KR101102291B1 - 광학 표시 장치의 제조 시스템 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은, 광학 필름의 수율 향상, 비용 저하, 재고 관리의 개선을 가능하게 하는 광학 표시 장치의 제조 시스템 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다. 광학 표시 장치의 제조 시스템으로서, 광학 필름을 갖는 띠 형상의 시트상 제품이 권취된 롤 (4) 로부터 띠 형상의 시트상 제품 (3) 을 꺼내 공급하는 공급 수단 (11, 14) 과, 공급 수단에 의해 꺼내어진 띠 형상의 시트상 제품의 결함을 검출하는 검출 수단 (12) 과, 검출 결과에 기초하여 띠 형상의 시트상 제품을 절단하고, 개개의 시트상 제품으로 가공하는 절단 가공 수단 (13) 과, 절단 가공된 시트상 제품을 부착 가공을 실시하기 위하여 이송하는 이송 수단 (16) 과, 이송된 시트상 제품과 광학 표시 유닛을 부착하는 부착 가공 수단 (17) 을 구비한다.

광학 표시 장치, 광학 필름

Description

광학 표시 장치의 제조 시스템 및 그 제조 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MANUFACTURING OPTICAL DISPLAY}

본 발명은, 광학 표시 장치의 제조 시스템 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 적어도 띠 형상의 시트상 제품과 광학 표시 유닛을 부착한 광학 표시 장치의 제조 시스템 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 광학 필름 제조 메이커에서는, 광학 필름 부재를 갖는 띠 형상의 시트상 제품을 롤에 권취하도록 하여 연속해서 제조하고 있다. 이「띠 형상의 시트상 제품」으로서, 예를 들어, 액정 표시 장치에 사용되는 편광판 원반 (原反), 위상차판 원반, 편광판과 위상차판의 적층 필름 원반 등이 있다. 그리고, 광학 필름 부재 (편광판, 위상차판) 와 광학 표시 유닛 (예를 들어, 액정셀이 봉입된 유리 기판 유닛) 을 조립 가공하는 패널 가공 메이커에 광학 필름 부재를 납품할 때에는, 패널 가공 메이커가 희망하는 소정의 사이즈로 띠 형상의 시트상 제품을 펀칭하고, 펀칭 후의 시트상 제품을 여러 장으로 겹쳐 곤포 (梱包) 하여, 납품하였다.

그런데, 시트상 제품과 광학 표시 유닛을 부착하기 위하여 점착제가 사용되는데, 이 점착제는 미리 시트상 제품에 점착층으로서 형성되고, 또한, 점착층의 보 호용으로 이형 필름이 형성되는 것이었다. 그 때문에, 시트상 제품을 펀칭 가공하면 점착층이 펀칭 단면으로부터 비어져 나오는 경우가 있고, 여러 장으로 겹쳐 곤포하는 경우에, 그 비어져 나온 점착층 (점착제) 의 영향으로, 겹친 시트상 제품끼리가 달라붙고, 나아가서는 시트상 제품의 표면에 흠집이나 오염을 발생시켜, 품질을 저하시키는 원인이 되어 문제였다. 이러한 문제에 대해, 펀칭 후에 시트상 제품의 단면을 가공하여, 점착층이 비어져 나오는 영향을 개선하는 제안이 이루어져 있다 (특허문헌 1 참조).

특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 2004-167673호

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

상기한 바와 같이 소정 사이즈로 펀칭한 시트상 제품을 여러 장으로 겹쳐곤포하는 경우에 있어서, 먼지나 오염 등이 발생하지 않도록, 클린도가 높은 작업 환경이 요구되고 있다. 또, 수송 중에 흠집이나 크랙 등이 발생하지 않도록, 곤포 자재는 특별히 선정되고, 곤포 작업도 공을 들여 실시되는 것이었다.

한편, 패널 가공 메이커에서는, 매우 견고하게 곤포된 시트상 제품을 조립 가공에 사용하는데, 곤포가 매우 견고하기 때문에, 그 해체 작업이 매우 힘이 들고, 또한, 해체 중에 흠집이나 크랙이 발생하지 않도록 엄중하게 주의해서 실시해야 되어, 작업자의 부담이 커졌다.

또한, 곤포 해체 후에, 시트상 제품에 부착된 먼지나 오염을 세정할 때, 개개의 시트상 제품에 대해 실시해야 되어, 매우 시간이 걸리는 번잡한 작업이 되었다.

또, 펀칭 후의 시트상 제품이 곤포 중, 수송 중, 곤포 해체 중에 흠집이나 크랙이 발생한 경우에는 불량품이 된다. 이와 같이 작업 공정의 많음·번잡함을 원인으로 한, 제품의 수율 저하나 비용 상승에 대해 개선이 요망되었다. 또, 최종 제품의 광학 표시 장치의 종류나 사이즈는 다종 다양하기 때문에, 절단·펀칭 후의 시트상 제품도 다종·다양하다. 예를 들어, 50 종류의 광학 표시 장치가 있으면, 그에 대응하는 50 종류의 시트상 제품을 제조하고, 각 메이커에 있어서 재고로서 보관·관리할 필요가 있었다. 그러나, 모든 시트상 제품을 적정하게 보관·관리하는 것은 매우 번잡해져, 적절한 상황으로 유지하여 재고 관리하기 위해서는, 충분한 창고 스페이스 (클린 룸 환경의 창고) 를 필요로 하였다.

본 발명은, 상기의 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 광학 필름 부재의 수율 향상, 비용 저하, 재고 관리의 개선을 가능하게 하는 광학 표시 장치의 제조 시스템 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

상기 과제를 해결하기 위하여, 예의 연구를 거듭한 결과, 이하의 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명에 있어서의 광학 표시 장치의 제조 시스템은, 광학 표시 장치의 부재인 광학 필름을 갖는 띠 형상의 시트상 제품이 권취된 롤로부터 띠 형상의 시트상 제품을 꺼내 공급하는 공급 수단과,

공급 수단에 의해 꺼내어진 띠 형상의 시트상 제품의 결함을 검출하는 검출 수단과,

검출 수단의 검출 결과에 기초하여 띠 형상의 시트상 제품을 절단하고, 개개의 시트상 제품으로 가공하는 절단 가공 수단과,

절단 가공 수단으로 절단 가공된 시트상 제품을 부착 가공을 실시하기 위하여 이송하는 이송 수단과,

이송 수단에 의해 이송된 시트상 제품과 광학 표시 장치의 부재인 광학 표시 유닛을 부착하는 부착 가공 수단을 구비하고,

이들 각 수단을 연속된 제조 라인 공정상에 배치한 것을 특징으로 한다.

이하에, 본 발명의 작용 효과를 나타낸다. 광학 표시 장치는, 적어도 광학 필름과 광학 표시 유닛으로 구성되어 있다. 띠 형상의 시트상 제품은, 적어도 광학 필름층을 갖고, 또한, 예를 들어 보호 필름층을 갖고 구성되어 있다. 띠 형상의 시트상 제품은, 장척 형상이고 롤에 권취된 형태이다. 이 롤에 권취된 형태의 띠 형상의 시트상 제품을 꺼내고, 예를 들어 오염, 흠집, 크랙 등의 결함이 있는지의 여부를 검출 수단에 의해 검출한다.

이 검출 결과에 따라, 띠 형상의 시트상 제품을 절단 가공 수단에 의해 소정 사이즈로 절단한다. 「소정 사이즈」는, 광학 표시 장치의 제품 사이즈에 의존하는 것이다. 절단 가공 수단은, 검출 결과에서 결함이 있다고 판단된 경우에, 예를 들어, 그 결함을 피하도록 소정 사이즈로 절단하도록 제어된다. 이어서, 절단 가공된 시트상 제품을 부착 가공을 실시하기 위하여 이송 수단에 의해 이송한다. 이송된 시트상 제품과, 광학 표시 유닛을 부착 가공 수단에 의해 부착한다. 이들 각 수단은, 연속된 제조 라인 공정상에 배치되어 있다.

상기의 제조 시스템에 있어서는, 광학 필름을 갖는 띠 형상의 시트상 제품으로부터 직접, 원하는 사이즈로 절단 가공하여, 이 절단된 시트상 제품을 광학 표시 유닛에 접착할 수 있다. 따라서, 종래라면, 띠 형상의 시트상 제품을 펀칭하고, 펀칭 후의 시트상 제품을 엄중하게 곤포하여, 패널 가공 메이커에 납품하던 것을, 롤에 휘감은 띠 형상의 시트상 제품을 직접 곤포하여 납품할 수 있게 된다. 그리고, 롤 상태에서 곤포함으로써, 곤포 자재의 선정을 용이하게 하고, 또한, 종래의 절단 후의 시트상 제품을 중첩하여 곤포하기 위한 곤포용 지그, 기기를 사용할 필요없이 곤포 작업을 간단하게 할 수 있어, 작업자의 부담을 경감시킬 수 있다. 또, 종래의 단면 가공을 실시할 필요가 없어져, 광학 필름 부재 메이커에 있어서, 작업 공정 삭감에 의한 이익이 커진다.

또, 납입처의 패널 가공 메이커에서는, 곤포 해체 작업을 간단하게 할 수 있어, 작업자의 부담이 경감된다. 또, 롤 상태에서 수송됨으로써 수송 중의 흠집, 크랙 등의 발생을 저하시켜, 품질 저하를 방지할 수 있다.

또, 곤포 자재를 간소하게 할 수 있으므로, 곤포 자재 비용을 저하시킬 수 있고, 수송 중에 흠집, 크랙 등의 발생도 저하시킬 수 있기 때문에, 제품 전체의 비용 퍼포먼스가 대폭 향상된다. 또한, 최종 제품의 광학 표시 장치의 종류나 사이즈에 대응한 시트상 제품을 광학 필름 부재 메이커측에서 절단할 필요가 없고, 시트상 제품마다 보관·관리를 필요로 하지 않아, 띠 형상의 시트상 제품 (원반으로서 롤 상에 권취된 형태) 으로서 보관·관리할 수 있으므로, 재고 관리를 간소화할 수 있어, 관리 업무를 대폭 개선할 수 있다. 또, 이것은 패널 가공 메이커측에서도 유익한 것으로, 즉, 롤 형상 원반의 띠 형상의 시트상 제품을 1 종류 혹은 복수 종류만 재고로서 보관·관리하고, 생산시에는, 필요한 분 (사이즈) 만큼 필요한 형태로 절단하여 사용할 수 있게 되어, 고가의 광학 필름의 재고를 대폭 압축할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 어느 메이커에 있어서도 생산성이 대폭 향상된다.

또, 본 발명의 바람직한 실시형태로서, 띠 형상의 시트상 제품은, 광학 표시 유닛과 접착되는 점착제와 당해 점착제를 보호하는 이형 필름을 갖고,

검출 수단에 의한 결함의 검출 전에, 이형 필름을 띠 형상의 시트상 제품으로부터 박리하는 박리 수단과,

이형 필름을 박리한 띠 형상의 시트상 제품을 세정하는 세정 수단을 추가로 구비하는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 띠 형상의 시트상 제품은, 광학 표시 유닛과 접착되는 점착제와 당해 점착제를 보호하는 이형 필름을 갖고 있다. 검출 수단에 의한 결함의 검출 전에, 이형 필름이 띠 형상의 시트상 제품으로부터 박리 수단에 의해 박리되고, 그 후의 띠 형상의 시트상 제품을 세정 수단에 의해 세정하여, 먼지, 오염을 제거할 수 있다. 이로써, 검사 수단이 광학 필름 부재의 흠집, 크랙, 오염 등을 정확하게 검출할 수 있어, 이형 필름의 흠집, 오염 등을 검출하는 경우가 없다.

또, 기타 본 발명의 바람직한 실시형태로서, 부착 가공 수단으로 부착한 후에, 결함을 검출하는 제 2 검출 수단을 추가로 구비하는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 광학 표시 유닛과 시트상 제품을 부착한 후의 결함을 즉석에서 검출할 수 있다. 예를 들어, 검출 결과에 있어서, 시트상 제품 (광학 필름 부재) 측에 결함이 검출된 경우에, 시트상 제품 (광학 필름 부재) 을 광학 표시 유닛으로부터 박리하여, 박리 후의 광학 표시 유닛을 재이용할 수 있게 된다 (이하,「리워크 처리」라고 칭함).

또, 본 발명에 있어서의 광학 표시 장치의 제조 방법은,

광학 표시 장치의 부재인 광학 필름을 갖는 띠 형상의 시트상 제품이 권취된 롤로부터 띠 형상의 시트상 제품을 꺼내 공급하는 공급 공정과,

공급 공정에 의해 꺼내어진 띠 형상의 시트상 제품의 결함을 검출하는 검출공정과,

검출 공정에서의 검출 결과에 기초하여 띠 형상의 시트상 제품을 절단하고, 개개의 시트상 제품으로 가공하는 절단 가공 공정과,

절단 가공 공정에서 절단 가공된 시트상 제품을 이송하는 이송 공정과,

이송 공정에서 이송된 시트상 제품과 광학 표시 장치의 부재인 광학 표시 유닛을 부착하는 부착 가공 공정을 포함하고,

이들 각 공정을 연속된 제조 라인에서 실시하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성의 작용 효과는, 상기한 작용 효과와 동일하다.

도 1 은 제조 시스템의 전체 구성의 개략을 나타내는 도면이다.

도 2 는 부착 수단의 일례를 나타내는 도면이다.

도 3 은 제조 방법의 플로우 차트이다.

부호의 설명

3 편광판 원반

3a 편광판

4 롤

5 광학 표시 유닛

11 반송 롤러 (공급 수단)

12 검출 수단

13 절단 가공 수단

14 흡착 수단 (공급 수단)

16 흡착 수단 (이송 수단)

17 롤러 부재 (부착 가공 수단)

18 제 2 검출 수단

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명한다.

<시트상 제품·광학 표시 유닛·광학 표시 장치>

본 발명에 있어서 취급하는 시트상 제품의 예로서, 편광판 원반을 들어 설명 한다. 편광판 원반은, 긴 띠 형상으로 형성되고, 필름 상태의 편광판 원반으로부터 개개 크기의 편광판을 펀칭 (또는 절단) 에 의해 얻도록 하고 있다. 편광판 원반은, 미리 제조해 둔 폴리비닐알코올계 필름 (편광자) 의 표리 양면에 예를 들어 트리아세틸셀룰로오스 필름 (투명 보호 필름) 을 부착함으로써 얻을 수 있다. 이 다층 구조로 된 편광판 원반의 표면 혹은 내부에 존재하는 결함 (흠집이나 이물질 등) 을 검출할 필요가 있다. 이것은, 후술하는 검출 수단에 의해 검출된다.

편광판 원반은, (A) 염색, 가교 및 연신 처리를 실시한 폴리비닐알코올계 필름을 건조시켜 편광자를 얻는 공정, (B) 그 편광자의 편측 또는 양측에 보호층을 부착하는 공정, (C) 부착한 후에 가열 처리하는 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 제조된다.

폴리비닐알코올계 필름의 염색, 가교, 연신의 각 처리는, 따로 따로 실시할 필요는 없이 동시에 실시해도 되고, 또한, 각 처리의 순서도 임의이어도 된다. 또한, 폴리비닐알코올계 필름으로서, 팽윤 처리를 실시한 폴리비닐알코올계 필름을 사용해도 된다. 일반적으로는, 폴리비닐알코올계 필름을, 요오드나 이색성 색소를 함유하는 용액에 침지하고, 요오드나 이색성 색소를 흡착시켜 염색한 후 세정하고, 붕산이나 붕사 등을 함유하는 용액 중에서 연신 배율 3 배 ∼ 7 배로 1 축 연신한 후, 건조시킨다. 요오드나 이색성 색소를 함유하는 용액 중에서 연신한 후, 붕산이나 붕사 등을 함유하는 용액 중에서 추가로 연신 (2 단 연신) 한 후, 건조시킴으로써, 요오드의 배향이 높아지고, 편광도 특성이 양호해지기 때문에, 특히 바람직하다.

상기의 폴리비닐알코올계 폴리머로는, 예를 들어, 아세트산비닐을 중합한 후에 비누화한 것이나, 아세트산비닐에 소량의 불포화 카르복실산, 불포화 술폰산, 양이온성 모노머 등의 공중합 가능한 모노머를 공중합한 것 등을 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 폴리머의 평균 중합도는, 특별히 제한되지 않고 임의의 것을 사용할 수 있는데, 1000 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2000 ∼ 5000 이다. 또, 폴리비닐알코올계 폴리머의 비누화도는 85 몰％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 98 ∼ 100 몰％ 이다.

제조되는 편광자의 두께는, 5 ∼ 80㎛ 가 일반적이지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 또, 편광자의 두께를 조정하는 방법에 관해서도, 특별히 한정되는 것은 아니며, 텐터, 롤 연신이나 압연 등의 통상적인 방법을 사용할 수 있다.

편광자와 보호층인 투명 보호 필름의 접착 처리는, 특별히 한정되는 것은 아닌데, 예를 들어, 비닐알코올계 폴리머로 이루어지는 접착제, 혹은, 붕산이나 붕사, 글루타르알데히드나 멜라민, 옥살산 등의 비닐알코올계 폴리머의 수용성 가교제로 적어도 이루어지는 접착제 등을 통하여 실시할 수 있다. 이러한 접착층은, 수용액의 도포 건조층 등으로서 형성되는데, 그 수용액의 조제시에는 필요에 따라, 기타 첨가제나, 산 등의 촉매도 배합할 수 있다.

편광자의 편측 또는 양측에 형성하는 보호 필름에는, 적절한 투명 필름을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 투명성이나 기계적 강도, 열 안정성이나 수분 차폐성 등이 우수한 폴리머로 이루어지는 필름이 바람직하게 사용된다. 그 폴리 머로는, 트리아세틸셀룰로오스와 같은 아세테이트계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리노르보르넨계 수지, 폴리메틸메타크릴레이트계 수지, 액정 폴리머 등을 들 수 있다. 필름은, 캐스팅법, 캘린더법, 압출법 중 어느 것으로 제조한 것이어도 된다.

또, 일본 공개특허공보 2001-343529호 (WO01/37007) 에 기재된 폴리머 필름, 예를 들어 (A) 측쇄로 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, (B) 측쇄로 치환 및/비치환 페닐 그리고 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로는 이소부틸렌과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 필름을 들 수 있다. 필름은 수지 조성물의 혼합 압출품 등으로 이루어지는 필름을 사용할 수 있다. 이들 필름은 위상차가 작고, 광 탄성 계수가 작기 때문에 편광판의 변형에 의한 편차 등의 문제를 해소할 수 있고, 또 투습도가 작기 때문에, 가습 내구성이 우수하다.

또, 보호 필름은, 가능한 한 착색이 없는 것이 바람직하다. 따라서, Rth = [(nx + ny)/2 - nz]·d (단, nx, ny 는 필름 평면 내의 주굴절률, nz 는 필름 두께 방향의 굴절률, d 는 필름 두께이다) 로 표시되는 필름 두께 방향의 위상차값이 -90㎚ ∼ +75㎚ 인 보호 필름이 바람직하게 사용된다. 이러한 두께 방향의 위 상차값 (Rth) 이 -90㎚ ∼ +75㎚ 인 것을 사용함으로써, 보호 필름에서 기인되는 편광판의 착색 (광학적인 착색) 을 거의 해소할 수 있다. 두께 방향 위상차값 (Rth) 은, 더욱 바람직하게는 -80㎚ ∼ +60㎚, 특히 -70㎚ ∼ +45㎚ 가 바람직하다.

편광 특성이나 내구성 등의 면에서, 트리아세틸셀룰로오스와 같은 아세테이트계 수지가 바람직하고, 특히 표면을 알칼리 등으로 비누화 처리한 트리아세틸셀룰로오스 필름이 바람직하다. 또한, 편광 필름의 양측에 투명 보호 필름을 형성하는 경우, 그 표리에서 상이한 폴리머로 이루어지는 투명 보호 필름을 사용해도 된다.

보호 필름의 두께는, 임의이지만, 일반적으로는 편광판의 박형화 등을 목적으로, 500㎛ 이하, 바람직하게는 1 ∼ 300㎛, 특히 바람직하게는 5 ∼ 200㎛ 가 된다. 또한, 편광 필름의 양측에 투명 보호 필름을 형성하는 경우, 그 표리에서 상이한 폴리머 등으로 이루어지는 투명 보호 필름으로 할 수도 있다.

투명 보호 필름은, 본 발명의 목적을 해치지 않는 한, 하드 코트 처리나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나 확산 내지 안티글레어 등을 목적으로 한 처리 등을 실시한 것이어도 된다. 하드 코트 처리는, 편광판 표면의 흠집 발생 방지 등을 목적으로 실시되는 것으로, 예를 들어 실리콘계 등의 적절한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 미끄러짐성 등이 우수한 경화 피막을 투명 보호 필름의 표면에 부가하는 방식 등으로 형성할 수 있다.

한편, 반사 방지 처리는, 편광판 표면에서의 외광의 반사 방지를 목적으로 실시되는 것으로, 종래에 준한 반사 방지막 등의 형성에 의해 달성할 수 있다. 또, 스티킹 방지는 인접층과의 밀착 방지를 목적으로, 안티글레어 처리는 편광판의 표면에서 외광이 반사하여 편광판 투과광의 시인을 저해하는 것의 방지 등을 목적으로 실시되는 것으로, 예를 들어 샌드 블라스트 방식이나 엠보싱 가공 방식 등에 의한 조면화 방식이나 투명 미립자의 배합 방식 등의 적절한 방식으로 투명 보호 필름의 표면에 미세 요철 구조를 부여함으로써 형성할 수 있다.

상기의 투명 미립자에는, 예를 들어 평균 입경이 0.5 ∼ 20㎛ 인 실리카나 알루미나, 티타니아나 지르코니아, 산화주석이나 산화인듐, 산화카드뮴이나 산화안티몬 등을 들 수 있고, 도전성을 갖는 무기계 미립자를 사용해도 되고, 또, 가교 또는 미가교의 폴리머 입상물 등으로 이루어지는 유기계 미립자 등을 사용할 수 있다. 투명 미립자의 사용량은, 투명 수지 100 질량부당 2 ∼ 70 질량부, 특히 5 ∼ 50 질량부가 일반적이다.

또한, 투명 미립자 배합의 안티글레어층은, 투명 보호층 그 자체로서, 혹은 투명 보호층 표면에 대한 도공층 등으로서 형성할 수 있다. 안티글레어층은, 편광판 투과광을 확산시켜 시각을 확대하기 위한 확산층 (시각 보상 기능 등) 을 겸하는 것이어도 된다. 또한, 상기한 반사 방지층이나 스티킹 방지층, 확산층이나 안티글레어층 등은, 그들 층을 형성한 시트 등으로 이루어지는 광학층으로서 투명 보호층과는 별개인 것으로서 형성할 수도 있다.

본 발명에 의한 시트상 제품은, 실용시에 각종 광학층을 적층하여 광학 필름으로서 사용할 수 있다. 그 광학층에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아닌데, 예를 들어, 상기 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면 (상기 접착제 도포층을 형성하지 않는 면) 에 대해, 하드 코트 처리나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 표면 처리를 실시하거나, 시각 보상 등을 목적으로 한 배향 액정층을 적층하는 방법을 들 수 있다. 또, 반사판이나 반투과판, 위상차판 (1/2 나 1/4 등의 파장판 (λ 판) 을 포함한다), 시각 보상 필름 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용되는 광학 필름을 1 층 또는 2 층 이상 부착한 것도 들 수 있다. 특히 시트상 제품이 편광판이면, 반사판 또는 반투과 반사판이 적층되어 이루어지는 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판, 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원 편광판 또는 원 편광판, 시각 보상층 또는 시각 보상 필름이 적층되어 이루어지는 광시야각 편광판, 혹은 휘도 향상 필름이 적층되어 이루어지는 편광판으로서 바람직하게 적용된다.

반사형 편광판은, 편광판에 반사층을 형성한 것으로, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성하기 위한 것으로, 백라이트 등의 광원의 내장을 생략할 수 있어, 액정 표시 장치의 박형화를 도모하기 쉬운 등의 이점을 갖는다. 반사형 편광판의 형성은, 필요에 따라 투명 보호층 등을 개재하여 편광판의 편면에 금속 등으로 이루어지는 반사층을 부설하는 방식 등의 적절한 방식으로 실시할 수 있다.

반사형 편광판의 구체예로는, 필요에 따라 매트 처리한 투명 보호 필름의 편면에, 알루미늄 등의 반사성 금속으로 이루어지는 박이나 증착막을 부설하여 반사층을 형성한 것 등을 들 수 있다. 또 상기 투명 보호 필름에 미립자를 함유시 켜 표면 미세 요철 구조로 하고, 그 위에 미세 요철 구조의 반사층을 갖는 것 등도 들 수 있다. 상기한 미세 요철 구조의 반사층은, 입사광을 난반사에 의해 확산시켜 지향성이나 번쩍거리는 외관 등을 방지하여, 명암의 편차를 억제할 수 있는 이점 등을 갖는다. 또 미립자 함유의 투명 보호 필름은, 입사광 및 그 반사광이 그것을 투과할 때에 확산되어 명암 편차를 보다 억제할 수 있는 이점 등도 갖고 있다. 투명 보호 필름의 표면 미세 요철 구조를 반영시킨 미세 요철 구조의 반사층의 형성은, 예를 들어 진공 증착 방식, 이온 플레이팅 방식, 스퍼터링 방식 등의 증착 방식이나 도금 방식 등의 적절한 방식으로 금속을 투명 보호층의 표면에 직접 부설하는 방법 등에 의해 실시할 수 있다.

반사판은 상기 편광판의 투명 보호 필름에 직접 부여하는 방식 대신에, 그 투명 필름에 준한 적절한 필름에 반사층을 형성하여 이루어지는 반사 시트 등으로서 사용할 수도 있다. 또한 반사층은, 통상 금속으로 이루어지므로, 그 반사면이 투명 보호 필름이나 편광판 등으로 피복된 상태인 사용 형태가, 산화에 의한 반사율의 저하 방지, 나아가서는 초기 반사율의 장기 지속면이나, 보호층의 별도 부설의 회피면 등에서 바람직하다.

또한, 반투과형 편광판은, 상기에 있어서 반사층에서 광을 반사하고, 또한 투과하는 하프미러 등의 반투과형의 반사층으로 함으로써 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은, 통상 액정셀의 이측 (裏側) 에 형성되고, 액정 표시 장치 등을 비교적 밝은 분위기에서 사용하는 경우에는, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 화상을 표시하고, 비교적 어두운 분위기에서는, 반투과형 편광판의 배면 에 내장되어 있는 백라이트 등의 내장 광원을 사용하여 화상을 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성할 수 있다. 즉, 반투과형 편광판은, 밝은 분위기하에서는, 백라이트 등의 광원 사용의 에너지를 절약할 수 있고, 비교적 어두운 분위기하에서도 내장 광원을 이용하여 사용할 수 있는 타입의 액정 표시 장치 등의 형성에 유용하다.

편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원 편광판 또는 원 편광판에 대하여 설명한다. 직선 편광을 타원 편광 또는 원 편광으로 바꾸거나, 타원 편광 또는 원 편광을 직선 편광으로 바꾸거나, 혹은 직선 편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에, 위상차판 등이 사용된다. 특히, 직선 편광을 원 편광으로 바꾸거나, 원 편광을 직선 편광으로 바꾸는 위상차판으로는, 이른바 1/4 파장판 (λ/4 판이라고도 한다) 이 사용된다. 1/2 파장판 (λ/2 판이라고도 한다) 은, 통상, 직선 편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에 사용된다.

타원 편광판은 수퍼 트위스트 네마틱 (STN) 형 액정 표시 장치의 액정층의 복굴절에 의해 발생한 착색 (청 또는 황) 을 보상 (방지) 하여, 상기 착색이 없는 흑백을 표시하는 경우 등에 유효하게 사용된다. 또한, 3 차원의 굴절률을 제어한 것은, 액정 표시 장치의 화면을 경사 방향에서 보았을 때에 발생하는 착색도 보상 (방지) 할 수 있어 바람직하다. 원 편광판은, 예를 들어 화상이 컬러 표시가 되는 반사형 액정 표시 장치의 화상의 색조를 정리하는 경우 등에 유효하게 사용되고, 또, 반사 방지의 기능도 갖는다.

기타의 예로는 위상차판을 들 수 있다. 위상차판으로는, 고분자 소재를 1 축 또는 2 축 연신 처리하여 이루어지는 복굴절성 필름, 액정 폴리머의 배향 필름, 액정 폴리머의 배향층을 필름으로 지지한 것 등을 들 수 있다. 연신 처리는, 예를 들어 롤 연신법, 장간극연 (長間隙沿) 연신법, 텐터 연신법, 튜블러 연신법 등에 의해 실시할 수 있다. 연신 배율은, 1 축 연신의 경우에는 1.1 ∼ 3 배 정도가 일반적이다. 위상차판의 두께도 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로는 10 ∼ 200㎛, 바람직하게는 20 ∼ 100㎛ 이다.

상기 고분자 재료로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리메틸비닐에테르, 폴리히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리술폰, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리알릴술폰, 폴리비닐알코올, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 셀룰로오스계 중합체, 또는 이들의 2 원계, 3 원계 각종 공중합체, 그래프트 공중합체, 블렌드물 등을 들 수 있다. 이들 고분자 소재는 연신 등에 의해 배향물 (연신 필름) 이 된다.

상기 액정 폴리머로는, 예를 들어, 액정 배향성을 부여하는 공액성의 직선 형상 원자단 (메소겐) 이 폴리머의 주쇄나 측쇄에 도입된 주쇄형이나 측쇄형의 각종의 것 등을 들 수 있다. 주쇄형의 액정성 폴리머의 구체예로는, 굴곡성을 부여하는 스페이서부에서 메소겐기를 결합한 구조의, 예를 들어 네마틱 배향성의 폴리에스테르계 액정성 폴리머, 디스코틱 폴리머나 콜레스테릭 폴리머 등을 들 수 있다. 측쇄형의 액정성 폴리머의 구체예로는, 폴리실록산, 폴리아크릴레이트, 폴 리메타크릴레이트 또는 폴리말로네이트를 주쇄 골격으로 하고, 측쇄로서 공액성의 원자단으로 이루어지는 스페이서부를 개재하여 네마틱 배향 부여성의 파라 치환 고리형 화합물 단위로 이루어지는 메소겐부를 갖는 것 등을 들 수 있다. 이들 액정성 폴리머는, 예를 들어, 유리판 상에 형성한 폴리이미드나 폴리비닐알코올 등의 박막의 표면을 러빙 처리한 것, 산화규소를 사방 (斜方) 증착한 것 등의 배향 처리면 상에 액정성 폴리머의 용액을 전개하여 열처리함으로써 실시된다.

위상차판은, 예를 들어 각종 파장판이나 액정층의 복굴절에 의한 착색이나 시각 등의 보상을 목적으로 한 것 등의 사용 목적에 따른 적절한 위상차를 갖는 것이면 되고, 2 종 이상의 위상차판을 적층하여 위상차 등의 광학 특성을 제어한 것 등이어도 된다.

시각 보상 필름은, 액정 표시 장치의 화면을, 화면에 수직이 아닌 약간 경사진 방향에서 본 경우에도, 화상이 비교적 선명하게 보이도록 시야각을 넓히기 위한 필름이다. 이와 같은 시각 보상 위상차판으로는, 예를 들어 위상차 필름, 액정 폴리머 등의 배향 필름이나 투명 기재 상에 액정 폴리머 등의 배향층을 지지한 것 등으로 이루어진다. 통상적인 위상차판은, 그 면방향으로 1 축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이 사용되는 것에 대해, 시각 보상 필름으로서 사용되는 위상차판에는, 면방향으로 2 축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이라든가, 면방향으로 1 축으로 연신되고 두께 방향으로도 연신된 두께 방향의 굴절률을 제어한 복굴절을 갖는 폴리머나 경사 배향 필름과 같은 2 방향 연신 필름 등이 사용된다. 경사 배향 필름으로는, 예를 들어 폴리머 필름에 열수축 필름을 접착하여 가열에 의한 그 수축력의 작용하에 폴리머 필름을 연신 처리 및/또는 수축 처리한 것이나, 액정 폴리머를 경사 배향시킨 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 소재 원료 폴리머는, 앞선 위상차판에서 설명한 폴리머와 동일한 것이 사용되고, 액정셀에 의한 위상차에 기초하는 시인각의 변화에 의한 착색 등의 방지나 시인이 양호한 시야각의 확대 등을 목적으로 한 적절한 것을 사용할 수 있다.

또 시인이 양호한 넓은 시야각을 달성하는 점 등에서, 액정 폴리머의 배향층, 특히 디스코틱 액정 폴리머의 경사 배향층으로 이루어지는 광학적 이방성층을 트리아세틸셀룰로오스 필름으로 지지한 광학 보상 위상차판을 바람직하게 사용할 수 있다.

편광판과 휘도 향상 필름을 부착한 편광판은, 통상 액정셀의 이측 사이드에 형성되어 사용된다. 휘도 향상 필름은, 액정 표시 장치 등의 백라이트나 이측으로부터의 반사 등에 의해 자연광이 입사되면 소정 편광축의 직선 편광 또는 소정 방향의 원 편광을 반사하고, 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것으로, 휘도 향상 필름을 편광판과 적층한 편광판은, 백라이트 등의 광원으로부터의 광을 입사시켜 소정 편광 상태의 투과광을 얻음과 함께, 상기 소정 편광 상태 이외의 광은 투과하지 않고 반사된다. 이 휘도 향상 필름면에서 반사한 광을 다시 그 뒤측에 형성된 반사층 등을 개재하여 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키고, 그 일부 또는 전부를 소정 편광 상태의 광으로서 투과시켜 휘도 향상 필름을 투과하는 광의 증량을 도모함과 함께, 편광자에 흡수시키기 어려운 편광을 공급하여 액정 표시 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량의 증대를 도모함으로써 휘도를 향상시킬 수 있 는 것이다. 즉, 휘도 향상 필름을 사용하지 않고, 백라이트 등으로 액정셀의 이측으로부터 편광자를 통과시켜 광을 입사한 경우에는, 편광자의 편광축에 일치하지 않는 편광 방향을 갖는 광은, 대부분 편광자에 흡수되어, 편광자를 투과해오지 않는다. 즉, 사용한 편광자의 특성에 따라서도 상이한데, 대략 50％ 의 광이 편광자에 흡수되고, 그 만큼, 액정 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량이 감소하여, 화상이 어두워진다. 휘도 향상 필름은, 편광자에 흡수되는 편광 방향을 갖는 광을 편광자에 입사시키지 않고 휘도 향상 필름에서 일단 반사시키고, 다시 그 뒤측에 형성된 반사층 등을 개재하여 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키는 것을 반복하고, 이 양자 사이에서 반사, 반전하고 있는 광의 편광 방향이 편광자를 통과할 수 있는 편광 방향이 된 편광만을, 휘도 향상 필름은 투과시켜 편광자에 공급하므로, 백라이트 등의 광을 효율적으로 액정 표시 장치의 화상의 표시에 사용할 수 있어, 화면을 밝게 할 수 있다.

휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에 확산판을 형성할 수도 있다. 휘도 향상 필름에 의해 반사된 편광 상태의 광은 상기 반사층 등을 향하는데, 설치된 확산판은 통과하는 광을 균일하게 확산시킴과 동시에 편광 상태를 해소하여, 비편광 상태가 된다. 즉, 확산판은 편광을 본래의 자연광 상태로 되돌린다. 이 비편광 상태, 즉 자연광 상태의 광이 반사층 등을 향하고, 반사층 등을 개재하여 반사하고, 다시 확산판을 통과하여 휘도 향상 필름에 재입사하는 것을 반복한다. 이와 같이 휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에, 편광을 본래의 자연광 상태로 되돌리는 확산판을 형성함으로써 표시 화면의 밝기를 유지하면서, 동 시에 표시 화면의 밝기의 편차를 줄여, 균일하고 밝은 화면을 제공할 수 있다. 이러한 확산판을 형성함으로써, 첫회의 입사광은 반사의 반복 횟수가 적당하게 증가하여, 확산판의 확산 기능과 더불어 균일한 밝은 표시 화면을 제공할 수 있었던 것으로 생각된다.

상기의 휘도 향상 필름으로는, 예를 들어 유전체의 다층 박막이나 굴절률 이방성이 상이한 박막 필름의 다층 적층체와 같은, 소정 편광축의 직선 편광을 투과하고 다른 광은 반사하는 특성을 나타내는 것, 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재 상에 지지한 것과 같이, 좌측 방향 또는 우측 방향 중 어느 일방의 원 편광을 반사하고 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것 등의 적절한 것을 사용할 수 있다.

따라서, 상기한 소정 편광축의 직선 편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그 투과광을 그대로 편광판에 편광축을 가지런히 하여 입사시킴으로써, 편광판에 의한 흡수 손실을 억제하면서 효율적으로 투과시킬 수 있다. 한편, 콜레스테릭 액정층과 같이 원 편광을 투과하는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그대로 편광자에 입사시킬 수도 있지만, 흡수 손실을 억제하는 점에서 그 원 편광을 위상차판을 개재하여 직선 편광화하여 편광판에 입사시키는 것이 바람직하다. 또한, 그 위상차판으로서 1/4 파장판을 사용함으로써, 원 편광을 직선 편광으로 변환할 수 있다.

가시광역 등의 넓은 파장 범위에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판은, 예를 들어 파장 550㎚ 의 담색광에 대해 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차층과 기 타의 위상차 특성을 나타내는 위상차층, 예를 들어 1/2 파장판으로서 기능하는 위상차층을 중첩하는 방식 등에 의해 얻을 수 있다. 따라서, 편광판과 휘도 향상 필름 사이에 배치하는 위상차판은, 1 층 또는 2 층 이상의 위상차층으로 이루어지는 것이어도 된다.

또한, 콜레스테릭 액정층에 대해서도, 반사 파장이 상이한 것의 조합으로 하여 2 층 또는 3 층 이상 중첩한 배치 구조로 함으로써, 가시광 영역 등의 넓은 파장 범위에서 원 편광을 반사하는 것을 얻을 수 있고, 그에 기초하여 넓은 파장 범위의 투과 원 편광을 얻을 수 있다.

또, 본 발명의 시트상 제품 (예를 들어 편광판) 은, 상기의 편광 분리형 편광판과 같이, 편광판과 2 층 또는 3 층 이상의 광학층을 적층한 것으로 이루어져 있어도 된다. 따라서, 상기의 반사형 편광판이나 반투과형 편광판과 위상차판을 조합한 반사형 타원 편광판이나 반투과형 타원 편광판 등이어도 된다.

편광판에 상기 광학층을 적층한 광학 필름은, 액정 표시 장치 등의 제조 과정에서 순서대로 별개로 적층하는 방식으로도 형성할 수 있으나, 미리 적층하여 광학 필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 조립 작업 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 공정을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 적층에는 점착제층 등의 적절한 접착 수단을 사용할 수 있다. 상기의 편광판과 기타 광학층의 접착시에, 그들의 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적절한 배치 각도로 할 수 있다.

본 발명에 의한 편광판이나, 상기의 적층 광학 부재에는, 액정셀 등의 기타 부재와 접착하기 위한 점착층을 형성할 수도 있다. 그 점착층은, 특별히 한정되는 것은 아니며, 아크릴계 등의 종래에 준한 적절한 점착제로 형성할 수 있다. 흡습에 의한 발포 현상이나 박리 현상의 방지, 열 팽창차 등에 의한 광학 특성의 저하나 액정셀의 휨 방지, 나아가서는 고품질로 내구성이 우수한 화상 표시 장치의 형성성 등의 면에서, 흡습률이 낮고 내열성이 우수한 점착층인 것이 바람직하다. 또, 미립자를 함유하여 광 확산성을 나타내는 점착층 등으로 할 수 있다. 점착층은 필요에 따라 필요한 면에 형성하면 되고, 예를 들어, 편광자와 보호 필름으로 이루어지는 편광판을 예로 들면, 필요에 따라, 보호 필름의 편면 또는 양면에 점착층을 형성하면 된다.

상기 점착층의 노출면에 대해서는, 실용에 제공할 때까지의 동안에, 그 오염 방지 등을 목적으로 세퍼레이터 (이형 필름에 상당한다) 가 임시 부착되어 커버된다. 이로써, 통례의 취급 상태에서 점착층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로는, 상기 두께 조건을 제외하고, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무 시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속 박, 그들의 라미네이트체 등의 적절한 박엽체를, 필요에 따라 실리콘계나 장쇄 알킬계, 불소계나 황화몰리브덴 등의 적절한 박리제로 코팅 처리한 것 등의, 종래에 준한 적절한 것을 사용할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기한 편광판을 형성하는 편광자나 투명 보호 필름이나 광학 필름 등, 또 점착층 등의 각 층에는, 예를 들어 살리실산에스테르계 화합물이나 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물이나 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등의 자외선 흡수제로 처리하는 방식 등의 방식에 의해 자외선 흡수능을 갖게 한 것 등이어도 된다.

본 발명에 의한 시트상 제품은, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, PDP 등의 화상 표시 장치 (광학 표시 장치에 상당한다) 의 형성에 바람직하게 사용할 수 있다.

본 발명의 편광판 또는 광학 필름은 액정 표시 장치 등의 각종 장치의 형성 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 액정 표시 장치의 형성은, 종래에 준하여 실시할 수 있다. 즉 액정 표시 장치는 일반적으로, 액정셀 (광학 표시 유닛에 상당한다) 과 편광판 또는 광학 필름, 및 필요에 따른 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절히 조립하여 구동 회로를 장착하는 것 등에 의해 형성되는데, 본 발명에 있어서는 본 발명에 의한 편광판 또는 광학 필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정은 없으며, 종래에 준할 수 있다. 액정셀에 대해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형 등의 임의의 타입인 것을 사용할 수 있다.

액정셀의 편측 또는 양측에 편광판 또는 광학 필름을 배치한 액정 표시 장치나, 조명 시스템에 백라이트 혹은 반사판을 사용한 것 등의 적절한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 그 경우, 본 발명에 의한 편광판 또는 광학 필름은 액정셀의 편측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 편광판 또는 광학 필름을 형성하는 경우, 그것들은 동일한 것이어도 되고, 상이한 것이어도 된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성시에는, 예를 들어 확산판, 안티글레어층, 반사 방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광 확산판, 백라이트 등의 적절한 부품을 적절한 위치에 1 층 또는 2 층 이상 배치할 수 있다.

이어서 유기 일렉트로 루미네선스 장치 (유기 EL 표시 장치) 에 대해 설명한다. 일반적으로, 유기 EL 표시 장치는, 투명 기판 상에 투명 전극과 유기 발광층과 금속 전극을 순서대로 적층하여 발광체 (유기 일렉트로 루미네선스 발광체이고, 광학 표시 유닛에 상당한다) 를 형성하고 있다. 여기서, 유기 발광층은, 다양한 유기 박막의 적층체이고, 예를 들어 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어지는 정공 (正孔) 주입층과, 안트라센 등의 형광성의 유기 고체로 이루어지는 발광층의 적층체나, 혹은 이와 같은 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어지는 전자 주입층의 적층체나, 또한 혹은 이들 정공 주입층, 발광층 및 전자 주입층의 적층체 등, 다양한 조합을 가진 구성이 알려져 있다.

유기 EL 표시 장치는, 투명 전극과 금속 전극에 전압을 인가함으로써, 유기 발광층에 정공과 전자가 주입되고, 이들 정공과 전자의 재결합에 의해 발생하는 에너지가 형광 물질을 여기하고, 여기된 형광 물질이 기저 상태로 되돌아올 때에 광을 방사한다는 원리로 발광한다. 도중의 재결합이라는 메커니즘은, 일반적인 다이오드와 동일하고, 이 점에서도 예상할 수 있는 바와 같이, 전류와 발광 강도는 인가 전압에 대해 정류성을 수반하는 강한 비선형성을 나타낸다.

유기 EL 표시 장치에 있어서는, 유기 발광층에서의 발광을 취출하기 위하여, 적어도 일방의 전극이 투명해야 되어, 통상 산화인듐주석 (ITO) 등의 투명 도전체로 형성한 투명 전극을 양극으로서 사용하고 있다. 한편, 전자 주입을 용이하게 하여 발광 효율을 높이기 위해서는, 음극에 일함수가 작은 물질을 사용하는 것이 중요하고, 통상 Mg-Ag, Al-Li 등의 금속 전극을 사용하고 있다.

이와 같은 구성의 유기 EL 표시 장치에 있어서, 유기 발광층은, 두께 10㎚ 정도로 매우 얇은 막으로 형성되어 있다. 이 때문에, 유기 발광층도 투명 전극과 마찬가지로, 광을 거의 완전하게 투과한다. 그 결과, 비발광시에 투명 기판의 표면으로부터 입사하고, 투명 전극과 유기 발광층을 투과하여 금속 전극에서 반사한 광이, 다시 투명 기판의 표면측으로 나오기 때문에, 외부로부터 시인하였을 때, 유기 EL 표시 장치의 표시면이 경면처럼 보인다.

전압의 인가에 의해 발광하는 유기 발광층의 표면측에 투명 전극을 구비함과 함께, 유기 발광층의 이면측에 금속 전극을 구비하여 이루어지는 유기 일렉트로 루미네선스 발광체를 포함하는 유기 EL 표시 장치에 있어서, 투명 전극의 표면측에 편광판을 형성함과 함께, 이들 투명 전극과 편광판 사이에 위상차판을 형성할 수 있다.

위상차판 및 편광판은, 외부로부터 입사하여 금속 전극에서 반사해 온 광을 편광하는 작용을 갖기 때문에, 그 편광 작용에 의해 금속 전극의 경면을 외부로부터 시인시키지 않는다는 효과가 있다. 특히, 위상차판을 1/4 파장판으로 구성하고, 또한 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각을 π/4 로 조정하면, 금속 전극의 경면을 완전히 차폐할 수 있다.

즉, 이 유기 EL 표시 장치에 입사하는 외부 광은, 편광판에 의해 직선 편광 성분만이 투과한다. 이 직선 편광은 위상차판에 의해 일반적으로 타원 편광이 되는데, 특히 위상차판이 1/4 파장판이고 게다가 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각이 π/4 일 때에는 원 편광이 된다.

이 원 편광은, 투명 기판, 투명 전극, 유기 박막을 투과하고, 금속 전극에서 반사하고, 다시 유기 박막, 투명 전극, 투명 기판을 투과하여, 위상차판에 다시 직선 편광이 된다. 그리고, 이 직선 편광은, 편광판의 편광 방향과 직교하고 있으므로, 편광판을 투과할 수 없다. 그 결과, 금속 전극의 경면을 완전히 차폐할 수 있다.

본 발명에 의한 시트상 제품 (예를 들어 편광판) 은, 액정 표시 장치 등의 각종 장치의 형성 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 액정 표시 장치는, 본 발명에 의한 시트상 제품 (예를 들어 편광판) 을 액정셀의 편측 또는 양측에 배치하여 이루어지는 투과형이나 반사형, 혹은 투과·반사 양용형의 종래에 준한 적절한 구조를 갖는 것으로서 형성할 수 있다. 따라서, 액정 표시 장치를 형성하는 액정셀은 임의이고, 예를 들어 박막 트랜지스터형으로 대표되는 단순 매트릭스 구동형인 것 등의 적절한 타입의 액정셀을 사용한 것이어도 된다.

또 액정셀의 양측에 편광판이나 광학 부재를 형성하는 경우, 그것들은 동일한 것이어도 되고, 상이한 것이어도 된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성시에는, 예를 들어 프리즘 어레이 시트나 렌즈 어레이 시트, 광 확산판이나 백라이트 등의 적절한 부품을 적절한 위치에 1 층 또는 2 층 이상 배치할 수 있다.

<광학 표시 장치의 제조 시스템의 구성>

도 1 은 본 발명의 광학 표시 장치의 제조 시스템의 구성을 설명하는 도면이다. 이하의 설명상, 띠 형상의 시트상 제품을 편광판 원반으로서 설명한다.

반송 수단 (공급 수단에 상당한다) 은, 편광판 원반 (3) 이 권취된 롤 (4) 을 설치 가능하게 하고, 이 롤 (4) 로부터 편광판 원반 (3) 을 꺼낼 수 있도록 구성된다. 반송 수단은, 반송 롤러 (11) 등을 갖고 구성되는데, 상기 기능을 실현하는 것이면 특별히 제한되지 않는다.

박리 수단 (도시 생략) 은, 후술하는 검출 수단 (12) 에 의한 결함의 검출 전 또는 검출 후에, 이형 필름 (도시 생략) 을 편광판 원반 (3) 으로부터 박리한다. 검출 수단 (12) 에 의한 결함 검출 전에 실시하는 것이 바람직하다. 또, 세정 수단은, 이형 필름을 박리한 편광판 원반 (3) 을 세정한다. 박리 수단 (14), 세정 수단 (15) 은, 공지된 기술을 적용할 수 있다.

검출 수단 (12) 은, 롤 (4) 로부터 꺼낸 편광판 원반 (3) 의 편면 또는 양면의 결함을 검출한다. 「결함」은, 예를 들어, 흠집, 오염, 크랙 등이 예시된다. 검출 수단 (12) 은, 예를 들어, 편광판 원반 (3) 의 폭 방향을 따라 일렬 상에 배치한 복수의 CCD 카메라, 조명 장치 등으로 구성된다 (일본 공개특허공보 2005-62165호, 13 페이지를 참조).

예를 들어, 편광판 원반 (3) 의 표면 결함을 검출하기 위하여, 제 1 카메라열 (12a) 과 제 2 카메라열 (12b) 이 배치되어 있다. 제 1 카메라열 (12a) 에는, 편광판 원반 (3) 의 폭 방향을 따라 4 대의 CCD 카메라가 형성되고, 제 2 카메라열 (12b) 에는, 마찬가지로 폭 방향을 따라 4 대의 CCD 카메라가 형성되어 있다. 제 2 카메라열 (12b) 은, 제 1 카메라열 (12a) 의 하류측에 배치되어 있고, 결함 검출을 확실하게 실시하기 위하여 2 열 배열로 하고 있다. 이면용으로 제 3 카메라열 (12c), 제 4 카메라열 (12d) 이 동일하게 배치된다. 또한, 후술하는 절단 가공 처리 직전에, 제 5 카메라열 (12e) 을 배치하여, 결함을 검출하도록 구성하고, 반송 과정에서 발생하는 결함, 혹은 제 1 ∼ 제 4 카메라열 등에서의 검출의 누락 등에 대처할 수 있도록 하는 것은 바람직하다.

이들 제 1 ∼ 제 5 카메라열 (12a ∼ 12e) 에 의해 취득된 화상은, 화상 처리부 (도시 생략) 에 보내져, 화상 처리 기술을 사용하여 편광판 원반 (3) 의 표면이나 내부에 존재하는 결함의 검출을 실시한다. 화상 처리부는, 화상 처리 프로그램 등의 소프트웨어에 의해 구성할 수 있다. 물론, 화상 처리부를 하드웨어에 의해 구성해도 된다. 화상 처리부에 의해, 결함인지의 여부를 판정함과 함께, 결함 위치도 구한다. 이상과 같이, 제 1 ∼ 제 5 카메라열 (12a ∼ 12e) 및 화상 처리부는, 편광판 원반 (3) 의 결함을 검출하는 검출 수단 (12) 으로서 기능한다. 또, 화상 처리 프로그램에 의해 실시하는 경우의, 결함 판정 알고리즘은 공지된 것을 채용할 수 있다.

절단 가공 수단 (13) 은, 검출 수단 (12) 의 검출 결과에 기초하여 편광판 원반 (3) 을, 소정 사이즈로 절단하고, 개개의 시트상 제품 (편광판 (3a)) 으로 가공한다. 「절단」은, 예를 들어 기요틴 방식, 펀칭 방식, 레이저에 의한 절단 방식 등에 의한 절단이 가능하다. 레이저에 의한 절단 방식을 채용하는 경우에, 절단 후의 절단면이 매끄럽고, 띠 형상의 시트상 제품이 점착제층을 포함하는 적층 필름 원반인 경우에는 점착제가 비어져 나오는 것을 방지할 수 있기 때문에, 레이저에 의한 절단 방식이 바람직하다. 편광판 원반 (3) 은, 흡착 수단 (14) 에 의해 부압 흡착되고, 소정 사이즈만큼 반송되어, 절단 가공 수단 (13) 에 의해 절단된다.

이 절단 가공에 있어서, 소정 사이즈로 절단이 실시되는데, 사이즈는 미리 메모리에 저장되어 있어도 되고, 적절히, 장치의 오퍼레이터에 의해 사이즈값을 입력 혹은 선택할 수 있도록 구성할 수 있다.

결함이 검출되어 있는 경우의 절단 가공에 대해 이하에 설명한다. 결함의 검출 처리 후의 편광판 원반 (3) 이 반송 롤러 (11), 흡착 수단 (14) 등의 공급 수단에 의해, 순서대로 반송되어 온다. 절단 가공 수단 (13) 은 결함 부분이 포함되는 편광판 원반 (3) 을 절단하는 경우에, 예를 들어, 결함이 직전의 절단 단면으로부터 20㎝ 길이의 위치에 존재하고 있는 경우, 편광판 원반 (3) 이, 절단 단면으로부터 21㎝ 길이의 위치에서 절단되도록 반송되어 절단된다. 이와 같이 절단된 편광판 (3a) 은, 불량품이라고 판단되어 불량품의 반송 수단 (15) 을 따라 반송되어 제거된다. 소정의 사이즈가 절단 단면으로부터 50㎝ 길이이면, 이와 같이 절단 가공함으로써, 편광판 (3a) 의 수율을 대폭 개선할 수 있다. 반송 수단 (15) 은, 예를 들어, 벨트 컨베이어로 실현되어 불량품을 반송할 수 있다.

또한, 절단 가공 수단 (13) 으로서 펀칭 방법을 채용하는 경우에, 펀칭형을 바꿈으로써, 다양한 크기의 편광판 (3a) 을 펀칭할 수 있다. 즉, 동일한 편광판 원반 (3) 으로부터 여러가지 크기의 편광판 (3a) 을 얻을 수 있다. 또, 레이저에 의한 절단 방식을 채용하는 경우에, 절단 영역의 설정을 변경함으로써, 다양한 크기의 편광판 (3a) 을 잘라낼 수 있다.

결함이 없는 경우에는, 소정의 사이즈로 절단된 편광판 (3a) 이, 부착 가공 공정으로 이송된다. 흡착 수단 (16) (이송 수단에 상당한다) 은, 편광판 (3a) 을 손상시키지 않도록, 부압 흡착함으로써 이송한다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 액정셀 기판 (5) (광학 표시 유닛) 을 미리 세팅해 두고, 흡착 수단 (16) 은 편광판 (3a) 을 액정셀 기판 (5) 위에 탑재한다. 이 때에, 흡착 수단 (16) 과 연동한 롤러 부재 (17) (부착 가공 수단에 상당한다) 가 구르면서 편광판 (3a) 을 가압하도록 액정셀 기판 (5) 에 탑재하여 부착한다. 이로써, 기포의 혼입을 억제할 수 있어, 후술하는 탈포 처리 공정을 삭제 또는 단시간에 실시할 수 있다. 또한, 롤러 부재 (17) 에 의한 부착 방법에 한정되지 않고, 예를 들어, 흡착 수단 (16) 과는 물리적으로 연결되어 있지 않은 롤러 부재로 부착 처리를 실시해도 된다. 또, 이송 수단은, 상기의 흡착 방식에 한정되지 않고, 벨트 컨베이어 방식을 채용해도 된다.

이어서, 흡착 수단 (19) 은, 편광판 (3a) 을 액정셀 기판 (5) 에 부착한 액정 표시 장치 (광학 표시 장치에 상당한다) 를, 다음 공정으로 이송한다. 흡착 수단 (19) 은, 상기의 흡착 수단 (14, 16) 과 동일한 기능을 갖는다.

이어서, 제 2 검출 수단 (18) 은, 이송되어 온 액정 표시 장치 상의 결함을 검출한다. 검출 방법은, 상기 검출 수단 (12) 과 동일한 수단을 사용할 수 있다. 결함이 검출된 경우, 리워크 처리가 실시된다. 결함이 검출되지 않으면, 탈포 처리가 이루어진다. 그리고, 편광판 (3a) 이 부착되어 있지 않은 기타의 면에 대해서도 동일하게 편광판 (3a) 을 부착할 수 있도록 반전시켜, 부착 처리로 되돌리도록 구성할 수 있다. 또한, 탈포 처리는, 제 2 검출 수단 (18) 에 의한 결함 검출 전에 실시되어도 된다.

<제조 방법의 플로우 차트>

이하에, 본 발명의 광학 표시 장치의 제조 방법에 대해 도 3 의 플로우 차트를 사용하여 설명한다.

먼저, 띠 형상의 시트상 제품 (예를 들어, 편광판 원반) 을 제조 시스템에 세팅한다 (S1). 띠 형상의 시트상 제품은 롤 형상으로 광학 필름 제조 메이커로부터 보내지고, 조립 가공 메이커는 곤포 해체하고, 롤 표면을 세정하여, 제조 시스템에 세팅한다.

다음으로, 이형 필름을 박리 처리하고 (S2), 박리 후의 띠 형상의 시트상 제품을 세정한다 (S3). 세정은, 점착성이 약한 점착제를 사용한 것으로 실시하는 것이 바람직하다.

다음으로, 결함의 검출 처리가 실시되고 (S4), 이 검사 결과에 기초하여, 양품으로서 소정 사이즈로 절단, 혹은 결함 부분을 포함하는 불량품으로서 절단이 실시된다 (S5). 절단된 것이 결함 부분이 존재하고 있는 불량품이면 (S6), 불량품으로서 제거된다 (S7). 양품이면 (S6), 부착 처리가 이루어진다 (S8). 또한, 검출 처리는, 수 단계로 나누어 실시해도 된다.

이어서, 광학 표시 장치로서의 결함의 검출이 실시된다 (S9). 검출 결과에서 불량품이라고 판단되면 (S10), 리워크 처리가 실시된다 (S11). 양품이라고 판단되면 (S10), 다음 처리 공정으로 진행된다 (S12). 다음 처리로는, 탈포 처리가 예시된다. 또, 시트상 제품이 부착되어 있지 않은 기타의 면에 대해서 도 시트상 제품을 부착할 수 있도록 반전시켜, 부착 처리로 이행할 수 있도록 구성하는 처리가 예시된다.

<별도 실시형태>

본 발명은, 편광판만을 광학 표시 유닛에 부착하는 제조 시스템 및 제조 방법에 한정하는 것은 아니며, 위상차판을 광학 표시 유닛에, 또는, 편광판 및 위상차판을 광학 표시 유닛에 일체로 붙이는 것에도 적용할 수 있다. 또, 광학 표시 유닛은, 액정셀 기판에 제한되지 않는다.

Claims (4)

1. 광학 표시 장치의 부재인 광학 필름과, 광학 표시 유닛을 접착하는 점착제와, 상기 점착제를 보호하는 이형 필름을 갖는 띠 형상의 시트상 제품이 권취된 롤로부터 띠 형상의 시트상 제품을 꺼내 공급하는 공급 수단과,

   상기 띠 형상의 시트상 제품의 결함을 검출하는 검출 수단과,

   상기 검출 수단의 검출 결과에 기초하여 띠 형상의 시트상 제품을 상기 결함을 피하도록 소정 사이즈로 절단하여, 개개의 시트상 제품으로 가공하는 절단 가공 수단과,

   상기 절단 가공 수단으로 절단 가공된, 상기 결함을 포함하지 않는 소정 사이즈의 시트상 제품을 부착 가공을 실시하기 위하여 이송하는 이송 수단과,

   상기 이송 수단에 의해 이송된 소정 사이즈의 시트상 제품과 상기 광학 표시 장치의 부재인 광학 표시 유닛을 상기 점착제를 개재하여 부착하는 부착 가공 수단을 구비하고,

   이들 각 수단을 연속된 제조 라인 공정상에 배치한 것을 특징으로 하는 광학 표시 장치의 제조 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 검출 수단에 의한 결함의 검출 전에, 상기 이형 필름을 상기 띠 형상의 시트상 제품으로부터 박리하는 박리 수단과,

   상기 이형 필름을 박리한 띠 형상의 시트상 제품을 세정하는 세정 수단을 더 구비하는, 광학 표시 장치의 제조 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 부착 가공 수단으로 부착한 후에, 결함을 검출하는 제 2 검출 수단을 더 구비하는, 광학 표시 장치의 제조 시스템.
4. 광학 표시 장치의 부재인 광학 필름과, 광학 표시 유닛을 접착하는 점착제와, 상기 점착제를 보호하는 이형 필름을 갖는 띠 형상의 시트상 제품이 권취된 롤로부터 띠 형상의 시트상 제품을 꺼내 공급하는 공급 공정과,

   상기 띠 형상의 시트상 제품의 결함을 검출하는 검출 공정과,

   상기 검출 공정에서의 검출 결과에 기초하여 띠 형상의 시트상 제품을 상기 결함을 피하도록 소정 사이즈로 절단하여, 개개의 시트상 제품으로 가공하는 절단 가공 공정과,

   상기 절단 가공 공정에서 절단 가공된, 상기 결함을 포함하지 않는 소정 사이즈의 시트상 제품을 이송하는 이송 공정과,

   상기 이송 공정에서 이송된 소정 사이즈의 시트상 제품과 상기 광학 표시 장치의 부재인 광학 표시 유닛을 상기 점착제를 개재하여 부착하는 부착 가공 공정을 포함하고,

   이들 각 공정을 연속된 제조 라인에서 실시하는 것을 특징으로 하는 광학 표시 장치의 제조 방법.

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