자료코드: R58201201 / 2016년 9월 13일 발행 / A4 40p
【조사개요】
이 조사 리포트는 야노경제연구소 사외 마이스터이며 소니와 호시덴에서 주로 액정 디스플레이 개발에 종사해 온 우카이 야스히로 공학박사(객원 연구원)가 편광판, 모스아이필름 및 Light Polymer의 최신기술을 정리했다.
FPD 용도 확대에 따라 광학필름에 대한 요구도 다양하다. 모바일 디바이스의 디스플레이에는 박형·경량이 필수 조건이며 초박형 편광판은 이 요구에 대응한다. 옥외 및 자동차용 디스플레이에는 내환경 특성이 요구된다. 염료계 편광판에서 요오드계 편광판과 동등의 광학특성을 가지는 고내후성 편광판이 실용화되었다.
모스아이는 저반사 막으로서 실용화되었지만 내상성에 과제가 있었다. 하드코트 기능이 있는 모스아이필름은 이 과제를 해소할 수 있다. Light Polymer의 실용화로 FPD의 광이용 효율의 현격한 향상이 기대된다.
【리서치 내용】
■게재 내용
1. 머리말
2. 편광판
2.1 닛토덴코 초박막 편광판
(1) 편광판 기술동향과 과제
(그림1) 편광판 제조공정(닛토덴코 자료)
(그림2) 편광판 수축력에 따른 주요 과제(닛토덴코 자료)
(2) 편광판 수축 대책
(그림3) 대책(1) 보호필름의 박형화(닛토덴코 자료)
(그림4) 대책(2) 편광자의 박형화(닛토덴코 자료)
(그림5) 대책(3) PVA 라미네이트 후 연신(닛토덴코 자료)
(3) 고광학 특성의 극박판 편광판의 개발
(그림6) 「공중연신」공정(닛토덴코 자료)
(그림7) 「수중연신」공정(닛토덴코 자료)
(그림8) 초박판 편광판의 개발수법(닛토덴코 자료)
(4) 초박형 고광학 특성 편광판
(그림9) 초박형 편광판의 광학특성(닛토덴코 자료)
(그림10) 패널 휨 개선(닛토덴코 자료)
(그림11) 편광판 두께와 생산성 추이(닛토덴코 자료)
(그림12) 편광판 특성 레이더차트(닛토덴코 자료)
(그림13) 초박판 편광판 대생산 로트(닛토덴코 자료)
(5) 향후 전개
2.2 폴라테크노 고콘트라스트·고내구성 편광판
(1) 편광판 종류와 특성
(표1) 현행 편광판의 광학 특성(폴라테크노 자료)
(그림14) 내구성 테스트(65℃,95% relative humidity,500 h) 후의 요오드계 편광판
(a) LCD 패널 (b) 편광판만(폴라테크노 자료)
(2) 고콘트라스트·고내구성 편광판
(표2) 신규개발 염료와 현행 염료의 2색성비 비교(폴라테크노 자료)
(그림15) 신규개발 2색성 편광판(DP-1 N) 단면(폴라테크노 자료)
(그림16) 신규개발 2색성 편광판(DP-1 N) 사진(폴라테크노 자료)
(3) 광학 특성
(그림17) 신규개발 편광판과 현행 편광판의 광학 특성(폴라테크노 자료)
(표3) 편광판의 광학 특성(폴라테크노 자료)
(그림18) 신규개발제품과 기존제품의 콘트라스트 비교(폴라테크노 자료)
(4) 내구성
(그림19) 내구성시험 결과(폴라테크노 자료)
(5) 향후 전개
2.3 고성능 무채색 편광판
(1) 반사형 모노컬러 LCD용 편광판
(그림20) 왼쪽：현행 반사형 LCD
오른쪽：무채색 편광판을 이용한 모노크롬 반사형 LCD(일본화약 외 자료)
(2) 반사형 칼라 LCD용 편광판
(그림21) 요오드계 편광판 및
염료계 편광판의 크로스 상태 투과율의 파장의존성(일본화약 외 자료)
(3) 2색성비의 개선
(4) 고2색성비를 가진 유무채색 편광판
(그림22) 평행 및 크로스 상태에서의 무채색 편광판 파장의존성(일본화약 외 자료)
(표4) 시험제작 편광판의 특성(일본화약 외 자료)
(그림23) 반사모드에서의 다양한 편광판의 평행상태 색재현 범위(일본화약 외 자료)
(그림24) 반사모드에서의 다양한 편광판의 직교상태 색재현 범위(일본화약 외 자료)
(그림25) Xe램프 폭로시험(4500MJ/㎡＆70℃)에 의한 평행상태에서의
투과율 파장의존성의 변화(일본화약 외 자료)
(그림26) Xe램프 폭로시험 후 평행상태 편광판의 색(일본화약 외 자료)
(5) 향후 전개
(그림27) 시험제작 반사형 풀 컬러 LCD(도호쿠대학 자료)
2.4 나노임프린트를 이용한 와이어그리드 편광판
(1) LCD의 광이용 효율의 현상과 대책
(그림28) WGP 구조와 그 광학 특성(AUO 자료)
(그림29) 글라스 기판상 WGP(a)와 On-Cell WGP(b)(AUO 자료)
(그림30) On-Cell WGP의 제조공정(AUO 자료)
(그림31) Al그레이팅의 SEM 사진(AUO 자료)
(그림32) On-Cell WGP의 외관(AUO 자료)
(그림33) On-Cell WGP의 동작 및 비동작 상태 사진(AUO 자료)
(그림34) On-Cell WGP의 점등상태(AUO 자료)
(표5) 광학측정 결과(AUO 자료)
(3) 향후 전망
3. 모스아이필름
(1) LCD의 구성과 광학필름
(그림35) LCD에서의 TAC 필름 역할(후지필름 자료)
(그림36) 서브픽셀피치와 스파클링(광채) 의존성(후지필름 자료)
(그림37) 색 얼룩 사진(후지필름 자료)
(그림38) 바인더의 분자량과 하드코트필름의 성능의존성(후지필름 자료)
(2) 입자로 만들어진 모스아이상 표면의 개념과 설계
(그림39) 시뮬레이션 모델(후지필름 자료)
(그림40) 반사율의 (a)바인더레벨 (b)입자간 거리 (c)입자 사이즈의 의존성(후지필름 자료)
(3) TAC 기판상 모스아이 구조
(그림41) SEM상 (a)단면 (b)평면(후지필름 자료)
(그림42) 정반사율의 파장의존성(후지필름 자료)
(4) 내찰과상성의 부여
(그림43) 스틸울을 이용한 러빙시험 전후의 정반사율 파장의존성(후지필름 자료)
(그림44) 샘플 사진 (a)개선 전 (b) 개선 후
황색 화살표는 스틸울로 문지른 영역(후지필름 자료)
4. Light Polymer
(1) 리오트로픽 액정이란?
(2) Light Polymers Inc.의 리오트로픽 액정
(3) 리오트로픽 액정 재료
(그림45) 리오트로픽 액정 재료의 설계(Light Polymer 자료)
(4) 리오트로픽 액정의 도포법
(5) 생산체제
(6) FPD의 광이용 효율 개선
(그림46) 액정과 보상판에 따른 광학 특성 보상법의 원리
(우카이, 액정 Vol.12.pp.6-15(2008))
(그림47) 도포형 액정 보상판의 종류와 3차원 굴절률, 배향상태, 액정 재료의 관계
(우카이, 액정 Vol.12.pp.6-15(2008))
(7) 광이용 효율과 소비전력 삭감
(그림48) 모바일용 터치패널 TFT-LCD 모듈의 단면구조(Light Polymer 자료)
(그림49) 광이용 효율 비교(Light Polymer 자료)
(8) 폴리이미드 대체재료
(표6) PI필름과 Crystalline의 특성 비교(Light Polymer 자료)
5. 맺음말
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