KR20130130692A - 편광판 절단 방법 및 상기 방법에 의해 절단된 편광판 - Google Patents

Abstract

레이저 광을 이용한 편광판의 절단에 있어서, 조사되는 레이저 광의 발진 파장 범위에 있어서의 레이저 광의 평균 흡수율이 2% 이하인 필름의 층을 포함하는 편광판을 절단면에 변형을 일으키지 않고 절단하는 방법을 제공한다. 본 발명에 관한 방법은 조사되는 레이저 광의 발진 파장 범위에 있어서의 레이저 광의 평균 흡수율이 2% 이하인 필름의 층을 포함하는 편광판을 절단하는 방법으로서 출력 및/또는 이동 속도를 조정한 레이저 광을 조사함으로써, 상기 필름에 홈을 형성하는 홈 형성 공정과 인열각도 및 편광판에 부여하는 장력을 조정하면서, 상기 홈을 따라서, 상기 홈 형성 공정 후의 상기 편광판을 인열하는 인열공정을 포함한다.

Description

편광판 절단 방법 및 상기 방법에 의해 절단된 편광판{METHOD FOR CUTTING POLARIZING PLATE AND POLARIZING PLATE CUT BY SAID METHOD}

본 발명은 편광판 절단 방법 및 상기 방법에 의해 절단된 편광판에 관한 것이다. 구체적으로, 조사되는 레이저 광의 발진 파장 범위에 있어서의 레이저 광의 평균 흡수율이 2％ 이하인 필름의 층을 포함하는 편광판을 절단하는 방법 및 상기 방법에 의해 절단된 편광판에 관한 것이다.

편광판을 이용하는 분야에서는 상기 편광판을 소망하는 길이 혹은 크기로 절단할 필요가 있다. 그리고, 절단 칼날(예를 들면, 환인이나 톰슨 칼날)을 이용하여 길이가 긴 편광판을 절단할 경우에는 이하와 같은 문제점이 있다.

(1) 편광판을 계속 절단함으로써, 절단 칼날에 칼날 흠집(chipping)이 생기거나 절단 칼날이 마모하거나 한다. 이 때문에, 일정한 예리함을 담보하기 위해서는 흠집이나 마모가 생긴 절단 칼날을 정기적으로 교환할 필요가 있어 그 결과, 운전비가 증대한다.

(2) 편광판을 절단함으로써, 필름 찌꺼기나 풀 등의 이물이 절단 칼날에 부착된다. 그 결과, 절단 칼날의 예리함이 저하해, 절단 속도가 변화한다.

(3) 절단 칼날을 이용하는 경우에, 응력을 가하여 편광판을 절단한다. 이 때문에, 보호 필름이 첩합된 적층형 편광판을 절단 칼날을 이용해 절단하면 보호 필름의 단부가 박리해 버린다. 또, 절단면에 크랙이 들어가기 쉽기 때문에, 적층형 편광판의 단부에 균열이나 파괴가 생기기 쉬워진다. 그 결과, 적층형 편광판의 내구성이 저하하는 원인이 된다.

이에, 절단 칼날을 이용해 편광판을 절단함으로써 발생하는 상기의 문제를 해결하기 위하여, 레이저 광을 조사함으로써 편광판을 절단하는 방법이 제안되고 있다.

예를 들면, 특허 문헌 1에는 레이저 광을 조사함으로써 편광판을 절단할 수 있는 것이 기재되어 있다. 구체적으로, 폴리비닐 알코올(PVA) 필름의 양면에 한 쌍의 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름이 첩합되고, 또한, 한쪽의 TAC 필름 측에는 아크릴계 점착제층을 통하여 폴리에틸렌(PET) 필름으로 이루어진 세퍼레이터가 설치되어, 다른 쪽의 TAC 필름 측에는 아크릴계 점착제층을 통하여 PET 필름으로 이루어진 표면 보호 필름이 설치된 편광판을 레이저 광을 조사함으로써 절단하고 있다. 레이저 광을 조사함으로써 편광판을 절단하면 앞서 말한 (1) ~ (3)과 같은 문제가 생기지 않는다.

특허 문헌 1 : 일본 공개 특허 공보 「특개 2008－284572호 공보(2008년 11월 27일 공개)」

특허 문헌 1에 절단 대상으로 되어 있는 편광판은 조사되는 레이저 광의 발진 파장 범위에 있어서의 레이저 광의 평균 흡수율이 2％ 보다도 높은 필름(이하, 「고흡수율 필름」이라고도 말한다)이 적층되어 이루어진다. 이와 같은 고흡수율 필름으로 이루어진 적층형 편광판은 특허 문헌 1에 나타낸 종래의 방법에 의해 편광판의 절단면이 변형되지 않고, 양호하게 절단할 수 있다.

그렇지만, 특허 문헌 1에 나타낸 것 같은 종래의 방법에서는 조사되는 레이저 광의 발진 파장 범위에 있어서의 레이저 광의 평균 흡수율이 2％ 이하인 필름(이하,「저흡수율 필름」이라고도 말한다)(예를 들면, 시클로올레핀 폴리머 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리메타크릴산 메틸 필름 등)의 층을 포함하는 적층형 편광판을 절단하는 경우에 레이저 광의 출력이 작으면 적층형 편광판의 고흡수율 필름의 층을 절단할 수 있지만, 저흡수율 필름의 층을 절단할 수 없다. 한편, 레이저 광의 출력을 크게 하면 적층형 편광판의 고흡수율 필름의 층 뿐만 아니라 저흡수율 필름의 층도 절단하는 것이 가능하다. 그러나, 이 경우에 고흡수율 필름의 층에 과잉의 열이 가해지므로 절단된 편광판의 단부가 용융해 절단 단부가 변형해 버린다(도 6을 참조). 절단면의 형상이 변형한 편광판은 단면 품위가 저하한다. 또한, 상기 단면 품위의 저하에 의해 여러 가지의 문제가 생길 수 있다. 예를 들면, 편광판이 유리 기판에 첩합되는 때는 높은 밀착성이 요구된다. 그러나, 편광판의 절단면 요철에 의해 유리 기판과의 첩합면에 기포가 생기는 등의 문제가 발생한다.

본 발명은 상기 종래의 문제점에 감안하여 이루어진 것으로서, 그 주된 목적은 레이저 광을 이용한 편광판의 절단에 있어서, 조사되는 레이저 광의 발진 파장 범위에 있어서의 레이저 광의 평균 흡수율이 2％ 이하인 필름의 층을 포함하는 편광판을 절단면에 변형을 일으키지 않고 절단하는 방법을 제공하는 것에 있다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본원 발명은 조사되는 레이저 광의 발진 파장 범위에 있어서의 레이저 광의 평균 흡수율이 2％ 이하인 필름의 층을 포함하는 편광판을 절단하는 방법으로서 출력 및／또는 이동 속도를 조정한 레이저 광을 조사함으로써, 상기 필름에 홈을 형성하는 홈 형성 공정과 인열각도 및 편광판에 부여하는 장력을 조정하면서, 상기 홈을 따라서, 상기 홈 형성 공정 후의 상기 편광판을 인열하는 인열공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 관한 방법에서는 상기 홈 형성 공정에 있어서, 레이저 광에 의해 고흡수율 필름의 층을 절단하고, 한편, 레이저 광에 의해 저흡수율 필름의 층에 홈을 형성한다. 그리고, 상기 인열공정에 있어서, 상기 홈에 힘을 가함으로써, 홈을 따라서 저흡수율 필름을 인열하여 절단한다. 본 발명에 관한 방법은 종래의 레이저 절단 방법과 같이, 레이저 광의 출력을 크게 하여 열에 의해 저흡수율 필름을 절단하지 않는다. 그러므로, 레이저 광을 이용한 편광판의 절단에 있어서, 절단면에 변형을 일으키지 않고 저흡수율 필름의 층을 포함하는 편광판을 절단할 수 있다.

본 발명에 관한 편광판은 앞서 말한 본 발명에 관한 방법에 의해 절단된 것을 특징으로 하고 있다.

상술한 것처럼, 본 발명에 관한 방법에서는 레이저 광을 이용한 편광판의 절단에 있어서, 조사되는 레이저 광의 발진 파장 범위에 있어서의 레이저 광의 평균 흡수율이 2％ 이하인 필름의 층을 포함하는 편광판을 절단면에 변형을 일으키지 않고 절단할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 관한 방법에 의해 절단된 편광판은 절단면에 변형이 생기지 않았다. 그러므로, 본 발명에 관한 편광판은 단면 품위가 높은 편광판이 될 수 있다.

본 발명에 관한 방법은 이상과 같이, 조사되는 레이저 광의 발진 파장 범위에 있어서의 레이저 광의 평균 흡수율이 2％ 이하인 필름의 층을 포함하는 편광판을 절단하는 방법으로서 출력 및／또는 이동 속도를 조정한 레이저 광을 조사함으로써, 상기 필름에 홈을 형성하는 홈 형성 공정과, 인열각도 및 편광판에 부여하는 장력을 조정하면서, 상기 홈을 따라서, 상기 홈 형성 공정 후의 상기 편광판을 인열하는 인열공정을 포함하는 구성이다.

또, 본 발명에 관한 편광판은 앞서 말한 본 발명에 관한 방법에 의해 절단된 편광판이다.

본 발명에 관한 방법은 종래의 레이저 절단 방법과 같이 편광판에 포함되는 저흡수율 필름의 층을 레이저 광의 출력을 크게 하여 열에 의해 절단하지 않는다. 그러므로, 레이저 광을 이용한 편광판의 절단에 있어서, 조사되는 레이저 광의 발진 파장 범위에 있어서의 레이저 광의 평균 흡수율이 2％ 이하인 필름의 층을 포함하는 편광판을 절단면에 변형을 일으키지 않고 절단할 수 있는 효과를 나타낸다. 그리고, 본 발명에 관한 방법에 의해 절단된 편광판은 절단면에 변형이 생기지 않는다. 그러므로, 본 발명에 관한 편광판은 단면 품위가 높은 편광판이 될 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특징, 및 뛰어난 점은 이하에 나타내는 기재에 의해 충분히 알 수 있다. 또, 본 발명의 이점은 첨부 도면을 참조한 다음의 설명으로 명백하게 될 것이다.

도 1은 본 실시 형태와 관련된 슬리터기의 개략의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 2는 각 파장의 광을 조사했을 때의 각종 필름에 있어서의 투과율(％)을 나타내는 그래프이며, (a)는 TAC 필름, COP 필름, PET 필름 및 PVA 필름에 있어서의 투과율(％)을 나타내며, (b)는 위상차 성능을 부여한 TAC 필름(n－TAC) 및 PMMA 필름에 있어서의 투과율(％)을 나타낸다.
도 3은 실시예 1에서 레이저 광을 조사한 후의 COP 편광판을 나타내는 측면도이다.
도 4는 실시예 1의 인열공정 후의 COP 편광판을 나타내는 측면도이다.
도 5는 실시예 1의 유리 기판에 첩합된 COP 편광판을 나타내는 정면도이다.
도 6은 비교예 1의 레이저 광 조사 후의 COP 편광판을 나타내는 측면도이다.
도 7은 비교예 1의 유리 기판에 첩합된 COP 편광판을 나타내는 정면도이다.
도 8은 COP 편광판에 홈을 형성할 수 있는 조건에 있어서의 레이저 광의 출력과 이동 속도와의 관계를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명에 관한 실시 형태의 일례에 대해서 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이것으로 한정되는 것이 아니고, 기술한 범위 내에서 여러 가지의 변형을 가한 태양으로 실시할 수 있는 것이다. 또, 본 명세서 중에 기재된 학술 문헌 및 특허 문헌의 모두가 본 명세서 중에서 참고로하여 원용된다. 또한, 본 명세서에서 특기하지 않는 한, 수치 범위를 나타내는 「A ~ B」는 「A 이상, B 이하」를 의미한다.

〔1. 본 발명에 관한 방법〕

본 발명에 관한 방법은 조사되는 레이저 광의 발진 파장 범위에 있어서의 레이저 광의 평균 흡수율이 2％ 이하인 필름(저흡수율 필름)의 층을 포함하는 편광판을 절단하는 방법으로서, 출력 및／또는 이동 속도를 조정한 레이저 광을 조사함으로써, 상기 필름에 홈을 형성하는 홈 형성 공정과, 인열각도 및 편광판에 부여하는 장력을 조정하면서, 상기 홈을 따라서, 상기 홈 형성 공정 후의 상기 편광판을 인열하는 인열공정을 포함하는 구성이다.

여기서,「조사되는 레이저 광의 발진 파장 범위에 있어서의 레이저 광의 평균 흡수율(％)」는 종래 공지의 ATR(Attenuated total reflection)법을 이용해 측정할 수 있다. 상기 「ATR법」이란 측정 대상에 대해서 임의의 파장을 가지는 광(레이저 광)을 조사하고 측정 대상의 표면에서 전반사하는 광을 측정함으로써, 측정 대상의 표면에 있어서의 흡수 스펙트럼을 얻는 방법이다. 조사되는 레이저 광의 발진 파장 범위 내에 있어서, 임의의 파장을 가지는 광의 흡수율을 ATR법을 이용하여 측정하고, 얻어진 흡수율의 평균치를 산출함으로써, 상기「조사되는 레이저 광의 발진 파장 범위에 있어서의 레이저 광의 평균 흡수율(％)」를 구할 수 있다.

이와 같은 저흡수율 필름으로서는 예를 들면, 시클로올레핀 폴리머(COP) 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 폴리메타크릴산 메틸(PMMA) 필름 등을 들 수 있다.

본 발명에 관한 방법에서는 조사되는 레이저 광의 발진 파장 범위에 있어서의 레이저 광의 평균 흡수율이 1％ 이하인 필름의 층을 포함하는 편광판이 절단 대상인 경우에도, 절단면에 변형을 일으키지 않고 절단할 수 있다.

본 발명에 관한 방법의 절단 대상이 되는 편광판(이하, 「절단 대상 편광판」, 또는 단지 「절단 대상」이라고도 말한다)은 앞서 말한 같은 저흡수율 필름을 포함하는 복수의 필름이 점착제층 또는 접착제층을 통하여 적층된 편광판이다. 즉, 앞서 말한 저흡수율 필름 이외에, 폴리에틸렌(PET) 필름, 폴리비닐 알코올(PVA) 필름, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름 등의 고흡수율 필름의 층을 포함하는 편광판이 의도된다. 이와 같은 편광판으로서는 후술하는 실시예에서 이용한 COP 편광판을 들 수 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다.

또한, 후술하는 실시예에서는 절단 대상 편광판으로서 COP 필름의 층 두께가 70㎛인 COP 편광판을 이용하고 있지만, 본 발명에 관한 방법의 절단 대상은 이것으로 한정되지 않는다. 본 발명에 관한 방법에서는 저흡수율 필름의 두께에 따라 레이저 광의 출력 및／또는 이동 속도를 조정함으로써, 편광판을 구성하는 저흡수 필름에 홈을 형성할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 방법에 의하면 저흡수율 필름의 두께에 상관없이, 편광판을 절단할 수 있다.

상기 「홈 형성 공정」 및 상기 「인열공정」에 대해서, 이하에 구체적으로 설명한다.

(1)홈 형성 공정

홈 형성 공정은 출력 및／또는 이동 속도를 조정한 레이저 광을 조사함으로써, 편광판을 구성하는 고흡수율 필름의 층을 레이저 광에 의해 절단하고, 또한, 저흡수율 필름의 층에 레이저 광에 의해 홈을 형성하는 공정이다. 여기서, 상기 「필름에 홈을 형성하는」이란 레이저 광을 조사한 부분의 필름의 두께를 다른 부분의 두께보다도 얇게 하는 것, 즉, 레이저 광을 조사한 부분을 이른바 육박 상태로 하는 것을 나타낸다. 보다 구체적으로 후술하는 실시예의 도 3에 나타내는 「U」자 모양 또는 「V」자 모양의 홈을 저흡수율 필름에 형성하는 것을 나타낸다. 홈 형성 공정에서는, 이어지는 인열공정에서 힘을 가함으로써 저흡수율 필름을 인열하는 것이 가능할 정도로 레이저 광을 조사한 부분이 육박 상태가 되는 깊이의 홈을 형성하면 되지만, 저흡수율 필름의 두께의 1／3 이상인 깊이의 홈을 형성하는 것이 바람직하다. 저흡수율 필름의 두께의 1／3 이상인 깊이의 홈을 형성함으로써, 후에 이어지는 인열공정에 있어서, 저흡수율 필름을 용이하게 인열할 수 있다.

또한, 도 3에 나타내는 편광판에서는 저흡수율 필름으로서의 COP 필름의 양면에 홈이 형성되어 있지만, 홈 형성 공정에서는 저흡수율 필름의 적어도 한 면에 홈이 형성되면 된다. 또, 본 명세서에 있어서, 레이저 광의 「출력」이란 예를 들면, 단위 「W」로 나타내는 수치를 가리킨다. 또, 레이저 광의 「이동 속도」란 절단 대상이 되는 편광판에 대해서 레이저 광을 상대적으로 이동시키는 속도(Speed)를 말하며, 예를 들면, 단위 「mm／초」로 나타내는 수치를 가리킨다.

홈 형성 공정에서는 편광판에 조사하는 레이저 광의 출력 및／또는 이동 속도는 절단 대상 편광판에 포함되어 있는 저흡수율 필름의 층에 적합한 홈을 형성할 수 있도록 적당히 조정될 수 있다. 즉, 저흡수율 필름에 홈을 형성할 수 있는 범위에서, 편광판에 조사하는 레이저 광의 출력 및 이동 속도의 양쪽 모두를 조정해도 되고, 레이저 광의 출력만을 조정해도 되며, 레이저 광의 이동 속도만을 조정해도 된다.

후술하는 실시예에 나타낸 바와 같이, 구체적으로, 레이저 광의 이동 속도에 따라 레이저 광의 출력을 적당히 조정하거나, 또는, 레이저 광의 출력에 따라 레이저 광의 이동 속도를 적당히 조정함으로써, 절단 대상 편광판에 포함되어 있는 저흡수율 필름에 홈을 형성할 수 있다.

단, 레이저 광의 이동 속도가 너무 늦으면 생산성이 저하하고, 한편, 레이저 광의 이동 속도가 너무 빠르면 이에 맞추어, 레이저 광의 출력을 크게 할 필요가 있다. 그러므로, 예를 들면, 이산화탄소 레이저(CO₂ 레이저)를 이용하여, 발진 파장이 9.4±0.2㎛인 레이저 광을 조사하는 경우에는 레이저 광의 출력이 24 W~77 W의 범위이며, 또한, 레이저 광의 이동 속도가 300 mm／초 ~ 1000 mm／초의 범위에서, 이들 출력 및／또는 이동 속도를 조정함으로써, 절단 대상 편광판에 포함되어 있는 저흡수율 필름에 효율적으로 홈을 형성할 수 있다.

레이저 광의 이동 속도는 레이저 광 조사 장치에 대해서, 절단 대상 편광판을 상대적으로 이동시키는 속도를 변화시켜서 조정해도 되고, 절단 대상 편광판에 대해서 레이저 광 조사 장치를 상대적으로 이동시키는 속도를 변화시켜서 조정해도 된다.

레이저 광은 종래 공지의 레이저 조사 장치를 이용해 조사할 수 있다.구체적으로, 예를 들면, CO₂ 레이저를 들 수 있다.

레이저 광의 이동 속도 및 출력 이외의 레이저 광 조사 조건에 대해서도, 필요에 따라서 적당히 설정될 수 있다. 예를 들면, 레이저 광의 스팟 지름을 조정함으로써, 홈의 폭을 제어하는 것이 가능해진다. 레이저 광의 스팟 지름은 통상 40㎛ ~ 50㎛이다.

또, 레이저 조사 장치의 종류에 따라, 조사하는 레이저 광의 파장은 적당히 선택할 수 있다. 후술하는 실시예에서는 CO₂ 레이저를 이용하여, 발진 파장이 9.4±0.2㎛인 레이저 광을 조사하고 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 단, 절단 대상 편광판에 포함되어 있는 저흡수율 필름에 효율적으로 홈을 형성하는 관점으로부터, 절단 대상 편광판에 포함되어 있는 저흡수율 필름 이외의 고흡수율 필름(예를 들면, PET 필름, PVA 필름, TAC 필름 등)에 있어서의 흡수율이 보다 높아지는 발진 파장의 레이저 광을 조사하는 것이 바람직하다. 예를 들면, CO₂ 레이저는 파장이 10 ㎛ 전후의 레이저 광을 조사할 수 있지만, 도 2에 나타낸 바와 같이, 조사하는 광의 파장에 의해, 각종 필름에 있어서의 레이저 광의 흡수율이 다르다. 이 때문에, 고흡수율 필름에 있어서의 레이저 광의 흡수율을 보다 높게 하는 관점으로부터, CO₂ 레이저를 이용하는 경우에는 발진 파장이 9.2 ㎛ ~ 10.8 ㎛인 레이저 광을 조사하는 것이 바람직하다.

절단 대상 편광판에 있어서의 레이저 광을 조사되는 측의 상면으로부터, 레이저 광의 초점까지의 길이(이하, 「초점거리」라고도 말한다)에 대해서도 특별히 한정되지 않지만, 절단 대상 편광판에 포함되어 있는 저흡수율 필름에 효율적으로 홈을 형성하는 관점으로부터, 상기 「초점거리」가 절단 대상 편광판에 있어서의 레이저 광을 조사되는 측의 상면으로부터 저흡수율 필름의 층의 상면까지의 두께 이상이며, 또한, 절단 대상 편광판에 있어서의 레이저 광을 조사되는 측의 상면으로부터 저흡수율 필름의 층의 하면까지의 두께 이하가 되도록, 레이저 광의 조사 조건을 조정하는 것이 바람직하다.

홈 형성 공정에서는 절단 대상 편광판의 표면 및 뒷면의 어느 쪽의 면측으로부터 레이저 광을 조사했다고 해도, 절단 대상 편광판에 포함되어 있는 저흡수율 필름에 홈을 형성할 수 있다. 후술하는 실시예에서는 편광판의 보호 필름측으로부터 레이저 광을 조사함으로써 편광판에 포함되어 있는 저흡수율 필름(CPO 필름)에 홈을 형성하고 있지만, 편광판의 세퍼레이트 필름측으로부터 레이저 광을 조사했을 경우에도, 편광판에 포함되어 있는 저흡수율 필름에 홈을 형성할 수 있다.

(2) 인열공정

인열공정은 인열각도 및 절단 대상 편광판에 부여하는 장력을 조정하면서, 홈 형성 공정에서 형성한 홈을 따라서, 홈 형성 공정 후의 저흡수율 필름을 인열하는 공정이다.

일 실시 형태에 있어서, 인열각도 및 절단 대상 편광판에 부여하는 장력을 조정한 슬리터기를 이용해 홈 형성 공정 후의 절단 대상 편광판을 인열할 수 있다. 이하에, 절단 대상 편광판을 인열하는 방법의 일례로서 슬리터기를 이용하는 방법을 도 1에 근거해 설명한다. 도 1은 본 실시 형태와 관련된 슬리터기 5의 개략의 구성을 나타내는 측면도이며, 편광판(절단 대상 편광판)(3)을 인열하면서 권취하고 있는 상태를 나타내고 있다. 도 1 내의 화살표는 편광판(3)의 인열 방향을 나타내고 있다.

슬리터기(5)는 반송 롤러(1)((1a), (1b), (1c) 및 (1d)), 및 권취축 (2)((2a) 및 (2b))를 갖추고 있다.

홈 형성 공정 후의 편광판(3)은 편광판(3)의 인열 방향(홈 형성 방향)과 편광판(3)의 반송 방향이 평행이 되도록 슬리터기(5)에 도입되어 반송 롤러(1)((1a), (1b), (1c) 및 (1d))에 의해 반송된다. 그리고, 편광판(3)에 형성된 홈에 대해서 한쪽의 편광판이 권취축(2a)에 권취되고 다른 쪽의 편광판이 권취축(2b)에 권취됨으로써, 편광판(3)은 홈을 따라서 인열된다.

도 1에 나타내는 슬리터기(5)에 있어서는 편광판(3)을 인열할 수 있도록, 권취축(2a 및 2b)는 소정의 인열각도를 이루도록 배치되어 그 권취 장력이 소정의 값이 되도록 조정되고 있다. 여기서, 본 명세서에서 상기 「인열각도」란 편광판(3)의 한쪽의 인열변(A)와 다른 쪽의 인열변(B)가 이루는 각의 각도(α)를 나타낸다. 그리고, 「각의 정점 C」가 편광판(3)의 인열점이 된다. 또, 상기 「장력」은 인열 방향과 평행 방향으로 편광판(3)에게 부여되는 장력을 나타낸다.

인열공정에서는 편광판(3)을 홈을 따라서 인열할 수 있는 한, 상기 「인열각도」 및 상기 「장력」은 특별히 한정되지 않지만, 상기 「인열각도」가 10°이상이며, 상기 「장력」이 0.1 N／mm 이상이면, 편광판을 양호하게 인열할 수 있다. 상기「인열각도」가 클수록 전단응력이 커지기 때문에, 편광판을 인열하기 쉬워진다. 이 때문에, 상기 「인열각도」가 30°이상인 것이 바람직하다.

반송 롤러(1)((1a), (1b), (1c) 및 (1d))는 편광판(3)의 반송 경로를 따라서 배치되고 반송 롤러(1a)는 반송 롤러(1b)에 편광판(3)을 꽉 누르도록 배치되어 있다. 반송 롤러(1) 및 권취축(2)은 특별히 한정되지 않고, 공지의 것을 이용할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 방법에서는 필요에 따라서, 절단 칼날(예를 들면, 이 분야에서 종래 이용되고 있는 환인이나 톰슨칼날)을 조합하여 이용해도 된다. 예를 들면, 홈 형성 공정에 있어서, 레이저 광의 조사에 의해 저흡수율 필름에 홈을 형성한 다음에, 상기 홈의 부분을 절단 칼날을 이용하여 절단해도 된다.

〔2.본 발명에 관한 편광판〕

본 발명에 관한 편광판은 본 발명에 관한 방법에 의해 절단된 것을 특징으로 하고 있다. 본 발명에 관한 방법에 대해서는 상기 「1. 본 발명에 관한 방법」의 항목에서 설명했으므로, 여기에서는 생략한다.

상술한 것처럼, 본 발명에 관한 방법에서는 레이저 광을 이용한 편광판의 절단에 있어서, 절단면에 변형을 일으키지 않고 저흡수율 필름의 층을 포함하고 있는 편광판을 절단할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 관한 방법에 의해 절단된 편광판은 절단면에 변형이 생기지 않았다. 그러므로, 본 발명에 관한 편광판은 단면 품위가 높은 편광판이 될 수 있다.

본 발명에 관한 방법에서 상기 홈 형성 공정에서는 상기 필름의 양면에 홈을 형성하는 것이 바람직하다.

홈 형성 공정에 있어서, 저흡수율 필름의 양면에 홈을 형성함으로써, 이어지는 인열공정에 있어서, 저흡수율 필름의 인열을 효율적으로 실시할 수 있다.

본 발명에 관한 방법에서, 상기 홈 형성 공정에서는, 레이저 광의 출력을 24 W ~ 77 W의 범위로, 또한, 이동 속도를 300 mm／초 ~ 1000 mm／초의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.

홈 형성 공정에 있어서의 레이저 광의 출력 및 이동 속도가 상기의 값이면, 편광판의 저흡수율 필름에 효율적으로 홈을 형성할 수 있다.

본 발명에 관한 방법에서는 상기 인열공정에서는 편광판의 인열각도를 10°이상으로, 또한, 장력을 0.1 N／mm 이상으로 설정하는 것이 바람직하다.

인열공정에 있어서의 인열각도 및 장력이 상기의 값이면, 홈 형성 공정에서 홈을 형성한 저흡수율 필름을 인열하여 절단할 수 있다.

본 발명에 관한 방법에서는 상기 필름은 시클로올레핀 폴리머 필름, 폴리프로필렌 필름, 또는 폴리메타크릴산 메틸 필름이어도 된다.

본 발명에 관한 방법에서는 레이저 광을 이용한 편광판의 절단에 있어서, 절단면에 변형을 일으키지 않고 저흡수율 필름의 층을 포함하는 편광판을 절단할 수 있다. 그러므로, 본 발명에 관한 방법에 의하면, 절단 대상이 저흡수율 필름으로서 시클로올레핀 폴리머 필름, 폴리프로필렌 필름, 또는 폴리메타크릴산 메틸 필름의 층을 포함하는 편광판인 경우에도 절단면에 변형을 일으키지 않고 편광판을 절단할 수 있다.

본 발명에 관한 방법에서는 상기 편광판은 조사되는 레이저 광의 발진 파장 범위에 있어서의 레이저 광의 평균 흡수율이 1％ 이하인 필름의 층을 포함하는 편광판이어도 된다.

본 발명에 관한 방법에서는 절단 대상이 조사되는 레이저 광의 발진 파장 범위에 있어서의 레이저 광의 평균 흡수율이 1％ 이하인 필름의 층을 포함하는 편광판인 경우에도, 절단면에 변형을 일으키지 않고 절단할 수 있다.

본 발명은 앞서 말한 각 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 청구항에 나타낸 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하고, 상이한 실시 형태에 각각 공개된 기술적 수단을 적당히 조합해 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것은 아니다.

(각종 필름에 있어서의 흡수율의 측정)

각종 필름에 있어서의 투과율(％)을 종래 공지의 ATR법에 의해 측정했다. 상기 ATR법에 대해서는 상기 「1. 본 발명에 관한 방법」의 항목에서 설명했으므로, 여기에서는 설명을 생략한다.

결과를 도 2에 나타낸다. 도 2는 각 파장의 빛을 조사했을 때의 각종 필름에 있어서의 투과율(％)을 나타내는 그래프이다. 도 2의 (a)는 TAC 필름, COP 필름, PET 필름 및 PVA 필름에 있어서의 투과율(％)을 나타내고, 도 2의 (b)는 위상차 성능을 부여한 TAC 필름(n－TAC), 및 PMMA 필름에 있어서의 투과율(％)을 나타내는 그래프이다. 또한, n－TAC 필름은 TAC의 아세테이트의 일부를 프로피오네이트로 치환하고, 첨가제를 부여하고 연신하여 제작함으로써 콘트라스트 성능을 개선한 필름이다.

CO₂ 레이저의 발진 파장의 범위(9.2㎛ ~ 10.8㎛)에 있어서의, 각 필름의 평균 투과율 및 평균 흡수율을 산출한 결과를 표 1에 나타낸다. 평균 흡수율(％)은 100％로부터 평균 투과율(％)을 뺌으로써 구했다.

필름	평균 투과율(%)	평균 흡수율(%)
TAC필름	86.8	13.2
n-TAC필름	89.7	10.3
PVA필름	93.9	6.1
PET필름	91.9	8.1
COP필름	99.7	0.3
PMMA필름	99.2	0.8

표 1에 나타낸 것처럼, CO₂ 레이저의 발진 파장의 범위(9.2㎛ ~ 10.8㎛)에 있어서, TAC 필름, n－TAC 필름, PVA 필름 및 PET 필름은 레이저 광의 흡수율이 2％ 보다 높은 것이 확인되었다. 이것에 대해서, COP 필름 및 PMMA 필름은 레이저 광의 흡수율이 2％ 이하인 것이 확인되었다.

〔실시예 1〕

절단 대상으로서 시클로올레핀 폴리머(COP) 편광판(SRD341 양산원반)을 이용했다. COP 편광판은 위로부터, 보호 필름으로서의 PET 필름(58㎛), TAC 필름(80㎛), 편광자로서의 PVA 필름(25㎛), COP 필름(70㎛), 점착제층(25㎛), 세퍼레이트 필름으로서의 PET 필름(38㎛)이 적층된 구성으로 이루어져 있다.

(홈 형성 공정)

실시예 1의 홈 형성 공정에서는, 레이저 광 조사 장치(CO₂ 레이저, 제품번호：DiamondE－400 i, 제조원：미국 Coherent 사제)를 이용해 이동 속도를 300 mm／초로, 출력을 25 W로 조정한 레이저 광(발진 파장：9.4±0.2㎛)를 COP 편광판에 조사함으로써, COP 편광판을 구성하는 TAC 필름층, PVA 필름층, 점착제층 및 PET 필름층을 절단하고, COP 필름층에 홈을 형성했다. 그 외의 레이저 광 조사 조건은 표 2에 나타낸 바와 같다. 또한, 표 2에 나타낸 「초점」은 보호 필름층의 상면으로부터 레이저 광의 초점까지의 길이를 나타낸다.

레이저 광 조사 조건
주파수(KHz)	20
노즐(Bar)	1
사이드 블로우(Bar)	1.5
초점(㎛)	150
스팟지름(㎛)	40

레이저 광 조사 후의 COP 편광판을 도 3에 나타낸다. 도 3의 COP 편광판은 폭방향이 횡방향으로 되도록 나타냈고, 절단면이 중앙에 위치하고 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, COP 편광판의 보호 필름층(6)(PET 필름층), TAC 필름층(7), PVA 필름층(8), 점착제층(10) 및 세퍼레이트 필름층(11)(PET 필름층)은 레이저 광 조사에 의해 절단되었다. 이것에 대해서, COP 필름층(9)은 필름의 상면 및 하면에 홈이 형성되었다. COP 필름층(9)의 상면에 형성된 홈은 깊이가 22㎛이며, COP 필름층(9)의 하면에 형성된 홈은 깊이가 22㎛였다.

(인열공정)

그 다음에, 도 1에 나타낸 슬리터기(5)를 이용하여, 편광판(3)인 홈 형성 공정 후의 COP 편광판을 인열하였다. 구체적으로, 홈 형성 공정 후의 COP 편광판을 슬리터기(5)에 도입하고, COP 편광판의 인열각도(α)가 40°, COP 편광판에 부여하는 장력이 0.6 N／mm가 되도록 조정한 권취축(2a 및 2b)에 의해 COP 편광판을 권취하면서, COP 편광판을 인열하였다.

인열공정 후의 COP 편광판을 도 4에 나타낸다. 도 4의 COP 편광판은 폭방향이 횡방향으로 되도록 나타냈고, 절단면이 우측에 위치하고 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, COP 편광판의 절단면(절단 단부)에 있어서, COP 필름층(9)의 절단 단부에는 변형이 확인되지 않았다.

또한, 절단한 COP 편광판으로부터 세퍼레이트 필름을 박리하고, COP 편광판이 유리 기판에 첩합된 상태를 도 5에 나타낸다. 도 5는 유리 기판에 첩합된 COP 편광판을 나타내는 정면도이다. 도 5는 50배의 배율로 첩합면 관찰을 실시하는 것이다. 유리 기판은 도면 중 아래 쪽에 배치되어 있고 25㎛의 점착제층을 통하여 COP 편광판이 첩합되어 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 실시예 1의 COP 편광판과 유리 기판은 기포가 생기지 않는 상태로 첩합되었다. 이것은 실시예 1에 있어서의 COP 편광판의 절단 시에, 절단 단부에 변형이 생기지 않고, 플랫한 상태가 유지되었기 때문이라고 생각된다.

〔비교예 1〕

비교예 1에서는 절단 대상으로서 실시예 1에서 이용한 COP 편광판을 이용했다. 그리고, 이동 속도를 300 mm／초로, 출력을 45 W로 조정한 레이저 광(발진 파장：9.4±0.2㎛)를 COP 편광판에 조사함으로써, COP 편광판을 완전하게 절단한 것 이외는 실시예 1과 동일한 레이저 광 조사 조건으로 했다.

레이저 광 조사 후의 COP 편광판을 도 6에 나타낸다. 도 6의 COP 편광판은 폭방향이 횡방향으로 되도록 나타내고 있고, 절단면이 좌측에 위치하고 있다. 비교예 1과 같이 레이저 광의 조사만으로 COP 편광판을 절단했을 경우에, 도 6에 나타낸 바와 같이, COP 편광판의 COP 필름층(9)이 열의 영향에 의해 변형되었다.

또한, 절단한 COP 편광판으로부터 세퍼레이트 필름을 박리하고, 실시예 1과 동일하게 COP 편광판을 유리 기판에 첩합한 상태를 도 7에 나타낸다. 도 7은 유리 기판에 첩합된 COP 편광판을 나타내는 정면도이다. 유리 기판은 도면 중 아래 쪽에 배치되어 있고 점착제층을 통하여 COP 편광판이 첩합되어 있다. 또한, 도 7과 도 5는 동일 배율(배율 50배)로 첩합면의 관찰을 실시하였다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 비교예 1의 COP 편광판과 유리 기판은 기포가 생긴 상태로 첩합되어 있다. 이것은 비교예 1에 있어서의 COP 편광판의 절단 시에, COP 필름층이 열의 영향에 의해 변형하고, 절단 단부에 변형이 생겼기 때문이다고 생각된다.

실시예 1과 비교예 1에서의 절단된 COP 편광판의 결과로부터, 본 발명에 관한 방법을 이용함으로써, 저흡수율 필름의 층을 포함하는 편광판이어도, 절단면에 변형을 일으키지 않고 절단할 수 있는 것이 확인되었다.

〔실시예 2〕

도 8에 COP 편광판에 홈을 형성할 수 있는 조건에 있어서의 레이저 광의 출력과 이동 속도와의 관계를 나타낸다. 도 8의 그래프는 레이저 광의 이동 속도에 대한 레이저 광의 출력 범위(상한 및 하한)를 나타내고 있다. 실시예 1과 동일한 COP 편광판을 이용하여 레이저 광의 출력 및 이동 속도 이외의 레이저 광 조사 조건은 실시예 1과 동일한 조건으로 했다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 레이저 광의 이동 속도를 변화시켰을 경우에도, 레이저 광의 출력을 조정함으로써, COP 편광판을 구성하는 COP 필름층에 홈을 형성할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 바꾸어 말하면, 레이저 광의 이동 속도에 따라 레이저 광의 출력을 적당히 조정하거나, 또는, 레이저 광의 출력에 따라 레이저 광의 이동 속도를 적당히 조정함으로써, 편광판을 구성하는 저흡수율 필름에 홈을 형성할 수 있는 것을 확인할 수 있었다고 말할 수 있다. 이와 같이 하여 레이저 광의 출력 및／또는 이동 속도를 조정함으로써 저흡수율 필름에 홈을 형성한 COP 편광판을 인열공정에서 인열함으로써, 절단면에 변형을 일으키지 않고 COP 편광판을 절단할 수 있다.

본 발명에 관한 방법에 의하면, 조사되는 레이저 광의 발진 파장 범위에 있어서의 레이저 광의 평균 흡수율이 2％ 이하인 필름의 층을 포함하고 있는 편광판이라도, 절단면에 변형을 일으키지 않고 절단할 수 있다. 이 때문에, 본 발명은 편광판을 이용하는 분야에 있어 매우 적합하게 이용 가능하다.

1 반송 롤러
1 a 반송 롤러
1 b 반송 롤러
1 c 반송 롤러
1 d 반송 롤러
2 권취축
2 a 권취축
2 b 권취축
3 편광판
5 슬리터기
6 보호 필름층(PET 필름층)
7 TAC 필름층
8 PVA 필름층
9 COP 필름층
10 점착제층
11 세퍼레이트 필름층(PET 필름층)
A 인열변
B 인열변
C 각의 정점
α 인열각도

Claims (7)

1. 조사되는 레이저 광의 발진 파장 범위에 있어서의 레이저 광의 평균 흡수율이 2％ 이하인 필름의 층을 포함하는 편광판을 절단하는 방법으로서,
   출력 및／또는 이동 속도를 조정한 레이저 광을 조사함으로써, 상기 필름에 홈을 형성하는 홈 형성 공정과,
   인열각도 및 편광판에 부여하는 장력을 조정하면서, 상기 홈을 따라서, 상기 홈 형성 공정 후의 상기 편광판을 인열하는 인열공정을 포함하는 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 홈 형성 공정에서 상기 필름의 양면에 홈을 형성하는, 방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 홈 형성 공정에서 레이저 광의 출력을 24 W~77 W의 범위로, 또한, 이동 속도를 300 mm／초 ~ 1000 mm／초의 범위로 설정하는, 방법.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 인열공정에서 편광판의 인열각도를 10°이상으로, 또한, 장력을 0.1 N／mm이상으로 설정하는, 방법.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 필름은 시클로올레핀 폴리머 필름, 폴리프로필렌 필름, 또는 폴리메타크릴산 메틸 필름인, 방법.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 편광판은 조사되는 레이저 광의 발진 파장 범위에 있어서의 레이저 광의 평균 흡수율이 1％ 이하인 필름의 층을 포함하는 편광판인, 방법.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 방법에 의해 절단된 편광판.

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