KR20130023319A - 직사각형 형상의 패널에 편광막을 가지는 광학 필름을 순차적으로 부착하는 방법 및 장치 - Google Patents

직사각형 형상의 패널에 편광막을 가지는 광학 필름을 순차적으로 부착하는 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20130023319A
KR20130023319A KR1020130013843A KR20130013843A KR20130023319A KR 20130023319 A KR20130023319 A KR 20130023319A KR 1020130013843 A KR1020130013843 A KR 1020130013843A KR 20130013843 A KR20130013843 A KR 20130013843A KR 20130023319 A KR20130023319 A KR 20130023319A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
optical film
stretching
optical
pva
Prior art date
Application number
KR1020130013843A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101347314B1 (ko
Inventor
타케하루 기타가와
타쿠야 나카조노
슈사쿠 고토
미노루 미야타케
토모히로 모리
타카시 가미조
Original Assignee
닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 닛토덴코 가부시키가이샤 filed Critical 닛토덴코 가부시키가이샤
Publication of KR20130023319A publication Critical patent/KR20130023319A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101347314B1 publication Critical patent/KR101347314B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/18—Handling of layers or the laminate
    • B32B38/1808—Handling of layers or the laminate characterised by the laying up of the layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/16—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating
    • B32B37/20—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of continuous webs only
    • B32B37/203—One or more of the layers being plastic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/22—Plastics; Metallised plastics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/29—Laminated material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/30—Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
    • C09J7/38—Pressure-sensitive adhesives [PSA]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • G02B5/3041—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks
    • G02B5/305—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks including organic materials, e.g. polymeric layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2011/00—Optical elements, e.g. lenses, prisms
    • B29L2011/0016—Lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B37/1207—Heat-activated adhesive
    • B32B2037/1215—Hot-melt adhesive
    • B32B2037/1223—Hot-melt adhesive film-shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/26—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with at least one layer which influences the bonding during the lamination process, e.g. release layers or pressure equalising layers
    • B32B2037/268—Release layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/0012—Mechanical treatment, e.g. roughening, deforming, stretching
    • B32B2038/0028—Stretching, elongating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/04—Punching, slitting or perforating
    • B32B2038/047—Perforating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2309/00—Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
    • B32B2309/08—Dimensions, e.g. volume
    • B32B2309/10—Dimensions, e.g. volume linear, e.g. length, distance, width
    • B32B2309/105—Thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/20—Displays, e.g. liquid crystal displays, plasma displays
    • B32B2457/202—LCD, i.e. liquid crystal displays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/20—Displays, e.g. liquid crystal displays, plasma displays
    • B32B2457/206—Organic displays, e.g. OLED
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/04—Punching, slitting or perforating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/18—Handling of layers or the laminate
    • B32B38/1858—Handling of layers or the laminate using vacuum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/318—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for the production of liquid crystal displays
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/302—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier the adhesive being pressure-sensitive, i.e. tacky at temperatures inferior to 30°C
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/40—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • G02B5/1847—Manufacturing methods
    • G02B5/1852—Manufacturing methods using mechanical means, e.g. ruling with diamond tool, moulding
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • G02B5/3041—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/12—Surface bonding means and/or assembly means with cutting, punching, piercing, severing or tearing
    • Y10T156/1304—Means making hole or aperture in part to be laminated

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

편광막을 가지는 광학 필름과 직사각형 형상의 패널의 첩합 방법을 제공한다. 얇은 편광막을 가지는 광학 필름과, 상기 광학 필름에 점착제층을 통하여 부착된 캐리어 필름으로 이루어지는, 캐리어 필름부 광학 필름 적층체를 사용하고, 장변 및 단변을 가지는 직사각형 형상의 패널에 상기 광학 필름 적층체를 순차적으로 부착하는 방법이다. 상기 방법은, 캐리어 필름부 광학 필름 적층체에 대해, 길이 방향으로, 소정의 간격을 가지고, 캐리어 필름과는 반대측의 광학 필름의 면으로부터, 캐리어 필름의 인접면에 이르는 깊이의 슬릿을, 상기 적층체의 폭 방향으로, 복수 개 형성하고, 길이 방향으로 인접하는 2개의 슬릿 간에, 광학 필름의 시트를 형성한다. 상기 시트의 패널로의 첩합 위치 앞에서, 광학 필름의 시트를 캐리어 필름으로부터 벗기면서, 상기 광학 필름의 시트의 이동 방향 전단부분을 진공 흡인 보관 유지하여 첩합 위치로 보내져 온 패널에 겹쳐, 패널과 광학 필름의 시트를 점착제층을 통하여 첩합한다.

Description

직사각형 형상의 패널에 편광막을 가지는 광학 필름을 순차적으로 부착하는 방법 및 장치{Method and apparatus for sequentially laminating optical film including polarizing film, to rectangular-shaped panel}
본 발명은, 직사각형 형상의 패널에 편광막을 가지는 광학 필름을 순차적으로 부착하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 두께가 10㎛이하라고 하는 매우 얇은 편광막을 가지는 광학 필름을 패널에 순차적으로 부착하는 방법에 관한 것이다.
필름상으로 제막된 폴리비닐 알코올계 수지(이하, 「PVA계 수지」라고 한다.)의 단층체에 염색 처리 및 연신 처리를 가함으로써, PVA계 수지의 분자가 연신 방향으로 배향되며, 상기 PVA계 수지 내에 2색성 물질이 배향 상태로 흡착된, PVA계 수지층으로 이루어지는 편광막의 제조 방법은 잘 알려져 있다. 이 PVA계 수지 단층막을 사용하는 종래의 방법에 의해 얻어지는 편광막의 두께는, 거의 15～35㎛이다. 이 방법에 의하면, 단체 투과율이 42％이상으로, 편광도가 99.95％이상의 광학 특성을 가지는 편광막을 얻을 수 있고, 이 방법으로 제조된 편광막은, 현재는, 텔레비전, 휴대 전화기, 휴대 정보 단말 그 외의 광학적 표시장치에 사용되고 있다.
그러나, PVA계 수지는 친수성이며, 높은 흡습성을 가지기 때문에, PVA계 수지를 이용하여 제조된 편광막은, 온도나 습도의 변화에 민감하고, 주위의 환경 변화에 의해 신축을 일으키기 쉬워, 그 때문에 크랙이 발생하기 쉽다는 경향이 있다. 이 때문에, 종래의 일반적인 편광막에서는, 그 양면에, 보호 필름으로서 40～80㎛의 TAC(트리아세틸 셀룰로오스계) 필름을 부착하여 구성한 광학 필름 적층체를 사용하고 있다.
또한, PVA계 수지층으로 이루어지는 종래의 편광막을 사용하는 경우에 있어서의 다른 문제로서, 사용중의 환경 변화에 의해서 생기는 신축을 위해, 이 편광막이, 이것과 접합되는 인접 부재에 대해서 응력을 작용시켜, 상기 인접 부재에 휨 등의 변형을 일으키는 것을 들 수 있다.
그렇지만, 편광막의 양면에, 보호 필름으로서의 TAC(트리아세틸 셀룰로오스계) 필름이 첩합된 광학 필름 적층체에 있어서도, 단층체에 의한 편광막을 이용하는 경우에는, 편광막의 박막화에 한계가 있으므로, 신축력은 무시하지 못하고, 신축의 영향을 완전히 억제하는 것은 곤란하며, 편광막을 포함한 광학 필름 적층체에 어느 정도의 신축을 일으키는 것은 피할 수 없다. 이러한 편광막을 포함한 광학 필름 적층체에 신축이 생기면, 그 신축에 기인하는 응력이, 인접하는 부재에 휨 등의 변형을 일으키게 된다. 이 변형은, 비록 미소해도, 액정표시장치에 표시 얼룩짐을 발생시키는 원인이 된다. 따라서, 이 표시 얼룩짐의 발생을 저감시키기 위해, 편광막을 포함한 광학 필름 적층체에 사용되는 부재의 재료를 주의 깊게 선택한다, 라고 하는 설계상의 배려가 필요하게 된다. 또, 이러한 편광막의 수축 응력이, 액정 표시 패널로부터의 광학 필름 적층체의 박리 등의 원인이 되기 때문에, 상기 광학 필름 적층체를 액정 표시 패널에 접합하려면, 고 접착력의 점착제가 요구되게 된다. 그렇지만, 이러한 고 접착력의 점착제를 사용하면, 액정 표시 패널에 첩합한 광학 필름 적층체의 편광막에 광학적인 결함이 있는 것이 나중의 검사에서 발견되었을 때에, 이 광학 필름 적층체를 액정 표시 패널로부터 벗기고, 상기 액정 표시 패널에 다른 광학적 필름 적층체를 첩합하는 작업인, 리워크가 곤란하게 된다, 라고 하는 문제가 있었다. 이것이 필름상으로 제막된 PVA계 수지의 단층체를 사용하는, 종래의 방법에 의해 얻어지는 편광막의 하나의 기술적 과제이다.
상술한 과제가 존재하기 위해, 충분한 정도까지의 박막화를 달성할 수 없는, 종래의 PVA계 수지 단층체를 사용하는 편광막의 제조 방법을 대신하는, 편광막의 제조 방법이 구해지고 있다. 그렇지만, 필름상으로 제막된 PVA계 수지의 단층체를 사용하는 종래의 방법에서는, 두께가 10㎛이하의 편광막을 제조하는 것은 사실상 불가능하다. 그 이유는, 필름상의 PVA계 수지 단층체에 의한 편광막의 제조에 있어서는, PVA계 수지 단층체의 두께가 너무 얇아 지면, 염색공정 및／또는 연신 공정에 있어서, PVA계 수지층에 용해 및／또는 파단을 일으킬 우려가 있기 때문에, 균일한 두께의 편광막을 형성할 수 없게 되기 때문이다.
이 문제에 대처하기 위해, 열가소성 수지기재상에 PVA계 수지층을 도포 형성하고, 이 수지기재상에 형성된 PVA계 수지층을 수지기재와 함께 연신하여, 염색 처리를 가함으로써, 종래의 방법으로 얻어지는 편광막에 비해 매우 얇은 편광막을 제조하는 제조 방법이 제안되고 있다. 이 열가소성 수지기재를 이용한 편광막의 제조 방법은, PVA계 수지의 단층체에 의한 편광막의 제조 방법에 비해, 편광막을 보다 균일하게 제조할 수 있는 가능성을 가져오는 점에서 주목받는다.
예를 들면, 특허 제 4279944호 공보(특허 문헌 1)에는, 열가소성 수지 필름의 한 면에, 두께가 6㎛이상 30㎛이하의 폴리비닐 알코올계 수지층을 도공법에 의해 형성한 후, 2배 이상 5배 이하로 연신하여 상기 폴리비닐 알코올계 수지층을 투명 피막 소자층으로 함으로써, 열가소성 수지 필름층과 투명 피막 소자층과의 2층으로 이루어지는 복합 필름을 형성하고, 그 다음에, 상기 2층으로 이루어지는 복합 필름의 투명 피막 소자층 측에 광학 투명 수지 필름층을, 접착제를 통하여 첩합한 후, 열가소성 수지 필름층을 박리 제거하여, 한층 더 투명 피막 소자층을 염색, 고정하여 편광 소자층으로 하는 편광판의 제조 방법이 기재되어 있다. 이 방법에 따라 얻어지는 편광판은, 광학 투명 수지 필름층과 편광 소자층과의 2층 구성이며, 특허 문헌 1의 기재에 의하면, 편광 소자의 두께는 2～4㎛이다.
이 특허 문헌 1에 기재된 방법은, 연신을, 가열하에서, 1축 연신에 의해 행하는 것이며, 그 연신 배율은, 상술한 바와 같이 2배 이상 5배 이하의 범위가 되도록 제한된다. 특허 문헌 1은, 이 방법에 있어서, 연신 배율이 5배 이하로 제한되는 이유로서, 연신 배율이 5배를 넘는 고율 연신에서는 안정 생산이 극단적으로 곤란하게 된다, 라고 설명하고 있다. 연신할 때의 주위 온도는, 구체적으로는, 열가소성 수지 필름으로서 에틸렌-초산비닐 공중합체를 사용하는 경우에는 55℃, 무연신의 폴리프로필렌을 사용하는 경우에는 60℃, 무연신의 나일론을 사용하는 경우에는 70℃로 하고 있다. 이 특허 문헌 1에 기재된 방법은, 고온 공중 1축 연신의 수법을 채용하는 것이며, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 연신 배율은 5배 이하로 제한되므로, 이 방법에 의해 얻어지는 2～4㎛라고 한 극히 얇은 편광막은, 예를 들면 액정 TV와 같은 광학적 표시장치, 혹은 유기 EL표시 소자를 이용하는 광학적 표시장치에 사용되는 편광막에 바람직한 광학 특성을 만족시킬 수 없다.
열가소성 수지기재상에 PVA계 수지층을 도공에 의해 형성하고, 상기 PVA계 수지층을 기재와 함께 연신함으로써 편광막을 형성하는 방법은, 특개 2001－343521호 공보(특허 문헌 2) 및 특개 2003－43257호 공보(특허 문헌 3)에도 기재되어 있다. 이러한 특허 문헌에 기재된 방법은, 열가소성 수지기재와 상기 기재상에 도포된 PVA계 수지층으로 이루어지는 적층체를, 기재가 비정성 폴리에스테르 수지의 경우에는 70℃～120℃의 온도에서, 1축 연신하는 것이다. 다음에, 연신에 의해서 배향된 PVA계 수지층에 염색에 의해서 2색성 물질을 흡착시킨다. 특허 문헌 2에서는, 이 1축 연신은, 세로 1축 연신 또는 가로 1축 연신의 어느 쪽이라도 좋다, 라고 기재되어 있지만, 특허 문헌 3에서는, 가로 1축 연신을 행하고, 그 가로 1축 연신 중 또는 연신 후에, 연신 방향과 직교하는 방향의 길이를 특정량 수축시키는 방법이 기재되어 있다. 그리고, 연신 배율은, 특허 문헌 2 및 3의 어느 쪽에 있어서도, 통상 4～8배 정도로 하고 있다. 얻어지는 편광막의 두께로서, 1～1.6㎛가 기재되어 있다.
이들 특허 문헌 2 및 3에서는, 연신 배율이 통상 4～8배로 기술되어 있지만, 채용되어 있는 연신 방법은, 고온 공중 연신법이며, 이러한 방법으로 안정된 연신을 행할 수 있는 것은, 예를 들면 특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 5배가 한도이다. 특허 문헌 2 및 3에 있어서도, 5배를 넘는 연신 배율을 고온 공중 연신법에 의해 달성하기 위한 특단의 수법은 기재되어 있지 않다. 사실, 이들 특허 문헌 2 및 3에 기재된 실시예를 보면, 특허 문헌 2에서는 5배 연신 배율이 기재되며, 특허 문헌 3에서는 4.5배가 기재되어 있을 뿐이다. 본 발명자들은, 특허 문헌 2 및 3에 기재된 방법의 추가시험을 행하고, 여기에 기재된 방법에서는, 연신 배율이 5배를 넘는 연신은 할 수 없는 것을 확인했다. 따라서, 특허 문헌 2 및 3의 기재는, 연신 배율에 관해서는, 5배 이하의 것밖에 기재하고 있지 않다, 라고 이해해야 한다. 특허 문헌 1에 관해서 기술한 대로, 이 특허 문헌 2 및 3에 있어서도, 얻어지는 편광막의 광학 특성은, 예를 들면 액정 TV와 같은 광학적 표시장치에 사용되는 편광막에 바람직한 광학 특성을 만족시킬 수 없다.
미국 특허 제 4659523호 명세서(특허 문헌 4)는, 폴리에스테르 필름상에 도공 형성한 PVA계 수지층을, 상기 폴리에스테르 필름과 함께 1축 연신하는 것으로 이루어지는 편광막의 제조방법을 개시한다. 이 특허 문헌 4에 기재된 방법은, PVA계 수지층의 기재가 되는 폴리에스테르 필름을, 편광막과 함께 사용할 수 있는 광학적 특성을 가지는 것으로 할 수 있도록 하는 것을 목적으로 하는 것으로, 박형으로 뛰어난 광학 특성을 가지는 PVA계 수지층으로 이루어지는 편광막을 제조하는 것을 의도하는 것은 아니다. 즉, 특허 문헌 4에 기재된 방법은, 편광막이 되는 PVA계 수지층과 함께 연신되는 폴리에스테르 수지 필름의 광학적 특성을 개선하려고 하는 것에 지나지 않는다. 같은 목적을 가진 편광자용 재료의 제조방법은, 특공 평 8－12296호 공보(특허 문헌 5)에도 기재되어 있다.
상술한, 편광막의 양면에 TAC 필름이 첩합된 광학 필름 적층체로 이루어지는 광학 필름 적층체는, 일반적으로, 액정 표시 패널과 같은 광학적 표시 패널에 부착하여 사용된다. 이 광학 필름 적층체를, 점착제층을 통하여 캐리어 필름에 부착함으로써 형성한 캐리어 필름부 광학 필름 적층체를, 길이 방향으로 연속적으로 보내면서, 광학 필름 적층체를, 대응하는 광학적 표시 패널의 치수에 적응한 길이로 절단하고 상기 광학적 표시 패널에 순차적으로 부착하도록 구성된, 연속 부착 장치가, 이미 제안되고 있다. 예를 들면, 특허 제 4361103호 공보(특허 문헌 6), 동 제 4377961호 공보(특허 문헌 7), 동 제 4377964호 공보(특허 문헌 8), 동 제 4503689호 공보(특허 문헌 9), 동 제 4503690호 공보(특허 문헌 10), 동 제 4503691호 공보(특허 문헌 11) 등에 기재되어 있다.
이러한 문헌에 기재된 광학 필름 적층체의 연속 부착 장치는, 연속적으로 전송되는 캐리어 필름부 광학 필름 적층체에, 길이 방향에 대해서 직각인 폭 방향으로, 광학 필름 적층체가 부착되는 광학적 표시 패널의 장변 방향 치수 및 단변 방향 치수의 일방에 대응하는 길이 방향 간격으로 슬릿을 형성하는 슬릿 형성 기구를 갖춘다. 이 슬릿 형성 기구는, 캐리어 필름부 광학 필름 적층체의 폭 방향으로, 캐리어 필름과는 반대측의 면에서, 상기 캐리어 필름과 점착제층과의 사이의 계면에 이르는 깊이까지 달하는 슬릿을 형성하도록 구성되어 있다. 이러한 슬릿 형성을, 「하프 컷」이라고 부른다. 이 하프 컷에 의해, 캐리어 필름부 광학 필름 적층체의 길이 방향에 인접하는 2개의 슬릿 간에, 광학적 표시 패널의 장변 방향 치수 및 단변 방향 치수의 일방에 대응하는 길이의 광학 필름 적층체의 시트가 형성된다. 이 경우, 광학 필름 적층체의 폭은, 광학적 표시 패널의 장변 방향 치수 및 단변 방향 치수의 타방에 대응하는 치수가 된다.
광학 필름 적층체의 연속 부착 장치는, 또한, 광학적 표시 패널을 첩합 위치로 순차적으로 보내는 패널 전송 기구를 갖추고 있고, 광학 필름의 시트의 각각은, 첩합 위치에 순차적으로 보내져 오는 광학적 표시 패널과 동기하도록, 첩합 위치를 향해 전송된다. 첩합 위치의 앞에는, 캐리어 필름 박리 기구가 설치되어 있고, 이 박리 기구가, 광학 필름의 시트의 각각에 대해, 점착제층이 광학 필름의 시트의 측에 남겨지는 상태로, 상기 광학 필름의 시트를 캐리어 필름으로부터 벗기도록 작용한다. 그리고, 캐리어 필름이 벗겨진 광학 필름 적층체의 시트는, 첩합 위치로 보내져 온 패널에 겹치도록 전송한다. 첩합 위치에는, 첩합 롤러와 같은 첩합 기구가 설치되며, 상기 첩합 위치로 보내져 온 광학적 표시 패널과 광학 필름 적층체의 시트를 점착제층을 통하여 첩합한다.
캐리어 필름 박리 기구는, 광학 필름 적층체의 시트로부터 벗겨진 캐리어 필름을 예각적으로 접어 겹치는 형상으로 구성된 가장자리를 가지는 박리 플레이트를 갖춘다. 광학 필름 적층체의 시트는, 그대로 진행 방향을 바꾸지 않고, 캐리어 필름으로부터 떨어져 첩합 위치로 보내진다.
[특허문헌 1] 특허 4279944호 공보 [특허문헌 2] 특개 2001－343521호 공보 [특허문헌 3] 특개 2003－43257호 공보 [특허문헌 4] 미국 특허 제 4659523호 명세서 [특허문헌 5] 특공 평 8-12296호 공보 [특허문헌 6] 특허 제 4361103호 공보 [특허문헌 7] 특허 제 4377961호 공보 [특허문헌 8] 특허 제 4377964호 공보 [특허문헌 9] 특허 제 4503689호 공보 [특허문헌 10] 특허 제 4503690호 공보 [특허문헌 11] 특허 제 4503691호 공보 [특허문헌 12] 특개 2002－258269호 공보 [특허문헌 13] 특개 2004－078143호 공보 [특허문헌 14] 특개 2007－171892호 공보 [특허문헌 15] 특개 2004－338379호 공보
[비 특허문헌 1] H.W.Siesler,Adv.Polym.Sci., 65,1(1984)
현재 실용화되고 있는 편광막은, 두께가 15～35㎛정도, 통상은, 30㎛정도이다. 그리고, 이 편광막의 양면의 각각에, 두께가 60～80㎛의 TAC 필름이 부착된다. 또한, 이와 같이 TAC 필름이 양면에 붙여진 편광막 적층체에, 위상차이 필름 등의 광학 기능 필름이 첩합되며, 그 위에 표면 보호 필름이 적층되어 광학 필름 적층체가 형성된다. 따라서, 광학 필름 적층체 전체의 두께는, 캐리어 필름 부착을 위한 점착제층의 두께를 제외한 상태여도, 200～270㎛가 된다. 그러나, 최근의 표시장치의 박형화에 수반해, 이 광학 필름 적층체의 두께를 극력 감소시키는 것의 요구가 높아지고 있다.
또한, 본 발명자들은, 두께가 10㎛이하이며, 액정 표시 패널 또는 유기 EL표시 패널과 함께 사용하는 편광막에 요구되는 광학 특성을 가진 편광막의 제조에 성공했다. 구체적으로는, 본 발명자들은, 편광막의 제조 방법으로서, 에스테르계 열가소성 수지기재와, 그 위에 도포 형성된 PVA계 수지층을 일체로, 공중 보조 연신과 붕산 수중 연신으로 이루어지는 2단 연신 공정으로 연신하는 것으로, 상기 PVA계 수지층에 2색성 색소에 의한 염색 처리를 가하는 것에 의해서, 두께가 10㎛이하이며, 단체 투과율(T) 및 편광도(P)에 의해서 나타내지는 광학 특성이, 광학적 표시장치에 사용되는 편광막에 요구되는 특성을 만족시킬 수 있는, 종래에 없는 박형의 편광막을 얻는 것에 성공했다. 이러한 사정의 아래에서, 광학 필름 적층체를 전체적으로 박형으로 형성하기 위한 개발 노력이 계속되고 있다. 그리고, 본 발명자들이 개발한 박형의 편광막을 사용하면, 전체의 두께가 170㎛이하의 광학 필름 적층체를 제조하는 것이 가능하게 된다. 또한, 이러한 박형의 광학 필름 적층체를, 특허 문헌 6～11에 기재되어 있는 연속 부착 장치를 이용하여 광학적 표시 패널에 첩합하는 것이 바람직하다.
그렇지만, 본 발명자들의 검토 결과, 상술한 종래의 장치에서는, 이러한 박형의 광학 필름 적층체의 연속 부착은 곤란하다는 것이 판명되었다. 그 이유는, 광학 필름 적층체의 두께에 있다. 종래의 적층체는, 상술한 바와 같이, 두께가 얇은 것이라도 200㎛이다. 이 두께의 적층체는, 충분한 강성을 가지고 있고, 세퍼레이터 필름이 박리 기구에 의해서 벗겨진 다음에도, 그대로 진행 방향을 바꾸지 않고 첩합 위치로 보낼 수 있다. 그러나, 두께가 170㎛이하가 되면, 광학 필름 적층체의 강성이 부족하기 때문에, 세퍼레이터 필름이 적층체로부터 벗겨지고, 상기 적층체가 진행 방향으로 보내질 때, 적층체가 중력에 의해 아래쪽으로 휘어, 광학적 표시 패널에 겹쳐졌을 때, 부착부에 주름이나 기포가 발생한다고 하는 문제를 일으킨다.
본 발명은, 이러한 박형의 광학 필름 적층체의 연속 부착에 수반하는 문제를 해결할 수 있는, 광학 필름 적층체의 순차적 부착 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 한 종류는, 두께 10㎛이하의 편광막을 적어도 포함한 광학 필름과, 상기 광학 필름에 점착제층을 통하여 부착된, 상기 점착제층에 대한 접착력이 광학 필름의 상기 점착제층에 대한 접착력보다 약한 캐리어 필름으로 이루어지는, 캐리어 필름부 광학 필름 적층체를 사용하고, 장변 및 단변을 가지는 직사각형 형상의 패널에 상기 광학 필름 적층체를 순차적으로 부착하는 방법이다.
이 방법은, 캐리어 필름부 광학 필름 적층체에 대해, 길이 방향으로, 패널의 장변 및 단변의 치수의 일방에 대응하는 간격을 가지고, 상기 캐리어 필름과는 반대측의 광학 필름의 면으로부터, 상기 캐리어 필름의 광학 필름에 인접하는 면에 이르는 깊이의 슬릿을, 상기 캐리어 필름부 광학 필름 적층체의 폭 방향으로, 복수개, 차례차례 형성하고, 길이 방향에 인접하는 2개의 슬릿 간에, 캐리어 필름에 지지된 광학 필름의 시트를 형성할 단계를 포함한다.
또, 이 방법은, 패널을 첩합 위치에 순차적으로 보내는 단계와, 슬릿이 형성된 캐리어 필름부 광학 필름 적층체를, 광학 필름의 시트의 각각이, 첩합 위치에 순차적으로 보내져 오는 패널과 동기하도록, 첩합 위치를 향해 보내는 단계를 포함한다.
또한, 이 방법에 있어서는, 첩합 위치의 앞에 있어서, 점착제층이 광학 필름의 시트의 측에 남겨지는 상태로, 상기 광학 필름의 시트를 상기 캐리어 필름으로부터 벗기면서, 상기 광학 필름의 시트의 적어도 이동 방향 전단부분을 보관 유지하여 첩합 위치로 보내져 온 패널에 겹쳐져, 상기 패널과 상기 광학 필름의 시트를 점착제층을 통하여 첩합한다.
본 발명이 상기한 모양에 의한 방법에 있어서는, 편광막은, 연속 웹상의 열가소성 수지기재상에 폴리비닐 알코올계 수지층을 형성한 적층체에 대해서, 총 연신 배율이 5배～8.5배가 되도록, 공중 보조 연신과 붕산 수중 연신으로 이루어지는 2단계의 길이 방향 1축 연신을 실시하는 단계와, 2색성 색소에 의한 염색을 실시하는 단계에 의해서 상기 수지기재상에 형성된 것이 바람직하다. 이 경우에는, 광학 필름은, 기본적으로, 편광막이 열가소성 수지기재상에 형성된 적층체로 이루어진다.
또한, 본 발명이 상기한 모양에 있어서는, 광학 필름 적층체는, 전체의 두께가 170㎛이하인 것이 바람직하다. 광학 필름 적층체로서는, 패널의 장변 및 단변의 치수의 타방에 대응하는 폭을 가지는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명의 방법에 있어서는, 첩합 단계에 있어서의 상술한 광학 필름의 시트의 보관 유지는, 진공 흡인에 의해 행하는 것이 바람직하다. 이 경우, 진공 흡인은, 광학 필름의 시트를 패널에 압압하여 부착하는 부착 롤을 진공 흡인 롤로서 구성할 수 있다. 혹은, 진공 흡인은, 부착 위치의 앞 측에 배치된 진공 흡인 플레이트에 의해 줄 수 있다.
또한, 본 발명의 방법에 있어서는, 광학 필름은, 캐리어 필름과는 반대측의 면에 광학 기능 필름이 접착된 적층체로 할 수 있다. 또, 광학 필름에는, 편광막과 점착제층과의 사이에 제 2의 광학 기능 필름을 배치할 수도 있다. 캐리어 필름은, 상기 점착제층에 접하는 표면의 상기 점착제층에 대한 접착력이 상기 광학 필름과 상기 점착제층과의 사이의 접착력보다 약한 표면을 가지는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 방법에 있어서는, 편광막은, 단체 투과율을 T, 편광도를 P로 했을 때,
P＞―(100.929T―42.4―1)×100(단, T＜42.3) 및
P≥99.9(단, T≥42.3)
의 조건을 만족하는 광학 특성을 가지도록 된 것으로 할 수 있다. 이러한 광학 특성을 가지는 편광막은, 액정표시장치에 사용하는데 적합한 것이다. 혹은, 편광막은, 단체 투과율을 T, 편광도를 P로 했을 때, T≥42.5 및 P≥99.5의 조건을 만족하는 광학 특성을 가지도록 된 것으로 할 수 있다. 이러한 광학 특성을 가지는 편광막은, 유기 EL표시장치에 사용하는데 적합한 것이다.
상술한 2단 연신을 행하는 경우의 본 발명의 방법에 있어서는, 공중 보조 연신시의 연신 배율은, 3.5배 이하로 하는 것이 바람직하다. 또, 2색성 물질의 흡착은, 수용매에, 요오드 농도 0.12～0.30 중량％의 범위의 요오드를 포함한 염색액에 폴리비닐 알코올계 수지층을 침지시키는 것에 의해서 행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 모양은, 두께 10㎛이하의 편광막을 적어도 포함한 광학 필름과, 상기 광학 필름에 점착제층을 통하여 부착된, 상기 점착제층에 대한 접착력이 상기 광학 필름의 상기 점착제층에 대한 접착력보다 약한 캐리어 필름으로 이루어지는, 캐리어 필름부 광학 필름 적층체를 사용하고, 장변 및 단변을 가지는 직사각형 형상의 패널에 상기 광학 필름을 순차적으로 부착하는 부착 장치이다.
이 부착 장치는, 캐리어 필름부 광학 필름 적층체를 길이 방향으로 보내는 광학 필름 적층체 전송기구와, 상기 전송기구에 의해 길이 방향으로 보내지는 캐리어 필름부 광학 필름 적층체에 대해, 길이 방향으로, 상기 패널의 장변 및 단변의 치수의 일방에 대응하는 간격을 가지고, 상기 캐리어 필름과는 반대측의 광학 필름의 면으로부터, 상기 캐리어 필름의 광학 필름에 인접하는 면에 이르는 깊이의 슬릿을, 상기 캐리어 필름부 광학 필름 적층체의 폭 방향에, 복수 개, 차례차례 형성하고, 길이 방향에 인접하는 2개의 상기 슬릿 간에, 캐리어 필름에 지지된 광학 필름의 시트를 형성하는 슬릿 형성 기구와, 패널을 첩합 위치에 순차적으로 보내는 패널 전송 기구와, 첩합 위치에 순차적으로 보내져 오는 상기 패널과 동기하도록, 첩합 위치를 향해 전송되는 광학 필름의 시트의 각각에 대해, 첩합 위치의 앞에 있어서, 상기 점착제층이 광학 필름의 시트의 측에 남겨지는 상태로, 상기 광학 필름의 시트를 캐리어 필름으로부터 벗기면서, 상기 광학 필름의 시트를 첩합 위치로 보내져 온 패널에 겹쳐지도록 전송하는, 캐리어 필름 박리 기구와, 상기 첩합 위치에 배치되며, 상기 첩합 위치로 보내져 온 패널과 광학 필름의 시트를 상기 점착제층을 통하여 첩합하는, 첩합 기구를 포함한다.
본 발명의 이 첩합 장치에는, 캐리어 필름이 벗겨진 광학 필름의 시트의 적어도 이동 방향 전단 부분을 보관 유지하여 상기 시트를 상기 첩합 기구로 전송하는 보관 유지 기구가 설치된다. 이 경우, 상기 보관 유지 기구는, 진공 흡인 장치를 포함하는 것이 바람직하다. 이 보관 유지 기구는, 첩합 기구를 구성하는 첩합 롤을, 진공 흡인 롤로 함으로써 구성할 수 있다. 혹은, 보관 유지 기구는, 진공 흡인 플레이트에 의해 구성할 수 있다.
종래의 기술에서는, 편광막의 두께를 10㎛이하로 하고, 광학적 표시장치에 사용하는데 바람직한 광학 특성을 달성할 수 없었다.
여기서, 편광막에 바람직한 특성으로서, 본 발명자들은, 예를 들면 액정 TV와 같은 광학적 표시장치에 사용되는 편광막의 경우에는, 요구되는 광학적 특성을, 단체 투과율을 T로 하고, 편광도를 P로 했을 때, 다음 식
P＞―(100.929T―42.4―1)×100(단, T＜42.3) 및
P≥99.9(단, T≥42.3)
로 나타내지는 조건으로 설정했다.
또, 액정표시장치의 경우와는 달리, 유기 EL표시장치의 경우에는, 편광막은, 통상은 1매 사용되는 구성이 되기 때문에, 편광막에 요구되는 광학적 특성은, 액정표시장치에 사용되는 편광막에 요구되는 광학 특성과는 다른 것이 된다. 따라서, 본 발명자들은, 유기 EL표시장치에 사용되는 편광막에 요구되는 광학적 특성으로서 단체 투과율을 T로 하고, 편광도를 P로 했을 때, T≥42.5 및 P≥99.5로 나타내지는 조건을 설정했다.
PVA계 수지 필름을 이용하는 종래의 편광막의 제조 방법은, 고온 공중 연신에 의하는 것이었기 때문에, 연신 배율에 한계가 있어, 편광막의 두께를 10㎛이하라고 하는 매우 얇은 것으로 하면, 상술한 광학적 표시장치에 사용하는 편광막에 바람직한 광학 특성을 얻을 수 없었다. 그러나, 본 발명자들이 개발한, 상술의 연신과 염색에 의한 제조 방법을 이용하면, 두께가 10㎛이하이며, 단체 투과율(T) 및 편광도(P)에 의해서 나타내지는 광학 특성이, 상기의 조건을 만족하는 편광막을 실현할 수 있다. 본 발명은, 이러한 광학 특성의 편광막을 포함한 박형의 광학적 필름 적층체를, 광학적 표시 패널에 연속적으로 부착하는 연속 부착 장치에 사용하는 경우에 조우(遭遇)하는 문제점을 인식하고, 그 문제점을 해결하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의하면, 두께가 10㎛이하라고 하는 박형의 편광막을 사용하고, 전체의 두께가 종래의 광학 필름 적층체보다 얇게 된, 광학 필름 적층체의 연속 부착에 수반하는 문제를 해결할 수 있는, 광학 필름 적층체의 순차적 부착 방법 및 장치가 얻어진다.
상술한 바와 같이, 열가소성 수지기재를 이용하여, 상기 기재상에 형성된 PVA계 수지층을 포함한 적층체를, 연신 배율이 5배 이상이 되도록 1축으로 연신한 사례는, 종래 기술을 기재한 문헌에서 찾아낼 수 없다.
이하, 본 발명에 사용되는 편광막의 제조 방법의 대표예 및 본 발명에 의한 광학적 필름의 적층체 스트립 롤의 제조 방법의 실시 형태를, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1은, PVA층의 두께 즉 편광막의 두께에 대한 수지기재의 적정한 두께를 나타내는 도표이다.
도 2는, 두께가 3㎛, 8㎛, 10㎛의 편광막의 편광 성능의 비교도이다.
도 3은, 단체 투과율(P)과 편광도(T)와의 관계를 나타내는 도표이다.
도 4는, 광학적 표시 패널을 가지는 광학적 표시장치에 사용하는 편광막에 요구되는 광학적 성능의 범위를 나타내는 도표이다.
도 5는, 편광막 1～7의 편광 성능의 이론치를 2색비에 의거하여 나타내는 도면이다.
도 6은, 염색욕의 요오드 농도의 차이에 의한 PVA계 수지층의 용해의 유무를 비교한 비교표이다.
도 7은, 염색욕의 요오드 농도와 PVA계 수지층에 의해 생성된 편광막의 편광 성능과의 관계를 나타내는 도표이다.
도 8은, 본 발명의 실시예가 되는 편광막의 편광 성능을 나타내는 도표이다.
도 9는, 광학 필름 적층체를 제조하기 위한 불용화 처리를 포함하지 않는 제조 공정의 개략도이다.
도 10은, 광학 필름 적층체를 제조하기 위한 불용화 처리를 포함한 제조 공정의 개략도이다.
도 11a는, 본 발명의 광학적 필름 적층체가 사용되는 유기 EL표시장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 11b는, 본 발명의 광학적 필름 적층체가 사용되는 유기 EL표시장치의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 12는, 본 발명의 광학적 필름 적층체가 사용되는 액정표시장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 13은, 본 발명의 몇 개의 실시예에 의한 편광막의 편광 성능을 대비하여 나타내는 도표이다.
도 14는, 본 발명의 다른 몇 개의 실시예에 의한 편광막의 편광 성능을 대비하여 나타내는 도표이다.
도 15는, 본 발명의 실시예에 의한 편광막의 편광 성능을 나타내는 도표이다.
도 16은, 본 발명의 다른 실시예에 의한 편광막의 편광 성능을 나타내는 도표이다.
도 17은, 본 발명의 한층 더 다른 실시예에 의한 편광막의 편광 성능을 나타내는 도표이다.
도 18은, 결정성 PET와 비정성 PET와 PVA계 수지의 각각의 연신 온도와 연신 가능 배율과의 상대 관계를 나타내는 도표이다.
도 19는, 결정성 PET와 비정성 PET의 Tg와 융점 Tm간에서의 온도 변화에 따른 결정화 속도의 변화를 나타내는 도표이다.
도 20은, 비정성 PET와 PVA의 공중 고온에서의 연신 배율과 총 연신 배율과의 관계를 나타내는 도표이다.
도 21은, 결정성 PET와 비정성 PET와 PVA계 수지에 관한 공중 고온에서의 연신 온도와 총 연신 가능 배율과의 상대 관계를 나타내는 도표이다.
도 22는, 총 연신 배율에 대한 열가소성 수지기재로서 이용되는 PET의 배향성과 결정화도를 나타내는 도표이다.
도 23은, 1.8배의 공중 보조 연신을 행한 경우의 보조 연신 온도와 보조 연신 처리된 PET의 배향 함수와의 관계를 나타내는 도표이다.
도 24는, PVA의 결정화도와 PVA의 배향 함수와의 상대 관계를 나타내는 도표이다.
도 25는, 열가소성 수지기재를 이용하여 제조되는 편광막의 제조 공정의 개략도이다.
도 26은, 2단 연신에 의하지 않는 종래의 예시적인 편광막의 편광 성능을 나타내는 도표이다.
도 27은, 2단 연신된 실시예에 있어서의, 제조되는 편광막, 또는 편광막을 포함한 광학 필름 적층체의 제조 조건의 일람표이다.
도 28은, 2단 연신된 실시예에 있어서의, 제조되는 편광막, 또는 편광막을 포함한 광학 필름 적층체의 제조 조건의 일람표이다.
도 29는, 2단 연신된 실시예와 참고예 1～3과의 배향 함수치의 비교표이다.
도 30은, 본 발명에 의한 방법으로 사용할 수 있는 광학적 적층체 롤의 제조 공정의 개략도이다.
도 31은, 본 발명에 의한 방법으로 사용할 수 있는 광학적 적층체 롤의 다른 제조 공정의 개략도이다.
도 32는, 한층 더 다른 실시형태에 있어서의 광학적 적층체 롤의 제조 공정의 개략도이다.
도 33은, 한층 더 다른 실시형태에 있어서의 광학적 적층체 롤의 제조 공정의 개략도이다.
도 34는, 본 발명의 일실시 형태에 의한 광학 필름 적층체 시트의 부착 방법을 나타내는 개략도이다.
도 35는, 광학 필름 적층체에 있어서의 슬릿 형성 위치를 나타내는 개략도이다.
도 36은, 광학 필름 시트의 부착에 있어서 조우하는 문제를 나타내는 개략도이다.
도 37은, 본 발명에 의한 방법의 실시형태를 나타내는 개략도이며, (a)는 진공 흡인 롤을 사용하는 예를, (b)는 진공 흡인 플레이트를 사용하는 예를, 각각 나타낸다.
도 38은, 본 발명에 의한 방법의 다른 실시형태를 나타내는 것으로, (a)(b)(c)는, 각각 작동의 각 단계를 나타낸다.
도 39는, 본 발명에 의한 방법의 한층 더 다른 실시형태를 나타내는 개략도이다.
[편광막에 관련하는 기술적 배경]
편광막의 배경 기술로서, 본 발명에 이용되는 열가소성 수지기재의 재료 특성과 편광막의 편광 성능에 의해서 나타내지는 광학 특성에 대해 설명한다.
먼저, 본 발명에 이용하는데 적합한 열가소성 수지의 일반적 재료 특성을 개설한다.
열가소성 수지는, 고분자가 올바르게 규칙 배열하는 결정 상태에 있는 것과, 고분자가 올바른 규칙 배열을 가지지 않는, 혹은, 극히 일부 밖에 올바른 규칙 배열을 가지지 않는 무정형 또는 비정상태에 있는 것으로 크게 나눌 수 있다. 전자를 결정 상태라고 하고, 후자를 무정형 또는 비정상태라고 한다. 이것에 대응하여, 결정 상태에는 없지만, 조건에 따라 결정 상태를 만들 수 있는 성질을 가진 열가소성 수지는, 결정성 수지로 불리며, 그러한 성질을 갖지 않는 열가소성 수지는 비정성 수지로 불린다. 또한, 결정성 수지인지 비정성 수지인지를 불문하고, 결정 상태에 없는 수지 또는 결정 상태에 이르지 않는 수지를 아모르퍼스(amorphous) 또는 비정질의 수지라고 한다. 여기에서는, 아모르퍼스 또는 비정질이라고 하는 용어는, 결정 상태를 만들지 않는 성질을 의미하는 비정성이라고 하는 용어와는 구별해서 이용된다.
결정성 수지로서는, 예를 들면 폴리에틸렌(PE) 및 폴리프로필렌(PP)을 포함한 올레핀계 수지와, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)를 포함한 에스테르계 수지가 있다. 결정성 수지의 특징 중 하나는, 일반적으로 가열 및／또는 연신 배향에 의해서 고분자가 배열하고 결정화가 진행되는 성질을 가지는 것이다. 수지의 물성은, 결정화의 정도에 따라 여러 가지로 변화한다. 한편으로, 예를 들면, 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 결정성 수지라도, 가열 처리나 연신 배향에 의해서 일어나는 고분자의 배열을 저해함으로써, 결정화의 억제가 가능하다. 결정화가 억제된 이러한 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를, 각각 비정성 폴리프로필렌 및 비정성 폴리에틸렌 테레프탈레이트라고 하고, 이것들을, 각각 총칭하여 비정성 올레핀계 수지 및 비정성 에스테르계 수지라고 한다.
예를 들면 폴리프로필렌(PP)의 경우, 입체 규칙성이 없는 아타쿠틱(atactic) 구조로 함으로써, 결정화를 억제한 비정성 폴리프로필렌(PP)을 작성할 수 있다. 또, 예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 경우, 중합 모노머로서, 이소프탈산, 1, 4－시클로헥산 디 메탄올과 같은 변성기를 공중합하는 것, 즉, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 결정화를 저해하는 분자를 공중합시킴으로써, 결정화를 억제한 비정성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 작성할 수 있다.
다음에, 대형 액정 표시 소자에 이용할 수 있는 편광막의 광학 특성을 개설한다. 편광막의 광학 특성이란, 단적으로는, 편광도(P)와 단체 투과율(T)로 나타내는 편광 성능이다. 일반적으로, 편광막의 편광도(P)와 단체 투과율(T)과는 트레이드·오프의 관계에 있다. 이 2개의 광학 특성치는, T－P그래프에 의해 나타낼 수 있다. T－P그래프에 있어서, 플롯한 라인이 단체 투과율의 높은 방향에 있고, 한편 편광도가 높은 방향에 있을수록, 편광막의 편광 성능이 우수하게 된다.
여기서 T－P그래프를 나타내는 도 3을 참조하면, 이상적 광학 특성은, T＝50％이고, P＝100％의 경우이다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, T치가 낮으면 P치를 올리기 쉽고, T치가 높을수록 P치를 올리기 어렵다는 경향에 있다. 또한, 편광막의 편광 성능을 투과율(T)과 편광도(P)의 관계를 나타내는 도 4를 참조하면, 도 4에 라인 1 및 라인 2보다 위의 영역으로서 정해진 범위에서는, 편광막의 단체 투과율(T) 및 편광도(P)는, 액정표시장치에 필요하다고 생각되는 「요구 성능」을 만족하는 것이 되어, 이 편광막을 사용한 표시장치는, 콘트라스트비가 1000：1 이상이고, 최대 휘도가 500cd／m2 이상이 된다. 이 요구 성능은, 현재에 있어서, 혹은 장래에 있어서도, 대형 액정 표시 소자 등의 편광막 성능으로서 구해지는 광학 특성이라고 생각되는 성능이다. 단체 투과율(T)의 이상치는, T＝50％이지만, 빛이 편광막을 투과할 때에, 편광막과 공기와의 계면에서 일부의 빛이 반사하는 현상이 일어난다. 이 반사 현상을 고려하면, 반사에 상당하는 양만큼 단체 투과율(T)이 감소하므로, 현실적으로 달성 가능한 T치의 최대치는 45～46％정도이다.
또한, 편광도(P)는, 편광막의 콘트라스트비(CR)로 변환할 수 있다. 예를 들면 99.95％의 편광도(P)는, 편광막의 콘트라스트비의 2000：1에 상당한다. 이 편광막을 액정 TV용 액정 표시 패널의 양측에 이용했을 때의 표시장치의 콘트라스트비는, 1050：1이다. 여기서 표시장치의 콘트라스트비가 편광막의 콘트라스트비를 밑도는 것은, 표시 패널 내부에 있어서 편광 해소가 생기기 때문이다. 편광 해소는, 백라이트 측의 편광막을 투과해 온 빛이 셀 내부를 투과할 때에, 컬러 필터 중의 안료, 액정 분자층, TFT(박막 트랜지스터)에 의해서 빛이 산란 및／또는 반사하여, 일부의 빛의 편광 상태가 변화함으로써 생긴다. 편광막 및 표시 패널의 콘트라스트비가 모두 클수록, 액정 TV는 콘트라스트가 뛰어나 보기 쉽게 된다.
그런데, 편광막의 콘트라스트비는, 평행 투과율(Tp)을 직교 투과율(Tc)에서 제거한 값으로서 정의된다. 이것에 대해서 표시장치의 콘트라스트비는, 최대 휘도를 최소 휘도에서 제거한 값으로서 정의할 수 있다. 최소 휘도란 검정색 표시 시의 휘도이다. 일반적인 시청 환경을 상정한 액정 TV의 경우, 0.5cd／m2 이하의 최소 휘도가 요구 기준이 된다. 이것을 넘는 값으로는 색 재현성이 저하한다. 최대 휘도란 흰색 표시 시의 휘도이다. 일반적인 시청 환경을 상정한 액정 TV의 경우, 표시장치는, 최대 휘도가 450～550cd／m2의 범위의 것이 이용된다. 이것을 밑돌면, 표시가 어두워지기 때문에 액정 TV의 시인성이 저하한다.
대형 표시 소자를 이용한 액정 TV용의 표시장치로서 구해지는 성능은, 콘트라스트비가 1000：1 이상이고, 최대 휘도가 500cd／m2 이상이다. 이것이 표시장치의 「요구 성능」이라고 생각된다. 도 4의 라인 1(T＜42.3％) 및 라인 2(T≥42.3％)는, 이 표시장치의 요구 성능을 달성하기 위해 필요하게 되는 편광막의 편광 성능의 한계치를 나타내고 있다. 이것은, 도 5에 나타내는 백라이트 측과 시인측의 편광막의 조합에 의거하는, 다음과 같은 시뮬레이션에 의해서 구해진 라인이다.
액정 TV용의 표시장치의 콘트라스트비와 최대 휘도는, 광원(백라이트)의 광량과, 백라이트 측과 시인 측에 배치되는 2개의 편광막의 투과율, 액정 표시 패널의 투과율, 백라이트 측과 시인측의 2개의 편광막의 편광도, 액정 표시 패널의 편광 해소율에 의거하여 산출할 수 있다. 일반적인 액정 TV의 광원의 광량(10,000cd／m2), 액정 표시 패널의 투과율(13％) 및 편광 해소율(0.085％)의 기초 수치를 이용하여 다른 몇 개의 편광 성능의 편광막을 조합하여 각각의 조합마다 액정 TV용의 표시장치의 콘트라스트비와 최대 휘도를 산출함으로써, 요구 성능을 만족하는 도 4의 라인 1 및 라인 2를 이끌어낼 수 있다. 즉, 라인 1 및 라인 2에 이르지 않는 편광막을 사용하면, 표시장치의 콘트라스트비가 1000：1 이하이고, 최대 휘도가 500cd／m2이하가 되는 것이 나타난다. 산출에 이용한 식은 이하와 같다.
식 (1)은, 표시장치의 콘트라스트비를 구하는 식이며, 식 (2)는, 표시장치의 최대 휘도를 구하는 식이다. 식 (3)은 편광막의 2색비를 구하는 식이다.
식 (1)：CRD＝Lmax／Lmin
식 (2)：Lmax＝(LB×Tp－(LB／2×k1B×DP／100)／2×(k1F-k2F))×Tcell／100
식 (3)：DR＝Ak2／Ak1＝log(k2)／log(k1)＝log(Ts／100×(1-P/100)／TPVA)／log(Ts／100×(1＋P／100)／TPVA)
여기서,
Lmin＝(LB×Tc＋(LB／2×k1B×DP／100)／2×(k1F-k2F))×Tcell／100
Tp＝(k1B×k1F＋k2B×k2F)／2×TPVA
Tc＝(k1B×k2F＋k2B×k1F)／2×TPVA
k1＝Ts／100×(1＋P／100)／TPVA
k2＝Ts／100×(1-P／100)／TPVA
CRD：표시장치의 콘트라스트비
Lmax：표시장치의 최대 휘도
Lmin：표시장치의 최소 휘도
DR：편광막의 2색비
Ts：편광막의 단체 투과율
P：편광막의 편광도
k1：제 1 주 투과율
k2：제 2 주 투과율
k1F：시인측 편광막의 k1
k2F：시인측 편광막의 k2
k1B：백라이트 측 편광막의 k1
k2B：백라이트 측 편광막의 k2
Ak1：편광막의 투과축 방향의 흡광도
Ak2：편광막의 흡수축 방향의 흡광도
LB：광원의 광량(10000cd/m2)
Tc：편광막의 직교 투과율(시인측 편광판과 백라이트 측 편광판의 조합)
Tp：편광막의 평행 투과율(시인측 편광판과 백라이트 측 편광판의 조합)
Tcell：셀의 투과율(13％)
DP：셀의 편광 해소율(0.085％)
TPVA：요오드가 흡착하고 있지않은 PVA 필름의 투과율(0.92).
도 4의 라인 1(T＜42.3％)은, 도 5에 있어서 편광막(3)으로 표시되는 직선상에 위치하는 편광막의 편광 성능에 의해서 도출된다. 도 5의 편광막(3)에 속하는 편광막 가운데, 편광 성능이 좌표(T, P)＝(42.1％, 99.95％)로 나타내지는 점D(흰 동그라미)의 편광막(D)은, 이것을 액정 TV용의 표시장치의 백라이트 측과 시인측의 양측에 이용한 경우에, 요구 성능을 달성할 수 있다.
그런데, 같은 편광막(3)에 속하는 편광막이어도, 단체 투과율이 낮은(보다 어두움) 영역에 있는, 3개의 편광막A(T＝40.6％, P＝99.998％), B(T＝41.1％, P＝99.994％), 또는 C(T＝41.6％, P＝99.98％)를 백라이트 측과 시인측의 양측에 이용한 경우, 모두, 요구 성능을 달성할 수 없다. 백라이트 측과 시인측의 어느 쪽이든 일방의 편광막으로서 편광막 A, B, 또는 C를 이용한 경우, 요구 성능을 달성하기 위해서는, 예를 들면, 타방의 편광막으로서, 편광막(4)에 속하는 편광막(E), 편광막(5)에 속하는 편광막(F), 또는 편광막(7)에 속하는 편광막(G)과 같은 편광막(3)에 비해, 단체 투과율이 높고, 적어도 편광도가 99.9％ 이상의 편광 성능이 뛰어난 편광막을 이용하는 것이 필요하게 된다.
도 5에 나타내는 편광막 1～7의 편광 성능은, 식 (3)에 의거하여 산출된다. 식 (3)을 이용하는 것으로 편광막의 편광 성능의 지표가 되는 2색비(DR)로부터 단체 투과율(T)과 편광도(P)를 산출할 수 있다. 2색비란 편광막의 흡수축 방향의 흡광도를 투과축 방향의 흡광도에서 제한 값이다. 이 수치가 높을수록 편광 성능이 우수한 것을 나타내고 있다. 예를 들면, 편광막(3)은, 2색비가 약 94가 되는 편광 성능을 가지는 편광막으로서 산출된다. 이값을 밑도는 편광막은 요구 성능에 이르지 않는다고 하는 것이 된다.
또, 백라이트 측과 시인측의 어느 쪽이든 일방측의 편광막으로서 편광막(3)에 비해 편광 성능이 뒤떨어진다, 예를 들면, 편광막(1)에 속하는 편광막(H)(41.0％, 99.95％) 또는 편광막(2)에 속하는 편광막(J)(42.0％, 99.9％)을 이용한 경우, 식 (1)(2)에서 밝혀지는 바와 같이, 요구 성능을 달성하기 위해서는, 예를 들면, 타방측의 편광막으로서 편광막(6)에 속하는 편광막(I)(43.2％, 99.95％) 또는 편광막(7)에 속하는 편광막(K)(42.0％, 99.998％)과 같은, 편광막(3)에 비해, 편광 성능이 보다 뛰어난 편광막을 이용하지 않으면 안 된다.
액정 TV용의 표시장치의 요구 성능을 달성하기 위해서는, 백라이트 측과 시인측의 어느 쪽이든 일방측의 편광막의 편광 성능이, 적어도 편광막(3)보다 우수하지 않으면 안 된다. 도 4의 라인 1(T＜42.3％)은, 그 하한치를 나타낸다. 타방, 도 4의 라인 2(T≥42.3％)는, 편광도(P)의 하한치를 나타낸다. 백라이트 측과 시인측의 어느 쪽이든 일방측의 편광막으로서 편광도(P)가 99.9％이하의 편광막을 이용한 경우에는, 타방측의 편광막으로서 편광 성능이 아무리 뛰어난 편광막을 이용해도, 요구 성능을 달성할 수 없다.
결론으로는, 대형 표시 소자를 이용한 액정 TV용의 표시장치로서 구해지는 편광 성능을 달성하려고 하는 경우에는, 백라이트 측과 시인측의 어느 쪽이든 일방측의 편광막의 편광 성능이 적어도 라인 1(T＜42.3％) 및 라인 2(T≥42.3％)에서 나타내지는 한계를 넘는 영역에 있는 편광막, 보다 구체적으로는, 편광막(3) 보다 뛰어난 편광 성능을 가져, 편광도가 99.9％이상의 편광막인 것이 바람직한 조건이 된다.
이것에 대해서, 유기 EL표시장치에 사용되는 편광막은, 주로 1／4 파장 위상차이 필름과 조합되어 엔 편광을 형성함으로써, 내부 반사광을 차단하는 목적으로 사용되는 것이 많아, 이 경우에는, 1매의 편광막이 사용되게 된다. 따라서, 2매의 편광막을 사용하는 투과형 액정표시장치의 경우와 달리, 유기 EL표시장치에 사용되는 편광막은, 먼저 말한 바와 같이, 구해지는 광학적 요구 특성이 다른 것이 되어, 단체 투과율을 T로 하고, 편광도를 P로 했을 때, T≥42.5 및 P≥99.5로 나타나는 조건이 된다. 도 4에 유기 EL표시장치에 사용되는 편광막의 요구 특성을 상상선으로 나타낸다.
[편광막의 제조에 관한 실시예]
본 발명의 광학적 필름 적층체에 사용되는 편광막의 실시예로서, 실시예 1～18을 나타낸다. 이러한 실시예에 있어서 제조되는 편광막의 제조 조건을, 도 27 및 도 28에 나타낸다. 또한, 대비되는 예로서 참고예 및 비교예도 작성했다. 도 29는, 제 1단의 공중 고온 연신 후에 있어서의 실시예 1～18 및 참고예 1～3에 의한 연신 적층체의 각각에 대하여, PET 수지기재의 배향 함수치를 나타내는 표이다.
[실시예 1]
비정성 에스테르계 열가소성 수지기재로서, 이소프탈산을 6mol％ 공중합시킨 이소프탈산 공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트(이하, 「비정성 PET」라고 한다)의 연속 웹의 기재를 제작했다. 비정성 PET의 유리 전이 온도는 75℃이다. 연속 웹의 비정성 PET기재와 폴리비닐 알코올(이하, 「PVA」라고 한다) 층으로 이루어지는 적층체를 이하와 같이 제작했다. 덧붙여서 PVA의 유리 전이 온도는 80℃이다.
두께 200㎛의 비정성 PET기재와, 중합도 1000 이상, 감화도(saponification degree) 99％ 이상의 PVA분말을 물에 용해한 4～5중량％ 농도의 PVA수용액을 준비했다. 다음에, 상기한 두께 200㎛의 비정성 PET기재에 PVA수용액을 도포하고, 50～60℃의 온도로 건조하여, 비정성 PET기재상에 두께 7㎛의 PVA층을 제막했다. 이하, 이것을 「비정성 PET기재에 7㎛두께의 PVA층이 제막된 적층체」 또는 「7㎛두께의 PVA층을 포함한 적층체」또는 단순히 「적층체」라고 한다.
7㎛두께의 PVA층을 포함한 적층체를, 공중 보조 연신 및 붕산 수중 연신의 2단 연신 공정을 포함한 이하의 공정을 거쳐, 3㎛두께의 편광막을 제조했다. 제 1단의 공중 보조 연신 공정에 의해서, 7㎛두께의 PVA층을 포함한 적층체를 비정성 PET기재와 일체로 연신하여, 5㎛두께의 PVA층을 포함한 연신 적층체를 생성했다. 이하, 이것을 「연신 적층체」라고 한다. 구체적으로는, 연신 적층체는, 7㎛두께의 PVA층을 포함한 적층체를 130℃의 연신 온도 환경에 설정된 오븐에 배치된 연신 장치에 걸쳐 연신 배율이 1.8배가 되도록 자유 단일축으로 연신한 것이다. 이 연신 처리에 의해서, 연신 적층체 내의 PVA층은, PVA분자가 배향된 5㎛두께의 PVA층으로 변화했다.
다음에, 염색공정에 의해서, PVA분자가 배향된 5㎛두께의 PVA층에 요오드를 흡착시킨 착색 적층체를 생성했다. 이하, 이것을 「착색 적층체」라고 한다. 구체적으로는, 착색 적층체는, 연신 적층체를 액체의 온도 30℃의 요오드 및 요오드화 칼륨을 포함한 염색액에, 최종적으로 생성되는 편광막을 구성하는 PVA층의 단체 투과율이 40～44％가 되도록 임의의 시간, 침지하는 것에 의해서, 연신 적층체에 포함되는 PVA층에 요오드를 흡착시킨 것이다. 본 공정에 있어서, 염색액은, 물을 용매로서, 요오드 농도를 0.12～0.30중량％의 범위 내로 하고, 요오드화 칼륨 농도를 0.7～2.1중량％의 범위 내로 했다. 요오드와 요오드화 칼륨의 농도의 비는 1대 7이다.
덧붙여서, 요오드를 물에 용해하려면 요오드화 칼륨을 필요로 한다. 보다 상세하게는, 요오드 농도 0.30중량％, 요오드화 칼륨 농도 2.1중량％의 염색액에 연신 적층체를 60초간 침지하는 것에 의해서, PVA분자가 배향된 5㎛두께의 PVA층에 요오드를 흡착시킨 착색 적층체를 생성했다. 실시예 1에 있어서는, 요오드 농도 0.30중량％로 요오드화 칼륨 농도 2.1중량％의 염색액으로의 연신 적층체의 침지 시간을 바꾸는 것에 의해서, 최종적으로 생성되는 편광막의 단체 투과율을 40～44％가 되도록 요오드 흡착량을 조정하여, 단체 투과율과 편광도를 달리하는 여러 가지의 착색 적층체를 생성했다.
또한, 제 2단의 붕산 수중 연신 공정에 의해서, 착색 적층체를 비정성 PET기재와 일체로 더 연신하고, 3㎛두께의 편광막을 구성하는 PVA층을 포함한 광학 필름 적층체를 생성했다. 이하, 이것을 「광학 필름 적층체」라고 한다. 구체적으로는, 광학 필름 적층체는, 착색 적층체를 붕산과 요오드화 칼륨을 포함한 액체의 온도 범위 60～85℃의 붕산 수용액으로 설정된 처리 장치에 배치된 연신 장치에 걸쳐, 연신 배율이 3.3배가 되도록 자유 단일축으로 연신한 것이다. 보다 상세하게는, 붕산 수용액의 액체의 온도는 65℃이다. 그것은 또, 붕산 함유량을 물 100중량부에 대해서 4중량부로 하고, 요오드화 칼륨 함유량을 물 100중량부에 대해서 5중량부로 했다.
본 공정에 있어서는, 요오드 흡착량을 조정한 착색 적층체를 우선 5～10초간 붕산 수용액에 침지했다. 그러한 후에, 그 착색 적층체를 그대로 처리 장치에 배치된 연신 장치인 주속이 다른 복수그룹의 롤 사이를 통해, 30～90초 걸쳐 연신 배율이 3.3배가 되도록 자유 단일축으로 연신했다. 이 연신 처리에 의해서, 착색 적층체에 포함되는 PVA층은, 흡착된 요오드가 폴리 요오드 이온 착체로서 한 방향에 고차로 배향한 3㎛두께의 PVA층으로 변화했다. 이 PVA층이 광학 필름 적층체의 편광막을 구성한다.
이상과 같이 실시예 1은, 우선, 비정성 PET기재에 7㎛두께의 PVA층이 제막된 적층체를 연신 온도 130℃의 공중 보조 연신에 의해서 연신 적층체를 생성하고, 다음에, 연신 적층체를 염색에 의해서 착색 적층체를 생성하고, 게다가 착색 적층체를 연신 온도 65도의 붕산 수중 연신에 의해서 총 연신 배율이 5.94배가 되도록 비정성 PET기재와 일체로 연신된 3㎛두께의 PVA층을 포함한 광학 필름 적층체를 생성했다. 이러한 2단 연신에 의해서 비정성 PET기재에 제막된 PVA층의 PVA분자가 고차로 배향되며, 염색에 의해서 흡착된 요오드가 폴리 요오드 이온 착체로서 한 방향에 고차로 배향된 편광막을 구성하는 3㎛두께의 PVA층을 포함한 광학 필름 적층체를 생성할 수 있었다.
광학 필름 적층체의 제조에 필수의 공정은 아니지만, 세정 공정에 의해서, 광학 필름 적층체를 붕산 수용액으로부터 꺼내, 비정성 PET기재에 제막된 3㎛두께의 PVA층의 표면에 부착한 붕산을 요오드화 칼륨 수용액으로 세정했다. 그러한 후에, 세정된 광학 필름 적층체를 60℃의 온풍에 의한 건조 공정에 의해서 건조했다. 또한 세정 공정은, 붕산 석출 등의 외관 불량을 해소하기 위한 공정이다.
다음에, 첩합 및／또는 전사 공정에 의해서, 비정성 PET기재에 제막된 3㎛두께의 PVA층의 표면에 접착제를 도포하면서, 80㎛두께의 TAC(트리아세틸 셀룰로오스계) 필름을 첩합한 후, 비정성 PET기재를 박리하여, 3㎛두께의 PVA층을 80㎛두께의 TAC(트리아세틸 셀룰로오스계) 필름으로 전사했다.
[실시예 2]
실시예 2는, 실시예 1의 경우와 마찬가지로, 우선, 비정성 PET기재에 7㎛두께의 PVA층이 제막된 적층체를 생성하고, 다음에, 7㎛두께의 PVA층을 포함한 적층체를 공중 보조 연신에 의해서 배율이 1.8배가 되도록 연신한 연신 적층체를 생성하고, 그러한 후에, 연신 적층체를, 액체의 온도 30℃의 요오드 및 요오드화 칼륨을 포함한 염색액에 침지하는 것에 의해서, 요오드를 흡착시킨 PVA층을 포함한 착색 적층체를 생성했다. 실시예 2는, 실시예 1과는 다른 이하의 가교 공정을 포함한다. 그것은, 착색 적층체를 40℃의 붕산 가교 수용액에 60초간 침지하는 것에 의해서, 요오드를 흡착시킨 PVA층의 PVA분자끼리 가교 처리를 가하는 공정이다. 본 공정의 붕산 가교 수용액은, 붕산 함유량을 물 100중량부에 대해서 3중량부로 하고, 요오드화 칼륨 함유량을 물 100중량부에 대해서 3중량부로 했다.
실시예 2의 가교 공정은, 적어도 3개의 기술적 작용을 구한 것이다. 제 1은, 후속 공정의 붕산 수중 연신에 있어서 착색 적층체에 포함되는 박막화된 PVA층을 용해시키지 않도록 한 불용화 작용이다. 제 2는, PVA층에 착색된 요오드를 용출시키지 않도록 한 착색 안정화 작용이다. 제 3은, PVA층의 분자끼리를 가교하는 것에 의해서 결절점을 생성하도록 한 결절점 생성 작용이다.
실시예 2는, 다음에, 가교된 착색 적층체를, 실시예 1의 연신 온도 65℃보다 높은 75℃의 붕산 수중 연신욕에 침지하는 것에 의해서, 실시예 1의 경우와 마찬가지로, 연신 배율이 3.3배가 되도록 연신하여, 광학 필름 적층체를 생성했다. 또 실시예 2의 세정 공정, 건조 공정, 첩합 및／또는 전사 공정은, 모두 실시예 1의 경우와 같다.
또한, 붕산 수중 연신 공정에 앞서는 가교 공정에 구해지는 기술적 작용을 보다 명확하게 하기 위해, 실시예 1의 가교되어 있지 않은 착색 적층체를 연신 온도 70～75℃의 붕산 수중 연신욕에 침지한 경우, 착색 적층체에 포함되는 PVA층은, 붕산 수중 연신욕에 있어서 용해하여, 연신할 수 없었다.
[실시예 3]
실시예 3은, 실시예 1의 경우와 마찬가지로, 우선, 비정성 PET기재에 7㎛두께의 PVA층이 제막된 적층체를 생성하고, 다음에, 7㎛두께의 PVA층을 포함한 적층체를 공중 보조 연신에 의해서 배율이 1.8배가 되도록 연신한 연신 적층체를 생성했다. 실시예 3은, 실시예 1과는 다른 이하의 불용화 공정을 포함한다. 그것은, 연신 적층체를 액체의 온도 30℃의 붕산 불용화 수용액에 30초간 침지하는 것에 의해서, 연신 적층체에 포함되는 PVA분자가 배향된 PVA층을 불용화하는 공정이다. 본 공정의 붕산 불용화 수용액은, 붕산 함유량을 물 100중량부에 대해서 3중량부로 했다. 실시예 3의 불용화 공정에 구해지는 기술적 작용은, 적어도 후속 공정의 염색공정에 있어서, 연신 적층체에 포함되는 PVA층을 용해시키지 않도록 한 불용화이다.
실시예 3은, 다음에, 불용화된 연신 적층체를, 실시예 1의 경우와 마찬가지로, 액체의 온도 30℃의 요오드 및 요오드화 칼륨을 포함한 염색액에 침지하는 것에 의해서, 요오드를 흡착시킨 PVA층을 포함한 착색 적층체를 생성했다. 그러한 후에, 생성된 착색 적층체를 실시예 1과 같은 연신 온도인 65℃의 붕산 수중 연신욕에 침지하는 것에 의해서, 실시예 1의 경우와 마찬가지로, 연신 배율이 3.3배가 되도록 연신하여, 광학 필름 적층체를 생성했다. 또 실시예 3의 세정 공정, 건조 공정, 첩합 및／또는 전사 공정은, 모두 실시예 1의 경우와 같다.
또한, 염색공정에 앞서는 불용화 공정에 구해지는 기술적 작용을 보다 명확하게 하기 위해, 우선, 실시예 1의 불용화되어 있지 않은 연신 적층체를 염색에 의해서 착색 적층체를 생성하고, 생성된 착색 적층체를 연신 온도 70～75℃의 붕산 수중 연신욕에 침지한 방법을 수행했다. 이 경우, 착색 적층체에 포함되는 PVA층은, 실시예 2에 나타낸 바와 같이, 붕산 수중 연신욕에 있어서 용해하여, 연신할 수 없었다.
다음에, 물을 용매로 하고, 요오드 농도를 0.30중량％로 한 실시예 1의 염색액을 대신해, 요오드 농도를 0.12～0.25중량％로 하고, 다른 조건을 그대로 한 염색액에, 실시예 1의 불용화되어 있지 않은 연신 적층체를 침지한 방법을 수행했다. 이 경우, 연신 적층체에 포함되는 PVA층은, 염색욕에 있어서 용해하여, 염색 불능이었다. 그런데, 실시예 3의 불용화된 연신 적층체를 이용한 경우에는, 염색액의 요오드 농도를 0.12～0.25중량％여도, PVA층은 용해하지 않고, PVA층으로의 염색은 가능했다.
염색액의 요오드 농도가 0.12～0.25중량％여도 PVA층으로의 염색이 가능한 실시예 3에 있어서는, 연신 적층체의 염색액으로의 침지 시간을 일정하게 하여, 염색액의 요오드 농도 및 요오드화 칼륨 농도를 실시예 1에 나타낸 일정 범위 내로 변화시키는 것에 의해서, 최종적으로 생성되는 편광막의 단체 투과율을 40～44％가 되도록 요오드 흡착량을 조정하고, 단체 투과율과 편광도를 달리하는 착색 적층체를 여러 가지 생성했다.
[실시예 4]
실시예 4는, 실시예 1의 제조 공정에 실시예 3의 불용화 공정과 실시예 2의 가교 공정을 더한 제조 공정에 의해서 생성한 광학 필름 적층체이다. 우선, 비정성 PET기재에 7㎛두께의 PVA층이 제막된 적층체를 생성하고, 다음에, 7㎛두께의 PVA층을 포함한 적층체를 공중 보조 연신에 의해서 연신 배율이 1.8배가 되도록 자유 단일축으로 연신하고, 연신 적층체를 생성했다. 실시예 4는, 실시예 3의 경우와 마찬가지로, 생성된 연신 적층체를 액체의 온도 30℃의 붕산 불용화 수용액에 30초간 침지하는 불용화 공정에 의해서, 연신 적층체에 포함되는 PVA분자가 배향된 PVA층을 불용화했다. 실시예 4는 또한, 불용화된 PVA층을 포함한 연신 적층체를, 실시예 3의 경우와 마찬가지로, 액체의 온도 30℃의 요오드 및 요오드화 칼륨을 포함한 염색액에 침지하는 것에 의해서 요오드를 흡착시킨 PVA층을 포함한 착색 적층체를 생성했다.
실시예 4는, 실시예 2의 경우와 마찬가지로, 생성된 착색 적층체를 40℃의 붕산 가교 수용액에 60초간 침지하는 가교 공정에 의해서, 요오드를 흡착시킨 PVA층의 PVA 분자끼리를 가교했다. 실시예 4는 또한, 가교된 착색 적층체를, 실시예 1의 연신 온도 65℃보다 높은 75℃의 붕산 수중 연신욕에 5～10초간 침지하고, 실시예 2의 경우와 마찬가지로, 연신 배율이 3.3배가 되도록 자유 단일축으로 연신하여, 광학 필름 적층체를 생성했다. 또 실시예 4의 세정 공정, 건조 공정, 첩합 및／또는 전사 공정은, 모두 실시예 1에서 3의 경우와 같다.
또, 실시예 4는, 실시예 3의 경우와 마찬가지로, 염색액의 요오드 농도가 0.12～0.25중량％여도, PVA층은 용해할 일은 없다. 실시예 4에 있어서는, 연신 적층체의 염색액으로의 침지 시간을 일정하게 하고, 염색액의 요오드 농도 및 요오드화 칼륨 농도를 실시예 1에 나타낸 일정 범위 내로 변화시키는 것에 의해서, 최종적으로 생성되는 편광막의 단체 투과율을 40～44％가 되도록 요오드 흡착량을 조정하여, 단체 투과율과 편광도를 달리하는 착색 적층체를 여러 가지 생성했다.
이상과 같이 실시예 4는, 우선, 비정성 PET기재에 7㎛두께의 PVA층이 제막된 적층체를 생성하고, 다음에, 7㎛두께의 PVA층을 포함한 적층체를 공중 보조 연신에 의해서 연신 배율이 1.8배가 되도록 자유 단일축으로 연신한 연신 적층체를 생성했다. 생성된 연신 적층체를 액체의 온도 30℃의 붕산 불용화 수용액에 30초간 침지하는 것에 의해서 연신 적층체에 포함되는 PVA층을 불용화했다. 불용화된 PVA층을 포함한 연신 적층체를 액체의 온도 30℃의 요오드 및 요오드화 칼륨을 포함한 염색액에 침지하는 것에 의해서 불용화된 PVA층에 요오드를 흡착시킨 착색 적층체를 생성했다. 요오드를 흡착시킨 PVA층을 포함한 착색 적층체를 40℃의 붕산 가교 수용액에 60초간 침지하는 것에 의해서, 요오드를 흡착시킨 PVA층의 PVA분자끼리를 가교했다. 가교된 PVA층을 포함한 착색 적층체를 붕산과 요오드화 칼륨을 포함한 액체의 온도 75℃의 붕산 수중 연신욕에 5～10초간 침지하고, 그러한 후에, 붕산 수중 연신에 의해서 배율이 3.3배가 되도록 자유 단일축으로 연신한 광학 필름 적층체를 생성했다.
실시예 4는, 이와 같이 공중 고온 연신 및 붕산 수중 연신으로 이루어지는 2단 연신과 염색욕으로의 침지에 앞서는 불용화 및 붕산 수중 연신에 앞서는 가교로 이루어지는 사전 처리에 의해서, 비정성 PET기재에 제막된 PVA층의 PVA분자가 고차로 배향되며, 염색에 의해서 PVA분자에 확실히 흡착된 요오드가 폴리 요오드 이온 착체로서 한 방향에 고차로 배향된 편광막을 구성하는 3㎛두께의 PVA층을 포함한 광학 필름 적층체를 안정적으로 생성할 수 있었다.
[실시예 5]
실시예 5는, 이하의 차이점을 제외하고, 실시예 4와 같은 조건으로 제조된 광학 필름 적층체이다. 차이점은 비정성 PET기재에 제막된 PVA층의 두께에 있다. 실시예 4는, 7㎛두께의 PVA층에서 최종적으로 광학 필름 적층체에 포함되는 PVA층이 3㎛두께였다. 이것에 대해서, 실시예 5는, 12㎛두께의 PVA층에서 최종적으로 광학 필름 적층체에 포함되는 PVA층이 5㎛두께였다.
[실시예 6]
실시예 6은, 이하의 차이점을 제외하고, 실시예 4와 같은 조건으로 제조된 광학 필름 적층체이다. 차이점은 비정성 PET기재에 이용한 중합 모노머에 있다. 실시예 4는, 이소프탈산을 PET에 공중합시킨 비정성 PET기재를 이용했다. 이것에 대해서, 실시예 6은, PET에 대해서 변성기로서 1, 4－시클로헥산 디 메탄올을 공중합시킨 비정성 PET기재를 이용했다.
[실시예 7]
실시예 7은, 이하의 차이점을 제외하고, 실시예 4와 같은 조건으로 제조된 광학 필름 적층체이다. 차이점은, 총 연신 배율이 6배 또는 6배에 가까운 값이 되도록 공중 보조 연신 및 붕산 수중 연신의 각각의 연신 배율을 변화시킨 것에 있다. 실시예 4는, 공중 보조 연신 및 붕산 수중 연신의 각각의 연신 배율을 1.8배 및 3.3배로 했다. 이것에 대해서, 실시예 7은, 각각의 연신 배율을 1.2배 및 4.9배로 했다. 그런데 실시예 4의 총 연신 배율이 5.94배였다. 이것에 대해서 실시예 7의 총 연신 배율이 5.88배였다. 이것은, 붕산 수중 연신에 있어서, 연신 배율이 4.9배 이상으로 연신할 수 없었던 것에 의한다.
[실시예 8]
실시예 8은, 이하의 차이점을 제외하고, 실시예 4와 같은 조건으로 제조된 광학 필름 적층체이다. 차이점은, 총 연신 배율이 6배가 되도록 공중 보조 연신 및 붕산 수중 연신의 각각의 연신 배율을 변화시킨 것에 있다. 실시예 8은, 각각의 연신 배율을 1.5배 및 4.0배로 했다.
[실시예 9]
실시예 9는, 이하의 차이점을 제외하고, 실시예 4와 같은 조건으로 제조된 광학 필름 적층체이다. 차이점은, 총 연신 배율이 6배가 되도록 공중 보조 연신 및 붕산 수중 연신의 각각의 연신 배율을 변화시킨 것에 있다. 실시예 9는, 각각의 연신 배율을 2.5배 및 2.4배로 했다.
[실시예 10]
실시예 10은, 이하의 차이점을 제외하고, 실시예 4와 같은 조건으로 제조된 광학 필름 적층체이다. 차이점은, 실시예 4의 경우, 공중 보조 연신의 연신 온도를 130℃로 설정한 것에 대하고, 실시예 10에서는, 공중 보조 연신의 연신 온도를 95℃로 한 것에 있다.
[실시예 11]
실시예 11은, 이하의 차이점을 제외하고, 실시예 4와 같은 조건으로 제조된 광학 필름 적층체이다. 차이점은, 실시예 4의 경우, 공중 보조 연신의 연신 온도를 130℃로 설정한 것에 대하고, 실시예 11에서는, 공중 보조 연신의 연신 온도를 110℃로 한 것에 있다.
[실시예 12]
실시예 12는, 이하의 차이점을 제외하고, 실시예 4와 같은 조건으로 제조된 광학 필름 적층체이다. 차이점은, 실시예 4의 경우, 공중 보조 연신의 연신 온도를 130℃로 설정한 것에 대하고, 실시예 12에서는, 공중 보조 연신의 연신 온도를 150℃로 한 것에 있다.
[실시예 13]
실시예 13은, 이하의 차이점을 제외하고, 실시예 4와 같은 조건으로 제조된 광학 필름 적층체이다. 차이점은, 공중 보조 연신의 연신 배율이 1.8배로 붕산 수중 연신의 연신 배율을 2.8배로 변화시킨 것에 있다. 실시예 13의 경우에는, 그것에 의해서, 총 연신 배율은, 실시예 4의 경우의 약 6배(정확하게는 5.94배)인 것에 대해, 약 5배(정확하게는 5.04배)가 되었다.
[실시예 14]
실시예 14는, 이하의 차이점을 제외하고, 실시예 4와 같은 조건으로 제조된 광학 필름 적층체이다. 차이점은, 공중 보조 연신의 연신 배율이 1.8배로 붕산 수중 연신의 연신 배율을 3.1배로 변화시킨 것에 있다. 실시예 14의 경우에는, 그것에 의해서, 총 연신 배율은, 실시예 4의 경우의 약 6배(정확하게는 5.94배)인 것에 대해, 약 5.5배(정확하게는 5.58배)가 되었다.
[실시예 15]
실시예 15는, 이하의 차이점을 제외하고, 실시예 4와 같은 조건으로 제조된 광학 필름 적층체이다. 차이점은, 공중 보조 연신의 연신 배율이 1.8배로 붕산 수중 연신의 연신 배율을 3.6배로 변화시킨 것에 있다. 실시예 15의 경우, 그것에 의해서, 총 연신 배율은, 실시예 4의 경우의 약 6배(정확하게는 5.94배)인 것에 대해, 약 6.5배(정확하게는 6.48배)가 되었다.
[실시예 16]
실시예 16은, 이하의 차이점을 제외하고, 실시예 4와 같은 조건으로 제조된 광학 필름 적층체이다. 차이점은, 공중 보조 연신의 연신 방법에 있다. 실시예 4에 있어서는, 공중 보조 연신에 의해서 연신 배율이 1.8배가 되도록 자유 단일축으로 연신했다. 이것에 대해서, 실시예 16에 있어서는, 고정 단일축의 공중 보조 연신에 의해서 연신 배율이 1.8배가 되도록 했다.
[실시예 17]
실시예 17은, 이하의 차이점을 제외하고, 실시예 16과 같은 조건으로 제조된 광학 필름 적층체이다. 이 경우의 공중 보조 연신은, 연신 배율이 1.8배이지만, 차이점은, 붕산 수중 연신의 연신 배율을 3.9배로 변화시킨 것에 있다. 실시예 17의 경우에는, 그것에 의해서, 총 연신 배율은, 실시예 16의 경우에 있어서의 약 6배(정확하게는 5.94배)에 대해, 약 7배(정확하게는 7.02배)가 되었다.
[실시예 18]
실시예 18은, 이하의 차이점을 제외하고, 실시예 16과 같은 조건으로 제조된 광학 필름 적층체이다. 차이점은, 공중 보조 연신의 연신 배율이 1.8배로 붕산 수중 연신의 연신 배율을 4.4배로 변화시킨 것에 있다. 실시예 18의 경우, 그것에 의해서, 총 연신 배율은, 실시예 16의 경우의 약 6배(정확하게는 5.94배)에 대해, 약 8배(정확하게는 7.92배)가 되었다.
[비교예 1]
비교예 1은, 실시예 4와 같은 조건으로, 200㎛두께의 비정성 PET기재에 PVA 수용액을 도포하고, 건조시켜 비정성 PET기재에 7㎛두께의 PVA층을 제막한 적층체를 생성했다. 다음에, 연신 온도를 130℃로 설정한 공중 고온 연신에 의해서, 7㎛두께의 PVA층을 포함한 적층체를 연신 배율이 4.0배가 되도록 자유 단일축으로 연신한 연신 적층체를 생성했다. 이 연신 처리에 의해서, 연신 적층체에 포함되는 PVA층은, PVA분자가 배향된 3.5㎛두께의 PVA층으로 변화했다.
다음에, 연신 적층체는 염색 처리되어, PVA분자가 배향된 3.5㎛두께의 PVA층에 요오드를 흡착시킨 착색 적층체가 생성되었다. 구체적으로는, 착색 적층체는, 연신 적층체를 액체의 온도 30℃의 요오드 및 요오드화 칼륨을 포함한 염색액에, 최종적으로 생성되는 편광막을 구성하는 PVA층의 단체 투과율이 40～44％가 되도록 임의의 시간, 침지하는 것에 의해서, 연신 적층체에 포함되는 PVA층에 요오드를 흡착시킨 것이다. 이와 같이, PVA분자가 배향된 PVA층으로의 요오드 흡착량을 조정하여, 단체 투과율과 편광도를 달리하는 착색 적층체를 여러 가지 생성했다.
또한, 착색 적층체는 가교 처리된다. 구체적으로는, 액체의 온도가 40℃이고, 물 100중량부에 대해서 붕산 3중량부를 포함하고, 물 100중량부에 대해서 요오드화 칼륨 3중량부를 포함한 붕산 가교 수용액에 60초간, 침지하는 것에 의해서 착색 적층체에 가교 처리를 가했다. 비교예 1은, 가교 처리가 실시된 착색 적층체가 실시예 4의 광학 필름 적층체에 상당한다. 따라서, 세정 공정, 건조 공정, 첩합 및／또는 전사 공정은, 모두 실시예 4의 경우와 같다.
[비교예 2]
비교예 2는, 비교예 1의 연신 적층체를 비교예 1과 같은 조건으로, 연신 배율이 4.5배, 5.0배, 6.0배가 되도록 연신한 연신 적층체를 생성했다. 비교표는, 비교예 1과 비교예 2를 포함한, 200㎛두께의 비정성 PET기재와 상기 비정성 PET기재에 제막된 PVA층에 발생한 현상을 나타낸 것이다. 이것에 의해, 연신 온도 130℃의 공중 고온 연신에 의한 연신 배율이 4.0배를 한도로 하는 것을 확인했다.
[연신에 관련하는 기술적 배경]
도 18～도 22는, 모두 실험에 의거하여 나타낸 것이다. 우선, 도 18을 참조하면, 도 18은, 결정성 PET와 비정성 PET와 PVA계 수지의 각각의 연신 온도와 연신 가능 배율과의 상대 관계를 실험에 의거하여 나타낸 도면이다.
도 18에 있어서, 굵은 선은, 연신 온도의 변화에 따르는 비정성 PET의 연신 가능 배율의 변화를 나타낸다. 비정성 PET는, Tg가 약 75℃이며, 이것 이하의 온도로 연신할 수 없다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 공중 고온의 자유 단일축 연신에 의하면 약 110℃를 넘는 점에서 7.0배 이상으로까지 연신할 수 있다. 또한, 도 18의 가는 선은, 연신 온도의 변화에 따르는 결정성 PET의 연신 가능 배율의 변화를 나타낸다. 결정성 PET는, Tg가 약 80℃이며, 이것 이하의 온도에서는 연신할 수 없다.
다음에, 도 19를 참조하면, 도면은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 Tg와 융점 Tm과의 사이에서의 온도 변화에 따르는 결정성 PET와 비정성 PET의 각각의 결정화 속도의 변화를 나타낸다. 도 19에 있어서, 80℃에서 110℃전후의 아모르퍼스(amorphous) 상태에 있는 결정성 PET는 120℃전후로 급속히 결정화하는 것이 이해된다.
또, 도 18에서 분명한 바와 같이, 결정성 PET에 있어서는, 공중 고온의 자유 단일축 연신에 의한 연신 가능 배율은, 4.5～5.5배가 상한이 된다. 게다가, 적용될 수 있는 연신 온도는, 극히 한정적으로, 약 90℃에서 약 110℃까지의 온도 범위이다.
도 29에, 결정성 PET를 이용하여 공중 고온의 자유 단일축 연신을 행한 예를, 참고예 1～3으로서 나타낸다. 이것들은, 모두, 두께 200㎛의 결정성 PET기재에, 두께 7㎛의 PVA층을 제막한 적층체를, 공중 고온 연신하는 것에 의해서 생성된, 두께 3.3㎛의 편광막이다. 각각의 연신 온도에는 차이가 있어, 연신 온도는, 참고예 1이 110℃, 참고예 2가 100℃, 참고예 3이 90℃이다. 여기서 주목해야 할 것은, 연신 가능 배율이다. 참고예 1의 연신 배율의 한계는 4.0배이며, 참고예 2및 3은 4.5배이다. 최종적으로는 적층체 자체가 파단한 것에 의해서, 이것들을 넘는 연신 처리가 불가능했다. 그렇지만, 이 결과에는, 결정성 PET기재에 제막된 PVA계 수지층 자체의 연신 가능 배율이 영향을 미치고 있을 가능성을 부정할 수 없다.
그래서 도 18을 참조하면, 이 도면에 있어서의 파선은, PVA계 수지에 속하는 PVA의 연신 가능 배율을 나타낸다. PVA계 수지의 Tg는 75～80℃이며, 이것 이하에서 PVA계 수지로 이루어지는 단층체를 연신할 수 없다. 도 18에서 분명한 바와 같이, 공중 고온의 자유 단일축 연신에 의하면, PVA계 수지로 이루어지는 단층체의 연신 가능 배율은 5.0배를 한도로 한다. 이것에 의해, 본 발명자들은, 이하를 분명하게 할 수 있었다. 그것은, 결정성 PET 및 PVA계 수지의 각각의 연신 온도 및 연신 가능 배율의 관계로부터, 결정성 PET기재에 제막된 PVA계 수지층을 포함한 적층체의 공중 고온의 자유 단일축 연신에 의한 연신 가능 배율은, 90～110℃의 연신 온도 범위에 있어서 4.0～5.0배가 한도라고 하는 것이다.
다음에, 비정성 PET기재상에 PVA계 수지층을 도포 형성한 적층체를, 공중 고온의 아래에서, 자유 단일축 연신한 사례를, 이하의 표 1에 비교예 1 및 2로서 나타낸다. 비정성 PET기재에 연신 온도에 의한 한계는 없다. 비교예 1은, 200㎛두께의 비정성 PET기재에 제막된 7㎛두께의 PVA계 수지층을 포함한 적층체를, 연신 온도를 130℃로 설정한 공중 고온의 자유 단일축 연신에 의해서 생성된 편광막이다. 이때의 연신 배율은 4.0배였다.
표 1을 참조하면, 비교예 2는, 비교예 1과 마찬가지로, 200㎛두께의 비정성 PET기재에 제막된 7㎛두께의 PVA계 수지층을, 연신 배율이 4.5배, 5.0배, 6.0배가 되도록 각각을 연신하는 것에 의해서 생성된 편광막이다. 어느 비교예에 있어서도, 표 1에 나타낸 대로, 비정성 PET기재에 필름의 면내에서 연신의 불균일이 생기는지, 파단이 생겨, 한편으로, 연신 배율 4.5배로 PVA계 수지층에 파단이 생기고 있다. 이것에 의해, 연신 온도 130℃의 공중 고온 연신에 의한 PVA계 수지층의 연신 배율의 한계가 4.0배인 것을 확인했다.
Figure pat00001
참고예 1～3은 모두, 연신 온도에 차이는 있지만, 결정성 PET기재에 PVA계 수지층을 제막한 적층체에 대해, 4.0～4.5배의 연신 처리를 가하는 것에 의해서 PVA분자를 배향시켜, 박막화한 PVA계 수지층에, 요오드를 흡착시켜 착색 적층체를 생성한 것이다. 구체적으로는, 최종적으로 생성되는 편광막을 구성하는 PVA계 수지층의 단체 투과율이 40～44％가 되도록, 연신 적층체를 액체의 온도 30℃의 요오드 및 요오드화 칼륨을 포함한 염색액에 임의의 시간, 침지하는 것에 의해서, 연신 적층체에 포함되는 PVA계 수지층에 요오드를 흡착시켰다. 또 박막화 된 PVA계 수지층으로의 요오드 흡착량을 조정하는 것에 의해서 단체 투과율(T)과 편광도(P)를 달리하는 여러 가지의 편광막을 생성했다.
도 26을 참조하면, 도 26에 있어서의 라인 1 및 라인 2는, 본 발명의 광학적 표시장치에 사용되는 편광막에 요구되는 광학 특성을 규정하는 선이며, 편광도(P)와 투과율(T)의 관계가, 이것들 라인 1, 2보다 위에 있는 편광막은, 요구되는 광학 특성을 만족한다. 도 26에서는, 이것들 라인 1, 2와 대비하여, 참고예 1～3의 편광막의 광학 특성을 나타내고 있다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 참고예 1～3의 편광막은, 모두, 요구되는 광학 특성을 만족하지 않는다. 그 원인은, 결정성 PET기재에 제막된 PVA계 수지층은, 공중 고온 연신에 의해서, 어느 정도 PVA분자가 배향되지만, 그 한편으로, 공중 고온 연신은, PVA분자의 결정화를 촉진하여, 비정부분의 배향을 저해하고 있는 것이라고 추정된다.
그래서, 본 발명자들은, 본 발명에 앞서, PCT／JP2010／001460과 관련되는 국제 출원에 개시되는 편광막 및 그 제조 방법을 개발했다. 이것은, Tg이하의 연신 온도여도 PET기재에 제막된 PVA계 수지층을 포함한 적층체를 연신할 수 있다, 라고 하는 물의 가소제 기능에 주목한 지견에 의거한 것이다. 이 방법에 의해 제조되는 편광막의 일례를, 여기에서는 비교예 3으로 한다. 이 방법에 의하면, PET기재에 제막된 PVA계 수지층을 포함한 적층체는, 연신 배율 5.0배까지 연신할 수 있다.
본 발명자들은, 그 후 한층 더 연구를 진행시켜 연신 배율의 한계가 5.0배가 되는 원인은, PET기재가 결정성 PET에 의하는 것임을 확인했다. PET기재에 제막된 PVA계 수지층을 포함한 적층체는 Tg이하의 붕산 수용액으로 연신되기 때문에, PET기재가 결정성인지 비정성인지는 연신 작용에 크게 영향을 주지 않는다는 인식이었지만, 비정성 PET를 이용한 경우에는, 적층체를 연신 배율 5.5배까지 연신할 수 있는 것을 알아냈다. 이 경우, 비정성 PET를 기재로서 사용하여, 비교예 3에 나타내는 편광막의 제조 방법과 같은 방법을 적용하는 경우에 있어서, 연신 배율의 한계가 5.5배인 것의 원인은, 비결정성의 PET기재에 의한 연신 배율의 제한이 영향을 주고 있는 것이라고 추정된다.
비교예 1에 대해서는, 단체 투과율(T)과 편광도(P)를 달리하는 여러 가지의 편광막을 생성했다. 도 26에, 참고예 1～3과 함께, 그러한 광학 특성을 나타낸다.
도 20은, 본 발명자들이, 이러한 연구 결과를 기본으로 착상을 얻은, 2단 연신에 있어서의, 공중 고온 연신의 연신 배율과 종합 연신 배율(이하, 「총 연신 배율」이라고 한다.)과의 관계를 나타낸 것이다. 가로축은, 자유 단일축 연신에 의한 연신 온도 130℃의 공중 연신에 있어서의 연신 배율이다. 세로축의 총 연신 배율은, 이하에 말하는 자유 단일축 공중 고온 연신을 포함한 2단계의 연신 처리에 의해서, 공중 고온 연신 전의 길이인 원 길이를 1로서, 최종적으로 원 길이가 몇 배 연신 되었는가를 나타내는 총 연신 배율이다. 예를 들면, 연신 온도 130℃의 공중 고온 연신에 의한 연신 배율이 2배이며, 다음의 연신 배율이 3배이면, 총 연신 배율은 6배(2×3＝6)가 된다. 공중 고온 연신에 계속되는 제 2단의 연신 공정은, 연신 온도 65℃의 붕산 수용액 중에 있어서의 자유 단일축 연신(이하, 붕산 수용액에 침지시키면서 연신하는 처리를 「붕산 수중 연신」이라고 한다.)이다. 이 두 개의 연신 방법을 조합함으로써, 도 20에 나타내는 결과를 얻을 수 있었다.
도 20의 실선은, 비정성 PET의 연신 가능 배율을 나타내고 있다. 비정성 PET의 총 연신 배율은, 공중 고온 연신하지 않고, 직접 붕산 수중 연신을 한 경우, 즉 공중 고온 연신의 배율이 1배일 때에는, 5.5배가 한도이다. 더 이상의 연신을 실시하면, 비정성 PET는 파단한다. 그렇지만, 이값은, 비정성 PET의 최소 연신 배율에 상당한다. 비정성 PET의 총 연신 배율은, 공중 고온 연신 시의 연신 배율이 커질수록 커져, 연신 가능 배율은, 10배를 넘는다.
이것에 대해서, 도 20의 파선은, 비정성 PET에 제막된 PVA계 수지층의 연신 가능 배율을 나타내고 있다. 공중 고온 연신하지 않고, 직접 붕산 수중 연신 한 경우에는, PVA계 수지층의 총 연신 배율은 최대 배율을 나타내는 7배이다. 그렇지만, 공중 고온 연신 시의 연신 배율이 커질수록 PVA계 수지층의 총 연신 배율은 작아지며, 공중 고온 연신 시의 연신 배율이 3배의 점에서는, PVA계 수지층의 종합 연신 배율이 6배를 밑돈다. PVA계 수지층의 종합 연신 배율을 6배로 하려고 하면, PVA계 수지층이 파단한다. 도 20에서 분명한 바와 같이, 비정성 PET기재에 제막된 PVA계 수지층을 포함한 적층체를 연신할 수 없게 되는 원인은, 공중 고온의 연신 배율의 크기에 따라, 비정성 PET기재에 기인하는 것이기 때문에 PVA계 수지층에 기인하는 것으로 옮기는 것에 있다. 덧붙여서, PVA의 공중 연신 배율은 4배까지이며, 그 이상은 연신 불능이다. 이 배율이, PVA의 총 연신 배율에 상당하는 것이라고 추정된다.
여기서, 도 21을 참조한다. 도 21은, 결정성 PET와 비정성 PET 및 PVA계 수지에 대해서, 공중 고온 연신과 붕산 수중 연신의 2단 연신을 행한 경우에 있어서의 총 연신 가능 배율을, 공중 고온 연신의 연신 온도와의 관계로 나타내는 것으로, 실험에 의거하는 데이터를 따라 그려진 것이다. 도 18은, 결정성 PET와 비정성 PET 및 PVA계 수지에 대해서, 공중 고온 연신의 연신 온도를 가로축에 취하고, 공중 고온 연신의 연신 가능 배율을 세로축에 나타내는 것이다. 도 21과 도 18의 차이는, 가로축이 2배의 공중 고온 연신일 때의 연신 온도를 가로축에 취하고, 공중 고온 연신과 붕산 수중 연신과의 총 연신 가능 배율을 세로축에 나타낸 것이다.
본 발명에 있어서 사용하는데 적합한 편광막의 제조 방법은, 후술되는 바와 같이, 공중 고온 연신과 붕산 수중 연신과의 2단계의 연신 공정의 조합으로 이루어진다. 2단계 연신 공정의 조합은, 단순하게 상도할 수 있는 것은 아니다. 본 발명자들이 장기간에 걸쳐 열심히 연구를 거듭한 결과, 이 조합에 의해 처음으로, 이하에 기술하는 2개의 기술적 과제를 동시에 해결할 수 있다, 라고 하는 놀랄 만한 결과에 도달하기에 이르렀던 것이다. 열가소성 수지기재에 PVA계 수지층을 형성하여 연신 및 염색을 행함으로써 편광막을 제조하려고 하는 시도에 있어서는, 지금까지 해결 불능이라고 생각되어 온 2개의 기술적 과제가 존재한다.
제 1의 기술적 과제는, PVA계 수지의 배향성의 향상에 영향을 가지는 연신 배율 및 연신 온도가, 그 위에 PVA계 수지를 형성하는 열가소성 수지기재에 의해서 크게 제약을 받는 것이다.
제 2의 기술적 과제는, 연신 배율 및 연신 온도의 제약이라고 하는 문제를 극복할 수 있어도, PVA계 수지 및 열가소성 수지기재로서 사용되는 PET 등에서는, 결정성 수지의 결정화와 연신 가능성이 대립하는 물성이기 때문에, PVA계 수지의 연신이 PVA계 수지의 결정화에 의해서 제한되는 것이다.
제 1의 과제는 이하와 같다. 열가소성 수지기재를 이용하여 편광막을 제조하는 경우에 있어서의 제약은, 도 18에 나타내는 바와 같이, 연신 온도가 PVA계 수지의 Tg(약 75～80℃) 이상이며, 연신 배율이 4.5～5.0배라고 하는 PVA계 수지의 특성에 기인한다. 열가소성 수지기재로서 결정성 PET를 이용하면, 연신 온도가 90～110℃로 더 한정된다. 적층체의 공중 고온 연신에 의해서, 그 적층체에 포함되는 열가소성 수지기재에 형성된 PVA계 수지층을 박막화한 편광막은, 이러한 제한을 피하기 어려운 것이라고 생각되어 왔다.
그 때문에, 본 발명자들은, 물의 가소제 기능에 주목하고, 공중 고온 연신을 대신할 수 있는 붕산 수중 연신 방법을 제시했다. 그렇지만, 연신 온도가 60～85℃의 붕산 수중 연신에 의해서, 결정성 PET를 이용하면, 연신 배율의 한계가 5.0배가 되어, 비정성 PET를 이용한 경우라도, 연신 배율의 한계가 5.5배라고 하는, 열가소성 수지기재에 기인하는 제약을 피할 수 없었다. 이것에 의해, PVA분자의 배향성 향상이 제한되며, 박막화 된 편광막의 광학 특성도 한정되는 결과가 되었다. 이것이 제 1의 기술적 과제이다.
제 1의 기술적 과제의 해결 수단은, 도 22에 의해서 설명할 수 있다. 도 22는, 2개의 관련도로 이루어진다. 하나는, 열가소성 수지기재로서 이용되는 PET의 배향성을 나타내는 도면이며, 다른 하나는 PET의 결정화도를 나타내는 도면이다. 모두 가로축은, 공중 고온 연신과 붕산 수중 연신의 총 연신 배율을 나타낸다. 도 22의 파선은, 붕산 수중 연신 단독에 의한 총 연신 배율을 나타낸다. PET의 결정화도는, 결정성인지 비정성인지에 관련없이, 연신 배율이 4～5배의 곳에서 급상승한다. 그 때문에, 붕산 수중 연신을 적용한 경우여도, 연신 배율은, 5배 또는 5.5배가 한도였다. 여기서 배향성이 상한이 되어, 연신 장력이 급상승한다. 그 결과, 연신 불능이 된다.
이것에 대해서, 도 22의 실선은, 연신 온도 110℃에서 연신 배율이 2배가 되도록 공중 고온의 자유 단일축 연신을 행하고, 다음에 연신 온도 65℃의 붕산 수중 연신을 행한 결과를 나타낸다. 결정성인지 비정성인지에 관련없이, PET의 결정화도는, 붕산 수중 연신 단독의 경우와 달리 급상승하는 일은 없었다. 그 결과, 총 연신 가능 배율은, 7배까지 높일 수 있었다. 여기서 배향성이 상한이 되어 연신 장력이 급상승한다. 이것은, 도 21에서 분명한 바와 같이, 제 1단의 연신 방법으로서 공중 고온의 자유 단일축 연신을 채용한 결과이다. 이것에 대해서, 후술되는 바와 같이, 연신을 할 때 연신 방향으로 직각인 방향의 수축을 구속하는, 이른바 고정 단일축 연신법에 따른 공중 고온 연신을 행하면, 총 연신 가능 배율을 8.5배로 할 수 있다.
도 22에 있어서, 열가소성 수지기재로서 이용되는 PET의 배향성과 결정화도와의 관계는, 공중 고온 연신에 의한 보조 연신에 의해서, 결정성인지 비정성인지에 관련없이 PET의 결정화를 억제할 수 있는 것을 확인했다. 그렇지만, 보조 연신 온도와 PET의 배향성과의 관계를 나타내는 도 23을 참조하면, 열가소성 수지기재로서 결정성 PET를 이용한 경우, 보조 연신 후의 결정성 PET의 배향성은, 90℃에서는 0.30 이상, 100℃에서는 0.20 이상, 110℃에서도 0.10 이상이다. PET의 배향성이 0.10 이상이 되면, 붕산 수용액 중에 있어서의 제 2단째의 연신에 있어서, 연신 장력이 상승하고, 연신 장치에 가해지는 부하가 커서, 제조 조건으로서는 바람직하지 않다. 도 23은, 열가소성 수지기재로서는 비정성 PET를 이용하는 것이 바람직한 것을 나타내고 있고, 또한, 보다 바람직하게는, 배향 함수가 0.10 이하의 비정성 PET이며, 더 바람직하게는 0.05 이하의 비정성 PET인 것을 시사하는 것이다.
도 23은, 1.8배의 공중 고온 연신에 있어서의 공중 연신 온도와 열가소성 수지기재로서 이용되는 PET의 배향 함수와의 관계를 나타낸 실험 데이터이다. 도 23에서 분명한 바와 같이, 붕산 수용액 중에 있어서 연신 적층체를 고배율로 연신하는 것이 가능하게 되는, 배향 함수가 0.10 이하의 PET는, 비정성 PET가 된다. 특히, 배향 함수가 0.05 이하가 되면, 붕산 수용액 중에 있어서의 제 2단째의 연신을 할 때 연신 장치에 연신 장력이 상승하는 등의 큰 부하를 가하지 않고, 안정되게 고배율로 연신할 수 있다. 이 점은, 도 29에 실시예 1～18 및 참고예 1～3으로서 나타내는 예에 있어서의 배향 함수치로부터도 용이하게 이해할 수 있는 것이다.
제 1의 기술적 과제를 해결하는 것에 의해서, PET기재에 기인하는 연신 배율에 대한 제약을 철거하고, 총 연신을 고배율화하는 것에 의해서 PVA계 수지의 배향성을 높일 수 있다. 그것에 의해, 편광막의 광학 특성은, 격단으로 개선된다. 그런데, 본 발명자들이 달성한 광학 특성의 개선은, 이것에 그치는 것은 아니다. 이것은, 제 2의 기술적 과제를 해결하는 것에 의해서 달성된다.
제 2의 기술적 과제는 이하와 같다. PVA계 수지나 열가소성 수지기재로서의 PET 등의 결정성 수지의 특징 중 하나는, 일반적으로 가열이나 연신 배향에 의해서 고분자가 배열하고 결정화가 진행되는 성질을 가지는 것이다. PVA계 수지의 연신은, 결정성 수지인 PVA계 수지의 결정화에 의해서 제한된다. 결정화와 연신 가능성과는 대립하는 물성이며, PVA계 수지의 결정화의 진전은 PVA계 수지의 배향성을 저해한다, 라고 하는 것이 일반적인 인식이었다. 이것이 제 2의 기술적 과제이다. 이 기술적 과제를 해결하는 수단은, 도 24에 의해서 설명할 수 있다. 도 24는, 2개의 실험 결과에 의거하여 산출된 PVA계 수지의 결정화도와 PVA계 수지의 배향 함수와의 관계를 실선과 파선으로 나타낸 것이다.
도 24의 실선은, 이하의 시료의 PVA계 수지의 결정화도와 PVA계 수지의 배향 함수와의 관계를 나타낸 것이다. 시료는, 우선, 비정성 PET기재상에 제막 된 PVA계 수지층을 포함한 적층체를 6개, 동일한 조건으로 생성했다. 준비한 6개의 PVA계 수지층을 포함한 적층체를, 각각 다른 연신 온도 80℃, 95℃, 110℃, 130℃, 150℃ 및 170℃로, 동일한 연신 배율 1.8배가 되도록, 공중 고온 연신에 의해서 연신하고, PVA계 수지층을 포함한 연신 적층체를 생성했다. 생성된 각각의 연신 적층체에 포함되는 PVA계 수지층의 결정화도와 PVA계 수지의 배향 함수를 측정 및 해석했다. 측정 방법 및 해석 방법의 자세한 것은, 후술한다.
도 24의 파선은, 실선의 경우와 마찬가지로, 이하의 시료에 있어서의 PVA계 수지의 결정화도와 PVA계 수지의 배향 함수와의 관계를 나타낸 것이다. 우선, 비정성 PET기재상에 제막된 PVA계 수지층을 포함한 적층체를 6개, 동일한 조건으로 생성함으로써, 시료를 준비했다. 준비한 6개의 PVA계 수지층을 포함한 적층체를, 각각 다른 연신 배율 1.2배, 1.5배, 1.8배, 2.2배, 2.5배 및 3.0배가 되도록, 동일한 연신 온도 130℃로, 공중 고온 연신에 의해서 연신하여, PVA계 수지층을 포함한 연신 적층체를 생성했다. 생성된 각각의 연신 적층체에 포함되는 PVA계 수지층의 결정화도와 PVA계 수지의 배향 함수를 후술의 방법에 의해 측정 및 해석했다.
도 24의 실선에 의해서, 공중 고온 연신의 연신 온도를 높게 설정하는 쪽이, 연신 적층체에 포함되는 PVA계 수지층의 배향성이 향상하는 것을 알 수 있다. 또, 도 24의 파선에 의해서, 공중 고온 연신의 연신 배율을 고배율로 설정하는 쪽이, 연신 적층체에 포함되는 PVA계 수지층의 배향성이 향상하는 것을 알 수 있다. 제 2단의 붕산 수중 연신 전에, PVA계 수지의 배향성을 향상시켜 두는 것, 즉 PVA계 수지의 결정화도를 높여 둠으로써, 결과적으로 붕산 수중 연신 후의 PVA계 수지의 배향성도 높아진다. 또한 PVA계 수지의 배향성이 높아지는 것으로, 결과적으로 폴리 요오드 이온의 배향성도 높아지는 것을, 후술되는 실시 예의 T－P그래프로부터도 확인할 수 있다.
제 1단의 공중 고온 연신의 연신 온도를 높게 설정해 둘지 또는 연신 배율을 보다 고배율로 설정해 두는 것에 의해서, 제 2단의 붕산 수중 연신에 의해서 생성된 PVA계 수지층의 PVA분자의 배향성을, 보다 높일 수 있다, 라고 하는 예기치 않은 뛰어난 결과를 얻었다.
도 24에 나타내는 PVA계 수지의 결정화도(가로축)를 참조한다. PVA계 수지층을 포함한 연신 적층체의 염색을 위한 수용액에 침지하는 착색 공정에 있어서, PVA계 수지층의 용해 등의 불편을 일으키게 하지 않고 착색 적층체를 생성하기 위해서는, 적어도 PVA계 수지층의 결정화도가 27％이상인 것이 바람직하다. 그것에 의해 PVA계 수지층을 용해시키지 않고, PVA계 수지층을 염색할 수 있다. 또 PVA계 수지층의 결정화도를 30％이상으로 설정함으로써, 붕산 수용액 중에 있어서의 연신 온도를 보다 고온으로 할 수 있다. 그것에 의해 착색 적층체가 안정된 연신을 가능하게 하여, 편광막을 안정적으로 제작할 수 있다.
또한, PVA계 수지층의 결정화도가 37％이상이 되면, 염색성이 낮아 염색 농도를 진하게 하지 않으면 안 되며, 사용 재료도 증가하고, 염색 시간이 걸려, 생산성이 저하할 우려가 나온다. 또 PVA계 수지층의 결정화도가 40％이상이 되면, 붕산 수용액 중에서의 연신 처리에 있어서 PVA계 수지층이 파단하는 등의 불편이 생길 우려도 나온다. 따라서, PVA계 수지의 결정화도는, 27％이상에서 40％이하가 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 30％이상에서 37％이하로 설정하는 것이다.
다음에, 도 24의 PVA계 수지층의 배향 함수(세로축)를 참조한다. 비정성 PET의 수지기재를 이용하여 고기능의 편광막을 제작하기 위해서는, 적어도 PVA계 수지층의 배향 함수가 0.05 이상인 것이 바람직하다. 또, PVA계 수지층의 배향성이 0.15 이상이 되면, PVA계 수지층을 포함한 착색 적층체에 대한 붕산 수용액 중에 있어서의 연신 배율을 내릴 수 있다. 그것에 의해 광폭의 편광막의 제작이 가능하게 된다.
또한, PVA계 수지층의 배향 함수가 0.30 이상이 되면, 염색성이 낮아 염색 농도를 진하게 하지 않으면 안 되며, 사용 재료도 증가하고, 염색 시간이 걸려, 생산성이 저하할 우려가 나온다. 또 PVA계 수지층의 배향 함수가 0.35 이상이 되면, 붕산 수용액 중에 있어서의 연신 처리에 있어서 PVA계 수지층이 파단하는 등의 불편이 생길 우려가 나온다. 따라서, PVA계 수지층의 배향 함수는, 0.05 이상에서 0.35 이하가 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 0.15 이상에서 0.30 이하로 설정하는 것이다.
제 1의 기술적 과제의 해결 수단은, 비정성 PET기재에 제막된 PVA계 수지층을 포함한 적층체를, 미리 제 1단의 공중 고온 연신에 의해서 예비적 또는 보조적으로 연신해 두는 것에 의해서, 제 2단의 붕산 수중 연신에 의해서 비정성 PET기재의 연신 배율에 제한되지 않고, PVA계 수지층을 고배율로 연신하는 것이 가능해지며, 그것에 의해 PVA의 배향성이 충분히 향상한다, 라는 것이다.
또, 제 2의 기술적 과제의 해결 수단은, 미리 제 1단의 공중 고온 연신의 연신 온도를 예비적 또는 보조적에 의해 높은 온도로 설정해 둘지 또는 연신 배율을 예비적 또는 보조적에 의해 고배율로 설정해 두는 것이며, 이것에 의해서, 제 2단의 붕산 수중 연신에 의해서 생성된 PVA계 수지층의 PVA분자의 배향성을 보다 높일 수 있다고 하는 예기치 못한 결과가 초래되었다. 어느 경우에 있어서도, 제 1단의 공중 고온 연신이 제 2단의 붕산 수중 연신에 대한 예비적 또는 보조적인 공중 연신 수단으로서 자리 매김을 할 수 있다. 이하, 「제 1단의 공중 고온 연신」을 제 2단의 붕산 수중 연신과 대비하여 「공중 보조 연신」이라고 한다.
「공중 보조 연신」을 행하는 것에 의한, 특히 제 2의 기술적 과제의 해결 메카니즘에 대해서는, 이하와 같이 추정할 수 있다. 공중 보조 연신을 고온으로 할지 또는 고배율로 할수록, 도 24에서 확인한 바와 같이, 공중 보조 연신 후의 PVA계 수지의 배향성이 향상한다. 이것은, 고온 또는 고배율일수록 PVA계 수지의 결정화가 진행되면서 연신되기 때문에, 부분적으로 가교점이 생기면서 연신되는 것이 요인이라고 추정된다. 결과적으로 PVA계 수지의 배향성이 향상하고 있게 된다. 미리 붕산 수중 연신 전에 공중 보조 연신에 의해 PVA계 수지의 배향성을 향상시켜 두는 것으로, 붕산 수용액에 침지했을 때에, 붕산이 PVA계 수지와 가교하기 쉬워져, 붕산이 결절점이 되면서 연신되는 것이라고 추정된다. 결과적으로 붕산 수중 연신 후도 PVA계 수지의 배향성이 높아진다.
이상을 종합하면, 공중 보조 연신과 붕산 수중 연신으로 이루어지는 2단 연신 공정으로 연신을 행하는 것에 의해서, 두께가 10㎛이하이며, 단체 투과율(T) 및 편광도(P)로 나타내지는 광학 특성이, 다음 식
P＞―(100.929T―42.4―1)×100(단, T＜42.3) 및
P≥99.9(단, T≥42.3)
의 조건, 혹은, 단체 투과율을 T로 하고, 편광도를 P로 했을 때, T≥42.5 및 P≥99.5로 나타내지는 조건을 만족하도록 구성된 편광막을 얻을 수 있다. 2색성 물질은, 요오드 또는 요오드와 유기 염료의 혼합물 중 어느 쪽이라도 좋다.
단체 투과율을 T, 편광도를 P로 했을 때의 광학 특성치가 이 조건에 의해서 나타내지는 범위에 있는 편광막은, 일의적으로는, 대형 표시 소자를 이용한 액정 TV용의 표시장치로서 구해지는 성능, 혹은 유기 EL표시장치로서 구해지는 성능을 가진다. 구체적으로 말하면, 액정 TV의 경우에는, 콘트라스트비가 1000：1 이상이고, 최대 휘도가 500cd／m2 이상의 광학적 표시장치를 제조할 수 있다. 여기에서는, 이것을 「요구 성능」이라고 한다. 이 편광막은, 유기 EL표시 패널의 시인 측에 첩합되는 광학 기능 필름 적층체에 이용할 수도 있다.
액정 표시 패널에 이용되는 경우에는, 백라이트 측과 시인측의 어느 쪽이든 일방측에 배치되는 편광막의 편광 성능이, 적어도 이 광학적 특성을 만족하는 편광막이 아니면 안 된다. 또, 백라이트 측과 시인측의 어느 쪽이든 일방측의 편광막으로서 편광도(P)가 99.9％ 이하의 편광막을 이용한 경우에는, 타방의 편광막으로서, 편광 성능이 아무리 뛰어난 편광막을 이용해도, 요구 성능을 달성하는 것이 곤란하게 된다.
다음에, 도 1을 참조한다. 도 1은, 비정성 에스테르계 열가소성 수지기재의 두께 및 PVA계 수지층의 도공 두께(편광막 두께)가 어떠한 불편을 일으키는 원인이 될지를 검증한 결과를 나타내는 것이다. 도 1에 있어서, 가로축은, 열가소성 수지기재의 두께를 ㎛로 나타내고, 세로축은, 상기 기재상에 도공된 PVA계 수지층의 두께를 나타낸다. 세로축에 있어서, 괄호 안의 숫자는, 기재상의 PVA계 수지층이 연신되고, 염색되어 편광막이 되었을 때의 두께를 나타낸다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 기재의 두께가 PVA계 수지층의 두께의 5배 이하에서는, 반송성에 문제가 생기는 것이 염려되어 불편의 원인이 될 가능성이 있다. 또 한편, 연신되고, 염색되어 편광막이 되었을 때의 두께가 10㎛이상이 되면, 편광막의 크랙 내구성에 문제가 생기는 것이 염려된다.
열가소성 수지기재로서는, 비정성 에스테르계의 것이 바람직하고, 이런 종류의 열가소성 수지기재로서는, 이소프탈산을 공중합시킨 공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 시클로헥산 디 메탄올을 공중합시킨 공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 다른 공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함한 비정성 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 들 수 있다. 기재는, 투명 수지로 할 수 있다. 열가소성 수지기재로서 비정성 재료를 사용하는 것에 대하여 설명해 왔지만, 연신의 조건을 적당하게 설정함으로써, 결정성 수지 재료를 사용하는 것도 가능하다.
폴리비닐 알코올계 수지에 염색시키는 2색성 물질은, 요오드 또는 요오드와 유기 염료의 혼합물인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 열가소성 수지기재상의 PVA계 수지층에 의해 형성되는 편광막에, 광학 기능 필름을 접착할 수 있다. 또, 편광막으로부터 수지기재를 벗겨, 수지기재를 벗긴 편광막의 면에, 점착제층을 통하여 세퍼레이터 필름을 박리 자유자재로 적층할 수 있다. 세퍼레이터 필름은, 점착제층에 대한 접착력이, 편광막의 점착제층에 대한 접착력보다 약해지도록 처리함으로써, 세퍼레이터 필름을 벗겼을 때, 점착제층이 편광막 측에 남도록 한다. 이 세퍼레이터 필름은, 본 발명에 의해 제조되는 광학 필름 적층체 롤을, 표시장치 제조에 사용하는 경우의 캐리어 필름으로서 사용할 수 있다. 혹은, 세퍼레이터 필름을, 편광막에 점착제층을 부여하기 위한 매체로서만, 사용할 수도 있다.
본 발명의 다른 형태로서 열가소성 수지기재, 예를 들면 비정성 에스테르계 열가소성 수지기재의 PVA계 수지층의 편광막이 형성되어 있지 않은 면에, 광학 기능 필름을 첩합하고, 상기 광학 기능 필름 위에 점착제층을 통하여 세퍼레이터를 박리 자유자재로 적층하도록 한 광학 기능 필름 적층체를 생성할 수 있다. 이 경우에 있어서, 광학 기능 필름은, 여러 가지의 광학적 기능을 달성하기 위해 표시장치 내에 배치되는 공지의 광학 기능 필름의 어느 쪽으로든 할 수 있다. 이러한 광학 기능 필름으로서는, 상술한 1／4 파장 위상차이 필름이 있다. 그 외에도, 시야각 보상의 목적으로 사용되는 여러 가지의 광학 기능 필름이 알려져 있다. 다른 형태로서, 열가소성 수지기재와는 반대측의 편광막의 면에, 광학 기능 필름을 첩합하고, 상기 광학 기능 필름 위에, 보호 필름 등의 필름을, 점착제층을 통하여 부착할 수 있다. 그리고, 그 다음에, 열 가소성 기재를 벗기고, 벗긴 후의 편광막의 면에, 점착제층을 통하여 세퍼레이터 필름을 접착할 수 있다. 결점 검사는, 이 세퍼레이터 필름을 벗긴 후에 행하고, 검사 종료 후에, 벗긴 세퍼레이터 필름 또는 따로 준비한 세퍼레이터 필름을 점착제층을 통하여 편광막에 접착한다.
상술한 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 열가소성 수지기재, 예를 들면 비정성 에스테르계 열가소성 수지기재의 두께는, 제막되는 PVA계 수지층의 두께의 6배 이상인 것이 바람직하고, 7배 이상인 것이 보다 바람직하다. PVA계 수지층에 대한 비정성 에스테르계 열가소성 수지기재의 두께가 6배 이상이면, 제조 공정의 반송시에 필름 강도가 약하게 파단하는 반송성, 액정 디스플레이의 백라이트 측과 시인측의 어느 쪽이든 일방의 편광막으로서 이용될 때의 편광막의 컬성이나 전사성 등의 불편은 생기지 않는다.
비정성 에스테르계 열가소성 수지기재는, 배향 함수를 0.10 이하로 설정한, 공중 고온 연신 처리한 이소프탈산을 공중합시킨 공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 시클로헥산 디 메탄올을 공중합시킨 공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 다른 공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함한 비정성 폴리에틸렌 테레프탈레이트인 것이 바람직하고, 또 투명 수지로 할 수 있다.
여기서 또한, 열가소성 수지기재를 이용하고, PVA계 수지로 이루어지는 편광막을 제조하는 본 발명의 방법을 실시하는 경우에 있어서, PVA계 수지를 불용화하는 불용화 방법이, 중요한 기술적 과제의 하나로 자리매김되는 것에 대하여, 이하에 말한다.
열가소성 수지기재상에 제막된 PVA계 수지층을 연신하는 경우에 있어서, 연신 중간 생성물 또는 연신된 적층체에 포함되는 PVA계 수지층을 염색액에 용해시키지 않고, 요오드를 PVA계 수지층에 흡착시키는 것은 결코 용이한 것은 아니다. 편광막의 제조에 있어서, 박막화된 PVA계 수지층에 요오드를 흡착시키는 것은, 필수의 공정이다. 통상의 염색공정에 있어서는, 요오드 농도가 0.12～0.25중량％의 범위에 있는 요오드 농도가 다른 복수의 염색액을 이용하고, 침지 시간을 일정하게 함에 따라 PVA계 수지층으로의 요오드 흡착량을 조정하고 있다. 이러한 통상의 염색 처리는, 편광막을 제조하는 경우에는, PVA계 수지층이 용해되기 위해 염색 불능이 된다. 여기에서는, 농도란, 전 용액량에 대한 배합 비율을 말한다. 또, 요오드 농도란, 전 용액량에 대한 요오드의 배합 비율을 말하고, 예를 들면, 요오드화 칼륨 등의 요오드화물로서 더해진 요오드의 양은 포함하지 않는다. 본 명세서의 이하에 있어서도, 농도 및 요오드 농도라고 하는 용어는 같은 의미로 이용한다.
이 기술적 과제는, 도 6에 나타낸 실험 결과로부터 분명한 바와 같이, 2색성 물질인 요오드의 농도를, 0.3중량％ 또는 그 이상으로 하는 것에 의해서 해결할 수 있다. 구체적으로는, PVA계 수지층으로 이루어지는 연신 중간 생성물을 포함한 적층체를, 요오드 농도가 다른 염색액을 이용하여 염색하고, 그 침지 시간을 조정하는 것에 의해서, 착색 중간 생성물을 포함한 착색 적층체를 생성하여, 붕산 수중 연신에 의해서 여러 가지의 편광 성능을 가지는 각각의 편광막을 생성할 수 있다.
여기서, 도 7을 참조한다. 도 7은, 요오드 농도를, 각각 0.2중량％, 0.5중량％, 1.0중량％로 조정한 편광막의 편광 성능에 유의차는 없는 것을 나타내는 것이다. 덧붙여서, 착색 중간 생성물을 포함한 착색 적층체의 생성에 있어서, 안정되고, 균일성이 뛰어난 착색을 실현하기 위해서는, 요오드 농도를 진하게 하여 얼마 안되는 침지 시간에 염색하는 것보다는, 얇게 해서 안정된 침지 시간을 확보할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 방법을 실시하는 경우에 있어서의 2개의 다른 불용화(이하,「제 1 및 제 2의 불용화」라고 한다)가, 모두 최종적으로 제조되는 편광막의 광학 특성에도 영향을 주는 것이 나타난다. 도 8은, 박막화 된 PVA계 수지층에 대한 제 1 및 제 2의 불용화의 작용의 분석 결과라고 볼 수 있다. 도 8은, 대형 표시 소자를 이용한 액정 TV용의 표시장치로서 구해지는 요구 성능을 만족하는 4개의 실시예 1～4에 의거하여 제조된 각각의 편광막의 광학 특성을 나타내는 것이다.
실시예 1은, 제 1 및 제 2의 불용화 공정을 거치지 않고 제조된 편광막의 광학 특성이다. 이것에 대해서, 실시예 2는, 제 1의 불용화 공정을 행하지 않고, 제 2의 불용화 처리만을 행한 편광막, 실시예 3은, 제 2의 불용화 공정을 행하지 않고, 제 1의 불용화 처리만을 행한 편광막, 실시예 4는, 제 1 및 제 2의 불용화 처리가 행해진 편광막의, 각각의 광학 특성을 나타내는 것이다.
본 발명의 실시형태에 있어서, 후술하는 제 1 및 제 2의 불용화 공정을 거치지 않고 요구 성능을 만족하는 편광막을 제조할 수 있다. 그렇지만, 도 8에서 분명한 바와 같이, 실시예 1의 불용화 처리가 실시되지 않은 편광막의 광학 특성은, 실시예 2～4의 어느 편광막의 광학 특성보다 낮다. 각각의 광학 특성치를 비교하면, 실시예 1＜실시예 3＜실시예 2＜실시예 4의 순서로 광학 특성이 높아진다. 실시예 1 및 실시예 2에 있어서는, 모두, 염색액의 요오드 농도를 0.3중량％로 설정하고, 요오드화 칼륨 농도를 2.1 중량％로 설정한 염색액을 이용했다. 이것에 대해서, 실시예 2 및 실시예 4에 있어서는, 요오드 농도를 0.12～0.25중량％로 설정하고, 요오드화 칼륨 농도 0.84～1.75중량％의 범위 내에서 변화시킨 복수의 염색액을 이용했다. 실시예 1 및 실시예 3의 그룹과 실시예 2 및 실시예 4의 그룹의 현저한 차이는, 전자의 착색 중간 생성물에는 불용화 처리가 실시되지 않지만, 후자의 착색 중간 생성물에는 불용화 처리가 실시되고 있는 것이다. 실시예 4에 있어서는, 착색 중간 생성물뿐만 아니라, 염색 처리 전의 연신 중간 생성물에 대해서도 불용화 처리가 실시되고 있다. 제 1 및 제 2의 불용화 처리에 의해서, 편광막의 광학 특성을 한층 향상시킬 수 있었다.
편광막의 광학 특성을 향상시키는 메카니즘은, 도 7에서 알 수 있듯이, 염색액의 요오드 농도에 의한 것이 아니다. 제 1 및 제 2의 불용화 처리에 의한 효과이다. 이 지견은, 본 발명의 제조 방법에 있어서의 제 3의 기술적 과제와 그 해결 수단으로서 자리 매김 할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 있어서, 제 1의 불용화는, 후술하는 바와 같이, 연신 중간 생성물(또는 연신 적층체)에 포함되는 박막화된 PVA계 수지층을 용해시키지 않도록 하는 처리이다. 이것에 대해서, 가교 공정에 포함되는 제 2의 불용화는, 후속 공정의 액체의 온도 75℃의 붕산 수중 연신에 있어서 착색 중간 생성물(또는 착색 적층체)에 포함되는 PVA계 수지층에 착색된 요오드를 용출시키지 않도록 하는 착색 안정화와, 박막화된 PVA계 수지층을 용해시키지 않는 불용화를 포함한 처리이다.
그런데, 제 2 불용화 공정을 생략하면, 액체의 온도 75℃의 붕산 수중 연신에 있어서는, PVA계 수지층에 흡착시킨 요오드의 용출이 진행되어, 그것에 의해, PVA계 수지층의 용해도 진행된다. 요오드의 용출 및 PVA계 수지층의 용해를 회피하는 것은, 붕산 수용액의 액체의 온도를 내리는 것에 의해서 대응할 수 있다. 예를 들면, 액체의 온도 65℃를 밑도는 붕산 수용액에 착색 중간 생성물(또는 착색 적층체)을 침지하면서 연신할 필요가 있다. 그렇지만, 결과적으로 물의 가소제 기능이 충분히 발휘되지 않기 때문에, 착색 중간 생성물(또는 착색 적층체)에 포함되는 PVA계 수지층의 연화는 충분하게는 얻을 수 없다. 즉, 연신 성능이 저하하기 때문에, 붕산 수중 연신의 과정에서 착색 중간 생성물(또는 착색 적층체)이 파단하게 된다. 당연한 일이지만, PVA계 수지층의 소정의 총 연신 배율을 얻을 수 없게도 된다.
이하에, 도면을 참조하여 본 발명에 사용되는 편광막의 제조 방법의 예를 설명한다.
[제조 공정의 개요]
도 9를 참조하면, 도 9는, 불용화 처리 공정을 가지지 않는, 편광막(3)을 포함한 광학 필름 적층체(10)의 제조 공정의 개요도이다. 여기에서는, 상술한 실시예 1에 의거하는 편광막(3)을 포함한 광학 필름 적층체(10)의 제조 방법에 대해 설명한다.
열가소성 수지기재로서, 비정성 에스테르계의 이소프탈산을 6mol％ 공중합시킨 이소프탈산 공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트(이하,「비정성 PET」라고 한다)의 연속 웹의 기재를 제작했다. 유리 전이 온도가 75℃의 연속 웹의 비정성 PET기재(1)와, 유리 전이 온도가 80℃의 PVA층(2)을 포함한 적층체(7)를 이하와 같이 제작했다.
[적층체 제작 공정(A)]
우선, 200㎛두께의 비정성 PET기재(1)와, 중합도 1000 이상, 감화도 99％이상의 PVA 분말을 물에 용해한 4～5중량％ 농도의 PVA수용액을 준비했다. 다음에, 도공 수단(21)과 건조 수단(22) 및 표면 개질 처리 장치(23)를 갖춘 적층체 제작 장치(20)에 있어서, 200㎛두께의 비정성 PET기재(1)에 PVA수용액을 도포하고, 50～60℃의 온도로 건조하여, 비정성 PET기재(1)에 7㎛두께의 PVA층(2)을 제막했다. 후술하는 바와 같이, 이 PVA층의 두께는, 적당히 변경할 수 있다. 이하, 이와 같이 하여 얻어진 적층체를 「비정성 PET기재에 PVA층이 제막된 적층체(7)」, 「PVA층을 포함한 적층체(7)」, 또는 단지 「적층체(7)」라고 한다.
PVA층을 포함한 적층체(7)는, 공중 보조 연신 및 붕산 수중 연신의 2단 연신 공정을 포함한 이하의 공정을 거쳐, 최종적으로 3㎛두께의 편광막(3)으로서 제조된다. 본 발명은, 두께가 10㎛이하의 편광막을 사용하는 것이지만, PET기재(1) 상에 제막되는 PVA계 수지층의 두께를 적당히 변경하는 것에 의해서, 두께 10㎛이하의 임의의 두께의 편광막을 작성할 수 있다.
[공중 보조 연신 공정(B)]
제 1단의 공중 보조 연신 공정(B)에 의해서, 7㎛두께의 PVA층(2)을 포함한 적층체(7)를 비정성 PET기재(1)와 일체로 연신하고, 5㎛두께의 PVA층(2)을 포함한 「연신 적층체(8)」를 생성했다. 구체적으로는, 오븐(33) 내에 연신 수단(31)이 배치된 공중 보조 연신 처리 장치(30)에 있어서, 7㎛두께의 PVA층(2)을 포함한 적층체(7)를 130℃의 연신 온도 환경에 설정된 오븐(33) 내에서 연신 수단(31)을 통해, 연신 배율이 1.8배가 되도록, 자유 단일축 연신하여, 연신 적층체(8)를 생성했다. 이 단계에서, 오븐(30)에 병설시킨 권취 장치(32)에 감아 연신 적층체(8)의 롤(8＇)을 제조할 수 있다.
여기서, 자유단 연신과 고정단 연신에 대해 개설한다. 긴 필름을 반송 방향으로 연신하면, 연신할 방향에 대해서 수직 방향 즉 폭 방향으로 필름이 수축한다. 자유단 연신은, 이 수축을 억제하지 않고 연신하는 방법을 말한다. 또, 세로 일축 연신이란, 세로 방향으로만 연신하는 연신 방법이다. 자유 단일축 연신은, 일반적으로 연신 방향에 대해서 수직 방향으로 일어나는 수축을 억제하면서 연신하는 고정 단일축 연신과 대비되는 것이다. 이 자유 단일축의 연신 처리에 의해서, 적층체(7)에 포함되는 7㎛두께의 PVA층(2)은, PVA분자가 연신 방향으로 배향된 5㎛두께의 PVA층(2)으로 이루어진다.
[염색공정(C)]
다음에, 염색공정(C)에 의해서, PVA분자가 배향된 5㎛두께의 PVA층(2)에 2색성 물질의 요오드를 흡착시킨 착색 적층체(9)를 생성했다. 구체적으로는, 염색액(41)의 염색욕(42)을 갖춘 염색 장치(40)에 있어서, 염색 장치(40)에 병설된 롤(8＇)을 장착한 조출 장치(43)로부터 조출되는 연신 적층체(8)를 액체의 온도 30℃의 요오드 및 요오드화 칼륨을 포함한 염색액(41)에, 최종적으로 생성되는 편광막(3)을 구성하는 PVA층의 단체 투과율이 40～44％가 되도록 임의의 시간, 침지하는 것에 의해서, 연신 적층체(8)의 배향된 PVA층(2)에 요오드를 흡착시킨 착색 적층체(9)를 생성했다.
본 공정에 있어서, 염색액(41)은, 연신 적층체(8)에 포함되는 PVA층(2)을 용해시키지 않도록 하기 위해, 요오드 농도가 0.30중량％인 수용액으로 했다. 또, 염색액(41)은, 요오드를 물에 용해시키기 위한 요오드화 칼륨 농도가 2.1중량％가 되도록 조정했다. 요오드와 요오드화 칼륨의 농도의 비는 1대 7이다. 보다 상세하게는, 요오드 농도 0.30중량％, 요오드화 칼륨 농도 2.1중량％의 염색액(41)에 연신 적층체(8)를 60초간 침지하는 것에 의해서, PVA분자가 배향된 5㎛두께의 PVA층(2)에 요오드를 흡착시킨 착색 적층체(9)를 생성했다. 실시예 1에 있어서는, 요오드 농도 0.30중량％, 요오드화 칼륨 농도 2.1중량％의 염색액(41)으로의 연신 적층체(8)의 침지 시간을 바꾸는 것에 의해서, 최종적으로 생성되는 편광막(3)의 단체 투과율을 40～44％가 되도록 요오드 흡착량을 조정하여, 단체 투과율과 편광도를 달리하는 여러 가지의 착색 적층체(9)를 생성했다.
[붕산 수중 연신 공정(D)]
제 2단의 붕산 수중 연신 공정에 의해서, 요오드를 배향시킨 PVA층(2)을 포함한 착색 적층체(9)를 더 연신하고, 3㎛두께의 편광막(3)을 구성하는 요오드를 배향시킨 PVA층을 포함한 광학 필름 적층체(10)를 생성했다. 구체적으로는, 붕산 수용액(51)의 붕산욕(52)과 연신 수단(53)을 갖춘 붕산 수중 연신 처리 장치(50)에 있어서, 염색 장치(40)로부터 연속적으로 조출된 착색 적층체(9)를 붕산과 요오드화 칼륨을 포함한 액체의 온도 65℃의 연신 온도 환경에 설정된 붕산 수용액(51)에 침지하고, 다음에 붕산 수중 처리 장치(50)에 배치된 연신 수단(53)을 통해, 연신 배율이 3.3배가 되도록 자유 단일축으로 연신하는 것에 의해서, 광학 필름 적층체(10)를 생성했다.
보다 상세하게는, 붕산 수용액(51)은, 물 100중량부에 대해서 붕산을 4중량부 포함하고, 물 100중량부에 대해서 요오드화 칼륨을 5중량부 포함하도록 조정했다. 본 공정에 있어서는, 요오드 흡착량을 조정한 착색 적층체(9)를, 우선 5～10초간 붕산 수용액(51)에 침지했다. 그 다음에, 그 착색 적층체(9)를, 그대로 붕산 수중 처리 장치(50)의 연신 수단(53)인 주속이 다른 복수 그룹의 롤 사이를 통해, 30～90초 걸쳐 연신 배율이 3.3배가 되도록 자유 단일축으로 연신했다. 이 연신 처리에 의해서, 착색 적층체(9)에 포함되는 PVA층은, 흡착된 요오드가 폴리 요오드 이온 착체로서 한 방향에 고차로 배향한 3㎛두께의 PVA층으로 변화했다. 이 PVA층이 광학 필름 적층체(10)의 편광막(3)을 구성한다.
이상과 같이 실시예 1에 있어서는, 비정성 PET기재(1)에 7㎛두께의 PVA층(2)이 제막된 적층체(7)를 연신 온도 130℃에서 공중 보조 연신하여 연신 적층체(8)를 생성하고, 다음에, 연신 적층체(8)를 염색하여 착색 적층체(9)를 생성하고, 한층 더 착색 적층체(9)를 연신 온도 65도에서 붕산 수중 연신하고, 총 연신 배율이 5.94배가 되도록 비정성 PET기재와 일체로 연신된 3㎛두께의 PVA층을 포함한 광학 필름 적층체(10)를 생성했다. 이러한 2단 연신에 의해서, 비정성 PET기재(1)에 제막된 PVA층(2)에 있어서 PVA분자가 고차로 배향되어, 염색에 의해서 흡착된 요오드가 폴리 요오드 이온 착체로서 한 방향에 고차로 배향된 편광막(3)을 구성하는 3㎛두께의 PVA층을 포함한 광학 필름 적층체(10)를 생성할 수 있었다. 바람직하게는, 이것에 계속되는 세정, 건조, 전사 공정에 의해서, 생성된 광학 필름 적층체(10)는 완성된다. 세정 공정(G), 건조 공정(H), 한층 더 전사 공정(I)에 대한 자세한 것은, 불용화 처리 공정을 장착한 실시예 4에 의거하는 제조 공정과 아울러 설명한다.
[다른 제조 공정의 개요]
도 10을 참조하면, 도 10은, 불용화 처리 공정을 가지는, 편광막(3)을 포함한 광학 필름 적층체(10)의 제조 공정의 개요도이다. 여기에서는, 실시예 4에 의거하는 편광막(3)을 포함한 광학 필름 적층체(10)의 제조 방법에 대해 개설한다. 도 10에서 분명한 바와 같이, 실시예 4에 의거하는 제조 방법은, 염색공정 전의 제 1 불용화 공정과 붕산 수중 연신 공정 전의 제 2 불용화를 포함한 가교 공정이, 실시예 1에 의거하는 제조 공정에 장착된 제조 공정을 상정하면 좋다. 본 공정에 장착된, 적층체의 작성 공정(A), 공중 보조 연신 공정(B), 염색공정(C) 및 붕산 수중 연신 공정(D)은, 붕산 수중 연신 공정용의 붕산 수용액의 액체의 온도의 차이를 제외하고, 실시예 1에 의거하는 제조 공정과 같다. 이 부분의 설명은, 간략화하여, 오로지, 염색공정 전의 제 1 불용화 공정과 붕산 수중 연신 공정 전의 제 2 불용화를 포함한 가교 공정에 대해서 설명한다.
[제 1 불용화 공정(E)]
제 1 불용화 공정은, 염색공정(C) 전의 불용화 공정(E)이다. 실시예 1의 제조 공정과 마찬가지로, 적층체의 작성 공정(A)에 있어서, 비정성 PET기재(1)에 7㎛두께의 PVA층(2)이 제막된 적층체(7)를 생성하고, 다음에, 공중 보조 연신 공정(B)에 있어서, 7㎛두께의 PVA층(2)을 포함한 적층체(7)를 공중 보조 연신하여, 5㎛두께의 PVA층(2)을 포함한 연신 적층체(8)를 생성했다. 다음에, 제 1 불용화 공정(E)에 있어서, 롤(8＇)을 장착한 조출 장치(43)로부터 조출되는 연신 적층체(8)에 불용화 처리를 가해, 불용화된 연신 적층체(8＇＇)를 생성했다. 당연한 일이면서, 이 공정으로 불용화된 연신 적층체(8＇＇)는, 불용화된 PVA층(2)을 포함한다. 이하, 이것을 「불용화된 연신 적층체(8＇＇)」라고 한다.
구체적으로는, 붕산 불용화 수용액(61)을 갖춘 불용화 처리 장치(60)에 있어서, 연신 적층체(8)를 액체의 온도 30℃의 붕산 불용화 수용액(61)에 30초간 침지한다. 이 공정에 이용되는 붕산 불용화 수용액(61)은, 물 100중량부에 대해서 붕산을 3중량부 포함하는(이하, 「붕산 불용화 수용액」이라고 한다.) 것이다. 이 공정은, 적어도 직후의 염색공정(C)에 있어서, 연신 적층체(8)에 포함되는 5㎛두께의 PVA층을 용해시키지 않기 위한 불용화 처리를 가하는 것을 목적으로 한다.
연신 적층체(8)는, 불용화 처리된 후에, 염색공정(C)으로 보내진다. 이 염색공정(C)에 있어서는, 실시예 1의 경우와 달리, 0.12～0.25중량％의 범위에서 요오드 농도를 변화시킨 복수의 염색액을 준비했다. 이러한 염색액을 이용하여, 불용화된 연신 적층체(8＇＇)의 염색액으로의 침지 시간을 일정하게 하고, 최종적으로 생성되는 편광막의 단체 투과율을 40～44％가 되도록 요오드 흡착량을 조정하여, 단체 투과율과 편광도를 달리하는 여러 가지의 착색 적층체(9)를 생성했다. 요오드 농도가 0.12～0.25중량％의 염색액에 침지해도, 불용화된 연신 적층체(8＇＇)에 포함되는 PVA층이 용해할 일은 없었다.
[제 2 불용화를 포함한 가교 공정(F)]
이하에 설명하는 가교 공정(F)은, 이하의 목적에서 보아, 제 2 불용화 공정을 포함하는 것이라고 할 수 있다. 가교 공정은, 제 1에, 후속 공정의 붕산 수중 연신 공정(D)에 있어서, 착색 적층체(9)에 포함되는 PVA층을 용해시키지 않도록 하는 불용화와, 제 2에, PVA층에 착색된 요오드를 용출시키지 않도록 하는 착색 안정화와, 제 3에, PVA층의 분자끼리를 가교함으로써 결절점을 생성하는 결절점의 생성을 달성하는 것이고, 제 2 불용화는, 이 제 1과 제 2의 결과를 실현하는 것이다.
가교 공정(F)은, 붕산 수중 연신 공정(D)의 전 공정으로서 행해진다. 상술한 염색공정(C)에 있어서 생성된 착색 적층체(9)에 가교 처리를 가하는 것에 의해서, 가교된 착색 적층체(9＇)가 생성된다. 이 가교된 착색 적층체(9＇)는, 가교된 PVA층(2)을 포함한다. 구체적으로는, 붕산과 요오드화 칼륨으로 이루어지는 수용액(이하, 「붕산 가교 수용액」이라고 한다)(71)을 수용하는 가교 처리 장치(70)에 있어서, 착색 적층체(9)를 40℃의 붕산 가교 수용액(71)에 60초간 침지하여, 요오드를 흡착시킨 PVA층의 PVA분자끼리를 가교함으로써, 가교된 착색 적층체(9＇)가 생성된다. 이 공정에서 사용되는 붕산 가교 수용액은, 물 100중량부에 대해서 붕산을 3중량부 포함하고, 물 100중량부에 대해서 요오드화 칼륨을 3중량부 포함한다.
붕산 수중 연신 공정(D)에 있어서, 가교된 착색 적층체(9＇)를 75℃의 붕산 수용액에 침지하고, 연신 배율이 3.3배가 되도록 자유 단일축으로 연신하는 것에 의해서, 광학 필름 적층체(10)가 생성된다. 이 연신 처리에 의해서, 착색 적층체(9＇)에 포함되는 요오드를 흡착시킨 PVA층(2)은, 흡착된 요오드가 폴리 요오드 이온 착체로서 한 방향에 고차로 배향한 3㎛두께의 PVA층(2)으로 변화한다. 이 PVA층이, 광학 필름 적층체(10)의 편광막(3)을 구성한다.
실시예 4에 있어서는, 우선, 비정성 PET기재(1)에 7㎛두께의 PVA층(2)이 제막된 적층체(7)를 생성하고, 다음에, 적층체(7)를 연신 온도 130℃의 공중 보조 연신에 의해서 연신 배율이 1.8배가 되도록 자유 단일축 연신하여, 연신 적층체(8)를 생성했다. 생성된 연신 적층체(8)를 액체의 온도 30℃의 붕산 불용화 수용액(61)에 30초간 침지하는 것에 의해서 연신 적층체에 포함되는 PVA층을 불용화했다. 이것이 불용화된 연신 적층체(8＇＇)이다. 불용화된 연신 적층체(8＇＇)를 액체의 온도 30℃의 요오드 및 요오드화 칼륨을 포함한 염색액에 침지하는 것에 의해서, 불용화된 PVA층에 요오드를 흡착시킨 착색 적층체(9)를 생성했다. 요오드를 흡착시킨 PVA층을 포함한 착색 적층체(9)를 40℃의 붕산 가교 수용액(71)에 60초간 침지하여, 요오드를 흡착시킨 PVA층의 PVA분자끼리를 가교했다. 이것이 가교된 착색 적층체(9＇)이다. 가교된 착색 적층체(9＇)를 붕산과 요오드화 칼륨을 포함한 액체의 온도 75℃의 붕산 수중 연신욕(51)에 5～10초간 침지하고, 그 다음에, 붕산 수중 연신에 의해서 연신 배율이 3.3배가 되도록 자유 단일축으로 연신하여, 광학 필름 적층체(10)를 생성했다.
이와 같이, 실시예 4는, 공중 고온 연신 및 붕산 수중 연신으로 이루어지는 2단 연신과, 염색욕으로의 침지에 앞서는 불용화 및 붕산 수중 연신에 앞서는 가교로 이루어지는 사전 처리에 의해서, 비정성 PET기재(1) 상에 제막된 PVA층(2)에 있어서의 PVA분자가 고차로 배향되며, 염색에 의해서 PVA분자에 확실히 흡착된 요오드가 폴리 요오드 이온 착체로서 한 방향에 고차로 배향된 편광막을 구성하는 3㎛두께의 PVA층을 포함한 광학 필름 적층체(10)를 안정적으로 생성할 수 있었다.
[세정 공정(G)]
실시예 1 또는 4의 착색 적층체(9) 또는 가교된 착색 적층체(9＇)는, 붕산 수중 연신 공정(D)에 있어서 연신 처리되어, 붕산 수용액(51)으로부터 꺼내진다. 꺼내진 편광막(3)을 포함한 광학 필름 적층체(10)는, 바람직하게는, 그대로의 상태로, 세정 공정(G)으로 보내진다. 세정 공정(G)은, 편광막(3)의 표면에 부착한 불요 잔존물을 씻어 버리는 것을 목적으로 한다. 세정 공정(G)을 생략하여, 꺼내진 편광막(3)을 포함한 광학 필름 적층체(10)를 직접 건조 공정(H)으로 보낼 수도 있다. 그렇지만, 이 세정 처리가 불충분하다면, 광학 필름 적층체(10)의 건조 후에 편광막(3)으로부터 붕산이 석출하기도 한다. 구체적으로는, 광학 필름 적층체(10)를 세정 장치(80)로 보내, 편광막(3)의 PVA가 용해하지 않도록, 액체의 온도 30℃의 요오드화 칼륨을 포함한 세정액(81)에 1～10초간 침지한다. 세정액(81) 안의 요오드화 칼륨 농도는, 0.5～10중량％ 정도이다.
[건조 공정(H)]
세정된 광학 필름 적층체(10)는, 건조 공정(H)으로 보내지며 여기서 건조된다. 그 다음에, 건조된 광학 필름 적층체(10)는, 건조 장치(90)에 병설된 권취 장치(91)에 의해서, 연속 웹의 광학 필름 적층체(10)로서 감겨져, 편광막(3)을 포함한 광학 필름 적층체(10)의 롤이 생성된다. 건조 공정(H)으로서 임의의 적절한 방법, 예를 들면, 자연 건조, 송풍 건조, 가열 건조를 채용할 수 있다. 실시예 1 및 실시예 4는 어느 것에 있어서도, 오븐의 건조 장치(90)에 있어서, 60℃의 온풍으로, 240초간 건조를 행했다.
[첩합／전사 공정(I)]
본 발명은, 상술한 바와 같이, 공중 보조 연신과 붕산 수중 연신으로 이루어지는 2단계 연신 공정으로 연신됨으로써, 광학 특성이 상술한 소망한 조건을 만족하도록 구성된, 2색성 물질을 배향시킨 폴리비닐 알코올계 수지로 이루어지는 편광막을 사용하는 광학 필름 적층체 롤의 제조 방법을 제공하는 것이다.
이 광학 필름 적층체를 형성하기 위해, 예를 들면 비정성 PET기재와 같은 열가소성 수지기재상에 제막된, 두께 10㎛이하의 예를 들면 상술한 실시예에 의해 제조된 두께 3㎛의 편광막(3)을 포함한 광학 필름 적층체(10)가, 결점 검사를 거친 후, 롤 모양으로 감겨져, 광학 필름 적층체의 롤이 된다. 이 본 발명의 방법에 의해 형성되는 광학 필름 적층체 롤은, 예를 들면 도 10에 나타내는 첩합／전사 공정(I)에 있어서 사용된다. 이 첩합／전사 공정(I)에 있어서는, 광학 필름 적층체(10)는, 롤로부터 조출되며, 이 롤로부터 조출된 광학 필름 적층체(10)에 대해, 이하와 같은 첩합 처리와 전사 처리를 동시에 행할 수 있다.
제조되는 편광막(3)의 두께는, 연신에 의한 박막화에 의해서 10㎛이하, 통상은, 불과 2～5㎛정도에 지나지 않는 상태로 된다. 이러한 얇은 편광막(3)을 단층체로서 취급하는 것은 어렵다. 따라서, 편광막(3)은, 상기 편광막이 제막된 열가소성 기재, 예를 들면 비정성 PET기재상에 그대로 남겨진 상태로, 광학 필름 적층체(10)로서 취급하는지, 또는, 다른 광학 기능 필름(4)에 첩합／전사하는 것에 의해서 광학 기능 필름 적층체(11)로서 취급하게 된다.
도 9 및 도 10에 나타내는 첩합／전사 공정(I)에 있어서는, 연속 웹의 광학 필름 적층체(10)에 포함되는 편광막(3)과, 별도로 준비되는 광학 기능 필름(4)을 첩합하면서 감고, 그 감기 공정에 있어서, 편광막(3)을 광학 기능 필름(4)으로 전사하면서 비정성 PET기재를 박리함으로써, 광학 기능 필름 적층체(11)가 생성된다. 구체적으로는, 첩합／전사 장치(100)에 포함되는 조출／첩합 장치(101)에 의해서 광학 필름 적층체(10)가 롤로부터 조출되며, 조출된 광학 필름 적층체(10)의 편광막(3)이, 권취／전사 장치(102)에 의해서 광학 기능 필름(4)에 전사되며, 그 과정에서, 편광막(3)이 기재(1)로부터 박리되어, 광학 기능 필름 적층체(11)가 생성된다.
건조 공정(H)에 있어서 권취 장치(91)에 의해서 롤 모양으로 감겨진 광학 필름 적층체(10), 혹은 첩합／전사 공정(I)에 의해서 생성되는 광학 기능 필름 적층체(11)는, 여러 가지 다른 형태로 할 수 있다.
[여러 가지 제조 조건에 의한 편광막의 광학 특성]
(1)불용화 공정에 의한 편광막의 광학 특성의 향상(실시예 1～4)
이미 도 8을 이용하여 설명한 대로, 실시예 1～4에 의거하여 제조된 각각의 편광막은, 모두 상술한 기술적 과제를 극복하는 것이며, 이러한 광학 특성은, 대형 표시 소자를 이용한 액정 TV용의 광학적 표시장치로서 구해지는 요구 성능을 만족하는 것이다. 또한, 도 8에서 분명한 바와 같이, 실시예 1의 불용화 처리가 실시되지 않은 편광막의 광학 특성은, 제 1 불용화 처리 및／또는 제 2 불용화 처리가 실시된 실시예 2～4의 편광막의 광학 특성의 어느 쪽보다도 낮다. 각각의 광학 특성을 비교하면, (실시예 1)＜(제 1 불용화 처리만이 실시된 실시예 3)＜(제 2 불용화 처리만이 실시된 실시예 2)＜(제 1 및 제 2 불용화 처리가 실시된 실시예 4)의 순서로 광학 특성이 높아진다. 편광막(3)을 포함한 광학 필름 적층체(10)의 제조 공정에 더해, 제 1 및／또는 제 2 불용화 공정을 가지는 제조 방법에 따라 제조된 편광막은, 그러한 광학 특성을 한층 향상시킬 수 있다.
(2)PVA계 수지층의 두께에 의한 편광막의 광학 특성으로의 영향(실시예 5)
실시예 4에 있어서는, 두께 7㎛의 PVA층을 연신하여 두께 3㎛의 편광막이 형성되었다. 이것에 대해서, 실시예 5는, 먼저 두께 12㎛의 PVA층을 형성하고, 이 PVA층을 연신하여 두께 5㎛의 편광막을 형성했다. 그 밖에는, 동일한 조건으로 편광막을 제조했다.
(3)비정성 PET기재를 달리한 편광막의 광학 특성으로의 영향(실시예 6)
실시예 4에 있어서 이소프탈산을 PET에 공중합시킨 비정성 PET기재를 이용한 것에 대하여, 실시예 6에 있어서는, PET에 대해서 변성기로서 1, 4－시클로헥산 디 메탄올을 공중합시킨 비정성 PET기재를 이용했다. 실시예 6에 있어서는, 이 점을 제외하고 실시예 4와 동일한 조건으로 편광막을 제조했다.
도 13을 참조하면, 실시예 4～6에 의거하는 방법에 의해 제조된 편광막의 광학 특성에 유의차가 없는 것을 알 수 있다. 이것은, PVA계 수지층의 두께 및 비정성 에스테르계 열가소성 수지의 종류가 얻어진 편광막의 광학 특성에, 인식할 수 있을 정도의 영향을 주지 않는 것을 나타내는 것이라고 생각된다.
(4)공중 보조 연신 배율에 의한 편광막의 광학 특성의 향상(실시예 7～9)
실시예 4에 있어서는, 제 1단의 공중 보조 연신 및 제 2단의 붕산 수중 연신의 각각의 연신 배율이 1.8배 및 3.3배였지만, 실시예 7～9에 있어서는, 각각의 연신 배율을 1.2배 및 4.9배와, 1.5배 및 4.0배와, 2.5배 및 2.4배로 했다. 이러한 실시예에 있어서는, 이 점을 제외하고, 실시예 4와 같은 조건으로 편광막을 제조했다. 예를 들면, 공중 보조 연신의 연신 온도는 130℃이며, 액체의 온도 75℃의 붕산 수용액을 이용하여 붕산 수중 연신을 행했다. 실시예 8, 9의 총 연신 배율은, 6.0배가 되고, 실시예 4에 있어서 공중 보조 연신 배율 1.8배로 했을 때의 총 연신 배율 5.94배에 필적하는 것이었다. 그렇지만, 이것에 대해서, 실시예 7의 총 연신 배율은, 5.88배가 한계였다. 이것은, 붕산 수중 연신에 있어서, 연신 배율을 4.9배 이상으로 할 수 없었던 결과이다. 이것은, 도 20을 이용하여 설명한, 제 1단의 공중 보조 연신 배율과 총 연신 배율과의 상관관계에 미치는 비정성 PET의 연신 가능 배율의 영향으로 추정된다.
도 14를 참조하면, 실시예 7～9에 의한 편광막은, 모두, 실시예 4의 경우와 마찬가지로, 두께가 10㎛이하의 편광막의 제조에 관련하는 기술적 과제를 극복하고, 광학적 표시장치에 필요한 요구 성능을 만족하는 광학 특성을 가진다. 각각의 광학 특성을 비교하면, 실시예 7＜실시예 8＜실시예 4＜실시예 9의 순서로 광학 특성이 높아진다. 이것은, 제 1단의 공중 보조 연신의 연신 배율이 1.2배에서 2.5배의 범위 내로 설정된 경우에, 제 2단의 붕산 수중 연신에 의한 최종적인 총 연신 배율이 동일한 정도로 설정되었다고 해도, 제 1단의 공중 보조 연신이 고 연신 배율로 설정된 편광막만큼, 광학 특성이 높아지는 것을 나타내고 있다. 편광막(3)을 포함한 광학 필름 적층체(10)의 제조 공정에 있어서, 제 1의 공중 보조 연신을 고 연신 배율로 설정하는 것에 의해서, 제조되는 편광막, 또는 편광막을 포함한 광학 필름 적층체는, 그러한 광학 특성을 한층 향상시킬 수 있다.
(5)공중 보조 연신 온도에 의한 편광막의 광학 특성의 향상(실시예 10～12)
실시예 4에 있어서는 공중 보조 연신 온도를 130℃로 설정한 것에 대하고, 실시예 10～12에 있어서는, 각각의 공중 보조 연신 온도를 95℃, 110℃, 150℃로 설정했다. 모두 PVA의 유리 전이 온도(Tg)보다 높은 온도이다. 이러한 실시예에 있어서는, 이 점을 제외하고, 예를 들면 공중 보조 연신 배율을 1.8배로 하는 점, 붕산 수중 연신에 있어서의 연신 배율을 3.3배로 하는 점을 포함하여, 실시예 4와 같은 조건으로 편광막을 제조했다. 실시예 4의 공중 보조 연신 온도는 130℃이다. 실시예 4를 포함하여, 이러한 실시예는, 연신 온도를 95℃, 110℃, 130℃ 및 150℃로 하는 것의 차이를 제외하면, 제조 조건은 모두 같다.
도 15를 참조하면, 실시예 4, 10～12에 의한 편광막은, 모두, 두께가 10㎛이하의 편광막의 제조에 관련하는 기술적 과제를 극복하여, 광학적 표시장치에 필요한 요구 성능을 만족하는 광학 특성을 가진다. 각각의 광학 특성을 비교하면, 실시예 10＜실시예 11＜실시예 4＜실시예 12의 순서로 광학 특성이 높아진다. 이것은, 제 1단의 공중 보조 연신 온도를 유리 전이 온도보다 높고, 95℃배에서 150℃로 차례차례 높아지도록 온도 환경을 설정한 경우에는, 제 2단의 붕산 수중 연신에 의한 최종적인 총 연신 배율이 같게 설정되었다고 해도, 제 1단의 공중 보조 연신 온도가 보다 높게 설정된 편광막만큼, 광학 특성이 높아지는 것을 나타내고 있다. 편광막(3)을 포함한 광학 필름 적층체(10)의 제조 공정에 있어서, 제 1의 공중 보조 연신 온도를 보다 높게 설정하는 것에 의해서, 제조되는 편광막, 또는 편광막을 포함한 광학 필름 적층체는, 그러한 광학 특성을 한층 향상시킬 수 있다.
(6)총 연신 배율에 의한 편광막의 광학 특성의 향상(실시예 13～15)
실시예 4에 있어서는, 제 1단의 공중 보조 연신 배율이 1.8배 및 제 2단의 붕산 수중 연신 배율이 3.3배로 설정되었다. 이것에 대해서, 실시예 13～15에 있어서는, 각각의 제 2단의 붕산 수중 연신 배율만을, 2.1배, 3.1배, 3.6배로 했다. 이것은, 실시예 13～15에 있어서의 총 연신 배율이, 5.04배(약 5배), 5.58배(약 5.5배), 6.48배(약 6.5배)가 되도록 설정한 것을 의미하는 것이다. 실시예 4의 총 연신 배율은 5.94배(약 6배)이다. 실시예 4를 포함하여, 이러한 실시예는, 5배, 5.5배, 6.0배, 6.5배의 총 연신 배율의 차이를 제외하면 제조 조건은 모두 같다.
도 16을 참조하면, 실시예 4, 13～15의 편광막은, 모두, 두께가 10㎛이하의 편광막의 제조에 관련하는 기술적 과제를 극복하여, 액정표시장치에 필요한 요구 성능을 만족하는 광학 특성을 가진다. 각각의 광학 특성을 비교하면, 실시예 13＜실시예 14＜실시예 4＜실시예 15의 순서로 광학 특성이 높아진다. 이것은, 어느 제 1단의 공중 보조 연신 배율을 1.8배로 설정하여, 총 연신 배율을 5배, 5.5배, 6.0배, 6.5배로 차례차례 높아지도록 제 2단의 붕산 수중 연신 배율만을 설정한 경우에는, 최종적인 총 연신 배율이 보다 높게 설정된 편광막만큼, 광학 특성이 높아지는 것을 나타내고 있다. 편광막(3)을 포함한 광학 필름 적층체(10)의 제조 공정에 있어서, 제 1단의 공중 보조 연신과 제 2단의 붕산 수중 연신과의 총 연신 배율을 보다 높게 설정함으로써, 제조되는 편광막, 또는 편광막을 포함한 광학 필름 적층체는, 그러한 광학 특성을 한층 향상시킬 수 있다.
(7)고정 단일축 연신에 있어서의 총 연신 배율에 의한 편광막의 광학 특성의 향상(실시예 16～18)
실시예 16～18은, 이하의 차이점을 제외하고, 실시예 4와 동일한 조건으로 제조된 광학 필름 적층체이다. 차이점은, 공중 보조 연신의 연신 방법에 있다. 실시예 4에 있어서는 자유 단일축에 의한 연신 방법이 이용되고 있음에 대해, 실시예 16～18에 있어서는, 모두 고정 단일축에 의한 연신 방법을 채용하고 있다. 이러한 실시예는, 모두 제 1단의 공중 보조 연신 배율을 1.8배로 설정하고, 각각의 제 2단의 붕산 수중 연신 배율만을 3.3배, 3.9배, 4.4배로 했다. 이것에 의해, 실시예 16의 경우, 총 연신 배율이 5.94배(약 6배)이며, 실시예 17의 경우에는, 7.02배(약 7배), 한층 더 실시예 18의 경우에는, 7.92배(약 8배)가 된다. 실시예 16～18은, 이 점을 제외하면 제조 조건은 모두 같다.
도 17을 참조하면, 실시예 16～18에 의한 편광막은, 모두, 두께가 10㎛이하의 편광막의 제조에 관련하는 기술적 과제를 극복하고, 광학적 표시장치에 필요하게 되는 요구 성능을 만족하는 광학 특성을 가진다. 각각의 광학 특성을 비교하면, 실시예 16＜실시예 17＜실시예 18의 순서로 광학 특성이 높아진다. 이것은, 어느 제 1단의 공중 보조 연신 배율을 1.8배로 설정하고, 총 연신 배율을 6배, 7배, 8배로 차례차례 높아지도록 제 2단의 붕산 수중 연신 배율만을 설정한 경우에는, 최종적인 총 연신 배율이 보다 높게 설정된 편광막만큼, 광학 특성이 높아지는 것을 나타내고 있다. 편광막(3)을 포함한 광학 필름 적층체(10)의 제조 공정에 있어서, 고정 단일축 연신 방법에 따르는 제 1단의 공중 보조 연신과 제 2단의 붕산 수중 연신과의 총 연신 배율을 보다 높게 설정함으로써, 제조되는 편광막, 또는 편광막을 포함한 광학 필름 적층체는, 그러한 광학 특성을 한층 향상시킬 수 있다. 또한, 제 1단의 공중 보조 연신에 고정 단일축 연신 방법을 이용하는 경우에는, 제 1단의 공중 보조 연신에 자유 단일축 연신 방법을 이용하는 경우에 비해, 최종적인 총 연신 배율을 보다 높게 할 수 있는 것도 확인했다.
[비교예 3]
비교예 3은, 비교예 1의 경우와 같은 조건으로, 200㎛두께의 PET기재에 PVA 수용액을 도포하여, 건조시켜 PET기재에 7㎛두께의 PVA층을 제막한 적층체를 생성했다. 다음에, 적층체를, 액체의 온도 30℃의 요오드 및 요오드화 칼륨을 포함한 염색액에 침지하는 것에 의해서, 요오드를 흡착시킨 PVA층을 포함한 착색 적층체를 생성했다. 구체적으로는, 착색 적층체는, 적층체를 액체의 온도 30℃의 0.3중량％ 농도의 요오드 및 2.1중량％ 농도의 요오드화 칼륨을 포함한 염색액에, 최종적으로 생성되는 편광막을 구성하는 PVA층의 단체 투과율이 40～44％가 되도록 임의의 시간, 침지하는 것에 의해서, 연신 적층체에 포함되는 PVA층에 요오드를 흡착시킨 것이다. 다음에, 연신 온도를 60℃로 설정한 붕산 수중 연신에 의해서, 요오드를 흡착시킨 PVA층을 포함한 착색 적층체를 연신 배율이 5.0배가 되도록 자유 단일축으로 연신하는 것으로, PET 수지기재와 일체로 연신된 3㎛두께의 PVA층을 포함한 광학 필름 적층체를 여러 가지 생성했다.
[참고예 1]
참고예 1은, 수지기재로서, 결정성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(이하, 「결정성 PET」라고 한다)의 연속 웹의 기재를 이용하여 200㎛두께의 결정성 PET기재에 PVA수용액을 도포하고, 건조시켜 결정성 PET기재에 7㎛두께의 PVA층을 제막한 적층체를 생성했다. 결정성 PET의 유리 전이 온도는 80℃이다. 다음에, 생성된 적층체를 110℃로 설정한 공중 고온 연신에 의해서 연신 배율이 4.0배가 되도록 자유 단일축으로 연신한 연신 적층체를 생성했다. 이 연신 처리에 의해서, 연신 적층체에 포함되는 PVA층은, PVA분자가 배향된 3.3㎛두께의 PVA층으로 변화했다. 참고예 1의 경우, 연신 온도 110℃의 공중 고온 연신에 있어서, 적층체를 4.0배 이상으로 연신할 수 없었다.
연신 적층체는, 다음의 염색공정에 의해서, PVA분자가 배향된 3.3㎛두께의 PVA층에 요오드를 흡착시킨 착색 적층체에 생성되었다. 구체적으로는, 착색 적층체는, 연신 적층체를 액체의 온도 30℃의 요오드 및 요오드화 칼륨을 포함한 염색액에, 최종적으로 생성되는 편광막을 구성하는 PVA층의 단체 투과율이 40～44％가 되도록 임의의 시간, 침지하는 것에 의해서, 연신 적층체에 포함되는 PVA층에 요오드를 흡착시킨 것이다. 이와 같이, PVA분자가 배향된 PVA층으로의 요오드 흡착량을 조정하여, 단체 투과율과 편광도를 달리하는 착색 적층체를 여러 가지 생성했다. 다음에, 생성된 착색 적층체를 가교 처리한다. 구체적으로는, 액체의 온도가 40℃로, 물 100중량부에 대해서 붕산 3중량부를 포함하고, 물 100중량부에 대해서 요오드화 칼륨 3중량부를 포함한 붕산 가교 수용액에 60초간, 침지하는 것에 의해서 착색 적층체에 가교 처리를 가했다. 참고예 1은, 가교 처리가 실시된 착색 적층체가 실시예 4의 광학 필름 적층체에 상당한다. 따라서, 세정 공정, 건조 공정, 첩합 및／또는 전사 공정은, 모두 실시예 4의 경우와 같다.
[참고예 2]
참고예 2는, 수지기재로서 참고예 1의 경우와 마찬가지로, 결정성 PET기재를 이용하여 200㎛두께의 결정성 PET기재에 7㎛두께의 PVA층을 제막한 적층체를 생성했다. 다음에, 생성된 적층체를 100℃의 공중 고온 연신에 의해서 연신 배율이 4.5배가 되도록 자유 단일축으로 연신한 연신 적층체를 생성했다. 이 연신 처리에 의해서, 연신 적층체에 포함되는 PVA층은, PVA분자가 배향된 3.3㎛두께의 PVA층으로 변화했다. 참고예 2의 경우, 연신 온도 100℃의 공중 고온 연신에 있어서, 적층체를 4.5배 이상으로 연신할 수 없었다.
다음에, 연신 적층체로부터 착색 적층체를 생성했다. 착색 적층체는, 연신 적층체를 액체의 온도 30℃의 요오드 및 요오드화 칼륨을 포함한 염색액에, 최종적으로 생성되는 편광막을 구성하는 PVA층의 단체 투과율이 40～44％가 되도록 임의의 시간, 침지하는 것에 의해서, 연신 적층체에 포함되는 PVA층에 요오드를 흡착시킨 것이다. 참고예 2는, 참고예 1의 경우와 마찬가지로, PVA분자가 배향된 PVA층으로의 요오드 흡착량을 조정하여, 단체 투과율과 편광도를 달리하는 착색 적층체를 여러 가지 생성했다.
[참고예 3]
참고예 3은, 수지기재로서 참고예 1 또는 2의 경우와 마찬가지로, 결정성 PET기재를 이용하여 200㎛두께의 결정성 PET기재에 7㎛두께의 PVA층을 제막한 적층체를 생성했다. 다음에, 생성된 적층체를 액체의 온도 30℃의 요오드 및 요오드화 칼륨을 포함한 염색액에, 최종적으로 생성되는 편광막을 구성하는 PVA층의 단체 투과율이 40～44％가 되도록 임의의 시간, 침지하는 것에 의해서, 적층체에 포함되는 PVA층에 요오드를 흡착시킨 착색 적층체를 여러 가지 생성했다. 그러한 후에, 생성된 착색 적층체를 90℃의 공중 고온 연신에 의해서, 연신 배율이 4.5배가 되도록 자유 단일축으로 연신하고, 착색 적층체로부터 편광막에 상당하는 요오드를 흡착시킨 PVA층을 포함한 연신 적층체를 생성했다. 이 연신 처리에 의해서, 착색 적층체로부터 생성된 연신 적층체에 포함되는 요오드를 흡착시킨 PVA층은, PVA분자가 배향된 3.3㎛두께의 PVA층으로 변화했다. 참고예 3의 경우, 연신 온도 90℃의 공중 고온 연신에 있어서, 적층체를 4.5배 이상으로 연신할 수 없었다.
[측정 방법]
[두께의 측정]
비정성 PET기재, 결정성 PET기재 및 PVA층의 두께는, 디지털 마이크로미터(안리츠사 제품 KC－351C)를 이용하여 측정했다.
[투과율 및 편광도의 측정]
편광막의 단체 투과율(T), 평행 투과율(Tp), 직교 투과율(Tc)은, 자외 가시 분광 광도계(일본 분광사 제품 V7100)를 이용하여 측정했다. 이러한 T, Tp, Tc는, JISZ 8701의 2도 시야(C광원)에 의해 측정하여 시감도 보정을 행한 Y치이다. 편광도 P를 상기의 투과율을 이용하여 다음 식에 의해 구했다.
편광도 P(％)＝｛(Tp－Tc)／(Tp＋Tc)｝1/2×100
(PET의 배향 함수의 평가방법)
측정 장치는, 푸리에 변환 적외 분광 광도계(FT－IR)(Perkin Elmer사 제품, 상품명：「SPECTRUM2000」)을 이용했다. 편광을 측정광으로서 전반사 감쇠 분광(ATR：attenuated total reflection) 측정에 의해, PET 수지층 표면의 평가를 행했다. 배향 함수의 산출은 이하의 순서로 행했다. 측정 편광을 연신 방향에 대해서 0°와 90°로 한 상태에서 측정을 행했다. 얻어진 스펙트럼의 1340cm-1의 흡수 강도를 이용하고, 이하에 적은 (식 4)(출전：H. W. Siesler,Adv. Polym. Sci., 65,1(1984))에 따라 산출했다. 또한, f＝1일 때 완전 배향, f＝0일 때 랜덤이 된다. 또, 1340cm-1의 피크는, PET의 에틸렌글리콜 유닛의 메틸렌기 기인의 흡수라고 하고 있다.
(식 4) f＝(3＜cos2θ＞－1)／2
＝[(R－1)(R0＋2)]／[(R＋2)(R0－1)]
＝(1－D)／[c(2D＋1)]
＝－2×(1－D)／(2D＋1)
단
c＝(3 cos2β－1)／2
β＝90deg
θ：연신 방향에 대한 분자 쇠사슬의 각도
β：분자 쇠사슬 축에 대한 천이 쌍극자 모멘트의 각도
R0＝2cot2β
1／R＝D＝(I⊥)／(I／／)
(PET가 배향하는 만큼 D의 값이 커진다.)
I⊥：편광을 연신 방향과 수직 방향으로 입사하여 측정했을 때의 흡수 강도
I／／：편광을 연신 방향과 평행 방향으로 입사하여 측정했을 때의 흡수 강도
(PVA의 배향 함수의 평가방법)
측정 장치는, 푸리에 변환 적외 분광 광도계(FT－IR)(Perkin Elmer사 제품, 상품명：「SPECTRUM2000」)을 이용했다. 편광을 측정광으로서 전반사 감쇠 분광(ATR：attenuated total reflection) 측정에 의해, PVA 수지층 표면의 평가를 행했다. 배향 함수의 산출은 이하의 순서로 행했다. 측정 편광을 연신 방향에 대해서 0°와 90°로 한 상태에서 측정을 실시했다. 얻어진 스펙트럼의 2941cm-1의 흡수 강도를 이용하고, 상기의 (식 4)에 따라 산출했다. 또, 하기 강도(I)는 3330cm-1을 참조 피크로서, 2941cm-1／3330cm-1의 값을 이용했다. 또한, f＝1일 때 완전 배향, f＝0일 때 랜덤이 된다. 또, 2941cm-1의 피크는, PVA의 주 쇠사슬(－CH2－)의 진동 기인의 흡수라고 하고 있다.
(PVA의 결정화도의 평가방법)
측정 장치는, 푸리에 변환 적외 분광 광도계(FT－IR)(Perkin Elmer사 제품, 상품명：「SPECTRUM2000」)을 이용했다. 편광을 측정광으로서 전반사 감쇠 분광(ATR：attenuated total reflection) 측정에 의해, PVA수지층 표면의 평가를 행했다. 결정화도의 산출은 이하의 순서로 행했다. 측정 편광을 연신 방향에 대해서 0°와 90°로 한 상태에서 측정을 행했다. 얻어진 스펙트럼의 1141cm-1 및 1440cm-1의 강도를 이용하여, 다음 식에 따라 산출했다. 사전에, 1141cm-1의 강도의 크기가 결정 부분의 양과 상관성이 있는 것을 확인하고 있고, 1440cm-1을 참조 피크로서 아래와 같이 식에서 결정화 지수를 산출하고 있다. (식 6) 더욱, 결정화도가 기존의 PVA샘플을 이용하여, 사전에 결정화 지수와 결정화도의 검량선을 작성하고, 검량선을 이용하여 결정화 지수로부터 결정화도를 산출하고 있다.(식 5)
(식 5) 결정화도＝63.8×(결정화 지수)－44.8
(식 6) 결정화 지수＝((I(1141cm-1)0°＋2×I(1141cm-1)90°)/3)/((I(1440cm-1)0°＋2×I(1440cm-1)90°)/3)
단
I(1141cm-1)0°：편광을 연신 방향과 평행 방향으로 입사하여 측정했을 때의 1141cm-1의 강도
I(1141cm-1)90°：편광을 연신 방향과 수직 방향으로 입사하여 측정했을 때의 1141cm-1의 강도
I(1440cm-1)0°：편광을 연신 방향과 평행 방향으로 입사하여 측정했을 때의 1440cm-1의 강도
I(1440cm-1) 90°：편광을 연신 방향과 수직 방향으로 입사하여 측정했을 때의 1440cm-1의 강도
[편광막의 사용예]
도 11 및 도 12에, 상술한 편광막을 사용한 광학적 표시장치의 실시 형태를 예시적으로 나타낸다.
도 11a는, 유기 EL표시장치의 가장 기본적인 실시형태의 일례를 나타내는 단면도이며, 이 표시장치(200)는, 유기 EL표시 패널인 광학적 표시 패널(201)을 갖추고, 상기 표시 패널(201)의 일방 면에, 광학적으로 투명한 점착제층(202)을 통하여 편광막(203)이 접합된다. 상기 편광막(203)의 외측의 면에는, 1／4 파장 위상차이 필름(204)이 접착된다. 임의이지만, 1／4 파장 위상차이 필름(204)의 외측에는, 파선으로 나타내는 바와 같이, 투명한 윈도(205)를 배치할 수 있다. 이 구성은, 편광 선글라스를 사용하는 경우에 유용하다.
도 11b는, 유기 EL표시장치의 다른 실시 형태를 나타내는 단면도이며, 이 표시장치(200a)는, 유기 EL표시 패널인 광학적 표시 패널(201a)을 갖추고, 상기 표시 패널(201a)의 일방 면에, 광학적으로 투명한 점착제층(202a)을 통하여 1／4 파장 위상차이 필름(204a)이 접합된다. 상기 1／4 파장 위상차이 필름(204a)의 외측의 면에는, 편광막(203a)이 접착된다. 편광막(203a)의 외측의 면에는 더욱 보호층(206)이 접착된다. 임의이지만, 광학적 표시장치(200a)의 시인측이 되는 보호층(206)의 외측에는, 파선으로 나타내는 바와 같이, 투명한 윈도(205a)를 배치할 수 있다. 이 실시형태에 있어서는, 편광막(203a)을 통해 직선 편광이 된 외광은, 1／4 파장 위상차이 필름(204a)에 의해 엔 편광으로 변환된다. 이 구성은, 외광이 광학적 표시 패널(201a)의 표면 및 이면 전극, 그 외의 내부 반사면 등에 의해 반사되어 광학적 표시장치(200a)의 시인측으로 돌아오는 것을 저지할 수 있어, 외광의 내부 반사 방지에 유효하다.
층이나 막 등을 접합 또는 접착시키는 재료로서는, 예를 들면 아크릴계 집합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리 에테르, 불소계나 고무계, 이소시아네이트계, 폴리비닐 알코올계, 젤라틴계, 비닐계 라텍스계, 수계 폴리에스테르 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적당하게 선택하여 이용할 수 있다.
편광막(203)은, 상술한 바와 같이, 두께 10㎛이하로, 상술한 광학 특성을 만족시키는 것이다. 이 편광막(203)은, 종래 이런 종류의 광학적 표시장치에 사용되고 있는 편광막에 비해 매우 얇기 때문에, 온도 또는 습도 조건으로 발생하는 신축에 의한 응력이 극히 작아진다. 따라서, 편광막의 수축에 의해서 생기는 응력이 인접하는 표시 패널(201)에 휨 등의 변형을 일으키게 할 가능성이 큰 폭으로 경감되어 변형에 기인하는 표시 품질의 저하를 큰 폭으로 억제하는 것이 가능하게 된다. 이 구성에 있어서, 점착제층(202)으로서, 확산 기능을 갖춘 재료를 사용할지, 혹은, 점착제층과 확산제층의 2층 구성으로 할 수도 있다.
점착제층(202)의 접착력을 향상시키는 재료로서, 예를 들면 특개 2002－258269호 공보(특허 문헌 12), 특개 2004－078143호 공보(특허 문헌 13), 특개 2007－171892호 공보(특허 문헌 14)에 기재가 있는 앵커층을 설치할 수도 있다. 바인더 수지로서는 점착제의 투묘력을 향상할 수 있는 층이라면 특히 제한은 없고, 구체적으로는, 예를 들면, 에폭시계 수지, 이소시아네이트계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 분자 중에 아미노기를 포함한 폴리머류, 에스테르 우레탄계 수지, 옥사조린기 등을 함유하는 각종 아크릴계 수지 등의 유기 반응성기를 가지는 수지(폴리머)를 이용할 수 있다.
또, 상기 앵커층에는, 대전(帶電) 방지성을 부여하기 위해, 예를 들면 특개 2004－338379호 공보(특허 문헌 15)에 기재가 있듯이 대전 방지제를 첨가할 수도 있다. 대전 방지성 부여를 위한 대전 방지제로서는, 이온성 계면활성제계, 폴리 아닐린, 폴리 티오펜(thiophene), 폴리 피롤, 폴리 키노키사린 등의 도전성 폴리머계, 산화 주석, 산화 안티몬, 산화 인듐 등의 금속 산화물계 등이 주어지지만, 특히 광학 특성, 외관, 대전 방지 효과 및 대전 방지 효과의 가열, 가습시에서의 안정성이라고 하는 관점부터, 도전성 폴리머계가 바람직하게 사용된다. 이 중에서도, 폴리 아닐린, 폴리 티오펜 등의 수용성 도전성 폴리머, 혹은 수분산성 도전성 폴리머가 특히 바람직하게 사용된다. 대전 방지층의 형성 재료로서 수용성 도전성 폴리머나 수분산성 도전성 폴리머를 이용한 경우, 도공을 할 때 유기용제에 의한 광학 필름기재로의 변질을 억제할 수 있다.
도 12는, 광학적 표시 패널로서 투과형 액정 표시 패널(301)을 갖추는 광학적 표시장치(300)의 실시형태를 나타낸다. 이 구성에 있어서는, 액정 표시 패널(301)의 시인측의 면에, 점착제층(302)을 통하여 제 1의 편광막(303)이 접합되며, 상기 제 1의 편광막(303)에 역 접착층(307)을 통하여 보호층(304)이 접합된다. 보호층(304)에는 1／4 파장 위상차이 층(309)이 접합된다. 1／4 파장 위상차이 층(309)에는, 임의이지만, 대전 방지층(308)이 형성된다. 1／4 파장 위상차이 층(309)의 외측에는, 이것도 임의이지만, 윈도(305)가 배치된다. 액정 표시 패널(301)의 타방면에는, 제 2의 점착제층(302a)을 통하여 제 2의 편광막(303a)이 배치된다. 제 2의 편광막(303a)의 뒤편에는, 투과형 액정표시장치에 있어서 주지하는 바와 같이, 백 라이트(310)가 배치된다.
[발명의 실시형태]
다음에, 본 발명에 사용할 수 있는 광학 필름 적층체의 제조의 일 실시형태를 나타내는 도 30에 대해 설명한다. 도 9 또는 도 10에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 비정성 PET로 이루어지는 열가소성 수지기재(1)는, 적층체 작성 장치(20)에 의한 제막과, 오븐(30) 내에서의 공중 보조 연신, 염색 장치(40)에 있어서의 2색성 색소에 의한 염색 및 붕산 수용액조(50)에 있어서의 수중 연신을 거치고, 기재(1) 상에 두께 10㎛이하의, 구체적으로는, 두께 3～4㎛의 편광막(3)이 형성된 광학 필름 적층체(400)가 되어, 연신 장치 밖으로 보내진다. 여기서, 광학 필름 적층체(400)는, 일단 롤 모양으로 감겨져도 좋고, 그대로 연속적으로 다음 공정에 보내지도록 해도 좋다. 도 30에 나타나는 광학 필름 적층체 형성장치는, 다음 공정으로서, 세퍼레이터 필름 첩합 스테이션(500)과, 결점 검사 스테이션(600)을 갖춘다.
세퍼레이터 필름 첩합 스테이션(500)은, 한 쌍의 첩합 롤러(501, 502)를 갖춘다. 이 세퍼레이터 필름 부착 스테이션(500)에 있어서는, 광학 필름 적층체(400)는, 편광막(3)을 아래쪽으로 하여 첩합 롤러(501, 502) 사이로 전송된다. 세퍼레이터 필름(503)은, 세퍼레이터 필름(503)의 롤(503a)로부터 조출되며, 광학 필름 적층체(400)의 아래쪽과 겹쳐지는 상태에서 첩합 롤러(501, 502) 사이로 전송된다. 겹쳐지는 광학 필름 적층체(400)와 세퍼레이터 필름(503)의 사이에는, 이것들이 첩합 롤러(501, 502) 사이로 들어가기 직전에, 점착제(504a)가 층 상에 부여된다. 따라서, 광학 필름 적층체(400)와 세퍼레이터 필름(503)이 첩합 롤러(501, 502)를 나올 때는, 광학 필름 적층체(400)의 편광막(3)의 면에 점착제층(504)을 통하여 세퍼레이터 필름(503)이 적층된 세퍼레이터 필름부 광학 필름 적층체(510)가 형성된다. 이 단계에서, 세퍼레이터 필름부 광학 필름 적층체(510)는, 일단 롤에 감아도 좋다. 세퍼레이터 필름(503)은, 점착제층(504)에 접하는 측의 표면이 이형처리되어 있고, 그 점착제층(504)에 대한 접착력은, 편광막(3)과 점착제층(504)과의 사이의 접착력보다 약하게 되어 있다. 따라서, 후술하는 바와 같이, 세퍼레이터 필름(503)이 광학 필름 적층체(400)로부터 벗겨질 때, 점착제층(504)은, 광학 필름 적층체(400)의 측에 남겨지게 된다. 이 점착제층(504)은, 광학 필름 적층체(400)가 표시 패널 등의 다른 부재에 부착될 때의, 점착제층으로서 사용된다.
결점 검사 스테이션(600)은, 세퍼레이터 필름부 광학 필름 적층체(510)의 기재(1)의 표면에 기준점 마크(M)를 인자하는 기준점 인자 수단(610)을 갖춘다. 이 기준점 인자 수단(610)은, 세퍼레이터 필름부 광학 필름 적층체(510)의 전송 방향 선도단 부근의 적절한 곳에, 상기 세퍼레이터 필름부 광학 필름 적층체(510)의 길이 방향 위치의 기준이 되는 표지를 부여하는 것이다.
도 30에 나타내는 예에서는, 첩합 롤러(501, 502)의 쌍을 이룬 세퍼레이터 필름부 광학 필름 적층체(510)는, 그대로 기준점 인자 수단(610)을 통해 보내진다. 인자 수단(610)의 하류 측에는 측장 롤러(611)로 이루어지는 전송량 계측 수단이 배치되어 있다. 이 측장 롤러(611)는, 그 회전량에 의해, 상기 측장 롤러(611)를 통해 보내진 세퍼레이터 필름부 광학 필름 적층체의 전송량을 계측하고, 계측 신호를, 광학 필름 적층체 형성장치에 설치된 기억 연산부(620)의 적층체 전송량 연산 수단(620a)으로 송신한다.
결점 검사 스테이션(600)은, 측장 롤러(611)보다 전송방향 하류측에 세퍼레이터 필름 박리부(601)를 갖춘다. 이 세퍼레이터 필름 박리부(601)는, 한 쌍의 안내 롤러(602, 603)와, 박리된 세퍼레이터 필름(503)을 안내하는 박리 필름 안내 롤러(604) 및 박리 된 세퍼레이터 필름(503)을 감는 권취 롤러(605)를 가진다. 세퍼레이터 필름(503)이 박리 된 광학 필름 적층체(400)는, 편광막(3)의 표면에 점착제층(504)이 남겨진 형태이다. 이 점착제층(504)을 가지는 광학 필름 적층체(400)는, 결점 검사부(630)로 보내진다. 결점 검사부(630)는, 기준점 읽기 수단(631)과, 광원(632) 및 광 검지 부재(633)로 이루어지는 투과광 검출 방식의 광학적 결점 검출 수단에 의해 구성된다. 기준점 읽기 수단(631)의 상기 읽기 신호는, 기억 연산부(620)의 기준점 읽기 시간 기억 수단(620b)으로 보내져, 기준점이 검출된 시각이 기억된다. 광학적 결점 검출 수단으로부터의 결점 검출 신호는, 기억 연산부(620)의 결점 검출 시간 연산 수단(620c)으로 보내지며, 상기 결점 검출 시간 연산 수단(620c)은, 그 결점이 검출된 시각을 연산하여 기억한다. 적층체 전송량 연산 수단(620a)과, 기준점 읽기 시간 기억 수단(620b) 및 결점 검출 시간 연산 수단(620c)으로부터의 신호는, 광학 필름 적층체 형성장치에 설치된 제어장치(670)의 결점 위치 연산부(672)에 입력되며, 결점 위치 연산부(672)는, 이러한 입력을 받고, 기준점 마크(M)로부터의 결점의 위치를 연산하여, 결점 위치 신호를, 기억 연산부(620)의 결점 마크 인자 지령 생성부(620d)로 보낸다.
결점 검사 스테이션(600)을 통한 광학 필름 적층체(400)는, 다음에, 세퍼레이터 필름 부착 스테이션(640)으로 통한다. 이 세퍼레이터 필름 부착 스테이션(640)은, 세퍼레이터 필름(503)의 롤(503a)로부터 조출되는 세퍼레이터 필름(503)을, 광학 필름 적층체(400)의 편광막(3) 상에 남겨진 점착제층(504)에 의해 상기 광학 필름 적층체(400)에 첩합하기 위한 첩합 롤러(641, 642)를 갖춘다. 첩합 롤러(641, 642)를 나온 광학 필름 적층체(400)는, 세퍼레이터 필름(503)이 부착된 세퍼레이터부 광학 필름 적층체(510)이다. 여기서 부착되는 세퍼레이터 필름(503)으로서는, 세퍼레이터 필름 박리부(620)에 있어서 박리된 세퍼레이터 필름을 사용해도 좋고, 따로 준비한 세퍼레이터 필름을 사용해도 좋다.
첩합 롤러(641, 642)를 나온 세퍼레이터 필름부 광학 필름 적층체(510)는, 임의로 설치되는 제 2의 결점 검사 스테이션(650)을 통한다. 이 제 2의 결점 검사 스테이션(650)은, 기준점 검출수단(651)과, 광학적 결점 검출 수단(652)을 갖춘다. 광학적 결점 검출 수단(652)은, 세퍼레이터부 광학 필름 적층체(510)의 세퍼레이터 필름(503)의 표면에 빛을 조사하는 광원(652a)과, 세퍼레이터 필름(503)의 표면으로부터의 반사광을 받는 수광부(652b)로 이루어진다. 이 광학적 결점 검출 수단(652)은, 세퍼레이터 필름부 광학 필름 적층체(510)에 있어서의 세퍼레이터 필름(503)의 표면 결함 및 점착제층(504)에 포함되는 결함을 검출한다. 기준점 검출수단(651)의 검출 신호는, 기준점 읽기 시간 기억 수단(620b)으로 보내지며, 수광부(652b)의 검출 신호는, 결점 검출 시간 연산 수단(620c)으로 보내진다.
제 2의 결점 검사 스테이션(650)을 통과한 세퍼레이터부 광학 필름 적층체(510)는, 측장 롤러(660)를 갖추는 전송량 계측 수단을 통해 보내지며, 적층체(510)의 전송량이 계측된다. 이 계측된 전송량을 나타내는 신호는, 광학 필름 적층체 형성장치에 설치된 제어장치(670)의 기준점 조합부(671)로 보내진다. 측장 롤러(660)의 하류 측에는 기준점 독해 수단(661)이 설치되며, 상기 기준점 독해 수단(661)은, 광학 필름 적층체(400) 상에 형성된 기준점의 마크(M)를 읽어내고, 상기 마크(M)가 통과한 시각에 관한 정보의 신호를 제어장치(670)의 기준점 조합부(671)로 보낸다. 기준점 조합부(671)는, 측장 롤러(660) 및 기준점 독해 수단(661)으로부터의 신호를 받고, 기준점 마크(M)로부터의 적층체의 전송량에 관한 신호를, 기억 연산 수단(620)의 결점 인자 지령 생성부(620d)에 입력한다. 결점 인자 지령 생성부(620d)는, 결점 위치 연산부(672)로부터의 결점 위치 신호와, 기준점 조합부(671)로부터의 전송량 신호에 의거하고, 세퍼레이터 필름부 광학 필름 적층체(510) 상의 결점의 위치에 결점 마크(D)를 인자하는 인자 지령을 생성한다. 이 인자 지령은, 기준점 독해 수단(661)의 하류측에 배치된 마크 인자 장치(662)에 주어지며, 상기 마크 인자 장치(662)를 작동시키고, 세퍼레이터 필름부 광학 필름 적층체(510)의 열가소성 수지 기재상의, 결점에 대응하는 위치에 결점 마크 D를 인자한다. 인자된 세퍼레이터 필름부 광학 필름 적층체(510)는, 롤(680)로서 감긴다.
상기 실시형태에서는, 결점 위치는 결점 마크 D로서 적층체(510) 상에 인자되는 것으로서 설명했지만, 대체적으로는, 개개의 적층체(510)의 롤(680)에 상기 롤을 식별하는 식별 기호를 교부하고, 타방에서는, 결점 위치를 적층체(510)의 롤(680)을 식별하는 식별 기호에 관련시키고, 기억 연산부(620)에 기억되어 두도록 할 수도 있다. 이러한 구성에 있어서는, 상기 적층체(510)의 롤(680)을 사용하는 후속 공정에 있어서, 상기 롤의 식별 기호에 의거하고, 기억 연산부로부터 상기 롤의 결점 위치를 읽어내, 광학 필름 적층체의 결점 위치를 인정할 수 있다.
도 31은, 본 발명의 다른 실시형태를 나타내는 도 30과 같은, 광학적 적층체 롤의 제조 공정의 개략도이다. 도 31에 있어서, 도 30의 실시형태에 있어서의 것과 대응하는 부분은, 도 30과 동일한 부호를 교부하고, 설명은 생략한다. 도 31의 실시형태가 도 30의 실시형태와 다른 점은, 광학 필름 적층체(400)의 편광막(3)의 측에 세퍼레이터 필름(503)이 접합되기 전에, 상기 편광막(3)의 면에 광학 기능 필름(800)이 접착제(801)에 의해 접착되는 것이다. 광학 기능 필름(800)은, 먼저 말한 1／4 파장 위상차이 필름, 시야각 보상용 필름, 그 외, 이런 종류의 기술 분야에 있어서 사용되고 있는 광학적 보상용 필름의 어느 것이어도 좋다. 이 광학 기능 필름(800)은, 롤(800a)로부터 조출되며, 안내 롤(802)을 통하여 보내지고, 쌍을 이루는 부착 롤(803, 804)에 의해 광학 필름 적층체(400)에 접착되며, 광학 필름 중간 적층체(510a)가 된다. 따라서, 이 실시형태에서는, 세퍼레이터 필름(503)은, 상기 광학 기능 필름(800) 위에 점착제층(504)을 통하여 부착되고, 광학 필름 적층체(510b)가 형성된다. 그 외의 점에서는, 이 실시형태는, 도 30에 나타내는 실시형태와 동일하다.
도 32에 나타내는 실시형태는, 도 31에 나타내는 실시형태와는 달리, 광학 필름 적층체(400)의 편광막(3)의 측에 세퍼레이터 필름(503)은 접합되지 않고, 대신에, 상기 편광막(3)의 면에 광학 기능 필름(800)이 접착제(801)에 의해 접착된다. 광학 기능 필름(800)이 접착된 다음에, 연신에 사용한 열가소성 수지기재(1)가, 박리 롤러(810, 811)에 있어서 편광막(3)으로부터 벗겨져 광학 필름 중간 적층체(510c)가 형성된다. 벗겨진 기재(1)는, 안내 롤러(812)를 거쳐 롤(813)에 감긴다.
기재(1)가 벗겨진 광학 필름 중간 적층체(510c)는, 광학 기능 필름(800)의 면 위에, 기준점 인자 수단(610)에 의해 기준점을 나타내는 마크(M)가 인자된다. 그 다음에, 광학 필름 중간 적층체(510c)는, 측장 롤러(611)를 통해 세퍼레이터 필름 부착 스테이션(500A)으로 보내진다. 이 세퍼레이터 필름 부착 스테이션(500A)에서는, 세퍼레이터 필름(503)의 롤(503a)로부터 조출된 세퍼레이터 필름(503)이, 광학 필름 중간 적층체(510c)의 기재(1)가 벗겨진 면과 겹쳐지도록 전송되며, 점착제(504a)를 통하여, 부착 롤러(501, 502)에 의해 편광막(3)에 부착되어 광학 필름 적층체(510d)가 형성된다.
이 광학 필름 적층체(510d)는, 박리 롤러(602, 603)를 통과하는 위치에서 세퍼레이터 필름(503)이 벗겨지고, 광학 필름 중간 적층체(510c)의 편광막(3)에 점착제층(504)이 부착한 층 구성의 적층체가 된다. 이 적층체는, 결점 검사 스테이션(630)을 거쳐 세퍼레이터 필름 부착 스테이션(640)으로 보내지며, 상기 스테이션(640)에 있어서, 적층체의 편광막(3)의 면에 있는 점착제층(504)에 의해, 세퍼레이터 필름(503)이 적층체에 접합되고, 광학 필름 적층체(510d)가 형성된다. 그 외의 점에서는, 도 32에 나타내는 실시형태는, 도 31에 나타내는 것과 동일하다.
도 33은, 본 발명의 또 다른 실시형태를 나타내는 도 32와 같은 도면이다. 이 실시형태가 도 32에 나타내는 실시형태와 다른 점은, 기재(1)가 벗겨진 적층체의 면에 세퍼레이터 필름(503)을 부착하기 전에, 제 2의 광학 기능 필름(850)이, 접착제(851)에 의해, 기재(1)가 벗겨진 적층체의 편광막의 면에 접착되는 것이다. 제 2의 광학 기능 필름(850)은, 롤(850a)로부터 조출되며, 안내 롤러(852)를 통하여 보내지고, 쌍을 이루는 부착 롤러(803a, 804a)에 의해, 적층체(510c)에 부착되어, 광학 필름 중간 적층체(510e)가 형성된다. 이 실시형태에 있어서는, 상기 제 2의 광학 기능 필름(850) 위에, 점착제층(504a)을 통하여, 세퍼레이터 필름(503)이 접합되고, 광학 필름 적층체(510f)가 형성된다. 기준점 인자 수단(610)과 측장 롤러(611)는, 세퍼레이터 필름(503)을 위한 부착 롤러(501, 502)보다 하류측에 배치되어 있지만, 그 기능은 같다.
도 34는, 상술한 바와 같이 하여 형성된 세퍼레이터부 광학 필름 적층체, 예를 들면 도 32에 나타내는 적층체(510d)의 롤(680)을 사용하고, 액정 표시 패널로의 적층체의 부착을 행하는 연속 부착장치의 일례를 나타내는 개략도이다. 이 경우에는, 도 32에 있어서의 세퍼레이터 필름(503)이, 캐리어 필름이 된다. 따라서, 이하의 설명에 있어서는, 부호(503)로 나타나는 필름을 캐리어 필름이라고 부르고, 이 캐리어 필름(503)이 적층된 적층체를, 캐리어 필름부 적층체라고 부르는 일이 있다.
이 연속 부착장치는, 롤(680)이 제조되는 공정에 있어서, 검출된 결점의 정보에 의거하여, 광학 필름 적층체(510d)에 슬릿 절단 위치를 정해 두고, 그 절단 위치 정보를 기억장치에 저장해 두도록 구성된다.
절단 위치(S)는, 도 35에 나타나는 바와 같이, 결점 D의 위치에 대해, 그 전송방향으로 보아 상류측 및 하류측의 각각에, 소정의 거리(D1, D2)만큼 떨어진 위치로서 정한다. 이 결점 D를 사이에 두는 2개의 슬릿 절단 위치에 끼워지는 영역은, 결점을 포함한 불량 시트(Sd)가 되는 영역이다. 또한, 결점을 포함하지 않는 영역에서는, 적층체(510d)가 첩합되는 액정 표시 패널의 장변 또는 단변의 일방에 대응하는 간격을 두고, 슬릿 절단 위치가 정해진다. 도 35에서는, 결점을 포함하지 않는 영역에 정해지는 슬릿 절단 위치의, 전송방향에 인접하는 2개의 사이의 부분이 결점이 없는 정상 시트(Sn)를 형성하여, 적층체 전송방향의 길이가 Xα로 나타나고 있다. 이것에 대해서, 결점 D를 사이에 두는 2개의 슬릿 절단 위치 간의 상술한 불량 시트(Sd)의 영역은, 길이가 Xβ로 나타나고 있다. 결점의 크기 및 수에 따르지만, 통상은, 길이 Xβ가 Xα보다 작다.
이 슬릿 절단 위치의 연산은, 예를 들면 도 32에 나타내는 장치에 나타난 제어장치(670)에 있어서 행하도록 할 수 있다. 연산된 슬릿 절단 위치 정보는, 도 32에 나타나는 정보 매체(690)에 적층체(510d)의 롤(680)을 식별하는 식별 정보와 함께 저장할 수 있다. 도 34에는, 연속 부착장치에 갖춰지는 제어장치(400)가, 도 32에 나타내는 장치의 정보 매체(690)로부터, 상술한 식별 정보와 함께, 슬릿 절단 위치 정보를 받아들이도록 나타나고 있다. 받아들인 식별 정보와 슬릿 절단 위치 정보는, 도 34에 나타내는 연속 부착장치의 제어장치(400) 내의 기억장치(420)에 저장된다.
연속 부착장치는, 적층체(510d)의 롤(680)을 회전 자유자재로 지지하는 롤 지지 장치(110)를 갖추고, 상기 롤 지지 장치(110)에 지지된 적층체(510d)의 롤(680)을 적층체 전송 방향으로 소정의 속도로 구동함으로써, 상기 롤(680)에서, 적층체(510d)가 소정의 전송 속도로 보낸다. 롤(680)로부터 보내진 세퍼레이터부 광학 필름 적층체(510d)는, 식별 정보 독해 장치(120)를 거쳐, 측장 롤러(130, 131)로 통해진다. 식별 정보 독해 장치(120)는, 롤(680)로부터 조출된 적층체(510d)의 식별 정보를 읽어내, 읽어낸 식별 정보를, 제어장치(400)의 식별 정보 수신부(410)로 보낸다. 측장 롤러(130, 131)는, 적층체(510d)의 전송량을 계측하여, 그 계측한 전송량에 관한 정보를 조출 정보로서 제어장치(400)로 보낸다.
측장 롤러(130, 131)를 통과한 적층체(510d)는, 상하 이동 가능하게 지지되며 소정의 힘으로 하부에 탄성적으로 가세된 어큐뮬롤러(140)를 거쳐, 슬릿 절단 스테이션(A)으로 보내진다. 슬릿 절단 스테이션(A)의 하류측에는, 적층체(510d)를 소정의 속도로 보내기 위한 피드 롤러(170)가 배치되어 있고, 절단 스테이션(A)에 있어서, 절단이 행해지는 얼마 안 되는 시간 동안, 상기 피드 롤러(170)가 정지함으로써, 적층체(510d)가 슬릿 절단 스테이션(A)에서 정지된다. 피드 롤러(170)의 하류측에는, 제 2의 어큐뮬롤러(180)가 배치되어 있다. 이 어큐뮬롤러(180)는, 어큐뮬롤러(140)와 같은 구성이다.
슬릿 절단 스테이션(A)에는, 슬릿 절단 장치(150)와, 상기 슬릿 절단장치(150)의 상류측 및 하류측의 각각에 배치된 절단위치 확인장치(160)를 갖춘다. 제어장치(400)는, 절단위치 확인장치(160)로부터의 확인 신호를 받고, 식별 정보 독해 장치(120)로부터의 롤 식별 정보와 기억장치(420)에 저장되어 있는 결점 정보라든지, 슬릿 절단 위치 정보를 취득하여, 절단의 지령을 슬릿 절단 장치(150)로 보낸다. 슬릿 절단 장치(150)가 작동하고, 광학 필름 적층체(510d)에 슬릿이 형성되면, 피드 롤러(170)가 작동하고, 캐리어 필름부 광학 필름 적층체(510d)의 전송을 다시 개시한다. 이미 말한 바와 같이, 캐리어 필름부 광학 필름 적층체(510d)는, 어큐뮬롤러(140)의 상류측에서는, 상시 전송 구동되어 있지만, 슬릿 절단이기 때문에, 절단 스테이션(A)에 있어서 적층체의 전송이 정지되었을 때에는, 이것들 어큐뮬롤러(140, 180)가 상하 이동하여, 적층체의 전송량의 차이를 흡수한다.
슬릿 절단 스테이션(A)에 있어서의 슬릿 절단에 의해 형성되는 슬릿은, 세퍼레이터부 광학 필름 적층체(510d)의 캐리어 필름(503)과는 반대측으로부터, 상기 캐리어 필름(503)과 점착제층(504)과의 사이의 계면까지 달하는 깊이이며, 전송방향에 인접하는 2개의 슬릿의 사이에는, 광학 필름의 시트가 형성된다. 이 시트는, 캐리어 필름(503)에 지지된 상태에서 다음 공정으로 보내진다. 이와 같이 하여 형성되는 시트는, 결점 D를 포함한 경우에는 불량 시트(Sd)이며, 결점을 포함하지 않는 경우에는 정상 시트(Sn)이다.
제 2의 어큐뮬롤러(180)를 통과한 적층체(510d)는, 다음에, 불량 시트 배제 스테이션(C)을 통과한다. 이 배제 스테이션(C)에는, 제어장치(400)로부터 불량 시트(Sd)에 대한 정보가 보내지며, 이 정보를 받고, 배제 스테이션(C)에 갖춰진 배제 장치(190)가 작동하여, 불량 시트(Sd)를 전송 경로 밖으로 배출한다. 이 배제 장치(190)는, 불량 시트 수취용 필름(190a)을 보내는 수취 필름 롤(190b)과, 상기 수취 필름 롤(190b)로부터 꺼내진 불량 시트 수취용 필름(190a)을 인수하기 위한 인수 롤(190d)로 이루어진다. 불량 시트 수취용 필름(190a)은, 수취 필름 롤(190b)로부터, 안내 롤러(190c)를 통하여 인수 롤(190d)로 보내진다. 인수 롤(190d)은, 구동 롤이며, 불량 시트(Sd)가 배제 장치(190)의 근처에 이르렀을 때 구동되며, 불량 시트 수취용 필름(190a)을 도 34에 화살표로 나타내는 방향으로 보내도록 작동한다. 적층체(510d)의 전송경로에는, 상기 적층체(510d)를 사이에 두고 안내 롤러(190c)와 대향하는 위치에, 적층체 경로 이동 롤러(190e)가, 도 34에 있어서 왼쪽 방향으로 이동 가능하게 배치되어 있다. 불량 시트(Sd)가 배제 장치(190)의 근처에 이르고, 인수 롤(190d)이 작동을 시작하면, 상기 경로 이동 롤러(190e)가 왼쪽 방향으로 이동하여, 적층체(510d)가 안내 롤러(190c)에 접촉하게 될 때까지 상기 적층체의 전송 경로를 이동시킨다. 이 경로의 이동에 의해, 캐리어 필름상의 불량 시트는, 불량 시트 수취용 필름(190a)으로 옮겨진다. 이것에 의해서, 불량 시트의 배제가 완료하여, 인수 롤(190d)은 정지되며, 경로 이동 롤러(190e)는, 오른쪽 방향의 원래의 위치로 되돌려진다.
불량 시트 배제 스테이션(C)을 통과한 캐리어 필름부 적층체(510d)는, 직진 상태를 확인하기 위한 직진 상태 확인 장치(230)를 거쳐, 첩합 스테이션(B)으로 보내진다. 이 첩합 스테이션(B)에는, 상기 스테이션으로 전송되는 정상 시트(Sn)와 동기한 타이밍에서, 액정 표시 패널(W)이 전송된다. 액정 표시 패널(W)은, 반출 장치의 패널 래크로부터 1매씩 보내지며, 액정 표시 패널 반송 장치(300)에 의해, 첩합 스테이션(B)으로 보내진다.
첩합 스테이션(B)에 있어서, 광학 필름 적층체의 정상 시트(Sn)는 캐리어 필름(503)으로부터 벗겨지고, 첩합 스테이션(B)으로 보내져 온 액정 표시 패널(W)의 위에 겹쳐지도록 보내진다. 첩합 스테이션(B)에는 첩합 장치(200)가 배치되어 있고, 이 첩합 장치(200)는, 첩합 스테이션(B)으로 보내져 온 액정 표시 패널(W)의 아래에 위치하도록 배치된 아래쪽 첩합 롤러(200a)와, 첩합 스테이션(B)으로 보내져 온 광학 필름 적층체의 정상 시트(Sn)의 위에 위치하는 위쪽 첩합 롤러(200b)로 구성된다. 위쪽 첩합 롤러(200b)는, 도 34에 파선으로 나타내는 바와 같이, 상하 방향으로 이동 가능하다.
첩합 스테이션(B)에는, 정상 시트 첨단 검출 장치(220)가 배치되고, 정상 시트(Sn)가 첩합 위치에 이른 것을 검출한다. 정상 시트(Sn)가 첩합 위치에 도달했던 것이 검출되면, 위쪽 첩합 롤러(200b)가 도 34에 실선으로 나타내는 위치에 강하하여, 정상 시트를 액정 표시 패널(W)에 부착한다. 광학 필름 적층체를 캐리어 필름에 접합하는 점착제층(504)은, 정상 시트(Sn)가 캐리어 필름(503)으로부터 벗겨질 때, 상기 정상 시트(Sn)의 측에 남아, 이 점착제층(504)에 의해서, 정상 시트(Sn)가 액정 표시 패널(W)에 접착된다.
정상 시트(Sn)를 캐리어 필름으로부터 벗기기 위한 박리 기구는, 예각의 첨단 테두리부를 가지는 박리 부재(211)를 갖춘다. 상기 박리 부재(211)는, 벗겨진 캐리어 필름(503)을 첨단 테두리부에 있어서 예각적으로 접어 겹치도록 작용하여, 접어 겹쳐진 캐리어 필름(503)은, 인수 롤러(212)에 의해 도 34에 있어서 오른쪽 방향으로 인수되어 롤(210)에 감긴다. 캐리어 필름(503)으로부터 벗겨진 정상 시트(Sn)가 충분한 강성을 가지는 경우에는, 상기 정상 시트(Sn)는, 그대로 전송방향으로 진행되어, 첩합 위치에 이른다.
도 36은, 본 발명에 있어서 사용되는 광학 필름 적층체와 같이 매우 얇고, 충분한 강성을 갖지 않는 적층체의 경우에 생기는 문제의 일례를 나타내는 것이다. 광학 필름 적층체의 정상 시트(Sn)는, 박리 부재(211)의 첨단 테두리부에 있어서 캐리어 필름(503)으로부터 벗겨졌을 때, 중력에 의해 첨단이 아래쪽으로 휘고, 주름이 생긴다.
본 발명은, 박형의 광학 필름 적층체를 사용하는 경우의 이러한 문제를 해결하는 수단을 제공하는 것으로, 그 일 실시형태에 의한 예를, 도 37(a), (b)에 나타낸다. 도 37(a)에 있어서는, 박리 부재(211)의 첨단 테두리부에 근접하고, 정상 시트(Sn)의 위쪽에 접하는 위치에, 진공 흡인 롤(213)이 배치된다. 이 진공 흡인 롤(213)은, 캐리어 필름(503)으로부터 벗겨진 정상 시트(Sn)에 접촉하여 상기 정상 시트(Sn)를 보관 유지하고, 상기 정상 시트(Sn)가 통상의 전송경로를 더듬어 가도록 안내한다. 도 37(b)는, 진공 흡인 롤(213)을 대신하여, 진공 흡인 플레이트(213a)를 설치하는 예를 나타낸다. 이 예에서는, 정상 시트(Sn)는, 진공 흡인 플레이트(213a)에 의해 위쪽 방향으로 끌어 올려지면서, 상기 플레이트(213a)의 아래쪽 면을 따라서 미끄러져 첩합 위치에 이른다.
도 38은, 첩합 장치(200)의 위쪽 첩합 롤러(200b)를 진공 흡인 롤로서 구성한 예를 나타내는 것으로, (a), (b), (c)에 그 작동 순서를 나타낸다. 도 38(a)에 있어서는, 위쪽 첩합 롤러(200b)는, 아래쪽 방향으로 강하하는 도중에, 캐리어 필름(503)으로부터 벗겨진 정상 시트(Sn)의 첨단을 흡인력에 의해 보관 유지한다. 다음에, 위쪽 첩합 롤러(200b)는, 도 38(b)에 나타내는 바와 같이, 첩합 위치까지 강하하고, 도 38(c)에 나타내는 바와 같이, 정상 시트(Sn)를 액정 표시 패널(W)에 첩합한다.
도 39는, 한층 더 다른 실시형태를 나타내는 것으로, 본 예에서는 안내 롤러의 형태로서 형성할 수 있는 박리 부재(211)로부터 벗겨진 정상 시트(Sn)는, 도 38의 예와 마찬가지로 진공 흡인 롤로서 형성된 위쪽 첩합 롤러(200b)에, 진공 흡인력에 의해 흡착된다. 이와 같이 하여, 정상 시트(Sn)는, 위쪽 첩합 롤러(200b)에 대해 우회전으로 반주 정도 휘감겨져, 이 상태로 액정 표시 패널(W) 상에 겹쳐지도록 첩합 위치로 보내진다. 여기서, 정상 시트(Sn)는, 액정 표시 패널(W)에 눌려 첩합된다.
이상, 도 37에서 도 39까지의 도면을 참조하여 설명한 구성과 같이, 첩합 위치의 직전에 있어서, 광학 필름의 정상 시트의 적어도 이동 방향 전단부분을, 바람직하게는 진공 흡인에 의해 보관 유지하고, 첩합 위치로 보내져 온 표시 패널에 겹쳐져, 상기 표시 패널과 광학 필름의 정상 시트를, 상기 정상 시트 상에 남아 있는 점착제층을 통하여 첩합하므로, 얇은 광학 필름 적층체를 사용하는 경우에도, 지장 없이 첩합을 행할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 박형의 광학 필름 적층체를 사용하고, 높은 작업 효율로 광학 표시장치의 연속 생산이 가능하게 된다.
이상, 본 발명을 특정의 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명했지만, 본 발명은, 도시하여 설명한 구성 이외에도, 무수한 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 도시하여 설명한 구성에 한정되는 것이 아니고, 그 범위는, 첨부의 특허 청구의 범위 및 그 균등 범위에 의해서만 정해져야 하는 것이다.
1. 기재 2. PVA계 수지층
3. 편광막 4. 광학 기능 필름
5. 제 2 광학 기능 필름 7. PVA계 수지층을 포함한 적층체
8. 연신 적층체 8＇. 연신 적층체의 롤
8＇＇. 불용화된 연신 적층체 9. 착색 적층체
9＇. 가교된 착색 적층체 10. 광학 필름 적층체
10a. 점착제층부 광학 필름 적층체 11. 광학 기능 필름 적층체
20. 적층체 제작장치 21. 도공 수단
22. 건조 수단 23. 표면 개질 처리 장치
30. 공중 보조 연신 처리 장치 31. 연신 수단
32. 권취 장치 33. 오븐
40. 염색 장치 41. 염색액
42. 염색욕 43. 조출 장치
50. 붕산 수중 처리 장치 51. 붕산 수용액
52. 붕산욕 53. 연신 수단
60. 불용화 처리 장치 61. 붕산 불용화 수용액
70. 가교 처리 장치 71. 붕산 가교 수용액
80. 세정 장치 81. 세정액
90. 건조 장치 91. 권취 장치
100. 첩합／전사 장치 101. 조출／첩합 장치
102. 권취／전사 장치 (A) 적층체 제작 공정
(B) 공중 보조 연신 공정 (C) 염색공정
(D) 붕산 수중 연신 공정 (E) 제 1 불용화 공정
(F) 제 2 불용화를 포함한 가교 공정 (G) 세정 공정
(H) 건조 공정 (I) 첩합／전사 공정
200. 첩합 장치 200b. 위쪽 첩합 롤러
213. 진공 흡인 롤 500. 세퍼레이터 필름 부착 스테이션
503. 세퍼레이터 필름 680. 광학 필름 적층체 롤
630, 650. 결점 검출부 W. 액정 표시 패널
670. 제어장치

Claims (2)

  1. 두께 10㎛이하의 편광막을 적어도 포함하는 광학필름과, 상기 광학필름에 점착제층을 통하여 붙여진, 상기 점착제층에 대한 접착력이 상기 광학필름의 상기 점착제층에 대한 접착력보다 약한 캐리어 필름으로 이루어지는, 캐리어 필름부착 광학필름 적층체를 사용하고, 장변 및 단변을 가지는 직사각형 형상의 패널에 상기 광학필름을 순차적으로 붙이는 부착장치에 있어서,
    상기 캐리어 필름부착 광학필름 적층체를 길이 방향으로 보내는 광학필름 적층체 전송기구와,
    상기 전송기구에 의해 길이 방향으로 보내지는 상기 캐리어 필름부착 광학필름 적층체에 대해, 길이 방향으로, 상기 패널의 상기 장변 및 단변의 치수의 일방에 대응하는 간격을 가지고, 상기 캐리어 필름과는 반대측의 상기 광학필름의 면으로부터, 상기 캐리어 필름의 상기 광학필름에 인접하는 면에 이르는 깊이의 슬릿을, 상기 캐리어 필름부착 광학필름 적층체의 폭 방향으로, 복수개, 차례차례 형성하고, 길이 방향으로 인접하는 2개의 상기 슬릿 간에, 상기 캐리어 필름에 지지된 광학필름의 시트를 형성하는 슬릿 형성 기구와,　
    상기 패널을 부착 위치에 순차적으로 보내는 패널 전송기구와,
    상기 부착 위치에 순차적으로 보내져 오는 상기 패널과 동기하도록, 상기 부착 위치를 향해 전송되는 상기 광학필름의 시트의 각각에 대해, 상기 부착 위치의 바로 앞에 있어서, 상기 점착제층이 상기 광학필름의 시트 측에 남겨지는 상태로, 상기 광학필름의 시트를 상기 캐리어 필름으로부터 벗기면서, 상기 광학필름의 시트를 상기 부착 위치로 보내져 온 상기 패널에 겹치도록 보내는, 캐리어 필름 박리 기구와,
    상기 부착 위치에 배치되며, 상기 부착 위치로 보내져 온 상기 패널과 상기 광학필름의 시트를 상기 점착제층을 통하여 부착하는, 부착 기구를 구비하며,
    상기 부착 기구는, 하측 접합 롤러와 상기 하측 접합 롤러에 대해서 상하 방향으로 이동가능한 상측 접합 롤러로 구성되며,
    상기 상측 접합 롤러는 진공 흡인 롤러로서 구성되며, 상기 캐리어 필름이 벗겨진 상기 광학필름의 시트의 적어도 이동 방향 전단부를, 상기 하측 접합 롤러로부터 벗겨지는 상방 위치에 있어서 흡인 보관 유지하고, 상기 하측 접합 롤러에 대향하는 하측 위치로 이동하여, 상기 시트를 상기 하측 접합 롤러와 상측 접합 롤러와의 사이에 배치되도록 구성된 것을 특징으로 하는 부착장치.
  2. 두께 10㎛이하의 편광막을 적어도 포함하는 광학필름과, 상기 광학필름에 점착제층을 통하여 붙여진, 상기 점착제층에 대한 접착력이 상기 광학필름의 상기 점착제층에 대한 접착력보다 약한 캐리어 필름으로 이루어지는, 캐리어 필름부착 광학필름 적층체를 사용하고, 장변 및 단변을 가지는 직사각형 형상의 패널에 상기 광학필름을 순차적으로 붙이는 부착장치에 있어서, 상기 캐리어 필름부착 광학필름 적층체를 길이 방향으로 보내는 광학필름 적층체 전송기구와,
    상기 전송기구에 의해 길이 방향으로 보내지는 상기 캐리어 필름부착 광학필름 적층체에 대해, 길이 방향으로, 상기 패널의 상기 장변 및 단변의 치수의 일방에 대응하는 간격을 가지고, 상기 캐리어 필름과는 반대측의 상기 광학필름의 면으로부터, 상기 캐리어 필름의 상기 광학필름에 인접하는 면에 이르는 깊이의 슬릿을, 상기 캐리어 필름부착 광학필름 적층체의 폭 방향으로, 복수개, 차례차례 형성하고, 길이 방향으로 인접하는 2개의 상기 슬릿 간에, 상기 캐리어 필름에 지지된 광학필름의 시트를 형성하는 슬릿 형성 기구와,　
    상기 패널을 부착 위치에 순차적으로 보내는 패널 전송기구와,
    상기 부착 위치에 순차적으로 보내져 오는 상기 패널과 동기하도록, 상기 부착 위치를 향해 전송되는 상기 광학필름의 시트의 각각에 대해, 상기 부착 위치의 바로 앞에 있어서, 상기 점착제층이 상기 광학필름의 시트 측에 남겨지는 상태로, 상기 광학필름의 시트를 상기 캐리어 필름으로부터 벗기면서, 상기 광학필름의 시트를 상기 부착 위치로 보내져 온 상기 패널에 겹치도록 보내는, 캐리어 필름 박리 기구와,
    상기 부착 위치에 배치되며, 상기 부착 위치로 보내져 온 상기 패널과 상기 광학필름의 시트를 상기 점착제층을 통하여 부착하는, 부착 기구를 구비하며,
    상기 부착 기구는, 하측 접합 롤러와 상측 접합 롤러로 구성되며,
    상기 캐리어 필름 박리 기구는, 상기 접합 기구의 상기 상측 접합 롤러에 대향하여 접촉되도록 배치된 안내 롤러로서 구성되며,
    상기 상측 접합 롤러는, 진공 흡인 롤러로서 구성되며, 상기 캐리어 필름이 벗겨진 상기 광학필름의 시트를, 흡인 보관 유지하여, 상기 시트를 상기 하측 접합 롤러와 상측 접합 롤러와의 사이에 배치되도록 구성된 것을 특징으로 하는 부착장치.
KR1020130013843A 2010-09-03 2013-02-07 직사각형 형상의 패널에 편광막을 가지는 광학 필름을 순차적으로 첩합하는 방법 및 장치 KR101347314B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010197413 2010-09-03
JPJP-P-2010-197413 2010-09-03
JPJP-P-2011-108631 2011-05-13
JP2011108631A JP5701679B2 (ja) 2010-09-03 2011-05-13 矩形形状のパネルに偏光膜を有する光学フィルムを順次的に貼り付ける方法及び装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110088830A Division KR101303265B1 (ko) 2010-09-03 2011-09-02 직사각형 형상의 패널에 편광막을 가지는 광학 필름을 순차적으로 부착하는 방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130023319A true KR20130023319A (ko) 2013-03-07
KR101347314B1 KR101347314B1 (ko) 2014-01-02

Family

ID=44651231

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110088830A KR101303265B1 (ko) 2010-09-03 2011-09-02 직사각형 형상의 패널에 편광막을 가지는 광학 필름을 순차적으로 부착하는 방법 및 장치
KR1020130013843A KR101347314B1 (ko) 2010-09-03 2013-02-07 직사각형 형상의 패널에 편광막을 가지는 광학 필름을 순차적으로 첩합하는 방법 및 장치

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110088830A KR101303265B1 (ko) 2010-09-03 2011-09-02 직사각형 형상의 패널에 편광막을 가지는 광학 필름을 순차적으로 부착하는 방법 및 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9283740B2 (ko)
EP (1) EP2426526B1 (ko)
JP (1) JP5701679B2 (ko)
KR (2) KR101303265B1 (ko)
CN (2) CN104536076B (ko)
TW (2) TWI539189B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017204465A1 (ko) * 2016-05-25 2017-11-30 삼성에스디아이 주식회사 광학패널 제조장치 및 제조방법

Families Citing this family (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4691205B1 (ja) * 2010-09-03 2011-06-01 日東電工株式会社 薄型高機能偏光膜を含む光学フィルム積層体の製造方法
JP5701679B2 (ja) 2010-09-03 2015-04-15 日東電工株式会社 矩形形状のパネルに偏光膜を有する光学フィルムを順次的に貼り付ける方法及び装置
JP5667016B2 (ja) 2010-09-03 2015-02-12 日東電工株式会社 薄型偏光膜、薄型偏光膜を有する光学積層体、および薄型偏光膜の製造方法
CN103108738A (zh) 2010-09-09 2013-05-15 日东电工株式会社 薄型偏光膜的制造方法
JP6083924B2 (ja) 2011-08-05 2017-02-22 日東電工株式会社 光学積層体、光学積層体のセットおよびそれらを用いた液晶パネル
JP5607673B2 (ja) * 2012-03-09 2014-10-15 日東電工株式会社 光学的表示装置
CN102632685B (zh) * 2012-05-04 2014-07-16 深圳市华星光电技术有限公司 偏光片剥离机及其剥离偏光片的方法
JP5685222B2 (ja) 2012-06-06 2015-03-18 日東電工株式会社 変性ｐｖａを含む偏光膜及び該偏光膜を有する光学積層体
JP6335422B2 (ja) 2012-06-29 2018-05-30 日東電工株式会社 円偏光板および有機ｅｌパネル
JP2014010300A (ja) 2012-06-29 2014-01-20 Nitto Denko Corp 偏光板および有機ｅｌパネル
JP5972106B2 (ja) 2012-08-28 2016-08-17 日東電工株式会社 偏光板の製造方法
JP6297772B2 (ja) 2012-09-03 2018-03-20 日東電工株式会社 積層体
JP6164810B2 (ja) 2012-09-03 2017-07-19 日東電工株式会社 樹脂フィルム
JP6029560B2 (ja) * 2012-11-16 2016-11-24 日東電工株式会社 偏光板の製造方法
JP5458211B1 (ja) * 2012-11-19 2014-04-02 日東電工株式会社 光学的表示装置を製造する方法及び装置
WO2014084045A1 (ja) * 2012-11-28 2014-06-05 コニカミノルタ株式会社 偏光機能付きガラスおよびそれを備えた液晶表示装置
JP5615987B2 (ja) 2013-02-07 2014-10-29 日東電工株式会社 偏光膜を有する光学積層体
JP2014170221A (ja) 2013-02-07 2014-09-18 Nitto Denko Corp 円偏光板および屈曲可能な表示装置
JP5613276B2 (ja) 2013-03-01 2014-10-22 日東電工株式会社 積層体
KR101460479B1 (ko) * 2013-06-18 2014-11-10 주식회사 엘지화학 연신 적층체, 박형 편광자의 제조 방법, 이를 이용하여 제조되는 박형 편광자 및 이를 포함하는 편광판
JP6472172B2 (ja) 2013-06-28 2019-02-20 日東電工株式会社 光学フィルム用粘着剤組成物、光学フィルム用粘着剤層、粘着剤層付き光学フィルム、液晶表示装置、及び、積層体
JP5863053B2 (ja) 2013-09-06 2016-02-16 日東電工株式会社 偏光膜および偏光膜の製造方法ならびに該偏光膜を用いた画像表示装置
JP6138002B2 (ja) 2013-09-09 2017-05-31 日東電工株式会社 透明導電膜用粘着剤層付偏光フィルム、積層体、及び、画像表示装置
JP5495458B1 (ja) 2013-09-11 2014-05-21 日東電工株式会社 光学フィルム積層体の製造方法
JP6159290B2 (ja) 2013-10-31 2017-07-05 日東電工株式会社 液晶パネル及び該液晶パネルに用いられる偏光子積層体
JP5860449B2 (ja) 2013-11-14 2016-02-16 日東電工株式会社 偏光膜および偏光膜の製造方法
JP5961158B2 (ja) * 2013-12-24 2016-08-02 日東電工株式会社 光学積層体の製造方法
TWI586533B (zh) 2013-12-25 2017-06-11 日東電工股份有限公司 偏光板及偏光板之製造方法
JP6404707B2 (ja) 2014-01-06 2018-10-10 日東電工株式会社 アクリル系粘着剤組成物、アクリル系粘着剤層、粘着剤層付き基材フィルム、積層体、及び画像表示装置
KR20150086159A (ko) * 2014-01-17 2015-07-27 주식회사 엘지화학 국지적으로 편광 해소 영역을 갖는 편광자 제조 방법, 이를 이용하여 제조된 편광자 및 편광판
TWI532588B (zh) * 2014-02-24 2016-05-11 To prevent the bubble generated by the adhesive tape and electronic components of the method
US9498942B2 (en) * 2014-02-28 2016-11-22 Lg Chem, Ltd. System for laminating optical film and method for manufacturing display unit using the same
KR101495763B1 (ko) * 2014-02-28 2015-02-25 주식회사 엘지화학 광학 필름 라미네이팅 시스템 및 이를 이용한 디스플레이 유닛 제조방법
JP6214594B2 (ja) 2014-04-25 2017-10-18 日東電工株式会社 偏光子、偏光板および画像表示装置
JP6215864B2 (ja) 2014-04-25 2017-10-18 日東電工株式会社 偏光子、偏光板および画像表示装置
JP6215261B2 (ja) 2014-06-27 2017-10-18 日東電工株式会社 長尺状の偏光子、長尺状の偏光板および画像表示装置
JP6713189B2 (ja) 2014-06-27 2020-06-24 日東電工株式会社 長尺状の偏光フィルム積層体
JP5871408B1 (ja) 2014-09-19 2016-03-01 日東電工株式会社 偏光板および光学積層体
JP6664912B2 (ja) 2014-09-19 2020-03-13 日東電工株式会社 偏光板
US11137522B2 (en) 2014-09-30 2021-10-05 Nitto Denko Corporation One-side-protected polarizing film, pressure-sensitive-adhesive-layer-attached polarizing film, image display device, and method for continuously producing same
US10247979B2 (en) 2014-09-30 2019-04-02 Nitto Denko Corporation Polarizing film, pressure-sensitive-adhesive-layer-attached polarizing film, and image display device
JP6077618B2 (ja) 2014-09-30 2017-02-08 日東電工株式会社 片保護偏光フィルム、粘着剤層付偏光フィルム、画像表示装置およびその連続製造方法
JP6077620B2 (ja) 2014-09-30 2017-02-08 日東電工株式会社 片保護偏光フィルム、粘着剤層付偏光フィルム、画像表示装置およびその連続製造方法
KR101883795B1 (ko) 2014-09-30 2018-08-01 닛토덴코 가부시키가이샤 편광 필름의 제조 방법
JP6077619B2 (ja) 2014-09-30 2017-02-08 日東電工株式会社 片保護偏光フィルム、粘着剤層付偏光フィルム、画像表示装置およびその連続製造方法
KR102270352B1 (ko) 2014-10-10 2021-06-30 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 세퍼레이터 원단의 제조 방법, 세퍼레이터의 제조 방법, 세퍼레이터 원단, 및 세퍼레이터 원단 제조 장치
JP6125061B2 (ja) 2015-02-13 2017-05-10 日東電工株式会社 偏光フィルム、粘着剤層付偏光フィルム並びに画像表示装置およびその連続製造方法
JP6152127B2 (ja) 2015-02-16 2017-06-21 日東電工株式会社 偏光子、偏光板および画像表示装置
JP7163000B2 (ja) 2015-06-25 2022-10-31 日東電工株式会社 非偏光部を有する偏光子
JP6615520B2 (ja) 2015-07-15 2019-12-04 日東電工株式会社 光学積層体
JP6422415B2 (ja) 2015-09-28 2018-11-14 日東電工株式会社 偏光子、偏光板および画像表示装置
JP6776275B2 (ja) * 2016-02-09 2020-10-28 株式会社クラレ 偏光フィルムの製造方法
CN108700700B (zh) 2016-02-26 2021-01-05 日东电工株式会社 起偏镜、单侧保护偏振膜、带粘合剂层的偏振膜、以及图像显示装置及其连续制造方法
US9841542B2 (en) * 2016-03-01 2017-12-12 Ubright Optronics Corporation Optical assembly and the method to make the same
JP2017161719A (ja) * 2016-03-09 2017-09-14 日東電工株式会社 光学補償層付偏光板およびそれを用いた有機ｅｌパネル
JP6771913B2 (ja) 2016-03-22 2020-10-21 日東電工株式会社 表面保護フィルム付偏光フィルム、及び偏光フィルムの製造方法
JP6795318B2 (ja) 2016-03-28 2020-12-02 日東電工株式会社 片保護偏光フィルム、粘着剤層付偏光フィルム、画像表示装置およびその連続製造方法
JP6710560B2 (ja) 2016-03-28 2020-06-17 日東電工株式会社 偏光フィルム、粘着剤層付偏光フィルム、偏光フィルムの製造方法、及び画像表示装置
JP6486859B2 (ja) 2016-03-29 2019-03-20 日東電工株式会社 偏光フィルムおよび画像表示装置
JP6905312B2 (ja) 2016-03-30 2021-07-21 日東電工株式会社 光学フィルム、剥離方法及び光学表示パネルの製造方法
CN205634388U (zh) * 2016-05-11 2016-10-12 日东电工株式会社 位置校正装置及光学膜贴合系统
CN108027534B (zh) 2016-06-24 2021-04-09 日东电工株式会社 长条光学膜叠层体、长条光学膜叠层体卷及ips液晶显示装置
JP2017049604A (ja) * 2016-11-15 2017-03-09 住友化学株式会社 円偏光板
TWI628136B (zh) * 2017-02-22 2018-07-01 住華科技股份有限公司 捲繞光學膜的方法及其所製成之光學膜
CN107449785B (zh) * 2017-08-02 2020-03-17 苏州市朗电机器人有限公司 一种光学膜的视觉智能检测机构
CN107650391A (zh) * 2017-09-13 2018-02-02 芜湖市亿仑电子有限公司 一种带有自动检测标记功能的覆膜装置
JP7041017B2 (ja) * 2018-07-25 2022-03-23 日東電工株式会社 偏光膜および偏光膜の製造方法
CN209199517U (zh) * 2019-01-30 2019-08-02 京东方科技集团股份有限公司 一种膜材、显示装置
CN113614815B (zh) 2019-02-08 2024-05-14 东洋纺株式会社 折叠型显示器和移动终端设备
US11997916B2 (en) 2019-02-08 2024-05-28 Toyobo Co., Ltd. Polyester film and use thereof
CN112912790B (zh) * 2019-02-22 2023-09-22 杉金光电(苏州)有限公司 面板位置对准装置
KR102560625B1 (ko) * 2019-03-28 2023-07-27 닛토덴코 가부시키가이샤 편광막, 편광판 및 해당 편광막의 제조 방법
CN113874212B (zh) 2019-05-28 2023-10-24 东洋纺株式会社 层叠薄膜及其用途
WO2020241279A1 (ja) 2019-05-28 2020-12-03 東洋紡株式会社 ポリエステルフィルム、積層フィルム、及びその用途
CN113874191B (zh) 2019-05-28 2024-03-12 东洋纺株式会社 聚酯薄膜及其用途
DE102020000334A1 (de) * 2020-01-21 2021-07-22 Hosokawa Alpine Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur monaxialen Längenänderung von Folienbahnen

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4659523A (en) 1984-11-30 1987-04-21 American Hoechst Corporation Production of iodine stainable polyester polarizer film
US4895769A (en) 1988-08-09 1990-01-23 Polaroid Corporation Method for preparing light polarizer
US5081220A (en) 1989-02-27 1992-01-14 Eastman Kodak Company Copolyesters of 4,4'-biphenyldicarboxylic acid, 1,4-butanediol and ethylene glycol
FR2656316B1 (fr) 1989-12-21 1993-12-31 Norsolor Sa Nouveaux copolymeres acryliques et leur application comme revetements.
CA2030616A1 (en) 1989-12-22 1991-06-23 Luca P. Fontana Composition
JP2577103B2 (ja) * 1990-01-19 1997-01-29 シャープ株式会社 貼付板の自動貼付装置
JPH04279944A (ja) 1990-12-24 1992-10-06 Fuji Xerox Co Ltd オフィス情報装置
JPH04361103A (ja) 1991-06-06 1992-12-14 Olympus Optical Co Ltd 相対位置検出方法及び装置
JPH0812296A (ja) 1994-07-01 1996-01-16 Kyushu Electric Power Co Inc 高所作業車の作動制御装置
JP3269002B2 (ja) * 1997-04-16 2002-03-25 日本合成化学工業株式会社 偏光フィルムの製造法
JP4279944B2 (ja) 1999-06-01 2009-06-17 株式会社サンリッツ 偏光板の製造方法
JP2001343521A (ja) 2000-05-31 2001-12-14 Sumitomo Chem Co Ltd 偏光板及びその製造方法
JP2001350021A (ja) * 2000-06-06 2001-12-21 Sumitomo Chem Co Ltd 薄型光学積層体及びその製造方法
JP3717413B2 (ja) 2001-03-02 2005-11-16 日東電工株式会社 液晶ディスプレイ用粘着型光学フィルム
JP4701555B2 (ja) 2001-08-01 2011-06-15 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法
US7202923B2 (en) * 2001-11-27 2007-04-10 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display with polarizer with inclined edge portion
US7110177B2 (en) 2002-01-18 2006-09-19 Nitto Denko Corporation Polarizing film and image display
JP2003279748A (ja) * 2002-01-18 2003-10-02 Nitto Denko Corp 偏光フィルムおよび画像表示装置
JP4007920B2 (ja) 2002-02-01 2007-11-14 日東電工株式会社 粘着型光学フィルムおよび画像表示装置
JP4149200B2 (ja) 2002-06-12 2008-09-10 株式会社クラレ 偏光フィルムの製造法
KR20040002796A (ko) 2002-06-28 2004-01-07 후지 샤신 필름 가부시기가이샤 편광판 점착방법 및 그 장치
JP3902186B2 (ja) 2003-04-21 2007-04-04 日東電工株式会社 帯電防止型光学フィルム、その製造方法、及び画像表示装置
JP4301558B2 (ja) 2003-12-26 2009-07-22 日東電工株式会社 偏光板用接着剤、偏光板、その製造方法、光学フィルムおよび画像表示装置
JP4255433B2 (ja) * 2004-03-15 2009-04-15 日東電工株式会社 枚葉体の貼合せ方法およびこれを用いた装置
JP4620433B2 (ja) * 2004-03-26 2011-01-26 富士フイルム株式会社 光学フイルム貼着装置及び方法
TWI409313B (zh) 2005-01-26 2013-09-21 Nitto Denko Corp 黏著劑組成物、黏著型光學薄膜及影像顯示裝置
TWI272409B (en) 2005-02-04 2007-02-01 Optimax Tech Corp Polarizing film and its manufacturing method
JP4841267B2 (ja) 2005-02-28 2011-12-21 日東電工株式会社 粘着型光学フィルム
KR20070055216A (ko) 2005-11-25 2007-05-30 삼성전자주식회사 편광판 부착 장치 및 방법
JP4361103B2 (ja) 2006-10-17 2009-11-11 日東電工株式会社 光学部材貼合せ方法およびそれを用いた装置
JP5299736B2 (ja) * 2007-09-04 2013-09-25 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 フィルム貼付装置
JP4724742B2 (ja) * 2008-01-09 2011-07-13 日東電工株式会社 光学表示装置の製造システムおよび光学表示装置の製造方法
KR100950854B1 (ko) 2008-04-10 2010-03-31 주식회사 에이스 디지텍 폴리비닐알콜 편광자 제조방법
WO2009128115A1 (ja) 2008-04-15 2009-10-22 日東電工株式会社 光学フィルム積層体ロールならびにその製造方法および装置
JP4785944B2 (ja) * 2008-04-16 2011-10-05 日東電工株式会社 光学表示装置の製造方法
AU2009250634B2 (en) 2008-05-19 2012-11-29 Kao Corporation Surfactant-supporting granule cluster
JP5134523B2 (ja) * 2008-12-17 2013-01-30 株式会社日立ハイテクノロジーズ 光学フィルム貼付け装置、光学フィルム貼付け方法、および表示用パネルの製造方法
JP4673414B2 (ja) * 2009-03-18 2011-04-20 日東電工株式会社 液晶表示素子の製造方法
JP4503690B1 (ja) 2009-10-13 2010-07-14 日東電工株式会社 液晶表示素子を連続製造する装置に用いられる情報格納読出システム、及び、前記情報格納読出システムを製造する方法及び装置
JP4503691B1 (ja) 2009-10-13 2010-07-14 日東電工株式会社 液層表示素子の連続製造方法及び装置
JP4503689B1 (ja) 2009-10-13 2010-07-14 日東電工株式会社 液晶表示素子の連続製造方法及び装置
JP5701679B2 (ja) 2010-09-03 2015-04-15 日東電工株式会社 矩形形状のパネルに偏光膜を有する光学フィルムを順次的に貼り付ける方法及び装置
JP5695981B2 (ja) * 2011-06-08 2015-04-08 日東電工株式会社 液晶表示素子の製造方法および液晶表示素子の製造システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017204465A1 (ko) * 2016-05-25 2017-11-30 삼성에스디아이 주식회사 광학패널 제조장치 및 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP2426526A1 (en) 2012-03-07
CN102385088B (zh) 2015-04-29
TW201433836A (zh) 2014-09-01
CN104536076B (zh) 2020-03-03
KR20120023577A (ko) 2012-03-13
US9283740B2 (en) 2016-03-15
TWI453475B (zh) 2014-09-21
JP2012073577A (ja) 2012-04-12
KR101303265B1 (ko) 2013-09-04
JP5701679B2 (ja) 2015-04-15
KR101347314B1 (ko) 2014-01-02
CN102385088A (zh) 2012-03-21
TWI539189B (zh) 2016-06-21
TW201224537A (en) 2012-06-16
CN104536076A (zh) 2015-04-22
US20120055622A1 (en) 2012-03-08
EP2426526B1 (en) 2013-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101347314B1 (ko) 직사각형 형상의 패널에 편광막을 가지는 광학 필름을 순차적으로 첩합하는 방법 및 장치
KR101326866B1 (ko) 광학적 패널 조립체의 연속적 제조 방법
KR101297772B1 (ko) 연속 웹상 광학 필름 적층체 롤 및 그 제조 방법
KR101274055B1 (ko) 편광막을 가지는 광학 필름 적층체 롤의 제조방법
KR101339353B1 (ko) 편광막을 가지는 적층체 스트립 롤의 제조방법
KR101274056B1 (ko) 편광막을 가지는 적층체 스트립 롤의 제조방법
JP5701968B2 (ja) 光学的パネル組立体の連続的製造方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161129

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171219

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181219

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191217

Year of fee payment: 7