KR20090103991A

KR20090103991A - 광학 필름의 절단 방법 및 광학 필름

Info

Publication number: KR20090103991A
Application number: KR1020097003599A
Authority: KR
Inventors: 간지 니시다; 아쯔시 히노; 다까이찌 아마노; 가즈오 기타다
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2006-08-23
Filing date: 2007-08-20
Publication date: 2009-10-05
Also published as: KR101249080B1; TW200810868A; WO2008023672A1; JP2008051964A; EP2055423A4; CN101505909B; EP2055423A1; TWI402129B; JP4808106B2; US20100116800A1; CN101505909A; EP2055423B1

Abstract

본 발명은, 단위 길이 당의 에너지가 0.12 내지 0.167 J/㎜이고, 연속 조사 시간이 0.1 msec 이하의 조건으로 레이저빔을 광학 필름에 조사하여 광학 필름을 절단하는 것을 포함하는 광학 필름의 절단 방법; 및 상기 절단 방법에 의해 절단되며, 그 절단면에 발생하는 팽창부의 크기가 30 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 광학 필름에 관한 것이다. 본 발명의 광학 필름의 절단 방법에 따르면, 레이저빔이 가우스빔의 특성을 갖는 경우에도, 광학 필름의 절단면에서의 팽창 크기를 가급적 작게 하는 것이 가능하고, 이에 따라 각종 광학 패널에 조합했을 때 접착 불량이나 광학적 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

광학 필름, 레이저빔, 가우스빔

Description

광학 필름의 절단 방법 및 광학 필름{OPTICAL FILM CUTTING METHOD AND OPTICAL FILM}

본 발명은, 레이저빔을 사용하여 광학 필름을 절단하는 방법 및 이 절단 방법에 의해 얻어지는 광학 필름에 관한 것이며, 특히 레이저빔에서의 단위 길이 당의 에너지 및 연속 조사 시간을 제어한 레이저빔을 사용하여 편광 필름 등의 광학 필름의 절단을 행하는 광학 필름의 절단 방법 및 이 절단 방법에 의해 절단된 광학 필름에 관한 것이다.

종래 편광 필름 등의 각종 광학 필름을 절단할 때에는, 금형이나 절단칼을 사용하여 절단하는 기계식 절단 방법이나 광학 필름에 레이저빔을 조사하여 절단하는 레이저 절단 방법이 존재하였다.

여기서, 기계식 절단 방법은, 광학 필름을 절단할 때 절단면으로부터 미세한 절단 잔여물이 발생하고, 이러한 절단 잔여물은 광학 필름을 액정 패널 등에 실장할 때 액정 패널 내부에 혼입되는 경우가 있다. 이와 같이 액정 패널 내부에 절단 잔여물이 혼입되면 액정 패널에 의한 표시상 문제점이 발생하기 때문에, 결과적으로 액정 패널의 제조상 수율이 저하된다는 문제점이 있다.

이에 비해, 레이저 절단 방법의 경우 광학 필름의 절단시에 절단 잔여물이 발생하기 어렵기 때문에, 상기한 기계식 절단 방법에 비해 액정 패널 등의 제조시에 수율이 그다지 저하되지 않고, 기계식 절단 방법보다 우수한 절단 방법이다.

예를 들면, 일본 특허 공개 제2005-189530호에는, 편광판과 광투과율이 80 ％ 이상이며, 유리 전이 온도가 100 ℃ 이상인 수지 필름을 적층하여 적층체를 형성하고, 이러한 적층체의 수지 필름측에 레이저를 조사함으로써, 적층체를 절단하는 적층형 편광판의 제조 방법이 기재되어 있다.

상기 적층형 편광판의 제조 방법에 따르면, 편광판과 수지 필름의 적층체에서의 수지 필름측에 레이저를 조사함으로써, 편광판의 절단면에서 돌기물이나 융기의 발생을 방지할 수 있는 것이다.

특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제2005-189530호 공보

<발명의 개시>

그러나, 상기 적층형 편광판의 제조 방법에서 사용되는 레이저는, 일반적으로 가우스빔(빔 강도가 가우스 분포하고 있는 빔)이다. 이러한 가우스빔은, 빔 강도가 가우스 분포하고 있기 때문에 빔 스폿의 중심부에서의 빔 강도는 크지만, 중심부로부터 외측으로 갈수록 서서히 빔 강도가 작아진다는 특성을 갖고 있다.

따라서, 상기한 가우스빔을 사용하여 광학 필름을 절단하면, 우선 빔 스폿의 중심부에서 광학 필름 성분의 분해 기화가 발생하여 절단되지만, 빔 스폿의 중심부 외측으로 갈수록 빔 강도가 작아지기 때문에, 광학 필름 성분의 분해는 서서히 용융, 분해되게 된다.

이 때, 빔 스폿의 중심부에서 광학 필름 성분이 분해 기화될 때 외측을 향한 응력이 발생하고, 이러한 응력에 기인하여 빔 스폿의 중심부 외측에서는, 아직 분해 기화되지 않고 용융된 상태의 광학 필름 성분이 외측으로 밀리게 된다. 그 결과, 광학 필름의 절단면에는 그 용융 성분의 돌기부(팽창부)가 발생한다.

상기한 바와 같이 발생한 광학 필름 절단면에 팽창부가 발생하면, 광학 필름을 액정 패널 등에 조합할 때, 액정 패널의 단연부에서 접착 불량 등이 발생하거나, 광학적으로도 각종 문제점이 발생하는 경우가 있다.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것이며, 레이저빔이 가우스빔의 특성을 갖는 경우에도, 레이저빔에서의 단위 길이 당의 에너지 및 연속 조사 시간을 제어한 레이저빔을 사용하여 편광 필름 등의 광학 필름을 절단함으로써, 광학 필름의 절단면에서의 팽창 크기를 가급적 작게 하는 것이 가능하기 때문에, 각종 광학 패널에 조합했을 때 접착 불량이나 광학적 문제점이 발생하는 것을 방지 가능한 광학 필름의 절단 방법 및 이 절단 방법에 의해 절단된 광학 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명은 이하의 (1) 내지 (4)에 관한 것이다.

(1) 단위 길이 당의 에너지가 0.12 내지 0.167 J/㎜이고, 연속 조사 시간이 0.1 msec 이하인 조건으로 레이저빔을 광학 필름에 조사하여 광학 필름을 절단하는 것을 포함하는 광학 필름의 절단 방법.

(2) 상기 (1)에 있어서, 상기 레이저빔에 의해 광학 필름을 절단할 때 필름 절단면에 발생하는 팽창부의 크기가 30 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 절단 방법.

(3) 상기 (1)에 있어서, 상기 레이저가 CO₂ 레이저인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 절단 방법.

(4) 상기 (1)에 기재된 절단 방법에 의해 절단되며, 그 절단면에 발생하는 팽창부의 크기가 30 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 광학 필름.

상기 (1)에 기재된 광학 필름의 절단 방법에 따르면, 단위 길이 당의 에너지가 0.12 내지 0.167 J/㎜이고, 연속 조사 시간이 0.1 msec 이하인 조건으로 레이저빔을 광학 필름에 조사하여 광학 필름을 절단하기 때문에, 레이저빔이 가우스빔의 특성을 갖는 경우에도, 광학 필름의 절단면에서의 팽창 크기를 가급적 작게 하는 것이 가능하며, 이에 따라 각종 광학 패널에 조합했을 때 접착 불량이나 광학적 문제점이 발생하는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

여기서, 상기한 레이저빔을 사용하는 절단 방법에 따르면, 절단면에 발생하는 팽창부의 크기를 30 ㎛ 이하로 한 광학 필름을 얻을 수 있다.

[도 1] 광학 필름의 구성을 모식적으로 도시하는 설명도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1-광학 필름

2-편광판

3-표면 보호 필름

4-점착제층

5-세퍼레이터

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

이하, 본 발명에 따른 광학 필름의 절단 방법에 대하여, 실시 형태에 기초하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

우선, 본 실시 형태에 따른 광학 필름의 구성에 대하여 도 1에 기초하여 설명한다. 도 1은 광학 필름의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다.

도 1에서, 광학 필름 (1)은 기본적으로 편광판 (2), 편광판 (2)의 상면에 접착된 표면 보호 필름 (3), 편광판 (2)의 하면에 점착제층 (4)를 통해 접착된 세퍼레이터 (5)로 구성된다.

여기서, 편광판 (2)로서는 종래 공지된 것을 사용할 수 있으며, 일반적으로 편광 필름의 한쪽 면 또는 양면에 투명 보호층이 형성된 것을 들 수 있다. 상기 편광 필름으로서는 특별히 제한되지 않으며, 종래 공지된 편광 필름을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 종래 공지된 방법에 의해 각종 필름에 요오드나 2색성 염료 등의 2색성 물질을 흡착시켜 염색하고, 가교, 연신, 건조함으로써 제조한 것 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 자연광을 입사시키면 직선 편광을 투과하는 필름이 바람직하고, 광투과율이나 편광도가 우수한 것이 바람직하다. 상기 2색성 물질을 흡착시키는 각종 필름으로서는, 예를 들면 PVA계 필름, 부분 포르말화 PVA계 필름, 에틸렌ㆍ아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름, 셀룰로오스계 필름 등의 친수성 고분자 필름 등을 들 수 있으며, 이들 이외에도 예를 들면, PVA의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등의 폴리엔 배향 필름 등도 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 바람직하게는 PVA계 필름이다. 또한, 상기 편광 필름의 두께는 통상적으로 200 ㎛ 정도이지만, 이것으로 한정되지 않는다.

상기 투명 보호층으로서는 특별히 제한되지 않으며, 종래 공지된 투명 필름을 사용할 수 있지만, 예를 들면 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 것이 바람직하다. 이러한 투명 보호층 재질의 구체예로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 중합체, 디아세틸셀룰로오스나 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 중합체, 폴리메틸(메트)아크릴레이트의 아크릴계 중합체, 폴리스티렌이나 아크릴니트릴ㆍ스티렌 공중합체(AS 수지) 등의 스티렌계 중합체, 폴리카르보네이트계 중합체 등을 들 수 있다. 또한, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌ㆍ프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 중합체, 염화비닐 중합체, 나일론이나 방향족 폴리아미드계 중합체, 이미드계 중합체, 술폰계 중합체, 폴리에테르술폰계 중합체, 폴리에테르에테르케톤계 중합체, 염화비닐리덴계 중합체, 비닐알코올계 중합체, 비닐부티랄계 중합체, 아릴레이트계 중합체, 폴리옥시메틸렌계 중합체, 에폭시계 중합체, 상기 각종 중합체의 혼합물 등을 들 수 있다. 이 중에서도 셀룰로오스계 중합체가 바람직하다. 투명 보호 필름의 두께는 특별히 한정되지 않는다.

상기 편광 필름과 투명 보호층의 접착은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 이소시아네이트계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐계 라 텍스계, 수계 폴리에스테르 등을 사용할 수 있다.

상기 편광판 (2)의 표면에는, 예를 들면 하드 코팅 처리, 반사 방지 처리, 스태킹 방지 처리, 확산 처리, 안티 글레어 처리, 반사 방지 안티 글레어 처리, 대전 방지 처리, 오염 방지 처리 등의 다양한 처리를 목적에 따라 실시할 수도 있다.

상기 하드 코팅 처리는, 편광판 표면의 손상 방지 등을 목적으로서, 예를 들면 아크릴계, 실리콘계 등의 자외선 경화형 수지에 의해, 경도나 윤활 특성이 우수한 경화 피막을 필름의 표면에 형성하는 방법에 의해 행할 수 있다. 상기 반사 방지 처리는, 광학 필름 표면에서의 외광의 반사 방지를 목적으로서, 종래 공지된 반사 방지막(물리 광학 박막, 도공 박막) 등의 형성에 의해 행할 수 있다.

또한, 안티 글레어 처리는, 광학 필름 표면에서 외광이 반사하여 편광판 투과광의 시인성을 저해하는 것의 방지 등을 목적으로 한다. 예를 들면, 샌드 블러스트 방식, 엠보싱 가공 방식 등에 의한 필름의 소면화나, 필름 형성 재료에 투명미립자를 배합하는 성막 방법 등에 의해 필름 표면에 미세 요철 구조를 부여할 수 있다. 상기 표면 미세 요철의 형성에 함유시키는 미립자로서는, 평균 입경이 예를 들면 0.5 내지 50 ㎛이고, 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬 등의 무기계 재료로 구성된 투명 미립자 등을 사용할 수 있다. 표면 미세 요철 구조를 형성하는 경우, 미립자의 사용량은 수지 100 중량부에 대하여 일반적으로 2 내지 50 중량부 정도이고, 바람직하게는 5 내지 25 중량부이다. 안티 글레어층은, 편광판 투과광을 확산하여 시각 등을 확대하기 위한 확산층(시각 확대 기능 등)을 겸비할 수도 있다.

상기 편광 필름과 투명 보호층의 적층 방법은 특별히 제한되지 않으며, 종래 공지된 방법에 의해 행할 수 있고, 예를 들면 이소시아네이트계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐계 라텍스계 접착제, 수계 폴리에스테르 등을 사용할 수 있다. 이들의 종류는, 상기 편광자나 투명 보호층의 재질 등에 따라 적절하게 결정할 수 있다.

이어서, 표면 보호 필름 (3)으로서는, 상술한 바와 같이 투명성이나 내충격성, 내열성이 우수한 것이 바람직하고, 예를 들면 에폭시계 수지, 폴리에스테르계 수지, 메타아크릴계 수지, 폴리카르보네이트(PC)계 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN)계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)계 수지, 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 폴리노르보르넨계 수지(예를 들면, 상품명 아르톤(ARTON) 수지 JSR사 제조), 폴리이미드계 수지, 폴리에테르이미드계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리페닐렌술피드계 수지, 폴리에테르술폰계 수지 등을 들 수 있고, 이 중에서도 에폭시 수지가 바람직하다. 이들은 1종일 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 또한, 표면 보호 필름 (3)의 두께는, 60 ㎛ 정도가 바람직하다.

상기 에폭시 수지로서는, 얻어지는 수지 시트의 유연성이나 강도 등의 물성등의 면에서 에폭시 당량 100 내지 1000, 연화점 120 ℃ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 도공성이나 시트상으로의 전개성 등이 우수한 에폭시 수지 함유액을 얻는 면에서, 예를 들면 도공시의 온도 이하, 특히 상온에서 액체 상태를 나타내는 2액 혼합형인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 에폭시 수지로서는, 예를 들면 비스페놀 A형, 비스페놀 F형, 비스페놀 S형, 이들에 물을 첨가한 비스페놀형: 페놀 노볼락형이나 크레졸 노볼락형 등의 노볼락형; 트리글리시딜이소시아누레이트형이나 히단토인형 등의 질소 함유 환형; 지환식형; 지방족형; 나프탈렌형 등의 방향족형; 글리시딜에테르형, 비페닐형 등의 저흡수율 타입; 디시클로형, 에스테르형, 에테르에스테르형이나, 이들의 변성형 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 변색 방지성 등의 면에서 비스페놀 A형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 트리글리시딜이소시아누레이트형이 바람직하고, 특히 지환식 에폭시 수지가 바람직하다. 이들은 1종일 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.

또한, 상기 에폭시 수지는, 광학적 등방성이 우수하기 때문에 위상차가 5 ㎚ 이하인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 1 ㎚이다.

또한, 편광판 (2)의 하면에 점착제층 (4)를 통해 접착되는 세퍼레이터 (5)로서는, 예를 들면 기계적 강도가 우수하고, 내열성이 우수한 수지를 포함하는 시트가 바람직하며, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 중합체, 디아세틸셀룰로오스나 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 중합체, 폴리메틸(메트)아크릴레이트 등의 아크릴계 중합체, 폴리스티렌이나 아크릴니트릴ㆍ스티렌 공중합체(AS 수지) 등의 스티렌계 중합체, 폴리카르보네이트계 중합체를 들 수 있다. 또한, 폴리에틸렌ㆍ폴리프로필렌, 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌, 프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 중합체, 염화비닐 중합체, 나일론이나 방향족 폴리아미드계 중합체, 이미드계 중합체, 술폰계 중합체, 폴리에테르술폰계 중합체, 폴리에테르에테르케톤계 중합체, 염화비 닐리덴계 중합체, 비닐알코올계 중합체, 비닐부티랄계 중합체, 아릴레이트계 중합체, 폴리옥시메틸렌계 중합체, 에폭시계 중합체, 또는 상기 중합체의 혼합물 등도 들 수 있다. 이 중에서도 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계가 바람직하다. 또한, 세퍼레이터 (5)의 두께는, 38 ㎛ 정도인 것이 바람직하다.

또한, 점착제층 (4)를 구성하는 점착제로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 아크릴계, 비닐알코올계, 실리콘계, 폴리에스테르계, 폴리우레탄계, 폴리에테르계 등의 중합체 제조 접착제, 고무계 접착제 등을 들 수 있다. 또한, 글루타르알데히드, 멜라민, 옥살산 등의 비닐 알코올계 중합체의 수용성 가교제 등으로 구성되는 접착제 등도 사용할 수 있다. 상기 접착제는, 예를 들면 습도나 열의 영향에 의해서도 박리되기 어렵고, 광투과율이나 편광도도 우수하다. 이 중에서도, 투명성이나 내구성의 면에서 아크릴계 접착제가 가장 바람직하게 사용된다. 또한, 접착제는, 예를 들면 열가교 타입, 광(자외선, 전자선)가교 타입 등, 그 종류는 한정되지 않는다.

상기 아크릴계 접착제는, 투명성 및 상기 동적 저장 탄성률을 갖는 아크릴계중합체를 주요제로서, 필요에 따라 적절하게 첨가제를 첨가한 것일 수도 있고, 무기 충전재 등으로 복합화한 것일 수도 있다. 상기 아크릴계 중합체는 (메트)아크릴산알킬에스테르를 주성분으로서, 하도층(下塗層)을 통해 편광판의 보호 필름과의 밀착성을 높이기 위해 OH기, COOH기, 아미노기, 아미드기, 술폰산기, 인산기 등의 극성기를 갖는 상기 주성분과 공중합이 가능한 개질용 단량체를 첨가하고, 이들을 통상법에 의해 중합 처리함으로써 얻어지는 것이며, 내열성의 조정을 목적으로서 필요에 따라 적절하게 가교 처리가 실시된다.

이어서, 본 실시 형태에서 사용되는 레이저빔에 대하여 설명한다. 레이저로서는, 예를 들면 CO₂ 레이저, YAG 레이저, UV 레이저 등을 들 수 있으며, 이 중에서도 두께 범위에 적용성이 높고, 균열 및 표시 결함이 발생하지 않는다는 점에서 CO₂ 레이저가 바람직하다. 상기 레이저 조사에서 출력 및 속도는 제한되지 않으며, 1회의 조사로 절단할 수도 있도, 복수의 조사로 절단할 수도 있다. 상기 레이저 조사의 출력은, 예를 들면 10 W 내지 800 W이고, 1회의 조사로 절단하는 경우, 100 W 내지 350 W가 바람직하고, 2회의 조사로 절단하는 경우에는, 예를 들면 50 W 내지 200 W가 바람직하다.

상기 각종 레이저로부터 발생되는 레이저빔은, 기본적으로 레이저 스폿의 중심부에 빔 강도의 최대값을 갖는 가우스빔이며, 빔 강도가 가우스 분포하고 있기 때문에 빔 스폿의 중심부에서의 빔 강도는 크지만, 중심부로부터 외측으로 갈수록 서서히 빔 강도가 작아진다는 특성을 갖고 있다.

따라서, 이러한 가우스빔을 광학 필름 (1)의 절단에 사용하면, 종래 기술에서 설명한 바와 같이, 우선 빔 스폿의 중심부에서 광학 필름 성분의 분해 기화가 발생하여 절단되지만, 빔 스폿의 중심부 외측으로 갈수록 빔 강도가 작아지기 때문에, 광학 필름 성분의 분해는 서서히 용융, 분해되게 된다.

이 때, 빔 스폿의 중심부에서 광학 필름 성분이 분해 기화될 때 외측을 향한 응력이 발생하고, 이러한 응력에 기인하여 빔 스폿의 중심부 외측에서는, 아직 분해 기화되지 않고 용융된 상태의 광학 필름 성분이 외측으로 밀리게 된다. 그 결과, 광학 필름의 절단면에는 그 용융 성분의 팽창부가 발생하기 때문에, 광학 필름 (1)을 액정 패널 등에 조합할 때, 액정 패널의 단연부에서 접착 불량 등이 발생하거나, 광학적으로도 각종 문제점이 발생하게 된다.

따라서, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같은 가우스빔을 사용하면서, 그의 단위 길이 당의 에너지가 0.12 내지 0.167 J/㎜이고, 연속 조사 시간이 0.1 msec 이하인 조건을 설정한다. 이러한 조건 설정은, 레이저 발생 장치에 각종 광학 소자를 설치함과 동시에, 각 광학 소자를 제어함으로써 행할 수 있다.

이하, 실시예 및 비교예를 이용하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예로 한정되는 것이 아니다. 또한, 절단 후의 광학 필름 절단면에 발생한 팽창부의 크기는, 레이저 현미경 또는 광학 현미경을 사용하여 측정하였다.

실시예 1

(편광판 제조)

우선, 폴리비닐 알코올 필름(두께 80 ㎛)을 요오드 수용액 중에서 5배로 연신하고, 건조시켜 편광자를 제조하였다. 이어서, 트리아세틸셀룰로오스 필름(TAC 필름)의 한쪽 면에, 반사율이 1 ％ 이하인 UV 우레탄 하드 코팅층과 물리 광학 박막(AR층)을 이 순서대로 형성하였다. 또한, 이 처리 종료된 TAC 필름을 상기 편광자의 한쪽 면에, 미처리된 TAC 필름을 상기 편광자의 다른쪽 면에 각각 접착제를 통해 적층하여, 편광판을 제조하였다(두께 200 ㎛, 광투과율 45 ％).

(표면 보호 필름 제조)

3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트 100 중량부에 경화제로서 메틸테트라히드로프탈산 무수물 120 중량부, 경화 촉진제로서 테트라-n-부틸포스포늄 O,O-디에틸포스폴로디티오에이트 2 중량부를 각각 첨가하여 교반 혼합하고, 유연법을 이용하여 예비 필름(두께 600 ㎛)을 형성하였다. 또한, 상기 예비 필름을 180 ℃에서 30분간 열경화시켜, 에폭시 필름을 제조하였다(두께 700 ㎛, 380 ㎜×280 ㎜). 이어서, 상기 에폭시 필름의 한쪽 면에 아크릴우레탄 UV 수지를 도공하고, 보호층(두께 3 ㎛)을 형성함으로써 수지 필름을 얻었다. 이 수지 필름의 광투과율은 91.7 ％였으며, 유리 전이 온도는 180 ℃였다.

(점착제 제조)

부틸아크릴레이트 100 중량부, 아크릴산 5.0 중량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트 0.075 중량부, 아조비스이소부티로니트릴 0.3 중량부, 아세트산에틸 250 중량부를 혼합하고, 교반하면서 약 60 ℃에서 6 시간 동안 반응시켜 중량 평균 분자량 163만의 아크릴계 중합체 용액을 얻었다. 상기 아크릴계 중합체 용액에, 그 중합체 고형분 100 중량부에 대하여 이소시아네이트계 다관능성 화합물(상품명 콜로네이트 L: 닛본 폴리 우레탄 고교 제조) 0.6 중량부, 실란 커플링제(상품명 KBM403: 신에쯔 가가꾸 제조) 0.08 중량부를 첨가하여, 점착제 용액을 제조하였다. 또한, 얻어진 점착제 용액의 90° 필 박리 강도는, 10 N/25 ㎜였다.

(세퍼레이터 제조)

PET 필름(두께 50 ㎛) 위에 상기 점착제를 두께 10 ㎛가 되도록 도공하여 건조시켜, 표면 보호 시트를 얻었다.

(광학 필름 제조)

상기 편광판의 미처리 TAC 필름측을 상기 점착제(두께 23 ㎛)를 통해 상기 표면 보호 필름의 에폭시 필름측과 접합하였다. 이러한 적층체의 방면에 상기 세퍼레이터를 상기 점착제에 의해 접합하였다.

(절단 방법)

정밀 가공 CO₂ 레이저(상품명 SILAS-SAM(SPL2305형); 시부야 고교 제조, 파장 10.6 ㎛)를 사용하여, 상기 광학 필름의 표면 보호 필름측으로부터 레이저를 조사하여 절단하였다. 이 때, 실시예 1에서는, 표 1에 나타낸 바와 같이 단위 길이 당의 에너지를 0.120 J/㎜로 설정하고, 연속 조사 시간을 0.100 msec로 설정하였다. 또한, 레이저빔의 빔 직경은 100 ㎛로 조정하고, 파워는 120 W로 조정하였다. 또한, 레이저빔의 스캔 속도는 60 m/분으로 설정하였다.

상기 실시예 1에 따라 광학 필름을 절단했을 때, 필름 절단면에 발생한 팽창부를 측정한 결과를 표 2에 나타내었다.

실시예 2

실시예 2에서는, 표 1에 나타낸 바와 같이 단위 길이 당의 에너지를 0.167 J/㎜로 설정하고, 연속 조사 시간을 0.033 msec로 설정하였다. 또한, 레이저빔의 빔 직경은 100 ㎛로 조정하고, 파워는 500 W로 조정하였다. 또한, 레이저빔의 스 캔 속도는 180 m/분으로 설정하였다. 이들 이외의 조건에 대해서는, 상기 실시예 1의 경우와 동일한 조건으로 행하였다.

상기 실시예 2에 따라 광학 필름을 절단했을 때, 필름 절단면에 발생한 팽창부를 측정한 결과를 표 2에 나타내었다.

실시예 3

실시예 3에서는, 표 1에 나타낸 바와 같이 단위 길이 당의 에너지를 0.155 J/㎜로 설정하고, 연속 조사 시간을 0.025 msec로 설정하였다. 또한, 레이저빔의 빔 직경은 100 ㎛로 조정하고, 파워는 620 W로 조정하였다. 또한, 레이저빔의 스캔 속도는 240 m/분으로 설정하였다. 이들 이외의 조건에 대해서는, 상기 실시예 1의 경우와 동일한 조건으로 행하였다.

상기 실시예 3에 따라 광학 필름을 절단했을 때, 필름 절단면에 발생한 팽창부를 측정한 결과를 표 2에 나타내었다.

(비교예)

비교예에서는, 표 1에 나타낸 바와 같이 단위 길이 당의 에너지를 0.300 J/㎜로 설정하고, 연속 조사 시간을 0.600 msec로 설정하였다. 또한, 레이저빔의 빔 직경은 100 ㎛로 조정하고, 파워는 50 W로 조정하였다. 또한, 레이저빔의 스캔 속도는 10 m/분으로 설정하였다. 이들 이외의 조건에 대해서는, 상기 실시예 1의 경우와 동일한 조건으로 행하였다.

상기 비교예에 따라 광학 필름을 절단했을 때, 필름 절단면에 발생한 팽창부를 측정한 결과를 표 2에 나타내었다.

하기의 표 1에 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예에서 사용된 레이저빔의 설정 조건을 나타낸다.

또한, 하기의 표 2에 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예에서 측정된 팽창부의 크기를 나타낸다.

표 2에서, 실시예 1에 따라 절단된 광학 필름의 절단면에 발생한 팽창부의 크기는 29 ㎛였으며, 실시예 2에 따라 절단된 광학 필름의 절단면에 발생한 팽창부의 크기는 18 ㎛였으며, 실시예 3에 따라 절단된 광학 필름의 절단면에 발생한 팽창부의 크기는 12 ㎛였다. 이로부터, 어떠한 실시예에서도 팽창부의 크기를 30 ㎛ 이하로 억제할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 이와 같이, 단위 길이 당의 에너지가 0.12 내지 0.167 J/㎜이고, 연속 조사 시간이 0.1 msec 이하인 조건으로 레이저빔을 광학 필름 (1)에 조사하여 광학 필름을 절단함으로써, 광학 필름의 절단면에 발생하는 팽창부의 크기를 30 ㎛ 이하로 억제 가능하다는 것을 알 수 있었다.

이에 비해, 비교예에서는 단위 길이 당의 에너지가 0.12 내지 0.167 J/㎜를 벗어난 0.300 J/㎜이고, 연속 조사 시간도 0.1 msec를 초과한 0.600 m/초이기 때문에, 비교예에 따라 절단된 광학 필름의 절단면에 발생한 팽창부의 크기는 45 ㎛로 커진다는 것을 알 수 있었다.

본 발명을 특정한 양태를 참조하여 상세히 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다는 것은, 당업자에게 있어서 분명하다.

또한, 본 출원은, 2006년 8월 23일자로 출원된 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제2006-226870호)에 기초한 것이며, 그 전체가 인용에 의해 원용된다.

또한, 여기서 인용되는 모든 참조는 전체로서 사용된다.

본 발명에 따른 광학 필름의 절단 방법에 따르면, 레이저빔이 가우스빔의 특성을 갖는 경우에도, 레이저빔이 조사되는 단위 길이 당의 에너지 및 연속 조사 시간을 제어한 레이저빔을 사용하여 편광 필름 등의 광학 필름을 절단함으로써, 광학 필름의 절단면에서의 팽창 크기를 가급적 작게 하는 것이 가능하기 때문에, 각종 광학 패널에 조합했을 때 접착 불량이나 광학적 문제점이 발생하는 것을 방지 가능한 광학 필름의 절단 방법 및 이 절단 방법에 의해 절단된 광학 필름을 제공할 수 있다.

Claims

단위 길이 당의 에너지가 0.12 내지 0.167 J/㎜ 이고, 연속 조사 시간이 0.1 msec 이하인 조건으로 레이저빔을 광학 필름에 조사하여 광학 필름을 절단하는 것을 포함하는 광학 필름의 절단 방법.
제1항에 있어서, 상기 레이저빔에 의해 광학 필름을 절단할 때 필름 절단면에 발생하는 팽창부의 크기가 30 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 절단 방법.
제1항에 있어서, 상기 레이저가 CO₂ 레이저인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 절단 방법.
제1항에 기재된 절단 방법에 의해 절단되며, 그 절단면에 발생하는 팽창부의 크기가 30 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 광학 필름.