KR20230063870A - 관통공을 지닌 필름의 제조 방법 및 원편광판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 관통공 주위의 변색을 저감할 수 있는 관통공을 지닌 필름의 제조 방법 및 원편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
관통공을 지닌 필름의 제조 방법은, 필름 적층체(200)의 두께 방향과 평행하게 엔드밀(300)의 축을 배치한 상태에서, 엔드밀을 적층체의 두께 방향으로, 적층체의 두께 미만의 거리(L)만큼 상대 이동시킴으로써, 적층체에 구멍부(200H1)를 형성하는 A1 공정과, A1 공정 후에, 엔드밀을, 구멍부(200H1)의 내주면을 따라 상대 이동시켜 구멍부의 내경을 확대하는 A2 공정을 순서대로 행하는 A 공정을 구비한다. 각 필름은 액정 위상차판을 포함하고, A 공정을 2회 이상 반복하여 적층체에 관통공을 형성한다.
관통공을 지닌 필름의 제조 방법은, 필름 적층체(200)의 두께 방향과 평행하게 엔드밀(300)의 축을 배치한 상태에서, 엔드밀을 적층체의 두께 방향으로, 적층체의 두께 미만의 거리(L)만큼 상대 이동시킴으로써, 적층체에 구멍부(200H1)를 형성하는 A1 공정과, A1 공정 후에, 엔드밀을, 구멍부(200H1)의 내주면을 따라 상대 이동시켜 구멍부의 내경을 확대하는 A2 공정을 순서대로 행하는 A 공정을 구비한다. 각 필름은 액정 위상차판을 포함하고, A 공정을 2회 이상 반복하여 적층체에 관통공을 형성한다.
Description
본 발명은 관통공을 지닌 필름의 제조 방법 및 원편광판에 관한 것이다.
최근에는, 스마트폰 등의 화상 표시 장치의 카메라 홀의 소직경화가 진전되고 있고, 예컨대 편광판에 대하여 직경이 2∼3 ㎜ 정도인 관통공이 형성되는 경우가 있다. 편광판에 소직경의 관통공을 형성하는 방법으로서, 레이저 가공 및 엔드밀 가공이 있다.
레이저 가공에서는, 관통공의 직경을 작게 하는 것이 용이하지만, 레이저의 열 등에 의해 편광자가 개질되고, 관통공 주위에 편광 성능을 갖지 않는 편광 해소부가 반드시 형성된다고 하는 문제가 있다.
한편, 엔드밀 가공에서는, 관통공 주위에 편광 해소부는 형성되기 어렵지만, 관통공의 직경이 작아지면, 관통공 주위에 변색부가 형성되는 경우가 있는 것이 판명되었다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 관통공 주위의 변색을 저감할 수 있는 관통공을 지닌 필름의 제조 방법 및 원편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 관통공을 지닌 필름의 제조 방법은, 필름 적층체의 두께 방향과 평행하게 엔드밀의 축을 배치한 상태에서, 상기 엔드밀을 상기 적층체의 두께 방향으로, 상기 적층체의 두께 미만의 거리만큼 상대 이동시킴으로써, 상기 적층체에 구멍부를 형성하는 A1 공정과,
상기 A1 공정 후에, 엔드밀을, 상기 구멍부의 내주면을 따라 상대 이동시켜 상기 구멍부의 내경을 확대하는 A2 공정을 순서대로 행하는 A 공정을 구비한다. 각 상기 필름은 액정 위상차판을 포함한다. 이 방법은, 상기 A 공정을 2회 이상 반복하여 상기 적층체에 관통공을 형성한다.
각 상기 A1 공정에 있어서의 상기 상대 이동의 거리가 1.5 ㎜ 이하일 수 있다.
상기 방법은, 상기 A 공정을 2회 이상 반복하여 상기 적층체에 관통공을 형성한 후에, 관통공의 내주면 전체를 엔드밀로 추가로 0.01∼0.10 ㎜의 두께로 절삭하는 B 공정을 더 포함할 수 있다.
상기 A1 공정 및 상기 A2 공정에 있어서, 상기 적층체의 부스러기가 상기 엔드밀의 손잡이부측을 향해 배출되도록 상기 엔드밀을 회전시킬 수 있다.
상기 A1 공정 및 상기 A2 공정에 있어서, 상기 엔드밀의 축에 대하여 비스듬하게, 또한, 상기 엔드밀의 손잡이부로부터 날부를 향하는 방향으로 드라이아이스 스노우를 분사할 수 있다.
각 상기 필름은 편광자를 더 포함할 수 있다.
상기 필름은 화상 표시 장치용 필름일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 원편광판은, 적어도 한쪽 면에 보호막이 부여된 편광자, 및 액정 위상차판을 이 순서대로 구비하는 원편광판으로서,
2.5 ㎜ 이하의 직경의 관통공을 가지며,
상기 관통공 주위에 있는 위상차 어긋남 영역(Q)의 최대폭이 30 ㎛ 이하이다.
상기 관통공 주위로부터 폭 30 ㎛의 환형 영역은 편광 기능을 가질 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 적층체는 상기 원편광판의 적층체이다.
본 발명에 따르면, 관통공 주위의 변색을 저감할 수 있는 관통공을 지닌 필름의 제조 방법 및 원편광판이 제공된다.
도 1은 필름(100)의 적층체(200)의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 2는 액정 위상차판(10)의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 3은 필름(100)의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 4의 (a)∼(c)는 편광판(30)의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 5는 위상차 필름(70)의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 6의 (a)∼(d)는 필름(100)의 적층체(200)에 대하여 행하는 A1 공정, A2 공정, A1 공정, A2 공정을 순서대로 나타낸 모식 사시도이다.
도 7의 (a)는 적층체(200)에 관통공(200HT)이 형성된 상태를 나타낸 모식 사시도이고, 도 7의 (b)는 관통공(200HT)에 대하여 B 공정을 행하는 상태를 나타낸 모식 사시도이다.
도 8의 (a) 및 (b)는 엔드밀의 회전 방향과 가공 부스러기 배출 방향의 관계, 및 드라이아이스 스노우의 분사 방향을 나타낸 측면도이다.
도 9는 필름의 관통공(100HT) 주위의 확대도이다.
도 2는 액정 위상차판(10)의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 3은 필름(100)의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 4의 (a)∼(c)는 편광판(30)의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 5는 위상차 필름(70)의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 6의 (a)∼(d)는 필름(100)의 적층체(200)에 대하여 행하는 A1 공정, A2 공정, A1 공정, A2 공정을 순서대로 나타낸 모식 사시도이다.
도 7의 (a)는 적층체(200)에 관통공(200HT)이 형성된 상태를 나타낸 모식 사시도이고, 도 7의 (b)는 관통공(200HT)에 대하여 B 공정을 행하는 상태를 나타낸 모식 사시도이다.
도 8의 (a) 및 (b)는 엔드밀의 회전 방향과 가공 부스러기 배출 방향의 관계, 및 드라이아이스 스노우의 분사 방향을 나타낸 측면도이다.
도 9는 필름의 관통공(100HT) 주위의 확대도이다.
도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다.
(필름 적층체)
처음에, 도 1에 도시된 바와 같이, 필름(100)의 적층체(200)를 준비한다. 각 필름(100)은 단층 필름이어도 좋고, 적층 필름이어도 좋다. 적층체(200)의 두께는 3 ㎜ 이상, 4 ㎜ 이상, 5 ㎜ 이상, 6 ㎜ 이상일 수 있고, 20 ㎜ 이하일 수 있으며, 15 ㎜ 이하일 수 있고, 10 ㎜ 이하여도 좋다. 적층체(200)의 양 표면은 PET 등의 프로텍트 필름(140)을 갖고 있어도 좋다. 각 필름(100)의 두께는 30∼500 ㎛일 수 있다.
(필름)
각 필름(100)은 액정 위상차판을 포함한다. 액정 위상차판의 예를 도 2에 나타낸다. 액정 위상차판(10)은, 배향된 중합성 액정 화합물의 경화물층(이하, 액정위상차층이라고 칭하는 경우가 있음)(14)을 가지며, 또한 경화물층(14)에 접하는 배향층(12)을 가질 수 있다.
중합성 액정 화합물이란, 중합성 작용기(바람직하게는 광중합성 작용기)를 갖는 액정 화합물이다.
광중합성 작용기란, 광중합 개시제로부터 발생한 활성 라디칼이나 산 등에 의해 중합 반응에 관여할 수 있는 기를 말한다. 광중합성 작용기로는, 비닐기, 비닐옥시기, 1-클로로비닐기, 이소프로페닐기, 4-비닐페닐기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 옥시라닐기, 옥세타닐기 등을 들 수 있다.
중합성 액정 화합물의 종류는 특별히 한정되지 않고, 막대형 액정 화합물, 원반형 액정 화합물, 및 이들의 혼합물을 이용할 수 있다. 액정 화합물의 액정성은 서모트로픽성 액정이어도 좋고 리오트로픽성 액정이어도 좋지만, 치밀한 막 두께 제어가 가능한 점에서 서모트로픽성 액정이 바람직하다. 또한, 서모트로픽성 액정에 있어서의 상 질서 구조로서는 네마틱 액정이어도 좋고 스멕틱 액정이어도 좋다. 중합에는 적절하게 광중합 개시제 등을 사용할 수 있다.
액정 위상차판은, 파장이 커짐에 따라 면내 위상차가 작아지는 순파장 분산성을 가져도 좋고, 파장이 커짐에 따라 면내 위상차가 커지는 역파장 분산성을 가져도 좋다.
중합성 액정 화합물의 경화물층(14)의 두께는, 예컨대 0.5∼10 ㎛, 0.5∼8 ㎛, 1∼5 ㎛로 할 수 있다.
배향층(12)은, 중합성 액정 화합물의 경화물층(14)의 제조시에 중합성 액정 화합물을 배향시키기 위해 이용된다. 배향층(12)에 특별히 한정은 없으며, PVA 등의 수지 러빙막이어도 좋고, 광중합성 수지막을 편광 등으로 중합한 광배향막이어도 좋다. 배향층(12)의 두께는, 예컨대 10∼5000 ㎚, 10∼1000 ㎚, 10∼500 ㎚, 10∼300 nm로 할 수 있다.
중합성 액정 화합물의 예 및 중합성 액정 화합물의 경화물층에 필요에 따라 배합되는 중합개시제 등의 부성분, 배향층의 재료, 및 이들의 제법은 공지이며, 예컨대 일본 특허 공개 제2017-167517호 공보, 일본 특허 제5463666호 공보, 일본 특허 공개 제2016-121339호 공보, 일본 특허 공개 제2018-087152호 공보, 일본 특허 제6700468호 공보, 일본 특허 공개 제2020-074021호 공보에 개시되어 있다. 액정 위상차판이, 포지티브 C 플레이트인 경우의 수직 배향층의 예는, 일본 특허 공개 제2016-028284호 공보 등의 문헌에 개시되어 있다.
배향층(12)과, 경화물층(14)의 적층 순서에 특별히 한정은 없다. 또한, 액정 위상차판(10)이, 배향된 중합성 액정 화합물의 경화물층을 적어도 갖고 있다면, 예컨대 액정 위상차판(10)이 배향층을 제거한 것인 등, 배향층을 갖지 않을 수도 있다. 또한, 액정 위상차판(10)이, 경화물층 및 배향층 이외의 다른 층을 갖고 있어도 좋다.
액정 위상차판의 예는, λ/4판, λ/2판, 포지티브 C판 등이다. λ/4판은, 파장 550 ㎚에 있어서 50∼200 ㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다. 각 위상차판은, 각각 독립적으로 순파장 분산성을 가져도 좋고, 역파장 분산성을 가져도 좋다.
액정 위상차판(10)의 두께에 한정은 없지만, 예컨대 0.5∼15 ㎛, 0.5∼10 ㎛, 1∼8 ㎛로 할 수 있다.
(필름의 구조)
액정 위상차판(10)을 포함하는 필름(100)의 예는 원편광판이다. 도 3은 일 실시예에 따른 필름(100)의 개략 단면도이다. 이 필름(100)은 순서대로 편광판(30), 점착제 또는 접착제층(24), 및 액정 위상차판(10)을 포함하는 위상차 필름(70)을 갖는다.
(편광판(직선 편광판)(30))
편광판(30)은 편광자를 포함한다. 편광자의 일례는, 요오드 등의 이색성 색소를 함유하는 연신 폴리비닐알코올계 수지이다. 이 경우, 편광판(30)은, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 보호막(32), 편광자(36), 제2 보호막(38)의 구성을 가질 수 있다. 보호막은 적어도 편광자(36)의 한쪽에 있으면 된다. 제1 보호막(32) 및 제2 보호막(38)의 예는, 트리아세틸셀룰로오스 필름, 시클로올레핀 폴리머 필름이다.
연신 PVA인 경우의 편광자(36)의 두께는 통상 5∼60 ㎛이다. 보호막의 두께는 통상 10∼100 ㎛이다.
편광자(36)의 다른 예는, 배향된 중합성 액정 화합물의 경화물 및 이색성 색소를 포함하고, 액정 화합물의 경화물 중에 있어서 이색성 색소가 분산 및 배향되어 있는 것이다. 이 경우의 편광판(30)의 예를, 도 4의 (b) 및 (c)에 나타낸다. 도 4의 (b)에서는, 편광판(30)은 순서대로 제1 보호막(32), 배향층(34), 편광자(36) 및 제2 보호막(38)을 갖는다. 도 4의 (c)에서는, 편광판(30)은 순서대로 제1 보호막(32), 편광자(36), 배향층(34) 및 제2 보호막(38)을 갖는다. 보호막은 적어도 편광자의 한쪽에 있으면 된다.
액정형의 경우의 편광자(36)의 두께는 통상 10 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 0.5 ㎛ 이상 8 ㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 1 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하이다.
중합성 액정 화합물에 대해서는, 위상차판의 항에서 설명한 것을 이용할 수 있다. 편광자에 이용하는 중합성 액정 화합물로는, 네마틱 액정 화합물보다 스멕틱 액정 화합물이 바람직하고, 고차 스멕틱 액정 화합물이 보다 바람직하다. 그 중에서도, 스멕틱 B상, 스멕틱 D상, 스멕틱 E상, 스멕틱 F상, 스멕틱 G상, 스멕틱 H상, 스멕틱 I상, 스멕틱 J상, 스멕틱 K상 또는 스멕틱 L상을 형성하는 고차 스멕틱 액정 화합물이 보다 바람직하고, 스멕틱 B상, 스멕틱 F상 또는 스멕틱 I상을 형성하는 고차 스멕틱 액정 화합물이 더욱 바람직하다. 중합에는 적절하게 광중합 개시제 등을 사용할 수 있다.
이색성 색소란, 분자의 장축 방향에 있어서의 흡광도와 단축 방향에 있어서의 흡광도가 상이한 성질을 갖는 색소를 말한다.
이색성 색소로는, 300∼700 ㎚ 범위에 흡수 극대 파장(λMAX)을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 이색성 색소로는, 예컨대 아크리딘 색소, 옥사진 색소, 시아닌 색소, 나프탈렌 색소, 아조 색소 및 안트라퀴논 색소 등을 들 수 있지만, 그 중에서도 아조 색소가 바람직하다. 아조 색소로는, 모노 아조 색소, 비스 아조 색소, 트리스 아조 색소, 테트라키스 아조 색소 및 스틸벤 아조 색소 등을 들 수 있고, 바람직하게는 비스 아조 색소 및 트리스 아조 색소이다. 이색성 색소는 단독이어도 좋고, 조합하여도 좋지만, 3종류 이상의 이색성 색소를 조합하는 것이 바람직하며, 3종류 이상의 아조 색소를 조합하는 것이 보다 바람직하다.
배향층(34)은, 편광자(36)를 제조할 때에 편광자(36)를 형성하는 중합성 액정 화합물을 배향시키기 위한 층이며, 편광자(36)와 접하고 있다. 배향층(34)의 재료에 특별히 한정은 없고, PVA 등의 수지 러빙층, 광배향성 기를 갖는 중합체층에 편광 등을 조사하여 배향시킨 광배향막이어도 좋다. 배향층(34)의 두께에 한정은 없지만, 배향층의 두께는 통상 10∼10000 ㎚의 범위이고, 바람직하게는 10∼1000 ㎚의 범위이며, 더욱 바람직하게는 50∼200 nm의 범위이다.
배향층, 중합성 액정 화합물, 이색성 색소의 재료에 특별히 한정은 없고, 공지된 것을 이용할 수 있다. 이들 재료의 예 및 제법은, 예컨대 일본 특허 공개 제2017-167517호 공보, 일본 특허 공개 제2013-37353호 공보, 일본 특허 공개 제2013-33249호 공보, 일본 특허 공개 제2017-83843호 공보, WO2020/122117호 공보, WO2020/179864호 공보에 개시되어 있다.
제1 보호막(32), 및 제2 보호막(38)은, 액정형의 편광자(36)를 보호하는 층이며, 편광자(36) 중의 이색성 색소의 외부로의 확산 억제, 외부로부터 편광자(36)로의 산소 등의 확산 억제 등의 기능을 가질 수 있다. 제1 보호막(32) 및 제2 보호막(38)은 폴리비닐알코올계 수지의 경화물일 수 있다. 제1 보호막(32) 및 제2 보호막(38)은 동일 종류의 재료여도 좋고, 상이한 재료여도 좋다.
폴리비닐알코올계 수지의 경화물의 예는, 폴리비닐알코올계 수지와 가교제의 경화물, 및 중합성 작용기를 갖는 폴리비닐알코올계 수지의 경화물이다.
폴리비닐알코올계 수지의 예는, 부분 비누화 폴리비닐알코올, 완전 비누화 폴리비닐알코올, 그리고, 카르복실기 변성 폴리비닐알코올, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올, 메틸올기 변성 폴리비닐알코올, 및 아미노기 변성 폴리비닐알코올 등의 변성 폴리비닐알코올계 수지이다.
폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 통상 85 몰% 이상 100 몰% 이하 정도이고, 바람직하게는 90 몰% 이상이며, 95 몰% 이상이어도 좋고, 98 몰% 이상이어도 좋다.
폴리비닐알코올계 수지의 평균 중합도는 통상 1000 이상 5000 이하이고, 바람직하게는 1500 이상 3000 이하이며, 2000 이하여도 좋고, 1500 이하여도 좋다.
폴리비닐알코올계 수지의 미경화물에 차지하는 폴리비닐알코올계 수지의 함유량은, 미경화물의 고형분의 질량에 대하여, 바람직하게는 85 질량% 이상, 보다 바람직하게는 90 질량% 이상, 더욱 바람직하게는 95 질량% 이상이며, 100 질량%여도 좋다.
가교제의 예는, 아민 화합물, 알데히드 화합물, 메틸올 화합물, 수용성 에폭시 수지, 이소시아네이트 화합물, 다가 금속염이다. 특히, 글리옥살을 비롯한 알데히드 화합물, 메틸올멜라민을 비롯한 메틸올 화합물, 수용성 에폭시 수지가 적합하다. 수용성 에폭시 수지는, 예컨대 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민 등의 폴리알킬렌폴리아민과 아디프산 등의 디카르복실산과의 반응물인 폴리아미드폴리아민에, 에피클로로히드린을 반응시켜 얻어지는 폴리아미드 에폭시 수지일 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지가 중합성 작용기를 갖고 있는 경우, 가교제를 갖지 않아도 가열 등에 의해 경화물을 얻을 수 있다. 중합성 작용기의 예는, 비닐기, 비닐옥시기, 1-클로로비닐기, 이소프로페닐기, 4-비닐페닐기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 옥시라닐기, 옥세타닐기이다.
폴리비닐알코올계 수지의 경화물은, 폴리비닐알코올계 수지, 및 필요에 따라 첨가제 등을 용매에 용해하고, 기재 상에 도포하여, 건조시킴으로써 얻을 수 있다.
제1 보호막(32) 및 제2 보호막(38)의 두께는 1∼100 ㎛로 할 수 있다.
(점착제 또는 접착제층(24))
도 3에 있어서, 점착제 또는 접착제층(24)은, 편광판(30)과, 위상차 필름(70)을 고정한다. 점착제 또는 접착제층(24)에 특별히 한정은 없다.
점착제의 예는, 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제, 폴리비닐알코올계 점착제, 폴리비닐피롤리돈계 점착제, 폴리아크릴아미드계 점착제, 셀룰로오스계 점착제 등을 들 수 있다. 이들 중, 투명성, 내후성, 내열성 등의 관점에서, 아크릴계 점착제인 것이 바람직하다.
접착제의 예는, UV 등의 활성 에너지선 경화형 접착제이며, 구체적으로는, 에폭시 수지계 UV 경화형 접착제일 수 있다.
점착제 또는 접착제층(24)의 두께는 0.5∼50 ㎛로 할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 점착제란, 감압식 접착제라고도 칭하는 것이다. 한편, 접착제란, 점착제(감압식 접착제) 이외의 접착제를 말하며, 점착제와는 명확히 구별된다.
(위상차 필름(70))
위상차 필름(70)은, 하나의 위상차판이어도 좋고, 복수의 위상차판의 적층체여도 좋다. 위상차 필름(70)에 있어서의 적어도 하나의 위상차판이, 상기한 액정 위상차판(10)이다. 위상차 필름(70)에 있어서, 위상차 필름(70)에 있어서의 모든 위상차판이 액정 위상차판(10)이어도 좋다. 액정 위상차판이 아닌 위상차판의 예는 COP 등의 열가소성 수지의 연신 필름이다.
편광판에 이용되는 경우, 위상차 필름(70)은 적어도 λ/4판을 포함하는 것이 적합하다.
도 5에, 위상차 필름(70)이 복수의 위상차판을 갖는 경우의 예를 나타낸다. 이 위상차 필름(70)은, 편광판(30)측에서부터 순서대로 λ/2판(50), 점착제 또는 접착제층(26), λ/4판(60)을 갖는다. 또한, 위상차 필름은, λ/4판, 점착제 또는 접착제층, 포지티브 C판을 갖는 구조여도 좋다.
각 위상차판의 두께는, 예컨대 0.5∼15 ㎛, 0.5∼10 ㎛, 1∼8 ㎛로 할 수 있다.
점착제층 또는 접착제층(26)은 2개의 위상차판을 고정한다. 점착제층 또는 접착제층(26)의 예는 전술한 점착제 또는 접착제층(24)에서 설명한 바와 같다. 점착제 또는 접착제층(26)의 두께는 0.5∼50 ㎛로 할 수 있다.
(가보호층(80))
필름(100)은, 추가로, 도 3에 도시된 바와 같이, 편광판(30) 위(시인측)에, 가보호층(80)을 구비할 수 있다. 가보호층(80)은, PET 등의 기재와, 점착층을 가질 수 있고, EL 패널 등에 필름(100)을 첩부(貼付)한 후에, 화상 표시 장치의 사용 전 등에 필름(100)으로부터 손 등으로 용이하게 박리할 수 있다.
필름(100)은, 위상차 필름(70)의 화상 표시 패널측에, 첩부용 점착제층(21)을 갖고 있어도 좋다. 점착제층으로서도 전술한 것을 이용할 수 있다. 또한, 이 경우, 점착제층(21) 위에 박리 가능한 세퍼레이터(22)를 갖고 있어도 좋다.
(광학 적층체의 다른 적층 형태)
본 발명의 실시형태에 따른 필름 적층체는 전술한 적층 구조에 한정되지 않는다. 예컨대, 편광판(30)과 가보호층(80) 사이에 위상차판 등 다른 층이 설치되어 있어도 좋다.
상기한 필름의 용도의 예는, 반사 방지 필름이며, 예컨대 유기 EL 패널 등의 화상 표시 장치에 첩부된다. 상기한 필름은 화상 표시 장치용 필름일 수 있다.
(관통공을 지닌 필름의 제조 방법)
계속해서, 관통공을 지닌 필름의 제조 방법에 대해서 설명한다.
(A 공정)
A 공정은, A1 공정과, 상기 A1 공정 후에 행하는 A2 공정을 갖는다.
(A1 공정)
A1 공정에서는, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 필름 적층체(200)의 두께 방향과 평행하게 엔드밀(300)의 축을 배치한 상태에서, 필름 적층체(200)에 대하여, 엔드밀(300)을 적층체(200)의 두께 방향으로, 적층체(200)의 두께(TH) 미만의 거리(L)만큼 상대 이동시킴으로써, 적층체(200)에 구멍부(200H1)를 형성한다.
각 A1 공정에서 형성하는 구멍부(200H1)의 축 방향 길이(상대 이동 거리)(L)는 1.5 ㎜ 이하로 할 수 있고, 바람직하게는, 1.3 ㎜ 이하이며, 1.1 ㎜ 이하로 하여도 좋다. 축 방향 길이(L)의 하한은, 0.05 ㎜ 이상일 수 있고, 0.1 ㎜ 이상인 것이 바람직하다.
A1 공정에서 형성하는 구멍부(200H1)의 내경(D1), 바꿔 말하면, 엔드밀(300)의 날부의 직경은, 1.4 ㎜ 이하여도 좋고, 1.3 ㎜ 이하여도 좋으며, 1.0 ㎜ 이상이어도 좋고, 1.1 ㎜ 이상이어도 좋다. 구멍부(200H1)의 형상은 진원(眞圓)에 한정되지 않고, 긴 구멍, 타원 등이어도 좋다. 진원이 아닌 경우의 내경(D1)은, 최대 직경으로 정의할 수 있다.
A1 공정에서의 적층체에 대한 엔드밀(300)의 상대 이송 속도는 300∼1500 ㎜/min로 할 수 있다.
(A2 공정)
계속해서, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, A1 공정 후에, 엔드밀(300)을, A1 공정에서 형성한 구멍부(200H1)의 내주면을 따라 상대 이동시켜 구멍부(200H1)의 내경을 확대한다. 확대 후의 내경(D2)은 1.1 ㎜ 이상으로 할 수 있다. A2 공정에서의 내경의 확대량은, 예컨대 0.10∼0.78 ㎜로 할 수 있다. 구멍부(200H1)의 형상은 진원에 한정되지 않고, 긴 구멍, 타원 등이어도 좋다. 진원이 아닌 경우의 내경(D2)은, 최대 직경으로 정의할 수 있다.
적층체(200)와, 엔드밀(300)을 상대 이동시키는 방법은, 도 6의 (b) 및 (d)에 도시된 바와 같이, 스파이럴형으로 하여도 좋지만, 동심원형, 즉, 원형으로 움직이게 한 후, 직경 방향 외측으로 움직이게 하고, 다시 원형으로 움직이게 하는 것을 반복하여도 좋다.
(A1 공정 및 A2 공정의 조합의 반복)
계속해서, 이 A1 공정 및 A2 공정의 조합을 2회 이상 반복한다. 이에 따라, 우선, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, A1 공정에 의해 내경(D1)을 갖는 구멍부(200H2)가 형성되고, 추가로, 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이, A2 공정에 의해 구멍부(200H2)의 내경이 확대되어 내경(D2)을 갖는 구멍부(200H2)가 형성된다. 이와 같이 하여, 구멍부(200Hn)의 축 방향 길이가 조금씩 커지고, 마지막으로는, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 내경(D2)의 관통공(200HT)이 형성된다. 반복 횟수는, 축 방향의 상대 이동 거리(L)와, 적층체(200)의 두께(TH)에 따라, 관통공(200HT)이 형성되도록 정해진다. 반복 횟수는, 3회 이상이어도 좋고, 100회 이하여도 좋으며, 10회 이하여도 좋다.
이와 같이 하여, 두께가 있는 적층체(200)에 대하여, A1 공정 및 A2 공정의 조합인 A 공정을 반복하여 관통공(200HT)을 형성하면, 얻어지는 각 필름에 있어서의 관통공 주위의 변색이 억제된다. 이 이유는 명확하지는 않지만, A 공정을 반복하지 않고 관통공(200HT)을 형성하는 경우에 비해, A1 공정 1회당의 엔드밀에서의 절삭 깊이를 작게 할 수 있기 때문에, 절삭 가공시의 구멍 내로부터의 절삭 부스러기의 배출성이 향상되고, 발열 등에 의한 액정 위상차층에 대한 손상이 억제되는 것이 하나의 원인이라고 생각된다.
(B 공정)
B 공정에서는, A 공정의 반복에 의해 관통공(200HT)을 형성한 후에, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 필요에 따라, 관통공(200HT)의 내주면 전체를 엔드밀(300)로 더 절삭한다. B 공정에서의 절삭 두께는 0.01 ㎜ 이상으로 할 수 있고, 0.10 ㎜ 이내로 할 수 있다.
B 공정에서의, 관통공(200HT)의 내주면에 대한 엔드밀(300)의 상대적인 이동 방향은, A1 공정과 마찬가지로, 스파이럴형이어도 좋고 동심원형이어도 좋다.
엔드밀(300)의 형태에 특별히 한정은 없지만, 도 8의 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 엔드밀(300)은, 날부(300b) 및 손잡이(섕크)부(300a)를 가지며 회전의 축방향으로 신장되는 주상부(300z)를 구비한다. 엔드밀(300)은, 날부(300b)의 외주면 및 바닥면에 날(300c)이 설치되어 있는 것이 적합하다. 엔드밀(300)의 날부(300b)의 길이(Z축 방향)는, 적층체(200)의 두께보다 길어도 좋다. 엔드밀(300)의 날부(300b)의 길이(Z축 방향)는, 예컨대 8 ㎜ 이상인 것이 적합하다.
A1 및 A2 공정에 이용하는 엔드밀(300)의 날의 외경은 1.3 ㎜ 이하로 할 수 있고, 1.0 ㎜ 이상이어도 좋으며, 1.1 ㎜ 이상이어도 좋다. A1 공정과 A2 공정에서 동일한 엔드밀을 사용하는 것이 바람직하지만, 서로 상이한 엔드밀을 사용하여도 좋다.
A1 공정, A2 공정 및 B 공정에 있어서, 엔드밀(300)의 회전 방향은, 절삭 부스러기가 엔드밀의 손잡이부(300a)측으로 배출되는 방향으로 하는 것이 적합하다. 이에 따라, 구멍부(200Hn)로부터의 절삭 부스러기의 배출이 보다 원활하게 행해져, 관통공 주위의 변색을 보다 억제할 수 있다고 하는 효과가 있다.
예컨대, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 엔드밀이 우측 날 우측 비틀림, 즉, 손잡이부(300a)측에서 보아 날(300c)이 시계 방향으로 손잡이부(300a)로부터 날부(300b)의 선단(바닥면)을 향하도록 나선형으로 형성되고, 또한, 여유면(300d)이 날(300c)보다 날부(300b)의 선단측에 설치되어 있는 경우에는, 엔드밀(300)을 손잡이부(300a)에서 보아 시계 방향으로 회전시키면, 가공 부스러기 배출 방향이 날부(300b)의 선단으로부터 손잡이부(300a)를 향하는 방향이 된다.
도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 엔드밀(300)이 좌측 날 좌측 비틀림, 즉, 손잡이부(300a)측에서 보아 날(300c)이 반시계 방향으로 손잡이부(300a)로부터 날부(300b)의 선단을 향하도록 나선형으로 형성되고, 또한, 여유면(300d)이 날(300c)보다 날부(300b)의 선단측에 설치되어 있는 경우에는, 엔드밀(300)을 손잡이부(300a)에서 보아 반시계 방향으로 회전시키면, 가공 부스러기 배출 방향은, 날부(300b)의 선단으로부터 손잡이부(300a)를 향하는 방향이 된다.
A1 공정, A2 공정, 및 B 공정에 있어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 엔드밀(300)의 날부(300b)에 대하여, 드라이아이스 스노우(입자)를 분사할 수 있다. 여기서, 엔드밀(300)의 축에 대하여 비스듬하게, 또한, 엔드밀의 손잡이부(300a)로부터 날부(300b)를 향하는 방향으로 드라이아이스 스노우를 분사하는 것이 적합하다.
이에 따라, 절삭시에 있어서의 날부(300b)에 부착된 부스러기의 연속 제거가 가능해지고 있고, 이에 따라, 절삭시의 발열을 억제하여 한층 더 변색의 억제가 가능해진다고 하는 효과가 있다.
예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 드라이아이스 스노우 공급 수단에 접속된 노즐(420)을 통해 엔드밀(300)의 날부(300b)에 드라이아이스 스노우를 분사하면 분사 방향(EJ)[노즐(420)의 축 방향]을 제어하기 쉬워 적합하다. 엔드밀(300)의 축과 분사 방향(EJ)이 이루는 각(예각) α는 5∼85°로 할 수 있고, 10∼65°로 하는 것이 적합하다. 노즐(420)은, 엔드밀(300)의 이동시에 있어서도, 엔드밀(300)에 추종하여 움직이는 것이 적합하다. 노즐(420)의 개구는 원형이어도 좋고, 노즐(420)의 개구의 직경은 1∼10 ㎜로 할 수 있다.
충돌시키는 드라이아이스 스노우의 평균 입경은 특별히 한정되지 않지만, 가공 부스러기를 효율적으로 제거한다는 관점에서 100 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 적층체의 흠집 억제의 관점에서, 1000 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 드라이아이스 입자의 평균 입경은, 레이저 도플러 유속계에 의해 측정할 수 있다. 충돌시키는 드라이아이스 입자의 속도는 5 m/sec∼100 m/sec로 할 수 있다.
드라이아이스의 반송 가스는 특별히 한정되지 않고, 예컨대 질소, 공기, 탄산 가스로 할 수 있다.
(얻어지는 편광판 필름)
상기한 방법에 의해 얻어지는 관통공을 구비한 적층체(200)에 있어서, 각 필름(100)은, 도 9에 도시된 바와 같이 각각 관통공(100HT)을 갖고 있다.
관통공(100HT)의 직경은 2.5 ㎜ 이하, 2.0 ㎜ 이하, 1.8 ㎜ 이하, 1.7 ㎜ 이하, 또는, 1.5 ㎜ 이상이어도 좋다. 관통공(100HT)의 형상은 진원에 한정되지 않고, 긴 구멍, 타원 등이어도 좋다. 진원이 아닌 경우의 직경은, 최대 직경으로 정의할 수 있다.
필름(100)이, 편광자, 및 액정 위상차판(λ/4판 등)을 갖는 원편광판인 경우, 관통공(100HT) 주위에 형성되는 위상차 어긋남 영역(Q)의 최대폭(W)이 30 ㎛ 이하이다. 폭(W)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 링형 영역(Q)의 직경 방향의 폭이다.
위상차 어긋남 영역(Q)이란, 전술한 변색부에 대응하여, 원편광판을 편광자가 위상차판보다 위가 되도록 알루미늄 필름 위에 배치하고, 편광 현미경을 이용하여, 반사 모드에서 원편광판의 두께에 수직인 방향으로부터 원편광판의 관통공 주위를 관찰한 화상에 있어서, 밝기가 그 주위의 직교 니콜의 광차광부(P)에 비해 밝고, 하얗게 보이는 영역(위상차 어긋남 영역(Q))이다. 이 색(밝기)의 변화는, 위상차층의 위상차가 어긋남으로써, 알루미늄 필름에서의 반사광을 차광할 수 없었다는 것을 의미한다.
구체적으로는, 관통공 주위의 가시광의 화상 데이터에 기초하여, 위상차 어긋남 영역(Q)을 동정(同定)할 수 있다. 우선, 관통공 주위로부터 500∼1000 ㎛ 떨어진 광차광부(직교 니콜부)(P)의 화소의 평균 명도(밝기)(Mx)를 기준값으로 한다. 관통공 주위(관통공 주위로부터 500 ㎛ 미만의 영역)에, Mx에 대하여 1.2배 이상의 명도(밝기)를 갖는 화소의 영역이 존재하면, 그 화소보다 내측의 영역은, 위상차 어긋남 영역(Q)이라고 인정된다. Mx에 대하여 1.2배 이상의 명도(밝기)를 갖는 화소의 영역은, 관통공의 중심을 기준으로 관통공 주위에 180도 이상의 각도에 걸쳐 관통공을 둘러싸도록 존재하고 있어도 좋고, 상기 관통공을 둘러싸는 영역 중의 화소의 명도(밝기)의 최대가 Mx의 1.5배 이상이어도 좋다.
화상 데이터는, 예컨대 다음 기기, 조건으로 취득할 수 있다. 편광 현미경으로서, 올림푸스주식회사 제조의 BX51을 사용할 수 있다. 반사 광원은, 12V 100W 할로겐 램프 하우스인 U-LH100-3일 수 있다. 대물렌즈의 배율은 5배일 수 있다. 화상의 명도(밝기)는 노광량과 노광 시간에 의존한다. 변색부가 식별되기 쉽도록, 노광량과 노광 시간은, 이용하는 기기 등에 따라 적절히 선택될 수 있다. 예컨대, 올림푸스주식회사 제조의 BX51을 사용하는 경우, 노광량은, 현미경의 손잡이를 조절함으로써 변경할 수 있다. 노광량은, 최대의 노광량을 100%로 하고, 최소의 노광량을 0%로 했을 경우, 50∼100%일 수 있다. 노광 시간은, 25∼125 ms일 수 있다.
화상 데이터에 있어서, 광차광부(P)의 평균 명도(밝기)는, 0∼255의 계조 중의 48∼58(평균 52)의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 화상 데이터의 화소의 명도는 RGB 데이터로부터 취득할 수 있고, 예컨대 WINDOWS(등록상표) 페인트 소프트를 사용하여 명도를 취득할 수 있다.
관통공 주위의 반경 방향 폭 30 ㎛의 환형 영역은 편광 기능을 갖는다. 즉, 가시광을 차광할 수 있다. 구체적으로는, 이 원편광판에 대하여, 다른 직선 편광판을, 원편광판의 편광자의 흡수축과, 직선 편광판의 흡수축이 직교 니콜이 되도록, 또한, 원편광판의 편광자측에 겹치면, 관통공 주위의 폭 30 ㎛의 환형 영역은 그 주위의 영역(광차광부(P))과 같은 정도로 가시광을 차광할 수 있다. 또한, 레이저로 관통공을 형성한 경우, 관통공 주위의 폭 30 ㎛의 환형 영역은 편광 기능을 갖지 않아 가시광을 차광하지 않는다. 또한, 이 측정시에는, 원편광판에 있어서의 가보호층이나 세퍼레이터는 미리 박리해 두는 것이 적합하다.
구체적으로는, 관통공 주위에 있어서의, 투과상의 가시광의 화상 데이터에 기초하여, 관통공 주위의 폭 30 ㎛의 환형 영역의 편광 기능을 평가할 수 있다. 우선, 원편광판에 대하여, 다른 직선 편광판을, 원편광판의 편광자의 흡수축과, 직선 편광판의 흡수축이 직교 니콜이 되도록, 또한, 원편광판의 편광자측에 겹친다. 관통공 주위로부터 500∼1000 ㎛ 떨어진 광차광부(직교 니콜부)(P)의 화소의 평균 명도(밝기) Mx2를 기준값으로 한다. 관통공 주위의 폭 30 ㎛의 환형 영역에서 평균한 명도가 Mx2에 대하여 1.2배 미만이면, 관통공 주위의 폭 30 ㎛의 환형 영역은 편광 기능을 갖는다고 할 수 있다. 관통공 주위의 폭 30 ㎛의 환형 영역에서 평균한 명도는 Mx2에 대하여 1.1배 이하여도 좋다. 하한은 특별히 한정되지 않는다. 관통공 주위의 폭 30 ㎛의 환형 영역에서 평균한 명도는 Mx2에 대하여 0.8배 이상일 수 있다.
상기한 화상 데이터에 있어서, 광차광부(P)의 평균 명도(밝기)는, 0∼255의 계조 중의 48∼58(평균 52)의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 관통공 주위의 폭 30 ㎛의 환형 영역의 평균 명도(밝기)는, 0∼255의 계조 중의 48∼58(평균 52)의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
실시예
(실시예 1)
(필름의 준비)
하기의 구성을 갖는 필름(100)을 준비하였다. 필름(100)의 두께는 200 ㎛였다.
PET 가보호층/트리아세틸셀룰로오스층/요오드 염색 폴리비닐알코올층(편광자)/트리아세틸셀룰로오스층/아크릴계 점착제층/액정 위상차판(λ/2판)/아크릴계 점착제층/액정 위상차판(λ/4판)/점착제층/세퍼레이터층
상기 필름을 35장 겹쳐 두께 7 ㎜의 적층체를 얻었다.
(관통공의 형성)
날부의 외경 1.1 ㎜ 또한 날부의 길이 10 ㎜의 엔드밀로, 거리(L)를 1.5 ㎜로 하여 A1 공정을 행하고, 내경(D2)을 2.0 ㎜로 하여 A2 공정을 행하며, A1 및 A2 공정을 포함하는 A 공정을 5회 반복하여 내경 2.0 ㎜의 관통공을 적층체에 형성하였다.
(실시예 2∼5)
A2 공정에서의 내경을 1.8 ㎜, 1.7 ㎜, 1.6 ㎜, 1.5 ㎜로 하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하였다.
(비교예 1∼5)
A1 공정에서의 거리(L)를 10 ㎜로 하여 관통시키고, A 공정을 1회만 행하는 것 이외에는 실시예 1∼5와 동일하게 하였다.
(평가)
(변색 영역의 폭의 측정)
원편광판을, 위상차판보다 편광자가 위가 되도록 알루미늄 필름 위에 배치하고, 편광 현미경을 이용하여, 반사 모드에서 원편광판의 두께에 수직인 방향으로부터 원편광판의 관통공 주위를 관찰한 화상 데이터를 취득하고, 전술한 기준에 따라 위상차 어긋남 영역(Q)의 유무를 판단하여, 위상차 어긋남 영역(Q)의 최대폭(W) 등을 측정하였다. 화상 촬영시에는, 손잡이를 조절하여, 노광량이 70∼100%가 되도록 하였다. 또한, 노광 시간은 40∼60 ms로 하였다.
(편광 해소부의 유무)
PET 가보호층을 박리한 원편광판에 대하여, 다른 직선 편광판을, 원편광판의 편광자의 흡수축과, 직선 편광판의 흡수축이 직교 니콜이 되도록, 또한, 원편광판의 편광자측에 배치하여, 현미경에 의해 화상 데이터를 취득하고, 전술한 기준으로 판단한 결과, 어느 실시예 및 비교예에 있어서나 관통공 주위로부터 폭 30 ㎛의 환형 영역 내에는 편광 기능을 갖는다고 판단되었다.
결과를 표 1에 나타낸다.
실시예에서는, 관통공 주위의 변색을 억제할 수 있는 것이 확인되었다.
200 : 적층체
10 : 액정 위상차판
36 : 편광자
80 : 가보호층
300 : 엔드밀
300a : 손잡이부
300b : 날부
100 ; 필름(원편광판)
200H1, 200H2 : 구멍부
200HT : 관통공
140 : 프로텍트 필름
200H1, 200H2 : 구멍부
200HT : 관통공
D1, D2 : 내경
L : 거리
Q : 영역
W : 폭
10 : 액정 위상차판
36 : 편광자
80 : 가보호층
300 : 엔드밀
300a : 손잡이부
300b : 날부
100 ; 필름(원편광판)
200H1, 200H2 : 구멍부
200HT : 관통공
140 : 프로텍트 필름
200H1, 200H2 : 구멍부
200HT : 관통공
D1, D2 : 내경
L : 거리
Q : 영역
W : 폭
Claims (10)
- 필름 적층체의 두께 방향과 평행하게 엔드밀의 축을 배치한 상태에서, 상기 엔드밀을 상기 적층체의 두께 방향으로, 상기 적층체의 두께 미만의 거리만큼 상대 이동시킴으로써, 상기 적층체에 구멍부를 형성하는 A1 공정과,
상기 A1 공정 후에, 엔드밀을, 상기 구멍부의 내주면을 따라 상대 이동시켜 상기 구멍부의 내경을 확대하는 A2 공정을 순서대로 행하는 A 공정을 구비하고,
각 상기 필름은 액정 위상차판을 포함하며,
상기 A 공정을 2회 이상 반복하여 상기 적층체에 관통공을 형성하는, 관통공을 지닌 필름의 제조 방법. - 제1항에 있어서, 각 상기 A1 공정에 있어서의 상기 상대 이동의 거리가 1.5 ㎜ 이하인, 관통공을 지닌 필름의 제조 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 A 공정을 2회 이상 반복하여 상기 적층체에 관통공을 형성한 후에, 관통공의 내주면 전체를 엔드밀로 추가로 0.01∼0.10 ㎜의 두께로 절삭하는 B 공정을 더 포함하는, 관통공을 지닌 필름의 제조 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 A1 공정 및 상기 A2 공정에 있어서, 상기 적층체의 부스러기가 상기 엔드밀의 손잡이부측을 향해 배출되도록 상기 엔드밀을 회전시키는, 관통공을 지닌 필름의 제조 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 A1 공정 및 상기 A2 공정에 있어서, 상기 엔드밀의 축에 대하여 비스듬하게, 또한, 상기 엔드밀의 손잡이부로부터 날부를 향하는 방향으로 드라이아이스 스노우를 분사하는, 관통공을 지닌 필름의 제조 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 각 상기 필름은 편광자를 더 포함하는, 관통공을 지닌 필름의 제조 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름은 화상 표시 장치용 필름인, 관통공을 지닌 필름의 제조 방법.
- 적어도 한쪽 면에 보호막이 부여된 편광자, 및 액정 위상차판을 이 순서대로 구비하는 원편광판으로서,
2.5 ㎜ 이하의 직경의 관통공을 가지며,
상기 관통공 주위에 있는 위상차 어긋남 영역(Q)의 최대폭이 30 ㎛ 이하인 원편광판. - 제8항에 있어서, 상기 관통공 주위로부터 폭 30 ㎛의 환형 영역은 편광 기능을 갖는 원편광판.
- 제8항 또는 제9항에 기재된 원편광판의 적층체.
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