KR20200058649A - 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 위상차 균일성이 향상되고, 트리아세틸 셀룰로오스(TAC)와 상용성이 높아 우수한 품질의 편광판을 제조하는 것이 가능한 위상차 필름에 관한 것이다.
본 발명에 따른 위상차 필름은 트리아세틸 셀룰로오스(TAC)와 혼용 시 품질 억제가 저해되고, OLED 및 LCD 패널에 적용하여 대각 시감성이 개선될 수 있는 효과를 발휘한다.

Description

셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름{Cellulose ester phase difference multilayer film}
본 발명은 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 위상차 균일성이 향상되고, 트리아세틸 셀룰로오스(TAC)와 상용성이 높아 우수한 품질의 편광판을 제조하는 것이 가능한 위상차 필름에 관한 것이다.
최근 들어 디스플레이는 액정표시장치와 OLED중심으로 개발이 진행되고 있다. 그에 따라, 편광판의 보호 필름은 점점 더 박막화, 고성능화로의 요구가 강해져 오고 있다. 액정 표시 장치는 액정에 의한 편광 제어에 의해 표시를 나타내는 것이기 때문에 편광판이 필요하고, 통상은 요오드를 포함한 PVA 필름을 연신한 것이 편광판으로서 이용되고 있다. 이 편광판은 취약하기 때문에, 이것을 보호하는 것으로서 편광판 보호 필름이 이용된다. 편광판 보호 필름에는 일반적으로 트리아세틸 셀룰로오스 필름이 널리 사용되고 있다. 이들 편광판보호 필름과는 별도로 편광의 위상차를 제어하기 위해서 위상차 필름이라는 것도 이용되고 있다. 이러한 액정 표시 장치 등에 사용되고 있는 위상차 필름은 편광판 과 조합하여 사용함으로써 색 보상, 시야각 확대등의 문제를 해결하기 위해서 이용되고 있고, OLED 장치에서 사용되고 있는 위상차 필름은 반사방지 기능을 갖고 있다.
편광판 보호 필름은 편광판의 보호가 목적이고 수분을 포함한 PVA로 이루어지는 편광판을 보호하기 위해서는 셀룰로오스 아세테이트로 이루어지는 필름을 이용하는 것이 편광판의 제조 공정을 고려한 경우에 가장 바람직하다. 한편, 위상차필름으로서는 광학적 성능을 발현하기 위해서, 셀룰로오스 아세테이트 이외의 재료가 이용되어 왔다. 즉, 종래부터 위상차 필름의 재료로서는, 예를 들면 폴리카보네이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 비정질 폴리올레핀 등이 있다. 이들 고분자 필름은 파장이 길수록 위상차가 작아지는 특성을 갖고 있고, 가시광 영역의 전 파장에 대하여 이상적인 위상차 특성을 부여하는 것은 곤란하였다.
가시광 영역의 파장에 대하여 직선 편광을 원편광으로 변환하거나 반대로 원편광을 직선 편광으로 변환하는 경우 1매의 위상차 필름으로 상기 효과를 얻기 위해서는 위상차 필름에 입사하는 파장(λ에 있어서 위상차가 λ가 되는 것이 바람직하다. 이와 같은 위상차 필름은, 예를 들면 위상차가 λ의 위상차 필름과 편광판을 한장만 사용하여 OLED 화상표시장치에서 반사방지 기능을 구현할 수 있다. 하지만 시야각이 증가할수록, 대각선을 따라 상당한 누광이 존재(불량한 명암비를 유발함)하며 광학 필름들의 다양한 조합이 이러한 누광을 보정하거나 "보상"하기 위해 사용될 수 있는 것으로 공지되어 있다. 또한, 사용되는 액정 유형에 따라 특정 복굴절률(또는 위상차)을 가져야 한다. 특히, OLED 액정에서 대각 시감성을 개선하기 위해서는 +C 거동을 보이는 위상차 필름이 적용된다.
보상 및 광학 필름은 통상적으로, 굴절률(n)과 관련된 복굴절률의 면에서 정량화된다. nx, ny 및 nz로 지정된 관심 있는 3가지 굴절률이 존재하며, 이들은 각각 기계 방향(MD), 횡방향(TD) 및 두께 방향에 대응한다. 상기 물질이 더 이방성이 되면(예컨대, 상기 물질의 연신에 의해), 임의의 2개의 굴절률의 차는 증가할 것이다. 이러한 차가 "복굴절률"로 지칭된다. 선택할 수 있는 물질 방향의 많은 조합이 존재하기 때문에, 이에 대응하는 복굴절률의 상이한 값이 존재한다. 두 가지 복굴절률, 즉 하기 수학식 1a로 정의되는 평면 복굴절률(Δe) 및 하기 수학식 1b로 정의되는 두께 복굴절률(Δth)이 가장 통상적이다.
[수학식 1a]
Δe = nx - ny
[수학식 1b]
Δth = (nx + ny)/2- nz
평면 복굴절률(Δe)은 MD와 TD 간의 평면 내 상대적 배향의 척도이며, 단위가 없다. 반대로, Δth은 평균 평면배향에 대한 두께 방향 배향의 척도를 제공한다. 광학 필름을 특징짓는데 흔히 사용되는 다른 용어는 광학 위상차(R)이다. R은 간단히, 하기 수학식 2a 및 2b와같이, 대상 필름의 복굴절률과 두께(d)를 곱한 것이다.
[수학식 2a]
Re = Δed = (nx - ny)d
[수학식 2b]
Rth = Δthd = [(nx + ny)/2 -nz ]d
위상차는, 두개의 직교 광파 간의 상대적 상 이동의 직접적인 척도이며, 전형적으로는 나노미터(nm) 단위로 보고된다. Rth의 정의는 특히 ± 사인에 대해 일부 기술자에 따라 달리 정의됨에 유념한다.
또한, 물질의 복굴절률/위상차 거동은 변하는 것으로 공지되어 있다. 예를 들어, 대부분의 물질은 연신되는 경우 연신 방향을 따라 더 높은 굴절률을 나타내고 연신 방향에 수직으로는 더 낮은 굴절률을 나타낼 것이다. 이는, 분자 수준에서 굴절률이 전형적으로 중합체 쇄의 축을 따라 더 높고 상기 쇄에 수직하게는 더 낮기 때문이다. 이러한 물질은 통상적으로 "양의 복굴절성"으로 지칭되며, 모든 상업적인 셀룰로스 에스터를 비롯한 대부분의 표준 중합체를 나타낸다.
양의 복굴절성외 "음의 복굴절성" 및 "제로(zero) 복굴절성" 물질이 존재한다. 음의 복굴절성 중합체는 연신 방향에 수직으로(평행 방향에 대해) 더 높은 굴절률을 나타내며, 결과적으로 음의 고유 복굴절률을 갖는다. 특정 스타이렌 및 아크릴은, 이들의 비교적 벌키한 측부 기로 인해 음의 복굴절성 거동을 갖는 것으로 공지되어 있다. 반면에, 제로 복굴절률은 특별한 경우이며, 연신시 복굴절률을 나타내지 않아서 제로 고유 복굴절률을 갖는 물질을 나타낸다. 이러한 물질은, 가공 동안 임의의 광학 위상차 또는 왜곡(distortion)을 나타내지 않으면서 성형되거나 연신되거나 다르게 스트레싱될(stressed) 수 있기 때문에 광학 용도에 이상적이다. 이러한 물질은 또한 극히 드물다. 중요한 점은, 제조될 수 있는 보상 필름의 종류가 중합체의 복굴절률 특성(즉, 양 또는 음)에 의해 제한된다는 것이다.
상기 예로, 하기 수학식 3a의 관계식을 갖는 굴절률을 갖는 필름이 "+A" 플레이트로 지칭된다.
[수학식 3a]
nx > ny = nz
이러한 필름에서, 상기 필름의 x 방향은 높은 굴절률을 갖고, y 및 두께 방향은 대략 동일한(및 nx보다 낮은)크기를 갖는다. 이러한 유형의 필름은 또한, x-방향을 따라 광학 축을 갖는 양의 1축 결정 구조로 지칭된다. 이러한 필름은, 예를 들어 필름 드래프터를 사용하여 양의 복굴절성 물질을 1축 연신함으로써 용이하게 제조된다.
반면에, "-A" 플레이트 1축 필름은 하기 수학식 3b로 정의된다:
[수학식 3b]
nx < ny = nz
상기 식에서, x-축 굴절률은 다른 방향의 굴절률들(이들은 대략 동일함)보다 더 낮다. -A 플레이트를 제조하는
가장 통상적인 방법은, 음의 복굴절성 중합체를 연신하거나, 다르게는 분자들이 바람직한 방향으로 정렬되도록 음의 복굴절성 액정 중합체를 표면에 코팅하는 것이다.
다른 부류의 1축 광학 필름은 C 플레이트이며, 이는 또한 "+C" 또는 "-C"일 수 있다. C 플레이트와 A 플레이트의 차이는, 하기 수학식 4a 및 4b와 같이, C 플레이트의 경우 특유의 굴절율(또는 광학 축)이 상기 필름의 평면내에서가 아니라 두께 방향으로 존재한다는 것이다.
[수학식 4a]
nz > ny = nx ("+C" 플레이트)
[수학식 4b]
nz < ny = nx ("-C" 플레이트)
C 플레이트는, x 및 y 방향에서 상대 연신이 일정하게 유지되는 경우 2축 연신에 의해 제조될 수 있다. 다르게는, C 플레이트는 압축 성형에 의해 제조될 수 있다. 초기에 등방성인 양(positive)의 고유 복굴절성 물질을 압축 또는 등-2축(equibiaxial) 연신 하면, 효과적인 배향 방향이 필름의 평면 내에 존재하기 때문에 -C 플레이트를 제공할 것이다. 반대로, +C 플레이트는, 음의 고유 복굴절성 물질로 제조된 초기 등방성 필름을 압축 또는 등-2축 연신하여 제조될 수 있다. 2축 연신의 경우, MD 및 TD 방향에서 배향 수준이 동일하게 유지되지 않으면, 이에 따라 물질은 더 이상 진성(true) C 플레이트가 아니며, 단지 2개의 광학 축을 갖는 2축 필름이다.
C 플레이트를 제조하기 위한 세번째의 더욱 통상적인 옵션은, 필름의 용액 캐스팅 동안 형성되는 응력을 이용하는 것이다. 캐스팅 벨트(이 또한 특성상 등-2축임)에 의해 부과되는 구속(restraint)으로 인해 필름의 평면 내에 인장 응력이 형성된다. 이는, 필름의 평면 내에서 쇄들을 배향시켜, 양 및 음의 고유 복굴절성 물질에 대해 -C 및 +C 필름을 각각 제공하는 경향이 있다. 디스플레이에 사용되는 대부분의 셀룰로스 에스터 필름이 용매캐스팅되고 이들 모두 본질적으로 양의 복굴절성을 갖기 때문에, 용매 캐스팅된 셀룰로스 에스터가 일반적으로 -C 플레이트만 생성한다는 것이 명백하다. 이러한 필름은 또한 1축 연신되어, +A 플레이트를 생성할 수 있지만(초기 캐스팅시 위상차가 매우 낮다고 가정함), 셀룰로스 에스터를 사용하여 +C 또는 -A 플레이트를 제조하는 능력은 극히 제한된다.
이러한 이유로, +C 필름과 같이 음의 복굴절에 의해 발생한 위상차에 기초한 필름은 기재 필름 위에 액정 코팅을 1~3micron의 두께로 하는데, 여기에서 위상차 Ro, Rth의 값이 미세한 코팅 두께의 차이에 의해 위상차 균일도가 저하되는 문제가 있었다. 또한 +C 플레이트 거동을 나타내는 상업적 필름은, 네마틱 액정 코팅을 사용하고, 후속적으로 중합 공정을 사용하여 제조된다. 그러나, 이러한 코팅 공정 및 액정 물질은 매우 고가이며, 필름을 코팅하여 목적하는 특성을 달성하는 추가의 가공 단계를 필요로 한다. 현재까지 셀룰로스 에스터 및 첨가제에 기초하여 높은 +C 거동을 나타내는 상업적 필름은 존재하지 않는다.
따라서, 당분야에서는, 액정 물질을 사용하지 않고, 또한 추가적인 코팅 단계를 필요로 하지 않고도, 대각 시감성이 개선된 +C 플레이트 거동을 나타내는 필름이 필요하다.
미국특허 제 8,304,079호 한국공개특허 제 2011-0002091호 일본공개특허공보 제2000-137116호
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 아세트산과 프로피오닉산 또는 부틸산으로 치환된 셀룰로오스 에스테르 수지와 특정 구조의 위상차 제어제를 포함하는 제1 도프를 솔벤트 캐스팅한 제1 도프층; 및 셀룰로오스 에스테르 수지를 포함하는 제2 도프를 솔벤트 캐스팅한 제2 도프층을 포함하는 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름에 관한 것으로, +C 플레이트 거동을 나타내며, 고가의 액정 물질을 사용하지 않고도 간단한 공정으로 제조가 가능하고, 위상차 균일도도 우수한 셀룰로오스 에스테르 위상차 다층 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 하기 화학식 1에서 R1 내지 R3 중 선택된 1종 또는 2종 이상이 아세트산(Acetic acid), 프로피오닉산(Propionic acid) 및 부티르산(butyric acid)으로 구성된 군에서 선택된 1종으로 치환된 제1 셀룰로오스 에스테르 수지; 및 위상차 제어제;를 포함하는 제1도프를 솔벤트 캐스팅하여 제조한 제1도프 층; 및 하기 화학식 1에서 R1 내지 R3 중 선택된 1종 또는 2종 이상이 탄소수 5 내지 15인 탄화수소로 치환된 제2 셀룰로오스 에스테르 수지;를 포함하는 제2 도프를 솔벤트 캐스팅하여 제조한 제2도프 층;을 포함하고, 상기 제1도프층의 두께는 전체 필름 총 두께 대비 10 내지 90%인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
(n은 1 이상이다)
상기 위상차 제어제의 함량은 제1 도프 전체 중량% 기준 0.01 내지 10중량%, 바람직하게는 0.03 내지 9.94 중량% 이고, 필름 중량% 기준으로는 0.1% 내지 35%이며 하기 화학식 2와 같은 구조인 것을 특징으로 한다.
[화학식 2]
Figure pat00002
(5-노보넨-2,3-디카르복실레이트, 5-Norbornene-2,3-dicarboxylate)
(상기 R1, R2는 각각 독립적으로 수소, C1~C20의 알킬, 알코올, 산, 에스테르, 방향족 계열 탄화수소 중 하나 이상이다)
더욱 구체적으로 위상차 제어제는 하기 화학식 3 내지 6중에 선택된 하나인 것을 특징으로 한다.
[화학식 3]
Figure pat00003
(디메틸 5-노보넨-2,3-디카르복실레이트, Dimethyl 5-norbornene-2,3-dicarboxylate)
[화학식 4]
Figure pat00004
(모노-메틸-5-노보넨-2,3-디카르복실레이트, Mono-Methyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylate)
[화학식 5]
Figure pat00005
(5-노보넨-2,3-디카르복실산, 5-Norbornene-2,3-dicarboxylic acid)
[화학식 6]
Figure pat00006
(디메틸-옥사바이사이클로헵트-5-엔-2,3-디카르복실산, Dimethyl-oxabicyclohept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid)
본 발명에 따른 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름의 총 두께는 20 내지 80㎛이고, 면 방향 위상차 값(Ro)은 0 내지 30nm이며, 두께 방향 위상차 값(Rth)은 -5 내지 -105nm인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름은 3층 이상의 구조인 것을 특징으로 하고, 구체적으로 제1 도프 층 양면에 제2 도프 층이 구비되어 제2 도프 층, 제1 도프 층 및 제2 도프층이 순차적으로 적층된 3층 구조인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 종래에 +C 플레이트 거동을 나타내는 상업적 필름의 고가 소재인 액정 물질을 사용하지 않으므로 경제성이 확보된 다층 위상차 필름 제조가 가능하다.
또한 Solvent Casting 공정 설비는 매우 고가의 투자비가 요구되기 때문에 개발 제품 마다 설비를 투자하기 어렵다. 이에 본 발명은 TAC과 혼용시 상용성이 우수(Haze 상승 없음)하여 하나의 공정에서 2개의 Recipe를 운영할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시양태에 따른 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름의 구조를 나타낸 도면이다.
이하, 하기 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만, 이에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 셀룰로오스 에스테르 위상차 필름은 하기 화학식 1에서 R1 내지 R3 중 선택된 1종 또는 2종 이상이 아세트산(Acetic acid), 프로피오닉산(Propionic acid) 및 부티르산(butyric acid)으로 구성된 군에서 선택된 1종으로 치환된 제1 셀룰로오스 에스테르 수지; 및 위상차 제어제;를 포함하는 제1도프를 솔벤트 캐스팅하여 제조한 제1도프 층; 및
하기 화학식 1에서 R1 내지 R3 중 선택된 1종 또는 2종 이상이 탄소수 5 내지 15인 탄화수소로 치환된 제2 셀룰로오스 에스테르 수지;를 포함하는 제2 도프를 솔벤트 캐스팅하여 제조한 제2도프 층;을 포함하고,
상기 제1도프층의 두께는 전체 필름 총 두께 대비 10 내지 90%인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00007
(n은 1 이상이다)
여기서, 상기 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름의 총 두께는 20 내지 80㎛, 바람직하게는 40 내지 80㎛이고, 면 방향 위상차 값(Ro)은 0 내지 30nm, 바람직하게는 1.4 내지 7.5nm , 두께 방향 위상차 값(Rth)은 -5 내지 -105nm, 바람직하게는 -7 내지 -102nm이다.
또한, 상기 제1층은 제1 셀룰로오스 에스테르 수지가 용매에 18 내지 28중량% 용해된 제1 도프로 제조한 것이고, 상기 제2층은 제2 셀룰로오스 에스테르 수지가 용매에 10 내지 20중량% 용해된 제2 도프로 제조되는 것이 바람직하다.
일반적으로 사용되는 셀룰로오스 에스테르는 바람직하게는 셀룰로오스의 저급 지방산 에스테르이다. 셀룰로오스의 저급 지방산 에스테르 제조에 사용된 저급지방산은 탄소 원자수가 6이하인 지방산을 의미한다. 저급 지방산 에스테르의 예로는 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부틸레이트 및 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 또는 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트와 같은 혼합된 셀룰로오스의 지방산 에스테르가 바람직하다. 상기 셀룰로오스의 저급지방산 에스테르 중에서, 셀룰로오스 트리아세테이트 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트가 특히 바람직하다.
셀룰로오스 에스테르의 구조는 일반적으로 하기 화학식 1과 같다.
[화학식 1]
Figure pat00008
(R1 ~ R3는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수가 1 내지 15인 탄화수소이며, n은 1 이상이다)
본 발명에서 셀룰로오스 에스테르 수지는 셀룰로오스 에스테르의 세 개의 치환기 중 1종 또는 2종 이상이 아세트산(Acetic acid), 프로피오닉산(Propionic acid) 및 부티르산(butyric acid)으로 구성된 군에서 선택된 1종으로 치환된 제1 셀룰로오스 에스테르 수지와 하기 화학식 2의 구조를 갖는 위상차 제어제를 포함하는 제1 도프와;
셀룰로오스 에스테르의 세 개의 치환기 중 하나 이상에 탄소수 5 내지 15인 탄화수소를 치환한 제2 셀룰로오스 에스테르 수지를 포함하는 제2 도프를 이용하는 것에 특징이 있다.
구체적으로는 각 도프를 솔벤트 캐스팅법에 의하여 각 도프층을 포함하는 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름을 제조하는 것이 특징이다.
즉, 본 발명에 의하여 각각의 제1 및 제2 셀룰로오스 에스테르 수지는 솔벤트 캐스팅 법을 통하여 각 층을 이루고 있는 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름을 제조한다.
상기 제1 셀룰로오스 에스테르 수지에 치환될 수 있는 아세트산, 프로피오닉산, 부티르산의 구조는 아래와 같다.
Figure pat00009
셀룰로오스 에스테르의 분자량 범위는 제한되는 것은 아니나, 중량평균분자량이 150,000 내지 220,000 범위인 것이 바람직하다. 상기 분자량을 일정 수준 이상으로 함으로써 필름의 강도가 저하되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 분자량을 일정 수준 이하로 함으로써 셀룰로오스 에스테르 용액(제1 및 제2 도프)의 점도를 일정 수준 이하로 유지하여 솔벤트 캐스팅법에 의한 위상차 필름 제작이 용이해진다. 셀룰로오스 에스테르의 분자량 분포 정도(중량평균분자량Mw/수평균분자량Mn)는 2.0 내지 4.5, 바람직하게는 2.0~3.0 범위이다. 분자량은 도프의 점도와 제조되는 필름의 기계적 물성에 영향을 미치는데, 분자량 분포 값이 2.0 미만인 경우에는 기계적 물성(특히 모듈러스)이 저하되며, 4.5 초과인 경우는 점도가 너무 높아져 도프를 다이로 토출하는 경우 압력이 상승함에 따라 공정성의 문제가 발생한다.
한편, 본 발명에서는 제1 도프의 구성으로 제1 셀룰로오스 에스테르 수지와 하기 화학식 2의 구조를 갖는 위상차 제어제를 포함하여 솔벤트 캐스팅을 함으로서 다층 위상차 필름을 제조하는 것이 특징이다.
상기 위상차 제어제는 하기 화학식 2의 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
[화학식 2]
Figure pat00010
(5-노보넨-2,3-디카르복실레이트, 5-Norbornene-2,3-dicarboxylate)
(상기 R1, R2는 각각 독립적으로 수소, C1~C20의 알킬, 알코올, 산, 에스테르, 방향족 계열 탄화수소 중 하나 이상이다)
더욱 구체적으로 위상차 제어제는 하기 화학식 3 내지 6중에 선택된 하나인 것을 특징으로 한다.
[화학식 3]
Figure pat00011
(디메틸 5-노보넨-2,3-디카르복실레이트, Dimethyl 5-norbornene-2,3-dicarboxylate)
[화학식 4]
Figure pat00012
(모노-메틸-5-노보넨-2,3-디카르복실레이트, Mono-Methyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylate)
[화학식 5]
Figure pat00013
(5-노보넨-2,3-디카르복실산, 5-Norbornene-2,3-dicarboxylic acid)
[화학식 6]
Figure pat00014
(디메틸-옥사바이사이클로헵트-5-엔-2,3-디카르복실산, Dimethyl-oxabicyclohept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid)
상기 위상차 제어제의 함량은 위상차 필름 100중량% 중 0.1 내지 35중량%, 바람직하게는 0.1 내지 20, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 10이고, 도프 100중량% 중 0.01 내지 10중량%, 바람직하게는 0.03 내지 9.94중량%, 더욱 바람직하게는 0.03 내지 5.7중량%인 것이 좋다.
상기 위상차 제어제의 함량이 필름 100중량% 중 0.1 중량% 미만이거나 제1 도프 100중량% 중 0.01 중량% 미만인 경우, 높은 음의 Rth값을 얻을 수 없어 시야각 개선에 불충한 문제가 있으며, 필름 내 함량이 35중량%를 초과하거나, 제1 도프내 함량이 10중량%을 초과하는 경우 필름 제조시 위상차 제어제가 증발이 심화되어 공정 오염에 심각한 문제가 발생한다.
한편, 본 발명에 따른 셀룰로오스 에스테르 위상차 필름은 상기 셀룰로오스 에스테르와 위상차 제어제를 포함하는 도프를 솔벤트 캐스팅(Solvent casting)하여 제조될 수 있다. 솔벤트 캐스팅법은 셀룰로오스 에스테르와 위상차 제어제 및 가소제, UV 흡수제, 매트제 등의 첨가제와 메틸렌 클로라이드와 메탄올 등의 혼합 용매를 사용하여 교반기에서 용해시켜 도프를 제조하고, 여과장치를 사용하여 여과하여 사용할 수 있다.
한편, 솔벤트 캐스팅 법으로 필름을 제조하는 경우, 셀룰로오스 에스테르 용액(제1 및 제2도프)을 제조하기 위한 용매는 유기용매가 바람직하다. 유기용매로는 할로겐화탄화수소를 사용하는 것이 바람직하며, 할로겐화탄화수소로는 염소화 탄화수소, 메틸렌클로라이드 및 클로로포름이 있으며, 이 중 메틸렌클로라이드를 사용하는 것이 가장 바람직하다.
또한, 필요에 따라 할로겐화탄화수소 이외의 유기용매를 혼합하여 사용할 수도 있다. 할로겐화탄화수소 이외의 유기용매로는 에스테르, 케톤, 에테르, 알코올 및 탄화수소를 포함한다. 에스테르로는 메틸포르메이트, 에틸포르메이트, 프로필포르메이트, 펜틸포르메이트, 메틸아실레이트, 에틸아실레이트, 펜틸아세테 등이 사용 가능하며, 케톤으로는 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤, 디이소부틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논 등이 사용가능하고, 에테르로는 디이소프로필에테르, 디메톡시메탄, 디메톡시에탄, 1,4-디옥산, 1,3-디옥솔란, 테트라히드로푸란, 아니솔, 페네톨 등이 사용가능하고, 알코올로는 메탄올, 에탄올, 1-프 로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, t-부탄올, 1-펜탄올, 2-메틸-2-부탄올, 시클로헥산올, 2-플루오로에탄올, 2,2,2-트리플루오로에탄올, 2,2,3,3-테트라플루오로-1-프로판올 등을 사용한다.
보다 바람직하게는 메틸렌클로라이드를 주 용매로 사용하고, 알코올을 부용매로 사용할 수 있다. 구체적으로는 메틸렌클로라이드와 알코올을 80 : 20 내지 95 : 5 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다. 가장 적절하게는 메틸클로라이드와 메탄올을 80:20 내지 90:10의 혼합비로 사용하는 바람직하다.
본 발명에서는 셀룰로오스 에스테르 수지에서 세 개의 치환기 중 1종 또는 2종 이상이 아세트산(Acetic acid), 프로피오닉산(Propionic acid) 또는 부티르산(butyric acid)으로 구성된 군에서 선택된 1종으로 치환된 제1 셀룰로오스 에스테르 수지를 용매에 18~28중량% 용해한 제1 도프를 이용하는 것을 특징으로 하는데, 바람직하게는 25중량%를 용해시키는 것이 좋다.
또한, 셀룰로오스 에스테르의 세 개의 치환기 중 하나 이상에 탄소수가 5 내지 15인 탄화수소가 치환된 제2 셀룰로오스 에스테르 수지를 용매에 대해 10~20중량% 용해하여 제2 도프를 이용하는 것을 특징으로 하는데, 바람직하게는 15~18중량%, 더욱 바람직하게는 17중량%인 것이 좋다.
상기 제1 셀룰로오스 에스테르 수지를 용매에 18중량% 미만 용해하거나, 제2 셀룰로오스 에스테르 수지를 10중량% 미만으로 용해하는 경우에는 점도가 낮아 Dope를 T-Die에서 토출시 제대로 된 필름 성형이 어려우며, 제1 셀룰로오스 에스테르 수지를 용매에 28중량% 초과 용해하거나, 제2 셀룰로오스 에스테르 수지를 용매에 20중량% 초과 용해하면 용해성이 떨어져 미용해물이 증가한다..
본 발명의 셀룰로오스 에스테르 필름의 제조에는 여러 가지 첨가제, 예를 들면 UV차단제, 가소제, 열화방지제, 미립자, 광학 특성 조정제 등을 첨가할 수 있고, 또한 그 첨가하는 시기에는 각 도프 제작 공정에서 무엇을 첨가해도 된다. 또한 도프 제조 공정의 마지막 조제 공정에 첨가제를 첨가하여 조제하는 공정을 첨가하여 실시해도 된다.
구체적으로 솔벤트 캐스팅법에 사용하는 셀룰로오스 에스테르 용액 즉, 제1도프 또는 제2도프에는, 각 조제공정에서 용도에 따른 각종 첨가제, 예를 들면, 가소제, 열화방지제, 매트제 미립자, 박리제, 자외선안정제, 자외선흡수제, 적외선흡수제 등의 파장분산 조정제, 광학 이방성 조절제 등의 첨가제를 첨가할 수 있다. 이러한 첨가제들의 구체적인 종류는 해당 분야에서 통상적으로 사용하는 것이라면 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 그 함량은 필름의 물성을 저하시키지 않는 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 첨가제를 첨가하는 시기는 첨가제의 종류에 따라 결정한다. 셀룰로오스 에스테르 용액(주 도프액) 조제의 마지막에 첨가제를 첨가하는 공정을 실시할 수도 있다.
한편, 셀룰로오스 에스테르 다층 필름은 기계적 강도 향상, 양호한 캐스팅성 및 내흡수성 부여, 수분 투과율의 감소 등을 위해 가소제를 함유한다. 가소제로는 통상적으로 사용되는 것이라면 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 예를 들면, 인산에스테르 및 프탈산에스테르 또는 시트르산에스테르에서 선택되는 카복실산에스테르 등이 있으며, 말단 비대칭 방향족 화합물과 말단 대칭 지방족 화합물을 사용하는 것도 가능하다. 다가 알코올 에스테르계 가소제, 폴리에스테르계 가소제 및 다가 카르복실산계 가소제를 사용하는 것도 바람직하다.
상기 폴리에스테르 가소제로는 지방족 폴리에스테르계 가소제와 방향족 폴레에스테르계 가소제를 사용하는 것이 바람직하고, 중량평균 분자량이 500 내지 1500인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 중량평균 분자량이 550 내지 650이다.
상기 가소제를 함유시키는 경우, 그 함유량은 치수 안정성, 가공성의 점을 고려하면, 셀룰로오스 에스테르계 수지에 대하여 약 2중량% 내지 약 15중량%인 것이 바람직하고, 만일 가소제의 함유량이 지나치게 적으면, 필름의 투습도를 저감시키는 효과가 적고, 슬릿 가공이나 펀칭 가공을 행하였을 때 매끄러운 절단면을 얻을 수 없고, 절삭 찌꺼기의 발생이 많아지는 경향이 있다. 즉, 가소제를 함유시키는 효과를 충분히 발휘할 수 없다. 또한 지나치게 많으면, 수지 필름으로부터 가소제가 블리드 아웃하여 필름의 물성이 열화되는 경향이 있다.
한편, 본 발명에 관한 UV차단제로는, 투명성이 높고, 편광판이나 액정 소자의 열화를 방지하는 효과가 우수한 벤조트리아졸계 UV차단제나 트리아진계 UV차단제가 바람직하고, 분광흡수 스펙트럼이 보다 적절한 벤조트리아졸계 UV차단제가 특히 바람직하다.
본 발명에 관한 UV차단제와 함께 특히 바람직하게 사용되는 종래 공지의 벤조트리아졸계 UV차단제는, 비스화 한 것이어도 좋고, 예를 들어, 6,6'-메틸렌 비스(2-(2H-벤조[d][1,2,3]트리아졸-2-일))-4-(2,4,4-트리메틸펜탄-2-일)페놀, 6,6'- 메틸렌비스(2-(2H-벤조[d][1,2,3]트리아졸-2-일))-4-(2-히드록시에틸)페놀 등을 들 수 있다. 본 발명에 있어서는, UV차단제는 약 0.1질량% 내지 약 20 질량% 첨가하는 것이 바람직하고, 또한 약 0.5질량% 내지 약 10 질량% 첨가하는 것이 바람직하고, 또 한 약 1질량% 내지 약 5질량% 첨가하는 것이 바람직하다. 이들은 2종 이상을 병용해도 좋다.
본 발명의 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름은 솔벤트 캐스팅법은 다른 제조 방법과 비교해서 광학적 성질 등의 물성이 우수한 필름을 제조할 수 있다. 솔벤트 캐스팅법에서는 우선 메틸클로라이드를 주용매로 하는 혼합용매에 셀룰로오스 에스테르 및 UV 흡수제, 매트제, 리타데이션 제어제, 가소제 등의 각종 첨가제를 혼합해서 각 도프를 조제한다.
구체적으로, 본 발명에서는 상기와 같이 제1 셀룰로오스 에스테르 수지를 포함하는 제1 도프를 솔벤트 캐스팅하여 제1 도프층을 제조하고, 제2 셀룰로오스 에스테르 수지를 포함하는 제2 도프를 솔벤트 캐스팅 하여 2층 구조의 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름을 제조한다.
구체적으로, 상기 제1 도프는 셀룰로오스 에스테르의 세 개의 치환기 중 하나 이상에 아세트산, 프로피오닉산 또는 부틸릭산이 치환된 제1 수지를 용매에 18~28중량% 용해하며, 바람직하게는 25중량%를 용해시키는 것이 좋다. 상기 제2 도프는 셀룰로오스 에스테르의 세 개의 치환기 중 하나 이상에 탄소수가 5 내지 15인 탄화수소가 치환된 제2 수지는 용매에 대해 10~20중량% 용해하며, 바람직하게는 15~18중량%, 더욱 바람직하게는 17중량%인 것이 좋다.
각 도프(제1 및 제2 도프)를 유연 다이 또는 T-다이로부터 지지체 상에 유연하게 형성된 셀룰로오스 에스테르 시트가 용제가 휘발되어 자기 지지성을 얻으면 지지체로부터 박리하여 연신 공정으로 반송된다. 연신 공정은 일반적으로 Tg내지 Tg-50℃~ Tg+50℃의 온도 범위에서 이루어지며 연신율은 폭방향 또는 길이 방향으로 100~150% 범위로 하게 된다. 하지만 연신율이 높을수록 변부와 중앙부의 연신 불균일에 의한 위상차 값이 불균일하므로 무연신이 바람직하다.
이렇게 형성된 셀룰로오스 에스테르 필름은 Tg 이하의 Dryer 내부에서 건조되는데, 이는 Dryer의 열고정 효과를 동시에 얻을 수 있어, 필름의 주름 등의 외관을 제어하고 열수축 및 습열팽창율 등의 치수안정성을 증가시킬 수 있다.
본 발명에서는 상기 제1도프 및 제2도프를 이용한 2층 구성의 다층 위상차 필름을 제조하였으나, 다층 위상차 필름은 3층을 이루는 것도 바람직하다. 제1수지와 제2수지가 다층 필름 중에 최소 한 층 이상을 포함하면 바람직하며, 총 필름의 두께는 20~80㎛인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 도 1에 따라서 3층 구조의 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름을 개시하고 있으며, 코어층(Core)으로 제1 도프가 솔벤트 캐스팅하여 제조된 제1 도프층이 위치하고, 상기 제1 도프층 양면에 스킨층(Skin)으로 제2 도프가 솔벤트 캐스팅하여 제조된 제2 도프층이 각각 위치하는 구조를 개시하고 있다.
본 발명에 의해 제조된 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름은 약 20㎛ 내지 약 80㎛의 총 두께를 갖는다. 본 발명에 의하면, 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름의 두께는 약 20㎛ 내지 약 80㎛가 바람직하다. 특히 약 20㎛ 미만인 경우 물성이 떨어지고, 약 80㎛ 초과인 경우 산업상 이용가능성이 떨어진다.
또한, 제조된 다층 위상차 필름은 위상차가 +C Plate 특성을 만족시키는데, 액정에 따라 최적의 위상차 값이 다르지만 Ro는 0 내지 30nm이고, Rth는 -5~-105nm, 바람직하게는 -7~-102nm인 범위이다. 본 발명의 필름은 상기와 같은 조건을 만족할 때 대각 시감성이 개선된 +C 플레이트 특성이 발현되는데, 특히 바람직하게, OLED 액정에서는 Ro는 0내지 10nm, Rth는 -50이내 -80nm에서 가장 대각 시감성이 좋은 것으로 알려져 있다.
상기 R0 및 Rth는 각각 면방향 위상차 값 두께방향 위상차 값으로 다음 수학식 (1) 및 (2)로 표시된다.
수학식(1) Ro = (Nx-Ny)×d
수학식(2) Rth = (Nx+Ny)/2-Nz×d
+C : Nz>Nx=Ny
(단, d는 필름의 두께(nm), Nx은 필름의 면내의 최대의 굴절율, Ny은 필름 면내에서 Nx에 직각인 방향의 굴절율, Nz은 두께 방향에 있어서 필름의 굴절율이다)
본 발명에 의해 제조된 셀룰로오스 에스테르 위상차 필름은 상기 식에 의하면 +C Plate의 특성을 갖는 위상차 필름의 제조가 가능해진다.
이로인해, 종래 +C Plate 특성을 갖는 액정 코팅 방식에 의한 +C 필름으로부터 소재 저가화가 가능할 수 있으며, 종래 액정 코팅에 비해 솔벤트 캐스팅법에 의해 공정 상의 효율성이 높아지는 이점을 기대할 수 있다.
또한 본 발명의 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름은 편광판 및 액정 표시장치에 적용될 수 있다. 상기 편광판 및 액정 표시장치는 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름을 포함하여 이루어지는 것이 특징이다. 상기 편광판은 편광자의 양측으로 보호 필름을 붙인 것이고, 보호 필름 중 적어도 1매가 상기 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름인 것이 특징이다. 상기 액정 표시장치는 액정 셀 및 그 액정 셀의 양측으로 배치된 2매의 편광판을 갖는 것으로, 상기 액정 셀이 수직 배향 모드인 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 편광판은 통상적인 방법에 따라서 제조될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 셀룰로오스 에스테르 필름을 알칼리 검화시키고, 생성된 필름을 폴리비닐알코올(PVA) 필름을 요오드 용액에 침지시키고 필름을 연신시켜 제조된 편광 필름의 양 면에 완전히 검화된 폴리비닐 알코올 수용액을 사용하여 접합시킨다. 알칼리 검화는 수성 접착제에 대한 필름의 습윤성을 향상시키고 필름에 대한 양호한 접착성을 제공하기 위해 셀룰로오스 에스테르 필름을 고온의 강알칼리 용액에 침지시키는 처리를 말한다.
이하, 하기 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만, 이에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
실시예1
<단계1> 셀룰로오스 에스테르 수지
제1 셀룰로오스 에스테르 수지로는 하기 화학식 1에서 R1~R3이 아세트산 및 프로피오닉산으로 치환된 수지를 사용하고,
제2 셀룰로오스 에스테르 수지로는 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC; Cellulose Triacetate)를 사용하였다.
[화학식 1]
Figure pat00015
(R1 ~ R3는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수가 1 내지 15인 탄화수소이며, n은 1 이상이다)
<단계2> 제1 및 제2 도프의 제조
단계 1에서 제조한 제1 셀룰로오스 에스테르 수지 22.7중량% 및 하기 화학식 3의 구조를 갖는 위상차 제어제 5.7중량%을 염화메틸렌과 메탄올을 80:20의 비율로 혼합한 혼합 용매에 용해하여 제1 도프를 제조하였다.
또한 단계 1의 제2 셀룰로오스 에스테르 수지를 염화메틸렌과 메탄올을 90:10의 비율로 혼합한 혼합 용매에 17중량% 용해하고, 중량평균 분자량이 550~650인 폴리에스테르계 가소제 8% 및 EVONIC社의 R972(매트제) 450ppm을 용해함으로 제2 도프를 제조하였다.
[화학식 3]
Figure pat00016
(디메틸 5-노보넨-2,3-디카르복실레이트, Dimethyl 5-norbornene-2,3-dicarboxylate)
<단계 3> 셀룰로오스 에스테르 필름의 제조
단계 2에서 제조된 제1 도프를 36㎛의 두께로 제1 도프층을 제조하고, 상기 제1 도프층 양면에 단계 2에서 제조된 제2 도프를 각 2㎛의 두께로 도출하여 무연신 및 건조 공정을 통해 필름을 제조하였다.
상기 제1 및 제2 도프는 벨트 유연장치를 이용하여 폭 800mm의 스테인레스 밴드 지지체에 균일하게 유연하였다. 스테인레스 밴드 지지체 상에서 용매를 증발시켜, 스테인레스 밴드 지지체로부터 박리하였다. 이어서, 110℃로 설정된 건조 구간에서 35 분간 반송시켜 건조를 행하여 막 두께 40㎛의 셀룰로오스 에스테르 3층 위상차 필름을 제조하였다. 이 때 제1 도프층과 제2 도프층의 두께 합의 비율은 90:10으로 하였다.
실시예 2
제1 도프를 18㎛의 두께로 제1 도프층을 제조하고, 상기 제1 도프층 양면에 제2 도프를 각 1㎛의 두께로 도출하여 무연신 및 건조 공정을 통해 최종 두께 20㎛인 필름을 제조하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 과정을 실시함으로 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름을 제조하였다.
실시예 3
제1 도프를 72㎛의 두께로 제1 도프층을 제조하고, 상기 제1 도프층 양면에 제2 도프를 각 4㎛의 두께로 도출하여 무연신 및 건조 공정을 통해 최종 두께 80㎛인 필름을 제조하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 과정을 실시함으로 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름을 제조하였다.
실시예 4
제 1도프에 위상차 제어제 함량을 0.03중량%로 변경한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 과정을 실시함으로 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름을 제조하였다.
실시예 5
제1 도프를 72㎛의 두께로 제1 도프층을 제조하고, 상기 제1 도프층 양면에 제2 도프를 각 4㎛의 두께로 도출하여 무연신 및 건조 공정을 통해 최종 두께 80㎛인 필름을 제조하는 것을 제외하고 실시예 4와 동일한 과정을 실시함으로 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름을 제조하였다.
실시예 6
제 1도프에 위상차 제어제 함량을 2.84중량%로 변경한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 과정을 실시함으로 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름을 제조하였다.
실시예 7
제1 도프를 72㎛의 두께로 제1 도프층을 제조하고, 상기 제1 도프층 양면에 제2 도프를 각 4㎛의 두께로 도출하여 무연신 및 건조 공정을 통해 최종 두께 80㎛인 필름을 제조하는 것을 제외하고 실시예 6과 동일한 과정을 실시함으로 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름을 제조하였다.
실시예 8
제 1도프에 위상차 제어제 함량을 9.94중량%로 변경한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 과정을 실시함으로 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름을 제조하였다.
실시예 9
제1 도프를 72㎛의 두께로 제1 도프층을 제조하고, 상기 제1 도프층 양면에 제2 도프를 각 4㎛의 두께로 도출하여 무연신 및 건조 공정을 통해 최종 두께 80㎛인 필름을 제조하는 것을 제외하고 실시예 8과 동일한 과정을 실시함으로 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름을 제조하였다.
비교예 1
제1 도프에서 사용되는 제1 셀룰로오스 에스테르 수지에서 R1 ~ R3이 모두 나프토일기(Naphthoyl)로 치환된 셀룰로오스 수지를 적용하고, 위상차 제어제를 투입하지 않는 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 과정을 실시함으로 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름을 제조하였다.
Figure pat00017
(2-나프토익산, 2-Naphthoic acid)
1. 위상차 측정
Axoscan 장비를 이용하여 23℃55%RH의 환경하에서 파장 550㎚로 면내 방향의 위상차 값인 R0와 두께 방향의 위상차 값인 Rth을 측정하여 표 1에 나타내었다.
2. Haze 측정
실시예 및 비교예의 제1도프와 제2 도프를 80:20의 비율로 혼합 한 후 15시간 동안 mixing 하여 22℃, 26%RH 환경하에서 필름 Casting후 Haze meter로 측정하였다.
항목 실시예
1		 실시예
2		 실시예
3		 실시예
4		 실시예
5		 실시예
6		 실시예
7		 실시예
8		 실시예
9		 비교예
1
제1 도프 내
위상차 제어제 함량(wt%)		 5.7 0.03 2.84 9.94 0
도프별
두께
(㎛)		 제1 도프층
(코어층)		 36 18 72 36 72 36 72 36 72 36
제2 도프층
(스킨 A, B층)		 4 2 8 4 8 4 8 4 8 4
총 필름 두께
(㎛)		 40 20 80 40 80 40 80 40 80 40
위상차
(nm)		 Ro
(편차)		 3.1
(±0.2)		 3.1
(±0.1)		 7.4
(±0.4)		 1.4
(±0.1)		 2.9
(±0.2)		 1.9
(±0.1)		 4.2
(±0.3)		 3.0
(±0.1)		 7.5
(±0.1)		 0.6
(±0.4)
Rth
(편차)		 -43
(±1.0)		 -25
(±1.0)		 -86
(±1.1)		 -7
(±0.4)		 -14
(±1.4)		 -30
(±0.7)		 -58
(±1.7)		 -48
(±1.1)		 -102
(±1.6)		 -365
(±10)
Haze (%) 0.3 0.3 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.4 0.4 84.0
표 1에 따르면, 본 발명의 실시예 1 내지 8에 의해 제조된 셀룰로오스 에스테르 위상차 필름의 경우 비교예 1에 비하여 위상차의 편차값이 작아 전체적으로 위상차 균일도가 높은 것을 알 수 있다. 또한 비교예 1에서 제 1수지와 제 2수지가 혼합될 시 급격한 Haze 상승을 유발시켜 편광판에 적용하기 힘들다.

Claims (7)

  1. 하기 화학식 1에서 R1 내지 R3 중 선택된 1종 또는 2종 이상이 아세트산(Acetic acid), 프로피오닉산(Propionic acid) 및 부티르산(butyric acid)으로 구성된 군에서 선택된 1종으로 치환된 제1 셀룰로오스 에스테르 수지; 및 위상차 제어제;를 포함하는 제1도프를 솔벤트 캐스팅하여 제조한 제1도프 층; 및
    하기 화학식 1에서 R1 내지 R3 중 선택된 1종 또는 2종 이상이 탄소수 5 내지 15인 탄화수소로 치환된 제2 셀룰로오스 에스테르 수지;를 포함하는 제2 도프를 솔벤트 캐스팅하여 제조한 제2도프 층;을 포함하고,
    상기 제1도프층의 두께는 전체 필름 총 두께 대비 10 내지 90%인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름.
    [화학식 1]
    Figure pat00018

    (n은 1 이상이다)
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 위상차 제어제의 함량은 제1 도프 전체 중량% 기준 0.01 내지 10 중량% 이고, 필름 중량% 기준으로는 0.1% 내지 35%인것을 특징으로 하는 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 위상차 제어제는 하기 화학식 2와 같은 구조인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름.
    [화학식 2]
    Figure pat00019

    (5-노보넨-2,3-디카르복실레이트, 5-Norbornene-2,3-dicarboxylate)
    (상기 R1, R2는 각각 독립적으로 수소, C1~C20의 알킬, 알코올, 산, 에스테르, 방향족 계열 탄화수소 중 하나 이상이다)
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 위상차 제어제는 하기 화학식 3 내지 6중에 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름.
    [화학식 3]
    Figure pat00020

    (디메틸 5-노보넨-2,3-디카르복실레이트, Dimethyl 5-norbornene-2,3-dicarboxylate)
    [화학식 4]
    Figure pat00021

    (모노-메틸-5-노보넨-2,3-디카르복실레이트, Mono-Methyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylate)
    [화학식 5]
    Figure pat00022

    (5-노보넨-2,3-디카르복실산, 5-Norbornene-2,3-dicarboxylic acid)
    [화학식 6]
    Figure pat00023

    (디메틸-옥사바이사이클로헵트-5엔-2,3-디카르복실산, Dimethyl-oxabicyclohept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid)
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름의 총 두께는 20 내지 80㎛이고, 면 방향 위상차 값(Ro)은 0 내지 30nm이며, 두께 방향 위상차 값(Rth)은 -5 내지 -105nm인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름은 3층 이상의 구조인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름은
    제1 도프 층 양면에 제2 도프 층이 구비되어
    제2 도프 층, 제1 도프 층 및 제2 도프층이 순차적으로 적층된 3층 구조인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 에스테르 다층 위상차 필름.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000137116A (ja) 1998-10-30 2000-05-16 Teijin Ltd 位相差板及びそれを用いた液晶表示装置
JP2003103693A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Konica Corp セルロースエステル積層フィルム及びその製造方法
KR20110002091A (ko) 2008-05-12 2011-01-06 니폰 쇼쿠바이 컴파니 리미티드 광학용 연신 필름과 이를 이용한 편광판 및 화상 표시 장치
KR20120072324A (ko) * 2010-12-23 2012-07-03 에스케이이노베이션 주식회사 광학필름
KR20120073274A (ko) * 2009-10-13 2012-07-04 코니카 미놀타 어드밴스드 레이어즈 인코포레이티드 광학 필름
US8304079B2 (en) 2007-03-29 2012-11-06 Akron Polymer Systems Optical compensation films with birefringence enhancing substituents for liquid crystal display
KR101414347B1 (ko) * 2006-07-28 2014-07-02 후지필름 가부시키가이샤 노르보르넨계 중합체, 필름, 편광판 및 액정 표시 장치
KR101558783B1 (ko) * 2014-06-20 2015-10-12 주식회사 효성 낮은 흡습성을 가지는 위상차 필름, 및 이의 제조방법

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000137116A (ja) 1998-10-30 2000-05-16 Teijin Ltd 位相差板及びそれを用いた液晶表示装置
JP2003103693A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Konica Corp セルロースエステル積層フィルム及びその製造方法
KR101414347B1 (ko) * 2006-07-28 2014-07-02 후지필름 가부시키가이샤 노르보르넨계 중합체, 필름, 편광판 및 액정 표시 장치
US8304079B2 (en) 2007-03-29 2012-11-06 Akron Polymer Systems Optical compensation films with birefringence enhancing substituents for liquid crystal display
KR20110002091A (ko) 2008-05-12 2011-01-06 니폰 쇼쿠바이 컴파니 리미티드 광학용 연신 필름과 이를 이용한 편광판 및 화상 표시 장치
KR20120073274A (ko) * 2009-10-13 2012-07-04 코니카 미놀타 어드밴스드 레이어즈 인코포레이티드 광학 필름
KR20120072324A (ko) * 2010-12-23 2012-07-03 에스케이이노베이션 주식회사 광학필름
KR101558783B1 (ko) * 2014-06-20 2015-10-12 주식회사 효성 낮은 흡습성을 가지는 위상차 필름, 및 이의 제조방법

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