KR101478303B1 - 광경화성 조성물, 광학 이방성 필름 및 이의 제조 방법 - Google Patents

광경화성 조성물, 광학 이방성 필름 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정층 및 배향층을 별도 형성할 필요 없이도, 우수한 광학적 이방성을 나타내는 필름 등을 제공할 수 있게 하는 광경화성 조성물, 이를 이용한 광학 이방성 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 광경화성 조성물은 광배향성 중합체와, 비가교성 액정 화합물과, 광경화 가능한 바인더를 포함하는 것이다.

Description

광경화성 조성물, 광학 이방성 필름 및 이의 제조 방법{PHOTO-CURABLE COMPOSITION, OPTICAL ANISTROPIC FILM AND ITS PREPARATION METHOD}
본 발명은 광경화성 조성물, 광학 이방성 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 액정층 및 배향층을 별도 형성할 필요 없이도, 우수한 광학적 이방성을 나타내는 필름 등을 제공할 수 있게 하는 광경화성 조성물, 이를 이용한 광학 이방성 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 액정 디스플레이가 대형화되면서 모바일폰이나 노트북 등의 개인용에서 점차 벽걸이 TV 등의 가정용으로 용도가 확장됨에 따라 액정 디스플레이에 대해서는 고화질, 고품위화 및 광시야각이 요구되고 있다. 특히 박막트랜지스터에 의해서 구동되는 박막트랜지스터 액정 디스플레이(TFT-LCD)는 개개의 화소를 독립적으로 구동시키기 때문에 액정의 응답속도가 매우 뛰어나 고화질의 동화상을 구현할 수 있어 점차 응용범위가 확장되고 있다.
이러한 TFT-LCD에서 액정이 광스위치로서 사용될 수 있기 위해서는 디스플레이 셀의 가장 안쪽의 박막트랜지스터가 형성된 층 위에 액정이 일정 방향으로 초기 배향되어야만 하는데, 이를 위해 액정 배향층이 사용되고 있다. 특히 최근에는 UV와 같은 광에 의해 액정 배향층을 배향시키는 광배향 방법의 적용이 널리 검토되고 있다.
통상, 이러한 광배향을 위해서는, 액정층 하부에 광반응성 고분자를 포함하는 배향층을 형성하고, 이러한 배향층에 선편광된 UV를 조사하여 광반응을 일으킨다. 그 결과, 광반응성 고분자의 주쇄가 일정 방향으로 배열하게 되는 광배향이 일어나며, 이렇게 광배향된 배향층의 영향으로 상부층에 포함된 액정이 배향될 수 있다.
그러나, 이러한 광배향의 진행을 위해서는, 배향층 및 액정층과 같은 2개 층이 형성될 필요가 있어 전체적인 공정이 복잡해질 수 있다. 이를 보다 단순화하기 위해, 단일층을 이용한 액정 광배향이 검토된 바 있지만, 이를 적용하는 경우 액정 배향성 (광학적 이방성) 등이 충분치 못한 경우가 많았다.
1. 한국 공개 특허 공보 제 2011-0041519 호 2. 한국 공개 특허 공보 제 2011-0025377 호 3. 한국 공개 특허 공보 제 2006-0090172 호 4. 한국 공개 특허 공보 제 2010-0112525 호
이에 본 발명은 액정층 및 배향층을 별도 형성할 필요 없이도, 우수한 광학적 이방성을 나타내는 필름 등을 제공할 수 있게 하는 광경화성 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 또한, 상기 광경화성 조성물을 이용하여 형성되는 광학 이방성 필름 전구체 또는 광학 이방성 필름을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 광경화성 조성물을 이용한 광학 이방성 필름의 단순화된 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 광배향성 중합체와, 비가교성 액정 화합물과, 광경화 가능한 바인더를 포함하는 광경화성 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 광경화성 조성물에 UV 편광을 조사하여 광배향성 중합체의 적어도 일부를 광배향시키는 단계를 포함하는 광학 이방성 필름의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 기판 상에 형성된 상기 광경화성 조성물을 포함하는 광학 이방성 필름 전구체를 제공한다.
또한, 본 발명은 기판 상에 형성된 상기 광경화성 조성물의 경화물을 포함하는 광학 이방성 필름을 제공한다.
이러한 광학 이방성 필름은 액정 표시 소자와 같은 각종 광학 소자 등에 적용 가능한 액정 배향막, 액정 배향 필름, 광학 필터, 위상차 필름, 편광자 또는 편광 발광체로서의 기능을 가질 수 있다.
이에 본 발명은 또한, 상기 광학 이방성 필름을 포함하는 액정 셀을 제공한다. 이러한 액정 셀에서, 상기 광학 이방성 필름은 액정 배향 필름 또는 액정 배향막 등으로 포함될 수 있고, 이러한 광학 이방성 필름이 포함된 액정 셀은 고분자 분산형 액정 셀(Polymer Dispersed Liquid Crystal; PDLC) 등으로 될 수 있다.
이하, 발명의 구현예에 따른 광경화성 조성물, 이를 이용한 광학 이방성 필름 및 이의 제조 방법 등에 대해 설명하기로 한다.
본 명세서에서 사용되는 몇 가지 용어는 특별히 다른 의미가 설명되지 않는 한, 다음과 같은 의미로 정의될 수 있다.
어떤 물질, 중합체 또는 작용기 등이 ＂광배향성＂ 또는 ＂광반응성＂을 나타낼 수 있다고 함은, 직선 편광, 예를 들어, 선편광된 UV를 조사하는 경우, 해당 물질, 중합체 또는 작용기 등이 편광 방향에 따른 소정 방향으로 전개 또는 배열될 수 있어서, 액정 화합물의 정렬 또는 배향을 유발할 수 있음을 의미한다.
＂비가교성 액정 화합물＂이라 함은, 분자 중에(예를 들어, 분자 말단에) 중합, 가교 또는 경화 가능한 불포화기를 포함하지 않으며, 하나 이상의 메소젠기를 포함하여 액정상 거동을 나타내는 물질을 지칭할 수 있다. 상기 메소젠기는 이전부터 알려진 액정 화합물에 포함되는 임의의 메소젠계 작용기들로 될 수 있으며, 이의 범위 및 종류는 당업자에게 널리 알려져 있다.
어떤 조성물의 ＂(광)경화물＂ 또는 조성물이 ＂(광)경화되었다＂함은, 해당 조성물의 구성 성분 중 경화 또는 가교 가능한 불포화기를 갖는 구성 성분이 전부 경화, 가교 또는 중합된 경우뿐만 아니라, 이의 일부가 경화, 가교 또는 중합된 경우까지 포괄할 수 있다.
광경화성 조성물 또는 이의 경화물이 ＂단일층＂으로 형성되었다 함은, 광경화성 조성물과 동종의 구성 성분을 포함하는 다른 층이 기판 상에 존재하지 않음을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 광배향성 중합체 및 (비가교성) 액정 화합물을 포함하는 광경화성 조성물 또는 이의 경화물이 ＂단일층＂으로 형성되었다 함은, 광배향성 또는 액정성을 나타내는 물질을 포함한 다른 층이 동일 기판 상에, 혹은 동일 소자 내에, 혹은 동일 셀 내에 존재하지 않으며, 해당 단일층 내에만 해당 광배향성 중합체 및 액정 화합물이 포함됨을 의미할 수 있다. 다만, 기판 상에 이종의 구성 성분을 포함하는 다른 층이 존재할 수 있음은 물론이다.
한편, 발명의 일 구현예에 따르면, 광배향성 중합체와, 비가교성 액정 화합물과, 광경화 가능한 바인더를 포함하는 광경화성 조성물을 제공된다.
본 발명자들의 실험 결과, 일 구현예의 광경화성 조성물에 선편광된 UV를 조사하면, 광배향성 중합체에 포함된 작용기들이 광반응을 일으켜 일정 방향으로 배열되는 동시에(예를 들어, 광배향성 중합체의 광배향이 일어나는 동시에), 이렇게 광배향된 중합체의 영향으로 비가교성 액정 화합물이 액정 배향될 수 있음이 확인되었다. 따라서, 상기 광경화성 조성물을 이용하는 경우, 별도의 배향층 또는 액정층의 2개 층을 형성하지 않고도, 광배향을 이용한 액정 배향을 진행할 수 있다.
또한, 상기 광배향과 동시에 또는 그 이후에, 상기 광경화 가능한 바인더를 경화시키면 망상 가교 구조를 갖는 바인더 수지가 형성될 수 있다. 이러한 가교 구조 내에 액정 배향된 액정 화합물이 균일하게 분산된 형태 등으로 포함되면, 상기 가교 구조에 의해 액정 화합물에 채택된 배향이 안정화될 수 있다.
따라서, 일 구현예의 조성물을 이용하면, 액정층 및 배향층의 별도 형성의 필요 없이, 우수한 액정 배향성 또는 광학 이방성을 나타내는 필름 등을 제공할 수 있게 된다.
한편, 최근에 광배향성 물질 및 가교 가능한 액정성 물질(예를 들어, 반응성 메소젠)을 포함하는 조성물을 이용하여, 단일층으로서 광학 이방성 필름 등을 형성하고자 시도된 바 있다. 그러나, 이러한 조성물을 이용해 광배향 및 액정 배향을 시키는 경우, 광배향의 초기 단계에서 액정성 물질이 가교 또는 중합되지 않도록, 초기 반응 조건의 주의깊은 조절이 필요하다. 이러한 초기 반응 조건의 조절이 부족한 경우, 혹은 초기 반응 조건의 조절이 수반되더라도, 상기 광배향의 초기 단계에서 이미 액정성 물질이 상당량 가교, 경화 또는 중합될 수 있다. 이 경우, 가교, 경화 또는 중합된 액정성 물질의 경우, 이의 작용기가 속박되어 광배향성 물질의 영향을 받더라도 액정 배향이 제대로 진행되지 않을 수 있다. 따라서, 종래에 단일층으로 형성된 광학 이방성 필름의 경우, 열악한 액정 배향성 또는 광학 이방성을 나타낼 수 있다. 이는 광학 이방성 필름 등의 제조 공정을 매우 까다롭게 하고, 이의 광학 이방성 등을 저하시킬 수 있다.
그러나, 일 구현예의 조성물은 그 자체로 중합 또는 가교될 우려가 없는 비가교성 액정 화합물을 포함함에 따라, 이러한 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 상기 액정 화합물의 우수한 배향성은 바인더 수지의 가교 구조에 의해 안정될 수 있다. 그러므로, 일 구현예의 조성물을 이용하여 광학 이방성 필름 등의 제조 공정을 보다 용이하게 하면서도, 우수한 특성을 나타내는 광학 이방성 필름 등의 제공이 가능해 진다.
이하, 일 구현예의 광경화성 조성물을 각 성분별로 보다 상세히 설명하기로 한다.
그리고, 상기 일 구현예의 조성물은 광배향성 중합체를 포함한다. 이러한 광배향성 중합체는 하나 이상의 광반응성 작용기를 갖는 임의의 광배향성 중합체로서, 이전부터 알려진 임의의 중합체를 별다른 제한없이 사용할 수 있다. 또, 상기 광반응성 작용기 역시 선편광된 UV에 광반응성을 나타내는 것으로 알려진 신나메이트계 작용기, 챨콘계 작용기, 아조계 작용기 또는 쿠마린계 작용기 등으로 될 수 있다. 예를 들어, 이러한 광배향성 중합체로는 한국 등록 특허 공보 제 1002763 호, 제 0789247 호, 제 0671753 호, 제 0762832 호, 제 0982394 호, 제 1079807 호, 제 0946552 호, 제 0955569 호, 제 1071401 호, 한국 공개 특허 공보 제 2011-0025377 호, 제 2009-0047720 호 또는 한국 특허 출원 제 2011-0027125 호 등에 개시된 광배향성 중합체를 사용할 수 있으며, 기타 상술한 광반응성 작용기를 갖는 다른 광배향성 중합체를 사용할 수도 있다.
한편, 상기 광배향성 중합체에 포함되는 광반응성 작용기는 하기 화학식 1a의 신나메이트계 작용기, 하기 화학식 1b의 쿠마린계 작용기, 하기 화학식 1c의 아조계 작용기, 하기 화학식 1d의 챨콘계 작용기 및 화학식 1e의 챨콘계 작용기로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 이들 중에 선택된 2종 이상의 작용기로 될 수도 있다:
[화학식 1a]
Figure 112012097225091-pat00001
[화학식 1b]
Figure 112012097225091-pat00002
[화학식 1c]
Figure 112012097225091-pat00003
[화학식 1d]
Figure 112012097225091-pat00004
[화학식 1e]
Figure 112012097225091-pat00005
상기 화학식 1a 내지 1e에서, n1은 0 내지 4의 정수이며, n2는 0 내지 5의 정수이고, l은 0 또는 1이고, A는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌, 카보닐, 카르복시, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴렌, 또는 단순 결합이며, B는 단순결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌; 카보닐; 카르복시; 에스테르; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕실렌; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴렌; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 헤테로아릴렌으로 이루어진 군에서 선택되고, D 및 D＇는 각각 독립적으로 단순결합; 산소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬렌; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌옥사이드로 이루어진 군에서 선택되고, E는 단순결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴렌옥사이드이고, X는 산소 또는 황이고, Y 및 Z는 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬이고, P는 단순결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌; 카보닐; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알케닐렌; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬렌; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지40의 아릴렌; 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 15의 아르알킬렌; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐렌; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 4 내지 8의 시클로알킬렌으로 이루어진 군에서 선택되며, R10, R11, R12, R13 및 R14는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 할로겐; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬; 치환 또는 비치환된 탄소수 4 내지 8의 시클로알킬; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴; 14족, 15족 또는 16족의 헤테로 원소를 포함하는 탄소수 6 내지 40의 헤테로아릴; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 알콕시아릴; 시아노; 니트릴; 니트로; 및 히드록시로 이루어진 군에서 선택되고, R15는 1개 또는 2개의 치환기로서, 각각 독립적으로 수소; 할로겐; 시아노; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴; 14족, 15족 또는 16족의 헤테로 원소를 포함하는 탄소수 6 내지 40의 헤테로아릴; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 알콕시아릴로 이루어진 군에서 선택된다.
이러한 특정 구조의 광반응성 작용기를 갖는 광배향성 중합체를 사용함에 따라, 보다 우수한 광배향성이 나타나게 할 수 있고, 액정 화합물과 보다 효과적으로 상호 작용하게 할 수 있다. 따라서, 일 구현예의 조성물을 이용해 보다 우수한 액정 배향성 및 광학 이방성 등을 나타내는 필름을 제공할 수 있다.
그리고, 상기 광배향성 중합체는 올레핀계 반복 단위, 아크릴레이트계 반복 단위 또는 아크릴레이트계 반복 단위 등 다양한 형태의 반복 단위를 포함할 수 있고, 이러한 반복 단위에 상술한 광반응성 작용기가 하나 이상 결합된 구조를 가질 수 있다. 다만, 광배향성 중합체의 열적 안정성 또는 배향 안정성 등의 측면에서, 노보넨계 반복 단위와 같은 고리형 올레핀계 반복 단위를 포함할 수 있고, 이러한 반복 단위에 하나 이상의 광반응성 작용기가 결합된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 광배향성 중합체는 하기 화학식 3 또는 4의 반복 단위를 포함할 수 있다:
[화학식 3] [화학식 4]
Figure 112012097225091-pat00006
Figure 112012097225091-pat00007
상기 화학식 3 및 4에서, n은 50 내지 5,000 이고, p는 0 내지 4의 정수이고, R1, R2, R3, 및 R4 중 적어도 하나는 상기 화학식 1a 내지 1e로 이루어진 군으로부터 선택된 라디칼이며, 나머지는 서로 같거나 다를 수 있고 각각 독립적으로, 수소; 할로겐; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알케닐; 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 12의 시클로알킬; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴; 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 15의 아르알킬; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐; 또는 산소, 질소, 인, 황, 실리콘 및 보론으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소를 포함하는 비탄화수소 극성기(non-hydrocarbonaceous polar group)로 이루어진 군으로부터 선택되는 극성 작용기이다.
이러한 화학식 3 및 4의 반복 단위에서, 상기 비탄화수소 극성기(non-hydrocarbonaceous polar group)는 하기 작용기로 이루어진 군에서 선택된 것으로 될 수 있으며, 이외에도 다양한 극성 작용기로 될 수 있다:
-OR6, -OC(O)OR6, -R5OC(O)OR6, -C(O)OR6, -R5C(O)OR6, -C(O)R6, -R5C(O)R6, -OC(O)R6, -R5OC(O)R6, -(R5O)k-OR6, -(OR5)k-OR6, -C(O)-O-C(O)R6, -R5C(O)-O-C(O)R6, -SR6, -R5SR6, -SSR6, -R5SSR6, -S(=O)R6, -R5S(=O)R6, -R5C(=S)R6-, -R5C(=S)SR6, -R5SO3R6, -SO3R6, -R5N=C=S, -N=C=S, -NCO, -R5-NCO, -CN, -R5CN, -NNC(=S)R6, -R5NNC(=S)R6, -NO2, -R5NO2,
Figure 112012097225091-pat00008
,
Figure 112012097225091-pat00009
,
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,
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,
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,
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,
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,
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,
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,
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,
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,
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,
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,
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,
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,
Figure 112012097225091-pat00053
,
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,
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,
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,
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,
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,
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,
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,
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,
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,
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,
Figure 112012097225091-pat00064
,
Figure 112012097225091-pat00065
,
Figure 112012097225091-pat00066
,
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,
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,
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,
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,
Figure 112012097225091-pat00071
,
Figure 112012097225091-pat00072
,또는
Figure 112012097225091-pat00073
;
상기 극성 작용기에서, R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 할로겐, 알킬, 알케닐, 알키닐, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 아릴, 할로아릴, 아르알킬, 할로아르알킬, 알콕시, 할로알콕시, 카보닐옥시, 할로카보닐옥시, 아릴옥시, 할로아릴옥시, 실릴 및 실록시 중에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬렌; 할로겐, 알킬, 알케닐, 알키닐, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 아릴, 할로아릴, 아르알킬, 할로아르알킬, 알콕시, 할로알콕시, 카보닐옥시, 할로카보닐옥시, 아릴옥시, 할로아릴옥시, 실릴 및 실록시 중에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 선형 또는 분지형 알케닐렌; 할로겐, 알킬, 알케닐, 알키닐, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 아릴, 할로아릴, 아르알킬, 할로아르알킬, 알콕시, 할로알콕시, 카보닐옥시, 할로카보닐옥시, 아릴옥시, 할로아릴옥시, 실릴 및 실록시 중에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 선형 또는 분지형 알키닐렌; 할로겐, 알킬, 알케닐, 알키닐, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 아릴, 할로아릴, 아르알킬, 할로아르알킬, 알콕시, 할로알콕시, 카보닐옥시, 할로카보닐옥시, 아릴옥시, 할로아릴옥시, 실릴 및 실록시 중에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬렌; 할로겐, 알킬, 알케닐, 알키닐, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 아릴, 할로아릴, 아르알킬, 할로아르알킬, 알콕시, 할로알콕시, 카보닐옥시, 할로카보닐옥시, 아릴옥시, 할로아릴옥시, 실릴 및 실록시 중에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴렌; 할로겐, 알킬, 알케닐, 알키닐, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 아릴, 할로아릴, 아르알킬, 할로아르알킬, 알콕시, 할로알콕시, 카보닐옥시, 할로카보닐옥시, 아릴옥시, 할로아릴옥시, 실릴 및 실록시 중에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20 의 알콕실렌; 또는 할로겐, 알킬, 알케닐, 알키닐, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 아릴, 할로아릴, 아르알킬, 할로아르알킬, 알콕시, 할로알콕시, 카보닐옥시, 할로카보닐옥시, 아릴옥시, 할로아릴옥시, 실릴 및 실록시 중에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20 의 카보닐옥실렌이고, R6, R7 및 R8은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 할로겐; 할로겐, 알킬, 알케닐, 알키닐, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 아릴, 할로아릴, 아르알킬, 할로아르알킬, 알콕시, 할로알콕시, 카보닐옥시, 할로카보닐옥시, 아릴옥시, 할로아릴옥시, 실릴 및 실록시 중에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬; 할로겐, 알킬, 알케닐, 알키닐, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 아릴, 할로아릴, 아르알킬, 할로아르알킬, 알콕시, 할로알콕시, 카보닐옥시, 할로카보닐옥시, 아릴옥시, 할로아릴옥시, 실릴 및 실록시 중에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 선형 또는 분지형 알케닐; 할로겐, 알킬, 알케닐, 알키닐, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 아릴, 할로아릴, 아르알킬, 할로아르알킬, 알콕시, 할로알콕시, 카보닐옥시, 할로카보닐옥시, 아릴옥시, 할로아릴옥시, 실릴 및 실록시 중에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 선형 또는 분지형 알키닐; 할로겐, 알킬, 알케닐, 알키닐, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 아릴, 할로아릴, 아르알킬, 할로아르알킬, 알콕시, 할로알콕시, 카보닐옥시, 할로카보닐옥시, 아릴옥시, 할로아릴옥시, 실릴 및 실록시 중에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬; 할로겐, 알킬, 알케닐, 알키닐, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 아릴, 할로아릴, 아르알킬, 할로아르알킬, 알콕시, 할로알콕시, 카보닐옥시, 할로카보닐옥시, 아릴옥시, 할로아릴옥시, 실릴 및 실록시 중에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴; 할로겐, 알킬, 알케닐, 알키닐, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 아릴, 할로아릴, 아르알킬, 할로아르알킬, 알콕시, 할로알콕시, 카보닐옥시, 할로카보닐옥시, 아릴옥시, 할로아릴옥시, 실릴 및 실록시 중에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시; 또는 할로겐, 알킬, 알케닐, 알키닐, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 아릴, 할로아릴, 아르알킬, 할로아르알킬, 알콕시, 할로알콕시, 카보닐옥시, 할로카보닐옥시, 아릴옥시, 할로아릴옥시, 실릴 및 실록시 중에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 카보닐옥시이며, k는 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이다.
또한, 상기 화학식 3 및 4의 반복 단위에서, 상기 14족, 15족 또는 16족의 헤테로 원소가 포함된 탄소수 6 내지 40의 헤테로 아릴기, 또는 탄소수 6 내지 40의 아릴기는 하기 작용기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상으로 될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다:
Figure 112012097225091-pat00074
,
Figure 112012097225091-pat00075
,
Figure 112012097225091-pat00076
,
Figure 112012097225091-pat00077
,
Figure 112012097225091-pat00078
,
Figure 112012097225091-pat00079
,
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,
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,
Figure 112012097225091-pat00082
,
Figure 112012097225091-pat00083
,
Figure 112012097225091-pat00084
,
Figure 112012097225091-pat00085
,
Figure 112012097225091-pat00086
,
Figure 112012097225091-pat00087
,
Figure 112012097225091-pat00088
,
Figure 112012097225091-pat00089
상기 화학식에서, R＇10, R＇11, R＇12, R＇13, R＇14, R＇15, R＇16, R＇17, 및 R＇18 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시이거나, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시이고, 나머지는 서로 같거나 다를 수 있으며 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴이다.
상술한 광배향성 중합체는 화학식 3 또는 4의 반복 단위 등의 단일한 반복 단위로 이루어진 단일 중합체로 될 수도 있지만, 2종 이상의 반복 단위를 포함하는 공중합체로 될 수도 있다. 다만, 보다 우수한 배향성 및 광학 이방성의 구현을 위해, 상기 광배향성 중합체는 상술한 광반응성 작용기가 하나 이상 결합된 반복 단위, 예를 들어, 이러한 광반응성 작용기가 결합된 고리형 올레핀계 반복 단위, 보다 구체적인 예로서, 상기 화학식 3 또는 4의 반복 단위를 전체 광배향성 중합체의 반복 단위에 대해 약 50몰% 이상, 혹은 약 60몰% 이상, 혹은 약 70몰% 이상, 혹은 약 80몰% 이상, 혹은 약 90몰% 이상으로 포함할 수 있다.
또, 상술한 광배향성 중합체의 구조에서, 각 치환기는 다음과 같이 정의될 수 있다:
먼저, ＂알킬＂은 1 내지 20개, 바람직하게는 1 내지 10개, 보다 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자의 선형 또는 분지형 포화 1가 탄화수소 부위를 의미한다. 알킬기는 비치환된 것뿐 아니라 후술하는 일정한 치환기에 의해 더욱 치환된 것도 포괄하여 지칭할 수 있다. 알킬기의 예로서 메틸, 에틸, 프로필, 2-프로필, n-부틸, 이소-부틸, tert-부틸, 펜틸, 헥실, 도데실, 플루오로메틸, 디플루오로메틸, 트리플루오로메틸, 클로로메틸, 디클로로메틸, 트리클로로메틸, 요오도메틸, 브로모메틸 등을 들 수 있다.
＂알케닐＂은 1 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 2 내지 20개, 바람직하게는 2 내지 10개, 보다 바람직하게는 2 내지 6개의 탄소 원자의 선형 또는 분지형 1가 탄화수소 부위를 의미한다. 알케닐기는 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 탄소 원자를 통해 또는 포화된 탄소 원자를 통해 결합될 수 있다. 알케닐기는 비치환된 것뿐 아니라 후술하는 일정한 치환기에 의해 더욱 치환된 것도 포괄하여 지칭할 수 있다. 알케닐기의 예로서 에테닐, 1-프로페닐, 2-프로페닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 펜테닐, 5-헥세닐, 도데세닐 등을 들 수 있다.
＂시클로알킬＂은 3 내지 12개의 고리 탄소의 포화된 또는 불포화된 비방향족 1가 모노시클릭, 바이시클릭 또는 트리시클릭 탄화수소 부위를 의미하며, 후술하는 일정한 치환기에 의해 더욱 치환된 것도 포괄하여 지칭할 수 있다. 예컨대, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로펜테닐, 시클로헥실, 시클로헥세닐, 시클로헵틸, 시클로옥틸, 데카하이드로나프탈레닐, 아다만틸, 노르보닐 (즉, 바이시클로 [2,2,1] 헵트-5-에닐) 등을 들 수 있다.
＂아릴＂은 6 내지 40개, 바람직하게는 6 내지 12개의 고리 원자를 가지는 1가 모노시클릭, 바이시클릭 또는 트리시클릭 방향족 탄화수소 부위를 의미하며, 후술하는 일정한 치환기에 의해 더욱 치환된 것도 포괄하여 지칭할 수 있다. 아릴기의 예로서 페닐, 나프탈레닐 및 플루오레닐 등을 들 수 있다.
＂알콕시아릴＂은 상기 정의된 아릴기의 수소원자 1개 이상이 알콕시기로 치환되어 있는 것을 의미한다. 알콕시아릴기의 예로서 메톡시페닐, 에톡시페닐, 프로폭시페닐, 부톡시페닐, 펜톡시페닐, 헥톡시페닐, 헵톡시, 옥톡시, 나녹시, 메톡시바이페닐, 메톡시나프탈레닐, 메톡시플루오레닐 혹은 메톡시안트라세닐 등을 들 수 있다.
＂아르알킬＂은 상기 정의된 알킬기의 수소원자가 1개 이상이 아릴기로 치환되어 있는 것을 의미하며, 후술하는 일정한 치환기에 의해 더욱 치환된 것도 포괄하여 지칭할 수 있다. 예를 들면, 벤질, 벤즈하이드릴 및 트리틸 등을 들 수 있다.
＂알키닐＂은 1 이상의 탄소-탄소 삼중 결합을 포함하는 2 내지 20개의 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 10개, 보다 바람직하게는 2개 내지 6개의 선형 또는 분지형의 1가 탄화수소 부위를 의미한다. 알키닐기는 탄소-탄소 삼중 결합을 포함하는 탄소 원자를 통해 또는 포화된 탄소 원자를 통해 결합될 수 있다. 알키닐기는 후술하는 일정한 치환기에 의해 더욱 치환된 것도 포괄하여 지칭할 수 있다. 예를 들면, 에티닐 및 프로피닐 등을 들 수 있다.
＂알킬렌＂은 1 내지 20개, 바람직하게는 1 내지 10개, 보다 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자의 선형 또는 분지형의 포화된 2가 탄화수소 부위를 의미한다. 알킬렌기는 후술하는 일정한 치환기에 의해 더욱 치환된 것도 포괄하여 지칭할 수 있다. 알킬렌기의 예로서 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 헥실렌 등을 들 수 있다.
＂알케닐렌＂은 1 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 2 내지 20개, 바람직하게는 2 내지 10개, 보다 바람직하게는 2 내지 6개의 탄소 원자의 선형 또는 분지형의 2가 탄화수소 부위를 의미한다. 알케닐렌기는 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 탄소 원자를 통해 및/또는 포화된 탄소 원자를 통해 결합될 수 있다. 알케닐렌기는 후술하는 일정한 치환기에 의해 더욱 치환된 것도 포괄하여 지칭할 수 있다.
＂시클로알킬렌＂은 3 내지 12개의 고리 탄소의 포화된 또는 불포화된 비방향족 2가 모노시클릭, 바이시클릭 또는 트리시클릭 탄화수소 부위를 의미하며, 후술하는 일정한 치환기에 의해 더욱 치환된 것도 포괄하여 지칭할 수 있다. 예컨대, 시클로프로필렌, 시클로부틸렌 등을 들 수 있다.
＂아릴렌＂은 6 내지 20개, 바람직하게는 6 내지 12개의 고리 원자를 가지는 2가 모노시클릭, 바이시클릭 또는 트리시클릭 방향족 탄화수소 부위를 의미하며, 후술하는 일정한 치환기에 의해 더욱 치환된 것도 포괄하여 지칭할 수 있다. 방향족 부분은 탄소 원자만을 포함한다. 아릴렌기의 예로서 페닐렌 등을 들 수 있다.
＂아르알킬렌＂은 상기 정의된 알킬기의 수소원자가 1개 이상이 아릴기로 치환되어 있는 2가 부위를 의미하며, 후술하는 일정한 치환기에 의해 더욱 치환된 것도 포괄하여 지칭할 수 있다. 예를 들면, 벤질렌 등을 들 수 있다.
＂알키닐렌＂은 1 이상의 탄소-탄소 삼중 결합을 포함하는 2 내지 20개의 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 10개, 보다 바람직하게는 2개 내지 6개의 선형 또는 분지형의 2가 탄화수소 부위를 의미한다. 알키닐렌기는 탄소-탄소 삼중 결합을 포함하는 탄소 원자를 통해 또는 포화된 탄소 원자를 통해 결합될 수 있다. 알키닐렌기는 후술하는 일정한 치환기에 의해 더욱 치환된 것도 포괄하여 지칭할 수 있다. 예를 들면, 에티닐렌 또는 프로피닐렌 등을 들 수 있다.
이상에서 설명한 치환기가 ＂치환 또는 비치환＂되었다 함은 이들 각 치환기 자체뿐 아니라, 일정한 치환기에 의해 더욱 치환된 것도 포괄됨을 의미한다. 본 명세서에서, 각 치환기에 더욱 치환될 수 있는 치환기의 예로는, 할로겐, 알킬, 알케닐, 알키닐, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 아릴, 할로아릴, 아르알킬, 할로아르알킬, 알콕시, 할로알콜시, 카보닐옥시, 할로카보닐옥시, 아릴옥시, 할로아릴옥시, 실릴 또는 실록시 등을 들 수 있다.
상술한 광배향성 중합체의 제조 방법은 여러 광배향성 중합체가 개시된 다양한 문헌 등으로부터 당업자에게 자명하게 알려져 있다. 이러한 문헌들의 예는 이미 상술한 바와 같다.
예를 들어, 상술한 광배향성 중합체가 화학식 3의 반복 단위를 포함하는 경우, 이러한 중합체는 10족의 전이금속을 포함하는 전촉매 및 조촉매를 포함하는 촉매 조성물의 존재 하에, 화학식 2의 단량체를 부가 중합하여 화학식 3의 반복 단위를 형성하는 방법으로 제조될 수 있다:
[화학식 2]
Figure 112012097225091-pat00090
상기 화학식 2에서, p, R1, R2, R3, 및 R4는 화학식 3에서 정의된 바와 같다.
또, 상기 광배향성 중합체가 화학식 4의 반복 단위를 포함하는 경우, 이러한 중합체는 4족, 6족, 또는 8족의 전이금속을 포함하는 전촉매 및 조촉매를 포함하는 촉매 조성물의 존재 하에, 상기 화학식 2의 단량체를 개환 중합하여 화학식 4의 반복 단위를 형성하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다. 선택 가능한 다른 방법으로서, 상기 화학식 4의 반복 단위를 포함하는 광배향성 중합체는, 상기 4족, 6족, 또는 8족의 전이금속을 포함하는 전촉매 및 조촉매를 포함하는 촉매 조성물의 존재 하에, 노보넨 메탄올 등의 노보넨 (알킬)올을 단량체로서 개환 중합하여 5각 환을 갖는 개환 중합체를 형성하고 나서, 이러한 개환 중합체에 광반응성 작용기를 도입하여 제조될 수도 있다. 이때, 상기 광반응성 작용기의 도입은 상기 개환 중합체를 화학식 1a 내지 1e에 대응하는 광반응성 작용기를 갖는 카르복시산 화합물 또는 아실 클로라이드 화합물과 축합 반응시키는 반응으로 진행될 수 있다.
상기 개환 중합 단계에서는 상기 화학식 2의 단량체에 포함된 노보넨 고리 중의 이중 결합에 수소가 첨가되면 개환이 진행될 수 있고, 이와 함께 중합이 진행되어 상기 화학식 4의 반복 단위 및 이를 포함하는 광반응성 중합체가 제조될 수 있다.
다만, 상술한 광배향성 중합체의 제조를 위한 구체적 제조 공정 및 반응 조건은 당업자에게 널리 알려져 있으므로, 이에 대한 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.
한편, 일 구현예의 광경화성 조성물은 상술한 광배향성 중합체와 함께 비가교성 액정 화합물을 포함한다. 이러한 비가교성 액정 화합물은 분자 중에(예를 들어, 분자 말단에) 중합, 가교 또는 경화 가능한 불포화기, 예를 들어, 에틸렌성 불포화기 또는 아크릴레이트기 등을 포함하지 않으며, 하나 이상의 메소젠기를 포함하여 액정상 거동을 나타내는 화합물을 지칭할 수 있다. 이러한 비가교성 액정 화합물은, 예를 들어, 하기 화학식 5 또는 6의 화합물이나 이들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 이외에도 이들 화학식 5 또는 6의 화합물에서 유래한 메소젠기를 포함하는 다양한 비가교성 화합물로 되거나, 기타 이전부터 알려진 다양한 비가교성 액정 화합물로 될 수 있다. 또, 상기 비가교성 액정 화합물은 네마틱상, 콜레스테릭상 또는 강유전성상 등의 다양한 액정상 거동을 나타낼 수 있다.
[화학식 5]
Figure 112012097225091-pat00091
[화학식 6]
Figure 112012097225091-pat00092
상기 화학식 5 및 6에서,
L1, L2는 각각 독립적으로, 수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 8의 알킬 에스테르, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 8의 알킬 에테르, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 8의 알킬 케톤으로 이루어진 군에서 선택되고,
B1, B2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌, 바람직하게는 치환 또는 비치환된 페닐렌, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 4 내지 8의 시클로알킬렌, 바람직하게는 치환 또는 비치환된 시클로헥실렌이고,
R1, R2, X1은 각각 독립적으로, 불소 치환되거나 비치환된 탄소수 1 내지 7의 알킬, 불소 치환되거나 비치환된 탄소수 1 내지 7의 알콕시, 및 불소 치환되거나 비치환된 탄소수 1 내지 7의 알콕시알킬로 이루어진 군에서 선택되고,
Z1, Z2, Z3, Z4는 각각 독립적으로, 단순결합, -O-, -S-, -COO- 또는 -OCO-이다.
일 구현예의 광경화성 조성물에 선편광된 UV가 조사되면, 상술한 광배향성 중합체의 광반응성 작용기가 광반응을 일으킬 수 있는데, 상기 액정 화합물은 이렇게 광반응이 진행된 광배향성 중합체의 영향을 받아 액정 배향될 수 있다. 또한, 이러한 액정 화합물의 액정 배향은 후술하는 바인더로부터 형성된 바인더 수지의 가교 구조에 의해 안정화될 수 있다. 따라서, 일 구현예의 광경화성 조성물로부터 우수한 액정 배향성 및 광학 이방성을 나타내는 필름 등이 제공될 수 있다.
부가하여, 상기 액정 화합물은 비가교성을 나타냄에 따라, 광배향의 초기 조건을 특히 조절하지 않더라도, 그 자체로 가교 또는 중합될 우려가 실질적으로 없다. 따라서, 까다로운 조건 조절 없이도 효과적 액정 배향이 가능해 지며, 보다 우수한 특성을 나타내는 광학 이방성 필름 등을 제공할 수 있다.
한편, 일 구현예의 광경화성 조성물은 상술한 광배향성 중합체 및 액정 화합물과 함께 광경화 가능한 바인더를 포함한다. 이러한 바인더는 광경화에 의해 망상 가교 구조를 갖는 바인더 수지를 형성하여, 액정 화합물의 배향성을 안정화할 수 있다.
상기 바인더로는 UV 등의 광조사에 의해 경화 가능한 임의의 중합성 화합물, 올리고머 또는 중합체를 별다른 제한없이 사용할 수 있다. 다만, 바람직한 중합, 경화 또는 가교 구조의 측면에서, (메타)아크릴레이트계 화합물, 예를 들어, 2관능 이상의 아크릴레이트기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트계 화합물을 사용할 수 있다.
이러한 바인더의 구체적인 예로는, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(pentaerythritol triacrylate), 트리(2-아크릴롤일옥시에틸)이소시누레이트(tris(2-acrylolyloxyethyl)isocynurate), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate) 또는 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(dipentaerythritol hexaacrylate) 등을 들 수 있으며, 이들 중에 선택된 2종 이상을 함께 사용할 수도 있다.
일 구현예의 광경화성 조성물은 상술한 각 구성 성분 외에도 광 개시제를 더 포함할 수 있다. 이러한 광 개시제는 바인더의 광경화를 개시 및 촉진하는 것으로 알려진 임의의 개시제로 될 수 있고, 예를 들어, 상품명 Irgacure 907 또는 819 등으로 알려진 개시제를 사용할 수 있다.
또, 상기 광경화성 조성물은 상술한 각 성분을 용해하기 위해, 유기 용매를 더 포함할 수 있다. 이러한 유기 용매의 예로는, 톨루엔(toluene), 자일렌(xylene), 아니솔(anisole), 클로로벤젠(chlorobenzene), 디클로로메탄(dichloromethane), 에틸아세테이트(etheyl acetate), 디클로로에탄(dichloroethane), 시클로헥사논(cyclohexanone), 시클로펜타논(cyclopentanone) 또는 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(propylene glycol methyl ether acetate) 등을 들 수 있고, 이들 중에 선택된 2종 이상의 혼합 용매를 사용할 수도 있다. 이외에도, 각 성분의 종류에 따라 이들을 효과적으로 용해시켜 기판 상에 도포할 수 있는 임의의 용매를 사용할 수 있다.
상술한 광경화성 조성물은 총 고형분 중량을 기준으로, 광배향성 중합체의 약 1 내지 50 중량%, 혹은 약 2 내지 20 중량%, 비가교성 액정 화합물의 약 10 내지 90 중량%, 혹은 약 12 내지 50 중량%, 바인더의 약 1 내지 50 중량%, 혹은 약 2 내지 20 중량%, 및 광 개시제 약 0.1 내지 5 중량%, 혹은 약 0.1 내지 2 중량%를 포함할 수 있다. 이때, 고형분의 중량이라 함은, 광경화성 조성물의 구성 성분 중에서, 유기 용매를 제외한 나머지 성분들의 중량합을 의미할 수 있다.
또한, 상기 광경화성 조성물 내의 고형분 함량은 약 10 내지 80 중량%로 될 수 있다. 이로서, 상기 조성물이 바람직한 도포 특성을 나타낼 수 있다. 보다 구체적으로, 광경화성 조성물로부터 필름 형태로 캐스팅하고자 하는 경우, 상기 고형분 함량은 약 15 내지 80 중량%로 될 수 있고, 박막으로 형성하고자 하는 경우, 상기 고형분 함량은 약 10 내지 40 중량%로 될 수 있다.
한편, 발명의 다른 구현예에 따르면, 상술한 광경화성 조성물을 사용한 광학 이방성 필름의 제조 방법이 제공된다. 이러한 방법은 상술한 광경화성 조성물에 UV 편광, 예를 들어, 선편광된 UV를 조사하여 광배향성 중합체의 적어도 일부를 광배향시키는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 UV 편광의 조사 하에 광배향 단계를 진행하게 되면, 상기 광배향성 중합체의 광반응성 작용기의 적어도 일부가 isomerization 또는 dimerization과 같은 광반응을 일으켜 일정 방향으로 배열되는 동시에, 이렇게 광배향된 중합체의 영향으로 비가교성 액정 화합물이 상기 중합체의 배향을 채택하여 액정 배향될 수 있다. 이때, 상기 비가교성 액정 화합물은 UV 편광 조사 하에 실질적으로 가교 또는 중합되지 않으므로, 초기 광배향 조건의 별다른 조절 없이도 우수한 효율로 액정 배향될 수 있다.
그 결과, 배향층 및 액정층을 별도로 형성하지 않고, 단일층의 형성만으로도, 매우 용이하고 단순화된 공정을 통해, 우수한 광학 이방성을 나타내는 광학 이방성 필름의 제공이 가능해 진다.
한편, 상기 광배향 단계에서는, 상기 광경화성 조성물에 파장 범위가 약 150 내지 450 ㎚ 영역의 UV 편광을 조사할 수 있다. 다만, 광배향성 중합체의 광반응성 작용기 종류에 따라, UV 편광의 파장 범위를 조절할 수 있다. 그리고, UV의 조사 세기는 광배향성 중합체나 이에 결합된 광 반응성기의 종류에 따라 달라질 수 있지만, 약 50 mJ/㎠ 내지 10 J/㎠ 의 에너지, 바람직하게는 약 500 mJ/㎠ 내지 5 J/㎠ 의 에너지로 될 수 있다.
상기 UV는 ① 석영유리, 소다라임 유리, 소다라임프리 유리 등의 투명 기판 표면에 유전 이방성의 물질이 코팅된 기판을 이용한 편광 장치, ② 미세하게 알루미늄 또는 금속 와이어가 증착된 편광판, 또는 ③석영유리의 반사에 의한 브루스터 편광 장치 등을 통과 또는 반사시키는 방법으로 편광 처리될 수 있고, 이렇게 편광 처리된 UV가 조성물에 조사될 수 있다. UV 편광은 기판면에 수직으로 조사될 수도 있지만, 특정한 입사각으로 경사 조사될 수도 있다.
또, 상기 UV 조사시의 기판 온도는 상온 근방의 온도로 될 수 있지만, 경우에 따라서는 약 100℃ 이하의 온도 범위 내에서 가열된 상태로 UV가 조사될 수도 있다.
한편, 상기 광배향 단계의 UV 편광 조사 하에, 상기 광경화성 조성물에 포함된 바인더의 광경화가 함께 진행될 수도 있다. 이 경우, 단일한 광배향 단계의 진행만으로, 경화된 형태의 광학 이방성 필름이 제조될 수 있다. 다만, 보다 효과적인 광경화를 위하여, 상기 광배향 단계 후에, 상기 광경화성 조성물에 UV를 조사하여 바인더를 광경화시키는 단계를 더 진행할 수도 있다.
이렇게 바인더의 광경화가 진행되면, 망상 가교 구조를 갖는 바인더 수지가 형성될 수 있고, 이의 가교 구조 내에 액정 배향된 액정 화합물이 포함되어 우수한 배향성 및 광학 이방성이 안정하게 유지될 수 있다. 따라서, 우수한 특성을 나타내는 광학 이방성 필름의 제조가 가능해진다.
한편, 상술한 제조 방법에서, 상기 광경화성 조성물은 기판 상에 도포되고 건조된 후, 상기 UV 편광에 의한 광배향이 진행될 수 있다. 이때, 상기 도포 방법은 광배향성 중합체, 액정 화합물 또는 기판의 종류에 따라 적절히 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 도포 방법은 롤 코팅법, 스핀 코팅법, 인쇄법, 잉크젯 분사법 또는 슬릿 노즐법 등으로 될 수 있다.
추가로, 기판에 대한 접착성을 더욱 향상시키기 위해, 관능성 실란 함유 화합물, 관능성 플루오로 함유 화합물 또는 관능성 티타늄 함유 화합물을 미리 기판에 도포할 수도 있다.
그리고, 유기 용매의 제거를 위한 건조 단계에서는, 도막을 가열하거나, 진공 증발법 등을 통해 건조를 진행하여 용매를 제거할 수 있다. 이러한 건조 단계는 약 50 내지 250 ℃에서 약 1 내지 20분 동안 진행할 수 있다.
한편, 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 기판 상에 형성된 상술한 광경화성 조성물을 포함하는 광학 이방성 필름 전구체이 제공된다. 이러한 전구체는, 예를 들어, 상기 광학 이방성 필름 제조 공정 중에, 광경화성 조성물의 기판상 도포 및 선택적으로 건조 공정을 진행한 후의 결과물을 지칭할 수 있다. 이러한 전구체에 대해, 광배향 단계 및 선택적으로 바인더의 광경화 단계를 진행함으로서, 우수한 특성을 나타내는 광학 이방성 필름 등을 얻을 수 있다.
그리고, 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 기판 상에 형성되어 있는 상술한 광경화성 조성물의 경화물을 포함하는 광학 이방성 필름이 제공된다. 이러한 광학 이방성 필름은 동종의 광배향성 중합체 및/또는 액정 화합물을 포함하는 별도의 층을 포함하지 않고, 상기 경화물의 단일층만을 포함할 수 있다.
이러한 광학 이방성 필름은, 예를 들어, 발명의 다른 구현예의 제조 방법에 따라 얻어질 수 있는 것으로, 광배향성 중합체 및 액정 화합물을 함께 포함하는 단일 광경화성 조성물을 도포하고, 단일 광배향 단계 및 선택적으로 광경화 단계를 진행함으로서 얻어질 수 있다. 또, 상기 제조 방법 중에 상기 조성물의 상분리가 실질적으로 일어나지 않음에 따라, 상기 단일층 형태의 광학 이방성 필름이 제공될 수 있으며, 이러한 필름은 매우 단순화된 공정을 통해 얻어지면서도, 우수한 광학 이방성 등을 나타낼 수 있다.
이러한 광학 이방성 필름에서, 상기 경화물은 적어도 일부의 광반응성 작용기가 광배향된 광배향성 중합체와, 아크릴레이트계 가교 중합체를 포함하는 바인더 수지와, 상기 바인더 수지의 가교 구조 내에 균일하게 분산되어 포함된 비가교성 액정 화합물을 포함할 수 있다. 이때, 상기 액정 화합물은 액정 배향된 상태일 수 있다. 이때, 액정 배향된 정도는 직교 교차된 편광 사이에서의 휘도로 확인할 수 있다. 예를 들어, 직교된 편광판 사이에 45°로 상기 광학 이방성 필름을 놓았을 때, 빛샘이 작고 휘도가 약 20cd/cm2 이하, 바람직하게는 약 10cd/cm2 이하로 얻어지는 경우, 액정 배향 정도가 양호한 것으로 볼 수 있다.
상술한 광학 이방성 필름은 액정 표시 소자와 같은 광학 조사 등에 적용 가능한 액정 배향 필름, 광학 필터, 위상차 필름, 편광자 또는 편광 발광체 등의 기능을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 상기 광학 이방성 필름은 액정 셀의 액정 배향막 또는 액정 배향 필름 등으로 포함될 수 있다. 이러한 광학 이방성 필름이 포함된 액정 셀은 고분자 분산형 액정 셀(Polymer Dispersed Liquid Crystal; PDLC) 등으로 될 수 있다. 특히, 상기 광학 이방성 필름은 별도의 배향층 및 액정층의 포함 없이 단일층으로서 액정 배향막 또는 액정 배향 필름으로 작용할 수 있고, 우수한 광학 이방성 및 액정 배향성을 나타낼 수 있다. 따라서, 이러한 광학 이방성 필름을 액정 배향막 등으로 포함하는 고분자 분산형 액정 셀 등의 액정 셀은 보다 얇은 두께 및 우수한 특성을 나타낼 수 있다.
다만, 이러한 액정 셀은 상기 광학 이방성 필름을 포함한다는 점을 제외하고 통상적인 구성에 따르므로, 이에 관한 추가적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 따르면, 액정층 및 배향층을 별도 형성할 필요 없이도, 우수한 광학적 이방성을 나타내는 필름 등을 제공할 수 있게 하는 광경화성 조성물이 제공된다. 이러한 광경화성 조성물 및 본 발명의 광학 이방성 필름의 제조 방법을 적용하여, 매우 간단하고 용이한 공정을 통해서도, 우수한 광학 이방성 등을 나타내는 필름의 제공이 가능해 진다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
비교예 1: 광학 이방성 필름의 제조 (가교 가능한 액정성 물질 - 반응성 메소젠 사용)
하기 화학식 3a의 Poly-cinnamate-hexyl-acrylate(4wt%), 하기 화학식 7의 RM257 (MERCK; 16wt%)을 톨루엔에 녹인 후, ITO glass위에 spin coating하여 80℃에서 건조하였다. 여기서, 하기 화학식 7의 RM257은 가교 또는 경화 가능한 불포화기(말단 불포화 이중결합)를 포함하는 상용화된 액정 화합물이다. 이어서, UV-B영역의 편광 UV를 1J/cm2로 조사하여, 광학 이방성 필름을 형성하였다. 코팅성을 육안으로 관찰하고, 배향성을 retardation으로 확인하였다.
[화학식 3a] Poly-cinnamate-hexyl-acrylate (Mw: 68000)
Figure 112012097225091-pat00093

[화학식 7] RM257
Figure 112012097225091-pat00094

비교예 2: 광학 이방성 필름의 제조 (가교 가능한 액정성 물질 - 반응성 메소젠 사용)
Poly-cinnamate-hexyl-acrylate 대신 하기 화학식 3b의 Poly-coumarin-acrylate을 광배향성 중합체로 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 광학 이방성 필름을 형성하였다. 이러한 필름의 코팅성 및 배향성 등의 특성을 비교예 1과 동일한 방법으로 확인하였다.
[화학식 3b] Poly-coumarin-acrylate (Mw: 56000)
Figure 112012097225091-pat00095

비교예 3: 광학 이방성 필름의 제조 (가교 가능한 액정성 물질 - 반응성 메소젠 사용)
Poly-cinnamate-hexyl-acrylate 대신 하기 화학식 3c의 Poly-chalcone-acrylate 을 광배향성 중합체로 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 광학 이방성 필름을 형성하였다. 이러한 필름의 코팅성 및 배향성 등의 특성을 비교예 1과 동일한 방법으로 확인하였다.
[화학식 3c] Poly-chalcone-acrylate (Mw: 81000)
Figure 112012097225091-pat00096

실시예 1: 광학 이방성 필름의 제조 (비가교성 액정 화합물 사용)
RM257 대신 비가교성 액정 화합물인 하기 화학식 8의 LC11을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 광학 이방성 필름을 형성하였다. 이러한 필름의 코팅성 및 배향성 등의 특성을 비교예 1과 동일한 방법으로 확인하였다.
[화학식 8] LC11
Figure 112012097225091-pat00097
실시예 2: 광학 이방성 필름의 제조 (비가교성 액정 화합물 사용)
RM257 대신 비가교성 액정 화합물인 상기 화학식 8의 LC11 을 사용한 것을 제외하고는 비교예 2와 동일한 방법으로 광학 이방성 필름을 형성하였다. 이러한 필름의 코팅성 및 배향성 등의 특성을 비교예 2와 동일한 방법으로 확인하였다.
실시예 3: 광학 이방성 필름의 제조 (비가교성 액정 화합물 사용)
RM257 대신 비가교성 액정 화합물인 상기 화학식 8의 LC11을 사용한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일한 방법으로 광학 이방성 필름을 형성하였다. 이러한 필름의 코팅성 및 배향성 등의 특성을 비교예 3과 동일한 방법으로 확인하였다.
실시예 4: 광학 이방성 필름의 제조 (비가교성 액정 화합물 사용)
Poly-cinnamate-hexyl-acrylate 대신 하기 화학식 3d의 poly-cinnamate-propyl-ester-norbornene을 광배향성 중합체로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 이방성 필름을 형성하였다. 이러한 필름의 코팅성 및 배향성 등의 특성을 실시예 1 과 동일한 방법으로 확인하였다.
[화학식 3d] poly-cinnamate-propyl-ester-norbornene (Mw: 116000)
Figure 112012097225091-pat00098
실시예 5: 광학 이방성 필름의 제조 (비가교성 액정 화합물 사용)
Poly-cinnamate-hexyl-acrylate 대신 하기 화학식 3e의 poly-coumarin-ester-norbornene을 광배향성 중합체로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 이방성 필름을 형성하였다. 이러한 필름의 코팅성 및 배향성 등의 특성을 실시예 1 과 동일한 방법으로 확인하였다.
[화학식 3e] poly-coumarin-ester-norbornene (Mw: 88000)
Figure 112012097225091-pat00099

실시예 6: 광학 이방성 필름의 제조 (비가교성 액정 화합물 사용)
Poly-cinnamate-hexyl-acrylate 대신 하기 화학식 3f의 poly-chalcone-ester-norbornene을 광배향성 중합체로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 이방성 필름을 형성하였다. 이러한 필름의 코팅성 및 배향성 등의 특성을 실시예 1 과 동일한 방법으로 확인하였다.
[화학식 3f] poly-chalcone-ester-norbornene (Mw: 95000)
Figure 112012097225091-pat00100

실시예 7: 광학 이방성 필름의 제조 (비가교성 액정 화합물 사용)
실시예 1의 톨루엔 용액에 PETA(pentaerythritol triacrylate; 1wt%), Irgacure 907(0.1wt%)을 더 포함시켜 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 이방성 필름을 형성하였다. 이러한 필름의 코팅성 및 배향성 등의 특성을 실시예 1 과 동일한 방법으로 확인하였다.
실시예 8: 광학 이방성 필름의 제조 (비가교성 액정 화합물 사용)
실시예 2의 톨루엔 용액에 PETA(pentaerythritol triacrylate; 1wt%), Irgacure 907(0.1wt%)을 더 포함시켜 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 이방성 필름을 형성하였다. 이러한 필름의 코팅성 및 배향성 등의 특성을 실시예 1 과 동일한 방법으로 확인하였다.
실시예 9: 광학 이방성 필름의 제조 (비가교성 액정 화합물 사용)
실시예 3의 톨루엔 용액에 PETA(pentaerythritol triacrylate; 1wt%), Irgacure 907(0.1wt%)을 더 포함시켜 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 이방성 필름을 형성하였다. 이러한 필름의 코팅성 및 배향성 등의 특성을 실시예 1 과 동일한 방법으로 확인하였다.
실시예 10: 광학 이방성 필름의 제조 (비가교성 액정 화합물 사용)
실시예 4의 톨루엔 용액에 PETA(pentaerythritol triacrylate; 1wt%), Irgacure 907(0.1wt%)을 더 포함시켜 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 이방성 필름을 형성하였다. 이러한 필름의 코팅성 및 배향성 등의 특성을 실시예 1 과 동일한 방법으로 확인하였다.
실시예 11: 광학 이방성 필름의 제조 (비가교성 액정 화합물 사용)
실시예 5의 톨루엔 용액에 PETA(pentaerythritol triacrylate; 1wt%), Irgacure 907(0.1wt%)을 더 포함시켜 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 이방성 필름을 형성하였다. 이러한 필름의 코팅성 및 배향성 등의 특성을 실시예 1 과 동일한 방법으로 확인하였다.
실시예 12: 광학 이방성 필름의 제조 (비가교성 액정 화합물 사용)
실시예 6의 톨루엔 용액에 PETA(pentaerythritol triacrylate; 1wt%), Irgacure 907(0.1wt%)을 더 포함시켜 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 이방성 필름을 형성하였다. 이러한 필름의 코팅성 및 배향성 등의 특성을 실시예 1 과 동일한 방법으로 확인하였다.
실시예 13: 광학 이방성 필름의 제조 (비가교성 액정 화합물 사용)
LC11 대신 비가교성 액정 화합물로서 하기 화학식 9의 LC12을 사용한 것을 제외하고는 실시예 7과 동일한 방법으로 광학 이방성 필름을 형성하였다. 이러한 필름의 코팅성 및 배향성 등의 특성을 실시예 1과 동일한 방법으로 확인하였다.
[화학식9] LC 12
Figure 112012097225091-pat00101

실험예: 필름의 코팅성 및 빛샘 정도 평가
상기 실시예 및 비교예의 필름을 직교된 편광판 사이에 45°로 놓고, 얼룩 정도 및 빛샘 정도를 육안으로 관찰하여, 각 조성물의 코팅성을 평가하였다. 이러한 평가 기준은 다음과 같았다:
O: 경화된 필름상에 얼룩 및 입자가 관찰되지 않음
Δ: 경화된 필름상에 얼룩 또는 입자가 관찰됨. 다만, 필름에 헤이즈를 일으킬 정도는 아님.
X: 경화된 필름상에 얼룩 및 입자가 다수 관찰되어, 필름에 헤이즈를 일으킴.
그리고, 상기 빛샘 정도의 휘도를 spectrometer로 확인하여 액정 배향 정도를 평가하였다. 이때, 조사된 backlight의 빛은 6000cd/cm2이었다. 휘도가 10cd/cm2이하인 경우, 액정 배향 정도가 매우 우수한 것으로 볼 수 있고, 휘도가 10~20cd/cm2인 경우, 액정 배향 정도가 양호한 것으로 볼 수 있다.
위와 같이 평가된 코팅성 및 휘도에 대한 측정 및 평가 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
Entry 코팅성 휘도(cd/cm2) Entry 코팅성 휘도(cd/cm2)
비교예1 Δ 44 실시예6 O 14
비교예2 X - 실시예7 O 11
비교예3 X - 실시예8 Δ 10
실시예1 O 25 실시예9 O 13
실시예2 Δ 29 실시예10 O 6
실시예3 Δ 24 실시예11 O 8
실시예4 O 14 실시예12 O 6
실시예5 Δ 15 실시예13 O 7
상기 표 1을 참고하면, 실시예 1 내지 13에서 얻어진 필름은 코팅성이 우수할 뿐 아니라, 빛샘 정도의 휘도가 낮고 액정 배향 정도가 우수함이 확인되었다. 이에 비해, 비교예 2 및 3의 필름은 빛샘 정도가 매우 크고 코팅성 자체가 매우 열악하며, 비교예 1의 필름의 경우에도, 휘도가 매우 높아 액정 배향 정도가 열악하고, 빛샘 정도가 큰 것으로 확인되었다.
이는 비교예의 필름이 가교 가능한 액정성 물질을 포함하는 조성물로 제조되었기 때문에, 광배향성 중합체의 영향을 받아 액정 배향되기 전에 액정성 물질이 상당량 가교 또는 중합되어 버리기 때문으로 예측된다.

Claims (24)

  1. 광배향성 중합체와, 비가교성 액정 화합물과, 광경화 가능한 바인더를 포함하는 광경화성 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 광배향성 중합체는 신나메이트계 작용기, 챨콘계 작용기, 아조계 작용기 또는 쿠마린계 작용기의 광반응성 작용기를 갖는 중합체인 광경화성 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 광반응성 작용기는 하기 화학식 1a의 신나메이트계 작용기, 하기 화학식 1b의 쿠마린계 작용기, 하기 화학식 1c의 아조계 작용기, 하기 화학식 1d의 챨콘계 작용기 및 화학식 1e의 챨콘계 작용기로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 작용기인 광경화성 조성물:
    [화학식 1a]
    Figure 112014037210923-pat00102

    [화학식 1b]
    Figure 112014037210923-pat00103

    [화학식 1c]
    Figure 112014037210923-pat00104

    [화학식 1d]
    Figure 112014037210923-pat00105

    [화학식 1e]
    Figure 112014037210923-pat00106

    상기 화학식 1a 내지 1e에서,
    n1은 0 내지 4의 정수이며, n2는 0 내지 5의 정수이고, l은 0 또는 1이고,
    A는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌, 카보닐, 카르복시, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴렌, 또는 단순 결합이며,
    B는 단순결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌; 카보닐; 카르복시; 에스테르; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕실렌; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴렌; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 헤테로아릴렌으로 이루어진 군에서 선택되고,
    D 및 D＇는 각각 독립적으로 단순결합; 산소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬렌; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌옥사이드로 이루어진 군에서 선택되고,
    E는 단순결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴렌옥사이드이고,
    X는 산소 또는 황이고,
    Y 및 Z는 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬이고,
    P는 단순결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌; 카보닐; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알케닐렌; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬렌; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지40의 아릴렌; 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 15의 아르알킬렌; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐렌; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 4 내지 8의 시클로알킬렌으로 이루어진 군에서 선택되며,
    R10, R11, R12, R13 및 R14는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 할로겐; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬; 치환 또는 비치환된 탄소수 4 내지 8의 시클로알킬; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴; 14족, 15족 또는 16족의 헤테로 원소를 포함하는 탄소수 6 내지 40의 헤테로아릴; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 알콕시아릴; 시아노; 니트릴; 니트로; 및 히드록시로 이루어진 군에서 선택되고,
    R15는 수소; 할로겐; 시아노; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴; 14족, 15족 또는 16족의 헤테로 원소를 포함하는 탄소수 6 내지 40의 헤테로아릴; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 알콕시아릴로 이루어진 군에서 선택된다.
  4. 제 1 항에 있어서, 광배향성 중합체는 하나 이상의 광반응성 작용기가 결합된 고리형 올레핀계 반복 단위를 포함하는 광경화성 조성물.
  5. 제 3 항에 있어서, 광배향성 중합체는 하기 화학식 3 또는 4의 반복 단위를 포함하는 광경화성 조성물:
    [화학식 3] [화학식 4]
    Figure 112012097225091-pat00107
    Figure 112012097225091-pat00108

    상기 화학식 3 및 4에서,
    n은 50 내지 5,000 이고,
    p는 0 내지 4의 정수이고,
    R1, R2, R3, 및 R4 중 적어도 하나는 상기 화학식 1a 내지 1e로 이루어진 군으로부터 선택된 라디칼이며, 나머지는 서로 같거나 다를 수 있고 각각 독립적으로, 수소; 할로겐; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알케닐; 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 12의 시클로알킬; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴; 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 15의 아르알킬; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐; 또는 산소, 질소, 인, 황, 실리콘 및 보론으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소를 포함하는 비탄화수소 극성기(non-hydrocarbonaceous polar group)로 이루어진 군으로부터 선택되는 극성 작용기이다.
  6. 제 1 항에 있어서, 비가교성 액정 화합물은 메소젠기를 가지며, 경화 또는 가교 가능한 그룹을 갖지 않는 화합물인 광경화성 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 비가교성 액정 화합물은 네마틱상, 콜레스테릭상 또는 강유전성상을 갖는 광경화성 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 비가교성 액정 화합물은 하기 화학식 5 또는 6의 화합물을 포함하는 광경화성 조성물:
    [화학식 5]
    Figure 112014098312473-pat00109

    [화학식 6]
    Figure 112014098312473-pat00110

    상기 화학식 5 및 6에서,
    L1, L2는 각각 독립적으로, 수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 8의 알킬 에스테르, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 8의 알킬 에테르, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 8의 알킬 케톤으로 이루어진 군에서 선택되고,
    B1, B2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 4 내지 8의 시클로알킬렌이고,
    R1, R2, X1은 각각 독립적으로, 불소 치환되거나 비치환된 탄소수 1 내지 7의 알킬, 불소 치환되거나 비치환된 탄소수 1 내지 7의 알콕시, 및 불소 치환되거나 비치환된 탄소수 1 내지 7의 알콕시알킬로 이루어진 군에서 선택되고,
    Z1, Z2, Z3, Z4는 각각 독립적으로, 단순결합, -O-, -S-, -COO- 또는 -OCO-이다.
  9. 제 1 항에 있어서, 광경화 가능한 바인더는 2관능 이상의 아크릴레이트기를 갖는 (메타)아크릴레이트계 화합물을 포함하는 광경화성 조성물.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 (메타)아크릴레이트계 화합물은 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(pentaerythritol triacrylate), 트리(2-아크릴롤일옥시에틸)이소시누레이트(tris(2-acrylolyloxyethyl)isocynurate), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate) 및 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(dipentaerythritol hexaacrylate)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 광경화성 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서, UV 경화를 개시하는 광개시제를 더 포함하는 광경화성 조성물.
  12. 제 11 항에 있어서, 조성물의 총 고형분 중량에 대해, 광배향성 중합체의 1 내지 50 중량%, 비가교성 액정 화합물의 10 내지 90 중량%, 바인더의 1 내지 50 중량%, 및 광 개시제 0.1 내지 5 중량%를 포함하는 광경화성 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서, 유기용매를 더 포함하는 광경화성 조성물.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 광경화성 조성물에 UV 편광을 조사하여 광배향성 중합체의 적어도 일부를 광배향시키는 단계를 포함하는 광학 이방성 필름의 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 광배향 단계와 동시에 비가교성 액정 화합물의 액정 배향이 진행되는 광학 이방성 필름의 제조 방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 광배향 단계 후에, 상기 광경화성 조성물에 UV를 조사하여 바인더를 광경화시키는 단계를 더 포함하는 광학 이방성 필름의 제조 방법.
  17. 기판 상에 형성된 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 광경화성 조성물을 포함하는 광학 이방성 필름 전구체.
  18. 기판 상에 형성된 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 광경화성 조성물의 경화물을 포함하는 광학 이방성 필름.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 경화물의 단일층을 포함하는 광학 이방성 필름.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 경화물은 적어도 일부의 광반응성 작용기가 광배향된 광배향성 중합체와, 아크릴레이트계 가교 중합체를 포함하는 바인더 수지와, 상기 바인더 수지의 가교 구조 내에 포함된 비가교성 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성 필름.
  21. 제 19 항에 있어서, 직교된 편광판 사이에 광학 이방성 필름을 놓았을 때, 빛샘에 따른 휘도가 20cd/cm2 이하인 광학 이방성 필름.
  22. 제 18 항에 있어서, 액정 배향막, 액정 배향 필름, 광학 필터, 위상차 필름, 편광자 또는 편광 발광체의 기능을 갖는 광학 이방성 필름.
  23. 제 18 항의 광학 이방성 필름을 포함하는 액정 셀.
  24. 제 23 항에 있어서, 고분자 분산형 액정 셀(Polymer Dispersed Liquid Crystal; PDLC)인 액정 셀.
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