KR20060066045A

KR20060066045A - 배향막을 필요로 하지 않는 수직 배향 액정 필름 및 그의제조 방법

Info

Publication number: KR20060066045A
Application number: KR1020050121835A
Authority: KR
Inventors: 김은경; 이대희; 박문수; 채승훈; 김신영
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2004-12-11
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2006-06-15
Also published as: WO2006062352A9; JP5154945B2; CN101010269A; US9470928B2; JP2008523443A; KR100750476B1; TWI321150B; US20060127603A1; CN101010269B; WO2006062352A1; TW200619754A

Abstract

본 발명은 배향막을 필요로 하지 않는 수직 배향(Homeotropic) 액정 필름 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액정의 수직 배향을 유도하기 위한 배향막을 별도로 사용할 필요 없이 소정의 계면 활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액을 표면에 친수성 처리 한 플라스틱 기재 위에 코팅하고 이를 건조 및 UV 광조사함으로써 액정층이 수직 배향성을 가지게 하는 수직 배향 액정 필름과 그의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따라 제조된 수직 배향 액정 필름은 LCD의 시야각 보상 필름 및 위상차 필름 등의 주요 성분으로 매우 유용하며, 제조 공정의 단순화 및 공정 시간의 단축, 대량 생산 등의 잇점을 갖는다.

수직 배향 액정 필름, 코로나 방전, 알칼리 처리, 계면활성제, 플라스틱 기재

Description

배향막을 필요로 하지 않는 수직 배향 액정 필름 및 그의 제조 방법 {A Homeotropic Alignment Liquid Crystal Film without Alignment Layer and Method for Preparing the Same}

도 1은 편광판의 보호필름을 기재로 사용하여 본 발명에 따라 수득한 수직 배향 액정 필름을 결합한 편광 필름의 구성 예를 나타낸 수직 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따라 다른 기재 위에 제조한 수직 배향 액정 필름을 점착제를 이용하여 편광판에 전사시켜 만든 편광 필름의 구성예를 나타내는 수직 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따라 위상차 필름을 기재로 하여 제조한 수직 배향 액정 필름을 점착제를 이용하여 편광판에 부착하여 만든 편광 필름의 구성예를 나타내는 수직 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따라 다른 기재 위에서 제조된 수직 배향 액정 필름을 점착제를 이용하여 편광판에 전사시킨 후 또 다른 위상차 필름을 점착제를 이용하여 액정 필름면에 부착시켜 만든 편광 필름의 구성예를 나타내는 수직 단면도이다.

도 5는 실시예 1을 통해 수득한 수직 배향 액정 필름의 시야각에 따른 위상차 값의 변화 곡선을 나타낸 도면이다.

도 6은 실시예 2를 통해 수득한 수직 배향 액정 필름의 시야각에 따른 위상 차 값의 변화 곡선을 나타낸 도면이다.

도 7은 실시예 3을 통해 수득한 수직 배향 액정 필름의 시야각에 따른 위상차 값의 변화 곡선을 나타낸 도면이다.

도 8은 실시예 4를 통해 수득한 수직 배향 액정 필름의 시야각에 따른 위상차 값의 변화 곡선을 나타낸 도면이다.

도 9는 실시예 6를 통해 수득한 수직 배향 액정 필름의 시야각에 따른 위상차 값의 변화 곡선을 나타낸 도면이다.

도 10은 비교예 3을 통해 수득한 수직 배향 액정 필름의 시야각에 따른 위상차 값의 변화 곡선을 나타낸 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 보호 필름 2: 편광자

3: 편광판 4: 수직 배향 액정 필름

5: 편광 필름 6, 6': 점착제

7, 9,10: 편광 필름 8: 위상차 필름

본 발명은 배향막을 필요로 하지 않는 수직 배향(Homeotropic) 액정 필름 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액정의 수직배향을 유도하기 위한 배향막을 별도로 사용할 필요 없이 소정의 계면 활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액을 친수성 처리를 한 플라스틱 기재 위에 코팅하고 이를 건조 및 UV 광조사함으로써 액정층이 수직 배향성을 가지게 하는 액정 필름과 그의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 액정의 종류는 그 모양에 따라 분류할 때 봉상 형태(rod-type)의 액정과 동전 모양의 디스코틱(discotic) 액정으로 나눌 수 있는데, 물질의 3차원 굴절률, n_x, n_y, n_z중에서 최소한 2개 이상이 서로 다른 물질을 복굴절 물질이라 하며, 입사 방향에서 선편광된(linearly polarized) 빛의 위상차 발생이 없는 방향을 광축(optic axis)으로 정의하므로, 봉상 액정에서는 분자의 장축 방향이 광축이 되며, 디스코틱 액정에서는 분자의 단축 방향이 광축이 된다.

이중에서 봉상 액정의 배향 상태는 크게 아래와 같이 5종류로 나눌 수 있다.

첫째로, 평면(planar) 배향은 광축이 필름 평면에 평행한 배향을 말하며, 둘째로, 수직(homeotropic) 배향은 광축이 필름 평면에 대해 수직인 경우, 즉 필름 법선에 평행한 배향을 말하며, 셋째로, 경사진(tilted) 배향은 광축이 필름 평면에 대해 0 내지 90˚ 사이의 특정한 각도로 경사진 배향을 말한다.

그리고, 넷째로, 퍼짐(splay) 배향은 경사각이 0° 에서 90˚, 혹은 0° 내지 90˚ 범위내의 최소값에서 최대값으로 광축이 연속적으로 변화하는 배향을 말하며, 다섯째로, 꼬임(cholesteric) 배향은 광축이 필름 평면에 대해 평행한 것은 평면 배향과 유사하지만 두께 방향으로 진행할수록 평면에 대해 수직 방향에서 관찰시 광축이 시계 방향 혹은 반시계 방향으로 일정한 각도만큼 회전하는 배향을 말한 다.

이 중에서 두번째인 수직 배향막은 단독으로 혹은 다른 필름과 조합 시킴으로써, TN(Twist Nematic) 모드, STN (Super Twist Nematic)모드, IPS (In Plane Switching)모드, VA (Vertical Alignment) 모드, OCB (Optically Compensated Birefringence) 모드 등의 액정 디스플레이(LCD) 장치에서 위상차 필름, 시야각 보상 필름 등의 광학 필름으로 사용될 수 있으며, 통상 배향제를 코팅하여 얇은 배향막을 형성시킨 후에 액정을 코팅하는 방식으로 제조되고 있다.

이러한 수직 배향막을 얻기 위한 기판으로는 유리 기판이 많이 이용되고 있으며, 유리 기판 위에 사용하는 배향제는 그 종류에 따라 크게 유기물 배향제와 무기물 배향제로 나눌 수가 있다.

유기물 배향제의 예로는 레시틴(lecitin), 트리 클로로 실란 (trichloro silane) 및 트리메톡시프로필실란(trimethoxypropyl silane), 헥사데실트리메틸 암모늄 할라이드(hexadecyl trimethyl ammonium halides), 알킬 카르복실레이토 모노크로미움 염(alkyl carboxylato monochromium salts)등이 있으며, 무기물 배향제의 대표적인 예는 SiO₂ 혹은 MgF₂ 등을 들 수 있다.

무기물 배향제를 이용하여 수직 배향막을 얻는 방법으로서는 유리 기판 표면에 SiO2 혹은 MgF2 등을 증착시키는 방법이 알려져 있다.

이러한 수직 배향막의 형성 원리를 유기물 배향제의 경우를 예를 들어 간단히 설명하면, 위의 유기물 배향제를 소량(일반적으로 1% 미만)만 휘발성 용매에 녹 인 후 기판 위에 코팅한 다음 용매를 증발시키면 기판 위에는 얇은 막 형태의 배향제 층만이 남게 되며, 그 위에 액정을 코팅하면 액정은 수직으로 배향하게 되는데, 이것은 배향제의 극성을 띤 말단기가 역시 극성인 유리의 표면에 고착되고 소수성을 띤 알킬(alkyl) 사슬은 유리의 표면에 수직인 방향으로 배열되며 이 알킬 사슬과 액정 분자들의 인력에 의해 액정 분자의 수직 배향이 일어나기 때문이라 할 수 있다.

이러한 배향막(alignment layer) 형성 공정은 유리기판 세정, 배향막 프린트, 건조 및 베이크(bake) 공정이 연속적으로 이루어져야 하는 것이며, 액정 셀(cell)의 전기 광학적 특성은 배향막의 형성과 러빙(rubbing)에 의한 표면처리 상태에 따라 크게 좌우되는 것이므로, 배향막 프린트 공정에서는 기판 전체에 대한 일정한 두께의 배향막 형성이 중요한 관건이며, 러빙공정에서는 균일한 표면처리가 매우 중요하다고 할 수 있다.

즉, 액정분자가 일정 방향으로 배열되도록 하기 위해 형성되는 배향막의 요구특성은 통상적으로 200℃ 이하에서 1000Å 이하의 균일한 박막 형성이 가능하고 기재의 표면과 우수한 접착 특성을 가져야 하는 한편, 화학적 안정성이 높아 액정과의 반응이 없어야 하고, 전기적인 특성은 차지 트랩(charge trap)이 없어야 하며, 비저항성이 충분히 높아 액정 셀(cell)의 동작에 영향이 없을 정도가 되어야 한다.

만약 기재위에 배향막을 코팅하지 않고 직접 액정층을 코팅하여도 수직 배향성을 갖는 수직 배향 액정 필름을 얻을 수 있다면, 위와 같이 배향막에 요구되는 다양하고 까다로운 특성들과 그로 인한 제조 공정상의 많은 제약 조건들은 전혀 고려하지 않아도 될 수 있을 것이며, 그로 인한 공정의 단순화와 공정 시간의 단축 및 수율 증가 등의 이득을 얻을 수 있을 것이다.

이와 같이 별도의 배향막이 필요하지 않는 수직 배향 액정층에 대하여 대한민국 특허 공개공보 2002-0045547에서 기술하고 있는데, 여기에서 사용하는 액정은 액정성 프래그먼트 측쇄를 함유하는 단량체 단위 및 비액정성 프래그먼트 측쇄를 함유하는 단량체 단위를 갖는 액정 중합체이다.

이러한 액정 중합체는 반응성 액정 모노머(monomer)에 비해 액정상을 갖는 유리 전이 온도(T_g)가 높아 용액 상태로 코팅 후 용매를 건조시킨 후에 추가로 70 내지 200℃ 범위의 고온 열처리 공정이 필요하며, 그 시간도 20초 내지 30분의 범위로 빠른 속도의 연속 공정에 적용하기에는 문제가 될 수 있는 단점이 있다.

한편, 위와 같은 수직 배향 액정층을 제조하기 위해 유리 기판을 사용하는 경우에는, 유리로 구성된 LCD 셀 안에서 액정을 수직 배향시키는 방법으로는 유용하지만 휘도 향상용, 혹은 시야각 보상용 등으로 편광판에 부착될 수직 배향 액정층을 얻기 위한 용도로는 유리 기판이 적절하지 않다.

즉, 수직 배향 액정필름을 유리 기판으로 제조하였을 경우에 휘도 향상용 혹은 시야각 보상용 등의 목적으로 편광판에 부착시키기 위해서는 편광판 제작 공정에서와 같이 서로 일정 간격으로 대향하고 있는 롤러와 롤러사이를 지나가면서 압착되는 롤 대 롤(roll-to-roll) 작업이 이루어져야 하는데, 유리 기판이 롤러와 롤 러 사이를 빠르게 통과하면서도 파손이 일어나지 않게 작업을 제어하기가 거의 불가능하며, 이러한 문제에 따라 대량생산이 불가능한 한계를 가진다.

이러한 것이 가능하기 위해서는 기재를 유리 기판이 아닌 압력과 약간의 충격에도 유연한 플라스틱 기재를 사용하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.

그러나 일반적으로 플라스틱 기재는 그 표면이 유리만큼의 극성을 가지지 않으므로 앞에서 기술한 배향제로는 수직 배향막을 얻을 수가 없다.

따라서, 상기 플라스틱 기재를 유리 기판 대신 사용할 경우의 문제점을 개선하기 위한 몇가지 제안이 있어 왔다.

GB2324382A에서는 플라스틱 기재 위에 계면 활성제가 중합성 액정 물질, 혹은 중합성 고분자에 의해 고정되어 있는 물질을 배향막으로 사용하는 것에 대해 기술하고 있다.

또한 GB2358481A에서는 플라스틱 기재 위에 증착된 알루미늄 막을 수직 배향막으로 사용하는 것에 대해 기술하고 있다.

그러나 위의 두 가지 경우 모두 플라스틱 기재 위에 배향막을 먼저 코팅한 후에 액정층을 코팅하는 방법이며, 특히 증착된 알루미늄 층을 배향막으로 사용하는 경우에 알루미늄이 플라스틱 기재의 표면에 약하게 부착됨으로 인해 박리시 알루미늄의 일부가 제거되어 결함의 원인이 될 수 있다.

따라서, 만약 플라스틱 기재위에 배향막을 코팅하지 않고 직접 액정층을 코팅해서 수직 배향 액정 필름을 얻을 수 있다면 위에서도 언급한 것처럼 배향막 형성 공정의 생략에 의해 공정의 단순화와 공정 시간의 단축 효과를 얻을 수 있음은 물론 유리 기판을 사용하는 경우에는 달성할 수 없었던 롤 대 롤 작업이 가능해져 대량 생산이 이루어질 수 있는 큰 효과를 얻을 수 있을 것이다.

본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 표면에 친수성 처리를 한 플라스틱 기재 위에 계면 활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액을 직접 코팅함으로써 별도의 수직 배향막을 사용하지 않고 수직 배향된 액정 필름층을 형성시킨 수직 배향 액정 필름과 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 상기 수직 배향 액정필름과 편광판이 결합한 형태의 편광 필름 및 상기 편광 필름을 사용한 액정 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

표면이 친수성 처리된 플라스틱 기재 위에 계면 활성제를 포함하는 중합 가능한 반응성 액정 혼합물 용액을 직접 코팅하고 이를 건조 및 UV 광조사하여 수직 배향성을 갖는 액정층을 형성함으로써 별도의 배향막이 필요하지 않은 수직 배향 액정 필름을 제조하는 방법과 그 구조를 특징으로 한다.

바람직하게 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액에 혼합되는 계면 활성제는 플루오르 카본 계열 또는 실리콘 계열의 계면 활성제 중 적어도 어느 하나가 상기 반응성 액정 혼합물 용액중에 포함된 고형분의 총질량을 기준으로 하여 0.3 내지 3.0 중량%가 투입된다.

그리고, 롤 대 롤 공정 적용이 가능해질 수 있는 플라스틱 기재의 경우 그 표면이 친수성을 갖도록 하기 위한 친수성 처리로서 바람직하게 코로나 방전 처리 또는 알카리 처리가 이루어질 수 있으며, 특히 알카리 처리후에 양호한 친수성을 갖는 플라스틱 기재로서 바람직하게 셀룰로오스 유도체 필름이 사용될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조되는 수직 배향 액정 필름과 이러한 수직 배향 액정 필름을 포함하는 편광 필름 및 이 편광 필름을 포함하는 액정 디스플레이 장치를 제공한다.

이하, 본 발명에 대하여 아래에서 보다 상세히 설명하고자 한다.

본 발명을 설명하기에 앞서 먼저 종래의 일반적인 수직 배향 기술에서 충족되어야 하는 2가지 요구 조건을 언급하기로 한다.

그 첫째 조건으로는, 액정이 기판에 수직하게 배향하기 위해서는 배향제의 소수성기인 알킬 사슬이 기판에 수직하게 배향되면서 액정 분자와 인력을 일으켜야 하며 그러기 위해서는 알킬 사슬에 연결된 말단부가 알킬 사슬과는 극성이 반대가 되는 친수성기를 가지면서 기판의 표면에 부착되어야 한다는 것이다.

그리고 둘째 조건으로는, 기판의 표면은 첫째 조건에서 언급한 친수성 기가 부착되어 있을 정도로 극성이 높은 물질이어야 한다는 것이다.

본 발명자들은 기존에 수직 배향제로 알려진 상기의 소수성 알킬 사슬과 친수성 말단기를 갖는 물질 이외에 코팅액의 표면 장력을 낮추어서 코팅성을 좋게 하거나 표면의 슬립성을 좋게 하는 목적으로 개발되어 상업적으로 널리 사용되는 계 면 활성제가 위에서 언급한 수직 배향 기술에서 충족되어야 하는 2가지 요구 조건을 충족시킨다는 사실을 발견하였다.

상기 계면활성제를 반응성 액정 모노머, 광개시제 및 용매를 포함하는 용액에 섞어 계면활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액을 만든 뒤, 대표적인 친수성 기재인 유리 기판 상에 코팅하면 계면 활성제의 친수성 말단기가 친수성의 기재 표면으로 이동하여 고착화 될 수 있음을 확인하였고, 코팅, 건조 및 UV 광조사를 거쳐 얻은 얇은 막인 액정층이 수직 배향성을 가짐을 직교 편광판 사이에서 육안 또는 편광 현미경을 통해 관찰 확인함으로써, 계면활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액을 사용하면 별도의 배향막 제작 공정이 생략될 수 있음을 알 수 있었다.

그러나, 유리 기판에 수직 배향 액정 필름을 형성하면 편광판 제작과정 중에 거쳐야 하는 롤 대 롤 작업의 적용이 불가능한 문제가 있어 상기의 계면활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액을 플라스틱 기재에 적용하는 것이 필요하다.

본 발명에 의해 얻어진 계면활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액을 플라스틱 기재상에 코팅하여 수직 배향 액정층이 형성되도록 하기 위해서는 계면활성제의 친수성기를 띤 말단기가 플라스틱 기재의 표면으로 고착될 수 있도록 하기 위한 친수성 처리가 필요하며, 친수성 처리가 되지 않은 플라스틱 기재는 대표적인 친수성 물질인 유리 기판만큼 친수성이 높지 않으므로 상기의 계면활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액이 기재상에 코팅되어도 유 리 기판과는 달리 수직 배향 액정층을 얻을 수 없게 된다.

따라서, 본 발명자들은 플라스틱 기재 표면의 친수성을 높이기 위해 플라스틱 기재의 표면에 친수성 처리, 특히 코로나 방전(Chorona discharge)처리 또는 알카리 처리를 한 후 계면활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액을 그 플라스틱 기재상에 코팅하면 플라스틱 기재의 표면이 친수성을 띄어 별도의 배향막이 존재하지 않는 수직 배향 액정층을 얻을 수 있음을 확인하였다.

친수성 처리에 이용된 코로나 방전의 원리는 다음과 같다. 기재와 전극을 일정한 간격을 두고 전극에서 높은 전압을 가하게 되면 기재와 전극 사이에 존재하는 공기가 이온화 되고 이온화 된 공기의 입자들은 플라스틱 기재의 표면 성질을 변화시키게 되는데, 이때 친수성 경향이 강한 알코올기(OH)나 케톤기(C=O)등이 생성된다고 알려져 있으며 그 결과 코로나 방전 처리 전에 비해 표면의 에너지가 높아지게 되는 것이다.

본 발명에서 사용되는 계면활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액은 계면활성제, 광개시제, 반응성 액정 모노머 및 용매를 포함하며, 이하, 상기 구성성분들에 대하여 자세히 설명하고자 한다.

본 발명에서 적용가능한 계면활성제로는 플루오로 카본 계열과 실리콘 계열의 계면활성제가 있으며, 플루오로 카본 계열의 계면 활성제로는 미국의 3M사 제조 제품인 노벡(NOVEC, 상품명임)FC4430, 노벡FC4432와 미국의 Dupont사 제조 제품인 조닐(Zonyl) 등이 있으며, 실리콘 계열의 계면 활성제로는 BYK-Chemie사 제조 제품인 BYK(상품명임) 등을 들 수 있다.

이 때 계면 활성제의 함량은 전체 혼합물 용액중에 포함된 고형분의 총질량을 기준으로 하여 0.3 내지 3.0 중량%인 것이 적절한데, 그 이유로는 0.3 중량% 미만일 경우에는 액정 배향의 상태가 불량하며, 3.0 중량%를 초과하는 경우에는 액정의 배향 상태도 불량하지만 용액의 퍼짐성이 너무 커지므로 코팅성이 크게 떨어지는 문제점도 또한 발생하기 때문이다.

또한, 광개시제는 중합 반응을 개시하는 물질의 종류에 따라 자유 라디칼 광개시제와 이온을 생성하는 광개시제로 나눌 수 있는데, 자유 라디칼 광개시제의 예는 스위스의 Ciba- Geigy사 제조 제품인 이가큐어(Irgacure, 상품명)907, 이가큐어651, 이가큐어184 등이 있으며, 양이온성 광중합 개시제로는 미국의 Union Carbide사 제조 제품인 UVI (상품명)6974 등을 사용할 있다.

상기 반응성 액정 모노머는 광 또는 열에 의해 주변의 액정 모노머와 중합되어 폴리머로 형성되는 것이면, 그 종류는 한정되지 않는다. 이러한 반응성 액정 모노머의 중합 반응을 일으키게 하는 반응기의 일례로서, 아크릴레이트기가 부착된 것들 중에서 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있다.

상기 반응성 액정 모노머의 일예로서, 하기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 반응성 액정 모노머를 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 혼합하여 사용 가능하다.

액정 모노머를 용매에 용해시 고형분의 농도는 얻고자 하는 액정층의 두께와 코팅 방법에 따라 다르지만 특별히 제한이 없으며, 바람직하게는 5 내지 70 중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 50 중량% 정도가 좋다.

참고로 고형분의 농도가 5 중량% 미만일 때에는 용제의 양이 많아 건조 시간이 길거나 코팅 후 표면의 유동이 심해서 얼룩이 심해질 수 있으며, 70 중량% 이상일 때에는 고형분에 비해 용제의 양이 적어 보관 중 액정이 석출 되거나 점도가 너무 높아 코팅시 습윤(wetting)성이 떨어지는 문제점이 있을 수 있다.

상기 언급한 계면활성제, 반응성 액정 모노머 및 광개시제와 함께 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액에 포함되는 용매의 종류는 해당 액정 혼합물과의 용해성 및 코팅시 기재 위에서의 코팅성이 우수하고 기재를 부식시키지 않는다면 특별히 제한을 두지 않는다.

이러한 용매로는 예를 들어, 클로로포름, 디클로로메탄, 테트라클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소류; 벤 젠, 톨루엔, 자일렌, 메톡시 벤젠, 1,2-디메톡시벤젠 등의 방향족 탄화수소류; 아세톤, 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논, 사이클로펜타논 등의 케톤류; 이소프로필 알코올, n-부탄올 등의 알코올류; 메틸 셀로솔브, 에틸 셀로솔브, 부틸 셀로솔브 등의 셀로솔브류; 등을 들 수 있으나 이들에 한정되는 것은 아니며, 또한 용매는 단일 또는 혼합물 형태로 사용될 수 있다.

다음으로, 본 발명에서 표면을 친수성 처리하여 사용하기에 적합한 플라스틱 기재에 대해 설명하고자 한다.

코로나 방전 처리를 한 후 계면활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합믈 용액의 수직 배향이 가능한 플라스틱 기재의 예로는 트리아세틸 셀룰로스, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 노보르넨 유도체 등의 사이클로 올레핀 폴리머, 폴리비닐 알코올, 디아세틸 셀룰로오스, 폴리에테르 술폰 등의 필름이 있다. 이들 플라스틱 기재들은 산업적으로 많이 사용되는 제품들이므로 다양한 업체들로부터 쉽게 구할 수 있다.

또한, 상기의 코로나 방전 처리 이외에 셀룰로오스 유도체 필름, 특히 트리아세틸 셀룰로스 필름과 같은 특정한 플라스틱 기재를 알칼리 처리를 한 후 본 발명에 따라 계면 활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액으로 코팅 시에도 수직 배향 액정층이 얻어질 수 있는데, 이는 트리아세틸 셀룰로스 필름의 아세테이트기가 알칼리 용액에 의해 알코올 기로 가수분해 되기 때문이다.

이처럼 플라스틱 기재의 경우 유연성과 내구성 면에서도 우수한 제품들이 많으므로 롤 대 롤 생산, 고속도 생산 등의 양산성 면에서도 유리 기판에 비해 매우 유리하다.

본 발명에 있어서, 플라스틱 기재의 알칼리 처리에 적합한 처리 물질로는 NaOH 수용액을 많이 사용하며, 필름을 NaOH 수용액 안에 수십 초 내지 수 분 동안 담근 후에 물로 세척 후, 건조 오븐 안에서 수분을 증발시키는 공정으로 이루어진다.

이하, 위와 같이 코로나 방전 처리 또는 알칼리 처리 등의 친수성 처리를 거친 표면을 갖는 플라스틱 기재에 본 발명에 따른 계면 활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액을 코팅하여 수직 배향 액정층을 형성시키는 구체적인 제조 공정은 다음과 같다.

먼저, 상기의 계면 활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액을 플라스틱 기재 위에 코팅하는 방법으로는 특별히 한정되지 않으나 균일한 두께로 코팅할 수 있는 방법이 바람직하며, 이러한 코팅 방법으로는 스핀 코팅, 와이어 바 코팅, 마이크로 그라비어 코팅, 그라비어 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅법 등이 있다.

수직 배향 액정 필름층의 두께는 얻고자 하는 위상차, 즉, Δn(복굴절률)*d(액정층의 두께)에 따라 달라지지만 일반적으로 0.1마이크로미터 내지 10마이크로미터 정도로 하는 것이 바람직하다.

상기의 코팅 방법으로 기재 위에 소정의 농도로 코팅된 상기 반응성 액정 혼합물 용액에서 용매를 제거하는 방법으로는, 용매를 대부분 제거할 수 있고 코팅된 액정층이 흘러내리거나 심하게 유동하지 않는 방법이라면 특별히 한정되지 않으며, 통상적으로 실온 건조, 건조 오븐에서의 건조, 가열판 위에서의 가열에 의한 건조, 적외선을 이용한 건조 등의 방법이 사용될 수 있다.

용제를 증발시킨 이후에는 수직 배향된 액정층을 중합에 의해 경화시키는 공정이 필요한데, 액정을 경화시키는 방법은 크게 빛에 의한 경화와 열에 의한 경화로 나눌 수 있으며, 본 발명에서 사용하는 액정 혼합물은 광반응성 액정 혼합물로서 자외선 조사에 의해서 고정화되는 물질이다.

이때 중합 과정은 자외선 영역의 파장을 흡수하는 광개시제의 존재하에 이루어지며, 자외선 조사는 대기 중에서 하거나 혹은 산소를 차단해서 반응 효율을 높이기 위해서 질소 분위기 하에서 할 수도 있다.

자외선 조사기는 통상적으로 약 100mW/cm² 이상의 조도를 갖는 중압 혹은 고압 수은 자외 램프, 또는 메탈 할라이드 램프가 사용된다.

또한, 자외선 조사 시 액정층의 표면 온도가 액정 온도 범위 내가 되도록 기재와 자외선 램프 사이에 콜드 미러(cold mirror)나 기타 냉각 장치를 설치할 수도 있다.

상기의 방법으로 얻은 액정 필름의 수직 배향 여부 및 정량적인 위상차 값의 측정 방법은 여러 방법이 있다. 액정 필름의 수직 배향 여부는 직교 편광판 사이에서 육안이나 편광 현미경을 통해 확인 할 수 있다.

즉, 직교 편광판 사이에 액정 필름을 위치시키고 필름면에 대해 수직 입사 방향에서 관찰 시 수직 배향된 액정층은 위상차를 발생시키지 않으므로 빛의 투과 가 일어나지 않아서 흑색으로 보이게 되며 입사각을 기울여가면서 관찰하면 위상차가 발생하므로 빛의 투과가 일어나서 밝게 보이게 된다.

이때 수직 입사각으로부터 특정한 각도로 경사시킨 방향에서의 정량적인 위상차 값은 자동 복굴절 측정 장치인 KOBRA-21ADH (일본 왕자 계측 기계(Oji Scientific Instruments)사 제조)를 사용하여 측정할 수 있다.

결론적으로 상기 설명한 바와 같은 계면활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액과, 친수화 처리를 거친 플라스틱 기재 등을 이용하여 수직 배향성 액정 필름을 기술된 제조 방법에 따라 제조된 수직 배향 액정 필름은 별도의 배향막을 형성하는 제조 공정이 필요하지 않아 공정이 단축될 수 있고, 롤 대 롤(roll to roll) 공정의 적용이 가능해져서 대량 생산이 가능해진다.

또한, 상기의 방법으로 수직 배향 여부를 확인한 수직 배향 액정 필름은 점착제(PSA, Pressure Senstive Adhesive)를 이용하여 기재로부터 박리하여 사용할 수도 있고, 박리하지 않고 기재상에 코팅된 상태 그대로 이용할 수도 있으므로, 본 발명에 의한 수직 배향 액정 필름을 편광판에 부착된 형태인 편광 필름의 형태로 이용되면 TN 모드, STN 모드, IPS 모드, VA 모드, OCB 모드 등 다양한 형태의 LCD 모드에서 위상차 필름 또는 시야각 보상 필름으로서 매우 유용하게 사용될 수 있다.

이하, 도면을 참고하여 플라스틱 기재에 형성된 수직 배향 액정 필름을 휘도 향상용, 혹은 시야각 보상용 등의 목적을 위해 편광판 또는 편광필름에 부착한 실시 형태들을 설명하고자 한다.

도 1은 편광판(3)의 편광자(2)를 보호하는 역할을 하는 보호 필름(1)을 기재로 사용하여 상기의 방법으로 별도의 배향막이 존재하지 않는 수직 배향 액정 필름(4)을 제조한 후 편광판(3)과 수직 배향 액정 필름(4)를 결합한 편광 필름(5)이며, 도 2는 다른 기재 위에서 제조된 수직 배향 액정 필름(4)을 점착제(6)를 이용하여 편광판(3)에 전사시켜 만든 편광 필름(7)이다.

그리고, 도 3과 도 4는 수직 배향 액정 필름에 위상차 필름(고분자 필름 혹은 플라스틱 필름)을 적층하여 편광 필름을 만드는 방법으로서, 참고로 위상차 필름이란 시야각 특성이 단일 배향 모드에서 IPS를 제외하고는 대체로 대칭성을 구현하기가 쉽지 않기 때문에 광시야각 특성을 보상하기 위한 근래에 많이 사용되고 있는 것으로서, 도 3은 이러한 위상차 필름(8)을 기재로 하여 상기의 방법으로 제조된 수직 배향 액정 필름을 점착제(6)를 이용하여 편광판(3)에 부착하여 만든 편광 필름(9)이다.

그리고, 도 4는 일차로 다른 기재 위에서 제조된 수직 배향 액정 필름(4)을 점착제(6)를 이용하여 편광판(3)에 전사시킨 후 또 다른 위상차 필름(8)을 점착제(6’)를 이용해서 액정 필름면에 부착시켜 만든 편광 필름(10)을 나타내고 있다.

아래의 표 1에는 3가지 종류의 플라스틱 기재에 대해서 처리 전, 코로나 방전 처리 후, 알칼리 처리 후의 표면 에너지 값과 각각의 기재에 대해 계면 활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액으로 코팅 후 수직 배향 여부를 나타내었다.

표면 에너지 측정 장비는 크루스(Kruss, 독일)사의 G2 접촉각 측정기이며 접 촉각으로부터 표면 에너지를 계산한 방법은 우(Wu) 식을 사용하였다.

필름종류	조건	표면에너지 (mN/m)	수직 배향 여부
트리아세틸 셀룰로스	처리전	54.1	미배향
	코로나 방전 처리 후	60.2	배향
	알카리 처리 후	78.0	배향
폴리에틸렌 테레프탈레이트	처리전	55.3	미배향
폴리에틸렌 테레프탈레이트	코로나 방전 후	61.5	배향
노르보넨 유도체	처리전	43.3	미배향
노르보넨 유도체	코로나 방전 처리 후	63.0	배향

표 1에서 트리아세틸 셀룰로스는 일본의 후지사 제품(상품명:80UZ)이며, 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 한국의 SKC사 제품(상품명:SH34)이며 노르보넨 유도체는 일본 제온사의 제품(상품명:제오노어, Zeonor)이다.

세 필름 모두 코로나 방전 처리 후에 표면 에너지 값이 증가하였으며, 공통적으로 처리 전에는 수직 배향이 되지 않았으나 코로나 처리 후에는 수직 배향이 일어났다.

또한 알칼리 처리한 트리아세틸 셀룰로스 필름도 처리 후 수직 배향을 나타내었고 처리 전에 비해 표면 에너지 값이 증가하였다.

이하, 하기 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명하되, 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

본 발명의 실시예에서 사용되는 중합 가능한 광반응성 액정 혼합물 용액에 포함된 액정 모노머는 다음과 같다.

(화학식 1)

(화학식 2)

(화학식 3)

상기 화학식 1의 화합물은 GB 2,280,445에 기재된 방법에 따라 제조하였으며, 상기 화학식 2의 화합물은 브로어(D.J.Broer) 등의 문헌[Makromol. Chem. 190, 3201-3215(1989)]에 기재된 방법에 따라 제조하였고, 상기 화학식 3의 화합물은 WO 93/22397에 기재된 방법에 따라 제조하였다.

상기 화학식 1의 화합물 40 중량%, 화학식 2의 화합물 27 중량%, 화학식 3의 화합물 27 중량% 및 이가큐어907(스위스의 Ciba-Geigy사 제조) 6.0 중량%의 비율로 혼합된 고형분을 톨루엔 70 중량%와 사이클로헥사논 30 중량%의 혼합 용제에 고형분 농도가 25 중량%가 되도록 용해시켜 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액을 제조하였다.

이 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액에 플루오로카본 계열의 계면 활성제인 노벡(상품명: Novec, 미국의 3M사 제조) FC4430을 전체 용액중에 포함된 고형분 100 중량% 대비 1.0 중량%가 되도록 첨가하였다.

트리아세틸 셀룰로스 필름(상품명:80UZ, 일본의 Fuji사 제조)을 코로나 방전 처리한 후에 상기 계면 활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액을 와이어 바 코터(No.4)를 사용하여 코팅하고, 50℃ 건조 오븐에서 2분 동안 방치시킨 후 80W/cm 고압 수은 램프를 이용하여 3 m/분의 속도로 1회 경화시켰다. 생성된 액정 필름은 투명하고 두께는 1.0㎛이었다.

액정 필름의 광학 특성을 조사하기 위하여 점착제가 코팅된 유리 기판을 이용해서 트리아세틸 셀룰로스 필름 위의 액정 필름층만을 박리하여 자동 복굴절 측정 장치인 KOBRA-21ADH(상품명, 일본의 왕자계측기계사 제조)를 이용하여 시야각에 따른 위상차를 측정하였으며, 그 결과를 도 5에 나타내었다.

도 5에 의하면 필름의 수직 방향에서는 위상차가 없고 시야각이 클수록 위상차가 증가하며, 시야각의 - 방향과 + 방향의 값들이 서로 대칭을 보이므로 이 액정 필름의 액정 분자들은 필름면에 대해 수직 방향으로 배향된 필름임을 알 수 있다.

또한 시야각에 따른 위상차 값으로부터, 면내 평균 굴절률을 n_o, 두께 방향의 굴절률을 n_e, 액정 필름의 두께를 d라 할 때, 하기의 수학식 1에 의해 계산된 두께 방향 위상차(R_th) 값은 106nm였다.

R_th = Δn ·d = (n_e-n_o) ·d

(여기서, n_o 는 (n_x+n_y)/2 로 계산되고, n_e 는 n_z이다)

(실시예 2)

액정 코팅용 기재로서 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(상품명: SH34, 한국의 SKC사 제조)을 코로나 방전 처리한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 반응성 액정 혼합물 용액의 코팅과 광경화 조작에 의하여 두께 1.0um의 액정 필름을 제작하였으며, 실시예 1과 동일한 방법으로 액정 필름의 위상차를 측정하였다.

실시예 2에 의한 시야각에 따른 위상차 값의 변화를 도 6에 나타내고 있는데, 실시예 2의 경우 실시예 1과 비교하였을 때 두께 방향 위상차 (R_th)가 99.5nm인 근소한 차이만 가질 뿐 실시예 1의 경우와 마찬가지로 필름의 수직 방향에서는 위상차가 없고 시야각이 클수록 위상차가 증가하는 특성과 시야각의 - 방향과 + 방향의 값들이 서로 대칭되는 특성을 보이므로 이 액정 필름의 액정 분자들은 필름면에 대해 수직 방향으로 배향된 필름임을 알 수 있다.

(실시예 3)

액정 코팅용 기재로서 노르보넨 유도체 필름인 제오노어(상품명:Zeonor, 일본의 제온사 제조)를 코로나 방전 처리한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 반응성 액정 혼합물 용액과 광경화 조작에 의하여 두께 1.0um의 액정 필름을 제작하였다.

실시예 3의 경우도 실시예 1과 동일한 방법으로 액정 필름의 위상차를 측정하였고, 시야각에 따른 위상차 값의 변화를 도 7에 나타내었으며, 실시예 3의 두께 방향 위상차(R_th)는 99.0nm였다.

실시예 3 또한 실시예 1이나 실시예 2의 경우와 마찬가지로 필름의 수직 방향에서는 위상차가 없고 시야각이 클수록 위상차가 증가하는 특성과 시야각의 - 방향과 + 방향의 값들이 서로 대칭되는 특성을 보이므로 이 액정 필름의 액정 분자들 또한 필름면에 대해 수직 방향으로 배향된 필름임을 알 수 있다.

(실시예 4)

액정 코팅용 기재로서 트리아세틸 셀룰로스 필름(상품명: 80UZ, 일본의 Fuji사 제조)을 친수성 처리중에서 특히 알칼리 처리를 하였으며, 플라스틱 기재인 트리아세틸 셀룰로스 필름의 표면에 알칼리 처리를 하는 과정은 하기와 같이 하였다.

NaOH(시그마-알드리치사 제조)를 물에 용해하여 고형분 농도가 15 중량%인 NaOH 수용액을 제조하고, 여기에 트리아세틸 셀룰로스 필름을 2분간 담근 후에 물로 세척한 다음 80℃ 건조 오븐에 5분간 방치한다.

이 트리아세틸 셀룰로스 필름을 액정 코팅용 기재로 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조작에 의하여 두께 1.0um의 액정 필름을 제작하였으며, 액정 필름의 위상차 측정 또한 실시예 1과 동일한 방법으로 측정하였다.

실시예 4의 경우 시야각에 따른 위상차 값을 도 8에 나타내었으며 두께 방향 위상차(R_th)는 110nm였다.

실시예 4 또한 실시예 1, 2, 3 과 마찬가지로 시야각이 클수록 위상차가 증가하는 특성과 시야각의 - 방향과 + 방향의 값들이 서로 대칭되는 특성을 보이므로 이 액정 필름의 액정 분자들 또한 필름면에 대해 수직 방향으로 배향된 필름임을 나타내고 있다.

(실시예 5)

실시예 5에서는 계면활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액 내에 포함되어 있는 계면 활성제의 양의 변화에 따른 수직 배향 액정 필름의 배향 특성을 확인하기 위해 상기 반응성 액정 혼합물 용액 내에 함유된 고형분 100 중량% 기준으로 하여 플루오르 계열 계면 활성제인 FC4430가 각각 0.4, 1.2, 2.0 중량% 포함된 계면 활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액을 준비하였다.

실시예 5의 경우도 실시예 4와 동일한 방법으로 알칼리 처리된 트리아세틸 셀룰로스 필름위에 상기 반응성 액정 혼합물 용액들을 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅하였으며 경화된 액정 필름층의 두께는 1um였다.

액정층의 배향 상태를 확인하기 위하여 점착제가 코팅된 유리 기판을 이용해 액정 필름층만을 박리한 후 직교 편광판 사이에 놓고 액정 필름층의 배향 상태 를 확인한 결과, FC4430이 각각 0.4, 1.2, 2.0 중량% 포함된 액정 필름은 직교 편광판 사이에서 관찰 시 필름의 수직 방향에서 빛의 누설이 없었으며 두께 방향 위상차(R_th)는 각각 108, 113, 103nm였다. 상기의 결과를 아래의 표2에 정리하였다.

FC4430 함량(중량%)	0.4	1.2	2.0
배향여부	배향	배향	배향
R_TH(nm)	108	113	103

(실시예 6)

실시예 1에서 사용한 계면활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액에서 플루오르 계열의 계면 활성제인 FC4430 대신에 실리콘 계열의 계면 활성제인 BYK-300(상품명, BYK-Chemie사 제조)을 상기 반응성 액정 혼합물 용액 내에 포함된 고형분 100 중량% 대비 2.0 중량% 첨가하였다. 상기의 용액을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조작에 의하여 두께 1.0um의 액정 필름을 제작하였다.

실시예 6의 경우도 실시예 1과 동일한 방법으로 액정 필름의 위상차를 측정하였으며, 시야각에 따른 위상차 값을 도 9에 나타내었고, 실시예 6에서 두께 방향 위상차 (R_th)는 105nm였다.

(비교예1)

실시예 1에서 사용한 계면활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액에서 계면 활성제만을 제거한 중합가능한 액정 혼합물 용액을 실시예 1에서 코팅한 동일한 기재 위에 동일한 조작으로 두께 1.0um의 액정 필름을 제작하였다.

액정층의 배향 상태를 확인하기 위하여 점착제가 코팅된 유리 기판을 이용해 액정 필름층만을 박리하였다.

그러나 직교 편광판 사이에 액정 필름을 놓고 필름의 수직 방향에서 육안으로 관찰 시 빛의 누설이 심하였으며 이는 액정 분자가 필름면에 대해 수직 배향하지 않았음을 의미한다.

(비교예2)

액정 코팅용 기재로서 코로나 방전 처리나 알칼리 처리를 하지 않은 트리아세틸 셀룰로스 필름(상품명: 80UZ, 일본의 Fuji사 제조)을 사용하였으며, 나머지는 실시예 1과 동일한 방법으로 액정 필름을 제작하였다.

액정층의 배향 상태를 확인하기 위하여 점착제가 코팅된 유리 기판을 이용하여 액정 필름층만을 박리하였다.

그러나 직교 편광판 사이에 액정 필름을 놓고 필름의 수직 방향에서 육안으로 관찰 시 빛의 누설이 심하였으며 이는 액정 분자가 필름면에 대해 수직 배향하지 않았음을 의미하고 있다.

(비교예3)

HEA(Hydroxyethyl acrylate) 30 중량%, HDDA(Hexanediol diacrylate) 30 중량%, PETA(Pentaerythritol Triacrylate) 35 중량% 및 이가큐어 907(스위스의 Ciba-Geigy사 제조) 5.0 중량%의 비율로 혼합된 고형분을 IPA(Isopropyl alcohol) 70 중량%와 톨루엔 30 중량%의 혼합 용제에 고형분 농도가 10%가 되도록 용해시킨 후 플루오로카본 계열의 계면 활성제인 노벡(상품명:Novec, 미국의 3M사 제조) FC4430을 전체 용액 중에 포함된 고형분 100 중량% 대비 2.0 중량 %가 되도록 첨가하여 배향막 용액을 제조하였다.

상기의 배향막 용액을 와이어 바 코터(No.5)를 사용하여 코팅하고, 50℃ 건조 오븐에서 2분 동안 방치시킨 후 80W/cm 고압 수은 램프를 이용하여 3m/분의 속도로 1회 경화시켰다. 생성된 배향막은 투명하고 두께는 0.7um이었다.

상기의 배향막 위에 실시예 1과 동일한 계면활성제를 포함하는 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액에서 계면 활성제인 FC4430만을 제거한 중합가능한 반응성 액정 혼합물 용액을 사용하여 실시예 1과 동일한 코팅과 광경화 조작에 의하여 두께 1.0um의 액정 필름을 제작하였으며, 실시예 1과 동일한 방법으로 액정 필름의 위상차를 측정하였다.

비교예3에 의한 시야각에 따른 위상차 값의 변화를 도 10에 나타내었으며 두께 방향 위상차(R_th)는 103nm였다.

비교예3또한 실시예 1 내지 6과 마찬가지로 시야각이 증가할수록 위상차가 증가하는 특성과 시야각의 - 방향과 + 방향의 값들이 서로 대칭되는 특성을 보이므로 이 액정 필름의 액정 분자들 또한 필름면에 대해 수직 방향으로 배향된 필름임을 알 수 있다. 또한 두께 방향 위상차(R_th) 값도 실시예 1 내지 6과 큰 차이가 나지 않으므로 배향 정도도 큰 차이가 없음을 알 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구체적으로 설명하였지만, 본 발명의 분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 얼마든지 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이며, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명에 따르면, 친수성 처리를 거친 플라스틱 기재 위에 별도의 배향막을 형성시키지 않아도 수직 배향성을 갖는 수직 배향 액정 필름층을 얻을 수 있으며, 따라서 별도의 배향막을 형성하기 위한 공정이 생략될 수 있어 공정 간소화에 따른 비용 절감과 그에 따른 공정 시간 단축 및 제품 불량이 줄어드는 획기적인 효과를 가진다.

그리고, 친수성 처리를 거친 별도의 플라스틱 기재를 사용하거나 또는 편광판의 보호 필름을 기재로 사용하거나 편광 필름에 포함되는 다른 위상차 필름을 기재로 사용하여 수직 배향 액정 필름을 제조할 수도 있으므로 대량생산에 필요한 롤 대 롤(roll to roll) 공정 적용이 가능해져 대량 생산이 가능해지는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명에 따라 제작된 수직 배향 액정 필름 및 수직 배향 액정 필름이 포함된 편광 필름은 다양한 LCD 모드에서 시야각 보상 필름 및 위상차 필름 등의 주요 성분으로 매우 유용하게 이용될 수 있는 큰 효과를 가진다.

Claims

표면에 친수성 처리한 플라스틱 기재 위에 계면활성제를 포함하는 중합 가능한 반응성 액정 혼합물 용액을 직접 코팅하는 단계를 포함하여 이루어지는 수직 배향 액정 필름의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 계면활성제를 포함하는 중합 가능한 반응성 액정 혼합물 용액은 계면활성제, 반응성 액정 모노머, 광개시제 및 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 배향 액정 필름의 제조방법.
제 2항에 있어서,

상기 반응성 액정 모노머는 하기 화학식 1 내지 화학식 3 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 배향 액정 필름의 제조방법.

(화학식 1)

(화학식 2)

(화학식 3)
제 1항에 있어서,

상기 친수성 처리는 코로나 방전 처리임을 특징으로 하는 수직 배향 액정 필름의 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 친수성 처리는 알카리 처리임을 특징으로 하는 수직 배향 액정 필름의 제조방법.
제 5항에 있어서,

상기 알카리 처리되는 플라스틱 기재는 셀룰로오스 유도체 필름인 것을 특징으로 하는 수직 배향 액정 필름의 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 계면활성제는 플루오르 카본 계열 또는 실리콘 계열의 계면 활성제 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 배향 액정 필름의 제조 방 법.
제 1항에 있어서,

상기 계면활성제는 전체 용액중에 포함된 고형분의 총질량을 기준으로 하여 0.3 내지 3.0 중량%로 사용되는 것을 특징으로 하는 수직 배향 액정 필름의 제조 방법.
제 1항에 있어서,

편광판의 보호필름 또는 위상차 필름을 플라스틱 기재로 사용하는 것을 특징으로 하는 수직 배향 액정 필름의 제조 방법.
제 1 내지 제 9항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 수직 배향 액정 필름.
제 10항에 따른 수직 배향 액정 필름을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 편광 필름.
제 11항에 따른 편광 필름을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.