KR20230089286A - Achromatic circular polarizer film and antireflection film for display containing with the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 외부광 반사방지필름으로 적용될 수 있는 무채색 원편광 필름, 이에 적용되는 위상차 필름 및 상기 무채색 원편광 필름이 반사방지필름으로 적용한 디스플레이, 광학소자 등에 관한 것이다.The present invention relates to an achromatic circular polarizing film that can be applied as an external light antireflection film, a retardation film applied thereto, and a display, optical device, etc. to which the achromatic circular polarizing film is applied as an antireflection film.
OLED(Organic Light Emitting Diodes), 마이크로 LED (Micro Light Emitting Diodes, 또는 미니 LED)와 같이 반사가 강한 표면에서 빛이 출사되는 디스플레이에서 외부광이 디스플레이 패널에 입사되는 경우 외부에서 입사한 광은 디스플레이 내부 반사에 의하여 디스플레이에서 출사되는 광신호가 약화되어 성능 저하가 발생되는 문제가 있다.In a display where light is emitted from a highly reflective surface such as OLED (Organic Light Emitting Diodes) or Micro LED (Micro Light Emitting Diodes, or mini LED), when external light is incident on the display panel, the light incident from the outside is reflected inside the display. There is a problem in that an optical signal emitted from the display is weakened due to reflection, resulting in performance degradation.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 고급형 디스플레이는 도 1과 같은 기능의 원편광판을 적용하고 있다. 도 1에 제시된 구조에 의해서 외부에서 입사된 광은 원편광판에 의하여 좌원편광으로 바뀌어 입사되고, 반사판에서 반사되어 우원편광으로 편광방향이 변경된다. 우원편광된 빛은 다시 좌원편광판에 의하여 소멸된다. 이때 관측자는 외부광이 소멸되어 디스플레이나 광학소자에서 출사되는 광신호만 관측하게 된다. 즉, 외부광에 의한 광신호 간섭 등이 제거되어 디스플레이나 광학소자의 성능을 향상 시키게 된다.In order to solve this problem, a high-end display uses a circular polarizing plate having the same function as that shown in FIG. 1 . According to the structure shown in FIG. 1, light incident from the outside is changed into left circularly polarized light by the circular polarizing plate and is incident, and the polarization direction is changed into right circularly polarized light after being reflected by the reflector. The right-circularly polarized light is again extinguished by the left-circularly polarized plate. At this time, the observer observes only the optical signal emitted from the display or optical element as the external light is extinguished. That is, optical signal interference caused by external light is removed to improve the performance of the display or optical element.
일반적으로 반사방지 필름으로 적용되는 원편광 필름은 선편광자와 위상차 필름으로 구성되는데, 이때 사용하는 위상차 필름을 정분산 필름으로 형성하면 이상적인 QWP보다 장파장 및 단파장에서 위상차의 편차로 인한 색특성 저하가 발생하게 되고 또한 시야각에서 위상차 편차에 의한 빛샘 및 색특성 저하가 나타나게 되는 문제가 있다.In general, the circular polarization film applied as an antireflection film consists of a linear polarizer and a retardation film. If the retardation film used at this time is formed as a regular dispersion film, color characteristics deteriorate due to retardation deviation at long and short wavelengths than ideal QWP. In addition, there is a problem in that light leakage and color characteristic deterioration due to phase difference deviation in the viewing angle appear.
이러한, 기존 원편광 필름의 문제점을 해결하고자 위상차 필름으로서 역분산 필름을 적용했는데, 역분산 필름은 굴절율 이방성(Dn)이 작아서 역분산 필름의 두께가 3㎛ 이상으로 매우 두껍게 형성되어야 하는 단점이 있었다. 또한, 상대적으로 큰 두께의 역분산 필름은 러빙 배향시 또는 광배향시 큰 배향력이 요구되고, 배향력이 낮을 경우 결점(defect)의 일종인 선상격자결함(disclination)이 발생하여 디스플레이의 외부광 반사 성능을 떨어뜨리는 문제가 있다.In order to solve these problems of the existing circular polarization film, a reverse dispersion film was applied as a retardation film, but the reverse dispersion film had a small refractive index anisotropy (Dn) and had to be formed very thickly, with a thickness of 3 μm or more. . In addition, a relatively large thickness reverse dispersion film requires a large orientation force during rubbing orientation or optical orientation, and when the orientation force is low, disclination, a kind of defect, occurs and reflects external light on the display. There is a problem that reduces performance.
본 발명은 외부광 반사방지필름으로 적용되는 원편광필름 구성 중 역파장 분산 사분파장 필름의 두께를 낮추면서, 배향력 부족으로 인한 선상격자결함(disclination)을 방지 내지 최소화하기 위한 최적 광학 물성을 갖는 위상차 필름이 적용된 원편광필름 및 이를 구비한 디스플레이용 반사방지필름을 제공하고자 한다.The present invention has optimal optical properties for preventing or minimizing disclination due to lack of orientation while lowering the thickness of a reverse wavelength dispersion quarter-wavelength film among circular polarization films applied as an external light antireflection film. It is intended to provide a circular polarizing film to which a retardation film is applied and an antireflection film for a display having the same.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 무채색 원편광 필름은 위상차 필름 및 위상차 필름 상부에 편광자를 포함하며, 상기 위상차 필름은 사분파장 필름(이하 "QWP 필름"으로 칭한다)을 포함한다.The achromatic circular polarizing film of the present invention for solving the above problems includes a retardation film and a polarizer on top of the retardation film, and the retardation film includes a quarter-wavelength film (hereinafter referred to as "QWP film").
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 위상차 필름은 액정층 및 광배향층을 포함한다.As a preferred embodiment of the present invention, the retardation film includes a liquid crystal layer and an optical alignment layer.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 사분파장 필름은 역파장 분산 사분파장 필름(이하, "r-AQWP"로 칭한다) 또는 플랫파장 분산 사분파장 필름일 수 있다. As a preferred embodiment of the present invention, the quarter wave film may be a reverse wavelength dispersion quarter wave film (hereinafter referred to as "r-AQWP") or a flat wavelength dispersion quarter wave film.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 무채색 원편광 필름은 상기 편광자와 상기 위상차 필름간 광축각도가 20° ~ 40°일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, in the achromatic circular polarizing film of the present invention, an optical axis angle between the polarizer and the retardation film may be 20° to 40°.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 무채색 원편광 필름은 편광자가 적층된 위상차 필름의 타면에 C 플레이트층을 더 포함하거나, 또는 편광자와 위상차 필름 사이에 C플레이트층을 더 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the achromatic circular polarizing film of the present invention may further include a C plate layer on the other side of the retardation film on which the polarizer is stacked, or a C plate layer between the polarizer and the retardation film. .
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 무채색 원편광 필름은 상기 위상차 필름은 QWP 필름 하부 또는 상부에 반분파장 필름(이하, "HWP"로 칭한다)을 더 포함할 수도 있다.As a preferred embodiment of the present invention, in the achromatic circular polarizing film of the present invention, the retardation film may further include a half-wavelength film (hereinafter referred to as "HWP") below or above the QWP film.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 QWP 필름은 꼬임각 40° ~ 70°인 액정을 포함하는 사분파장 필름을 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the QWP film may include a quarter-wavelength film including a liquid crystal having a twist angle of 40° to 70°.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 QWP 필름은 하기 방정식 1 및 방정식 2의 광학 축상 위상차를 만족할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the QWP film may satisfy the retardation on the optical axis of
[방정식 1][Equation 1]
0.825 ≤ α ≤ 1.0450.825 ≤ α ≤ 1.045
[방정식 2][Equation 2]
0.965 ≤ β ≤ 1.2050.965 ≤ β ≤ 1.205
방정식 1 및 방정식 2에서, α는 R450/R550이며, β는 R650/R550이고, R450은 빛 파장 450 nm에서의 광학 축상 위상차, R550은 빛 파장 450 nm에서의 광학 축상 위상차, R650은 빛 파장 650 nm에서의 광학 축상 위상차를 의미한다.In
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 QWP 필름은 파장 450 nm에서의 광학 축상 위상차(R550)는 120 ~ 150 nm일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the QWP film may have an optical axis retardation (R 550 ) of 120 to 150 nm at a wavelength of 450 nm.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 QWP 필름은 두께 2.5 ~ 3.8 ㎛ 일 수 있다. As a preferred embodiment of the present invention, the QWP film may have a thickness of 2.5 to 3.8 μm.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 QWP 필름은 액정층 및 배향막을 포함하고, 상기 액정층은 중합성 액정 화합물 및 카이랄 도판트(chiral dorpant)를 포함하는 액정 수지로 형성된 것일 수 있다. As a preferred embodiment of the present invention, the QWP film includes a liquid crystal layer and an alignment layer, and the liquid crystal layer may be formed of a liquid crystal resin including a polymerizable liquid crystal compound and a chiral dopant.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 중합성 액정 화합물은 하기 방정식 3의 굴절율을 가지는 역파장 액정 화합물 및 하기 방정식 4의 굴절율을 가지는 정파장 액정 화합물을 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the polymerizable liquid crystal compound may include a reverse wavelength liquid crystal compound having a refractive index of Equation 3 below and a forward wavelength liquid crystal compound having a refractive index of Equation 4 below.
[방정식 3][Equation 3]
0.040 ≤ │Δn1│ ≤ 0.0650.040 ≤ │Δn 1 │ ≤ 0.065
[방정식 4][Equation 4]
0.100 ≤ │Δn2│ ≤ 0.1500.100 ≤ │Δn 2 │ ≤ 0.150
방정식 3 및 방정식 4에서, Δn1 및 Δn2 각각은 이상광 굴절율(ne)과 정상광 굴절율(no)의 차를 의미한다.In Equations 3 and 4, Δn 1 and Δn 2 respectively mean the difference between the refractive index of extraordinary light (n e ) and the refractive index of normal light (n o ).
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 중합성 액정 화합물은 상기 역파장 액정 화합물 및 상기 정파장 액정 화합물을 1 : 0.05 ~ 0.55 중량비로 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the polymerizable liquid crystal compound may include the reverse wavelength liquid crystal compound and the forward wavelength liquid crystal compound in a weight ratio of 1:0.05 to 0.55.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 광배향막은 광배향 화합물을 포함하며, 상기 광배향 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 광배향제를 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the photo-alignment layer includes an photo-alignment compound, and the photo-alignment compound includes a liquid crystal photo-alignment agent characterized in that it includes a polymer including a repeating unit represented by Formula 1 below. can
[화학식 1][Formula 1]
화학식 1에 있어서, R1은 수소원자 또는 C1~C3의 알킬기이고, A는 -OR3-, -NHR3-또는 -SR3-이며, R3는 C2~C5의 직쇄형 알킬렌기이고, R2는 또는 이며, R4는 C1~C10의 직쇄형 알킬기, C3~C10의 분쇄형 알킬기, 탄소원자 1개 이상이 헤테로 원자로 치환된 C2~C10의 직쇄형 헤테로 알킬기 또는 탄소원자 1개 이상이 헤테로 원자로 치환된 C3~C10의 분쇄형 헤테로 알킬기이고, m은 중합체의 중량평균분자량 1,000 ~ 1,000,000을 만족하는 정수이며, n은 0 내지 20의 정수이고, *는 결합부위를 의미한다.In
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 액정 광배향제 조성인 상기 중합체는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위 및 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 더 포함하는 공중합체일 수 있다. As a preferred embodiment of the present invention, the polymer composition of the liquid crystal photoalignment may be a copolymer further including a repeating unit represented by Chemical Formula 1 and a repeating unit represented by Chemical Formula 2 below.
[화학식 2][Formula 2]
화학식 2에 있어서, R1은 수소원자 또는 C1~C3의 알킬기이고, R5은 C1~C10의 직쇄형 알킬기, C3~C10의 분쇄형 알킬기, 탄소원자 1개 이상이 헤테로 원자로 치환된 C2~C10의 직쇄형 헤테로 알킬기, 탄소원자 1개 이상이 헤테로 원자로 치환된 C3~C10의 분쇄형 헤테로 알킬기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 페녹시기 또는 치환 또는 비치환된 N-페닐아미노기이며, L은 1 내지 20의 정수이다.In Formula 2, R 1 is a hydrogen atom or a C 1 ~ C 3 alkyl group, and R 5 is a C 1 ~ C 10 straight-chain alkyl group, a C 3 ~ C 10 branched alkyl group, or a hetero atom having at least one carbon atom. A C 2 ~ C 10 straight-chain heteroalkyl group substituted with atoms, a C 3 ~ C 10 branched heteroalkyl group in which at least one carbon atom is substituted with a hetero atom, a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted phenoxy group, or A substituted or unsubstituted N-phenylamino group, and L is an integer of 1 to 20.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 액정 광배향제는 상기 광배향 화합물 및 용매를 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the liquid crystal photo-alignment agent may include the photo-alignment compound and a solvent.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 액정 광배향제의 용매는 벤젠, 톨루엔, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 테트라하이드로퓨란(THF), PGMEA(Propylene glycol methyl ether acetate), 디클로로메탄 및 클로로포름 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 비극성 용매; 및 사이클로펜타논, 사이클로헥사논, 아세톤, 디메틸포름아마이드(DMF) 및 아세토니트릴 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 극성 용매; 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the solvent of the liquid crystal photo-alignment agent is one selected from benzene, toluene, ethyl acetate, butyl acetate, tetrahydrofuran (THF), PGMEA (Propylene glycol methyl ether acetate), dichloromethane and chloroform non-polar solvents including the above; and a polar solvent containing at least one selected from cyclopentanone, cyclohexanone, acetone, dimethylformamide (DMF), and acetonitrile; It may include one or more selected from among.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 QWP 필름의 액정층 내 카이랄 도판트를 사용하지 않은 경우, QWP 필름은 하기 방정식 5의 굴절율(refractive index)을 만족할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, when a chiral dopant is not used in the liquid crystal layer of the QWP film, the QWP film may satisfy the refractive index of Equation 5 below.
[방정식 5][Equation 5]
0.045 ≤ │Δn│ ≤ 0.0800.045 ≤ │Δn│ ≤ 0.080
방정식 4에서, Δn은 이상광 굴절율(ne)과 정상광 굴절율(no)의 차를 의미한다.In Equation 4, Δn means the difference between the refractive index of extraordinary light (n e ) and the refractive index of normal light (n o ).
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 C플레이트층은 수직 배향 액정 폴리머 필름을 포함하고, 방정식 6의 굴절율을 만족할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the C plate layer may include a homeotropic alignment liquid crystal polymer film and satisfy the refractive index of Equation 6.
[방정식 6][Equation 6]
nz > nx ≒ ny n z > n x ≒ n y
방정식 6에서, nx는 지상축 방향 면내에서의 굴절율이 최대가 되는 방향의 굴절율이고, ny는 면내의 지상축과 면내에서 직교하는 방향의 굴절율이며, nz는 두께 방향의 굴절율을 의미한다.In Equation 6, n x is the refractive index in the direction in which the refractive index in the plane in the slow axis direction is the maximum, n y is the refractive index in the direction orthogonal to the slow axis in the plane and in the plane, and n z means the refractive index in the thickness direction .
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 C 플레이트층은 하기 식 1에 따른 두께 방향 위상차(Rth)가 -120 ~ -30 nm일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the thickness direction retardation (R th ) of the C plate layer according to
[식 1][Equation 1]
Rth = {(nx+ny)/2 - nz}×d Rth = {(n x +n y )/2 - n z }×d
식 1에서 nx는 지상축 방향 면내에서의 굴절율이 최대가 되는 방향의 굴절율이고, ny는 면내의 지상축과 면내에서 직교하는 방향의 굴절율이며, nz는 두께 방향의 굴절율이고, d는 필름의 두께이다.In
본 발명의 또 다른 목적은 상기 무채색 원편광 필름에 적용되는 위상차 필름에 관한 것으로서, 두께 2.5 ~ 3.8 ㎛ 및 액정 꼬임각 40° ~ 70°을 만족하는 사분파장 필름을 포함하는 위상차 필름을 제공하고자 한다.Another object of the present invention relates to a retardation film applied to the achromatic circular polarizing film, and to provide a retardation film including a quarter-wavelength film having a thickness of 2.5 to 3.8 μm and a liquid crystal twist angle of 40° to 70°. .
본 발명의 또 다른 목적은 디스플레이용 반사방지필름으로서, 앞서 설명한 원편광 필름을 포함한다.Another object of the present invention is an antireflection film for a display, including the above-described circularly polarizing film.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 디스플레이는 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 디스플레이 또는 마이크로 LED(Light Emitting Diodes) 디스플레이일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the display may be an Organic Light Emitting Diodes (OLED) display or a Micro Light Emitting Diodes (LED) display.
본 발명의 원편광 필름은 특정 광배향막 도입 및 액정층 최적화를 통해 위상차 필름의 배향력 부족으로 인한 선상격자결함(disclination) 및 정면, 측면의 빛샘 현상을 방지 내지 최소화, 색균형을 개선할 수 있으면서도, 기존에 비해 상대적으로 얇은 두께의 위상차 필름이 적용된 원편광 필름을 제공할 수 있다. 이러한, 본 발명의 원편광 필름은 플렉서블성, 박편성이 요구되는 OLED 디스플레이, 마이크로 LED 디스플레이의 외부광 반사방지필름으로 적용하기 적합하다.The circular polarizing film of the present invention can prevent or minimize disclination and light leakage on the front and side surfaces due to lack of orientation of the retardation film and improve color balance through the introduction of a specific optical alignment layer and optimization of the liquid crystal layer. , it is possible to provide a circular polarizing film to which a relatively thin retardation film is applied compared to the conventional one. Such a circularly polarizing film of the present invention is suitable for application as an external light antireflection film for OLED displays and micro LED displays requiring flexibility and thinness.
도 1은 편광자와 위상차필름으로 구성된 종래 원편광필름의 반사 방지 원리를 설명하는 개념도이다.
도 2a 내지 도2g 각각은 본 발명의 원편광 필름 구조의 개략도를 나타낸 것이다.
도 3은 실험예 1에서 실시한 비교예 1(A) 및 실시예 1(B)에서 제조한 역파장 분산 필름의 편광 현미경 측정 사진이다.1 is a conceptual diagram explaining the antireflection principle of a conventional circular polarizing film composed of a polarizer and a retardation film.
2A to 2G each show a schematic diagram of the structure of the circularly polarizing film of the present invention.
3 is a polarization microscope measurement photograph of the reverse wavelength dispersion film prepared in Comparative Example 1 (A) and Example 1 (B) performed in Experimental Example 1.
본 발명에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용하는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features or It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
또한, "~ 상에 또는 ~ 상부에" 또는 "~ 하부에" 의 표현은 방향성을 의미하는 것으로서, 상하부 구성이 직접 접촉하고 있거나 또는 간격을 두고 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 성분을 포함하고 있는 경우를 포함하며, 방향성을 의미하는 것이다.In addition, the expression "~ on or ~ on top" or "~ on the bottom" means directionality, not only when the upper and lower components are in direct contact or spaced apart, but also include another component in the middle Including the case where there is, it means directionality.
본 발명의 무채색 원편광 필름을 구조적으로 설명하면 다음과 같다. The structural description of the achromatic circular polarizing film of the present invention is as follows.
본 발명의 무채색 원편광 필름(100)은 도 2a에 개략도로 나타낸 바와 같이, 디스플레이부(반사층, 1) 상부에 적용된다.As schematically shown in FIG. 2A, the achromatic circular
상기 무채색 원편광 필름은 위상차 필름(10) 및 위상차 필름 상부에 편광자(20)를 포함한다. The achromatic circular polarization film includes a retardation film 10 and a
상기 위상차 필름은 사분파장 필름(이하 "QWP 필름"으로 칭한다)으로 구성될 수 있으며, 상기 QWP 필름은 역파장 분산 사분파장 필름(이하 "r-AQWP 필름"으로 칭한다) 또는 플랫 파장 사분파장 필름일 수 있다.The retardation film may be composed of a quarter-wavelength film (hereinafter referred to as "QWP film"), and the QWP film may be a reverse wavelength dispersion quarter-wavelength film (hereinafter referred to as "r-AQWP film") or a flat wavelength quarter-wavelength film. can
본 발명의 무채색 원편광 필름은 상기 편광자와 상기 위상차 필름간 광축각도가 20 ~ 40°, 바람직하게는 광축각도가 22° ~ 38°일 수 있다. 이때, 편광자와 위상차 필름간 광축각도가 20° 미만이면 색좌표상 블루 쉬프트(blue shift) 되는 문제가 있을 수 있고, 편광자와 위상차 필름간 광축각도가 40°를 초과하면 색좌표상 레드 쉬프트(red shift) 되어 색상 중립성이 무너지고, 화면 품위가 손상되는 문제가 있을 수 있으므로, 상기 범위 내의 광축각도를 만족하도록 편광자와 위상차 필름의 광학적 물성을 조합하는 것이 바람직하다.In the achromatic circular polarizing film of the present invention, an optical axis angle between the polarizer and the retardation film may be 20 to 40°, preferably 22° to 38°. At this time, if the optical axis angle between the polarizer and the retardation film is less than 20°, there may be a problem of blue shift in color coordinates, and if the optical axis angle between the polarizer and the retardation film exceeds 40°, there may be a red shift in color coordinates. Therefore, it is preferable to combine the optical properties of the polarizer and the retardation film to satisfy the optical axis angle within the above range.
본 발명의 무채색 원편광 필름의 위상차 필름은 도 2b에 개략도로 나타낸 바와 같이, QWP 필름(12) 단독으로 구성될 수 있으며, 도 2c에 개략도로 나타낸 바와 같이 QWP 필름 상부에 반분파장 필름(이하, "HWP 필름"로 칭한다, 14)가 적층된 위상차 필름일 수도 있다.As shown schematically in FIG. 2B, the retardation film of the achromatic circular polarizing film of the present invention may be composed of the
또한, 본 발명의 무채색 원편광 필름은 도 2d및 도 2f에 나타낸 바와 같이, 위상차 필름(QWP 필름 단독, 또는 QWP 필름 및 HWP 필름 2층 구조)의 하부에 C 플레이트층(30)이 형성된 구조일 수도 있으며, 도 2e 및 도 2g에 개략도로 나타낸 바와 같이, 편광자와 위상차 필름(QWP 필름 단독, 또는 QWP 필름 및 HWP 필름 2층 구조) 사이에 C 플레이트층(30)이 형성된 구조일 수도 있다.In addition, as shown in FIGS. 2D and 2F, the achromatic circular polarizing film of the present invention is a structure in which a
앞서 설명한 본 발명의 무채색 원편광 필름을 구성하는 편광자, 위상차 필름, QWP 필름, HWP 필름 및 C 플레이트층 각각을 결합(또는 일체화)을 위해, 별도의 접착층(또는 점착층) 없이 직접 부착시키는 것이 가능하며, 도 2에 표현은 하지 않았으나, 필요에 따라서 적어도 어느 한 층 사이를 접착시(또는 점착시) 투명 접착제층(OCA, Optically Clear Adhesive) 또는 투명 점착제층을 개재할 수도 있다. It is possible to directly attach the polarizer, retardation film, QWP film, HWP film, and C plate layer constituting the achromatic circular polarizing film of the present invention described above without a separate adhesive layer (or adhesive layer) for combining (or integrating) each. And, although not shown in FIG. 2, if necessary, when bonding (or bonding) between at least one layer, a transparent adhesive layer (OCA, Optically Clear Adhesive) or a transparent adhesive layer may be interposed.
상기 투명 점착제층은 아크릴계 점착제를 사용할 수 있고, 상기 아크릴계 점착제는 알킬(메타)아크릴레이트의 모노머 유닛을 주골격으로 하는 아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머를 포함한다. 아크릴계 폴리머의 주골격을 구성하는 알킬(메타)아크릴레이트의 알킬기의 평균 탄소수는 1∼12 정도, 바람직하게는 탄소수 1 ~ 9인 것을 사용할 수 있고, 알킬(메타)아크릴레이트의 구체예로는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트 등이 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. The transparent pressure-sensitive adhesive layer may use an acrylic pressure-sensitive adhesive, and the acrylic pressure-sensitive adhesive includes an acrylic polymer having an alkyl (meth)acrylate monomer unit as a main skeleton as a base polymer. The average number of carbon atoms of the alkyl group of the alkyl (meth) acrylate constituting the main skeleton of the acrylic polymer is about 1 to 12, preferably one having 1 to 9 carbon atoms can be used. As specific examples of the alkyl (meth) acrylate, Methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, isooctyl (meth)acrylate, isononyl (meth)acrylate, la There are uryl (meth)acrylates and the like, and these may be used alone or in combination of two or more.
상기 아크릴계 폴리머는 점착성, 내열성 개선을 위해 모노머를 중합 또는 공중합시킨 중합체 또는 공중합체를 사용할 수도 있으며, 바람직한 일례를 들면, (메타)아크릴산 2-히드록시에틸, (메타)아크릴산 2-히드록시프로필, (메타)아크릴산 4-히드록시부틸, (메타)아크릴산6-히드록시헥실, (메타)아크릴산8-히드록시옥틸, (메타)아크릴산10-히드록시데실, (메타)아크릴산 12-히드록시라우릴이나 (4-히드록시메틸시클로헥실)-메틸아크릴레이트 등의 히드록실기 함유 모노머; (메타)아크릴산, 카르복시에틸(메타)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메타)아크릴레이트, 이타콘산, 말레인산, 푸마르산, 크로톤산 등의 카르복실기 함유 모노머; 무수 말레인산, 무수 이타콘산 등의 산무수물기 함유 모노머; 아크릴산의 카프로락톤 부가물; 스티렌술폰산이나 알릴술폰산, 2-(메타)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, (메타)아크릴아미드프로판술폰산, 술포프로필(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산 등의 술폰산기 함유 모노머; 2-히드록시에틸아크릴로일포스페이트 등의 인산기 함유 모노머; 말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-페닐말레이미드; N-아크릴로일모르폴린; (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸(메타)아크릴아미드, N-헥실(메타)아크릴아미드, N-메틸(메타)아크릴아미드, N-부틸(메타)아크릴아미드, N-부틸(메타)아크릴아미드나 N-메틸올(메타)아크릴아미드, N-메틸올프로판(메타)아크릴아미드 등의 (N-치환) 아미드계 모노머; (메타)아크릴산아미노에틸, (메타)아크릴산아미노프로필, (메타)아크릴산 N,N-디메틸아미노에틸, (메타)아크릴산 t-부틸아미노에틸, 3-(3-피리니딜)프로필(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산알킬아미노알킬계 모노머; (메타)아크릴산메톡시에틸, (메타)아크릴산에톡시에틸 등의 (메타)아크릴산알콕시알킬계 모노머; 및 N-(메타)아크릴로일옥시메틸렌숙신이미드나 N-(메타)아크릴로일-6-옥시헥사메틸렌숙신이미드, N-(메타)아크릴로일-8-옥시옥타메틸렌숙신이미드, N-아크릴로일모르폴린 등의 숙신이미드계 모노머; 중에서 선택된 1종 이상의 모노머를 중합 또는 공중합시킨 중합체 또는 공중합체를 아크릴계 폴리머로 사용할 수 있다.The acrylic polymer may use a polymer or copolymer obtained by polymerizing or copolymerizing monomers to improve adhesion and heat resistance. Preferred examples include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth)acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth)acrylate, 10-hydroxydecyl (meth)acrylate, 12-hydroxylauryl (meth)acrylate hydroxyl group-containing monomers such as (4-hydroxymethylcyclohexyl)-methyl acrylate; carboxyl group-containing monomers such as (meth)acrylic acid, carboxyethyl (meth)acrylate, carboxypentyl (meth)acrylate, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and crotonic acid; acid anhydride group-containing monomers such as maleic anhydride and itaconic anhydride; caprolactone adducts of acrylic acid; Contains sulfonic acid groups such as styrenesulfonic acid, allylsulfonic acid, 2-(meth)acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, (meth)acrylamidepropanesulfonic acid, sulfopropyl(meth)acrylate, and (meth)acryloyloxynaphthalenesulfonic acid monomer; phosphoric acid group-containing monomers such as 2-hydroxyethyl acryloyl phosphate; maleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-phenylmaleimide; N-acryloylmorpholine; (meth)acrylamide, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-diethyl(meth)acrylamide, N-hexyl(meth)acrylamide, N-methyl(meth)acrylamide, N-butyl (N-substituted) amide monomers such as (meth)acrylamide, N-butyl (meth)acrylamide, N-methylol (meth)acrylamide, and N-methylolpropane (meth)acrylamide; Aminoethyl (meth)acrylate, aminopropyl (meth)acrylate, N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate, t-butylaminoethyl (meth)acrylate, 3-(3-pyrinidyl)propyl (meth)acrylate (meth)acrylic acid alkylaminoalkyl type monomers such as the like; (meth)acrylic acid alkoxyalkyl-based monomers such as methoxyethyl (meth)acrylate and ethoxyethyl (meth)acrylate; and N-(meth)acryloyloxymethylenesuccinimide, N-(meth)acryloyl-6-oxyhexamethylenesuccinimide, N-(meth)acryloyl-8-oxyoctamethylenesuccinimide, succinimide-based monomers such as N-acryloylmorpholine; A polymer or copolymer obtained by polymerizing or copolymerizing one or more monomers selected from the above may be used as the acrylic polymer.
또한, 본 발명의 무채색 원편광 필름은 편광자 상부에 보호필름을 더 포함할 수도 있다.In addition, the achromatic circularly polarizing film of the present invention may further include a protective film on the polarizer.
또한, 편광자 및 위상차 필름으로 구성된 본 발명의 원편광 필름은 정면 반사도가 0.002400 이하일 수 있고, 바람직하게는 0.001700 ~ 0.002350, 더욱 바람직하게는 0.001700 ~ 0.002300일 수 있다. 그리고, 측면반사도(q=50, f=45 deg)는 0.012000 이하, 바람직하게는 0.004000 ~ 0.011500, 더욱 바람직하게는 0.005000 ~ 0.011000일 수 있다.In addition, the circular polarizing film of the present invention composed of a polarizer and a retardation film may have a front reflectance of 0.002400 or less, preferably 0.001700 to 0.002350, more preferably 0.001700 to 0.002300. In addition, the side reflectivity (q = 50, f = 45 deg) may be 0.012000 or less, preferably 0.004000 to 0.011500, more preferably 0.005000 to 0.011000.
또한, 편광자, 위상차 필름 및 C플레이트층으로 구성된 본 발명의 원편광 필름은 정면 반사도가 0.002300 이하일 수 있고, 바람직하게는 0.001500 ~ 0.002300일 수 있다. 그리고, 측면반사도(q=50, f=45 deg)는 0.010000 이하, 바람직하게는 0.003000 ~ 0.009500, 더욱 바람직하게는 0.003500 ~ 0.008500일 수 있다.In addition, the circular polarizing film of the present invention composed of a polarizer, a retardation film, and a C plate layer may have a front reflectance of 0.002300 or less, preferably 0.001500 to 0.002300. In addition, the side reflectivity (q = 50, f = 45 deg) may be 0.010000 or less, preferably 0.003000 to 0.009500, more preferably 0.003500 to 0.008500.
본 발명의 무채색 원편광 필름을 구성하는 각 층(또는 필름)에 대해 더 자세하게 설명하면 다음과 같다.Each layer (or film) constituting the achromatic circular polarizing film of the present invention will be described in detail as follows.
[편광자][Polarizer]
본 발명에서 편광자는 흡수 이방성을 갖는 색소를 흡착시킨 연신 필름, 또는 흡수 이방성을 갖는 색소를 도포 배향한 막을 사용할 수 있으며, 당업계에서 상업적으로 구입할 수 있는 편광자를 사용할 수 있다. In the present invention, the polarizer may use a stretched film in which a dye having absorption anisotropy is adsorbed or a film in which a dye having absorption anisotropy is applied and aligned, and a polarizer commercially available in the art may be used.
[위상차 필름][Phase difference film]
본 발명의 위상차 필름은 액정층 및 광배향층을 포함하며, 위상차 필름은, 두께 2.5 ~ 3.8 ㎛, 바람직하게는 두께 2.70 ~ 3.60㎛, 더욱 바람직하게는 두께 2.85 ~ 3.50㎛인 매우 얇은 두께의 QWP 필름을 적용할 수 있다.The retardation film of the present invention includes a liquid crystal layer and an optical alignment layer, and the retardation film has a very thin QWP having a thickness of 2.5 to 3.8 μm, preferably a thickness of 2.70 to 3.60 μm, and more preferably a thickness of 2.85 to 3.50 μm. film can be applied.
이와 같이 얇은 두께의 QWP 필름을 위상차 필름으로 적용하기 위해서 상기 QWP 필름은 하기의 광학적 물성을 만족해야 반사방지필름으로서의 원편광 필름을 제조할 수 있다.In order to apply such a thin QWP film as a retardation film, the QWP film must satisfy the following optical properties to manufacture a circular polarizing film as an antireflection film.
본 발명에서 사용하는 상기 QWP 필름은 하기 방정식 1 및 방정식 2의 광학 축상 위상차를 만족한다.The QWP film used in the present invention satisfies the retardation on the optical axis of
[방정식 1][Equation 1]
0.825 ≤α≤ 1.045, 바람직하게는 0.900 ≤α≤0.995, 더욱 바람직하게는 0.915 ≤α≤0.9900.825 ≤ α ≤ 1.045, preferably 0.900 ≤ α ≤ 0.995, more preferably 0.915 ≤ α ≤ 0.990
[방정식 2][Equation 2]
0.965≤β≤1.205, 바람직하게는 0.970≤β≤1.150, 더욱 바람직하게는 0.975≤β≤1.0500.965≤β≤1.205, preferably 0.970≤β≤1.150, more preferably 0.975≤β≤1.050
상기 방정식 1 및 방정식 2에서, α는 R450/R550이며, β는 R650/R550이고, R450은 빛 파장 450 nm에서의 광학 축상 위상차, R550은 빛 파장 450 nm에서의 광학 축상 위상차, R650은 빛 파장 650 nm에서의 광학 축상 위상차를 의미한다.In
그리고, 상기 QWP 필름은 α<β를 만족하는 역파장 분산 사분파장 필름일 수 있다. And, the QWP film may be a reverse wavelength dispersion quarter-wavelength film that satisfies α<β.
또한, 상기 QWP 필름은 α≒β를 만족하는 플랫파장 분산 사분파장 필름일 수 있다. In addition, the QWP film may be a flat wavelength dispersion quarter-wavelength film that satisfies α≒β.
또한, 상기 QWP 필름은 파장 550 nm에서의 광학 축상 위상차(R550)는 120 ~ 150 nm, 바람직하게는 125 ~ 145 nm, 더욱 바람직하게는 130 nm ~ 143 nm일 수 있다.In addition, the QWP film may have an optical axis retardation (R 550 ) of 120 to 150 nm, preferably 125 to 145 nm, and more preferably 130 nm to 143 nm at a wavelength of 550 nm.
또한, 상기 QWP 필름은 꼬임각 40° ~ 70°, 바람직하게는 꼬임각 50° ~ 70°, 더욱 바람직하게는 꼬임각 56° ~ 68°인 액정을 포함한다. 여기서, 꼬임각은 편광자 필름 기준으로, 편광자 필름과 가까운 방향을 QWP필름의 상부, 편광자 필름과 먼 방향을 QWP필름의 하부라고 할 때, QWP 필름의 하부에서 상부 방향으로 액정이 비틀린 각을 의미한다. 즉, QWP 필름 하부 액정의 각 O°을 기준으로 상부 액정의 비틀린 각을 의미한다.In addition, the QWP film includes a liquid crystal having a twist angle of 40° to 70°, preferably a twist angle of 50° to 70°, and more preferably a twist angle of 56° to 68°. Here, the twist angle means the twist angle of the liquid crystal from the bottom of the QWP film to the top when the direction close to the polarizer film is the top of the QWP film and the direction far from the polarizer film is the bottom of the QWP film, based on the polarizer film. . That is, it means the twisted angle of the upper liquid crystal based on the angle O° of the lower liquid crystal of the QWP film.
또한, 상기 QWP 필름의 액정층 내 카이랄 도판트를 사용하지 않은 경우, QWP 필름은 하기 방정식 5의 굴절율(refractive index)을 만족할 수 있다In addition, when a chiral dopant is not used in the liquid crystal layer of the QWP film, the QWP film may satisfy the refractive index of Equation 5 below.
[방정식 5][Equation 5]
0.045 ≤│Δn│≤ 0.080, 바람직하게는 0.048 ≤│Δn│≤ 0.075, 더욱 바람직하게는 0.050 ≤│Δn│≤ 0.0700.045 ≤│Δn│≤ 0.080, preferably 0.048 ≤│Δn│≤ 0.075, more preferably 0.050 ≤│Δn│≤ 0.070
상기 방정식 5에서, Δn은 이상광 굴절율(ne)과 정상광 굴절율(no)의 차를 의미한다.In Equation 5, Δn means the difference between the refractive index of extraordinary light (n e ) and the refractive index of normal light (n o ).
앞서 설명한 두께 및 광학 특성을 만족시키기 위한 상기 QWP 필름은 중합성 액정 화합물 및 카이랄 도판트를 포함하는 액정 수지로 형성된 액정층 및 액정 배향을 위한 배향막층을 포함한다. 그리고, 상기 배향은 러빙 배향 또는 광 배향을 통해 수행할 수 있다.The QWP film for satisfying the above-described thickness and optical properties includes a liquid crystal layer formed of a liquid crystal resin containing a polymerizable liquid crystal compound and a chiral dopant, and an alignment layer for liquid crystal alignment. In addition, the alignment may be performed through rubbing alignment or optical alignment.
액정 수지 내 상기 중합성 액정 화합물은 하기 방정식 3의 굴절율(refractive index)을 가지는 역파장 액정 화합물 및 하기 방정식 4의 굴절율을 가지는 정파장 액정 화합물을 포함한다.The polymerizable liquid crystal compound in the liquid crystal resin includes a reverse wavelength liquid crystal compound having a refractive index of Equation 3 below and a forward wavelength liquid crystal compound having a refractive index of Equation 4 below.
[방정식 3][Equation 3]
0.040 ≤│Δn1│≤ 0.065, 바람직하게는 0.040 ≤│Δn1│≤ 0.060, 더욱 바람직하게는 0.040 ≤│Δn1│≤ 0.0480.040 ≤│Δn 1 │≤ 0.065, preferably 0.040 ≤│Δn 1 │≤ 0.060, more preferably 0.040 ≤│Δn 1 │≤ 0.048
[방정식 4][Equation 4]
0.100 ≤│Δn2│≤ 0.150, 바람직하게는 0.110 ≤│Δn2│≤ 0.150, 더욱 바람직하게는 0.120 ≤│Δn2│≤ 0.1400.100 ≤│Δn 2 │≤ 0.150, preferably 0.110 ≤│Δn 2 │≤ 0.150, more preferably 0.120 ≤│Δn 2 │≤ 0.140
상기 방정식 3 및 방정식 4에서, Δn1 및 Δn2 각각은 이상광 굴절율(ne)과 정상광 굴절율(no)의 차를 의미한다.In Equations 3 and 4, Δn 1 and Δn 2 respectively mean the difference between the refractive index of extraordinary light (n e ) and the refractive index of normal light (n o ).
그리고, 상기 중합성 액정 화합물은 상기 역파장 액정 및 상기 정파장 액정을 1 : 0.05 ~ 0.55 중량비로 포함할 수 있고, 바람직하게는 1 : 0.10 ~ 0.45 중량비로, 더욱 바람직하게는 1 : 0.15 ~ 0.35 중량비로 포함할 수 있다. 이때, 정파장 액정 중량비가 0.05 중량비 미만이면 QWP 필름 내 액정 배향력이 부족 및 편광자 등과의 광학적 물성을 맞추지 못해서 선상격자결함(disclination)이 발생할 수 있고, 정파장 액정 중량비가 0.35 중량비를 초과하면 QWP 필름의 광학 축상 위상차(상기 α, β)값이 상기 방정식 1 및/또는 방정식 2를 만족하지 못할 수 있으므로, 상기 범위 내로 사용하는 것이 좋다.In addition, the polymerizable liquid crystal compound may include the reverse wavelength liquid crystal and the forward wavelength liquid crystal in a weight ratio of 1:0.05 to 0.55, preferably 1:0.10 to 0.45 weight ratio, more preferably 1:0.15 to 0.35 weight ratio. It can be included in weight ratio. At this time, if the weight ratio of the regular wavelength liquid crystal is less than 0.05, the alignment of the liquid crystal in the QWP film is insufficient and the optical properties cannot be matched with the polarizer, which may cause a linear lattice defect (disclination). Since the value of the retardation on the optical axis (α, β) of the film may not satisfy
중합성 액정 화합물 중 상기 역파장 액정은 상기 방정식 3의 굴절율을 만족하는 역파장 액정 화합물을 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.Among the polymerizable liquid crystal compounds, one or a mixture of two or more reverse wavelength liquid crystal compounds satisfying the refractive index of Equation 3 may be used as the reverse wavelength liquid crystal.
상기 역파장 액정 화합물로는 상업적으로 구입할 수 있는 네마틱 액정 화합물 및 디스코틱 액정 화합물 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.As the reverse wavelength liquid crystal compound, at least one selected from commercially available nematic liquid crystal compounds and discotic liquid crystal compounds may be used.
역파장 액정 화합물로서, 상기 네마틱 액정 화합물은 2-(C1~C5의 알킬)-1,4-페닐렌비스(4-(((4-(아크릴로일옥시)(C1~C5의 알콕시)카르보닐)옥시)벤조에이트 ((2-(C1~C5 alkyl)-1,4-phenylene bis(4-(((4-(acryloyl oxy)(C1~C5 alkoxy)carbonyl)oxy)benzoate); 1개 이상의 관능기를 가지는 중합체 2종 이상이 공중합된 공중합체; 및/또는 폴리사이클릭 구조의 디술폰산계 화합물;를 포함할 수 있다. As a reverse wavelength liquid crystal compound, the nematic liquid crystal compound is 2-(C 1 ~C 5 alkyl)-1,4-phenylenebis(4-(((4-(acryloyloxy)(C 1 ~C 5 alkoxy)carbonyl)oxy)benzoate ((2-(C 1 ~C 5 alkyl)-1,4-phenylene bis(4-(((4-(acryloyl oxy)(C 1 ~C 5 alkoxy) carbonyl)oxy)benzoate); a copolymer in which two or more polymers having one or more functional groups are copolymerized; and/or a disulfonic acid-based compound having a polycyclic structure.
상기1개 이상의 관능기를 가지는 중합체는 폴리(2,2'-디술포-4,4'-벤지딘 테레프탈아미드, 폴리(2,2'-디술포-4,4'-벤지딘 술포테레프탈아미드, 폴리(파라-페닐렌 술포테레프탈아미드), 폴리(2-술포-1,4-페닐렌 술포테레프탈아미드), 폴리(2,2'-디술포-4,4'-벤지딘 나프탈렌-2,6-디카르복스아미드, 폴리(디술포비페닐렌-1,2-에틸렌-2,2'-디술포비페닐렌), 폴리(2,2'-디술포비페닐렌-디옥시테레프탈로일), 폴리((2,2'-디술포비페닐-2-술포디옥시테레프탈로일), 폴리(술포페닐렌-1,2-에틸렌-2,2'-디술포비페닐렌), 폴리(2-술포페닐렌,1,2-에틸렌-2'-술포페닐렌), 폴리(2,2'-디술포비페닐-2-술포-1,4-디옥시메틸페닐렌), 폴리(디술포-쿼터페닐에틸렌), 폴리(디술포-터페닐에틸렌), 폴리(술포-비페닐에틸렌), 폴리(디술포-비페닐에틸렌), 폴리(4,9-디술포벤조[1,2-d;5,4-d']비스옥사졸-1,7-에틸렌), 폴리(벤조[1,2-d;5,4-d']비스옥사졸-1,7-[1,1'-에탄-1,2-디일-2,2'-디술포디벤젠]), 폴리(4,9-디술포벤조[1,2-d;5,4-d']비스옥사졸-1,7-[1,1'-에탄-1,2-디일-2,2'-디술포디벤젠]), 폴리(벤조[1,2-d;4,5-d']비스티아졸-1,7-[1,1'-에탄-1,2-디일-2,2'-디술포디벤젠]), 폴리(4,9-디술포벤조[1,2-d;4,5-d']비스티아졸-1,7--[1,1'-에탄-1,2-디일-2,2'-디술포디벤젠]), 폴리(4,4'-디메틸렌-1-술포비페닐)-(4,4'-디옥시-1,1'-디술포비페닐)에테르) 및 폴리(4,4'-디메틸렌-1,1'-술포비페닐)-(4,4'-디옥시-1,1'-디술포비페닐)에테르) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.Polymers having at least one functional group are poly(2,2'-disulfo-4,4'-benzidine terephthalamide, poly(2,2'-disulfo-4,4'-benzidine sulfoterephthalamide, poly( para-phenylene sulfoterephthalamide), poly(2-sulfo-1,4-phenylene sulfoterephthalamide), poly(2,2'-disulfo-4,4'-benzidine naphthalene-2,6-dicar Boxamide, poly(disulfobiphenylene-1,2-ethylene-2,2'-disulfobiphenylene), poly(2,2'-disulfobiphenylene-dioxyterephthaloyl), poly((2 ,2'-disulfobiphenyl-2-sulfodioxyterephthaloyl), poly(sulfophenylene-1,2-ethylene-2,2'-disulfobiphenylene), poly(2-sulfophenylene,1 ,2-ethylene-2'-sulfophenylene), poly(2,2'-disulfobiphenyl-2-sulfo-1,4-dioxymethylphenylene), poly(disulfo-quarterphenylethylene), poly( disulfo-terphenylethylene), poly(sulfo-biphenylethylene), poly(disulfo-biphenylethylene), poly(4,9-disulfobenzo[1,2-d;5,4-d'] Bisoxazole-1,7-ethylene), poly(benzo[1,2-d;5,4-d']bisoxazole-1,7-[1,1'-ethane-1,2-diyl- 2,2'-disulfodibenzene]), poly(4,9-disulfobenzo[1,2-d;5,4-d']bisoxazole-1,7-[1,1'-ethane- 1,2-diyl-2,2'-disulfodibenzene]), poly(benzo[1,2-d;4,5-d']bisthiazole-1,7-[1,1'-ethane-1 ,2-diyl-2,2'-disulfodibenzene]), poly(4,9-disulfobenzo[1,2-d;4,5-d']bisthiazole-1,7-[1, 1'-ethane-1,2-diyl-2,2'-disulfodibenzene]), poly(4,4'-dimethylene-1-sulfobiphenyl)-(4,4'-deoxy-1, 1'-disulfobiphenyl)ether) and poly(4,4'-dimethylene-1,1'-sulfobiphenyl)-(4,4'-dioxy-1,1'-disulfobiphenyl)ether) It may include one or more selected from among.
그리고, 상기 관능기는 -N=N-, , , , , 또는 일 수 있으며, R, R1, R2, R3, R4, R5는 독립적으로, 수소원자, C1~C5의 알킬기, -SO3H, -PO3H2, -(CH2)mOH (이때, m은 1 ~ 5이다) 또는 -NH2이다.And, the functional group is -N=N-, , , , , or And, R, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 are independently a hydrogen atom, a C 1 ~ C 5 alkyl group, -SO 3 H, -PO 3 H 2 , -(CH 2 ) m OH (where m is 1 to 5) or -NH 2 .
상기 폴리사이클릭 구조의 디술폰산계 화합물은 4,4'-(5,5-디옥시디벤조[b,d]티엔-3,7-디일)디벤젠술폰산, 디나프토[2,3-b:2',3'-d]푸란 디술폰산, 12H-벤젠[b]페녹사진 디술폰산, 디벤조[b,i]옥산트렌 디술폰산, 벤조[b]나프토[2',3':5,6]디옥시노[2,3-i]옥산트렌 디술폰산, 디벤조[b,d]크리센-7,14-디온 디술폰산 및/또는 7-(4-술포페닐)디벤조[b,d]티오펜-3-술폰산-5,5-디옥시드를 포함하며, 상기 디술폰산계 화합물은 -Cl, -Br, -NO2, -F, -CF3, -CN, -OH, -OCH3, -OC2H5, -OCOCH3, -OCN, -SCN 및 -NHCOCH3 중에서 선택된 1종 이상의 치환기를 1개 이상 포함할 수 있다.The polycyclic disulfonic acid-based compound is 4,4'-(5,5-dioxydibenzo[b,d]thien-3,7-diyl)dibenzenesulfonic acid, dinaphtho[2,3-b: 2',3'-d]furan disulfonic acid, 12H-benzene[b]phenoxazine disulfonic acid, dibenzo[b,i]oxantrene disulfonic acid, benzo[b]naphtho[2',3':5, 6]dioxino[2,3-i]oxantrene disulfonic acid, dibenzo[b,d]chrysene-7,14-dione disulfonic acid and/or 7-(4-sulfophenyl)dibenzo[b, d]thiophene-3-sulfonic acid-5,5-dioxide, wherein the disulfonic acid compound is -Cl, -Br, -NO 2 , -F, -CF 3 , -CN, -OH, -OCH 3 , -OC 2 H 5 , -OCOCH 3 , -OCN, -SCN, and -NHCOCH 3 may include one or more substituents selected from one or more.
역파장 액정 화합물로서, 상기 디스코틱 액정 화합물은 음의 굴절률 이방성 (1 축성)을 갖는 것으로, 예를 들어, 벤젠 유도체, 시클로헥산 유도체, 아자크라운계 매크로사이클 또는 페닐아세틸렌계 매크로사이클을 분자 중심의 모핵으로 하여, 직쇄의 알킬기나 알콕시기, 치환 벤조일옥시기 등이 그 직쇄로서 방사상으로 치환된 구조를 가지는 액정 화합물을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 디스코틱 액정 화합물은 열, 광 등에 의해 경화 반응하는 중합성 불포화기(예를 들어, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 비닐기, 알릴기 등을 들 수 있다)를 갖는 것을 사용할 수 있다.As a reverse wavelength liquid crystal compound, the discotic liquid crystal compound has negative refractive index anisotropy (uniaxial), for example, a benzene derivative, a cyclohexane derivative, an azacrown-based macrocycle or a phenylacetylene-based macrocycle at the molecular center. It can include a liquid crystal compound having a structure in which a linear alkyl group, an alkoxy group, a substituted benzoyloxy group, or the like is radially substituted as the mother nucleus. In addition, the discotic liquid crystal compound may be one having a polymerizable unsaturated group (eg, an acryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl group, an allyl group, etc.) that is cured by heat or light. there is.
중합성 액정 화합물 중 상기 정파장 액정 화합물은 상기 방정식 4의 굴절율을 만족하는 정파장 액정을 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. Among the polymerizable liquid crystal compounds, the short-wavelength liquid crystal compound may be used by mixing one type or two or more types of short-wavelength liquid crystals that satisfy the refractive index of Equation 4 above.
상기 정파장 액정 화합물로는 상업적으로 구입할 수 있는 네마틱 액정 화합물 및 디스코틱 액정 화합물 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.At least one selected from commercially available nematic liquid crystal compounds and discotic liquid crystal compounds may be used as the long-wavelength liquid crystal compound.
정파장 액정으로서, 일례를 들면, 하기 화학식 1 및/또는 화학식 2로 표시되는 정파장 액정 화합물 등이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the short-wavelength liquid crystal include, for example, a short-wavelength liquid crystal compound represented by
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서, R1은 -CH2CH2O(C=O)CHCH2, -CH2CH2CH2O(C=O)CHCH2, -CH2CH2CH2CH2O(C=O)CHCH2, 은 -CH2CH2CH2O(C=O)CHCH2CH3, -CH2CH2 CH2CH2O(C=O)CHCH2CH3이며, X는 할로겐 원소이고, n은 0 내지 2이다.In
[화학식 2][Formula 2]
화학식 2의 X는 -C(=O)O- 또는 -OC(=O)-이고, R1 내지 R6 각각은 독립적으로 수소원자, 할로겐원자, 알콕시카보닐기, 시아노기 또는 니트로기일 수 있다.X in Formula 2 is -C(=O)O- or -OC(=O)-, and each of R 1 to R 6 may independently be a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxycarbonyl group, a cyano group, or a nitro group.
상기 r-AQWP 필름 상기 액정층 형성에 사용되는 상기 액정 수지는 r-AQWP의 광학적 물성에 큰 영향을 주지 않는 범위 내에서, 상기 중합성 액정 화합물 외에 중합성 모노머, 중합개시제, 틸트 제어제, 레벨링제, 액정 배향제, 적외선 흡수 색소, 및/또는 용제 등을 더 포함할 수 있다. 이 외에도 상기 액정 수지는 틱소제, 겔화제, 항산화제, 자외선 흡수제 등의 기타 첨가제를 더 포함할 수도 있다.The liquid crystal resin used to form the r-AQWP film liquid crystal layer is a polymerizable monomer, a polymerization initiator, a tilt control agent, and a leveling agent in addition to the polymerizable liquid crystal compound within a range that does not significantly affect the optical properties of the r-AQWP. agent, a liquid crystal aligning agent, an infrared ray absorbing dye, and/or a solvent may be further included. In addition to this, the liquid crystal resin may further include other additives such as a thixolytic agent, a gelling agent, an antioxidant, and an ultraviolet absorber.
<카이랄 도판트><Chiral dopant>
카이랄 도판트는 액정층 내 액정 화합물이 액정 상태가 되었을 때, 나선 비틀림을 유발하거나 또는 나선 비틀림을 증강시키는 역할을 하는 것으로서, 당업계에서 사용하는 공지된 카이랄 도판트를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 상기 액정 화합물과 중합 가능한 카이랄 화합물, 감광성 카이랄 화합물 등을 사용할 수 있다. The chiral dopant serves to induce spiral twist or enhance spiral twist when the liquid crystal compound in the liquid crystal layer is in a liquid crystal state, and a known chiral dopant used in the art may be used, preferably. may use a chiral compound polymerizable with the liquid crystal compound, a photosensitive chiral compound, or the like.
상기 중합 가능한 카이랄 화합물의 일례를 들면, 미국 공개특허번호 US2003-0026922호, 미국 등록특허번호 US6217792호 등에 공지된 카이랄 화합물을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.As an example of the polymerizable chiral compound, chiral compounds known in US Patent Publication No. US2003-0026922 and US Patent Registration No. US6217792 may be used. Preferably, a compound represented by Formula 3 below may be used. there is.
[화학식 3][Formula 3]
화학식 3의 A는 -OC(=O)-, -C(=S)-O-, 또는 이며, 바람직하게는 또는 이다. 그리고, 화학식 3의 n은 1 ~ 4이고, 바람직하게는 n은 2 ~ 3이다. 또한, 화학식 3의 B는 C2~C8의 직쇄형 알킬렌기, 바람직하게는 C3~C5의 직쇄형 알킬렌기이다.A in Formula 3 is -OC(=O)-, -C(=S)-O-, or is, preferably or am. In Formula 3, n is 1 to 4, preferably n is 2 to 3. Also, B in Formula 3 is a C 2 -C 8 straight-chain alkylene group, preferably a C 3 -C 5 straight-chain alkylene group.
상기 중합 가능한 카이랄 화합물을 구체적인 일례를 들면, 상업적으로 시판되고 있는 BASF 사의 paliocolor LC 759 등이 있다.A specific example of the polymerizable chiral compound is paliocolor LC 759 from BASF, which is commercially available.
또한, 상기 감광성(photosensitive) 카이랄 화합물은 흡수하는 빛의 파장 및 세기에 따라 나선 회전 능력(helical twisting power)이 변하는 성질을 갖으며, 하나 이상의 카이럴 센터(chiral center)를 갖는 분자 구조를 갖고, 빛의 조사에 의해 광 이성화 반응을 하여 광 이성질체를 형성하는 성질을 가지는 것을 사용할 수 있다. 바람직한 일례를 들면, 2-벤질리덴-p-멘타논(2-benzylidene-p-menthanone)계 화합물을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.In addition, the photosensitive chiral compound has a property of changing its helical twisting power depending on the wavelength and intensity of light it absorbs, and has a molecular structure with one or more chiral centers. , those having the property of forming photoisomers through a photoisomerization reaction by irradiation with light can be used. For a preferred example, a 2-benzylidene-p-menthanone-based compound may be used, and preferably a compound represented by Formula 4 below may be used.
[화학식 4][Formula 4]
화학식 4의 R1은 C1~C5의 직쇄형 알킬기, C3~C5의 분쇄형 알킬기, -COOH, -NH2 또는 C1~C5의 알콕시기이고, R2는 -CN, -NO2, 페닐기 또는 알콕시페닐기이다.In Formula 4, R 1 is a C 1 to C 5 straight-chain alkyl group, C 3 to C 5 branched alkyl group, -COOH, -NH 2 or C 1 to C 5 alkoxy group, and R 2 is -CN, - NO 2 , a phenyl group or an alkoxyphenyl group.
액정 수지 조성으로서, 카이랄 화합물 사용시 이의 사용량은 액정 수지의 중합성 액정 화합물 100 중량부에 대하여, 0.20 ~ 1.60 중량부, 바람직하게는 0.30 ~ 1.35 중량부, 바람직하게는 0.50 ~ 1.32 중량부를 사용하는 것이 좋다. 이때, 카이랄 화합물 사용량이 0.20 중량부 미만이거나, 1.60 중량부를 초과하여 사용하면 액정층 내 액정의 비틀림이 미비하거나 과도하여 원하는 꼬임각을 형성시키지 못할 수 있으므로 상기 범위 내로 사용하는 것이 좋다. As a liquid crystal resin composition, when using a chiral compound, its amount is 0.20 to 1.60 parts by weight, preferably 0.30 to 1.35 parts by weight, preferably 0.50 to 1.32 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound of the liquid crystal resin. It is good. At this time, if the chiral compound is used in an amount of less than 0.20 parts by weight or more than 1.60 parts by weight, distortion of the liquid crystal in the liquid crystal layer may be insufficient or excessive, and thus a desired twist angle may not be formed. Therefore, it is preferable to use the chiral compound within the above range.
<중합성 모노머><Polymeric monomer>
중합성 모노머는 분산성 향상을 통한 위상차 필름의 파장 분산 특성 조절, 고온습열 내구성 증대를 위한 첨가성분으로서, 중합성 액정 화합물과 공중합할 수 있는 임의의 단량체로서, 4-(2-메타크릴로일옥시에틸옥시)벤조산-4'-메톡시페닐, 4-(6-메타크릴로일옥시헥실옥시)벤조산바이페닐, 4-(2-아크릴로일옥시에틸옥시)벤조산-4'-사이아노바이페닐, 4-(2-메타크릴로일옥시에틸옥시)벤조산-4'-사이아노바이페닐, 4-(2-메타크릴로일옥시에틸옥시)벤조산-3',4'-다이플루오로페닐, 4-(2-메타크릴로일옥시에틸옥시)벤조산나프틸, 4-아크릴로일옥시-4'-데실바이페닐, 4-아크릴로일옥시-4'-사이아노바이페닐, 4-(2-아크릴로일옥시에틸옥시)-4'-사이아노바이페닐, 4-(2-메타크릴로일옥시에틸옥시)-4'-메톡시바이페닐, 4-(2-메타크릴로일옥시에틸옥시)-4'-(4"-플루오로벤질옥시)-바이페닐, 4-아크릴로일옥시-4'-프로필사이클로헥실페닐, 4-메타크릴로일-4'-뷰틸바이사이클로헥실, 4-아크릴로일-4'-아밀톨란, 4-아크릴로일-4'-(3,4-다이플루오로페닐)바이사이클로헥실, 4-(2-아크릴로일옥시에틸)벤조산(4-아밀페닐) 및 4-(2-아크릴로일옥시에틸)벤조산(4-(4'-프로필사이클로헥실)페닐) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The polymerizable monomer is an optional monomer capable of copolymerizing with a polymerizable liquid crystal compound as an additive component for adjusting the wavelength dispersion characteristics of the retardation film and increasing the high-temperature and moist heat durability through improved dispersibility, and 4-(2-methacryloyl oxyethyloxy)benzoic acid-4'-methoxyphenyl, 4-(6-methacryloyloxyhexyloxy)benzoic acid biphenyl, 4-(2-acryloyloxyethyloxy)benzoic acid-4'-cyano Biphenyl, 4-(2-methacryloyloxyethyloxy)benzoic acid-4'-cyanobiphenyl, 4-(2-methacryloyloxyethyloxy)benzoic acid-3',4'-difluoro Phenyl, 4-(2-methacryloyloxyethyloxy)benzoate naphthyl, 4-acryloyloxy-4'-decylbiphenyl, 4-acryloyloxy-4'-cyanobiphenyl, 4- (2-acryloyloxyethyloxy)-4'-cyanobiphenyl, 4-(2-methacryloyloxyethyloxy)-4'-methoxybiphenyl, 4-(2-methacryloyl Oxyethyloxy)-4'-(4"-fluorobenzyloxy)-biphenyl, 4-acryloyloxy-4'-propylcyclohexylphenyl, 4-methacryloyl-4'-butylbicyclohexyl , 4-acryloyl-4'-amyltolan, 4-acryloyl-4'-(3,4-difluorophenyl)bicyclohexyl, 4-(2-acryloyloxyethyl)benzoic acid (4 -amylphenyl) and 4-(2-acryloyloxyethyl)benzoic acid (4-(4'-propylcyclohexyl)phenyl).
액정 수지 조성으로서, 중합성 모노머 사용시 이의 사용량은 액정 수지의 중합성 액정 화합물 100 중량부에 대하여, 0.50 ~ 10.00 중량부, 바람직하게는 1.00 ~ 8.00 중량부, 바람직하게는 3.0 ~ 7.0 중량부를 사용하는 것이 좋다. As the composition of the liquid crystal resin, the amount of the polymerizable monomer used is 0.50 to 10.00 parts by weight, preferably 1.00 to 8.00 parts by weight, preferably 3.0 to 7.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound of the liquid crystal resin. It is good.
<중합개시제><Polymerization Initiator>
중합 개시제는 라디칼 중합 개시제로서, 열 라디칼 개시제 및/또는 광 라디칼 개시제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 광 라디칼 개시제를 사용할 수 있다. 광 라디칼 개시제로는 아세토페논계 화합물, 바이이미다졸계 화합물, 트라이아진계 화합물, O-아실옥심계 화합물, 오늄염계 화합물, 벤조인계 화합물, 벤조페논계 화합물, α-다이케톤계 화합물, 다핵 퀴논계 화합물, 다이아조계 화합물 및 이미도설포네이트계 화합물 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.The polymerization initiator is a radical polymerization initiator, and a thermal radical initiator and/or an optical radical initiator may be used, preferably an optical radical initiator. Photo-radical initiators include acetophenone-based compounds, biimidazole-based compounds, triazine-based compounds, O-acyloxime-based compounds, onium salt-based compounds, benzoin-based compounds, benzophenone-based compounds, α-diketone-based compounds, and polynuclear quinones. At least one selected from paddy-based compounds, diazo-based compounds, and imidosulfonate-based compounds may be used.
상기 아세토페논계 화합물은 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 2-메틸-1-[4-(메틸싸이오)페닐]-2-모폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-다이메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)뷰탄-1-온, 1-하이드록시사이클로헥실·페닐케톤, 2,2-다이메톡시-1,2-다이페닐에탄-1-온, 1,2-옥테인다이온, 및 2-벤질-2-다이메틸아미노-4'-모폴리노뷰티로페논 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The acetophenone-based compound is 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1- one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2-dimethoxy-1,2- It may include at least one selected from diphenylethane-1-one, 1,2-octanedione, and 2-benzyl-2-dimethylamino-4'-morpholinobutyrophenone.
상기 바이이미다졸계 화합물은 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-[0436] 테트라키스(4-에톡시카보닐페닐)-1,2'-바이이미다졸, 2,2'-비스(2-브로모페닐)-4,4',5,5'-테트라키스(4-에톡시카보닐페닐)-1,2'-바이이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-바이이미다졸, 2,2'-비스(2,4-다이클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-바이이미다졸, 2,2'-비스(2,4,6-트라이클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-바이이미다졸, 2,2'-비스(2-브로모페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-바이이미다졸, 2,2'-비스(2,4-다이브로모페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-바이이미다졸 및 2,2'-비스(2,4,6-트라이브로모페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-바이이미다졸 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The biimidazole-based compound is 2,2'-bis(2-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetrakis(4-ethoxycarbonylphenyl)-1,2'- Biimidazole, 2,2'-bis(2-bromophenyl)-4,4',5,5'-tetrakis(4-ethoxycarbonylphenyl)-1,2'-biimidazole, 2 ,2'-bis(2-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2'-bis(2,4-dichlorophenyl)- 4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2'-bis(2,4,6-trichlorophenyl)-4,4',5,5'- Tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2'-bis(2-bromophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2, 2'-bis(2,4-dibromophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole and 2,2'-bis(2,4,6-tribe lomophenyl) -4,4', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole.
광 라디칼 개시제로서, 시판되는 BASF사의 Irgacure907, Irgacure 184, Irgacure 369, Irgacure 651, Irgacure 819, Irgacure907, Irgacure OXE02 등을 사용할 수도 있고, ADEKA사의 아데카옵토머 N1919를 사용할 수도 있다.As an optical radical initiator, commercially available BASF's Irgacure907, Irgacure 184, Irgacure 369, Irgacure 651, Irgacure 819, Irgacure907, Irgacure OXE02, etc. may be used, or Adekaoptomer N1919 from ADEKA may be used.
액정 수지 조성으로서, 중합 개시제 사용시 이의 사용량은 액정 수지의 중합성 액정 화합물 100 중량부에 대하여, 0.05 ~ 4.00 중량부, 바람직하게는 0.1 ~ 2.0 중량부, 바람직하게는 0.2 ~ 1.0 중량부를 사용하는 것이 좋다. As the composition of the liquid crystal resin, the amount of the polymerization initiator is 0.05 to 4.00 parts by weight, preferably 0.1 to 2.0 parts by weight, preferably 0.2 to 1.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound of the liquid crystal resin. good night.
<레벨링제><Leveling agent>
상기 레벨링제는 액정 화합물의 액정층 내 분산성을 향상시키면서, 위상차 필름 표면의 레벨링성을 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 불소계 계면활성제 및/또는 실리콘계 계면활성제를 사용할 수 있다. 그리고, 불소계 계면활성제로는 펜타에리트리톨계 계면활성제 또는 디펜타에티트리톨계 계면활성제를 사용할 수 있다. 상기 펜타에리트리톨계 계면활성제의 일례를 들면, 하기 화학식 5로 표시되는 화합물이 있으며, 이에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.The leveling agent serves to improve the leveling property of the surface of the retardation film while improving the dispersibility of the liquid crystal compound in the liquid crystal layer, and a fluorine-based surfactant and/or a silicone-based surfactant may be used. In addition, as the fluorine-based surfactant, a pentaerythritol-based surfactant or a dipentaerythritol-based surfactant may be used. As an example of the pentaerythritol-based surfactant, there is a compound represented by Formula 5 below, but the present invention is not limited thereto.
[화학식 5][Formula 5]
화학식 5에 있어서, R1은 메틸렌기, 에틸렌기 또는 프로필렌기이며, R2 내지 R4 각각은 독립적으로, -CnF2n+1, -CnF2nH, -CF2O(C2F4)OCF3, 또는 이다.In Formula 5, R 1 is a methylene group, an ethylene group, or a propylene group, and each of R 2 to R 4 is independently -C n F 2n+1 , -C n F 2n H, -CF 2 O(C 2 F 4 )OCF 3 , or am.
액정 수지 조성으로서, 레벨링제 사용시 이의 사용량은 액정 수지의 중합성 액정 화합물 100 중량부에 대하여, 0.5 ~ 10.00 중량부, 바람직하게는 0.8 ~ 7.5 중량부, 바람직하게는 1.0 ~ 5.0 중량부를 사용하는 것이 좋다. As a liquid crystal resin composition, when using a leveling agent, its amount is 0.5 to 10.00 parts by weight, preferably 0.8 to 7.5 parts by weight, preferably 1.0 to 5.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound of the liquid crystal resin. good night.
<액정 배향제><liquid crystal aligning agent>
상기 액정 배향제는 광 배향성기를 가지는 중합체로서, 상기 광 배향성기는 아조벤젠 함유기, 신남산 구조 함유기, 칼콘 함유기, 벤조페논 함유기, 및/또는 쿠마린 함유기를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 중합체는 폴리오르가노실록산, 스티렌-말레이미드계 공중합체, 아크릴계 중합체, 폴리암산, 폴리이미드 및 폴리암산 에스테르 중에서 선택된 1종 이상의 중합체를 포함할 수 있다.The liquid crystal alignment agent is a polymer having an optical alignment group, and the optical alignment group may include an azobenzene-containing group, a cinnamic acid structure-containing group, a chalcone-containing group, a benzophenone-containing group, and/or a coumarin-containing group. In addition, the polymer may include at least one polymer selected from polyorganosiloxane, styrene-maleimide-based copolymer, acrylic polymer, polyamic acid, polyimide, and polyamic acid ester.
액정 수지 조성으로서, 액정 배향제 사용시 이의 사용량은 액정 수지의 중합성 액정 화합물 100 중량부에 대하여, 2.00 ~ 10.00 중량부, 바람직하게는 2.00 ~ 7.00 중량부, 바람직하게는 2.0 ~ 5.0 중량부를 사용하는 것이 좋다. As the composition of the liquid crystal resin, when using the liquid crystal aligning agent, its amount is 2.00 to 10.00 parts by weight, preferably 2.00 to 7.00 parts by weight, preferably 2.0 to 5.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound of the liquid crystal resin. It is good.
<적외선 흡수 색소><Infrared ray absorbing dye>
상기 적외선 흡수 색소는 파장 680 ~ 900m의 광을 흡수하는 색소이면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 바람직하게는 적외선 흡수 색소는 분자의 장축 방향의 흡광도와 단축 방향의 흡광도가 서로 다른 성질을 갖는 이색성 색소를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한, 적외선 흡수 색소의 일례로는 다이케토피롤로피롤계 색소, 다이임모늄계 색소, 프탈로사이아닌계 색소, 나프탈로사이아닌계 색소, 아조계 색소, 폴리메타인계 색소, 안트라퀴논계 색소, 피릴륨계 색소, 스쿠아릴륨계 색소, 트라이페닐메테인계 색소, 사이아닌계 색소, 및 아미늄계 색소 등이 있다.As the infrared absorbing dye, any dye absorbing light with a wavelength of 680 to 900 m may be used without particular limitation. Preferably, the infrared absorbing dye is a dichroic dye having different absorbances in the direction of the major axis of the molecule and the absorbance in the direction of the minor axis of the molecule. Examples of such infrared absorbing pigments include diketopyrrolopyrrole pigments, diimmonium pigments, phthalocyanine pigments, naphthalocyanine pigments, azo pigments, polymethane pigments, anthraquinone pigments, There are pyrylium-based pigments, squarylium-based pigments, triphenylmethane-based pigments, cyanine-based pigments, and aminium-based pigments.
액정 수지 조성으로서, 적외선 흡수 색소 사용시 이의 사용량은 액정 수지의 중합성 액정 화합물 100 중량부에 대하여, 1.00 ~ 15.00 중량부, 바람직하게는 1.50 ~ 10.00 중량부, 바람직하게는 2.0 ~ 5.0 중량부를 사용하는 것이 좋다. As the composition of the liquid crystal resin, when using the infrared absorbing dye, its amount is 1.00 to 15.00 parts by weight, preferably 1.50 to 10.00 parts by weight, preferably 2.0 to 5.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound of the liquid crystal resin. It is good.
<틸트 제어제><Tilt control agent>
상기 틸트 제어제는 액정성 화합물의 틸트각을 저감시키거나 증대시켜서 틸트각을 제어하는 역할을 하는 것으로서, 하기 화학식 6로 표시되는 화합물 및 화학식 7로 표시되는 중합체 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The tilt control agent serves to control the tilt angle by reducing or increasing the tilt angle of the liquid crystalline compound, and may include at least one selected from a compound represented by Formula 6 and a polymer represented by Formula 7 there is.
[화학식 6][Formula 6]
화학식 6의 R1 및 R2는 독립적으로, 수소원자, -(OCH2)nC6F13, -(OCH2CH2)nC6F13, -(OCH2CH2CH2)nC6F13 또는 -(OCH2CH2CH2CH2)nC6F13이며, n은 1 ~ 3의 정수이다.R 1 and R 2 in Formula 6 are independently a hydrogen atom, -(OCH 2 ) n C 6 F 13 , -(OCH 2 CH 2 ) n C 6 F 13 , -(OCH 2 CH 2 CH 2 ) n C 6 F 13 or -(OCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 ) n C 6 F 13 , where n is an integer from 1 to 3.
[화학식 7][Formula 7]
화학식 7의 R1 및 R8은 독립적으로 수소원자, -OH, -COOH 또는 -SO3H이며, R2, R4 및 R6은 독립적으로 수소원자, C1 ~ C3의 알킬기 또는 -COOH이고, R3, R5 및 R7은 독립적으로 -COOH, -COOCH2(CF2)nH, -COOCH2CH2(CF2)nH 또는 -COOCH2CH2OH이며, n은 3 ~ 10의 정수이고, x는 40 ~ 100의 정수이고, y는 10 ~ 30의 정수이며, z는 2 ~ 10의 정수이다.R 1 and R 8 in Formula 7 are independently a hydrogen atom, -OH, -COOH or -SO 3 H, and R 2 , R 4 and R 6 are independently a hydrogen atom, a C 1 ~ C 3 alkyl group or -COOH And, R 3 , R 5 and R 7 are independently -COOH, -COOCH 2 (CF 2 ) n H, -COOCH 2 CH 2 (CF 2 ) n H or -COOCH 2 CH 2 OH, and n is 3 to is an integer of 10, x is an integer of 40 to 100, y is an integer of 10 to 30, and z is an integer of 2 to 10.
액정 수지 조성으로서, 틸트 제어제 사용시 이의 사용량은 액정 수지의 중합성 액정 화합물 100 중량부에 대하여, 0.001 ~ 2.00 중량부, 바람직하게는 0.01 ~ 1.80 중량부, 바람직하게는 0.1 ~ 1.5 중량부를 사용하는 것이 좋다. As a composition of the liquid crystal resin, when using the tilt control agent, its amount is 0.001 to 2.00 parts by weight, preferably 0.01 to 1.80 parts by weight, preferably 0.1 to 1.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound of the liquid crystal resin. It is good.
<용제><Solvent>
상기 용제는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸메틸에테르, 테트라하이드로푸란, 메틸에틸케톤, 사이클로펜탄온, 사이클로헥산온, 아세트산 에틸, 아세트산 n-부틸, 아세트산 이소부틸, 아세트산 t-부틸, 아세토아세트산 에틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, N-메틸-2-피롤리돈, N-에틸-2-피롤리돈, γ-부티로락톤, 1,2-디메틸-2-이미다졸리디논, N,N-디메틸포름아미드 중에서 선택된 단종 또는 2종 이상을 포함할 수 있다. 그리고, 용제의 사용량은 상기 중합성 액정 화합물 100 중량부에 대하여, 50 ~ 150 중량부, 바람직하게는 50 ~ 120 중량부, 더욱 바람직하게는 80 ~ 120 중량부를 사용하는 것이 좋다. 이때, 용제 사용량이 50 중량부 미만이면 액정 수지의 점도가 너무 높아서 코팅 작업성이 너무 떨어지고, 150 중량부를 사용하는 것을 오히려 액정 수지 점도가 너무 낮아서 액정 배향성이 악영향을 줄 수 있으므로 상기 범위 내로 사용하는 것이 좋다.The solvent is propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, tetrahydrofuran, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, ethyl acetate, acetate n -Butyl, isobutyl acetate, t-butyl acetate, ethyl acetoacetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, 1 , 2-dimethyl-2-imidazolidinone and N,N-dimethylformamide may contain one or two or more selected from among. In addition, the amount of solvent used is 50 to 150 parts by weight, preferably 50 to 120 parts by weight, more preferably 80 to 120 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound. At this time, if the solvent amount is less than 50 parts by weight, the viscosity of the liquid crystal resin is too high and the coating workability is too poor, and using 150 parts by weight of the liquid crystal resin is too low to adversely affect the liquid crystal orientation. It is good.
<광배향막(광배향층)><Optical Alignment Film (Optical Alignment Layer)>
상기 광배향막(광배향층)은 액정 광배향제(또는 배향막용 수지)를 지지체 상에 도포, 건조 및 러빙 처리하여 제조한 것을 사용할 수 있다. The photo-alignment layer (photo-alignment layer) may be prepared by coating, drying, and rubbing a liquid crystal photo-alignment agent (or a resin for an alignment layer) on a support.
상기 도포는 커튼 코팅, 압출 코팅, 롤 코팅, 스핀 코팅, 딥 코팅, 바 코팅, 스프레이 코팅, 슬라이드 코팅, 인쇄 코팅, 그라비어 코팅, 다이 코팅, 캡 코팅 또는 디핑 코팅 등의 당업계에서 일반적으로 알려진 코팅법으로 도포를 수행할 수 있으며, 박막, 필름, 시트 등의 형태를 가지는 액정 광배향막을 제조할 수 있다.The application is a coating commonly known in the art such as curtain coating, extrusion coating, roll coating, spin coating, dip coating, bar coating, spray coating, slide coating, print coating, gravure coating, die coating, cap coating or dip coating. The coating may be performed by a method, and a liquid crystal photo-alignment layer having a form of a thin film, film, sheet, or the like may be manufactured.
그리고, 상기 액정 광배향제를 액정필름의 일면에 직접 코팅시켜서 박막을 형성시키거나, 액정 광배향제를 필름, 시트화시킨 후, 액정 필름과 결합시켜서 위상차 필름 등과 같은 광학필름을 제조할 수 있다.In addition, an optical film such as a retardation film may be manufactured by directly coating the liquid crystal optical alignment agent on one surface of a liquid crystal film to form a thin film, or by combining the liquid crystal optical alignment agent with a liquid crystal film after forming a film or sheet.
그리고, 상기 액정 광배향제는 폴리이미드, 폴리바이닐알코올, 폴리에스터, 폴리알릴레이트, 폴리아마이드이미드 및 폴리에터이미드 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 광배향 화합물을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 중합체; 및 화학식 1로 표시되는 반복단위 및 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체; 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the liquid crystal photo-alignment agent may include a photo-alignment compound including at least one selected from polyimide, polyvinyl alcohol, polyester, polyallylate, polyamideimide, and polyetherimide. Preferably, the following A polymer containing a repeating unit represented by
그리고, 상기 광배향 화합물은, 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 각각 준비하는 1단계; 및 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 화합물을 중합반응을 수행하여 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 중합체, 또는 하기 화학식 1 및 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체를 제조하는 2단계;를 포함하는 공정을 수행하는 제조할 수 있다.In addition, the photo-alignment compound is prepared by preparing a compound represented by the following Chemical Formula 3 and a compound represented by the following Chemical Formula 4, respectively; And a compound including at least one selected from a compound represented by the following Chemical Formula 3 and a compound represented by the following Chemical Formula 4 is subjected to a polymerization reaction to form a polymer comprising a repeating unit represented by the following
[화학식 1][Formula 1]
[화학식 2][Formula 2]
[화학식 3][Formula 3]
[화학식 4][Formula 4]
화학식 1 및/또는 화학식 3에 있어서, R1은 수소원자 또는 C1~C3의 알킬기이고, 바람직하게는 R1은 C1~C3의 알킬기이고, 더욱 바람직하게는 R1은 C1~C2의 알킬기이다. In
또한, 화학식 1 및/또는 화학식 3의 상기 A는 -OR3-, -NHR3-또는 -SR3-이며, 바람직하게는 -OR3- 또는 -SR3-이며, 더욱 바람직하게는 -OR3-이다. Z고, 상기 R3는 C2~C5의 직쇄형 알킬렌기이고, 바람직하게는 C2~C5의 직쇄형 알킬렌기이며, 더욱 바람직하게는 에틸렌기이다.In addition, A in
또한, 화학식 1 및/또는 화학식 3의 상기 R2는 또는 이다. 또한, 상기 R4는 C1~C10의 직쇄형 알킬기, C3~C10의 분쇄형 알킬기, 탄소원자 1개 이상이 헤테로 원자로 치환된 C2~C10의 직쇄형 헤테로 알킬기 또는 탄소원자 1개 이상이 헤테로 원자로 치환된 C3~C10의 분쇄형 헤테로 알킬기이고, 바람직하게는 R4는 C1~C5의 직쇄형 알킬기, C4~C10의 분쇄형 알킬기, 탄소원자 1개 이상이 헤테로 원자로 치환된 C2~C5의 직쇄형 헤테로 알킬기 또는 탄소원자 1개 이상이 헤테로 원자로 치환된 C4~C10의 분쇄형 헤테로 알킬기이며, 더욱 바람직하게는 R4는 C1~C5의 직쇄형 알킬기 또는 C4~C10의 분쇄형 알킬기이다.In addition, the R 2 of
또한, 화학식 1 및/또는 화학식 3의 상기 n은 0 내지 20의 정수이고, 바람직하게는 0 내지 10의 정수이고, 더욱 바람직하게는 n은 0 내지 5의 정수이다. In
또한, 화학식 1의 상기 m은 중합체의 중량평균분자량 1,000 ~ 1,000,000 g/mol을 만족하는 정수이며, 바람직하게는 중합체의 중량평균분자량 5,000 ~ 500,000 g/mol을 만족하는 정수이며, 더욱 바람직하게는 중합체의 중량평균분자량 50,000 ~ 250,000 g/mol을 만족하는 정수이다. In addition, m in
그리고, 화학식 1의 *는 중합체 내 반복단위의 결합부위를 의미한다.In
그리고, 화학식 2 및/또는 화학식 4의 R1은 C1~C3의 알킬기이고, 바람직하게는 R1은 C1~C3의 알킬기이고, 더욱 바람직하게는 R1은 C1~C2의 알킬기이다.And, R 1 in Formula 2 and/or Formula 4 is a C 1 ~ C 3 alkyl group, preferably R 1 is a C 1 ~ C 3 alkyl group, more preferably R 1 is a C 1 ~ C 2 is an alkyl group.
또한, 화학식 2 및/또는 화학식 4의 R5은 C1~C5의 직쇄형 알킬기, C4~C10의 분쇄형 알킬기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 페녹시기 또는 치환 또는 비치환된 N-페닐아미노기이며, 바람직하게는 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 페녹시기 또는 치환 또는 비치환된 N-페닐아미노기이다. In addition, R 5 in Formula 2 and/or Formula 4 is a C 1 ~ C 5 straight-chain alkyl group, a C 4 ~ C 10 branched alkyl group, a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted phenoxy group, or a substituted or It is an unsubstituted N-phenylamino group, preferably a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted phenoxy group, or a substituted or unsubstituted N-phenylamino group.
그리고, 화학식 2의 L은 1 내지 20의 정수이고, 바람직하게는 L은 1 내지 10의 정수이며, 더욱 바람직하게는 L은 1 내지 8의 정수이다.In Formula 2, L is an integer of 1 to 20, preferably L is an integer of 1 to 10, more preferably L is an integer of 1 to 8.
본 발명의 광배향 화합물이 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 중합체에 대한 바람직한 일례를 들면 하기 표 1 ~ 표 3의 화학식 1-1 ~ 화학식 1- 28과 같다. Preferred examples of polymers including repeating units represented by the photo-alignment compound of the present invention are represented by Chemical Formulas 1-1 to 1-28 in Tables 1 to 3 below.
앞서 설명한 본 발명의 광배향성 화합물은 액정필름의 액정을 광배향시키기 위한 광배향제로 사용할 수 있으며, 이는 배향제 조성 또는 감광성 소재로 사용할 수 있다.The photo-alignment compound of the present invention described above can be used as an photo-alignment agent for photo-alignment of liquid crystals of a liquid crystal film, and can be used as an alignment agent composition or a photosensitive material.
본 발명의 액정 광배향제는 상기 광배향성 화합물; 및 용매;를 포함할 수 있다. The liquid crystal photo-alignment agent of the present invention includes the photo-alignment compound; And a solvent; may include.
상기 용매는, 플라스틱 소재의 기재를 녹이거나 영향을 주지 않는 용매로서, 상기 광배향성 화합물의 용해도 10 mg/mL 이상, 바람직하게는 20 mg/mL이상을, 더욱 바람직하게는 22 ~ 110 mg/mL를 만족하는 것을 사용할 수 있다. 이때, 상기 용해도는 실온(25℃)에서 1 mL의 용매에 녹을 수 있는 최대 용질의 양을 측정한 것이다.The solvent is a solvent that does not dissolve or affect the substrate of the plastic material, and the solubility of the photo-alignment compound is 10 mg/mL or more, preferably 20 mg/mL or more, more preferably 22 to 110 mg/mL can be used that satisfies At this time, the solubility is a measurement of the maximum amount of solute that can be dissolved in 1 mL of a solvent at room temperature (25° C.).
이러한 용해도를 만족시키는 용매의 구체적인 예로서, 상기 용매는 비극성 용매; 및 극성 용매; 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.As specific examples of solvents satisfying such solubility, the solvents include non-polar solvents; and polar solvents; It may include one or more selected from among.
상기 비극성 용매는 벤젠, 톨루엔, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 테트라하이드로퓨란(THF), PGMEA(Propylene glycol methyl ether acetate), 디클로로메탄 및 클로로포름 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 테트라하이드로퓨란(THF) 및 PGMEA 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 더욱 바람직하게는 부틸아세테이트, 테트라하이드로퓨란(THF) 및 PGMEA 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The non-polar solvent may include at least one selected from benzene, toluene, ethyl acetate, butyl acetate, tetrahydrofuran (THF), PGMEA (Propylene glycol methyl ether acetate), dichloromethane, and chloroform, preferably ethyl acetate , Butyl acetate, may include one or more selected from tetrahydrofuran (THF) and PGMEA, more preferably may include one or more selected from butyl acetate, tetrahydrofuran (THF) and PGMEA.
상기 극성 용매는 사이클로펜타논, 사이클로헥사논, 아세톤, 디메틸포름아마이드(DMF) 및 아세토니트릴 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 아세톤, 디메틸포름아마이드(DMF), 아세토니트릴 및 디메틸설폭사이드(DMSO) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. The polar solvent may include at least one selected from cyclopentanone, cyclohexanone, acetone, dimethylformamide (DMF) and acetonitrile, and preferably acetone, dimethylformamide (DMF), acetonitrile and dimethyl It may contain at least one selected from sulfoxide (DMSO).
또한, 광배향제의 종류, 코팅액이 적용되는 지지체 특성, 제조 조건 등을 고려하여 상기 비극성 용매 및/또는 극성 용매 중 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직한 일구현예를 들면, 톨루엔과 사이클로헥사논, 톨루엔과 PGMEA, 부틸아세테이트와 사이클로헥사논, 부틸아세테이트와 PGMEA 등을 적절하게 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 톨루엔과 사이클로헥사논을 1 ~ 4:1부피비로, 톨루엔과 PGMEA을 1 ~ 4:1부피비로, 부틸아세테이트와 사이클로헥사논을 1 ~ 4:1부피비로, 부틸아세테이트와 PGMEA을 1 ~ 4:1부피비로 혼합하여 사용할 수 있다.In addition, two or more of the non-polar solvents and / or polar solvents may be mixed and used in consideration of the type of photo-alignment agent, the characteristics of the support to which the coating liquid is applied, the manufacturing conditions, etc., and a preferred embodiment is toluene and cyclohexane Paddy, toluene and PGMEA, butyl acetate and cyclohexanone, butyl acetate and PGMEA, etc. may be appropriately mixed and used. It can be used by mixing butyl acetate and cyclohexanone in a volume ratio of 4:1, butyl acetate and cyclohexanone in a volume ratio of 1 to 4:1, and butyl acetate and PGMEA in a volume ratio of 1 to 4:1.
그리고, 배향막의 두께는 0.001 ~ 2.00 μm, 바람직하게는 0.001 ~ 1.00 μm일 수 있다.And, the thickness of the alignment layer may be 0.001 ~ 2.00 μm, preferably 0.001 ~ 1.00 μm.
그리고, 상기 지지체는 공지의 지지체를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 배향막 형성 후, 배향막으로부터 박리가 가능한 소재로 제조한 것을 사용하는 것이 좋다. 일례를 들면, 상기 지지체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 노르보르넨계 폴리머 등의 폴리올레핀 수지; 고리형 올레핀계 수지; 폴리비닐알코올 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지; 폴리메타크릴산에스테르 수지; 폴리아크릴산 에스테르 수지; 트리아세틸셀룰로오스 수지, 디아세틸셀룰로오스 수지 및 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 등의 셀룰로오스에스테르 수지; 폴리에틸렌나프탈레이트; 폴리카보네이트 수지; 폴리술폰 수지; 폴리에테르술폰 수지; 폴리에테르케톤 수지; 폴리페닐렌술파이드 수지; 및 폴리페닐렌옥사이드 수지; 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 수지로 제조한 것을 사용할 수 있다.In addition, a known support may be used as the support, and it is preferable to use a material made of a material that can be separated from the alignment film after formation of the alignment film. For example, the support may be a polyolefin resin such as polyethylene, polypropylene, norbornene-based polymer; Cyclic olefin resin; polyvinyl alcohol resin; polyethylene terephthalate resin; polymethacrylic acid ester resin; polyacrylic acid ester resin; cellulose ester resins such as triacetyl cellulose resin, diacetyl cellulose resin, and cellulose acetate propionate; polyethylene naphthalate; polycarbonate resin; polysulfone resin; polyethersulfone resin; polyether ketone resin; polyphenylene sulfide resin; and polyphenylene oxide resin; One made of a resin containing at least one selected from among may be used.
그리고, 지지체의 표면은 실리콘 처리와 같은 이형 처리가 실시된 것일 수 있다.In addition, the surface of the support may be subjected to release treatment such as silicon treatment.
<HWP 필름><HWP film>
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 위상차 필름은 HWP 필름을 더 포함할 수 있다.As described above, the retardation film of the present invention may further include an HWP film.
HWP 필름은 편광자와 r-AQWP 사이에 존재하도록 r-AQWP 필름 상부에 형성시켜서 도입할 수 있다.The HWP film may be introduced by forming on top of the r-AQWP film so as to exist between the polarizer and the r-AQWP.
그리고, HWP 필름은 연신 필름을 사용할 수 있으며, 또는 중합성 액정 화합물을 포함하는 액정 수지로 형성된 액정층 및 액정 배향을 위한 배향막층을 포함하는 액정 폴리머 필름을 사용할 수도 있다. 그리고, 상기 배향은 러빙 배향 또는 광 배향을 통해 수행할 수 있다.Further, the HWP film may use a stretched film or may use a liquid crystal polymer film including a liquid crystal layer formed of a liquid crystal resin containing a polymerizable liquid crystal compound and an alignment layer for liquid crystal alignment. In addition, the alignment may be performed through rubbing alignment or optical alignment.
<C 플레이트층><C plate layer>
본 발명에 사용되는 C플레이트층은 액정 폴리머 필름이거나, 위상차 필름 또는 편광자에 액정 폴리머를 코팅시켜서 형성시킬 수도 있다. The C plate layer used in the present invention is a liquid crystal polymer film, or may be formed by coating a liquid crystal polymer on a retardation film or polarizer.
그리고, C 플레이트층이 액정 폴리머 필름인 경우, 연신 필름이거나 또는 액정 폴리머로 구성된 액정층 및 액정을 배향시키기 위한 배향막층이 적층된 필름일 수 있다. 그리고, 상기 배향은 러빙 배향 또는 광 배향을 통해 수행할 수 있다.And, when the C plate layer is a liquid crystal polymer film, it may be a stretched film or a film in which a liquid crystal layer made of liquid crystal polymer and an alignment film layer for aligning liquid crystals are laminated. In addition, the alignment may be performed through rubbing alignment or optical alignment.
상기 C 플레이트층을 구성하는 액정 폴리머 필름은 방정식 6의 굴절율을 만족하는 수직 배향된 액정 폴리머 필름일 수 있다. The liquid crystal polymer film constituting the C plate layer may be a vertically aligned liquid crystal polymer film that satisfies the refractive index of Equation 6.
[방정식 6][Equation 6]
nz > nx ≒ ny n z > n x ≒ n y
방정식 6에서, nx는 지상축 방향 면내에서의 굴절율이 최대가 되는 방향의 굴절율이고, ny는 면내의 지상축과 면내에서 직교하는 방향의 굴절율이며, nz는 두께 방향의 굴절율을 의미한다.In Equation 6, n x is the refractive index in the direction in which the refractive index in the plane in the slow axis direction is the maximum, n y is the refractive index in the direction orthogonal to the slow axis in the plane and in the plane, and n z means the refractive index in the thickness direction .
그리고, 상기 C 플레이트층은 하기 식 1에 따른 두께 방향 위상차(Rth)가 -120~ -30 nm, 바람직하게는 -90 ~ -60nm일 수 있으며, C 플레이트층이 적용된 원편광 필름(반사방지필름)을 적용하고자 하는 대형 TV 디스플레이, 모바일 디스플레이, 롤러블 디스플레이 등에 따라 조절하여 적용할 수 있다.In addition, the C plate layer may have a thickness direction retardation (R th ) of -120 to -30 nm, preferably -90 to -60 nm according to
[식 1][Equation 1]
Rth = {(nx+ny)/2 - nz}×d Rth = {(n x +n y )/2 - n z }×d
식 1에서 nx는 지상축 방향 면내에서의 굴절율이 최대가 되는 방향의 굴절율이고, ny는 면내의 지상축과 면내에서 직교하는 방향의 굴절율이며, nz는 두께 방향의 굴절율이고, d는 필름의 두께이다.In
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples, but the following examples are not intended to limit the scope of the present invention, which should be interpreted to aid understanding of the present invention.
[실시예] [Example]
준비예 1 : 광배향 화합물의 제조Preparation Example 1: Preparation of photo-alignment compound
하기 화학식 1-2로 표시되는 반복단위를 가지는 중합체를 하기 반응식 1과 같은 반응을 통해서 다음과 같이 제조하였다. A polymer having a repeating unit represented by Chemical Formula 1-2 was prepared as follows through the reaction shown in
[반응식 1][Scheme 1]
(1) A 화합물의 제조(1) Preparation of compound A
4-메톡시계피산 40 g (220 mmol), 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol) 240 g (2.2 mol), 디메틸아미노피리딘(DMAP) 68 g (560 mmol)을 아세토니트릴 400 mL에 용해시키고, 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카보디이미드(EDCI) 56 g (290 mmol)을 적가하였다.40 g (220 mmol) of 4-methoxycinnamic acid, 240 g (2.2 mol) of diethylene glycol, and 68 g (560 mmol) of dimethylaminopyridine (DMAP) were dissolved in 400 mL of acetonitrile, and 1-ethyl 56 g (290 mmol) of -3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide (EDCI) was added dropwise.
다음으로, 25℃에서18시간 동안 교반한 후, 감압 하에 아세토니트릴을 증류 제거하고 600 mL의 아세트산에틸에 용해시켰다. 상기 용액을 1M HCl 수용액 200 mL로 3회 씻어 잔류하는 DMAP을 제거하고, 포화 NaHCO3 수용액 300 mL로 3회 씻어 소량의 4-메톡시계피산을 제거하였다. Next, after stirring at 25° C. for 18 hours, acetonitrile was distilled off under reduced pressure and dissolved in 600 mL of ethyl acetate. The solution was washed three times with 200 mL of 1M HCl aqueous solution to remove residual DMAP, and washed three times with 300 mL of saturated NaHCO 3 aqueous solution to remove a small amount of 4-methoxycinnamic acid.
다음으로, 감압 하에 아세트산에틸을 증류 제거하여 반응식 1의 A 화합물 53 g (200 mmol)을 얻었다.Next, ethyl acetate was distilled off under reduced pressure to obtain 53 g (200 mmol) of Compound A of
(2) B 화합물의 제조(2) Preparation of compound B
상기 A 화합물 17 g (65 mmol), 메타크릴산 7.3 g (85 mmol), DMAP 1.6 g (13 mmol)을 디클로로메탄 120 mL에 용해시키고, 60 mL의 디클로로메탄 중의 24 g (120 mmol)의 N,N'-디사이클로헥실카보디이미드(DCC)를 서서히 적가하였다. 17 g (65 mmol) of the above compound A, 7.3 g (85 mmol) of methacrylic acid, and 1.6 g (13 mmol) of DMAP were dissolved in 120 mL of dichloromethane, and 24 g (120 mmol) of N in 60 mL of dichloromethane ,N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) was slowly added dropwise.
다음으로, 25℃에서 2시간 동안 교반한 후, 석출된 침전물을 여과 제거하고 감압 하에 디클로로메탄을 증류 제거하였다. Next, after stirring at 25°C for 2 hours, the precipitate was filtered off and dichloromethane was distilled off under reduced pressure.
다음으로, 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피(헥세인/아세트산에틸=5/1)로 정제하여 16 g (48 mmol)의 반응식 1의 B 화합물을 백색 분말로서 얻었다.Next, the residue was purified by silica gel column chromatography (hexane/ethyl acetate = 5/1) to obtain 16 g (48 mmol) of compound B of
(3) 화학식 1-2로 표시되는 반복단위를 포함하는 중합체의 제조(3) Preparation of a polymer containing a repeating unit represented by Chemical Formula 1-2
B 화합물 11 g (33 mmol)과 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 85 mg (0.52 mmol)을 20 mL의 DMF에 용해시킨 후, 15분 동안 아르곤으로 플러슁(fluxing)하였다. After dissolving 11 g (33 mmol) of compound B and 85 mg (0.52 mmol) of 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN) in 20 mL of DMF, it was flushed with argon for 15 minutes. .
다음으로, 70℃에서 4시간 동안 교반한 후, 실온에서 상기 용액을 메탄올 500 mL에 적가하였다. 석출된 침전물을 여과 분리한 후, 20 mL의 디클로로메탄에 용해시키고 다시 메탄올 500 mL에 적가하여 침전시켰다. 이 과정을 3회 반복하고 여과 및 건조시켜 9.4 g의 화학식 1-2로 표시되는 반복단위 포함하는 중합체인 광배향 화합물(백색 분말, 중량평균분자량 190,000 g/mol)을 제조하였다.Next, after stirring at 70° C. for 4 hours, the solution was added dropwise to 500 mL of methanol at room temperature. The precipitate precipitated was separated by filtration, dissolved in 20 mL of dichloromethane, and then added dropwise to 500 mL of methanol to precipitate. This process was repeated three times, followed by filtration and drying to prepare an optical alignment compound (white powder, weight average molecular weight of 190,000 g/mol), which is a polymer containing 9.4 g of a repeating unit represented by Chemical Formula 1-2.
준비예 2Preparation example 2
하기 화학식 1-5로 표시되는 반복단위를 가지는 중합체를 하기 반응식 2와 같은 반응을 통해서 다음과 같이 제조하였다. A polymer having a repeating unit represented by Chemical Formula 1-5 was prepared as follows through a reaction shown in Reaction Scheme 2 below.
[반응식 2][Scheme 2]
(1) C 화합물의 제조(1) Preparation of C compound
4-하이드록시계피산 40 g (240 mmol)을 에탄올 400 mL에 용해시키고, NaOH 수용액(20 g, 140 mL)을 서서히 적가한 후 95 oC에서 30분 동안 교반하였다. 40 g (240 mmol) of 4-hydroxycinnamic acid was dissolved in 400 mL of ethanol, and NaOH aqueous solution (20 g, 140 mL) was slowly added dropwise, followed by stirring at 95 ° C. for 30 minutes.
다음으로, 이소아밀브로마이드 46 mL를 서서히 적가한 후 95 oC에서 추가로 3일 동안 교반하였다. 5N HCl 수용액을 첨가하여 산성화 시킨 후, 석출된 침전물을 여과 분리하였다. 잔류하는 소량의 불순물을 헵테인으로 씻어내어 54 g (230 mmol)의 반응식 2의 C 화합물을 백색 분말로서 얻었다.Next, 46 mL of isoamyl bromide was slowly added dropwise, followed by stirring at 95 ° C. for additional 3 days. After acidification by adding 5N HCl aqueous solution, the precipitate was separated by filtration. The remaining small amount of impurities was washed away with heptane to give 54 g (230 mmol) of Scheme 2 C compound as a white powder.
(2) D 화합물의 제조(2) Preparation of D compound
상기 백색 분말 형태의 A화합물 30 g (130 mmol), 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 22 g (170 mmol), 4-디메틸아미노피리딘(DMAP) 1.6 g (13 mmol)을 테트라하이드로푸란(THF) 200 mL에 용해시키고, 100 mL의 THF 중의 34 g (170 mmol)의 N,N'-디사이클로헥실카보디이미드(DCC)를 서서히 적가하였다. 30 g (130 mmol) of the white powdery compound A, 22 g (170 mmol) of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 1.6 g (13 mmol) of 4-dimethylaminopyridine (DMAP) were mixed with tetrahydrofuran (THF). Dissolved in 200 mL, and 34 g (170 mmol) of N,N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) in 100 mL of THF was slowly added dropwise.
다음으로, 25℃에서 5시간 동안 교반한 후, 석출된 침전물을 여과 제거하고 감압 하에 THF를 증류 제거하였다. Next, after stirring at 25°C for 5 hours, the precipitate was removed by filtration and THF was distilled off under reduced pressure.
다음으로, 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피(헥세인/아세트산에틸=45/1)로 정제하여 31 g (89 mmol)의 반응식 1의 B 화합물을 백색 분말로서 얻었다.Next, the residue was purified by silica gel column chromatography (hexane/ethyl acetate = 45/1) to obtain 31 g (89 mmol) of compound B of
(3) 화학식 1-5로 표시되는 반복단위를 포함하는 중합체의 제조(3) Preparation of a polymer containing a repeating unit represented by Formula 1-5
앞서 제조한 B 화합물 21 g (61 mmol)과 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 160 mg (1.0 mmol)을 42 mL의 디메틸포름아미드(DMF)에 용해시킨 후, 15분 동안 아르곤으로 플러슁(fluxing)하였다. After dissolving 21 g (61 mmol) of the previously prepared compound B and 160 mg (1.0 mmol) of 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN) in 42 mL of dimethylformamide (DMF), it was stirred for 15 minutes. It was flushed with argon.
다음으로, 70℃에서 6시간 동안 교반한 후, 실온(약25℃)에서 상기 용액을 메탄올 800 mL에 적가하였다. 석출된 침전물을 여과 분리한 후, 40 mL의 디클로로메탄에 용해시키고 다시 메탄올 800 mL에 적가하여 침전시켰다. 이 과정을 3회 반복하고 여과 및 건조시켜 19 g의 화학식 1-5로 표시되는 반복단위 포함하는 중합체인 광배향제(백색 분말, 중량평균분자량 83,000 g/mol)을 제조하였다.Next, after stirring at 70° C. for 6 hours, the solution was added dropwise to 800 mL of methanol at room temperature (about 25° C.). After separating the precipitate by filtration, it was dissolved in 40 mL of dichloromethane and then added dropwise to 800 mL of methanol to precipitate. This process was repeated three times, followed by filtration and drying to prepare an optical alignment agent (white powder, weight average molecular weight of 83,000 g/mol), which is a polymer containing 19 g of a repeating unit represented by Chemical Formula 1-5.
준비예 3Preparation Example 3
하기 화학식 1-9로 표시되는 반복단위를 가지는 중합체를 하기 반응식 3과 같은 반응을 통해서 다음과 같이 제조하였다.A polymer having a repeating unit represented by Chemical Formula 1-9 was prepared as follows through the reaction shown in Reaction Scheme 3 below.
[반응식 3][Scheme 3]
(1) E 화합물의 제조(1) Preparation of E compound
4-하이드록시계피산 60 g (370 mmol)을 에탄올 600 mL에 용해시키고, NaOH 수용액(30 g, 200 mL)을 서서히 적가한 후 95 oC에서 30분 동안 교반하였다. 60 g (370 mmol) of 4-hydroxycinnamic acid was dissolved in 600 mL of ethanol, and NaOH aqueous solution (30 g, 200 mL) was slowly added dropwise, followed by stirring at 95 ° C. for 30 minutes.
다음으로, 2-에틸헥실브로마이드 105 mL를 서서히 적가한 후 95 oC에서 추가로 3일 동안 교반하였다. 5N HCl 수용액을 첨가하여 산성화 시킨 후, 석출된 침전물을 여과 분리하였다. 잔류하는 소량의 불순물을 헵테인으로 씻어내어 94 g (340 mmol)의 반응식 3의 E 화합물을 백색 분말로서 얻었다.Next, 105 mL of 2-ethylhexyl bromide was slowly added dropwise, followed by stirring at 95 ° C. for additional 3 days. After acidification by adding 5N HCl aqueous solution, the precipitate was separated by filtration. The remaining small amount of impurities was washed away with heptane to give 94 g (340 mmol) of E compound of Scheme 3 as a white powder.
(2) F 화합물의 제조(2) Preparation of compound F
상기 백색 분말 형태의 E화합물 50 g (180 mmol), 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 30 g (230 mmol), 4-디메틸아미노피리딘(DMAP) 2.2 g (18 mmol)을 테트라하이드로푸란(THF) 350 mL에 용해시키고, 150 mL의 THF 중의 47 g (230 mmol)의 N,N'-디사이클로헥실카보디이미드(DCC)를 서서히 적가하였다. 50 g (180 mmol) of the above compound E in the form of a white powder, 30 g (230 mmol) of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 2.2 g (18 mmol) of 4-dimethylaminopyridine (DMAP) were mixed with tetrahydrofuran (THF). Dissolved in 350 mL, and 47 g (230 mmol) of N,N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) in 150 mL of THF was slowly added dropwise.
다음으로, 25℃에서 5시간 동안 교반한 후, 석출된 침전물을 여과 제거하고 감압 하에 THF를 증류 제거하였다. Next, after stirring at 25°C for 5 hours, the precipitate was removed by filtration and THF was distilled off under reduced pressure.
다음으로, 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피(헥세인/아세트산에틸=50/1)로 정제하여 51 g (130 mmol)의 반응식 3의 F 화합물을 백색 분말로서 얻었다.Next, the residue was purified by silica gel column chromatography (hexane/ethyl acetate = 50/1) to obtain 51 g (130 mmol) of compound F of Scheme 3 as a white powder.
(3) 화학식 1-9로 표시되는 반복단위를 포함하는 중합체의 제조(3) Preparation of a polymer containing repeating units represented by Chemical Formulas 1-9
앞서 제조한 F 화합물 16 g (41 mmol)과 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 100 mg (0.61 mmol)을 30 mL의 디메틸포름아미드(DMF)에 용해시킨 후, 15분 동안 아르곤으로 플러슁(fluxing)하였다. After dissolving 16 g (41 mmol) of compound F prepared above and 100 mg (0.61 mmol) of 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN) in 30 mL of dimethylformamide (DMF), it was stirred for 15 minutes. It was flushed with argon.
다음으로, 70℃에서 6시간 동안 교반한 후, 실온(약25℃)에서 상기 용액을 메탄올 600 mL에 적가하였다. 석출된 침전물을 여과 분리한 후, 30 mL의 디클로로메탄에 용해시키고 다시 메탄올 600 mL에 적가하여 침전시켰다. 이 과정을 3회 반복하고 여과 및 건조시켜 14 g의 화학식 1-9로 표시되는 반복단위 포함하는 중합체인 광배향 화합물(백색 분말, 중량평균분자량 95,000 g/mol)을 제조하였다.Next, after stirring at 70° C. for 6 hours, the solution was added dropwise to 600 mL of methanol at room temperature (about 25° C.). The precipitate precipitated was separated by filtration, dissolved in 30 mL of dichloromethane, and then added dropwise to 600 mL of methanol to precipitate. This process was repeated three times, followed by filtration and drying to prepare an optical alignment compound (white powder, weight average molecular weight of 95,000 g/mol), which is a polymer containing 14 g of repeating units represented by Chemical Formulas 1-9.
준비예 4Preparation Example 4
하기 화학식 1-15로 표시되는 반복단위를 가지는 중합체를 하기 반응식 4와 같은 반응을 통해서 다음과 같이 제조하였다.A polymer having a repeating unit represented by Chemical Formula 1-15 was prepared as follows through a reaction shown in Scheme 4 below.
[반응식 4][Scheme 4]
(1) G 화합물의 제조(1) Preparation of G compound
메틸 4-하이드록시신나메이트 60 g (340 mmol)을 디메틸포름아미드(DMF) 100 mL에 용해시키고, K2CO3 190 g (1.4 mol)과 KI 28 g (170 mmol)을 적가한 후 80 oC에서 10분 동안 교반하였다. 60 g (340 mmol) of methyl 4-hydroxycinnamate was dissolved in 100 mL of dimethylformamide (DMF), and 190 g (1.4 mol) of K 2 CO 3 and 28 g (170 mmol) of KI were added dropwise, followed by 80 o C for 10 min.
다음으로, 트리에틸렌 글리콜 모노클로로히드린(triethylene glycol monochlorohydrin) 100 g (610 mmol)을 서서히 적가한 후 80 oC에서 추가로 24시간 동안 교반하였다. Next, 100 g (610 mmol) of triethylene glycol monochlorohydrin was slowly added dropwise, followed by stirring at 80 ° C. for additional 24 hours.
다음으로, 상기 염들을 여과 제거하고 감압 하에 농축시킨 후, 실온에서 상기 용액을 증류수 900 mL에 적가하였다. 석출된 침전물을 증류수로 씻어내어 반응식 4의 G 화합물 91 g (290 mmol)을 얻었다.Next, the salts were removed by filtration and concentrated under reduced pressure, and then the solution was added dropwise to 900 mL of distilled water at room temperature. The precipitate precipitated was washed with distilled water to obtain 91 g (290 mmol) of Compound G of Scheme 4.
(2) H 화합물의 제조(2) Preparation of H compound
상기 G화합물 35 g (110 mmol), 메타크릴산 13 g (150 mmol), 4-디메틸아미노피리딘(DMAP) 2.8 g (23 mmol)을 디클로로메탄 200 mL에 용해시키고, 120 mL의 디클로로메탄 중의 41 g (200 mmol)의 N,N'-디사이클로헥실카보디이미드(DCC)를 서서히 적가하였다. 35 g (110 mmol) of the above compound G, 13 g (150 mmol) of methacrylic acid, and 2.8 g (23 mmol) of 4-dimethylaminopyridine (DMAP) were dissolved in 200 mL of dichloromethane, and 41 g in 120 mL of dichloromethane. g (200 mmol) of N,N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) was slowly added dropwise.
다음으로, 25℃에서 4시간 동안 교반한 후, 석출된 침전물을 여과 제거하고 감압 하에 디클로로메탄을 증류 제거하였다. Next, after stirring at 25°C for 4 hours, the precipitate was filtered off and dichloromethane was distilled off under reduced pressure.
다음으로, 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피(헥세인/아세트산에틸=10/1)로 정제하여 반응식 4의 H 화합물 33 g (87 mmol)을 얻었다.Next, the residue was purified by silica gel column chromatography (hexane/ethyl acetate = 10/1) to obtain 33 g (87 mmol) of Compound H of Scheme 4.
(3) 화학식 1-15로 표시되는 반복단위를 포함하는 중합체의 제조(3) Preparation of a polymer containing a repeating unit represented by Formula 1-15
앞서 제조한 H 화합물 35 g (92 mmol)과 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 230 mg (1.4 mmol)을 70 mL의 DMF에 용해시킨 후, 15분 동안 아르곤으로 플러슁(fluxing)하였다. After dissolving 35 g (92 mmol) of the previously prepared H compound and 230 mg (1.4 mmol) of 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN) in 70 mL of DMF, flushing with argon for 15 minutes ( fluxing).
다음으로, 70℃에서 4시간 동안 교반한 후, 실온에서 상기 용액을 메탄올 1.2 L에 적가하였다. 석출된 침전물을 여과 분리한 후, 60 mL의 디클로로메탄에 용해시키고 다시 메탄올 1.2 L에 적가하여 침전시켰다. 이 과정을 3회 반복하고 여과 및 건조시켜 30 g의 화학식 1-15로 표시되는 반복단위 포함하는 중합체인 광배향 화합물(백색 분말, 중량평균분자량 110,000 g/mol)을 제조하였다.Next, after stirring at 70° C. for 4 hours, the solution was added dropwise to 1.2 L of methanol at room temperature. The precipitate precipitated was separated by filtration, dissolved in 60 mL of dichloromethane, and then added dropwise to 1.2 L of methanol to precipitate. This process was repeated three times, followed by filtration and drying to prepare an optical alignment compound (white powder, weight average molecular weight of 110,000 g/mol), which is a polymer containing 30 g of repeating units represented by Chemical Formulas 1-15.
준비예 5Preparation Example 5
하기 화학식 1-23으로 표시되는 반복단위를 가지는 중합체를 하기 반응식 5와 같은 반응을 통해서 다음과 같이 제조하였다.A polymer having a repeating unit represented by Chemical Formula 1-23 was prepared as follows through a reaction shown in Scheme 5 below.
[반응식 5][Scheme 5]
(1) I 화합물의 제조(1) Preparation of compound I
2-에틸헥실-4-하이드록시신나메이트 45 g (160 mmol)을 디메틸포름아미드(DMF) 80 mL에 용해시키고, K2CO3 95 g (690 mmol)과 KI 15 g (90 mmol)을 적가한 후 80 oC에서 20분 동안 교반하였다. 45 g (160 mmol) of 2-ethylhexyl-4-hydroxycinnamate was dissolved in 80 mL of dimethylformamide (DMF), and 95 g (690 mmol) of K 2 CO 3 and 15 g (90 mmol) of KI were added dropwise. After that, the mixture was stirred at 80 ° C for 20 minutes.
다음으로, 트리에틸렌 글리콜 모노클로로히드린(triethylene glycol monochlorohydrin) 54 g (320 mmol)을 서서히 적가한 후 80 oC에서 추가로 24시간 동안 교반하였다. Next, 54 g (320 mmol) of triethylene glycol monochlorohydrin was slowly added dropwise, followed by stirring at 80 ° C. for additional 24 hours.
다음으로, 상기 염들을 여과 제거하고 감압 하에 농축시킨 후, 실온에서 상기 용액을 증류수 750 mL에 적가하였다. 석출된 침전물을 증류수로 씻어내어 반응식 5의 I 화합물 53 g (130 mmol)을 얻었다.Next, the salts were removed by filtration and concentrated under reduced pressure, and the solution was added dropwise to 750 mL of distilled water at room temperature. The precipitate precipitated was washed with distilled water to obtain 53 g (130 mmol) of Compound I of Scheme 5.
(2) J 화합물의 제조(2) Preparation of J compound
상기 I화합물 25 g (61 mmol), 메타크릴산 6.8 g (80 mmol), 4-디메틸아미노피리딘(DMAP) 1.5 g (12 mmol)을 디클로로메탄 150 mL에 용해시키고, 60 mL의 디클로로메탄 중의 23 g (110 mmol)의 N,N'-디사이클로헥실카보디이미드(DCC)를 서서히 적가하였다. 25 g (61 mmol) of the above compound I, 6.8 g (80 mmol) of methacrylic acid, and 1.5 g (12 mmol) of 4-dimethylaminopyridine (DMAP) were dissolved in 150 mL of dichloromethane, and 23 g in 60 mL of dichloromethane. g (110 mmol) of N,N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) was slowly added dropwise.
다음으로, 25℃에서 4시간 동안 교반한 후, 석출된 침전물을 여과 제거하고 감압 하에 디클로로메탄을 증류 제거하였다. Next, after stirring at 25°C for 4 hours, the precipitate was filtered off and dichloromethane was distilled off under reduced pressure.
다음으로, 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피(헥세인/아세트산에틸=15/1)로 정제하여 반응식 5의 J 화합물 20 g (42 mmol)을 얻었다.Next, the residue was purified by silica gel column chromatography (hexane/ethyl acetate = 15/1) to obtain 20 g (42 mmol) of Compound J of Scheme 5.
(3) 화학식 1-23으로 표시되는 반복단위를 포함하는 중합체의 제조(3) Preparation of a polymer containing a repeating unit represented by Chemical Formula 1-23
앞서 제조한 J 화합물 18 g (38 mmol)과 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 94 mg (0.57 mmol)을 40 mL의 DMF에 용해시킨 후, 15분 동안 아르곤으로 플러싱(fluxing)하였다. After dissolving 18 g (38 mmol) of the previously prepared J compound and 94 mg (0.57 mmol) of 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN) in 40 mL of DMF, flushing with argon for 15 minutes. ) was done.
다음으로, 70℃에서 4시간 동안 교반한 후, 실온에서 상기 용액을 메탄올 800 mL에 적가하였다. 석출된 침전물을 여과 분리한 후, 40 mL의 디클로로메탄에 용해시키고 다시 메탄올 800 mL에 적가하여 침전시켰다. 이 과정을 3회 반복하고 여과 및 건조시켜 16 g (33 mmol)의 화학식 1-23으로 표시되는 반복단위 포함하는 중합체인 광배향 화합물(백색 분말, 중량평균분자량 75,000 g/mol)을 제조하였다.Next, after stirring at 70° C. for 4 hours, the solution was added dropwise to 800 mL of methanol at room temperature. After separating the precipitate by filtration, it was dissolved in 40 mL of dichloromethane and then added dropwise to 800 mL of methanol to precipitate. This process was repeated three times, followed by filtration and drying to prepare an optical alignment compound (white powder, weight average molecular weight: 75,000 g/mol), which is a polymer containing 16 g (33 mmol) of a repeating unit represented by Chemical Formula 1-23.
실험예 1 : 광배향 화합물의 용매에 대한 용해도 측정Experimental Example 1: Measurement of solubility of photo-alignment compound in solvent
상기 준비예 1 ~ 5에서 제조한 광배향 화합물의 용매에 대한 용해도(mg/mL)를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.The solubility (mg/mL) of the optical alignment compound prepared in Preparation Examples 1 to 5 in the solvent was measured, and the results are shown in Table 4 below.
용매에 용해도 측정은 25℃ 하에서 1 mL의 용매에 녹을 수 있는 최대 용질(광배향 화합물)의 양(mg)을 측정한 것이다.The measurement of solubility in the solvent is the measurement of the maximum amount (mg) of the solute (photoalignment compound) that can be dissolved in 1 mL of the solvent at 25°C.
(용해도 mg/ml, 25℃)division
(Solubility mg/ml, 25℃)
용매non-polar
menstruum
용매polarity
menstruum
펜타논cyclo
pentanone
헥사논cyclo
Hexanon
상기 표 4을 살펴보면, DMSO는 준비예 1 ~ 5의 화합물 모두가 용해도가 너무 낮은 결과를 보였다. Referring to Table 4, all of the compounds of Preparation Examples 1 to 5 in DMSO showed too low solubility.
그리고, 비극성 용매 중 부틸아세테이트와 PGMEA(Propylene glycol methyl ether acetate), 극성용매 중 사이클로펜타논, 사이클로헥사논이 다른 용매들과 비교하여 다소 낮은 용해도를 보였으나, 이들 모두 20 mg/mL이상의 상업적으로 허용 가능 용해도 이상의 우수한 용해도를 가짐을 확인할 수 있었다.In addition, butyl acetate and PGMEA (Propylene glycol methyl ether acetate) among non-polar solvents, and cyclopentanone and cyclohexanone among polar solvents showed slightly lower solubility compared to other solvents, but all of them were commercially available at 20 mg/mL or higher. It was confirmed that it had excellent solubility above the acceptable solubility.
실험예 2 : 광배향 화합물의 용매에 대한 용해도 측정 Experimental Example 2: Measurement of solubility of photo-alignment compound in solvent
용해도가 다소 낮았던 용매를 용해도가 높은 용매와 혼합하여 혼합 용매를 제조한 후, 이에 대한 광배향 화합물의 용해도를 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 측정하였고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.After preparing a mixed solvent by mixing a solvent with slightly low solubility with a solvent with high solubility, the solubility of the photo-alignment compound was measured in the same manner as in Experimental Example 1, and the results are shown in Table 5 below.
혼합용매1은 톨루엔 및 사이클로헥사논를 3:1 부피비로, 혼합용매2는 톨루엔 및 PGMEA를 3:1 부피비로, 혼합용매3은 톨루엔 및 PGMEA를 3:1 부피비로, 혼합용매 4는 부틸아세테이트 및 PGMEA를 3:1 부피비로 혼합한 용매이다.Mixed solvent 1 is toluene and cyclohexanone in a 3: 1 volume ratio, mixed solvent 2 is toluene and PGMEA in a 3: 1 volume ratio, mixed solvent 3 is toluene and PGMEA in a 3: 1 volume ratio, mixed solvent 4 is butyl acetate and It is a solvent mixed with PGMEA in a volume ratio of 3:1.
(용해도 mg/ml, 25℃)division
(Solubility mg/ml, 25℃)
=3:1)Mixed solvent 3 (butyl acetate: cyclohexanone
=3:1)
상기 표 5의 용해도 측정 결과를 표 1과 비교해보면, 부틸아세테이트 또는 PGMEA 단독 용매 보다 혼합 사용으로 인해 광배향 화합물의 용해도가 전반적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다.Comparing the solubility measurement results of Table 5 with Table 1, it was confirmed that the solubility of the photo-alignment compound generally increased due to the mixed use rather than butyl acetate or PGMEA alone.
상기 실험예 1 ~ 2를 통해서, 액정 광배향막 제조시, 액정 광배향막 코팅액에 사용되는 광배향제의 종류, 코팅액이 적용되는 지지체 특성, 제조 조건 등을 고려하여 적절한 용매를 적용하여 액정 광배향막을 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다.Through Experimental Examples 1 and 2, when preparing the liquid crystal photo-alignment layer, a liquid crystal photo-alignment layer was prepared by applying an appropriate solvent in consideration of the type of optical alignment agent used in the liquid crystal photo-alignment layer coating solution, the characteristics of the support to which the coating solution is applied, manufacturing conditions, etc. I was able to confirm that it could be done.
실시예 1 : 위상차 필름(r-AQWP 필름)의 제조Example 1: Preparation of retardation film (r-AQWP film)
(1) 액정 광배향막 제조(1) Manufacture of liquid crystal photo-alignment layer
상기 준비예 1의 광배향 화합물 3중량% 및 혼합용매 93 중량%를 혼합 및 교반하여 액정 광배향막용 코팅액을 제조하였다. 상기 혼합용매는 톨루엔과 PGMEA를 3 : 1 부피비로 혼합하여 제조한 것을 사용하였다. 3% by weight of the optical alignment compound of Preparation Example 1 and 93% by weight of the mixed solvent were mixed and stirred to prepare a coating solution for a liquid crystal optical alignment layer. The mixed solvent was prepared by mixing toluene and PGMEA at a volume ratio of 3:1.
다음으로, 상기 액정 광배향막용 코팅액을 두께 60㎛의 TAC(triacetyl-cellulose) 필름 기판에 스핀코터를 이용하여 도포 후 90℃에서 2분간 건조하여, 두께 약 0.3㎛의 액정 광배향막을 제조하였다. Next, the coating liquid for the liquid crystal optical alignment layer was coated on a triacetyl-cellulose (TAC) film substrate having a thickness of 60 μm using a spin coater, and then dried at 90° C. for 2 minutes to prepare a liquid crystal optical alignment layer having a thickness of about 0.3 μm.
(2) 액정 수지 제조(2) Manufacture of liquid crystal resin
2-(C1의 알킬)-1,4-페닐렌비스(4-(((4-(아크릴로일옥시)(C4의 알콕시)카르보닐)옥시)벤조에이트 및 벤조[b]나프토[2',3':5,6]디옥시노[2,3-i]옥산트렌 디술폰산을 1:0.5 중량비로 포함하는 역파장 액정 화합물을 준비하였다. 상기 역파장 액정 화합물은 하기 방정식 3-1의 굴절율(Δn1)을 만족한다.2-(C 1 alkyl)-1,4-phenylenebis(4-(((4-(acryloyloxy)(C 4 alkoxy)carbonyl)oxy)benzoate and benzo[b]naphtho A reverse wavelength liquid crystal compound containing [2',3':5,6]dioxino[2,3-i]oxantrene disulfonic acid in a weight ratio of 1:0.5 was prepared. It satisfies the refractive index (Δn 1 ) of -1.
그리고, 하기 화학식 1-1로 표시되는 정파장 액정 화합물을 준비하였다. 상기 정파장 액정 화합물은 하기 방정식 4-1의 굴절율(Δn2)을 만족한다.Then, a positive-wavelength liquid crystal compound represented by Chemical Formula 1-1 was prepared. The constant wavelength liquid crystal compound satisfies the refractive index (Δn 2 ) of Equation 4-1 below.
[화학식 1-1][Formula 1-1]
상기 화학식 1-1에서, R1은 -CH2CH2CH2CH2O(C=O)CHCH2이고, n은 0이다.In Formula 1-1, R 1 is -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O(C=O)CHCH 2 , and n is 0.
[방정식 3-1][Equation 3-1]
0.042 ≤ │Δn│ ≤ 0.0480.042 ≤ │Δn│ ≤ 0.048
[방정식 4-1][Equation 4-1]
0.125 ≤ │Δn2│ ≤ 0.1350.125 ≤ │Δn 2 │ ≤ 0.135
다음으로, 상기 역파장 액정 화합물 및 정파장 액정 화합물을 1:0.2 중량비가 되도록 중합성 액정 화합물을 준비하였다.Next, a polymerizable liquid crystal compound was prepared so that the reverse wavelength liquid crystal compound and the forward wavelength liquid crystal compound were mixed in a weight ratio of 1:0.2.
상기 중합성 액정 화합물 100 중량부에 대하여, 중합성 카이랄 도판트(BASF사의 paliocolor LC 759) 1.1 중량부, 중합성 모노머인 4-(2-메타크릴로일옥시에틸옥시)-4'-(4"-플루오로벤질옥시)-바이페닐 3.8 중량부, 광 라디칼 개시제인 Irgacure 907(BASF사) 0.32 중량부, 레벨링제로서 4.0 중량부, 액정 배향제인 쿠마린 함유기를 가지는 폴리암산 에스테르 중합체 2.2 중량부, 틸트 제어제인 하기 화학식 6-1으로 표시되는 화합물 0.64 중량부 및 용제로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르 및 N-메틸-2-피롤리돈을 혼합한 혼합용매 87 중량부를 혼합하여 액정 수지를 제조하였다.Based on 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound, 1.1 parts by weight of a polymerizable chiral dopant (paliocolor LC 759 from BASF), a polymerizable monomer, 4-(2-methacryloyloxyethyloxy)-4'-( 3.8 parts by weight of 4″-fluorobenzyloxy)-biphenyl, 0.32 parts by weight of Irgacure 907 (BASF) as an optical radical initiator, 4.0 parts by weight as a leveling agent, 2.2 parts by weight of a polyamic acid ester polymer having a coumarin-containing group as a liquid crystal alignment agent A liquid crystal resin was prepared by mixing 0.64 parts by weight of a tilt control agent, a compound represented by Formula 6-1, and 87 parts by weight of a mixed solvent in which propylene glycol monomethyl ether and N-methyl-2-pyrrolidone were mixed as solvents.
[화학식 6-1][Formula 6-1]
화학식 6-1의 R1 및 R2는 -(OCH2CH2CH2)nC6F13이며, n은 2이다.R 1 and R 2 in Formula 6-1 are -(OCH 2 CH 2 CH 2 ) n C 6 F 13 , and n is 2.
[화학식 5-1][Formula 5-1]
화학식 5-1에서, R1은 메틸렌기이고, R2, R3, R4 각각은 -CF2O(C2F4)OCF3이다.In Formula 5-1, R 1 is a methylene group, and each of R 2 , R 3 , and R 4 is -CF 2 O(C 2 F 4 )OCF 3 .
(2) 필름 형성(2) film formation
두께 60㎛의 셀룰로오스에스테르 지지체(기재) 상부에 두께 0.3㎛의 배향막층이 형성된 배향막을 준비하였다.An alignment film in which an alignment film layer having a thickness of 0.3 µm was formed on an upper portion of a cellulose ester support (substrate) having a thickness of 60 µm was prepared.
상기 배향막에 앞서 제조한 액정 수지를 바 코팅시켜 도포한 후, 약 120℃에서 60초간 건조시킨 후, 질소 분위기 하에서 고압 수은 램프로 자외선 조사(파장 365 nm, 광 세기: 500mJ/cm2)하여 경화된 액정층을 형성시켜서, r-AQWP 필름(위상차 필름)을 제조하였다.After bar-coating and applying the previously prepared liquid crystal resin to the alignment layer, drying at about 120° C. for 60 seconds, UV irradiation (wavelength: 365 nm, light intensity: 500 mJ/cm 2 ) with a high-pressure mercury lamp under a nitrogen atmosphere, and curing. By forming a liquid crystal layer, an r-AQWP film (retardation film) was prepared.
상기 위상차 필름은 지지체를 제외한 배향막 및 액정층의 총 두께는 3.10㎛였다.In the retardation film, the total thickness of the alignment layer and the liquid crystal layer excluding the support was 3.10 μm.
실시예 2 ~ 실시예 6Examples 2 to 6
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 액정 수지 및 위상차 필름을 제조하되, 하기 표 1과 같이 액정 수지 내 역파장 액정 화합물 및 정파장 액정 화합물 중량비를 달리하여 액정 수지를 제조한 후, 이를 이용하여 위상차 필름을 제조하여, 실시예 2 ~ 5를 각각 실시하였다.A liquid crystal resin and a retardation film were prepared in the same manner as in Example 1, but as shown in Table 1 below, the liquid crystal resin was prepared by varying the weight ratio of the reverse wavelength liquid crystal compound and the forward wavelength liquid crystal compound in the liquid crystal resin, and then the retardation film was used. was prepared, and Examples 2 to 5 were carried out, respectively.
실시예 7 ~ 실시예 10Examples 7 to 10
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 액정 광배향막, 액정 수지 및 위상차 필름을 제조하되, 하기 표 6과 같이 액정 광배항제 내 광배향 화합물의 종류를 달리하여 액정 광배향막을 제조한 후, 이를 이용하여 위상차 필름을 제조하여, 실시예 6 ~ 9를 각각 실시하였다.In the same manner as in Example 1, a liquid crystal photo-alignment layer, a liquid crystal resin, and a retardation film were prepared in the same manner as in Example 1, but the liquid crystal photo-alignment layer was prepared by changing the type of optical alignment compound in the liquid crystal photo-alignment agent as shown in Table 6 below. After manufacturing, a retardation film was prepared using this, and Examples 6 to 9 were performed, respectively.
비교예 1Comparative Example 1
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 액정 수지 및 위상차 필름을 제조하되, 액정 수지 내 액정 화합물로서, 역파장 액정 화합물만을 사용하고, 카이랄 도판트를 사용하지 않고 액정 수지를 제조한 후, 상기 액정 수지를 이용하여 3.44㎛ 두께의 위상차 필름을 제조하였다.A liquid crystal resin and a retardation film were prepared in the same manner as in Example 1, but as a liquid crystal compound in the liquid crystal resin, only a reverse wavelength liquid crystal compound was used and the liquid crystal resin was prepared without using a chiral dopant, and then the liquid crystal resin A retardation film having a thickness of 3.44 μm was prepared by using.
비교예 2 Comparative Example 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 액정 수지 및 위상차 필름을 제조하되, 하기 표 1과 같이 액정 수지 내 역파장 액정 화합물 및 정파장 액정 화합물 중량비를 달리하여 액정 수지를 제조한 후, 이를 이용하여 2.12㎛ 두께의 위상차 필름을 제조하였다.A liquid crystal resin and a retardation film were prepared in the same manner as in Example 1, but as shown in Table 1 below, the liquid crystal resin was prepared by varying the weight ratio of the reverse wavelength liquid crystal compound and the forward wavelength liquid crystal compound in the liquid crystal resin, and then using this to prepare a 2.12㎛ A thick retardation film was prepared.
비교예 3Comparative Example 3
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 액정 수지 및 위상차 필름을 제조하되, 카이랄 도판트를 2 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법, 조성으로 액정 수지를 제조한 후, 이를 이용하여 위상차 필름을 제조하였다.A liquid crystal resin and a retardation film were prepared in the same manner as in Example 1, except that 2 parts by weight of a chiral dopant was used, and the liquid crystal resin was prepared in the same manner and composition as in Example 1, and then the retardation was made using the liquid crystal resin. A film was made.
역파장 액정 및 정파장 액정 화합물 중량비in liquid crystal resin
Reverse wavelength liquid crystal and forward wavelength liquid crystal compound weight ratio
광배향 화합물liquid crystal photo-alignment agent
photo-alignment compound
실험예 1 : 위상차 필름의 광학적 물성 측정Experimental Example 1: Measurement of optical properties of retardation film
상기 실시예 1 ~ 10 및 비교예 1 ~ 3에서 제조한 위상차 필름의 광학 축상 위상차, 굴절율(Δn = 이상광 굴절율(ne)과 정상광 굴절율(no)의 차)을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 하기 표 2의 두께 감소율은 비교예 1 위상차 필름 두께를 기준으로 계산하여 나타낸 것이다.Optical axis retardation and refractive index (Δn = difference between extraordinary light refractive index (n e ) and normal light refractive index ( no )) of the retardation films prepared in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3 were measured, and the results are shown in Table 2 below. The thickness reduction rate in Table 2 below is calculated and shown based on the thickness of the retardation film of Comparative Example 1.
(Δn)index of refraction
(Δn)
(두께)thickness reduction rate
(thickness)
R650은 빛 파장 650 nm에서의 광학 축상 위상차이다.α is R 450 /R 550 , β is R 650 /R 550 , R 450 is the optical axial retardation at a light wavelength of 450 nm, R 550 is the optical axial retardation at a light wavelength of 450 nm,
R 650 is the optical on-axis retardation at a light wavelength of 650 nm.
상기 표 7의 광학적 물성 측정 결과를 살펴보면, 실시예 1 ~ 10의 위상차 필름은 역파장 분산성 내지 플랫 분산성 특성을 보임을 확인할 수 있다. Looking at the optical property measurement results in Table 7, it can be confirmed that the retardation films of Examples 1 to 10 exhibit reverse wavelength dispersion or flat dispersion characteristics.
이에 반해, 비교예 2는 필름 두께는 얇으나, 정파장 분산성 특성을 가지는 문제가 있었다. On the other hand, Comparative Example 2 had a problem in that the film thickness was thin, but had a constant wavelength dispersibility characteristic.
또한, 비교예 1의 경우, 역파장 분산성이 높으나, 도 3의 A(실시예 1) 및 B(비교예 1)에 실시예 1과 비교예 1에서 제조한 필름의 편광 현미경 이미지(200배)를 나타내었는데, 이를 살펴보면, 비교예 1의 경우, 배향 결점인 선상격자결함(disclination)이 발생했음을 확인할 수 있다. 이에 반해, 실시예 1의 필름은 이러한 결점이 없음을 확인할 수 있었다.In addition, in the case of Comparative Example 1, the reverse wavelength dispersion is high, but the polarization microscope image (200 times) of the film prepared in Example 1 and Comparative Example 1 in A (Example 1) and B (Comparative Example 1) of FIG. ), and looking at this, in the case of Comparative Example 1, it can be confirmed that disclination, which is an alignment defect, has occurred. In contrast, it was confirmed that the film of Example 1 did not have such defects.
또한, 카이랄 도판트를 과량 사용한 비교예 3의 경우, 꼬임각이 70° 초과하여 매우 높은 문제가 있었다.In addition, in the case of Comparative Example 3 using an excessive amount of chiral dopant, there was a very high twist angle exceeding 70 °.
제조예 1 : 원편광 필름의 제조Production Example 1: Production of circular polarizing film
200㎛ 두께의 연신된 편광자(제조사:LG화학) 상부에 투명 접착 필름(OCA, Optically Clear Adhesive)를 도포 및 접착제층 형성시킨 후, 접착제층 상부에 상기 실시예 1에서 제조한 위상차 필름을 적층 및 건조시켜서 원편광자를 제조하였다.After applying a transparent adhesive film (OCA, Optically Clear Adhesive) on top of the stretched polarizer (manufacturer: LG Chem) with a thickness of 200 μm and forming an adhesive layer, the retardation film prepared in Example 1 was laminated on top of the adhesive layer and A circular polarizer was prepared by drying.
제조예 2Preparation Example 2
상기 제조예 1의 원편광 필름에서 위상차 필름 하부에 0.9㎛ 두께의 C 플레이트(제조사:주식회사 클랩)를 적층시켜서 원편광자를 제조하였다.In the circular polarizing film of Preparation Example 1, a 0.9 μm-thick C plate (manufacturer: Clap Co., Ltd.) was laminated under the retardation film to prepare a circular polarizer.
상기 C플레이트는 하기 방정식 6의 굴절율을 만족하며, 두께 방향 위상차(Rth)가 -80 ~ -83 nm이다.The C plate satisfies the refractive index of Equation 6 below, and has a thickness direction retardation (R th ) of -80 to -83 nm.
[방정식 6] [Equation 6]
nz > nx ≒ ny n z > n x ≒ n y
방정식 6에서, nx는 지상축 방향 면내에서의 굴절율이 최대가 되는 방향의 굴절율이고, ny는 면내의 지상축과 면내에서 직교하는 방향의 굴절율이며, nz는 두께 방향의 굴절율을 의미한다.In Equation 6, n x is the refractive index in the direction in which the refractive index in the plane in the slow axis direction is the maximum, n y is the refractive index in the direction orthogonal to the slow axis in the plane and in the plane, and n z means the refractive index in the thickness direction .
제조예 3 ~ 7Preparation Examples 3 to 7
상기 제조예 1과 동일한 방법으로 원편광필름을 제조하되, 하기 표 8과 같이 위상차 필름을 실시예 1 대신 실시예 2 내지 실시예 6의 위상차 필름을 사용하여 제조예 3 ~ 7을 각각 실시하였다.A circular polarizing film was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, but Preparation Examples 3 to 7 were performed using the retardation film of Examples 2 to 6 instead of Example 1 as shown in Table 8 below.
비교제조예 1 Comparative Preparation Example 1
200㎛ 두께의 연신된 편광자(제조사:LG화학) 상부에 투명 접착 필름(OCA, Optically Clear Adhesive)를 도포 및 접착제층 형성시킨 후, 접착제층 상부에 상기 비교예 3에서 제조한 위상차 필름을 적층 및 건조시켜서 원편광자를 제조하였다.After applying a transparent adhesive film (OCA, Optically Clear Adhesive) and forming an adhesive layer on top of a 200 μm-thick stretched polarizer (manufacturer: LG Chem), the retardation film prepared in Comparative Example 3 was laminated on top of the adhesive layer and A circular polarizer was prepared by drying.
실험예 2 : 원편광 필름의 광학적 물성 측정 2Experimental Example 2: Measurement of optical properties of circularly polarizing film 2
제조예 1 ~ 2 및 비교제조예 1의 원편광 필름의 빛샘 특성에 대한 시뮬레이션 측정(color contour)을 수행하였으며, 시뮬레이션 측정 데이터인 정면반사도, 측면반사도에 대한 시뮬레이셔 데이터 및 두께 방향 위상차(Rth)를 하기 표 8에 나타내었다.Simulation measurements (color contour) were performed on the light leakage characteristics of the circular polarizing films of Preparation Examples 1 to 2 and Comparative Preparation Example 1, and simulation measurement data, frontal reflectivity, lateral reflectance simulator data and thickness direction retardation (R th ) is shown in Table 8 below.
또한, 제조예 1~7 및 비교제조예 1의 위상차 필름과 편광자의 광축각도를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 8에 나타내었다.In addition, the optical axis angles of the retardation film and the polarizer of Preparation Examples 1 to 7 and Comparative Preparation Example 1 were measured, and the results are shown in Table 8 below.
필름phase difference
film
반사도circular polarization film
reflectivity
편광자의
광축각도phase difference film
polarizer
optical axis angle
(측정기준:
q=50, f=45 deg)side
(measurement standard:
q=50, f=45 degrees)
상기 표 8의 물성 측정 결과를 살펴보면, 제조예 1~7에서 제조한 원편광 필름의 정면 반사도가 0.002400 이하, 측면 반사도가 0.012000 이하로 매우 우수한 반사방지를 가짐을 확인할 수 있었다. 또한, C 플레이트를 형성한 제조예 2가 제조예 1 보다 정면 및 측면 모두 낮은 반사도 측정 결과를 보였으며, 이를 통해서, C 플레이트 형성시 반사방지 효과 증대가 있음을 확인할 수 있었다. Looking at the physical property measurement results in Table 8, it was confirmed that the circular polarizing films prepared in Preparation Examples 1 to 7 had very excellent antireflection with a frontal reflectance of 0.002400 or less and a side reflectance of 0.012000 or less. In addition, Preparation Example 2 in which the C plate was formed showed lower reflectivity measurement results on both the front and side surfaces than Preparation Example 1, and through this, it was confirmed that the antireflection effect was increased during the formation of the C plate.
그리고, 제조예 1 ~ 7을 살펴보면, 위상차 필름 내 정파장 액정 사용량이 증가할수록 측면 반사도가 값이 높아져서 반사방지 효과가 감소하는 경향을 보였다.And, looking at Preparation Examples 1 to 7, as the amount of the constant wavelength liquid crystal used in the retardation film increased, the value of the lateral reflectance increased, so the antireflection effect tended to decrease.
또한, 카이랄 도판트를 사용하지 않은 위상차 필름으로 제조한 비교제조예 1은 제조예 1 ~ 2과 비교할 때, 위상차 필름 자체 두께는 얇지만, 반사방지 효과가 상대적으로 떨어지는 결과를 보였으며, 광축각도 값이 높은 경향을 보였다. In addition, Comparative Preparation Example 1 prepared with a retardation film without using a chiral dopant showed a relatively poor antireflection effect, although the thickness of the retardation film itself was thin compared to Preparation Examples 1 and 2, and the optical axis Angle values tended to be high.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해 되어서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described and illustrated using specific terms above, such terms are only used to clearly explain the present invention, and the embodiments and described terms of the present invention are the technical spirit and scope of the following claims. It is obvious that various changes and changes can be made without departing from the scope. Such modified embodiments should not be individually understood from the spirit and scope of the present invention, and should be said to fall within the scope of the claims of the present invention.
1 : 반사층(디스플레이부) 10 : 위상차 필름
12 : QWP 필름 (r-AQWP 필름 또는 플랫분산 필름) 14 : HWP 필름
20 : 편광자 30: C 플레이트층
100 : 무채색 원편광 필름Reference Numerals 1: reflective layer (display unit) 10: retardation film
12: QWP film (r-AQWP film or flat dispersion film) 14: HWP film
20: polarizer 30: C plate layer
100: achromatic circular polarization film
Claims (15)
상기 위상차 필름은 꼬임각 40° ~ 70°인 액정을 포함하는 사분파장 필름을 포함하며,
상기 사분파장 필름은 역파장 분산 필름 또는 플랫파장 분산 필름을 포함하며,
상기 사분파장 필름은 하기 방정식 1 및 방정식 2의 광학 축상 위상차를 만족하는 것을 특징으로 하는 무채색 원편광 필름;
[방정식 1]
0.825 ≤ α ≤ 1.045
[방정식 2]
0.965 ≤ β ≤ 1.205
방정식 1 및 방정식 2에서, α는 R450/R550이며, β는 R650/R550이고, R450은 빛 파장 450 nm에서의 광학 축상 위상차, R550은 빛 파장 450 nm에서의 광학 축상 위상차, R650은 빛 파장 650 nm에서의 광학 축상 위상차를 의미한다.
A retardation film including a liquid crystal layer and an optical alignment layer and a polarizer on top of the retardation film,
The retardation film includes a quarter-wavelength film containing liquid crystal having a twist angle of 40 ° to 70 °,
The quarter-wavelength film includes a reverse wavelength dispersion film or a flat wavelength dispersion film,
The quarter-wavelength film is an achromatic circular polarizing film, characterized in that it satisfies the retardation on the optical axis of Equations 1 and 2 below;
[Equation 1]
0.825 ≤ α ≤ 1.045
[Equation 2]
0.965 ≤ β ≤ 1.205
In Equations 1 and 2, α is R 450 /R 550 , β is R 650 /R 550 , R 450 denotes an optical axial retardation at a light wavelength of 450 nm, R 550 denotes an optical axial retardation at a light wavelength of 450 nm, and R 650 denotes an optical axial retardation at a light wavelength of 650 nm.
상기 광배향 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 광배향제를 포함하는 것을 특징으로 하는 무채색 원편광 필름;
[화학식 1]
화학식 1에 있어서, R1은 수소원자 또는 C1~C3의 알킬기이고, A는 -OR3-, -NHR3-또는 -SR3-이며, R3는 C2~C5의 직쇄형 알킬렌기이고, R2는 또는 이며, R4는 C1~C10의 직쇄형 알킬기, C3~C10의 분쇄형 알킬기, 탄소원자 1개 이상이 헤테로 원자로 치환된 C2~C10의 직쇄형 헤테로 알킬기 또는 탄소원자 1개 이상이 헤테로 원자로 치환된 C3~C10의 분쇄형 헤테로 알킬기이고, m은 중합체의 중량평균분자량 1,000 ~ 1,000,000을 만족하는 정수이며, n은 0 내지 20의 정수이고, *는 결합부위를 의미한다.
The method of claim 1, wherein the photo-alignment layer includes an photo-alignment compound,
The optical alignment compound is an achromatic circularly polarizing film, characterized in that it comprises a liquid crystal optical alignment agent, characterized in that it comprises a polymer containing a repeating unit represented by the following formula (1);
[Formula 1]
In Formula 1, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group of C 1 to C 3 , A is -OR 3 -, -NHR 3 - or -SR 3 -, and R 3 is a C 2 to C 5 linear alkyl group. Ren's group, and R 2 is or And, R 4 is C 1 ~ C 10 straight-chain alkyl group, C 3 ~ C 10 branched alkyl group, C 2 ~ C 10 straight-chain heteroalkyl group in which at least one carbon atom is substituted with a hetero atom, or one carbon atom The above is a C 3 ~ C 10 branched heteroalkyl group substituted with a hetero atom, m is an integer satisfying the weight average molecular weight of the polymer of 1,000 to 1,000,000, n is an integer from 0 to 20, and * denotes a bonding site. .
상기 중합체는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위 및 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 더 포함하는 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 광배향제를 포함하는 것을 특징으로 하는 무채색 원편광 필름;
[화학식 2]
화학식 2에 있어서, R1은 수소원자 또는 C1~C3의 알킬기이고, R5은 C1~C10의 직쇄형 알킬기, C3~C10의 분쇄형 알킬기, 탄소원자 1개 이상이 헤테로 원자로 치환된 C2~C10의 직쇄형 헤테로 알킬기, 탄소원자 1개 이상이 헤테로 원자로 치환된 C3~C10의 분쇄형 헤테로 알킬기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 페녹시기 또는 치환 또는 비치환된 N-페닐아미노기이며, L은 1 내지 20의 정수이다.
According to claim 2,
The polymer is an achromatic circularly polarizing film, characterized in that it comprises a liquid crystal optical alignment agent characterized in that it comprises a copolymer further comprising a repeating unit represented by the formula (1) and a repeating unit represented by the following formula (2);
[Formula 2]
In Formula 2, R 1 is a hydrogen atom or a C 1 ~ C 3 alkyl group, and R 5 is a C 1 ~ C 10 straight-chain alkyl group, a C 3 ~ C 10 branched alkyl group, or a hetero atom having at least one carbon atom. A C 2 ~ C 10 straight-chain heteroalkyl group substituted with atoms, a C 3 ~ C 10 branched heteroalkyl group in which at least one carbon atom is substituted with a hetero atom, a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted phenoxy group, or A substituted or unsubstituted N-phenylamino group, and L is an integer of 1 to 20.
상기 용매는 벤젠, 톨루엔, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 테트라하이드로퓨란(THF), PGMEA(Propylene glycol methyl ether acetate), 디클로로메탄 및 클로로포름 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 비극성 용매; 및
사이클로펜타논, 사이클로헥사논, 아세톤, 디메틸포름아마이드(DMF) 및 아세토니트릴 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 극성 용매; 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 무채색 원편광 필름.
The method of claim 2, wherein the liquid crystal photo-alignment agent includes the photo-alignment compound and a solvent,
The solvent is a non-polar solvent containing at least one selected from benzene, toluene, ethyl acetate, butyl acetate, tetrahydrofuran (THF), PGMEA (Propylene glycol methyl ether acetate), dichloromethane, and chloroform; and
a polar solvent containing at least one selected from cyclopentanone, cyclohexanone, acetone, dimethylformamide (DMF), and acetonitrile; An achromatic circularly polarizing film comprising at least one selected from among.
The achromatic circularly polarizing film according to claim 1, wherein R 550 is 120 to 150 nm.
상기 사분파장 필름은 두께 2.5 ~ 3.8 ㎛인 것을 특징으로 하는 무채색 원편광 필름.
The method of claim 1, wherein the optical axis angle between the polarizer and the retardation film is 20 ° to 40 °,
The quarter wave film is an achromatic circular polarizing film, characterized in that the thickness of 2.5 ~ 3.8 ㎛.
상기 중합성 액정 화합물은 하기 방정식 3의 굴절율을 가지는 역파장 액정 화합물 및 하기 방정식 4의 굴절율을 가지는 정파장 액정 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 무채색 원편광 필름;
[방정식 3]
0.040 ≤ │Δn1│ ≤ 0.065
[방정식 4]
0.100 ≤ │Δn2│ ≤ 0.150
방정식 3 및 방정식 4에서, Δn1 및 Δn2 각각은 이상광 굴절율(ne)과 정상광 굴절율(no)의 차를 의미한다.
The method of claim 1, wherein the liquid crystal layer is formed of a liquid crystal resin containing a polymerizable liquid crystal compound and a chiral dopant,
The polymerizable liquid crystal compound is an achromatic circularly polarizing film, characterized in that it comprises a reverse wavelength liquid crystal compound having a refractive index of Equation 3 and a forward wavelength liquid crystal compound having a refractive index of Equation 4 below;
[Equation 3]
0.040 ≤ │Δn 1 │ ≤ 0.065
[Equation 4]
0.100 ≤ │Δn 2 │ ≤ 0.150
In Equations 3 and 4, Δn 1 and Δn 2 respectively mean the difference between the refractive index of extraordinary light (n e ) and the refractive index of normal light (n o ).
The achromatic circularly polarizing film according to claim 7, wherein the polymerizable liquid crystal compound comprises the reverse wavelength liquid crystal compound and the forward wavelength liquid crystal compound in a weight ratio of 1:0.05 to 0.55.
The achromatic circular polarizing film according to claim 1, further comprising a C plate layer on the other side of the retardation film on which the polarizer is stacked, or further comprising a C plate layer between the polarizer and the retardation film.
The achromatic circularly polarizing film according to claim 1, wherein the retardation film further comprises a half-wavelength film under or above the quarter-wavelength film.
[방정식 6]
nz > nx ≒ ny
방정식 6에서, nx는 지상축 방향 면내에서의 굴절율이 최대가 되는 방향의 굴절율이고, ny는 면내의 지상축과 면내에서 직교하는 방향의 굴절율이며, nz는 두께 방향의 굴절율을 의미한다.
8. The method of claim 7, wherein the C plate layer includes a homeotropic liquid crystal polymer film, and an achromatic circularly polarized film that satisfies the refractive index of Equation 6;
[Equation 6]
n z > n x ≒ n y
In Equation 6, n x is the refractive index in the direction in which the refractive index in the plane in the slow axis direction is the maximum, n y is the refractive index in the direction orthogonal to the slow axis in the plane and in the plane, and n z means the refractive index in the thickness direction .
[식 1]
Rth = {(nx+ny)/2 - nz}×d
식 1에서 nx는 지상축 방향 면내에서의 굴절율이 최대가 되는 방향의 굴절율이고, ny는 면내의 지상축과 면내에서 직교하는 방향의 굴절율이며, nz는 두께 방향의 굴절율이고, d는 필름의 두께이다.
The achromatic circularly polarizing film according to claim 9, wherein the C plate layer has a thickness direction retardation (R th ) of -120 to -30 nm according to Equation 1 below;
[Equation 1]
Rth = {(n x +n y )/2 - n z }×d
In Equation 1, n x is the refractive index in the direction in which the refractive index in the plane in the slow axis direction is the maximum, n y is the refractive index in the direction orthogonal to the slow axis in the plane and in the plane, n z is the refractive index in the thickness direction, d is is the thickness of the film.
상기 사분파장 필름은 액정층 및 광배향층을 포함하며,
상기 사분파장 필름은 역파장 분산 필름 또는 플랫파장 분산 필름인 것을 특징으로 하는 무채색 원편광 필름용 위상차 필름.
A quarter-wavelength film having a thickness of 2.50 to 3.80 μm and a liquid crystal twist angle of 40 ° to 70 °,
The quarter-wavelength film includes a liquid crystal layer and an optical alignment layer,
The quarter-wavelength film is a retardation film for an achromatic circular polarizing film, characterized in that the reverse wavelength dispersion film or flat wavelength dispersion film.
An antireflection film for a display comprising the circular polarizing film of any one of claims 1 to 13.
The antireflection film for a display according to claim 14, wherein the display is an Organic Light Emitting Diodes (OLED) display or a Micro LED (Light Emitting Diodes) display.
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