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WO2010095870A2 - 아크릴계 수지 조성물 및 이를 포함하는 광학 필름 - Google Patents

아크릴계 수지 조성물 및 이를 포함하는 광학 필름 Download PDF

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WO2010095870A2
WO2010095870A2 PCT/KR2010/001019 KR2010001019W WO2010095870A2 WO 2010095870 A2 WO2010095870 A2 WO 2010095870A2 KR 2010001019 W KR2010001019 W KR 2010001019W WO 2010095870 A2 WO2010095870 A2 WO 2010095870A2
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meth
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monomer
acrylic copolymer
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강병일
이대우
전병규
한창훈
성다은
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LG Chem Ltd
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    • C08F220/1807—C7-(meth)acrylate, e.g. heptyl (meth)acrylate or benzyl (meth)acrylate

Definitions

  • the present invention relates to an acrylic copolymer resin having excellent heat resistance, a resin composition containing the acrylic copolymer resin, an optical film having excellent heat resistance and optical transparency including the resin composition, and a liquid crystal display device including the optical film.
  • various polymer films are used in polarizing films, polarizer protective films, retardation films, plastic substrates, light guide plates, etc., and as liquid crystals, twisted nematic (TN), super twisted nematic (STN), Various modes of liquid crystal display using vertical alignment (VA), in-plane switching (IPS) liquid crystal cells, and the like have been developed. All of these liquid crystal cells have an inherent liquid crystal array, have inherent optical anisotropy, and in order to compensate for this optical anisotropy, films have been proposed in which various kinds of polymers are stretched to impart a retardation function.
  • the liquid crystal display uses high birefringence characteristics and orientations of the liquid crystal molecules, the refractive index varies according to the viewing angle, and thus the color and brightness of the screen change.
  • a compensation film having a negative phase difference in the thickness direction is required to compensate for this.
  • the front of the two polarizers orthogonal to each other do not pass light, but when the angle is tilted, the optical axis of the two polarizers are not orthogonal to cause light leakage, and a compensation film having a plane retardation is required to compensate for this.
  • the display device using the liquid crystal requires both phase difference compensation in the thickness direction and plane direction difference compensation in order to widen the viewing angle.
  • a requirement for retardation compensation films is that birefringence must be easily controlled.
  • the birefringence of the film is made not only by the fundamental birefringence of the material but also by the orientation of the polymer chain in the film. Orientation of the polymer chain is mostly caused by the force applied from the outside or due to the inherent properties of the material, the method of aligning the molecule by the external force is to stretch the polymer film uniaxially or biaxially.
  • N-TAC, V-TAC, and COP films have recently been used as compensation films or retardation films.
  • these films have a problem of high cost and complicated manufacturing process.
  • an object of the present invention is to provide an acrylic copolymer resin having excellent heat resistance while maintaining transparency.
  • Still another object of the present invention is to provide a resin composition
  • a resin composition comprising the acrylic copolymer resin and a resin containing an aromatic ring and / or an aliphatic ring in the main chain.
  • Still another object of the present invention is to provide an optical film excellent in heat resistance and optical transparency containing the resin composition, and a liquid crystal display device comprising the optical film.
  • One aspect of the present invention for achieving the above object is 1) alkyl (meth) acrylate monomers, 2) (meth) acrylate monomers including aliphatic rings and / or aromatic rings, and 3) imide monomers and Provided is an acrylic copolymer resin including at least one of styrene monomers.
  • a second aspect of the present invention for achieving the above object provides a resin composition comprising the acrylic copolymer resin and a resin containing an aromatic ring and / or an aliphatic ring in the main chain.
  • a third aspect of the present invention for achieving the above object provides an optical film comprising the resin composition.
  • a fourth aspect of the present invention for achieving the above object provides a liquid crystal display device comprising the optical film.
  • the acrylic copolymer resin according to the present invention is excellent in heat resistance while maintaining transparency.
  • the optical film produced using the resin composition containing the acrylic copolymer resin is excellent in transparency and heat resistance, and excellent in workability, adhesiveness, retardation characteristics and durability.
  • 1 to 4 illustrate an example in which the optical film according to the present invention is applied to a liquid crystal display device.
  • alkyl (meth) acrylate monomers 1) alkyl (meth) acrylate monomers; 2) (meth) acrylate monomers including aliphatic rings and / or aromatic rings; And 3) at least one of an imide monomer and a styrene monomer.
  • the copolymer resin containing a monomer means that the monomer is polymerized and included as a repeating unit in the copolymer resin.
  • the acrylic copolymer may be a block copolymer or a random copolymer, but the copolymer form is not limited thereto.
  • the acrylic copolymer is an alkyl (meth) acrylate monomer; (Meth) acrylate monomers including aliphatic rings and / or aromatic rings; And it may be in the form of a ternary copolymer comprising a styrene-based monomer, it may be in the form of a quaternary copolymer further comprising an imide-based monomer, alkyl (meth) acrylate-based monomers; (Meth) acrylate monomers including aliphatic rings and / or aromatic rings; And ternary copolymer forms containing imide monomers.
  • the alkyl (meth) acrylate monomer is 30 wt% or more and 90 wt% or less, and the (meth) acrylate monomer containing an aliphatic ring and / or an aromatic ring is more than 0 wt% 50 It is preferable that it is weight% or less.
  • the imide monomer is preferably 0.1 wt% or more and 50 wt% or less, and the styrene monomer is preferably 0.1 wt% or more and 50 wt% or less, and these may be included in the acrylic copolymer simultaneously or alone.
  • an alkyl (meth) acrylate monomer means both an alkyl acrylate monomer and an alkyl methacrylate monomer. It is preferable that the alkyl group of the said alkyl (meth) acrylate type monomer is C1-C10, It is more preferable that it is 1-4, It is more preferable that it is a methyl group or an ethyl group.
  • the alkyl methacrylate monomer is more preferably methyl methacrylate, but is not limited thereto.
  • the content of the alkyl methacrylate monomer in the acrylic copolymer resin is preferably 30 to 90% by weight, more preferably 50 to 90% by weight. When the content of the alkyl methacrylate monomer is within the above range, excellent transparency may be maintained while heat resistance.
  • the (meth) acrylate monomer containing an aliphatic ring and / or an aromatic ring in the acrylic copolymer resin serves to improve the heat resistance of the acrylic copolymer resin according to the present invention, for example, cycloalkyl (meth) acrylic It may be a rate monomer or an aryl (meth) acrylate monomer.
  • the cycloalkyl group of the cycloalkyl (meth) acrylate monomer is preferably 4 to 12 carbon atoms, more preferably 5 to 8 carbon atoms, and most preferably a cyclohexyl group.
  • the aryl group of the aryl (meth) acrylate monomer is preferably 6 to 12 carbon atoms, most preferably a phenyl group.
  • (meth) acrylate monomers including the aliphatic ring and / or the aromatic ring include cyclopentyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, cyclohexyl acrylate and 2-phenoxyethyl acryl.
  • cyclohexyl methacrylate or phenyl methacrylate are preferred, but not limited thereto.
  • the content of the (meth) acrylate monomer including the aliphatic ring and / or the aromatic ring is preferably more than 0% by weight and 50% by weight or less, and more than 0% by weight and 30% by weight or less. It is preferable that it is 5 weight% or more and 30 weight% or less.
  • heat resistance can be sufficiently secured.
  • the imide monomer means a monomer including an imide group, and examples thereof include maleimide.
  • maleimide substituted with a cycloalkyl group or an aryl group is preferable for improving the heat resistance of the acrylic copolymer.
  • the cycloalkyl group which may be substituted in the imide monomer is preferably a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, and more preferably a cyclohexyl group.
  • the aryl group which may be substituted in the imide monomer is preferably 6 to 15 carbon atoms, more preferably a phenyl group.
  • the imide monomers include N-cyclohexylmaleimide, N-phenylmaleimide, N-chlorophenylmaleimide, N-methylphenylmaleimide, N-naphthylmaleimide, N-hydroxyphenylmaleimide, N -Methoxyphenyl maleimide, N-carboxyphenyl maleimide, N-nitrophenyl maleimide, N-tribromophenyl maleimide, etc. are mentioned. These monomers may be used independently and may use 2 or more types together. Of these monomers, N-cyclohexylmaleimide or N-phenylmaleimide is particularly preferred, but is not limited thereto.
  • the content of the imide monomer is preferably 0.1 to 50% by weight, more preferably 1 to 20% by weight.
  • the content of the imide-based monomer is in the above range, it is preferable because the decrease in mechanical strength can be minimized while ensuring heat resistance.
  • the styrene monomer refers to a monomer including a styrene group, for example, styrene, ⁇ -methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, 2,5- Dimethylstyrene, 2-methyl-4-chlorostyrene, 2,4,6-trimethylstyrene, cis- ⁇ -methylstyrene, trans- ⁇ -methylstyrene, 4-methyl- ⁇ -methylstyrene, 4-fluor- ⁇ - Methylstyrene, 4-chloro- ⁇ -methylstyrene, 4-bromo- ⁇ -methylstyrene, 4-t-butylstyrene, 2-fluorostyrene, 3-fluorostyrene, 4-fluorostyrene, 2,4-di Fluorostyrene, 2,3,4,5,6-pentafluor
  • the content of the styrene monomer is preferably 0.1 to 50% by weight, more preferably 1 to 20% by weight.
  • the content of the styrene-based monomer is in the above range, it is preferable because the decrease in mechanical strength can be minimized while ensuring heat resistance.
  • the molecular weight of the acrylic copolymer resin is preferably in the range of 50,000 to 500,000 in terms of heat resistance, processability and productivity.
  • Glass transition temperature (Tg) of the said acrylic copolymer resin becomes like this. Preferably it is 120 degreeC or more, More preferably, it is 130 degreeC or more.
  • the glass transition temperature of the acrylic copolymer resin is not particularly limited, but may be 200 ° C. or less.
  • a second aspect of the present invention relates to a resin composition
  • a resin composition comprising the acrylic copolymer resin and a resin containing an aromatic ring and / or an aliphatic ring in the main chain.
  • the resin composition as the resin containing an aromatic ring and / or an aliphatic ring in the main chain, for example, polycarbonate resin, polyarylate resin, polynaphthalene resin, polynorbornene resin, or the like can be used. Although it is more preferable that it is a carbonate resin, it is not limited only to this.
  • the weight ratio of acrylic copolymer resin and resin which contains an aromatic ring and / or an aliphatic ring in a principal chain is 60-99.9: 0.1-40, and, as for the said resin composition, it is more preferable that it is 70-99: 1-30. .
  • the resin composition may be prepared by blending the acrylic copolymer resin and a resin containing an aromatic ring and / or an aliphatic ring in the main chain according to a method well known in the art, such as compounding method, and may include a colorant, a flame retardant, a reinforcing agent, 0.001 to 70 parts by weight of additives well known in the art, such as fillers, UV stabilizers, antioxidants and the like.
  • the glass transition temperature of the said resin composition is not specifically limited, It may be 200 degrees C or less.
  • the weight average molecular weights of the said resin composition are 50,000-500,000 in terms of heat resistance, sufficient workability, productivity, etc.
  • the third aspect of the present invention relates to an optical film 3) comprising the resin composition.
  • the optical film according to the present invention may have different retardation values depending on the content of the resin containing an aromatic ring and / or an aliphatic ring in the main chain, and thus may be used as a retardation compensation film or a protective film.
  • the retardation compensation film may be used in the VA mode type or the TN mode type according to the retardation value.
  • the optical film according to the present invention may have a plane direction retardation value (R in ) of 30 nm to 80 nm and a thickness direction retardation value (R th ) of -50 nm to -300 nm, in which case it may be used as a VA mode type retardation compensation film.
  • the optical film according to the present invention may have a plane direction retardation value R in of 150 nm to 200 nm and a thickness direction retardation value R th of ⁇ 90 nm or less, that is, an absolute value of 90 or more of the thickness direction retardation value, in this case It can be used as a TN mode retardation compensation film.
  • the thickness direction retardation value (R th ) is more preferably -90nm to -150nm.
  • the plane direction retardation value (R in ) of the optical film may be 30nm to 80nm
  • the thickness direction retardation value R th may be -50 nm to -300 nm.
  • the optical film according to the present invention can be used as a VA mode type retardation compensation film.
  • the plane direction retardation of the optical film may be 0 nm to 10 nm, preferably 0 nm to 5 nm, more preferably about 0 nm, and the thickness direction retardation value R th may be -10 nm to 10 nm, preferably -5 nm to 5 nm. And more preferably about 0 nm.
  • the optical film according to the present invention can be used as a polarizer protective film.
  • both of the protective films provided on both surfaces of the two polarizing plates are optical films according to the present invention, and at least one of the protective films may be a conventional protective film.
  • the 3) optical film may be prepared into a film according to a method well known in the art, such as 2) the resin composition of the solution caster method or extrusion method, of which the solution caster method is preferred.
  • the stretching step may be performed in the longitudinal direction (MD) stretching or in the transverse direction (TD) stretching, or both.
  • MD longitudinal direction
  • TD transverse direction
  • stretching both a longitudinal direction and a lateral direction after extending
  • Stretching can be done in one step or stretched in multiple steps.
  • stretching in a longitudinal direction extending
  • the starting angle of the tenter is 10 degrees or less in total, suppressing the bowing phenomenon which arises at the time of a lateral stretch, and controls the angle of an optical axis regularly.
  • the same boeing suppression effect can also be obtained by making transverse stretching into multiple stages.
  • the stretching may be performed at a temperature of (Tg-20 ° C) to (Tg + 30 ° C) when the glass transition temperature of the resin composition is Tg.
  • the glass transition temperature refers to a region from the temperature at which the storage modulus of the resin composition begins to decrease, and thus the loss modulus becomes larger than the storage modulus, at which the orientation of the polymer chain is relaxed and lost. Glass transition temperatures can be measured by differential scanning calorimetry (DSC). The temperature at the time of the stretching step is more preferably the glass transition temperature of the film.
  • the drawing speed is preferably in the range of 1 to 100 mm / min in the case of a universal drawing machine (Zwick Z010) and in the range of 0.1 to 2 m / min in the case of a pilot drawing machine. It is preferable to stretch the film by applying an elongation of 5 to 300%.
  • the optical film according to the present invention can be uniaxially or biaxially stretched by the above-described method, thereby adjusting the phase difference characteristics.
  • the plane direction retardation value represented by Equation 1 below is preferably 0 nm to 200 nm, and the thickness direction retardation value represented by Equation 2 below is preferably 10 nm to -300 nm.
  • n x is a refractive index of the direction of the largest refractive index in the plane direction of the film
  • n y is a refractive index in the vertical direction in the n x direction in the plane direction of the film
  • n z is the refractive index in the thickness direction
  • d is the thickness of the film.
  • the surface direction retardation value and the thickness direction retardation value may be adjusted according to the content of the resin including the aromatic ring and / or the aliphatic ring in the main chain.
  • the planar retardation value R in of the optical film according to the present invention may be 20 nm to 80 nm, and the thickness direction retardation value R th may be -50 nm to -300 nm.
  • the optical film according to the present invention can be used as a VA mode type retardation compensation film.
  • the plane direction retardation value R in of the optical film according to the present invention may be 0 nm to 10 nm, preferably 0 nm to 5 nm, more preferably about 0 nm, and the thickness direction retardation value R th is ⁇ 10 nm. It may be from 10nm, preferably -5nm to 5nm, more preferably about 0nm.
  • the optical film according to the present invention can be used as a polarizer protective film.
  • the optical film according to the present invention When the optical film according to the present invention is applied to a liquid crystal display device, it may be provided on only one side of the liquid crystal panel (one sheet type), or may be provided on both sides of the liquid crystal panel (two sheets type). Although one sheet type is illustrated in FIG. 3 and two sheet types are illustrated in FIG. 4, the scope of the present invention is not limited thereto.
  • the plane direction retardation value R in of the optical film is 30 nm to 80 nm, preferably 35 nm to 70 nm, and more preferably about 40 nm to 60 nm.
  • the thickness direction retardation value R in is preferably -270 nm or less, that is, the thickness direction retardation value is preferably 270 or more in absolute value.
  • the plane retardation value R in of the optical film is 30 nm to 80 nm, preferably 35 nm to 70 nm, and more preferably about 40 nm to 60 nm.
  • the thickness direction retardation value R in is preferably -100 nm or less, that is, the thickness direction retardation value is preferably 100 or more in absolute value.
  • the optical film according to the present invention is characterized in that the photoelastic coefficient is smaller than that of the conventional TAC film.
  • the photoelastic coefficient of the optical film according to the present invention may be 10 or less, preferably 8 or less, more preferably 0.1 or more and 7 or less, and more preferably 0.5 or more and 6 or less.
  • the brittleness of the optical film according to the present invention can be measured by dropping a steel sphere having a particle diameter of 15.9 mm and a weight of 16.3 g on a test film to measure a height at which a hole is formed in the film, and the optical film according to the present invention has the height Preferably it is 600 mm or more, More preferably, it is 700 nm or more.
  • the haze value of the optical film which concerns on this invention is 1% or less, It is more preferable that it is 0.5% or less, It is further more preferable that it is 0.1% or less.
  • a fourth aspect of the present invention relates to a liquid crystal display device including the optical film.
  • the liquid crystal display is a VA (vertical alignment) mode type or a TN mode type liquid crystal display.
  • VA vertical alignment
  • TN mode type liquid crystal display a liquid crystal display.
  • the optical film according to the present invention may be applied to a TN mode type liquid crystal display device.
  • an optical film can be used for viewing angle compensation, which has two elements to be compensated for.
  • the first is compensation for light leakage of the polarizing plate when the absorption axis of the two polarizing plates is not orthogonal in appearance when the liquid crystal display is tilted, and the second is birefringence of the liquid crystal molecules when the VA cell is observed from the oblique direction. This is necessary compensation because light leakage due to cell generation occurs during black display, whereby a decrease in contrast is observed.
  • the polarizer combined with the optical film is made of a uniaxially stretched polyvinyl alcohol film containing a dichroic dye
  • the polarizer is very fragile and is laminated with a protective film because its durability against temperature and moisture is poor. If the optical film can be directly adhered to the polarizer instead of the protective film, a thinned retardation film integrated polarizing film for one layer of the protective film can be obtained.
  • the cellulose derivative Since the cellulose derivative has excellent water permeability, the cellulose derivative has an advantage in that the water contained in the polarizer can be volatilized through the film in the manufacturing process of the polarizing plate.
  • the dimensional change and optical property change due to moisture absorption are relatively large, and the phase difference value when the humidity is changed near room temperature is large, so that there is a limit in improving the stable viewing angle. There is a problem that the durability is lowered.
  • the glass transition temperature is high, so that not only the stretching at high temperature is required but also the photoelastic coefficient of the film is large, thereby causing optical deformation due to stress.
  • stretching a norbornene-type film there exists a problem of the stress at the time of extending
  • the solution of this problem can be solved by adopting an acryl-based retardation film having a good viewing angle compensation effect and a small change in retardation value even with environmental changes.
  • a liquid crystal display including one or two or more optical films according to the present invention will be described in more detail as follows.
  • the optical film may be provided between the liquid crystal cell and the first polarizing plate and / or the second polarizing plate.
  • an optical film may be provided between the first polarizing plate and the liquid crystal cell, and one optical film is provided between the second polarizing plate and the liquid crystal cell, or between the first polarizing plate and the liquid crystal cell and between the second polarizing plate and the liquid crystal cell. 2 or more It may be provided.
  • the first polarizing plate and the second polarizing plate may include a protective film on one or both surfaces.
  • the inner protective film may include a triacetate cellulose (TAC) film, a polynorbornene-based film made of ring opening metathesis polymerization (ROMP), and a hydrogenated cyclic olefin-based polymer that is ring-opened polymerized.
  • TAC triacetate cellulose
  • REP ring opening metathesis polymerization
  • hydrogenated cyclic olefin-based polymer that is ring-opened polymerized.
  • ring opening metathesis polymerization followed by hydrogenation may be a polymer film, a polyester film, or a polynorbornene-based film made by addition polymerization.
  • a film made of a transparent polymer material may be used as a protective film, but is not limited thereto.
  • the present invention provides an integrated polarizing plate including a polarizing film and including the optical film according to the present invention on one or both surfaces of the polarizing film as a protective film.
  • the other surface may be provided with a protective film known in the art.
  • the polarizing film a film made of polyvinyl alcohol (PVA) containing iodine or dichroic dye may be used.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • the polarizing film may be prepared by dyeing iodine or dichroic dye on a PVA film, but a method of manufacturing the same is not particularly limited.
  • the polarizing film means a state not including a protective film
  • the polarizing plate means a state including a polarizing film and a protective film.
  • the protective film and the polarizing film may be laminated by a method known in the art.
  • the lamination of the protective film and the polarizing film may be made by an adhesive method using an adhesive. That is, first, an adhesive is coated on the surface of the PVA film, which is a protective film of the polarizing film or a polarizing film, using a roll coater, a gravure coater, a bar coater, a knife coater or a capillary coater. Before the adhesive is completely dried, the protective film and the polarizing film are laminated by heat pressing at room temperature or pressing at room temperature. In the case of using a hot melt adhesive, a heat press roll should be used.
  • Adhesives that can be used when laminating the protective film and the polarizing plate include one-component or two-component PVA adhesives, polyurethane adhesives, epoxy adhesives, styrene butadiene rubber (SBR) adhesives, and hot melt adhesives, but are not limited thereto. Do not. When using a polyurethane adhesive, it is preferable to use the polyurethane adhesive manufactured using the aliphatic isocyanate type compound which does not yellow by light.
  • a solution-type adhesive diluted with an acetate solvent, a ketone solvent, an ether solvent, or an aromatic solvent may be used. Can also be used.
  • adhesive viscosity is a low viscosity type of 5,000 cps or less. It is preferable that the adhesives have excellent storage stability and have a light transmittance of 90% or more at 400 to 800 nm.
  • a tackifier can also be used if it can exert sufficient adhesive force. It is preferable that the adhesive is sufficiently cured by heat or ultraviolet rays after lamination, and thus the mechanical strength is improved to the level of the adhesive. The adhesive strength is also large so that the adhesive does not peel off without breaking of either film to which the adhesive is attached. It is preferable.
  • pressure-sensitive adhesives that can be used include natural rubber, synthetic rubber or elastomer having excellent optical transparency, vinyl chloride / vinyl acetate copolymer, polyvinyl alkyl ether, polyacrylate or modified polyolefin-based pressure-sensitive adhesive, and a curing type in which a curing agent such as isocyanate is added thereto.
  • An adhesive is mentioned.
  • the present invention provides a liquid crystal display including the integrated polarizer.
  • the structure of the liquid crystal display according to the present invention is shown in FIG. 1, the scope of the present invention is not limited thereto.
  • liquid crystal display according to the present invention includes the aforementioned integrated polarizing plate, one or more optical films according to the present invention may be further included between the polarizing plate and the liquid crystal cell.
  • the physical property evaluation method in this invention is as follows.
  • Weight average molecular weight (Mw) The prepared resin was dissolved in tetrahydrofuran and measured by gel osmosis chromatography (GPC).
  • Tg glass transition temperature: Measured using a DSC (Differential Scanning Calorimeter) from TA Instrument.
  • Haze value (transparency): The haze value was measured using HAZEMETER HM-150 of Murakami color Research Laboratory.
  • the resin was prepared from 82 wt% methyl methacrylate, 10 wt% cyclohexyl methacrylate, 3 wt% alphamethyl styrene, and 5 wt% N-cyclohexyl maleimide.
  • the resin of glass transition temperature 135 degreeC and molecular weight 80,000 was obtained.
  • the resin and the polycarbonate were mixed at a weight ratio of 90:10 and compounded to prepare a final resin composition. After producing this resin composition into the film by the solution casting method, extending
  • the resin was prepared from 65 wt% methyl methacrylate, 10 wt% cyclohexyl methacrylate, 10 wt% styrene, and 15 wt% N-cyclohexyl maleimide.
  • the resin with glass transition temperature of 130 degreeC and molecular weight 90,000 was obtained.
  • the resin and the polycarbonate were mixed at a weight ratio of 90:10 and compounded to prepare a final resin composition. After producing this resin composition into the film by the solution casting method, extending
  • the resin was prepared from 65 wt% methyl methacrylate, 20 wt% cyclohexyl methacrylate, 5 wt% alphamethyl styrene, and 10 wt% phenyl maleimide.
  • the resin of glass transition temperature 131 degreeC and molecular weight 80,000 was obtained.
  • the resin and the polycarbonate were mixed at a weight ratio of 90:10 and compounded to prepare a final resin composition. After producing this resin composition into the film by the solution casting method, extending
  • the resin was prepared from 82 wt% methyl methacrylate, 10 wt% benzyl methacrylate, 3 wt% alphamethyl styrene, and 5 wt% N-cyclohexyl maleimide.
  • the resin of glass transition temperature 130 degreeC and molecular weight 90,000 was obtained.
  • the resin and the polycarbonate were mixed at a weight ratio of 90:10 and compounded to prepare a final resin composition. After producing this resin composition into the film by the solution casting method, extending
  • the resin was prepared from 80 wt% methyl methacrylate, 10 wt% cyclohexyl methacrylate, and 10 wt% alphamethyl styrene.
  • the resin with a glass transition temperature of 130 degreeC and a molecular weight of 75,000 was obtained.
  • the resin and the polycarbonate were mixed at a weight ratio of 90:10 and compounded to prepare a final resin composition.
  • stretching was performed at the glass transition temperature and the phase difference value of the film was measured.
  • the plane retardation value / thickness retardation value was 55 / -95, and the Haze value was 0.1.
  • the resin was prepared from 80 wt% methyl methacrylate, 15 wt% cyclohexyl methacrylate, and 5 wt% N-cyclohexyl maleimide.
  • the resin with a glass transition temperature of 118 degreeC and a molecular weight of 85,000 was obtained.
  • the resin and the polycarbonate were mixed at a weight ratio of 90:10 and compounded to prepare a final resin composition. After producing this resin composition into the film by the solution casting method, extending
  • Resin was prepared from 80 wt% methyl methacrylate and 20 wt% cyclohexyl methacrylate. As a result of measuring the glass transition temperature and molecular weight of manufactured resin, the resin with a glass transition temperature of 119 degreeC and molecular weight 100,000 was obtained. The resin and the polycarbonate were mixed in a weight ratio of 90:10 and compounded to prepare a final resin composition. After producing this resin composition into the film by the solution casting method, extending
  • CHMA cyclohexyl methacrylate
  • BzMA benzyl methacrylate
  • PhMA Phenyl methacrylate
  • the brittleness of the films prepared in Examples 12 to 14 was measured by dropping steel balls having a particle diameter of 15.9 mm and a weight of 16.3 g on the film to measure the height at which holes were formed in the film.
  • the measured height is shown in Table 5 below.

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Abstract

본 발명은 1) 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체, 2) 지방족 고리 및/또는 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체, 및 3) 이미드계 단량체 및 스티렌계 단량체 중 적어도 하나를 포함하는 아크릴계 공중합체 수지, 상기 아크릴계 공중합체 수지 및 주쇄에 방향족 고리 및/또는 지방족 고리를 포함하는 수지를 포함하는 수지 조성물, 상기 수지 조성물을 포함하는 광학 필름, 및 상기 광학 필름을 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 광학 필름은 내열성, 광학적 투명성 등이 우수하다.

Description

아크릴계 수지 조성물 및 이를 포함하는 광학 필름
본 발명은 내열성이 뛰어난 아크릴계 공중합체 수지, 상기 아크릴계 공중합체 수지를 포함하는 수지 조성물, 상기 수지 조성물을 포함하는 내열성 및 광학적 투명성이 우수한 광학 필름, 및 상기 광학 필름을 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다. 본 출원은 2009년 2월 18일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2009-0013271호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
근래 광학 기술의 발전을 발판으로 종래의 브라운관을 대체하는 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP), 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD) 등 여러 가지의 방식을 이용한 디스플레이 기술이 제안, 시판되고 있다. 이러한 디스플레이를 위한 폴리머 소재는 그 요구 특성이 한층 더 고도화하고 있다. 예를 들면, 액정 디스플레이의 경우 박막화, 경량화, 화면 면적의 대형화가 추진되면서 광시야각화, 고콘트라스트화, 시야각에 따른 화상 색조 변화의 억제 및 화면 표시의 균일화가 특히 중요한 문제가 되었다.
이에 따라 편광 필름, 편광자 보호 필름, 위상차 필름, 플라스틱 기판, 도광판 등에 여러 가지의 폴리머 필름이 사용되고 있으며, 액정으로서 트위스티드 네메틱(twisted nematic, TN), 슈퍼 트위스티드 네메틱(super twisted nematic, STN), 버티컬 얼라인먼트(vertical alignment, VA), 인플레인 스위칭(in-plane switching, IPS) 액정 셀 등을 이용한 다양한 모드의 액정 표시 장치가 개발되고 있다. 이들 액정 셀은 모두 고유한 액정 배열을 하고 있어, 고유한 광학 이방성을 갖고 있으며, 이 광학 이방성을 보상하기 위하여 다양한 종류의 폴리머를 연신하여 위상차 기능을 부여한 필름이 제안되어 왔다.
구체적으로, 액정 표시 장치는 액정 분자가 가지는 높은 복굴절 특성과 배향을 이용하기 때문에 시야각에 따라 굴절율이 달라져 그에 따라 화면의 색상과 밝기가 변한다. 예컨대, 버티컬 얼라인먼트 방식에 사용하는 대부분의 액정 분자는 액정 표시면의 두께 방향으로 양의 위상차를 갖기 때문에 이를 보상하기 위해서 두께 방향으로 음의 위상차를 갖는 보상 필름이 필요하다. 또한, 서로 직교된 두 편광판의 정면에서는 빛을 통과시키지 않지만 각도를 기울이면 두 편광판의 광축이 직교하지 않게 되어 빛샘 현상이 나타나며, 이를 보상하기 위하여 면 방향 위상차를 갖는 보상 필름이 필요하다. 또한, 액정을 이용한 표시 장치는 시야각을 넓게 하기 위해 두께 방향의 위상차 보상과 면 방향 위상차 보상이 동시에 필요하다.
위상차 보상 필름으로 갖추어야 할 요건으로는 복굴절이 쉽게 조절되어야 한다는 것이다. 그런데, 필름의 복굴절은 물질이 가지는 근본적인 복굴절 뿐만 아니라 필름에 있어서 고분자 사슬의 배향에 의하여 이루어진다. 고분자 사슬의 배향은 대부분 외부에서 부가되는 힘에 의해 강제적으로 일어나거나 물질이 갖고 있는 고유 특성에 기인하며, 외부의 힘에 의해 분자를 배향하는 방법은 고분자 필름을 일축 또는 이축으로 연신하는 것이다.
상기와 같은 액정 고유의 복굴절 특성으로 인한 LCD의 시야각 문제를 해결하기 위해, 근래 N-TAC, V-TAC, COP Film이 보상 필름 또는 위상차 필름으로 사용되고 있다. 그러나, 이러한 필름들은 가격이 비싸고 제조시 공정이 복잡해지는 문제점을 가지고 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한, 본 발명의 목적은 투명성이 유지되면서도 종래 보다 내열성이 뛰어난 아크릴계 공중합체 수지를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 아크릴계 공중합체 수지 및 주쇄에 방향족 고리 및/또는 지방족 고리를 포함하는 수지를 포함하는 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 수지 조성물을 포함하는 내열성 및 광학적 투명성이 우수한 광학 필름, 및 상기 광학 필름을 포함하는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은 1) 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체, 2) 지방족 고리 및/또는 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체, 및 3) 이미드계 단량체 및 스티렌계 단량체 중 적어도 하나를 포함하는 아크릴계 공중합체 수지를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 두 번째 측면은 상기 상기 아크릴계 공중합체 수지 및 주쇄에 방향족 고리 및/또는 지방족 고리를 포함하는 수지를 포함하는 수지 조성물을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세 번째 측면은 상기 수지 조성물을 포함하는 광학 필름을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 네 번째 측면은 상기 광학 필름을 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 아크릴계 공중합체 수지는 투명성이 유지되면서도 내열성이 뛰어나다. 상기 아크릴계 공중합체 수지를 포함하는 수지 조성물을 사용하여 제조된 광학 필름은 투명성 및 내열성이 우수하며, 가공성, 접착성, 위상차 특성 및 내구성이 우수하다.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 광학 필름을 액정표시장치에 적용한 예를 도시한 것이다.
이하, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 측면은, 1) 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체; 2) 지방족 고리 및/또는 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체; 및 3) 이미드계 단량체 및 스티렌계 단량체 중 적어도 하나를 포함하는 아크릴계 공중합체 수지에 관한 것이다.
본 명세서에서 단량체를 포함하는 공중합체 수지라 함은, 단량체가 중합되어 공중합체 수지 내에서 반복단위로서 포함되는 것을 의미한다.
상기 아크릴계 공중합체는 블록 공중합체 또는 랜덤 공중합체일 수 있으나, 공중합 형태가 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아크릴계 공중합체는 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체; 지방족 고리 및/또는 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체; 및 스티렌계 단량체를 포함하는 3원 공중합체 형태일 수 있고, 여기에 이미드계 단량체를 추가로 포함하는 4원 공중합체 형태일 수 있으며, 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체; 지방족 고리 및/또는 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체; 및 이미드계 단량체를 포함하는 3원 공중합체 형태일 수도 있다.
상기 아크릴계 공중합체 수지에 있어서, 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체는 30 중량% 이상 90 중량% 이하이고, 지방족 고리 및/또는 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체는 0 중량% 초과 50 중량% 이하인 것이 바람직하다. 또한, 이미드계 단량체는 0.1 중량% 이상 50 중량% 이하이고, 스티렌계 단량체는 0.1 중량% 이상 50 중량% 이하인 것이 바람직하며, 이들은 상기 아크릴계 공중합체에 동시에 또는 단독으로 포함될 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체 수지에 있어서, 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체는 알킬아크릴레이트계 단량체 및 알킬메타크릴레이트계 단량체를 모두 의미하는 것이다. 상기 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체의 알킬기는 탄소수 1 ~ 10인 것이 바람직하며, 1 ~ 4인 것이 더욱 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기인 것이 더욱 바람직하다. 상기 알킬 메타크릴레이트계 단량체는 메틸 메타크릴레이트인 것이 보다 바람직하나 이에만 한정되는 것은 아니다.
상기 아크릴계 공중합체 수지에 있어서 알킬 메타크릴레이트계 단량체의 함량은 30 ~ 90 중량%인 것이 바람직하고, 50 ~ 90 중량%인 것이 더욱 바람직하다. 알킬 메타크릴레이트계 단량체의 함량이 상기 범위일 경우 투명성이 우수하면서도 내열성이 유지될 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체 수지 내에 지방족 고리 및/또는 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체는 본 발명에 따른 아크릴계 공중합체 수지의 내열성을 향상시키는 역할을 하며, 예를 들어 시클로알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체 또는 아릴 (메트)아크릴레이트계 단량체일 수 있다.
상기 시클로알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체의 시클로알킬기는 탄소수 4 ~ 12인 것이 바람직하고, 탄소수 5 ~ 8인 것이 더욱 바람직하며, 시클로헥실기인 것이 가장 바람직하다. 또한, 상기 아릴 (메트)아크릴레이트계 단량체의 아릴기는 탄소수 6 ~ 12인 것이 바람직하며, 페닐기인 것이 가장 바람직하다.
상기 지방족 고리 및/또는 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체의 구체적인 예로는 시클로펜틸 메타크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 3,3,5-트리메틸시클로헥실 메타크릴레이트, 4-t-부틸시클로헥실 메타크릴레이트, 3-시클로헥실프로필 메타크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트, 4-t-부틸페닐 메타크릴레이트, 4-메톡시페틸 메타크릴레이트, 1-페닐에틸 메타크릴레이트, 2-페닐에틸 아크릴레이트, 2-페틸에틸 메타크릴레이트, 2-페녹시에틸 메타크릴레이트, 2-나프틸 메타크릴레이트 등을 들 수 있고, 시클로헥실 메타크릴레이트 또는 페닐 메타크릴레이트가 바람직하나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
상기 아크릴계 공중합체 수지에 있어서 상기 지방족 고리 및/또는 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체의 함량은 0 중량% 초과 50 중량% 이하인 것이 바람직하고, 0 중량% 초과 30 중량% 이하인 것이 더욱 바람직하며, 5 중량% 이상 30 중량% 이하인 것이 가장 바람직하다. 지방족 고리 및/또는 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체의 함량이 상기 범위일 때 내열성이 충분히 확보될 수 있다.
상기 아크릴계 중합체에서 상기 이미드계 단량체는 이미드기를 포함하는 단량체를 의미하며, 예를 들어 말레이미드류 등이 있다. 이 중에서도 아크릴계 공중합체의 내열성 향상을 위하여 시클로알킬기 또는 아릴기로 치환된 말레이미드류가 바람직하다.
상기 이미드계 단량체에 치환될 수 있는 시클로알킬기는 탄소수 3 ~ 15의 시클로알킬기가 바람직하고 시클로헥실기인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 이미드계 단량체에 치환될 수 있는 아릴기는 탄소수 6 ~ 15인 것이 바람직하고 페닐기인 것이 더욱 바람직하다.
상기 이미드계 단량체의 구체적인 예로는 N-시클로헥실말레이미드, N-페닐말레이미드, N-클로로페닐말레이미드, N-메틸페닐말레이미드, N-나프틸말레이미드, N-하이드록시페닐말레이미드, N-메톡시페닐말레이미드, N-카르복시페닐말레이미드, N-니트로페닐말레이미드, N-트리브로모페닐말레이미드 등을 들 수 있다. 이들 단량체를 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 이들 단량체 중 N-시클로헥실말레이미드 또는 N-페닐말레이미드가 특히 바람직하나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
상기 아크릴계 공중합체 수지에 있어서 상기 이미드계 단량체의 함량은 0.1 ~ 50 중량%인 것이 바람직하고, 1 ~ 20 중량%인 것이 더욱 바람직하다. 상기 이미드계 단량체의 함량이 상기 범위인 경우 내열성이 확보되면서도 기계적 강도의 저하가 최소화될 수 있어 바람직하다.
상기 아크릴계 공중합체에서 상기 스티렌계 단량체는 스티렌기를 포함하는 단량체를 의미하며, 예를 들어 스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 2,5-디메틸스티렌, 2-메틸-4-클로로스티렌, 2,4,6-트리메틸스티렌, cis-β-메틸스티렌, trans-β-메틸스티렌, 4-메틸-α-메틸스티렌, 4-플루오르-α-메틸스티렌, 4-클로로-α-메틸스티렌, 4-브로모-α-메틸스티렌, 4-t-부틸스티렌, 2-플루오르스티렌, 3-플루오르스티렌, 4-플루오로스티렌, 2,4-디플루오로스티렌, 2,3,4,5,6-펜타플루오로스티렌, 2-클로로스티렌, 3-틀로로스티렌, 4-틀로로스티렌, 2,4-디클로로스티렌, 2,6-디클로로스티렌, 옥타클로로스티렌, 2-브로모스티렌, 3-브로모스티렌, 4-브로모스티렌, 2,4-디브로모스티렌, α-브로모스티렌, β-브로모스티렌, 2-하이드록시스티렌, 4-하이드록시스티렌 등을 들 수 있다. 이들 단량체 중 공중합의 용이성 및 내열성 측면에서 α-메틸스티렌이 가장 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아크릴계 공중합체 수지에 있어서 상기 스티렌계 단량체의 함량은 0.1 ~ 50 중량%인 것이 바람직하고, 1 ~ 20 중량%인 것이 더욱 바람직하다. 상기 스티렌계 단량체의 함량이 상기 범위인 경우 내열성이 확보되면서도 기계적 강도의 저하가 최소화될 수 있어 바람직하다.
또한, 상기 아크릴계 공중합체 수지의 분자량은 내열성, 가공성 및 생산성 측면에서 5만 ~ 50만 범위인 것이 바람직하다.
상기 아크릴계 공중합체 수지는 유리 전이 온도(Tg)가 바람직하게는 120℃ 이상, 더욱 바람직하게는 130℃ 이상이다. 상기 아크릴계 공중합체 수지의 유리 전이 온도는 특별히 한정되지 않으나 200℃이하일 수 있다.
본 발명의 두 번째 측면은, 상기 아크릴계 공중합체 수지 및 주쇄에 방향족 고리 및/또는 지방족 고리를 포함하는 수지를 포함하는 수지 조성물에 관한 것이다.
상기 수지 조성물에 있어서, 주쇄에 방향족 고리 및/또는 지방족 고리를 포함하는 수지는, 예를 들어 폴리카보네이트계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리나프탈렌계 수지, 폴리노보넨계 수지 등을 이용할 수 있고, 폴리카보네이트계 수지인 것이 보다 바람직하나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
상기 수지 조성물은, 아크릴계 공중합체 수지와 주쇄에 방향족 고리 및/또는 지방족 고리를 포함하는 수지의 중량비가 60 ~ 99.9 : 0.1 ~ 40인 것이 바람직하고, 70 ~ 99 : 1 ~ 30인 것이 더욱 바람직하다.
상기 수지 조성물은 상기 아크릴계 공중합체 수지와 상기 주쇄에 방향족 고리 및/또는 지방족 고리를 포함하는 수지를 컴파운딩법과 같이 당 업계에 잘 알려진 방법에 따라 블렌딩함으로써 제조할 수 있으며, 착색제, 난연제, 강화제, 충진제, UV 안정제, 산화 방지제 등과 같은 당 업계에 잘 알려진 첨가제를 0.001 내지 70 중량부 포함할 수 있다.
상기 수지 조성물의 유리 전이 온도는 110℃ 이상인 것이 바람직하고, 120℃ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상기 수지 조성물의 유리 전이 온도는 특별히 한정되지 않으나 200℃이하일 수 있다.
또한, 상기 수지 조성물의 중량 평균 분자량은 내열성, 충분한 가공성, 생산성 등의 면에서 5만 내지 50만인 것이 바람직하다.
본 발명의 세 번째 측면은 3) 상기 수지 조성물을 포함하는 광학 필름에 관한 것이다.
본 발명에 따른 광학 필름은 상기 주쇄에 방향족 고리 및/또는 지방족 고리를 포함하는 수지의 함량에 따라 다른 위상차 값을 가질 수 있으며, 이에 따라 위상차 보상 필름 또는 보호필름으로서 사용될 수 있다.
상기 위상차 보상 필름으로는 위상차 값에 따라 VA 모드형 또는 TN 모드형에서 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 광학 필름은 면 방향 위상차값(Rin) 30nm 내지 80nm 및 두께 방향 위상차값(Rth) -50nm 내지 -300nm을 가질 수 있으며, 이 경우 VA 모드형 위상차 보상 필름으로 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 광학 필름은 면 방향 위상차값(Rin) 150nm 내지 200nm 및 두께 방향 위상차값(Rth) -90nm 이하, 즉 두께 방향 위상차값의 절대값 90 이상을 가질 수 있으며, 이 경우 TN 모드형 위상차 보상 필름으로 사용될 수 있다. 상기 TN 모드형 위상차 보상 필름으로 사용되는 경우, 두께 방향 위상차값(Rth)은 -90nm 내지 -150nm인 것이 더욱 바람직하다.
하나의 예로서, 상기 주쇄에 방향족 고리 및/또는 지방족 고리를 포함하는 수지의 함량이 10 중량% 내지 40 중량%인 경우, 광학 필름의 면 방향 위상차값(Rin)은 30nm 내지 80nm일 수 있고, 두께 방향 위상차값(Rth)은 -50nm 내지 -300nm일 수 있다. 이 경우 본 발명에 따른 광학 필름은 VA 모드형 위상차 보상 필름으로 사용될 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 주쇄에 방향족 고리 및/또는 지방족 고리를 포함하는 수지의 함량이 0.1 중량% 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 1중량% 내지 5중량%인 경우, 광학 필름의 면 방향 위상차값(Rin)이 0nm 내지 10nm, 바람직하게는 0nm 내지 5nm, 더욱 바람직하게는 약 0nm일 수 있고, 두께 방향 위상차값(Rth)은 -10nm 내지 10nm, 바람직하게는 -5nm 내지 5nm일 수 있고, 더욱 바람직하게는 약 0nm일 수 있다. 이 경우 본 발명에 따른 광학 필름은 편광자 보호 필름으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 광학 필름이 보호필름으로 사용된 예를 도 2에 나타내었다. 도 2에서는 2개의 편광판의 양면에 구비된 보호필름이 모두 본 발명에 따른 광학 필름이나, 상기 보호필름 중 적어도 하나는 종래의 보호필름이 사용될 수도 있다.
상기 3) 광학 필름은 상기 2) 수지 조성물을 용액 캐스터법 또는 압출법과 같은 당 업계에 잘 알려진 방법에 따라 필름으로 제조할 수 있으며, 이 중에서 용액 캐스터법이 바람직하다.
상기와 같이 제조된 필름을 일축 또는 이축 연신하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 경우에 따라서 개량제를 첨가하여 제조할 수도 있다.
상기 필름이 일축 또는 이축 연신되는 경우, 상기 연신 공정은 종 방향(MD) 연신, 횡 방향(TD) 연신을 각각 행할 수도 있고 모두 행할 수도 있다. 종 방향과 횡 방향 모두 연신하는 경우에는 어느 한 쪽을 먼저 연신한 후, 다른 방향으로 연신할 수 있고, 두 방향을 동시에 연신할 수도 있다. 연신은 한 단계로 연신할 수도 있으며 다단계에 걸쳐 연신할 수도 있다. 종 방향으로 연신할 경우에는 롤 사이의 속도차에 의한 연신을 할 수 있고, 횡 방향으로 연신할 경우에는 텐타를 사용할 수 있다. 텐타의 레일 개시각은 통산 10도 이내로 하여, 횡 방향 연신시 생기는 보잉(Bowing) 현상을 억제하고 광학 축의 각도를 규칙적으로 제어한다. 횡 방향 연신을 다단계로 하여 같은 보잉 억제 효과를 얻을 수도 있다.
상기 연신은, 상기 수지 조성물의 유리 전이 온도를 Tg라고 할 때, (Tg - 20℃) ~ (Tg + 30℃)의 온도에서 수행할 수 있다. 상기 유리 전이 온도는 수지 조성물의 저장 탄성율이 저하되기 시작하고, 이에 따라 손실 탄성율이 저장 탄성율보다 커지게 되는 온도로부터, 고분자 사슬의 배향이 완화되어 소실되는 온도까지의 영역을 가리키는 것이다. 유리 전이 온도는 시차주사형 열량계(DSC)에 의해 측정될 수 있다. 상기 연신 공정시의 온도는 필름의 유리 전이 온도인 것이 더욱 바람직하다.
연신속도는 소형 연신기(Universal testing machine, Zwick Z010)의 경우는 1 내지 100 mm/min의 범위에서, 그리고 파일로트 연신 장비의 경우는 0.1 내지 2 m/min의 범위에서 연신 조작을 행하는 것이 바람직하며, 5 내지 300%의 연신율을 적용하여 필름을 연신하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 광학 필름은 전술한 방법에 의하여 일축 또는 이축으로 연신됨으로써, 위상차 특성을 조절할 수 있다.
상기와 같이 제조된 광학 필름은 하기 수학식 1로 표시되는 면 방향 위상차 값이 0nm 내지 200nm 인 것이 바람직하고, 하기 수학식 2로 표시되는 두께 방향 위상차 값이 10nm 내지 -300nm 인 것이 바람직하다.
[수학식 1]
Rin = (nx - ny) ×d
[수학식 2]
Rth = (nz - ny) ×d
상기 수학식 1 및 수학식 2에서,
nx는 필름의 면 방향에 있어서, 가장 굴절율이 큰 방향의 굴절율이고,
ny는 필름의 면 방향에 있어서, nx 방향의 수직 방향의 굴절율이며,
nz는 두께 방향의 굴절율이고,
d는 필름의 두께이다.
본 발명에 따른 광학 필름은 상기 주쇄에 방향족 고리 및/또는 지방족 고리를 포함하는 수지의 함량에 따라 면 방향 위상차값과 두께 방향 위상차값이 조절될 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 광학 필름의 면상 위상차값(Rin)은 20nm 내지 80nm일 수 있고, 두께 방향 위상차값(Rth)은 -50nm 내지 -300nm일 수 있다. 이 경우 본 발명에 따른 광학 필름은 VA 모드형 위상차 보상 필름으로 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 광학 필름의 면 방향 위상차값(Rin)이 0nm 내지 10nm, 바람직하게는 0nm 내지 5nm, 더욱 바람직하게는 약 0nm일 수 있고, 두께 방향 위상차값(Rth)이 -10nm 내지 10nm, 바람직하게는 -5nm 내지 5nm일 수 있고, 더욱 바람직하게는 약 0nm일 수 있다. 이 경우 본 발명에 따른 광학 필름은 편광자 보호 필름으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 광학 필름이 액정 표시 장치에 적용되는 경우 액정패널의 어느 한 측에만 구비될 수도 있고(1매형), 액정패널의 양측에 각각 구비될 수 있다(2매형). 1매형을 도 3에 예시하고, 2매형을 도 4에 예시하였으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 광학 필름이 액정패널의 한측에만 구비되는 경우, 상기 광학필름의 면 방향 위상차값(Rin)은 30nm 내지 80nm, 바람직하게는 35nm 내지 70nm, 더욱 바람직하게는 약 40nm 내지 60nm인 것이 좋고, 두께 방향 위상차값(Rin)은 -270nm 이하, 즉 두께 방향 위상차값이 절대값이 270 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 광학 필름이 액정패널의 양측에 각각 구비되는 경우, 상기 광학필름의 면 방향 위상차값(Rin)은 30nm 내지 80nm, 바람직하게는 35nm 내지 70nm, 더욱 바람직하게는 약 40nm 내지 60nm인 것이 좋고, 두께 방향 위상차값(Rin)은 -100nm 이하, 즉 두께 방향 위상차값이 절대값이 100 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 광학 필름은 광탄성 계수가 종래의 TAC 필름에 비하여 작은 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 광학 필름의 광탄성 계수는 10 이하, 바람직하게는 8 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 이상 7이하, 더욱 바람직하게는 0.5 이상 6 이하일 수 있다.
본 발명에 따른 광학 필름의 취성(brittleness)은 입경 15.9mm, 무게 16.3g의 강철구를 테스트 필름 위에 떨어뜨려 필름에 구멍이 생기는 높이를 측정함으로써 측정할 수 있으며, 본 발명에 따른 광학 필름은 상기 높이가 바람직하게는 600 mm 이상이고, 더욱 바람직하게는 700nm 이상이다.
본 발명에 따른 광학 필름의 헤이즈 값은 1% 이하인 것이 바람직하고, 0.5% 이하인 것이 더욱 바람직하며, 0.1% 이하인 것이 더더욱 바람직하다.
본 발명 네 번째 측면은 상기 광학 필름을 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
상기 액정 표시 장치는 VA(vertical alignment) 모드형 또는 TN 모드형 액정 표시 장치인 것이 바람직하다. 이하에서는 주로 VA 모드형에 대하여 설명하나, 본 발명에 따른 광학 필름은 TN 모드형 액정 표시 장치에도 적용될 수 있다.
VA 모드 액정 표시 장치에서는 광학 필름을 시야각 보상에 사용할 수 있는데, 두 가지의 보상해야 할 요소를 갖는다. 첫 번째는 액정 표시 장치를 경사 관찰하였을 경우 2장의 편광판의 흡수축이 외관상 직교가 아니게 되는 것에 기인하는 편광판의 광 누설 보상이고, 두 번째는 VA 셀을 경사 방향으로부터 관찰하면 액정 분자의 복굴절이 증가하여 흑색 표시시에 셀 기인의 광 누출이 발생하여 콘트라스트의 저하가 보여지기 때문에 필요한 보상이다.
광학 필름과 조합시키는 편광자는 이색성 색소를 함유한 일축 연신된 폴리비닐알코올 필름으로 이루어지기 때문에 매우 취약하여 온도나 수분에 대한 내구성이 떨어지기 때문에 보호 필름으로 합지되어 있다. 보호 필름 대신에 광학 필름을 직접 편광자에 접착할 수 있으면 보호 필름 1층분의 박형화된 위상차 필름 일체형 편광 필름을 얻을 수 있다.
셀룰로오스 유도체는 투수성이 우수하기 때문에 편광판의 제조공정에 있어서 편광자에 함유된 수분을 필름을 통해 휘산시킬 수 있다는 이점을 가지고 있다. 그러나, 한편으로 고온 고습 분위기하에서 흡습에 따른 치수 변화나 광학 특성의 변동이 비교적 크며, 실온 부근에서 습도가 변화되었을 경우의 위상차 값의 변화가 커서 안정된 시야각 개선에도 한계가 있으므로, 편광판의 광학 특성의 내구성이 저하되는 문제점이 있다.
그리고, 폴리카보네이트계에서는 유리 전이 온도가 높아서 고온에서의 연신가공이 필요할 뿐만 아니라 필름의 광탄성계수가 크기 때문에 응력에 의한 광학변형이 생긴다. 노르보넨계 필름을 연신처리하는 경우 연신시의 응력이 높아지거나 연신시의 응력 불균일이 발생하는 등의 문제가 있다. 이러한 과제의 해결은 시야각 보상효과가 우수한 동시에 환경변화에도 위상차 값의 변화가 적은 아크릴계 위상차 필름을 채용함으로써 해결될 수 있다.
본 발명에 따른 광학 필름을 하나 또는 2 이상 포함하는 액정 표시 장치를 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
액정 셀 및 이 액정 셀의 양면에 각각 구비된 제1 편광판 및 제2 편광판을 포함하는 액정 표시 장치에 있어서, 광학 필름은 상기 액정 셀과 상기 제1 편광판 및/또는 제2 편광판 사이에 구비될 수 있다. 즉, 제1 편광판과 액정 셀 사이에 광학 필름이 구비될 수 있고, 제2 편광판과 액정 셀 사이에, 또는 제1 편광판과 액정 셀 사이와 제2 편광판과 액정 셀 사이 모두에 광학 필름이 하나 또는 2 이상 구비될 수 있다.
상기 제1 편광판 및 제2 편광판은 일면 또는 양면에 보호 필름을 포함할 수 있다. 상기 내부 보호 필름으로는 트리아세테이트 셀룰로오스(TAC) 필름, 개환 상호교환 중합(ring opening metathesis polymerization; ROMP)으로 제조된 폴리노보넨계 필름, 개환 중합된 고리형 올레핀계 중합체를 다시 수소 첨가하여 얻어진 HROMP(ring opening metathesis polymerization followed by hydrogenation) 중합체 필름, 폴리에스터 필름, 또는 부가중합(addition polymerization)으로 제조된 폴리노보넨계 필름 등일 수 있다. 이외에도 투명한 고분자 재료로 제조된 필름이 보호 필름 등이 사용될 수 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 편광막을 포함하고, 상기 편광막의 일면 또는 양면에 본 발명에 따른 광학 필름을 보호 필름으로 포함하는 일체형 편광판을 제공한다.
편광막의 일면에만 본 발명에 따른 광학 필름이 구비되는 경우 나머지 타면에는 당 기술분야에 알려진 보호 필름이 구비될 수 있다.
상기 편광막으로는 요오드 또는 이색성 염료를 포함하는 폴리비닐알콜(PVA)로 이루어진 필름을 사용할 수 있다. 상기 편광막은 PVA 필름에 요오드 또는 이색성 염료를 염착시켜서 제조될 수 있으나, 이의 제조방법은 특별히 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 편광막은 보호 필름을 포함하지 않는 상태를 의미하며, 편광판은 편광막과 보호 필름을 포함하는 상태를 의미한다.
본 발명의 일체형 편광판에 있어서, 보호 필름과 편광막은 당 기술분야에 알려져 있는 방법으로 합지될 수 있다.
예컨대, 보호 필름과 편광막과의 합지는 접착제를 이용한 접착방식에 의하여 이루어질 수 있다. 즉, 먼저 편광막의 보호 필름 또는 편광막인 PVA 필름의 표면 상에 롤 코터, 그라비어 코터, 바 코터, 나이프 코터 또는 캐필러리 코터 등을 사용하여 접착제를 코팅한다. 접착제가 완전히 건조되기 전에 보호 필름과 편광막을 합지 롤로 가열 압착하거나 상온 압착하여 합지한다. 핫멜트형 접착제를 이용하는 경우에는 가열 압착롤을 사용하여야 한다.
상기 보호 필름과 편광판의 합지시 사용가능한 접착제는 일액형 또는 이액형의 PVA 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 에폭시계 접착제, 스타이렌 부타디엔 고무계(SBR계) 접착제 또는 핫멜트형 접착제 등이 있으나, 이들에만 한정되지 않는다. 폴리우레탄계 접착제를 사용하는 경우, 광에 의해 황변되지 않는 지방족 이소시아네이트계 화합물을 이용하여 제조된 폴리우레탄계 접착제를 이용하는 것이 바람직하다. 일액형 또는 이액형의 드라이 라미네이트용 접착제 또는 이소시아네이트와 하이드록시기와의 반응성이 비교적 낮은 접착제를 사용하는 경우에는 아세테이트계 용제, 케톤계 용제, 에테르계 용제 또는 방향족계 용제 등으로 희석된 용액형 접착제를 사용할 수도 있다. 이 때 접착제 점도는 5,000cps 이하의 저점도형인 것이 바람직하다. 상기 접착제들은 저장안정성이 우수하면서도 400 내지 800nm에서의 광 투과도가 90% 이상인 것이 바람직하다.
충분한 점착력을 발휘할 수 있으면 점착제도 사용될 수 있다. 점착제는 합지 후 열 또는 자외선에 의하여 충분히 경화가 일어나 기계적 강도가 접착제 수준으로 향상되는 것이 바람직하며, 계면 접착력도 커서 점착제가 부착된 양쪽 필름 중 어느 한 쪽의 파괴없이는 박리되지 않는 정도의 점착력을 갖는 것이 바람직하다.
사용가능한 점착제의 구체적인 예로서는 광학 투명성이 우수한 천연고무, 합성고무 또는 엘라스토머, 염화비닐/아세트산비닐 공중합체, 폴리비닐알킬에테르, 폴리아크릴레이트 또는 변성 폴리올레핀계 점착제 등과 여기에 이소시아네이트 등의 경화제를 첨가한 경화형 점착제를 들 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 일체형 편광판을 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구조를 도 1에 도시하였으나, 본 발명의 범위가 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치가 전술한 일체형 편광판을 포함하는 경우에도 본 발명에 따른 광학 필름 1장 이상을 편광판과 액정 셀 사이에 추가로 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 기재한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
본 발명에 있어서 물성 평가 방법은 하기와 같다.
1. 중량 평균 분자량(Mw): 제조된 수지를 테트라하이드로퓨란에 녹여 겔 삼투 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 측정하였다.
2. Tg(유리 전이 온도): TA Instrument 사의 DSC(Differential Scanning Calorimeter)를 사용하여 측정하였다.
3. 위상차 값(Rin/Rth): 필름의 유리 전이 온도에서 연신 후 Axometrics 사의 AxoScan을 사용하여 측정하였다.
4. Haze 값(투명도): Murakami color Research Laboratory 사의 HAZEMETER HM-150을 사용하여 haze값을 측정하였다.
<실시예>
<실시예 1>
메틸 메타크릴레이트 82 중량%, 사이클로헥실 메타크릴레이트 10 중량%, 알파메틸 스티렌 3 중량%, N-사이클로헥실 말레이미드 5 중량%로 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리 전이 온도와 분자량을 측정한 결과, 유리 전이 온도 135 ℃, 분자량 8만인 수지를 얻을 수 있었다. 이 수지와 폴리카보네이트를 90 : 10의 중량비로 혼합하고 이를 컴파운딩하여 최종적인 수지 조성물을 제조하였다. 이 수지 조성물을 용액 캐스팅 법에 의해 필름으로 제조한 후, 유리 전이 온도에서 연신을 실시하고, 그 필름의 위상차 값을 측정하였다. 그 결과 면 방향 위상차 값/두께 방향 위상차 값은 48/-130이었고, Haze 값은 0.1이었다.
<실시예 2>
메틸 메타크릴레이트 65 중량%, 사이클로헥실 메타크릴레이트 10 중량%, 스티렌 10 중량%, N-사이클로헥실 말레이미드 15 중량%로 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리 전이 온도와 분자량을 측정한 결과, 유리 전이 온도 130℃, 분자량 9만인 수지를 얻을 수 있었다. 이 수지와 폴리카보네이트를 90 : 10의 중량비로 혼합하고 이를 컴파운딩하여 최종적인 수지 조성물을 제조하였다. 이 수지 조성물을 용액 캐스팅 법에 의해 필름으로 제조한 후, 유리 전이 온도에서 연신을 실시하고, 그 필름의 위상차 값을 측정하였다. 그 결과 면 방향 위상차 값/두께 방향 위상차 값은 43/-125이었고, Haze 값은 0.1이었다.
<실시예 3>
메틸 메타크릴레이트 65 중량%, 사이클로헥실 메타크릴레이트 20 중량%, 알파메틸 스티렌 5 중량%, 페닐 말레이미드 10 중량%로 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리 전이 온도와 분자량을 측정한 결과, 유리 전이 온도 131℃, 분자량 8만인 수지를 얻을 수 있었다. 이 수지와 폴리카보네이트를 90 : 10의 중량비로 혼합하고 이를 컴파운딩하여 최종적인 수지 조성물을 제조하였다. 이 수지 조성물을 용액 캐스팅 법에 의해 필름으로 제조한 후, 유리 전이 온도에서 연신을 실시하고, 그 필름의 위상차 값을 측정하였다. 그 결과 면 방향 위상차 값/두께 방향 위상차 값은 40/-115이었고, Haze 값은 0.1이었다.
<실시예 4>
메틸 메타크릴레이트 82 중량%, 벤질 메타크릴레이트 10 중량%, 알파메틸 스티렌 3 중량%, N-사이클로헥실 말레이미드 5 중량%로 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리 전이 온도와 분자량을 측정한 결과, 유리 전이 온도 130 ℃, 분자량 9만인 수지를 얻을 수 있었다. 이 수지와 폴리카보네이트를 90 : 10의 중량비로 혼합하고 이를 컴파운딩하여 최종적인 수지 조성물을 제조하였다. 이 수지 조성물을 용액 캐스팅 법에 의해 필름으로 제조한 후, 유리 전이 온도에서 연신을 실시하고, 그 필름의 위상차 값을 측정하였다. 그 결과 면 방향 위상차 값/두께 방향 위상차 값은 48/-140이었고, Haze 값은 0.1이었다.
<실시예 5>
메틸 메타크릴레이트 80 중량%, 사이클로헥실 메타크릴레이트 10 중량%, 알파메틸 스티렌 10 중량%로 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리 전이 온도와 분자량을 측정한 결과, 유리 전이 온도 130℃, 분자량 7만5천인 수지를 얻을 수 있었다. 이 수지와 폴리카보네이트를 90 : 10의 중량비로 혼합하고 이를 컴파운딩하여 최종적인 수지 조성물을 제조하였다. 이 수지 조성물을 용액 캐스팅 법에 의해 필름으로 제조한 후, 유리 전이 온도에서 연신을 실시하고, 그 필름의 위상차 값을 측정하였다. 그 결과 면 방향 위상차 값/두께 방향 위상차 값은 55/-95이었고, Haze 값은 0.1이었다.
<실시예 6>
메틸 메타크릴레이트 80 중량%, 사이클로헥실 메타크릴레이트 15 중량%, N-사이클로헥실 말레이미드 5 중량%로 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리 전이 온도와 분자량을 측정한 결과, 유리 전이 온도 118℃, 분자량 8만 5천인 수지를 얻을 수 있었다. 이 수지와 폴리카보네이트를 90 : 10의 중량비로 혼합하고 이를 컴파운딩하여 최종적인 수지 조성물을 제조하였다. 이 수지 조성물을 용액 캐스팅 법에 의해 필름으로 제조한 후, 유리 전이 온도에서 연신을 실시하고, 그 필름의 위상차 값을 측정하였다. 그 결과 면방향 위상차 값/두께 방향 위상차 값은 43/-90이었고, Haze 값은 0.1이었다.
<비교예 1>
메틸 메타크릴레이트 80 중량%, 사이클로헥실 메타크릴레이트 20 중량%로 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리 전이 온도와 분자량을 측정한 결과, 유리 전이 온도 119℃, 분자량 10만인 수지를 얻을 수 있었다. 이 수지와 폴리카보네이트를 90:10의 중량비로 혼합하고 이를 컴파운딩하여 최종적인 수지 조성물을 제조하였다. 이 수지 조성물을 용액 캐스팅 법에 의해 필름으로 제조한 후, 유리 전이 온도에서 연신을 실시하고, 그 필름의 위상차 값을 측정하였다. 그 결과 면 방향 위상차 값/두께 방향 위상차 값은 35/-100이었고, Haze 값은 0.1이었다.
상기 실시예 및 비교예를 정리하면 하기 표 1 및 표 2와 같다.
표 1
Figure PCTKR2010001019-appb-T000001
MMA: 메틸메타크릴레이트
CHMA: 사이클로헥실 메타크릴레이트 BzMA: 벤질 메타크릴레이트
AMS: 알파메틸 스티렌
SM: 스티렌
CHMI: N-사이클로헥실 말레이미드
PMI: 페닐 말레이미드
표 2
Figure PCTKR2010001019-appb-T000002
<실시예 7 내지 21>
하기 표 3과 같은 단량체 조성으로 공중합체 수지를 제조하고, 이를 폴리카보네이트와 혼합하고 이를 컴파운딩하여 최종적인 수지 조성물을 제조하였다. 이 수지 조성물을 용액 캐스팅 법에 의해 필름으로 제조한 후, 유리 전이 온도에서 연신을 실시하고, 그 필름의 위상차 값을 측정하였다. 제조된 필름의 물성은 하기 표 4에 나타내었다.
표 3
Figure PCTKR2010001019-appb-T000003
PhMA: 페닐메타크릴레이트
표 4
Figure PCTKR2010001019-appb-T000004
상기 실시예 12 내지 14에서 제조된 필름의 취성(brittleness)을 입경 15.9mm, 무게 16.3g의 강철구를 필름 위에 떨어뜨려 필름에 구멍이 생기는 높이를 측정함으로써 측정하였다. 그 결과 측정된 높이를 하기 표 5에 나타내었다.
표 5
Figure PCTKR2010001019-appb-T000005

Claims (30)

1) 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체; 2) 지방족 고리 및/또는 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체; 3) 이미드계 단량체 및 스티렌계 단량체 중 적어도 하나를 포함하는 아크릴계 공중합체.
청구항 1에 있어서, 상기 아크릴계 공중합체는 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체; 지방족 고리 및/또는 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체; 및 스티렌계 단량체를 포함하는 3원 공중합체 형태인 것을 특징으로 하는, 아크릴계 공중합체.
청구항 2에 있어서, 상기 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체는 30 중량% 이상 90 중량% 이하이고, 지방족 고리 및/또는 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체는 0 중량% 초과 50 중량% 이하이고, 스티렌계 단량체는 0.1 중량% 이상 50 중량% 이하인 것을 특징으로 하는, 아크릴계 공중합체.
청구항 1에 있어서, 상기 아크릴계 공중합체는 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체; 지방족 고리 및/또는 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체; 및 이미드계 단량체를 포함하는 3원 공중합체 형태인 것을 특징으로 하는, 아크릴계 공중합체.
청구항 4에 있어서, 상기 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체는 30 중량% 이상 90 중량% 이하이고, 상기 지방족 고리 및/또는 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체는 0 중량% 초과 50 중량% 이하이고, 상기 이미드계 단량체는 0.1 중량% 이상 50 중량% 이하인 것을 특징으로 하는, 아크릴계 공중합체.
청구항 1에 있어서, 상기 아크릴계 공중합체는 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체; 지방족 고리 및/또는 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체; 이미드계 단량체; 및 스티렌계 단량체를 포함하는 4원 공중합체 형태인 것을 특징으로 하는, 아크릴계 공중합체.
청구항 6에 있어서, 상기 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체는 30 중량% 이상 90 중량% 이하이고, 지방족 고리 및/또는 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체는 0 중량% 초과 50 중량% 이하이고, 이미드계 단량체는 0.1 중량% 이상 50 중량% 이하이고, 스티렌계 단량체는 0.1 중량% 이상 50 중량% 이하인 것을 특징으로 하는, 아크릴계 공중합체.
청구항 1에 있어서, 상기 지방족 고리 및/또는 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체는 시클로알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체 또는 아릴 (메트)아크릴레이트계 단량체인 것을 특징으로 하는, 아크릴계 공중합체.
청구항 8에 있어서, 상기 시클로알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체의 시클로알킬기는 탄소수가 4 ~ 12이고, 상기 아릴 (메트)아크릴레이트계 단량체의 아릴기는 탄소수가 6 ~ 12인 것을 특징으로 하는, 아크릴계 공중합체.
청구항 1에 있어서, 상기 지방족 고리 및/또는 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체는 시클로펜틸 메타크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 3,3,5-트리메틸시클로헥실 메타크릴레이트, 4-t-부틸시클로헥실 메타크릴레이트, 3-시클로헥실프로필 메타크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트, 4-t-부틸페닐 메타크릴레이트, 4-메톡시페틸 메타크릴레이트, 1-페닐에틸 메타크릴레이트, 2-페닐에틸 아크릴레이트, 2-페틸에틸 메타크릴레이트, 2-페녹시에틸 메타크릴레이트 및 2-나프틸 메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 아크릴계 공중합체.
청구항 1에 있어서, 상기 이미드계 단량체는 시클로알킬기 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 말레이미드인 것을 특징으로 하는, 아크릴계 공중합체.
청구항 1에 있어서, 상기 이미드계 단량체는 N-시클로헥실말레이미드, N-페닐말레이미드, N-클로로페닐말레이미드, N-메틸페닐말레이미드, N-나프틸말레이미드, N-하이드록시페닐말레이미드, N-메톡시페닐말레이미드, N-카르복시페닐말레이미드, N-니트로페닐말레이미드 및 N-트리브로모페닐말레이미드로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 아크릴계 공중합체.
청구항 1에 있어서, 상기 스티렌계 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 2,5-디메틸스티렌, 2-메틸-4-클로로스티렌, 2,4,6-트리메틸스티렌, cis-β-메틸스티렌, trans-β-메틸스티렌, 4-메틸-α-메틸스티렌, 4-플루오르-α-메틸스티렌, 4-클로로-α-메틸스티렌, 4-브로모-α-메틸스티렌, 4-t-부틸스티렌, 2-플루오르스티렌, 3-플루오르스티렌, 4-플루오로스티렌, 2,4-디플루오로스티렌, 2,3,4,5,6-펜타플루오로스티렌, 2-클로로스티렌, 3-틀로로스티렌, 4-틀로로스티렌, 2,4-디클로로스티렌, 2,6-디클로로스티렌, 옥타클로로스티렌, 2-브로모스티렌, 3-브로모스티렌, 4-브로모스티렌, 2,4-디브로모스티렌, α-브로모스티렌, β-브로모스티렌, 2-하이드록시스티렌 및 4-하이드록시스티렌으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 아크릴계 공중합체.
청구항 1에 있어서, 상기 아크릴계 공중합체의 유리 전이 온도(Tg)는 120℃ 이상인 것을 특징으로 하는, 아크릴계 공중합체.
청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항의 아크릴계 공중합체 및 주쇄에 방향족 고리 및/또는 지방족 고리를 포함하는 수지를 포함하는 수지 조성물.
청구항 15에 있어서, 상기 주쇄에 방향족 고리 및/또는 지방족 고리를 포함하는 수지는 폴리카보네이트계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리나프탈렌계 수지 및 폴리노보넨계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 수지 조성물.
청구항 15에 있어서, 상기 수지 조성물은 상기 아크릴계 공중합체 수지와 상기 주쇄에 방향족 고리 및/또는 지방족 고리를 포함하는 수지의 중량비가 60 ~ 99.9 : 0.1 ~ 40인 것을 특징으로 하는, 수지 조성물.
청구항 15에 있어서, 상기 수지 조성물의 유리 전이 온도는 110℃ 이상인 것을 특징으로 하는, 수지 조성물.
청구항 15의 수지 조성물을 포함하는 광학 필름.
청구항 19에 있어서, 상기 광학 필름은 위상차 보상 필름 또는 보호 필름인 것인 광학 필름.
청구항 20에 있어서, 상기 위상차 보상 필름은 VA 모드 액정표시장치용 또는 TN 모드 액정표시장치용인 것인 광학 필름.
청구항 19에 있어서, 상기 광학 필름은 하기 수학식 1로 표시되는 면 방향 위상차 값이 -5nm 내지 200nm인 것을 특징으로 하는 광학 필름:
[수학식 1]
Rin = (nx - ny) ×d
상기 수학식 1에서,
nx는 필름의 면 방향에 있어서, 가장 굴절율이 큰 방향의 굴절율이고,
ny는 필름의 면 방향에 있어서, nx 방향의 수직 방향의 굴절율이며,
d는 필름의 두께이다.
청구항 19에 있어서, 상기 광학 필름은 하기 수학식 2로 표시되는 두께 방향 위상차 값이 5nm 내지 -300nm인 것을 특징으로 하는, 광학 필름:
[수학식 2]
Rth = (nz - ny) ×d
상기 수학식 2에서,
nx는 필름의 면 방향에 있어서, 가장 굴절율이 큰 방향의 굴절율이고,
ny는 필름의 면 방향에 있어서, nx 방향의 수직 방향의 굴절율이며,
nz는 두께 방향의 굴절율이고,
d는 필름의 두께이다.
청구항 19에 있어서, 상기 광학 필름은 하기 수학식 1로 표시되는 면 방향 위상차 값이 20nm 내지 80nm이고, 하기 수학식 2로 표시되는 두께 방향 위상차 값이 -50nm 내지 -300nm인 것을 특징으로 하는 광학 필름:
[수학식 1]
Rin = (nx - ny) ×d
[수학식 2]
Rth = (nz - ny) ×d
상기 수학식 1 및 2에서,
nx는 필름의 면 방향에 있어서, 가장 굴절율이 큰 방향의 굴절율이고,
ny는 필름의 면 방향에 있어서, nx 방향의 수직 방향의 굴절율이며,
nz는 두께 방향의 굴절율이고,
d는 필름의 두께이다.
청구항 19에 있어서, 상기 광학 필름은 하기 수학식 1로 표시되는 면 방향 위상차 값이 0nm 내지 10nm이고, 하기 수학식 2로 표시되는 두께 방향 위상차 값이 -10nm 내지 10nm인 것을 특징으로 하는 광학 필름:
[수학식 1]
Rin = (nx - ny) ×d
[수학식 2]
Rth = (nz - ny) ×d
상기 수학식 1 및 2에서,
nx는 필름의 면 방향에 있어서, 가장 굴절율이 큰 방향의 굴절율이고,
ny는 필름의 면 방향에 있어서, nx 방향의 수직 방향의 굴절율이며,
nz는 두께 방향의 굴절율이고,
d는 필름의 두께이다.
청구항 19에 있어서, 상기 광학 필름은 1% 이하의 헤이즈 값을 갖는 것인 광학 필름.
청구항 19에 있어서, 상기 광학 필름은 광탄성 계수가 10 이하인 것인 광학 필름.
청구항 19에 있어서, 상기 광학 필름 상에 입경 15.9mm, 무게 16.3g의 강철구를 테스트 필름 위에 떨어뜨렸을 때 구멍이 생기는 높이가 600mm 이상인 것인 광학 필름.
청구항 19의 광학 필름을 포함하는 액정 표시 장치.
청구항 29에 있어서, 상기 액정 표시 장치는 VA 모드인 것을 특징으로 하는, 액정 표시 장치.
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