KR20160079448A - 광학 필름용 조성물, 필름 및 표시 장치 - Google Patents

광학 필름용 조성물, 필름 및 표시 장치 Download PDF

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Abstract

하기 화학식 1로 표현되는 제1 액정 화합물과 하기 화학식 2로 표현되는 제2 액정 화합물을 포함하고, 상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물의 용해도 파라미터의 차이는 2.50 내지 2.90인 광학 필름용 조성물, 필름 및 표시 장치에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure pat00056

[화학식 2]
Figure pat00057

상기 화학식 1 또는 2에서, X, R1 내지 R3, Z, n, m 및 p는 명세서에 기재한 바와 같다.

Description

광학 필름용 조성물, 필름 및 표시 장치{COMPOSITION FOR OPTICAL FILM AND FILMS AND DISPLAY DEVICE}
광학 필름용 조성물, 필름 및 표시 장치에 관한 것이다.
현재 주로 사용되고 있는 표시 장치는 스스로 발광하는 발광 표시 장치와 별도의 광원을 필요로 하는 수광형 표시 장치로 나눌 수 있으며, 이들의 화질을 개선하기 위한 방법으로 위상차 필름 등의 광학 필름이 자주 사용된다.
발광형 표시 장치, 예를 들어 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display, OLED)의 경우, 전극 등의 금속에 의한 외부광의 반사로 인하여 시인성과 대비비가 떨어질 수 있다. 이를 줄이기 위하여 편광자와 광학 필름을 사용하여 선편광을 원편광으로 바꾸어 줌으로써 유기 발광 표시 장치에 의해 반사된 외부광이 바깥으로 새어 나오는 것을 방지할 수 있다.
수광형 표시 장치인 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 광학 필름을 사용하여 액정에 의해 발생한 위상차를 보상함으로써 넓은 시야각을 확보할 수 있다.
상기 광학 필름으로 서로 다른 굴절률을 가지는 고분자 수지 필름을 적층하여 사용하는 방안이 제시되었다. 그러나 이러한 적층형 광학 필름은 상기 광학 필름의 두께를 두껍게 하여 표시 장치의 박형화에 불리하다. 또한 각 고분자 수지 필름을 제조한 후 점착층 등에 의해 접착하는 별도의 공정이 필요하므로 공정이 복잡할 뿐만 아니라 상기 접착에 의한 얼룩이나 이물 혼입 등으로 인해 표시 불량이 발생할 수 있다.
일 구현예는 광학 필름의 두께를 늘리지 않으면서 공정을 단순화하고 표시 특성을 개선할 수 있는 광학 필름용 조성물을 제공한다.
다른 구현예는 광학 필름의 두께를 늘리지 않으면서 공정을 단순화하고 표시 특성을 개선할 수 있는 광학 필름을 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 광학 필름을 구비한 보상 필름을 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 광학 필름을 구비한 반사방지 필름을 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 광학 필름, 상기 보상 필름 또는 상기 반사방지 필름을 적용한 표시 장치를 제공한다.
일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표현되는 제1 액정 화합물과 하기 화학식 2로 표현되는 제2 액정 화합물을 포함하고, 상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물의 용해도 파라미터의 차이는 약 2.50 내지 2.90인 광학 필름용 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 1 또는 2에서,
X는 수소 결합할 수 있는 작용기이고,
R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐 함유기 또는 이들의 조합이고,
Z는 단일결합, -COO- 또는 -OCO- 이고,
n은 4 내지 8이고,
m은 0 또는 1이고,
p는 3 내지 6이다.
상기 화학식 1의 X는 시아노기, 시아노 함유기, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 카르복실기 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 제1 액정 화합물은 하기 화학식 1a로 표현될 수 있고 상기 제2 액정 화합물은 하기 화학식 2a로 표현될 수 있다.
[화학식 1a]
Figure pat00003
[화학식 2a]
Figure pat00004
상기 화학식 1a 또는 2a에서,
X는 시아노기, 시아노 함유기, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 카르복실기 또는 이들의 조합이고,
n은 4 내지 8이고,
p는 3 내지 6이다.
상기 제1 액정 화합물은 하기 화학식 1aa로 표현될 수 있고 상기 제2 액정 화합물은 하기 화학식 2aa 내지 2ad 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 1aa]
Figure pat00005
[화학식 2aa]
Figure pat00006
[화학식 2ab]
Figure pat00007
[화학식 2ac]
Figure pat00008
[화학식 2ad]
Figure pat00009
상기 조성물은 용매를 더 포함할 수 있고, 상기 조성물은 상기 조성물의 총 함량에 대하여 약 5 내지 50%의 상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물, 그리고 잔량의 용매를 포함할 수 있다.
상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물은 약 1:0.7 내지 1:2의 몰비로 포함될 수 있다.
상기 조성물은 광 개시제를 더 포함할 수 있다.
상기 광 개시제는 상기 조성물의 총 함량에 대하여 약 0.1 내지 2중량%로 포함될 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 기재, 그리고 상기 기재의 일면에 위치하는 액정층을 포함하고, 상기 액정층은 상기 화학식 1로 표현되는 제1 액정 화합물과 상기 화학식 2로 표현되는 제2 액정 화합물을 포함하며, 상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물의 용해도 파라미터의 차이는 약 2.50 내지 2.90인 광학 필름을 제공한다.
상기 화학식 1의 X는 시아노기, 시아노 함유기, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 카르복실기 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 제1 액정 화합물은 상기 화학식 1a로 표현될 수 있고 상기 제2 액정 화합물은 상기 화학식 2a로 표현될 수 있다.
상기 제1 액정 화합물은 상기 화학식 1aa로 표현될 수 있고 상기 제2 액정 화합물은 상기 화학식 2aa 내지 2ad 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물은 상기 기재의 길이 방향에 대하여 수직한 방향으로 배열될 수 있다.
550nm 파장의 입사광에 대한 상기 액정층의 면내 위상차(R0)는 0nm≤R0≤1nm일 수 있다.
550nm 파장의 입사광에 대한 상기 액정층의 두께 방향 위상차(Rth)는 50nm≤Rth≤500nm일 수 있다.
상기 액정층은 하기 관계식 1을 만족하는 굴절률을 가질 수 있다.
[관계식 1]
nz > nx = ny
상기 관계식 1에서,
nx는 상기 액정층의 지상축(slow axis)에서의 굴절률이고, ny는 상기 액정층의 진상축(fast axis)에서의 굴절률이고, nz는 nx 및 ny에 수직하는 방향의 굴절률이다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 광학 필름, 그리고 상기 광학 필름의 적어도 일면에 위치하는 위상차 필름을 포함하는 보상 필름을 제공한다.
상기 위상차 필름은 λ/4 위상차 필름, λ/2 위상차 필름 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 보상 필름, 그리고 상기 보상 필름의 일면에 위치하는 편광자를 포함하는 반사방지 필름을 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면, 표시 패널, 그리고 상기 광학 필름, 상기 보상 필름 또는 상기 반사방지 필름을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
단일층의 광학 필름으로 양호한 광학 특성을 얻을 수 있고 이에 따라 두께를 늘리지 않으면서 공정을 단순화하고 표시 특성을 개선할 수 있다.
도 1 및 도 2는 일 구현예에 따른 광학 필름을 도시한 단면도이고,
도 3은 일 구현예에 따른 보상 필름을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 4는 다른 구현예에 따른 보상 필름을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 5는 일 구현예에 따른 반사방지 필름을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 6은 일 구현예에 따른 반사방지 필름의 외광(external light) 반사방지 원리를 보여주는 개략도이고,
도 7은 일 구현예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 8은 일 구현예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 9 내지 도 24는 각각 실시예 1 내지 16에 따른 필름을 편광현미경을 사용하여 관찰한 사진이고,
도 25 내지 도 28은 각각 비교예 1 내지 4에 따른 필름을 편광현미경을 사용하여 관찰한 사진이다.
이하, 구현예들에 대하여 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 구현예는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, '치환된'이란, 화합물 중의 수소 원자가 할로겐 원자(F, Br, Cl 또는 I), 히드록시기, C1 내지 C20 알콕시기, 시아노기, 아미노기, C1 내지 C20 에스테르기, C1 내지 C20 알킬기, C2 내지 C20 알케닐기, C2 내지 C20 알키닐기, C6 내지 C20 아릴기, C3 내지 C20 헤테로아릴기 및 이들의 조합에서 선택된 치환기로 치환된 것을 의미한다.
이하 일 구현예에 따른 광학필름용 조성물을 설명한다.
일 구현예에 따른 광학필름용 조성물은 하기 화학식 1로 표현되는 제1 액정 화합물과 하기 화학식 2로 표현되는 제2 액정 화합물을 포함하는 액정 혼합물, 그리고 용매를 포함한다.
[화학식 1]
Figure pat00010
[화학식 2]
Figure pat00011
상기 화학식 1 또는 2에서,
X는 수소 결합할 수 있는 작용기이고,
R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐 함유기 또는 이들의 조합이고,
Z는 단일결합, -COO- 또는 -OCO- 이고,
n은 4 내지 8이고,
m은 0 또는 1이고,
p는 3 내지 6이다.
상기 화학식 1의 X는 예컨대 시아노기, 시아노 함유기, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 카르복실기 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물은 반응성 메조겐 액정(reactive mesogenic liquid crystal)일 수 있고, 예컨대 상기 액정의 장축이 기재의 길이 방향에 대하여 수직하게 배향되는 수직 배향성 액정(homeotropic liquid crystal)일 수 있다.
상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물의 용해도 파라미터(solubility parameter) 차이는 약 2.50 내지 2.90일 수 있다. 상기 용해도 파라미터는 두 종류 이상의 화합물들의 상호작용(interaction) 정도를 나타내는 수치로, 화합물들 사이의 용해도 파라미터 차이가 작을수록 상호작용이 큰 것을 의미하고 화합물들 사이의 용해도 파라미터 차이가 클수록 상호작용이 적은 것을 의미한다. 상기 용해도 파라미터는 화합물의 구조와 관련되어 있으며, 예컨대 Hildebrand 용해도 파라미터를 사용할 수 있다.
상기 범위의 용해도 파라미터 차이를 가짐으로써 상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물의 상호작용을 높여 혼합성을 높일 수 있고 이에 따라 용매 내에서 상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물이 뭉치는 것을 방지하고 수직방향으로 균일하게 배열될 수 있다. 상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물의 용해도 파라미터 차이는 상기 범위 내에서 약 2.58 내지 2.88 일 수 있다.
상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물은 동일한 메조겐 부(mesogenic moiety)를 가질 수 있다. 상기 제1 액정 화합물은 기재 측으로 배향될 수 있는 수소 결합할 수 있는 작용기를 가질 수 있고 상기 제2 액정 화합물은 상기 제1 액정 화합물과 상기 용해도 파라미터 차이를 가지는 화합물일 수 있다.
상기 제1 액정 화합물은 예컨대 하기 화학식 1a로 표현될 수 있고 상기 제2 액정 화합물은 예컨대 하기 화학식 2a로 표현될 수 있다.
[화학식 1a]
Figure pat00012
[화학식 2a]
Figure pat00013
상기 화학식 1a 또는 2a에서,
X는 수소 결합할 수 있는 작용기로, 시아노기, 시아노 함유기, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 카르복실기 또는 이들의 조합일 수 있고,
n은 4 내지 8일 수 있고,
p는 3 내지 6일 수 있다.
상기 제1 액정 화합물은 예컨대 하기 화학식 1aa로 표현될 수 있고 상기 제2 액정 화합물은 예컨대 하기 화학식 2aa 내지 2ad 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 1aa]
Figure pat00014
[화학식 2aa]
Figure pat00015
[화학식 2ab]
Figure pat00016
[화학식 2ac]
Figure pat00017
[화학식 2ad]
Figure pat00018
상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물은 열 또는 광에 노출시켜 중합성 작용기의 반응을 수행할 수 있으며, 상기 광은 예컨대 약 250nm 내지 400nm 파장의 자외광일 수 있다.
상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물은 예컨대 약 1:0.1 내지 1:3의 몰비로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 약 1:0.3 내지 1:2.7의 몰비로 포함될 수 있고, 상기 범위 내에서 약 1:0.5 내지 1:2.5의 몰비로 포함될 수 있고, 상기 범위 내에서 약 1:0.7 내지 1:2의 몰비로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함됨으로써 상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물의 혼합성 및 배향성을 더욱 높일 수 있다.
상기 액정 혼합물은 상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물 외에 1종 또는 2종 이상의 액정 화합물을 더 포함할 수도 있다.
상기 액정 혼합물은 상기 조성물의 총 함량에 대하여 약 5 내지 50중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 약 5 내지 40중량%로 포함될 수 있고 상기 범위 내에서 약 10 내지 35중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함됨으로써 광학 필름의 광학적 특성을 더욱 효과적으로 확보할 수 있다.
상기 조성물은 반응 개시제를 더 포함할 수 있다. 상기 반응 개시제는 예컨대 광 개시제일 수 있으며 예컨대 자유 라디칼 광 개시제 및/또는 이온성 광 개시제일 수 있다.
상기 반응 개시제는 상기 조성물의 총 함량에 대하여 약 0.01 내지 5중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 약 0.1 내지 4중량%로 포함될 수 있고 상기 범위 내에서 약 0.1 내지 2중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함됨으로써 반응성을 효과적으로 높일 수 있다.
상기 조성물은 추가적으로 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 계면활성제, 용해보조제 및/또는 분산제 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 조성물은 전술한 성분들을 용해 및/또는 분산시킬 수 있는 용매를 더 포함할 수 있다. 상기 용매는 전술한 성분들을 용해 및/또는 분산할 수 있고 기재에 물리적 화학적 손상을 주지 않는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 탈이온수, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 2-프로폭시에탄올 2-부톡시에탄올, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 디에틸렌글리콜메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 톨루엔, 크실렌, 헥산, 헵탄, 옥탄, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에틸에테르, 메틸메톡시프로피온산, 에틸에톡시프로피온산, 에틸락트산, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌글리콜프로필에테르, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 디에틸렌글리콜메틸아세테이트, 디에틸렌글리콜에틸아세테이트, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 사이클로펜타논, 사이클로헥사논, 디메틸포름아미드(DMF), N,N-디메틸아세트아미드(DMAc), N-메틸-2-피롤리돈, γ-부틸로락톤, 디에틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 디글라임, 테트라히드로퓨란, 아세틸아세톤, 아세토니트릴, 클로로포름, 디클로로메탄, 테트라클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 클로로벤젠, 벤젠, 톨루엔 및 자일렌에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 용매는 단일 용매일 수 있고 혼합 용매일 수 있다.
상기 용매는 상기 조성물의 총 함량에 대하여 전술한 성분들을 제외한 함량으로 포함될 수 있다.
상기 조성물은 기재 위에 적용되고 건조되어 필름 형태로 준비될 수 있다.
상기 기재는 예컨대 유리 기판, 금속 기판, 반도체 기판 또는 고분자 기판을 포함할 수 있고, 상기 고분자 기판은 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리카보네이트(PC), 트리아세틸셀룰로오즈(TAC), 이들의 유도체 및/또는 이들의 조합으로 만들어진 기판일 수 있다.
상기 조성물은 예컨대 스핀 코팅, 슬릿 코팅 및/또는 잉크젯과 같은 용액 공정으로 적용될 수 있으며, 필름의 굴절률 등을 고려하여 두께를 조절할 수 있다.
상기 코팅된 조성물은 예컨대 상기 용매의 비점 이상의 온도로 건조될 수 있다.
이하 상기 조성물로 형성된 광학 필름에 대하여 도면을 참고하여 설명한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
도 1 및 도 2는 일 구현예에 따른 광학 필름을 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 일 구현예에 따른 광학 필름(100)은 기재(110) 및 기재(110)의 일면에 위치하는 액정층(120)을 포함한다.
기재(110)는 예컨대 유리 기판, 금속 기판, 반도체 기판 또는 고분자 기판을 포함할 수 있다. 상기 고분자 기판은 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리카보네이트(PC), 트리아세틸셀룰로오즈(TAC), 이들의 유도체 및/또는 이들의 조합으로 만들어진 기판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 광학 필름(100)이 기판 외에 다른 종류의 하부막을 포함하는 경우, 기재(100)는 상기 하부막일 수 있다.
액정층(120)은 하기 화학식 1로 표현되는 제1 액정 화합물과 하기 화학식 2로 표현되는 제2 액정 화합물을 포함한 액정 혼합물을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00019
[화학식 2]
Figure pat00020
상기 화학식 1 또는 2에서,
X는 수소 결합할 수 있는 작용기이고,
R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐 함유기 또는 이들의 조합이고,
Z는 단일결합, -COO- 또는 -OCO- 이고,
n은 4 내지 8이고,
m은 0 또는 1이고,
p는 3 내지 6이다.
액정층(120)은 상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물을 모노머, 올리고머 및/또는 중합체 형태로 포함할 수 있다.
상기 제1 액정 화합물은 예컨대 하기 화학식 1a로 표현될 수 있고 상기 제2 액정 화합물은 예컨대 하기 화학식 2a로 표현될 수 있다.
[화학식 1a]
Figure pat00021
[화학식 2a]
Figure pat00022
상기 화학식 1a 또는 2a에서,
X는 시아노기, 시아노 함유기, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 카르복실기 또는 이들의 조합일 수 있고,
n은 4 내지 8일 수 있고,
p는 3 내지 6일 수 있다.
상기 제1 액정 화합물은 예컨대 하기 화학식 1aa로 표현될 수 있고 상기 제2 액정 화합물은 예컨대 하기 화학식 2aa 내지 2ad 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 1aa]
Figure pat00023
[화학식 2aa]
Figure pat00024
[화학식 2ab]
Figure pat00025
[화학식 2ac]
Figure pat00026
[화학식 2ad]
Figure pat00027
상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물의 용해도 파라미터 차이는 약 2.50 내지 2.90일 수 있다. 상기 범위의 용해도 파라미터 차이를 가짐으로써 상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물의 상호작용을 높여 혼합성을 높일 수 있고 이에 따라 용매 내에서 상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물이 뭉치는 것을 방지하고 수직방향으로 균일하게 배열될 수 있다.
일 예로, 도 2를 참고하면, 상기 화학식 1aa로 표현되는 제1 액정 화합물과 상기 화학식 2aa로 표현되는 제2 액정 화합물을 예로 들면, 상기 제1 액정 화합물의 시아노기는 기재(110)에 대하여 친화력을 가짐으로써 시아노기가 기재(110) 측에 위치하도록 수직 배열될 수 있고 상기 제1 액정 화합물의 무극성 모이어티와 상기 제2 액정 화합물의 무극성 모이어티는 상호 작용에 의해 상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물의 수직 배향을 상호적으로 강화할 수 있다. 따라서 액정층(120) 내에서 상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물은 혼합성을 유지하면서 기재(110)의 길이 방향에 대하여 실질적으로 수직한 방향으로 균일하게 배열될 수 있다.
이와 같이 액정층(120)의 수직 배향성을 강화함으로써, 550nm 파장(이하 '기준 파장'이라 한다)의 입사광에 대한 액정층(120)의 면내 위상차(in-plane retardation, R0)는 0nm≤R0≤1nm일 수 있다. 여기서 면내 위상차(R0)는 R0=(nx-ny)d 로 표현될 수 있으며, 여기서 nx는 액정층(120)의 면내 굴절률이 가장 큰 방향(이하 '지상축(slow axis)' 이라 한다)에서의 굴절률이고, ny는 액정층의 면내 굴절률이 가장 작은 방향(이하 '진상축(fast axis)' 이라 한다)에서의 굴절률이고, d는 액정층(120)의 두께이다. 상기 범위 내에서 액정층(120)의 면내 위상차(R0)는 예컨대 0nm≤R0≤0.5nm일 수 있고, 예컨대 0nm≤R0≤0.2nm일 수 있다.
한편 위상차는 면내 위상차(R0) 외에 두께 방향 위상차(Rth)가 있다. 두께 방향 위상차(Rth)는 액정층(120)의 두께 방향으로 발생하는 위상차로 Rth={[(nx+ny)/2]-nz}d으로 표현될 수 있으며, 여기서 nx는 액정층(120)의 지상축에서의 굴절률이고, ny는 액정층(120)의 진상축에서의 굴절률이고, nz는 nx 및 ny에 수직한 방향에서의 굴절률이고, d는 액정층(120)의 두께이다. 액정층(120)의 두께 방향 위상차(Rth)는 예컨대 50nm≤Rth≤500nm 일 수 있고, 예컨대 100nm≤Rth≤400nm 일 수 있다.
액정층(120)은 하기 관계식 1을 만족하는 굴절률을 가질 수 있다.
[관계식 1]
nz > nx = ny
상기 관계식 1에서, nx는 액정층(120)의 지상축에서의 굴절률이고, ny는 액정층(120)의 진상축에서의 굴절률이고, nz는 nx 및 ny에 수직하는 방향의 굴절률이다.
광학 필름(100)은 단독으로 사용될 수도 있고 굴절률이 상이한 다른 필름과 적층되어 사용될 수도 있다.
이하 일 구현예에 따른 보상 필름에 대하여 도 3을 도 1 및 도 2와 함께 참고하여 설명한다.
도 3은 일 구현예에 따른 보상 필름을 개략적으로 도시한 단면도이다.
일 구현예에 따른 보상 필름(300)은 전술한 광학 필름(100) 및 위상차 필름(200)을 포함한다.
광학 필름(100)은 전술한 바와 같이 기재(110) 및 액정층(120)을 포함한다. 액정층(120)은 전술한 제1 액정 화합물과 제2 액정 화합물을 포함함으로써 기재(110)의 길이 방향에 대하여 수직으로 배향하는 수직 배향성을 구현할 수 있고 면내 위상차(R0)가 약 1nm 이하의 양호한 면내 등방성을 구현할 수 있다. 광학 필름(100)에 대한 자세한 설명은 전술한 바와 같다.
위상차 필름(200)은 단일층 또는 복수층일 수 있으며 광학 필름(100)과 상이한 굴절률을 가지는 필름일 수 있다. 위상차 필름(200)은 예컨대 λ/4 위상차 필름, λ/2 위상차 필름 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서 상기 λ/4 위상차 필름은 예컨대 550nm 파장의 입사광에 대한 면내 위상차가 약 120nm 내지 160nm인 필름일 수 있고 상기 λ/2 위상차 필름은 예컨대 550nm 파장의 입사광에 대한 면내 위상차가 약 240nm 내지 320nm인 필름일 수 있다.
보상 필름(300)은 광학 필름(100)과 위상차 필름(200) 사이에 점착층(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 상기 점착층은 광학 필름(100)과 위상차 필름(200)을 효과적으로 접착하기 위한 것으로, 예컨대 감압 점착제로 만들어질 수 있다.
보상 필름(300)은 광학 필름(100)과 위상차 필름(200)의 굴절률을 조합하여 광학 필름(100)과 위상차 필름(200) 각각과 상이한 굴절률을 가질 수 있다.
보상 필름(300)은 광학 필름(100)과 위상차 필름(200)의 각 굴절률 및 두께 등을 조절하여 원하는 위상차를 가지도록 준비될 수 있다. 일 예로 광학 필름(100)이 위상차 필름(200)의 두께 방향 위상차를 감소 또는 상쇄시킴으로써 시야각 의존성 및 파장 의존성을 줄여 보상 기능이 강화된 보상 필름(300)이 준비될 수 있다. 이러한 보상 필름(300)은 원편광 보상 기능을 효과적으로 구현할 수 있고 이러한 보상 필름(300)을 구비한 표시 장치의 표시 특성을 개선할 수 있다.
보상 필름(300)은 광학 필름(100)과 위상차 필름(200)을 각각 필름 형태로 준비한 후 합착할 수도 있고 위상차 필름(200) 위에 광학 필름(100)을 코팅하거나 광학 필름(100) 위에 위상차 필름(200)을 코팅하여 형성할 수도 있다. 광학 필름(100)을 필름 형태로 준비시, 전술한 바와 같이 기재(110) 위에 상술한 조성물을 도포하고 광 조사하여 가교시킬 수 있다. 보상 필름(300)은 예컨대 롤-투-롤(roll-to-roll), 스핀코팅, 전사 등의 방법으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4는 다른 구현예에 따른 보상 필름을 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 구현예에 따른 보상 필름(300)은 전술한 구현예와 달리 위상차 필름(200a, 200b)이 광학 필름(100)의 양면에 위치한다.
보상 필름(300)은 광학 필름(100)과 위상차 필름(200a, 200b)의 굴절률을 조합하여 광학 필름(100)과 위상차 필름(200a, 200b) 각각과 상이한 굴절률을 가질 수 있다. 또한 보상 필름(300)은 광학 필름(100)과 위상차 필름(200a, 200b)의 각 굴절률 및 두께 등을 조절하여 원하는 위상차를 가지도록 준비될 수 있다.
보상 필름(300)은 광학 필름(100)과 위상차 필름(200a) 사이 및 광학 필름(100)과 위상차 필름(200b) 사이 중 적어도 하나에 점착층(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 상기 점착층은 광학 필름(100)과 위상차 필름(200a, 200b)을 효과적으로 접착하기 위한 것으로, 예컨대 감압 점착제로 만들어질 수 있다.
상술한 보상 필름(300)은 편광자(polarizer)와 함께 사용되어 외광 반사 기능을 가지는 반사방지 필름을 형성할 수 있다.
도 5는 일 구현예에 따른 반사방지 필름을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5를 참고하면, 일 구현예에 따른 반사방지 필름(500)은 보상 필름(300)과 보상 필름(300)의 일면에 위치하는 편광자(400)를 포함한다.
편광자(400)는 광학 필름(100)의 일면에 위치할 수도 있고 위상차 필름(200)의 일면에 위치할 수도 있다.
편광자(400)는 빛이 입사되는 측에 배치될 수 있으며, 입사광의 편광을 선편광으로 변환시키는 선형 편광자(linear polarizer)일 수 있다. 편광자(400)는 예컨대 연신된 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol, PVA)로 만들어진 편광판일 수 있으며, 상기 편광판은 예컨대 폴리비닐알코올 필름을 연신하고 여기에 요오드 또는 이색성 염료를 흡착시킨 후 붕산 처리 및 세정 등의 방법으로 형성될 수 있다. 편광자(400)는 예컨대 고분자 수지와 이색성 염료를 용융혼합(melt blend)하여 준비된 편광 필름일 수 있으며, 상기 편광 필름은 예컨대 고분자 수지와 이색성 염료를 혼합한 후 고분자 수지의 용융점 이상의 온도에서 용융하는 방법으로 형성될 수 있다.
반사방지 필름(500)은 편광자(400)의 일면에 보호층(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 상기 보호층은 반사방지 필름(500)의 내구성을 개선하거나 반사 또는 눈부심을 줄이는 기능성을 더욱 보강하여 제공할 수 있으며, 예컨대 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 필름일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
반사방지 필름(500)은 보상 필름(300)의 일면에 위치하는 보정층(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 상기 보정층은 예컨대 색 변이 방지층(color shift resistant layer)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
반사방지 필름(500)은 가장자리를 따라 뻗어 있는 차광층(light blocking layer)(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 상기 차광층은 반사방지 필름(500)의 둘레를 따라 띠의 형태로 형성될 수 있다. 상기 차광층은 불투명한 물질, 예컨대 검은 색의 물질을 포함할 수 있다. 예컨대 차광층은 검은 색 잉크로 만들어질 수 있다.
반사방지 필름(500)은 보상 필름(300) 및 편광자(400)를 롤-투-롤(roll-to-roll) 방식으로 적층할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 일 구현예에 따른 반사방지 필름의 외광(external light) 반사방지 원리를 보여주는 개략도이다.
도 6을 참고하면, 외부로부터 입사되는 비편광된 광(incident unpolarized light)(이하 '외광'이라 한다)은 편광자(400)를 통과하면서 두 개의 편광 직교 성분 중 하나의 편광 직교 성분, 즉 제1 편광 직교 성분만이 투과되고, 편광된 광은 보상 필름(300)을 통과하면서 원편광으로 바뀔 수 있다. 상기 원편광된 광은 기판, 전극 등을 포함한 표시 패널(40)에서 반사되면서 원편광 방향이 바뀌게 되고 상기 원편광된 광이 보상 필름(300)을 다시 통과하면서 두 개의 편광 직교 성분 중 다른 하나의 편광 직교 성분, 즉 제2 편광 직교 성분만이 투과될 수 있다. 상기 제2 편광 직교 성분은 편광자(400)를 통과하지 못하여 외부로 광이 방출되지 않으므로 외광 반사 방지 효과를 가질 수 있다.
전술한 광학 필름(100), 전술한 보상 필름(300) 또는 전술한 반사방지 필름(500)은 다양한 표시 장치에 적용될 수 있다.
일 구현예에 따른 표시 장치는 표시 패널(display panel) 및 상기 표시 패널의 일면에 위치하는 필름을 포함한다. 상기 표시 패널은 액정 표시 패널 또는 유기 발광 표시 패널일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 필름은 전술한 광학 필름(100), 전술한 보상 필름(300) 또는 전술한 반사방지 필름(500)일 수 있다.
이하 표시 장치의 일 예로 유기 발광 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 7은 일 구현예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7을 참고하면, 일 구현예에 따른 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 표시 패널(600)과 유기 발광 표시 패널(600)의 일면에 위치하는 필름(700)을 포함한다.
유기 발광 표시 패널(600)은 베이스 기판(610), 하부 전극(620), 유기 발광층(630), 상부 전극(640) 및 봉지 기판(650)을 포함할 수 있다.
베이스 기판(610)은 유리 또는 플라스틱으로 만들어질 수 있다.
하부 전극(620) 및 상부 전극(640) 중 하나는 애노드(anode)이고 다른 하나는 캐소드(cathode)일 수 있다. 애노드는 정공(hole)이 주입되는 전극으로 일 함수(work function)가 높은 도전 물질로 만들어질 수 있으며 캐소드는 전자(electrode)가 주입되는 전극으로 일 함수가 낮은 도전 물질로 만들어질 수 있다. 하부 전극(620) 및 상부 전극(640) 중 적어도 하나는 발광된 빛이 외부로 나올 수 있는 투명 도전 물질로 만들어질 수 있으며 예컨대 ITO 또는 IZO 일 수 있다.
유기 발광층(630)은 하부 전극(620)과 상부 전극(640)에 전압이 인가되었을 때 빛을 낼 수 있는 유기 물질을 포함한다.
하부 전극(620)과 유기 발광층(630) 사이 및 상부 전극(640)과 유기 발광층(630) 사이에는 부대층(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 부대층은 전자와 정공의 균형을 맞추기 위한 정공 전달층(hole transporting layer), 정공 주입층(hole injecting layer), 전자 주입층(electron injecting layer) 및 전자 전달층(electron transporting layer)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
봉지 기판(650)은 유리, 금속 및/또는 고분자로 만들어질 수 있으며, 하부 전극(620), 유기 발광층(630) 및 상부 전극(640)을 봉지하여 외부로부터 수분 및/또는 산소가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
필름(700)은 빛이 나오는 측에 배치될 수 있다. 예컨대 베이스 기판(610) 측으로 빛이 나오는 배면 발광(bottom emission) 구조인 경우 베이스 기판(610)의 외측에 배치될 수 있고, 봉지 기판(650) 측으로 빛이 나오는 전면 발광(top emission) 구조인 경우 봉지 기판(650)의 외측에 배치될 수 있다.
필름(700)은 전술한 광학 필름(100), 전술한 보상 필름(300) 또는 전술한 반사방지 필름(500)일 수 있다. 예컨대 필름(700)이 반사방지 필름(500)인 경우, 반사방지 필름(500)을 통해 유입된 외부 광이 유기 발광 표시 패널(600)의 전극 및 배선 등과 같이 금속으로 만들어진 반사층에 의해 반사되어 표시 장치의 외측으로 나오는 것을 방지함으로써 유기 발광 표시 장치의 표시 특성을 개선할 수 있다.
이하 표시 장치의 일 예로 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 8은 일 구현예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8을 참고하면, 일 구현예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 패널(800), 액정 표시 패널(800)의 일면에 위치하는 필름(700)을 포함한다.
액정 표시 패널(800)은 트위스트 네마틱(twist nematic, TN) 모드, 수직 배향(patterned vertical alignment, PVA) 모드, 평면 정렬 스위칭(in-plane switching, IPS) 모드, OCB(optically compensated bend) 모드 등일 수 있다.
액정 표시 패널(800)은 제1 표시판(810), 제2 표시판(820) 및 제1 표시판(810)과 제2 표시판(820) 사이에 개재되어 있는 액정층(830)을 포함한다.
제1 표시판(810)은 예컨대 기판(도시하지 않음) 위에 형성되어 있는 박막 트랜지스터(도시하지 않음) 및 이에 연결되어 있는 제1 전기장 생성 전극(도시하지 않음)을 포함할 수 있고, 제2 표시판(820)은 예컨대 기판(도시하지 않음) 위에 형성되어 있는 색 필터(도시하지 않음) 및 제2 전기장 생성 전극(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고 색 필터가 제1 표시판(810)에 포함될 수도 있고, 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극이 제1 표시판(810)에 함께 위치할 수도 있다.
액정층(830)은 복수의 액정 분자를 포함할 수 있다. 액정 분자는 양 또는 음의 유전율 이방성을 가질 수 있다. 액정 분자가 양의 유전율 이방성을 가지는 경우 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 제1 표시판(810)과 제2 표시판(820)의 표면에 대하여 거의 평행을 이루도록 배향되고 전기장이 인가된 상태에서 그 장축이 제1 표시판(810)과 제2 표시판(820)의 표면에 대하여 거의 수직을 이루도록 배향될 수 있다. 이와 반대로, 액정 분자가 음의 유전율 이방성을 가지는 경우 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 제1 표시판(810)과 제2 표시판(820)의 표면에 대하여 거의 수직하게 배향되고 전기장이 인가된 상태에서 그 장축이 제1 표시판(810)과 제2 표시판(820)의 표면에 대하여 거의 평행하게 배향될 수 있다.
필름(700)은 전술한 광학 필름(100), 전술한 보상 필름(300) 또는 전술한 반사방지 필름(500)일 수 있다. 필름(700)은 액정 표시 패널(800)의 외측에 위치하며, 도면에서는 액정 표시 패널(800)의 하부 및 상부에 각각 형성된 것으로 도시하였지만, 이에 한정되지 않고 액정 표시 패널(800)의 하부 및 상부 중 어느 하나에만 형성될 수도 있다.
이하 실시예를 통하여 상술한 본 발명의 구현예를 보다 상세하게 설명한다. 다만 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
합성예
합성예 1
Figure pat00028
질소 충진된 500ml 둥근바닥 플라스크에 AcHBA(Jpn. Kokai Tokkyo Koho, 2010090221, 22 Apr 2010에 따라 합성) 29.2g(0.10mol)과 4-시아노페놀(4-cyanophenol)(Sigma-Aldrich co. 제조) 13.1g(0.11mol)을 넣고 디클로로메탄(DCM, 삼전화학 제조) 400ml을 사용하여 녹인다. 이어서 상기 용액에 4-디메틸아미노피리딘(DMAP, Sigma-Aldrich co. 제조) 1.22g(0.01mol)과 N,N'-디사이클로헥실카르보디이미드(DCC, TCI사 제조) 20.6g(0.10mol)을 첨가하고 상온에서 10시간 교반하고 생성된 고체를 여과하여 제거한다. 이어서 여과액을 감압 농축하고 이소프로필알코올 300ml을 사용하여 재결정한다. 여과 후 건조하여 하기 화학식 1aa로 표현되는 화합물 27.5g (수율 70%)을 얻는다.
[화학식 1aa]
Figure pat00029

합성예 2
4-시아노페놀 대신 4-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)페놀(4-(trans-4-propylcyclohexyl)phenol, KANTO사 제조)을 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 하기 화학식 2aa로 표현되는 화합물을 얻는다.
[화학식 2aa]
Figure pat00030

합성예 3
4-시아노페놀 대신 4-(트랜스-4-부틸사이클로헥실)페놀(4-(trans-4-butylcyclohexyl)phenol, KANTO사 제조)을 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 하기 화학식 2ab로 표현되는 화합물을 얻는다.
[화학식 2ab]
Figure pat00031

합성예 4
4-시아노페놀 대신 4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)페놀(4-(trans-4-pentylcyclohexyl)phenol, KANTO사 제조)을 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 하기 화학식 2ac로 표현되는 화합물을 얻는다.
[화학식 2ac]
Figure pat00032

합성예 5
4-시아노페놀 대신 4-(트랜스-4-헥실사이클로헥실)페놀(4-(trans-4-hexylcyclohexyl)phenol, KANTO사 제조)을 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 하기 화학식 2ad로 표현되는 화합물을 얻는다.
[화학식 2ad]
Figure pat00033

비교합성예 1
4-시아노페놀 대신 4-사이클로헥실페놀(4-cyclohexylphenol, TCI사 제조)을 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 하기 화학식 A로 표현되는 화합물을 얻는다.
[화학식 A]
Figure pat00034

비교합성예 2
4-시아노페놀 대신 4-(트랜스-4-메틸사이클로헥실)페놀(4-(trans-4-methylcyclohexyl)phenol, 4Chem사 제조)을 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 하기 화학식 B로 표현되는 화합물을 얻는다.
[화학식 B]

비교합성예 3
4-시아노페놀 대신 4-(트랜스-4-에틸사이클로헥실)페놀(4-(trans-4-ethylcyclohexyl)phenol, 4Chem사 제조)을 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 하기 화학식 C로 표현되는 화합물을 얻는다.
[화학식 C]
Figure pat00036

비교합성예 4
4-시아노페놀 대신 4-(트랜스-4-헵틸사이클로헥실)페놀(4-(trans-4-heptylcyclohexyl)phenol, 4Chem사 제조)을 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 하기 화학식 D로 표현되는 화합물을 얻는다.
[화학식 D]
Figure pat00037

조성물의 제조
제조예 1
합성예 1에서 얻은 제1 액정 화합물 0.67g, 합성예 2에서 얻은 제2 액정 화합물 0.83g(1:1 몰비), Irgacure 907 (BASF사 제조) 0.09g 및 톨루엔 3.41g을 혼합하고 45℃ 핫플레이트 위에서 1시간 교반하여 조성물을 준비한다.
제조예 2
합성예 1에서 얻은 제1 액정 화합물 0.66g, 합성예 3에서 얻은 제2 액정 화합물 0.84g(1:1 몰비), Irgacure 907 (BASF사 제조) 0.09g 및 톨루엔 3.41g을 혼합하고 45℃ 핫플레이트 위에서 1시간 교반하여 조성물을 준비한다.
제조예 3
합성예 1에서 얻은 제1 액정 화합물 0.65g, 합성예 4에서 얻은 제2 액정 화합물 0.85g(1:1 몰비), Irgacure 907 (BASF사 제조) 0.09g 및 톨루엔 3.41g을 혼합하고 45℃ 핫플레이트 위에서 1시간 교반하여 조성물을 준비한다.
제조예 4
합성예 1에서 얻은 제1 액정 화합물 0.64g, 합성예 5에서 얻은 제2 액정 화합물 0.86g(1:1 몰비), Irgacure 907 (BASF사 제조) 0.09g 및 톨루엔 3.41g을 혼합하고 45℃ 핫플레이트 위에서 1시간 교반하여 조성물을 준비한다.
제조예 5
합성예 1에서 얻은 제1 액정 화합물 0.79g, 합성예 2에서 얻은 제2 액정 화합물 0.71g(1:0.7 몰비), Irgacure 907 (BASF사 제조) 0.09g 및 톨루엔 3.41g을 혼합하고 45℃ 핫플레이트 위에서 1시간 교반하여 조성물을 준비한다.
제조예 6
합성예 1에서 얻은 제1 액정 화합물 0.79g, 합성예 3에서 얻은 제2 액정 화합물 0.71g(1:0.7 몰비), Irgacure 907 (BASF사 제조) 0.09g 및 톨루엔 3.41g을 혼합하고 45℃ 핫플레이트 위에서 1시간 교반하여 조성물을 준비한다.
제조예 7
합성예 1에서 얻은 제1 액정 화합물 0.78g, 합성예 4에서 얻은 제2 액정 화합물 0.72g(1:0.7 몰비), Irgacure 907 (BASF사 제조) 0.09g 및 톨루엔 3.41g을 혼합하고 45℃ 핫플레이트 위에서 1시간 교반하여 조성물을 준비한다.
제조예 8
합성예 1에서 얻은 제1 액정 화합물 0.77g, 합성예 5에서 얻은 제2 액정 화합물 0.73g(1:0.7 몰비), Irgacure 907 (BASF사 제조) 0.09g 및 톨루엔 3.41g을 혼합하고 45℃ 핫플레이트 위에서 1시간 교반하여 조성물을 준비한다.
제조예 9
합성예 1에서 얻은 제1 액정 화합물 0.67g, 합성예 2에서 얻은 제2 액정 화합물 0.83g(1:1.4 몰비), Irgacure 907 (BASF사 제조) 0.09g 및 톨루엔 3.41g을 혼합하고 45℃ 핫플레이트 위에서 1시간 교반하여 조성물을 준비한다.
제조예 10
합성예 1에서 얻은 제1 액정 화합물 0.66g, 합성예 3에서 얻은 제2 액정 화합물 0.84g(1:1.4 몰비), Irgacure 907 (BASF사 제조) 0.09g 및 톨루엔 3.41g을 혼합하고 45℃ 핫플레이트 위에서 1시간 교반하여 조성물을 준비한다.
제조예 11
합성예 1에서 얻은 제1 액정 화합물 0.65g, 합성예 4에서 얻은 제2 액정 화합물 0.85g(1:1.4 몰비), Irgacure 907 (BASF사 제조) 0.09g 및 톨루엔 3.41g을 혼합하고 45℃ 핫플레이트 위에서 1시간 교반하여 조성물을 준비한다.
제조예 12
합성예 1에서 얻은 제1 액정 화합물 0.64g, 합성예 5에서 얻은 제2 액정 화합물 0.86g(1:1.4 몰비), Irgacure 907 (BASF사 제조) 0.09g 및 톨루엔 3.41g을 혼합하고 45℃ 핫플레이트 위에서 1시간 교반하여 조성물을 준비한다.
제조예 13
합성예 1에서 얻은 제1 액정 화합물 0.43g, 합성예 2에서 얻은 제2 액정 화합물 1.07g(1:2 몰비), Irgacure 907 (BASF사 제조) 0.09g 및 톨루엔 3.41g을 혼합하고 45℃ 핫플레이트 위에서 1시간 교반하여 조성물을 준비한다.
제조예 14
합성예 1에서 얻은 제1 액정 화합물 0.42g, 합성예 3에서 얻은 제2 액정 화합물 1.08g(1:2 몰비), Irgacure 907 (BASF사 제조) 0.09g 및 톨루엔 3.41g을 혼합하고 45℃ 핫플레이트 위에서 1시간 교반하여 조성물을 준비한다.
제조예 15
합성예 1에서 얻은 제1 액정 화합물 0.41g, 합성예 4에서 얻은 제2 액정 화합물 1.09g(1:2 몰비), Irgacure 907 (BASF사 제조) 0.09g 및 톨루엔 3.41g을 혼합하고 45℃ 핫플레이트 위에서 1시간 교반하여 조성물을 준비한다.
제조예 16
합성예 1에서 얻은 제1 액정 화합물 0.40g, 합성예 5에서 얻은 제2 액정 화합물 1.10g(1:2 몰비), Irgacure 907 (BASF사 제조) 0.09g 및 톨루엔 3.41g을 혼합하고 45℃ 핫플레이트 위에서 1시간 교반하여 조성물을 준비한다.
비교제조예 1
합성예 1에서 얻은 제1 액정 화합물 0.70g, 비교합성예 1에서 얻은 제2 액정 화합물 0.80g(1:1 몰비), Irgacure 907 (BASF사 제조) 0.09g 및 톨루엔 3.41g을 혼합하고 45℃ 핫플레이트 위에서 1시간 교반하여 조성물을 준비한다.
비교제조예 2
합성예 1에서 얻은 제1 액정 화합물 0.69g, 비교합성예 2에서 얻은 제2 액정 화합물 0.81g(1:1 몰비), Irgacure 907 (BASF사 제조) 0.09g 및 톨루엔 3.41g을 혼합하고 45℃ 핫플레이트 위에서 1시간 교반하여 조성물을 준비한다.
비교제조예 3
합성예 1에서 얻은 제1 액정 화합물 0.68g, 비교합성예 3에서 얻은 제2 액정 화합물 0.82g(1:1 몰비), Irgacure 907 (BASF사 제조) 0.09g 및 톨루엔 3.41g을 혼합하고 45℃ 핫플레이트 위에서 1시간 교반하여 조성물을 준비한다.
비교제조예 4
합성예 1에서 얻은 제1 액정 화합물 0.63g, 비교합성예 4에서 얻은 제2 액정 화합물 0.87g(1:1 몰비), Irgacure 907 (BASF사 제조) 0.09g 및 톨루엔 3.41g을 혼합하고 45℃ 핫플레이트 위에서 1시간 교반하여 조성물을 준비한다.
용해도 파라미터의 계산
Hildebrand 용해도 파라미터를 사용하여 상기 액정 화합물의 용해도 파라미터를 계산한다.
분자간 응집은 분자 사이에 반데르발스(van der Waals) 및 쌍극자 모멘트(dipole moments) 등의 결합력이 복합적으로 작용하여 일어나는데 이러한 응집의 원인이 되는 에너지를 응집에너지 (cohesive energy, Ecoh)로 정의한다. 이러한 응집에너지는 1몰당 내부에너지의 변화로써 하기 관계식 1로 표현될 수 있다.
[관계식 1]
Ecoh = ΔU = ΔH - ΔT
상기 관계식 1에서, Ecoh는 응집에너지이고, ΔU는 1몰당 내부에너지 변화량이고, ΔH는 엔탈피 변화량이고, ΔT는 온도 변화량이다.
또한 단위 부피당 응집에너지는 응집에너지 밀도(CED)로 정의될 수 있고, 응집에너지 밀도(CED)는 하기 관계식 2로 표현될 수 있다.
[관계식 2]
CED = (ΔH - RT) / Vm
상기 관계식 2에서, CED는 응집에너지 밀도이고, ΔH는 엔탈피 변화량이고, R은 상수이고, T는 온도이고, Vm 은 몰부피이다.
상기 응집에너지 밀도는 Hildebrand에 의해 용해능력을 수치적으로 표현 가능한 용해도 파라미터를 정의하는데 사용되며, 용해도 파라미터는 특정온도에서 밀도나 몰 부피를 이용하면 하기 관계식 3에 따라 계산될 수 있다.
[관계식 3]
δ=(CED)0.5= (ΣEcohi /ΣVmi)0.5
상기 관계식 3에서, δ는 용해도 파라미터이고 CED는 응집에너지 밀도이고 Ecohi 는 분자내 작용기 i에 대한 응집에너지 이고 Vmi는 몰부피이다.
액정 화합물의 설계시 사용된 Hildebrand 용해도 파라미터 값은 분자의 group contribution을 통해 계산 가능하다.
액정 화합물의 용해도 파라미터를 계산하는데 사용되는 응집에너지 (Ecoh)와 몰부피 (Vm)의 group contribution은 표 1과 같다. (참고문헌: Polym . Eng . Sci. 1974, 14, 147.; J. Appl . Polym . Sci. 2005, 96, 416.)
Group Ecoh (J/mol) Vm (cm3/mol)
-CH3 4707 33.5
-CH2- 4937 16.1
-CH- 3431 -1.0
C 1464 -19.2
H2C= 4310 28.5
-CH= 4310 13.5
C= 4310 -5.5
Phenyl 31924 71.4
Phenylene (o, m, p) 31924 52.4
Phenyl (trisubstituted) 31924 33.4
Phenyl (tetrasubstituted) 31924 14.4
Phenyl (pentasubstituted) 31924 -4.6
Phenyl (hexasubstituted) 31924 -23.6
Ring closure 5 or more atoms 1046 16.0
Ring closure 3 or 4 atoms 3138 18.0
-COOH 27614 28.5
-CO2- 17991 18.0
-CO- 17364 10.8
-CONH- 33472 9.5
-NH2 12552 19.2
-NH- 8368 4.5
N 4184 -9.0
-N= 11715 5.0
-N=N- 4188 0.0
-CN 25522 24.0
NO2 15355 32.0
-O- 3347 3.8
-OH 29790 10.0
S 14142 12.0
-F 4184 18.0
-Cl 11548 24.0
-Br 15481 30.0
-I 19037 31.5
제조예 1 내지 16과 비교제조예 1 내지 4에서 사용한 액정 화합물의 용해도 파라미터는 표 2와 같다.
액정 화합물 용해도 파라미터(δ) 제1 액정화합물과의 용해도파라미터 차이(Δδ)
제1 액정 화합물 제조예 1-16, 비교제조예 1-3 (공통) 화학식 1aa 23.31 -
제2 액정 화합물 제조예 1, 5, 9, 13 화학식 2aa 20.73 2.58
제조예 2, 6, 10, 14 화학식 2ab 20.62 2.69
제조예 3, 7, 11, 15 화학식 2ac 20.52 2.79
제조예 4, 8, 12, 16 화학식 2ad 20.43 2.88
비교제조예 1 화학식 A 21.22 2.09
비교제조예 2 화학식 B 20.97 2.34
비교제조예 3 화학식 C 20.85 2.46
비교제조예 4 화학식 D 20.34 2.97
필름의 제조
실시예 1
두께 1mm의 유리 기판 위에 제조예 1에서 얻은 조성물을 1000rpm으로 30초 동안 스핀 코팅한다. 이어서 상기 기판을 80℃ 오븐에서 2분, 실온에서 2분 동안 두고 건조 및 냉각시켜 액정층을 형성한다. 이어서 상기 액정층에 1000mJ/㎠의 광량으로 자외선을 조사하여 기판 위에 경화된 액정층이 형성된 필름을 제조한다.
실시예 2
제조예 1에서 얻은 조성물 대신 제조예 2에서 얻은 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조한다.
실시예 3
제조예 1에서 얻은 조성물 대신 제조예 3에서 얻은 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조한다.
실시예 4
제조예 1에서 얻은 조성물 대신 제조예 4에서 얻은 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조한다.
실시예 5
제조예 1에서 얻은 조성물 대신 제조예 5에서 얻은 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조한다.
실시예 6
제조예 1에서 얻은 조성물 대신 제조예 6에서 얻은 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조한다.
실시예 7
제조예 1에서 얻은 조성물 대신 제조예 7에서 얻은 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조한다.
실시예 8
제조예 1에서 얻은 조성물 대신 제조예 8에서 얻은 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조한다.
실시예 9
제조예 1에서 얻은 조성물 대신 제조예 9에서 얻은 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조한다.
실시예 10
제조예 1에서 얻은 조성물 대신 제조예 10에서 얻은 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조한다.
실시예 11
제조예 1에서 얻은 조성물 대신 제조예 11에서 얻은 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조한다.
실시예 12
제조예 1에서 얻은 조성물 대신 제조예 12에서 얻은 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조한다.
실시예 13
제조예 1에서 얻은 조성물 대신 제조예 13에서 얻은 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조한다.
실시예 14
제조예 1에서 얻은 조성물 대신 제조예 14에서 얻은 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조한다.
실시예 15
제조예 1에서 얻은 조성물 대신 제조예 15에서 얻은 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조한다.
실시예 16
제조예 1에서 얻은 조성물 대신 제조예 16에서 얻은 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조한다.
비교예 1
제조예 1에서 얻은 조성물 대신 비교제조예 1에서 얻은 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조한다.
비교예 2
제조예 1에서 얻은 조성물 대신 비교제조예 2에서 얻은 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조한다.
비교예 3
제조예 1에서 얻은 조성물 대신 비교제조예 3에서 얻은 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조한다.
비교예 4
제조예 1에서 얻은 조성물 대신 비교제조예 4에서 얻은 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조한다.
평가
평가 1
실시예 1 내지 16과 비교예 1 내지 4에 따른 필름의 위상차를 측정한다.
위상차는 AxoScan™ (Axometrics)를 사용하여 측정한다.
그 결과는 표 3과 같다.
용해도파라미터 차이
(Δδ)		 면내 위상차
(R0, @550nm)		 두께방향위상차
(Rth, @550nm)
실시예 1 2.58 0.12nm -313.47nm
실시예 2 2.69 0.13nm -307.25nm
실시예 3 2.79 0.12nm -304.06nm
실시예 4 2.88 0.14nm -315.32nm
실시예 5 2.58 0.32nm -320.19nm
실시예 6 2.69 0.21nm -316.33nm
실시예 7 2.79 0.15nm -307.18nm
실시예 8 2.88 0.23nm -319.46nm
실시예 9 2.58 0.19nm -312.34nm
실시예 10 2.69 0.15nm -320.11nm
실시예 11 2.79 0.20nm -304.35nm
실시예 12 2.88 0.40nm -310.25nm
실시예 13 2.58 0.19nm -319.56nm
실시예 14 2.69 0.12nm -301.26nm
실시예 15 2.79 0.19nm -305.89nm
실시예 16 2.88 0.17nm -312.65nm
비교예 1 2.09 23.62nm -12.30nm
비교예 2 2.34 21.11nm -30.71nm
비교예 3 2.46 7.51nm -131.21nm
비교예 4 2.97 10.54nm -98.17nm
표 3을 참고하면, 실시예 1 내지 16에 따른 필름은 약 1nm 이하의 매우 낮은 면내 위상차를 가지는 것을 확인할 수 있다.
평가 2
실시예 1 내지 16과 비교예 1 내지 4에 따른 필름의 액정층의 배향 상태를 편광현미경(polarized optical microscopy)을 사용하여 확인한다.
편광현미경(EclipseLV100POL, NIKON)의 편광자(polarizer)와 검광자(analyzer)를 서로 직각(90도)이 되도록 하고 시료대에 실시예 1 내지 16과 비교예 1 내지 4에 따른 필름을 배치하여 블랙(black)의 완전성 여부를 확인한다. 완전한 블랙이 구현되는 경우 액정층의 수직 배향이 양호한 것이고 블랙의 정도가 낮을수록 수직 배향이 불량하여 빛이 새는 것이다.
그 결과는 표 4와 도 9 내지 도 28과 같다.
도 9 내지 도 24는 각각 실시예 1 내지 16에 따른 필름을 편광현미경을 사용하여 관찰한 사진이고, 도 25 내지 도 28은 각각 비교예 1 내지 4에 따른 필름을 편광현미경을 사용하여 관찰한 사진이다.
배향도 배향도
실시예 1 ◎ 실시예 11 ◎
실시예 2 ◎ 실시예 12 ◎
실시예 3 ◎ 실시예 13 ◎
실시예 4 ◎ 실시예 14 ◎
실시예 5 ◎ 실시예 15 ◎
실시예 6 ◎ 실시예 16 ◎
실시예 7 ◎ 비교예 1 X
실시예 8 ◎ 비교예 2 X
실시예 9 ◎ 비교예 3 △
실시예 10 ◎ 비교예 4 X
◎: 완전블랙 / △: 빛샘 약간 발생 / X: 빛샘 다량 발생
표 4와 도 9 내지 도 24를 참고하면, 실시예 1 내지 16에 따른 필름은 완전한 블랙을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 이로부터 실시예 1 내지 16에 따른 필름은 액정층 내에 액정의 수직 배향성이 양호한 것을 의미할 수 있다.
이에 반해 표 4와 도 25 내지 도 28을 참고하면, 비교예 1 내지 4에 따른 필름은 완전한 블랙을 나타내지 못하고 빛이 새는 것을 확인할 수 있다. 이로부터 비교예 1 내지 4에 따른 필름은 액정층 내에 액정의 수직 배향성이 불완전하여 빛의 일부를 통과시키는 것을 의미할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
100: 광학 필름 110: 기재
120: 액정층 200: 위상차 필름
300: 보상 필름 400: 편광자
500: 반사방지 필름 600: 유기 발광 표시 패널
610: 베이스 기판 620: 하부 전극
630: 발광층 640: 상부 전극
650: 봉지 기판 700: 필름
800: 액정 표시 패널 810: 제1 표시판
820: 제2 표시판 830: 액정층

Claims (20)

  1. 하기 화학식 1로 표현되는 제1 액정 화합물과 하기 화학식 2로 표현되는 제2 액정 화합물을 포함하고,
    상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물의 용해도 파라미터의 차이는 2.50 내지 2.90인 광학 필름용 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00038

    [화학식 2]
    Figure pat00039

    상기 화학식 1 또는 2에서,
    X는 수소 결합할 수 있는 작용기이고,
    R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐 함유기 또는 이들의 조합이고,
    Z는 단일결합, -COO- 또는 -OCO- 이고,
    n은 4 내지 8이고,
    m은 0 또는 1이고,
    p는 3 내지 6이다.
  2. 제1항에서,
    상기 화학식 1의 X는 시아노기, 시아노 함유기, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 카르복실기 또는 이들의 조합을 포함하는 광학 필름용 조성물.
  3. 제1항에서,
    상기 제1 액정 화합물은 하기 화학식 1a로 표현되고 상기 제2 액정 화합물은 하기 화학식 2a로 표현되는 광학 필름용 조성물:
    [화학식 1a]
    Figure pat00040

    [화학식 2a]
    Figure pat00041

    상기 화학식 1a 또는 2a에서,
    X는 시아노기, 시아노 함유기, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 카르복실기 또는 이들의 조합이고,
    n은 4 내지 8이고,
    p는 3 내지 6이다.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 액정 화합물은 하기 화학식 1aa로 표현되고 상기 제2 액정 화합물은 하기 화학식 2aa 내지 2ad 중 어느 하나로 표현되는 광학 필름용 조성물:
    [화학식 1aa]
    Figure pat00042

    [화학식 2aa]
    Figure pat00043

    [화학식 2ab]
    Figure pat00044

    [화학식 2ac]
    Figure pat00045

    [화학식 2ad]
    Figure pat00046

  5. 제1항에서,
    상기 광학 필름용 조성물은 용매를 더 포함하고,
    상기 조성물의 총 함량에 대하여 5 내지 50%의 상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물, 그리고 잔량의 용매를 포함하는 광학 필름용 조성물.
  6. 제5항에서,
    상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물은 1:0.7 내지 1:2의 몰비로 포함되는 광학 필름용 조성물.
  7. 제5항에서,
    광 개시제를 더 포함하는 광학 필름용 조성물.
  8. 제7항에서,
    상기 광 개시제는 상기 조성물의 총 함량에 대하여 0.1 내지 2중량%로 포함되는 광학 필름용 조성물.
  9. 기재, 그리고
    상기 기재의 일면에 위치하는 액정층
    을 포함하고,
    상기 액정층은 하기 화학식 1로 표현되는 제1 액정 화합물과 하기 화학식 2로 표현되는 제2 액정 화합물을 포함하고,
    상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물의 용해도 파라미터의 차이는 2.50 내지 2.90인
    광학 필름:
    [화학식 1]
    Figure pat00047

    [화학식 2]
    Figure pat00048

    상기 화학식 1 또는 2에서,
    X는 수소 결합할 수 있는 작용기이고,
    R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐 함유기 또는 이들의 조합이고,
    Z는 단일결합, -COO- 또는 -OCO- 이고,
    n은 4 내지 8이고,
    m은 0 또는 1이고,
    p는 3 내지 6이다.
  10. 제9항에서,
    상기 화학식 1의 X는 시아노기, 시아노 함유기, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 카르복실기 또는 이들의 조합을 포함하는 광학 필름.
  11. 제9항에서,
    상기 제1 액정 화합물은 하기 화학식 1a로 표현되고 상기 제2 액정 화합물은 하기 화학식 2a로 표현되는 광학 필름:
    [화학식 1a]
    Figure pat00049

    [화학식 2a]
    Figure pat00050

    상기 화학식 1a 또는 2a에서,
    X는 시아노기, 시아노 함유기, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 카르복실기 또는 이들의 조합이고,
    n은 4 내지 8이고,
    p는 3 내지 6이다.
  12. 제11항에서,
    상기 제1 액정 화합물은 하기 화학식 1aa로 표현되고 상기 제2 액정 화합물은 하기 화학식 2aa 내지 2ad 중 어느 하나로 표현되는 광학 필름:
    [화학식 1aa]
    Figure pat00051

    [화학식 2aa]
    Figure pat00052

    [화학식 2ab]
    Figure pat00053

    [화학식 2ac]
    Figure pat00054

    [화학식 2ad]
    Figure pat00055

  13. 제9항에서,
    상기 제1 액정 화합물과 상기 제2 액정 화합물은 상기 기재의 길이 방향에 대하여 수직한 방향으로 배열되는 광학 필름.
  14. 제9항에서,
    550nm 파장의 입사광에 대한 상기 액정층의 면내 위상차(R0)는 0nm≤R0≤1nm인 광학 필름.
  15. 제14항에서,
    550nm 파장의 입사광에 대한 상기 액정층의 두께 방향 위상차(Rth)는 50nm≤Rth≤500nm인 광학 필름.
  16. 제9항에서,
    상기 액정층은 하기 관계식 1을 만족하는 굴절률을 가지는 광학 필름:
    [관계식 1]
    nz > nx = ny
    상기 관계식 1에서,
    nx는 상기 액정층의 지상축(slow axis)에서의 굴절률이고, ny는 상기 액정층의 진상축(fast axis)에서의 굴절률이고, nz는 nx 및 ny에 수직하는 방향의 굴절률이다.
  17. 제9항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 광학 필름, 그리고
    상기 광학 필름의 적어도 일면에 위치하는 위상차 필름
    을 포함하는 보상 필름.
  18. 제17항에서,
    상기 위상차 필름은 λ/4 위상차 필름, λ/2 위상차 필름 또는 이들의 조합을 포함하는 보상 필름.
  19. 제17항에 따른 보상 필름, 그리고
    상기 보상 필름의 일면에 위치하는 편광자
    를 포함하는 반사방지 필름.
  20. 표시 패널, 그리고
    제9항에 따른 광학 필름, 제17항에 따른 보상 필름 또는 제19항에 따른 반사방지 필름
    을 포함하는 표시 장치.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111830616B (zh) * 2019-04-16 2021-11-09 致晶科技（北京）有限公司 利用晶体制成的消色差相位延迟器和制作方法
CN110611040B (zh) * 2019-08-21 2021-08-24 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 一种封装结构、显示面板及显示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060066045A (ko) * 2004-12-11 2006-06-15 주식회사 엘지화학 배향막을 필요로 하지 않는 수직 배향 액정 필름 및 그의제조 방법
KR20060092048A (ko) * 2005-02-16 2006-08-22 주식회사 엘지화학 수직 배향 액정 필름을 포함하는 위상차 필름 및 그제조방법
KR20090053711A (ko) * 2007-11-23 2009-05-27 주식회사 엘지화학 중합성 액정 조성물, 이를 이용한 수직 배향 액정 필름 및 그 제조방법
KR20110037713A (ko) * 2009-10-07 2011-04-13 주식회사 엘지화학 액정 필름용 조성물, 이를 이용해 제조되는 액정 필름 및 그 제조 방법

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07230001A (ja) 1993-05-17 1995-08-29 Sekisui Chem Co Ltd 光制御シート及びその製造方法
JPH08254704A (ja) 1995-03-15 1996-10-01 Hoechst Ind Kk 液晶配向膜及び液晶表示素子
JP3985399B2 (ja) * 1999-09-10 2007-10-03 株式会社日立製作所 液晶表示装置
US6917399B2 (en) 2001-02-22 2005-07-12 3M Innovative Properties Company Optical bodies containing cholesteric liquid crystal material and methods of manufacture
WO2004072699A1 (ja) 2003-02-12 2004-08-26 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha 垂直配向用基板及び垂直配向液晶位相差フィルムの製造方法
JP4442120B2 (ja) 2003-06-09 2010-03-31 富士ゼロックス株式会社 インクジェット用液体組成物、インクジェット用インクセット、並びに、これらを用いた記録方法及び記録装置
TWI356212B (en) 2003-09-01 2012-01-11 Fujifilm Corp Optical compensation film, liquid crystal display
KR20050078468A (ko) 2004-02-02 2005-08-05 삼성전자주식회사 액정 표시 장치와 이의 제조 방법
US7510741B2 (en) * 2004-06-01 2009-03-31 3M Innovative Properties Company Method of making multilayer cholesteric liquid crystal optical bodies
US7597945B2 (en) 2004-11-09 2009-10-06 Chisso Corporation Polymerizable liquid crystal composition containing fluorine-substituted (meth) acrylate derivatives
JP4839781B2 (ja) 2004-11-09 2011-12-21 Ｊｎｃ株式会社 フッ素置換された（メタ）アクリレート誘導体を含有する重合性の液晶組成物
US7378135B2 (en) 2005-03-29 2008-05-27 Chisso Corporation Polymerizable liquid crystal composition and optically anisotropic thin film
CN101194000B (zh) 2005-06-10 2014-09-24 默克专利股份有限公司 具有垂面定向的lc材料
US7652736B2 (en) * 2005-10-25 2010-01-26 3M Innovative Properties Company Infrared light reflecting film
JP5311725B2 (ja) 2006-07-10 2013-10-09 株式会社Ａｄｅｋａ 重合性組成物
JP5094255B2 (ja) * 2007-07-19 2012-12-12 株式会社ジャパンディスプレイイースト 液晶表示装置、及びその製造方法
TW200912484A (en) 2007-07-30 2009-03-16 Fujifilm Corp Retardation film, polarizing plate, and liquid-crystal display device comprising it
KR101498591B1 (ko) 2007-10-10 2015-03-05 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 액정 폴리에스테르 조성물 및 이를 사용한 성형 물품
KR101400385B1 (ko) 2007-12-04 2014-05-26 엘지디스플레이 주식회사 위상차 보상필름용 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치의 위상차 보상필름 제조방법
WO2009156118A1 (en) * 2008-06-27 2009-12-30 Merck Patent Gmbh Liquid-crystalline medium
TWI462998B (zh) * 2012-08-15 2014-12-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd 液晶透鏡之液晶組成與包含其之立體顯示器
CN103074073B (zh) 2012-12-20 2015-03-11 石家庄诚志永华显示材料有限公司 负介电各向异性液晶混合物
KR20140112227A (ko) 2013-03-13 2014-09-23 주식회사 효성 Va모드 액정 표시 장치용 위상차 필름
JP6464574B2 (ja) * 2013-07-29 2019-02-06 Jnc株式会社 重合性液晶組成物および光学異方体
TWI490321B (zh) * 2013-08-30 2015-07-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd 液晶組成物

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060066045A (ko) * 2004-12-11 2006-06-15 주식회사 엘지화학 배향막을 필요로 하지 않는 수직 배향 액정 필름 및 그의제조 방법
KR20060092048A (ko) * 2005-02-16 2006-08-22 주식회사 엘지화학 수직 배향 액정 필름을 포함하는 위상차 필름 및 그제조방법
KR20090053711A (ko) * 2007-11-23 2009-05-27 주식회사 엘지화학 중합성 액정 조성물, 이를 이용한 수직 배향 액정 필름 및 그 제조방법
KR20110037713A (ko) * 2009-10-07 2011-04-13 주식회사 엘지화학 액정 필름용 조성물, 이를 이용해 제조되는 액정 필름 및 그 제조 방법

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