光学薄膜的制造方法和制造装置与流程

1.本发明涉及制造光学薄膜的方法和其制造装置。特别是，本发明涉及如下的光学薄膜的制造方法和制造装置：通过矫正在光学薄膜的宽度方向端部产生的卷曲，能够精度良好地检测光学薄膜的端部的位置，从而能够有效地防止光学薄膜的蛇行运动。


背景技术：

2.以往，光学薄膜用于液晶显示装置、有机el显示装置等图像显示装置等。作为光学薄膜，例如，可举出偏振片、包含偏振片的偏光薄膜、相位差薄膜、防眩光薄膜等。
3.光学薄膜通常是使用纵长带状的原材料薄膜(日文：原反
フィルム
)制造的。通常，通过一边利用具有输送辊的输送设备将原材料薄膜沿长度方向输送，一边依次实施各种处理，从而制造作为产品的纵长带状的光学薄膜(例如参照专利文献1)。纵长带状的光学薄膜被切断为与用途对应的尺寸、形状，用于图像显示装置等。
4.以下，在本说明书中，不仅是作为产品的光学薄膜，也将原材料薄膜和中间产品的薄膜包含在内地称作光学薄膜。
5.在上述那样的光学薄膜的制造过程中，存在因光学薄膜的厚度的不均、张力的不均匀性而产生使光学薄膜的宽度方向上的输送位置变动的蛇行运动的情况。当产生蛇行运动时，会使光学薄膜的切断位置、切断角度产生偏差。因此，利用位置检测装置来检测光学薄膜的宽度方向端部的位置，调整(控制)对光学薄膜进行输送的输送辊的姿势(位置、角度等)以使该位置始终保持一定、即应用所谓的边缘位置控制器(例如参照专利文献2)。
6.另一方面，在光学薄膜的制造过程中，由于光学薄膜发生热收缩、吸湿，从而有时在宽度方向端部产生卷曲。例如，偏振片是在对聚乙烯醇系薄膜等原材料薄膜实施溶胀处理、染色处理、交联处理、拉伸处理、清洗处理等一系列的处理之后利用干燥装置(烘箱)使其干燥而制造成的。在利用该干燥装置进行干燥时，由于偏振片的宽度方向端部发生热收缩，从而有时产生卷曲。
7.当产生了上述卷曲的状态的光学薄膜到达位置检测装置时，由于无法精度良好地检测光学薄膜的宽度方向端部的位置，因此有可能无法有效地防止光学薄膜的蛇行运动。
8.现有技术文献
9.专利文献
10.专利文献1：日本特开2018－092186号公报
11.专利文献2：日本特开2014－164002号公报


技术实现要素：

12.发明要解决的问题
13.本发明的课题在于，提供光学薄膜的制造方法和制造装置，在该光学薄膜的制造方法和制造装置中，通过矫正在光学薄膜的宽度方向端部产生的卷曲，能够精度良好地检测光学薄膜的端部的位置，从而能够有效地防止光学薄膜的蛇行运动。
14.用于解决问题的方案
15.为了解决所述课题，本发明提供一种光学薄膜的制造方法，其中，该光学薄膜的制造方法包含：卷曲矫正工序，在该卷曲矫正工序中，利用卷曲矫正装置来矫正在沿长度方向输送的光学薄膜的宽度方向端部产生的卷曲；宽度方向端部位置检测工序，在该宽度方向端部位置检测工序中，利用位置检测装置来检测经过所述卷曲矫正工序后的所述光学薄膜的宽度方向端部的位置；以及宽度方向输送位置调整工序，在该宽度方向输送位置调整工序中，根据由所述宽度方向端部位置检测工序检测出的所述光学薄膜的宽度方向端部的位置，来调整所述光学薄膜的宽度方向上的输送位置。
16.根据本发明，由于在执行宽度方向端部位置检测工序之前执行利用卷曲矫正装置来矫正在光学薄膜的宽度方向端部产生的卷曲的卷曲矫正工序，因此能够精度良好地检测光学薄膜的宽度方向端部的位置。因此，在宽度方向输送位置调整工序中，能够适当地调整光学薄膜的宽度方向上的输送位置，能够有效地防止光学薄膜的蛇行运动。
17.优选的是，所述卷曲矫正装置具备能够与所述光学薄膜的宽度方向端部接触并旋转的旋转辊。
18.采用上述优选的方法，由于卷曲矫正装置具备能够与光学薄膜的宽度方向端部接触并旋转的旋转辊，因此，不会因卷曲矫正装置而对光学薄膜的输送产生影响，能够一边在长度方向上连续地输送光学薄膜一边矫正卷曲。
19.优选的是，所述卷曲矫正装置位于在所述光学薄膜的输送方向上游侧距所述位置检测装置的距离为1m以内的位置。
20.采用上述优选的方法，由于卷曲矫正装置与位置检测装置的分开距离(在光学薄膜的输送方向上的分开距离)比较短(1m以内)，因此，在卷曲被卷曲矫正装置矫正了的光学薄膜到达位置检测装置之前，在光学薄膜的宽度方向端部再次产生卷曲的风险较低，能够进一步精度良好地检测光学薄膜的宽度方向端部的位置。
21.优选的是，所述卷曲矫正装置安装于所述位置检测装置。
22.采用上述优选的方法，由于卷曲矫正装置与位置检测装置的分开距离极短，因此，在卷曲被卷曲矫正装置矫正了的光学薄膜到达位置检测装置之前，没有在光学薄膜的宽度方向端部再次产生卷曲的风险，能够进一步精度良好地检测光学薄膜的宽度方向端部的位置。
23.本发明对以下情况有效：对于用于输送相对于所述位置检测装置而言位于所述光学薄膜的输送方向上游侧的所述光学薄膜的输送辊，该输送辊在所述光学薄膜的输送方向上游侧距所述位置检测装置的距离为1m以上。
24.在位于输送方向上游侧的输送辊距位置检测装置的距离为光学薄膜的宽度的1.5倍以上、具体而言例如为1m以上的情况下，在光学薄膜到达位置检测装置之前，光学薄膜的宽度方向端部不被输送辊约束，因此认为在光学薄膜的宽度方向端部产生卷曲的风险变高。在这样的容易产生卷曲的状况下，通过应用本发明，也能够矫正卷曲，从而能够精度良好地检测光学薄膜的宽度方向端部的位置。
25.此外，“输送辊距...(中间省略)...的距离为1m以上”指的是，在存在多个相对于位置检测装置而言位于光学薄膜的输送方向上游侧的输送辊的情况下，所述多个输送辊中的位于最靠输送方向下游侧的位置的输送辊距位置检测装置的距离为1m以上。
26.另外，本发明对容易在光学薄膜产生卷曲的状况、例如在光学薄膜为偏振片且在使偏振片干燥的干燥装置的输出侧对偏振片的宽度方向端部的位置进行检测的情况有效。
27.即，在所述光学薄膜为偏振片的情况下，例如，所述卷曲矫正装置和所述位置检测装置位于使所述偏振片干燥的干燥装置的输出侧。
28.另外，为了解决所述课题，本发明还提供一种光学薄膜的制造装置，其中，该光学薄膜的制造装置具备：卷曲矫正装置，其矫正在被沿长度方向输送的光学薄膜的宽度方向端部产生的卷曲；位置检测装置，其检测卷曲被所述卷曲矫正装置矫正了的所述光学薄膜的宽度方向端部的位置；以及位置调整装置，其根据由所述位置检测装置检测出的所述光学薄膜的宽度方向端部的位置，来调整所述光学薄膜的宽度方向上的输送位置。
29.发明的效果
30.根据本发明，通过矫正在光学薄膜的宽度方向端部产生的卷曲，能够精度良好地检测光学薄膜的端部的位置，从而能够有效地防止光学薄膜的蛇行运动。
附图说明
31.图1是表示由通过本发明的一个实施方式的制造方法制造成的偏振片得到的偏光薄膜的制造设备整体的概略结构例的示意图。
32.图2是表示图1所示的制造装置所具备的边缘位置控制器附近的概略结构例的示意图。
33.图3是说明本发明的一个实施方式的偏振片的制造方法的概略步骤的流程图。
具体实施方式
34.以下，适当参照附图，对于本发明的一个实施方式的光学薄膜的制造方法和制造装置，举出以光学薄膜为偏振片的情况的例子进行说明。
35.此外，应注意各附图是为了参考而给出的，各附图所示的构件等的尺寸、比例尺和形状有时会与实际的不同。
36.图1是表示由通过本实施方式的制造方法制造成的偏振片得到的偏光薄膜的制造设备整体的概略结构例的示意图。图1所示的箭头指出各薄膜的输送方向。
37.在使用图1所示的制造设备来制造偏光薄膜f时，首先，将卷绕于放出辊1的聚乙烯醇系薄膜等原材料薄膜f0放出，将该原材料薄膜f0浸渍于处理槽2内的处理浴并对其实施染色、拉伸等各种处理。接着，利用干燥装置(烘箱)3使其干燥，由此得到偏振片f1。此外，偏振片f1的厚度并不特别限定，但通常为1μm～80μm左右，优选为1μm～20μm。对于偏振片f1，既可以是，使用聚乙烯醇系薄膜等亲水性聚合物薄膜单体作为原材料薄膜f0，对其实施各种处理，从而得到偏振片f1，也可以是，使用在由聚对苯二甲酸乙二醇酯系等非亲水性聚合物薄膜形成的基材上层叠聚乙烯醇系薄膜等亲水性聚合物薄膜而得到的构件作为原材料薄膜f0，对其实施各种处理，从而得到偏振片f1。
38.处理槽2例如从原材料薄膜f0的输送方向上游侧起依次具备省略图示的溶胀处理槽、染色处理槽、交联处理槽、拉伸处理槽和清洗处理槽。
39.在溶胀处理槽中，对原材料薄膜f0实施溶胀处理。作为溶胀处理槽内的处理浴，例如使用水。通过将原材料薄膜f0浸渍于溶胀处理槽内的处理浴，能够清洗原材料薄膜f0，并
且能够期待使原材料薄膜f0溶胀而防止染色不均等不均匀性的效果。在处理浴中，可以适当添加甘油、碘化钾等。处理浴的温度优选为20℃～45℃，更优选为25℃～40℃。原材料薄膜f0浸渍于处理浴的浸渍时间优选为2秒钟～180秒钟，更优选为10秒钟～150秒钟，特别优选为60秒钟～120秒钟。此外，在该溶胀处理槽内的处理浴中，可以拉伸原材料薄膜f0，此时的拉伸倍率包含溶胀引起的伸展在内为1.1倍～3.5倍左右。
40.在染色处理槽中，对被实施了溶胀处理的原材料薄膜f0实施染色处理。作为染色处理槽内的处理浴，例如使用将碘等二色性物质溶解于溶剂而得到的溶液。作为溶剂，通常使用水，但也可以进一步添加具有水溶性的有机溶剂。通过将原材料薄膜f0浸渍于染色处理槽内的处理浴，从而二色性物质吸附于原材料薄膜f0。处理浴的温度优选为5℃～42℃，更优选为10℃～35℃。原材料薄膜f0浸渍于处理浴的浸渍时间优选为1分钟～20分钟，更优选为2分钟～10分钟。此外，在该染色处理槽内的处理浴中可以拉伸原材料薄膜f0，此时的累积的总拉伸倍率为1.1倍～4.0倍左右。
41.在交联处理槽中，对被实施了染色处理的原材料薄膜f0实施交联处理。作为交联处理槽内的处理浴，例如使用将硼酸等交联剂溶解于溶剂而成的溶液。作为溶剂，通常使用水，但也可以进一步添加具有水溶性的有机溶剂。通过将原材料薄膜f0浸渍于交联处理槽内的处理浴，从而原材料薄膜f0发生交联。处理浴的温度通常为20℃～70℃。原材料薄膜f0浸渍于处理浴的浸渍时间通常为1秒钟～15分钟，优选为5秒钟～10分钟。此外，在该交联处理槽内的处理浴中可以拉伸原材料薄膜f0，此时的累积的总拉伸倍率为1.1倍～4.0倍左右。
42.在拉伸处理槽中，对被实施了交联处理的原材料薄膜f0实施拉伸处理。作为拉伸处理槽内的处理浴，例如，使用添加有各种金属盐、碘、硼或锌的化合物的溶液。作为溶剂，适当使用水、乙醇或各种有机溶剂。在将原材料薄膜f0浸渍于拉伸处理槽内的处理浴的状态下，原材料薄膜f0被拉伸而使所累积的总拉伸倍率成为2倍～7倍左右。处理浴的温度优选为40℃～67℃，更优选为50℃～62℃。
43.在清洗处理槽中，对被实施了拉伸处理的原材料薄膜f0实施清洗处理。作为清洗处理槽内的处理浴，例如，使用添加有碘化钠、碘化钾等碘化物的水溶液。通过将原材料薄膜f0浸渍于清洗处理槽内的处理浴，从而对原材料薄膜f0进行清洗(水洗)。处理浴的温度优选为10℃～60℃，更优选为15℃～40℃。
44.接着，在图1所示的例子中，利用凹版涂布机6在偏振片f1的两个面涂布活性能量射线固化型粘接剂。然后，利用贴合辊7将从放出辊5放出的保护薄膜f2贴合于涂布有活性能量射线固化型粘接剂的偏振片f1的两个面。接着，利用活性能量射线照射装置8使活性能量射线固化型粘接剂固化，之后利用干燥装置(烘箱)9进行干燥。最后，利用贴合辊11将从放出辊10放出的表面保护薄膜f3贴合于在两个面贴合有保护薄膜f2的偏振片f1的单面，从而得到偏光薄膜f。得到的偏光薄膜f被卷取辊12卷取。
45.本实施方式的偏振片f1的制造装置200具备以上说明的制造设备中的放出辊1、处理槽2和干燥装置3、以及配置于干燥装置3的输出侧的边缘位置控制器100。
46.图2是表示制造装置200所具备的边缘位置控制器100附近的概略结构例的示意图。图2的(a)是主视图。图2的(b)是从图2的(a)的箭头a的方向(偏振片f1的长度方向)观察到的俯视图。图2的(c)是从图2的(a)的箭头b的方向(偏振片f1的薄膜面的法线方向)观察
到的侧视图。
47.如图2所示，边缘位置控制器100具备卷曲矫正装置20、位置检测装置30和位置调整装置40。
48.卷曲矫正装置20是矫正在沿长度方向输送的偏振片f1的宽度方向端部产生的卷曲c的装置。
49.本实施方式的卷曲矫正装置20具备能够与偏振片f1的宽度方向(与长度方向正交的方向)端部接触并旋转的旋转辊21。具体而言，卷曲矫正装置20具备轴部22和借助轴承(未图示)安装于轴部22的旋转辊21。随着偏振片f1被沿长度方向输送，旋转辊21能够沿图2的(a)所示的θ方向旋转。
50.由于卷曲矫正装置20具有上述结构，因此，不会因卷曲矫正装置20而对偏振片f1的输送产生影响，能够一边在长度方向上连续地输送偏振片f1一边矫正卷曲c。但是，本发明并非一定限定于此，只要是能够矫正偏振片f1的卷曲c的结构，则也能够使用不具备旋转辊21(不具有能够旋转的部分)的卷曲矫正装置。
51.本实施方式的卷曲矫正装置20位于在偏振片f1的输送方向上游侧距位置检测装置30的距离为1m以内的位置。特别是，本实施方式的卷曲矫正装置20安装于位置检测装置30。具体而言，卷曲矫正装置20的轴部22通过安装治具23安装于位置检测装置30(位置检测装置30的面向偏振片f1的输送方向上游侧的部位)。
52.在本实施方式中，由于卷曲矫正装置20与位置检测装置30的分开距离(在偏振片f1的输送方向上的分开距离)较短，因此，不用担心在被卷曲矫正装置20矫正了卷曲c的偏振片f1到达位置检测装置30之前，在偏振片f1的宽度方向端部再次产生卷曲c，能够更精度良好地检测偏振片f1的宽度方向端部的位置。
53.此外，如图2的(b)所示，在从偏振片f1的长度方向观察的情况下，本实施方式的卷曲矫正装置20所具备的轴部22以相对于偏振片f1的宽度方向(图2的(b)的上下方向)预先朝向可预测的产生卷曲c的方向(在图2的(b)所示的例子中为右方向)倾斜角度α的方式安装。另外，如图2的(c)所示，在从与偏振片f1的薄膜面正交的方向观察的情况下，本实施方式的卷曲矫正装置20所具备的轴部22以相对于偏振片f1的宽度方向(图2的(b)的左右方向)朝向偏振片f1的输送方向上游侧(图2的(b)的上侧)倾斜角度β的方式安装。
54.优选的是，角度α设定为0
°
≤α≤20
°
，角度β设定为0
°
≤β≤15
°
。
55.虽然也能够将轴部22乃至旋转辊21以与偏振片f1的宽度方向平行的方式安装(设定为α＝β＝0
°
)，但从易于有效地仅矫正卷曲c的方面考虑，如上述那样倾斜角度α、β(α＞0
°
、β＞0
°
)地进行安装的做法较佳。即，通过倾斜角度α(α＞0
°
)地进行安装，从而旋转辊21仅与卷曲c接触的可能性变高，能够避免偏振片f1的端部的未产生卷曲c的部位因摩擦而产生损伤。另外，通过倾斜角度β(β＞0
°
)地进行安装，从而容易从旋转辊21对卷曲c作用朝向偏振片f1的宽度方向外侧的力，容易使朝向偏振片f1的宽度方向内侧弯曲的卷曲c复原。
56.位置检测装置30相对于卷曲矫正装置20位于偏振片f1的输送方向下游侧，是对卷曲c被卷曲矫正装置20矫正了的偏振片f1的宽度方向端部的位置进行检测的装置。
57.作为本实施方式的位置检测装置30，例如，使用超声波式的位置检测装置。具体而言，位置检测装置30例如具备发送超声波u的超声波发送部31和位于与超声波发送部31相对的位置且接收超声波u的超声波接收部32。位置检测装置30能够根据由超声波接收部32
接收到的超声波u的强度对应于在超声波发送部31与超声波接收部32之间是否存在偏振片f1而变化，来检测偏振片f1的宽度方向端部的位置。
58.此外，作为位置检测装置30，不限于超声波式，能够应用光学式等各种公知的结构。
59.位置调整装置40是根据由位置检测装置30检测到的偏振片f1的宽度方向端部的位置来调整偏振片f1的宽度方向上的输送位置的装置。
60.本实施方式的位置调整装置40具备：输送辊41，其输送偏振片f1；液压缸等驱动部件42，其与输送辊41连接，能够调整输送辊41的姿势(位置、倾斜度)；以及控制部件43，其与驱动部件42电连接，并控制驱动部件42。在图2的(a)所示的例子中，构成位置调整装置40的输送辊41相对于位置检测装置30配置于偏振片f1的输送方向上游侧，但本发明不限于此，输送辊41也能够相对于位置检测装置30配置于偏振片f1的输送方向下游侧。控制部件43还与位置检测装置30电连接，由位置检测装置30检测到的偏振片f1的宽度方向端部的位置向控制部件43输入。
61.此外，在图2的(a)所示的例子中，存在多个相对于位置检测装置30位于偏振片f1的输送方向上游侧的位置的输送辊(未图示输送辊41以外的输送辊)，但所述多个输送辊中的输送辊41位于最靠输送方向下游侧的位置。并且，输送辊41在偏振片f1的输送方向上游侧相对于位置检测装置30分开距离l。在该距离l为1m以上的情况下，在偏振片f1到达位置检测装置30(到达超声波发送部31与超声波接收部32之间)之前，偏振片f1的宽度方向端部不被输送辊约束，因此认为在偏振片f1的宽度方向端部产生卷曲c的风险变高。在这样的容易产生卷曲c的状况下，通过应用本实施方式的边缘位置控制器100，也能够矫正卷曲c，从而能够精度良好地检测偏振片f1的宽度方向端部的位置。
62.以下，对使用有具有上述结构的制造装置200(边缘位置控制器100)的本实施方式的偏振片f1的制造方法(宽度方向端部位置的调整方法)进行说明。
63.图3是对本实施方式的偏振片f1的制造方法的概略步骤进行说明的流程图。
64.如图3所示，本实施方式的偏振片f1的制造方法包含卷曲矫正工序s1、宽度方向端部位置检测工序s2、以及宽度方向输送位置调整工序s3。
65.在卷曲矫正工序s1中，在利用干燥装置3进行干燥之后，利用卷曲矫正装置20矫正在沿长度方向输送的偏振片f1的宽度方向端部产生的卷曲c。
66.在宽度方向端部位置检测工序s2中，利用位置检测装置30来检测经过卷曲矫正工序s1后的偏振片f1的宽度方向端部的位置。
67.在宽度方向输送位置调整工序s3中，根据由宽度方向端部位置检测工序s2检测出的偏振片f1的宽度方向端部的位置，利用位置调整装置40来调整偏振片f1的宽度方向上的输送位置。
68.具体而言，由宽度方向端部位置检测工序s2检测出的偏振片f1的宽度方向端部的位置向位置调整装置40的控制部件43输入。在控制部件43中，预先存储有根据偏振片f1的宽度方向端部的位置应如何改变输送辊41的姿势的内容。具体而言，例如，以函数、表格形式来存储偏振片f1的宽度方向端部的位置与输送辊41的适当的姿势(位置、倾斜度)的对应关系。输送辊41的适当的姿势例如以使偏振片f1的宽度方向端部始终通过位置检测装置30的中心的方式来决定。控制部件43根据所输入的偏振片f1的宽度方向端部的位置而选择与
之对应的输送辊41的姿势，并将该姿势作为控制信号向驱动部件42输出。驱动部件42根据所输入的控制信号来调整输送辊41的姿势。
69.在本实施方式的偏振片f1的制造方法中，重复执行上述各工序s1～s3，直至所输送的偏振片f1用尽。
70.采用以上说明的本实施方式的偏振片f1的制造方法，由于在执行宽度方向端部位置检测工序s2之前执行利用卷曲矫正装置20矫正在偏振片f1的宽度方向端部产生的卷曲c的卷曲矫正工序s1，因此能够精度良好地检测偏振片f1的宽度方向端部的位置。因此，在宽度方向输送位置调整工序s3中，能够适当地调整偏振片f1的宽度方向上的输送位置，能够有效地防止偏振片f1的蛇行运动。
71.此外，在本实施方式中，说明了光学薄膜为偏振片f1且在干燥装置3的输出侧配置边缘位置控制器100的例子，但本发明不限于此，在图1所示的其他位置配置边缘位置控制器100或作为对象的光学薄膜为偏光薄膜f的情况下、作为对象的光学薄膜为相位差薄膜、防眩光薄膜等的情况下，也能够同样地应用本发明。
72.附图标记说明
73.20、卷曲矫正装置；21、旋转辊；22、轴部；30、位置检测装置；40、位置调整装置；41、输送辊；42、驱动部件；43、控制部件；100、边缘位置控制器；200、光学薄膜(偏振片)的制造装置；c、卷曲；f1、偏振片；f、偏光薄膜。