KR20180061402A - 적층 광학 필름의 제조 방법 및 액정 패널의 제조 방법 - Google Patents

적층 광학 필름의 제조 방법 및 액정 패널의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 한 실시형태에 따른 적층 광학 필름의 제조 방법은, 제1 광학 필름(10)에 제2 광학 필름(20)을 접합한 적층 광학 필름(1)의 제조 방법으로서, 필름 접합 장치(40)에 의해 부여되는 소정 방향의 컬에 의해 제1 광학 필름의 컬을 완화하도록, 접합 장치에 의해 컬 조정용 필름(12)을 제1 광학 필름에 접합하여 제1 적층 필름을 얻는 컬 조정 공정과, 제1 적층 필름과 제2 광학 필름을, 제1 광학 필름의 제1 광학축(SA)과 제2 광학 필름의 제2 광학축(SD)이 소정 각도(θ)를 이루도록, 필름 접합 장치에 의해 접합하여 제2 적층 필름으로서의 적층 광학 필름(1)을 얻는 접합 공정을 구비한다.

Description

적층 광학 필름의 제조 방법 및 액정 패널의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING MULTILAYER OPTICAL FILM AND METHOD FOR MANUFACTURING LIQUID CRYSTAL PANEL}
본 발명은 적층 광학 필름의 제조 방법 및 액정 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
복수의 광학 필름을 접합하여 적층 광학 필름을 제조하는 장치로서, 특허문헌 1에 기재된 필름 접합 장치가 있다. 이 필름 접합 장치는, 복수의 광학 필름을 협압(挾壓)하여 접합하는 한 쌍의 접합 롤러와, 한 쌍의 접합 롤러에 의해 접합된 복수의 광학 필름으로 이루어지는 적층 광학 필름을, 한 쌍의 접합 롤러의 접점을 통과하는 접선에 대해 설정 각도만큼 경사진 방향으로 유도하는 가이드부를 갖는다.
필름 접합 장치에서는, 한 쌍의 접합 롤러에 의해 복수의 광학 필름을 접합하여 적층 광학 필름을 얻을 수 있다. 또한, 필름 접합 장치에서는, 설정 각도를 조정함으로써, 적층 광학 필름에 있어서 한 방향으로 컬(휘어짐)을 부여할 수 있다. 이와 같이 한 방향으로 컬이 부여된 적층 광학 필름에서는, 예컨대, 적층 광학 필름을 다른 부재에 접합하는 경우, 접합이 용이해진다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2003-011225호 공보
적층 광학 필름이, 제1 광학축을 갖는 제1 광학 필름과, 제2 광학축을 갖는 제2 광학 필름을 구비하는 경우, 적층 광학 필름이 원하는 광학 특성을 발현하기 위해서는, 통상, 제1 광학축과 제2 광학축이 소정 각도를 형성해 둘 필요가 있다. 그 때문에, 제1 광학축과 제2 광학축이 소정 각도를 이루도록, 제1 광학 필름 및 제2 광학 필름을 필름 접합 장치의 한 쌍의 접합 롤러에 송입해야 한다.
그 때문에, 제1 광학 필름 및 제2 광학 필름 중 적어도 한쪽에, 필름 접합 장치에 의해 부여 가능한 컬의 방향과 상이한 방향의 컬이 발생하고 있는 경우, 적층 광학 필름에 복수의 방향의 컬이 발생하는 경우가 있다. 이 경우, 적층 광학 필름을 다른 부재에 접합할 때에, 접합하기 어렵다고 하는 문제점이 있다.
그래서, 본 발명은 각각 광학축을 갖는 2개의 광학 필름을 가지면서 원하는 컬이 부여된 적층 광학 필름을 제조 가능한 적층 광학 필름의 제조 방법, 및 적층 광학 필름을 포함하는 액정 패널의 제조 방법을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
본 발명의 한 측면에 따른 적층 광학 필름의 제조 방법(이하, 제1 적층 광학 필름의 제조 방법이라고도 칭한다)은, 복수의 필름을 협압하여 접합하고 복수의 필름이 접합된 적층 필름에 소정 방향에 있어서 컬을 부여하는 접합 장치를 이용하여, 제1 광학축을 갖는 제1 광학 필름에, 제2 광학축을 갖는 제2 광학 필름을 접합한 적층 광학 필름을 제조하는 방법으로서, 필름 접합 장치에 의해 부여되는 소정 방향의 컬에 의해 제1 광학 필름에 발생하고 있는 컬을 완화하도록, 제1 광학 필름과 컬 조정용 필름을 복수의 필름으로서 필름 접합 장치에 의해 접합함으로써, 제1 적층 필름을 얻는 컬 조정 공정과, 컬 조정 공정에서 얻어진 제1 적층 필름과 제2 광학 필름을 복수의 필름으로서, 제1 광학축과 제2 광학축이 소정 각도를 이루도록, 필름 접합 장치에 의해 접합함으로써, 제2 적층 필름으로서의 적층 광학 필름을 얻는 접합 공정을 구비한다.
이 제조 방법에서는, 컬 조정 공정에 있어서, 컬 조정용 필름과 제1 광학 필름을 필름 접합 장치에 의해 접합함으로써, 제1 광학 필름의 컬을 완화한다. 그리고, 컬 조정 공정에서 얻어지는 제1 적층 필름과 제2 광학 필름을 접합하여 제2 적층 필름으로서의 적층 광학 필름을 얻고 있다. 제1 적층 필름에서는 제1 광학 필름의 컬이 완화되어 있기 때문에, 적층 광학 필름에 발생하고 있는 컬의 방향은, 필름 접합 장치에 의해 부여되는 컬의 방향으로 할 수 있다. 즉, 상기 제조 방법에서는, 제1 광학 필름과 제2 광학 필름을 제1 광학축 및 제2 광학축이 소정 각도를 이루도록 접합하면서, 원하는 컬이 부여된 적층 광학 필름을 제조 가능하다.
본 발명의 다른 측면에 따른 적층 광학 필름의 제조 방법(이하, 제2 적층 광학 필름의 제조 방법이라고도 칭한다)은, 복수의 필름을 협압하여 접합하고 복수의 필름이 접합된 적층 필름에 소정 방향의 컬을 부여하는 필름 접합 장치를 이용하여, 제1 광학축을 갖는 제1 광학 필름에, 제2 광학축을 갖는 제2 광학 필름을 접합한 적층 광학 필름을 제조하는 방법으로서, 제1 광학 필름과 제2 광학 필름을 복수의 필름으로서, 제1 광학축과 제2 광학축이 소정 각도를 이루도록, 필름 접합 장치에 의해 접합하여 적층 광학 필름을 얻는 접합 공정과, 필름 접합 장치에 의해 부여되는 소정 방향의 컬에 의해, 접합 공정에서 적층 광학 필름에 부여된 소정 방향 이외의 방향의 컬을 완화하도록, 적층 광학 필름과 컬 조정용 필름을 복수의 필름으로서 필름 접합 장치에 의해 접합하는 컬 조정 공정을 구비한다.
이 제조 방법에서는, 접합 공정에 있어서, 제1 광학 필름과 제2 광학 필름을 접합한 적층 광학 필름을 얻고 있다. 그 후, 컬 조정 공정에 의해, 접합 공정에서 적층 광학 필름에 부여된 소정 방향 이외의 방향의 컬을 완화하고 있다. 제1 광학 필름 및 제2 광학 필름 중 어느 한쪽이 컬을 갖고 있는 경우, 접합 공정 후의 적층 광학 필름에는, 필름 접합 장치에 의해 부여되는 소정 방향의 컬과 함께 제1 광학 필름 및 제2 광학 필름 중 어느 한쪽이 갖는 컬이 포함되는 경우가 있다. 그러한 경우에도, 컬 조정 공정을 구비하고 있음으로써, 적층 광학 필름으로부터 필름 접합 장치에 의해 부여되는 소정 방향 이외의 방향의 컬을 완화할 수 있다. 그 때문에, 상기 제조 방법에서는, 제1 광학 필름과 제2 광학 필름을 제1 광학축 및 제2 광학축이 소정 각도를 이루도록 접합하면서, 원하는 컬이 부여된 적층 광학 필름을 제조 가능하다.
한 실시형태에 있어서, 상기 제1 광학 필름은 제1 광학축으로서 흡수축을 갖는 편광 필름이고, 편광 필름은 흡수축을 갖는 필름 본체와 필름 본체에 적층되어 있으며 상기 필름 본체를 보호하는 표면 보호 필름을 가져도 좋다.
이 경우, 적층 광학 필름은, 편광 필름을 갖기 때문에, 예컨대, 액정 패널에 적용될 수 있다.
제1 광학 필름이 편광 필름인 형태에서는, 컬 조정 공정 전에, 제1 광학 필름인 편광 필름의 표면 보호 필름을 박리하는 박리 공정을 더 갖고, 컬 조정 공정에서는, 표면 보호 필름이 박리된 제1 광학 필름에 컬 조정용 필름을 접합해도 좋다.
표면 보호 필름을 박리함으로써, 편광 필름 내의 응력 등이 완화되는 경향에 있다. 그 때문에, 컬 조정 공정에서 컬 조정을 하기 쉽다.
제1 광학 필름이 편광 필름인 형태에서는, 제2 광학 필름은, 제2 광학축으로서 지상축(遲相軸: slow axis)을 갖는 위상차 필름이어도 좋다.
이 경우, 적층 광학 필름은, 편광 필름 및 위상차 필름을 갖기 때문에, 예컨대, 액정 패널에 적용될 수 있다. 그리고, 위상차 필름에 의해 광학 보상이 가능하기 때문에, 액정 패널에서 표시되는 화질이 향상되기 쉽다.
한 실시형태에서의 컬 조정 공정에 있어서, 컬 조정용 필름은, 제1 광학 필름에 있어서, 제2 광학 필름이 접합되어야 하는 면과 반대측의 면에 접합되어도 좋다.
한 실시형태에 있어서, 상기 필름 접합 장치는, 복수의 필름을 협압하여 접합하는 한 쌍의 접합 롤러와, 한 쌍의 접합 롤러에 의해 접합된 복수의 필름으로 이루어지는 적층 필름을, 한 쌍의 접합 롤러의 축선을 포함하는 평면에 대해 설정 각도만큼 경사진 방향으로 유도하는 가이드부를 가져도 좋다.
이 경우, 한 쌍의 접합 롤러에 의해 복수의 필름으로 접합되어 적층 필름이 얻어진다. 그리고, 가이드부가 상기한 바와 같이 설치되어 있음으로써, 적층 필름은, 한 쌍의 접합 롤러의 축선을 포함하는 평면에 대해 설정 각도만큼 경사진 방향으로, 한 쌍의 접합 롤러로부터 배출된다. 그 때문에, 적층 필름은, 한 쌍의 접합 롤러의 한쪽에 걸쳐진다. 그 결과, 적층 필름에 소정 방향의 컬이 부여될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 액정 패널의 제조 방법은, 상기 제1 또는 제2 적층 광학 필름의 제조 방법에 의해, 제1 광학축을 갖는 제1 광학 필름과 제2 광학축을 갖는 제2 광학 필름이 접합된 적층 광학 필름을 제조하는 적층 광학 필름 제조 공정과, 액정 셀에 적층 광학 필름을 접합하는 접합 공정을 구비하며, 제1 광학 필름은 제1 광학축으로서 흡수축을 갖는 편광 필름이다.
이 경우, 적층 광학 필름은, 제1 또는 제2 적층 광학 필름의 제조 방법에 의해 제조되어 있기 때문에, 컬은 원하는 방향을 향하고 있다. 그 때문에, 액정 셀에 적층 광학 필름을 접합하기 쉽다. 그 결과, 액정 패널을 효율적으로 제조 가능하다.
한 실시형태에 있어서, 제2 광학 필름은, 제2 광학축으로서 지상축을 갖는 위상차 필름이어도 좋다.
이 경우, 액정 패널에 있어서, 광학 보상을 행할 수 있기 때문에, 액정 패널에서 표시되는 화상의 화질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 복수의 필름을 협압하여 접합하고 복수의 필름이 접합된 적층 필름에 소정 방향에 있어서 컬을 부여하는 필름 접합 장치를 이용하여, 광학축을 갖는 광학 필름에 컬 조정용 필름을 접합한 적층 광학 필름을 제조하는 방법으로서, 필름 접합 장치에 의해 부여되는 소정 방향의 컬에 의해 광학 필름에 발생하고 있는 컬을 완화하도록, 광학 필름과 컬 조정용 필름을 상기 복수의 필름으로서 필름 접합 장치에 의해 접합함으로써, 상기 적층 광학 필름을 얻는 적층 광학 필름의 제조 방법에도 관한 것이다.
이 제조 방법에서는, 필름 접합 장치에 의해 부여되는 소정 방향의 컬에 의해, 광학축을 갖는 상기 광학 필름에 발생하고 있는 컬을 완화하도록, 컬 조정용 필름과 광학 필름이 필름 접합 장치에 의해 접합된다. 이에 의해, 컬이 완화된 상태의 광학 필름과 컬 조정용 필름의 적층 광학 필름을 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, 각각 광학축을 갖는 2개의 광학 필름을 가지면서 원하는 컬이 부여된 적층 광학 필름을 제조 가능한 적층 광학 필름의 제조 방법, 및 적층 광학 필름을 포함하는 액정 패널의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 한 실시형태에 따른 적층 광학 필름의 제조 방법으로 제조되는 적층 광학 필름의 일례로서의 적층 편광 필름의 구성을 도시한 모식도이다.
도 2는 도 1에 도시된 적층 편광 필름의 모식적인 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 적층 편광 필름의 컬의 상태의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 한 실시형태에 따른 적층 광학 필름의 제조 방법에서 사용하는 필름 접합 장치를 설명하는 도면이다.
도 5는 한 실시형태에 따른 적층 광학 필름의 제조 방법에서 사용하는 제1 광학 필름으로서의 편광 필름의 모식적인 사시도이다.
도 6(a)는 한 실시형태에 따른 적층 광학 필름의 제조 방법에 있어서의 컬 조정 공정을 설명하기 위한 도면이다. 도 6(b)는 제1 광학 필름의 일례인 편광 필름의 한 쌍의 접합 롤러에의 송입 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 컬 조정 공정에 있어서의 컬 조정의 원리를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 8(a)는 한 실시형태에 따른 적층 광학 필름의 제조 방법에 있어서의 접합 공정을 설명하기 위한 도면이다. 도 8(b)는 제1 적층 필름의 일례인 편광 필름의 한 쌍의 접합 롤러에의 송입 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 9(a)는 다른 실시형태에 따른 적층 광학 필름의 제조 방법에 있어서의 접합 공정을 설명하기 위한 도면이다. 도 9(b)는 제1 광학 필름의 일례인 편광 필름의 한 쌍의 접합 롤러에의 송입 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 10(a)는 다른 실시형태에 따른 적층 광학 필름의 제조 방법에 있어서의 컬 조정 공정을 설명하기 위한 도면이다. 도 10(b)는 적층 광학 필름의 일례인 적층 편광 필름의 한 쌍의 접합 롤러에의 송입 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 한 실시형태에 따른 액정 패널의 제조 방법으로 제조되는 액정 패널의 구성을 모식적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 동일한 요소에는 동일 부호를 붙인다. 중복되는 설명은 생략한다. 도면의 치수 비율은, 설명하는 것과 반드시 일치하는 것은 아니다. 설명 중, 「상」, 「하」 등의 방향을 나타내는 단어는, 도면에 도시된 상태에 기초한 편의적인 단어이다.
(제1 실시형태)
적층 광학 필름의 일례인 적층 편광 필름을 제조하는 형태에 대해 설명한다. 제1 실시형태에 따른 적층 편광 필름의 제조 방법으로 제조되는 적층 편광 필름(적층 광학 필름)(1)은, 도 1에 모식적으로 도시된 바와 같이, 편광 필름(제1 광학 필름)(10)과, 위상차 필름(제2 광학 필름)(20)을 구비하고, 이들이 적층된 광학 필름이다. 적층 편광 필름(1)은, 예컨대, 액정 셀 등에 접합되는 광학 부품이다.
편광 필름(10)은, 편광자층(11a), 및 편광자층(11a)의 양면에 적층된 보호 필름층(11b, 11c)을 포함하는 필름 본체(11)와, 필름 본체(11)의 표면에 박리 가능하게 접합된 표면 보호 필름(12)을 갖는다.
편광자층(11a)은, 소정 방향으로 진동하는 광을 선택적으로 투과시키는 직선 편광 특성을 갖는 층이며, 일축 연신되고, 그 연신 방향으로 이색성 색소가 흡착 배향된 수지 필름으로 구성되어 있다. 편광자층(11a)이 갖는 수지 필름의 예는, 폴리비닐알코올(이하 「PVA」라고 칭하는 경우도 있다)계 수지 필름이고, PVA계 수지 필름의 예는, PVA 필름이다. 이색성 색소의 예는, 요오드 및 이색성 유기 염료이다. 편광자층(11a)의 두께의 예는, 1 ㎛∼30 ㎛이다.
보호 필름층(11b, 11c)은 수지 필름으로 구성되어 있다. 보호 필름층(11b, 11c)을 구성하는 수지 필름의 예는, 트리아세틸셀룰로오스(이하, 「TAC」라고도 칭한다)계 필름이고, TAC계 필름의 예는, TAC 필름이다. 보호 필름층(11b, 11c)의 두께의 예는, 10 ㎛∼200 ㎛이다. 보호 필름층(11b, 11c)은, 통상, 편광자층(11a)에 접착제층을 통해 적층된다.
편광 필름(10)은, 편광자층(11a)에 보호 필름층(11b, 11c)이 적층되어 있는 형태에 한정되지 않고, 편광자층(11a)의 양면 중 한쪽에 보호 필름층(예컨대, 보호 필름층(11b))이 적층되어 있으면 된다.
표면 보호 필름(혹은 프로텍트 필름)(12)은, 보호 필름층(11b) 상에, 박리 가능하게 접합되어 있다. 표면 보호 필름(12)의 두께의 예는, 30 ㎛∼100 ㎛이다. 표면 보호 필름(12)의 재료의 예는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에스테르를 포함한다. 한 실시형태에 따른 적층 편광 필름의 제조 방법으로 제조된 적층 편광 필름(1)이 갖는 표면 보호 필름(12)은, 적층 편광 필름(1)의 제조 단계에서는, 컬 조정용 필름으로서 기능하는 필름이다.
적층 편광 필름(1)이 접합된 액정 셀 등이 액정 표시 장치로서 시장에 유통될 때에는, 표면 보호 필름(12)은, 필름 본체(11)로부터 박리되어도 되는 필름이다. 즉, 표면 보호 필름(12)은, 적층 편광 필름(1)의 광학 특성에 영향을 주지 않는 투명 수지 필름이다.
위상차 필름(20)은, 보호 필름층(11c) 상에 접합되어 있다. 보다 구체적으로는, 위상차 필름(20)은, 점착제층을 통해 보호 필름층(11c)에 접합된다. 이 점착제층은, 통상, 미리 보호 필름층(11c) 상에 형성되어 있다. 위상차 필름(20)은, 예컨대, 적층 편광 필름(1)이 액정 패널에 적용되는 경우에, 광학 보상을 행하기 위한 필름이다. 위상차 필름(20)은, 위상차층(21)과, 위상차층(21)에 적층되어 있는 점착제층(22)을 갖는다. 위상차 필름(20)의 예는, λ/2판 및 λ/4판을 포함한다.
위상차층(21)은, 굴절률차에 의해 위상차를 생성하는 기능을 갖는 층이다. 위상차층(21)은, 예컨대 수지 필름이고, 수지 필름의 재료의 예는, 폴리카보네이트, 폴리에테르술폰, 시클로올레핀 폴리머 등을 포함한다. 위상차층(21)에 의해 실현되는 위상차는, 적층 편광 필름(1)의 용도에 따른 것이면 된다. 위상차층(21)의 두께의 예는, 10 ㎛∼100 ㎛이다.
점착제층(22)은, 적층 편광 필름(1)을 액정 셀 등의 다른 부재에 접합하기 위한 층이다. 점착제층(22)의 두께의 예는 5 ㎛∼30 ㎛이다. 점착제층(22)을 구성하는 점착제의 예는 아크릴계 점착제, 우레탄계 점착제 및 실리콘계 점착제를 포함한다.
적층 편광 필름(1)에 있어서는, 점착제층(22)에의 이물질 부착 방지 등을 위해서, 점착제층(22) 상에 세퍼레이트 필름(23)이 설치되어 있다. 이 형태에서는, 세퍼레이트 필름(23)이 접합된 점착제층(22)이, 위상차층(21)에 적층된다. 그 때문에, 세퍼레이트 필름(23)이 접합된 점착제층(22)을 세퍼레이트 필름 부착 점착제층(24)이라고도 칭한다. 세퍼레이트 필름(23)의 재료의 예는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 폴리에틸렌을 포함한다. 세퍼레이트 필름(23)의 두께의 예는 30 ㎛∼100 ㎛이다.
세퍼레이트 필름(23)은, 적층 편광 필름(1)이 액정 셀 등에 접합되기 전에는 박리된다. 그 때문에, 이하, 세퍼레이트 필름(23)이 박리된 위상차 필름(20)을 위상차 필름(20A)이라고도 칭하고, 그 위상차 필름(20A)을 포함하는 적층 편광 필름(1)을 적층 편광 필름(1A)이라고도 칭한다.
편광 필름(10)과 위상차 필름(20)은, 도 2의 모식적인 분해 사시도로 도시된 바와 같이, 편광 필름(10)의 흡수축(제1 광학축)(SA)과, 위상차 필름(20)의 광학축(제2 광학축)(SD)이, 제품으로서의 적층 편광 필름(1)이 요구되는 성능을 발현하는 것과 같은 소정 각도(θ)를 이루도록, 적층되어 있다. 도 2에 있어서, 위상차 필름(20) 상에 파선으로 나타난 흡수축(SA)은, 소정 각도(θ)를 설명하기 위해서, 편광 필름(10)의 흡수축(SA)을 위상차 필름(20) 상에 투영한 흡수축(SA)이다.
위상차 필름(20)의 광학축(SD)은, 지상축 또는 진상축(進相軸: fast axis)이다. 이하의 설명에서는, 언급하지 않는 한, 위상차 필름(20)의 광학축(SD)을 지상축(SD)이라고 칭한다. 흡수축(SA)과 지상축(SD)이 이루는 소정 각도(θ)는, 제품으로서의 적층 편광 필름(1)의 용도에 따른 각도이면 된다. 소정 각도(θ)의 예는 0° 및 90°를 포함한다.
편광 필름(10)의 흡수축(SA)은, 편광 필름(10)을 제조하는 과정에 있어서, 편광자층(11a)이 되어야 할 수지 필름을 일축 연신함으로써 부여되어 있다. 위상차 필름(20)의 지상축(SD)은, 위상차 필름(20)을 제조하는 과정에 있어서, 위상차층(21)이 되어야 할 수지 필름을 일축 또는 이축 연신함으로써 부여되어 있다. 흡수축(SA) 및 지상축(SD)과 같이 광학 특성을 나타내는 축을 부여하기 위한 연신 방법은, 건식 및 습식의 연신 방법의 어느 것이어도 좋다.
적층 편광 필름(1)에는, 액정 셀 등의 점착 대상물에의 접합을 용이하게 하는 관점에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 컬(휘어짐)이 부여되어 있다. 도 3에서는, 설명의 편의를 위해서, 점착 대상물의 일례인 액정 셀(30)을 모식적으로 도시하고 있다. 도 3에서는, 액정 셀(30)에 접합할 때의 적층 편광 필름(1)으로서, 표면 보호 필름(12)이 박리된 위상차 필름(20A)을 구비하는 적층 편광 필름(1A)을 도시하고 있다.
도 3에서는, 평면에서 본 형상이 직사각형인 적층 편광 필름(1(1A))에 있어서, 소정 방향으로서 폭 방향으로 적층 편광 필름(1)이 컬된 상태를 예시하고 있다. 단, 적층 편광 필름(1)에 부여되어 있는 컬의 방향은, 길이 방향이어도 좋다.
점착제층(22)을 이용하여 점착 대상물에 적층 편광 필름(1)을 용이하게 점착하기 위해서, 도 3에 예시한 바와 같이, 점착제층(22)이, 액정 셀(30)측으로 볼록해지는 컬(정(正)컬)이 적층 편광 필름(1(1A))에 부여된다. 단, 적층 편광 필름(1)에 부여되는 컬은, 상기 정컬과 반대측으로 만곡한 역(逆)컬이어도 좋다.
컬이 부여된 적층 편광 필름(1)은, 도 4에 모식적으로 도시된 필름 접합 장치(40)를 이용하여, 편광 필름(10)과 위상차 필름(20)이 접합됨으로써 제조된다. 편광 필름(10)의 필름 본체(11)와, 위상차 필름(20)의 위상차층(21)은, 통상, 점착제층을 통해 적층된다. 이 점착제층은, 통상, 편광 필름(10)의 필름 본체(11)에 미리 형성되어 있고, 이 점착제층이 미리 형성된 편광 필름(10)을 이용하여, 편광 필름(10)과 위상차 필름(20)이 접합된다.
필름 접합 장치(40)는, 복수의 필름을 협압하여 접합하고 복수의 필름이 접합된 적층 필름에 소정 방향의 컬을 부여하는 장치이다. 필름 접합 장치(40)로서는, 일본 특허 공개 제2003-11225호 공보에 개시되어 있는 장치가 사용될 수 있다. 도 4에서는, 복수의 필름으로서 2장의 필름(F1, F2)을 접합하여, 적층 필름(F3)을 제작하는 형태를 예시하고 있다. 도 4에 예시한 필름 접합 장치(40)에 대해 설명한다.
필름 접합 장치(40)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 필름(F1, F2)을 협압하여 접합해서 적층 필름(F3)을 제조하는 한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)와, 적층 필름(F3)을, 한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)의 접점을 통과하는 접선을 포함하는 평면(P1)에 대해 설정 각도(α)만큼 경사진 방향으로 유도하는 가이드부(42)를 구비한다. 가이드부(42)의 일례는, 유전(遊轉) 롤러이다.
한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)의 축선(회전 축선)을 통과하는 평면(P2)을 기준으로 한 경우, 가이드부(42)는, 적층 필름(F3)을, 평면(P2)에 대해 설정 각도(β)의 방향으로 유도하고 있다.
이 필름 접합 장치(40)에서는, 가이드부(42)에 의해, 한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)로부터 적층 필름(F3)이, 평면(P1)에 대해 설정 각도(α)(또는 평면(P2)에 대해 설정 각도(β))의 방향으로 배출되기 때문에, 적층 필름(F3)은, 한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)의 한쪽에 감겨진 상태가 된다. 그 때문에, 소정 방향(적층 필름(F3)의 반송 방향)으로 컬된 적층 필름(F3)을 얻을 수 있다. 그리고, 설정 각도(α)(또는 설정 각도(β))를 조정함으로써, 컬량과 함께, 적층 필름(F3)의 두께 방향에 있어서의 컬의 방향이 조정된다.
필름 접합 장치(40)에 있어서, 적층 필름(F3)에 부여하는 컬의 「소정 방향」이란, 적층 필름(F3)이 컬되어 있지 않다고 가정한 경우에 있어서, 필름(F1, F2)의 적층 방향에 직교하는 면 내에 있어서의 방향이며, 구체적으로는, 적층 필름(F3)의 반송 방향이다.
다음으로, 필름 접합 장치(40)를 이용한 적층 편광 필름(1)의 제조 방법의 일례에 대해 설명한다.
적층 편광 필름(1)을 제조하는 경우, 도 5에 도시된 시트형의 편광 필름(10A)을 준비한다. 편광 필름(10A)은, 필름 본체(11)에 표면 보호 필름(13)이 접합된 필름이다. 설명의 편의상, 편광 필름(10A)이 갖는 표면 보호 필름을, 표면 보호 필름(13)으로서, 표면 보호 필름(12)과 구별하고 있다. 그러나, 표면 보호 필름(13)은 표면 보호 필름(12)과 동일한 필름이다. 그 때문에, 편광 필름(10A)은, 편광 필름(10)과 동일한 층 구성을 갖는 광학 필름(제1 광학 필름)이다.
편광 필름(10A)은, 편광 필름(10A)의 원반(原反) 롤로부터 편광 필름(10A)을 풀어내면서, 소정의 크기로 잘라내어 얻어지는 매엽(枚葉)의(혹은 시트형의) 편광 필름이다. 편광 필름(10A)의 크기는, 적층 편광 필름(1)과 동일해도 좋으나, 통상, 적층 편광 필름(1)의 제품 사이즈를 복수 포함하는 크기이다. 이하, 설명의 편의를 위해서, 도 5에 예시한 바와 같이, 편광 필름(10A)의 평면에서 본 형상은 직사각형으로 하고, 흡수축(SA)의 방향은 길이 방향으로 한다.
편광자층(11a)과 보호 필름층(11b, 11c)의 접합 및 보호 필름층(11b, 11c)과 표면 보호 필름(13)의 접합에는, 수용계의 접착제 또는 자외선 경화형의 접착제 등이 이용되고 있다. 그 때문에, 편광 필름(10A)에 있어서는, 접착제의 건조 또는 경화의 영향, 혹은, 편광 필름(10A)을 구성하는 각 층의 응력의 차이 등으로, 컬이 발생하는 경향에 있다. 도 5에서는, 설명을 위해서, 일례로서 길이 방향으로 컬이 발생하고 있는 형태를 예시하고 있다.
도 5에 도시된 시트형의 편광 필름(10A)을 이용하여 적층 편광 필름(1)을 제조하는 경우, 먼저, 편광 필름(10A)으로부터 표면 보호 필름(13)을 박리한다(박리 공정). 편광 필름(10A)으로부터 표면 보호 필름(13)이 박리된 시트형의 필름 본체(11)를 편광 필름(10B)이라고 칭한다.
계속해서, 편광 필름(10B)에 발생하고 있는 길이 방향의 컬을 완화하도록, 필름 접합 장치(40)를 이용하여, 편광 필름(10B)에, 컬 조정용 필름으로서의 새로운 표면 보호 필름(12)을 접합한다(컬 조정 공정). 편광 필름(10B)과 표면 보호 필름(12)의 접합은, 예컨대, 이들을 박리 가능할 정도의 접착성을 갖는 접착제를, 편광 필름(10B)과 컬 조정용 필름의 계면에 도포해 두면 된다.
구체적으로는, 도 6(a)에 모식적으로 도시된 바와 같이, 표면 보호 필름(12)의 원반 롤(R1)로부터 표면 보호 필름(12)을 한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B) 사이에 송입한다. 동시에, 편광 필름(10B)에 발생하고 있는 컬의 방향과, 필름 접합 장치(40)에 의해 부여 가능한 컬의 방향(표면 보호 필름(12)의 반송 방향)을 실질적으로 일치시키도록, 편광 필름(10B)을 한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B) 사이에 송입한다.
편광 필름(10B)에는 길이 방향으로 컬이 발생하고 있다. 그 때문에, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 편광 필름(10B)의 길이 방향이, 한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)에의 송입 방향과 일치하도록, 편광 필름(10B)을 한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)에 반송한다. 도 6(b)는, 도 6(a)에 있어서 접합 롤러(41A)측으로부터 필름 접합 장치(40)를 본 도면이다.
컬 조정 공정에서는, 필름 접합 장치(40)에 있어서의 설정 각도(α)를, 도 7에 도시된 바와 같이, 편광 필름(10A)의 컬(도 7에 있어서 실선으로 나타낸 컬(C1))을 필름 접합 장치(40)에 의해 부여 가능한 컬로 캔슬하도록, 컬량이 동일하고 또한 볼록한 방향이 반대 방향인 컬(도 7에 있어서 파선으로 나타낸 컬(C2))을 편광 필름(10A)에 부여하도록 설정한다.
전술한 바와 같이, 표면 보호 필름(12)과 편광 필름(10B)을 필름 접합 장치(40)에 의해 접합함으로써, 표면 보호 필름(12)과 편광 필름(10B)이 접합된 제1 적층 필름으로서의 편광 필름(10)이, 편광 필름(10B)에 발생하고 있던 컬이 캔슬된 상태로 얻어진다.
표면 보호 필름(12)은, 원반 롤(R1)로부터 풀어내어지고 있기 때문에 띠 형상이다. 그 때문에, 한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)로부터는, 길이 방향(한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)의 배출 방향)으로, 이산적으로 편광 필름(10B)이 접합된 표면 보호 필름(12)이 배출된다. 따라서, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)를 통과한 띠 형상의 표면 보호 필름(12)에 이산적으로 편광 필름(10)의 영역이 형성되어 있다.
그 때문에, 편광 필름(10B)을 표면 보호 필름(12)에 접합한 후, 띠 형상의 표면 보호 필름(12)의 길이 방향으로 이산적으로 형성되어 있는 편광 필름(10)을 잘라낸다(적층 필름 절단 공정). 절단에는, 절단날을 이용해도 좋고, 레이저광을 이용해도 좋다.
그 후, 도 8(a)에 도시된 바와 같이, 편광 필름(10)과 위상차 필름(20)을, 필름 접합 장치(40)를 이용하여 접합한다(접합 공정). 편광 필름(10)과 위상차 필름(20)의 접합을 위해서, 예컨대, 편광 필름(10)과 위상차 필름(20)의 계면에 접착제를 도포해 두어도 좋고, 전술한 바와 같이, 편광 필름(10)에 있어서 위상차 필름(20)과 접합되는 면에 미리 점착제층을 형성해 두어도 좋다.
구체적으로는, 위상차 필름(20)의 지상축(SD)과, 편광 필름(10)의 흡수축(SA)이 소정 각도(θ)를 이루고, 편광 필름(10)의 표면 보호 필름(12)과 반대측에 위상차층(21)이 접합되도록, 편광 필름(10)과 위상차 필름(20)을 한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B) 사이에 송입한다.
도 8(a)에 도시된 바와 같이, 위상차 필름(20)의 원반 롤(R2)로부터 위상차 필름(20)을 풀어내면서 한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)에 위상차 필름(20)을 송입한다. 설명의 편의를 위해서, 위상차 필름(20)의 지상축(SD)의 방향은, 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 띠 형상의 위상차 필름(20)의 길이 방향으로 한다. 도 8(b)는, 도 8(a)에 있어서 접합 롤러(41A)측으로부터 필름 접합 장치(40)를 본 도면이다.
편광 필름(10)에 있어서, 흡수축(SA)은 길이 방향을 향하고 있고, 위상차 필름(20)에 있어서, 지상축(SD)은, 위상차 필름(20)의 길이 방향을 향하고 있다. 따라서, 소정 각도(θ)가 90°인 경우, 편광 필름(10)을, 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 폭 방향을 따라 한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)에 송입한다.
위상차 필름(20)과 편광 필름(10)을 접합할 때, 필름 접합 장치(40)에 있어서의 설정 각도(α)는, 제품으로서의 적층 편광 필름(1)에 부여하고 싶은 컬(예컨대, 점착제층(22)측이 외측이 되는 것과 같은 볼록 형상의 컬)이 부여되도록 설정해 둔다.
이에 의해, 위상차 필름(20)과 편광 필름(10)이 접합되고, 원하는 컬이 부여된 제2 적층 필름으로서의 적층 편광 필름(1)을 얻을 수 있다. 제조에 이용한 편광 필름(10A)이 시트형이기 때문에, 적층 편광 필름(1)도 시트형이다.
한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)에 송입되는 위상차 필름(20)은, 띠 형상이다. 그 때문에, 한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)로부터는, 띠 형상의 위상차 필름(20)의 길이 방향으로, 이산적으로 편광 필름(10)이 접합된 위상차 필름(20)이 배출된다. 따라서, 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)를 통과한 위상차 필름(20)의 길이 방향으로, 적층 편광 필름(1)인 영역이 이산적으로 형성되어 있다.
상기한 바와 같이 하여 제조된 시트형의 적층 편광 필름(1)을 제품 사이즈로 가공함으로써, 제품으로서의 칩형의 적층 편광 필름(1)을 얻는다. 제품 사이즈로의 가공에서는, 위상차 필름(20)의 길이 방향으로 이산적으로 형성되어 있는 적층 편광 필름(1)인 영역을 직접 가공해도 좋고, 적층 편광 필름(1)의 영역을 일단 잘라낸 후, 매엽의 적층 편광 필름(1)을 더 가공해도 좋다. 시트형의 적층 편광 필름(1)의 제품 사이즈로의 가공 방법은, 예컨대, 절단 가공이다. 절단 가공과, 단부면을 연마하는 연마 가공 등을 적절히 조합해도 좋다.
상기 제조 방법의 작용 효과를, 편광 필름(10A)의 컬을 조정하는 컬 조정 공정을 구비하지 않는 경우와 비교하여 설명한다.
컬 조정 공정을 구비하지 않는 경우, 컬이 조정되어 있지 않은 편광 필름(10A)에, 필름 접합 장치(40)를 이용하여 위상차 필름(20)이 접합된다. 편광 필름(10A)과 위상차 필름(20)을 접합하는 경우, 이들을, 흡수축(SA) 방향과 지상축(SD) 방향이 소정 각도(θ)를 이루도록 위치 맞춤할 필요가 있다. 즉, 편광 필름(10A)과 위상차 필름(20)의 접합에는, 흡수축(SA)과 지상축(SD)의 축 각도의 제한이 있다. 이 축 각도 제한으로 인해, 편광 필름(10A)의 한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)에의 송입 방향이 제한된다.
한편, 필름 접합 장치(40)에서는, 컬을 부여할 수 있는 방향은 한 방향(소정 방향)뿐이다. 그 때문에, 편광 필름(10A)과 위상차 필름(20)의 접합에 있어서의 축 각도의 제한으로 인해, 필름 접합 장치(40)가 부여할 수 있는 컬의 방향과는 다른 방향의 컬이 편광 필름(10A)에 발생하고 있는 경우, 상이한 2개의 방향의 컬을 갖는 적층 편광 필름이 제조된다. 이와 같이, 한 방향의 컬이 아니라, 복수 방향의 컬을 갖는 적층 편광 필름은, 예컨대, 액정 셀에 접합하기 어렵다.
이에 비해, 도 5, 도 6(a), 도 6(b), 도 7, 도 8(a) 및 도 8(b)를 이용하여 설명한 제조 방법에서는, 편광 필름(10A)의 컬을 조정하는 컬 조정 공정을 갖고 있다. 컬 조정 공정에서는, 필름 본체(11)로서의 편광 필름(10B)에, 표면 보호 필름(12)을 접합하고 있다. 표면 보호 필름(12)은, 광학 특성을 규정하는 축을 갖지 않는 필름이기 때문에, 표면 보호 필름(12)과 편광 필름(10B)의 접합에 있어서, 축 각도 제한은 발생하지 않는다.
그 때문에, 흡수축(SA) 방향에 의존하지 않고, 편광 필름(10B)을 한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)에 송입할 수 있다. 이에 의해, 편광 필름(10B)에 발생하고 있는 컬이며, 적층 편광 필름(1)에 있어서의 소망의 컬과는 상이한 방향의 컬을, 필름 접합 장치(40)에 의해 부여되는 컬로 캔슬할 수 있는 방향으로, 편광 필름(10B)을 한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)에 송입할 수 있다. 그 결과, 편광 필름(10B)의 컬이 실질적으로 캔슬된 편광 필름(10)을 얻을 수 있다.
그 때문에, 실질적으로 컬을 갖지 않는 편광 필름(10)에 대해 위상차 필름(20)을 접합할 수 있다. 따라서, 편광 필름(10)의 흡수축(SA) 방향에 대해 편광 필름(10)의 송입 방향이 규정되어 있어도, 적층 편광 필름(1)에 대해 원하는 방향의 컬을 적절히 부여할 수 있다. 그 결과, 적층 편광 필름(1)을, 예컨대, 액정 셀에 접합하기 쉽다.
특히, 최근, 적층 편광 필름(1)의 박육화가 요청되고, 그에 따라, 편광 필름(10)에 대해서도 박육화가 요청되고 있다. 이 경우, 편광 필름(10)이 되어야 할 편광 필름(10A)의 제조 과정에 있어서, 컬 제어가 곤란하여, 위상차 필름(20)과의 축 각도 제한하에서의 접합에 있어서, 적층 편광 필름(1)에 있어서의 원하는 컬과 상이한 컬이 편광 필름(10A)에 발생하는 경향에 있다.
이러한 편광 필름(10A)이어도, 상기 제조 방법에서는, 편광 필름(10A)의 컬을 조정하여, 원하는 컬이 부여된 적층 편광 필름(1)을 제조 가능하다. 그 때문에, 상기 제조 방법에서는, 원하는 컬이 부여된 보다 얇은 적층 편광 필름(1)을 용이하게 제조 가능하다.
제1 실시형태에서 설명한 제조 방법에서는, 편광 필름(10B)의 컬을 조정하는 컬 조정 공정 전의 전처리로서, 편광 필름(10A)의 표면 보호 필름(13)을 일단 박리하고 있다. 이와 같이, 표면 보호 필름(13)을 박리함으로써, 편광 필름(10B)에 있어서의 응력 등이 완화된다. 그 때문에, 컬 조정 공정에서, 편광 필름(10B)의 컬을 조정하기 쉽다.
컬 조정 공정에서, 재차, 표면 보호 필름(12)을 접합하고 있기 때문에, 박리 공정과, 컬 조정 공정을 거침으로써, 필름 본체(11)에 대해 표면 보호 필름이 다시 부착된다. 따라서, 표면 보호 필름(12, 13)은, 전술한 바와 같이, 동일한 필름일 수 있다.
(제2 실시형태)
제2 실시형태로서, 편광 필름과 위상차 필름을 접합하는 접합 공정 후에, 편광 필름과 위상차 필름이 접합되어 이루어지는 적층 편광 필름의 컬을 조정하는 컬 조정 공정을 행하는 형태에 대해 설명한다.
제2 실시형태에서도, 도 5에 도시된 시트형의 편광 필름(10A)을 사용하여 적층 편광 필름(1)을 제조한다. 제2 실시형태에서의 적층 편광 필름의 제조 방법은, 접합 공정과, 컬 조정 공정의 순서 이외에는, 도 5∼도 8(b)를 이용하여 설명한 제조 방법과 동일하기 때문에, 차이점을 중심으로 하여 설명한다.
제2 실시형태의 방법에서는, 도 9(a)에 도시된 바와 같이, 도 5에 도시된 편광 필름(10A)과 위상차 필름(20)을 필름 접합 장치(40)에 송입하고, 위상차 필름(20)과 편광 필름(10A)을 접합하여, 적층 편광 필름(2)을 얻는다(접합 공정).
제2 실시형태에서의 접합 공정은, 도 8(a)에 도시된 편광 필름(10) 대신에, 편광 필름(10A)을 사용하고 있는 점 이외에는, 도 8(a)를 이용하여 설명한 접합 공정과 동일하다. 따라서, 흡수축(SA)과 지상축(SD)의 축 각도 제한에 따라, 편광 필름(10A)을, 그 폭 방향을 따라 한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)에 송입한다.
위상차 필름(20)과 편광 필름(10A)을 접합할 때, 필름 접합 장치(40)에 있어서의 설정 각도(α)는, 제품으로서의 적층 편광 필름(1)에 부여하고 싶은 컬(예컨대, 점착제층(22)측이 외측이 되는 것과 같은 볼록 형상의 컬)이 부여되도록 설정된다.
편광 필름(10A)에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 길이 방향의 컬이 발생하고 있다. 한편, 필름 접합 장치(40)에서는, 편광 필름(10A)의 반송 방향, 즉, 폭 방향으로 컬이 부여된다. 그 때문에, 적층 편광 필름(2)에는, 필름 접합 장치(40)에 의해 부여되는 폭 방향의 컬과, 편광 필름(10A) 자체의 길이 방향의 컬의 2방향의 컬이 발생하고 있다.
한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)에는, 띠 형상의 위상차 필름(20)이 송입되고 있기 때문에, 상기 접합 공정에서는, 도 9(b)에 예시한 바와 같이, 편광 필름(10A)이 이산적으로 접합된 띠 형상의 위상차 필름(20)이 필름 접합 장치(40)로부터 배출된다. 즉, 띠 형상의 위상차 필름(20)의 길이 방향에 있어서, 적층 편광 필름(2)인 영역이 이산적으로 형성되어 있다. 그 때문에, 위상차 필름(20)에 편광 필름(10A)을 접합한 후, 적층 편광 필름(2)인 영역을 잘라내어, 적층 편광 필름(2)을 얻는다. 도 9(b)는, 도 9(a)에 있어서 접합 롤러(41A)측으로부터 필름 접합 장치(40)를 본 도면이다.
그 후, 적층 편광 필름(2)이 갖는 편광 필름(10A)에 포함되는 표면 보호 필름(13)을 박리한다(박리 공정).
계속해서, 표면 보호 필름(13)이 박리된 적층 편광 필름(2)의 컬을 캔슬하도록, 도 10(a)에 도시된 바와 같이, 적층 편광 필름(2)과 표면 보호 필름(12)을, 필름 접합 장치(40)를 이용하여 접합한다(컬 조정 공정). 제2 실시형태에서의 컬 조정 공정은, 도 6(a)에 도시된 편광 필름(10B) 대신에, 적층 편광 필름(2)을 사용하고 있는 점 이외에는, 도 6(a) 및 도 6(b)를 이용하여 설명한 컬 조정 공정과 동일하다. 따라서, 제2 실시형태에서의 컬 조정 공정에서도, 도 10(b)에 도시된 바와 같이, 적층 편광 필름(2)을, 길이 방향을 따라 한 쌍의 접합 롤러(41A, 41B)에 송입한다. 도 10(b)는, 도 10(a)에 있어서 접합 롤러(41A)측으로부터 필름 접합 장치(40)를 본 도면이다.
필름 접합 장치(40)에 있어서의 설정 각도(α)는, 도 7을 이용하여 설명한 바와 같이, 편광 필름(10A)의 컬을, 필름 접합 장치(40)에 의해 부여되는 컬로 상쇄하도록, 컬량이 동일하고 또한 반대 방향의 컬을 적층 편광 필름(2)에 부여하도록 설정된다.
컬 조정 공정에서는, 표면 보호 필름(13)이 박리된 편광 필름(10A)에 대응하는 필름 본체(11)에 표면 보호 필름(12)이 접합된다. 그 때문에, 컬 조정 공정을 거침으로써, 위상차 필름(20)에 편광 필름(10)이 접합된 적층 편광 필름(1)을 얻을 수 있다.
컬 조정 공정에 있어서, 적층 편광 필름(2)에 발생하고 있는 폭 방향과 길이 방향의 컬 중, 적층 편광 필름(1)에 요구되고 있지 않은 길이 방향의 컬을 캔슬하고 있다. 그 때문에, 컬 조정 공정을 거침으로써, 원하는 컬로서의 폭 방향의 컬이 부여된 적층 편광 필름(1)을 얻을 수 있다.
제2 실시형태에서도, 시트형의 편광 필름(10A)을 이용하여 적층 편광 필름(1)을 제조하고 있기 때문에, 제1 실시형태와 마찬가지로, 필름 접합 장치(40)에서는, 시트형의 적층 편광 필름(1)이 제조된다. 그 때문에, 시트형의 적층 편광 필름(1)을 제품 사이즈로 가공함으로써, 제품으로서의 칩형의 적층 편광 필름(1)을 얻을 수 있다.
제2 실시형태는, 컬 조정 공정과, 접합 공정의 순서가 제1 실시형태와 상이한 점 이외에는, 제1 실시형태와 실질적으로 동일하다. 따라서, 제2 실시형태에서의 적층 편광 필름의 제조 방법도, 제1 실시형태에서의 적층 편광 필름의 제조 방법과 적어도 동일한 작용 효과를 갖는다.
(제3 실시형태)
제3 실시형태로서, 적층 편광 필름(1)을 이용하여 액정 패널을 제조하는 방법에 대해 설명한다. 이하, 제1 실시형태에서 서술한 바와 같이, 도 1에 도시된 층 구성의 적층 편광 필름(1)에 있어서, 세퍼레이트 필름(23)이 박리된 적층 편광 필름(1)을 적층 편광 필름(1A)이라고도 칭한다.
도 11에 모식적으로 도시된 바와 같이, 액정 패널(3)은, 액정 셀(30)의 한쪽 주면(主面)에, 적층 편광 필름(1(1A))이 접합되고, 다른쪽 주면에 편광 필름(50)이 접합되어 구성되어 있다. 액정 패널(3)을 액정 표시 장치에 편입할 때에는, 적층 편광 필름(1)이 접합되어 있는 측이 사용자측이고, 편광 필름(50)측이 면광원측이 되도록 배치된다.
액정 셀(30)은, 공지된 액정 패널에 사용되는 것이면 된다. 예컨대, 액정 셀(30)은, 유리 기판 상에, 투명 전극, 배향막, 액정, 배향막, 투명 전극, 컬러 필터 및 유리 기판이 순서대로 설치된 것일 수 있다.
편광 필름(50)은, 편광 필름(10A)에 점착제층(51)이 적층된 편광 필름이다.
액정 패널(3)은, 예컨대, 다음과 같이 하여 제조된다. 먼저, 제1 또는 제2 실시형태에서 설명한 적층 편광 필름의 제조 방법에 의해 적층 편광 필름(1)을 제조한다(적층 편광 필름 제조 공정).
다음으로, 액정 셀(30)의 한쪽 주면에 적층 편광 필름(1)을 접합하고, 다른쪽 주면에, 편광 필름(50)을 접합하여, 액정 패널(3)을 얻는다(적층 편광 필름 접합 공정).
적층 편광 필름 접합 공정(적층 광학 필름 접합 공정)에서는, 적층 편광 필름(1)으로부터 세퍼레이트 필름(23)을 박리하여 이루어지는 적층 편광 필름(1A)을, 점착제층(22)을 통해 액정 셀(30)에 접합한다. 또한, 편광 필름(50)의 점착제층(51)을 통해 편광 필름(50)을 액정 셀(30)에 접합한다. 적층 편광 필름(1)과 편광 필름(50)은, 적층 편광 필름(1)에 있어서의 편광 필름(10)과, 편광 필름(50)이 크로스 니콜 상태가 되도록 액정 셀(30)에 대해 접합한다.
상기 액정 패널(3)의 제조 방법에서는, 액정 패널(3)이 갖는 적층 편광 필름(1)은, 제1 또는 제2 실시형태에서 예시한 제조 방법으로 제조되어 있다. 그 때문에, 적층 편광 필름(1)은, 원하는 컬이 부여되어 있다. 이에 의해, 액정 셀(30)에의 적층 편광 필름(1)의 접합이 용이하다. 그 때문에, 액정 패널(3)을 효율적으로 제조하기 쉽다.
이상, 본 발명의 여러 가지 실시형태를 설명하였으나, 본 발명은 예시한 여러 가지 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 특허청구의 범위에 의해 나타나고, 특허청구의 범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
제1 광학 필름으로서 편광 필름을 예시하고, 제2 광학 필름으로서 위상차 필름을 예시하였다. 그러나, 제1 및 제2 광학 필름은, 각각 광학축을 갖는 광학 필름이면 된다. 예컨대, 제2 광학 필름은 휘도 향상 필름이어도 좋다. 휘도 향상 필름으로서는, 소정의 편광광을 반사시키는 3M사 제조의 DBEF(등록 상표) 및 3M사 제조의 APF가 예시된다.
휘도 향상 필름은, 예컨대, 광학축(투과축)에 평행한 편광광을 투과시키고, 광학축(투과축)에 직교하는 편광광을 반사시키는 광학 필름이다. 제1 광학 필름이 편광 필름이고, 제2 광학 필름이 휘도 향상 필름인 형태에서는, 휘도 향상 필름은, 휘도 향상 필름의 광학축(투과축)과, 편광 필름의 흡수축이 직교하도록, 편광 필름에 접합된다.
편광 필름과 휘도 향상 필름이 적층된 적층 편광 필름을 액정 패널에 적용하는 경우, 편광 필름측이 액정 셀에 접합된다. 그 때문에, 편광 필름과 휘도 향상 필름이 적층된 적층 편광 필름에서는, 점착제층(22)은, 편광 필름측에 형성되어 있으면 된다.
도 11에 도시된 액정 패널(3)에서는, 액정 셀(30)에 있어서, 적층 편광 필름(1(1A))측과 반대측에, 편광 필름(50)을 접합하고 있다. 그러나, 예컨대, 전술한 편광 필름과 휘도 향상 필름이 적층된 적층 편광 필름이며, 제1 및 제2 실시형태에서 제조된 적층 편광 필름을, 편광 필름(50) 대신에 액정 셀(30)에 접합해도 좋다. 이러한 액정 패널(3)을 이용한 액정 표시 장치에서는, 편광 필름과 휘도 향상 필름이 적층된 적층 편광 필름이 면광원측에 위치하도록, 면광원에 대해 액정 패널이 배치된다.
컬 조정용 필름으로서, 제품으로서의 편광 필름이 갖는 표면 보호 필름을 예시하였으나, 컬 조정용 필름은, 적층 광학 필름에 박리 가능하게 설치되어 있으면 특별히 한정되지 않는다. 적층 광학 필름이 광학 부품으로서 사용될 때까지, 컬 조정용 필름을 박리하면, 적층 광학 필름의 광학 특성에 영향을 주지 않기 때문이다. 따라서, 컬 조정용 필름은, 광학축을 갖는 필름이어도 좋고, 광학축을 갖지 않는 필름이어도 좋다.
편광 필름(10A)으로부터 표면 보호 필름(13)을 박리하는 공정을 구비하지 않아도 좋다. 이 경우, 표면 보호 필름(13) 상에, 또한, 컬 조정용 필름이 접합되게 된다. 이 경우에도, 적층 광학 필름이 광학 부품으로서 사용될 때까지, 표면 보호 필름(13) 및 컬 조정용 필름의 양방 또는 컬 조정용 필름을 박리하면, 적층 광학 필름의 광학 특성에 영향은 발생하지 않는다.
단, 컬 조정용 필름이, 편광 필름이 갖는 표면 보호 필름으로서의 투명 수지 필름이면, 적층 편광 필름(1)의 검사 등에, 공지된 방법을 그대로 적용할 수 있다.
도 5에 도시된 편광 필름(10A)에 있어서의 흡수축(SA)의 방향은 편광 필름(10A)의 길이 방향에 한정되지 않는다. 예컨대, 편광 필름(10A)의 길이 방향을 기준으로 하여 일정한 각도(예컨대, 45° 및 60° 등)만큼 경사져 있어도 좋다. 통상, 원반 롤로부터 풀어내어지는 띠 형상의 편광 필름의 흡수축의 방향은, 띠 형상의 편광 필름의 길이 방향을 실질적으로 향하고 있다. 그 때문에, 띠 형상의 편광 필름으로부터 길이 방향에 대해 일정한 각도로, 시트형의 편광 필름(10A)을 잘라냄으로써, 흡수축(SA)의 방향이 편광 필름(10A)의 길이 방향을 기준으로 하여 일정한 각도(예컨대, 45°, 60° 등)만큼 경사진 편광 필름(10A)을 얻을 수 있다.
위상차 필름(20)의 지상축(SD)의 방향도 띠 형상의 위상차 필름(20)의 길이 방향에 한정되지 않는다. 수지 필름에 위상차를 부여하기 위한 연신 방향을 조정함으로써, 길이 방향에 대해 경사진 지상축(SD)을 갖는 위상차 필름(20)을 얻을 수 있다.
제1 광학 필름으로서, 표면 보호 필름을 포함하는 편광 필름을 예시하였으나, 예컨대, 도 1에 도시된 필름 본체(11)가 제1 광학 필름이어도 좋다.
제1 실시형태로서, 제1 광학 필름이 편광 필름 단독인 형태를 예시하였으나, 제1 광학 필름이, 편광 필름과 위상차 필름이 적층된, 이른바 타원 편광판이어도 좋다. 이 경우, 제1 광학 필름의 제1 광학축은, 제1 광학 필름을 구성하는 편광 필름의 흡수축이어도 좋고, 제1 광학 필름을 구성하는 위상차 필름의 지상축이어도 좋다. 제1 광학 필름으로서의 상기 타원 편광판은, 예컨대, 제1 실시형태에서 설명한 적층 편광 필름의 제조 방법으로 제조될 수 있다.
제1 실시형태에서는, 편광 필름(제1 광학 필름)의 흡수축을 제1 광학축으로 하고, 위상차 필름(제2 광학 필름)의 지상축을 제2 광학축으로 하였으나, 편광 필름의 흡수축에 대해 직교하는 축을 제1 광학축으로 하고, 위상차 필름의 지상축에 대해 직교하는 축을 제2 광학축으로 해도 좋다.
예컨대 도 6(a)에 도시된 컬 조정 공정에 주목하면, 필름 접합 장치(40)에 의해 부여되는 소정 방향의 컬을 이용하여, 광학축을 갖는 광학 필름(도 6(a)에서는, 편광 필름(10B))에 발생하고 있던 컬이 완화되도록, 광학 필름과 컬 조정용 필름(다른 필름)이 접합된다. 그 결과, 광학축을 갖는 광학 필름과, 다른 필름인 컬 조정용 필름이 접합되어 이루어지는 적층 광학 필름이며, 접합 전의 광학 필름에 발생하고 있던 컬이 완화되어 있는 적층 광학 필름이 제조될 수 있다. 이와 같이, 컬이 완화된 광학축을 갖는 광학 필름과, 다른 필름이 접합된 적층 광학 필름을 제조할 수 있으면, 그 적층 광학 필름과, 광학축을 갖는 다른 광학 필름을 또한 필름 접합 장치(40)에 의해 접합함으로써, 새로운 적층 광학 필름에 원하는 컬을 용이하게 부여할 수 있다.
1: 적층 편광 필름
2: 적층 편광 필름
3: 액정 패널
10, 10A, 10B: 편광 필름
11: 필름 본체
11a: 편광자층
11b, 11c: 보호 필름층
12: 표면 보호 필름(컬 조정용 필름)
13: 표면 보호 필름
20: 위상차 필름(제2 광학 필름)
30: 액정 셀
40: 필름 접합 장치
41A, 41B: 한 쌍의 접합 롤러
42: 가이드부
SA: 흡수축(제1 광학축)
SD: 지상축(제2 광학축)

Claims (10)

  1. 복수의 필름을 협압(挾壓)하여 접합하고 복수의 필름이 접합된 적층 필름에 소정 방향에 있어서 컬을 부여하는 필름 접합 장치를 이용하여, 제1 광학축을 갖는 제1 광학 필름에, 제2 광학축을 갖는 제2 광학 필름을 접합한 적층 광학 필름을 제조하는 방법으로서,
    상기 필름 접합 장치에 의해 부여되는 상기 소정 방향의 컬에 의해 상기 제1 광학 필름에 발생하고 있는 컬을 완화하도록, 상기 제1 광학 필름과 컬 조정용 필름을 상기 복수의 필름으로서 상기 필름 접합 장치에 의해 접합함으로써, 제1 적층 필름을 얻는 컬 조정 공정과,
    상기 컬 조정 공정에서 얻어진 상기 제1 적층 필름과 상기 제2 광학 필름을 상기 복수의 필름으로서, 상기 제1 광학축과 상기 제2 광학축이 소정 각도를 이루도록, 상기 필름 접합 장치에 의해 접합함으로써, 제2 적층 필름으로서의 적층 광학 필름을 얻는 접합 공정
    을 구비하는, 적층 광학 필름의 제조 방법.
  2. 복수의 필름을 협압하여 접합하고 복수의 필름이 접합된 적층 필름에 소정 방향의 컬을 부여하는 필름 접합 장치를 이용하여, 제1 광학축을 갖는 제1 광학 필름에, 제2 광학축을 갖는 제2 광학 필름을 접합한 적층 광학 필름을 제조하는 방법으로서,
    상기 제1 광학 필름과 상기 제2 광학 필름을 상기 복수의 필름으로서, 상기 제1 광학축과 상기 제2 광학축이 소정 각도를 이루도록, 상기 필름 접합 장치에 의해 접합하여 적층 광학 필름을 얻는 접합 공정과,
    상기 필름 접합 장치에 의해 부여되는 상기 소정 방향의 컬에 의해, 상기 접합 공정에서 상기 적층 광학 필름에 부여된 상기 소정 방향 이외의 방향의 컬을 완화하도록, 상기 적층 광학 필름과 컬 조정용 필름을 상기 복수의 필름으로서, 상기 필름 접합 장치에 의해 접합하는 컬 조정 공정
    을 구비하는, 적층 광학 필름의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 광학 필름은, 상기 제1 광학축으로서 흡수축을 갖는 편광 필름이고,
    상기 편광 필름은,
    상기 흡수축을 갖는 필름 본체와,
    상기 필름 본체에 적층되어 있으며 상기 필름 본체를 보호하는 표면 보호 필름
    을 갖는 것인, 적층 광학 필름의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 컬 조정 공정 전에, 상기 제1 광학 필름인 상기 편광 필름의 상기 표면 보호 필름을 박리하는 박리 공정을 더 갖고,
    상기 컬 조정 공정에서는, 상기 표면 보호 필름이 박리된 상기 제1 광학 필름에 상기 컬 조정용 필름을 접합하는 것인, 적층 광학 필름의 제조 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제2 광학 필름은, 상기 제2 광학축으로서 지상축(遲相軸: slow axis)을 갖는 위상차 필름인, 적층 광학 필름의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 컬 조정 공정에서 상기 컬 조정용 필름은, 상기 제1 광학 필름에 있어서, 상기 제2 광학 필름이 접합되어야 하는 면과 반대측의 면에 접합되는 것인, 적층 광학 필름의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름 접합 장치는,
    상기 복수의 필름을 협압하여 접합하는 한 쌍의 접합 롤러와,
    상기 한 쌍의 접합 롤러에 의해 접합된 상기 복수의 필름으로 이루어지는 적층 필름을, 상기 한 쌍의 접합 롤러의 축선을 포함하는 평면에 대해 설정 각도만큼 경사진 방향으로 유도하는 가이드부를 갖는 것인, 적층 광학 필름의 제조 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 기재된 적층 광학 필름의 제조 방법에 의해, 제1 광학축을 갖는 제1 광학 필름과 제2 광학축을 갖는 제2 광학 필름이 접합된 적층 광학 필름을 제조하는 적층 광학 필름 제조 공정과,
    액정 셀에 상기 적층 광학 필름을 접합하는 접합 공정
    을 구비하고,
    상기 제1 광학 필름은, 상기 제1 광학축으로서 흡수축을 갖는 편광 필름인, 액정 패널의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2 광학 필름은, 상기 제2 광학축으로서 지상축을 갖는 위상차 필름인, 액정 패널의 제조 방법.
  10. 복수의 필름을 협압하여 접합하고 복수의 필름이 접합된 적층 필름에 소정 방향에 있어서 컬을 부여하는 필름 접합 장치를 이용하여, 광학축을 갖는 광학 필름에 컬 조정용 필름을 접합한 적층 광학 필름을 제조하는 방법으로서,
    상기 필름 접합 장치에 의해 부여되는 상기 소정 방향의 컬에 의해 상기 광학 필름에 발생하고 있는 컬을 완화하도록, 상기 광학 필름과 상기 컬 조정용 필름을 상기 복수의 필름으로서 상기 필름 접합 장치에 의해 접합함으로써, 상기 적층 광학 필름을 얻는, 적층 광학 필름의 제조 방법.
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