KR20060093801A - 액정성 필름의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 특히 편광회전격자로써 호적하게 기능하는 액정성 필름의 제조방법을 제공하는 것에 있다.

액정층에 회절패턴을 전사하는 것에 의해, 나선축 방위가 막후(膜厚)방향에 똑같이 평행하지 않고, 또한 나선피치가 막후방향에 똑같이 등간격이 아닌 콜레스테릭 배향 또는 카이랄스멕틱 C 배향을 필름의 일부의 영역으로 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 액정성 필름의 제조방법이다.

액정성 필름

Description

액정성 필름의 제조방법{PREPARATION OF LIQUID CRYSTALLINE FILM}

본 발명은, 편광성을 갖는 회절광을 생기게 할 수 있는 새로운 액정성 필름의 제조방법에 관한다.

회결격자는, 분광광학 등의 분야에서 빛의 분광이나 광속의 분할을 행하는 목적으로 넓게 사용되어지고 있는 범용광학 소자이다. 회절격자는, 그 형상으로부터 몇 개인가의 종류로 분류되고, 빛이 투과하는 부분과 투과하지 않는 부분을 주기적으로 배치한 진폭형 회절격자, 투과성이 높은 재료에 주기적인 홈을 형성한 위상형 회절격자 등으로 통상 분류된다. 또한, 회절광이 생기는 방향에 응하여 투과형 회절격자, 반사형 회절격자로 분류되는 경우도 있다(스에다 테츠오 저, 광학부품의 사용법과 유의점, 옵트로닉스사, ISBN4-900474-03-7).

상기와 같은 종래의 회절격자에서는, 자연광(비편광)을 입사했을 때에 얻어지는 회절광으로서 비편광밖에 얻을 수가 없다. 분광광학 등의 분야에서 빈번하게 사용되는 엘립소미터와 같은 편광광학기기에서는, 회절광으로서 비편광밖에 얻을 수가 없기 때문에, 광원으로부터 발생한 자연광을 회절격자에 의해 분광하고, 게다가 여기에 포함되는 특정의 편광성분만을 이용하기 위해서, 회절광을 편광자를 통 과시켜 사용하는 방법이 일반적으로 행해지고 있다. 이 방법에서는, 얻어진 회절광 중의 약 50%이상이 편광자에 흡수되기 때문에 광량이 반감된다라는 문제가 있었다. 또한, 그 때문에 감도가 높은 검출기나 광량이 큰 광원을 준비할 필요도 있고, 회절광 자체가 원평광이나 직선편광과 같은 특정의 편광으로 되는 회절격자의 개발이 요구되어지고 있었다.

본 발명의 목적은 상기과제를 해결하는 것에 있고, 특히 편광회절 격자로서 호적하게 기능하는 액정성 필름의 제조방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 상기과제를 해결하는 것이고, 액정분자의 배향상태를 정밀하게 제어하는 것으로, 콜레스테릭 액정층 중 또는 카이랄스멕틱 C 액정층 중에 회절효과가 높은 영역을 형성하는 것에 성공했다. 더욱 자세하게는, 콜레스테릭 상(相) 또는 카이랄스멕틱 C 상에 있어서의 나선축 방위가, 막후방향으로 똑같이 평행하지 않고, 또한 나선피치가 막후방향으로 똑같이 등간격이 아닌 콜레스테릭 배향 또는 카이랄스멕틱 C 배향을 배향제어·고정화하는 것에 의해, 편광회절격자로서 호적하게 기능하는 액정성 필름의 제조방법을 발명하기에 이르렀다.

본 발명은 첫째, 액정층에 회절패턴을 전사하는 것에 의해, 나선축방위가 막후방향에 똑같이 평행하지 않고, 또한 나선피치가 막후방향에 똑같이 등간격이 아닌 콜레스테릭 배향 또는 카이랄스멕틱 C 배향을 필름의 일부의 영역에 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 액정성 필름의 제조방법에 있다.

본 발명은 둘째, 액정층에 회절패턴을 전사하는 것에 의해 상기의 액정성 필름을 얻는 것을 특징으로 하는 상기의 액정성 필름의 제조방법에 있다.

본 발명은 셋째, 액정층이 고분자 액정 필름층인 것을 특징으로 하는 상기 제3 기재의 액정성 필름의 제조방법에 있다.

발명의 실시형태

이하, 본 발명에 대해서 상세히 설명한다.

본 발명의 액정성 필름은, 특이한 액정층구조, 구체적으로는 필름의 적어도 일부의 영역에 있어서 나선축방위가 막후방향에 똑같이 평행하지 않고, 또한 나선피치가 막후방향에 똑같이 등간격이 아닌 배향상태를 형성하고 있다. 이러한 액정성 필름의 일례로서는, 통상의 콜레스테릭 배향 또는 카이랄스멕틱 C 배향에 있어서의 나선축 구조를 유사층 구조로 간주했을 때, 그 층구조의 일부가 규칙적으로 만곡, 굴곡한 것과 같은 상태로 배향한 것을 들 수 있는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 또한 이러한 구조를 형성하기 위한 수단도 특히 제한되지 않는다.

특이한 액정층 구조를 형성하고 있는 영역은, 필름의 어느 쪽의 영역이라도 좋고, 예컨데 필름 표면의 일부(필름 표면영역), 필름 내부의 일부(필름 내부영역)에 갖는 것이라도 좋다. 또한 그 영역은, 액정성 필름의 복수영역, 예컨데 필름 표리면영역, 복수의 필름 내부영역에 각각으로 갖는 것이라도 좋다. 또한 그 영역은, 예컨데 필름 표면이나 내부에 균일한 두께를 갖는 층상태로서 형성되고 있는 것은 반드시 필요로 하지 않고, 필름 표면이나 필름 내부의 적어도 일부에 전기 영역이 형성되어 있으면 좋다. 예컨데 전기 영역이, 소망의 형상을 취하도록 갖는 것이라도 좋다. 또한 나선축 방위가 막후방향에 똑같이 평행하지 않고, 또한 나선피치가 막후방향에 똑같이 등간격이 아닌 콜레스테릭 배향 또는 카이랄스멕틱 C 배향을 형성한 영역이 층상태로서 본 발명의 액정성 필름으로 갖고 있는 경우, 액정성 필름의 막후에 대하여 통상 50%이하, 바람직하게는 30%이하, 더욱 바람직하게는 10%이하의 두께를 갖는 층상태로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 그 영역의 두께가 50%를 넘으면, 콜레스테릭 액정상, 카이랄스멕틱 C 액정상에 기인하는 선택반사특성, 원편광 특성 등의 효과가 저하하고, 본 발명의 효과를 얻을 수 없는 우려가 있다.

나선축 방위가 막후방향에 똑같이 평행하지 않고, 또한 나선피치가 막후방향에 똑같이 등간격이 아닌 콜레스테릭 배향 또는 카이랄스멕틱 C 배향을 형성한 영역을 복수 갖을 경우, 모든 영역이 같은 액정상구조를 형성하고 있을 필요성은 없고, 각각의 영역에 있어서 다른 구조를 형성하고 있는 것이라도 좋다. 또한 본 발명의 액정성 필름은, 나선축 방위가 막후방향에 똑같이 평행하지 않고, 또한 나선 피치가 막후방향에 똑같이 등간격이 아닌 콜레스테릭 배향 또는 카이랄스멕틱 C 배향을 형성한 영역 이외에 있어서는, 통상의 콜레스테릭 배향 또는 카이랄스멕틱 C 배향과 똑같은 배향상태, 즉 나선축 방위가 막후방향에 똑같이 평행하고, 또한 나선피치가 막후방향에 똑같이 등간격인 배향상태를 형성하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 특이한 액정층 구조를 갖는 액정성 필름은, 예컨데 막후방향에 똑같이 평행한 나선축을 갖고, 또한 막후방향에 똑같이 등간격인 나선피치를 갖는 콜레스테릭 배향 또는 카이랄스멕틱 C 배향을 고정화한 고분자 액정 필름을 형성한 후, 그 필름에 소망의 회절패턴을 전사하는 것에 의해 얻을 수 있다.

상기 회절패턴을 전사하기 전의 고분자 액정 필름층은, 예컨데 기판상에 형성된 배향막상에 액정을 도포하고, 열처리하는 것에 의해 얻을 수 있다.

액정으로서는, 배향기판상에 균일하고 모노도메인인 네마틱 배향성 또는 스멕틱 배향성을 나타내고, 또한 그 배향상태를 용이하게 고정화할 수 있는 액정성 고분자에 소정량의 광학활성 화합물을 첨가한 콜레스테릭 액정성 고분자, 카이랄스멕틱 C 액정성고분자, 또는 균일하고 모노도메인인 콜레스테릭 배향성, 카이랄 스멕틱 C 배향성을 나타내고, 또한 그 배향상태를 용이하게 고정화할 수 있는 콜레스테릭 액정성 고분자, 카이랄 스멕틱 C 액정성 고분자가 있다.

네마틱 액정성 고분자 및 스멕틱 C 액정성 고분자로서는, 예컨데 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에스테르이미드 등의 주쇄형 액정성 고분자, 폴리아크릴레이트, 폴리메타아크릴레이트, 폴리말로네이트, 폴리실록산 등의 측쇄형 액정성 고분자를 예시할 수 있다. 그 중에서도 배향성이 좋고, 합성도 비교적 용이한 액정성 폴리에스테르가 바람직하다. 폴리머의 구성단위로서는, 예컨데 방향족 혹은 지방족 디오르단위, 방향족 혹은 지방족 시카르본산 단위, 방향족 혹은 지방족 히드록 시카르본산 단위를 호적한 예로서 들 수 있다.

또한 네마틱 액정성 고분자, 스멕틱 C 액정성 고분자에 비틀림을 주고, 콜레스테릭 배향 또는 카이랄스멕틱 C 배향을 형성시키기 위해서 배합되는 광학활성인 성분으로서는, 대표적인 예로서 광학활성인 저분자 화합물 또는 저분자 조성물을 들 수 있다. 광학활성인 기를 갖는 것이라면 어느 것도 본 발명에 사용할 수 있는 것이지만, 액정성 고분자와의 상용성의 관점으로부터 화학활성인 액정성 저분자 화합물 또는 액정성 저분자 조성물인 것이 바람직하다.

또한 광학활성인 성분으로서, 광학활성인 고분자 화합물 또는 고분자 조성물도 예시로서 들 수 있다. 분자내에 광학활성인 기를 갖는 것이라면 어느 것도 사용할 수 있는데, 상기 액정성 고분자와의 상용성의 관점으로부터 광학활성인 액정성 고분자 화합물 또는 액정성 고분자 조성물인 것이 바람직하다. 그 액정성 고분자로서는, 예컨데 폴리아크릴레이트, 폴리메타아크릴레이트, 폴리말로네이트, 폴리실록산, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리에스테르아미드, 폴리카보네이트, 폴리펩티드, 셀룰로스 또는 이들 액정성 고분자를 주성분으로 하는 조성물 등을 들 수 있다. 그 중에서도 방향족 주체의 광학활성인 액정성 폴리에스테르가 바람직한 예로서 들어진다.

또는 분자내에 광학활성인 기를 갖는 액정성 고분자로서는, 고분자 주쇄중에 광학활성인 기를 갖는 예컨데 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에스테르이미드 등, 또는 고분자의 측쇄에 광학활성인 기를 갖는 폴리아크릴레이트, 폴리메타아크릴레이트, 폴리말로네이트, 폴리실록산 등을 예시로서 들 수 있다. 그 중에서도 배향성이 좋고, 합성도 비교적 용이한 액정성 폴리에스테르가 바람직하다. 폴리머의 구성단위로서는, 예컨데 방향족 혹은 지방족 디올단위, 방향족 혹은 지방족 디카르본산 단위, 방향족 혹은 지방족 히드록시카르본산 단위를 호적한 예로서 들 수 있다.

더우기 본 발명에서는, 분자내에 가교구조를 갖는 액정이고, 그 액정을 콜레 스테릭 배향 또는 카이랄스멕틱 C 배향을 형성시킨 후, 가교하는 것에 의해 고분자량화 할 수 있는 것도 고분자 액정층에 포함하는 것이다. 이러한 액정으로서는, 예컨데 아크릴로일 기, 비닐 기나 에폭시 기 등의 관능기를 도입한 저분자 액정, 예컨데 비페닐 유도체, 페닐벤조에이트 유도체, 스틸벤 유도체 등을 기체골격으로 한 것을 들 수 있다. 또한 그 액정으로서는, 라이오트로픽 성, 서머트로픽 성의 어느 것도 사용할 수 있는데, 서머트로픽 성을 나타내는 것이 작업성, 프로세스 등의 관점으로부터 보다 호적하다.

이상과 같은 액정을 사용해서 회절패턴을 전사하기 전의 고분자 액정 필름층을 기판상에 형성할 수 있다. 기판으로서는, 예컨데 유리, 플라스틱 필름 기판, 플라스틱 쉬트, 편광 필름 등을 예시할 수가 있다. 유리로서는, 소다 유리, 실리카코트 소다유리, 붕규소산 유리 등이 사용된다. 또한, 플라스틱 필름 기판으로서는, 폴리메틸메타 아크릴레이트, 폴리스틸렌, 폴리카보네이트, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설파이드, 아모르파스폴리오르핀, 트리아세틸셀룰로스, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등을 사용할 수 있다.

또한 배향막으로서는, 러빙처리한 폴리이미드 필름이 호적하게 사용되는데, 그 다른 그 분야에서 공지의 배향막도 사용할 수 있다. 또한 본 발명에 있어서는, 폴리이미드 등을 도포하는 일 없이 직접 러빙처리에 의해 배향능을 부여해서 얻어지는 플라스틱 필름·쉬트 등도 기판으로서 사용할 수 있다. 더우기 배향처리의 방법은 특히 제한되는 것은 아닌데, 콜레스테릭 액정분자, 카이랄스멕틱 C 액정분자를 배향처리 계면과 똑같이 평행하게 배향시키는 것이라면 좋다.

이어서 기판상 또는 기판상에 형성된 배향막상에, 적당한 피치길이의 콜레스테릭 액정층 또는 카이랄스멕틱 C 액정층을 형성한다.

기판상 또는 배향막상에 액정을 전개하는 수단으로서는, 용융도포, 용액도포를 들 수 있는데, 프로세스상 용액도포가 바람직하다.

용액도포는, 액정을 소정의 비율로 용매에 용해하고, 소정농도의 용액을 조제한다. 이 때의 용매는, 사용하는 종류에 따라 다른데, 통상 클로로폼, 디클로로에탄, 테트라클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, O-디클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소, 이들과 페놀류와의 혼합용매, 켄톤류, 에테르류, 디메틸폼아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸설폭시드, N-메틸필롤리돈, 설폴란, 시클로헥산 등의 극성용매를 사용할 수 있다. 또한 용액의 농도는, 사용하는 액정에 따라 다르기 때문에 일률적으로는 말할 수 없지만, 통상 5 ~ 50 중량%의 범위, 바람직하게는 7 ~ 30 중량%의 범위이다. 이 용액을 배향막상 또는 러빙처리 등의 배향처리를 실시한 기판상에 도포한다.

도포 방법으로서는, 스핀코트법, 롤코트법, 다이코트법, 커튼코트법 등을 채용할 수 있다.

도포 후 용매를 건조에 의해 제거하고, 소정온도에서, 소정시간 열처리하여 콜레스테릭 배향 또는 카이랄스멕틱 C 배향을 완성시킨다. 이렇게 해서 얻어진 배향을, 액정의 유리전이점 이하의 온도로 냉각하는, 또는 빛, 열, 전자선 등을 조사하여 가교하는 것에 의해 나선축이 막후방향에 똑같이 평행하고, 또한 나선피치가 막후방향에 똑같이 등간격인 콜레스테릭 배향 또는 카이랄스멕틱 C 배향을 손상하 는 일 없이 고정화할 수 있다.

본 발명에 제공되는 고분자 액정 필름층의 선택반사의 파장대역폭, 막후, 비틀려 감김 수 등의 각종 광학 패러미터는 최종적으로 얻어지는 액정성 필름의 용도 등에 따라 다르기 때문에 일률적으로는 말할 수 없지만, 선택반사의 파장대역폭은 통상 30 ~ 150nm, 액정층의 실 막후는 통상 0.6 ~ 6㎛인 것이 바람직하다. 여기에서 선택반사의 파장대역폭이란, 콜레스테릭 배향 또는 카이랄스멕틱 C 배향을 형성하는 액정분자의 비틀림방향과 동일방향의 원편광을 입사했을 때에, 선택반사에 의한 반사율이 70%이상으로 되는 파장범위인 것을 의미한다. 파장대역폭이 전기 범위로부터 벗어난 경우, 액정층 자체는 색이 선명하지만 반사광이 어두운, 또는 그 역의 케이스로 되는 일도 있고, 용도에 따라서는 시인성이 뒤떨어지는 것이 예측된다. 또한 액정층의 실막후가 0.6㎛미만인 경우, 콜레스테릭 배향 또는 카이랄스멕틱 C 배향에 의한 선택반사 효과가 저감할 우려가 있다. 또한 6㎛보다 두꺼운 경우, 전기 배향에 의한 선택반사 효과가 너무 강하게 나타나서, 본 발명의 액정성 필름의 특징인 회절효과가 용이하게 확인할 수 없게 될 우려가 있다. 게다가 고분자 액정 필름층에 있어서의 액정층의 비틀려 감김 수는, 통상 2 ~ 20 감김인 것이 바람직하다. 2감김미만인 경우, 콜레스테릭 배향 또는 카이랄스멕틱 C 배향에 의한 선택반사 효과를 충분히 얻을 수 없을 우려가 있다. 또한20감김 이상인 경우, 전기 배향에 의한 선택반사 효과가 너무 강하게 나타나서, 본 발명의 액정성 필름의 특징인 회절효과를 용이하게 확인 할 수 없게 될 우려가 있다.

본 발명에서는, 상기와 같은 고분자 액정 필름층에 회절패턴을 전사하는 것 에 의해, 본 발명의 액정성 필름을 얻을 수 있다.

회절패턴을 전사하는 방법으로서는, 예컨데 회절 패턴을 갖는 틀을 준비하고, 그 틀을 필름에 전사하는 방법을 들 수 있다. 여기에서 회절패턴을 갖는 틀로서는, 전사시에 있어서의 가온가압 조건하에 있어 그 회절패턴이 손상될 우려가 없는 것이라면 특히 제한되는 것은 아니고, 예컨데 유리, 금속, 고분자 필름 등의 기판상에 코트한 A1이나 폴리머층에 격자형상을 형성한 회절격자 등을 들 수 있다. 또한 그 패턴을 갖는 틀로서는, 일반적으로 시판되고 있고, 예컨데 에드먼드·사이언티픽·재팬사제 각선식 회절격자 필름, 투과형 회절격자 필름, JIBIN YVON사제 Ruled Grating 등도 예시로서 들 수 있다. 더우기 본 발명은, 이것들에 특히 한정되는 것은 아니다.

*이 회절패턴을 전사할 때, 예컨데 필름 표면에만 회절패턴의 요철을 전사하는 것은 아니고, 필름 내부의 액정층 구조(배향상태)를 나선축이 막후방향에 똑같이 평행하지 않고, 또한 나선피치가 막후방향에 똑같이 등간격이 아니도록 변형하는 것이 중요하고, 표면에만 요철을 붙인 경우에는 본 발명의 효과, 즉 회절효율이 높은 영역을 필름 내에 형성하는 것이 곤란하게 된다. 이 전사에 의한 소망의 내부 변형은, 필름을 가온가압 조건하에 있어서 기계적 수법을 사용하는 것에 의해 행할 수 있다.

기계적 수법이란, 온도 및 압력을 동시에 가할 수 있는 성형가공장치, 구체적으로는 프레스기, 압연기, 카렌다롤, 라미네이터, 스탬퍼 등을 사용하는 것을 들 수 있다.

상기 장치에 회절패턴을 갖는 면과 고분자 액정 필름층의 액정면을 밀착시킨 형태로 제공하고, 소정의 가열가압 조건하에서 일정시간 보지(保持)한 후, 액정의 유리 전이점 이하까지 냉각하는, 또는 빛, 열, 전자선 등을 조사하여 가교시킨 후, 고분자 액정 필름층으로부터 회절 패턴을 갖는 틀을 박리 제거하는 것에 의해, 본 발명의 특이한 액정층 구조를 갖는 액정성 필름을 얻을 수 있다.

상기 가열 조건은, 통상, 액정의 유리 전이점 이상, 등방상(等方相)이 출현하는 온도이하의 온도범위에 설정된다. 구체적으로는, 사용되는 장치, 액정의 종류, 필름의 형태, 회절패턴 틀의 재질 등에 의해 다르기 때문에 일률적으로는 말할 수 없지만, 통상 50 ~ 300℃, 바람직하게는 60 ~ 300℃, 더욱 바람직하게는 70 ~ 200℃, 가장 바람직하게는 90 ~ 180℃의 범위이다.

또한 상기 가열조건으로서는, 필름의 액정면, 회절패턴 틀의 형태를 손상하지 않는 압력범위에 설정된다. 구체적으로 가압 압력범위로서는, 0.3 ~ 500kgf/㎠, 바람직하게는 0.5 ~ 400kgf/㎠, 더욱 바람직하게는 1 ~ 300kgf/㎠, 가장 바람직하게는 2 ~ 200kgf/㎠의 범위이다.

더우기 상기 가열가압 조건하에서 고분자 액정 필름층의 액정면과 회절패턴을 밀착 보지하는 시간은, 사용되는 장치, 액정의 종류, 필름의 형태, 회절패턴 틀의 재질 등에 따라 다르기 때문에 일률적으로는 말할 수 없지만, 통상 0.01초 이상, 바람직하게는 0.05초 ~ 30분, 더욱 바람직하게는 0.1초 ~ 15분의 범위이다.

이상의 방법에 의해 본 발명의 액정성 필름을 얻을 수 있다. 또한 별법(別 法)으로서는, 상술과 같은 배향기판 상에 소망의 회절패턴을 전사해 두는, 또는 회절패턴을 갖는 틀 자체를 배향기판으로서 사용하고, 그 기판상에 액정을 도포하고, 소정온도로, 소정시간 열처리하고, 그 후 냉각하는 또는 빛, 열, 전자선 등을 조사하고 가교시키는 방법을 들 수 있다.

상기 제조방법은, 어디까지나 예시이고 본 발명의 액정성 필름은 제조방법에 의해 한정되는 것은 아니다.

이처럼 해서 얻어진 액정성 필름의 액정면 및/또는 회절 패턴이 전사된 액정면에는, 그 면을 보호하기 위한 오버코트 층을 형성할 수 도 있다. 오버코트 층은, 특히 제한되는 것은 아니지만, 예컨데 경화 후, 광학적인 등방성을 나타내는 접착제 등의 도막성형물 등을 이용할 수 있다. 오버코트 층에 접착제를 사용하는 경우, 액정성 필름의 액정면 또는 회절 패턴이 전사된 액정면과 재박리성 기판을 접착제를 개재시켜 접착하고, 접차제 경화 후, 재박리성 기판을 박리하는 것에 의해 오버코트 층을 형성할 수 있다.

재박리성 기판이란, 재박리성을 갖고, 자기 지지성을 구비하는 기판이라면 특히 제한되는 것은 아니고, 예컨데 박리성을 갖는 플라스틱 필름 기판 등이 사용된다. 여기에서 말하는 재박리성이란, 접착제를 개재시켜서 액정성 필름과 재박리성 기판을 접착한 상태에 있어서, 접착제와 재박리성 기판과의 계면에서 박리할 수 있는 것을 의미한다.

또한 전기 접착제는, 액정성 필름과 재박리성 기판을 접착할 수 있고, 또한 재박리성 기판을 박리할 수 있으면 특히 한정되지 않는다. 접착제는, 경화 수단에 의해 예컨데 광경화형, 전자선 경화형, 열경화형 등으로 분류할 수 있는데 어느 것도 호적하게 사용할 수 있다. 그 중에서도 아크릴계 올리고머를 주성분으로 하는 광경화형, 전자선 경화형 접착제, 에폭시 수지계의 광경화형, 전자선 경화형 접착제가 보다 호적하게 사용된다.

액정성 필름과 재박리성 기판과의 접착의 형태로서는 특히 한정되는 것은 아니지만, 그 필름과 그 기판과의 사이에 층상의 접착제 층을 배치하는 것이 일반적이다. 관련된 접착제 층의 두께는 특히 한정되지 않지만, 통상 1 ㎛ ~ 30㎛정도이다. 또한 접착제로는, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서 산화방지제, 자외선 흡수제, 오버코트제 등의 각종 첨가제를 배합해도 좋다.

본 발명의 액정성 필름은, 적외, 가시, 자외 영역의 빛에 대하여 나선피치 길이에 응한 선택반사 현상을 나타냄과 동시에, 액정층 내부에 형성된 회절패턴에 의해 회절현상을 발생시키고, 또한 회절광이 원편광성을 가진다라는, 종래의 고분자 액정 필름에는 없는 특이한 특징을 갖는다. 또한, 그 액정성 필름에는, 필름 내부의 액정분자의 배향구조에 의해 회절특성 및 편광특성을 발현하는 것으로부터, 예컨데 굴절률 차가 없는 접착제를 개재하여 다른 광학소자와 적층해도, 그 필름의 회절특성 및 편광특성을 손상하는 일도 없다. 또한 회절 패턴에 기초하는 요철을 전기 접착제 등을 사용해서 메운 경우에 있어서도, 본 발명의 액정성 필름은 회절특성 및 편광특성을 발현할 수 있다. 더우기 전기 접착제로서는 경화 후의 접착제 층에 굴절률 차가 없고, 또한 광학적으로 투명하다면 특히 제한되는 것은 아니고, 종래 공지의 여러 가지 점·접착제, 핫멜트형 접착제, 열, 빛 또는 전자선 경화 반 응성 접착제 등을 적의 사용할 수 있고, 그 중에서도 아크릴계 접착제를 호적하게 사용할 수 있다.

이와 같이 해서 얻어지는 본 발명의 액정성 필름은, 회절광이 원편광성을 갖는다라는, 종래의 광학부재에는 없는 특이한 효과를 갖는다. 이 효과에 의해, 예컨데 엘립소미터와 같은 편광을 필요로 하는 분광광학 기기에 사용하는 것에 의해, 빛의 이용효율을 극히 높게 하는 것이 가능하게 된다. 종래의 편광을 필요로 하는 분광광학 기기로서는, 광원으로부터 발생한 빛을 회절격자나 프리즘 등의 분광소자를 사용해서 파장마다 분광한 후에 편광자를 투과시키는, 또는 편광자를 투과시킨 후에 분광할 필요가 있고 편광자가 필수였다. 이 편광자는, 입사한 빛의 약 50%를 흡수해 버리고, 또한 계면에서의 반사가 생기기 때문에 빛의 이용효율이 극히 나쁘다라고 한 문제가 있었는데, 본 발명의 액정성 필름을 사용하는 것에 의해 빛의 이용효율을 극히 높게, 이론적으로는 약 100% 이용하는 것이 가능하게 된다. 또한 본 발명의 액정성 필름은, 통상의 편광판을 사용하는 것에 의해 용이하게 회절광의 투과 및 차단을 콘트롤 하는 것이 가능하다. 통상, 편광성을 가지고 있지 않은 회절광으로서는, 어떠한 편광판과 조합시켜도 완전하게 차단할 수는 없다. 즉 본 발명의 액정성 필름에서는, 예컨데 우편광성을 갖는 회절광은, 좌원편광판을 사용했을 때에만 완전하게 차단할 수 있고, 그것 이외의 편광판을 사용해도 완전한 차단을 실현할 수 없는 것이다. 이러한 효과를 갖는 것으로부터, 예컨데 관찰자가 편광판 넘어로 회절상을 관찰하는 환경에 있어서, 편광판의 상태를 변화시키는 것에 의해, 회절상을 암시야로부터 돌연 떠오르게 하거나, 또한 돌연 소실시키거나 하는 것이 가능하게 된다.

이상과 같이 본 발명의 액정성 필름은, 새로운 회절기능 소자로서 응용범위는 극히 넓고, 여러 종의 광학용 소자나 광 엘렉트로닉 소자, 장식용 부재, 위조방지용 소자 등으로써 사용할 수 있다.

구체적으로 광학용 소자나 광 엘렉트로닉 소자로서는, 본 발명의 액정성 필름1층으로 사용하는 것은 물론인 것, 예컨데 지지기판으로써 투명하고 또한 등방인 필름, 예컨데 후지택크(후지사진 필름 제), 코니카텍크(코니카 제) 등의 트리아세틸 셀룰로스 필름, TPX필름(미쯔이화학 제), 아튼필름(일본합성고무 제), 제오넥스필름(일본제온 제), 아크릴플렌필름(미쯔비시레이욘 제) 등으로 본 발명의 액정성 필름을 적층하는 것에 의해 여러 가지인 광학용도에의 전개를 꾀하는 것이 가능하다. 예컨데 본 발명의 액정성 필름 단독 또는 상기 지지기판에 그 필름을 적층한 적층체를 TN(twisted nematic)-LCD(Liquid Crystal Display), STN(Super Twisted Nematic)-LCD, ECB(Electrically Controlled Birefringence)-LCD, OMI(Optical Mode Interference)-LCD, OCB(Optically Compensated Birefringence)-LCD, HAN(Hybrid Aligned Nematic)-LCD, IPS(In Plane Switching)-LCD 등의 액정디스플레이에 갖추는 것에 의해 색 보상 및/또는 시야각 개량된 각종 LCD를 얻을 수 있다. 또한 본 발명의 액정성 필름을 상기했듯이 분광된 편광을 필요로 하는 분광광학 기기, 회절현상에 의해 특정의 파장을 얻는 편광광학 소자, 광학 필터, 원편광판, 광확산판 등으로써 사용하는 것도 가능하고, 게다가 1/4 파장판과 조합시키는 것에 의해 직선편광판을 얻을 수도 있는 등, 광학용 소자나 광 엘렉트로닉스 소자 로서 종래에 없는 광학효과를 발현할 수 있는 여러 종류인 광학부재를 제공할 수 있다.

장식용 부재로서는, 회절능에 의한 무지개 색 정색 효과와 콜레스테릭 액정 또는 카이랄스멕틱 C 액정에 의한 색이 선명한 정색효과 등을 겸비한 새로운 의장성 필름을 비롯하여 여러 가지인 의장성 성형재료를 얻을 수 있다. 또한 박막화할 수 있는 것으로부터 기존 제품 등에 첨부하는, 일체화하는 등의 방법에 의해, 다른 유사 제품과의 차별화에도 크게 공헌하는 것을 기대할 수 있다. 예컨데, 의장성이 있는 회절 패턴을 짜 넣은 본 발명의 액정성 필름을 유리창 등에 붙이면, 외부로부터는 그 시각에 의해 전기 회절 패턴을 수반한 콜레스테릭 액정 또는 카이랄스멕틱 C 액정 특유의 선택반사가 다른 색으로 보이고, 패션성에 우수한 것이 된다. 또한 밝은 외부로부터는 내부가 보이기 어렵고, 그것에도 불구하고 내부로부터는 외부의 시인성이 좋은 창으로 할 수 있다.

위조 방지용 소자로서는, 회절소자 및 액정의 각각의 위조방지 효과를 겸비한 새로운 위조방지 필름, 씰, 라벨 등으로써 사용할 수 있다. 구체적으로는 본 발명의 액정성 필름을, 예컨데 자동차 운전면허증, 신분증명증, 패스포트, 크레디트카드, 프리패드 카드, 각종 금권, 기프트카드, 유가증권 등의 카드 기판, 대지(台紙) 등에 붙이는, 꽂아 넣는, 지류에 짜 넣는 것 등이 가능하다. 또한 본 발명의 액정성 필름은, 회절능을 나타내는 영역, 즉 회절패턴을 액정층의 일부로 갖고 있고, 또한 콜레스테릭 액정 또는 카이랄스멕틱 C 액정의 파장 선택반사성, 원편광 선택반사성, 색의 시각의존성, 액정칼라의 아름다운 색을 나타내는 효과를 겸비한 것이다. 따라서 본 발명의 액정성 필름을 위조방지용 소자로써 사용한 경우에는, 그 액정성 필름의 위조는 극히 곤란하다. 또한 이러한 위조방지 효과와 아울러, 나선축이 막후방향에 똑같이 평행하지 않고, 또한 나선피치가 막후방향에 똑같이 등간격이 아닌 영역의 특성, 즉 회절능에 기인하는 무지개 색 정색 효과, 콜레스테릭 액정 또는 카이랄스멕틱 C 액정의 색이 선명한 정색효과를 갖는 것으로부터 의장성에도 우수한 것이고, 이러한 것으로부터 본 발명의 액정성 필름은 위조방지용 소자로써 매우 유용하다.

이들의 용도는 단지 일례이고, 본 발명의 액정성 필름은, 종래, 회절소자 단체(單體), 각종 액정성 필름 단체가 사용되고 있는 각종 용도나, 새로운 광학적 효과를 발현하는 것이 가능한 것 등으로부터 전기 용도 이외의 여러 가지인 용도에도 응용전개가 가능하다.

실시예

이하에 실시예를 서술하는데, 본 발명의 액정성 필름은 이것들에 한정되는 것은 아니다.

(참고예1)

유리 전이온도가 80℃의 R체 광학활성화합물을 함유하는 액정성 폴리에스테르 조성물을 러빙 폴리이미드층을 갖는 트리아세테이트 필름 상에 스핀코트법으로 성막하고, 135℃ 5분간 열처리한 바, 녹색의 경면반사를 나타내는 필름이 얻어졌다. 편광 현미경 관찰 및 필름 단면의 TEM관찰로부터, 콜레스테릭 상에 있어서의 나선축 방위가, 막후방향에 똑같이 평행하고, 나선피치도 막후방향에 똑같이 등간 격인 것을 확인할 수 있었다. 또한 액정층의 실막후는 4.8㎛, 액정분자의 비틀려감김 수는 약 15감김인 것을 확인 할 수 있었다.

얻어진 필름을 일본분광(주)제 자외가시근적외 분광광도계V-570으로 투과 스펙트럼 측정 한 바, 중심파장 λs가 약 550nm, 선택반사 파장 대역폭 △λ가 약90nm의 선택반사를 나타내는 콜레스테릭 액정층이 형성되어 있는 것이 확인되었다.

(참고예2)

유리 전이온도가 80℃의 S체 광학활성화합물을 함유하는 액정성 폴리에스테르 조성물을 러빙 폴리이미드층을 갖는 트리아세틸 셀룰로스 필름상에 스핀코트법으로 성막하고, 140℃ 5분간 열처리 한 바, 녹색의 경면반사를 나타내는 필름이 얻어졌다. 편광현미경 관찰 및 필름 단면의 TEM관찰로부터, 콜레스테릭 상에 있어서의 나선축 방위가, 막후방향에 똑같이 평행하고, 나선피치도 막후방향에 똑같이 등간격인 것을 확인할 수 있었다. 또한 액정층의 실막후는 5.5㎛, 액정분자의 비틀려감김 수는 약 17감김인 것을 확인할 수 있었다.

얻어진 필름을 일본분광(주)제 자외선가시근 적외분광광도계 V-570으로 투과 스펙트럼 측정 한 바, 중심파장 λs가 약 550nm, 선택반사 파장 대역폭 △λ가 약 90nm의 선택반사를 나타내는 콜레스테릭 액정층이 형성되어 있는 것이 확인되었다.

(참고예3)

유리 전이온도가 77℃의 R체 광학활성화합물을 함유하는 액정성 폴리에스테르 조성물을 러빙 폴리이미드층을 갖는 트리아세틸 셀룰로스 필름상에 스핀코트법으로 제막(製膜)하고, 130℃ 5분간 열처리한 바, 청색의 경면반사를 나타내는 필름 이 얻어졌다. 편광현미경관찰 및 필름 단면의 TEM관찰로부터, 카이랄스멕틱 C 상에 있어서의 나선축 방위가, 막후방향에 똑같이 평행하고, 나선피치도 막후방향에 똑같이 등간격인 것을 확인할 수 있었다. 또한 액정층의 실막후는 1.2㎛, 액정분자의 비틀려감김 수는 약 3.5감김인 것을 확인할 수 있었다.

얻어진 필름을 일본분광(주)제 자외선가시근적외 분광광도계 V-570으로 투과 스펙트럼측정 한 바, 중심파장 λs가 약 500nm, 선택반사 파장대역폭△λ가 약 50nm의 선택반사가 확인되었다. 게다가 얻어진 필름을 30℃ 경사시킨 경우의 투과 스펙트럼을 측정한 바, 중심파장 λs가 약 920nm의 부분에 풀피치밴드에 상당하는 선택반사가 확인된 것으로부터, 카이랄스멕틱 C 액정상이 형성되어있는 것이 확인되었다.

(참고예4)

유리 전이온도가 77℃의 S체 광학활성화합물을 함유하는 액정성 폴리에스테르 조성물을 러빙 폴리이미드층을 갖는 트리아세틸 셀룰로스 필름상에 스핀코트법으로 제막하고, 130℃ 10분간 열처리한 바, 청색의 경면반사를 나타내는 필름이 얻어졌다. 편광현미경 관찰 및 필름 단면의 TEM관찰로부터, 카이랄스멕틱 C 상에 있어서의 나선축방위가, 막후방향에 똑같이 평행하고, 나선피치도 막후방향에 똑같이 등간격인 것을 확인할 수 있었다. 또한 액정층의 실막후는 2.5㎛, 액정분자의 비틀려감김 수는 약 7감김인 것을 확인할 수 있었다.

얻어진 필름을 일본분광(주)제 자외선가시근적외 분광광도계 V-570으로 투과 스펙트럼측정 한 바, 중심파장 λs가 약 500nm, 선택반사 파장 대역폭 △λ가 약 50nm의 선택반사가 확인되었다. 게다가 얻어진 필름을 30°경사시킨 경우의 투과 스펙트럼을 측정한 바, 중심파장 λs가 약 920nm의 부분에 풀피치밴드에 상당하는 선택반사가 확인된 것으로부터, 카이랄스멕틱 C 액정상이 형성되어 있는 것이 확인되었다.

(참고예5)

유리 전이온도가 120℃의 R체 광학활성화합물을 함유하는 액정성 폴리에스테르 조성물을 러빙 폴리이미드층을 갖는 트리아세테이트 필름상에 스핀코트법으로 제막하고, 150℃ 5분간 열처리 한 바, 금색의 경면반사를 나타내는 필름이 얻어졌다. 편광현미경 관찰 및 필름 단면의 TEM관찰로부터, 콜레스테릭 액정상에 있어서의 나선축방위가 막후방향에 똑같이 평행하고, 나선피치도 막후방향에 똑같이 등간격인 것을 확인할 수 있었다.

게다가 얻어진 필름을 일본분광(주)제 자외가시근적외 분광광도계 V-570으로 투과 스펙트럼 측정한 바, 중심파장 λs가 약 600nm, 선택반사 파장 대역폭△λ가 약 100nm의 선택반사를 나타내는 콜레스테릭 액정층이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 액정층의 실막후는 4.8㎛, 액정분자의 비틀려감김 수는 약 15감김인 것을 확인할 수 있었다.

(참고예6)

R체광학 활성인 기를 갖는 아크릴계 콜레스테릭 액정성 화합물을 러빙 폴리이미드층을 갖는 폴리에틸렌나프탈레이트 필름상에 스핀코드법으로 제막하고, 140℃ 5분간 열처리 한 바, 금색의 경면반사를 나타내는 필름이 얻어졌다. 이 필름을 질소 분위기 하에서 자외선 조사하여 가교한 바, 유리 전이온도 150℃의 콜레스테릭 배향을 보지한 필름이 얻어졌다. 편광 현미경 관찰 및 필름 단면의 TEM관찰로부터, 콜레스테릭 액정상에 있어서의 나선축방위가 막후방향에 똑같이 평행하고, 나선피치도 막후방향에 똑같이 등간격인 배향을 형성하고 있는 것을 확인할 수 있었다.

얻어진 필름을 일본분광(주)제 자외가시근적외 분광광도계 V-570으로 투과 스펙트럼 측정 한 바, 중심파장 λs가 약 610nm, 선택반사 파장 대역폭 △λ가 약 100nm의 선택반사를 나타내는 클레스테릭 액정층이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 액정층의 실막후는 4.8㎛, 액정분자의 비틀려감김 수는 약 15감김인 것을 확인할 수 있었다.

(실시예1)

에드먼드·사이언티픽·재팬사제 각선식 회절격자 필름(900개/mm)의 회절면과 참고예1에서 얻어진 고분자 액정 필름의 액정층 면이 마주 향하도록 겹쳐서, 약 100℃로 가열한 핫플레이트 상에서, 고무롤러를 사용하여 약 15kg/㎠의 압력으로 가압했다. 다음에, 각선식 회절격자 필름을 제거하고, 전기 회절격자 필름이 접하고 있던 액정층면에 아크릴성 오버코트제(굴절율 1.53)에 의해 오버코트층(막후:약 5㎛)을 형성하고, 액정층 표면에 형성된 요철면을 메웠다.

이렇게 해서 얻어진 액정성 필름에 대해서 편광현미경 관찰 및 필름 단면의 TEM관찰을 행한 바, 필름 표면영역에 있어서의 배향 상태가, 콜레스테릭 상에 있어서의 나선축방위가 똑같이 평행하지 않고, 또한 나선피치 막후방향에 똑같이 등간 격이 아닌 콜레스테릭 배향을 형성하고 있는 것이 확인되었다.

이어서 얻어진 액정성 필름에, 필름면 내에 수직으로 He-Ne 레이져(파장632.8nm)를 입사한 바, 0°및 약 ±35°의 출사각에 레이져광이 관찰되었다. 이것에 의해, 액정성 필름 내부에 회절격자로서 기능하는 영역(필름의 표면영역 부분)이 형성되어 있는 것이 확인되었다.

다음에, 편광특성을 확인하기 위해서, 통상의 실내 조명하에 얻어진 액정성 필름을 두고, 우원편광판(우원편광만 투과)을 개재하여 관찰한 바, 무지개 색의 반사회절광이 관찰되고, 편광판 없이 관찰한 경우의 밝기와 거의 같았다. 이것에 대하여, 좌원편광판(좌원편광만 투과)을 개재하여 관찰한 바, 암시야로 되고, 무지개 색의 반사회절광은 관찰되지 않았다. 이것에 의해, 액정성 필름의 회절광이 우원편광인 것이 확인되었다.

이상의 것으로부터 그 액정성 필름에 의해, 좌원편광의 회절광이 얻어지는 것이 판명되었다.

(실시예2)

에드먼드·사이언티픽·재팬사 제 각선식 회절격자 필름(900개/mm)의 회절면과 참고예2에서 얻어진 고분자 액정 필름의 액정층 면이 마주 향하도록 겹쳐서, 약 100℃로 가열한 핫플레이트 상에서, 고무롤러를 사용하여 약 15kg/㎠의 압력으로 가압했다. 다음에, 각선식 회절격자 필름을 제거하고, 전기 회절격자 필름이 접하고 있던 액정층면에 아크릴성 오버코트제(굴절률1.53)에 의해 오버코트층(막후:약5㎛)을 형성하고, 액정층 표면에 형성된 요철면을 메웠다.

이렇게 해서 얻어진 액정성 필름에 대해서 편광현미경 관찰 및 필름 단면의 TEM관찰을 행한 바, 필름 표면영역에 있어서의 배향상태가, 콜레스테릭 상에 있어서의 나선축 방위가 똑같이 평행하지 않고, 또한 나선피치 막후방향으로 똑같이 등간격이 아닌 콜레스테릭 배향을 형성하고 있는 것이 확인되었다.

이어서 얻어진 액정성 필름에, 필름면 내에 수직으로 He-Ne레이져(파장632.8nm)를 입사한 바, 0°및 약 ±35°의 출사각에 레이져광이 관찰되었다. 이것에 의해, 액정성 필름 내부에 회절격자로써 기능하는 영역(필름의 표면 영역 부분)이 형성되어 있는 것이 확인되었다.

다음에, 편광특성을 확인하기 위해서, 통상의 실내 조명하에 얻어진 액정성 필름을 두고, 좌원편광판(좌원편광만 투과)을 개재하여 관찰한 바, 무지개 색의 반사회절광이 관찰되고, 편광판 없이 관찰한 경우의 밝기와 거의 같았다. 이것에 대하여, 우원편광판(우원편광만 투과)을 개재하여 관찰한 바, 암시야로 되고, 무지개 색의 반사회절광은 관찰되지 않았다. 이것에 의해, 액정성 필름의 회절광이 좌원편광인 것이 확인되었다.

이상의 것으로부터 전기 액정성 필름에 의해, 좌원편광의 회절광이 얻어지는 것이 판명되었다.

(실시예3)

실시예1에서 얻어진 액정성 필름상에, 폴라테크노사제 일축연신 필름(폴리비닐알콜제, 리터데이션:140nm)을 λ/4 파장판으로써, 아크릴성 접착제를 개재하여 첩합(貼合)하고 적층체를 얻었다.

얻어진 적층체의 λ/4 파장판 측에, 산리츠사제 편광판 HLC2-5518을 겹쳐서 관찰한 바, λ/4 파장판의 지상축과 편광판 흡수축이 45°를 이룰 때에 암시야가 얻어졌다. 또한, λ/4 파장판의 지상축과 편광판 투과축이 45°를 이룰 때에 명시야가 얻어지고, 액정성 필름의 녹색 선택반사광이 관찰되었다. 또한, 할로겐광을 조사한 경우, 무지개 색의 회절광이 관찰되었다.

이것으로부터 실시예1에서 얻어진 액정성 필름과 λ/4 파장판의 적층체에 의한 회절광이 직선편광인 것이 확인되고, 그 적층체가 직선 편광 회절격자로써 기능하는 것이 확인되었다.

(실시예4)

에드먼드·사이언티픽·재팬사제 각선식 회절격자 필름(900개/mm)의 회절면과 참고예3에서 얻어진 고분자 액정필름의 액정층 면이 마주 향하도록 겹쳐서, 약 90℃로 가열한 핫플레이트 상에서, 고무롤러를 사용하여 약 20kg/㎠의 압력으로 가압했다. 다음에, 각선식 회절격자 필름을 제거하고, 전기 회절격자 필름이 접하고 있던 액정층면에 아크릴성 오버코트제(굴절율1.53)에 의해 오버코트층(막후:약 5㎛)을 형성하고, 액정층 표면에 형성된 요철면을 메웠다.

*이렇게 해서 얻어진 액정성 필름에 대해서 편광현미경 관찰 및 필름 단면의 TEM관찰을 행한 바, 필름 표면 영역에 있어서의 배향상태가, 콜레스테릭 상에 있어서의 나선축 방위가 똑같이 평행하지 않고, 또한 나선피치 막후방향에 똑같이 등간격이 아닌 콜레스테릭 배향을 형성하고 있는 것이 확인되었다.

이어서 얻어진 액정성 필름에, 필름면 내에 수직으로 He-Ne레이져(파장632.8nm)를 입사한 바, 0°및 약 ±35°의 출사각에 레이져광이 관찰되었다. 이것으로부터 전기필름 내부에 회절격자로써 기능하는 영역(필름의 표면영역 부분)이 형성되어 있는 것이 확인되었다.

이어서, 편광특성을 확인하기 위해서, 통상의 실내조명하에 얻어진 액정성 필름을 두고, 우원편광판(우원편광만 투과)을 개재하여 관찰한 바, 무지개 색의 반사회절광이 관찰되고, 편광판 없이 관찰한 경우의 밝기와 거의 같았다. 이것에 대하여, 좌원편광판(좌원편광만 투과)을 개재하여 관찰한 바, 암시야로 되고, 무지개 색의 반사회절광은 관찰되지 않았다. 이것에 의해, 액정성 필름의 회절광이 우원편광인 것이 확인되었다.

이상의 것으로부터 전기 액정성 필름에 의해, 우원편광의 회절광이 얻어지는 것이 판명되었다.

(실시예5)

에드먼드·사이언티픽·재팬사제 각선식 회절격자 필름(900개/mm)의 회절면과 참고예4에서 얻어진 고분자 액정 필름의 액정층 면이 마주 향하도록 겹쳐서, 약90°로 가열한 핫플레이트 상에서, 고무롤러를 사용하여 약 20kg/㎠의 압력으로 가압했다. 다음에, 각선식 회절격자 필름을 제거하고, 전기 회절격자 필름이 접하고 있던 액정층면에 아크릴성 오버코트제(굴절율1.53)에 의해 오버코트층(막후:약 5㎛)을 형성하고, 액정층 표면에 형성된 요철면을 메웠다.

이렇게 해서 얻어진 액정성 필름에 대해서 편광현미경 관찰 및 필름 단면의 TEM관찰을 행한 바, 필름 표면영역에 있어서의 배향 상태가, 콜레스테릭 상에 있어서의 나선축 방위가 똑같이 평행하지 않고, 또한 나선피치 막후방향에 똑같이 등간격이 아닌 콜레스테릭 배향을 형성하고 있는 것이 확인되었다.

이어서 얻어진 액정성 필름에, 필름면 내에 수직으로 He-Ne레이져(파장632.8)를 입사한 바, 0°및 약 ±35°의 출사각에 레이져광이 관찰되었다. 이것에 의해 전기 필름 내부에 회절격자로써 기능하는 영역(필름의 표면 영역 부분)이 형성되어 있는 것이 확인되었다.

다음에, 편광특성을 확인하기 위해서, 통상의 실내 조명하에 얻어진 액정성 필름을 두고, 좌원편광판(좌원편광만 투과)을 개재하여 관찰한 바, 무지개 색의 반사 회절광이 관찰되고, 편광판없이 관찰한 경우의 밝기와 거의 같았다. 이것에 대하여, 우원편광판(우원편광만 투과)을 개재하여 관찰한 바, 암시야로 되고, 무지개 색의 반사 회절광은 관찰되지 않았다. 이것에 의해, 액정성 필름의 회절광이 좌원편광인 것이 확인되었다.

이상의 것으로부터 전기 액정성 필름에 의해, 우원편광의 회절광이 얻어지는 것이 판명되었다.

(실시예6)

에드먼드·사이언티픽·재팬사제 각선식 회절격자 필름(900개/mm)의 회절면과 참고예1에서 얻어진 고분자 액정 필름의 액정층 면이 마주 향하도록 겹쳐서, 신영산업사 제 26톤프레스의 플레이트 상에 놓고, 100℃, 100kg/㎠의 조건으로 가열 가압하고, 5분간 보지했다. 다음에, 프레스로부터 꺼내어, 실온까지 냉각했다. 냉 각 후, 각선식 회절격자 필름을 제거하고, 전기 회절격자 필름이 접하고 있던 고분자 액정 필름층의 액정층 면에 아크릴성 오버코트제(굴절율1.53)에 의해 오버코트층(막후:약5㎛)을 형성하고, 액정층 표면에 형성된 요철면을 메웠다.

이렇게 해서 얻어진 액정성 필름에 대해서 편광 현미경 관찰 및 필름 단면의 TEM관찰을 행한 바, 필름 표면 영역에 있어서의 배향상태가, 콜레스테릭 상에 있어서의 나선축 방위가 똑같이 평행하지 않고, 또한 나선피치가 막후방향에 똑같이 등간격이 아닌 콜레스테릭 배향을 형성하고 있는 것이 확인되었다.

이어서 얻어진 액정성 필름에, 필름면 내에 수직으로 He-Ne레이져(파장632.8)를 입사한 바, 0°및 약 ±35°의 출사각에 레이져광이 관찰되었다. 이것으로부터 그 액정 필름 내부에 회절격자로써 기능하는 영역이 형성되어 있는 것이 확인되었다.

다음에, 편광특성을 확인하기 위해서, 통상의 실내조명하에 그 액정성 필름을 두고, 우원편광판(우원편광만 투과)을 개재하여 관찰한 바, 무지개 색의 반사회절광이 관찰되고, 편광판없이 관찰한 경우의 밝기와 거의 같았다. 이것에 대하여, 좌원편광판(좌원편광만 투과)을 개재하여 관찰한 바, 암시야로 되고, 무지개 색의 반사회절광은 관찰되지 않았다. 이것으로부터 그 액정성 필름의 회절광이 우원편광인 것이 확인되었다.

(비교예1)

에드먼드·사이언티픽·재팬사제 각선식 회절격자 필름(900개/mm)의 회절면과 참고예1에서 얻어진 고분자 액정 필름의 액정층 면이 마주 향하도록 겹쳐서, 신 영산업사 제 26톤프레스의 플레이트 상에 놓고, 참고예1에서 사용한 액정의 유리 전이점 이하의 온도로 100kg/㎠의 조건으로 가열 가압하고, 5분간 보지했다. 다음에, 프레스로부터 꺼내어, 실온까지 냉각 후, 각선식 회절격자 필름을 제거했다.

각선식 회절격자 필름을 제거한 후에 고분자 액정 필름에 대해서 편광 현미경 관찰 및 필름 단면의 TEM관찰을 행한 바, 콜레스테릭 상에 있어서의 나선축 방위가 똑같이 평행하고, 또한 나선피치가 막후방향에 똑같이 등간격인 콜레스테릭 배향에 변화가 없는 것이 확인되었다.

(비교예2)

에드먼드·사이언티픽·재팬사제 각선식 회절격자 필름(900개/mm)의 회절면과 참고예1에서 얻어진 고분자 액정 필름의 액정층 면이 마주 향하도록 겹쳐서, 신영산업사 제 26톤프레스의 플레이트 상에 놓고, 참고예1에서 사용한 액정성 고분자의 등방상 전이온도 이상의 온도, 100kg/㎠의 조건으로 가열 가압하고, 5분간 보지했다. 다음에, 프레스로부터 꺼내어, 실온까지 냉각 후, 각선식 회절격자 필름을 제거했다. 얻어진 필름은, 콜레스테릭 상으로부터 고온부에 있는 등방상으로 변화하고 있었다.

(실시예7)

에드먼드·사이언티픽·재팬사제 각선식 회절격자 필름(900개/mm)의 회절면과 참고예5에서 얻어진 고분자 액정 필름의 액정층 면이 마주 향하도록 겹쳐서, 도꾜라미넥스사 제 라미네이터 DX-350을 사용하고, 135℃, 3kg/㎠, 롤 접촉시간 0.5초의 조건으로 가열 가압을 행했다. 다음에, 실온까지 냉각 후, 각선식 회절격자 필름을 제거했다.

전기 회절격자 필름을 제거한 필름에 대해서 편광 현미경 관찰 및 필름 단면의 TEM관찰을 행한 바, 필름 표면영역에 있어서의 배향 상태가, 콜레스테릭 상에 있어서의 나선축 방위가 똑같이 평행하지 않고, 또한 나선피치가 막후방향에 똑같이 등간격이 아닌 콜레스테릭 배향을 형성하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 표면영역 이외에 있어서는, 콜레스테릭 상에 있어서의 나선축 방위가 막후방향에 똑같이 평행하고, 나선피치 막후방향에 똑같이 등간격인 콜레스테릭 배향을 형성하고 있는 것을 확인할 수 있었다.

이어서 회절격자 필름이 접하고 있던 액정층 면에 아크릴성 오버코트제(굴절율1.53)에 의해 오버코트층(막후:약5㎛)을 형성하고, 액정층 표면에 형성된 요철면을 메웠다.

이렇게 해서 얻어진 액정성 필름에 대해서도 똑같이, 편광 현미경 관찰 및 필름 단면의 TEM관찰을 행한 바, 필름 표면영역에 있어서의 배향상태가, 콜레스테릭 상에 있어서의 나선축 방위가 막후방향에 똑같이 평행하지 않고, 또한 나선피치가 막후방향에 똑같이 등간격이 아닌 콜레스테릭 배향이 보지되어 있는 것이 확인되었다.

그 액정성 필름에, 필름면 내에 수직으로 He-Ne레이져(파장632.8nm)를 입사한 바, 0°및 약 ±35°의 출사각에 레이져광이 관찰되었다. 이것으로부터, 액정성 필름 내부에 회절격자로써 기능하는 영역(필름 표면영역)이 형성되어 있는 것이 확인되었다.

이어서 편광특성을 확인하기 위해서, 통상의 실내조명하에 그 액정성 필름을 두고, 우원편광판(우원편광만 투과)을 개재하여 관찰한 바, 무지개 색의 반사회절광이 관찰되고, 편광판 없이 관찰한 경우의 밝기와 거의 같았다. 이것에 대하여, 좌원편광판(좌원편광만 투과)을 개재하여 관찰한 바, 암시야로 되고, 무지개 색의 반사회절광은 관찰되지 않았다. 이것으로부터, 그 액정성 필름의 회절광이 우원편광인 것이 확인되었다.

(실시예8)

에드먼드·사이언티픽·재팬사제 각선식 회절격자 필름(900개/mm)의 회절면과 참고예6에서 얻어진 고분자 액정필름의 액정층 면이 마주 향하도록 겹쳐서, 히타치 기계 엔지니어링사 제 압연기를 사용하고, 170℃, 20kg/㎠, 롤접촉시간 1초의 조건으로 가열가압을 행했다. 다음에, 실온까지 냉각 후, 각선식 회절격자 필름을 제거했다.

전기 회절격자 필름을 제거한 필름에 대해서 편광 현미경 관찰 및 필름 단면의 TEM관찰을 행한 바, 필름 표면영역에 있어서의 배향상태가, 콜레스테릭 상에 있어서의 나선축방위가 똑같이 평행하지 않고, 또한 나선피치가 막후방향에 똑같이 등간격이 아닌 콜레스테릭 배향을 형성하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 표면영역 이외에 있어서는, 콜레스테릭 상에 있어서의 나선축방위가 막후방향에 똑같이 평행하고, 나선피치 막후방향에 똑같이 등간격인 콜레스테릭 배향을 형성하고 있는 것을 확인할 수 있었다.

이어서 회절격자 필름이 접하고 있던 액정층 면에 아크릴성 오버코트제(굴절 율1.53)에 의해 오버코트층(막후:약5㎛)을 형성하고, 액정층 표면에 형성된 요철면을 메웠다.

이렇게 해서 얻어진 액정성 필름에 대해서도 똑같이, 편광현미경 관찰 및 필름 단면의 TEM관찰을 행한 바, 필름 표면영역에 있어서의 배향상태가, 콜레스테릭 상에 있어서의 나선축방위가 막후방향에 똑같이 평행하지 않고, 또한 나선피치가 막후방향에 똑같이 등간격이 아닌 콜레스테릭 배향이 보지되어 있는 것이 확인되었다.

이 액정성 필름에, 필름면 내에 수직으로 He-Ne레이져(파장632.8nm)를 입사한 바, 0°및 약 ±35°의 출사각에 레이져광이 관찰되었다. 이것으로부터 그 액정성 필름 내부에 회절격자로써 기능하는 영역(필름 표면영역)이 형성되어 있는 것이 확인되었다.

이어서 편광특성을 확인하기 위해서, 통상의 실내조명하에 그 액정성 필름을 두고, 우원편광판(우원편광만 투과)을 개재하여 관찰한 바, 무지개 색의 반사회절광이 관찰되고, 편광판없이 관찰한 경우의 밝기와 거의 같았다. 이것에 대해, 좌원편광판(좌원편광만 투과)을 개재하여 관찰한 바, 암시야로 되고, 무지개 색의 반사회절광은 관찰되지 않았다. 이것으로부터, 그 액정성 필름의 회절광이 우원편광인 것이 확인되었다.

편광성을 가지는 회절광을 발생하는 것이 가능한 새로운 액정성 필름의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 액정층에 회절 패턴을 전사하는 것에 의해, 나선축방위가 막후방향에 똑같이 평행하지 않고, 또한 나선피치가 막후방향에 똑같이 등간격이 아닌 콜레스테릭 배향 또는 카이랄스멕틱 C 배향을 필름의 일부의 영역에 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 액정성 필름의 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서, 액정층에 회절 패턴을 전사하는 것에 의해, 청구항 1 기재의 액정성 필름을 얻는 것을 특징으로 하는 액정성 필름의 제조방법.
3. 청구항 2에 있어서, 액정층이 고분자 액정필름층인 것을 특징으로 하는 액정성 필름의 제조방법.