[디스플레이] Polarizer(편광판) 효율 향상을 위한 방안(유리기판의 BCB로의 대체와 편광기능 첨가)

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목차: 1. 편광
① 직선편광(linear polarization)
② 원편광(circular polarization)

③ 타원편광(elliptical polarization)

2. 편광판의 원리

3. 편광판의 구조 및 재료

① PVA (Poly-Vinyl Acetate Film)

② TAC Film (Tri-Acetyl Cellulose film)

③ Adhesive(점착제)

④ 이형(Release) / 보호(Protective) 필름

⑤ 보상(Compensation) 필름 (위상차필름, 광시야각필름)

4. 편광판의 제조과정

5. LCD에서 편광판의 역할

* 시야각 개선을 위한 기술(광시야각 기술)

6. 편광판의 종류

① 요오드계 편광필름

② 염료계 편광필름

③ 위상차 편광필름

④ 반투과 편광필름

⑤ 고반사 반투과 편광필름

⑥ 표면반사 방지필름(AG/AR)

⑦ 반사형 편광필름

⑧ LC필름

7. 편광판과 관련된 특허

① 접착제를 가진 편광판 및 액정 디스플레이

② 편광판 및 그것을 이용한 화상 표시 장치

③ 거울 편광판과 이를 포함하는 액정 표시 장치

④ 시이트 편광체, 광학 필름, 액정 디스플레이 및 시이트 편광체의 제조방법

8. 편광판의 연구개발 동향

(1) 기술 개발 동향

2차전지등 IT소재 독자 개발

9. 개선제안

10. 참고문헌

본문내용: 2. 편광판의 원리

입사되는 빛을 서로 직교하는 2가지 편광빛으로 구분하여 각각 흡수, 투과시키는 역할을 하는 편광필름은 PVA(Poly vinyl alcohol)필름을 일축 연신(stretching)시켜 고분자 사슬을 연신 방향으로 배양시기고, 이색성을 가지는 요오드 분자(I2) 또는 이색성 염료분자를 연신된 PVA 필름에 염착시켜 연신방향으로 나란히 배열시킴으로써 그 기능이 얻어진다. 이색성을 가지는 요오드분자(I2)와 염료분자는 연신방향과 평행하게 배열됨으로서 연신방향으로 진동하는 빛은 흡수(열에너지로 변환됨)하고 수직한 방향으로 진동하는 빛은 투과시키는 역할을 한다. 원리적으로 입사빛의 50%가 손실이 된다.

3. 편광판의 구조 및 재료

편광판은 LCD 모듈의 양쪽에 위치, 원하는 방향 성분의 빛만 통과시키는 기능을 하고 LCD의 광(光) 특성을 결정짓는 핵심 소재이며 크게 PVA 필름, TAC필름, 보호필름, 이형필름, 보상필름으로 나눌 수 있다.

편광판의 구조는 이색성 물질을 염착시킨 PVA(Poly vinyl alcohol)필름을 중심으로 편광자(Polarizer)의 보호체 역할을 하는 TAC(Tri-Acetate Cellulose)필름이 편광소자의 양면으로 접합된 기본적인 형태인 TAC-PVA-TAC의 3층 구조에 편광필름을 LCD 모듈에 접착하는 점착제, 생산된 편광필름을 보호하는 보호필름 등이 필요하고 이 기본 형태에 LCD mode의 특성에 따라 복굴절, 이색성, 반사, 휘도향상 등 각각 최적의 효과를 나타낼 수 있는 기능성 필름(위상차 보상필름 등)이 추가로 합지되는 구조로 구성되어 진다.
LCD에 사용되는 편광필름은 평평한 결점이 없는 대형 편광판의 제조와 표면 반사를 감소시키는 기술을 포함한 투과율 향상, 편광도의 향상, 대전방지를 위한 면 저항 값 감소 등이 앞으로 연구 개발해야 할 사항들이며 시야각(viewing angle)을 향상시키는 각종 필름들의 개발이 중점적으로 이루어질 전망이다.

① PVA (Poly-Vinyl Acetate Film)
편광판은 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 자연광을 한쪽 방향으로만 진동하는 빛(즉 편광)이 되도록 하는 기능을 가지고 있다. 이런 편광판의 기능은 Poly Vinyl Alcohol(PVA)의 Film을 연신시켜, 요오드(I2)와 이색성 염료의 용액에 담구어, 요오드 분자(I2)와 염료 분자를 연신 방향으로 나란하게 배열시킴으로써 얻어진다.(이것을 편광자라 부른다)
LCD에 사용되는 편광판의 기본적인 중요 요소로는, 높은 편광기능을 발휘함과 동시에 외관특성, 내구성이 우수하고, 부품으로서 가공하기 쉽고, 사용하기 쉬운 것 등을 들 수 있다. 그러나 편광자는 그 자체가 투과축의 방향에 대한 기계적 강도가 약하고, 열이나 수분에 의해 수축하거나, 편광기능이 떨어지기 때문에, 실용적인 편광자로서 사용할 수 없다.
이러한 결점을 보완하기 위하여 TAC Film등의 지지체(보호층)사이에 끼워서 점착제로 고정시킨 구조로 되어있다. 이 지지체(TAC Film)는 내습내열성의 향상, 기계적 강도 부여 외에 액정에 유해한 자외선을 흡수하는 기능도 가지고 있다.

② TAC Film (Tri-Acetyl Cellulose film)
TAC 필름은 셀룰로스 원료에 무수초산을 반응시켜서 얻은 TAC 수지를 메틸렌클로라이드

참고문헌: ① www.ebn.co.kr
② LG화학 홈페이지
③ 에이스 디지텍 홈페이지
④ 동우화인켐 홈페이지
⑤ 위키피디아 “편광” 검색
⑥ 대한민국 특허청 홈페이지
⑦ 한국기술정보연구원 홈페이지
⑧ 디스플레이뱅크 2006년 리포트 “편광판용 광학필름 산업 및 시장동향”

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