자료코드: R59301900 / 2018년 3월 30일 발행 / A4 36
YDB회원 열람 불가
◆엑스퍼트 시리즈란
야노경제연구소는 2016년 1월부터 일선에서 물러난 시니어들을 당사 조사부문의 「사외 마이스터」로 등록하여, 현역시절의 경험, 지견, 인맥 등을 당사의 사업활동을 통해 사회에 환원하기 위한 새로운 조직을 가동했다.
본 리포트는 스미토모화학(住友化学) 주식회사에서 편광판 및 광학필름 개발에 오랫동안 종사해 온 오카다 도요카즈(岡田豊和) 객원 연구원이 집필했다.
◆조사개요
발간취지：광학필름 관련은 야노경제연구소 자사 기획 리포트 및 독자 기획·주최의 「WHATS 세미나」에서도 매우 인기가 높은 테마이다.
LCD 최대 중요 부재 중 하나인 위상차판은 초기의 흑백화에서 주용도의 시야각 확대까지 편광판과 함께 LCD에서 필수 재료가 되었다. 각종 위상차판과 그 제조기술, LCD와의 관계에 대해서 상세하게 해설한다.
오카다 도요카즈 연구원의 콘사이즈 리포트 시리즈는 이것으로 6번째이며, 다른 리포트도 함께 구독한다면 동 분야에 대해서 보다 깊게 이해할 수 있을 것이다.
조사방법：연구원의 오랜 세월에 걸친 경험을 바탕으로 전시회, 웹·문헌 조사 병용
집필기간：2017년 12월~2018년 2월
◆리서치 내용
1. 위상차판의 발전과 LCD로의 전개, 본 리포트의 목적
(그림1) 착색 STN-LCD의 흑백화 방법
(그림2) LCD의 발전
2. 위상차판이란···
(그림3) 1축 연신에 의한 고분자 단위 분자의 집합 상태의 변화
(그림4) 1축 연신 전후의 고분자사슬의 배향 상태 개념도
(그림5) 위상차판 내외에서의 빛 상태
(그림6) 직선편광과 타원편광
3. 위상차판의 광학 특성과 필요 특성
(표 1) 위상차판에 요구되는 특성과 인자
(그림7) 동일한 R치와 ΔR를 지닌 위상차판A와 위상차판B의 직교 니콜 하에서의 발색 현상
(그림8) 위상차판과 액정 셀의 파장 분산 특성
(그림9) STN-LCD를 일반적인 고분자 위상차판으로 보상했을 경우(A)와 온도에 따라서 가역적으로
위상차 값이 가역적으로 변화하는 위상차판으로 보상했을 경우(B)의 콘트라스트 변화
(그림10) 정면에서 보았을 경우의 흑색 레벨과 기울여서 보았을 경우의 흑색 레벨의 비교(모식도)
(그림11) 광학 보상의 원리
4. 위상차판의 구성과 제조기술
4.1 위상차판의 종류
4.2 고분자필름을 연신(배향)시킴으로써 얻을 수 있는 위상차판
4.2.1 고분자필름의 제조방법과 연신방법의 종류
(그림12) 용제 캐스트법과 용해 압출법(개념도)
(그림13) 각종 연신방법(개념도)
(그림14) 종1축 연신법
(그림15) 횡1축 연신법
(그림16) 잔류응력을 제거하는 방법(예)
(그림17) 特開平5-157911에 근거하는 z축 배향 필름의 제조방법
(그림18) 사선연신법의 개념도
4.2.2 균일연신필름을 제조하기 위한 연구
(그림19) 연신 시 제조인자(온도와 속도)의 영향
(그림20) 위상차의 인라인 측정법 예
(그림21) 위상차의 온도, 속도, 의존성
4.2.3 고분자필름의 연신에 의해서 제조된 위상차판의 분류
(그림22) 고분자 종류와 연신 방법에 따른 위상차판 분류
(그림23) A플레이트와 C플레이트
(그림24) 정분산필름과 역분산필름의 위상차 값 파장 의존성
(표2) 역분산필름의 제조방법
(그림25) 플러스와 마이너스의 고분자필름 적층에 의한 역분산필름
(그림26) 각종 1/4λ판의 파장 의존성
4.3 위상차를 지닌 물질(복굴절 물질)을 고분자필름 등의 기판에
코팅 및 성막 시 함침 등에 의해서 복굴절 물질을 기판 표면 및 내부에
배향시킴으로써 얻을 수 있는 위상차판
(그림27) LC필름
(표3) 액정 재료를 사용해 개발된 위상차판
(그림28) TCRF의 구성과 특성
(그림29) WV필름®과 NH필름®
(그림30) 제막으로만 얻을 수 있는 위상차판 예(개념도)
4.4 나노 구조 제어에 의한 구조성 복굴절에서 얻을 수 있는 위상차판
(그림31)(1) 구조성 굴절률을 낳는 나노의 주기 구조 예
(그림31)(2) 나노 주기 구조체의 x축과 y축의 굴절률
4.5 위상차판 제조기술에서 파생한 기술, 제품
(그림32) 초나노 위상차판의 설계(개념)
(표4) 위상차판 제조기술에서 파생한 기술, 제품
5. LCD의 종류와 위상차판
(표5) LCD의 종류와 위상차판
(표6) LCD의 종류별의 보상 방법
5.1 STN-LCD
5.2 TN-LCD
(그림33) TN-LCD
(그림34) WV필름®에 의한 TN-LCD의 광학 보상의 메카니즘
(그림35) NH필름®에 의한 TN-LCD의 광학 보상의 메카니즘
5.3 액정 TV를 목표로 해 개발된 LCD
(그림36) 시야각의 큰 LCD를 목표로 해 개발된 VA형 LCD(수직 배향형 LCD)와
IPS형 LCD(옆전해형 LCD)
5.4 VA형 LCD
(그림37) VA형 LCD의 표시 원리
(그림38) VA형 LCD의 광학 보상의 기본적인 원리
(그림39) VA형 LCD의 액정 분자의 배향
(그림40) MVA형 LCD에 있어서의 도메인 구조의 예
(표 7) VA형 LCD 용도의 최적인 위상차판의 예
5.5 IPS형 LCD
(그림41) IPS형 LCD의 표시 원리
(그림42) 2매의 직교위에 있는 편광판을 경사시키면 빛이 새는 상태도
(그림43) z축배향 위상차판을 사용한 IPS형 LCD
【참고 문헌】
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