KR20210147894A - 필름 검사 시스템, 도포 시공 장치, 및 필름의 제조 방법 - Google Patents

필름 검사 시스템, 도포 시공 장치, 및 필름의 제조 방법 Download PDF

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KR20210147894A
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나오히로 다카하시
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데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 연속적인 필름 제조 라인에 도입할 수 있고, 이송되는 필름의 광학 특성의 모니터링을 정확하게 행하는 것이 가능한 필름 검사 시스템을 제공한다.
[해결수단] 연속적으로 이송되는 필름을 검사하는 필름 검사 시스템으로서, 해당 필름의 한쪽 면에 근접하여 배치된 복수의 광원과, 해당 필름의 다른 쪽 면에 근접하여 배치된 복수의 검출기와, 상기 광원을 구동하는 광원 제어부를 구비하고, 상기 검출기는, 상기 필름으로부터의 출사광의 색채 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 필름 검사 시스템.

Description

필름 검사 시스템, 도포 시공 장치, 및 필름의 제조 방법{FILM INSPECTION SYSTEM, COATING APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING FILM}
본 발명은 필름 검사 시스템, 도포 시공 장치, 및 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치의 백라이트 등에 있어서 청색 발광 다이오드(청색 LED)를 광원으로 하여 백색광을 취출할 때에, 형광체를 함유하는 시트(소위 형광체 시트)를 청색 LED의 광 출사측에 마련하고, 청색광을 백색광으로 변환하는 것은 널리 행해지고 있다. 이러한 형광체 시트는 두께나 형광체의 양에 변동이 발생하고 있으면, 색도 등의 광학 특성에 영향을 미치고, 장치의 기능을 악화시킬 수 있다. 그 때문에 형광체 시트의 제조 시에는, 광학 특성을 모니터링하여 품질 관리를 행하는 것이 중요하다.
그러한 대처로서, 예를 들어 특허문헌 1은 형광체를 함유하는 시트상 부재의 다른 복수의 위치에 있어서, 대물 렌즈에 의해 광을 도입하고, 그 광의 스펙트럼을 측정하는 검사 장치를 개시하고 있다. 관련 검사 장치에 의하면, 시트상 부재에 관한 색도의 면내 분포를 측정할 수 있는 것이 나타나 있다.
또한, 예를 들어 특허문헌 2는 형광체 함유 조성물을 사출 성형하여 얻어지는 시트상 성형체에 대하여, 광의 색도를 측정하고, 측정한 색도를 사출 성형에 피드백하여, 성형하는 성형체의 두께를 조정하는 제조 방법을 개시하고 있다.
일본 특허 공개 제2017-090388호 공보 일본 특허 공개 제2014-079905호 공보
그런데, 상술한 바와 같은 형광체 시트, 특히는 대형 화면을 구비하는 장치에 사용되는 형광체 시트는, 소위 롤 투 롤 방식의 도포 시공 장치로 연속적으로 제조되는 것이 일반적으로 되어 있다. 그리고, 롤 투 롤 방식으로 형광체 시트를 제조할 때에는, 시트 면내의 색도 등의 광학 특성의 변동을 정확하게 모니터링하는 것 및 모니터링 결과를 제조 설비(제조 조건)에 피드백하는 것이 요구된다.
이 점에 관하여, 특허문헌 1의 검사 장치는 광의 스펙트럼 측정을 오프라인 환경에서 행하는 것이다. 그 때문에, 특허문헌 1의 검사 장치를 롤 투 롤식 도포 시공 장치 등의 연속적인 필름 제조 라인에 도입하는 것은 가능하지 않고, 또한 인라인이며 실시간으로 스펙트럼 측정을 행하는 것도 가능하지 않다.
또한, 특허문헌 2의 제조 방법은 사출 성형에 의한 성형을 전제로 하고 있기 때문에, 롤 투 롤 방식 등의 연속적인 필름 제조에는 적당하지 않다. 또한, 특허문헌 2의 제조 방법에서는 색도 측정을 싱글 포인트에서 행하고 있기 때문에, 모니터링의 정밀도가 불충분하다.
이와 같이, 기지의 기술에서는 연속적인 라인에서 형광체 시트(형광체 필름)를 제조할 때의 품질 관리에 관한 높은 요구를 충족하는 것이 가능하지 않았다.
그래서 본 발명은, 종래에 있어서의 상기 여러 문제를 해결하고, 이하의 목적을 달성하는 것을 과제로 한다. 즉, 본 발명은 연속적인 필름 제조 라인에 도입할 수 있고, 이송되는 필름의 광학 특성의 모니터링을 정확하게 행하는 것이 가능한 필름 검사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 연속적으로 필름을 제조하면서, 얻어지는 필름의 광학 특성의 모니터링을 정확하게 행하는 것이 가능한 도포 시공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 면내의 광학 특성의 변동이 저감된 필름을 제조하는 것이 가능한 필름의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서는 이하와 같다.
<1> 연속적으로 이송되는 필름을 검사하는 필름 검사 시스템으로서,
해당 필름의 한쪽 면에 근접하여 배치된 복수의 광원과,
해당 필름의 다른 쪽 면에 근접하여 배치된 복수의 검출기와,
상기 광원을 구동하는 광원 제어부를 구비하고,
상기 검출기는, 상기 필름으로부터의 출사광의 색채 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는, 필름 검사 시스템.
<2> 상기 복수의 광원은, 상기 필름의 폭 방향으로 나란히 배치되고,
상기 복수의 검출기는, 상기 필름의 폭 방향으로 나란히 배치된, <1>에 기재된 필름 검사 시스템.
<3> 상기 광원이 LED 모듈인, <1> 또는 <2>에 기재된 필름 검사 시스템.
<4> 상기 광원의 개수 및 상기 검출기의 개수가 동일하고, 각 광원 및 각 검출기가 상기 필름을 사이에 두고 쌍이 되어 배치되어 있는, <1> 내지 <3> 중 어느 것에 기재된 필름 검사 시스템.
<5> 상기 광원 제어부는 복수 존재하고, 각 광원 제어부가 상기 복수의 광원 중 1개 또는 2개를 제어하는, <1> 내지 <4> 중 어느 것에 기재된 필름 검사 시스템.
<6> 상기 검출기는 색채 휘도계이고, Yxy 표색계에서 나타나는 x값 및 y값을 검출하는, <1> 내지 <5> 중 어느 것에 기재된 필름 검사 시스템.
<7> 상기 복수의 검출기 중 1개를 기준 검출기로서 선택하고, 해당 기준 검출기가 검출하는 x값을 사용한 x값 보정식 및 해당 기준 검출기가 검출하는 y값을 사용한 y값 보정식을 설정하고, 상기 기준 검출기 이외의 검출기에 의해 검출되는 값을, 해당 x값 보정식 및 y값 보정식에 의해 보정하는, <6>에 기재된 필름 검사 시스템.
<8> 상기 복수의 광원은 각각 포토다이오드를 갖고,
해당 포토다이오드는, 각 광원의 휘도 정보를 검출하여 상기 광원 제어부로 송신하고,
해당 광원 제어부는, 송신된 휘도 정보에 기초하여 각 광원의 휘도가 일정해지도록 구동 전력을 제어하는, <1> 내지 <7> 중 어느 것에 기재된 필름 검사 시스템.
<9> 기재 필름을 권중체(卷重體)의 상태로부터 송출하는 송출 기구와,
송출된 기재 필름의 표면에 수지 조성물을 도포하는 도포 기구와,
상기 수지 조성물을 가열 건조하여, 기재 필름 상에 도막이 형성된 필름을 얻는 건조 기구와,
상기 필름을 권취하여 권중체로 하는 권취 기구를 이 순으로 구비하고,
상기 필름의 검사용으로, <1> 내지 <8> 중 어느 것에 기재된 필름 검사 시스템이 탑재된 것을 특징으로 하는, 도포 시공 장치.
<10> 상기 필름 검사 시스템이, 상기 건조 기구와 상기 권취 기구 사이에 탑재된, <9>에 기재된 도포 시공 장치.
<11> 상기 필름 검사 시스템에 있어서의 복수의 광원이 퇴피 가능하게 마련되어 있는, <9> 또는 <10>에 기재된 도포 시공 장치.
<12> 상기 필름 검사 시스템이 탑재된 개소에 있어서의 필름의 이송 방향이, 연직 방향 또는 연직 방향에 대하여 45°이하 경사진 방향인, <9> 내지 <11> 중 어느 것에 기재된 도포 시공 장치.
<13> 상기 필름 검사 시스템에 있어서, 상기 광원의 개수 및 상기 검출기의 개수가 동일하고, 각 광원 및 각 검출기가 상기 필름을 사이에 두고 쌍이 되어 배치되어 있고,
각 광원과 각 검출기를 연결한 각 선의 방향이, 상기 필름의 면의 수직 방향 또는 해당 수직 방향에 대하여 45°이하 경사진 방향인, <9> 내지 <12> 중 어느 것에 기재된 도포 시공 장치.
<14> 상기 수지 조성물이 형광체를 함유하는, <9> 내지 <13> 중 어느 것에 기재된 도포 시공 장치.
<15> 기재 필름 상에 도막이 형성되어 이루어지는 필름의 제조 방법으로서,
연속적으로 이송되는 기재 필름의 표면에 수지 조성물을 도포하는 도포 공정과,
<1> 내지 <8> 중 어느 것에 기재된 필름 검사 시스템을 사용하여, 상기 도포 공정 후의 필름으로부터의 출사광의 색채 정보를 검출하는 검사 공정을 적어도 구비하고,
상기 검사 공정에 있어서 검출되는 색채 정보에 기초하여, 상기 수지 조성물의 도포 두께를 결정하는 것을 특징으로 하는, 필름의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 연속적인 필름 제조 라인에 도입할 수 있고, 이송되는 필름의 광학 특성의 모니터링을 정확하게 행하는 것이 가능한 필름 검사 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 연속적으로 필름을 제조하면서, 얻어지는 필름의 광학 특성의 모니터링을 정확하게 행하는 것이 가능한 도포 시공 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 면내의 광학 특성의 변동이 저감된 필름을 제조하는 것이 가능한 필름의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 필름 검사 시스템의 개요도이다.
이하, 본 발명을 실시 형태에 기초하여 상세하게 설명한다.
(필름 검사 시스템)
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태의 필름 검사 시스템(이하, 「본 실시 형태의 검사 시스템」이라고 칭하는 경우가 있다.)의 개요도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 검사 시스템(1)(필름 검사 시스템)은 연속적으로 이송되는 필름(50)을 검사하기(필름(50)의 광학 특성을 모니터링하기) 위한 시스템이다. 또한, 도 1에 있어서, 필름(50)은 지면에 수직인 방향으로 이송되고 있고, 설명의 편의상, 도 1에는 소정의 폭 및 두께를 갖는 필름(50)의 단면이 도시되어 있다. 검사 시스템(1)은, 해당 필름(50)의 한쪽 면에 근접하여 배치된 복수의(도 1에서는 12개의) 광원(11)과, 해당 필름(50)의 다른 쪽 면에 근접하여 배치된 복수의(도 1에서는 12개의) 검출기(12)와, 상기 광원(11)을 구동하는 광원 제어부(13)를 적어도 구비한다. 즉, 본 실시 형태의 검사 시스템(1)에 있어서는, 복수의 광원(11)과 복수의 검출기(12)가, 이송되는 필름(50)을 사이에 두도록 하여 배치된다. 또한, 광원 제어부(13)는 케이블(21)로 광원(11)에 접속되고 있다.
그리고, 본 실시 형태의 검사 시스템(1)에서는, 복수의 광원(11)을 광원 제어부(13)에 의해 구동하고, 이송되는 필름(50)에 광을 입사시키는 동시에, 해당 필름(50)의 반대 측의 면으로부터의 출사광(필름을 그대로 투과한 광, 필름 내에서 형광체에 의해 여기된 광 등이 포함된다)의 색채 정보를 복수의 검출기(12)에 의해 인라인이며 실시간으로 검출한다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 검사 시스템(1)은 복수의 검출기(12)를 사용하여 필름(50)으로부터의 출사광의 색채 정보를 검출하므로, 필름(50) 면내의 동시의 다점 모니터링 및 고속 모니터링을 실현할 수 있다. 또한, 통상, 1대의 광원(예를 들어, 가늘고 긴 형상의 광원 모듈)을 사용한 경우에는 광원 모듈 내의 휘도에 변동이 발생하고, 이것을 제어하는 것이 곤란하지만, 본 실시 형태의 검사 시스템(1)은 복수의 광원(11)을 각각 독립하여 사용하고 있기 때문에, 광원의 휘도를 보다 균일하게 유지하도록 제어할 수 있다. 그 때문에, 본 실시 형태의 검사 시스템(1)을 사용한 경우에는, 모니터링 결과를 필름 제조 설비에 피드백할 때에 광원에서 기인한 정밀도 어긋남을 유의미하게 억제할 수 있다. 이와 같은 구성 때문에, 본 실시 형태의 검사 시스템은 롤 투 롤 방식의 도포 시공 장치를 비롯한 연속적인 필름 제조 라인에 도입할 수 있고, 이송되는 필름의 광학 특성의 모니터링을 정확하게 행할 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서 「시트」 및 「필름」의 단어 사이에는, 특별히 큰 의미의 차이는 없다.
복수의 검출기(12)는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 도 1에 도시한 바와 같이, USB 케이블이나 LAN 케이블 등의 케이블(22)로 집약되어 허브(14)에 접속되고, 또한 측정용 개인용 컴퓨터(15) 및 표시용 개인용 컴퓨터(16)에 순차 접속할 수 있다. 이 경우에는, 복수의 검출기(12)가 검출한 색채 정보에 대하여, 측정용 개인용 컴퓨터(15)에서 정보 처리가 이루어진 후, 검출 결과(정보 처리 결과)를 표시용 개인용 컴퓨터(16)에 표시시킬 수 있다. 또한, 복수의 검출기(12)가 검출한 색채 정보에 대해서는, 표시용 개인용 컴퓨터(16)로의 표시 대신에, 또는 그와 함께 다른 설비(운전 조건 등)에 피드백해도 된다.
광원(11)은 예를 들어 LED 모듈로 할 수 있다. LED 모듈로서는, 약 460 내지 500nm의 파장의 광을 발하는 LED 모듈(소위 청색 LED 모듈)이 바람직하다. 광원(11)으로서 청색 LED 모듈을 사용하고, 또한 필름(50)이 소정의 형광체를 함유하는 경우에는, 백색광의 색채 정보가 검출기(12)에 의해 검출되게 된다. 또한, 광원(11)(LED 모듈)으로서는 시판품을 사용할 수 있다. 또한, 광원(11)은 포토다이오드를 가져도 된다.
광원(11)으로부터 필름(50)까지의 거리는 광원의 사양 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 특히, 광원(11)으로부터 필름(50)까지의 거리는, 검출기(12)가 검출하는 색채 정보의 오차를 보다 저감하는 관점에서 8mm 이하인 것이 바람직하고, 6mm 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 광원(11)으로부터 필름(50)까지의 거리는, 접촉을 보다 확실하게 회피하는 관점에서 1mm 이상인 것이 바람직하다.
검출기(12)는 예를 들어 색채 휘도계로 할 수 있고, 필름(50)으로부터의 출사광의 색채 정보로서, Yxy 표색계에서 나타나는 x값 및 y값을 검출할 수 있다. 이 경우, 보다 고정밀도 또한 객관적으로 색채 정보를 수치화할 수 있다.
검출기(12)의 검출 간격(빈도)으로서는 특별히 한정되지 않고, 검출기의 개수, 필름의 이송 속도, 요구되는 모니터링 정밀도 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 특히, 검출기(12)의 검출 간격은, 광학 특성의 분포의 경시적인 변화를 보다 엄밀하게 모니터링하는 관점에서 1 내지 20초인 것이 바람직하다. 혹은, 검출기(12)는 상시 검출(상시 모니터링)을 행해도 된다.
검출기(12)로부터 필름(50)까지의 거리는 검출기의 사양 등에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 100 내지 500mm로 할 수 있다.
본 실시 형태의 검사 시스템(1)에 있어서, 복수의 광원(11)은 도 1에 도시한 바와 같이, 필름(50)의 폭 방향으로 나란히 배치됨과 함께, 복수의 검출기(12)는 필름(50)의 폭 방향으로 나란히 배치되는 것이 바람직하다. 이 경우, 필름(50)의 폭 방향의 광학 특성의 분포 및 해당 분포의 경시적인 변화를 모니터링할 수 있으므로, 더 높은 레벨로 품질 관리를 행할 수 있다. 마찬가지의 관점에서, 복수의 광원(11)은 필름(50)의 폭 방향으로 등간격으로 나란히 배치됨과 함께, 복수의 검출기(12)는 필름(50)의 폭 방향으로 등간격으로 나란히 배치되는 것이 보다 바람직하다.
본 실시 형태의 검사 시스템(1)에 있어서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 광원(11)의 개수 및 검출기(12)의 개수가 동일하고, 각 광원(11) 및 각 검출기(12)가 필름(50)을 사이에 두고 쌍이 되어 배치되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 본 실시 형태의 검사 시스템(1)에 있어서는, 광원(11)과 검출기(12)가 일대일로 대응하고 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 각 검출기(12)에 의해 검출되는 색채 정보가, 쌍이 되는 광원(11)이 발하는 광을 기준으로 한 것이 되므로, 필름(50) 면내의 다점 모니터링의 정밀도를 보다 높이는 것이 가능하다. 또한, 각 검출기(12)는 필름(50)을 사이에 두고 쌍이 되는 광원(11)을 향하도록 배치되는 것이 바람직하다.
각 광원(11) 및 각 검출기(12)가 필름(50)을 사이에 두고 쌍이 되어 배치되는 경우, 각 광원(11)과 각 검출기(12)를 연결한 각 선의 방향은, 이송되는 필름(50)의 면의 수직 방향 또는 해당 수직 방향에 대하여 45°이하 경사진 방향인 것이 바람직하다. 이 경우, 광학 특성의 모니터링을 보다 엄밀하게 행할 수 있다. 마찬가지의 관점에서, 각 광원(11)과 각 검출기(12)를 연결한 각 선의 방향은, 이송되는 필름(50)의 면의 수직 방향 또는 해당 수직 방향에 대하여 10°이하 경사진 방향인 것이 바람직하다.
복수의 검출기(12)를 나란히 배치하는 경우, 그의 간격(피치)으로서는 특별히 한정되지 않고, 검사 대상인 필름(50)의 폭, 검출기(12)의 크기, 요구되는 모니터링 정밀도 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 특히, 복수의 검출기(12)의 간격(피치)은 광학 특성의 분포를 보다 상세하게 모니터링하는 관점에서, 30 내지 200mm의 범위 내인 것이 바람직하다. 복수의 광원(11)의 간격(피치)에 대해서도 상기와 마찬가지이다.
광원 제어부(13)는 도 1에 도시한 바와 같이 복수 존재하고, 각 광원 제어부(13)가, 상기 복수의 광원(11) 중 1개 또는 2개(도 1에서는 2개)를 제어하는 것이 바람직하다. 이 경우, 각 광원(11)의 휘도를 더 한층 균일하게 유지하도록 제어할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 검사 시스템(1)에 있어서는, 복수의 광원(11)이 각각 포토다이오드(도시하지 않음)를 가짐과 함께, 광원 제어부(13)가 각 광원(11)에 대한 구동 전력을 제어하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 복수의 광원(11)에 탑재된 포토다이오드가 각 광원(11)의 휘도 정보를 검출하여 광원 제어부(13)로 송신하고, 광원 제어부(13)가, 송신된 휘도 정보에 기초하여 각 광원(11)의 휘도가 일정해지도록 구동 전력을 제어하는 것이 바람직하다. 이러한 피드백 제어에 의해 각 광원(11)의 휘도를 장기간 일정하게 유지할 수 있으므로, 필름(50) 면내의 다점 모니터링의 정밀도를 보다 높이는 것이 가능하다. 또한, 복수의 광원(11)의 휘도를 통일하는 것도 가능하다. 또한, 포토다이오드가 검출하는 휘도 정보에 의해 각 광원(11)의 열화 상태를 어림잡을 수 있으므로, 광원(11)의 예방 보전의 관점에서도 유리하다.
여기서, 본 실시 형태의 검사 시스템(1)에 있어서는 복수의 광원(11) 및 복수의 검출기(12)를 사용하고 있기 때문에, 경우에 따라서는, 검출기(12)마다(혹은, 검출기(12) 및 광원(11)의 쌍마다)의 검출 오차의 발생이 염려된다. 그 때문에, 검출기(12)마다, 검출되는 값의 보정을 행하는 것이 바람직하다. 이하, 검출기(12)로서 색채 휘도계를 사용하고, Yxy 표색계에서 나타나는 x값 및 y값을 검출하는 경우를 예로 들어 보정의 구체적인 방법의 일례를 설명한다.
먼저, 복수의 검출기(12) 중 1개를 기준 검출기(12A)(도시하지 않음)로서 임의로 선택하고, 본 실시 형태의 검사 시스템(1)과 마찬가지로, 기준 검출기(12A)와 임의의 광원(11A)(도시하지 않음)을, 필름 샘플을 사이에 두도록 하여 배치한다. 또한, 사용하는 필름 샘플은 특별히 한정되지 않지만, 소정량의 형광체를 함유하는 형광체 필름으로 할 수 있다. 이어서, 광원(11A)을 구동하여 필름 샘플에 광을 입사시키는 동시에, 필름 샘플로부터의 출사광의 x값 및 y값을 검출한다. 이 조작을 계 n개(n은 바람직하게는 5 이상)의 다른 필름 샘플을 사용하여 행하고, n조의 x값 및 y값을 검출한다.
한편, 기준 검출기(12A) 대신에 보정 대상의 검출기(12B)(도시하지 않음)를 사용하고, 상기와 마찬가지로 하여 n조의 x값 및 y값을 검출한다.
그리고, 기준 검출기(12A)가 검출하는 x값을 사용한 x값 보정식 및 기준 검출기(12A)가 검출하는 y값을 사용한 y값 보정식을 설정하고, 보정 대상의 검출기(12B)(기준 검출기(12A) 이외의 검출기)에 의해 검출되는 값을, 이들 x값 보정식 및 y값 보정식에 의해 보정한다. 이하, 그의 구체예에 대하여 설명한다.
먼저, n개의 샘플 필름에 대하여, 기준 검출기로 n조의 x값 및 y값을 실측하고, 또한 보정 대상의 검출기로 n조의 x값 및 y값을 실측한다. 이어서, 기준 검출기로 실측한 각 샘플 필름에 관한 x값과, 보정 대상의 검출기로 실측한 각 샘플 필름에 관한 x값에 의한 n조의 관계를 사용하여, x값 보정식을 설정한다. 이 x값 보정식은, 예를 들어 최소 제곱법에 의한 1차 함수의 식으로 할 수 있고, 보정 전의 x값을 x0이라고 하고, 보정 후의 x값을 x1이라고 하면, 하기 식 (1)과 같이 된다.
x1=a1x0+b1 (1)
(식 중, a1 및 b1은, 최소 제곱법에 의해 산출되는 값이다.)
마찬가지로, 기준 검출기로 실측한 각 샘플 필름에 관한 y값과, 보정 대상의 검출기로 실측한 각 샘플 필름에 관한 y값에 의한 n조의 관계를 사용하여, y값 보정식을 설정한다. 이 y값 보정식은, 상기와 마찬가지로 예를 들어 최소 제곱법에 의한 1차 함수의 식으로 할 수 있고, 보정 전의 y값을 y0이라고 하고, 보정 후의 y값을 y1이라고 하면, 하기 식 (2)와 같이 된다.
y1=a2y0+b2 (2)
(식 중, a2 및 b2는, 최소 제곱법에 의해 산출되는 값이다.)
그리고 상기의 2개의 보정식에, 보정 대상의 검출기로 실측되는 x값 및 y값을 각각 대입함으로써, 보정 후의 x값 및 y값을 각각 구할 수 있다.
또한, 복수의 보정 대상의 검출기가 있을 경우에는, 상기와 마찬가지의 수순으로 개별로 보정을 행한다.
또한, 검사 시스템(1)에 있어서 각 광원(11) 및 각 검출기(12)가 쌍이 되어 배치되는 경우에는, 검출기(12) 및 광원(11)의 쌍마다, 검출되는 값의 보정을 행하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 검사 시스템(1)에 있어서의 복수의 검출기(12) 및 광원(11)의 쌍 중 1개를 기준 쌍으로서 임의로 선택하고, 임의의 광원(11A)이 아니고 쌍의 광원을 사용하는 것 이외에는 상기와 마찬가지의 방식으로, 기준 쌍에 있어서의 검출기가 검출하는 x값을 사용한 x값 보정식 및 기준 쌍에 있어서의 검출기가 검출하는 y값을 사용한 y값 보정식을 설정하고, 보정 대상의 검출기(기준 쌍 이외의 쌍에 있어서의 검출기)에 의해 검출되는 값을, 해당 x값 보정식 및 y값 보정식에 의해 보정한다.
참고로, 실제로 행해진 보정에 관한 데이터를 표 1에 나타낸다. 또한, 표 1에 있어서 필름 샘플의 번호는 x값(및 y값)의 실측값이 작은 순으로 부여되어 있다. 표 1로부터, 보정 전에 있어서는, 기준이 되는 검출기에 대하여 x값에서 최대 0.0008(필름 샘플 1, 8)의 차, y값에서 최대 0.0059(필름 샘플 8)의 차가 있었다. 이에 대해, 보정 후에는, 기준이 되는 검출기에 대하여 x값에서 최대 0.0001(필름 샘플 3, 4, 6, 7)의 차, y값에서 최대 0.0002(필름 샘플 4, 8)의 차가 되었다. 보정 후에 있어서의 차는 측정 정밀도 이하이고, 검출기마다의 검출 오차를 유의미하게 저감시킬 수 있는 것이 시사된다.
Figure pat00001
(도포 시공 장치)
본 발명의 일 실시 형태의 도포 시공 장치(이하, 「본 실시 형태의 도포 시공 장치」라고 칭하는 경우가 있다.)는, 기재 필름을 권중체의 상태로부터 송출하는 송출 기구와, 송출된 기재 필름의 표면에 수지 조성물을 도포하는 도포 기구와, 상기 수지 조성물을 가열 건조하여, 기재 필름 상에 도막이 형성된 필름을 얻는 건조 기구와, 상기 필름을 권취하여 권중체로 하는 권취 기구를 이 순으로 구비한다. 또한, 상기 도포 시공 장치는, 상술한 기구 이외의 기타의 기구(예를 들어, 건조 기구 후의 필름을 냉각하는 기구, 건조 기구 후의 필름을 세정하는 기구, 도막 위에 추가로 임의의 도막을 형성하는 기구 등)를 적절히 구비할 수 있다. 그리고, 본 실시 형태의 도포 시공 장치는 필름의 검사용으로, 상술한 필름 검사 시스템이 탑재된 것을 특징으로 한다.
본 실시 형태의 도포 시공 장치는 소위 롤 투 롤 방식을 채용하고 있고, 기재 필름 상에 도막이 형성된 필름을 일관하여 연속적으로 제조할 수 있는 장치이다. 그리고, 본 실시 형태의 도포 시공 장치는 상술한 필름 검사 시스템을 더 구비하기 때문에, 얻어지는 필름의 광학 특성의 모니터링을 정확하게 행하는 것이 가능하다.
송출 기구에서는, 기재 필름을 권중체의 상태로부터 송출, 이송한다. 기재 필름으로서는, 예를 들어 열가소성 수지 필름, 열경화성 수지 필름, 광경화성 수지 필름 등을 들 수 있다. 또한, 사용하는 기재 필름의 폭(제조되는 필름의 폭에 대응)은 제조하는 형광체 필름 등의 필름의 크기 등에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 예를 들어 200 내지 3000mm의 범위 내로 할 수 있다. 또한, 송출 방식으로서는 특별히 한정되지 않는다.
도포 기구에서는, 송출 기구에 의해 송출된 기재 필름의 표면에, 원하는 두께가 되도록 수지 조성물을 도포한다. 수지 조성물은 수지(스티렌계 공중합체, 아크릴계 공중합체 등) 외에, 용제(톨루엔, 메틸에틸케톤, 그들의 혼합물 등), 형광체, 나아가 광 확산제, 안료, 염료 등을 적절히 함유할 수 있다. 특히, 수지 조성물이 형광체를 함유함으로써, 최종적으로 형광체 필름(기재 필름 상에 형광체를 함유하는 도막이 형성된 필름)을 얻을 수 있다. 수지 조성물은 도포를 가능하게 하는 점도를 갖는 것이 바람직하고, 또한 충분히 균일하게 혼합되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 도포 방식으로서는 특별히 한정되지 않고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 롤 코터, 그라비아 코터, 나이프 코터, 콤마 코터(등록 상표), 댐 코터 등을 들 수 있다.
건조 기구에서는, 도포 기구에 의해 기재 필름의 표면에 도포된 수지 조성물을 가열 건조하고, 이에 의해 기재 필름 상에 도막이 형성된 필름을 얻는다. 가열 건조 방식으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 소정 온도로 설정된 오븐 내에 소정 시간 체류시키는 방식을 들 수 있다.
권취 기구에서는, 건조 기구 후의 상기 필름을 이송하고, 권취하여 권중체로 한다. 이렇게 필름을 권중체로 함으로써, 반송이나 보관이 용이해진다. 또한, 권취 방식으로서는 특별히 한정되지 않는다.
본 실시 형태의 도포 시공 장치에 있어서, 필름 검사 시스템의 탑재 개소는 특별히 한정되지 않는다. 단, 본 실시 형태의 도포 시공 장치에 있어서는, 상기 필름 검사 시스템이 건조 기구와 권취 기구 사이에 탑재되는 것이 바람직하다. 이 경우, 제품이 될 수 있는 필름의 광학 특성의 모니터링이 보다 편하게 된다.
본 실시 형태의 도포 시공 장치에 있어서는, 필름 검사 시스템에 있어서의 복수의 광원이 퇴피 가능하게 마련되어 있는 것이 바람직하다. 본 실시 형태의 도포 시공 장치는 형광체 필름 전용의 제조 장치일 필요는 없고, 예를 들어 점착 테이프의 제조 등 다양한 용도로 사용할 수 있다. 그러한 형광체 필름 이외의 제품을 제조하는 경우에 광원을 퇴피시키는(수납하는) 것이 가능하다면, 광원이 방해가 되는 일이 없고 원활한 제조를 행할 수 있다.
본 실시 형태의 도포 시공 장치에 있어서는, 필름 검사 시스템이 탑재된 개소에 있어서의 필름의 이송 방향이 연직 방향에 가까운 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 필름의 이송 방향이 연직 방향 또는 연직 방향에 대하여 45°이하 경사진 방향인 것이 바람직하다. 이 경우, 오염(티끌, 먼지 등)의 낙하나 부착에서 기인한 검출 정밀도나 제품 품질의 악화를 억제할 수 있다. 또한, 이 도포 시공 장치로 얻어지는 형광체 필름은 텔레비전 등의 액정 표시 장치의 백라이트 광원 등에 사용되기 때문에, 필름을 직립시킨 편이 실제의 사용에 가까워지므로 바람직하다. 마찬가지의 관점에서, 필름 검사 시스템이 탑재된 개소에 있어서의 필름의 이송 방향은, 연직 방향 또는 연직 방향에 대하여 10°이하 경사진 방향인 것이 보다 바람직하다. 또한, 이 경우의 필름의 이송은 연직 방향 상부로부터 하부를 향하여 행하는 것이 더욱 바람직하다.
본 실시 형태의 도포 시공 장치의 적합예에 있어서는, 필름 검사 시스템에 있어서의 광원의 개수 및 검출기의 개수가 동일하고, 각 광원 및 각 검출기가 상기 필름을 사이에 두고 쌍이 되어 배치되어 있다. 그리고, 각 광원과 각 검출기를 연결한 각 선의 방향은, 필름의 면의 수직 방향 또는 해당 수직 방향에 대하여 45°이하 경사진 방향인 것이 바람직하다. 이 경우, 광학 특성의 모니터링을 보다 엄밀하게 행할 수 있다. 마찬가지의 관점에서, 각 광원과 각 검출기를 연결한 각 선의 방향은, 필름의 면의 수직 방향 또는 해당 수직 방향에 대하여 10°이하 경사진 방향인 것이 바람직하다. 또한, 각 검출기는 필름을 사이에 두고 쌍이 되는 광원을 향하도록 배치되는 것이 바람직하다.
(필름의 제조 방법)
본 발명의 일 실시 형태의 필름의 제조 방법(이하, 「본 실시 형태의 제조 방법」이라고 칭하는 경우가 있다.)은 기재 필름 상에 도막이 형성되어 이루어지는 필름의 제조 방법으로서, 연속적으로 이송되는 기재 필름의 표면에 수지 조성물을 도포하는 도포 공정과, 상술한 필름 검사 시스템을 사용하여, 상기 도포 공정 후의 필름으로부터의 출사광의 색채 정보를 검출하는 검사 공정을 적어도 구비한다. 또한, 통상, 상기 제조 방법에서는 검사 공정 전에, 도포 공정에서 도포한 수지 조성물을 가열 건조하는 건조 공정이 행해진다. 그리고, 본 실시 형태의 제조 방법은, 상기 검사 공정에 있어서 검출되는 색채 정보에 기초하여 상기 수지 조성물의 도포 두께를 결정하는 것을 특징으로 한다. 본 실시 형태의 제조 방법에 의하면, 상술한 필름 검사 시스템에 의해 필름의 광학 특성을 정확하게 모니터링하는 동시에, 이 정확한 모니터링 결과를 수지 조성물의 도포 두께에 피드백하기 때문에, 면내의 광학 특성의 변동이 저감된 필름을 연속적으로 제조하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시 형태의 제조 방법에서는 상술한 도포 시공 장치를 적합하게 사용할 수 있다.
도포 공정에서는, 연속적으로 이송되는 기재 필름의 표면에 수지 조성물을 도포한다. 기재 필름 및 수지 조성물에 대해서는, 도포 시공 장치에 관하여 앞서 서술한 것과 마찬가지이다. 또한, 도포 방식으로서는 특별히 한정되지 않고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어 롤 코터, 그라비아 코터, 나이프 코터, 콤마 코터(등록 상표), 댐 코터 등을 들 수 있다.
검사 공정에서는, 상술한 필름 검사 시스템을 사용하여, 상기 도포 공정 후의 필름으로부터의 출사광의 색채 정보를 검출한다. 이러한 검출은 피드백 정밀도를 보다 높이는 관점에서, 도포 공정 후에 행해지는 건조 공정의 직후의 필름에 대하여 행하는 것이 바람직하다. 또한, 필름 검사 시스템의 적합예에 대해서는 앞서 서술한 바와 같다.
그리고, 본 실시 형태의 제조 방법에서는, 검사 공정에 있어서 검출되는 색채 정보에 기초하여 수지 조성물의 도포 두께를 결정한다. 여기서, 수지 조성물의 도포 두께를 결정하기 위한 구체적인 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 검출되는 색채 정보에 기초하여, 경험칙에 따르는 등에 의해 사람이 도포 두께를 결정해도 된다. 혹은, 검출되는 색채 정보를 적절하게 처리하는 데이터 처리 수단을 사용하고, 해당 데이터 처리 수단에 의한 계산에 의해 도포 두께를 자동으로 결정해도 된다.
또한, 결정한 도포 두께로 도포하기 위한 구체적인 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 나이프 코터에 의해 도포하는 경우에는, 나이프 코터의 날부와 기재 필름의 클리어런스를 적절하게 조정함으로써, 결정한 도포 두께로 도포할 수 있다. 이 경우의 클리어런스의 조정은 수동으로 행해도 되고, 자동으로 행해도 된다.
또한, 수지 조성물의 도포 두께의 결정 시에는, 복수의 검출기에 의해 검출되는 복수의 색채 정보에 기초하여, 수지 조성물의 도포 두께를 필름 폭 방향의 임의의 위치마다 결정해도 되고, 혹은 복수의 색채 정보를 적절하게 처리하여 집약하고, 수지 조성물의 도포 두께를 일의적으로 결정해도 된다.
본 발명에 따르면, 연속적인 필름 제조 라인에 도입할 수 있고, 이송되는 필름의 광학 특성의 모니터링을 정확하게 행하는 것이 가능한 필름 검사 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 연속적으로 필름을 제조하면서, 얻어지는 필름의 광학 특성의 모니터링을 정확하게 행하는 것이 가능한 도포 시공 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 면내의 광학 특성의 변동이 저감된 필름을 제조하는 것이 가능한 필름의 제조 방법을 제공할 수 있다.
1 필름 검사 시스템
11 광원
12 검출기
13 광원 제어부
14 허브
15 측정용 개인용 컴퓨터
16 표시용 개인용 컴퓨터
21, 22 케이블
50 필름(이송되는 필름)

Claims (15)

  1. 연속적으로 이송되는 필름을 검사하는 필름 검사 시스템으로서,
    해당 필름의 한쪽 면에 근접하여 배치된 복수의 광원과,
    해당 필름의 다른 쪽 면에 근접하여 배치된 복수의 검출기와,
    상기 광원을 구동하는 광원 제어부를 구비하고,
    상기 검출기는, 상기 필름으로부터의 출사광의 색채 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는, 필름 검사 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광원은, 상기 필름의 폭 방향으로 나란히 배치되고,
    상기 복수의 검출기는, 상기 필름의 폭 방향으로 나란히 배치된, 필름 검사 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광원이 LED 모듈인, 필름 검사 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원의 개수 및 상기 검출기의 개수가 동일하고, 각 광원 및 각 검출기가 상기 필름을 사이에 두고 쌍이 되어 배치되어 있는, 필름 검사 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원 제어부는 복수 존재하고, 각 광원 제어부가 상기 복수의 광원 중 1개 또는 2개를 제어하는, 필름 검사 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출기는 색채 휘도계이고, Yxy 표색계에서 나타나는 x값 및 y값을 검출하는, 필름 검사 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 검출기 중 1개를 기준 검출기로서 선택하고, 해당 기준 검출기가 검출하는 x값을 사용한 x값 보정식 및 해당 기준 검출기가 검출하는 y값을 사용한 y값 보정식을 설정하고, 상기 기준 검출기 이외의 검출기에 의해 검출되는 값을, 해당 x값 보정식 및 y값 보정식에 의해 보정하는, 필름 검사 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 광원은 각각 포토다이오드를 갖고,
    해당 포토다이오드는, 각 광원의 휘도 정보를 검출하여 상기 광원 제어부로 송신하고,
    해당 광원 제어부는, 송신된 휘도 정보에 기초하여 각 광원의 휘도가 일정해지도록 구동 전력을 제어하는, 필름 검사 시스템.
  9. 기재 필름을 권중체(卷重體)의 상태로부터 송출하는 송출 기구와,
    송출된 기재 필름의 표면에 수지 조성물을 도포하는 도포 기구와,
    상기 수지 조성물을 가열 건조하여, 기재 필름 상에 도막이 형성된 필름을 얻는 건조 기구와,
    상기 필름을 권취하여 권중체로 하는 권취 기구를 이 순으로 구비하고,
    상기 필름의 검사용으로, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 필름 검사 시스템이 탑재된 것을 특징으로 하는, 도포 시공 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 필름 검사 시스템이, 상기 건조 기구와 상기 권취 기구 사이에 탑재된, 도포 시공 장치.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 필름 검사 시스템에 있어서의 복수의 광원이 퇴피 가능하게 마련되어 있는, 도포 시공 장치.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필름 검사 시스템이 탑재된 개소에 있어서의 필름의 이송 방향이, 연직 방향 또는 연직 방향에 대하여 45°이하 경사진 방향인, 도포 시공 장치.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필름 검사 시스템에 있어서, 상기 광원의 개수 및 상기 검출기의 개수가 동일하고, 각 광원 및 각 검출기가 상기 필름을 사이에 두고 쌍이 되어 배치되어 있고,
    각 광원과 각 검출기를 연결한 각 선의 방향이, 상기 필름의 면의 수직 방향 또는 해당 수직 방향에 대하여 45°이하 경사진 방향인, 도포 시공 장치.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지 조성물이 형광체를 함유하는, 도포 시공 장치.
  15. 기재 필름 상에 도막이 형성되어 이루어지는 필름의 제조 방법으로서,
    연속적으로 이송되는 기재 필름의 표면에 수지 조성물을 도포하는 도포 공정과,
    제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 필름 검사 시스템을 사용하여, 상기 도포 공정 후의 필름으로부터의 출사광의 색채 정보를 검출하는 검사 공정을 적어도 구비하고,
    상기 검사 공정에 있어서 검출되는 색채 정보에 기초하여, 상기 수지 조성물의 도포 두께를 결정하는 것을 특징으로 하는, 필름의 제조 방법.
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