KR20110109450A

KR20110109450A - 패턴화 리타더, 이 패턴화 리타더를 제조하는 시트-투-시트 제조장치와 제조공정

Info

Publication number: KR20110109450A
Application number: KR1020100029198A
Authority: KR
Inventors: 최봉진; 김용환; 조오형; 김병인
Original assignee: 동우 화인켐 주식회사
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2011-10-06

Abstract

본 발명은 패턴화 리타더, 이 패턴화 리타더를 제조하는 시트-투-시트 제조장치와 제조공정에 관한 것으로, 특히 서로 수직한 제1패턴영역과 제2패턴영역을 상하 또는 좌우에서 양면 노광으로 행하여 편광 노광 시간에 따라 결정되는 생산 라인의 속도를 현저히 향상시키고 얼라인 문제 해결 및 패턴 간섭 클리어로 3D 품질 향상을 가능하게 한 패턴화 리타더, 이 패턴화 리타더를 제조하는 시트-투-시트 제조장치와 제조공정에 관한 것이다.

Description

패턴화 리타더, 이 패턴화 리타더를 제조하는 시트-투-시트 제조장치와 제조공정{patterned retarder, sheet-to-sheet apparatus and method of manufacturing the patterned retarder}

본 발명은 패턴화 리타더, 이 패턴화 리타더를 제조하는 시트-투-시트 제조장치와 제조공정에 관한 것으로, 편광 노광 시간에 따라 결정되는 생산 라인의 속도를 현저히 향상시키고 얼라인 문제 해결 및 패턴 간섭 클리어로 3D 품질 향상을 가능하게 한 패턴화 리타더, 이 패턴화 리타더를 제조하는 시트-투-시트 제조장치와 제조공정에 관한 것이다.

일반적으로, 패턴화 리타더(Patterned retarder, 복굴절 매질 또는 위상차 필름이라고도 함)는 편광 안경 방식의 입체 화상표시장치에 적용되어 입체 영상을 구현하는데 이용될 수 있다. 또한, 패턴화 리타더는 반투과형 LCD 등의 일면에 제공되어 반사부와 투과부의 광학특성을 각각 최적화하는 보상필름의 기능을 함으로써 외부의 빛이 밝거나 어두움에 상관없이 LCD 화상의 양호한 식별력을 얻도록 하는데 이용될 수도 있다.

도 5에서는 화상표시패널(103)의 일면에 투명기재필름(1), 광배향막(4) 및 액정 코팅층(5)을 포함하는 패턴화 리타더(101)를 포함하는 입체화상표시장치가 도시되어 있다. 여기서, 패턴화 리타더(101)는 좌원 편광부(L: Left Circularly Polarization Part)와 우원 편광부(R: Right Circularly Polarization part)가 스트라이프(stripe) 형상을 이루며 교대로 반복하여 배치되는 구조로 되어 있다. 이러한 좌원 편광부(L)를 통과한 빛은 사용자의 편광 안경에서 좌원 편광 필름을 통과하고, 우원 편광부(R)를 통과한 빛은 사용자의 편광 안경에서 우원 편광 필름을 통과하여, 양안(兩眼)에 서로 다른 이미지를 맺히게 하여 입체 영상을 구현할 수 있는 것이다.

일본국 특개평10-227998, 일본국 특개평10-177156, 일본국 특개 2003-337226, 한국공개번호 10-2002-0059028에 기재된 바와 같이 종래 패턴화 리타더를 제조하는 공정은 크게 3가지로 나눌 수 있다.

첫 번째, 낱장의 기판 위에 배향 필름 또는 배향막을 형성하고, 이를 식각, 레이저 조사 또는 샌드 블라스트 가공을 통하여, 제1 패턴화 영역을 형성한 후, 제1 패턴화 영역 생성법과 동일 또는 상이한 공정으로 제2 패턴화 영역을 제1패턴화 영역과 단일층 형태로 패턴화 리타더를 형성하거나, 제1 패턴화 영역 상에 적층된 형태로 패턴화 리타더를 형성한다.

두 번째, 낱장의 기판 위에 배향막을 형성한 후, 감광성 포토레지스트 형성 러빙 롤을 사용하여 배향막을 패턴화하고, 상기 배향막 상에 액정 코팅층을 도포한 후, 자외선 조사에 의해 패턴화 리타더를 형성한다.

세 번째, 낱장의 기판 위에 배향막을 형성한 후, 마스크 및 광 조사를 사용하여 광배향막을 패턴화하고, 상기 광배향막 상에 액정 코팅층을 도포한 후 자외선 조사에 의해 패턴화 리타더를 형성한다.

이러한 종래기술에서는 좌원 편광부와 우원 편광부를 배향막에 형성할 때 0도 편광 노광을 한 후 90도 편광 노광을 순차적으로 행하기 때문에, 그만큼 편광 노광 시간이 길어진다. 또한, 라인 속도는 편광 노광 시간에 따라 결정되기 때문에, 생산속도가 낮고, 라인이 길이방향(또는 이송방향)으로 더 길어져 공장 스페이스 효율이 떨어지는 문제가 있었다.

또한, 편광노광을 1/2씩 각각 실시할 경우 패턴과 패턴이 겹칠 수밖에 없다. 즉, 종래의 노광은 하나의 노광기로 노광1를 행한 후 마스크 패턴만큼 시프트하여 노광2를 행하여 형성한다. 이처럼 노광1 패턴을 읽어서 노광2에서의 위치제어가 마이크로 단위로 조정(align)이 불가하기 때문에, 도 6과 같이 겹침에 의해 일정한 배향 방향성이 없는 영역인 패턴 간섭부(LR)가 발생한다.

또한, 하나의 마스크를 시프트 하지 않고 노광1 및 노광2를 별도로 설치한 경우(즉 마스크1 및 마스크2 순차적 고정)에도 얼라인 문제를 해결하지 못해 노광 영역 내에서의 일정한 패턴을 형성하지 못하는 문제가 또한 생긴다.

이러한 패턴 간섭부(LR)(패턴 겹침부)은 3D 품질을 저하시킨다. 즉, 배향방향 겹침 발생시 좌안과 우안으로 나누어져야 할 영상이 좌우안에 동시에 보여 고스트가 발생한다.

일본국 특개평10-227998 일본국 특개평10-177156 일본국 특개 2003-337226 한국 공개번호 10-2002-0059028

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 편광 노광 시간을 줄여 생산 라인 속도를 높일 뿐만 아니라 패턴이 겹치는 현상을 해소한 패턴화 리타더, 이 패턴화 리타더를 제조하는 시트-투-시트 제조장치와 제조공정을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 청구항 1에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치는,

낱장의 기재필름의 상면에 배향막을 코팅하는 배향막 코팅부; 상기 배향막 코팅부에서 코팅된 상기 배향막에 노광하여 인접한 패턴 배향 방향이 서로 수직한 제1패턴영역 및 제2패턴영역을 갖는 광배향막을 형성하는 노광부; 노광부로부터 생성된 상기 광배향막에 액정을 코팅하는 액정코팅부; 상기 액정코팅부에서 코팅된 상기 액정을 경화하여 패턴화 리타더를 형성하는 액정경화부를 포함하되,

상기 노광부는 상기 배향막의 상면에 배치되어 상기 제1패턴영역을 형성하는 제1노광부와, 상기 기재필름의 하면에 배치되어 상기 제2패턴영역을 형성하는 제2노광부를 포함하여 구성되고,

상기 제1노광부와 상기 제2노광부는 상하 마주보게 배치되어 있다.

본 발명의 청구항 2에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치는,

낱장의 기재필름에 코팅된 배향막에 노광하여 인접한 패턴 배향 방향이 서로 수직한 제1패턴영역 및 제2패턴영역을 갖는 광배향막을 형성하는 노광부; 상기 노광부로부터 생성된 상기 광배향막에 액정을 코팅하는 액정코팅부; 상기 액정코팅부에서 코팅된 상기 액정을 경화하여 패턴화 리타더를 형성하는 액정경화부를 포함하되,

청구항1,2의 구성에 의하여, 제1패턴영역과 제2패턴영역이 동시에 얻어지기 때문에 편광 노광 시간을 반으로 줄이는 만큼 생산 라인 속도를 2배로 향상시킬 수 있다. 또한 2장의 마스크를 상하에 고정 배치하고 기재필름을 중앙에 배치시켜 노광하므로 별도의 얼라인먼트(조정)가 불필요하다.

본 발명의 청구항 3에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치는,

상기 제1노광부는 편광된 일렉트론 빔 또는 전자파(電磁波)를 조사하는 제1광원과 제1 마스크를 포함하여 구성되는 편광 노광부이고, 상기 제2노광부는 편광된 일렉트론 빔 또는 전자파(電磁波)를 조사하는 제2광원과 제2 마스크를 포함하여 구성되는 편광이다.

본 발명의 청구항 4, 5에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치는,

상기 제1노광부 및 제2노광부의 편광된 일렉트론 빔 또는 전자파는 그 진동방향이 서로 다르거나 서로 수직인 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 6에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치는,

상기 제1마스크와 제2마스크는, 제1광원 혹은 제2광원측에서 볼 때, 제1마스크의 광 차단부에 해당하는 부분이 제2마스크의 광 투과부에 위치하고, 제1마스크의 광 투과부에 해당하는 부분이 제2마스크의 광 차단부에 위치하는 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 7,8에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치는,

상기 제1마스크와 제2마스크는 스트라이프 또는 격자 형상인 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 9에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치는,

상기 액정코팅부에서 생성된 필름을 건조하는 액정 건조부를 상기 액정코팅부와 상기 액정경화부 사이에 더 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 10에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치는,

상기 액정경화부는 자외선(UV) 조사장치인 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 11에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치는,

상기 노광부는 동시병행으로 둘 이상의 노광부가 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 12에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치는,

상기 배향막 코팅부에서 생성된 필름을 건조하는 배향막건조부를 상기 배향막 코팅부와 상기 노광부 사이에 더 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 13,15에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정은,

낱장의 기재필름의 상면에 배향막을 코팅하는 배향막 코팅공정; 상기 배향막 코팅공정에서 코팅된 상기 배향막에 노광하여 인접한 패턴 배향 방향이 서로 수직한 또는 서로 다른 제1패턴영역과 제2패턴영역을 갖는 광배향막을 형성한 노광공정; 상기 노광공정에서 형성된 상기 광배향막에 액정을 코팅하는 액정코팅공정; 상기 액정경화공정에서 형성된 상기 액정을 경화시켜 패턴화 리타더를 형성하는 액정경화공정을 포함하되,

상기 노광공정은 상기 제1패턴영역과 상기 제2패턴영역을 동시에 형성한다.

본 발명의 청구항 14,16에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정은,

낱장의 기재필름에 코팅된 배향막에 노광하여 인접한 패턴 배향 방향이 서로 수직한 또는 서로 다른 제1패턴영역과 제2패턴영역을 갖는 광배향막을 형성한 노광공정; 상기 노광공정에서 형성된 상기 광배향막에 액정을 코팅하는 액정코팅공정; 액정코팅공정에서 코팅된 상기 액정을 경화시켜 패턴화 리타더를 형성하는 액정경화공정을 포함하되,

본 발명의 청구항 17에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정은,

상기 제2패턴영역의 노광시간은 제1패턴영역의 노광시간보다 수초간 더 조사한다.

이 공정에 의하면, 노광광이 기재필름을 통과할 때 굴절에 의한 패턴 겹침부를 더 조사하여 제조 공정 상에서 패턴 겹침부를 없앤다.

본 발명의 청구항 18에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정은,

상기 노광공정에서 제1패턴영역과 제2패턴영역은, 겹치는 영역이 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 19, 20에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정은,

본 발명의 청구항 21에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정은,

상기 액정코팅공정에서 코팅된 상기 액정을 건조하는 액정건조공정이 상기 액정코팅공정과 상기 액정경화공정의 사이에 더 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 22에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정은,

상기 액정경화공정은 자외선으로 조사하는 광경화공정인 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 23에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정은,

상기 노광공정은 편광된 일렉트로 빔 또는 전자파를 조사하는 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 24에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정은,

상기 노광공정은 동시병행으로 둘 이상의 노광공정이 독립되어 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 25에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정은,

상기 편광된 일렉트로 빔 또는 전자파는 상기 기재필름을 투과하는 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 26에 기재된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정은,

상기 배향막 코팅공정에서 코팅된 상기 배향막을 건조하는 배향막 건조공정을 상기 배향막 코팅공정과 상기 노광공정의 사이에 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 27에 기재된 패턴화 리타더는 청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 청구항의 시트-투-시트 제조 공정에 의하여 제조되는 것이 바람직하다.

이상의 설명으로부터 명백하듯이, 본 발명의 실시예에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

제1패턴영역과 제2패턴영역이 상하 양면에서 동시 노광에 의해 형성되기 때문에 노광 시간을 반으로 줄여 생산 라인 속도를 그만큼 향상시킬 수 있다.

또한, 2장의 마스크를 상하에 고정 배치하고 기재필름을 중앙에 배치시켜 노광하므로 별도의 얼라인먼트(조정)가 불필요하다.

또한, 서로 다른 방향으로 이루어지는 배향 영역의 인접한 부분에서 배향 겹침 결함이 발생하는 것을 방지하여 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 기재필름을 통과하여 조사하는 노광부의 조사시간을 수초간 더 길게 함으로써, 발생한 패턴 겹침부의 클리어로 제조 공정에서 해소할 수 있어 생산성 및 경제성을 현저히 향상시킬 수 있다.

또한, 노광부를 병렬로 배치하여 순차적으로 또는 동시에 노광을 행함으로써, 노광부 이외의 공정에 있어서 멈춤없이 생산 효율이 높아지게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패턴화 리타더를 일부 절취한 사시도.
도 2는 도 1의 패턴화 리타더를 제조하는 공정을 도시한 측면도.
도 3은 도 1의 패턴화 리타더를 제조하는 순서를 도시한 블록도.
도 4는 도 1의 패턴화 리타더를 제조하는 순서에서 병렬 노광을 도시한 블록도.
도 5는 패턴화 리타더가 적용된 입체 화상표시장치를 도시한 사시도.
도 6은 종래 노광시 배향 방향 간섭부 발생을 보여주는 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패턴화 리타더를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 패턴화 리타더를 제조하는 공정을 도시한 측면도이고, 도 3은 도 1의 패턴화 리타더를 제조하는 순서를 도시한 블록도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 패턴화 리타더의 제조 장치는 낱장의 투명한 기재필름(1)의 상면에 배향막(3)을 코팅하는 배향막 코팅부(20), 배향막(3)에 서로 다른 배열의 인접한 패턴영역(4a)(4b)을 갖는 광배향막(4)을 형성하는 노광부(40), 광배향막(4) 위에 액정(5)을 코팅하고 경화하는 액정코팅부(50) 및 액정경화부(70)로 이루어진다.

배향막 코팅부(20)는 유동 주조법 및 에어 나이프(air knife), 그라비아(gravure), 리버스 롤(reverse roll), 키스 롤(kiss roll), 스프레이(spray) 또는 블레이드(blade) 등의 통상의 장치가 사용될 수 있다. 배향막(3)의 코팅은 배향막 코팅부(20)에 의하여 광배향의 직전 과정에서 이루어질 수도 있고, 경우에 따라서 별도의 배향막 코팅공정을 통하여 배향막(3)이 낱장의 기재필름(1)에 미리 형성될 수 있다. 또한, 필요에 따라 배향막건조부(미도시)에서 코팅된 배향막(3)을 건조하여 습기를 제거하는 것이 좋다.

본 실시예의 특징인 노광부(40)는 제1노광부(40a)와 제2노광부(40b)가 상하 양면에서 동시에 편광 노광을 행하도록 배치되어 있다.

즉, 제1노광부(40a)는 배향막(3)의 위에 배치되고, 제2노광부(40b)는 기재필름(1)의 아래에 배치되어 있다. 제1노광부(40a)와 제2노광부(40b)는 상하로 위치할 수 있을 뿐 아니라, 서로 마주보게 배치할 수 있는 일반적인 배치를 할 수 있으며, 특별히 상하 방향으로 배치하는 것을 한정하는 것은 아니다.

또한, 제1노광부(40a)와 제2노광부(40b)는 상하 서로 마주보게 배치되어, 배향막(3)에 인접한 서로 다른 패턴 배향을 동시에 형성시킬 수 있다.

따라서, 라인 속도는 편광 노광 시간에 따라 결정되기 때문에, 노광시간이 반으로 줄어드는 반면에 라인 속도도 2배로 향상되게 된다.

또한, 제1노광부(40a)의 제1마스크(43a)와 제2노광부(40b)의 제2마스크(43b)는 서로 마주보는 상태로 상대위치가 고정되어 있기 때문에 얼라인하는 문제를 없앨 수 있을 뿐 아니라 제1패턴영역(4a)과 제2패턴영역(4b)의 겹침에 의한 배향 방향성이 없는 영역 발생이 억제된다. 또한, 마주보며 고정된 마스크가 피노광영역과 동시에 이동하는 방식 등 일반적으로 쓰일 수 있는 마스크와 배향막을 고정하는 수단을 통해 더욱 정밀한 패턴을 형성할 수 있게 된다. 일례로 노광에 소요되는 시간 간격에 맞추어 배향막 시트를 배열할 경우에 노광부 이외의 공정에 있어서 멈춤없이 생산 효율이 높아지게 된다.

제1노광부(40a)는 제1광원(41a)과, 제1광원(41a)과 배향막(3) 사이에 배치되는 제1마스크(43a)으로 구성되어 있다.

제1광원(41a)은 편광된 일렉트론 빔 또는 전자파(電磁波)를 조사할 수 있는 것이 바람직하다. 편광된 전자파 중에서도 자외선(UV)이 취급용이성의 면에서 더욱 바람직하다. 특히 본 발명의 실시예에서 제1광원(41a)은 기재필름(1) 면에 제공되는 배향막의 종류에 따라 임의로 선택될 수 있으며 비접촉식으로 배향을 할 수 있으면 어느 것이나 가능하다.

제1마스크(43a)에는 0°편광 노광이 되게 일정한 간격으로 광 차단부(A)와 광 통과부(B)가 스트라이프 형상으로 교대로 제공된다. 또한, 제1마스크(43a)는 광 차단부(A)와 광 통과부(B)가 상하 혹은 그 밖에 마주보는 방식으로 배치되어 교대로 반복되는 격자 형상을 가질 수도 있다.

광 차단부(A)는 광을 차단할 수 있도록 막힌 구조로 이루어지고, 광 통과부(B)는 일정한 크기로 관통되어 광이 통과할 수 있는 구조를 이룬다.

마찬가지로, 제2노광부(40b)는 제2광원(41b)과, 제2광원(41b)과 기재필름(3)의 하면 사이에 배치되는 제2마스크(43b)으로 구성되어 있다.

제2광원(41b)도 편광된 일렉트론 빔 또는 전자파(電磁波)를 조사할 수 있는 것이 바람직하다. 편광된 전자파 중에서도 자외선(UV)이 취급용이성의 면에서 더욱 바람직하고, 제2광원(41b)은 기재필름(1) 및 기재필름(1) 면에 제공되는 배향막(3)의 종류에 따라 임의로 선택될 수 있으며 기재필름(1) 및 배향막(3)을 투과할 수 있고, 비접촉식으로 배향을 할 수 있으면 어느 것이나 가능하다. 반대로 기재필름의 투과 특성 및 배향막의 반응성에 따라 노광광을 전자파 혹은 전자기파 등을 이용할 수 있다.

제2마스크(43b)에는 90°편광 노광이 되게 일정한 간격으로 광 차단부(a)와 광 통과부(b)가 스트라이프 형상으로 교대로 제공된다. 또한, 제2마스크(43b)는 광 차단부(a)와 광 통과부(b)가 상하좌우 교대로 반복되는 격자 형상을 가질 수도 있다.

상기 스트라이프 혹은 격자무늬 형상의 마스크는 디스플레이 장치 구성에 따라 임의의 형태가 가능하다. 구체적으로 제1광원 혹은 제2광원측에서 볼 때, 제1마스크의 광 차단부에 해당하는 부분이 제2마스크의 광 투과부에 위치하고, 제1마스크의 광 투과부에 해당하는 부분이 제2마스크의 광 차단부에 위치하는 형태라면 특별히 스트라이프 형상 또는 격자무늬 형상에 한정하는 것은 아니다.

따라서, 광 차단부(A)에는 광 통과부(b)가 마주하고, 광 통과부(B)는 광 차단부(a)가 마주하도록, 제1마스크(43a)와 제2마스크(43b)가 상하로 마주보게 배치되어, 각각 통과하는 자외선이 배향막(3)에 0도와 90도 교대로 동시에 형성시킨다. 제1노광부(40a)와 제2노광부(40b)의 편광된 일렉트론 빔 또는 전자파는 그 진동방향이 서로 수직하게 구분된다.

또한, 상기 노광공정에서 제1패턴영역(4a)과 제2패턴영역(4b)은 겹치는 영역이 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서의 제2노광부(40b)는 기재필름(1)을 통과하여 광배향막(4)의 제2패턴영역(4b)을 형성하는데, 이 경우 제1노광부(40a)와 동일 시간동안 조사후 제1노광부(40a)의 조사를 중지한 후 제2노광부(40b)에서 노광시간을 수초(sec)간 더 조사를 실시하는 것이 바람직하다.

즉, 제2패턴영역(4b)의 노광시간은, 기재필름 혹은 마스크와 노광광의 특성에 따라 발생할 수 있는 경계영역의 불특정 방향으로의 배향 영역이 발생할 수 있는 부분에 대하여 필요한 경우에 있어 선택적으로 제1패턴영역(4a)의 노광 시간보다 수초간 더 조사하는 단계를 추가하는 것이 좋다.

제2노광부(40b)의 노광시간을 수초간 더 조사하는 것은 기재필름(1) 통과시 굴절에 따른 퍼짐으로 패턴이 겹치는 부분이 발생하더라도 그 겹친 부분을 계속 조사하여 패턴 간섭부를 없앨 수 있기 때문이다.

또한, 이러한 노광단계는 전체 생산 공정에서 고정된 상태로 장시간의 공정을 요하므로 병렬적으로 둘 이상의 동일한 노광부를 병렬적으로 연결하여, 각 노광부에 시간적인 순서로 순차적으로 노광을 하는 방식도 적용이 가능하다(도 4).

액정코팅부(50)는 광배향막(4)에 액정(5)을 코팅한다. 액정코팅층(5)은 액정 화합물, 모노머 및 용매를 포함한 코팅액을 광배향막(4) 상에 균일하게 도포하는 것이다. 이러한 액정코팅부(50)도 배향막 코팅부(20)와 마찬가지로 유동 주조법 및 에어 나이프(air knife), 그라비아(gravure), 리버스 롤(reverse roll), 키스 롤(kiss roll), 스프레이(spray) 또는 블레이드(blade) 등의 통상의 장치가 사용될 수 있다.

또한, 액정건조부(미도시)에서 액정건조 액정을 코팅한 액정코팅층(5)을 건조하여 습기를 제거하는 것이 바람직하다.

배향막건조부(미도시)와 액정건조부(미도시)는 원적외선(IR) 또는 열풍의 건조로가 사용되는 것이 바람직하다.

액정경화부(70)는 마스크를 사용하지 않고 제3광원을 사용하여 액정코팅층(5) 전면에 광을 조사하여 경화시키는 것으로, 전자파(電磁波)를 조사하는 광원 등의 통상적인 장치가 사용될 수 있다.

이와 같이, 액정경화부(70)를 거친 필름이 패턴화 리타더(7)로서 적재된다.

도 1에 도시한 바와 같이, 패턴화 리타더(7)는 낱장의 투명기재필름(1)과, 이 기재필름(1)의 상부에 제공되며 서로 다른 방향으로 배향이 이루어지고 스트라이프 형상을 가지며 교대로 배치되는 제1 및 제2패턴영역(4a, 4b)을 갖는 광배향막(4)과, 이 패턴영역(4a, 4b)의 상부에 배치되는 액정코팅층(5)을 포함한다.

추가로, 패턴화 리타더(7)가 형성된 이후에 본 발명은 결점 검사부(도시생략)를 포함하여 패턴화 리타더(7)의 결점 검사를 실시할 수도 있다. 결점 검사부는 편광필터 등을 스캔을 사용하여 규정된 결점을 특정하고, 특정된 결점에 잉크 마킹, 바코드 마킹 등의 마킹 장치를 사용하여 표시하던가, 별도의 저장부에 결점정보(형태, 크기, 위치)를 저장하여 입체 화상표시장치에 적용시에 이를 활용할 수도 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 패턴화 리타더의 제조 공정을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.

먼저, 낱장의 투명기재필름(1)을 준비한다(S0). 준비한 낱장의 투명기재필름(1)을 공정순서에 따라 시트 투 시트(sheet to sheet) 방식으로 이송한다(S1).

도 2의 (a) 및 (b)를 참조하면, 시트 형상의 낱장 투명기재필름(1) 상에 배향막(3)을 코팅한다(S2). 배향막(3)의 코팅은 배향막 코팅부(20)에 의해 실시되고, 필요에 따라, 배향막 건조부(미도시)에서 배향막(3)을 건조한다(S3). 또한, 별도의 배향막 코팅공정을 통하여 배향막(3)을 투명기재필름(1) 상에 미리 코팅하는 경우는 본 배향막 코팅공정은 생략될 수도 있다.

배향막 코팅공정(S2)과 배향막 건조공정(S3)을 마친 후 도 2의 (c)와 같이 배향막(3)에 노광공정을 행하여 광배향막(4)을 형성한다(S4). 즉 0°편광 노광 공정과 90°편광 노광 공정을 상하 또는 좌우 양면에서 동시에 행하여, 도 2의 (d)와 같이 제1패턴영역(4a)과 제2패턴영역(4b)을 갖는 광배향막(4)을 얻는다(S4). 0°편광 노광과 90°편광 노광은 서로 구분되는 방향으로 배향되는 것을 의미하는 것으로 특별히 0°와 90°도로 한정하는 것은 아니며, 서로 수직인 방향 혹은 일정한 각도의 방향각 차이를 가지는 배향 패턴이라면 가능하다. 이때, 기재필름 혹은 마스크와 노광광의 특성에 따라 제1패턴영역(4a)과 제2패턴영역(4b)이 서로 겹치는 영역이 발생하지 않도록 제2패턴영역(4b)의 노광시간은 제1패턴영역(4a)의 노광 시간보다 보다 수초간 더 조사를 행한다. 또한, 이러한 노광에 있어서 긴 시간동안 배향막이 고정된 상태를 유지해야 하여, 전체 공정에 있어 공정 시간을 단축시키기 위해서는 도 4와 같이 복수의 노광부를 병렬로 배치하여 순차적으로 또는 동시에 노광할 수 있다.

광배향막 형성공정을 마친 후 도 2의 (e)~(g)와 같이 광배향막(4) 상에 액정을 코팅(S5)하고 건조(S6)한 후 경화(S7)한다.

액정코팅공정(S5)은 광배향막(4)에 액정 화합물, 모노머 및 용매를 포함한 혼합 용액을 코팅한다. 그리고 코팅된 액정을 건조(S6)시켜 액정코팅층(5)을 형성하고 광 조사를 통해 액정을 광경화시킨다(S7). 액정경화공정(S7)에서는 마스크를 사용하지 않고 액정코팅층(5) 전체에 대해 광 조사한다.

이러한 과정을 거치면, 도 2의 (h)와 같이 광배향막(4)의 배향 방향에 따라 액정코팅층이 배향되어 패턴화 리타더(7)를 적재(S8)하고 완료(SE)한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변경 또는 변형하여 실시할 수 있음은 해당기술분야의 당업자라면 자명하다 할 것이다.

예컨대, 본 실시예에서는 시트-투-시트 방식으로 이송되는 투명기재필름에 배향막을 코팅하는 것으로 기재하고 있으나, 배향막이 코팅된 투명기재필름 을 시트-투-시트 방식으로 이송하면서 광배향과 액정코팅을 행하여도 좋다. 또한, 투명기재필름은 이 외에도 투명기재로 사용될 수 있는 수지 등의 일반적인 기판들에 적용하는 것 또한 해당기술분야의 당업자라면 자명하다 할 것이다.

본 발명의 양면 동시 노광 장치 및 노광 공정은 패턴화 리타더를 시트-투-시트 시스템에서 제조하는 라인이라면 어느 것이라도 좋다.

1 : 기재필름 3 : 배향막
4 : 광배향막 4a,4b : 제1,2패턴영역
5 : 액정코팅층 7 : 패턴화 리타더
10 : 권출부 20 : 배향막 코팅부
40 : 노광부 40a : 제1노광부
41a : 제1광원 43a : 제1마스크
40b : 제2노광부 41b : 제2광원
43b : 제2마스크 50 : 액정코팅부
70 : 액정코팅경화부
101 : 패턴화 리타더 103 : 화상표시패널
A : 제1마스크 광 차단부 B : 제1마스크 광 투과부
a : 제2마스크 광 차단부 b : 제2마스크 광 투과부
L : 좌원 편광부 R : 우원 편광부
LR : 패턴 간섭부

Claims

낱장의 기재필름의 상면에 배향막을 코팅하는 배향막 코팅부;
상기 배향막 코팅부에서 코팅된 상기 배향막에 노광하여 인접한 패턴 배향 방향이 서로 수직한 제1패턴영역 및 제2패턴영역을 갖는 광배향막을 형성하는 노광부;
상기 노광부로부터 생성된 상기 광배향막에 액정을 코팅하는 액정코팅부;
상기 액정코팅부에서 코팅된 상기 액정을 경화하여 패턴화 리타더를 형성하는 액정경화부를 포함하되,
상기 노광부는 상기 배향막의 상면에 배치되어 상기 제1패턴영역을 형성하는 제1노광부와, 상기 기재필름의 하면에 배치되어 상기 제2패턴영역을 형성하는 제2노광부를 포함하여 구성되고,
상기 제1노광부와 상기 제2노광부는 상하 마주보게 배치되는 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치.
낱장의 기재필름상에 코팅된 배향막에 노광하여 인접한 패턴 배향 방향이 서로 수직한 제1패턴영역 및 제2패턴영역을 갖는 광배향막을 형성하는 노광부;
상기 노광부로부터 생성된 상기 광배향막에 액정을 코팅하는 액정코팅부;
상기 액정코팅부에서 코팅된 상기 액정을 경화하여 패턴화 리타더를 형성하는 액정경화부를 포함하되,
상기 노광부는 상기 배향막의 상면에 배치되어 상기 제1패턴영역을 형성하는 제1노광부와, 상기 기재필름의 하면에 배치되어 상기 제2패턴영역을 형성하는 제2노광부를 포함하여 구성되고,
상기 제1노광부와 상기 제2노광부는 상하 마주보게 배치되는 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1노광부는 편광된 일렉트론 빔 또는 전자파(電磁波)를 조사하는 제1광원과 제1마스크를 포함하여 구성되는 편광 노광부이고,
상기 제2노광부는 편광된 일렉트론 빔 또는 전자파(電磁波)를 조사하는 제2광원과 제2마스크를 포함하여 구성되는 편광 노광부인 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제1노광부 및 제2노광부의 편광된 일렉트론 빔 또는 전자파는 그 진동 방향이 서로 다른 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제1노광부 및 제2노광부의 편광된 일렉트론 빔 또는 전자파는 그 진동 방향이 서로 수직인 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제1마스크와 제2마스크는,
제1광원 혹은 제2광원측에서 볼 때, 제1마스크의 광 차단부에 해당하는 부분이 제2마스크의 광 투과부에 위치하고, 제1마스크의 광 투과부에 해당하는 부분이 제2마스크의 광 차단부에 위치하는 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치.
청구항 6에 있어서,
상기 제1마스크와 제2마스크는 스트라이프 형상인 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치.
청구항 6에 있어서,
상기 제1마스크와 제2마스크는 격자무늬 형상인 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 액정 코팅부에서 생성된 필름을 건조하는 액정 건조부를 상기 액정을 경화하기 전에 더 설치하는 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 액정경화부는 자외선(UV) 조사장치인 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 노광부는 동시병행으로 둘 이상의 노광부가 배치된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 배향막 코팅부에서 생성된 필름을 건조하는 배향막건조부를 더 설치하는 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조장치.
낱장의 기재필름의 상면에 배향막을 코팅하는 배향막 코팅공정;
상기 배향막 코팅공정에서 코팅된 상기 배향막에 노광하여 인접한 패턴 배향 방향이 서로 다른 제1패턴영역과 제2패턴영역을 갖는 광배향막을 형성하는 노광공정;
상기 노광공정에서 형성된 상기 광배향막에 액정을 코팅하는 액정코팅공정;
상기 액정코팅공정에서 코팅된 상기 액정을 경화시켜 패턴화 리타더를 형성하는 액정경화공정을 포함하되,
상기 노광공정은 상기 제1패턴영역과 상기 제2패턴영역을 동시에 형성하는 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정.
낱장의 기재필름에 코팅된 배향막에 노광하여 인접한 패턴 배향 방향이 서로 다른 제1패턴영역과 제2패턴영역을 갖는 광배향막을 형성하는 노광공정;
상기 노광공정에서 형성된 상기 광배향막에 액정을 코팅하는 액정코팅공정;
상기 액정코팅공정에서 코팅된 상기 액정을 경화시켜 패턴화 리타더를 형성하는 액정경화공정을 포함하되,
상기 노광공정은 상기 제1패턴영역과 상기 제2패턴영역을 동시에 형성하는 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정.
낱장의 기재필름의 상면에 배향막을 코팅하는 배향막 코팅공정;
상기 배향막 코팅공정에서 코팅된 상기 배향막에 노광하여 인접한 패턴 배향 방향이 서로 수직한 제1패턴영역과 제2패턴영역을 갖는 광배향막을 형성하는 노광공정;
상기 노광공정에서 형성된 상기 광배향막에 액정을 코팅하는 액정코팅공정;
상기 액정코팅공정에서 코팅된 상기 액정을 경화시켜 패턴화 리타더를 형성하는 액정경화공정을 포함하되,
상기 노광공정은 상기 제1패턴영역과 상기 제2패턴영역을 동시에 형성하는 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정.
낱장의 기재필름에 코팅된 배향막에 노광하여 인접한 패턴 배향 방향이 서로 수직한 제1패턴영역과 제2패턴영역을 갖는 광배향막을 형성하는 노광공정;
상기 노광공정에서 형성된 상기 광배향막에 액정을 코팅하는 액정코팅공정;
상기 액정코팅공정에서 코팅된 상기 액정을 경화시켜 패턴화 리타더를 형성하는 액정경화공정을 포함하되,
상기 노광공정은 상기 제1패턴영역과 상기 제2패턴영역을 동시에 형성하는 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정.
청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 청구항에 있어서,
상기 제2패턴영역의 노광시간은 제1패턴영역의 노광 시간보다 수초간 더 조사하는 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정.
청구항 13 내지 청구항 16에 있어서,
상기 노광공정에서 제1패턴영역과 제2패턴영역은, 겹치는 영역이 발생하지 않도록 하는 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정.
청구항 18에 있어서,
상기 제1패턴영역과 제2패턴영역은 스트라이프 형태인 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정.
청구항 18에 있어서,
상기 제1패턴영역과 제2패턴영역은 격자무늬 형태인 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정.
청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 청구항에 있어서,
상기 액정코팅공정에서 코팅된 액정을 건조하는 액정건조공정을 상기 액정코팅공정과 상기 액정경화공정의 사이에 더 포함하는 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정.
청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 청구항에 있어서,
상기 액정경화공정은 자외선으로 조사하는 광경화공정인 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정.
청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 청구항에 있어서,
상기 노광공정은 편광된 일렉트로 빔 또는 전자파를 조사하는 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정.
청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 청구항에 있어서,
상기 노광공정은 동시병행으로 둘 이상의 노광공정이 독립되어 구성된 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정.
청구항 23에 있어서,
상기 편광된 일렉트로 빔 또는 전자파는 상기 기재필름을 투과하는 것인 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정.
청구항 13 또는 청구항 15에 있어서,
상기 배향막 코팅공정에서 코팅된 상기 배향막을 건조하는 배향막 건조공정을 상기 배향막 코팅공정과 상기 노광공정의 사이에 더 포함하는 패턴화 리타더의 시트-투-시트 제조공정.
청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 청구항의 시트-투-시트 제조공정에 의하여 제조되는 패턴화 리타더.