KR20200050718A

KR20200050718A - 적층 필름

Info

Publication number: KR20200050718A
Application number: KR1020180133682A
Authority: KR
Inventors: 윤혁; 김신영; 허은수; 이지연; 박문수
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2018-11-02
Filing date: 2018-11-02
Publication date: 2020-05-12
Anticipated expiration: 2038-11-02
Also published as: TW202023830A; JP7205980B2; CN112639000A; TWI719700B; CN112639000B; EP3875518A1; US20210165149A1; WO2020091549A1; KR102318724B1; JP2021532411A; US11867936B2; EP3875518A4

Abstract

본 출원은 자외선 흡수제나 광안정제가 배합되지 않은 상태에서도 특정한 자외선에 대해서 차단 특성을 나타내는 위상차층을 포함하는 적층 필름을 제공할 수 있다. 본 출원은 또한 자외선 흡수제나 광안정제가 없는 상태에서도 일정한 자외선 차단 특성을 나타내기 때문에 그 단독으로 또는 필요에 따라 적정한 자외선 차단제나 광안정제와 병용되어 디스플레이 장치의 색감 및 화질 등의 표시 성능에 영향을 주지 않으면서, 차단이 필요한 영역의 자외선을 선택적으로 차단할 수 있고, 별도의 자외선 차단층이 필요하지 않아서 얇게 형성될 수도 있으며, 내구성도 우수한 적층 필름을 제공할 수 있다.

Description

적층 필름{Circularly polarizing plate}

본 출원은, 적층 필름에 관한 것이다.

디스플레이 장치에 포함되는 광학 필름에는 내구성과 디스플레이 소자의 보호 등을 위해 자외선 차단 특성이 요구되는 경우가 많다. 이러한 이유로 많은 광학 필름에는 자외선 흡수제나 광안정제가 도입된다.

상용화된 자외선 흡수제나 광안정제는 대략 파장이 380 nm 미만인 자외선은 효과적으로 차단할 수 있지만, 380 nm 이상의 자외선에 대한 차단 효율은 떨어진다. 또한, 일부 380 nm 이상의 자외선을 차단 또는 흡수할 수 있는 자외선 흡수제나 광안정제가 알려져 있기는 하지만, 이러한 자외선 흡수제나 광안정제는, 가시광 영역에 속하는 단파장도 흡수 내지 차단하기 때문에 디스플레이 장치에서 디스플레이되는 가시광 영역의 일부도 흡수 내지 차단하여 색감 등의 화질에 나쁜 영향을 준다.

자외선 흡수제나 광안정제는 첨가제이기 때문에 광학 필름에 배합되는 경우에 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 중합성의 액정 화합물(RM: Reactive Mesogen)을 배향 상태에서 중합시켜서 위상차층을 제조할 때에 자외선 흡수제나 광안정제가 해당 층에 배합되면, 액정 화합물의 배향성이 떨어지게 된다. 대부분 중합성의 액정 화합물은 자외선 중합성이기 때문에, 제조 과정에서는 자외선을 조사하게 되는데, 자외선 흡수제나 광안정제가 존재하면, 중합이 적절하게 되지 못하여 내구성과 광학 특성에 나쁜 영향을 줄 수 있다.

본 출원은, 적층 필름에 대한 것이다. 본 출원은 자외선 흡수제나 광안정제가 배합되지 않은 상태에서도 특정한 자외선에 대해서 차단 특성을 나타내는 위상차층을 포함하는 적층 필름을 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다. 본 출원은 또한 자외선 흡수제나 광안정제가 없는 상태에서도 일정한 자외선 차단 특성을 나타내기 때문에 그 단독으로 또는 필요에 따라 적정한 자외선 차단제나 광안정제와 병용되어 디스플레이 장치의 색감 및 화질 등의 표시 성능에 영향을 주지 않으면서, 차단이 필요한 영역의 자외선을 선택적으로 차단할 수 있고, 별도의 자외선 차단층이 필요하지 않아서 얇게 형성될 수도 있으며, 내구성도 우수한 적층 필름을 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.

특별히 달리 규정하지 않는 한, 본 명세서에서 언급하는 위상차나 굴절률은 550 nm 파장의 광을 기준 파장으로 하여 도출된 수치이다.

예시적인 적층 필름은, 기재 필름과 상기 기재 필름의 일면에 형성된 위상차층을 포함할 수 있다. 상기 기재 필름과 그 일면에 형성된 위상차층의 사이에 다른 층이 존재하지 않고, 상기 위상차층이 상기 기재 필름에 접하여 형성되어 있거나, 혹은 기재 필름과 상기 위상차층의 사이에 다른 층이 존재할 수도 있다.

상기 기재 필름은, 적층 필름이 디스플레이 장치 등에 적용될 때에 위상차층과 함께 적용되는 기재 필름일 수도 있고, 다른 예시에서는 캐리어 필름일 수도 있다. 상기 캐리어 필름인 경우에 위상차층은 상기 기재 필름으로부터 박리 가능하도록 위상차층상에 형성되어 있을 수 있고, 디스플레이 장치에 적용될 때에는 기재 필름은 박리되어 제거될 수도 있다.

기재 필름으로는 다양한 종류의 필름이 적용될 수 있다. 예를 들면, 글래스 필름이나 플라스틱 필름이 적용될 수 있다. 플라스틱 필름으로는 예를 들면, 폴리에틸렌 필름 또는 폴리프로필렌 필름 등의 폴리올레핀 필름, 폴리노르보넨 필름 등의 고리형 올레핀 폴리머(COP: Cycloolefin polymer) 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리아크릴로니트릴 필름, 폴리설폰 필름, 아크릴 수지 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 폴리에스테르 필름, 폴리아크릴레이트 필름, 폴리비닐알코올 필름 또는 TAC(Triacetyl cellulose) 필름 등의 셀룰로오스 에스테르계 폴리머 필름이나 상기 폴리머를 형성하는 단량체 중에서 2종 이상의 단량체의 공중합체 등을 포함하는 고분자 필름 등을 사용할 수 있다.

기재 필름의 두께도 특별히 제한되지 않고, 적정한 범위에서 선택될 수 있다.

기재 필름상에 형성되는 위상차층은 자외선 영역의 광, 특히 380 nm 내지 400 nm의 범위 내의 어느 한 파장 또는 380 nm 내지 400 nm의 범위 내의 일정 범위 내의 파장에서 제어된 광학 특성을 가지도록 설계된다. 본 출원에서는 자외선 흡수제나 광안정제 등의 첨가제를 적용하지 않고도 상기 위상차층이 특정 파장의 자외선 영역을 선택적으로 차단할 수 있도록 설계한다.

본 출원의 적층 필름은, 상기와 같은 설계에 의해서 내구성에 영향을 주는 자외선을 선택적이고 효과적으로 차단하면서도, 자체적으로 안정적인 내구성을 확보할 수 있고, 디스플레이 장치에 적용되어 그 표시 품질도 우수하게 유지할 수 있다.

본 출원에서는 상기 위상차층은, 그 자체로서 소정 파장 범위의 자외선에 대한 차단능 내지는 흡수능을 가진다. 예를 들면, 상기 위상차층은, 385 nm, 390 nm, 395 nm 및/또는 400 nm 파장의 광에 대한 투과율이 소정 범위 내에 있을 수 있다.

상기 위상차층은, 385nm 파장의 광에 대한 투과율이 3% 이하일 수 있다. 상기 투과율은 다른 예시에서, 2.9% 이하, 2.8% 이하, 2.7% 이하, 2.6% 이하, 2.5% 이하, 2.4% 이하, 2.3% 이하, 2.2% 이하, 2.1% 이하, 2.0% 이하, 1.9% 이하, 1.8% 이하, 1.7% 이하, 1.6% 이하, 1.5% 이하 또는 1.4% 이하일 수 있다. 상기 투과율은 다른 예시에서 0% 이상, 0.1% 이상, 0.2% 이상, 0.3% 이상, 0.4% 이상, 0.5% 이상, 0.6% 이상, 0.7% 이상, 0.8% 이상, 0.9% 이상, 1.0% 이상, 1.1% 이상, 1.2% 이상, 1.3% 이상, 1.4% 이상, 1.5% 이상, 1.6% 이상 또는 1.65% 이상일 수 있다.

상기 위상차층은, 390 nm의 파장의 광에 대한 투과율이 15% 이하일 수 있다. 상기 투과율은, 다른 예시에서 14% 이하, 13% 이하, 12% 이하, 11% 이하, 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하 또는 3.5% 이하일 수 있다. 상기 투과율은 다른 예시에서 0% 이상, 0.1% 이상, 0.2% 이상, 0.3% 이상, 0.4% 이상, 0.5% 이상, 0.6% 이상, 0.7% 이상, 0.8% 이상, 0.9% 이상, 1% 이상, 1.5% 이상, 2% 이상, 2.5% 이상, 2.6% 이상, 2.7% 이상, 2.8% 이상, 2.9% 이상, 3.1% 이상, 3.2% 이상, 3.3% 이상, 3.4% 이상, 3.5% 이상 또는 3.6% 이상일 수 있다.

상기 위상차층은, 395 nm의 파장의 광에 대한 투과율이 25% 이하일 수 있다. 상기 투과율은, 다른 예시에서 24% 이하, 23% 이하, 22% 이하, 21% 이하, 20% 이하, 19% 이하, 18% 이하, 17% 이하, 16% 이하, 15, 14% 이하, 13% 이하, 12% 이하, 11% 이하, 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하 또는 3.5% 이하일 수 있다. 상기 투과율은 다른 예시에서 0% 이상, 0.1% 이상, 0.2% 이상, 0.3% 이상, 0.4% 이상, 0.5% 이상, 0.6% 이상, 0.7% 이상, 0.8% 이상, 0.9% 이상, 1% 이상, 1.5% 이상, 2% 이상, 2.5% 이상, 3% 이상, 3.5% 이상, 4% 이상, 4.5% 이상, 5% 이상, 5.5% 이상, 6% 이상, 6.5% 이상, 7% 이상, 7.5% 이상, 8% 이상, 8.5% 이상, 9% 이상 또는 9.5% 이상일 수 있다.

상기 위상차층은 400 nm의 파장의 광에 대한 투과율이 40% 이하일 수 있다. 상기 투과율은, 다른 예시에서 39.5% 이하, 39% 이하, 38.5% 이하, 38% 이하, 37.5% 이하, 37% 이하, 36.5% 이하, 36% 이하, 35.5% 이하, 35% 이하, 34.5% 이하, 34% 이하, 33.5% 이하, 33% 이하, 32.5% 이하, 32% 이하, 31.5% 이하, 31% 이하, 30% 이하, 29.5% 이하, 29% 이하, 28.5% 이하, 28% 이하, 27.5% 이하 또는 27% 이하 정도일 수 있다. 상기 투과율은 다른 예시에서 0% 이상, 0.1% 이상, 0.2% 이상, 0.3% 이상, 0.4% 이상, 0.5% 이상, 0.6% 이상, 0.7% 이상, 0.8% 이상, 0.9% 이상, 1% 이상, 1.5% 이상, 2% 이상, 2.5% 이상, 3% 이상, 3.5% 이상, 4% 이상, 4.5% 이상, 5% 이상, 5.5% 이상, 6% 이상, 6.5% 이상, 7% 이상, 7.5% 이상, 8% 이상, 8.5% 이상, 9% 이상, 9.5% 이상, 10% 이상, 10.5% 이상, 11% 이상, 11.5% 이상, 12% 이상, 12.5% 이상, 13% 이상, 13.5% 이상, 14% 이상, 14.5% 이상, 15% 이상, 15.5% 이상, 16% 이상, 16.5% 이상, 17% 이상, 17.5% 이상, 18% 이상, 18.5% 이상, 19% 이상, 19.5% 이상, 20% 이상, 20.5% 이상, 21% 이상, 21.5% 이상, 22% 이상, 22.5% 이상, 23% 이상, 23.5% 이상, 24% 이상, 24.5% 이상 또는 25% 이상 정도일 수 있다.

상기 위상차층의 투과율은, 예를 들면, 스펙트로미터(N&K analyzer, N&K Technologies, INC)를 사용하여 측정할 수 있다. 상기 위상차층의 투과율은, 해당 위상차층을 380 nm 이상의 파장에서 실질적으로 흡수 피크를 나타내지 않는 필름상에 위치시킨 후에 측정할 수 있으며, 이 때 상기 필름 및 위상차층의 사이에는 공지의 액정 배향막 등이 존재할 수도 있고, 존재하지 않을 수도 있다. 상기에서 380 nm 이상의 파장에서 실질적으로 흡수 피크를 나타내지 않는다는 것은, 예를 들면, 385nm, 390 nm 및 400 nm 파장의 광에 대한 투과율이 각각 90% 이상인 경우를 의미할 수 있다. 상기 투과율은 다른 예시에서 대략 90% 내지 95% 정도일 수 있다. 이러한 필름으로는, 예를 들면, NRT(No Retardation TAC(Triacetyl cellulose), Fuji社) 필름 또는 TAC(Triacetyl cellulose) 필름 등이 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

예를 들면, 상기와 같은 필름상에 위상차층을 위치시킨 후에 에어(air)를 베이스 라인(baseline)으로 설정한 후에 위상차층의 기준축인 지상축(slow axis)과 수직 및 수평으로 정렬한 상태에서 각각의 투과율을 측정한 후에 투과율을 계산할 수 있다.

투과율 특성이 상기와 같이 설계된 위상차층은, 적층 필름이 380 내지 400 nm 범위의 파장의 광에 대한 차단 특성을 나타내면서도 안정적인 내구성을 보유하도록 할 수 있다.

본 출원에서는 상기와 같은 위상차층의 자외선 차단능을 위상차층에 별도의 자외선 흡수제나 광안정제 등을 도입하지 않고도 구현할 수 있다. 따라서, 일 예시에서 상기 위상차층은, 자외선 흡수제나 광안정제, 예를 들면, 최대 흡수 파장이 380 nm 내지 400 nm의 범위 내에 있는 자외선 흡수제나 광안정제를 포함하지 않을 수 있다. 즉, 후술하는 바와 같이 위상차층을, 정분산 중합성 액정 화합물과 역분산 중합성 액정 화합물을 적절하게 배합시켜 구성하는 경우에는, 상기 개개의 중합성 액정 화합물의 구조적 특징이 서로 보완되어, 자외선 흡수제나 광안정제 등을 적용하지 않고도, 목적하는 자외선 흡수성을 확보할 수 있다. 이와 같이 자외선 흡수제와 광안정제를 적용하지 않는 것에 의해서 상기 첨가제에 의한 액정의 배향 불량이나 위상차층의 형성 후의 블리딩 아웃 현상 등을 유발하지 않는 내구성이 우수한 위상차층을 형성할 수 있다.

일 예시에서 상기 자외선 차단능을 가지는 위상차층은, 후술하는 바와 같은 방식으로 역파장 특성을 설계함으로써 구현할 수 있다.

상기 위상차층은, 하기 수식 1 내지 3 중 어느 하나에 따른 굴절률 관계를 가지는 층일 수 있다.

[수식 1]

nx > ny = nz

[수식 2]

nx > ny > nz

[수식 3]

nx > ny 및 nz > ny

수식 1 내지 3에서 nx, ny 및 nz는 각각 x축 방향(지상축 방향)의 굴절률, y축 방향(진상축 방향)의 굴절률 및 z축 방향(두께 방향)의 굴절률이고, 이러한 정의는 특별히 달리 규정하지 않는 한 본 명세서에서 동일하게 적용될 수 있다. 상기에서 x축 방향은, 예를 들면, 도 1에 나타난 바와 같이, 필름 또는 시트 형태의 위상차층(100)의 면내 지상축 방향과 평행한 방향을 의미하고, y축 방향은 상기 x축에 수직한 면내 방향(진상축 방향)을 의미하며, z축 방향은, 상기 x축과 y축에 의해 형성되는 평면의 법선의 방향, 예를 들면 두께 방향을 의미할 수 있다.

상기 위상차층은, 예를 들면, 1/4 파장 위상 지연 특성을 가질 수 있는 범위의 면내 위상차를 가질 수 있다. 본 명세서에서 용어 n 파장 위상 지연 특성은, 적어도 일부의 파장 범위 내에서, 입사 광을 그 입사 광의 파장의 n배만큼 위상 지연시킬 수 있는 특성을 의미한다. 1/4 파장 위상 지연 특성은, 입사된 선편광을 타원편광 또는 원편광으로 변환시키고, 반대로 입사된 타원 편광 또는 원편광을 선편광으로 변환시키는 특성일 수 있다. 하나의 예시에서 위상차층은, 550 nm의 파장의 광에 대한 면내 위상차가 90 nm 내지 300 nm의 범위 내일 수 있다. 상기 면내 위상차는 다른 예시에서 100 nm 이상, 105 nm 이상, 110 nm 이상, 115 nm 이상, 120 nm 이상, 125 nm 이상 또는 130 nm 이상일 수 있다. 또한, 상기 면내 위상차는 290 nm 이하, 280 nm 이하, 270 nm 이하, 260 nm 이하, 250 nm 이하, 240 nm 이하, 230 nm 이하, 220 nm 이하, 210 nm 이하, 200 nm 이하, 190 nm 이하, 180 nm 이하, 170 nm 이하, 160 nm 이하, 150 nm 이하 또는 145 nm 이하일 수 있다.

본 명세서에서 용어 면내 위상차는 하기 수식 4에 따라 정해지는 값이고, 두께 방향 위상차는 하기 수식 5에 따라 정해지는 값이다.

[수식 4]

Rin = d Х (nx - ny)

[수식 5]

Rth = d Х (nz - ny)

수식 4 및 5에서 Rin은 면내 위상차고, Rth는 두께 방향 위상차이며, nx, ny 및 nz는 상기 수식 1 내지 3에서 정의된 바와 같고, d는 위상차층의 두께이다.

상기 위상차층에 대해서 상기 수식 5에 따라 구해지는 두께 방향 위상차의 범위는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 약 -200 nm 내지 200 nm의 범위 내일 수 있다. 상기 두께 방향 위상차는 다른 예시에서 -190 nm 이상, -180 nm 이상, -170 nm 이상, -160 nm 이상, -150 nm 이상, -140 nm 이상, -130 nm 이상, -120 nm 이상, -110 nm 이상, -100 nm 이상, -90 nm 이상, -80 nm 이상, -70 nm 이상, -60 nm 이상, -50 nm 이상, -40 nm 이상, -30 nm 이상, -20 nm 이상 또는 -10 nm 이상일 수 있다. 또한, 상기 두께 방향 위상차는 다른 예시에서 190 nm 이하, 180 nm 이하, 170 nm 이하, 160 nm 이하, 150 nm 이하, 140 nm 이하, 130 nm 이하, 120 nm 이하, 110 nm 이하, 100 nm 이하, 90 nm 이하, 80 nm 이하, 70 nm 이하, 60 nm 이하, 50 nm 이하, 40 nm 이하, 30 nm 이하, 20 nm 이하 또는 10 nm 이하일 수 있다.

상기 위상차층은, 소위 역파장(reverse wavelength dispersion) 특성을 가지는 층일 수 있다. 본 명세서에서 역파장 특성은 하기 수식 6을 만족하는 특성일 수 있다.

[수식 6]

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

수식 6에서 R(450)은, 450 nm의 파장의 광에 대한 위상차층의 면내 위상차고, R(550)은 550 nm의 파장의 광에 대한 위상차층의 면내 위상차며, R(650)은 650 nm의 파장의 광에 대한 위상차층의 면내 위상차다.

상기 각 면내 위상차는 상기 수식 4에 따라 계산될 수 있다. 다만, 450 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차는 수식 4에서 nx 및 ny로서 450 nm 파장의 광에 대한 굴절률이 적용되고, 550 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차는 수식 4에서 nx 및 ny로서 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률이 적용되며, 650 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차는 수식 4에서 nx 및 ny로서 650 nm 파장의 광에 대한 굴절률이 적용된다.

수식 6을 만족하는 위상차층은 넓은 파장 범위에서 설계된 위상 지연 특성을 나타낼 수 있다.

위상차층에서 상기 수식 6의 R(450)/R(550) 및/또는 R(650)/R(550)를 조절함으로써 보다 우수한 효과를 제공할 수 있다. 일 예시에서 상기 수식 6에서 R(450)/R(550)은, 0.6 내지 0.99의 범위 내일 수 있다. R(450)/R(550)은, 다른 예시에서 0.61 이상, 0.62 이상, 0.63 이상, 0.64 이상, 0.65 이상, 0.66 이상, 0.67 이상, 0.69 이상, 0.70 이상, 0.71 이상, 0.72 이상, 0.73 이상, 0.74 이상, 0.75 이상, 0.76 이상, 0.77 이상, 0.78 이상, 0.79 이상, 0.80 이상, 0.81 이상, 0.82 이상, 0.83 이상, 0.84 이상, 0.85 이상, 0.86 이상, 0.87 이상, 0.88 이상, 0.89 이상 또는 0.90 이상일 수 있다. 상기 R(450)/R(550)은, 다른 예시에서 0.98 이하, 0.97 이하, 0.96 이하, 0.95 이하, 0.94 이하, 0.93 이하, 0.92 이하, 0.91 이하, 0.90 이하, 0.89 이하, 0.88 이하, 0.87 이하, 0.86 이하 또는 0.85 이하일 수 있다. 수식 6의 R(650)/R(550)은, 1.00 내지 1.19의 범위 내일 수 있다. 상기 R(650)/R(550)은, 1.18 이하, 1.17 이하, 1.16 이하, 1.15 이하, 1.14 이하, 1.13 이하, 1.12 이하, 1.11 이하, 1.1 이하 또는 1.08 이하 정도일 수 있다. 수식 6의 R(650)/R(550)은, 다른 예시에서 1.01 이상, 1.02 이상, 1.03 이상, 1.04 이상, 1.05 이상, 1.06 이상, 1.07 이상, 1.08 이상 또는 1.09 이상일 수 있다.

위상차층의 R(450)/R(550) 및/또는 R(650)/R(550)을 상기 범위로 조절하는 방식은 특별히 제한되지 않지만, 본 출원에서는, 자외선 흡수제나 광안정제가 포함되지 않는 경우에도 목적하는 자외선 차단능을 확보하기 위해서 후술하는 바와 같이 상기와 같은 역파장 특성을 서로 다른 2종의 중합성 액정 화합물을 사용해서 구현할 수 있다.

상기 언급된 파장 범위에서 목적하는 투과율 특성을 확보하기 위해서는 위상차층으로서 액정 고분자층 또는 중합성 액정 조성물의 경화층을 적용하는 것이 유리하고, 특히 특정 역파장 특성을 가지는 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물의 경화층을 적용하는 것이 유리하다.

상기 위상차층은, 적어도 후술하는 정분산 중합성 액정 화합물의 중합 단위와 역시 후술하는 역분산 중합성 액정 화합물의 중합 단위를 포함할 수 있다. 상기에서 중합 단위는, 후술하는 것과 같이 각각의 중합성 액정 화합물들이 중합 내지 경화하여 형성되는 단위를 의미한다.

예를 들면, 본 출원에서는, 2종 이상의 중합성 액정 화합물을 혼합하여 상기 수식 6의 특성이 만족되도록 위상차층을 제작할 수 있으며, 예를 들면, R(450)/R(550)이 낮은 수치를 나타내는 중합성 액정 화합물(예를 들면, 후술하는 역분산 중합성 액정 화합물)과 R(450)/R(550)이 높은 수치를 나타내는 중합성 액정 화합물(예를 들면, 후술하는 정분산 중합성 액정 화합물)을 조합하여 상기 수식 6의 특성을 만족시킬 수 있다.

본 명세서에서 용어 「중합성 액정 화합물」은, 액정성을 나타낼 수 있는 부위, 예를 들면, 메소겐(mesogen) 골격 등을 포함하고, 또한 중합성 관능기를 하나 이상 포함하는 화합물을 의미할 수 있다. 이러한 중합성 액정 화합물들은 소위 RM(Reactive Mesogen)이라는 명칭으로 다양하게 공지되어 있다. 상기 중합성 액정 화합물은, 상기 경화층 내에서 중합된 형태, 즉 전술한 중합 단위로 포함되어 있을 수 있고, 이는 상기 액정 화합물이 중합되어 경화층 내에서 액정 고분자의 주쇄 또는 측쇄와 같은 골격을 형성하고 있는 상태를 의미할 수 있다.

중합성 액정 화합물은 단관능성 또는 다관능성 중합성 액정 화합물일 수 있다. 상기에서 단관능성 중합성 액정 화합물은, 중합성 관능기를 1개 가지는 화합물이고, 다관능성 중합성 액정 화합물은, 중합성 관능기를 2개 이상 포함하는 화합물을 의미할 수 있다. 하나의 예시에서 다관능성 중합성 액정 화합물은 중합성 관능기를 2개 내지 10개, 2개 내지 8개, 2개 내지 6개, 2개 내지 5개, 2개 내지 4개, 2개 내지 3개 또는 2개 또는 3개 포함할 수 있다.

중합성 액정 화합물을, 예를 들면 개시제, 안정제 및/또는 비중합성 액정 화합물 등의 다른 성분과 배합하여 제조된 중합성 액정 조성물을 배향막상에서 배향시킨 상태로 경화시켜 복굴절이 발현된 상기 경화층을 형성하는 것은 공지이고, 본 출원에서는 이와 같은 공지의 과정에서 사용되는 중합성 액정 화합물의 특성을 제어하여 전술한 투과율 특성을 확보할 수 있다.

전술한 투과율 특성을 적절하게 확보하기 위해서는 상기 역파장 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물의 경화층이 적용되는 것이 유리하다. 상기에서 역파장 중합성 액정 화합물은, 상기 중합성 액정 화합물을 단독으로 경화시켜 형성한 액정층(경화층)이 역파장 분산 특성을 나타내는 중합성 액정 화합물을 의미하고, 이 때 역파장 분산 특성은 상기 수식 6에 기술된 특성을 의미한다.

본 출원에서는 특히 상기 역파장 중합성 액정 화합물 중에서도 수식 6의 R(450)/R(550)은, 0.6 내지 0.99의 범위 내인 액정 화합물을 적용할 수 있다. 상기 역분산 중합성 액정 화합물의 R(450)/R(550)은, 다른 예시에서 0.61 이상, 0.62 이상, 0.63 이상, 0.64 이상, 0.65 이상, 0.66 이상, 0.67 이상, 0.69 이상, 0.70 이상, 0.71 이상, 0.72 이상, 0.73 이상, 0.74 이상, 0.75 이상, 0.76 이상, 0.77 이상, 0.78 이상, 0.79 이상, 0.80 이상, 0.81 이상, 0.82 이상, 0.83 이상, 0.84 이상, 0.85 이상, 0.86 이상, 0.87 이상, 0.88 이상, 0.89 이상 또는 0.90 이상일 수 있다. 상기 R(450)/R(550)은, 다른 예시에서 0.98 이하, 0.97 이하, 0.96 이하, 0.95 이하, 0.94 이하, 0.93 이하, 0.92 이하, 0.91 이하, 0.90 이하, 0.89 이하, 0.88 이하, 0.87 이하, 0.86 이하 또는 0.85 이하일 수 있다. 또한, 상기 역파장 중합성 액정 화합물은, 수식 6의 R(650)/R(550)가, 1.00 내지 1.19의 범위 내일 수 있다. 상기 R(650)/R(550)은, 1.18 이하, 1.17 이하, 1.16 이하, 1.15 이하, 1.14 이하, 1.13 이하, 1.12 이하, 1.11 이하, 1.1 이하 또는 0.08 이하 정도일 수 있다. 상기 R(650)/R(550)은, 다른 예시에서 1.01 이상, 1.02 이상, 1.03 이상, 1.04 이상, 1.05 이상, 1.06 이상, 1.07 이상, 1.08 이상 또는 1.09 이상 정도일 수도 있다. 다양하게 공지된 중합성 액정 화합물 중에서도 특히 R(450)/R(550)의 값이 상기 언급한 범위에 있는 중합성 액정 화합물의 경우, 후술하는 것과 같이 정분산 중합성 액정 화합물과 배합되는 경우에, UV 흡수 파장 영역이 red shift하여 전술한 투과율 특성이 효과적으로 만족되는 것을 확인하였다. 상기 R(450)/R(550)은 일 예시에서 0.6 이상, 0.61 이상, 0.62 이상, 0.63 이상, 0.64 이상, 0.65 이상, 0.66 이상, 0.67 이상, 0.68 이상, 0.69 이상, 0.70 이상, 0.71 이상, 0.72 이상, 0.73 이상, 0.74 이상, 0.75 이상, 0.76 이상, 0.77 이상 또는 0.78 이상일 수도 있다.

이러한 현상은 상기 범위의 R(450)/R(550)를 가지도록 디자인된 역파장 중합성 액정 화합물의 고유의 분자 구조에 기인하는 것으로 판단된다.

중합성 액정 화합물의 복굴절은, 주로 분자 공액(Molecular Conjugation) 구조, differential oscillator strength 및 오더 파라미터(order parameter) 등에 의해 결정되는 것으로 알려져 있다. 중합성 액정 화합물이 높은 복굴절을 나타내기 위해서는 주축 방향으로 큰 전자밀도가 필요하기 때문에 대부분의 중합성 액정 화합물은 장축 방향으로 고도로 공액화(highly conjugation)된 형상을 가지고 있다.

중합성 액정 화합물이 역분산 특성을 나타내도록 하기 위해서는, 장축과 그에 수직하는 축간의 복굴절성을 조율하는 것이 필요하다. 따라서, 역분산 특성을 가지도록 디자인된 중합성 액정 화합물은, 대부분 T 또는 H 형태의 분자 형상을 가지면서 주축(장축)은, 큰 위상차와 작은 분산값을 가지고, 그에 수직하는 축은 작은 위상차와 큰 분산값을 가지는 형태이다.

그런데, 자외선 영역인 180 nm 내지 400 nm의 범위의 광을 흡수하는 전자 전이(electronic transition, π → π*)는 공액화 길이(conjugation length)가 길수록 더 장파장으로 이동(shift)하기 때문에, 역분산 특성을 가지도록 디자인된 중합성 액정 화합물은, 음의 복굴절부가 고도로 공액화(highly conjugation)되기 때문에, 자외선 흡수 파장 영역이 보다 장파장으로 이동하는 red shift 현상이 일어나게 된다.

상기와 같은 특성의 역파장 중합성 액정 화합물 중에서도 특히 R(450)/R(550)의 범위가 상기 언급된 범위가 되도록 디자인된 중합성 액정 화합물이 본 출원에서 요구하는 투과율 특성을 만족할 수 있는 적합한 범위의 red shift를 나타내고 있음을 확인하였다.

특히 하기 구조의 역분산 중합성 액정 화합물의 경우, 정분산 중합성 액정 화합물과 혼합되었을 때에 목적하는 자외선 차단능을 나타내면서, 또한 그 위상차 특성(R(450)/R(550) 및 R(650)/R(550))도 목적에 따라서 효과적으로 설계될 수 있다는 점을 확인하였다.

[화학식 1]

화학식 1에 R₁은, 하기 화학식 2 또는 화학식 3의 치환기이고, R₂ 내지 R₆는 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 알콕시기, 시아노기, 하기 화학식 4의 치환기 또는 하기 화학식 5의 치환기이다. 또한, 상기에서 R₂ 내지 R₆ 중 적어도 2개 이상 또는 2개는 하기 화학식 4의 치환기 또는 하기 화학식 5의 치환기이다.

예를 들어, 화학식 1에서 R₂ 및 R₃ 중 어느 하나와 R₅ 및 R₆ 중 어느 하나는 하기 화학식 4 또는 5의 치환기일 수 있다.

[화학식 2]

화학식 2에서 A₁ 및 A₂는 각각 독립적으로 산소 원자 또는 단일 결합이고, L₁ 및 L₂는 각각 독립적으로 -C(=O)-O-, -O-C(=O)- 또는 알킬렌기이며, Cyc는 아릴렌기 또는 사이클로알킬렌기이고, P는 중합성 관능기이다.

[화학식 3]

화학식 3에서 L₃ 및 L₄는 각각 알킬렌기이고, n은 1 내지 4의 범위 내의 수이며, P는 중합성 관능기 또는 수소 원자이다.

[화학식 4]

화학식 4에서 A₃ 및 A₄는, 산소 원자, 알킬렌기 또는 단일 결합이고, L₅ 및 L₆는 각각 독립적으로 -C(=O)-O-, -O-C(=O)- 또는 알킬렌기이며, Cyc는 아릴렌기이고, P는 중합성 관능기이다.

[화학식 5]

화학식 5에서 A₅, A₆, A₇은 각각 독립적으로 산소 원자 또는 단일 결합이고, L₇, L₈ 및 L₉은 각각 독립적으로 -C(=O)-O-, -O-C(=O)- 또는 알킬렌기이며, Cy1은 사이클로알킬렌기이고, Cy2는 아릴렌기이며, P는 중합성 관능기이다.

화학식 1 내지 5에서 용어 단일 결합은 해당 부위에 별도의 원자가 없는 경우이다. 예를 들어, 화학식 2에서 A₂가 단일 결합이라면, A₂에는 별도의 원자가 존재하지 않고, Cyc가 L₂에 직접 연결된 구조가 구현될 수 있다.

화학식 1 내지 5에서 용어 알킬기, 알콕시기 또는 알킬렌기는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄형의 알킬기, 알콕시기 또는 알킬렌기일 수 있고, 상기는 임의로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.

화학식 1 내지 5에서 아릴렌기는, 탄소수 6 내지 12의 아릴렌기이거나, 혹은 페닐렌기일 수 있다.

화학식 1 내지 5에서 사이클로알킬렌기는, 탄소수 3 내지 12 또는 탄소수 3 내지 9의 사이클로알킬렌기이거나, 사이클로헥실렌기일 수 있다.

화학식 2의 치환기에서는 A₁은 단일 결합일 수 있고, L₁은, -C(=O)-O- 또는 -O-C(=O)-일 수 있으며, A₂는 산소 원자일 수 있고, L₂는 탄소수 3 이상, 4 이상 또는 5 이상의 알킬렌기일 수 있다. 상기 L₂의 알킬렌기의 탄소수는 12 이하 또는 8 이하일 수 있다.

화학식 3의 하나의 예시에서는 L₃ 및 L₄는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기일 수 있고, n은 1 내지 3의 범위 내의 수 또는 1 내지 2의 범위 내의 수이거나, 2일 수 있으며, P는 중합성 관능기일 수 있다. 또한, 상기 경우에 화학식 3에서 [O-L₄]의 단위가 2개 이상인 경우에는 각 단위 내의 L₄의 알킬렌기의 탄소수는 동일하거나 상이할 수 있다.

화학식 3의 다른 예시에서는 L₃ 및 L₄는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기일 수 있고, n은 1 내지 3의 범위 내의 수 또는 1 내지 2의 범위 내의 수이거나, 2일 수 있으며, P는 수소 원자일 수 있다. 또한, 상기 경우에 화학식 3에서 [O-L₄]의 단위가 2개 이상인 경우에는 각 단위 내의 L₄의 알킬렌기의 탄소수는 동일하거나 상이할 수 있다.

화학식 4에서 A₃는 단일 결합이거나, 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기일 수 있고, L₅는 -C(=O)-O- 또는 -O-C(=O)-일 수 있으며, A₄는 산소 원자일 수 있으며, L₆는 탄소수 3 이상, 4 이상 또는 5 이상의 알킬렌기일 수 있다. 상기 L₆의 알킬렌기의 탄소수는 12 이하 또는 8 이하일 수 있다.

화학식 5에서 A₅는 산소 원자일 수 있고, L₇은 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기일 수 있으며, A₆는 단일 결합일 수 있고, L₈은 -C(=O)-O- 또는 -O-C(=O)-일 수 있으며, A₇은 산소 원자일 수 있고, L₉은, 탄소수 3 이상, 4 이상 또는 5 이상의 알킬렌기일 수 있다. 상기 L₉의 알킬렌기의 탄소수는 12 이하 또는 8 이하일 수 있다.

상기 중합성 액정 화합물은, 특유의 T형 구조와 N-N 결합을 중심으로 구현되는 공액화 구조에 의해서 목적하는 물성을 효과적으로 만족시킬 수 있다는 점을 확인하였다.

상기 화학식에서 중합성 관능기의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기일 수 있다.

일 예시에서는 역분산 중합성 액정 화합물로서, 상기 화학식 1에 R₁이, 상기 화학식 3의 치환기이고, R₂ 내지 R₆ 중 적어도 2개 이상 또는 2개는 상기 화학식 5의 치환기인 화합물의 사용이 유리할 수 있다.

필요하다면, 상기 화학식 1에서 R₁이 상기 화학식 3에서 P가 중합성 관능기인 액정 화합물과 상기 화학식 1에서 R₁이 상기 화학식 3에서 P가 수소 원자인 액정 화합물을 혼합하여 사용할 수 있고, 이러한 경우에 혼합 비율은 목적하는 역파장 특성(R(450)/R(550) 및/또는 R(650)/R(550))에 따라 정해지는 것으로서 특별하게 제한되는 것은 아니다.

역파장 중합성 액정 화합물의 중합 단위는 경화층(액정층) 내에 전체 중합성 액정 화합물의 중합 단위의 중량을 기준으로 40중량% 이상의 비율로 포함되어 있을 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 45 중량% 이상, 50 중량% 이상, 55 중량% 이상, 60 중량% 이상, 65 중량% 이상, 70 중량% 이상, 75 중량% 이상, 80 중량% 이상, 85 중량% 이상, 80 중량% 이상 또는 95 중량% 이상일 수도 있다. 상기 위상차층(상기 액정층)은 중합성 액정 화합물로서, 상기 화학식 1의 액정 화합물의 중합 단위만을 포함할 수 있지만, 적절한 물성의 구현의 관점에서는 후술하는 정분산 중합성 액정 화합물이 함께 포함되는 것이 유리하다. 따라서, 상기 비율은 100 중량% 이하 또는 100 중량% 미만일 수 있다.

중합성 액정 조성물 및/또는 경화층(액정층)은 상기 역분산 중합성 액정 화합물에 추가로 수식 1에서 R(450)/R(550)이 1.04 내지 1.25, 1.04 내지 1.15 또는 1.06 내지 1.15의 범위 내에 있는 중합성 액정 화합물(이하, 정분산 중합성 액정 화합물)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 언급된 R(450)/R(550)을 가지는 역분산 중합성 액정 화합물의 적용은, 경화층(액정층)이 목적하는 투과율 특성을 나타내게 하는 측면에서는 유리하지만, R(450)/R(550)값이 다소 낮은 측면이 있어서 경화층(액정층)이 전체적으로 역분산 특성을 나타내도록 함에 있어서는 불리하다. 따라서, 이러한 불리함의 극복을 위해서 중합성 액정 조성물 및/또는 경화층 내에 R(450)/R(550)값이 상기 범위 내에 있는 중합성 액정 화합물을 추가하여 전체적인 광학 특성을 조절할 수 있다. 상기 정분산 액정 화합물은 수식 6에서 R(650)/R(550)이 약 0.8 내지 0.99, 약 0.85 내지 0.99, 약 0.9 내지 0.99 또는 약 0.91 내지 0.99의 범위 내일 수 있다.

이러한 정분산 중합성 액정 화합물은 다양하게 공지되어 있다. 정분산 중합성 액정 화합물로는, 공지의 다양한 소재를 사용할 수 있지만, 이미 기술한 역분산 중합성 액정 화합물과의 혼화성이나, 그 역분산 중합성 액정 화합물의 자외선 흡수성을 보완하여 목적하는 물성을 확보하기 위해서 하기 화학식 6으로 표시되는 것을 사용하는 것이 유리할 수 있다.

[화학식 6]

화학식 6에서 A는 단일 결합, -C(=O)O- 또는 -OC(=O)-이고, R₁ 내지 R₁₀은, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 알킬기, 알콕시기, 알콕시카보닐기, 시아노기, 니트로기 또는 하기 화학식 7의 치환기일 수 있다. 또한, 다른 예시에서는 상기 구조에서 R₁ 내지 R₅ 중 이웃하는 2개의 치환기 또는 R₆ 내지 R₁₀ 중 이웃하는 2개의 치환기는 서로 결합되어서 -L-A-P로 치환된 벤젠 고리를 구성할 수 있다. 예를 들어, R₁ 내지 R₅ 중 이웃하는 2개의 치환기가 상기 -L-A-P로 치환된 벤젠을 형성한다면, 상기 화학식 6에서 A를 기준으로 왼쪽은 -L-A-P로 치환된 나프탈렌 구조가 구현될 수 있고, R₆ 내지 R₁₀ 중 이웃하는 2개의 치환기가 상기 -L-A-P로 치환된 벤젠을 형성한다면, 상기 화학식 6에서 A를 기준으로 오른쪽은 -L-A-P로 치환된 나프탈렌 구조가 구현될 수 있다. 상기에서 L은, -C(=O)O-, -OC(=O)- 또는 -OC(=O)O-일 수 있고, A는 알킬렌기일 수 있으며, P는 중합성 관능기일 수 있다. 상기에서 A의 알킬렌은 탄소수 1 이상, 2 이상, 3 이상 또는 4 이상의 알킬렌기일 수 있고, 상기 알킬렌기의 탄소수는 20 이하, 16 이하, 12 이하 또는 8 이하일 수 있다. 또한, 상기에서 중합성 관능기 P는 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기일 수 있다. 상기에서 R₁ 내지 R₅ 중 이웃하는 2개의 치환기 또는 R₆ 내지 R₁₀ 중 이웃하는 2개의 치환기는 서로 결합되어서 상기 벤젠 고리를 구성하는 경우에 나머지 치환기는 전술한 수소, 할로겐, 알킬기, 알콕시기, 알콕시카보닐기, 시아노기 또는 니트로기일 수 있다.

[화학식 7]

화학식 7에서 B는 단일 결합, -C(=O)O- 또는 -OC(=O)-이고, R₁₁ 내지 R₁₅는, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 알킬기, 알콕시기, 알콕시카보닐기, 시아노기, 니트로기 또는 상기 -L-A-P이거나, R₁₁ 내지 R₁₅ 중 이웃하는 2개의 치환기는 서로 결합되어서 -L-A-P로 치환된 벤젠 고리를 구성할 수 있다. 이러한 경우에는 상기 화학식 7의 구조는 -L-A-P가 치환된 나프탈렌 구조를 가진다. 상기에서 R₁₁ 내지 R₁₅ 중 이웃하는 2개의 치환기는 서로 결합되어서 상기 벤젠 고리를 구성하는 경우에 나머지 치환기는 전술한 수소, 할로겐, 알킬기, 알콕시기, 알콕시카보닐기, 시아노기 또는 니트로기일 수 있다.

화학식 6 및 7에서 단일 결합의 의미는 상기 화학식 1 내지 5의 경우와 같고, 알킬기 및 알콕시기의 의미도 상기 화학식 1 내지 5의 경우와 같다.

하나의 예시에서는 상기 정분산 중합성 액정 화합물로는, 상기 화학식 6에서 R₂ 및 R₃ 또는 R₃ 및 R₄가 상기 -L-A-P로 치환된 벤젠을 형성함으로써, 상기 화학식 6의 A의 왼쪽이 나프탈렌 구조를 이루는 화합물이 사용될 수 있다.

정분산 중합성 액정 화합물로는, 상기 화학식 6에서 R₇ 내지 R₉ 중 어느 하나, 예를 들면, R₈이 상기 화학식 7인 화합물이 사용될 수도 있다. 이러한 경우에 상기 화학식 7에서는 R₁₂ 및 R₁₃ 또는 R₁₃ 및 R₁₄가 상기 -L-A-P로 치환된 벤젠을 형성함으로써, 상기 화학식 7의 B의 오른쪽이 나프탈렌 구조를 이루는 화합물이 사용될 수 있다.

정분산 중합성 액정 화합물의 경화층(액정층) 내에서의 비율은 경화층(액정층)의 투과율 특성이 목적하는 범위로 유지되면서 경화층(액정층) 전체의 R(450)/R(550)값 등의 광학 특성이 목적하는 범위로 유지될 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 정분산 중합성 액정 화합물은 60 중량% 이하의 비율로 포함되어 있을 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 55 중량% 이하, 50 중량% 이하, 45 중량% 이하, 40 중량% 이하, 35 중량% 이하, 30 중량% 이하, 25 중량% 이하, 20 중량% 이하, 15 중량% 이하, 10 중량% 이하 또는 5 중량% 이하 정도일 수도 있다. 상기 비율은 0 중량% 이상이거나, 0 중량% 초과일 수도 있다. 이러한 범위에서 경화층(액정층)이 적합한 역분산 특성과 투과율 특성을 나타낼 수 있다. 따라서, 상기 중합성 액정 조성물 내에서 상기 정분산 중합성 액정 화합물의 비율은 형성된 경화층 내에 상기 정분산 중합성 액정 화합물이 상기 언급된 범위로 존재할 수 있는 범위 내일 수 있다.

상기 경화층(액정층)은, 3관능 이상의 중합성 액정 화합물, 예를 들면, 중합성 관능기를 3개 내지 10개, 3개 내지 8개, 3개 내지 6개, 3개 내지 5개, 3개 내지 4개 또는 3개 가지는 중합성 액정 화합물의 중합 단위를 포함할 수 있다. 상기와 같은 3관능 이상의 중합성 액정 화합물은 상기 언급한 역분산 또는 정분산 중합성 액정 화합물일 수 있다. 경화층(액정층) 내에서 상기 중합성 액정 화합물의 중합 단위의 비율은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 30 중량% 이상 또는 40 중량% 이상일 수 있고, 100 중량% 이하이거나, 100 중량% 미만일 수 있다. 이와 같은 비율로 3관능 이상의 중합성 액정 화합물의 중합 단위를 포함하는 경화층(액정층)은, 보다 우수한 내구성을 나타낼 수 있다.

이상 기술한 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물의 경화층(액정층)에서 상기 중합성 액정 화합물의 전환율, 즉 최초 모노머 상태에서 중합된 상태로 전환된 중합성 액정 화합물의 비율은, 예를 들면, 50 중량% 내지 100 중량% 정도일 수 있다. 상기 전환율은 다른 예시에서 약 60 내지 100 중량% 또는 약 70 내지 100 중량% 정도일 수 있다. 이와 같은 전환율에서 경화층(액정층)은, 보다 우수한 내구성을 나타낼 수 있다.

상기 위상차층은, 자외선 흡수제 내지는 광안정제가 적용되지 않은 상태에서도 상기 정분산 및 역분산 중합성 액정 화합물의 적용을 통해 특정한 자외선 흡수능을 나타낼 수 있다.

상기 위상차층은, 하기 수식 A에 따른 위상차 변화율의 절대값이 약 17% 이하, 약 16.5% 이하, 약 16% 이하 또는 약 15.5% 이하일 수 있다. 상기 위상차 변화율은 다른 예시에서 약 0% 이상, 2% 이상, 4% 이상, 6% 이상, 8% 이상, 10% 이상, 12% 이상 또는 14% 이상일 수 있다.

[수식 A]

위상차 변화율 = 100 × (Ra - Ri)/Ri

수식 A에서 Ri는 상기 위상차층의 550 nm 파장에 대한 초기 면내 위상차이며, Ra는 내구 조건 후의 상기 상기 위상차층의 550 nm 파장에 대한 면내 위상차이다.

상기에서 내구 조건은, 85°C에서 상기 위상차층을 유지하는 것이고, 구체적으로 상기 위상차 변화율은 후술하는 실시예 개시 방법으로 측정할 수 있다. 상기에서 내구 조건에서의 유지 시간은 50 시간 이상, 100 시간 이상, 150 시간 이상, 200 시간 이상 또는 250 시간 이상일 수 있다. 상기 유지 시간은 다른 예시에서 약 300 시간 이하 정도일 수도 있다.

본 출원의 적층 필름은, 상기 기재 필름과 위상차층을 기본적으로 포함하면서 다양한 구조를 가질 수 있다.

예를 들면, 도 2에 나타난 바와 같이 상기 적층 필름은, 상기 기재 필름(100)과 그 일면에 형성된 상기 위상차층(200)을 가지고, 상기 기재 필름(100)과 위상차층(200)의 사이에 배향막(300)을 추가로 포함할 수 있다.

배향막으로는 업계에 공지된 다양한 종류의 액정 배향막을 제한 없이 적용할 수 있다. 이러한 배향막은 수평 배향막 또는 수직 배향막일 수 있고, 소위 광배향막 또는 러빙 배향막일 수도 있다. 도 3의 구조에서 배향막(300)은 기재 필름(100)과 박리 가능하게 형성되어 있거나, 혹은 위상차층(200)과 박리 가능하게 형성되어 있을 수 있다. 이와 같이 배향막(300) 및/또는 위상차층(200)을 박리 가능하게 형성하는 방식은 특별한 제한이 없고, 업계에 공지된 소위 전사 필름의 제조 방식에 따라 박리 가능한 배향막(300) 및/또는 위상차층(200)을 형성할 수 있다.

적층 필름은 또한 상기 기재 필름과 위상차층의 사이 또는 위상차층의 기재 필름과는 반대측면에 수직 배향된 중합성 액정 화합물의 중합 단위를 가지는 수직 배향 액정층을 추가로 포함할 수도 있다.

도 3은, 위상차층(200)과 기재 필름(100)의 사이에 상기 수직 배향 액정층(400)이 형성되어 있는 경우이고, 도 4는 위상차층(200)의 기재 필름(100)과는 반대측면에 상기 수직 배향 액정층(400)이 형성되어 있는 구조이다.

이러한 수직 배향 액정층은, 예를 들어서 상기 위상차층이 수평 배향 액정층이고, 상기 적층 필름이 유기발광장치에서 반사 방지용 편광판에 적용되는 경우에 특히 유용하게 형성될 수 있다. 상기 수직 배향 액정층을 적용하여 경사각에서의 반사 방지 특성과 색감 등 디스플레이 화질을 개선할 수 있다.

상기 수직 배향 액정층은, 하기 수식 7 또는 8의 굴절률 관계를 만족하는 층일 수 있다.

[수식 7]

nx = ny < nz

[수식 8]

nx > ny 및 nz > ny

상기 수식 7 및 8에서 nx, ny 및 nz는 상기 수식 1 내지 3에서 정의한 바와 같다.

상기 수직 배향 액정층은, 두께 방향 위상차가 10 내지 400 nm의 범위 내일 수 있다. 상기 두께 방향 위상차는 다른 예시에서 370nm 이하, 350 nm 이하, 330 nm 이하, 300 nm 이하, 270 nm 이하, 250 nm 이하, 240 nm 이하, 230 nm 이하, 220 nm 이하, 200 nm 이하, 190 nm 이하, 180 nm 이하, 170 nm 이하, 160 nm 이하, 155 nm 이하, 150 nm 이하, 130 nm 이하, 120 nm 이하, 110 nm 이하, 100 nm 이하, 80 nm 이하 또는 70 nm 이하일 수 있다. 또한, 상기 두께 방향 위상차는, 다른 예시에서 5 nm 이상, 10 nm 이상, 20 nm 이상, 40 nm 이상, 50 nm 이상, 90 nm 이상, 100 nm 이상, 110 nm 이상, 120 nm 이상 또는 150 nm 이상일 수 있다. 수직 배향 액정층의 두께 방향 위상차를 상기와 같이 조절하여 반사 특성 및 시감 특성, 특히 경사각에서 반사 특성과 시감 특성이 우수한 원편광판을 제공할 수 있다.

상기 수직 배향 액정층이 상기 수식 8을 만족하는 경우에 그 면내 위상차는, 예를 들면, 0 nm를 초과하고, 300 nm 이하, 290 nm 이하, 280 nm 이하, 270 nm 이하, 260 nm 이하, 250 nm 이하, 240 nm 이하, 230 nm 이하, 220 nm 이하, 210 nm 이하, 200 nm 이하, 190 nm 이하, 180 nm 이하, 170 nm 이하, 160 nm 이하, 150 nm 이하, 140 nm 이하, 130 nm 이하, 120 nm 이하, 110 nm 이하, 100 nm 이하, 90 nm 이하, 80 nm 이하, 70 nm 이하, 60 nm 이하, 50 nm 이하, 40 nm 이하, 30 nm 이하, 20 nm 이하 또는 10 nm 이하일 수 있다.

수직 배향 액정층이 상기 수식 8을 만족하는 경우에 그 지상축은 상기 위상차층의 지상축과 대략 40도 내지 60도의 범위 내의 어느 한 각도를 이루도록 배치될 수 있다. 상기 각도는 다른 예시에서 35도 이상 또는 40도 이상일 수 있고, 또한 55도 이하 또는 50도 이하일 수 있다.

상기와 같은 특성을 나타내는 수직 배향 액정층은, 업계에 공지된 다양한 방식으로 제조될 수 있다. 예를 들면, 상기 수직 배향 액정층은, 전술한 중합성 액정 화합물을 수직 배향시킨 상태에서 중합시켜서 형성할 수 있다.

이 때 적용될 수 있는 중합성 액정 화합물의 종류에는 제한이 없으며, 업계에 공지된 종류가 적용될 수 있다.

상기 수직 배향 액정층은, 하기 수식 9를 만족하는 특성을 가질 수 있다.

[수식 9]

Rth(450)/Rth(550) < Rth(650)/Rth(550)

수식 9에서 Rth(450)은, 450 nm의 파장의 광에 대한 상기 액정층의 두께 방향 위상차이고, Rth(550)은 550 nm의 파장의 광에 대한 상기 액정층의 두께 방향 위상차이며, Rth(650)은 650 nm의 파장의 광에 대한 상기 액정층의 두께 방향 위상차이다.

상기 각 두께 방향 위상차는 전술한 수식 5에 따라 계산될 수 있다. 다만, 450 nm 파장의 광에 대한 두께 방향 위상차는 수식 5에서 nz 및 ny로서 450 nm 파장의 광에 대한 굴절률이 적용되고, 550 nm 파장의 광에 대한 두께 방향 위상차는 수식 5에서 nz 및 ny로서 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률이 적용되며, 650 nm 파장의 광에 대한 두께 방향 위상차는 수식 5에서 nz 및 ny로서 650 nm 파장의 광에 대한 굴절률이 적용된다.

수식 9을 만족하는 액정층은 넓은 파장 범위에서 설계된 위상 지연 특성을 나타낼 수 있다.

수식 9를 만족하는 액정층은, 전술한 역분산 중합성 액정 화합물이나 역분산 중합성 액정 화합물과 정분산 중합성 액정 화합물을 수직 배향시킨 상태에서 중합시켜서 형성할 수 있다.

수직 배향 액정층을 포함하는 경우 적층 필름은 수직 배향막을 추가로 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 위상차층이 수평 배향된 중합성 액정 화합물의 중합 단위를 포함하는 층인 수평 배향 액정층인 경우에 상기 적층 필름은, 수평 배향막과 수직 배향막을 추가로 포함하고, 상기 기재 필름, 상기 수평 배향막, 상기 위상차층(수평 배향 액정층), 상기 수직 배향막 및 상기 수직 배향 액정층을 상기 순서로 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 위상차층이 수평 배향된 중합성 액정 화합물의 중합 단위를 포함하는 층인 수평 배향 액정층인 경우에 상기 적층 필름은, 수평 배향막과 수직 배향막을 추가로 포함하고, 상기 기재 필름, 상기 수직 배향막, 수직 배향 액정층, 상기 수평 배향막 및 상기 위상차층(수평 배향 액정층)을 상기 순서로 포함할 수 있다.

이러한 구조에서 적용될 수 있는 배향막의 종류에는 특별한 제한이 없고, 공지의 배향막이 적절하게 적용될 수 있다.

상기 적층 필름은, 기재 필름과 함께 디스플레이 장치에 적용되도록 구성되거나, 소위 전사 필름의 형태로 형성될 수 있다. 이러한 경우에 기재 필름은, 위상차층으로부터 박리될 수 있도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 위상차층과 기재 필름의 사이에 배향막(수직 및/또는 수평 배향막)이 존재하는 경우에는 기재 필름이 상기 배향막으로부터 박리되거나, 혹은 기재 필름이 상기 배향막과 함께 위상차층으로부터 박리되도록 적층 필름이 구성될 수 있다. 적층 필름을 이와 같이 구성하는 방식은 특별한 제한이 없고, 공지의 전사 필름의 구현 방식이 적용될 수 있다.

적층 필름은 상기 기재된 요소 외에도 다양한 추가적인 층을 포함할 수 있다. 이러한 층의 종류로는, 편광자, 편광자 보호 필름, 배향막, 이형층, 하드코팅층, 위상차 필름, 반사 방지층 또는 액정층 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 각 층의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 업계에서 목적하는 광학적 기능을 가지는 적층 필름을 구성하기 위해서 사용되는 다양한 종류가 제한 없이 사용될 수 있다.

본 출원은 또한 디스플레이 장치에 대한 것이다. 예시적인 디스플레이 장치는, 상기 적층 필름을 포함할 수 있다.

적층 필름을 포함하는 디스플레이 장치의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않는다. 상기 장치는, 예를 들면, 반사형 또는 반투과반사형 액정 표시장치(Liquid Crystal Display)와 같은 액정 표시장치이거나, 유기발광 장치(Organic Light Emitting Device) 등일 수 있다.

디스플레이 장치에서 적층 필름의 배치 형태는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 공지의 형태가 채용될 수 있다. 예를 들어, 반사형 액정 표시장치에서 적층 필름은, 외부 광의 반시 방지 및 시인성의 확보를 위하여 액정 패널의 원편광판 중에서 어느 하나의 원편광판을 구성하는 것에 사용될 수 있다.

유기발광장치에 상기 적층 필름이 적용되는 경우 상기 유기발광장치는, 반사 전극, 투명 전극, 상기 반사 전극과 투명 전극의 사이에 개재되고, 발광층을 가지는 유기층 및 상기 적층 필름을 포함하고, 상기 적층 필름이 상기 반사 또는 투명 전극의 외측에 존재할 수 있다.

도 1은, 축 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 4는 적층 필름의 구조를 설명하기 위한 모식도이다.
도 5 내지 12는 실시예 또는 비교예의 평가 결과를 설명하기 위한 도면이다.

이하 실시예 및 비교예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만 본 출원의 범위가 하기 투과율 가변 장치에 의해 제한되는 것은 아니다.

제조예 1. 중합성 액정 조성물 A의 제조

정분산 중합성 액정 화합물로서, BASF社의 LC1057 액정과 역분산 중합성 액정 화합물로서, 하기 화학식 A의 액정 화합물을 사용하여 중합성 액정 조성물을 제조하였다. 상기 정분산 중합성 액정 화합물은 R(450)/R(550)이 약 1.09 내지 1.11 정도의 수준이고, R(650)/R(550)이 약 0.93 내지 0.95 정도의 수준이며, 상기 화학식 A의 액정 화합물은 R(450)/R(550)이 약 0.84 내지 0.86 정도의 수준이고, R(650)/R(550)이 약 1.01 내지 1.03 정도의 수준이다. 상기 R(450), R(550) 및 R(650)은, 각각 상기 정분산 중합성 액정 화합물 또는 상기 화학식 A의 중합성 액정 화합물을 단독으로 사용하여 형성한 위상차층에 대해서 측정한 450 nm, 550 nm 및 650 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차이다. 상기 면내 위상차는, 공지의 방식으로 측정할 수 있는데, 예를 들면, 복굴절 계측기인 Axoscan(Axometrics社)를 사용하여 편광 측정 방식으로 측정할 수 있다. 상기 중합성 액정 화합물을 단독으로 사용하여 위상차층을 형성하는 방식은 중합성 액정 화합물이 단독으로 적용되는 것을 제외하면, 하기 실시예에 기재된 방식과 같다. 상기 정분산 중합성 액정 화합물 및 화학식 A의 역분산 중합성 액정 화합물을 대략 94:6 내지 95:5의 중량 비율(역분산 중합성 액정:정분산 중합성 액정)로 혼합하고, 상기 중합성 액정 화합물 합계 100 중량부 대비 약 5 중량부의 라디칼 광개시제(BASF社, Irgacure907)를 용매(cyclopentanone) 내에서 배합하여 중합성 액정 조성물 A를 제조하였다.

[화학식 A]

상기에서 화학식 A의 화합물은 하기의 방식으로 합성하였다. 질소 분위기 하, 반응 용기에 하기 화학식 A1의 화합물 17.7g 및 테트라히드로퓨란 100ml를 넣었다. 빙냉하면서 0.9mol/L 보란-테트라히드로퓨란 착체 103ml를 적하하고 1시간 교반했다. 5% 염산을 적하한 후, 아세트산에틸로 추출하고, 식염수로 세정했다. 황산나트륨으로 건조시키고, 용매를 증류 제거함에 의해, 하기 화학식 A2로 표시되는 화합물 14.9g을 얻었다. 질소 분위기 하, 반응 용기에 화학식 A2로 표시되는 화합물 14.9g, 피리딘 7.2g, 디클로로메탄 150ml를 더했다. 빙냉하면서 메탄설포닐클로리드 8.8g을 적하하고 실온에서 3시간 교반했다. 물에 붓고, 5% 염산 및 식염수로 순차 세정했다. 칼럼 크로마토그래피(실리카겔, 헥산/아세트산에틸) 및 재결정(아세톤/헥산)에 의해 정제를 행하여, 화학식 A3로 표시되는 화합물 16.3g을 얻었다(하기 화학식 A3에서 Ms는 메탄설포닐기이다.). 질소 분위기 하, 반응 용기에 화학식 A4로 표시되는 화합물 2.5g, 화학식 A3로 표시되는 화합물 10.6g, 탄산칼륨 7.5g, N,N-디메틸포름아미드 70ml를 더하고 90℃에서 3일간 가열 교반했다. 물에 붓고, 톨루엔으로 추출하고 식염수로 세정했다. 칼럼 크로마토그래피(실리카겔, 톨루엔) 및 재결정(아세톤/메탄올)에 의해 정제를 행하여, 화학식 A5로 표시되는 화합물 7.7g을 얻었다. 반응 용기에 화학식 A5로 표시되는 화합물 7.7g, 디클로로메탄 150ml, 트리플루오로아세트산 100ml를 더하고 교반했다. 용매를 증류 제거한 후, 얻어진 고체를 물로 세정하고 건조시킴에 의해, 화학식 A6로 표시되는 화합물 5.5g을 얻었다.

질소 분위기 하, 반응 용기에 화학식 A6로 표시되는 화합물 5.5g, 화학식 A7으로 표시되는 화합물 6.9g, N,N-디메틸아미노피리딘 0.8g, 디클로로메탄 200ml를 더했다. 빙냉하면서 디이소프로필카르보디이미드 4.1g을 적하하고 실온에서 10시간 교반했다. 석출물을 여과에 의해 제거한 후, 여과액을 1% 염산, 물 및 식염수로 순차 세정했다. 재결정(디클로로메탄/메탄올)을 행한 후, 칼럼 크로마토그래피(실리카겔, 디클로로메탄) 및 재결정(디클로로메탄/메탄올)에 의해 정제를 행하여, 화학식 A8로 표시되는 화합물 8.4g을 얻었다.

30ml의 3구 플라스크에 화학식 A8로 표시되는 화합물 1.4g, 2-히드라지노벤조티아졸 0.35g, 테트라히드로퓨란 5ml를 더하고, 25℃에서 9시간 교반했다. 그 후, 물 50ml를 더하고, 아세트산에틸 30ml로 2회 추출했다. 얻어진 유기상을 황산나트륨으로 건조했다. 황산나트륨을 여과 후, 감압 농축했다. 얻어진 잔사를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(헥산/아세트산에틸=2/1)로 정제했다. 얻어진 조생성물(粗生成物)을 아세톤/메탄올을 사용해서 재침전을 행했다. 이 결정을 여과, 건조함으로써 하기 화학식 A9으로 표시되는 화합물을 0.98g 얻었다. 이어서 화학식 A9으로 표시되는 화합물의 질소 원자에 부착된 수소 원자를 2-[2-(2-아크릴로일옥시에톡시)에톡시]에틸기로 치환하여 상기 화학식 A의 화합물을 얻었다. 얻어진 화학식 A의 화합물의 NMR 확인 결과는 하기에 기재하였다.

[화학식 A1]

[화학식 A2]

[화학식 A3]

[화학식 A4]

[화학식 A5]

[화학식 A6]

[화학식 A7]

[화학식 A8]

[화학식 A9]

¹H NMR(CDCl₃)δ 1.19-1.29(m, 4H), 1.41-1.82(m, 22H), 1.91(m, 2H), 2.08(m, 4H), 2.24(m, 4H), 2.53(m, 2H), 3.62(m, 3H), 3.67(m, 2H), 3.84-3.90(m, 5H), 3.94(t, 4H), 4.15-4.19(m, 6H), 4.53(t, 2H), 5.76(dd, 1H), 5.82(dd, 2H), 6.08(dd, 1H), 6.12(dd, 2H), 6.37(dd, 1H), 6.40(dd, 2H), 6.84-6.90(m, 6H), 6.95-6.98(m, 4H), 7.14(t, 1H), 7.32(t, 1H), 7.53(d, 1H), 7.65(d, 1H), 7.69(d, 1H), 8.34(s, 1H)ppm.

제조예 2. 중합성 액정 조성물 B의 제조

역분산 중합성 액정 화합물로서, 하기 화학식 B의 액정 화합물을 적용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 중합성 액정 조성물 B를 제조하였다. 상기 화학식 B의 액정 화합물은 R(450)/R(550)이 약 0.81 내지 0.83 수준 정도이고, R(650)/R(550)이 약 1.01 내지 1.03 정도의 수준이다. 상기 R(450), R(550) 및 R(650)은, 상기 화학식 B의 중합성 액정 화합물을 단독으로 사용하여 형성한 위상차층에 대해서 측정한 450 nm, 550 nm 및 650 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차이다.

[화학식 B]

상기에서 화학식 B의 화합물은, 제조예 1과 동일하게 하기 화학식 A9으로 표시되는 화합물을 얻은 후에 화학식 A9으로 표시되는 화합물의 질소 원자에 부착된 수소 원자를 2-[2-(메톡시에톡시)]에틸기로 치환하여 얻었다. 얻어진 화학식 B의 화합물의 NMR 확인 결과는 하기에 기재하였다.

¹H NMR(CDCl₃)δ 1.22-1.28(m, 4H), 1.44-1.47(m, 8H), 1.60-1.82(m, 12H), 1.90(m, 2H), 2.07(t, 4H), 2.24(d, 4H), 2.53(m, 2H), 3.30(s, 3H), 3.50(t, 2H), 3.66(t, 2H), 3.85-3.89(m, 6H), 3.93(t, 4H), 4.17(t, 4H), 4.53(t, 2H), 5.82(d, 2H), 6.13(q, 2H), 6.40(d, 2H), 6.83-6.90(m, 6H), 6.95-6.98(m, 4H), 7.14(t, 1H), 7.32(t, 1H), 7.52(t, 1H), 7.67(t, 2H), 8.33(s, 1H)ppm.

제조예 3. 중합성 액정 조성물 C의 제조

상기 제조예 1의 화학식 A의 역분산 중합성 액정 화합물과 제조예 1에서 사용한 것과 동일한 광개시제 및 자외선 흡수제로서, 최대 흡수 파장 범위가 약 380 내지 390 nm 내인 자외선 흡수제(Orient Chemical Industries社, BONASORB UA-3912)를 적용하여 중합성 액정 조성물을 제조하였다. 화학식 A의 역분산 중합성 액정 화합물, 광개시제 및 상기 자외선 흡수제를 20:1:1의 중량 비율(역분산 중합성 액정 화합물:광개시제:자외선 흡수제)로 용매(cyclopentanone) 내에서 배합하여 중합성 액정 조성물 C를 제조하였다.

제조예 4. 중합성 액정 조성물 D의 제조

화학식 A의 역분산 중합성 액정 화합물, 광개시제 및 상기 자외선 흡수제의 배합을 20:1:0.6의 중량 비율(역분산 중합성 액정 화합물:광개시제:자외선 흡수제)로 한 것을 제외하고는 제조예 3의 경우와 동일하게 중합성 액정 조성물 D를 제조하였다.

실시예 1.

FujiFilm社의 NRT(No Retardation TAC(Triacetyl cellulose)) 기재 필름상에 광배향막을 형성하였다. 배향막은 공지의 신나메이트계열의 광배향막 형성용 조성물을 상기 NRT 기재 필름상에 약 100 nm 정도의 두께로 도포한 후에 선편광된 자외선을 약 300 mW/cm²로 조사하여 형성하였다. 이어서 중합성 액정 조성물 A를 상기 광배향막상에 약 1 ㎛ 정도의 건조 두께가 되도록 도포하고, 하부 배향막을 따라서 배향시킨 후에 자외선을 약 300 mW/cm²로 약 10초간 조사하여 위상차층을 형성하였다. 상기 위상차층의 550 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차는 약 146.0 nm 정도였다. 상기 형성된 위상차층의 R(450)/R(550)이 약 0.85 내지 0.87 수준 정도이고, R(650)/R(550)이 약 1.01 내지 1.05 정도였다.

실시예 2.

중합성 액정 조성물 A 대신 중합성 액정 조성물 B를 적용한 것을 제외하면, 실시예 1에서와 동일하게 위상차층을 형성하였다. 상기 위상차층의 550 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차는 약 144.5 nm 정도였다. 상기 형성된 위상차층의 R(450)/R(550)이 약 0.82 내지 0.85 수준 정도이고, R(650)/R(550)이 약 1.01 내지 1.05 정도였다.

비교예 1.

중합성 액정 조성물 A 대신 중합성 액정 조성물 C를 적용한 것을 제외하면, 실시예 1에서와 동일하게 위상차층을 형성하였다. 상기 제조된 위상차층의 550 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차는 약 131.7 nm 정도였다. 상기 형성된 위상차층의 R(450)/R(550)이 약 0.84 내지 0.86 수준 정도이고, R(650)/R(550)이 약 1.01 내지 1.03 수준 정도였다.

비교예 2.

중합성 액정 조성물 A 대신 중합성 액정 조성물 D를 적용한 것을 제외하면, 실시예 1에서와 동일하게 위상차층을 형성하였다. 상기 위상차층의 550 nm 파장의 광에 대한 면내 위상차는 약 140.7 nm 정도였다. 상기 형성된 위상차층의 R(450)/R(550)이 약 0.81 내지 0.83 수준 정도이고, R(650)/R(550)이 약 1.01 내지 1.03 수준 정도였다.

평가 1. 자외선 흡수 특성의 비교.

실시예 및 비교예에서 제조된 각 위상차층에 대해서 자외선 흡수 특성을 비교하였다. 자외선 흡수 특성은 300 nm 이상의 파장 영역에서 흡수 피크를 나타내지 않는 NRT 필름(385 nm에 대한 투과율: 90.8%, 390 nm에 대한 투과율: 91.1%, 395 nm에 대한 투과율: 91.2% 또는 400 nm에 대한 투과율: 91.4%)기재상에 각 실시예 및 비교예에 나타난 방법으로 배향막과 액정층(위상차층)을 순차로 형성한 시편에 대해서 N&K UV Spectrometer(HP社)를 사용하여 파장별로 평가하였다. 도 5 및 6은, 각각 실시예 1에 대한 측정 결과이고, 도 7 및 8은 각각 비교예 1 및 2에 대한 측정 결과이다. 구체적인 파장별 투과율은 하기 표 1에 정리하였다.

	투과율(단위: %)
	385nm	390nm	395nm	400nm
실시예1	1.7	3.7	10.4	27.0
실시예2	1.7	3.8	10.5	27.2
비교예1	0.5	0.9	2.6	7.0
비교예2	0.7	1.6	4.3	11.6

표 1로부터 본 출원에 의해서 자외선 흡수제를 적용하지 않고도 우수한 자외선 차단 특성을 확보할 수 있는 것을 확인할 수 있다.

평가 2. 내구성 평가.

실시예 및 비교예에서 제조된 각 위상차층에 대해서 내구성을 평가하였다. 내구성은, 실시예 및 비교예에서 제조된 각 위상차층을 약 85°C의 조건(내구 조건)에서 250 시간 동안 유지한 후, 상기 조건에서 유지하기 전의 면내 위상차(550 nm 파장 기준)와 유지 후의 면내 위상차(550 nm 파장 기준)를 비교하여 평가하였다. 도 9 및 10은, 각각 실시예 1에 대한 측정 결과이고, 도 11 및 12는 각각 비교예 1 및 2에 대한 측정 결과이다.

	면내 위상차(550 nm 파장 기준)
	내구조건 유지 전	내구조건 유지 후	변화량
실시예1	146.0nm	123.8nm	-15.2%
실시예2	144.5nm	123.8nm	-14.8%
비교예1	131.7nm	101.7nm	-22.8%
비교예2	140.7nm	113.6nm	-19.3%

표 2의 결과에 의해서 본 출원에 따른 위상차층의 경우에는 자외선 흡수제 내지 광안정제를 사용하지 않고도 우수한 자외선 흡수능을 가지고, 또한 그 결과 내구성 측면에서도 우수한 결과를 나타내는 점을 확인할 수 있다.

Claims

기재 필름; 및 상기 기재 필름의 일면에 형성된 위상차층을 포함하고,
상기 위상차층은, 정분산 중합성 액정 화합물의 중합 단위 및 역분산 중합성 액정 화합물의 중합 단위를 포함하며,
상기 위상차층은, 385 nm의 파장의 광에 대한 투과율이 3% 이하인 자외선 흡수성을 가지는 적층 필름.
제 1 항에 있어서, 위상차층은, 하기 수식 A에 따른 위상차 변화율의 절대값이 17% 이하인 적층 필름:
[수식 A]
위상차 변화율 = 100 × (Ra - Ri)/Ri
수식 A에서 Ri는 상기 위상차층의 550 nm 파장에 대한 초기 면내 위상차이며, Ra는 내구 조건 후의 상기 상기 위상차층의 550 nm 파장에 대한 면내 위상차이고, 상기 내구 조건은 상기 위상차층을 85°C의 온도에서 50 시간 이상 방치하는 조건이다.
제 1 항에 있어서, 위상차층은, 최대 흡수 파장이 385 nm 내지 400 nm의 범위 내에 있는 자외선 흡수제를 포함하지 않는 적층 필름.
제 1 항에 있어서, 위상차층은, 390 nm의 파장의 광에 대한 투과율이 15% 이하인 적층 필름.
제 1 항에 있어서, 위상차층은, 395 nm의 파장의 광에 대한 투과율이 25% 이하인 적층 필름.
제 1 항에 있어서, 위상차층은, 400 nm의 파장의 광에 대한 투과율이 40% 이하인 적층 필름.
제 1 항에 있어서, 역분산 중합성 액정 화합물은, 하기 화학식 1로 표시되는 적층 필름:
[화학식 1]

화학식 1에 R₁은, 하기 화학식 2 또는 화학식 3의 치환기이고, R₂ 내지 R₆는 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 알콕시기, 시아노기, 하기 화학식 4의 치환기 또는 하기 화학식 5의 치환기이다. 또한, 상기에서 R₂ 내지 R₆ 중 적어도 2개 이상 또는 2개는 하기 화학식 4의 치환기 또는 하기 화학식 5의 치환기이다:
[화학식 2]

화학식 2에서 A₁ 및 A₂는 각각 독립적으로 산소 원자 또는 단일 결합이고, L₁ 및 L₂는 각각 독립적으로 -C(=O)-O-, -O-C(=O)- 또는 알킬렌기이며, Cyc는 아릴렌기 또는 사이클로알킬렌기이고, P는 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기이다:
[화학식 3]

화학식 3에서 L₃ 및 L₄는 각각 알킬렌기이고, n은 1 내지 4의 범위 내의 수이며, P는 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기 또는 수소 원자이다:
[화학식 4]

화학식 4에서 A₃ 및 A₄는, 산소 원자, 알킬렌기 또는 단일 결합이고, L₅ 및 L₆는 각각 독립적으로 -C(=O)-O-, -O-C(=O)- 또는 알킬렌기이며, Cyc는 아릴렌기이고, P는 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기이다:
[화학식 5]

화학식 5에서 A₅, A₆, A₇은 각각 독립적으로 산소 원자 또는 단일 결합이고, L₇, L₈ 및 L₉은 각각 독립적으로 -C(=O)-O-, -O-C(=O)- 또는 알킬렌기이며, Cy1은 사이클로알킬렌기이고, Cy2는 아릴렌기이며, P는 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기이다.
제 7 항에 있어서, 정분산 중합성 액정 화합물은, 하기 화학식 6으로 표시되는 적층 필름:
[화학식 6]

화학식 6에서 A는 단일 결합, -C(=O)O- 또는 -OC(=O)-이고, R₁ 내지 R₁₀은, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 알킬기, 알콕시기, 알콕시카보닐기, 시아노기, 니트로기 또는 하기 화학식 7의 치환기이거나, R₁ 내지 R₅ 중 이웃하는 2개의 치환기 또는 R₆ 내지 R₁₀ 중 이웃하는 2개의 치환기는 서로 결합되어서 -L-A-P로 치환된 벤젠 고리를 구성하고, 상기 L은, -C(=O)O-, -OC(=O)- 또는 -OC(=O)O-이고, A는 알킬렌기이며, P는 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기이다:
[화학식 7]

화학식 7에서 B는 단일 결합, -C(=O)O- 또는 -OC(=O)-이고, R₁₁ 내지 R₁₅는, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 알킬기, 알콕시기, 알콕시카보닐기, 시아노기, 니트로기 또는 -L-A-P이거나, R₁₁ 내지 R₁₅ 중 이웃하는 2개의 치환기는 서로 결합되어서 -L-A-P로 치환된 벤젠 고리를 구성하고, 상기 L은, -C(=O)O-, -OC(=O)- 또는 -OC(=O)O-이고, A는 알킬렌기이며, P는 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기이다.
제 1 항에 있어서, 기재 필름과 위상차층의 사이 또는 위상차층의 기재 필름과는 반대측면에 수직 배향된 중합성 액정 화합물의 중합 단위를 가지는 수직 배향 액정층을 추가로 포함하는 적층 필름.
제 9 항에 있어서, 수평 배향막과 수직 배향막을 추가로 포함하고, 기재 필름, 상기 수평 배향막, 위상차층, 상기 수직 배향막 및 수직 배향 액정층이 상기 순서로 배치되어 있는 적층 필름.
제 9 항에 있어서, 수평 배향막과 수직 배향막을 추가로 포함하고, 기재 필름, 상기 수직 배향막, 수직 배향 액정층, 상기 수평 배향막 및 위상차층이 상기 순서로 배치되어 있는 적층 필름.
제 9 항에 있어서, 수직 배향 액정층은 하기 수식 9를 만족하는 적층 필름:
[수식 9]
Rth(450)/Rth(550) < Rth(650)/Rth(550)
수식 9에서 Rth(450)은, 450 nm의 파장의 광에 대한 수직 배향 액정층의 두께 방향 위상차이고, Rth(550)은 550 nm의 파장의 광에 대한 수직 배향 액정층의 두께 방향 위상차이며, Rth(650)은 650 nm의 파장의 광에 대한 수직 배향 액정층의 두께 방향 위상차이다..
제 1 항에 있어서, 위상차층은, 전체 중합성 액정 화합물의 중합 단위에서 3관능 이상의 중합성 액정 화합물의 중합 단위를 30 중량% 이상 포함하는 적층 필름.
제 1 항에 있어서, 기재 필름과 위상차층으로부터 박리되도록 형성되어 있는 적층 필름.
제 1 항의 적층 필름을 포함하는 디스플레이 장치.