KR20110086524A - 광배향막 배향 처리용 점착 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 광배향막 배향 처리용 점착 필름, 적층 필름, 광학 필터의 제조 방법, 광학 필터 또는 입체 영상 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 미배향 영역의 발생을 최소화하고, 또한 정밀도가 높은 배향 패턴을 형성할 수 있는 배향 처리용 점착 필름, 그를 포함하는 적층 필름 및 그를 사용한 광학 필터의 제조 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 광학 필터 또는 입체 영상 표시 장치를 제공할 수 있다.

Description

광배향막 배향 처리용 점착 필름{Pressure sensitive adhesive film for an orientating treatment in a photo-orientable layer}
본 발명은, 광배향막 배향 처리용 점착 필름, 적층 필름, 광학 필터의 제조 방법, 광학 필터 또는 입체 영상 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 2010년 1월 22일자로 대한민국에서 출원된 대한민국 특허출원 제2010-0005907호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에서 채용한다.
입체 영상 표시 장치는 깊이감이 있는 영상을 표시할 수 있는 디스플레이 장치이다. 기존 영상 표시 장치는 영상 표시면에서만 정보를 표현할 수 있으므로, 표현하고자 하는 대상의 깊이 정보는 모두 잃어버리는 제약이 있다.
입체 영상 표시 장치는, 공간 내에서 대상을 입체적으로 표시할 수 있으므로, 물체 본래의 3차원 정보를 온전히 관찰자에게 전달할 수 있고, 현실감 있는 표현이 가능하다.
입체 영상 표시 기술은, 크게 안경 방식과 무안경 방식으로 구별된다. 또한, 안경 방식은 편광 안경 방식과 LC 셔터 안경(LC shutter glass) 방식으로 분류될 수 있고, 무안경 방식은 2안식/다시점 양안 시차 방식, 체적형 방식 또는 홀로그래픽 방식 등을 분류될 수 있다.
본 발명은, 광배향막 배향 처리용 점착 필름, 적층 필름, 광학 필터의 제조 방법, 광학 필터 또는 입체 영상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 광투과 영역 및 광차단 영역을 가지는 기재를 포함하는, 광배향막 배향 처리용 점착 필름에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 점착 필름을 상세히 설명한다.
본 발명의 점착 필름은, 예를 들면, 광배향막에 광을 조사하여 배향 처리를 수행하는 과정에 사용될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 점착 필름은, 광배향막에 제 1 배향 방향을 가지는 제 1 배향 영역과 상기 제 1 배향 방향과는 상이한 제 2 배향 방향을 가지는 제 2 배향 영역을 적어도 포함하는 패턴 또는 배향 방향이 서로 다른 2종류 이상의 배향 영역을 형성하기 위한 배향 처리를 수행하는 과정에 사용될 수 있다. 상기 배향 처리 과정에서 광투과 및 광차단 영역이 형성되어 있는 기재가 일종의 마스크의 역할을 수행할 수 있다. 특히, 점착 필름의 형태이기 때문에, 상기 기재를 광배향막에 부착시킨 상태, 즉 광배항막과 기재의 사이에 간격이 실질적으로 존재하지 않는 상태에서 배향 처리를 수행할 수 있고, 이에 따라 미배향 영역이 존재하지 않고, 정밀도가 높은 배향 패턴을 형성할 수 있다.
용어 「광배향막」에는, 이 분야에서 사용되고 있는 것으로서, 광 조사에 의하여 포함된 분자의 일정 방향으로의 배향이 유도될 수 있는 모든 종류의 배향막이 포함될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 광배향막은 편광된 자외선, 예를 들면 직선 편광된 자외선의 조사에 의하여 배향이 유도되고, 또한 그 상부에 액정 화합물이 형성되었을 때에 액정 화합물과의 상호 작용에 의하여 상기 액정 화합물의 배향을 유도할 수 있는 배향막일 수 있다.
본 발명의 하나의 예시에서 상기 광배향막은 입체 영상 표시 장치의 광학 필터용 광배향막일 수 있다. 입체 영상 표시 장치에 적용되는 광학 필텨의 예로는 패턴화된 위상차 소자(patterned retarder)를 들 수 있다.
본 발명에서 용어 「광투과 영역」은 기재의 상부 또는 하부에서 입사되는 광을 투과시켜, 반대측면으로 출사시킬 수 있는 영역을 의미하고, 용어 「광차단 영역」은 기재의 상부 또는 하부에서 입사되는 광을 흡수 또는 차단하여, 반대측면으로 출사시키지 않는 영역을 의미할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 점착 필름에 포함되는 기재(10)를 예시적으로 나타내는 단면도이다. 도 1에 나타난 바와 같이, 점착 필름의 기재(10)는, 두께 방향으로 조사되는 광(도면에서 화살표로 표시됨)을 투과시킬 수 있는 광투과 영역(T) 및 상기 광을 차단 또는 흡수할 수 있는 광차단 영역(B)을 포함한다. 상기 광투과 및 광차단 영역은 기재에 각각 하나 이상 형성되어 있을 수 있다.
본 발명의 기재에서 상기 광차단 영역 및 광투과 영역이 형성되는 형태는 특별히 제한되지 않으며, 목적하는 광배향막의 배향 패턴에 따라서 결정될 수 있다.
본 발명의 하나의 예시에서 상기 광투과 영역 및 광차단 영역은 각각 스트라이프(stripe) 형상을 가지고, 또한 서로 인접하여 교대로 형성되어 있을 수 있다. 도 2는, 본 발명의 하나의 예시에 따른 기재를 상부에서 관찰한 경우를 모식적으로 나타난 도면이고, 도면의 기재(10)에서는 광투과 영역(T) 및 광차단 영역(B)이 스트라이프상으로 교대로 형성되어 있다.
광투과 영역 및 광차단 영역이 스트라이프상으로 교대로 형성되는 경우, 상기 영역의 피치, 즉 하나의 광차단 영역의 선폭 및 상기와 인접하는 광차단 영역간의 간격의 합(도 2의 P); 및 인접하는 광차단 영역의 간격(도 2의 V)은 특별히 제한되지 않고, 광배향막이 적용되는 용도에 따라서 결정될 수 있다.
예를 들어, 상기 광배향막이 입체 영상 표시 장치의 광학 필터용 광배향막인 경우, 광투과 영역과 상기와 인접하는 광차단 영역의 피치는, 상기 입체 영상 표시 장치의 표시부의 좌안용 영상 또는 우안용 영상을 생성하는 단위 화소(pixel)의 폭의 2배일 수 있다. 통상적으로 입체 영상 표시 장치는, 예를 들면 도 6에 나타난 바와 같이, 표시 패널(62)과 같은 표시부 및 패턴화 위상차 소자와 같은 광학 필터(63)를 포함할 수 있다. 또한, 상기에서 표시부에는, 도 3에 나타난 바와 같이, 좌안용 영상을 생성하기 위한 단위 화소(좌안용 단위 화소, 도 3의 UL) 및 우안용 영상을 생성하기 위한 단위 화소(우안용 단위 화소, 도 3의 UR)가 스트라이프 형상으로 교대로 배치되어 있을 수 있다. 본 발명에서 점착 필름이 적용되는 광배향막이 상기와 같은 입체 영상 표시 장치의 광학 필터에 적용되는 것일 경우, 상기 피치(P)는 상기 표시부의 단위 화소(UR 또는 UL)의 폭(도 3의 W1 또는 W2)의 2배의 값과 동일한 수치를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명에서 용어 「동일」은, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서의 실질적 동일을 의미하는 것으로, 예를 들면, 제조 오차(error) 또는 편차(variation) 등을 감안한 오차를 포함하는 것이다.
예를 들면, 상기 피치가 단위 화소의 폭의 2배와 동일하다는 것은, 약 ±60㎛ 이내의 오차, 바람직하게는 약 ±40㎛ 이내의 오차, 보다 바람직하게는 약 ±20㎛ 이내의 오차를 포함하는 것이다.
상기 피치를 위와 같이 조절하여, 배향 처리 후에 배향막상에 미배향 영역의 발생을 방지하고, 높은 정밀도를 가지는 배향 패턴을 형성할 수 있다. 이에 따라 상기 배향막을 포함하는 광학 필터가 입체 영상 표시 장치에 적용되는 경우, 소위 크로스토크 등이 유발되지 않도록 할 수 있다.
상기에서 또한 인접하는 광차단 영역의 간격(도 2의 V)은, 입체 영상 표시 장치의 표시부에서 좌안용 단위 화소 또는 우안용 단위 화소의 폭(예를 들면, 도 3의 W1 또는 W2)과 동일한 수치를 가지는 것이 바람직하다. 상기에서 단위 화소의 폭과 동일한 수치는, 전술한 실질적인 동일을 의미하고, 예를 들면, ±30㎛ 이내의 오차, 바람직하게는 약 ±20㎛ 이내의 오차, 보다 바람직하게는 약 ±10㎛ 이내의 오차를 포함하는 것이다. 상기 간격을 단위 화소의 폭과 동일하게 설정하여, 배향 처리 시에 미배향 영역의 발생을 방지하고, 정밀도가 보다 우수한 배향 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 광학 필터가 표시 장치에 적용되는 경우에 각 편광 변환부가 좌안용 및 우안용 영상 생성부의 단위 화소와 효과적으로 대응될 수 있어, 크로스토크 등의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명의 기재에서 광투과 영역 및 광차단 영역의 형상이 상기한 스트라이프상에 제한되는 것은 아니고, 입체 영상 표시 장치에서의 화상 생성부의 형태 또는 본 발명의 광배향막이 적용되는 다른 용도에 따라서 변경될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 광배향막이, 입체 영상 표시 장치의 광학 필터에 적용되고, 또한 표시부에서 좌안용 및 우안용 단위 화소가 격자 무늬로 형성되는 경우, 상기 광차단 영역 및 광투과 영역 역시 상기 화소에 대응되도록 격자 무늬로 배치될 수 있다. 이 경우, 각 영역의 피치 및 간격은 전술한 것과 동일한 방식으로 규정될 수 있는데, 예를 들면, 광투과 영역 및 상기와 인접하는 광차단 영역의 피치는 상기 격자 무늬로 형성된 좌안용 또는 우안용 단위 화소의 폭의 2배와 실질적으로 동일할 수 있고, 또한 인접하는 광차단 영역간의 간격은 상기 단위 화소의 폭과 실질적으로 동일할 수 있다. 상기에서 피치 및 간격은 격자 무늬로 배열되는 광투과 영역 및 광차단 영역에서 세로 또는 가로 방향의 피치 및 간격을 의미할 수 있고, 단위 화소의 폭은 상기 화소의 세로 또는 가로 방향의 폭을 의미할 수 있다.
본 발명에서 점착 필름의 기재는, 예를 들면, 광투과성 시트; 및 상기 시트상에서 광차단 영역을 형성하고 있는 광차단성 또는 광흡수성 잉크를 포함할 수 있다.
즉, 상기 기재는, 광투과성 시트의 표면에 목적하는 패턴에 따라서 광차단성 또는 광흡수성 잉크를 인쇄하여 광차단 영역을 형성함으로써 제조할 수 있다.
상기에서 「광투과성 시트」는, 광배향 처리에 사용되는 광, 예를 들면 자외선을 유효하게 투과시킬 수 있는 시트를 의미하고, 상기에서 유효한 투과란 광배향막의 배향 처리에 유효한 정도의 양의 투과를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 광투과성 시트는, 자외선(UV) 영역에서의 광 흡수율이 낮은 시트로서, 약 320 nm 이하의 파장의 광에 대한 흡수율이 10% 이하인 시트일 수 있다. 이와 같은 시트로는, 예를 들면, 트리아세틸 셀룰로오스 등과 같은 셀룰로오스계 시트 또는 노르보넨 유도체 시트 등과 같은 올레핀계 시트 등을 들 수 있으나, 시트가 적절한 광투과성을 나타내는 한 상기에 제한되는 것은 아니다. 상기 광투과성 시트의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 목적 용도 및 광투과도 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
상기와 같은 시트는, 통상적으로 광학 필터의 제조 과정에서 배향막의 오염을 방지하고, 배향성을 향상시키기 위해 사용되는 보호 필름의 기재로서 사용되기도 한다. 본 발명의 하나의 예시에서는 상기와 같은 보호 필름의 기재에 직접 광차단 영역을 형성함으로써, 상기 보호 필름이 보호 기능과 함께 마스크의 기능을 가질 수 있도록 하고, 그 필름의 부착 전 및/또는 후에 광조사를 수행하는 방식을 통하여, 추가 설비 등을 사용하지 않고도 생산성이 높은 간단한 방법으로 정밀도가 우수한 광학 필터를 제조할 수 있다.
한편, 상기 시트상에서 광차단 영역을 형성하는 잉크의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 공지의 광차단성 또는 광흡수성 잉크를 사용할 수 있다. 이와 같은 잉크의 예로는, 카본 블랙(carbon black), 흑연 또는 산화철 등과 같은 무기 안료나, 아조계 안료 또는 프탈로시아닌계 안료 등의 유기 안료를 포함하는 잉크를 들 수 있고, 상기와 같은 잉크는 적절한 바인더(binder) 및/또는 용제(solvent)와 배합되어 인쇄 공정에 적용될 수 있다.
상기에서 광차단 영역을 형성하기 위한 인쇄 방식은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 스크린 인쇄 또는 그라비아 인쇄 등의 통상적인 인쇄 방식이나, 잉크젯 방식에 의한 선택적인 젯팅 방식을 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 잉크의 인쇄 높이는 약 0.1 ㎛ 내지 4 ㎛, 바람직하게는 약 0.5 ㎛ 내지 2.0 ㎛ 정도일 수 있다. 그러나, 본 발명에서 인쇄 높이가 상기에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 인쇄 높이가 지나치게 낮을 경우, 광차단 효과가 저하될 수 있고, 반대로 지나치게 높을 경우, 본 발명의 점착 필름을 보호 필름의 용도로는 적용하기 어려운 측면이 있으므로, 이러한 점을 고려하여 인쇄 높이는 적절히 선택될 수 있다.
본 발명의 점착 필름은, 상기와 같은 기재의 적어도 일면에 형성되는 점착층을 추가로 포함할 수 있고, 이와 같은 점착층은, 상기 기재를 광배향막에 밀착시키기 위해 사용될 수 있다. 상기에서 밀착은 전술한 바와 같이, 광배향막과 기재의 사이에 간격이 실질적으로 존재하지 않는 경우를 의미한다. 도 4는, 본 발명의 점착 필름의 하나의 예시적인 단면도로서, 도 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 점착 필름은, 광투과 영역(T) 및 광차단 영역(B)이 형성되어 있는 기재(10) 및 그 기재의 일면에 형성되는 점착층(20)을 포함할 수 있다.
상기에서 사용될 수 있는 점착층의 소재 및 그 두께 등은 특별히 제한되지 않으며, 배향 처리의 조건 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 점착층은, 광투과성 점착제로서, 아크릴계 점착제, 우레탄계 점착제, 폴리이소부틸렌계 점착제, SBR(Styrene-butadiene rubber) 등과 같은 고무계 점착제, 폴리비닐에테르계 점착제, 에폭시계 점착제, 멜라민계 점착제, 폴리에스테르계 점착제, 페놀계 점착제 또는 실리콘계 점착제이거나 이들 중 2종 이상의 혼성 점착제일 수 있다.
본 발명은, 또한, 기판, 상기 기판상에 형성되어 있는 광배향막 및 상기 광배향막 상에 부착되어 있는 본 발명에 따른 점착 필름을 포함하는 광학 필터 제조용 적층 필름에 대한 것이다.
본 발명의 상기 적층 필름에 적용되는 기판의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 광학 필터에 적용되는 통상적인 기판이 사용될 수 있다. 이와 같은 기판의 예로는, 통상적인 유리 기판 또는 플라스틱 기판을 들 수 있다. 상기에서 플라스틱 기판의 예로는, TAC(triacetyl cellulose), COP(cyclo olefin copolymer), Pac(Polyacrylate), PES(poly ether sulfone), PC(polycarbonate), PEEK(polyetheretherketon), PMMA(polymethylmethaacrylate), PEI(polyetherimide), PEN(polyethylenemaphthatlate), PET(polyethyleneterephtalate), PI(polyimide), PSF(polysulfone), PVA(polyvinylalcohol), PAR(polyarylate) 또는 비정질 불소 수지 재질의 기판 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 하나의 예시에서 상기 광학 필터가 패턴화된 위상차 소자인 경우, 상기 플라스틱 기판으로서, (-) c 플레이트의 특성을 가지고, Re가 약 10 nm 이하, 바람직하게는 약 5 nm 이하이며, Rth가 약 300 nm 이하, 바람직하게는 약 100 nm 이하, 보다 바람직하게는 약 60 nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 15 nm 이하이고, 굴절률이 약 1.33 내지 1.53인 기판을 사용하는 것이 바람직하다.
상기에서 (-) c 플레이트 특성은, 기판의 면내 지상축 방향의 굴절률을 Nx, 면내 진상축 방향의 굴절률을 Ny, 두께 방향의 굴절률을 Nz라고 하였을 경우, 상기 굴절률이 「Nx=Ny>Nz」의 관계를 만족시키는 특성을 의미하고, Re는, 「(Nx-Ny)×d」로 계산되는 수치를 나타내며, Rth는 {(Nx+Ny/2-Nz}×d」로 계산되는 수치를 나타낸다(상기에서 d는 기판의 두께이다.).
본 발명에서는 상기와 같은 광학 이방성을 가지는 플라스틱 기판을 사용함으로 해서, 예를 들어, 광학 필터가 패턴화 위상차 소자인 경우, 그 특성을 극대화하면서 표시 장치에서의 크로스토크 등을 최소화할 수 있고, 또한 소정의 굴절률을 가짐으로써, 휘도 등도 우수하게 유지할 수 있다. 특히 이러한 특성의 플라스틱 기판을 사용하여, 보다 경량이고 박막화되어 있으면서, 유연성 등의 특성이 우수한 필터를 제공할 수 있다.
통상적으로 광학 필터의 기판으로서 플라스틱 기판을 사용하는 경우, 플라스틱 기판의 특성상 제조 과정에서의 성형 온도 또는 용제 등에 의한 영향을 크게 받고, 배향층 등의 수축이나 팽창 등에 의하여 고정밀도의 배향 패턴을 형성하기 어렵다는 단점이 있으나, 상기한 본 발명의 점착 필름을 사용한 배향 처리를 통하여 상기와 같은 단점을 회피하면서 플라스틱 기판의 사용으로 인한 이점을 극대화할 수 있다.
본 발명의 적층 필름에서 상기 기판에 형성되는 광배향막의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 이 분야에서 공지되어 있는 모든 종류의 광배향막이 사용될 수 있다. 본 발명의 하나의 예시에서, 상기 광배향막은, 직선 편광의 조사에 의하여 유도된, 이성화(cis-trans isomerization), 프리즈 재배열(fries rearrangement) 또는 이량화(dimerization) 반응에 의하여 배향이 결정되고, 결정된 배향에 의하여 인접하는 액정층에 배향을 유도할 수 있는 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 광배향막은, 아조벤젠(azobenzene), 스티릴 벤젠(styryl benzene), 쿠마린(cumarine), 찰콘(chalcone), 불소 및 신나메이트(cinnamate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 관능기 또는 잔기를 가지는 단량체, 올리고머 또는 고분자 화합물을 포함할 수 있고, 바람직하게는 불소 또는 신나메이트 잔기를 포함하는 노르보넨 수지 등을 포함할 수 있다.
본 발명에서 기판에 상기와 같은 광배향막을 형성하는 방식은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 전술한 화합물을 적절한 용제 등으로 희석하고, 롤 코팅, 스핀 코팅 또는 바 코팅 등의 공지의 코팅법으로 기판상에 코팅하는 방식으로 형성할 수 있다. 또한, 이 경우 배향막의 코팅 두께는 특별히 제한되지 않는다,
본 발명의 적층 필름에서 상기 광배향막은, 1차 배향 처리된 광배향막일 수 있다. 상기에서 1차 배향 처리는, 예를 들면, 일정 방향으로 직선 편광된 자외선을 점착 필름의 부착 전에 광배향막, 바람직하게는 광배향막의 전체 면에 조사함으로써 수행할 수 있다.
광배향막의 배향을 위하여, 예를 들어, 직선 편광된 자외선을 1회 이상 조사하면, 상기 배향막의 배향은 최종적으로 조사되는 광에 의해 결정된다. 따라서, 상기 적층 필름에 포함되는 광배향막에 일정 방향으로 직선 편광된 자외선을 조사하여 1차 배향시킨 다음, 후술하는 바와 같이, 본 발명의 점착 필름을 부착한 상태에서 상기 1차 배향의 직선 편광과는 다른 방향의 직선 편광을 조사하여 2차 배향시킬 경우, 제 1 배향 방향을 가지는 제 1 배향 영역과 상기 제 1 배향 방향과는 상이한 제 2 배향 방향을 가지는 제 2 배향 영역을 적어도 포함하는 패턴 또는 배향 방향이 서로 다른 2종류 이상의 배향 영역을 형성하기 위한 배향 처리를 효과적으로 수행할 수 있다.
본 발명의 하나의 예시에서 상기 1차 배향은 직선 편광된 자외선을 사용하여 수행하고, 상기에서 직선 편광된 자외선의 편광 각도는 상기 점착 필름에 형성되어 있는 광차단 및 광투과 영역의 경계선과 직교 이외의 각도로 교차하도록 편광된 것일 수 있고, 보다 바람직하게는 상기 경계선과 45도의 각도로 교차하도록 편광된 것일 수 있다. 이하 본 발명에서 각도를 규정하는 경우는, 약 ±10도 이하, 보다 바람직하게는 약 ±5도 이하, 더욱 바람직하게는 약 ±3도 이하의 오차를 포함하는 것이다. 상기의 경우에 있어서 점착 필름의 부착 후에 수행되는 2차 배향은, 직선 편광된 자외선을 사용하여 수행하고, 2차 배향의 직선 편광된 자외선의 편광 각도는 역시 상기 점착 필름에 형성되어 있는 광차단 및 광투과 영역의 경계선과 직교 이외의 각도로 교차하도록 편광된 것일 수 있고, 이 경우 바람직하게는 상기 2차 배향의 직선 편광의 편광 각도와 상기 1차 배향의 편광 각도는 서로 수직일 수 있다. 이와 같이 1차 및 2차 배향의 편광 각도를 제어함으로써 보다 우수한 성능의 광학 필터를 제조할 수 있다.
본 발명의 적층 필름은 상기와 같은 1차 배향 후 또는 1차 배향 전의 미배향된 광배향막에 전술한 본 발명에 따른 점착 필름을 부착시켜 제조할 수 있다. 이 경우, 점착 필름이 점착층을 포함하는 경우, 상기 점착층을 매개로 광배향막에 부착할 수 있다. 이러한 적층 필름에서 상기 점착 필름을 상기 광배향막과 밀착되어 있는 것이 바람직하다. 본 발명에서 점착 필름이 광배향막과 밀착되어 있다는 것은, 광배향막과 점착 필름의 사이에 간격이 실질적으로 존재하지 않는 것을 의미한다. 이와 같이 점착 필름이 광배향막에 밀착됨으로써, 조사되는 광이 진행 과정에서 필름과 광배향막의 사이에서 확산되어 원하는 정도의 균일한 세기의 광을 조사하기 어려워지고, 또한 배향 영역 사이의 경계부가 불명확해지거나 미배향 영역이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 또한 전술한 본 발명의 적층 필름을 사용하여 광학 필터를 제조하는 방법으로서, 상기 적층 필름의 점착 필름의 기재를 매개로 상기 적층 필름의 광배향막에 광을 조사하는 단계를 포함하는 광학 필터의 제조 방법에 관한 것이다.
이와 같이 점착 필름을 매개로 배향을 수행할 경우, 조사되는 광은 점착 필름의 광투과 영역으로만 투과하고, 광투과 영역에 대응되는 광배향막의 영역만이 조사된 광에 의해 배향된다. 즉, 광투과 영역에 대응되는 광배향막의 부위에서는, 1차 배향된 방향이 2차 배향에 의하여 변경되거나, 혹은 무배향 상태였던 배향막이 배향될 수 있다.
본 발명의 하나의 예시에서는, 전술한 바와 같이, 상기 적층 필름의 광배향막이 직선 편광된 자외선, 구체적으로는 기재의 광차단 및 광투과 영역의 경계선과 직교 이외의 각도로 교차하도록 직선 편광된 자외선, 보다 바람직하게는 상기 경계선과 45도의 각도로 교차하도록 직선 편광된 자외선의 조사에 의해서 1차 배향된 것일 수 있다. 이 경우, 상기 광학 필름의 제조 방법에서의 광 조사 단계는 2차 배향을 위한 광 조사일 수 있으며, 전술한 바와 같이, 상기 2차 배향의 광 조사는 직선 편광된 자외선의 조사로서, 그 편광 각도는, 상기 점착 필름에 형성되어 있는 광차단 및 광투과 영역의 경계선과 직교 이외의 각도로 교차하도록 편광되고, 또한 1차 배향 시의 직선 편광의 각도와는 서로 수직일 수 있다.
도 5는, 본 발명의 하나의 예시적인 광학 필터의 제조 방법을 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 5의 (a) 내지 (d)에 나타난 바와 같이, 본 발명의 제조 방법은, 기판(1)상에 광배향막(2)을 형성하고(도 5의 (a)), 상기 광배향막(2)에 편광(화살표)을 조사하여 1차 배향한 다음(도 5의 (b)), 본 발명에 따른 점착 필름(3)을 광배향막(2)에 부착하고(도 5의 (c)), 1차 배향에서와는 다른 각도로 편광된 자외선(화살표)을 조사하여 2차 배향을 수행하는 단계를 포함할 수 있다(도 5의 (d)). 이에 따라 서로 다른 배향 방향을 가지는 영역(21, 22)이 형성된다.
본 발명의 제조 방법은 또한, 도 5의 (e) 및 (f)에서 예시적으로 나타낸 바와 같이, 광 조사 후에 점착 필름(3)을 박리하고, 광배향막(2)상에 액정층(4)을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기에서 액정층(4)을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, (a) 광배향막 상에 광가교성 또는 광중합성 액정 화합물을 도포 및 배향 처리하고, (b) 상기 액정 화합물을 광가교 또는 광중합시키는 단계를 포함할 수 있다. 이와 같은 단계를 거쳐, 액정 화합물의 배향 방향이 상이한 2종류 이상의 영역(41, 42)이 형성될 수 있다.
상기에서 광배향막상에 도포되는 액정 화합물의 종류는 특별히 제한되지 않고, 광학 필터의 용도에 따라서 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 광학 필터가 패턴화 위상차 소자인 경우, 상기 액정 화합물은, 하부에 존재하는 배향막의 배향 패턴에 따라서 배향할 수 있고, 광가교 또는 광중합에 의하여 λ/4의 위상차 특성을 나타내는 액정 고분자층을 형성할 수 있는 액정 화합물일 수 있다. 이와 같은 액정 화합물을 사용함으로써, 예를 들면, 입사되는 광을 좌원 편광된 광 및 우원 편광된 광으로 분할할 수 있는 패턴화된 위상차 소자를 제조할 수 있다. 이 분야에서는 목적하는 광학 필터의 용도에 따라서 사용 가능한 다양한 종류의 액정 화합물이 공지되어 있고, 본 발명에서는 상기와 같은 액정 화합물을 모두 적절히 선택하여 채용할 수 있다.
한편 상기 단계에서 액정 화합물을 도포하고, 또한 배향 처리, 즉 하부의 배향막의 배향 패턴에 따라서 정렬시키는 방식은 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 공지된 적절한 수법을 채용하여 수행할 수 있다.
상기와 같은 단계에 이어서, 적절한 광의 조사에 의해 배향 처리된 액정 화합물을 가교 또는 중합시킴으로써, 액정층, 예를 들면, 위상 지연층을 형성할 수 있다.
본 발명은 또한, 기판 및 상기 기판상에 형성되어 있으며, 또한 제 1 방향으로 배향 처리된 제 1 배향 영역과 제 2 방향으로 배향 처리된 제 2 배향 영역을 가지는 광배향막을 포함하고, 상기 광배향막에서 미배향 부분의 면적이 전체 광배향막의 면적 대비 10% 이하인 광학 필터에 관한 것이다.
본 발명의 광학 필터는, 예를 들면, 입체 영상 표시 장치에 사용되는 패턴화된 위상차 소자일 수 있다.
본 발명의 광학 필터에서 사용될 수 있는 기판 및 광배향막으로는 전술한 바와 동일한 내용이 적용될 수 있다.
본 발명의 광학 필터에서, 광배향막에는, 배향 패턴이 형성되어 있고, 구체적으로는 일정한 제 1 방향으로 배향되어 있는 제 1 배향 영역과 상기 제 1 방향과는 다른 방향으로 배향되어 있는 제 2 배향 영역을 포함하는 배향 패턴이 형성되어 있고, 예를 들면, 전술한 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 배향 패턴은 광배향막에서 스트라이프 형상으로 교대로 배치되어 있을 수 있다. 본 발명에서는, 특히 상기와 같은 배향 패턴에서, 미배향 영역이, 배향막의 전체 면적에 대하여 10% 이하, 바람직하게는 5% 이하, 보다 바람직하게는 2% 이하이다. 상기와 같은 미배향 영역은, 예를 들면, 종래 기술에서 광배향 처리 시에 광배향막과 마스크의 사이에 존재하는 간격에 기인하여, 입사되는 광이 상기 간격을 경유하면서 확산되는 등의 현상에 의하여 발생할 수 있고, 이와 같은 미배향 영역은 배향 영역간의 경계부를 불분명하게 하고, 표시 장치에 적용 시에 크로스토크를 유발하는 원인이 될 수 있다.
그러나, 본 발명의 경우, 전술한 바와 같은 특징적인 점착 필름을 사용하여, 상기 점착 필름을 광배향막에 밀착시킨 상태로 배향 처리를 진행함으로써, 상기와 같은 미배향 영역의 발생을 최소화할 수 있다.
상기에서 미배향 영역은, 흡수축이 서로 수직으로 배치된 2개의 편광자의 사이에 광학 필터를 배향 방향을 상기 흡수축에 맞추어 적절하게 배치하고, 상기 편광판을 광원으로 조명하면, 배향이 되지 않은 부분에서만 빛샘이 유발된다. 따라서, 상기 미배향 영역의 면적 비율은, 상기 상태에서 편광 현미경으로 빛샘이 발생하는 영역을 관찰하는 방식으로 측정할 수 있다.
본 발명의 광학 필터는 또한, 하기 일반식 1로 계산되는 크로스 토크율이 5% 이하, 바람직하게는 2% 이하일 수 있다.
[일반식 1]
XT = (XTL + XTR)/2
상기 일반식 1에서 XT는 상기 광학 필터가 장착된 입체 영상 표시 장치의 크로스 토크 비율을 나타내고, XTL는 상기 광학 필터가 장착된 입체 영상 표시 장치에 대하여 좌안으로 관찰되는 크로스 토크 비율을 나타내며, XTR는 상기 광학 필터가 장착된 입체 영상 표시 장치에 대하여 우안으로 관찰되는 크로스 토크 비율을 나타낸다.
상기 일반식 1에서 XTL 및 XTR는 각각 하기 일반식 2 및 3에 의해 계산할 수 있다.
[일반식 2]
XTL = {(L(LB-RW)-L(LB-RB)/(L(LW-RB)-L(LB-RB))}×100
[일반식 3]
XTR = {(L(LW-RB)-L(LB-RB)/(L(LB-RW)-L(LB-RB))}×100
상기 식에서 L(LB-RW)는, 상기 광학 필터가 적용된 입체 영상 표시 장치의 표시부에서 좌안용 단위 화소가 블랙이고, 우안용 단위 화소가 화이트일 때의 휘도를 나타내고, L(LB-RB)는, 상기 표시부에서 좌안용 단위 화소 및 우안용 단위 화소가 블랙일 때의 휘도를 나타내며, L(LW-RB)는, 상기 표시부에서 좌안용 단위 화소가 화이트이고, 우안용 단위 화소가 블랙일 때의 휘도를 나타낸다.
상기에서 각 단위 화소에 상태에 따라서 휘도를 측정하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 공지된 방식에 따라서 측정할 수 있다.
본 발명에서는 전술한 바와 같은 방식으로 배향막을 형성하여, 배향막의 미배향 영역의 범위를 최소화함으로써, 상기와 같은 우수한 크로스토크율을 가지는 광학 필터를 제공할 수 있다.
본 발명의 광학 필터는, 상기 광배향막의 상부에 형성된 액정층을 추가로 포함할 수 있고, 전술한 바와 같이, 상기 광학 필터가 패턴화된 위상차 소자인 경우, 상기 액정층은, 위상 지연층, 구체적으로는 λ/4 파장의 위상차 특성을 가지는 위상 지연층일 수 있다. 이와 같은 위상 지연층에는, 하부의 광배향막의 배향 패턴에 따라 형성된 것으로서, 제 1 방향으로 지상축을 가지는 제 1 영역과 상기 제 1 방향과는 상이한 방향으로 지상축을 가지는 제 2 영역을 포함하는 패턴이 형성되어 있을 수 있고, 상기 제 1 및 제 2 영역은, 예를 들면, 도 2에 기재된 패턴과 유사하게, 입체 영상 장치의 표시부의 각 화소에 대응되도록 각각 스트라이프 형상을 이루며 교대로 형성되어 있을 수 있다.
상기와 같은 경우, 제 1 영역의 지상축은, 제 1 및 제 2 영역의 경계선과 직교 이외의 각도, 예를 들면, 약 45도의 각도로 교차하는 방향으로 형성되어 있을 수 있다. 또한, 제 2 영역의 지상축은, 역시 상기 경계선과 직교 이외의 각도로 교차하는 방향으로 형성되고, 또한 상기 제 1 영역의 지상축과 수직을 이루는 각도로 형성되어 있을 수 있다. 이와 같은 지상축 관계가 형성된 λ/4 파장 특성의 위상 지연층은, 입체 영상 표시 장치에 적용 시에 각각 좌원 편광 및 우원 편광을 생성할 수 있다.
본 발명은 또한, 전술한 본 발명에 따른 광학 필터를 포함하는 입체 영상 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명의 하나의 예시에서, 상기 광학 필터는 패턴화된 위상차 소자일 수 있고, 상기 입체 영상 표시 장치는 편광 안경 방식의 입체 영상 표시 장치일 수 있다.
본 발명의 입체 영상 표시 장치는, 전술한 본 발명의 광학 필터를 포함하는 한 그 외의 구성이나 동작 방식은 특별히 제한되지 않고, 일반적인 입체 영상 표시 장치에서의 구성 및 동작 방식을 채용할 수 있다.
도 6은, 본 발명의 하나의 예시에 따른 입체 영상 표시 장치의 단면 구성을 도시한 것이다.
상기 표시 장치(60)는, 편광 안경을 착용한 관찰자(도시하지 않음)에게 입체 영상을 표시하는 편광 안경 방식의 표시 장치일 수 있다. 이러한 표시 장치(60)는, 백라이트 유니트(61), 액정 표시 패널 등과 같은 표시 패널(62) 및 위상차 소자(63)를 상기의 순으로 배치하여 구성될 수 있고, 이 경우 상기 위상차 소자(63)는 본 발명에 따른 광학 필터로서 기판(631), 상기 기판상에 형성된 광배향막(도시 생략) 및 상기 광배향막 상에 형성되고, 전술한 제 1 및 제 2 영역(632A 및 632B)을 가지는 액정층(632), 즉 위상 지연층을 포함할 수 있다. 이러한 표시 장치(60)에서, 위상차 소자(63) 표면이 영상 표시면으로 되고, 관찰자측으로 향해져 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 영상 표시면이 수직면(도 6의 y-z 평면)과 평행하게 되도록 표시 장치(60)가 배치되어 있는 것으로 한다. 또, 영상 표시면은, 예를 들면 장방(rectangular) 형상일 수 있고, 영상 표시면의 긴쪽(longitudinal) 방향이 수평 방향(도면 중의 y축 방향)과 평행하게 되어 있다. 또, 관찰자는 편광 안경을 착용한 다음, 영상 표시면을 관찰하는 것으로 한다.
백라이트 유니트(61)은, 도면에는 구체적으로 도시되어 있지 않으나, 예를 들면 반사판, 광원 및 광학 시트를 구비하고 있을 수 있다. 반사판은, 광원으로부터의 사출광을 광학 시트측으로 되돌려 보내는 것이며, 반사, 산란 및/또는 확산 등의 기능을 가지고 있다. 이러한 반사판은, 예를 들면 발포 PET(expanded polyethyleneterephthalate) 등에 의해 구성될 수 있다. 이에 의해, 광원으로부터의 사출광을 효율적으로 이용할 수가 있다. 광원은, 표시 패널(62)을 배후로부터 조명하는 것이며, 예를 들면 2개 이상의 선 모양 광원이 동일 간격으로 병렬 배치되거나, 복수의 점 모양의 광원이 2차원 배열된 것일 수 있다. 또한, 선 모양 광원으로서는, 예를 들면 열 음극관(HCFL; Hot Cathode Fluorescent Lamp) 또는 냉음극관(CCFL; Cold Cathode Fluorescent Lamp) 등이 사용될 수 있으며, 점 모양 광원으로서는, 예를 들면 LED(Light Emitting Diode) 등이 사용될 수 있다. 광학 시트는, 광원으로부터의 광의 면내 휘도 분포를 균일화하거나, 광원으로부터의 광의 발산각 또는 편광 상태를 목적하는 상태로 조정하는 것이며, 예를 들면 확산판(diffusion plate), 확산 시트, 프리즘 시트, 반사형 편광 소자 또는 위상차 판 등을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 광원은, 에지형(edge-type) 또는 직하형(direct-type)의 어느 형태이어도 되고, 필요에 따라 도광판 또는 도광 필름 등을 추가로 포함할 수 있다.
액정 표시 패널(62)은, 복수의 화소가 행방향 및 열방향으로 2차원 배열된 투과형 표시 패널이며, 영상 신호에 따라 각 화소를 구동하는 것에 의해서 화상을 표시할 수 있고, 상기 각 화소는 전술한 바와 같이, 예를 들면, 도 3에 나타난 바와 같이, 좌안용 영상 화소 및 우안용 영상 화소를 포함할 수 있다. 이러한 액정 표시 패널(62)은, 예를 들면 도 6과 같이, 백라이트 유니트(61)측으로부터 차례 대로, 투명 기판(622), 화소 전극(623), 배향막(624), 액정층(625), 배향막(626), 공통 전극(627), 컬러 필터(628) 및 투명 기판(대향 기판)(629)을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 상기 패널의 입사측, 즉 투명 기판(622)면에 제 1 편광판(621A)이 부착되어 있고, 상기 입사측과는 반대측, 즉 투명 기판(대향 기판)(629)에는 제 2 편광판(621B)이 부착되어 있다.
제 1 편광판(621A)은, 표시 패널(62)로 백라이트 유니트로부터의 광이 입사하는 측에 배치된 편광판이고, 제 2 편광판(621B)은 표시 패널(62)로부터 광이 출사하는 측에 배치된 편광판이다. 편광판(621A, 621B)은, 일종의 광학 셔터로서, 소정의 진동 방향의 광만을 통과시킨다. 편광판(621A, 621B)은 각각, 예를 들면 흡수축이 서로 소정의 각도만큼(예를 들면 90도) 다르게 배치될 수 있으며, 이것에 의해 백라이트 유니트(61)로부터 사출되는 광이 액정층을 거쳐서 투과하거나, 혹은 차단되도록 할 수 있다.
제 1 편광판(621A)의 흡수축(도시하지 않음)의 방향(direction)은, 백라이트 유니트(61)로부터 사출된 광을 투과 가능한 범위 내로 설정된다. 예를 들면, 백라이트 유니트(61)로부터 사출되는 광의 편광축이 수직 방향으로 되어 있는 경우에는, 편광판(621A)의 흡수축도 수직 방향을 향하고 있고, 백라이트 유니트(61)로부터 사출되는 광의 편광축이 수평 방향인 경우에는, 제 1 편광판(621A)의 흡수축도 수평 방향을 향하도록 배치된다. 또한, 백라이트 유니트(61)로부터 사출되는 광은 직선 편광광인 경우에 한하는 것은 아니고, 원편광, 타원 편광 또는 무편광일 수도 있다.
제 2 편광판(21B)의 흡수축의 방향은, 표시 패널(62)을 투과한 광을 투과시킬 수 있도록 배치된다. 예를 들면, 제 1 편광판(621A)의 흡수축의 방향이 수평 방향인 경우에는, 제 2 편광판(621B)의 흡수축은 상기와 직교하는 방향, 즉 수직 방향을 향할 수 있고, 제 1 편광판(621A)의 흡수축의 방향이 수직 방향인 경우에는, 제 2 편광판(621B)의 흡수축은 상기와 직교하는 방향, 즉 수평 방향을 향할 수 있다.
투명 기판(622, 629)은, 통상적으로 가시 광선에 대해서 투명한 기판이다. 또한, 백라이트 유니트(61)측의 투명 기판에는, 예를 들면 투명 화소 전극에 전기적으로 접속된 구동 소자로서의 TFT(Thin Film Transistor) 및 배선 등을 포함하는 액티브형 구동 회로가 형성될 수 있다. 화소 전극(623)은, 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어지고, 화소마다의 전극으로 기능한다. 배향막(624)은, 예를 들면 폴리이미드 등의 고분자 재료로 이루어지며, 액정에 대해서 배향 처리를 행한다. 액정층(625)은, 예를 들면 VA(Vertical Alignment) 모드, TN(Twisted Nematic) 모드 또는 STN(Super Twisted Nematic) 모드의 액정으로 이루어진다. 이 액정층(625)은, 구동 회로로부터의 인가 전압에 의해, 백라이트 유니트(61)로부터의 사출광을 화소마다 투과 또는 차단하는 기능을 가지고 있다. 공통 전극(627)은, 예를 들면 ITO로 이루어지고, 공통의 대향 전극으로서 기능한다. 컬러 필터(628)는, 백라이트 유니트(61)로부터의 사출광을, 예를 들면 적(Red), 녹(Green) 및 청(Blue)의 삼원색으로 각각 색 분리하기 위한 필터부(628A)를 배열해서 형성될 수 있다. 이러한 컬러 필터(628)에서는, 필터부(628A)는 화소 사이의 경계에 대응하는 부분에, 차광 기능을 가지는 블랙 매트릭스부(628B)가 설치되어 있을 수 있다.
본 발명의 광학 필터(63)는 상기와 같은 제 2 편광판(621B)에서 출사되는 광을, 예를 들면, 우원 편광 및 좌원 편광으로 분할하여 다시 출사함으로써, 편광 안경을 쓴 관측자에게 입체 영상을 표시할 수 있게 한다.
본 발명에서 광배향 공정에서 미배향 영역의 발생을 최소화하고, 또한 정밀도가 매우 높은 배향 패턴을 형성할 수 있는 배향 처리용 점착 필름을 제공하고, 또한 그를 포함하는 적층 필름이나, 그를 사용한 광학 필터의 제조 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 우수한 성능을 가지는 광학 필터 또는 입체 영상 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1, 2 및 4는 본 발명의 예시적인 점착 필름을 나타내는 모식도이다.
도 3은, 입체 영상 표시 장치의 표시부의 화소 배열을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 5는, 본 발명의 광학 필터의 제조 방법을 모식적으로 나타낸 단계도이고, 도 6은, 본 발명의 예시적인 입체 영상 표시 장치를 나타내는 모식도이다.
도 7 내지 12는, 본 발명의 실시예 및 비교예에서 형성된 광배향막 또는 액정층을 나타내는 확대 사진이다.
도 13은, 본 발명의 실시예에서 제조된 광학 필터를 입체 영상 표시 장치에 장착하고, 편광 안경으로 상기 장치를 관찰한 결과를 나타내는 도면이다.
이하 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1.
배향 처리용 점착 필름의 제조
광투과성 시트인 트리아세틸셀룰로오스 기재(제조사: FUJI, 상품명: UZ80)의 표면에 광차단성 잉크를 인쇄하여 광차단 영역을 형성하였다. 이 경우, 광차단 영역은, 도 2에 나타난 바와 같이 스트라이프상으로 형성하여, 광투과 영역 및 광차단 영역이 번갈이 형성되도록 하였다.
이 때, 광투과 영역 및 광차단 영역의 피치(도 2의 P)는 약 1080 ㎛였고, 광차단 영역의 간격(도 2의 V)은 540 ㎛였으며, 상기 인쇄 두께는 약 1.5 ㎛였다. 이어서, 상기 기재의 잉크 인쇄면의 반대면에 아크릴계 점착제를 사용하여 점착층을 형성하여, 배향 처리용 점착 필름을 제조하였다. 이와 같이 제조된 점착 필름의 정면 사진을 도 7에 나타내었다.
광학 필터의 제조
상기 제조된 점착 필름을 사용하여, 도 5에 나타난 방식으로 광학 필터을 제조하였다. 우선, 기판으로서, 두께가 80 ㎛인 트리아세틸셀룰로오스 기판(10)의 상부에 건조 두께가 1,000 Å이 되도록 폴리신나메이트 계열의 광배향층(20)을 형성하였다. 상기 광배향층(20)은 광배향층 형성 용액을 롤 코팅 방법으로 기판(10)상에 코팅하고 80℃에서 2분 동안 건조시켜, 용매를 제거하여 형성하였다. 이 때, 상기 용액으로는 하기 화학식 1의 신나메이트기를 갖는 폴리노르보넨 (중량평균분자량(Mw) = 150,000) 및 아크릴계 단량체의 혼합물을 광개시제(Igacure 907)와 혼합하고, 시클로헥사논 용매에 폴리노르보넨의 고형분 농도가 2 wt%가 되도록 용해시켜 제조하였다(폴리노르보넨: 아크릴계 단량체:광개시제 = 2:1:0.25(중량비)).
[화학식 1]
Figure pat00001
그 후, 상기 광배향막(20) 상에 직선 편광된 자외선(300 mW/cm2)을 조사하여, 광배향막(20)을 1차 배향시켰다. 이 때, 상기 직선 편광된 자외선의 편광 방향은, 상기 1차 배향 후에 부착될 상기 점착 필름의 방향을 고려하여, 점착 필름의 광투과 및 광차단 영역의 경계선과 45도의 각도를 이루도록 제어하였다. 상기 1차 배향 후에 광배향막(20)상에 상기 제조된 점착 필름(30)을 점착층을 매개로 밀착되게 부착시켰다. 그 후, 상기 점착 필름(30)을 매개로 상기 광배향막(20) 상에 1차 배향 시와 동일하게 직선 편광된 자외선(300 mW/cm2)을 조사하여 2차 배향을 실시하였다. 단, 2차 배향 시에는 직선 편광된 자외선의 편광 방향은, 상기 1차 배향 시의 직선 편광의 각도와 90도를 이루도록 조절하였다. 상기 배향 공정을 종료한 후에, 점착 필름(30)을 박리하고, 상기 광배향막상에 λ/4 파장 특성을 가지는 위상 지연층(4)을 형성하였다. 구체적으로는, 상기 광배향막 상에 액정 화합물(LC242™, BASF(제))을 약 1㎛ 의 건조 두께가 되도록 도포하고, 하부의 광배향막의 배향에 따라 배향시킨 후에, 자외선(300mW/cm2)을 약 10초 동안 조사하여 액정을 가교 및 중합시켜, 하부 광배향막의 배향에 따라서 지상축의 방향이 상이한 영역을 포함하는 광학 필터를 제조하였다.
비교예 1.
상기 실시예 1과 동일한 방식으로 광학 필터를 제조하되, 2차 배향 과정에서 상기 점착 필름을 사용하지 않고, 광배향막의 패턴 형성에 통상적으로 사용되는 마스크를 상기 배향막과 0.7 mm 떨어진 간격에 위치시킨 상태에서 상기 마스크를 매개로 직선 편광된 자외선을 조사하여 광학 필터를 제조하였다.
비교예 2.
상기 비교예 1과 동일한 방식으로 광학 필터를 제조하되, 2차 배향 과정에서 마스크를 상기 배향막과 1.1 mm 떨어진 간격에 위치시킨 상태에서 상기 마스크를 매개로 직선 편광된 자외선을 조사하여 광학 필터를 제조하였다.
확인예 1. 배향 상태의 확인
실시예 및 비교예에서 각각 제조된 광학 필터에 대하여, 위상 지연층의 패턴 형성 상태를 관찰하였다. 첨부된 도 8은, 실시예 1에 의해 배향 처리된 광배향막의 확대 사진이고, 도 9는, 상기 광배향막을 매개로 형성한 위상 지연층의 확대 사진이다. 또한, 도 10은, 비교예 1에 의해 배향 처리된 광배향막의 확대 사진이고, 도 11은, 상기 광배향막을 매개로 형성한 위상 지연층의 확대 사진이며, 도 12는, 비교예 2에 의해 형성된 광배향막의 확대 사진이다. 도면으로부터 명백히 확인되는 바와 같이, 본 발명에 따를 경우, 각 패턴간의 경계가 선명하게 관찰되고, 배향막상의 위상 지연층도 정밀한 배향 패턴이 형성되는 반면, 비교예 1 및 2의 경우, 경계부가 매우 불명확한 패턴이 형성됨을 확인할 수 있다.
확인예 2. 미배향 영역의 비율 및 크로스토크율
실시예 및 비교예에서 각각 제조된 배향막에 대하여, 미배향 영역의 비율을 측정하고, 또한 광학 필터를 사용하여, 크로스토크율을 측정하였다. 미배향 영역의 비율은 흡수축이 수직으로 배치된 2장의 편광판의 사이에 광학 필터를 배치한 후, 광원으로 조명하면서, 편광 현미경으로 빛샘을 관찰하는 방식으로 측정하였다. 또한 크로스토크율은, 제조된 광학 필터를, 통상적인 입체 영상 표시 장치에 장착하고, 좌안용 및 우안용 화소의 휘도를 변경하여 가면서, 화면 표시면의 정중앙으로부터 약 1.8 m 떨어진 위치에서 휘도를 측정하고, 이를 상기 일반식 1 내지 3에 대입하여 측정하였다.
상기 측정된 결과를 하기 표 1에 정리하여 기재하였다.
미배향 영역의 면적 비율(%) 크로스토크 비율(%)
실시예 1 약 0.9 0.5
비교예 1 약 37 10
비교예 2 약 93 이상 20
상기 표 1로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예의 경우, 미배향 영역이 거의 존재하지 않고, 또한 표시 장치에 적용 시에 크로스토크도 거의 발생하지 않았다.
한편, 도 13은, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 광학 필터를 입체 영상 표시 장치에 장착한 후, 편광 안경을 쓴 상태에서 관찰한 사진을 나타낸다. 도 13의 (A)는 우안용 안경을 쓴 경우의 사진이고, 도 13의 (B)는 좌안용 안경을 쓴 경우이다.
도 13으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 광학 필터를 통하여 방출되는 서로 다른 편광 특성을 가지는 좌안 및 우안 화상을 한쪽 입체 안경을 통해 투시하면, 안경의 위상차 필름과 배향 방향이 수직한 경우에는 블랙이 표시되고, 수평한 경우에는 화이트가 표시된다. 반대쪽 안경을 쓰고 투시하면, 동일 필름의 블랙 및 화이트가 반대로 선명하게 변경되는 것을 확인할 수 있다.
10: 기재 B: 광차단 영역
T: 광투과 영역 P: 피치
V: 간격 30: 입체 영상 표시 장치의 표시부
UR: 우안용 단위 화소 UR: 좌안용 단위 화소
W1, W2: 단위 화소의 폭 20: 점착층
1: 기재 2: 광배향막
3: 점착 필름 21, 22: 배향 영역
41, 42: 액정 배향 영역 4: 액정층
60: 입체 영상 표시 장치

Claims (15)

  1. 광투과 영역 및 광차단 영역을 가지는 기재를 포함하는, 광배향막 배향 처리용 점착 필름.
  2. 제 1 항에 있어서, 광투과 영역 및 광차단 영역이 각각 스트라이프 형상을 가지고, 또한 서로 인접하여 교대로 형성되어 있는, 광배향막 배향 처리용 점착 필름.
  3. 제 2 항에 있어서, 광배향막이 입체 영상 표시 장치의 광학 필터용 광배향막이고, 광투과 영역과 상기 광투과 영역에 인접하는 광차단 영역의 피치는, 상기 입체 영상 표시 장치의 표시부의 좌안용 단위 화소 또는 우안용 단위 화소의 폭의 2배인, 광배향막 배향 처리용 점착 필름.
  4. 제 3 항에 있어서, 인접하는 광차단 영역간의 간격이 표시부의 좌안용 단위 화소 또는 우안용 단위 화소의 폭과 동일한, 광배향막 배향 처리용 점착 필름.
  5. 제 1 항에 있어서, 광투과성 시트; 및 상기 시트상에서 광차단 영역을 형성하고 있는 광차단성 또는 광흡수성 잉크를 포함하는, 광배향막 배향 처리용 점착 필름.
  6. 제 1 항에 있어서, 기재의 적어도 일면에 형성되어 있고, 또한 기재를 광배향막에 밀착시키기 위한 점착층을 추가로 포함하는, 광배향막 배향 처리용 점착 필름.
  7. 기판; 상기 기판상에 형성되어 있는 광배향막 및 상기 광배향막 상에 부착되어 있는 제 1 항에 따른 점착 필름을 포함하는, 광학 필터 제조용 적층 필름.
  8. 제 7 항에 있어서, 광배향막은, 직선 편광된 자외선에 의해 1차 배향 처리된 광배향막인, 광학 필터 제조용 적층 필름.
  9. 제 7 항에 따른 적층 필름의 점착 필름의 기재를 매개로 상기 적층 필름의 광배향막에 광을 조사하는 단계를 포함하는 광학 필터의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 광 조사 후에 점착 필름을 박리하고, 광배향막상에 액정층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 광학 필터의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 액정층의 형성은, (a) 광배향막 상에 광가교성 또는 광중합성 액정 화합물을 도포 및 배향 처리하고, (b) 상기 액정 화합물을 광가교 또는 광중합시키는 단계를 포함하는 광학 필터의 제조 방법.
  12. 기판 및 상기 기판상에 형성되어 있으며, 또한 제 1 방향으로 배향 처리된 제 1 배향 영역과 제 2 방향으로 배향 처리된 제 2 배향 영역을 가지는 광배향막을 포함하고, 상기 광배향막에서 미배향 부분의 면적이 전체 광배향막의 면적 대비 10% 이하인 광학 필터.
  13. 제 12 항에 있어서, 하기 일반식 1로 계산되는 크로스토크율이 5% 이하인 광학 필터:
    [일반식 1]
    XT = (XTL + XTR)/2
    상기 일반식 1에서 XT는 상기 광학 필터가 장착된 입체 영상 표시 장치의 크로스 토크 비율을 나타내고, XTL는 상기 광학 필터가 장착된 입체 영상 표시 장치에 대하여 좌안으로 관찰되는 크로스 토크 비율을 나타내며, XTR는 상기 광학 필터가 장착된 입체 영상 표시 장치에 대하여 우안으로 관찰되는 크로스 토크 비율을 나타낸다.
  14. 제 12 항에 있어서, 광배향막상에 형성되어 있는 위상 지연층을 추가로 포함하는 광학 필터.
  15. 제 14 항에 따른 광학 필터를 포함하는 입체 영상 표시 장치.
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