KR20220102122A - 경사 연신 필름의 제조 방법 - Google Patents

경사 연신 필름의 제조 방법 Download PDF

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KR20220102122A
KR20220102122A KR1020220002611A KR20220002611A KR20220102122A KR 20220102122 A KR20220102122 A KR 20220102122A KR 1020220002611 A KR1020220002611 A KR 1020220002611A KR 20220002611 A KR20220002611 A KR 20220002611A KR 20220102122 A KR20220102122 A KR 20220102122A
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KR1020220002611A
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심페이 하타케야마
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코니카 미놀타 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 트림 공정시 및 트림 공정 후에 파단되지 않고, 필름의 절단면의 품질이 우수하고, 생산성이 높고 안정적으로 생산할 수 있고, 표시 불균일의 발생을 억제할 수 있다.
(해결 수단) 필름의 폭 방향의 양단을 1 쌍의 파지구로 파지하고, 일방의 파지구를 상대적으로 선행시키고, 타방의 파지구를 상대적으로 지연시켜 필름을 반송하고, 필름을 폭 방향에 대해 경사 방향으로 연신하는 경사 연신 공정, 필름을 연신 공정에 의해 연신한 경사 연신 필름의 단부를 트리밍하는 트림 공정, 및 선행측의 트리밍된 선행측 단부, 지연측의 트리밍된 지연측 단부, 및 비트리밍 영역을 인취하는 필름 인취 공정을 포함하는 경사 연신 필름의 제조 방법으로서, 선행측 단부의 인취 장력을 TIN, 비트리밍 영역의 인취 장력을 TC, 선행측 단부의 필름 단부폭을 폭IN, 비트리밍 영역의 필름폭을 폭C 로 했을 경우, 식 (1) 을 만족한다.
식 (1) : [TC/폭C] < [TIN/폭IN]

Description

경사 연신 필름의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING OBLIQUELY STRETCHED FILM}
본 발명은, 경사 연신 필름의 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 트림 공정시 및 트림 공정 후에 파단되지 않고, 필름의 절단면의 품질도 우수하고, 생산성이 높고 안정적으로 생산할 수 있고, 또한 표시 불균일의 발생을 억제하는 것이 가능한 경사 연신 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
유기 일렉트로 루미네선스 표시 장치나 편광 선글라스의 용도에서 요구되는 광학 필름으로서, 편광자층의 투과축에 대해 필름의 면내 지상축을 원하는 각도로 경사시킨 필름의 개발이 요구되고 있다. 또, 최근의 경량화, 플렉시블화와 같은 디바이스의 진화에 수반하여, 상기 광학 필름의 박막화의 요구가 증대되고 있다.
여기서, 면내 지상축을 원하는 각도로 경사시킨 필름의 제조 방법으로서, 경사 연신하는 것이 알려져 있다. 경사 연신 후에, 연신 중에 클립으로 잡은 불필요한 부분을 잘라내는 트림 공정 (「슬릿 공정」, 「절단 공정」 또는 「트리밍 공정」 이라고도 한다.) 을 거쳐, 광학 필름으로서 권취되어 제품화가 진행된다. 여기서, 박막이 된 경사 연신 필름의 트림 가공의 어려움이 현저해졌다. 이것은, 박막 필름이면, 기계 강도가 낮기 때문에, 슬릿날의 상태·반송의 상태에 의한 외란에 대해 트러블이 생기기 쉽고, 연속 생산성에 과제가 있었다. 또한, 필름의 단면 불량에 의해 다음 공정으로의 절삭 부스러기를 반입하는 것에 의한 공정 오염이나, 상기 필름의 절단시의 불균일한 응력 때문인지, 당해 박막 필름을 표시 장치에 장착했을 때에 표시 불균일이 발생한다는 문제가 있었다.
한편, 예를 들어, 특허문헌 1 에 있어서, 필름의 양 사이드를 협압 (狹壓) 하는 수단이 제안되어 있지만, 매우 얇은 필름의 필름 장력이 약하면, 슬릿날의 압입압에 필름이 약해져, 필름에 찢기는 듯한 부하가 가해져 파단되는 사상이나, 파단되지 않아도 절단면이 변형된다는 문제가 발생한다. 절단면이 변형된 형태로 권취를 실시하고, 다음 공정에서 조출하면, 변형부를 기인으로 하여 응력이 집중되어, 조출시에 파단이 발생하는 사상이나, 변형부가 변형되어, 반송 중에 해당부가 접혀 들어가 파단이 발생하는 등의 문제가 생긴다.
또, 트림 공정에 있어서, 트림폭 (절단폭) 이, 경사 연신 필름의 내주측과 외주측을 각각 상이하도록 트리밍하는 기술이 개시되어 있지만 (예를 들어, 특허문헌 2 및 3 참조.), 트리밍 후의 필름의 인취 장력에 대한 기재는 개시되어 있지 않다.
일본 공개특허공보 2015-3368호 국제 공개 제2013/118187호 국제 공개 제2013/125195호
본 발명은 상기 문제·상황을 감안하여 이루어진 것으로, 그 해결 과제는, 트림 공정시 및 트림 공정 후에 파단되지 않고, 필름의 절단면의 품질도 우수하고, 생산성이 높고 안정적으로 생산할 수 있고, 또한, 표시 불균일의 발생을 억제하는 것이 가능한 경사 연신 필름의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위하여, 상기 문제의 원인 등에 대해 검토하는 과정에 있어서, 경사 연신 필름의 단부를 트리밍할 때, 필름의 폭 방향에 있어서의 인취 장력, 즉, 선행측 단부 및 비트리밍 영역의 인취 장력이 특정 범위가 되도록 함으로써, 트림 공정시 및 트림 공정 후에 파단되지 않고, 필름의 절단면의 품질도 우수하고, 생산성의 향상을 도모할 수 있고, 또한, 표시 불균일의 발생을 억제하는 것이 가능한 것을 알아내어 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명에 관련된 상기 과제는, 이하의 수단에 의해 해결된다.
1. 필름의 폭 방향의 양단을 1 쌍의 파지구로 파지하면서, 일방의 파지구를 상대적으로 선행시키고, 타방의 파지구를 상대적으로 지연시켜 상기 필름을 반송함으로써, 상기 필름을 폭 방향에 대해 경사 방향으로 연신하는 경사 연신 공정,
상기 필름을 상기 연신 공정에 의해 연신한 경사 연신 필름의 단부를 트리밍하는 트림 공정,
및 선행측의 트리밍된 상기 경사 연신 필름의 단부인 선행측 단부, 지연측의 트리밍된 상기 경사 연신 필름의 단부인 지연측 단부, 및 상기 경사 연신 필름의 비트리밍 영역을 인취하는 필름 인취 공정을 포함하는 경사 연신 필름의 제조 방법으로서,
상기 선행측 단부의 인취 장력을 TIN, 및 비트리밍 영역의 인취 장력을 TC 로 하고, 상기 선행측 단부의 필름 단부폭을 폭IN, 및 비트리밍 영역의 필름폭을 폭C 로 했을 경우, 이하 식 (1) 을 만족하는 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
식 (1) : [TC/폭C] < [TIN/폭IN]
2. 상기 지연측 단부의 인취 장력을 TOUT, 상기 지연측 단부의 필름 단부폭을 폭OUT 으로 했을 경우, 이하 식 (2) 를 만족하는 것을 특징으로 하는 제 1 항에 기재된 경사 연신 필름의 제조 방법.
식 (2) : 0.8 < [TC/폭C]/[TOUT/폭OUT] < [TIN/폭IN]/[TC/폭C] < 4.0
3. 상기 트림 공정에 있어서, 상기 경사 연신 필름의 상기 선행측 단부의 트리밍 개시 위치와, 상기 지연측 단부의 트리밍 개시 위치의 거리차가 ±200 ㎜ 의 범위 내인 것을 특징으로 하는 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 경사 연신 필름의 제조 방법.
4. 상기 트림 공정에 있어서, 상기 경사 연신 필름의 상기 선행측 단부와, 상기 지연측 단부를 동시, 또는 ±3 초 이내에 트리밍하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 경사 연신 필름의 제조 방법.
5. 상기 트림 공정에 있어서, 트리밍되는 상기 선행측 단부, 상기 지연측 단부 및 상기 비트리밍 영역의 각 폭이, 이하 식 (3) 또는 식 (4) 를 만족하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 경사 연신 필름의 제조 방법.
식 (3) : 15 ％ < (폭IN/폭C) × 100 (％) < 40 ％
식 (4) : 15 ％ < (폭OUT/폭C) × 100 (％) < 40 ％
6. 상기 트림 공정에 있어서, 상기 경사 연신 필름과, 당해 경사 연신 필름을 지지하는 지지체의 접촉폭을 접촉폭 A 로 했을 때, 이하 식 (5) 를 만족하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 경사 연신 필름의 제조 방법.
식 (5) : 0 ％ < A/(폭IN + 폭C + 폭OUT) × 100 (％) < 10 ％
7. 상기 경사 연신 필름의 두께가 25 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 경사 연신 필름의 제조 방법.
8. 상기 경사 연신 필름의 NZ 계수가 1.3 미만인 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 경사 연신 필름의 제조 방법.
본 발명의 상기 수단에 의해, 트림 공정시 및 트림 공정 후에 파단되지 않고, 필름의 절단면의 품질도 우수하고, 생산성이 높고 안정적으로 생산할 수 있고, 또한, 표시 불균일의 발생을 억제하는 것이 가능한 경사 연신 필름의 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과의 발현 기구 또는 작용 기구에 대해서는, 명확하게는 되어 있지 않지만, 이하와 같이 추찰하고 있다.
종래의 막두께에 있어서는 큰 문제로는 되지 않았지만, 필름을 박막화함으로써, 막 강도가 저하되고, 트리밍 후에 필름을 선행측 단부 IN, 비트리밍 영역 C 및 지연측 단부 OUT 에 있어서 인취 장력 T1 로 인취하면, 트림 공정시 및 트림 공정 후의 비트리밍 영역 C 에 있어서, 필름의 선행측 단부 IN 을 기점으로 한 비트리밍 영역 C 에서의 파단이 발생하기 쉬워진다. 이것은, 필름의 선행측 단부 IN 에 있어서, 트리밍 직후의 장력 T2 는, 필름의 배향 방향 H 와 상이한 방향 (배향 방향 H 와 대략 수직 방향) 으로 힘이 작용하여 필름이 찢어지기 쉬워지기 때문인 것으로 추찰된다 (예를 들어, 도 1(a) 참조.).
또한, 필름의 지연측 단부 OUT 에 있어서는, 트리밍 직후의 장력 T3 은, 필름의 배향 방향 H 와 동일한 방향 (배향 방향 H 에 대략 평행한 방향) 으로 힘이 작용하기 때문에 필름의 파단이 방지된다.
그래서, 본 발명에서는, 트림 공정에 있어서, 경사 연신 필름의 선행측 단부 및 비트리밍 영역의 인취 장력이 상기 식 (1) 을 만족하도록 제어한다. 즉, 선행측 단부 IN 의 인취 장력 TIN 을 비트리밍 영역 C 의 인취 장력 Tc 보다 높아지도록 트리밍함으로써, 필름의 선행측 단부 IN 을 기점으로 한 비트리밍 영역 C 에서의 파단을 방지할 수 있고, 필름의 절단면의 품질도 우수하고, 생산성이 향상되는 것으로 추찰된다 (예를 들어, 도 1(b) 참조.)
도 1 은, 본 발명에 있어서의 필름의 선행측 단부, 비트리밍 영역 및 지연측 단부의 인취 장력과, 필름의 배향 방향을 설명하기 위한 모식도이다.
도 2 는, 경사 연신 장치의 개략 상면도이다.
도 3 은, 경사 연신 장치의 개략 측면도이다.
도 4 는, 경사 연신 텐터의 레일 패턴의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 5 는, 트리밍 장치의 개략도이다.
도 6 은, 트리밍 장치의 개략도이다.
도 7 은, 트리밍 장치의 개략도이다.
도 8 은, 편광판의 개략의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 9 는, 유기 EL 표시 장치의 개략의 구성을 분해하여 나타내는 단면도이다.
도 10 은, 액정 표시 장치의 개략의 구성을 나타내는 단면도이다.
본 발명의 경사 연신 필름의 제조 방법은, 필름의 폭 방향의 양단을 1 쌍의 파지구로 파지하면서, 일방의 파지구를 상대적으로 선행시키고, 타방의 파지구를 상대적으로 지연시켜 상기 필름을 반송함으로써, 상기 필름을 폭 방향에 대해 경사 방향으로 연신하는 경사 연신 공정, 상기 필름을 상기 연신 공정에 의해 연신한 경사 연신 필름의 단부를 트리밍하는 트림 공정, 및 선행측의 트리밍된 상기 경사 연신 필름의 단부인 선행측 단부, 지연측의 트리밍된 상기 경사 연신 필름의 단부인 지연측 단부, 및 상기 경사 연신 필름의 비트리밍 영역을 인취하는 필름 인취 공정을 포함하는 경사 연신 필름의 제조 방법으로서, 상기 선행측 단부의 인취 장력을 TIN, 및 비트리밍 영역의 인취 장력을 TC 로 하고, 상기 선행측 단부의 필름 단부폭을 폭IN, 및 비트리밍 영역의 필름폭을 폭C 로 했을 경우, 이하 식 (1) 을 만족하는 것을 특징으로 한다.
식 (1) : [TC/폭C] < [TIN/폭IN] 이 특징은, 하기 각 실시형태에 공통 또는 대응하는 기술적 특징이다.
본 발명의 실시양태로는, 상기 지연측 단부의 인취 장력을 TOUT, 상기 지연측 단부의 필름 단부폭을 폭OUT 으로 했을 경우, 상기 식 (2) 를 만족하는 것이 필름의 절단시의 불균일인 응력을 방지할 수 있는 점에서 바람직하다.
상기 트림 공정에 있어서, 상기 경사 연신 필름의 상기 선행측 단부의 트리밍 개시 위치와, 상기 지연측 단부의 트리밍 개시 위치의 거리차가 ±200 ㎜ 의 범위 내인 것이 바람직하다. 선행측 단부와, 지연측 단부의 트리밍 개시 위치의 거리차를 ±200 ㎜ 의 범위 내로 함으로써, 설비적 스페이스를 줄일 수 있다. 또, 필름의 단부를 클립으로 잡은 필름의 반송성은, 단부의 규제력이 높은 상태가 되기 (해당부는 연신되어 있지 않은 지점이므로 필름이 두껍다) 때문에, 2 단계로 트리밍하면, 1 단계째를 트리밍한 후에는 트리밍한 쪽과는 반대측으로 필름이 사행하고자 한다. 그 때문에, 2 단계째의 트리밍한 단재부 (斷裁部) 의 반송 안정성이 불안정해진다는 문제가 생기지만, 상기와 같이, 선행측 단부와 지연측 단부의 트리밍 개시 위치의 거리차를 ±200 ㎜ 의 범위 내로 함으로써, 상기 문제가 발생하지 않는다. 특히, 트리밍 개시 위치의 거리차를 상기의 범위 내로 하는 것은, 얇은 필름에 대해 유효하다.
또, 상기 트림 공정에 있어서, 상기 경사 연신 필름의 상기 선행측 단부와, 상기 지연측 단부를 동시, 또는 ±3 초 이내에 트리밍하는 것이, 상기 거리차를 ±200 ㎜ 의 범위 내로 할 수 있다는 점에서 바람직하다.
상기 트림 공정에 있어서, 트리밍되는 상기 선행측 단부, 상기 지연측 단부 및 상기 비트리밍 영역의 각 폭이, 상기 식 (3) 또는 식 (4) 를 만족하는 것이, 트리밍 직후의 필름 단부의 안정성이 우수하고, 경사 연신 필름의 생산 안정성도 향상된다.
상기 트림 공정에 있어서, 상기 경사 연신 필름과, 당해 경사 연신 필름을 지지하는 지지체의 접촉폭을 접촉폭 A 로 했을 때, 상기 식 (5) 를 만족하는 것이 바람직하다. 트림 공정에 있어서, 경사 연신 필름에 장력을 부여할 때, 필름과 당해 필름을 지지하는 지지체의 접촉이 많으면, 지지체가 규제력을 부여하기 때문에, 경사 연신 필름에 있어서의 트림부에 상기 식 (1) 을 만족하는 장력을 잘 전파할 수 없게 된다. 따라서, 트림 공정에 있어서, 필름과 지지체를 상기 식 (5) 를 만족하도록 하는 것, 즉, 필름과 지지체의 접촉을 줄임으로써, 상기 트림부에 안정적으로 상기 장력을 전파할 수 있다.
또, 상기 경사 연신 필름의 두께가 25 ㎛ 이하인 것이, 디바이스의 경량화 및 플렉시블화에 대응할 수 있는 점에서 바람직하다.
또한, 상기 경사 연신 필름의 NZ 계수가 1.3 미만인 것이 시야각의 향상의 점에서 바람직하다.
이하, 본 발명과 그 구성 요소 및 본 발명을 실시하기 위한 형태·양태에 대해 설명을 한다. 또한, 본원에 있어서, 「∼」 는, 그 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미로 사용한다.
[경사 연신 필름의 제조 방법의 개요]
본 발명의 경사 연신 필름의 제조 방법은, 필름의 폭 방향의 양단을 1 쌍의 파지구로 파지하면서, 일방의 파지구를 상대적으로 선행시키고, 타방의 파지구를 상대적으로 지연시켜 상기 필름을 반송함으로써, 상기 필름을 폭 방향에 대해 경사 방향으로 연신하는 경사 연신 공정, 상기 필름을 상기 연신 공정에 의해 연신한 경사 연신 필름의 단부를 트리밍하는 트림 공정, 및 선행측의 트리밍된 상기 경사 연신 필름의 단부인 선행측 단부, 지연측의 트리밍된 상기 경사 연신 필름의 단부인 지연측 단부, 및 상기 경사 연신 필름의 비트리밍 영역을 인취하는 필름 인취 공정을 포함하는 경사 연신 필름의 제조 방법으로서, 상기 선행측 단부의 인취 장력을 TIN, 및 비트리밍 영역의 인취 장력을 TC 로 하고, 상기 선행측 단부의 필름 단부폭을 폭IN, 및 비트리밍 영역의 필름폭을 폭C 로 했을 경우, 이하 식 (1) 을 만족하는 것을 특징으로 한다.
식 (1) : [TC/폭C] < [TIN/폭IN]
또, 본 발명의 경사 연신 필름의 제조 방법은, 상기 지연측 단부의 인취 장력을 TOUT, 상기 지연측 단부의 필름 단부폭을 폭OUT 으로 했을 때, 이하 식 (2) 를 만족하는 것이, 필름의 절단시의 불균일한 응력을 방지할 수 있는 점에서 바람직하다.
식 (2) : 0.8 < [TC/폭C]/[TOUT/폭OUT] < [TIN/폭IN]/[TC/폭C] < 4.0
보다 바람직하게는, 하기 식 (2-1) 의 관계를 만족한다.
식 (2-1) : 1.0 < [TC/폭C]/[TOUT/폭OUT] < [TIN/폭IN]/[TC/폭C] < 3.0
상기 「선행측 단부 IN」 이란, 필름의 폭 방향 양단부 중, 후술하는 파지구의 주행 거리가 짧은 쪽의 단부, 즉 필름의 내측 부분을 말한다.
상기 「지연측 단부 OUT」 이란, 필름의 폭 방향 양단부 중, 후술하는 파지구의 주행 거리가 긴 쪽의 단부, 즉 필름의 외측 부분을 말한다.
상기 「비트리밍 영역 C」 란, 상기 선행측 단부 IN 및 상기 지연측 단부 OUT 을 제외한, 트리밍되지 않은 필름의 영역을 말한다.
여기서, 도 4 는, 경사 연신 텐터의 레일 패턴을 나타내는 개략도이고, 좌우의 파지구 Ci, Co 가 경사 연신 텐터 입구 (도 4 중의 A 의 위치) 로부터 연신 종료시의 위치 (도 4 의 B) 까지를 연결하는 비대칭인 레일 Ri 및 Ro 상을 주행한다. 도 4 의 레일 패턴은 오른쪽으로 선회했을 경우이기 때문에, 내주측은 레일 Ri 측이고, 외주측은 Ro 측이다. 또, 레일 패턴이 왼쪽으로 선회했을 경우에 있어서는 상기 Ri 및 Ro 는 반대로 바뀌게 된다.
또, 상기 「선행측 단부의 인취 장력 (TIN)」 이란, 트림 공정 후의 필름 인취 공정에 있어서, 트리밍한 상기 선행측 단부를 인취할 때의 장력을 말한다.
상기 「비트리밍 영역의 인취 장력 (TC)」 이란, 트림 공정 후의 필름 인취 공정에 있어서, 상기 비트리밍 영역을 인취할 때의 장력을 말한다.
또한, 상기 「지연측 단부의 인취 장력 (TOUT)」 이란, 트림 공정 후의 필름 인취 공정에 있어서, 상기 지연측 단부를 인취할 때의 장력을 말한다.
상기 각 인취 장력 (TIN, TC, TOUT) 의 측정 방법으로는, 예를 들어, 롤에 가해지는 하중을 측정하는 방법을 들 수 있고, 구체적으로는, 롤의 베어링부에 로드 셀을 장착하고, 롤에 가해지는 하중, 즉 필름의 장력을 측정하는 방법을 들 수 있다.
로드 셀로는, 인장형이나 압축형의 공지된 것을 사용할 수 있다. 그 밖에, 공지된 각종 측정 방법을 적용할 수 있다.
상기 「선행측 단부의 필름 단부폭 (폭IN)」 이란, 상기 트림 공정에 있어서의 트리밍된 선행측 단부의 필름폭을 말한다. 즉, 트리밍된 선행측 단부의 폭 방향의 최단부로부터 트리밍한 위치까지의 거리를 말한다.
또한, 「폭 방향」 이란, 트리밍되는 필름의 단변 방향, 즉, 필름의 가로의 단으로부터 단을 향하는 방향을 말한다.
상기 「지연측 단부의 필름 단부폭 (폭OUT)」 이란, 상기 트림 공정에 있어서의 트리밍된 지연측 단부의 필름폭을 말한다. 즉, 트리밍된 지연측 단부의 폭 방향의 최단부로부터 절단한 위치까지의 거리를 말한다.
상기 「비트리밍 영역의 필름폭 (폭C)」 이란, 상기 트림 공정에 있어서의 트리밍된 비트리밍 영역의 필름폭을 말한다. 즉, 트리밍된 비트리밍 영역의 폭 방향의 최양단부간의 거리를 말한다.
또, 본 발명에 있어서의 상기 트림 공정에서는, 트리밍되는 상기 선행측 단부, 상기 지연측 단부 및 상기 비트리밍 영역의 각 폭 (폭IN, 폭C, 폭OUT) 이, 하기 식 (3) 또는 식 (4) 를 만족하는 것이, 트리밍 직후의 필름 단부의 안정성이 우수하고, 경사 연신 필름의 생산 안정성도 향상되는 점에서 바람직하다.
식 (3) : 15 ％ < (폭IN/폭C) × 100 (％) < 40 ％
식 (4) : 15 ％ < (폭OUT/폭C) × 100 (％) < 40 ％
[경사 연신 장치]
도 2 및 도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 경사 연신 필름의 제조 방법의 각 공정에 사용하는 경사 연신 장치를 모식적으로 나타낸 도면이다. 단, 이것은 일례로서 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
도 2 및 도 3 중, 부호는 이하의 부재, 장치 등을 나타낸다. 1 : 경사 연신 장치, 2 : 경사 연신 텐터, 3 : 필름 조출 장치, 4a : 선행측 단부의 필름 인취 장치, 4b : 비트리밍 영역의 필름 인취 장치, 4c : 지연측 단부의 필름 인취 장치, 5 및 8 : 반송 롤러, 6 : 내측의 가이드 레일, 7 : 외측의 가이드 레일, 9a : 선행측 슬릿, 9b : 지연측 슬릿, 11 및 12 : 가이드 레일 개시 위치, 13 및 14 : 가이드 레일 종료 위치, 15 : 장척 필름 (원단 필름) 또는 경사 연신 필름.
<제막 (製膜) 공정>
본 발명의 경사 연신 필름의 제조 방법은, 상기 경사 연신 공정 전에, 수지를 함유하는 장척 필름 (이하, 「원단 필름」 이라고도 한다.) 을 제막하는 공정을 갖는 것이 바람직하다.
제막 공정은, 수지의 종류 등에 따라 여러 가지 수단으로 실시되지만, 상세한 것은 후술한다.
본 발명에 있어서, 「장척」 이란, 필름의 폭에 대해, 적어도 5 배 정도 이상의 길이를 갖는 것을 말하고, 바람직하게는 10 배 혹은 그 이상의 길이를 갖고, 구체적으로는 롤상으로 권회되어 보관 또는 운반되는 정도의 길이를 갖는 것 (필름 롤) 이다.
<경사 연신 공정>
본 발명의 제조 방법에 관련된 경사 연신 공정은, 연신 후의 필름의 인취 방향과는 상이한 특정한 방향에서 필름 조출 장치로부터 조출하고, 상기 원단 필름의 폭 방향의 양단부를 경사 연신 텐터의 파지구에 의해 파지하여 반송하면서, 원단 필름을 경사 연신함으로써, 필름의 폭 방향에 대해 0°를 초과 90°미만의 임의의 각도로 면내 지상축을 부여하는 공정이다.
여기서, 필름의 폭 방향에 대한 각도란, 필름 면내에 있어서의 각도이다. 지상축은, 통상 연신 방향 또는 연신 방향에 직각인 방향으로 발현하기 때문에, 본 발명에 관련된 제조 방법에서는, 필름의 반송 방향에 직교하는 방향에 대해 0°를 초과 90°미만의 각도로, 원하는 각도로 임의로 설정하여 연신을 실시함으로써, 이러한 지상축을 갖는 경사 연신 필름을 제조할 수 있다.
(조출 장치)
도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 필름 조출 장치 (3) 는, 경사 연신 텐터 입구에 대해 소정 각도로 필름을 내보낼 수 있도록, 슬라이드 및 선회 가능하게 되어 있는 것이 바람직하다. 그리고, 필름 조출 장치 (3) 는, 슬라이드 가능하게 되어 있고, 반송 방향 변경 장치에 의해 경사 연신 텐터 입구에 상기 필름을 내보낼 수 있게 되어 있는 것이 바람직하다. 상기 필름 조출 장치 (3), 및 반송 방향 변경 장치를 이와 같은 구성으로 함으로써, 필름의 내보내는 위치 및 각도를 미세하게 제어하는 것이 가능해져, 막두께, 광학값의 편차가 작은 경사 연신 필름을 얻는 것이 가능해진다. 또, 상기 필름 조출 장치 (3), 및 반송 방향 변경 장치를 이동 가능하게 함으로써, 파지구의 필름으로의 맞물림 불량을 유효하게 방지할 수 있다.
조출되는 필름에 관해서는, 전술한 제막 공정과 연속적으로 연결되어도 되지만, 제막 공정에서 롤상으로 권회되어 제조된 것을 조출하는 것이 바람직하다. 제막 공정과 경사 공정을 독립적으로 하게 함으로써, 장치가 컴팩트해진다. 또 권회된 롤을 조출할 때에는, 구필름과 신필름을 연속적으로 연결함으로써 높은 생산성을 확보할 수 있다. 필름을 연결하는 수단으로는 공지된 것을 사용할 수 있고, 접합 테이프, 열용착, 초음파 용착, 레이저 용착 등을 들 수 있지만, 열용착에 의한 접합이 바람직하다.
(반송 롤러)
반송 롤러 (5) 는, 상기 필름 조출 장치 (3) 로부터 조출된 필름을, 가이드 레일 개시 위치 (11 및 12) 까지 보내는 롤러이다.
상기 반송 롤러 (5) 의 수는 특별히 특정되지 않는다. 또, 반송 롤러의 배치 전후나, 복수의 반송 롤러 사이에, 필름의 제전을 실시하기 위한 제전 장치를 형성해도 된다. 상기 제전 장치는 후술하는 트림 공정에서 사용되는 제전 장치와 동일한 것을 사용할 수 있다.
(경사 연신 텐터)
본 실시형태에 관련된 제조 방법에 있어서는, 원단 필름에 경사 방향의 배향을 부여하기 위해서 경사 연신 텐터를 사용한다. 본 실시형태에서 사용되는 경사 연신 텐터는, 레일 패턴을 다양하게 변화시킴으로써, 필름의 배향각을 자유롭게 설정할 수 있는 필름 연신 장치인 것이 바람직하다. 또한, 필름의 배향축을 필름폭 방향에 걸쳐 좌우 균등하게 고정밀도로 배향시킬 수 있고, 또한, 고정밀도로 필름 두께나 리타데이션을 제어할 수 있는 필름 연신 장치인 것이 바람직하다.
도 4 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 경사 연신 필름의 제조 방법에 사용되는 경사 연신 텐터의 레일 패턴의 일례를 나타낸 개략도이다. 단, 이것은 일례로서 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
원단 필름의 조출 방향 D1 은, 연신 후의 경사 연신 필름의 권취 방향 D2 와 상이하고, 조출 각도 θi 를 이루고 있다. 인출 각도 θi 는 0°를 초과 90°미만의 범위에서, 원하는 각도로 임의로 설정할 수 있다.
원단 필름은 경사 연신 텐터 입구 (도 4 중 A 의 위치) 에 있어서 그 양단을 좌우의 파지구에 의해 파지하고, 파지구의 주행에 따라 주행된다. 좌우의 파지구는, 경사 연신 텐터 입구 (도 4 중 A 의 위치) 에서, 필름의 진행 방향 (조출 방향 D1) 에 대해 대략 수직인 방향으로 상대되어 있는 좌우의 파지구 Ci 및 Co 는, 좌우 비대칭인 레일 Ri 및 Ro 상을 주행하고, 연신 종료시의 위치 (도 4 중 B 의 위치) 에서 파지한 필름을 해방한다.
이 때, 경사 연신 텐터 입구 (도 4 중 A 의 위치) 에서 상대되어 있던 좌우의 파지구는, 좌우 비대칭인 레일 Ri 및 Ro 상을 주행함에 따라, Ri 측을 주행하는 파지구 Ci 는, Ro 측을 주행하는 파지구 Co 에 대해 진행하는 위치 관계가 된다.
즉, 경사 연신 텐터 입구 (필름의 파지구에 의한 파지 개시 위치) A 에서 필름의 조출 방향 D1 에 대해 대략 수직인 방향으로 상대되어 있던 파지구 Ci 및 Co 가 필름의 연신 종료시의 위치 B 에 있는 상태에서, 그 파지구 Ci 및 Co 를 연결한 직선이 필름의 권취 방향 D2 에 대해 대략 수직인 방향에 대해 각도 θL 만큼 경사져 있다.
이상과 같이 하여, 필름이 θL 의 방향으로 경사 연신되게 된다. 여기서 대략 수직이란, 90 ± 1°의 범위에 있는 것을 나타낸다.
상기 경사 연신 텐터는, 원단 필름을, 연신 가능한 임의의 온도로 가열할 수 있다. 상기 경사 연신 텐터는 가열 존과, 필름을 반송하기 위한 파지구가 주행하는 좌우에서 1 쌍의 레일과, 그 레일 상을 주행하는 다수의 파지구를 구비하고 있다. 텐터의 입구부에 순차 공급되는 필름의 양단을, 파지구로 파지하여, 가열 존 내로 필름을 유도하고, 텐터의 출구부에서 파지구로부터 필름을 개방한다. 파지구로부터 개방된 필름은 인취 공정에서 인취된다. 1 쌍의 레일은, 각각 무단상의 연속 궤도를 갖고, 텐터의 출구부에서 필름의 파지를 개방한 파지구는, 외측을 주행하여 순차 입구부로 되돌려지게 되어 있다.
또한, 텐터의 레일 패턴은 좌우에서 비대칭인 형상으로 되어 있고, 제조해야 할 경사 연신 필름에 부여하는 배향각 θ 및 연신 배율 등에 따라, 그 레일 패턴은수동으로 또는 자동으로 조정할 수 있게 되어 있다. 본 발명의 실시형태에 관련된 제조 방법에서 사용되는 경사 연신 텐터에서는, 각 레일부 및 레일 연결부의 위치를 자유롭게 설정하여, 레일 패턴을 임의로 변경할 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시형태에 있어서, 텐터의 파지구는, 전후의 파지구와 일정 간격을 유지하고, 일정 속도로 주행하게 되어 있다.
상기 파지구의 주행 속도는 적절히 선택할 수 있지만, 통상, 1 ∼ 100 m/분의 범위 내이다. 고속 생산 조건하이면, 내주측의 배향각의 경사가 보다 커져 버리기 때문에, 슬릿시의 흠집이나 패임의 과제가 보다 현저해진다. 따라서, 주행 속도가 4 ∼ 75 m/분인 범위에서 본 발명을 실시하면 본 발명의 효과를 보다 향상시킬 수 있고, 상기 주행 속도가 10 ∼ 50 m/분인 범위에서 실시하면 본 발명의 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
좌우 1 쌍의 파지구의 주행 속도의 차는, 주행 속도의 통상 1 ％ 이하, 바람직하게는 0.5 ％ 이하, 보다 바람직하게는 0.1 ％ 이하이다. 이것은, 연신 공정 출구에서 필름의 좌우에 진행 속도차가 있으면, 연신 공정 출구에 있어서의 주름, 치우침이 발생하기 때문에, 좌우의 파지구의 속도차는, 실질적으로 동일한 속도일 것이 요구되기 때문이다. 일반적인 텐터 장치 등에서는, 체인을 구동시키는 스프로킷의 톱니의 주기, 구동 모터의 주파수 등에 따라, 초 이하의 오더로 발생하는 속도 불균일이 있고, 종종 수％ 의 불균일을 발생시키지만, 이들은 본 발명의 실시형태에서 서술하는 속도차에는 해당하지 않는다.
본 발명의 실시형태에 관련된 제조 방법에서 사용되는 경사 연신 텐터에 있어서, 특히 필름의 반송이 비스듬해지는 지점에 있어서, 파지구의 궤적을 규제하는 레일에는 종종 큰 굴곡률이 요구된다. 급격한 굴곡에 의한 파지구끼리의 간섭, 또는 국소적인 응력 집중을 피할 목적으로, 굴곡부에서는 파지구의 궤적이 곡선을 그리도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시형태에 있어서, 원단 필름은 경사 연신 텐터 입구 (도 4 중 A 의 위치) 에 있어서, 그 양단을 좌우의 파지구에 의해 순차 파지하고, 파지구의 주행에 따라 주행된다. 경사 연신 텐터 입구 (도 4 중 A 의 위치) 에서, 필름 진행 방향 D1 에 대해 대략 수직인 방향으로 상대되어 있는 좌우의 파지구는, 좌우 비대칭인 레일 상을 주행하고, 예열 존, 연신 존, 열 고정 존을 갖는 가열 존을 통과한다.
예열 존이란, 가열 존 입구부에 있어서, 양단을 파지한 파지구의 간격이 일정한 간격을 유지한 채로 주행하는 구간을 가리킨다.
또, 연신 존이란, 양단을 파지한 파지구의 간격이 벌어지기 시작하여, 소정의 간격이 될 때까지의 구간을 가리킨다.
이 때, 상기 서술한 바와 같은 경사 연신이 실시되지만, 필요에 따라 경사 연신 전후에 있어서 가로 방향으로 연신해도 된다.
열 고정 존이란, 연신 존보다 뒤의 파지구의 간격이 다시 일정해지는 기간에 있어서, 양단의 파지구가 서로 평행을 유지한 채로 주행하는 구간을 가리킨다.
열 고정 존을 통과한 후에, 존 내의 온도가 필름을 구성하는 열가소성 수지의 유리 전이 온도 Tg ℃ 이하로 설정되는 구간 (냉각 존) 을 통과해도 된다.
이 때, 냉각에 의한 필름의 수축을 고려하여, 미리 대향하는 파지구 간격을 좁히는 레일 패턴으로 해도 된다.
각 존의 온도는, 열가소성 수지의 유리 전이 온도 Tg 에 대해, 예열 존의 온도는 Tg ∼ Tg + 30 ℃, 연신 존의 온도 (연신 온도) 는 Tg ∼ Tg + 50 ℃, 열 고정 존의 온도는 Tg - 40 ∼ Tg + 50 ℃, 냉각 존의 온도는 Tg - 80 ∼ Tg ℃ 로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 폭 방향의 두께 불균일의 제어를 위해서 연신 존에 있어서 폭 방향으로 온도차를 부여해도 된다. 연신 존에 있어서 폭 방향으로 온도차를 부여하기 위해서는, 온풍을 항온실 내에 보내는 노즐의 개도를 폭 방향에서 차이를 두도록 조정하는 방법이나, 히터나 열풍 발생 장치를 폭 방향으로 나열하여 가열 제어하는 등의 공지된 수법을 사용할 수 있다. 예열 존, 연신 존, 열 고정 존 및 냉각 존의 길이는 적절히 선택할 수 있고, 연신 존의 길이에 대해, 예열 존의 길이가 통상 25 ∼ 150 ％, 열 고정 존의 길이가 통상 50 ∼ 200 ％, 냉각 존의 길이는 통상 25 ∼ 150 ％ 이다.
상기 경사 연신 공정에 있어서의 연신 배율 (W/W0) 은, 바람직하게는 1.1 ∼ 3.0, 보다 바람직하게는 1.5 ∼ 2.8 의 범위 내이다. 연신 배율이 이 범위에 있으면 폭 방향 두께 불균일이 작아지므로 바람직하다. 경사 연신 텐터의 연신 존에 있어서, 폭 방향으로 연신 온도에 차이를 두면 폭 방향 두께 불균일을 더욱 양호한 레벨로 하는 것이 가능해진다. 또한, W0 은 연신 전의 원단 필름의 폭, W 는 연신 후의 경사 연신 필름의 폭을 나타낸다.
<트림 공정>
본 발명의 제조 방법에 관련된 트림 공정은, 상기한 경사 연신 공정 후의 경사 연신 필름의 양단부를 트리밍 장치로 트리밍 (절단) 하는 공정이다.
경사 연신 필름의 양단부는, 경사 연신 공정에서 파지구에 의해 변형이 발생하고 있기 때문에, 형상이 불안정한 양단 부분을 절제할 필요가 있다.
또, 본 발명에 관련된 트림 공정에서는, 후술하는 필름 인취 공정에 있어서의 상기 선행측 단부의 인취 장력을 TIN 으로 하고, 비트리밍 영역의 인취 장력을 TC 로 하고, 상기 선행측 단부의 필름 단부폭을 폭IN 으로 하고, 및 비트리밍 영역의 필름폭을 폭C 로 했을 때, 하기 식 (1) 을 만족한다.
식 (1) : [TC/폭C] < [TIN/폭IN]
도 5 는, 본 발명에 관련된 트림 공정을 설명하기 위한 트리밍 장치의 개략도이고, 도 5(a) 는 반송 방향에서 보았을 때의 정면도이고, 도 5(b) 는 사시도이다.
본 실시형태의 트리밍 장치는, 경사 연신 필름 (15) 의 양단부를 반송 방향 (도 5(b) 중, 화살표 F 방향) 을 따른 방향으로 트리밍하는 장치이다. 또한, 트리밍 장치는, 도 5 에 나타내는 트리밍 장치 (90) 에 한정되지 않고, 경사 연신 필름의 양단부를 반송 방향으로 트리밍할 수 있는 장치이면 된다. 구체적으로는, 시어 커트, 레이저 커트, 스코어 커트, 히트 커트, 초음파 커트, 레이저 커트 등을 들 수 있다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 트리밍 장치 (90) 는, 경사 연신 텐터 (2) 의 내측의 가이드 레일 (6) 과 외측의 가이드 레일 (7) 의 연장선 상에 (도 2 및 도 3 참조.), 각각 배치되는 선행측 슬릿 (9a) 및 지연측 슬릿 (9b) 과, 경사 연신 필름 (15) 을 하측으로부터 지지하기 위한 지지체 (10) 를 구비하여 구성되어 있다.
선행측 슬릿 (9a) 은, 경사 연신 필름 (15) 의 내측에 있어서의 상측에 배치되고, 지연측 슬릿 (9b) 은, 경사 연신 필름 (15) 의 외측에 있어서의 상측에 배치되어 있다.
선행측 슬릿 (9a) 및 지연측 슬릿 (9b) 은, 회전 가능하게 축지지된 원형날인 것이 바람직하다. 여기서는, 선행측 슬릿 (9a) 및 지연측 슬릿 (9b) 은, 경사 연신 필름 (15) 의 반송에 따라 수동적으로 회전하도록 자유롭게 회전할 수 있도록 축지지되어 있고, 후술하는 지지체 (10) 가 도시 생략된 구동 모터에 의해, 경사 연신 필름 (15) 의 반송 속도와 일치하도록 경사 연신 필름 (15) 의 반송에 따라 회전 구동된다.
또, 선행측 슬릿 (9a) 및 지연측 슬릿 (9b) 과, 지지체 (10) 의 양자를 경사 연신 필름 (15) 의 반송 속도와 개략 일치하도록 회전 구동시키도록 해도 된다. 또, 선행측 슬릿 (9a) 및 지연측 슬릿 (9b) 과, 지지체 (10) 의 일방 또는 쌍방을 역회전 구동시키도록 해도 된다.
선행측 슬릿 (9a) 및 지연측 슬릿 (9b) 으로는, 이른바 접시형 날이나 주발형 날, 그 밖의 형상의 원형날 중 어느 것이어도 되지만, 여기서는, 선행측 슬릿 (9a) 및 지연측 슬릿 (9b) 은 접시형 날인 것으로 한다.
선행측 슬릿 (9a) 및 지연측 슬릿 (9b) 의 소재로는, 금속제이어도 되고 세라믹제이어도 되지만, 초경합금이나 하이스강을 사용하는 것이 바람직하다. 절삭 부스러기의 발생량 및 절단면의 매끄러움의 관점에서는, 초경합금으로 이루어지는 초경날을 사용하는 것이 바람직하다.
선행측 슬릿 (9a) 및 지연측 슬릿 (9b) 의 직경은, 90 ∼ 150 ㎜ 의 범위 내, 두께는 1 ∼ 5 ㎜ 의 범위 내인 것이 바람직하다.
레이저식의 절단 장치는, 레이저 광 조사 방향에 수직인 방향의 단면 형상이 원형이 되는 레이저 광을 조사할 수 있는 것임이 바람직하다. 또, 레이저 광 조사 방향 전방에 초점을 두고, 이 초점을 향하여 상기 원형의 직경을 축경시켜 레이저 광을 조사할 수 있는 것 등도 바람직하게 사용된다. 이 레이저 광의 원형의 직경을 축경하는 수단으로는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 렌즈, 프리즘, 미러 등에 의한 일반적으로 사용되고 있는 수단을 들 수 있다.
상기 레이저 광으로는 특별히 한정은 없고, 공지된 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, CO2 레이저, YAG 레이저, UV 레이저 등을 들 수 있다. 상기 레이저 광을 조사할 때에는, 레이저 광 조사 시간, 조사 강도, 스폿 직경은 특별히 제한되지 않고, 필름 가열시에 조사부가 녹거나, 변형되거나 하지 않는 범위에서 적절히 레이저 조사 조건을 선택할 수 있고, 상기 조사 수단으로는, 1 회의 조사로 가열해도 되고, 복수의 조사로 가열해도 된다. 상기 레이저 조사의 출력은, 예를 들어, 1 W ∼ 300 W 이고, 바람직하게는 5 W ∼ 50 W 의 범위에서 조사하는 것이 바람직하다.
상기 지지체 (10) 는, 경사 연신 필름 (15) 을 하측으로부터 지지하는 부재이고, 예를 들어 롤상인 것이 바람직하다. 지지체 (10) 는, 상기한 바와 같이, 구동 모터에 의해, 경사 연신 필름 (15) 의 반송 속도와 일치하도록 회전 구동된다.
또, 도 5 에 나타내는 지지체 (10) 는, 경사 연신 필름 (15) 의 폭 방향을 따라 장척상을 이루고, 지지체 (10) 에는, 선행측 슬릿 (9a) 및 지연측 슬릿 (9b) 에 대응하는 위치에, 선행측 슬릿 (9a) 및 지연측 슬릿 (9b) 이 삽입 가능한 홈부 (10c) 및 홈부 (10d) 가 각각 형성되어 있고, 경사 연신 필름 (15) 을 트리밍할 때에 각 홈부 (10c 및 10d) 에 선행측 슬릿 (9a) 및 지연측 슬릿 (9b) 이 삽입되게 되어 있다.
또, 본 발명에서는, 경사 연신 필름 (15) 과, 당해 경사 연신 필름 (15) 을 지지하는 지지체 (10) 의 접촉폭을 접촉폭 A 로 했을 때, 하기 식 (5) 를 만족하는 것이 바람직하다.
식 (5) : 0 ％ < A/(폭IN + 폭C + 폭OUT) × 100 (％) < 10 ％
보다 바람직하게는, 식 (5-1) 의 관계를 만족한다.
식 (5-1) : 1 ％ < A/(폭IN + 폭C + 폭OUT) × 100 (％) < 5 ％
여기서, 상기 「접촉폭 A」 란, 지지체 (10) 와 경사 연신 필름 (15) 이 접촉하고 있는 폭 (길이) 을 말하고, 도 5(a) 에 있어서의 부호 A 로 나타내는 폭을 말한다.
상기와 같이 식 (5) 를 만족하는 것이 바람직한 점에서, 지지체로는, 예를 들어 도 6 에 나타내는 형태인 것이 보다 바람직하다. 도 6 은, 본 발명에 관련된 트리밍 장치의 다른 실시형태의 개략도이고, 도 6(a) 는 반송 방향에서 보았을 때의 정면도이고, 도 6(b) 는 사시도이다.
도 6 에 나타내는 트리밍 장치 (90) 에서는, 상기 식 (5) 로 나타내는 A/(폭IN + 폭C + 폭OUT) × 100 이 10 ％ 인 경우이고, 도 5 에 나타내는 트리밍 장치 (90) 에서는, 상기 식 (5) 로 나타내는 A/(폭IN + 폭C + 폭OUT) × 100 이 100 ％ 인 경우로 하였다.
도 6 에 나타내는 트리밍 장치 (90) 에서는, 경사 연신 필름 (15) 의 폭 방향을 따라 평행이 되도록, 내측 지지체 (10a) 가 선행측 슬릿 (9a) 에 대응하는 위치에 형성되고, 외측 지지체 (10b) 가 지연측 슬릿 (9b) 에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 그리고, 2 개의 지지체 (10a 및 10b) 와, 경사 연신 필름 (15) 이 접촉하고 있는 접촉폭 A 가 상기 식 (5) 를 만족하고 있다.
상기 지지체 (10) (내측 지지체 (10a) 및 외측 지지체 (10b)) 의 소재로는, 금속이나 고무인 것이 바람직하고, 특히 금속인 것이 바람직하다. 또, 지지체 (10, 10a 및 10b) 가 금속인 경우에는, 그 표면이 경면, 홈 형성, 또는 매트 가공되어 있는 것이 바람직하고, 경면 가공이 보다 바람직하다. 그 경우 지지체 (10, 10a 및 10b) 의 표면은, Ra (산술 평균 조도) 가 10 ㎚ 이하이고, 또한, 핀홀이나 돌기가 존재하지 않는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에서는, 상기 트림 공정에 있어서, 상기 경사 연신 필름의 상기 선행측 단부의 트리밍 개시 위치와, 상기 지연측 단부의 트리밍 개시 위치의 거리차가 ±200 ㎜ 의 범위 내인 것이 바람직하다.
도 6(b) 는, 선행측 단부의 트리밍 개시 위치와 지연측 단부의 트리밍 개시 위치의 거리차가 0 ㎜ 인 경우를 나타낸 도면이고, 도 7 은, 선행측 단부의 트리밍 개시 위치와 지연측 단부의 트리밍 개시 위치의 거리차가 +200 ㎜ 미만인 경우를 나타낸 도면이다.
여기서, 선행측 단부의 트리밍 개시 위치란, 도 6(b) 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 선행측 단부에 형성된 내측 지지체 (10a) 에 있어서, 축 방향에 수직인 높이 방향에 있어서의 정점 X 를 말한다. 또, 지연측 단부의 트리밍 개시 위치란, 도 6(b) 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 지연측 단부에 형성된 외측 지지체 (10b) 에 있어서, 축 방향에 수직인 높이 방향에 있어서의 정점 Y 를 말한다.
따라서, 「상기 선행측 단부의 트리밍 개시 위치와, 상기 지연측 단부의 트리밍 개시 위치의 거리차」 란, 상기 정점 X 와 상기 정점 Y 의 간격에 있어서의 반송 방향 F 를 따른 최단 거리 m 을 말한다.
또, 「거리차가 ±200 ㎜ 의 범위 내」 란, 선행측 단부의 트리밍 개시 위치 (즉, 정점 X) 를 기준으로 하여, 필름의 반송 방향 F 에 대해 반대 방향을 플러스 (+) 측으로 하고, 필름의 반송 방향 F 를 마이너스 (-) 측으로 정의하고, 정점 X 로부터 필름 반송 방향 F 에 대해 반대 방향을 향하여 200 ㎜ 의 위치로부터, 필름 반송 방향 F 를 향하여 200 ㎜ 의 위치까지의 범위를 말한다.
상기 경사 연신 필름은, 선행측과 지연측이 동시, 또는 ±3 초 이내에 트리밍되는 것이 바람직하다. 이로써, 상기 거리차를 ±200 ㎜ 의 범위 내로 할 수 있다.
도 6(b) 에서는, 정점 X 와 정점 Y 에 있어서의 반송 방향 F 를 따른 최단 거리가 0 ㎜ 이고, 내측 지지체 (10a) 와 외측 지지체 (10b) 가, 반송 방향에 있어서 동일한 위치에 배치되어 있다.
한편, 도 7 에서는, 정점 X 와 정점 Y 에 있어서의 반송 방향 F 를 따른 최단 거리 m 이 +200 ㎜ 미만이고, 내측 지지체 (10a) 와 외측 지지체 (10b) 가, 반송 방향 F 에 있어서 어긋난 위치에 배치되어 있다.
또한, 본 발명에서는, 트리밍되는 상기 선행측 단부, 상기 지연측 단부 및 상기 비트리밍 영역의 각 폭 (폭IN, 폭C, 폭OUT) 이, 하기 식 (3) 또는 식 (4) 를 만족하는 것이, 트리밍 직후의 필름 단부의 안정성이 우수하고, 경사 연신 필름의 생산 안정성도 향상된다.
식 (3) : 15 ％ < (폭IN/폭C) × 100 (％) < 40 ％
식 (4) : 15 ％ < (폭OUT/폭C) × 100 (％) < 40 ％
또, 본 발명에 있어서의 트림 공정에서는, 경사 연신 필름의 온도가 실온보다 높은 온도의 조건하에서 트리밍하는 것이 바람직하다. 요컨대 슬릿날이 필름에 접하기 전까지, 슬릿날이 닿는 필름 위치를 가열함으로써, 경사 연신 필름의 트리밍을 높은 온도의 조건하에서 실시하는 것이 가능해져, 슬릿날에 필름편이나 부스러기가 잘 부착되지 않게 된다.
상기 온도의 조절은 절단 전에 CO2 레이저 광 조사 장치나 열 발생 장치에 의해 가온함으로써 실시되는 것이 바람직하다. 상기 열 발생 장치는 반송하는 수지 필름을 소정의 온도까지 가열할 수 있는 것이면 특별히 한정은 없고, 예를 들어, 적외선 히터를 사용하거나, 또는 가열한 일정 온도의 공기를 순환시켜, 소정의 온도로 해도 된다.
상기 트리밍 장치는, 상기 경사 연신 필름의 연신 방향에 따라 추종하는 기구를 가지고 있는 것이 바람직하다. 상기한 경사 연신 텐터에서는, 필름의 폭 방향에 대해 배향축이 필요에 따른 경사를 갖는 경사 연신 필름을 얻기 위해서, 연신 방향 및 권취 방향을 임의로 설정할 수 있다. 따라서, 본 발명에 관련된 트리밍 장치에 대해서도, 상기 연신 방향 및 권취 방향으로의 반송에 따라 추종하여 동작하는 기구를 가질 것이 요구된다.
이와 같이, 트리밍 장치가 상기 추종 기구를 가짐으로써, 경사 연신 필름 양단의 절단을 용이하게 실시할 수 있다. 특히, 본 발명과 같이, 선행측 단부와 지연측 단부의 폭에 따라 트리밍 장력을 변경하는 경우에는, 연신 방향 및 인취 방향의 경사 각도를 변경할 때, 트리밍 장치를 떼어내거나, 재구축하거나 할 필요가 없어지므로 생산성이 우수한 것이 된다.
상기 추종 기구의 구체예로는, 예를 들어, 반송 롤러 (8) 와 선행측 슬릿 (9a) 및 지연측 슬릿 (9b) 을 포함하는, 13, 14 의 가이드 레일 종단 위치로부터 필름 인취 장치 (4a, 4b 및 4c) 까지를 이동 가능한 판상의 위에 고정시키거나, 이동 가능한 레일 위에 고정시키거나 하여, 이동 가능한 1 개의 유닛으로 하는 것을 들 수 있다. 요컨대, 13, 14 의 가이드 레일의 종단 위치로부터 필름 인취 장치 (4a, 4b 및 4c) 까지가 함께 이동할 수 있도록 하는 것 등의 방법이 있지만, 특별히 한정되지 않는다.
또, 상기 트리밍 장치는, 상기 경사 연신 필름의 연신 방향과 슬릿날의 진행 방향의 각도의 위치를 확인할 수 있는 기구를 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 확인 기구를 가짐으로써, 보다 간편하게 트리밍 장치가 연신 방향으로의 반송에 따라 동작할 수 있다.
상기 확인 기구의 구체예로는, 선행측 슬릿 (9a) 및 지연측 슬릿 (9b) 에 광원을 설치하고, 필름 인취 장치 (4a, 4b 및 4c), 또는 가열 존 (2) 등에 설치한 센서에, 광원으로부터의 광을 검출시켜 위치를 확인하는 것이다. 광원으로는 레이저 등, 시판되고 있는 것이면 되고, 특별히 한정되지 않는다.
또, 상기 트리밍 장치는 도 2 및 도 3 에 도시되어 있는 바와 같이, 반송 롤러 (8) 사이에 형성해도 되고, 반송 롤러 (8) 사이의 어디에 설치해도 된다.
상기 반송 롤러 (8) 의 수는 특별히 규정되지 않고, 또, 반송 롤러의 배치 도중에 있어서, 경사 연신 필름을 보호하는 보호 시트를 붙이는 공정을 마련해도 된다. 또, 필름을 권취 전까지, 필름 좌우 양단부에, 엠보스 링 및 백 롤에 의해 널링 가공을 실시하여, 필름 단부에 엠보스부 (도시 생략) 를 부여하는 공정을 마련해도 된다.
또한, 반송 롤러 배치 도중에 있어서, 온라인 측정이 가능한 막후계나 광학값 측정기 등을 배치해도 된다. 또, 반송 롤러의 배치 전후나, 복수의 반송 롤러 사이에, 경사 연신 필름의 제전을 실시하기 위한 제전 장치를 형성해도 된다.
제전 장치는, 원권 (元卷) 을 재조출했을 때의 대전 전위가 ±2 ㎸ 이하가 되도록, 권취시에 제전 장치 또는 강제 대전 장치에 의해 역전위를 부여하는 구성으로 실시할 수 있지만, 강제 대전 전위가 1 ∼ 150 Hz 로 정부 교대로 변환되는 제전기에 의해 제전하는 구성으로 할 수도 있다. 또, 상기의 제전기 대신에, 이온풍을 발생시키는 이오나이저나 제전 바를 이용할 수 있다. 여기서, 이오나이저 제전은, 엠보스 가공 장치로부터 반송 롤러를 거쳐 권취되어 가는 필름을 향하여 이온풍을 분사함으로써 실시된다. 이온풍은, 제전기에 의해 발생된다. 제전기로는, 공지된 것을 제한없이 사용할 수 있다.
<필름 인취 공정>
본 발명의 제조 방법에 관련된 필름 인취 공정 (이하, 간단히 「인취 공정」 이라고도 한다.) 은, 상기 트림 공정 후의 경사 연신 필름을 인취하는 공정이고, 구체적으로는, 트림 공정 후의 경사 연신 필름 중, 트리밍된 선행측 단부, 지연측 단부 및 비트리밍 영역의 각각을 독립적으로 인취하여 권취하는 공정이다.
이하에, 필름 인취 공정에 사용되는 인취 장치에 대해 설명한다.
(인취 장치)
도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 트림 공정에서 트리밍된 선행측 단부, 비트리밍 영역 및 지연측 단부의 필름은, 각각 선행측 단부의 필름 인취 장치 (4a), 비트리밍 영역의 필름 인취 장치 (4b) 및 지연측 단부의 필름 인취 장치 (4c) 에 의해, 각각 독립적으로 인취된다.
이들 인취 장치 (4a, 4b 및 4c) 는, 경사 연신 텐터 출구에 대해 소정 각도로 필름을 인취할 수 있도록 형성함으로써, 필름의 인취 위치 및 각도를 미세하게 제어하는 것이 가능해져, 막두께, 광학값의 편차가 작은 경사 연신 필름을 얻는 것이 가능해진다. 그 때문에, 필름의 주름의 발생을 유효하게 방지할 수 있다.
필름 인취 장치 (4b) 는, 필름을 권취 가능한 롤인 것이 바람직하다.
각 필름 인취 장치 (4a 및 4c) 는, 필름을 권취 가능한 롤이어도 되고, 인취만이어도 되고, 특별히 한정되지 않는다.
여기서, 본 발명에 있어서의 인취 공정에서는, 트리밍된 상기 선행측 단부의 인취 장력을 TIN 으로 하고, 비트리밍 영역의 인취 장력을 TC 로 하고, 상기 선행측 단부의 필름 단부폭을 폭IN 으로 하고, 및 비트리밍 영역의 필름폭을 폭C 로 했을 때, 하기 식 (1) 을 만족하도록, 선행측 단부, 지연측 단부 및 비트리밍 영역의 각 필름을 인취한다.
식 (1) : [TC/폭C] < [TIN/폭IN]
또, 상기 지연측 단부의 인취 장력을 TOUT, 상기 지연측 단부의 필름 단부폭을 폭OUT 으로 했을 때, 하기 식 (2) 의 관계를 만족하도록 인취하는 것이 보다 바람직하다.
식 (2) : 0.8 < [TC/폭C]/[TOUT/폭OUT] < [TIN/폭IN]/[TC/폭C] < 4.0
구체적으로는, 상기 비트리밍 영역의 인취 장력 TC 는, 0.01 ∼ 0.2 N/㎜ 의 범위 내, 더욱 바람직하게는, 0.02 ∼ 0.15 N/㎜, 특히 바람직하게는 0.03 ∼ 0.1 N/㎜ 의 범위 내이다. 또한, 상기 수치에 관해서는 사용하는 두께·수지에 따라 적절히 변경하여 실시된다.
상기 인취 장력 TIN, 인취 장력 TC 및 인취 장력 TOUT 을 상기 범위 내로 제어하는 방법으로는, 롤에 가해지는 하중, 즉 필름의 장력을 측정하고, 그 값이 상기 범위 내가 되도록, 일반적인 PID 제어 방식에 의해 인취 롤의 회전 속도를 제어하는 방법을 들 수 있다. 상기 하중을 측정하는 방법으로는, 롤의 베어링부에 로드 셀을 장착하고, 롤에 가해지는 하중, 즉 필름의 장력을 측정하는 방법을 들 수 있다. 로드 셀로는, 인장형이나 압축형의 공지된 것을 사용할 수 있다.
연신 후의 경사 연신 필름은, 파지구에 의한 파지가 개방되어, 텐터 출구로부터 배출되고, 필름의 양단 (양측) 이 트리밍된 후에, 트리밍된 선행측 단부, 지연측 단부 및 비트리밍 영역으로 분할되어 각각 독립적으로 순차, 인취 장치에 인취된다. 비트리밍 영역은 순차 권취되어 권회체로 할 수 있다.
이와 같이 하여 권취한 필름의 비트리밍 영역이, 경사 연신 필름으로서 편광판이나 유기 EL 표시 장치 등의 여러 가지 제품에 사용된다.
또, 권취하기 전에, 필름끼리의 블로킹을 방지할 목적으로, 마스킹 필름을 겹쳐 동시에 권취해도 되고, 경사 연신 필름의 적어도 일방, 바람직하게는 양방의 단에 테이프 등을 붙이면서 권취해도 된다. 마스킹 필름으로는, 상기 필름을 보호할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름 등을 들 수 있다.
제막 권취시의 제전은, 슬릿 공정에서 기재한 제전 방법 및 제전 장치를 사용해도 된다.
<원단 필름에 사용되는 수지>
본 발명에 관련된 원단 필름으로는, 특별히 한정되지 않고, 열가소성 수지로 구성되어 있는 필름이면 무엇이든지 되지만, 예를 들어, 연신 후의 필름을 광학 용도에 사용하는 경우에는, 원하는 파장에 대해 투명한 성질을 갖는 수지로 이루어지는 필름이 바람직하다.
이와 같은 수지로는, 폴리카보네이트계 수지 (PC), 폴리에스테르계 수지, 지환 구조를 갖는 올레핀 폴리머계 수지 (시클로올레핀계 수지, COP), 폴리에테르술폰계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리메틸메타크릴레이트계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 셀룰로오스에스테르계 수지 등을 들 수 있다.
폴리카보네이트계 수지란, 탄산과 글리콜 또는 2 가 페놀의 폴리에스테르이고, -O-CO-O- 의 카보네이트 결합을 갖는 고분자이며, 비스페놀과 탄산에스테르의 고분자가 가장 실용적으로 사용되고 있으며, 테이진 주식회사 (팬라이트 (등록상표), 퓨어에이스 (등록상표)), 주식회사 카네카 (엘멕 (등록상표)), 미츠비시 엔지니어링 플라스틱 주식회사 (유피론 (등록상표)) 등에서 시판되고 있다.
물론, 이것에 플루오렌기를 갖는 모노머를 공중합한 폴리머 (예를 들어 일본 공개특허공보 2005-189632호 참조) 는 위상차의 역파장 분산을 나타내므로, 이와 같은 폴리카보네이트도 용도에 따라서는 바람직하게 사용할 수 있다.
폴리에스테르계 수지로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌나프탈레이트 (PEN) 등을 들 수 있고, 또, 이것에 플루오렌기를 갖는 모노머를 공중합한 폴리머는 위상차의 역파장 분산을 나타내므로, 이와 같은 폴리에스테르도 용도에 따라서는 바람직하게 사용할 수 있다.
폴리에틸렌나프탈레이트계 수지로는, 예를 들어, 나프탈렌디카르복실산의 저급 알킬에스테르와 에틸렌글리콜을 중축합시켜 제조한 폴리에틸렌나프탈레이트를 바람직하게 사용할 수 있다. 시판품으로는, 테오넥스 (테이진사 제조) 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
시클로올레핀계 수지로는, 고리형 올레핀 (시클로올레핀) 으로 이루어지는 모노머의 유닛을 갖는 수지이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 시클로올레핀계 수지는, 시클로올레핀 폴리머 (COP) 또는 시클로올레핀 코폴리머 (COC) 중 어느 것이어도 된다. 시클로올레핀 코폴리머란, 고리형 올레핀과 에틸렌 등의 올레핀의 공중합체인 비결정성의 고리형 올레핀계 수지를 말한다.
상기 고리형 올레핀으로는, 다고리형의 고리형 올레핀과 단고리형의 고리형 올레핀이 존재하고 있다. 이와 같은 다고리형의 고리형 올레핀으로는, 노르보르넨, 메틸노르보르넨, 디메틸노르보르넨, 에틸노르보르넨, 에틸리덴노르보르넨, 부틸노르보르넨, 디시클로펜타디엔, 디하이드로디시클로펜타디엔, 메틸디시클로펜타디엔, 디메틸디시클로펜타디엔, 테트라시클로도데센, 메틸테트라시클로도데센, 디메틸시클로테트라도데센, 트리시클로펜타디엔, 테트라시클로펜타디엔 등을 들 수 있다. 또, 단고리형의 고리형 올레핀으로는, 시클로부텐, 시클로펜텐, 시클로옥텐, 시클로옥타디엔, 시클로옥타트리엔, 시클로도데카트리엔 등을 들 수 있다.
시클로올레핀계 수지는, 시판품으로서도 입수 가능하고, 예를 들어, 닛폰 제온사 제조 「ZEONOR」, JSR 사 제조 「ARTON」, 폴리플라스틱사 제조 「TOPAS」, 미츠이 화학사 제조 「APEL」 등을 들 수 있다.
그 밖에, 원단 필름을 구성하는 수지로는, 일본 공개특허공보 2006-45369호에 기재된 수지 조성물이나, 일본 공개특허공보 2016-108544호에 기재된 알콕시신남산에스테르계 중합체도 사용할 수 있다.
시클로올레핀 수지에는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 예를 들어 일본 공개특허공보 평9-221577호, 일본 공개특허공보 평10-287732호에 기재되어 있는 특정한 탄화수소계 수지, 또는 공지된 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머, 고무질 중합체, 유기 미립자, 무기 미립자 등을 배합해도 되고, 특정한 파장 분산제, 당 에스테르 화합물, 산화 방지제, 박리 촉진제, 고무 입자, 가소제, 자외선 흡수제 등의 첨가제를 포함해도 된다.
<원단 필름의 제막법>
원단 필름의 제막 방법으로는, 이하에 나타내는 용액 유연 제막법이나 용융 유연 제막법이 있다. 이하, 각 제막법에 대해 설명한다.
(용액 유연 제막법)
용액 유연 제막법에서는, 수지 및 첨가제를 용제에 용해시켜 도프를 조제하는 공정, 도프를 벨트상 혹은 드럼상의 금속 지지체 상에 유연하는 공정, 유연한 도프를 유연막 (웨브) 으로서 건조시키는 공정, 금속 지지체로부터 웨브를 박리하는 공정, 웨브를 연신 또는 폭 유지하는 공정, 또한 웨브를 건조시키는 공정, 마무리된 필름을 권취하는 공정이 실시된다.
유연 공정의 금속 지지체는, 표면을 경면 마무리한 것이 바람직하고, 스테인리스 스틸 벨트 혹은 주물로 표면을 도금 마무리한 드럼이 바람직하게 사용된다. 금속 지지체의 표면 온도는, -50 ℃ ∼ 용제가 비등하여 발포하지 않는 온도 이하로 설정된다. 지지체 온도가 높은 편이 웨브의 건조 속도를 빠르게 할 수 있으므로 바람직하지만, 지나치게 높으면 웨브가 발포되거나, 평면성이 열화되거나 하는 경우가 있다.
바람직한 지지체 온도로는, 0 ∼ 100 ℃ 에서 적절히 결정되고, 5 ∼ 30 ℃ 가 더욱 바람직하다. 또는, 냉각시킴으로써 웨브를 겔화시켜 잔류 용매를 많이 포함한 상태에서 드럼으로부터 박리하는 것도 바람직한 방법이다. 금속 지지체의 온도를 제어하는 방법은 특별히 제한되지 않지만, 온풍 또는 냉풍을 분사하는 방법이나, 온수를 금속 지지체의 뒤쪽에 접촉시키는 방법이 있다. 온수를 사용하는 편이, 열의 전달이 효율적으로 실시되어, 금속 지지체의 온도가 일정해질 때까지의 시간이 짧아지기 때문에, 바람직하다.
온풍을 사용하는 경우에는, 용매의 증발 잠열에 의한 웨브의 온도 저하를 고려하여, 용매의 비점 이상의 온풍을 사용하면서, 발포도 방지하면서도 목적으로 하는 온도보다 높은 온도의 바람을 사용하는 경우가 있다.
특히, 유연으로부터 박리할 때까지의 사이에서 지지체의 온도 및 건조풍의 온도를 변경하여, 효율적으로 건조를 실시하는 것이 바람직하다.
제막되는 수지 필름이 양호한 평면성을 나타내기 위해서는, 금속 지지체로부터 웨브를 박리할 때의 잔류 용매량이 원하는 범위인 것이 바람직하다. 여기서, 잔류 용매량은 하기 식으로 정의된다.
잔류 용매량 (질량％ 또는 ％) = {(M - N)/N} × 100
또한, M 은 웨브 또는 필름을 제조 중 또는 제조 후의 임의의 시점에서 채취한 시료의 질량 (g) 이고, N 은 M 을 115 ℃ 에서 1 시간 가열한 후의 질량 (g) 이다.
필름 건조 공정에서는, 일반적으로 롤 건조 방식 (상하에 배치한 다수의 롤에 웨브를 교대로 통과시켜 건조시키는 방식) 이나 텐터 방식으로 웨브를 반송시키면서 건조시키는 방식이 채용된다.
(용융 유연 제막법)
용융 유연 제막법은, 수지 및 가소제 등의 첨가제를 포함하는 수지 조성물을, 유동성을 나타내는 온도까지 가열 용융하고, 그 후, 유동성을 갖는 용융물을 유연하여 필름을 제막하는 방법이다. 용융 유연에 의해 형성되는 방법은, 용융 압출 (성형) 법, 프레스 성형법, 인플레이션법, 사출 성형법, 블로우 성형법, 연신 성형법 등으로 분류할 수 있다. 이들 중에서, 기계적 강도 및 표면 정밀도 등이 우수한 필름이 얻어지는 용융 압출법이 바람직하다. 또, 용융 압출법에서 사용하는 복수의 원재료는, 통상, 미리 혼련하여 펠릿화해 두는 것이 바람직하다.
펠릿화는, 공지된 방법으로 실시하면 된다. 예를 들어, 건조 수지나 가소제, 그 밖에 첨가제를 피더로 압출기에 공급하고, 1 축이나 2 축의 압출기를 사용하여 혼련하고, 다이로부터 스트랜드상으로 압출하고, 수랭 또는 공랭하고, 커팅함으로써 펠릿화할 수 있다.
첨가제는, 압출기에 공급하기 전에 수지에 혼합해 두어도 되고, 첨가제 및 수지를 각각 개별 피더로 압출기에 공급해도 된다. 또, 입자나 산화 방지제 등의 소량의 첨가제는, 균일하게 혼합하기 위해, 사전에 수지에 혼합해 두는 것이 바람직하다.
압출기는, 전단력을 억제하여, 수지가 열화 (분자량 저하, 착색, 겔 생성 등) 되지 않게 펠릿화 가능하고 가능한 한 저온에서 가공하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 2 축 압출기의 경우, 깊은 홈 타입의 스크루를 사용하여, 동일한 방향으로 회전시키는 것이 바람직하다. 혼련의 균일성으로부터, 맞물림 타입이 바람직하다.
이상과 같이 하여 얻어진 펠릿을 사용하여 필름 제막을 실시한다. 물론, 펠릿화하지 않고, 원재료의 분말을 그대로 피더로 압출기에 공급하고, 그대로 필름 제막할 수도 있다.
상기 펠릿을 1 축이나 2 축 타입의 압출기를 사용하여, 압출시의 용융 온도를 200 ∼ 300 ℃ 정도로 하고, 리프 디스크 타입의 필터 등으로 여과하여 이물질을 제거한 후, T 다이로부터 필름상으로 유연하고, 냉각 롤과 탄성 터치 롤로 필름을 닙하고, 냉각 롤 상에서 고화 (固化) 시킨다.
공급 호퍼로부터 압출기로 상기 펠릿을 도입할 때에는, 진공하 또는 감압하나 불활성 가스 분위기하로 하여 산화 분해 등을 방지하는 것이 바람직하다.
압출 유량은, 기어 펌프를 도입하는 등을 하여 안정적으로 실시하는 것이 바람직하다. 또, 이물질의 제거에 사용하는 필터는, 스테인리스 섬유 소결 필터가 바람직하게 사용된다. 스테인리스 섬유 소결 필터는, 스테인리스 섬유체를 복잡하게 뒤얽힌 상태를 만들어 낸 후에 압축하여 접촉 지점을 소결하여 일체화한 것으로, 그 섬유의 굵기와 압축량에 의해 밀도를 바꾸어, 여과 정밀도를 조정할 수 있다.
가소제나 입자 등의 첨가제는, 미리 수지와 혼합해 두어도 되고, 압출기의 도중에 반죽하여 넣어도 된다. 균일하게 첨가하기 위해서, 스테틱 믹서 등의 혼합 장치를 사용하는 것이 바람직하다.
냉각 롤과 탄성 터치 롤로 필름을 닙할 때의 터치 롤측의 필름 온도는, 필름의 Tg (유리 전이 온도) 이상 Tg + 110 ℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 목적으로 사용하는 탄성체 표면을 갖는 롤은, 공지된 롤을 사용할 수 있다.
탄성 터치 롤은 협압 회전체라고도 한다. 탄성 터치 롤로는, 시판되고 있는 것을 사용할 수도 있다.
냉각 롤로부터 필름을 박리할 때에는, 장력을 제어하여 필름의 변형을 방지하는 것이 바람직하다.
또한, 상기한 각 제막법으로 제막되는 원단 필름은, 단층 혹은 2 층 이상의 적층 필름이어도 된다. 적층 필름은 공압출 성형법, 공유연 성형법, 필름 라미네이션법, 도포법 등의 공지된 방법으로 얻을 수 있다. 이들 중 공압출 성형법, 공유연 성형법이 바람직하다.
<원단 필름의 사양>
본 발명에 관련된 연신 전의 원단 필름의 두께는, 바람직하게는 10 ∼ 200 ㎛, 보다 바람직하게는 20 ∼ 100 ㎛ 의 범위 내이다. 또, 본 실시형태에서는, 후술하는 연신 존에 공급되는 원단 필름의 흐름 방향 (반송 방향) 의 두께 불균일 σm 은, 후술하는 경사 연신 텐터 입구에서의 필름의 인취 장력을 일정하게 유지하고, 배향각이나 리타데이션과 같은 광학 특성을 안정시키는 관점에서, 0.30 ㎛ 미만, 바람직하게는 0.25 ㎛ 미만, 더욱 바람직하게는 0.20 ㎛ 미만인 것이 바람직하다. 원단 필름의 흐름 방향의 두께 불균일 σm 이 0.30 ㎛ 이상이 되면, 경사 연신 필름의 리타데이션이나 배향각과 같은 광학 특성의 편차가 악화되는 경우가 있다.
또, 원단 필름으로서, 폭 방향의 두께 구배를 갖는 필름이 공급되어도 된다. 원단 필름의 두께의 구배는, 후공정의 연신이 완료한 위치에 있어서의 필름 두께를 가장 균일한 것으로 할 수 있도록, 실험적으로 두께 구배를 여러 가지로 변화시킨 필름을 연신함으로써, 경험적으로 구할 수 있다. 원단 필름의 두께의 구배는, 예를 들어, 두께가 두꺼운 측의 단부의 두께가, 두께가 얇은 측의 단부보다 0.5 ∼ 3 ％ 정도 두꺼워지도록 조정할 수 있다.
원단 필름의 폭은, 특별히 한정되지 않지만, 600 ∼ 2500 ㎜, 바람직하게는 800 ∼ 2000 ㎜ 의 범위 내로 할 수 있다.
원단 필름의 경사 연신시의 연신 온도에서의 바람직한 탄성률은, 영률로 나타내어, 0.01 ㎫ 이상 5000 ㎫ 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 ㎫ 이상 500 ㎫ 이하이다. 탄성률이 지나치게 낮으면, 연신시·연신 후의 수축률이 낮아져, 주름이 잘 사라지지 않게 된다. 또, 탄성률이 지나치게 높으면, 연신시에 가해지는 장력이 커져, 필름의 양측 테두리부를 유지하는 부분의 강도를 높게 할 필요가 생겨, 후공정의 텐터에 대한 부하가 커진다.
원단 필름으로는, 무배향인 것을 사용해도 되고, 미리 세로 방향 또는 가로 방향으로 배향을 갖는 필름이 공급되어도 된다. 또, 필요하면 원단 필름의 배향의 폭 방향의 분포가 궁형상, 이른바 보잉을 이루고 있어도 된다. 요점은, 원단 필름의 배향 상태를, 후공정의 연신이 완료한 위치에 있어서의 필름의 배향을 원하는 것으로 할 수 있도록 조정할 수 있다.
<경사 연신 필름의 사양>
본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 경사 연신 필름 (즉, 비트리밍 영역의 필름) 은, 두께가 디바이스의 경량화 및 플렉시블화에 대응할 수 있는 관점에서 25 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1 ∼ 20 ㎛ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.
또, 본 발명에 관련된 경사 연신 필름의 폭은, 특별히 한정되지 않지만, 1500 ∼ 3000 ㎜, 바람직하게는 1700 ∼ 2400 ㎜ 의 범위 내인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 관련된 경사 연신 필름의 NZ 계수가 1.3 미만인 것이, 시야각의 향상이라는 효과가 얻어지는 점에서 바람직하다.
본원에 있어서, 「NZ 계수」 란, 위상차 필름의 면내의 최대 (지상축 방향) 의 굴절률, 위상차 필름 면내에서 지상축에 직각인 방향 (진상축 방향) 의 굴절률, 및 두께 방향에 있어서의 위상차 필름의 굴절률을 각각 nx, ny, nz 로 했을 때, NZ 계수 = (nx - nz)/(nx - ny) 로 정의되는 값이다. 즉, Ro 와 Rt 의 비 (Rt/Ro + 0.5) 의 값이다.
상기 범위 내에 NZ 계수를 조제하는 수단으로는, 첨가재를 첨가하거나, 혹은 재료의 배합비를 바꾸고, 필름의 제막 방법 (유연 방법, 연신 온도, 배율, 제막 속도 등) 을 바꾸는 등의 수단을 들 수 있다.
또, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 경사 연신 필름에 있어서는, 배향각 θ 가 권취 방향에 대해, 예를 들어 0°보다 크고 90°미만의 범위로 경사져 있고, 적어도 1300 ㎜ 의 폭에 있어서, 폭 방향의 면내 리타데이션 Ro 의 편차가 3 ㎚ 이하, 배향각 θ 의 편차가 0.6°미만인 것이 바람직하다.
즉, 경사 연신 필름에 있어서, 면내 리타데이션 Ro 의 편차는, 폭 방향의 적어도 1300 ㎜ 에 있어서, 3 ㎚ 이하이고, 1 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 면내 리타데이션 Ro 의 편차를 상기 범위로 함으로써, 경사 연신 필름을 편광자층과 첩합 (貼合) 하여 원 편광판으로 하고, 이것을 유기 EL 표시 장치에 적용했을 때, 흑표시시의 외광 반사광의 누설에 의한 색 불균일을 억제할 수 있다. 또, 경사 연신 필름을 예를 들어 액정 표시 장치용의 위상차 필름으로서 사용한 경우에 표시 품질을 양호한 것으로 하는 것도 가능해진다.
또, 상기 경사 연신 필름에 있어서, 배향각 θ 의 편차는, 폭 방향의 적어도 1300 ㎜ 에 있어서, 0.6°미만이고, 0.4°미만인 것이 바람직하다. 배향각 θ 의 편차가 0.6°이상인 장척상의 경사 연신 필름을 편광자층과 첩합하여 원 편광판으로 하고, 이것을 유기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 설치하면, 광 누설이 발생하여, 명암의 콘트라스트를 저하시키는 경우가 있다.
또, 상기 경사 연신 필름의 면내 리타데이션 Ro 는, 사용되는 표시 장치의 설계에 의해 최적값이 선택된다. 또한, 상기 Ro 는, 면내 지상축 방향의 굴절률 nx 와 면내에서 상기 지상축에 직교하는 방향의 굴절률 ny 의 차에 필름의 평균 두께 d 를 곱한 값 (Ro = (nx - ny) × d) 이다.
<편광판>
도 8 은, 본 실시형태의 편광판 (50) 의 개략의 구성을 나타내는 분해 사시도이다. 편광판 (50) 은, 편광판 보호 필름 (51), 편광자층 (간단히 「편광자」 라고도 한다.) (52), 위상차 필름 (53) 을 이 순서로 적층하여 구성되어 있다. 편광판 보호 필름 (51) 은, 예를 들어 셀룰로오스에스테르 필름으로 구성되어 있지만, 다른 투명한 수지 필름 (예를 들어 시클로올레핀계 수지) 으로 구성되어도 된다. 또, 편광판 보호 필름 (51) 은, 시야각 확대 등의 광학적인 특성을 보상하는 광학 보상 필름으로 구성되어도 된다.
편광자층 (52) 로는, 요오드 또는 이색성 염료를 도프한 폴리비닐알코올을 연신한 것을 사용할 수 있다. 편광자층의 층두께는, 5 ∼ 40 ㎛, 바람직하게는 5 ∼ 30 ㎛ 이고, 특히 바람직하게는 5 ∼ 20 ㎛ 이다.
위상차 필름 (53) 은, 본 발명의 제조 방법으로 얻어진 경사 연신 필름으로 구성되어 있다. 위상차 필름 (53) 의 지상축은, 필름 면내에서, 직사각형상의 필름의 외형의 한 변 (예를 들어 변 (53a)) 에 대해 10 ∼ 80°기울어져 있다. 또한, 상기 변 (53a) 은, 장척상의 경사 연신 필름의 폭 방향에 대응하는 변이다. 필름 면내에서 변 (53a) 에 대한 지상축의 경사각의 바람직한 범위는, 30 ∼ 60°이고, 보다 바람직하게는 45°이다. 또, 위상차 필름 (53) 의 지상축과 편광자층 (52) 의 흡수축 (또는 투과축) 이 이루는 각도는, 예를 들어 10 ∼ 80°이고, 바람직하게는 15 ∼ 75°이고, 보다 바람직하게는 30 ∼ 60°이고, 더욱 바람직하게는 45°이다.
위상차 필름 (53) 의 편광자층 (52) 과는 반대측의 면에는, 용도에 맞추어, 다른 층 (예를 들어 하드 코트층, 저굴절률층, 반사 방지층, 액정 (포지티브 C 형 플레이트) 이 적절히 형성되어도 된다. 또, 위상차 필름 (53) 의 편광자층 (52) 측의 면에는, 접착 용이층이 형성되어도 된다.
본 실시형태의 편광판 (50) 은, 장척상의 편광판 보호 필름 (51), 장척상의 편광자층 (52), 장척상의 위상차 필름 (53) (장척상의 경사 연신 필름) 이 이 순서로 적층된 장척상의 편광판이어도 되고, 장척상의 편광판 (50) 을 길이 방향에 수직인 폭 방향을 따라 절단한 시트상의 편광판이어도 된다.
편광판 (50) 은, 일반적인 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 편광자층 (52) 과 위상차 필름 (53) 을 자외선 경화형 접착제 (UV 접착제) 로 접착하여, 편광판 (50) 을 제조할 수 있다. 또, 알칼리 비누화 처리한 위상차 필름 (53) 은, 폴리비닐알코올계 필름을 요오드 용액 중에 침지 연신하여 제조한 편광자층 (52) 의 일방의 면에, 완전 비누화형 폴리비닐알코올 수용액 (물풀) 을 사용하여 첩합되어도 된다. 또, 편광자층 (52) 과 편광판 보호 필름 (51) 의 접착에 대해서도, 자외선 경화형 접착제 또는 물풀을 사용할 수 있다.
(자외선 경화형 접착제의 조성)
편광판용의 자외선 경화형 접착제 조성물로는, 광 라디칼 중합을 이용한 광 라디칼 중합형 조성물, 광 카티온 중합을 이용한 광 카티온 중합형 조성물, 그리고 광 라디칼 중합 및 광 카티온 중합을 병용한 하이브리드형 조성물이 알려져 있다.
광 라디칼 중합형 조성물로는, 일본 공개특허공보 2008-009329호에 기재된 하이드록시기나 카르복시기 등의 극성기를 함유하는 라디칼 중합성 화합물 및 극성기를 함유하지 않는 라디칼 중합성 화합물을 특정 비율로 포함하는 조성물 등이 알려져 있다. 특히, 라디칼 중합성 화합물은, 라디칼 중합 가능한 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물인 것이 바람직하다. 라디칼 중합 가능한 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물의 바람직한 예에는, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물이 포함된다. (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물의 예에는, N 치환 (메트)아크릴아미드계 화합물, (메트)아크릴레이트계 화합물 등이 포함된다. (메트)아크릴아미드는, 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드를 의미한다.
또, 광 카티온 중합형 조성물로는, 일본 공개특허공보 2011-028234호에 개시되어 있는 바와 같은, (α) 카티온 중합성 화합물, (β) 광 카티온 중합 개시제, (γ) 380 ㎚ 보다 긴 파장의 광에 극대 흡수를 나타내는 광 증감제, 및 (δ) 나프탈렌계 광 증감 보조제의 각 성분을 함유하는 자외선 경화형 접착제 조성물을 들 수 있다. 단, 이 이외의 자외선 경화형 접착제가 사용되어도 된다.
(1) 전처리 공정
전처리 공정은, 위상차 필름 및 편광판 보호 필름 (여기서는, 이들을 종합하여 「보호 필름」 이라고 칭한다) 에 있어서의 편광자층과의 접착면에 접착 용이 처리를 실시하는 공정이다. 접착 용이 처리로는, 코로나 처리, 플라즈마 처리 등을 들 수 있다.
(자외선 경화형 접착제의 도포 공정)
자외선 경화형 접착제의 도포 공정으로는, 편광자층 및 보호 필름의 적어도 일방의 접착면에, 상기 자외선 경화형 접착제를 도포한다. 편광자층 또는 보호 필름의 표면에 직접, 자외선 경화형 접착제를 도포하는 경우, 그 도포 방법에 특별한 한정은 없다. 예를 들어, 닥터 블레이드, 와이어 바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터 등, 여러 가지 습식 도포 방식을 이용할 수 있다. 또, 편광자층과 보호 필름 사이에 자외선 경화형 접착제를 도포 (유연) 한 후, 롤러 등으로 가압하여 자외선 경화형 접착제를 균일하게 눌러서 넓히는 방법도 이용할 수 있다.
(2) 첩합 공정
상기의 방법에 의해 자외선 경화형 접착제를 도포한 후에는, 첩합 공정으로 처리된다. 이 첩합 공정에서는, 예를 들어, 앞의 도포 공정에서 편광자층의 표면에 자외선 경화형 접착제를 도포했을 경우, 거기에 보호 필름이 중첩된다. 또, 보호 필름의 표면에 자외선 경화형 접착제를 도포하는 방식의 경우에는, 거기에 편광자층이 중첩된다. 또, 편광자층과 보호 필름 사이에 자외선 경화형 접착제를 유연시킨 경우에는, 그 상태에서 편광자층과 보호 필름이 중첩된다. 그리고, 통상은, 이 상태에서 양면의 보호 필름측으로부터 가압 롤러 등으로 사이에 끼우고 가압하게 된다. 가압 롤러의 재질은, 금속이나 고무 등을 사용하는 것이 가능하다. 양면에 배치되는 가압 롤러는, 동일한 재질이어도 되고, 상이한 재질이어도 된다.
(3) 경화 공정
경화 공정에서는, 미경화의 자외선 경화형 접착제에 자외선을 조사하여, 카티온 중합성 화합물 (예를 들어, 에폭시 화합물이나 옥세탄 화합물) 이나 라디칼 중합성 화합물 (예를 들어, 아크릴레이트계 화합물, 아크릴아미드계 화합물 등) 을 포함하는 자외선 경화형 접착제층을 경화시키고, 자외선 경화형 접착제를 개재하여 중첩한 편광자층과 보호 필름을 접착시킨다. 편광자층의 양면에 보호 필름을 첩합하는 본 실시형태의 구성에 있어서는, 편광자층의 양면에 각각 자외선 경화형 접착제를 개재하여 보호 필름을 중첩한 상태에서, 자외선을 조사하여, 양면의 자외선 경화형 접착제를 동시에 경화시키는 것이 유리하다.
자외선의 조사 조건은, 자외선 경화형 접착제를 경화시킬 수 있는 조건이면, 임의의 적절한 조건을 채용할 수 있다. 자외선의 조사량은 적산 광량으로 50 ∼ 1500 mJ/㎠ 의 범위인 것이 바람직하고, 100 ∼ 500 mJ/㎠ 의 범위인 것이 더욱 바람직하다.
편광판의 제조 공정을 연속 라인으로 실시하는 경우, 라인 속도는, 접착제의 경화 시간에 따라 상이하지만, 바람직하게는 1 ∼ 500 m/min 의 범위, 보다 바람직하게는 5 ∼ 300 m/min 의 범위, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 100 m/min 의 범위이다. 라인 속도가 1 m/min 이상이면, 생산성을 확보할 수 있고, 또는 보호 필름에 대한 데미지를 억제할 수 있고, 내구성이 우수한 편광판을 제조할 수 있다. 또, 라인 속도가 500 m/min 이하이면, 자외선 경화형 접착제의 경화가 충분해져, 목적으로 하는 경도를 구비하고, 접착성이 우수한 자외선 경화형 접착제층을 형성할 수 있다.
<유기 EL 표시 장치>
도 9 는, 본 실시형태의 표시 장치의 일례인 유기 EL 표시 장치 (100) 의 개략의 구성을 분해하여 나타내는 단면도이다. 또한, 유기 EL 표시 장치 (100) 의 구성은, 이것에 한정되는 것은 아니다.
유기 EL 표시 장치 (100) 는, 표시 셀로서의 유기 EL 소자 (101) 상에, 접착층 (201) 을 개재하여 편광판 (301) 을 형성함으로써 구성되어 있다. 유기 EL 소자 (101) 는, 유리나 폴리이미드 등을 사용한 기판 (111) 상에, 순서대로, 금속 전극 (112), 발광층 (113), 투명 전극 (ITO 등) (114), 봉지층 (封止層) (115) 을 가지고 구성되어 있다. 또한, 금속 전극 (112) 은, 반사 전극과 투명 전극으로 구성되어 있어도 된다.
편광판 (301) 은, 유기 EL 소자 (101) 측으로부터 순서대로, λ/4 위상차 필름 (311), 접착층 (312), 편광자층 (313), 접착층 (314), 보호 필름 (315) 을 적층하여 이루어지고, 편광자층 (313) 이 λ/4 위상차 필름 (311) 과 보호 필름 (315) 에 의해 협지되어 있다. 편광자층 (313) 의 투과축 (또는 흡수축) 과, 본 발명의 제조 방법으로 얻어진 경사 연신 필름으로 이루어지는 λ/4 위상차 필름 (311) 의 지상축이 이루는 각도가 약 45°(또는 135°) 가 되도록 양자를 첩합함으로써, 편광판 (301) (원 편광판) 이 구성되어 있다. 또한, 편광판 (301) 의 보호 필름 (315), 편광자층 (313), λ/4 위상차 필름 (311) 은, 도 8 의 편광판 (50) 의 편광판 보호 필름 (51), 편광자층 (52), 위상차 필름 (53) 에 각각 대응하고 있다.
상기의 보호 필름 (315) 에는 경화층이 적층되어 있는 것이 바람직하다. 경화층은, 유기 EL 표시 장치의 표면의 흠집을 방지할 뿐만 아니라, 편광판 (301) 에 의한 휨을 방지하는 효과를 갖는다. 또한, 경화층 상에는, 반사 방지층을 가지고 있어도 된다. 상기 유기 EL 소자 (101) 자체의 두께는 1 ㎛ 정도이다.
상기의 구성에 있어서, 금속 전극 (112) 과 투명 전극 (114) 에 전압을 인가하면, 발광층 (113) 에 대해, 금속 전극 (112) 및 투명 전극 (114) 중에서 음극이 되는 전극으로부터 전자가 주입되고, 양극이 되는 전극으로부터 정공이 주입되고, 양자가 발광층 (113) 에서 재결합함으로써, 발광층 (113) 의 발광 특성에 대응한 가시광선의 발광이 발생한다. 발광층 (113) 에서 발생한 광은, 직접 또는 금속 전극 (112) 에서 반사된 후, 투명 전극 (114) 및 편광판 (301) 을 개재하여 외부로 취출되게 된다.
일반적으로, 유기 EL 표시 장치에 있어서는, 투명 기판 상에 금속 전극과 발광층과 투명 전극을 순서대로 적층하여 발광체인 소자 (유기 EL 소자) 가 형성되어 있다. 여기서, 발광층은, 여러 가지 유기 박막의 적층체이고, 예를 들어 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어지는 정공 주입층과, 안트라센 등의 형광성의 유기 고체로 이루어지는 발광층의 적층체나, 이와 같은 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어지는 전자 주입층의 적층체나, 이들 정공 주입층, 발광층, 전자 주입층의 적층체 등, 여러 가지 조합을 갖는 구성이 알려져 있다.
유기 EL 표시 장치는, 투명 전극과 금속 전극에 전압을 인가함으로써, 발광층에 정공과 전자가 주입되고, 이들 정공과 전자의 재결합에 의해 발생하는 에너지가 형광 물질을 여기하고, 여기된 형광 물질이 기저 상태로 되돌아갈 때에 광을 방사한다는 원리로 발광한다. 도중의 재결합이라는 메커니즘은, 일반적인 다이오드와 동일하고, 이러한 점에서도 예상할 수 있는 바와 같이, 전류와 발광 강도는 인가 전압에 대해 정류성을 수반하는 강한 비선형성을 나타낸다.
유기 EL 표시 장치에 있어서는, 발광층에서의 발광을 취출하기 위해서, 적어도 일방의 전극이 투명해야 하고, 통상 산화인듐주석 (ITO) 등의 투명 도전체로 형성한 투명 전극을 양극으로서 사용하고 있다. 한편, 전자 주입을 용이하게 하여 발광 효율을 높이기 위해서는, 음극에 일함수가 작은 물질을 사용하는 것이 중요하고, 통상 Mg-Ag, Al-Li 등의 금속 전극을 사용하고 있다.
이와 같은 구성의 유기 EL 표시 장치에 있어서, 발광층은, 두께 10 ㎚ 정도로 매우 얇은 막으로 형성되어 있다. 이 때문에, 발광층도 투명 전극과 동일하게, 광을 거의 완전히 투과한다. 그 결과, 비발광시에 투명 기판의 표면으로부터 입사하고, 투명 전극과 발광층을 투과하여 금속 전극에서 반사된 광이, 다시 투명 기판의 표면측으로 나오기 때문에, 외부에서 시인했을 때, 유기 EL 표시 장치의 표시면이 경면처럼 보인다.
본 실시형태의 원 편광판은, 이와 같은 외광 반사가 특히 문제가 되는 유기 EL 표시 장치에 적합하다.
즉, 유기 EL 소자 (101) 의 비발광시에, 실내 조명 등에 의해 유기 EL 소자 (101) 의 외부로부터 입사한 외광은, 편광판 (301) 의 편광자층 (313) 에 의해 반은 흡수되고, 나머지 반은 직선 편광으로서 투과하여, λ/4 위상차 필름 (311) 에 입사한다. λ/4 위상차 필름 (311) 에 입사한 광은, 편광자층 (313) 의 투과축과 λ/4 위상차 필름 (311) 의 지상축이 45°(또는 135°) 로 교차하고 있기 때문에, λ/4 위상차 필름 (311) 을 투과함으로써 원 편광으로 변환된다.
λ/4 위상차 필름 (311) 으로부터 출사된 원 편광은, 유기 EL 소자 (101) 의 금속 전극 (112) 에서 경면 반사할 때, 위상이 180 도 반전하여, 역회전의 원 편광으로서 반사된다. 이 반사광은, λ/4 위상차 필름 (311) 에 입사함으로써, 편광자층 (313) 의 투과축에 수직 (흡수축에 평행) 인 직선 편광으로 변환되기 때문에, 편광자층 (313) 에서 모두 흡수되어, 외부로 출사되지 않게 된다. 요컨대, 편광판 (301) 에 의해, 유기 EL 소자 (101) 에서의 외광 반사를 저감시킬 수 있다.
<액정 표시 장치>
도 10 은, 본 실시형태의 표시 장치의 다른 예인 액정 표시 장치 (400) 의 개략의 구성을 나타내는 단면도이다. 액정 표시 장치 (400) 는, 액정 셀 (401) 의 일방의 면측에, 편광판 (402) 을 배치하여 구성되어 있다.
액정 셀 (401) 은, 1 쌍의 기판으로 액정층을 협지한 표시 셀이다. 또한, 액정 셀 (401) 에 대해 편광판 (402) 과는 반대측에는, 편광판 (402) 과 크로스니콜 상태로 배치되는 다른 편광판과, 액정 셀 (401) 을 조명하는 백라이트가 형성되지만, 도 10 에서는, 그들의 도시를 생략하고 있다.
또, 액정 표시 장치 (400) 는, 편광판 (402) 에 대해 액정 셀 (401) 과는 반대측에, 프론트 윈도우 (403) 를 가지고 있어도 된다. 프론트 윈도우 (403) 는, 액정 표시 장치 (400) 의 외장 커버가 되는 것이고, 예를 들어 커버 유리로 구성되어 있다. 프론트 윈도우 (403) 와 편광판 (402) 사이에는, 예를 들어 자외선 경화형 수지로 이루어지는 충전재 (404) 가 충전되어 있다. 충전재 (404) 가 없는 경우에는, 프론트 윈도우 (403) 와 편광판 (402) 사이에 공기층이 형성되기 때문에, 프론트 윈도우 (403) 및 편광판 (402) 과 공기층의 계면에서의 광의 반사에 의해, 표시 화상의 시인성이 저하되는 경우가 있다. 그러나, 상기의 충전재 (404) 에 의해, 프론트 윈도우 (403) 와 편광판 (402) 사이에 공기층이 형성되지 않기 때문에, 상기 계면에서의 광의 반사에 의한 표시 화상의 시인성의 저하를 회피할 수 있다.
편광판 (402) 은, 소정의 직선 편광을 투과하는 편광자층 (411) 을 가지고 있다. 편광자층 (411) 의 일방의 면측 (액정 셀 (401) 과는 반대측) 에는, 접착층 (412) 을 개재하여, λ/4 위상차 필름 (413) 과, 자외선 경화형 수지로 이루어지는 경화층 (414) 이 이 순서로 적층되어 있다. 또, 편광자층 (411) 의 타방의 면측 (액정 셀 (401) 측) 에는, 접착층 (415) 을 개재하여 보호 필름 (416) 이 첩합되어 있다.
편광자층 (411) 은, 예를 들어 폴리비닐알코올 필름을 이색성 색소로 염색하고, 고배율 연신함으로써 얻어지는 것이다. 편광자층 (411) 은, 알칼리 처리 (비누화 처리라고도 한다) 된 후, 일방의 면측에 λ/4 위상차 필름 (413) 이 접착층 (412) 을 개재하여 첩합되고, 타방의 면측에 보호 필름 (416) 이 접착층 (415) 을 개재하여 첩합된다. 또한, 편광판 (402) 의 보호 필름 (416), 편광자층 (411), λ/4 위상차 필름 (413) 은, 도 8 의 편광판 (50) 의 편광판 보호 필름 (51), 편광자층 (52), 위상차 필름 (53) 에 각각 대응하고 있다. 접착층 (412·415) 은, 예를 들어 폴리비닐알코올 접착제 (PVA 접착제, 물풀) 로 이루어지는 층이지만, 자외선 경화형의 접착제 (UV 접착제) 로 이루어지는 층이어도 된다.
λ/4 위상차 필름 (413) 은, 투과광에 대해 파장의 1/4 정도의 면내 위상차를 부여하는 층이고, 본 발명의 제조 방법으로 얻어진 경사 연신 필름으로 구성된다. 또, λ/4 위상차 필름 (413) 의 지상축과 편광자층 (411) 의 흡수축이 이루는 각도 (교차각) 는, 예를 들어 30 ∼ 60°이고, 보다 바람직하게는 45°이다. 이로써, 편광자층 (411) 으로부터의 직선 편광은, λ/4 위상차 필름 (413) 에 의해 원 편광 또는 타원 편광으로 변환된다.
경화층 (414) (하드 코트층이라고도 한다) 은, 활성 에너지선 경화형 수지 (예를 들어 자외선 경화형 수지) 로 구성되어 있다.
보호 필름 (416) 은, 예를 들어 셀룰로오스계 수지 (셀룰로오스계 폴리머), 아크릴 수지, 고리형 폴리올레핀 (COP), 폴리카보네이트 (PC) 로 이루어지는 수지 필름으로 구성된다. 보호 필름 (416) 은, 간단히 편광자층 (411) 의 이면측을 보호하는 필름으로서 형성되어 있지만, 원하는 광학 보상 기능을 갖는 위상차 필름을 겸한 광학 필름으로서 형성되어도 된다.
또한, 액정 표시 장치의 경우, 액정 셀 (401) (액정 셀) 에 대해 편광판 (402) 과는 반대측에 배치되는 다른 편광판은, 편광자층의 표면을 2 개의 광학 필름으로 협지하여 구성되지만, 상기의 편광자층 및 광학 필름으로는, 편광판 (402) 의 편광자층 (411) 및 보호 필름 (416) 과 동일한 것을 사용할 수 있다.
또한, λ/4 위상차 필름 (413) 의 접착층 (412) 측에, λ/4 위상차 필름 (413) 의 접착성을 향상시키기 위한 접착 용이층이 형성되어도 된다. 접착 용이층은, λ/4 위상차 필름 (413) 의 접착층 (412) 측에 접착 용이 처리를 실시함으로써 형성된다. 접착 용이 처리로는, 코로나 (방전) 처리, 플라즈마 처리, 프레임 처리, 이트로 처리, 글로우 처리, 오존 처리, 프라이머 도포 처리 등이 있지만, 이 중 적어도 1 종이 실시되면 된다. 이들의 접착 용이 처리 중, 생산성의 관점에서는, 코로나 처리, 플라즈마 처리가 접착 용이 처리로서 바람직하다.
이와 같이, 편광판 (402) 이 액정 셀 (401) 에 대해 시인측에 위치하고 있고, 편광판 (402) 의 λ/4 위상차 필름 (413) 이, 편광자층 (411) 에 대해 액정 셀 (401) 과는 반대측에 위치하는 액정 표시 장치 (400) 의 구성에서는, 액정 셀 (401) 로부터 출사되고 시인측의 편광자층 (411) 을 투과한 직선 편광은, λ/4 위상차 필름 (413) 에서 원 편광 또는 타원 편광으로 변환된다. 이 때문에, 관찰자가 편광 선글라스를 장착하여 액정 표시 장치 (400) 의 표시 화상을 관찰하는 경우에, 편광자층 (411) 의 투과축과, 편광 선글라스의 투과축이 어떠한 각도를 이루고 있어도, 편광 선글라스의 투과축에 평행한 광의 성분을 관찰자의 눈으로 유도하여 표시 화상을 관찰시킬 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기 실시예에 있어서, 특별히 기재하지 않는 한, 조작은 실온 (25 ℃) 에서 실시된다. 또, 특별히 기재하지 않는 한, 「％」 및 「부」 는, 각각, 「질량％」 및 「질량부」 를 의미한다.
[경사 연신 필름 1 의 제조]
<원단 필름 B1 의 제조>
원단 필름 B1 로서의 지환식 올레핀 폴리머계 수지 필름 (COP 필름) 을, 이하의 제조 방법 (용융 유연 제막법) 에 의해 제조하였다.
질소 분위기하, 탈수한 시클로헥산 500 질량부에, 1-헥센 1.2 질량부, 디부틸에테르 0.15 질량부, 트리이소부틸알루미늄 0.30 질량부를 실온에서 반응기에 넣고 혼합한 후, 45 ℃ 로 유지하면서, 트리시클로[4.3.0.12,5]데카-3,7-디엔 (디시클로펜타디엔, 이하, DCP 로 약기) 20 질량부, 1,4-메타노-1,4,4a,9a-테트라하이드로플루오렌 (이하, MTF 로 약기) 140 질량부 및 8-메틸-테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]-도데카-3-엔 (이하, MTD 로 약기) 40 질량부로 이루어지는 노르보르넨계 모노머 혼합물과, 육염화텅스텐 (0.7 ％ 톨루엔 용액) 40 질량부를, 2 시간에 걸쳐 연속적으로 첨가하여 중합하였다. 중합 용액에 부틸글리시딜에테르 1.06 질량부와 이소프로필알코올 0.52 질량부를 첨가하여 중합 촉매를 불활성화하여 중합 반응을 정지시켰다.
이어서, 얻어진 개환 중합체를 함유하는 반응 용액 100 질량부에 대해, 시클로헥산 270 질량부를 첨가하고, 추가로 수소화 촉매로서 니켈-알루미나 촉매 (닛키 촉매 화성 (주) 제조) 5 질량부를 첨가하고, 수소에 의해 5 ㎫ 로 가압하여 교반하면서 온도 200 ℃ 까지 가온한 후, 4 시간 반응시켜, DCP/MTF/MTD 개환 중합체 수소화 폴리머를 20 ％ 함유하는 반응 용액을 얻었다.
여과에 의해 수소화 촉매를 제거한 후, 연질 중합체 ((주) 쿠라레 제조 ; 셉톤 2002) 및 산화 방지제 (치바 스페셜티·케미컬즈 (주) 제조 ; 이르가녹스 1010) 를, 얻어진 용액에 각각 첨가하여 용해시켰다 (모두 중합체 100 질량부당 0.1 질량부). 이어서, 용액으로부터, 용매인 시클로헥산 및 그 밖의 휘발 성분을, 원통형 농축 건조기 ((주) 히타치 제작소 제조) 를 사용하여 제거하고, 수소화 폴리머를 용융 상태로 압출기로부터 스트랜드상으로 압출하고, 냉각 후 펠릿화하여 회수하였다. 중합체 중의 각 노르보르넨계 모노머의 공중합 비율을, 중합 후의 용액 중의 잔류 노르보르넨류 조성 (가스 크로마토그래피법에 의한다) 으로부터 계산한 결과, DCP/MTF/MTD = 10/70/20 으로 거의 주입 조성과 동등하였다. 이 개환 중합체 수소 첨가물의 중량 평균 분자량 (Mw) 은 31,000, 분자량 분포 (Mw/Mn) 는 2.5, 수소 첨가율은 99.9 ％, 유리 전이 온도 Tg 는 134 ℃ 이었다.
얻어진 개환 중합체 수소 첨가물의 펠릿을, 공기를 유통시킨 열풍 건조기를 사용하여 70 ℃ 에서 2 시간 건조시켜 수분을 제거하였다. 이어서, 상기 펠릿을, 코트 행거 타입의 T 다이를 갖는 단축 압출기 (미츠비시 중공업 (주) 제조 : 스크루 직경 90 ㎜, T 다이립부 재질은 탄화텅스텐, 용융 수지와의 박리 강도 44 N) 를 사용하여 용융 압출 성형하여, 두께가 50 ㎛ 이고, 잔류 용매량이 10 ppm 인 지환식 올레핀 폴리머계 수지 필름 (COP 필름) 을 원단 필름 B1 로서 얻었다.
<경사 연신 공정>
상기에서 얻어진 원단 필름 B1 을, 본 발명에 관련된 경사 연신 장치를 사용하여, 이하에 나타내는 방법에 의해 연신하여, 경사 연신 필름 1 을 얻었다.
먼저, 필름의 조출 방향과 권취 방향이 이루는 각도 (선회각) 를 47°로 하였다. 그리고, 필름 조출 장치로부터 보내져 오는 원단 필름 B1 의 양단을, 제 1 클립 (레일의 내주측) 및 제 2 클립 (레일의 외주측) 으로 파지하였다.
또한, 원단 필름을 파지할 때에는, 제 1, 제 2 클립의 클립 레버를, 클립 클로저에 의해 움직임으로써 원단 필름을 파지한다. 또, 클립 파지시에는, 원단 필름의 양단을 동시에 제 1, 제 2 클립으로 동시에 파지하고, 또한 필름의 가로 방향에 평행한 축에 대해, 양단의 파지 위치를 연결하는 선화 (線畵) 병행이 되도록 파지한다.
이어서, 파지한 미연신의 원단 필름을 상기 제 1, 제 2 클립에 의해, 가열 존 내의 예열 존, 연신 존 및 열 고정 존을 통과시킴으로써 가열하고, 폭 방향으로 연신하여, 경사 연신 필름을 얻었다. 또한, 가열 및 연신할 때에 있어서의 필름 반송 속도는, 15 m/분으로 하고, 연신 온도를 두께에 따라, Tg + 10 ∼ Tg + 30 ℃ 의 범위에서 적절히 선택하여 실시하였다.
또, 연신 전후에 있어서의 필름의 연신 배율을 2 배로 하고, 연신 후의 필름의 두께가 25 ㎛, 폭이 1530 ㎜ 가 되도록 하였다. 상기 연신 후의 필름의 두께란, 필름폭 방향 20 ㎜ 피치로 측정한 평균 막두께이다.
또, 연신 후의 필름의, 필름폭 방향 50 ㎜ 피치로 측정한 평균 배향각은 45°이었다.
<트림 공정>
상기 경사 연신 공정에 의해 얻어진 경사 연신 필름 1 을 트리밍 장치에 보내고, 당해 경사 연신 필름 1 의 양단을 트리밍하였다.
트리밍 장치로는, 상기한 도 5 에 나타내는 장치를 사용하고, 선행측 슬릿 (9a) 및 지연측 슬릿 (9b) 은, 회전 가능하게 축지지된 원형날이고, 선행측 슬릿 (9a) 및 지연측 슬릿 (9b) 은, 경사 연신 필름의 반송에 따라 수동적으로 회전하도록 자유롭게 회전할 수 있도록 축지지되고, 지지체 (10) 가 구동 모터에 의해 경사 연신 필름의 반송 속도와 일치하도록 경사 연신 필름의 반송에 따라 회전 구동한다. 선행측 슬릿 (9a) 및 지연측 슬릿 (9b) 의 소재로는, 초강강재이고, 직경이 100 ㎜ 이었다.
또, 지지체 (지지 롤) (10) 는, 필름의 폭 방향을 따라 장척상을 이루고, 지지체 (10) 의 소재로는, 금속제로 하였다. 또한, 여기서 사용한 지지체는, 경면 가공이나 매트 가공은 실시하지 않는다.
또, 필름과 지지체의 접촉폭을 접촉폭 A 로 했을 때, A/(폭IN + 폭C + 폭OUT) × 100 (％) 의 값이 하기 표 I 에 나타내는 바와 같이 되도록 설정하였다.
이와 같은 트리밍 장치를 사용하여, 필름의 선행측 단부, 비트리밍 영역 및 지연측 단부의 각 폭 (폭IN, 폭c, 폭OUT) 과, 경사 연신 필름 1 의 선행측 단부의 트리밍 개시 위치와, 지연측 단부의 트리밍 개시 위치의 거리차가, 하기 표 I 에 나타내는 바와 같이 되도록 트리밍하였다.
<필름 인취 공정>
상기 트림 공정에서 트리밍된 경사 연신 필름의, 선행측 단부, 비트리밍 영역 및 지연측 단부를 각각 필름 인취 장치에 의해 인취하였다.
여기서, 경사 연신 필름의 선행측 단부, 비트리밍 영역 및 지연측 단부의 각 인취 장력 (TIN, Tc, TOUT) 이 하기 표 I 에 나타내는 바와 같이 되도록, 롤에 가해지는 하중을 제어하여 필름을 인취하였다.
[경사 연신 필름 2 ∼ 15 및 19 ∼ 21 의 제조]
상기 경사 연신 필름 1 의 제조에 있어서, 이하의 점을 변경한 것 이외에는 동일하게 실시하였다.
경사 연신 공정에 있어서, 연신 후의 경사 연신 필름의 두께·필름의 폭이 하기 표 I 에 나타내는 바와 같이 되도록 연신하였다. 또한, 경사 연신 필름 2, 20 및 21 의 제조에 있어서는, 원단 필름 B1 의 두께가, 각각 30 ㎛, 90 ㎛, 24 ㎛ (즉, 경사 연신 필름의 두께의 2 배의 두께) 가 되도록 제조한 것을 사용하였다.
트림 공정에 있어서, 필름의 선행측 단부, 비트리밍 영역 및 지연측 단부의 각 폭 (폭IN, 폭c, 폭OUT) 과, 경사 연신 필름의 선행측 단부의 트리밍 개시 위치와, 지연측 단부의 트리밍 개시 위치의 거리차가, 하기 표 I 에 나타내는 바와 같이 되도록 트리밍하였다.
필름 인취 공정에 있어서, 경사 연신 필름의 선행측 단부, 비트리밍 영역 및 지연측 단부의 각 인취 장력 (TIN, Tc, TOUT) 이 하기 표 I 에 나타내는 바와 같이 되도록 필름을 인취하였다.
[경사 연신 필름 16 및 18 의 제조]
상기 경사 연신 필름 2 ∼ 15 및 19 ∼ 21 의 제조에 있어서, 이하의 점을 변경한 것 이외에는 동일하게 실시하였다.
트리밍 장치의 지지체 (지지 롤) 로서, 금속제로 경면 가공된 롤 (하기 표 I 중, 「지지체 A」 로 표기.) 을 사용하고, 또한, 필름과 지지체의 접촉폭을 접촉폭 A 로 했을 때, A/(폭IN + 폭C + 폭OUT) × 100 (％) 의 값이 하기 표 I 에 나타내는 바와 같이 되도록 설정하였다.
[경사 연신 필름 17 의 제조]
상기 경사 연신 필름 2 ∼ 15 및 19 ∼ 21 의 제조에 있어서, 이하의 점을 변경한 것 이외에는 동일하게 실시하였다.
트리밍 장치의 지지체 (지지 롤) 는, 금속제로 매트 가공된 롤 (하기 표 I 중, 「지지체 B」 로 표기.) 을 사용하고, 또한, 필름과 지지체의 접촉폭을 접촉폭 A 로 했을 때, A/(폭IN + 폭C + 폭OUT) × 100 (％) 의 값이 하기 표 I 에 나타내는 바와 같이 되도록 설정하였다.
[경사 연신 필름 22 의 제조]
상기 경사 연신 필름 2 ∼ 15 및 19 ∼ 21 의 제조에 있어서, 이하의 점을 변경한 것 이외에는 동일하게 실시하였다.
선행측 슬릿 (9a) 및 지연측 슬릿 (9b) 에서의 트리밍 방법을 CO2 레이저 광 조사 장치 (파장 10.6 ㎛, 레이저 광 출력 30 W) 를 사용하여 필름을 절단하였다.
[경사 연신 필름 23 의 제조]
상기 경사 연신 필름 13 의 제조에 있어서, 이하의 원단 필름 B2 를 사용한 것 이외에는 동일하게 실시하였다.
<원단 필름 B2 의 제조>
(시클로올레핀 수지)
시클로올레핀 수지로서, 이하와 같이 하여 합성한 시클로올레핀 수지 COP1 을 준비하였다.
[화학식 1]
Figure pat00001
(시클로올레핀 수지 COP1 의 합성)
상기 구조식으로 나타내는 8-메톡시카르보닐-8-메틸테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]-3-도데센 50 g, 분자량 조절제의 1-헥센 2.3 g 및 톨루엔 100 g 을, 질소 치환한 반응 용기에 주입하고, 80 ℃ 로 가열하였다. 이것에 트리에틸알루미늄 (0.6 몰/L) 의 톨루엔 용액 0.09 ㎖, 메탄올 변성 WCl6 의 톨루엔 용액 (0.025 몰/L) 0.29 ㎖ 를 첨가하고, 80 ℃ 에서 3 시간 반응시킴으로써 중합체를 얻었다.
이어서, 얻어진 개환 공중합체 용액을 오토클레이브에 넣고, 추가로 톨루엔을 100 g 첨가하였다. 수첨 촉매인 RuHCl(CO)[P(C6H5)]3 을 모노머 주입량에 대해 2500 ppm 첨가하고, 수소 가스압을 9 ∼ 10 ㎫ 로 하고, 160 ∼ 165 ℃ 에서 3 시간의 반응을 실시하였다. 반응 종료 후, 다량의 메탄올 용액에 침전시킴으로써 수소 첨가물을 얻었다. 얻어진 개환 중합체의 수소 첨가물인 시클로올레핀 수지 COP1 은, 유리 전이 온도 (Tg) = 167 ℃, 중량 평균 분자량 (Mw) = 13.5 × 104, 분자량 분포 (Mw/Mn) = 3.06 이었다.
(미립자 분산액의 조제)
12 질량부의 미립자 (아에로질 R972V, 닛폰 아에로질 (주) 제조) 와, 88 질량부의 에탄올을, 디졸버로 50 분간 교반 혼합한 후, 만톤 가울리로로 분산시켜, 미립자 분산액을 조제하였다.
다음으로, 용해 탱크 중에서 교반되어 있는 디클로로메탄 (100 질량부) 에, 100 질량부의 미립자 분산액을 천천히 첨가하였다. 또한, 이차 입자의 입경이 소정의 크기가 되도록 아트라이터로 분산을 실시하였다. 이것을 닛폰 정선 (주) 제조의 파인멧 NF 로 여과하여, 미립자 첨가액을 조제하였다.
(주도프의 조제)
하기 조성의 주도프를 조제하였다. 먼저 가압 용해 탱크에 디클로로메탄 및 에탄올을 첨가하였다. 디클로로메탄이 들어간 가압 용해 탱크에, 시클로올레핀 수지 COP1, 미립자 첨가액을 교반하면서 투입하였다. 이것을 가열하고, 교반하면서 수지를 용해시키고, 이것을 아즈미 여과지 (주) 제조의 아즈미 여과지 No.244 를 사용하여 여과하여, 주도프를 조제하였다.
<주도프의 조성>
시클로올레핀 수지 COP1 100 질량부
디클로로메탄 302 질량부
에탄올 18 질량부
미립자 첨가액 10 질량부
(원단 필름 B2 의 제막)
상기 도프를 사용하여, 용액 유연 제막법에 의해, 막두께 50 ㎛ 의 원단 필름 B2 를 제막하였다. 요컨대, 80 m/min 의 속도로 구동되는 SUS316 제의 두께 2 ㎜ 로 이루어지는 지지체 상에, 유연 다이로부터 도프를 유연하고, 지지체 상에서 도프를 건조시켜 유연막을 형성한 후, 지지체의 이동에 의해 반송되는 상기 유연막을, 지지체로부터 박리하여 원단 필름 B2 를 얻었다.
Figure pat00002
[원 편광판 1 ∼ 23 의 제조]
상기 경사 연신 필름 1 ∼ 23 의 제조에 있어서, 필름 인취 공정에서 인취된 필름의 비트리밍 영역을 사용하여, 이하와 같이 하여 원 편광판 1 ∼ 23 을 각각 제조하였다.
두께 120 ㎛ 의 폴리비닐알코올 필름을, 1 축 연신하고 (온도 110 ℃, 연신 배율 5 배), 요오드 0.075 g, 요오드화칼륨 5 g, 물 100 g 으로 이루어지는 수용액에 60 초간 침지시키고, 이어서 요오드화칼륨 6 g, 붕산 7.5 g, 물 100 g 으로 이루어지는 68 ℃ 의 수용액에 침지시켰다. 침지 후의 필름을 수세, 건조시켜, 편광자층을 얻었다.
계속해서, 제조한 경사 연신 필름 1 을, 폴리비닐알코올 5 ％ 수용액을 점착제로 하여, 상기 편광자층의 편면에 첩합하였다. 그 때, 편광자층의 투과축과 경사 연신 필름 1 의 지상축이 45°의 방향이 되도록 첩합하였다. 그리고, 편광자층의 다른 일방의 면에, 알칼리 비누화 처리를 한 코니카 미놀타 택 필름 KC4UAH (코니카 미놀타 (주) 제조) 를, 동일하게 첩합하여 원 편광판 1 을 제조하였다. 원 편광판 2 ∼ 23 에 있어서도, 각 경사 연신 필름 2 ∼ 22 를 사용하여 동일하게 하여 제조하였다.
[유기 EL 표시 장치 1 ∼ 23 의 제조]
유리 기판 상에 스퍼터링법에 의해 두께 80 ㎚ 의 크롬으로 이루어지는 반사 전극을 제막하였다. 다음으로, 반사 전극 상에 양극으로서 ITO (산화인듐주석) 를 스퍼터링법으로 두께 40 ㎚ 로 제막하였다. 계속해서, 양극 상에 정공 수송층으로서 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-폴리스티렌술포네이트 (PEDOT : PSS) 를 스퍼터링법으로 두께 80 ㎚ 로 제막하였다. 그 후, 정공 수송층 상에 섀도 마스크를 사용하여, RGB 각각의 발광층을 100 ㎚ 의 막두께로 형성하였다.
또한, 발광층 상에 전자가 효율적으로 주입할 수 있는 일함수가 낮은 제 1 음극으로서 칼슘을 진공 증착법에 의해 4 ㎚ 의 두께로 제막하였다. 그 후, 제 1 음극 상에 제 2 음극으로서 알루미늄을 2 ㎚ 의 두께로 제막하였다. 여기서, 제 2 음극으로서 사용한 알루미늄은, 그 위에 형성되는 투명 전극을 스퍼터링법에 의해 제막할 때, 제 1 음극인 칼슘이 화학적 변질되는 것을 방지하는 역할이 있다. 이상과 같이 하여, 유기 발광층을 얻었다.
다음으로, 음극 상에 스퍼터링법에 의해 투명 도전막을 80 ㎚ 의 두께로 제막하였다. 여기서 투명 도전막으로는 ITO 를 사용하였다. 또한, 투명 도전막 상에 CVD 법 (화학 증착법) 에 의해 질화규소를 200 ㎚ 제막함으로써, 절연막으로 하였다. 이로써, 유기 EL 소자를 제조하였다. 상기 제조한 유기 EL 소자의 크기는 1296 ㎜ × 784 ㎜ 이었다.
상기 제조한 유기 EL 소자의 절연막 상에, 상기 서술한 바와 같이 하여 제조한 원 편광판 1 ∼ 23 을, 100 m 간격으로 복수장, 경사 연신 필름의 면이 유기 EL 소자의 절연막의 면을 향하도록 점착제로 고정화시킨다. 이로써, 유기 EL 표시 장치 1 ∼ 23 을 제조하였다.
[평가]
<파단 빈도>
상기 원단 필름의 조출 공정으로부터 상기 필름 인취 공정까지를 연속해서 100000 m 가공했을 때의 필름의 파단 빈도를 하기의 기준에 따라 평가하였다. 랭크 2 ∼ 4 를 실용상 문제 없는 레벨로 하였다.
(기준)
랭크 1 : 연속 100000 m 에서 파단 빈도가 10 회 이상
랭크 2 : 연속 100000 m 에서 파단 빈도가 4 회 이상 ∼ 10 회 미만
랭크 3 : 연속 100000 m 에서 파단 빈도가 1 ∼ 3 회
랭크 4 : 연속 100000 m 에서 파단 빈도가 0 회
<색미 (色味)>
상기에서 제조한 각 유기 EL 표시 장치에 있어서, 이하의 기준에 기초하여, 흑표시시의 색미 평가를 실시하였다. 랭크 2 ∼ 4 를 실용상 문제 없는 레벨로 하였다.
(기준)
랭크 1 : 10 장 중, 6 장 이상이 화면 상에서의 색미에 약간 차가 보이거나, 또는 10 장 중, 1 장 이상, 화면 상에서의 색미에 현저하게 차가 보인다.
랭크 2 : 10 장 중, 3 ∼ 5 장이 화면 상에서의 색미에 차가 약간 보인다.
랭크 3 : 10 장 중, 1 ∼ 2 장이 화면 상에서의 색미에 차가 약간 보인다.
랭크 4 : 10 장 중 모두가 화면 상에서의 색미에 차가 보이지 않는다.
Figure pat00003
상기 결과에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 제조 방법을 사용하여 얻어진 경사 연신 필름은, 필름의 파단 빈도가 비교예의 경우에 비해 매우 적어, 트림 공정 후의 파단 방지에 효과적이고, 생산성 높고 안정적으로 생산할 수 있는 것이 관찰된다. 또, 이와 같은 경사 연신 필름을 사용하여 제조한 유기 EL 표시 장치에 있어서도, 품질이 양호하다는 것을 알 수 있다.
1 경사 연신 장치
2 경사 연신 텐터
3 필름 조출 장치
4a 선행측 단부의 필름 인취 장치
4b 비트리밍 영역의 필름 인취 장치
4c 지연측 단부의 필름 인취 장치
5, 8 반송 롤러
6 내측의 가이드 레일
7 외측의 가이드 레일
9a 선행측 슬릿
9b 지연측 슬릿
10 지지체
10a 내측 지지체
10b 외측 지지체
10c, 10d 홈부
11, 12 가이드 레일 개시 위치
13, 14 가이드 레일 종료 위치
15 원단 필름 또는 경사 연신 필름
90 트리밍 장치
Ci, Co 파지구
A 접촉폭
X 선행측 단부에 있어서의 지지체의 정점
Y 지연측 단부에 있어서의 지지체의 정점
IN 선행측 단부
C 비트리밍 영역
OUT 지연측 단부
50 편광판
52 편광자층
53 위상차 필름 (경사 연신 필름)
100 유기 EL 표시 장치
101 유기 EL 소자 (표시 셀)
301 편광판
311 λ/4 위상차 필름 (경사 연신 필름)
313 편광자층
400 액정 표시 장치
401 액정 셀 (표시 셀)
402 편광판
411 편광자층
413 λ/4 위상차 필름 (경사 연신 필름)

Claims (8)

  1. 필름의 폭 방향의 양단을 1 쌍의 파지구로 파지하면서, 일방의 파지구를 상대적으로 선행시키고, 타방의 파지구를 상대적으로 지연시켜 상기 필름을 반송함으로써, 상기 필름을 폭 방향에 대해 경사 방향으로 연신하는 경사 연신 공정,
    상기 필름을 상기 연신 공정에 의해 연신한 경사 연신 필름의 단부를 트리밍하는 트림 공정,
    및 선행측의 트리밍된 상기 경사 연신 필름의 단부인 선행측 단부, 지연측의 트리밍된 상기 경사 연신 필름의 단부인 지연측 단부, 및 상기 경사 연신 필름의 비트리밍 영역을 인취하는 필름 인취 공정을 포함하는 경사 연신 필름의 제조 방법으로서,
    상기 선행측 단부의 인취 장력을 TIN, 및 비트리밍 영역의 인취 장력을 TC 로 하고, 상기 선행측 단부의 필름 단부폭을 폭IN, 및 비트리밍 영역의 필름폭을 폭C 로 했을 경우, 이하 식 (1) 을 만족하는 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
    식 (1) : [TC/폭C] < [TIN/폭IN]
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지연측 단부의 인취 장력을 TOUT, 상기 지연측 단부의 필름 단부폭을 폭OUT 으로 했을 경우, 이하 식 (2) 를 만족하는 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
    식 (2) : 0.8 < [TC/폭C]/[TOUT/폭OUT] < [TIN/폭IN]/[TC/폭C] < 4.0
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 트림 공정에 있어서, 상기 경사 연신 필름의 상기 선행측 단부의 트리밍 개시 위치와, 상기 지연측 단부의 트리밍 개시 위치의 거리차가 ±200 ㎜ 의 범위 내인 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트림 공정에 있어서, 상기 경사 연신 필름의 상기 선행측 단부와, 상기 지연측 단부를 동시, 또는 ±3 초 이내에 트리밍하는 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트림 공정에 있어서, 트리밍되는 상기 선행측 단부, 상기 지연측 단부 및 상기 비트리밍 영역의 각 폭이, 이하 식 (3) 또는 식 (4) 를 만족하는 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
    식 (3) : 15 ％ < (폭IN/폭C) × 100 (％) < 40 ％
    식 (4) : 15 ％ < (폭OUT/폭C) × 100 (％) < 40 ％
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트림 공정에 있어서, 상기 경사 연신 필름과, 당해 경사 연신 필름을 지지하는 지지체의 접촉폭을 접촉폭 A 로 했을 때, 이하 식 (5) 를 만족하는 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
    식 (5) : 0 ％ < A/(폭IN + 폭C + 폭OUT) × 100 (％) < 10 ％
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경사 연신 필름의 두께가 25 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경사 연신 필름의 NZ 계수가 1.3 미만인 것을 특징으로 하는 경사 연신 필름의 제조 방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013118187A1 (ja) 2012-02-09 2013-08-15 コニカミノルタ株式会社 長尺延伸フィルムの製造方法
WO2013125195A1 (ja) 2012-02-21 2013-08-29 コニカミノルタ株式会社 長尺延伸フィルムの製造方法
JP2015003368A (ja) 2013-06-21 2015-01-08 日本ゼオン株式会社 トリミング装置、及び、光学フィルムの製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0912449D0 (en) * 2009-07-17 2009-08-26 Rasmussen O B Method of an apparatus for manufacture of a laminate comprising an oriented and fine-waved film, and resultant products
JP5617608B2 (ja) * 2010-12-24 2014-11-05 日本ゼオン株式会社 フィルム耳の切取回収装置、長尺の光学フィルムの製造方法、及びフィルム耳の巻回体の製造方法
WO2013128599A1 (ja) * 2012-02-29 2013-09-06 コニカミノルタ株式会社 長尺斜め延伸フィルムの製造方法および製造装置
KR101728618B1 (ko) * 2012-11-06 2017-04-19 코니카 미놀타 가부시키가이샤 긴 연신 필름의 제조 방법
JP2014097561A (ja) * 2012-11-16 2014-05-29 Nippon Shokubai Co Ltd フィルム端部の処理方法およびフィルムの製造方法
JP6903001B2 (ja) * 2015-03-20 2021-07-14 コニカミノルタ株式会社 斜め延伸フィルムの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013118187A1 (ja) 2012-02-09 2013-08-15 コニカミノルタ株式会社 長尺延伸フィルムの製造方法
WO2013125195A1 (ja) 2012-02-21 2013-08-29 コニカミノルタ株式会社 長尺延伸フィルムの製造方法
JP2015003368A (ja) 2013-06-21 2015-01-08 日本ゼオン株式会社 トリミング装置、及び、光学フィルムの製造方法

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