JP5550798B1 - 光学フィルムの製造装置及び貼合システム - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2012年10月5日に日本国に出願された特願2012−223299号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
(1)本発明の一態様に係る光学フィルムの製造装置は、光学フィルムを搬送する搬送装置と、前記光学フィルムの搬送経路上に配置され、前記光学フィルムの搬送方向に直交する前記光学フィルムの幅方向にコロナ放電を生じさせ、前記光学フィルムの表面にコロナ処理を施すコロナ処理装置と、前記コロナ放電により発せられた光の光量を前記光学フィルムの幅方向にわたって検査する検査装置と、を含む。
本実施形態では、電極32と処理ロール31との間の間隔が1mmに設定されている。コロナ放電の出力が800Wに設定されている。光学フィルムの移動速度が10m/分以上30m/分以下の範囲の速度に設定されている。
検査装置4は、コロナ放電により発せられた光(以下、コロナ放電光と称することがある。)を受光するCCDカメラ40と、CCDカメラ40と電気的に接続された演算装置41と、を備えている。検査装置4は、CCDカメラ40が受光した光の光量に基づいてコロナ放電の放電電流密度のフィルム幅方向におけるバラツキを検査する。検査装置4は、コロナ放電の放電電流密度の変化を逐次に知るための監視システム(コロナ監視システム)として機能する。
CCDカメラ40の視野幅は、約760mmである。CCDカメラ40の受光距離は、約930mmである。CCDカメラ40のスキャンレートは、999.9マイクロ秒である。
DCS6は、制御装置5からラインの状態をシリアル通信(RS−422)にて受信し、一定の条件を満たしたとき、検査装置4に対してEthermet通信(IEEE802.3 10BASE−T)にてコロナ監視の指示を出す。
一定の条件とは、具体的には、(1)ラインの速度が一定以上であること(フィルムが流動していること)、(2)コロナ放電の指示がONであること(コロナ処理中であること)、(3)DCS6上でのオペレータ操作でコロナ監視指示が出されていること、である。これら(1)〜(3)を全て満たしたとき、コロナ監視指示が出される。即ち、(1)〜(3)のうち1つでも条件から外れたとき、コロナ監視指示が停止される。
検査装置4は、DCS6からのコロナ監視指示を受け、コロナ監視を開始し、光学フィルムの幅方向の位置と光量レベルのデータをDCS6へ送信する。このデータは、リアルタイムで更新される(約3秒毎)。DCS6は、予め設定されていたしきい値の範囲内で光量レベルが推移することを常時監視し、範囲を外れた場合には、DCS6内のモニターに表示するとともに、外部警報装置(警告灯、ブザー等)を動作させる。これにより、オペレータに異常を認知させる。また、光量レベルだけでなく、検査装置4の異常も同様に認知させる。DCS6は、光量レベルの推移のヒストリアンデータを保存する。
尚、コロナ処理の場合には、CCDカメラのフィルム幅方向の分解能を100μm/pixel程度にしてもよい。
放電光は、放電電極から放出された荷電粒子と、気体分子との衝突によって生じる。
放電電流を高めることで、より多くの荷電粒子にエネルギー(運動エネルギーと内部エネルギーとの和)が付与される。その結果、荷電粒子と気体分子との衝突エネルギーが増え、これに伴い放電光の光量も増える。
エネルギーバランスは、実質的に、放電のエネルギー=荷電粒子1個当たりのエネルギー(運動エネルギーと内部エネルギーとの和)×荷電粒子数+放射+熱伝導、で示される。
電流が大きくなれば電力も大きくなるため、仮に平均的な荷電粒子1個当たりのエネルギー(≒温度)が一定であれば、よりエネルギーの大きい荷電粒子が増えるので、放射が増えることになる。実際は、電流を大きくすると加熱によって温度が変わるため、荷電粒子の内部エネルギーが変わる。これにより、放射が大きくなり、同時に熱伝導も大きくなる。
物質からの放射エネルギー密度は温度の4乗に比例するというステファン−ボルツマンの法則がある。放射は、人間が光として感じる可視光領域を含めた全てのスペクトルを足し合わせた全放射エネルギーであるため、単に人間が感じる可視光やCCD素子の分光感度領域の発光に全て変換されるということにはならない。エネルギー密度であることから、放射の総量は発光体の表面積に比例する。
従って、発光量が電流や電流密度に比例するか、二乗に比例するかなどは、エネルギーが全て発光に変換されるわけではないので、関係式で一義的に示すことはできない。
図4A、図4Bは、放電出力を800Wに設定した場合における光学フィルムの幅方向の位置と光量レベルとの関係を示す図である。
図4Aは、999.9マイクロ秒毎にスキャン(データの取り込み)を実施し、一分間、つまり1000回/秒×60秒=60000回、光量データを連続的に同一のグラフにプロットした(重ね書きした)図である。
図4Bは、重ね書きしていない、1回のスキャンのデータを示す図である。
ここで、光量レベルとは、コロナ放電光の受光光量を256階調で示したものである。尚、CCDカメラが受光したコロナ放電光の受光光量のデータ、いわゆる生データではなく、生データに対して照明光等のノイズの影響を除去したデータ(適正化データ)を基に光量レベルとして示している。
図4A、図4Bの横軸は、2つのCCDカメラ40のうち1つのCCDカメラの視野幅(760mm)に対応しており、画素で表すと4096pixelに相当する。図4A、図4Bの縦軸は、256階調に揃っており、図4Aにおいては光量レベルの下限値を0、上限値を255として示している。
以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態に係る貼合システムについて説明する。
図5に示すように、貼合システム100は、上記実施形態に係る光学フィルムの製造装置1(図示略)と、コロナ放電の放電光の光量が所定の範囲内に含まれているか否かを判定する判定装置110と、光学フィルムから判定装置110により所定の範囲内に含まれていないと判定された部分を不良部分として切り離し、不良部分が存在しない光学フィルムを形成する切断装置106と、不良部分を回収する回収装置107と、切断装置106により形成された不良部分が存在しない光学フィルムを貼合対象物に貼合する貼合装置108と、を備えている。
本例の光学シートFの光学部材F1は、偏光板として機能し、液晶パネルPの表示領域P4の全域と表示領域P4の周辺領域とにわたって、貼合される。
図5に示す貼合システム100は、光学シートFを搬送しながら、光学部材F1の欠点を検出し、光学シートFをハーフカットすることにより長手方向の複数の位置に切込線を形成し、切込線によって長手方向に区画された複数のシート片を形成することができる。
尚、コロナ放電の放電光の光量が所定の範囲内に含まれていない不良部分については、上記実施形態で説明した画像マップを基に検出される。
コロナ処理装置における電極と処理ロールとの間隔は、1mmに設定した。処理ロールとしては、全長が1800mmのものを用いた。
検査装置におけるCCDカメラは、CCDラインセンサカメラを用いた。CCDカメラとしては、使用するレンズが焦点距離24mm(f24)、開放値(F値)2.8、絞り4(1段絞り)、視野幅が約760mm、受光距離が約930mm、スキャンレートが999.9マイクロ秒のものを用いた。
尚、CCDカメラは、フィルム幅方向に2つ配置した。また、CCDカメラは、フィルム幅方向の分解能が100μm/pixelのものを用いた。
検査対象となる光学フィルムとしては、PVA等からなる偏光子フィルムを用いた。光学フィルムとしては、フィルム幅が1500mmのものを用いた。
実施例1の放電出力は、図4A、図4Bに示したように、800Wに設定した。実施例2の放電出力は1200Wに設定した。実施例3の放電出力は1000Wに設定した。実施例4の放電出力は600Wに設定した。実施例5の放電出力は400Wに設定した。実施例6の放電出力は300Wに設定した。実施例7の放電出力は230Wに設定した。
実施例2〜7についてそれぞれ、光学フィルムの幅方向の位置と光量レベルとの関係を調べた。実施例2〜7についてそれぞれ、実施例1の放電出力設定値に対して有意差が得られるか否かを確認した。
図9A、図9Bは、実施例3における光学フィルムの幅方向の位置と光量レベルとの関係を示す図である。
図10A、図10Bは、実施例4における光学フィルムの幅方向の位置と光量レベルとの関係を示す図である。
図11A、図11Bは、実施例5における光学フィルムの幅方向の位置と光量レベルとの関係を示す図である。
図12A、図12Bは、実施例6における光学フィルムの幅方向の位置と光量レベルとの関係を示す図である。
図13A、図13Bは、実施例7における光学フィルムの幅方向の位置と光量レベルとの関係を示す図である。
図8A)〜図13Aは、999.9マイクロ秒毎にスキャン(データの取り込み)を実施し、一分間、つまり1000回/秒×60秒=60000回、光量データを連続的に同一のグラフにプロットした(重ね書きした)図である。
図8B)〜図13Bは、重ね書きしていない、1回のスキャンのデータを示す図である。
図8B)〜図13Bに示すグラフは、図8A〜図13Aに示す実線部分に相当する。
尚、図8A及び図9Aにおいては、便宜上、実施例1(放電出力800W)における光学フィルムの幅方向の位置と光量レベルとの関係を併せて図示している。
図8A、図8B〜図13A、図13Bにおいて、横軸は光学フィルムの幅方向の位置を示しており、縦軸は光量レベルを示している。尚、横軸は、CCDカメラの視野幅(760mm)に対応しており、画素で表すと4096pixelに相当する。縦軸は、光量レベルの下限値を0、上限値を255として示している。各図において、横軸及び縦軸のレンジは揃っている。
Claims (3)
- 光学フィルムを搬送する搬送装置と、
前記光学フィルムの搬送経路上に配置され、前記光学フィルムの搬送方向に直交する前記光学フィルムの幅方向にコロナ放電を生じさせ、前記光学フィルムの表面にコロナ処理を施すコロナ処理装置と、
前記コロナ放電により発せられた光の光量を前記光学フィルムの幅方向にわたって検査する検査装置と、
を含む光学フィルムの製造装置。 - 前記検査装置が、前記コロナ放電により発せられた光を受光するCCDカメラを含む請求項1に記載の光学フィルムの製造装置。
- 請求項1または2に記載の光学フィルムの製造装置と、
前記コロナ放電により発せられた光の光量が所定の範囲内に含まれているか否かを判定する判定装置と、
前記光学フィルムの製造装置により製造された光学フィルムから、前記判定装置により前記所定の範囲内に含まれていないと判定された部分を不良部分として切り離し、前記不良部分が存在しない光学フィルムを形成する切断装置と、
前記不良部分を回収する回収装置と、
前記切断装置により形成された前記不良部分が存在しない光学フィルムを、貼合対象物に貼合する貼合装置と、
を含む貼合システム。
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