パターン化リターダの製造方法
【課題】大量生産及び、生産性が向上するパターン化リターダーの製造方法を提供する。
【解決手段】配向膜の上部に光遮断部２１とワイヤーグリッドパターン部２２が繰り返し形成された偏光フィルター２０を位置させ、偏光フィルター２０の上部から光を照射して配向させる光配向段階を含む。
【解決手段】配向膜の上部に光遮断部２１とワイヤーグリッドパターン部２２が繰り返し形成された偏光フィルター２０を位置させ、偏光フィルター２０の上部から光を照射して配向させる光配向段階を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光メガネ方式を用いる立体画像表示装置または半透過型ＬＣＤなどに適用されることができるパターン化リターダの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、液晶表示装置(ＬＣＤ)、電界発光(ＥＬ)表示装置、プラズマディスプレイ(ＰＤＰ)、電界放出表示装置(ＦＥＤ)などのような各種の画像表示装置において、時空を超えて実感的、且つ立体的に見て、感じて、楽しむ超空間型３次元(３Ｄ)画像表示装置へのパラダイムが変化されている。
【０００３】
一般的に、３次元を表現する立体映像は、人間の二つの目を通すステレオ視覚原理によりなるが、二つの目が略６５mmほど離れているために生じる両眼視差(ｂｉｎｏｃｕｌａｒ ｐａｒａｌｌａｘ)を用いて立体感を具現する方法である。
【０００４】
両眼視差の原理とは、少なくとも二つの立体映像取得用カメラで互いに異なる角度で視聴者が左眼を通して視聴する左眼像と、右眼を通して視聴する右眼像を撮影した後、これを分離して視聴者の目に伝達する方式である。人間の二つの目がそれぞれ異なる角度で網膜を通して物を受け入れ、これら二つの像が二つの脳で合成されることで可能なものである。
【０００５】
３次元立体映像技術は、両眼視差方式(ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ)と複合視差方式(ａｕｔｏｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ)とに大別することができる。両眼視差方式は、最も立体効果が大きい左右の目の視差映像を用いることであって、偏光メガネ方式と無メガネ方式がある。
【０００６】
日本国特開平１０−２３２３６５号及び大韓民国特許公開第２００８−０１０８０３４号公報に記載されている偏光メガネ方式の３次元立体映像装置を下記のように説明する。
【０００７】
右眼画像領域Ｒと左眼画像領域Ｌを有する液晶パネル、上記液晶パネル全面に配置される偏光板、上記偏光板上に配置されて、偏光板を通過した右眼画像及び左眼画像の偏光軸の回転方向が互いに逆方向である円偏光で出射するパターン化リターダを含む３次元立体映像装置を備える。また、上記立体映像装置で出射する右眼画像と左眼画像を立体映像として鑑賞できるようにする偏光メガネを備える。
【０００８】
３次元立体映像装置に適用されるパターン化リターダ及びこの製造方法は多くのものが知られている。米国特許第５,３２７,２８５号公報に開示されているように、ＴＡＣ(トリアセチルセルロース)フィルムとヨウ素処理した延伸ＰＶＡ(ポリビニルアルコール) フィルムを積層した偏光フィルムにフォトレジストを被覆し、所定部分を露光した後、水酸化カリウム溶液で処理して一定部分の位相差遅延機能を消失させる方法で製造される。
【０００９】
一方、大韓民国特許出願第２０００−００８７１８６号には、透明基板上に位相遅延性物質をコーティングし、マスクを通じて上記位相遅延性の物質を、部分的に光に露出させることで、キラル特性が変調された部分と元特性が維持される部分が相互に配列された光学フィルター(光学フィルム)を形成する立体映像表示装置の製造方法が提示されている。
【００１０】
しかし、米国特許第５,３２７,２８５号の製造方法は、化学的エッチングによる複雑な製造段階、これに伴う高い製造コスト及び低い生産性が問題になる。大韓民国特許出願第２０００−００８７１８６号の偏光フィルター製造方法では、遅延性物質のキラル特性を光の強度で調節することが実質的に難しいため、歩留まりが低く、温度による不安定性など、実用化に多くの問題点がある。
【００１１】
上記の問題点を改善するために、大韓民国特許公開第２０１０−００８９７８２号公報では、高分子膜の上部に互いに異なる偏光された光が選択的に通過されるように、光透過領域及び光遮断領域が上下及び左右で相互に形成されたパターンマスク５０を、そして、上記パターンマスク５０上部にはそれぞれ異なる偏光を透過させる区別される二つの領域を有する偏光板６０を位置させ、上記偏光板の上部から上記高分子膜に紫外線を照射して上記高分子膜の微小領域で互いに異なる配向方向を有する配向膜を形成する光配向方法を提示した(図５)。
【００１２】
しかし、大韓民国特許公開第２０１０-００８９７８２号の光配向方法は、光の散乱、及び偏光板とパターンマスクの光学境界面での界面反射などによる光損失が生じるため、単位時間当り配向膜に至る光量が低く、また、２回にかけての光の照射工程を行うため、工程性及び生産性が低いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】日本国特開平１０−２３２３６５号公報
【特許文献２】大韓民国特許公開第２００８−０１０８０３４号公報
【特許文献３】米国特許第５,３２７,２８５号公報
【特許文献４】大韓民国特許出願第２０００−００８７１８６号
【特許文献５】大韓民国特許公開第２０１０−００８９７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、光の散乱及び光学境界面での界面反射などによる光損失を最小化することができ、１回の光照射による光配向工程で互いに異なる配向方向を有する配向膜形成が可能であり、別途のマスクを備えないため露光装備が簡素化されて、大量生産及び生産性が向上したパターン化リターダの製造方法を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記のような課題を解決するための本発明のパターン化リターダの製造方法は、配向膜の上部に、光遮断部とワイヤーグリッドパターン部が繰り返し形成された偏光フィルターを位置させ、上記偏光フィルターの上部から光を照射して配向させる光配向段階を含む。
【００１６】
上記配向膜は一定方向に配向されたものであり、上記配向膜の配向方向と異なる方向に配向させる光配向段階を含むことができる。
【００１７】
上記ワイヤーグリッドパターン部の形状は直線であることができる。
【００１８】
さらに、本発明のパターン化リターダの製造方法は、配向膜の上部に、第１光遮断部と第１ワイヤーグリッドパターン部が繰り返し形成された第１偏光フィルター部と、第２光遮断部と第１ワイヤーグリッドパターン部のパターンと異なる方向の第２ワイヤーグリッドパターン部が繰り返し形成された第２偏光フィルター部とが含まれた偏光フィルターを位置させ、上記偏光フィルターの上部から光を照射して配向させる光配向段階を含む。
【００１９】
上記偏光フィルターは、第１偏光フィルター部の第１光遮断部と第２偏光フィルター部の第２ワイヤーグリッドパターン部が隣接するように形成されることができる。
【００２０】
上記配向膜は無配向されたものであることができる。
【００２１】
上記第１ワイヤーグリッドパターン部及び第２ワイヤーグリッドパターン部の形状はそれぞれ直線であることができる。
【００２２】
上記光配向された配向膜上に液晶コーティング層を形成する段階を含むことができる。
【００２３】
上記光配向段階は、フィルムが密着されながら移動するフィルム密着部及び発光部で照射された光を上記フィルム密着部に密着されたフィルム部分に伝達して、上記フィルム部分に偏光パターンを形成するパターン形成部を含む露光システムで行うことができる。
【００２４】
上記パターン形成部は、偏光フィルターを備えることができる。
【００２５】
上記パターン形成部に備えた偏光フィルターの曲面とローラー曲面間の距離は、５０〜１５０μｍ範囲内で一定に維持することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、１枚の偏光フィルターを使用することにより散乱、界面反射などによる光損失が少なくて配向膜に至る光量が高いので光効率に優れたメリットがある。
【００２７】
さらに、本発明は、１回の光照射による光配向工程で互いに異なる配向方向を有する配向膜を形成することができる。
【００２８】
上記１回の光照射工程時に求められるパターンマスクを備えないので、露光装備を簡素化することができる。
【００２９】
また、本発明は、連続的な工程でパターン化リターダを製造することができ、大量生産が可能であり、生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の偏光フィルターを示す。
【図２】本発明の偏光フィルターを示す。
【図３】本発明により配向膜上に位置された偏光フィルターの一例を示す。
【図４】本発明により配向膜上に位置された偏光フィルターの一例を示す。
【図５】比較例(大韓民国特許公開第２０１０-００８９７８２号)により配向膜上に位置されたマスク及び偏光子を示す。
【図６】本発明の一例によるパターン化リターダの製造装置の構成を示す。
【図７】本発明の一例による露光システムの構成を示す。
【図８】上記比較例において、偏光板およびパターン化リターダを通過する画像を顕微鏡でキャプチャーした、キャプチャー画像を示す。
【図９】本発明の一例において、偏光板およびパターン化リターダを通過する画像を顕微鏡でキャプチャーした、キャプチャー画像を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明は、１枚の偏光フィルターを用いて光の散乱及び光学境界面での界面反射などによる光損失を最小することができ、１回の光照射による光配向工程で互いに異なる配向方向を有する配向膜形成が可能なパターン化リターダの製造方法に関する。
【００３２】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００３３】
本発明に係るパターン化リターダの製造方法は、配向膜の上部に、光遮断部とワイヤーグリッドパターン部が繰り返し形成された偏光フィルターを位置させ、上記偏光フィルターの上部から光を照射して配向させる光配向段階を含む。
【００３４】
本発明における偏光フィルターとは、多くの方向に震動する光を、上記偏光フィルターを通過した後、限定された方向だけに震動する偏光に形成することができ、上記偏光フィルターの中で一部分だけが同一方向に震動する偏光に形成することができる光学要素を意味する。
【００３５】
上記配向膜は、一定方向に配向されたものを使用する。配向膜はフィルム上に通常の配向膜形成組成物を塗布した後、乾燥して形成される。
【００３６】
上記一定方向に配向された配向膜の形成方法は特に限定しないが、コーティング面でラビングロールなどの接触式に比べて偏光露光などの非接触式が好ましい。
【００３７】
上記一定方向に配向された配向膜を使用した光配向段階は、図３のように、配向膜が形成されたフィルム５上に、図１の光遮断部２１とワイヤーグリッドパターン部２２が繰り返し形成された偏光フィルター２０を位置させて上記配向膜の配向方向と異なる方向に配向させる。
【００３８】
本発明に係る偏光フィルター２０を使う方法は、従来の偏光板６０とパターンマスク５０が分離された方法に比べて露光光の解像度の低下を改善することができる。具体的には、従来は偏光板６０とパターンマスク５０が分離されてこれらの間の間隔だけを露光光が進行しながら回折されるので、露光光の解像度が下がることになるが、本発明は１枚の偏光フィルター２０を露光光が通過するので、この解像度低下に対する問題は考慮されない。
【００３９】
さらに、本発明に係るパターン化リターダの製造方法は、配向膜の上部に、第１光遮断部と第１ワイヤーグリッドパターン部が繰り返し形成された第１偏光フィルター部と、第２光遮断部と第１ワイヤーグリッドパターン部のパターンと異なる方向の第２ワイヤーグリッドパターン部が繰り返し形成された第２偏光フィルター部とが含まれた偏光フィルターを位置させ、上記偏光フィルターの上部から光を照射して配向させる光配向段階を含む。
【００４０】
この時、配向膜は無配向された配向膜を使う。
【００４１】
上記無配向された配向膜を使う光配向段階は、図４のように、配向膜が形成されたフィルム５上に図２の第１光遮断部２３と第１ワイヤーグリッドパターン部２４が繰り返し形成された第１偏光フィルター部４０と、第２光遮断部２５と第２ワイヤーグリッドパターン部２６が繰り返し形成された第２偏光フィルター部４１とを含む偏光フィルター２０を使う。
【００４２】
この時、第２ワイヤーグリッドパターン部２６は、第１ワイヤーグリッドパターン部２４のパターンと異なる方向にパターン化されて、配向膜が互いに異なる方向の配向領域を有するように配向させる。
【００４３】
上記偏光フィルター２０は、第１偏光フィルター部４０と第２偏光フィルター部４１が配向膜の進行方向に対して並び、第１偏光フィルター部４０の第１光遮断部２３と第２偏光フィルター部４１の第２ワイヤーグリッドパターン部２６が隣接するように形成された。
【００４４】
図２の偏光フィルター２０を、一定方向に配向された配向膜に使用する場合には、光露出により配向方向が固定されない成分で構成された配向膜形成組成物によって形成された配向膜を使うことが好ましい。
【００４５】
上記光遮断部２１、第１光遮断部２３及び第２光遮断部２５は、それぞれ入射される光を吸収及び反射して配向膜上に至らないように遮断する構造であり、上記ワイヤーグリッドパターン部２２、第１ワイヤーグリッドパターン部２４及び第２ワイヤーグリッドパターン部２６は、それぞれ入射される光を偏光させて配向膜上に至る構造である。
【００４６】
ワイヤーグリッドパターン部２２、第１ワイヤーグリッドパターン部２４及び第２ワイヤーグリッドパターン部２６の形状は、それぞれ直線であり、具体的に、多数の平行した直線状に突出された金属ワイヤが所定の周期で配列される。金属ワイヤは、アルミニウム(Ａｌ)、銀(Ａｇ)、クロム(Ｃｒ)、銅(Ｃｕ)、ニッケル(Ｎｉ)、Ｔｉ(チタン)、金(Ａｕ)またはこれらの少なくとも２種の合金から形成される。
【００４７】
ワイヤーグリッドパターン部２２、第１ワイヤーグリッドパターン部２４及び第２ワイヤーグリッドパターン部２６の形成方法は当分野における通常的な方法を使うことができる。例えば、マスターパターンを形成した後、形成されたマスターパターンの逆像であるモールドを用いて製造し、透明保護フィルムまたは硝子基板上に金属層と高分子層を順に積層した後、モールドを用いて高分子層にパターンを成形する。次に成形されたパターン上に傾斜蒸着を通じて金属格子を蒸着させてワイヤーグリッドパターンを形成することができる。または、成形されたパターンの高分子層を蝕刻し、表面に露出した金属層を乾式蝕刻または湿式蝕刻して金属パターンを形成した後、形成された金属パターン上に残っている高分子をとり除く方法でワイヤーグリッドパターンを形成することもできる。
【００４８】
ワイヤーグリッドパターン部２２、第１ワイヤーグリッドパターン部２４及び第２ワイヤーグリッドパターン部２６において、それぞれの金属ワイヤの幅(パターンの幅)、高さ(パターンの高さ)、金属ワイヤ間の間隔(パターンの周期)は、透過率及び反射率のような偏光特性に係る光学的設計によりその値が調節されることができる。例えば、パターンの幅は１５０ｎｍ以下、好ましくは１０〜１００ｎｍであり、パターンの高さは６００ｎｍ以下、好ましくは５０〜５００ｎｍであり、パターンの周期は３００ｎｍ以下、好ましくは２０〜２００ｎｍであることができる。
【００４９】
偏光フィルター２０の長さ、第１偏光フィルター部４０と第２偏光フィルター部４１の長さは、配向膜の大きさ及び移動方向により調節することができる。また、光遮断部２１とワイヤーグリッドパターン部２２、第１光遮断部２３と第１ワイヤーグリッドパターン部２４及び第２光遮断部２５と第２ワイヤーグリッドパターン部２６のそれぞれの大きさ及びこれらの間の間隔は、目的とするパターン化リターダにより調節することができる。
【００５０】
光は特に限定しないが、電子ビーム、イオンビーム、プラズマビーム及び放射線などを使用することができ、取り扱いが容易な紫外線を使うことが好ましい。
【００５１】
本発明により製造されたパターン化リターダは、配向方向が互いに垂直となるように光配向段階を行うことが好ましい。この時、垂直とは二つの線が９０°をなす状態だけでなく、実質的に垂直した効果を示すことができる場合を含む。
【００５２】
上記光配向段階を行い、配向膜が硬化された後に液晶コーティング層を形成する。液晶コーティング層は、硬化された配向膜上に光学異方性を有し、光による架橋性を有する液晶化合物が含まれた液晶コーティング層形成組成物を塗布し、乾燥して形成する。液晶化合物は屈折率異方性が０.０５以上の物質であって、例えば反応性液晶化合物(ＲＭ)を使用することが好ましい。
【００５３】
上記乾燥したコーティング層を光硬化して配向膜の配向方向によって液晶が配向されたパターン化リターダを製造する。
【００５４】
本発明は配向膜上に特定の偏光フィルター２０を使って行う光配向段階以外の部分、例えば配向膜及び液晶コーティング層の種類、形成方法、厚さなどの特性、光配向条件などは上述した説明のほかにも、当技術分野において一般的に求められる光学特性を示すように適切に選択して適用されることができる。
【００５５】
一方、本発明に係るパターン化リターダは当分野において一般的に使われる装置を使って製造されることができる。
【００５６】
例えば、図６のように、ロールフィルムを巻出及び/または巻取して移送させる移送部１１と、移送される上記フィルムに配向膜を形成する配向膜形成部(未図示)と、上記フィルム上に形成された配向膜に光を照射して配向させる光配向部１と、上記配向膜の上部に液晶コーティング層を形成した後、光を照射してパターン化リターダを形成するパターン化リターダ形成部３を含む製造装置を使うことができる。
【００５７】
移送部１１の第１ロール７及び第２ロール９は、独立的にモーターなどの駆動源(未図示)とベルトやチェインなどの動力伝達部材(未図示)で繋がれ、駆動力が伝達されて回転するように配置されることが好ましい。また、張力維持及び安定的なフィルムの移送のためのガイドロール(未図示)及び工程によってフィルムの移送量を制御するアキュムレータ(ａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ、未図示)を多数備えることができる。また配向膜が形成されたフィルム５は通常のロール・ツ・ロール(ｒｏｌｌ ｔｏ ｒｏｌｌ)方式で移動されることが好ましい。
【００５８】
配向膜形成は、配向膜形成部によって配向の直前過程で形成されることもでき、場合によって別途の配向膜形成工程を通じて配向膜がフィルム上に形成されることができる。また、必要によって配向膜形成部には形成された配向膜を硬化させるために通常の乾燥装置を使うことができる。
【００５９】
パターン化リターダ形成部３は、混合溶液塗布部３１、混合溶液乾燥部３３及び硬化部３５を含む。
【００６０】
さらに、本発明は、パターン化リターダ形成部３の以後に、欠点検査部(未図示)を含めてパターン化リターダの欠点検査を実施することもできる。欠点検査部は、光学フィルターなどをスキャンして規定された欠点を特定し、特定された欠点にインクマーキング、バーコードマーキングなどのマーキング装置を使って表示するか、別途の格納部に欠点情報(形態、大きさ、位置)を格納して立体画像表示装置に適用する時にこれを活用することもできる。
【００６１】
上記光配向部１に使われる露光システムは、連続的に進行するフィルムの蛇行及び震えることを最小化するため、図７のように、フィルムを円筒状のローラー１６０に密着しながら遂行することができる。
【００６２】
具体的には、露光システムは、フィルムが密着されながら移動するフィルム密着部及び発光部（光源）１１０で照射された光を上記フィルム密着部に密着されたフィルム部分に伝達して、上記フィルム部分に偏光パターンを形成するパターン形成部１５０を含むことができる。
【００６３】
上記フィルム密着部は、円筒状のローラー１６０であり、上記配向膜が形成されたフィルム５は、上記ローラーの曲面に密着されながら移動することが好ましい。
【００６４】
上記パターン形成部１５０は、発光部（光源）１１０から照射される光を上記ローラー１６０の回転軸に向けて伝達する役目をする。パターン形成部１５０は、本発明による偏光フィルター２０を含み、パターン形成部１５０に備えられた偏光フィルター２０の曲面とローラー１６０の曲面の間の距離は一定(ＡＡ'＝ＢＢ'＝ＣＣ')に維持されるようにする。
【００６５】
上記パターン形成部１５０に備えられた偏光フィルター２０の曲面とローラー１６０の曲面の間の距離は５０〜１５０μｍ、好ましくは５０〜１００μｍを維持することが良い。
【００６６】
さらに、パターン形成部１５０は、パターンを形成することができる部分であれば、ローラー１６０の入口部、中央部及び出口部など特別に限定せずに位置させることができる。
【００６７】
また、上記パターン形成部１５０は、偏光フィルター２０の曲面を調整するために内部気圧が調整されるチャンバを含むことが好ましい。
【００６８】
上記ローラー１６０の表面は、無反射または無散乱処理されたことが好ましい。
【００６９】
さらに、本発明の露光システムは、上記発光部（光源）１１０で出力される光を反射させる第１反射部１２０、上記第１反射部１２０で反射された光を集光して伝達する集光器１３０、及び上記集光器１３０から伝達された光を上記パターン形成部１５０で反射させる第２反射部１４０をさらに含むことができる。
【００７０】
この時、パターン形成部１５０は、上記発光部（光源）１１０で照射された光を直接入力受けて上記フィルム密着部に密着されたフィルム部分に伝達することができる。
【００７１】
以下、本発明の理解のために好ましい実施例を提示するが、下記の実施例は本発明を例示するものであり、本発明の範疇及び技術思想の範囲内で多様な変更及び修正が可能であることは当業者にとって明白であり、そのような変形及び修正は、当然、本発明の特許請求範囲に属するものである。
【００７２】
（実施例１）
図６の製造装置のように、トリアセチルセルロースフィルムを移送部１１によって移送した。移送されるフィルム上にアクリレート系配向液を塗布し、４０℃で１２０秒間熱風乾燥して１,０００Å厚さの配向膜を形成した。その後、配向膜上に１４ｍＷ露光ランプで偏光された紫外線を照射して一定方向に配向された配向膜を形成した。
【００７３】
上記配向膜が形成されたフィルム５が移動しながら図１の偏光フィルター２０が配置された光配向部１で２０ｍＷ／ｃｍ２である紫外線を１秒間４ｍ／ｍｉｎの速度で基板を移動させながら連続的に照射し、光がワイヤーグリッドパターン部２２だけを通過して上記配向膜の方向と異なる配向方向を有するように形成した。
【００７４】
上記配向膜の硬化が行われた後に液晶コーティング層形成組成物を塗布し、８０℃で２０秒間予備乾燥してから、１１０℃で５秒間乾燥して１．５μｍ厚さのコーティング層を形成した。その後、１４ｍＷ露光ランプで５００秒間紫外線で光硬化してパターン化リターダを製造した。上記パターン化リターダの生産速度は４ｍ／ｍｉｎであった。
【００７５】
（実施例２）
上記実施例１と同様に実施するが、無配向された配向膜及び図２の偏光フィルター２０を使用してパターン化リターダを製造した。上記パターン化リターダの生産速度は８ｍ／ｍｉｎであった。
【００７６】
（実施例３）
上記実施例１と同様に実施するが、図７のように、フィルムが円筒状のローラー１６０に密着しながら光配向される露光システムを用いてパターン化リターダを製造した。この時、パターン形成部１５０に備えられた偏光フィルター２０の曲面とローラー１６０の曲面間の距離は７０μｍを維持した。上記パターン化リターダの生産速度は８ｍ／ｍｉｎであった。
【００７７】
（比較例）
上記実施例１と同様に実施するが、図５のように、配向膜上に光透過領域と光遮断領域が繰り返し形成されたパターンマスク５０及び上記パターンマスク上にそれぞれ異なる偏光を透過させる領域を有する偏光子６０を位置させてパターン化リターダを製造した。上記パターン化リターダの生産速度は４ｍ／ｍｉｎであった。
【００７８】
（試験例）
上記実施例及び比較例のパターン化リターダの製造方法による光損失を以下の方法で測定し、その結果を下記表１に示した。
【００７９】
（光損失）
上記で製造されたパターン化リターダを吸収軸が互いに直交する偏光板上に載せ、上記偏光板及びパターン化リターダを通過する画像を顕微鏡(オリンパス社)で画像をキャプチャーした。上記キャプチャー画像は、デジタル映像分析プログラムを用いて一定領域の輝度を測定した。
【００８０】
この時、キャプチャー画像は図８、図９(図８−比較例、図９−実施例１)のように光漏れが発生される部分が面形状または線形状(パターン間の間隔)で示される。下記のキャプチャー画像において、黒色部分は配向がよく形成された状態であり、色の曇った部分は回折現象によって配向が二重で形成されて配向方向が不明になったものである。この時、比較例は上下方向にパターンが形成されており、実施例１は右上部から左下部に向ける方向にパターンが形成されたものである。
【００８１】
実施例はパターン間の境界部が狭くて鮮明であるが、比較例はパターン間の境界部が広いため、パターン化リターダの精度が低下されることを確認することができる。
【００８２】
輝度が０であれば画像が完全ブラックであり、光損失が０％であると看做し、輝度が１００であれば画像が完全ホワイトであり、光損失が１００％であると看做した。
【００８３】
【表１】
【００８４】
上表のように、本発明による実施例１〜実施例３は、比較例と同等以上の生産速度を示すとともに、光損失が顕著に低いということを確認することができた。
【符号の説明】
【００８５】
１：光配向部 ３：パターン化リターダ形成部
５：配向膜が形成されたフィルム ７：第１ロール
９：第２ロール １１：移送部
１３：光源 ２０：偏光フィルター
２１：光遮断部 ２２：ワイヤーグリッドパターン部
２３：第１光遮断部 ２４：第１ワイヤーグリッドパターン部
２５：第２光遮断部 ２６：第２ワイヤーグリッドパターン部
３１：混合溶液塗布部 ３３：混合溶液乾燥部
３５：硬化部 ４０：第１偏光フィルター部
４１：第２偏光フィルター部 ５０：パターンマスク
６０：偏光板 １１０：光源
１２０：第１反射部 １３０：集光器
１４０：第２反射部 １５０：パターン形成部
１６０：ローラー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光メガネ方式を用いる立体画像表示装置または半透過型ＬＣＤなどに適用されることができるパターン化リターダの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、液晶表示装置(ＬＣＤ)、電界発光(ＥＬ)表示装置、プラズマディスプレイ(ＰＤＰ)、電界放出表示装置(ＦＥＤ)などのような各種の画像表示装置において、時空を超えて実感的、且つ立体的に見て、感じて、楽しむ超空間型３次元(３Ｄ)画像表示装置へのパラダイムが変化されている。
【０００３】
一般的に、３次元を表現する立体映像は、人間の二つの目を通すステレオ視覚原理によりなるが、二つの目が略６５mmほど離れているために生じる両眼視差(ｂｉｎｏｃｕｌａｒ ｐａｒａｌｌａｘ)を用いて立体感を具現する方法である。
【０００４】
両眼視差の原理とは、少なくとも二つの立体映像取得用カメラで互いに異なる角度で視聴者が左眼を通して視聴する左眼像と、右眼を通して視聴する右眼像を撮影した後、これを分離して視聴者の目に伝達する方式である。人間の二つの目がそれぞれ異なる角度で網膜を通して物を受け入れ、これら二つの像が二つの脳で合成されることで可能なものである。
【０００５】
３次元立体映像技術は、両眼視差方式(ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ)と複合視差方式(ａｕｔｏｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ)とに大別することができる。両眼視差方式は、最も立体効果が大きい左右の目の視差映像を用いることであって、偏光メガネ方式と無メガネ方式がある。
【０００６】
日本国特開平１０−２３２３６５号及び大韓民国特許公開第２００８−０１０８０３４号公報に記載されている偏光メガネ方式の３次元立体映像装置を下記のように説明する。
【０００７】
右眼画像領域Ｒと左眼画像領域Ｌを有する液晶パネル、上記液晶パネル全面に配置される偏光板、上記偏光板上に配置されて、偏光板を通過した右眼画像及び左眼画像の偏光軸の回転方向が互いに逆方向である円偏光で出射するパターン化リターダを含む３次元立体映像装置を備える。また、上記立体映像装置で出射する右眼画像と左眼画像を立体映像として鑑賞できるようにする偏光メガネを備える。
【０００８】
３次元立体映像装置に適用されるパターン化リターダ及びこの製造方法は多くのものが知られている。米国特許第５,３２７,２８５号公報に開示されているように、ＴＡＣ(トリアセチルセルロース)フィルムとヨウ素処理した延伸ＰＶＡ(ポリビニルアルコール) フィルムを積層した偏光フィルムにフォトレジストを被覆し、所定部分を露光した後、水酸化カリウム溶液で処理して一定部分の位相差遅延機能を消失させる方法で製造される。
【０００９】
一方、大韓民国特許出願第２０００−００８７１８６号には、透明基板上に位相遅延性物質をコーティングし、マスクを通じて上記位相遅延性の物質を、部分的に光に露出させることで、キラル特性が変調された部分と元特性が維持される部分が相互に配列された光学フィルター(光学フィルム)を形成する立体映像表示装置の製造方法が提示されている。
【００１０】
しかし、米国特許第５,３２７,２８５号の製造方法は、化学的エッチングによる複雑な製造段階、これに伴う高い製造コスト及び低い生産性が問題になる。大韓民国特許出願第２０００−００８７１８６号の偏光フィルター製造方法では、遅延性物質のキラル特性を光の強度で調節することが実質的に難しいため、歩留まりが低く、温度による不安定性など、実用化に多くの問題点がある。
【００１１】
上記の問題点を改善するために、大韓民国特許公開第２０１０−００８９７８２号公報では、高分子膜の上部に互いに異なる偏光された光が選択的に通過されるように、光透過領域及び光遮断領域が上下及び左右で相互に形成されたパターンマスク５０を、そして、上記パターンマスク５０上部にはそれぞれ異なる偏光を透過させる区別される二つの領域を有する偏光板６０を位置させ、上記偏光板の上部から上記高分子膜に紫外線を照射して上記高分子膜の微小領域で互いに異なる配向方向を有する配向膜を形成する光配向方法を提示した(図５)。
【００１２】
しかし、大韓民国特許公開第２０１０-００８９７８２号の光配向方法は、光の散乱、及び偏光板とパターンマスクの光学境界面での界面反射などによる光損失が生じるため、単位時間当り配向膜に至る光量が低く、また、２回にかけての光の照射工程を行うため、工程性及び生産性が低いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】日本国特開平１０−２３２３６５号公報
【特許文献２】大韓民国特許公開第２００８−０１０８０３４号公報
【特許文献３】米国特許第５,３２７,２８５号公報
【特許文献４】大韓民国特許出願第２０００−００８７１８６号
【特許文献５】大韓民国特許公開第２０１０−００８９７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、光の散乱及び光学境界面での界面反射などによる光損失を最小化することができ、１回の光照射による光配向工程で互いに異なる配向方向を有する配向膜形成が可能であり、別途のマスクを備えないため露光装備が簡素化されて、大量生産及び生産性が向上したパターン化リターダの製造方法を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記のような課題を解決するための本発明のパターン化リターダの製造方法は、配向膜の上部に、光遮断部とワイヤーグリッドパターン部が繰り返し形成された偏光フィルターを位置させ、上記偏光フィルターの上部から光を照射して配向させる光配向段階を含む。
【００１６】
上記配向膜は一定方向に配向されたものであり、上記配向膜の配向方向と異なる方向に配向させる光配向段階を含むことができる。
【００１７】
上記ワイヤーグリッドパターン部の形状は直線であることができる。
【００１８】
さらに、本発明のパターン化リターダの製造方法は、配向膜の上部に、第１光遮断部と第１ワイヤーグリッドパターン部が繰り返し形成された第１偏光フィルター部と、第２光遮断部と第１ワイヤーグリッドパターン部のパターンと異なる方向の第２ワイヤーグリッドパターン部が繰り返し形成された第２偏光フィルター部とが含まれた偏光フィルターを位置させ、上記偏光フィルターの上部から光を照射して配向させる光配向段階を含む。
【００１９】
上記偏光フィルターは、第１偏光フィルター部の第１光遮断部と第２偏光フィルター部の第２ワイヤーグリッドパターン部が隣接するように形成されることができる。
【００２０】
上記配向膜は無配向されたものであることができる。
【００２１】
上記第１ワイヤーグリッドパターン部及び第２ワイヤーグリッドパターン部の形状はそれぞれ直線であることができる。
【００２２】
上記光配向された配向膜上に液晶コーティング層を形成する段階を含むことができる。
【００２３】
上記光配向段階は、フィルムが密着されながら移動するフィルム密着部及び発光部で照射された光を上記フィルム密着部に密着されたフィルム部分に伝達して、上記フィルム部分に偏光パターンを形成するパターン形成部を含む露光システムで行うことができる。
【００２４】
上記パターン形成部は、偏光フィルターを備えることができる。
【００２５】
上記パターン形成部に備えた偏光フィルターの曲面とローラー曲面間の距離は、５０〜１５０μｍ範囲内で一定に維持することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、１枚の偏光フィルターを使用することにより散乱、界面反射などによる光損失が少なくて配向膜に至る光量が高いので光効率に優れたメリットがある。
【００２７】
さらに、本発明は、１回の光照射による光配向工程で互いに異なる配向方向を有する配向膜を形成することができる。
【００２８】
上記１回の光照射工程時に求められるパターンマスクを備えないので、露光装備を簡素化することができる。
【００２９】
また、本発明は、連続的な工程でパターン化リターダを製造することができ、大量生産が可能であり、生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の偏光フィルターを示す。
【図２】本発明の偏光フィルターを示す。
【図３】本発明により配向膜上に位置された偏光フィルターの一例を示す。
【図４】本発明により配向膜上に位置された偏光フィルターの一例を示す。
【図５】比較例(大韓民国特許公開第２０１０-００８９７８２号)により配向膜上に位置されたマスク及び偏光子を示す。
【図６】本発明の一例によるパターン化リターダの製造装置の構成を示す。
【図７】本発明の一例による露光システムの構成を示す。
【図８】上記比較例において、偏光板およびパターン化リターダを通過する画像を顕微鏡でキャプチャーした、キャプチャー画像を示す。
【図９】本発明の一例において、偏光板およびパターン化リターダを通過する画像を顕微鏡でキャプチャーした、キャプチャー画像を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明は、１枚の偏光フィルターを用いて光の散乱及び光学境界面での界面反射などによる光損失を最小することができ、１回の光照射による光配向工程で互いに異なる配向方向を有する配向膜形成が可能なパターン化リターダの製造方法に関する。
【００３２】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００３３】
本発明に係るパターン化リターダの製造方法は、配向膜の上部に、光遮断部とワイヤーグリッドパターン部が繰り返し形成された偏光フィルターを位置させ、上記偏光フィルターの上部から光を照射して配向させる光配向段階を含む。
【００３４】
本発明における偏光フィルターとは、多くの方向に震動する光を、上記偏光フィルターを通過した後、限定された方向だけに震動する偏光に形成することができ、上記偏光フィルターの中で一部分だけが同一方向に震動する偏光に形成することができる光学要素を意味する。
【００３５】
上記配向膜は、一定方向に配向されたものを使用する。配向膜はフィルム上に通常の配向膜形成組成物を塗布した後、乾燥して形成される。
【００３６】
上記一定方向に配向された配向膜の形成方法は特に限定しないが、コーティング面でラビングロールなどの接触式に比べて偏光露光などの非接触式が好ましい。
【００３７】
上記一定方向に配向された配向膜を使用した光配向段階は、図３のように、配向膜が形成されたフィルム５上に、図１の光遮断部２１とワイヤーグリッドパターン部２２が繰り返し形成された偏光フィルター２０を位置させて上記配向膜の配向方向と異なる方向に配向させる。
【００３８】
本発明に係る偏光フィルター２０を使う方法は、従来の偏光板６０とパターンマスク５０が分離された方法に比べて露光光の解像度の低下を改善することができる。具体的には、従来は偏光板６０とパターンマスク５０が分離されてこれらの間の間隔だけを露光光が進行しながら回折されるので、露光光の解像度が下がることになるが、本発明は１枚の偏光フィルター２０を露光光が通過するので、この解像度低下に対する問題は考慮されない。
【００３９】
さらに、本発明に係るパターン化リターダの製造方法は、配向膜の上部に、第１光遮断部と第１ワイヤーグリッドパターン部が繰り返し形成された第１偏光フィルター部と、第２光遮断部と第１ワイヤーグリッドパターン部のパターンと異なる方向の第２ワイヤーグリッドパターン部が繰り返し形成された第２偏光フィルター部とが含まれた偏光フィルターを位置させ、上記偏光フィルターの上部から光を照射して配向させる光配向段階を含む。
【００４０】
この時、配向膜は無配向された配向膜を使う。
【００４１】
上記無配向された配向膜を使う光配向段階は、図４のように、配向膜が形成されたフィルム５上に図２の第１光遮断部２３と第１ワイヤーグリッドパターン部２４が繰り返し形成された第１偏光フィルター部４０と、第２光遮断部２５と第２ワイヤーグリッドパターン部２６が繰り返し形成された第２偏光フィルター部４１とを含む偏光フィルター２０を使う。
【００４２】
この時、第２ワイヤーグリッドパターン部２６は、第１ワイヤーグリッドパターン部２４のパターンと異なる方向にパターン化されて、配向膜が互いに異なる方向の配向領域を有するように配向させる。
【００４３】
上記偏光フィルター２０は、第１偏光フィルター部４０と第２偏光フィルター部４１が配向膜の進行方向に対して並び、第１偏光フィルター部４０の第１光遮断部２３と第２偏光フィルター部４１の第２ワイヤーグリッドパターン部２６が隣接するように形成された。
【００４４】
図２の偏光フィルター２０を、一定方向に配向された配向膜に使用する場合には、光露出により配向方向が固定されない成分で構成された配向膜形成組成物によって形成された配向膜を使うことが好ましい。
【００４５】
上記光遮断部２１、第１光遮断部２３及び第２光遮断部２５は、それぞれ入射される光を吸収及び反射して配向膜上に至らないように遮断する構造であり、上記ワイヤーグリッドパターン部２２、第１ワイヤーグリッドパターン部２４及び第２ワイヤーグリッドパターン部２６は、それぞれ入射される光を偏光させて配向膜上に至る構造である。
【００４６】
ワイヤーグリッドパターン部２２、第１ワイヤーグリッドパターン部２４及び第２ワイヤーグリッドパターン部２６の形状は、それぞれ直線であり、具体的に、多数の平行した直線状に突出された金属ワイヤが所定の周期で配列される。金属ワイヤは、アルミニウム(Ａｌ)、銀(Ａｇ)、クロム(Ｃｒ)、銅(Ｃｕ)、ニッケル(Ｎｉ)、Ｔｉ(チタン)、金(Ａｕ)またはこれらの少なくとも２種の合金から形成される。
【００４７】
ワイヤーグリッドパターン部２２、第１ワイヤーグリッドパターン部２４及び第２ワイヤーグリッドパターン部２６の形成方法は当分野における通常的な方法を使うことができる。例えば、マスターパターンを形成した後、形成されたマスターパターンの逆像であるモールドを用いて製造し、透明保護フィルムまたは硝子基板上に金属層と高分子層を順に積層した後、モールドを用いて高分子層にパターンを成形する。次に成形されたパターン上に傾斜蒸着を通じて金属格子を蒸着させてワイヤーグリッドパターンを形成することができる。または、成形されたパターンの高分子層を蝕刻し、表面に露出した金属層を乾式蝕刻または湿式蝕刻して金属パターンを形成した後、形成された金属パターン上に残っている高分子をとり除く方法でワイヤーグリッドパターンを形成することもできる。
【００４８】
ワイヤーグリッドパターン部２２、第１ワイヤーグリッドパターン部２４及び第２ワイヤーグリッドパターン部２６において、それぞれの金属ワイヤの幅(パターンの幅)、高さ(パターンの高さ)、金属ワイヤ間の間隔(パターンの周期)は、透過率及び反射率のような偏光特性に係る光学的設計によりその値が調節されることができる。例えば、パターンの幅は１５０ｎｍ以下、好ましくは１０〜１００ｎｍであり、パターンの高さは６００ｎｍ以下、好ましくは５０〜５００ｎｍであり、パターンの周期は３００ｎｍ以下、好ましくは２０〜２００ｎｍであることができる。
【００４９】
偏光フィルター２０の長さ、第１偏光フィルター部４０と第２偏光フィルター部４１の長さは、配向膜の大きさ及び移動方向により調節することができる。また、光遮断部２１とワイヤーグリッドパターン部２２、第１光遮断部２３と第１ワイヤーグリッドパターン部２４及び第２光遮断部２５と第２ワイヤーグリッドパターン部２６のそれぞれの大きさ及びこれらの間の間隔は、目的とするパターン化リターダにより調節することができる。
【００５０】
光は特に限定しないが、電子ビーム、イオンビーム、プラズマビーム及び放射線などを使用することができ、取り扱いが容易な紫外線を使うことが好ましい。
【００５１】
本発明により製造されたパターン化リターダは、配向方向が互いに垂直となるように光配向段階を行うことが好ましい。この時、垂直とは二つの線が９０°をなす状態だけでなく、実質的に垂直した効果を示すことができる場合を含む。
【００５２】
上記光配向段階を行い、配向膜が硬化された後に液晶コーティング層を形成する。液晶コーティング層は、硬化された配向膜上に光学異方性を有し、光による架橋性を有する液晶化合物が含まれた液晶コーティング層形成組成物を塗布し、乾燥して形成する。液晶化合物は屈折率異方性が０.０５以上の物質であって、例えば反応性液晶化合物(ＲＭ)を使用することが好ましい。
【００５３】
上記乾燥したコーティング層を光硬化して配向膜の配向方向によって液晶が配向されたパターン化リターダを製造する。
【００５４】
本発明は配向膜上に特定の偏光フィルター２０を使って行う光配向段階以外の部分、例えば配向膜及び液晶コーティング層の種類、形成方法、厚さなどの特性、光配向条件などは上述した説明のほかにも、当技術分野において一般的に求められる光学特性を示すように適切に選択して適用されることができる。
【００５５】
一方、本発明に係るパターン化リターダは当分野において一般的に使われる装置を使って製造されることができる。
【００５６】
例えば、図６のように、ロールフィルムを巻出及び/または巻取して移送させる移送部１１と、移送される上記フィルムに配向膜を形成する配向膜形成部(未図示)と、上記フィルム上に形成された配向膜に光を照射して配向させる光配向部１と、上記配向膜の上部に液晶コーティング層を形成した後、光を照射してパターン化リターダを形成するパターン化リターダ形成部３を含む製造装置を使うことができる。
【００５７】
移送部１１の第１ロール７及び第２ロール９は、独立的にモーターなどの駆動源(未図示)とベルトやチェインなどの動力伝達部材(未図示)で繋がれ、駆動力が伝達されて回転するように配置されることが好ましい。また、張力維持及び安定的なフィルムの移送のためのガイドロール(未図示)及び工程によってフィルムの移送量を制御するアキュムレータ(ａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ、未図示)を多数備えることができる。また配向膜が形成されたフィルム５は通常のロール・ツ・ロール(ｒｏｌｌ ｔｏ ｒｏｌｌ)方式で移動されることが好ましい。
【００５８】
配向膜形成は、配向膜形成部によって配向の直前過程で形成されることもでき、場合によって別途の配向膜形成工程を通じて配向膜がフィルム上に形成されることができる。また、必要によって配向膜形成部には形成された配向膜を硬化させるために通常の乾燥装置を使うことができる。
【００５９】
パターン化リターダ形成部３は、混合溶液塗布部３１、混合溶液乾燥部３３及び硬化部３５を含む。
【００６０】
さらに、本発明は、パターン化リターダ形成部３の以後に、欠点検査部(未図示)を含めてパターン化リターダの欠点検査を実施することもできる。欠点検査部は、光学フィルターなどをスキャンして規定された欠点を特定し、特定された欠点にインクマーキング、バーコードマーキングなどのマーキング装置を使って表示するか、別途の格納部に欠点情報(形態、大きさ、位置)を格納して立体画像表示装置に適用する時にこれを活用することもできる。
【００６１】
上記光配向部１に使われる露光システムは、連続的に進行するフィルムの蛇行及び震えることを最小化するため、図７のように、フィルムを円筒状のローラー１６０に密着しながら遂行することができる。
【００６２】
具体的には、露光システムは、フィルムが密着されながら移動するフィルム密着部及び発光部（光源）１１０で照射された光を上記フィルム密着部に密着されたフィルム部分に伝達して、上記フィルム部分に偏光パターンを形成するパターン形成部１５０を含むことができる。
【００６３】
上記フィルム密着部は、円筒状のローラー１６０であり、上記配向膜が形成されたフィルム５は、上記ローラーの曲面に密着されながら移動することが好ましい。
【００６４】
上記パターン形成部１５０は、発光部（光源）１１０から照射される光を上記ローラー１６０の回転軸に向けて伝達する役目をする。パターン形成部１５０は、本発明による偏光フィルター２０を含み、パターン形成部１５０に備えられた偏光フィルター２０の曲面とローラー１６０の曲面の間の距離は一定(ＡＡ'＝ＢＢ'＝ＣＣ')に維持されるようにする。
【００６５】
上記パターン形成部１５０に備えられた偏光フィルター２０の曲面とローラー１６０の曲面の間の距離は５０〜１５０μｍ、好ましくは５０〜１００μｍを維持することが良い。
【００６６】
さらに、パターン形成部１５０は、パターンを形成することができる部分であれば、ローラー１６０の入口部、中央部及び出口部など特別に限定せずに位置させることができる。
【００６７】
また、上記パターン形成部１５０は、偏光フィルター２０の曲面を調整するために内部気圧が調整されるチャンバを含むことが好ましい。
【００６８】
上記ローラー１６０の表面は、無反射または無散乱処理されたことが好ましい。
【００６９】
さらに、本発明の露光システムは、上記発光部（光源）１１０で出力される光を反射させる第１反射部１２０、上記第１反射部１２０で反射された光を集光して伝達する集光器１３０、及び上記集光器１３０から伝達された光を上記パターン形成部１５０で反射させる第２反射部１４０をさらに含むことができる。
【００７０】
この時、パターン形成部１５０は、上記発光部（光源）１１０で照射された光を直接入力受けて上記フィルム密着部に密着されたフィルム部分に伝達することができる。
【００７１】
以下、本発明の理解のために好ましい実施例を提示するが、下記の実施例は本発明を例示するものであり、本発明の範疇及び技術思想の範囲内で多様な変更及び修正が可能であることは当業者にとって明白であり、そのような変形及び修正は、当然、本発明の特許請求範囲に属するものである。
【００７２】
（実施例１）
図６の製造装置のように、トリアセチルセルロースフィルムを移送部１１によって移送した。移送されるフィルム上にアクリレート系配向液を塗布し、４０℃で１２０秒間熱風乾燥して１,０００Å厚さの配向膜を形成した。その後、配向膜上に１４ｍＷ露光ランプで偏光された紫外線を照射して一定方向に配向された配向膜を形成した。
【００７３】
上記配向膜が形成されたフィルム５が移動しながら図１の偏光フィルター２０が配置された光配向部１で２０ｍＷ／ｃｍ２である紫外線を１秒間４ｍ／ｍｉｎの速度で基板を移動させながら連続的に照射し、光がワイヤーグリッドパターン部２２だけを通過して上記配向膜の方向と異なる配向方向を有するように形成した。
【００７４】
上記配向膜の硬化が行われた後に液晶コーティング層形成組成物を塗布し、８０℃で２０秒間予備乾燥してから、１１０℃で５秒間乾燥して１．５μｍ厚さのコーティング層を形成した。その後、１４ｍＷ露光ランプで５００秒間紫外線で光硬化してパターン化リターダを製造した。上記パターン化リターダの生産速度は４ｍ／ｍｉｎであった。
【００７５】
（実施例２）
上記実施例１と同様に実施するが、無配向された配向膜及び図２の偏光フィルター２０を使用してパターン化リターダを製造した。上記パターン化リターダの生産速度は８ｍ／ｍｉｎであった。
【００７６】
（実施例３）
上記実施例１と同様に実施するが、図７のように、フィルムが円筒状のローラー１６０に密着しながら光配向される露光システムを用いてパターン化リターダを製造した。この時、パターン形成部１５０に備えられた偏光フィルター２０の曲面とローラー１６０の曲面間の距離は７０μｍを維持した。上記パターン化リターダの生産速度は８ｍ／ｍｉｎであった。
【００７７】
（比較例）
上記実施例１と同様に実施するが、図５のように、配向膜上に光透過領域と光遮断領域が繰り返し形成されたパターンマスク５０及び上記パターンマスク上にそれぞれ異なる偏光を透過させる領域を有する偏光子６０を位置させてパターン化リターダを製造した。上記パターン化リターダの生産速度は４ｍ／ｍｉｎであった。
【００７８】
（試験例）
上記実施例及び比較例のパターン化リターダの製造方法による光損失を以下の方法で測定し、その結果を下記表１に示した。
【００７９】
（光損失）
上記で製造されたパターン化リターダを吸収軸が互いに直交する偏光板上に載せ、上記偏光板及びパターン化リターダを通過する画像を顕微鏡(オリンパス社)で画像をキャプチャーした。上記キャプチャー画像は、デジタル映像分析プログラムを用いて一定領域の輝度を測定した。
【００８０】
この時、キャプチャー画像は図８、図９(図８−比較例、図９−実施例１)のように光漏れが発生される部分が面形状または線形状(パターン間の間隔)で示される。下記のキャプチャー画像において、黒色部分は配向がよく形成された状態であり、色の曇った部分は回折現象によって配向が二重で形成されて配向方向が不明になったものである。この時、比較例は上下方向にパターンが形成されており、実施例１は右上部から左下部に向ける方向にパターンが形成されたものである。
【００８１】
実施例はパターン間の境界部が狭くて鮮明であるが、比較例はパターン間の境界部が広いため、パターン化リターダの精度が低下されることを確認することができる。
【００８２】
輝度が０であれば画像が完全ブラックであり、光損失が０％であると看做し、輝度が１００であれば画像が完全ホワイトであり、光損失が１００％であると看做した。
【００８３】
【表１】
【００８４】
上表のように、本発明による実施例１〜実施例３は、比較例と同等以上の生産速度を示すとともに、光損失が顕著に低いということを確認することができた。
【符号の説明】
【００８５】
１：光配向部 ３：パターン化リターダ形成部
５：配向膜が形成されたフィルム ７：第１ロール
９：第２ロール １１：移送部
１３：光源 ２０：偏光フィルター
２１：光遮断部 ２２：ワイヤーグリッドパターン部
２３：第１光遮断部 ２４：第１ワイヤーグリッドパターン部
２５：第２光遮断部 ２６：第２ワイヤーグリッドパターン部
３１：混合溶液塗布部 ３３：混合溶液乾燥部
３５：硬化部 ４０：第１偏光フィルター部
４１：第２偏光フィルター部 ５０：パターンマスク
６０：偏光板 １１０：光源
１２０：第１反射部 １３０：集光器
１４０：第２反射部 １５０：パターン形成部
１６０：ローラー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配向膜の上部に、
光遮断部とワイヤーグリッドパターン部が繰り返し形成された偏光フィルターを位置させ、
前記偏光フィルターの上部から光を照射して配向させる光配向段階を含むことを特徴とするパターン化リターダの製造方法。
【請求項２】
前記配向膜は一定方向に配向されたものであることを特徴とする請求項１に記載のパターン化リターダの製造方法。
【請求項３】
前記配向膜の配向方向と異なる方向に配向させる光配向段階を含むことを特徴とする請求項２に記載のパターン化リターダの製造方法。
【請求項４】
前記ワイヤーグリッドパターン部の形状は直線であることを特徴とする請求項１に記載のパターン化リターダの製造方法。
【請求項５】
配向膜の上部に、
第１光遮断部と第１ワイヤーグリッドパターン部が繰り返し形成された第１偏光フィルター部と、第２光遮断部と第１ワイヤーグリッドパターン部のパターンと異なる方向の第２ワイヤーグリッドパターン部が繰り返し形成された第２偏光フィルター部が含まれた偏光フィルターを位置させ、
前記偏光フィルターの上部から光を照射して配向させる光配向段階を含むことを特徴とするパターン化リターダの製造方法。
【請求項６】
前記偏光フィルターは、第１偏光フィルター部の第１光遮断部と第２偏光フィルター部の第２ワイヤーグリッドパターン部が隣接するように形成されたことを特徴とする請求項５に記載のパターン化リターダの製造方法。
【請求項７】
前記配向膜は、無配向されたことを特徴とする請求項５に記載のパターン化リターダの製造方法。
【請求項８】
前記第１ワイヤーグリッドパターン部及び第２ワイヤーグリッドパターン部の形状はそれぞれ直線であることを特徴とする請求項５に記載のパターン化リターダの製造方法。
【請求項９】
光配向された配向膜上に液晶コーティング層を形成する段階を含むことを特徴とする請求項１または請求項５に記載のパターン化リターダの製造方法。
【請求項１０】
前記光配向段階は、フィルムが密着されながら移動するフィルム密着部；及び発光部で照射された光を前記フィルム密着部に密着されたフィルム部分に伝達し、前記フィルム部分に偏光パターンを形成するパターン形成部を含む露光システムで遂行することを特徴とする請求項１または請求項５に記載のパターン化リターダの製造方法。
【請求項１１】
前記パターン形成部は、偏光フィルターを備えることを特徴とする請求項１０に記載のパターン化リターダの製造方法。
【請求項１２】
前記パターン形成部に備えられた偏光フィルターの曲面とローラー曲面との間の距離は、５０〜１５０μｍの範囲内で一定に維持することを特徴とする請求項１１に記載のパターン化リターダの製造方法。
【請求項１】
配向膜の上部に、
光遮断部とワイヤーグリッドパターン部が繰り返し形成された偏光フィルターを位置させ、
前記偏光フィルターの上部から光を照射して配向させる光配向段階を含むことを特徴とするパターン化リターダの製造方法。
【請求項２】
前記配向膜は一定方向に配向されたものであることを特徴とする請求項１に記載のパターン化リターダの製造方法。
【請求項３】
前記配向膜の配向方向と異なる方向に配向させる光配向段階を含むことを特徴とする請求項２に記載のパターン化リターダの製造方法。
【請求項４】
前記ワイヤーグリッドパターン部の形状は直線であることを特徴とする請求項１に記載のパターン化リターダの製造方法。
【請求項５】
配向膜の上部に、
第１光遮断部と第１ワイヤーグリッドパターン部が繰り返し形成された第１偏光フィルター部と、第２光遮断部と第１ワイヤーグリッドパターン部のパターンと異なる方向の第２ワイヤーグリッドパターン部が繰り返し形成された第２偏光フィルター部が含まれた偏光フィルターを位置させ、
前記偏光フィルターの上部から光を照射して配向させる光配向段階を含むことを特徴とするパターン化リターダの製造方法。
【請求項６】
前記偏光フィルターは、第１偏光フィルター部の第１光遮断部と第２偏光フィルター部の第２ワイヤーグリッドパターン部が隣接するように形成されたことを特徴とする請求項５に記載のパターン化リターダの製造方法。
【請求項７】
前記配向膜は、無配向されたことを特徴とする請求項５に記載のパターン化リターダの製造方法。
【請求項８】
前記第１ワイヤーグリッドパターン部及び第２ワイヤーグリッドパターン部の形状はそれぞれ直線であることを特徴とする請求項５に記載のパターン化リターダの製造方法。
【請求項９】
光配向された配向膜上に液晶コーティング層を形成する段階を含むことを特徴とする請求項１または請求項５に記載のパターン化リターダの製造方法。
【請求項１０】
前記光配向段階は、フィルムが密着されながら移動するフィルム密着部；及び発光部で照射された光を前記フィルム密着部に密着されたフィルム部分に伝達し、前記フィルム部分に偏光パターンを形成するパターン形成部を含む露光システムで遂行することを特徴とする請求項１または請求項５に記載のパターン化リターダの製造方法。
【請求項１１】
前記パターン形成部は、偏光フィルターを備えることを特徴とする請求項１０に記載のパターン化リターダの製造方法。
【請求項１２】
前記パターン形成部に備えられた偏光フィルターの曲面とローラー曲面との間の距離は、５０〜１５０μｍの範囲内で一定に維持することを特徴とする請求項１１に記載のパターン化リターダの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１４５９３８（Ｐ２０１２−１４５９３８Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８６５３６（Ｐ２０１１−２８６５３６）
【出願日】平成２３年１２月２７日（２０１１．１２．２７）
【出願人】（５０３４５４５０６）東友ファインケム株式会社 (42)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月２７日（２０１１．１２．２７）
【出願人】（５０３４５４５０６）東友ファインケム株式会社 (42)
【Ｆターム（参考）】
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