KR101040144B1 - 위상차 필름의 제조방법 및 상기 제조방법으로 제조된 위상차 필름 - Google Patents

위상차 필름의 제조방법 및 상기 제조방법으로 제조된 위상차 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기재층을 제공하는 단계; 상기 기재층 상에 리오트로픽(lyotropic) 액정을 형성하는 단계; 및 상기 리오트로픽 액정에 인-라인 대기압 플라즈마(in-line Atmospheric-Pressure Plasma: in-line APP) 공정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조방법 및 상기 제조방법으로 제조된 위상차 필름에 관한 것이다.
위상차 필름, 인-라인 대기압 플라즈마 공정, 리오트로픽, 선형, 소수성

Description

위상차 필름의 제조방법 및 상기 제조방법으로 제조된 위상차 필름{A METHOD OF PRODUCING A PHASE DIFFERENCE FILM AND A PHASE DIFFERENCE FILM FILM PRODUCED BY THE METHOD}
본 발명은 위상차 필름의 제조방법 및 상기 제조방법으로 제조된 위상차 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인-라인 대기압 플라즈마 공정을 적용하는 위상차 필름의 제조방법 및 상기 제조방법으로 제조된 위상차 필름에 관한 것이다.
평판표시장치(flat panel display device: 이하 ‘FPD’라 함)는 최첨단 반도체 기술을 바탕으로 1970년대 이후 계속적인 성장을 거듭하여 현재는 전세계적인 시장을 형성하며 그 규모를 꾸준히 넓혀가고 있다. 특히, 이방성 물질인 액정을 이용한 액정표시장치(liquid crystal device, 이하 ‘LCD’라 함)는 FPD 중에서 그 특성이 우수하다. 이로 인해, LCD는 타 FPD에 비해 늦은 출발에도 불구하고 현재는 FPD 시장에서 가장 각광을 받고 있으며, 그 산업 기반 또한 상당히 두텁다.
LCD는 얇고 가벼우며, 저소비전력과 저동작전압을 구현할 수 있는 것이 최대의 특징이다. 이러한 특징 때문에 LCD는 현재 각종 FPD 중에서 가장 널리 사용될 정도로 성장하였다. 그리고 LCD의 응용분야는 민생분야에서 산업분야에 이르기까지 다양하다. LCD는 저소비전력으로 장시간의 전지구동이 가능하며 저전압에서 동작하므로, 직접 IC 구동이 가능하고 구동전자회로의 소형화 및 간략화가 가능하다. 또한 LCD는 소자가 얇고, 대형표시에서부터 소형표시까지 가능하다. LCD는 표시의 컬러화가 쉽기 때문에 표시기능의 확대, 다양화가 이루어질 수 있다. 그러나 LCD는 표시 콘트라스트가 보는 방향에 의존하는 경우가 많아서 시야각에 제약을 받는다.
따라서, LCD는 시야각 특성을 개선하기 위하여 다양한 위상차 필름을 사용한다. 상기 위상차 필름에는 네마틱(nematic) 액정 및 디스코틱(discotic) 액정이 이용되었고, 최근에 리오트로픽(lyotropic) 액정을 이용하는 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 연구들 중에서, IDW’08에서 미국의 크리솝틱스(Crysoptix)사가 발표한 리오트로픽 액정을 이용한 위상차 필름의 제조방법을 살펴보면, 상기 제조방법에 의해 제조된 위상차 필름은 별도의 배향막이 필요없고, 물에 녹은 액정의 전단응력(shear force)으로 배향하기 때문에 별도의 배향공정이 필요없고, 여러 리오트로픽 혼합물을 통해서 연신공정 없이 원하는 이축성 필름의 특성을 얻을 수 있는 이점이 있다.
하지만, 상기 리오트로픽 액정을 이용한 위상차 필름의 제조방법은 전처리 공정으로 수분 건조 공정 이후, 위상차 필름의 표면을 소수성으로 개질하기 위한 별도의 공정이 필요하고, 이 공정이 침지 공정으로 이루어져 있어서, 롤-투-롤 공정에 적용하기 어려운 단점이 있다.
본 발명의 목적은 롤-투-롤 공정(roll-to-roll process)에 적용할 수 있는 리오트로픽 액정을 이용한 위상차 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기재층을 제공하는 단계; 및 상기 기재층 상에 리오트로픽(lyotropic) 액정을 형성하는 단계; 및 상기 리오트로픽 액정에 인-라인 대기압 플라즈마(in-line Atmospheric-Pressure Plasma: in-line APP) 공정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 위상차 필름을 제공한다.
본 발명에 따른 위상차 필름의 제조방법으로 제조된 위상차 필름의 표면은 소수성(hydrophobic)이고, 기존 리오트로픽 액정에 비해 더 균일한 배향특성을 나타낸다. 또한 리오트로픽 액정의 고유 성질으로 인해 배향공정을 생략할 수 있다. 이러한 배향공정 생략으로 인해 제조단가를 낮출 수 있고, 공정을 단순화할 수 있다. 또한, 위상차 필름의 제조방법을 롤-투-롤 공정(roll-to-roll process)으로 할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 위상차 필름의 제조방법을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 위상차 필름의 제조방법은 기재층을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 기재층은 위상차 필름의 기재층으로 사용되는 물질이라면 특별히 한정하지 않으나, 셀룰로오스 에스테르계 필름인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 위상차 필름의 제조방법은 상기 기재층 상에 리오트로픽(lyotropic) 액정을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 리오트로픽 액정은 열 이외 다른 영향에 의해서 분자구조가 바뀌는 성질을 갖는 액정으로서, 농도 전이형 액정이라고도 부른다. 상기 리오트로픽 액정을 형성하는 방법으로는 스핀코팅법을 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 위상차 필름의 제조방법은 상기 리오트로픽 액정에 인-라인 대기압 플라즈마(in-line Atmospheric-Pressure Plasma: in-line APP) 공정을 수행하는 단계를 포함한다.
상기 인-라인 대기압 플라즈마 공정은 상기 리오트로픽 액정을 350 내지 410W의 플라즈마 파워로 표면처리하고, 상기 플라즈마를 방전시키고, 방전상태를 8 내지 12초 동안 유지시켜 수행하는 것이 바람직하다. 상기 인-라인 대기압 플라즈마 공정으로 인해 상기 리오트로픽 액정층의 표면은 소수성(hydrophobic)이 되고, 선형 특성을 갖게 되어 액정 코팅방향으로 배향된 액정의 배향균일도가 좋아진다.
도 1은 본 발명의 위상차 필름의 제조방법에 따라 표면이 소수성이 된 위상차 필름의 표면을 나타낸 사진이다.
도 1을 참조하면, 위상차 필름의 표면에 물방울이 퍼져있지 않고 방울형태 로 유지되므로 표면이 소수성인 것을 알 수 있다.
이어서, 본 발명에 따른 위상차 필름의 제조방법은 상기 리오트로픽 액정에 인-라인 대기압 플라즈마 공정을 수행하기 전에, 건조공정을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 리오트로픽 액정은 용액상태에서 액정상태를 표시하는 물질이므로, 후공정인 인-라인 대기압 플라즈마 공정을 수행하기 위해서는 상기 액정에 건조공정을 수행하는 것이 공정상 유리하다.
또한, 본 발명은 상기 위상차 필름의 제조방법으로 제조한 위상차 필름을 제공한다.
본 발명에 따른 위상차 필름의 제조방법으로 제조된 위상차 필름의 표면은 소수성(hydrophobic)이고, 기존 리오트로픽 액정에 비해 더 균일한 배향특성을 나타낸다. 또한 리오트로픽 액정의 고유 성질으로 인해 배향공정을 생략할 수 있다. 이러한 배향공정 생략으로 인해 제조단가를 낮출 수 있고, 공정을 단순화할 수 있다. 또한, 위상차 필름의 제조방법을 롤-투-롤 공정(roll-to-roll process)으로 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 위상차 필름의 제조방법에 따라 표면이 소수성이 된 위상차 필름의 표면을 나타낸 사진이다.

Claims (5)

  1. 기재층을 제공하는 단계;
    상기 기재층 상에 리오트로픽(lyotropic) 액정을 형성하는 단계; 및
    상기 리오트로픽 액정에 인-라인 대기압 플라즈마(in-line Atmospheric-Pressure Plasma: in-line APP) 공정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 리오트로픽 액정에 인-라인 대기압 플라즈마 공정을 수행하는 단계 이전에 상기 리오트로픽 액정을 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 인-라인 대기압 플라즈마 공정은
    상기 리오트로픽 액정을 350 내지 410W의 플라즈마 파워로 표면처리하고,
    상기 플라즈마를 방전시키고, 방전상태를 8 내지 12초 동안 유지시키는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 위상차 필름의 제조방법은 롤-투-롤 공정에 적용되는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조방법.
  5. 삭제
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