KR102183981B1

KR102183981B1 - 폴리에스테르 필름 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치

Info

Publication number: KR102183981B1
Application number: KR1020190077867A
Authority: KR
Inventors: 이중규; 곽기열
Original assignee: 에스케이씨 주식회사
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2020-11-27
Also published as: TW202100632A; CN112143007B; TWI838545B; CN112143007A

Abstract

구현예는 폴리에스테르 수지를 포함하는 기재층; 및 상기 기재층 상에 형성되고 이색성 염료를 포함하는 코팅층을 포함하고, 380 nm 내지 780 nm의 파장 범위에서 편광도가 50% 초과이고, 광투과율이 40% 이상을 만족함으로써, 광학 특성은 물론, 내구성, 내열성 및 색상 구현성이 우수한 폴리에스테르 필름 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.

Description

폴리에스테르 필름 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치{POLYESTER FILM AND ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY USING SAME}

구현예는 광학 특성은 물론, 내구성, 내열성 및 색상 구현성이 우수한 폴리에스테르 필름 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.

휴대전화, 테블릿 PC, 노트북 등과 같은 다양한 전자제품에는 평판 표시 장치(Flat Panel Display)가 이용되고 있는데, 이러한 평판 표시 장치에는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display) 및 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display)가 널리 사용되고 있다.

액정 표시 장치는 백라이트(backlight)의 빛을 효과적으로 전달하기 위해 편광도가 높은 편광 필름이 요구된다. 반면, 유기 발광 표시 장치는 전압을 가하면 자체적으로 빛이 나는 자발광 소자인 유기 발광 소자를 사용하므로, 블랙 화면을 정확하게 구현하고 야외시인성을 확보하기 위해 편광 필름이 사용된다.

종래에는 이러한 액정 표시 장치와 유기 발광 표시 장치의 요구되는 특성의 차이에도 불구하고, 액정 표시 장치에 사용되던 편광 필름을 유기 발광 표시 장치에 그대로 사용해왔다. 그러나, 유기 발광 표시 장치의 경우, 고편광도의 광학 특성은 요구되지 않으므로, 유기 발광 표시 장치에 적절한 광학 특성을 가지면서, 색상 구현 및 야외시인성을 확보할 수 있는 편광 필름의 개발이 요구되고 있다.

일례로, 일본 공개 특허 제2005-266502호에서는 편광막의 편광도가 95% 이상이나 투과율의 최소 40% 이상이므로, 액정 표시 장치에서 요구하는 고편광도는 만족하더라도 빛 손실이 많아 색상 구현성이 낮으므로 유기 발광 표시 장치에는 적합하지 않다.

일본 공개특허공보 제2005-266502호

따라서, 구현예는 유기 발광 표시 장치에 적합한 광학 특성은 물론, 내구성, 내열성 및 색상 구현성이 우수한 폴리에스테르 필름 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치를 제공하고자 한다.

일 구현예에 따른 폴리에스테르 필름은 폴리에스테르 수지를 포함하는 기재층; 및 상기 기재층 상에 형성되고 이색성 염료를 포함하는 코팅층을 포함하고, 380 nm 내지 780 nm의 파장 범위에서 편광도가 50% 초과이고, 광투과율이 40% 이상이다.

일 구현예에 따른 유기 발광 소자용 편광판은 상기 구현예에 따른 폴리에스테르 필름을 포함한다.

일 구현예에 따른 유기 발광 표시 장치는 상기 구현예에 따른 유기 발광 소자용 편광판을 포함한다.

일 구현예에 따른 폴리에스테르 필름의 제조 방법은 (1) 폴리에스테르 수지를 용융압출하여 미연신 시트를 제조하는 단계; (2) 상기 미연신 시트를 제1 방향으로 1차 연신하는 단계; (3) 상기 1차 연신된 시트 상에 이색성 염료를 포함하는 조성물을 코팅하는 단계; 및 (4) 상기 코팅된 시트를 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 2차 연신하는 단계를 포함한다.

구현예에 따른 폴리에스테르 필름은 유기 발광 표시 장치에 적합한 광학 특성은 물론, 내구성, 내열성 및 색상 구현성이 우수하다.

이하, 구현예를 통해 발명을 상세하게 설명한다. 구현예는 이하에서 개시된 내용에 한정되는 것이 아니라 발명의 요지가 변경되지 않는 한, 다양한 형태로 변형될 수 있다.

본 명세서에 있어서, 각 층, 필름 또는 시트가 각 층, 필름 또는 시트의 상(on) 또는 하(under)에 형성되는 것으로 기재될 때, 이는 직접(directly) 또는 다른 구성요소를 개재하여 간접적으로(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다.

본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서에 기재된 구성성분의 양, 반응 조건 등을 나타내는 모든 숫자 및 표현은 특별한 기재가 없는 한 모든 경우에 "약"이라는 용어로써 수식되는 것으로 이해하여야 한다.

[폴리에스테르 필름]

일 구현예에 따른 폴리에스테르 필름은 폴리에스테르 수지를 포함하는 기재층; 및 상기 기재층 상에 형성되고 이색성 염료(dichroic dye)를 포함하는 코팅층을 포함하고, 380 nm 내지 780 nm의 파장 범위에서 편광도가 50% 초과이고, 광투과율이 40% 이상이다.

일 구현예에 따르면, 상기 기재층은 폴리에스테르 수지층이다.

일 구현예에 따르면, 상기 기재층의 폴리에스테르 수지는 디올 성분 및 디카복실산 성분을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 기재층은 디올 성분 및 디카복실산 성분을 포함하는 폴리에스테르 수지로 형성될 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 디올 성분은 선형 또는 분지형의 지방족 C₂ 내지 C₁₀ 디올로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 디올 성분은 지환족 디올 또는 방향족 디올을 포함하지 않을 수 있다. 상기 선형 또는 분지형의 지방족 C₂ 내지 C₁₀ 디올로 이루어진 디올 성분을 포함하는 폴리에스테르 수지를 이용하여 용융압출하여 필름 또는 시트를 제조하는 경우, 패킹(packing)이 잘 이루어지므로 필름의 내화학성 및 표면 강도가 우수할 수 있다.

구체적으로, 상기 선형 또는 분지형의 지방족 C₂ 내지 C₁₀ 디올은 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,3-프로판디올, 1,2-옥탄디올, 1,3-옥탄디올, 2,3-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 2,2-디에틸-1,5-펜탄디올, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,1-디메틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2-에틸-3-메틸-1,5-헥산디올, 2-에틸-3-에틸-1,5-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 2-에틸-3메틸-1,5-헵탄디올, 2-에틸-3-에틸-1,6-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올 등의 유도체 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

일 구현예에 따르면, 상기 디올 성분은 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 사이클로헥산디메탄올(cyclohexanedimethanol, CHDM), 프로판디올, 부탄디올, 펜탄디올, 헥산디올 및 옥탄디올로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 이때 디올 성분은 C₁ 내지 C₆ 알킬기로 치환 또는 비치환된 것일 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 디올 성분은 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 1,3-프로판디올, 1,2-옥탄디올, 1,3-옥탄디올, 2,3-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 2,2-디에틸-1,5-펜탄디올, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,1-디메틸-1,5-펜탄디올 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 디올 성분은 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜 및 사이클로헥산디메탄올로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 폴리에스테르 수지는 상기 디올 성분의 총 몰수를 기준으로 에틸렌글리콜을 30 몰% 내지 90 몰%로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리에스테르 수지는 상기 디올 성분의 총 몰수를 기준으로 40 몰% 내지 90 몰%, 50 몰% 내지 85 몰% 또는 65 몰% 내지 85 몰%의 에틸렌글리콜을 포함할 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 폴리에스테르 수지는 상기 디올 성분의 총 몰수를 기준으로 네오펜틸글리콜을 30 몰% 내지 90 몰%로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리에스테르 수지는 상기 디올 성분의 총 몰수를 기준으로 35 몰% 내지 90 몰%, 35 몰% 내지 80 몰%, 35 몰% 내지 75 몰%, 35 몰% 내지 70 몰%, 40 몰% 내지 65 몰%, 40 몰% 내지 60 몰%의 네오펜틸글리콜을 포함할 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 결정 특성의 조절에 용이할 수 있다.

상기 디카복실산 성분은 테레프탈산, 디메틸테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌디카복실산, 오르토프탈산 등의 방향족 디카복실산; 아디프산, 아젤라산, 세바스산, 데칸디카복실산 등의 지방족 디카복실산; 지환식 디카복실산; 이들의 에스테르화물; 또는 이들의 조합일 수 있다. 구체적으로, 상기 디카복실산 성분은 테레프탈산, 디메틸테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌디카복실산, 오르토프탈산 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 디카복실산 성분은 방향족 디카복실산을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 디카복실산 성분은 상기 디카복실산 성분의 총 몰수를 기분으로 80 몰% 이상, 90 몰% 이상 또는 95 몰% 이상의 테레프탈산을 포함할 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 폴리에스테르 수지의 고유점도(IV)는 0.60 dl/g 내지 3.0 dl/g일 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리에스테르 수지의 고유점도는 0.63 dl/g 내지 1.2 dl/g, 0.65 dl/g 내지 1.1 또는 0.67 dl/g 내지 1.0 dl/g일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 캘린더 가공성이 우수하고, 캘린더링 공정시 동점도 유지율이 우수하며, 시트 및 필름의 두께 균일도가 우수하다.

일 구현예에 따르면, 상기 폴리에스테르 수지의 결정화 열량은 2.5 J/g 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리에스테르 수지의 결정화 열량은 0 내지 2.2 J/g 또는 0 내지 2 J/g일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 캘린더 가공성이 향상되는 효과가 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 코팅층은 상기 코팅층의 총 중량을 기준으로 상기 이색성 염료를 0.5 중량% 이상 내지 50 중량% 미만으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅층은 상기 코팅층의 총 중량을 기준으로 0.5 중량% 이상 내지 20 중량% 미만, 4 중량% 내지 18 중량%, 또는 4 중량% 내지 16 중량%의 이색성 염료를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 코팅층은 상기 코팅층의 총 중량을 기준으로 상기 이색성 염료를 4 중량% 이상 내지 20 중량% 미만으로 포함할 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 유기 발광 표시 장치에 적합한 광투과율, 헤이즈 및 편광도의 광학 특성을 가질 수 있고, 이색성 염료의 과다 함유에 따른 코팅층의 분산성 저하를 방지할 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 이색성 염료의 이색비(dichroic ratio)는 1.5 내지 14일 수 있다. 예를 들어, 상기 이색성 염료의 이색비는 2 내지 14, 3 내지 14 또는 4 내지 14일 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 이색성 염료는 380 nm 내지 780 nm의 파장 범위에서 0.4 이하의 흡광도를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 이색성 염료는 380 nm 내지 780 nm의 파장 범위에서 0.39 이하 또는 0.38 이하의 흡광도를 가질 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 이색성 염료의 용융점(Tm)은 100℃ 내지 140℃일 수 있다. 예를 들어, 상기 이색성 염료의 용융점(Tm)은 100℃ 내지 130 ℃ 또는 110℃ 내지 140℃일 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 이색성 염료는 아조계 화합물, 안트라퀴논계 화합물, 아조메틴계 화합물, 인디고계 화합물, 티오인디고계 화합물, 시아닌계 화합물, 인단계 화합물, 아줄렌계 화합물, 페릴렌계 화합물, 프탈로페리논계 화합물 또는 아진계 화합물일 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 코팅층은 프라이머를 추가로 포함할 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 프라이머는 바인더 수지, 경화제, 분산제 및 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 바인더 수지는 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지 및 폴리에스테르 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.

상기 아크릴 수지는 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 트리히드록시 에틸이소시아누레이트 트리아크릴레이트, 디(메타)아크릴록시 에틸 이소시아누레이트, 이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올 프로판 트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 헥사히드로프탈산 디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디메틸올 디시클로펜탄 디(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸 디메탄올(메타)아크릴레이트, 트리스(아크릴록시에틸)이소시아누레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 폴리우레탄 수지는 폴리에스테르 우레탄 수지를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 폴리우레탄 수지는 수분산성 폴리우레탄 수지일 수 있고, 시판품으로는 DIC 사의 HYDRAN AP-20 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

일 구현예에 따르면, 상기 코팅층의 두께는 100 nm 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅층의 두께는 10 nm 내지 100 nm, 20 nm 내지 100 nm, 30 nm 내지 100 nm, 30 nm 내지 80 nm, 30 nm 내지 70 nm 또는 30 nm 내지 60 nm일 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 코팅층은 상기 코팅층의 총 중량을 기준으로 상기 바인더 수지를 5 중량% 내지 30 중량%로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅층은 상기 코팅층의 총 중량을 기준으로 5 중량% 내지 25 중량%, 8 중량% 내지 20 중량%, 또는 10 중량% 내지 15 중량%의 바인더 수지를 포함할 수 있다.

상기 프라이머는 필요에 따라서 반응을 촉진하거나 코팅성을 향상시키기 위해 당 분야에서 일반적으로 사용되는 경화제, 계면활성제 및 분산제를 포함할 수 있다.

상기 경화제는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않으나, 예를 들어, 옥살린계, 에폭시계, 카르보이미드계, 멜라민계 경화제 등을 사용할 수 있다.

상기 분산제는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않으나, 예를 들어, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨 등의 알칼리금속계 화합물, 이소프로필 트리스테아릴 티타네이트, 이소프로필 트리도데실벤젠 설포닐 티타네이트, 테트라옥실 산화티탄 등의 티탄계 화합물, 실란계 화합물, 폴리카르복실산, 폴리카르복실레이트 등의 카르복실산계 화합물, 폴리비닐피롤리돈, N-비닐피롤리돈 등의 비닐피롤리돈계 화합물을 사용할 수 있다.

상기 계면활성제는 입자의 분산성을 향상시키기 위해 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않으나, 예를 들어, 알콕시기, 히드록시기, 아민기 및 공액 이중결합으로 이루어진 그룹에서 선택된 1 이상의 관능기를 갖는 계면활성제를 사용할 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 바인더 수지 및 상기 이색성 염료의 중량비는 2 내지 20 : 1일 수 있다. 예를 들어, 상기 바인더 수지 및 상기 이색성 염료의 중량비는 2.5 내지 20:1, 2.5 내지 15:1, 3 내지 13:1, 3 내지 10:1, 3 내지 8:1 또는 3 내지 5:1일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 유기 발광 표시 장치에 적합한 광투과율, 헤이즈 및 편광도의 광학 특성을 가질 수 있다.

일 구현예에 따르면, 380 nm 내지 780 nm의 파장 범위에서 상기 폴리에스테르 필름의 편광도는 50% 초과이다. 예를 들어, 380 nm 내지 780 nm의 파장 범위에서 상기 폴리에스테르 필름의 편광도는 50% 이상, 53% 이상, 55% 이상, 50% 내지 90%, 50% 내지 85%, 50% 내지 80%, 53% 내지 80%, 54% 내지 80%, 54% 내지 75%, 54% 내지 70%, 54% 내지 65%, 또는 54% 내지 60%일 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 폴리에스테르 필름의 광투과율은 40% 이상이다. 구체적으로, 380 nm 내지 780 nm의 파장 범위에서 상기 폴리에스테르 필름의 광투과율은 40% 이상이다. 예를 들어, 상기 폴리에스테르 필름의 광투과율은 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 40% 내지 90%, 50% 내지 80%, 55% 내지 75%, 60% 내지 75%, 또는 65% 내지 75%일 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 폴리에스테르 필름의 헤이즈는 10% 이하이다. 예를 들어, 상기 폴리에스테르 필름의 헤이즈는 9% 이하, 8.5% 이하, 3% 내지 9%, 4% 내지 9%, 5% 내지 8.5%, 또는 5.5% 내지 8.5%일 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 폴리에스테르 필름의 두께는 10 ㎛ 내지 200 ㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리에스테르 필름의 두께는 10 ㎛ 내지 188 ㎛, 10 ㎛ 내지 125 ㎛, 20 ㎛ 내지 188 ㎛, 23 ㎛ 내지 125 ㎛, 30 ㎛ 내지 188 ㎛, 38 ㎛ 내지 125 ㎛, 또는 38 ㎛ 내지 100 ㎛일 수 있다.

상기 폴리에스테르 필름은 편광 필름으로 사용될 수 있다.

[폴리에스테르 필름의 제조 방법]

단계 (1)

상기 단계 (1)은 폴리에스테르 수지를 용융압출하여 미연신 시트를 제조하는 단계이다.

일 구현예에 따르면, 상기 폴리에스테르 수지는 게르마늄계 화합물, 안티몬계 화합물, 알루미늄계 화합물 및 티타늄계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 촉매를 사용하여, 디올 성분 및 디카복실산 성분을 중합하여 제조할 수 있다.

상기 디올 성분 및 디카복실산 성분에 대한 설명은 전술한 바와 같다.

일 구현예에 따르면, 상기 상기 용융압출은 250℃ 이상에서 수행될 수 있다.

예를 들어, 255℃ 이상, 260℃ 이상, 270℃ 이상, 280℃ 이상, 200℃ 내지 300℃, 230℃ 내지 280℃ 또는 250℃ 내지 280℃의 온도에서 수행될 수 있다. 상기 폴리에스테르 필름은 상기 온도 범위에서도 내열성이 강해 결함이 발생하지 않는데 유리한 효과가 있다. 구체적으로, 실질적인 이색비를 가지지 않는 비이색성 염료를 사용하는 경우, 상기 용융압출 공정온도에서 열분해가 일어날 수 있으므로 적합하지 않다. 예를 들어, 상기 비이색성 염료는 1 미만의 이색비를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

단계 (2)

상기 단계 (2)는 상기 미연신 시트를 제1 방향으로 1차 연신하는 단계이다.

일 구현예에 따르면, 상기 시트는 연신하기 전 일정 온도에서 예열될 수 있다. 상기 예열 온도는 상기 수지의 유리 전이 온도(Tg)를 기준으로 Tg+5℃ 내지 Tg+50℃일 수 있다. 예를 들어, 상기 예열 온도는 70℃ 내지 90℃일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 상기 시트가 연신되기에 용이한 유연성을 확보함과 동시에, 연신 중에 파단되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.

본 명세서에 있어서, 상기 제1 방향은 종방향(MD)일 수 있고, 횡방향(TD)일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 방향은 종방향(MD)이고, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향은 횡방향(TD)일 수 있다. 또는, 상기 제1 방향은 횡방향(TD)이고, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향은 종방향(MD)일 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 1차 연신비는 1.0 내지 4.0일 수 있다. 예를 들어, 1.0 내지 3.5, 1.3 내지 3.5, 1.5 내지 3.3 또는 1.5 내지 3.0일 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 제1 방향의 연신시 온도는 55℃ 내지 120℃일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 방향의 연신은 70℃ 내지 120℃ 또는 80℃ 내지 110℃에서 수행될 수 있다.

단계 (3)

상기 단계 (3)은 상기 1차 연신된 시트 상에 이색성 염료를 포함하는 조성물을 코팅하는 단계이다.

상기 이색성 염료에 대한 설명은 전술한 바와 같다.

일 구현예에 따르면, 상기 코팅은 스핀 코팅 또는 인라인 코팅일 수 있다. 구체적으로, 내열성을 확보하기 위해서 인라인 코팅이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

단계 (4)

상기 단계 (4)는 상기 코팅된 시트를 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 2차 연신하는 단계이다.

일 구현예에 따르면, 상기 시트는 연신하기 전 일정 온도에서 예열될 수 있다. 상기 예열 온도는 상기 수지의 유리 전이 온도(Tg)를 기준으로 Tg+5℃ 내지 Tg+50℃일 수 있다. 예를 들어, 상기 예열 온도는 70℃ 내지 90℃일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 상기 시트가 연신되기에 용이한 유연성을 확보함과 동시에, 연신 중에 파단되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다. 본 명세서에 있어서, 상기 제2 방향은 종방향(MD) 또는 횡방향(TD)일 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 제2 방향의 연신비는 2.0 내지 5.0일 수 있다. 예를 들어, 2.0 내지 4.8, 2.5 내지 4.5, 2.5 내지 4.3 또는 3.0 내지 4.0일 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 제2 방향의 연신시 온도는 55℃ 내지 120℃일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 방향의 연신은 90℃ 내지 120℃ 또는 100℃ 내지 120℃에서 수행될 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 1차 연신의 연신비와 상기 2차 연신의 연신비의 비(즉 1차 연신비 및 2차 연신비의 비)는 1 : 1 내지 5일 수 있다. 예를 들어, 상기 1차 연신의 연신비와 상기 2차 연신의 연신비의 비는 1 : 1 내지 4, 1 : 1 내지 3, 또는 1 : 1 내지 2일 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 단계 (1) 내지 (4)에서 공정 최고 온도는 250℃ 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 단계 (1) 내지 (4)에서 공정 최고 온도는 255℃ 이상, 260℃ 이상, 270℃ 이상, 280℃ 이상, 200℃ 내지 300℃, 230℃ 내지 280℃ 또는 250℃ 내지 280℃일 수 있다. 상기 폴리에스테르 필름은 상기 온도 범위에서도 내열성이 강해 결함이 발생하지 않는데 유리한 효과가 있다.

[실시예]

상기 내용을 하기 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 실시예의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

교반기, 온도계 및 부분 환류식 냉각기를 구비한 스테인리스 스틸제 오토클레이브에, 디카복실산 성분으로서 테레프탈산(TPA) 및 디올 성분으로서 에틸렌글리콜(EG)을 1.7 : 1.0의 몰비로 혼합한 후, 생성되는 메탄올을 증류 제거하면서 에스테르 교환반응을 진행하였다. 이후, 280℃에서 26.6 Pa(0.2 Torr)의 감압 조건에서 중축합 반응을 진행하여 폴리에스테르 수지를 얻었다.

상기 수지를 280℃의 압출기에서 용융압출하고 T-Die에 유도시켜 미연신 시트를 형성한 후, 상기 시트를 연신 장치를 이용하여 MD 방향으로 1.0 내지 1.5의 연신비로 1차 연신했다.

바인더 수지(폴리에스터계 Goo Chemical社 Z690) 10 g, 이색성 염료(시그마알드리치社의 Chlorazol black) 5 g, 경화제(일본촉매社 WS500) 10 g, 그 외 첨가제 및 증류수를 적정량 포함하는 조성물을 제조한 후, 상기 조성물로 상기 시트를 코팅하였다.

상기 코팅된 시트를 TD 방향으로 3.0 내지 4.8의 연신비로 2차 연신하여 두께가 50 ㎛인 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

실시예 2 내지 6 및 비교예 1 내지 3

상기 실시예 1의 절차를 반복하되 코팅층의 성분 및 함량을 하기 표 1에 기재된 바와 같이 변화시켜 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

한편, 비교예 1은 바인더 없이 물에 염료만 혼합한 조성물을 코팅액으로 이용하였으며, 이 경우 코팅액과 폴리에스테르 수지층 간의 부착력이 낮아서, 폴리에스테르 수지층에 코팅층이 형성되지 않았다.

또한, 비교예 2 및 3에서는 이색성 염료가 아닌 일반 염료(FASTOGEN, DIC社)를 사용하였다.

구분	바인더 수지 함량(g)	염료 함량(g)	바인더 수지 : 염료 중량비	코팅층 내의 염료 함량(중량%)
비교예 1	-	-	-	-
실시예 1	10	5.0	2 : 1	12.00
실시예 2	10	2.5	4 : 1	6.00
실시예 3	10	2.0	5 : 1	3.33
실시예 4	10	1.5	6.7 : 1	2.61
실시예 5	10	1.0	10 : 1	1.82
실시예 6	10	0.5	20 : 1	0.95
비교예 2	10	3.0	3.3 : 1	4.62
비교예 3	10	2.5	4 : 1	4.00

평가예 1: 광투과율

UV-spectrometer(일본 시마즈社, UV-2450)을 사용해 광투과율을 측정하였다.

평가예 2: 헤이즈

일본 덴쇼쿠고교사의 헤이즈미터 NDH-5000W를 사용해 헤이즈를 측정하였다.

평가예 3: 편광도

UV-spectrometer(일본 시마즈社, UV-2450)을 사용하여 편광도를 측정하였다.

평가예 4: 내습성

10 ㎝ X 10 ㎝의 크기로 절단하여 폴리에스테르 필름 2장을 준비했다. 상기 2장의 폴리에스테르 필름의 일면이 서로 접촉되도록 겹친 후, 80℃/80%RH에서 10 kg 하중으로 24시간 동안 압축했다. 이후, 상기 압축된 폴리에스테르 필름을 상온으로 냉각시킨 후, 필름의 투과율 변화를 측정하여 투과율 변화가 1% 이상이면 X, 1 미만이면 O로 나타내었다.

상기 평가예 1 내지 4의 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

구분	광투과율(%)	헤이즈(%)	편광도(%)	내습성
비교예 1	53.31	31.21	53	X
실시예 1	50.66	1.11	80	O
실시예 2	50.35	1.84	60	O
실시예 3	51.47	2.76	58	O
실시예 4	51.53	2.57	57	O
실시예 5	53.52	2.35	56	O
실시예 6	59.36	2.22	51	O
비교예 2	52.52	21.11	0.5	X
비교예 3	51.37	19.43	0.2	X

상기 표 2에서 나타낸 바와 같이, 실시예에서 제조된 폴리에스테르 필름은 비교예에서 제조된 필름에 비하여 광투과율, 편광도 및 헤이즈의 광학 특성, 및 내습성이 균형 있게 우수하여 유기 발광 표시 장치에 사용하기에 적합한 것을 알 수 있다. 구체적으로, 이색성 염료를 사용한 실시예의 폴리에스테르 필름은 광투과율, 편광도 및 헤이즈의 광학 특성, 및 내습성이 균형 있게 우수한 반면, 염료를 사용하지 않은 비교예 1, 및 일반 염료를 사용한 비교예 2 및 3은 헤이즈, 편광도 및 내습성이 좋지 않음을 알 수 있다.

Claims

폴리에스테르 수지를 포함하는 기재층; 및
상기 기재층 상에 형성되고 이색성 염료 및 바인더 수지를 포함하는 코팅층을 포함하고,
상기 이색성 염료가 아조계 화합물, 안트라퀴논계 화합물, 아조메틴계 화합물, 인디고계 화합물, 티오인디고계 화합물, 시아닌계 화합물, 인단계 화합물, 아줄렌계 화합물, 페릴렌계 화합물, 프탈로페리논계 화합물 또는 아진계 화합물이며,
상기 바인더 수지가 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지 및 폴리에스테르 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하고,
380 nm 내지 780 nm의 파장 범위에서 편광도가 50% 초과이고, 광투과율이 50% 이상인, 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서,
상기 폴리에스테르 필름의 헤이즈가 10% 이하이고, 두께가 10 ㎛ 내지 200 ㎛인, 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서,
상기 기재층의 폴리에스테르 수지가 디올 성분 및 디카복실산 성분을 포함하는, 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서,
상기 코팅층이 상기 코팅층의 총 중량을 기준으로 상기 이색성 염료를 4 중량% 이상 내지 20 중량% 미만으로 포함하는, 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서,
상기 이색성 염료의 이색비(dichroic ratio)가 1.5 내지 14인, 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서,
상기 이색성 염료가 380 nm 내지 780 nm의 파장 범위에서 0.4 이하의 흡광도를 갖는, 폴리에스테르 필름.
삭제
제1항에 있어서,
상기 코팅층이 경화제, 분산제 및 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 더 포함하는, 폴리에스테르 필름.
삭제
제1항에 있어서,
상기 코팅층이 상기 코팅층의 총 중량을 기준으로 상기 바인더 수지를 5 중량% 내지 30 중량%로 포함하는, 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서,
상기 바인더 수지 및 상기 이색성 염료의 중량비가 2 내지 20 : 1인, 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서,
상기 폴리에스테르 필름이 편광 필름으로 사용되는, 폴리에스테르 필름.
제1항 내지 제6항, 제8항 및 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 폴리에스테르 필름을 포함하는, 유기 발광 소자용 편광판.
제13항의 유기 발광 소자용 편광판을 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
(1) 폴리에스테르 수지를 용융압출하여 미연신 시트를 제조하는 단계;
(2) 상기 미연신 시트를 제1 방향으로 1차 연신하는 단계;
(3) 상기 1차 연신된 시트 상에 이색성 염료 및 바인더 수지를 포함하는 조성물을 코팅하는 단계; 및
(4) 상기 코팅된 시트를 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 2차 연신하는 단계를 포함하고,
상기 이색성 염료가 아조계 화합물, 안트라퀴논계 화합물, 아조메틴계 화합물, 인디고계 화합물, 티오인디고계 화합물, 시아닌계 화합물, 인단계 화합물, 아줄렌계 화합물, 페릴렌계 화합물, 프탈로페리논계 화합물 또는 아진계 화합물이며,
상기 바인더 수지가 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지 및 폴리에스테르 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하고,
상기 단계 (1) 내지 (4)에서, 공정 최고 온도는 250℃ 이상인, 폴리에스테르 필름의 제조 방법.
제15항에 있어서,
상기 폴리에스테르 수지가 게르마늄계 화합물, 안티몬계 화합물, 알루미늄계 화합물 및 티타늄계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 촉매를 사용하여, 디올 성분 및 디카복실산 성분을 중합하여 제조되는, 폴리에스테르 필름의 제조 방법.
제15항에 있어서,
상기 1차 연신의 연신비와 상기 2차 연신의 연신비의 비가 1 : 1 내지 5인, 폴리에스테르 필름의 제조 방법.
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