KR101629076B1 - 노르보넨계 광학 보상 필름, 및 이를 이용한 편광판 및 표시장치 - Google Patents

노르보넨계 광학 보상 필름, 및 이를 이용한 편광판 및 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 노르보넨계 광학 보상 필름, 및 이를 이용한 편광판 및 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세히는, 하기 화학식 1의 가소제를 포함하고, 하기 수학식 1로 표현되는 Ro가 10 내지 400㎚이고, Rth가 50 내지 500㎚인 것을 특징으로 하는 노르보넨계 보상 필름이다. 본 발명의 노르보넨계 필름은 위상차 발현성이 높기 때문에 VA용 위상차 필름뿐 아니라, OLED용 반사 방지 위상차 필름으로도 사용될 수 있다.
[화학식 1]
B-G-PG-AG-B
여기서, B는 벤조산 잔기, P는 탄소수 8 내지 10의 프탈산 잔기, G는 프로필렌글리콜, A는 탄소수6 내지 10의 아디핀산 잔기이다.
[수학식 1]
Ro = (nx- ny) × d
Rth = {(nx + ny)/2-nz} × d
여기서, d는 필름의 두께(㎚), nx는 필름의 면내의 수평 방향 최대 굴절율, ny는 필름 면 내의 수직 방향 최대 굴절율, nz는 필름의 두께 방향 최대 굴절율이고, 각각 23℃, 55%RH의 환경 하에서 파장 550㎚로 측정한 값이다.

Description

노르보넨계 광학 보상 필름, 및 이를 이용한 편광판 및 표시장치{NORBORNENE-BASED RETARDATION FILM, AND POLARIZING PLATE AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은, 노르보넨계 광학 보상 필름, 및 이를 이용한 편광판 및 표시장치에 관한 것이다.
노르보넨계 수지는, 내열성, 광학 특성, 투명성, 전기 특성 등에 있어서 우수한 성능을 가지고, 종래의 셀룰로오스 필름과 달리 우수한 치수 안정성을 나타내어, 편광판에 이용하는 편광자 보호 필름이나 위상차 판으로서의 응용이 기대되고 있다.
노르보넨계 수지를 이용한, 광학 필름에 대한 종래의 기술은 하기 특허문헌 1 및 2의 것을 예시하여 이해할 수 있다.
특허문헌 1은, 열가소성 포화 노르보르넨계 수지 100 중량부와 고무질 중합체 5 내지 40 중량부를 함유하는 열가소성 포화 노르보르넨계 수지 조성물을 사용하여 이루어지며, 평행 광선 투과율이 87 ％ 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 포화 노르보르넨계 수지 필름을 개시하고 있다.
특허문헌 2는, 공업적으로 적당한 온도에서 연신이 가능하고, 넓은 범위의 리타데이션을 발현시킬 수 있는 노르보르넨계 중합체 필름을 개시하고 있다.
WO 공개 2004/035688 (2004.04.29.) KR 공개 10-2008-0011074 A (2008.01.31.)
노르보넨계 레진 광학 필름은 위상차 민감도 매우 높은 특성이 있으나, 기존 셀룰로오스계 광학 필름 대비 연신율이 작은 것이 단점이 있다.
따라서, 노르보넨계 레진 광학 필름은, 이러한 연신성의 한계로 인해, 고연신에 의해 제조되는 고위상차 필름의 위상차 발현에서 문제가 있다.
이에, 본 발명은, 연신성을 향상시킬 수 있는 첨가제를 투입하여, VA 위상차뿐만 아니라, OLED용 고위상차 필름 제조 및 수계 접착 공정에 의한 편광판 제작이 가능한 노르보넨계 광학 보상 필름, 및 이를 이용한 편광판 및 표시장치를 제공하고자 한다.
본 발명은, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,
하기 화학식 1의 가소제를 포함하고, 하기 수학식 1로 표현되는 Ro가 10 내지 400㎚이고, Rth가 50 내지 500㎚인 것을 특징으로 하는 노르보넨계 보상 필름을 제공한다.
[화학식 1]
B-G-PG-AG-B
여기서, B는 벤조산 잔기, P는 탄소수 8 내지 10의 프탈산 잔기, G는 프로필렌글리콜, A는 탄소수6 내지 10의 아디핀산 잔기이다.
[수학식 1]
Ro = (nx- ny) × d
Rth = {(nx + ny)/2-nz} × d
여기서, d는 필름의 두께(㎚), nx는 필름의 면내의 수평 방향 최대 굴절율, ny는 필름 면 내의 수직 방향 최대 굴절율, nz는 필름의 두께 방향 최대 굴절율이고, 각각 23℃, 55%RH의 환경 하에서 파장 550㎚로 측정한 값이다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 가소제는, 전체 중량 대비, 1 내지 15 중량% 범위 이내로 포함된 것임을 특징으로 하는 노르보넨계 보상 필름을 제공한다.
또한 본 발명에 있어서, 트리페닐 포스페이트, 프탈산 에스테르, 디메틸 프탈레이트, 디에틸 프탈레이트, 디페닐 프탈레이트에서 선택되는 1종 이상의 가소제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노르보넨계 보상 필름을 제공한다.
또한 본 발명 필름의 용도는, VA모드 LCD 시야각 보상용 위상차 필름, 또는 OLED용 반사 방지 위상차 필름인 것을 특징으로 하는 노르보넨계 보상 필름을 제공한다.
또한, 본 발명 필름을 포함하는 편광판을 제공한다.
또한, 본 발명의 편광판을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 노르보넨계 필름은 위상차 발현성이 높기 때문에 VA용 위상차 필름뿐 아니라, OLED용 반사 방지 위상차 필름으로도 사용될 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명은,
하기 화학식 1의 가소제를 포함하고, 하기 수학식 1로 표현되는 Ro가 10 내지 400㎚이고, Rth가 50 내지 500㎚인 것을 특징으로 하는 노르보넨계 보상 필름이다.
[화학식 1]
B-G-PG-AG-B
여기서, B는 벤조산 잔기, P는 탄소수 8 내지 10의 프탈산 잔기, G는 프로필렌글리콜, A는 탄소수6 내지 10의 아디핀산 잔기이다.
[수학식 1]
Ro = (nx- ny) × d
Rth = {(nx + ny)/2-nz} × d
여기서, d는 필름의 두께(㎚), nx는 필름의 면내의 수평 방향 최대 굴절율, ny는 필름 면 내의 수직 방향 최대 굴절율, nz는 필름의 두께 방향 최대 굴절율이고, 각각 23℃, 55%RH의 환경 하에서 파장 550㎚로 측정한 값이다.
상기 가소제는, 전체 중량 대비, 1 내지 15 중량% 범위 이내로 포함된 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 화학식 1의 가소제 이외에, 종래에 당해 기술분야에 널리 사용되고 있는 가소제 즉, 인산 에스테르계, 카르본산 에스테르계, 프탈산계, 인산계 가소제에서 선택되는 1종 이상의 가소제를 더 포함할 수 있고, 이에 대한, 비제한적 예시로, 트리페닐 포스페이트, 프탈산 에스테르, 디메틸 프탈레이트, 디에틸 프탈레이트, 디페닐 프탈레이트에서 선택되는 1종 이상의 가소제를 들 수 있다.
본 발명 필름은, 고위상차 구현이 가능하므로, VA모드 LCD 시야각 보상용 위상차 필름 (VA 모드 2매형 위상차 필름 뿐만 아니라, VA 모드 1매형 위상차 필름까지 가능하다)나, OLED용 반사 방지 위상차 필름용으로 매우 적합하다.
본 발명의 다른 측면은,
상기한 본 발명의 보상 필름을 포함하는 편광판 및 상기 편광판을 포함하는 표시장치에 대한 것이다.
상기 본 발명의 편광판 및 표시장치는, 본 발명의 보상 필름을 포함하는 것에만 특징이 있으므로, 나머지 구성요소는 종래 기술의 것을, 비제한적으로, 본 발명의 목적을 해하지 않는 범위 내에서 자유로이 채용할 수 있다. 편광판 및 표시장치에 대한 종래의 기술은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명하므로, 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하, 본 발명에 대하여 실시예를 들어 더욱 상세히 설명한다. 이하의 실시예는 발명의 상세한 설명을 위한 것일 뿐, 이에 의해 권리범위를 제한하려는 의도가 아님을 분명히 한다.
실시예
노르보넨계 필름의 제조
노르보넨계 고분자 수지, 하기 화학식 2의 가소제 화합물, 및 용매(메틸렌클로라이드:메탄올=9:1)을 믹싱 탱크에 넣고 교반하여 완전히 용해시켰다. 용해된 도프 용액을 이용하여 위상차 필름을 제조한다. 연신 온도 100℃에서 연신하였으며, 건조온도 110℃ (40분)에서 건조하여 최종적으로 보상 필름을 수득하였다. 필름 두께는 40㎛이었다.
[화학식 2]
Figure 112014022212299-pat00001

비교예
상시 실시예와 동일하게 제조하되, 가소제 화합물만 불포함 시킨 후, 필름을 제조하였다.
실험예 - [위상차 필름 연신성 평가]
상기 제작된 실시예 및 비교예의 연신성을 평가하였다. 연신성은 위상차 필름을 파단이 일어 날 때까지 연신을 하여 최대 연신율을 평가 하였다. 이때 연신 온도는 100℃에서 이루어 졌으며, Axoscan 장비를 이용하여 리타데이션 값을 측정하였다.
결과는 하기 표 1과 같았다.
Figure 112014022212299-pat00002
표 1, 및 도 1에서 알 수 있듯이, 화학식 2의 가소제를 사용할 경우, 위상차 발현 성능이 우수하여, VA 위상차 필름 뿐만 아니라, OLED용 위상차 필름 제조에도 우수함을 알 수 있다.

Claims (6)

  1. 하기 화학식 1의 가소제를 포함하고, 하기 수학식 1로 표현되는 Ro가 10 내지 400 ㎚이고, Rth가 50 내지 500 ㎚인 것을 특징으로 하는, 연신성이 향상된 노르보넨계 보상 필름.
    [화학식 1]
    B-G-PG-AG-B
    여기서, B는 벤조산 잔기이고, P는 탄소수 8 내지 10의 프탈산 잔기이며, G는 프로필렌글리콜이고, A는 탄소수6 내지 10의 아디핀산 잔기이다.
    [수학식 1]
    Ro = (nx- ny) × d
    Rth = {(nx + ny)/2-nz} × d
    여기서, d는 필름의 두께(㎚), nx는 필름의 면내의 수평 방향 최대 굴절율, ny는 필름 면 내의 수직 방향 최대 굴절율, nz는 필름의 두께 방향 최대 굴절율이고, 각각 23 ℃, 55 %RH의 환경 하에서 파장 550 ㎚로 측정한 값이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 가소제는, 전체 중량 대비, 1 내지 15 중량% 범위 이내로 포함된 것임을 특징으로 하는 노르보넨계 보상 필름.
  3. 청구항 1에 있어서, 트리페닐 포스페이트, 프탈산 에스테르, 디메틸 프탈레이트, 디에틸 프탈레이트, 디페닐 프탈레이트에서 선택되는 1종 이상의 가소제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노르보넨계 보상 필름.
  4. 청구항 1 내지 3의 어느 한 청구항에 있어서, 상기 노르보넨계 보상 필름은, VA모드 LCD 시야각 보상용 위상차 필름, 또는 OLED용 반사 방지 위상차 필름인 것을 특징으로 하는 노르보넨계 보상 필름.
  5. 청구항 1 내지 3의 어느 한 청구항 기재의 노르보넨계 보상 필름을 포함하는 편광판.
  6. 청구항 5의 편광판을 포함하는 표시 장치.
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