편, 상기 접착제로는 당해 기술 분야에서 사용되는 접착제들, 예를 들면, 폴리비닐알코올계 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 아크릴계 접착제 등이 제한 없이 사용될 수 있다.
상기와 같이 제조되는 본 발명의 편광판은 바람직하게는, 200 × 200mm 크기 기준으로 -25 내지 25 mm의 내부컬 및 -25 내지 25mm의 외부 컬을 갖는 것이 바람직하다. 컬은 상기와 같이 외부 컬과 내부 컬로 구분되며, 외부 컬은 보호필름, 편광판, 점착제, 이형필름의 적층체로 구성된 편광판 완제품 상태에서의 컬을 의미하며, 내부 컬은 편광판 완제품에서 이형필름을 제거한 상태로 측정한 컬을 의미한다.
일반적으로 편광판에 점착제/이형필름과 보호필름을 합지할 때의 텐션, 합지 각도 등의 조절을 통해 외부 컬은 비교적 쉽게 개선이 가능하나, 내부 컬의 경우에는 이러한 방법으로는 조절이 쉽지 않다. 따라서, 본 특허에서는 외부 컬을 합지 조건 조절을 통해 거의 0으로 만든 상태 후 이형 필름을 제거하여 내부 컬을 측정하였다.
현재 내부 컬의 허용치는 TV용 32인치 크기 기준으로 ±15mm이나, 시편의 크기에 따른 컬을 실험적으로 검토한 결과 200 × 200mm 크기 기준으로는 ±25mm를 만족하면 되는 것으로 나타났다. 이는 시편의 크기가 작을수록 하중에 의한 컬 감소가 적기 때문이다. 한편, 외부 컬이 -25 mm 미만인 경우와 25 mm를 초과하는 경우에는 컬(curl)이 증가하며, 이 경우 편광판 상태에서의 보관 및 운송 등과 같은 과정에서 문제가 될 수 있다.
보호필름/TAC필름/편광자/아크릴필름/점착제/이형필름 구조의 편광판은 일반적으로 (-)컬이며, 이러한 (-)컬은 온도가 낮아질수록, 습도가 높아질수록 더욱 심해진다.
또 다른 측면에서 본 발명은 상기 본 발명의 편광판이 포함된 화상표시장치에 관한 것이다. 이때 상기 화상표시장치는, 예를 들면, 액정표시장치(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 전계발광장치(LED) 등일 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시에는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 물성 평가 방법은 하기와 같다.
1. 수지 조성: C13-NMR을 이용하여 측정하였다.
2. 중량평균분자량: 제조된 수지를 테트라하이드로퓨란에 녹여 겔 삼투 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 측정하였다.
3. 유리전이온도(Tg): TA Instrument사의 시차주사열량체(DSC)를 이용하여 측정하였다.
4. 위상차: Ellipso Tech사의 Elli-SE를 이용하여 측정하였다.
5. 헤이즈: ASTM1003 방법에 의거하여 측정하였다.
6. 열팽창계수(CTE): Perkin Elmer사의 Pyris 6 DCS를 사용하여 측정하였다.
7. 수분율: 100 × 100mm 크기로 자른 필름 시편을 24℃, 50%RH 조건에서 3일 이상 보관 후 초기 무게(W1)를 측정하고, 이 필름을 80℃ 열풍 건조 오븐에서 3일간 건조한 직후의 무게(W2)를 측정한 후 하기 식을 이용하여 계산하였다.
수분율(%)=(W1-W2)/W1 × 100
8. 편광판 컬(Curl)량: 200 × 200mm 크기로 자른 편광판 시편을 24℃, 50%RH 환경 하의 수평 테이블 위에 시편의 오목한 면이 위를 향하도록 놓고 1시간 보관한 후 시편의 네 모서리가 테이블로부터 들려진 높이를 자를 이용하여 측정하고 그 최대치를 컬량으로 정의하였다. 이 때 보호필름 측이 오목할 경우를 (+)컬, 반대로 이형필름 측이 오목할 경우를 (-)컬로 정의하였다.
9. 편광판 컬 변화량: 상기 편광판 컬 측정법과 동일한 방법으로 측정하되, 2개의 시편을 준비하여 하나는 24℃, 50%RH 환경 하에 1시간 보관 후 이형필름을 제거하여 내부 컬(A)을 측정하고, 다른 하나는 19℃, 60%RH 환경 하에 1시간 보관 후 이형필름을 제거하여 내부 컬(B)을 측정한 후, (B)에서 (A)를 뺀 수치를 컬변화량(C)으로 정의하였다.
보호필름/TAC필름/편광자/아크릴필름/점착제/이형필름 구조의 편광판은 일반적으로 (-)컬이며, 특히 본 특허와 같이 (-)컬이 주가 되는 경우에는 (A)가 -17mm 이하, (C)가 -8mm 이하로 유지되어야만 상기 조건을 만족할 수 있다.
실시예 1
메틸 메타크릴레이트 단량체 82 중량부, 벤질 메타크릴레이트 단량체 8 중량부, 메타크릴산 단량체 10 중량부를 중합 용매인 톨루엔에 혼합하고, 이 혼합 용액 100 중량부에 대하여 개시제인 다이큐밀퍼록사이드 0.03중량부, 분자량 조절제인 t-도데실머캡탄 0.5중량부, 산화방지제인 Irganox 245 0.2 중량부를 넣어 중합 용액을 제조하였다.
상기 중합 용액을 연속 괴상 중합으로 145℃에서 2시간 동안 중합한 후 250℃, 진공도 20torr의 휘발조에서 미반응 모노머 및 용매를 탈휘한 후 메틸 메타크릴레이트 단위, 벤질 메타크릴레이트 단위, 메타크릴산 단위 및 글루타르산 무수물 단위를 포함하는 수지를 펠렛 상태로 제조하였다. 제조된 수지의 중량평균분자량, 우리전이온도를 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
상기 수지를 T-다이 압출기를 이용하여 185㎛ 두께의 필름을 제조한 후 수지의 유리전이온도보다 10 ℃ 높은 온도에서 MD, TD 방향으로 각각 1.9 배의 연신비로 이축 연신을 실시하여 50㎛ 두께의 광학 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 위상차값, 헤이즈, 고온 열팽창계수, 저온 열팽창계수 및 수분율을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
상기에서 제조된 본 발명의 광학필름을 이용하여 하기와 같이 편광판을 제조하였다. 먼저 25㎛ 두께의 PVA 편광자의 일면에 상기 아크릴 필름을 두고, 타면에는 60㎛ 두께의 TAC 필름(Fuji 사, UZ TAC)을 둔 후 그 사이에 변성 PVA 계 수성 접착제를 주입하고 압착롤을 이용하여 압착한 후 80℃의 온도로 5분간 열풍 건조하여 편광판 반제품을 제조하였다. 제조된 편광판 반제품의 아크릴 필름 면에 50 W/m2·min의 조건으로 코로나 처리를 실시한 후 20㎛ 두께의 점착제가 코팅되어 있는 PET 이형 필름을 롤 라미네이터를 이용하여 합지하고, 그 반대 면인 TAC 필름 면에는 PET 보호 필름을 합지하여 편광판 완제품을 제조하였다. 이렇게 제조된 편광판의 컬 특성을 비교하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 2
메틸메타크릴레이트 단량체 74 중량부, 벤질메타크릴레이트 단량체 8 중량부, 메타크릴산 단량체 18 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지, 필름, 편광판을 제조하였다. 이들의 주요 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 3
연신 전 필름의 두께가 225 ㎛이고 연신비가 2.1배인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지, 필름, 편광판을 제조하였다. 이들의 주요 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 4
수지의 유리전이온도보다 5℃ 높은 온도에서 연신한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지, 필름, 편광판을 제조하였다. 이들의 주요 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 5
수지의 유리전이온도보다 15℃ 높은 온도에서 연신한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지, 필름, 편광판을 제조하였다. 이들의 주요 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 6
연신 전 필름의 두께가 295 ㎛이고 연신비가 2.5 배인 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 수지, 필름, 편광판을 제조하였다. 이들의 주요 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
| 구분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 | 실시예 6 | |
| 공중합체 중합 용액 | MMA | 82 | 74 | 82 | 82 | 82 | 82 |
| BzMA | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | |
| MAA | 10 | 18 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
| 최종 공중합체 성분 | MMA | 82.2 | 74.1 | 82.2 | 82.2 | 82.2 | 82.2 |
| BzMA | 8.1 | 8.1 | 8.1 | 8.1 | 8.1 | 8.1 | |
| MAA | 2.0 | 3.6 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | |
| G/A | 7.7 | 14.2 | 7.7 | 7.7 | 7.7 | 7.7 | |
| 수지 물성 | 중량평균 분자량 (Mw*104) | 11.9 | 8.3 | 11.9 | 11.9 | 11.9 | 11.9 |
| Tg(℃) | 124 | 136 | 124 | 124 | 124 | 124 | |
| 압출 필름 두께(㎛) | 185 | 185 | 225 | 185 | 185 | 295 | |
| 연신 조건 | 연신 온도(℃) | Tg+10 | Tg+10 | Tg+10 | Tg+5 | Tg+15 | Tg+15 |
| 연신 비(배), (TD/MD) |
1.9/1.9 | 1.9/1.9 | 2.1/2.1 | 1.9/1.9 | 1.9/1.9 | 2.5/2.5 | |
| 연신필름 물성 | 두께(㎛) | 50 | 51 | 50 | 48 | 53 | 50 |
| Rin/Rth | 2.3/ -1.6 |
3.1/ -2.5 |
2.9/ -2.1 |
2.5/ -1.8 |
1.7/ -1.0 |
2.7/ -2.1 |
|
| 헤이즈(%) | 0.2 | 0.4 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | |
| 고온(40~80℃)열팽창계수(ppm/K) | 59 | 53 | 55 | 54 | 65 | 49 | |
| 저온(10~40미만℃)열팽창계수(ppm/K) | 26 | 21 | 19 | 21 | 29 | 14 | |
| 수분율(wt%) | 1.07 | 1.27 | 1.04 | 1.02 | 1.07 | 0.98 | |
| 편광판 물성 | 내부컬(A)(mm) 24℃, 50%RH |
-12 | -3 | -10 | -11 | -16 | -7 |
| 내부컬(B)(mm) 19℃, 60%RH |
-18 | -6 | -14 | -16 | -24 | -9 | |
| 내부컬 변화량 (C=B-A)(mm) |
-6 | -3 | -4 | -5 | -8 | -3 | |
BzMA : 벤질 메타크릴레이트
MMA : 메틸 메타크릴레이트
MAA : 메타크릴산
G/A : 글루타르산 무수물
비교예 1
메틸 메타크릴레이트 단량체 87 중량부, 벤질 메타크릴레이트 단량체 8 중량부, 메타크릴산 단량체 5 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지, 필름, 및 편광판을 각각 제조하였다. 이들의 주요 물성을 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
비교예 2
메틸 메타크릴레이트 단량체 67 중량부, 벤질 메타크릴레이트 단량체 8 중량부, 메타크릴산 단량체 25 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지, 필름, 및 편광판을 각각 제조하였다. 이들의 주요 물성을 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다. 편광판 컬 및 환경 변화에 따른 컬 변화량은 우수한 편이나, 필름 헤이즈가 높고 필름이 잘 부러져서 편광판 생산에 어려움이 있다.
비교예 3
중합 후 탈휘 공정의 진공도가 50torr인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지, 필름, 및 편광판을 각각 제조하였다. 이들의 주요 물성을 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
비교예 4
메틸 메타크릴레이트 단량체 85 중량부, 벤질 메타크릴레이트 단량체 8 중량부, 메타크릴산 단량체 7 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지, 필름, 및 편광판을 각각 제조하였다. 이들의 주요 물성을 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
비교예 5
연신 전 필름의 두께가 150 ㎛이고 연신비가 1.7 배인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지, 필름, 및 편광판을 각각 제조하였다. 이들의 주요 물성을 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
비교예 6
수지의 유리전이온도보다 70℃ 높은 온도에서 연신한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지, 필름, 및 편광판을 각각 제조하였다. 이들의 주요 물성을 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
| 구분 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | 비교예 5 | 비교예 6 | ||
| 공중합체 중합 용액 | MMA | 87 | 67 | 82 | 85 | 82 | 82 | |
| BzMA | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | ||
| MAA | 5 | 25 | 10 | 7 | 10 | 10 | ||
| 최종 공중합체 성분 | MMA | 87.3 | 67.3 | 82.3 | 85.1 | 82.2 | 82.2 | |
| BzMA | 8.2 | 7.8 | 8.1 | 8.1 | 8.1 | 8.1 | ||
| MAA | 1.4 | 5.6 | 4.9 | 1.7 | 2.0 | 2.0 | ||
| G/A | 4.1 | 19.2 | 4.7 | 5.1 | 7.7 | 7.7 | ||
| 수지 물성 | 중량평균 분자량 (Mw*104) | 12.3 | 6.7 | 11.5 | 12.1 | 11.9 | 11.9 | |
| Tg(℃) | 121 | 139 | 122 | 123 | 124 | 124 | ||
| 압출 필름 두께(㎛) | 185 | 185 | 185 | 185 | 185 | 185 | ||
| 연신 조건 | 연신 온도(℃) | Tg+10 | Tg+10 | Tg+10 | Tg+10 | Tg+10 | Tg+20 | |
| 연신 비(배), (TD/MD) |
1.9/1.9 | 1.9/1.9 | 1.9/1.9 | 1.9/1.9 | 1.7/1.7 | 1.9/1.9 | ||
| 연신필름 물성 | 두께(㎛) | 50 | 50 | 49 | 50 | 49 | 55 | |
| Rin/Rth | 1.4/ -1.3 |
5.9/ -7.3 |
1.9/ -1.4 |
1.8/ -1.7 |
1.8/ -0.9 |
1.4/ -0.8 |
||
| 헤이즈(%) | 0.2 | 3.3 | 1.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | ||
| 고온(40~80℃)열팽창계수(ppm/K) | 63 | 45 | 60 | 61 | 64 | 72 | ||
| 저온(10~40미만℃)열팽창계수(ppm/K) | 33 | 14 | 31 | 29 | 32 | 34 | ||
| 수분율(wt%) | 0.83 | 1.34 | 1.05 | 0.88 | 1.10 | 1.09 | ||
| 편광판 물성 | 내부컬(A)(mm) 24℃, 50%RH |
-21 | 0 | -12 | -18 | -18 | -20 | |
| 내부컬(B)(mm) 19℃, 60%RH |
-37 | -2 | -25 | -31 | -30 | -34 | ||
| 내부컬 변화량 (C=B-A)(mm) |
-16 | -2 | -13 | -13 | -12 | -14 | ||
BzMA : 벤질 메타크릴레이트
MMA : 메틸 메타크릴레이트
MAA : 메타크릴산
G/A : 글루타르산 무수물
상기 실시예 및 비교예에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의하면 10℃ 이상 40℃ 미만의 온도에서 5 내지 30ppm/K 이하의 열팽창계수 및 0.8~2.0 wt%의 수분율을 갖는 아크릴계 광학 필름을 제조할 수 있으며, 그 결과 보관 및 사용 환경에서 적용되는 상온에서 컬 특성이 우수한 편광판을 획득할 수 있다.
Claims (19)
10℃ 이상 40℃ 미만의 온도에서 5 내지 30ppm/K 이하의 열팽창계수 및 0.8~2 wt%의 수분율을 가지며,
알킬(메트)아크릴레이트 단위; 벤질 (메트)아크릴레이트 단위; (메트)아크릴산 단위; 및 하기 화학식 I로 표시되는 단위를 포함하는 공중합체를 포함하는 아크릴계 광학 필름:
[화학식 I]
상기 화학식 1에서, X는 NR3 또는 O이며,
상기 R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소, C1~10알킬, C3 ~ 20 시클로알킬 또는 C3 ~20아릴이다.
알킬(메트)아크릴레이트 단위; 벤질 (메트)아크릴레이트 단위; (메트)아크릴산 단위; 및 하기 화학식 I로 표시되는 단위를 포함하는 공중합체를 포함하는 아크릴계 광학 필름:
[화학식 I]
상기 화학식 1에서, X는 NR3 또는 O이며,
상기 R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소, C1~10알킬, C3 ~ 20 시클로알킬 또는 C3 ~20아릴이다.
삭제
제1항에 있어서, 상기 (메트)아크릴산 및 화학식 I로 표시되는 단위의 함량의 합이 8 내지 25 중량부인 아크릴계 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 화학식 I로 표시되는 단위의 함량이 5 내지 15 중량부인 아크릴계 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 공중합체는
55 내지 93 중량부의 알킬(메트)아크릴레이트 단위;
2 내지 20 중량부의 벤질(메트)아크릴레이트 단위;
1 내지 10 중량부의 (메트)아크릴산 단위; 및
3 내지 15 중량부의 상기 화학식 I로 표시되는 단위를 포함하는 아크릴계 광학 필름.
55 내지 93 중량부의 알킬(메트)아크릴레이트 단위;
2 내지 20 중량부의 벤질(메트)아크릴레이트 단위;
1 내지 10 중량부의 (메트)아크릴산 단위; 및
3 내지 15 중량부의 상기 화학식 I로 표시되는 단위를 포함하는 아크릴계 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 알킬(메트)아크릴레이트 단위는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 메틸에타크릴레이트 및 에틸에타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 아크릴계 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 벤질(메트)아크릴레이트 단위는 벤질 메타크릴레이트인 아크릴계 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 (메트)아크릴산 단위는 아크릴산, 메타크릴산, 메틸아크릴산, 메틸메타크릴산, 에틸아크릴산, 에틸메타크릴산, 부틸아크릴산 및 부틸 메타크릴산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 아크릴계 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 화학식 I로 표시되는 단위는 글루타르산 무수물인 아크릴계 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 광학 필름은 편광판 보호 필름인 아크릴계 광학 필름.
알킬 (메트)아크릴레이트계 단위, 벤질 (메트)아크릴레이트계 단위, (메트)아크릴산 단위, 및 하기 화학식 I로 표시되는 단위를 포함하는 아크릴계 공중합체를 마련하는 단계;
상기 아크릴계 공중합체 수지를 압출 성형하여 필름을 제조하는 단계; 및
상기 필름을 연신하는 단계를 포함하는,
10℃ 이상 40℃ 미만의 온도에서 5 내지 30ppm/K 이하의 열팽창계수 및 0.8~2 wt%의 수분율을 갖는 아크릴계 광학 필름의 제조방법:
[화학식 I]
상기 화학식 1에서, X는 NR3 또는 O이며,
상기 R1, R2 및 R3은 각각 수소, C1~10알킬, C3 ~ 20 시클로알킬 또는 C3 ~20아릴이다.
상기 아크릴계 공중합체 수지를 압출 성형하여 필름을 제조하는 단계; 및
상기 필름을 연신하는 단계를 포함하는,
10℃ 이상 40℃ 미만의 온도에서 5 내지 30ppm/K 이하의 열팽창계수 및 0.8~2 wt%의 수분율을 갖는 아크릴계 광학 필름의 제조방법:
[화학식 I]
상기 화학식 1에서, X는 NR3 또는 O이며,
상기 R1, R2 및 R3은 각각 수소, C1~10알킬, C3 ~ 20 시클로알킬 또는 C3 ~20아릴이다.
제11항에 있어서, 상기 광학필름은 알킬(메트)아크릴레이트 단위; 벤질 (메트)아크릴레이트 단위; (메트)아크릴산 단위; 및 하기 화학식 I로 표시되는 단위를 포함하는 공중합체를 포함하는 아크릴계 광학 필름의 제조방법.
[화학식 I]
상기 화학식 1에서, X는 NR3 또는 O이며,
상기 R1, R2 및 R3은 각각 수소, C1 ~ 10알킬, C3 ~ 20 시클로알킬 또는 C3 ~ 20아릴임.
[화학식 I]
상기 화학식 1에서, X는 NR3 또는 O이며,
상기 R1, R2 및 R3은 각각 수소, C1 ~ 10알킬, C3 ~ 20 시클로알킬 또는 C3 ~ 20아릴임.
제11항에 있어서, 상기 (메트)아크릴산 및 화학식 I로 표시되는 단위의 함량의 합이 8 내지 25 중량부인 아크릴계 광학 필름의 제조방법.
제11항에 있어서, 상기 화학식 I로 표시되는 단위의 함량이 5 내지 15 중량부인 아크릴계 광학 필름의 제조방법.
제11항에 있어서, 상기 공중합체는
55 내지 93 중량부의 알킬(메트)아크릴레이트 단위;
2 내지 20 중량부의 벤질(메트)아크릴레이트 단위;
1 내지 10 중량부의 (메트)아크릴산 단위; 및
3 내지 15 중량부의 상기 화학식 I로 표시되는 단위를 포함하는 아크릴계 광학 필름의 제조방법.
55 내지 93 중량부의 알킬(메트)아크릴레이트 단위;
2 내지 20 중량부의 벤질(메트)아크릴레이트 단위;
1 내지 10 중량부의 (메트)아크릴산 단위; 및
3 내지 15 중량부의 상기 화학식 I로 표시되는 단위를 포함하는 아크릴계 광학 필름의 제조방법.
제11항에 있어서, 상기 연신하는 단계는 종방향(MD)으로 1.8~2.7 배, 횡방향(TD)으로 1.8~2.7 배 2축 연신으로 수행되는 아크릴계 광학 필름의 제조방법.
제11항에 있어서, 상기 연신하는 단계는 상기 필름의 유리전이온도(Tg) 내지 Tg + 20℃의 온도에서 수행되는 아크릴계 광학 필름의 제조방법.
편광자; 및
상기 편광자의 적어도 일면에 부착되는 청구항 1 및 3 내지 10 중 어느 한 항의 아크릴계 광학 필름을 포함하는 편광판.
상기 편광자의 적어도 일면에 부착되는 청구항 1 및 3 내지 10 중 어느 한 항의 아크릴계 광학 필름을 포함하는 편광판.
제 18항에 있어서, 상기 편광자의 타면에 부착되는 광학 필름은 TAC(Tri-acetyl-cellulose)계 광학 필름인 편광판.
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| JP2003055477A (ja) * | 2001-08-15 | 2003-02-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースアセテートフイルム、光学補償シート、偏光板および液晶表示装置 |
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