WO2015026115A1 - 역 파장 분산을 갖는 광학 필름 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

역 파장 분산을 갖는 광학 필름 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

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WO2015026115A1
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이성경
최대승
박은석
전성호
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주식회사 엘지화학
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    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements

Definitions

  • the present invention relates to an optical film having a reverse wavelength dispersion and a display device including the same.
  • a phase retarder is a type of optical device that changes the polarization state of light passing through it, also called a wave plate.
  • the polarization direction (the direction of the electric field vector) is the sum of two components (normal and extraordinary) parallel or perpendicular to the optical axis, and the vector sum of the two components depends on the birefringence and thickness of the phase retarder. Since it changes, the polarization direction after passing is different. In this case, a 90-degree change in the polarization direction of light is called a quarter-wave plate ( ⁇ / 4), and a 180-degree change is called a half-wave plate ( ⁇ / 2).
  • the retardation value of the phase retarder depends on the wavelength, and the wavelength dispersion of the retardation value is classified into positive wavelength dispersion, flat wavelength dispersion, reverse wavelength dispersion, and the like.
  • the phase retarder exhibiting reverse wavelength dispersion is most useful because it has a predetermined phase difference ( ⁇ / 4, ⁇ / 2, etc.) in a wide wavelength band, and a phase retarder formed of a conventional resin film mostly shows positive wavelength dispersion. .
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 1998-068816 Japanese Unexamined Patent Publication No. 1998-090521, Japanese Unexamined Patent Publication No. 1999-052131, and Japanese Unexamined Patent Crab 2000- 002841 and the like disclose a phase retarder having a layered structure in which a plurality of optically anisotropic layers are laminated.
  • a laminate type phase retarder having a structure in which a plurality of optically anisotropic layers are stacked requires a complicated procedure of disposing a plurality of films while controlling the optical orientation during manufacturing, resulting in low productivity and high manufacturing costs.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-221622 by the stretching of the film
  • the wavelength dispersion there is a method of wideband ⁇ / 4 wavelength plate is disclosed comprising one of a phase delay deception
  • the thickness is more than 100 ⁇ ⁇ ⁇ then that is not acceptable for a liquid crystal display element which bakchunghwa demand .
  • the present invention is to provide a display device including the optical film.
  • R 1 is hydrogen or a methyl group
  • R 2 is an aromatic hydrocarbon group or carbon number of 5 to 20 carbon atoms
  • 'R 2 is an aromatic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms or a heteroaromatic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms.
  • R 5 is hydrogen, a carboxyl group, or an epoxy group.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the copolymer is 10,000 to 3,000,000, or 50,000 to 2,500,000, or 100,000 to 2,000,000.
  • the film containing the copolymer may be formed on the base film comprising a cellulose triacetate film, polyethylene terephthalate film, cyclo olefin polymer film, polycarbonate film, or poly-norbornene film.
  • N- vinylcarbazole about 99 weight 0/0 0 parts by weight and acrylic acid of about 1 /
  • jm was obtained through the same solution casting and stretching as in Example 1. As a result of retardation value measurement for the optical film, ⁇ (450 ⁇ ) 0.86, Measured as 10, it was confirmed that the conditions according to the above relation I and II.
  • the copolymer (weight average molecular weight about 135,000, glass transition degree is about the same as Example 1 except using the monomer compound containing N-vinylcarbazole about 99.5 weight 0 /. And acrylic acid about 0.5 weight 0 /. 210 ° C) was obtained. Then, except that the solution was used, the optical film having a thickness of about 68
  • ⁇ - vinylcarbazole (screams) 75 parts by weight 0 /.
  • the acrylic acid 25 parts by weight 0/0, the copolymer in the same manner as in Example 1, except for using the monomer compound comprising a (weight average molecular weight of about 90,000 and a glass transition temperature of about 145 ° C) was obtained.
  • Example 1 and except that the solution was used The same solution casting and stretching gave an optical film of about 65

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Abstract

본 발명은 역 파장 분산을 갖는 광학 필름 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 광학 필름은 얇은 두께를 가지면서도 우수한 역 파장 분산성을 나타낼 수 있어, 액정 또는 OLED를 사용한 표시 장치의 λ/2 파장판, λ/4 파장판, 보호 필름, 반사 방지 필름 등으로 적합하게 사용될 수 있다.

Description

【명세서】
【발명와 명칭】
역 파장 분산을 갖는 광학 필름 및 이를 포함하는 표시 장치
【기술분야】
본 발명은 역 파장 분산을 갖는 광학 필름 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
【배경기술】
위상 지연기 (phase retarder)는 이를 통과하는 빛의 편광 상태를 바꾸어주는 광학 소자의 일종으로 파장판 (wave plate)이라고도 한다. 전자기파가 위상 지연기를 통과하면 편광 방향 (전기장 백터 방향)이 광축에 평행하거나 수직한 두 성분 (정상광선과 이상광선)의 합이 되고, 위상 지연기의 복굴절과 두께에 따라 두 성분의 백터합이 변하게 되므로 통과한 후의 편광 방향이 달라지게 된다. 이때， 빛의 편광 방향을 90도 변화시키는 것을 사분 파장판 (quarter-wave plate, λ/4)이라 하고, 180도 변화시키는 것을 반파장판 (half-wave plate, λ/2)이라 한다.
이때 위상 지연기의 위상차 값은 파장에 의존하는데, 그 위상차 값의 파장 분산은 정 파장 분산， 플랫 파장 분산 (flat wavelength dispersion), 역 파장 분산 (revers wavelength dispersion) 등으로 분류된다.
그 중 역 파장 분산을 나타내는 위상 지연기는 넓은 파장대역에서 소정의 위상차 (λ/4, λ/2 등)를 갖기 때문에 가장 유용한데, 통상의 수지 필름으로 형성되는 위상 지연기는 대부분 정 파장 분산을 나타낸다.
이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있는데， 예를 들면 일본 공개특허 제 1998-068816호， 일본 공개특허 제 1998-090521호， 일본 공개특허 제 1999-052131호, 및 일본 공개특허 게 2000-002841호 등에는 다수의 광학 이방성층이 적층된 층상 구조의 위상 지연기가 개시되어 있다. 그러나， 다수의 광학 이방성층이 적층된 구조의 라미네이트형 위상 지연기는 제조시 광학적 배향을 제어하면서 다수의 필름을 배치시키는 복잡한 절차가 요구됨에 따라, 생산성이 떨어지고， 제조 비용이 높은 단점이 있다.
한편, 일본 공개특허 제 2002-221622호에는 필름의 연신을 통해 역 파장 분산을 유도함으로써 하나의 위상 지연기만을 포함하는 광대역 λ/4 파장판의 제조방법이 개시되어 있는데, 그 두께가 100 μηι 이상이어서 박충화가 요구되는 액정 표시소자에는 적합하지 않은 단점이 있다.
그리고, 일본 공개특허 제 2002-267838호에는 박층 광대역 파장판을 제조하기 위한 목적으로, 막대형 액정 화합물과 이 화합물의 장축에 대하여 수직으로 배향하는 비액정성 물질을 포함하는 액정 조성물을 사용하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 조성물의 경우 비액정성 물질의 흔합비가 낮을 경우 역 파장 분산이 유도되지 못하고, 그 흔합비가 높으면 조성물 자체의 액정 특성을 잃게 되는 단점이 있다.
이에, 안정적인 역 파장 분산성을 나타낼 수 있으면서도 두께가 얇은 광대역 위상 지연기의 개발이 쇼망되고 있으며, 특히 이러한 보상 필름을 보다 단순화된 방법으로 제조할 수 있도록 하는 액정 화합물， 고분자 등에 대한 요구가 절실한 실정이다.
【발명의 내용]
【해결하려는 과제】
이에 본 발명은 두께가 얇으면서도 우수한 역 파장 분산성을 갖는 광학 필름을 제공하기 위한 것이다.
또한， 본 발명은 상기 광학 필름을 포함하는 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
【과제의 해결 수단】
본 발명에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 80 내지 99.99 중량。/。와 아크릴레이트계 화합물 0.01 내지 20 중량0 /0의 중합으로부터 유래한 반복 단위를 함유한 공중합체를 포함하고， 하기 관계식 I 및 관계식 II를 만족하는 광학 필름이 제공된다: .
[
Figure imgf000003_0001
상기 화학식 1에서，
R1은 수소 또는 메틸기이고; R2는 탄소수 5 내지 20의 방향족 탄화수소기 또는 탄소수
20의 로 방향족 탄화수소기이고;
Figure imgf000004_0001
상기 관계식 I 및 II에서, Δη(λ)는 파장 λ에서의 비복굴절율을 의미한다.
본 발명에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 Ν-비닐카바졸 Ν-비닐인돌， 1 -비닐나프탈렌, 1 -비닐안트라센 및 Ν-비닐프탈이미드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면， 상기 아크릴레이트계 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다:
Figure imgf000004_0002
상기 화학식 2에서,
R3은 수소 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, R4는 단일 결합， 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬렌, 탄소수 2 내지 20의 선형 또는 분지형 알케닐렌, 또는 탄소수 2 내지 20의 선형 또는분지형 알키닐렌이고,
R5는 수소, 카르복실기， 또는 에폭시기이다.
상기 공중합체는 10,000 내지 3,000,000의 중량평균 분자량 (Mw)을 가질 수 있다.
그리고， 상기 공중합체는 100 내지 300 °C의 유리전이온도 (Tg)를 가질 수 있다.
한편， 본 발명에 따르면， 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 80 내지 99.99 중량。/。와 아크릴레이트계 화합물 0.01 내지 20 중량0 /0의 증합으로부터 유래한 반복 단위를 함유하는 공중합체를 준비하는 단계; 상기 공증합체를 포함하는 필름을 형성하는 단계; 및 상기 필름을 연신하는 단계를 포함하는 상기 광학 필름의 제조 방법이 제공된다.
【발명의 효과】
본 발명에 따른 광학 필름은 얇은 두께를 가지면서도 우수한 역 파장 분산성을 나타낼 수 있어, 액정 또는 ^_ED 를 사용한 표시 장치의 λ/2 파장판, λ/4 파장판， 보호 필름, 반사 방지 필름 등으로 적합하게 사용될 수 있다.
【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】
이하， 본 발명의 구현 예들에 따른 광학 필름 및 이를 포함하는 표시 장치에 대하여 대하여 설명하기로 한다.
그에 앞서， 본 명세서 전체에서 명시적인 언급이 없는 한,
'비복굴절율 '(specific birefringent index)이라 함은 광학 필름을 투과하는 투과광의 파장 (λ)에 있어서의 위상차 값을 의미하는 것으로서 , ΔΠ(λ)로 표시될 수 있다.
그리고, 본 명세서에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 구현예를 언급하기 위한 것이며， 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 그리고, 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.
또한, 명세서에서 사용되는 '포함 '의 의미는 특정 특성, 영역， 정수, 단계， 동작, 요소 또는 성분올 구체화하며, 다른 특정 특성， 영역, 정수， 단계， 동작, 요소， 또는 성분의 부가를 제외시키는 것은 아니다. 한편， 본 발명자들은 광학 필름에 대한 연구를 거듭하는 과정에서， 하기 화학식 1로 표시되는 화합물과， 아크릴레이트계 화합물, 비닐계 화합물 또는 이들의 흔합물이 특정 함량비로 공중합된 중합체를 광학 필름용 수지로 사용할 경우, 두께가 얇으면서도 우수한 역 파장 분산성올 나타낼 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
이와 같은 본 발명의 일 구현 예에 따르면,
하기 화학식 1로 표시되는 화합물 80 내지 99.99 중량0 /。와 아크릴레이트계 화합물 0.01 내지 20 중량 0/。의 중합으로부터 유래한 반복 단위를 함유한 공증합체를 포함하고，
하기 관계식 ᅵ 및 관계식 ᅵᅵ를 만족하는 광학 필름이 제공된다:
Figure imgf000006_0001
상기 화학식 1에서，
R1은 수소 또는 메틸기이고,
R2는 탄소수 5 내지 20의 방향족 탄화수소기 또는 탄소수 5 내지 20의 헤테로 방향족 탄화수소기이고;
[관계식 ᅵ]
ᅀ n(450nm)/ᅀ n(550nm)〈 1 .0 '
[관계식 II]
ᅀ n(650nm)/ᅀ n(550nm) 〉 1 .0
상기 관계식 ᅵ 및 ᅵᅵ에서, ΔΠ(λ)는 파장 λ에서의 비복굴절율을 의미한다. 상기 일 구현 예에 따른 광학 필름은， 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 이와 공중합 가능한 아크릴레이트계 화합물의 공중합체를 포함한다. 특히, 상기 일 구현 예의 광학 필름은 상기 화합물들이 소정의 함량비로 공중합된 중합체를 포함함에 따라 두께가 얇으면서도 우수한 역 파장 분산성을 나타낼 수 있다. 그에 파라， 상기 광학 필름은 액정 또는
(DLED를 사용한 표시 장치의 λ/2 파장판， λ/4 파장판, 보호 필름， 반사 방지 필름 등에 적합하게 사용될 수 있다.
이하, 상기 광학 필름에 포함되는 공중합체에 대하여 설명한다. 일 구현 예의 공중합체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 유래하는 반복 단위를 포함한다:
[화학식 1 ]
Figure imgf000007_0001
상기 화학식 1에서,
R1은 수소 또는 메틸기이고，
' R2는 탄소수 5 내지 20의 방향족 탄화수소기 또는 탄소수 5 내지 20의 헤테로 방향족 탄화수소기이다.
일 구현 예에 따르면， 상기 방향족 탄화수소기 및 헤테로 방향족 탄화수소기에 포함되는 적어도 하나의 수소 원자는 하이드록시기， 카르복시기, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 1 내지 12의 알콕시기， 탄소수 5 내지 12의 아릴기， 탄소수 7 내지 12의 아릴알킬기， 탄소수 2 내지 4의 아실기 등으로 치환될 수 있다. 그리고, 상기 방향족 탄화수소기 및 헤테로 방향족 탄화수소기에 포함되는 적어도 하나의 메틸렌기는 -NH-, -ᄋ-, -S- 등으로 치환될 수 있다.
일 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 N- 비닐카바졸， N-비닐인돌， 1 -비닐나프탈렌, 1 -비닐안트라센， 및 N- 비닐프탈이미드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물일 수 있다. 그. 중에서도， N-비닐카바졸은 큰 굴절율과 높은 유리전이온도를 갖는 화합물로서， 공증합체의 내열성 확보 (즉， 가열 성형시 열 안정성의 확보)에 유리하면서도, 공중합체의 우수한 역 파장 분산성의 확보에 유리할 수 있다. 여기서 , · 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 비율은 적어도 80 중량0 /。, 바람직하게는 80 내지 99.99 중량0 /0， 또는 85 내지 99 증량0 /0， 또는 85 내지 95 중량0 /。일 수 있다. 즉, 상기 공중합체의 내열성을 확보하면서도 안정적인 역 파장 분산성의 확보를 위하여， 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 80 중량0 /。 아상의 비율로 포함되는 것이 바람직하다. 한편， 일 구현 예의 공중합체는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 공중합 가능한 모노머에서 유래한 반복 단위를 포함할 수 있다.
상기 공중합 가능한 모노머는 공중합체의 투명성， 표면 광택， 내후성, 기계적 강도 및 성형 가공성 등의 확보를 위해 사용될 수 있는 것으로서, 바람직하게는 아크릴레이트계 화합물일 수 있다.
일 구현 예에 따르면， 상기 아크릴레이트계 화합물은 하기 화학식
2로 표시되는 화합물이 수 있다:
[화학식 2]
Figure imgf000008_0001
상기 화학식 2에서，
■ R3은 수소 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, R4는 단일 결합, 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬렌, 탄소수 2 내지 20의 선형 또는 분지형 알케닐렌, 또는 탄소수 2 내지 20의 선형 또는 분지형 알키닐렌이고,
R5는 수소， 카르복실기， 또는 에폭시기이다.
비제한적인 예로, 상기 아크릴레이트계 화합물로는 아크릴산， 메타크릴산, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트， 터셔리 -부틸 아크릴레이트， 터셔리 -부틸 메타크릴레이트, 아이소 -부틸 아크릴레이트， 아이소 -부틸 메타크릴레이트, 핵실 아크릴레이트， 핵실 메타크릴레이트， 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 2- 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트， 벤질 아크릴레이트， 및 벤질 메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물이 바람직하게 사용될 수 있다.
그리고， 상기 아크릴레이트계 화합물 이외에도, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 공중합 가능한 모노머， 예를 들면 비닐계 화합물 등이 추가로 사용될 수 있다. 여기서， 상기 비닐계 화합물은 에틸렌, 탄소수 3 내지 20의 선형 알파 을레핀， 및 탄소수 4 내지 20의 분지형 알파 올레핀으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물 ¾ 수 있다.
상기 일 구현 예에 있어서, 상기 공중합 가능한 모노머의 비율은 20 중량0 /0 이하， 바람직하게는 0.01 내지 20 중량0 /。, 또는 0.01 내지 15 중량0 /。, 또는 1 내지 15 중량0 /。일 수 있다. 즉， 상기 공중합체의 투명성, 표면 광택 내후성, 기계적 강도 및 성형 가공성 등의 확보를 위하여, 상기 공중합 가능한 모노머는 0.01 중량0 /0 이상 포함되는 것이 바람직하다. 다만， 상기 공중합 가능한 모노머의 바율이 필요 이상으로 높을 경우， 상기 공중합체의 가열 성형시 열 안정성이 떨어질 수 있고, 충분한 역 파장 분산성의 확보가 어려을 수 있다. 그러므로, 상기 공중합 가능한 모노머의 비율은 20 중량0 /0 이하인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 공중합체에 요구되는 가공성, 내열성 등을 고려하여, 상기 공중합체의 중량평균 분자량 (Mw)은 10,000 내지 3,000,000, 또는 50,000 내지 2,500,000, 또는 100,000 내지 2,000,000인 것이 바람직할 수 있다.
그리고, 이와 같은 상기 공중합체는 100 내지 300 °C, 또는 150 내지
300 °C, 또는 150 내지 250 의 유리전이온도 (Tg)를 가져， 우수한 내열성을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 공증합체는 우수한 용해도 특성을 가져 가공이 용이할 뿐 아니라, 유연한 박막의 형성을 가능케 한다.
특히, 이와 같은 일 구현 예의 광학 필름은 우수한 역 파장 분산성을 나타낼 수 있으며, 바람직하게는 하기 관계식 I 및 관계식 II를 만족할 수 있다:
[관계식 I]
An(450nm) Ari(550nm)〈 1.0 .
[관계식 II]
ᅀ n(650nm)/ᅀ n(550nm) 1 0
상기 관계식 ᅵ 및 ᅵᅵ에서, Δη(λ)는 파장 λ에서의 비복굴절율을 의미한다.
특히, 상기 관계식 ᅵ 및 관계식 II를 만족함에 있어서， 상기 일 구현 예의 광학 필름은 An(450nm) 및 Δη(650πηι) 값의 차이가 0.1 이상, 바람직하게는 0.15 이상으로서， 우수한 역 파장 분산성을 나타낼 수 있다. 즉， 임의의 광학 필름이 상기 관계식들을 만족하더라도 An(450nm) 및 An(650nm) 값의 차이가 0.1 미만인 경우 층분한 역 파장 분산성을 나타내지 못하여, λ/2 파장판， λ/4 파장판 등의 용도로 부적합할 수 있다.
이처럼， 상기 일 구현 예에 따른 광학 필름은 우수한 역 파장 분산성을 가져 액정 또는 OLED를 사용한 표시 장치의 λ/2 파장판, λ/4 파장판, 보호 필름, 반사 방지 필름 등에 적합하게 사용될 수 있다. 특히, OLED를 사용한 표시 장치는 외광 투입시 트랜지스터에 의한 반사로 눈부심이 유발되는데, 이를 방지하기 위한 역 파장 분산성 필름으로 상기 일 구현 예의 필름이 적합하게 사용될 수 있다. 한편, 본 발명의 다른 구현 예에 따르면，
상기 화학식 1로 표시되는 화합물 80 내지 99.99 중량0 /。와 아크릴레이트계 화합물 0.01 내지 20 중량 0/。의 중합으로부터 유래한 반복 단위를 함유하는 공중합체를 준비하는 단계;
상기 공중합체를 포함하는 필름을 형성하는 단계; 및
상기 필름을 연신하는 단계
를 포함하는 상기 광학 필름의 제조 방법이 제공된다.
상기 일 구현 예의 제조 방법에 있어서， 상기 공중합체를 준비하는 단계는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 80 내지 99.99 중량0 /。와 아크릴레이트계 화합물 0.01 내지 20 중량 0/。를 포함하는 모노머 화합물과， 유기 용매， 및 중합 개시제를 포함하는 조성물을 20 내지 120 °C의 온도 하에서 1 내지 24 시간 동안 교반하면서 중합하는 방법으로 수행될 수 있다. 여기서, 상기 중합 반응에는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 유기 용매와 중합 개시제가 사용될 수 있으며, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다.
다만, 일 구현 예에 따르면, 상기 유기 용매로는 를루엔， 자일렌 등의 방향족 탄화수소류; 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트， 에틸렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르 아세테이트 등의 에스터류; n-프로필 알코올， 이소프로필 알코올 등의 지방족 알코을류; 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류 등이 사용될 수 있다.
그리고, 일 구현 예에 따르면， 상기 중합 개시제로는 2,2'- 아조비스이소부티로나이트릴, 디메틸 -2,2'-아조비스 (2-메틸프로피오네이트) 등의 아조계 화합물; 라우릴 과산화물， tert-부틸 하이드록페록사이드 등의 유기 과산화물; 과산화수소, 과황산칼륨 등의 무기 과산화물 등이 사용될 수 있다.
한편, 전술한 방법으로 준비된 공중합체는 솔루션 캐스팅 또는 압출 성형 등의 방법을 통해 필름으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 공중합체를 포함하는 필름은 트리아세테이트셀롤로오스 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 사이클로 올레핀 폴리머 필름, 폴리카보네이트 필름， 또는 폴리노보넨 필름을 포함하는 기재 필름 상에 형성될 수 '있다.
그리고, 상기 방법으로 형성된 필름을 종방향 또는 횡방향의 1축 연신, 또는 2축 연신하여 상기 구현 예에 따른 광학 필름이 얻어질 수 있다. 상기 연신 공정을 통해 상기 필름에 포함된 공증합체의 배향이 이루어질 수 있다. 이하， 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 통해， 발명의 작용 및 효과를 보다 상세히 서술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다. 하기 실시예 및 비교예에서, 각각의 물성 측정은 다음과 같은 방법으로 수행하였다.
1 ) 중량평균 분자량: 제조된 공중합체를 테트라하이드로퓨란에 녹여 겔 삼투 크로마토그래피 (GPC)를 이용하여 측정하였다.
2) 유리전이온도 (Tg): Ta Instrument사의 시차주사열량계 (DSC)를 이용하여 측정하였다.
3) 위상차 값: Axomatrix사의 Axoscan을 이용하여 측정하였고， 이때 독립적인 두께를 측정하고, 수득된 값으로부터 ΔΠ 값을 구하였다. 실시예 1
반응기에 Ν-비날카바졸 약 90 중량 0/。와 아크릴산 약 10 중량0 /0를 포함하는 모노머 화합물, 상기 모노머 화합물 100 중량부를 기준으로 용매인 흩루엔 약 200 중량부, 및 중합 개시제인 아조비스이소부티로나이트릴 0.05 중량부를 첨가한 후 약 70 °C 하에서 18 시간 동안 교반하면서 중합 반웅을 진행하여, 공중합체 (중량평균 분자량 약 120,000, 유리전이온도 약 197 0C)를 포함하는 용액을 얻었다.
그리고, 상기 용액을 사이클로 을레핀 폴리머 필름 (두께 약 100 μπΊ)에 캐스팅한 후, 이를 건조하여 종방향 연신 (약 2배)하는 방법으로 두께 약 67 μηι (기재 포함)의 광학 필름을 얻었다.
상기 광학 필름에 대한 위상차 값 측정 결과， 각각 An(450nm)=0.88,
Figure imgf000012_0001
.00 및 An(650nm)=1.07로 측정되었고， 상기 관계삭 I 및 관계식 II에 따른 조건을 만족하는 것으로 확인되었다. 실시예 2
N-비닐카바졸 약 95 증량 0/。와 아크릴산 약 5 중량 0/。를 포함하는 모노머 화합물을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 공중합체 (중량평균 분자량 약 130,000， 유리전이은도 약 202 X)를 포함하는 용액을 얻었다. 그리고， 상기 용액을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 용액 캐스팅 및 연신을 통해 두께 약 65 μΓη의 광학 필름을 얻었다. 상기 광학 필름에 대한 위상차 값 측정 결과, 각각 An(450nm)=0.88,
Figure imgf000012_0002
및 An(650nm尸1.06으로 측정되었고, 상기 관계식 I 및 관계식 II에 따른 조건을 만족하는 것으로 확인되었다. 실시예 3
N-비닐카바졸 약 99 중량0 /0와 아크릴산 약 1 중량 0/。를 포함하는 모노머 화합물을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 공중합체 (중량평균 분자량 약 150,000, 유리전이온도 약 215 X)를 포함하는 용액을 얻었다. 그리고, 상기 용액을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 용액 캐스팅 및 연신을 통해 두께 약 64 |jm의 광학 필름을 얻었다. 상기 광학 필름에 대한 위상차 값 측정 결과, 각각 Δη(450ηΓπ)=0.86,
Figure imgf000012_0003
10으로 측정되었고, 상기 관계식 I 및 관계식 II에 따른 조건을 만족하는 것으로 확인되었다. 실시예 4
N-비닐카바졸 약 99.5 중량 0/。와 아크릴산 약 0.5 중량 0/。를 포함하는 모노머 화합물을 사용한 것을 제외하고， 실시예 1과 동일한 방법으로 공중합체 (중량평균 분자량 약 135,000, 유리전이은도 약 210 °C)를 포함하는 용액을 얻었다. 그리고， 상기 용액을 사용한 것을 제외하고， 실시예 1과 동일한 용액 캐스팅 및 연신을 통해 두께 약 68 |jm의 광학 필름을 얻었다. 상기 광학 필름에 대한 위상차 값 측정 결과， 각각 Δη(450ηΓ^=0.84,
Figure imgf000013_0001
및 ᅀ n(650nm)=1.12로 측정되었고， 상기 관계식 I 및 관계식 ||에 따른 조건을 만족하는 것으로 확인되었다. 실시예 5
N-비닐카바졸 약 97 중량0 /。와 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트 약 3 중량 0/。를 포함하는 모노머 화합물을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 공중합체 (중량평균 분자량 약 150,000， 유리전이온도 약 203 )를 포함하는 용액을 얻었다. 그리고， 상기 용액을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 용액 캐스팅 및 연신을 통해 두께 약 68 [Jm의 광학 필름을 얻었다.
상기,광학 필름에 대한 위상차 값 측정 결과, 각각 Δη(450ηπι)=0·87,
Figure imgf000013_0002
.00 및 ᅀ n(650nm)=1 .09로 측정되었고, 상기 관계식 I 및 관계식 II에 따른 조건을 만족하는 것으로 확인되었다. 실시예 6
N-비닐카바졸 약 80 중량0 /0와 아크릴산 약 20 중량0 /。를 포함하는 모노머 화합물을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 공중합체 (중량평균 분자량 약 150,000， 유리전이온도 약 195 °C)를 포함하는 용액을 얻었다. 그리고， 상기 용액을 사용한 것을 제외하고， 실시예 1과 동일한 용액 캐스팅 및 연신을 통해 두께 약 67 |jm의 광학 필름을 얻었다. 상기 광학 필름에 대한 위상차 값 측정 결과， 각각 An(450nm)=0.98, Δη(550ηΓΤϋ=1.00 및 An(650nm)=1 .02로 측정되었고， 상기 관계식 I 및 관계식 II에 따른 조건을 만족하는 것으로 확인되었다. 비교예 1
N-비닐카바졸 약 50 중량0 /0와 아크릴산 약 50 중량0 /0를 포함하는 모노머 화합물을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 공중합체 (중량평균 분자량 약 90,000, 유리전이온도 약 160 °C)를 포함하는 용액을 얻었다. 그리고, 상기 용액을 사용한 것을 제외하고， 실시예 1과 동일한 용액 캐스팅 및 연신을 통해 두께 약 65 μηι의 광학 필름을 얻었다. 상기 광학 필름에 대한 위상차 값 측정 결과， 각각 An(450nm)=0.98, An(550nm)=1 .00 및 An(650nm)=1 .01로 측정되었다. 즉, 비교예 1에 따른 광학 필름은 상기 '관계식 I 및 관계식 ᅵᅵ에 따른 조건을 만족하였으나, 실시예들의 필름에 비하여 충분한 역 파장 분산성을 나타내지 못하는 것으로 확인되었다. 비교예 2
N-비닐카바졸 약 10 중량0 /。와 아크릴산 약 90 중량0 /0를 포함하는 모노머 화합물을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 공중합체 (중량평균 분자량 약 80,000， 유리전이온도 약 120 °C)를 포함하는 용액을 얻었다. 그리고， 상기 용액을 사용한 것을 제외하고， 실시예 1과 동일한 용액 캐스팅 및 연신을 통해 두께 꺅 58 μπι의 광학 필름을 얻었다. 상기 광학 필름에 대한 위상차 값 측정 결과, 각각 An(450nm)=1.03,
Figure imgf000014_0001
.00 및 ΔΠ(650ηΓΤ1)=0.99로 측정되었다. 즉， 비교예 2에 따른 광학 필름은 상기 관계식 I 및 관계식 II에 따른 조건을 만족하지 못하는 것으로 확인되었다. 그리고, 비교예 2의 경우 제막시 매우 불투명하게 되어 광학 필름으로 사용하기에 적합하지 않은 것으로 확인되었다. 비교예 3
Ν-비닐카바졸 꺅 75 중량 0/。와 아크릴산 약 25 중량0 /0를 포함하는 모노머 화합물을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 공중합체 (중량평균 분자량 약 90,000, 유리전이온도 약 145 °C)를 포함하는 용액을 얻었다. 그리고, 상기 용액을 사용한 것을 제외하고， 실시예 1과 동일한 용액 캐스팅 및 연신을 통해 두께 약 65 |jm의 광학 필름을 얻었다. 상기 광학 필름에 대한 위상차 값 측정 결과, 각각 An(450nm)=0.98, Δη(550ηΓτ =1 .00 및 An(650nm)=1.02로 측정되었다. 비교예 3에 따른 광학 필름은 상기 관계식 ᅵ 및 관계식 Iᅵ에 따른 조건을 만족하였으나, 실시예들의 필름에 비하여 층분한 역 파장 분산성을 나타내지 못하였다. 또한， 바교예 3의 경우 필름 제막시 불투명하게 되어 광학 필름으로 사용하기에 적합하지 않은 것으로 확인되었다.

Claims

【특허청구범위】
【청구항 1】
하기 화학식 1로 표시되는 화합물 80 내지 99.99 중 아크릴레이트계 화합물 으 01 내지 20 중량0 /。의 증합으로부터 유래한 단위를 함유하는 공중합체를 포함하고,
하기 관계식 ᅵ 및 관계식 ᅵᅵ를 만족하는 광학 필름:
[
Figure imgf000016_0001
상기 화학식 1에서，
R1은 수소 또는 메틸기이고;
R2는 탄소수 5 내지 20의 방향족 탄화수소기 또는 탄소수 5 내지 20의 헤테로 방향족 탄화수소기이고; 상기 방향족 탄화수소기 및 헤테로 방향족 탄화수소기에 포함되는 적어도 하나의 수소 원자는 하이드록시기, 카르복시기, 할로겐 원자， 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 1 내지 12의 알콕시기， 탄소수 5 내지 12의 아릴기, 탄소수 7 내지 12의 아릴알킬기， 또는 탄소수 2 내지 4의 아실기로 치환될 수 있고;
[관계식 ᅵ]
ΔΠ(450ηπι Δη(550ηΓη)〈 1 ·0
[관계식 ᅵᅵ]
ΔΠ(650ηιτι)/Δη(550ηηπ) ) 1 0
상기 관계식 ᅵ 및 ᅵᅵ에서， ΔΠ(λ)는 파장 λ에서의 비복굴절율을 의미한다.
【청구항 2】
제 1 항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 Ν-비닐카바졸, Ν-비닐인돌， 1 - 비닐나프탈렌， 1-비닐안트라센， 및 Ν-비닐프탈이미드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물인 광학 필름. [청구항 3】
게 1 항에 있어서,
상기 아크릴레이트계 화합물은 하기 화학식 2로 표시되 화합물인 광학 필름:
[화학식 2]
Figure imgf000017_0001
상기 화학식 2에서，
" R3은수소 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, R4는 단일 결합, 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬렌, 탄소수 2 내지 20의 선형 또는 분지형 알케닐렌， 또는 탄소수 2 내지 20의 선형 또는 분지형 알키닐렌이고,
R5는 수소， 카르복실기， 또는 에폭시기이다. 【청구항 4】
제 1 항에 있어서,
상기 공중합체는 10,000 내지 3,000,000의 중량평균 분자량 (Mw)을 갖는 광학 필름. 【청구항 5】
제 1 항에 있어세
상기 공중합체는 100 내지 300 °C의 유리전이은도 (Tg)를 갖는 광학 필름. 【청구항 6】
하기 화학식 1로 표시되는 화합물 80 내지 99.99 중량0 /。와 아크릴레이트계 화합물 0.01 내지 20 중량0 /。의 중합으로부터 유래한 반복 단위를 함유하는 공중합체를 준비하는 단계;
상기 공중합체를 포함하는 필름을 형성하는 단계; 및
상기 필름을 연신하는 단계
를 포함하는 제 1 항에 따른 광학 필름의 제조 방법:
[
Figure imgf000018_0001
상기 화학식 1에서，
R1은 수소 또는 메틸기이고;
R2는 탄소수 5 내지 20의 방향족 탄화수소기 또는 탄소수 5 내지 20의 헤테로 방향족 탄화수소기이고; 상기. 방향족 탄화수소기 및 헤테로 방향족 탄화수소기에 포함되는 적어도 하나의 수소 원자는 하이드록시기， 카르복시기, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 1 내지 12의 알콕시기, 탄소수 5 내지 12의 아릴기, 탄소수 7 내지 12의 아릴알킬기, 또는 탄소수 2 내지 4의 아실기로 치환될 수 있다.
【청구항 7】
제 6 항에 있어서
상기 공중합체를 포함하는 필름은 트리아세테이트셀를로오스 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 사이클로 을레핀 폴리머 필름， 폴리카보네이트 필름, 또는 폴리노보넨 필름을 포함하는 기재 필름 상에 형성되는 광학 필름의 제조 방법.
【청구항 8】
제 1 항에 따른 광학 필름을 포함하는 표시 장치.
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