KR102657288B1 - 적층 필름의 절단 방법 및 제조 방법 - Google Patents

Abstract

적층 필름의 절단 방법은, 재질이 다른 복수의 수지층(S3, S5, S4)이 적층된 적층 필름(FX)을 절단 라인(C)을 따라 절단하는 적층 필름(FX)의 절단 방법으로서, 적층 필름(FX)의 절단 라인(C)을 파장이 다른 복수의 레이저광(L1, L2)으로 주사함으로써, 복수의 수지층(S3, S5, S4)을 절단한다. 구체적으로는, 복수의 수지층(S3, S5, S4) 중, 제1 레이저광(L1)의 흡수에 의해 광분해 반응을 나타내는 수지층(S4, S5)을 제1 레이저광(L1)으로 절단하고, 복수의 수지층(S3, S5, S4) 중, 제2 레이저광(L2)의 흡수에 의해 광분해 반응을 나타내는 수지층(S3)을 제2 레이저광(L2)으로 절단한다.

Description

적층 필름의 절단 방법 및 제조 방법

본 발명은 재질이 다른 복수의 수지층이 적층된 적층 필름의 절단 방법 및 제조 방법에 관한 것이다.

본원은 2017년 12월 7일에 출원된 일본국 특허 출원 제2017-235351호 및 2018년 11월 6일에 출원된 일본국 특허 출원 제2018-208864호에 기초하여 우선권을 주장하며, 그 내용을 여기에 원용한다.

예컨대, 액정 패널이나 유기 EL 패널 등의 광학 표시 패널에는, 편광판이나 위상차 필름(위상차판) 등의 광학 필름이 접착되어 있다. 일반적으로, 이들 광학 필름에는, 원단롤로부터 장척의 필름을 풀어내고, 이 풀어낸 필름을 광학 표시 패널에 대응하는 폭이나 길이로 컷트(절단 가공)한 것이 이용되고 있다.

광학 필름의 절단 가공에는, 종래부터 날붙이가 이용되고 있다. 그러나, 날붙이에 의한 절단 가공의 경우, 절단 가공 시에 필름 부스러기 등의 이물이 생기기 쉽다. 그리고, 이러한 이물이 부착된 광학 필름은, 광학 표시 패널에 접착되었을 때에, 광학 표시 패널에 표시 결함 등을 발생시키는 경우가 있다.

그래서, 최근에는, 레이저광을 이용하여 광학 필름을 컷트(절단 가공)하는 것이 행해지고 있다(예컨대, 특허문헌 1∼3을 참조). 구체적으로, 특허문헌 1에는, 수지 필름과 1층 또는 복수층의 기능층을 포함하는 적층체의 절단에 있어서, 레이저에 의해 기능층과 수지 필름의 일부를 절단하는 제1 절단 공정과, 절단날에 의해 나머지의 수지 필름을 절단하는 제2 절단 공정을 갖는 수지 필름 매체의 제조 방법이 개시되어 있다.

한편, 특허문헌 2에는, 편광판을 박리 필름만을 남기고 다른 편광판을 구성하는 층을 절단하는 편광판의 제조 방법으로서, 표면 보호 필름층으로부터 레이저광 저흡수율 필름을 포함하는 층의 직전의 층까지를 레이저로 절단하고, 계속해서 레이저광 저흡수율 필름을 포함하는 층을 커터로 절단하는 방법이 개시되어 있다.

한편, 특허문헌 3에는, 레이저광의 조사에 의해 고흡수율 필름을 절단하며, 저흡수율 필름에 홈을 형성하는 홈 형성 공정과, 홈을 따라 저흡수율 필름을 찢는 인열 공정을 포함하는 편광판의 절단 방법이 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본국 특허 제5359356호 공보 특허문헌 2: 일본국 특허 제4743339호 공보 특허문헌 3: 일본국 특허 제5481300호 공보

전형적인 편광판은, 예컨대, 상측의 보호층이 되는 트리아세틸셀룰로오스(TAC)층과, 하측의 보호층이 되는 시클로올레핀폴리머(COP)층 사이에, 편광자가 되는 폴리비닐알코올(PVA)층이 끼워진 형식의 적층 필름을 구성하고 있다.

이러한 적층 필름을 레이저광(예컨대, 탄산 가스 레이저, 파장 9.4 ㎛)에 의해 절단하면, COP층 이외에는, 비교적 절단하기 쉬운 층(레이저광의 흡수율이 높은 층)이기 때문에, 열의 발생이 적은 광분해 가공에 의해 절단되어, 단면 품위가 양호하게 유지된다. 한편, COP층은, 비교적 절단하기 어려운 층(레이저광의 흡수율이 낮은 층)이기 때문에, 분자의 진동에 의한 열가공에 의해 절단되어, 단면 품위가 악화한다고 하는 과제가 있었다.

본 발명의 양태는, 이러한 종래의 사정을 감안하여 제안된 것이며, 편광판과 같은 재질이 다른 복수의 수지층이 적층된 적층 필름을 정밀도 좋게 절단할 수 있고, 또한, 절단된 적층 필름의 단면 품위를 양호하게 유지하는 것이 가능한 적층 필름의 절단 방법과, 그와 같은 적층 필름의 절단 방법을 이용한 적층 필름의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 양태에 따르면, 재질이 다른 복수의 수지층이 적층된 적층 필름을 절단 라인을 따라 절단하는 적층 필름의 절단 방법으로서, 상기 적층 필름의 절단 라인을 파장이 다른 복수의 레이저광으로 주사함으로써, 상기 복수의 수지층을 절단하는 적층 필름의 절단 방법이 제공된다.

상기 적층 필름의 절단 방법에서는, 상기 적층 필름의 절단 라인을 제1 레이저광과, 상기 제1 레이저광과는 파장이 다른 제2 레이저광으로 주사함으로써, 상기 복수의 수지층 중, 상기 제1 레이저광의 흡수에 의해 광분해 반응을 나타내는 수지층을 상기 제1 레이저광으로 절단하고, 상기 복수의 수지층 중, 상기 제2 레이저광의 흡수에 의해 광분해 반응을 나타내는 수지층을 상기 제2 레이저광으로 절단하여도 좋다.

상기 적층 필름의 절단 방법에서는, 상기 제1 레이저광이 탄산 가스 레이저에 의해 여기된 레이저광이고, 상기 제2 레이저광이 YAG 레이저, 엑시머 레이저 또는 반도체 레이저에 의해 여기된 레이저광이어도 좋다.

본 발명의 별도의 양태에 따르면, 재질이 다른 복수의 수지층이 적층된 적층 필름의 제조 방법으로서, 상기 복수의 수지층을 절단 라인을 따라 절단하는 절단 공정을 포함하고, 상기 절단 공정에 있어서, 상기 중 어느 하나의 절단 방법을 이용하는 적층 필름의 제조 방법이 제공된다.

상기 적층 필름의 제조 방법에서는, 상기 적층 필름은, 적어도 시클로올레핀폴리머(COP)층과, 폴리비닐알코올(PVA)층이 적층된 편광판이고, 상기 PVA층을 상기 제1 레이저광에 의해 절단하고, 상기 COP층을 상기 제2 레이저광에 의해 절단하여도 좋다.

상기 적층 필름의 제조 방법에서는, 상기 적층 필름은, 트리아세틸셀룰로오스(TAC)층을 더 포함하고, 상기 COP층과, 상기 PVA층과, 상기 TAC층이, 이 순서로 적층된 편광판이고, 상기 TAC층 및 상기 PVA층을 상기 제1 레이저광에 의해 절단하고, 상기 COP층을 상기 제2 레이저광에 의해 절단하여도 좋다.

상기 적층 필름의 제조 방법에서는, 상기 제2 레이저광이 YAG 레이저, 엑시머 레이저 또는 반도체 레이저에 의해 여기된 레이저광이어도 좋다.

상기 적층 필름의 제조 방법에서는, 상기 적층 필름은, 원편광판과, 윈도우 필름과, 터치 센서 중에서 선택되는 적어도 2개 이상을 포함하는 플렉시블 화상 표시 장치용 적층 필름이어도 좋다.

이상과 같이, 본 발명의 양태에 따르면, 파장이 다른 레이저광을 이용하여, 재질이 다른 복수의 수지층이 적층된 적층 필름을 열의 발생이 적은 광분해 가공에 의해 절단함으로써, 적층 필름을 구성하는 복수의 수지층을 정밀도 좋게 절단할 수 있고, 또한, 절단된 적층 필름의 단면 품위를 양호하게 유지하는 것이 가능하다.

도 1은 편광판의 적층 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 레이저 가공 장치의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 3은 레이저 조사 장치의 구체적인 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 편광판의 절단 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 COP, PVA, TAC, PET의 파장 2.0∼14.0 ㎛의 광에 대한 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 6은 COP의 파장 200∼500 ㎛의 광에 대한 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 7은 레이저 가공 장치의 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도 8은 표면 보호 필름이 접합된 편광판의 적층 구성을 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 8에 나타내는 편광판의 절단 공정을 설명하기 위한 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

또한, 이하의 설명에서 이용하는 도면은, 특징을 알기 쉽게 하기 위해, 편의상 특징이 되는 부분을 확대하여 나타내고 있는 경우가 있고, 각 구성 요소의 치수 비율 등이 실제와 동일한 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에 있어서 예시되는 재료, 치수 등은 일례로서, 본 발명은 이들에 반드시 한정되는 것이 아니며, 그 요지를 변경하지 않는 범위에서 적절하게 변경하여 실시하는 것이 가능하다.

(적층 필름의 절단 방법)

본 발명을 적용한 적층 필름의 절단 방법은, 재질이 다른 복수의 수지층이 적층된 적층 필름을 절단 라인에 따라 절단할 때에, 적층 필름의 절단 라인을 파장이 다른 복수의 레이저광으로 주사함으로써, 복수의 수지층을 절단하는 것을 특징으로 한다.

본 실시형태에서는, 본 발명을 적용한 적층 필름의 절단 방법의 일 구체예로서, 예컨대 도 1에 나타내는 편광판(적층 필름)(FX)을 절단하는 경우를 예로 들어 설명한다.

편광판(FX)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 편광판(FX)의 최상층이 표면 보호 필름(S2)에 의해 보호되어 있다. 표면 보호 필름(S2)은, 절단 공정에 의해 편광판(FX)과 함께, 소정의 크기의 시트편이 되어, 액정 패널에 접합된 후에, 편광판(FX) 상으로부터 박리 제거된다.

이러한 표면 보호 필름(S2)으로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 이용할 수 있다.

편광판(FX)은, 한쌍의 보호층(S3, S4)(수지층) 사이에 편광자층(S5)(수지층)이 끼워진 적층 구조를 가지고 있다. 구체적으로, 본 실시형태의 편광판(FX)은, 하층측의 보호층(S3)으로서 시클로올레핀폴리머(COP)층과, 편광자층(S5)으로서 폴리비닐알코올(PVA)층과, 상층측의 보호층(S4)으로서 트리아세틸셀룰로오스(TAC)층이, 이 순서로 적층된 적층 필름을 구성하고 있다.

또한, 도 1에 나타내는 편광판(FX)의 적층 구조는, 그저 일례이며, 이러한 적층 구조에 반드시 한정되는 것이 아니고, 재질이 다른 복수의 수지층(필름)이 적층된 적층 필름으로서, 각 수지층(필름)에 이용하는 재료나 두께 등을 적절하게 변경하여 실시하는 것이 가능하다.

(플렉시블 화상 표시 장치)

본 발명을 적용한 적층 필름의 제조 방법은, 플렉시블 화상 표시 장치에 적용되는 적층 필름(플렉시블 화상 표시 장치용 적층 필름)을 제조할 때에 적합하게 이용할 수 있다.

플렉시블 화상 표시 장치는, 플렉시블 화상 표시 장치용 적층 필름과, 유기 EL 표시 패널을 포함하고, 유기 EL 표시 패널에 대하여 시인측에 플렉시블 화상 표시 장치용 적층체가 배치되어, 절곡이 자유롭게 구성되어 있다.

플렉시블 화상 표시 장치용 적층체로서는, 윈도우 필름(이하, 「윈도우」라고 약칭하는 경우가 있음)과, 원편광판과, 터치 센서 중에서 선택되는 적어도 2개 이상을 포함하는 것이면 좋다. 또한, 윈도우, 원편광판 및 터치 센서는, 모두 가요성(플렉시블성)을 갖는 것이다.

또한, 윈도우, 원편광판 및 터치 센서의 적층 순서에 대해서는, 임의이지만, 시인측으로부터 윈도우, 원편광판 및 터치 센서의 순서로 적층한 구성, 또는, 시인측으로부터 윈도우, 터치 센서 및 원편광판의 순서로 적층하여 구성으로 하는 것이 바람직하다. 터치 센서의 시인측에 원편광판이 존재하면, 터치 센서의 패턴이 시인되기 어려워져, 표시 화상의 시인성이 좋아지기 때문에 바람직하다.

또한, 윈도우, 원편광판 및 터치 센서는, 접착제나 점착제 등을 이용하여 접합함으로써 적층할 수 있다. 또한, 윈도우와, 원편광판과, 터치 센서 중 어느 하나의 층의 적어도 일면에, 차광 패턴을 형성할 수 있다.

(윈도우)

윈도우는, 플렉시블 화상 표시 장치의 시인측에 배치되고, 그 외의 구성 요소를 외부로부터의 충격 또는 온습도 등의 환경 변화로부터 보호하는 보호층으로서의 역할을 담당하고 있다.

종래, 이러한 보호층으로서는, 유리가 사용되어 왔지만, 플렉시블 화상 표시 장치에 있어서의 윈도우는, 유리와 같이 강직이며 딱딱한 것이 아니라, 전술한 플렉시블성을 갖는 투명 기재를 포함한다. 이 투명 기재는, 적어도 일면에 하드 코트층을 포함하고 있어도 좋다.

(투명 기재)

윈도우에 이용하는 투명 기재의 투명성은, 가시광선의 투과율이 70％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 80％ 이상이다. 투명 기재는, 투명성이 있는 고분자 필름이면 특별히 한정은 없고, 어떠한 것이라도 사용하는 것이 가능하다.

구체적으로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 노르보넨 또는 시클로올레핀을 포함하는 단량체의 단위를 갖는 시클로올레핀계 유도체 등의 폴리올레핀류; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 프로피오닐셀룰로오스 등의 (변성)셀룰로오스류; 메틸메타크릴레이트 (공)중합체 등의 아크릴류; 스티렌 (공)중합체 등의 폴리스티렌류; 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌 공중합체류; 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체류; 에틸렌-초산비닐 공중합체류; 폴리염화비닐류, 폴리염화비닐리덴류 등의 할로겐 함유 중합체; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트 등의 폴리에스테르류; 나일론 등의 폴리아미드류; 폴리이미드류, 폴리아미드이미드류, 폴리에테르이미드류 등의 폴리이미드류; 폴리에테르술폰류, 폴리술폰류 등의 폴리술폰류; 폴리비닐알코올류; 폴리비닐아세탈류; 폴리우레탄류; 에폭시 수지류 등의 고분자를 포함하는 필름을 이용할 수 있다. 또한, 이들 고분자를 포함하는 미연신 필름이나, 1축 또는 2축 연신 필름을 사용할 수 있다.

또한, 이들 고분자는, 각각 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 그 중에서도, 투명성 및 내열성이 우수한 폴리아미드 필름, 폴리아미드이미드 필름 또는 폴리이미드 필름, 폴리에스테르계 필름, 올레핀계 필름, 아크릴 필름, 셀룰로오스계 필름을 이용하는 것이 바람직하다.

투명 기재 중에는, 실리카 등의 무기 입자, 유기 미립자, 고무 입자 등을 분산시키는 것이 바람직하다. 또한, 투명 기재 중에는, 안료나 염료와 같은 착색제, 형광 증백제, 분산제, 가소제, 열안정제, 광안정제, 적외선 흡수제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 산화 방지제, 윤활제, 용제 등의 배합제를 함유시켜도 좋다. 투명 기재의 두께는, 5∼200 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20∼100 ㎛이다.

(하드 코트)

윈도우에는, 투명 기재의 표면에 있어서의 손상을 방지하기 위해(내찰상성의 향상을 위해), 적어도 일면에 하드 코트층이 마련되어 있어도 좋다. 하드 코트층의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 2∼100 ㎛이면 좋다. 하드 코트층의 두께가 2 ㎛ 미만이 되면, 충분한 내찰상성을 확보하는 것이 어려워진다. 한편, 하드 코트층의 두께가 100 ㎛를 넘으면, 플렉시블성이 저하하여, 경화 수축에 의한 컬 발생의 문제가 발생하는 경우가 있다.

하드 코트층은, 활성 에너지선 또는 열 에너지를 조사하여 가교 구조를 형성하는 반응성 재료를 포함하는 하드 코트 조성물의 경화에 의해 형성할 수 있다. 그 중에서도, 활성 에너지선을 조사하여 가교 구조를 형성하는 것, 즉, 활성 에너지선경화에 의한 것이 바람직하다. 활성 에너지선이란, 활성종을 발생하는 화합물을 분해하여 활성종을 발생시킬 수 있는 에너지선으로 정의된다. 활성 에너지선으로서는, 예컨대, 가시광선, 자외선, 적외선, X선, α선, β선, γ선 및 전자선 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 자외선을 이용하는 것이 특히 바람직하다.

하드 코트 조성물은, 라디칼 중합성 화합물 및 양이온 중합성 화합물 중 적어도 1종의 중합물을 함유한다. 라디칼 중합성 화합물이란, 라디칼 중합성기를 갖는 화합물이다. 라디칼 중합성기로서는, 라디칼 중합 반응을 발생시킬 수 있는 작용기이면 좋고, 탄소-탄소 불포화 이중 결합을 포함하는 기 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 비닐기, (메트)아크릴로일기 등을 들 수 있다. 또한, 라디칼 중합성 화합물이 2개 이상인 라디칼 중합성기를 갖는 경우, 이들 라디칼 중합성기는, 각각 동일하여도 좋고, 달라도 좋다.

라디칼 중합성 화합물이 1분자 중에 갖는 라디칼 중합성기의 수는, 하드 코트층의 경도를 향상시키는 점에서, 2개 이상인 것이 바람직하다. 라디칼 중합성 화합물로서는, 반응성의 크기의 점에서, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물인 것이 바람직하고, 1분자 중에 2∼6개의 (메트)아크릴로일기를 갖는 다작용성 아크릴레이트 모노머라고 칭해지는 화합물이나 에폭시(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트라고 칭해지는 분자 내에 수개의 (메트)아크릴로일기를 갖는 분자량이 수백 내지 수천인 올리고머를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 에폭시(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다.

양이온 중합성 화합물이란, 에폭시기, 옥세타닐기, 비닐에테르기 등의 양이온 중합성기를 갖는 화합물이다. 양이온 중합성 화합물이 1분자 중에 갖는 양이온 중합성기의 수는, 하드 코트층의 내찰상성을 향상시키는 점에서, 2개 이상인 것이 바람직하고, 3개 이상인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 양이온 중합성 화합물로서는, 양이온 중합성기로서 에폭시기와 옥세타닐기 중 적어도 1종의 환상 에테르기를 갖는 화합물인 것이 바람직하다. 환상 에테르기는, 중합 반응에 따른 수축이 작다고 하는 점에서 바람직하다. 또한, 환상 에테르기 중 에폭시기를 갖는 화합물은, 다양한 구조의 화합물을 시장으로부터 입수하기 쉽고, 얻어진 하드 코트층의 내찰상성이나 내구성에 악영향을 부여하지 않는다.

또한, 하드 코트 조성물로서, 라디칼 중합성 화합물과 양이온 중합성 화합물을 포함하는 경우, 라디칼 중합성 화합물과의 상용성도 컨트롤하기 쉽다고 하는 이점이 있다. 환상 에테르기 중 옥세타닐기는, 에폭시기와 비교하여 중합도가 높아지기 쉽고, 저독성이며, 얻어진 하드 코트층의 양이온 중합성 화합물로부터 얻어지는 네트워크 형성 속도를 빠르게 하여, 라디칼 중합성 화합물과 혼재하는 영역에서도 미반응의 모노머를 막 중에 남기지 않는다고 하는 효과가 있다. 또한, 독립된 네트워크를 형성하는 등의 이점이 있다.

에폭시기를 갖는 양이온 중합성 화합물로서는, 예컨대, 지환을 갖는 다가 알코올의 폴리글리시딜에테르; 시클로헥센 고리나 시클로펜텐 고리 함유 화합물을, 과산화수소, 과산 등이 적당한 산화제로 에폭시화함으로써 얻어지는 지환족 에폭시 수지; 지방족 다가 알코올, 또는 그 알킬렌옥사이드 부가물의 폴리글리시딜에테르, 지방족 장쇄 다염기산의 폴리글리시딜에스테르, 글리시딜(메트)아크릴레이트의 호모폴리머, 코폴리머 등의 지방족 에폭시 수지; 비스페놀 A, 비스페놀 F나 수첨 비스페놀 A 등의 비스페놀류, 또는 이들의 알킬렌옥사이드 부가체; 카프로락톤 부가체 등의 유도체와, 에피크롤히드린과의 반응에 의해 제조되는 글리시딜에테르 및 노볼락에폭시 수지 등; 비스페놀류로부터 유도되는 글리시딜에테르형 에폭시 수지 등을 들 수 있다.

하드 코트 조성물은, 중합 개시제를 포함하고 있어도 좋다. 중합 개시제로서는, 예컨대, 라디칼 중합 개시제, 양이온 중합 개시제, 라디칼 및 양이온 중합 개시제 등을 들 수 있다. 그 중에서 사용하는 중합성 화합물의 종류에 따라 적절하게 선택하여 이용할 수 있다. 이들 중합 개시제는, 활성 에너지선 조사 및 가열 중 적어도 일종에 의해 분해되어, 라디칼 또는 양이온을 발생하여 라디칼 중합과 양이온 중합을 진행시키는 것이다.

라디칼 중합 개시제는, 활성 에너지선 조사 및 가열 중 적어도 어느 하나에 의해 라디칼 중합을 개시시키는 물질을 방출하는 것이 가능하면 좋다. 예컨대, 열라디칼 중합 개시제로서는, 과산화수소, 과안식향산 등의 유기 과산화물, 아조비스부틸니트릴 등의 아조 화합물 등을 들 수 있다.

활성 에너지선 라디칼 중합 개시제로서는, 분자의 분해로 라디칼이 생성되는 Type 1형 라디칼 중합 개시제와, 3차 아민과 공존하여 수소 방출형 반응으로 라디칼을 생성하는 Type 2형 라디칼 중합 개시제가 있고, 각각 단독으로 또는 병용하여 사용할 수 있다.

양이온 중합 개시제는, 활성 에너지선 조사 및 가열 중 적어도 어느 하나에 의해 양이온 중합을 개시시키는 물질을 방출하는 것이 가능하면 좋다. 양이온 중합 개시제로서는, 예컨대, 방향족 요오드늄염, 방향족 술포늄염, 시클로펜타디에닐철(II) 착체 등을 사용할 수 있다. 이들은, 구조의 차이에 의해 활성 에너지선 조사 또는 가열 중 어느 하나 또는 어느 것이라도 양이온 중합을 개시할 수 있다.

중합 개시제는, 하드 코트 조성물의 전체 100 중량％에 대하여 0.1∼10 중량％를 포함할 수 있다. 중합 개시제의 함량이 0.1 중량％ 미만인 경우, 경화를 충분히 진행시키기 어려워져, 최종적으로 얻어진 도막의 기계적 물성이나 밀착력을 구현하는 것이 어려워진다.

한편, 중합 개시제의 함량이 10 중량％를 넘는 경우, 경화 수축에 의한 접착력 불량이나 깨짐 현상 및 컬 현상이 발생하는 경우가 있다.

하드 코트 조성물은, 용제와 첨가제 중에서 선택되는 하나 이상을 더 포함하고 있어도 좋다. 용제는, 중합성 화합물 및 중합 개시제를 용해 또는 분산시킬 수 있는 것이면 좋고, 본 기술분야의 하드 코트 조성물의 용제로서 종래부터 알려져 있는 것이면 제한없이 사용할 수 있다. 첨가제로서는, 예컨대, 무기 입자, 레벨링제, 안정제, 계면 활성제, 대전 방지제, 윤활제, 방오제 등을 들 수 있다.

(원편광판)

원편광판은, 우원편광 성분 또는 좌원편광 성분만을 투과시키는 기능을 갖는 기능층이다. 예컨대, 표시 장치에 입사한 외광을 우원편광으로 변환하고, 이 우원편광이, 유기 EL 패널에서 반사되어 좌원편광이 됨으로써, 그 좌원편광을 원편광판으로 차단할 수 있다. 이 결과, 반사광의 영향을 억제하고, 유기 EL의 발광 성분만을 투과시킴으로써, 화상을 보기 쉽게 하기 위해, 원편광판이 이용된다.

원편광으로서의 기능을 달성하기 위해서는, 직선 편광판 및 λ/4 위상차판을 적층하여 조합하고, 그 직선 편광판의 흡수축과, 그 λ/4 위상차판의 지상축(遲相軸)의 각도를 이론상 45°로 할 필요가 있지만, 실용적으로는 45°±10°이면 좋다.

직선 편광판과 λ/4 위상차판은, 반드시 인접하여 적층될 필요는 없고, 흡수축과 지상축의 관계가 상기 범위를 만족하고 있으면 좋다. 전체 파장에 있어서 완전한 원편광을 달성하는 것이 바람직하다. 그러나, 실용상은, 반드시 그럴 필요는 없기 때문에, 플렉시블 화상 표시 장치에 이용하는 원편광판은, 타원 편광판을 포함하여도 좋다. 또한, 직선 편광판의 시인측에 λ/4 위상차 필름을 적층하여, 출사광을 원편광으로 함으로써, 편광 선글라스를 씌운 상태에서의 시인성을 향상시키는 것도 가능하다.

직선 편광판은, 투과축 방향으로 진동하고 있는 광은 통과시키지만, 그것과는 수직인 진동 성분의 편광을 차단하는 기능을 갖는 기능층이다. 또한, 직선 편광판은, 직선 편광자 단독 또는 직선 편광자 및 그 적어도 일면에 접착된 보호 필름을 구비한 구성이어도 좋다. 직선 편광판의 두께는, 200 ㎛ 이하이면 좋고, 바람직하게는 0.5∼100 ㎛이다. 직선 편광판의 두께가 200 ㎛를 넘으면, 플렉시블성이 저하하는 경우가 있다.

직선 편광자는, 직선 편광판에 있어서, 편광자층으로서 기능하는 것이며, 예컨대, 폴리비닐알코올(PVA)계 필름을 염색, 연신함으로써 제조되는 필름형 편광자 등을 들 수 있다. 또한, 연신에 의해 배향한 PVA계 필름에, 요오드 등의 2색성 색소가 흡착, 또는 PVA계 필름의 PVA 분자에 흡착한 상태로 연신됨으로써 2색성 색소가 배향하여, 편광 성능을 발휘한다.

필름형 편광자의 제조에 있어서는, 그 외에도, 팽윤, 붕산에 의한 가교, 수용액에 의한 세정, 건조 등의 각 공정을 가지고 있어도 좋다. 연신 공정이나 염색 공정은, PVA계 필름 단독으로 행하여도 좋고, 폴리에틸렌테레프탈레이트와 같은 다른 필름과 적층된 상태로 행할 수도 있다. 사용하는 PVA계 필름으로서는, 두께가 10∼100 ㎛, 연신 배율이 2∼10배인 것이 바람직하다.

이상, 필름형 편광자를 직선 편광자로서 갖는 직선 편광판 및 그 직선 편광판을 갖는 원편광판에 대해서 설명하였지만, 이 원편광판의 플렉시블성을 향상시키기 위해서는, 원편광판의 두께를 더욱 얇게 하여, 더욱 박막의 편광자(박막 편광자)를 이용하는 것이 바람직하다.

이러한 박막 편광자의 일례로서는, 액정 편광 조성물을 도포하여 형성하는 액정 도포형 편광자를 들 수 있다. 액정 편광 조성물은, 액정성 화합물 및 2색성 색소 화합물을 포함하는 것을 들 수 있다.

액정성 화합물로서는, 액정 상태를 나타내는 성질을 가지고 있으면 좋고, 특히 스멕틱상 등의 고차의 배향 상태를 가지고 있는 것이, 높은 편광 성능을 발휘할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 중합성 작용기를 가지고 있는 것이 바람직하다.

2색성 색소 화합물은, 액정 화합물과 함께 배향하여 2색성을 나타내는 색소로서, 2색성 색소 자신이 액정성을 가지고 있어도 좋고, 중합성 작용기를 가지고 있어도 좋다. 전형적인 액정 편광 조성물에 포함되는 어느 하나의 화합물은, 중합성 작용기를 가지고 있다.

또한, 액정 편광 조성물은, 개시제나 용제를 포함하는 것이 바람직하고, 또한, 분산제나 레벨링제, 안정제, 계면 활성제, 가교제, 실란 커플링제 등의 첨가제를 포함하고 있어도 좋다.

액정 편광층은, 배향막 상에 액정 편광 조성물을 도포하여 액정 편광층을 형성함으로써 제조할 수 있다. 이러한 액정 편광층은, 필름형 편광자에 비해서 두께를 얇게 할 수 있다고 하는 이점이 있다. 그 경우, 액정 편광층의 두께는, 0.5∼10 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1∼5 ㎛이다.

배향막은, 예컨대, 적당한 기재를 이용하여, 그 기재 상에 배향막 형성 조성물을 도포하고, 러빙이나, 편광 조사 등에 의해 배향성을 부여함으로써, 기재 상에 제조할 수 있다.

배향막 형성 조성물은, 배향제 외에, 용제나, 가교제, 개시제, 분산제, 레벨링제, 실란 커플링제 등을 포함하고 있어도 좋다.

배향제로서는, 예컨대, 폴리비닐알코올류, 폴리아크릴레이트류, 폴리아믹산류, 폴리이미드류를 사용할 수 있다. 광배향을 적용하는 경우(편광 조사)에는, 신나메이트기를 포함하는 배향제를 사용하는 것이 바람직하다. 배향제로서 사용되는 고분자는, 중량 평균 분자량이 10,000∼1,000,000 정도여도 좋다. 배향막의 두께는, 5∼10000 ㎚인 것이 바람직하고, 특히 10∼500 ㎚이면, 배향 규제력이 충분히 발현되기 때문에, 더욱 바람직하다.

배향막을 구비한 기재 상에 형성한 액정 편광층은, 기재로부터 박리할 수도 있고, 기재, 배향막 및 액정 편광층이 적층된 적층체에 제2 기재를 접합하고, 이 제2 기재에 액정 편광층을 전사할 수도 있다. 제2 기재에 액정 편광층을 전사하는 경우, 이 제2 기재가 보호 필름이나 위상차판, 윈도우의 투명 기재로서의 역할을 담당할 수 있다.

보호 필름으로서는, 투명한 고분자 필름이면 좋고, 투명 기재로서 예시한 재료와, 첨가제를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 셀룰로오스계 필름, 올레핀계 필름, 아크릴 필름, 폴리에스테르계 필름을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 에폭시 수지 등의 양이온 경화 조성물이나 아크릴레이트 등의 라디칼 경화 조성물을 도포하고 경화하여 얻어지는 코팅형의 보호 필름이어도 좋다.

또한, 필요에 따라, 가소제나, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 안료나 염료와 같은 착색제, 형광 증백제, 분산제, 열안정제, 광안정제, 대전 방지제, 산화 방지제, 윤활제, 용제 등을 포함하고 있어도 좋다. 보호 필름의 두께는, 200 ㎛ 이하이면 좋고, 바람직하게는 1∼100 ㎛이다. 보호 필름의 두께가 200 ㎛를 넘으면, 플렉시블성이 저하하는 경우가 있다. 또한, 보호 필름은, 윈도우의 역할을 겸할 수도 있다.

λ/4 위상차판은, 입사광의 진행 방향으로 직행하는 방향(필름의 면내 방향)에 λ/4의 위상차를 부여하는 필름이다. λ/4 위상차판은, 예컨대, 셀룰로오스계 필름, 올레핀계 필름, 폴리카보네이트계 필름 등의 고분자 필름을 연신함으로써 제조되는 연신형 위상차판이어도 좋다. 또한, 필요에 따라, 위상차 조정제나, 가소제, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 안료나 염료와 같은 착색제, 형광 증백제, 분산제, 열 안정제, 광 안정제, 대전 방지제, 산화 방지제, 윤활제, 용제 등을 포함하고 있어도 좋다. 연신형 위상차판의 두께는, 200 ㎛ 이하이면 좋고, 바람직하게는 1∼100 ㎛이다. 연신형 위상차판의 두께가 200 ㎛를 넘으면, 유연성이 저하하는 경우가 있다.

또한, 이러한 λ/4 위상차판으로서는, 액정 조성물을 도포하여 형성함으로써 형성되는 액정 도포형 위상차판이어도 좋다. 액정 도포형 위상차판을 형성하기 위한 액정 조성물은, 예컨대, 네마틱, 콜레스테릭, 스멕틱 등의 액정 상태를 나타내는 성질을 갖는 액정성 화합물을 포함한다. 액정 조성물에 포함되는 액정성 화합물 중 어느 하나는, 중합성 작용기를 가지고 있다.

또한, 액정 조성물은, 개시제나, 용제, 분산제, 레벨링제, 안정제, 계면 활성제, 가교제, 실란 커플링제 등을 포함하고 있어도 좋다. 액정 도포형 위상차판은, 상기 액정 편광층에서 기재한 것과 마찬가지로, 배향막 상에 액정 조성물을 도포 경화하여 액정 위상차층을 형성함으로써 제조할 수 있다.

액정 도포형 위상차판은, 연신형 위상차판에 비해서 두께를 얇게 형성할 수 있다. 구체적으로, 액정 편광층의 두께는, 0.5∼10 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1∼5 ㎛이다. 액정 도포형 위상차판은, 기재로부터 박리하여 전사하여 적층할 수도 있고, 기재를 그대로 적층할 수도 있다. 기재는, 보호 필름이나, 위상차판, 윈도우의 투명 기재로서의 역할을 담당할 수도 있다.

위상차판은, 일반적으로는 단파장일수록 복굴절이 크고, 장파장이 될수록 작은 복굴절을 나타내는 경우가 많다. 이 경우, 전체 가시광 영역에서 λ/4의 위상차를 부여할 수는 없기 때문에, 시감도가 높은 560 ㎚ 부근에 대하여 λ/4가 되도록 설계되는 경우가 많다. 또한, 위상차판의 면내 위상차는, 100∼180 ㎚인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 130∼150 ㎚이다.

통상과는 반대의 복굴절률 파장 분산 특성을 갖는 재료를 이용한 역분산 λ/4 위상차판을 원편광판에 이용하는 것은, 시인성을 좋게 할 수 있기 때문에 바람직하다. 이러한 재료를 연신형 위상차판으로 한 경우, 예컨대, 일본국 특허 공개 제2007-232873호 공보 등에 기재되어 있는 것을 이용할 수 있다. 또한, 액정 도포형 위상차판의 경우에는, 일본국 특허 공개 제2010-30979호 공보에 기재되어 있는 것을 이용할 수 있다.

또한, 다른 방법으로서는, λ/4 위상차판과 λ/2 위상차판을 조합함으로써 광대역 λ/4 위상차판을 얻는 기술도 알려져 있다(예컨대, 일본국 일본 특허 공개 평성10-90521호 공보를 참조). λ/2 위상차판은, λ/4 위상차판과 동일한 재료나 방법으로 제조된다. 그 경우, 연신형 위상차판과 액정 도포형 위상차판의 조합은 임의이지만, 어느 쪽도 액정 도포형 위상차판을 이용하여 막 두께를 얇게 할 수 있기 때문에 바람직하다.

원편광판은, 경사 방향의 시인성을 높이기 위해, 정(正)의 C 플레이트를 적층하는 방법도 알려져 있다(예컨대, 일본국 특허 공개 제2014-224837호 공보를 참조). 정의 C 플레이트는, 액정 도포형 위상차판이어도 좋고, 연신형 위상차판이어도 좋다. 두께 방향의 위상차는, -200∼-20 ㎚인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 -140∼-40 ㎚이다.

(터치 센서)

터치 센서는, 플렉시블 화상 표시 장치의 입력 수단으로서 이용되는 전형적인 부재이다. 터치 센서로서는, 예컨대, 저항막 방식, 표면 탄성파 방식, 적외선 방식, 전자 유도 방식, 정전 용량 방식 등, 여러 가지 방식의 것을 이용할 수 있고, 그 중에서도 정전 용량 방식을 이용하는 것이 바람직하다.

정전 용량 방식 터치 센서는, 활성 영역 및 그 활성 영역의 외곽부에 위치하는 비활성 영역으로 구분된다. 활성 영역은, 표시 패널에서 화면이 표시되는 영역(표시부)에 대응하는 영역이고, 사용자의 터치가 감지되는 영역이다. 한편, 비활성 영역은, 화상 표시 장치에서 화면이 표시되지 않는 영역(비표시부)에 대응하는 영역이다.

터치 센서는, 플렉시블한 특성을 갖는 기판과, 기판의 활성 영역에 형성된 감지 패턴과, 기판의 비활성 영역에 형성되어, 감지 패턴과 패드부를 통해 외부의 구동 회로와 접속하기 위한 각 센싱 라인을 포함할 수 있다.

플렉시블한 특성을 갖는 기판으로서는, 윈도우의 투명 기판과 동일한 재료를 사용할 수 있다. 터치 센서의 기판은, 인성이 2,000 ㎫％ 이상인 것이 터치 센서의 크랙 억제의 면에서 바람직하다. 보다 바람직하게는, 인성이 2,000 ㎫％∼30,000 ㎫％이다. 여기서, 「인성」이란, 고분자 재료의 인장 시험으로 구해지는 응력(㎫)-변형(％) 곡선(Stress-strain curve)으로부터 구해지는 성질이다. 즉, 인장 시험을 실시하여, 응력 부가 개시로부터 시험 고분자 재료의 파괴점까지의 응력(㎫)-변형(％) 곡선을 구하고, 얻어진 곡선의 면적으로 정의되는 것이다.

감지 패턴은, 제1 방향에 형성된 제1 패턴 및 제2 방향에 형성된 제2 패턴을 구비할 수 있다. 제1 패턴 및 제2 패턴은, 서로 다른 방향에 배치된다. 제1 패턴 및 제2 패턴은, 동일층에 형성되어, 터치되는 지점을 감지하기 위해서는, 각각의 패턴이 전기적으로 접속되어야 한다. 제1 패턴은, 각 단위 패턴이 이음매를 통해 서로 접속된 형태이다. 한편, 제2 패턴은, 각 단위 패턴이 아일랜드 형태로 서로 분리된 구조로 되어 있다. 따라서, 제2 패턴을 전기적으로 접속하기 위해서는, 별도의 브릿지 전극이 필요하다.

감지 패턴은, 주지의 투명 전극 소재를 이용할 수 있다. 예컨대, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO), PEDOT(폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)), 탄소나노튜브(CNT), 그라펜, 금속 와이어 등을 들 수 있고, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 그 중에서도, ITO를 사용하는 것이 바람직하다.

금속 와이어에 사용되는 금속은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 은, 금, 알루미늄, 구리, 철, 니켈, 티탄, 텔레늄, 크롬 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

브릿지 전극은, 감지 패턴의 상부에 절연층을 통해 형성할 수 있다. 브릿지 전극은, 기판 상에 형성되어 있고, 그 위에 절연층 및 감지 패턴을 형성할 수 있다. 브릿지 전극은, 감지 패턴과 동일한 소재로 형성할 수도 있고, 예컨대, 몰리브덴, 은, 알루미늄, 구리, 팔라듐, 금, 백금, 아연, 주석, 티탄 또는 이들 중 2종 이상의 합금 등의 금속으로 형성할 수 있다.

제1 패턴과 제2 패턴은 전기적으로 절연되어야 하기 때문에, 감지 패턴과 브릿지 전극 사이에는, 절연층이 형성된다. 절연층은, 제1 패턴의 이음매와 브릿지 전극 사이에만 형성할 수 있다. 또한, 감지 패턴을 덮는 층의 구조로 형성할 수도 있다. 후자의 경우, 브릿지 전극은, 절연층에 형성된 컨택트 홀을 통해 제2 패턴과 접속할 수 있다.

터치 센서는, 패턴이 형성된 패턴 영역과, 패턴이 형성되어 있지 않은 비패턴 영역 사이의 투과율의 차, 구체적으로는, 이들 영역에 있어서의 굴절률의 차에 의해 유발되는 광 투과율의 차를 적절하게 보상하기 위한 수단으로서, 기판과 전극 사이에 광학 조절층을 더 포함할 수 있다.

광학 조절층은, 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 광학 조절층은, 광 경화성 유기 바인더 및 용제를 포함하는 광 경화 조성물을 기판 상에 코팅하여 형성할 수 있다. 또한, 광 경화 조성물은, 무기 입자를 포함할 수 있다. 이 무기 입자에 의해, 광학 조절층의 굴절률이 상승한다.

광 경화 조성물에 포함되는 광 경화성 유기 바인더로서는, 예컨대, 아크릴레이트계 단량체, 스티렌계 단량체, 카르복실산계 단량체 등의 각 단량체의 공중합체를 이용할 수 있다. 광 경화성 유기 바인더는, 예컨대, 에폭시기 함유 반복 단위, 아크릴레이트 반복 단위, 카르복실산 반복 단위 등의 서로 다른 각 반복 단위를 포함하는 공중합체여도 좋다.

광 경화 조성물에 포함되는 무기 입자로서는, 예컨대, 지르코니아 입자나, 티타니아 입자, 알루미나 입자 등을 들 수 있다. 또한, 광 경화 조성물은, 예컨대, 광 중합 개시제나, 중합성 모노머, 경화 보조제 등의 각 첨가제를 포함할 수 있다.

(접착층)

플렉시블 화상 표시 장치용 적층체를 형성하는 각 층(윈도우, 원편광판, 터치 센서)과, 각 층을 구성하는 필름 부재(직선 편광판, λ/4 위상차판 등)는, 접착제로 형성되는 접착층을 통해 접합할 수 있다.

접착제로서는, 예컨대, 수계 접착제나, 유기 용제계, 무용제계 접착제, 고체 접착제, 용제 휘산형 접착제, 습기 경화형 접착제, 가열 경화형 접착제, 혐기 경화형, 활성 에너지선 경화형 접착제, 경화제 혼합형 접착제, 열 용융형 접착제, 감압형 접착제(점착제), 재습형 접착제 등, 범용의 것을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 수계 접착제, 용제 휘산형 접착제, 활성 에너지선 경화형 접착제, 점착제가 잘 이용된다.

접착제층의 두께는, 요구되는 접착력 등에 따라 적절하게 조절할 수 있고, 바람직하게는 0.01∼500 ㎛, 보다 바람직하게는 0.1∼300 ㎛이다. 플렉시블 화상 표시 장치용 적층체가 복수의 접착층을 갖는 경우, 각 접착층의 두께나 종류는, 동일하여도, 달라도 좋다.

수계 접착제란, 물을 주로 포함하는 것이며, 폴리비닐알코올계 폴리머, 전분 등의 수용성 폴리머, 에틸렌-초산비닐계 에멀젼, 스티렌-부타디엔계 에멀젼 등 수분산 상태의 폴리머를 주제 폴리머로서 사용할 수 있다. 또한, 물, 주제 폴리머에 더하여, 가교제, 실란계 화합물, 이온성 화합물, 가교 촉매, 산화 방지제, 염료, 안료, 무기 필러, 유기 용제 등을 배합하여도 좋다.

수계 용제 휘산형 접착제에 의해 접착하는 경우, 수계 용제 휘산형 접착제를 피접착층 사이에 주입하여 피착층을 접합한 후, 건조시킴으로써 접착성을 부여할 수 있다.

수계 접착제를 이용하는 경우의 접착층의 두께는, 0.01∼10 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1∼1 ㎛이다. 수계 접착제를 복수의 접착층에 이용하는 경우, 각 접착층의 두께나 종류는, 동일하여도, 달라도 좋다.

활성 에너지선 경화형 접착제는, 활성 에너지선을 조사하여 접착제층을 형성하는 반응성 재료를 포함하는 활성 에너지선 경화 조성물의 경화에 의해 형성할 수 있다. 활성 에너지선 경화 조성물은, 라디칼 중합성 화합물 및 양이온 중합성 화합물 중 적어도 1종의 중합물을 함유할 수 있다.

여기서 말하는 라디칼 중합성 화합물 및 양이온 중합성 화합물의 구체예는, 전술한 하드 코트 조성물에 포함되는 라디칼 중합성 화합물 및 양이온 중합성 화합물과 동일하다. 그 중에서도, 라디칼 중합성 화합물을 이용하는 것이 바람직하다. 특히, 접착층 형성에 이용되는 활성 에너지선 경화형 접착제에 포함되는 라디칼 중합성 화합물로서는, 아크릴로일기를 갖는 화합물을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 활성 에너지선 경화형 접착제 자체의 점도를 낮추기 위해, 라디칼 중합성 화합물로서 단작용성 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.

양이온 중합성 화합물은, 전술한 하드 코트 조성물에서 설명한 것과 동일하다.

그 중에서도, 활성 에너지선 경화 접착제에 이용되는 양이온 중합성 화합물로서는, 에폭시 화합물을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 접착제 조성물로서의 점도를 낮추기 위해, 단작용성 화합물을 반응성 희석제로서 포함하는 것이 바람직하다.

활성 에너지선 경화형 접착제는, 중합 개시제를 더 포함할 수 있다. 중합 개시제로서는, 예컨대, 라디칼 중합 개시제나, 양이온 중합 개시제, 라디칼 및 양이온 중합 개시제 등이고, 중합성 화합물의 종류에 따라 적절하게 선택하여 이용할 수 있다. 이들 라디칼 중합 개시제나, 양이온 중합 개시제, 라디칼 및 양이온 중합 개시제의 구체예는, 전술한 하드 코트 조성물에 포함되는 중합 개시제에서 설명한 것과 동일한 것을 들 수 있다.

또한, 활성 에너지선 경화 조성물은, 이온 포착제나, 산화 방지제, 연쇄 이동제, 밀착 부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동 점도 조정제, 가소제, 소포제 용제, 첨가제, 용제 등을 포함할 수 있다. 활성 에너지선 경화형 접착제를 이용하는 경우, 활성 에너지선 경화 조성물을 피접착층의 어느 한쪽 또는 양쪽에 도포한 후에 접합하고, 어느 한쪽의 피착층 또는 양쪽의 피착층을 통하여 활성 에너지선을 조사하여 경화시킴으로써 접착할 수 있다. 활성 에너지선 경화형 접착제를 이용하는 경우, 접착층의 두께는, 0.01∼20 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1∼10 ㎛이다. 활성 에너지선 경화형 접착제를 복수층 이용하는 경우, 각 층의 두께나 종류는, 동일하여도, 달라도 좋다.

점착제로서는, 주제 폴리머의 종류에 따라, 예컨대, 아크릴계 점착제나, 우레탄계 점착제, 고무계 점착제, 실리콘계 점착제 등으로 분류된다. 또한, 플렉시블 화상 표시 장치용 적층체의 각 층의 접합에 사용할 수도 있다. 점착제는, 주제 폴리머에 더하여, 가교제나, 실란계 화합물, 이온성 화합물, 가교 촉매, 산화 방지제, 점착 부여제, 가소제, 염료, 안료, 무기 필러 등을 배합하여도 좋다.

점착제를 구성하는 각 성분을 용제에 용해·분산시켜 점착제 조성물을 얻고, 상기 점착제 조성물을 기재 상에 도포한 후에 건조시킴으로써, 점착제층 접착층이 형성된다. 점착제 조성물로 형성되는 점착층은, 피접착체에 그 점착제 조성물을 직접 도포하여도 좋고, 별도 기재에 형성한 것을 전사하여도 좋다.

또한, 접착 전의 점착면을 커버하기 위해, 이형 필름을 사용하는 것이 바람직하다.

활성 에너지선 경화형 접착제를 이용하는 경우, 접착층의 두께는, 0.1∼500 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1∼300 ㎛이다. 점착제를 복수층 이용하는 경우, 각 층의 두께나 종류는, 동일하여도, 달라도 좋다.

(차광 패턴)

차광 패턴은, 플렉시블 화상 표시 장치의 베젤 또는 하우징 중 적어도 일부로서 적용할 수 있다. 차광 패턴에 의해 플렉시블 화상 표시 장치의 변 가장자리부에 배치되는 배선이 숨겨져 시인되기 어렵게 함으로써, 화상의 시인성이 향상한다.

차광 패턴은, 단층 또는 복층의 형태여도 좋다. 차광 패턴의 컬러는, 특별히 제한되는 것은 없고, 흑색, 백색, 금속색 등의 다양한 컬러를 갖는다. 차광 패턴은, 컬러를 구현하기 위한 안료와, 아크릴계 수지, 에스테르계 수지, 에폭시계 수지, 폴리우레탄, 실리콘 등의 고분자로 형성할 수 있다. 또한, 이들을 단독 또는 2종류 이상의 혼합물로서 사용하여도 좋다.

차광 패턴은, 예컨대, 인쇄나, 리소그래피, 잉크젯 등 각종 방법으로 형성할 수 있다. 차광 패턴의 두께는, 1∼100 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2∼50 ㎛이다. 또한, 차광 패턴은, 그 두께 방향에 경사 등의 형상을 부여하는 것도 가능하다.

상기 필름, 기능층, 소자 등의 막 두께는, 일반적인 막 두께 측정 방법을 이용하여 측정할 수 있다. 막 두께 측정 방법으로서는, 예컨대, 전자 현미경을 이용한 단면 관찰, 단차계를 이용하는 방법, 분광 간섭법이나 레이저 간섭법 등의 광 간섭법을 이용한 막 두께 측정 방법 및 분광 엘립소메트리에 의한 막 두께 측정 방법 등을 들 수 있다.

<레이저 가공 장치>

도 2는 본 실시형태의 절단 공정에서 이용되는 레이저 가공 장치(30)의 일례를 나타내는 사시도이다.

도 2에 나타내는 레이저 가공 장치(30)는, 편광판(FX)에 대하여, 레이저광(L)을 조사하는 레이저 조사 장치(조사 수단)(31)와, 편광판(FX)의 절단 라인(C)을 따라 레이저광(L)을 주사하는 레이저 주사 장치(주사 수단)(32)와, 각 부의 구동을 제어하는 구동 제어 장치(구동 제어 수단)(33)를 구비하고 있다.

도 3은 레이저 조사 장치(31)의 구체적인 구성을 나타내는 사시도이다.

도 3에 나타내는 레이저 조사 장치(31)는, 제1 레이저광(L1)을 출사하는 제1 레이저 광원(34A)과; 제2 레이저광(L2)을 출사하는 제2 레이저 광원(34B)과, 제1 레이저광(L1)과 제2 레이저광(L2)을 투과 또는 반사시켜, 제1 레이저광(L1)과 제2 레이저광(L2)을 동일 방향을 향하여 출사시키는 다이크로익 미러(광로 변환 수단)(35)와; 제1 레이저광(L1) 및 제2 레이저광(L1)을 편광판(FX)을 향하여 집광시키는 집광 렌즈(집광 광학계)(36)와; 다이크로익 미러(35)와 집광 렌즈(36) 사이의 광로 중에 배치되어, 편광판(FX)에 조사되는 제1 레이저광(L1) 및 제2 레이저광(L2)의 조사 위치를 조정하는 제1 및 제2 위치 조정 기구(37A, 37B)(위치 조정 수단);를 구비하고 있다.

도 2에 나타내는 레이저 가공 장치(30)에서는, 파장이 다른 제1 레이저광(L1)과 제2 레이저광(L2)을 구별하는 일 없이, 통합하여 레이저광(L)으로서 설명하고 있다. 이하의 설명에 있어서, 제1 레이저광(L1)과 제2 레이저광(L2)을 특별히 구별할 필요가 없는 경우에는, 레이저광(L)으로서 통합하여 취급하는 것으로 한다.

제1 레이저 광원(34A)은, 제1 레이저광(L1)을 펄스 발진 방식에 의해 출력한다. 제2 레이저 광원(34B)은, 제1 레이저광(L1)과 파장이 다른 제2 레이저광(L2)을 펄스 발진 방식에 의해 출력한다. 구체적으로, 본 실시형태에서는, 제1 레이저 광원(34A)으로서, 탄산 가스(CO₂) 레이저 발진기를 이용하고, 제2 레이저 광원(34B)으로서, YAG 레이저 발진기를 이용하고 있다. 이 경우, 제1 레이저광(L1)은, 파장 9.4 ㎛의 적외선 레이저광이고, 제2 레이저광(L2)은, 파장 266 ㎚의 자외선 레이저광이다.

제2 레이저 광원(34B)으로서는, 엑시머 레이저 발진기(파장 157∼351 ㎚의 자외선 레이저광)나, 반도체 레이저(LD: 레이저 다이오드) 여기 고체 펄스 레이저 발진기(파장 2940 ㎚의 적외선 레이저광), 펄스 파이버 레이저 발진기(파장 3 ㎛의 적외선 레이저광), CO 펄스 레이저 발진기(파장 5.5 ㎛의 적외선 레이저광) 등을 이용할 수도 있다.

다이크로익 미러(35)는, 서로 파장이 다른 제1 레이저광(L1)과 제2 레이저광(L2) 중, 어느 한쪽의 레이저광(본 실시형태에서는 제1 레이저광(L1))을 투과하고, 다른쪽의 레이저광(본 실시형태로서는 제2 레이저광(L2))을 반사한다.

제1 레이저 광원(34A)과 제2 레이저 광원(34B)의 배치를 역회전시킨 경우는, 다이크로익 미러(35)로서, 제1 레이저광(L1)(한쪽의 레이저광)을 반사하고, 제2 레이저광(L2)(다른쪽의 레이저광)을 투과하는 것을 이용하면 좋다. 또한, 다이크로익 미러(35) 대신에, 다이크로익 프리즘을 이용하는 것도 가능하다.

집광 렌즈(36)는, 예컨대 fθ 렌즈를 포함하고, 이 fθ 렌즈는, 레이저광(L(L1, L2))의 주사 속도를 일정하게 보정하는 기능을 갖는다.

제1 및 제2 위치 조정 기구(37A, 37B)는, 예컨대 갈바노 미러를 포함하고, 레이저광(L(L1, L2))을 편광판(FX)과 평행한 평면 내에서 이축 주사하는 것이 가능한 스캐너(주사 수단)로서의 기능을 가지고 있다.

구체적으로, 제1 위치 조정 기구(37A)는, 레이저광(L(L1, L2))을 제2 위치 조정 기구(37B)를 향하여 반사하는 미러(38a)와, 미러(38a)의 각도를 조정하는 액츄에이터(39a)를 가지고, 액츄에이터(39a)의 Z축 둘레로 회전 가능한 회전축(40a)에 미러(38a)가 부착된 구조를 가지고 있다.

한편, 제2 위치 조정 기구(37B)는, 제1 위치 조정 기구(37A)의 미러(38a)에서 반사된 레이저광(L(L1, L2))을 집광 렌즈(36)를 향하여 반사하는 미러(38b)와, 미러(38b)의 각도를 조정하는 액츄에이터(39b)를 가지고, 액츄에이터(39b)의 Y축 둘레로 회전 가능한 회전축(40b)에 미러(38b)가 부착된 구조를 가지고 있다.

제1 및 제2 위치 조정 장치(37A, 37B)에서는, 후술하는 구동 제어 장치(33)에 의해 각 액츄에이터(39a, 39b)의 구동을 제어하면서, 각 미러(38a, 38b)의 각도를 조정하여, 편광판(FX)에 조사되는 레이저광(L(L1, L2))의 조사 위치를 이축 주사로 조정하는 것이 가능하게 되어 있다.

예컨대, 제1 및 제2 위치 조정 기구(37A, 37B)에서는, 편광판(FX)에 조사되는 레이저광(L(L1, L2))의 조사 위치를 조정함으로써, 도 3 중의 실선으로 나타내는 레이저광(L(L1, L2))을 편광판(FX) 상의 집광점(Qa)에 집광시키거나, 도 3 중의 일점 쇄선으로 나타내는 레이저광(L(L1, L2))을 편광판(FX) 상의 집광점(Qb)에 집광시키거나, 도 3 중의 2점 쇄선으로 나타내는 레이저광(L(L1, L2))을 편광판(FX) 상의 집광점(Qc)에 집광시키는 것이 가능하다.

레이저 주사 장치(32)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 예컨대 리니어 모터 등을 이용한 슬라이더 기구(도시하지 않음)를 포함하고, 후술하는 구동 제어 장치(33)의 제어에 의해, 상기 레이저 조사 장치(31)를 편광판(FX)의 폭 방향(X축 방향)(V1)과, 편광판(FX)의 길이 방향(Y축 방향)(V2)과, 편광판(FX)의 두께 방향(Z축 방향)(V3)의 각 방향으로 이동 조작하는 것이 가능하게 되어 있다.

레이저 주사 장치(32)는, 상기 레이저 조사 장치(31)를 이동 조작하는 것에 반드시 한정되는 것이 아니라, 편광판(FX) 자체를 이동 조작하는 것이어도 좋다. 이 경우도, 상기 레이저 조사 장치(31)로부터의 레이저광(L(L1, L2))을 편광판(FX)의 절단 라인(C)을 따라 주사(트레이스)하는 것이 가능하다. 또한, 레이저 조사 장치(31) 및 편광판(FX)의 양방을 이동 조작하는 것이어도 좋다.

구동 제어 장치(33)는, 상기 레이저 조사 장치(31)가 구비하는 제1 및 제2 레이저 광원(34A, 34B)과 전기적으로 접속되어, 제1 및 제2 레이저 광원(34A, 34B)의 구동을 제어한다. 구체적으로, 구동 제어 장치(33)는, 제1 레이저 광원(34A)과 제2 레이저 광원(34B)의 구동(ON/OFF)을 전환한다. 구동 제어 장치(33)는, 제1 및 제2 레이저 광원(34A, 34B)으로부터 출사되는 레이저광(L(L1, L2))의 출력이나 펄스 발진수를 제어한다.

이에 의해, 편광판(FX)에 대하여 제1 레이저광(L1)과 제2 레이저광(L2)을 선택적으로 조사할 수 있다. 또한, 편광판(FX)에 조사되는 레이저광(L(L1, L2))의 단위 면적당의 에너지량을 가변적으로 조정하는 것이 가능하게 되어 있다.

구동 제어 장치(33)는, 상기 레이저 주사 장치(32)와 전기적으로 접속되어, 레이저 주사 장치(32)의 이동 속도를 제어한다. 이에 의해, 레이저광(L(L1, L2))의 주사 속도를 가변으로 조정하면서, 편광판(FX)에 조사되는 레이저광(L(L1, L2))의 단위 면적당의 에너지량을 가변으로 조정하는 것이 가능하게 되어 있다.

구동 제어 장치(33)는, 상기 레이저 조사 장치(31)가 구비하는 제1 및 제2 위치 조정 기구(37A, 37B)와 전기적으로 접속되어, 제1 및 제2 위치 조정 기구(37A, 37B)의 구동을 제어한다. 이에 의해, 편광판(FX)에 조사되는 레이저광(L(L1, L2))의 조사 위치를 이축 주사로 조정하는 것이 가능하게 되어 있다.

<편광판의 절단 공정>

본 발명의 절단 방법에 따라 절단되는 적층 필름은, 적어도 COP층과 같은 시클로올레핀폴리머를 포함하는 층을 포함하는 것이, 본 발명의 효과를 발현하는 데 있어서 특히 바람직하다.

COP층은, 예컨대 탄산 가스 레이저에 의한 절단 방법과 같은 필름 절단에 통상 이용되는 절단 방법을 이용한 경우, 전술한 바와 같은 완성도가 좋은 절단면을 얻을 수 없다. 이에 대하여, COP층을 포함하는 적층 필름, 특히 COP층을 포함하는 편광판에 대하여, 본 발명을 적용한 절단 방법을 이용한 경우, 현저한 효과를 발휘하는 것이 가능하다.

구체적으로, 본 발명을 적용한 적층 필름의 절단 방법으로서, 상기 레이저 가공 장치(30)를 이용한 편광판(FX)의 절단 공정에 대해서, 도 4의 (a), (b)를 참조하여 설명한다. 또한, 도 4의 (a), (b)는, 편광판(FX)의 절단 공정을 순서대로 나타내는 단면도이다.

본 실시형태에서는, 편광판(FX)으로서, TAC층, PVA층(필름형 편광자 = 편광자층) 및 COP층이, 이 순서로 적층된 편광판(적층 필름)의 절단 공정을 예로 들어 설명한다.

상기 레이저 가공 장치(30)를 이용하여 편광판(FX)을 절단할 때는, 먼저, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 편광판(FX)에 대하여 제1 레이저광(L1)을 조사하면서, 편광판(FX)의 절단 라인(C)을 따라 제1 레이저광(L1)을 주사한다(1회째의 주사라고 함). 절단 라인(C)은, 절단 후, 원하는 사이즈의 매엽 시트편이 얻어지도록 편광판(FX) 상에서 설정되어 있으면 좋다.

이때, 편광판(FX)을 구성하는 각 층(S3, S5, S4) 중, 제1 레이저광(L1)의 흡수에 의해 광분해 반응을 나타내는 상층측의 보호층(TAC층)(S4) 및 편광자층(PVA층)(S5)을 제1 레이저광(L1)으로 절단한다. 또한, 제1 레이저광(L1)에 의한 1회째의 주사에서는, 제1 레이저광(L1)의 초점 위치(U1)를 편광자층(PVA층)(S5)보다 깊은 위치에 설정하는 것이 바람직하다.

이에 의해, 편광판(FX)에는, 절단 라인(C)을 따른 절단홈(V)이 형성된다. 절단홈(V)은, 상층측의 보호층(TAC층)(S4) 및 편광자층(PVA층)(S5)을 분단하는 깊이로 형성된다.

다음에, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 편광판(FX)에 대하여 제2 레이저광(L2)을 조사하면서, 편광판(FX)의 절단 라인(C)을 따라 제2 레이저광(L2)을 주사한다(2회째의 주사라고 함).

이때, 편광판(FX)을 구성하는 각 층(S3, S5, S4) 중, 제2 레이저광(L2)의 흡수에 의해 광분해 반응을 나타내는 하층측의 보호층(COP층)(S3)을 제2 레이저광(L2)으로 절단한다. 제2 레이저광(L2)에 의한 2회째의 주사에서는, 제2 레이저광(L2)의 초점 위치(U2)를 하층측의 보호층(COP층)(S3)보다 깊은 위치에 설정하는 것이 바람직하다.

이에 의해, 절단홈(V)은, 편광자층(PVA층)(S5)을 분단하는 위치로부터 더욱 깊이 방향으로 깊게, 하층측의 보호층(COP층)(S3)을 분단하는 깊이로 형성된다. 따라서, 본 절단 공정에서는, 2회째의 주사로 편광판(FX)을 절단 라인(C)을 따라 절단하는 것이 가능하다.

하층측의 보호층(S3)과, 편광자층(S5)과, 상층측의 보호층(S4)과, 표면 보호 필름(S2)의 구성 재료인 「COP」, 「PVA」, 「TAC」, 「PET」에 대해서, 파장 2.0∼14.0 ㎛의 광에 대한 투과율을 도 5에 나타낸다. 「COP」에 대해서, 파장 200∼500 ㎛의 광에 대한 투과율을 도 6에 나타낸다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 파장 9.4 ㎛의 제1 레이저광(L1)(탄산 가스 레이저)에 대하여, COP는, 거의 광 흡수성을 나타내지 않고(투과율이 거의 100％), COP 이외의 PVA, TAC, PET는, 어느 정도의 광 흡수성을 나타내는 것을 알았다. 한편, 도 6에 나타내는 바와 같이, 파장 266 ㎚의 제2 레이저광(L2)(YAG 레이저, 제4 고조파)에 대하여, COP는, 어느 정도의 광 흡수성을 나타내는 것을 알았다.

따라서, 제1 레이저광(L1)만으로 편광판(FX)을 절단하고자 한 경우, 상측의 보호층(TAC층)(S4) 및 편광자층(PVA층)(S5)은, 비교적 절단하기 쉬운 층(제1 레이저광(L1)의 흡수율이 높은 층)이기 때문에, 열의 발생이 적은 광분해 가공으로 절단된다. 한편, 하층측의 보호층(COP층)(S3)은, 비교적 절단하기 어려운 층(제1 레이저광(L1)의 흡수율이 낮은 층)이기 때문에, 분자의 진동에 의한 열 가공으로 절단되어, 단면 품위가 악화한다.

이에 대하여, 본 발명을 적용한 절단 방법에서는, 상측의 보호층(TAC층)(S4) 및 편광자층(PVA층)(S5)을 제1 레이저광(L1)으로 절단하고, 하층측의 보호층(COP층)(S3)을 제2 레이저광(L2)으로 절단한다. 이 경우, 어느 층(S3, S5, S4)도 열의 발생이 적은 광분해 가공에 의해 절단되기 때문에, 절단 후의 편광판(FX)에 있어서, 완성도가 좋은 절단면을 얻는 것이 가능하다.

또한, 제2 레이저광(L2)만으로 편광판(FX)을 절단하고자 한 경우는, 열의 발생이 적은 광분해 가공으로 편광판(FX)이 절단되지만, 레이저 출력이 약하기 때문에, 가공 속도가 현저히 늦어진다. 따라서, 제2 레이저광(L2)에만 의한 절단 방법은, 공업적으로 비효율이다.

이상과 같이, 본 실시형태의 절단 방법에서는, 파장이 다른 제1 및 제2 레이저광(L1, L2)을 이용하여, 편광판(FX)을 열의 발생이 적은 광분해 가공에 의해 절단함으로써, 편광판(FX)을 절단 라인(C)을 따라 정밀도 좋게 절단하는 것이 가능하다. 또한, 편광판(FX)에 손상을 부여하는 일 없이, 편광판(FX)의 절단면의 완성도도 양호하기 때문에, 광학 표시 디바이스에 있어서의 표시 영역의 추가적인 협액연화(狹額緣化)에도 대응 가능하다.

(그 외의 실시형태)

또한, 본 발명은 상기 실시형태의 것에 반드시 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경을 가하는 것이 가능하다.

구체적으로, 상기 절단 공정에서는, 상기 도 2에 나타내는 레이저 가공 장치(30)를 이용하는 대신에, 예컨대 도 7에 나타내는 레이저 가공 장치(30A)를 이용하여, 편광판(FX)을 절단하는 것도 가능하다. 또한, 도 7은 레이저 가공 장치(30A)의 구성을 나타내는 사시도이다. 또한, 이하의 설명에서는, 상기 레이저 가공 장치(30)와 동등한 부위에 대해서는, 설명을 생략하며, 도면에 있어서 동일한 부호를 붙이는 것으로 한다.

<레이저 가공 장치>

도 7에 나타내는 레이저 가공 장치(30A)는, 상기 레이저 조사 장치(31) 대신에, 제1 레이저광(L1)을 조사하는 제1 레이저 조사 장치(31A)와, 제2 레이저광(L2)을 조사하는 제2 레이저 조사 장치(31B)를 구비한 구성이다. 즉, 레이저 가공 장치(30A)는, 제1 레이저 광원(34A)을 갖는 제1 레이저 조사 장치(31A)와, 제2 레이저 광원(34B)을 갖는 제2 레이저 조사 장치(31B)를 따로따로 구비하고 있다.

제1 레이저 조사 장치(31A)와 제2 레이저 조사 장치(31B)를 따로따로 구비하는 경우, 제1 및 제2 레이저 조사 장치(31A, 31B)는, 상기 레이저 조사 장치(31)의 구성으로부터, 다이크로익 미러(35)를 생략하고, 제1 또는 제2 레이저 광원(34A, 34B)으로부터 제1 위치 조정 기구(37A)를 향하여, 제1 또는 제2 레이저광(L1, L2)을 출사하는 구성으로 하면 좋다.

제1 레이저 조사 장치(31A)와 제2 레이저 조사 장치(31B)는, 레이저 주사 장치(32)에 의해 따로따로 이동 조작되며, 구동 제어 장치(33)에 의해 따로따로 구동 제어된다.

도 7에 나타내는 레이저 가공 장치(30A)를 이용하여 편광판(FX)을 절단할 때는, 먼저, 제1 레이저 조사 장치(31A)가 편광판(FX)에 대하여 제1 레이저광(L1)을 조사하면서, 편광판(FX)의 절단 라인(C)을 따라 제1 레이저광(L1)을 주사한다.

이에 의해, 편광판(FX)을 구성하는 각 층(S3, S5, S4) 중, 상층측의 보호층(TAC층)(S4) 및 편광자층(PVA층)(S5)을 제1 레이저광(L1)으로 절단한다.

다음에, 제2 레이저 조사 장치(31B)가 편광판(FX)에 대하여 제2 레이저광(L2)을 조사하면서, 편광판(FX)의 절단 라인(C)을 따라 제2 레이저광(L2)을 주사한다.

이에 의해, 편광판(FX)을 구성하는 각 층(S3, S5, S4) 중, 하층측의 보호층(COP층)(S3)을 제2 레이저광(L2)으로 절단한다. 따라서, 본 절단 공정에서는, 상기 도 2에 나타내는 레이저 가공 장치(30)를 이용한 경우와 마찬가지로, 2회째의 주사로 편광판(FX)을 절단 라인(C)을 따라 절단하는 것이 가능하다.

도 7에 나타내는 레이저 가공 장치(30A)를 이용한 경우는, 제1 레이저 조사 장치(31A)에 의한 제1 레이저광(L1)의 주사에 추종하면서, 제2 레이저 조사 장치(31B)에 의한 제2 레이저광(L2)의 주사를 행할 수 있다. 따라서, 도 7에 나타내는 레이저 가공 장치(30A)를 이용한 경우는, 상기 도 2에 나타내는 레이저 가공 장치(30)를 이용한 경우보다, 편광판(FX)의 절단을 고속으로 행하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 실시형태에 따라 편광판(FX)으로부터 절취된 시트편에 대하여, 하층측의 보호층(COP층)(S3)에 점착제를 도포함으로써 점착층을 새롭게 마련하고, 이 점착층을 통해 액정 패널에 접합하여도 좋고, 더욱 위상차 필름이나 휘도 향상 필름 등을 접합하여도 좋다.

예컨대 도 8에 나타내는 편광판(FX')은, 편광자층(PVA층)(S5)을 사이에 끼우는 하층측의 보호층(COP층)(S3)과 상층측의 보호층(TAC층)(S4)의 양면에, 각각 표면 보호 필름(PET 필름)(S2)이 박리가 자유롭게 접합된 구성을 가지고 있다.

<편광판의 절단 공정>

상기 레이저 가공 장치(30)를 이용한 편광판(FX')의 절단 공정에 대해서, 도 9의 (a)∼(c)를 참조하여 설명한다. 또한, 도 9의 (a)∼(c)는 편광판(FX')의 절단 공정을 순서대로 나타내는 단면도이다.

레이저 가공 장치(30)를 이용하여 편광판(FX')을 절단할 때는, 먼저, 도 9의 (a)에 나타내는 바와 같이, 편광판(FX)에 대하여 제1 레이저광(L1)을 조사하면서, 편광판(FX)의 절단 라인(C)을 따라 제1 레이저광(L1)을 주사한다(1회째의 주사라고 함).

이때, 편광판(FX')을 구성하는 각 층(필름)(S2, S3, S5, S4, S2) 중, 제1 레이저광(L1)의 흡수에 의해 광분해 반응을 나타내는 상층측의 표면 보호 필름(PET층)(S2), 상층측의 보호층(TAC층)(S4) 및 편광자층(PVA층)(S5)을 제1 레이저광(L1)으로 절단한다. 제1 레이저광(L1)에 의한 1회째의 주사에서는, 제1 레이저광(L1)의 초점 위치(U1)를 편광자층(PVA층)(S5)보다 깊은 위치에 설정하는 것이 바람직하다.

이에 의해, 편광판(FX')에는, 절단 라인(C)을 따른 절단홈(V')이 형성된다. 절단홈(V')은, 상층측의 표면 보호 필름(PET 필름)(S2), 상층측의 보호층(TAC층)(S4) 및 편광자층(PVA층)(S5)을 분단하는 깊이로 형성된다.

다음에, 도 9의 (b)에 나타내는 바와 같이, 편광판(FX')에 대하여 제2 레이저광(L2)을 조사하면서, 편광판(FX')의 절단 라인(C)을 따라 제2 레이저광(L2)을 주사한다(2회째의 주사라고 함).

이때, 편광판(FX')을 구성하는 각 층(필름)(S2, S3, S5, S4, S2) 중, 제2 레이저광(L2)의 흡수에 의해 광분해 반응을 나타내는 하층측의 보호층(COP층)(S3)을 제2 레이저광(L2)으로 절단한다. 제2 레이저광(L2)에 의한 2회째의 주사에서는, 제2 레이저광(L2)의 초점 위치(U2)를 하층측의 보호층(COP층)(S3)보다 깊은 위치에 설정하는 것이 바람직하다.

이에 의해, 절단홈(V')은, 편광자층(PVA층)(S5)을 분단하는 위치로부터 더욱 깊이 방향에, 하층측의 보호층(COP층)(S3)을 분단하는 깊이로 형성된다.

다음에, 도 9의 (c)에 나타내는 바와 같이, 편광판(FX')에 대하여 제1 레이저광(L1)을 조사하면서, 편광판(FX')의 절단 라인(C)을 따라 제1 레이저광(L1)을 주사한다(3회째의 주사라고 함).

이때, 편광판(FX')을 구성하는 각 층(필름)(S2, S3, S5, S4, S2) 중, 제1 레이저광(L1)의 흡수에 의해 광분해 반응을 나타내는 하층측의 표면 보호 필름(PET 필름)(S2)을 제1 레이저광(L1)으로 절단한다. 제1 레이저광(L1)에 의한 3회째의 주사에서는, 제1 레이저광(L1)의 초점 위치(U3)를 하층측의 표면 보호 필름(PET 필름)(S2)보다 깊은 위치에 설정하는 것이 바람직하다.

이에 의해, 절단홈(V')은, 하층측의 보호층(COP층)(S3)을 분단하는 위치로부터 더욱 깊이 방향에, 하층측의 표면 보호 필름(PET 필름)(S2)을 분단하는 깊이로 형성된다. 따라서, 본 절단 공정에서는, 3회째의 주사로 편광판(FX')을 절단 라인(C)을 따라 절단하는 것이 가능하다.

이상과 같이, 본 실시형태의 절단 방법에서는, 파장이 다른 제1 및 제2 레이저광(L1, L2)을 이용하여, 편광판(FX')을 열의 발생이 적은 광분해 가공에 의해 절단함으로써, 편광판(FX')을 절단 라인(C)을 따라 정밀도 좋게 절단하는 것이 가능하다. 또한, 절단된 편광판(FX')의 단면 품위를 양호하게 유지하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시형태에서는, 3회째의 주사에서 이용하는 레이저광을 제3 레이저광으로 한 경우, 제3 레이저광에 대해서는, 전술한 제1 레이저광(L1)을 이용하고 있지만, 하층측의 표면 보호 필름(PET 필름)(S2)을 광분해 반응에 의해 절단할 수 있는 레이저광이면, 제1 및 제2 레이저광(L1, L2)과는 다른 파장의 레이저광을 이용하는 것도 가능하다. 또한, 4회째 이후의 주사에 있어서도 동일하다.

즉, 본 발명을 적용한 적층 필름의 절단 방법에서는, 적층 필름을 구성하는 복수의 수지층 중, 절단하는 수지층에 맞추어, 광분해 반응에 의해 절단할 수 있는 파장의 레이저광을 적절하게 선택하여 이용하도록 하면 좋다.

또한, 본 발명을 적용한 적층 필름의 절단 방법은, 전술한 편광판(FX, FX')을 절단하는 경우에 한정되지 않고, 재질이 다른 복수의 수지층이 적층된 적층 필름을 절단하는 절단 공정에 있어서, 본 발명을 폭넓게 적용하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명을 적용한 적층 필름의 제조 방법은, 재질이 다른 복수의 수지층이 적층된 적층 필름을 제조할 때에, 전술한 절단 공정을 포함하는 것에 대하여, 본 발명을 폭넓게 적용하는 것이 가능하다.

본 발명을 적용하여 제조되는 적층 필름에 대해서는, 전술한 편광판(FX, FX') 이외에도, 예컨대 위상차 필름이나 휘도 향상 필름 등의 광학 필름을 들 수 있다. 또한, 이들 광학 필름을 적층한 적층 필름을 절단하는 경우에도, 본 발명의 절단 방법을 적용하는 것이 가능하다. 또한, 이들 적층 필름을 접착하는 광학 표시 패널로서는, 액정 패널 이외에도, 예컨대 유기 EL 패널 등이어도 좋다.

또한, 적층 필름의 재질이나 두께, 적층수 등에 따라서는, 레이저광의 주사 횟수를 늘리거나, 레이저광의 출력이나 주사 속도를 조정하거나 하는 것도 가능하다. 또한, 절단 라인에 대한 레이저광의 주사 방법으로서는, 절단 라인을 따라 레이저광을 반복해서 한 방향으로 주사시키는 방법이나, 절단 라인의 시점과 종점 사이에서 레이저광을 반복해서 왕복 주사시키는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 복수의 레이저광(L)을 동시에 절단 라인을 따라 주사시키는 방법 등을 들 수 있다.

30…레이저 가공 장치 31…레이저 조사 장치(조사 수단) 32…레이저 주사 장치(주사 수단) 33…구동 제어 장치(구동 제어 수단) 34A…제1 레이저 광원 34B…제2 레이저 광원 35…다이크로익 미러(광로 변환 수단) 36…집광 렌즈(집광 광학계) 37A…제1 위치 조정 기구 37B…제2 위치 조정 기구 FX, FX'…편광판(적층 필름) S2…표면 보호 필름(PET 필름) S3…하층측의 보호층(COP층) S4…상층측의 보호층(TAC층) S5…편광자층(PVC층) L…레이저광 L1…제1 레이저광(제3 레이저광) L2…제2 레이저광 C…절단 라인 U1, U2, U3…초점 위치 V, V'…절단홈

Claims (8)

1. 재질이 다른 복수의 수지층이 적층된 적층 필름을 절단 라인을 따라 파장이 다른 복수의 레이저광으로 주사함으로써, 상기 복수의 수지층을 절단하는 적층 필름의 절단 방법으로서,
   상기 적층 필름의 절단 라인을 따라 제1 레이저광과, 상기 제1 레이저광과는 파장이 다른 제2 레이저광으로 이축 주사함으로써, 상기 복수의 수지층 중 상기 제1 레이저광의 흡수에 의해 광분해 반응을 나타내는 수지층을 상기 제1 레이저광으로 절단하고, 상기 복수의 수지층 중 상기 제2 레이저광의 흡수에 의해 광분해 반응을 나타내는 수지층을 상기 제2 레이저광으로 절단하고,
   상기 적층 필름은 적어도 시클로올레핀폴리머(COP)층과 폴리비닐알코올(PVA)층이 적층된 편광판이고,
   상기 PVA층을 상기 PVA층 측에서 조사하는 상기 제1 레이저광에 의해 절단하고,
   상기 COP층을 상기 PVA층 측에서 조사하는 상기 제2 레이저광에 의해 절단하고,
   상기 제1 레이저광의 초점 위치를 상기 PVA층보다 더 깊은 위치로 설정하고,
   상기 제2 레이저광의 초점 위치를 상기 COP층보다 더 깊은 위치로 설정하고,
   상기 제1 레이저광을 조사하는 제1 레이저 조사 장치와 상기 제2 레이저광을 조사하는 제2 레이저 조사 장치는, 따로따로 이동 조작되며 동시에, 따로따로 구동 제어되는 적층 필름의 절단 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 레이저광이 탄산 가스 레이저에 의해 여기된 레이저광이고,
   상기 제2 레이저광이 YAG 레이저, 엑시머 레이저 또는 반도체 레이저에 의해 여기된 레이저광인 적층 필름의 절단 방법.
3. 재질이 다른 복수의 수지층이 적층된 적층 필름의 제조 방법으로서,
   상기 복수의 수지층을 절단 라인을 따라 절단하는 절단 공정을 포함하고,
   상기 절단 공정에 있어서, 제1항 또는 제2항에 기재된 절단 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 적층 필름의 제조 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 적층 필름은 트리아세틸셀룰로오스(TAC)층을 더 포함하고, 상기 COP층과 상기 PVA층과 상기 TAC층이 이 순서로 적층된 편광판이고,
   상기 TAC층 및 상기 PVA층을 상기 제1 레이저광에 의해 절단하고,
   상기 COP층을 상기 제2 레이저광에 의해 절단하는 적층 필름의 제조 방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 제2 레이저광이 YAG 레이저, 엑시머 레이저 또는 반도체 레이저에 의해 여기된 레이저광인 적층 필름의 제조 방법.
6. 제3항에 있어서, 상기 적층 필름은 원편광판과 윈도우 필름과 터치 센서 중에서 선택되는 적어도 2개 이상을 포함하는 플렉시블 화상 표시 장치용 적층 필름인 적층 필름의 제조 방법.
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