KR100840049B1 - 편광막의 제조 방법 및 액정 표시 장치 - Google Patents

편광막의 제조 방법 및 액정 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 편광막의 제조 방법은, 전기 전도도가 50 μS/cm 이하(0.05 중량% 환산)이고, 2색성 색소와 용매를 함유하며, 리오트로픽 액정성을 나타내는 용액을 제조하는 공정 (1), 적어도 한쪽 표면이 친수화 처리된 기재를 준비하는 공정 (2), 및 상기 공정 (2)에서 준비한 기재의 친수화 처리된 표면에, 상기 공정 (1)에서 제조한 용액을 도공 속도 100 mm/s 이상으로 도공하여 건조시키는 공정 (3)을 포함한다.
본 발명의 제조 방법에 따르면, 2색비가 높은 편광막을 간편하게 제조할 수 있다.
편광막, 리오트로픽 액정성, 친수화 처리, 액정 표시 장치

Description

편광막의 제조 방법 및 액정 표시 장치 {PROCESS FOR PRODUCING POLARIZING FILM AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 높은 2색비를 갖는 편광막의 제조 방법, 및 상기 편광막을 구비하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치 등에 사용되는 편광막은, 통상적으로 요오드로 염색한 폴리비닐알코올계 수지를 주성분으로 하는 고분자 필름을 연신한 것이 사용되었다. 그러나, 상기 편광막은 연신법에 의해 제조되기 때문에 연신 방향으로 찢어지기 쉽다. 또한, 액정 표시 장치 등에 이용한 경우에, 온도나 습도의 변화에 따라서 편광막에 큰 치수 변화가 생기기 때문에, 콘트라스트비의 저하나 표시 불균일 등의 여러 가지 악영향을 주었다.
따라서, 2색성 색소를 포함하는 리오트로픽 액정성을 나타내는 용액을 기재에 도공(塗工)하고, 2색성 색소를 배향시켜 편광막을 제조하는 방법이 개시되었다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
그러나, 이러한 편광막은, 높은 2색비가 얻어지지 않는다고 하는 문제가 있었다. 종래에 2색비를 향상시키는 방법은 알려져 있지 않았다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2005-154746호 공보
본 발명의 목적은 높은 2색비를 갖는 편광막의 제조 방법을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 상기 제조 방법에 의해 얻어진 편광막을 구비하는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 이하에 나타내는 편광막의 제조 방법에 의해 상기 목적을 달성할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 편광막의 제조 방법은 다음 (1) 내지 (3)의 공정을 포함한다:
(1) 전기 전도도가 50 μS/cm 이하(0.05 중량% 환산)이고, 2색성 색소와 용매를 함유하며, 리오트로픽 액정성을 나타내는 용액을 제조하는 공정,
(2) 적어도 한쪽 표면이 친수화 처리된 기재를 준비하는 공정, 및
(3) 상기 공정 (2)에서 준비한 기재의 친수화 처리된 표면에, 상기 공정 (1)에서 제조한 용액을 도공 속도 100 mm/초 이상으로 도공하여 건조시키는 공정.
바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 공정 (1)은 상기 용액으로부터 황산 이온을 감소시키는 처리를 포함한다.
바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 2색성 색소는 술폰기, 카르복실기 또는 아미노기를 포함하는 유기 화합물, 또는 이들의 염 중 어느 하나이다.
바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 용매는 물이다.
바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 물의 전기 전도율은 20 μS/cm 이하이다.
바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 용액의 농도는 5 중량% 내지 40 중량%이다.
바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 친수화 처리는 상기 기재의 23 ℃에 있어서의 물의 접촉각을 처리 전에 비해 10 % 이상 저하시키는 처리이다.
바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 친수화 처리는 상기 기재의 23 ℃에 있어서의 물의 접촉각을 5° 내지 60°로 하는 처리이다.
바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 친수화 처리는 코로나 처리, 플라즈마 처리, 알칼리 처리 또는 앵커 코팅 처리이다.
바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 기재는 유리 기판 또는 고분자 필름이다.
바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 고분자 필름은 셀룰로오스계 수지를 함유한다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치는 상기 제조 방법들 중 하나에 의해 얻어진 편광막을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 편광막의 제조 방법은, 각 공정의 조합에 의한 상승적 작용에 의해 종래의 편광막의 제조 방법에 비해 2색비가 각별히 높은 편광막을 얻을 수 있다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
[A. 본 발명의 개요]
본 발명의 편광막의 제조 방법은 다음 (1) 내지 (3)의 공정을 포함한다.
(1) 전기 전도도가 50 μS/cm 이하(0.05 중량% 환산)이고, 2색성 색소와 용매를 함유하며, 리오트로픽 액정성을 나타내는 용액을 제조하는 공정,
(2) 적어도 한쪽 표면이 친수화 처리된 기재를 준비하는 공정, 및
(3) 상기 공정 (2)에서 준비한 기재의 친수화 처리된 표면에, 상기 공정 (1)에서 제조한 용액을 도공 속도 100 mm/초 이상으로 도공하여 건조시키는 공정.
이러한 제조 방법에 의해 얻어질 수 있는 편광막은, 종래의 제조 방법에 의해 제조된 편광막과 비해 2색비가 각별히 높으며 우수한 편광 특성을 얻을 수 있다. 본 발명의 제조 방법은, 편광막의 파장 600 nm에서의 2색비를 바람직하게는 25 이상으로 하는 것이고, 더욱 바람직하게는 28 이상으로 하는 것이며, 특히 바람직하게는 30 이상으로 하는 것이다. 상기 범위의 2색비를 갖는 편광막은, 예를 들면 액정 표시 장치에 이용한 경우에, 높은 콘트라스트비가 얻어질 수 있다. 또한, 제조 공정 중에 연신 조작을 이용할 필요가 없기 때문에, 편광막에 치수 변화가 생기기 어렵고, 결과로서, 콘트라스트비의 저하나 표시 불균일 등이 발생하기 어려운 액정 표시 장치가 얻어질 수 있다.
[B. 공정 (1)]
본 발명의 공정 (1)은, 전기 전도도가 50 μS/cm 이하(0.05 중량% 환산)이고, 2색성 색소와 용매를 함유하며, 리오트로픽 액정성을 나타내는 용액을 제조하는 공정이다.
본 명세서에 있어서 「전기 전도도」란, 물질에 대한 전기의 통과 용이성을 나타내고, 단면적 1 cm2, 거리 1 cm의 마주 대하는 전극 사이에 있는 물질의 전도도를 말한다. 이 값이 작을수록 액체는 전기를 통과시키기 어렵다. 「0.05 중량% 환산」이란, 본 발명에서 사용되는 용액의 농도를 0.05 중량%로 한 경우의 전기 전도도인 것을 나타낸다. 0.05 중량% 환산의 전기 전도도는, 예를 들면 농도가 1 중량%인 액체의 전기 전도도의 1/20의 값이고, 0.5 중량%인 용액의 전기 전도도의 1/10의 값이다.
본 발명에서 사용되는 용액의 전기 전도도(0.05 중량% 환산)는 50 μS/cm 이하이고, 바람직하게는 40 μS/cm 이하이고, 특히 바람직하게는 30 μS/cm 이하이고, 가장 바람직하게는 20 μS/cm 이하이다. 상기 전기 전도도의 하한값은 실현 가능한 값으로서 0.1 μS/cm이다. 상기 범위의 전기 전도도의 용액을 이용함으로써, 상기 공정 (2) 및 (3)을 조합한 경우에, 높은 2색비를 갖는 편광막을 제조할 수 있다.
상기 용액의 전기 전도도를 감소시키는 방법은, 예를 들면 역침투막을 이용하는 방법을 들 수 있다. 상기 역침투막은, 원액(용액)을, 2색성 색소를 포함하는 농축액과 1가 또는 2가 이상의 이온을 포함하는 투과액으로 분리하는 것이다. 상기 역침투막의 평균 공경은, 바람직하게는 2×10-8 cm 내지 20×10-8 cm이고, 더욱 바람직하게는 5×10-8 cm 내지 10×10-8 cm이다. 상기 역침투막을 형성하는 재료로서는, 예를 들면 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르아미드계 수지, 폴리피페라진아미드계 수지, 수용성 비닐 중합체를 가교한 것 등을 들 수 있다.
상기 역침투막의 구조는, 예를 들면 막의 적어도 한쪽면에 치밀층을 가지고, 상기 치밀층으로부터 막 내부 또는 다른 한쪽면을 향해 서서히 큰 공경의 미세 구멍을 갖는 비대칭막, 또는 비대칭막의 치밀층 위에 다른 소재로 형성된 얇은 분리 기능층을 갖는 복합막 등을 들 수 있다. 상기 역침투막은, 예를 들면 중공사막 형태나 평막 형태 등의 임의의 형태로 사용할 수 있다.
상기 공정 (1)은, 바람직하게는 상기 용액으로부터 황산 이온을 감소시키는 처리를 포함한다. 상기 용액으로부터 황산 이온을 감소시키는 처리는, 바람직하게는 역침투막을 이용하여 행한다. 구체적으로는, 황산 이온을 포함한 수용액을, 침투압 이상의 압력을 가지고 역침투막을 투과시킴으로써, 황산 이온을 감소시킨 수용액을 얻을 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용액은 2색성 색소와 용매를 함유하고, 리오트로픽 액정성을 나타낸다. 본 명세서에서 「리오트로픽 액정성」이란, 온도나 2색성 색소(용질)의 농도를 변화시킴으로써 등방상-액정상의 상전이를 일으키는 성질을 말한다. 상기 액정상은 특별히 제한은 없고, 네마틱 액정상, 스멕틱 액정상, 콜레스테릭 액정상 등을 들 수 있다. 또한, 이들 액정상은 편광 현미경에서 관찰되는 액정상의 광학 모양에 의해 확인, 식별할 수 있다. 상기 용액은 리오트로픽 액정성을 나타냄으로써, 2색성 색소를 배향시킬 수 있다.
본 발명에서 사용되는 2색성 색소는 파장 400 nm 내지 780 nm 중 임의의 파장의 빛을 흡수하는 유기 화합물이다. 본 명세서에 있어서 「2색성 색소」란, 색소 분자의 장축 방향의 전이(遷移) 모멘트가 단축 방향에 비해 크거나, 또는 단축 방향의 전이 모멘트가 장축 방향에 비해 큰 색소를 말한다. 상기 2색성 색소는, 목적에 따라서 임의의 적절한 것이 선택될 수 있지만, 바람직하게는 용액 상태에서 리오트로픽 액정성을 나타내는 유기 화합물(즉, 리오트로픽 액정)이다. 상기 2색성 색소는 특히 실온의 용액 상태에서 네마틱 액정상을 나타내는 것이, 배향성이 우수하기 때문에 바람직하다.
상기 2색성 색소로서는, 화학 구조에 의한 분류에 따르면, 예를 들면 아조계 색소, 안트라퀴논계 색소, 페릴렌계 색소, 인단트론계 색소, 이미다졸계 색소, 인디고이드계 색소, 옥사진계 색소, 프탈로시아닌계 색소, 트리페닐메탄계 색소, 피라졸론계 색소, 스틸벤계 색소, 디페닐메탄계 색소, 나프토퀴논계 색소, 메토시아닌계 색소, 퀴노프탈론계 색소, 크산텐계 색소, 알리잘린계 색소, 아크리딘계 색소, 퀴논이민계 색소, 티아졸계 색소, 메틴계 색소, 니트로계 색소, 니트로솔계 색소 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 아조계 색소, 안트라퀴논계 색소, 페릴렌계 색소, 인단트론계 색소 및 이미다졸계 색소가 바람직하다. 이들 2색성 색소는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 흑색의 편광막을 얻기 위해서, 다른 흡수 스펙트럼을 갖는 복수 개의 2색성 색소를 혼합하여 이용하는 것이 바람직하다.
상기 2색성 색소는, 바람직하게는 술폰기(-SO3H), 카르복실기(-COOH) 또는 아미노기(-NH2, -NHR, -NR2)를 포함하는 유기 화합물, 또는 이들의 염 중 어느 하나이고(여기서, R은 임의의 치환기를 나타냄), 특히 바람직하게는 술폰기를 포함하는 유기 화합물, 또는 이들의 염 중 어느 하나이다. 2색성 색소에의 술폰기의 도입은 물에 대한 용해성을 향상시키는 데 효과적이다. 2색성 색소에 도입되는 술폰기의 수가 증가할수록 물에 대한 용해도는 향상된다. 상기 술폰기의 수는, 용매에의 용해성과 편광막을 형성한 후의 내수성이 양립하도록 적절하게 선택된다.
상기 2색성 색소로서는, 예를 들면 하기 화학식 1로 표시되는 리오트로픽 액정성의 2색성 색소를 이용하는 것이 바람직하다.
(크로모겐)(SO3M)n(단, M은 양이온을 나타냄)
화학식 1의 M으로서는, 수소 이온, Li, Na, K, Cs와 같은 제1족 금속의 이온, 암모늄 이온 등이 바람직하다.
또한, 크로모겐 부위로서는, 아조 유도체 단위, 안트라퀴논 유도체 단위, 페릴렌 유도체 단위, 인단트론 유도체 단위 및/또는 이미다졸 유도체 단위를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 화학식 1로 표시되는 2색성 색소는, 용액 중에 있어서 아조 화합물이나 다환식 화합물 구조 등의 크로모겐이 소수성 부위가 되면서 또한 술폰산 및 그의 염이 친수성 부위가 되고, 양자(兩者)의 균형에 의해 소수성 부위끼리 및 친수성 부위끼리 모여, 전체로서 리오트로픽 액정상을 발현하는 것이다.
화학식 1로 표시되는 2색성 색소의 구체적인 예로서는, 하기 화학식 2 내지 8로 표시되는 화합물 등이 예시된다.
Figure 112007054225874-pct00001
화학식 2 중, R1은 수소 또는 염소이고, R2는 수소, 알킬기, ArNH 또는 ArCONH이다. 이 알킬기로서는 탄소수가 1 내지 4인 알킬기가 바람직하고, 그 중에서도 메틸기나 에틸기가 보다 바람직하다. 아릴기(Ar)로서는 치환 또는 비치환된 페닐기가 바람직하고, 그 중에서도 비치환 또는 4번 위치가 염소로 치환된 페닐기가보다 바람직하다. 또한, M은 상기 화학식 1과 동일하다.
Figure 112007054225874-pct00002
Figure 112007054225874-pct00003
Figure 112007054225874-pct00004
Figure 112007054225874-pct00005
화학식 3 내지 5에 있어서, A는 상기 화학식(A) 또는 (B)로 표시되는 것이고, n은 2 또는 3이다. A의 R3은 수소, 알킬기, 할로겐 또는 알콕시기, Ar은 치환 또는 비치환된 아릴기를 나타낸다. 알킬기로서는 탄소수가 1 내지 4인 알킬기가 바람직하고, 그 중에서도 메틸기나 에틸기가 보다 바람직하다. 할로겐은 브롬 또는 염소가 바람직하다. 또한, 알콕시기는 탄소수가 1 또는 2개인 알콕시기가 바람직하고, 그 중에서도 메톡시기가 보다 바람직하다. 아릴기로서는 치환 또는 비치환된 페닐기가 바람직하고, 그 중에서도 비치환 또는 4번 위치가 메톡시기, 에톡시기, 염소 또는 부틸기로 치환되거나, 또는 3번 위치가 메틸기로 치환된 페닐기가 바람직하다. M은 상기 화학식 1과 동일하다.
Figure 112007054225874-pct00006
화학식 6에 있어서 n은 3 내지 5이고, M은 상기 화학식 1과 동일하다.
Figure 112007054225874-pct00007
화학식 7에 있어서 M은 상기 화학식 1과 동일하다.
Figure 112007054225874-pct00008
화학식 8에 있어서 M은 상기 화학식 1과 동일하다.
상기 유기 화합물에의 술폰기의 도입 방법(술폰화)은, 예를 들면 유기 화합물에 황산, 클로로술폰산 또는 발연 황산을 작용시켜, 핵의 수소를 술폰기로 치환하는 방법을 들 수 있다. 상기 유기 화합물의 염은, 산이 해리될 수 있는 수소 원자를, 예를 들면 리튬 이온, 나트륨 이온, 칼륨 이온, 세슘 이온, 암모늄 이온 등의 1가 양이온으로 치환한 것이다.
상기 2색성 색소는, 이들 외에, 예를 들면 일본 특허 공개 제2006-047966호 공보, 일본 특허 공개 제2005-255846호 공보, 일본 특허 공개 제2005-154746호 공보, 일본 특허 공개 제2002-090526호 공보, 일본 특허 공표 (평)8-511109호 공보, 일본 특허 공표 2004-528603호 공보 등에 기재된 화합물이 이용될 수 있다.
또한, 2색성 색소로서, 시판되는 것을 이용할 수도 있다. 시판되는 2색성 색소로서는, C.I. 다이렉트(Direct) B67, DSCG(INTAL), RU31. 156, 메틸 오렌지, AH6556, 시리우스 수프라 브라운(Sirius Supra Brown) RLL, 벤조푸르푸린(Benzopurpurin), 구리-테트라카르복시프탈로시아닌, 애시드 레드(Acid Red) 266, 시아닌 염료, 바이올렛(Violet) 20, 페릴렌비스카르복스이미드, 벤조푸르푸린 4B, 메틸렌블루(베이직 블루(Basic Blue) 9), 브릴리언트 옐로우(Brilliant Yellow), 애시드 레드 18, 애시드 레드 27등을 들 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용매는 상기 2색성 색소를 용해시키고, 리오트로픽 액정성을 발현시키기 위해서 이용된다. 상기 용매는 임의의 적절한 것이 선택될 수 있다. 상기 용매는, 예를 들면 물 등의 무기 용제일 수도 있고, 알코올류, 케톤류, 에테르류, 에스테르류, 지방족 및 방향족 탄화수소류, 할로겐화 탄화수소류, 아미드류, 셀로솔브류 등의 유기 용제일 수도 있다. 상기 용매로서는, 예를 들면 n-부탄올, 2-부탄올, 시클로헥산올, 이소프로필알코올, t-부틸알코올, 글리세린, 에틸렌글리콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 2-펜타논, 2-헥사논, 디에틸에테르, 테트라히드로푸란, 디옥산, 아니솔, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 락트산메틸, n-헥산, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 클로로포 름, 디클로로메탄, 디클로로에탄, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등을 들 수 있다. 이들 용매는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
특히 바람직하게는, 상기 용매는 물이다. 상기 물의 전기 전도율은, 바람직하게는 20 μS/cm 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.001 μS/cm 내지 10 μS/cm이고, 특히 바람직하게는 0.001 μS/cm 내지 5 μS/cm이다. 상기 물의 전기 전도율의 하한값은 0 μS/cm이다. 물의 전기 전도율을 상기한 범위로 함으로써, 높은 2색비를 갖는 편광막이 얻어질 수 있다.
상기 용액의 농도는, 사용되는 2색성 색소의 종류에 따라서 리오트로픽 액정성을 나타내는 범위로 적절하게 조정될 수 있다. 상기 용액의 2색성 색소의 농도는 바람직하게는 5 중량% 내지 40 중량%이고, 더욱 바람직하게는 5 중량% 내지 35 중량%이고, 특히 바람직하게는 5 중량% 내지 30 중량%이다. 용액의 농도를 상기 범위로 함으로써, 상기 용액은 안정한 액정 상태를 나타낼 수 있다.
상기 용액은 임의의 적절한 첨가제를 더 함유할 수 있다. 상기 첨가제로서는, 예를 들면 계면 활성제, 가소제, 열 안정제, 광 안정제, 윤활제, 항산화제, 자외선 흡수제, 난연제, 착색제, 대전 방지제, 상용화제, 가교제 및 증점제 등을 들 수 있다. 상기 첨가제의 첨가량은 바람직하게는 용액 100 중량부에 대하여 0 초과 10 중량부 이하이다.
상기 용액은 계면 활성제를 더 함유할 수 있다. 계면 활성제는 2색성 색소의 기재 표면에의 습윤성, 도공성을 향상시키기 위해서 사용된다. 상기 계면 활성 제는 바람직하게는 비이온 계면 활성제이다. 상기 계면 활성제의 첨가량은 바람직하게는 용액 100 중량부에 대하여 0 초과 5중량부 이하이다.
[C. 공정 (2)]
본 발명의 공정 (2)는, 적어도 한쪽 표면이 친수화 처리된 기재를 준비하는 공정이다. 본 명세서에 있어서 「친수화 처리」란, 기재의 물 접촉각을 저하시키는 처리를 말한다. 상기 친수화 처리는 2색성 색소를 도공하는 기재 표면의 습윤성, 도공성을 향상시키기 위해서 이용된다.
상기 친수화 처리는, 기재의 23 ℃에 있어서의 물의 접촉각을 처리 전에 비해 바람직하게는 10 % 이상 저하시키는 처리이고, 더욱 바람직하게는 15 % 내지 80 % 저하시키는 처리이고, 특히 바람직하게는 20 % 내지 70 % 저하시키는 처리이다. 또한, 이 저하시키는 비율(%)은 하기 수학식1에 의해 구해진다.
{(처리 전의 접촉각-처리 후의 접촉각)/처리 전의 접촉각}×100
또한, 상기 친수화 처리는 기재의 23 ℃에 있어서의 물의 접촉각을 처리 전에 비해 바람직하게는 5° 이상 저하시키는 처리이고, 더욱 바람직하게는 10° 내지 65° 저하시키는 처리이고, 특히 바람직하게는 20° 내지 60° 저하시키는 처리이다.
또한, 상기 친수화 처리는 기재의 23 ℃에 있어서의 물의 접촉각을 바람직하게는 5° 내지 60°로 하는 처리이고, 더욱 바람직하게는 5° 내지 50°로 하는 처리이고, 특히 바람직하게는 5° 내지 45°로 하는 처리이다. 기재의 물 접촉각을 상기 범위로 함으로써, 높은 2색비를 가지면서 또한 두께 변동이 작은 편광막이 얻어질 수 있다.
상기 친수화 처리는 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 상기 친수화 처리는, 예를 들면 건식 처리일 수도, 습식 처리일 수도 있다. 건식 처리로서는, 예를 들면 코로나 처리, 플라즈마 처리 및 글로(glow) 방전 처리 등의 방전 처리, 화염 처리, 오존 처리, UV 오존 처리, 자외선 처리 및 전자선 처리 등의 전리 활성선 처리등을 들 수 있다. 습식 처리로서는, 예를 들면 물이나 아세톤 등의 용매를 이용한 초음파 처리, 알칼리 처리, 앵커 코팅 처리 등을 들 수 있다. 이들 처리는 단독으로 이용할 수도 있고, 2개 이상을 조합하여 이용할 수도 있다.
바람직하게는, 상기 친수화 처리는 코로나 처리, 플라즈마 처리, 알칼리 처리 또는 앵커 코팅 처리이다. 상기 친수화 처리이면, 높은 2색비를 가지면서 또한 두께 변동이 작은 편광막을 얻을 수 있다. 상기 친수화 처리의 조건, 예를 들면 처리 시간이나 강도 등은, 기재의 물 접촉각이 상기 범위가 되도록 적절하게 조정될 수 있다.
상기 코로나 처리는 대표적으로는 코로나 방전 내에 기재를 통과시킴으로써 기재 표면을 개질하는 처리이다. 상기 코로나 방전은 접지된 유전체 롤과 절연된 전극 사이에 고주파, 고전압을 인가함으로써, 전극 사이의 공기가 절연 파괴되어 이온화하여 발생한다. 상기 플라즈마 처리는 대표적으로는 저온 플라즈마 내에 기재를 통과시킴으로써 기재 표면을 개질하는 처리이다. 상기 저온 플라즈마는 저압의 불활성 가스나 산소, 할로겐 가스 등 무기 기체 중에서 글로 방전을 일으키면, 기체 분자의 일부가 이온화하여 발생한다. 상기 초음파 세정 처리는 대표적으로는 물이나 유기 용매 중에 기재를 침지시켜 초음파를 쪼임으로써, 기재 표면의 오염물을 제거하고, 기재의 습윤성을 개선하는 처리이다. 상기 알칼리 처리는, 대표적으로는 염기성 물질을 물 또는 유기 용제에 용해시킨 알칼리 처리액에 기재를 침지함으로써 기재 표면을 개질하는 처리이다. 상기 앵커 코팅 처리는 대표적으로는 기재 표면에 앵커 코팅제를 도공하는 처리이다.
본 발명에서 사용되는 기재는 상기 2색성 색소와 용매를 함유하는 용액을 균일하게 도공하기 위해서 이용된다. 상기 기재는 임의의 적절한 것이 선택될 수 있다. 상기 기재로서는, 예를 들면 유리 기판, 석영 기판, 고분자 필름, 플라스틱 기판, 알루미늄이나 철 등의 금속판, 세라믹 기판, 실리콘 웨이퍼 등을 들 수 있다. 상기 기재는 바람직하게는 유리 기판 또는 고분자 필름이다.
상기 유리 기판으로서는, 임의의 적절한 것이 선택될 수 있다. 상기 유리 기판은 바람직하게는 액정 셀에 이용되는 것이며, 예를 들면 알칼리 성분을 포함하는 소다 석회(청판) 유리 또는 저알칼리 붕소산 유리이다. 상기 유리 기판은 시판되는 것을 그대로 이용할 수도 있다. 시판되는 유리 기판으로서는, 예를 들면 코닝사 제조 유리 코드: 1737, 아사히 글래스(주) 제조 유리 코드: AN635, NH 테크노글래스(주) 제조 유리 코드: NA-35 등을 들 수 있다.
상기 고분자 필름을 형성하는 수지로서는, 임의의 적절한 것이 선택될 수 있다. 바람직하게는, 상기 고분자 필름은 열가소성 수지를 함유한다. 상기 열가소성 수지로서는, 폴리올레핀 수지, 시클로올레핀계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 셀 룰로오스계 수지, 스티렌계 수지, 폴리메타크릴산메틸, 폴리아세트산비닐, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리아세탈계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리이미드계 수지 등을 들 수 있다. 상기한 열가소성 수지는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 상기한 열가소성 수지는 임의의 적절한 중합체 변성을 행하고 나서 이용할 수도 있다. 상기 중합체 변성으로서는, 예를 들면 공중합, 가교, 분자 말단, 입체 규칙성 등의 변성을 들 수 있다.
기재로서 고분자 필름을 이용하는 경우, 고분자 필름은 가시광의 광선 투과율이 우수하고, 투명성이 우수한 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이 고분자 필름의 가시광에서의 광선 투과율은 바람직하게는 80 % 이상, 보다 바람직하게는 90 % 이상이다. 단, 광선 투과율은 필름 두께 100 ㎛에서, 분광 광도계(히따찌 세이사꾸쇼 제조, 제품명: U-4100형)로 측정된 스펙트럼 데이터를 기초로 시감도 보정을 행한 Y값을 말한다. 또한, 고분자 필름의 헤이즈값은 바람직하게는 3 % 이하, 보다 바람직하게는 1 % 이하이다. 단, 본 발명에서 헤이즈값은 JIS-K7105에 준하여 측정된 값을 말한다.
기재로서 고분자 필름을 이용한 경우, 편광막을 형성한 후, 상기 기재를 편광막의 보호 필름으로서 이용할 수도 있다.
본 발명에서 사용되는 기재는 바람직하게는 셀룰로오스계 수지를 함유하는 고분자 필름이다. 2색성 색소의 습윤성이 우수하고, 높은 2색비를 가지면서 또한 두께 변동이 작은 편광막이 얻어질 수 있기 때문이다.
상기 셀룰로오스계 수지는 임의의 적절한 것이 채용될 수 있다. 상기 셀룰로오스계 수지는, 바람직하게는 셀룰로오스의 수산기 중 일부 또는 전부가 아세틸기, 프로피오닐기 및/또는 부틸기로 치환된 셀룰로오스 유기산 에스테르 또는 셀룰로오스 혼합 유기산 에스테르이다. 상기 셀룰로오스 유기산 에스테르로서는, 예를 들면 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부틸레이트 등을 들 수 있다. 상기 셀룰로오스 혼합 유기산 에스테르로서는, 예를 들면 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 등을 들 수 있다. 상기 셀룰로오스계 수지는, 예를 들면 일본 특허 공개 (평)2001-188128호 공보의 단락 [0040] 내지 [0041]에 기재된 방법에 의해 얻을 수 있다.
본 발명에서 사용되는 기재는 시판되는 고분자 필름을 그대로 사용할 수 있다. 또는, 시판되는 고분자 필름에 연신 처리 및/또는 수축 처리 등의 2차적 가공을 실시한 것을 사용할 수 있다. 시판되는 셀룰로오스계 수지를 함유하는 고분자 필름으로서는, 예를 들면 후지 사진 필름(주) 제조 후지 태크 시리즈(상품명; ZRF80S, TD80UF, TDY-80UL), 코니카 미놀타 옵트(주) 제조 상품명「KC8UX2M」등을 들 수 있다.
상기 기재의 두께는 바람직하게는 20 ㎛ 내지 100 ㎛이다. 기재의 두께를 상기한 범위로 함으로써, 기재의 취급성이나 도공성이 우수하다.
또한, 공정 (1) 및 공정 (2)를 실시하는 순서는 특별히 한정되지 않고, 공정 (1)을 먼저 행한 후, 공정 (2)를 행할 수도 있으며, 또는 공정 (2)를 먼저 행한 후, 공정 (1)을 행할 수도 있고, 또는 공정 (1)과 공정 (2)를 동시 병행하여 행할 수도 있다.
[D. 공정 (3)]
본 발명의 공정 (3)은 상기 공정 (2)에서 준비한 기재의 친수화 처리된 표면에, 상기 공정 (1)에서 제조한 용액을 도공 속도 100 mm/초 이상으로 도공하여 건조시키는 공정이다. 상기 도공 속도는 100 mm/초 이상이고, 더욱 바람직하게는 500 mm/초 내지 8000 mm/초이고, 특히 바람직하게는 800 mm/초 내지 6000 mm/초이고, 가장 바람직하게는 1000 mm/초 내지 4000 mm/초이다. 일반적으로 용매 캐스팅법에 의한 광학 필름의 제조에 있어서, 도막의 균일성을 높이기 위한 도공 속도는 느린 것이 바람직하다. 본 발명에 규정한 도공 속도로 함으로써, 높은 2색비를 가지면서 또한 두께 변동이 작은 편광막이 얻어지는 것은, 예기하지 않은 우수한 효과이다. 본 발명자들의 추정에 따르면, 높은 2색비를 가지면서 또한 두께 변동이 작은 편광막이 얻어지는 이유는, 용액 중의 2색성 색소가 배향하는 데 적합한 전단력이 걸리기 때문이라고 생각된다.
상기 용액을 기재 표면에 도공하는 방법으로서는, 적절한 코터를 이용한 도공 방식이 채용될 수 있다. 상기 코터로서는, 예를 들면 리버스 롤 코터, 정회전(正回轉) 롤 코터, 그라비아 코터, 나이프 코터, 로드 코터, 슬롯 다이 코터, 슬롯 오리피스 코터, 커튼 코터, 파운틴 코터, 에어 닥터 코터, 키스 코터, 딥 코터, 비드 코터, 블레이드 코터, 캐스트 코터, 스프레이 코터, 스핀 코터, 압출 코터, 핫 멜트 코터 등을 들 수 있다. 상기 코터는 바람직하게는 리버스 롤 코터, 정회전 롤 코터, 그라비아 코터, 로드 코터, 슬롯 다이 코터, 슬롯 오리피스 코터, 커튼 코터 및 파운틴 코터이다. 상기 코터를 이용한 도공 방식이면, 두께 변동이 작은 편광막을 얻을 수 있다.
상기 용액을 건조시키는 방법은 적절한 방법을 채용할 수 있다. 건조 방법은, 예를 들면 열풍 또는 냉풍이 순환되는 공기 순환식 항온 오븐, 마이크로파 또는 원적외선 등을 이용한 히터, 온도 조절용으로 가열된 롤, 히트 파이프 롤 또는 금속 벨트 등의 건조 수단을 들 수 있다.
상기 용액을 건조시키는 온도는 상기 용액의 등방상 전이 온도 이하이고, 저온부터 고온으로 서서히 승온하여 건조시키는 것이 바람직하다. 상기 건조 온도는 바람직하게는 10 ℃ 내지 80 ℃이고, 더욱 바람직하게는 20 ℃ 내지 60 ℃이다. 상기한 온도 범위이면 두께 변동이 작은 편광막을 얻을 수 있다.
상기 용액을 건조시키는 시간은 건조 온도나 용매의 종류에 의해서 적절하게 선택될 수 있지만, 두께 변동이 작은 편광막을 얻기 위해서는, 예를 들면 1 분 내지 60 분이고, 바람직하게는 5 분 내지 40 분이다.
[E. 다른 공정]
본 발명의 편광막의 제조 방법은 바람직하게는 상기 공정 (1) 내지 (3) 후에 공정 (4)를 더 포함한다:
(4) 상기 공정 (3)으로 얻어진 막에, 알루미늄염, 바륨염, 납염, 크롬염, 스트론튬염, 및 분자 내에 2개 이상의 아미노기를 갖는 화합물염으로 이루어지는 군 으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물염을 포함하는 용액을 접촉시키는 공정.
본 발명에서 상기 공정 (4)는, 얻어지는 편광막을 물에 대하여 불용화 또는 난용화시키기 위해서 이용된다. 상기 화합물염으로서는, 예를 들면 염화알루미늄, 염화바륨, 염화납, 염화크롬, 염화스트론튬, 4,4'-테트라메틸디아미노디페닐메탄염산염, 2,2'-디피리딜염산염, 4,4'-디피리딜염산염, 멜라민염산염, 테트라아미노피리미딘염산염 등을 들 수 있다. 이러한 화합물염이면, 내수성이 우수한 편광막이 얻어질 수 있다.
상기 화합물염을 포함하는 용액의 화합물염 농도는 바람직하게는 3 중량% 내지 40 중량%이고, 특히 바람직하게는 5 중량% 내지 30 중량%이다. 편광막을 상기 범위의 농도의 화합물염을 포함하는 용액과 접촉시킴으로써, 내구성이 우수한 것을 얻을 수 있다.
상기 공정 (3)에서 얻어진 막을, 상기 화합물염을 포함하는 용액과 접촉시키는 방법으로서는, 예를 들면 상기 막의 표면에 상기 화합물염을 포함하는 용액을 도공하는 방법, 상기 막을 상기 화합물염을 포함하는 용액에 침지시키는 방법 등, 임의의 방법을 채용할 수 있다. 이들 방법이 채용되는 경우, 얻어진 막은, 물 또는 임의의 용제로 세정하는 것이 바람직하고, 또한 건조시킴으로써 기재와 편광막과의 계면의 밀착성이 우수한 편광 소자를 얻을 수 있다.
[G. 편광막의 형태 및 용도]
본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광막은 임의의 적절한 용도에 이용될 수 있다. 바람직하게는, 상기 편광막의 용도는 액정 표시 장치의 광학 부재로 서 조립된다. 상기 편광막은 임의의 형태로 이용될 수 있다. 상기 편광막의 형태는, 예를 들면 단독 편광막일 수도 있고, 또는 기재와 편광막을 포함하는 적층체일 수도 있다. 또는, 상기 편광막을 2장의 기재에, 임의의 접착층을 개재하여 샌드위치 형태로 할 수도 있다. 또는, 편광막 또는 기재와 편광막의 적층체에 위상차 필름을 적층한 편광판의 형태일 수도 있다. 또한, 상기 편광막은 하나 이상의 측에 접착층을 구비할 수도 있다.
본 명세서에서 「접착층」이란, 인접하는 물체의 면과 면을 접합시켜, 실용상 충분한 접착력과 접착 시간에 일체화시키는 것을 말한다. 상기 접착층을 형성하는 재료로서는, 예를 들면 접착제, 앵커 코팅제를 들 수 있다. 상기 접착층은, 피착체의 표면에 앵커 코팅층이 형성되고, 그 위에 접착제층이 형성된 것과 같은 다층 구조일 수도 있다. 또한, 육안으로 인지할 수 없는 것과 같은 얇은 층(헤어 라인이라고도 함)일 수도 있다.
상기 접착층을 형성하는 재료로서는, 피착체의 종류나 목적에 따라서 적절한 접착제, 앵커 코팅제를 선택할 수 있다. 접착제의 구체적인 예로서는, 형상에 의한 분류에 따르면, 용제형 접착제, 에멀전형 접착제, 감압성 접착제, 재습성(再濕性) 접착제, 중축합형 접착제, 무용제형 접착제, 필름상 접착제, 핫 멜트형 접착제 등을 들 수 있다. 화학 구조에 의한 분류에 따르면, 합성 수지 접착제, 고무계 접착제 및 천연물 접착제를 들 수 있다. 또한, 상기 접착제는, 가압 접촉으로 감지할 수 있는 접착력을 상온에서 나타내는 점탄성 물질(점착제라고도 함)을 포함한다.
본 발명의 편광막을 구비하는 액정 표시 장치의 용도는, 예를 들면 퍼스널 컴퓨터 모니터, 노트북, 복사기 등의 OA 기기, 휴대 전화, 시계, 디지털 카메라, 휴대 정보 단말(PDA), 휴대 게임기 등의 휴대 기기, 비디오 카메라, 텔레비젼, 전자 레인지 등의 가정용 전기 기기, 백 모니터, 카 내비게이션 시스템용 모니터, 카 오디오 등의 차량 탑재용 기기, 상업 점포용 인포메이션용 모니터 등의 전시 기기, 감시용 모니터 등의 경비 기기, 개호용 모니터, 의료용 모니터 등의 개호ㆍ의료 기기 등이다.
본 발명에 대하여 이상의 실시예 및 비교예를 이용하여 더욱 설명한다. 또한, 본 발명은 이들 실시예만으로 한정되지 않는다. 또한, 실시예에서 이용한 각 분석 방법은 이하와 같다.
(1) 전기 전도도의 측정 방법:
2색성 색소의 농도를 0.05 중량%로 제조한 수용액으로, 용액 전도율계[교오또 덴시 고교(주) 제조 제품명「CM-117」]의 전극을 세정한 후, 전극에 접속된 1 cm3의 용기에 시료를 채우고, 표시된 전기 전도도가 일정한 값을 나타낸 부분을 측정값으로 하였다.
(2) 2색비(DR)의 측정 방법:
적분구 장착 분광 광도계[(주) 히타치 세이사꾸쇼 제조 제품명「U-4100」]를 이용하여, 글랜톰슨 프리즘 편광자를 통해 얻어진 완전 편광을 100 %로 하여, 각 직선 편광에 대한 투과율; k1 및 k2를 구하였다. 단체 투과율(Ts)은 수학식; Ts=(k1+k2)/2로부터 산출하였다. 2색비(DR)는 수학식; DR=log(1/k2)/log(1/k1)에 의해 산출하였다. 여기서, k1은 최대 투과율 방향의 직선 편광의 투과율을 나타내고, k2는 최대 투과율 방향에 직교하는 방향의 직선 편광의 투과율을 나타낸다.
(3) 물의 접촉각의 측정 방법:
고액 계면 해석 장치[교와 가이멘 가가꾸(주) 제조 제품명「Drop Master 300」]을 이용하여, 기재에 액을 적하한 후, 5 초간 경과한 후의 접촉각을 측정하였다. 측정 조건은 정적 접촉각 측정이다. 물은 초순수를 이용하고, 액적은 0.5 ㎕로 하였다. 각각의 기재에 대하여, 반복 횟수 10회의 평균값을 측정값으로 하였다.
(4) 단체 투과율 변동의 평가 방법:
단체 투과율의 변동은 복굴절 위상차 측정 장치[오오츠카 덴시(주) 제조 제품명「RETS-1200RF」]를 이용하여 샘플(크기; 5 cm×5 cm)의 임의의 10 부분의 k1, k2를 측정하고, 단체 투과율(Ts)의 표준 편차를 구하였다. 단체 투과율(Ts)은 수학식; Ts=(k1+k2)/2로부터 산출하였다. 여기서, k1은 최대 투과율 방향의 직선 편광의 투과율을 나타내고, k2는 최대 투과율 방향에 직교하는 방향의 직선 편광의 투과율을 나타낸다.
(5) 도공 속도의 측정 방법:
고속도 카메라[Photron사 제조 형식「FASTCAM-APX RS 250K」]를 이용하여, 바 코터가 소정의 거리를 통과하는 시간을 해석하여 구하였다.
[실시예 1]
술폰기를 포함하는 리오트로픽 액정(유기 화합물)의 2색성 색소(OPTIVA사 제조 상품명「LC 폴라라이저 NO15」)와 순수한 물(전기 전도도: 1.7 μS/cm)을 포함하고, 상기 2색성 색소의 농도가 0.25 중량%로 조정된 수용액을, 니또 덴꼬(주) 제조 역침투막 필터 상품명「NTR-7430」을 구비한 3연(連) 평막 평가 장치를 이용하여 정제하고, 수용액의 전기 전도도가 20.1 μS/cm(0.05 중량% 환산)가 되도록 조정하였다. 다음에, 이러한 리오트로픽 액정의 2색성 색소를 포함하는 수용액을, 회전 증발기를 이용하여 상기 2색성 색소의 농도가 12.2 중량%가 되도록 조정하였다. 여기서 얻어진 수용액을 편광 현미경으로 관찰하면, 23 ℃에서 네마틱 액정상을 나타내었다.
다음에, 두께 80 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스를 주성분으로 하는 고분자 필름[후지 사진 필름(주) 제조 상품명「ZRF80S」]을, 수산화나트륨을 용해시킨 수용액에 침지하고, 그 표면에 알칼리 처리(검화 처리라고도 함)를 실시하였다. 상기 고분자 필름의 23 ℃에 있어서의 물의 접촉각은, 처리 전은 64.6°이고, 처리 후는 42.2°였다. 다음에, 상기 고분자 필름의 알칼리 처리한 표면에, 상기 리오트로픽 액정의 2색성 색소를 포함하는 수용액을, 바 코터를 이용하여 도공 속도 1600 mm/초로 도공(습식 두께; 1 ㎛)하고 자연 건조시켜, 단체 투과율 42.12 %의 편광막과 고분자 필름과의 적층체 A를 제조하였다. 얻어진 적층체 A의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로, 리오트로픽 액정의 2색성 색소를 포함하고, 전기 전도도가 20.1 μS/cm(0.05 중량% 환산)이며, 상기 2색성 색소의 농도가 12.5 중량%인 수용액을 제조하였다. 다음에, 두께 0.7 ㎛의 유리 기판[코닝사 제조 유리 코드「1737」]의 표면을 아세톤으로 3 분간, 이온 교환수로 5 분간, 초음파 처리로 세정하였다. 이 시점의 상기 유리 기판의 23 ℃에 있어서의 물의 접촉각은, 처리 전은 43.9°이고, 처리 후는 30.1°였다. 계속해서, 초음파 처리한 유리 기판의 표면에 또한 코로나 처리(강도: 0.14 kW)를 실시하였다. 상기 유리 기판의 23 ℃에 있어서의 물의 접촉각은, 처리 전은 30.1°이고, 처리 후는 14.2°였다. 다음에, 상기 유리 기판의 코로나 처리한 표면에, 상기 리오트로픽 액정의 2색성 색소를 포함하는 수용액을, 바 코터를 이용하여 도공 속도 1600 mm/초로 도공(습식두께; 1 ㎛)하고 자연 건조시켜, 단체 투과율 50.20 %의 편광막과 유리 기판과의 적층체 B를 제조하였다. 얻어진 적층체 B의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로, 리오트로픽 액정의 2색성 색소를 포함하고, 전기 전도도가 20.1 μS/cm(0.05 중량% 환산)이며, 상기 2색성 색소의 농도가 13.0 중량%인 수용액을 제조하였다. 다음에, 두께 80 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스를 주성분으로 하는 고분자 필름[후지 사진 필름(주) 제조 상품명「ZRF80S」]을, 실시예 1과 동일한 방법으로 알칼리 처리를 실시하였다. 다음에, 상기 고분자 필름의 알 칼리 처리한 표면에, 상기 리오트로픽 액정의 2색성 색소를 포함하는 수용액을, 바 코터를 이용하여 도공 속도 1200 mm/초로 도공(습식 두께; 1 ㎛)하고 자연 건조시켜, 단체 투과율 41.95 %의 편광막과 고분자 필름과의 적층체 C를 제조하였다. 얻어진 적층체 C의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 1]
리오트로픽 액정의 2색성 색소를 포함하는 수용액을 정제하지 않고, 상기 2색성 색소의 농도가 13.0 중량%가 되도록 제조하여 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 적층체 H를 제조하였다. 상기 수용액의 전기 전도도는 159.2 μS/cm(0.05 중량% 환산)였다. 얻어진 적층체 H의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 2]
트리아세틸셀룰로오스를 주성분으로 하는 고분자 필름에 알칼리 처리를 실시하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 적층체 I를 제조하였다. 상기 고분자 필름의 물의 접촉각은 64.6°였다. 얻어진 적층체 I의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 3]
도공 속도를 50 mm/초로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 적층체 J를 제조하였다. 얻어진 적층체 J의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112007054225874-pct00009
[평가]
표 1은 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에서 얻어진 편광막을 포함하는 적층체의 2색비 및 두께 변동을 나타낸다. 표 1을 보면 분명한 바와 같이, 실시예 1 내지 3에서 얻어진 편광막을 포함하는 적층체는 높은 2색비를 가지면서 또한 단체 투과율의 표준 편차가 작았다. 단체 투과율의 표준 편차는 두께 변동과 상관이 있고, 그 값이 작을수록 편광막의 두께 변동이 작은 것을 나타낸다. 한편, 비교예 1 및 2에서 얻어진 편광막을 포함하는 적층체는 2색비가 작았다. 비교예 3에서 얻어진 편광막은 2색비가 작고, 또한 단체 투과율의 표준 편차도 컸다.
이상과 같이, 본 발명의 제조 방법에 따르면, 높은 2색비를 갖는 편광막을 제조할 수 있기 때문에, 예를 들면 액정 표시 장치의 표시 특성의 향상에 매우 유용하다.

Claims (12)

  1. (1) 전기 전도도가 50 μS/cm 이하(0.05 중량% 환산)이고, 2색성 색소와 용매를 함유하며, 리오트로픽 액정성을 나타내는 용액을 제조하는 공정,
    (2) 적어도 한쪽 표면이 친수화 처리된 기재를 준비하는 공정, 및
    (3) 상기 공정 (2)에서 준비한 기재의 친수화 처리된 표면에, 상기 공정 (1)에서 제조한 용액을 도공 속도 100 mm/초 이상으로 도공하여 건조시키는 공정
    을 포함하는 편광막의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공정 (1)이 상기 용액으로부터 황산 이온을 감소시키는 처리를 포함하는 것인 편광막의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 2색성 색소가 술폰기, 카르복실기 또는 아미노기를 포함하는 유기 화합물, 또는 이들의 염 중 어느 하나인 편광막의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 용매가 물인 편광막의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 물의 전기 전도율이 20 μS/cm 이하인 편광막의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 용액의 농도가 5 중량% 내지 40 중량%인 편광막의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 친수화 처리가 상기 기재의 23 ℃에 있어서의 물의 접촉각을 처리 전에 비해 10 % 이상 저하시키는 처리인 편광막의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 친수화 처리가 상기 기재의 23 ℃에 있어서의 물의 접촉각을 5° 내지 60°로 하는 처리인 편광막의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 친수화 처리가 코로나 처리, 플라즈마 처리, 알칼리 처리 또는 앵커 코팅 처리인 편광막의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 기재가 유리 기판 또는 고분자 필름인 편광막의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 고분자 필름이 셀룰로오스계 수지를 함유하는 것인 편광막의 제조 방법.
  12. 제1항에 기재된 편광막의 제조 방법에 의해 얻어진 편광막을 구비하는 액정 표시 장치.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4929480B2 (ja) * 2007-11-19 2012-05-09 日東電工株式会社 偏光膜生成用コーティング液及び偏光膜
JP5153436B2 (ja) * 2008-02-13 2013-02-27 日東電工株式会社 耐水性偏光膜の製造方法
JP5223151B2 (ja) 2008-02-13 2013-06-26 日東電工株式会社 光学積層体の製造方法
JP2009292074A (ja) * 2008-06-06 2009-12-17 Nitto Denko Corp 耐水性有機薄膜の製造方法
JP5320010B2 (ja) * 2008-10-07 2013-10-23 三菱重工業株式会社 管寄せ管台の溶接構造
JP2012027107A (ja) * 2010-07-21 2012-02-09 Hitachi Displays Ltd 表示装置
JP6347917B2 (ja) * 2013-05-27 2018-06-27 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置およびその製造方法
JP6211488B2 (ja) * 2014-08-25 2017-10-11 富士フイルム株式会社 液晶表示装置、および偏光板の製造方法
CN107463029B (zh) * 2017-08-25 2020-11-24 深圳市华星光电技术有限公司 自取向液晶显示面板及其制作方法
JP2019070766A (ja) * 2017-10-11 2019-05-09 シャープ株式会社 液晶パネルの製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002180052A (ja) * 2000-12-14 2002-06-26 Fuji Photo Film Co Ltd 水溶性二色性色素、光学フイルム、偏光素子、二色性色素のミセルを配向させる方法および光学フイルムの製造方法
JP2002215489A (ja) * 2001-01-15 2002-08-02 Toshi Koei Kk インターネットの簡単接続・簡単終了システム
JP2005154746A (ja) * 2003-10-31 2005-06-16 Mitsubishi Chemicals Corp ペリレン系色素、異方性色素膜形成用組成物、異方性色素膜および偏光素子

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE572753A (ko) * 1957-11-08 1900-01-01
FR2606418B1 (fr) * 1986-11-07 1994-02-11 Commissariat A Energie Atomique Dispositifs optiques a cristal liquide lyotrope commandables thermiquement, electriquement ou magnetiquement
RU2047643C1 (ru) * 1993-05-21 1995-11-10 Хан Ир Гвон Материал для поляризующих покрытий
US6049428A (en) * 1994-11-18 2000-04-11 Optiva, Inc. Dichroic light polarizers
US5916735A (en) * 1996-11-21 1999-06-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for manufacturing fine pattern
CN100409043C (zh) * 1997-12-16 2008-08-06 “尼奥匹克”俄罗斯联邦全国科技中心 偏振片和液晶显示元件
US20020039628A1 (en) * 1999-01-26 2002-04-04 Kazufumi Ogawa Liquid crystal alignment film, method of producing the same, liquid crystal display made by using the film, and method of producing the same
JP4484996B2 (ja) * 2000-01-31 2010-06-16 日東電工株式会社 多軸偏光子の製造方法
RU2226285C2 (ru) * 2000-07-11 2004-03-27 ОПТИВА, Инк. Устройство формирования поляризатора, устройство локального удаления материала пленки поляризатора и технологическая линия формирования поляризаторов
US6488866B1 (en) * 2000-11-08 2002-12-03 3M Innovative Properties Company Liquid crystal materials and alignment structures and optical devices containing same
US6673398B2 (en) * 2001-05-14 2004-01-06 Kent State University Alignment of lyotropic chromonic liquid crystals at surfaces as monolayers and multilayered stacks
RU2002114926A (ru) * 2002-06-07 2003-12-10 ООО "Оптива-Технологи " Сульфопроизводные индантрона, лиотропная жидкокристаллическая система и анизотропная пленка на их основе
US20040028839A1 (en) * 2002-08-07 2004-02-12 Paukshto Michael V. Optical anisotropic film
US20040201795A1 (en) * 2003-04-09 2004-10-14 Paukshto Michael V. Liquid crystal display with internal polarizer
JP2005194451A (ja) * 2004-01-09 2005-07-21 Fuji Photo Film Co Ltd 組成物、光学補償フィルム及び液晶表示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002180052A (ja) * 2000-12-14 2002-06-26 Fuji Photo Film Co Ltd 水溶性二色性色素、光学フイルム、偏光素子、二色性色素のミセルを配向させる方法および光学フイルムの製造方法
JP2002215489A (ja) * 2001-01-15 2002-08-02 Toshi Koei Kk インターネットの簡単接続・簡単終了システム
JP2005154746A (ja) * 2003-10-31 2005-06-16 Mitsubishi Chemicals Corp ペリレン系色素、異方性色素膜形成用組成物、異方性色素膜および偏光素子

Also Published As

Publication number Publication date
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