KR20030032749A - Fabrication Method Of A Retardation Film Using Nematic Liquid Crystals And A Retardation Film Thereby - Google Patents
Fabrication Method Of A Retardation Film Using Nematic Liquid Crystals And A Retardation Film Thereby Download PDFInfo
- Publication number
- KR20030032749A KR20030032749A KR1020010064839A KR20010064839A KR20030032749A KR 20030032749 A KR20030032749 A KR 20030032749A KR 1020010064839 A KR1020010064839 A KR 1020010064839A KR 20010064839 A KR20010064839 A KR 20010064839A KR 20030032749 A KR20030032749 A KR 20030032749A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- film
- liquid crystal
- nematic liquid
- retardation film
- retardation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
- G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
- G02F1/133638—Waveplates, i.e. plates with a retardation value of lambda/n
Abstract
Description
본 발명은 네마틱 액정을 이용한 네마틱 액정을 이용한 위상차 필름의 제작방법 및 이를 통해 제작된 위상차 필름에 관한 것으로, 특히 배향막을 코팅한 고분자 필름을 이용하여 경화성 네마틱 액정을 원하는 두께로 코팅하고 배향시킨후 UV광조사에 의해 배향상태를 고정시킴으로써, 수평 배향에서부터 수직배향에 이르기까지 다양한 종류의 위상차 필름을 제조토록 하며, 이를 STN LCD의 보상필름으로 이용할 수 있는 네마틱 액정을 이용한 위상차 필름의 제작방법 및 이를 통해 제작된 위상차 필름에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a retardation film using a nematic liquid crystal using a nematic liquid crystal, and a retardation film produced through the same, in particular using a polymer film coated with an alignment film to coat and align the curable nematic liquid crystal to a desired thickness After fixing the alignment state by UV light irradiation, it is possible to produce a variety of retardation film from the horizontal alignment to the vertical alignment, manufacturing a retardation film using a nematic liquid crystal that can be used as a compensation film of STN LCD It relates to a method and a retardation film produced through the same.
일반적으로, 복굴절 위상차(Retardation) 필름은 액정표시장치(LCD)에서 시야각의 보상과 특히 STN mode로 구동되는 LCD의 색을 보상해 주기 위해서 사용되었다.In general, a birefringent retardation film has been used to compensate for the viewing angle in a liquid crystal display (LCD) and especially for the color of an LCD driven in the STN mode.
종래의 많은 복굴절 필름들은 미국 제 5136635호의 특허에서처럼 고분자 필름들을 1축 또는 2축으로 연신하여 원하는 복굴절률(Birefringence)을 얻을 수 있었다.Many conventional birefringent films can be stretched uniaxially or biaxially to achieve the desired birefringence, as in the US Pat. No. 5,136,635 patent.
또한, 미국 제 5743980호의 특허에서는 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐 알코올(PVA), 폴로스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트와 같은 고분자 물질을 알킬(Alkyle)에 녹인 후 유리판 위에 스핀 코팅을 한뒤 열을 가하여 분자를 배열 및 건조시켜서 위상차 필름을 제작하였다.In addition, in the US Pat. No. 5,743,980, a polymer material such as polycarbonate (PC), polyvinyl alcohol (PVA), polystyrene, polymethyl methacrylate is dissolved in alkyl (Alkyle), spin coated on a glass plate and then heated. The molecules were arranged and dried to produce a retardation film.
그러나, 이러한 종래의 위상차 필름 제작방법은 원하는 위상차 값을 쉽게 얻기가 힘들뿐 아니라 연속공정에 의한 대량생산을 하기가 용이하지 못한 문제점이 있다.However, such a conventional retardation film manufacturing method has a problem that it is difficult to easily obtain the desired retardation value, and it is not easy to mass-produce by a continuous process.
아울러, 상기의 종래 제작방법은 물질의 특성상 필름의 두께 방향으로 굴절률이 더 큰 위상차 필름의 제작은 불가능한 문제점이 있다.In addition, the conventional manufacturing method has a problem that it is impossible to produce a retardation film having a larger refractive index in the thickness direction of the film due to the properties of the material.
한편, 미국 제 5853801호의 특허에서는 유기 용제에 녹인 디스코틱 액정을 배향막층이 코팅된 투명한 플라스틱 필름 위에 연속적으로 코팅한 뒤 용매를 건조시킴으로 하여 디스코틱 액정이 배향막의 정해진 방향으로 정렬 고착됨으로써, 위상차 필름이 제작되었다.On the other hand, US Pat. No. 5853801 discloses that a discotic liquid crystal dissolved in an organic solvent is continuously coated on a transparent plastic film coated with an alignment layer, and then the solvent is dried to align and fix the discotic liquid crystal in a predetermined direction of the alignment layer. This was made.
그러나, 상기 종래의 제작방법은 디스코틱 액정을 배향막이 코팅된 PET필름에 연속공정으로 코팅하는 경우는 디스코틱 액정의 특성상 양의 위상차(Positive Retardation)을 갖는 필름을 제작하기가 불가능한 문제점이 있다.However, the conventional manufacturing method has a problem in that it is impossible to produce a film having positive retardation due to the characteristics of the discotic liquid crystal when the discotic liquid crystal is coated on the alignment film coated PET film in a continuous process.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은 플라스틱 기재 위에도 코팅이 가능한 광배향물질을 사용하여 고분자 필름 표면에 박막 코팅하며, 배향막의 배향각도를 UV광조사로 조정하여 그 위에 네마틱 액정을 배향막과 같은 방향으로 배열시키고, 코팅 두께를 조절함으로써 원하는 크기의 위상차를 갖는 필름을 연속으로 대량 생산할 수 있는 네마틱 액정을 이용한 위상차 필름의 제작방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and a first object of the present invention is to coat a thin film on the surface of a polymer film using an optical alignment material that can be coated on a plastic substrate, and to adjust the alignment angle of the alignment layer. A method of manufacturing a phase difference film using a nematic liquid crystal, which can be continuously mass produced a film having a phase difference of a desired size by adjusting the UV light irradiation, arranging the nematic liquid crystal in the same direction as the alignment film, and adjusting the coating thickness. To provide.
그리고, 본 발명의 제 2목적은 상기와 같은 방법을 통해 보다 향상된 박막을 갖는 위상차 필름을 제공하는 것이다.In addition, a second object of the present invention is to provide a retardation film having an improved thin film through the above method.
이러한 본 발명의 목적들은, 건조기 및 UV 광조사기를 사이에 두고 고분자 필름의 일측은 롤코터(Roll Coater)의 언와인더(Unwinder)에 연결하고, 타측은 리와인더(Rewinder)에 연결하는 단계;The object of the present invention, the one side of the polymer film is connected to the unwinder of the roll coater (Roll Coater), the other side is connected to the rewinder with the dryer and the UV light irradiator therebetween;
상기 고분자 필름을 코팅롤(Coating Roll)에 밀착 이동시켜 표면에 경화성 네마틱 액정(100)을 연속적으로 박막 코팅되는 단계;Moving the polymer film in close contact with a coating roll to coat the curable nematic liquid crystal 100 continuously on a surface;
건조기로 용제를 건조 및 제거하여 상기 네마틱 액정(100)을 배향시키는 단계;Drying and removing the solvent with a dryer to orient the nematic liquid crystal (100);
UV(Ultra Violet) 광조사로 중합을 진행시켜 상기 네마틱 액정(100)의 배향 상태를 고정시키는 단계;로 이루어져 구성되는 것을 특징으로 하는 네마틱 액정을 이용한 위상차 필름의 제작방법에 의하여 달성된다.Fixing the alignment state of the nematic liquid crystal 100 by advancing the polymerization by UV (Ultra Violet) light irradiation; achieved by the method of manufacturing a phase difference film using a nematic liquid crystal, characterized in that consisting of.
여기서, 상기 네마틱 액정을 배향시키기 위해 상기 고분자 필름 위에 배향막을 코팅하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to further include the step of coating an alignment film on the polymer film to align the nematic liquid crystal.
아울러, 상기 고분자 필름은 PET나 TAC을 포함하는 필름류로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하다.In addition, the polymer film is preferably any one selected from films including PET and TAC.
그리고, 상기 고분자 필름은 네마틱 액정을 배향시키기 위해서 일방향으로 연신되어진 것이 바람직하다.In addition, the polymer film is preferably stretched in one direction in order to orient the nematic liquid crystal.
또한, 상기 고분자 필름의 Nz=(nx-nz)/(nx-ny)값은 1보다 작거나 같도록 상기 네마틱 액정의 배향막 기울기를 조절하여 이루어지며, 여기서, 상기 nx는 네마틱 액정이 배향된 방향으로 상기 고분자 필름 표면에서의 굴절률 값이고, ny는 상기 고분자 필름 표면에서 상기 nx와 수직되는 방향으로의 굴절률 값이며, nz는 상기 고분자 필름의 표면에 수직되는 방향으로의 굴절률 값인 것이 바람직하다.In addition, Nz = (n x- n z ) / (n x- n y ) value of the polymer film is made by adjusting the inclination of the alignment film of the nematic liquid crystal to be less than or equal to 1, wherein n x is A refractive index value at the surface of the polymer film in the direction in which the nematic liquid crystal is aligned, n y is a refractive index value in the direction perpendicular to the n x at the surface of the polymer film, and n z is perpendicular to the surface of the polymer film It is preferable that it is the refractive index value in a direction.
아울러, 이러한 본 발명의 목적들은 상기와 같은 제조방법에 의해 제조되는 위상차 필름에 의하여 달성된다.In addition, the object of the present invention is achieved by a retardation film produced by the above manufacturing method.
여기서, 상기 위상차 필름은 위상차값이 100∼300 nm인 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the retardation film is 100-300 nm in retardation value.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments associated with the accompanying drawings.
도 1은 배향각도에 따른 Nz값의 변화를 도시한 그래프,1 is a graph showing the change in Nz value according to the orientation angle,
도 2는 네마틱 액정이 수평배향된 위상차 필름의 구성도,2 is a block diagram of a retardation film horizontally aligned nematic liquid crystal,
도 3은 네마틱 액정이 수직배향된 위상차 필름의 구성도,3 is a configuration diagram of a phase difference film in which nematic liquid crystals are vertically aligned;
도 4는 네마틱 액정이 경사배향된 위상차 필름의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a retardation film in which nematic liquid crystals are tilted.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
100: 네마틱 액정 200: 배향막100: nematic liquid crystal 200: alignment film
300: PET 필름 1000: 위상차 필름300: PET film 1000: retardation film
본 발명에 관한 설명에 앞서, 본 발명에서 기술하고자 하는 위상차 필름의 제작방법은 배향막을 코팅한 PET 필름위에 네마틱 액정을 코팅하고 배향시켜서 원하는 위상차 필름을 연속적으로 제조하는 방법과 이를 통해 제조된 위상차 필름에 관한 것으로, 상기 위상차 필름은 STN LCD의 보상에 활용될 수 있다.Prior to the description of the present invention, a method for manufacturing a retardation film to be described in the present invention is a method for continuously producing a desired retardation film by coating and orienting nematic liquid crystal on the PET film coated with an alignment film and the phase difference produced through Regarding the film, the retardation film may be utilized for compensation of the STN LCD.
다음으로는 본 발명에 따른 네마틱 액정을 이용한 위상차 필름의 제작방법 및 이를 통해 제작된 위상차 필름에 관하여 첨부되어진 도면과 더불어 설명하기로 한다.Next, a method of manufacturing a retardation film using a nematic liquid crystal according to the present invention and a retardation film produced through the same will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 배향각도에 따른 Nz값의 변화를 도시한 그래프이다.1 is a graph illustrating a change in Nz value according to an orientation angle.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 그래프에서 X축은 배향각도(Alignment Angle)이며, Y축은 Nz 값으로서, 네마틱 액정(100)의 배향 정도를 나타낸 배향각도와 이에 따라 달라지는 위상차 필름(1000)의 굴절률의 상호관계를 Nz 값을 통해 알 수 있다.As shown in FIG. 1, in the graph, the X axis is an alignment angle, and the Y axis is an Nz value, indicating an orientation degree of the nematic liquid crystal 100 and the phase difference film 1000 which is varied accordingly. The correlation between the refractive indices can be seen through the value of Nz.
이 때, Nz는 다음과 같이 Nz = (nx - nz) / (nx - ny)로 표현되며, 여기서, 상기 nx는 네마틱 액정(100)이 배향된 방향으로 상기 고분자 필름 표면에서의 굴절률 값이고, ny는 상기 고분자 필름 표면에서 상기 nx와 수직되는 방향으로의 굴절률 값이며, nz는 상기 고분자 필름의 표면에 수직되는 방향으로의 굴절률 값이다.In this case, Nz is expressed as Nz = (nx-nz) / (nx-ny) as follows, wherein n x is a refractive index value at the surface of the polymer film in the direction in which the nematic liquid crystal 100 is aligned. N y is a refractive index value in a direction perpendicular to the n x at the surface of the polymer film, and n z is a refractive index value in a direction perpendicular to the surface of the polymer film.
특히, 배향각도가 45°를 넘으면서 Nz값이 음의 값을 갖게 되는데, 이것은 일반적으로 사용되는 필름 연신법에 의해서는 만들어지기 어려운 기술인데, 본 발명에서는 광배향방법을 사용하여 배향막(200)의 배향각도를 쉽게 조절할 수 있으며, 배향막(200) 위에 코팅한 네마틱 액정(100)들도 배향된 배향막(200)에 의해서 같은 방향으로 배열을 하게 되어, Nz값이 음이 되는 위상차 필름(1000)을 용이하게 제조할 수 있다.In particular, the Nz value has a negative value while the orientation angle exceeds 45 °, which is a technique difficult to be produced by a film stretching method that is generally used. The alignment angle can be easily adjusted, and the nematic liquid crystals 100 coated on the alignment layer 200 are also arranged in the same direction by the alignment layer 200, so that the Nz value becomes negative phase difference film 1000. It can be manufactured easily.
일반적으로 네마틱 액정(100) 분자는 막대모양 형태로써, 막대 방향의 굴절률이 원통방향의 굴절률보다 큰 값을 갖는 양의 복굴절률 물질이다.In general, the nematic liquid crystal 100 molecules have a rod-like shape, and are positive birefringent materials having a refractive index in a rod direction greater than a refractive index in a cylindrical direction.
따라서, 액정(100) 분자가 어떻게 배열되느냐에 따라서 전체 시스템의 굴절률 분포는 달라지게 되며, 여러 가지로 응용이 가능해진다.Accordingly, the refractive index distribution of the entire system varies depending on how the molecules of the liquid crystal 100 are arranged, and various applications are possible.
그 예로 액정(100) 분자의 막대 방향을 모두 같은 방향으로 면에 평행하게 배열을 시키면 nx > ny = nz 인 위상차 필름(1000)을 만들 수 있으며, 액정(100) 분자의 막대 방향이 서로 랜덤(Random)하게 면에 평행하게 배열하게 되면 nx = ny > nz 인 위상차 필름(1000)을 만들 수 있다.For example, if the bar directions of the molecules of the liquid crystal 100 are all arranged in the same direction in parallel to the plane, a phase difference film 1000 having nx> ny = nz can be formed, and the bar directions of the molecules of the liquid crystal 100 are random from each other ( Randomly arranged in parallel to the plane can produce a retardation film 1000, where nx = ny> nz.
그리고 상기 액정(100) 분자의 막대 방향이 면에 수직하게 배열하게 되면 nx = ny < nz 인 수직 배향 위상차 필름(1000)의 제작이 가능하다.When the bar direction of the molecules of the liquid crystal 100 is arranged perpendicular to the plane, the vertical alignment retardation film 1000 having nx = ny <nz may be manufactured.
또한 액정(100) 분자의 막대 방향이 모두 같은 방향으로 배열하지만 면에 수평도 수직도 아닌, 기울어져 배향하게 되면 nx > ny > nz 또는 nz > nx >ny 인 위상차 필름(1000)을 만들 수 있다.In addition, if the bar directions of the molecules of the liquid crystal 100 are all aligned in the same direction but are inclined and oriented not horizontally or vertically to the plane, a phase difference film 1000 having nx> ny> nz or nz> nx> ny may be formed. .
이와 같은 상기 위상차 필름(1000)의 제조과정은 전반적으로 다음과 같다.The manufacturing process of the retardation film 1000 as described above is as follows.
우선, 권취된 PET 필름(300)을 고분자 기저 필름으로 하는데, 롤 코터(Roll Coater 미도시)를 이용하여 연속 생산공정을 통해 이루어졌다.First, the wound PET film 300 as a polymer base film, it was made through a continuous production process using a roll coater (Roll Coater not shown).
PET 필름(300)을 상기 코터의 언와인더(Unwinder 미도시)에 장착하고, 필름(300)을 건조기(미도시)와 UV 조사기(미도시)를 통과시켜서 리와인더(Rewinder 미도시)에 연결한다.The PET film 300 is mounted on an unwinder (not shown) of the coater, and the film 300 is connected to a rewinder (not shown) by passing through a dryer (not shown) and a UV irradiator (not shown). .
그리고, 상기 코터를 작동시켜 PET 필름(300)을 코팅롤(Coating Roll 미도시)에 밀착시키도록 하여 상기 코팅롤에 입혀진 용액이 PET 필름(300)으로 전사되도록 한다.Then, the coater is operated to bring the PET film 300 into close contact with the coating roll (not shown in the coating roll) so that the solution coated on the coating roll is transferred to the PET film 300.
따라서, PET 필름(300)이 상기 코팅롤을 지나가면서 연속적으로 용액을 묻혀 가고, 건조기를 지나면서 용제가 건조 제거되며, UV 광조사기를 통과하면서 네마틱 액정(100)들이 고분자화 되어서 필름형태로 PET 필름(300) 위에 고착됨으로써, 위상차 필름(1000)이 제작되는데, 이와 같은 제조방법에서 콜코터를 이용하는 과정을 롤코팅이라 한다.Therefore, the PET film 300 is buried continuously while passing through the coating roll, the solvent is dried and removed through the dryer, and the nematic liquid crystals 100 are polymerized while passing through a UV light irradiator into a film form. By being fixed on the PET film 300, the retardation film 1000 is produced, the process of using a coll coater in such a manufacturing method is called roll coating.
이러한 위상차 필름(1000)을 실제로 사용할 때에는 접착제나 점착제를 위상차 필름(1000)의 일면에 코팅하고, 다른 필름과 합착(Lamination)한 후에 기재로 사용한 PET 필름(300)을 제거하면 된다.When the retardation film 1000 is actually used, an adhesive or an adhesive may be coated on one surface of the retardation film 1000, and the PET film 300 used as the substrate may be removed after lamination with another film.
이렇게 제조된 위상차 필름(1000)은 STN LCD의 보상필름으로 이용될 수 있는데, STN LCD는 액정셀의 양면에 2장이상의 위상차필름(1000)을 보상필름으로 사용할 수 있다.The retardation film 1000 manufactured as described above may be used as a compensation film of an STN LCD, and the STN LCD may use two or more retardation films 1000 as compensation films on both sides of a liquid crystal cell.
현재 보상필름의 재질은 주로 폴리카보네이트(PC)가 주로 이용되고 있다. 폴리카보네이트는 내열성과 투명도는 우수하지만 가격이 비싸고 두께가 두꺼워서 STN LCD의 두께가 증가하는 단점이 있지만, 상기 위상차 필름(1000)을 보상필름으로 이용할 경우 두께증가가 거의 없게 된다.Currently, the material of the compensation film is mainly polycarbonate (PC). Polycarbonate is excellent in heat resistance and transparency, but the price is expensive and the thickness is thick, there is a disadvantage that the thickness of the STN LCD increases, but when the retardation film 1000 is used as a compensation film, there is almost no increase in thickness.
도 2는 네마틱 액정이 수평배향된 위상차 필름의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a retardation film in which nematic liquid crystals are horizontally aligned.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 위상차 필름(1000)은 PET 필름(300) 위에 네마틱 액정(100)이 드로잉방향으로 배향된 것으로 이 때 Nz값은 1이다.As shown in FIG. 2, in the retardation film 1000, the nematic liquid crystal 100 is oriented in the drawing direction on the PET film 300, where the Nz value is 1. FIG.
이러한 상기 위상차 필름(1000)의 제조방법은 다음과 같다.The method of manufacturing the retardation film 1000 is as follows.
일축으로 연신되어 제조되고, 아무 처리도 되지 않은 깨끗한 PET 필름(300)을 준비한 뒤, 그 위에 상술한 롤코팅(Roll Coating)방법으로 네마틱 액정(100)을 도포하였다.After preparing a clean PET film 300 which is stretched uniaxially and is not treated at all, the nematic liquid crystal 100 is coated thereon by the above-described roll coating method.
이 때, 네마틱 액정(100)으로는 경화성 네마틱 액정물질(BASF사社)을 사용하였다.At this time, a curable nematic liquid crystal material (BASF Corporation) was used as the nematic liquid crystal 100.
먼저 메틸에틸케톤(Methyl Ethyl Ketone 이하 MEK)에 경화성 네마틱 액정 (100)과 광개시제(IG184, Ciba-Geigy)를 녹여 용액을 제조하였다.First, a solution was prepared by dissolving a curable nematic liquid crystal (100) and a photoinitiator (IG184, Ciba-Geigy) in methyl ethyl ketone (hereinafter, MEK).
이 때, 용액의 농도는 20 wt%이고, 광개시제 함량은 5 wt% 였다. 이렇게 제조된 용액을 롤코팅 방법으로 PET 필름(300) 위에 박막 도포하고, 건조기를 통과시켜 용제를 건조 및 제거하여 네마틱 액정(100)을 수평배향시킨 후 UV 광조사에 의해 중합을 진행시켜 수평배향 상태를 고정시킴으로써, 위상차 필름(1000)이 제조된다.At this time, the concentration of the solution was 20 wt% and the photoinitiator content was 5 wt%. The solution thus prepared is applied to a thin film on the PET film 300 by a roll coating method, and the solvent is dried and removed by passing through a dryer to horizontally align the nematic liquid crystal 100, and then proceed with polymerization by UV light irradiation to horizontally. By fixing an orientation state, the retardation film 1000 is manufactured.
이 때, 코팅 속도는 7 m/min이고, 건조 조건은 80℃이며, UV 광조사기로300W(중심 파장 360nm)램프를 사용한다.At this time, the coating speed is 7 m / min, the drying conditions are 80 ℃, 300W (center wavelength 360nm) lamp is used as a UV light irradiator.
상기와 같이 제조된 네마틱 액정(100)이 수평배향된 위상차 필름(1000)의 두께는 1㎛ 였으며, 굴절률의 측정 및 폴라리메터(Polarimeter)를 사용하여 액정 (100)이 수평배향이 되었음을 확인할 수 있다.The thickness of the retardation film 1000 in which the nematic liquid crystal 100 prepared as described above is horizontally aligned was 1 μm, and it was confirmed that the liquid crystal 100 was horizontally aligned by measuring a refractive index and using a polarimeter. Can be.
이와 같이 측정된 굴절률은, PET 필름(300)의 연신 방향으로 Nx = 1.660, 연신의 수직 방향과 필름(300)면의 수직 방향으로 같은 값인 Ny = Nz = 1.535 의 결과를 얻었다. 이 결과는 폴라리메터(미도시)로부터 측정한 필름(300)의 위상차값인 R=125nm와 잘 일치했고, 가시광 영역인 500nm의 위상차판 역할을 할 수 있다.The refractive index measured in this way obtained the result of Ny = Nz = 1.535 which is the same value in the vertical direction of Nx = 1.660 and the extending | stretching direction of the PET film 300, and the perpendicular direction of the film 300 surface. This result was in good agreement with the retardation value R = 125 nm of the film 300 measured from the polarimeter (not shown), and may serve as a retardation plate of 500 nm, which is a visible light region.
도 3은 네마틱 액정이 수직배향된 위상차 필름의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a retardation film in which nematic liquid crystals are vertically aligned.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 위상차 필름(1000)은 PET 필름(300)위에 배향막(200)이 형성되고, 상기 배향막(200) 위로 네마틱 액정(100)이 수직으로 배향되어 있다.As shown in FIG. 3, in the retardation film 1000, an alignment layer 200 is formed on the PET film 300, and the nematic liquid crystal 100 is vertically aligned on the alignment layer 200.
이와 같은 상기 위상차 필름(1000)은 다음과 같이 제조된다.The retardation film 1000 is manufactured as follows.
우선, 광 배향물질을 MEK에 2wt%의 농도를 갖도록 제조된 용액을 일축 연신된 PET 필름(300) 위에 롤코팅 방법으로 박막 코팅하고, 용제를 건조시킨 후 UV 광조사를 통해서 수직 배향성을 갖게 했다. 이 때, 건조 조건은 75oC 였으며 UV 광조사기로는 중심파장이 360nm인 300W 램프를 사용하였다.First, a solution prepared to have a concentration of 2 wt% in the photo-alignment material in MEK was thin-coated by a roll coating method on a uniaxially stretched PET film 300, and the solvent was dried to give vertical alignment through UV light irradiation. . At this time, the drying condition was 75 ° C. 300W lamp with a central wavelength of 360nm was used as a UV light irradiator.
아울러,3-펜타논(3-Penthanon)에 경화성 네마틱 액정(100)과, 광 개시제 (IG184, Ciba-Geigy)를 녹여 농도가 35 wt% 인 용액을 제조하였으며, 이때 광개시제 함량은 5w%였다.In addition, a solution having a concentration of 35 wt% was prepared by dissolving the curable nematic liquid crystal 100 and the photoinitiator (IG184, Ciba-Geigy) in 3-pentanone, wherein the photoinitiator content was 5w%. .
이렇게 제조된 용액을 역시 롤코팅 방법에 의해 배향막(200)이 코팅된 PET 필름(300) 위로 박막 코팅하고, 건조기를 통과시켜 용제를 건조 및 제거하여 네마틱 액정(100)을 수직배향시킨 후 UV 광조사에 의해 중합을 진행시켜 수직배향 상태를 고정시킴으로써, 위상차 필름(1000)을 제조하였다.The thin film is coated on the PET film 300 coated with the alignment layer 200 by the roll coating method, and the nematic liquid crystal 100 is vertically oriented by drying and removing the solvent by passing through a dryer. The retardation film 1000 was manufactured by advancing superposition | polymerization by light irradiation and fixing a vertical orientation state.
이 때, 코팅 속도는 7 m/min이고, 건조 조건은 80℃이며, UV 광조사기로는 중심파장이 360nm인 300W 램프를 사용하였다.At this time, the coating speed is 7 m / min, drying conditions are 80 ℃, 300W lamp with a central wavelength of 360nm was used as a UV light irradiator.
이와 같이 제조된 네마틱 액정(100)이 수직배향된 위상차 필름(1000)의 두께는 5㎛ 였으며, 굴절률 측정과 더불어 교차된 폴라라이저(Crossed Polarizer)를 사용하여 필름(1000)이 수직배향되었음을 확인할 수 있다.The thickness of the retardation film 1000 vertically aligned with the nematic liquid crystal 100 manufactured as described above was 5 μm, and it was confirmed that the film 1000 was vertically oriented by using a crossed polarizer along with a refractive index measurement. Can be.
측정된 수직배향 위상차 필름(1000)의 굴절률은 상기 필름(1000)의 표면 방향에서 Nx = Ny = 1.535로 균일하였으며, 상기 필름(1000)의 수직 방향으로 Nz = 1.668로 가장 큰 값이었다.The measured refractive index of the vertically aligned retardation film 1000 was uniform as Nx = Ny = 1.535 in the surface direction of the film 1000, and the largest value was Nz = 1.668 in the vertical direction of the film 1000.
이렇게 제조된 위상차 필름(1000)은 음의 복굴절(Negative Birefringence)을 보상하는데 사용할 수 있다.The prepared retardation film 1000 may be used to compensate for negative birefringence.
도 4는 네마틱 액정이 경사배향된 위상차 필름의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a retardation film in which nematic liquid crystals are tilted.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 위상차 필름(1000)은 PET 필름(300) 위에 배향막(200)이 코팅되고, 그 위로 네마틱 액정(100)이 소정각도(Θ)로 경사지도록 배향되어 있다.As shown in FIG. 4, the retardation film 1000 is coated with the alignment layer 200 on the PET film 300, and the nematic liquid crystal 100 is oriented so as to be inclined at a predetermined angle Θ.
이러한 위상차 필름(1000)은 네마틱 액정(100)이 수평도 수직도 아닌, 기울어져 배향된 것으로 이 때 각 복굴절율은 nx > ny > nz 또는 nz > nx > ny 와 같은 상호 관계를 갖는다.The retardation film 1000 is oriented at an angle, not the horizontal or vertical nematic liquid crystal 100, wherein each birefringence has a mutual relationship such as nx> ny> nz or nz> nx> ny.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 네마틱 액정을 이용한 위상차 필름의 제작방법 및 이를 통해 제작된 위상차 필름에 따르면, 배향막을 코팅한 PET 필름을 이용하여 경화성 네마틱 액정을 원하는 두께로 코팅하고 배향시킨 후 UV광조사에 의해 배향상태를 고정시킴으로서 수평 배향에서 부터 수직배향에 이르기 까지 다양한 필름을 제조할 수 있는 특징이 있다.According to the manufacturing method of the retardation film using the nematic liquid crystal according to the present invention as described above and the retardation film produced through this, after coating and orienting the curable nematic liquid crystal to a desired thickness using a PET film coated with an alignment film By fixing the alignment state by UV light irradiation, there is a feature that can produce a variety of films from the horizontal orientation to vertical orientation.
또한, 본 발명을 적용함에 있어서 위상차 필름 재료로 네마틱 액정을 사용하기 때문에, 배향각도에 따른 필름의 굴절률 분포를 쉽게 알 수가 있는 효과가 있다.In addition, since the nematic liquid crystal is used as the retardation film material in applying the present invention, there is an effect of easily knowing the refractive index distribution of the film according to the orientation angle.
아울러, 모든 네마틱 액정이 같은 방향으로 정렬을 하면 굴절률은 액정분자의 굴절률과 같은 값이 되므로 배향막의 각도와 필름의 두께만 설계하면 필요한 위상차를 갖는 필름을 만들 수가 있는 효과가 있다.In addition, when all the nematic liquid crystals are aligned in the same direction, the refractive index becomes the same as the refractive index of the liquid crystal molecules, so that only the angle of the alignment layer and the thickness of the film may be designed to make a film having a necessary phase difference.
또한, 플라스틱 필름을 사용하는 종래의 위상차 필름에 비해서 같은 위상차를 가지면서도 더 얇은 필름을 제작할 수 있는 장점이 있다.In addition, compared with the conventional retardation film using a plastic film, there is an advantage that can produce a thinner film having the same retardation.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 설명과 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred description, various other modifications and variations may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, it is intended that the appended claims cover such modifications and variations as fall within the true scope of the invention.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0064839A KR100415250B1 (en) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | Fabrication Method Of A Retardation Film Using Nematic Liquid Crystals And A Retardation Film Thereby |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0064839A KR100415250B1 (en) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | Fabrication Method Of A Retardation Film Using Nematic Liquid Crystals And A Retardation Film Thereby |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20030032749A true KR20030032749A (en) | 2003-04-26 |
| KR100415250B1 KR100415250B1 (en) | 2004-01-16 |
Family
ID=29565593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0064839A KR100415250B1 (en) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | Fabrication Method Of A Retardation Film Using Nematic Liquid Crystals And A Retardation Film Thereby |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100415250B1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005096084A1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-10-13 | Advue Co.,Ltd. | Optical phase modulation film and method of manufacturing the same |
| KR100738318B1 (en) * | 2005-11-23 | 2007-07-12 | 주식회사 에이스 디지텍 | Method for Manufacturing compensation film for angular field of view by using Nematic Crystal and compensation film for angular field of view using thereof |
| KR100771954B1 (en) | 2006-03-27 | 2007-10-31 | 주식회사 에이스 디지텍 | Method for Manufacturing compensation film for IPS mode with using Nematic Liquid Crystal |
| KR100812857B1 (en) * | 2006-03-29 | 2008-03-11 | 주식회사 에이스 디지텍 | Method for Manufacturing Optical Devices Having compensation film for IPS mode |
| KR101155575B1 (en) * | 2010-05-12 | 2012-06-19 | 경희대학교 산학협력단 | A manufacturing method of optical film having planar oriented cholesteric liquid crystal layer |
| CN103163686A (en) * | 2011-12-14 | 2013-06-19 | 财团法人工业技术研究院 | Dual-optical axis retardation film and method for producing the same |
| KR101325363B1 (en) * | 2005-01-11 | 2013-11-20 | 메르크 파텐트 게엠베하 | Polymerized liquid crystal film with low retardation |
-
2001
- 2001-10-19 KR KR10-2001-0064839A patent/KR100415250B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005096084A1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-10-13 | Advue Co.,Ltd. | Optical phase modulation film and method of manufacturing the same |
| KR101325363B1 (en) * | 2005-01-11 | 2013-11-20 | 메르크 파텐트 게엠베하 | Polymerized liquid crystal film with low retardation |
| KR100738318B1 (en) * | 2005-11-23 | 2007-07-12 | 주식회사 에이스 디지텍 | Method for Manufacturing compensation film for angular field of view by using Nematic Crystal and compensation film for angular field of view using thereof |
| KR100771954B1 (en) | 2006-03-27 | 2007-10-31 | 주식회사 에이스 디지텍 | Method for Manufacturing compensation film for IPS mode with using Nematic Liquid Crystal |
| KR100812857B1 (en) * | 2006-03-29 | 2008-03-11 | 주식회사 에이스 디지텍 | Method for Manufacturing Optical Devices Having compensation film for IPS mode |
| KR101155575B1 (en) * | 2010-05-12 | 2012-06-19 | 경희대학교 산학협력단 | A manufacturing method of optical film having planar oriented cholesteric liquid crystal layer |
| CN103163686A (en) * | 2011-12-14 | 2013-06-19 | 财团法人工业技术研究院 | Dual-optical axis retardation film and method for producing the same |
| CN103163686B (en) * | 2011-12-14 | 2016-01-20 | 财团法人工业技术研究院 | Dual-optical axis retardation film and method for producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100415250B1 (en) | 2004-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4107741B2 (en) | Optical film manufacturing method, optical film and liquid crystal display device | |
| JP4137438B2 (en) | Optical film, polarizing film using the same, and method for improving viewing angle of polarizing film | |
| JP2008242467A (en) | Optical film, polarizing film using the same, and method for improving view angle of polarizing film | |
| JP2004046194A (en) | Manufacturing method for optical compensator | |
| JP2010009063A (en) | Birefringent index optical film and optical compensation film provided with the same | |
| JP4530256B2 (en) | Retardation film, method for producing the same, and optical film using the same | |
| JPWO2018123725A1 (en) | Circular polarizing plate, organic electroluminescence display device | |
| KR100969148B1 (en) | A method of fabricating retardation film using of polarized uv | |
| JP2004046195A (en) | Manufacturing method for optical compensator | |
| KR100415250B1 (en) | Fabrication Method Of A Retardation Film Using Nematic Liquid Crystals And A Retardation Film Thereby | |
| KR100378529B1 (en) | Fabrication of Quarter-wave Films Using a Liquid Crystal and Application to the CLC Polarizer | |
| JPH07101026A (en) | Laminate with improved polarization characteristics and release film therefor | |
| JP2002207125A (en) | Optical compensation sheet and liquid crystal display device | |
| KR19990067967A (en) | Phase retarder film | |
| CN114514451B (en) | Optical film, circularly polarizing plate, and organic electroluminescent display device | |
| JP2008077043A (en) | Optical compensation sheet, polarizing plate, and liquid crystal display apparatus | |
| KR100364504B1 (en) | Fabrication method of retardation film using photo-alignment layer | |
| JP2003232922A (en) | Polarizing plate and liquid crystal display | |
| US8736797B2 (en) | Biaxial retardation film and fabrication method thereof | |
| JP5049705B2 (en) | Transparent film, polarizing plate, and liquid crystal display device | |
| KR20050004455A (en) | A method of fabricating retardation film using of ion beam | |
| CN114245875A (en) | Method for producing optically anisotropic layer, method for producing laminate, method for producing optically anisotropic layer with polarizer, method for producing laminate with polarizer, composition, and optically anisotropic layer | |
| JP2007286331A (en) | Optical compensation sheet, polarizing plate using the same and liquid crystal display | |
| JPH04173844A (en) | Production of polyvinyl alcohol phase-difference film having improved property | |
| TW201326990A (en) | Liquid crystal display apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20081008 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |