KR20050046573A - 편광광학소자와 그 연속적 제조방법, 및 이편광광학소자를 사용한 반사광학소자 - Google Patents
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Abstract
가시광 영역으로부터 적외광 영역까지 사용할 수 있는 그리드형의 편광광학소자 및 그 연속적 제조방법을 제공한다.
PET필름(12)을 롤(13)을 개재하여 공급하고, 이 PET필름의 표면에 T-다이(14)를 사용해서, 폴리비닐 알콜과 포름알데히드와 메탈처리를 한 ZnO휘스커(whisker)와 물로 이루어지는 혼합액을 소정의 두께가 되도록 도포하고, 다음으로 2축롤의 상부(16)와 하부(16')의 원주속도를 변화시킴으로써 전단응력을 가하면서 코팅을 행하였다. 그 때, ZnO휘스커는 필름의 길이 방향으로 배향하였다. 계속해서, 소정온도로 유지된 항온조(17) 및 롤(18)을 통과하여 건조·경화시킨 후에 권취롤(19)에 의해 권취하였다.
얻어진 필름형상의 편광광학소자는 적외광의 파장 1㎛∼10㎛영역에서 상당히 편광반사성이 높고, 이 편광광학소자를 직교시켜서 적외선의 반사율을 측정한 바, 99%이었다.
Description
본 발명은 편광광학소자와 그 연속적 제조방법, 및 이 편광광학소자를 사용한 반사광학소자에 관한 것으로, 특히 롤 기술을 사용해서 제조한 가시영역으로부터 적외영역까지 사용가능한 그리드형의 편광광학소자와 연속적 제조방법, 및 이 편광광학소자를 사용한 반사광학소자에 관한 것이다.
필름형상의 편광광학소자의 제작방법은 현재까지 3종류의 방법이 알려져 있다. 제 1방법은, 하기 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 연신된 폴리비닐 알콜(PVA)필름 안에 요소와 같은 이색성색소를 도프하는 방법이다. 이 방법은 요소착체 등의 이색성물질을 흡착시킨 PVA 필름을 회전하는 롤러 사이를 통과하고, 가열하면서 1축연신하여, PVA분자를 배향시킴과 동시에 요소착체도 배향시키는 것이다. 이러한 구성의 필름형상의 편광광학소자는 필름의 연신방향에 직교하는 진동면을 갖는 광은 투과하지만, 필름의 연신방향과 평행한 진동면을 갖는 광은 흡수되어 소실되기 때문에, 이 필름형상의 편광광학소자를 2장 겹치면 모든 진동면의 빛이 흡수 되어버려서 검게 보인다. 이 제 1방법에 의해 제조된 편광광학소자는 저가이고, 소광비가 우수하며 또, 필름형상으로 임의의 크기의 것을 제조할 수 있으므로, 현재의 액정표시장치 등에 있어서 폭넓게 사용되고 있지만, 사용영역은 거의 가시영역으로 제한되어 있다.
제 2필름형상의 편광광학소자의 제작방법은, 하기 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이, 2종류의 고분자 또는 무기미립자를 고분자에 분산해서, 1축연신 처리하는 방법이다. 예를 들어, 연신방향으로 혼합한 물질의 굴절률을 일치시키고, 그 수직방향으로 가능한 한 큰 굴절률차△n을 발생하도록 하는 방법이다. 이 경우, 상술한 방법과는 역으로 연신방향으로 굴절률차△n을 크게 해서, 그 수직방향의 굴절률차△n=0으로 해도 된다. 어느 경우에 있어서도, 한쪽 방향의 굴절률차△n을 가능한 한 크게 해서, 0.5이상으로 하고, 다른 방향의 굴절률차△n을 0으로 하면 이상적이지만, 이 조건을 찾는 것이 극히 곤란하다. 때문에, 이 제 2제작방법에 의한 편광광학소자는, 작은 면적의 편광광학소자를 만드는 것은 가능하지만, 국소적으로 연신배율이 조금이라도 다르면, 그 부분의 굴절률차△n이 다른 부분과는 달라져 버리기 때문에 편광기능이 약해진다. 또, 소정의 편광성능을 얻기 위해서는 어느 정도 두껍게 할 필요가 있기 때문에, 박막화한 고성능 편광광학소자를 얻기에는 곤란이 따른다.
또, 제 3필름형상의 편광광학소자 제조방법은, 가는 철사의 간격을 편광시키고자 하는 파장이하로 갖춤으로써 편광성을 얻는 방법이다. 이 방법에 의한 편광광학소자는, 그리드형 편광광학소자라고 불리는 것으로, 가는 철사의 간격d가 광의 파장λ보다도 충분히 짧은 간격, 구체적으로는 d<λ/2의 간격으로 등간격으로 배치되어 있는 경우에 편광광학소자로서의 작용을 나타낸다. 이 형식의 편광광학소자는 금속선의 길이방향과 같은 진동면을 갖는 광을 반사하고, 그 직각방향과 같은 진동면을 갖는 광을 투과하는 기능을 갖고 있다. 따라서, 이 그리드형 편광광학소자는 상기 제 1필름형상의 편광광학소자와는 동작원리가 완전히 다르고, 그리드형 편광광학소자를 2장 직교시켜서 겹치면 모든 진동면의 입사광을 반사하므로, 실질적으로 거울처럼 작용한다. 이 그리드형 편광광학소자는 광의 투과율을 향상시킬 수 있지만, 도전성의 가는 철사 및 그 간격을 편광시켜야 할 파장이하로 갖추지 않으면 안된다. 그로 인해, 종래는 파장이 긴 적외광 등에 사용되고 있고, 가시광의 편광에는 무리가 있기 때문에, 거의 사용되고 있지 않았다.
이와 같은 그리드형 편광광학소자의 일례로서, 하기 특허문헌 3에는 유전체 중에 또는 유전체표면 상에 금속이 격자형태로 분포하는 구조의 그리드형 편광광학소자에 있어서, 2개의 유전체 사이에 금속을 격자형태로 개재시켜서 일체화시킨 후, 상기 금속격자 전체를 직선방향으로 가열연신 또는 압연해서 제조하는 그리드형 편광광학소자의 제조방법이 개시되어 있다.
그러나, 하기 특허문헌 3에 개시되어 있는 그리드형 편광광학소자의 제조방법은, 금속이 늘어나는 온도까지 가열할 필요가 있기 때문에 고분자물질을 유전체로 하는 경우, 이 온도에서는 고분자물질이 융액상태로 되거나 또는 분리되어 버리므로, 편광광학소자를 제작하는 것이 불가능하고, 또 큰 면적으로 만드는 것은 실질적으로 곤란하다.
또, 하기 특허문헌 4에는 투명하고 유연한 기판 상에 금속막을 형성하고, 금속막의 융점이하로 기판과 금속막을 연신함으로써, 이방적인 형상을 갖는 금속부분과 유전체부분으로 이루어지는 구조를 형성한 그리드형 편광광학소자가 개시되어 있다.
그러나, 하기 특허문헌 4에 개시되어 있는 그리드형 편광광학소자의 제조방법에 의하면, 투명하고 유연한 기판은 연신에 의해 균일하게 연신되기 때문에, 이 기판 상의 금속박막에도 평균적인 연신력이 걸리므로, 금속막으로 형성된 금속세선(細線)이 광의 파장 오더(order)의 간격으로 규칙적으로 나열되어 있는 것은 아니다. 즉, 금과 같이 연전성(延展性)이 좋은 금속을 사용한 경우, 이 금속은 기판과 함께 늘어나 버리므로 여전히 기판을 덮고 있으며, 한편, 알루미늄과 같이 연전성이 그다지 없는 금속을 사용한 경우에는 불규칙하게 균열이 생기거나, 기판으로부터 금속이 벗겨져서 떨어져버리므로, 거의 편광효과는 얻을 수 없다는 문제점이 존재하고 있다.
또, 최근에 이르러서, 하기 특허문헌 5에 개시되어 있는 바와 같이 유리판 상에 포토레지스트를 이용해서 가는 홈을 만들고, 이것에 금속을 증착함으로써 가시광역의 편광광학소자로 하는 방법도 발표되어 있지만, 이 방법으로는 제조과정이 복잡해지므로, 고가가 되는 이외에도 실용상 5㎠ 이상의 큰 면적으로 만드는 것은 불가능하다.
따라서, 상술한 바와 같은 그리드형 편광광학소자의 제조방법으로는 최대로 수㎠의 것 밖에 얻지 못하고 그 이상의 큰 면적을 갖는 필름형상의 그리드형 편광광학소자를 얻을 수 없었다. 그 때문에 가시광 영역으로부터 적외광 영역에 걸쳐서 편광효과를 향상시킨 사용파장의 1/10정도의 폭, 즉 수10㎚에서 수㎛의 폭으로, 사용파장의 10배 이상 길이, 즉 수100㎚에서 수100㎛의 길이를 갖는 도전체와 유전체가 교대로 배치된 구조를 갖고, 큰 면적으로 필름형상의 그리드형 편광광학소자 및 그 저가의 제조법의 개발이 강하게 요구되고 있다.
[특허문헌1]
특허공개 평05-019247호 공보 (단락 [0008])
[특허문헌2]
특허공개 2002-022966호 공보(특허청구의 범위, 단락 [0033]∼[0043])
[특허문헌3]
특허공개 평9-090122호 공보 (특허청구의 범위, 단락 [0011]∼[0021]], 도 1)
[특허문헌4]
특허공개2001-074935호 공보 (특허청구의 범위, 단락 [0010]∼[0014], 도 1, 도 2)
[특허문헌5]
특표2003-529680호 공보 (특허청구의 범위)
본 발명자는 상술한 바와 같은 종래의 그리드형 편광광학소자의 제조상의 문제점을 극복하고, 고성능으로, 큰 면적이면서도, 저가로 제조할 수 있는 그리드형의 편광광학소자의 연속적 제조방법을 제공하기 위해 여러 가지 검토를 반복한 결과, 극히 작은 직경과 길이가 직경에 비해 상당히 긴 미세한 도전성섬유를 사용하면, 롤 기술을 이용해서 고분자필름의 표면에 광 또는 전파의 파장 이하의 폭을 갖는 도전성 세선을 광 또는 전파의 파장보다도 충분히 작은 간격으로 나열할 수 있는 것을 발견해 내고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명 제 1목적은, 가시광 영역으로부터 적외광 영역의 파장의 광에 사용할 수 있는, 고성능으로, 큰 면적이면서도, 저가로 제조할 수 있는 그리드형의 편광광학소자를 제공하는 것이다.
또, 본 발명의 제 2목적은, 롤 연신기술을 구사한 상기 그리드형 편광광학소자의 연속적 제조법을 제공하는 데 있다.
또, 본 발명의 제 3목적은, 상기 그리드형 편광광학소자를 복합화한 가시광 영역이나 적외광 영역으로부터 밀리파, 마이크로파까지의 넓은 파장대역폭에 있어서의 그리드형 반사광학소자를 제공하는 데 있다.
본 발명의 상기 제 1목적은 이하의 구성에 의해 달성할 수 있다. 즉, 본 발명의 청구항 1∼6에 기재된 편광광학소자의 발명은, 투명한 고분자 필름 상에 섬유형상 도전성물질과, 열경화성수지, 광경화수지 및 화학가교형 경화제로부터 선택된 적어도 하나를 함유한 혼합액을 도포하고, 섬유형상 도전성물질을 배향시키면서 경화시키고 그 배향을 고정화함으로써 얻어진, 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조가 형성되어 있고, 이 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 짧은 방향의 길이가 편광시키고자 하는 입사광의 파장보다 짧고, 긴 방향의 길이가 편광시키고자 하는 입사광의 파장보다 길게 되어 있는 편광광학소자인 것을 공통의 특징으로 한다.
이 경우, 편광특성은 주로 섬유형상 도전성물질의 사이즈, 농도, 분산상태, 배향상태 등에 의해서 정해지므로, 고분자 필름, 열경화성수지, 광경화형수지 및 화학가교형 경화제로서는 투명한 것이면 주지의 것을 적당히 선택해서 사용할 수 있다.
상기 편광광학소자에 있어서는, 상기 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 짧은 방향의 길이는, 편광시키고자 하는 입사광의 파장의 1/20∼1/2의 범위에 있고, 긴 방향의 길이는, 이 입사광의 파장의 2배 이상이 되도록 하면 좋다. 이 경우, 상기 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 짧은 방향의 길이가 1/20미만이면, 상기 이방적인 도전성부분에 의한 광흡수 내지는 반사가 많아지므로, 광투과율이 악화되어서 바람직하지 않고, 또 1/2을 넘으면 편광특성이 악화된다. 게다가, 상기 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 긴 방향의 길이가 2배 미만이면, 편광특성이 악화되고, 또 긴 방향의 길이는 제작가능한 한 이론적으로는 한계는 없어, 사용하는 편광광학소자의 사이즈에 따라서 정하면 된다.
편광시키는 입사광이 가시광인 경우는, 파장범위가 약 400㎚∼약 700㎚이기 때문에, 상기 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 짧은 방향의 길이를 20㎚∼350㎚의 범위로 하고, 긴 방향의 길이는 800㎚이상으로 하면 편광특성이 좋은 편광광학소자가 된다.
또, 편광시키는 입사광이 적외광인 경우는, 파장범위가 약 700㎚이상이기 때문에, 상기 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 짧은 방향의 길이를 35㎚∼1㎛의 범위로 하고, 긴 방향의 길이는 10㎛이상으로 하면 편광효율이 좋은 편광광학소자가 된다.
또, 상기 섬유형상 도전성물질은 금속 휘스커, 도전성 산화물 휘스커, 카본 나노튜브로부터 선택된 적어도 1종인 것이 바람직하다. 또, 상기 이방적인 도전성부분이 형성되어 있는 표면에 도전성부분의 박리방지 기능도 겸비한 유전체 다층막으로 이루어지는 반사방지막이 형성되어 있어도 좋다.
또, 본원의 상기 제 2목적은 이하의 구성에 의해 달성할 수 있다. 즉, 본원의 청구항 7∼12에 기재된 편광광학소자의 연속적 제조방법은, 이하의 (1)∼(3)의 공정으로 이루어지는 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조가 형성되어 있고, 이 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 짧은 방향의 길이가 편광시키고자 하는 입사광의 파장보다 짧고, 긴 방향의 길이가 편광시키고자 하는 입사광의 파장보다 길게 되어 있는 편광광학소자의 연속적 제조방법인 것을 공통의 특징으로 한다.
(1) 투명한 고분자 필름을 연속적으로 공급하는 공정.
(2) 상기 투명한 고분자필름 상에 섬유형상 도전성물질과 열경화성수지, 광경화수지 또는 화학가교형 경화제를 함유한 혼합액을 도포하면서 압축롤 사이를 통과하여, 상기 섬유형상 도전성물질을 일방향으로 배향시키는 공정.
(3) 상기 열경화성수지, 광경화수지 또는 화학가교형 경화제를 함유한 혼합액을 경화시켜서 상기 섬유형상 도전성물질의 배향을 고정하는 공정.
상기 편광광학소자에 있어서는, 상기 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 짧은 방향의 길이는, 편광시키고자 하는 입사광의 파장의 1/20∼1/2의 범위에 있고, 긴 방향의 길이는, 이 입사광의 파장의 2배 이상이 되도록 하면 좋다. 이 경우, 상기 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 짧은 방향의 길이가 1/20미만이면, 상기 이방적인 도전성부분에 의한 광흡수 내지는 반사가 많아지므로, 광투과율이 악화되어서 바람직하지 않고, 또 1/2을 넘으면 편광특성이 악화된다. 게다가, 상기 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 긴 방향의 길이가 2배 미만이면, 편광효율이 악화되고, 또 긴 방향의 길이는 제조가능한 한 이론적으로는 한계는 없어, 사용하는 편광광학소자의 사이즈에 따라서 정하면 된다.
편광시키는 입사광이 가시광인 경우는, 파장범위가 약 400㎚∼약 700㎚이기 때문에, 상기 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 짧은 방향의 길이를 20㎚∼350㎚의 범위로 하고, 긴 방향의 길이는 800㎚이상으로 하면 편광효율이 좋은 편광광학소자를 제조할 수 있게 된다.
또, 편광시키는 입사광이 적외광인 경우는, 파장범위가 약 700㎚이상이기 때문에, 상기 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 짧은 방향의 길이를 35㎚∼1㎛의 범위로 하고, 긴 방향의 길이는 10㎛이상으로 하면 편광효율이 좋은 편광광학소자를 제조할 수 있다.
또, 상기 섬유형상 도전성물질은 금속 휘스커, 도전성 산화물 휘스커, 카본 나노튜브로부터 선택된 적어도 1종인 것이 바람직하다. 또, 상기 이방적인 도전성부분이 형성되어 있는 표면에 도전성부분의 박리방지 기능도 겸비한 유전체 다층막으로 이루어지는 반사방지막이 형성되어 있어도 좋다.
또, 본원의 상기 제 3목적은 이하의 구성에 의해 달성할 수 있다. 즉, 본원의 청구항 13∼15에 기재한 반사광학소자의 발명은, 상기 청구항 1∼6의 어느 한 항에 기재된 편광광학소자로 이루어지는 2장의 필름이 각각의 도전성물질이 직교하도록 배치된 구조를 갖는 반사광학소자인 것을 공통의 특징으로 한다.
이 경우, 청구항 1∼6에 기재된 그리드형 편광광학소자는, 도전성부분의 길이 방향과 같은 진동면을 갖는 광을 반사하고, 그 직각방향과 같은 진동면을 갖는 광을 투과하는 기능을 갖고 있다. 따라서, 이 청구항 1∼6에 기재된 그리드형 편광광학소자를 2장 직교시켜서 겹치면, 소정의 파장범위의 모든 진동면의 입사광을 반사해서 실질적으로 거울과 같은 작용을 하는 반사광학소자가 얻어진다.
이 경우, 상기 청구항 1∼6에 기재된 편광광학소자의 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 치수를 선택함으로써, 가시광, 적외광, 밀리파 및 마이크로파를 반사하도록 하거나, 혹은 가시광은 투과하고 적외광, 밀리파 및 마이크로파를 반사하도록 하는 것도 가능하다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태를 실시예에 의해 설명한다. 또, 이하에 나타내는 실시예는 본 발명을 이 실시예에 기재된 것으로 특정하는 것을 의도하는 것은 아니며, 본 발명은 특허청구의 범위에 기재된 기술적 범위에 포함되는 것에 똑같이 적용할 수 있는 것이다.
(실시예 1)
실시예 1에서는, 도 1에 나타낸 편광광학소자의 연속적 제조장치(10)를 사용해서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET)필름의 표면에 도전성의 ZnO휘스커를 고정해서 필름형상의 편광광학소자를 제작하였다. 먼저, PET필름의 공급롤(11)로부터 PET필름(12)을 롤(13)을 개재해서 공급하고, 이 PET필름의 표면에, T-다이(14)를 사용해서, 폴리비닐 알콜과 포름알데히드와 메탈처리를 한 ZnO휘스커와 물로 이루어지는 혼합액을 소정의 두께가 되도록 도포하고, 다음으로, 2축롤의 상부(16)와 하부(16')의 원주속도를 변화시킴으로써 전단응력을 가하면서 코팅을 행하였다. 그 때, ZnO휘스커는 필름의 길이방향으로 배향하였다. 계속해서, 이 소정온도로 유지된 항온조(17) 및 롤(18)을 통과하여 건조·경화시킨 후, 권취롤(19)에 의해 권취함으로써, 도전성의 ZnO휘스커가 필름의 길이방향으로 배향된 편광광학소자가 얻어진다. 이 편광광학소자는 적외광의 파장 1㎛∼10㎛영역에서 상당히 편광반사성이 높고, 이 편광광학소자를 직교시켜서 적외선의 반사율을 측정한 바, 99%이었다. 또, 본 실시예 1에서는, PET필름 상에 도전성의 ZnO휘스커를 함유한 혼합액을 도포할 때에 T-다이법을 채용했지만, 이것으로 한정되지 않고 덕트 플레이트법 등 주지의 도포방법을 채용할 수 있다.
(실시예 2)
실시예 2에서는, 실시예 1에서 사용한 도 1에 나타난 장치를 이용해서, 도전성물질의 표면에 반사방지막을 형성한 필름형상의 편광광학소자를 제조하였다. 실시예 2에서 사용한 편광광학소자의 연속적 제조장치(20)의 구성을 도 2에 나타낸다. 또, 도 2에서는, 도 1에 나타낸 구성과 공통의 구성부분에는 동일한 참조부호를 부여하는 것으로 하고, 그 상세한 설명은 생략한다. 먼저, 실시예 1과 동일하게 하여 제조된 항온조(17) 및 롤(18)을 통과하여 건조·경화시킨 표면에, 도전성의 ZnO휘스커로 이루어지는 도전성물질이 코팅되어 있는 PET필름(21)의 도전성물질이 부여되어 있는 면에, 저굴절률과 고굴절률의 고분자필름이 각각 교대로 복수층 라미네이트된 반사방지 필름의 공급롤(22)에서 공급된 반사방지 필름을 롤(23)을 개재해서 적층시키고, 롤(24)을 통과하여 접착시켰다. 이 새롭게 가해진 반사방지 필름은, 광의 반사방지뿐만 아니라 롤(24)의 강한 압력으로 PET필름의 표면에 부착되어 있는 ZnO휘스커의 이탈방지의 기능도 갖는다. 그 후, 항온조(25)에서 열처리를 행함으로써 부착안정성을 가하고, 롤(26)을 개재해서 권취롤(27)로 권취하였다. 이 권취롤(27)에 권취된 필름 형상의 편광광학소자는 실시예 1의 편광광학소자와 동등한 편광효과를 갖고 있음을 확인 할 수 있었다.
(실시예 3)
실시예 3에서는, 도 3에 나타낸 편광광학소자의 연속적 제조장치(30)를 사용해서, 폴리카보네이트 필름 상에 카본 나노튜브를 고정해서 필름 형상의 편광광학소자를 제조하였다. 먼저, 폴리카보네이트의 공급롤(31)에서 폴리카보네이트 필름(32)을 롤(33)을 개재해서 각각의 원주속도가 다른 2축롤(34) 및 (35)에 공급하였다. 그리고, 시판 중인 카본 나노튜브를 혼합한 포토레지스트용액(36)을 상기 원주속도가 다른 2축롤(34) 및 (35)의 상부에서 용액방울(37)의 상태로 적하하고, 전단응력을 가하면서 코팅을 행하였다. 그 때, 카본 나노튜브는 필름의 길이방향으로 배향하였다. 계속해서, 노광장치(38)로 광을 조사하여 배향을 고정하고, 권취롤(39)로 권취하였다. 이와 같이 해서 얻어진 필름형상의 편광광학소자의 편광도는 가시광의 파장 420㎚∼700㎚영역에서 98%이었다.
본 발명의 상기 구성에 의하면 이하와 같은 우수한 효과를 달성한다. 즉, 본원의 청구항 1∼6에 기재되어 있는 편광광학소자에 의하면, 극히 작은 직경과 길이가 직경에 비해 상당히 긴 미세한 도전성섬유를 사용하면, 이하의 실시예에서 상세히 기술하는 바와 같이, 롤 기술을 이용해서 큰 면적으로, 필름형상의 편광특성이 좋으며, 광투과율이 높으면서도, 가시광 영역으로부터 적외광 영역까지 사용할 수 있는 그리드형의 편광광학소자가 제공된다. 특히, 청구항 6에 기재된 상기 편광광학소자에 의하면, 추가로 상기 이방적인 도전성부분이 형성되어 있는 표면에 도전성부분의 박리방지 기능도 겸비한 유전체 다층막으로 이루어지는 반사방지막이 형성되어 있으므로, 열화(劣化)가 억제되고, 동시에 광의 투과율이 향상된 편광광학소자가 얻어진다.
또, 본원의 청구항 7∼12에 기재되어 있는 편광광학소자의 연속적 제조방법의 발명에 의하면, 상기 청구항 1∼6에 기재되어 있는 편광광학소자를 여러 가지 롤 법에 의해 연속적으로 큰 면적의 것을, 간단하게, 저가로 제조하는 것이 가능해진다.
또, 본원의 청구항 13∼15에 기재된 반사광학소자의 발명에 의하면, 큰 면적으로 필름형상의, 소정 파장의 광 내지는 전자파를 반사하는 것이 가능한 반사광학소자가 얻어진다. 따라서, 이 반사광학소자를, 예를 들어, 자동차의 프론트 글라스, 사이드 글라스 등에 사용하면, 맞은편 차의 하이빔이 부딪쳐도 운전자가 눈부시지 않도록 할 수 있고, 또 빌딩유리창 등에 사용하면 가시광은 투과하지만, 적외선 및 그보다 파장이 긴 전자파를 반사시키도록 하는 것이 가능하기 때문에, 실내가 밝아질 뿐만 아니라, 단열성이 향상된다.
도 1은 실시예 1에서 사용하는 편광광학소자의 연속적 제조장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 실시예 2에서 사용하는 편광광학소자의 연속적 제조장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 실시예 3에서 사용하는 편광광학소자의 연속적 제조장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣
10, 20, 30: 편광광학소자의 연속적 제조장치
10, 221, 31: 공급롤 14: T-다이
16, 16': 2축롤 17, 25: 항온조
19, 27, 39: 권취롤 34, 35: 2축롤
36: 카본 나노튜브를 혼합한 포토레지스트 용액
37: 용액방울 38:노광장치
Claims (15)
- 투명한 고분자 필름 상에 섬유형상 도전성물질과, 열경화성수지, 광경화수지 및 화학가교형 경화제로부터 선택된 적어도 하나를 함유한 혼합액을 도포하고, 섬유형상 도전성물질을 배향시키면서 경화시키고 그 배향을 고정화함으로써 얻어진, 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조가 형성되어 있고, 이 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 짧은 방향의 길이가 편광시키고자 하는 입사광의 파장보다 짧고, 긴 방향의 길이가 편광시키고자 하는 입사광의 파장보다 길게 되어 있는 편광광학소자.
- 제 1항에 있어서, 상기 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 짧은 방향의 길이는, 편광시키고자 하는 입사광의 파장의 1/20∼1/2의 범위에 있고, 긴 방향의 길이는, 이 입사광의 파장의 2배 이상인 것을 특징으로 하는 편광광학소자.
- 제 2항에 있어서, 상기 편광시킨 입사광이 가시광이고, 상기 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 짧은 방향의 길이는 20㎚∼350㎚의 범위이고, 긴 방향의 길이는 800㎚이상인 것을 특징으로 하는 편광광학소자.
- 제 2항에 있어서, 상기 편광시킨 입사광이 적외광이고, 상기 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 짧은 방향의 길이는 35㎚∼1㎛의 범위이고, 긴 방향의 길이는 10㎛이상인 것을 특징으로 하는 편광광학소자.
- 제 1항에 있어서, 상기 섬유형상 도전성물질이, 금속 휘스커, 도전성 산화물 휘스커, 카본 나노튜브로부터 선택된 적어도 1종류인 것을 특징으로 하는 편광광학소자.
- 제 1~5항의 어느 한 항에 있어서, 추가로, 상기 이방적인 도전성부분이 형성되어 있는 표면에 도전성부분의 박리방지기능도 겸비한 유전체 다층막으로 이루어지는 반사방지막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 편광광학소자.
- 이하의 (1)∼(3)의 공정으로 이루어지는, 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조가 형성되어 있고, 이 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 짧은 방향의 길이가 편광시키고자 하는 입사광의 파장보다 짧고, 긴 방향의 길이가 편광시키고자 하는 입사광의 파장보다 길게 되어 있는 편광광학소자의 연속적 제조방법.(1) 투명한 고분자 필름을 연속적으로 공급하는 공정.(2) 상기 투명한 고분자필름 상에 섬유형상 도전성물질과, 열경화성수지, 광경화수지 또는 화학가교형 경화제를 함유한 혼합액을 도포하면서 압축롤 사이를 통과하여, 상기 섬유형상 도전성물질을 일방향으로 배향시키는 공정.(3) 상기 열경화성수지, 광경화수지 또는 화학가교형 경화제를 함유한 혼합액을 경화시켜서 상기 섬유형상 도전성물질의 배향을 고정하는 공정.
- 제 7항에 있어서, 상기 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 짧은 방향의 길이는, 편광시키고자 하는 입사광의 파장의 1/20∼1/2의 범위에 있고, 긴 방향의 길이는, 이 입사광의 파장의 2배 이상인 것을 특징으로 하는 편광광학소자의 연속적 제조방법.
- 제 8항에 있어서, 상기 편광시키는 입사광이 가시광이고, 상기 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 짧은 방향의 길이는 20㎚∼350㎚의 범위에 있고, 긴 방향의 길이는 800㎚이상인 것을 특징으로 하는 편광광학소자의 연속적 제조방법.
- 제 8항에 있어서, 상기 편광시키는 입사광이 적외광이고, 상기 이방적인 도전성부분과 고분자 유전체부분으로 이루어지는 구조의 짧은 방향의 길이는 35㎚∼1㎛의 범위이고, 긴 방향의 길이는 10㎛이상인 것을 특징으로 하는 편광광학소자의 연속적 제조방법.
- 제 7항에 있어서, 상기 섬유형상 도전성물질이 금속 휘스커, 도전성 산화물 휘스커, 카본 나노튜브로부터 선택된 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 편광광학소자의 연속적 제조방법.
- 제 7∼11항의 어느 한 항에 있어서, 추가로, 상기 이방적인 도전성부분이 형성되어 있는 표면에 도전성부분의 박리방지기능도 겸비한 유전체 다층막으로 이루어지는 반사방지막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 편광광학소자의 연속적 제조방법.
- 제 1∼6항의 어느 한 항에 기재된 편광광학소자로 이루어지는 2장의 필름이 각각의 도전성부재가 직교하도록 배치된 구조를 갖는 반사광학소자.
- 제 13항에 있어서, 가시광, 적외광, 밀리파 및 마이크로파를 반사하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 반사광학소자.
- 제 13항에 있어서, 가시광은 투과하고, 적외광, 밀리파 및 마이크로파를 반사하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 반사광학소자.
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