KR20170084638A - 액정 필름의 제조 방법 - Google Patents

액정 필름의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170084638A
KR20170084638A KR1020160003909A KR20160003909A KR20170084638A KR 20170084638 A KR20170084638 A KR 20170084638A KR 1020160003909 A KR1020160003909 A KR 1020160003909A KR 20160003909 A KR20160003909 A KR 20160003909A KR 20170084638 A KR20170084638 A KR 20170084638A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
polymerizable liquid
crystal layer
layer
film according
Prior art date
Application number
KR1020160003909A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101999950B1 (ko
Inventor
이대희
이은혜
박문수
김영진
장준원
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020160003909A priority Critical patent/KR101999950B1/ko
Publication of KR20170084638A publication Critical patent/KR20170084638A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101999950B1 publication Critical patent/KR101999950B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation
    • H01L27/3232—
    • G02F2001/133738—

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 출원은 액정 필름의 제조 방법, 이에 의해 제조된 액정 필름 및 상기 액정 필름의 용도에 관한 것이다. 본 출원의 액정 필름의 제조 방법은 수평 배향 액정층이 적어도 2장 이상 적층된 다층 구조의 액정 필름을 별도의 배향막 또는 점착제 없이도 연속 코팅 및 배향을 통하여 제조할 수 있다. 상기 액정 필름은 유기전자소자의 편광판, 액정표시장치의 휘도 향상 필름, 원 편광판 등의 광학 소자에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

액정 필름의 제조 방법 {Method for manufacturing a liquid crystal film}
본 출원은 액정 필름의 제조 방법, 이에 의해 제조된 액정 필름 및 상기 액정 필름의 용도에 관한 것이다.
위상차 필름(retardation film)은 다양한 용도에 사용될 수 있다. 위상차 필름은, 예를 들면, 표시 장치의 시야각 특성을 향상시키기 위하여 액정셀의 일측 또는 양측에 배치될 수 있다. 위상차 필름은, 또한 반사형 LCD나 OLED(Organic Light Emitting Device) 등에서 반사 방지 및 시인성의 확보 등을 위하여 사용되기도 한다(특허문헌 1).
위상차 필름은 예를 들어, 액정을 통해 제조될 수 있다. 액정을 위상차 필름으로 사용하기 위해서는 원하는 위상차를 나타내도록 하기 위하여 액정을 적절히 배향시키는 것이 필요한 경우가 있다. 예를 들어, 배향된 액정 필름이 2장 이상 적층된 다층 구조의 위상차 필름을 제조하기 위해서는 일반적으로 각각 배향된 액정 필름을 점착제를 통하여 적층하거나 또는 배향된 액정 필름 상에 배향막을 코팅한 후에 액정 필름을 코팅하는 방법이 있다. 그러나, 이러한 방법은 공정이 번거롭고 시간 및 비용이 많이 들며 최종 소자의 두께가 두꺼워지는 문제점이 있다.
일본공개특허 공보 제1996-321381호
본 출원의 과제는 상기 문제점을 해소할 수 있는 액정 필름의 제조 방법, 이에 의해 제조된 액정 필름 및 상기 액정 필름의 용도를 제공하는 것이다.
본 출원은 액정 필름의 제조 방법에 관한 것이다. 예시적인 액정 필름의 제조 수평 배향을 갖는 제 1 중합성 액정층 상에 직접 제공된 제 2 중합성 액정 조성물을 중합함으로써 수평 배향을 갖는 제 2 중합성 액정층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
본 출원의 액정 필름의 제조 방법은 수평 배향 액정층이 적어도 2장 이상 적층된 다층 구조의 액정 필름을 별도의 배향막 또는 점착제 없이도 연속 코팅 및 배향을 통하여 제조할 수 있다.
즉, 본 출원의 제조 방법에 의하면, 수평 배향을 갖는 제 1 중합성 액정층 및 상기 제 1 중합성 액정층 상에 직접 제공된 수평 배향을 갖는 제 2 중합성 액정층을 포함하는 액정 필름을 제공할 수 있다.
본 명세서에서 A가 B에 직접 제공된다는 것은 A와 B 사이에 별도의 중간층 없이 바로 제공된다는 것을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 수평 배향은 액정 화합물의 방향자(director)가 액정층의 평면에 대하여 약 0도 내지 5도, 약 0도 내지 4도, 약 0도 내지 3도, 약 0도 내지 2도, 약 0도 내지 1도 또는 약 0도의 경사각을 가지는 상태로 정렬된 배향 상태를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 방향자는 액정 화합물의 광축 방향을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 광축은 액정 화합물의 지상축(Slow axis)을 의미할 수 있다. 하나의 예로, 액정 화합물이 막대 (Rod) 모양인 경우 광축은 액정 화합물의 장축을 의미할 있고, 다른 예로, 액정 화합물이 원판 (Discotic) 모양인 경우 원판의 평면의 법선 방향의 축을 의미할 수 있다
수평 배향은 평면 배향, 트위스트 배향 또는 콜레스테릭 배향을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 평면 배향은 액정층 내의 액정 화합물이 수평 배향되고, 액정 화합물들의 방향자가 서로 평행인 상태로 층을 이루는 배향 상태를 의미할 수 있다. 평면 배향은 균일한 수평 배향을 가진다고 칭할 수 있다.
본 명세서에서 트위스트 배향 또는 콜레스테릭 배향은 액정층 내의 액정 화합물이 수평 배향되고, 액정 화합물들의 방향자가 나선축을 따라 꼬이면서 층을 이루며 배향한 나선형의 배향 상태를 의미할 수 있다.
액정 화합물의 방향자가 360 회전을 완성하기까지의 거리를 「피치(pitch)」라고 할 때에 트위스트 배향은 액정층의 두께가 상기 피치 미만인 것을 의미할 수 있다. 즉, 트위스트 배향을 갖는 액정층에서 액정 화합물의 방향자는 360 회전하고 있지 않을 수 있다.
반면, 콜레스테릭 배향을 갖는 액정층에서는 액정 화합물의 방향자가 360도 회전하고 있을 수 있다. 도 1은 콜레스테릭 배향을 예시적으로 나타낸다. 도 1을 참조하면, 콜레스테릭 배향은 액정 화합물의 방향자(도 1의 n)가 나선축(도 1의 X)을 따라 꼬이면서 층을 이루며 배향하는 나선형의 구조를 가지며, 피치(도 1의 P)에서 액정 화합물이 360도 회전하고 있다.
상기 제조 방법에서, 제 1 중합성 액정층은 기재층 상에 제공된 제 1 중합성 액정 조성물에 수평 배향을 유도하고 중합함으로써 형성할 수 있다.
본 명세서에서 중합성 액정 조성물은 중합하기 전의 상태일 수 있고, 중합성 액정층은 상기 중합성 액정 조성물을 중합한 후의 상태일 수 있다.
기재층으로는 특별한 제한 없이 공지의 소재를 사용할 수 있다. 예를 들면, 유리 필름, 결정성 또는 비결정성 실리콘 필름, 석영 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 필름 등의 무기계 필름이나 플라스틱 필름 등을 사용할 수 있다. 기재층으로는, 광학적으로 등방성인 기재층이나, 위상차층과 같이 광학적으로 이방성인 기재층 또는 편광판이나 컬러 필터 기판 등을 사용할 수 있다. 예를 들어, 편광층이 기재층의 내측, 즉 액정층과 기재층의 사이에 존재하는 경우에는 기재층으로서 이방성 기재층이 사용되는 경우에도 적절한 성능의 소자가 구현될 수 있다.
플라스틱 기재층으로는, TAC(triacetyl cellulose); 노르보르넨 유도체 등의 COP(cyclo olefin copolymer); PMMA(poly(methyl methacrylate); PC(polycarbonate); PE(polyethylene); PP(polypropylene); PVA(polyvinyl alcohol); DAC(diacetyl cellulose); Pac(Polyacrylate); PES(poly ether sulfone); PEEK(polyetheretherketon); PPS(polyphenylsulfone), PEI(polyetherimide); PEN(polyethylenemaphthatlate); PET(polyethyleneterephtalate); PI(polyimide); PSF(polysulfone); PAR(polyarylate) 또는 비정질 불소 수지 등을 포함하는 기재층을 사용할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. 기재층에는, 필요에 따라서 금, 은, 이산화 규소 또는 일산화 규소 등의 규소 화합물의 코팅층이나, 반사 방지층 등의 코팅층이 존재할 수도 있다.
제 1 중합성 액정 조성물에 수평 배향의 정렬을 유도하는 방법은 특별히 제한되지 않고, 당업계에 공지된 방법을 적용할 수 있다.
하나의 예시에서, 제 1 중합성 액정 조성물의 수평 배향은 기재 층의 배향 처리에 의하여 유도될 수 있다. 예를 들어, 기재 층에 러빙 배향 처리와 같은 접촉식 배향 처리를 수행하거나 또는 기재 층에 광 배향 처리와 같은 비접촉식 배향 처리를 수행할 수 있다. 광 배향 처리는 예를 들어 기재층 상에 광 배향성 물질을 제공한 후 광 배향성 물질에 직선 편광을 조사하는 것에 의하여 수행될 수 있다.
상기 배향 처리된 기재 층 상에 제 1 중합성 액정 조성물을 제공하는 경우 제 1 중합성 액정 조성물에 수평 배향의 정렬을 유도할 수 있다.
본 명세서에서 액정 조성물을 기재층 또는 액정층 상에 제공하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 공지의 코팅 방식을 적용할 수 있다. 예를 들어, 롤 코팅, 바 코팅, 콤마 코팅, 잉크젯 코팅 또는 스핀 코팅 등의 통상의 코팅 방식을 통하여 제공될 수 있다.
제 1 중합성 액정층은 제 2 중합성 액정 조성물에 대하여 수평 배향능을 가질 수 있다 따라서, 제 1 중합성 액정층과 제 2 중합성 액정 조성물의 사이에 별도의 배향막이 제공되지 않아도, 제 2 중합성 액정층에 수평 배향을 유도할 수 있다.
제 1 중합성 액정층의 수평 배향능은 제 1 중합성 액정 조성물에 적절한 계면 활성제를 첨가하거나, 제 1 중합성 액정층의 중합 시에 자외선 조사 조건을 조절하여 구현할 수 있다.
하나의 예시에서, 제 1 중합성 액정 조성물은 제 1 중합성 액정 화합물 및 계면 활성제를 포함할 수 있다. 상기 계면 활성제로는 실리콘계 계면 활성제 또는 불소계 계면 활성제를 사용할 수 있다.
하나의 예시에서, 제 1 중합성 액정 조성물은 제 1 중합성 액정 화합물 5 내지 50 중량부 및 계면 활성제 0.001 내지 1 중량부를 포함할 수 있다. 또한, 제 1 중합성 액정 조성물은 계면 활성제를 0.001 내지 1 중량% 비율로 포함할 수 있다. 함량 비율이 상기 범위를 만족하는 경우 제 1 중합성 액정층에 수평 배향능을 구현하는데 적절하다.
제 1 중합성 액정층은 기재층 상에 제공된 제 1 중합성 액정 조성물의 층에 자외선을 조사하여 중합함으로써 형성될 수 있다.
하나의 예시에서, 제 1 중합성 액정층은 기재층 상에 제공된 제 1 중합성 액정 조성물의 층에 100 mJ/cm2 초과 내지 500 mJ/cm2 이하의 광량으로 자외선을 조사하여 중합함으로써 형성될 수 있다. 상기 자외선의 광량은 구체적으로 200 mJ/cm2 내지 400 mJ/cm2 또는 250 mJ/cm2 내지 350mJ/cm2일 수 있다. 상기 광량으로 자외선을 조사하여 제 1 중합성 액정층을 형성하는 경우 제 1 중합성 액정층에 수평 배향능을 구현하는데 적절하다.
하나의 예시에서, 상기 자외선 조사는 질소(N2) 퍼징 하에서 수행될 수 있다. 질소(N2) 퍼징 하에서 자외선을 조사하여 제 1 중합성 액정층을 형성하는 경우 제 1 중합성 액정층에 수평 배향능을 구현하는데 적절하다.
하나의 예시에서, 상기 자외선 조사는 100 mW/cm2 내지 500 mW/cm2의 세기의 자외선을 조사함으로써 수행될 수 있다. 상기 자외선의 제기는 구체적으로 150 mW/cm2 내지 450 mW/cm2, 200 mW/cm2 내지 400 mW/cm2, 250 mW/cm2 내지 350 mW/cm, 275 mW/cm2 내지 325 mW/cm22일 수 있으며, 본 출원의 일 실시예에 의하면 약 300 mW/cm2의 세기의 자외선을 조사할 수 있다. 상기 세기로 자외선을 조사하여 제 1 중합성 액정층을 형성하는 경우 제 1 중합성 액정층에 수평 배향능을 구현하는데 적절하다.
상기 방법에 있어서, 제 1 중합성 액정층 상에 제공되는 제 2 중합성 액정 조성물은 비 중합된 상태의 제 2 중합성 액정 화합물을 포함할 수 있다.
제 1 중합성 액정층 상에 제 2 중합성 액정 조성물이 직접 제공되는 경우 제 1 중합성 액정층의 수평 배향능에 의하여 제 2 중합성 액정 조성물에 수평 배향의 정렬을 유도할 수 있다.
제 2 중합성 액정 조성물에 수평 배향의 정렬을 유도한 상태에서 제 2 중합성 액정 조성물을 중합함으로써 수평 배향을 갖는 제 2 중합성 액정층을 형성할 수 있다.
제 2 중합성 액정 조성물의 중합은 제 1 중합성 액정 층 상에 제공되는 제 2 중합성 액정 조성물의 층에 자외선을 조사하는 것에 의하여 수행될 수 있다.
하나의 예시에서, 제 2 중합성 액정층은 제 1 중합성 액정층 상에 제공된 제 2 중합성 액정 조성물의 층에 500 mJ/cm2 내지 1500 mJ/cm2의 광량으로 자외선을 조사하여 중합함으로써 형성될 수 있다. 상기 자외선의 광량은 구체적으로 600 mJ/cm2 내지 1400 mJ/cm2, 700 mJ/cm2 내지 1300 mJ/cm2, 800 mJ/cm2 내지 1200 mJ/cm2 또는 900 mJ/cm2 내지 1100 mJ/cm2일 수 있고, 본 출원의 일 실시예에 의하면, 약 1000 mJ/cm2 의 광량의 자외선을 조사할 수 있다. 상기 광량으로 자외선을 조사하여 제 2 중합성 액정층을 형성하는 경우 제 2 중합성 액정층에 수평 배향을 효과적으로 유도할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 자외선 조사는 질소(N2) 퍼징 하에서 수행될 수 있다. 질소(N2) 퍼징 하에서 자외선을 조사하여 제 2 중합성 액정층을 형성하는 경우 제 2 중합성 액정층에 수평 배향을 효과적으로 유도할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 자외선 조사는 100 mW/cm2 내지 500 mW/cm2의 세기의 자외선을 조사함으로써 수행될 수 있다. 상기 자외선의 제기는 구체적으로 150 mW/cm2 내지 450 mW/cm2, 200 mW/cm2 내지 400 mW/cm2, 250 mW/cm2 내지 350 mW/cm, 275 mW/cm2 내지 325 mW/cm22일 수 있으며, 본 출원의 일 실시예에 의하면 약 300 mW/cm2의 세기의 자외선을 조사할 수 있다. 상기 세기로 자외선을 조사하여 제 2 중합성 액정층을 형성하는 경우 제 2 중합성 액정층에 수평 배향을 효과적으로 유도할 수 있다.
제 2 중합성 액정층 상에 수평 배향을 갖는 제 3 중합성 액정층을 더 형성하고자 하는 경우에는 제 2 중합성 액정층 상에 수평 배향막을 제공할 수 있다.
또는, 제 2 중합성 액정층 상에 수평 배향을 갖는 제 3 중합성 액정층을 더 형성하고자 하는 경우에는 제 1 중합성 액정층에 수평 배향능을 부여하는 방식을 제 2 중합성 액정층에 동일하게 적용할 수 있다.
예를 들어, 제 2 중합성 액정 조성물은 제 2 중합성 액정 화합물 및 계면 활성제를 포함할 수 있다. 상기 계면 활성제로는 실리콘계 계면 활성제 또는 불소계 계면 활성제를 사용할 수 있다.
또한, 제 2 중합성 액정 조성물은 제 2 중합성 액정 화합물 5 내지 50 중량부 및 계면 활성제 0.001 내지 1 중량부를 포함할 수 있다. 또한, 제 2 중합성 액정 조성물은 계면 활성제를 0.001 내지 1 중량% 비율로 포함할 수 있다. 함량 비율이 상기 범위를 만족하는 경우 제 2 중합성 액정층에 수평 배향능을 구현하는데 적절하다.
또한, 제 2 중합성 액정층은 제 1 중합성 액정층 상에 제공된 제 2 중합성 액정 조성물의 층에 100 mJ/cm2 초과 내지 500 mJ/cm2 이하의 광량으로 자외선을 조사하여 중합함으로써 형성될 수 있다. 상기 자외선의 광량은 구체적으로 200 mJ/cm2 내지 400 mJ/cm2 또는 250 mJ/cm2 내지 350mJ/cm2일 수 있다.
또한, 상기 자외선 조사는 질소(N2) 퍼징 하에서 수행될 수 있다.
또한, 상기 자외선 조사는 100 mW/cm2 내지 500 mW/cm2의 세기의 자외선을 조사함으로써 수행될 수 있다. 상기 자외선의 제기는 구체적으로 150 mW/cm2 내지 450 mW/cm2, 200 mW/cm2 내지 400 mW/cm2, 250 mW/cm2 내지 350 mW/cm, 275 mW/cm2 내지 325 mW/cm22일 수 있다.
전술한 바와 같이 상기 조건으로 자외선을 조사하여 제 2 중합성 액정층을 형성하는 경우 제 2 중합성 액정층에 수평 배향능을 구현하는데 적절하다.
다음으로, 수평 배향능이 구현된 제 2 중합성 액정층 상에 제 3 중합성 액정 조성물을 제공한 후 중합함으로써 수평 배향을 갖는 제 3 중합성 액정층을 형성할 수 있다. 이 경우, 제 3 중합성 액정 조성물은 비 중합된 상태의 제 3 중합성 액정 화합물을 포함할 수 있고, 제 3 중합성 액정 조성물에 자외선을 조사하여 중합시킬 수 있다.
또한, 필요한 경우 상기와 동일한 방식으로 수평 배향을 갖는 중합성 액정층을 더 형성할 수 있다.
제 1 내지 제 3 중합성 액정 조성물에 포함되는 제 1 내지 제 3 중합성 액정 화합물은 액정성을 나타낼 수 있는 부위, 예를 들면, 메소겐(mesogen) 골격 등을 포함하고, 또한 중합성 관능기를 하나 이상 포함하는 화합물일 수 있다.
제 1 내지 제 3 중합성 액정층은 각각 제 1 내지 제 3 중합성 액정 화합물을 중합된 형태로 포함할 수 있다. 본 명세서에서 중합성 액정 화합물이 중합된 형태로 포함되어 있다는 것은 상기 액정 화합물이 중합되어 액정층 내에서 액정 고분자의 주쇄 또는 측쇄와 같은 골격을 형성하고 있는 상태를 의미할 수 있다.
제 1 내지 제 3 중합성 액정 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
화학식 1에서 A는 단일 결합, -COO- 또는 -OCO-이고, R1 내지 R10은, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 알킬기, 알콕시기, 알콕시카보닐기, 시아노기, 니트로기, -O-Q-P 또는 하기 화학식 2의 치환기이거나, R1 내지 R5 중 인접하는 2개의 치환기의 쌍 또는 R6 내지 R10 중 인접하는 2개의 치환기의 쌍은 서로 연결되어 -O-Q-P로 치환된 벤젠을 형성하되, R1 내지 R10 중 적어도 하나는 -O-Q-P 또는 하기 화학식 2의 치환기이거나, R1 내지 R5 중 인접하는 2개의 치환기 또는 R6 내지 R10 중 인접하는 2개의 치환기 중 적어도 하나의 쌍은 서로 연결되어 -O-Q-P로 치환된 벤젠을 형성하고, 상기에서 Q는 알킬렌기 또는 알킬리덴기이며, P는, 알케닐기, 에폭시기, 시아노기, 카복실기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기 등의 중합성 관능기이다.
[화학식 2]
Figure pat00002
화학식 2에서 B는 단일 결합, -COO- 또는 -OCO-이고, R11 내지 R15는, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 알킬기, 알콕시기, 알콕시카보닐기, 시아노기, 니트로기 또는 -O-Q-P이거나, R11 내지 R15 중 인접하는 2개의 치환기의 쌍은 서로 연결되어 -O-Q-P로 치환된 벤젠을 형성하되, R11 내지 R15 중 적어도 하나가 -O-Q-P이거나, R11 내지 R15 중 인접하는 2개의 치환기의 쌍은 서로 연결되어 -O-Q-P로 치환된 벤젠을 형성하고, 상기에서 Q는 알킬렌기 또는 알킬리덴기이며, P는, 알케닐기, 에폭시기, 시아노기, 카복실기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기 등의 중합성 관능기이다.
화학식 1 및 2에서 인접하는 2개의 치환기가 서로 연결되어 -O-Q-P로 치환된 벤젠을 형성한다는 것은, 인접하는 2개의 치환기가 서로 연결되어 전체적으로 -O-Q-P로 치환된 나프탈렌 골격을 형성하는 것을 의미할 수 있다.
화학식 2에서 B의 좌측의 「-」는, B가 화학식 1의 벤젠에 직접 연결되어 있음을 의미할 수 있다.
화학식 1 및 2에서 용어 「단일 결합」은, A 또는 B로 표시되는 부분에 별도의 원자가 존재하지 않는 경우를 의미한다. 예를 들어, 화학식 1에서 A가 단일 결합인 경우, A의 양측의 벤젠이 직접 연결되어 비페닐(biphenyl) 구조를 형성할 수 있다.
화학식 1 및 2에서 할로겐으로는, 예를 들면, 염소, 브롬 또는 요오드 등이 예시될 수 있다.
본 명세서에서 용어 「알킬기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 예를 들면, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 의미하거나, 또는, 예를 들면, 탄소수 3 내지 20, 탄소수 3 내지 16 또는 탄소수 4 내지 12의 시클로알킬기를 의미할 수 있다. 상기 알킬기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있다.
본 명세서에서 용어 「알콕시기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 예를 들면, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기를 의미할 수 있다. 상기 알콕시기는, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알콕시기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있다.
본 명세서에서 용어 「알킬렌기」 또는 「알킬리덴기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 예를 들면, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 4 내지 10 또는 탄소수 6 내지 9의 알킬렌기 또는 알킬리덴기를 의미할 수 있다. 상기 알킬렌기 또는 알킬리덴기는, 예를 들면, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알킬렌기 또는 알킬리덴기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있다.
본 명세서에서 「알케닐기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 예를 들면, 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알케닐기를 의미할 수 있다. 상기 알케닐기는, 예를 들면, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알케닐기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있다.
화학식 1 및 2에서 P는, 예를 들면, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기이거나, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기일 수 있고, 다른 예시에서는 아크릴로일옥시기일 수 있다.
본 명세서에서 특정 관능기에 치환되어 있을 수 있는 치환기로는, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 에폭시기, 옥소기, 옥세타닐기, 티올기, 시아노기, 카복실기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기 또는 아릴기 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
화학식 1 및 2에서 적어도 하나 이상 존재할 수 있는 -O-Q-P 또는 화학식 4의 잔기는, 예를 들면, R3, R8 또는 R13의 위치에 존재할 수 있다. 또한, 서로 연결되어 -O-Q-P로 치환된 벤젠을 구성하는 치환기는, 예를 들면, R3 및 R4이거나, 또는 R12 및 R13일 수 있다. 또한, 상기 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 잔기에서 -O-Q-P 또는 화학식 2의 잔기 이외의 치환기 또는 서로 연결되어 벤젠을 형성하고 있는 치환기 외의 치환기는 예를 들면, 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시기를 포함하는 알콕시카보닐기, 탄소수 4 내지 12의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기일 수 있으며, 다른 예시에서는 염소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, 탄소수 4 내지 12의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시기를 포함하는 알콕시카보닐기 또는 시아노기일 수 있다.
제 1 내지 제 3 중합성 액정 조성물은 다관능성 중합성 액정 화합물 또는 단관능성 중합성 액정 화합물을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 다관능성 중합성 액정 화합물은, 중합성 관능기를 2개 이상 포함하는 액정 화합물을 의미할 수 있다. 하나의 예시에서 다관능성 중합성 액정 화합물은 중합성 관능기를 2개 내지 10개, 2개 내지 8개, 2개 내지 6개, 2개 내지 5개, 2개 내지 4개, 2개 내지 3개 또는 2개 포함할 수 있다. 또한, 단관능성 중합성 액정 화합물은 하나의 중합성 관능기를 포함하는 액정 화합물을 의미할 수 있다.
하나의 예시에서, 제 1 내지 제 3 중합성 액정 조성물은 다관능성 중합성 액정 화합물 및 단관능성 중합성 액정 화합물을 함께 포함할 수 있다. 다관능성 및 단관능성 중합성 화합물을 함께 사용하면, 액정층의 위상 지연 특성을 효과적으로 조절할 수 있고, 또한 구현된 위상 지연 특성, 예를 들면, 위상 지연층의 광축이나, 위상 지연값을 안정적으로 유지할 수 있다.
하나의 예시에서, 제 1 내지 제 3 중합성 액정층은, 단관능성 중합성 액정 화합물을 다관능성 중합성 액정 화합물 100 중량부 대비 0 중량부 초과 100 중량부 이하, 1 중량부 내지 90 중량부, 1 중량부 내지 80 중량부, 1 중량부 내지 70 중량부, 1 중량부 내지 60 중량부, 1 중량부 내지 50 중량부, 1 중량부 내지 30 중량부 또는 1 중량부 내지 20 중량부로 포함할 수 있다. 본 명세서에서 특별히 달리 규정하지 않는 한, 단위 「중량부」는 중량의 비율을 의미할 수 있다.
제 1 내지 제 3 중합성 액정층에 트위스트 배향 또는 콜레스테릭 배향을 유도하고자 하는 경우, 제 1 내지 제 3 중합성 액정 조성물은 키랄제(chiral agent)를 더 포함할 수 있다. 키랄제는 상기 중합성 액정 화합물의 방향자가 나선 구조를 갖도록 유도하여 트위스트 배향 또는 콜레스테릭 배향된 상태를 구현할 수 있다.
상기 키랄제로는, 액정성, 예를 들면, 네마틱 규칙성을 손상시키지 않고, 목적하는 나선 구조를 유발할 수 있는 것이라면, 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있다. 액정에 나선 구조를 유발하기 위한 키랄제는 분자 구조 중에 키랄리티(chirality)를 적어도 포함할 필요가 있다. 키랄제로는, 예를 들면, 1개 또는 2개 이상의 비대칭 탄소(asymmetric carbon)를 가지는 화합물, 키랄 아민 또는 키랄 술폭시드 등의 헤테로원자 상에 비대칭점(asymmetric point)이 있는 화합물 또는 크물렌(cumulene) 또는 비나프톨(binaphthol) 등의 축부제를 가지는 광학 활성인 부위(axially asymmetric optically active site)를 가지는 화합물이 예시될 수 있다. 키랄제는 예를 들면 분자량이 1,500 이하인 저분자 화합물일 수 있다. 키랄제로는, 시판되는 키랄 네마틱 액정, 예를 들면, Merck사에서 시판되는 키랄 도판트 액정 S-811 또는 BASF사의 LC756 등을 사용할 수도 있다.
트위스트 배향 또는 콜레스테릭 배향을 갖는 액정층은 중합성 액정 화합물 및 키랄제를 포함하는 액정 조성물을 기재층 또는 액정층 상에 도포하고, 키랄제에 의해 액정 화합물의 나선 피치를 유도한 상태로 액정 조성물을 중합시켜 형성할 수 있다.
제 1 내지 제 3 중합성 액정 조성물은 또한 하나 이상의 다른 첨가제, 예를 들어 가교제 또는 중합 개시제 등을 포함할 수 있다. 또한, 제 1 내지 제 3 중합성 액정 조성물은 전형적으로 하나 이상의 용매를 포함하는 코팅 조성물의 일부일 수 있다. 코팅 조성물은 예를 들어 분산제, 산화방지제 및 오존발생방지제를 포함할 수 있다. 추가로, 코팅 조성물은 원한다면 자외선, 적외선 또는 가시광선을 흡수하기 위해 다양한 염료 및 안료를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 증점제 및 충진제와 같은 점도 개질제를 첨가하는 것이 적절할 수 있다.
본 출원은 또한, 액정 필름에 관한 것이다. 상기 액정 필름은 수평 배향을 갖는 제 1 중합성 액정층 및 상기 제 1 중합성 액정층 상에 직접 제공된 수평 배향을 갖는 제 2 중합성 액정층을 포함할 수 있다.
상기 액정 필름은 상기 액정 필름의 제조 방법에 의하여 제조될 수 있다. 따라서, 액정 필름의 항목에서 상기 액정 필름의 제조 방법의 항목에서 기재한 것과 동일한 기술적 용어가 사용되는 경우 상기 액정 필름의 제조 방법에서 기재한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
상기 액정 필름은 제 1 중합성 액정층 상에 제 2 중합성 액정층이 직접 제공되므로, 제 1 중합성 액정층 및 제 2 중합성 액정층의 사이에 배향막 또는 점착제가 존재하지 않을 수 있다.
따라서, 상기 액정 필름은 박형일 수 있고, 배향막 또는 점착제로 인하여 제 1 중합성 액정층 또는 제 2 중합성 액정층의 물성이 영향을 받지 않는 장점이 있다.
상기 액정 필름은 제 1 중합성 액정층의 일면에 기재층를 더 포함할 수 있다. 기재층은 예를 들어, 제 1 중합성 액정층의 제 2 중합성 액정층이 존재하는 반대 측면에 제공될 수 있다. 기재층은 상기 액정 필름의 제조 방법에서 기재한 바와 같이, 배향 처리가 수행되어 있을 수 있다.
상기 액정 필름은 제 2 중합성 액정층 상에 직접 제공된 수평 배향을 갖는 제 3 중합성 액정층을 더 포함할 수 있다. 상기 구조의 액정 필름은 상기 액정 필름의 제조 방법에서 기재한 바와 같이 제 2 중합성 액정층에 수평 배향능을 부여함으로써 제조할 수 있다.
하나의 예시에서, 제 1 내지 제 3 중합성 액정층은 평면 배향을 가지고, 하기 일반식 1을 만족할 수 있다. 하기 일반식 1의 조건을 만족하는 액정층은 소위 일축성 위상차층 또는 A Plate로 호칭될 수 있다. .
[일반식 1]
nx≠ny≒nz
일반식 1에서, nx, ny 및 nz는 각각 액정층의 x, y 및 z 축 방향의 굴절률이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, x축은 액정층의 면내의 어느 일 방향을 의미하고, y축은 상기 x축에 수직한 면내 방향을 의미하며, z축은, 상기 x축과 y축에 의해 형성되는 평면의 법선의 방향, 예를 들면 액정층의 두께 방향을 의미할 수 있다. 하나의 예시에서 x축은 필름의 지상축(slow axis)과 평행한 방향이고, y축은 필름의 진상축(fast axis)과 평행한 방향일 수 있다. 일반식 1에서, 부호 ≒는 양측의 수치가 실질적으로 동일한 것을 의미하고, 실질적으로 동일하다는 것은 ±5 이내, ±3 이내, ±1 이내 또는 ±0.5 이내의 오차를 고려한 것이다.
제 1 내지 제 3 중합성 액정층의 면내 위상차 값은 액정 필름의 용도에 따라 적절히 선택될 수 있다. 본 명세서에서 「면내 위상차 값」은 하기 수식 1로 규정될 수 있다. 액정층의 면내 위상차 값이 양수인 경우 양의 일축성 위상차층 또는 +A Plate로 호칭할 수 있고, 액정층의 면내 위상차 값이 음수인 경우 음의 일축성 위상차층 또는 -A Plate로 호칭할 수 있다.
[수식 1]
Rin = (X-Y)×D
수식 1에서, Rin은 액정층의 면내 위상차이고, X는 액정층의 면내 지상축 방향의 굴절률이며, Y는 액정층의 면내 진상축 방향의 굴절률이고, D는 액정층의 두께이다.
하나의 예시에서, 제 1 내지 제 3 중합성 액정층의 면내 위상차 값은 약 550 nm 파장의 광에 대하여 약 200 nm 내지 280 nm, 200 nm 내지 270 nm, 200 nm 내지 260 nm 또는 220 nm 내지 250 nm일 수 있다. 이 경우 평면 배향 액정층은 1/2 파장판으로 기능할 수 있다. 다른 예시에서, 제 1 내지 제 3 중합성 액정층의 면내 위상차 값은 약 550 nm 파장의 광에 대하여 약 140 nm 내지 210 nm 또는 160 nm 내지 190 nm일 수 있다. 이 경우 평면 배향 액정층은 1/4 파장판으로 기능할 수 있다.
다른 하나의 예시에서, 제 1 내지 제 3 중합성 액정층은 트위스트 배향을 가질 수 있다. 트위스트 배향 액정층의 비틀림 각도는 액정 필름의 용도에 따라 적절히 선택될 수 있다. 본 명세서에서 「비틀림 각도」는 트위스트 배향 액정층의 최하부에 존재하는 액정 화합물의 방향자의 방향과 상기 트위스트 배향 액정층의 최상부에 존재하는 액정 화합물의 방향자의 방향이 이루는 각도를 의미할 수 있다.
다른 하나의 예시에서, 제 1 내지 제 3 중합성 액정층은 콜레스테릭 배향을 가질 수 있다. 콜레스테릭 배향 액정층은 원 편광을 선택적으로 반사시킬 수 있다. 콜레스테릭 배향 액정층에 의해 반사되는 광의 파장은 액정의 굴절율 및 피치에 의존한다. 콜레스테릭 배향의 피치는 반사하고자 하는 광의 파장을 고려하여 적절히 설정될 수 있고, 예를 들면, 380nm 내지 780nm의 피치를 갖도록 콜레스테릭 배향을 가질 수 있다. 콜레스테릭 배향의 피치가 상기 범위 내인 경우 가시광 영역에서 원 편광의 선택적 반사 특성을 나타낼 수 있다.
하나의 예시에서, 액정 필름의 제 1 및 제 2 중합성 액정층은 서로 동일한 배향 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 중합성 액정층이 평면 배향 액정층이거나, 혹은 트위스트 배향 액정층이거나, 혹은 콜레스테릭 배향 액정층일 수 있다.
제 1 및 제 2 중합성 액정층이 모두 평면 배향 액정층인 경우라도 액정 필름의 용도에 따라 그 면내 위상차 값은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 중합성 액정층이 모두 트위스트 배향 액정층인 경우라도 액정 필름의 용도에 따라 그 비틀림 각도는 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 중합성 액정층이 모두 콜레스테릭 배향 액정층인 경우라도 액정 필름의 용도에 따라 그 피치는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
다른 하나의 예시에서, 액정 필름의 제 1 액정층 및 제 2 액정층은 서로 상이한 배향 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 액정층은 평면 배향 액정층이고, 제 2 액정층은 트위스트 배향 액정층 또는 콜레스테릭 배향 액정층이거나, 혹은 제 1 액정층은 트위스트 배향 액정층이고, 제 2 액정층은 평면 배향 액정층 또는 콜레스테릭 배향 액정층이거나, 혹은 제 1 액정층은 콜레스테릭 배향 액정층이고, 제 2 액정층은 평면 배향 액정층 또는 트위스트 배향 액정층일 수 있다. 이 경우에도, 평면 배향 액정층의 면내 위상차 값, 트위스트 배향 액정층의 비틀림 각도, 콜레스테릭 배향 액정층의 피치 등은 액정 필름의 용도에 따라 적절히 설계될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 액정 필름의 제 1 및 제 2 액정층은 평면 배향 액정층 또는 트위스트 배향 액정층일 수 있다. 액정 필름이 상기와 같은 구조를 가질 경우 OLED용 편광판으로 유용하게 사용될 수 있다.
다른 하나의 예시에서, 상기 액정 필름의 제 1 액정층이 평면 배향 액정층 또는 트위스트 배향 액정층이고, 제 2 액정층이 콜레스테릭 배향 액정층일 수 있다. 액정 필름이 상기와 같은 구조를 가질 경우 LCD 등의 휘도 향상 필름으로 유용하게 사용될 수 있다.
다른 하나의 예시에서, 상기 액정 필름의 제 1 액정층 및 제 2 액정층은 각각 콜레스테릭 배향 액정층일 수 있다. 액정 필름이 상기와 같은 구조를 가질 경우 원 편광판으로 유용하게 사용될 수 있다.
도 3 내지 7은 액정 필름의 구조를 예시적으로 나타내지만, 액정 필름의 구조가 이에 제한되는 것은 아니다. 도 3 내지 도 6은 기재층(101), 제 1 액정층(102) 및 제 2 액정층(103)을 포함하는 액정 필름을 예시적으로 나타내고, 도 7은 기재층(101), 제 1 액정층(102), 제 2 액정층(103) 및 제 3 액정층(104) 포함하는 액정 필름을 예시적으로 나타낸다. 도 3 내지 7에서, (A)는 평면 배향을 갖는 액정층, (T)는 트위스트 배향을 가지는 액정층, (C)는 콜레스테릭 배향을 갖는 액정층을 의미한다.
그러나, 제 1 액정층 및 제 2 액정층의 배향이 상기에 제한되는 것은 아니고 액정 필름의 용도에 따라 그 조합은 다양하게 변경이 가능하다.
제 1 내지 제 3 액정층의 두께는 액정 필름의 용도에 따라 적절히 조절될 수 있다. 하나의 예시에서, 제 1 내지 제 3 액정층의 두께는 1 ㎛ 내지 10 ㎛, 바람직하게는 1 ㎛ 내지 5 ㎛의 두께를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원은 또한 상기 액정 필름의 용도에 관한 것이다. 상기 액정 필름은 수평 배향을 갖는 액정 필름을 적용 가능한 광학 소자에 사용될 수 있다. 상기 광학 소자는 수평 배향을 갖는 액정층이 2층 이상 적층된 다층 구조의 액정 필름의 적용이 필요한 광학 소자에 보다 유용하게 사용될 수 있다.
본 출원의 액정 필름은 예를 들어 유기전자소자용 편광판, 액정 표시 장치 등과 같은 표시 장치의 휘도 향상 필름, 원 편광판 등과 같은 광학 소자에 사용될 수 있다. 유기 전자 소자 또는 표시 장치는 상기 액정 필름을 포함하는 한, 다른 부품 내지는 구조 등은 특별히 제한되지 않으며, 이 분야에서 공지되어 있는 모든 내용이 적절하게 적용될 수 있다.
본 출원의 액정 필름의 제조 방법은 수평 배향 액정층이 적어도 2장 이상 적층된 다층 구조의 액정 필름을 별도의 배향막 또는 점착제 없이도 연속 코팅 및 배향을 통하여 제조할 수 있다. 상기 액정 필름은 유기전자소자의 편광판, 액정표시장치의 휘도 향상 필름, 원 편광판 등의 광학 소자에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 콜레스테릭 배향을 설명하기 위한 도면이다
도 2는 액정층의 x축, y축 및 z축을 예시적으로 나타낸다.
도 3 내지 7은 액정 필름을 예시적으로 나타낸다.
이하 실시예 및 비교예를 통하여 상기 내용을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 제시된 내용에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
(1) 제 1 중합성 액정층 형성
톨루엔 용매를 사용하여 액정 혼합물 RMM1290(Merck사제)의 농도가 25%인 수평 배향 액정 용액을 제조하였다. 상기 액정 용액에 계면 활성제로서 BYK358N(BYK사제)를 0.05 중량% (전체 용액 기준)를 첨가하였다. 부드러운 천으로 러빙 처리된 TAC 필름 (Fuji film사제) 위에 상기 액정 조성물을 도포한 후, 80도 오븐에서 2분간 건조하고 질소 퍼징 하에서 자외선(300 mW/cm2)을 조사하여 1 ㎛ 두께의 수평 배향 액정층을 형성하였다. 경화시 자외선의 광량은 약 300 mJ/cm2였다.
(2) 제 2 중합성 액정층 형성
톨루엔을 용매로 사용하여 액정 혼합물 RMM856(Merck사제)의 농도가 40%인 콜레스테릭 배향 용액을 제조하였다. 상기 액정 용액에 계면 활성제로서 BYK358N(BYK사제)를 0.05 중량% (전체 용액 기준) 첨가하였다. 이러한 액정 조성물을 상기 제조된 제 1 중합성 액정층 위에 도포한 후, 80도 오븐에서 2 분간 건조하고 질소 퍼징 하에서 자외선(300 mW/cm2)을 조사하여 3 ㎛ 두께의 반사 스펙트럼의 중심 파장이 550 nm인 콜레스테릭 배향 액정층을 형성하였다. 경화시 자외선 광량은 약 1000 mJ/cm2였다.
이를 통해 제조된 적층체의 구조는 도 3으로 나타내어진다.
실시예 2
(1) 제 1 중합성 액정층 형성
톨루엔을 용매로 사용하여 액정 혼합물 RMM1290(Merck사제)의 농도가 25%이고, LC756(BASF사제)의 함량이 0.2 중량% (전체 용액 기준)인 트위스트 배향 액정 용액을 제조하였다. 상기 액정 용액에 계면 활성제로서 BYK358N (BYK사제)를 0.05 중량% (전체 용액 기준) 첨가하였다. 부드러운 천으로 러빙 처리된 TAC 필름 (Fuji film사제) 위에 상기 액정 조성물을 도포한 후, 80도 오븐에서 2 분간 건조하고 질소 퍼징 하에서 자외선(300 mW/cm2)을 조사하여 1 ㎛ 두께의 트위스트 배향 액정층을 제조하였다. 경화시 자외선 광량은 약 300 mJ/cm2였다.
(2) 제 2 중합성 액정층 형성
실시예 1의 제 2 중합성 액정층의 형성과 동일하게 진행하여 3 ㎛ 두께의 반사 스펙트럼의 중심 파장이 550 nm인 콜레스테릭 배향 액정층을 제조하였다.
이를 통해 제조된 적층체의 구조는 도 4로 나타내어진다.
실시예 3
(1) 제 1 중합성 액정층 형성
실시예 1의 제 1 중합성 액정층의 형성과 동일하게 진행하여 1 ㎛ 두께의 수평 배향 액정층을 형성하였다.
(2) 제 2 중합성 액정층 형성
경화시 자외선 광량을 1000 mJ/cm2로 변경한 것을 제외하고는 실시예 2의 제 1 중합성 액정층의 형성과 동일하게 진행하여 두께 1 ㎛의 트위스트 배향 액정층을 형성하였다.
이를 통해 제조된 적층체의 구조는 도 5로 나타내어진다.
실시예 4
(1) 제 1 중합성 액정층 형성
LC756(BASF사제)의 함량을 6 중량% (전체 용액 기준)로 변경한 것을 제외하고는 실시예 2의 제 1 중합성 액정층의 형성과 동일하게 진행하여 3 ㎛ 두께의 반사 스펙트럼의 중심 파장이 430 nm인 콜레스테릭 배향 액정층을 제조하였다.
(2) 제 2 중합성 액정층 형성
실시예 1의 제 2 중합성 액정층의 형성과 동일하게 진행하여 3 ㎛ 두께의 반사 스펙트럼의 중심 파장이 550 nm인 콜레스테릭 배향 액정층을 제조하였다.
이를 통해 제조된 적층체의 구조는 도 6으로 나타내어진다.
비교예 1
(1) 제 1 중합성 액정층 형성
경화시 자외선 광량을 약 100 mJ/cm2로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1의 제 1 중합성 액정층의 형성과 동일하게 진행하여 두께 1 ㎛의 수평 배향 액정층을 형성하였다.
(2) 제 2 중합성 액정층 형성
실시예 1의 제 2 중합성 액정층의 형성과 동일하게 진행하였으나, 제 1 중합성 액정층이 녹는 현상이 발생했다.
비교예 2
(1) 제 1 중합성 액정층 형성
경화시 자외선 광량을 약 1000 mJ/cm2로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1의 제 1 중합성 액정층의 형성과 동일하게 진행하여 두께 1 ㎛의 수평 배향 액정층을 형성하였다.
(2) 제 2 중합성 액정층 형성
실시예 1의 제 2 중합성 액정층의 형성과 동일하게 진행하였으나, 액정 배향이 불량하여 헤이즈가 발생했다.
비교예 3
(1) 제 1 중합성 액정층 형성
BYK358N(BYK사제)를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1의 제 1 중합성 액정층의 형성과 동일하게 진행하여 두께 1 ㎛의 수평 배향 액정층을 형성하였다.
(2) 제 2 중합성 액정층 형성
실시예 1의 제 2 중합성 액정층의 형성과 동일하게 진행하였으나, 액정 배향이 불량하여 헤이즈가 발생했다.
비교예 4
(1) 제 1 중합성 액정층 형성
질소 퍼징을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1의 제 1 중합성 액정층의 형성과 동일하게 진행하여 두께 1 ㎛의 수평 배향 액정층을 형성하였다.
(2) 제 2 중합성 액정층 형성
실시예 1의 제 2 중합성 액정층의 형성과 동일하게 진행하였으나, 액정 배향이 불량하여 헤이즈가 발생했다.
n: 액정 분자의 도파기
P: 피치
X, HA: 나선축
101: 기재층
102: 제 1 액정층
103: 제 2 액정층
104: 제 3 액정층

Claims (24)

  1. 수평 배향을 갖는 제 1 중합성 액정층 상에 직접 제공된 제 2 중합성 액정 조성물을 중합함으로써 수평 배향을 갖는 제 2 중합성 액정층을 형성하는 것을 포함하는 액정 필름의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 수평 배향은 평면 배향, 트위스트 배향 또는 콜레스테릭 배향을 포함하는 액정 필름의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 제 1 중합성 액정층은 기재층 상에 제공된 제 1 중합성 액정 조성물에 수평 배향을 유도하고 중합함으로써 형성하는 액정 필름의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 제 1 중합성 액정 조성물의 수평 배향은 기재 층의 배향 처리에 의하여 유도되는 액정 필름의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 배향 처리는 러빙 배향 처리 또는 광 배향 처리를 포함하는 액정 필름의 제조 방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 제 1 중합성 액정 조성물은 제 1 중합성 액정 화합물 및 계면 활성제를 포함하는 액정 필름의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 계면 활성제는 실리콘계 계면 활성제 또는 불소계 계면 활성제를 포함하는 액정 필름의 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 제 1 중합성 액정 조성물은 제 1 중합성 액정 화합물 5 내지 50 중량부 및 계면 활성제 0.001 내지 1 중량부를 포함하는 액정 필름의 제조.
  9. 제 1 항에 있어서, 제 1 중합성 액정층과 제 2 중합성 액정 조성물 사이에 배향막이 제공되지 않으며, 제 1 중합성 액정층이 제 2 중합성 액정 조성물에 대하여 수평 배향능을 가지는 액정 필름의 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 제 1 중합성 액정층은 기재층 상에 제공된 제 1 중합성 액정 조성물의 층에 자외선을 조사하여 중합함으로써 형성하는 액정 필름의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 자외선을 100 mJ/cm2 초과 내지 500 mJ/cm2 이하의 광량으로 조사하는 액정 필름의 제조 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 자외선을 질소(N2) 퍼징 하에서 조사하는 액정 필름의 제조 방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 자외선을 100 mW/cm2 내지 500 mW/cm2의 세기로 조사하는 액정 필름의 제조 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 제 1 중합성 액정층 상에 제공되는 제 2 중합성 액정 조성물은 비 중합 상태의 제 2 중합성 액정 화합물을 포함하는 액정 필름의 제조 방법.
  15. 제 1 항에 있어서, 제 2 중합성 액정층은 제 1 중합성 액정 층에 상에 제공되는 제 2 중합성 액정 조성물의 층에 자외선을 조사하여 중합함으로써 형성하는 액정 필름의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 자외선을 500 mJ/cm2 내지 1500 mJ/cm2의 광량으로 조사하는 액정 필름의 제조 방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 자외선을 질소(N2) 퍼징 하에서 조사하는 액정 필름의 제조 방법.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 자외선을 100 mW/cm2 내지 500 mW/cm2의 세기로 조사하는 액정 필름의 제조 방법.
  19. 수평 배향을 갖는 제 1 중합성 액정층 및 상기 제 1 중합성 액정층 상에 직접 제공된 수평 배향을 갖는 제 2 중합성 액정층을 포함하는 액정 필름.
  20. 제 19 항에 있어서, 제 1 중합성 액정층 및 제 2 중합성 액정층의 사이에 배향막 또는 점착제가 존재하지 않는 액정 필름.
  21. 제 19 항에 있어서, 액정 필름은 제 1 중합성 액정층의 일면에 기재층를 더 포함하는 액정 필름.
  22. 제 19 항의 액정 필름을 포함하는 유기발광소자용 편광판.
  23. 제 19 항의 액정 필름을 포함하는 액정표시소자용 휘도향상필름.
  24. 제 19 항의 액정 필름을 포함하는 원 편광판.
KR1020160003909A 2016-01-12 2016-01-12 액정 필름의 제조 방법 KR101999950B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160003909A KR101999950B1 (ko) 2016-01-12 2016-01-12 액정 필름의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160003909A KR101999950B1 (ko) 2016-01-12 2016-01-12 액정 필름의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170084638A true KR20170084638A (ko) 2017-07-20
KR101999950B1 KR101999950B1 (ko) 2019-10-01

Family

ID=59443369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160003909A KR101999950B1 (ko) 2016-01-12 2016-01-12 액정 필름의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101999950B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019146977A1 (ko) * 2018-01-25 2019-08-01 주식회사 엘지화학 다층 액정 필름, 편광판 및 편광판의 제조방법
WO2019146994A1 (ko) * 2018-01-25 2019-08-01 주식회사 엘지화학 다층 액정 필름, 편광판 및 편광판의 제조방법
CN116082991A (zh) * 2023-01-05 2023-05-09 陕西晶彩明为科技有限公司 一种光学膜及其制备方法与应用
CN116931325A (zh) * 2023-07-26 2023-10-24 成都瑞波科材料科技有限公司 曲面补偿膜及曲面补偿膜的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08321381A (ja) 1995-05-26 1996-12-03 Chisso Corp 有機電界発光素子
KR20050106032A (ko) * 2003-02-24 2005-11-08 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 콜레스테릭 액정 광학체 및 그의 제조 방법 및 용도
JP2006098460A (ja) * 2004-09-28 2006-04-13 Nitto Denko Corp 位相差フィルム、偏光板、液晶パネル、液晶表示装置及び位相差フィルムの製造方法
JP2007177241A (ja) * 2005-12-10 2007-07-12 Merck Patent Gmbh 安定性が向上した液晶ポリマーフィルム
KR20080095207A (ko) * 2007-04-23 2008-10-28 주식회사 엘지화학 위상차 필름, 그 제조방법 및 위상차 필름을 포함하는편광판

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08321381A (ja) 1995-05-26 1996-12-03 Chisso Corp 有機電界発光素子
KR20050106032A (ko) * 2003-02-24 2005-11-08 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 콜레스테릭 액정 광학체 및 그의 제조 방법 및 용도
JP2006098460A (ja) * 2004-09-28 2006-04-13 Nitto Denko Corp 位相差フィルム、偏光板、液晶パネル、液晶表示装置及び位相差フィルムの製造方法
JP2007177241A (ja) * 2005-12-10 2007-07-12 Merck Patent Gmbh 安定性が向上した液晶ポリマーフィルム
KR20080095207A (ko) * 2007-04-23 2008-10-28 주식회사 엘지화학 위상차 필름, 그 제조방법 및 위상차 필름을 포함하는편광판

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019146977A1 (ko) * 2018-01-25 2019-08-01 주식회사 엘지화학 다층 액정 필름, 편광판 및 편광판의 제조방법
WO2019146994A1 (ko) * 2018-01-25 2019-08-01 주식회사 엘지화학 다층 액정 필름, 편광판 및 편광판의 제조방법
US11347109B2 (en) 2018-01-25 2022-05-31 Lg Chem, Ltd. Multilayer liquid crystal film, polarizing plate and method for preparing polarizing plate
US11372288B2 (en) 2018-01-25 2022-06-28 Lg Chem, Ltd. Multilayer liquid crystal film, polarizing plate and method for preparing polarizing plate
CN116082991A (zh) * 2023-01-05 2023-05-09 陕西晶彩明为科技有限公司 一种光学膜及其制备方法与应用
CN116082991B (zh) * 2023-01-05 2023-09-01 陕西晶彩明为科技有限公司 一种光学膜及其制备方法与应用
CN116931325A (zh) * 2023-07-26 2023-10-24 成都瑞波科材料科技有限公司 曲面补偿膜及曲面补偿膜的制备方法
CN116931325B (zh) * 2023-07-26 2024-05-28 成都瑞波科材料科技有限公司 曲面补偿膜及曲面补偿膜的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101999950B1 (ko) 2019-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI547719B (zh) 光學膜
JP6995426B2 (ja) 多層液晶フィルム、偏光板および偏光板の製造方法
KR101999950B1 (ko) 액정 필름의 제조 방법
EP3144721A1 (en) Optical film, manufacturing method thereof and display device using the same
EP3407127B1 (en) Method for manufacturing multilayer liquid crystal film
KR101293872B1 (ko) 액정 필름
KR20130017074A (ko) 광학 필름
JP2018146636A (ja) 光学異方性層、光学異方性積層体、偏光板、及び画像表示装置
JP6907471B2 (ja) 積層体
KR20200050750A (ko) 편광판 및 액정표시장치
KR101693080B1 (ko) 광학 필름
KR101717419B1 (ko) 광학 필름
KR102183678B1 (ko) 액정 조성물 및 이의 용도
JP2019139080A (ja) 波長選択フィルム、映像源ユニット、及び表示装置
CN110678807A (zh) 液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法
JP7106638B2 (ja) 多層液晶フィルム、偏光板および偏光板の製造方法
WO2022202268A1 (ja) 視角制御システム、画像表示装置、光学異方性層、積層体
CN110678788B (zh) 液晶显示装置、液晶显示装置的制造方法、及相位差层形成用单体
CN117581122A (zh) 光吸收各向异性膜、光学膜、图像显示装置
KR20200050752A (ko) 편광판 및 액정표시장치
KR20200050751A (ko) 편광판 및 액정표시장치
KR20170030678A (ko) 광학 필름
KR20160129382A (ko) 액정 소자

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant