KR101114641B1 - 광대역 반사 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 고 복굴절률을 갖는 중합된 키랄 액정 조성물을 포함하는 광대역 반사 필름의 제조방법, 상기 제조방법에 의해 수득가능한 반사 필름, 상기 반사 필름의 광학, 전광, 정보 저장, 장식 및 보안용으로서의 용도, 및 상기 반사 필름을 포함하는 액정 디스플레이에 관한 것이다.

Description

광대역 반사 필름{BROADBAND REFLECTIVE FILM}
도 1은 비교예에서의 투과율과 파장과의 관계를 도시한 것이다.
도 2 내지 7은 각각 실시예 1 내지 6에서의 투과율과 파장의 관계를 도시한 것이다.
본 발명은 고 복굴절률을 갖는 중합된 키랄 액정 조성물을 포함하는 광대역 반사 필름의 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 제조방법에 의해 수득가능한 반사 필름에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 반사 필름의 광학, 전광, 정보 저장, 장식 및 보안용으로서의 용도, 및 반사 필름을 포함하는 액정 디스플레이에 관한 것이다.
중합된 액정(LC) 물질을 포함하는 반사 필름은 종래 기술에서 다양한 용도로, 특히 광대역 또는 노취(notch) 편광자로서, 디스플레이 또는 영사 시스템에서의 칼라 필터로서, 및 장식용으로서, 예컨대 칼라 영상 필름 또는 콜레스테릭 안료 플레이크의 제조를 위한 용도로 제안되어 왔다. 이들은 전형적으로 나선형으로 비틀린 배향(여기서, 나선축은 필름면에 대해 수직이다)을 갖는 중합된 콜레스테릭 LC(CLC) 물질의 하나 이상 층을 포함하며, 환상 편광의 선택적 반사를 나타낸다.
용도, 예컨대 LC 디스플레이에서 광대역 반사 편광자로서의 용도에 있어서, 반사 필름의 대역폭이 상당 부분의 가시 파장 범위를 포함해야 하는 것이 요구되는 반면, 노취 편광자 또는 칼라 반사 필름로서 예컨대 장식 또는 보안용을 위한 용도에 있어서, 필름은 종종 특정 반사색을 갖는 것이 요구된다.
특히, 가시 스펙트럼 대부분에 걸친 넓은 파장 대역의 환상 편광을 투과시키는 광대역 반사 편광자(이는 또한 환상 편광자로서도 알려져 있음)는 백라이트(backlit) 액정 디스플레이를 위한 편광자로서 적합하다. 비편광된 광이 이러한 반사 편광자상에 입사하는 경우, 상기 광도의 50%가 분자 나선과 동일한 비틀림 감도(twist sense)를 갖는 환상 편광으로서 반사되는 반면, 나머지 50%는 그대로 투과된다. 반사된 광은 디스플레이의 백라이트에서 탈편광되고(또는 그의 편광 감도가 역전되고), 편광자로 다시 향하게 된다. 이러한 방식으로, 반사 편광자상에 입사된 소정의 주파대의 비편광된 광의 100%(이론상)가 환상 편광으로 전환될 수 있다. 환상 편광은 1/4파 필름(quarter wave film, QWF) 광학 위상지연기 및 선택적으로 또한 보정 필름을 사용하여 선형 편광으로 전환될 수 있다.
전술된 바와 같이 광대역 반사 필름에 의해 반사되는 주파대의 대역폭(Δλ)은, 하기 수학식 1에 따라 CLC 물질의 복굴절률(Δn) 및 콜레스테릭 나선의 피치(p)에 의해 결정된다.
Δλ = Δn × p
간단하지만 그리 효과적이지도 않고 경제적이지도 않은 광대역 반사 편광자의 제공 방법은, 서로의 상부에 상이한 반사 주파대를 갖는 몇몇 반사 필름을 적층시키는 것이다.
종래 기술에서 필름내에 피치(p)의 구배를 생성시키는 방법들을 비롯해 CLC 전구체로부터 광대역 반사 편광자를 직접 제조하기 위한 방법들, 및 고 복굴절률을 갖는 LC 물질을 이용하는 방법들이 또한 존재하며, 이들 모두는 상기 수학식 1에 따라 주파대의 확장(Δλ)을 야기시킨다. 그러나, 종래 기술에 개시된 방법들은 지금까지 여러가지 단점들을 갖고 있다.
EP 0 606 940 호 및 브로어(Broer) 등의 문헌 [Nature, Vol. 378, pp. 467(1995)]에는 400㎚ 이하의 대역폭을 갖는 환상 반사 편광자 및 그의 제조방법이 개시되어 있다. 이들 방법에서는 LC 필름의 중합 도중 상이한 반응성과 키랄성을 갖는 중합가능한 LC 화합물(이는 또한 반응성 메소겐(RM)으로 알려져 있다)의 확산을 이용하고 경화력(curing power)의 구배를 제공하는 염료를 사용한다. 결과적으로, 콜레스테릭 피치(p)가 하나의 가장자리로부터 다른 가장자리까지 연속적으로 변하는 중합된 CLC 필름이 수득된다. 그러나, 이 방법은 다소 느리며, 심지어 몇몇 경우에는 완료하는데 수분이 걸리기도 한다. 이는 플라스틱 필름과 같이 연속적으로 이동하는 기재상에서 편광자를 조립하는 대부분의 방법에서는 부적합하다.
플라스틱 기재상에서 피치가 변하는 광대역 반사 필름의 제조방법이 WO 97/35219 호, US 6,099,758 호 및 EP 0 982 605 호에 기술되어 있다. 이 공정이 약 15 내지 30초에 완료되므로 브로어 등에 의해 사용된 방법보다는 빠름에도 불구하고, 반사 편광자의 생성된 반사 파장과 대역폭의 제어 측면에서 여전히 비교적 어렵다. 예를 들면, US 6,099,758 호에 기술된 방법은 상이한 기재 또는 산소 차단 층을 필요로 하며, EP 0 982 605 호에 기술된 방법은 중합 도중 LC 상 전이를 나타내는 물질을 사용하고 있다.
더욱이, 종래 기술에 기술된 광대역 반사 필름은 저 복굴절률(즉, 전형적으로 0.18 미만이다)을 갖는 CLC 물질을 포함한다. 이는 필름이 가시 스펙트럼 전반에 걸쳐 효과적인 반사를 나타내기 위해 큰 두께(전형적으로 10㎛ 이상의 두께)를 가질 필요가 있음을 의미한다. 이 두께의 필름은 전형적으로 단일 표면으로부터 정렬시키는데 매우 큰 어려움을 갖고 있다. 반면, 2개의 기재 사이를 전단하면서 필름을 정렬시키면 두께의 균일성 문제가 초래될 수 있다.
JP 2000-281629 호는 중합가능한 CLC 혼합물에서 고 복굴절률을 갖는 이반응성 디톨란(ditolane)을 사용하여 광대역 반사 필름을 제조하는 것에 관해 기술하고 있다. 이 경우, CLC 물질의 고복굴절률(Δn)의 결과로서 넓은 대역폭이 형성되며, 중합 도중 어떠한 추가의 대역 확장도 분명하게는 일어나지 않는다. 그러나, JP 2000-281629 호의 실시예에 기술되는 바와 같이, 달성된 250㎚의 대역폭은, 모든 가시 스펙트럼을 포함시키지 못하기 때문에 여전히 다수의 용도에는 충분할 정도로 크지 못하다. 더욱이, JP 2000-281629 호에 기술된 디톨란과 같은 고 복굴절률을 갖는 이반응성 화합물의 다량 사용은 필름내의 불균일한 정렬을 초래할 수 있다.
본 발명의 목적은, 필름의 반사 파장과 대역폭의 더욱 우수하고 더욱 용이한 제어 및 LC 분자의 우수한 정렬을 허용하고, 균일한 정렬, 고 복굴절률 및 넓은 반사 주파대를 갖는 박막을 제공하고, 대량 생산에서도 용이하고 경제적인 제조를 허용하는, 중합가능한 LC 물질로부터 광대역 반사 필름을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 종래 기술로부터 공지된 필름의 단점을 갖지 않는 광대역 반사 필름, 구체적으로 얇은 두께, 고 복굴절률, 균일한 정렬, 및 가시 스펙트럼 전반을 이상적으로 포함하는 넓은 반사 주파대를 갖는 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 이러한 광대역 반사 필름의 광학, 전광, 정보 저장, 장식 및 보안 목적으로서의 이로운 용도에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 본원 전반에 기술되는 바와 같이 광대역 반사 필름을 포함하는 액정 디스플레이를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적들은 하기 상세한 설명으로부터 당해 분야의 숙련자에게 명백하게 이해될 것이다.
상기 목적들은 본 발명에 기술된 바와 같은 광대역 반사 필름 및 그의 제조방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.
본 발명은, 키랄 중합가능한 액정(LC) 물질로부터 피치가 변하는 반사 필름을 제조하는 방법으로서, 상기 중합가능한 LC 물질이 0.2 이상의 복굴절률(Δn)을 가짐을 특징으로 하는 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 본원 전반에 기술되는 바와 같이 상기 제조방법에 의해 수득된 반사 필름에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 0.2 이상의 복굴절률(Δn)을 갖는 키랄 중합가능한 액정(LC) 물질로부터 수득되는, 피치가 변하는 반사 필름에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 0.2 이상의 복굴절률(Δn)을 갖는 중합된 키랄 액정(LC) 물질을 포함하는, 피치가 변하는 반사 필름에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 본원 전반에 기술되는 바와 같이 반사 광대역 또는 노취 편광자로서, 또는 다색 필름 또는 영상으로서의 반사 필름의 용도에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 본원 전반에 기술되는 바와 같이 액정 디스플레이에서, 칼라 필터로서, 및 효과 안료에서, 장식 또는 보안용으로서의 반사 필름의 용도에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 본원 전반에 기술되는 바와 같이 반사 필름을 포함하는 액정 디스플레이에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 본원 전반에 기술되는 바와 같이 반사 필름을 포함하는, 인증, 검증 또는 보안 마크, 또는 다색 영상에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 본원 전반에 기술되는 바와 같이 인증, 검증 또는 보안 마 크, 또는 영상을 포함하는 유용한 물건 또는 서류에 관한 것이다.
용어의 정의
본원에 기술되는 필름에 있어서, 본원 전반에 걸쳐 사용되는 용어의 정의는 다음과 같다.
본원에 사용되는 바와 같이, '필름'이라는 용어는 지지 기재 위에 또는 두 기재 사이에 있는 코팅물 또는 층 뿐만 아니라 다소 뛰어난 기계적 안정성과 가요성을 나타내는 자체 지지되는(즉, 버팀없이 서있는) 필름을 포함한다.
'액정 또는 메소게닉(mesogenic) 물질' 또는 '액정 또는 메소게닉 화합물'이라는 용어는, 하나 이상의 막대형, 판형 또는 디스크형 메소게닉 그룹, 즉 액정 상 거동을 유도하는 능력을 갖는 그룹을 포함하는 조성물 또는 화합물을 나타내는 것이다. 막대형 또는 판형 그룹을 갖는 액정 화합물은 또한 당해 분야에서 '칼라미틱(calamitic)' 액정으로서 공지되어 있다. 디스크형 그룹을 갖는 액정 화합물은 또한 당해 분야에서 '디스코틱(discotic)' 액정으로서 공지되어 있다. 메소게닉 그룹을 포함하는 화합물 또는 조성물이 반드시 액정 상 자체를 나타내어야 할 필요는 없다. 이들은 다른 화합물과의 혼합물로서만, 또는 메소게닉 화합물 또는 조성물, 또는 그의 혼합물이 중합되는 경우에만 액정 상 거동을 또한 나타낼 수 있다.
간편하게 하기 위해, 이후부터 '액정 조성물'이라는 용어가 액정 조성물 및 메소게닉 조성물 둘다에 사용되고, '메소겐'이라는 용어가 조성물의 메소게닉 그룹에 대해 사용된다.
'디렉터(director)'라는 용어는 종래 기술에 공지되어 있으며, 액정 조성물에서 메소겐의 긴 분자 축(칼라미틱 화합물의 경우) 또는 짧은 분자 축(디스코틱 화합물의 경우)의 바람직한 배향을 의미한다.
'나선형으로 비틀린 구조'라는 용어는, 하나 이상의 층을 갖는 액정 조성물을 포함하며, 여기서 메소겐이 분자 하위 층 내부에서 그의 주요 분자 축이 바람직한 방향이 되도록 배향되되, 서로 다른 하위 층에서는 바람직한 배향 방향이 나선 축 주위로 일정한 각(φ)으로 비틀리는 필름을 의미한다. '평면 배향된 나선형으로 비틀린 구조'라는 용어는, 상기 기술된 바와 같은 나선형으로 비틀린 구조를 갖되, 나선 축이 필름 평면에 실질적으로 직각인, 즉 필름 법선과 실질적으로 평행한 필름을 의미한다. 이 정의는 필름 평면에 대해 75 내지 90°, 바람직하게는 80 내지 90°, 매우 바람직하게는 85 내지 90°, 가장 바람직하게는 88 내지 90°인 나선 축의 배향을 포함한다.
반사 필름은 WO 97/35219 호, US 6,099,758 호 및 EP 0 982 605 호에 기술된 바와 같이 일반적인 방법에 따라 중합가능한 CLC 조성물로부터 제조된다. 본 발명에 따른 방법에서, 바람직하게는 기재상에서 상부 적층체 및 산소 차단 필름(예: PVA)을 사용하지 않고서, 바람직하게는 불활성 가스(예: 질소)하에서 편평한 배향으로 정렬되고 중합된 플라스틱 기재(예: PET 또는 TAC) 상에 CLC 조성물을 코팅하여 광대역 필름을 수득하는 것이 바람직하다. 적층 단계가 없을 뿐만 아니라 차단층 상의코팅 필요성이 없어지면 반사 필름의 제조방법이 크게 개선된다.
그 다음, CLC 조성물은 UV 램프로 조사함으로써 중합된다. 나선 비권취(unwinding) 메커니즘에 의해 넓은 대역폭이 형성된다. 이는, 조사원(radiation source)으로부터 가장 멀리 위치한 쪽이 짧은 피치를 갖고 예컨대 청색 광을 반사하고, 조사원으로부터 가장 가까이 위치하는 쪽이 긴 피치를 갖고 예컨대 적색 광을 반사하는 필름내 나선 분포를 생성한다. 나선 분포를 갖는 것의 이점으로는, 중합된 CLC 필름이 극도로 높은 복굴절률을 갖는 중합가능한 메소게닉 화합물을 사용할 필요없이 가시 스펙트럼중 필요한 부분을 반사시킬 수 있다는 것이다. 상기 화합물은 착색되고/되거나 광 및/또는 열에 불안정한 경향을 나타낸다.
중합가능한 LC 조성물은 콜레스테릭 또는 키랄 스멕틱 LC 조성물, 특히 콜레스테릭 LC 조성물인 것이 바람직하고, 하나 이상의 일반응성 중합가능한 메소게닉 화합물 및 하나 이상의 이반응성 또는 다중반응성 중합가능한 메소게닉 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
특히 바람직하게는, LC 조성물은 하나 이상의 일반응성, 이반응성 또는 다중반응성 비키랄 중합가능한 메소게닉 화합물, 및 일반응성, 이반응성, 다중반응성 또는 비반응성인 하나 이상의 키랄 화합물을 포함한다.
또한 바람직하게는, LC 조성물은 0.2 이상의 복굴절률을 갖는 하나 이상의 일반응성 중합가능한 메소게닉 화합물을 포함한다. 바람직하게는, CLC 조성물중에 사용되는 중합가능한 메소게닉 화합물의 60% 이상은, 0.2 이상, 바람직하게는 0.2 내지 0.27의 복굴절률을 갖고 우수한 평면 정렬을 갖도록 선택되는 일반응성 메소게닉 화합물(예: 모노아크릴레이트)이다.
하기 실시양태가 특히 바람직하다.
- CLC 조성물의 Δn은 ≥ 0.22, 바람직하게는 ≥ 0.25이다.
- CLC 조성물의 Δn은 바람직하게는 0.2 내지 0.4, 매우 바람직하게는 0.2 내지 0.3이다.
- CLC 조성물은 5 내지 50%의 이반응성 또는 다중반응성 메소게닉 화합물, 바람직하게는 디아크릴레이트를 포함한다.
- CLC 조성물은 30 내지 90%의 일반응성 메소게닉 화합물, 바람직하게는 모노아크릴레이트를 포함한다.
- CLC 조성물은, 0.2 이상, 바람직하게는 0.2 내지 0.4, 매우 바람직하게는 0.2 내지 0.3의 복굴절률을 갖는, 60% 이상의 일반응성 메소게닉 화합물, 바람직하게는 모노아크릴레이트를 포함한다.
- CLC 조성물은, 비반응성일 수 있거나 하나 이상의 반응성 그룹을 함유할 수 있고, 메소게닉이거나 그렇지 않을 수 있는, 나선형 비틀림력(helical twisting power, HTP) > 30인 하나 이상의 키랄 화합물을 포함한다.
- CLC 조성물은 0.2 내지 6%의 하나 이상의 광개시제를 포함한다.
- CLC 조성물은, 경화를 위해 사용된 방사선과 동일한 파장에서 흡수하는 염료, 바람직하게는 UV 염료 0.2 내지 5%를 선택적으로 포함한다.
- CLC 조성물은 정렬을 촉진시키도록 사용된 물질, 바람직하게는 하나 이상의 표면 활성제(surface active agent) 0.05 내지 1%를 선택적으로 포함한다.
- CLC 조성물은 그의 콜레스테릭 상으로 중합된다.
- CLC 조성물은 40℃ 이하 내지 80℃ 이상, 바람직하게는 30℃ 이하 내지 95℃ 이상, 매우 바람직하게는 20℃ 이하 내지 110℃ 이상의 범위에서 콜레스테릭 상을 갖는다.
- CLC 조성물은 불활성 가스 분위기하에서, 바람직하게는 질소하에서 중합된다.
- CLC 조성물은 개방 표면에서 상부 적층체를 사용하지 않고서 기재, 바람직하게는 폴리에스테르 필름상에서 중합된다.
- 기재는 PET 또는 TAC 필름이다.
- 중합 도중, CLC 조성물의 주파대는, 상기 CLC 조성물의 상이한 영역에서의 나선 피치가 상이한 정도로 증가하도록 하는 나선 비권취 메커니즘에 의해 확장된다.
- 반사 필름의 두께는 1 내지 10㎛, 바람직하게는 2 내지 8㎛, 매우 바람직하게는 3 내지 7㎛이다. 반사 필름의 두께는 6㎛ 미만이다.
- 반사 필름내의 중합된 콜레스테릭 조성물은 나선 피치의 비대칭 분포를 갖는데, 여기서 피치는 바람직하게는 필름의 한 면에서의 최소값으로부터 필름의 반대 면에서의 최대값까지 변한다.
본 발명에 사용된 중합가능한 메소게닉 일반응성, 이반응성 및 다중반응성 화합물은, 자체적으로 공지되며 예컨대 유기 화학의 표준 저서, 예컨대 호우벤-베일(Houben-Weyl)의 문헌 "Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart"에 기술되어 있는 방법에 의해 제조될 수 있다. 전형적인 예는 예컨대 WO 93/22397 호, EP 0 261 712 호, DE 195 04 224 호, WO 95/22586 호, WO 97/00600 호 및 GB 2 351 734 호에 기술되어 있다. 그러나, 이들 문헌에 개시된 화합물은 본 발명의 범주를 제한하지 않는 예로서만 간주된다.
특히 유용하고 바람직한 일반응성 및 이반응성 중합가능한 메소게닉 화합물의 예를 하기 화합물 목록에 나열하였다.
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상기 식에서,
P는 중합가능한 그룹, 바람직하게는 아크릴, 메타크릴, 비닐, 비닐옥시, 프로페닐 에테르, 에폭시 또는 스티렌 그룹이고,
x 및 y는 각각 독립적으로 1 내지 12이고,
A 및 D는 L1에 의해 선택적으로 일치환, 이치환 또는 삼치환된 1,4-페닐렌, 또는 1,4-사이클로헥실렌이고,
u 및 v는 0 또는 1이고,
Z0은 -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 단일 결합이고,
R0은 극성 그룹 또는 비극성 그룹이고,
Ter은 테르페노이드(terpenoid) 라디칼(예: 멘틸)이고,
Chol은 콜레스테릴 그룹이고,
L, L1 및 L2는 각각 독립적으로 H, F, Cl, CN, 또는 선택적으로 할로겐화된 탄소수 1 내지 7의 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐 또는 알콕시카보닐옥시 그룹이고,
r은 0, 1, 2, 3 또는 4이되,
상기 페닐 고리는 1, 2, 3 또는 4개의 그룹 L에 의해 선택적으로 치환된다.
상기와 관련하여 "극성 그룹"이라는 용어는 F, Cl, Br, I, CN, NO2, OH, OCH3, OCN, SCN, 선택적으로 불소화된 탄소수 3 이하의 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐 또는 알콕시카보닐옥시 그룹, 또는 일불소화, 올리고불소화 또는 다불소화된 탄소수 1 내지 4의 알킬 또는 알콕시 그룹으로부터 선택된 그룹을 의미한다.
"비극성 그룹"이라는 용어는 탄소수 1 이상, 바람직하게는 1 내지 12의 알킬 그룹, 탄소수 2 이상, 바람직하게는 2 내지 8의 알케닐 그룹, 또는 탄소수 4 이상, 바람직하게는 탄소수 4 내지 12의 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐 또는 알콕시카보닐옥시 그룹을 의미한다.
바람직한 중합가능한 액정 혼합물은 하기 성분을 포함한다.
- 하나 이상의 이반응성 비키랄 메소게닉 화합물 5 내지 50%, 바람직하게는 5 내지 35%, 매우 바람직하게는 5 내지 25%,
- 전체 혼합물의 60% 이상이 0.2 이상, 바람직하게는 0.2 내지 0.3의 복굴절률을 갖는 화합물인 하나 이상의 일반응성 비키랄 메소게닉 화합물 30 내지 95%, 바람직하게는 50 내지 85%, 및
- 일반응성, 이반응성, 다중반응성 또는 비반응성일 수 있고 메소게닉이거나 그렇지 않을 수 있는 하나 이상의 키랄 화합물 0.1 내지 10%, 바람직하게는 0.5 내지 5%.
바람직한 중합가능한 액정 혼합물은 선택적으로 하기 성분들중 하나 이상을 추가로 포함한다.
- 하나 이상의 광개시제 0.2 내지 6%,
- 경화를 위해 사용된 방사선과 동일한 파장에서 흡수하는 염료, 바람직하게는 UV 염료 0.2 내지 5%, 및
- 정렬을 촉진시키도록 사용된 물질, 바람직하게는 하나 이상의 계면활성제 0.05 내지 1%.
일반응성 비키랄 화합물은 상기 화학식 1a 내지 화학식 1i, 특히 화학식 1a, 화학식 1f, 화학식 1g, 화학식 1h, 화학식 1i 및 화학식 1k로부터 선택되는 것이 바람직하다.
고 복굴절률을 갖는 일반응성 화합물은 상기 화학식 1h, 화학식 1i 및 화학식 1k로부터 선택되는 것이 바람직하다.
또한, H, F, Cl, Br, I, CN, 선택적으로 불소화된 C1-3 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐 또는 알콕시카보닐옥시, C2-4 알케닐, C2-4 알키닐 및 상기 정의된 바와 같은 극성 그룹으로부터 선택된, 바람직하게는 F, Cl, CN, CH3, C2H5 , n-C3H7, OCH3, OC2H5, CHO, COCH3, COOCH 3, CF3, OCF3, CH=CH2 및 C≡C-CH3으로부터 선택 된, 매우 바람직하게는 CH3, C2H5 및 OCH3으로부터 선택된 하나 이상의 말단 비반응성 그룹을 갖고 복굴절률이 0.2 이상인 일반응성 화합물이 바람직하다. 이 유형의 특히 바람직한 화합물은, R0 및 L이 상기 정의된 바와 같이 말단 비반응성 그룹이고 r이 0, 1 또는 2인 화학식 1h, 화학식 1i 및 화학식 1k의 화합물이다.
긴 말단 알킬 그룹(3개 초과의 메틸렌 단위체) 또는 분지형 말단 알킬 그룹을 갖는 고 복굴절성 화합물은 그리 바람직하지 않다.
이반응성 비키랄 화합물은 상기 화학식 2a 및 화학식 2b로부터 선택되는 것이 바람직하고, 그중 특히 화학식 2a이다.
고 복굴절률을 갖는 아세틸렌 또는 톨란 그룹을 포함하는 하나 이상의 중합가능한 화합물(예컨대, 화학식 1h, 화학식 1i 및 화학식 1k의 화합물)을 포함하는 혼합물이 특히 바람직하다. 또한 적합하고 바람직한 중합가능한 톨란은 GB 2,351,734 호, EP 02008229.3 호, EP 02008230.1 호 및 EP 02008231.9 호에 기술되어 있다.
나선형으로 비틀린 구조를 갖는 평면 필름을 제조하기 위해, 중합가능한 LC 조성물은 하나 이상의 비키랄 중합가능한 메소게닉 화합물 및 하나 이상의 키랄 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 키랄 화합물은 비중합가능한 키랄 화합물(예컨대, 통상적인 키랄 도판트) 또는 중합가능한 키랄 화합물로부터 선택될 수 있으며, 이들은 모두 메소게닉 또는 비메소게닉일 수 있다.
적합한 중합가능한 키랄 화합물은 예컨대 상기 화학식 1m 내지 화학식 1r 및 상기 화학식 2c 내지 화학식 2e의 화합물이다. 또한, 적합한 키랄 중합가능한 화합물은 예컨대 상업적으로 구입가능한 팔리오칼라(Paliocolour, 등록상표) 조성물(독일 소재의 BASF AG로부터 구입가능함)이다.
적합한 비반응성 키랄 도판트는 예컨대 상업적으로 구입가능한 R 811, S 811, R 1011, S 1011, R 2011, S 2011 또는 CB 15(독일 다름슈타트 소재의 Merck KGaA로부터 구입가능함)이다.
높은 나선형 비틀림력(HTP)을 갖는 키랄 화합물이 매우 바람직하며, 특히 WO 98/00428 호에 기술된 바와 같이 소르비톨 그룹을 포함하는 화합물, GB 2,328,207 호에 기술된 바와 같이 하이드로벤조인 그룹을 포함하는 화합물, WO 02/94805 호에 기술된 바와 같은 키랄 비나프틸 유도체, WO 02/34739 호에 기술된 바와 같은 키랄 비나프톨 아세탈 유도체, WO 02/06265 호에 기술된 바와 같은 키랄 TADDOL 유도체, 및 WO 02/06196 호 및 WO 02/06195 호에 기술된 바와 같이 하나 이상의 불소화된 연결기 및 말단 또는 중심 키랄 그룹을 갖는 키랄 화합물이다.
중합가능한 조성물은 용매, 바람직하게는 유기 용매중에 용해 또는 분산되는 것이 바람직하다. 이어서, 상기 용액 또는 분산액은 예컨대 스핀-코팅 또는 다른 공지된 기법에 의해 기재 상에 코팅시키고, 중합화 공정 전에 용매를 증발 제거한다. 대부분의 경우, 용매의 증발을 용이하게 하기 위해 혼합물을 가열하는 것이 적합하다.
중합가능한 LC 조성물은 중합체 결합제를 형성할 수 있는 하나 이상의 단량체 또는 중합체 결합제 및/또는 하나 이상의 분산 보조제를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 결합제 및 분산 보조제는 예컨대 WO 96/02597 호에 개시되어 있다. 그러나, 결합제 또는 분산 보조제를 함유하지 않은 LC 조성물이 특히 바람직하다.
다른 바람직한 실시양태에서, 중합가능한 LC 조성물은 또한 기재상의 액정 조성물의 평면 정렬을 유도 또는 개선시키는 첨가제를 포함한다. 바람직하게는, 첨가제는 하나 이상의 계면활성제를 포함한다. 적합한 계면활성제들은 예컨대 문헌 [J. Cognard, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 78 , Supplement 1, 1-77(1981)]에 기술되어 있다. 특히 바람직한 것은 비이온성 계면활성제, 예컨대 상업적으로 구입가능한 플루오로카본 계면활성제인 플루오라드(Fluorad) 171(등록상표)(3M Co.로부터 구입가능함) 또는 조닐(Zonyl) FSN(등록상표)(DuPont으로부터 구입가능함)이다.
LC 조성물의 중합은 상기 조성물을 화학선에 노출시켜 달성하는 것이 바람직하다. 화학선이란 UV 광, IR 광 또는 가시광과 같은 광을 이용한 조사, X-선 또는 감마선을 이용한 조사, 또는 고에너지 입자(예: 이온 또는 전자)를 이용한 조사를 의미한다. 바람직하게는, 중합은 광조사에 의해, 특히 UV 광을 사용하여 수행된다. 화학선의 공급원으로서, 예컨대 단일 UV 램프 또는 UV 램프 셋트를 사용할 수 있다. 높은 램프 전력을 사용하는 경우, 경화 시간을 줄일 수 있다. 광조사를 위한 가능한 또다른 공급원은 예컨대 UV 레이저, IR 레이저 또는 가시 레이저와 같은 레이저이다.
중합반응은 화학선의 파장을 흡수하는 개시제의 존재하에 수행된다. 예를 들면, UV 광에 의해 중합시킬 경우, UV 조사하에 분해되어 중합반응을 개시하는 자유 라디칼 또는 이온을 생성하는 광개시제가 사용될 수 있다. UV 광개시제가 바람 직하며, 특히 라디칼(radicalic) UV 광개시제가 바람직하다. 라디칼 중합반응을 위한 표준 광개시제로서, 예컨대 상업적으로 구입가능한 이르가큐어(Irgacure)(등록상표) 907, 이르가큐어(등록상표) 651, 이르가큐어(등록상표) 184, 다로큐어(Darocure)(등록상표) 1173 또는 다로큐어(등록상표) 4205(이들 모두는 시바 가이기 아게(Ciba Geigy AG)로부터 구입가능함)를 사용할 수 있는 반면, 양이온성 광중합반응의 경우에는 상업적으로 구입가능한 UVI 6974(유니온 카바이드(Union Carbide)로부터 구입가능함)를 사용할 수 있다.
중합가능한 LC 조성물은 하나 이상의 다른 적합한 성분, 예컨대 촉매, 안정화제, 쇄전달제, 억제제, 공반응 단량체, 표면-활성 화합물, 윤활제, 습윤제, 분산제, 소수화제(hydrophobic agent), 접착제, 유동 개선제, 소포제, 탈기제(deaerator), 희석제, 반응성 희석제, 보조제, 착색제, 염료 또는 안료를 추가로 포함할 수 있다.
다른 바람직한 실시양태에서, 중합가능한 조성물의 혼합물은 하나의 중합가능한 작용기를 갖는 일반응성 비메소게닉 화합물 70% 이하, 바람직하게는 1 내지 50%를 포함한다. 전형적인 예로는 탄소수 1 내지 20의 알킬 그룹을 갖는 알킬 아크릴레이트 또는 알킬 메타크릴레이트가 있다.
또한, 중합체의 가교결합을 증가시키기 위해, 선택적으로 또는 중합체의 가교결합을 증가시키는 이반응성 또는 다중반응성 중합가능한 메소게닉 화합물 이외에, 2개 이상의 중합가능한 작용기를 갖는 비메소게닉 화합물 20 % 이하를 중합가능한 LC 조성물에 첨가시킬 수 있다. 이반응성 비메소게닉 단량체의 전형적인 예는 탄소수 1 내지 20의 알킬 그룹을 갖는 알킬 디아크릴레이트 또는 알킬 디메타크릴레이트이다. 다중반응성 비메소게닉 단량체의 전형적인 예는 트리메틸프로판 트리메타크릴레이트 또는 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트이다.
또한, 중합체 필름의 물리적 성질을 개질시키기 위해서 하나 이상의 쇄전달제를 중합가능한 조성물에 첨가할 수 있다. 티올 화합물, 예컨대 일작용성 티올 화합물(예: 도데칸 티올) 또는 다작용성 티올 화합물(예: 트리메틸프로판 트리(3-머캅토프로피오네이트))이 특히 바람직하고, 그중 매우 바람직하게는 메소게닉 또는 액정 티올 화합물이다. 쇄전달제를 첨가하는 경우, 자유 중합체 쇄의 길이 및/또는 본 발명의 중합체내의 2개의 가교결합 사이의 중합체 쇄의 길이가 제어될 수 있다. 쇄전달제의 양이 증가되는 경우, 수득된 중합체 필름내의 중합체 쇄 길이는 감소한다.
중합에 적합한 기재는 예컨대 폴리에스테르(예: 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN)), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리카보네이트(PC) 또는 트리아세틸셀룰로스(TAC)이며, 특히 바람직하게는 PET 또는 TAC이다.
본 발명의 반사 필름은 광대역 또는 노취 편광자로서, 특히 액정 디스플레이에서의 광대역 반사 편광자로서, 디스플레이 또는 영사 시스템에서의 광학 또는 칼라 필터로서, 장식용 영상으로서, 액정 또는 효과 안료의 제조를 위해 및 특히 공간적으로 변화된 반사색을 갖는 반사 필름으로서, 예컨대 장식, 정보 저장 또는 보안 용도를 위한 다색 영상으로서, 예를 들면 귀중한 서류, 예컨대 ID 카드, 신용 카드, 은행권 등으로서 유용하다.
바람직하게는, 광대역 반사 필름은 비대칭 구조의 나선 피치를 나타내되, 상기 피치는 필름의 한쪽 가장자리에서의 작은 값, 바람직하게는 최소값으로부터 필름의 반대쪽 가장자리에서의 큰 값, 바람직하게는 최대값까지, 층에 대해 수직인 방향으로 실질적으로 증가한다. 특히 바람직하게는, 반사 필름은, 한 면에서 청색 가시 영역에서의 반사 파장을 갖고 반대 면에서 적색 가시 영역에서의 반사 파장을 갖는다.
필름 두께 전체에 걸쳐 피치와 반사 파장의 대칭적 변화를 갖는 필름, 예컨대 청색-적색-청색을 갖는 필름과 비교해 보면, 비대칭 피치 변화를 갖는 필름이 유리한데, 이는 상쇄가 더욱 용이하여 더욱 우수한 축이탈 휘도(off-axis brightness)와 낮은 색 변화를 나타내기 때문이다. 더욱이, 본 발명에 따른 비대칭 피치 변화를 갖는 반사 편광자는, 동일한 대역폭을 갖지만 대칭 피치 변화를 갖는 반사 편광자 필름에 비해 더욱 얇은 필름으로서 제조될 수 있는데, 이는 전자가 필름 두께내에 오직 하나의 완전한 피치 구배(예컨대, 청색-적색)를 나타내는 반면, 후자는 2개의 구배(예컨대, 청색-적색-청색)를 나타내기 때문이다. 예를 들면, 약 10㎛의 두께를 갖는 비대칭 필름의 경우, 거의 동일한 대역폭을 갖는 대칭 필름은 15 내지 20㎛의 두께를 나타낸다. 그러나, 더욱 얇은 필름이 일반적으로 평판 디스플레이에 사용되기에 바람직하며, 또한 더 적은 조성물을 필요로 하기 때문에 더욱 저렴하다.
선형 편광을 만들기 위해, 예컨대 액정 디스플레이에 사용되는 경우, 본 발명에 따른 반사 편광자를 광학 위상차 필름과 함께 사용하는 것이 바람직하다. 광학 위상차 필름은, 광대역 반사 편광자에 의해 반사된 대역폭 중심의 파장의 약 0.25배이도록 선택된 광학 위상차를 갖는 복굴절성 조성물 층을 포함한다. 결과적으로, 이 위상지연기는 원형 편광을 선형 편광으로 전환시키는 1/4파 판 또는 호일(QWF)로서 작용한다. QWF로서, 예컨대 신장된 PET, PVA, PC 또는 TAC과 같은 신장된 플라스틱 필름이 사용될 수 있다. 또한, 배향 중합된 액정 조성물의 필름이 사용될 수 있다.
또한, 2개 이상의 광학 위상차 층을 조합하여 사용할 수 있으며, 이들 층의 위상차는, 상기 층의 위상차의 차이로 인해, 상기 조합의 최종 위상차(nett retardation)가 편광자의 반사된 대역폭의 실제 부분에 걸친 광대역 반사 편광자에 의해 반사된 광의 파장보다 약 0.25배이도록 선택될 수 있다. 이 조합된 층은, 단일 QWF의 광학 분산을 보상하기 위해, 본 발명의 반사 편광자와 함께 QWF로서 사용된다.
또한, 반사 편광자에 의해 투과된 광의 상 위상차에 의존하는 시야각을 보상하기 위해 광대역 반사 편광자를 보상 필름과 함께 사용할 수 있다. 적합한 보상 필름의 예로는, 예컨대 WO 98/00475 호에 기술된 바와 같이 호메오트로픽(homeotropic) 배향을 갖는 것, 비틀린 배향을 갖는 것, WO 98/04651 호에 기술된 바와 같이 평면 배향을 갖는 것, 또는 US 5,619,352 호, WO 97/44409 호, WO 97/44702 호, WO 97/44703 호 및 WO 98/12584 호에 기술된 바와 같이 경사지거나 스플레이된(splayed) 배향을 갖는 것이 있으며, 이들 문헌의 전체 개시내용은 참고로서 본원에서 인용되고 있다.
또한, 필름 평면에 수직인 특정 광학 축을 갖고 음(-)의 복굴절률을 갖는 하나 이상의 보상 필름(이 또한 예컨대 그 전체 내용이 참고로서 본원에 인용되고 있는 WO 01/20393 호에 기술되는 바와 같이 네거티브 C 판으로 알려져 있다)과 함께 광대역 반사 편광자를 사용할 수 있다.
또한, 광대역 반사 편광자를 하나 이상의 선형 편광자와 함께 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 반사 필름은 투과형 또는 반사형의 디스플레이에서 광대역 반사 편광자로서 사용될 수 있다. 통상의 LCD에서, 특히 DAP(deformation of aligned phase, 정렬상의 변형) 또는 VA(수직 정렬) 모드, 예컨대 ECB(전기 제어된 복굴절), CSH(칼라 슈퍼 호메오트로픽), VAN 또는 VAC(수직 정렬된 네마틱 또는 콜레스테릭) 디스플레이, MVA(다중도메인 수직 정렬) 또는 PVA(패턴화된 수직 정렬) 디스플레이에서, 굴곡 모드 또는 하이브리드 유형의 디스플레이, 예컨대 OCB(광학 보상된 굴곡 셀 또는 광학 보상된 복굴절), R-OCB(반사 OCB), HAN(하이브리드 정렬 네마틱) 또는 π-셀 디스플레이에서, 더욱이 TN(비틀린 네마틱), HTN(매우 비틀린 네마틱) 또는 STN(supertwisted nematic, 초비틀린 네마틱) 모드의 디스플레이에서, AMD-TN(active matrix driven TN, 능동 매트릭스 구동 TN) 디스플레이에서, 또는 IPS(in plane switching, 평면 스위칭) 모드의 디스플레이(이는 또한 슈퍼 TFT 디스플레이로서 알려져 있다)에서 광대역 반사 편광자로서 사용될 수 있다. VA, MVA, PVA, OCB 및 π-셀 디스플레이가 특히 바람직하다.
하기 실시예는 본 발명을 제한하지 않고서 예시적으로 제공되고 있다. 본원 전체에서 달리 지적되지 않는 한, 모든 온도는 섭씨 온도이고, 모든 %는 중량을 기준으로 한다. 달리 지적되지 않는 한, 반사된 주파대의 대역폭은 도 2에 예시된 바와 같이 전체 폭의 1/2 최대치(full width half maximum, FWHM)로서 제공된다.
비교예
하기 중합가능한 액정 혼합물을 배합하였다.
화합물(1) 30.0%
화합물(2) 26.0%
화합물(3) 26.0%
화합물(4) 10.5%
팔리오칼라 LC756(등록상표) 5.0%
화합물(5) 1.3%
이르가큐어 651(등록상표) 0.7%
FC171(등록상표) 0.5%

Figure 112003035146545-pat00023
(1)
Figure 112003035146545-pat00024
(2)
Figure 112003035146545-pat00025
(3)
Figure 112003035146545-pat00026
(4)
Figure 112003035146545-pat00027
(5)
화합물(1) 및 화합물(2)을 브로어 등의 문헌 "Makromol. Chem. 190, 3201-3215(1989)"에 기술된 방법에 따라 또는 그와 유사하게 제조할 수 있다. 화합물(3) 및 그의 제조방법은 EP 0 972 818 호에 기술되어 있다. 이반응성 화합물(4)은 WO 93/22397 호에 기술된 바와 같이 제조할 수 있다. 팔리오칼라 LC756은 상업적으로 구입가능한 키랄 중합가능한 조성물(독일 루드빅샤펜 소재의 BASF AG로부터 구입가능함)이다. 이르가큐어 651은 상업적으로 구입가능한 광개시제(스위스 바즐레 소재의 시바 아게(Ciba AG)로부터 구입가능함)이다. FC 171은 상업적으로 구입가능한 비이온성 플루오로카본 계면활성제이다(3M으로부터 구입가능함).
혼합물의 복굴절률(Δn)은 0.123으로 측정되었다.
혼합물을 적합한 유기 용매(예컨대, 크실렌 50% w/w 고형물)내에 용해시켰다. 혼합물을 러빙된(rubbed) PET상에 코팅시켜 건조시 4㎛ 필름을 수득하였다. 필름을 1분 동안 85℃에서 어닐링시켰다. 필름을 질소 분위기하에 놓고, 2분 동안 80℃의 일정한 온도에서 0.3mW㎝-2에서 조사하였다. 생성된 필름의 왼손 및 오른손 원형 편광으로 측정된 투과 스펙트럼을 기록하고 도 1에 제시한다. 반사 대역은 다수의 피크를 가지면서 협소하다.
실시예 1
하기 중합가능한 액정 혼합물을 배합하였다.
화합물(6) 28.0%
화합물(12) 27.3%
화합물(4) 10.5%
화합물(10) 28.0%
팔리오칼라 LC756(등록상표) 5.0%
이르가큐어 651(등록상표) 0.7%
FC171(등록상표) 0.5%

Figure 112003035146545-pat00028
(10)
Figure 112003035146545-pat00029
(12)
중합가능한 메소게닉 톨란(10 및 12)을 GB 2 351 734 호에 기술된 바와 같이 제조할 수 있다.
혼합물은 0.277의 복굴절률(Δn)을 갖는다.
혼합물을 적합한 유기 용매(예컨대, 크실렌 50% w/w 고형물)내에 용해시켰다. 이를 러빙된 PET상에 코팅시켜 건조시 4㎛ 필름을 수득하였다. 필름을 1분 동안 85℃에서 어닐링시켰다. 필름을 질소 분위기하에 놓고, 2분 동안 80℃의 일정한 온도에서 0.3mW㎝-2에서 조사하였다. 생성된 필름의 왼손 및 오른손 원형 편광으로 측정된 투과 스펙트럼을 기록하고 도 2에 제시한다. 대역폭은 약 340㎚이다.
실시예 2
액정 혼합물을 실시예 1과 같이 제조하였다. 혼합물을 유기 용매중에 용해시키고, 실시예 1에 기술된 바와 같이 다양한 두께(d)의 필름을 하기 표에 제시된 바와 같이 제조하였다.
필름 2a 2b 2c 2d 2e 2f 2g 2h
두께(㎛) 1.1 1.9 3.2 4.0 4.8 5.5 6.5 7.2

필름의 원형 편광으로 측정된 투과 스펙트럼을 기록하고 도 3에 제시한다. 반사 효율은 필름 두께가 증가함에 따라 증가하는 것으로 관찰될 수 있다.
실시예 3
하기 중합가능한 액정 혼합물을 배합하였다.
화합물(6) 38.8%
화합물(7) 17.0%
화합물(8) 17.0%
화합물(4) 20.5%
팔리오칼라 LC756(등록상표) 5.0%
화합물(5) 0.5%
이르가큐어 651(등록상표) 0.7%
FC171(등록상표) 0.5%

Figure 112003035146545-pat00030
(6)
Figure 112003035146545-pat00031
(7)
Figure 112003035146545-pat00032
(8)
중합가능한 메소게닉 톨란(6, 7 및 8)을 GB 2 351 734 호에 기술된 바와 같이 제조할 수 있다.
혼합물은 0.255의 복굴절률(Δn)을 갖는 것으로 밝혀졌다.
혼합물을 적합한 유기 용매(예컨대, 크실렌 50% w/w 고형물)내에 용해시켰다. 혼합물을 러빙된 PET상에 코팅시켜 건조시 4㎛ 필름을 수득하였다. 필름을 1분 동안 85℃에서 어닐링시켰다. 필름을 질소 분위기하에 놓고, 2분 동안 90℃의 일정한 온도에서 0.5mW㎝-2에서 조사하였다.
생성된 필름의 왼손 및 오른손 원형 편광으로 측정된 투과 스펙트럼을 기록하고 도 4에 제시한다. 대역폭은 약 415㎚이다.
실시예 4
하기 중합가능한 액정 혼합물을 배합하였다.
화합물(6) 38.8%
화합물(7) 17.5%
화합물(4) 20.5%
화합물(8) 18.0%
화합물(9) 3.5%
화합물(5) 0.5%
이르가큐어 651(등록상표) 0.7%
FC171(등록상표) 0.5%

Figure 112003035146545-pat00033
(9)
키랄 도판트(9) 및 그의 제조방법은 WO 98/00428 호에 기술되어 있다.
혼합물은 0.261의 복굴절률(Δn)을 갖는다.
혼합물을 적합한 유기 용매(예컨대, 크실렌 50% w/w 고형물)내에 용해시켰다. 이를 러빙된 PET상에 코팅시켜 건조시 4㎛ 필름을 수득하였다. 필름을 1분 동안 85℃에서 어닐링시켰다. 필름을 질소 분위기하에 놓고, 2분 동안 90℃의 일정한 온도에서 0.5mW㎝-2에서 조사하였다. 생성된 필름의 왼손 및 오른손 원형 편광으로 측정된 투과 스펙트럼을 기록하고 도 5에 제시한다. 대역폭은 약 415㎚이다.
실시예 5
하기 중합가능한 액정 혼합물을 배합하였다.
화합물(6) 34.0%
화합물(7) 17.0%
화합물(4) 20.5%
화합물(8) 17.0%
팔리오칼라 LC756(등록상표) 5.0%
이르가큐어 907(등록상표) 6.0%
FC171(등록상표) 0.5%

혼합물은 0.228의 복굴절률(Δn)을 갖는 것으로 밝혀졌다.
혼합물을 적합한 유기 용매(예컨대, 크실렌 50% w/w 고형물)내에 용해시켰다. 혼합물을 러빙된 PET상에 코팅시켜 건조시 4㎛ 필름을 수득하였다. 필름을 1분 동안 85℃에서 어닐링시켰다. 필름을 질소 분위기하에 놓고, 1분 동안 50℃의 일정한 온도에서 12mW㎝-2에서 조사하였다. 생성된 필름의 왼손 및 오른손 원형 편광으로 측정된 투과 스펙트럼을 기록하고 도 6에 제시한다. 대역폭은 약 235㎚이다.
실시예 6
하기 중합가능한 액정 혼합물을 배합하였다.
화합물(6) 42.0%
화합물(7) 20.0%
화합물(4) 10.5%
화합물(10) 20.0%
팔리오칼라 LC756(등록상표) 5.0%
화합물(5) 1.3%
이르가큐어 651(등록상표) 0.7%
FC171(등록상표) 0.5%

혼합물은 0.255의 복굴절률(Δn)을 갖는다.
혼합물을 적합한 유기 용매(예컨대, 크실렌 50% w/w 고형물)내에 용해시켰다. 기재를 PVA 용액으로 PET를 코팅시켜 1㎛ 필름을 수득함으로써 제조하였다. 이를 러빙하였다. 혼합물을 상기 제조된 기재상에 코팅시켜 건조시 4㎛ 필름을 수득하였다. 필름을 1분 동안 85℃에서 어닐링시켰다. 필름을 질소 분위기하에 놓고, 2분 동안 80℃의 일정한 온도에서 0.6mW㎝-2에서 조사하였다. 생성된 필름의 왼손 및 오른손 원형 편광으로 측정된 투과 스펙트럼을 기록하고 도 7에 제시한다. 대역폭은 약 265㎚이다.
본 발명에 따르면, 필름의 반사 파장과 대역폭의 제어 및 LC 분자의 정렬이 우수하고 균일한 정렬, 고복굴절률 및 넓은 반사 주파대를 갖게 됨으로써 대량 생산과 경제적인 제조가 가능한 광대역 반사 필름이 제조되었다.

Claims (19)

  1. 키랄 중합가능한 액정 조성물로부터 피치가 변하는 광대역 반사 필름을 제조하는 방법으로서,
    상기 키랄 중합가능한 액정 조성물이 0.2 이상의 복굴절률(Δn)을 갖고, 0.2 이상의 복굴절률을 갖는 하나 이상의 일반응성 중합가능한 메소게닉(mesogenic) 화합물을 포함하며, 상기 일반응성 중합가능한 메소게닉 화합물이 하기 화학식 1h, 1i 및 1k에서 선택됨을 특징으로 하는 제조방법:
    화학식 1h
    Figure 112011028485564-pat00041
    화학식 1i
    Figure 112011028485564-pat00042
    화학식 1k
    Figure 112011028485564-pat00043
    상기 식에서,
    P는 아크릴, 메타크릴, 비닐, 비닐옥시, 프로페닐 에테르, 에폭시 또는 스티렌 그룹이고,
    x는 1 내지 12이고,
    A는 비치환되거나 L1에 의해 일치환, 이치환 또는 삼치환된 1,4-페닐렌이고,
    v는 0 또는 1이고,
    Z0은 -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 단일 결합이고,
    L 및 L1은 각각 독립적으로 H, F, Cl, CN, 또는 비치환되거나 할로겐화된 탄소수 1 내지 7의 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐 또는 알콕시카보닐옥시 그룹이고,
    페닐 고리는 비치환되거나 1, 2, 3 또는 4개의 L 그룹으로 치환되고,
    R0은 비치환되거나 불소화된 C1-3알킬이고,
    r은 0, 1, 2, 3 또는 4이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    키랄 중합가능한 액정 조성물이 하나 이상의 비키랄 중합가능한 메소게닉 화합물 및 하나 이상의 키랄 화합물을 포함함을 특징으로 하는 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    키랄 중합가능한 액정 조성물의 Δn이 0.2 이상임을 특징으로 하는 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    키랄 중합가능한 액정 조성물이 그의 콜레스테릭 상으로 중합됨을 특징으로 하는 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    키랄 중합가능한 액정 조성물이 20℃ 이하 내지 110℃ 이상의 범위에서 콜레스테릭 상을 가짐을 특징으로 하는 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    키랄 중합가능한 액정 조성물이 5 내지 50 중량%의 이반응성 또는 다중반응성 메소게닉 화합물을 포함함을 특징으로 하는 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    키랄 중합가능한 액정 조성물이 30 내지 90 중량%의 일반응성 메소게닉 화합물을 포함함을 특징으로 하는 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    키랄 중합가능한 액정 조성물이 30 초과의 나선형 비틀림력(helical twisting power, HTP)을 갖는 하나 이상의 키랄 화합물을 포함함을 특징으로 하는 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    키랄 중합가능한 액정 조성물이, 하나 이상의 이반응성 비키랄 메소게닉 화합물 5 내지 50 중량%; 전체 혼합물의 60 중량% 이상이 0.2 이상의 복굴절률을 갖는 화합물인 하나 이상의 일반응성 비키랄 메소게닉 화합물 50 내지 85 중량%; 및 하나 이상의 키랄 화합물 0.1 내지 10 중량%를 포함하되, 전체 성분의 합이 100중량%인 제조방법.
  11. 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의해 수득되는 광대역 반사 필름.
  12. 제 11 항에 있어서,
    1 내지 10㎛의 두께를 가짐을 특징으로 하는 광대역 반사 필름.
  13. 제 11 항에 있어서,
    반사 광대역 편광자, 노취 편광자, 다색 필름 또는 다색 영상으로서 사용되는 광대역 반사 필름.
  14. 제 11 항에 있어서,
    액정 디스플레이, 칼라 필터, 효과 안료, 장식 용도 또는 보안 용도로서 사용되는 광대역 반사 필름.
  15. 제 11 항에 따른 광대역 반사 필름을 포함하는 액정 디스플레이.
  16. 제 11 항에 있어서,
    인증, 검증, 보안 마크 또는 다색 영상에서 사용되는 광대역 반사 필름.
  17. 제 11 항에 있어서,
    인증, 검증, 보안 마크 또는 다색 영상을 포함하는 유용한 물건 또는 서류에서 사용되는 광대역 반사 필름.
  18. 제 10 항에 있어서,
    키랄 중합가능한 액정 조성물이
    하나 이상의 광개시제 0.2 내지 6 중량%;
    경화를 위해 사용된 방사선과 동일한 파장에서 흡수하는 염료 0.2 내지 5 중량%; 및
    정렬을 촉진시키도록 사용된 물질 0.05 내지 1 중량%
    중 하나 이상을 추가로 포함하는 제조방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    염료가 UV 염료이고, 정렬을 촉진시키도록 사용된 물질이 하나 이상의 표면 활성제인 제조방법.
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