JP6342081B2 - フィルム製造方法及びフィルム - Google Patents
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Description
本出願は、2015年12月25日に日本に出願された特願2015−254899号に基づき、優先権を主張し、その内容をここに援用する。
例えば、光学フィルムチップは、液晶パネルの表示領域に合わせたサイズに切り出された後、液晶パネルに貼り合わされる。
(1)本発明の一つの態様に係るフィルム製造方法は、長尺帯状の樹脂フィルムから枚葉状の樹脂フィルムである枚葉フィルムを取得する枚葉フィルム取得工程と、前記枚葉フィルム取得工程の後に、前記枚葉フィルムの端面を加工して端面加工フィルムを得る端面加工工程と、を含むフィルム製造方法であって、前記枚葉フィルム取得工程と前記端面加工工程との間に、前記枚葉フィルムを放置する放置環境を、少なくとも湿度を調整した雰囲気下とする環境調整工程を更に含む。
本実施形態では、樹脂フィルムとして光学フィルムを用いたフィルム製造方法について説明する。
先ず、光学表示デバイスとして、図1及び図2に示す液晶表示パネルPの構成について説明する。図1は、液晶表示パネルPの一例を示す平面図である。図2は、図1のII−II断面図である。尚、図2では、断面を示すハッチングの図示を省略している。
次に、図3に示す光学フィルムF1Xを構成する光学シートFXの一例について説明する。図3は、光学シートFXの構成を示す断面図である。尚、図3では、断面を示すハッチングの図示を省略している。
粘着層F5は、基材シートF4を液晶表示パネルPに貼着するものである。
セパレータシートF6は、粘着層F5を保護するものである。セパレータシートF6を、光学フィルムF1Xから剥離、除去することにより、粘着層F5を露出させる。その後、光学フィルムF1Xを液晶表示パネルPへ貼り合わせる。尚、光学フィルムF1XからセパレータシートF6を除いた部分(光学フィルムF1Xとなる部分)は、貼合シートF8とされる。
表面保護シートF7は、基材シートF4の表面を保護するものである。表面保護シートF7は、基材シートF4が液晶表示パネルPに貼着された後に、基材シートF4の表面から剥離される。
次に、本実施形態に係るフィルム製造方法について説明する。図4は、本実施形態に係るフィルム製造方法を示す斜視図である。図5は、本実施形態に係るフィルム製造方法のフローチャートである。
図4に示すように、枚葉フィルム取得工程では、図4中では不図示の切断装置を用いて、長尺帯状の光学フィルムF10Xから複数の矩形状の枚葉フィルム11を切り出す。上記の切断装置としては、例えば、枚葉フィルム11の長辺の長さに対応した間隔で並ぶ複数のカッターと、枚葉フィルム11の短辺の長さに対応した間隔で並ぶ複数のカッターとが平面視格子状に配置されているものなどを用いることができる。この切断装置において、4つのカッターにより矩形状に切り出される領域は、1つの枚葉フィルム11の切り出し領域となっている。なお、切断装置としてレーザーカッターを用いてもよい。
環境調整工程では、放置環境の湿度及び温度を、端面加工工程の後に端面加工フィルム11Aが使用される湿度及び温度(目標値)に近づけた環境に調整する。例えば、環境調整工程では、放置環境の湿度及び温度を、端面加工フィルム11Aを、光学フィルムF1X(図3参照)として液晶表示パネルP(図2参照)に貼り合わせるときの湿度及び温度と実質的に同一とする。例えば、放置環境の湿度及び温度は、目標値に対し±5%及び±5℃の範囲とすることが好ましく、目標値に対し±3%及び±3℃の範囲とすることがより好ましい。なお、本実施形態では、環境調整工程において枚葉フィルム11を湿潤(吸湿)させる例を説明する。ここで、本明細書において説明する「湿度」とは、相対湿度のことであり、室温における飽和水蒸気圧に対する実際の空気の水蒸気圧の比である。
なお、本明細書において説明する「枚葉フィルム11の主面11a」とは、枚葉フィルム11における両面のうちの何れか一方の面である。
図6に示すように、フィルム立て掛け台20は、枚葉フィルム11の配列方向に長手方向を有する矩形板状の底板部21と、底板部21の一端部に接続されるとともに鉛直方向V1に沿う方向に起立し、かつ枚葉フィルム11の配列方向に長手方向を有する長方形板状の側壁部22と、底板部21の他端部(側壁部22とは反対側の端部)の下面に接続されるとともに枚葉フィルム11の配列方向に長手方向を有する角柱状の底支持部23と、底板部21及び側壁部22に接続されるとともに枚葉フィルム11よりも小さい矩形枠状をなし、かつ枚葉フィルム11の配列方向に間隔を開けて配置される仕切り枠24と、を備える。
また、フィルム立て掛け台20においては、枚葉フィルム11の底板部21とは反対側の長辺、及び、枚葉フィルム11の側壁部22とは反対側の短辺に沿う端面11eが露出するように構成されている。これにより、枚葉フィルム11を可及的に露出させることができるため、環境調整工程において枚葉フィルム11を十分に湿潤させることができる。
なお、環境調整工程において枚葉フィルム11を十分に湿潤させる観点からは、枚葉フィルム11の2つの長辺の側に沿う端面11eを露出させて放置することがより好ましい。
図7に示すように、フィルム支持台30は、矩形板状の基台31と、基台31の上面に接続されるとともに、鉛直方向V1に沿う方向に起立し、かつ積層体12の厚み方向(枚葉フィルム11の配列方向)に間隔を開けて配置される角柱状の支持柱32とを備える。支持柱32は、積層体12を積層体12の厚み方向で挟むように一対で設けられている。一対の支持柱32は、積層体12の長手方向(枚葉フィルム11の長手方向)に間隔を開けて複数(例えば、本実施形態で参照する図7中においては2組)配置されている。
環境調整工程では、放置環境に枚葉フィルム11を放置する時間(以下「放置時間」という。)を、枚葉フィルム11の単位時間当たりの寸法変化が収束に近づく時間以上とする。ここで、本実施形態で説明する「枚葉フィルムの単位時間当たりの寸法変化が収束に近づく時間」とは、具体的には、以下のような時間である。
例えば、環境調整工程では、放置時間を、枚葉フィルム11の単位時間当たりの寸法変化率が0.003%/時以下となる時間以上とすることができる。なお、環境調整工程では、放置時間を、枚葉フィルム11の単位時間当たりの寸法変化率が0.002%/時以下となる時間以上とすることがより好ましい。また、環境調整工程では、放置時間を、枚葉フィルム11の長辺および短辺の全ての辺の単位時間当たりの寸法変化率が上記の値以下となる時間以上とすることがさらに好ましい。
また、環境調整工程では、放置時間を6時間以上とすることがより好ましい。
なお、上記の寸法変化率は、枚葉フィルム11の単位時間当たりの寸法変化量から求められる。なお、単位時間当たりの寸法変化率(%/時)は、以下の式(I)により算出する。
W=(X/Y)×100(%)÷Z(時) ・・・(I)
ここで、上記式(I)中において、「W」は寸法変化率(%/時)、「X」はフィルムの長辺または短辺の長さをZ時間を置いて2回測定した際の、1回目の長さと2回目の長さの差である寸法変化量(mm)、「Y」は寸法変化前の長辺または短辺の長さ(mm)、1回目と2回目の測定の間の時間「Z」(時)とする。フィルムの長さをZ時間を置いて2回測定するとは、例えばフィルムを前記放置する前に1回目、放置した後に2回目に測定することができる。
図4に示すように、端面加工工程では、不図示の研磨装置を用いて、枚葉フィルム11の4辺に沿う端面11e(図6及び図7参照)を研磨して端面加工フィルム11Aを得る。例えば、研磨装置としては、メガロテクニカ株式会社製の中小型研磨機(型式PLBP300)を用いることができる。また、研磨量は、例えば、各辺において、0.3〜2mm程度である。
図8は、環境調整工程における枚葉フィルム11の放置状態の変形例を示す斜視図である。
上記実施形態では、積層体12が、基台31と支持柱32とを備えたフィルム支持台30で支持されている例(図7参照)を挙げた。これに対し、本変形例では、図8に示すように、積層体12が、断面L字状のフィルム載置台40に載置されている。
上記変形例では、積層体12が、一方の短辺を第二支持板42に沿わせるように第二支持板42に寄りかかって支持されている例(図8参照)を挙げた。これに対し、本変形例では、図9に示すように、積層体12は、一方の長辺の一部(積層体12の下部)を第二支持板42に沿わせるように、第二支持板42に寄りかかって支持されている。言い換えると、積層体12は、長手方向を鉛直方法V1に沿わせるように起立している。
本発明者は、長方形状のフィルムを用いて放置環境を調整することによって、フィルムの短辺よりも長辺を露出させたほうが、フィルムをより長く伸ばすことができることを以下の評価により確認した。
放置環境の湿度は、45%、55%、65%の3つの条件とした。図10及び図11のグラフ中において、◇印は湿度45%、□印は湿度55%、△印は湿度65%を示す。
フィルムの水分率(初期水分率)は、0.284%、0.476%、0.594%の3つの条件とした。図10及び図11において、実線は水分率0.284%のグラフ、一点鎖線は水分率0.476%のグラフ、破線は水分率0.594%のグラフを示す。フィルムの水分率は、乾燥重量法で測定した。乾燥重量法による測定に使用したサンプルは、一辺の長さが100mmの正方形とした。この際の乾燥条件は、温度105℃、乾燥時間2hourとした。ここで、水分率を「α」、乾燥前のサンプル重量を「M1」、乾燥後のサンプル重量を「M2」とすると、以下の式(1)の関係が成り立つ。
α=(M1-M2)/M1 ・・・(1)
以上により、長方形状のフィルムを用いて放置環境を調整することによって、フィルムの短辺よりも長辺を露出させたほうが、フィルムをより長く伸張させることができることが確認できた。
本発明者は、長方形状のフィルムを用いて放置環境を調整することによって、「フィルムを露出させないよりも露出させたほうが、フィルムをより長く伸張させることができること」、及び、「各辺の寸法変化は、時間が6hour経過した後は収束に近づいていくこと」について、以下の評価により確認した。
フィルムの放置状態は、一枚ずつ立て掛けた状態(図6に示すようなフィルム立て掛け台20に立て掛けた状態)、積層体とした状態(図7に示すようなフィルム支持台30に支持させた状態)の2つの状態とした。フィルムを積層体とした状態では、積層体のうち、この積層体の厚み方向で中央部及び端部の2つの位置にあるフィルムを用いた。なお、積層体の厚み方向における中央部は、図7に示すT1の部分(例えば、100枚のフィルムを重ねて積層体とした場合には50枚目)に相当する。積層体の厚み方向における端部は、図7に示すT2の部分(例えば、100枚のフィルムを重ねて積層体とした場合には25枚目)に相当する。
フィルムの放置状態は、上述の通り、一枚ずつ立て掛けた状態、積層体とした状態とした。フィルムを積層体とした状態では、積層体のうち、この積層体の厚み方向で中央部及び端部の2つの位置にあるフィルムを用いた。
図13〜図16の各グラフ中において、◇印は一枚ずつ立て掛けた状態、□印は積層体の厚み方向で中央部、△印は積層体の厚み方向で端部を示す。
フィルムの水分率(初期水分率)は0.289%、0.361%の2つの条件とした。
また、図13〜図16の各グラフ中において、実線は水分率0.289%のグラフ、一点鎖線は水分率0.361%のグラフを示す。なお、水分率は上記式(1)を用いて算出した。
図15及び図16に示すように、第二短辺の寸法変化量は、長辺の寸法変化量の結果ほどの差はないが、各放置状態、各水分率の何れにおいても、第一短辺の寸法変化量よりも大きくなる傾向があるとの結果を得た。
また、図13〜図16の各グラフに示すように、各辺の寸法変化量は、時間が6hour経過するまでに最も大きくなるとの結果を得た。
以上により、長方形状のフィルムを用いて放置環境を調整することによって、フィルムを露出させないよりも露出させたほうが、フィルムをより長く伸張させることができることが確認できた。また、フィルムの各辺の寸法変化は、時間が6hour経過した後は収束に近づいていくことが確認できた。
本発明者は、長方形状のフィルムを用いて放置環境を調整することによって、フィルムの寸法精度を向上することができることを以下の評価により確認した。
フィルムの放置状態は、上述の通り、一枚ずつ立て掛けた状態、積層体とした状態とした。フィルムを積層体とした状態では、積層体のうち、この積層体の厚み方向で中央部及び端部の2つの位置にあるフィルムを用いた。
また、図17〜図20の各グラフ中において、◇印は一枚ずつ立て掛けた状態、□印は積層体の厚み方向で中央部、△印は積層体の厚み方向で端部を示す。
特に、寸法変化が生じ易い長辺側において、実施例の寸法変化量は、比較例の寸法変化量よりも顕著に小さくなるとの結果が得られた。
ここで、比較例では、図17に示すように、積層体の厚み方向で端部(図17に示す△印)の位置にあるフィルムの第一長辺において寸法変化量が最大となり、時間7dayで30μm程度となる結果を得た。
これに対し、本実施例では、積層体の厚み方向で中央部(図17に示す□印)の位置にあるフィルムの第一長辺において寸法変化量が最大となり、時間7dayで10μm程度となる結果が得られた。
なお、長辺の寸法変化率(%/時)は、以下の式(2)により算出した。
D=(E/H)×100(%)÷24(時) ・・・(2)
ここで、上記式(2)中において、「D」は長辺の寸法変化率(%/時)、「E」はフィルムを24時間保持した際の長辺の寸法変化量(mm)、「H」は寸法変化前の長辺の長さ(mm)とする。なお、本実施例においては、H=110mmである。また、下記表1において、4日後または7日後の長辺の寸法変化率は、上記式(2)中において、「E」をフィルムを4日間(96時間)または7日間(168時間)保持した際の長辺の寸法変化量(mm)とし、24(時)を96(時)または168(時)として、算出した値である。
これに対し、実施例では、フィルムの放置状態を、一枚ずつ立て掛けた状態、積層体とした状態(積層体の厚み方向で中央部及び端部の2つの位置にあるフィルムを用いた場合)とした場合の何れにおいても、フィルムの長辺の寸法変化率は何れも0.0001%/時以下となる結果が得られた。
以上により、長方形状のフィルムを用いて放置環境を調整することによって、フィルムの寸法精度を向上させることができることが確認できた。
Claims (11)
- 長尺帯状の樹脂フィルムから枚葉状の樹脂フィルムである枚葉フィルムを取得する枚葉フィルム取得工程と、
前記枚葉フィルム取得工程の後に、前記枚葉フィルムの端面を加工して端面加工フィルムを得る端面加工工程と、を含むフィルム製造方法であって、
前記枚葉フィルム取得工程と前記端面加工工程との間に、前記枚葉フィルムを放置する放置環境を、少なくとも湿度を調整した雰囲気下とする環境調整工程を更に含むフィルム製造方法。 - 前記環境調整工程では、前記放置環境の湿度及び温度を、前記端面加工工程の後に前記端面加工フィルムが使用される湿度及び温度に対して±5%及び±5℃の範囲とする、請求項1に記載のフィルム製造方法。
- 前記環境調整工程では、前記放置環境に前記枚葉フィルムを放置する時間を、前記枚葉フィルムの単位時間当たりの寸法変化が収束に近づく時間以上とする、請求項1又は2に記載のフィルム製造方法。
- 前記環境調整工程では、前記放置環境に前記枚葉フィルムを放置する時間を、前記枚葉フィルムの単位時間当たりの寸法変化率が0.003%/時以下となる時間以上とする、請求項3に記載のフィルム製造方法。
- 前記環境調整工程では、前記放置環境に前記枚葉フィルムを放置する時間を6時間以上とする、請求項3又は4に記載のフィルム製造方法。
- 前記環境調整工程では、前記枚葉フィルムの主面を鉛直方向に沿わせて前記枚葉フィルムを放置する、請求項1から5までの何れか一項に記載のフィルム製造方法。
- 前記枚葉フィルムは矩形状であり、
前記環境調整工程では、前記枚葉フィルムの長辺の側に沿う端面を露出させて前記枚葉フィルムを放置する、請求項1から6までの何れか一項に記載のフィルム製造方法。 - 前記環境調整工程では、前記枚葉フィルムを複数枚重ねた積層体として前記積層体を放置する、請求項1から7までの何れか一項に記載のフィルム製造方法。
- 前記環境調整工程では、前記積層体の主面の側にダミーフィルムを設けて前記積層体を放置する、請求項8に記載のフィルム製造方法。
- 前記端面加工工程では、前記枚葉フィルムの端面を研磨する、請求項1から9までの何れか一項に記載のフィルム製造方法。
- 前記樹脂フィルムが光学フィルムである、請求項1から10までの何れか一項に記載のフィルム製造方法。
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