광학적 지연-향상제를 함유하는 광학 필름(OPTICAL FILMS CONTAINING OPTICAL RETARDATION-ENHANCING ADDITIVE)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(11) 공개번호 10-2016-0100999
(43) 공개일자 2016년08월24일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
C08J 5/18 (2006.01) G02B 5/30 (2006.01)
(52) CPC특허분류
C08J 5/18 (2013.01)
G02B 5/3083 (2013.01)
(21) 출원번호 10-2016-7017991
(22) 출원일자(국제) 2014년12월04일
심사청구일자 없음
(85) 번역문제출일자 2016년07월05일
(86) 국제출원번호 PCT/US2014/068494
(87) 국제공개번호 WO 2015/094677
국제공개일자 2015년06월25일
(30) 우선권주장
14/108,810 2013년12월17일 미국(US)
14/548,821 2014년11월20일 미국(US)
(71) 출원인
이스트만 케미칼 컴파니
미합중국 테네시 37660 킹스포트 사우스 윌콕스
드라이브 200
(72) 발명자
왕 빈
미국 테네시주 37660 킹스포트 그린빈 플레이스
1005
쿠오 타우밍
미국 테네시주 37664 킹스포트 라마 코트 1400
(뒷면에 계속)
(74) 대리인
제일특허법인
전체 청구항 수 : 총 36 항
(54) 발명의 명칭 광학적 지연-향상제를 함유하는 광학 필름
(57) 요 약
본 발명은 두께 방향의 지연(Rth)을 향상시키기 위한 첨가제를 함유하는 비연신된 광학 필름 및 이 광학 필름의
제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 정상 파장 분산 곡선을 가진 쿼터 파장 판(QWP)로서 사용하기 위한
연신된 광학 필름에 관한 것이다. 보다 특히, 본 발명은, 셀룰로스 에스터 중합체 및 융합 고리 첨가제에 기초
한 쿼터 파장 판에 관한 것이다.
대 표 도 - 도1
공개특허 10-2016-0100999
- 1 -
(52) CPC특허분류
C08J 2301/12 (2013.01)
C08J 2301/14 (2013.01)
(72) 발명자
도넬슨 마이클 유진
미국 테네시주 37664 킹스포트 컨트리 드라이브
5027
맥윌리암스 더글라스 스티븐스
미국 테네시주 37686 파이니 플랫츠 찰리 애비뉴
300
공개특허 10-2016-0100999
- 2 -
명 세 서
청구범위
청구항 1
(a) 셀룰로스 에스터 중합체, 및
(b) 하기 구조를 가진 첨가제:
[상기 식에서, DISK는 융합 고리 구조를 가진 디스크-형 잔기를 나타내고, A는 각각 독립적으로 -COO-, -OOC-,
-CO-, -CONH-, -NHCO-, -O- 또는 -S-이고, Z는 각각 독립적으로 탄소 원자 1 내지 30개를 가진 아릴, 알킬, 에
톡실화된 알킬 또는 에톡실화된 아릴 기이고, Y는 각각 독립적으로 할로겐 또는 탄소 원자 1 내지 20개를 가진
알킬-, 알콕시- 또는 알칸오일- 기이고, m은 0, 1, 2, 3, 또는 4이고, n은 상기 DISK 상의 독립적인 -A-Z 치환
체의 개수로서 n은 0, 1, 2 또는 3이다]
를 포함하는 비연신된(unstretched) 광학 필름으로서,
상기 첨가제를 가진 상기 필름의 복굴절의 절대 값과 트라이페닐 포스페이트를 첨가제로서 가진 유사 필름의 복
굴절의 절대 값 간의 차이가 0.0005 초과인, 광학 필름.
청구항 2
제 1 항에 있어서,
상기 첨가제를 가진 상기 필름의 복굴절의 절대 값과 트라이페닐 포스페이트를 첨가제로서 가진 유사 필름의 복
굴절의 절대 값 간의 차이가 0.0005 초과 내지 약 0.0040 범위인, 광학 필름.
청구항 3
제 1 항에 있어서,
상기 첨가제를 가진 상기 필름의 복굴절의 절대 값과 트라이페닐 포스페이트를 첨가제로서 가진 유사 필름의 복
굴절의 절대 값 간의 차이가 약 0.0006 내지 약 0.0030 범위인, 광학 필름.
청구항 4
제 1 항에 있어서,
상기 첨가제를 가진 상기 필름의 복굴절의 절대 값과 트라이페닐 포스페이트를 첨가제로서 가진 유사 필름의 복
굴절의 절대 값 간의 차이가 약 0.0007 내지 약 0.0020 범위인, 광학 필름.
청구항 5
제 1 항에 있어서,
상기 첨가제를 가진 상기 필름의 복굴절의 절대 값과 트라이페닐 포스페이트를 첨가제로서 가진 유사 필름의 복
굴절의 절대 값 간의 차이가 약 0.0008 내지 약 0.0015 범위인, 광학 필름.
청구항 6
제 1 항에 있어서,
공개특허 10-2016-0100999
- 3 -
상기 DISK가
를 포함하는 군 중에서 선택되는, 광학 필름.
청구항 7
제 1 항에 있어서,
상기 첨가제가 하기로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상인, 광학 필름:
상기 식에서, R은 각각 독립적으로 C1-C20 알킬 또는 아릴이며, n은 각각 독립적으로 0 내지 6 범위의 정수이다.
청구항 8
제 1 항에 있어서,
상기 첨가제가 2-나프틸 벤조에이트인, 광학 필름.
청구항 9
제 1 항에 있어서,
상기 필름이 파장(λ) 589 nm 및 약 20 내지 90㎛의 필름 두께에서 측정시, 약 -50 내지 -350 nm의 면외(out-
of-plane) 지연(Rth) 및 약 0 내지 10의 면내(in-plane) 지연(Re)을 갖는, 광학 필름.
공개특허 10-2016-0100999
- 4 -
청구항 10
제 1 항에 있어서,
상기 필름이 셀룰로스 에스터 중합체인, 광학 필름.
청구항 11
제 10 항에 있어서,
상기 셀룰로스 에스터 중합체가, 셀룰로스 아세테이트(CA), 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트(CAP), 및 셀룰
로스 아세테이트 부티레이트(CAB)를 포함하는 군 중에서 선택되는, 광학 필름.
청구항 12
제 10 항에 있어서,
상기 셀룰로스 에스터 중합체가 0.1 내지 1.0 범위의 DSOH를 갖는, 광학 필름.
청구항 13
제 10 항에 있어서,
상기 셀룰로스 에스터 중합체가 0.15 내지 0.5 범위의 DSOH를 갖는, 광학 필름.
청구항 14
제 10 항에 있어서,
상기 셀룰로스 에스터 중합체가 셀룰로스 아세테이트(CA), 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트(CAP), 및 셀룰
로스 아세테이트 부티레이트(CAB)로 이루어진 군 중에서 선택되고, 상기 첨가제가 2-나프틸 벤조에이트인, 광학
필름.
청구항 15
제 10 항에 있어서,
상기 셀룰로스 에스터 중합체가 셀룰로스 아세테이트(CA), 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트(CAP), 및 셀룰
로스 아세테이트 부티레이트(CAB)로 이루어진 군 중에서 선택되고, 상기 첨가제가 2-나프틸 벤조에이트이고,
상기 필름이, 파장(λ) 589 nm 및 약 20 내지 90㎛의 필름 두께에서 측정시, 약 -50 내지 -350 nm의 면외 지연
(Rth) 및 약 0 내지 10의 면내 지연(Re)을 갖는, 광학 필름.
청구항 16
제 1 항에 있어서,
상기 필름이 셀룰로스 트라이아세테이트이고, 상기 첨가제가 2-나프틸 벤조에이트이고,
상기 필름이, 파장(λ) 560 nm 및 약 20 내지 90㎛의 필름 두께에서 측정시, 약 -50 내지 -100 nm의 면외 지연
(Rth) 및 약 0 내지 10의 면내 지연(Re)을 갖는, 광학 필름.
청구항 17
제 1 항에 있어서,
용매 캐스팅에 의해 제조된 광학 필름.
청구항 18
제 1 항에 있어서,
용융 압출에 의해 제조된 광학 필름.
공개특허 10-2016-0100999
- 5 -
청구항 19
정상 파장 분산 곡선을 가진 쿼터 파장 판(quarter wave plate)으로서 사용하기 위한 1축 또는 2축 연신된 광학
필름으로서,
(a) 셀룰로스 에스터 중합체, 및
(b) 하기 구조를 가진 첨가제:
[상기 식에서, DISK는 융합 고리 구조를 가진 디스크-형 잔기를 나타내고, A는 각각 독립적으로 -COO-, -OOC-,
-CO-, -CONH-, -NHCO-, -O- 또는 -S-이고, Z는 각각 독립적으로 탄소 원자 1 내지 30개를 가진 아릴, 알킬, 에
톡실화된 알킬 또는 에톡실화된 아릴 기이고, Y는 각각 독립적으로 할로겐 또는 탄소 원자 1 내지 20개를 가진
알킬-, 알콕시- 또는 알칸오일- 기이고, m은 0, 1, 2, 3, 또는 4이고, n은 상기 DISK 상의 독립적인 -A-Z 치환
체의 개수로서 n은 0, 1, 2 또는 3이다]
를 포함하고, 상기 쿼터 파장 판의 면내 지연(Re)은 하기 식을 만족하는, 광학 필름:
Re(450)/Re(550) > 1 및 Re(650)/Re(550) < 1
[이때, Re(450), Re(550) 및 Re(650)은, 각각 450 nm, 550 nm, 및 650 nm의 광 파장에서의 면내 지연이다].
청구항 20
제 19 항에 있어서,
상기 DISK가
를 포함하는 군 중에서 선택되는, 광학 필름.
청구항 21
제 19 항에 있어서,
파장(λ) 550 nm에서 약 100 내지 160 nm의 면내 지연(Re)을 갖는 광학 필름.
청구항 22
제 19 항에 있어서,
｜Rth｜< 100 nm의 식을 만족하는 면외 지연(Rth)을 갖는 광학 필름.
공개특허 10-2016-0100999
- 6 -
청구항 23
제 19 항에 있어서,
파장(λ) 550 nm에서 약 100 내지 160 nm의 면내 지연(Re) 및 ｜Rth｜< 100 nm의 식을 만족하는 면외 지연(Rth)
을 갖는 광학 필름.
청구항 24
제 19 항에 있어서,
Re(450)/Re(550)이 1.001 내지 1.1이고, Re(650)/Re(550)이 0.95 내지 0.999인, 광학 필름.
청구항 25
제 19 항에 있어서,
Re(450)/Re(550)이 1.01 내지 1.06이고, Re(650)/Re(550)이 0.97 내지 0.993인, 광학 필름.
청구항 26
제 19 항에 있어서,
상기 셀룰로스 에스터 중합체가, 셀룰로스 아세테이트, 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트, 및 셀룰로스 아세
테이트 부티레이트를 포함하는 군 중에서 선택되는, 광학 필름.
청구항 27
제 25 항에 있어서,
상기 셀룰로스 에스터 중합체가 0.1 내지 1 범위의 하이드록실 치환도(DSOH)를 갖는, 광학 필름.
청구항 28
제 25 항에 있어서,
상기 셀룰로스 에스터 중합체가 0.15 내지 0.5 범위의 하이드록실 치환도(DSOH)를 갖는, 광학 필름.
청구항 29
제 25 항에 있어서,
공개특허 10-2016-0100999
- 7 -
상기 첨가제가 하기로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상인, 광학 필름:
상기 식에서, R은 각각 독립적으로 C1-C20 알킬 또는 아릴이며, n은 각각 독립적으로 0 내지 6 범위의 정수이다.
청구항 30
제 19 항에 있어서,
상기 첨가제가 2-나프틸 벤조에이트인, 광학 필름.
청구항 31
제 19 항에 있어서,
상기 셀룰로스 에스터 중합체가 셀룰로스 아세테이트(CA), 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트(CAP), 및 셀룰
로스 아세테이트 부티레이트(CAB)로 이루어진 군 중에서 선택되고, 상기 첨가제가 2-나프틸 벤조에이트인, 광학
필름.
청구항 32
제 19 항에 있어서,
상기 셀룰로스 에스터 중합체가 셀룰로스 아세테이트(CA), 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트(CAP), 및 셀룰
로스 아세테이트 부티레이트(CAB)로 이루어진 군 중에서 선택되고, 상기 첨가제가 2-나프틸 벤조에이트이고,
Re(450)/Re(550)이 1.01 내지 1.06이고, Re(650)/Re(550)이 0.97 내지 0.993인, 광학 필름.
청구항 33
제 19 항에 있어서,
용매 캐스팅에 의해 제조된 광학 필름.
청구항 34
제 19 항에 있어서,
용융 압출에 의해 제조된 광학 필름.
청구항 35
공개특허 10-2016-0100999
- 8 -
제 1 항의 광학 필름 및 선형 편광기를 포함하는 원형 편광기.
청구항 36
제 19 항의 광학 필름을 포함하는 3D 안경.
발명의 설명
기 술 분 야
본 발명은, 정상 파장 분산 곡선을 가진 쿼터 파장 판(QWP)로서 사용하기 위한 연신된 광학 필름에 관한[0001]
것이다. 보다 특히, 본 발명은, 셀룰로스 에스터 중합체에 기초한 쿼터 파장 판에 관한 것이다. 본 발명은 또
한, 두께 방향의 지연을 향상시키기 위한 첨가제를 함유하는 비연신된 광학 필름에 관한 것이다. 보다 특히,
본 발명은, 광학 필름의 면외(out-of-plane) 지연(Rth)의 음의 값을 증가시킬 수 있는 첨가제를 제공한다.
배 경 기 술
광의 상 지연(phase retardation)은 파장에 따라 변하여 색상 이동 및 콘트라스트 비 감소를 야기함은 광학 보[0002]
상 기술 분야에서 공지되어 있다. 광학 장치를 설계할 때 색상 이동이 감소되고 콘트라스트 비가 증가되도록
보상 필름의 이 파장 의존(또는 분산) 특성이 고려될 수 있다. 파장 분산 곡선은, 양 및 음의 지연을 갖는 보
상 필름에 대해 "정상(normal)(또는 적절한)" 곡선 또는 "역(reversed)" 곡선으로 정의된다. 양의 지연을 가진
보상 필름(양성 A- 또는 C-판)은, 더 짧은 파장쪽으로 갈수록 상 지연 값이 점점 더 증가하는 양수가 되는 정상
분산 곡선 또는 더 짧은 파장쪽으로 갈수록 상 지연 값이 점점 더 감소하는 양수가 되는 역 분산 곡선을 가질
수 있다. 음의 지연을 가진 보상 필름(음성 A 또는 C-판)은, 상 지연 값이 더 짧은 파장쪽으로 갈수록 점점 더
증가하는 음수가 되는 정상 분산 곡선 또는 상 지연 값이 더 짧은 파장쪽으로 갈수록 점점 더 감소하는 음수가
되는 역 분산 곡선을 가질 수 있다. 이들 곡선의 예시적인 형태가 도 1에 묘사되어 있다.
파장 판은 관습적으로 그의 굴절률 프로파일에 따라 하기와 같이 명명된다:[0003]
양성 A-판: nx > ny = nz;[0004]
음성 A-판: nx < ny = nz;[0005]
양성 C-판: nx = ny < nz;[0006]
음성 C-판: nx = ny > nz;[0007]
여기서, nx 및 ny는 면내 굴절률을 나타내고, nz은 두께 굴절률이다.[0008]
상기 파장 판들은 일축 복굴절성 판이다. 파장 판은 또한 이축 복굴절성일 수 있으며(이때, nx, ny, 및 nz은 모[0009]
두 상이한 값을 갖는다), 관습적으로 이축 필름으로 지칭된다.
A-판은, 광학 장치에서 지연판으로서 통상 사용되는 파장 판이다. 이는, 매질을 통하는 광 빔의 편광 상태 또[0010]
는 상을 조정할 수 있는 복굴절성 재료이다. 상기 A-판 광학 지연판은 nx > ny = nz (이때 nx 및 ny는 면내 굴절
률을 나타내고, nz은 두께 굴절률을 나타낸다)의 굴절률 프로파일을 갖는다. 그러한 파장 판은, Re = (nx - ny)
x d (이때, d는 파장 판의 두께이다)로 나타낼 때 양의 면내 지연(Re)을 나타낸다. Re는 또한 Ro로 지칭되기도
한다.
광 파장(λ)의 1/4인 면내 지연(Re)(Re=λ/4)을 갖는 A-판은 쿼터 파장 판(QWP)으로 불리운다. 쿼터 파장 판은[0011]
입사되는 선형 편광된 광을 원형 편광된 광으로 전환시킬 수 있다. 따라서, 쿼터 파장 판은 보통, 광학 장치에
원형 편광기를 제공하기 위해 선형 편광기와 함께 사용된다. 원형 편광된 광은 편광된 3-차원(3D) 디스플레이
시스템에 사용되어 입체(stereoscopic) 이미지 투사를 생성한다. 원형 편광은 선형 편광에 비해, 관찰자
(viewer)가, 변형된 3D 이미지를 보지 않고도, 그의 머리를 기울이고 자연스럽게 주위로 움직일 수 있도록 한다
는 점에서 장점을 갖는다. 그러한 3D 디스플레이 시스템은, 관찰자가 3D 이미지를 보기 위해 원형 편광 필름이
구비된 안경(보통 3D 안경으로 지칭됨)을 착용하는 것을 필요로 한다. 최근에는, TV 및 컴퓨터 디스플레이와
같은 3D 소비자 제품에 더 많은 관심이 증가되고 있다. 따라서, 원형 편광 필름이 구비된 개선된 3D 안경에 대
공개특허 10-2016-0100999
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한 요구가 있다. 특히, 관찰 품질을 개선하기 위한 3D 안경의 유용성을 갖는 것으로 확인된, 정상 파장 분산을
가진 쿼터 파장 판이 요구된다. 그러한 쿼터 파장 판은, 폴리카보네이트 또는 환형 폴리올레핀을 사용함으로써
달성될 수 있다. 그러나, 그러한 쿼터 파장 판에 기초한 장치에서는, 폴리비닐 알콜계 편광판을 보호하기 위해
셀룰로스 에스터 필름이 요구된다. 쿼터 파장 판이 셀룰로스 에스터 필름에 기초하고 편광판용 보호 필름으로
기능할 수 있다면 유익할 것이다. 따라서, 본 발명은 추가로, 셀룰로스 에스터에 기초한 쿼터 파장 판에 관한
것이다.
정상 파장 분산 곡선을 갖기 위해, 쿼터 파장 판의 면내 지연(Re)은 하기 식을 만족하여야 한다:[0012]
Re(450)/Re(550) > 1 및 Re(650)/Re(550) < 1[0013]
이때, Re(450), Re(550) 및 Re(650)은, 각각 450 nm, 550 nm, 및 650 nm의 광 파장에서의 면내 지연이다.[0014]
그러나, 양성 A-판은 또한 음의 면외 지연(Rth)을 나타내며, 이는 Rth = [(nx - (nx ny)/2] x d 로 정의된다(이[0015]
때, 그의 배향에서 ｜Re/2｜의 값이 나옴). 상기 용어 "｜Re/2｜"는 Re/2의 절대값을 의미한다. 이 특성은, 광
학 장치에 이 음의 Rth이 바람직한 경우에 유익할 수 있다. 예를 들어, 수직 정렬된 (VA) 모드 액정 디스플레이
(LCD)에서, LC 셀 내의 액정 분자는 호메오트로픽(homeotropic) 방식으로 정렬되며, 이는 양의 면외 지연을 야
기한다. 따라서, 음의 Rth를 가진 파장 판은 VA-LCD에서 면내 보상 이외에 면외 보상을 제공할 수 있다. 그러
나, 다른 유형의 장치에서, 예를 들면 면내 스위치(IPS) 모드 LCD 및 3D 안경에서, A-판 내에 나타난 Rth는 바람
직하지 않은데, 그 이유는 비-축(off-axis) 광에서 상 이동을 일으킬 수 있고 광 누출을 야기할 수 있기 때문이
다.
셀룰로스 에스터, 사이클로올레핀, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 아크릴 및 폴리에스터로부터 제조된 광학 필름[0016]
은 평판 디스플레이, 예를 들면 LCD 및 OLED에 널리 사용됨은 널리 공지되어 있다. 이들 중에서, 셀룰로스 에
스터, 예를 들어 셀룰로스 트라이아세테이트(CTA), 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트(CAP), 및 셀룰로스 아
세테이트 부티레이트(CAB)가 액정 디스플레이(LCD) 산업에서 중요한 역할을 하고 있다. 편광판 시트와 함께 사
용되는 보호 및 시야각 보상 필름으로서의 이들의 용도가 주목할만하다. 이들 필름은 전형적으로 용매 캐스팅
에 의해 제조된 다음, 배향되고 요오드화된 폴리비닐 알콜(PVA) 편광 필름의 각 면에 적층되어, PVA 층을 스크
레칭 및 습윤 침입에 대해 보호하면서도 구조적 일체성을 증가시킨다. 셀룰로스 에스터는, 아크릴계, 사이클로
올레핀, 폴리카보네이트, 폴리이미드, PET 등과 같은 다른 물질에 비해 많은 성능 이점을 가진다. 그러나, 광
학적 복굴절 요건은 현재 흔히, 보상 필름이 어떻게 사용될 것인지에 달려있다.
이들 보상 필름은, 보호 역할을 제공하는 것 이외에, 또한 LCD의 콘트라스트 비, 넓은 시야각 및 색상 이동 성[0017]
능을 개선하는데 매우 중요하다. 예를 들어, LCD에 사용되는 전형적인 크로스형 편광판 세트의 경우, 특히 시
야각이 증가할 때, 대각선(diagonal)을 따라 심각한 광 누출(불량한 콘트라스트 비를 야기함)이 있다. 이 광
누출을 보정 또는 "보상"하기 위해 다양한 조합의 광학 필름이 사용될 수 있음이 공지되어 있다. 이들 필름은,
사용된 액정의 유형에 따라 변하는 잘 정의된 특정 복굴절(또는 지연)을 가져야 하는데, 그 이유는 액정 셀 자
체가 또한, 보정되어야 하는 바람직하지 못한 광학 지연을 부여할 것이기 때문이다. 이들 보상 필름의 일부는
다른 것들보다 제조하기가 더 용이하여, 주로 성능과 비용 사이에서 절충이 일어난다. 또한, 보상 및 보호 필
름의 대부분은 용매 캐스팅에 의해 제조되지만, 더 많은 필름을 용융 압출에 의해 제조하고자 하는 압박이 존재
한다. 주요 광학 변수를 이제 정의할 것이다.
보상 필름은 보통 복굴절 면에서 정량화되며, 상기 복굴절은 또한 굴절률 n과 관련된다. 상기 굴절률은 일반적[0018]
으로 중합체의 경우 전형적으로 1.4 내지 1.8의 범위이며, 셀룰로스 에스터의 경우 대략적으로 1.46 내지 1.50
이다. 상기 굴절률이 높을수록, 상기 주어진 물질을 통한 광파 전파가 더 느리다.
배향되지 않은 등방성 물질의 경우, 상기 굴절률은 유입되는 광파의 편광 상태와 상관없이 동일할 것이다. 상[0019]
기 물질이 배향되거나 또는 달리 이방성으로 됨에 따라, 상기 굴절률은 물질 방향에 의존하게 된다. 본 발명의
목적을 위해서, 중요한 3 가지 굴절률이 존재하며, 이들은 각각 필름 평면 x- 및 y-방향 및 필름 두께 z-방향에
상응하는 nx, ny 및 nz로 나타내어진다. 상기 물질이 더 이방성으로 됨에 따라(예를 들어 연신에 의해서), 임의
의 2 개의 굴절률 간의 차이가 증가할 것이다. 이러한 차이를 "복굴절"이라 칭한다. 선택되는 물질 방향들의
다수의 조합이 존재하므로, 상응하게 상이한 복굴절 값들이 존재한다. 가장 통상적인 2 가지, 즉 면내 복굴절
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Δne 및 면외 복굴절 Δnth은 하기와 같이 정의된다:
(1a) Δne = nx - ny[0020]
(1b) Δnth = nz - (nx ny)/2.[0021]
상기 복굴절 Δne는 상기 x- 및 y-방향 간의 상대적인 면내 배향의 척도이고 무차원이다. 일반적으로[0022]
x-방향은, y-방향에 비해 더 큰 연신 방향이 되도록 선택된다. 대조적으로 Δnth는 평균 평면 배향에 대한 두께
방향의 배향의 척도를 제공한다.
광학 필름에 관하여 종종 사용되는 또 다른 용어는 광학 위상차 R이다. R은 간단히, 문제의 필름의 복굴절 x[0023]
두께 d이다. 따라서,
(2a) Re = Δned = (nx - ny)d[0024]
(2b) Rth = Δnthd = [nz - (nx ny)/2]d.[0025]
지연은 2 개의 직교하는 광파 간의 상대적인 상 이동의 직접적인 척도이며 전형적으로 나노미터(㎚)의 단위로[0026]
보고된다. Rth의 정의는, 일부 저자들 사이에서, 특히 부호( /-)에 있어서, 변함을 주목한다.
물질들은 또한 그들의 복굴절/지연 양상과 관련하여 변하는 것으로 공지되어 있다. 예를 들어, 대부분의 물질[0027]
은 연신될 때 연신 방향에 따라 더 높은 굴절률 및 상기 연신에 대해 수직으로 더 낮은 굴절률을 나타낼
것이다. 이는 분자 수준에서 상기 굴절률이 전형적으로는 중합체 쇄의 축을 따라 더 높고 상기 쇄에 대해 수직
으로 더 낮기 때문이다. 이러한 물질을 통상적으로 "양성 복굴절성"이라 칭하며 모든 상업적인 셀룰로스 에스
터를 비롯하여 대부분의 표준 중합체들을 나타낸다. 또 하나의 유용한 변수는 "고유 복굴절"로서, 이는 물질
특성이며, 물질이 완전 연신되었을 때(즉, 모든 쇄가 하나의 방향으로 완전하게 정렬되었을 때) 일어나는 복굴
절을 정량화한다.
두 가지의 다른, 훨씬 더 드문, 물질 부류, 즉 "음성 복굴절성" 및 "제로 복굴절성"이 있다. 음성 복굴절성 중[0028]
합체는 연신 방향에 대해 수직으로 더 높은 굴절률을 나타내며, 따라서 또한 음성 고유 복굴절을 갖는다. 특정
의 스티렌계 및 아크릴계가, 그들의 다소 벌키한 측부 기로 인해, 음성 복굴절 양상을 갖는 것으로 공지되어 있
다. 대조적으로, 제로 고유 복굴절은 특수한 경우이며, 연신에 따라 복굴절을 보이지 않고 따라서 제로 고유
복굴절을 갖는 물질을 나타낸다. 이러한 물질은, 어떠한 광학적 지연이나 비틀림도 보이지 않으면서 가공 중
성형되거나 연신되거나 또는 달리 압박될 수 있으므로, 몇몇 광학적 용도들에 이상적이다. 이러한 물질은 또한
극히 드물다.
LCD에 사용되는 실제 보상 필름(들)은 2축 필름(3 개의 굴절률이 모두 상이하고 2 개의 광학 축이 존재한다) 및[0029]
단축 필름(3 개의 굴절률 중 2 개가 동일하고 단지 하나의 광학 축만을 갖는다)을 비롯하여 다양한 형태를 취할
수 있다. 중요한 점은, 제조될 수 있는 보상 필름의 유형은 중합체의 복굴절 특성(즉 양성 또는 음성)에 의해
제한된다는 점이다. 몇몇 예를 이후에 언급할 것이다.
단축 필름의 경우에, [0030]
(3a) nx > ny = nz (" A" 판)[0031]
이도록 하는 굴절률을 갖는 필름을 " A" 판으로서 나타낸다. 이 필름에서, 필름의 x-방향은 높은 굴절률을 갖[0032]
는 반면, y 및 두께 방향은 굴절률 크기가 대략 동일하다(nx 보다 낮음). 이러한 유형의 필름은 또한, x-방향
을 따라 광학 축을 갖는 양성 단축 구조라 칭해진다. 상기와 같은 필름은, 예를 들어 필름 연신기를 사용하여
양성 복굴절성 물질을 단축 연신시킴으로써 제조할 수 있다.
대조적으로, "-A" 단축 필름은 하기와 같이 정의된다:[0033]
(3b) nx < ny = nz ("-A" 판)[0034]
상기에서, x-축 굴절률은 다른 방향들(이들은 대략 동일하다)보다 낮다. -A 판을 제조하기 위한 가장 통상적인[0035]
방법은 음성 복굴절성 중합체를 연신시키는 것이다.
단축 광학 필름의 또 다른 부류는 또한 " C" 또는 "-C"일 수 있는 C 판이다. C 판과 A 판 간의 차이는, C 판에[0036]
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서는, 독특한 굴절률(또는 광학 축)이, 필름의 면내 방향이 아닌 두께 방향으로 존재한다는 것이다. 따라서
(4a) nz > ny = nx (" C" 판)[0037]
(4b) nz < ny = nx ("-C" 판)[0038]
C-판은, x- 및 y-방향의 상대적인 연신을 일정하게 유지한다면 이축 연신에 의해 제조될 수 있다. 달리, 이들[0039]
은 압축 성형에 의해 제조될 수 있다. 효과적인 배향 방향이 필름의 면내에 있기 때문에, 초기 등방성 양성 고
유 복굴절성 물질을 압축 또는 등-이축 연신하는 것은 -C 판을 제공할 것이다. 반대로, C 판은, 음성 고유 복
굴절성 물질로 제조된 초기 등방성 필름을 압축 또는 등-이축 연신하여 제조된다.
C-판을 제조하는 세번째의 추가의 일반적인 옵션은, 필름의 용매 캐스팅 중에 형성하는 응력을 이용한다. 캐스[0040]
팅 기재 또는 캐스팅 벨트에 의해 부여된 제한으로 인해 상기 필름의 면에 인장 응력들이 생성되며, 이들은 또
한 등-이축 특성이다. 상기 응력은 쇄들을 상기 필름의 면 내에 정렬시켜 각각 양성 및 음성 고유 복굴절성 물
질의 -C 또는 C 필름을 생성시킬 수 있다. 디스플레이에 사용되는 다수의 셀룰로스 에스터 필름은 용매 캐스
팅되고 모두 본질적으로 양성 복굴절성이므로, 용매 캐스팅된 셀룰로스 에스터가 통상적으로는 -C 광학 필름만
을 생성시킴은 자명하다. 이들 필름을 또한 단축 연신시켜 A 판을 생성시킬 수 있다.
발명의 내용
놀랍게도, 셀룰로스 에스터 중합체 및 첨가제를 포함하고 정상 분산을 가진 쿼터 파장 판이 연신된 필름으로 수[0041]
득될 수 있음이 발견되었다. 또한, 기대치 못하게도, 본 발명은, 비연신된 광학 필름의 면외 지연(Rth)의 음의
값을 더 음의 값으로 이동시켜 액정 디스플레이(LCD)와 같은 광학 장치의 지연 보상을 제공할 수 있는 첨가제를
제공한다. 따라서, 본 발명은, LCD 디스플레이의 이미지 품질, 예를 들면 넓은 시야각, 고 콘트라스트 비 및
적은 색상 이동을 개선하는데 유용성을 갖는다. 예를 들면, 본 발명은, 통상의 용매 캐스팅 공정에 의해, 셀룰
로스 에스터와 고유의 첨가제 또는 지연 향상제를 사용하여 높은 음성 C-판("-C 판")을 제공한다. 이의 광학
특성은 다양한 유형의 액정 디스플레이, 예를 들면 VA, TN, STN 등에 적합하다.
한 양태에서, 본 발명은, 정상 파장 분산 곡선을 가진 쿼터 파장 판으로서 사용하기 위한 1축 또는 2축 연신된[0042]
광학 필름을 제공하며, 이는
(a) 셀룰로스 에스터 중합체, 및[0043]
(b) 하기 구조를 가진 첨가제:[0044]
[0045]
[상기 식에서, DISK는 융합 고리 구조를 가진 디스크-형 잔기를 나타내고, A는 각각 독립적으로 -COO-, -OOC-,[0046]
-CO-, -CONH-, -NHCO-, -O- 또는 -S-이고, Z는 각각 독립적으로 탄소 원자 1 내지 30개를 가진 아릴, 알킬, 에
톡실화된 알킬 또는 에톡실화된 아릴 기이고, Y는 각각 독립적으로 할로겐 또는 탄소 원자 1 내지 20개를 가진
알킬-, 알콕시- 또는 알칸오일- 기이고, m은 0, 1, 2, 3, 또는 4이고, n은 상기 DISK 상의 독립적인 -A-Z 치환
체의 개수로서 n은 0, 1, 2 또는 3이다]
를 포함하고, 상기 쿼터 파장 판의 면내 지연(Re)은 하기 식을 만족한다:[0047]
Re(450)/Re(550) > 1 및 Re(650)/Re(550) < 1[0048]
[이때, Re(450), Re(550) 및 Re(650)은, 각각 450 nm, 550 nm, 및 650 nm의 광 파장에서의 면내 지연이다].[0049]
하나의 양태에서, 본 발명에 따른 광학 필름은, 파장(λ) 550 nm에서 약 100 내지 160 nm의 면내 지연(Re)을 갖[0050]
는 쿼터 파장 판이다.
또 하나의 양태에서, 상기 광학 필름은, 약 400 nm 내지 약 800 nm의 파장 범위에 걸쳐 ｜Rth｜<100 nm의 식을[0051]
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만족하는 면외 지연(Rth)을 갖는다.
본 발명의 하나의 양태는, [0052]
(1) (a) 셀룰로스 에스터 중합체, 및 (b) 하기 구조를 가진 첨가제:[0053]
[0054]
[상기 식에서, DISK는 융합 고리 구조를 가진 디스크-형 잔기를 나타내고, A는 각각 독립적으로 -COO-, -OOC-,[0055]
-CO-, -CONH-, -NHCO-, -O- 또는 -S-이고, Z는 각각 독립적으로 탄소 원자 1 내지 30개를 가진 아릴, 알킬, 에
톡실화된 알킬 또는 에톡실화된 아릴 기이고, Y는 각각 독립적으로 할로겐 또는 탄소 원자 1 내지 20개를 가진
알킬-, 알콕시- 또는 알칸오일- 기이고, m은 0, 1, 2, 3, 또는 4이고, n은 상기 DISK 상의 독립적인 -A-Z 치환
체의 개수로서 n은 0, 1, 2 또는 3이다]
를 포함하는, 정상 파장 분산 곡선을 가진 쿼터 파장 판으로 사용하기 위한 1축 또는 2축 연신된 광학 필름으로[0056]
서, 상기 쿼터 파장 판의 면내 지연(Re)은 하기 식을 만족하는, 광학 필름:
Re(450)/Re(550) > 1 및 Re(650)/Re(550) < 1[0057]
[이때, Re(450), Re(550) 및 Re(650)은, 각각 450 nm, 550 nm, 및 650 nm의 광 파장에서의 면내 지연이다], 및[0058]
(2) 선형 편광기[0059]
를 포함하는 원형 편광기를 제공한다.[0060]
본 발명의 하나의 양태는, [0061]
(a) 셀룰로스 에스터 중합체, 및 (b) 하기 구조를 가진 첨가제:[0062]
[0063]
[상기 식에서, DISK는 융합 고리 구조를 가진 디스크-형 잔기를 나타내고, A는 각각 독립적으로 -COO-, -OOC-,[0064]
-CO-, -CONH-, -NHCO-, -O- 또는 -S-이고, Z는 각각 독립적으로 탄소 원자 1 내지 30개를 가진 아릴, 알킬, 에
톡실화된 알킬 또는 에톡실화된 아릴 기이고, Y는 각각 독립적으로 할로겐 또는 탄소 원자 1 내지 20개를 가진
알킬-, 알콕시- 또는 알칸오일- 기이고, m은 0, 1, 2, 3, 또는 4이고, n은 상기 DISK 상의 독립적인 -A-Z 치환
체의 개수로서 n은 0, 1, 2 또는 3이다]
를 포함하는 비연신된 광학 필름을 제공하며, 이때 상기 첨가제를 가진 상기 필름의 복굴절의 절대 값과 트라이[0065]
페닐 포스페이트를 첨가제로서 가진 유사 필름의 복굴절의 절대 값 간의 차이가 0.0005 초과이다.
본 발명의 한 양태에서, 상기 DISK는, 둘 이상의 개별적인 고리를 포함하되, 이들이 이들의 측부 중 하나 이상[0066]
을 공유하는 것에 의해 연결된, 융합 고리 화합물을 포함한다.
본 발명의 한 양태에서, 상기 DISK의 융합 고리는, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 피렌, 구조 5를 가진[0067]
화합물, 구조 6을 가진 화합물, 2-나프틸 벤조에이트, 2,6-나프탈렌 다이카복실산 다이에스터, 나프탈렌, 아비
에트산 에스터 및 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함한다.
본 발명의 한 양태에서, Z는 독립적으로 탄소 원자 1 내지 20개 또는 탄소 원자 1 내지 15개 또는 탄소 원자 1[0068]
내지 10개 또는 탄소 원자 1 내지 5개를 가진 아릴, 알킬, 에톡실화된 알킬 또는 에톡실화된 아릴 기이다.
본 발명의 한 양태에서, Y는 독립적으로 할로겐 또는 탄소 원자 1 내지 20개 또는 탄소 원자 1 내지 15개 또는[0069]
탄소 원자 1 내지 10개 또는 탄소 원자 1 내지 5개를 가진 알킬-, 알콕시- 또는 알칸오일- 기이다.
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본 발명의 한 양태에서, -A-[-CH2-CH2-O-]p-Z(이때, Z은 알킬 또는 아릴이다)의 잔기에서, p는 1 내지 10 또는 1[0070]
내지 8 또는 1 내지 6 또는 1 내지 4 또는 1 내지 2의 정수이다. 달리, -A-[-CH2-CH2-O-]p-Z의 잔기에서, p는
2 내지 10 또는 4 내지 10 또는 6 내지 10 또는 8 내지 10의 정수이다.
본 발명의 한 양태에서, 셀룰로스 에스터 중합체는 약 0.8 내지 1.9 dL/g의 고유 점도를 갖는다.[0071]
도면의 간단한 설명
도 1은, (a) 양의 지연에 대한 역 곡선, (b) 양의 지연에 대한 정상 곡선, (c) 음의 지연에 대한 정상 곡선, 및[0072]
(d) 음의 지연에 대한 역 곡선에 대한, 예시적인 파장 분산 곡선의 형태를 묘사하는 그래프이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
본 발명의 한 실시양태에서, 정상 파장 분산 곡선을 가진 쿼터 파장 판으로서 사용하기 위한 1축 또는 2축 연신[0073]
된 광학 필름이 제공되며, 이는
(a) 셀룰로스 에스터 중합체, 및[0074]
(b) 하기 구조를 가진 첨가제:[0075]
[0076]
[상기 식에서, DISK는 융합 고리 구조를 가진 디스크-형 잔기를 나타내고, A는 각각 독립적으로 -COO-, -OOC-,[0077]
-CO-, -CONH-, -NHCO-, -O- 또는 -S-이고, Z는 각각 독립적으로 탄소 원자 1 내지 30개를 가진 아릴, 알킬, 에
톡실화된 알킬 또는 에톡실화된 아릴 기이고, Y는 각각 독립적으로 할로겐 또는 탄소 원자 1 내지 20개를 가진
알킬-, 알콕시- 또는 알칸오일- 기이고, m은 0, 1, 2, 3, 또는 4이고, n은 상기 DISK 상의 독립적인 -A-Z 치환
체의 개수로서 n은 0, 1, 2 또는 3이다]
를 포함하고, 이때 상기 쿼터 파장 판의 면내 지연(Re)은 하기 식을 만족한다:[0078]
Re(450)/Re(550) > 1 및 Re(650)/Re(550) < 1[0079]
[이때, Re(450), Re(550) 및 Re(650)은, 각각 450 nm, 550 nm, 및 650 nm의 광 파장에서의 면내 지연이다].[0080]
상기 에톡실화된 알킬 또는 에톡실화된 아릴은 A에 결합된 -[-CH2-CH2-O-]n-Z의 잔기를 포함하며, 이때 n은 1 내[0081]
지 10의 정수이다.
달리, Z는 독립적으로 탄소 원자 1 내지 20개 또는 탄소 원자 1 내지 15개 또는 탄소 원자 1 내지 10개 또는 탄[0082]
소 원자 1 내지 5개를 가진 아릴, 알킬, 에톡실화된 알킬 또는 에톡실화된 아릴 기일 수 있다.
달리, Y는 독립적으로 할로겐 또는 탄소 원자 1 내지 20개 또는 탄소 원자 1 내지 15개 또는 탄소 원자 1 내지[0083]
10개 또는 탄소 원자 1 내지 5개를 가진 알킬-, 알콕시- 또는 알칸오일- 기일 수 있다.
본 발명의 한 양태에서, -A-[-CH2-CH2-O-]p-Z(이때, Z은 알킬 또는 아릴이다)의 잔기에서, p는 1 내지 10 또는 1[0084]
내지 8 또는 1 내지 6 또는 1 내지 4 또는 1 내지 2의 정수이다. 달리, -A-[-CH2-CH2-O-]p-Z의 잔기에서, p는
2 내지 10 또는 4 내지 10 또는 6 내지 10 또는 8 내지 10의 정수이다.
본 발명에 적합한 (a)에서 셀룰로스 에스터 중합체의 예는, 비제한적으로, 셀룰로스 아세테이트(CA), 셀룰로스[0085]
아세테이트 프로피오네이트(CAP), 및 셀룰로스 아세테이트 부티레이트(CAB)를 포함한다. 용어 "셀룰로스 에스
터" 및 "셀룰로스 에스터 중합체"는 본원에서 상호교환적으로 사용된다. 상기 용어는, 셀룰로스 상의 하이드록
실 기와 카복실산의 카복실산 기의 반응(이때 물이 공-생성물로서 형성된다)으로부터의 축합 생성물을
지칭한다. 셀룰로스 에스터는 랜덤하게 또는 위치선택적으로 치환될 수 있다. 위치선택성은, 탄소 13 NMR에
의해 셀룰로스 에스터 상의 C6, C3 및 C2에서의 상대적인 치환도(RDS)를 결정함으로써 측정할 수 있다
(Macromolecules, 1991, 24, 3050-3059). 통상적인 셀룰로스 에스터에서, 위치선택성은 일반적으로 관찰되지
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않으며, C6/C3, C6/C2 및 C3/C2의 RDS 비는 일반적으로 거의 1 이하이다. 본질적으로, 통상적인 셀룰로스 에스터
는 랜덤 공중합체이다. 대조적으로, 적합한 용매 중에 용해된 셀룰로스에 하나 이상의 아실화제를 첨가할 때,
셀룰로스의 C6 위치는 C3 및 C2보다 훨씬 더 빨리 아실화된다. 따라서, C6/C3 및 C6/C2의 비는 1보다 상당히 더
크고, 이는 6,3- 또는 6,2-향상된 위치선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터의 특성이다.
융합 고리 구조를 가진 DISK 잔기의 비제한적인 예는, 예를 들면 하기에 나타낸 나프탈렌(구조 1), 안트라센(구[0086]
조 2), 페난트렌(구조 3), 피렌(구조 4), (구조 5), (구조 6)이다:
.[0087]
"융합 고리" 구조는, 측부 중 하나 이상을 공유함으로써 연결되는 둘 이상의 개별적 고리를 갖는 것으로 이해될[0088]
수 있다. 융합 고리 중의 각각의 개별적인 고리는 치환되거나 비치환될 수 있고, 바람직하게는 6- 또는 5-원
고리(이들은 전형적으로 모두 탄소임)이다. 융합 고리 중의 개별적인 고리는 방향족이거나 지방족일 수 있다.
융합 고리 중의 개별적인 고리는 비제한적으로, 방향족 고리 및 치환된 방향족 고리, 지환족 고리, 치환된 지환
족 고리, 부분 불포화된 지환족 고리, 및 부분 불포화되고 치환된 지환족 고리를 포함한다. 상기 DISK는, DISK
중의 수소 원자의 임의의 것을 대체하는데 사용될 수 있는 하나의 치환체 또는 다중 치환체를 가질 수 있다.
본 발명에 적합한 (b)에서 첨가제의 비제한적인 예는, 하기에 도시한 바와 같은 2-나프틸 벤조에이트, 2,6-나프[0089]
탈렌 다이카복실산 다이에스터, 나프탈렌, 아비에트산 에스터이다:
[0090]
상기 식에서, R은 각각 독립적으로 C1-C20 알킬 또는 C1-C20 아릴이며, n은 각각 독립적으로 0 내지 6 범위의 정[0091]
수이다. n이 0인 경우, R은 카복실 기에 직접 결합된다. 달리, R은 각각 독립적으로 C1-C15 알킬 또는 C1-C15
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아릴이며, n은 각각 독립적으로 0 내지 6 범위의 정수이다. 달리, R은 각각 독립적으로 C1-C10 알킬 또는 C1-C10
아릴이며, n은 각각 독립적으로 0 내지 6 범위의 정수이다. 달리, R은 각각 독립적으로 C1-C6 알킬 또는 C1-C6
아릴이며, n은 각각 독립적으로 0 내지 6 범위의 정수이다.
본 발명에 따른 연신된 광학 필름은 양의 면내 지연(Re) 및 정상 면내 파장 분산 특성을 가지며, 이때 상 지연[0092]
의 값은 파장이 짧아질수록 더 양의 값이 된다. 이 분산 특성은, 450 nm, 550 nm 및 650 nm의 파장에서 측정된
지연 비로 표현되며, Re(450)/Re(550) > 1 및 Re(650)/Re(550) < 1의 관계를 만족한다. Re(450)/Re(550)의 비는
1.001 내지 1.1, 1.005 내지 1.08, 1.01 내지 1.06, 또는 1.02 내지 1.04일 수 있다. Re(650)/Re(550)의 비는
0.95 내지 0.999, 0.96 내지 0.996, 0.97 내지 0.993, 또는 0.98 내지 0.99일 수 있다. 상기 필름은 1.001 내
지 1.1 범위의 Re(450)/Re(550)의 비와 0.95 내지 0.999, 0.96 내지 0.996, 0.97 내지 0.993, 또는 0.98 내지
0.99의 Re(650)/Re(550)의 비의 조합을 가질 수도 있다. 상기 필름은 1.005 내지 1.08 범위의 Re(450)/Re(550)
의 비와 0.95 내지 0.999, 0.96 내지 0.996, 0.97 내지 0.993, 또는 0.98 내지 0.99의 Re(650)/Re(550)의 비의
조합을 가질 수도 있다. 상기 필름은 1.01 내지 1.06 범위의 Re(450)/Re(550)의 비와 0.95 내지 0.999, 0.96
내지 0.996, 0.97 내지 0.993, 또는 0.98 내지 0.99의 Re(650)/Re(550)의 비의 조합을 가질 수도 있다. 상기
필름은 1.02 내지 1.04 범위의 Re(450)/Re(550)의 비와 0.95 내지 0.999, 0.96 내지 0.996, 0.97 내지 0.993,
또는 0.98 내지 0.99의 Re(650)/Re(550)의 비의 조합을 가질 수도 있다.
바람직하게는, 본 발명의 연신된 광학 보상 필름의 면내 지연(Re)은 파장(λ) 550 nm에서 약 80 내지 약 300 nm[0093]
범위이다. 추가의 양태에서, 본 발명에 따른 연신된 광학 보상 필름은 파장(λ) 550 nm에서 약 100 내지 160
nm의 면내 지연(Re) 및 정상 면내 분산 특성을 갖는 쿼터 파장 판이다. 본원의 목적을 위해, 용어 "쿼터 파장
판"은, 약 (0.7)(λ/4) 내지 약 (1.3)(λ/4) 범위, 또는 약 (0.8)(λ/4) 내지 약 (1.2)(λ/4) 범위, 또는 약
(0.85)(λ/4) 내지 약 (1.15)(λ/4) 범위, 또는 약 (0.9)(λ/4) 내지 약 (1.1)(λ/4) 범위의 Re 값을 포함한다.
정상 면내 분산 특성을 갖는 것 이외에도, 본 발명의 연신된 광학 보상 필름은 낮은 면외 지연 (Rth) 값을 제공[0094]
할 수 있다. 낮은 Rth 값은, 시야각을 증가시키고 이미지의 품질을 개선할 수 있으므로 바람직하다. 따라서,
본 발명은 추가로, 약 400 nm 내지 약 800 nm의 파장 범위에 걸쳐 ｜Rth｜ < 100 nm 또는 < 80 nm 또는 < 50 nm
또는 < 30 nm 또는 < 10 nm 또는 < 5 nm의 식을 만족하는 면외 지연(Rth)을 갖는 넓은 시야의 연신된 광학 필름
을 제공한다.
연신된 광학 필름의 낮은 Rth 값 특성으로 인한 이러한 넓은 시야 특징은, 본 발명의 정상 분산 특성과 조합시,[0095]
선형 편광기와 조합되어 사용시 넓은 시야 원형 편광기를 제공할 것이다. 이러한 원형 편광기는 3D 안경에 사
용되어 시야 품질을 개선할 수 있다. 본 발명의 연신된 필름은, 예를 들면 입체(stereoscopic) 디스플레이 장
치용 3D 안경, 예를 들면 미국 특허 8,228,449, 8,310,528, 8,370,873, 및 8,233,103에 개시된 것들에 사용될
수 있다.
따라서, 본 발명의 연신된 필름은 추가로, 선형 편광기 및 본 발명의 쿼터 파장 판을 포함하는 원형 편광기를[0096]
제공한다. 또 하나의 실시양태에서, 본 발명의 연신된 필름의 원형 편광기를 포함하는 3D 안경이 제공된다.
파장판의 지연(R)은 R = △n x d 로 정의되며, 이때 △n은 복굴절이고 d는 파장판의 두께이다. 복굴절은 면내[0097]
복굴절 △ne = nx - ny 및 면외 복굴절 △nth = nx - (nx ny)/2로 분류된다. 따라서, 면내 지연은 Re = (nx -
ny) x d 로, 면외 지연은 Rth = [(nx - (nx ny)/2] x d 로 나타내어지고, 이는 본원 전체에 걸쳐 사용되는 정의
이다. 일부 저자는 정의 Rth = [(nx ny)-nx/2] x d 를 사용함에 주목한다(이는 동일한 크기이지만 반대의 부호
를 갖는 수를 제공한다). nx는 필름의 기계 방향으로 측정되고, ny는 횡방향으로 측정된다.
파장 판의 복굴절(△n)은, 약 400 nm 내지 약 800 nm의 파장 범위에 걸쳐 상이한 증분으로 파장 판의 복굴절을[0098]
결정함으로써 측정될 수 있다. 달리, 복굴절은 특정 광 파장에서 측정될 수도 있다. 본 명세서 전체에 걸쳐,
파장의 명시 없이 복굴절 또는 지연 관계가 주어진 경우, 이 관계는 약 400 nm 내지 약 800 nm의 파장 범위에
걸쳐 일어난 것이다.
공개특허 10-2016-0100999
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본 발명의 비연신 광학 필름은, 향상된 면외 지연(Rth) 값을 제공할 수 있으며, 이는 Rth가 증가된 음의 값(즉,[0099]
더 음수인 값)을 가짐을 의미한다. 예를 들면, 중합체 필름의 Rth는 본 발명의 첨가제 첨가로 -30 nm에서 -80 m
로 증가된다. Rth 값이 더 높은 것이 바람직한데, 그 이유는 광학 장치, 예를 들면 액정 디스플레이(LCD)의 개
선된 지연 보상을 제공하여 시야각을 증가시키고 이미지의 품질을 개선할 수 있기 때문이다.
본 발명에 따른 비연신 광학 필름은, 파장(λ) 589 nm 및 약 20 내지 90㎛의 필름 두께에서 측정시, 약 -50 내[0100]
지 -350 nm 또는 약 -50 내지 -200 nm 또는 약 -50 내지 -100 nm의 음성 면외 지연(Rth) 및 약 0 내지 10의 면
내 지연(Re)을 가질 수 있다. 상기 지연 값은 필름 두께의 함수이므로, 상기에서 개시된 값은 필름의 두께에
따라 변할 것이다. 필름 두께는 5 내지 200, 또는 20 내지 160 또는 40 내지 120 또는 60 내지 100 미크론(㎛)
범위일 수 있다.
본 발명에 따른 비연신 광학 필름은, 상기 첨가제를 가진 필름의 복굴절 값과 첨가제로서 트라이페닐 포스페이[0101]
트를 가진 유사한 필름의 복굴절 값 간의 차가 -0.0005 초과(즉, 더 음수) 또는 -0.0006 초과 또는 -0.0007 초
과 또는 -0.0008 초과 또는 -0.0009 초과 또는 -0.0010 초과 또는 -0.0014 초과 또는 -0.0015 초과 또는
-0.0019 초과 또는 -0.0020 초과인, 음성 복굴절을 가질 수 있다. 본 발명에 따른 비연신 광학 필름은, 상기
첨가제를 가진 필름의 복굴절의 절대 값과 첨가제로서 트라이페닐 포스페이트를 가진 유사한 필름의 복굴절의
절대 값 간의 차가 0.0005 초과 또는 0.0006 초과 또는 0.0007 초과 또는 0.0008 초과 또는 0.0009 초과 또는
0.0010 초과 또는 0.0014 초과 또는 0.0015 초과 또는 0.0019 초과 또는 0.0020 초과인, 음성 복굴절을 가질
수 있다. 또 하나의 양태에서, 상기 첨가제를 가진 필름의 복굴절의 절대 값과 첨가제로서 트라이페닐 포스페
이트를 가진 유사한 필름의 복굴절의 절대 값 간의 차는 0.0005 초과 내지 약 0.0040, 또는 0.0006 내지 약
0.0030, 또는 0.0007 내지 약 0.0020, 또는 0.0008 내지 약 0.0015 범위이다.
또 하나의 양태에서, 상기 첨가제를 가진 필름의 복굴절의 절대 값과 첨가제로서 트라이페닐 포스페이트를 가진[0102]
유사한 필름의 복굴절의 절대 값 간의 차는 하기 범위 중 어느 것을 가질 수 있다: 0.0005 초과 내지 약
0.0015, 또는 0.0005 초과 내지 약 0.0020, 또는 0.0005 초과 내지 약 0.0030, 또는 0.0005 초과 내지 약
0.0040, 또는 0.0006 초과 내지 약 0.0015, 또는 0.0006 초과 내지 약 0.0020, 또는 0.0006 초과 내지 약
0.0030, 또는 0.0006 초과 내지 약 0.0040, 또는 0.0007 내지 약 0.0015, 또는 0.0007 내지 약 0.0020, 또는
0.0007 내지 약 0.0030, 또는 0.0007 내지 약 0.0040, 또는 0.0008 내지 약 0.0015, 또는 0.0008 내지 약
0.0020, 또는 0.0008 내지 약 0.0030, 또는 0.0008 내지 약 0.0040, 또는 0.0015 내지 약 0.0020, 또는 0.0015
내지 약 0.0030, 또는 0.0015 내지 약 0.0040, 또는 0.0030 내지 약 0.0040.
또 하나의 양태에서, 상기 첨가제를 가진 비연신된 필름의 복굴절 값과 첨가제로서 트라이페닐 포스페이트를 가[0103]
진 유사한 필름의 복굴절 값 간의 차는 하기 음수 범위 중 어느 것을 가질 수 있다: -0.0005 초과(즉, 더 음수)
내지 약 -0.0015, 또는 -0.0005 초과 내지 약 -0.0020, 또는 -0.0005 초과 내지 약 -0.0030, 또는 -0.0005 초
과 내지 약 -0.0040, 또는 -0.0006 초과 내지 약 -0.0015, 또는 -0.0006 초과 내지 약 -0.0020, 또는 -0.0006
초과 내지 약 -0.0030, 또는 -0.0006 초과 내지 약 -0.0040, 또는 약 -0.0007 내지 약 -0.0015, 또는 약
-0.0007 내지 약 -0.0020, 또는 약 -0.0007 내지 약 -0.0030, 또는 약 -0.0007 내지 약 -0.0040, 또는 약
-0.0008 내지 약 -0.0015, 또는 약 -0.0008 내지 약 -0.0020, 또는 약 -0.0008 내지 약 -0.0030, 또는 약
-0.0008 내지 약 -0.0040, 또는 약 -0.0015 내지 약 -0.0020, 또는 약 -0.0015 내지 약 -0.0030, 또는 약
-0.0015 내지 약 -0.0040, 또는 약 -0.0030 내지 약 -0.0040.
하나의 실시양태에서, 본 발명은 셀룰로스 트라이아세테이트(기술 문헌에서는 "CTA" 또는 "TAC"로 상호교환적으[0104]
로 명명됨)를 포함하는 비연신된 광학 필름을 제공하며, 상기 첨가제가 2-나프틸 벤조에이트이고, 상기 필름은
약 20 내지 90 미크론의 필름 두께에서 파장(λ) 589 nm에서 측정시 약 -50 내지 -250 nm의 면외 지연(Rth) 및
약 0 내지 10의 면내 지연(Re)를 갖는다.
셀룰로스 에스터는, 원하는 치환도(DS) 및 중합도(DP)를 가진 셀룰로스 에스터를 제공하기에 충분한 접촉 시간[0105]
동안 접촉 온도에서 셀룰로스 용액과 하나 이상의 C1-C20 아실화제를 접촉시킴으로써 통상적인 방법에 의해 제
조될 수 있다. 이렇게 하여 제조된 셀룰로스 에스터는 하기 구조를 포함한다:
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[0106]
상기에서, R2, R3 및 R6은 수소이거나(단 R2, R3 및 R6은 동시에 수소는 아니다), 에스터 결합을 통해 셀룰로스에[0107]
결합된 C1-C20 직쇄 또는 분지쇄 알킬 또는 아릴 기이다. 따라서, 셀룰로스 에스터는 3 이하의 DS를 가질 수
있다. 셀룰로스 에스터가 3 미만의 DS를 갖는 경우, 이는 미반응된 하이드록실 기를 갖는다. 비치환된 OH의
정도는 DSOH로 통상적으로 표현된다.
본 발명에 적합한 셀룰로스 에스터는, 약 1.5 내지 약 3.0의 총 아실기 치환도 DS아실(또는 DSOH=0 내지 1.5), 바[0108]
람직하게는 약 2 내지 약 2.9의 총 아실기 치환도 DS아실(또는 DSOH=0.1 내지 1.0), 더욱 바람직하게는 약 2.5 내
지 약 2.8의 총 아실기 치환도 DS아실(또는 DSOH=0.15 내지 0.5)을 갖는다. 본 발명에 적합한 셀룰로스 에스터의
추가의 예는, 약 0.13 내지 약 2.34 범위의 아세테이트 치환도("DSAC"), 약 0.85 내지 약 2.50 범위의 프로피오
네이트 치환도("DSPr"), 및 약 0.32 내지 약 1.08 범위의 하이드록실 치환도("DSOH")를 갖는 셀룰로스 아세테이
트 프로피오네이트를 포함한다. 본 발명에 적합한 셀룰로스 에스터의 추가의 예는, 약 0.13 내지 약 2.34 범위
의 아세테이트 치환도("DSAC"), 약 0.85 내지 약 2.50 범위의 부티레이트 치환도("DSBu"), 및 약 0.32 내지 약
1.08 범위의 하이드록실 치환도("DSOH")를 갖는 셀룰로스 아세테이트 부티레이트를 포함한다. 본 발명에 적합한
셀룰로스 에스터의 추가의 예는, 약 0.16 내지 약 0.56 범위의, 아세테이트 치환도("DSAC") 및 하이드록실 치환
도("DSOH")를 갖는 셀룰로스 아세테이트를 포함한다.
셀룰로스 에스터 필름의 복굴절은 치환체 및 이들의 치환된 정도에 의해 영향을 받을 수 있다. 예를 들면, 상[0109]
이한 DSOH, DSAC, 및/또는 DSBu를 가진 필름은 상이한 복굴절 값을 가질 것이며, 이는, DSOH, DSAC, DSPr 및/또는
DSBu의 값에서 큰 차이를 가진 필름은 비교하기가 어려움을 의미한다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명에 사용된
용어 "유사한 필름"은, 본 발명의 첨가제 또는 트라이페닐 포스페이트 중 어느 것의 존재만이 상이하고 다른 치
환체의 DSOH, DSAC, DSPr, DSBu 및 DS는 동일한 값을 가진 필름을 의미한다.
본 발명에 적합한 셀룰로스 에스터는, 약 0.5 dL/g 초과 또는 약 0.7 내지 약 1.9 dL/g 또는 약 0.8 내지 약[0110]
1.9 dL/g 또는 약 0.8 내지 약 1.5 dL/g 또는 약 0.8 내지 약 1.2 dL/g 의 고유 점도를 갖는다.
바람직한 아실화제는 하나 이상의 C1-C20 직쇄 또는 분지쇄 알킬 또는 아릴 카복실산 무수물, 카복실산 할라이[0111]
드, 다이케톤, 또는 아세토아세트산 에스터이다. 카복실산 무수물의 예는 비제한적으로 아세트산 무수물, 프로
피온산 무수물, 부티르산 무수물, 이소부티르산 무수물, 발레르산 무수물, 헥사노산 무수물, 2-에틸헥사노산 무
수물, 노나노산 무수물, 라우르산 무수물, 팔미트산 무수물, 스테아르산 무수물, 벤조산 무수물, 치환된 벤조산
무수물, 프탈산 무수물 및 이소프탈산 무수물을 포함한다. 카복실산 할라이드의 예는 비제한적으로 아세틸, 프
로피오닐, 부티릴, 헥사노일, 2-에틸헥사노일, 라우로일, 팔미토일, 벤조일, 치환된 벤조일, 및 스테아로일 클
로라이드를 포함한다. 아세토아세트산 에스터의 예는 비제한적으로 메틸 아세토아세테이트, 에틸 아세토아세테
이트, 프로필 아세토아세테이트, 부틸 아세토아세테이트, 및 3급 부틸 아세토아세테이트를 포함한다. 가장 바
람직한 아실화제는, 아세트산 무수물, 프로피온산 무수물, 부티르산 무수물, 2-에틸헥사노산 무수물, 노나노산
무수물, 및 스테아르산 무수물의 군으로부터 선택되는 C2-C9 직쇄 또는 분지쇄 알킬 카복실산 무수물이다.
본 발명에 유용한 셀룰로스 에스터는, 셀룰로스 에스터를 제조하는 임의의 공지의 방법에 의해 제조될 수 있다.[0112]
다양한 DSOH를 가진 랜덤 치환된 셀룰로스 에스터의 예는 미국 특허출원 공개 2009/0096962에 기술되어 있으며,
이를 본 발명에 전체로 인용된다.
본 발명의 연신된 및 비연신된 광학 필름은 용액 캐스팅 또는 용융 압출에 의해 제조될 수 있다. 용액 캐스팅[0113]
된 필름은, 셀룰로스 에스터 중합체(a)와 첨가제(b)를 용매에 용해시키고, 이어서 생성 용액을 기재 상에 캐스
팅함으로써 제조된다. 상기 필름은 용매 제거 후에 수득된다. 용융 압출 방법에서는 셀룰로스 에스터 중합체
고체를 첨가제와 혼합한 다음, 혼합물을, 중합체의 유리전이 온도보다 높은 온도에서 압출한다.
또한, 특정의 면내 지연 Re를 수득하기 위해, 캐스팅된 필름은 전형적으로 연신된다. 용어 "캐스팅된 필름"과[0114]
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"비연신된 필름"은 상호교환적으로 사용된다. 연신 온도, 연신 비율, 연신 유형(1축 또는 2축 연신)과 같은 연
신 조건을 조정하고 예비가열 시간 및 온도, 연신후 어닐링 시간 및 온도를 조절함으로써, 원하는 Re, Rth 및 정
상 광학 분산을 달성할 수 있다. 연신 온도는 전형적으로 130 내지 200℃ 범위이다. MD에 대한 연신 비는 1.0
내지 2.0 범위이다. 예비가열 시간은 전형적으로 10 내지 300 초 범위이고, 예비가열 온도는 전형적으로 연신
온도와 동일하다. 후-어닐링 시간은 전형적으로 0 내지 300 초 범위이고, 후-어닐링 온도는 전형적으로 연신
온도보다 10 내지 40℃ 낮은 범위이다.
본 발명의 또 하나의 실시양태에서, 가소화제, 안정제, UV 흡수제, 블록방지제, 슬립제, 윤활제, 염료, 안료,[0115]
지연 개선제 등과 같은 첨가제가 임의적으로 셀룰로스 에스터와 혼합될 수 있다. 이들 첨가제의 예는 미국 특
허출원 공개 2009/0050842, 2009/0054638, 및 2009/0096962에 기술되어 있다.
본 발명은 이의 바람직한 실시양태인 하기 실시예에 의해 더욱 예시되지만, 이들 실시예는, 달리 구체적으로 언[0116]
급되지 않으면, 단지 예시 목적을 위해서일 뿐 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않음을 이해하여야
한다.
실시예[0117]
실시예 1: 정상 분산 곡선을 가진 셀룰로스 에스터 필름 1의 제조[0118]
용매 블렌드인 메틸렌 클로라이드/에탄올(90/10 중량%) 363 g에 아세테이트의 DS(DSAC) 0.18, 프로피오네이트의[0119]
DS(DSPr) 2.50, 및 DSOH 0.32인 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트(45 g)를 혼합한 후 첨가제인 2-나프틸 벤조
에이트 4.45 g을 첨가함으로써 셀룰로스 에스터 중합체의 용액을 제조하였다. 생성 혼합물을 롤러 상에 24시간
동안 위치시켜 균일 용액을 수득하였다.
상기에서 제조된 용액을, 닥터 블레이드를 사용하여 유리 플레이트 상으로 캐스팅하여, 원하는 두께를 가진 필[0120]
름을 수득하였다. 캐스팅은, 자동 드로우다운 장비에 의해 퓸 후드 내에서 수행되었다. 상기 후드의 상대 습
도는 40 내지 50%로 조절되었다. 캐스팅 후, 필름을 커버 팬 하에 45분 동안 건조하여 용매 증발 속도를 최소
화하였다. 팬을 제거한 후, 필름을 15분 더 건조시키고 이어서 유리 플레이트로부터 박리해내었다. 그렇게 수
득된 자립(free standing) 필름을 강제 공기 오븐에서 100℃에서 10분 동안 이어서 120℃에서 추가의 10분 동안
어닐링시켰다. 생성 필름의 두께는, 포지텍터(PosiTector)(상품명) 6000(데펠스코 코포레이션(DeFelsko
Corporation))을 사용하여 측정시, 78 내지 84 미크론 범위로 결정되었다.
필름 연신에, 비-구속 1축 연신 방법을 사용하였다. 상기에서 제조된 필름을, 가열 챔버가 구비된 연신 장비[0121]
(브뤼크너(Brukner)로부터 구입가능한 카로(Karo) IV 실험실용 필름 연신 장치) 상에 적재하였다. 상기 필름을
25초 동안 예열하여 연신 온도가 150℃에 도달하게 한 후 이어서 기계 방향(MD)으로 7.0 mm/sec의 속도로 1.47
내지 1.50 범위의 연신비로 연신하였다. 횡방향 연신(TD)는 비-구속 상태 또는 자유 상태로 남겨두었다.
연신 후에, M-2000 V 엘립소미터(울람 캄파니(J. A. Woollam Co.))에 의해 셀룰로스 에스터 필름(CE-1)의 지연[0122]
(Rth 및 Re)를 측정하였다. 다양한 연신 조건으로부터의 결과를 하기 표 1에 열거하였으며, 이는 파장 589 nm에
서의 대표적인 지연, Re(589) 및 Rth(589), 및 Re(450)/Re(550) 및 Re(650)/Rth(550)을 보여준다.
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표 1: 연신된 셀룰로스 필름 1의 지연[0123]
[0124]
실시예 2: 정상 분산 곡선을 가진 셀룰로스 에스터 필름 2의 제조[0125]
용매 블렌드인 메틸렌 클로라이드/에탄올(92/8 중량%) 357 g에 DSAC 2.84 및 DSOH 0.16인 셀룰로스 아세테이트[0126]
(45 g)를 혼합한 후 첨가제인 2-나프틸 벤조에이트 3.65 g을 첨가함으로써 셀룰로스 에스터 중합체의 용액을 제
조하였다. 생성 혼합물을 롤러 상에 24시간 동안 위치시켜 균일 용액을 수득하였다.
상기에서 제조된 용액을, 실시예 1에 기술된 바와 같이 유리 플레이트 상으로 캐스팅하여, 원하는 두께를 가진[0127]
필름을 수득하였다. 생성 필름(CE-2)을, 실시예 1에 따라 다양한 온도에서 1.25 내지 1.40 범위의 연신비로 연
신하였다. 결과를 하기 표 2에 열거하였다.
표 2: 연신된 셀룰로스 필름 2의 지연[0128]
[0129]
실시예 3: 정상 분산 곡선을 가진 셀룰로스 에스터 필름 3의 제조[0130]
용매 블렌드인 메틸렌 클로라이드/에탄올(90/10 중량%) 352 g에 DSAC 1.59, DSPr 0.85 및 DSOH 0.56인 셀룰로스[0131]
공개특허 10-2016-0100999
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아세테이트 프로피오네이트(48 g)를 혼합한 후 첨가제인 나프탈렌 4.8 g을 첨가함으로써 셀룰로스 에스터 중합
체의 용액을 제조하였다. 생성 혼합물을 롤러 상에 24시간 동안 위치시켜 균일 용액을 수득하였다.
상기에서 제조된 용액을, 실시예 1에 기술된 바와 같이 유리 플레이트 상으로 캐스팅하여, 원하는 두께를 가진[0132]
필름을 수득하였다. 생성 필름(CE-3)을, 실시예 1에 따라 160℃에서 1.06 내지 1.08 범위의 연신비로 연신하였
다. 결과를 하기 표 3에 열거하였다.
표 3: 연신된 셀룰로스 필름 3의 지연[0133]
[0134]
실시예 4: 정상 분산 곡선을 가진 셀룰로스 에스터 필름 4의 제조[0135]
용매 블렌드인 메틸렌 클로라이드/에탄올(90/10 중량%) 352 g에 DSAC 2.44 및 DSOH 0.56인 셀룰로스 아세테이트[0136]
(43.2 g)를 혼합한 후 첨가제인 2-나프틸 벤조에이트 4.8 g을 첨가함으로써 셀룰로스 에스터 중합체의 용액을
제조하였다. 생성 혼합물을 롤러 상에 24시간 동안 위치시켜 균일 용액을 수득하였다.
상기에서 제조된 용액을, 실시예 1에 기술된 바와 같이 유리 플레이트 상으로 캐스팅하여, 원하는 두께를 가진[0137]
필름을 수득하였다. 생성 필름(CE-4)을, 실시예 1에 따라 다양한 온도에서 1.06 내지 1.08 범위의 연신비로 연
신하였다. 결과를 하기 표 4에 열거하였다.
표 4: 연신된 셀룰로스 필름 4의 지연[0138]
[0139]
실시예 5: 정상 분산 곡선을 가진 셀룰로스 에스터 필름 5의 제조[0140]
용매 블렌드인 메틸렌 클로라이드/에탄올(87/13 중량%) 352 g에 DSAC 0.17, DSPr 1.75 및 DSOH 1.08인 셀룰로스[0141]
공개특허 10-2016-0100999
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아세테이트 프로피오네이트(43.2 g)를 혼합한 후 첨가제인 2-나프틸 벤조에이트 4.8 g을 첨가함으로써 셀룰로스
에스터 중합체의 용액을 제조하였다. 생성 혼합물을 롤러 상에 24시간 동안 위치시켜 균일 용액을 수득하였다.
상기에서 제조된 용액을, 실시예 1에 기술된 바와 같이 유리 플레이트 상으로 캐스팅하여, 원하는 두께를 가진[0142]
필름을 수득하였다. 생성 필름(CE-5)을, 실시예 1에 따라 160℃에서 1.05 내지 1.10 범위의 연신비로 연신하였
다. 결과를 하기 표 5에 열거하였다.
표 5: 연신된 셀룰로스 필름 5의 지연[0143]
[0144]
비교 실시예 1: 첨가제가 없는 셀룰로스 에스터 필름 6의 제조[0145]
본 실시예는, 본 발명의 첨가제가 없는 셀룰로스 에스터가 파장 분산에 미치는 영향을 입증한다. 2-나프틸 벤[0146]
조에이트가 없는 것을 제외하고는 동일한 셀룰로스 에스터를 사용하여, 실시예 1에 따라 셀룰로스 에스터 중합
체의 용액을 제조하였다. 상기 용액으로부터 그에 따라 필름을 캐스팅하였다. 상기 필름(CE-6)을, 165℃에서
1.50 내지 1.80 범위의 연신비로 연신하였다. 그 결과를 하기 표 6에 열거하였다. Re(450)/Re(550) 및
Re(650)/Rth(550)의 값으로 기재할 때, 상기 필름은 연신 후에 가파른 역 분산 곡선을 나타냈다. 또한, 높은 연
신비에서 조차도 바람직한 Re가 수득될 수 없다.
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표 6: 연신된 셀룰로스 필름 6의 지연[0147]
[0148]
비교 실시예 2: 비-발명 첨가제를 가진 셀룰로스 에스터 필름 7의 제조[0149]
본 실시예는, 본 발명의 첨가제가 아닌 첨가제가 파장 분산에 미치는 영향을 예시한다. 용매 블렌드인 메틸렌[0150]
클로라이드/에탄올(87/13 중량%) 373 g에 DSAC 0.17, DSPr 1.78 및 DSOH 1.05인 셀룰로스 아세테이트 프로피오네
이트(43.2 g)를 혼합한 후 첨가제인 트라이아세틴 7.62 g을 첨가함으로써 셀룰로스 에스터 중합체의 용액을 제
조하였다. 생성 혼합물을 롤러 상에 24시간 동안 위치시켜 균일 용액을 수득하였다.
상기에서 제조된 용액을, 실시예 1에 기술된 바와 같이 유리 플레이트 상으로 캐스팅하여, 원하는 두께를 가진[0151]
필름을 수득하였다. 생성 필름(CE-7)을, 실시예 1에 따라 175℃에서 1.40 내지 1.45 범위의 연신비로 연신하였
다. 결과를 하기 표 7에 열거하였다. Re(450)/Re(550) 및 Re(650)/Rth(550)의 값으로 기재할 때, 상기 필름은
연신 후에 가파른 역 분산 곡선을 나타냈다.
표 7: 연신된 셀룰로스 필름 7의 지연[0152]
[0153]
실시예 6: 10% 2-나프틸 벤조에이트를 가진 셀룰로스 에스터 필름 (CE-8)의 제조[0154]
용매 블렌드인 메틸렌 클로라이드/에탄올(90/10 중량%) 366.67 g에 아세테이트의 DS(DSAC) 2.84 및 DSOH 0.16인[0155]
셀룰로스 아세테이트(45 g)를 혼합한 후 첨가제인 2-나프틸 벤조에이트 5.0g을 첨가함으로써 셀룰로스 에스터
중합체의 용액을 제조하였다. 생성 혼합물을 롤러 상에 24시간 동안 위치시켜 균일 용액을 수득하였다.
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상기에서 제조된 용액을, 닥터 블레이드를 사용하여 유리 플레이트 상으로 캐스팅하여, 원하는 두께를 가진 필[0156]
름을 수득하였다. 캐스팅은, 자동 드로우다운 장비에 의해 퓸 후드 내에서 수행되었다. 상기 후드의 상대 습
도는 40 내지 50%로 조절되었다. 캐스팅 후, 필름을 커버 팬 하에 45분 동안 건조하여 용매 증발 속도를 최소
화하였다. 팬을 제거한 후, 필름을 15분 더 건조시키고 이어서 유리 플레이트로부터 박리해내었다. 그렇게 수
득된 자립 필름을 강제 공기 오븐에서 100℃에서 10분 동안 이어서 120℃에서 추가의 10분 동안 어닐링시켰다.
생성 필름의 두께는, 포지텍터(상품명) 6000(데펠스코 코포레이션)을 사용하여 측정시, 84 내지 96 미크론 범위
로 결정되었다.
M-2000 V 엘립소미터(울람 캄파니)에 의해 셀룰로스 에스터 필름(CE-8)의 지연(Rth 및 Re)를 측정하였다. 그 결[0157]
과를 하기 표 8에 열거하였으며, 이때 d는 필름 두께이고, Re는 면내 지연이고, Rth는 면외 지연이다.
표 8: 다양한 실시로부터의 셀룰로스 에스터 필름 (CE-8)의 지연 값[0158]
[0159]
표 8에서, Re(589) 및 Rth(589)는 각각 589 nm의 파장에서의 면내 및 면외 지연이다. △nth(589)는, 589 nm의[0160]
파장에서의 면외 복굴절이다. 상기 표시가 하기 표에 사용될 것이다.
비교 실시예 3: 비-발명 첨가제를 가진 셀룰로스 에스터 필름 (C-3)의 제조[0161]
2-나프틸 벤조에이트를 대체하기 위한 첨가제로서 10% 트라이페닐 포스페이트를 사용하여 실시예 6의 실험을 반[0162]
복하였다. 그 결과를 표 9에 나타낸다.
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표 9: 다양한 실시로부터의 셀룰로스 에스터 필름 (C-3)의 지연 값[0163]
[0164]
실시예 7: 7.5% 2-나프틸 벤조에이트를 가진 셀룰로스 에스터 필름 (CE-9)의 제조[0165]
7.5% 2-나프틸 벤조에이트를 사용하여 실시예 6의 실험을 반복하였다. 그 결과를 표 10에 나타낸다.[0166]
표 10: 다양한 실시로부터의 셀룰로스 에스터 필름 (CE-9)의 지연 값[0167]
[0168]
실시예 8: 5.0% 2-나프틸 벤조에이트를 가진 셀룰로스 에스터 필름 (CE-10)의 제조[0169]
5.0% 2-나프틸 벤조에이트를 사용하여 실시예 6의 실험을 반복하였다. 그 결과를 표 11에 나타낸다.[0170]
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표 11: 다양한 실시로부터의 셀룰로스 에스터 필름 (CE-10)의 지연 값[0171]
[0172]
실시예 9: 9.0% 2-나프틸 벤조에이트를 가진 셀룰로스 에스터 필름 (CE-11)의 제조[0173]
아세테이트의 DS(DSAC) 0.18, 프로피오네이트의 DS(DSPr) 2.50 및 DSOH 0.32인 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이[0174]
트(45 g) 및 9.0% 2-나프틸 벤조에이트를 사용하여 실시예 6의 실험을 반복하였다. 그 결과를 표 12에 나타낸
다.
표 12: 다양한 실시로부터의 셀룰로스 에스터 필름 (CE-11)의 지연 값[0175]
[0176]
실시예 10: 7.5% 2-나프틸 벤조에이트를 가진 셀룰로스 에스터 필름 (CE-12)의 제조[0177]
아세테이트의 DS(DSAC) 0.18, 프로피오네이트의 DS(DSPr) 2.50 및 DSOH 0.32인 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이[0178]
트(45 g) 및 7.5% 2-나프틸 벤조에이트를 사용하여 실시예 6의 실험을 반복하였다. 그 결과를 표 13에 나타낸
다.
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표 13: 다양한 실시로부터의 셀룰로스 에스터 필름 (CE-12)의 지연 값[0179]
[0180]
비교 실시예 4: 비-발명 첨가제를 가진 셀룰로스 에스터 필름 (C-4)의 제조[0181]
2-나프틸 벤조에이트를 대체하기 위한 첨가제로서 10% 트라이페닐 포스페이트를 사용하여 실시예 9의 실험을 반[0182]
복하였다. 그 결과를 표 14에 나타낸다.
표 14: 다양한 실시로부터의 셀룰로스 에스터 필름 (C-4)의 지연 값[0183]
[0184]
실시예 11: 10.0% 2-나프틸 벤조에이트를 가진 셀룰로스 에스터 필름 (CE-13)의 제조[0185]
아세테이트의 DS(DSAC) 1.58, 프로피오네이트의 DS(DSPr) 0.85 및 DSOH 0.57인 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이[0186]
트(45 g) 및 10.0% 2-나프틸 벤조에이트를 사용하여 실시예 6의 실험을 반복하였다. 그 결과를 표 15에 나타낸
다.
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표 15: 다양한 실시로부터의 셀룰로스 에스터 필름 (CE-13)의 지연 값[0187]
[0188]
실시예 12: 10.0% 나프탈렌을 가진 셀룰로스 에스터 필름 (CE-14)의 제조[0189]
10.0% 나프탈렌을 사용하여 실시예 11의 실험을 반복하였다. 그 결과를 표 16에 나타낸다.[0190]
표 16: 다양한 실시로부터의 셀룰로스 에스터 필름 (CE-14)의 지연 값[0191]
[0192]
비교 실시예 5: 비-발명 첨가제를 가진 셀룰로스 에스터 필름 (C-5)의 제조[0193]
2-나프틸 벤조에이트를 대체하기 위한 첨가제로서 10% 트라이페닐 포스페이트를 사용하여 실시예 6의 실험을 반[0194]
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복하였다. 그 결과를 표 17에 나타낸다.
표 17: 다양한 실시로부터의 셀룰로스 에스터 필름 (C-5)의 지연 값[0195]
[0196]
실시예 13: 10.0% 2-나프틸 벤조에이트를 가진 셀룰로스 에스터 필름 (CE-15)의 제조[0197]
아세테이트의 DS(DSAC) 2.44 및 DSOH 0.56인 셀룰로스 아세테이트(45 g) 및 10.0% 2-나프틸 벤조에이트를 사용하[0198]
여 실시예 6의 실험을 반복하였다. 그 결과를 표 18에 나타낸다.
표 18: 다양한 실시로부터의 셀룰로스 에스터 필름 (CE-15)의 지연 값[0199]
[0200]
비교 실시예 6: 비-발명 첨가제를 가진 셀룰로스 에스터 필름 (C-6)의 제조[0201]
2-나프틸 벤조에이트를 대체하기 위한 첨가제로서 10% 트라이페닐 포스페이트를 사용하여 실시예 13의 실험을[0202]
반복하였다. 그 결과를 표 19에 나타낸다.
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표 19: 다양한 실시로부터의 셀룰로스 에스터 필름 (C-6)의 지연 값[0203]
[0204]
실시예 14: 10.0% 2-나프틸 벤조에이트를 가진 셀룰로스 에스터 필름 (CE-16)의 제조[0205]
아세테이트의 DS(DSAC) 0.17, 프로피오네이트의 DS(DSPr) 1.75 및 DSOH 1.08인 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이[0206]
트(45 g) 및 10.0% 2-나프틸 벤조에이트를 사용하여 실시예 6의 실험을 반복하였다. 그 결과를 표 20에 나타낸
다.
표 20: 다양한 실시로부터의 셀룰로스 에스터 필름 (CE-16)의 지연 값[0207]
[0208]
비교 실시예 7: 비-발명 첨가제를 가진 셀룰로스 에스터 필름 (C-7)의 제조[0209]
2-나프틸 벤조에이트를 대체하기 위한 첨가제로서 10% 트라이페닐 포스페이트를 사용하여 실시예 14의 실험을[0210]
반복하였다. 그 결과를 표 21에 나타낸다.
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표 21: 다양한 실시로부터의 셀룰로스 에스터 필름 (C-7)의 지연 값[0211]
[0212]
도면 및 명세서에서, 본 발명의 전형적인 바람직한 실시양태가 기술되었으며, 특정 용어가 사용되었지만, 이들[0213]
은 포괄적이고 단지 기술 목적을 위해 사용된 것이지 제한 목적을 위한 것이 아니며, 본 발명의 범위는 하기 청
구범위에 기술되어 있다.
도면
도면1
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