KR20170044598A

KR20170044598A - 광학 필름의 제조 장치 및 제조 방법

Info

Publication number: KR20170044598A
Application number: KR1020160132801A
Authority: KR
Inventors: 츠토무 후루야; 유지 세리카와
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2015-10-15
Filing date: 2016-10-13
Publication date: 2017-04-25
Also published as: CN206515501U; CN106886070B; JP2017075936A; CN106886070A; TWI694963B; TW201718381A

Abstract

본 발명은 결함을 생기게 할 가능성이 있는 롤군을 간단히 특정할 수 있는 광학 필름의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은, 반송되는 필름에 처리를 실시하여 광학 필름을 제조하는 광학 필름의 제조 장치에 있어서, 상기 필름에 접촉하는 복수의 롤을 구비하고, 상기 복수의 롤은 각 롤의 고유치에 의해 복수의 그룹으로 구분되고, 상기 고유치는, 상기 각 롤의 둘레 방향의 한 점에서의 마크가 상기 필름에 전사된 경우에, 상기 처리 후의 필름에서의 상기 마크의 피치에 대응하도록 결정되는 광학 필름의 제조 장치에 의해 해결된다.

Description

광학 필름의 제조 장치 및 제조 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING OPTICAL FILM}

본 발명은 광학 필름의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.

광학 필름이란, 광학 장치의 부재로서 이용되는 등 광학 용도로 이용되는 필름을 말한다. 화상 표시 장치(액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치 등)와 같은 광학 장치에는 각종 광학 필름이 사용되고 있고, 그 대표예는 액정 표시 장치 등에 이용되는 편광판이다. 편광판은 통상, 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 보호 필름이 접합된 적층 광학 필름이다. 또한, 편광판을 구성하는 편광 필름, 보호 필름도 각각이 광학 필름이다.

광학 필름의 제조 방법은, 필름(원료 필름, 및 원료 필름에 각종 처리를 실시하여 제조한 광학 필름을 포함)을 반송하는 반송 공정을 포함한다. 편광판의 제조 방법은, 편광 필름, 보호 필름, 및 이들이 접합되어 이루어진 적층 광학 필름의 반송 공정을 포함하는 것이며, 그 반송 공정과 동시에 반송 경로를 따라서 각종 처리(예컨대 접합 처리)가 실시된다.

그런데, 상기와 같은 필름의 반송 공정에 있어서, 필름의 표면에 손상, 오염, 핀홀 등의 결함이 생기는 경우가 있다. 종래, 이와 같은 결함을 검출하기 위한 여러가지 방법이 제안되어 있다(일본 특허 공개 평11-223608호 공보, 일본 특허 공개 제2003-344301호 공보 등). 이러한 결함은, 광학 장치의 품질을 저하시키는 것이기 때문에 제거되어야 하는 것이며, 애당초 수율을 저하시키지 않기 때문에 결함의 발생이 억제되는 것이 바람직하다.

일본 특허 공개 평11-223608호 공보 일본 특허 공개 제2003-344301호 공보

반송되는 필름에 처리를 실시하여 광학 필름을 제조하는 제조 장치에서는, 필름이 접촉하는 여러가지 롤(가이드롤, 접합롤, 냉각롤, 열롤 등)을 구비한다. 이러한 롤에 있어서, 표면이 오염되어 있으면, 이 오염이 필름에 전사되어 필름의 표면에 손상, 오염이 생기게 된다. 광학 필름의 제조 장치에서 이용되는 롤의 표면에는, 필름의 접합에 이용되는 접착제가 부착되거나, 필름의 처리에 이용되는 처리액의 염이 석출되거나 하여 오염이 생기기 쉽다. 롤의 표면의 오염은, 세정액으로 세정하는 등의 간단한 방법으로 제거할 수 있는 경우가 많지만, 오염되어 있는 롤을 육안으로 특정하는 것은 번잡하며, 한편, 오염되어 있는 롤을 특정하지 않고 모든 롤을 대상으로 하여 세정을 행하는 것도 번잡했다.

본 발명자들은, 광학 필름의 제조 공정에 있어서, 광학 필름에 결함이 발생한 경우에, 결함을 생기게 할 가능성이 있는 롤군을 간단히 특정할 수 있으면 유용하다고 생각했다. 결함을 생기게 할 가능성이 있는 롤군이 특정되는 것에 의해, 특정된 롤군에 대하여 세정 등의 메인터넌스를 행하고, 이에 따라 결함의 발생을 효율적으로 간편하게 억제할 수 있기 때문이다. 따라서, 본 발명은, 결함을 생기게 할 가능성이 있는 롤군을 간단히 특정할 수 있는 광학 필름의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 이하에 나타내는 광학 필름의 제조 장치 및 제조 방법을 제공한다.

[1] 반송되는 필름에 처리를 실시하여 광학 필름을 제조하는 광학 필름의 제조 장치에 있어서,

상기 필름에 접촉하는 복수의 롤을 구비하고,

상기 복수의 롤은 각 롤의 고유치에 의해 복수의 그룹으로 구분되고,

상기 고유치는, 상기 각 롤의 둘레 방향의 한 점에서의 마크가 상기 필름에 전사된 경우에, 상기 처리 후의 필름에서의 상기 마크의 피치에 대응하도록 결정되는 광학 필름의 제조 장치.

[2] 상기 마크의 피치는, 상기 롤의 둘레 길이와, 상기 롤의 통과점으로부터 상기 처리가 완료할 때까지 상기 필름에 실시되는 연신의 배율에 기초하여 산출되는 [1]에 기재된 광학 필름의 제조 장치.

[3] 상기 마크의 피치는, 상기 롤의 둘레 방향의 한 점에서 상기 필름에 마크를 전사하여 미리 측정되는 [1]에 기재된 광학 필름의 제조 장치.

[4] 상기 처리가 완료한 후의 상기 필름에서의 주기적인 결함의 피치를 측정하는 검사부와,

상기 결함의 피치와 상기 고유치에 기초하여, 결함을 생기게 할 가능성이 있는 상기 롤이 속하는 상기 그룹을 특정하는 특정부를 더 구비하는 [1]∼[3]의 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 장치.

[5] 상기 특정부에 의해 특정된 상기 그룹에 속하는 상기 롤을 메인터넌스하는 메인터넌스 공정을 더 구비하는 [1]∼[4]의 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 장치.

[6] 상기 메인터넌스 공정은, 상기 롤을 세정하는 공정을 포함하는 [5]에 기재된 광학 필름의 제조 장치.

[7] 반송되는 필름에 처리를 실시하여 광학 필름을 제조하는 광학 필름의 제조 방법에 있어서,

복수의 롤에 접촉시키면서 필름을 반송하는 반송 공정을 구비하고,

상기 고유치는, 상기 각 롤의 둘레 방향의 한 점에서의 마크가 상기 필름에 전사된 경우에, 상기 처리 후의 상기 필름에서의 상기 마크의 피치에 대응하도록 결정되는 광학 필름의 제조 방법.

본 발명에 의하면, 광학 필름의 제조 장치 및 제조 방법에 있어서, 결함을 생기게 할 가능성이 있는 롤군을 간단히 특정할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 광학 필름(편광 필름)의 제조 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 광학 필름(편광판)의 제조 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3은 롤의 고유치의 결정 방법을 설명하기 위한 광학 필름의 제조 장치를 나타내는 단면도이다.
도 4는 롤의 고유치의 결정 방법을 설명하기 위한 광학 필름의 제조 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 광학 필름의 제조 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.

[광학 필름의 제조 장치 및 제조 방법]

본 발명은, 반송되는 필름에 처리를 실시하여 광학 필름을 제조하는 광학 필름의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 광학 필름의 제조 장치는, 필름에 접촉하는 복수의 롤을 구비하고, 복수의 롤은 각 롤의 고유치에 의해 복수의 그룹으로 구분되어 있다. 각 롤의 고유치는, 각 롤의 둘레 방향의 한 점에서의 마크가 필름에 전사된 경우에, 처리 후의 필름에서의 그 마크의 피치에 대응하도록 결정된다.

여기서 말하는 마크는, 롤의 고유치의 결정에 이용되는 개념이며, 이하의〔a〕의 방법에 의해 고유치를 결정하는 경우는 가상이며, 이하의〔b〕의 방법에 의해 고유치를 결정하는 경우는 예비 시험시에 실제로 롤에 마크를 부여한다. 상기 〔b〕의 방법에 의해 고유치를 결정하는 경우에, 예비 시험시에 롤에 부여하는 마크는, 필름에 전사되는 것이라면 특별히 한정되지는 않고, 필름에 형상이 전사되는 볼록한 형상물이어도 좋고, 필름에 색이 전사되는 착색 마크이어도 좋다. 롤의 고유치의 결정에 이용되는 마크의 피치는, 필름의 제조 공정에 있어서 필름에서 검출되는 롤에서 유래하는 주기적인 결함의 피치와 일치한다. 롤에서 유래하는 주기적인 결함으로는, 롤의 표면에 손상, 오염, 핀홀 등의 결함이 생기고, 이것이 필름에 전사된 것 등이 상정된다. 롤의 표면에 생기는 오염으로는, 필름의 접합에 이용되는 접착제가 부착되어 생기는 오염이나, 필름의 처리에 이용되는 처리액의 염이 석출되어 생기는 오염 등이 상정된다.

(고유치의 결정)

각 롤의 고유치는, 이하의 방법 〔a〕 또는 방법 〔b〕에 의해 결정할 수 있다.

〔a〕롤의 둘레 길이를 L, 롤의 통과점으로부터 처리가 완료할 때까지 필름에 실시되는 연신의 배율을 n으로 하여, n×L에 대응하는 값을 롤의 고유치로 한다. 예컨대, n×L을 고유치로 한다.

〔b〕예비 시험으로서, 롤의 둘레 방향의 한 점에 필름에 전사되는 마크를 부여하고, 처리 후의 필름에서의 마크의 피치를 측정하여, 이러한 측정치에 대응하는 값을 롤의 고유치로 한다. 예컨대, 이러한 측정치를 고유치로 한다.

광학 필름의 제조 장치에서의 처리 내용에 따라서는, 정확한 연신의 배율 n이 불명확한 경우가 있다. 이러한 경우에는, 상기 방법〔b〕에 의해 롤의 고유치를 결정하는 것이 바람직하다.

도 3의 (a), (b)를 이용하여, 광학 필름의 제조 장치에서의 각 롤의 고유치의 결정 방법에 관해 구체적으로 설명한다. 도 3의 (a), (b)에 나타내는 제조 장치는, 둘레 길이가 상이한 2개의 롤(1, 2)과, 처리부(4a)를 구비하고, 반송되는 필름(3)에 대하여 처리부(4a)에 의해 처리를 실시하여 광학 필름을 제조하는 장치이다. 롤(1)의 둘레 길이를 L1로 하고, 롤(2)의 둘레 길이를 L2로 한다. 롤(1)은 롤(2)보다 직경이 작기 때문에, 둘레 길이 L1<둘레 길이 L2이다.

도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 롤(1)의 둘레 방향의 한 점에 마크(1a)가 부여되어 있는 경우, 이것이 필름(3)에 전사된다. 롤(1)을 통과한 필름(3)에 전사되어 있는 마크(1a')의 피치를 P1로 하면, 피치 P1은 롤(1)의 둘레 길이 L1에 일치한다. 그 후, 처리부(4a)에 의해 필름(3)에 처리를 실시한다. 처리부(4a)를 통과한 필름(3)에 전사되어 있는 마크(1a')의 피치를 P11로 한다. 처리부(4a)에 있어서, 필름(3)이 길이 방향으로 n배 연신되어 있다고 하면, P11=n×P1=n×L1이 된다. 도 3의 (a)는, 처리부(4)에서의 연신 배율 n배가 1배인 경우를 나타내고 있다.

도 3의 (a)에 나타내는 장치에 있어서, 롤(1)의 고유치는, 피치 P11에 대응하도록 결정된다. 피치 P11은, 예비 시험에서 측정한 값이어도 좋고(방법〔b〕), n×L1에서 산출된 값이어도 좋다(방법〔a〕).

도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 롤(2)의 둘레 방향의 한 점에 마크(2a)가 부여되어 있는 경우, 이것이 필름(3)에 전사된다. 롤(2)을 통과한 필름(3)에 전사되어 있는 마크(2a')의 피치를 P2로 하면, 피치 P2는 롤(2)의 둘레 길이 L2에 일치한다. 그 후, 처리부(4a)에 의해 필름(3)에 처리를 실시한다. 처리부(4a)를 통과한 필름(3)에 전사되어 있는 마크(2a')의 피치를 P21로 한다. 처리부(4a)에 있어서, 필름(3)이 길이 방향으로 n배 연신되어 있다고 하면, P21=n×P2=n×L2이 된다. 도 3의 (b)는, 처리부(4a)의 연신 배율 n배가 1배인 경우를 나타내고 있다.

도 3의 (b)에 나타내는 장치에 있어서, 롤(2)의 고유치는, 피치 P21에 대응하도록 결정된다. 피치 P21은, 예비 시험에서 측정한 값이어도 좋고(방법〔b〕), n×L2에서 산출된 값이어도 좋다(방법〔a〕).

도 4는, 처리부(4b)의 총연신 배율 n배가 1배보다 큰 경우를 나타낸다. 도 4에 있어서, 처리부(4b)를 통과한 필름(3)에 전사되어 있는 마크(1a')의 피치를 P12로 한다. 처리부(4b)에서의 총연신 배율을 n배로 하면, P12=n×P1=n×L1이 되고, P12는 n배가 1배인 도 3의 (a)에 나타내는 장치에서의 P11과는 상이하다. 즉, 동일한 롤(1)이라 하더라도, 롤(1)의 통과점으로부터 처리가 완료하기까지의 길이 방향의 연신 배율이 상이한 경우, 그 고유치는 상이한 값이 된다.

(그룹의 구분)

본 발명의 광학 필름의 제조 장치에 있어서는, 복수의 롤이, 고유치에 따라서 복수의 그룹으로 구분되어 있다. 도 5를 이용하여, 광학 필름의 제조 장치에 있어서, 복수의 롤이 고유치에 따라서 어떻게 그룹으로 구분되는지에 관해 구체예를 나타낸다. 도 5에 나타내는 광학 필름의 제조 장치는, 도 3의 (a), (b)에 나타내는 제조 장치에 있어서, 롤(1)과 동일한 직경, 즉 동일한 둘레 길이 L1의 롤(1', 1'')을 더 구비하고, 롤(2)과 동일한 직경, 즉 동일한 둘레 길이 L2의 롤(2', 2'')을 더 구비하는 장치이다. 롤(1, 1', 1'')을 통과한 필름(3)에는 동일한 처리부(4a)에 의해 처리가 실시되기 때문에, 이들은 동일한 고유치를 갖는다. 처리부(4a)의 연신 배율이 1배이기 때문에, 롤(1, 1', 1'')의 고유치를 둘레 길이 L1로 하고, 고유치 L1을 갖는 롤을 그룹 G1로 구분한다. 롤(2, 2', 2'')을 통과한 필름(3)에는 동일한 처리부(4a)에 의해 처리가 실시되기 때문에, 이들은 동일한 고유치를 갖는다. 처리부(4a)의 연신 배율이 1배이기 때문에, 롤(2, 2', 2'')의 고유치를 둘레 길이 L2로 하고, 고유치 L2을 갖는 롤의 그룹을 그룹 G2로 구분한다. 표 1에 그룹 구분을 나타낸다.

그룹명	롤의 고유치	그룹에 속하는 롤
그룹 G1	L1	롤 1, 1', 1''
그룹 G2	L2	롤 2, 2', 2''

(검사 공정)

도 5에 나타내는 광학 필름의 제조 장치는, 처리부(4a)를 통과한 필름(3)의 주기적인 결함의 피치를 측정하는 검사부(5)를 구비한다. 검사부(5)는, 필름(3)의 표면의 결함을 검출할 수 있는 것이라면 그 검출 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 필름(3)의 표면의 광학 화상을 검출하여, 검출한 화상에 대하여, 평활화, 2차 미분, 2치화하는 등의 화상 처리를 행하는 것에 의해 결함을 검출하는 것이다. 그리고, 검출된 결함 중 주기적으로 발생하고 있는 결함에 관해 그 피치를 산출한다.

(특정 공정)

도 5에 나타내는 광학 필름의 제조 장치는, 도시하지 않은 특정부를 구비한다. 특정부는, 표 1에 나타내는 그룹 구분의 데이터에 기초하여, 피치가 측정된 결함을 생기게 할 가능성이 있는 롤의 그룹을 특정하는 특정 공정을 행한다. 특정 공정은, 특정부 대신에, 표 1에 나타내는 그룹 구분의 데이터에 기초하여 사람에 의해 이루어져도 좋다. 검사부(5)에서 측정된 주기적인 결함의 피치가 예컨대 L1이었던 경우는, 이러한 피치 L1과 동일한 고유치가 포함되는 그룹 G1을 결함을 생기게 할 가능성이 있는 롤의 그룹으로서 특정한다. 검사부(5)에서 측정된 주기적인 결함의 피치가 예컨대 L2였던 경우는, 이러한 피치 L2와 동일한 고유치가 포함되는 그룹 G2를 결함을 생기게 할 가능성이 있는 롤의 그룹으로서 특정한다.

또, 결함을 생기게 한 롤의 고유치와, 검사부(5)에서 측정되는 주기적인 결함의 피치의 사이에 어긋남이 생기는 경우도 있기 때문에, 특정부에 있어서는, 이 어긋남을 고려하여 결함을 생기게 한 그룹이 특정되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기에서는, 하나의 고유치에 하나의 그룹이 대응하도록 그룹의 구분이 이루어져 있는 경우에 관해 설명했지만, 어떤 수치 범위에 포함되는 고유치에 하나의 그룹이 대응하도록 그룹의 구분이 이루어져도 좋다. 각 그룹에 속하는 롤은, 하나이어도 좋고 복수이어도 좋다.

(메인터넌스 공정)

특정 공정의 후, 메인터넌스 공정을 행하는 것이 바람직하다. 메인터넌스 공정에서는, 특정 공정에 의해 특정된 그룹에 속하는 롤에 관해, 그 문제의 상황에 따라서 세정, 수복, 교환 등을 행한다. 어떠한 메인터넌스가 적합한지는, 특정된 롤의 상태를 육안으로 확인함으로써 판단해도 좋다. 또는, 우선은 세정을 행하고, 그 후에도 검사 공정에 의해 결함이 검출되는 경우에는 다음 메인터넌스를 행하도록 해도 좋다. 그룹 내에 속해 있는 롤 중, 어느 롤이 결함을 생기게 했는지를 다시 특정하여, 이러한 롤에 관해서만 메인터넌스를 행하도록 해도 좋다. 메인터넌스 공정은, 샤워를 하여 롤을 세정하는 등 필름의 반송을 정지시키지 않고 행할 수 있는 경우는 정지시키지 않고 행해도 좋으며, 수복, 교환 등이 필요해지는 경우는, 필름의 반송을 정지시키고 나서 행한다.

복수의 롤의 그룹의 구분 방법은, 메인터넌스의 방법을 공통화할 수 있는 롤이 동일한 그룹에 속하도록 구분할 수 있다. 예컨대, 동일한 세정액으로 세정 가능한 롤은 메인터넌스의 방법을 공통화하기 쉽다. 또한, 동일한 재질로 구성되어 있는 롤은 메인터넌스의 방법을 공통화하기 쉽다. 각 공정에 배치되는 롤의 둘레 길이(또는 직경)를 선택하여, 각 롤이 원하는 그룹으로 구분되도록 할 수 있다. 본 발명에 의하면, 결함을 생기게 할 가능성이 있는 롤의 그룹을 용이하게 특정할 수 있다. 또한, 이러한 특정에 기초하여 메인터넌스를 행함으로써, 필름의 주기적인 결함의 발생을 효율적으로 간편하게 억제할 수 있다.

본 발명에 따른 제조 장치 및 제조 방법에 의해 제조되는 광학 필름은, 예컨대 화상 표시 장치(액정 표시 장치 등)와 같은 광학 장치의 일부재로서 이용되는 광학 부재이며, 편광 필름, 표면 처리층을 갖는 보호 필름, 위상차 특성을 갖는 보호 필름(위상차 필름), 편광 필름의 적어도 한 면에 보호 필름이 접합되어 이루어진 편광판 등을 들 수 있다. 보호 필름의 표면에 형성된 표면 처리층으로는, 하드코트층, 방현층, 대전 방지층, 반사 방지층, 오염 방지층 등을 들 수 있다. 본원 명세서에 있어서, 광학 필름은 다층체이어도 좋고 단층체이어도 좋다.

<제1 실시형태>

제1 실시형태에서는, 편광 필름의 제조 장치 및 제조 방법의 실시형태를 나타내면서, 본 발명에 따른 광학 필름의 제조 장치 및 제조 방법에 관해 상세히 설명한다.

(반송 공정)

도 1은, 편광 필름의 제조 방법에 이용되는 제조 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 1에 나타내는 편광 필름의 제조 장치는, 폴리비닐알콜계 수지로 이루어진 필름(10)을, 원반롤(11)로부터 연속적으로 풀어내면서 필름 반송 경로를 따라서 반송시킴으로써, 필름 반송 경로상에 설치되는 팽윤욕(13), 염색욕(15), 가교욕(17) 및 세정욕(19)을 순차적으로 통과시키고, 그 후, 건조로(70)를 통과시키도록 구성되어 있다(반송 공정). 얻어진 편광 필름(60)은, 검사부(81)에 의한 결함 검사가 이루어진 후에, 예컨대 그대로 다음 편광판 제작 공정(편광 필름(60)의 한면 또는 양면에 보호 필름을 접합하는 공정)에 반송할 수 있다. 도 1에서의 화살표는 필름의 반송 방향을 나타내고 있다. 도 1에서의 팽윤욕(13), 염색욕(15), 가교욕(17) 및 세정욕(19)과 같은, 필름 반송 경로상에 설치되는 폴리비닐알콜계 수지 필름에 대하여 처리를 실시하는 처리액을 수용하는 욕을 총칭하여 「처리욕」이라고도 한다.

편광 필름의 제조 장치는, 상기 각 처리욕 및 건조로(70) 외에, 반송되는 필름을 지지하는 및/또는 처리하는 복수의 롤을 구비한다. 도 1에 있어서는, 반송되는 필름을 지지하거나, 또는 필름 반송 방향을 변경할 수 있는 가이드롤(21∼35), 반송되는 필름을 압박ㆍ협지하고, 그 회전에 의한 구동력을 필름에 부여할 수 있거나, 또는 필름 반송 방향을 변경할 수 있는 닙롤(50∼55), 건조로(70) 내에서의 필름의 건조를 촉진시키는 가열롤(71∼73)이 롤로서 적절한 위치에 배치되어 있다.

가이드롤이나 닙롤은, 각 처리욕, 건조로의 전후나 처리욕 중에 배치할 수 있고, 이에 따라 처리욕에 대한 필름의 도입ㆍ침지 및 처리욕으로부터의 인출을 행할 수 있다〔도 1 참조〕. 예컨대, 각 처리욕 중에 1 이상의 가이드롤을 설치하고, 이들 가이드롤을 따라서 필름을 반송시킴으로써, 각 처리욕에 필름을 침지시킬 수 있다. 본명세서에서 말하는 롤이란, 상기 가이드롤, 닙롤 및 가열롤에 한정되지는 않고, 반송되는 필름의 접촉시에 회전하는 모든 롤을 포함하며, 예컨대 필름 표면에 대한 성형용의 롤, 필름을 냉각시키는 냉각롤 등이 포함된다. 롤은, 구동롤이어도 좋고 프리롤이어도 좋다.

도 1에 나타내는 편광 필름 제조 장치는, 각 처리욕의 전후에 닙롤이 배치되어 있고(닙롤(50∼54)), 이에 따라, 어느 1 이상의 처리욕 중에서, 그 전후에 배치되는 닙롤 사이에 주속차를 부여하여 세로 일축 연신을 행하는 롤간 연신을 실시하는 것이 가능하게 되어 있다.

(그룹의 구분)

도 1의 제조 장치에 구비되어 있는 복수의 롤(가이드롤(21∼35), 닙롤(50∼55), 가열롤(71∼73))은, 롤의 둘레 길이, 및 롤의 통과점으로부터 검사부(81)에 이르기까지 필름에 실시되는 연신의 배율에 따라서 각 롤의 고유치가 결정되어 각 그룹으로 구분된다. 도 1에 있어서는, 3종류의 둘레 길이를 갖는 롤(「소직경롤」, 「중직경롤」, 「대직경롤」이라고 함)을 채용하고 있다. 소직경롤의 둘레 길이를 L3, 중직경롤의 둘레 길이를 L4, 대직경롤의 둘레 길이를 L5로 한다.

원반롤(11)로부터 풀어내는 필름(10)이 이미 연신되어 있는 연신 필름이고, 원반롤(11)로부터 검사부(81)에 이르기까지 필름이 연신되지 않는 경우, 즉 각 롤의 통과점으로부터 검사부(81)에 이르기까지의 필름의 연신 배율 n배가 1배인 경우에 관한 그룹의 구분 방법의 일례를 설명한다. 각 롤의 고유치를, 둘레 길이 및 연신 배율에 기초하여 산출한 값으로 한다. 표 2에, 이러한 고유치에 기초하는 그룹의 구분의 일례를 든다.

그룹명	롤의 고유치	그룹에 속하는 롤
그룹 G3	L3	가이드롤 21~35
그룹 G4	L4	닙롤 50~55
그룹 G5	L5	가열롤 71~73

가이드롤(21∼35)은 소직경롤의 그룹 G3으로, 닙롤(50∼55)은 중직경롤의 그룹 G4로, 가열롤(71∼73)은 대직경롤의 그룹 G5로 구분되어 있다. 그룹 구분의 정보는, 예컨대 도시하지 않은 특정부 내, 또는 외부의 특정부 내에 유지된다. 표 2에 나타내는 그룹의 구분 방법에 의하면, 동일한 종류(가이드롤, 닙롤, 가열롤)의 롤이 동일한 그룹에 속하도록 구분되기 때문에, 메인터넌스의 방법을 공통화할 수 있어 바람직하다. 표 2에 나타내는 그룹의 구분 방법에 한정되지는 않고, 예컨대, 팽윤욕 유래의 오염이 부착되기 쉬운 롤군과, 염색욕 유래의 오염이 부착되기 쉬운 롤군과, 가교욕 유래의 오염이 부착되기 쉬운 롤군과, 세정욕 유래의 오염이 부착되기 쉬운 롤군이 각각 동일한 그룹으로 구분되도록 제조 장치를 설계해도 좋다. 이 경우, 각 그룹의 롤에 관해, 오염의 원인인 처리욕 내의 용액을 세정액으로서 세정할 수 있는 등, 메인터넌스의 방법을 공통화할 수 있어 바람직하다.

본 실시형태에서는, 그룹수를 3으로 했지만, 2 이상이면 특별히 한정되지 않는다. 본 발명의 제조 장치의 특정부에서는, 결함을 생기게 할 가능성이 있는 롤의 특정을, 그것이 속하는 그룹을 특정함으로써 행한다. 롤의 둘레 길이의 종류가 한정되어 있는 경우는, 롤의 고유치의 종류도 한정되게 되므로, 각 고유치에 따라서 상이한 그룹을 구성하도록 그룹을 구분하는 것이 바람직하다. 단, 롤의 둘레 길이의 종류가 많은 경우나, 광학 필름의 제조 공정에서 여러가지 배율로 연신 처리가 실시되는 경우라 하더라도, 고유치의 종류가 다수 있는 경우는, 각 그룹에 속하는 고유치의 범위를 규정하여 그룹의 구분을 행해도 좋다.

각 그룹에 속하는 고유치의 범위를 규정하여 그룹의 구분을 행하는 경우, 그룹수를 많게 함으로써 각 그룹에 속하는 롤의 수를 적게 할 수 있다. 따라서, 특정된 그룹 내의 롤을 메인터넌스하는 메인터넌스 공정을 후단에 설정하는 경우에, 메인터넌스 대상이 되는 롤의 수를 적게 할 수 있어, 메인터넌스 공정이 번잡함을 저감할 수 있다. 각 그룹에 속하는 롤의 수는 하나이어도 좋다.

또, 그룹의 구분은, 그룹에 관계없이 장치 내에 설치된 롤에 관해, 그 후 고유치에 따라서 적절하게 그룹을 구분해도 좋고, 미리 배치 후의 고유치를 계산하여 원하는 고유치가 되는 롤을 선택하여 각 위치에 배치하여 그룹을 구분해도 좋다. 미리 배치 후의 고유치를 계산하여 원하는 고유치가 되는 롤을 선택하여 각 위치에 배치하는 경우에는, 예컨대 존마다 상이한 그룹에 속하도록 롤을 선택할 수 있다. 이 경우, 특정 공정에서, 결함을 생기게 할 가능성이 있는 롤이 배치되어 있는 존을 특정할 수 있고, 메인터넌스 대상의 롤이 동일한 존 내에 배치되어 있기 때문에 메인터넌스 공정에서의 메인터넌스가 용이하다고 하는 이점이 있다.

(검사 공정)

본 발명의 제조 장치는, 편광 필름(60)의 표면의 결함을 검출하는 검사 공정을 행하는 검사부(81)를 구비한다. 검사부(81)는, 편광 필름(60)의 표면의 결함을 검출할 수 있는 것이라면 그 검출 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 편광 필름(60)의 표면의 광학 화상을 검출하여, 검출한 화상에 대하여 평활화, 2차 미분, 2치화하는 등의 화상 처리를 행함으로써 결함을 검출하는 것이다. 그리고, 검출된 결함 중 주기적으로 발생하고 있는 결함에 관해 그 피치를 산출한다.

도 1에 나타내는 제조 장치에서는, 검사부(81)의 위치를 건조로(70)의 후단으로 했지만, 검사부(81)의 위치는 이러한 위치에 한정되지는 않고, 건조로(70)보다 전단에 설치해도 좋다. 후단의 특정 공정에서는, 검사부(81)의 위치에 따라서, 검사부(81)보다 전단의 롤만을 대상으로 하여, 결함을 생기게 할 가능성이 있는 롤의 그룹을 특정할 수 있다. 또, 본 실시형태의 제조 장치 및 제조 방법에 있어서는, 결함을 검출하는 검사부(81) 대신에, 편광 필름(60)의 표면의 결함을 육안으로 검출하는 검사 공정을 채용해도 좋다. 이 경우도, 주기적으로 발생하고 있는 결함에 관해 그 피치를 측정한다. 또한, 검사 공정은, 도 1에 나타낸 바와 같이 필름의 반송 경로상에서 행해도 좋고, 제조된 편광 필름을 부분적으로 절취하여 검사 대상의 샘플을 제작하고, 이러한 샘플에 관해 주기적인 결함의 발생 유무, 및 발생한 경우에는 결함의 피치를 검출하도록 해도 좋다.

(특정 공정)

그 후, 도시하지 않은 특정부에서는, 보존되어 있는 그룹 구분의 고유치의 데이터에 기초하여, 측정된 결함의 피치에 대응하는 고유치를 포함하는 그룹을 특정하는 특정 공정을 행한다. 특정 공정은, 관리되어 있는 그룹 구분의 데이터에 기초하여 사람에 의해 이루어져도 좋다.

편광 필름(60) 등의 광학 필름에 있어서 수율을 저하시키는 결함의 크기는, 통상 10 ㎛∼50 ㎛ 정도이다. 광학 필름은 광학 장치의 부재로서 이용되기 때문에, 광을 입사시켰을 때의 산란, 굴절, 회절 등에 의해, 광학 필름을 육안으로 관찰했을 때의 결함의 크기는, 롤에 존재하는 결함의 원인이 되는 문제(이물질, 손상 등)의 크기보다 커질 가능성이 있다. 따라서, 롤의 상태를 육안으로 확인하는 것만으로는, 결함을 생기게 하는 문제(이물질, 손상 등)가 있는 롤을 특정하는 것이 어려운 경우가 있다. 그와 같은 경우에도, 본 발명의 장치 및 방법에 의하면, 결함을 생기게 할 가능성이 있는 롤이 속하는 그룹을 특정할 수 있고, 그룹 내의 롤에 대하여 메인터넌스 공정을 행함으로써 결함의 발생을 효율적으로 간단하게 억제할 수 있다.

(메인터넌스 공정)

특정 공정의 후, 메인터넌스 공정을 행하는 것이 바람직하다. 메인터넌스 공정에서는, 특정 공정에 의해 특정된 그룹에 속하는 롤에 관해, 그 문제의 상황에 따라서 세정, 수복, 교환 등을 행한다. 어떠한 메인터넌스가 적합한지는, 특정된 롤의 상태를 육안으로 확인하는 것에 의해 판단해도 좋다. 또는, 우선은 세정을 행하고, 그 후에도 검사 공정에 의해 결함이 검출되는 경우에는 다음 메인터넌스를 행하도록 해도 좋다. 그룹 내에 속해 있는 롤 중, 어느 롤이 결함을 생기게 하는지를 다시 특정하여, 이러한 롤에 관해서만 메인터넌스를 행하도록 해도 좋다. 메인터넌스 공정은, 샤워를 하여 롤을 세정하는 등 필름의 반송을 정지시키지 않고 행할 수 있는 경우는 정지시키지 않고 행해도 좋고, 수복, 교환 등이 필요해지는 경우는, 필름의 반송을 정지시키고 나서 행한다.

<제2 실시형태>

제2 실시형태에서는, 편광판의 제조 장치 및 제조 방법의 실시형태를 나타내면서, 본 발명에 따른 광학 필름의 제조 장치 및 제조 방법의 그룹의 구분에 관해 상세히 설명한다. 도 2는, 편광판의 제조 방법에 이용되는 제조 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 2에 나타내는 편광판의 제조 장치에 있어서는, 편광 필름(60)과 함께, 그 상하에 있어서 보호 필름(61, 62)을 병행하여 반송시키고, 필름 사이에 접착제(도시하지 않음)를 개재시켜 3장의 필름(편광 필름(60), 보호 필름(61, 62))을 적층한 적층체를 한쌍의 접합롤(97) 사이를 통과시킨다. 그 후, 건조로(41)를 통과시킴으로써 접착제가 건조되고, 편광 필름(60)의 양면에 보호 필름(61, 62)이 접합된 편광판(64)이 제조된다. 편광판(64)은, 검사부(65)에 의한 검사를 거쳐 권취된다.

도 2에 나타내는 제조 장치에 있어서는, 편광 필름(60)의 반송용의 가이드롤(91, 92)과, 보호 필름(35)의 반송용의 가이드롤(93, 94)과, 보호 필름(37)의 반송용의 가이드롤(95, 96)에서 상이한 둘레 길이의 가이드롤을 채용하여, 각각이 상이한 그룹에 속하도록 구분되어 있다. 이와 같이 존마다(편광 필름(60)의 반송존, 보호 필름(61)의 반송존, 보호 필름(62)의 반송존) 상이한 그룹에 속하도록 롤을 선택하여 배치함으로써, 특정 공정에서는, 결함을 생기게 할 가능성이 있는 롤이 배치되어 있는 존(그룹)을 특정할 수 있기 때문에, 메인터넌스 대상의 롤이 동일한 존 내에 배치되어 있으므로 메인터넌스 공정에서의 메인터넌스가 용이하다는 이점이 있다.

본 실시형태에서의 검사 공정, 특정 공정, 메인터넌스 공정의 상세한 것은, 제1 실시형태에서의 상기 설명과 같다.

1, 1', 1'' : 롤, 2, 2', 2'' : 롤, 3 : 필름, 4a, 4b : 처리부, 5 : 검사부, 10 : 원반 필름, 11 : 원반롤, 13 : 팽윤욕, 15 : 염색욕, 17 : 가교욕, 19 : 세정욕, 21∼35 : 가이드롤, 50∼55 : 닙롤, 60 : 편광 필름, 61, 62 : 보호 필름, 63, 70 : 건조로, 64 : 편광판, 65, 81 : 검사부, 71∼73 : 가열롤.

Claims

반송되는 필름에 처리를 실시하여 광학 필름을 제조하는 광학 필름의 제조 장치에 있어서,
상기 필름에 접촉하는 복수의 롤을 구비하고,
상기 복수의 롤은 각 롤의 고유치에 의해 복수의 그룹으로 구분되고,
상기 고유치는, 상기 각 롤의 둘레 방향의 한 점에서의 마크가 상기 필름에 전사된 경우에, 상기 처리 후의 필름에서의 상기 마크의 피치에 대응하도록 결정되는 광학 필름의 제조 장치.
제1항에 있어서, 상기 마크의 피치는, 상기 롤의 둘레 길이와, 상기 롤의 통과점으로부터 상기 처리가 완료할 때까지 상기 필름에 실시되는 연신의 배율에 기초하여 산출되는 것인 광학 필름의 제조 장치.
제1항에 있어서, 상기 마크의 피치는, 상기 롤의 둘레 방향의 한 점에서 상기 필름에 마크를 전사하여 미리 측정되는 것인 광학 필름의 제조 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리가 완료한 후의 상기 필름에서의 주기적인 결함의 피치를 측정하는 검사부와,
상기 결함의 피치와 상기 고유치에 기초하여, 결함을 생기게 할 가능성이 있는 상기 롤이 속하는 상기 그룹을 특정하는 특정부를 더 구비하는 것인 광학 필름의 제조 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 특정부에 의해 특정된 상기 그룹에 속하는 상기 롤을 메인터넌스하는 메인터넌스부를 더 구비하는 것인 광학 필름의 제조 장치.
제4항에 있어서, 상기 특정부에 의해 특정된 상기 그룹에 속하는 상기 롤을 메인터넌스하는 메인터넌스부를 더 구비하는 것인 광학 필름의 제조 장치.
제5항에 있어서, 상기 메인터넌스부는, 상기 롤을 세정하는 세정부를 포함하는 것인 광학 필름의 제조 장치.
제6항에 있어서, 상기 메인터넌스부는, 상기 롤을 세정하는 세정부를 포함하는 것인 광학 필름의 제조 장치.
반송되는 필름에 처리를 실시하여 광학 필름을 제조하는 광학 필름의 제조 방법에 있어서,
복수의 롤에 접촉시키면서 필름을 반송하는 반송 공정을 구비하고,
상기 복수의 롤은 각 롤의 고유치에 의해 복수의 그룹으로 구분되고,
상기 고유치는, 상기 각 롤의 둘레 방향의 한 점에서의 마크가 상기 필름에 전사된 경우에, 상기 처리 후의 상기 필름에서의 상기 마크의 피치에 대응하도록 결정되는 광학 필름의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 마크의 피치는, 상기 롤의 둘레 길이와, 상기 롤의 통과점으로부터 상기 처리가 완료할 때까지 상기 필름에 실시되는 연신의 배율에 기초하여 산출되는 것인 광학 필름의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 마크의 피치는, 상기 롤의 둘레 방향의 한 점에서 상기 필름에 마크를 전사하여 미리 측정되는 것인 광학 필름의 제조 방법.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리가 완료한 후의 상기 필름에서의 주기적인 결함의 피치를 측정하는 검사 공정과,
상기 결함의 피치와 상기 고유치에 기초하여, 결함을 생기게 할 가능성이 있는 상기 롤이 속하는 상기 그룹을 특정하는 특정 공정을 더 구비하는 것인 광학 필름의 제조 방법.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 특정 공정에 의해 특정된 상기 그룹에 속하는 상기 롤을 메인터넌스하는 메인터넌스 공정을 더 구비하는 것인 광학 필름의 제조 방법.
제12항에 있어서, 상기 특정 공정에 의해 특정된 상기 그룹에 속하는 상기 롤을 메인터넌스하는 메인터넌스 공정을 더 구비하는 것인 광학 필름의 제조 방법.
제13항에 있어서, 상기 메인터넌스 공정은, 상기 롤을 세정하는 공정을 포함하는 것인 광학 필름의 제조 방법.
제14항에 있어서, 상기 메인터넌스 공정은, 상기 롤을 세정하는 공정을 포함하는 것인 광학 필름의 제조 방법.