KR20100084167A - 광학 표시 패널의 제조 방법 - Google Patents

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요시키 마츠오카
유우헤이 이노쿠치
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

광학 시트 적층체에 오염이나 손상을 입히지 않고서, 그 광학 시트 적층체를 광학 표시 소자에 접착하여 광학 표시 패널을 제조하는 방법이 제공된다. 광학 시트 적층체의 제조 방법은, 복수의 롤(2, 4; 12, 14)의 각각으로부터 장척 광학 시트(1, 3; 11, 13)를 인출하는 공정과, 인출된 상기 광학 시트를 접합시켜 장척 광학 시트 적층체로 하는 제1 접합 공정과, 그 광학 시트 적층체를 그대로 광학 표시 소자(7)에 접합시키는 제2 접합 공정과, 상기 광학 시트 적층체를 재단하는 재단 공정을 포함한다. 상기 재단 공정에서, 상기 광학 시트 적층체는, 상기 광학 표시 소자의 표시 영역보다 면적이 크고, 상기 광학 표시 소자 자체보다 면적이 작아지도록 재단된다. 상기 제2 접합 공정은, 상기 재단 공정보다 후에 실행될 수도 있다.

Description

광학 표시 패널의 제조 방법{PROCESS FOR PRODUCING OPTICAL DISPLAY PANEL}
본 발명은, 광학 표시 패널을 제조하는 방법에 관한 것이다.
종래, 광학 부재 제조업체에서는, 예컨대, 액정 표시 장치에 이용되는 편광판 등의 광학 기능을 갖는 장척(長尺) 광학 필름 또는 그 적층체인 광학 시트를, 롤 형상으로 권취하도록 하여 연속해서 제조하고 있다. 예컨대 이와 같이 제조된 편광판은, 패널 가공 제조업체에 납품되고, 패널 가공 제조업체에서 액정 표시 소자(2장의 유리판 사이에 액정이 봉입된 광학 표시 소자로서, 액정 셀이라고도 불림)에 접합된다. 이렇게 해서, 액정 표시 장치에 이용되는 액정 패널이 제조된다. 종래, 광학 부재 제조업체는, 상기한 편광판 등의 광학 부품을 패널 가공 제조업체에 납품할 때에, 패널 가공 제조업체가 원하는 소정의 사이즈로 장척 광학 시트를 펀칭하여 가공한 시트(광학 시트)를 여러 장 겹쳐 포장하도록 하고 있었다.
이와 같이 광학 부품 제조업체에서, 소정 사이즈로 펀칭하여 얻어진 광학 시트를 여러 장 겹쳐 포장할 때에는, 먼지나 오염 등이 발생하지 않도록, 클린도가 높은 작업 환경이 요구되고 있다. 또한, 수송 중에 손상이나 크랙 등이 발생하지 않도록, 포장 자재가 특별히 선정되며, 포장 작업도 정성껏 행할 필요가 있었다. 한편, 패널 가공 제조업체에서는 엄중히 포장된 광학 시트를 조립 가공에 이용하는데, 포장이 엄중하기 때문에, 포장을 푸는 작업이 힘들고, 또한 포장을 풀 때에 손상이나 크랙이 발생하지 않도록 엄중히 주의해서 행하지 않으면 안 되어, 작업자의 부담이 큰 것으로 되어 있었다.
이러한 문제에 대하여, 장척 광학 시트를 광학 표시 소자에 직접 접합하는 방법(예컨대 일본 특허 공개 평성 제11-95028호 공보를 참조)이나, 장척 광학 시트를 연속된 제조 라인 공정상에서 재단하여 광학 표시 패널에 접합하는 방법(일본 특허 공개 제2007-140046호 공보를 참조)이 제안되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2002-196132호 공보에는, 편광 필름과 제1 보호 필름을 접합하여 권취한 후, 제1 보호 필름이 접합되어 있지 않은 편광 필름의 면에 제2 보호 필름을 접합함으로써 편광판을 제조하는 것이 개시되어 있다.
또한, TV 용도의 대형의 광학 표시 장치(예컨대 액정 표시 장치)의 경우에, 그 사이즈는 20인치 정도로부터 100인치 정도로 다양하기 때문에, 이 광학 표시 장치의 사이즈에 맞춘 광학 기능을 갖는 광학 시트를 이용할 필요가 있다는 문제도 있다.
예컨대, 편광판은, 통상, 편광 필름의 양면에 보호 필름이 적층되어 있고, 한쪽의 보호 필름의 외면에 점착제층이 형성된 구조로 되어 있다. 보호 필름에는, 광학 기능이 부여되어 있는 경우가 많으며, 예컨대 광학 표시 장치의 시인(視認)측에 배치되는 보호 필름에는 표면 처리(하드 코팅 처리, 방현 처리, 반사 방지 처리, 오염 방지 처리, 대전 방지 처리 등)가 실시되고, 또한, 편광판과 광학 표시 소자 사이에 위치하는 보호 필름에는, 광학 표시 장치의 시야각, 콘트라스트, 색상을 조정하는 위상차 기능이 부여되는 경우가 있다.
편광 필름은 그 연신 방향을 따라 찢어지기 쉽다는 특성을 갖고 있기 때문에, 편광 필름 제조 직후에, 보호 필름을 적층하여 편광판으로 하는 것이 일반적이다. 그때, 제조 효율의 면에서, 편광판의 장척 광학 시트의 롤폭은 어느 정도 고정화될 필요가 있다. 장척 광학 시트의 롤폭이 고정되면, 상기한 바와 같이 광학 표시 장치의 사이즈가 다양하기 때문에, 광학 시트를 광학 표시 장치의 사이즈에 맞춰 재단하여 편광판을 취출해야 한다. 이 때문에, 폐기되는 부분이 많아져, 제품으로서 사용하는 비율(취득 효율)이 현저히 저하되는 경우가 있었다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은, 종래보다도 청정하고, 결함이 적은 광학 필름을 이용한 광학 표시 패널의 제조 방법을 제공하는 것이다. 본 발명은 또한, 광학 필름 또는 그 적층체인 광학 시트의 사용 효율이 향상되는 광학 표시 패널의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 광학 표시 소자에, 광학 기능을 갖는 광학 시트 적층체를 접합하여 광학 표시 패널을 제조하는 방법으로서, 광학 기능을 갖는 적어도 2개의 장척 광학 필름 또는 그 적층체인 장척 광학 시트가 권취된 복수의 롤로부터, 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트를 인출하는 인출 공정과, 인출된 복수의 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트를 각각 접합하여, 장척 광학 시트 적층체를 형성하는 제1 접합 공정과, 장척 광학 시트 적층체를 그대로 광학 표시 소자에 접합하는 제2 접합 공정과, 상기 장척 광학 시트 적층체와 광학 표시 소자의 접합체로부터, 광학 표시 패널의 표시 영역 이상이고, 광학 표시 패널의 전체면 이하인 영역에서 장척 광학 시트 적층체를 재단하여 광학 시트 적층체로 하는 재단 공정을 포함하는 광학 표시 패널의 제조 방법이다(이하, 이 방법을 「제1 제조 방법」이라고 호칭함).
본 발명은 또한, 광학 표시 소자에, 광학 기능을 갖는 광학 시트 적층체를 접합하여 광학 표시 패널을 제조하는 방법으로서, 광학 기능을 갖는 적어도 2개의 장척 광학 필름 또는 그 적층체인 장척 광학 시트가 권취된 복수의 롤로부터, 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트를 인출하는 인출 공정과, 인출된 복수의 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트를 각각 접합하여, 장척 광학 시트 적층체를 형성하는 제1 접합 공정과, 장척 광학 시트 적층체를 재단하여, 광학 시트 적층체로 하는 재단 공정과, 상기 광학 시트 적층체를 광학 표시 소자에 접합하는 제2 접합 공정을 포함하는 광학 표시 패널의 제조 방법도 제공한다(이하, 이 방법을 「제2 제조 방법」이라고 호칭함).
또한, 상기한 바와 같이 본 명세서에서는, 광학 기능을 갖는 수지 필름 1장으로 이루어지는 것을 원칙적으로 「광학 필름」이라고 부르고, 복수 종의 광학 필름의 적층체를 원칙적으로 「광학 시트」라고 부르기로 하지만, 일반적인 의미에서의 필름과 시트에 엄밀한 구별이 없다는 것을 이해해 주었으면 한다. 예컨대, 기재 필름에 코팅이나 표면 처리에 의한 광학층이 형성된 것은 1장으로 인식되기 때문에, 원칙적으로 「광학 필름」으로 분류된다. 또한 이하에 서술하는 바와 같이, 편광 기능을 갖는 수지 필름 그 자체[예컨대, 이색성(二色性) 색소가 흡착 배향된 폴리비닐알코올 수지 필름으로 이루어지는 것이 이것에 해당함]를 「편광 필름」이라고 부르고, 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 보호 필름 등의 다른 광학 필름이 적층된 것을 「편광판」이라고 부르기로 한다. 「편광 필름」은 「광학 필름」의 일종이 되고, 「편광판」은 「광학 시트」의 일종이 된다.
상기한 본 발명의 제1 제조 방법 또는 본 발명의 제2 제조 방법(이하, 이들을 총칭하는 경우에는, 「본 발명의 제조 방법」이라고 호칭함)에 있어서, 인출 공정에 제공되는 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트 중 하나는, 폴리비닐알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광 필름을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제조 방법에 있어서, 인출 공정에 제공되는 장척 광학 시트 중 하나는, 폴리비닐알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광 필름과, 이 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 접착된 열가소성 수지로 이루어지는 보호 필름을 갖는 편광판일 수 있다.
또한 본 발명의 제조 방법에 있어서, 인출 공정에 제공되는 장척 광학 시트 중 하나는, 폴리비닐알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광 필름과, 이 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 형성된 점착제층과, 이 점착제층을 보호하는 이형(離型) 필름을 갖는 편광판이어도 된다. 이 경우, 제1 접합 공정 또는 제2 접합 공정에서, 그 이형 필름이 박리되고 노출된 점착제층은, 다른 광학 필름, 광학 시트 또는 광학 표시 소자에 접합된다.
또한, 본 발명의 제조 방법에 있어서, 인출 공정에 제공되는 장척 광학 시트 중 하나는, 폴리비닐알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광 필름과, 이 편광 필름의 한쪽 면에 접착된 열가소성 수지로 이루어지는 보호 필름과, 편광 필름의 다른쪽 면에 형성된 점착제층과, 이 점착제층을 보호하는 이형 필름을 갖는 편광판이어도 된다. 이 경우도, 제1 접합 공정 또는 제2 접합 공정에 있어서, 그 이형 필름이 박리되고 노출된 점착제층이, 다른 광학 필름, 광학 시트 또는 광학 표시 소자에 접합된다.
또한 본 발명의 제조 방법에 있어서, 인출 공정에 제공되는 장척 광학 시트 중 하나는, 폴리비닐알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광 필름과, 이 편광 필름의 한쪽 면에 접착된 열가소성 수지로 이루어지는 보호 필름과, 보호 필름의 외면에 형성된 점착제층과, 이 점착제층을 보호하는 이형 필름을 갖는 편광판이어도 된다. 이 경우에도, 제1 접합 공정 또는 제2 접합 공정에 있어서, 그 이형 필름이 박리되고 노출된 점착제층은, 다른 광학 필름, 광학 시트 또는 광학 표시 소자에 접합된다.
본 발명의 제조 방법에 있어서, 인출 공정에 제공되는 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트 중 하나는, 이하의 (a) 내지 (e)에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
(a) 시클로올레핀 수지 필름,
(b) 셀룰로오스에스테르 수지 필름,
(c) 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 필름,
(d) (메트)아크릴 수지 필름,
(e) 폴리프로필렌 수지 필름.
본 발명의 제조 방법에서는, 제1 접합 공정에서의 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트와 다른 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트의 접합에 자외선 경화형 수지 접착제를 이용하는 것을 바람직한 형태의 하나로서 들 수 있다.
또한, 본 발명의 제조 방법에 의해 제조되는 광학 표시 패널의 대표적인 예로서, 액정 패널을 들 수 있고, 이 경우, 광학 표시 소자는 액정 표시 소자이다.
또한, 광학 표시 소자가 액정 표시 소자인 경우에는, 그 표리(시인측과 백라이트측)에서 필름 구성이 상이하게 되는 것이 통례이지만, 그 중 일부의 필름, 예컨대 편광 필름을 표리에서 공통화할 수 있다는 장점도 있다. 구체적으로는, 액정 표시 소자의 시인측 편광판에는 방현 처리나 반사 방지 처리 등의 표면 처리를 실시하고, 백라이트측 편광판에는 광 확산 기능이나 휘도 향상 기능 등과 같은 고유의 기능을 부여하는 경우가 많으며, 종래에는 이러한 요구에 대하여, 필요로 하는 광학 필름 또는 광학 시트를 광학 부재 제조업체에서 적층하여, 패널 가공 제조업체에 납품하고 있었던 바, 표리의 편광판을 구성하는 편광 필름을 1종류로 하고, 이 편광 필름에 액정 표시 소자의 표리에서 필요로 하는 다른 광학 필름 또는 광학 시트를 접합하고, 또한 액정 표시 소자에 접합하는 형태를 취하는 것도 가능하다.
본 발명에 따르면, 종래보다도 청정하고, 결함이 적은 광학 필름을 이용한 광학 표시 패널의 제조 방법을 제공할 수 있고, 또한 광학 필름 또는 그 적층체인 광학 시트의 사용 효율이 향상되는 광학 표시 패널의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광학 표시 패널의 제조 방법 중, 제1 제조 방법의 바람직한 일례에 대해서 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 2의 (a)는, 도 1에 도시하는 예에 있어서 인출 롤(2)로부터 인출된 장척 광학 시트(1)의 모식적인 단면을 도시하는 도면이고, 도 2의 (b)는 인출 롤(4)로부터 인출된 장척 광학 시트(3)의 모식적인 단면을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 제1 제조 방법의 바람직한 다른 예에 대해서 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 제1 제조 방법의 바람직한 또 다른 예에 대해서 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 광학 표시 패널의 제조 방법 중, 제2 제조 방법의 바람직한 일례의 전반 부분에 대해서 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 광학 표시 패널의 제조 방법 중, 제2 제조 방법의 바람직한 일례의 후반 부분에 대해서 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 7은 광학 표시 소자의 한쪽 면에 광학 시트 적층체를 접합한 후, 그 광학 표시 소자를 상하 반전시키고, 그 반송 방향을 90도 회전시켜, 광학 표시 소자의 다른쪽 면에 다른 광학 시트 적층체를 접합하는 경우의 예를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
본 발명은, 광학 표시 소자에, 광학 기능을 갖는 광학 시트 적층체를 접합하여 광학 표시 패널을 제조하는 방법으로서, 본 발명의 제1 제조 방법과 본 발명의 제2 제조 방법으로 크게 나뉜다. 또한, 본 발명에서 제조되는 광학 표시 패널은, 액정 패널, 유기 EL 패널 등을 포함하며, 이러한 광학 표시 패널은, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치 등의 광학 표시 장치의 제조에 이용된다. 이하, 광학 표시 패널 중에서도 바람직한 액정 패널을 제조하는 경우를 예로 들어 설명하지만, 본 발명에서 제조되는 광학 표시 패널이 액정 패널로 한정되는 것은 물론 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 광학 표시 패널의 제조 방법 중, 제1 제조 방법의 바람직한 일례에 대해서 모식적으로 도시하는 도면이다. 본 발명의 제1 제조 방법은, 광학 기능을 갖는 적어도 2개의 장척 광학 필름 또는 그 적층체인 장척 광학 시트가 권취된 복수의 롤로부터, 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트를 인출하는 인출 공정과, 인출된 복수의 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트를 각각 접합하여, 장척 광학 시트 적층체를 형성하는 제1 접합 공정과, 장척 광학 시트 적층체를 그대로 광학 표시 소자에 접합하는 제2 접합 공정과, 상기 장척 광학 시트 적층체와 광학 표시 소자의 접합체로부터, 광학 표시 패널의 표시 영역 이상이고, 광학 표시 패널의 전체면 이하인 영역에서 장척 광학 시트 적층체를 재단하여 광학 시트 적층체로 하는 재단 공정을 포함한다. 이하, 도 1을 참조하면서 본 발명의 제1 제조 방법에 대해서 상세히 설명한다.
인출 공정에서는 먼저, 도 1에 도시하는 바와 같이, 광학 기능을 갖는 적어도 2개의 장척 광학 필름의 적층체인 장척 광학 시트(1, 11)가 권취된 인출 롤(2, 12)로부터 장척 광학 시트(1, 11)가 각각 인출되고 있고, 또한, 광학 기능을 갖는 장척 광학 필름의 적층체인 다른 장척 광학 시트(3, 13)가 인출 롤(4, 14)로부터 각각 인출되고 있는 예를 나타내고 있다.
여기서, 도 2의 (a)는, 도 1에 도시하는 예에 있어서 인출 롤(2)로부터 인출된 장척 광학 시트(1)의 모식적인 단면을 도시하는 도면이고, 도 2의 (b)는 인출 롤(4)로부터 인출된 장척 광학 시트(3)의 모식적인 단면을 도시하는 도면이다. 본 발명에 이용되는 장척 광학 필름 또는 그 적층체인 장척 광학 시트는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 광학 표시 소자(7)의 한쪽 면에 접합되는 장척 광학 시트 적층체를 형성하는 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트로서, 예컨대 도 2의 (a)에 도시하는 바와 같이, 편광 필름(8), 보호 필름(9) 및 점착제층(10)의 적층 구조를 갖는 장척 광학 시트(1)와, 도 2의 (b)에 도시하는 바와 같이, 표면 처리 필름(17)과 점착제층(18)의 적층 구조를 갖는 장척 광학 시트(3)가 이용되는 경우가 예시된다. 또한, 광학 표시 소자(7)의 다른쪽 면에 접합되는 장척 광학 시트 적층체를 형성하는 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트로서는, 예컨대 도 2의 (a)에 도시한 예와 마찬가지로 편광 필름, 보호 필름 및 점착제층의 적층 구조를 갖는 장척 광학 시트(11)와, 보호 필름과 점착제층의 적층 구조를 갖는 장척 광학 시트(13)가 이용되는 경우가 예시된다.
이어지는 제1 접합 공정에서는, 상기한 바와 같이 인출된 장척 광학 시트(1)와 장척 광학 시트(3)를 접합하고, 또한, 장척 광학 시트(11)와 장척 광학 시트(13)를 접합하여, 장척 광학 시트 적층체를 각각 형성한다. 도 1에는, 제1 접합 롤러(5)에 의해 장척 광학 시트(1)와 장척 광학 시트(3)를 압착하고, 또한, 다른 제1 접합 롤러(15)에 의해 장척 광학 시트(11)와 장척 광학 시트(13)를 압착함으로써 각각 접합하여 이루어지는 예가 도시되어 있다.
또한, 도 2에 도시한 구조의 장척 광학 시트를 이용하는 경우에는, 장척 광학 시트(1)의 편광 필름(8)측에 장척 광학 시트(3)의 점착제층(18)측이 배치되어, 제1 접합 공정을 거쳐, 표면 처리 필름(17), 점착제층(18), 편광 필름(8), 보호 필름(9), 점착제층(10)의 순서로 적층된 장척 광학 시트 적층체가 형성되도록 한다. 한편, 장척 광학 시트(11)의 경우에는, 편광 필름측에 장척 광학 시트(13)의 점착제층측이 배치되어, 제1 접합 공정을 거쳐, 보호 필름, 점착제층, 편광 필름, 보호 필름, 점착제층의 순서로 적층된 장척 광학 시트 적층체가 형성되도록 한다.
다음으로, 제2 접합 공정에서, 장척 광학 시트(1)와 장척 광학 시트(3)를 접합한 장척 광학 시트 적층체, 그리고 장척 광학 시트(11)와 장척 광학 시트(13)를 접합한 장척 광학 시트 적층체를, 광학 표시 소자(7)에 각각 접합한다. 도 1에는, 제2 접합 롤러(6)에 의해, 장척 광학 시트(1)와 장척 광학 시트(3)를 접합한 장척 광학 시트 적층체가 광학 표시 소자(7)의 한쪽 면에 압착되어 접합되고, 또한, 제2 접합 롤러(16)에 의해, 장척 광학 시트(11)와 장척 광학 시트(13)를 접합한 장척 광학 시트 적층체가 광학 표시 소자(7)의 다른쪽 면에 압착되어 접합되어 이루어지는 예가 도시되어 있다. 또한, 도 2에 도시한 구조의 장척 광학 시트를 이용하는 경우에, 광학 표시 소자(7)의 한쪽 면에 접착되는 장척 광학 시트 적층체는, 표면 처리 필름(17), 점착제층(18), 편광 필름(8), 보호 필름(9), 점착제층(10)의 순서의 적층 구조에 있어서 점착제층(10)측이 광학 표시 소자(7)측에 배치되도록 하여 접합된다. 또한 마찬가지로, 광학 표시 소자(7)의 다른쪽 면에 접착되는 장척 광학 시트 적층체는, 보호 필름, 점착제층, 편광 필름, 보호 필름, 점착제층의 순서의 적층 구조에 있어서 외측의 점착제층이 광학 표시 소자(7)측에 배치되도록 하여 접합된다.
또한, 도시는 생략하지만, 제1 접합 공정에 제공되는 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트가, 제1 접합 공정에 있어서 다른 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트에 접합하기 위한 점착제층 또는 제2 접합 공정에 있어서 광학 표시 소자(7)에 접합하기 위한 점착제층을 갖는 경우에, 예컨대 도 2의 (a)에 도시한 장척 광학 시트(1)에 있어서의 점착제층(10)이나 도 2의 (b)에 도시한 장척 광학 시트(3)에 있어서의 점착제층(18)을 갖는 경우에, 그 점착제층의 표면에는, 다른 부재에의 접합 시까지 그 점착제층의 표면을 보호하기 위해서 이형 필름이 접합되어 있는 것이 통례이다. 여기서 이형 필름이란, 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 같은 투명 수지 필름의 표면에 실리콘 수지 등으로 이루어지는 이형제가 도포된 것이다. 그리고 이 이형 필름은, 다른 부재에 접합되기 전에 박리 제거된다. 이형 필름을 박리 제거하는 방식의 구체예는, 도 6을 참조하여 이후에 설명한다.
본 발명의 제1 제조 방법에서는, 이어지는 재단 공정에서, 상기한 제2 접합 공정에서 얻어진 장척 광학 시트 적층체와 광학 표시 소자(7)의 접합체로부터, 광학 표시 패널의 표시 영역 이상이고, 또한, 광학 표시 패널의 전체면 이하인 영역에서 장척 광학 시트 적층체를 재단하여 광학 시트 적층체로 함으로써, 최종 제품인 광학 표시 패널이 얻어진다(도시하지 않음).
본 발명의 제1 제조 방법에 있어서, 장척 광학 필름의 종류, 장척 광학 필름의 수, 적층 구조, 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트를 인출하는 롤의 수 등은, 도 1에 도시한 예로 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 도 3은 본 발명에 따른 제1 제조 방법의 바람직한 다른 예를 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 3은 도 1에 도시한 예와 일부를 제외하고는 동일하며, 동일한 구성을 갖는 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 도 3에 도시하는 예에서는, 도 1에 도시한 예와 마찬가지로 인출 롤(4)로부터 장척 광학 시트(3)가 인출되어 이루어지는 것에 더하여, 인출 롤(22)로부터 장척 광학 필름(21)이 인출되고, 인출 롤(24)로부터 다른 장척 광학 시트(23)가 인출되며, 또한 인출 롤(26)로부터 다른 장척 광학 필름(25)이 인출되어 이루어진다. 이 경우, 예컨대, 장척 광학 필름(21)으로서 편광 필름(예컨대, 후술하는 자기 점착성을 갖는 박리 필름을 박리한 상태의 편광 필름)이 이용되고, 장척 광학 시트(23)로서 자외선 경화형 수지 접착제로 형성된 접착제층과 보호 필름의 적층체가 이용되며, 장척 광학 필름(25)으로서 점착 필름이 이용된다. 도 3에 도시하는 예에서는, 제1 접합 공정에서, 인출 롤(26)로부터 인출된 장척 광학 필름(25)과 인출 롤(24)로부터 인출된 장척 광학 시트(23)가 제1 접합 롤러(27)에 의해 압착되어 우선 접합되고, 이것에 인출 롤(22)로부터 인출된 장척 광학 필름(21)이 다른 제1 접합 롤러(28)에 의해 압착되어 접합되며, 또한 이것에 인출 롤(4)로부터 인출된 장척 광학 시트(3)가 또 다른 제1 접합 롤러(5)에 의해 압착되어 접합되어, 장척 광학 시트 적층체가 형성된다.
이 경우, 장척 광학 시트 적층체는, 예컨대, 표면 처리 필름, 점착제층, 편광 필름, 접착제층, 보호 필름, 점착 필름의 순서가 되도록 적층되고, 제2 접합 공정에서, 그 점착 필름측이 광학 표시 소자(7)측에 배치되어, 광학 표시 소자(7)의 한쪽 면에 접착된다.
도 3에 도시하는 예에서는 또한, 도 1에 도시한 예와 마찬가지로, 인출 롤(14)로부터 장척 광학 시트(13)가 인출되어 이루어지는 것에 더하여, 인출 롤(32)로부터 장척 광학 필름(31)이 인출되고, 인출 롤(34)로부터 다른 장척 광학 필름(33)이 인출되어 이루어진다. 이 경우, 예컨대, 장척 광학 필름(31)으로서 편광 필름(예컨대, 후술하는 자기 점착성을 갖는 박리 필름을 박리한 상태의 편광 필름)이 이용되고, 다른 장척 광학 필름(33)으로서 점착 필름이 이용된다. 도 3에 도시하는 예에서는, 제1 접합 공정에 있어서, 인출 롤(34)로부터 인출된 장척 광학 필름(33)과 인출 롤(32)로부터 인출된 장척 광학 필름(31)이 제1 접합 롤러(35)에 의해 압착되어 우선 접합되고, 이것에 인출 롤(14)로부터 인출된 장척 광학 시트(13)가 다른 제1 접합 롤러(15)에 의해 압착되어 접합되어, 장척 광학 시트 적층체가 형성된다. 이 경우, 장척 광학 시트 적층체는, 예컨대, 보호 필름, 점착제층, 편광 필름, 점착 필름의 순서가 되도록 적층되고, 제2 접합 공정에서, 그 점착 필름측이 광학 표시 소자(7)측에 배치되어, 광학 표시 소자(7)의 다른쪽 면에 접착된다.
또한 예컨대, 도 4는 본 발명에 따른 제1 제조 방법의 바람직한 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 4는 도 1 및 도 3에 도시한 예와 일부를 제외하고는 동일하며, 동일한 구성을 갖는 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 도 4에 도시하는 예에서는, 광학 표시 소자(7)의 한쪽 면(도면의 상측)에 접착되는 장척 광학 시트 적층체에 대해서는, 도 3에 도시한 예와 동일하게 형성되지만, 광학 표시 소자(7)의 다른쪽 면(도면의 하측)에 접착되는 장척 광학 시트 적층체를 형성할 때에, 인출 롤(42)로부터 인출된 장척 광학 시트(41)가 더 이용되는 점에서 상이하다. 이 경우, 장척 광학 시트(41)로서는 예컨대 자외선 경화형 수지 접착제로 형성된 접착제층과 보호 필름의 적층체가 이용된다. 도 4에 도시하는 예에서는, 제1 접합 공정에서, 인출 롤(34)로부터 인출된 장척 광학 필름(33)과 인출 롤(42)로부터 인출된 장척 광학 시트(41)가 제1 접합 롤러(43)에 의해 압착되어 우선 접합되고, 이것에 인출 롤(32)로부터 인출된 장척 광학 시트(31)가 다른 제1 접합 롤러(35)에 의해 압착되어 접합되며, 이것에 인출 롤(14)로부터 인출된 장척 광학 시트(13)가 또 다른 제1 접합 롤러(15)에 의해 압착되어 접합되어, 장척 광학 시트 적층체가 형성된다. 이 경우, 장척 광학 시트 적층체는, 예컨대, 보호 필름, 접착제층, 편광 필름, 접착제층, 보호 필름, 점착 필름의 순서가 되도록 적층되고, 제2 접합 공정에서, 그 점착 필름측이 광학 표시 소자(7)측에 배치되어, 광학 표시 소자(7)의 다른쪽 면에 접착된다.
여기서도 도시를 생략하고 있지만, 제1 접합 공정에 제공되는 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트가, 제1 접합 공정에서 다른 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트에 접합하기 위한 점착제층을 갖는 경우에, 또는, 제2 접합 공정에서 광학 표시 소자(7)에 접합하기 위한 점착제층을 갖거나, 또는 점착 필름 자체로 하나의 장척 광학 필름을 구성하는 경우에, 이들 점착제층 또는 점착 필름의 표면에는, 다른 부재에 접합될 때까지 그 점착제층 또는 점착 필름의 표면을 보호하기 위해서, 앞서 나타낸 것과 동일한 이형 필름이 접합되어 있는 것이 통례이다. 예컨대, 도 3 및 도 4에 있어서, 장척 광학 시트(3)에 마련되어, 장척 광학 필름(21)(편광 필름)에 접합하기 위한 점착제층이나, 마찬가지로 장척 광학 시트(13)에 마련되어, 장척 광학 필름(31)(편광 필름)에 접합하기 위한 점착제층, 그리고 도 3 및 도 4에 있어서, 장척 광학 필름(25, 33) 그 자체인 점착 필름이, 상기한 점착제층 또는 점착 필름에 해당한다. 그리고, 점착제층 또는 점착 필름의 표면에 마련된 이형 필름은, 다른 부재에 접합될 때에 박리 제거된다. 이형 필름을 박리 제거하는 방식의 구체예는, 도 6을 참조하여 이하에서 설명한다.
또한, 자외선 경화형 수지 접착제층은 통상, 접착 처리 직전에 도포된다.
또한, 도 5는 본 발명의 광학 표시 패널의 제조 방법 중, 제2 제조 방법의 바람직한 일례의 전반 부분에 대해서 모식적으로 도시하는 도면이고, 도 6은 제2 제조 방법의 바람직한 일례의 후반 부분에 대해서 모식적으로 도시하는 도면이다. 본 발명의 제2 제조 방법은, 광학 기능을 갖는 장척 광학 필름 또는 그 적층체인 장척 광학 시트가 권취된 복수의 롤로부터, 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트를 인출하는 인출 공정과, 인출된 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트를 각각 접합하여, 장척 광학 시트 적층체를 형성하는 제1 접합 공정과, 장척 광학 시트 적층체를 재단하여, 광학 시트 적층체로 하는 재단 공정과, 상기 광학 시트 적층체를 광학 표시 소자에 접합하는 제2 접합 공정을 포함한다. 이하, 도 5 및 도 6을 참조하면서 본 발명의 제2 제조 방법에 대해서 상세히 설명한다.
본 발명의 제2 제조 방법에서의 인출 공정 및 제1 접합 공정은, 상기한 제1 제조 방법에서의 인출 공정 및 제1 접합 공정과 동일하다. 도 5에는, 도 1에 도시한 예와 마찬가지로, 인출 롤(2)로부터 장척 광학 시트(1)가 인출되고, 인출 롤(4)로부터 장척 광학 시트(3)가 인출되며, 제1 접합 롤러(5)에 의해 압착되어 접합되고, 인출 롤(12)로부터 장척 광학 시트(11)가 인출되고, 인출 롤(14)로부터 장척 광학 시트(13)가 인출되며, 제1 접합 롤러(15)에 의해 압착되어 접합되어, 장척 광학 시트 적층체가 각각 형성된 예가 도시되어 있다. 또한, 본 발명의 제2 제조 방법에서의 장척 광학 필름 또는 그 적층체인 장척 광학 시트로서는, 제1 제조 방법에 대해서 상술한 것과 동일한 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트를 이용할 수 있다.
본 발명의 제2 제조 방법에서는, 상기한 제1 접합 공정에서 얻어진 장척 광학 시트 적층체를, 이어지는 재단 공정에서 재단하여, 광학 시트 적층체로 한다. 도 5에는, 장척 광학 시트(1)와 장척 광학 시트(3)의 장척 광학 시트 적층체가 재단 수단(53)에 의해 재단되어 광학 시트 적층체(51)가 형성되고, 장척 광학 시트(11)와 장척 광학 시트(13)의 장척 광학 시트 적층체가 재단 수단(54)에 의해 재단되어 광학 시트 적층체(52)가 형성된 예가 도시되어 있다.
제2 제조 방법에서의 제2 접합 공정에서는, 재단 공정에서 얻어진 광학 시트 적층체를 광학 표시 소자에 접합하여, 최종 제품인 광학 표시 패널이 얻어진다. 도 6에는, 도 5에 도시한 재단 공정에서 얻어진 광학 시트 적층체(51)를 광학 표시 소자(7)의 한쪽 면에 제2 접합 롤러(55)에 의해 압착하고, 광학 시트 적층체(52)를 광학 표시 소자(7)의 다른쪽 면에 제2 접합 롤러(56)에 의해 압착하여, 접합하는 예가 도시되어 있다. 여기서, 앞서도 서술한 바와 같이, 광학 표시 소자(7)에 접합되는 광학 시트 적층체(51)의 면과, 광학 표시 소자(7)에 접합되는 광학 시트 적층체(52)의 면에는, 점착제층이 형성되고, 그 표면이 이형 필름으로 보호되어 있는 것이 통례이다. 도 6에는, 그 이형 필름을 광학 시트 적층체(51, 52)로부터 박리하면서, 광학 시트 적층체를 광학 표시 소자(7)에 접합하는 예가 도시되어 있다. 즉, 이 예에서는, 박리 롤(57)에 의해, 광학 표시 소자(7)에 접합되는 광학 시트 적층체(51)의 면으로부터 이형 필름(59)을 박리한 후, 노출된 점착제층을 광학 표시 소자(7)의 한쪽 면에 제2 접합 롤러(55)에 의해 압착하여 접합하고, 박리 롤(58)에 의해, 광학 표시 소자(7)에 접합되는 광학 시트 적층체(52)의 면으로부터 이형 필름(60)을 박리한 후, 노출된 점착제층을 광학 표시 소자(7)의 다른쪽 면에 제2 접합 롤러(56)에 의해 압착하여 접합하도록 되어 있다. 박리된 이형 필름은, 필요에 따라 회수롤(61, 62)에 의해 권취된다. 또한, 도 6에 있어서, 흰 화살표는, 광학 표시 소자(7) 및 광학 시트 적층체(51, 52)의 반송 방향을 나타낸다.
본 발명의 제2 제조 방법에 있어서도, 장척 광학 필름의 종류, 장척 광학 필름의 수, 적층 구조, 또는 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트를 인출하는 롤의 수 등은, 도 5 및 도 6에 도시한 예로 한정되는 것은 아니다.
상기한 본 발명의 제1 제조 방법 및 제2 제조 방법 모두에 있어서, 각각의 공정은 연속된 제조 프로세스로 행해진다. 그리고 이들 제1 제조 방법 또는 제2 제조 방법에 따르면, 종래, 광학 부재 제조업체에서 행해졌던 필름의 접합 공정, 재단 공정, 포장 공정 및 패널 가공 제조업체에의 납품(반송)이 생략되기 때문에, 광학 표시 패널에 접합된 광학 필름이 보다 청정해지고, 결함이 감소한다. 또한, 광학 필름 또는 그 적층체인 광학 시트의 수율이 향상되어, 제품 이용 효율이 향상된다는 효과도 있다.
또한, 도 1, 도 3 내지 도 5에는 도시되어 있지 않으나, 광학 표시 소자의 한쪽 면에 접합되는 광학 시트 적층체에 포함되는 편광 필름과, 다른쪽 면에 접합되는 광학 시트 적층체에 포함되는 편광 필름은, 투과축 방향이 서로 직교하는 관계가 되도록 배치될 필요가 있다. 이 때문에, 상기한 본 발명의 제1 제조 방법 또는 제2 제조 방법을 행할 때에는, 예컨대 일본 특허 공개 제2005-37417호 공보의 도 6에 도시된 바와 같은 편광판 접합 장치를 적용하여, 제1 반송부에서 공급부로부터 공급되어 반송되고 있는 광학 표시 소자의 한쪽 면에 장척 광학 시트 적층체(제1 제조 방법의 경우) 또는 광학 시트 적층체(제2 제조 방법의 경우)를 접합하고, 제1 제조 방법의 경우에는 장척 광학 시트 적층체를 재단한 후, 반전부에서, 제1 반송부로부터 반송되어 온 광학 표시 소자를, 반전 후의 광학 표시 소자에 있어서의 반송 방향측의 단부면이 반송 방향에 대하여 직교하도록 상하 반전시켜 제2 반송부에 보내고, 제2 반송부에서, 제1 반송부에서 반송되는 광학 표시 소자의 반송 방향과 직교하는 방향으로 반송되는 광학 표시 소자의 다른쪽 면에 장척 광학 시트 적층체 또는 광학 시트 적층체를 접합하도록 해도 된다.
이 형태의 개요를 도 7에 도시하였다. 즉, 도 7은 도 1에 도시한 방식에 따르지만, 광학 표시 소자의 한쪽 면에 광학 시트 적층체를 접합한 후, 그 광학 표시 소자를 상하 반전시키고, 그 반송 방향을 90도 회전시켜, 광학 표시 소자의 다른쪽 면에 다른 광학 시트 적층체를 접합하는 경우의 예를 모식적으로 도시하는 사시도이다. 도 7에 있어서, 도 1에 도시한 것과 동일한 구성을 갖는 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략한다.
도 7에 도시하는 예에서는, 제1 반송부(71)에서, 광학 표시 소자(7)가 한 방향으로 반송되고, 그 한쪽 면(도면에서는 상측)에, 본 발명에 따른 제1 접합 공정에서 접합된 장척 광학 시트 적층체를 접합하는 제2 접합 공정이 실시되고 있다. 그 후, 접합된 장척 광학 시트 적층체는, 재단 수단(74)에 의해 광학 표시 소자(7)에 맞는 치수로 재단되어, 광학 표시 소자(7)의 한쪽 면에 광학 시트 적층체가 접합된 상태로 된다. 계속해서 반전부(77)에서, 면내 회전을 수반하지 않고서, 광학 표시 소자(7)를 상하 반전시켜, 제2 반송부(72)에 보낸다. 이에 따라, 제2 반송부(72)에서는, 광학 표시 소자(7)의 광학 시트 적층체가 접합된 면과 접합되어 있지 않은 면의 관계가, 제1 반송부(71)에서의 관계와는 반대가 된다. 도시하는 예에서는, 제1 반송부(71)에서 광학 표시 소자(7)의 상면에 광학 시트 적층체가 접합되고, 제2 반송부(72)에서는, 상하 반전에 의해, 광학 시트 적층체가 접합된 면이 광학 표시 소자(7)의 하면으로 되어 있다.
그리고 제2 반송부(72)에서는, 광학 표시 소자(7)의 반송 방향이, 제1 반송부(71)에서의 반송 방향과 면내에서 90도 회전한 상태로 되어 있다. 즉, 제1 반송부(71)에서의 광학 표시 소자(7)의 반송 방향측의 단부면이, 반전 후에는, 제2 반송부(72)에서의 반송 방향에 대하여 직교하도록 광학 표시 소자를 상하 반전시켜 제2 반송부(72)에 보내고 있다. 제2 반송부(72)에서는, 재차, 광학 표시 소자(7)의 다른쪽 면[제1 반송부(71)에서 장척 광학 시트 적층체가 접합되지 않은 면]에 대하여, 본 발명에 따른 제1 접합 공정에서 접합된 장척 광학 시트 적층체를 접합하는 다른 제2 접합 공정이 실시된다. 그 후, 접합된 장척 광학 시트 적층체는, 재단 수단(75)에 의해 광학 표시 소자(7)에 맞는 치수로 재단되어, 광학 표시 소자(7)의 양면에 광학 시트 적층체가 접합된 상태로 된다.
도 7에 도시하는 예에 있어서, 제1 반송부(71)에서는, 인출 롤(2)로부터 인출되는 장척 광학 시트(1)와, 인출 롤(4)로부터 인출되는 장척 광학 시트(3)가 제1 접합 롤러(5)에 의해 압착 접합되어, 광학 표시 소자(7)의 한쪽 면에 보내지도록 되어 있고, 여기까지는, 도 1의 상측에 도시한 상태와 동일하다. 또한, 제2 반송부(72)에서는, 인출 롤(12)로부터 인출되는 장척 광학 시트(11)와, 인출 롤(14)로부터 인출되는 장척 광학 시트(13)가 다른 제1 접합 롤러(15)에 의해 압착 접합되어, 광학 표시 소자(7)의 다른쪽 면에 보내지도록 되어 있고, 여기까지는, 도 1의 하측에 도시한 상태와 동일하다.
광학 표시 소자(7)가 액정 표시 소자(액정 셀)인 경우, 그 양면에, 각각 편광 필름을 포함하는 광학 시트 적층체가 접합된다. 장척 광학 시트(1) 및 장척 광학 시트(11)는 각각 편광 필름을 포함하는 도 1의 예에서와 같다. 그리고, 액정 표시 소자의 표리에 배치되는 편광 필름은, 각각의 흡수축이 직교하는 관계가 되도록 배치되는 경우가 많다. 도 7에 도시하는 형태를 채용하면, 이상의 설명으로부터 알 수 있듯이, 액정 표시 소자의 표리에 배치되는 편광 필름의 흡수축이 직교하는 관계가 된다. 도 7에 있어서, 흰 화살표는, 반송 방향을 나타낸다.
또한, 이상의 도 1 및 도 3 내지 도 7을 참조한 설명에서는, 광학 표시 소자(7)가 액정 표시 소자(액정 셀)인 경우를 예로 하여, 그 양면에 각각 광학 시트 적층체를 접합하는 예를 나타내었으나, 예컨대 광학 표시 소자(7)가 EL 표시 소자인 경우에는, 그 한쪽 면, 즉 시인측 표시면에 광학 시트 적층체가 접합되면 되는 것을, 당업자는 용이하게 이해할 것이다.
상기한 본 발명의 제조 방법에 있어서, 인출 공정에 제공되는 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트는, 폴리비닐알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광 필름을 포함하는 것이 바람직하다. 폴리비닐알코올 수지는, 폴리아세트산비닐 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리아세트산비닐 수지로서는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 이 아세트산비닐과 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체 등을 들 수 있다.
아세트산비닐과 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예컨대 불포화 카르복실산류, 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다.
폴리비닐알코올 수지의 비누화도는, 통상 85 몰%∼100 몰%, 바람직하게는 98 몰% 이상이다. 이들 폴리비닐알코올 수지는 변성되어 있어도 되고, 예컨대 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등도 사용할 수 있다. 또한 폴리비닐알코올 수지의 중합도는, 통상 1000∼10000의 범위 내, 바람직하게는 1500∼5000의 범위 내이다.
이러한 폴리비닐알코올 수지를 제막(製膜)한 것이, 편광 필름의 원반(原反) 필름으로서 이용된다. 폴리비닐알코올 수지를 제막하는 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니며, 종래 공지의 적절한 방법으로 제막할 수 있다. 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 원반 필름의 막 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 10 ㎛∼150 ㎛ 정도이다.
편광 필름은, 통상, 폴리비닐알코올 수지 필름을 이색성 색소로 염색하여 그 이색성 색소를 흡착시키는 공정(염색 처리 공정), 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정(붕산 처리 공정), 그리고 이 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세(水洗)하는 공정(수세 처리 공정)을 거쳐 제조된다.
또한, 편광 필름의 제조 시에, 통상, 폴리비닐알코올 수지 필름은 1축 연신되는데, 이 1축 연신은, 염색 처리 공정 전에 행해도 되고, 염색 처리 공정 중에 행해도 되며, 염색 처리 공정 후에 행해도 된다. 1축 연신을 염색 처리 공정 후에 행하는 경우에는, 이 1축 연신은, 붕산 처리 공정 전에 행해도 되고, 붕산 처리 공정 중에 행해도 된다. 물론, 이들 복수의 단계에서 1축 연신을 행하는 것도 가능하다. 1축 연신은, 주속(周速)이 상이한 롤 사이에서 1축으로 연신하도록 해도 되고, 열롤(heat roll)을 이용하여 1축으로 연신하도록 해도 된다. 또한, 대기 중에서 연신을 행하는 건식 연신이어도 되고, 용제로 팽윤시킨 상태에서 연신을 행하는 습식 연신이어도 된다. 연신 배율은, 통상 3배∼8배 정도이다.
염색 처리 공정에서의 폴리비닐알코올 수지 필름의 이색성 색소에 의한 염색은, 예컨대, 폴리비닐알코올 수지 필름을, 이색성 색소를 함유하는 수용액에 침지함으로써 행해진다. 이색성 색소로서는, 예컨대 요오드, 이색성 염료 등이 이용된다. 이색성 염료에는, 예컨대, C.I. DIRECT RED 39 등의 디스아조 화합물로 이루어지는 이색성 직접 염료, 트리스아조, 테트라키스아조 등의 화합물로 이루어지는 이색성 직접 염료가 포함된다. 또한, 폴리비닐알코올 수지 필름은, 염색 처리 전에 물에의 침지 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.
이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우에는, 통상, 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에, 폴리비닐알코올 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 요오드의 함유량은 통상, 물 100 중량부당 0.01 중량부∼1 중량부이고, 요오드화칼륨의 함유량은 통상, 물 100 중량부당 0.5 중량부∼20 중량부이다. 이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우, 염색에 이용하는 수용액의 온도는, 통상 20℃∼40℃이고, 또한, 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은, 통상 20초∼1800초이다.
한편, 이색성 색소로서 이색성 염료를 이용하는 경우에는, 통상, 수용액 이색성 염료를 포함하는 수용액에, 폴리비닐알코올 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 이색성 염료의 함유량은, 통상, 물 100 중량부당 1×10-4∼10 중량부, 바람직하게는 1×10-3∼1 중량부이고, 특히 바람직하게는 1×10-3∼1×10-2 중량부이다. 이 수용액은, 황산나트륨 등의 무기염을 염색 조제로서 함유하고 있어도 된다. 이색성 색소로서 이색성 염료를 이용하는 경우, 염색에 이용하는 염료 수용액의 온도는, 통상 20℃∼80℃이고, 또한, 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은, 통상 10초∼1800초이다.
붕산 처리 공정은, 이색성 색소에 의해 염색된 폴리비닐알코올 수지 필름을 붕산 함유 수용액에 침지함으로써 행해진다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 붕산의 양은, 물 100 중량부당, 통상 2 중량부∼15 중량부, 바람직하게는 5 중량부∼12 중량부이다.
상기한 염색 처리 공정에서의 이색성 색소로서 요오드를 이용한 경우에는, 이 붕산 처리 공정에 이용하는 붕산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다. 이 경우, 붕산 함유 수용액에 있어서의 요오드화칼륨의 양은, 물 100 중량부당, 통상 0.1 중량부∼15 중량부, 바람직하게는 5 중량부∼12 중량부이다. 붕산 함유 수용액에의 침지 시간은, 통상, 60초∼1200초, 바람직하게는 150초∼600초, 더 바람직하게는 200초∼400초이다. 붕산 함유 수용액의 온도는, 통상 50℃ 이상이고, 바람직하게는 50℃∼85℃, 보다 바람직하게는 60℃∼80℃이다.
이어지는 수세 처리 공정에서는, 상기한 붕산 처리 후의 폴리비닐알코올 수지 필름을, 예컨대 물에 침지함으로써 수세 처리한다. 수세 처리에 있어서의 물의 온도는, 통상 5℃∼40℃이고, 침지 시간은, 통상 1초∼120초이다. 수세 처리 후에는, 통상 건조 처리가 실시되어, 편광 필름이 얻어진다. 건조 처리는, 예컨대 열풍 건조기, 원적외선 히터 등을 적합하게 이용하여 행해진다. 건조 처리 온도는 통상 30℃∼100℃, 바람직하게는 50℃∼80℃이다. 건조 처리 시간은, 통상 60초∼600초, 바람직하게는 120초∼600초이다.
본 발명의 제조 방법에 있어서, 인출 공정에 제공되는 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트는, 상기한 바와 같은 편광 필름을 포함하는 것이 바람직한데, 편광 필름을 포함하는 장척 광학 시트(편광판)로서는, 구체적으로는, 이하와 같은 것을 들 수 있다.
(A) 폴리비닐알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광 필름과, 이 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 접착된 열가소성 수지로 이루어지는 보호 필름을 갖는 편광판,
(B) 폴리비닐알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광 필름과, 이 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 형성된 점착제층과, 이 점착제층을 보호하는 이형 필름을 갖는 편광판,
(C) 폴리비닐알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광 필름과, 이 편광 필름의 한쪽 면에 접착된 열가소성 수지로 이루어지는 보호 필름과, 편광 필름의 다른쪽 면에 형성된 점착제층과, 이 점착제층을 보호하는 이형 필름을 갖는 편광판,
(D) 폴리비닐알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광 필름과, 이 편광 필름의 한쪽 면에 접착된 열가소성 수지로 이루어지는 보호 필름과, 보호 필름의 외면에 형성된 점착제층과, 이 점착제층을 보호하는 이형 필름을 갖는 편광판.
이들 중, (B) 내지 (D)의 이형 필름을 갖는 편광판에서는, 제1 접합 공정 또는 제2 접합 공정에서, 그 이형 필름이 박리되고, 노출된 점착제층이, 다른 광학 필름, 또는 광학 시트 또는 광학 표시 소자에 접합된다.
상기한 바와 같은 편광판에 있어서, 상기한 열가소성 수지로 이루어지는 보호 필름은, 예컨대, (a) 시클로올레핀 수지 필름, (b) 셀룰로오스에스테르 수지 필름, (c) 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 필름, (d) (메트)아크릴 수지 필름, (e) 폴리프로필렌 수지 필름 등일 수 있다. 이들 열가소성 수지 필름은, 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 접착되어, 장척 광학 시트(편광판)로 된 상태에서, 인출 공정에 제공할 수 있는 것 외에, 이들 열가소성 수지 필름 단독으로 장척 광학 필름으로 하여, 인출 공정에 제공하고, 제1 접합 공정에서 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 접합하도록 해도 된다. 이들 열가소성 수지 필름에 대해서, 이하에 더 상세히 설명한다.
(a) 시클로올레핀 수지 필름
본 발명의 제조 방법에 이용되는 시클로올레핀 수지란, 예컨대 노르보르넨, 다환 노르보르넨 모노머와 같은 환상(環狀) 올레핀(시클로올레핀)으로 이루어지는 모노머 유닛을 갖는 열가소성 수지(열가소성 시클로올레핀 수지라고도 불림)이다. 본 발명에 있어서, 시클로올레핀 수지는, 상기 시클로올레핀의 개환(開環) 중합체 또는 2종 이상의 시클로올레핀을 이용한 개환 공중합체의 수소 첨가물이어도 되고, 시클로올레핀과 쇄상(鎖狀) 올레핀, 비닐기 등을 갖는 방향족 화합물 등과의 부가 중합체여도 된다. 또한, 극성기(極性期)가 도입되어 있는 것도 유효하다.
시클로올레핀과 쇄상 올레핀 또는/및 비닐기를 갖는 방향족 화합물의 공중합체를 이용하는 경우에, 쇄상 올레핀으로서는, 에틸렌, 프로필렌 등을 들 수 있고, 또한 비닐기를 갖는 방향족 화합물로서는, 스티렌, α-메틸스티렌, 핵알킬 치환 스티렌 등을 들 수 있다. 이러한 공중합체에 있어서, 시클로올레핀으로 이루어지는 모노머 유닛이 50 몰% 이하(바람직하게는 15 몰%∼50 몰%)여도 된다. 특히, 시클로올레핀과 쇄상 올레핀과 비닐기를 갖는 방향족 화합물의 3원 공중합체를 이용하는 경우에, 시클로올레핀으로 이루어지는 모노머 유닛은, 상술한 바와 같이 비교적 적은 양으로 할 수 있다. 이러한 3원 공중합체에 있어서, 쇄상 올레핀으로 이루어지는 모노머 유닛은, 통상 5 몰%∼80 몰%, 비닐기를 갖는 방향족 화합물로 이루어지는 모노머 유닛은, 통상 5 몰%∼80 몰%이다.
시클로올레핀 수지는, 적절한 시판품, 예컨대 Topas(Ticona사 제조), ARTON[JSR(주) 제조], ZEONOR[니혼 제온(주) 제조], ZEONEX[니혼 제온(주) 제조], APL[미쯔이 가가쿠(주) 제조] 등을 적합하게 이용할 수 있다. 이러한 시클로올레핀 수지를 제막하여 필름으로 할 때에는, 용제 캐스트법, 용융 압출법 등의 공지의 방법이 적절하게 이용된다. 또한, 예컨대 S-SINA[세키스이 가가쿠 고교(주) 제조], SCA40[세키스이 가가쿠 고교(주) 제조], ZEONOR 필름[(주)옵테스 제조] 등의 미리 제막된 시클로올레핀 수지제의 필름의 시판품을 이용해도 된다.
시클로올레핀 수지 필름은, 1축 연신 또는 2축 연신된 것이어도 된다. 연신시킴으로써, 시클로올레핀 수지 필름에 임의의 위상차값을 부여할 수 있다. 연신은, 통상, 필름 롤을 권출하면서 연속적으로 행해지고, 가열로에서, 롤의 진행 방향, 이 진행 방향과 수직의 방향, 또는 그 양방으로 연신된다. 가열로의 온도는, 통상, 시클로올레핀 수지의 유리 전이 온도 근방으로부터 유리 전이 온도 +100℃의 범위가 채용된다. 연신 배율은, 통상 1.1배∼6배, 바람직하게는 1.1배∼3.5배이다.
시클로올레핀 수지 필름은, 롤에 감긴 상태로 있으면, 필름끼리 서로 접착하여 블로킹을 발생시키기 쉬운 경향이 있기 때문에, 통상은, 보호 필름을 접합하여 롤에 감긴다. 또한 시클로올레핀 수지 필름은, 일반적으로 표면 활성이 떨어지기 때문에, 편광 필름과 접착시키는 표면에는, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 플레임(화염) 처리, 비누화 처리 등의 표면 처리를 행하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 비교적 용이하게 실시 가능한 플라즈마 처리, 코로나 처리가 적합하다.
이러한 시클로올레핀 수지 필름을 이용하는 경우, 종래의 액정 패널 등의 광학 표시 패널에 이용되는 편광판과 결과적으로 동일한 구성이 되지만, 얻어진 광학 표시 패널의 품질이나 제품 이용 효율이 향상된다.
(b) 셀룰로오스에스테르 수지 필름
또한 본 발명의 제조 방법에 이용되는 셀룰로오스에스테르 수지 필름은, 셀룰로오스의 부분 또는 완전 에스테르화물의 필름으로서, 예컨대, 셀룰로오스의 아세트산에스테르, 프로피온산에스테르, 부티르산에스테르, 이들의 혼합 에스테르 등으로 이루어지는 필름을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 트리아세틸셀룰로오스 필름, 디아세틸셀룰로오스 필름, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 필름, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 필름 등을 들 수 있다. 이러한 셀룰로오스에스테르 수지 필름으로서는, 적절한 시판품, 예컨대 후지태크 TD80[후지 필름(주) 제조], 후지태크 TD80UF[후지 필름(주) 제조], 후지태크 TD80UZ[후지 필름(주) 제조], KC8UX2M[코니카 미놀타 옵토(주) 제조], KC8UY[코니카 미놀타 옵토(주) 제조] 등을 적합하게 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조 방법에 있어서는, 위상차 특성을 부여한 셀룰로오스에스테르 수지 필름도 적합하게 이용되고, 위상차 특성이 부여된 셀룰로오스에스테르 수지 필름의 시판품으로서, WV BZ 438[후지 필름(주) 제조], KC4FR-1[코니카 미놀타 옵토(주) 제조] 등을 들 수 있다. 또한, 면내 및/또는 두께 방향의 위상차값을 실질적으로 무시할 수 있을 정도로 작은 셀룰로오스에스테르 수지 필름도 적합하게 이용할 수 있고, 이와 같은 실질적으로 무배향의 셀룰로오스에스테르 수지 필름의 시판품으로서, KC4UEW[코니카 미놀타 옵토(주) 제조] 등을 들 수 있다.
이러한 셀룰로오스에스테르 수지 필름을 이용하는 경우, 종래의 액정 패널 등의 광학 표시 패널에 이용되는 편광판과 결과적으로 동일한 구성이 되지만, 얻어진 광학 표시 패널의 품질이나 제품 이용 효율이 향상된다.
(c) 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 필름
폴리에틸렌테레프탈레이트란, 반복 단위의 80 몰% 이상이 에틸렌테레프탈레이트로 구성되는 수지이다. 다른 공중합 성분으로서는, 예컨대 이소프탈산, p-β-옥시에톡시안식향산, 4,4'-디카르복시디페닐, 4,4'-디카르복시벤조페논, 비스(4-카르복시페닐)에탄, 아디프산, 세바신산, 5-나트륨술포이소프탈산, 1,4-디카르복시시클로헥산 등의 디카르복실산 성분, 예컨대 프로필렌글리콜, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 디에틸렌글리콜, 시클로헥산디올, 비스페놀 A의 에틸렌옥사이드 부가물, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 등의 디올 성분을 들 수 있다. 이들 디카르복실산 성분이나 글리콜 성분은, 필요에 따라 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한 상기 디카르복실산 성분이나 글리콜 성분과 함께, p-옥시안식향산 등의 옥시카르복실산을 병용하는 것도 가능하다. 이러한 다른 공중합 성분은, 소량의 아미드 결합, 우레탄 결합, 에테르 결합, 카보네이트 결합 등을 함유하는 화합물을 포함하고 있어도 된다.
폴리에틸렌테레프탈레이트의 제조법으로서는, 테레프탈산과 에틸렌글리콜을 직접 반응시키는 소위 직접 중합법, 테레프탈산의 디메틸에스테르와 에틸렌글리콜을 에스테르 교환 반응시키는 소위 에스테르 교환 반응 등의 임의의 제조법을 적용할 수 있다. 또한, 공지의 첨가제를 필요에 따라 함유시킬 수 있다. 예컨대, 활제(滑劑), 블로킹 방지제, 열 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 내광제, 내충격성 개량제 등을 함유시켜도 된다. 단, 광학 용도에 있어서는 투명성이 필요하기 때문에, 첨가제의 첨가량은 최소한으로 억제해 두는 것이 바람직하다.
본 발명에 이용되는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 제조하는 방법에 대해서는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 원료 수지인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 용융하고, 시트 형상으로 압출 성형된 무배향 필름을 유리 전이 온도 이상의 온도에서 텐터(tenter)로 횡연신시킨 후, 열고정 처리를 실시하는 방법을 들 수 있다. 연신 온도는 80℃∼130℃, 바람직하게는 90℃∼120℃이고, 연신 배율은 2.5배∼6배, 바람직하게는 3배∼5.5배이다. 연신 배율이 낮아지면 필름의 투명성이 불량해지기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 있어서의 배향 주축(主軸)의 일그러짐을 저감하는 관점에서는, 상기한 횡연신 후이며 열고정 처리를 행하기 전에, 필름을 길이 방향으로 이완 처리하는 것이 바람직하다. 이완 처리하는 온도는 90℃∼200℃, 바람직하게는 120℃∼180℃이다. 이완량은 횡연신 조건에 따라 다르지만, 이완 처리 후의 필름의 150℃에서의 열수축률이 2% 이하가 되도록 이완량 및 온도를 설정하는 것이 바람직하다.
열고정 처리의 온도는, 통상 180℃∼250℃이고, 바람직하게는 200℃∼245℃이다. 열고정 처리는, 먼저, 고정 길이로 상기 온도에서의 처리를 행하고, 또한 필름의 폭 방향에 있어서의 이완 비율이 1%∼10%(적합하게는 2%∼5%)가 되도록 이완 처리를 행하도록 하는 것이 바람직하다. 이렇게 해서, 배향 주축의 일그러짐이 저감되어, 내열성이 우수한 1축 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 얻어진다. 본 발명에서는, 배향 주축의 일그러짐의 최대값이 10도 이하, 보다 바람직하게는 8도 이하, 더 바람직하게는 5도 이하의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 적합하게 이용된다. 배향 주축의 일그러짐의 최대값이 10도를 초과하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 이용한 경우에는, 이러한 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 이용한 편광판을 액정 표시 장치의 액정 표시 화면에 접합했을 때에, 채색 불량이 커지는 경향이 있다. 또한, 상술한 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 있어서의 배향 주축의 일그러짐의 최대값은, 예컨대 위상차 필름 검사 장치 RETS 시스템[오오츠카 덴시(주) 제조]을 이용함으로써 측정할 수 있다.
폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 두께는 20 ㎛∼60 ㎛ 정도이다. 이 필름은, 면내 위상차값(R0)이 1000 ㎚ 이상인 것이 바람직하고, 3000 ㎚ 이상인 것이 보다 바람직하다.
또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에는 헤이즈를 부여해도 되고, 헤이즈를 부여하는 방법으로서는, 예컨대 원료 수지 내에 무기 미립자 또는 유기 미립자를 혼합하는 방법, 상기 필름 표면에 무기 미립자 또는 유기 미립자를 수지 바인더에 혼합한 도포액을 코팅하는 방법 등을 들 수 있으나, 이들에 한정되는 일은 없다. 상기 무기 미립자로서는, 실리카, 콜로이달 실리카, 알루미나, 알루미나졸, 알루미노실리케이트, 알루미나-실리카 복합 산화물, 카올린, 활석(talc), 운모(mica), 탄산칼슘, 인산칼슘 등을 대표적인 것으로서 이용할 수 있다. 또한 상기 유기 미립자로서는 가교 폴리아크릴산 입자, 가교 폴리스티렌 입자, 가교 폴리메틸메타크릴레이트 입자, 실리콘 수지 입자, 폴리이미드 입자 등의 내열성 수지 입자를 이용할 수 있다.
상기한 바와 같은 특성을 겸비하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은, 기계적 성질, 내용제성, 내스크래치성, 비용 등 종합적으로 우수하다. 이러한 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 필름을 이용하는 경우, 종래의 액정 패널 등의 광학 표시 패널에 이용되는 편광판과 비교하여, 두께가 얇으면서도, 동등 이상의 강도를 갖는 편광판이 얻어지는 효과가 있다.
또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 이용하는 경우, 그 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 편광 필름과 접착하는 면과 반대의 면에는, 방현 처리, 하드 코팅 처리, 대전 방지 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 된다. 또한, 액정성 화합물이나 그 고분자량 화합물 등으로 이루어지는 코팅층이 형성되어 있어도 된다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 대신하여, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름을 사용할 수도 있다.
(d) (메트)아크릴 수지 필름
(메트)아크릴 수지의 필름으로서는, 아크릴 수지 또는 메타크릴 수지를 각각 단독으로 또는 조합하여 이용하고, 필요에 따라 아크릴 고무 입자 등을 혼합하며, 용융 혼련하여 얻어지는 아크릴 수지 재료를 용융 압출법에 의해 필름 형상으로 성형된 것을 들 수 있다. (메트)아크릴 수지에는, 통상의 첨가제, 예컨대 자외선 흡수제, 유기 염료, 안료, 무기 색소, 산화 방지제, 대전 방지제, 계면 활성제 등을 함유시켜도 된다.
(메트)아크릴 수지의 필름은, 내부 산란을 갖는 층이나 외부 산란을 부여하는 층 등과 조합하여 다층 구조로 해도 된다. 산란 특성을 부여하기 위해서는, 미립자를 혼합하여, 용융 혼련하면 된다. (메트)아크릴 수지의 필름이 액정 패널의 시인측에 설치되는 경우에는, 그 표면에, 표면 처리(하드 코팅층, 방현층, 반사 방지층, 오염 방지층, 대전 방지층 등)를 실시하는 것이 바람직하다.
이러한 (메트)아크릴 수지 필름을 이용하는 경우, 종래의 액정 패널 등의 광학 표시 패널에 이용되는 편광판과 비교하여, 표면 경도나 강성이 우수한 편광판이 얻어지는 효과가 있다.
(e) 폴리프로필렌 수지 필름
본 발명의 제조 방법에 이용되는 폴리프로필렌 수지란, 주로 프로필렌 유닛으로 이루어지는 수지로서, 일반적으로 결정성의 것이며, 프로필렌의 단독 중합체 외에, 프로필렌과 그것에 공중합 가능한 코모노머의 공중합체여도 된다. 프로필렌에 공중합되는 코모노머는, 예컨대, 에틸렌이나, 탄소 원자수 4∼20의 α-올레핀일 수 있다.
폴리프로필렌 수지 필름을 이용하는 경우, 그 폴리프로필렌 수지 필름의 20℃에서의 크실렌 가용분은, 1 중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.8 중량% 이하, 더 바람직하게는 0.5 중량% 이하가 된다. 폴리프로필렌 수지 필름의 크실렌 가용분이 1 중량%를 초과하면, 편광판이 고온 환경하에 노출되는 경우에, 폴리프로필렌 수지 필름 표면의 백화가 발생하여, 편광판의 투과율이 현저하게 저하된다. 이러한 고온 환경하에서의 폴리프로필렌 수지 필름 표면의 백화는, 그 수지 필름 내에 존재하는 저분자량 성분의 블리드아웃에 기인하는 것으로 추찰된다. 이러한 저분자량 성분의 전형적인 예를 들면, 특별히 제한되지 않으나, 예컨대, 어택틱(atactic)성의 저분자량 올리고머 등을 들 수 있다.
폴리프로필렌 수지 필름의 크실렌 가용분(중량%)은, 다음과 같이 하여 측정된다. 즉, 먼저 프로필렌 수지 필름 5 g을 비등(沸騰) 크실렌 500 ㎖에 첨가하여, 완전히 용해시킨 후, 20℃까지 강온하고, 20℃에서 4시간 유지한다. 이어서, 그 크실렌액을 여과하여 석출물과 여과액으로 분리하고, 여과액으로부터 용매를 제거하며, 또한 감압하 70℃에서 건조시킴으로써, 건고(乾固)된 크실렌 용해 성분을 얻는다. 크실렌 가용분은 이하의 식으로부터 구해진다.
크실렌 가용분[중량%]=(건고된 크실렌 용해 성분의 중량[g])/(5[g])×100
상기 폴리프로필렌 수지 필름을 구성하는 폴리프로필렌 수지로서는, 크실렌 가용분이, 바람직하게는 1 중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.8 중량% 이하, 더 바람직하게는 0.5 중량% 이하인 폴리프로필렌 수지가 이용된다. 폴리프로필렌 수지의 크실렌 가용분의 측정 방법은, 상기 폴리프로필렌 수지 필름의 경우와 동일하다. 폴리프로필렌 수지는, 프로필렌의 단독 중합체로 이루어지는 폴리프로필렌 수지여도 되고, 프로필렌과 이것에 공중합 가능한 다른 모노머의 공중합체여도 된다. 또한, 이들을 병용해도 된다.
프로필렌에 공중합 가능한 다른 모노머로서는, 예컨대, 에틸렌, α-올레핀을 들 수 있다. α-올레핀으로서는, 탄소수 4 이상의 α-올레핀이 바람직하게 이용되고, 보다 바람직하게는, 탄소수 4∼10의 α-올레핀이 이용된다. 탄소수 4∼10의 α-올레핀의 구체예를 들면, 예컨대, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-데센 등의 직쇄상 모노올레핀류; 3-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐 등의 분기상 모노올레핀류; 비닐시클로헥산 등이다. 프로필렌과 이것에 공중합 가능한 다른 모노머와의 공중합체는, 랜덤 공중합체여도 되고, 블록 공중합체여도 된다.
폴리프로필렌 수지로서 상기 공중합체를 이용하는 경우에 있어서는, 크실렌 가용분이 1 중량% 이하인 폴리프로필렌 수지가 비교적 얻어지기 쉽기 때문에, 프로필렌에 공중합되는 다른 모노머의 공중합 비율을 8 중량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 4 중량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 공중합체 중의 그 외의 모노머 유래의 구성 단위의 함유율은, 「고분자 분석 핸드북」(1995년, 키노쿠니야 서점 발행)의 제616페이지에 기재되어 있는 방법에 따라, 적외선(IR) 스펙트럼 측정을 행함으로써 구할 수 있다.
상기한 것 중에서도, 폴리프로필렌 수지 필름을 구성하는 폴리프로필렌 수지로서, 프로필렌의 단독 중합체, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌-1-부텐 랜덤 공중합체 및 프로필렌-에틸렌-1-부텐 랜덤 공중합체가 바람직하게 이용된다. 이들 단독 중합체 및 공중합체는, 적절한 중합 촉매의 선택 등에 의해, 크실렌 가용분이 저감된 중합체를 비교적 얻기 쉽다. 특히, 프로필렌의 단독 중합체로 함으로써, 크실렌 가용분이 저감된 중합체가 보다 얻기 쉬운 경향이 있다.
또한, 폴리프로필렌 수지 필름을 구성하는 프로필렌 수지의 입체 규칙성은, 실질적으로 아이소택틱 또는 신디오택틱인 것이 바람직하다. 실질적으로 아이소택틱 또는 신디오택틱의 입체 규칙성을 갖는 폴리프로필렌 수지로 이루어지는 폴리프로필렌 수지 필름은, 그 취급성이 비교적 양호하고, 고온 환경하에서의 기계적 강도가 우수하다. 또한, 이러한 입체 규칙성을 갖는 폴리프로필렌 수지는, 그 중합 단계에서, 편광판의 백화의 원인이 되는 어택틱성의 저분자량 성분의 발생이 비교적 적고, 고온 환경하에서의 투과율의 저하가 억제된 편광판을 얻기 쉽다.
폴리프로필렌 수지의 크실렌 가용분을 1 중량% 이하로 저감하는 방법으로서는, 특별히 제한되지 않으나, 예컨대, 중합 단계에서, 폴리프로필렌 수지의 중합도를 높게 하여, 상대적으로 저분자량 성분의 비율을 낮추는 방법, 중합에 의해 얻어진 폴리프로필렌 수지를 용매로 세정하여, 저분자량 성분 등의 용매 가용 성분을 추출 제거하는 방법 및 이들 방법의 조합 등, 당업자에게는 공지된 방법을 들 수 있다. 또한, 예컨대, 중합용 촉매를 적절하게 선택하여, 폴리프로필렌 수지의 입체 규칙성을 아이소택틱 또는 신디오택틱으로 제어하고, 및/또는, 프로필렌 단독으로 중합시킴으로써, 얻어지는 폴리프로필렌 수지의 크실렌 가용분이 1 중량% 이하가 되는 경우에는, 중합에 의해 얻어진 프로필렌 수지의 크실렌 가용분을 저감시키는 처리가 반드시 필요한 것은 아니다.
폴리프로필렌 수지의 제막 방법으로서는, 특별히 제한되지 않으나, 용융 수지로부터의 압출 성형법, 유기 용제에 용해시킨 수지를 평판 상에 유연(流延)하고, 용제를 제거하여 제막하는 용제 캐스팅법 등을 들 수 있으나, 생산성의 관점에서 압출 성형법을 이용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 폴리프로필렌 수지는 JIS K 7210에 준거하여, 온도 230℃, 하중 21.18 N에서 측정되는 멜트 플로우 레이트(MFR)가 0.1 g/10분∼200 g/10분의 범위 내인 것이 바람직하고, 0.5 g/10분∼50 g/10분의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. MFR이 상기 범위 내에 있는 폴리프로필렌 수지를 이용함으로써, 압출기에 큰 부하를 가하지 않고서, 균일한 폴리프로필렌 수지 필름을 얻을 수 있다.
본 발명에서 사용하는 폴리프로필렌 수지 필름은, 투명성이 우수한 것이 바람직하고, 구체적으로는, JIS K 7105에 따라 측정되는 전체 헤이즈값이 10% 이하, 바람직하게는 7% 이하이다. 또한, 폴리프로필렌 수지 필름으로 이루어지는 보호 필름의 두께는, 5 ㎛∼200 ㎛ 정도인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 10 ㎛ 이상이고, 또한 보다 바람직하게는 150 ㎛ 이하이다.
폴리프로필렌 수지 필름은, 1축 연신 또는 2축 연신된 것이어도 된다. 연신시킴으로써, 폴리프로필렌 수지 필름에 임의의 위상차값을 부여할 수 있다. 연신은, 통상, 필름 롤을 권출하면서 연속적으로 행해지고, 가열로에서, 롤의 진행 방향, 이 진행 방향과 수직의 방향, 또는 그 양방으로 연신된다. 가열로의 온도는, 통상, 폴리프로필렌 수지의 유리 전이 온도 근방으로부터 유리 전이 온도 +100℃의 범위가 채용된다. 연신 배율은, 통상 1.1배∼6배, 바람직하게는 1.1배∼3.5배이다.
폴리프로필렌 수지 필름은, 롤에 감긴 상태로 있으면, 필름끼리 서로 접착하여 블로킹을 발생시키기 쉬운 경향이 있기 때문에, 통상은, 보호 필름을 접합하여 롤에 감긴다. 또한 시클로올레핀 수지 필름은, 일반적으로 표면 활성이 떨어지기 때문에, 편광 필름과 접착시키는 표면에는, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 플레임(화염) 처리, 비누화 처리 등의 표면 처리를 행하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 비교적 용이하게 실시 가능한 플라즈마 처리, 코로나 처리가 적합하다.
이러한 폴리프로필렌 수지 필름을 이용하는 경우, 종래의 액정 패널 등의 광학 표시 패널에 이용되는 편광판과 결과적으로 동일한 구성이 되지만, 얻어진 광학 표시 패널의 품질이나 제품 이용 효율이 향상된다.
이상과 같은 시클로올레핀 수지 필름, 셀룰로오스에스테르 수지 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 필름, (메트)아크릴 수지 필름, 또는 폴리프로필렌 수지 필름이, 편광 필름의 보호 필름으로서 바람직하게 이용되지만, 그 외에, 폴리카보네이트 수지 필름이나 폴리프로필렌 수지 필름도, 편광 필름의 보호 필름으로서 이용할 수 있다.
또한 본 발명의 제조 방법에서는, 편광 필름의 적어도 한쪽 면에, 자기 점착성을 갖는 박리 필름을 미리 적층해 두고, 사용 시에, 그 박리 필름을 박리하여 편광 필름을 이용하도록 해도 물론 된다. 이러한 박리 필름으로서는, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지 등으로 형성된 필름을 들 수 있다. 이러한 자기 점착성을 갖는 박리 필름으로서 적합하게 이용되는 시판품으로서, 예컨대 도레이(주)로부터 판매되고 있는 폴리에틸렌 수지로 이루어지는 「토레텍(TORETEC)」, (주)선에이 가켄으로부터 판매되고 있는 「사니텍트(Sanitect)」 등을 들 수 있다. 또한, 그 박리 필름은 피시아이 등의 결함이 적은 것이 바람직하다. 그 이유는, 이러한 결함이 있는 박리 필름을 이용하면, 편광 필름에 형상이 전사되어, 편광자의 결함이 되는 경우가 있기 때문이다.
또한 본 발명의 제조 방법에서는, 편광판의 광학 표시 소자에 면하는 측과 반대의 면에, 방현 기능, 반사 방지 기능, 경도 상승 기능, 휘도 향상 기능 등의 각종 기능성을 갖는 광학 필름 또는 광학 시트를 접합할 수 있다.
이들 광학 기능성을 갖는 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트로서는, 예컨대, 기재 표면에 액정성 화합물이 도포되고 배향되어 있는 광학 보상 필름; 어떤 종류의 편광광을 투과시키고, 그것과 반대의 성질을 나타내는 편광광을 반사하는 반사형 편광 필름; 폴리카보네이트 수지로 이루어지는 위상차 필름; 환상 폴리올레핀 수지로 이루어지는 위상차 필름; 표면에 요철 형상을 갖는 방현 기능을 갖는 필름; 표면 반사 방지 기능을 갖는 필름; 표면에 반사 기능을 갖는 반사 필름; 반사 기능과 투과 기능을 겸비하는 반투과 반사 필름 등을 들 수 있다. 기재 표면에 액정성 화합물이 도포되고 배향되어 있는 광학 보상 필름에 해당하는 시판품으로서는, WV 필름[후지 필름(주) 제조], NH 필름[신닛폰 세키유(주) 제조], NR 필름[신닛폰 세키유(주) 제조] 등을 들 수 있다. 어떤 종류의 편광광을 투과시키고, 그것과 반대의 성질을 나타내는 편광광을 반사하는 반사형 편광 필름에 해당하는 시판품으로서는, 예컨대 DBEF[3M사 제조, 일본에서는 스미토모 스리엠(주)로부터 입수할 수 있음], APF[3M사 제조, 일본에서는 스미토모 스리엠(주)로부터 입수할 수 있음] 등을 들 수 있다. 또한, 환상 폴리올레핀 수지로 이루어지는 위상차 필름에 해당하는 시판품으로서는, 예컨대 ARTON 필름[JSR(주) 제조], S-SINA[세키스이 가가쿠 고교(주) 제조], ZEONOR 필름[(주)옵테스 제조] 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 제조 방법에 있어서, 접합되는 장척 광학 필름의 적어도 1장에 점착 필름 및/또는 접착 필름이 포함되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 제1 접합 공정 또는 제2 접합 공정 전까지, 장척 광학 필름, 장척 광학 시트 또는 장척 광학 시트 적층체에, 도공 장치에 의해 점착제층 및/또는 접착제층을 형성하도록 해도 된다.
본 발명의 제조 방법에 있어서, 점착 필름 또는 점착제층에 이용되는 점착제(감압 접착제)로서는, 특별히 제한되는 것은 아니며, 종래 공지의 예컨대 아크릴 수지, 우레탄 수지, 천연 또는 합성 고무 수지, 비닐에테르 수지, 또는 실리콘 수지를 주성분으로 하는 점착제를 들 수 있으나, 내후성이 우수하기 때문에, 상술한 것 중에서도 아크릴 수지 또는 우레탄 수지를 주성분으로 하는 것이 바람직하고, 아크릴 수지를 주성분으로 하는 것이 특히 바람직하다.
또한 본 발명의 제조 방법에 있어서, 접착 필름 또는 접착제층에 이용되는 접착제로서는, 특별히 제한되는 것은 아니며, 광경화형 수지, 자외선 경화형 수지, 열경화형 수지 및 수분 경화형 수지 등의 접착제를 들 수 있다. 그 중에서도, 경화 속도가 우수하고, 설비를 비교적 간이하게 설치할 수 있기 때문에, 자외선 경화형 수지 접착제가 바람직하다. 본 발명의 제조 방법에 특히 적합하게 이용될 수 있는 자외선 경화형 수지 접착제로서는, 예컨대 에폭시 수지, 아크릴 수지, 옥세탄 수지, 우레탄 수지, 폴리비닐알코올 수지 등에, 라디칼 중합형 개시제 및/또는 양이온 중합형 개시제를 첨가한 것을 들 수 있다. 그 중에서도, 지환식 에폭시 수지와 지환식 구조를 갖지 않는 에폭시 수지의 혼합물에 양이온 중합형 개시제를 첨가한 것이 바람직하다.
자외선 경화형 수지 접착제층의 형성 방법으로서는, 자외선 경화형 수지 접착제를 미경화의 상태로, 상기한 바와 같은 보호 필름에 이용되는 열가소성 수지 필름에 도공하여 접착제 도공면을 형성하는 방법이나, 편광 필름과 보호 필름 사이에 자외선 경화형 수지 접착제를 미경화의 상태로 적하한 후, 롤 등으로 균일하게 눌러 넓히면서 압착시키는 방법 등을 채용할 수 있다. 보호 필름에 자외선 경화형 수지 접착제를 도공하는 도공 방법에 특별한 한정은 없고, 예컨대, 닥터 블레이드, 와이어 바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터 등의 여러 가지 도공 방식을 이용할 수 있다.
또한, 편광 필름과 보호 필름 사이에 상기 자외선 경화형 수지 접착제를 적하한 후, 롤로 가압하여 균일하게 눌러 넓히는 방법에 있어서, 롤의 재질로서는, 금속이나 고무 등을 이용하는 것이 가능하다. 편광 필름과 보호 필름 사이에 상기 자외선 경화형 수지 접착제를 적하한 후, 롤과 롤 사이에 통과시켜, 가압하여 눌러 넓히는 방법에 있어서, 필름을 양측으로부터 가압하는 2개의 롤은, 동일한 재질이어도 되고, 다른 재질이어도 된다.
또한, 상기한 본 발명의 제1 제조 방법 또는 제2 제조 방법에서의 각 공정은, 당분야에 있어서 종래부터 널리 이용되고 있는 장치를 적절하게 조합함으로써 실현할 수 있으며, 인출 공정에 이용되는 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트를 인출 롤로부터 인출하기 위한 장치도 특별히 제한되지 않고, 종래 공지의 적절한 장치를 이용할 수 있다. 인출되는 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트의 대전을 방지하는 관점에서는, 제전 장치를 구비하는 것을 이용하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 제1 제조 방법 또는 제2 제조 방법에서의 제1 접합 공정에서는, 2장 이상의 점착성 또는 접착성을 갖는 장척 광학 시트 적층체를, 폭 방향을 맞추어 접합할 필요가 있다. 광학 표시 소자가 액정 표시 소자이고, 그 양면에 상기한 장척 광학 시트 적층체를 각각 접합하는 경우, 이 제1 접합 공정에 이용되는 제1 접합 롤러는, 적어도 2대 필요하다. 이 경우, 광학 표시 소자의 한쪽에 접합하는 장척 광학 시트 적층체의 형성을 위해서만 2대 이상의 제1 접합 롤러를 이용하도록 해도 물론 좋다. 전형적으로는, 폭 방향을 맞춘 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트를, 원하는 구조에 따라 적절하게 적층시키고, 제1 접합 롤러 사이를 통과시킬 때에 압착함으로써 접합된다. 통상, 제1 접합 공정에서 동시에 접합되는 장척 광학 필름의 매수는, 2장∼4장의 범위이다. 또한, 제1 접합 공정에서 접합된 장척 광학 시트 적층체의 표면에, 예컨대 코로나 처리, 플라즈마 처리, 화염 처리 등의 표면 개질을 행하는 장치를 이용하여 표면 처리를 실시하도록 해도 된다. 그 중에서도, 표면 개질 효과가 우수하고, 또한 장치의 설치가 간이하기 때문에, 코로나 처리를 실시하도록 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기한 본 발명의 제1 제조 방법 또는 제2 제조 방법에서의 제2 접합 공정에서는, 통상의 액정 패널의 제조 장치에 이용되고 있고, 롤러(제2 접합 롤러)를 구비하는, 편광판과 액정 표시 소자의 접합 장치가 이용된다. 그 제2 접합 공정에 이용되는 접합 장치로서는, 예컨대, 장척 광학 시트 적층체 또는 광학 시트 적층체를 광학 표시 소자의 한 변에 정확하게 위치 맞춤하는 기구나, 점착제층 또는 접착제층을 보호하기 위해서 접합되어 있는 이형 필름을 박리하는 기구가 마련된 것이어도 된다. 제2 접합 공정에 이용되는 접합 장치는, 광학 표시 소자의 한쪽 면마다 장척 광학 시트 적층체 또는 광학 시트 적층체를 접합하는 기구여도 되고, 또한, 광학 표시 소자의 양면에 동시에 장척 광학 시트 적층체 또는 광학 시트 적층체를 접합하는 기구여도 된다.
제1 접합 공정 및 제2 접합 공정에서 접합에 이용하는 롤러는, 2개의 고무 롤러의 조합 또는 고무 롤러와 금속 롤러의 조합이 바람직하다. 고무 롤러의 경우, 그 경도는, JIS K 6301에 준거하는 쇼어(Shore) C 스케일로 60도∼80도의 범위에 있는 것이 바람직하다. 그 경도가 60도보다 낮으면, 압력 불균일이 발생하기 쉽고, 한편 80도보다 높으면, 필름이 손상될 가능성이 있다. 고무의 재질로서는, 우레탄 고무, 부틸 고무, 니트릴 고무, EPDM 고무, 실리콘 고무 등을 들 수 있으나, 내구성의 면에서, EPDM 고무나 실리콘 고무가 바람직하다.
상기한 본 발명의 제1 제조 방법 또는 제2 제조 방법에서의 재단 공정에 이용되는 재단 수단으로서는, 통상 이용되는 광학 시트의 재단 장치나, 광학 시트의 펀칭 장치를 들 수 있다. 또한, 제1 제조 방법에 이용하는 재단 수단은, 광학 표시 소자에 접합된 장척 광학 시트 적층체를 재단한 후, 광학 표시 소자에 남은 불필요한 부분을 도려내거나 그 도려낸 후의 광학 표시 소자의 단부, 접합된 광학 시트 적층체의 재단된 단부면을 미장(美裝)하는 장치를 더 구비하고 있어도 된다. 또한, 제2 제조 방법에 이용하는 재단 수단은, 광학 표시 소자에 접합하기 전의 재단된 광학 시트 적층체의 단부면을 미장하는 장치를 더 구비하고 있어도 된다. 또한, 제2 제조 방법에 이용되는 재단 장치는, 재단 공정에서 재단된 광학 시트 적층체를, 광학 표시 소자에 접합하기 위해서 취출하는 장치를 더 구비하고 있어도 되고, 그 광학 시트 적층체를 취출하는 장치로서는, 통상의 액정 패널의 제조 장치에 이용되고 있는 시트와 액정 표시 소자의 접합 장치를 이용할 수 있다.
이하에 실시예를 들어, 본 발명을 더 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
도 1에 도시한 방법에 준하여, 본 발명의 제1 제조 방법에 의해 액정 패널을 제조하는 예를 나타낸다.
(편광 필름)
평균 중합도가 약 2400, 비누화도가 99.9 몰% 이상이며 두께가 75 ㎛인 폴리비닐알코올 필름을, 긴장 상태로 유지한 채, 30℃의 순수(純水)에 침지하여 팽윤시키면서, 그 속에서 연신 배율 1.3배까지 길이 방향으로 연신한다. 이 폴리비닐알코올 필름을, 상기 연신 배율을 유지한 상태에서, 요오드 및 요오드화칼륨을 포함하는 30℃의 수용액[요오드:요오드화칼륨:물=0.05:2:100(중량비)]에 침지하여 염색하고, 계속해서, 요오드화칼륨 및 붕산을 포함하는 54℃의 수용액[요오드화칼륨:붕산:물=12:5:100(중량비)]에 침지하여 가교 처리하면서, 이들 염색 및 가교 처리의 공정에서 총 배율이 5.6배가 되도록 연신한다. 그 후, 12℃의 순수로 세정한다. 세정 후의 폴리비닐알코올 필름을, 온도가 65℃로 유지된 건조로에서 3분간 건조한다. 이렇게 해서, 폴리비닐알코올에 요오드가 흡착 배향된 편광 필름이 얻어진다.
(편광판 롤)
별도로, 100 중량부의 물에, 카르복실기 변성 폴리비닐알코올[쿠라레 포발(KURARAY POVAL) KL318, (주)구라레 제조] 3 중량부와, 수용성 폴리아미드 에폭시 수지[스미레즈 레진 650, 스미카 켐텍스(주) 제조](고형분 농도 30%의 수용액) 1.5 중량부를 용해시켜, 폴리비닐알코올 수지를 주성분으로 하는 액상 접착제를 조제한다.
위에 나타낸 방법에 의해 제조되는 편광 필름의 한쪽 면에, 미리 코로나 처리가 실시된 노르보르넨 수지제의 2축 연신 필름[ZEONOR 필름, (주)옵테스 제조, 두께 80 ㎛]을, 상기 접착제를 통해 적층하고, 장력을 유지하면서 80℃에서 5분간 건조한 후, 패널 폭에 상응하는 폭으로 길게 자른다. 다음으로, 노르보르넨 수지 필름의 표면에 코로나 처리를 실시하면서, 그 코로나 처리면에 아크릴 점착제층을 형성하고, 그 점착제층의 표면에 이형 필름이 마련된 상태로 롤 형상으로 감는다. 이렇게 해서, 편광 필름, 노르보르넨 수지 필름, 점착제층(이형 필름 부착)의 순서로 적층된 편광판 롤이 얻어진다.
(표면 처리 필름 롤)
패널 폭에 상응하는 폭의 트리아세틸셀룰로오스의 표면에 방현 처리층이 형성된 두께 83 ㎛의 표면 처리 필름[Mat Hard Coat TAC 필름 DS-LR2, 다이닛폰 인사츠(주) 제조]의 트리아세틸셀룰로오스 표면에 아크릴 점착제층을 형성하고, 이 점착제층의 표면에 이형 필름이 마련된 상태로 롤 형상으로 감는다. 이렇게 해서, 점착제층을 갖는 표면 처리 필름 롤이 얻어진다.
(폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름 롤)
패널 폭에 상응하는 폭의 1축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께: 45 ㎛)의 표면에, 코로나 처리를 실시한 후, 아크릴 점착제층을 형성하고, 이 점착제층의 표면에 이형 필름이 마련된 상태로 롤 형상으로 감는다. 이렇게 해서, 점착제층을 갖는 보호 필름 롤이 얻어진다.
(액정 패널)
상기한 편광판 롤, 점착제층을 갖는 표면 처리 필름 롤 및 보호 필름 롤을 이용하여, 도 1에 도시한 바와 같이 하여, 본 발명의 제1 제조 방법에 의해 액정 패널을 제조한다. 즉, 상기한 편광판 롤을 장척 광학 시트(1)로서 인출하고, 점착제층을 갖는 표면 처리 필름 롤을 장척 광학 시트(3)로서 인출하며, 표면 처리 필름 롤의 점착제층 표면에 마련된 이형 필름을 박리한 후, 편광판 롤의 편광 필름측에 표면 처리 필름 롤의 점착제층측을 배치시킨 상태에서, 장력을 유지하면서 닙 롤로 압착하여 접합한다. 다음으로 편광판측의 점착제층 표면에 마련된 이형 필름을 박리한 후, 그 점착제층측이 액정 표시 소자측에 배치되도록 하여, 액정 표시 소자의 한쪽 면에 접합한다.
한편, 상기한 편광판 롤을 장척 광학 시트(11)로서 인출하고, 점착제층을 갖는 보호 필름롤을 장척 광학 시트(13)로서 인출하며, 보호 필름 롤의 점착제층 표면에 마련된 이형 필름을 박리한 후, 편광판 롤의 편광 필름측에 보호 필름 롤의 점착제층측을 배치시킨 상태에서, 장력을 유지하면서 닙롤로 압착하여 접합한다. 다음으로 편광판측의 점착제층 표면에 마련된 이형 필름을 박리한 후, 그 점착제층이 액정 표시 소자측에 배치되도록 하여, 액정 표시 소자의 다른쪽 면에 접합한다. 또한, 예컨대 작두형 커터나 다이싱형 커터(재단 수단)를 이용하여, 액정 표시 소자에 접합된 여분의 영역의 필름을 재단한다.
이렇게 해서, 액정 표시 소자의 한쪽 면에는, 점착제층, 노르보르넨 수지의 2축 연신 필름, 편광 필름, 표면 처리 필름이 이 순서로 적층되고, 액정 표시 소자의 다른쪽 면에는, 점착제층, 노르보르넨 수지의 2축 연신 필름, 편광 필름, 점착제층, 폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름이 이 순서로 적층된 액정 패널이 얻어진다.
<실시예 2>
도 5 및 도 6에 도시한 방법에 준하여, 본 발명의 제2 제조 방법에 의해 액정 패널을 제조하는 예를 나타낸다.
(편광판 롤)
실시예 1의 (편광판 롤)의 항에 나타낸 것과 동일한 편광판 롤을 이용한다.
(표면 처리 필름롤)
트리아세틸셀룰로오스의 표면에 방현 처리층이 형성된 두께 83 ㎛의 표면 처리 필름[Mat Hard Coat TAC 필름 DS-LR2, 다이닛폰 인사츠(주) 제조, 롤 형상으로 감겨진 상태의 것]을, 패널 폭에 상응하는 폭으로 길게 잘라서, 그대로 표면 처리 필름 롤로 한다. 이것은, 실시예 1의 (표면 처리 필름 롤)의 항에 나타낸 표면 처리 필름 롤이며, 점착제층이 형성되어 있지 않은 것에 해당한다.
(폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름 롤)
1축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께: 45 ㎛)이 롤 형상으로 감겨진 것을, 패널 폭에 상응하는 폭으로 길게 잘라서, 그대로 보호 필름 롤로 한다. 이것은, 실시예 1의 (폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름 롤)의 항에 나타낸 보호 필름 롤이며, 점착제층이 형성되어 있지 않은 것에 해당한다.
(액정 패널)
도 5에 있어서, 상기한 편광판 롤을 장척 광학 시트(1)로서 인출하고, 표면 처리 필름 롤을 장척 광학 시트(3)로서 인출하며, 편광판 롤의 편광 필름측에 표면 처리 필름 롤의 트리아세틸셀룰로오스측을 배치시킨 상태에서, 양자 사이에 에폭시 수지와 양이온 중합형 개시제를 포함하는 자외선 경화형 수지 접착제를 개재시켜, 장력을 유지하면서 닙 롤로 접합한다. 접합 후, 편광판측으로부터 자외선을 조사하여, 접착제층을 경화시킨다.
한편, 상기한 편광판 롤을 장척 광학 시트(11)로서 인출하고, 보호 필름 롤을 장척 광학 시트(13)로서 인출하며, 편광판 롤의 편광 필름측에 보호 필름 롤을 배치시킨 상태에서, 양자 사이에 에폭시 수지와 양이온 중합형 개시제를 포함하는 자외선 경화형 수지 접착제를 개재시켜, 장력을 유지하면서 닙 롤로 접합한다. 접합 후, 보호 필름측으로부터 자외선을 조사하여, 접착제층을 경화시킨다. 그 후, 편광판과 표면 처리 필름의 접합물, 그리고 편광판과 보호 필름의 접합물을 각각, 실시예 1에 나타낸 바와 같은 재단 수단을 이용하여, 접합하는 액정 표시 소자에 대응하는 크기로 재단한다.
편광판과 표면 처리 필름의 접합물을 재단하여 얻어지는 광학 시트 적층체(51)를 반송하여, 도 6에 도시하는 바와 같이 하여 편광판의 점착제층측으로부터 이형 필름을 박리한 후, 그 점착제층이 액정 표시 소자측에 배치되도록 하여, 액정 표시 소자의 한쪽 면에 접합하고, 편광판과 보호 필름의 접합물을 재단하여 얻어지는 광학 시트 적층체(52)를 반송하여, 도 6에 도시하는 바와 같이 하여, 편광판의 점착제층측으로부터 이형 필름을 박리한 후, 그 점착제층이 액정 표시 소자측에 배치되도록 하여, 액정 표시 소자의 다른쪽 면에 접합한다.
이렇게 해서, 액정 표시 소자의 한쪽 면에, 점착제층, 노르보르넨 수지의 2축 연신 필름, 편광 필름, 표면 처리 필름이 이 순서로 적층되고, 액정 표시 소자의 다른쪽 면에는, 점착제층, 노르보르넨 수지의 2축 연신 필름, 편광 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름이 이 순서로 적층된 액정 패널이 얻어진다.
<실시예 3>
도 3에 도시한 방법에 준하여, 본 발명의 제1 제조 방법에 의해 액정 패널을 제조하는 예를 나타낸다.
(편광 필름 롤)
실시예 1의 (편광 필름)의 항에 나타낸 방법에 준하여 얻어지는 편광 필름의 양면에 폴리에틸렌제의 박리 필름을 접합하고, 액정 표시 소자에 대응하는 폭으로 길게 잘라서 편광 필름 롤로 한다.
(표면 처리 필름 롤)
실시예 2의 (표면 처리 필름 롤)의 항에 나타낸 것과 동일한 표면 처리 필름 롤을 이용한다.
(노르보르넨 수지 필름 롤)
노르보르넨 수지제의 2축 연신 필름이 롤 형상으로 감겨진 것[ZEONOR 필름, (주)옵테스 제조, 두께: 80 ㎛]을, 패널 폭에 상응하는 폭으로 길게 잘라서, 그대로 노르보르넨 보호 필름 롤로 한다.
(폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름 롤)
실시예 2의 (폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름 롤)의 항에 나타낸 것과 동일한 폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름 롤을 이용한다.
(액정 패널)
도 3에 있어서, 상기한 편광 필름 롤로부터 박리 필름을 박리한 것을 장척 광학 필름(21)으로서 인출하고, 상기한 표면 처리 필름 롤을 장척 광학 시트(3)로서 인출하며, 상기한 노르보르넨 보호 필름 롤을 장척 광학 시트(23)로서 인출하고, 아크릴 점착제로 형성되는 점착 필름을 그 한쪽 면에 이형 필름이 마련된 상태로 장척 광학 필름(25)으로서 인출한다. 이때, 표면 처리 필름의 트리아세틸셀룰로오스측을 편광 필름에 대면시키고, 표면 처리 필름과 편광 필름의 사이, 그리고 편광 필름과 보호 필름의 사이에, 각각 에폭시 수지와 양이온 중합형 개시제를 포함하는 자외선 경화형 수지 접착제를 개재시켜, 표면 처리 필름, 접착제층, 편광 필름, 접착제층, 보호 필름, 점착 필름, 이형 필름의 순서가 되도록 배치한다. 이 상태에서, 장력을 유지하면서 닙 롤로 접합한다. 접합 후, 이형 필름측으로부터 자외선을 조사하여, 표면 처리 필름과 편광 필름 사이, 그리고 편광 필름과 보호 필름 사이의 접착제층을 경화시킨다. 계속해서, 점착 필름으로부터 이형 필름을 박리하고, 그 점착 필름측이 액정 표시 소자측에 배치되도록 하여, 액정 표시 소자의 한쪽 면에 접합한다.
한편, 상기한 편광 필름 롤로부터 박리 필름을 박리한 것을 장척 광학 필름(31)으로서 인출하고, 상기한 폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름 롤을 장척 광학 시트(13)로서 인출하며, 아크릴 점착제로 형성되는 점착 필름을 그 한쪽 면에 이형 필름이 마련된 상태로 장척 광학 필름(33)으로서 인출한다. 이때, 편광 필름과 폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름 사이에, 에폭시 수지와 양이온 중합형 개시제를 포함하는 자외선 경화형 수지 접착제를 개재시켜, 보호 필름, 접착제층, 편광 필름, 점착 필름의 순서가 되도록 배치한다. 이 상태에서, 장력을 유지하면서 닙 롤로 접합한다. 접합 후, 보호 필름측으로부터 자외선을 조사하여, 편광 필름과 보호 필름 사이의 접착제층을 경화시킨다. 계속해서, 점착 필름으로부터 이형 필름을 박리하고, 그 점착 필름측이 액정 표시 소자측에 배치되도록 하여, 액정 표시 소자의 다른쪽 면에 접합한다. 이렇게 해서 액정 표시 소자의 양면에 각각의 광학 시트 적층체를 접합한 후, 실시예 1에 나타낸 바와 같은 재단 수단을 이용하여, 액정 표시 소자에 접합된 여분의 영역의 필름을 재단한다.
이렇게 해서, 액정 표시 소자의 한쪽 면에, 점착 필름, 노르보르넨 수지의 2축 연신 필름, 편광 필름, 표면 처리 필름이 이 순서로 적층되고, 액정 표시 소자의 다른쪽 면에는, 점착 필름, 편광 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름이 이 순서로 적층된 액정 패널이 얻어진다.
<실시예 4>
도 4에 도시한 방법에 준하여, 본 발명의 제1 제조 방법에 의해 액정 패널을 제조하는 예를 나타낸다.
(편광 필름 롤)
실시예 3의 (편광 필름 롤)의 항에 나타낸 것과 동일한 편광 필름 롤을 이용한다.
(표면 처리 필름 롤)
실시예 2의 (표면 처리 필름 롤)의 항에 나타낸 것과 동일한 표면 처리 필름 롤을 이용한다.
(트리아세틸셀룰로오스 보호 필름 롤)
트리아세틸셀룰로오스로 이루어지는 두께 43 ㎛의 연신 필름이 롤 형상으로 감겨진 것[KC4FR-1, 코니카 미놀타 옵토(주) 제조]을, 패널 폭에 상응하는 폭으로 길게 잘라서, 그대로 보호 필름 롤로 한다.
(폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름 롤)
실시예 2의 (폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름 롤)의 항에 나타낸 것과 동일한 폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름 롤을 이용한다.
(액정 패널)
도 4에 있어서, 상기한 편광 필름 롤로부터 박리 필름을 박리한 것을 장척 광학 필름(21)으로서 인출하고, 상기한 표면 처리 필름을 장척 광학 시트(3)로서 인출하며, 상기한 트리아세틸셀룰로오스 보호 필름을 장척 광학 시트(23)로서 인출하고, 아크릴 점착제로 형성되는 점착 필름을 그 한쪽 면에 이형 필름이 마련된 상태로 장척 광학 필름(25)으로서 인출한다. 이때, 표면 처리 필름의 트리아세틸셀룰로오스측을 편광 필름에 대면시키고, 표면 처리 필름과 편광 필름 사이, 그리고 편광 필름과 트리아세틸셀룰로오스 보호 필름 사이에, 각각 에폭시 수지와 양이온 중합형 개시제를 포함하는 자외선 경화형 수지 접착제를 개재시켜, 표면 처리 필름, 접착제층, 편광 필름, 접착제층, 보호 필름, 점착 필름, 이형 필름의 순서가 되도록 배치한다. 이 상태에서, 장력을 유지하면서 닙 롤로 접합한다. 접합 후, 이형 필름측으로부터 자외선을 조사하여, 표면 처리 필름과 편광 필름 사이, 그리고 편광 필름과 보호 필름 사이의 접착제층을 경화시킨다. 계속해서, 점착 필름으로부터 이형 필름을 박리하고, 그 점착 필름측이 액정 표시 소자측에 배치되도록 하여, 액정 표시 소자의 한쪽 면에 접합한다.
한편, 상기한 편광 필름 롤로부터 박리 필름을 박리한 것을 장척 광학 필름(31)으로서 인출하고, 상기한 폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름 롤을 장척 광학 시트(13)로서 인출하며, 상기한 트리아세틸셀룰로오스 보호 필름 롤을 장척 광학 시트(41)로서 인출하고, 아크릴 점착제로 형성되는 점착 필름을 그 한쪽 면에 이형 필름이 마련된 상태로 장척 광학 필름(33)으로서 인출한다. 이때, 폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름과 편광 필름 사이, 그리고 편광 필름과 트리아세틸셀룰로오스 보호 필름 사이에, 에폭시 수지와 양이온 중합형 개시제를 포함하는 자외선 경화형 수지 접착제를 개재시켜, 폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름, 접착제층, 편광 필름, 접착제층, 트리아세틸셀룰로오스 보호 필름, 점착 필름, 이형 필름의 순서가 되도록 배치한다. 이 상태에서, 장력을 유지하면서 닙 롤로 접합한다. 접합 후, 폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름측으로부터 자외선을 조사하여, 폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름과 편광 필름 사이, 그리고 편광 필름과 트리아세틸셀룰로오스 보호 필름 사이의 접착제층을 경화시킨다. 계속해서, 점착 필름으로부터 이형 필름을 박리하고, 그 점착 필름측이 액정 표시 소자측에 배치되도록 하여, 액정 표시 소자의 다른쪽 면에 접합한다. 그 후, 실시예 1에 나타낸 바와 같은 재단 수단을 이용하여, 액정 표시 소자에 접합된 여분의 영역의 필름을 재단한다.
이렇게 해서, 액정 표시 소자의 한쪽 면에, 점착 필름, 트리아세틸셀룰로오스 보호 필름, 편광 필름, 표면 처리 필름이 이 순서로 적층되고, 액정 표시 소자의 다른쪽 면에는, 점착 필름, 트리아세틸셀룰로오스 보호 필름, 편광 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름이 이 순서로 적층된 액정 패널이 얻어진다.
<실시예 5>
도 1에 도시한 방법에 준하여, 본 발명의 제1 제조 방법에 의해, 실시예 1과는 상이한 층 구성의 액정 패널을 제조하는 예를 나타낸다.
(편광판 롤)
실시예 1의 (편광 필름)의 항에 나타낸 방법에 준하여 얻어지는 편광 필름의 한쪽 면에, 미리 코로나 처리가 실시된 노르보르넨 수지제의 2축 연신 필름[ZEONOR 필름, (주)옵테스 제조, 두께: 80 ㎛]을, 그 코로나 처리면이 표면(비접착면)이 되도록, 그리고 편광 필름의 다른쪽 면에는, 메타크릴 수지 필름의 표면에 방현 처리층이 형성된 두께 85 ㎛의 보호 필름을, 그 방현 처리층이 표면(비접착면)이 되도록, 각각 에폭시 수지와 양이온 중합형 개시제를 포함하는 자외선 경화형 수지 접착제를 통해 접합한다. 접합 후, 노르보르넨 수지제의 2축 연신 필름측으로부터 자외선을 조사하여 접착제를 경화시키고, 또한 롤 형상으로 감아, 편광판 롤로 한다.
(액정 패널)
도 1에 있어서, 상기한 편광판 롤을 장척 광학 시트(3)로서 인출하고, 아크릴 점착제로 형성되는 점착 필름을 그 한쪽 면에 이형 필름이 마련된 상태로 장척 광학 필름(1)으로서 인출한다. 이때, 편광판 롤에 있어서의 노르보르넨 수지의 2축 연신 필름의 코로나 처리면이 점착 필름에 대면하고, 점착 필름 상의 이형 필름이 가장 외측이 되도록 배치한다. 이 상태에서, 장력을 유지하면서 닙 롤로 압착하여 접합한다. 다음으로 점착 필름 외측의 이형 필름을 박리한 후, 그 점착 필름측이 액정 표시 소자측에 배치되도록 하여, 액정 표시 소자의 한쪽 면에 접합한다. 액정 표시 소자의 다른쪽 면에는, 실시예 1에 나타낸 것과 마찬가지로, 점착제층, 노르보르넨 수지의 2축 연신 필름, 편광 필름, 점착제층, 폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름의 순서로 적층한다.
이렇게 해서, 액정 표시 소자의 한쪽 면에, 점착 필름, 노르보르넨 수지의 2축 연신 필름, 편광 필름, 방현층을 갖는 메타크릴 수지 필름이 이 순서로 적층되고, 액정 표시 소자의 다른쪽 면에는, 점착제층, 노르보르넨 수지의 2축 연신 필름, 편광 필름, 점착제층, 폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름이 이 순서로 적층된 액정 패널이 얻어진다.
본 발명의 제조 방법에 따르면, 광학 부재 제조업체에서의 필름의 접합 공정, 재단 공정, 포장 공정 및 패널 가공 제조업체로의 납품(반송)이 생략되기 때문에, 광학 표시 패널에 접합된 광학 필름이 보다 청정해지고, 결함이 감소하는 효과가 있다. 또한, 광학 필름 또는 그 적층체인 광학 시트의 수율이 향상되고, 제품 이용 효율이 향상된다.
또한, 광학 표시 소자는 액정 표시 소자인 경우에는, 그 표리(시인측과 백라이트측)에서 상이한 필름 구성이 되는 것이 통례이지만, 그 중 일부의 필름, 예컨대 편광 필름을, 표리에서 공통화할 수 있는 장점도 있다. 구체적으로는, 액정 표시 소자의 시인측 편광판에는 방현 처리나 반사 방지 처리 등의 표면 처리를 실시하고, 백라이트측 편광판에는 광 확산 기능이나 휘도 향상 기능 등의 고유의 기능을 부여하는 경우가 많아, 종래에는 이러한 요구에 대하여, 필요로 하는 광학 필름 또는 광학 시트를 광학 부재 제조업체에서 적층하여, 패널 가공 제조업체에 납품하고 있었던 바, 표리의 편광판을 구성하는 편광 필름을 1종류로 하고, 이것에, 액정 표시 소자의 표리에서 필요로 하는 다른 광학 필름 또는 광학 시트를 접합하며, 또한 액정 표시 소자에 접합하는 형태를 취하는 것도 가능해진다.
1, 11, 3, 13, 21, 23, 31, 41: 장척 광학 시트
2, 4, 12, 14, 22, 24, 26, 32, 34, 42: 인출 롤
25, 33: 장척 광학 필름
5, 15, 27, 28, 35, 43: 제1 접합 롤러
6, 16, 55, 56: 제2 접합 롤러
7: 광학 표시 소자 8: 편광 필름
9: 보호 필름 10: 점착제층
17: 표면 처리 필름 18: 점착제층
51, 52: 광학 시트 적층체 53, 54, 74, 75: 재단 수단
57, 58: 박리 롤 59, 60: 박리 후의 이형 필름
61, 62: 회수 롤 71: 제1 반송부
72: 제2 반송부 77: 반전부

Claims (14)

  1. 광학 표시 소자에, 광학 기능을 갖는 광학 시트 적층체를 접합하여 광학 표시 패널을 제조하는 방법으로서,
    광학 기능을 갖는 장척(長尺) 광학 필름 또는 그 적층체인 장척 광학 시트가 권취된 복수의 롤로부터, 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트를 인출하는 인출 공정과,
    인출된 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트를 각각 접합하여, 장척 광학 시트 적층체를 형성하는 제1 접합 공정과,
    장척 광학 시트 적층체를 그대로 광학 표시 소자에 접합하는 제2 접합 공정과,
    장척 광학 시트 적층체와 광학 표시 소자의 접합체로부터, 광학 표시 패널의 표시 영역 이상이고, 광학 표시 패널의 전체면 이하인 영역에서 장척 광학 시트 적층체를 재단하여 광학 시트 적층체로 하는 재단 공정
    을 포함하는 광학 표시 패널의 제조 방법.
  2. 광학 표시 소자에, 광학 기능을 갖는 광학 시트 적층체를 접합하여 광학 표시 패널을 제조하는 방법으로서,
    광학 기능을 갖는 장척 광학 필름 또는 그 적층체인 장척 광학 시트가 권취된 복수의 롤로부터, 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트를 인출하는 인출 공정과,
    인출된 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트를 각각 접합하여, 장척 광학 시트 적층체를 형성하는 제1 접합 공정과,
    장척 광학 시트 적층체를 재단하여, 광학 시트 적층체로 하는 재단 공정과,
    상기 광학 시트 적층체를 광학 표시 소자에 접합하는 제2 접합 공정
    을 포함하는 광학 표시 패널의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 인출 공정에 제공되는 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트 중 하나가, 폴리비닐알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광 필름을 포함하는 것인 광학 표시 패널의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 인출 공정에 제공되는 장척 광학 시트 중 하나가, 폴리비닐알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광 필름과, 이 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 접착된 열가소성 수지로 이루어지는 보호 필름을 갖는 편광판인 것인 광학 표시 패널의 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 인출 공정에 제공되는 장척 광학 시트 중 하나가, 폴리비닐알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광 필름과, 이 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 형성된 점착제층과, 이 점착제층을 보호하는 이형 필름을 갖는 편광판이고, 제1 접합 공정 또는 제2 접합 공정에서, 그 이형 필름을 박리하고, 노출된 점착제층을 다른 광학 필름, 또는 광학 시트 또는 광학 표시 소자에 접합하는 광학 표시 패널의 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 인출 공정에 제공되는 장척 광학 시트 중 하나가, 폴리비닐알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광 필름과, 이 편광 필름의 한쪽 면에 접착된 열가소성 수지로 이루어지는 보호 필름과, 편광 필름의 다른쪽 면에 형성된 점착제층과, 이 점착제층을 보호하는 이형 필름을 갖는 편광판이고, 제1 접합 공정 또는 제2 접합 공정에서, 그 이형 필름을 박리하고, 노출된 점착제층을, 다른 광학 필름, 또는 광학 시트 또는 광학 표시 소자에 접합하는 광학 표시 패널의 제조 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 인출 공정에 제공되는 장척 광학 시트 중 하나가, 폴리비닐알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광 필름과, 이 편광 필름의 한쪽 면에 접착된 열가소성 수지로 이루어지는 보호 필름과, 보호 필름의 외면에 형성된 점착제층과, 이 점착제층을 보호하는 이형 필름을 갖는 편광판이고, 제1 접합 공정 또는 제2 접합 공정에서, 그 이형 필름을 박리하고, 노출된 점착제층을, 다른 광학 필름, 또는 광학 시트 또는 광학 표시 소자에 접합하는 광학 표시 패널의 제조 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 인출 공정에 제공되는 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트 중 하나가, 시클로올레핀 수지 필름을 포함하는 것인 광학 표시 패널의 제조 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 인출 공정에 제공되는 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트 중 하나가, 셀룰로오스에스테르 수지 필름을 포함하는 것인 광학 표시 패널의 제조 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 인출 공정에 제공되는 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트 중 하나가, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 필름을 포함하는 것인 광학 표시 패널의 제조 방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 인출 공정에 제공되는 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트 중 하나가, (메트)아크릴 수지 필름을 포함하는 것인 광학 표시 패널의 제조 방법.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 인출 공정에 제공되는 장척 광학 필름 또는 장척 광학 시트 중 하나가, 폴리프로필렌 수지 필름을 포함하는 것인 광학 표시 패널의 제조 방법.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 광학 표시 소자가 액정 표시 소자이고, 광학 표시 패널이 액정 패널인 것인 광학 표시 패널의 제조 방법.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 접합 공정에서의 접합에 자외선 경화형 수지 접착제를 이용하는 광학 표시 패널의 제조 방법.
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