KR20090098860A - 광학 필름 및 유리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 위상차 필름, 및 이 위상차 필름의 양면에 형성된 편광 필름을 갖는 광학 필름을 제공하며, 여기서 편광자의 흡수축이 편광 필름 면에 대해 실질적으로 수직으로 배향되어 있다. 또한, 본 발명은 광학 필름을 사용한 유리를 제공한다.
광학 필름, 위상차 필름, 편광 필름, 편광자

Description

광학 필름 및 유리{OPTICAL FILM, AND GLASS}
본 발명은 플라즈마 디스플레이, 액정 디스플레이 및 건재용 유리 등에 적절하게 사용되는 광학 필름에 관한 것이며, 또한 그 광학 필름을 사용한 유리에 관한 것이다.
종래에, 태양광의 방사열을 반사 및 흡수하고 실내 온도와 같은 환경 조건을 조절함으로써 냉난방 기기의 부하 (burden) 또는 스트레스를 경감시킬 수 있는 다양한 열선 반사 유리가 제안되어 있다 (예컨대, 특허 문헌 1 내지 특허 문헌 3 참조).
이러한 열선 반사 유리는 태양광의 방사열을 차단할 때 매우 유효하고 에너지 절약 효과 및 높은 가시광 투과율을 가지기 때문에, 실내를 밝게 유지할 수 있다. 게다가, 이러한 열선 반사 유리는 또한 높은 가시광 반사율 및 경면 효과를 가지며 건축물에 새로운 미관을 부여할 수 있으므로, 현대식 빌딩의 설계에 있어서 필수요소가 되었다.
열선 반사 유리는, 예컨대, Au, Ag, Al, Cu, Ni, Cr, Fe, Ti 및 Zr 과 같은 금속을 단순 재료 또는 금속 산화물의 박막으로서 유리 표면에 형성함으로써 획득될 수 있다. 박막의 제조 방법으로는, 진공 증착법 또는 스퍼터링법이 주로 이 용된다. 이런 이유 때문에, 대규모 제조 설비를 셋업할 필요가 있어, 제조 비용의 상승 문제를 발생시킨다.
또한, 비특허 문헌 1 에는, 제조 방법 및 이색성 데이터의 관점에서 수직 배향된 편광자를 가진 것으로 생각되는 편광 필름이 개시되어 있다. 그러나, 비특허 문헌 1 에 개시된 편광 필름만의 사용으로는, 경사 방향에서의 차광 정도가 불충분하며, 더욱 개량이 요구되는 것이 현 상황이다.
특허 문헌 1: 일본 공개특허 공보 (JP-A) 평7-10609호
특허 문헌 2: 일본 공개특허 공보 (JP-A) 평8-171015호
특허 문헌 3: 일본 공개특허 공보 (JP-A) 평9-301741호
비특허 문헌 1: Chemical Physics Letters 398 (2004) pp.224-227
본 발명은, 플라즈마 디스플레이 또는 액정 디스플레이의 전면 (前面) 에 본 발명의 광학 필름을 배치함으로써 외부로부터 실내로의 광 침입을 대폭 저감시켜 명실 콘트라스트를 개선할 수 있고, 창유리와 같은 빌딩 유리에 사용할 경우에 경사 방향으로부터 입사하는 태양광을 흡수할 수 있는 광학 필름을 제공하는 것을 목적으로 하며, 이 광학 필름은, 경사 방향으로부터 입사하는 태양광을 흡수함으로써 실내 온도의 상승을 방지할 수 있고 또한 실내를 정면에서는 볼 수 있지만 경사 각도에서는 실내가 어둡게 되어 볼 수 없는 우수한 파티션 효과 (partition effect) 를 나타낼 수 있고, 또한, 본 발명은 그 광학 필름을 사용한 유리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단은 다음과 같다:
<1> 위상차 필름 및 상기 위상차 필름의 양면에 편광 필름을 갖는 광학 필름으로서, 상기 편광 필름은 적어도 편광자를 포함하고, 상기 편광자의 흡수축이 상기 편광 필름 면에 대해 실질적으로 수직으로 배향되어 있다.
상기 항목 <1> 에 따른 광학 필름은 위상차 필름의 양면에 편광 필름을 가지고, 편광 필름이 적어도 편광자를 포함하고, 편광자의 흡수축이 편광 필름 면에 대해 실질적으로 수직으로 배향되어 있기 때문에, 정면으로부터는 가시광의 흡수가 없고 경사 방향으로부터는 광을 흡수할 수 있고, 플라즈마 디스플레이 또는 액정 디스플레이의 전면에 이 광학 필름을 배치함으로써 외부 광으로부터 실내로의 광 침입을 대폭 저감시켜 명실 콘트라스트를 개선할 수 있고, 창유리와 같은 빌딩 유리에 사용할 경우 이 광학 필름은 실내 온도의 상승을 방지하고 훔쳐보기 (peeping) 방지의 우수한 효과를 나타낼 수 있다. 본 발명의 광학 필름이 파티션으로서 사용될 경우, 경사 방향으로부터의 훔쳐보기가 방지될 수 있다.
<2> 상기 항목 <1> 에 따른 광학 필름에 있어서, 상기 위상차 필름은 1/2 파장판이다.
<3> 상기 항목 <1> 또는 <2> 에 따른 광학 필름에 있어서, 상기 편광자의 흡수축이 상기 편광 필름 면에 대해 80°내지 90°의 각도로 배향되어 있다.
<4> 상기 항목 <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 따른 광학 필름에 있어서, 상기 편광자는 이방성 흡수 재료를 함유한다.
<5> 상기 항목 <4> 에 따른 광학 필름에 있어서, 상기 이방성 흡수 재료는 이색성 색소, 이방성 금속 나노 입자 및 카본 나노튜브 중 임의의 하나이다.
<6> 상기 항목 <5> 에 따른 광학 필름에 있어서, 상기 이방성 금속 나노 입자의 재료는 금, 은, 구리 및 알루미늄으로부터 선택되는 적어도 하나이다.
<7> 상기 항목 <1> 내지 <6> 중 어느 하나에 따른 광학 필름은, 플라즈마 디스플레이 또는 액정 디스플레이의 전면에 배치된다.
<8> 기재 (substrate); 및 상기 항목 <1> 내지 <6> 중 어느 하나에 따른 광학 필름을 갖는 유리로서, 상기 기재의 일 면으로부터 태양광이 입사하도록 상기 유리가 배치될 경우에, 태양광이 입사하지 않는 상기 기재의 면에 상기 광학 필름이 형성된다.
<9> 상기 항목 <8> 에 따른 유리에 있어서, 상기 기재는 2 장의 판유리들 사이에 중간층이 형성된 적층 유리 (laminated glass) 이고, 상기 중간층은 상기 광학 필름을 포함한다.
도 1a 는 편광 필름 면에 있어서의 편광자의 배향 상태를 나타내는 평면도이다.
도 1b 는 도 1a 의 편광자의 A-A 선에 따른 일 단면도이다.
도 1c 는 도 1a 의 편광자의 A-A 선에 따른 다른 단면도이다.
도 2 는 금 나노-로드의 흡수 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 3 은 본 발명의 유리의 일 예를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 4 는 본 발명의 광학 필름이 적층 유리의 중간층으로서 제공된 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5 는 본 발명의 광학 필름이 적층 유리의 중간층으로서 제공된 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 6 은 본 발명의 광학 필름의 일 예를 설명하는 도면이다.
도 7 은 실시예 1 의 광학 필름에 대한 광 입사각을 변경하면서 광학 필름의 투과율의 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 8 은 실시예 1 의 광학 필름의 투과율을 모든 방위각 방향에서 측정한 결과의 동심원 그래프이다.
(광학 필름)
본 발명의 광학 필름은, 위상차 필름 및 이 위상차 필름의 양면 상의 편광 필름을 가지며, 필요에 따라 다른 구성을 더 가진다.
<편광 필름>
편광 필름은 적어도 편광자를 포함하고, 분산제, 용매 및 바인더 수지와 같은 다른 성분을 더 함유한다.
- 편광자 -
편광자의 흡수축은 편광 필름 면에 대해 실질적으로 수직으로 배향되어 있다. 상기와 같이 편광자의 흡수축을 편광 필름 면 (수평면) 에 대해 실질적으로 수직 방향으로 배향시킴으로써, 필름은 정면으로부터 볼 때 높은 투과율을 가지며, 필름을 경사 방향에서 볼 경우 횡파광 (lateral light) 만이 경사 방향으로부 터 광학 필름을 통과할 수 있기 때문에 낮은 투과율을 가진다.
편광자의 흡수축이란, 편광자를 모든 방향으로부터 관찰할 경우 흡수율이 가장 작은 값이 되는 방향에 평행한 축을 의미한다.
용어 "실질적으로 수직 방향" 이란, 편광자의 흡수축이 편광 필름 면 (수평면) 에 대해 80°내지 90°의 각도로 배향되어 있는 것을 의미한다. 편광자의 흡수축은 편광 필름 면에 대해 85°내지 90°의 각도로 배향되어 있는 것이 바람직하며, 수직으로 (90°의 각도로) 배향되어 있는 것이 더욱 바람직하다. 편광 필름 면에 대한 편광자의 흡수축의 각도가 80°미만인 경우, 정면으로부터 볼 때의 투과율은 감소될 수도 있다.
여기서, 편광자의 흡수축이 편광 필름의 수평 기준평면에 대해 실질적으로 수직 방향으로 배향되어 있는지의 여부는, 투과형 전자 현미경 (TEM) 을 통해 편광 필름의 단면을 관찰함으로써 확인될 수 있다.
편광자의 배향 상태는 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 도 1a 는 편광 필름 (2) 에 있어서의 편광자 (P) 의 배향 상태를 나타내는 평면도이다. 도 1b 는 도 1a 의 A-A 선에 따른 일 단면도이다. 도 1c 는 도 1a 의 A-A 선에 따른 다른 단면도이다. 도 1a 및 도 1b 에 나타낸 바와 같이, 편광자 (P) 의 흡수축이 수평면 (S) 에 대해 수직 방향으로 (90°로) 배향되어 있다. 도 1c 에서는, 편광자 (P) 의 흡수축이 수평면 (S) 에 대해 실질적으로 수직 방향으로 (80°내지 90°로) 배향되어 있다.
편광자가 무기 입자로 구성되는 경우, 평균 애스펙트비는 1.5 이상이고, 1.6 이상이 바람직하고, 2.0 이상이 더욱 바람직하다. 평균 애스펙트비가 1.5 이상인 경우, 편광자는 충분한 이방성 흡수 효과를 발휘할 수 있다.
여기서, 편광자의 평균 애스펙트비는, 편광자의 장축 길이 및 단축 길이를 측정하여 다음의 표현식, (편광자의 장축 길이)/(편광자의 단축 길이) 을 이용하여 구할 수 있다.
편광자의 단축 길이는 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있지만, 1 nm 내지 50 nm 가 바람직하고 5 nm 내지 30 nm 가 더욱 바람직하다. 편광자의 장축은 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있지만, 10 nm 내지 1,000 nm 가 바람직하고 10 nm 내지 100 nm 가 더욱 바람직하다.
편광자는 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 편광자에 대해, 이색성 색소, 이방성 금속 나노 입자, 카본 나노튜브 및 금속 착물이 예시된다. 이 중에서도, 이색성 색소, 이방성 금속 나노 입자 및 카본 나노튜브가 특히 바람직하다.
- 이색성 색소 -
이색성 색소의 예로는 아조 색소 및 안트라퀴논 색소가 포함된다. 이들 각각은 단독으로 사용될 수도 있고 또는 2 종 이상 조합하여 사용될 수도 있다.
본 발명에 있어서, 이색성 색소는 광 흡수 기능을 갖는 화합물로서 정의된다. 이색성 색소는 임의의 흡수 극대 및 광 흡수대를 가질 수도 있지만, 옐로우 영역 (Y), 마젠타 영역 (M) 또는 시안 영역 (C) 에 흡수 극대를 갖는 이색성 색 소를 사용하는 것이 바람직하다. 2 종 이상의 이색성 색소를 사용할 수 있고, Y 영역, M 영역 및 C 영역에 흡수 극대를 갖는 이색성 색소의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하며, 사용되는 모든 가시광 영역 (400 nm 내지 750 nm) 을 흡수하도록 이색성 색소를 혼합하는 것이 더욱 바람직하다. 여기서, 옐로우 영역은 430 nm 내지 500 nm 의 범위를 커버하고, 마젠타 영역은 500 nm 내지 600 nm 의 범위를 커버하고, 시안 영역은 600 nm 내지 750 nm 의 범위를 커버한다.
여기서, 이색성 색소에 사용되는 발색단 (chromophore group) 이 이하에 설명될 것이다. 이색성 색소의 발색단은 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그 예로는, 아조 색소, 안트라퀴논 색소, 페릴렌 색소, 메로시아닌 색소, 아조메틴 색소, 프탈로시아닌 색소, 인디고 색소, 아줄렌 색소, 디옥사진 색소, 폴리티오펜 색소, 및 페녹사진 색소 (페녹사진-3-온) 가 포함된다. 이 중에서도, 아조 색소, 안트라퀴논 색소 및 페녹사진 색소 (페녹사진-3-온) 가 특히 바람직하다.
아조 색소의 예로는, 모노아조 색소, 비스아조 색소, 트리스아조 색소, 테트라키스아조 색소 및 펜타키스아조 색소가 포함된다. 이 중에서도, 모노아조 색소, 비스아조 색소 및 트리스아조 색소가 특히 바람직하다.
아조 색소에 포함되는 고리 구조는, 방향족 기 (벤젠 고리, 나프탈렌 고리 등) 이외에, 헤테로고리 (퀴놀린 고리, 피리딘 고리, 티아졸 고리, 벤조티아졸 고리, 옥사졸 고리, 벤조옥사졸 고리, 이미다졸 고리, 벤즈이미다졸 고리, 피리미딘 고리 등) 일 수도 있다.
안트라퀴논 색소의 치환기는 산소 원자, 황 원자 또는 질소 원자를 함유하는 것이 바람직하다. 예컨대, 알콕시기, 아릴옥시기, 알킬티오기, 아릴티오기, 알킬아미노기 및 아릴아미노기가 예시된다. 치환기의 개수는 특별히 제한되지 않지만, 디-치환, 트리-치환 및 테트라키스 치환이 바람직하다. 디-치환 및 트리-치환이 특히 바람직하다. 치환기는 임의의 부위에 치환될 수도 있지만, 1,4-디-치환 구조, 1,5-디-치환 구조, 1,4,5-트리-치환 구조, 1,2,4-트리-치환 구조, 1,2,5-트리-치환 구조, 1,2,4,5-테트라-치환 구조 또는 1,2,5,6-테트라-치환 구조가 바람직하다.
페녹사진 색소 (페녹사진-3-온) 의 치환기에 대해, 산소 원자, 황 원자 또는 질소 원자를 함유하는 것이 바람직하고, 그 예로는 알콕시기, 아릴옥시기, 알킬티오기, 아릴티오기, 알킬아미노기 및 아릴아미노기가 포함된다.
본 발명에 사용되는 이색성 색소는 하기 일반식 (1) 에 의해 나타내지는 치환기를 가지는 것이 바람직하다.
-(Het)j-{(B1)p-(Q1)q-(B2)r}n-C1 일반식 (1)
그러나, 일반식 (1) 에서, "Het" 는 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고; B1 및 B2 는 각각 알릴렌기, 헤테로알릴렌기 또는 2가의 고리형 지방족 탄화수소기를 나타내고; Q1 은 2가의 연결기를 나타내고; C1 은 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시 카르보닐기, 아실기 또는 아실옥시기를 나타내고; "j" 는 0 또는 1 의 정수 를 나타내고; "p", "q" 또는 "r" 은 각각 0 내지 5 의 정수를 나타내고; "n" 은 1 내지 3 의 정수를 나타내고; (p+r)×n = 3 내지 10 의 정수, 즉, "p" 에 "r" 을 더하고 정수 "n" 을 곱한 값은 3 내지 10 의 정수 중 임의의 하나의 정수이고, "p", "q" 또는 "r" 이 2 이상인 경우, 2 이상인 {(B1)p-(Q1)q-(B2)r} 각각은, 서로 동일할 수도 있고 또는 서로 상이할 수도 있고, "n" 이 2 이상의 정수인 경우, 2 이상인 {(B1)p-(Q1)q-(B2)r} 각각은, 서로 동일할 수도 있고 또는 서로 상이할 수도 있다.
"Het" 는 산소 원자 또는 황 원자이고, 황 원자인 것이 특히 바람직하다.
B1 및 B2 는 각각 알릴렌기, 헤테로알릴렌기 또는 2가의 고리형 지방족 탄화수소기를 나타내고, 이들 모두는 치환기를 가질 필요가 없다.
B1 또는 B2 에 의해 나타내지는 알릴렌기로는, 6 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알릴렌기가 바람직하고, 6 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 알릴렌기가 더욱 바람직하다. 바람직한 알릴렌기는, 예컨대 벤젠 고리, 나프탈렌 고리 및 안트라퀴논기의 기들이다. 보다 바람직한 알릴렌기는 벤젠 고리 및 치환된 벤젠 고리의 기이고, 더욱 바람직한 알릴렌기는 1,4-페닐렌기이다.
B1 또는 B2 에 의해 나타내지는 헤테로알릴렌기는, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 헤테로알릴렌기가 바람직하고, 2 내지 9 개의 탄소 원자를 갖는 헤테로알릴렌기가 더욱 바람직하다. 헤테로알릴렌기의 바람직한 예로는, 피리딘 고 리, 퀴놀린 고리, 이소퀴놀린기, 피리미딘 고리, 피라진 고리, 티오펜 고리, 푸란 고리, 옥사졸 고리, 티아졸 고리, 이미다졸 고리, 피라졸 고리, 옥사디아졸 고리, 티아디아졸 고리 또는 트리아졸 고리의 기들, 및 상술한 기들의 축합에 의해 형성되는 축합 헤테로알릴렌기들이 포함된다.
B1 또는 B2 에 의해 나타내지는 2가의 고리형 지방족 탄화수소기는, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 2가의 고리형 지방족 탄화수소기가 바람직하고, 4 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 2가의 고리형 지방족 탄화수소기가 더욱 바람직하다. 바람직한 2가의 고리형 지방족 탄화수소기는, 예컨대, 시클로헥산디일 및 시클로펜탄디일이고, 더욱 바람직한 2가의 고리형 지방족 탄화수소기는, 시클로헥산-1,2-디일기, 시클로헥산-1,3-디일기, 시클로헥산 1,4-디일기, 시클로펜탄-1,3-디일기이고, 특히 바람직한 2가의 고리형 지방족 탄화수소기는 시클로헥산-1,4-디일기이다.
B1 또는 B2 에 의해 나타내지는 2가의 알릴렌기, 헤테로알릴렌기 및 2가의 고리형 지방족 탄화수소기 각각은 치환기를 더 가질 수도 있다. 치환기의 예로는 하기 치환기 그룹 V 가 포함된다.
<치환기 그룹 V>
할로겐 원자 (예컨대, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 및 불소 원자); 메르캅토기, 카르복실기, 인산기; 술포기; 히드록시기; 1 내지 10 개의 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 8 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 2 내지 5 개의 탄소 원자를 갖는 카르바모일기 (예컨대, 메틸카르바모일기, 에틸카르바모일기 및 몰포리 노 카르바모일기); 0 내지 10 개의 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 8 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 2 내지 5 개의 탄소 원자를 갖는 술파모일기 (예컨대, 메틸술파모일기, 에틸술파모일기 및 피페리디노술포닐기); 니트로기; 1 내지 20 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 1 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 알콕시기 (예컨대, 메톡시기, 에톡시기, 2-메톡시에톡시기 및 2-페닐에톡시기); 6 내지 20 개의 탄소 원자, 바람직하게는 6 내지 12 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 6 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 아릴옥시기 (예컨대, 페녹시기, p-메틸페녹시기, p-클로로페녹시기, 및 나프톡시기); 1 내지 20 개의 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 12 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 2 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 아실기 (예컨대, 아세틸기, 벤조일기 및 트리클로로아세틸기); 1 내지 20 개의 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 12 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 2 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 아실옥시기 (예컨대, 아세틸옥시기 및 벤조일옥시기); 1 내지 20 개의 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 12 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 2 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 아실아미노기 (예컨대, 아세틸아미노기); 1 내지 20 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 1 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 술포닐기 (예컨대, 메탄술포닐기, 에탄술포닐기 및 벤젠술포닐기); 1 내지 20 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 1 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 술피닐기 (예컨대, 메탄술포닐기, 에탄술포닐기 및 벤젠술포닐기); 1 내지 20 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 12 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 1 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 미치환 또는 치환 아미노기 (예컨대, 아미노기, 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 벤질아미노기, 아닐리노기, 디페닐아미노기, 4-메틸페닐아미노기, 4-에틸페닐아미노기, 3-n-프로필페닐아미노기, 4-n-프로필페닐아미노기, 3-n-부틸페닐아미노기, 4-n-부틸페닐아미노기, 3-n-펜틸페닐아미노기, 4-n-펜틸페닐아미노기, 3-트리플루오로메틸페닐아미노기, 4-트리플루오로메틸페닐아미노기, 2-피리딜아미노기, 3-피리딜아미노기, 2-티아졸릴아미노기, 2-옥사졸릴아미노기, 및 N,N-메틸페닐아미노기); 0 내지 15 개의 탄소 원자, 바람직하게는 3 내지 10 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 3 내지 6 개의 탄소 원자를 갖는 암모늄기 (예컨대, 트리메틸암모늄기 및 트리에틸암모늄기); 0 내지 15 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 1 내지 6 개의 탄소 원자를 갖는 히드라지노기 (예컨대, 트리메틸히드라지노기); 1 내지 15 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 1 내지 6 개의 탄소 원자를 갖는 우레이드기 (예컨대, 우레이드기, N,N-디메틸우레이드기); 1 내지 15 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 1 내지 6 개의 탄소 원자를 갖는 이미드기 (예컨대, 숙신이미드기); 1 내지 20 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 12 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 1 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 알킬티오기 (예컨대, 메틸티오기, 에틸티오기 및 프로필티오기); 6 내지 80 개의 탄소 원자, 바람직하게는 6 내지 40 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 6 내지 30 개의 탄소 원자를 갖는 아릴티오기 (예컨대, 페닐티오기, p-메틸페닐티오기, p-클로로페닐티오기, 2-피리딜티오기, 1-나프틸티오기, 2-나프틸티오기, 4-프로필시클로헥실-4'-비페닐티오기, 4-부틸시클로헥실-4'-비페닐티오기, 4-펜틸시클로헥실-4'-비페닐티오기, 및 4-프로필페닐-2-에티닐-4'-비페닐티오기); 1 내지 80 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 40 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 1 내지 30 개의 탄소 원자를 갖는 헤테로아릴티오기 (예컨대, 2-피리딜티오기, 3-피리딜티오기, 4-피리딜티오기, 2-퀴놀릴티오기, 2-푸릴티오기 및 2-피롤릴티오기); 2 내지 20 개의 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 12 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 2 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 알콕시카르보닐기 (예컨대, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 및 2-벤질옥시카르보닐기); 6 내지 20 개의 탄소 원자, 바람직하게는 6 내지 12 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 6 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 아릴옥시카르보닐기 (예컨대, 페녹시카르보닐기); 1 내지 18 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 1 내지 5 개의 탄소 원자를 갖는 미치환 알킬기 (예컨대, 메틸기, 에틸기, 프로필기 및 부틸기); 1 내지 18 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 1 내지 5 개의 탄소 원자를 갖는 치환 알킬기 {예컨대, 히드록시메틸기, 트리플루오로메틸기, 벤질기, 카르복시에틸기, 에톡시카르보닐메틸기, 아세틸아미노메틸기; 여기서, 치환 알킬기의 예로는 또한, 2 내지 18 개의 탄소 원자, 바람직하게는 3 내지 10 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 3 내지 5 개의 탄소 원자를 갖는 불포화 탄화수소기 (예컨대, 비닐기, 에티닐기, 1-시클로헥세닐기, 벤질리딘기 및 벤질리덴기) 도 포함된다}; 6 내지 20 개의 탄소 원자, 바람직하게는 6 내지 15 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 6 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 미치환 또는 치환 아릴기 (예컨대, 페닐기, 나프틸기, p-카르복시페닐기, p-니트로페닐기, 3,5-디클로로페닐기, p-시아노페닐기, m-플루오로페닐기, p-톨릴기, 4-프로필시클로헥실-4'-비페닐기, 4-부틸시클로헥실-4'-비페닐기, 4-펜틸시클로헥실-4'-비페닐기, 및 4-프로필페닐-2-에티닐-4'-비페닐기); 그리고 1 내지 20 개의 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 10 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 4 내지 6 개의 탄소 원자를 갖는 미치환 또는 치환 헤테로아릴기 (예컨대, 피리딜기, 5-메틸피리딜기, 티에닐기, 푸릴기, 몰포리노기 및 테트라히드로푸르푸릴기).
이들 치환기 그룹 V 각각은 또한, 벤젠 고리 및 나프탈렌 고리가 축합된 구조를 가질 수 있다. 또한, 이들 치환기 그룹 V 각각은, 이 치환기 그룹 V 에서 상기 설명된 치환기들 각각에 의해 치환될 수도 있다.
치환기 그룹 V 의 바람직한 예로는, 상술한 알킬기, 아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 할로겐 원자, 아미노기, 치환 아미노기, 히드록시기, 알킬티오기 및 아릴티오기가 포함된다. 더욱 바람직한 예는 상술한 알킬기, 아릴기 및 할로겐 원자이다.
일반식 (1) 에서, Q1 은 2가의 연결기를 나타낸다. 그 바람직한 예는, 탄소 원자, 질소 원자, 황 원자 및 산소 원자로부터 선택되는 적어도 하나의 원자로 구성되는 원자단의 연결기이다. Q1 로 나타내지는 2가의 연결기의 예로는, 바람직하게는 1 내지 20 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기 (예컨대, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌, 부틸렌기, 펜틸렌 기, 및 시클로헥실-1,4-디일기), 바람직하게는 2 내지 20 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 2 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐렌기 (예컨대, 에테닐렌기), 바람직하게는 2 내지 20 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 2 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 알키닐렌기 (예컨대, 에티닐렌기), 아미드기, 에테르기, 에스테르기, 술폰아미드기, 술폰산 에스테르기, 우레이드기, 술포닐기, 술피닐기, 티오에테르기, 카르보닐기, -NR- 기 (여기서, R 은 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타내고; R 로 나타내지는 알킬기는 바람직하게는 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 더욱 바람직하게는 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 알킬기이고, R 로 나타내지는 아릴기는 바람직하게는 6 내지 14 개의 탄소 원자를 갖는 아릴기, 더욱 바람직하게는 6 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 아릴기임), 아조기, 아족시기, 그리고 헤테로고리형 2가의 기 (바람직하게는 2 내지 20 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 4 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 헤테로고리형 2가의 기, 그 예로는 피페라진-1,4-디일기가 포함됨) 로부터 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 조합으로 각각 구성되는, 0 내지 60 개의 탄소 원자를 갖는 2가의 연결기가 포함된다.
Q1 로 나타내지는 2가의 연결기의 바람직한 예로는, 알킬렌기, 알케닐렌기, 알키닐렌기, 에테르기, 티오에테르기, 아미드기, 에스테르기, 카르보닐기, 및 이들을 조합한 기들이 포함된다.
Q1 은 치환기를 더 가질 수도 있고, 치환기의 예로는 상술한 치환기 그룹 V 가 포함된다.
일반식 (1) 에서, C1 은 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 아실기 또는 아실옥시기를 나타낸다. C1 로 나타내지는 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 아실기 또는 아실옥시기로는, 상술한 기들 중 임의의 것에 의해 치환된 각각의 치환기들이 포함된다.
C1 은, 1 내지 30 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 12 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 1 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 알킬기 또는 시클로알킬기 (예컨대, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, t-부틸기, i-부틸기, s-부틸기, 펜틸기, t-펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 4-에틸시클로헥실기, 4-프로필시클로헥실기, 4-부틸시클로헥실기, 4-펜틸시클로헥실기, 히드록시메틸기, 트리플루오로메틸기 및 벤질기), 1 내지 20 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 1 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 알콕시기 (예컨대, 메톡시기, 에톡시기, 2-메톡시에톡시기 및 2-페닐에톡시기), 1 내지 20 개의 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 12 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 2 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 아실옥시기 (예컨대, 아세틸옥시기 및 벤조일옥시기), 1 내지 30 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 12 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 1 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 아실기 (예컨대, 아세틸기, 포르밀기, 피발로일기, 2-클로로아세틸기, 스테아로일기, 벤조일기 및 p-n-옥틸옥시페닐카르보닐기), 또는 2 내지 20 개의 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 12 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 2 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 알콕시카르보 닐기 (예컨대, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 및 2-벤질옥시카르보닐기) 를 나타낸다.
바람직하게, C1 은 알킬기 또는 알콕시기이고, 더욱 바람직하게, C1 은 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기 또는 트리플루오로메톡시기이다.
C1 은 치환기를 더 가질 수도 있고, 치환기의 예로는 상술한 치환기 그룹 V 가 포함된다.
치환기 그룹 V 중에서도, C1 로 나타내지는 알킬기의 치환기는, 예컨대, 할로겐 원자, 시아노기, 히드록시기, 카르바모일기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실기, 아실옥시기, 아실아미노기, 아미노기, 알킬티오기, 아릴티오기, 헤테로아릴티오기, 알콕시카르보닐기 또는 아릴옥시카르보닐기가 바람직하다.
치환기 그룹 V 중에서도, C1 로 나타내지는 시클로알킬기의 치환기는, 예컨대, 할로겐 원자, 시아노기, 히드록시기, 카르바모일기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실기, 아실옥시기, 아실아미노기, 아미노기, 알킬티오기, 아릴티오기, 헤테로아릴티오기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기 또는 알킬기가 바람직하다.
치환기 그룹 V 중에서도, C1 로 나타내지는 알콕시기의 치환기는, 예컨대, 할로겐 원자 (특히, 불소 원자), 시아노기, 히드록시기, 카르바모일기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실기, 아실옥시기, 아실아미노기, 아미노기, 알킬티오기, 아릴티오기, 헤테로아릴티오기, 알콕시카르보닐기 또는 아릴옥시카르보닐기가 바람직하다.
치환기 그룹 V 중에서도, C1 로 나타내지는 알콕시카르보닐기의 치환기는, 예컨대, 할로겐 원자, 시아노기, 히드록시기, 카르바모일기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실기, 아실옥시기, 아실아미노기, 아미노기, 알킬티오기, 아릴티오기, 헤테로아릴티오기, 알콕시카르보닐기 또는 아릴옥시카르보닐기가 바람직하다.
치환기 그룹 V 중에서도, C1 로 나타내지는 아실기의 치환기는, 예컨대, 할로겐 원자, 시아노기, 히드록시기, 카르바모일기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실기, 아실옥시기, 아실아미노기, 알킬티오기, 아릴티오기, 헤테로아릴티오기, 알콕시카르보닐기 또는 아릴옥시카르보닐기가 바람직하다.
치환기 그룹 V 중에서도, C1 로 나타내지는 아실옥시기의 치환기는, 예컨대, 할로겐 원자, 시아노기, 히드록시기, 카르바모일기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실기, 아실옥시기, 아실아미노기, 아미노기, 알킬티오기, 아릴티오기, 헤테로아릴티오기, 알콕시카르보닐기 또는 아릴옥시카르보닐기가 바람직하다.
일반식 (1) 에서, "j" 는 0 또는 1 의 정수이고, 0 이 바람직하다.
"p", "q" 및 "r" 은 각각 0 내지 5 의 정수이고; "n" 은 1 내지 3 의 정수이고; B1 및 B2 에 의해 나타내지는 기들의 전체 개수, 즉 (p+r)×n 은 3 내지 10 의 정수이고, 3 내지 5 의 정수인 것이 보다 바람직하다.
"p", "q" 또는 "r" 이 2 이상인 경우, 2 이상인 {(B1)p-(Q1)q-(B2)r} 각각은, 서로 동일할 수도 있고 또는 서로 상이할 수도 있고, "n" 이 2 이상의 정수인 경 우, 2 이상인 {(B1)p-(Q1)q-(B2)r} 각각은, 서로 동일할 수도 있고 또는 서로 상이할 수도 있다.
"p", "q", "r" 및 "n" 의 바람직한 조합은 다음과 같다:
Figure 112009041237471-PCT00001
이들 조합 중에서도, 특히 바람직한 조합은 (i) p=3, q=0, r=0, n=1; (iv) p=2, q=0, r=1, n=1; 및 (v) p=2, q=1, r=1, n=1 이다.
-{(B1)p-(Q1)q-(B2)r}n-C1 은 액정성을 나타내는 부분 구조를 포함하는 것이 바람직함에 주의한다. 본 발명에 기술되는 "액정" 에 대해, 임의의 상 (phase) 들이 이용될 수도 있지만, 네마틱 액정, 스메틱 액정 또는 디스코틱 액정이 바람직하고, 네마틱 액정이 특히 바람직하다.
-{(B1)p-(Q1)q-(B2)r}n-C1 의 구체예를 이하에 나타내지만, 그 구체예는 이들에 한정되지 않는다. 하기 화학식에서, 물결선 각각은 연결 부위를 나타낸다.
Figure 112009041237471-PCT00002
Figure 112009041237471-PCT00003
본 발명에 사용되는 이색성 색소는, -{(B1)p-(Q1)q-(B2)r}n-C1 으로 나타내지는 치환기를 1 개 이상 가지는 것이 바람직하고, -{(B1)p-(Q1)q-(B2)r}n-C1 으로 나타내지는 치환기를 1 내지 8 개 가지는 것이 더욱 바람직하고, -{(B1)p-(Q1)q-(B2)r}n-C1 으로 나타내지는 치환기를 1 내지 4 개 가지는 것이 더욱 더 바람직하고, -{(B1)p-(Q1)q-(B2)r}n-C1 으로 나타내지는 치환기를 1 또는 2 개 가지는 것이 특히 바람직하다.
일반식 (1) 로 나타내지는 치환기의 바람직한 구조는 하기 조합이다:
[1] "Het" 가 황 원자이고, B1 이 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타내고, B2 가 시클로헥산-1,4-디일기를 나타내고, C1 이 알킬기를 나타내고, "j" 는 정수 1 이고, "p" 는 정수 2 이고, "q" 는 0 이고, "r" 은 정수 1 이고, "n" 은 정수 1 인 구조.
[2] "Het" 가 황 원자이고, B1 이 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타내고, B2 가 시클로헥산-1,4-디일기를 나타내고, C1 이 알킬기를 나타내고, "j" 는 정수 1 이고, "p" 는 정수 1 이고, "q" 는 0 이고, "r" 은 정수 2 이고, "n" 은 정수 1 인 구조.
일반식 (1) 로 나타내지는 치환기의 특히 바람직한 구조는 하기 조합이다:
[1] "Het" 가 황 원자이고, B1 이 1,4-페닐렌기를 나타내고, B2 가 트랜스-시클로헥실기를 나타내고, C1 이 알킬기 (바람직하게는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기 또는 헥실기를 나타냄) 를 나타내고, "j" 는 정수 1 이고, "p" 는 정수 2 이고, "q" 는 0 이고, "r" 은 정수 1 이고, "n" 은 정수 1 인 하기 일반식 (a-1) 로 나타내지는 구조.
[2] "Het" 가 황 원자이고, B1 이 1,4-페닐렌기를 나타내고, B2 가 트랜스-시클로헥산-1,4-디일기를 나타내고, C1 이 알킬기 (바람직하게는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기 또는 헥실기를 나타냄) 를 나타내고, "j" 는 정수 1 이 고, "p" 는 정수 1 이고, "q" 는 0 이고, "r" 은 정수 2 이고, "n" 은 정수 1 인 하기 일반식 (a-2) 로 나타내지는 구조.
Figure 112009041237471-PCT00004
Figure 112009041237471-PCT00005
일반식 (a-1) 및 (a-2) 에 있어서, Ra1 내지 Ra12 는 각각 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 치환기의 예로는, 상술한 치환기 그룹 V 로부터 선택되는 치환기가 포함된다.
바람직하게, Ra1 내지 Ra12 는 각각 수소 원자, 할로겐 원자 (특히, 불소 원자), 알킬기, 아릴기 또는 알콕시기를 나타낸다. Ra1 내지 Ra12 중 임의의 하나로 나타내지는 알킬기, 아릴기 및 알콕시기 중에서도, 바람직한 기들은 상술한 치환기 그룹 V 에서 기술된 알킬기, 아릴기 및 알콕시기와 동일하다.
일반식 (a-1) 및 (a-2) 에서, Ca1 및 Ca2 는 각각 알킬기를 나타내고, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알킬기가 바람직하고, 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 알킬기가 더욱 바람직하다. 특히 바람직하게, Ca1 및 Ca2 는 각각 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기 또는 노닐기를 나타낸다.
아조 색소는 특별히 제한되지 않고 모노아조 색소, 비스아조 색소, 트리스아조 색소, 테트라키스아조 색소 또는 펜타키스아조 색소일 수도 있지만, 모노아조 색소, 비스아조 색소 또는 트리스아조 색소가 바람직하다.
아조 색소에 포함되는 고리 구조는, 방향족 기 (벤젠 고리, 나프탈렌 고리 등) 이외에, 헤테로고리 (퀴놀린 고리, 피리딘 고리, 티아졸 고리, 벤조티아졸 고리, 옥사졸 고리, 벤조옥사졸 고리, 이미다졸 고리, 벤즈이미다졸 고리, 피리미딘 고리 등) 일 수도 있다.
안트라퀴논 색소의 치환기는 산소 원자, 황 원자 또는 질소 원자를 함유하는 것이 바람직하고, 그 바람직한 예는, 알콕시기, 아릴옥시기, 알킬티오기, 아릴티오기, 알킬아미노기 및 아릴아미노기이다.
치환기의 개수는 특별히 제한되지 않지만, 디-치환, 트리-치환 및 테트라키스 치환이 바람직하다. 디-치환 및 트리-치환이 특히 바람직하다. 치환기는 임의의 부위에 치환될 수도 있지만, 1,4-디-치환 구조, 1,5-디-치환 구조, 1,4,5-트리-치환 구조, 1,2,4-트리-치환 구조, 1,2,5-트리-치환 구조, 1,2,4,5-테트라-치환 구조 또는 1,2,5,6-테트라-치환 구조가 바람직하다.
안트라퀴논 색소에 대해, 하기 일반식 (2) 로 나타내지는 화합물이 더욱 바람직하다. 페녹사존 색소에 대해, 하기 일반식 (3) 으로 나타내지는 화합물이 더욱 바람직하다.
Figure 112009041237471-PCT00006
일반식 (2) 에서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8 중 적어도 하나는 -(Het)j-{(B1)p-(Q1)q-(B2)r}n-C1 이고, 나머지는 각각 수소 원자 또는 치환기이다.
Figure 112009041237471-PCT00007
일반식 (3) 에서, R11, R12, R13, R14, R15, R16 및 R17 중 적어도 하나는 -(Het)j-{(B1)p-(Q1)q-(B2)r}n-C1 이고, 나머지는 각각 수소 원자 또는 치환기이다.
여기서, "Het", B1, B2, Q1, p, q, r, n 및 C1 은 각각 일반식 (1) 에서의 "Het", B1, B2, Q1, p, q, r, n 및 C1 과 동일하다.
일반식 (2) 에서, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8 중 임의의 하나로 나타내지는 치환기에 대해, 상술한 치환기 그룹 V 가 예시되지만, 치환기는, 바람직하게는 6 내지 80 개의 탄소 원자를 갖는 아릴티오기, 더욱 바람직하게는 6 내지 40 개의 탄 소 원자를 갖는 아릴티오기, 더욱 더 바람직하게는 6 내지 30 개의 탄소 원자를 갖는 아릴티오기 (예컨대, 페닐티오기, p-메틸페닐티오기, p-클로로페닐티오기, 4-메틸페닐티오기, 4-에틸페닐티오기, 4-n-프로필페닐티오기, 2-n-부틸페닐티오기, 3-n-부틸페닐티오기, 4-n-부틸페닐티오기, 2-t-부틸페닐티오기, 3-t-부틸페닐티오기, 4-t-부틸페닐티오기, 3-n-펜틸페닐티오기, 4-n-펜틸페닐티오기, 4-아밀펜틸페닐티오기, 4-헥실페닐티오기, 4-헵틸페닐티오기, 4-옥틸페닐티오기, 4-트리플루오로메틸페닐티오기, 3-트리플루오로메틸페닐티오기, 2-피리딜티오기, 1-나프틸티오기, 2-나프틸티오기, 4-프로필시클로헥실-4'-비페닐티오기, 4-부틸시클로헥실-4'-비페닐티오기, 4-펜틸시클로헥실-4'-비페닐티오기, 및 4-프로필페닐-2-에티닐-4'-비페닐티오기); 1 내지 80 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 40 개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 1 내지 30 개의 탄소 원자를 갖는 헤테로아릴티오기 (예컨대, 2-피리딜티오기, 3-피리딜티오기, 4-피리딜티오기, 2-퀴놀릴티오기, 2-푸릴티오기, 2-피롤릴티오기); 미치환 또는 치환 알킬티오기 (예컨대, 메틸티오기, 에틸티오기, 부틸티오기 및 페네틸티오기); 미치환 또는 치환 아미노기 (예컨대, 아미노기, 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 벤질아미노기, 아닐리노기, 디페닐아미노기, 4-메틸페닐아미노기, 4-에틸페닐아미노기, 3-n-프로필페닐아미노기, 4-n-프로필페닐아미노기, 3-n-부틸페닐아미노기, 4-n-부틸페닐아미노기, 3-n-펜틸페닐아미노기, 4-n-펜틸페닐아미노기, 3-트리플루오로메틸페닐아미노기, 4-트리플루오로메틸페닐아미노기, 2-피리딜아미노기, 3-피리딜아미노기, 2-티아졸릴아미노기, 2-옥사졸릴아미노기, N,N-메틸페닐아미노기, N,N-에틸페닐아미노기); 할로겐 원자 (예컨대, 불소 원자 및 염소 원자); 미치환 또는 치환 알킬기 (예컨대, 메틸기 및 트리플루오로메틸기); 미치환 또는 치환 알콕시기 (예컨대, 메톡시기 및 트리플루오로메톡시기); 미치환 또는 치환 아릴기 (예컨대, 페닐기); 미치환 또는 치환 헤테로아릴기 (예컨대, 2-피리딜기); 미치환 또는 치환 아릴옥시기 (예컨대, 페녹시기); 그리고 미치환 또는 치환 헤테로아릴옥시기 (예컨대, 2-티에닐옥시기) 가 있다.
R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8 의 바람직한 예로는, 수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 그리고 미치환 또는 치환 아릴티오기, 알킬티오기, 아미노기, 알킬아미노기, 아릴아미노기, 알킬기, 아릴기, 알콕시기 또는 아릴옥시기가 포함된다. 그것의 특히 바람직한 예는, 수소 원자, 불소 원자, 그리고 미치환 또는 치환 아릴티오기, 알킬티오기, 아미노기, 알킬아미노기 또는 아릴아미노기이다.
더욱 바람직하게, 일반식 (2) 에서, R1, R4, R5 및 R8 중 적어도 하나는 -(Het)j-{(B1)p-(Q1)q-(B2)r}n-C1 이다.
일반식 (3) 에서, R11, R12, R13, R14, R15, R16 또는 R17 로 나타내지는 치환기는 할로겐 원자, 알킬기, 아릴기, 알킬티오기, 아릴티오기, 헤테로고리형 티오기, 히드록실기, 알콕시기, 아릴옥시기, 카르바모일기, 아실기, 아릴옥시 카르보닐기, 알콕시 카르보닐기 및 아미드기이다. 그것의 특히 바람직한 예는 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 아릴티오기 및 아미드기이다.
R16 으로 나타내지는 치환기는 아미노기 (알킬아미노기 및 아릴아미노기를 포함함), 히드록실기, 메르캅토기, 알킬티오기, 아릴티오기, 알콕시기 또는 아릴옥시기이다. 그것의 특히 바람직한 예는 아미노기이다.
본 발명에 사용가능한 이색성 색소의 구체예를 이하에 나타내지만, 그 예는 이것에 한정되지 않는다.
Figure 112009041237471-PCT00008
Figure 112009041237471-PCT00009
Figure 112009041237471-PCT00010
그런데, 상기 구조식에서, "Et" 는 에틸기를 나타내고, "t-Bu" 는 t-부틸기를 나타낸다.
Figure 112009041237471-PCT00011
본 발명에 사용가능한 아조 이색성 색소의 구체예를 이하에 나타내지만, 그 예는 이것에 한정되지 않는다.
Figure 112009041237471-PCT00012
본 발명에 사용가능한 디옥사진 이색성 색소 및 메로시아닌 이색성 색소의 구체예를 이하에 나타내지만, 그 예는 이것에 한정되지 않는다.
Figure 112009041237471-PCT00013
일반식 (1) 로 나타내지는 치환기를 갖는 이색성 색소는 공지된 방법의 조합에 의해 합성될 수 있고, 예컨대, 일본 공개특허 공보 (JP-A) 제2003-192664호에 기재된 방법에 의해 합성될 수 있다.
- 이방성 금속 나노 입자 -
이방성 금속 나노 입자는 수 nm 내지 100 nm 의 나노 사이즈의 봉상 금속 미립자이다. 봉상 금속 미립자는 1.5 이상의 애스펙트비 (장축 길이/단축 길이) 를 갖는 입자를 의미한다.
이러한 이방성 금속 나노 입자는 표면 플라스몬 (plasmon) 공진을 나타내고, 자외선 파장 영역 내지 적외선 파장 영역에서 흡수성을 나타낸다. 예컨대, 단축 길이 1 nm 내지 50 nm, 장축 길이 10 nm 내지 1,000 nm 및 애스펙트비 1.5 이상을 갖는 이방성 금속 나노 입자는, 단축 방향과 장축 방향 사이에서 그 흡수 위치를 변경시킬 수 있고, 그리하여 이러한 이방성 금속 나노 입자가 필름의 수평면에 대해 경사 방향으로 배향된 편광 필름은 이방성 흡수 필름이 된다.
여기서, 도 2 는 단축 길이 12.4 nm 및 장축 길이 45.5 nm 를 갖는 이방성 금속 나노 입자의 흡수 스펙트럼을 나타낸다. 이러한 이방성 금속 나노 입자의 단축의 흡수는, 파장 530 nm 부근에 있고 적색으로 시프트된다. 이방성 금속 나노 입자의 장축의 흡수는 파장 780 nm 부근에 있고 청색으로 시프트된다.
이방성 금속 나노 입자의 금속 타입의 예로는, 금, 은, 구리, 백금, 팔라듐, 로듐, 오스뮴, 루테늄, 이리듐, 철, 주석, 아연, 코발트, 니켈, 크롬, 티탄, 탄탈, 텅스텐, 인듐, 알루미늄 또는 이들의 합금이 포함된다. 이들 중에서도, 금, 은, 구리 및 알루미늄이 바람직하고, 금 및 은이 특히 바람직하다.
이하, 이방성 금속 나노 입자의 바람직한 예로서, 금 나노-로드가 설명될 것 이다.
-- 금 나노-로드 --
금 나노-로드의 제조 방법은 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있고, (1) 전해법, (2) 화학 환원법 및 (3) 광환원법이 예시된다.
(1) 전해법 [Y.-Y. Yu, S.-S. Chang. C.-L. Lee, C.R.C.Wang, J.Phys.Chem B, 101, 6661 (1997)] 에 있어서, 양이온성 계면활성제를 함유하는 수용액은 정전류를 통과시킴으로써 전해되고, 양극 금속판으로부터 금 클러스터가 용리되어 금 나노-로드를 생성한다. 계면활성제에 대해, 4 개의 소수성 치환기가 질소 원자에 결합된 구조를 갖는 4급 암모늄염이 사용되고, 테트라도데실 암모늄 브로마이드 (TDAB) 와 같이 자율적 분자 집합체를 형성하지 않는 화합물이 거기에 더 첨가된다. 금 나노-로드가 제조될 경우, 금의 공급원은 양극 금판으로부터 용리된 금 클러스터이고, 염화금산 (chlorauric acid) 과 같은 금염은 사용되지 않는다. 전해 도중에, 양극 금판은 초음파가 조사되고, 은판은 용액에 침지되어 금 나노-로드의 성장을 촉진시킨다.
전해법에 있어서, 사용되는 전극과는 별도로, 침지되는 은판의 면적을 변경함으로써, 제조되는 금 나노-로드의 길이가 제어될 수 있다. 금 나노-로드의 길이를 제어함으로써, 적외광 영역 부근의 흡수대역의 위치가 약 700 nm 내지 약 1,200 nm 사이에 설정될 수 있다. 반응 조건이 일정하게 유지되는 경우, 특정 형상으로 형성된 금 나노-로드가 제조될 수 있다. 그러나, 전해에 사용되는 계 면활성제 용액은 과잉량의 4급 암모늄염, 시클로헥산 및 아세톤을 함유하는 복잡한 계이고 초음파의 조사와 같은 정해지지 않은 요소가 존재하기 때문에, 제조되는 금 나노-로드의 형상과 다양한 제조 조건 사이의 인과 관계를 이론적으로 해석하고 금 나노-로드 제작 조건을 최적화하는 것은 어렵다. 게다가, 전해의 관점에서, 본질적으로 스케일업이 용이하지 않고, 그리하여 전해법은 다량의 금 나노-로드의 제작에 적합하지 않다.
(2) 화학 환원법 [N.R.Jana, L.Gearheart, C.J.Murphy, J.Phys.Chem.B, 105, 4065 (2001)] 에 있어서, NaBH4 를 사용하여 염화금산을 환원하여 금 나노 입자를 생성한다. 금 나노 입자는 "시드 입자 (seed particle)" 로서 사용되고, "시드 입자" 는 용액 중에서 성장됨으로써 금 나노-로드를 획득한다. 제조되는 금 나노-로드의 길이는, "시드 입자" 와, 성장 용액에 첨가되는 염화금산 사이의 양 비율에 따라 결정된다. 화학 환원법은 전해법에 의해 제조된 것보다 더 긴 길이를 갖는 금 나노-로드를 제작할 수 있고, 1,200 nm 보다 더 긴 길이 및 적외광 영역 부근에 흡수 피크를 갖는 금 나노-로드가 보고되어 있다.
그러나, 화학 환원법은 "시드 입자" 및 2 개의 반응탱크를 준비할 필요가 있고, 성장 반응을 실시할 필요가 있다. "시드 입자" 의 생성은 수 분 후에 종료되지만, 제조되는 금 나노-로드의 농도를 증가시키는 것은 어렵다. 생성된 금 나노-로드의 농도는 (1) 전해법에 의해 생성되는 금 나노-로드의 농도의 1/10 이하이다.
(3) 광환원법 [F.kim, J.H.Song, P.Yang, J.Am.Chem.Soc., 124, 14316 (2002)] 에 있어서, (1) 전해법에 사용된 것과 실질적으로 동일한 용액에 염화금산이 첨가되고, 자외선 조사에 의해 염화금산이 환원된다. 자외선 조사를 위해, 저압 수은 램프가 사용된다. 광환원법은 시드 입자를 생성하지 않고 금 나노-로드를 생성할 수 있고 제조되는 금 나노-로드의 형상이 균일화되는 특징을 가진다. 또한, (1) 전해법은 다량의 구형상 입자가 공존하기 때문에 원심 분리에 의한 입자의 분획 (fractionation) 을 필요로 하지만, 이 광환원법은 보다 적은 양의 구형상 입자를 야기하기 때문에 분획 처리가 불필요하다. 광환원법은 재생성이 우수하고, 일정한 조작에 의해 동일한 사이즈의 금 나노-로드를 거의 확실히 획득할 수 있다.
- 카본 나노튜브 -
카본 나노튜브는 섬유 직경 1 nm 내지 1,000 nm, 길이 0.1 ㎛ 내지 1,000 ㎛ 및 애스펙트비 100 내지 10,000 의 기다란 관형상 카본이다.
카본 나노튜브의 제조 방법으로서, 예컨대, 당업계에 공지된 아크 방전법, 레이저 증발법, 열 CVD법, 및 플라즈마 CVD법이 존재한다. 아크 방전법 또는 레이저 증발법으로부터 획득 가능한 카본 나노튜브는, 1 층의 그래핀 시트 (graphene sheet) 만으로 형성된 단층 카본 나노튜브 (SWNT: Single Wall Nanotube) 및 복수의 그래핀 시트로 형성된 다층 카본 나노튜브 (MWNT: Maluti Wall Nanotube) 로 분류된다.
한편, 열 CVD법 또는 플라즈마 CVD법에 있어서, MWNT 가 제조될 수 있다. SWNT 는, SP2 결합이라 불리는 가장 강한 결합에 의해 탄소 원자들이 육각형상으로 서로 결합된 재료 주위에 하나의 그래핀 시트가 감긴 구조를 가진다.
카본 나노튜브 (SWNT, MWNT) 는, 하나의 그래핀 시트가 또는 수개의 그래핀 시트들이 원통형상으로 롤링된 구조를 갖는, 직경 0.4 nm 내지 10 nm 및 길이 0.1 ㎛ 내지 수십 ㎛ 의 관형상 재료이다. 그래핀 시트(들)이 롤링되는 방향에 따라 금속 또는 반도체가 되는 독특한 특징을 가진다. 이러한 카본 나노튜브는, 광 흡수 및 방출이 그 길이 방향에서는 용이하게 발생되지만 그 반경 방향에서는 거의 발생하지 않는 특징을 가지며, 이방성 흡수 재료 및 이방성 산란 재료로서 사용될 수 있다.
편광 필름에서의 편광자의 함유량은 0.1 질량% 내지 90.0 질량% 가 바람직하고, 1.0 질량% 내지 30.0 질량% 가 더욱 바람직하다. 그 함유량이 0.1 질량% 보다 더 많은 경우, 충분한 편광 성능이 획득될 수 있다. 한편, 편광 필름에서의 편광자의 함유량이 90.0 질량% 이하인 경우, 편광 필름은 어려움 없이 형성될 수 있고, 편광 필름의 투과율이 유지될 수 있다.
편광 필름은, 편광자 이외에도, 편광 필름의 형성 방법 (배향 방법) 에 따라 분산제, 용매 및 바인더 수지와 같은 다른 성분들을 함유한다.
- 편광 필름의 제조 방법 -
편광 필름의 제조 방법은 편광자의 장축이 기재 면 (수평면) 에 대해 수직 방향으로 배향될 수 있다면 특별히 제한되지 않으며, 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 제조 방법의 예로는, (1) 게스트-호스트 액정법 및 (2) 양 극 산화 알루미나법 (anodic oxidation alumina method) 이 포함된다.
(1) 게스트-호스트 액정법은, 표면에 배향 필름을 갖는 기재의 면 위에, 적어도 자외선 경화성 액정 화합물 및 편광자를 포함하는 편광 필름 코팅액을 도포하고, 도포된 면을 건조하여 코팅층을 형성하고, 코팅층을 액정상이 나타나는 온도로 가열한 상태에서 코팅층에 자외선을 조사함으로써 편광자의 장축이 기재 면에 대해 실질적으로 수직으로 배향된 편광 필름을 형성하는, 편광 필름의 형성 방법이다.
- 기재 -
기재는 형상, 구조, 크기 등에 대해 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 기재의 형상의 예로는 판 및 시트가 포함된다. 기재는 단층 구조 또는 다층 구조로 형성될 수도 있고, 그 구조는 적절히 선택될 수 있다.
기재에 사용되는 재료는 특별히 제한되지 않고 무기 재료 및 유기 재료 모두가 적절히 사용될 수 있다.
무기 재료의 예로는, 유리, 석영 및 실리콘이 포함된다. 유기 재료의 예로는, 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 와 같은 아세테이트 수지; 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 술폰 수지, 폴리술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지, 아크릴레이트 수지, 폴리노르보르넨 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐 알콜 수지, 폴리비닐 클로라이드 수지, 폴리비닐리덴 클로라이드 수지, 및 폴리아크릴레이트 수지가 포함된다. 이들 재료 각각은 단독으로 사용될 수도 있고 또는 2 종 이상 조합 하여 사용될 수도 있다.
기재는 적절히 합성된 기재일 수도 있고, 시판품이 사용될 수도 있다.
기재의 두께는 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있으며, 10 ㎛ 내지 500 ㎛ 가 바람직하고 50 ㎛ 내지 300 ㎛ 가 더욱 바람직하다.
- 배향 필름 -
배향 필름은 기재의 표면 상에 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르이미드, 폴리비닐 알콜 등의 필름이 형성된 것이다.
배향 필름은 광-배향 처리가 실시된 필름일 수도 있다. 광-배향에 있어서, 아조벤젠 폴리머, 폴리비닐 신나메이트 등과 같은 광활성 분자에 광화학 반응을 야기하는 파장을 갖는 선형 편광 빔 또는 비편광 광을 조사함으로써 광-배향 필름의 표면 상에 이방성이 발생되고, 입사광의 영향에 의해 필름의 최외표면 상에 분자 장축의 배향이 발생되고, 최외표면 상의 분자들과 접촉하는 액정이 배향되게 하는 구동력이 형성된다.
광-배향 필름의 재료의 예로는, 상술한 재료들 이외에도, 광활성 분자의 광화학 반응을 일으키는 파장을 갖는 선형 편광 빔의 조사에 의한 광 이성화 (photoisomerization), 광 이량화 (photodimerization), 광 환화 (photocyclization), 광 가교, 광 분해 (photodegradation), 및 광 분해-결합 중 임의의 하나의 반응에 의해 필름 표면에 이방성을 발생시킬 수 있는 재료가 포함된다. 예컨대, "Masaki Hasegawa 에 의한, Journal of the Liquid Crystal Society of Japan, Vol.3 No.1, p3 (1999)", "Yasumasa Takeuchi 에 의한, Journal of the Liquid Crystal Society of Japan, Vol.3 No.4, p262 (1999)" 등에 기재되어 있는 각종 광-배향 필름 재료들을 사용할 수 있다.
상술한 배향 필름의 표면 위에 액정이 도포되는 경우, 배향 필름 표면 상의 미세 홈들 및 최외표면 상의 분자들의 배향 중 적어도 어느 것을 구동력으로서 사용하여 액정이 배향된다.
자외선 경화성 액정 화합물은 특별히 제한되지 않고, 중합성기를 가지며 자외선 조사에 의해 경화될 수 있다면 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 예컨대, 하기 구조식 중 임의의 하나로 나타내지는 화합물이 바람직하게 예시된다.
Figure 112009041237471-PCT00014
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액정 화합물에 대해, 시판품이 사용될 수 있다. 시판품의 예로는, BASF Corporation 제조의 상표명 PALIOCOLOR LC242; Merck Japan 제조의 상표명 E7; Wacker-Chemical 제조의 상표명 LC-SILICON-CC3767; 및 Takasago International Corporation 제조의 L35, L42, L55, L59, L63, L79 및 L83 이 포함된다.
액정 화합물의 함유량은 편광 필름 코팅액의 전체 고형분에 대해 10 질량% 내지 90 질량% 가 바람직하고, 20 질량% 내지 80 질량% 가 더욱 바람직하다.
- 고분자 계면활성제 -
본 발명은 편광자의 흡수축이 기재 면에 대해 실질적으로 수직으로 배향되는 것을 특징으로 한다. 이를 위해, 매질로서 작용하는 액정층이 기재 면에 대해 실질적으로 수직 방향으로 배향되어야 한다. 몇몇 경우에 있어서, 기재의 편면에 형성되어 있는 편광 필름 상에 형성된 액정층은, 그것의 말단이 소수성이 되도록 제어함으로써 배향 필름 측으로부터 공기 계면측까지 실질적으로 수직으로 배향되지만, 그대로 두면 배향은 공기 계면에서 배향이 경사지게 시프트될 수도 있다. 이런 문제를 회피하기 위해, 사용되는 액정층과의 높은 상호 작용을 갖는 고분자 계면활성제를 액정층에 첨가하고, 고분자 계면활성제가 배향의 숙성 동안 공기 계면측 상에서 부상 (uplift) 되어, 인접하는 액정이 실질적으로 수직으로 배향되도록 한다. 그 결과, 전체 액정층이 배향 필름 표면측으로부터 공기 계면측까지 실질적으로 수직 방향으로 균일하게 배향될 수 있다.
이러한 고분자 계면활성제에 대해, 비이온성 계면활성제가 바람직하고, 시판되는 고분자 계면활성제 중에서 사용되는 액정 화합물과의 강한 상호 작용을 갖는 계면활성제가 선택될 수도 있다. 예컨대, Dainippon Ink and Chemicals, Inc. 제조의 MEGAFAC F780F 등이 바람직하게 예시된다.
고분자 계면활성제의 함유량은 편광 필름 코팅액의 전체 고형분에 대해 0.01 질량% 내지 5.0 질량% 가 바람직하고, 0.05 질량% 내지 3.0 질량% 가 더욱 바람직하다.
- 광중합 개시제 -
편광 필름 코팅액은 광중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다. 광중합 개시제는 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 종래의 광중합 개시제 중에서 적절히 선택될 수도 있다. 그 예로는, p-메톡시페닐-2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-부톡시스티릴)-5-트리클로로메틸 1,3,4-옥사디아졸, 9-페닐아크리딘, 9,10-디메틸벤즈페나진, 벤조페논/미힐러 케톤 (Michler's ketone), 헥사아릴비이미다졸/메르캅토벤즈이미다졸, 벤질디메틸 케탈, 및 티옥산톤/아민이 포함된다. 이들 광중합 개시제 각각은 단독으로 사용될 수도 있고 또는 2 종 이상 조합하여 사용될 수도 있다.
광중합 개시제에 대해, 시판품이 사용될 수 있다. 시판품의 예로는, BASF Corporation 제조의 상표명 IRGACURE 907, IRGACURE 369, IRGACURE 784, 및 IRGACURE 814; 및 상표명 LUCIRIN TPO 가 포함된다.
광중합 개시제의 첨가량은 편광 필름 코팅액의 전체 고형분에 대해 0.1 질량% 내지 20 질량% 가 바람직하고, 0.5 질량% 내지 5 질량% 가 더욱 바람직하다.
편광 필름 코팅액은, 예컨대 용매 내에서 자외선 경화성 액정 화합물, 편광자 및 필요에 따라 선택된 다른 성분들을 용해하거나 또는 분산시킴으로써 제작될 수 있다.
용매는 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그 예로는, 클로로포름, 디클로로메탄, 사염화탄소, 디클로로에탄, 테트라클로로에탄, 염화 메틸렌, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 클로로벤젠 및 오르토디클로로벤젠과 같은 할로겐화 탄화수소류; 페놀, p-클로로페놀, o-클로로페놀, m-크레졸, o-크레졸 및 p-크레졸과 같은 페놀류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메톡 시벤젠 및 1,2-디메톡시벤젠과 같은 방향족 탄화수소류; 아세톤, 메틸에틸케톤 (MEK), 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 2-피롤리돈 및 N-메틸-2-피롤리돈과 같은 케톤 용매; 에틸 아세테이트 및 부틸 아세테이트와 같은 에스테르 용매; t-부틸 알콜, 글리세린, 에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸에테르, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜 및 2-메틸-2,4-펜탄디올과 같은 알콜 용매; 디메틸 포름아미드 및 디메틸아세토아미드와 같은 아미드 용매; 아세토니트릴 및 부틸로니트릴과 같은 니트릴 용매; 디에틸 에테르, 디부틸 에테르, 테트라히드로푸란 및 디옥산과 같은 에테르 용매; 그리고 카본 디술폭시드, 에틸셀로솔브 및 부틸 셀로솔브가 포함된다. 이들 용매 각각은 단독으로 사용될 수도 있고 또는 2 종 이상 조합하여 사용될 수도 있다.
상부에 배향 필름이 형성된 기재의 표면 위에 편광 필름 코팅액을 도포하고 건조하여 코팅층을 형성한 후에, 편광자의 배향 조건을 고정시키기 위해, 액정상이 나타나는 온도로 코팅층을 가열한 상태에서 코팅층에 자외선을 조사한다. 이러한 처리에 의해, 편광자의 흡수축이 기재 면 (수평면) 에 대해 실질적으로 수직 방향으로 배향되는 편광 필름을 형성할 수 있다.
코팅법에 대해서는, 예컨대, 스핀-코팅법, 캐스팅법, 롤러 코팅법, 플로우 코팅법, 프린팅법, 딥 코팅법, 플로우 캐스팅법, 바 코팅법 및 그라비어 코팅법이 예시된다.
자외선 조사를 위한 조건은 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 예컨대, 조사에 이용되는 자외선의 파장은 160 nm 내 지 380 nm 가 바람직하고 250 nm 내지 380 nm 가 더욱 바람직하다. 조사 시간은, 예컨대 0.1 초 내지 600 초가 바람직하고, 0.3 초 내지 300 초가 더욱 바람직하다. 가열 조건은 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있지만, 가열 온도는 60 ℃ 내지 120 ℃ 가 바람직하다.
자외선의 광원에 대해, 예컨대, 저압 수은 램프 (살균 램프, 형광 케미컬 램프 및 백라이트), 고압 방전 램프 (고압 수은 램프 및 금속 할라이드 램프) 그리고 쇼트-아크 방전 램프 (초고압 수은 램프, 크세논 램프 및 수은 크세논 램프) 가 예시된다.
(2) 양극 산화 알루미나법은, 표면 상에 도전성 필름이 형성된 기재의 표면 상에 알루미늄을 증착하여 알루미늄 증착층을 형성하고, 알루미늄 증착층을 양극 산화 (anodizing) 하여 상부에 나노홀을 형성하고, 그 나노홀 내에 금속을 전기주조 (electroforming) 하여 애스펙트비가 1.5 이상인 금속 나노-로드를 형성함으로써, 이 금속 나노-로드의 흡수축이 기재 면에 대해 실질적으로 수직으로 배향되는 편광 필름을 형성하는, 편광 필름 형성 방법이다.
기재는 투명하다면 특별히 제한되지 않고, 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있다. (1) 게스트-호스트 액정법에 사용된 것과 동일한 재료들이 사용될 수 있다.
- 도전성 필름 -
도전성 필름에 사용되는 재료는 투명하고 전기-전도성이라면 특별히 제한되지 않고, 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그 예로는, 인듐 주 석 산화물 (ITO), 주석 산화물 (NESA), 불소-도핑된 주석 산화물 (FTO), 인듐 산화물, 아연 산화물, 백금, 금, 은, 로듐, 구리, 크롬 및 카본이 포함된다. 이 중에서도, 불소-도핑된 주석 산화물 (FTO) 및 인듐 주석 산화물 (ITO) 은, 각각 표면 저항이 낮고 광투과율이 높고 또한 각각 내열성 및 화학적 안정성이 우수하다는 점에서 바람직하다.
도전성 필름은 기상법 (예컨대, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온-도금법 및 플라즈마 CVD법) 에 의해 형성될 수 있다.
도전성 필름의 표면 저항은 100 Ω/㎠ 이하가 바람직하고, 10 Ω/㎠ 이하가 더욱 바람직하다.
도전성 필름의 두께는 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 예컨대, 1 nm 내지 500 nm 가 바람직하고, 5 nm 내지 200 nm 가 더욱 바람직하다.
- 알루미늄 증착층 -
알루미늄 증착층의 형성 방법은 특별히 제한되지 않고, 알루미늄 증착층은 종래의 방법에 따라 형성될 수 있다. 예컨대, 증착법 및 스퍼터링법이 예시된다. 알루미늄 증착층의 형성 조건은 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 조절될 수도 있다.
구체적으로, 두께 약 100 nm 의 증착된 알루미늄 필름을 양극으로서 사용하고, 적절한 금속 기재를 음극으로서 사용하고, 알루미늄 필름 및 금속 기재를 0.5 mol/L 의 옥살산 수용액 중에서 산화할 경우, 나노 다공성 알루미나 필름이 형성될 수 있고, 그후 나노 다공성 알루미나 필름을 세정, 건조 및 전기주조함으로써, 알루미나 필름의 나노홀에 금속 나노-로드를 형성한다.
알루미늄 증착층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 예컨대, 500 nm 이하가 바람직하고, 5 nm 내지 200 nm 가 더욱 바람직하다.
- 양극 산화 처리 -
양극 산화 처리는, 황산, 인산, 옥살산 등과 같은 수용액 중에서 알루미늄 증착층과 접촉하는 전극을 양극으로서 전기분해로 에칭함으로써 실시될 수 있다.
양극 산화 처리에 사용되는 전해액의 종류, 농도, 온도, 시간 등은 특별히 제한되지 않고, 형성되는 나노홀의 개수, 나노홀의 사이즈, 애스펙트비 등에 따라 적절히 조절될 수도 있다. 예컨대, 전해액의 종류로서는, 인접 나노홀 열의 간격 (피치) 이 150 nm 내지 500 nm 인 경우, 희석된 인산 용액이 바람직하게 예시되고; 인접 나노홀 열의 간격이 80 nm 내지 200 nm 인 경우, 희석된 옥살산 용액이 바람직하게 예시되고; 인접 나노홀 열의 간격이 10 nm 내지 150 nm 인 경우, 희석된 황산 용액이 바람직하게 예시된다. 어떤 경우에도, 나노홀의 애스펙트비는, 양극 산화 처리 후 표면 상에 알루미늄 증착층이 형성된 기재를 인산 용액에 침지하고 나노홀의 직경을 증가시킴으로써 제어될 수 있다.
나노홀은 알루미늄 증착층에 홀을 펀칭함으로써 구멍 (pore) 으로서 형성될 수도 있고, 또는 알루미늄 증착층에 홀을 펀칭하지 않고 홈 (dimple) 으로서 형성될 수도 있다.
나노홀의 배열은 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 예컨대, 나노홀은 일 방향으로 평행하게 배열되는 것이 바람직하다.
인접 나노홀 (열) 의 간격은 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있지만, 5 nm 내지 500 nm 가 바람직하고, 10 nm 내지 200 nm 가 더욱 바람직하다.
나노홀의 개구 직경은 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있지만, 1 nm 내지 50 nm 가 바람직하고, 5 nm 내지 30 nm 가 더욱 바람직하다.
나노홀의 깊이는 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 조절될 수도 있지만, 10 nm 내지 1,000 nm 가 바람직하고, 10 nm 내지 100 nm 가 더욱 바람직하다.
나노홀의 깊이 및 개구 직경의 애스펙트비 (깊이/개구 직경) 는 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있지만, 1.5 이상이 바람직하고, 3 내지 15 가 더욱 바람직하다.
다음으로, 나노홀 내에 금속을 전기주조함으로써, 금속 나노-로드가 형성될 수 있다. 획득된 금속 나노-로드의 흡수축은 필름의 수평 기준면에 대해 실질적으로 수직 방향으로 배향되어 있다.
<위상차 필름>
위상차 필름으로서, 1/2 파장판이 바람직하다.
1/2 파장판은 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 예컨대, 연신된 폴리카보네이트 필름, 연신된 노르보르넨 폴리머 필름, 스트론튬 카보네이트와 같은 복굴절성을 갖는 무기 입자를 첨가함으로써 배향되는 투명 필름, 그리고 기재 상에 무기 유전체 재료를 경사 증착함으로써 형성된 박막이 예시된다.
기존의 기술의 예로는, (1) 일본 공개특허 공보 (JP-A) 평5-27118호 및 평5-027119호에 기재된, 큰 리타데이션 값을 갖는 복굴절 필름과 작은 리타데이션 값을 갖는 복굴절 필름이, 그들의 광축이 서로 직교하도록 적층된 위상차판; (2) 일본 공개특허 공보 (JP-A) 평10-68816호에 기재된, 특정 파장에서 1/4 파장을 갖는 폴리머 필름과, 상술한 폴리머 필름으로서 사용된 것과 동일한 재료로 구성되고 동일한 특정 파장에서 1/2 파장을 갖는 다른 폴리머 필름을 적층함으로써, 넓은 파장 영역에서 1/4 파장을 획득할 수 있게 하는 위상차판; (3) 일본 공개특허 공보 (JP-A) 평10-90521호에 기재된, 2 장의 폴리머 필름을 적층함으로써 넓은 파장 영역에서 1/4 파장을 획득할 수 있는 위상차판; (4) 국제 공개 WO/00/26705호에 기재된, 변성 폴리카보네이트 필름을 사용함으로써 넓은 파장 영역에서 1/4 파장을 획득할 수 있는 위상차판; 그리고 (5) 국제 공개 WO/00/65384호에 기재된, 셀룰로오스 아세테이트 필름을 사용함으로써 넓은 파장 영역에서 1/4 파장을 획득할 수 있는 위상차판이 포함된다.
1/2 파장판을 선택할지 또는 1/4 파장판을 선택할지 여부는, 필름이 원하는 복굴절 값을 가지도록 연신 배율 (drawing magnification ratio) 및 필름 두께를 조절함으로써 결정될 수 있다.
여기서, 본 발명의 광학 필름 (10) 에서는, 도 6 에 나타낸 바와 같이, 수직 배향 편광자를 각각 포함하는 2 개의 편광 필름들 (2, 2) 사이에 1/2 파장판 (5) 이 삽입된다. 외부 광 (L1) 이 경사 방향 (입사각 θ) 으로부터 광학 필름 (10) 으로 입사한다. 먼저, 입사광선의 광로를 포함하는 지면에 수직인 평면 내에 파면을 갖는 광 (P1) 이 제 1 편광 필름 (2) 의 수직 편광자에 의해 흡수되고, 편광 성분 (S1) 으로 변환되어 남겨지고, 편광 성분 (S1) 은 진행하여 1/2 파장판 (5) 을 통과함으로써 편광 성분 (S1) 에 수직인 편광 (P1) 으로 변환된다. 변환된 편광 (P1) 은 수직 편광자를 포함하는 제 2 편광 필름을 비스듬하게 통과함으로써, 광 강도가 대폭 감소되어 희미한 광 (faint light) (L2) 이 된다. 용도에 따라, 입사각 θ 이 몇 도 (°) 일 때 L2 를 최소 광학 강도가 되도록 설정하는지에 따라, 1/2 파장판의 정확한 리타네이션 레이트 및 광축 적층 각도 (optical axis lamination angle) 가 결정되므로, 1/2 파장판의 설계는 용도에 따라 상당히 다르다.
본 발명의 광학 필름은, 플라즈마 디스플레이 또는 액정 디스플레이의 전면에 광학 필름을 배치함으로써 외부 광으로부터 실내로의 광 침입을 대폭 감소시킴으로써 명실 콘트라스트를 개선시킬 수 있게 한다. 본 발명의 광학 필름이 후술하는 바와 같이 창유리와 같은 빌딩 유리로서 사용될 경우, 실내 온도의 상승을 방지할 수 있고, 실내를 정면에서는 볼 수 있지만 경사 각도에서는 실내가 어둡게 보이기 때문에 볼 수 없는 우수한 파티션 효과를 발휘할 수 있다.
(유리)
본 발명에 사용되는 유리는 기재, 광학 필름 및 반사방지 필름을 가지며, 필요에 따라 다른 층들을 더 가진다.
<기재>
기재에 대해, 유리 (즉, 유리 기재) 가 가장 적합하다. 이것은, 유리가 바람과 비에 노출되는 환경하에서도 차량의 대략 동작 수명인 12 년 내구성을 가지며 편광을 방해하지 않는 점에서 유리가 가장 신뢰성 있는 트랙 레코드 (track record) 를 가지기 때문이다. 그러나, 최근에는, 노르보르넨 폴리머와 같이, 폴리머 판 성형품에서 조차, 높은-내구성 및 높은-등방성을 가지며 편광을 거의 방해하지 않는 플라스틱이 제공되고 있다. 다른 재료들이 또한 기재로서 사용가능하다.
- 기재 유리 -
기재 유리는 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그 예로는, 단층 유리, 적층 유리, 강화된 적층 유리, 다층 유리 (multi-layered glass), 강화된 다층 유리, 및 적층된 다층 유리가 예시된다.
이러한 기재 유리를 구성하는 판유리의 종류의 예로는, 투명 판유리, 템플릿 유리, 와이어-포함 판유리, 라인-포함 판유리, 강화된 판유리, 열 반사 유리, 열 흡수 유리, Low-E 판유리, 및 그외 각종 판유리들이 포함된다.
기재 유리는 투명 유리라면 투명 무색 유리일 수도 있고 또는 투명 유색 유리일 수도 있다.
기재 유리의 두께는 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있지만, 2 mm 내지 20 mm 가 바람직하고, 4 mm 내지 10 mm 가 더욱 바람직하다.
- 적층 유리 -
적층 유리는 2 장의 판유리들 사이에 중간층이 개재된 단위 구조로 형성된다. 이러한 적층 유리는 외부 충격에 의해 영향을 받은 경우에도 유리의 파편이 비산하지 않고 안전하기 때문에, 자동차와 같은 차량의 전면 유리로서 그리고 빌딩에 대해서와 같이 창유리로서 널리 사용되고 있다. 자동차용 적층 유리의 경우에 있어서, 경량화를 위해 상당히 얇은 적층 유리가 사용되고 있고, 1 장의 유리의 두께는 1 mm 내지 3 mm 이고, 2 장의 유리가 두께 0.3 mm 내지 1 mm 의 접착제층을 통해 적층됨으로써, 전체 두께 약 3 mm 내지 6 mm 의 적층 유리를 형성한다.
중간층은 본 발명의 광학 필름을 포함하는 것이 바람직하다.
2 장의 판유리는 의도하는 용도에 따라 상술한 각종 판유리들 중에서 적절히 선택될 수도 있다.
중간층에 대해 사용될 열가소성 수지의 예로는 폴리비닐 아세탈 수지, 폴리비닐 알콜 수지, 폴리비닐 클로라이드 수지, 포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 및 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머가 포함된다. 이들 열가소성 수지 중에서, 투명성, 내후성, 강도 및 결합력과 같은 각종 특성의 균형 면에서 우수한 중간층을 획득할 수 있기 때문에 폴리비닐 아세탈 수지가 특히 바람직하다.
폴리비닐 아세탈 수지는 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그 예로는, 폴리비닐 알콜 (이후, PVA 라 약기하는 경우도 있음) 과 포름알데히드를 반응시킴으로써 획득될 수 있는 폴리비닐 포르말 수지; PVA 와 아세트알데히드를 반응시킴으로써 획득될 수 있는 협의 (狹義) 의 폴리비닐 아세탈 수지; 및 PVA 와 n-부틸알데히드를 반응시킴으로써 획득될 수 있는 폴리비닐 부티랄 수지가 포함된다.
폴리비닐 아세탈 수지의 합성에 사용되는 PVA 는 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있지만, 평균 중합도 200 내지 5,000 을 갖는 PVA 을 사용하는 것이 바람직하고, 평균 중합도 500 내지 3,000 을 갖는 PVA 을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 평균 중합도가 200 미만인 경우, 획득가능한 폴리비닐 아세탈 수지를 사용하여 형성되는 중간층의 강도는 지나치게 약할 수도 있다. 평균 중합도가 5,000 을 초과하는 경우, 획득가능한 폴리비닐 아세탈 수지가 형성될 때 곤란함이 존재할 수도 있다.
폴리비닐 아세탈 수지는 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있지만, 아세탈화도 40 몰% 내지 85 몰% 을 갖는 폴리비닐 아세탈 수지를 사용하는 것이 바람직하고, 아세탈화도 50 몰% 내지 75 몰% 을 갖는 폴리비닐 아세탈 수지를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 아세탈화도가 40 몰% 미만이거나 또는 85 몰% 초과하는 폴리비닐 아세탈 수지를 합성하는 것은 그 반응 메커니즘 때문에 어려울 수도 있다. 아세탈화도는 JIS K6728 에 따라 측정될 수 있다.
중간층에, 열가소성 수지 이외에도, 가소제, 색소, 접착 조절제, 커플링제, 계면활성제, 산화방지제, 열 안정제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제 등이 첨가될 수 있다.
중간층의 성형 방법은 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 예컨대, 열가소성 수지 및 그외의 성분들을 함유하는 조성물을 균일하게 혼련하고, 그 혼련물을 압출법, 캘린더법, 프레싱법, 캐스팅법 및 인플레이션법과 같은 종래의 방법에 의해 시트로 성형하는 방법이 예시된다.
중간층의 두께는 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있지만, 0.3 mm 내지 1.6 mm 가 바람직하다.
본 발명에 있어서, 생산성 및 내구성의 관점에서, 중간층이 본 발명의 광학 필름을 포함하는 것이 바람직하다. 중간층이 본 발명의 광학 필름인 경우, 중간층은, 중간층이 편광자를 포함하고 그 편광자가 실질적으로 수평 방향으로 배향되는 것을 제외하고는 광학 필름과 동일하다. 광학 필름은 또한 적층 유리의 편면에만 형성될 수 있음에 주의한다.
적층 유리의 제조 방법은 특별히 제한되지 않고 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 예컨대, 본 발명의 광학 필름을 중간 필름을 사용하여 2 장의 투명 유리판들 사이에 끼우고, 적층 유리 구조를 고무 백과 같은 진공 백에 넣고, 진공 백을 배기계에 접속하고, 진공 백내의 압력이 약 -65 kPa 내지 -100 kPa 의 감압도로서 설정되도록 압력을 감소시키고 흡인 (vacuuming) 또는 탈기하면서 온도 70 ℃ 내지 110 ℃ 에서 적층 유리 구조를 예비 접착하고, 그후 예비 접착된 적층 유리 구조를 오토클레이브에 넣고, 온도 120 ℃ 내지 150 ℃ 에서 가열하 고 압력 0.98 MPa 내지 1.47 MPa 하에서 가압하여 적층 유리 구조를 실제 접착시킴으로써, 원하는 적층 유리를 획득할 수 있다.
유리에서의 그 밖의 층에 대해, 필요에 따라 반사방지 필름, 하드-코트층, 전방 산란층, 프라이머층, 대전방지층, 언더코트층, 보호층 등이 형성될 수도 있다.
<반사방지 필름>
본 발명의 유리가 기재의 일면으로부터 태양광이 입사하도록 배치될 경우, 유리는, 태양광이 입사하지 않는 기재의 적어도 최외표면 상에, 즉, 기재의 상기 일면과는 반대되는 면의 적어도 최외표면 상에 반사방지 필름을 가지는 것이 바람직하다. 본 발명의 유리가 빌딩 유리 또는 차량의 전면 유리로서 사용될 경우, 유리는 태양광이 입사하지 않는 기재의 면 (차량의 내부면) 상에 광학 필름을 가지며 그 광학 필름 상에 반사방지 필름을 가지는 것이 더욱 바람직하다.
반사방지 필름은 실제 사용시에 충분한 내구성 및 내열성을 가지며 반사율을 5 % 이하로 억제할 수 있다면 특별히 제한되지 않으며, 의도하는 용도에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그 예로는, (1) 표면 상에 미세한 요철이 형성된 필름, (2) 고 굴절률을 갖는 필름과 저 굴절률을 갖는 필름의 조합을 이용한 2-층 필름 구조, 및 (3) 고 굴절률을 갖는 필름, 중간 굴절률을 갖는 필름 및 저 굴절률을 갖는 필름이 순차적으로 적층 구조로 형성되어 있는 3-층 필름 구조가 포함된다. 물론, 필름 (2) 및 필름 (3) 이 특히 바람직하다.
이들 반사방지 필름 각각은 졸-겔 법, 스퍼터링법, 증착법, CVD 법 등에 의 해 기재 표면 상에 적접 형성될 수도 있다. 또한, 이들 반사방지 필름 각각은, 딥 코팅법, 에어-나이프 코팅법, 커튼 코팅법, 롤러 코팅법, 와이어 바 코팅법, 그라비어 코팅법, 마이크로-그라비어 코팅법 또는 압출 코팅법에 의해 투명 기재 상에 반사방지 필름을 형성하고 이 형성된 반사방지 필름이 기재 표면 상에 부착되게 하거나 또는 기재 표면에 접착되게 함으로써 형성될 수도 있다.
반사방지 필름은, 투명 기재 상에 저 굴절률층의 굴절률보다 더 높은 굴절률을 갖는 적어도 1 층의 고 굴절률층과, 저 굴절률층 (최외층) 이 이 순서대로 형성되어 있는 층 구조를 적어도 가지는 것이 바람직하다. 저 굴절률층의 굴절률보다 더 높은 굴절률을 각각 갖는 2 층의 굴절률층이 형성되는 경우, 층 구조는, 투명 기재 상에 중간 굴절률층, 고 굴절률층 및 저 굴절률층 (최외표면층) 이 이 순서대로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 층 구조를 갖는 반사방지 필름은, "고 굴절률층의 굴절률 > 중간 굴절률층의 굴절률 > 투명 기재의 굴절률 > 저 굴절률층의 굴절률" 의 관계를 만족하는 굴절률들을 가지도록 설계된다. 각각의 굴절률은 상대적인 것임에 주의한다.
- 투명 기재 -
투명 기재로서는, 플라스틱 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 플라스틱 필름의 재료의 예로는, 셀룰로오스 아실레이트류, 폴리카보네이트류, 폴리에스테르류 (예컨대, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등), 폴리스티렌류, 폴리올레핀류, 폴리술폰류, 폴리에테르 술폰류, 폴리아릴레이트류, 폴리에테르이미드류, 폴리메틸 메타크릴레이트류 및 폴리에테르 케톤류가 포함된다.
- 고 굴절률층 및 중간 굴절률층 -
반사방지층에서의 고 굴절률을 갖는 층은, 평균 입자직경 100 nm 이하이며 고 굴절률을 갖는 무기 미립자 및 매트릭스 바인더를 함유하는 경화성 필름으로 구성되는 것이 바람직하다.
고 굴절률을 갖는 무기 미립자에 대해, 굴절률 1.65 이상을 갖는 무기 화합물이 예시되고, 굴절률 1.9 이상을 갖는 무기 화합물이 바람직하게 예시된다. 그 예로는 Ti, Zn, Sb, Sn, Zr, Ce, Ta, La, In, Al 등의 산화물 또는 이들 금속 원자를 함유하는 복합 산화물이 포함된다. 물론, Co, Zr 및 Al 로부터 선택된 적어도 하나의 원소를 함유하는 이산화 티탄을 주성분으로 하는 무기 미립자 (이후, "특정 산화물"이라 지칭될 수도 있음) 가 바람직하며, 특히 바람직한 원소는 Co 이다.
Ti 의 함유량에 대한 Co, Al 및 Zr 의 전체 함유량은 0.05 질량% 내지 30 질량% 가 바람직하고, 0.1 질량% 내지 10 질량% 가 더욱 바람직하고, 0.2 질량% 내지 7 질량% 가 더욱 더 바람직하고, 0.3 질량% 내지 5 질량% 가 특히 바람직하고, 0.5 질량% 내지 3 질량% 가 가장 바람직하다.
Co, Al 및 Zr 은 이산화 티탄을 주성분으로 하는 무기 미립자의 내부 또는 표면 상에 존재한다. 이산화 티탄을 주성분으로 하는 무기 미립자의 내부에 Co, Al 및 Zr 이 존재하는 것이 더욱 바람직하고, 이산화 티탄을 주성분으로 하는 무기 미립자의 내부 및 표면 상에 Co, Al 및 Zr 이 존재하는 것이 가장 바람직하다. 이들 특정 금속 원소는 산화물로서 존재할 수도 있다.
또한, 다른 바람직한 무기 미립자로서, 굴절률 1.95 이상을 가질 금속 원소들로부터 선택된 적어도 하나의 금속 원소 (이후, 때때로 "Met" 라 약기함) 와 티탄 원소로 구성된 복합 산화물의 입자이고, 이 복합 산화물은 Co 이온, Zr 이온 및 Al 이온으로부터 선택된 적어도 하나의 금속 이온으로 도핑되어 있는 무기 미립자 ("특정 복합 산화물"이라 지칭될 수도 있다) 가 예시된다.
여기서, 복합 산화물에서 굴절률 1.95 이상을 가질 금속 산화물의 금속 원소의 예로는, Ta, Zr, In, Nd, Sb, Sn 및 Bi 가 포함된다. 이 중에서, Ta, Zr, Sn 및 Bi 가 특히 바람직하다.
복합 산화물에 도핑된 금속 이온의 함유량에 대해, 굴절률을 유지하는 관점으로부터, 복합 산화물을 구성하는 전체 금속 함유량 [Ti + Met] 에 대해 금속 이온이 25 질량% 를 초과하지 않는 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 복합 산화물을 구성하는 전체 금속 함유량에 대한 금속 이온의 함유량은 0.05 질량% 내지 10 질량% 가 더욱 바람직하고, 0.1 질량% 내지 5 질량% 가 더욱 더 바람직하고, 0.3 질량% 내지 3 질량% 가 특히 바람직하다.
도핑된 금속 이온은 금속 이온 또는 금속 원자 중 임의의 것으로서 존재할 수도 있고, 복합 산화물의 표면으로부터 그 내부에 걸쳐 적절한 양으로 존재하는 것이 바람직하다. 도핑된 금속 이온이 복합 산화물의 표면 상에 그리고 복합 산화물의 내부에 존재하는 것이 더욱 바람직하다.
상기와 같은 초미립자를 제조하는 방법의 예로는, 입자 표면을 표면 처리제 (surface finishing agent) 로 처리하는 방법, 고 굴절률을 갖는 입자를 코어로서 사용하는 코어 쉘 구조를 제작하는 방법, 및 특정 분산제를 조합하여 사용하는 방법이 포함된다.
입자 표면을 표면 처리제로 처리하는 방법에서 사용된 표면 처리제의 예로는, 일본 공개특허 공보 (JP-A) 평11-295503호, 평11-153703호 및 제2000-9908호에 기재된 음이온성 화합물 또는 유기 금속 커플링제가 포함된다.
고 굴절률 입자를 코어로서 사용하는 코어 쉘 구조를 제작하는 방법에 대해서는, 일본 공개특허 공보 (JP-A) 제2001-166104호 및 미국특허출원 제2003/0202137호에 기재된 기법이 이용될 수 있다.
또한, 특정 분산제를 조합하여 사용하는 방법의 예로는, 일본 공개특허 공보 (JP-A) 평11-153703호, 미국특허 제6210858호 및 일본 공개특허 공보 (JP-A) 제2002-2776069호 에 기재된 기법이 포함된다.
매트릭스를 형성하기 위해 사용되는 재료로서는, 열가소성 수지 및 경화성 수지 필름이 예시된다.
또한, 2 종 이상의 라디칼 중합성 및/또는 양이온 중합성 기를 함유하는 다관능 화합물 조성물, 가수분해성 기를 함유하는 유기 금속 화합물, 및 그 부분 축합물 조성물로부터 선택되는 적어도 1 종의 조성물을 사용하는 것이 바람직하다. 이 조성물의 예로는, 일본 공개특허 공보 (JP-A) 제2000-47004호, 제2001-315242호, 제2001-31871호 및 제2001-296401호에 기재된 화합물이 포함된다.
게다가, 금속 알콕시드의 가수분해된 축합물로부터 획득가능한 콜로이드상 금속 산화물 및 금속 알콕시드 조성물로부터 획득가능한 경화성 필름이 또한 바람 직하다. 그 예로는, 일본 공개특허 공보 (JP-A) 제2001-293818호에 기재된 조성물이 포함된다.
고 굴절률층의 굴절률은 1.70 내지 2.20 이 바람직하다. 고 굴절률층의 두께는 5 nm 내지 10 ㎛ 가 바람직하고, 10 nm 내지 1 ㎛ 가 더욱 바람직하다.
중간 굴절률층의 굴절률은 저 굴절률층의 굴절률과 고 굴절률층의 굴절률 사이의 값이 되도록 제어된다. 중간 굴절률층의 굴절률은 1.50 내지 1.70 이 바람직하다. 중간 굴절률층의 두께는 5 nm 내지 10 ㎛ 가 바람직하고, 10 nm 내지 1 ㎛ 가 더욱 바람직하다.
- 저 굴절률층 -
저 굴절률층은 고 굴절률층 상에 적층되는 것이 바람직하다. 저 굴절률층의 굴절률은 1.20 내지 1.55 가 바람직하고, 1.30 내지 1.50 이 더욱 바람직하다.
저 굴절률층은 내마모성 및 오손방지 성능을 획득하기 위해 최외표면층으로서 구성되는 것이 바람직하다. 내마모성을 크게 증가시키는 방법으로서, 최외표면에 미끄러짐성 (slippage) 을 부여하는 것이 효과적이고, 미끄러짐성을 부여하기 위해 실리콘 화합물 또는 불소-함유 화합물로 도핑된 박층이 바람직하다.
불소-함유 화합물의 굴절률은 1.35 내지 1.50 이 바람직하고, 1.36 내지 1.47 이 바람직하다. 불소-함유 화합물에 대해, 35 질량% 내지 80 질량% 의 범위의 불소 원자를 함유하고 가교성 또는 중합성 관능기를 함유하는 화합물이 바람직하다.
그 예로는, 일본 공개특허 공보 (JP-A) 평9-222503호의 단락 [0018] 내지 [0026] 에 기재된 화합물, 일본 공개특허 공보 (JP-A) 평11-38202호의 단락 [0019] 내지 [0030] 에 기재된 화합물, 일본 공개특허 공보 (JP-A) 제2001-40284호의 단락 [0027] 내지 [0028] 에 기재된 화합물, 그리고 일본 공개특허 공보 (JP-A) 제2000-284102호 및 제2004-45462호에 기재된 화합물이 포함된다.
실리콘 화합물로서는, 폴리실록산 구조를 가지며, 고분자쇄 중에 경화성 관능기 또는 중합성 관능기를 함유하고 그리고 필름내에 가교된 구조를 갖는 화합물이 바람직하다. 예컨대, 반응성 실리콘류 [예를 들면, SYRAPLANE (CHISSO CORPORATION 제조) 및 양말단에 실라놀기를 함유하는 폴리실록산 (일본 공개특허 공보 (JP-A) 평11-258403호)] 이 예시된다.
가교성 또는 중합성 기를 갖는 실록산 및/또는 불소를 함유하는 폴리머의 가교 반응 또는 중합 반응은, 코팅 공정과 동시에 또는 코팅 공정 후에, 중합 개시제, 증감제 등을 함유하는 최외표면층을 형성하기 위해 사용되는 코팅 조성물을 가열하고 및/또는 광을 조사함으로써 실시되는 것이 바람직하다. 중합 개시제 및 증감제에 대해, 당업계에 공지된 것이 사용될 수 있다.
또한, 저 굴절률층에 대해, 실란 커플링제와 같은 유기 금속 화합물과, 특정 불소-함유 탄화수소기를 함유하는 실란 커플링제를 촉매의 공존하에서 축합 반응시킴으로써 경화되는 졸-겔 경화된 필름이 바람직하다. 그 예로는, 폴리플루오로알킬기-함유 실란 화합물 또는 부분 가수분해된 축합물 (일본 공개특허 공보 (JP-A) 소58-142958호, 소58-147483호, 소58-147484호, 평9-157582호, 평11-106704호에 기재된 화합물); 및 불소-함유 장쇄기인 폴리-'퍼플루오로알킬에테르'기를 함유하는 실릴 화합물 (일본 공개특허 공보 (JP-A) 제2000-117902호, 제2001-48590호, 및 제2002-53804호에 기재된 화합물) 이 포함된다.
상술한 첨가제 이외에도, 저 굴절률층은 충진제 (예컨대, 이산화 실리카, 및 불소-함유 입자 (예컨대, 불화 마그네슘, 불화 칼슘 및 불화 바륨)) 와 같이 평균 일차 입자 직경 1 nm 내지 150 nm 인 저 굴절률 무기 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
특히, 굴절률의 증가를 더욱 억제하기 위해 저 굴절률층에 중공 무기 미립자를 사용하는 것이 바람직하다. 중공 무기 미립자의 굴절률은 1.17 내지 1.40 이 바람직하고, 1.17 내지 1.37 이 더욱 바람직하고, 1.17 내지 1.35 가 더욱 더 바람직하다. 본 명세서에 기재된 굴절률은 전체 입자로서의 굴절률을 나타내고, 중공 무기 미립자를 형성하는 외부-쉘만의 굴절률을 나타내는 것은 아니다.
저 굴절률층 중의 중공 무기 미립자의 평균 입자 직경은 저 굴절률층의 두께에 대해 30% 내지 100%가 바람직하고, 35% 내지 80%가 더욱 바람직하고, 40% 내지 60%가 더욱 더 바람직하다.
구체적으로, 저 굴절률층의 두께가 100 nm 일 경우, 무기 미립자의 입자 직경은 30 nm 내지 100 nm 가 바람직하고, 35 nm 내지 80 nm 가 더욱 바람직하고, 40 nm 내지 60 nm 가 더욱 더 바람직하다.
중공 무기 미립자의 굴절률은 아베 굴절계 (ATAGO Co., Ltd. 제조) 를 사용하여 측정될 수 있다.
다른 첨가제에 대해, 저 굴절률층은, 일본 공개특허 공보 (JP-A) 평11-3820호의 단락 [0020] 내지 [0038] 에 기재된 유기 미립자; 일본 공개특허 공보 (JP-A) 평11-3820호의 단락 [0020] 내지 [0038] 에 기재된 실란 커플링제, 윤활제, 계면활성제 등을 함유할 수도 있다.
저 굴절률층이 최외표면층의 하부층으로서 위치될 경우, 저 굴절률층은 기상법 (예컨대, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온-도금법, 및 플라즈마 CVD법) 에 의해 형성될 수도 있지만, 저렴한 제조 비용의 관점에서 코팅법에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
저 굴절률층의 두께는 30 nm 내지 200 nm 가 바람직하고, 50 nm 내지 150 nm 가 더욱 바람직하고, 60 nm 내지 120 nm 가 더욱 더 바람직하다.
- 유리의 용도 -
본 발명의 유리는, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 광학 필름 (10) 에서의 편광자 (P) 의 흡수축이 유리 기재 면에 대해 실질적으로 수직이기 때문에 정면 방향으로부터 가시광을 흡수하지 않지만, 유리가 경사 방향으로부터 광을 흡수하기 때문에 실내 온도의 상승을 방지할 수 있다.
또한, 도 3 의 시점 A 에 나타낸 바와 같이 실질적으로 정면 방향으로부터 유리를 통해 외부 경관을 볼 경우, 외부 경관을 볼 수 있지만, 도 3 의 시점 B 에 나타낸 바와 같이 경사 방향으로부터 볼 경우, 어둡게 보이기 때문에 외부 경관을 볼 수 없다. 외부 경관을 보는 방식이 유리를 보는 각도에 따라 변동되는 유리 파티션을 획득할 수 있다.
본 발명의 유리가 창유리로서 사용될 경우, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 광학 필름 (10) 은, 창유리를 구성하는 기재 유리 (1) 에 있어서의, 태양광이 입사하지 않는 면 (후면) 상에 형성되는 것이 바람직하다. 2 장의 판유리들 (1a, 1b) 사이에 중간층을 갖는 적층 유리의 경우, 광학 필름 (10) 은 다음과 같이 구성되는 것이 바람직하다. 도 4 에 나타낸 바와 같이, 광학 필름 (2, 5, 2) 이 중간층에 포함되는 것이 바람직하고, 또는 도 5 에 나타낸 바와 같이, 광학 필름 (2, 5, 2) 이, 태양광이 입사하지 않는 적층 유리의 면 (후면) 상에 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 유리가 우수한 파티션 효과를 가지며 실내로의 광 침입을 저감시키고 실내 온도의 상승을 방지할 수 있기 때문에, 유리는 일반적인 단독 주택, 집합 주택, 오피스 빌딩, 상점, 공공 시설, 공장 설비 등에 적절히 사용될 수 있고, 나아가서는, 자동차 유리, 차량 유리, 선박 유리, 항공기 유리 등에도 적절히 사용될 수 있다.
본 발명은 종래의 문제를 해결할 수 있고, 플라즈마 디스플레이 또는 액정 디스플레이의 전면에 광학 필름을 배치함으로써 외부 광으로부터 실내로의 광 침입을 극히 저감시켜 이로써 명실 콘트라스트를 개선할 수 있고, 창유리와 같은 빌딩 유리로서 사용될 경우, 경사 방향으로부터 들어오는 태양광을 흡수함으로써 실내 온도의 상승을 방지할 수 있고, 또한 실내를 정면에서는 볼 수 있지만 경사 각도에서는 실내가 어둡게 되어 볼 수 없는 우수한 파티션 효과를 나타낼 수 있는 유리 및 광학 필름을 제공할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 특정 실시예들을 참조하여 상세하게 더욱 설명할 것이지만, 본 발명은 개시된 실시예들에 제한되지 않는다.
(실시예 1)
<1/2 파장판의 제작>
폴리카보네이트 필름 (상표명: PURE ACE, Teijin Chemicals, Ltd. 제조) 을 가열하고 연신하여 복굴절 값 (파장 550 nm 에서의 리타데이션 값) 을 275 nm 로 설정하고 이로써 1/2 파장판을 제작하였다.
<게스트-호스트법에 의해, 이색성 색소가 배향되는 편광 필름이 형성된 필름의 제작>
- 편광 필름의 제작 -
1/2 파장판의 양면에, 폴리비닐 알콜 (PVA) 의 배향 필름 용액 (메탄올 용액) 을 1,000 rpm 에서 30 초간 스핀-코팅한 후, 100 ℃ 에서 3 분간 건조시켜 두께 1.0 ㎛ 를 갖는 PVA 의 수직 배향 필름을 제작하였다.
- 편광 필름 코팅액의 제작 -
광중합성기를 갖는 액정 화합물 (상표명: PALIOCOLOR LC242, BASF Corporation 제조) 3.04g 을 메틸에틸케톤 (MEK) 5.07g 에 용해한 액정 용액에, 개시제 용액 [IRGACURE 907 (Chiba Specialty Chemicals K.K. 제조) 0.90g 및 KAYACURE DETX (Nippon Kayaku Co., Ltd. 제조) 0.30g 을 메틸에틸케톤 (MEK) 8.80g 에 용해한 것] 1.11g 을 첨가하였다. 성분들을 5 분간 교반하여 완전히 용해하였다.
그후, 획득된 용액에 이색성 색소 [G205 및 G472 (Hayashibara Biochemistry Laboratories Inc. 제조) 를 1:2 (질량비) 의 혼합비로 혼합한 것) 0.15g 을 첨가하고, 성분들을 5 분간 교반함으로써 편광 필름 코팅액을 제작하였다. G205 및 G472 는 모두 아조 색소임에 주의한다.
- 이색성 색소의 배향 및 경화 -
PVA 배향 필름이 형성된 1/2 파장판에, 획득된 편광 필름 코팅액으로 500 rpm 으로 15 초간 스핀-코팅한 후, 코팅면과는 반대되는 면이 핫 플레이트 면과 접촉되도록 핫 플레이트 상에 두었다. 1/2 파장판을 90 ℃ 에서 1 분간 건조하고 가열된 상태에서 (고압 수은 램프 (1 kW, 330 mJ/㎟) 를 사용하여) 자외선 (UV) 을 조사함으로써, 이색성 색소가 실질적으로 수직으로 배향된 두께 2.5 ㎛ 인 편광 필름을 형성하였다. 1/2 파장판의 양면 상에 편광 필름을 형성하였다. 상술한 공정에 의해, 실시예 1 의 광학 필름을 제작하였다.
<이색성 색소의 배향>
획득된 광학 필름의 투과율 특성은, 그 필름에 대한 시험 광의 입사 각도를 변경하면서 측정되었다. 도 7 은 측정 결과를 나타낸다. 도 7 에 나타낸 바와 같이, 입사각이 커짐에 따라, 투과율이 현저하게 감소한다. 도 8 은 모든 방위각 방향에서 측정된 실시예 1 의 광학 필름의 투과율의 결과의 동심원 그래프이다. 도 8 에 나타낸 바와 같이, 방위각이 1/2 파장판의 광축을 향하고 있을 때, 투과율은 완만하게 감소되지만, 통상 사용되는 단순한 컬러 필름의 것에 비해 서 크게 저하된다. 특이한 점은, 방위각이 1/2 파장판의 광축에 대해 45°각도를 향하고 있을 때, 입사각이 커짐에 따라 투과율이 현저하게 감소한다는 것이다. 편광 필름의 두께가 증가되면, 투과광량이 0 에 가깝게 감소되게 할 수 있다.
- 광학 특성의 평가 -
획득된 광학 필름의 파티션 효과 및 내광성을 다음과 같이 평가하였다. 표 1 은 평가 결과를 나타낸다.
<파티션 효과의 평가>
획득된 광학 필름의 투과율에 관한 입사각 의존성은 매우 독특하였다. 앙각이 2 개의 방향, 즉 사용되는 1/2 파장판의 진상축 (phase advance axis) 방향과 지상축 (retard phase axis) 방향으로 경사져 있더라도, 투과율은 완만하게 감소되고, 1/2 파장판은 편광자가 수직으로 배향된 필름에 지나지 않는다. 그러나, 1/2 파장판의 광학 특성은, 진상축 방향과 지상축 방향 사이의 중간 구역을 지나는 방위각 방향에서 최대로 작용하고, 앙각이 작아짐에 따라 투과율이 급격하게 감소하여, 투과율은 10% 이하로 감소될 수 있다. 따라서, 파티션 효과의 평가시에, 1/2 파장판의 광축에 대해 45°각도를 이루는 방위각 및 진상각 (phase advance angle) 이 방위각으로서 정의되었고, 앙각은 45°각도로 결정되었고, 입사각으로부터의 가시광의 투과율을 측정함으로써 파티션 효과를 평가하였다. 보다 큰 값은, 시험 샘플이 보다 큰 파티션 효과를 가지는 것을 나타낸다.
<내광성의 평가>
초고압 수은 램프를 사용하여 1/2 파장판을 광-조사 시험하였고, 1,000 시간 동안 조사 후 파티션 효과의 변화에 기초하여 그것의 내광성을 평가하였다.
(실시예 2)
<양극 산화 알루미나법에 의해, 금 나노-로드가 배향되어 있는 편광자가 형성된 필름의 제작>
- 투명 도전성 필름이 형성된 1/2 파장판의 평가 -
폴리카보네이트 필름 (상표명: PURE ACE, Teijin Chemicals, Ltd. 제조) 을 가열하고 연신하여 복굴절 값 (파장 550 nm 에서의 리타데이션 값) 을 275 nm 로 설정하고 이로써 1/2 파장판을 제작하였다. 1/2 파장판의 양면 상에, 필름 두께 120 nm 가 되도록 ITO (Tin-doped Indium Oxide) 필름을 형성함으로써, 저항 10 Ω/square 의 투명 도전성 필름이 형성된 1/2 파장판을 제작하였다.
- 알루미늄-증착 필름의 형성 -
투명 도전성 필름이 형성된 1/2 파장판의 투명 도전성 필름의 표면 상에, RF 스퍼터링법에 의해 필름 두께 150 nm 를 갖는 알루미늄-증착 필름을 형성하였다.
- 양극 산화에 의한 나노홀의 형성 -
알루미늄-증착 필름과, 투명 도전성 필름이 형성된 1/2 파장판으로 구성된 적층체를, 0.3M 의 옥살산 수용액 중에서 DC 10V 의 일정 전압에서 30 분간 전해하여, 표면에 나노홀이 형성된 양극 산화 필름을 제작하였다. 나노홀은 평균 개구 직경 20 nm, 평균 깊이 100 nm 및 평균 애스펙트비 5 를 가지고 있었다.
- 전기주조에 의한 금 나노-로드의 형성 -
나노홀이 형성된 양극 산화 필름을, pH 가 2.5 로 조정된 0.5 mM 의 HAuBr4 수용액 중에서, 수용액 온도가 20 ℃ 로 설정된 조건하에서 AC 10V 로 10 분간 전해하여, 양극 산화 필름의 나노홀에 있어서의 금 나노-로드를 전착하였다.
전해시에 사용되는 카운터 전극은 탄소판임에 주의한다. 전착되는 금 나노-로드의 길이는 불균일하였고, 따라서 양극 산화 필름의 표면상에 금이 흘러넘친 부분이 존재하였다. 그후, 최후 순간에 약간 필름을 역 스퍼터링함으로써 양극 산화 필름의 표면을 약하게 마모하고 이로써 나노-로드의 길이를 균일하게 하였다.
<금 나노-로드의 배향>
획득된 양극 산화 필름의 절편을 투과형 전자 현미경 (TEM) 을 사용하여 관찰하였고, 500 개의 금 나노-로드의 흡수축의 80 개수% 이상이 필름의 수평면에 대해 85° 내지 90°로 배향되어 있는 것을 발견하였다.
실시예 2 의 획득된 광학 필름의 파티션 효과 및 내광성을 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 평가하였다. 표 1 은 평가 결과를 나타낸다.
(실시예 3)
- 적층 유리의 제작 -
실시예 1 의 광학 필름을 2 장의 투명한 PVB 필름들 사이에 끼우고, 또한 PVB 필름들의 양면을 플로트 유리 (float glass) 로 덮고, 적층체를 고무 백내에 넣고, 고무 백을 2,660 Pa 의 진공도에서 20 분간 탈기하고, 탈기된 상태로 오븐 내에 배치하고 또한 온도 90 ℃ 를 30 분간 유지하면서 진공 프레스하였다. 상 기와 같이 예비 접착된 적층 유리를 오토클레이브 내에서 135 ℃ 및 압력 118 N/㎠ 의 조건 하에서 20 분간 가압-접착함으로써 적층 유리를 제작하였다.
획득된 적층 유리의 파티션 효과 및 내광성을 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 평가하였다. 표 1 은 평가 결과를 나타낸다.
(비교예 1)
- 광학 필름의 제작 -
비교예 1 의 광학 필름은, 표면 상에 이색성 색소가 배향된 편광자를 형성하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 제작되었다.
획득된 광학 필름의 파티션 효과 및 내광성을 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 평가하였다. 표 1 은 평가 결과를 나타낸다.
(비교예 2)
- 적층 유리의 제작 -
비교예 2 의 적층 유리는, 요오드 및 PVA (Sanritz Corporation 제조) 로 구성된 편광판을 편광자로서 사용한 것을 제외하고는 실시예 3 에서와 동일한 방식으로 제작되었다.
획득된 적층 유리의 파티션 효과 및 내광성을 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 평가하였다. 표 1 은 평가 결과를 나타낸다.
파티션 효과 내광성
실시예 1 7% 11%
실시예 2 3% 3%
실시예 3 7% 8%
비교예 1 82% 82%
비교예 2 43% 76%
본 발명의 유리는 우수한 파티션 효과를 가지며, 실내로의 광 침입을 저감시키고 실내 온도의 상승을 방지할 수 있고, 이 유리는 일반적인 단독 주택, 집합 주택, 오피스 빌딩, 상점, 공공 시설, 공장 설비 등의 건물의 개구부 및 파티션에 적절히 사용될 수 있고, 나아가서는, 자동차 유리, 차량 유리, 선박 유리, 항공기 유리 등에도 적절히 사용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 위상차 필름; 및
    상기 위상차 필름의 양면에 형성된 편광 필름을 포함하고:
    편광자의 흡수축이 상기 편광 필름 면에 대해 실질적으로 수직으로 배향되어 있는, 광학 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위상차 필름은 1/2 파장판인, 광학 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 편광자의 흡수축이 상기 편광 필름 면에 대해 80°내지 90°의 각도로 배향되어 있는, 광학 필름.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 편광자는 이방성 흡수 재료를 함유하는, 광학 필름.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 이방성 흡수 재료는 이색성 색소, 이방성 금속 나노 입자 및 카본 나노튜브 중 임의의 하나인, 광학 필름.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 이방성 금속 나노 입자의 재료는 금, 은, 구리 및 알루미늄으로부터 선택되는 적어도 하나인, 광학 필름.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    플라즈마 디스플레이 또는 액정 디스플레이의 전면 (前面) 에 배치되는, 광학 필름.
  8. 유리로서,
    기재 (substrate); 및
    제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름을 포함하며:
    상기 기재의 일 면으로부터 태양광이 입사하도록 상기 유리가 배치될 경우에, 태양광이 입사하지 않는 상기 기재의 면에 상기 광학 필름이 형성되는, 유리.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기재는 2 장의 판유리들 사이에 중간층이 형성된 적층 유리 (laminated glass) 이고,
    상기 중간층은 상기 광학 필름을 포함하는, 유리.
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