KR20030014181A

KR20030014181A - 광학 필름, 이의 제조방법 및 시트 편광판

Info

Publication number: KR20030014181A
Application number: KR1020020047316A
Authority: KR
Inventors: 사와다다카히코; 오지노겐타로; 니시무라가츠미; 오카다야스마사; 다바타히로노리; 노자토쇼지; 고바야시히토시
Original assignee: 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2002-08-10
Publication date: 2003-02-15
Also published as: DE60229190D1; ATE410289T1; CN1408527A; EP1285742A3; EP1285742B1; KR100858207B1; US20030031848A1; EP1285742A2; CN100425424C

Abstract

본 발명은 비결정성 열가소성 수지의 용융 압출성형을 통하여 제작되고, 두께가 100 ㎛ 미만이고, 잉여 위상차가 10 ㎚ 이하이며 광학 축 편차의 범위가 ±10°이내인 광학 필름, 그리고 광학 필름을 제조하는 방법에 관한 것이며, 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 비결정성 열가소성 수지가 압출성형 금형으로부터 필름으로 압출성형되고 이러한 필름이 냉각 롤과 가까이 접촉될 때, 금형 출구로부터 나온 필름이 냉각 롤과 접촉되기 직전의 필름의 온도가 Tg + 50℃ 미만으로 떨어지지 않도록 유지되는 것을 특징으로 한다.

Description

광학 필름, 이의 제조방법 및 시트 편광판 {Optical film, method of manufacture thereof and sheet polarizer}

본 발명은 광학용, 디스플레이용 및 기타 다른 용도에 적합한 광학 필름(optical film), 이의 제조방법 및 시트 편광판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용융 압출성형(melt extrusion)에 의하여 획득되어 낮은 광학적 스트레인(strain)을 보이는 광학 필름과, 이의 제조방법 및 광학 필름을 이용한 시트 편광판(sheet polarizer)에 관한 것이다.

광학용 및 디스플레이용으로 사용하는데 있어서 투명도(transparency)가 뛰어나고 잉여 위상차(residual phase difference)가 낮은 필름에 대한 요구가 최근 증가하고 있다. 그러나, 용융 압출성형에 의하여 필름을 제작하는 경우, 필름이 압출성형되는 동안의 변형에 근거하여 스트레스-유도성(stress-induced) 스트레인(strain)이 발생하게 되고, 이것이 광학적 스트레인으로서 잔존하게 되는 것이다.

이러한 광학적 스트레인은 위상차(phase difference)로서 필름에 잔존하게 된다. 결과적으로, 광학용 디스크 기판(optical disc substrate) 및 액정디스플레이(Liquid Crystal Display)를 위한 필름으로 사용하는데 있어 심각한 문제점을 야기하는 것이다.

광학적 스트레인을 감소시키기 위한 방법으로, 일본 특허 공개 제 4-275129호에는 폴리카보네이트 수지(polycarbonate resin)를 300∼330℃의 수지 온도, 즉 (유리 전이 온도(glass transition temperature) (Tg) + 150℃)에서부터 (Tg + 180℃)까지의 온도에서, 80∼100 mm의 에어 갭(air gap), 및 100∼140℃의 냉각 롤 온도에서 압출성형함으로써 광학 필름을 제조하는 방법이 공개되어 있다. 이러한 자료는 압출성형할 때의 전단(shear) strian과 냉각할 때의 필름의 수축력(shrinkage force)이 균형을 잘 이루어 결과적으로 5×10^-5를 초과하지 않는 광학 strain을 갖는 광학 필름을 공급한다고 설명하고 있다.

또한, 일본 특허 공개 제 2000-380268호에는 압출성형 벨트(extrusion belt) 및 롤(roll)의 온도가 Tg에서 Tg + 50℃의 범위에서 유지되는 유리 전이 온도 Tg를 갖는 수지를 압출성형함으로써 잉여 위상차가 10 nm를 초과하지 않는 광학 필름을 제조하기 위한 방법이 공개되어 있다. 이러한 방법에 의하여 결과적으로 0.1∼2 mm 두께의 필름을 획득할 수 있다.

그러나, 일본 특허 공개 제 4-275129호에 설명되어 있는 제조방법은 폴리카보네이트 수지 이외의 다른 수지에 대하여는 적용할 수 없다. 예를 들어, 분자 구조에 있어서 많은 수의 제 3차 탄소(tertiary carbon)를 가지고 있는 노르보넨 수지(norbornene resin)를 사용하는 경우에는 필름 형성시의 온도가 과도하게 상승하게 되고, 이에 따라 필름의 점감(deterioration)이 야기될 가능성이 있는 것이다.

일본 특허 공개 제 2000-280268호에는 두께가 10 ㎛ 미만인 얇은 광학 필름을 제조하기 위한 비특이적인(no specific) 방법이 기재되어 있다. 또한, 벨트로부터 제거될 때 필름이 길게 신장되어 거기에 광학 strain이 남겨진다고 언급되어 있다. 광학 strain이 필름에 남게 되면, 필름을 통과한 빛이 위상차를 만들게 되고, 이로 인하여 광학 및 디스플레이 분야에서의 사용에 적합하지 않게 되는 것이다.

필름에 위상차(광학 strain)가 잔류하는 현상은 필름에서의 분자들의 단축(monoaxial) 오리엔테이션(orientation)에 의하여 발생한다. 위상차는 필름-형성 수지가 Tg 또는 그 이상의 온도에서 변형될 때 발생하여 잉여 위상차(residual phase difference)로 필름에 남게 되는데, 이는 변형되는 동안 발생하는 스트레스의 크기에 비례한다. 변형되는 동안 발생하는 스트레스는 수지 변형의 정도 및 온도에 달려 있다. 즉, 변형 정도가 일정하면 스트레스는 수지의 온도에 따라 변하게 된다.

용융 압출성형을 이용하여 필름을 획득하는 경우에 있어서, 금형(die)으로부터 압출성형되는 수지는 일반적으로 수지 온도가 낮아지는 동안 에어 갭 내에서 목표하는 필름 두께로 압출성형되게(drawn down) 된다. 수지 온도가 낮을수록, 변형되는 동안 더 높은 스트레스가 발생한다. 더 높은 스트레스는 그 후에 남겨지는보다 큰 상 차이를 유발하게 된다.

광학용 및 디스플레이 영역에서의 사용을 위한 광학 필름은 광학 strain의 크기(magnitude) 및 광학 strain이 발생하는 방향의 광학 축(optical axis)의 분산(dispersion)을 나타내는 잉여 위상차를 포함하는 몇몇의 문제점이 있다.

냉각 롤(chill roll)과 수지 사이의 접촉(contact)을 안정화시키고, 광학 축 편차의 발생을 억제하기 위한 노력으로, 압축에 의하여 필름을 냉각 롤에 접촉시키는데 이용되고 있는 에어 챔버(air chamber), 터치 롤(touch roll), 전체에 걸친(overall) 피닝(pinning) 등과 같은 것들이 일반적으로 이용되고 있다. 그러나, 이러한 방법을 이용하는 것은 접촉부의 필름에 가해지는 스트레스를 증가시키고, 잉여 위상차를 증가시키는 경향을 초래하게 된다.

광학적 사용을 위하여, 비결정성 열가소성 수지(noncrystalline thermoplastic resin)가 일차적으로 이용된다. 그 중에서도, 포화 노르보넨 수지(saturated norbonene resin)는 내열성이 매우 우수하고, 투명도가 높고, 고유(intrinsic) 복굴절(birefringence)이 낮으며, 광전자 계수가 낮기 때문에, 이것을 이용하는 것이 특히 유용하다. 이러한 특징은 포화 노르보넨 수지를 광학 필름으로서 이용하는데 매우 적합하도록 한다. 이에 따라, 포화 노르보넨 수지로 만들어진 광학 필름의 잉여 위상차를 감소시키는 한편, 그 광학 축의 편차를 억제하기 위한 방법에 대한 고안이 강하게 요구되고 있다.

반면, 광학용 및 디스플레이 영역에 있어서, 잉여 위상차가 적고 광학 축 편차가 적을 뿐만 아니라, 두께의 정밀도가 뛰어난 광학 필름에 대한 요구가 증가하고 있는 실정이다.

그러나, 열가소성 수지의 용융 압출성형에 의하여 광학 필름을 제조하는 경우, 필름 압출성형시 불규칙한 변형이 발생하여, 결과적으로 두께의 정밀도가 떨어지는 문제가 초래되게 된다. 이러한 경우에, 필름에 축적된 스트레스는 폭(width) 방향에 따른 수준에서 변화한다. 결과적으로, 잉여 위상차는 불규칙하게 만들어지는 것이다. 또한, 두께 정밀도가 특히 좁은 범위 내에서 결함이 있는 경우이거나, 두께가 특정 범위에서 증감하는 경우에, 잉여 위상차 및 광학 strain 방향의 광학 축은 변화하여 형성되는데, 이 점 또한 문제가 되는 것이다.

편광판(polarizer)의 맞은편(opposite side)에 보호 필름이 형성되어 있는 시트 편광판은 액정 디스플레이(LCD)에 사용되어 왔다. 전형적인 편광판은 요오드(iodine)- 또는 다이클로릭(dichloric) 염료가 흡착된(dye-absorbed), 오리엔티드(oriented) 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol) 필름으로 구성된다. 유용한 보호 필름으로는 미처리의 트리 아세틸 셀룰로오스(untreated triacetylcellulose, TAC) 필름, 알칼리 처리한 TAC 필름 등을 들 수 있다.

상기 보호 필름을 비롯한 다른 광학 필름들은 월등히 우수한 광학성 및 기타 물리적 특성을 가진 필름을 제공하는데 있어 효과적인 캐스팅 법(casting process)에 의하여 제조할 수 있다.

그러나, 이러한 캐스팅 법을 통하여 획득된 TAC 필름을 편광판의 보호 필름으로서 사용한 시트 편광판은 그 TAC 필름의 광전자 계수가 크기 때문에 편광 특성(polarization characteristic)에 있어서 다음과 같은 문제점이 발생한다: 복굴절 및 광학 축 편차가 증가하고, 크로스 니콜 배열(crossed nicol arrangement) 상태에서 빛의 누출이 발생한다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 다양한 시도들이 진행되어 왔다. 일본 특허 공개 제 6-51120호에는 레터데이션(retardation) 값이 3nm 이하이고 필름 편광판의 맞은편에 설치된 투명(transparent) 보호층 필름을 가진 시트 편광판이 제안된 바 있다.

그러나, 상기 자료에서는 제안된 투명 보호층을 제조하는 특정 방법에 관하여는 기재하고 있지 않다. 크로스 니콜 배열 상태에 있는 시트 편광판은 정면에서 관찰될 때에는 빛의 누출이 향상되었으나, 구석에서 관찰될 때에는 빛의 누출을 막기 어려운 단점이 있다.

상기의 이전 기술에 대한 현재 상황의 관점에 있어서, 본 발명의 목적은 비결정성 열가소성 수지로 만들어져서 잉여 위상차가 적고, 광학 축의 편차가 최소화된 광학 필름 및 이를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 광학적 특성 및 두께 정밀도가 우수하고, 비결정성 열가소성 수지의 용융 압출 압출성형에 의하여 획득된 광학 필름을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 통상적인 방향을 따라 관찰할 때 잉여 위상차가 적고, 광학 축의 분산이 적고, 정면 또는 구석에서 관찰할 때에 크로스 니콜 배열 상태에서 빛의 누출이 적고, 편광 특성이 우수한 시트 편광판의 공급을 가능하게하는 광학 필름, 이의 제조방법 및 광학 필름을 사용한 시트 편광판을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 금형 출구로부터의 거리와 필름 온도의 관계를 보이는 그래프이다.

도 2는 본 발명에 따른 금형 출구로부터의 거리와 필름 온도의 관계를 보이는 그래프이다.

도 3은 본 발명에 따른 금형 출구로부터의 거리와 에어 갭 내에서 따뜻하게 유지된 필름 온도 사이의 관계를 보이는 그래프이다.

도 4는 본 발명에 따른 제조 방법에 있어서, 금형 가장자리(die lip)와 냉각 롤 사이에서 광학 필름이 제조되는 단계에서의 용융된 수지를 보이는 개략적인 단면도이다.

도 5는 광학 필름에 대하여 법선(normal line)을 따라 측정된 레터데이션 R(0) 및 광학 필름의 수직(normal) 방향으로부터 진상(fast) 축 방향을 향하여 40°의 각도로 기울어진 라인을 따라 측정된 레터데이션 Rs(0)를 보이는 사시도이다.

도 6은 금형 가장자리와 냉각 롤 사이에서 광학 필름이 제조되는 단계에서의 용융된 수지를 보이는 개략적인 단면도이다.

도 7은 하나의 시트 편광판의 흡수 축으로부터 크로스 니콜 배열 상태에 놓여 있는 두 개의 시트 편광판 중 하나의 평면 위에서 ±45°의 각으로 회전하고, 법선으로부터 40°의 각으로 기울어져 있는 발생 방향을 보이는 사시도이다.

도 8은 본 발명의 세 번째 발명에 따른 폭 방향에 따른 두께 곡선에서 나타나는 피크(peak)와 골(valley)을 보이는 그래프이다.

도 9는 비교예 10에서 획득된 광학 필름에 있어서 폭 방향에 따른 두께 곡선을 나타내는 그래프이다.

본 발명의 첫 번째 발명은 비결정성 열가소성 수지의 용융 압출 압출성형에 의하여 획득되어, 두께가 100 ㎛ 미만이고, 잉여 위상차가 10 nm 이하, 바람직하게는 3 nm이하이고, 광학 축 편차의 범위가 ±10°이내인 것을 특징으로 하는 광학 필름이다.

본 발명의 두 번째 발명은 비결정성 열가소성 수지의 용융 압출 압출성형에 의하여 획득되어, 두께가 100 ㎛ 미만이고, 잉여 위상차가 1 nm이하인 것을 특징으로 하는 광학 필름이다. 이러한 두 번째 발명에 따른 광학 필름은 잉여 위상차가 1 nm를 초과하지 않기 때문에 광학 축 편차의 변화가 근소하다.

첫 번째 및 두 번째 발명의 특정 측면에 있어서, 레터데이션(retardation) Rs (40) 및 레터데이션 Rf (40)는 R(0) + 6nm 이하이다. Rs (40) 및 Rf (40)은 각각 광학 필름의 수직 방향(normal direction)으로부터 진상(fast) 축 및 지상(slow) 축 방향으로 40°기울어진 방향을 따라 측정된 레터데이션을 가리키는 것이다. R(0)는 수직 방향에서의 레터데이션을 가리킨다.

첫 번째 및 두 번째 발명의 또 다른 특정 측면에 있어서, 비결정성 열가소성 수지로 내열성 및 투명성이 우수할 뿐만 아니라, 고유 복굴절 및 광전자 계수가 낮은 포화 노르보넨 수지를 이용할 수 있다. 상기와 같은 장점이 있는 포화 노르보넨 수지를 이용함으로써 잉여 위상차가 적고 광학 축의 변화가 적은 광학 필름을제공할 수 있다.

첫 번째 발명의 특정 측면에 있어서, 첫 번째 발명에 따른 광학 필름을 제조하는 방법이 제공될 수 있다. 그 방법은 다음의; 유리 전이 온도 Tg를 갖는 비결정성 열가소성 수지를 압출성형 금형(extrusion die)으로부터 필름으로 압출성형함으로써 비결정성 열가소성 수지 필름을 획득하는 단계; 및 필름을 냉각 롤과 서로 접촉하도록 한 다음 냉각 롤과 접촉시키기 직전의 수지의 온도를 Tg + 50℃ 또는 그 이상의 온도로 조절하는 단계로 구성된다. 이러한 과정을 통하여, 두께가 100 ㎛ 미만이고, 잉여 위상차가 10 nm 또는 그 이하이며, 광학 축 편차 범위가 ±10°이내인 광학 필름을 획득할 수 있다.

바람직하게는, 냉각 롤과 접촉시키기 직전의 수지의 온도를 Tg + 80℃ 또는 그 이상의 온도로 조절하는 것이 좋다. 이를 통하여, 잉여 위상차가 3 nm 또는 그 이하인 광학 필름을 획득할 수 있다.

첫 번째 발명의 보다 바람직한 측면에 있어서, 첫 번째 발명에 따른 광학 필름의 제조 방법이 제공된다. 그 방법은 다음의; 유리 전이 온도 Tg를 갖는 비결정성 열가소성 수지를 압출성형 금형(extrusion die)으로부터 필름으로 압출성형함으로써 비결정성 열가소성 수지 필름을 획득하는 단계; 및 냉각 롤과 필름을 서로 접촉시키는 단계로 구성된다. 냉각 롤과 접촉시킨 직후의 필름의 두께가 A로, 금형의 립 클리어랜스(clearance)가 B로 주어져 있는 경우, 특징적으로 B/A는 상기 필름의 두께가 70 ㎛ 이상 100 ㎛ 미만인 경우에는 10 이하로, 50 ㎛ 이상 70 ㎛ 미만인 경우에는 15 이하로, 50 ㎛ 미만인 경우에는 20 이하로 유지된다. 또한, 냉각 롤과 필름을 접촉시키기 직전의 수지의 온도는 Tg + 30℃ 또는 그 이상으로 조절된다.

본 발명의 두 번째 발명의 특정 측면에 있어서, 두 번째 발명에 따른 광학 필름의 제조 방법이 제공된다. 그 방법은 다음의; 유리 전이 온도 Tg를 갖는 비결정성 열가소성 수지를 압출성형 금형로부터 필름으로 압출성형함으로써 비결정성 열가소성 수지 필름을 획득하는 단계; 및 냉각 롤과 필름을 서로 접촉시키는 단계로 구성된다. 특징적으로, 금형 출구(die exit)를 통과한 직후의 수지의 온도는 (Tg + 130℃) 또는 그 이상의 온도에서 조절되고, 금형 출구로부터 냉각 롤과 접촉하는 부위로의 필름의 온도는 (Tg + 100℃) 미만으로 내려가지 않도록 유지된다. 또한, 그것의 폭 방향에 따른 필름의 온도 변화는, 즉 그것이 금형 출구를 통과한 직후와 냉각 롤과 밀착하기 직전의 온도 변화는 10℃ 이내에서 유지된다.

첫 번째 및 두 번째 발명에 따른 광학 필름의 제조 방법의 특정 측면에 있어서, 비결정성 열가소성 수지는 압출성형(extrusion) 금형으로부터 냉각 롤과 서로 접촉된 필름으로 압출성형된다. 이러한 경우에 있어서, 필름은 금형 출구로부터 필름과 냉각 롤의 접촉 지점까지의 에어 갭(air gap) 내에서 따뜻해진다.

본 발명의 세 번째 발명은 비결정성 열가소성 수지의 용융 압축압출성형에 의하여 획득된 광학 필름이다. 이러한 필름은 두께가 100 ㎛ 이하이고, 레터데이션 R(0)이 3 nm 이하이고, 세로(lengthwise) 광학 축 편차의 범위는 ±10°이내이고, 두께 정밀도는 다음의 (a) 또는 (b)에 의하여 명시된 바와 같은데, 여기에서 R(0)는 수직 방향에서의 레터데이션을 가리킨다.

(a) 평균 두께가 60 ㎛이상 또는 그보다 크다면, 전체 폭을 가로지르는 두께 정밀도는 평균 두께의 10% 이하이고, 폭 2 cm 당 두께 정밀도는 평균 두께의 5% 이하이며, 폭 방향에 따른 두께 곡선의 피크(peak)와 이에 이웃하는 골(valley) 사이의 높이(elevation) 차이는 평균 두께의 7% 이하이다.

(b) 평균 두께가 60 ㎛ 미만이라면, 전체 폭을 가로지르는 두께 정밀도는 6 ㎛ 이하이고, 폭 방향에 따른 두께 곡선의 피크(peak)와 이에 이웃하는 골(valley) 사이의 높이(elevation) 차이는 4 ㎛ 이하이다.

세 번째 발명의 특정 측면에 있어서, 비결정성 열가소성 수지로서 노르보넨 수지를 이용한다.

세 번째 발명에 따른 광학 필름은 보호 편광판(protective polarizer)을 위한 보호 필름으로 적합하게 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 있어서, 첫 번째 내지 세 번째 발명에 따라, 편광판(polarizer) 및 편광판의 적어도 한 면에 놓여 있는 광학 필름이 제공된다.

본 발명의 첫 번째 발명은 비결정성 열가소성 수지의 압출성형에 의하여 획득되고, 두께가 100 ㎛ 미만이고, 잉여 위상차가 10nm 이하, 바람직하게는 3 nm 이하이고, 광학 축의 편차 범위가 ±10°이내인 광학 필름이다.

본 발명의 두 번째 발명은 비결정성 열가소성 수지의 압출성형에 의하여 획득되고, 두께가 100 ㎛ 미만이고, 잉여 위상차가 1 nm 이하인 광학 필름이다.

잉여 위상차가 10 nm, 바람직하게는 3 nm, 더욱 바람직하게는 위상차가 1 nm 이하인 광학 필름은 광학 디스크(optical disc) 또는 액정 디스플레이(liquidcrystal display)와 같은 용도를 위하여 적합하게 사용될 수 있다. 예를 들면, 시트 편광판, 특히 액정 디스플레이를 제조하는데 사용되는 시트 편광판을 위한 레터데이션 필름 및 보호 필름을 위하여 가공되지 않은(raw) 상태의 필름은 낮은 위상차를 가질 것이 요구된다. 본 발명에 따른 광학 필름은 위상차가 매우 적기 때문에 이러한 사용을 위하여 특히 효과적이다.

광학 필름의 광학 축 편차의 범위가 ±10°라면, 본 발명에 따른 광학 필름을 광학적 용도를 위하여 사용하는 것은 비-탐지(non-detective)의 비율을 증가시킨다. 예를 들어, 광학 필름을 시트 편광판을 위한 보호 필름으로서 사용하는 것은 디스플레이의 비균일성(nonuniformity)을 억제한다. 또한, 광학 필름의 두께가 100 ㎛ 미만이기 때문에, 그것의 사용은 광학용 디스크, 액정 디스플레이 등등의 크기를 줄이는 것을 가능하게 한다.

더욱이, 두 번째 발명에서는 잉여 위상차가 1 nm 이내에서 유지되기 때문에, 광학적 사용을 위하여 위상차가 1 nm를 초과하는 통상의 필름을 사용할 때 문제가 되는 광학 축 편차가 없는 것과 마찬가지로 된다. 이것은 광학 축의 정렬(alignment)을 달성하기 위한 것과 관련된 통상의 제조 과정을 현저히 간단하게 할 수 있고, 광학 축 편차로부터 기인하는 결함을 제거할 수 있고, 생산품의 수율을 향상시키며, 제품의 검사 과정을 없앤다. 이에 따라, 효과가 현저히 두드러지는 광학 필름을 제공할 수 있게 된다.

첫 번째 및 두 번째 발명의 특정 측면에 있어서, 광학 필름의 법선(normal line)으로부터 진상 축(fast axis) 및 지상 축(slow axis) 방향을 향하여 40°의각도로 기울어진 각각의 라인을 따라 측정된 레터데이션 Rs(40) 및 레터데이션 Rf(40)은 R(0) + 60nm를 초과하지 않도록 유지된다.

레터데이션(위상차)은 복굴절에서의 굴절 지표와 두께 사이의 차이의 산물을 일컬으며, 순환(rotating) 편광판 방법에 따라 파장 590 nm의 빛을 사용하여 측정된 값에 의하여 주어진다.

도 5는 광학 필름에 대한 법선을 따라 측정된 레터레이션 R(0) 및 광학 필름의 법선으로부터 진상 축 방향을 향하여 40°의 각도로 기울어진 라인을 따라 측정된 레터데이션 Rs(40)를 보이는 사시도이다.

도 5에서 나타낸 바와 같이, 본 발명에서 특정된 레터데이션 R(0)는 광학 필름에 대한 법선을 따라 측정된 레터데이션 값이다. 본 발명에서 특정된 Rs(40)은 광학 필름의 법선으로부터 진상 축 방향을 향하여 40°의 각도로 기울어진 라인을 따라 측정할 때의 레터데이션 값이다.

또한, 본 발명에서 특정된 레터데이션 Rf(40)은 광학 필름의 법선으로부터 지상 축 방향을 향하여 40°의 각도로 기울어진 라인을 따라 측정할 때의 레터레이션 값이다. 지상 축은 일반적으로 필름 평면에서 가장 높은 굴절 지표에 따르는 방향과 일치한다. 진상 축은 지상 축에 대하여 수직인(perpendicular) 방향과 일치한다.

첫 번째 발명에 따른 광학 필름은 레터데이션 R(0)가 10 nm 이하, 바람직하게는 5 nm 이하, 보다 바람직하게는 3 nm 이하, 가장 바람직하게는 1 nm 이하이어야 한다. 만일 레터데이션 R(0)가 10 nm를 초과한다면, 정면에서 바라봤을 때 LCD의 콘트라스트(contrast)가 낮아지게 된다.

첫 번째 및 두 번째 발명의 광학 필름은 바람직하게는 레터데이션 Rs(40) 및 레터데이션 Rs(40)이 모두 R(0) + 6 nm 이내인 것이 좋고, 보다 바람직하게는 R(0) + 5 nm, 더욱 바람직하게는 R(0) + 2 nm인 것이 좋다. 만일 Rs(40) 및 Rf(40)가 모두 R(0) + 6 nm를 초과한다면, 구석에서 바라봤을 때 LCD의 콘트라스트가 감소하게 된다.

첫 번째 및 두 번째 발명의 광학 필름은 시트 편광판을 구성하는 편광판의 보호를 위한 보호 필름으로 사용하는데 적합하다. 일반적으로, 편광은 찢고 당기는(tearing) 힘이 가해질 때 깨어지기가 쉽고, 색깔이 변하기 쉬우며, 고습도의 환경 하에서 변성 등이 되기 쉽다. 이러한 것들로부터 편광판을 보호하기 위한 목적으로 종종 그 위에 보호 필름이 놓여진다. 그러나, 앞서 설명한 바와 같이 보호 필름으로 TAC 필름을 사용하는 것은 빛의 누출 또는 편광 특성에 있어서 기타 불편함을 포함하는 문제점을 야기한다. 반면, 첫 번째 및 두 번째 발명에 따른 상기 각각의 범위 내의 레터데이션 Rs(40) 및 레터데이션 Rs(40)를 갖는 광학 필름의 사용은 빛의 누출 또는 편광 특성에 있어서 기타 불편함의 발생을 방지한다. 이러한 광학 필름을 이용하여 제작한 시트 편광판은, 크로스 니콜 배열 상태에 놓여있을 때, 정면에서 또는 구석에서 관찰할 때의 빛의 누출이 낮아질 뿐만 아니라, 뛰어난 편광 특성을 나타낸다. 이러한 광학 필름은 100㎛ 미만의 두께 및 10°이내의 광학 축 편차를 갖기 때문에, 이러한 광학 필름을 사용하는 것은 이러한 광학 필름을 사용하여 제작된 시트 편광판 및 이러한 시트 편광판을 사용하는 LCD의 크기 및 두께를 줄일 수 있다. 또한, 이러한 LCD에서 발생하는 불균일한 디스플레이가 낮은 수준으로 유지되게 된다. 즉, 본 발명에 따른 광학 필름은 상기 설명한 바와 같이 특성이 우수하고, 시트 편광판의 제조에 사용하는데 매우 적합한 것이다.

첫 번째 발명에 따른 광학 필름의 제조는 특별히 한정되지 않으며, 다음의 첫 번째 내지 세 번째의 방법을 포함하는 다양한 방법에 의하여 수행될 수 있다.

금형으로부터 압출성형시키고 냉각 롤과 접촉시켜 필름을 제조하는 첫 번째 방법에 따르면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 냉각 롤과 접촉시키기 직전의 필름의 온도는 Tg + 50℃ 또는 그 이상에서 조절된다. 결과적으로, 필름에 남게 되는 위상차는 10nm 또는 그 미만으로 줄어들 수 있다.

유리 전이 온도 Tg를 갖는 비결정성 열가소성 수지를 금형으로부터 냉각 롤과 가까이 접촉시킨 필름으로 압출성형시키는 두 번째 방법에 따르면, 냉각 롤과 접촉시키기 직전의 필름의 온도는 Tg + 80℃ 또는 그 이상에서 조절된다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 냉각 롤과 접촉시키기 직전의 필름의 온도가 Tg + 80℃ 또는 그 이상에서 조절되기 때문에, 변형이 진행되는 그러한 조건 내의 필름임에도 불구하고 수지 내의 스트레스는 매우 작아지게 된다. 따라서, 필름에 잔존하는 위상차는 10 nm 또는 그 미만, 심지어는 3 nm 또는 그 미만까지 감소할 수 있다.

이것은 비결정성 수지의 온도가 더 높을수록 변형되는 동안 발생하는 스트레스가 더 낮아지기 때문이다. 즉, 필름이 형성되는 동안 변형되기 쉬운 수지의 온도를 적절히 조절한다면, 수지에서 형성되는 strain은 감소할 수 있고, 결과적으로 잉여 위상차가 발생하지 않을 수 있는 것이다.

그러나, 냉각 롤과 접촉시키기 직전의 수지의 온도가 Tg + 50℃ 또는 그 이상이거나 Tg + 80℃ 또는 그 이상에서 조절된다면, 그리고 온도 변화가 필름의 폭을 가로질러 발생한다면, 수지의 변형에 기인하는 스트레스의 변화가 발생할 것이다. 이것은 몇몇의 수지에 있어서 잉여 위상차의 분산을 유발하는데, 특정 영역에서의 스트레스의 밀집은 광학 축의 편차를 유발하게 된다. 냉각 롤과 접촉시키기 직전의 필름의 폭 온도의 변화는 10℃ 이내에서 유지되는 것이 바람직하다.

냉각 롤과 접촉시키기 직전의 필름의 온도를 Tg + 50℃ 또는 Tg + 80℃ 미만으로 떨어지지 않도록 조절하기 위한 다양한 방법이 있다. 금형 온도를 조절하는 것은 적용 가능한 하나의 방법으로 고려될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 금형의 온도가 급격히 상승하게 되면, 몇몇의 수지는 열에 의하여 품질이 떨어지게 된다. 그러나, 열 점감(heat deterioration)을 유발하지 않는 적절한 열 조건을 선택함으로써, 상기 특정화된 위상차를 만족하는 광학 필름을 공급할 수 있게 되는 것이다. 에어 갭의 거리를 짧게 하는 것은 냉각 롤과 접촉시키기 직전의 필름의 온도를 Tg + 50℃ 또는 Tg + 80℃ 미만으로 떨어지지 않도록 조절하기 위하여 적용 가능한 또 다른 방법이다. 이러한 경우에, 에어 갭의 거리는 금형 라인 및 필름의 두께 정밀도를 고려하여 결정되게 된다. 에어 갭의 거리는 특별히 한정되지 않으나, 필름의 품질 및 열 절연(heat insulation) 효율의 관점에서 30∼150 mm의 적정 범위인 것이 바람직하다.

냉각 롤과 접촉시키기 이전의 필름의 가로(widthwise) 온도의 변화를 10℃ 이내로 유지하기 위한 기술은 특별히 한정되지 않는다. 이러한 기술에는 금형 온도 조절의 정밀도를 증가시키는 것, 그것의 폭 방향에서 변화하는 출력(output)을 가지고 있고 에어 갭 내에 위치하고 있어서 수지의 온도가 필름의 폭을 가로질러 일정하게 유지되는 히터를 사용하는 것, 외부의 동요(turbulence)로부터 그것을 보호하기 위한 절연 박스를 통하여 필름을 통과시키는 것 등이 포함된다.

본 발명에 따른 광학 필름을 제조하는 세 번째 방법에서는, 유리 전이 온도 Tg를 갖는 비결정성 열가소성 수지가 압출성형 금형으로부터 필름으로 압출성형된 다음, 냉각 롤과 접촉하게 되는 것이다. 냉각 롤과 접촉한 직후의 필름의 두께가 A로, 금형의 립 클리어란스(lip clearance)가 B로 주어져 있는 경우, B/A는 만일 A가 70 ㎛ 이상 100 ㎛ 미만이라면 10 이하로, 50 ㎛ 이상 70 ㎛ 미만이라면 15 이하로, 50 ㎛ 미만이라면 20 이하로 유지된다. 또한, 냉각 롤과 접촉시키기 직전의 수지의 온도는 Tg + 30℃ 미만으로 떨어지지 않도록 조절된다.

이러한 제조 방법에 따르면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 용융 상태에 있는 비결정성 열가소성 수지는 립 클리어란스 B를 가진 금형 11로부터 압출성형된 다음, 냉각 롤 13으로 옮겨진다. 냉각 롤 13의 주변 표면(peripheral surface)과 가까이 접촉하기 직전의 필름 12의 온도는 Tg + 30℃ 또는 그 이상에서 조절되는데, 여기에서 Tg는 비결정성 열가소성 수지의 유리 전이 온도이다. 냉각 롤과 가까이 접촉시킨 직후의 필름의 두께가 A로 주어져 있는 경우, B/A는 상기 특정한 값으로 된다. 금형 11의 립 클리어란스 B를 광학 필름의 두께를 고려하여 조정하는 방법을 사용함으로써, B/A의 값이 특정 범위 이내에서 유지될 수 있다.

높은 용융 점성(viscosity)을 가지는 비결정성 열가소성 수지가 압출성형될때, 금형 11의 가장자리(lip)에 가해지는 수지의 압력이 때때로 너무 높아져서 립 클리어란스 B를 폭이 더 좁은 면으로 조절하는 것이 힘들게 된다. 이러한 경우에, 수지 온도를 올림으로써 용융 점성을 더욱 낮추거나 또는 압출성형 속도를 감소시킴으로써 폭이 더욱 좁고 긴 립 클리어란스 B를 가능하게 할 수 있다.

만약 B/A의 비, 즉 드로우 비율(draw ratio)이 특정 범위를 초과한다면, 수지의 온도는 에어 갭 내의 온도로 낮아질 것이다. 그리하여, 수지의 드로우잉 (drawing) 과정을 통하여 획득되는 광학 필름에 더 큰 위상차가 남게 될 것이다.

상기 기술한 바와 같이, 만일 B/A가 20을 초과하지 않고 유지된다면, 그리고 냉각 롤과 가까이 접촉시키기 직전의 필름의 온도가 Tg + 30 ℃ 미만으로 떨어지지 않도록 조절된다면, 에어 갭을 통과하는 동안 더 적은 스트레스가 수지에 가해진다. 이는 위상차가 더 적은 광학 필름의 공급을 가능하게 한다.

두 번째 발명에 따라 1 nm 이하의 잉여 위상차를 가지는 광학 필름을 획득할 수 있는 제조 방법을 하기 설명한다.

다음의 방법은 단지 두 번째 발명에 따라 잉여 위상차가 1 nm 이하인 광학 필름을 획득할 수 있는 적절한 제조 방법을 예시한 것이며, 이에 한정되는 것을 의미하는 것은 아니다.

즉, 두 번째 발명에 따른 광학 필름의 제조 방법은 유리 전이 온도 Tg를 갖는 비결정성 열가소성 수지를 압출성형 금형로부터 곧바로 냉각 롤과 접촉하는 필름으로 압출성형하는 것을 포함한다. 특징적으로, 금형 출구를 통과한 직후의 수지의 온도는 (Tg + 130 ℃) 미만으로 떨어지지 않도록 조절되며, 금형 출구로부터나온 필름을 냉각 롤과 접촉시키기 이전의 필름의 온도는 (Tg + 100 ℃) 이하로 떨어지지 않도록 유지된다. 또한, 폭 방향에 따른 필름의 온도 변화는 그것이 금형 출구를 통과한 직후 및 냉각 롤과 접촉시키기 직전에 10 ℃ 이내에서 유지된다.

금형 출구를 통과한 직후의 수지의 온도를 (Tg + 130 ℃) 아래로 떨어지지 않도록 조절하고, 또한 금형 출구로부터 나온 필름을 냉각 롤과 접촉시키기 직전의 필름의 온도를 (Tg + 100 ℃) 이하로 떨어지지 않도록 유지해 주면, 비록 이러한 조건 하에서 변형된다 하더라도 비결정성 열가소성 수지 필름은 더욱 적은 스트레스를 받게 된다. 또한, 폭 방향에 따른 필름의 온도 변화가 10 ℃ 이내에서 유지되기 때문에, 국부 지역에 스트레스가 밀집되는 것을 피할 수 있다. 결과적으로, 필름에는 스트레스가 거의 남지 않게 되고, 잔류 스트레스에 수반하는 잉여 위상차는 극소화될 수 있다.두 번째 발명의 광학 필름의 제조 방법에 있어서, 금형 출구를 통과한 직후의 수지의 온도는, 예를 들면 금형의 온도를 조절하는 것에 의하여 (Tg + 130 ℃) 이하로 떨어지지 않도록 조절된다. 이 경우에, 만약 금형의 온도가 극도의 수준으로 올라가게 되면, 수지의 몇몇 타입은 열에 의해 품질이 저감(deterioration)될 수 있을 것이다. 그러나, 열 저감을 야기하지 않는 온도 수준을 선택함으로써 감소된 위상차를 갖는 광학 필름을 공급할 수 있게 된다. 또한, 이것은 가능하다면 에어 갭을 좁히는 것에 의하여 수지의 열 소산(heat dissipation)을 가장 낮은 수준으로 감소시키는 데 있어 효과적이다.

냉각 롤(chill roll)과 접촉시키기 직전의 필름의 온도는 (Tg + 100 ℃) 미만으로 떨어지지 않도록 유지될 수 있으며, 이는 예를 들어 에어 갭 내의 열 소산으로 인하여 추정되는 수지의 온도 저하를 미리 상쇄하기 위하여 금형 온도를 올리거나, 또는 상기에 서술한 바와 같이 에어 갭을 좁히는 것에 의하여 가능하다. 다른 적용가능한 기술로는 에어 갭을 통과하는 동안 수지를 절연하거나 확실하게 가열하는 것에 의하여 수지의 온도 감소를 막는 것을 것이 포함된다. 비록 제한은 없지만, 이러한 기술은 절연 박스(insulating box)로 에어 갭을 둘러싸거나, 에어 갭을 통과하는 동안 필름 근처에 히터를 설치하는 것에 의해 수행될 수 있다. 에어 갭의 거리는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 필름의 특성이나 열 절연 효율성의 관점에서 대략 30∼150 nm의 범위가 좋다.

두 번째 발명의 광학 필름의 제조 방법에 있어서, 필름의 가로 방향의 온도 변화를 10 ℃ 이내로 유지하기 위해 사용되는 기술은 특별히 한정되지 않는다. 유용한 기술의 예로는, 폭 방향으로 변화하는 출력을 가지며, 에어 갭 내에 위치하기 때문에 수지의 온도가 필름의 폭을 가로질러 일정하게 유지되는 히터의 이용 및 외부의 동요(turbulence)로부터 그것을 보호하기 위한 절연 박스를 통하여 필름을 통과시키는 것을 포함한다.

두 번째 발명에서, 잉여 위상차가 1 nm 이내인 광학 필름을 획득할 수 있기 때문에 1 nm를 초과하는 위상차를 갖는 통상의 필름을 광학적 용도로 적용할 때 문제가 되었던 광학 축의 변화는 없는 것처럼 된다. 이는 광학 축의 정렬을 달성하기 위한 통상의 제조 공정에 있어서 문제가 되는 작동의 제어를 현저하게 단순화시킬 수 있다. 더욱이, 광학 축 편차에 기인하여 통상 존재해 왔던 이러한 결점들이 완전히 제거되기 때문에 제품의 수율 속도는 현저히 개선되며, 결과적으로 제품의검사 단계를 없앨 수 있다. 이로써, 효과가 두드러지는 광학 필름을 공급할 수 있게 된다.

첫 번째 또는 두 번째 발명에 따르는 광학 필름의 제조 방법에 있어서, 비결정성 열가소성 수지는 압출성형 금형으로부터 곧바로 냉각 롤과 접촉하는 필름으로 압출성형된다. 이 경우에, 필름은 금형 출구로부터 필름/냉각 롤 경계면까지의 에어 갭 사이에서 따뜻하게 유지된다.

다시 말해서, 냉각 롤로 들어가기 전의 필름의 온도 조절은 에어 갭 내에서 필름을 따뜻하게 유지시키는 것에 의해서 이루어진다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 이러한 경우 필름의 온도 변화는 도 1에 나타낸 경우에 비하여 더 작게 된다. 온도 조절은 금형 온도를 변화시키는 기술에 의해서보다 이 기술에 의해서 증가된 정밀도에 의해 달성된다. 따라서, 필름의 폭을 가로지르는 온도의 변화는 더 적게 된다. 이 기술은 노르보넨 수지와 같이 반드시 정밀도가 높은 온도 조절 하에 놓여야만 하는 수지를 사용할 때 특히 효과적이다. 이 기술의 또 다른 이점은 금형 온도가 급격하게 상승할 때의 결과로 나타나는 수지의 점감을 막을 수 있는 것이다.

에어 갭을 통과할 때 필름은 따뜻하게 유지되어, 바람직하게는 Tg + 30 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 Tg + 50 ℃ 이상, 특히 바람직하게는 Tg + 80 ℃ 이상, 한층 더 바람직하게는 Tg + 100 ℃ 이상의 온도에서 유지되는 것이 바람직하다. 특히, 필름이 에어 갭 내에서 따뜻하게 유지되어 Tg + 80 ℃ 또는 Tg + 100 ℃ 미만으로 떨어지지 않도록 유지되었을 때, 그 결과 생성된 광학 필름은 3 nm 이하 또는 1 nm 이하의 잉여 위상차를 보인다.

필름은 히터, 절연 박스와 같은 적당한 열원(heat source) 또는 열 절연 장치를 에어 갭을 따라서 설치함으로써, 금형 또는 에어 갭의 조건을 변화시키지 않으면서 에어 갭 내에서 따뜻하게 유지할 수 있다. 필름이 따뜻하게 유지되는 에어 갭의 길이는 30∼150 ㎜의 일반적인 범위로부터 적당하게 선택될 수 있다.

첫 번째 또는 두 번째 발명에 따른 광학 필름의 제조 방법에 있어서, 냉각 롤에 대고 필름을 압착하는 것에 의하거나 또는 냉각 롤의 측면으로부터의 흡인에 의하여 필름을 냉각 롤에 가까이 접촉시키는 것이 바람직하다.

강제적으로 필름을 냉각 롤에 가까이 접촉시키는 것에 의하여 필름과 냉각 금형 롤러 사이의 접촉은 냉각 롤의 전체 표면의 어떤 부분에서도 안정화된다. 결과적으로, 광학 축의 굴곡은 더욱 감소될 수 있다.

첫 번째 또는 두 번째 발명에 따른 광학 필름의 제조 방법에 있어서, 금형으로부터 용융한 수지는 냉각 롤에 강제적으로 가까이 접촉하게 된다. 필름이 형성되는 동안에, 필름의 폭을 가로질러 균일하게 힘을 가하는 어떤 장치가 필름과 냉각 롤 사이의 접촉을 안정화시키는데 유용하게 이용될 수 있다. 이러한 장치의 예에는, 에어 챔버(air chamber), 진공 노즐(vacuum nozzle), 스택틱 피닝(static pinning) 및 터치 롤(touch roll) 등과 같이 당업계에서 통상적으로 사용되고 있는 것들이 포함된다.

첫 번째 또는 두 번째 발명에 따른 광학 필름 제조 방법에 있어서, 냉각 롤의 온도는 사용되는 수지의 타입에 따라서 변화하지만, 일반적으로 수지의 Tg로부터 Tg - 100 ℃의 범위 내에서 온도를 유지시키는 것이 바람직하다.

세 번째 발명을 지금부터 기술한다.

세 번째 발명은 비결정성 열가소성 수지의 용융 압출성형을 통하여 획득되고, 100 ㎛ 미만의 두께를 갖는 광학 필름이다. 광학 필름은 수직 레터데이션 값 R(0)이 3 nm 이하이고, 세로 광학 축 편차의 범위가 ±10°이내이며, (a) 또는 (b)에 의해 앞서 특정화된 두께 정밀도를 갖는 것을 특징으로 한다.

세 번째 발명에서, 필름의 전체 폭을 가로지르는 두께 정밀도는 필름의 폭에 따르는 최대의 두께 값으로부터 최소의 두께 값을 뺌으로써 얻어지는 값으로 간주한다. 세 번째 발명에 따른 광학 필름은 (a) 또는 (b)에 의해 표현되는 두께 정밀도를 만족하는 것이다. 이 경우에, 광학 필름 가로 가장자리 부분에서 추가적인 영역을 가지게 된다면 상술한 두께 정밀도를 만족시킬 수 없게 된다. 즉, 금형으로부터 용융 압출성형할 때 필름은 (a) 또는 (b) 두께를 만족시키기 힘든 각각의 폭의 가장자리 부분으로부터 필름 폭의 10 % 만큼을 각각 늘려, 양쪽의 가장자리 사이에서 늘어난 영역이 (a) 또는 (b)에 의하여 지정되는 두께 정밀도를 만족시키도록 하는 맞은편 가장자리 부분을 가질 수도 있다. 이러한 필름은 두께 정밀도를 만족시키지 못하는 가장자리 부분을 제거함으로써 광학 필름으로 유용하게 만들 수 있다.

폭 2cm 당 두께 정밀도는 임의적으로 필름 폭 2 cm에 대한 최대의 두께 값으로부터 최소의 두께 값을 빼는 것에 의해서 얻어지는 값으로 간주한다.

폭 방향에 따른 두께 곡선에서의 피크와 이웃 골짜기 사이의 높이의 차이는상기 설명한 바와 같이, 폭 방향을 따라 측정되는 것과 같은 도 8의 두께 곡선에 나타낸 높이의 차이로 간주한다. 피크와 이웃 골짜기는, 여기에 사용된 것처럼, 적어도 20 mm의 거리에 의해 서로로부터 가로의 간격을 두고 배치되는 것을 나타내나, 1 ㎛ 미만의 적은 높이 차이를 가지는 경우는 제외한다.

세 번째 발명에 따르는 광학 필름은 비결정성 열가소성 수지의 용융 압출성형에 의하여 획득된다. 사용되는 기술은 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 다음의 제조 기술은 광학 필름을 얻는데 예로써 유용하게 이용될 수 있다.

세 번째 발명에 따른 광학 필름은 비결정성의 열가소성 수지를 용융 압출성형기(melt extruder)에 공급하고, 그 다음 압출성형 금형으로 압출성형하여 얻을 수 있다. 이 경우에, 금형 출구에서의 클리어란스는 두께 정밀도의 일관성을 획득하기 위하여 폭 방향에서 균일한 것이 바람직하다. 그러나, 세 번째 발명에서 한정된 두께 정밀도를 가지는 광학 필름은 금형 출구에서의 클리어란스의 변화가 필름의 두께 정밀도에서의 변화의 1/10 이내로 유지되는 경우 획득될 수 있다.

에어 갭의 거리는 사용되는 수지의 점성과 필름의 최종 두께에 의존하여 변하나, 일반적으로 30∼100 nm 의 범위이다.

만약 금형의 립 클리어란스가 B로 주어지고, 필름의 최종 두께가 A로 주어지는 경우, B/A는 20 이하의 값으로 유지되는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

잉여 위상차를 줄이기 위해 사용되는 기술은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 유리 전이 온도 Tg를 갖는 비결정성 열가소성 수지가 금형으로부터 곧바로냉각 롤과 접촉하게 되는 필름으로 압출성형되는 공정에 있어서, 냉각 롤과 접촉하기 직전의 필름의 온도는 Tg + 80 ℃ 이하로 떨어지지 않도록 조절될 수 있다.

냉각 롤과 접촉하기 직전의 필름의 폭을 가로지르는 온도 변화는 10 ℃ 이내로 유지되는 것이 바람직하다. 만약 이를 만족한다면, 필름의 두께 정밀도는 증가할 수 있다.

세 번째 발명에 따른 광학 필름의 제조에 있어서, 용융된 수지는 금형으로부터 압출성형되고, 드로우잉된 다음 냉각 롤과 가까이 접촉하여 필름으로 만들어진다. 이러한 공정 동안 수지와 냉각 롤 사이의 접촉을 안정화시키기 위하여 사용되는 기술은 상기의 특정한 두께 정밀도를 만족시키는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 필름의 가로 가장자리에 힘을 가할 수 있는 스택틱 스피닝(static spinning)과 같은 통상의 장치가 유용하다.

세 번째 발명에 따른 광학 필름은 수직 방향에서의 수직 레터레이션 값 R(0)이 3 nm 이하이고, 잉여 위상차가 적고, 세로 광학 축 편차의 범위가 ±10 ℃ 이내이고, 두께가 100 ㎛ 미만이며 상기 특정한 두께 정밀도 (a) 또는 (b)를 만족시키는 것으로 구성된다. 그러므로, 광학 필름은 잉여 위상차가 적고, 광학 축 편차가 적으며 두께 정밀도가 우수하다. 따라서, 편광판을 보호하기 위한 필름으로 이러한 광학 필름을 사용하는 것은 광학적 특성이 뛰어난 시트 편광판(sheet polarizer)을 제공한다. 광학 필름의 낮은 광학적 strain 때문에, 단축, 2축 또는 기울어진 방향으로 방향을 정하기 위해 가공되지 않은 필름으로 드로우잉할 때 광학 필름은 다양한 위상차 상쇄 필름을 위하여 적절히 사용될 수 있다.

첫 번째 발명부터 세 번째 발명까지의 본 발명에 따른 광학 필름에 사용하기 위한 비결정성 열가소성 수지는 명확한 결정 구조를 가지고 있지 않는 비정형의(amorphous) 형태의 중합체이다. 그것의 Tg는 수지의 타입에 따라 변화하기 때문에 특별히 한정되지 않으나, 일반적으로 100 ℃ 또는 그 이상이다.

비결정성 열가소성 수지의 예로는 폴리술폰(polysulfone)계, 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate)계, 폴리스틸렌(polystyrene)계, 폴리카보네이트(polycarbonate)계, 폴리비닐 클로라이드(polyvinyl chloride)계 및 노르보넨(norbornene) 수지를 포함한다. 이들 중 포화 노르보넨 수지의 사용은 상술한 이유로 인하여 바람직하다. 이들 비결정성 열가소성 수지는 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

노르보넨 수지의 예로는 노르보넨 단량체(norbornene monomer)의 수화 링-개열 중합체(hydrogenated ring-opened polymer), 노르보넨 단량체와 올레핀 (olefin)의 부가 중합체(addition polymer), 노르보넨 단량체와 다른 것을 서로 부가하여 만든 중합체 및 이들의 유도체를 포함한다. 이들 노르보넨 수지는 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

노르보넨 단량체의 특정 예로는 노르보넨 및 노르보나디엔(norbornadiene) 등의 두고리 화합물(bicyclics); 디시클로펜타디엔(dicyclopentadiene) 및 디히드록시펜타디엔(dihydroxypentadiene) 등의 세고리 화합물(tricyclics); 테트라시클로도데센(tetracyclododecene) 등의 네고리 화합물(tetracyclics); 시클로펜타디엔 트라이머(cyclopentadiene trimer) 등의 다섯고리 화합물(pentacyclics); 테트라시클로펜타디엔(tetracyclopentadiene) 등의 일곱고리 화합물(heptacyclics); 메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸 등의 알킬, 비닐 등의 알케닐(alkenyl), 에틸리덴(ethylidene) 등의 알킬리덴(alkylidene), 또는 페닐, 토릴(tolyl) 또는 나프틸 (naphthyl) 등의 아릴(aryl) 등으로 치환된 상기의 다중 고리 화합물; 탄소 및 수소 이외의 원소를 포함하는 상기의 다중 고리 화합물, 예를 들어, 에스테르(ester), 에테르(ether), 시아노(cyano), 할로겐 원자, 알콕시카르보닐(alkoxycarbonyl), 피리딜(pyridyl), 히드록실(hydroxyl), 카르복실산(carboxylic acid), 아미노(amino), 무수산(anhydrous acid), 실릴(silyl), 에폭시(epoxy), 아크릴릭(acrylic) 또는 메타아크릴릭(methacrylic)기로 치환된 것과 같은 극성을 가지는 기가 있다. 이들 중, 세고리, 네고리 및 다섯고리 노르보넨 단량체를 사용하는 것은 이들이 쉽게 사용할 수 있고, 내열성이 우수한 제품을 제공하는 높은 반응성을 갖고 있기 때문에 바람직하다. 이들 노르보넨 단위체는 단독으로 또는 혼합하여 사용될 수 있다.

공지의 기술 및 잔여 이중 결합의 뒤이은 수화 반응(hydrogenation)에 의해 상기의 노르보넨 단량체의 연속적인 링-개열 중합반응으로부터 만들어지는 이들은 노르보넨 단량체의 전술한 수화, 링-개열 중합체로써 널리 사용된다. 이들은 호모폴리머(homopolymer)의 형태 또는 노르보넨 단량체 및 다른 시클릭 올레피닉 단량체(cyclic olefinic monomer) 등의 공중합체(copolymer)의 형태가 될 수 있다.

노르보넨 단량체 및 올레핀의 상기의 부가 중합체는 노르보넨 단량체 및 2∼20 개의 탄소, 바람직하게는 2∼10 개의 탄소 원자를 포함하는 α-올레핀의 공중합체에 의해 설명될 수 있다. 이러한 α-올레핀의 예로는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 3-메틸-1-부텐, 1-펜텐, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센 등을 포함한다. 이들 중에서, 에틸렌은 높은 공중합성(copolymerizability)을 가지고 있어서 바람직하다. 다른 α-올레핀이 노르보넨 단량체와 공중합할 때, 에틸렌의 존재는 그것의 공중합 반응을 촉진한다.

이들 노르보넨 수지는 당업계에 알려져 있으며 상업적으로도 이용할 수 있다. 공지의 노르보넨 수지의 한 특정 예가 일본 특허 공개 제 1-240517호에 기재되어 있다. 상업적으로 이용되는 노르보넨 수지의 특정 예는 JSR 주식회사에서 제조된 상품명 "ARTON" 시리즈, ZEON 주식회사에 의해 제조된 상품명 "ZEONOR" 시리즈 및 미츄이(Mitsui) 케미칼 사에 의해 제조된 상품명 "APEL" 시리즈를 포함한다.

본 발명에서 사용하기 위한 비결정성 열가소성 수지는 제조 공정 동안 비결정성 열가소성 수지의 점감을 방지하고 결과물인 광학 필름의 내열성, UV 저항력 및 매끄러움을 향상시키기 위하여 본 발명 목적의 달성을 방해하지 않는 각각의 범위 내에서 다양한 첨가물을 더 포함할 수 있다. 이러한 첨가물의 예로는 페놀릭 (phenolic), 인(phosphorous) 및 기타 산화 방지제; 락톤(lactone) 및 다른 열 점감 방지제(heat deterioration resistors); 벤조페논(benzophenone), 벤조트리아졸 (benzotriazole), 아크릴로니트릴(acrylonitrile) 및 다른 UV 흡수제; 에스테르화 지방족 알콜(esterified aliphatic alcohols), 부분적 에스테르화 또는 에테르화 폴리올(partially esterified or etherified polyols) 및 다른 윤활유;아민(amine) 및 다른 정전기 방지제(antistatic agent) 등을 포함한다. 이들 첨가물은 단독으로 또는 혼합하여 첨가될 수 있다.

상기 설명한 비결정성 열가소성 수지를 용융 압출성형하여 만든 본 발명의 광학 필름은 100 ㎛ 미만의 두께를 가져야 한다. 만약, 광학 필름의 두께가 100 ㎛ 미만이 되지 않으면, 본 광학 필름을 이용하여 제조한 시트 편광판을 LCD에 사용하는 것은 LCD의 두께 및 크기의 감소를 달성하는데 어려움을 주게된다.

본 발명에 따르는 광학 필름은 광학적으로 다양하게 사용될 수 있다. 액정 디스플레이의 시트 편광판의 편광판 보호 필름으로 사용하기에 적당하다. 이러한 경우에, 본 발명의 광학 필름은 시트 편광판을 구성하는 편광판의 적어도 한쪽 면에 설치할 수 있다.

본 발명의 광학 필름이 편광판의 한쪽 표면에 설치되는 경우에, 광학 필름은 LCD의 어셈블리(assembly)내의 액정 셀(liquid crystal cell)의 옆면에 위치하는 것이 바람직하다. 이것은 정면 또는 구석 양쪽에서 관찰할 때 빛의 누출을 줄여주어 정면 또는 구석에서 관찰하는 경우 높은 콘트라스트를 보이는 LCD를 획득하도록 해준다.

또한, 본 발명의 광학 필름 이외에도 높은 투명도를 가진 수지 필름을 편광판(액정 셀과 마주보고 있는 편광판 표면; polarizer surface opposite to the liquid crystal cell)의 또 다른 표면에 설치할 수 있다. 이러한 수지의 예로는 올레핀, 아크릴릭, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리술폰, 폴리이미드 및 셀룰로오스 수지를 포함한다. 이들 수지 필름은 용융 압축압출성형 또는용액 캐스팅(solution casting) 기술에 의하여 제조된다. 이들은 또한 단축으로 또는 2축으로 드로우잉할 수 있다.

편광판의 기능을 가지는 필름(시트를 포함하여)을 형성하는 경우에 있어서, 어떤 편광판도 제한 없이 사용될 수 있다. 이러한 편광판의 예로는 폴리비닐 알콜 (PVA) 수지 필름에 요오드를 흡착시킨 후 붕산 배스(bath) 안에서 필름을 단축으로 드로우잉(drawing)하여 만든 PVA-요오드 편광판, PVA 필름에 하일리 다이크로익 디렉트 다이(highly dichroic direct dye)를 확산시키면서 흡착시킨 후 필름을 단축으로 드로우잉(drawing)하여 만든 PVA-dye 편광판, 단축으로 향하고(uniaxially oriented) 탈수된(dehydrated) PVA 및 디히드로클로리네이티드 폴리비닐 클로라이드 수지(dehydrochlorinated polyvinyl chloride resin) 등의 오리엔티드 폴리엔 편광판(oriented polyene polarizers)을 포함한다.

상술한 PVA는 비닐 아세테이트의 중합화(polymerization)를 거쳐 만든 폴리비닐 아세테이트 수지를 단독으로 비누화하는 것 또는 비닐 아세테이트와 소량의 불포화 카르복실산(염, 에스테르, 아미드, 니트릴 등을 포함하여), 올레핀, 비닐 에테르 및 불포화 술포네이트와 같은 공중합 가능한 성분을 공중합하여 얻은 공중합체를 비누화하는 것에 의해 준비할 수 있다.

본 발명의 광학 필름을 편광판과의 적층체(laminate)로 사용하는 기술은 특별히 한정되지 않는다. 이것의 전형적인 예는 습식 적층화(wet lamination)이다. 접착제의 건조한 상태의 두께 및 원활한 적용을 고려할 때, 습식 적층화 (wet lamination)는 예를 들어, 코팅 유체를 준비하기 위해 접착제를 적당한 농도 (예를들면, 0.01∼50중량%)가 되도록 물로 희석하고, 코팅 유제를 공지의 코터 (예, 그라비어 코터(gravure coater), 마이크로그라비어 코터(microgravure coater 등)에 의하여 광학 필름에 드리핑(dripping)하거나 바르고, 한 쌍의 롤러로 초과하는 코팅 유체를 짜내면서 광학 필름을 편광판에 적층하고, 후에 뜨거운 공기로 이들을 결합하기 위해 적층체를 건조하는 것에 의해 이룰 수 있다.

접착제는 특별히 정해진 형은 없으며, 건조 후 투명성을 나타내는 접착제 또는 압력-고감도 접착제면 된다. 예를 들어, 우레탄 및 PVA 접착제의 사용은 높은 접착 성능과 내구성을 이룰 수 있으므로 바람직하다.

또한, 편광판을 이용한 적층화에 앞서서 광학 필름은 필름의 접착 강도를 더욱 향상시킬 목적으로 광학 필름의 접착 표면에 코로나 방전 처리(corona discharge treatment) 또는 자외선 노출 처리(ultraviolet exposure treatment) 등의 통상 사용되는 표면 처리를 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 시트 편광판은 적어도 편광판의 한 표면에 부착된 본 발명의 광학 필름을 가지기 때문에, 크로스 니콜 배열(crossed nicol arrangement) 상태에서 부착될 때 정면에서 또는 구석에서 관찰하면 시트 편광판은 빛의 누출을 조금만 보일 것이며, 우수한 편광 특성을 나타내어 균일하지 않은 디스플레이를 피할 수 있게 된다. 또한, 시트 편광판은 LCD의 두께와 크기의 축소를 가능하게 하므로 LCD의 제조에 사용하기 적당하다.

본 발명에 따른 광학 필름은 본 발명을 명확히 하기 위하여 뒤따르는 실시예들을 참조하여 기술된다.

( 실시예 1∼9 및 비교예 1∼2 )

이하에서 레터데이션 및 광학 축 편차는 590 ㎚의 파장에서 방사상으로 자동 편광 분석기 "KOBRA-21ADH" (Oji Scientific Instruments에서 제작된 제품명)를 이용하여 측정된 값들로서 주어진다. 구체적으로는, 레터데이션은 필름의 전체 폭의 10% 만큼 각각 연장된 필름의 가로 가장자리 부분을 절단하여 제거하고, 50 ㎜ 간격으로 필름의 가로 방향으로 정렬된 모든 지점으로부터 그리고 1 m 간격으로 흐름 방향에서 정렬된 세 지점들로부터 레터데이션을 측정하고, 측정된 값들의 산술 평균을 계산함으로써 결정된다. 광학 축 편차는 필름의 방위각(orientation angle) 및 그 흐름 방향 사이의 각들 중 가장 큰 절대값의 각도에 의해 나타내진다.

(1) 이용되는 수지: 포화 노르보넨 수지(ZEON Corporation 제품, 제품명 "ZEONOR 1600", Tg=168℃) 및 폴리설폰 수지(Teijin-Amoco Eng. Plastics Inc. 제품, 제품명 "Udel", Tg=193℃), 모두 미리 건조됨

(2) 압출성형기: 내부직경 50 ㎜, L/D=28, 270-320℃의 범위로 온도 조정되는 단일 나사 압출성형기

(3) T-금형: 폭 500 ㎜, 옷걸이형 T-금형

(4) 냉각 롤: 공기 챔버 내에 설치되고 140℃의 온도에서 유지되는 냉각 롤

다음의 실시예들 및 비교예들에서, 폭 430 ㎜ 및 두께 40 ㎛의 필름을 제조하기 위하여 상기 리스트의 장치들을 사용하였다.

실시예 1

220℃의 금형 온도 및 80 ㎜의 에어 갭에서 포화 노르보넨 수지를 이용하여 압출성형이 수행되었다. 복사 온도계를 사용하여 냉각 롤과 접촉하기 직전의 필름의 온도를 측정하였더니 310℃로 조사되었다. 결과 필름은 평균적으로 9.50 ㎚의 잉여 위상차 및 7°의 광학 축 편차를 갖는 것으로 측정되었다.

실시예 2

310℃의 금형 온도 및 70 ㎜의 에어 갭에서 포화 노르보넨 수지를 이용하여 압출성형이 수행되었다. 냉각 롤과 접촉하기 직전의 필름의 온도는 250℃로 조사되었다. 결과 필름은 평균적으로 2.75 ㎚의 잉여 위상차, 및 7°의 광학 축 편차를 갖는 것으로 측정되었다.

실시예 3

290℃의 금형 온도 및 80 ㎜의 에어 갭에서 포화 노르보넨 수지를 이용하여 압출성형이 수행되었다. 에어 갭을 통하여 통과하는 동안 필름은 30 ㎜ 거리만큼 떨어져 있고 에어 갭을 따라 위치한 히터에 의해 따뜻하게 유지된다. 냉각 롤과 접촉하기 직전의 필름의 온도는 232℃로 조사되었다. 결과 필름은 평균적으로 9.00 ㎚의 잉여 위상차, 및 7°의 광학 축 편차를 갖는 것으로 측정되었다.

실시예 4

290℃의 금형 온도 및 70 ㎜의 에어 갭에서 포화 노르보넨 수지를 이용하여 압출성형이 수행되었다. 에어 갭을 통하여 통과하는 동안 필름은 30 ㎜ 거리만큼 떨어져 있고 에어 갭을 따라 위치한 히터에 의해 따뜻하게 유지된다. 냉각 롤과 접촉하기 직전의 필름의 온도는 258℃로 조사되었다. 결과 필름은 평균적으로2.50 ㎚의 잉여 위상차, 및 7°의 광학 축 편차를 갖는 것으로 측정되었다.

실시예 5

310℃의 금형 온도 및 80 ㎜의 에어 갭에서 포화 노르보넨 수지를 이용하여 압출성형이 수행되었다. 에어 갭을 통하여 통과하는 동안 필름은 30 ㎜ 거리만큼 떨어져 있고 에어 갭을 따라 위치한 히터에 의해 따뜻하게 유지된다. 냉각 롤과 접촉하기 직전의 필름의 온도는 250℃로 조사되었다. 결과 필름은 평균적으로 8.90 ㎚의 잉여 위상차, 및 7°의 광학 축 편차를 갖는 것으로 측정되었다.

실시예 6

320℃의 금형 온도 및 70 ㎜의 에어 갭에서 포화 노르보넨 수지를 이용하여 압출성형이 수행되었다. 에어 갭을 통하여 통과하는 동안 필름은 30 ㎜ 거리만큼 떨어져 있고 에어 갭을 따라 위치한 히터에 의해 따뜻하게 유지된다. 냉각 롤과 접촉하기 직전의 필름의 온도는 278℃로 조사되었다. 결과 필름은 평균적으로 2.90 ㎚의 잉여 위상차, 및 7°의 광학 축 편차를 갖는 것으로 측정되었다.

실시예 7

립 클리어란스가 500 ㎛로 설정되고 냉각 롤과 접촉한 직후의 필름의 목적 두께가 50 ㎛로 설정된다(드로우잉 비 B/A=10)는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 절차에 따라 필름이 얻어진다. 결과 필름은 평균적으로 5.20 ㎚의 잉여 위상차, 및 4°의 광학 축 편차를 갖는 것으로 측정되었다. 이 공정 중에, 냉각 롤과 접촉하기 직전의 필름의 온도는 212℃로 조사되었다.

실시예 8

립 클리어란스가 500 ㎛로 설정되고 냉각 롤과 접촉한 직후의 필름의 목표 두께가 30 ㎛로 설정된다(드로우잉 비 B/A=17)는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 절차에 따라 필름이 얻어진다. 결과 필름은 평균적으로 8.80 ㎚의 잉여 위상차, 및 3°의 광학 축 편차를 갖는 것으로 측정되었다. 이 공정 중에, 냉각 롤과 접촉하기 직전의 필름의 온도는 203℃로 조사되었다.

실시예 9

실시예 5에서 이용된 수지가 이용되고, 립 클리어란스가 500 ㎛로 설정되고, 냉각 롤과 접촉한 직후의 필름의 목적 두께가 50 ㎛로 설정된다(드로우잉 비 B/A=10)는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 절차에 따라 필름이 얻어진다. 결과 필름은 평균적으로 6.00 ㎚의 잉여 위상차, 및 5°의 광학 축 편차를 갖는 것으로 측정되었다. 이 공정 중에, 냉각 롤과 접촉하기 직전의 필름의 온도는 235℃로 조사되었다.

비교예 1

290℃의 금형 온도 및 80 ㎜의 에어 갭에서, 실시예 1에서 이용된 수지를 이용하여 압출성형이 수행되었다. 냉각 롤과 접촉하기 직전의 필름의 온도는 207℃로 조사되었다. 결과 필름은 평균적으로 12.10 ㎚의 잉여 위상차, 및 7°의 광학 축 편차를 갖는 것으로 측정되었다.

비교예 2

실시예 1에서 이용된 수지가 이용되고, 립 클리어란스가 1,000 ㎛로 설정되고 냉각 롤과 접촉한 직후의 필름의 표적 두께가 50 ㎛로 설정된다(드로우잉 비B/A=20)는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 절차에 따라 필름이 얻어진다. 결과 필름은 평균적으로 11.60 ㎚의 잉여 위상차, 및 3°의 광학 축 편차를 갖는 것으로 측정되었다. 이 공정 중에, 냉각 롤과 접촉하기 직전의 필름의 온도는 195℃로 조사되었다.

( 실시예 10∼15 및 비교예 3∼6 )

1. 사용된 비결정성 열가소성 수지들 및 필름

(1) Tg = 168℃를 갖는 노르보넨 수지 "ZEONOR 1600"(ZEON Corporation에서 제작된 제품명)

(2) Tg = 173℃를 갖는 노르보넨 수지 "ARTON G62"(JSR Corporation에서 제작된 제품명)

(3) Tg = 140℃를 갖는 올레핀-N-알킬 노르보넨 수지 "ARTON G62"(JSR Corporation에서 제작된 제품명)

(4) 80 ㎛의 두께를 갖는 TAC 캐스트 필름 "FUJI TAC CLEAR"(Fuji Photo Film Co., Ltd.에서 제작된 제품명)

2. 사용된 용융 압출성형 유닛

(1) 압출성형기: 내부 직경 50 ㎜, L/D=28, 285-320℃의 범위로 온도가 조정되는 단일 나사 압출성형기

(2) T-금형: 폭 500 ㎜, 옷걸이형 T-금형

(3) 에어 갭: 70-85 ㎜의 범위에서 조정되는 에어 갭

실시예 10

비결정성 열가소성 수지로서 노르보넨 수지 "ZEONOR 1600"가 이용되었다. 이 노르보넨 수지는 310℃의 금형 온도, 800 ㎛의 T-금형 립 클리어란스, 80 ㎜의 에어 갭, 냉각 롤과 접촉하기 직전의 필름 온도 Tg + 55℃ 및 냉각 롤과 접촉한 직후의 필름 두께 50 ㎛에서 상술한 용융 압출성형 유닛의 T-금형으로부터 용융 압출성형되고, 그 후에 냉각 롤에 의해 감아져 두께 50 ㎛ 및 폭 430 ㎜의 광학 필름을 준비한다.

실시예 11

비결정성 열가소성 수지로서 노르보넨 수지 "ARTON G62"가 이용되었다. 금형 온도, T-금형 립 클리어란스 및 에어 갭이 320℃, 800 ㎛ 및 70 ㎜에서 각각 유지되었다. 냉각 롤과 접촉하기 직전의 필름의 온도는 또한 Tg + 60℃에서 유지되었다. 다른 점으로는, 두께 50 ㎛ 및 폭 430 ㎜의 광학 필름을 준비하기 위하여 실시예 10의 공정이 수행되었다.

실시예 12

금형 온도, T-금형 립 클리어란스 및 에어 갭이 315℃, 800 ㎛ 및 80 ㎜에서 각각 유지되었다. 에어 갭을 통하여 통과하는 동안 필름은 30 ㎜ 거리만큼 떨어지고 에어 갭을 따라 위치한 히터에 의해 따뜻하게 유지되었고, 그에 따라 냉각 롤과접촉하기 직전의 필름의 온도는 Tg + 110℃에서 유지되었다. 다른 점으로는, 두께 50 ㎛ 및 폭 430 ㎜의 광학 필름을 준비하기 위하여 실시예 11의 공정이 수행되었다.

실시예 13

T-금형 립 클리어란스가 500 ㎛에서 유지되었다. 냉각 롤과 접촉하기 직전의 필름의 온도는 Tg + 78℃에서 유지되었다. 다른 점으로는, 두께 50 ㎛ 및 폭 430 ㎜의 광학 필름을 준비하기 위하여 실시예 11의 공정이 수행되었다.

실시예 14

T-금형 립 클리어란스가 500 ㎛에서 유지되었다. 냉각 롤과 접촉하기 직전의 필름의 온도는 Tg + 60℃에서 유지되었다. 냉각 롤과 접촉한 직후의 필름 두께는 40 ㎛에서 유지되었다. 다른 점으로는, 두께 40 ㎛ 및 폭 430 ㎜의 광학 필름을 준비하기 위하여 실시예 11의 공정이 수행되었다.

실시예 15

비결정성 열가소성 수지로서 올레핀-N-알킬 메일이미드 수지 "TI-160α"가 이용되었다. 냉각 롤과 접촉하기 직전의 필름의 온도는 Tg + 88℃에서 유지되었다. 다른 점으로는, 두께 50 ㎛ 및 폭 430 ㎜의 광학 필름을 준비하기 위하여 실시예 10의 공정이 수행되었다.

비교예 3

어떠한 변형도 없이 TAC 캐스트 필름 "FUJI TAC CLEAR"이 이용되었다.

비교예 4

노르보넨 수지 "ARTON G62"가 톨루엔 내에서 용해되어 35 중량%의 수지 함유량을 갖는 노르보넨 수지 용액을 준비한다. 다음으로, 이 노르보넨 수지 용액이 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름(두께 125 ㎛)의 부드러운 표면 위에서 부어지고, 5분 동안 80℃에서 건조되어 그 후 PET 필름에서 분리된다. 이 분리된 노르보넨 수지 필름이 다음의 순서: 100℃에서 5분, 130℃에서 5분 및 160℃에서 5분간 캐스트 필름 위에서 3단 건조된다. 그 결과로서, 건조 두께 50 ㎛를 갖는 캐스트 필름이 준비된다.

비교예 5

금형 온도 및 에어 갭이 285℃ 및 85 ㎜에서 각각 유지되었다. 냉각 롤과 접촉하기 직전의 필름의 온도는 Tg + 42℃에서 유지되었다. 다른 점으로는, 두께 50 ㎛ 및 폭 430 ㎜의 광학 필름을 준비하기 위하여 실시예 11의 공정이 수행되었다.

비교예 6

T-금형 립 클리어란스가 1,000 ㎛에서 유지되었다. 냉각 롤과 접촉하기 직전의 필름의 온도는 Tg + 35℃에서 유지되었다. 다른 점으로는, 실시예 11의 공정이 수행되어 두께 50 ㎛ 및 폭 430 ㎜의 광학 필름을 준비하기 위하여 실시예 11의 공정이 수행되었다.

다음의 방법에 따라 실시예 10∼15 및 비교예 3∼6에서 얻어진 필름들에 대한 레터데이션 및 광학 축 편차가 측정되었다. 그 결과들을 표 1에 기재하였다.

( 레터데이션 및 광학 축 편차의 측정 방법들 )

590 ㎚의 파장에서 복사와 함께 자동 편광 분석기 "KOBRA-21ADH" (Oji Scientific Instruments에서 제작된 제품명)를 사용하여 필름의 법선에 따른 레터데이션 R(0), 필름의 법선에서 진상 축을 향하여 40°의 각으로 기울어진 레터데이션 Rs(40), 필름의 법선에서 지상 축을 향하여 40°의 각으로 기울어진 레터데이션 Rf(40) 및 광학 축 편차를 결정한다. 레터데이션의 측정 전에, 필름 폭의 10% 만큼 연장된 필름과 마주보는 가로 방향 가장자리가 필름으로부터 절단된다. 50 ㎜ 간격으로 필름의 폭 방향으로 정렬된 모든 지점에서 그리고 1 m 간격으로 세로로(흐름 방향에서) 정렬된 세 지점들에서 레터데이션을 측정한다. 측정된 값들의 산술 평균이 계산되어 R(0), Rs(40) 및 Rf(40)에 대한 값으로 주어진다. 광학 축 편차는 실시예 1과 동일한 방식으로 결정된다.

다음의 공정이 상기 획득된 필름들 각각으로부터 시트 편광판을 제조하는데 이용된다.

( 편광판의 준비 )

PVA(99 몰% 비누화된)의 비적응 필름(두께 75 ㎛)이 상온수로 세척된 후 축방향(길이 방향)에서 5배 늘려진다. 늘려진 상태인 필름이 요오드(iodine) 0.5 중량% 및 요오드화칼륨(potassium iodide) 5 중량%를 함유한 수용액 내에 담겨지고, 그 후 붕산(boric acid) 10 중량% 및 요오드화칼륨 10%를 함유한 35℃ 수용액 내에서 5분 크로스링킹 처리된다. 그 결과로서, 편광판이 준비된다.

( 시트 편광판의 준비 )

위에서 얻어진 필름들 각각은 그 한 표면이 코로나 처리되어 편광판에 적층된다. 코로나 처리된 필름의 표면은 42-44℃의 물에 대한 접촉 각을 나타낸다. 10:3(중량비)으로 A 및 B를 함유하는 두 성분 A 및 B의 혼합물, 수성 우레탄 접착제 "EL-436A/B" (Toyo Morton Co., Ltd.에서 제작된 제품명)이 고체 함유량이 10 중량%가 되도록 물로 희석되고 그에 따라 접착 용액이 준비된다. 다음으로, 실질적으로 편광판의 한 표면에 접착되는 각 필름의 코로나 처리된 표면 위에 메이어 바(mayer bar) #8을 이용하여 접착 용액이 코팅된다. 편광판의 다른 표면에 각 필름을 접착하기 위하여 동일한 공정이 수행되고, 따라서 각 필름이 편광판의 각 표면 위에 놓여진다. 이 적층체는 72시간 동안 45℃에서 균일한 온도 오븐에 놓여져 건조되고 그 후 익혀져 시트 편광판를 준비한다.

상술한 바와 같은 방식으로 얻어진 시트 편광판가 다음의 공정에 따라 빛 누출에 대해 평가된다.

( 빛 누출의 평가 )

도 7은 그러한 편광판들 중 하나의 흡수축(absorption axis)으로부터 ±45°의 각만큼 크로스 니콜(crossed nicol) 방식으로 배열된 두 개의 시트 편광판들의 개개의 평면에서 회전하고, 그리고 법선으로부터 40°의 각으로 기울어진 입사 방향을 보여주는 사시도이다. 도 7에 나타낸 것처럼, 그러한 편광판들 중 하나의 흡수축으로부터 ±45°각만큼 크로스 니콜 방식으로 배열된 두 개의 시트 편광판들의 개개의 평면에서 회전하고, 그리고 법선으로부터 40°의 각으로 기울어진 두 방향을 따라 이루어진 시각 관측으로부터 빛 누출의 정도가 평가된다.

	비결정성 열가소성수지 또는 필름	금형온도(℃)	에어 갭(㎜)	냉각 롤과 접촉 직전의 필름 온도(℃)	B/A	비고	필름 두께(㎛)	R(0)(㎚)	Rs(40)(㎚)	Rf(40)(㎚)	광학축 편차(°)	시트 편광으판로부터의빛 누출
	비결정성 열가소성수지 또는 필름	금형온도(℃)	에어 갭(㎜)	냉각 롤과 접촉 직전의 필름 온도(℃)	B/A	비고	필름 두께(㎛)	R(0)(㎚)	Rs(40)(㎚)	Rf(40)(㎚)	광학축 편차(°)	0°	+45°	-45°
실시예	10	ZEONOR1600	310	80	Tg+55	16		50	6.7	8.7	4.4	7	매우 낮음	낮음	낮음
	11	ARTON G62	320	70	Tg+60	16		50	7.3	8.9	4.7	7	매우 낮음	낮음	낮음
	12	ARTON G62	315	80	Tg+110	16	히터에 의한 온기 유지	50	1.8	4.6	2.6	9	매우 낮음	낮음	낮음
	13	ARTON G62	320	70	Tg+78	10		50	3.4	5.9	1.8	8	매우 낮음	낮음	낮음
	14	ARTON G62	320	70	Tg+60	12.5		40	6.1	8.2	4.0	8	매우 낮음	낮음	낮음
	15	TI-160α	310	80	Tg+88	16		50	7.3	9.1	4.8	7	매우 낮음	낮음	낮음
비교예	3	TAC캐스트필름	-	-	-	-	캐스팅 방법	80	4.8	16.0	4.2	5	낮음	높음	높음
	4	ARTON G62	-	-	-	-	캐스팅 방법	50	13.0	22.0	4.3	9	높음	높음	높음
	5	ARTON G62	285	85	Tg+42	16		50	11.0	19.0	3.0	12	높음	높음	높음
	6	ARTON G62	320	70	Tg+35	12		50	15.2	24.0	4.9	8	높음	높음	높음

표 1로부터 명백한 것처럼, 본 발명에 따른 실시예 10∼15의 광학 필름을 이용하여 제작된 시트 편광판들은 정면 또는 구석에서 관측되는 경우에도 크로스 니콜 배열 상태에서 빛 누출이 낮게 나타나고, 따라서 우수한 편광 특성을 보여준다.

반대로, 비교예 3의 TAC 캐스트 필름을 이용하여 제작된 시트 편광판는 양각에서 관측될 때 높고 정면에서 관측될 때 낮은 빛 누출의 정도를 나타내고, 따라서불량한 편광 특성을 보여준다. 캐스트 필름 공정을 통하여 얻어진 비교예 4의 광학 필름, 10 ㎚를 초과하는 R(0)와 ±10°의 범위를 넘는 광학 축 편차를 나타내는 비교예 5의 광학 필름 및 10 ㎚를 초과하는 R(0)를 나타내는 비교예 6의 광학 필름을 이용하여 제작된 시트 편광판들에 대하여, 정면 또는 양각에서의 관측은 빛 누출이 높은 정도이고 그에 따라 불량한 편광 특성을 나타낸다.

( 실시예 16∼17 및 비교예 7∼8 )

다음의 제조 유닛이 이용된다.

(1) 압출성형기: 내부 직경 50 ㎜, L/D=28, 270-320℃의 범위로 온도가 조정되는 단일 나사 압출성형기

(2) 금형: 폭 500 ㎜, 옷걸이형 T-금형

(3) 냉각 롤: 단부 고정과 함께 설치되고 140℃의 온도에서 유지되는 냉각 롤

다음의 실시예들 및 비교예들에서, 상술한 장치들이 실질적으로 실시예 1과 동일한 방식으로 잉여 위상차가 측정되는 폭 430 ㎜ 및 두께 40 ㎛의 필름을 제작하는 데 이용된다.

실시예 16

비결정성 열가소성 수지로서 포화 노르보넨 수지 "ZEONOR 1600" (ZEON Corporation에서 제작된 제품명, Tg = 168℃)가 이용되었다. 이 노르보넨 수지는 금형 온도 300℃ 및 에어 갭 70 ㎜에서 금형으로부터 미리 건조되고 압출성형되었다. 에어 갭을 통과하는 동안 필름은 30 ㎜ 거리만큼 떨어지고 에어 갭을 따라 위치한 400 ㎜ 폭 히터에 의해 따뜻하게 유지되었다. 금형 출구를 통과한 직후 그 폭 방향에 따른 수지의 온도 범위는 298∼303℃로 조사되었다. 냉각 롤과 접촉하기 직전 그 폭 방향에 따른 필름의 온도 범위는 270∼274℃로 조사되었다. 따라서, 그 폭 방향에 따른 필름의 온도 편차는, 금형 출구를 통과한 직후 및 냉각 롤과 접촉하기 직전 모두 10℃ 이내로 유지되었다. 이 필름 온도는 복사 온도계를 이용하여 측정되었다.

실시예 17

비결정성 열가소성 수지로서 폴리설폰 수지 "Udel 3500" (Teijin-Amoco Eng. Plastics Inc.에서 제작된 제품명, Tg = 193℃)가 이용되었다. 금형 온도는 325℃에서 유지되었다. 다른 점으로는, 실시예 16의 공정이 수행되어 수지를 압출성형하는 것이다. 금형 출구를 통과한 직후 그 폭 방향에 따른 수지의 온도 범위는 331-334℃로 조사되었다. 냉각 롤과 접촉하기 직전 그 폭 방향에 따른 필름의 온도 범위는 300∼306℃로 조사되었다.

결과 필름은 0.89 ㎚(최대 0.95 ㎚)의 평균 잉여 위상차를 갖는 것으로 측정되었다.

비교예 7

금형 온도가 280℃에서 유지되었다. 다른 점으로는, 실시예 16의 공정이 수행되어 수지를 압출성형한다. 금형 출구를 통과한 직후 그 폭 방향에 따른 수지의 온도 범위는 285∼291℃로 조사되었다. 냉각 롤과 접촉하기 직전 그 폭 방향에 따른 필름의 온도 범위는 258∼265℃로 조사되었다.

결과 필름은 2.05 ㎚의 평균 잉여 위상차를 갖는 것으로 측정되었다.

비교예 8

실시예 17에서 이용된 수지가 이용된다. 다른 점으로는, 실시예 16의 공정이 수행되어 수지를 압출성형한다. 금형 온도는 의도적으로 변경되어 금형 출구를 통과한 직후 그 폭 방향에 따른 수지의 온도 범위는 303∼321℃로 측정되었다. 냉각 롤과 접촉하기 직전 그 폭 방향에 따른 필름의 온도 범위는 270∼281℃로 조사되었다.

결과적 필름은 1 ㎚를 초과하는 최대값을 갖는 0.91 ㎚의 평균 잉여 위상차를 갖는 것으로 측정되었다.

( 실시예 18∼19 및 비교예 9∼10 )

다음의 압출성형기, T-금형 및 냉각 롤을 포함하는 시스템을 사용하여 광학 필름들을 제작한다.

(1) 압출성형기: 내부 직경 100 ㎜, L/D=32, 270∼320℃의 범위로 압출성형 온도가 조정되는 단일 나사 압출성형기

(2) T-금형: 폭 1,700 ㎜, 800 ㎛의 립 클리어란스를 갖는 옷걸이형 T-금형

(3) 냉각 롤: 대향하는 정적 고정과 함께 설치되고 140℃의 온도에서 유지되는 냉각 롤

실시예 18

열가소성 노르보넨 수지 "ZEON 1600"(ZEON Corporation에서 제작된 제품명, Tg = 168℃)가 3시간 동안 110℃에서 미리 건조되었다. 그와 같이 미리 건조된 열가소성 노르보넨 수지가 금형 온도 310℃ 및 에어 갭 70 ㎜에서 금형으로부터 압출성형되고 그 후에 냉각 롤에 의해 냉각되어 광학 필름을 제공한다. 냉각 롤에 접촉하기 직전 필름의 온도는 250℃로 측정되었다. 그 결과로서, 폭 1,500 ㎜ 및 두께 40 ㎛를 갖는 광학 클리어 필름이 얻어진다. 필름의 대향하는 폭 단부가 제거되어 그 후에 다음의 공정에 따라 잉여 위상차, 광학 축 편차 및 두께 정밀도를 평가하기 위한 폭 1,200 ㎜의 필름을 제공한다. 덧붙여, 광학 필름의 평가는 이하의 공정에 따라 광학 필름이 편광판에 접착되는 접착 테스트에 의해 이루어진다.

(a) 법선에 따른 레터데이션, 광학 축 편차 및 두께 정밀도

590 ㎚의 파장에서 복사와 함께 자동 편광 분석기 "KOBRA-21ADH" (Oji Scientific Instruments에서 제작된 제품명)가 측정을 위해 이용되었다. 법선에 따른 레터데이션을 측정하기 전에, 필름의 전체 폭의 10% 만큼 각각 연장된 필름의 대향하는 폭방향 단부들이 제거된다. 레터데이션은 5 ㎜의 정상 간격으로 폭방향으로 배열된 지점들에서 측정된다. 광학 축 편차는 광학 축이 0°의 평균 방향에 있음을 기준으로 지시된다. 두께 측정은 0.2 N의 측정 압력에서 R30 ㎜의 초경질 구형 측정 요소를 갖는 접촉형 두께 게이지 "MILITRON" (Mahr에서 제작된 제품명)을 이용하여 수행된다.

(b) 접착 테스트

각 광학 필름의 접착면이 코로나 처리되었다. 수성 우레탄 접착제(ToyoMorton 제품, 제품번호: EL-436)의 기본 수지 및 경화 접착제의 10:3 혼합물이 물로 희석되어 10 중량%의 고체 함유량이 되고 그 후에 메이야 바 #8을 이ㅛㅇ하여 필름의 접착면 위에 코팅되었다. 접착 코팅된 필름은 다음에 편광판에 결합된다. 결과의 결합물이 시각적으로 관찰되었다.

실시예 18에서 얻어진 광학 필름은 2.8 ㎚의 법선에 따른 최대 레터데이션값, 9°의 광학 축 편차 및 5.3 ㎛의 두께 정밀도를 나타낸다. 정점 및 그에 이웃한 골 사이의 높이 차이는 최대 3.8 ㎛이다. 폭 2 ㎝당 두께 정밀도는 최대 2.41 ㎛이다.

위 접착 테스트에서, 광학 필름이 그 전체 폭에 걸쳐서 오류 없이 편광판에 밀착 접촉되어 고정되었음이 확인되었다.

실시예 19

폴리설폰 수지 "Udel 3500" (Tenjin-Amoco Eng. Plastics Inc.에서 제작된 제품명, Tg=193℃)가 3시간 동안 110℃에서 미리 건조되었다. 그와 같이 미리 건조된 수지가 금형 온도 320℃ 및 에어 갭 70 ㎜에서 금형으로부터 압출성형되고 그 후에 냉각 롤에 의해 냉각되어 광학 필름을 제공한다. 냉각 롤에 접촉하기 직전 필름의 온도는 278℃로 측정되었다. 이는 폭 1,500 ㎜ 및 두께 80 ㎛를 갖는 광학 필름을 얻는 결과가 된다. 필름의 대향하는 필름 폭의 10% 만큼 연장된 폭 단부가 제거되어 그 후에 실시예 18과 같은 방식으로 평가하기 위한 폭 1,200 ㎜의 필름을 제공한다.

그 결과로서, 광학 필름은 평균적으로 2.90 ㎚의 법선에 따른 레터데이션, 7° 범위 이내의 광학 축 편차, 및 7.5 ㎛의 두께 정밀도를 나타낸다. 정점 및 그에 이웃한 골 사이의 높이 차이는 최대 4.8 ㎛이다. 폭 2 ㎝당 두께 정밀도는 최대 2.9 ㎛이다.

위 접착 테스트에서, 광학 필름이 그 전체 폭에 걸쳐서 오류 없이 편광판에 밀착 접촉되어 고정됨이 확인되었다.

비교예 9

금형 온도 310℃ 및 에어 갭 70 ㎜에서 실시예 18에서 이용된 수지를 이용하여 압출성형이 수행되었다. 금형 온도는 폭 방항에 따라 의도적으로 변경되어 불량한 두께 정밀도를 갖는 약 40 ㎛의 두께를 제공한다. 냉각 롤과의 접촉 직전의 필름의 온도는 250℃로 측정되었다.

그에 따라 얻어진 필름이 실시예 18과 동일한 방식으로 평가된다. 광학 필름은 평균적으로 2.8 ㎚의 법선에 따른 레터데이션, 19°의 광학 축 편차, 및 6.9 ㎛의 두께 정밀도를 나타낸다. 정점 및 그에 이웃한 골 사이의 높이 차이는 최대 5.2 ㎛이다. 폭 2 ㎝당 두께 정밀도는 최대 4 ㎛이다.

이러한 접착 테스트에서, 광학 필름이 높이 차가 큰 곳에서 부분적으로 편광판에 밀착 접촉되지 않음이 확인되었다.

비교예 10

상업적으로 이용가능한 노르보넨 수지 압출성형 필름(ZEON Corporation 제품, 제품번호: ZF-16-75, 로트: 0069)가 실시예 18과 동일한 방식으로 평가되었다. 필름은 3.2 ㎚의 법선에 따른 레터데이션, 34°의 광학 축 편차를 나타낸다. 두께측정의 결과를 도 9에 나타내었다. 즉, 필름은 8.55 ㎛의 두께 정밀도를 갖는 75 ㎛의 평균 두께로 측정되었다. 정점 및 그에 이웃한 골 사이의 높이 차이는 최대 7.0 ㎛이다. 폭 2 ㎝당 두께 정밀도는 최대 4.33 ㎛이다.

접착 테스트는 실시예 18과 동일한 방식으로 구성되었다. 테스트의 결과로서, 광학 필름이 높이 차가 큰 곳에서 부분적으로 편광판에 밀착 접촉되지 않음이 확인되었다.

이상을 통하여 설명한 바와 같이, 비결정성 열가소성 수지를 이용한 용융 압축성형을 통하여 만들어진 본 발명 광학 필름은 잉여 위상차 및 광학 축의 편차가 최소화되었기 때문에 두께 정밀도가 우수한 광학 필름으로서, 이 필름을 편광판의 적어도 한 표면에 부착한 시트 편광판을 제조하여 이용하는 경우 빛의 누출이 적을 뿐만 아니라 우수한 편광 특성을 나타내는 두께가 얇은 LCD 등의 디스플레이를 제조할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.

Claims

비결정성 열가소성 수지를 이용한 용융 압출성형을 통하여 제작되는 광학 필름으로서, 상기 광학 필름은 100 ㎛ 미만의 두께, 10 ㎚ 이하의 잉여 위상차 및 ±10°이내의 광학 축 편차 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제 1 항에 있어서, 상기 잉여 위상차는 3 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 광학 필름의 법선으로부터 진상 축 및 지상 축을 향하여 40°의 각으로 기울어진 각각의 라인을 따라 측정되는 레터데이션 Rs(40) 및 레터데이션 Rf(40)은 각각 R(0) + 6 ㎚를 초과하지 않도록 유지되는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비결정성 열가소성 수지는 포화 노르보넨 수지인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
비결정성 열가소성 수지를 이용한 용융 압출성형을 통하여 제작되는 광학 필름으로서, 상기 광학 필름은 100 ㎛ 미만의 두께, 1 ㎚ 이하의 잉여 위상차를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제 5 항에 있어서, 상기 광학 필름의 법선으로부터 진상 축 및 지상 축을 향하여 40°의 각으로 기울어진 각각의 라인을 따라 측정되는 레터데이션 Rs(40) 및 레터데이션 Rf(40)은 각각 R(0) ±6 ㎚를 초과하지 않도록 유지되는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 비결정성 열가소성 수지는 포화 노르보넨 수지인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
유리 전이 온도(Tg)를 갖는 비결정성 열가소성 수지를 압출성형 금형으로부터 필름으로 압출성형하는 단계 및 상기 필름을 냉각 롤에 가까이 접촉하도록 가져가는 단계를 포함하는 광학 필름 제조 방법으로서, 상기 냉각 롤과의 접촉 직전의 상기 필름의 온도가 Tg + 50℃ 또는 그 이상으로 유지되고 그에 따라 100 ㎛ 미만의 두께, 10 ㎚ 이하의 잉여 위상차 및 ±10°이내의 광학 축 편차 범위를 갖는 광학 필름을 획득하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제 8항에 있어서, 상기 냉각 롤과 접촉시키기 직전의 온도가 Tg + 80℃ 또는 그 이상으로 유지되고 그에 따라 3 ㎚ 이하의 잉여 위상차를 갖는 광학 필름을 획득하는 것을 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
유리 전이 온도(Tg)를 갖는 비결정성 열가소성 수지를 압출성형 금형으로부터 필름으로 압출성형하는 단계 및 상기 필름을 냉각 롤에 가까이 접촉하도록 가져가는 단계를 포함하는 광학 필름 제조 방법으로서,

상기 냉각 롤과 접촉시킨 직후의 상기 필름의 두께가 A로 주어지고, 상기 금형의 날 여유가 B로 주어지는 경우, 만일 A가 70 ㎛ 이상 100 ㎛미만이면 B/A는 10이하의 값으로 유지되고, 만일 A가 50 ㎛ 이상 70 ㎛ 미만이면 B/A는 15 이하의 값으로 유지되고, 그리고 만일 A가 50 ㎛ 미만이면 B/A는 20 이하의 값으로 유지되며,

상기 냉각 롤과의 접촉 직전의 상기 필름의 온도가 Tg + 30℃ 미만으로 내려가지 않도록 유지되고 그에 따라 100 ㎛ 미만의 두께, 10 ㎚ 이하의 잉여 위상차 및 ±10° 이내의 광학 축 편차 범위를 갖는 광학 필름을 획득하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
유리 전이 온도(Tg)를 갖는 비결정성 열가소성 수지를 압출성형 금형으로부터 필름으로 압출성형하는 단계 및 상기 필름을 냉각 롤에 가까이 접촉하도록 가져가는 단계를 포함하는 광학 필름 제조 방법으로서,

상기 수지가 상기 금형 출구를 통과한 직후의 온도가 Tg + 130℃ 미만으로 내려가지 않도록 유지되고, 상기 금형 출구에서 나온 필름을 상기 냉각 롤과 접촉시키기 직전의 온도가 Tg + 100℃ 미만으로 내려가지 않도록 유지되고, 그리고 상기 금형 출구로부터 나온 직후 및 상기 냉각 롤과 접촉시키기 직전 모두에서 상기폭에 따른 상기 필름의 온도 편차가 10℃ 이내로 유지되어 그에 따라 100 ㎛ 미만의 두께, 1 ㎚ 이하의 잉여 위상차를 갖는 광학 필름을 획득하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제 8항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름은 상기 냉각 롤에 대하여 상기 필름을 누르거나 또는 상기 냉각 롤의 한 측면의 흡입을 통하여 상기 냉각 롤과 가까이 접촉시키는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제 8항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비결정성 열가소성 수지가 상기 압출성형 금형으로부터 그 후에 상기 냉각 롤과 가까이 접촉되는 필름으로 압출성형되는 경우에, 상기 필름은 상기 금형의 출구로부터 상기 필름/냉각 롤 인터페이스까지 연장된 에어 갭(air gap) 내에서 온기가 유지되는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
비결정성 열가소성 수지를 이용한 용융 압출성형을 통하여 제작된 광학 필름으로서, 상기 필름은 100 ㎛ 미만의 두께, 3 ㎚ 이하의 법선에 따른 레터데이션 R(0), ±10° 이내의 세로 광학 축 편차, 및 다음의 (a) 또는 (b)를 만족하는 두께 정밀도를 갖고, 여기서

(a) 평균 두께가 60 ㎛ 또는 그 이상인 경우에, 전체 폭에 따른 두께 정밀도가 평균 두께의 10% 이하이고, 폭 2 ㎝ 당 두께 정밀도는 평균 두께의 5% 이하이고, 그리고 폭 방향에 따른 두께 곡선에서 정점(peak)과 그에 이웃한 골(valley) 사이의 높이 차이는 평균 두께의 7% 이하이고,

(b) 평균 두께가 60 ㎛ 미만인 경우에, 전체 폭에 따른 두께 정밀도가 6 ㎛ 미만이고, 폭 2 ㎝ 당 두께 정밀도는 3 ㎛ 이하이고, 그리고 폭 방향에 따른 두께 곡선에서 정점(peak)과 그에 이웃한 골(valley) 사이의 높이 차이는 4 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 비결정성 열가소성 수지는 노르보넨 수지인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름은 편광판를 보호하는 필름인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
편광판, 및 상기 편광판의 적어도 한 표면 위에 제 1 항 내지 제 7 항, 제 14 항 및 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 광학 필름을 포함하는 시트 편광판.