KR102172966B1 - 절삭 가공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 편광자와, 편광자의 제1 면 상에 적층된 제1 편광자 보호층과, 편광자의 제2 면 상에 적층되고, 제1 편광자 보호층보다 영률이 낮은 제2 편광자 보호층을 포함하는 광학 부재의 단부면을 절삭하는 절삭 가공 방법으로서, 회전축과, 광학 부재의 단부면측으로 돌출되는 절삭날을 갖는 절삭 부재를 준비하는 단계와, 회전축을 중심으로 상기 절삭날을 제2 편광자 보호층측으로부터 제1 편광자 보호층측으로 회전시키는 단계와, 회전하는 절삭날을 제2 편광자 보호층측으로부터 침입시켜 광학 부재의 단부면에 접촉시킴으로써 광학 부재의 단부면을 절삭하는 단계를 포함하는 절삭 가공 방법을 제공한다.

Description

절삭 가공 방법{CUTTING METHOD}

본 발명은 절삭 가공 방법 및 절삭 가공 장치에 관한 것이다.

본원은, 2013년 4월 9일에 출원된 일본 특허 출원 제2013-81215호 및 2013년 5월 10일에 출원된 일본 특허 출원 제2013-100748호에 기초하여 우선권을 주장하며, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래, 편광판 등의 광학 부재의 단부면을 절삭 가공하는 절삭 가공 방법으로서, 특허문헌 1에 기재된 절삭 가공 방법이 알려져 있다. 특허문헌 1의 절삭 가공 방법은, 회전하는 절삭날에 의해 형성되는 절삭 영역을, 광학 부재의 단부면에 접촉시켜 절삭 가공을 행할 때에, 그 절삭 영역 중에서도 소정의 가상선으로부터 떨어져 있는 부분을 광학 부재의 단부면에 접촉시키고 있다. 이 방법에 의하면, 절삭날에 의한 압하 작용이 완화되어, 광학 부재의 단부면을 양호한 상태로 마무리할 수 있다고 기재되어 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 제4954662호 공보

한편 최근에는, 액정 표시 장치의 박형화에 따라, 편광판의 박형화도 진행되고 있다. 예컨대, 편광자의 양면에 적층된 보호층이 되는 트리아세틸셀룰로오스(TAC : TriAcetylCellulose) 중 한쪽의 TAC를 제거한 편광판(이하, 박형 편광판이라고 하는 경우가 있음)이 개발되어 있다.

본 발명자의 지견에 의하면, 박형 편광판을 포함하는 광학 부재의 단부면의 절삭 가공에 있어서, 회전날의 침입 방향을 바꾸면, 광학 부재의 단부면에서의 크랙의 발생 상황이 달라지는 경우가 있었다. 박형 편광판에 있어서는, 편광자의 한쪽의 면 상에 적층된 보호층과 다른쪽의 면 상에 적층된 보호층에서 서로 경도가 상이하다. 그래서, 광학 부재에 대하여 회전날을 상측으로부터 침입시키는지 하측으로부터 침입시키는지에 따라, 편광자가 충분히 보호되거나 보호되지 않거나 하여 광학 부재의 단부면에서의 크랙의 발생 상황이 달라지는 것을 본 발명자는 밝혀내어, 본 발명에 이르렀다.

본 발명의 양태는 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 광학 부재의 단부면을 양호한 상태로 마무리할 수 있는 절삭 가공 방법 및 절삭 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 양태에 따른 절삭 가공 방법 및 절삭 가공 장치는 이하의 구성을 채용했다.

(1) 본 발명의 제1 양태에 따른 절삭 가공 방법은, 편광자와, 상기 편광자의 제1 면 상에 적층된 제1 편광자 보호층과, 상기 편광자의 제2 면 상에 적층되고, 상기 제1 편광자 보호층보다 영률이 낮은 제2 편광자 보호층을 포함하는 광학 부재의 단부면을 절삭하는 절삭 가공 방법으로서, 회전축과, 상기 광학 부재의 단부면측으로 돌출되는 절삭날을 갖는 절삭 부재를 준비하는 것과, 상기 회전축을 중심으로 상기 절삭날을 상기 제2 편광자 보호층측으로부터 상기 제1 편광자 보호층측으로 회전시키는 것과, 회전하는 상기 절삭날을 상기 제2 편광자 보호층측으로부터 침입시켜 상기 광학 부재의 단부면에 접촉시킴으로써 상기 광학 부재의 단부면을 절삭하는 것을 포함한다.

(2) 상기 (1)에 기재된 절삭 가공 방법에서는, 1회의 절삭 가공 처리 배치(batch)가 완료된 후에 절삭 가공 후의 광학 부재의 외형 치수를 측정하고, 다음 배치의 절삭 가공 처리에 의해 얻어지는 광학 부재의 외형 치수가 요구되는 허용 범위 이내가 되도록, 상기 다음 배치의 절삭 가공 처리를 시작하기 전에, 상기 다음 배치에서 절삭 가공 처리되는 광학 부재의 단부면과 상기 절삭날의 상대 위치를 조정해도 좋다.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 절삭 가공 방법에서는, 상기 광학 부재의 절삭 가공 조건을 히트 쇼크 시험의 결과에 기초하여 결정하고, 상기 히트 쇼크 시험에서는, 절삭 가공 후의 광학 부재에 오토클레이브 처리를 행하며, 상기 광학 부재를 60℃~90℃에서 1시간 가열하고, 상기 접합체를 상온에서 15분~30분 방치하며, 상기 접합체를 수온 23℃~40℃에서 수조에 30분 침지시켜도 좋다.

(4) 본 발명의 제2 양태에 따른 절삭 가공 장치는, 광학 부재의 단부면을 절삭하는 절삭 가공 장치로서, 회전축과, 상기 광학 부재의 단부면측으로 돌출되는 절삭날을 갖고, 상기 회전축을 중심으로 상기 절삭날을 회전시키며, 회전하는 상기 절삭날을 상기 광학 부재의 단부면에 접촉시킴으로써 상기 광학 부재의 단부면을 절삭하는 절삭 부재와, 상기 절삭 부재의 측방을 둘러싸도록 배치된 커버와, 상기 커버의 내측 부분을 흡인함으로써 절삭에 의해 생긴 절삭 부스러기를 흡인하는 흡인 장치를 포함한다.

(5) 상기 (4)에 기재된 절삭 가공 장치에서는, 상기 커버의 상기 절삭 부재를 노출시키는 개구부의 가장자리에, 상기 절삭 부스러기를 부착시키는 비산 방지 브러시가 설치되어 있어도 좋다.

(6) 상기 (5)에 기재된 절삭 가공 장치에서는, 상기 절삭 부재를 상기 광학 부재의 단부면에 대하여 평행하게 상대 이동시키는 이동 장치를 더 포함하고, 상기 이동 장치에 의한 상기 절삭 부재와 상기 광학 부재의 상대 이동에 의해 상기 광학 부재의 단부면에 상기 비산 방지 브러시를 접촉시킴으로써 상기 광학 부재의 단부면에 부착된 상기 절삭 부스러기를 떼어내도록 구성되어 있어도 좋다.

본 발명의 양태에 의하면, 광학 부재의 단부면을 양호한 상태로 마무리할 수 있는 절삭 가공 방법 및 절삭 가공 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 제1 실시형태에 따른 절삭 가공 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 절삭 부재의 측면도이다.
도 3은 비교예의 광학 부재의 단면도이다.
도 4는 본 실시형태의 광학 부재의 단면도이다.
도 5는 제1 실시형태에 따른 절삭 가공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 제1 실시형태에 따른 절삭 가공 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 제2 실시형태에 따른 절삭 가공 장치를 나타내는 사시도이다.
도 8은 광학 부재의 장변 방향에서의 적층체의 외형 치수의 변화를 나타내는 도면이다.
도 9는 광학 부재의 단변 방향에서의 적층체의 외형 치수의 변화를 나타내는 도면이다.
도 10은 테스터의 측면도이다.
도 11은 테스터의 정면도이다.
도 12는 샘플의 설명도이다.
도 13의 (a)~(e)는 박리 시험의 설명도이다.
도 14는 히트 쇼크 시험의 플로우차트이다.
도 15는 제3 실시형태에 따른 제1 가공 장치의 사시도이다.
도 16은 제3 실시형태에 따른 제1 가공 장치의 평면도이다.
도 17은 흡인 장치의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 이동 장치 및 비산 방지 브러시의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되지 않는다.

또한, 이하의 모든 도면에 있어서는, 도면을 보기 쉽게 하기 위해, 각 구성 요소의 치수나 비율 등은 적절히 상이하게 하였다. 또한, 이하의 설명 및 도면 중, 동일 또는 상당하는 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다.

(제1 실시형태)

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 절삭 가공 장치(1)를 나타내는 사시도이다.

절삭 가공 장치(1)는, 광학 부재의 단부면을 절삭 가공하기 위한 장치이다. 본 실시형태에서는, 복수장의 광학 부재의 단부면을 모아 절삭 가공하기 위해, 광학 부재를 복수장 중첩시킨 직방체형의 적층체(W)의 단부면(Wa)을 절삭 대상으로 하고 있다. 예컨대, 적층체(W)는, 장척형의 단층 시트 또는 적층 시트의 원단을 직사각형 형상으로 펀칭 가공함으로써 얻어진다. 또한, 절삭 대상은 적층체(W)에 한정되지 않고, 1장의 광학 부재여도 좋다.

적층체(W)를 구성하는 시트는, 폴리비닐알코올계 필름, 트리아세틸셀룰로오스 필름으로 대표되는 셀룰로오스계 필름, 에틸렌-아세트산비닐계의 필름 등을 들 수 있지만, 특별히 한정되는 것은 아니다. 복수층의 광학 필름으로 구성되는 편광판은, 1장의 두께가 두껍기 때문에, 다량의 필름의 단부면 가공이 가능한 본 발명의 제1 실시형태에 따른 절삭 가공 장치(1)의 절삭 대상으로서 바람직하다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 절삭 가공 장치(1)는 제1 가공 장치(2)와, 제2 가공 장치(3)와, 이동 장치(4)와, 제1 위치 조정 장치(5)와, 제2 위치 조정 장치(6)와, 제어 장치(7)를 구비하고 있다.

제1 가공 장치(2)와 제2 가공 장치(3)는, 이동 장치(4)를 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다.

제1 가공 장치(2)에서의 이동 장치(4)측에는, 적층체(W)의 단부면(Wa)을 절삭하는 절삭 부재(20)가 배치되어 있다. 제2 가공 장치(3)에서의 이동 장치(4)측에는, 적층체(W)의 단부면(Wa)을 절삭하는 절삭 부재(20)가 배치되어 있다. 제1 가공 장치(2)의 절삭 부재(20) 및 제2 가공 장치(3)의 절삭 부재(20)를 동시에 회전시킴으로써, 적층체(W)의 4개의 단부면(Wa) 중 2개의 단부면(Wa)을 동시에 일괄하여 절삭 가공할 수 있다.

이하, 절삭 부재(20)의 구성에 대하여 설명한다.

도 2는 절삭 부재(20)의 측면도이다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 절삭 부재(20)는, 적층체(W)의 단부면(Wa)(도 1 참조)의 법선 방향을 따라 연장되는 회전축(21)과, 회전축(21)을 중심으로 하여 회전하는 회전체(22)와, 회전축(21)을 지지하는 지지대(23)와, 회전체(22)에 설치된 복수의 절삭날[예컨대 본 실시형태에서는 제1 절삭날(24a), 제2 절삭날(24b), 제3 절삭날(24c), 제4 절삭날(24d), 제5 절삭날(24e) 및 제6 절삭날(24f)의 6개의 절삭날]을 구비하고 있다. 이하의 설명에 있어서는, 제1 절삭날(24a), 제2 절삭날(24b), 제3 절삭날(24c), 제4 절삭날(24d), 제5 절삭날(24e) 및 제6 절삭날(24f)을 총칭하여 「절삭날(24)」이라고 하는 경우가 있다.

회전체(22)는, 회전축(21)에 고정되어 있고, 회전축(21)을 중심으로 하여 한 방향으로 회전한다. 회전체(22)는, 회전축(21)에 대하여 수직인 설치면(22a)을 갖는다. 또한, 회전체(22)는 원반 형상이지만, 이 형상에 한정되는 것은 아니다.

예컨대, 회전체(22)의 직경은 250 ㎜ 정도이다. 또, 회전체(22)의 직경은 이것에 한정되지 않고, 일례로서 150 ㎜ 이상 600 ㎜ 이하로 할 수 있다.

절삭날(24)은, 회전체(22)의 설치면(22a)에 설치되어 있다. 절삭날(24)은, 설치면(22a)으로부터 적층체(W)의 단부면(Wa)(도 1 참조)측으로 돌출되어 있다.

절삭날(24a~24c)은, 이 순서로 설치면(22a)으로부터의 돌출량이 커져 있다. 제1 절삭날(24a)은, 회전축(21)으로부터의 거리가 가장 길며 또한 설치면(22a)으로부터의 돌출량이 가장 작다. 제3 절삭날(24c)은, 회전축(21)으로부터의 거리가 가장 짧으며 또한 설치면(22a)으로부터의 돌출량이 가장 크다.

제1 절삭날(24a), 제2 절삭날(24b), 제4 절삭날(24d) 및 제5 절삭날(24e)은, 황삭용의 절삭날이며, 다결정 다이아몬드로 이루어진다. 한편, 제3 절삭날(24c) 및 제6 절삭날(24f)은, 마무리용의 절삭날이며, 단결정 다이아몬드로 이루어진다. 또한, 상기 재질은 절삭날의 재질로서 바람직한 형태로 선정되며, 적층체(W)의 단부면(Wa)(도 1 참조)을 절삭 가공하기에 알맞은 재질이라면, 이들에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 실시형태에서는, 절삭날의 개수는 6개이지만, 이것에 한정되지 않고, 회전축(21)으로부터 절삭날까지의 거리 등의 여러가지 조건에 따라 적절히 변경할 수 있다. 다만, 가공 효율의 관점에서는, 절삭날의 개수는 회전축(21)으로부터 절삭날까지의 거리가 길수록 많게 하는 것이 바람직하다. 또한, 절삭날의 배치는 특별히 한정되지 않지만, 가공 효율의 관점에서는, 회전축(21)으로부터 등거리에 복수개의 절삭날이 소정의 간격으로 배치되는 것이 바람직하다.

절삭날의 형상은 특별히 한정되지 않고, 원기둥형이나 각기둥형, 단면이 사다리꼴을 갖는 기둥형, 반구형 등이어도 좋다. 절삭날의 형상이나 크기는, 광학 부재의 치수나 요구되는 가공 효율 등에 따라 적절히 설정할 수 있다. 또한, 절삭날은, 적층체(W)의 단부면(Wa)(도 1 참조)측으로 돌출되어 설치되어 있다면, 회전축(21)의 축방향에 대하여 경사져 있어도 좋다.

도 1을 다시 참조해 보면, 이동 장치(4)는 베이스(40)와, 베이스(40) 상에 설치된 문 형상의 프레임(41)과, 베이스(40) 상에 설치된 원판형의 테이블(42)과, 테이블(42) 상에 배치된 제1 누름 부재(43)와, 프레임(41)의 베이스(40)측으로 설치된 실린더(44)와, 실린더(44)의 로드의 선단에 부착된 제2 누름 부재(45)를 구비하고 있다.

이동 장치(4)는, 적층체(W)를 절삭 부재(20)에 대하여 적층체(W)의 단부면(Wa)의 길이 방향과 평행한 방향 V로 이동시킨다.

테이블(42)은 제1 누름 부재(43)를 테이블(42)의 중심축 둘레로 회전 가능하다. 실린더(44)는 제2 누름 부재(45)를 상하 이동 가능하다. 적층체(W)는 제1 누름 부재(43)와 제2 누름 부재(45) 사이에 끼여 고정된다.

베이스(40)는 제1 가공 장치(2)와 제2 가공 장치(3) 사이를 통과하도록 이동 가능하다. 절삭에 있어서는, 제1 누름 부재(43) 및 제2 누름 부재(45)에 의해 적층체(W)를 고정시킨다. 이때, 적층체(W)의 양단부면의 법선 방향과 제1 가공 장치(2) 및 제2 가공 장치(3) 각각의 회전축(21)의 연장 방향을 일치시킨다. 그리고, 회전체(22)를 회전시키고, 적층체(W)가 제1 가공 장치(2)와 제2 가공 장치(3) 사이를 통과하도록 베이스(40)를 이동시킨다. 베이스(40)는, 도시되지 않은 이동 기구에 의해, 절삭 대상이 되는 적층체(W)의 단부면(Wa)의 길이 방향과 평행한 방향 V로 이동된다.

회전체(22)의 회전에 따라, 회전체(22)의 설치면(22a)에 설치된 절삭날(24)이 회전하고, 절삭날(24)이 적층체(W)의 단부면(Wa)과 접함으로써, 단부면(Wa)을 절삭한다.

이때, 우선, 회전체(22)의 가장 외측에 위치하는 제1 절삭날(24a) 및 제4 절삭날(24d)이 적층체(W)에 접하여, 적층체(W)의 단부면(Wa)을 절삭한다. 베이스(40)가 진행하면, 계속해서 제1 절삭날(24a) 및 제4 절삭날(24d)보다 내측에 설치된 제2 절삭날(24b) 및 제5 절삭날(24e)이 적층체(W)에 접하여, 적층체(W)의 단부면(Wa)을 절삭한다. 제2 절삭날(24b) 및 제5 절삭날(24e)은 제1 절삭날(24a) 및 제4 절삭날(24d)보다 돌출량이 크기 때문에, 제1 절삭날(24a) 및 제4 절삭날(24d)에 의해 절삭된 단부면(Wa)을, 더욱 깊게 절삭한다. 이와 같이 하여, 제1 절삭날(24a), 제2 절삭날(24b), 제4 절삭날(24d) 및 제5 절삭날(24e)이 적층체(W)의 단부면(Wa)을 서서히 깊게 절삭해 나간다. 마지막으로, 마무리용의 제3 절삭날(24c) 및 제6 절삭날(24f)이 적층체(W)의 단부면(Wa)을 절삭하여, 경면 마무리를 한다. 이와 같이 1조의 마주보는 단부면(Wa)의 처리가 완료된 후, 테이블(42)을 90° 회전시켜, 다른 단부면(Wa)을 처리한다.

제1 위치 조정 장치(5)는, 제1 가공 장치(2)의 위치를 조정하기 위한 장치이다. 본 실시형태의 제1 위치 조정 장치(5)는, 제1 가공 장치(2)를, 적층체(W)를 구성하는 광학 부재(F)의 짧은 방향과 평행한 방향 Vf로만 이동시킨다.

제2 위치 조정 장치(6)는 제2 가공 장치(3)의 위치를 조정하기 위한 장치이다. 본 실시형태의 제2 위치 조정 장치(6)는 제2 가공 장치(3)를 방향 Vf로만 이동시킨다.

제어 장치(7)는 제1 위치 조정 장치(5), 제2 위치 조정 장치(6)를 통괄 제어한다. 본 실시형태의 제어 장치(7)는, 제1 위치 조정 장치(5) 및 제2 위치 조정 장치(6)의 제어를 행하여, 제1 가공 장치(2) 및 제2 가공 장치(3)의 각각을 방향 Vf로만 이동시킨다.

이하, 적층체(W)를 구성하는 광학 부재에 대하여 도 3 및 도 4를 이용하여 설명한다.

도 3은 비교예의 광학 부재(Fx)의 단면도이다. 도 4는 본 실시형태의 광학 부재(F)의 단면도이다. 또한, 도시 여건상, 도 3 및 도 4의 각 층의 해칭은 간략하게 한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 비교예의 광학 부재(Fx)는, 필름형의 광학 부재 본체(F1x)와, 광학 부재 본체(F1x)의 한쪽의 면(도 3에서는 상면)에 형성된 위상차판(F4x)과, 위상차판(F4x)의 상면에 형성된 점착층(F5x)과, 점착층(F5x)을 개재하여 위상차판(F4x)의 상면에 분리 가능하게 적층된 세퍼레이터(F6x)와, 광학 부재 본체(F1x)의 다른쪽의 면(도 3에서는 하면)에 적층된 표면 보호 필름(F7x)을 갖는다. 광학 부재 본체(F1x)는 편광판으로서 기능한다.

광학 부재 본체(F1x)는 편광자(F2x)와, 편광자(F2x)의 양면에 적층된 보호 필름(F3x)을 갖는다. 예컨대, 편광자(F2x)는 폴리비닐알코올(PVA : Poly Vinyl Alcohol)로 이루어진다. 보호 필름(F3x)은 트리아세틸셀룰로오스(TAC : TriAcetyl Cellulose)로 이루어진다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 광학 부재(F)는, 필름형의 광학 부재 본체(F1)와, 광학 부재 본체(F1)의 한쪽의 면(도 4에서는 상면)에 형성된 위상차판(F4)과, 위상차판(F4)의 상면에 형성된 점착층(F5)과, 점착층(F5)을 개재하여 위상차판(F4)의 상면에 분리 가능하게 적층된 세퍼레이터(F6)와, 광학 부재 본체(F1)의 다른쪽의 면(도 4에서는 하면)에 적층된 표면 보호 필름(F7)을 갖는다. 광학 부재 본체(F1)는 편광판으로서 기능한다.

광학 부재 본체(F1)는 편광자(F2)와, 편광자(F2)의 한쪽의 면(도 4에서는 하면) 상에 적층된 보호 필름(F3)을 갖는다. 예컨대, 보호 필름(F3)은 TAC이다.

여기서, 보호 필름(F3)은 제1 편광자 보호층에 상당한다. 위상차판(F4)은 제2 편광자 보호층에 상당한다.

또한, 비교예에서의 보호 필름(F3x)과 위상차판(F4x)의 접합, 및 본 실시형태에서의 보호 필름(F3)과 점착층(F5)과의 사이의 각 층의 접합에서는, 수용액계, 유기 용제 용액계, 무용제형 등, 적절한 접착제에 의해 접착되어 있어도 좋다. 또한, 비교예에서의 보호 필름(F3x)과 위상차판(F4x)의 접합, 및 본 실시형태에서의 편광자(F2)와 위상차판(F4)의 접합에서는, 감압 접착제에 의해 접착되어 있어도 좋다.

본 실시형태에서의 편광자(F2)와 위상차판(F4)의 접합을 감압 접착제에 의해 접착하는 경우에는, 위상차판(F4)(제2 편광자 보호층)을 감압 접착제로 할 수 있다. 감압 접착제에서의 영률은, 일반적으로 강성률로서 구하는 것이 가능하다. 변형에 대한 체적 변화가 수반되지 않는 경우, 영률(E)과 강성률(G) 사이에는 이하의 관계식(1)이 성립한다.

E=G×3 … (1)

본 실시형태의 광학 부재 본체(F1)는, 비교예의 광학 부재 본체(F1x)에 대하여, 편광자(F2x)의 양면에 적층된 보호 필름(F3x) 중 편광자(F2x)의 상면 상에 적층된 보호 필름(F3x)이 제거된 구성으로 되어 있다. 그 때문에, 본 실시형태의 광학 부재 본체(F1)는, 비교예의 광학 부재 본체(F1x)보다 보호 필름(F3x)만큼 두께가 얇아져 있다. 이하의 설명에 있어서, 본 실시형태의 광학 부재 본체(F1)를 박형 편광판이라고 하는 경우가 있다.

본 발명자의 지견에 의하면, 박형 편광판을 포함하는 광학 부재의 단부면의 절삭 가공에 있어서, 회전날의 침입 방향을 바꾸면, 광학 부재의 단부면에서의 크랙의 발생 상황이 달라지는 경우가 있었다. 박형 편광판에 있어서는, 편광자의 한쪽의 면 상에 적층된 보호층과 다른쪽의 면 상에 적층된 보호층에서 서로 경도가 상이하다. 그래서, 광학 부재에 대하여 회전날을 상측으로부터 침입시키는지 하측으로부터 침입시키는지에 따라, 편광자가 충분히 보호되거나 보호되지 않거나 하여 광학 부재의 단부면에서의 크랙의 발생 상황이 달라지는 것을 본 발명자는 밝혀내어, 본 발명에 이르렀다.

이하, 본 실시형태에 따른 절삭 가공 방법에 대하여 설명한다.

(절삭 가공 방법)

본 실시형태에 따른 절삭 가공 방법은, 광학 부재를 복수장 중첩시킨 적층체(W)의 단부면(Wa)(도 1 참조)의 절삭 가공 방법이며, 도 1 및 도 2에서 나타낸 절삭 가공 장치(1)를 이용하여 행해진다.

도 5는 본 실시형태에 따른 절삭 가공 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 5에서는, 위상차판(F4)이 편광자(F2)에 대하여 상측에 배치되어 있는 경우의 절삭 가공 방법에 대하여 설명한다.

도 5의 상단은, 절삭 부재(20)에 의한 적층체(W)의 단부면(Wa)의 절삭 가공을 나타내는 도면이다. 도 5의 중단은, 도 5의 상단에서의 적층체(W)의 단부면 확대도이다. 도 5의 하단은, 도 5의 중단에서의 적층체(W)를 구성하는 광학 부재(F)의 측면도이다.

도 5의 상단에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 절삭 가공 방법은, 회전체(22)를 우측 방향으로 회전시키면서 적층체(W)의 단부면(Wa)의 길이 방향과 평행한 방향 V로 이동시킴으로써, 적층체(W)의 단부면(Wa)을 절삭한다.

도 5의 중단에 나타내는 바와 같이, 적층체(W)는 복수의 광학 부재(F)가 적층되어 이루어진다. 도 5의 하단에 나타내는 바와 같이, 위상차판(F4)은 편광자(F2)의 상면에 배치되어 있다. 도 5의 중단으로 되돌아가, 적층체(W)는, 상층측으로부터 하층측을 향하여, 1장의 광학 부재(F)마다, 위상차판(F4), 편광자(F2) 및 보호 필름(F3)이 이 순서로 교대로 배치되어 있다.

표 1은 위상차판 및 TAC(보호 필름)의 영률[N/㎟]을 나타내는 표이다. 표 1에 있어서, MD는 반송 시트의 길이 방향(Machine Direction)에서의 영률이며, TD는 반송 시트의 짧은 방향(Transverse Direction)에서의 영률이다. 여기서, 반송 시트는, 광학 부재가 직사각형 형상으로 펀칭 가공되기 전의 장척형의 시트를 의미한다.

영률의 측정 방법은, JIS K 7127 「플라스틱 필름 및 시트의 인장 시험 방법」의 1호 시험편에 기초하여 행했다. 구체적으로는, 위상차 필름으로부터, 폭 10 ㎜×길이 200 ㎜의 시험편을 절단하고, 표선간 거리를 100 ㎜로 하여, 이것을 시마즈 제작소사 제조의 만능 시험기 「오토그래프 AG-I」에 세트하고, 인장 속도 50 ㎜/분으로 인장 시험을 행하여, 영률을 구했다. 인장 시험은, 장척 롤 필름의 기계 방향(길이 방향, MD)을 장변으로 하여 절단한 시험편, 장척 롤 필름의 폭 방향(TD)을 장변으로 하여 절단한 시험편의 각각에 대하여 행했다.

표 1에 나타내는 바와 같이, 위상차판의 영률은 TAC의 영률보다 낮다. MD에서의 영률은 TD에서의 영률보다 낮다. 또한, 영률의 데이터를 취득할 때에는, 낮은 쪽의 데이터, 즉 MD에서의 영률이 이용된다.

본 발명자는, 예의 연구한 결과, 회전하는 절삭날(24)을 보호 필름(F3)보다 영률이 낮은 위상차판(F4)측으로부터 침입시킴으로써, 편광자(F2)가 충분히 보호되어 광학 부재(F)의 단부면(Fa)에서의 크랙의 발생을 억제할 수 있는 것을 알아내어, 이하의 절삭 가공 방법을 발명하기에 이르렀다.

본 실시형태에 따른 절삭 가공 방법은, 편광자(F2)와, 편광자(F2)의 하면 상에 적층된 보호 필름(F3)과, 편광자(F2)의 상면 상에 적층되고, 보호 필름(F3)보다 영률이 낮은 위상차판(F4)을 포함하는 광학 부재(F)의 단부면(Fa)을 절삭하는 절삭 가공 방법으로서, 광학 부재(F)의 단부면(Fa)의 법선 방향을 따라 연장되는 회전축(21)과, 광학 부재(F)의 단부면(Fa)측으로 돌출되는 절삭날(24)을 갖는 절삭 부재(20)를 준비하고, 회전축(21)을 중심으로 절삭날(24)을 위상차판(F4)측으로부터 보호 필름(F3)측으로 회전시킴으로써, 회전하는 절삭날(24)을 위상차판(F4)측으로부터 침입시켜 광학 부재(F)의 단부면(Fa)에 접촉시킴으로써 광학 부재(F)의 단부면(Fa)을 절삭한다.

또한, 회전체(22)의 회전 방향은 도 5에 나타낸 방향(우측 방향)에 한정되지 않고, 도 6에 나타내는 바와 같이 좌측 방향이어도 좋다.

도 6은,본 실시형태에 따른 절삭 가공 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 6에서는, 위상차판(F4)이 편광자(F2)에 대하여 하측에 배치되어 있는 경우의 절삭 가공 방법에 대하여 설명한다.

도 6의 상단은, 절삭 부재(20)에 의한 적층체(W)의 단부면(Wa)의 절삭 가공을 나타내는 도면이다. 도 6의 중단은, 도 6의 상단에서의 적층체(W)의 단부면 확대도이다. 도 6의 하단은, 도 6의 중단에서의 적층체(W)를 구성하는 광학 부재(F)의 측면도이다.

도 6의 상단에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 절삭 가공 방법은, 회전체(22)를 좌측 방향으로 회전시키면서 적층체(W)의 단부면의 길이 방향과 평행한 방향 V로 이동시킴으로써, 적층체(W)의 단부면(Wa)을 절삭한다.

도 6의 중단에 나타내는 바와 같이, 적층체(W)는 복수의 광학 부재(F)가 적층되어 이루어진다. 도 6의 하단에 나타내는 바와 같이, 위상차판(F4)은 편광자(F2)의 하면에 배치되어 있다. 도 6의 중단을 다시 살펴보면, 적층체(W)는, 하층측으로부터 상층측을 향하여, 1장의 광학 부재(F)마다, 위상차판(F4), 편광자(F2) 및 보호 필름(F3)이 이 순서로 교대로 배치되어 있다.

이와 같이 회전체(22)를 좌측 방향으로 회전시키는 경우에도, 회전하는 절삭날(24)을 보호 필름(F3)보다 영률이 낮은 위상차판(F4)측으로부터 침입시킴으로써, 편광자(F2)가 충분히 보호되어 광학 부재(F)의 단부면(Fa)에서의 크랙의 발생을 억제할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 의하면, 회전하는 절삭날(24)을 보호 필름(F3)보다 영률이 낮은 위상차판(F4)측으로부터 침입시킴으로써, 편광자(F2)가 충분히 보호되어 적층체(W)의 단부면(Wa)에서의 크랙의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 적층체(W)의 단부면(Wa)을 양호한 상태로 마무리할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 이동 장치(4)가 적층체(W)를 절삭 부재(20)에 대하여 적층체(W)의 단부면(Wa)의 길이 방향과 평행한 방향 V로 이동시키는 예를 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 이동 장치가 절삭 부재를 적층체의 단부면에 대하여 적층체의 단부면의 길이 방향과 평행한 방향으로 이동시켜도 좋다. 즉, 이동 장치는 절삭 부재를 적층체의 단부면에 대하여 적층체의 단부면의 길이 방향과 평행한 방향으로 상대 이동시키는 구성이면 된다.

(제2 실시형태)

계속해서, 제2 실시형태에 따른 절삭 가공 장치(1)의 구성에 대하여 설명한다. 도 7은 본 실시형태에 따른 절삭 가공 장치(1)를 나타내는 사시도이다. 도 7에 있어서, 제1 실시형태와 공통되는 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 절삭 가공 장치(1)는, 제1 실시형태의 절삭 가공 장치(1)와 동일한 구성이다. 절삭 가공 장치(1)의 근방에는, 2차원 측정기(8)가 배치되어 있다.

2차원 측정기(8)는, 도시되지 않은 카메라에 의한 촬상 화상과 XY 스테이지의 위치 정보에 의해, 적층체(W)와 비접촉으로, 적층체(W)의 단부면(Wa)의 2차원 좌표를 측정하는 것이다. 본 실시형태에 있어서, 2차원 측정기(8)는, 적층체(W)의 단부면(Wa)의 면 내[단부면(Wa)의 상부, 단부면(Wa)의 중앙부, 단부면(Wa)의 하부]에서의 광학 부재(F)의 장변 및 단변을 측정한다.

제어 장치(7)는, 2차원 측정기(8)의 측정 결과에 기초하여, 제1 위치 조정 장치(5) 및 제2 위치 조정 장치(6)의 제어를 행하여, 제1 가공 장치(2) 및 제2 가공 장치(3)의 각각을 방향 Vf로만 이동시킨다.

(절삭 가공 방법)

이하, 본 실시형태에 따른 절삭 가공 방법에 대하여 설명한다.

본 실시형태에 따른 절삭 가공 방법은, 도 7에서 나타낸 절삭 가공 장치(1) 및 2차원 측정기(8)를 이용하여 행해진다.

본 실시형태에 따른 절삭 가공 방법은, 제1 실시형태와 마찬가지로, 회전체(22)를 우측 방향으로 회전시키면서 적층체(W)의 단부면(Wa)의 길이 방향과 평행한 방향 V로 이동시킴으로써, 적층체(W)의 단부면(Wa)을 절삭한다.

그런데, 종래는 제품 규격의 허용 범위가 넓어, 예컨대 편광판의 외형 치수 공차는 ±0.15 ㎜였다. 그 때문에, 편광판의 단부면의 절삭 가공시에 있어서의 편광판의 외형 치수의 변화폭은 제품 규격의 허용 범위 내에 수용되어, 요구 치수를 만족시키는 편광판을 얻을 수 있었다.

그러나, 최근에는, 액정 표시 장치가 프레임이 좁아짐에 따라, 편광판의 외형 치수의 변화폭에 대한 요구가 엄격해지고 있으며, 예컨대 최근 요구되고 있는 편광판의 외형 치수 공차는 -0.05 ㎜ 이상 또한 +0.05 ㎜ 이하이다. 그 때문에, 편광판의 단부면을 단순히 절삭 가공하는 것만으로는, 절삭 가공시의 편광판의 외형 치수의 변화폭이 제품 규격의 허용 범위를 넘어, 최근의 엄격한 요구 치수를 만족시키는 것이 곤란해졌다.

본 발명자는, 예의 연구한 결과, 상기 과제는, 회전체(22)를 소정 시간 회전시키면, 회전축(21)의 회전 구동이나 회전축(21)과 베어링(도시 생략)의 마찰 등의 영향에 의한 열팽창이 원인인 것을 밝혀내고, 절삭 부재(20)의 설정 위치를 소정 타이밍에 이동시킴으로써, 요구 치수를 만족시키는 편광판을 얻을 수 있음을 알아내어, 이하의 절삭 가공 방법을 발명하기에 이르렀다.

본 실시형태에 따른 절삭 가공 방법은, 1회의 절삭 가공 처리 배치가 완료된 후에 절삭 가공 후의 적층체(W)의 외형 치수를 측정하고, 다음 배치의 절삭 가공 처리에 의해 얻어지는 적층체(W)의 외형 치수가 요구되는 허용 범위를 넘은 외형 치수가 되지 않도록(즉, 외형 치수가 허용 범위 이내가 되도록), 다음 배치의 절삭 가공 처리를 시작하기 전에, 다음 배치에서 절삭 가공 처리되는 적층체(W)의 단부면(Wa)과 절삭날(24)의 상대 위치를 조정한다.

여기서 1배치(batch)란, 1개의 적층체(W)의 4개의 단부면(Wa)을 각각 1회씩 절삭 가공하는 처리를 의미한다. 예컨대, 적층체(W)의 4개의 단부면(Wa) 중 2개의 단부면(Wa)을 동시에 일괄하여 절삭 가공하는 경우, 우선 광학 부재(F)의 길이 방향에서의 적층체(W)의 2개의 단부면(Wa)을 절삭 가공하고, 다음으로 테이블(42)을 90° 회전시켜, 광학 부재(F)의 짧은 방향에서의 적층체(W)의 나머지 2개의 단부면(Wa)을 절삭 가공함으로써, 1배치가 완료된다.

이하, 배치수와 적층체(W)의 외형 치수의 기준치로부터의 편차량의 관계에 대하여 도 8 및 도 9를 이용하여 설명한다.

도 8은 광학 부재(F)의 장변 방향에서의 적층체(W)의 외형 치수의 변화를 나타내는 도면이다.

도 9는 광학 부재(F)의 단변 방향에서의 적층체(W)의 외형 치수의 변화를 나타내는 도면이다.

도 8 및 도 9에 있어서, 횡축은 배치수[회]이다. 도 8에 있어서, 종축은 광학 부재(F)의 장변 방향에서의 적층체(W)의 외형 치수의 기준치로부터의 편차량[㎜]이다. 도 9에 있어서, 종축은 광학 부재(F)의 단변 방향에서의 적층체(W)의 외형 치수의 기준치로부터의 편차량[㎜]이다.

도 8 및 도 9에 있어서, 「상」은 적층체(W)의 단부면(Wa)의 상부의 측정 결과이고, 「중」은 적층체(W)의 단부면(Wa)의 중앙부의 측정 결과이며, 「하」는 적층체(W)의 단부면(Wa)의 하부의 측정 결과이다.

도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 종래의 방법으로 적층체(W)의 단부면(Wa)의 절삭 가공을 하면, 배치수를 늘림에 따라 광학 부재(F)의 장변 방향 및 단변 방향의 각각에 있어서 적층체(W)의 외형 치수의 기준치로부터의 편차량이 커진다. 그 때문에, 이대로 배치수를 계속해서 늘린다면, 절삭 가공시의 편광판의 외형 치수의 변화폭이 제품 규격의 허용 범위(예컨대 편광판의 외형 치수 공차 : ±0.03 ㎜)를 넘어 버린다.

그러나, 본 실시형태에서는, 1회의 절삭 가공 처리 배치가 완료된 후에 절삭 가공 후의 적층체(W)의 외형 치수로서 광학 부재(F)의 장변 방향 및 단변 방향 각각에서의 적층체(W)의 외형 치수를 측정하고, 다음 배치의 절삭 가공 처리에 의해 얻어지는 적층체(W)의 외형 치수가 요구되는 허용 범위(예컨대 편광판의 외형 치수 공차 : ±0.03 ㎜)를 넘은 외형 치수가 되지 않도록, 다음 배치의 절삭 가공 처리를 시작하기 전에, 다음 배치에서 절삭 가공 처리되는 적층체(W)의 단부면(Wa)과 절삭날(24)의 상대 위치를 조정하고 있다.

도 8 및 도 9에서는, 적층체(W)의 단부면(Wa)의 절삭 가공을 4배치 내지 6배치 정도 행한 후에, 편차량을 상쇄하는 방향으로 절삭 부재(20)의 설정 위치를 이동시킴으로써, 광학 부재(F)의 장변 방향 및 단변 방향의 각각에 있어서 적층체(W)의 외형 치수의 기준치로부터의 편차량이 허용 범위를 넘지 않도록 하여, 요구 치수를 만족시키고 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 의하면, 절삭 부재(20)의 설정 위치를 소정 타이밍에 이동시킴으로써, 요구 치수를 만족시키는 광학 부재(F)를 얻을 수 있다.

또한, 2차원 측정기(8)에 의해 적층체(W)의 단부면(Wa)의 면 내[단부면(Wa)의 상부, 단부면(Wa)의 중앙부, 단부면(Wa)의 하부]에서의 광학 부재(F)의 장변 및 단변을 측정함으로써, 적층체(W)를 구성하는 광학 부재(F)의 각각에 있어서 요구 치수를 만족시키기 쉬워진다.

상기 실시형태에 따른 절삭 가공 방법에 의하면, 적층체의 단부면을 양호한 상태로 마무리할 수 있다. 그러나, 상기 실시형태에 따른 절삭 가공 방법은, 적층체의 구성 부재, 절삭 가공 조건에 따라서는 적층된 광학 부재 사이에서 박리(층간 박리)가 생길 우려가 있다. 이 층간 박리는, 적층체의 단부면의 절삭 가공 직후에 확인되는 경우가 있는가 하면, 제품 출하시에 적층체의 모서리부에 충격이 가해지는 것 등을 계기로 보호 필름을 박리할 때에 확인되는 경우도 있다.

이와 같이 층간 박리가 생기는 경우로는 여러가지 경우가 있지만, 어떠한 충격이 어떠한 빈도로 적층체에 부가되는지를 상정하는 것은 곤란하다.

본 발명자는, 예의 연구한 결과, 절삭 가공 처리가 실시된 적층체를 구성하는 광학 부재에 대하여 상정될 수 있는 이상의 충격을 부여하고, 그 후, 충격을 부여한 광학 부재에 대하여 박리 시험을 행하여, 광학 부재의 층간 박리가 생기는 조건을 파악하며, 그 결과를 절삭 가공 방법에 피드백시킴으로써, 층간 박리의 발생을 억제할 수 있는 절삭 가공 방법의 조건을 결정할 수 있는 것을 알아냈다.

이하, 광학 부재에 대하여 충격을 부여하기 위한 테스터의 구성에 대하여 도 10 및 도 11을 이용하여 설명한다.

도 10은 테스터(110)의 측면도이다. 도 11은 테스터(110)의 정면도이다.

테스터(110)는, JIS L-1085, 1096을 참고 규격으로 하는 「걸리 스티프니스 테스터(GURLEY STIFFNESS TESTER)(전동식)」를 충격 부여 시험기로 전용한 것이다.

도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이, 테스터(110)는, 베이스(111)와, 베이스(111)에 설치된 스케일(112)과, 베이스(111)에 설치된 지지 기둥(113)과, 지지 기둥(113)에 상하 이동 가능하게 지지된 가동 아암(114)과, 가동 아암(114)에 부착된 클램프(115)와, 지지 기둥(113)의 지지축(113a)을 중심으로 회전 가능하게 지지된 진자(116)와, 진자(116)의 지지부(116a)에 부착된 추(117)를 구비하고 있다.

클램프(115)에는 광학 부재의 샘플(Fs)이 부착된다.

이하, 샘플(Fs)의 제조 방법에 대하여 도 12를 이용하여 설명한다.

도 12는 샘플(Fs)의 설명도이다.

도 12에 나타내는 바와 같이, 샘플(Fs)은, 단부면 절삭 가공이 완료된 평면에서 보아 직사각형인 광학 부재(F)의 4모퉁이를, 슈퍼 커터 등의 절단기를 이용하여 절단함으로써 제조된다. 예컨대, 샘플(Fs)의 평면에서 본 형상은 이등변 삼각형이며, 그 밑변으로부터 꼭짓점까지의 거리는 22 ㎜ 정도이다. 또, 샘플(Fs)의 형상과 치수는 일례이며, 이것에 한정되지 않는다.

이하, 테스터(110)를 이용하여 샘플(Fs)에 충격을 부여하는 방법에 대하여 설명한다.

(1) 우선, 진자(116)의 지지부(116a)에 200 g의 추(117)를 부착한다(도 10 및 도 11 참조).

(2) 다음으로, 클램프(115)에 샘플(Fs)을 부착한다. 이때, 클램프(115)에는, 이등변 삼각형의 샘플(Fs)의 밑변 부분을 유지시킨다(도 10 및 도 11 참조).

(3) 다음으로, 진자(116)의 선단을 스케일(112)의 눈금(112a)에 맞춰(도 11 참조), 진자(116)를 경사시킨다. 다음으로, 진자(116)를 그 위치로부터 풀어놓아 자중(自重)으로 회전시켜, 진자(116)가 스케일(112)의 눈금(112a)측으로 되돌아온 시점에서 진자(116)를 받아낸다.

(4) 상기 (3)의 공정을 10회 반복한다. 즉, 진자(116)를 10 왕복시킨다.

이하, 박리 시험에 대하여 도 13을 이용하여 설명한다.

도 13의 (a)는 샘플(Fs)의 단면도이다. 도 13의 (b)는 샘플(Fs)의 작업대(120)에 대한 부착 상태를 나타내는 단면도이다. 도 13의 (c)는 샘플(Fs)의 작업대(120)에 대한 부착 상태를 나타내는 평면도이다. 도 13의 (d)는 검 테이프(gummed tape)(121)의 샘플(Fs)에 대한 부착 상태를 나타내는 평면도이다. 도 13의 (e)는 작업대(120)에 대한 검 테이프(121)의 박리 방향을 설명하기 위한 측면도이다.

도 13의 (a)에 나타내는 바와 같이, 샘플(Fs)은, 편광판(F10)과, 편광판(F10)의 한쪽의 면[도 13의 (a)에서는 하면]에 형성된 제1 점착층(F11)과, 제1 점착층(F11)의 하면에 형성된 위상차판(F12)과, 위상차판(F12)의 하면에 형성된 제2 점착층(F13)과, 제2 점착층(F13)을 개재하여 위상차판(F12)의 하면에 분리 가능하게 적층된 세퍼레이터(F14)와, 편광판(F10)의 다른쪽의 면[도 13의 (a)에서는 상면]에 적층된 표면 보호 필름(F15)을 갖는다.

우선, 도 13의 (b)에 나타내는 바와 같이, 샘플(Fs)의 세퍼레이터(F14)를 박리하고, 세퍼레이터(F14)가 박리된 샘플(Fs1)을 작업대(120)에 제2 점착층(F13)측으로부터 첩부한다. 예컨대, 작업대(120)는 유리판을 이용한다.

이때, 샘플(Fs1)의 배치는, 도 13의 (c)에 나타내는 바와 같이, 샘플(Fs1)의 꼭짓점(즉, 이등변 삼각형의 꼭짓점)을 포함하는 부분이 작업대(120)측을 향하며, 또한 샘플(Fs1)의 밑변(즉, 이등변 삼각형의 밑변) 부분이 작업대(120)의 단연부로부터 약간 비어져 나오도록 한다.

다음으로, 도 13의 (d)에 나타내는 바와 같이, 샘플(Fs1)의 꼭짓점을 포함하는 부분에, 평면에서 보아 직사각형인 검 테이프(121)의 일단부(121a)를 첩부한다(검 테이프 첩부 공정). 이때, 검 테이프(121)의 배치는, 검 테이프(121)의 중심선(121c)이 샘플(Fs1)의 꼭지각(즉, 이등변 삼각형의 꼭지각)을 이등분하도록 한다.

다음으로, 도 13의 (e)에 나타내는 바와 같이, 검 테이프(1)를 타단부(121b)측으로부터 작업대(120)의 상면에 대하여 수직으로 박리한다(검 테이프 박리 공정). 이때, 검 테이프(121)는, 천천히 박리해 나가는 것이 아니라, 재빠르게 단숨에 박리한다.

다음으로, 상기 검 테이프 첩부 공정 및 검 테이프 박리 공정을 10회 반복한다. 그 후, 샘플(Fs1)에 있어서 층간 박리가 생겼는지 여부를 확인한다. 그리고, 층간 박리가 생기는 조건을 파악하고, 그 결과를 절삭 가공 방법에 피드백시킨다.

그런데, 최근에는, 편광판에 요구되는 내구 성능이 엄격해지고 있다. 예컨대, 편광판의 내구 성능의 평가 방법으로는, 「JIS C 60068-2-14:2011」에 규격화된 「온도 변화 시험 방법」이 있다. 이하, JIS 규격의 온도 변화 시험 방법을 정규 방법이라고 하는 경우가 있다.

그러나, 이 방법에서는, 냉열 충격을 소정 사이클 반복해서 행할 필요가 있기 때문에, 평가 결과가 얻어지기까지의 장시간을 필요로 한다. 그 때문에, 제조 조건 변경시의 효과 확인, 제품 개발 등에 있어서 신속한 대응을 취할 수 없다.

본 발명자는, 예의 연구한 결과, 샘플을 물에 침지시켜 결로 상태를 강제적으로 만듦으로써, 조건 도출을 촉진시켜 시험 시간을 단축시킬 수 있rh JIS 규격의 방법과 동일한 결과가 얻어지는 것을 알아내어, 이하의 절삭 가공 방법을 발명하기에 이르렀다.

본 실시형태에 따른 절삭 가공 방법은, 광학 부재의 절삭 가공 조건을 히트 쇼크 시험의 결과에 기초하여 결정하고, 히트 쇼크 시험에서는, 절삭 가공 후의 광학 부재에 오토클레이브 처리를 행하며, 광학 부재를 60℃~90℃에서 1시간 가열하고, 접합체를 상온에서 15분~30분 방치하며, 접합체를 수온 23℃~40℃에서 수조에 30분 침지시킨다.

이하, 히트 쇼크 시험에 대하여 도 14를 이용하여 설명한다.

도 14는 히트 쇼크 시험의 플로우차트이다.

우선 샘플을 준비한다. 샘플은, 도 13의 (a)에 나타낸 층구조와 동일한 샘플[편광판(F10)과, 편광판(F10)의 하면에 형성된 제1 점착층(F11)과, 제1 점착층(F11)의 하면에 형성된 위상차판(F12)과, 위상차판(F12)의 하면에 형성된 제2 점착층(F13)과, 제2 점착층(F13)을 개재하여 위상차판(F12)의 하면에 분리 가능하게 적층된 세퍼레이터(F14)와, 편광판(F10)의 상면에 적층된 표면 보호 필름(F15)을 갖는 것]을 이용할 수 있다. 예컨대, 샘플의 평면 형상은 8 ㎝×6 ㎝의 직사각형이다. 또, 샘플의 형상과 치수는 일례이며, 이것에 한정되지 않는다.

다음으로, 샘플의 세퍼레이터를 박리하고, 세퍼레이터가 박리된 샘플을 유리판에 제2 점착층측으로부터 첩부한다.

다음으로, 유리판에 첩부한 샘플에 대하여, 오토클레이브 처리를 행한다(도 14에 나타내는 스텝 S1). 오토클레이브 처리는, 유리판에 첩부한 샘플을 압력 용기 속에 넣어 가압하는 처리이다. 오토클레이브 처리는, 시험 결과에 영향을 미치는 샘플 내부의 기포를 빼내기 위한 처리이다. 예컨대, 오토클레이브 장치는, 쿠리하라 제작소사 제조의 오토클레이브 장치를 이용하고, 오토클레이브 처리의 조건은, 온도 : 50℃, 압력 : 0.5 ㎫에서 처리 시간 : 30분으로 한다. 처리 시간은 승압 시간, 보압 시간, 감압 시간으로 이루어진다. 보압 시간은 2분 이상 확보한다.

다음으로, 샘플의 표면 보호 필름을 박리한다. 다음으로, 유리판에 첩부한 샘플을 오븐에 넣어 가열 처리를 행한다(도 14에 나타내는 스텝 S2). 예컨대, 가열 장치는, 에스펙사 제조의 형식 「PR-2KT」를 이용하고, 가열 처리의 조건은, 온도 : 80℃, 습도 : 프리, 가열 시간 : 1시간으로 한다.

다음으로, 유리판에 첩부한 샘플을 오븐으로부터 꺼내고, 상온에서 15분간 방치한다(도 14에 나타내는 스텝 S3). 여기서, 방치 시간(15분)은, 크랙의 재현성과의 균형으로 결정된다. 방치 시간이 15분보다 지나치게 짧거나 지나치게 길거나 하면, 정규 방법으로 실시한 결과와 상이한 결과가 된다.

다음으로, 유리판에 첩부한 샘플을 수조에 침지시킨다(도 14에 나타내는 스텝 S4). 이에 따라, 샘플에 대하여 크랙을 강제적으로 발생시킬 수 있다. 예컨대, 침지의 조건은, 온도 23℃±1℃의 수돗물에 샘플을 완전히 침지시킨 상태에서 침지 시간 : 30분으로 한다.

다음으로, 유리판에 첩부한 샘플을 수조로부터 꺼내고, 샘플에 부착된 수분을 닦아낸다. 다음으로, 에어건 등으로 샘플에 부착된 수분을 완전히 불어서 날려 버린다. 그리고, 샘플에 발생한 크랙의 출현수, 크기를 확인한다. 예컨대, 확인 방법으로는, 형광등의 반사나 루페 등을 이용할 수 있다.

본 실시형태에 의하면, 정규 방법으로는 통상 750시간 정도 걸리는 시험 시간을, 2시간 정도까지 단축할 수 있다. 또한, 정규 방법에 의한 시험과 동일한 결과를 얻을 수 있다.

(제3 실시형태)

계속해서, 제3 실시형태에 따른 제1 가공 장치(202)의 구성에 대하여 설명한다. 도 15는 본 실시형태에 따른 제1 가공 장치(202)의 사시도이다. 도 16은 본 실시형태에 따른 제1 가공 장치(202)의 정면도이다. 도 15 및 도 16에 있어서, 제1 실시형태와 공통되는 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 제2 가공 장치도 동일한 구성을 갖는 것으로서 그 상세 설명은 생략한다.

도 15 및 도 16에 나타내는 바와 같이, 제1 가공 장치(202)는, 절삭 부재(20)와, 절삭 부재(20)의 측방을 둘러싸도록 배치된 커버(203)와, 커버(203)의 내측 부분(203s)을 흡인함으로써 절삭에 의해 생긴 절삭 부스러기를 흡인하는 흡인 장치(204)와, 커버(203)의 일부에 설치되어 절삭 부스러기를 부착시키는 비산 방지 브러시(205)를 구비하고 있다.

커버(203)에는, 절삭 부재(20)를 노출시키는 개구부(203h)가 형성되어 있다. 개구부(203h)는 직사각형이다.

비산 방지 브러시(205)는 커버(203)의 개구부(203h)의 4변을 따라 배치되어 있다. 또한, 비산 방지 브러시(205)의 배치 위치는 이것에 한정되지 않고, 개구부의 1변 내지 3변을 따라 배치되어 있어도 좋고, 개구부의 각 변의 일부에 배치되어 있어도 좋다. 즉, 비산 방지 브러시는, 커버의 개구부 가장자리의 적어도 일부에 배치되어 있으면 된다.

비산 방지 브러시(205)는, 예컨대 말의 갈기를 이용한다. 또한, 비산 방지 브러시는 이것에 한정되지 않고, 여러가지 브러시를 이용할 수 있다.

전술한 바와 같이, 이동 장치(4)는, 적층체(W)를 절삭 부재(20)에 대하여 적층체(W)의 단부면(Wa)의 길이 방향과 평행한 방향 V로 이동시킨다(도 1 참조). 본 실시형태에 있어서는, 이동 장치(4)에 의한 절삭 부재(20)와 적층체(W)의 상대 이동에 의해 적층체(W)의 단부면(Wa)에 비산 방지 브러시(205)를 접촉시킴으로써 적층체(W)의 단부면(Wa)에 부착된 절삭 부스러기를 떼어내도록 구성되어 있다.

도 17은 흡인 장치(204)의 작용을 설명하기 위한 도면이다. 도 17은 제1 가공 장치(202)를 적층체(W)와 함께 나타내는 정면도이다.

도 17에 나타내는 바와 같이, 커버(203)가 절삭 부재(20)의 측방을 둘러싸고 있기 때문에, 절삭 부재(20)에 의한 적층체(W)의 단부면(Wa)의 절삭에 의해 생긴 절삭 부스러기는, 흡인 장치(204)에 의해 커버(203)의 내측 부분(203s)이 흡인됨으로써 흡인된다.

또한, 본 실시형태에서는, 개구부(203h)의 4변에 설치된 비산 방지 브러시(205)가 적층체(W)의 단부면(Wa)의 측방을 둘러싸고 있기 때문에, 절삭 부재(20)에 의한 적층체(W)의 단부면(Wa)의 절삭에 의해 비산한 절삭 부스러기는, 비산 방지 브러시(205)에 부착된다.

도 18은 이동 장치(4)(도 1 참조) 및 비산 방지 브러시(205)의 작용을 설명하기 위한 도면이다. 도 18은 제1 가공 장치(202)를 적층체(W)와 함께 나타내는 평면도이다. 도 18에 있어서는, 편의상 이동 장치(4)의 도시를 생략하고 있다.

도 18에 나타내는 바와 같이, 이동 장치(4)(도 1 참조)에 의해 적층체(W)가 절삭 부재(20)에 대하여 적층체(W)의 단부면(Wa)의 길이 방향과 평행한 방향 V(도 18에서는 상방향)로 이동된다. 비산 방지 브러시(205)가 커버(203)의 개구부(203h)에 설치되어 있기 때문에, 적층체(W)가 상방향 V로 이동하는 과정에서, 비산 방지 브러시(205)가 적층체(W)의 단부면(Wa)에 접촉한다. 그 때문에, 적층체(W)의 단부면(Wa)에 잔존한 절삭 부스러기는, 비산 방지 브러시(205)에 의해 떼어내진다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 의하면, 흡인 장치(204)가 커버(203)의 내측 부분(203s)을 흡인하기 때문에, 흡인 장치(204)의 흡인 작용이 좁은 공간에서 작용한다. 그 때문에, 적층체(W)의 단부면(Wa)에 작용하는 흡인력을 높일 수 있고, 적층체(W)의 단부면(Wa)에 부착된 절삭 부스러기를 효과적으로 흡인할 수 있다. 따라서, 적층체(W)의 단부면(Wa)을 양호한 상태로 마무리할 수 있다.

또한, 비산 방지 브러시(205)에 의해 비산한 절삭 부스러기가 부착되기 때문에, 외부에 절삭 부스러기가 비산하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 이동 장치(4) 및 비산 방지 브러시(205)의 작용에 의해, 적층체(W)의 단부면(Wa)에 잔존한 절삭 부스러기가 비산 방지 브러시(205)에 떼어내진다. 따라서, 적층체(W)의 단부면(Wa)에 절삭 부스러기가 잔존하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 상기한 각 실시형태에 있어서는, 회전축(21)이 적층체(W)의 단부면(Wa)(도 1 참조)의 법선 방향을 따라 연장되어 있는 예를 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 회전축(21)이 적층체(W)의 단부면(Wa)에 대하여 비스듬히 경사져 있어도 좋다. 즉, 절삭날(24)에 의해 적층체(W)의 단부면(Wa)을 비스듬히 절삭 가공할 수 있도록 구성되어 있어도 좋다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 실시형태에 따른 적합한 실시형태의 예에 대하여 설명했지만, 본 발명이 이러한 예에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 전술한 예에 있어서 나타낸 각 구성 부재의 여러가지 형상이나 조합 등은 일례이며, 본 발명의 주지로부터 벗어나지 않는 범위에서 설계 요구 등에 기초하여 여러가지로 변경이 가능하다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예를 나타내지만, 본 발명은 이들에 의해 한정되지 않는다.

(샘플의 제작)

비교예 및 실시예의 검사 대상용 샘플로는, 도 4에 나타낸 광학 부재(F)와 동일한 적층 구조를 갖는 광학 부재[광학 부재 본체(F1)와, 광학 부재 본체(F1)의 상면에 형성된 위상차판(F4)과, 위상차판(F4)의 상면에 형성된 점착층(F5)과, 점착층(F5)을 개재하여 위상차판(F4)의 상면에 분리 가능하게 적층된 세퍼레이터(F6)와, 광학 부재 본체(F1)의 하면에 적층된 표면 보호 필름(F7)을 갖는 것]를 이용했다. 광학 부재 본체(F1)는, 편광자(F2)와, 편광자(F2)의 하면 상에 적층된 보호 필름(F3)을 갖는다. 여기서, 보호 필름(F3)은 제1 편광자 보호층에 상당한다. 위상차판(F4)은 제2 편광자 보호층에 상당한다.

비교예 및 실시예에 있어서, 광학 부재는 평면에서 보아 직사각형인 것을 이용하고, 광학 부재의 사이즈는 8 ㎝×6 ㎝로 했다. 광학 부재는, 표면 보호 필름(F7)으로부터 세퍼레이터(F6)를 아래로 하여 편광자(F2)를 보았을 때의 반시계 방향을 플러스로 하고, 평면에서 본 직사각형의 단변을 0°로 하여, 편광자(F2)의 흡수축이 10°가 되도록, 시트형의 원단으로부터 그 일부를 광학 부재로서 절단함으로써 얻었다. 절단 방향은, 보호 필름측으로부터 위상차판측을 향하여 커트하는 방향으로 했다.

(비교예 1)

비교예 1의 광학 부재는, 상기 절단에 의해 얻은 것을 이용했다. 비교예 1의 광학 부재의 단부면 연마는 행하지 않았다. 즉, 광학 부재의 단부면의 절삭 가공은 행하지 않았다.

(비교예 2)

비교예 2의 광학 부재는, 상기 절단에 의해 얻은 광학 부재에 대하여, 절삭 부재를, 회전축을 중심으로 보호 필름측으로부터 위상차판측으로 회전시킴으로써, 회전하는 절삭날을 보호 필름측으로부터 침입시켜 광학 부재의 단부면에 접촉시킴으로써 광학 부재의 단부면을 절삭한 것을 이용했다. 즉, 비교예에 관련된 절삭 가공 방향은, 실시예에 관련된 절삭 가공 방향과는 역방향이다.

(실시예)

실시예의 광학 부재는, 상기 절단에 의해 얻은 광학 부재에 대하여, 절삭 부재를, 회전축을 중심으로 위상차판측으로부터 보호 필름측으로 회전시킴으로써, 회전하는 절삭날을 위상차판측으로부터 침입시켜 광학 부재의 단부면에 접촉시킴으로써 광학 부재의 단부면을 절삭한 것을 이용했다.

(광학 부재의 단부면의 크랙수 및 크랙 사이즈의 평가)

비교예 및 실시예의 각각에 대하여, 광학 부재의 단부면의 크랙수 및 크랙 사이즈를 평가했다. 광학 부재의 단부면에 대하여 형광등을 조사하고, 루페를 이용하여 육안으로 크랙을 관찰했다.

상기 평가에 대하여 결과를 표 2에 나타낸다.

표 2에 있어서, 「히트 쇼크 조건」은, 「냉열 충격 시험 장치 TSA-301L-W」를 이용하여, 고온 조건을 85℃ 노출 시간 30분, 저온 조건을 -40℃ 노출 시간 30분으로 하여 행했다. 또한, 온도 이행 시간을 1분으로 하여 온도 이행시에 외기를 도입함으로써 광학 부재에 의도적으로 결로를 발생시킨 조건(결로 있음)과, 온도 이행 시간을 0분으로 하여 온도 이행시에 외기를 도입하지 않고 광학 부재에 결로를 발생시키지 않는 조건(결로 없음)의 각각을 설정했다.

「사이클수」는 히트 쇼크 시험의 사이클수이다. 결로 있음의 조건에서는, 50사이클의 1종류로 하고, 결로 없음의 조건에서는, 50사이클, 100사이클 및 400사이클의 3종류로 했다.

「시험 n수」는 평가 장수이다.

「항목」란의 크랙수는, 광학 부재의 단부면에 관찰된 크랙의 수이다. max 사이즈[㎜]는, 광학 부재의 단부면에 관찰된 크랙 사이즈의 최대 길이이다. 비교예 및 실시예 각각에서의 각 항목(크랙수, max 사이즈)은, 전시험 장수의 평가 결과의 평균치를 나타내고 있다. 또한, 크랙수의 란에 있어서, CL은 Count Less의 약칭이며, 크랙수가 600개 이상을 상정하고 있다.

평가 결과, 실시예의 광학 부재에 의하면, 비교예 2의 광학 부재보다 크랙수를 현격히 감소시킬 수 있는 것이 확인되었다.

결로 있음의 조건에 있어서는, 실시예의 광학 부재에 의하면, 비교예 1의 광학 부재보다 크랙수를 현격히 감소시키는 것이 확인되었다.

한편, 결로 없음의 조건에 있어서는, 실시예의 광학 부재와 비교예 1의 광학 부재에서는 크랙수가 0으로, 크랙이 확인되지 않았다. 또한, 비교예 2의 광학 부재에 있어서는, 결로 없음의 조건에서의 것이 결로 있음의 조건에서의 것에 비하여 크랙수가 현격히 감소하지만, 크랙 사이즈가 커지는 것이 확인되었다.

이상의 결과로부터, 결로 없음 쪽이 결로 있음보다 광학 부재 단부면의 크랙의 발생을 억제할 수 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 이와 반대로, 결로 있음 쪽이 결로 없음보다 광학 부재 단부면의 크랙의 발생을 촉진할 수 있는 것을 알 수 있었다.

1 : 절삭 가공 장치 4 : 이동 장치
20 : 절삭 부재 21 : 회전축
24 : 절삭날 203 : 커버
203h : 개구부 203s : 내측 부분
205 : 비산 방지 브러시 F : 광학 부재
F2 : 편광자 F3 : 보호 필름(제1 편광자 보호층)
F4 : 위상차판(제2 편광자 보호층) Fa : 광학 부재의 단부면.

Claims (6)

1. 편광자와, 상기 편광자의 제1 면 상에 적층된 제1 편광자 보호층과, 상기 편광자의 제2 면 상에 적층되고, 상기 제1 편광자 보호층보다 영률이 낮은 제2 편광자 보호층을 포함하는 광학 부재의 단부면을 절삭하는 절삭 가공 방법으로서,
   회전축과, 상기 광학 부재의 단부면측으로 돌출되는 절삭날을 갖는 절삭 부재를 준비하는 것과,
   상기 회전축을 중심으로 상기 절삭날을 상기 제2 편광자 보호층측으로부터 상기 제1 편광자 보호층측으로 회전시키는 것과,
   회전하는 상기 절삭날을 상기 제2 편광자 보호층측으로부터 침입시켜 상기 광학 부재의 단부면에 접촉시킴으로써 상기 광학 부재의 단부면을 절삭하는 것
   을 포함하는 절삭 가공 방법.
2. 제1항에 있어서, 1회의 절삭 가공 처리 배치(batch)가 완료된 후에 절삭 가공 후의 광학 부재의 외형 치수를 측정하고, 다음 배치의 절삭 가공 처리에 의해 얻어지는 광학 부재의 외형 치수가 요구되는 허용 범위 이내가 되도록, 상기 다음 배치의 절삭 가공 처리를 시작하기 전에, 상기 다음 배치에서 절삭 가공 처리되는 광학 부재의 단부면과 상기 절삭날의 상대 위치를 조정하는 것인 절삭 가공 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광학 부재의 절삭 가공 조건을 히트 쇼크 시험의 결과에 기초하여 결정하고,
   상기 히트 쇼크 시험에서는, 절삭 가공 후의 광학 부재에 오토클레이브 처리를 행하며, 상기 광학 부재를 60℃~90℃에서 1시간 가열하고, 상기 광학 부재를 상온에서 15분~30분 방치하며, 상기 광학 부재를 수온 23℃~40℃에서 수조에 30분 침지시키는 것인 절삭 가공 방법.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제

Images