KR20240060757A - 편광자의 검사 방법 - Google Patents
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Abstract
(과제) 전자 디바이스의 다기능화 및 고기능화를 실현할 수 있고, 또한 품질에 편차가 없는 편광자를 제조할 때, 이 편광자를 고정밀도로 검사하는 방법을 제공하는 것.
(해결 수단) 본 발명의 검사 방법은 비편광부 (2) 를 갖는 편광자 (1) 의 비편광부 (2) 를 포함하는 범위에 광을 조사하고, 편광자 (1) 의 투과광상을 촬상하는 공정을 포함한다. 여기서, 투과광상에 있어서의 비편광부 (2) 와 다른 부위의 콘트라스트 비(비편광부/다른 부위)는 1.5 이상이다.
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Description
본 발명은 편광자의 검사 방법 및 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 비편광부를 갖는 편광자의 검사 방법 및 제조 방법에 관한 것이다.
휴대전화, 노트형 퍼스널 컴퓨터(PC) 등의 화상 표시 장치에는 카메라 등의 내부 전자 부품이 탑재되어 있는 것이 있다. 이와 같은 화상 표시 장치의 카메라 성능 등의 향상을 목적으로 하여 여러 가지의 검토가 이루어지고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1~7). 그러나, 스마트폰, 터치 패널식의 정보처리 장치의 급속한 보급에 의해, 카메라 성능 등의 더 나은 향상이 요망되고 있다. 또, 화상 표시 장치 형상의 다양화 및 고기능화에 대응하기 위해서, 부분적으로 편광 성능을 갖는 편광판이 요구되고 있다. 이들 요망을 공업적 및 상업적으로 실현하기 위해서는 허용 가능한 비용으로 화상 표시 장치 및/또는 그 부품을 제조하는 것이 요망되는 바, 그러한 기술을 확립하기 위해서는 여러 가지의 검토 사항이 남아 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 주된 목적은 전자 디바이스의 다기능화 및 고기능화를 실현할 수 있고, 또한 품질에 편차가 없는 편광자를 제조할 때, 이 편광자를 고정밀도로 검사하는 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 편광자의 검사 방법은 비편광부를 갖는 편광자의 비편광부를 포함하는 범위에 광을 조사하고, 이 편광자의 투과광상을 촬상하는 공정을 포함한다. 상기 투과광상에 있어서의 비편광부와 다른 부위와의 콘트라스트비(비편광부/다른 부위)는 1.5 이상이다.
하나의 실시형태에 있어서는 상기 비편광부의 형상 및/또는 특성을 검사한다.
하나의 실시형태에 있어서는 상기 편광자를 보호하는 표면 보호 필름을 개재하여 촬상한다.
하나의 실시형태에 있어서는 상기 표면 보호 필름과 촬상부 사이에 다른 광학 부재를 개재하지 않고 촬상한다.
본 발명의 다른 국면에 의하면 편광자의 제조 방법이 제공된다. 이 제조 방법은 편광자에 비편광부를 형성하는 공정 및 상기 검사 방법에 의해 검사하는 공정을 포함한다.
하나의 실시형태에 있어서는 상기 비편광부의 형성 후, 연속하여 상기 검사를 실시한다.
하나의 실시형태에 있어서는 편광자에 염기성 용액을 접촉시켜 상기 비편광부를 형성한다.
하나의 실시형태에 있어서는 상기 편광자가, 그 적어도 일부가 노출되도록 표면 보호 필름으로 피복된 상태로 상기 염기성 용액의 접촉을 실시한다.
본 발명에 의하면 비편광부를 갖는 편광자를 고정밀도로 검사할 수 있다.
도 1은 본 발명의 검사 대상인 편광자의 하나의 구체예를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 검사 방법의 하나의 실시형태를 나타내는 개략도이다.
도 3은 장척상의 표면 보호 필름의 구체예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 4는 편광자와 보호재의 적층의 구체예를 나타내는 개략 사시도이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서의 편광 필름 적층체의 부분 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 편광판의 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명의 검사 방법의 하나의 실시형태를 나타내는 개략도이다.
도 3은 장척상의 표면 보호 필름의 구체예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 4는 편광자와 보호재의 적층의 구체예를 나타내는 개략 사시도이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서의 편광 필름 적층체의 부분 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 편광판의 개략 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 설명하겠지만, 본 발명이 이들 실시형태에 한정되지는 않는다.
A. 편광자
도 1은 본 발명의 검사 대상인 편광자의 하나의 구체예를 나타내는 평면도이다. 편광자 (1) 은 이색성 물질을 포함하는 수지 필름으로 구성된다. 편광자 (1) 에는 작은 원형의 비편광부 (2) 가 편광자 (1) 의 상단부 중앙부에 형성되어 있다.
비편광부는 임의의 적절한 형태일 수 있다. 예를 들어, 비편광부는 부분적으로 탈색된 탈색부이다. 탈색부는 예를 들어, 레이저 조사 또는 화학 처리에 의해 형성된다. 다른 구체예로서는 비편광부는 관통 구멍이다. 관통 구멍은 예를 들어, 기계적 타발(예를 들어, 펀칭, 톰슨칼 타발, 플로터, 워터 제트) 또는 소정 부분의 제거(예를 들어, 레이저 어블레이션 또는 화학적 용해)에 의해 형성된다.
도시예에서는 작은 원형의 비편광부 (2) 가 편광자 (1) 의 상단부 중앙부에 형성되어 있는데, 비편광부의 수, 배치, 형상, 사이즈 등은 적절히 설계될 수 있다. 예를 들어, 탑재되는 화상 표시 장치의 카메라부의 위치, 형상, 사이즈 등 에 따라 설계된다. 구체적으로는 화상 표시 장치의 카메라 이외의 부분(예를 들어, 화상 표시부)에 비편광부가 대응하지 않도록 설계된다.
비편광부의 투과율(예를 들어, 23℃에 있어서의 파장 550 nm의 광으로 측정한 투과율)은 바람직하게는 50 % 이상이며, 보다 바람직하게는 60 % 이상이며, 더욱 바람직하게는 75 % 이상이며, 특히 바람직하게는 90 % 이상이다. 이와 같은 투과율이면, 예를 들어 비편광부가 화상 표시 장치의 카메라부에 대응하도록 편광자를 배치했을 경우에, 카메라의 촬영 성능에 대한 악영향을 방지할 수 있다.
편광자(비편광부를 제외한 다른 부위)는 바람직하게는 파장 380 nm~780 nm의 어느 것의 파장에서 흡수 이색성을 나타낸다. 편광자(비편광부를 제외한 다른 부위)의 단체 투과율은 바람직하게는 39 % 이상, 보다 바람직하게는 39.5 % 이상, 더욱 바람직하게는 40 % 이상, 특히 바람직하게는 40.5 % 이상이다. 또한, 단체 투과율의 이론상의 상한은 50 % 이며, 실용적인 상한은 46 % 이다. 또, 단체 투과율은 JIS Z8701의 2도 시야(C 광원)에 의해 측정하여 시감도 보정을 행한 Y치이며, 예를 들어 현미 분광 시스템(람다비전 제, LVmicro)을 사용하여 측정할 수 있다. 편광자의 편광도(비편광부 제외)는 바람직하게는 99.9 % 이상, 보다 바람직하게는 99.93 % 이상, 더욱 바람직하게는 99.95 % 이상이다.
편광자의 두께는 임의의 적절한 값으로 설정될 수 있다. 두께는 바람직하게는 30μm 이하, 보다 바람직하게는 25μm 이하, 더욱 바람직하게는 20μm 이하, 특히 바람직하게는 10μm 이하이다. 한편으로, 두께는 바람직하게는 0.5μm 이상, 더욱 바람직하게는 1μm 이상이다.
상기 이색성 물질로서는 예를 들어, 요오드, 유기 염료 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로, 또는 2종 이상 조합하여 사용될 수 있다. 바람직하게는 요오드가 사용된다.
상기 수지 필름을 형성하는 수지로서는 임의의 적절한 수지가 사용될 수 있다. 바람직하게는 폴리비닐알코올계 수지가 사용된다. 폴리비닐알코올계 수지로서는 예를 들어, 폴리비닐알코올, 에틸렌―비닐알코올 공중합체를 들 수 있다. 폴리비닐알코올은 폴리아세트산 비닐을 비누화함으로써 얻어진다. 에틸렌―비닐알코올 공중합체는 에틸렌―아세트산 비닐 공중합체를 비누화함으로써 얻어진다.
B. 검사 방법
본 발명의 검사 방법은 비편광부를 갖는 편광자의 비편광부를 포함하는 범위에 광을 조사하고, 편광자의 투과광상을 촬상하는 공정을 포함한다. 촬상 공정에 있어서는 대표적으로는 상기 비편광부를 갖는 편광자의 일방측으로부터 광을 조사하고, 타방측으로부터 편광자를 투과한 광을 촬상한다.
상기 투과광상에 있어서의 비편광부와 다른 부위와의 콘트라스트 비(비편광부/다른 부위)는 1.5 이상이며, 바람직하게는 1.8 이상이며, 더욱 바람직하게는 2.0 이상이다. 이와 같은 콘트라스트비로 촬상함으로써, 높은 정밀도로 비편광부(예를 들어, 비편광부의 형상 및/또는 특성)를 검사할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 검사 방법의 하나의 실시형태를 나타내는 개략도이다. 도시하는 바와 같이, 검사 장치 (100) 은 광원부 (110) 와 촬상부 (120) 와 도시하지 않지만 촬상부 (120) 에 의해 촬상한 화상을 처리하기 위한 화상 처리부를 구비한다. 광원부 (110) 은 편광자 (1) (실용적으로는 편광판으로 되어 있다)의 비편광부 (2) 를 포함하는 범위에 광이 조사되도록 배치되어 있다. 촬상부 (120) 은 편광자 (1) 에 대해 광원부 (110) 이 배치되어 있는 측과 반대측에 배치되고, 편광자 (1) 의 투과광상을 촬상한다. 도시하지 않지만, 상기 편광판의 구성에 따라, 광원부 (110) 와 촬상부 (120) 사이에 편광 필터를 배치시켜도 된다.
상기 광원부는 임의의 적절한 광원을 사용하여 구성될 수 있다. 광원은 백색 광원이어도 되고, 단색 광원이어도 된다. 광원은 임의의 적절한 형상으로 할 수 있고, 예를 들어 면 광원, 선 광원, 점 광원 또는 링형 광원일 수 있다. 광원의 구체예로서는 형광등, 할로겐 램프, 메탈 할라이드 램프, LED 등을 들 수 있다.。
편광자에 대한 광의 조사 각도(편광자 주면에 대한 광의 조사 각도)는 바람직하게는 89°~91°, 더욱 바람직하게는 89.5°~90.5°이다. 이와 같은 조사 각도에 의하면 편광자의 두께 방향의 윤곽의 거칠기에 대해 고정밀도로 검사할 수 있다.
상기 촬상부는 대표적으로는 렌즈 및 이미지 센서를 사용하여 구성된 카메라이다. 이미지 센서로서는 CCD형 이미지 센서를 사용해도 되고 CMOS형 이미지 센서를 사용해도 된다.
이미지 센서의 화소수는 바람직하게는 2000 dpi 이상, 더욱 바람직하게는 4000 dpi~6000 dpi 이다. 이와 같은 화소수를 갖는 이미지 센서를 사용함으로써, 고화질의 이미지를 촬상할 수 있기 때문에 보다 고정밀도로 검사할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 촬상시에 편광 필터를 사용하는 경우, 편광 필터의 흡수축 방향이 검사 대상의 편광자의 흡수축 방향과 직교하도록 배치시킨다. 여기서, 「직교」란, 실질적으로 직교인 경우도 포함한다. 여기서, 「실질적으로 직교」란, 90°±3.0°인 경우를 포함하고, 바람직하게는 90°±1.0°, 더욱 바람직하게는 90°±0.5°이다. 도시예에 있어서, 편광 필터를 편광자 (1) 와 촬상부 (120) 사이에 배치시켰을 경우, 편광자 (1) 의 비편광부 (2) 이외의 부분을 투과한 광(직선 편광)이 편광 필터에 흡수되는 한편, 비편광부 (2) 를 투과한 광의 일부는 편광 필터를 투과할 수 있다는 점에서, 편광 필터를 투과한 광을 실질적으로 비편광부의 이미지로 하여 촬상할 수 있다. 또한, 편광 필터는 광원부와 검사 대상이 되는 편광자 사이에 배치시켜도 된다. 상세한 것은 후술하겠지만, 검사 대상이 되는 편광자(편광판)의 형태에 따라, 편광 필터의 사용 유무가 결정될 수 있다.
촬상 공정에서 얻어진 화상에 기초하여 편광자의 품질(예를 들어, 비편광부의 형상 및/또는 특성)을 검사한다. 구체적으로는 상기 화상 처리부에서 촬상부로부터 전기신호로서 보내온 화상 데이터의 해석을 실시하여 편광자의 품질을 검사한다. 검사 항목의 구체예로서는 비편광부의 형상 정밀도(원형인 경우에는 진원도 등 ), 윤곽의 거칠기, 윤곽의 급준도, 투과율 등을 들 수 있다. 화상 처리부는 바람직하게는 소정의 기준을 만족시키지 않는 비편광부를 형성 불량으로서 검출한다.
상기 화상 데이터의 해석은 예를 들어, 휘도 정보에 기초하여 행해질 수 있다. 구체적으로는 얻어지는 화상 데이터(투과광상 데이터)에 있어서는 비편광부의 휘도가 상대적으로 높아지고, 그 밖의 부분의 휘도가 낮아진다는 점에서, 얻어진 화상 데이터중의 콘트라스트비에 기초하여 비편광부로 특정할 수 있다. 또, 특정된 비편광부의 윤곽을 180 등분하여 중심으로부터 각 윤곽부까지의 거리를 구하고, 얻어진 180 개의 거리 데이터중의 최대치에서 최소치를 뺀 값을 진원도의 평가 기준으로 할 수 있다. 예를 들어, 얻어진 값이 소정 값 이하인 경우에, 그 비편광부의 진원도를 양호로 평가할 수 있다. 나아가 또, 비편광부의 윤곽을 180 등분하여 기준이 되는 근사 타원을 구하고, 180 등분한 각 영역에 있어서 근사 타원으로부터 실제의 윤곽까지의 거리의 최대치를 윤곽의 거칠기의 평가 기준으로 할 수 있다. 예를 들어, 얻어진 최대치가 소정 값 이하인 경우에, 그 비편광부의 윤곽의 거칠기를 양호로 평가할 수 있다. 나아가 또, 비편광부 및 그 밖의 부분(비편광부의 주변 부분)의 평균 휘도를 구하고, 비편광부의 평균 휘도를 100 %, 그 밖의 부분의 평균 휘도를 0 % 로 하고, 10 % 와 20 % 의 휘도로 흑과 백으로 2치화했을 때의 비편광부 중심으로부터 180 등분한 각 윤곽까지의 거리의 최대치를 윤곽의 급준도의 평가 기준으로 할 수 있다. 예를 들어, 얻어진 최대치가 소정 값 이하인 경우에, 그 비편광부의 윤곽의 급준도를 양호로 평가할 수 있다.
비편광부의 투과율은 예를 들어, 비편광부의 평균 휘도치, 최대 휘도치 및 최소 휘도치를 구하고, 최대 휘도치를 평균 휘도치로 나눈 수치 또는 최소 휘도치를 평균 휘도치로 나눈 수치에 기초하여 평가할 수 있다. 구체적으로는 비편광부에 편광 기능이 잔존하고 있고 투과율이 낮은 경우에 얻어지는 값도 낮아진다.
C. 비편광부를 갖는 편광자의 제조 방법
본 발명의 비편광부를 갖는 편광자의 제조 방법은 편광자에 비편광부를 형성하는 것 및 상기 검사 방법에 의해 비편광부를 검사하는 것을 포함한다.
C－1. 비편광부의 형성
편광자는 대표적으로는 상기 수지 필름에 팽윤 처리, 연신 처리, 상기 이색성 물질에 의한 염색 처리, 가교 처리, 세정 처리, 건조 처리 등의 각종 처리를 실시함으로써 얻어진다. 각종 처리를 실시할 때, 수지 필름은 기재 위에 형성된 수지층이어도 된다. 상기 비편광부의 형성은 편광자의 제작 공정 도중에 할 수도 있다.
바람직하게는 비편광부는 탈색부이다. 이와 같은 구성에 의하면, 기계적으로(예를 들어, 톰슨칼 타발, 플로터, 워터 제트 등을 사용하여 기계적으로 잘라내는 방법에 의해), 관통 구멍이 형성되어 있는 경우에 비해, 크랙, 델라미네이션(층간 박리), 점착제 비어져나옴 등의 품질상의 문제가 회피된다. 탈색부는 바람직하게는 편광자(이색성 물질을 포함하는 수지 필름)의 원하는 위치에 염기성 용액을 접촉시킴으로써 형성된다. 이와 같은 방법에 의해 형성되는 비편광부는 다른 부위(비접촉부)보다 이색성 물질의 함유량이 낮은 저농도부로 될 수 있다. 저농도부는 이색성 물질 자체의 함유량이 낮기 때문에, 레이저광 등에 의해 이색성 물질을 분해하여 탈색부가 형성되어 있는 경우에 비해, 비편광부의 투명성이 양호하게 유지된다.
상기 저농도부의 이색성 물질의 함유량은 바람직하게는 1.0 중량 % 이하, 보다 바람직하게는 0.5 중량 % 이하, 더욱 바람직하게는 0.2 중량 % 이하이다. 저농도부의 이색성 물질의 함유량의 하한치는 통상, 검출 한계치 이하이다. 상기 다른 부위에 있어서의 이색성 물질의 함유량과 저농도부에 있어서의 이색성 물질의 함유량과의 차이는 바람직하게는 0.5 중량 % 이상, 더욱 바람직하게는 1 중량 % 이상이다. 이색성 물질로서 요오드를 사용하는 경우, 요오드 함유량은 예를 들어, 형광 X선 분석으로 측정한 X선 강도로부터, 미리 표준 시료를 사용하여 작성한 검량선에 의해 구해진다.
상기 염기성 용액에 포함되는 염기성 화합물로서는 임의의 적절한 화합물이 사용될 수 있다. 염기성 화합물로서는 예를 들어, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 수산화 리튬 등의 알칼리 금속의 수산화물, 수산화 칼슘 등의 알칼리 토금속의 수산화물, 탄산나트륨 등의 무기 알칼리 금속염, 아세트산 나트륨 등의 유기 알칼리 금속염, 암모니아수 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 바람직하게는 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속의 수산화물이 사용되고, 더욱 바람직하게는 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 수산화 리튬이 사용된다. 이색성 물질을 효율적으로 이온화할 수 있고, 보다 간편하게 탈색부를 형성할 수 있다. 이들 염기성 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
염기성 용액의 용매로서는 물, 알코올이 바람직하게 사용된다. 염기성 용액의 농도는 예를 들어 0.01 N~5 N 이며, 바람직하게는 0.05 N~3 N 이며, 더욱 바람직하게는 0.1 N~2.5 N 이다. 염기성 용액의 액온은 예를 들어 20℃~50℃ 이다. 염기성 용액의 접촉 시간은 편광자의 두께, 염기성 용액에 포함되는 염기성 화합물의 종류나 농도에 따라 설정될 수 있다. 접촉 시간은 예를 들어 5초~30분이며, 바람직하게는 5초~5분이다.
염기성 용액의 접촉 방법으로서는 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 예를 들어, 편광자에 대해, 염기성 용액을 적하, 도공, 스프레이하는 방법, 편광자를 염기성 용액에 침지하는 방법을 들 수 있다. 염기성 용액의 접촉시에, 원하는 부위 이외에 염기성 용액이 접촉하지 않도록, 임의의 적절한 보호재로 편광자를 보호해도 된다. 이와 같은 보호재로서는 예를 들어, 보호 필름, 표면 보호 필름이 사용된다. 보호 필름은 편광자의 보호 필름으로서 그대로 사용될 수 있는 것이다. 표면 보호 필름은 편광자의 제조시에 일시적으로 사용되는 것이다. 표면 보호 필름은 임의의 적절한 타이밍으로 편광자로부터 제거되기 때문에, 대표적으로는 편광자에 점착제층을 개재하여 첩합된다. 보호재의 다른 구체예로서는 포토레지스트 등을 들 수 있다. 또, 상기 편광자의 제작 공정에서 사용되는 기재도 보호재로서 사용할 수 있다.
바람직하게는 염기성 용액의 접촉시에, 편광자 표면은 그 적어도 일부가 노출되도록 표면 보호 필름으로 피복되어 있다. 도시예의 편광자는 예를 들어, 수지 필름에 작은 원형의 관통공이 형성된 표면 보호 필름을 첩합하고, 이것에 염기성 용액을 접촉시킴으로써 제작된다. 그 때, 편광자의 다른 편측(관통공이 형성된 표면 보호 필름이 배치되어 있지 않은 쪽)도 보호되고 있는 것이 바람직하다.
하나의 실시형태에 있어서는 장척상의 편광자(수지 필름)에 장척상의 표면 보호 필름을 적층하여 얻어진 편광 필름 적층체를 준비하고, 이것에 염기성 용액을 접촉시킨다. 장척상의 표면 보호 필름에는 예를 들어, 그 길이 방향 및/또는 폭방향으로 소정의 간격으로 관통공이 형성되어 있다. 여기서, 「장척상」이란, 폭에 비해 길이가 충분히 긴 가늘고 긴 형상을 의미하고, 예를 들어 폭에 비해 길이가 10배 이상, 바람직하게는 20배 이상의 가늘고 긴 형상을 포함한다.
상기 장척상의 편광자에 있어서 흡수축은 목적에 따라 임의의 적절한 방향으로 설정될 수 있다. 흡수축의 방향은 예를 들어, 장척 방향이어도 되고 폭방향이어도 된다. 장척 방향으로 흡수축을 갖는 편광자는 예를 들어, 제조 효율이 우수하다는 이점이 있다. 폭방향으로 흡수축을 갖는 편광자는 예를 들어, 장척 방향으로 지상축을 갖는 위상차 필름과 롤 투 롤로 적층할 수 있다는 이점이 있다. 하나의 실시형태에 있어서는 흡수축은 장척 방향 또는 폭방향으로 실질적으로 평행이며, 또한 편광자의 폭방향 양단은 장척 방향으로 평행하게 슬릿 가공되어 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 편광자의 단변을 기준으로 재단할 수 있고, 원하는 위치에 비편광부를 가지고, 또한 적절한 방향으로 흡수축을 갖는 복수의 편광자를 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 편광자의 흡수축은 상기 연신 처리에 있어서의 연신 방향으로 대응할 수 있다.
도 3은 장척상의 표면 보호 필름의 구체예를 나타내는 개략 평면도이다. 표면 보호 필름 (20) 의 폭은 적층하는 장척상의 편광자와 동일 또는 편광자보다 광폭으로 되어 있다. 표면 보호 필름 (20) 에는 장척 방향 및 폭방향의 어느 쪽에나 실질적으로 등간격으로 작은 원형의 관통공 (21, 21…) 이 형성되어 있다. 관통공의 배치 패턴은 원하는 편광자에 대응하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 관통공은 얻어지는 편광자를 소정 사이즈의 화상 표시 장치에 장착하기 위해 소정 사이즈로 재단(예를 들어, 장척 방향 및/또는 폭방향으로의 절단, 타발)했을 때에, 그 화상 표시 장치의 카메라부에 대응하도록 배치된다. 또, 관통공의 형상은 원하는 비편광부의 형상에 대응할 수 있다.
장척상의 편광자와 장척상의 보호재(도시예에서는 관통공이 형성된 표면 보호 필름)의 적층은 도 4에 나타내는 바와 같이, 롤 투 롤에 의해 행해지는 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 「롤 투 롤」이란, 롤상의 필름을 반송하면서 서로의 장척 방향을 일치시켜 적층하는 것을 말한다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서의 편광 필름 적층체의 부분 단면도이다. 편광 필름 적층체 (10) 은 편광자 (1) 와 편광자 (1) 의 일방면측(도시예에서는 상면측)에 배치된 제1 표면 보호 필름 (20) 과 편광자 (1) 의 타방면측(도시예에서는 하면측)에 배치된 보호 필름 (30) 및 제2 표면 보호 필름 (40) 을 구비한다. 편광 필름 적층체 (10) 은 그 일방면측(도시예에서는 상면측)에 편광자 (1) 이 노출된 노출부 (11, 11…) 을 갖는다. 노출부 (11) 은 제1 표면 보호 필름 (20) 에 관통공 (21) 을 형성함으로써 형성되어 있다.
상기 표면 보호 필름의 형성 재료로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등의 에스테르계 수지, 노르보르넨계 수지 등의 시클로올레핀계 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 이들 공중합체 수지 등을 들 수 있다. 바람직하게는 에스테르계 수지(특히, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지)이다. 탄성률이 충분히 높아, 예를 들어 반송 및/또는 첩합시에 장력을 가해도 관통공의 변형이 잘 일어나지 않기 때문이다. 표면 보호 필름의 두께는 대표적으로는 20μm~250μm 이며, 바람직하게는 30μm~150μm 이다.
상기 서술한 바와 같이, 표면 보호 필름은 일시적으로 편광자를 보호하는 것이라는 점에서, 그 형성 수지의 배향성에 편차가 있어도 실용상 문제 없다. 예를 들어, 표면 보호 필름은 파장 590 nm 에 있어서의 면내 위상차가 500 nm~3000 nm 인 범위를 가질 수 있다. 면내 위상차 Re는 식：Re=(nx－ny)×d 에 의해 구해진다. 여기서, 「nx」는 면내의 굴절률이 최대가 되는 방향(지상축 방향)의 굴절률이며, 「ny」는 면내에서 지상축과 직교하는 방향(진상축 방향)의 굴절률이며, 「d」는 필름의 두께(nm)이다. 또, 표면 보호 필름은 배향각이 ―40°~＋40°의 범위를 가질 수 있다. 배향각은 표면 보호 필름을 편광자에 적층시켰을 때에, 편광자의 흡수축에 대해 표면 보호 필름의 지상축이 이루는 각도이다.
제1 표면 보호 필름은 도 3에 나타내는 바와 같이 소정의 패턴으로 배치된 관통공을 갖는다. 관통공의 위치는 비편광부가 형성되는 위치에 대응한다. 관통공의 형상은 원하는 비편광부의 형상에 대응한다. 관통공은 예를 들어, 기계적 타발(예를 들어, 펀칭, 톰슨칼 타발, 플로터, 워터 제트) 또는 필름의 소정 부분의 제거(예를 들어, 레이저 어블레이션 또는 화학적 용해)에 의해 형성된다.
표면 보호 필름은 예를 들어, 염기성 용액의 접촉 후, 임의의 적절한 타이밍으로 박리 제거된다.
상기 보호 필름의 형성 재료로서는 예를 들어, 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지, (메타) 아크릴계 수지, 시클로올레핀계 수지, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등의 에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 이들 공중합체 수지 등을 들 수 있다. 보호 필름의 두께는 바람직하게는 10μm~100μm 이다.
보호 필름의 편광자를 적층시키지 않는 면에는 표면 처리층으로서 하드 코트층이나 반사 방지 처리, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리가 실시되어 있어도 된다. 보호 필름은 대표적으로는 접착제층을 개재하여 편광자에 첩합된다.
하나의 실시형태에 있어서는 상기 염기성 용액은 편광자와 접촉 후, 임의의 적절한 수단에 의해 편광자로부터 제거된다. 이와 같은 실시형태에 의하면, 예를 들어 편광자의 사용에 수반하는 비편광부의 투과율의 저하를 보다 확실하게 방지할 수 있다. 염기성 용액의 제거 방법의 구체예로서는 세정, 웨이스트 등에 의한 닦아내기 제거, 흡인 제거, 자연 건조, 가열 건조, 송풍 건조, 감압 건조 등을 들 수 있다. 바람직하게는 염기성 용액은 세정된다. 세정에 사용하는 세정액으로서는 예를 들어, 물(순수), 메탄올, 에탄올 등의 알코올 및 이들의 혼합 용매 등을 들 수 있다. 바람직하게는 물이 사용된다. 세정 횟수는 특별히 한정되지 않고, 복수회 세정해도 된다. 염기성 용액을 건조에 의해 제거하는 경우, 그 건조 온도는 예를 들어 20℃~100℃ 이다.
바람직하게는 상기 염기성 용액과의 접촉 후, 염기성 용액을 접촉시킨 접촉부에 있어서, 수지 필름에 포함되는 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속을 저감시킨다. 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속을 저감시킴으로써, 치수 안정성이 우수한 비편광부를 얻을 수 있다. 구체적으로는 가습 환경하에 있어서도, 염기성 용액과의 접촉에 의해 형성된 비편광부의 형상을 그대로 유지할 수 있다.
염기성 용액을 접촉시킴으로써, 접촉부에 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속의 수산화물이 잔존할 수 있다. 또, 염기성 용액을 접촉시킴으로써, 접촉부에 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속의 금속염(예를 들어, 붕산염)이 생성될 수 있다. 이들은 수산화물 이온을 생성시킬 수 있고, 생성된 수산화물 이온은 접촉부 주위에 존재하는 이색성 물질(예를 들어, 요오드 착물)에 작용(분해·환원)하여 비편광 영역을 넓힐 수 있다. 따라서, 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속염을 저감시킴으로써, 시간 경과적으로 비편광 영역이 넓어지는 것을 억제하여 원하는 비편광부 형상이 유지될 수 있다고 생각된다.
상기 비편광부는 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속의 함유량이 3.6 중량 % 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.5 중량 % 이하이며, 더욱 바람직하게는 1.0 중량 % 이하이며, 특히 바람직하게는 0.5 중량 % 이하이다. 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속의 함유량은 예를 들어, 형광 X선 분석에 의해 측정한 X선 강도로부터 미리 표준 시료를 사용하여 작성한 검량선에 의해 구할 수 있다.
상기 저감시키는 방법으로서는 바람직하게는 염기성 용액과의 접촉부에 산성 용액을 접촉시키는 방법이 사용된다. 이와 같은 방법에 의하면, 산성 용액에 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속을 효율적으로 이행시켜, 그 함유량을 저감시킬 수 있다. 산성 용액과의 접촉은 상기 염기성 용액의 제거 후에 행해도 되고, 염기성 용액을 제거하지 않아도 된다.
상기 산성 용액에 포함되는 산성 화합물로서는 임의의 적절한 산성 화합물을 사용할 수 있다. 산성 화합물로서는 예를 들어, 염산, 황산, 질산, 불화 수소 등의 무기산, 포름산, 옥살산, 시트르산, 아세트산, 벤조산 등의 유기산 등을 들 수 있다. 산성 용액에 포함되는 산성 화합물은 이들 중에서도, 바람직하게는 무기산이며, 더욱 바람직하게는 염산, 황산, 질산이다. 이들 산성 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
산성 용액의 용매로서는 물, 알코올이 바람직하게 사용된다. 산성 용액의 농도는 예를 들어 0.01 N~5 N 이며, 바람직하게는 0.05 N~3 N 이며, 더욱 바람직하게는 0.1 N~2.5 N 이다. 산성 용액의 액온은 예를 들어 20℃~50℃ 이다. 산성 용액의 접촉 시간은 예를 들어 5초~5분이다. 또한, 산성 용액의 접촉 방법은 상기 염기성 용액의 접촉 방법과 동일한 방법이 채용될 수 있다. 또, 산성 용액은 편광자로부터 제거될 수 있다. 산성 용액의 제거 방법은 상기 염기성 용액의 제거 방법과 동일한 방법이 채용될 수 있다.
C－2. 비편광부의 검사
비편광부의 형성 후, 상기 검사 방법에 의해 비편광부의 검사를 실시한다. 검사를 실시할 때, 편광자에 상기 표면 보호 필름이 적층된 상태여도 되고, 표면 보호 필름이 박리된 상태여도 된다. 또, 검사를 실시할 때, 편광자는 적어도 편측에 보호 필름이 첩합된 편광판의 상태인 것이 바람직하다.
하나의 실시형태에 있어서는 비편광부의 형성 후, 연속하여 비편광부의 검사를 실시한다. 편광자가 장척상인 경우에는 비편광부의 형성 후, 일단, 편광자를 권취하지 않고, 비편광부의 검사를 실시한다. 예를 들어, 도 5에 나타내는 바와 같은 편광 필름 적층체에 대해 비편광부를 형성한 후, 그 상태 그대로 비편광부의 검사 공정에 제공한다. 이와 같이, 비편광부의 형성 후에 연속하여 검사를 실시함으로써 (구체적으로는 형성된 비편광부의 사이즈가 소정의 사이즈보다 큰지 작은지를 판별함으로써), 예를 들어, 상기 염기성 용액과의 접촉 공정에 있어서의 문제(예를 들어, 표면 보호 필름의 관통공 상태, 염기성 용액의 침지 상태)를 조기에 검지할 수 있다.
검사 대상이 되는 편광자에 표면 보호 필름이 적층되어 있는 경우(특히, 촬상측에 표면 보호 필름이 적층되어 있는 경우)에는 상기 편광 필터 등의 다른 광학 부재를 개재하지 않고 촬상하는 것이 바람직하다. 상기 서술한 바와 같이, 표면 보호 필름은 그 형성 수지의 배향성에 편차가 있는 경우가 있고, 편광 필터를 개입시킴으로써 반대로 상기 콘트라스트비의 편차가 커질 수 있다. 따라서, 편광 필터를 개재하지 않고 촬상함으로써, 상기 콘트라스트비를 안정적으로 만족시킬 수 있다.
검사 후, 편광자는 실용적으로는 편광판으로서 제공될 수 있다. 하나의 실시형태에 있어서는 편광판은 다른 부재에 첩합하기 위한 점착제층을 갖는다. 바람직하게는 이 점착제층 표면에는 세퍼레이터가 임시 부착되어, 실제로 사용할 때까지 점착제층을 보호함과 함께, 도 6에 나타내는 바와 같이 롤 형성을 가능하게 하고 있다.
본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광자는 스마트폰 등의 휴대전화, 노트형 PC, 태블릿 PC 등의 카메라 부착 화상 표시 장치(액정 표시 장치, 유기 EL 디바이스)에 바람직하게 사용된다.
1 편광자
2 비편광부
10 편광 필름 적층체
11 노출부
20 표면 보호 필름
21 관통공
30 보호 필름
40 표면 보호 필름
100 검사 장치
110 광원부
120 촬상부
2 비편광부
10 편광 필름 적층체
11 노출부
20 표면 보호 필름
21 관통공
30 보호 필름
40 표면 보호 필름
100 검사 장치
110 광원부
120 촬상부
Claims (6)
- 표면의 적어도 일부가 노출되도록 표면 보호 필름으로 피복된 상태의 편광자에, 염기성 용액을 접촉시켜 비편광부를 형성하는 공정, 및,
비편광부를 갖는 편광자를 검사하는 공정을 포함하고,
그 검사하는 공정이, 그 비편광부를 갖는 편광자의 비편광부를 포함하는 범위에 광을 조사하고, 그 편광자의 투과광상을 촬상하는 공정을 포함하고, 그 비편광부가 그 투과광상의 콘트라스트비에 기초하여 특정되고, 그 투과광상에 있어서의 그 비편광부와 다른 부위와의 콘트라스트비 (비편광부/다른 부위) 가 1.5 이상인, 편광자의 검사 방법에 의해 실시되고,
그 촬상이, 그 표면 보호 필름이 적층된 상태의 그 비편광부를 갖는 편광자의 그 표면 보호 필름측을 촬상측으로 하여, 그 표면 보호 필름과 촬상부의 사이에 편광 필터를 개재하지 않고 실시되고,
그 표면 보호 필름의 파장 590 ㎚ 에 있어서의 면내 위상차가, 500 ㎚ ∼3000 ㎚ 인,
비편광부를 갖는 편광자의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 비편광부의 형성 후, 연속하여, 상기 검사를 실시하는, 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 표면 보호 필름이, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지를 포함하는, 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 비편광부의 형성이, 장척상의 편광자에 관통공을 갖는 장척상의 표면 보호 필름을 적층하여 얻어진 편광 필름 적층체에 염기성 용액을 접촉시키는 것에 의해 실시되는, 제조 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 표면 보호 필름의 길이 방향 또는 폭 방향, 또는 길이 방향 및 폭 방향으로 소정의 간격으로 관통공이 형성되어 있는, 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 비편광부를 갖는 편광자를 검사하는 공정에 있어서, 상기 비편광부의 형상 또는 특성, 또는 형상 및 특성을 검사하는, 제조 방법.
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