KR20200077825A

KR20200077825A - 액정 조성물, 액정 필름 및 액정 필름의 제조 방법

Info

Publication number: KR20200077825A
Application number: KR1020180167074A
Authority: KR
Inventors: 권태균; 박문수; 김신영; 허은수; 이지연
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2018-12-21
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2020-07-01
Also published as: KR102535711B1

Abstract

본 출원은 액정 조성물, 액정 필름 및 액정 필름의 제조 방법에 관한 것이다. 본 출원은 코어쉘 구조를 갖는 비드를 이용하여 액정 필름의 경도를 향상시킴으로써, 액정 필름의 고온 내구성을 향상시킬 수 있다.

Description

액정 조성물, 액정 필름 및 액정 필름의 제조 방법{Liquid crystal composition, liquid crystal film and method for manufacturing liquid crystal film}

본 출원은 액정 조성물, 액정 필름 및 액정 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

액정 필름은 경화성기를 갖고 있는 액정 분자들의 가교(crosslinking)로 인해 형성된다. 이때 형성된 액정 필름의 경도 및 강도는 경화성기의 개수 혹은 분자 구조에 의해 영향을 받을 수 있다. 그러나, 경화가 진행된다 하더라도, 경화만으로는 일정 수준 이상의 경도를 얻기 어려운 것이 현실이다. 즉, 경화 공정만으로는 완벽한 필름의 경도를 얻는 것은 어렵다고 할 수 있다.

대한민국 특허공개공보 제2015-0039101호

본 출원은 액정 조성물, 액정 필름 및 액정 필름의 제조 방법에 관한 것으로. 본 출원의 과제는 액정 필름의 경도를 향상시킴으로써, 액정 필름의 고온 내구성을 향상시키는 것이다.

본 출원은 액정 조성물에 관한 것이다. 본 출원의 액정 조성물은 액정 화합물 및 비드를 포함할 수 있다. 상기 액정 화합물은 경화성기를 가질 수 있다. 상기 비드는 코어부와 상기 코어부를 둘러쌓고 있는 쉘부를 포함하는 코어쉘 구조를 가질 수 있다.

본 출원은 경화성기를 갖는 액정 화합물에 코어쉘 구조를 갖는 비드를 혼합함으로써 액정 필름의 경도를 향상시킨 결과 액정 필름의 고온 내구성을 향상시킬 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 비드의 형상은 구형일 수 있다. 비드의 형상이 구형인 경우 비드의 표면의 쉘부를 형성하는 계면활성제 층이 고르게 덮여 균일한 코어쉘 구조를 갖는 것을 의미하므로, 액정 필름의 경도를 향상시켜 액정 필름의 고온 내구성을 향상시키는 데 유리할 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 비드의 함량은 전체 액정 조성물 100 중량부 대비 0.01 중량부 내지 1 중량부 범위 내일 수 있다. 다른 하나의 예시에서, 상기 비드의 함량은 액정 화합물 100 중량부 대비 0.01 내지 30 중량부 범위 내일 수 있다. 비드의 함량이 지나치게 낮을 경우 경도에 미치는 영향이 미미할 수 있으며, 함량이 지나치게 많은 경우 빛샘 혹은 산란시킬 수 있는 요소로 작용할 수 있으므로, 비드의 함량은 상기 범위 내로 조절되는 것이 바람직하다.

하나의 예시에서, 상기 비드의 크기는, 예를 들어, 상기 비드의 직경은 50 nm 내지 2000 nm 범위 내일 수 있다. 비드의 직경이 지나치게 큰 경우 박막을 제조하기 어렵고 눈에 시인될 수 있기 때문에, 비드의 크기는 상기 범위 내로 조절되는 것이 바람직하다.

상기 비드는 코어부와 상기 코어부를 둘러쌓고 있는 쉘부를 포함하는 코어쉘 구조를 가질 수 있다.

상기 코어부는 예를 들어 유기물, 무기물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 코어부는 유기물을 포함할 수 있고, 구체적으로 PS(polystyrene) 또는 PMMA(Poly(methyl methacrylate)) 등을 포함할 수 있다.

상기 쉘부는 계면활성제를 포함할 수 있다. 상기 계면활성제는 예를 들어 PVA(Polyvinyl alcohol) 또는 PVP(Polyvinylpyrrolidone) 등을 포함할 수 있다.

상기 비드는 경화성기를 가지지 않을 수 있다.

상기 코어쉘 구조를 갖는 비드를 얻는 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 콜로이드 합성법에 의하여 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 액정 화합물은 경화성기를 가질 수 있다. 이러한 액정 화합물을 경화성 액정 화합물 또는 중합성 액정 화합물로 호칭할 수 있다. 본 명세서에서 용어 「경화성 또는 중합성 액정 화합물」은, 액정성을 나타낼 수 있는 부위, 예를 들면, 메소겐(mesogen) 골격 등을 포함하고, 또한 경화성 또는 중합성 관능기를 하나 이상 포함하는 화합물을 의미할 수 있다. 이러한 경화성 또는 중합성 액정 화합물들은 소위 RM(Reactive Mesogen)이라는 명칭으로 다양하게 공지되어 있다.

상기 경화성기는 예를 들어 중합성기일 수 있다. 상기 경화성기는 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기일 수 있다.

상기 액정 화합물은 경화성기를 1개 내지 6개 범위 내로 가질 수 있다. 액정 화합물이 상기 범위 내의 경화성기를 갖는 경우 액정 필름의 경도를 향상시키는데 더욱 유리할 수 있다.

상기 액정 화합물은 다관능성 액정 화합물일 수 있다. 본 명세서에서 단관능성 액정 화합물은, 경화성기를 1개 가지는 액정 화합물을 의미할 수 있고, 다관능성 액정 화합물은, 경화성기를 2개 이상 가지는 액정 화합물을 의미할 수 있다. 필요에 따라 상기 액정 조성물을 단관능성 액정 화합물을 더 포함할 수도 있다.

상기 액정 화합물의 배향 특성은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 액정 화합물은 평면 배향, 수직 배향, 트위스트 배향 등이 가능한 액정 화합물일 수 있다.

상기 액정 화합물은 정분산 특성, 플랫 분산 특성 또는 역분산 특성을 가질 수 있다. 일반적으로, 하기 일반식 1을 만족하면 역분산 특성으로 호칭할 수 있고, 일반식 2를 만족하면 정분산 특성으로 호칭할 수 있고, 일반식 3을 만족하면 플랫분산 특성으로 호칭할 수 있다. 액정 화합물이 소정 분산 특성을 갖는다는 것은 상기 액정 화합물을 단독으로 평면 배향시킨 후 경화시켜 형성한 액정층(경화층)이 해당 분산 특성을 갖는다는 것을 의미할 수 있다.

[일반식 1]

R(450)/R(550) < R(650)/R(550)

[일반식 2]

R(450)/R(550) > R(650)/R(550)

[일반식 3]

R(450)/R(550)≒ R(650)/R(550)

일반식 1 내지 3에서, R(λ)은 액정 화합물을 단독으로 평면 배향시킨 후 경화시켜 형성한 액정층(경화층)의 λnm 파장에 대한 면내 위상차 값이다.

본 명세서에서 면내 위상차 값은 하기 수식 1로 계산될 수 있다.

[수식 1]

Rin(단위: nm) = (nx - ny) × d

수식 1에서 d는 액정층(경화층)의 두께(nm)이며, nx 및 ny는 액정층(경화층)의 x축 및 y축 방향의 굴절률을 의미한다. x축은 액정층(경화층)의 면내 지상축과 평행한 방향 의미하고, y축은 액정층(경화층)의 면내 진상축과 평행한 방향을 의미한다. 면내 지상축은 면내 굴절률이 최대가 되는 방향과 평행한 축을 의미할 수 있다. 상기 x축과 y축은 면내에서 서로 수직할 수 있다.

본 명세서에서 역분산 특성을 갖는 액정 화합물 내지 액정층의 상기 R(450)/R(550) 값은 0.60 이상, 0.65 이상, 0.70 이상, 0.75 이상, 0.80 이상 또는 0.85 이상일 수 있고, 상한은 0.99 이하, 0.95 이하 또는 0.92 이하일 수 있다. 상기 역분산 특성을 갖는 액정 화합물 내지 액정층의, R(650)/R(550) 값은 1.01 이상일 수 있고, 상한은 1.2 이하, 1.15 이하, 1.10 이하 또는 1.05 이하일 수 있다.

본 명세서에서 정분산 특성을 갖는 액정 화합물 내지 액정층의 R(450)/R(550) 값은 1.01 내지 1.19, 1.02 내지 1.18, 1.03 내지 1.17, 1.04 내지 1.16, 1.05 내지 1.15, 1.06 내지 1.14, 1.07 내지 1.13 또는 1.08 내지 1.12일 수 있고, R(650)/R(550)가 0.81 내지 0.99, 0.82 내지 0.98, 0.83 내지 0.97, 0.84 내지 0.96, 0.85 내지 0.95 또는 0.86 내지 0.94 정도일 수 있다.

본 명세서에서 플랫 분산 특성을 갖는 액정 화합물 내지 액정층의 R(450)/R(550) 값 및 R(650)/R(550) 값의 차이는 1 이내, 0.7 이내, 0.5 이내, 0.2 이내, 0.1 이내 또는 실질적으로 0일 수 있다. 하나의 예시에서 상기 플 랫분산 특성을 갖는 액정 화합물 내지 액정층은 R(450)/R(550) 값이 0.99 내지 1.01이고, R(650)/R(550) 값이 0.99 내지 1.01일 수 있다.

상기 액정 조성물은 광 개시제를 더 포함할 수 있다. 상기 광 개시제는 예를 들어 라디칼 개시제일 수 있다. 상기 광 개시제로는 예를 들면, 벤조인계　개시제, 히드록시케톤계　개시제, 아미노케톤계　개시제　또는 포스핀옥시드계　개시제　등과 같이, 자외선 등과 같은 광의 조사에 의해 라디칼을 발생시켜 광중합을 개시시킬 수 있는 일반적인　개시제를 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 광 개시제는 예를 들어 액정 화합물 100 중량부 대비 1 중량부 내지 10 중량부 범위 내로 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 액정 조성물을 유기 용매를 더 포함할 수 있다. 상기 유기 용매로는 탄화수소계, 할로겐화 탄화수소계, 에테르계의 용매를 사용할 수 있다. 탄화수소계의 예로서는 펜탄, 헥산, 헵탄, 사이클로헥산, n-데칸, n-도데칸, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메톡시 벤젠 등을 들 수 있다. 할로겐화 탄화수소계의 예로서는 사염화탄소, 클로로포름, 1,2-디클로로에탄, 디클로로메탄, 클로로 벤젠 등을 들 수 있다. 에테르계의 예로서는 테트라하이드로퓨란, 디옥산, 프로필렌글리콜 모노 메틸에테르 아세테이트 등을 들 수 있다.

상기 액정 화합물은 전체 액정 조성물 100 중량부 대비 고형분 기준으로 20 내지 40 중량부 범위 내로 포함될 수 있다.

액정 조성물은 전술한 성분 외에도 경화성 내지 중합성 액정 조성물에 요구될 수 있는 임의의 첨가제, 예를 들면, 계면활성제, 레벨링제 또는 비중합성 액정 화합물 등을 적정 비율로 추가로 포함할 수 있다.

본 출원은 또한 액정 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

본 출원의 액정 필름의 제조 방법은 상기 액정 조성물을 사용하여 액정 필름을 제조할 수 있다. 본 출원의 액정 필름의 제조 방법은 기재 필름 상에 상기 액정 조성물을 도포하는 단계 및 상기 액정 조성물을 경화하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 기재 필름으로는 플라스틱 필름이 사용될 수 있다. 플라스틱 필름으로는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리부텐(polybutene), 폴리부타디엔(polybutadiene), 염화비닐 공중합체(vinyl chloride copolymer), 폴리우레탄(polyurethane), 에틸렌-비닐 아세테이트(ethylene-vinyl acetate), 에틸렌-프로필렌 공중합체(ethylene-propylene copolymer), 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체(ethylene-ethyl acrylic acid copolymer), 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체(ethylene-methyl acrylic acid copolymer) 및 폴리이미드(polyimide)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 사용할 수 있다.

기재 필름 상에 액정 조성물의 도포 방법으로는, 공지의 코팅 방법을 사용할 수 있으며, 예를 들어, 스핀 코팅, 바 코팅, 롤 코팅, 그라비아 코팅, 블레이드 코팅 등의 방법을 사용할 수 있다.

상기 기재 필름의 일면에는 배향막이 형성되어 있을 수 있다. 상기 액정 조성물은 기재 필름의 일면에 형성된 배향막 상에 도포될 수 있다. 상기 배향막으로는 예를 들어, 러빙 배향막과 같이 접촉식 배향막 또는 광배향성 화합물을 포함하여 직선 편광의 조사 등과 같은 비접촉식 방식에 의해 배향 특성을 나타낼 수 있는 것으로 공지된 광 배향막을 사용할 수 있다.

상기 배향막은 기재 필름 상에 배향막 조성물을 도포한 후 배향 처리함으로써 형성될 수 있다. 상기 배향막 조성물은 배향막 형성용 물질을 적절한 용매에 분산, 희석 및/또는 용해시켜서 제조한 용액일 수 있다

상기에서 배향막 형성용 물질은 러빙 배향막 형성용 물질 또는 광 배향막 형성용 물질일 수 있고, 배향막 형성용 물질의 종류는, 적절한 처리에 의해 액정에 대한 수직 또는 수평 배향능과 같은 배향능을 나타낼 수 있는 것으로 공지되어 있는 모든 종류의 물질을 사용할 수 있다. 이러한 물질로는, 폴리이미드(polyimide) 화합물, 폴리비닐알코올(poly(vinyl alcohol)) 화합물, 폴리아믹산(poly(amic acid)) 화합물, 폴리스티렌(polystylene) 화합물, 폴리아미드(polyamide) 화합물 및 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene) 화합물 등과 같이 러빙 배향에 의해 배향능을 나타내는 것으로 공지된 물질이나, 폴리이미드(polyimide) 화합물, 폴리아믹산(polyamic acid) 화합물, 폴리노르보넨(polynorbornene) 화합물, 페닐말레이미드 공중합체(phenylmaleimide copolymer) 화합물, 폴리비닐신나메이트(polyvinylcinamate) 화합물, 폴리아조벤젠(polyazobenzene) 화합물, 폴리에틸렌이민(polyethyleneimide) 화합물, 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol) 화합물, 폴리아미드(polyimide) 화합물, 폴리에틸렌(polyethylene) 화합물, 폴리스타일렌(polystylene) 화합물, 폴리페닐렌프탈아미드(polyphenylenephthalamide) 화합물, 폴리에스테르(polyester) 화합물, CMPI(chloromethylated polyimide) 화합물, PVCI(polyvinylcinnamate) 화합물 및 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate) 화합물 등과 같이 광조사에 의해 배향능을 나타낼 수 있는 것으로 공지된 물질 등이 예시될 수 있으나, 특별히 제한되지는 않는다.

기재 필름 상에 도포된 배향막 조성물에 배향 처리를 함으로써 배향성을 부여할 수 있다. 상기 배향 처리는 공지의 방식으로 수행할 수 있다. 예를 들면, 러빙 배향막인 경우에 적절한 러빙 처리를 하거나, 광배향막인 경우에 적절한 광 조사 처리를 통해 상기 배향 처리를 수행할 수 있다. 상기 각 처리를 수행하는 구체적인 방식은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 러빙 공정은, 코튼, 레이온 또는 나일론 형성 같은 러빙 천을 사용한 방식을 적용할 수 있으며, 광조사 공정은 적절한 직선 편광을 조사하는 방식 등을 적용할 수 있다.

또한, 기재 필름 상에 배향막 조성물을 도포한 후 배향 처리 전에 건조 공정 등과 같은 전처리 공정이 수행될 수도 있다. 예를 들면, 상기 건조 및/또는 열처리 등의 공정은, 적절한 건조기, 오븐 또는 핫플레이트 등을 사용하여 수행할 수 있다.

상기 액정 조성물을 경화하는 공정은, 특별히 제한되지 않고, 공지의 액정 조성물의 중합 방법에 의하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 중합 반응이 개시될 수 있도록 적정 온도를 유지하는 방식이나 적절한 활성 에너지선을 조사하는 방식에 의하여 수행될 수 있다. 적정 온도에서의 유지 및 활성 에너지선의 조사가 동시에 요구되는 경우, 상기 공정은 순차적 또는 동시에 진행될 수 있다. 상기에서 활성 에너지선의 조사는, 예를 들면, 고압수은 램프, 무전극 램프 또는 크세논 램프(xenon lamp) 등을 사용하여 수행할 수 있으며, 조사되는 활성 에너지선의 파장, 광도 또는 광량 등의 조건은 상기 중합성 액정 화합물의 중합이 적절히 이루어질 수 있는 범위에서 선택될 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 액정 조성물을 경화하는 공정은, 액정 조성물에 자외선을 조사함으로써 수행될 수 있다. 상기 자외선은 비편광 자외선일 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 자외선의 조사 세기는 30 w/cm 내지 500 w/cm 범위 내일 수 있다.

본 출원은 또한 액정 필름에 관한 것이다. 본 출원의 액정 필름은 상기 액정 조성물을 경화된 상태로 포함하는 액정층을 포함할 수 있다. 상기 액정 조성물 내의 비드는 상기 액정층 내에 분산된 상태로 존재할 수 있다. 상기 액정 필름에 있어서, 특별한 언급이 없는 한, 상기 액정 조성물에 기술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.

본 출원은 경화성기를 갖는 액정 화합물에 코어쉘 구조를 갖는 비드를 혼합한 액정 조성물을 사용함으로써 액정 필름의 경도를 향상시킨 결과 액정 필름의 고온 내구성을 향상시킬 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 액정층의 두께에 비해 비드의 크기가 더 작을 수 있다. 상기 액정층의 두께는 예를 들어 0.1㎛ 내지 2㎛ 범위 내일 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 액정층의 하부에 배향막이 형성된 기재 필름을 더 포함할 수 있다. 상기 배향막과 액정층은 서로 직접 접하고 있을 수 있다.

본 출원의 액정 필름은, 액정 필름이 적용될 수 있는 다양한 기술 분야에 적용될 수 있다. 예를 들어, 액정 필름은 디스플레이 장치의 시야각 보상 필름, 휘도 향상 필름 등으로 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

디스플레이 장치로는, 액정 표시 장치, 유기 EL(Electroluminescence) 표시 장치, 무기 EL 표시 장치, 전계 방출 표시 장치(FED; Field Emission Display), 표면 전계 방출 표시 장치(SPED; Surface Field Emission Display), 전자 페이퍼(전자 잉크나 전기 영동 소자)를 이용한 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 투사형 표시 장치[예를 들면, 회절 광 밸브 (GLV; grating light valve) 표시 장치, 디지털 마이크로 미러 디바이스(Digital Light Processing)를 갖는 표시 장치] 및 압전 세라믹 표시 장치 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 액정 표시 장치는, 예를 들면, 투과형 액정 표시 장치, 반투과형 액정 표시 장치, 반사형 액정 표시 장치, 직시형 액정 표시 장치 또는 투사형 액정 표시 장치일 수 있다. 또한, 이러한 디스플레이 장치는 2차원 화상을 표시하는 표시 장치이거나 또는 3차원 화상을 표시하는 입체 표시 장치일 수도 있다. 상기와 같은 디스플레이 장치를 구성하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 상기 편광 소자가 사용되는 한 통상적인 방식이 적용될 수 있다.

도 1은 평가예 1의 실시예의 고온 내구성 평가의 모식도이다.
도 2는 평가예 1의 비교예의 고온 내구성 평가의 모식도이다.
도 3은 평가예 2의 경도 평가 결과를 나타낸다.

이하, 본 출원에 따른 실시예 및 본 출원에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

실시예 1

<배향막의 형성 및 배향>

광반응성 중합체인 5-노보넨-2-메틸-(4-메톡시 신나메이트) 20 g, 반응성 화합물인 디펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트 20 g 및 광개시제(Irgacure OXE02, Ciba-Geigy사(스위스)제) 5 g을 시클로펜타논 980 g에 용해시켜 배향막 조성물을 제조하고, 상기 배향막 조성물을 폴리카보네이트 필름 상에 건조 후의 두께가 약 1,000 Å 정도가 되도록 도포한 후, 80℃의 건조 오븐에서 2분 동안 열풍 건조시켰다. 건조 후에 고압 수은 램프를 광원으로 사용하여, 와이어 그리드 편광판(Moxtek사제)을 매개로 필름의 진행 방향과 수직한 방향으로 직선 편광된 자외선을 150 mJ/cm²의 광량으로 조사하여, 배향성을 부여하였다.

<정분산 액정층의 형성>

시아노비페닐 아크릴레이트, 시아노 페닐 시클로헥산 아크릴레이트 및 시아노 페닐 에스테르 아크릴레이트를 포함하는, 평면 배향이 가능한 중합성 액정 화합물(Merck사제) 95 중량부 및 광개시제(Irgacure 907, Ciba-Geigy(스위사)사제) 5 중량부가 혼합된 혼합물을 전체 용액 100 중량부에 대하여 고형분이 25 중량부가 되도록 용매인 톨루엔에 용해시킨 액정 용액을 준비하였다. 이후, 코어쉘 구조를 갖고, 크기가 약 300nm인 비드(제품명: XX-147BQ, 제조사: Sekisui plastic 社)를 상기 용액 대비 0.01wt% 함량으로 첨가하였다.

비드가 첨가된 액정 조성물을 상기 배향된 배향막 상에 건조 후의 두께가 1 ㎛가 되도록 도포하고, 60℃의 건조 오븐에서 2분 동안 열풍 건조시켰다. 그 후, 고압 수은 램프(80 w/cm)로 편광되지 않은 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 액정 필름을 제작하였다. 제조된 액정 필름은, 폴리카보네이트 필름, 상기 필름 상에 형성된 배향막 및 상기 배향막 위에 형성된 액정층을 포함하는 적층 광학 필름이다.

실시예 2

액정 조성물에 코어쉘 구조를 갖는 비드를 용액 대비 0.03wt%로 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 액정 필름을 제조하였다.

실시예 3

액정 조성물에 코어쉘 구조를 갖는 구형 비드를 용액 대비 0.05wt%로 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 액정 필름을 제조하였다.

실시예 4

액정 조성물에 코어쉘 구조를 갖는 구형 비드를 용액 대비 0.1wt%로 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 액정 필름을 제조하였다.

실시예 5

액정 조성물에 코어쉘 구조를 갖는 구형 비드를 용액 대비 1wt%로 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 액정 필름을 제조하였다.

실시예 6

<배향막의 형성 및 배향>

광반응성 중합체인 5-노보넨-2-메틸-(4-메톡시 신나메이트) 20 g, 반응성 화합물인 디펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트 20 g 및 광개시제(Irgacure OXE02, Ciba-Geigy사(스위스)제) 5 g을 시클로펜타논 980 g에 용해시켜 배향막 조성물을 제조하고, 상기 배향막 조성물을 폴리카보네이트 필름 상에 건조 후의 두께가 약 1,000 Å 정도가 되도록 도포한 후, 80℃의 건조 오븐에서 2분 동안 열풍 건조시켰다. 건조 후에 고압 수은 램프를 광원으로 사용하여, 와이어 그리드 편광판(Moxtek사제)을 매개로 필름의 진행 방향과 수직한 방향으로 직선 편광된 자외선을 150 mJ/cm2의 광량으로 조사하여, 배향성을 부여하였다.

<역분산 액정층의 형성>

평면 배향이 가능한 역분산 액정 화합물(DIC사제) UCL- R17 혼합물 및 광개시제(Irgacure OXE02, Ciba-Geigy사(스위스)제)를 전체 용액 100 중량부에 대하여 고형분이 35 중량부가 되도록 용매인 톨루엔에 용해시킨 액정 용액을 제조하였다. 광 개시제는 고형분 대비 0.01 wt%로 포함된다. 이후, 코어쉘 구조를 갖고, 크기가 약 300 nm인 비드(제품명: XX-147BQ, 제조사: Sekisui plastic 社)를 상기 용액 대비 0.01wt% 함량으로 첨가하였다.

비드가 첨가된 액정 조성물을 상기 배향된 배향막 상에 건조 후의 두께가 2 ㎛가 되도록 도포하고, 80℃의 건조 오븐에서 2분 동안 열풍 건조시켰다. 그 후, 고압 수은 램프(80 w/cm)로 편광되지 않은 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 액정 필름을 제작하였다. 제조된 액정 필름은, 폴리카보네이트 필름, 상기 필름 상에 형성된 배향막 및 상기 배향막 위에 형성된 액정층을 포함하는 적층 광학 필름이다.

실시예 7

액정 조성물에 코어쉘 구조를 갖는 구형 비드를 용액 대비 0.03wt%로 첨가한 것을 제외하고는 실시예 6과 동일하게 액정 필름을 제조하였다.

실시예 8

액정 조성물에 코어쉘 구조를 갖는 구형 비드를 용액 대비 0.05wt%로 첨가한 것을 제외하고는 실시예 6과 동일하게 액정 필름을 제조하였다.

실시예 9

액정 조성물에 코어쉘 구조를 갖는 구형 비드를 용액 대비 0.1wt%로 첨가한 것을 제외하고는 실시예 6과 동일하게 액정 필름을 제조하였다.

실시예 10

액정 조성물에 코어쉘 구조를 갖는 구형 비드를 용액 대비 1wt%로 첨가한 것을 제외하고는 실시예 6과 동일하게 액정 필름을 제조하였다.

비교예 1.

실시예 1에 있어서, 액정 용액에 코어쉘 구조를 갖는 비드를 첨가하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 필름을 제조하였다.

비교예 2.

실시예 1에 있어서, 액정 용액에 코어쉘 구조의 구형 비드를 첨가하지 않고, 나노 입자(Al 나노파우더, CNVISION사 제품, 입경: 70 nm)를 용액 대비 1wt%로 첨가한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 액정 필름을 제조하였다.

비교예 3.

실시예 6에 있어서, 액정 용액에 코어쉘 구조를 갖는 비드를 첨가하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 6과 동일한 방법으로 광학 필름을 제조하였다.

비교예 4.

실시예 6에 있어서, 액정 조성물에 코어쉘 구조의 구형 비드를 첨가하지 않고, 나노 입자(Al 나노파우더, CNVISION사 제품, 입경: 70 nm)를 용액 대비 1wt%로 첨가한 것을 제외하고는, 실시예 6과 동일한 방법으로 광학 필름을 제조하였다.

평가예 1. 고온 내구성 평가

실시예 및 비교예의 액정 필름에 대하여, 80 ℃ 오븐에서 100 시간 동안 보관한 뒤, 각각의 경우에 550nm 파장의 빛을 조사하여 면내 위상차(Rin)값을 확인함으로써 고온 내구성 평가를 수행하였다. 하기 표 1은 평가 결과를 나타낸다. 표 1의 △Rin는 고온 보관 전후의 Rin 값의 변화율로서, (1-Rin2/Rin1) × 100로 계산되며, 상기 식에서 Rin1은 고온 보관 전 Rin 값을 의미하고, Rin2는 고온 보관 후 Rin 값을 의미한다. 고온 보관 전 Rin 값은 약 25℃ 에서 측정된 Rin 값을 의미한다.

도 1은 실시예의 고온 내구성 평가의 모식도이며 도 2는 비교예의 고온 내구성 평가의 모식도이다. 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 및 비교예는 각각 기재 필름(100) 상에 배향된 액정 화합물(200)이 가교 결합된 상태(400)로 존재하며, 비드(300)를 첨가한 실시예는 고온 내구성 평가 후에도 액정 화합물의 배향이 유지되는 반면, 비드를 첨가하지 않은 비교예는 고온 내구성 평가 후에 액정 화합물의 배향이 흐트러진다.

	고온 보관 전 Rin 값	고온 보관 후 Rin 값	△Rin (%)
실시예 1	135.5 nm	130.7 nm	-3.5%
실시예 2	122.7 nm	119.4 nm	-2.7%
비교예 1	134.2 nm	128.1 nm	-4.5%

평가예 2. 경도 평가

실시예 및 비교예의 액정 필름에 대하여, 연필경도계(2H)를 이용하여 경도를 측정하였다. 도 3은 평가 결과를 나타낸다(A: 실시예 1, B: 실시예 2, C: 비교예 1). 도 3에 나타낸 바와 같이 실시예 1 및 2는 액정 필름의 표면의 손상이 관찰되지 않았으나, 비교예 1은 액정 필름의 표면의 손상이 관찰되었다.

100: 기재 필름, 200: 액정 화합물, 300: 비드, 400: 액정 화합물의 가교 결합

Claims

액정 화합물 및 비드를 포함하고, 상기 액정 화합물은 경화성기를 가지며, 상기 비드는 코어부와 상기 코어부를 둘러쌓고 있는 셀부를 포함하는 코어쉘 구조를 갖는 액정 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 비드는 구형인 액정 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 비드의 함량은 상기 비드의 함량은 전체 액정 조성물 100 중량부 대비 0.01 중량부 내지 1 중량부 범위 내인 액정 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 비드의 함량은 액정 화합물 100 중량부 대비 0.01 중량부 내지 30 중량부 범위 내인 액정 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 비드의 직경은 50 nm 내지 2000 nm 범위 내인 액정 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 비드의 코어부는 유기물, 무기물 또는 이들의 조합을 포함하는 액정 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 쉘부는 계면활성제를 포함하는 액정 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 액정 화합물은 경화성기를 1개 내지 6개 범위 내로 갖는 액정 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 액정 화합물은 정분산 특성, 플랫 분산 특성 또는 역분산 특성을 갖는 액정 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 액정 조성물은 광 개시제 및 유기 용매를 더 포함하는 액정 조성물.
기재 필름 상에 제 1 항의 액정 조성물을 도포하는 단계 및
상기 액정 조성물을 경화하는 단계를 포함하는 액정 필름의 제조 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 경화는 액정 조성물에 비편광 자외선을 조사함으로써 수행되는 액정 필름의 제조 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 기재 필름의 일면에는 배향막이 형성되어 있는 액정 필름의 제조 방법.
제 1 항의 액정 조성물을 경화된 상태로 포함하는 액정층을 포함하며,
상기 비드는 상기 액정층 내에 분산된 상태로 존재하는 액정 필름.
제 14 항에 있어서, 상기 액정층의 두께에 비해 비드의 크기가 더 작은 액정 필름.