KR20180120093A - 접합 장치 - Google Patents

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KR20180120093A
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츠카사 호리구치
다이스케 마츠모토
슈조 마츠모토
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 시트 부재를 장척의 필름 부재에 접합하기 위한 접합 장치로서, 접합 롤의 교환이 용이한 신규한 접합 장치를 제공한다.
(해결수단) 시트 부재를 장척의 필름 부재에 접합하기 위한 접합 장치로서, 한쌍의 접합 롤과, 상기 한쌍의 접합 롤의 적어도 한쪽에 접촉하는 백업 롤을 포함하고, 상기 백업 롤이 구동되어 상기 한쌍의 접합 롤을 회전시키고, 회전하고 있는 상기 한쌍의 접합 롤의 사이를 시트 부재 및 장척의 필름 부재가 중첩된 상태에서 반송 및 가압되도록 구성되어 있는, 접합 장치.

Description

접합 장치{BONDING DEVICE}
본 발명은, 시트 부재를 장척의 필름 부재에 접합하기 위한 접합 장치에 관한 것이다.
화상 표시 장치에 있어서의 편광의 공급 소자 등으로서 편광판이 사용되고 있다. 일반적으로, 편광판은, 보호 필름, 편광자 및 기능성 필름(예컨대 위상차 필름, 휘도 향상 필름) 등의 적층체로서 구성된다. 이러한 편광판은, 어느 한쪽이 편광자를 포함하는 시트 부재 및 장척의 필름 부재를 서로 접합하는 접합 장치를 사용하여 제조될 수 있다.
종래, 시트 부재를 장척의 필름 부재에 접합하기 위한 접합 장치로서, 매엽체인 시트 부재를, 롤에서 풀어내어져 연속적으로 반송되는 장척의 필름 부재에 중첩하고, 각각 구동되는 한쌍의 접합 롤(구동 롤) 사이에 통과시키면서, 이들 접합 롤 사이에서 가압하여 접합하도록 구성된 장치가 알려져 있다(특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 제2007-78978호
편광판의 구성은, 편광판의 용도에 따라 여러가지이다. 편광판의 소량 다품종 생산에 대응하기 위해서는, 접합 장치에 구비되는 한쌍의 접합 롤의 일방 또는 쌍방을, 제조해야 하는 품종에 따라, 예컨대 직경, 재질 및/또는 경도 등이 상이한 다른 접합 롤로 매번 교환할 필요가 있다(이하, 교환되는 일방 또는 쌍방의 접합 롤을 간단히 「접합 롤」이라고도 한다).
그러나, 전술한 바와 같은, 시트 부재를 장척의 필름 부재에 접합하기 위한 종래의 접합 장치에서는, 한쌍의 접합 롤이, 각각 구동 기구에 접속되어 있는 데다가, 구동 롤로서 기능하는 데 필요한 복잡한 구성 및 큰 직경을 갖기 때문에 상당한 중량을 갖는 것이 되고, 이러한 접합 롤을 교환하기 위해서는, 접합 롤을 구동 기구로부터 분리하고, 중기를 이용하여 접합 장치로부터 떼어내고, 그 후, 다른 접합 롤을 다시 중기를 이용하여 접합 장치에 설치하고, 구동 기구에 접속한다고 하는 작업을 필요로 했었다.
본 발명은, 시트 부재를 장척의 필름 부재에 접합하기 위한 접합 장치로서, 접합 롤의 교환이 용이한 신규한 접합 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 하나의 요지에 의하면, 시트 부재를 장척의 필름 부재에 접합하기 위한 접합 장치로서,
한쌍의 접합 롤과,
상기 한쌍의 접합 롤의 적어도 한쪽에 접촉하는 백업 롤
을 포함하고, 상기 백업 롤이 구동되어 상기 한쌍의 접합 롤을 회전시키고, 회전하고 있는 상기 한쌍의 접합 롤의 사이를 시트 부재 및 장척의 필름 부재가 중첩된 상태에서 반송 및 가압되도록 구성되어 있는, 접합 장치가 제공된다.
이러한 본 발명의 접합 장치에 의하면, 한쌍의 접합 롤의 적어도 한쪽에 접촉하는 백업 롤을 이용하고, 이러한 백업 롤을 구동하도록 구성되어 있기 (즉, 백업 롤이 구동 롤이기) 때문에, 접합 롤을 구동 기구에 접속할 필요가 없고, 접합 롤의 구성을 간소화할 수 있어, 직경이 보다 작은, 바꿔 말하면 보다 경량의 접합 롤을 적용하는 것이 가능해진다. 따라서, 백업 롤을 구동 기구에 접속한 채로, 보다 경량의 접합 롤을 교환하면 되어, 접합 롤의 교환이 용이해지고, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 백업 롤은, 상기 한쌍의 접합 롤에 각각 접촉하는 한쌍의 백업 롤이어도 좋다.
본 발명에 있어서, 상기 한쌍의 접합 롤의 직경은, 20∼150 mm의 범위 이내에 있을 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 백업 롤의 직경은, 120∼250 mm의 범위 이내에 있을 수 있다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 본 발명의 접합 장치는, 상기 시트 부재를 상기 한쌍의 접합 롤의 바로 앞까지 반송하기 위한 반송부로서, 상기 한쌍의 접합 롤측에 에지를 갖는 반송부를 더 포함하고,
상기 시트 부재는 장척의 박리 필름에 적층되어 상기 반송부에 의해 반송되고, 상기 에지에 있어서 상기 시트 부재로부터 상기 박리 필름이 박리되는 것이어도 좋다.
본 발명의 상기한 양태에 있어서, 상기 한쌍의 접합 롤의 중심 사이를 연결하는 직선과, 상기 반송부의 에지와의 사이의 거리는, 50 mm 이하일 수 있다.
본 발명의 상기한 양태에 있어서, 시트 부재는 세퍼레이트 필름을 개재하여 상기 박리 필름에 적층되고, 상기 에지에 있어서 상기 시트 부재로부터 상기 박리 필름이 상기 세퍼레이트 필름과 함께 박리되는 것이어도 좋다.
본 발명에 의하면, 한쌍의 접합 롤의 적어도 한쪽에 접촉하는 백업 롤을 이용하고, 이러한 백업 롤을 구동하도록 구성되어 있기 (즉, 백업 롤이 구동 롤이기) 때문에, 백업 롤을 구동 기구에 접속한 채로, 보다 경량일 수 있는 접합 롤을 교환하면 되어, 접합 롤의 교환이 용이해지고, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 접합 장치를 설명하기 위한 개략도이고, 도 1(a)는 접합 장치의 반송 방향을 따른 단면도를 나타내고, 도 1(b)는 도 1(a)의 Y-Y를 따른 단면도(시트 부재 및 필름 부재는 도시하지 않음)를 나타낸다.
도 2는, 본 발명의 다른 일 실시형태에 있어서의 접합 장치를 설명하기 위한 개략도이고, 접합 장치의 반송 방향을 따른 단면도를 나타낸다.
도 3은, 본 발명의 다른 일 실시형태에 있어서의 접합 장치를 설명하기 위한 개략도이고, 접합 장치의 반송 방향을 따른 단면도를 나타낸다.
(실시형태 1)
본 발명의 일 실시형태에 있어서의 접합 장치에 관하여, 도 1을 참조하면서 설명한다.
도 1을 참조하여, 본 실시형태의 접합 장치(20)는, 한쌍의 접합 롤(5a 및 5b)과, 이 한쌍의 접합 롤(5a 및 5b)에 각각 접촉하는 한쌍의 백업 롤(7a 및 7b)을 포함하여 구성되고, 제어부(도시하지 않음)에 의해 제어될 수 있다.
한쌍의 백업 롤(7a 및 7b)은 구동 롤이다. 백업 롤(7a 및 7b)이 구동됨으로써, 이들과 각각 접촉하고 있는 접합 롤(5a 및 5b)이 회전한다.
본 발명을 한정하는 것은 아니지만, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 백업 롤(7a)은, 구동 기구에, 예컨대 모터(9a)에 커플링(8a)을 통해 접속될 수 있고, 백업 롤(7b)은, 구동 기구에, 예컨대 모터(9b)에 커플링(8b)을 통해 접속될 수 있다. 도시하는 양태에 있어서, 백업 롤(7a)이, 모터(9a)에 의해 구동되어, 도 1(a) 중에 나타내는 A 방향으로 회전하고, 백업 롤(7a)에 접촉하고 있는 접합 롤(5a)이 회전한다. 또한, 백업 롤(7b)이, 모터(9b)에 의해 구동되어, 도 1(a) 중에 나타내는 B 방향으로 회전하고, 백업 롤(7b)에 접촉하고 있는 접합 롤(5b)이 회전한다.
백업 롤(7a 및 7b)은, 주속도(周速度)가 동일할 수 있지만, 상이해도 좋다. 또한, 접합 롤(5a 및 5b)은, 주속도가 동일할 수 있지만, 상이해도 좋다.
이와 같이 하여 회전하고 있는 접합 롤(5a 및 5b)의 사이를, 시트 부재(1) 및 장척의 필름 부재(3)가 중첩된 상태에서 반송 방향(X)을 따라 반송되고, 접합 롤(5a 및 5b)의 사이에서 가압된다. 이 결과, 시트 부재(1)가 장척의 필름 부재(3)에 접합된다.
백업 롤(7a 및 7b)은, 구동 롤이기 때문에, 구동에 필요한 복잡한 구성(예컨대 커플링 등)을 가질 수 있고, 또한, 접합에 충분한 압력(롤의 강성에도 의하지만, 롤의 중량에 의존할 수 있음)을 확보하기 위해 비교적 큰 직경을 갖는다. 백업 롤(7a 및 7b)의 직경은, 예컨대 120∼250 mm의 범위 이내, 특히 120∼200 mm의 범위 이내에 있을 수 있고, 서로 동일할 수 있지만, 서로 상이해도 좋다.
이에 대하여, 접합 롤(5a 및 5b)은, 구동 롤이 아니기 때문에, 간단한 구성, 예컨대 양단의 축부(6a 및 6b)가 베어링(도시하지 않음)에 의해 지지될 수 있는 것과 같은 구성이면 되고, 큰 직경을 필요로 하지 않는다. 접합 롤(5a 및 5b)의 직경은, 예컨대 20∼150 mm의 범위 이내, 특히 20∼100 mm에 있을 수 있고, 서로 동일할 수 있지만, 서로 상이해도 좋다.
백업 롤(7a)의 직경에 대한 접합 롤(5a)의 직경의 비, 및 백업 롤(7b)의 직경에 대한 접합 롤(5b)의 직경의 비는, 예컨대 0.08∼1.0의 범위 이내, 특히 0.1∼1.0의 범위 이내에 있을 수 있고, 서로 동일할 수 있지만, 서로 상이해도 좋다.
접합 롤(5a 및 5b) 및 백업 롤(7a 및 7b)의 각 폭(반송 방향(X)에 대하여 수직인 방향에 있어서의 치수, 롤면 길이라고도 함)은, 시트 부재(1) 및 장척의 필름 부재(3)의 폭보다 크면 된다. 도시하는 양태에서는, 접합 롤(5a 및 5b) 및 백업 롤(7a 및 7b)의 각 폭이 동일하지만, 임의의 조합으로 상이해도 좋다.
백업 롤(7a 및 7b) 및 접합 롤(5a 및 5b)은, 직경이 실질적으로 균일한 플랫 롤일 수 있다. 그러나, 경우에 따라, 백업 롤(7a 및 7b) 및 접합 롤(5a 및 5b)은, 그 어느 하나 이상이, 중앙부로부터 단부에 걸쳐 직경이 작아지는 테이퍼형의 외주 형상을 갖는 크라운 롤이어도 좋다. 이 경우, 롤의 직경은, 중앙부의 직경을 의미하는 것으로 한다. 또한, 롤의 중심이란, 롤 중앙부에 있어서, 롤의 회전축이 통과하는 점(앞서 정의한 롤의 직경의 중심)을 의미하는 것으로 한다.
백업 롤(7a 및 7b) 및 접합 롤(5a 및 5b)의 재질은, 적절히 선택될 수 있고, 예컨대, 적어도 표면이 금속으로 구성되어 있는 금속 롤이나, 적어도 표면이 고무 등의 탄성체로 구성되어 있는 탄성 롤 등에서 임의의 적절한 조합으로 선택될 수 있다. 본 실시형태를 한정하는 것은 아니지만, 예컨대, 백업 롤(7a)이 탄성 롤일 수 있고, 접합 롤(5a)이 금속 롤일 수 있고, 접합 롤(5b)이 탄성 롤일 수 있고, 백업 롤(7b)이 금속 롤일 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 접합 장치(20)를 운전하고 있는 동안에 걸쳐, 접합 롤(5a 및 5b)의 각 회전축은 서로에 대하여 이동하지 않고, 접합 롤(5a 및 5b) 사이의 클리어런스(C)(도 1(b) 참조)는 실질적으로 일정할 수 있다. 클리어런스(C)는, 접합 롤(5a 및 5b)의 사이를 반송되는 시트 부재(1) 및 장척의 필름 부재(3)에 인가되어야 하는 가압력에 의해 적절히 선택되고, 각 롤의 재질 및 중량, 시트 부재(1) 및 장척의 필름 부재(3)의 각 두께 등에 따라 선택될 수 있다. 클리어런스(C)는, 예컨대 0∼0.5 mm일 수 있지만, 본 실시형태는 이것에 한정되지 않는다.
접합 롤(5a 및 5b)은, 이들의 중심 사이를 연결하는 직선이, 이들의 사이를 반송되는 시트 부재(1) 및 장척의 필름 부재(3)의 반송 방향(X)에 대하여 대략 수직인 것이 바람직하지만, 본 실시형태는 이것에 한정되지 않는다.
백업 롤(7a)이 접합 롤(5a)에 접촉하고, 백업 롤(7b)이 접합 롤(5b)에 접촉하고 있는 한, 백업 롤(7a 및 7b)은, 접합 롤(5a 및 5b)에 대하여 임의의 각도로 배치될 수 있다. 도시하는 양태에서는, 반송 방향(X)에 대하여 수직인 단면을 나타내는 도 1(b)를 참조하여, 백업 롤(7a), 접합 롤(5a), 접합 롤(5b) 및 백업 롤(7b)의 각 회전축이 동일 평면 상에 위치하고, 반송 방향(X)을 포함하는 단면을 나타내는 도 1(a)를 참조하면, 백업 롤(7a), 접합 롤(5a), 접합 롤(5b) 및 백업 롤(7b)의 각 중심이 동일 직선 상에 위치한다. 보다 상세하게는, 반송 방향(X)을 포함하는 단면을 나타내는 도 1(a)를 참조하여, 백업 롤(7a)과 접합 롤(5a)의 중심 사이를 연결하는 직선이, 접합 롤(5a 및 5b)의 중심 사이를 연결하는 직선 상에 있고(즉, 이들 직선이 이루는 각이 제로도이고), 백업 롤(7b)과 접합 롤(5b)의 중심 사이를 연결하는 직선이, 접합 롤(5a 및 5b)의 중심 사이를 연결하는 직선 상에 있다(즉, 이들 직선이 이루는 각이 제로도이다). 이러한 배치는 가압을 효율적으로 행할 수 있는 점에서 바람직하지만, 본 실시형태는 이것에 한정되지 않는다.
시트 부재(1)는, 반송 방향(X)을 따른 길이가 비교적 짧은 부재이고, 가요성의 수지 부재이다. 장척의 필름 부재(이하, 간단히 「필름 부재」라고도 함)(3)는, 반송 방향(X)을 따른 길이가 상당히 긴 가요성 부재이고, 예컨대 롤·투·롤로 반송 가능하고, 이러한 반송은, 제어부(도시하지 않음)에 의해 제어될 수 있다. 시트 부재(1) 및 장척의 필름 부재(3)는, 접합 롤(5a 및 5b)의 사이에 통과되기 전에 중첩되면 되고, 예컨대, 장척의 필름 부재(3)에 시트 부재(1)가 배치될 수 있다. 대량 생산 프로세스에 있어서, 시트 부재(1)는 매엽체일 수 있고, 실질적으로 동일한 치수를 갖는 복수의 시트 부재(1)가, 소정의 간격을 두고, 장척의 필름 부재(3)에 배치되어, 장척의 필름 부재(3)와 함께 반송될 수 있다.
시트 부재(1)에 관하여, 두께는, 예컨대 50∼500 ㎛, 보다 상세하게는 50∼300 ㎛일 수 있고, 길이는, 예컨대 300∼3000 mm일 수 있고, 폭은, 예컨대 300∼1500 mm일 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 장척의 필름 부재(3)에 관하여, 두께는, 예컨대 30∼500 ㎛, 보다 상세하게는 30∼300 ㎛일 수 있고, 길이는, 예컨대 10 m 이상일 수 있고, 폭은, 예컨대 300∼1500 mm일 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
본 실시형태를 한정하는 것은 아니지만, 시트 부재(1) 및 필름 부재(3)는, 최종적으로 편광판(또는 광학 적층체, 이하도 동일)을 구성하는 재료의 임의의 적절한 조합이어도 좋다. 시트 부재(1) 및 필름 부재(3)는, 어느 한쪽이 편광자(또는 광학 필름 내지 광학층, 이하도 동일)를 포함할 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 시트 부재(1) 및 필름 부재(3)는, 어느 한쪽이 편광자를 포함하는 한, 임의의 적절한 구성이어도 좋고, 보다 상세하게는, 점착제층, 기능성 필름(예컨대 위상차 필름, 휘도 향상 필름 등), 세퍼레이트 필름, 보호 필름 등으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하여 각각 구성되어 있어도 좋다.
보다 구체적으로는, 시트 부재(1)가 편광자를 포함하는 경우, 시트 부재(1)는, 필름 부재(3)에 접하는 쪽(도시하는 양태에서는 하측)부터 순서대로,
점착제층, 편광자, 점착제층 및 세퍼레이트 필름이 적층된 적층체,
편광자, 점착제층 및 세퍼레이트 필름이 적층된 적층체,
편광자 및 보호 필름이 적층된 적층체,
점착제층, 편광자, 보호 필름이 적층된 적층체
등이어도 좋다.
혹은, 시트 부재(1)가 편광자를 포함하지 않는 경우, 시트 부재(1)는,
기능성 필름(예컨대 위상차 필름 또는 휘도 향상 필름),
보호 필름, 기능성 필름 및 보호 필름이 적층된 적층체
등이어도 좋다.
한편, 필름 부재(3)가 편광자를 포함하지 않는 경우, 필름 부재(3)는, 기능성 필름, 예컨대 위상차 필름 또는 휘도 향상 필름이어도 좋다.
혹은, 필름 부재(3)가 편광자를 포함하는 경우, 필름 부재(3)는, 시트 부재(1)에 접하는 쪽(도시하는 양태에서는 상측)부터 순서대로,
점착제층, 편광자, 점착제층 및 세퍼레이트 필름이 적층된 적층체,
편광자, 점착제층 및 세퍼레이트 필름이 적층된 적층체
등이어도 좋다.
편광자(또는 광학 필름 내지 광학층), 점착제층, 기능성 필름(예컨대 위상차 필름, 휘도 향상 필름 등), 세퍼레이트 필름, 보호 필름으로서는, 편광판(또는 광학 적층체)을 구성할 수 있는 임의의 적절한 부재를 사용할 수 있다.
편광자는, 자연광 등의 광을 직선 편광으로 변환하는 기능을 갖는 부재이고, 투과축과 흡수축을 갖는다. 편광자는, 대표적으로는, 1축 연신된 폴리비닐알콜계 수지 필름에 2색성 색소(요오드나 2색성 염료)가 흡착 배향되어 있는 폴리비닐알콜계 편광 필름일 수 있고, 이러한 편광자는, 폴리비닐알콜계 수지로 구성되는 원반 필름을 1축 연신하고, 물로 팽윤시키고, 2색성 색소로 염색하고, 붕산 수용액으로 가교시키고, 물로 세정하고, 마지막으로 건조시킴으로써 제조될 수 있다. 편광자의 두께는, 편광판의 박막화의 관점에서 얇은 것이 바람직하지만, 편광판의 용도 등에 따라 적절히 설정될 수 있다. 편광자의 두께는, 예컨대 35 ㎛ 이하, 특히 20 ㎛ 이하, 보다 특히 15 ㎛ 이하이고, 예컨대 1 ㎛ 이상, 특히 3 ㎛ 이상이어도 좋다. 편광자 대신에, 광학 필름 내지 광학층으로서 이미 알려진 임의의 다른 부재를 사용해도 좋다.
점착제층은, 임의의 적절한 점착제로부터 형성될 수 있다. 점착제로서는, 구체적으로는, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 고무계 점착제 등을 들 수 있고, 투명성, 내후성, 내열성, 가공성의 면에서, 아크릴계 점착제가 특히 바람직하다. 점착제에는, 필요에 따라, 점착 부여제, 가소제, 유리 섬유, 유리 비드, 금속 가루, 그 밖의 무기 분말 등으로 이루어지는 충전제, 안료, 착색제, 충전제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 실란 커플링제 등, 각종 첨가제를 적절히 배합해도 좋다. 점착제층의 두께는, 통상 3∼100 ㎛ 정도이고, 바람직하게는 5∼50 ㎛이다.
기능성 필름은, 편광자에 대하여 어떠한 기능, 예컨대 물리적, 기계적 및/또는 광학적인 기능을 발휘 또는 부여하는 것을 목적으로 하여 설치되는 필름이면 된다. 기능성 필름에는, 예컨대, 위상차 필름, 휘도 향상 필름, 반사 방지 필름, 시야각 향상 필름 등이 포함되고, 이들 중 어느 단층 또는 임의의 2개 이상의 적층체여도 좋다. 기능성 필름의 두께는, 원하는 기능 및 사용되는 재료 등에 따라 적절히 선택될 수 있다. 기능성 필름의 두께는, 편광판의 박막화의 관점에서 얇은 것이 바람직하고, 예컨대 90 ㎛ 이하, 바람직하게는 60 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 50 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 30 ㎛ 이하이다. 한편, 기능성 필름은, 가공성의 관점에서 어느 정도의 강도를 확보할 수 있는 두께를 갖는 것이 바람직하고, 예컨대 5 ㎛ 이상이다.
세퍼레이트 필름은, 박리제층을 표면(통상 한쪽 표면)에 구비하는 필름이면 된다. 세퍼레이트 필름은, 점착제면의 보호나 각종 수지 등의 제막에 이용될 수 있는 것을 사용해도 좋고, 일반적으로는, 기재층(종이 또는 수지층 등)과 박리제층과 경우에 따라 다른 층(예컨대, 박리제층과 기재층 사이에 배치될 수 있는 필러층 또는 앵커 코트층이나, 기재층의 박리제층과 반대측의 면에 배치될 수 있는 컬 방지층 등)을 포함하여 구성된다. 세퍼레이트 필름의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 5∼100 ㎛일 수 있고, 특히 10∼80 ㎛, 보다 특히 10∼50 ㎛일 수 있다.
보호 필름은, 편광자를 보호하는 기능(예컨대 흠집이나 오염물이 부착되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 기능)을 발휘할 수 있는 것이면 되고, 광학 기능을 갖고 있지 않아도 좋고, 혹은, 광학 기능을 겸비하는 것, 예컨대 위상차 필름 또는 휘도 향상 필름 등으로서도 기능하는 것이어도 좋다. 보호 필름은, 대표적으로는, 열가소성 수지로 구성되는 투명 수지 필름일 수 있다. 열가소성 수지로서는, 예컨대, 폴리프로필렌계 수지를 예로 하는 사슬형 폴리올레핀계 수지 및 고리형 폴리올레핀계 수지 등의 폴리올레핀계 수지; 셀룰로오스트리아세테이트 및 셀룰로오스디아세테이트 등의 셀룰로오스에스테르계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 및 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸메타크릴레이트 수지로부터 선택되는 (메트)아크릴계 수지; 또는 이들의 적어도 2종 이상의 혼합물 등을 들 수 있다. 또한, 상기 수지를 구성하는 적어도 2종 이상의 단량체의 공중합물을 이용해도 좋다. 보호 필름의 두께도, 편광판의 박막화의 관점에서 얇은 것이 바람직하지만, 편광판의 용도 등에 따라 적절히 설정될 수 있다. 보호 필름의 두께는, 예컨대 85 ㎛ 이하, 특히 50 ㎛ 이하, 보다 특히 30 ㎛ 이하여도 좋다. 한편, 이러한 보호 필름의 두께는, 가공성의 관점에서 어느 정도의 강도를 확보할 수 있는 두께인 것이 바람직하고, 예컨대 5 ㎛ 이상, 특히 10 ㎛ 이상이어도 좋다.
시트 부재(1) 및 필름 부재(3)의 일방 또는 쌍방이, 상기한 바와 같은 요소 중 2가지 이상으로 이루어지는 경우, 이러한 요소끼리는 임의의 적절한 방법으로 미리 적층되어 있어도 좋다. 예컨대 편광자와 보호 필름의 적층이나, 기능성 필름과 보호 필름의 적층은, 접착제를 사용하여 층 사이가 접착되어 있어도 좋다. 접착제에는, 수계 접착제, 활성 에너지선 경화성 접착제 또는 열경화성 접착제 등을 사용할 수 있고, 생산성의 관점에서 수계 접착제, 활성 에너지선 경화성 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 수계 접착제는, 예컨대, 주성분으로서 폴리비닐알콜계 수지, 우레탄 수지 또는 실리콘 수지를 이용한 접착제 조성물이다. 활성 에너지선 경화성 접착제는, 자외선, 가시광, 전자선, X선과 같은 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하는 접착제이다. 접착제층의 두께는, 예컨대 수계 접착제이면 0.01∼0.2 ㎛ 정도일 수 있고, 활성 에너지선 경화성 접착제이면 0.1∼4 ㎛일 수 있다.
접합 조건은, 접합해야 하는 시트 부재(1) 및 필름 부재(3)의 구체적 구성에 따라 적절히 선택될 수 있다. 특별히 한정되는 것은 아니지만, 반송 속도는, 예컨대 0.1∼15 m/min의 범위 이내일 수 있고, 가압력은, 예컨대 0.1∼2.0 MPa의 범위 이내일 수 있다.
본 실시형태의 접합 장치(20)에 의하면, 접합 롤(5a 및 5b)에 각각 접촉하는 백업 롤(7a 및 7b)을 이용하고, 이들 백업 롤(7a 및 7b)이 구동 롤이기 때문에, 예컨대 제조해야 하는 접합체의 품종을 변경할 때에, 백업 롤(7a 및 7b)을 구동 기구(모터(9a 및 9b) 및 커플링(8a 및 8b))에 접속한 채로, 보다 경량일 수 있는 접합 롤(5a 및 5b)의 일방 또는 쌍방을 (예컨대 축부(6a 및 6b)를 베어링으로부터 떼어내어) 교환하면 된다. 이 때문에, 접합 롤(5a 및/또는 5b)의 교환이 용이해지고, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
(실시형태 2)
본 발명의 다른 일 실시형태에 있어서의 접합 장치에 관하여, 도 2를 참조하면서 설명한다. 또, 특별히 설명이 없는 한, 실시형태 1에서 기술한 설명이 본 실시형태에 있어서도 적용될 수 있다.
도 2를 참조하여, 본 실시형태의 접합 장치(21)는, 한쌍의 접합 롤(5a 및 5b)과, 이 한쌍의 접합 롤(5a 및 5b)에 각각 접촉하는 한쌍의 백업 롤(7a 및 7b)에 더하여, 시트 부재(1')를 한쌍의 접합 롤(5a 및 5b)의 바로 앞까지 반송하기 위한 반송부(17)를 더 포함하여 구성되고, 제어부(도시하지 않음)에 의해 제어될 수 있다. 반송부(17)는, 한쌍의 접합 롤(5a 및 5b)의 측에 에지(17a)를 갖는다(반송부(17)는, 도 2에 있어서, 나이프 에지라고 불릴 수 있는 부분을 나타내는 것으로서 이해될 수 있다). 본 실시형태에 있어서는, 반송부(17)는, 시트 부재(1')의 장척의 필름 부재(3')가 중첩되는 면(접합면)과 동일한 쪽에 배치되며, 또한, 반송부(17)가, 시트 부재(1')의 하면측에 배치되어 있고, 장척의 필름 부재(3')가, 시트 부재(1')의 하면측으로부터 공급되지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
본 실시형태에 있어서, 시트 부재(1')는 장척의 박리 필름(15)에 적층되어 반송부(17)에 의해 반송된다. 보다 상세하게는, 본 실시형태에서는, 시트 부재(1')는 박리 필름(15)의 반송부(17)와 반대측의 면으로서, 도 2에 나타내는 바와 같이 박리 필름(15)의 상면에 적층되고, 박리 필름(15)이 반송부(17)의 반송면(17b)을 따라 (반드시 박리 필름(15)의 전면이 반송면(17b)에 접촉하고 있지 않아도 좋음) 이동함으로써, 반송 방향(X1)으로 반송되고, 에지(17a)에 있어서 반송 방향(X2)을 향하여 반전 이송됨으로써, 시트 부재(1')로부터 박리 필름(15)이 박리된다. 장척의 박리 필름(15)은, 반송 방향(X1 및 X2)을 따른 길이가 상당히 긴 가요성 부재이고, 예컨대 롤·투·롤로 반송 가능하고, 이러한 반송은, 제어부(도시하지 않음)에 의해 제어될 수 있다.
시트 부재(1')는 박리 필름(15)에 직접 또는 간접으로 적층되어 있어도 좋다. 도시하는 양태에서는, 시트 부재(1')에 세퍼레이트 필름(11)이 적층된 적층 시트(13)를 이용하고, 이러한 적층 시트(13)가 박리 필름(15) 상에, 세퍼레이트 필름(11)이 박리 필름(15)에 점착제 등으로 부착되도록 하여 배치된다(즉, 시트 부재(1')는 세퍼레이트 필름(11)을 개재하여 박리 필름(15)의 표면에 부착되어 배치된다). 그리고, 적층 시트(13)는, 박리 필름(15)이 반송부(17)의 반송면(17b)을 따라 이동함으로써 반송되고, 에지(17a)에 있어서 반송 방향(X2)을 향하여 반전 이송됨으로써, 시트 부재(1')로부터 박리 필름(15)이 세퍼레이트 필름(11)과 함께 박리된다. 이 양태에 있어서, 시트 부재(1')는, 세퍼레이트 필름(11)과의 사이에 점착제층을 갖고 있어도 좋고, 갖고 있지 않아도 좋다. 시트 부재(1')가, 세퍼레이트 필름(11)과의 사이에 점착제층을 갖는 경우, 에지(17a)에 있어서 반전 이송됨으로써, 시트 부재(1')로부터 박리 필름(15)이 세퍼레이트 필름(11)과 함께 박리되지만, 점착제층은 시트 부재(1')에 잔류할 수 있다.
이와 같이 하여, 시트 부재(1')가 반송부(17)의 에지(17a)로부터, 접합 롤(5a 및 5b)의 사이를 향하여 송출된다. 접합 롤(5a 및 5b)의 중심 사이를 연결하는 직선과, 반송부(17)의 에지(17a)와의 사이의 거리(d)는, 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 종래의 접합 장치에서는, 접합 롤이 구동 롤이기 (구동 기구에 접속되어 있기) 때문에, 접합 롤의 직경을 작게 할 수 없다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는, 백업 롤(7a 및 7b)이 구동 롤이고, 접합 롤(5a 및 5b)은 구동 기구에 접속되어 있지 않기 때문에, 접합 롤(5a 및 5b)의 직경을 작게 하는 것이 가능해지고, 반송부(17)의 에지(17a)까지의 거리(d)를 충분히 작게 할 수 있다. 즉, 이러한 거리(d)는, 접합 롤(5a 및 5b)의 직경이 작을수록, 보다 작게 할 수 있고, 예컨대 50 mm 이하, 특히 20 mm 이하일 수 있고, 하한은 특별히 규정되지 않지만, 예시적으로는 5 mm 이상이다.
한편, 장척의 필름 부재(3')는, 상기한 바와 같이 하여 송출된 시트 부재(1')에 대하여, 접합 롤(5a 및 5b)의 바로 앞에서 중첩되도록, 시트 부재(1')의 하면측의 반송 방향(X3)으로부터 접합 롤(5a 및 5b)의 사이를 통과하여 접합 롤(5b)에 의해 반송 방향(X4)으로 안내되면서 반송된다.
또한, 실시형태 1과 마찬가지로, 백업 롤(7a 및 7b)이 구동됨으로써, 이들과 각각 접촉하고 있는 접합 롤(5a 및 5b)이 회전한다. 이와 같이 하여 회전하고 있는 접합 롤(5a 및 5b)의 사이를, 시트 부재(1') 및 장척의 필름 부재(3')이 중첩된 상태에서 반송 방향(X4)을 따라 반송되고, 접합 롤(5a 및 5b)의 사이에서 가압된다. 이 결과, 시트 부재(1')가 장척의 필름 부재(3')에 접합된다.
본 실시형태의 접합 장치(21)에 의하면, 에지(나이프 에지)(17a)를 갖는 반송부(17)를 이용하고 있기 때문에, 시트 부재(1')가 얇고, 예컨대 50∼300 ㎛의 두께를 갖는 것이어도, 박리 필름(15)을 적절히 박리할 수 있다. 박리 필름(15)이 박리된 시트 부재(1')는 컬이 생기기 쉬운 상태가 되지만, 본 실시형태의 접합 장치(21)에 의하면, 반송부(17)의 에지(17a)까지의 거리(d)를 충분히 작게 할 수 있기 때문에, 박리 필름(15)이 박리된 시트 부재(1')를 박리 후 신속하게 필름 부재(3')에 접합할 수 있고, 이에 의해, 접합 불량(예컨대 컬, 기포 및/또는 이물의 혼입)을 효과적으로 방지할 수 있고, 안정적인 접합을 실현할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 접합 장치(21)에 의하면, 시트 부재(1')의 필름 부재(3')와 중첩되는 면(접합면)이, 연직 방향 하방을 향하고 있으며, 또한, 필름 부재(3')가, 반송부(17)의 하방을 통과하도록 반송되고, 필름 부재(3')의 시트 부재(1')와 중첩되는 면(접합면)이 반송부(17) 및 그것으로부터 송출되는 시트 부재(1')로 덮이는 점에서, 접합 장치(21)의 주변에 부유하는 먼지, 티끌 등의 이물의 낙하에 의한 시트 부재(1') 및 필름 부재(3')의 각 접합면에의 접촉을 억제할 수 있고, 이들 접합면 사이로의 이물 혼입을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태를 한정하는 것은 아니지만, 접합 롤(5a 및 5b)의 주속도를 상이하게 하여, 박리 필름(15)이 박리된 시트 부재(1')에 생길 수 있는 컬을 제어하도록 해도 좋다.
(실시형태 3)
본 발명의 다른 일 실시형태에 있어서의 접합 장치에 관하여, 도 3을 참조하면서 설명한다. 또, 특별히 설명이 없는 한, 실시형태 1 및 2에서 기술한 설명이 본 실시형태에 있어서도 적용될 수 있다.
도 3을 참조하여, 본 실시형태의 접합 장치(22)는, 한쌍의 접합 롤(5a 및 5b)과, 이 한쌍의 접합 롤(5a 및 5b)에 각각 접촉하는 한쌍의 백업 롤(7a 및 7b)에 더하여, 시트 부재(1')를 한쌍의 접합 롤(5a 및 5b)의 바로 앞까지 반송하기 위한 반송부(17')를 더 포함하여 구성되고, 제어부(도시하지 않음)에 의해 제어될 수 있다. 반송부(17')는, 한쌍의 접합 롤(5a 및 5b)의 측에 에지(17'a)를 갖는다(반송부(17')는, 도 3에 있어서, 나이프 에지라고 불릴 수 있는 부분을 나타내는 것으로서 이해될 수 있다). 본 실시형태의 접합 장치(22)는, 반송부(17')가, 시트 부재(1')의 장척의 필름 부재(3')가 중첩되는 면(접합면)과 동일한 쪽에 배치되어 있는 점에서 실시형태 2의 접합 장치(21)와 동일하지만, 반송부(17')가, 시트 부재(1')의 상면측에 배치되어 있고, 장척의 필름 부재(3')가, 시트 부재(1')의 상면측으로부터 공급되는 점에서, 실시형태 2의 접합 장치(21)와 상이하다.
본 실시형태에 있어서도, 시트 부재(1')는 장척의 박리 필름(15)에 적층되어 반송부(17')에 의해 반송된다. 보다 상세하게는, 본 실시형태에서는, 시트 부재(1')는 박리 필름(15)의 반송부(17')와 반대측의 면으로서, 도 3에 나타내는 바와 같이 박리 필름(15)의 하면에 적층되고, 박리 필름(15)이 반송부(17')의 반송면(17'b)을 따라 (반드시 박리 필름(15)의 전면이 반송면(17'b)에 접촉하고 있지 않아도 좋음) 이동함으로써, 반송 방향(X1)으로 반송되고, 에지(17'a)에 있어서 반송 방향(X5)을 향하여 반전 이송됨으로써, 시트 부재(1')로부터 박리 필름(15)이 박리된다. 장척의 박리 필름(15)은, 반송 방향(X1 및 X5)을 따른 길이가 상당히 긴 가요성 부재이고, 예컨대 롤·투·롤로 반송 가능하고, 이러한 반송은, 제어부(도시하지 않음)에 의해 제어될 수 있다.
시트 부재(1')는 박리 필름(15)에 직접 또는 간접으로 적층되어 있어도 좋다. 도시하는 양태에서는, 시트 부재(1')에 세퍼레이트 필름(11)이 적층된 적층 시트(13)를 이용하고, 이러한 적층 시트(13)가 박리 필름(15) 상에, 세퍼레이트 필름(11)이 박리 필름(15)에 점착제 등으로 부착되도록 하여 배치된다(즉, 시트 부재(1')는 세퍼레이트 필름(11)을 개재하여 박리 필름(15)의 표면에 부착되어 배치된다). 그리고, 적층 시트(13)는, 박리 필름(15)이 반송부(17')의 반송면(17'b)을 따라 이동함으로써 반송되고, 에지(17'a)에 있어서 반송 방향(X5)을 향하여 반전 이송됨으로써, 시트 부재(1')로부터 박리 필름(15)이 세퍼레이트 필름(11)과 함께 박리된다. 이 양태에 있어서, 시트 부재(1')는, 세퍼레이트 필름(11)과의 사이에 점착제층을 갖고 있어도 좋고, 갖고 있지 않아도 좋다. 시트 부재(1')가, 세퍼레이트 필름(11)과의 사이에 점착제층을 갖는 경우, 에지(17'a)에 있어서 반전 이송됨으로써, 시트 부재(1')로부터 박리 필름(15)이 세퍼레이트 필름(11)과 함께 박리되지만, 점착제층은 시트 부재(1')에 잔류할 수 있다.
이와 같이 하여, 시트 부재(1')가 반송부(17')의 에지(17'a)로부터, 접합 롤(5a 및 5b)의 사이를 향하여 송출된다.
한편, 장척의 필름 부재(3')는, 상기한 바와 같이 하여 송출된 시트 부재(1')에 대하여, 접합 롤(5a 및 5b)의 바로 앞에서 중첩되도록, 시트 부재(1')의 상면측의 반송 방향(X6)으로부터 접합 롤(5a 및 5b)의 사이를 통과하여 접합 롤(5a)에 의해 반송 방향(X4)으로 안내되면서 반송된다.
그 밖에 관해서는 실시형태 2와 동일하게 하여, 시트 부재(1')가 장척의 필름 부재(3')에 접합된다.
본 실시형태의 접합 장치(22)에 의하면, 실시형태 2의 접합 장치(21)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시형태의 접합 장치(22)에 의하면, 시트 부재(1')의 장척의 필름 부재(3')가 중첩되는 면(접합면)의 반대측으로서, 도 3에 나타내는 바와 같이 시트 부재(1')의 하면측(연직 방향 하방)에 반송부(17')가 존재하지 않아, 공간을 확보할 수 있고, 이 공간에, 예컨대, 시트 부재(1')와 박리 필름(15)의 박리나 그 후의 시트 부재(1')와 필름 부재(3')의 접합을 안정적으로 실시할 수 있도록, 시트 부재(1')를 원하는 대로 유지 및/또는 고정하는 설비를 설치할 수 있다. 이러한 설비로서는, 예컨대, 벨트형 부재를 구비하는 반송 장치(도시하지 않음)로서, 벨트형 부재가, 그 두께 방향으로 관통한 복수의 구멍을 갖고, 시트 부재(1')를 적어도 에지(17'a)의 근방에 있어서 이들 구멍을 통해 흡인하면서, 시트 부재(1')와 함께 이동하는 반송 장치를 사용할 수 있다. 반송 장치의 벨트형 부재는, 적층 시트(13) 및 박리 필름(15)의 두께에 대응하는 간극을 갖고, 반송면(17'b)에 대향하여(바람직하게는 에지(17'a)로부터 접합 롤(5a, 5b)의 사이를 향하는 방향에 평행하게 약간 돌출하여) 이동할 수 있다. 이러한 반송 장치를 이용하면, 에지(17'a)에 있어서 반전 이송되는 박리 필름(15)에 시트 부재(1')가 에지(17'a)를 넘어 수반되는 것을 효과적으로 방지하고, 시트 부재(1')를 에지(17'a)로부터 접합 롤(5a, 5b)의 사이를 향하여 안정적으로, 바람직하게는 똑바르게, 송출할 수 있다. 또, 이러한 설비는, 실시형태 2에서 전술한 접합 장치(21)의 경우에는, 시트 부재(1')의 장척의 필름 부재(3')가 중첩되는 면(접합면)의 반대측으로서, 도 2에 나타내는 바와 같이 시트 부재(1')의 상면측의 공간에 적절히 설치되어도 좋고, 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
상기한 실시형태 1∼3에서는, 한쌍의 접합 롤과, 이들 한쌍의 접합 롤에 각각 접촉하는 한쌍의 백업 롤을 포함하고, 한쌍의 백업 롤을 구동함으로써, 한쌍의 접합 롤을 회전시키고, 회전하고 있는 한쌍의 접합 롤의 사이를 시트 부재 및 장척의 필름 부재가 중첩된 상태에서 반송 및 가압되도록 구성되어 있는 접합 장치에 관하여 설명했다. 그러나, 이들 실시형태 1∼3은, 한쌍의 백업 롤 대신에, 한쌍의 접합 롤 중 어느 한쪽에 접촉하는 1개의 백업 롤을 사용하도록 개변 가능하다. 이 경우, 1개의 백업 롤(구동 롤)이 회전함으로써, 이것과 접촉하고 있는 한쪽의 접합 롤이 회전하고, 다른쪽의 접합 롤은, 회전하는 한쪽의 접합 롤과의 접촉에 의해 회전하거나, 또는 반송, 가압되는 시트 부재 및/또는 장척의 필름과 접촉함으로써 회전할 수 있다. 한쌍의 백업 롤 대신에, 1개의 백업 롤을 사용함으로써, 장치 구조를 간략화할 수 있고, 메인터넌스 등의 작업을 보다 효율화할 수 있다. 또한, 1개의 백업 롤로 한 경우에도, 앞서 기술한 실시형태 1∼3과 마찬가지로, 가압을 효율적으로 행하는 관점에서, 한쌍의 접합 롤과 1개의 백업 롤의 각 회전축이, 동일 평면 상에 위치하는 것이 바람직하다. 또한, 한쌍의 접합 롤과 1개의 백업 롤의 각 회전축이 동일 평면 상에 있으며, 또한, 그 평면이 연직 방향과 평행인 경우, 백업 롤이 접촉하는 어느 한쪽의 접합 롤은, 연직 방향 하측에 배치하는 것이 바람직하다. 이러한 롤의 배치로 함으로써, 자중(自重)에 의해 접합 롤이 휜 경우라도, 백업 롤에 의해 하측으로부터 접촉하는 접합 롤을 지지하여, 접합 롤에 생긴 휨을 해소하고, 균일한 가압을 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 접합 장치는, 시트 부재를 장척의 필름 부재에 접합하는 임의의 용도에 있어서 이용 가능하고, 예컨대, 편광판 등의 광학 적층체를 제조하기 위해 이용 가능하다.
1, 1': 시트 부재, 3, 3': 장척의 필름 부재, 5a, 5b: 접합 롤, 6a, 6b: 축부, 7a, 7b: 백업 롤, 8a, 8b: 커플링, 9a, 9b: 모터, 11: 세퍼레이트 필름, 13: 적층 시트, 15: 장척의 박리 필름, 17, 17': 반송부, 17a, 17'a: 에지, 17b, 17'b: 반송면, 20, 21, 22: 접합 장치, A, B: 회전 방향, X, X1, X2, X3, X4, X5, X6: 반송 방향

Claims (7)

  1. 시트 부재를 장척의 필름 부재에 접합하기 위한 접합 장치로서,
    한쌍의 접합 롤과,
    상기 한쌍의 접합 롤의 적어도 한쪽에 접촉하는 백업 롤
    을 포함하고,
    상기 백업 롤이 구동되어 상기 한쌍의 접합 롤을 회전시키고, 회전하고 있는 상기 한쌍의 접합 롤의 사이를 시트 부재 및 장척의 필름 부재가 중첩된 상태에서 반송 및 가압되도록 구성되어 있는, 접합 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 백업 롤은, 상기 한쌍의 접합 롤에 각각 접촉하는 한쌍의 백업 롤인, 접합 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 한쌍의 접합 롤의 직경이 20∼150 mm의 범위 이내에 있는, 접합 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 백업 롤의 직경이 120∼250 mm의 범위 이내에 있는, 접합 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시트 부재를 상기 한쌍의 접합 롤의 바로 앞까지 반송하기 위한 반송부로서, 상기 한쌍의 접합 롤측에 에지를 갖는 반송부를 더 포함하고,
    상기 시트 부재는 장척의 박리 필름에 적층되어 상기 반송부에 의해 반송되며, 상기 에지에 있어서 상기 시트 부재로부터 상기 박리 필름이 박리되는, 접합 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 한쌍의 접합 롤의 중심 사이를 연결하는 직선과 상기 반송부의 에지와의 사이의 거리가 50 mm 이하인, 접합 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 시트 부재는 세퍼레이트 필름을 개재하여 상기 박리 필름에 적층되고, 상기 에지에 있어서 상기 시트 부재로부터 상기 박리 필름이 상기 세퍼레이트 필름과 함께 박리되는, 접합 장치.
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