KR101049708B1

KR101049708B1 - 액정성 코팅액 및 편광막

Info

Publication number: KR101049708B1
Application number: KR1020097017868A
Authority: KR
Inventors: 도루 우메모토; 도시마사 니시모리; 다다유키 가메야마
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2008-01-24
Filing date: 2008-11-18
Publication date: 2011-07-15
Also published as: JP2009199043A; US8189165B2; WO2009093373A1; KR20100009529A; JP5153445B2; US20100128216A1; TWI393756B; TW200940667A; CN101636470B; CN101636470A

Abstract

종래의 액정성 코팅액을 유연시켜 얻어지는 편광막은, 건조 과정에서 막 중에 수 십 ㎛ 정도 크기의 미세 결정이 석출되어 편광막의 헤이즈값 (광산란) 이 커지고, 또한 리오트로픽 액정 화합물의 배향도가 낮아져 2 색비가 작아진다는 문제가 있었다. 그 때문에 이 문제를 해결한 액정성 코팅액이 요구되었다.

본 발명의 액정성 코팅액은, 리오트로픽 액정 화합물과 비닐알코올계 폴리머와 용매를 함유하는 액정성 코팅액으로서, 비닐알코올계 폴리머가 리오트로픽 액정 화합물 100 중량부에 대해 0.05 중량부 ∼ 1.5 중량부 함유되는 것을 특징으로 한다.

Description

액정성 코팅액 및 편광막 {LIQUID-CRYSTALLINE COATING FLUID AND POLARIZING FILM}

본 발명은 액정성 코팅액과 그것을 이용하여 제작되는 편광막에 관한 것이다.

액정 패널에서는 액정을 통과하는 광선의 선광성(旋光性)을 제어하기 위해 편광판이 사용된다. 종래 이들 편광판으로서, 폴리비닐알코올 등의 폴리머 필름을 요오드나 2 색성 색소로 염색하고, 일 방향으로 연신된 편광판이 널리 사용되었다. 그러나 상기의 편광판은 색소나 폴리머 필름의 종류에 따라서는 내열성이나 내광성이 충분하지 않고, 또 막두께가 비교적 두껍다는 문제가 있다.

이에 대하여 유리판이나 폴리머 필름 등의 기재 상에 리오트로픽 액정 화합물을 함유하는 액정성 코팅액을 박막 형상으로 유연시키고, 리오트로픽 액정 화합물을 배향시켜 편광막을 형성하는 방법이 알려져 있다 (특허문헌 1). 리오트로픽 액정 화합물은 용액 중에서 액정성을 나타내는 초분자 회합체를 형성하고 있고, 이것을 함유하는 액정성 코팅액에 전단 응력을 가하여 유연시키면, 초분자 회합체의 장축 방향이 유연 방향으로 배향된다. 리오트로픽 액정 화합물의 편광막은 연신할 필요가 없기 때문에 광폭의 편광막을 얻기 쉽고, 또 막두께를 현격히 얇게 할 수 있기 때문에 장래성이 기대되고 있다.

그러나 종래의 액정성 코팅액을 유연시켜 얻어지는 편광막은, 건조 과정에서 막 중에 수 십 ㎛ 정도 크기의 미세 결정이 석출되어 편광막의 헤이즈값 (광산란) 이 커지고, 또한 리오트로픽 액정 화합물의 배향도가 낮아져 2 색비가 작아진다는 문제가 있었다. 그 때문에 이 문제를 해결한 액정성 코팅액이 요구되었다.

특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 2006-323377호

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명의 목적은 리오트로픽 액정 화합물을 함유하는 액정성 코팅액으로부터 얻어지는 편광막에 있어서, 건조 과정에서 막 중에 미세 결정이 석출되어 편광막의 헤이즈값이 커지고, 또한 배향도가 낮아져 2 색비가 작아진다는 문제를 해결한 액정성 코팅액을 제공하는 것이다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명자들은 리오트로픽 액정 화합물을 함유하는 액정성 코팅액의 건조 과정에서의 미세 결정의 석출에 대해 예의 검토한 결과, 액정성 코팅액에 비닐알코올계 폴리머를 소량 혼합함으로써 미세 결정의 석출을 억제할 수 있고, 헤이즈값이 작고, 또한 2 색비가 큰 편광막이 얻어지는 것을 알아냈다. 비닐알코올계 폴리머의 혼합량은 리오트로픽 액정 화합물 100 중량부에 대해 0.05 중량부 ∼ 1.5 중량부가 적절하다.

본 발명의 요지는 다음과 같다.

(1) 본 발명의 액정성 코팅액은, 리오트로픽 액정 화합물과 비닐알코올계 폴리머와 용매를 함유하는 액정성 코팅액으로서, 상기 비닐알코올계 폴리머가 상기 리오트로픽 액정 화합물 100 중량부에 대해 0.05 중량부 ∼ 1.5 중량부 함유되는 것을 특징으로 한다.

(2) 본 발명의 액정성 코팅액은, 상기 리오트로픽 액정 화합물이 하기 일반식 (1) 로 나타내는 것을 특징으로 한다.

[화학식 1]

식 (1) 중, R 은 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기, 아세틸기, 벤조일기 또는 페닐기 (이들 기는 치환기를 가지고 있어도 된다) 를 나타낸다. X 는 수소 원자, 할로겐 원자, 니트로기, 아미노기, 히드록실기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 술폰산기 또는 술폰산염기를 나타낸다. k 는 0 ∼ 4 의 정수, l 은 0 ∼ 4 의 정수 (단 k＋l

4), m 은 0 ∼ 2 의 정수, o 는 0 ∼ 2 의 정수를 나타낸다. 단 k, l, m, o 중 적어도 하나는 0 이 아니다. M 은 쌍이온을 나타낸다.

(3) 본 발명의 편광막은, 상기의 액정성 코팅액을 박막 상에 유연(流延)시키고, 건조시켜 얻어지는 것을 특징으로 한다.

발명의 효과

본 발명의 액정성 코팅액을 유연, 건조시켜 얻어지는 편광막은, 건조 과정에서 막 중에 미세 결정이 석출되는 것이 억제되어 헤이즈값이 작고, 또한 리오트로픽 액정 화합물의 배향 정도가 높아 2 색비가 크다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

［액정성 코팅액］

본 명세서에 있어서 「액정성 코팅액」이란 특정한 온도 범위나 농도 범위에서 액정상을 나타내는 액체를 말한다. 상기의 액정상은, 예를 들어 네마틱 액정상, 스멕틱 액정상, 헥사고날 액정상 등이다. 이와 같은 액정상은 편광 현미경으로 관찰되는 광학 모양에 의해 확인, 식별된다.

본 발명의 액정성 코팅액은 리오트로픽 액정 화합물과 비닐알코올계 폴리머와 용매를 함유하고, 비닐알코올계 폴리머가 리오트로픽 액정 화합물 100 중량부에 대해 0.05 중량부 ∼ 1.5 중량부 함유된다. 본 발명의 액정성 코팅액은 비닐알코올계 폴리머를 함유함으로써 헤이즈값이 작고, 2 색비가 큰 편광막이 얻어진다. 헤이즈값이 작아지는 것은, 액정성 코팅액 중에 복수 존재하는 리오트로픽 액정 화합물의 초분자 회합체의 간극에 비닐알코올계 폴리머가 들어가 초분자 회합체와 수소 결합됨으로써, 용매가 휘발되는 과정에서 발생되는 초분자 회합체의 응집을 억제하고, 미소 결정의 석출을 억제하기 위한 것으로 생각할 수 있다. 또 2 색비가 커지는 것은 동일한 메커니즘에 의해 리오트로픽 액정 화합물의 초분자 회합체가 일 방향으로 배향되기 쉬워지기 때문으로 생각된다.

본 발명의 액정성 코팅액은 리오트로픽 액정 화합물과 비닐알코올계 폴리머와 용매를 함유하는 것이면 특별히 제한은 없고, 그 밖에 임의의 첨가제를 함유하고 있어도 된다. 첨가제로서는, 예를 들어 계면 활성제, 산화 방지제, 대전 방지제 등을 들 수 있다. 첨가제의 농도는 통상적으로 리오트로픽 액정 화합물 100 중량부에 대해 10 중량부 미만이다.

［리오트로픽 액정 화합물］

본 발명에 사용되는 리오트로픽 액정 화합물은, 용매에 용해시킨 용액 상태에서 온도나 농도를 변화시키면, 등방상-액정상의 상전이를 일으키는 성질을 갖는 액정 화합물을 말한다. 본 발명의 액정성 코팅액에 있어서 리오트로픽 액정 화합물의 농도는 바람직하게는 0.5 중량% ∼ 50 중량%이다. 본 발명의 액정성 코팅액은 상기의 리오트로픽 액정 화합물의 농도 범위가 적어도 일부에서 액정상을 나타내는 것이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 리오트로픽 액정 화합물은, 바람직하게는 가시광 영역 (파장 380 ㎚ ∼ 780 ㎚) 중 어느 파장에서 흡수를 나타내는 것이 사용된다. 본 발명에 사용되는 리오트로픽 액정 화합물은, 바람직하게는 아조 화합물, 안트라퀴논 화합물, 페릴렌 화합물, 퀴노프탈론 화합물, 나프토킨 화합물, 멜로시아닌 화합물이다.

본 발명에 사용되는 리오트로픽 액정 화합물은, 바람직하게는 하기 일반식 (1) 로 나타내는 아조 화합물이다. 이와 같은 아조 화합물은 용액 중에서 안정적인 액정상을 나타내고, 가시광 영역 (파장 380 ㎚ ∼ 780 ㎚) 중의 넓은 범위에 서 2 색비가 큰 편광막을 얻을 수 있다.

[화학식 1]

4), m 은 0 ∼ 2 의 정수, o 는 0 ∼ 2 의 정수를 나타낸다. 단 k, l, m, o 중 적어도 하나는 0 이 아니다. M 은 쌍이온을 나타낸다. 쌍이온 M 은 바람직하게는 수소 원자, 알칼리 금속 원자, 알칼리 토금속 원자, 금속 이온, 치환 혹은 비치환의 암모늄 이온이다. 금속 이온으로서는, 예를 들어 Li^＋, Ni² ^＋, Fe³ ^＋, Cu² ^＋, Ag^＋, Zn² ^＋, Al³ ^＋, Pd² ^＋, Cd² ^＋, Sn² ^＋, Co² ^＋, Mn² ^＋, Ce³ ^＋등을 들 수 있다. 쌍이온 M 이 다가(多價) 이온인 경우에는 복수의 아조 화합물이 1 개의 다가 이온 (쌍이온) 을 공유한다.

본 발명에 사용되는 리오트로픽 액정 화합물은, 더욱 바람직하게는 하기 일반식 (2) 또는 (3) 으로 나타내는 아조 화합물이다. 일반식 (2) 및 (3) 중, R, X, M 은 일반식 (1) 과 동일하다. 일반식 (2) 또는 (3) 으로 나타내는 아조 화 합물에 의하면, 특히 2 색비가 큰 편광막을 얻을 수 있다.

[화학식 2]

[화학식 3]

［비닐알코올계 폴리머］

본 발명에 사용되는 비닐알코올계 폴리머는 목적에 따라 적의 적절한 것이 사용된다. 본 발명에 사용되는 비닐알코올계 폴리머는 직사슬 형상 폴리머이어도 되고 분기 폴리머이어도 된다. 또 호모폴리머이어도 되고 2 종류 이상의 단위 모노머로 이루어지는 코폴리머 (공중합체) 이어도 된다. 코폴리머인 경우, 그 시퀀스는 교호, 랜덤, 블록 중 어느 것이어도 된다. 호모폴리머의 대표예로서는 폴리비닐알코올, 코폴리머의 대표예로서는 에틸렌-비닐알코올 공중합체를 들 수 있다.

상기의 비닐알코올계 폴리머에는 시판된 것을 사용할 수 있다. 시판된 비닐알코올계 폴리머로서는, 예를 들어 쿠라레사 제조 포발시리즈 (상품명 「PVA- 103」, 「PVA-117」, 「PVA-613」, 「PVA-220」, 「PVA-405」 등), 닛폰 합성 화학 사 제조 고세놀시리즈 (상품명 「NH-18」, 「NH-300」, 「A-300」, 「C-500」, 「GM-14」 등), 닛폰 합성 화학사 제조 소아놀시리즈 (상품명 「D2908」, 「DT2903」, 「DC3203」 등) 등을 들 수 있다.

상기의 비닐알코올계 폴리머의 중량 평균 분자량 (Mw) 에 특별히 제한은 없는데, 바람직하게는 1,000 ∼ 500,000, 보다 바람직하게는 10,000 ∼ 200,000 이다.

［용매］

본 발명에 사용되는 용매로서는 상기의 리오트로픽 액정 화합물과 상기의 비닐알코올계 폴리머를 용해시키는 것이면 특별히 제한은 없는데 친수성 용매가 바람직하다. 친수성 용매로서는, 예를 들어 물, 알코올류, 셀로솔브류 및 그들 혼합 용매를 들 수 있다. 용매로는 글리세린, 에틸렌글리콜 등의 수용성 화합물이 첨가되어 있어도 된다. 이들 첨가물은 리오트로픽 액정 화합물의 이용성(易溶性)이나 액정성 코팅액의 건조 속도를 조정하기 위해 사용된다.

［편광막］

본 발명의 편광막은 본 발명의 액정성 코팅액을 기재나 금속 드럼 표면에 유연시키고 건조시켜 얻어진다. 본 발명의 편광막은 상기의 리오트로픽 액정 화합물과 상기의 비닐알코올계 폴리머를 함유한다. 유연 수단은 액정성 코팅액을 균일하게 유연할 수 있는 것이면 특별히 제한은 없고, 적절한 코터, 예를 들어 슬라이드코터, 슬롯다이코터, 바코터, 로드코터, 롤코터, 커텐코터, 스프레이코터 등 이 사용된다. 건조 방법에 특별히 제한은 없고, 자연 건조, 감압 건조, 가열 건조, 감압 가열 건조 등이 사용된다. 가열 건조 수단으로서는 공기 순환식 건조 오븐이나 열 롤 등의 임의의 건조 장치가 사용된다. 가열 건조의 경우의 건조 온도는 바람직하게는 50 ℃ ∼ 120 ℃ 이다.

본 발명의 편광막은, 바람직하게는 가시광 영역 (파장 380 ㎚ ∼ 780 ㎚) 에서 흡수 2 색성을 나타낸다. 흡수 2 색성은 편광막 중에서 상기의 리오트로픽 액정 화합물이 배향됨으로써 얻어진다. 상기의 리오트로픽 액정 화합물은 액정성 코팅액 중에서 초분자 회합체를 형성하고 있고, 액정성 코팅액에 전단 응력을 가하면서 유연시키면 초분자 회합체의 장축 방향이 유연 방향으로 배향된다. 배향 수단은 전단 응력 이외에도 러빙 처리나 광 배향 등의 배향 처리, 자장이나 전장에 의한 배향 등을 조합해도 된다.

본 발명의 편광막의 두께는 바람직하게는 0.1 ㎛ ∼ 1 ㎛, 보다 바람직하게는 0.1 ㎛ ∼ 0.8 ㎛ 이다. 상기의 두께의 범위 내에서 적절한 투과율 (예를 들어 30 % ∼ 50 %) 의 편광막이 얻어진다.

본 발명의 편광막에 의하면, 헤이즈값을 1.0 % 이하로 할 수 있다. 또한 헤이즈값은 0 에 가까울수록 바람직하다. 또 본 발명의 편광막에 의하면, 2 색비를 21 이상으로 할 수 있다. 또한 편광막의 2 색비는 클수록 바람직하다.

［기재］

본 발명의 액정성 코팅액을 유연시키기 위한 기재에 특별히 제한은 없고, 단층인 것이어도 되고 복층인 것, 예를 들어 배향막과의 적층체이어도 된다. 구 체적으로는 유리판이나 폴리머 필름을 들 수 있다. 기재가 배향막과의 적층체인 경우, 배향막은 배향 처리가 실시된 것이 바람직하다. 배향막과의 적층체의 기재로서는, 예를 들어 유리판에 폴리이미드막이 코팅된 것을 들 수 있다. 이 폴리이미드막에는 공지된 방법, 예를 들어 러빙 등의 기계적 배향 처리나, 광 배향 처리 등에 의해 배향성이 부여된다. 유리 기재로서는 액정 셀에 사용되는 무알칼리 유리가 바람직하다. 가요성이 필요한 용도로는 폴리머 필름 기재가 바람직하다. 폴리머 필름의 표면이 러빙 등에 의해 배향 처리되어 있어도 되고, 폴리머 필름의 표면에 배향막이 적층되어 있어도 된다. 폴리머 필름의 소재로서는 필름 형성성을 갖는 폴리머이면 특별히 한정되지 않는데, 스티렌계 폴리머, (메트)아크릴산계 폴리머, 에스테르계 폴리머, 올레핀계 폴리머, 노르보르넨계 폴리머, 이미드계 폴리머, 셀룰로오스계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 카보네이트계 폴리머 등을 들 수 있다. 기재의 두께는 용도에 의한 것 외에는 특별히 한정되지 않는데 일반적으로는 1 ㎛ ∼ 1000 ㎛ 의 범위이다.

［제법］

본 발명의 액정성 코팅액은 임의의 적절한 방법에 의해 조제된다. 예를 들어 리오트로픽 액정 화합물을 함유한 용액에 비닐알코올계 폴리머를 첨가하여 용해시켜도 되고, 비닐알코올계 폴리머를 함유한 용액에 리오트로픽 액정 화합물을 첨가하여 용해시켜도 된다.

［편광막의 용도］

본 발명의 편광막은 편광 소자로서 바람직하게 사용된다. 편광 소자는 각종 액정 패널, 예를 들어 컴퓨터, 복사기 등의 OA 기기, 휴대전화, 시계, 디지털 카메라, 휴대 정보 단말, 휴대 게임기 등의 휴대 기기, 비디오 카메라, 텔레비전, 전자 레인지 등의 가정용 기기, 카 내비게이션, 카 오디오 등의 차재용 기기, 점포용 모니터 등의 전시 기기, 감시용 모니터 등의 경비 기기, 개호용(介護用) 모니터, 의료용 모니터 등의 의료 기기 등의 액정 패널에 사용된다. 본 발명의 편광막은 기재로부터 박리되어 이용해도 되고, 기재와 적층한 채로 이용해도 된다. 기재와 적층한 채로 광학 용도에 사용하는 경우, 기재는 가시광에 투명한 것이 바람직하다. 기재로부터 박리한 경우에는, 바람직하게는 다른 지지체나 광학 소자에 적층하여 사용된다.

실시예

［실시예 1］

4-니트로아닐린과 8-아미노-2-나프탈렌술폰산을 통상적인 방법 (호소다 유타카 저 「이론 제조 염료 화학 제 5 판」1968년 7월 15일 기법당 발행, 135 페이지 ∼ 152 페이지) 에 따라 디아조화 및 커플링 반응시켜 모노아조 화합물을 얻었다. 이 모노아조 화합물을 마찬가지로 통상적인 방법에 의해 디아조화하고, 추가로 7-아미노-1-나프톨-3,6-디술폰산리튬염과 커플링 반응시켜 하기 구조식 (4) 의 아조 화합물을 함유하는 조(粗)생성물을 얻었다. 이 조생성물을 염화 리튬으로 염석함으로써 하기의 구조식 (4) 의 아조 화합물을 얻었다. 이 아조 화합물은 리오트로픽 액정 화합물이다.

[화학식 4]

상기의 구조식 (4) 의 아조 화합물 100 중량부와, 중량 평균 분자량 (Mw) 이 75,000 인 폴리비닐알코올 (쿠라레사 제조 상품명 「PVA-117」) 0.5 중량부를 이온 교환수에 용해시키고, 상기의 구조식 (4) 의 아조 화합물의 농도가 20 중량% 인 액정성 코팅액을 조제하였다. 이 액정성 코팅액을 폴리스포이드로 채취하고, 2 장의 슬라이드 유리 사이에 끼워 넣어 실온 (23 ℃) 에서 편광 현미경으로 관찰한 결과, 네마틱 액정상이 관찰되었다.

상기의 액정성 코팅액을 러빙 처리 및 코로나 처리가 실시된 노르보르넨계 폴리머 필름 (닛폰 제온사 제조 상품명 「제오노아」) 의 표면에 바코터 (BUSCHMAN 사 제조 상품명 「Mayerrot HS4」) 을 이용하여 전단 응력을 가하면서 일 방향으로 유연시키고, 23 ℃ 의 항온실 내에서 자연 건조시켜 두께가 0.4 ㎛ 인 편광막을 제조하였다. 얻어진 편광막의 광학 특성을 표 1 에 나타낸다.

［실시예 2］

폴리비닐알코올의 함유량을 0.1 중량부로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 액정성 코팅액을 조제하고, 편광막을 제조하였다. 얻어진 편광막의 광학 특성을 표 1 에 나타낸다.

［실시예 3］

폴리비닐알코올의 함유량을 1.0 중량부로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 액정성 코팅액을 조제하고, 편광막을 제조하였다. 얻어진 편광막의 광학 특성을 표 1 에 나타낸다.

［실시예 4］

폴리비닐알코올의 함유량을 0.05 중량부로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 액정성 코팅액을 조제하고, 편광막을 제조하였다. 얻어진 편광막의 광학 특성을 표 1 에 나타낸다.

［실시예 5］

7-아미노-1-나프톨-3,6-디술폰산리튬염 대신에, 1-아미노-8-나프톨-2,4-디술폰산리튬염을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 구조식 (5) 의 아조 화합물을 얻었다. 이 아조 화합물은 리오트로픽 액정 화합물이었다.

[화학식 5]

상기 구조식 (5) 의 아조 화합물 100 중량부와, 중량 평균 분자량 (Mw) 이 75,000 인 폴리비닐알코올 (쿠라레사 제조 상품명 「PVA-117」) 0.5 중량부를 이온 교환수에 용해시키고, 상기의 구조식 (5) 의 아조 화합물의 농도가 20 중량% 의 액정성 코팅액을 조제하였다. 이 액정성 코팅액을 폴리스포이드로 채취하고, 2 장의 슬라이드 유리 사이에 끼워 넣어 실온 (23 ℃) 에서 편광 현미경으로 관찰한 결과, 네마틱 액정상이 관찰되었다.

상기의 액정성 코팅액을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광막을 제조하였다. 얻어진 편광막의 광학 특성을 표 1 에 나타낸다.

［실시예 6］

폴리비닐알코올의 함유량을 0.05 중량부로 한 것 이외에는 실시예 5 와 동일하게 하여 액정성 코팅액을 조제하고, 편광막을 제조하였다. 얻어진 편광막의 광학 특성을 표 1 에 나타낸다.

［실시예 7］

폴리비닐알코올의 함유량을 0.1 중량부로 한 것 이외에는 실시예 5 와 동일하게 하여 액정성 코팅액을 조제하고, 편광막을 제조하였다. 얻어진 편광막의 광학 특성을 표 1 에 나타낸다.

［실시예 8］

폴리비닐알코올의 함유량을 1.0 중량부로 한 것 이외에는 실시예 5 와 동일하게 하여 액정성 코팅액을 조제하고, 편광막을 제조하였다. 얻어진 편광막의 광학 특성을 표 1 에 나타낸다.

［비교예 1］

폴리비닐알코올을 혼합하지 않았던 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 액정성 코팅액을 조제하고, 편광막을 제조하였다. 얻어진 편광막의 광학 특성을 표 1 에 나타낸다.

［비교예 2］

폴리비닐알코올의 함유량을 5.0 중량부로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 액정성 코팅액을 조제하고, 편광막을 제조하였다. 비교예 2 의 액정성 코팅액은 액정성을 나타내지 않았다. 얻어진 편광막의 광학 특성을 표 1 에 나타낸다.

［비교예 3］

폴리비닐알코올을 혼합하지 않았던 것 이외에는 실시예 5 와 동일하게 하여 액정성 코팅액을 조제하고, 편광막을 제조하였다. 얻어진 편광막의 광학 특성을 표 1 에 나타낸다.

［비교예 4］

폴리비닐알코올의 함유량을 5.0 중량부로 한 것 이외에는 실시예 5 와 동일하게 하여 액정성 코팅액을 조제하고, 편광막을 제조하였다. 비교예 4 의 액정성 코팅액은 액정성을 나타내지 않았다. 얻어진 편광막의 광학 특성을 표 1 에 나타낸다.

［평가］

(1) 구조식 (4) 의 아조 화합물을 사용한 경우：도 1 에 의하면, 헤이즈값이 최소가 되는 것은 폴리비닐알코올의 함유량이 0.5 중량부일 때이다. 또 폴리비닐알코올 함유의 효과가 얻어지는 것은 함유량이 0.05 중량부 ∼ 1.5 중량부의 범위이다. 이 범위에서는, 폴리비닐알코올을 함유한 것은 함유하지 않는 것보다 헤이즈값이 작아진다. 또 도 2 에 의하면, 2 색비가 최대가 되는 것은 폴리비닐알코올의 함유량이 0.5 중량부일 때이다. 또 폴리비닐알코올 함유의 효과가 얻어지는 것은 함유량이 0.1 중량부 ∼ 1.2 중량부의 범위이고, 이 범위에서는 폴리비닐알코올을 함유한 것은 폴리비닐알코올을 함유하지 않는 것보다 2 색비가 커진다.

(2) 구조식 (5) 의 아조 화합물을 사용한 경우：도 3 에 의하면, 헤이즈값이 최소가 되는 것은 폴리비닐알코올의 함유량이 0.5 중량부일 때이다. 또 폴리비닐알코올 함유의 효과가 얻어지는 것은 함유량이 0.05 중량부 ∼ 5 중량부의 범위이다 (실험은 5 중량부까지만 실시되었는데, 5 중량부를 초과해도 헤이즈값 저감 효과는 있다고 생각된다). 이 범위에서는 폴리비닐알코올을 함유하지 않는 것보다 헤이즈값이 작아진다. 또 도 4 에 의하면, 2 색비가 최대가 되는 것은 폴리비닐알코올의 함유량이 0.5 중량부일 때이다. 또 폴리비닐알코올 함유의 효과가 얻어지는 것은 함유량이 0.05 중량부 ∼ 2 중량부의 범위이고, 이 범위에서는 폴리비닐알코올을 함유하지 않는 것보다 2 색비가 커진다.

(3) 구조식 (4) 의 아조 화합물은 구조식 (5) 의 아조 화합물에 비해, 폴리비닐알코올이 최적값인 경우, 헤이즈값의 최소값, 2 색비의 최대값이 우수하다. 그러나 폴리비닐알코올이 과잉이 되었을 때의 헤이즈값, 2 색비의 열화는 크다.

［측정 방법］

［액정상의 관찰］

액정성 코팅액을 소량 폴리스포이드로 채취하고, 2 장의 슬라이드 유리 (마츠나미 유리사 제조 상품명 「MATSUNAMI SLIDE GLASS」) 에 끼워 편광 현미경 (올림푸스사 제조 상품명 「OPTIPHOT-POL」) 을 이용하여 관찰하였다.

［두께의 측정］

편광막의 일부를 박리시키고, 3 차원 비접촉 표면 형상 계측 시스템 (료카 시스템사 제조 제품명 「Micromap MM5200」) 을 이용하여 단차를 측정하고, 두께를 구하였다.

［2 색비의 측정］

글랜톰슨 편광자를 구비한 분광 광도계 (닛폰 분광사 제조 제품명 「U-4100」) 를 이용하여, 파장 380 ㎚ ∼ 780 ㎚ 의 범위의 직선 편광의 측정광을 입사시키고, 각 파장마다 시감도 보정 계수를 곱하여 적분함으로써, 상기의 파장 영역의 평균의 k₁ 및 k₂ 를 구하여 다음식에 의해 산출하였다.

식：2 색비=log(1/k₂)/log(1/k₁)

여기에서 k₁ 은 최대 투과율 방향의 직선 편광의 투과율을, k₂ 는 최대 투과율 방향에 직교하는 방향의 직선 편광의 투과율을 나타낸다.

［헤이즈의 측정］

헤이즈 측정 장치 (무라카미 색채 연구소 제조 제품명 「HR-100」) 를 이용하여, 실온 (23 ℃) 에서 헤이즈를 측정하였다. 반복 횟수 3 회의 평균값을 측정값으로 하였다.

도 1 은 폴리비닐알코올 함유량과 헤이즈값의 관계를 나타내는 그래프 (구조식 4).

도 2 는 폴리비닐알코올 함유량과 2 색비의 관계를 나타내는 그래프 (구조식 4).

도 3 은 폴리비닐알코올 함유량과 헤이즈값의 관계를 나타내는 그래프 (구조식 5).

도 4 는 폴리비닐알코올 함유량과 2 색비의 관계를 나타내는 그래프 (구조식 5).

Claims

리오트로픽 액정 화합물과 비닐알코올계 폴리머와 용매를 함유하는 액정성 코팅액으로서, 상기 비닐알코올계 폴리머가 상기 리오트로픽 액정 화합물 100 중량부에 대해 0.05 중량부 ∼ 1.5 중량부 함유되는 것을 특징으로 하는 액정성 코팅액.
제 1 항에 있어서,

상기 리오트로픽 액정 화합물이 하기 일반식 (1) 로 나타내는 것을 특징으로 하는 액정성 코팅액.

[화학식 1]

(식 (1) 중, R 은 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기, 아세틸기, 벤조일기 또는 페닐기 (이들 기는 치환기를 가지고 있어도 된다) 를 나타내고, X 는 수소 원자, 할로겐 원자, 니트로기, 아미노기, 히드록실기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 술폰산기 또는 술폰산염기를 나타내고, k 는 0 ∼ 4 의 정수, l 은 0 ∼ 4 의 정수 (단 k＋l
4), m 은 0 ∼ 2 의 정수, o 는 0 ∼ 2 의 정수를 나타내고 (단 k, l, m, o 중 적어도 하나는 0 이 아니다), M 은 쌍이온을 나타낸다)
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 액정성 코팅액을 박막 형상으로 유연(流延)시키고, 건조시켜 얻어지는 것을 특징으로 하는 편광막.