KR102433467B1 - 편광성 광학 기능 필름 적층체의 레이저 절단 가공 방법 - Google Patents

Abstract

편광자의 적어도 편측에 보호 필름이 적층된 편광 필름을 최소한의 구성 요소로서 포함하는 편광성 광학 기능 필름 적층체를 레이저 절단하는 절단 가공 방법을 제공한다.
편광자의 적어도 편측에 보호 필름이 적층된 편광 필름을 적어도 갖는 편광성 광학 기능 필름 적층체를 레이저 절단 가공하는 절단 가공 방법으로서, 편광성 광학 기능 필름 적층체와는 별체인 시트재를, 편광성 광학 기능 필름 적층체의 일방의 면에 중첩하여 배치하고, 편광성 광학 기능 필름 적층체의 시트재와는 반대측에 위치하는 타방의 면으로부터 그 편광성 광학 기능 필름 적층체의 두께 방향으로 레이저를 조사하고, 레이저의 조사 위치를 적층체의 면 내에 있어서 소정 형상을 따라서 이동시키는 레이저 절단 처리를 행함으로써, 편광성 광학 기능 필름 적층체를 소정 형상으로 절단하고, 시트재는, 레이저 조사 하에서, 두께 방향의 일부에 존재하는 시트재 성분이 레이저 에너지에 의해서 비말이 되어 비산되고, 그 시트재 성분의 비말의 적어도 일부가 편광성 광학 기능 필름 적층체의 편광자에 형성되는 레이저 절단 단면에 퇴적되도록 하여, 시트재의 성분을 적어도 함유하는 피복층을, 편광자의 상기 레이저 절단 단면을 덮도록 형성하는 것으로 이루어진다.

Description

편광성 광학 기능 필름 적층체의 레이저 절단 가공 방법

본 발명은 편광성 광학 기능 필름 적층체의 레이저 절단 가공 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 편광자의 적어도 편측에 보호 필름이 적층된 편광 필름을 적어도 갖는 편광성 광학 기능 필름 적층체를, 사각형 형상에 한정하지 않고, 곡선상의 가장자리부 혹은 구멍 등의 원하는 형상을 갖도록, 레이저 절단 가공하는 방법에 관한 것이다. 레이저 절단 가공이 실시된 편광성 광학 기능 필름 적층체 또는 그 일부인 편광 필름은, 그 후, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치 등의 광학 표시 디바이스에 탑재되고, 또, 플라즈마 디스플레이 패널 (PDP) 등의 광학적 표시 패널에 첩합 (貼合) 하거나 하여 사용될 수 있다.

최근, 자동차의 미터 표시부나 스마트 워치, 고글, 스마트 폰, 노트북 컴퓨터, 노트 패드, 나아가서는 모니터 등 많은 종류의 화상 표시 장치에 있어서, 편광성 광학 기능 필름 적층체 또는 그 일부인 편광 필름이 사용되고 있다. 또, 이들 화상 표시 장치에 있어서는, 그 디자인성의 관점에서, 이들 편광 필름 등을 사각형 형상뿐만 아니라, 곡선 형상, 노치 형상, 또는 구멍을 갖는 형상 등, 여러 가지 형상으로 가공하는 것이 요구되고 있고, 그와 같은 요구를 만족시키기 위해서, 톰슨날 및 피너클날을 비롯한 날형에 의한 타발 (打拔) 가공, 풀백 및 엔드 밀을 사용한 단면 가공, 나아가서는 레이저광을 사용한 레이저 절단 가공 등의 방법이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).

또한, 최근에는, 화상 표시 장치의 표시부를 최대화하고자 하는 요망으로부터, 프레임부의 폭을 좁게 한 디자인이 주류화되어 가고 있어, 원하는 형상으로 절단 가공된 편광 필름의 절단 단부에 대한 품질 요구 및 치수 정밀도 요구가 더욱 엄격해지고 있다.

한편으로, 전술한 바와 같이 편광 필름을 탑재한 화상 표시 장치의 용도는 다방면에 걸쳐 있기 때문에, 고온 고습 환경 등에서 장시간 사용되는 경우도 많아져, 그와 같은 환경에서는 열부하가 걸린 편광 필름의 절단 단면으로부터 수분이 출입하는 현상이 일어난다. 일반적으로, 편광자는, PVA 베이스의 수지 재료로 이루어지는 연신 필름에, 요오드를 함침시키고, PVA-폴리요오드 이온 착물을 형성시킴으로써 편광 성능을 발현시키도록 한 형식의 것이 주류이지만, 이와 같은 PVA-요오드계 편광자의 절단 단면이 고온 다습 환경에 노출되면, 그 절단 단면으로부터 출입하는 수분의 영향으로, PVA 필름 내의 PVA-폴리요오드 이온 착물이 변질되고 유동성을 띠어 외부로 빠져 나가 (탈색), 단부의 편광 기능을 저해한다는 품질에 관한 과제가 발생되게 된다. 아래에서, 본 명세서에서는 이 현상을「편광 해소」라고 부른다.

상기 서술한 과제를 해결하기 위해서, 원하는 형상으로 절단 가공된 편광 필름의 외주 절단면을 수지 피막에 의해서 피복하는 수법이 제안 (특허문헌 2) 되어 있는데, 이 특허문헌 2 에 있어서 제안된 수법에서는, 피막을 형성하기 위해서, 수지를 용매에 용해시킨 용액을, 롤 코터 등에 의해서 편광 필름의 절단면에 도포하고, 건조시킬 필요가 있어, 제조 공정이 길며, 또한 번잡해져, 제조 비용의 증대를 초래한다는 별도의 문제를 일으킨다. 또, 특허문헌 3 은, 편광자의 표리 양면에 배치되는 보호층을 편광자보다 크게 형성함으로써, 이들 보호층 사이에 홈상의 간극을 형성하고, 이 간극에 시일재를 충전하는 것을 제안하고 있지만, 이 제안에 의한 방법도 특허문헌 2 의 경우와 마찬가지로, 제조 공정이 길며, 또한 번잡해진다. 또한, 외주가 곡선을 포함하는 비직선 형상으로 절단 가공된 편광 필름의 절단 단면에 대해서, 롤 코터 또는 슬롯 다이 코터 등 보편적인 도공 수단을 사용하여 피막을 형성할 경우에는, 코터의 액 토출부와 편광 필름의 절단 단면 사이의 갭을 균일하게 유지할 필요가 있지만, 그와 같은 갭 조정은 매우 곤란하여, 두께가 균일한 피막을 절단 단면에 형성하는 것은 곤란하다. 또, 수지 피막의 형성에 스프레이 코터를 사용하는 것도 생각되지만, 이 방법에서는, 수지 재료를 유기 용매에 용해시킨 용액을 도공액으로서 사용하게 되고, 그 경우에는, 다층 구조인 편광 필름의 층간으로 도공액이 침투할 가능성이 있고, 층간으로 침투한 도공액에 의해서 층간 접착력이 저하된다는 문제를 일으킨다. 또, 이 수법에서는, 도공액에 함유되는 희석용 유기 용매에 의해서 편광 필름의 구성 기재가 침식되는 등의 문제를 일으키는 것도 생각된다. 이 문제를 회피하기 위해서, 무용제계의 UV 경화 수지를 스프레이 코트하는 것도 생각되지만, 그 경우에는, 피막 형성을 위한 재료가 한정되고, 게다가, 희석액과 비교해서 점도가 높기 때문에 박막 형성이 곤란해지며, 피막은 비직선 형상으로 절단 가공된 제품의 치수 정밀도에 영향을 미칠 정도의 두께로 되어 버린다.

잉크젯 프린팅 또는 디스펜서 방식과 같은, 절단 가공 형상을 따른 적하 코팅 방법도 존재하지만, 이런 종류의 방법에 의해서도, 피막의 박형화가 곤란하며, 또한 피막 형성에 수반하는 편광 필름 표층에 대한 비말 오염 등의 문제가 발생되기기 때문에 기술적으로 적용 곤란하다.

또한, 광학 필름은, 편측 혹은 양측에, 디바이스에 대한 실장시에 박리되는 표면 보호 필름 및 박리 라이너를 갖는 것이 일반적이고, 이와 같은 구성의 광학 필름의 절단 가공 단부에 특허문헌 2 에 교시된 피막을 형성하면, 표면 보호 필름 및 박리 라이너의 절단 단면에도 피막이 동시에 형성되게 되기 때문에, 표면 보호 필름 및 박리 라이너의 절단 단면과, 광학 필름의 절단 단면이, 절단 단부를 피복하는 피막에 의해서 서로 고정된 상태가 되어, 표면 보호 필름 및 박리 라이너를 박리시키는 것이 곤란해진다. 또, 표면 보호 필름 및 박리 라이너를 무리하게 벗기려고 하면, 절단 가공 단부에 형성한 피막이 광학 필름으로부터 탈락되는 문제를 일으킨다. 또한, 탈락된 피막의 일부가 제조 공정에 있어서의 이물질 오염의 원인이 된다는 문제가 발생된다.

증착, CVD (Chemical Vapor Deposition), 그 밖의 이른바 진공 드라이 코팅법의 적용도 생각되지만, 증착은 금속 성분의 피막 형성이 주 대상으로서, 원리적으로 유기막을 성막하는 것이 어렵고, CVD 에 관해서는, 유기물 모노머를 반응로에 봉입하여, 플라즈마 CVD 법 등에 의해서 성막하는 것은 가능하기는 하지만, 100 ㎚ 이상의 두께를 성막하기에는 지나치게 시간이 걸리기 때문에 생산성이 낮아, 현실적으로는 적용이 곤란하다.

또, 적외선 파장을 갖는 레이저광을 사용한 절단 가공 방법을 채용함으로써, 편광 필름의 1 구성 요소인 보호 필름을 용융시키고, 이 용융물에 의해서 편광자의 절단 단면을 덮는 피복층을 형성함으로써 절단 가공 단면의 신뢰성을 향상시키는 방법도 제안되어 있다 (특허문헌 4). 이 문헌은, 본래적으로 투습도가 낮은 재료에 의해서 형성되어 있는 보호 필름을, 절단시의 열에 의해서 용융시키고, 그 용융물에 의해서 레이저 절단 가공된 편광자 단면을 피복하는 것을 교시한다. 특허문헌 4 에는, 이 방법에 의하면, 편광 필름 가공 단부의 고온 고습 환경에 있어서의 신뢰성을 향상시키는 것이 가능하다고 서술되어 있다. 이 방법에 의하면, 레이저 절단 가공과 동시에 피복층을 형성할 수 있기 때문에, 형상 가공한 후의 외주 코팅 공정을 생략할 수 있다.

또한, 레이저 절단 가공에 있어서, 장척의 광학 필름과 그 광학 필름의 양면에 적층된 보호 시트로 이루어지는 장척의 광학 적층체를 롤상으로 감은 광학 적층체 롤을 준비하고, 이 롤로부터 광학 적층체를 풀어 내면서, 광학 적층체에 대해서 레이저 절단 가공 처리하는 방법도 제안되어 있다 (특허문헌 5). 이 특허문헌 5 의 교시에 의하면, 광학 필름의 양면에 적층된 보호 시트 중, 하측에 위치하는 보호 시트를 반송 기재로서 기능시킬 수 있다. 이 경우에는, 하측의 보호 시트에 대해서는, 레이저 조사에 의한 하프 컷이 행해지는 것으로 이해할 수 있다.

일본 공개특허공보 2018-22140호 일본 공개특허공보 평8-146219호 일본 실용신안공보 평7-34415호 일본 특허공보 5558026호 일본 공개특허공보 2017-207585호

그러나, 특허문헌 4 에 교시된 방법을 채용해도, 편광자의 일방의 면에 형성된 보호 필름으로부터의 용융물만에 의한 피막에 의해서, 편광자의 절단 단면에 충분한 보호 기능을 부여하는 것은 곤란하다. 그 이유는, 편광 필름을 구성하는 편광자 및 보호 필름의 두께는 다양하여, 편광자의 일방의 면에 형성된 보호 필름으로부터의 용융물의 체적이, 편광자의 두께 전체에 걸쳐서 편광자의 절단면을 충분히 덮을 수 있는 폭이고, 절단 단면으로부터의 수분의 투과를 충분히 저지할 수 있는 두께를 가진 피막을 형성하기에 충분하다는 보증은 없기 때문이다.

특허문헌 4 는, 편광자의 보호 필름을 소정의 낮은 투습도의 수지 재료에 의해서 형성하는 것을 교시하고 있지만, 만약 그와 같은 재료를 사용했다고 해도, 편광 필름의 레이저 절단 가공시에 발생되는 보호 필름으로부터의 용융물이 편광자의 절단 단면을 덮는 피막을 형성하는 데 양적으로 충분하다는 보증은 없어, 절단 단면으로부터의 수분의 투과를 충분히 저지할 수 있는 두께를 가진 피막을 형성하는 것은 곤란하다.

이와 같이, 종래 제안된 상기 서술한 수법으로는, 편광자 절단 단면으로부터의 색 빠짐에 의한「편광 해소」에 대한 최근의 엄격한 품질 요구를 만족시킬 수 있는 편광 필름을 얻을 수는 없었다.

본 발명자들은, 종래 기술에 있어서의 상기 서술한 과제를 인식하고, 그 과제를 해결하는 것을 목표로 하여 예의 검토를 거듭한 결과, 편광자의 적어도 편측에 보호 필름이 적층된 편광 필름을 적어도 갖는 편광성 광학 기능 필름 적층체에 있어서, 그 편광성 광학 기능 필름 적층체와는 별체인 시트재를, 그 편광성 광학 기능 필름 적층체의 일방의 면에 중첩하여 배치하고, 그 편광성 광학 기능 필름 적층체의 시트재와는 반대측에 위치하는 타방의 면으로부터 그 편광성 광학 기능 필름 적층체의 두께 방향으로 레이저를 조사하고, 레이저의 조사 위치를 그 적층체의 면 내에 있어서 소정 형상을 따라서 이동시키는 레이저 절단 처리를 행함으로써, 그 편광성 광학 기능 필름 적층체를 소정 형상으로 절단함으로써, 그 레이저 조사 하에서, 두께 방향의 일부에 존재하는 시트재 성분이 레이저 에너지에 의해서 비말이 되어 비산되고, 그 시트재 성분의 비말의 적어도 일부가 편광성 광학 기능 필름 적층체의 편광자에 형성되는 레이저 절단 단면에 퇴적되도록 하고, 그 시트재의 성분을 적어도 함유하는 피복층이, 편광자의 레이저 절단 단면을 덮도록 형성된다는 현상을 알아내고, 이 현상을 이용하여, 편광 필름의 절단 단면에 수분의 투과를 억제하는 보호 피막을 형성하는 것을 생각해 내기에 이르렀다. 이와 같이 하여 형성된 피막은, 고온 고습 환경에 있어서의 편광 필름 절단 단면의 보호 기능을 높여, 편광 필름의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

즉, 본 발명은 편광자의 적어도 편측에 보호 필름이 적층된 편광 필름을 최소한의 구성 요소로서 포함하는 편광성 광학 기능 필름 적층체를 레이저 절단하는 절단 가공 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양태에 의한 편광 필름의 레이저 절단 가공 방법은, 편광자의 적어도 편측에 보호 필름이 적층된 편광 필름을 적어도 갖는 편광성 광학 기능 필름 적층체를 레이저 절단 가공하는 절단 가공 방법으로서, 상기 편광성 광학 기능 필름 적층체와는 별체인 시트재를, 상기 편광성 광학 기능 필름 적층체의 일방의 면에 중첩하여 배치하고, 상기 편광성 광학 기능 필름 적층체의 상기 시트재와는 반대측에 위치하는 타방의 면으로부터 그 편광성 광학 기능 필름 적층체의 두께 방향으로 레이저를 조사하고, 레이저의 조사 위치를 상기 적층체의 면 내에 있어서 소정 형상을 따라서 이동시키는 레이저 절단 처리를 행함으로써, 상기 편광성 광학 기능 필름 적층체를 상기 소정 형상으로 절단하고, 상기 시트재는, 레이저 조사 하에서, 두께 방향의 일부에 존재하는 시트재 성분이 레이저 에너지에 의해서 비말이 되어 비산되고, 그 시트재 성분의 비말의 적어도 일부가 상기 편광성 광학 기능 필름 적층체의 상기 편광자에 형성되는 레이저 절단 단면에 퇴적되도록 하여, 상기 시트재의 성분을 적어도 함유하는 피복층을, 상기 편광자의 상기 레이저 절단 단면을 덮도록 형성하는 것으로 이루어진다.

본 발명에 의하면, 편광성 광학 기능 필름 적층체 등의 형상 가공에 있어서, 레이저 절단 가공과 동시에, 고온 고습 환경에 있어서의 신뢰성 향상에 기여하는 피복층을, 편광 필름의 절단 단면에 형성하는 것이 가능해진다.

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 레이저 절단 가공 방법에서 사용할 수 있는 편광성 광학 기능 필름 적층체의 일례를 나타낸 개략 단면도.
도 2 는, 도 1 의 편광성 광학 기능 필름 적층체를 레이저 조사에 의해서 원하는 형상으로 절단 가공할 때의 상태의 일례를 나타낸 개략 단면도.
도 3 은, 레이저 조사에 의한 절단 처리 중인 시트재 부착 적층체의 상태를 나타낸 적층체 단면의 모식도.
도 4a 는, 편광자의 광 흡수축으로 대해서 직각 방향의 절단 단면을 크로스 니콜의 투과 조명 하에서 관찰한 편광 해소를 나타내는 광학 현미경 화상으로서, 색 빠짐에 의한 편광 해소를 일으키지 않은 예를 나타내는 도면.
도 4b 는, 편광자의 광 흡수축으로 대해서 직각 방향의 절단 단면을 크로스 니콜의 투과 조명 하에서 관찰한 편광 해소를 나타내는 광학 현미경 화상으로서, 색 빠짐에 의한 편광 해소를 일으키는 예를 나타내는 도면.
도 5 는, 레이저 절단 가공된 본 발명의 시트재 부착 적층체의 절단 단면에 있어서의 SEM 화상의 일례를 나타내는 도면.
도 6a 는, 본 발명의 일 실시예에 의한 시트재 부착 적층체를 사용함으로써 달성되는 편광 해소 폭의 일례를 나타내는 도면.
도 6b 는, 종래의 엔드 밀을 사용함으로써 달성되는 편광 해소 폭의 일례를 나타내는 도면.
도 7 은, 레이저 절단 가공된 본 발명의 일 실시예에 의한 시트재 부착 적층체의 편광 필름 근방에 있어서의 단면 SEM 화상.
도 8 은, 도 7 과 동일 지점의 EDX (에너지 분산형 X 선 분석) 화상.
도 9 는, 도 7 에 나타나는 화상에 있어서 편광자의 절단 단부를 확대해서 나타내는 단면 SEM 화상.
도 10 은, 도 9 와 동일 지점의 EDX 화상.
도 11 은, 장척 띠상의 편광성 광학 기능 필름 적층체를 롤·투·롤 방식으로 레이저 절단하는 레이저 형상 가공 장치의 개략도.
도 12a 는, 대형 편광 필름으로부터 스마트 폰 형상으로 잘라내어진 제품을 제조하는 경우의 절단 가공 레이아웃예를 나타내는 도면으로서, 그 전체를 나타내는 평면도.
도 12b 는, 대형 편광 필름으로부터 스마트 폰 형상으로 잘라내어진 제품을 제조하는 경우의 절단 가공 레이아웃예를 나타내는 도면으로서, 그 일부를 확대해서 나타내는 평면도.
도 13a 는, 대형 편광 필름으로부터 자동차 미터 패널 형상으로 잘라내어진 제품을 제조하는 경우의 절단 가공 레이아웃예를 나타내는 도면으로서, 그 전체를 나타내는 평면도.
도 13b 는, 대형 편광 필름으로부터 자동차 미터 패널 형상으로 잘라내어진 제품을 제조하는 경우의 절단 가공 레이아웃예를 나타내는 도면으로서, 그 일부를 확대해서 나타내는 평면도.
도 14 는, 스마트 폰 형상으로 잘라내어진 편광 필름의 예를, 복수 장 나열하여 나타내는 사진.
도 15a 는, 실시예 1 에 대해서, 절단 단면을 분자 배향 방향에서 관찰한 SEM 화상.
도 15b 는, 실시예 2 에 대해서, 절단 단면을 분자 배향 방향에서 관찰한 SEM 화상.
도 15c 는, 비교예 1 에 대해서, 절단 단면을 분자 배향 방향에서 관찰한 SEM 화상.
도 15d 는, 비교예 2 에 대해서, 절단 단면을 분자 배향 방향에서 관찰한 SEM 화상.
도 16 은, 실시예 1 에 있어서의 TOF-SIMS 에 의한 분석 결과를 나타낸 화상.
도 17 은, 레이저 절단 가공 후에 박리한 시트재에 형성된 레이저 가공 홈을 나타내는 광학 현미경 화상.
도 18 은, 실시예 1 에서 절단 단면에 형성된 피복층의 원소 분석 결과를 나타내는 도면.
도 19 는, 실시예 6 에 있어서의 TOF-SIMS 에 의한 분석 결과를 나타낸 화상.
도 20 은, 실시예 7 에 있어서의 TOF-SIMS 에 의한 분석 결과를 나타낸 화상.
도 21 은, 비교예 4 에 있어서의 TOF-SIMS 에 의한 분석 결과를 나타낸 화상.
도 22 는, 비교예 5 에 있어서의 TOF-SIMS 에 의한 분석 결과를 나타낸 화상.
도 23 은, 참고예 1 에 있어서의 TOF-SIMS 에 의한 분석 결과를 나타낸 화상.
도 24 는, 참고예 2 에 있어서의 TOF-SIMS 에 의한 분석 결과를 나타낸 화상.

이하, 본 발명을 실시형태에 기초하여 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

(편광성 광학 기능 필름 적층체)

도 1 에, 본 발명의 일 실시형태에 의한 레이저 절단 가공 방법에서 사용할 수 있는 편광성 광학 기능 필름 적층체의 일례를 개략 단면도로 나타낸다. 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1) 은, 편광 필름 (12) 을 적어도 포함하고, 추가로, 이에 한정되는 것은 아니지만, 표면 처리층 (13), 표면 보호 필름 (14), 및, 오염 대책 필름 (23) 을 임의의 요소로서 포함할 수 있다.

편광성 광학 기능 필름 적층체 (1) 에는, 추가로, 점착제층 (15) 을 개재하여 박리 라이너 (16) 를 첩합해도 된다. 이하, 점착제층 (15) 과 박리 라이너 (16) 를 형성한 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1) 를 부호「1A」로 나타내고, 이 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 를 예로 들어 설명한다.

통상적으로 편광 필름 (12) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 주로, 편광자 (10) 와, 그 편광자 (10) 의 일방 또는 양방의 주면에 적층된 보호 필름 (11) 으로 구성되는데, 위상차 필름, 휘도 향상 필름, 시야각 보상 필름 등 광학적 기능을 발현하는 그 밖의 광학 기능 필름을 추가로 적층해도 된다. 이와 같은 경우에는, 이들 광학 기능 필름을 포함하는 적층체가 편광 필름 (12) 을 구성한다. 또, 도 1 에는 편광자 (10) 의 양방의 주면에 보호 필름 (11a, 11b) 이 적층된 예를 나타내었지만, 일방의 주면에만 보호 필름 (11) 이 적층되어 있어도 된다.

편광자 (10) 는 수지 필름으로 구성된다. 이 수지 필름으로는, 임의의 적절한 수지를 사용할 수 있는데, 통상적으로는 폴리비닐알코올계 수지 (이하, PVA 계 수지라고 칭한다) 가 사용된다. PVA 계 수지로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체를 들 수 있다. 에틸렌-비닐알코올 공중합체는, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체를 비누화함으로써 얻어진다. PVA 계 수지의 비누화도는 통상적으로 85 몰％ ∼ 100 몰％ 이고, 바람직하게는 95.0 몰％ 이상, 더욱 바람직하게는 99.0 몰％ 이상, 특히 바람직하게는 99.93 몰％ 이상이다. 비누화도는 JIS K 6726-1994 에 준하여 구할 수 있다. 이와 같은 비누화도의 PVA 계 수지를 사용함으로써, 내구성이 우수한 편광자 (10) 를 얻을 수 있다.

편광자 (10) 를 구성하는 PVA 계 수지는, 관용된 수법에 의해서, 팽윤 처리, 연신 처리, 이색성 물질, 전형적으로는 요오드에 의한 염색 처리, 가교 처리, 세정 처리, 건조 처리 등의 각종 처리가 실시되어, 편광자로서 사용할 수 있는 상태가 된다. 각각의 처리의 횟수, 순서, 시간 등은 적절히 설정할 수 있다. PVA 계 수지는, 다른 기재 상에 도막층으로서 형성된 박막으로 하고, 이 박막에 상기 서술한 각 처리를 실시함으로써 형성한 것이어도 된다. 연신 처리에 있어서의 연신 방향은, 얻어지는 편광자의 흡수축 방향에 상당한다. 우수한 편광 특성을 얻는 관점에서, PVA 계 수지는 통상적으로 3 배 ∼ 7 배로 1 축 연신된다.

PVA 계 수지 필름으로는, 물 또는 유기 용매에 용해시킨 원액을 유연 성막하는 유연법, 캐스트법, 압출법 등, 임의의 방법으로 성막된 것을 적절히 사용할 수 있다.

PVA 계 수지의 평균 중합도는, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 평균 중합도는, 통상적으로 1000 ∼ 10000 이고, 바람직하게는 1200 ∼ 6000, 더욱 바람직하게는 2000 ∼ 5000 이다. 또한, 평균 중합도는 JIS K 6726-1994 에 준하여 구할 수 있다.

편광자 (10) 를 구성하는 수지 필름에는, 대표적으로는, 이색성 물질이 함침된다. 이색성 물질로는, 예를 들어, 요오드, 유기 염료 등을 들 수 있다. 이것들은 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이색성 물질로는 바람직하게는 요오드가 사용된다.

유기 염료로는, 예를 들어, 레드 BR, 레드 LR, 레드 R, 핑크 LB, 루빈 BL, 보르도 GS, 스카이 블루 LG, 레몬 옐로, 블루 BR, 블루 2R, 네이비 RY, 그린 LG, 바이올렛 LB, 바이올렛 B, 블랙 H, 블랙 B, 블랙 GSP, 옐로 3G, 옐로 R, 오렌지 LR, 오렌지 3R, 스칼릿 GL, 스칼릿 KGL, 콩고 레드, 브릴리언트 바이올렛 BK, 스프라 블루 G, 스프라 블루 GL, 스프라 오렌지 GL, 다이렉트 스카이 블루, 다이렉트 퍼스트 오렌지 S, 퍼스트 블랙 등을 사용할 수 있다. 이들 이색성 물질은 1 종류만 사용해도 되고, 2 종류 이상을 병용해도 된다.

편광자 (10) 의 두께는, 임의의 적절한 값으로 설정할 수 있다. 실용되고 있는 편광자의 두께는 5 ㎛ ∼ 30 ㎛ 이다.

편광자 (10) 는, 파장 380 ㎚ ∼ 780 ㎚ 의 범위에서 흡수 이색성을 나타내는 특성인 것이 바람직하다. 편광자 (10) 의 단체 투과율 (Ts) 은, 일반적으로 43 ％ 이상이다. 또한, 단체 투과율의 이론상의 상한은 50 ％ 이고, 실용적인 상한은 46 ％ 이다. 또, 단체 투과율 (Ts) 은, JIS Z8701 에 기초하여 2 도 시야 (C 광원) 에 의해서 측정하여 시감도 보정을 행한 Y 값이고, 예를 들어, 분광 광도계 (니혼 분광 제조, V7100) 를 사용하여 측정할 수 있다. 편광자 (10) 의 편광도는 일반적으로 99.9 ％ 이상이다.

보호 필름 (11a, 11b) 을 형성하는 재료로는, 예를 들어, 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 등의 셀룰로오스계 수지, (메트)아크릴계 수지, 시클로올레핀계 수지, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등의 에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 및, 이것들의 공중합체 수지 등을 들 수 있다. 또한,「(메트)아크릴계 수지」라는 표기는, 아크릴계 수지 및/또는 메타크릴계 수지를 의미한다.

보호 필름 (11a, 11b) 의 두께는, 통상적으로는 10 ㎛ ∼ 200 ㎛ 의 범위 내에서 임의의 값으로 선정된다.

또한, 이들 재료 및 두께 등은, 보호 필름 (11a) 과 보호 필름 (11b) 사이에서, 동일한 것으로 되어 있어도 되고, 상이한 것으로 되어 있어도 된다.

보호 필름 (11a, 11b) 의 각각은, 대표적으로는, 편광자 (10) 의 주면의 각각에 접착제층 (도시 생략) 을 개재하여 적층된다. 접착제층을 구성하는 접착제로는, 임의의 적절한 접착제를 사용할 수 있다. 예를 들어, 수계 접착제, 용제계 접착제, 활성 에너지선 경화형 접착제 등이 사용된다. 수계 접착제로는, PVA 계 수지를 함유하는 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.

보호 필름 (11a, 11b) 에는 임의의 적절한 첨가제가 1 종 이상 함유되어 있어도 된다. 첨가제로는, 예를 들어, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다.

보호 필름 (11a, 11b) 각각의, 편광자 (10) 와는 반대측의 면에 하드 코트 처리, 반사 방지 처리, 혹은, 확산 및 안티글레어를 목적으로 한 처리를 실시한 표면 처리층 (13) 을 형성해도 된다. 도 1 에 나타내는 실시형태에서는, 편광자 (10) 의 일방의 주면에 적층되는 보호 필름 (11a) 에만 표면 처리층 (13) 을 형성한 예를 나타내고 있다.

표면 보호 필름 (14) 은, 표면 처리층 (13) 이 형성되어 있는 경우에는 표면 처리층 (13) 을 개재하여, 표면 처리층 (13) 이 형성되어 있지 않은 경우에는 보호 필름 (11) 에 적층된다. 표면 보호 필름 (14) 은, 접촉에 의한 흠집 또는 이물질의 부착으로부터 보호 필름 (11a) 을 보호하는 목적에서 보호 필름 (11a) 에 박리 가능하게 첩합되는 부재로서, 점착제층 (14a) 과 수지 필름 (14b) 으로 구성되어 있다.

점착제층 (14a) 을 구성하는 점착제는, 아크릴계, 고무계, 우레탄계, 실리콘계 및 폴리에스테르계 중의 어느 고분자 재료를 주성분으로 하는 재료가 사용되고, 1 ∼ 100 ㎛ 의 범위에서 두께를 적절히 선택할 수 있다.

수지 필름 (14b) 으로는, 아크릴계 수지, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등의 에스테르계 수지 등을 들 수 있고, 두께는 5 ㎛ ∼ 100 ㎛ 의 범위로 하는 것이 바람직하다.

표면 보호 필름 (14) 은, 편광 필름이 광학 표시 디바이스에 탑재되거나 할 때에는 박리된다. 이 때문에, 점착제층 (14a) 을 구성하는 점착제는, 경점착력인 것이 바람직하고, 바람직한 박리력은 5 N/20 ㎜ 이하이다.

박리 라이너 (16) 는, 표면 보호 필름 (14) 과는 반대측의 편광 필름 (12) 의 면, 즉, 보호 필름 (11b) 의, 편광자 (10) 와는 반대측의 면에, 점착제층 (15) 을 개재하여 적층된다. 박리 라이너 (16) 의 점착제층 (15) 에 접하는 주면에는, 양호한 박리성을 얻기 위해서 이형 처리가 실시되어 있다. 박리 라이너 (16) 는, 편광 필름 (12) 이 광학적 표시 패널에 첩합되는 시점까지, 점착제층 (15) 을 피복한다. 박리 라이너 (16) 는, 편광 필름 (12) 이 광학적 표시 패널에 첩합될 때, 점착제층 (15) 을 편광 필름 (12) 측에 남겨 보호 필름 (11b) 으로부터 벗겨지고, 그 편광 필름 (12) 이, 점착제층 (15) 을 개재하여 그 광학적 표시 패널에 첩합된다. 작업성을 고려하여, 점착제층 (15) 에 대한 박리 라이너 (16) 의 박리력은 5 N/20 ㎜ 이하인 것이 바람직하다.

박리 라이너 (16) 는, 수지 필름에 의해서 구성하는 것이 바람직하고, 예를 들어, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등의 에스테르계 수지를 사용할 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 박리 라이너 (16) 의 두께는 1 ㎛ ∼ 100 ㎛ 의 범위에서 적절히 선택 가능하다. 또, 박리 라이너 (16) 는, 투습도가 낮은 재료로 형성되는 것이 바람직하고, 박리 라이너 (16) 의 재료의 투습도의 바람직한 값은, 온도 40 ℃, 습도 90 ％RH 의 분위기 하에서, 200 g/㎡·24h 이하이고, 150 g/㎡·24h 이하가 보다 바람직하다.

점착제층 (15) 을 구성하는 점착제로는, 아크릴계, 고무계, 우레탄계, 실리콘계, 올레핀계, 폴리에스테르계의 군으로 이루어지는 어느 고분자 재료를 주성분으로 하는 것을 사용할 수 있다. 비용을 억제한다는 관점에서는, 아크릴계 또는 고무계의 점착제가 바람직하다. 점착제층 (15) 의 두께는, 1 ㎛ ∼ 50 ㎛ 의 범위에서 적절히 설정 가능하다.

표면 보호 필름 (14) 상에, 오염 대책 필름 (23) 을 형성해도 된다. 오염 대책 필름 (23) 은, 수지 재료로 이루어지는 수지 필름 기재 (23a) 를 적어도 포함하고, 추가로, 그 수지 필름 기재 (23a) 의 일방의 면에 배치되는 점착제층 (23b) 을 포함한다. 수지 필름 기재 (23a) 는, 점착제층 (23b) 을 개재하여 표면 보호 필름 (14) 에 적층된다.

수지 필름 (23a) 으로는, 일반적인 수지 필름을 사용할 수 있고, 예를 들어, 아크릴계 수지, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등의 에스테르계 수지 등을 사용할 수 있다. 수지 필름 (23a) 은, 20 ㎛ ∼ 100 ㎛ 의 범위의 두께를 갖는 것이 바람직하다.

한편, 점착제층 (23b) 을 구성하는 점착제로는, 아크릴계, 고무계, 우레탄계, 실리콘계 및 폴리에스테르계의 고분자 재료 중의 어느 것을 주성분으로 하는 재료를 사용할 수 있고, 그 점착제층 (23b) 의 두께는, 1 ∼ 100 ㎛ 의 범위에서 적절히 선택 가능하다.

오염 대책 필름 (23) 은, 레이저 절단 가공 공정 후에 박리된다. 이 때문에, 점착제층 (23b) 을 구성하는 점착제는, 표면 보호 필름 (14) 에 대해서 경점착력을 갖는 것이 바람직하고, 그 점착력은 사용하는 표면 보호 필름 (14) 의 점착력과 동등하거나, 이보다 작은 것이 바람직하다. 표면 보호 필름 (14) 의 점착력보다 그 점착제의 점착력이 크면, 오염 대책 필름 (23) 을 박리할 때에 표면 보호 필름 (14) 이 벗겨져 버릴 가능성이 있어 바람직하지 않다.

본 발명에 있어서는, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 는, 점착제층 (15) 을 개재하여 편광 필름 (12) 을 광학적 표시 패널에 첩합하기 전에, 레이저 절단 가공에 의해서 원하는 형상으로 절단되는 것이지만, 이 레이저 절단 가공시에 발생되는 용융물 또는 미립자 등이 비말이 되어 비산되고, 이 비산된 성분이 레이저 입사면측의 편광 필름의 주면에 있어서 표층을 오염시킬 우려가 있다. 오염 대책 필름 (23) 을 형성함으로써, 이 오염을 방지하거나 혹은 억제할 수 있다.

또한, 이와 같이 오염 대책 필름을 형성하면, 절단 단면에 발생될 수 있는 버를 억제할 수도 있다. 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 를 구성하는 층 또는 필름 중, 레이저 조사 방향으로 보아 가장 표측에 위치하는 층 또는 필름, 도 1 의 예에서는 표면 보호 필름 (14) 을 구성하는 수지 필름 (14b) 의 절단 단면에는, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 가 외부로 돌출된 상태에서 버「A」 (도 5 참조) 가 발생되는 경우가 있는데, 오염 대책 필름 (23) 을 형성함으로써, 이와 같은 버를 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 의 적층 방향에 있어서 0 ∼ 20 ㎛ 로 억제하는 것이 가능하다. 이로써, 절단 가공 후에, 소정의 동일한 형상으로 절단 가공된 적층체를 복수 장 적층하여 집적할 때, 버에 의한 적층 높이의 증대를 억제하여 수송 효율을 높이는 것이 가능해진다. 버를 10 ㎛ 이하로 함으로써 더욱 수송 효율이 높아지고, 5 ㎛ 이하로 함으로써 특히 수송 효율이 높아진다.

(레이저 절단 가공)

도 2 에, 도 1 의 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 를 레이저 조사에 의해서 원하는 형상으로 절단 가공할 때의 상태의 일례를, 도 1 과 동일한 방법으로 나타낸다. 레이저를 사용함으로써, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 를 소정의 형상으로 용이하게 절단할 수 있을 뿐만 아니라, 추가로, 이 절단 가공에 수반하여, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 에 포함되는 편광자 (10) 의 절단 단면에 피복층을 형성할 수 있다. 절단 가공시에는, 편광 필름 (12) 의, 레이저 입사면과는 반대측의 주면에 대향시켜, 예를 들어, 본 실시형태에서는, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 의 박리 라이너 (16) 의 외측에 위치하는 면 (16a) 에 대향시켜 시트재 (17) 를 배치한다. 이하, 시트재 (17) 가 배치된 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 를「시트재 부착 적층체」라고 부르고, 전체를 부호「2」로 나타낸다.

시트재 (17) 는, 수지 재료로 이루어지는 수지 필름 기재 (17a) 를 적어도 포함하고, 추가로, 그 수지 필름 기재 (17a) 의 일방의 면에 배치되는 점착제층 (17b) 을 포함한다. 수지 필름 기재 (17a) 는, 점착제층 (17b) 을 개재하여 박리 라이너 (16) 에 박리 가능하게 첩합되고, 또, 절단 가공 후에 박리 라이너 (16) 로부터 박리된다.

수지 필름 기재 (17a) 를 구성하는 수지 필름으로는, 일반적인 수지 필름을 사용할 수 있고, 예를 들어, 아크릴계 수지, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등의 에스테르계 수지 등을 사용할 수 있다. 수지 필름 기재 (17a) 는, 5 ㎛ ∼ 200 ㎛ 의 범위의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 또, 수지 필름 기재 (17a) 는, 투습도가 낮은 재료로 형성되는 것이 바람직하고, 수지 필름 기재 (17a) 의 재료의 투습도의 바람직한 값은, 온도 40 ℃, 습도 90 ％RH 의 분위기 하에서 200 g/㎡·24h 이하이고, 150 g/㎡·24h 이하가 보다 바람직하다.

한편, 점착제층 (17b) 은, 아크릴계, 우레탄계, 실리콘계, 고무계 또는 폴리에스테르계 중의 어느 것을 주성분으로 하는 고분자 재료에 의해서 형성하는 것이 바람직하다. 또, 점착제층 (17b) 은, 경박리의 점착력을 갖는 점착제로 이루어지는 것으로 하는 것이 바람직하고, 점착제층 (17b) 의 박리력은 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 의 박리 라이너 (16) 의 박리력과 동등하거나, 그보다 작은 것이 바람직하다. 박리 라이너 (16) 의 박리력보다 시트재 (17) 의 점착제층 (17b) 의 박리력이 크면, 레이저 절단 가공 공정 후에 시트재 (17) 가 박리될 때에, 박리 라이너 (16) 가 함께 박리되어 버리는 폐해가 발생될 가능성이 있기 때문이다. 점착제층 (17b) 은 통상적으로 레이저 절단 가공 공정 후에 시트재 (17) 가 박리될 때에, 수지 필름 기재 (17a) 와 함께 제거된다.

시트재 부착 적층체 (2) 에 대해서, 레이저는 시트재 (17) 와는 반대측에 위치하는 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 의 타방의 면으로부터, 도시된 실시형태에서는, 오염 대책 필름 (23) 측의 면으로부터 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 의 두께 방향으로 조사된다. 이「두께 방향」은 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 를 구성하는 층을 관통하는 방향이면 충분하고, 예를 들어, 이들 층에 대해서 반드시 직교하는 방향일 필요는 없다. 레이저에 의한 이 절단 가공은, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 를 단판 상태로 개편화한 상태에서 행해져도 되지만, 효율적으로 생산하는 관점에서는, 이후에 상세히 서술하는 바와 같이, 장척 띠상 필름 상태에서 행하는 것이 바람직하다. 따라서, 시트재 부착 적층체 (2) 는, 롤상으로 귄회된 장척 띠상 필름의 형태로 형성해 두는 것이 바람직하다.

도 3 에, 레이저 조사에 의한 절단 처리 중인 시트재 부착 적층체 (2) 의 상태를 적층체 단면의 모식도로 나타낸다. 레이저 조사에 의해서, 시트재 부착 적층체 (2) 의 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 에는, 박리 라이너 (16) 를 포함하는 그 두께 전체에 걸쳐 절단 홈 (2a) 이 형성된다. 따라서, 레이저의 조사 위치를 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 의 면 내에 있어서 소정 형상을 따라서 이동시킴으로써, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 를 원하는 형상으로 절단할 수 있다. 절단은, 시트재 부착 적층체 (2) 를 구성하는 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 를 두께 방향으로 완전히 절단하고, 추가로 시트재의 일부를 남기는 깊이까지 절단한다. 후술하는 피복층 (특히, 피복층 (18b)) 을 충분히 형성하기 위해서, 또, 시트재를 캐리어 필름으로서 재사용할 수 있도록 하기 위해서, 추가로 또한, 후공정에서의 핸들링성을 고려하여, 위치 어긋남을 방지하기 위해서이다. 위치 어긋남 방지 등을 위해서, 이 레이저 절단 가공은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 시트재 부착 적층체 (2) 를 흡착형 고정 스테이지 (19) 상에 배치하고, 흡인력에 의해서 유지한 상태에서 행하는 것이 바람직하다.

편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 의 형상 가공에 있어서, 시트재 부착 적층체 (2) 를 사용함으로써, 레이저 절단 가공과 동시에, 편광 필름 (12) 의 절단 단면, 특히 편광자 (10) 의 절단 단면에 피복층 (18a, 18b) 을 형성할 수 있다. 이들 피복층 (18a, 18b) 을 형성함으로써, 아래에 설명하는「편광 해소 폭」이 감소되는, 바꿔 말하면, 고온 고습 환경에 있어서의 신뢰성 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

(편광 해소 폭)

편광 필름 (12) 의 주요 구성 요소인 편광자 (10) 는, 고온 고습 환경 하에서 장시간 방치되면, 열부하가 걸린 편광 필름의 절단 단면으로부터 수분이 출입하고, 이 때문에, 편광자 (10) 에 포함되는 폴리요오드 이온 착물이 변질되어 유동성을 띠고, 편광자 (10) 로부터 빠져 나가는 탈색 현상을 일으킨다. 그 결과, 편광자 (10) 의 단부에서 편광 기능이 소실된다는 품질에 관련된 과제가 발생된다. 이 편광 기능이 소실되는 것을 편광 해소라고 하고, 절단 단면으로부터 편광 해소된 영역의 폭을 편광 해소 폭이라고 부른다. 도 4a, 도 4b 에, 편광자의 광 흡수축에 대해서 직각 방향의 절단 단면을 크로스 니콜의 투과 조명 하에서 평면에서 본 편광 해소 폭을 나타내는 광학 현미경 화상을 나타낸다. 도 4a 는, 색 빠짐에 의한 편광 해소를 일으키지 않은 편광 필름의 예를 나타내고, 한편, 도 4b 는, 고온 고습 환경에서 신뢰성 시험을 실시함으로써 편광 해소를 일으킨 편광 필름의 예를 나타낸다. 도 4b 에 있어서, 편광 필름 (12) 의 절단 단 가장자리는, 부호 12a 로 나타내고 있고, 그 절단 단 가장자리 (12a) 로부터 폭 12b 의 영역에서 색 빠짐을 일으키고 있다. 이 영역의 폭 12b 가 편광 해소 폭이다.

(피복층 (18a))

편광 필름 (12) 을 구성하는 보호 필름 (11a, 11b), 그 밖에, 편광자 (10) 와 보호 필름 (11a, 11b) 을 접착하는 접착제 (도시 생략) 는, 일반적으로 임계값 이상의 적외선 레이저 에너지를 투입함으로써 연화 혹은 용융되는 성질을 나타내는 수지 재료로 구성되어 있다. 이 때문에, 적어도 절단 홈 (2a) 에 인접하는 보호 필름 (11a, 11b) 등은, 레이저 절단 가공시에 레이저의 열에너지에 의해서 용융되어, 용융물을 형성할 수 있다. 편의상, 도 3 에는, 보호 필름 (11a) 과 이것에 부수되는 접착제에 의해서 형성된 용융물만을 나타내고 있다. 이 용융물에는, 보호 필름 (11a, 11b) 의 성분이 많이 함유된다고 생각되고, 절단 가공에 의해서 노출되는 편광자 (10) 의 레이저 절단 단면을 따라서 흘러, 절단 단면의 일부 또는 전부를 피복하는 피복층 (18a) 을 형성한다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 의 형상 가공에 있어서, 레이저 절단 가공과 동시에, 편광 필름 (12) 의 절단 단면, 특히, 편광자 (10) 의 절단 단면에 피복층 (18a) 을 형성할 수 있어, 고온 고습 환경에 있어서의 신뢰성 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

레이저의 열에너지에 의해서 영향을 받아 형성되는 영역은, 그 보호 필름 (11) 의 면을 따라서, 절단 단면으로부터 200 ㎛ 이하의 범위인 것이 바람직하고, 100 ㎛ 이하가 더욱 바람직하며, 50 ㎛ 이하가 특히 바람직하다. 200 ㎛ 를 초과하면, 편광 필름 (12) 을 표시 패널에 첩합한 상태에서, 그 용융 영역이 표시 패널의 프레임부에서 비어져 나와 버려, 외관 품위를 저해할 우려가 있기 때문이다.

(피복층 (18b))

레이저가 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 를 두께 방향으로 관통해서 시트재 (17) 에 도달했을 경우, 레이저의 열에너지에 의해서, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1, 1A) 에는 함유되지 않지만, 그 두께 방향의 일부에 존재하는 적어도 시트재 (17) 의 성분이, 또, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1) 에는 함유되지 않지만, 그 두께 방향의 일부에 존재할 수 있는 점착제층 (15) 및 박리 라이너 (16) 의 성분이, 추가로, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1) 에 함유될 수 있는 그 밖의 성분이, 비말이 되어 비산되고, 이 비말의 적어도 일부는 편광자 (10) 에 형성되는 레이저 절단 단면에 퇴적된다. 이 결과, 적어도 시트재 (17) 의 성분을, 경우에 따라서는, 점착제층 (15) 및 박리 라이너 (16) 의 성분을, 추가로, 그 밖의 성분을 함유하는 피복층 (18b) 이 형성되고, 형성되는 피복층 (18b) 의 수분 차단성 (소수성 또는 투습도) 에 따라서는 원하는 효과를 기대할 수 있다. 또, 형성되는 피복층의 성분 또는 성상과는 관계 없이, 더욱 상세하게는, 형성되는 피복층의 수분 차단성 (소수성 또는 투습도) 에 따라서, 동일한 두께여도, 고온 고습 환경하에 있어서의 편광 필름 (12) 의 절단 가공 단부의 신뢰성에 미치는 영향의 정도는 달라지게 됨에도 불구하고, 절단 단면에 이와 같은 피복층 (18b) 이 형성됨으로써, 적어도 물리적으로 수분의 침입을 차단하는 소정의 효과를 기대할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 의 형상 가공에 있어서, 레이저 절단 가공과 동시에, 편광 필름 (12) 의 절단 단면, 특히, 편광자 (10) 의 절단 단면에, 피복층 (18a) 에 더하여 피복층 (18b) 을 형성할 수 있어, 고온 고습 환경에 있어서의 신뢰성 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

피복층 (18b) 의 형성을 용이하게 하기 위해서, 시트재 (17) 상에 발생되는 절단 홈 (2a) 의 폭은, 5 ㎛ ∼ 300 ㎛ 의 범위에서 적절히 정하는 것이 바람직하고, 또, 절단 홈 (2a) 의 깊이는 5 ㎛ ∼ 200 ㎛ 의 범위에서 적절히 정하는 것이 바람직하다.

또, 편광 필름 (12) 의 절단 단면에 형성되는 피복층 (18b) 의 두께, 더욱 상세하게는, 편광 필름 (12) 의 절단 단면의 면에 대해서 직교하는 방향에 있어서의 길이는 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 피복층 (18b) 의 두께가 10 ㎛ 를 초과하면, 제품의 치수 정밀도에 영향을 줄 가능성이 생겨, 목적으로 하는 표시 패널에 탑재할 때에 문제가 발생되고, 또, 표시 패널에의 탑재시에 박리하는 표면 보호 필름의 박리성에 대한 영향이 우려되기 때문에, 바람직하지 않기 때문이다.

또, 시트재 (17) 의 점착제층 (17b) 의 성분이, 편광 필름 (12) 의 절단 단면에 형성되는 피복층 (18b) 의 성분의 일부 또는 전부를 구성하는 것이 될 것을 고려하면, 점착제층 (17b) 의 두께는 1 ㎛ ∼ 100 ㎛ 의 범위가 바람직하고, 5 ㎛ ∼ 50 ㎛ 의 범위가 보다 바람직하다. 점착제층 (17b) 의 두께가 1 ㎛ 미만인 경우에는 충분한 점착력이 얻어지지 않아, 반송 중에 벗겨져 버릴 우려가 있고, 또, 점착제층 (17b) 의 두께가 100 ㎛ 보다 크면, 시트재 부착 적층체 (2) 의 총두께가 지나치게 두꺼워져 핸들링성이 저하되기 때문이다. 또한, 고온 고습 환경에 있어서 편광자에 대한 외부로부터의 수분의 침입을 효과적으로 차단할 목적에서, 점착제층 (17b) 에는 소수성을 나타내는 실리콘계 또는 고무계를 주성분으로 하는 것을 사용하는 것이 바람직하고, 특히, 메틸기 또는 에틸기 등의 알킬기, 혹은 페닐기 등의 소수기를 갖는 것임이 바람직하다. 추가로 또한, 점착제층 (17b) 은, 투습도가 낮은 재료로 형성되는 것이 바람직하고, 점착제층 (17b) 의 재료의 투습도의 바람직한 값은, 온도 40 ℃, 습도 90 ％RH 의 분위기 하에서, 200 g/㎡·24h 이하, 보다 바람직하게는 150 g/㎡·24h 이하이다. 그러나, 위에서 설명한 바와 같이, 절단 단면에 형성되는 피복층 (18b) 에 의해서, 물리적으로 수분의 침입을 차단하는 일정한 효과를 기대할 수 있기 때문에, 점착제층 (17b) 의 성분 등은 상기 서술한 것에 한정되는 것은 아니다.

또한, 레이저가 시트재 (17) 의 점착제층 (17b) 을 관통하여, 수지 필름 기재 (17a) 에까지 도달할 경우에는, 점착제층 (17b) 의 성분과 함께 수지 필름 기재 (17a) 의 성분도, 편광 필름 (12) 의 절단 단면에 형성되는 피복층 (18b) 의 성분의 일부를 구성하는 것이 되기 때문에, 이 관점에서, 또한 취급 중의 파손을 방지하는 등 관점에서, 수지 필름 기재 (17a) 의 두께는 10 ㎛ ∼ 150 ㎛ 의 범위가 바람직하다.

(피복층 (18a) 과 피복층 (18b) 의 관계)

상기 기재로부터 명확한 바와 같이, 피복층 (18a) 에는 보호 필름 (11a, 11b) 의 용융물이 많이 함유된다고 생각된다.

한편, 피복층 (18b) 에는, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1, 1A) 이외의 성분인 적어도 시트재 (17) 의 성분이, 또, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1) 이외의 성분인 점착제층 (15) 및 박리 라이너 (16) 의 성분이 많이 함유된다고 생각된다.

이와 같이, 피복층 (18a) 과 피복층 (18b) 은, 이론적으로는, 도 3 의 모식도에 나타내는 바와 같이 비교적 명확하게 구별할 수 있기는 하지만, 실제로 그것들을 명확하게 구별하는 것은 곤란하다. 왜냐하면, 예를 들어, 사용하는 레이저에 대한 점착제의 반응성 및 가열시의 유동성 등의 열적 특성 등에 의해서, 피복층의 상태는 쉽게 변화되어 버리기 때문이다. 후술하는 실시예 등의 기재로부터도 명확한 바와 같이, 실제로, 피복층 (18a) 과 피복층 (18b) 은 쌍방 모두 각각 적어도 보호 필름 (11a, 11b) 의 성분 및 시트재 (17) 로부터 용융 비산된 성분을, 또한, 박리 라이너 (16), 점착제층 (15) 등으로부터 용융 비산된 성분을 함유하는 것으로 되어 있다. 바꿔 말하면, 피복층 (18a) 의 성분과 피복층 (18b) 의 성분은 혼합 또는 혼화된 상태에 있고, 따라서, 피복층 (18a) 의 성분과 피복층 (18b) 을 명확하게 구별할 수 없으며, 그와 같이 할 필요도 없다. 왜냐하면, 피복층 (18a) 과 피복층 (18b) 은 쌍방 모두, 편광성 광학 기능 필름 적층체 등의 형상 가공에 있어서, 레이저 절단 가공과 동시에 편광 필름의 절단 단면에 형성되어, 고온 고습 환경에 있어서의 신뢰성 향상에 기여할 수 있기 때문이다. 따라서, 도 3 은 설명을 용이하게 하기 위한 간단한 개념도를 나타내는 것이다. 또한, 이후의 기재로부터 명확한 바와 같이, 실시예 등에서는 피복층 (18a, 18b) 에 함유되는 성분을 TOF-SIMS (비행 시간형 2 차 이온 질량 분석법), 또는, 에너지 분산형 X 선 분석에 의해서 분석하고 있다.

도 5 에, 레이저 절단 가공된 일례로서의 시트재 부착 적층체 (2) 의 절단 단면에 있어서의 SEM 화상을 나타낸다. 또한, 도 6a 및 도 6b 에, 시트재 부착 적층체 (2) 에 의해서 얻어지는 효과를, 종래 기술에 의한 엔드 밀에 의해서 얻어지는 효과와의 비교에 있어서「편광 해소 폭」에 의해서 나타낸다. 도 6a 는, 후술하는 실시예 4 에 의해서 달성되는 편광 해소 폭의 일례를 나타낸 것, 도 6b 는, 후술하는 비교예 3 에 의해서 달성되는 편광 해소 폭의 일례를 나타낸 것이다.

도 5 에 나타낸 화상으로부터는 그다지 명확하지 않지만, 실시예 등에 나타낸 TOF-SIMS 에 의한 분석 결과 등을 고려하면, 피복층 (18a) 에는 박리 라이너 (16) 및 시트재 (17) 로부터 용융 비산된 성분이 함유된다고 생각된다. 따라서, 도 6a 및 도 6b 의 비교 결과로부터도 명확한 바와 같이, 이 피복층 (18a) 은 고온 고습 환경에 있어서의 편광자 (10) 의 절단 단면의 품질 신뢰성의 향상에 공헌하는 것이다.

또한, 점착제층 (15) 을 형성한 예를 나타냈지만, 점착제층 (15) 은 반드시 필요한 것이 아니고, 또, 점착제층 (15) 이 형성되어 있는 경우여도, 사용하는 레이저에 대한 점착제의 반응성 및 가열시의 유동성 등 열적 특성에 따라서는, 피복층 (18a) 에 이 점착제층 (15) 으로부터의 용융물의 성분이 함유되지 않는 경우도 있다. 그러나, 피복층 (18a) 의 성분과 피복층 (18b) 의 성분은 혼합 또는 혼화된 상태에 있고, 따라서, 그와 같은 경우여도, 편광자 (10) 의 절단 단면의 품질 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다.

도 7 에, 레이저 절단 가공된 본 발명의 일 실시예 (후술하는 실시예 1 에 상당) 에 의한 시트재 부착 적층체의 편광 필름 근방에 있어서의 단면 SEM 화상, 더욱 상세하게는, 편광자의 분자 배향 (광 흡수축) 에 대해서 직각 방향의 절단 단면의 단면 SEM 화상을, 도 8 에, 도 7 과 동일 지점의 EDX (에너지 분산형 X 선 분석) 화상을, 도 9 에, 도 7 에 나타나는 화상에 있어서 편광자의 절단 단부를 확대해서 나타내는 단면 SEM 화상을, 도 10 에, 도 9 와 동일 지점의 EDX 화상을 각각 나타낸다.

(편광자의 팽윤)

요오드를 함유하는 PVA 계 수지로 구성된 편광자 (10) 가 레이저 절단되면, 그 편광자 (10) 의 광 흡수축 방향에 대해서 수직 방향의 절단 단면에 있어서는, 편광자 (10) 의 두께가, 도 7 ∼ 도 10 에 나타내는 바와 같이, 절단 단면 근방 이외의 두께와 비교해서 팽윤 (10a) 을 일으켜, 두께가 1.1 배 ∼ 2.5 배로 증가한다. 이것은, 레이저 에너지에 의해서 요오드를 함유하는 PVA 계 수지가 열응력을 받음으로써, PVA 계 수지의 연신 방향인 광 흡수축 방향으로 수축되고, 그 결과, PVA 계 수지가 광 흡수축 방향으로 압축되어, 두께 방향으로 팽창하기 때문으로 생각된다. 이 현상에 수반하여, 압축에 의해 만들어진 공간으로, 연화 혹은 용융된 보호 필름 (11) 및 점착제가 흘러 들어감으로써, 피복층 (18a) 이 형성되기 쉬워진다. 편광자 (10) 의 광 흡수축 방향으로 평행하는 절단 단면에 있어서는, 이와 같은 현상은 보이지 않는다.

(레이저)

레이저 광원으로는, 예를 들어, 레이저광의 발진 파장이 적외역의 9 ∼ 11 ㎛ 인 CO₂ 레이저 광원을 포함하는 적외선 레이저를 사용하는 것이 고생산성의 관점에서 바람직하다. 적외선 레이저는, 수10 W 급의 파워를 용이하게 얻을 수 있고, 추가로 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 를 구성하는 필름 및 점착제층을 적외선 흡수에 수반하는 분자 진동에 의해서 효율적으로 발열시킴으로써, 물질의 상전이에 수반되는 에칭을 일으키는 것이 가능하다.

단, 본 발명은 적외선 레이저에 한정되지 않고, 레이저광의 발진 파장이 5 ㎛ 인 CO₂ 레이저 광원을 사용하는 것도 가능하다.

또, 레이저 광원으로서, 펄스 레이저 광원이면, 근적외선 (NIR) 광원, 가시광 (Vis) 광원, 및 자외선 (UV) 광원을 사용하는 것도 가능하다. NIR, Vis 및 UV 파장의 펄스 레이저 광원의 예로는, 레이저광의 발진 파장이 1064 ㎚, 532 ㎚, 355 ㎚, 349 ㎚ 또는 266 ㎚ (Nd : YAG, Nd : YLF, 또는 YVO4 를 매질로 하는 고체 레이저 광원의 고차 고조파) 인 것, 레이저광의 발진 파장이 351 ㎚, 248 ㎚, 222 ㎚, 193 ㎚ 또는 157 ㎚ 인 엑시머 레이저 광원, 레이저광의 발진 파장이 157 ㎚ 인 F2 레이저 광원을 들 수 있다.

레이저 광원의 발진 형태로는, 편광 필름의 열대미지를 억제하는 관점에서, 연속파 (CW) 보다 펄스파가 바람직하다. 이 경우의 펄스 폭은 10 펨토초 (10^-14 초) ∼ 1 밀리초 (10^-3 초) 의 범위에서 적절히 설정할 수 있다. 2 종류 이상의 펄스 폭을 설정하여 가공할 수도 있다. 또, 펄스의 시간적인 간격인 반복 주파수는, 1 ∼ 1,000 ㎑ 가 바람직하고, 10 ∼ 500 ㎑ 가 더욱 바람직하다.

레이저광의 편광 상태에 관해서는 특별히 제약은 없고, 직선 편광, 원 편광, 랜덤 편광을 적용할 수 있다.

레이저광의 공간 강도 분포에 관해서도 특별히 제약은 없지만, 양호한 집광성을 나타내고, 스몰 스폿화가 가능하며, 생산성 향상을 기대할 수 있는 가우시안 빔이 바람직하다. 회절 광학 소자나 비구면 렌즈 등을 사용하여 플랫 톱 빔으로 정형된 것이어도 된다.

원하는 형상으로 절단 가공하기 위해서, 레이저광을 목적으로 하는 형상을 따라서 1 회 조사해도 되고, 복수 회 조사함으로써 원하는 절단 깊이를 달성해도 된다. 또, 1 회째와 2 회째 이후의 가공 조건을 상기 서술한 조건 범위에서 적절히 조정하는 것이 가능하다.

XY 정밀 스테이지 등의 스테이지 구동계, 갈바노 스캐너 및 폴리곤 스캐너 등의 광 스캔계, 혹은, 그것들의 조합 (다축 동기 제어) 등 일반적인 주사 장치를 사용함으로써, 워크가 되는 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 와 레이저광의 상대 위치를 소정의 속도로 변경하면서, 레이저 조사를 기계적 셔터 기구, 또는 AOM (음향 광학 소자) 등을 이용하여 온·오프 제어함으로써, 원하는 형상으로 가공하는 것이 가능해진다.

레이저 조사의 스캔 속도는, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 를 두께 방향으로 완전히 절단하고, 추가로 시트재 (17) 에 충분한 깊이까지 절단 홈을 형성할 수 있는, 원하는 에칭 깊이를 달성하도록 적절히 설정하면 된다.

Fθ 렌즈 등의 대물 렌즈에 의해서 레이저광을 집광하여, 가공 대상이 되는 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 에 조사하는 것이, 가공 효율의 향상 및 열대미지 억제의 관점에서 바람직하다. 레이저광은, 500 ㎛ 이하의 절단 폭으로 가공할 수 있는 집광 스폿 직경으로 하는 것이 바람직하고, 300 ㎛ 이하의 절단 폭으로 가공할 수 있는 집광 스폿 직경으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 피크 강도치와 비교해서 1/e² 의 강도까지 감쇠된 점을 스폿 직경으로 정의한 경우에는, 200 ㎛ 이하의 집광 스폿 직경으로 하는 것이 바람직하고, 100 ㎛ 이하의 스폿 직경이 더욱 바람직하다. 갈바노 스캐너를 사용할 경우에는, 워크에 대해서 수직으로 레이저광을 조사하기 위해서, 텔레센트릭 Fθ 렌즈를 사용하는 것이 바람직하다.

원하는 집광 스폿 직경 및 절단 폭을 얻기 위해서, 레이저 발진기의 출사단으로부터 대물 렌즈의 광로의 도중에 빔 직경을 조정하는 빔 익스팬드 유닛을 배치해도 된다.

레이저 파워는, 가공 대상이 되는 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 의 두께 및 성상에 따라서 적절히 설정하면 되고, 예를 들어 레이저 광원으로서 CO₂ 레이저를 사용할 경우에는, 레이저 파워를 5 ∼ 300 W 의 범위로 설정하는 것이 바람직하고, 20 ∼ 200 W 의 범위로 설정하는 것이 더욱 바람직하다.

2 종류 이상의 레이저를 동시에 조사하는 것도 가능하고, 또 2 종류 이상의 레이저를 축차적으로 조사하는 것도 가능하다.

(가공 장치)

편광성 기능 광학 필름 적층체 (1A) 에 대한 레이저 절단 가공은, 롤상으로 권회된 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 를 연속적으로 풀어 내면서 행해도 되고, 또, 미리 소정 길이로 절단함으로써 개편화된 편광성 기능 광학 필름 적층체 (1A) 에 대해서 행해도 된다.

롤상으로 권회된 장척 띠상 필름을 절단 가공 처리하는 경우에는, 이른바 롤·투·롤 방식에 의해서 연속적 또는 간헐적으로 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 를 공급하고, 그 동안에, 원하는 형상으로 가공하기 위해서 레이저광과 편광성 광학 기능 필름 적층체를 상대적으로 2 차원 주사시키면서 그 적층체를 절단하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 예를 들어, 레이저 광원 및 렌즈 또는 미러 등의 광학 소자를 XY 2 축 가동 스테이지 상에 재치 (載置) 하여 고정시키고, XY 2 축 가동 스테이지를 구동시킴으로써, 편광 필름에 조사되는 레이저광의 XY 2 차원 평면 상에서의 위치를 변경한다. 또, XY 가동 2 축스테이지를 사용한 레이저 광원의 주사와, 갈바노 미러 등을 사용한 레이저광의 주사의 쌍방 (이른바, 협조 제어) 을 채용하는 것도 가능하다. 레이저 처리 중에는, 장척 띠상의 필름 적층체는 그 반송을 정지시켜도 되고, 연속적으로 반송하면서, 전송 속도 및 위치에 따라서 동기 가공할 수도 있다.

또한, 가공 중에 시트재 부착 적층체 (2) 를 유지하는 흡착 고정 스테이지는 있어도 되고 없어도 된다.

가공 중에 발생되는 피복층의 형성에 기여하지 않는 비산물의 제품에의 부착을 억제하는 목적에서, 레이저 조사부 근방에 집진 기구를 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 시트재의 두께를 적절히 설정함으로써, 레이저 절단 가공시에 받는 레이저 에너지에 의해서 그 시트재로부터 비산되어 편광 필름의 절단 단면에 부착되는 시트재 기인 재료의 양을 원하는 값으로 하는 것이 가능하다. 따라서, 레이저 절단 가공과 동시에, 고온 고습 환경에 있어서의 신뢰성 향상에 기여하는 피복층을, 편광 필름의 절단 단면에 형성하여 편광 해소 방지 효과를 얻을 수 있다.

도 11 은, 롤·투·롤 방식으로 연속적으로 레이저 절단 가공 처리를 행하는 방법에 사용할 수 있는 레이저 절단 장치 (30) 의 일례를 나타내는 개략도이다. 이 장치 (30) 에서는, 도 1 에 나타내는 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 와 동일한 구성의, 표면 보호 필름 (34) 과 편광 필름 (32) 과 박리 라이너 (36) 가 적층된 적층체 (31) 가 장척 띠상으로 형성된 상태에서 사용된다. 장척 띠상의 적층체 (31) 는 권회되어 롤 (31a) 에 형성되고, 이 롤 (31a) 이 도시되지 않은 롤 지지부에 자유롭게 회전할 수 있도록 지지된다. 마찬가지로, 시트재 (17) 와 동일한 구성의 시트재 (37) 가, 장척 띠상으로 형성된 상태에서 사용된다. 장척 띠상의 시트재 (37) 는 권회되어 롤 (37a) 에 형성되고, 이 롤 (37a) 이 도시되지 않은 롤 지지부에 자유롭게 회전할 수 있도록 지지된다.

롤 (31a) 및 롤 (37a) 로부터 계속 풀려 나온 적층체 (31) 및 시트재 (37) 는, 서로 중합된 상태에서, 1 쌍의 중합 롤러 (40) 의 닙으로 보내진다. 적층체 (31) 및 시트재 (37) 는, 중합 롤러 (40) 에 의해서 적층되어, 시트재 부착 적층체 (41) 가 되고, 다음 단의 제 2 중합 롤러 (42) 의 닙으로 보내진다. 제 2 중합 롤러 (42) 에는, 시트재 부착 적층체 (41) 의 표면 보호 필름 (34) 과 중첩되는 측으로, 오염 대책 필름 (43) 이 보내진다. 오염 대책 필름 (43) 은, 롤의 형태로 공급되고, 도시되지 않은 롤 지지부에 자유롭게 회전할 수 있도록 지지된다. 제 2 중합 롤러 (42) 는, 시트재 부착 적층체 (41) 의 표면 보호 필름 (34) 상에 오염 대책 필름 (43) 을 첩합하고, 그 오염 대책 필름 (43) 이 첩합된 시트재 부착 적층체 (41) 를, 다음 단의 안내 롤러 (44) 의 하측으로 보내도록 작용한다.

제 2 중합 롤러 (42) 와 안내 롤러 (44) 사이에, X-Y 2 축 이동 가능한 레이저 조사 장치 (45) 가 배치된다. 레이저 조사 장치 (45) 는, 오염 대책 필름 (43) 의 상측으로부터 시트재 부착 적층체 (41) 에 레이저광을 조사하고, 그 동안에, X-Y 2 축 이동하여, 오염 대책 필름 (43) 및 시트재 부착 적층체 (41) 에, 도 11 에 있어서 하측의 단면도에 나타내는 바와 같이 절단 홈 (46) 을 형성한다. 이 절단 홈 (46) 에 의해서, 원하는 패턴의 레이저 절단 가공이 수행된다. 도 11 의 하측 단면도에 나타내는 바와 같이, 절단 홈 (46) 은, 오염 대책 필름 (43) 과 시트재 부착 적층체 (41) 를 두께 방향으로 절단하고, 시트재 (37) 의 두께 방향으로 어느 정도의 깊이까지 도달한다. 이 절단 홈 (46) 에 의해서, 오염 대책 필름 (43) 및 시트재 부착 적층체 (41) 에는 소정 패턴의 절단부 (47) 가 형성된다.

오염 대책 필름 (43) 이 첩합된 시트재 부착 적층체 (41) 가, 1 쌍의 오염 대책 필름 회수용 롤러 (48) 를 통과할 때, 점착 테이프에 의해서 구성되는 오염 대책 필름 회수용 테이프 (49) 는, 그 점착면이 오염 대책 필름 (43) 에 밀착되고, 적층체 (41) 의 상면으로부터 오염 대책 필름 (43) 이 회수된다. 그 후, 안내 롤러 (44) 를 통과한 시트재 부착 적층체 (41) 는, 절단 홈 (46) 으로 구획되는 제품 부분을 시트재 (37) 에 남기면서 그 밖의 불필요해지는 부분 (불요재) 이 권회되어 회수된다. 그 후, 제품 부분이 남은 시트재 부착 적층체 (41) 는, 1 쌍의 안내 롤러 (50) 를 거쳐, 시트재 박리부 (51) 로 보내진다. 시트재 박리부 (51) 에는, 쐐기상의 박리판 (51a) 이 구비되어 있고, 이 박리판 (51a) 에 있어서, 레이저 절단 가공 후의 용제 시트재가 제품 부분이 되는 적층체 (31) 로부터 벗겨진다. 남은 적층체 (31) 는, 제품 수집부 (52) 로 보내져, 제품으로서 수집된다. 제품 수집부 (52) 에 도달한 적층체 (31) 는, 여기서 롤상으로 권회되어 제품 롤이 되어도 된다. 도 11 에서는, 불요재와 오염 대책 필름을 나누어 회수한 구성을 나타내고 있지만, 이에 한정되지는 않고, 동시에 회수하는 것도 가능하다.

(가공 형상)

본 발명의 편광성 광학 기능 필름 적층체에 포함되어 있는 편광 필름 (12) 은, 자동차의 미터 표시부, 스마트 워치, 고글, 스마트 폰, 노트북 컴퓨터, 및 노트 패드를 포함하는 액정 표시 장치, 나아가서는 유기 EL 표시 장치 등의 광학 표시 디바이스 또는 플라즈마 디스플레이 패널 (PDP) 등의 광학적 표시 패널 등 많은 장치에 이용되기 위해서, 도 12a 내지 도 14 에 예시되어 있는 바와 같이, 사각형 형상뿐만 아니라, 곡선상 가장자리부나 구멍을 가진 형상과 같이, 여러 가지 형상으로 절단 가공된다. 여기서, 도 12a, 도 12b 는, 대형 편광 필름으로부터 스마트 폰 형상으로 잘라내어진 제품을 제조하는 경우의 절단 가공 레이아웃예를 나타내는 도면으로서, 도 12a 는 전체를 나타내는 평면도, 도 12b 는 그 일부를 확대해서 나타내는 평면도, 도 13a, 도 13b 는 대형 편광 필름으로부터 자동차 미터 패널 형상으로 잘라내어진 제품을 제조하는 경우의 절단 가공 레이아웃예를 나타내는 도면으로서, 도 13a 는 전체를 나타내는 평면도, 도 13b 는 그 일부를 확대해서 나타내는 평면도, 도 14 는 스마트 폰 형상으로 잘라내어진 편광 필름의 예를 복수 장 나열하여 나타내는 사진이다. 따라서, 본 발명은 이들 모든 형상의 절단 가공에 적용 가능하다. 절단에 레이저를 사용함으로써, 곡률 반경 (R) 이 작은 곡선부를 갖는 가공도 가능해져, 곡률 반경 R 가 2 ㎜ 이하인 절단에도 대응 가능하다.

예를 들어, 자동차의 미터 패널에 사용되는 편광 필름은, 미터 바늘을 고정시키기 위해서 관통공을 형성하는 구조가 채용되는 경우가 있고, 예를 들어 0.5 ㎜ ∼ 100 ㎜ 의 직경을 갖는 관통공의 형성이 요구되는 경우도 있지만, 이와 같은 요구에 대해서 레이저 절단 기술을 사용함으로써 대응이 가능해진다.

본 발명의 편광 필름 (12) 의 레이저 절단 가공은, 상기 서술한 형상에 한정되지 않고, 여러 가지 형상에 적용 가능하다.

또한, 본 발명의 방법은, 편광 필름을 포함하는 장척 띠상 필름 적층체를 레이저에 의해서 길이 방향으로 슬릿 절단하는 공정에도 응용 가능하고, 본 발명을 적용함으로써, 슬릿 절단된 장척 띠상 필름 적층체의 절단 단면에 본 발명에 의한 피복층을 형성할 수 있다. 이 피복층에 의해서, 장척 띠상 필름 적층체의 보존 중 및 수송 중에, 그 적층체 절단 단면으로부터 수분이 침입하는 것에 의한 장척 띠상 필름 적층체의 절단 단면의 열화를 억제하는 것이 가능해진다.

또, 본 발명의 방법은, 편광 필름을 포함하는 장척 띠상 필름 적층체를, 롤·투·롤 방식에 의해서 반송하면서, 소정의 이송량으로 반송한 후에 정지된 상태에서, 반송 방향에 대해서 수직의 방향으로 장척 띠상 필름 적층체를 절단하는 정척 (定尺) 절단 공정에 응용하는 것도 가능하다.

[실시예 등]

이하, 실시예 등을 참조하면서 본 발명을 구체적으로 설명한다. 그러나, 아래에 설명하는 실시예는 어디까지나 본 발명의 이해를 돕고, 본 발명이 실시 가능한 것을 나타내는 위해서 제시되는 것으로서, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

〔실시예 1〕

(편광성 광학 기능 필름 적층체)

PVA 계 수지를 주성분으로 하는 두께 30 ㎛ 의 고분자 필름을, 하기 [1] ∼ [5] 의 5 욕에 순차적으로, 필름 길이 방향으로 연신 가능한 장력을 부여하면서 침지하여, 연신 배율 6 배 (주식회사 쿠라레사 제조의 고분자 필름) 로 연신하였다. 이 연신 필름을 건조시켜, 두께 12 ㎛ 의 편광자 (10) 를 얻었다.

＜조건＞

[1] 팽윤욕 : 30 ℃ 의 순수

[2] 염색욕 : 요오드와 요오드화칼륨을 함유하는, 30 ℃ 의 수용액

[3] 제 1 가교욕 : 요오드화칼륨과 붕산을 함유하는, 40 ℃ 의 수용액

[4] 제 2 가교욕 : 요오드화칼륨과 붕산을 함유하는, 60 ℃ 의 수용액

[5] 세정욕 : 요오드화칼륨을 함유하는, 25 ℃ 의 수용액

상기 편광자의 일방의 측에 PVA 계 접착제를 건조 후의 두께가 100 ㎚ 가 되도록 도포하고, 장척 상태에서 두께 25 ㎛ 의 TAC 필름을 서로의 길이 방향이 가지런해지도록 첩합하여 보호 필름 (11a) 으로 하였다.

계속해서, 상기 편광자 타방의 측에 PVA 계 접착제를 건조 후의 두께가 100 ㎚ 가 되도록 도포하고, 장척 상태에서 두께 25 ㎛ 의 TAC 필름을 서로의 길이 방향이 가지런해지도록 첩합하여 보호 필름 (11b) 으로 하였다.

이상에 의해서, 편광 필름 (12) 을 제작하였다.

다음으로 일방의 TAC 필름 (11a) 의, 편광자와는 반대측의 주면에는, 건조 후의 두께가 7 ㎛ 가 되도록 하드 코트층을 형성하여, 표면 처리층 (13) 으로 하고, 추가로 그 위에 표면 보호 필름 (14) 을 형성하였다. 또한, 표면 보호 필름 (14) 은, 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재 (두께 38 ㎛) 및 아크릴계 점착제 (두께 23 ㎛) 로 이루어진다.

타방의 TAC 필름 (11b) 의, 편광자와는 반대측의 주면에는, 두께 12 ㎛ 의 아크릴계 점착제를 도포하여 점착제층 (15) 을 형성하고, 추가로 그 위에 폴리에틸렌테레프탈레이트제의 박리 라이너 (16) 를 첩합하였다.

아크릴계 점착제층 (두께 20 ㎛) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재 (두께 38 ㎛) 로 구성된 닛토 전공사 제조 표면 보호 필름 E-MASK 를, 아크릴계 점착제 오염 대책 필름 (23) (43) 으로서, 그 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 의 상기 표면 보호 필름 (14) 의 주면에 첩부하였다.

이 수순에 따라서, 오염 대책 필름 (23)/표면 보호 필름 (14)/하드 코트 (13)/TAC 필름 (11a)/PVA 계 접착제/편광자 (10)/PVA 계 접착제/TAC 필름 (11b)/감압형 아크릴계 점착제층 (15)/박리 라이너 (16) 의 구성을 갖는 총두께 약 180 ㎛ 의 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 를 얻었다.

(레이저)

레이저 발진기는, CO₂ 레이저 (코히렌트사 제조 J-3, 파장 9.4 ㎛, 가우시안빔, 펄스 발진) 를 사용하여, 대물 렌즈에 의해서 이론 스폿 직경 (피크치의 1/e² 의 강도로 스폿 직경을 규정) 이 약 90 ㎛ 가 되도록 집광하고, X-Y 스테이지 및 갈바노 스캐너를 병용한 후, 원하는 가공 형상을 레이저 파워 65 W, 반복 주파수 30 ㎑, 스캔 속도 500 ㎜/s 로, 1 회 스캔하여 80 ㎜ × 50 ㎜ 치수의 사각형 형상으로 절단 가공하였다.

(시트재)

실리콘계 점착제층 (17b) (두께 75 ㎛) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재 (17a) (미츠비시 케미칼사 제조, T100-75S, 두께 75 ㎛) 로 구성된 시트재 (17) 를, 상기 서술한 실리콘계 점착제층 (17b) 을 개재하여, 상기 서술한 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 의 박리 라이너 (16) 의 주면 (16a) 에 첩부하였다.

(레이저 절단 가공)

상기「레이저」의 항에 기재한 레이저 제조건에서, 시트재 (17) 및 오염 대책 필름 (43) 이 첩부된 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 에 대해서, 원하는 형상의 레이저 절단 가공을 실시하였다. 이 레이저 절단 가공에 의해서, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 는, 시트재 (17) 의 실리콘계 점착제층 (17b) 과 함께 두께 전체에 걸쳐 풀 컷되고, 한편, 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재 (17a) 는 완전히는 절단되지 않아, 하프 컷 상태로 절단 가공된 것이 확인되었다.

이 레이저 절단 가공 후에 오염 대책 필름 (43) 을 박리하여, 표면 보호 필름 (14) 의 절단 단면에 형성된 버 높이를 계측한 결과 3 ㎛ 로, 충분히 낮은 값인 것이 확인되었다.

또, 편광자 (10) 의 연신 방향에 대해서 수직 방향, 즉 PVA 계 분자의 배향 방향에 대해서 수직 방향의 절단 단면에 있어서의 편광자의 두께는, 절단 단면 근방 이외의 편광자의 두께와 비교해서 1.8 배였다.

(평가)

사각형 형상으로 레이저 절단 가공한 편광 필름의 시료로부터, 시트재 (17) 및 오염 대책 필름 (43) 을 박리하고, 절단면을 에폭시 수지로 포매하여, 절단 단면 상태를 FE-SEM (주사형 전자 현미경, 니혼 전자 주식회사 제조, JSM-7001F) 으로 관찰하고, SEM 화상을 취득하였다 (도 7 및 도 9).

또, 편광자 (10) 의 절단 단면 상태, 바꿔 말하면, 피복층 상태를, 동 FE-SEM 을 사용하여 분자 배향 방향에서 관찰하고, SEM 화상을 취득하였다 (도 15a). 이 도 15a 는, 실시예 1 에 있어서의 SEM 화상으로서, 도 9 의 화살표「C」의 방향에서 본 SEM 화상에 상당한다. 비교를 용이하게 하기 위해서, 도 15b 에 실시예 2 에 있어서의 동일한 SEM 화상을, 그리고, 도 15c 및 도 15d 에 각각 비교예 1 및 2 에 있어서의 동일한 SEM 화상을 나타낸다.

이들 화상으로부터 알 수 있는 바와 같이, 편광자 (10) 의 절단 단면은, 피복층 (18a, 18b) 에 의해서 확실하게 덮여 있다.

피복층 (18a, 18b) 에 함유되는 물질에 관한 정보를 얻기 위해서, 도 9 와 동일한 지점에 대해서, EDX (에너지 분산형 X 선 분석, 옥스포드 인스트루먼트사 제조, Energy250) 에 의한 원소 분석을 실시하였다 (도 8 및 도 10). 도 8 및 도 10 은 피복층 (18a, 18b) 에 규소가 함유되어 있는 경우에, 그 규소가 밝게 빛나 화상 표시되도록 소프트웨어 처리된 EDX 화상이다. 특히 도 10 에 있어서 명확한 바와 같이, 편광 필름의 절단 단면에 형성되는 피복층 (18b) 이, 시트재 (17) 를 구성하는 실리콘계 점착제층 (17b) 유래의 규소 (Si 원소) 가 함유되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 피복층 (18b) 그 두께는 약 2 ∼ 5 ㎛ 였다.

피복층 (18a, 18b) 에 함유되는 물질에 관한 정보를 추가로 얻기 위해서, 도 9 와 동일한 지점에 대응하는 지점에 대해서, 알박·파이 주식회사의 비행 시간형 이차 이온 질량 분석 장치를 사용하여, TOF-SIMS 에 의한 분석을 행하였다. 추가로 말하면, 분석에 의해서 얻어진, PET 유래의 C₈H₅O₄ ^- (m/z 165) (m/z 는, 질량 대 전하비를 나타낸다) 의 이온 강도에 주목하여 데이터를 매핑하였다. 도 16 에 분석 결과를 나타내는 화상을 나타낸다. 이 화상으로부터, 피복층 (18b) 에 한정하지 않고, 피복층 (18a) 에도 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 의 막이 형성되어 있는 것이 확인되었다.

또한, 박리 후의 시트재의 레이저 조사부를 확인한 결과, 폭 40 ㎛, 깊이 100 ㎛ 정도의, 레이저 에너지에 의한 절단으로 형성된 절단 홈 (17-1a) 이 확인되었다. 이것은, 적어도 그 절단 홈 (17-1a) 으로부터 비산된 시트재 (17) 의 성분이 편광 필름 (12) 의 절단 단면에 부착되어, 피복층 (18a, 18b) 을 형성하는 것을 나타내는 것이다 (도 17).

도 18 은, 실시예 1 에 있어서의 피복층 (18a, 18b) 에 함유되는 재료의 성분 분석 결과를 나타내는 그래프이다. 더욱 상세하게는, 도 10 의 화살표「B」로 지시한 지점의 EDX 원소 분석 결과를 나타낸 그래프이고, 가로축은 X 선 에너지 (keV), 세로축은 X 선 카운트수를 각각 나타낸다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 있어서는, 피복층 (18a, 18b) 에서는 규소 (Si) 외에 탄소 (C) 및 산소 (O) 가 검출되었다. 이 점에서 알 수 있는 바와 같이, 편광자 (10) 의 절단 단면에 형성되는 피복층 (18a, 18b) 은, 적어도 편광 필름 (12), 점착제층 (15), 박리 라이너 (16), 시트재에서 유래하는 유기 성분과, 시트재의 점착제층 (17b) 에서 유래하는 규소 (Si) 가 혼화되어 형성된 층인 것을 알 수 있다.

(고온 고습 환경에 있어서의 신뢰성 시험)

제작된 사각형 형상의 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 의 시료로부터 표면 보호 필름 (14) 및 박리 라이너 (16) 를 박리하여, 유리판에 점착제층 (15) 의 면이 접촉하도록 첩합하였다. 이 상태에서, 시료를 온도 65 ℃, 습도 90 ％ 의 환경으로 설정한 오븐 내에 넣어 신뢰성 시험을 행하였다. 신뢰성 시험의 조건은, 상기 환경의 오븐 내에 시료를 240 시간 (10 일간) 유지하여, 고온 고습 환경에 있어서의 가공 단면에 있어서의 편광 필름 (12) 의 색 빠짐에 의한 편광 해소를 관측하는 것이었다.

(가공 단부 신뢰성의 평가 결과 확인)

전술한 신뢰성 시험을 거친 샘플을, 광학 현미경 (크로스 니콜, 투과 조명) 을 사용하여 관측하고, 도 4a, 도 4b 와 관련하여 전술한 정의에 기초하는, 레이저 절단 가공된 절단 단부로부터의 편광 해소 폭을 측정하였다.

측정 결과, 편광자의 광 흡수축과 평행하는 절단 단면 (배향 병행면) 의 편광 해소 폭은 135 ㎛ 이고, 광 흡수축과 수직인 절단 단면 (배향 분단면) 의 편광 해소 폭은 183 ㎛ 였다. 후술하는 비교예와 비교해서, 편광 해소 폭을 억제할 수 있었던 것을 알 수 있다.

〔실시예 2〕

시트재 (17) 에 있어서, 점착제층 (17b) 으로서 아크릴계 점착제층 (두께 23 ㎛) 을 사용하고, 수지 필름 기재 (17a) 로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재 (두께 38 ㎛) 를 사용한 것, 및, 레이저 파워를 55 W 로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서, 레이저 절단 가공 및 편광자 (10) 의 색 빠짐에서 기인하는 편광 해소의 평가를 실시하였다.

그 결과, 편광자 (10) 의 광 흡수축과 평행하는 절단 단면의 편광 해소 폭은 153 ㎛ 이고, 광 흡수축과 수직인 절단 단면의 편광 해소 폭은 216 ㎛ 였다. 후술하는 비교예와 비교해서, 편광 해소 폭을 억제할 수 있었다.

〔실시예 3〕

시트재 (17) 에 있어서, 점착제층 (17b) 으로서 고무계 점착제층 (두께 10 ㎛) 을 사용하고, 수지 필름 기재 (17a) 로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재 (두께 38 ㎛) 를 사용한 것, 및, 레이저 파워를 55 W 로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서, 레이저 절단 가공 및 편광자 (10) 의 색 빠짐에서 기인하는 편광 해소의 평가를 실시하였다.

그 결과, 편광자의 광 흡수축과 평행하는 절단 단면의 편광 해소 폭은 120 ㎛ 이고, 광 흡수축과 수직인 절단 단면의 편광 해소 폭은 191 ㎛ 였다. 후술하는 비교예와 비교해서, 편광 해소 폭을 억제할 수 있었다.

〔실시예 4〕

편광자 (10) 의 두께를 5 ㎛ 로 하고, 보호 필름 (11b) 을 없애어, 실리콘계 점착제층의 두께를 20 ㎛ 로 한 기재를 사용한 것, 레이저 파워를 35 W 로 변경한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일한 조건에서, 레이저 절단 가공 및 편광자 (10) 의 색 빠짐에서 기인하는 편광 해소의 평가를 실시하였다. 또한, 도 5 는, 실시예 4 의 구성으로부터 오염 대책 필름을 없앤 SEM 화상에 상당한다.

그 결과, 편광자의 광 흡수축과 평행하는 절단 단면의 편광 해소 폭은 113 ㎛ 이고, 광 흡수축과 수직인 절단 단면의 편광 해소 폭은 103 ㎛ 였다. 후술하는 비교예 3 과 비교해서, 편광 해소 폭을 억제할 수 있었다.

〔비교예 1〕

시트재와 오염 대책 필름 (23) 을 사용하지 않은, 실시예 1 에 기재된 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 를, 엔드 밀을 사용하여, 소정 형상, 즉 80 ㎜ × 50 ㎜ 치수의 사각형 형상으로 절단 가공한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서 평가를 행하였다.

그 결과, 편광자의 광 흡수축과 평행하는 절단 단면의 편광 해소 폭은 182 ㎛ 이고, 광 흡수축과 수직인 절단 단면의 편광 해소 폭은 251 ㎛ 였다. 실시예 1 및 실시예 2 와 비교해서, 편광 해소 폭은 커졌다.

〔비교예 2〕

시트재를 사용하지 않은 것, 및 레이저 파워를 55 W 로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서, 레이저 절단 가공 및 편광자 (10) 의 색 빠짐에서 기인하는 편광 해소의 평가를 실시하였다. 이 경우, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 는 풀 컷되고, 한편, 박리 라이너 (16) 는 완전히는 절단되지 않아, 하프 컷 상태로 절단 가공된 것이 확인되었다.

그 결과, 편광자의 광 흡수축과 평행하는 절단 단면의 편광 해소 폭은 170 ㎛ 이고, 광 흡수축과 수직인 절단 단면의 편광 해소 폭은 231 ㎛ 였다. 적외선 레이저를 사용함으로써 보호 필름의 용융물에 의해서 편광자의 단부를 피복하는 효과를 낳고, 비교예 1 에 비해서, 미미한 개선은 보였지만, 전술한 실시예 1 및 실시예 2 와 비교하면, 편광 해소를 억제하는 효과는 희미했다.

〔비교예 3〕

시트재와 오염 대책 필름 (23) 을 사용하지 않은, 실시예 4 에 기재된 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 를, 비교예 1 과 동일한 조건에서 엔드 밀 가공하여, 얻어진 형상 가공 샘플의 평가를 행하였다.

그 결과, 편광자 (10) 의 광 흡수축과 평행하는 절단 단면의 편광 해소 폭은 129 ㎛ 이고, 광 흡수축과 수직인 절단 단면의 편광 해소 폭은 177 ㎛ 였다. 실시예 4 와 비교해서, 편광 해소 폭은 커졌다.

〔실시예 5〕

오염 대책 필름 (23) 을 사용하지 않은 것, 및, 레이저 파워를 43 W 로 변경하여, 반복 주파수를 15 ㎑ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서, 레이저 절단 가공 및 편광자 (10) 의 색 빠짐에서 기인하는 편광 해소의 평가를 실시하였다.

그 결과, 편광자의 광 흡수축과 평행하는 절단 단면의 편광 해소 폭은 122 ㎛ 이고, 광 흡수축과 수직인 절단 단면의 편광 해소 폭은 195 ㎛ 였다. 후술하는 비교예와 비교해서, 편광 해소 폭을 억제할 수 있었다.

〔실시예 6〕

오염 대책 필름 (23) 을 사용하지 않은 것, 및, 레이저 파워를 39 W 로 변경하여, 반복 주파수를 15 ㎑ 로 한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일한 조건에서, TOF-SIMS 에 의한 분석을 행하고, 또, 레이저 절단 가공 및 편광자 (10) 의 색 빠짐에서 기인하는 편광 해소의 평가를 실시하였다.

도 19 는, TOF-SIMS 에 의한 분석 결과를 나타내는 화상이다. 이 도면으로부터, 피복층 (18b) 에 한정하지 않고, 피복층 (18a) 에도 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 의 막이 형성되어 있는 것이 확인되었다.

또, 편광자의 광 흡수축과 평행하는 절단 단면의 편광 해소 폭은 132 ㎛ 이고, 광 흡수축과 수직인 절단 단면의 편광 해소 폭은 214 ㎛ 였다. 후술하는 비교예와 비교해서, 편광 해소 폭을 억제할 수 있었다.

〔실시예 7〕

오염 대책 필름 (23) 을 사용하지 않은 것, 및, 레이저 파워를 20 W 로 변경하고, 반복 주파수를 15 ㎑ 로 하며, 스캔 횟수를 2 회로 한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일한 조건에서, TOF-SIMS 에 의한 분석을 행하고, 또, 레이저 절단 가공 및 편광자 (10) 의 색 빠짐에서 기인하는 편광 해소의 평가를 실시하였다.

도 20 은, TOF-SIMS 에 의한 분석 결과를 나타내는 화상이다. 이 도면으로부터, 피복층 (18b) 에 한정하지 않고, 피복층 (18a) 에도 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 의 막이 형성되어 있는 것이 확인되었다.

또, 편광자의 광 흡수축과 평행하는 절단 단면의 편광 해소 폭은 133 ㎛ 이고, 광 흡수축과 수직인 절단 단면의 편광 해소 폭은 233 ㎛ 였다. 후술하는 비교예와 비교해서, 편광 해소 폭을 억제할 수 있었다.

또, 레이저 파워를 약하게 하고 스캔 횟수를 늘림으로써, 레이저 파워가 강하고 스캔 횟수가 적은 경우와 손색 없는 결과가 얻어지는 것이 명확해졌다.

〔비교예 4〕

시트재를 사용하지 않은 것, 및, 레이저 파워를 20 W 로 변경한 것 이외에는, 실시예 5 와 동일한 조건에서 TOF-SIMS 에 의한 분석을 행하고, 또, 레이저 절단 가공 및 편광자 (10) 의 색 빠짐에서 기인하는 편광 해소의 평가를 행하였다. 이 경우, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 의 박리 라이너 (16) 는 완전히는 절단되지 않고, 하프 컷 상태로 절단 가공이 이루어진 것이 확인되었다.

도 21 은, TOF-SIMS 에 의한 분석 결과를 나타내는 화상이다. 이 도면으로부터, 피복층 (18a, 18b) 에는 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 의 막이 형성되어 있지 않은 것이 확인되었다.

또, 편광자의 광 흡수축과 평행하는 절단 단면의 편광 해소 폭은 158 ㎛ 이고, 광 흡수축과 수직인 절단 단면의 편광 해소 폭은 235 ㎛ 였다. 실시예 5 와 비교해서, 편광 해소 폭은 커졌다.

〔비교예 5〕

시트재를 사용하지 않은 것, 및, 레이저 파워를 27 W 로 변경한 것 이외에는, 실시예 6 과 동일한 조건에서, TOF-SIMS 에 의한 분석을 행하고, 또, 레이저 절단 가공 및 편광자 (10) 의 색 빠짐에서 기인하는 편광 해소의 평가를 실시하였다.

이 레이저 절단 가공에서는, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 는 완전히 절단되어, 풀 컷 상태로 절단 가공이 이루어진 것이 확인되었다. 여기서는, 시트재를 형성하지 않은 점에서, 레이저는 조사 방향으로 완전히 빠진 상태가 되었다.

도 22 는, TOF-SIMS 에 의한 분석 결과를 나타내는 화상이다. 이 도면으로부터, 피복층 (18a, 18b) 에는 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 의 막이 형성되어 있지 않은 것이 확인되었다.

또, 편광자의 광 흡수축과 평행하는 절단 단면의 편광 해소 폭은 163 ㎛ 이고, 광 흡수축과 수직인 절단 단면의 편광 해소 폭은 268 ㎛ 였다. 실시예 6 과 비교해서, 편광 해소 폭은 커졌다.

〔참고예 1〕

오염 대책 필름 (23) 및 표면 보호 필름 (14) 을 사용하지 않은 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서, TOF-SIMS 에 의한 분석을 행하였다.

도 23 은, TOF-SIMS 에 의한 분석 결과를 나타내는 화상이다. 이 도면으로부터, 피복층 (18b) 에 한정하지 않고, 피복층 (18a) 에도 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 의 막이 형성되어 있는 것이 확인되었다.

이 결과, 오염 대책 필름 (23) 등이 존재하지 않는 경우에도, 피복층 (18a, 18b) 에는 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 의 막이 형성되는 것을 알 수 있었다.

〔참고예 2〕

박리 라이너 (16) 와 시트재 (17) 를 사용하지 않은 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서, TOF-SIMS 에 의한 분석을 행하였다. 레이저 절단 가공에 의해서, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1) 및 점착제층 (15) 은 풀 컷하였다.

도 24 는, TOF-SIMS 에 의한 분석 결과를 나타내는 화상이다. 이 도면으로부터, 피복층 (18b) 에 한정하지 않고, 피복층 (18a) 에도 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 의 막이 형성되어 있지 않은 것이 확인되었다.

이 결과, 박리 라이너와 시트재를 사용하지 않은 경우에는, 오염 대책 필름 (23) 등이 존재해도, 피복층 (18a, 18b) 에는 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 의 막이 형성되지 않는 것을 알 수 있었다.

〔고찰〕

피복층 (18a, 18b) 에는, 적어도, 시트재 (17) 의 성분, 즉, 점착제층 (17b) 의 성분, 및/또는, 수지 필름 기재 (17a) 의 PET 성분이 함유된다. 따라서, 이들 시트재의 성분에 의해서, 특히 점착제층 (17b) 에 대해서는 그 성분을 적당히 선택함으로써, 절단 단면을 통해서 외부로부터 편광자 (10) 로 수분이 침입해 버리는 것을 효과적으로 방지하여, 색 빠짐의 방지, 바꿔 말하면, 편광 해소 폭의 감소를 기대할 수 있다.

또, 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1) 가, 점착제층 (15) 및 박리 라이너 (16) 를 포함하는 편광성 광학 기능 필름 적층체 (1A) 를 구성하는 것일 경우에는, 점착제층 (15) 의 성분에 의해서, 나아가서는, 박리 라이너 (16) 유래의 PET 성분에 의해서 피복층 (18a, 18b) 을 보다 두껍게 하여 수분의 침입을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

Claims (10)

1. 편광자의 적어도 편측에 보호 필름이 적층된 편광 필름을 적어도 갖는 편광성 광학 기능 필름 적층체를 레이저 절단 가공하는 절단 가공 방법으로서,
   상기 편광성 광학 기능 필름 적층체와는 별체인 시트재를, 상기 편광성 광학 기능 필름 적층체의 일방의 면에 중첩하여 배치하고, 상기 편광성 광학 기능 필름 적층체의 상기 시트재와는 반대측에 위치하는 타방의 면으로부터 그 편광성 광학 기능 필름 적층체의 두께 방향으로 레이저를 조사하고, 레이저의 조사 위치를 상기 적층체의 면 내에 있어서 소정 형상을 따라서 이동시키는 레이저 절단 처리를 행함으로써, 상기 편광성 광학 기능 필름 적층체를 상기 소정 형상으로 절단하고,
   상기 시트재는, 레이저 조사 하에서, 두께 방향의 일부에 존재하는 시트재 성분이 레이저 에너지에 의해서 비말이 되어 비산되고, 그 시트재 성분의 비말의 적어도 일부가 상기 편광성 광학 기능 필름 적층체의 상기 편광자에 형성되는 레이저 절단 단면에 퇴적되도록 하여, 상기 시트재의 성분을 적어도 함유하는 피복층을, 상기 편광자의 상기 레이저 절단 단면을 덮도록 형성하는 것을 특징으로 하는, 레이저 절단 가공 방법.
2. 제 1 항에 있어서.
   상기 편광자의 상기 레이저 절단 단면을 덮도록 형성되는 상기 피복층은, 상기 편광성 광학 기능 필름 적층체 중 상기 편광 필름 이외의 것의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 가공 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 레이저의 조사측과는 반대측에 위치하는 상기 편광 필름의 면에 점착제층을 개재하여 박리 라이너를 박리 가능하게 첩합한 상태에서 상기 편광성 광학 기능 필름 적층체에 레이저를 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 가공 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 레이저의 조사측에 위치하는 상기 편광 필름의 면에 표면 보호 필름을 적층한 상태에서 상기 편광성 광학 기능 필름 적층체에 레이저를 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 가공 방법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 시트재가 점착제 및 수지 필름 기재로 구성되고, 상기 수지 필름 기재가 상기 점착제에 의해서 첩부되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 가공 방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 시트재에 있어서의 점착제의 주성분이, 아크릴계, 고무계, 우레탄계, 실리콘계, 또는 폴리에스테르계의 군으로 이루어지는 어느 고분자 재료인 것을 특징으로 하는 레이저 절단 가공 방법.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 시트재는, 온도가 40 ℃, 습도가 90 ％RH 의 분위기 하에 있어서의 투습도가 200 g/㎡·24h 이하인 재료를 구성 재료의 적어도 일부로서 함유하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 가공 방법.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 피복층의 두께가 10 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 레이저 절단 가공 방법.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 시트재는 상기 레이저 조사에 의해서 완전히는 절단되지 않는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 가공 방법.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 레이저가 CO₂ 레이저인 것을 특징으로 하는 레이저 절단 가공 방법.

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