KR100673696B1 - 편광 회절 필름의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따라, 액정성 중합체와 가교결합성 물질을 함유하는 액정 재료로 필름을 형성하고, 액정재료로 형성된 콜레스테릭 정렬을 고정하며, 액정재료를 가교결합시켜 액정 필름을 형성한 다음 액정 필름의 적어도 일부에 회절능을 보이는 영역을 제공하는 단계를 포함하거나, 중합체 액정과 가교결합성 물질을 함유하는 액정 재료로 필름을 형성하고, 콜레스테릭 정렬 상태로 있는 액정재료를 가교결합시켜 콜레스테릭 정렬이 고정된 액정 필름을 형성한 다음 액정 필름의 적어도 일부에 회절능을 보이는 영역을 제공하는 단계를 포함하는, 편광 회절 필름의 제조방법이 제공된다.

편광 회절 필름, 액정성 중합체, 가교결합성 물질, 콜레스테릭 정렬

Description

편광 회절 필름의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING POLARIZATION DIFFRACTION FILM}

발명의 분야

본 발명은 내열성이 우수하고 편광성을 지닌 회절광을 생성하는 편광 회절 필름의 제조방법에 관한 것이다.

종래기술

회절소자는 분광 광학 등의 분야에서 광을 스펙트럼 분할하거나 발광 플럭스를 분할하는 목적에 광범위하게 사용되어 온 다목적 광학소자이다.

회절소자는 형상에 따라 몇몇 종류로 분류된다. 일반적으로, 이들은 주기적으로 배치되는 광-투과부와 비-광투과부를 지닌 진폭형 회절소자, 및 고-투과성 재료 상에 주기적으로 형성된 홈이 있는 위상형 회절소자로 분류된다.

이와 달리, 이들은 종종 회절광이 생성되는 방향에 따라 투과형 회절소자와 반사형 회절소자로 분류될 수도 있다.

전술한 바와 같은 통상의 회절소자로는, 주변광, 즉 비-편광광이 소자에 입사될 때 수득된 회절광이 비편광광에 국한된다.

분광 광학 분야에 빈번히 사용되는 타원편광측정기와 같은 편광화 기기로는 회절광이 편광될 수 없다. 이러한 이유로 해서, 광원으로부터 방출된 자연광을 회절소자를 통해 스펙트럼 분할시키며 더 나아가서 그 안에 들어있는 특정 편광 성분만을 이용하기 위해 회절광을 사용하고자 하는 편광자에 통과시키는 방법이 일반적으로 사용되고 있다.

이러한 방법에 따르면, 생성되는 회절광의 약 50% 이상이 편광자에 의해 흡수되기 때문에 광량이 절반까지 감소되는 문제점이 있다. 이러한 문제점으로 인해, 감도가 높은 검출기 및 다량의 광을 생성할 수 있는 광원의 제조가 요구된다.

아울러, 회절소자는 종종 광학소자 및 광전자소자를 포함한 광학분야와 의장분야 및 근년에는 보안분야에도 사용되고 있으므로, 회절소자 자체는 일정한 정도의 열적 및 기계적 내성을 갖출 것이 요구된다.

상황이 이러하므로, 다양한 분야에서 소자의 적용성을 보장하기 위한 열적 및 기계적 내성이 우수한 회절소자의 개발이 요구되어 왔고 생성되는 회절광 자체는 원 편광 또는 직선 편광 같은 특정 편광이 된다.

발명의 요약

본 발명은 전술한 문제점의 관점에서 완성되었다. 따라서, 본 발명의 목적은 내열성이 우수하고 편광성을 지닌 회절광을 생성하는 편광 회절 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명자는 우수한 내열 성능 및 신규한 광학 성능, 즉 편광 회절성을 지닌 편광 회절 필름이 가교결합성 물질을 함유하는 액정 재료로부터 형성된, 광학 성능과 내열 성능을 겸비한 콜레스테릭 액정 필름에 회절능을 부여함으로써 제조될 수 있음을 밝혀내었으며 이에 따라 본 발명이 완성되었다.

즉, 본 발명에 따른 방법은 액정성 중합체와 가교결합성 물질을 함유하는 액정 재료로 필름을 형성하고; 액정 재료로 형성된 콜레스테릭 정렬을 고정하며; 재료를 가교결합시켜 액정 필름을 형성시킨 다음; 적어도 수득된 필름의 일부에 회절능을 보이는 영역을 제공하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 편광 회절 필름의 다른 제조방법은 액정성 중합체와 가교결합성 물질을 함유하는 액정 재료로 필름을 형성하고; 콜레스테릭 정렬 상태로 있는 재료를 가교결합시켜 콜레스테릭 정렬이 고정된 액정 필름을 형성시킨 다음; 적어도 수득된 필름의 일부에 회절능을 보이는 영역을 제공하는 단계를 포함한다.

바람직한 양태의 상세한 설명

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 사용될 액정 재료는 액정성 중합체 및 가교결합성 물질을 함유한다.

액정성 중합체는 모두가 네마틱 액정상 또는 콜레스테릭 액정상을 보이는, 주쇄형 및/또는 측쇄형 액정성 중합체 화합물 또는 액정성 올리고머, 또는 이들의 공중합체 또는 혼합물을 함유하는 조성물인 한은 특별히 제한되지 않는다.

네마틱 액정상을 보이는 적합한 주쇄형 액정성 중합체는 폴리아미드, 폴리아 믹산, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리설파이드 및 셀룰로스 유도체이다.

이러한 액정성 중합체 가운데 액정성 폴리에스테르가 다음과 같은 관점에서 바람직하다.

즉, 폴리에스테르는 일반적으로, 방향족 또는 지방족 디올 단위, 방향족 또는 지방족 디카복실산 단위 또는 방향족 또는 지방족 하이드록시카복실산 단위로 이루어진다. 중합체의 중합체 말단은 종종 하이드록시카보닐 그룹(카복실 그룹) 또는 하이드록시 그룹, 즉 단위 단량체의 반응성 그룹이다.

이러한 말단 작용그룹은 후술되는 가교결합성 물질과의 반응에 가교결합 말단으로 참여하거나, 가교결합 촉진을 위해 가교결합성 물질 자체의 반응에 촉매적으로 작용한다. 또한, 액정성 폴리에스테르는 정렬이 우수하고 합성이 비교적 용이하다. 이러한 이유로 해서, 액정성 폴리에스테르는 본 발명에서 바람직한 액정성 중합체로 예시될 수 있다.

본 발명에 사용될 수 있는 액정성 폴리에스테르는 바람직하게는, 중합체 중량 당 말단 카복실산 당량으로 환산하여 일반적으로 10 내지 1,000 μmol/g, 바람직하게는 30 내지 500 μmol/g, 좀더 바람직하게는 50 내지 300 μmol/g 범위이다.

본 발명에 사용될 수 있는 주쇄형 액정성 중합체는 공지의 축합 중합법 및 산 클로라이드법에 의해 용이하게 수득될 수 있으며 이러한 합성법에 국한되지는 않는다.

네마틱 액정상을 보이는 측쇄형 액정성 중합체의 구체적 예로는 각각이 폴리 실록산, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 또는 폴리말로네이트가 주쇄이고 메소젠으로서 파라-치환 사이클릭 화합물로 이루어진 저분자 액정 화합물이 필요에 따라 공액 원자 그룹으로 이루어진 스페이서를 통해 주쇄에 결합되는 구조를 갖는 것들이 포함된다.

바람직한 파라-치환 사이클릭 화합물은 네마틱 액정상을 보일 수 있는 것들이다. 이러한 화합물의 구체적 예는 아조메틴, 아조, 아족시, 에스테르, 치환 또는 비-치환 페닐렌, 치환 또는 비-치환 비페닐, 터페닐, 페닐사이클로헥산, 치환 또는 비-치환 나프탈렌 및 안트라센형의 파라-치환 방향족 단위 및 1,4-치환 사이클로헥산 및 비사이클로헥산형의 치환 사이클로헥산 환 단위를 갖는 것들이다.

본 발명에서, 페닐렌, 비페닐 및 나프탈렌형의 파라-치환 방향족 단위를 갖는 화합물이 네마틱 액정성과 재료의 입수가능성 면에서 특히 바람직한 형태이다.

파라-치환 사이클릭 화합물에서, 파라 위치, 즉 주쇄 또는 스페이서와 결합된 탄소로부터 좀더 원거리에 있는 탄소 부위 또는 복수의 사이클릭 화합물이 사용될 때 주쇄로부터 가장 원거리에 있는 탄소 부위에서의 말단 치환체의 예는 니트로 그룹, 시아노 그룹, 탄소수 1 내지 18의 알킬 그룹, 탄소수 1 내지 18의 알콕시 그룹, 탄소수 1 내지 18의 알킬티오 그룹, 탄소수 2 내지 19의 알콕시카보닐 그룹 및 탄소수 1 내지 18의 지방족 카복실산 에스테르를 포함한다.

또한, 스페이서가 사용될 때, 이의 예는 폴리메틸렌쇄( -(CH₂)m- ) 및 폴리옥시에틸렌쇄( -(OCH₂CH₂)n- )이다.

이와 달리, 이들은 분지시키기 위해 스페이서의 메틸렌 수소 일부를 알킬 그룹, 또는 알콕시 그룹으로 치환시켜 수득된 것들일 수 있다.

스페이서 부분을 구성하는 구조단위의 반복수는 주쇄의 종류와 메소젠 단위의 종류에 따라 적절히 선택될 수 있다. 그러나, 폴리메틸렌쇄(상기식에서 "m"으로 표시)의 경우 일반적으로 1 내지 20, 바람직하게는 2 내지 12, 및 폴리옥시에틸렌쇄(상기식에서 "n"으로 표시)의 경우 일반적으로 1 내지 10, 바람직하게는 1 내지 3이 바람직하다.

스페이서와 주쇄 또는 메소젠 간의 결합그룹은 주쇄의 구조, 사용될 스페이서의 종류 및 메소젠의 구조에 좌우된다. 결합형태는 종종 다소간 주쇄의 종류에 따라 제약될 수 있다. 그러나, 결합형태의 예는 일반적으로 에테르 결합, 에스테르 결합, 아미드 그룹 또는 이미노 그룹을 통한 결합 또는 탄소-탄소 결합 같은 직접 결합을 포함한다. 이들 가운데서 적당한 것이 선택된다.

또한, 스페이서의 종류와 결합 그룹의 경우, 단독으로 사용될 수 있다. 이와 달리, 둘 이상의 결합 그룹 또는 결합 형태를 함께 사용하는 스페이서도 본 발명에 바람직하게 사용될 수 있다.

측쇄형 중합체 결정 중에서 특히 바람직한 폴리메타크릴레이트 및 폴리아크릴레이트는 하기식으로 표시되며 이러한 화합물에 국한되지 않는다;

(식에서, R은 수소 또는 메틸 그룹이고, l은 2 내지 10,000의 정수이며, m은 0 내지 20의 정수이며, n은 0 내지 10의 정수이며, A와 B는 각각 독립적으로, 하기식으로 표시된 이치환 작용그룹에서 선택된 사이클릭 부위이며 말단 작용그룹 X는 니트로 그룹, 시아노 그룹, 탄소수 1 내지 18의 알킬 그룹, 탄소수 1 내지 18의 알콕시 그룹, 탄소수 1 내지 18의 알킬티오 그룹, 탄소수 2 내지 19의 알콕시카보닐 그룹 및 탄소수 1 내지 18의 지방족 카복실산 에스테르이다):

(식에서, Y는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, tert-부틸, 페닐, 메톡시, 에톡시, 플루오로, 클로로, 브로모, 아이오도, 아세톡 시, 메톡시카보닐, 시아노 및 니트로 그룹이다).

사이클릭 부위 A 및 B의 환의 수는 제한되지 않는다. 그러나, (A의 환의 수) + (B의 환의 수) = 3인 경우가 액정성, 정렬, 가격 및 취급면에서 특히 바람직하다.

상기 요구조건을 충족하는 이러한 화합물의 일례는 화학식 1로 표시된다.

상기식에서, 반복단위에 해당하는 "l"는 후술되는 분자량과의 밸런스에 따라 규정되지만 일반적으로 2 내지 10,000, 바람직하게는 3 내지 5,000, 더욱 바람직하게는 5 내지 1,000, 가장 바람직하게는 10 내지 500 범위이다.

전술한 측쇄형 액정성 중합체의 합성방법은 특별한 제한이 없다.

합성방법의 예로는:

(1)스페이서를 주쇄와 반응시킨 다음 거기에 메소젠을 결합시키는 방법;

(2)상 이동 촉매를 사용하여 에스테르 반응에 의해 주쇄 중합체에 첨가된 작용그룹을 통해 메소젠을 도입하거나 백금 촉매의 존재하에 폴리옥시메틸실릴렌의 Si-H 결합을 통해 비닐 그룹을 갖는 메소젠을 도입함으로써 스페이서가 결합되는 메소젠을 주쇄에 결합시키는 방법; 및

(3)비닐, 알릴, 비닐 에테르, 아크릴 및 메타크릴 그룹 같은 하나 이상의 중 합성 그룹이 스페이서를 통해 메소젠에 도입된 단량체를 라디칼 중합공정을 사용하여 중합하는 단량체 부가 중합법이 있다.

메소젠이 주쇄에 결합되는 구조의 중합체가 신뢰할 만하게 수득될 수 있다는 사실 및 정제반응의 용이함이라는 면에서 볼 때 이들 방법 가운데, 단량체 부가 중합법(3)이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는, 중합체 주쇄, 스페이서 또는 메소젠에 중합성 작용그룹을 갖는 측쇄형 액정성 중합체도 액정성 중합체로서 사용될 수 있다.

중합성 작용그룹을 갖는 측쇄형 액정성 중합체를 사용함으로써, 가교결합 반응은 정렬, 열 변형 또는 엠보싱에 의한 중합체 표면 상의 마킹과 같이 가열로 인해 생기는 유동성을 이용하는 작업을 수행한 후 중합성 작용그룹을 사용하여 수행될 수 있으며, 이에 따라 열적 및 기계적 안정성이 부여된 액정 필름이 생성된다.

중합성 작용그룹의 예는 비닐, 알릴, 비닐 에테르, 아크릴 및 메타크릴 그룹과 같은 비닐계 중합성 그룹 및 말레산 에스테르, 아지도, 이소시아네이트, 에폭시 및 메틸올 그룹 및 메틸올 그룹의 알킬 에테르와 이다.

이와 달리, 하이드록시, 카복실 또는 머캅토 그룹 같이 활성 수소를 갖는 작용그룹을 중합체 주쇄에 도입하고 거기에 이소시아네이트 그룹 같은 반응성 그룹을 갖는 물질을 별도로 첨가함으로써, 가열로 생기는 유동성을 이용하여 작업을 수행한 후 가교결합이 수행될 수 있다.

활성 수소를 갖는 이러한 작용그룹 또한 본 발명에서 중합성 그룹으로 포함된다.

중합성 작용그룹을 갖는 측쇄형 액정 중합체의 합성방법에는 특별한 제한이 없으므로, 당업계에 공지된 임의 방법을 사용하여 성취할 수 있다.

본 발명에 적합한 콜레스테릭 액정상을 보이는 주쇄형/측쇄형 액정성 중합체의 예는 광학 활성 그룹을 다양한 네마틱 액정상을 보이는 전술한 주쇄형/측쇄형 액정성 중합체의 주쇄, 스페이서 또는 메소젠 중으로 도입시킴으로써 수득되는 것들일 수 있다. 본 발명에서 언급되는 콜레스테릭 액정상은 전체로서 액정재료에 의해 나타날 수 있으며 주쇄형/측쇄형 액정성 중합체가 콜레스테릭 액정상을 보일 필요는 없다.

예를 들면, 네마틱 액정상을 보이는 주쇄형/측쇄형 액정성 중합체 및 액정재료내 광학 활성 그룹을 갖는 각종 화합물의 존재로 생기는 목적하는 콜레스테릭 정렬을 형성할 수 있는 한 어떠한 액정재료도 적합하다.

광학 활성 그룹을 갖는 이러한 화합물은 이들이 본 발명에 의해 수득된 효과를 손상함이 없이 목적하는 콜레스테릭 정렬을 형성할 수 있는 한은 저분자량 또는 고분자량 및 액정성 또는 비-액정성일 수 있다.

광학 활성 그룹의 예는 하기의 일작용성 및 다작용성 단위이다;

(식에서, ★는 광학 활성 탄소원자를 의미한다)

본 발명에서, 상기에 나타낸 바와 같은 구조단위를 지닌 각종 화합물이 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위내에서 첨가될 수 있다. 이와 달리, 주쇄형/측쇄형 액정성 중합체용 단량체 재료로서 상기 구조 단위를 갖는 화합물을 사용함으로써, 광학 활성 그룹이 주쇄 또는 측쇄 중으로 도입되는 콜레스테릭 액정상을 보이 는 다양한 액정성 중합체를 수득하는 것도 가능하다.

광학 활성 그룹의 도입비는 광학 활성 그룹의 종류와 도입 부위, 액정성 중합체의 조성비와 같은 종류 및 구조에 따라 상이하다. 그러나, 도입비는 액정 재료를 구성하는 액정성 중합체의 단위 중량 당 포함된 광학 활성 그룹의 몰값으로 환산하여 일반적으로 0.0001 내지 0.05 몰/g, 바람직하게는 0.0002 내지 0.02 몰/g, 더욱 바람직하게는 0.0005 내지 0.1 몰/g 범위이다. 도입비가 0.0001 몰/g 이하일 경우, 종종 충분한 트위스트가 유도될 수 없다. 반면에 0.05 몰/g을 초과할 경우, 다량의 광학 활성 화합물이 출발물질로 요구되며 0.05 몰/g을 초과하는 그러한 양은 재료의 입수가능성 및 이의 비용면에서 바람직하지 않다.

전술한 주쇄형/측쇄형 액정성 중합체의 분자량은 단량체 합성방법의 종류, 최종 산물의 광학적 특징과 신뢰성 및 공정조건에 따라 상이하다. 그러나, 바람직하게는, 일반적으로 300 이상, 바람직하게는 500 이상, 더욱 바람직하게는 1,000 이상이다. 페놀/테트라클로로에탄(6/4 중량비) 용매 중 30℃에서의 고유점도는 바람직하게는 일반적으로 0.01 내지 1.0 dl/g, 바람직하게는 0.05 내지 0.5 dl/g 범위이다. 액정성 중합체의 각각의 유리 전이점 온도(Tg)는 바람직하게는 실온 이상이다. 본 발명에서, 이는 일반적으로 실온 내지 250℃, 바람직하게는 40 내지 200℃, 더욱 바람직하게는 50 내지 150℃ 범위이다.

본 발명에 사용된 가교결합성 물질은 가교결합성 그룹 및/또는 열 및/또는 광에 의한 자신의 자기-축합을 통하여 액정성 중합체와의 결합에 의해 액정성 중합체를 삼차원적으로 가교결합할 수 있게 하는 그러한 특성을 지닌 물질을 의미한다.

본 발명에서, 액정재료에 포함된 액정성 중합체 분자가 콜레스테릭 정렬로 정렬되는 경우, 가교결합 반응은 정렬 형성과 동시에 또는 형성 후에 진행하도록 요구된다. 따라서, 가교결합성 물질의 선택이 더욱 중요해지는데, 이유는 정렬 형성 온도 범위가 전술한 각종 액정성 중합체의 종류와 조성에 따라 상이하기 때문이다. 아울러, 반응 개시온도는 가교결합성 물질에 고유한 값이므로, 액정 재료를 구성하는 액정성 중합체에 따라 적절히 선택하는 것이 필요하다. 본 발명에 사용될 가교결합성 물질의 반응 개시온도는 전술한 액정성 중합체의 유리 전이온도와의 밸런스에 좌우된다. 그러나, 일반적으로 40 내지 240℃, 바람직하게는 60 내지 220℃, 더욱 바람직하게는 80 내지 200℃, 가장 바람직하게는 100 내지 180℃ 범위에 있는 것이 바람직하다. 40℃ 이하일 때, 가교결합 반응이 콜레스테릭 정렬 형성 전에 일어날 수 있다. 결과적으로, 충분한 정렬질서가 달성되지 못할 가능성이 있다. 또한, 액정 재료로서의 보존 안정성, 즉 가사시간이 현저히 감소되는 또다른 가능성도 있다. 반면에 240℃를 초과할 경우, 가교결합 반응에 필요한 온도조건 달성에 다량의 열이 요구되어, 공정면에서 비효율적이 된다.

전술한 반응성, 반응 개시온도, 및 액정성 중합체와의 상용성을 충족시킬 수 있는 가교결합성 물질의 예는 (메타)아크릴 화합물, 우레아 화합물, 멜라민 화합물, 벤조구아민 화합물, 아지도 화합물, 아지리디닐 화합물 및 블로킹된 이소시아네이트 화합물이다. 이들 화합물 가운데서 본 발명에 바람직한 것은 멜라민 화합물, 벤조구아민 화합물 및 이들의 각종 유도체, 좀더 구체적으로 말해서 포름알데하이드를 이들 화합물에 가하여 수득된 메틸올 그룹-함유 화합물 및 메틸올 그룹을 알킬화하여 수득한 알킬에테르화 메틸올 그룹-함유 화합물 같이 트리아진 환을 갖는 것들이다. 특히 바람직한 것은 벤조구아민 화합물 및 이의 유도체이다. 특히 바람직한 메틸올 그룹-함유 화합물은 포름알데하이드가 멜라민 화합물 또는 벤조구아민 화합물에 존재하는 두 아미노 그룹의 양을 기준으로 일반적으로 20 내지 100%, 바람직하게는 25 내지 95%, 더욱 바람직하게는 30 내지 90%의 양으로 첨가되는 것들이다. 특히 바람직한 알킬에테르화 메틸올 그룹-함유 화합물은 메틸올 그룹이 메틸올 그룹의 총량을 기준으로 일반적으로 20 내지 99%, 바람직하게는 30 내지 90%, 더욱 바람직하게는 40 내지 80%의 양으로 알킬화되는 것들이다. 둘 이상의 알킬 그룹이 분자내 알킬에테르화 메틸올 그룹에 동시에 적당히 존재할 수 있다. 알킬 그룹의 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, n-펜틸, 이소아밀, n-헥실 및 2-에틸헥실 그룹이다.

본 발명에서, 시판 멜라민 화합물 및 벤조구아민 화합물도 사용될 수 있다. 이러한 시판 화합물의 예는 Sumitomo Chemical Co., Ltd. 제조의 M-100, M-100C, M-56, M-40S, M-50W, M-40W, M-30W 및 MC-1 같은 메틸화 멜라민 유도체 및 M-66B, M-65B 및 M-22 같은 혼합 에테르화 멜라민 유도체; 및 Sanwa Chemical Co., Ltd. 제조의 MS-11, MS-21, MW-22, MW-30, MW-30M, MW-24X, MS-001, MX-002, MX-730, MX-750, MX-708, MX-706, MX-042 및 MX-035 같은 메틸화 멜라민 유도체, MX-45, MX-410 및 MX-302 같은 혼합 에테르화 멜라민 유도체 및 BX-4000, BX-55H, BX-37, SB-401, SB-355, SB-303, SB-301, SB-255, SB-203, SB-201 및 BL-60 같은 벤조구아민의 유도체이다.

액정 재료내 가교결합성 물질의 비율은 액정성 중합체의 종류와 조성 및 가교결합성 물질의 종류와 분자구조에 좌우된다. 그러나, 비율은 액정성 중합체 100 중량부 당 일반적으로 0.05 내지 60 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 40 중량부, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 20 중량부, 가장 바람직하게는 0.5 내지 10 중량부 범위이다. 0.05 중량부 이하일 경우, 충분한 가교결합 효과가 달성될 수 없다. 반면에 60 중량%를 초과하는 경우, 콜레스테릭 정렬의 억제 또는 파괴가 발생할 수도 있다. 더욱이, 액정성 중합체의 액정성이 손상될 수도 있다. 결과적으로, 액정 재료는 콜레스테릭 정렬을 형성하지 못할 가능성이 있다.

본 발명의 액정 재료는 전술한 액정성 중합체와 가교결합성 물질, 및 필요에 따라 광학 활성 그룹을 지닌 화합물을 포함한다. 본 발명에서, 광중합 개시제, 증감제, 이색성 염료, 염료, 안료, 자외선 흡수제, 경질 코팅제 및 항산화제와 같은 각종 첨가제를, 액정 재료에 의해 형성된 콜레스테릭 정렬의 정렬 저해 또는 파괴가 발생하지 않고 본 발명에 의해 달성된 효과가 방해받지 않도록 할 수 있는 범위로 추가 혼합하는 것도 가능하다.

본 발명의 액정 재료를 사용하는 필름 형성에는 임의의 적당한 방법이 사용될 수 있다. 예를 들면, 용융 또는 용액 상태의 액정 재료를 하나의 지지 필름 상에 전개시키는 방법 또는 두 지지 필름 사이에 삽입시키는 방법이 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명에서, 알콜, 물 및 알데하이드 같은 저분자, 저-비점 화합물이 정렬 형성 및/또는 가교결합 반응 동안 액정 재료로부터 부산물로 생길 위험이 높다. 예를 들면, 액정 재료가 두 지지 필름 사이에 삽입되면서 가교결합 반응에 필요한 열처리를 받게될 때, 그러한 부산물에 기인하여 필름에 버블링 같은 결함이 발생할 수 있다. 따라서, 가교결합을 위한 열처리가 수행될 경우, 액정 재료 필름의 둘 중 어느 하나의 계면은 바람직하게는 공기 계면이다. 반면에 후술되는 정렬 형성이 두 지지 필름을 사용하여 수행될 경우, 가교결합 반응에 요구되는 열처리가 수행될 때 바람직하게는 두 지지 필름 중 어느 하나는 제거된다고 할 수 있다.

본 발명에 사용된 액정 재료로부터 액정 필름의 바람직한 제조방법, 구체적으로 하기의 방법을 상세히 설명한다. 즉, 액정 재료를 용매에 용해시키고 생성 용액을 지지 필름이나 기질 상에 도포하고, 그 후에 코팅층을 건조시켜 용매를 증발시킨다. 계속해서, 건조 필름을 열처리하여 콜레스테릭 정렬을 형성시키고 가교결합 반응을 정렬 형성과 동시에 또는 형성 후에 수행하여, 액정 필름을 형성시킨다.

용액 제조용 용매

본 발명에 사용된 액정 재료 용해 또는 분산용 용매의 예는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, n-부틸벤젠, 디에틸벤젠 및 테트랄린 같은 탄화수소; 메톡시벤젠, 1,2-디메톡시벤젠 및 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르 같은 에테르; 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 사이클로헥산 및 2,4-펜타디온 같은 케톤; 에틸 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트 및 γ-부티로락톤 같은 에스테르; 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸포름아미드 및 디메틸아세토아미드 같은 아미드계 용매; 클로로포름, 디클로로메탄, 사염화탄소, 디클로로에탄, 테트라클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 클로로벤젠 및 오르토-디 클로로벤젠 같은 할로겐계 용매; tert-부틸 알콜, 디아세톤 알콜, 글리세린, 모노아세틴, 에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸 셀로솔브 및 부틸 셀로솔브 같은 알콜; 및 페놀 및 파라-클로로페놀 같은 페놀이다. 이들은 단독으로 또는 이들의 둘 이상의 조합 형태로 사용될 수 있다.

단일 용매의 사용만으로 액정 재료의 용해도가 불충분하거나 후술되는 지지 필름이 침식될 수 있는 경우에도, 둘 이상의 용매 혼합물을 사용하여 결핍을 피할 수 있다.

상기 예시된 용매 가운데, 바람직한 단일 용매는 탄화수소계 용매 및 글리콜 모노에테르 아세테이트계 용매인 반면에, 바람직한 혼합형 용매는 에테르 또는 케톤 및 글리콜 용매이다.

용액의 농도는 액정 재료의 용해도 및 제조하고자 하는 필름의 두께에 좌우된다. 그러나, 농도는 일반적으로 1 내지 60 중량%, 바람직하게는 3 내지 40 중량%의 범위로 조정된다.

계면활성제는 코팅 촉진을 위해 액정 재료 용액에 첨가될 수 있다. 적합한 계면활성제는 이미다졸린, 4급 암모늄 염, 알킬아미드 옥사이드 및 폴리아민 유도체 같은 양이온 계면활성제; 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 축합산물, 1차 또는 2차 알콜 에톡실레이트, 알킬페놀 에톡실레이트, 폴리에틸렌 글리콜 및 이의 에스테르, 나트륨 라우릴 설페이트, 암모늄 라우릴 설페이트, 아민 라우릴 설페이트, 알킬-치환 방향족 설포네이트, 알킬포스페이트 및 지방족 또는 방향족 설폰산과 포 르말린의 축합산물 같은 음이온 계면활성제; 라우릴아미드 프로필베타민 및 라우릴아미노 베타인 아세테이트 같은 양쪽성 계면활성제; 폴리에틸렌 글리콜 지방산 에스테르 및 폴리옥실렌 알킬아민 같은 비이온계 계면활성제; 및 퍼플루오로알킬 설포네이트, 퍼플루오로알킬 카복실레이트, 퍼플루오로알킬 트리메틸암모늄 염, 퍼플루오로알킬 그룹- 및 친수성 그룹-함유 올리고머, 퍼플루오로알킬 그룹- 및 소수성 그룹-함유 올리고머 및 퍼플루오로알킬 그룹-함유 우레탄 같은 불소-함유 계면활성제이다.

첨가될 계면활성제의 양은 사용될 계면활성제의 종류, 액정 재료의 종류, 용매의 종류 및 용액으로 코팅시킬 지지 필름의 종류에 좌우된다. 그러나, 양은 용액에 포함된 액정 재료의 양을 기준으로 일반적으로 10 중량ppm 내지 10 중량%, 바람직하게는 100 중량ppm 내지 5 중량%, 좀더 바람직하게는 0.1 내지 1 중량%이다.

지지 필름과 지지 물질 및 이들에의 정렬능 부여

액정 재료 용액을 지지 필름이나 기질 상에 도포한다. 적합한 지지 필름은 폴리이미드, 폴리아미드-이미드, 폴리아미드, 폴리에테르 이미드, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리에테르 케톤, 폴리케톤 설파이드, 폴리에테르 설폰, 폴리설폰, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리페닐렌 옥사이드 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부티렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 아크릴 수지, 폴리비닐 알콜, 폴리프로필렌, 셀룰로스, 트리아세틸 셀룰로스 및 이의 부분 검화 산물, 에폭시 수지 및 페놀 수지의 플라스틱 필름이다. 이러한 플라스틱 필름은 각각 하나가 다른 하나의 위에 적층된 둘 이상의 필름으로 구성된 적당히 라미네이팅된 필름일 수 있다. 이와 달리, 이들은 적절히 단축연신 또는 이축연신된 필름일 수 있다. 또한, 지지 필름은 사전에 친수성화 처리 또는 소수성화 처리 같은 표면처리를 할 수 있다.

용액에 포함된 액정 재료의 조성에 따라, 지지 필름에 정렬능을 추가 부여할 필요가 없다. 그러나, 본 발명에서는 용액 코팅에 앞서 지지 필름에 정렬능을 부여하는 것이 바람직하다. 지지 필름으로의 정렬능은 정렬층을 지지층에 적층하거나 지지 필름 또는 그 위에 적층된 정렬층을 마찰처리함으로써 부여될 수 있다. 또한, 정렬능은 지지 필름 위에 실리콘 디옥사이드를 비스듬히 침착시킴으로써 지지 필름에 부여될 수 있다. 적합한 필름은 폴리이미드, 폴리아미드 또는 폴리비닐 알콜로부터 형성된 것들이다. 마찰처리는 일반적으로 하기의 방법으로 달성된다. 즉, 레이온, 면 및 폴리아미드 같은 재료에서 선택된 마찰포를 금속 롤 둘레에 싸맨다. 롤을 필름과 접촉시킨 채 회전시키거나 필름을 롤을 고정시킨 채로 이송하여, 필름 표면 또는 정렬층 표면을 마찰포로 마찰시킨다.

전술한 지지 필름 대신에, 표면에 슬릿형 홈이 제공된 알루미늄, 철 및 동으로 제조된 금속 기질 또는 표면을 슬릿 형태로 에칭시킨 알칼리 글래스, 보로실리케이트 글래스 또는 플린트 글래스로 제조된 글래스 기질 같은 지지 기질도 사용될 수 있다. 또한, 필요에 따라 후술되는 회절소자 기질도 지지 필름 또는 지지 기질로 사용될 수 있다.

용액의 코팅 및 건조

용액을 스핀 코팅법, 롤 코팅법, 프린팅법, 딥 코팅법 및 커튼 코팅법(다이 코팅법) 같은 다양한 코팅법에 의해 지지 필름이나 지지 기질 상에 코팅시킬 수 있다. 이러한 각종 코팅법 중에서 선택된 소정의 방법을 사용함으로써, 용액을 지지 필름이나 기질 상에 도포하여 코팅층을 형성시킨다. 형성된 코팅층을 이어서 건조시켜 코팅층 안의 용매를 증발시킨다. 코팅층은 실온에서의 공기 건조, 핫 플레이트 상에서 및 건조 오븐내 건조 및 웜- 또는 핫- 에어 스프레잉 같은 다양한 건조방법에 의해 건조시킬 수 있다. 건조는 코팅층이 유동화 또는 유락되지 않도록 하는 정도로 달성될 수 있다.

코팅층에 함유된 액정 재료의 조성에 따라, 콜레스테릭 정렬 형성은 종종 용매가 제거되는 온도에서 열호변식으로 또는 용매가 제거되는 과정에서 라이오트로픽식으로 완료될 수 있다. 따라서, 더 이상 정렬층 처리가 요구되지 않는 경우가 존재할 수 있다. 그러나, 건조된 코팅층은 액정의 정렬을 보다 완전하게 하거나 가교결합 반응을 달성하기 위하여 건조 과정 후에 열처리 수행이 요구된다.

본 발명에서, 정렬 형성이 열처리에 의해 수행될 때, 이러한 열처리 및 가교결합 반응을 위한 열처리는 그들의 상호 상이한 열처리 분위기에서 별도로 수행될 수도 있다. 또한, 이들은 하나의 열처리 분위기에서, 예를 들면 동시에 하나의 열처리로에서 수행될 수도 있다.

건조된 코팅층의 정렬 형성은 코팅층을 형성하는 액정 재료를 액정 전이점 이상의 온도까지 가열시켜 액정 상태에 있도록 하고 이 상태를 일정 기간 유지시키는 방법 및 조성물을 액정 전이점보다 높은 온도로 가열시켜 등방성 액체 상태로 있게 하고 이어서 온도를 감소시켜 액정 상태로 쉬프팅시킨 다음 이 상태를 일정 기간 유지시키는 방법을 이용하여 성취할 수 있다.

건조된 코팅층의 정렬 형성 및 가교결합 반응에 요구되는 열처리 온도는 액정성 중합체의 종류와 조성 및 가교결합성 물질의 반응 개시온도에 좌우된다. 그러나, 온도는 일반적으로 30 내지 220℃, 바람직하게는 50 내지 180℃, 더욱 바람직하게는 60 내지 160℃ 범위이다. 가교결합 반응이 이러한 온도 범위내에서 정렬 형성과 동시에 또는 그 후에 진행하도록 액정성 중합체 및 가교결합 물질을 선택하는 것이 바람직하다. 가교결합성 물질의 반응 개시온도가 전술한 범위보다 높을 때, 이의 열처리는 정렬 형성 후 가교결합 반응에 필요한 온도 범위에서 수행될 필요가 있다. 열처리 시간은 열처리 온도, 코팅층에 함유된 액정성 중합체 및 가교결합성 물질의 종류에 좌우된다. 그러나, 정렬 형성 및 가교결합 반응 모두에 요구되는 열처리 시간은 일반적으로 5초 내지 2시간, 바람직하게는 10초 내지 40분, 더욱 바람직하게는 20초 내지 20분이다. 5초 미만의 열처리는 불충분한 정렬 형성 및 가교결합 반응을 일으킬 수 있다. 반면에 2시간 이상의 열처리는 지극히 낮은 생산성을 초래하게 된다. 가교결합 반응을 위한 열처리는 수단계에서 열처리 온도를 상승시킴으로써 수행되거나 별도의 수단계로 수행될 수 있다. 예를 들면, 후술되는 회절능이 액정 필름에 부여될 때, 가교결합은 지나치게 많은 수준으로 진행할 수 있어, 회절패턴 전사에 어려움을 초래한다. 이런 경우, 가교결합은 회절능 부여 후 가교결합 반응에 요구되는 또다른 열처리를 수행하기 위해 적정 수준으로 정지시킬 수 있다.

열처리 후, 필요에 따라, 바람직하게는 냉각이 수행된다. 예를 들면, 정렬 형성 및 가교결합 반응을 위한 열처리가 동시에 수행될 때, 콜레스테릭 정렬은 가교결합 반응에 의해 고정될 수 있기 때문에 냉각이 요구되지 않는다. 그러나,가교결합 반응이 예를 들면, 일단 콜레스테릭 정렬 형성 후 또다른 열처리로에서 수행되는 경우, 본 발명에서는 콜레스테릭 정렬을 정렬 형성 후 냉각 작업에 의해 고정시키는 것이 바람직하다. 냉각처리에는 특별한 제한이 없다. 예를 들면, 정렬 형성에 필요한 열처리 분위기로부터 필름을 실온조건으로 옮긴 다음 이를 냉각시킴으로써 수행될 수 있다. 이와 달리, 필요에 따라, 냉각처리는 수냉 같은 강제 냉각수단을 사용하여 수행될 수도 있다.

광에 의해 작용하는 물질이 가교결합성 물질로 사용될 때, 콜레스테릭 정렬은 광 조사에 의해 고정된다. 광 조사 가교결합을 위한 광은 전자선 및 각종 활성 광선 같은 공지의 수단 중에서 선택될 수 있다. 구체적으로 말하여, 전자선, 자외선, 가시광선 또는 적외선(열선)이 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 일반적으로, 자외선 또는 가시광선이 사용되며 파장 150 내지 700 nm, 바람직하게는 250 내지 650 nm, 더욱 바람직하게는 300 내지 500 nm의 조사광이 사용된다. 조사광에 대한 광원의 예는 살균 램프, 형광 화학 램프 및 암광 같은 저압-수은 램프, 고압 수은 램프 및 금속 할라이드 램프와 같은 고압 방전 램프 및 초고압 수은 램프, 제논 램프 및 수은 제논 램프 같은 쇼트 아크 방전 램프이다. 이들 가운데서 금속 할라이드 램프, 제논 램프 및 고압 수은 램프가 바람직하다. 광 조사의 경우, 광원과 조사될 물체 사이에 필터, 즉 특정 파장 영역내의 광선에 물체를 노출시키기 위한 액정 재료 코팅층을 배치할 수 있다.

비록 조사 광량이 코팅층을 형성하는 액정 재료의 조성 또는 개시제의 존재나 부재 또는 양에 따라 조정되지만, 일반적으로는 2 내지 5,000 mJ/cm², 바람직하게는 10 내지 3,000 mJ/cm², 더욱 바람직하게는 100 내지 2,000 mJ/cm² 범위이다.

비록 광 조사가 수행되는 분위기 온도가 코팅층의 물리적 및 화학적 특성에 따라 적당히 선택되지만, 일반적으로는 0 내지 200℃, 바람직하게는 20 내지 180℃, 더욱 바람직하게는 25 내지 160℃이다. 그러나, 실온 부근의 저온 범위에서 결정상의 스메틱상 같은 고차상을 갖고 저온 범위 이상의 온도 범위에서 키랄 네마틱상을 갖는 액정 재료가 광-가교결합에 의해 키랄 네마틱상 상태로 고정될 경우에, 광 조사는 종종 고차상-키랄 네마틱상의 상 전이점 이상의 온도에서 수행되어야 한다. 반면에 네마틱상이 광-가교결합을 선행하는 열처리 공정에서 과냉각에 의해 이미 고정되었을 경우, 광 조사는 액정층의 낮은 가교결합률 때문에 유동성을 부여하기 위하여 코팅층을 재가열한 후에 적당히 수행될 수 있다. 광 조사는 또한 수회 반복될 수도 있다. 예를 들면, 광반응의 반응속도는 한번은 코팅층을 일정 정도로 가교결합시키기 위해 가열하에 광조사를 수행하고 냉각시킨 후 다시 한번 광 조사를 수행함으로써 더욱 향상될 수 있다. 또한, 미반응 부위가 추가 반응하도록 광 조사 후에 다시 가열처리를 수행하는 이른바 에이징 과정도 수행될 수 있다.

광 조사가 수행되는 분위기에는 특별한 제한이 없다. 그러나, 코팅층이 분위기 중의 산소나 오존에 기인한 반응 억제에 민감할 경우 또는 코팅층 및/또는 이의 지지 필름이 분위기 중의 산소나 오존의 영향하에 착색될 수 있을 경우, 조사 분위 기는 바람직하게는 질소 가스 분위기 같은 불활성 가스 분위기이다. 광 조사는 또한, 코팅층내 액정성 분자의 정렬이 저해되지 않는 한 불활성 가스 분위기를 채용하는 대신 산소 또는 오존 차단능이 있는 필름으로 코팅층 표면을 피복함으로써 수행될 수도 있다. 이러한 차단 필름의 예는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌 나프탈레이트 필름, 폴리페닐렌 설파이드 필름, 폴리아릴레이트 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리비닐 알콜 필름, 폴리비닐 아세테이트 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리비닐 클로라이드 필름, 폴리비닐리덴 클로라이드 필름, 폴리아미드 필름, 폴리이미드 필름 및 폴리에틸렌-비닐 아세테이트 공압출 필름이다.

콜레스테릭 정렬이 고정된 액정 필름은 전술한 방법에 의해 수득될 수 있다. 생성되는 액정 필름, 즉 액정 재료로 제조된 층의 실제 두께에는 특별한 제한이 없다. 그러나, 바람직하게는, 제조성 및 제조공정면에서 일반적으로 0.3 내지 20 ㎛, 바람직하게는 0.5 내지 10 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.6 내지 6 ㎛ 범위이다. 0.3 ㎛ 미만의 실제 두께는 콜레스테릭 정렬에 의해 수득된 선택 반사효과의 감소를 초래하게 된다. 콜레스테릭 선택 반사의 파장 대역폭은 이의 용도에 따라 적절히 조정된다. 그러나, 일반적으로 15 내지 150 nm, 바람직하게는 30 내지 120 nm 범위가 바람직하다. 반면에 콜레스테릭 선택 반사의 중심파장은 바람직하게는, 일반적으로 380 내지 780 nm, 바람직하게는 420 내지 700 nm의 가시광선 영역 또는 800 내지 2000 nm, 바람직하게는 850 내지 1100 nm 범위의 근적외선 영역이다. 본원에서 사용되는 선택 반사의 파장 대역폭은 콜레스테릭 정렬을 형성하는 액정 분자의 트위 스트 방향과 동일한 방향의 원 편광이 액정 필름에 입사될 때 선택 반사에 기인하여 70% 이상의 반사율을 제공하는 파장 범위를 의미한다. 파장 대역폭이 전술한 범위에서 벗어날 때, 액정 필름 자체는 선명한 빛깔을 띠지만 반사광은 어둠침침하거나 또는 그 반대현상이 일어날 수 있다. 아울러, 용도에 따라 시감도가 저하될 수 있다. 콜레스테릭 정렬내 트위스트의 턴 수는 일반적으로 2 내지 10, 바람직하게는 2 내지 6이다. 2 턴 미만일 경우, 콜레스테릭 정렬에 의한 충분한 선택 반사효과가 수득되지 않을 수 있다. 반면에 10 턴을 초과하면, 후술되는 회절능이 액정 필름에 부여되지 않을 수 있거나 부여될 수 있더라도 덜 효과적일 수 있다.

고정된 콜레스테릭 정렬을 갖는 생성 액정 필름의 적어도 일부분에 회절능을 보이는 영역을 제공하는 절차를 상세히 설명한다.

회절능의 부여

액정 필름의 일부에 회절능을 보이는 영역을 부여할 수 있는 한 액정 필름에의 회절능 부여방법에는 특별한 제한이 없다. 그러나, 회절소자 기질을 사용하여 회절 패턴을 액정 필름 기질에 전사하는 방법이 일반적으로 사용된다.

액정 필름 상으로 회절 패턴의 전사에 사용하기 위한 회절소자 기질용 재료는 또한 금속 및 수지 같은 것들일 수 있다. 이와 달리, 회절 기능을 지니고 있는 한은 필름 표면에 회절 기능을 부여함으로써 수득된 것들 및 회절 기능을 지닌 박막을 필름에 전사시킴으로써 수득된 것들과 같은 임의 재료가 적합하다. 특히, 회절 기능을 지닌 필름 또는 필름 라미네이트는 취급 용이성 및 대량 생산성 면에서 더욱 바람직하다.

본원에서 사용된 회절소자는 평면 홀로그램판 같이 회절광을 생성하는 모든 회절소자를 포함한다. 회절소자는 표면 프로필, 소위 말하는 필름 두께 변조 홀로그램으로부터 유도된 회절소자형 또는 표면 프로필을 기본으로 하지 않거나 표면 프로필이 굴절율 프로필, 소위 말하는 굴절률 변조 홀로그램으로 전환되는 위상소자형일 수 있다. 본 발명에서, 필름 두께 변조 홀로그램형은 회절 패턴 정보를 액정에 더욱 용이하게 부여할 수 있다는 점에서 바람직하게 사용된다. 표면 프로필에 회절을 생성하기 위한 파동을 갖는 한 본 발명에서는 굴절율 변조형이 바람직하게 사용될 수 있다.

회절 패턴이 액정 필름에 전사되는 조건은 액정 필름의 특성과 회절소자 기질용 재료에 따라 상이하다. 그러나, 전사는 일반적으로 40 내지 300℃, 바람직하게는 70 내지 80℃의 온도 및 0.05 내지 80 MPa, 바람직하게는 0.1 내지 20 MPa 압력의 가열 및/또는 가압조건에서 수행될 수 있다. 40℃ 미만의 온도는 실온에서 충분히 안정한 정렬상태를 띠는 액정 필름에서 불충분한 회절패턴 전사를 초래할 것이다. 300℃를 초과하는 온도는 액정 필름의 분해 또는 열화를 초래하게 된다. 0.05 MPa 미만의 압력은 불충분한 회절 패턴전사를 일으킬 것이다. 80 MPa를 초과하는 압력은 액정 필름 또는 기타 기초재료의 파괴를 일으키게 된다.

전사에 요하는 시간은 액정 필름을 형성하는 액정 재료의 종류, 가교결합 상태, 필름 형태, 회절패턴형 및 회절소자 기질의 재질에 따라 상이하다. 그러나, 일반적으로는 0.01초 이상, 바람직하게는 0.05초 내지 1분이다. 0.01초 보다 짧은 가공시간은 불충분한 회절패턴 전사를 초래하게 된다. 1분을 초과하는 가공시간은 생 산성면에서 바람직하지 않다.

전술한 조건을 충족하는 일반적으로 사용되는 압축 성형장치, 롤링머신, 캘린더 롤러, 가열 롤러, 라미네이터, 핫 스텀프, 전열판 또는 열 헤드를 사용함으로써, 액정 필름의 액정 표면이 회절 패턴면과 접촉되도록 하는 상태로 회절소자 기질 및 액정 필름이 성형장치에 설치되는 하기 방법으로 회절패턴을 액정 필름 상에 전사시킬 수 있다. 따라서, 회절소자 기질의 회절패턴은 액정 필름 상으로 전사될 수 있다. 회절패턴의 전사는 액정 필름의 1면에 만들어져야 하는 제한은 없으며 따라서 회절패턴은 동일한 방식으로 액정 필름의 양면 모두에 전사될 수 있다.

전술한 조건하에서 전술한 임의 방법에 의해 액정 필름 상에 회절소자 기질의 회절패턴의 전사를 완료한 후, 회절소자 기질을 박리시켜 액정 필름으로부터 제거한다.

회절소자 기질이 제거된 액정 필름은 회절패턴이 전사된 필름 표면에 회절능을 보이는 영역을 갖는다. 본원에서 사용되는 "회절능을 보이는 영역"이란 용어는 영역을 통과하는 광 또는 영역으로부터 반사된 광이 장애물의 기하학적 암영부로 회절되도록 하는 효과를 생성하는 영역을 의미한다. 회절능을 보이는 영역의 존재 또는 부재는 예를 들면, 레이저 광 등이 영역에 입사될 때 그들을 투과한 광 또는 그로부터 반사된 광, 즉 0차 광 이외에 특정 각도에서 방출된 광, 즉, 고차광이 존재하는지 여부를 체크함으로써 확인될 수 있다. 또한, 원자력 현미경 또는 투과 전자 현미경을 사용하여 액정층의 표면 프로필 및 단면 프로필을 관찰함으로써 회절능을 보이는 영역의 형성 여부를 확인하는 것도 가능하다. 회절능을 보이는 영역은 또한 액정 필름의 복수 영역, 예를 들면 필름의 전면과 배면에 각각 형성될 수 있다. 회절능을 보이는 영역은 항상 필름 측면 상에 균일한 두께를 갖는 층으로 형성되도록 요구되지는 않는다. 생성되는 필름은 영역이 필름 측면의 적어도 일부에 형성되는 한 편광 회절 필름으로서 효과를 발휘할 수 있다. 회절능을 보이는 영역은 또한 목적하는 도형, 피토그래프 또는 숫자의 형상으로 형성될 수 있다. 필름이 각각이 회절능을 보이는 복수개의 영역을 가질 경우, 모든 영역이 상호 동일한 회절능을 보일 필요는 없으며 또한 각각의 영역이 상호 상이한 회절능을 보이는 이러한 필름도 허용된다.

한편, 회절능을 보이는 영역이 층으로 형성될 경우, 이의 두께는 액정 필름의 두께를 기준으로, 일반적으로 50% 이하, 바람직하게는 30% 이하, 더욱 바람직하게는 10% 이하이다. 50%를 초과하는 층 두께는 콜레스테릭 액정상에서 기인하는 선택 반사성 및 원 편광성 같은 효과의 감소를 초래하게 된다. 결과적으로, 필름은 편광 회절 효과 달성에 실패한다.

회절패턴이 전사된, 즉 회절능을 보이는 영역 상의 필름 표면은, 나선축이 상호 균질하게 평행하지 않은 콜레스테릭 정렬을 취하고, 바람직하게는 나선축이 두께 방향에서 상호 균질하게 평행하지 않고 나선 피치 길이가 두께 방향에서 균질하게 동등하지 않음을 나타낸다. 이러한 영역 외의 영역은 바람직하게는 통상적인 정렬과 동일한 정렬, 즉 나선축이 두께 방향에서 상호 균질하게 평행하고 나선 피치 길이가 두께 방향에서 균질하게 동등한 나선 구조를 취한다.

회절능을 보이는 영역이 필름의 두 면 중 한 면 영역에 형성되는 경우, 전면 과 배면, 즉 회절능을 보이는 영역이 있는 필름면과 이의 반대면은 다소 상이한 광학 효과 및 착색 효과를 보인다. 따라서, 이의 용도, 목적 기능 등에 따라 액정 필름면의 배치위치를 적당히 선택하는 것이 바람직하다.

전술한 방식으로, 본 발명의 편광 회절 필름이 수득된다. 필요에 따라, 이하에서 "제 2 기질"로 언급되는 또다른 기질에 전사 또는 부착, 및 다양한 내성 향상을 위한 처리가 수행될 수 있다.

제 2 기질에의 전사 또는 부착은 편광 회절 필름 제조에 사용된 "정렬 지지 기질"로 이하에서 언급되는 지지 필름 또는 기질이 본 발명의 효과를 손상하도록 하는 광학 성능을 가질 때, 예를 들면 사용되는 파장 영역에서 흡수를 보일 때 수행된다. 일반적으로, 생성되는 편광 회절 필름은 압력 민감성 접착제로 제 2 기질에 전사될 수 있다.

시이트, 필름 또는 판상 형상을 취하는 한 전사에 사용될 제 2 기질은 특별한 제한이 없다. 제 2 기질용 재료의 예로는 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리아미드, 폴리에테르 이미드, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리에테르 케톤, 폴리케톤 설파이드, 폴리에테르 설폰, 폴리설폰, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리비닐 클로라이드, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부티렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리비닐 알콜, 폴리아세탈, 폴리아릴레이트, 셀룰로스계 플라스틱, 에폭시 수지 또는 페놀 수지의 시이트, 필름 또는 기질, 또는 페이퍼와 합성 페이퍼와 같은 페이퍼 또는 유리판이 있다. 이들은 또한 각각 표면에 불규칙성 이 부여된 기질일 수 있다.

전사에 사용하기 위한 압력 민감성 접착제 또는 접착제에는 특별한 제한이 없다. 광- 또는 전자선-경화 반응성 접착제 및 핫 멜트형 접착제와 같이 통상적으로 공지되어 있는 각종 접착제가 적당히 사용될 수 있다.

적합한 반응성 접착제는 필요에 따라 다른 일작용성, 다작용성 단량체, 각종 중합체 및 안정제를 광- 또는 전자선-중합성을 지닌 전구중합체 및/또는 단량체와 블렌딩함으로써 수득된 것들이다.

광- 또는 전자선-중합성을 지닌 전구중합체의 구체적 예로는 폴리에스테르 아크릴레이트, 폴리에스테르 메타크릴레이트, 폴리우레탄 아크릴레이트, 폴리우레탄 메타크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 에폭시 메타크릴레이트, 폴리올 아크릴레이트 및 폴리올 메타크릴레이트가 있다. 광- 또는 전자선-중합성을 지닌 단량체의 예로는 일작용성 아크릴레이트, 일작용성 메타크릴레이트, 이작용성 아크릴레이트, 이작용성 메타크릴레이트, 삼작용성 또는 그 이상의 다작용성 아크릴레이트 및 다작용성 메타크릴레이트가 있다. 이러한 전구중합체의 시판 제품도 사용될 수 있다. 예를 들면, Aronix(아크릴계 특수 단량체, Toagosei Co., Ltd. 제조의 올리고머), Light Ester(Osaka Chemical Co. 제조) 및 Biscoat(Osaka Organic Chemical Industry Ltd. 제조)가 사용될 수 있다.

적합한 광중합 개시제는 벤조페논 유도체, 아세톤페논 유도체, 벤조인 유도체, 티오잔톤, Micheler′s 케톤, 벤질 유도체, 트리아진 유도체, 아실포스핀 옥사이드 및 아조 화합물이다.

광- 또는 전자선-경화 반응성 접착제의 점도는 이의 가공온도에 따라 적당히 선택된다. 그러나, 일반적으로는 10 내지 2,000 mPa·S, 바람직하게는 50 내지 1,000 mPa·S, 더욱 바람직하게는 100 내지 500 mPa·S 범위이다. 10 mPa·S 미만의 점도는 목적 두께 달성에 어려움을 초래하게 된다. 2,000 mPa·S를 초과하는 점도는 바람직하지 않게 감소된 작업성을 초래하게 된다. 점도가 전술한 범위로부터 벗어날 때, 용매와 단량체의 비율은 목적하는 점도 수득을 위해 적절히 조정하는 것이 바람직하다.

광-경화 반응성 접착제가 사용될 때, 이는 저압 또는 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 금속 할라이드 램프 또는 제논 램프 같은 공지의 경화수단을 사용하여 경화시킬 수 있다. 조사 광량은 사용하고자 하는 반응성 접착제의 종류에 따라 상이하다. 그러나, 일반적으로는 50 내지 2,000 mJ/cm², 바람직하게는 100 내지 1,000 mJ/cm² 범위이다.

전자선-경화 반응성 접착제가 사용될 경우, 이의 경화방법은 전자선의 침투력과 경화력에 따라 적당히 선택된다. 그러나, 접착제는 가속전압이 50 내지 1,000 kV, 바람직하게는 100 내지 500 kV인 조건하에서 조사에 의해 경화시킬 수 있다.

핫-멜트형 접착제가 사용될 경우, 특별한 제한은 없다. 그러나, 작업성면에서 볼 때 핫 멜트의 작업온도가 약 80 내지 200℃, 바람직하게는 100 내지 160℃ 범위인 것들이 바람직하다.

구체적인 예는 베이스 수지로서 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 수지, 폴 리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리아미드 수지, 열가소성 고무, 폴리아크릴 수지, 폴리비닐 알콜 수지, 폴리비닐 아세탈 수지, 예를 들면 폴리비닐 부티랄, 석유 수지, 테르펜 수지 및 로진 수지를 사용함으로써 제조된 것들이다.

압력 민감성 접착제가 접착제로 사용될 경우 이에 대한 특별한 제한은 없다. 예를 들면, 고무계, 아크릴계, 실리콘계 및 폴리비닐 에테르계 압력 민감성 접착제가 사용될 수 있다.

도포시 이들 접착제의 두께는 이의 용도 및 작업성에 따라 상이하다. 그러나, 일반적으로는 0.5 내지 50 μm, 바람직하게는 1 내지 10 μm 범위이다.

전술한 접착제 도포방법에는 특별한 제한이 없다. 이들은 제 2 기질이나 편광 회절 필름 또는 둘 모두에 롤 코팅, 다이 코팅, 바 코팅, 커튼 코팅, 압출 코팅, 그라비어 코팅 및 스핀 코팅법과 같은 공지의 방법을 사용하여 도포될 수 있다.

압력 민감성 접착제 또는 접착제를 사용하여 본 발명의 편광 회절 필름과 제 2 기질을 라미네이팅하는 방법에는 특별한 제한이 없다. 그러나, 라미네이션은 전술한 액정 필름 상에 회절 패턴을 전사하는 수단과 관련하여 예시된 것들에서 적당히 선택된 장치를 사용하여 수행될 수 있다. 따라서, 예를 들면, 정렬 지지 기질, 액정 필름, 접착제층 및 제 2 기질 순으로 이루어진 라미네이트가 수득될 수 있다.

액정 필름으로부터 정렬 지지 기질을 제거하는 방법에는 특별한 제한이 없다. 그러나, 정렬 지지 기질을 액정 필름으로부터 박리 제거하거나 용해시키는 방법이 사용될 수 있다. 박리 제거방법의 예는 접착 테이프를 정렬 지지 기질의 코너 단부에 교착시킨 다음 이로부터 인위적으로 박리시키는 방법; 롤러를 사용하여 기질을 기계적으로 박리시키는 방법; 모든 구조 재료에 대하여 난용성 용매에 침지시킨 다음 기계적으로 박리시키는 방법; 난용성 용매에서 자외선을 적용하여 박리시키는 방법; 정렬 지지 기질과 액정 필름 간의 열팽창 계수 차이를 이용하여 온도 변화에 노출시켜 기질을 박리시키는 방법; 및 정렬 지지 기질 자체 또는 그 위에 있는 정렬 필름을 용해 제거하는 방법이다. 박리성은 액정 재료를 형성하는 액정 재료의 물리적 특성 및 정렬 지지 기질과의 접착성에 따라 상이하다. 따라서, 이러한 조건에 가장 적당한 방법이 사용된다.

본 발명에서, 보호층은 보호, 강도 증강 및 환경 신뢰성 향상의 목적상 회절 편광 필름의 표면에 형성될 수 있다. 자외선 흡수 및/또는 경질 코팅 특성을 지니고 있는 한 보호층에는 특별한 제한이 없다. 예를 들면, 보호층은 자외선 흡수제 및 경질 코팅제를 함유하는 보호층 형성 재료를 필름상, 시이트상, 박막상 또는 판상 산물로 성형함으로써 수득된 것들일 수 있다. 이와 달리, 자외선 흡수성을 지니고, 이하에서 "자외선 흡수층"으로 언급되는 자외선 흡수제 함유 보호층 형성 재료로 구성된 보호층과 경질 코팅성을 지니고, 본 발명을 위한 보호층으로 이하에서 "경질 코팅층"으로 언급되는 경질 코팅제 함유 보호층 형성 재료로 구성된 보호층의 라미네이트가 사용될 수 있다. 또한, 시판 자외선 차단 필름과 경질 코팅 필름의 라미네이트도 보호층으로 사용될 수 있다. 다른 방편으로, 각종 경질 코팅제를 자외선 흡수층에 코팅시켜 필름으로 형성한 라미네이트도 적합하다. 자외선층 및 경질 코팅층은 둘 이상의 층상 구조물에 독립적으로 형성시킬 수 있으며 각각의 층은 접착제 층을 통해 하나를 다른 하나 위에 라미네이팅시킬 수 있다.

보호층 형성 재료는 바람직하게는 높은 광 투과성을 갖는다. 재료의 예는 자외선 흡수제 및/또는 경질 코팅제를 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(4-메틸-펜텐-1), 폴리스티렌, 이오노머, 폴리비닐 클로라이드, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리설폰 또는 셀룰로스계 수지에 첨가함으로써 수득된 것들이다. 보호층으로는, 자외선 흡수제 및/또는 경질 코팅제를 열-, 광- 또는 전자선 경화 반응성 접착제에 첨가하여 수득된 접착제 조성물도 사용될 수 있다. 접착제 조성물의 경화 산물도 보호층으로 사용될 수 있다.

자외선 흡수제 및 경질 코팅제 외에, 필요에 따라, 입체장해 아민 및 급냉제, 대전방지제, 슬립 향상제, 염료, 안료, 계면활성제, 충진제, 예를 들면 미세 실리카 및 지르코니아 같은 광 안정제를 포함한 각종 첨가제를 혼합시킬 수 있다. 본 발명에 악영향을 줄 정도의 범위가 아닌 한은 이들 첨가제의 혼합비에는 특별한 제한이 없다. 그러나, 일반적으로는 0.01 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 5 중량% 범위이다.

보호층 형성 재료와 상용성이거나 이에 분산되는 한 자외선 흡수제에는 특별한 제한이 없다. 자외선 흡수제의 예는 벤조페논 화합물, 살리실레이트 화합물, 벤조트리아졸 화합물, 아닐라이드 옥살레이트 화합물 및 시아노아크릴레이트 화합물 같은 유기 자외선 흡수제 및 세슘 옥사이드, 티타늄 옥사이드 및 아연 옥사이드 같은 무기 자외선 흡수제이다. 이들 가운데서, 자외선 흡수 효율이 높은 벤조페논 화합물이 바람직하게 사용된다. 자외선 흡수제는 단독으로 또는 함께 사용될 수 있 다. 보호층내 자외선 흡수제의 혼합비는 사용하고자 하는 보호층 형성 재료의 종류에 따라 상이하다. 그러나, 일반적으로는 0.1 내지 20 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 10 중량% 범위이다.

경질 코팅제는 보호층 형성 재료와 상용성이거나 이에 분산되는 한 특별한 제한이 없다. 경질 코팅제의 예는 유기 폴리실록산계, 광경화성 수지형 아크릴 올리고머계, 우레탄 아크릴레이트계 및 열경화성 수지형 아실-실리콘계 경질 코팅제 및 무기 화합물, 예를 들면 세라믹이다. 이들 가운데서, 유기폴리실록산계 및 광경화형 아크릴 올리고머계 경질 코팅제가 필름 형성성 때문에 바람직하게 사용된다. 이들 경질 코팅제는 무용매형 또는 용매형일 수 있다.

자외선 흡수층은 자외선 흡수제 및, 필요에 따라 광 안정제를 전술한 보호층 형성 재료에 첨가함으로써 형성될 수 있다. 더욱이, 시판 자외선 차단 필름도 본 발명에 적합하다.

경질 코팅층은 경질 코팅제 및 필요에 따라 각종 첨가제를 전술한 보호층 형성 재료에 첨가함으로써 형성될 수 있다. 또한, 경질 코팅층은 경질 코팅제를 투명한 지지 필름 상에 도포함으로써 형성된 것들일 수 있다. 투명한 지지 필름의 예는 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 설폰, 폴리페닐렌 설파이드, 무정형 폴리올레핀, 트리아세틸 셀룰로스, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 나프탈레이트로부터 형성된 필름이다.

그라비어 잉크용 비히클 수지 또한 투명한 지지 필름으로 적합하다. 그라비어 잉크용 비히클 수지의 예는 니트로셀룰로스, 에틸 셀룰로스, 폴리아미드 수지, 비닐 클로라이드, 염소화 폴리올레핀, 아크릴 수지, 폴리우레탄 및 폴리에스테르이다. 접착력 및 필름 강도를 향상시키기 위하여, 에스테르 검, 다마르 검, 말레산 수지, 알키드 수지, 페놀 수지, 케톤 수지, 자일렌 수지, 테르펜 수지 및 석유 수지 같은 경질 수지가 그라비어 잉크용 비히클 수지에 첨가될 수 있다.

경질 코팅층은 요구되는 내후성에 따라 하나의 경질 코팅층 또는 복합층으로 구성될 수 있다. 복합층은 유기 폴리실록산을 함유하는 경질 코팅층, 광경화성 수지를 함유하는 경질 코팅층, 열경화성 수지를 함유하는 경질 코팅층 또는 무기 화합물을 함유하는 경질 코팅층의 조합으로 구성된 둘 이상의 층으로 된 복합층일 수 있다.

경질 코팅성 정도, 즉 경도는 편광 회절 필름을 형성하는 재질에 좌우된다. 그러나, JIS L 0849에 기재된 시험방법에 따라 평가될 때, 평가 결과는 변색 평가기준으로서 바람직하게는 적어도 3 이상, 바람직하게는 4 이상이다.

자외선 흡수층 및 경질 코팅층은 본 발명에 사용된 보호층을 형성하기 위해 접착제를 사용하여 하나가 다른 하나 위에 라미네이팅될 수 있다. 적합한 접착제는 열-, 광- 또는 전자선-경화-접착제이다. 또한, 보호층은 자외선 흡수제를 함유하는 접착제를 사용하는 편광 회절 필름 상에 별도로 제조된 경질 코팅층을 라미네이팅함으로써 형성될 수 있다. 필요에 따라, 염료, 안료 및 계면활성제도 접착제에 적절히 첨가될 수도 있다.

보호층 및 보호층을 형성하는 자외선 흡수층과 경질 코팅층은 롤 코팅, 디핑, 그라비어 코팅, 바 코팅, 스핀 코팅, 스프레이 코팅 및 프린팅법과 같은 공지 의 방법에 의해 편광 회절 필름 상에 형성시킬 수 있다. 필름이 이러한 필름 형성법 중 임의의 하나에 의해 액정 필름 또는 지지 필름 상에 형성된 후, 생성 필름을 사용된 보호층 형성 재료에 적당한 후처리에 투입한다. 자외선 흡수층과 경질 코팅층의 복합층으로 구성된 보호층은 예를 들면, 경질 코팅제가 자외선 흡수층에 직접 도포되는 방법 또는 라미네이션이 접착제를 통해 달성되는 방법에 의해 형성될 수 있다.

보호층의 두께는 자외선 흡수성 및 경질 코팅성에 요구되는 성능에 따라 상이하다. 그러나, 두께는 일반적으로 0.1 내지 100 ㎛, 바람직하게는 1 내지 50 ㎛ 범위이다. 보호층이 자외선 흡수층과 경질 코팅층의 복합층으로 형성될 경우, 각 층의 전체 두께도 바람직하게는 전술한 범위내에 들어온다.

이렇게 수득된 본 발명의 편광 회절 필름은 회절광이 원 편광성을 가지는 독특한 효과가 있으며, 이러한 점은 기존의 광학 성분이 가지지 못하는 점이다. 이러한 효과는 타원편광측정기와 같이 편광을 요하는 분광 광학기기에 편광 회절 필름을 사용함으로써 광의 사용 효율을 지극히 향상시킬 수 있게 한다. 편광을 요하는 통상의 분광 광학기기에는 늘 편광자가 구비되는 데, 이유는 광원으로부터 방출된 광이 회절 격자 또는 프리즘과 같은 분광소자를 사용하여 상이한 파장의 광 성분으로 분광 분할한 다음, 편광자를 통과하도록 하거나 편광자를 통과한 후 분광분할되도록 하는 데 요구되기 때문이다. 편광자는 다음과 같은 문제점을 제기한다: 즉, 편광자는 입사광의 약 50%를 흡수하고 계면에서 반사가 일어나, 지극히 낮은 광 사용 효율을 초래한다. 그러나, 본 발명에 따른 방법으로 제조된 편광 회절 필름은 매우 높고 이론적으로 약 100% 광 사용 효율을 달성할 수 있게 한다. 아울러, 본 발명의 제조방법에 의해 수득된 편광 회절 필름은 통상의 편광자를 사용하여 용이하게 회절광의 투과 및 차단을 통제할 수 있게 한다. 일반적으로, 편광성이 없는 회절광은 임의의 편광자를 조합하여 사용하여도 완전히 차단시킬 수 없다. 즉, 편광 회절 필름으로는, 좌선형 원 편광판이 사용될 때에만 우선형 편광성을 갖는 회절광이 완전히 차단될 수 있다. 따라서, 여타의 편광판을 사용하더라도 완전한 차단이 성취될 수 없다. 필름은 그러한 효과가 있기 때문에, 관찰자가 편광판 위에서 회절된 영상을 관찰하는 환경에서 회절된 영상을 암시야로부터 갑자기 나타나게 하거나 갑자기 사라지게 할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 제조방법에 의해 수득된 편광 회절 필름은 신규한 회절 기능 소자로서 적용범위가 매우 광범위하고 각종 광학소자 및 광전자소자, 장식용 부품 및 위조방지소자로서 사용될 수 있다.

구체적으로, 편광 회절 필름의 용도는 예를 들면, 제 2 기질로 사용되는 Fujitack(Fuji Photo Film Co., Ltd. 제조) 또는 Konicatack(Konica Corp. 제조), TPX 필름(Mitsui Chemicals Inc. 제조), Arton 필름(Nihon Synthetic Rubber Co. 제조), Zeonex 필름(Nippon Zeon Co., Ltd. 제조) 또는 Acryprene 필름(Mitsubishi Rayon Co., Ltd. 제조)과 같은 트리아세틸 셀룰로스 필름을 포함하여 투명한 등방성 필름에 필름을 적용함으로써 다양한 광학적 용도에까지 확대시킬 수 있다. 예를 들면, 각종 액정 디스플레이에 편광 회절 필름이 구비되는 경우, 색 보상 및/또는 시각이 향상될 수 있다. 아울러, 편광 회절 필름은 분광 분할 편광, 회절현상을 이 용하여 특정 파장의 광선 수득에 사용될 편광 광학소자, 광학필터, 원 편광판 또는 광확산 시이트를 요하는 전술한 분광 광학 기기로서 광범위한 용도를 갖는다. 또한, 직선 편광판은 필름을 1/4 파장판과 조합함으로써 수득될 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법에 의해 제조된 편광 회절 필름은 광학소자 및 광전자소자로서 전례가 없는 광학효과를 발휘할 수 있는 다양한 광학 부품을 제공할 수 있다.

편광 회절 필름으로는, 회절능 특유의 무지개색 효과 및 콜레스테릭 액정 특유의 선명한 착색효과를 겸비하는 새로운 디자인 가능한 필름과 같은 다양한 형성재료가 수득될 수 있다. 이와 달리, 편광 회절 필름은 박막으로도 형성될 수 있으므로, 기존 제품에 필름을 부착시키거나 통합시킴으로써 타 유사제품과 기존 제품의 식별에 기여할 것으로 예상될 수 있다. 예를 들면, 디자인된 회절 패턴으로 매설한 편광 회절 필름을 유리창에 교착시킬 수 있거나 유리창이 전사용 제 2 기질로 사용될 수도 있다. 이렇게 하여, 회절패턴과 연계된 콜레스테릭 액정의 선택 반사성에서 생기는 광은 상이한 시각에 따라 상이한 색채를 보인다. 따라서, 생성되는 창은 패션성이 우수하게 된다. 밝은 외부에서 이의 내측을 보기는 어려움에도 불구하고, 내측에서 외측으로 볼 때는 시감도가 양호한 창이 제공될 수 있다.

위조방지소자는 모두가 회절소자 및 콜레스테릭 액정에 의해 수득된 각각의 위조방지 효과를 겸비하는 신규 위조방지 필름, 봉인, 표식 등으로서 사용될 수 있다. 구체적으로, 위조방지 소자는 운전면허증, 신원확인 카드, 여권, 크레딧 카드, 선불 카드, 각종 노트, 선물 카드 및 유가증권 같은 전사 또는 부착용 제 2 기질로 사용되는 카드형 기질 또는 마운트에 편광 회절 필름을 적용함으로써 수득될 수 있 다. 편광 회절 필름은 카드 기질 또는 마운트의 일부와 일편으로 일체화시키거나 이에 배치시킬 수 있고, 좀더 구체적으로는 카드 기질이나 마운트가 재질이 종이일 경우 카드 기질이나 마운트에 교착, 매설시키거나 그 안에 직조할 수 있다. 본 발명에 의해 제조된 편광 회절 필름은 액정 필름의 일부에 회절능을 보이는 영역을 가지며 아울러 콜레스테릭 액정 특유의 파장 선택 반사성, 원 편광 선택 반사성, 색채의 시각 의존성 및 미려한 콜레스테릭 색채를 보이는 효과를 겸비한다. 따라서, 위조방지소자로 사용될 경우 편광 회절 필름을 위조하기란 매우 어렵다. 좀더 구체적으로 설명하면, 표면에 회절능을 보이는 영역을 지닌 액정 필름을 위조하기란 지극히 어렵다. 또한, 편광 회절 필름은 위조방지 효과뿐만 아니라 회절소자의 무지개색 효과와 콜레스테릭 액정의 선명한 착색 효과 때문에 의장성이 우수하다. 이러한 이유로 해서, 본 발명의 방법에 의해 제조된 편광 회절 필름은 위조방지 소자로서 사용하기에 매우 적합하다.

이러한 용도는 본 발명의 방법에 의해 제조된 편광 회절 필름의 일례에 지나지 않는다. 편광 회절 필름은 통상적으로 회절소자 단독 또는 일반적인 콜레스테릭 정렬-고정 액정이 사용되어온 다양한 용도를 위해 적용되고 개발될 수 있다. 더욱이, 편광 및 회절 필름은 또한 신규한 광학 효과를 발휘할 수 있으므로 전술한 용도 외에도 다양한 용도를 위해 적용되고 개발될 수 있다.

실시예

본 발명은 본 발명의 범위를 제한하지 않는 하기 실시예로 상세히 설명된다.

참조 실시예

0.45 mol의 비페닐디카보닐 클로라이드, 0.055 mol의 테트라프탈로일 클로라이드, 0.25 mol의 메틸 하이드로퀴논, 0.10 mol의 카테콜 및 0.15 mol의 헥사메틸렌 글리콜을 o-디클로로벤젠 중 80℃에서 3 시간 동안 상호 반응시킨다. 이어서, 반응을 10 ml의 물로 정지시킨다. 계속해서, 반응용액을 교반하에 메탄올에 넣어 재침전 작업을 수행하여, 30℃의 페놀/테트라클로로에탄(6/4 중량비) 용매로 고유점도가 0.147인 백색 액정 폴리에스테르를 수득한다. 생성되는 중합체를 세척하고 진공건조시킨다. 중합체의 유리전이점 온도를 Perkin Elmer Corp. 제조의 DSC-7으로 측정한 결과 46℃인 것으로 밝혀졌다.

또한, 생성되는 중합체를 테트라하이드로퓨란에 용해시키고 지시약으로 브로모페놀 블루(pKa = 4.1)를 사용하여 산가를 측정한다. 측정결과 중합체의 산가는 150 μeq/g인 것으로 판명되었다.

12 g의 폴리에스테르에 Sanwa Chemical Co., Ltd. 제조의 멜라민 화합물 MX-57 0.6 g을 가하고 혼합물을 87.4 g의 테트라클로로에탄에 용해시켜 중합체 용액을 제조한다. SE-5291이라는 이름의 Nissan Chemical Industries, Ltd. 제조 폴리이미드 용액을 롤 코터를 사용하여 1.1 mm 두께로 청색 판유리에 도포한 다음 용매를 건조시킨다. 건조된 판유리를 300℃에서 1시간 동안 열처리하여 두께가 약 0.2 ㎛인 폴리이미드층을 형성시킨다. 폴리이미드층을 갖는 판유리의 폴리이미드 표면을 레이온 마찰포로 마찰처리하고 중합체 용액을 스핀 코팅에 의해 표면에 코팅시킨다. 이어서, 판을 오븐내 65℃에서 충분히 건조시킨다. 계속해서, 건조된 판유리를 120℃에서 10분간 가열시킬 오븐에 넣는다. 이어서, 유리판을 오븐에서 꺼내어 물에 넣어 급냉시킨다. 생성 샘플을 편광 현미경으로 관찰한다. 관찰결과, 분자가 마찰방향을 따라 일축방향으로 정렬된 실질적으로 모노도메인 네마틱 액정상으로 고정된 것으로 판명되었다. Berek 보상기로 측정한 평면내(in-plane) 지체값은 165 nm였다. 샘플의 액정상 부분의 두께는 접촉형 필름 두께 미터로 측정되며 1.2 ㎛인 것으로 판명되었다. 샘플은 이하에서 샘플 1로 언급된다.

샘플 1을 180℃로 온도설정한 오븐에 넣고 20분간 가열하여 가교결합을 수행한다. 열처리 후에 샘플 1을 실온으로 냉각시킨다. 생성 샘플을 다시 관찰한다. 관찰결과, 샘플은 샘플 1에서의 것과 동일한 균질 네마틱 정렬을 유지하였고 168 nm의 평면내 지연값을 갖는 것으로 판명되었다. 생성 샘플은 이하에서 샘플 2로 언급된다.

샘플 2의 액정층만을 긁어 벗겨낸다. 이어서, 가교결합 후 Tg를 시차 주사 열량측정술(DSC)로 측정한다. 측정결과, 77℃까지 상승한 것으로 판명되었다.

실시예 1

고유점도가 0.20이고 산가가 250 μeq/g이며 용액 중합법으로 수득한 7.8 g의 액정 중합체 A, 고유점도가 0.11인 2.2 g의 액정 중합체 B 및 Sanwa Chemical Co., Ltd., 제조의 0.6 g의 벤조구아민 유도체 SB-303(A, B 모두 하기식으로 표현되는 바와 같이 반복단위를 지닌다)을 칭량하여 90 g의 N-메틸-2-피롤리딘에 용해시킨다. 이어서, Asahi Glass Co., Ltd. 제조의 0.5 mg의 불소계 계면활성제 S-383을 용액에 가한다. 표면을 레이온 포로 마찰처리한 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 필름에 바 코터를 사용하여 혼합물을 코팅시킨다. 코팅 후, 15분간 건조되도록 80℃로 온도설정한 클린 오븐에 필름을 넣은 다음, 180℃로 온도설정한 오븐에서 15분간 열처리함으로써 액정층의 콜레스테릭 정렬 및 가교결합을 동시에 완료한다. 이 샘플을 이하에서 샘플 3으로 언급한다.

액정 중합체 A

액정 중합체 B

정렬처리 후 콜레스테릭 액정층은 유리질 상태로 고정된다. 액정층을 PEN 필름으로부터 소량을 긁어 벗겨내어 DSC 측정을 한다. 측정결과, Tg는 95℃인 것으로 판명되었다.

샘플 3으로부터의 녹색의 선택 반사광은 정면에서 육안으로 보았을 때도 분명하게 확인될 수 있었고 아울러 V-570이라는 이름의 Nippon Bunko Co. 제조의 분광기에 의한 측정으로부터 560 nm에서 집중되는 우물형 투과 스펙트럼이 수득되었다. 또한, 투과형 전자 현미경으로 액정층의 단면을 관찰하였다. 관찰결과는 액정 분자의 나선축이 두께 방향에서 상호 균질하게 평행하고 나선 피치 길이가 두께 방 향에서 균질하게 동등하도록 콜레스테릭 정렬이 형성되었음을 확인시켜 주었다.

샘플 3의 액정층 표면에 Toagosei Co., Ltd. 제조의 UV-경화 접착제 UV-3400을 바 코터를 사용하여 두께 6 ㎛로 코팅한다. 이어서, Fuji Photo Film Co., Ltd. 제조의 두께가 80 ㎛인 트리아세틸 셀룰로스 필름을 표면에 라미네이팅시킨다. 계속해서, 금속 할라이드 램프가 구비된 자외선 조사장치를 사용하여 810 mJ의 광으로 기질의 PEN 표면으로부터 필름 라미네이트를 조사한다. 이러한 작업에 의해, UV-경화 접착제는 거의 완전히 경화된다. 이어서, 필름 라미네이트를 트리아세틸 셀룰로스 필름면이 테이블 상단면과 대면하도록 테이블 위에 놓는다. 이어서, 액정층을 트리아세틸 셀룰로스 필름 상으로 전사하기 위해 박리각도 180°에서 필름 라미네이트로부터 PEN 필름만을 살짝 박리시킨다. 생성되는 필름 라미네이트를 이하에서 샘플 4로 언급한다.

샘플 4는 광학특성면에서 전혀 상이하지 않은 것으로 확인되었다. 가시적으로 및 분광기로 수행한 측정은 콜레스테릭 정렬 구조가 거의 변화 없음을 확인시켜 주었다.

샘플 4를 마찰방향이 종방향이 되도록 길이 10 cm, 폭 3 cm의 직사각형으로 절단하고, 반면에 표면을 실리콘 처리한 Teijin Ltd. 제조의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 A-43은 길이 12 cm, 폭 5 cm의 직사각형으로 절단한다. 이어서, 두 직사각형 조각을 하나를 다른 하나 위에 포개어 샘플 4의 액정층 표면이 PET 필름의 실리콘 처리면과 접촉되게 한다. 두 직사각형 조각을 더 짧은 한쪽, 즉 가로쪽에 셀로판 테이프로 고정시킨다. 이어서, 생성 샘플을 Torami Co. 제조의 써모라 미네이팅 장치 DX-350을 통해 삽입시켜, 짧은 쪽이 먼저 통과하게 한다. 써모라미네이션은 110℃의 라미네이팅 롤러 온도에서 수행되며 샘플은 초 당 30 mm의 속도로 운반된다. 이어서, 샘플 4와 PET 필름을 일체적으로 상호 밀착시킨다. 이어서, 필름 라미네이트를 실온으로 냉각시켜 이로부터 필름 길이 방향을 따라 PET 필름을 살짝 박리제거한다. 생성 필름을 이하에서 샘플 5로 언급한다.

샘플 5는 샘플 3과 4에서와 같이 콜레스테릭 구조로부터 유도된 선택 반사를 보였다. 분광기에 의한 투과성 측정은 또한, 샘플 3과 4가 보여 주었던 560 nm에서 집중되는 우물형 스펙트럼에 변화가 없음을 나타내었다. 또한, 액정층의 단면을 투과 전자 현미경으로 관찰하였다. 관찰결과는 액정 분자의 나선축이 두께 방향에서 상호 균질하게 평행하고 나선 피치 길이가 두께 방향에서 균질하게 동등하도록 콜레스테릭 정렬이 형성되었음을 확인시켜 준다.

상기로부터, 콜레스테릭 정렬 구조가 써모라미네이팅에 의해 붕괴되지 않았고 따라서 액정 정렬이 유지된 것으로 확인되었다.

샘플 3을 마찰방향이 종방향으로 향하도록 길이 10 cm, 폭 3 cm의 직사각형으로 절단하고, 반면에 Edmond Scientific Japan Co. 제조의 시판 엠보싱 필름 J52,989를 회절 격자의 격자 방향이 종방향으로 향하도록 길이 12 cm, 폭 5 cm의 직사각형으로 절단한다. 이어서, 샘플 3의 액정층 표면이 엠보싱 필름의 회절 격자면과 일체로 밀착되도록 두 직사각형 조각을 하나를 다른 하나 위에 포갠다. 이어서, 포갠 조각 중 짧은 한쪽을 셀로판 테이프로 고정시킨다. 이어서, 생성 샘플을 Torami Co. 제조의 써모라미네이팅 장치 DX-350을 통해 삽입시켜, 짧은 쪽이 먼저 통과하게 한다. 써모라미네이션은 95℃의 라미네이팅 롤러 온도에서 수행되며 샘플은 초 당 30 mm의 주행속도로 이동시킨다. 써모라미네이팅 후, 샘플 3과 엠보싱 필름을 상호 일체적으로 밀착시킨다. 이어서, 필름 라미네이트를 실온으로 냉각시켜 이로부터 마찰 방향, 즉 필름 길이 방향을 따라 엠보싱 필름을 살짝 박리 제거한다. 생성 필름을 이하에서 샘플 6으로 언급한다.

샘플 6은 샘플 3과 유사하게 콜레스테릭 정렬의 선택 반사광 특성을 지니고 있다. Nippon Bunko Co. 제조의 분광기 V-570에 의한 투과 스펙트럼의 평가는 560 nm에서 집중되는 우물형 스펙트럼에 변화가 없음을 나타낸다. 샘플 6의 액정층의 정렬상태를 편광 현미경으로 관찰하고 액정층의 단면을 투과 전자 현미경으로 관찰하였다. 이러한 관찰은 액정층의 표면영역에서, 콜레스테릭상내의 액정 분자의 나선축이 두께 방향에서 상호 균질하게 평행하지 않고 나선 피치 길이가 두께 방향에서 균질하게 동등하지 않도록 콜레스테릭 정렬이 형성되었음을 확인시켜 준다. 반면에 타 영역에서는, 액정 분자의 나선축이 두께 방향에서 상호 균질하게 평행하고 나선 피치 길이가 두께 방향에서 균질하게 동등하도록 콜레스테릭 정렬이 형성되었다.

또한, 콜레스테릭 구조로부터 유도된 선택 반사 외에, 샘플 6은 필름 길이 방향이 12시 방향에 향할 때 3시 및 9시 방향에서 볼 때처럼 회절 격자 특유의 무지개빛을 나타내었다. He/Ne 레이저로부터의 조준광을 샘플 6의 PEM 필름 표면에 수직으로 입사시킬 때, 회절광이 3시 및 9시 방향에서 관찰되었고 1차 회절광의 회절각은 약 30°였다.

비교 실시예 1

액정 재료에 벤조구아민 유도체를 가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방식으로 액정 박막 형성, 열처리 및 전사작업을 수행하여 샘플 7을 수득한다. 샘플 7도 실시예 2의 샘플 3 내지 5로 했던 것처럼 녹색 선택 반사광이 나타날 수 있는 콜레스테릭 정렬을 취하였다. 분광기에 의한 측정은 선택 반사 중심은 545 nm였음을 보여준다.

또한, 샘플 7을 DSC 측정에 투입하기 위해 부분적으로 긁어 벗겨낸다. 결과적으로 Tg는 72℃인 것으로 판명되었다.

샘플 7을 또한 실시예 2에서와 동일한 조건하에서 실리콘 처리 PET 필름과 열경화 작업에 투입한다. 생성 샘플은 이하에서 샘플 8로 언급한다. 샘플 8은 필름의 트위스트 및 형상과 같은 외관이 실시예 1의 샘플 5와 동일한 것으로 보인다. 그러나, 본 비교 실시예에서 써모라미네이팅 전 실시예 1의 샘플 3 내지 5 또는 샘플 7과는 구별되게, 샘플 8의 콜레스테릭 선택 반사광은 가시적으로 관찰할 수 없었다. 분광기 측정으로는 선택 반사로부터 유도된 우물형 스펙트럼이 확인될 수 없다. 또한, 필름은 전체적으로 혼탁해졌고 필름 자체의 투과광량은 감소하였다. 이러한 결과는 샘플 7이 써모라미네이팅 조건하에서 콜레스테릭 정렬을 유지시킬 수 없음을 확인시켜 준다.

실시예 2

하기의 3 종의 아크릴레이트 단량체 M1 내지 M3를 합성한다.

단량체 M1, M2 및 M3와 아크릴산을 각각 50:20:30:5의 몰비로 혼합시켜 클로로벤젠 용액을 제조한다. 생성되는 용액을 산소 탈기를 위해 질소 가스 버블링에 투입한다. 이어서, 단량체 중량을 기준으로 2 중량% 양의 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 칭량하여 클로로벤젠 용액을 제조하고 생성 용액을 단량체 용액에 가한다. 이어서, 반응기를 80℃의 온도까지 가열하고 반응을 4시간 수행한다. 계속해서, AIBN 1 중량%를 반응물에 첨가될 다른 용액으로 추가 제조한다. 혼합물을 80℃에서 6 시간 동안 반응시킨다. 생성 반응용액을 9배량의 디에틸 에테르에 넣어 재침전 작업을 수행한다.

생성되는 침전물을 클로로포름에 재용해시킨 다음 디에틸 에테르에 재침전시킨다. 이렇게 수득된 침전물을 디에틸 에테르로 잘 세척한 다음 진공 건조기에서 24 시간 건조시킨다. 생성 중합체를 GPC 분석한다. GPC 분석은 테트라하이드로퓨란 을 용출용매로 및 고속 GPC TSK 겔 G-1000HXL용 충진 칼럼이 구비된 Tosho GPC 분석장치 CCP & 8000(CP-8000, C0-8000 및 UV-8000)를 사용하여 수행한다. 생성 중합체는 폴리에틸렌으로 환산하여 중량 평균 분자량이 약 7,000인 중합체인 것으로 판명되었다.

또한, 중합체를 DSC 분석한다(Perkin Elmer Co. 제조의 DSC7). 분석결과, 유리 전이점 온도 Tg는 70℃였다.

중합체를 Melter 핫 스테이지 및 Olympus 편광 현미경을 사용하여 액정상 행동에 대해 조사한다. 이러한 조사결과는 중합체가 100℃ 부근에서 유동하는 네마틱상을 취하고 부분적으로 콜레스테릭 액정상 특유의 오일성 스트리크 텍스춰 특징을 나타냄을 표시한다. 중합체의 등방성 전이온도는 240 내지 250 부근에 있었다.

Fuji Photo Film 제조의 시판 트리아세틸 셀룰로스 필름 UVD-80 상에 Kuraray Co., Ltd. 제조의 폴리비닐 알콜 MP-203의 수용액을 코팅한 다음 건조시켜 그 위에 얇은 코팅층이 형성된 필름을 수득한다. 생성 필름의 폴리비닐 알콜 표면을 레이온 포로 마찰처리하여 정렬 기질을 제조한다. 정렬기질 상에, 상기에서 합성한 액정 중합체 10 g과 Sanwa Chemical 멜라민 유도체 MX-57 0.6g의 혼합물의 12 중량% 테트라클로로에탄 용액을 스핀 코팅에 의해 코팅한다. 이어서, 코팅 기질을 65℃ 열판에서 30분간 건조시켜 2.2 ㎛ 두께의 액정층을 형성시킨다. 액정층의 필름 두께는 접촉형 필름 두께 미터로 측정한다.

필름을 120℃로 온도설정한 오븐에서 10분간 가열하여 액정 필름을 수득한다. 필름은 이하에서 샘플 11로 언급한다. 샘플 11을 편광 현미경으로 관찰한 결과 니트 모노도메인 콜레스테릭 정렬을 취하고 있는 것으로 나타났다. 가시광 영역내 녹색 부근에서 콜레스테릭 정렬로부터 유도된 선택 반사가 육안으로도 관찰되었다. Nippon Bunko Co. 제조의 분광기 V-570으로 샘플 11의 투과 스펙트럼을 측정한 결과 510 내지 580 nm 부근에서의 선택 반사로부터 유도된 우물형 투과 감소 영역이 존재함을 나타내었다. 샘플 11의 액정층을 부분적으로 긁어 벗겨내어 DSC 분석한다. 분석결과, Tg는 85%까지 증가된 것으로 판명되었다.

샘플 11을 마찰방향이 종방향으로 향하도록 길이 10 cm, 폭 3 cm의 직사각형으로 절단하고, 반면에 Edmond Scientific Japan Co. 제조의 시판 엠보싱 필름 J52,989는 회절 격자의 격자 방향이 종방향으로 향하도록 길이 12 cm, 폭 5 cm의 직사각형으로 절단한다. 이어서, 두 직사각형 조각을 샘플 11의 액정층 표면이 엠보싱 필름의 회절 격자면과 밀착되도록 하나를 다른 하나 위에 포갠다. 이어서, 포개진 조각 중 짧은 한쪽을 셀로판 테이프로 고정시킨다. 이어서, 생성 샘플을 짧은 쪽이 먼저 통과하도록 Torami Co. 제조의 써모라미네이팅 장치 DX-350을 통해 삽입시킨다. 95℃의 라미네이팅 롤러 온도에서 써모라미네이션을 수행하고 샘플을 초 당 30 mm의 주행속도로 이동시킨다. 써모라미네이팅 후, 샘플 11과 엠보싱 필름을 상호 일체적으로 밀착시킨다. 이어서, 필름 라미네이트를 실온으로 냉각시켜 이로부터 마찰방향을 따라 엠보싱 필름을 살짝 박리시킨다. 이를 이하에서 샘플 12로 언급한다.

샘플 12는 샘플 11과 마찬가지로 콜레스테릭 정렬 특유의 선택 반사광을 지녔다. Nippon Bunko Co. 제조의 분광기 V-570으로 투과 스펙트럼을 평가한다. 측정 결과, 선택 반사로부터 유도된 투과광이 510 내지 580 nm 부근에서 감소되는 영역이 관찰되었다. 샘플 12의 액정층의 정렬상태를 편광 현미경으로 관찰하고 액정층의 단면을 투과 전자 현미경으로 관찰한다. 이러한 관찰은 액정층의 표면영역에서, 콜레스테릭상내의 액정 분자의 나선축이 두께 방향에서 상호 균질하게 평행하지 않고 나선 피치 길이가 두께 방향에서 균질하게 동등하지 않도록 콜레스테릭 정렬이 형성되었음을 확인시켜 준다. 타 영역에서는, 액정 분자의 나선축이 두께 방향에서 상호 균질하게 평행하고 나선 피치 길이가 두께 방향에서 균질하게 동등하도록 콜레스테릭 정렬이 형성되었다.

또한, 콜레스테릭 구조로부터 유도된 선택 반사 외에, 샘플 12는 필름 길이 방향이 12시 방향에 향할 때 3시 및 9시 방향에서 볼 때처럼 회절 격자 특유의 무지개빛을 나타낸 것으로 관찰되었다. He/Ne 레이저로부터의 조준광을 샘플 12의 트리아세틸 셀룰로스 필름 표면으로부터 수직으로 입사시킬 때, 회절광이 3시 및 9시 방향에서 관찰되었고 1차 회절광의 회절각은 약 30°였다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따라, 내열성이 우수하고 편광시킬 수 있는 회절광을 생성하는 편광 회절 필름이 제조될 수 있다.

Claims (12)

1. 액정성 중합체와 가교결합성 물질을 함유하는 액정 재료로 필름을 형성하고, 콜레스테릭 정렬 상태로 있는 액정재료를 고정하며, 액정재료를 가교결합시켜 액정 필름을 형성한 다음 액정 필름의 적어도 일부에 회절능을 보이는 영역을 제공하는 단계를 포함하는, 편광 회절 필름의 제조방법.
2. 액정성 중합체와 가교결합성 물질을 함유하는 액정 재료로 필름을 형성하고, 콜레스테릭 정렬 상태로 있는 액정재료를 가교결합시켜 콜레스테릭 정렬이 고정된 액정 필름을 형성한 다음 액정 필름의 적어도 일부에 회절능을 보이는 영역을 제공하는 단계를 포함하는, 편광 회절 필름의 제조방법.
3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 액정성 중합체가 네마틱 액정상 또는 콜레스테릭 액정상을 보이는 주쇄형 액정성 중합체 화합물, 측쇄형 중합체 화합물, 액정성 올리고머, 및 이들의 공중합체 또는 혼합물을 함유하는 조성물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 편광 회절 필름의 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서, 네마틱 액정상을 보이는 주쇄형 액정성 중합체 화합물이 폴리아미드, 폴리아믹산, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리설파이드 및 셀룰로스 유도체로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 편광 회절 필름의 제조방법.
5. 제 3 항에 있어서, 네마틱 액정상을 보이는 측쇄형 액정성 중합체가 각각 폴리실록산, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 또는 폴리말로네이트가 주쇄이고 메소젠으로서 파라-치환 사이클릭 화합물로 이루어진 저분자 액정 화합물이 공액 원자 그룹으로 이루어진 스페이서를 통해 주쇄에 결합되는 구조를 갖는 것들로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 편광 회절 필름의 제조방법.
6. 제 3 항에 있어서, 콜레스테릭 액정상을 보이는 주쇄형 및 측쇄형 액정성 중합체가 각각 광학 활성 그룹을 제 4 항 또는 5 항에 기재된 네마틱 액정상을 보이는 주쇄형 또는 측쇄형 액정성 중합체의 주쇄, 스페이서 또는 메소젠에 도입시켜 수득된 것들로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 편광 회절 필름의 제조방법.
7. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 가교결합성 물질이 메타크릴 화합물, 아크릴 화합물, 우레아 화합물, 멜라민 화합물, 벤조구아민 화합물, 아지도 화합물, 아지리디닐 화합물 및 블로킹된 이소시아네이트 화합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 편광 회절 필름의 제조방법.
8. 제 1 항에 있어서, 액정 필름이 액정 재료를 용매에 용해시키고; 생성 용액을 지지 필름 또는 기질에 도포한 후, 코팅층을 건조시켜 용매를 증발시키며; 생성되는 건조 필름을 열처리하여 콜레스테릭 정렬을 형성한 다음; 콜레스테릭 정렬 형성 후 가교결합 반응을 수행함으로써 형성되는, 편광 회절 필름의 제조방법.
9. 제 2 항에 있어서, 액정 필름이 액정 재료를 용매에 용해시키고; 생성 용액을 지지 필름 또는 기질에 도포한 후, 코팅층을 건조시켜 용매를 증발시키며; 생성되는 건조 필름을 열처리하여 콜레스테릭 정렬을 형성한 다음; 가교결합 반응을 콜레스테릭 정렬 형성과 동시에 수행함으로써 형성되는, 편광 회절 필름의 제조방법.
10. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 회절능이 회절소자 물질 상에 형성된 회절 패턴을 액정 필름에 전사함으로써 제공되는, 편광 회절 필름의 제조방법.
11. 제 1 항 또는 2 항에 따른 방법으로 제조한 편광 회절 필름을 기질에 부착하는 단계를 포함하는, 필름 라미네이트의 제조방법.
12. 자외선 흡수제 및 경질 코팅제로 이루어진 그룹 중에서 선택된 제제를 함유하는 보호층을 제 1 항 또는 2 항에 기재된 방법으로 제조한 편광 회절 필름 상에 형성시키는 단계를 포함하는, 필름 라미네이트의 제조방법.