KR20140021232A - Manufacturing method of multilayer reflective polizer and device thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다층 반사 편광자 제조방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제조비용 및 불량률을 현저하게 저감시킬 수 있는 다층 반사 편광자 제조방법 및 그 제조장치를 제공하는 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a multilayer reflective polarizer, and more particularly, to a method and apparatus for manufacturing a multilayer reflective polarizer capable of remarkably reducing a manufacturing cost and a defective rate.
평판디스플레이 기술은 TV분야에서 이미 시장을 확보한 액정디스플레이(LCD), 프로젝션 디스플레이 및 플라즈마 디스플레이(PDP)가 주류를 이루고 있고, 또 전계방출디스플레이(FED)와 전계발광디스플레이(ELD)등이 관련기술의 향상과 더불어 각 특성에 따른 분야를 점유할 것으로 전망된다. 액정 디스플레이는 현재 노트북, 퍼스널 컴퓨터 모니터, 액정 TV, 자동차, 항공기 등 사용범위가 확대되고 있으며 평판시장의 80%가량을 차지하고 있고 세계적으로 LCD의 수요가 급증해 현재까지 호황을 누리고 있다.Flat panel display technology is mainly composed of liquid crystal display (LCD), projection display, and plasma display (PDP), which have already secured a market in the TV field. In addition, field emission display (FED) and electroluminescence display (ELD) And it is expected to occupy the field according to each characteristic. Liquid crystal displays are currently being used in a wide range of applications such as notebook computers, personal computer monitors, liquid crystal TVs, automobiles, and aircrafts, accounting for 80% of the flat panel market, and booming demand for LCDs worldwide.
종래의 액정 디스플레이는 한 쌍의 흡광성 광학필름들 사이에 액정 및 전극 매트릭스를 배치한다. 액정 디스플레이에 있어서, 액정 부분은 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정부분을 움직이게 함으로써, 이에 따라 변경되는 광학 상태를 가지고 있다. 이러한 처리는 정보를 실은 '픽셀'을 특정 방향의 편광을 이용하여 영상을 표시한다. 이러한 이유 때문에, 액정 디스플레이는 편광을 유도하는 전면 광학필름 및 배면 광학필름을 포함한다.Conventional liquid crystal displays place a liquid crystal and an electrode matrix between a pair of light absorbing optical films. In liquid crystal displays, the liquid crystal portion has an optical state that changes accordingly by moving the liquid crystal portion by an electric field generated by applying a voltage to the two electrodes. This process displays an image by using a polarized light in a specific direction as a 'pixel' containing information. For this reason, liquid crystal displays include a front optical film and a rear optical film that induce polarization.
이러한 액정 디스플레이에서 사용되는 광학필름은 백라이트로부터 발사되는 광의 이용효율이 반드시 높다고는 할 수 없다. 이것은, 백라이트로부터 발사되는 광 중 50%이상이 배면측 광학필름(흡수형 편광필름)에 의해 흡수되기 때문이다. 그래서, 액정 디스플레이에서 백라이트 광의 이용효율을 높이기 위해서, 광학캐비티와 액정어셈블리 사이에 반사형 편광자를 설치한다. The optical film used in such a liquid crystal display does not necessarily have a high utilization efficiency of light emitted from the backlight. This is because 50% or more of the light emitted from the backlight is absorbed by the back side optical film (absorption type polarizing film). Therefore, in order to improve the utilization efficiency of the backlight in the liquid crystal display, a reflection type polarizer is provided between the optical cavity and the liquid crystal assembly.
도 1은 종래의 반사형 편광자의 광학원리를 도시하는 도면이다. 구체적으로 광학캐비티로부터 액정어셈블리로 향하는 빛 중 P편광은 반사형 편광자을 통과하여 액정어셈블리로 전달되도록 하고, S편광은 반사형 편광자에서 광학캐비티로 반사된 다음 광학캐비티의 확산반사면에서 빛의 편광 방향이 무작위화된 상태로 반사되어 다시 반사형 편광자로 전달되어 결국에는 S편광이 액정어셈블리의 편광기를 통과할 수 있는 P편광으로 변환되어 반사형 편광자를 통과한 후 액정어셈블리로 전달되도록 하는 것이다. 1 is a view showing the optical principle of a conventional reflective polarizer. Specifically, P polarization of light from the optical cavity to the liquid crystal assembly passes through the reflective polarizer to the liquid crystal assembly, and S polarized light is reflected from the reflective polarizer to the optical cavity, and then the polarization direction of the light in the diffuse reflection plane of the optical cavity. This randomized state is reflected and transmitted back to the reflective polarizer so that S-polarized light is converted into P-polarized light that can pass through the polarizer of the liquid crystal assembly, and then passed through the reflective polarizer to the liquid crystal assembly.
상기 반사형 편광자의 입사광에 대한 S편광의 선택적 반사와 P편광의 투과 작용은 이방성 굴절률을 갖는 평판상의 광학층과, 등방성 굴절률을 갖는 평판상의 광학층이 상호 교호 적층된 상태에서 각 광학층간의 굴절율 차이와 적층된 광학층의 신장 처리에 따른 각 광학층들의 광학적 두께 설정 및 광학층의 굴절률 변화에 의해서 이루어진다. 즉, 반사형 편광자로 입사되는 빛은 각 광학층을 거치면서 S편광의 반사와 P편광의 투과 작용을 반복하여 결국에는 입사편광 중 P편광만 액정어셈블리로 전달된다. 한편, 반사된 S편광은 전술한 바와 같이, 광학캐비티의 확산반사면에서 편광상태가 무작위화 된 상태로 반사되어 다시 반사형 편광자로 전달된다. 이에 의해, 광원으로부터 발생된 빛의 손실과 함께 전력 낭비를 줄일 수 있었다.The selective reflection of the S polarized light and the transmission of the P polarized light with respect to the incident light of the reflective polarizer are performed in such a manner that the refractive index of each optical layer in the state of alternately stacking the flat optical layer having the anisotropic refractive index and the flat optical layer having the isotropic refractive index The optical thickness of each of the optical layers in accordance with the difference and the elongation process of the laminated optical layer, and the change of the refractive index of the optical layer. That is, the light incident on the reflective polarizer repeats the reflection of the S polarized light and the transmission of the P polarized light while passing through each optical layer, and finally, only the P polarized light of the incident polarized light is transmitted to the liquid crystal assembly. On the other hand, as described above, the reflected S polarized light is reflected in the polarization state of the diffused reflection plane of the optical cavity in a randomized state and then transmitted to the reflective polarizer. As a result, it is possible to reduce the waste of power with loss of light generated from the light source.
그런데, 이러한 종래 반사형 편광자는 굴절률이 상이한 평판상의 등방성 광학층과 이방성 광학층이 교호 적층되고, 이를 신장처리하여 입사편광의 선택적 반사 및 투과에 최적화될 수 있는 각 광학층간의 광학적 두께 및 굴절률을 갖도록 제작되기 때문에, 반사형 편광자의 제작공정이 복잡하다는 문제점이 있었다. 특히, 반사형 편광자의 각 광학층이 평판 구조를 가지고 있어서, 입사편광의 광범위한 입사각 범위에 대응하여 P편광과 S편광을 분리하여야 하기 때문에, 광학층의 적층수가 과도하게 증가하여 생산비가 기하급수적으로 증가하는 문제가 있었다. 또한, 광학층의 적층수가 과도하게 형성되는 구조에 의하여 광손실에 의한 광학적 성능 저하가 우려되는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 폴리카보네이트 재질의 스킨층을 PEN-coPEN이 교호적층된 코어층과 공압출을 통해 일체화하는 경우 상용성 부재로 인하여 박리가 일어날 수 있으며, 결정화도 15% 내외로 인하여 연신 공정 수행시 신장축에 대한 복굴절 발생 위험성이 높다. 이에 따라 무연신 공정의 폴리카보네이트 시트를 적용하기 위해서 코어층과 스킨층 사이에 접착층을 형성할 수 밖에 없었다. 그 결과 접착층 공정의 추가로 인하여 외부 이물 및 공정 불량 발생에 따른 수율 감소가 나타나며, 통상적으로 스킨층의 폴리카보네이트 무연신 시트를 생산시에는 와인딩 공정으로 인한 불균일한 전단 압력에 의한 복굴절 발생이 나타나 이를 보완하기 위한 폴리머 분자구조 변형 및 압출라인의 속도 제어 등의 별도의 제어가 요구되어 생산성 저하 요인이 발생되었다. 또한 다층 편광자를 피드블록 및 분배기를 통해 제조되는 다층 반사형 편광자의 경우 피드블록 및 분배기 등의 장치로 인하여 폴리머 체류시간이 증대되어 폴리머 황변 및 탄화물이 발생하는 문제로 인하여 공정 불량률이 높아지는 문제점이 있었다. However, the conventional reflective polarizer has an optical thickness and a refractive index between the optical layers that can be optimized for selective reflection and transmission of incident polarization by alternately stacking isotropic optical layers and anisotropic optical layers having different refractive indices. Since it is manufactured to have, there was a problem that the manufacturing process of the reflective polarizer is complicated. In particular, since each optical layer of the reflective polarizer has a flat plate structure, the P polarized light and the S polarized light must be separated in accordance with a wide incident angle range of incident polarized light, so that the number of layers of the optical layer is excessively increased and the production cost exponentially There was an increasing problem. Further, there is a problem that optical performance is deteriorated due to optical loss due to the structure in which the number of layers of the optical layer is excessively formed. In addition, when the skin layer of the conventional polycarbonate is integrated with the core layer on which PEN-coPEN is alternately laminated through co-extrusion, peeling may occur due to the incompatibility member. There is a high risk of birefringence on the axis. Accordingly, in order to apply the polycarbonate sheet of the non-stretching process, an adhesive layer was inevitably formed between the core layer and the skin layer. As a result, the yield decreases due to external foreign matters and process defects due to the addition of the adhesive layer process. Generally, in producing a polycarbonate-free sheet of the skin layer, birefringence occurs due to uneven shear pressure due to the winding process, It is necessary to control the molecular structure of the polymer and speed control of the extrusion line in order to compensate for the deterioration of productivity. In addition, in the case of multilayer reflective polarizers in which the multilayer polarizer is manufactured through the feed block and the distributor, there is a problem that the process defect rate is increased due to the problem of polymer yellowing and carbides due to the increase in polymer residence time due to the feed block and the distributor. .
이에, 기재 내부에 길이방향으로 신장된 복굴절성 폴리머를 배열하여 반사형 편광자의 기능을 달성할 수 있는 기술적 사상이 제안되었다. 도 2는 봉상형 폴리머를 포함하는 반사형 편광자(20)의 사시도로서, 기재(21) 내부에 길이방향으로 신장된 복굴절성 폴리머(22)가 일방향으로 배열되어 있다. 이를 통해 기재(21)와 복굴절성 폴리머(22) 간의 복굴절성 계면에 의하여 광변조 효과를 유발하여 반사형 편광자의 기능을 수행할 수 있게 되는 것이다. 그러나, 상술한 교호적층된 반사형 편광자에 비하여 광변조 효율이 너무나도 떨어지는 문제가 발생하였고, 교호적층된 반사 편광자와 비슷한 투과율 및 반사율을 가지기 위해서는 기재 내부에 지나치게 많은 수의 복굴절성 폴리머(22)를 배치하여야 하는 문제가 있었다. 구체적으로 반사형 편광자의 수직단면을 기준으로 가로 32인치 디스플레이 패널을 제조하는 경우 가로 1580 ㎜이고 높이(두께) 400㎛ 이하인 기재(21) 내부에 상술한 적층형 반사 편광자와 유사한 광학 물성을 가지기 위해서는 상기 길이방향의 단면직경이 0.1 ~ 0.3㎛인 원형 또는 타원형의 복굴절성 폴리머(22)가 최소 1억개 이상 포함되어야 하는데, 이 경우 생산비용이 지나치게 많아질 뿐 아니라, 설비가 지나치게 복잡해지고 또한 이를 생산하는 방사구금을 제작하는 것 자체가 거의 불가능하여 상용화되기 어려운 문제가 있었다.Accordingly, a technical idea of arranging the birefringent polymer elongated in the longitudinal direction in the substrate to achieve the function of the reflective polarizer has been proposed. FIG. 2 is a perspective view of a
이를 극복하기 위하여 기재 내부에 복굴절성 해도사를 포함하는 기술적 사상이 제안되었다. 도 3은 기재내부에 포함되는 복굴절성 해도사의 단면도로서, 상기 복굴절성 해도사는 내부의 도부분과 해부분의 광변조 계면에서 광변조 효과를 발생시킬 수 있으므로, 상술한 복굴절성 폴리머와 같이 매우 많은 수의 해도사를 배치하지 않더라도 광학물성을 달성할 수 있다. 그러나, 복굴절성 해도사는 섬유이므로 폴리머인 기재와의 상용성, 취급용이성, 밀착성의 문제가 발생하였다. 나아가, 원형 형상으로 인하여 광산란이 유도되어 가시광선 영역의 광파장에 대한 반사편광 효율이 저하되어, 기존 제품 대비 편광특성이 저하되어 휘도 향상 한계가 있었으며, 더불어 해도사의 경우 도접합 현상 줄이면서, 해성분 영역이 세분화 되므로 공극 발생으로 인하여 빛샘 즉 광 Loss 현상으로 인한 광특성 저하 요인이 발생되었다. 또한 직물 형태로 조직 구성으로 인하여 Layer 구성의 한계로 인하여 반사 및 편광 특성 향상에 한계점이 발생되는 문제가 있었다.In order to overcome this problem, a technical idea including a birefringent sea chart was proposed in the substrate. FIG. 3 is a cross-sectional view of a birefringent island-in-the-sea yarn included in the substrate, and the birefringent island-in-the-sea yarn may generate a light modulation effect at an optical modulation interface between the inner and sea portions of the inner portion, and thus, a very large number of the birefringent island Optical properties can be achieved even if the island-in-the-sea yarns are not disposed. However, since the fiber is a birefringent graphite sheet, compatibility with a base material such as a polymer, ease of handling, and adhesiveness have been encountered. Furthermore, due to the circular shape, light scattering is induced, and thus the reflection polarization efficiency of the visible wavelength is reduced, and the polarization characteristic is lowered compared to the existing products, thereby limiting the luminance improvement. As the area is subdivided, the voids cause the optical characteristic degradation due to light leakage, that is, optical loss. In addition, there is a problem in that the limitation of the reflection and polarization characteristics due to the limitation of the layer configuration due to the organization of the fabric form.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 첫번째 과제는 종래의 다층 반사편광자에 비하여 제조비용 및 불량률을 현저하게 저감시킬 수 있는 다층 반사 편광자 제조방법 및 그 제조장치를 제공하는 것이다.
The present invention has been made to solve the above problems, the first object of the present invention is to provide a manufacturing method and apparatus for manufacturing a multilayer reflective polarizer that can significantly reduce the manufacturing cost and defective rate compared to the conventional multilayer reflective polarizer. will be.
본 발명의 상술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다층 반사 편광자 제조방법은, 제1 성분과 제2 성분이 교호적층된 코어층을 포함하는 다층 반사편광자를 제조하는 방법에 있어서, (1) 제1 성분 및 제2 성분을 각각 압출부들에 공급하는 단계, (2) 제1 성분과 제2 성분의 반복단위가 교호적층된 다층 복합류를 형성하고, 상기 다층 복합류는 원하는 파장의 횡파(S파)를 반사하기 위하여, 상기 압출부에서 이송된 제1 성분과 제2 성분을 단일 슬릿형 압출구금에 투입하여 다층 복합류(코어층)를 형성하는 단계, (3) 상기 코어층을 흐름제어부에서 퍼짐을 유도하는 단계를 포함한다.A method for manufacturing a multilayer reflective polarizer of the present invention for achieving the above object of the present invention is a method of manufacturing a multilayer reflective polarizer including a core layer in which a first component and a second component are alternately laminated, (1) Supplying the first component and the second component to the extruders, respectively, (2) forming a multilayer composite flow in which repeating units of the first component and the second component are alternately laminated, the multilayer composite flow having a shear wave (S) of a desired wavelength In order to reflect the wave), the first component and the second component transferred from the extruder to a single slit-type extrusion mold to form a multi-layer composite (core layer), (3) the core layer flow control unit Inducing spreading.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 슬릿형 압출구금은 반복단위별들의 일부 또는 전부가 서로 상이한 광학적 두께를 갖도록 하기 위하여 슬릿형 압출구금에 포함된 구금분배판상의 슬릿들의 직경이 서로 상이할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the slit-type extrusion mold may have different diameters of slits on the mold distribution plate included in the slit-type extrusion mold so that some or all of the repeating units have different optical thicknesses. Can be.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 성분은 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 코폴리에틸렌 나프탈레이트(co-PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET),폴리카보네이트(PC), 폴리카보네이트(PC) 얼로이, 폴리스타이렌(PS), 내열폴리스타이렌(PS), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS), 폴리우레탄(PU),폴리이미드(PI),폴리비닐클로라이드(PVC), 스타이렌아크릴로니트릴혼합(SAN),에틸렌초산비닐(EVA), 폴리아미드(PA), 폴리아세탈(POM), 페놀, 에폭시(EP), 요소(UF), 멜라닌(MF), 불포화포리에스테르(UP), 실리콘(SI) 및 사이크로올레핀폴리머으로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the first component is polyethylene naphthalate (PEN), copolyethylene naphthalate (co-PEN), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polycarbonate (PC ) Alloy, polystyrene (PS), heat-resistant polystyrene (PS), polymethyl methacrylate (PMMA), polybutylene terephthalate (PBT), polypropylene (PP), polyethylene (PE), acrylonitrile butadiene styrene ( ABS), polyurethane (PU), polyimide (PI), polyvinyl chloride (PVC), styrene acrylonitrile mixture (SAN), ethylene vinyl acetate (EVA), polyamide (PA), polyacetal (POM) , Phenol, epoxy (EP), urea (UF), melanin (MF), unsaturated polyester (UP), silicone (SI) and cycloolefin polymer may be any one or more selected from the group consisting of.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 성분은 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 코폴리에틸렌나프탈레이트(co-PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리카보네이트(PC) 얼로이, 폴리스타이렌(PS), 내열폴리스타이렌(PS), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS), 폴리우레탄(PU),폴리이미드(PI),폴리비닐클로라이드(PVC), 스타이렌아크릴로니트릴혼합(SAN),에틸렌초산비닐(EVA), 폴리아미드(PA), 폴리아세탈(POM), 페놀, 에폭시(EP), 요소(UF), 멜라닌(MF), 불포화포리에스테르(UP), 실리콘(SI) 및 사이크로올레핀폴리머를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으며 보다 바람직하게는 co-PEN일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the second component is selected from the group consisting of polyethylene naphthalate (PEN), copolyethylene naphthalate (co-PEN), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polycarbonate (PS), heat resistant polystyrene (PS), polymethyl methacrylate (PMMA), polybutylene terephthalate (PBT), polypropylene (PP), polyethylene (PE), acrylonitrile butadiene styrene (PU), polyimide (PI), polyvinyl chloride (PVC), styrene acrylonitrile (SAN), ethylene vinyl acetate (EVA), polyamide (PA) (EP), urea (UF), melamine (MF), unsaturated polyesters (UP), silicon (SI) and cyclic olefin polymers may be used alone or in combination. More preferably, co- .
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 (1) 단계와 (2) 단계 사이에, 상기 압출부에서 이송된 제1 성분은 제1 가압수단들을 통해 각각 상이한 슬릿형 압출구금으로 토출되는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, between the step (1) and the step (2), the first component conveyed from the extruder is discharged into different slit-type extrusion holes through the first pressing means, respectively. It may further comprise a step.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 (1) 단계와 (2) 단계 사이에 압출부에서 이송된 제2 성분은 제2 가압수단을 통해 슬릿형 압출구금으로 토출되는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the second component transferred from the extrusion unit between the step (1) and (2) further comprises the step of discharging to the slit-type extrusion slot through the second pressing means can do.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 슬릿형 압출구금은 슬릿형 압출구금의 구금홀의 레이어수가 바람직하게는 200개 이상, 보다 바람직하게는 300개 이상, 더욱 바람직하게는 400개 이상, 더욱 바람직하게는 600개 이상, 더욱 바람직하게는 800개 이상, 가장 바람직하게는 1200개 이상일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the slit-type extrusion mold is preferably 200 or more layers, more preferably 300 or more, even more preferably 400 or more, More preferably 600 or more, more preferably 800 or more, most preferably 1200 or more.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 흐름제어부는 T-다이 또는 코트-행거(coat-hanger) 다이일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the flow control unit may be a T-die or a coat-hanger die.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 다층 반사 편광자를 연신하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the method may further include stretching the multilayer reflective polarizer.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 제1 성분과 제2 성분이 교호적층된 코어층을 포함하는 다층 반사편광자를 제조하는 장치에 있어서, 제1 성분, 제2 성분이 개별적으로 투입되는 2개 이상의 압출부, 제1 성분과 제2 성분의 반복단위가 교호적층된 다층 복합류를 형성하고, 상기 다층 복합류는 원하는 파장의 횡파(S파)를 반사하기 위하여, 상기 압출부에서 이송된 제1 성분과 제2 성분을 투입하여 다층 복합류(코어층)를 제조하는 단일 슬릿형 압출구금을 포함하는 스핀블록부; 및 상기 컬렉션 블록부에서 이송된 코어층의 퍼짐을 유도하는 흐름제어부를 포함하는 다층 반사편광자의 제조장치를 제공한다.According to still another preferred embodiment of the present invention, in the apparatus for manufacturing a multilayer reflective polarizer including a core layer in which a first component and a second component are alternately laminated, a first component and a second component are separately added. Two or more extruded portions, forming a multilayered composite flow in which the repeating units of the first component and the second component are alternately laminated, and the multilayered composite flows from the extruded portion to reflect the shear wave (S wave) of a desired wavelength. A spin block portion including a single slit-type extrusion slot for preparing a multi-layer composite product (core layer) by inputting the first component and the second component; And a flow control unit for inducing the spread of the core layer transferred from the collection block unit.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 슬릿형 압출구금은 반복단위들의 일부 또는 전부가 서로 상이한 광학적 두께를 갖도록 하기 위하여 슬릿형 압출구금에 포함된 구금분배판상의 슬릿들의 직경이 서로 상이할 수 있다. According to another preferred embodiment of the present invention, the slit-type extrusion mold has different diameters of slits on the mold distribution plate included in the slit-type extrusion mold so that some or all of the repeating units have different optical thicknesses. can do.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 스핀블록부는 상기 압출부에서 이송된 제1 성분을 토출하여 슬릿형 압출구금에 공급하는 제1 가압수단을 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the spin block portion may include a first pressing means for discharging the first component transferred from the extruded portion to supply to the slit-type extrusion mold.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 스핀블록부는 상기 압출부에서 이송된 제1 성분을 토출하여 슬릿형 압출구금에 공급하는 제2 가압수단을 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the spin block portion may include a second pressing means for discharging the first component transferred from the extruded portion to supply to the slit-type extrusion mold.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 슬릿형 압출구금은 슬릿형 압출구금의 구금홀의 레이어수가 바람직하게는 200개 이상, 보다 바람직하게는 300개 이상, 더욱 바람직하게는 400개 이상, 더욱 바람직하게는 600개 이상, 더욱 바람직하게는 800개 이상, 가장 바람직하게는 1200개 이상일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the slit-type extrusion mold is preferably 200 or more layers, more preferably 300 or more, even more preferably 400 or more, More preferably 600 or more, more preferably 800 or more, most preferably 1200 or more.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 흐름제어부는 T-다이 또는 코트-행거(coat-hanger) 다이일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the flow control unit may be a T-die or a coat-hanger die.
이하, 본 명세서에서 사용된 용어에 대해 간략히 설명한다.Hereinafter, terms used in this specification will be briefly described.
'중합체가 복굴절성을 가진다'는 의미는 방향에 따라 굴절률이 다른 중합체에 빛을 조사하는 경우 중합체에 입사한 빛이 방향이 다른 두 개의 빛 이상으로 굴절된다는 것이다."Polymer has birefringence" means that when light is irradiated onto a polymer having different refractive indices depending on the direction, the light incident on the polymer is refracted by two or more lights having different directions.
'광변조'라 함은 조사된 빛이 반사, 굴절, 산란하거나 빛의 세기, 파동의 주기 또는 빛의 성질이 변화하는 것을 의미한다.'Light modulation' means that the irradiated light reflects, refracts, scatters, changes the intensity of the light, the period of the wave or the nature of the light.
본 발명의 제조방법은 종래의 피드블록 및 분배기를 이용하지 않고 슬릿형 압출구금을 이용하여 다층 복합류를 제조하므로 제조원가 및 불량률을 현저하게 저감할 수 있다.
In the manufacturing method of the present invention, since the multilayer composite products are manufactured using the slit type extrusion die without using the conventional feed block and the distributor, the manufacturing cost and the defective rate can be significantly reduced.
도 1은 종래의 반사형 편광자의 원리를 설명하는 개략도이다.
도 2는 봉상형 폴리머를 포함하는 반사형 편광자의 사시도이다.
도 3은 반사형 편광자에 사용되는 복굴절성 해도사에 입사한 광의 경로를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 사용될 수 있는 슬릿형 압출구금의 구금분배판들의 사시도이고, 도 5은 이들의 저면도이며, 도 6은 결합도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 다층 복합류의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 제1 가압수단을 포함하는 개략도이다.
도 9은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 제2 가압수단을 포함하는 개략도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 코트-행거 다이의 단면도이며, 도 11은 측면도이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 다층 반사형 편광자의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따른 다층 반사형 편광자의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 다층 반사편광자를 제조하는 장치의 개략도이다.
도 15는 본 발명의 바람직한 다른 일구현예에 따른 다층 반사편광자를 제조하는 장치의 개략도이다.1 is a schematic view for explaining the principle of a conventional reflective polarizer.
2 is a perspective view of a reflective polarizer comprising a rod-shaped polymer.
3 is a cross-sectional view showing a path of light incident on a birefringent island-in-the-sea yarn used in a reflective polarizer.
Figure 4 is a perspective view of the mold distribution plate of the slit-type extrusion mold that can be used in the present invention, Figure 5 is a bottom view of them, Figure 6 is a coupling.
7 is a cross-sectional view of a multilayer composite according to one preferred embodiment of the present invention.
8 is a schematic view including a first pressing means according to a preferred embodiment of the present invention.
9 is a schematic view including a second pressing means according to a preferred embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view of a coat-hanger die in accordance with a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a side view.
12 is a cross-sectional view of a multilayer reflective polarizer according to an exemplary embodiment of the present invention.
13 is a cross-sectional view of a multilayer reflective polarizer according to another exemplary embodiment of the present invention.
14 is a schematic diagram of an apparatus for manufacturing a multilayer reflective polarizer according to a preferred embodiment of the present invention.
15 is a schematic diagram of an apparatus for manufacturing a multilayer reflective polarizer according to another preferred embodiment of the present invention.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
상술한 바와 같이 종래의 피드블록 및 분배기를 통해 제조되는 다층 반사형 편광자의 경우 피드블록 및 분배기 등의 장치로 인하여 폴리머 체류시간이 증대되어 폴리머 황변 및 탄화물이 발생하는 문제로 인하여 공정 불량률이 높아지는 문제점이 있었다.
As described above, in the case of a multilayer reflective polarizer manufactured through a conventional feed block and a distributor, a process defect rate is increased due to a problem of polymer yellowing and carbides due to an increase in polymer residence time due to a device such as a feed block and a distributor. There was this.
이에 본 발명에서는 본 발명의 다층 반사 편광자 제조방법은, 제1 성분과 제2 성분이 교호적층된 코어층을 포함하는 다층 반사편광자를 제조하는 방법에 있어서, (1) 제1 성분 및 제2 성분을 각각 압출부들에 공급하는 단계, (2) 제1 성분과 제2 성분의 반복단위가 교호적층된 다층 복합류를 형성하고, 상기 다층 복합류는 원하는 파장의 횡파(S파)를 반사하기 위하여, 상기 압출부에서 이송된 제1 성분과 제2 성분을 슬릿형 압출구금에 투입하여 다층 복합류를 형성하는 단계, (3) 상기 코어층을 흐름제어부에서 퍼짐을 유도하는 단계를 포함하여 상술한 문제의 해결을 모색하였다. 이를 통해 공정 단순화를 통한 불량률 감소 및 운전비용 절감을 달성할 수 있다.
Accordingly, in the present invention, the method for manufacturing a multilayer reflective polarizer of the present invention is a method for manufacturing a multilayer reflective polarizer including a core layer in which a first component and a second component are alternately laminated, (1) the first component and the second component. (2) forming a multi-layer composite flow in which the repeating units of the first component and the second component are alternately laminated, and the multi-layer composite flows reflect the shear wave (S wave) of a desired wavelength. Including the first component and the second component transferred from the extruder to a slit-type extrusion mold to form a multi-layer composite flow, (3) the core layer to induce the spread in the flow control unit described above I tried to solve the problem. This can result in reduced defect rates and lower operating costs through process simplification.
먼저, (1) 단계로서, 제1 성분, 제2 성분을 각각 압출부들에 공급한다. 상기 제1 성분은 기재를 형성하는 제2 성분의 내부에 분산되는 폴리머로서 통상적인 폴리머가 분산된 반사편광자에서 사용되는 것이라면 제한없이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 코폴리에틸렌나프탈레이트(co-PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET),폴리카보네이트(PC), 폴리카보네이트(PC) 얼로이, 폴리스타이렌(PS), 내열폴리스타이렌(PS), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS), 폴리우레탄(PU),폴리이미드(PI),폴리비닐클로라이드(PVC), 스타이렌아크릴로니트릴혼합(SAN),에틸렌초산비닐(EVA), 폴리아미드(PA), 폴리아세탈(POM), 페놀, 에폭시(EP), 요소(UF), 멜라닌(MF), 불포화포리에스테르(UP), 실리콘(SI) 및 사이크로올레핀폴리머를 사용할 수 있으며 보다 바람직하게는 PEN일 수 있다.First, as step (1), the first component and the second component are supplied to the extruding portions, respectively. The first component is a polymer dispersed in the second component forming the base material, and may be used without limitation as long as it is used in a reflective polarizer in which a conventional polymer is dispersed. Preferably, the first component is polyethylene naphthalate (PEN), copolyethylene Polymers such as phthalates (co-PEN), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polycarbonate (PC) alloys, polystyrene (PS), heat resistant polystyrene (PS), polymethylmethacrylate (PB), polypropylene (PP), polyethylene (PE), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polyurethane (PU), polyimide (PI), polyvinyl chloride (SAN), ethylene vinyl acetate (EVA), polyamide (PA), polyacetal (POM), phenol, epoxy (EP), urea (UF), melanin (MF), unsaturated polyesters (SI) and cycloolefin polymers Number and may be more preferably PEN.
상기 제2 성분은 기재를 형성하는 것으로서 통상적으로 폴리머가 분산된 반사편광자에서 기재의 재질로 사용되는 것이라면 제한없이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 코폴리에틸렌나프탈레이트(co-PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리카보네이트(PC) 얼로이, 폴리스타이렌(PS), 내열폴리스타이렌(PS), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS), 폴리우레탄(PU),폴리이미드(PI),폴리비닐클로라이드(PVC), 스타이렌아크릴로니트릴혼합(SAN),에틸렌초산비닐(EVA), 폴리아미드(PA), 폴리아세탈(POM), 페놀, 에폭시(EP), 요소(UF), 멜라닌(MF), 불포화포리에스테르(UP), 실리콘(SI) 및 사이크로올레핀폴리머를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으며 보다 바람직하게는 디메틸-2,6-나프탈렌 디카르복실레이트, 디메틸테레프탈레이트 및 에틸렌글리콜, 싸이크로헥산디메탄올(CHDM) 등의 단량체들이 적절하게 중합된 co-PEN일 수 있다.The second component forms a substrate and can be used without limitation as long as it is used as a material of a substrate in a reflective polarizer in which a polymer is dispersed. Preferably, the second component is selected from the group consisting of polyethylene naphthalate (PEN), co-polyethylene naphthalate ), Polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polycarbonate (PC) alloy, polystyrene (PS), heat resistant polystyrene (PS), polymethylmethacrylate (PMMA), polybutylene terephthalate ), Polypropylene (PP), polyethylene (PE), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polyurethane (PU), polyimide (PI), polyvinyl chloride (PVC), styrene acrylonitrile (EVA), polyamide (PA), polyacetal (POM), phenol, epoxy (EP), urea (UF), melanin (MF), unsaturated polyester (UP) The olefin polymer may be used singly or in combination Can be used and may be more preferably, dimethyl 2,6-naphthalenedicarboxylate, dimethyl terephthalate and ethylene glycol, Im chroman-hexane dimethanol (CHDM), such as the monomers are suitably polymerized co-PEN.
한편, 상기 제1 성분, 제2 성분을 개별적으로 독립된 압출부들에 공급할 수 있으며 이 경우 압출부는 2개 이상으로 구성될 수 있다. 또한 폴리머들이 섞이지 않도록 별도의 공급로 및 분배구를 포함하는 하나의 압출부에 공급하는 것 역시 본 발명에 포함된다. 상기 압출부는 익스트루더일 수 있으며, 이는 고체상의 공급된 폴리머들을 액상으로 전환시킬 있도록 가열수단 등을 더 포함할 수 있다.
Meanwhile, the first component and the second component may be separately supplied to independent extruders, and in this case, the extruder may be composed of two or more. It is also included in the present invention to feed one extruded portion including a separate supply path and a distribution port so that the polymers do not mix. The extruder may be an extruder, which may further include a heating means or the like to convert the supplied polymers in the solid phase into a liquid phase.
다음, (2) 단계로서 제1 성분과 제2 성분의 반복단위가 교호적층된 다층 복합류를 형성하고, 상기 다층 복합류는 원하는 파장의 횡파(S파)를 반사하기 위하여, 상기 압출부에서 이송된 제1 성분과 제2 성분을 단일 슬릿형 압출구금에 투입하여 다층 복합류를 형성한다. Next, in step (2), a multi-layer composite flow in which repeating units of the first component and the second component are alternately laminated is formed, and the multi-layer composite flow is formed in the extruded portion to reflect the shear wave (S wave) of a desired wavelength. The conveyed first and second components are introduced into a single slit extruder to form a multilayer composite stream.
구체적으로 도 4 ~ 6은 본 발명에 사용될 수 있는 슬릿형 압출구금의 구금분배판들의 사시도, 저면도 및 결합도이다. 슬릿형 압출구금의 구금분배판들의 결합구조를 내타낸 사시도이다. 슬릿형 압출구금의 상단에 위치하는 제1 구금분배판(S1)은 내부에 제1 성분 공급로(50) 및 제2 성분 공급로(51)로 구성될 수 있다. 이를 통해 상기 압출부를 통해 이송된 제1 성분은 제1 성분 공급로(50)로 투입되고, 제2 성분은 제2 공급로(51)로 공급될 수 있다. 이러한 공급로는 경우에 따라 복수개가 형성될 수 있다. 상기 제1 구금분배판(S1)을 통과한 폴리머들은 하부에 위치하는 제2 구금분배판(S2)로 이송된다. 제1 성분 공급로(50)을 통해 투입된 제1 성분이 유로를 따라 복수개의 제1 성분 공급로들(52, 53)로 분기되어 이송된다. 또한 제2 성분 공급로(51)을 통해 투입된 제2 성분이 유로를 따라 복수개의 제2 성분 공급로들(54, 55, 56)로 분기되어 이송된다. 상기 제2 구금분배판(S2)을 통과한 폴리머들은 하부에 위치하는 제3 구금분배판(S3)로 이송된다. Specifically, FIGS. 4 to 6 are perspective views, bottom views, and coupling views of the distribution plates of the slit-type extrusion mold that may be used in the present invention. FIG. 6 is a perspective view showing the coupling structure of the detent plates of the slit-type extrusion apparatus. FIG. The first receiving distribution plate S1 located at the upper end of the slit-shaped extrusion opening may be constituted by the first
제1 성분 공급로들(52, 53)을 통해 투입된 제1 성분은 각각 제3 구금분배판(S3)에 형성된 제1 성분공급로들(60, 61, 62, 63, 67, 68, 69, 70)으로 유로를 따라 분기되어 이송된다. 마찬가지로 제2 성분 공급로들(54, 55, 56)을 통해 투입된 제2 성분은 각각 제3 구금분배판(S3)에 형성된 제2 성분공급로들(57, 58, 59, 64, 65, 66, 71, 72, 73)으로 유로를 따라 분기되어 이송된다. 그 뒤 제3 구금분배판(S3)에 형성된 제1 성분공급로들 중 일부 제1 성분 공급로들(60, 67)를 통해 투입된 제1 성분은 제4 구금분배판(S4)에 형성된 유로들 중 첫번째 유로(74)로 이송된다. 마찬가지로 제3 구금분배판(S3)에 형성된 제2 성분공급로들 중 일부 제2 성분 공급로들(57, 64, 71)를 통해 투입된 제1 성분은 제4 구금분배판(S4)에 형성된 유로들 중 두번째 유로(75)로 이송된다. 이런 방식으로 제3 구금분배판(S3)의 제1 성분공급로들을 통해 이송된 제1 성분은 제4 구금분배판(S4)의 홀수번째 유로들(74, 76, 78, 80)로 분배되고, 제3 구금분배판(S3)의 제2 성분공급로들을 통해 이송된 제2 성분은 제4 구금분배판(S4)의 짝수번째 유로들(75, 77, 79)로 이송된다. 이를 통해 제1 성분과 제2 성분이 교호적층될 수 있는 것이다. 이와 같은 원리로 제4 구금분배판(S4)의 하부에 상기 제4 구금분배판의 유로방향에 수직이며 유로수가 더 많은 구금분배판(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 이를 반복하여 원하는 레이어수만큼 유로의 개수를 확장하는 것은 당업자에게 자명한 것이다. 한편 동일한 원리로 제4 구금분배판(S4)의 홀수번째 유로들(74, 76, 78, 80)을 통해 이송된 제1 성분은 제5 구금분배판(S5)의 홀수번째 유로들(81, 83, 85, 87, 89, 91, 93)으로 이송되고, 제4 구금분배판(S4)의 짝수번째 유로들(75, 77, 79)을 통해 이송된 제2 성분은 제5 구금분배판(S5)의 짝수번째 유로들(82, 84, 86, 88, 90, 91, 92)로 이송된다. 도 5는 도 4의 슬릿형 압출구금의 저면도로서 제5 구금분배판(S5)의 토출로는 홀 타입으로 이격된 것이 아닌 슬릿형 타입으로 일체로 구성된다. 이를 통해 제1 성분과 제2 성분이 각각의 레이어를 형성하는 것이다. 따라서, 제5 구금분배판(S5)의 슬릿의 개수에 따라서 다층 복합류의 레이어의 개수가 결정될 수 있다. 바람직한 레이어의 수는 100개 이상, 보다 바람직하게는 150개 이상, 더욱 바람직하게는 200개 이상, 더욱 바람직하게는 300개 이상, 더욱 바람직하게는 400개 이상, 더욱 바람직하게는 600개 이상, 더욱 바람직하게는 800개 이상, 가장 바람직하게는 1200개 이상일 수 있다. 이후, 제6 구금분배판의 토출구(94)를 통해 다층 복합류가 토출된다. 도 7은 다층 복합류의 단면도로서 제1 성분(100, 102)과 제2 성분(101, 103)이 교호적으로 적층된다. 이 때 하나의 제1 성분(100)과 적층된 제2 성분(101)을 반복단위로 정의할 수 있으며, 하나의 복합류는 다수의 반복단위를 포함한다.The first component supplied through the first
그런데, 상기 도 4 ~ 6은 본 발명의 사용될 수 있는 슬릿형 압출구금에 사용될 수 있는 구금분배판의 예시이며, 제1 성분과 제2 성분이 교호적층된 다층 복합류를 제조하기 위하여 구금분배판의 개수, 구조, 구금홀의 크기, 형상, 제5 구금분배판의 슬릿크기, 토출구의 크기 등을 당업자가 적절하게 설계하여 사용하는 것은 자명한 것이다. 한편, 제5 구금분배판의 저면도의 슬릿들의 직경은 0.17 ~ 0.6㎜일 수 있고, 토출구의 직경이 5 ~ 50㎜일 수 있지만 이에 제한되지 않으며, 이후, 퍼짐공정 및 연신공정 등을 고려하여 슬릿의 직경 등을 설정하는 것은 당업자에기 자명한 것이다.
By the way, Figures 4 to 6 is an example of the distribution plate that can be used in the slit-type extrusion mold that can be used of the present invention, the distribution plate to produce a multi-layer composites of the first component and the second component alternately laminated It will be apparent to those skilled in the art that the number, structure, size of the hole, size, shape, slit size of the fifth mold distribution plate, size of the discharge hole, etc. are properly designed and used by those skilled in the art. On the other hand, the diameter of the slits in the bottom view of the fifth housing distribution plate may be 0.17 to 0.6 mm, and the diameter of the discharge port may be 5 to 50 mm, but the present invention is not limited thereto. The diameter of the slit and the like are well known to those skilled in the art.
한편, 상기 다층 복합류는 가시광선 파장영역 전체범위를 커버하기 위하여 반복단위들의 광학적 두께가 상이하도록 제조될 수 있다. 구체적으로 광학적 두께(optical thickness)는 n(굴절율) × d(물리적 두께)를 의미한다. 따라서 만일 다층 복합류에 포함되는 반복단위들을 형성하는 제1 성분 및 제2 성분이 각각 동일하여 굴절율의 차이가 없다면 광학적 두께는 물리적 두께(d)의 크기에 비례하게 된다. 그러므로다층 복합류에 포함되는 제1 성분과 제2 성분의 반복단위들의 물리적 두께(d)의 평균값을 달리하는 것을 통해 다층 복합류간에 포함된 반복단위들의 광학적 두께의 차이를 유도할 수 있는 것이다. 이를 위해 슬릿형 압출구금에 포함된 슬릿들의 직경을 반복단위마다 다르게 설계하여 평균 광학적 두께가 상이한 반복단위들을 포함하는 다층 복합류를 제조할 수 있는 것이다.Meanwhile, the multilayer composites may be manufactured to have different optical thicknesses of repeating units to cover the entire visible wavelength range. Specifically, optical thickness means n (refractive index) x d (physical thickness). Therefore, if the first component and the second component forming the repeating units included in the multilayered composite are the same and there is no difference in refractive index, the optical thickness is proportional to the size of the physical thickness d. Therefore, by varying the average value of the physical thickness (d) of the repeating units of the first component and the second component included in the multi-layer composite flow, it is possible to derive the difference in the optical thickness of the repeating units included in the multi-layer composite flow. To this end, by designing different diameters of the slits included in the slit-type extrusion mold for each repeating unit, a multi-layered composite product including repeating units having different average optical thicknesses may be manufactured.
한편 빛의 파장과 광학적 두께(nd)는 하기 관계식 1에 따라 정의된다.On the other hand, the wavelength and the optical thickness (nd) of the light is defined according to the following equation (1).
[관계식 1][Relation 1]
λ= 4nd λ = 4nd
단 λ는 빛의 파장(nm), n은 굴절율, d는 물리적 두께(nm)Where? Is the wavelength of light (nm), n is the refractive index, d is the physical thickness (nm)
그러므로 광학적 두께(nd)에 편차가 발생하면 타겟으로 하는 빛의 파장 뿐만 아니라 이를 포함하는 빛의 파장범위를 커버할 수 있으므로 전체적으로 균일한 광학물성 향상에 큰 도움이 된다. 한편 상기 d는 하나의 층의 두께를 의미하는 것이며, 반복단위는 제1 성분과 제2 성분의 2개의 층으로 구성되므로 제1 성분과 제2 성분의 물리적 두께가 동일하다면 반복단위와 빛의 파장은 하기 관계식 2에 따라 정의될 수 있다. Therefore, when the optical thickness (nd) deviates, it is possible to cover not only the wavelength of the target light but also the wavelength range of the light including the target, thereby greatly improving uniform optical properties. Meanwhile, d denotes the thickness of one layer, and since the repeating unit is composed of two layers of the first component and the second component, if the physical thickness of the first component and the second component is the same, the repeating unit and the wavelength of light Can be defined according to relation 2 below.
[관계식 2][Relation 2]
λ= 2(n1d1 + n2d2)? = 2 (n 1 d 1 + n 2 d 2 )
단 λ는 빛의 파장(nm), n1은 1층 굴절율, n2는 2층 굴절율, d1은 1층 물리적 두께(nm), d2는 2층 물리적 두께(nm)를 의미한다.(Nm), n 1 is refractive index of one layer, n 2 is refractive index of two layers, d 1 is physical thickness of one layer (nm), and d 2 is physical thickness of two layers (nm).
따라서, 본 발명의 다층 복합류는 복합류를 구성하는 반복단위들의 평균 광학적 두께를 상이하게 설정하여 가시광선 전체 영역을 커버할 수 있으며, 넓은 파장범위의 S파를 반사할 수 있다. 나아가 상이한 광학적 두께를 갖는 반복단위들은 비슷한 광학적 두께를 갖는 반복단위들 간에 서로 모여 광학적 두께에 따라 몇개의 그룹을 형성하거나 광학적 두께의 차이가 있는 반복단위들이 랜덤하게 형성될 수 있다. Therefore, the multilayer composite stream of the present invention can cover the entire visible light region by setting the average optical thickness of the repeating units constituting the composite stream differently, and can reflect the S wave of a wide wavelength range. Furthermore, repeating units having different optical thicknesses may be gathered between repeating units having similar optical thicknesses to form several groups according to optical thicknesses, or repeating units having different optical thicknesses may be randomly formed.
본 발명의 바람직한 다른 일구현예에 따르면, 상기 (1) 단계와 (2) 단계 사이에 상기 압출부에서 이송된 제1 성분은 제1 가압수단을 통해 슬릿형 압출구금으로 토출되는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 도 8은 제1 가압수단을 포함하는 개략도로서, 압출부(미도시)에서 이송된 제1 성분이 상기 제1 가압수단(130)에 공급되고 제1 가압수단(130)을 통해 슬릿형 압출구금(132)에 공급될 수 있다. 이를 위하여 상기 제1 가압수단(130)의 토출량은 1 ~ 100 kg/hr일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.According to another preferred embodiment of the present invention, the first component transferred from the extruder between the step (1) and (2) further comprises the step of discharging to the slit-type extrusion mold through the first pressing means can do. Specifically, Figure 8 is a schematic diagram including a first pressing means, the first component conveyed from the extrusion unit (not shown) is supplied to the first
마찬가지로 상기 압출부에서 이송된 제2 성분은 제2 가압수단을 통해 슬릿형 압출구금으로 토출되는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 도 9는 제2 가압수단을 포함하는 개략도로서, 압출부(미도시)에서 이송된 제2 성분이 상기 제2 가압수단(140)에 공급되고 제2 가압수단(140)을 통해 슬릿형 압출구금(142)에 공급될 수 있다. 이를 위하여 상기 제2 가압수단(130)의 토출량은 1 ~ 100 kg/hr일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
Similarly, the second component transferred from the extruder may further include a step of discharging the slit-type extrusion hole through the second pressing means. Specifically, Figure 9 is a schematic diagram including a second pressing means, the second component conveyed from the extrusion unit (not shown) is supplied to the second
다음, (3) 단계로서 상기 코어층을 흐름제어부에서 퍼짐을 유도한다. 구체적으로 도 10은 본 발명에 적용될 수 있는 바람직한 흐름제어부의 일종인 코트-행거 다이의 단면도이고, 도 11은 측면도이다. 이를 통해 코어층의 퍼짐정도를 적절하게 조절하여 반복단위를 원하는 파장의 광을 반사하기에 적절한 광학적 두께를 갖도록 조절할 수 있다. 이는 이후 연신공정 시 광학적 두께가 더욱 줄어들 것을 고려하여 적절하게 설계될 수 있다. 구체적으로 도 10에서 유로를 통해 이송된 코어층이 코트-행거 다이에서 좌우로 넓게 퍼지므로 내부에 포함된 제1 성분 역시 좌우로 넓게 퍼지게 된다. 또한 도 11의 측면도에서 보듯 코트행거다이는 좌우로 넓게 퍼져있지만 상하로 줄어드는 구조를 갖고 있어 코어층의 수평방향으로 퍼지나 두께방향으로 줄어들게 된다. 이는 파스칼의 원리가 적용되는 것으로서, 밀폐계에서 유체는 일정 압력에 의해 미세한 부분까지 압력을 전달되어지는 원리에 의해 폭 방향으로 넓게 퍼지도록 유도된다. 따라서 다이의 입구 사이즈보다 출구사이즈가 폭방향은 넓어지고 두께는 줄어들게 되는 것이다. 이는 용융액체 상태의 물질은 밀폐계에서 압력에 의해 흐름 및 형상 제어가 가능한 파스칼 원리를 이용하며, 바람직하게는 레이놀드수 2,500 이하의 층류의 흐름이 되도록 폴리머 유속 및 점성 유도가 요구된다. 2,500 이상의 난류의 흐름이 되면, 다층의 유도가 불균일해져, 광특성의 편차가 발생될 가능성이 있다. 코트-행거 다이의 출구의 좌우 다이폭은 800 ~ 2,500 mm 일 수 있으며, 폴리머의 유체 흐름은 레이놀즈수 2,500 초과되지 않도록 압력을 조정 요구된다. 그 이유는 그 이상일 경우 폴리머 흐름이 난류로 되어 Core의 배열이 흐트러질 수 있기 때문이다. 또한 내부 온도는 265 ~ 310℃일 수 있다. Next, as the step (3), the core layer is induced to spread in the flow control unit. Specifically, FIG. 10 is a cross-sectional view of a coat-hanger die, which is a kind of preferred flow control unit that may be applied to the present invention, and FIG. 11 is a side view. The degree of spreading of the core layer can be appropriately adjusted to adjust the repeating unit to have an optical thickness suitable for reflecting light of a desired wavelength. This can be suitably designed in consideration of further reducing the optical thickness in the subsequent stretching process. Specifically, since the core layer transferred through the flow path in FIG. 10 is widely spread from side to side in the coat-hanger die, the first component included therein is also widely spread from side to side. In addition, as shown in the side view of FIG. 11, the coat hanger die spreads from side to side, but has a structure that is reduced vertically, so that the core layer is purged in the horizontal direction or reduced in the thickness direction. This is based on Pascal's principle, in which the fluid in the enclosure is guided to spread widely in the width direction by the principle that the pressure is transmitted to the fine portion by a certain pressure. Therefore, the outlet size is wider in the width direction than the die inlet size, and the thickness is reduced. This requires the use of the Pascal principle in which the molten liquid material can flow and shape controlled by pressure in a closed system, preferably a polymer flow rate and viscosity induction such that a flow of laminar flow of less than 2,500 Reynolds numbers is preferred. When the flow of 2,500 or more turbulent flows, the induction of the multilayer may be uneven, resulting in variations in optical characteristics. The left and right die width of the outlet of the coat-hanger die may be between 800 and 2,500 mm and the fluid flow of the polymer is required to regulate the pressure so that the Reynolds number does not exceed 2,500. The reason is that the polymer flow becomes turbulent and the arrangement of the cores may be disturbed. Also, the internal temperature may be 265 to 310 ° C.
상기 흐름제어부는 반복단위의 퍼짐을 유도할 수 있는 T-다이 또는 매니폴드 타입의 Coat-hanger 다이일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 코어층의 퍼짐을 유도할 수 있는 것이면 제한없이 사용될 수 있다.
The flow control unit may be a T-die or a coat-hanger die of a manifold type that may induce the spread of the repeating unit, but is not limited thereto, and may be used without limitation as long as it may induce the spread of the core layer.
본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 상기 (3) 단계 이후, (4) 흐름제어부에서 이송된 퍼짐이 유도된 편광자를 냉각 및 평활화하는 단계, (5) 상기 평활화 단계를 거친 편광자를 연신하는 단계; 및 (6) 상기 연신된 편광자를 열고정하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, after the step (3), (4) cooling and smoothing the polarizer induced by the spread transferred from the flow control unit, (5) stretching the polarizer after the smoothing step ; And (6) heat setting the stretched polarizer.
먼저, (4) 단계로서 흐름제어부에서 이송된 편광자를 냉각 및 평활화하는 단계로서 통상의 반사 편광자의 제조에서 사용되던 냉각하여 이를 고형화하고 이후 캐스팅롤 공정 등을 통해 평활화 단계를 수행할 수 있다.First, as a step (4), cooling and smoothing of the polarizer transferred from the flow control unit may be performed by cooling used in the manufacture of a conventional reflective polarizer to solidify it, and then may be performed through a casting roll process or the like.
이후, 상기 평활화 단계를 거친 편광자를 연신하는 공정을 거친다. 상기 연신은 통상의 반사 편광자의 연신공정을 통해 수행될 수 있으며, 이를 통해 제1 성분과 제2 성분간의 굴절율 차이를 유발하여 계면에서 광변조 현상을 유발할 수 있고, 상기 퍼짐유도된 반복단위는 연신을 통해 최종적으로 원하는 광파장 범위에 맞는 광학적 두께를 획득하게 된다. 따라서, 최종 반사 편광자에서 반복단위의 광학적 두께를 조절하기 위해서는 상기 슬릿형 압출구금에서 슬릿형 압출구금의 슬릿직경, 퍼짐유도 조건 및 연신비를 고려하여 적절하게 설정될 수 있는 것이다. 이를 위하여 바람직하게는 연신공정은 일축연신 또는 이축연신을 수행할 수 있으며, 보다 바람직하게는 일축연신을 수행할 수 있다. 일축연신의 경우 연신방향은 길이방향으로 연신을 수행할 수 있다. 또한 연신비는 3 ~ 12배 일 수 있다. 한편, 등방성 재료를 복굴절성으로 변화시키는 방법은 통상적으로 알려진 것이며 예를 들어 적절한 온도 조건 하에서 연신시키는 경우, 중합체 분자들은 배향되어 재료는 복굴절성으로 될 수 있다.Thereafter, a step of stretching the polarizer through the smoothing step is performed. The stretching may be performed through a conventional stretching process of a reflective polarizer, thereby causing a refractive index difference between the first component and the second component to cause a light modulation phenomenon at the interface, and the stretch- The optical thickness corresponding to the desired wavelength range is finally obtained. Therefore, in order to adjust the optical thickness of the repeating unit in the final reflective polarizer, it can be appropriately set in consideration of the slit diameter, spreading inducing condition, and stretching ratio of the slit-type extrusion / For this purpose, the uniaxial stretching or biaxial stretching can be preferably performed in the stretching step, and more preferably uniaxial stretching can be performed. In the case of uniaxial stretching, stretching can be performed in the longitudinal direction. The stretching ratio may be 3 to 12 times. On the other hand, a method of changing an isotropic material to birefringent is commonly known. For example, when stretching under appropriate temperature conditions, polymer molecules may be oriented so that the material becomes birefringent.
다음, (6) 단계로서 상기 연신된 편광자를 열고정하는 단계를 거쳐 최종적인 반사형 편광자를 제조할 수 있다. 상기 열고정은 통상의 방법을 통해 열고정될 수 있으며, 바람직하게는 180 ~ 200℃ 에서 0.1 ~ 3분 동안 IR 히터, 세라믹 히터 및 열풍히터 등을 통해 수행될 수 있다.Next, the final reflective polarizer may be manufactured by performing heat setting of the stretched polarizer as step (6). The heat setting may be heat setting through a conventional method, preferably may be carried out through an IR heater, a ceramic heater, hot air heater and the like at 180 ~ 200 ℃ for 0.1 to 3 minutes.
한편, 본 발명에서 그룹간 목표로 하는 반복단위의 평균 광학적 두께가 정해지면 이를 고려하여 슬릿의 규격, 흐름제어부의 규격 및 연신비 등을 적절하게 제어하여 본 발명의 반사형 편광자를 제조할 수 있는 것이다.
On the other hand, in the present invention, if the average optical thickness of the target repeating unit between groups is determined in consideration of this, it is possible to manufacture the reflective polarizer of the present invention by appropriately controlling the specifications of the slit, the specification and the draw ratio of the flow control unit. .
상술한 방법을 통해 제조된 본 발명의 다층 반사편광자는 외부에서 조사되는 제1 편광을 투과시키고 제2 편광을 반사시키기 위하여, 면내 복굴절을 갖는 제1층 및 제1층과 교호적층된 제2층을 포함하고, 상기 제1층과 제2층은 적어도 하나의 축방향으로 굴절율이 상이하고, 상기 제1층 및 제2층은 적어도 하나의 축방향으로 신장되며, 상기 제1층과 제2층은 하나의 반복단위를 형성한다.The multilayer reflective polarizer of the present invention manufactured by the above-described method has a first layer having in-plane birefringence and a second layer alternately laminated with the first layer, in order to transmit the first polarized light irradiated from the outside and reflect the second polarized light. Wherein the first layer and the second layer have different refractive indices in at least one axial direction, the first layer and the second layer extend in at least one axial direction, and the first layer and the second layer Forms one repeating unit.
도 12는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 다층 반사형 편광자의 단면도이다. 구체적으로 코어층은 다수의 반복단위(R1, R2)를 포함한다. 제1 성분에 해당하는 제1층(181, 183)과 제2 성분에 해당하는 제2층(182, 184)는 교호적층된다. 여기서 제1층(181)과 제2층(182)은 첫번째 반복단위(R1)로 정의되며, 다른 제1층(183) 및 제2층(184)는 두번째 반복단위(R2)를 형성한다. 본 발명의 코어층은 상기 반복단위를 바람직하게는 200개 이상, 보다 바람직하게는 400개 이상, 가장 바람직하게는 600개 이상 포함할 수 있다.
12 is a cross-sectional view of a multilayer reflective polarizer according to an exemplary embodiment of the present invention. Specifically, the core layer includes a plurality of repeating units R1 and R2. The
도 13은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 다층 반사형 편광자의 단면도이다. 이를 도 12와의 차이점을 중심으로 설명하면, 반복단위 R1과 R2의 광학적 두께가 상이하게 형성되며 이는 슬릿형 압출구금의 구금분배판에 포함된 슬릿의 직경을 상이하게 설정하는 것을 통해 달성할 수 있다. 이를 통해 가시광선 전체 영역을 커버할 수 있으며, 넓은 파장범위의 S파를 반사할 수 있다. 나아가 상이한 광학적 두께를 갖는 반복단위들은 비슷한 광학적 두께를 갖는 반복단위들 간에 서로 모여 광학적 두께에 따라 몇개의 그룹을 형성하거나 광학적 두께의 차이가 있는 반복단위들이 랜덤하게 배열될 수 있다.13 is a cross-sectional view of a multilayer reflective polarizer in accordance with a preferred embodiment of the present invention. Referring to the difference from FIG. 12, the optical thicknesses of the repeating units R1 and R2 are formed differently, which can be achieved by differently setting the diameters of the slits included in the distribution plate of the slit-type extrusion mold. . Through this, it is possible to cover the entire visible light region and reflect the S wave of a wide wavelength range. Furthermore, repeating units having different optical thicknesses may be gathered between repeating units having similar optical thicknesses to form several groups according to optical thicknesses, or repeating units having different optical thicknesses may be randomly arranged.
발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 코어층을 형성하는 제1층과 제2층사이에 복굴절 계면이 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1층과 제2층이 교호적층된 다층 반사형 편광자에 있어서, 제1층과 제2층간의 공간상의 X, Y 및 Z축에 따른 굴절률의 실질적인 일치 또는 불일치의 크기는 그 축에 따라 편광된 광선의 산란 정도에 영향을 미친다. 일반적으로, 산란능은 굴절률 불일치의 제곱에 비례하여 변화한다. 따라서, 특정 축에 따른 굴절률의 불일치의 정도가 더 클수록, 그 축에 따라 편광된 광선이 더 강하게 산란된다. 반대로, 특정 축에 따른 불일치가 작은 경우, 그 축에 따라 편광된 광선은 더 적은 정도로 산란된다. 어떤 축에 따라 제2층의 굴절률이 제1층의 굴절률과 실질적으로 일치되는 경우, 이러한 축에 평행한 전기장으로 편광된 입사광은 제1층의 부분의 크기, 모양 및 밀도와 상관없이 산란되지 않고 제1층을 통과할 것이다. 또한, 그 축에 따른 굴절률이 실질적으로 일치되는 경우, 광선은 실질적으로 산란되지 않고 물체를 통해 통과한다. 보다 구체적으로, 제1편광(P파)는 제2층과 제1층의 경계에 형성되는 복굴절 계면에 영향을 받지 않고 투과되나, 제2편광(S파)는 제2층과 제1층의 경계에 형성되는 복굴절성 계면에 영향을 받아 광의 변조가 일어난다. 이를 통해 P파는 투과되고 S파는 광의 산란, 반사 등의 광의 변조가 발생하게 되어 결국 편광의 분리가 이루어지게 되는 것이다. According to a preferred embodiment of the present invention, a birefringent interface may be formed between the first layer and the second layer forming the core layer. Specifically, in the multilayer reflective polarizer in which the first layer and the second layer are alternately laminated, the substantial coincidence or incoincidence of the refractive index along the X, Y and Z axes in the space between the first and second layers is determined by the axis Which affects the degree of scattering of the polarized light beam. Generally, the scattering ability changes in proportion to the square of the refractive index mismatch. Thus, the greater the degree of discrepancy in refractive index along a particular axis, the more scattered light rays are polarized along that axis. Conversely, when the inconsistency along a particular axis is small, the polarized light rays along the axis are scattered to a lesser degree. If the refractive index of the second layer substantially coincides with the refractive index of the first layer along an axis, incident light polarized with an electric field parallel to this axis is not scattered regardless of the size, shape and density of the portion of the first layer Will pass through the first layer. Also, when the refractive index along the axis is substantially coincident, the light rays pass through the object without being substantially scattered. More specifically, the first polarized light (P wave) is transmitted without being influenced by the birefringent interface formed at the boundary between the second layer and the first layer, while the second polarized light (S wave) The light is affected by the birefringent interface formed at the boundary. As a result, the P wave is transmitted and the S wave is modulated by light such as scattering and reflection of light, resulting in separation of polarized light.
따라서, 상기 제1층과 제2층은 그 경게면에서 복굴절 계면을 형성하여야 광변조 효과를 유발할 수 있으므로, 상기 제2층이 광학적 등방성인 경우, 제1층은 복굴절성을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 제1층의 x축 방향의 굴절율이 nX1, y축 방향의 굴절율이 nY1 및 z축 방향의 굴절율이 nZ1이고, 제2층의 굴절율이 nX2, nY2 및 nZ2일 때, nX1과 nY1 사이의 면내 복굴절이 발생할 수 있다. 더욱 바람직하게는 제1층과 제2층은 X, Y, Z축 굴절율 중 적어도 어느 하나가 상이할 수 있으며, 보다 바람직하게는 신장축이 X축인 경우 Y축 및 Z축 방향에 대한 굴절율의 차이가 0.05 이하이고, X축향에 대한 굴절율의 차이가 0.1 이상일 수 있다. 한편 통상적으로 굴절율의 차이가 0.05 이하이면 정합으로 해석된다.Therefore, the first layer and the second layer may form a birefringence interface at the cemented surface to cause a light modulation effect. Therefore, when the second layer is optically isotropic, the first layer may have birefringence. Specifically, when the refractive index in the x-axis direction is nX1, the refractive index in the y-axis direction is nY1, the refractive index in the z-axis direction is nZ1, and the refractive indexes of the second layer are nX2, nY2 and nZ2, Plane birefringence may occur. More preferably, the first layer and the second layer may differ in at least one of X, Y, and Z-axis refractive indexes, and more preferably, when the extension axis is the X-axis, Is 0.05 or less, and the difference in refractive index with respect to the X-axis can be 0.1 or more. On the other hand, when the difference in the refractive index is 0.05 or less, it is interpreted as matching.
한편, 본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 상기 다층 반사형 편광자의 전체 레이어 수는 100 ~ 2000 개 일 수 있다. 반복단위의 두께범위는 원하는 광의 파장범위 및 굴절율에 따라 적절하게 설계할 수 있으며, 바람직하게는 65 ~ 300㎚일 수 있다. 반복단위를 형성하는 제1층과 제2층의 두께는 동일하거나 상이할 수 있다. 한편 본 발명에서 코어층의 두께는 10 ~ 300 ㎛일 수 있다.
Meanwhile, according to a preferred embodiment of the present invention, the total number of layers of the multilayer reflective polarizer may be 100 to 2000. The thickness range of the repeating unit can be appropriately designed according to the wavelength range of the desired light and the refractive index, and may preferably be 65 to 300 nm. The thicknesses of the first layer and the second layer forming the repeating unit may be the same or different. In the present invention, the thickness of the core layer may be 10 to 300 탆.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 제1 성분과 제2 성분이 교호적층된 코어층을 포함하는 다층 반사편광자를 제조하는 장치에 있어서, 제1 성분, 제2 성분이 개별적으로 투입되는 2개 이상의 압출부, 제1 성분과 제2 성분의 반복단위가 교호적층된 다층 복합류를 형성하고, 상기 다층 복합류는 원하는 파장의 횡파(S파)를 반사하기 위하여, 상기 압출부에서 이송된 제1 성분과 제2 성분을 투입하여 다층 복합류를 제조하는 슬릿형 압출구금을 포함하는 스핀블록부; 및 상기 컬렉션 블록부에서 이송된 코어층의 퍼짐을 유도하는 흐름제어부를 포함하는 다층 반사편광자의 제조장치를 제공한다.
According to still another preferred embodiment of the present invention, in the apparatus for manufacturing a multilayer reflective polarizer including a core layer in which a first component and a second component are alternately laminated, a first component and a second component are separately added. Two or more extruded portions, forming a multilayered composite flow in which the repeating units of the first component and the second component are alternately laminated, and the multilayered composite flows from the extruded portion to reflect the shear wave (S wave) of a desired wavelength. A spin block portion including a slit-type extrusion slot for preparing a multi-layer composite product by inputting the first component and the second component; And a flow control unit for inducing the spread of the core layer transferred from the collection block unit.
도 14는 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 코어층이 일체로 형성되는 다층반사편광자를 제조하는 장치의 개략도이다. 구체적으로 제1 성분이 투입되는 제1 압출부(220) 및 제2 성분의 투입되는 제2 압출부(221)를 포함한다. 상기 제1 압출부(220)는 단일 슬릿형 압출구금(223)를 포함하는 스핀블록부(C)에 연통된다. 이 때 제1 압출부(220)은 상기 슬릿형 압출구금(223)에 제1 성분을 용융상태로 공급한다. 제2 압출부(221) 역시 스핀블록부(C)에 연통되며 이에 포함된 슬릿형 압출구금(223)에 제2 성분을 용융상태로 공급한다. 한편 다층 복합류에 포함된 반복단위들의 광학적 두께를 상이하게 형성하기 위하여 상기 슬릿형 압출구금(223)은 슬릿의 직경이 반복단위별로 일부 또는 전부가 상이할 수 있다. 상기 슬릿형 압출구금(223)을 통해 제조된 다층 복합류는 흐름제어부(229)로 이송되고 제1 성분 및 제2 성분의 퍼짐이 유도된다. 바람직하게는 상기 흐름제어부는 T-다이 또는 코트-행거(coat-hanger) 다이일 수 있다.
14 is a schematic diagram of an apparatus for manufacturing a multilayer reflective polarizer in which a core layer is integrally formed in accordance with a preferred embodiment of the present invention. And includes a
도 15는 본 발명의 바람직한 다른 일구현예에 따른 폴리머가 분산된 반사편광자를 제조하는 장치의 개략도이다. 이를 도 14와의 차이점을 중심으로 설명하면, 제1 압출부(220)는 제1 가압수단(230)에 제1 성분을 이송한다. 상기 제1 가압수단(230)은 제1 성분을 슬릿형 압출구금(223)으로 토출한다. 제2 압출부(221)는 제2 가압수단(231)에 제2 성분을 이송한다. 상기 제2 가압수단(231)은 제2 성분을 슬릿형 압출구금(223)으로 토출한다. 한편, 제1 가압수단 및 2 가압수단이 복수개가 존재하는 것 역시 가능하다. 슬릿형 압출구금(223)을 통해 제1 성분과 제2 성분이 교호적층된 다층 복합류가 생산된다. 상기 제1 가압수단(230), 제2 가압수단(231) 및 슬릿형 압출구금(223)은 스핀블록부(C)를 형성한다.
15 is a schematic diagram of an apparatus for manufacturing a reflective polarizer in which a polymer is dispersed according to another exemplary embodiment of the present invention. Referring to the difference from FIG. 14, the
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의하여 상세히 설명한다. 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Experimental Examples. The following Examples and Experimental Examples are merely illustrative of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following Examples and Experimental Examples.
<실시예 1> ≪ Example 1 >
도 14와 같이 공정을 수행하였다. 구체적으로 제1 성분으로서 굴절율이 1.65인 PEN과, 제2 성분으로서 디메틸테레프탈레이트와 디메틸-2,6-나프탈렌 디카르복실레이트가 6 : 4의 몰비로 혼합된 물질을 에틸렌 글리콜(EG)과 1 : 2의 몰비로 반응시킨 굴절율이 1.64인 co-PEN을 각각 제1 압출부 및 제2 압출부에 투입하였다. 제1 성분과 제2성분의 압출 온도는 295℃로 하고 Cap.Rheometer 확인하여 I.V. 조정을 통해 폴리머 흐름을 보정하고, 스킨층은 280℃ 온도 수준에서 압출공정을 수행하였다.The process was performed as shown in FIG. Specifically, a mixture of PEN having a refractive index of 1.65 as a first component and dimethyl terephthalate and dimethyl-2,6-naphthalene dicarboxylate as a second component in a molar ratio of 6: 4 was mixed with ethylene glycol (EG) and 1 : 2 molar ratio of co-PEN having a refractive index of 1.64 were charged into the first extruder and the second extruder, respectively. The extrusion temperature of the first component and the second component was 295 캜, and Cap. The polymer flow was calibrated through adjustment and the skin layer was subjected to an extrusion process at a temperature level of 280 占 폚.
도 4, 5의 슬릿형 압출구금을 이용하여 다층 복합류를 제조하였다. 구체적으로 제1 압출부에서 이송된 제1 성분을 슬릿형 압출구금에 분배하고, 제2 압출부에서 이송된 제2 성분을 슬릿형 압출구금에 이송하였다. 슬릿형 압출구금은 1200 레이어로 구성되며, 도 5의 제5 구금분배판의 저면의 슬릿형 압출구금의 슬릿두께는 0.2㎜이고 제6 구금분배판의 토출구의 직경은 15 mm 15 mm였다. 상기 슬릿형 압출구금을 통해 토출된 다층 복합류(코어층)를 유속 및 압력구배를 보정하는 도 10, 11의 코트행거다이에서 퍼짐을 유도하였다. 구체적으로 다이 입구의 폭은 200mm이고 두께는 10mm이며 다이출구의 폭은 960 mm이고, 두께는 0.78 mm이며, 유속은 1m/min.이다. 그 뒤 냉각 및 캐스팅 롤에서 평활화 공정을 수행하고 MD 방향으로 6배 연신하였다. 이어서 180℃ 에서 2분 동안 IR 히터를 통해 열고정을 수행하여 도 12와 같은 다층 반사형 편광자를 제조하였다. 제조된 반사형 편광자의 제1성분의 굴절율은 (nx:1.88, ny:1.64, nz:1.64)이고 제조된 반사형 편광자는 1200층을 가지며 반복단위의 두께는 275nm이고, 평균 광학적 두께는 137.5nm이며 코어층의 두께는 165㎛이다.
Multilayer composites were prepared using the slit extruded mold shown in FIGS. 4 and 5. Specifically, the first component conveyed in the first extrusion part was distributed to the slit-type extrusion mold, and the second component conveyed in the second extruded portion was transferred to the slit-type extrusion mold. The slit-type extrusion hole was composed of 1200 layers, the slit thickness of the slit-type extrusion hole on the bottom of the fifth mold distribution plate of FIG. 5 was 0.2 mm, and the diameter of the discharge port of the sixth mold distribution plate was 15 mm 15 mm. The multi-layered composite stream (core layer) discharged through the slit-type extrusion hole was induced to spread in the coat hanger die of FIGS. 10 and 11 to correct the flow velocity and the pressure gradient. Specifically, the width of the die inlet is 200 mm, the thickness is 10 mm, the width of the die outlet is 960 mm, the thickness is 0.78 mm, and the flow rate is 1 m / min. Then, a smoothing process was performed on the cooling and casting rolls and stretched 6 times in the MD direction. Subsequently, heat setting was performed through an IR heater at 180 ° C. for 2 minutes to prepare a multilayer reflective polarizer as shown in FIG. 12. The refractive index of the first component of the prepared reflective polarizer was (nx: 1.88, ny: 1.64, nz: 1.64), and the prepared reflective polarizer had 1200 layers, the thickness of the repeating unit was 275 nm, and the average optical thickness was 137.5 nm. And the thickness of the core layer is 165 mu m.
<실시예 2> <Example 2>
슬릿형 압출구금의 레이어 수가 800개씩인 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하여 800층 반사형 편광자를 제조하였다. 최종제품의 코어층 두께는 63㎛이다.
An 800-layer reflective polarizer was prepared in the same manner as in Example 1 except that the number of slit-type extrusion holes was 800 layers. The core layer thickness of the final product is 63 μm.
<실험예><Experimental Example>
상기 실시예 1 ~ 2를 통해 제조된 반사형 편광자에 대하여 다음과 같은 물성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
The following physical properties of the reflective polarizers prepared through Examples 1 to 2 were evaluated, and the results are shown in Table 1 below.
1. 투과율1. Transmittance
일본 NIPPON DENSHOKU사의 COH300A 분석설비를 이용하여 ASTM D1003 방법으로 투과축 투과율 및 반사축 투과율을 측정하였다.
Transmission axis transmittance and reflection axis transmittance were measured by ASTM D1003 method using COH300A analyzer of NIPPON DENSHOKU, Japan.
2. 편광도2. Polarization degree
OTSKA사의 RETS-100 분석설비를 이용하여 편광도를 측정하였다.
The degree of polarization was measured using an OTSKA RETS-100 analyzer.
3. 상대휘도3. Relative luminance
상기 제조된 반사형 편광자의 휘도를 측정하기 위하여 하기와 같이 수행하였다. 확산판, 반사형 편광자가 구비된 32" 직하형 백라이트 유니트 위에 패널을 조립 한 후, 탑콘사의 BM-7 측정기를 이용하여 9개 지점의 휘도를 측정하여 9개 지점의 중심점과 9개 지점의 휘도 편차를 통해 균일성을 나타내었다. 상대휘도는 실시예 1의 반사형 편광자의 휘도를 100(기준)으로 하였을 때, 다른 실시예의 휘도의 상대값을 나타낸 것이다. In order to measure the brightness of the produced reflective polarizer, the following procedure was performed. After assembling the panel on the 32 "direct backlight unit equipped with a diffuser plate and a reflective polarizer, the brightness of nine points was measured using Topcon's BM-7 measuring device. Uniformity is shown through the luminance deviation Relative luminance represents the relative value of the luminance of another embodiment when the luminance of the reflective polarizer of Example 1 is 100 (reference).
Relative luminance (%)
본 발명의 실시예 1 및 2로 제조된 반사형 편광자는 광학물성이 높을 뿐 아니라 제조과정에서 제조시간이 현저하게 저감되며 황변 및 탄화물 등이 발생하지 않았다.
Reflective polarizers prepared in Examples 1 and 2 of the present invention not only have high optical properties but also significantly reduce manufacturing time in the manufacturing process and do not generate yellowing and carbides.
본 발명의 반사형 편광자는 광변조 성능이 우수하므로, 광의 변조가 요구되는 분야에서 폭넓게 사용가능하다. 구체적으로 모바일디스플레이, LCD, LED 등 고휘도가 요구되는 액정표시장치, 프로젝션 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 전계방출디스플레이 및 전계발광디스플레이 등 평판디스플레이 기술에 널리 사용될 수 있다.Since the reflective polarizer of the present invention has excellent light modulation performance, it can be widely used in fields where optical modulation is required. Specifically, it can be widely used in flat panel display technologies such as a liquid crystal display device, a projection display, a plasma display, a field emission display, and an electroluminescence display which require high brightness such as a mobile display, an LCD and an LED.
Claims (26)
(1) 제1 성분 및 제2 성분을 각각 압출부들에 공급하는 단계;
(2) 제1 성분과 제2 성분의 반복단위가 교호적층된 다층 복합류를 형성하고, 상기 다층 복합류는 원하는 파장의 횡파(S파)를 반사하기 위하여, 상기 압출부에서 이송된 제1 성분과 제2 성분을 단일 슬릿형 압출구금에 투입하여 다층 복합류를 형성하는 단계;
(3) 상기 다층복합류를 흐름제어부에서 퍼짐을 유도하는 단계;를 포함하는 다층 반사 편광자 제조방법.A method for producing a multilayer reflective polarizer in which a first component and a second component comprise alternating layers of a core,
(1) supplying a first component and a second component to the extruding portions, respectively;
(2) A multi-layered composite flow in which repeating units of the first component and the second component are alternately laminated, and the multi-layer composite flow is conveyed by the extruder in order to reflect the shear wave (S wave) of a desired wavelength. Injecting the component and the second component into a single slit extruder to form a multilayer composite stream;
(3) inducing the spread of the multilayer composite flow in the flow control unit; a multilayer reflective polarizer manufacturing method comprising a.
상기 압출부에서 이송된 제1 성분은 제1 가압수단을 통해 슬릿형 압출구금으로 토출되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 반사 편광자 제조방법. The method of claim 1, wherein the step (1) and (2)
The first component conveyed from the extruded part is a multilayer reflective polarizer manufacturing method further comprising the step of ejecting to the slit-type extrusion hole through the first pressing means.
압출부에서 이송된 제2 성분은 제2 가압수단을 통해 슬릿형 압출구금으로 토출되는 것을 특징으로 하는 다층 반사 편광자 제조방법. The method of claim 1, wherein the step (1) and (2)
The second component conveyed from the extrusion unit is discharged into the slit-type extrusion hole through the second pressing means.
상기 슬릿형 압출구금은 구금홀의 레이어수가 50개 이상인 것을 특징으로 하는 다층 반사 편광자 제조방법.The method of claim 1,
The slit-type extrusion mold is a multilayer reflective polarizer manufacturing method, characterized in that the number of layers of the detention hole is 50 or more.
상기 슬릿형 압출구금은 구금홀의 레이어수가 100개 이상인 것을 특징으로 하는 다층 반사 편광자 제조방법.The method of claim 1,
The slit-type extrusion mold is a multilayer reflective polarizer manufacturing method, characterized in that the number of layers of the detention hole is 100 or more.
상기 슬릿형 압출구금은 구금홀의 레이어수가 200개 이상인 것을 특징으로 하는 다층 반사 편광자 제조방법.The method of claim 1,
The slit-type extrusion mold is a multilayer reflective polarizer manufacturing method, characterized in that the number of layers of the detention hole is 200 or more.
상기 슬릿형 압출구금은 각각의 슬릿형 압출구금의 구금홀의 레이어수가 300개 이상인 것을 특징으로 하는 다층 반사 편광자 제조방법.The method of claim 1,
The slit-type extrusion mold is a multilayer reflective polarizer manufacturing method, characterized in that the number of layers of the detention hole of each slit-type extrusion mold is 300 or more.
상기 슬릿형 압출구금은 각각의 슬릿형 압출구금의 구금홀의 레이어수가 400개 이상인 것을 특징으로 하는 다층 반사 편광자 제조방법.The method of claim 1,
The slit-type extrusion mold is a multilayer reflective polarizer manufacturing method, characterized in that the number of layers of the detention hole of each slit-type extrusion mold is 400 or more.
상기 슬릿형 압출구금은 각각의 슬릿형 압출구금의 구금홀의 레이어수가 1200개 이상인 것을 특징으로 하는 다층 반사 편광자 제조방법.The method of claim 1,
The slit-type extrusion mold is a multilayer reflective polarizer manufacturing method, characterized in that the number of layers of the depressed hole of each slit-type extrusion mold is 1200 or more.
상기 다층 반사 편광자를 연신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머가 분산된 반사 편광자 제조방법.The method of claim 1, wherein after step (3),
And stretching the multilayer reflective polarizer.
제1 성분, 제2 성분이 개별적으로 투입되는 2개 이상의 압출부;
제1 성분과 제2 성분의 반복단위가 교호적층된 다층 복합류를 형성하고, 상기 다층 복합류는 원하는 파장의 횡파(S파)를 반사하기 위하여, 상기 압출부에서 이송된 제1 성분과 제2 성분을 투입하여 다층 복합류를 제조하는 단일 슬릿형 압출구금을 포함하는 스핀블록부; 및
상기 스핀블록부에서 이송된 다층복합류의 퍼짐을 유도하는 흐름제어부를 포함하는 다층 반사편광자의 제조장치.An apparatus for manufacturing a multilayer reflective polarizer comprising a core layer in which a first component and a second component are alternately laminated,
Two or more extrusion parts into which the first component and the second component are separately input;
The first component and the second component form a multi-layered composite flow in which the repeating units are alternately laminated, and the multi-layered composite flows the first component and the first component transferred from the extruded portion to reflect the shear wave (S wave) of a desired wavelength. A spin block portion including a single slit-type extrusion mold for inputting two components to produce a multilayer composite; And
Apparatus for manufacturing a multi-layer reflective polarizer comprising a flow control unit for inducing the spread of the multi-layer complex flow transferred from the spin block.
상기 슬릿형 압출구금은 각각의 슬릿형 압출구금의 구금홀의 레이어수가 100개 이상인 것을 특징으로 하는 다층반사 편광자 제조장치.17. The method of claim 16,
The slit-type extrusion mold is a multilayer reflective polarizer manufacturing apparatus, characterized in that the number of layers of the detention hole of each slit-type extrusion mold is 100 or more.
상기 슬릿형 압출구금은 각각의 슬릿형 압출구금의 구금홀의 레이어수가 200개 이상인 것을 특징으로 하는 다층반사 편광자 제조장치.17. The method of claim 16,
The slit-type extrusion mold is a multilayer reflective polarizer manufacturing apparatus, characterized in that the number of layers of the detention hole of each slit-type extrusion mold is 200 or more.
상기 복수개의 슬릿형 압출구금은 각각의 슬릿형 압출구금의 구금홀의 레이어수가 300개 이상인 것을 특징으로 하는 다층반사 편광자 제조장치.17. The method of claim 16,
Wherein the plurality of slit-type extrusion mold, multilayer reflective polarizer manufacturing apparatus, characterized in that the number of layers of the detention hole of each slit-type extrusion mold is 300 or more.
상기 복수개의 슬릿형 압출구금은 각각의 슬릿형 압출구금의 구금홀의 레이어수가 400개 이상인 것을 특징으로 하는 다층반사 편광자 제조장치.17. The method of claim 16,
Wherein the plurality of slit-type extrusion mold, multilayer reflective polarizer manufacturing apparatus, characterized in that the number of layers of the detention hole of each slit-type extrusion mold is 400 or more.
상기 복수개의 슬릿형 압출구금은 각각의 슬릿형 압출구금의 구금홀의 레이어수가 600개 이상인 것을 특징으로 하는 다층반사 편광자 제조장치.17. The method of claim 16,
Wherein the plurality of slit-type extrusion mold is a multilayer reflective polarizer manufacturing apparatus, characterized in that the number of layers of the detention hole of each slit-type extrusion mold is 600 or more.
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| WO2015147491A1 (en) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | 주식회사 엘엠에스 | Reverse prisim complex sheet, and backlight unit and liquid crystal display device comprising same |
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