CN114127592A - 偏振板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种偏振板，即使其为具备包含环烯烃系树脂的保护膜的偏振板，也能够抑制凹部或贯穿孔处的裂纹。本发明是将膜状的偏振片(7)夹持于一对光学膜(5、9)而成的偏振板(1)，至少一方的光学膜为包含环烯烃系树脂的保护膜。偏振板(1)在俯视下，在外周设有凹部(2)，在侧视下，在凹部(2)内，偏振片(7)的端部(7e)位于距一对光学膜(5、9)的任意者的端部为15μm～56μm的内侧，并且偏振片(7)的端部(7e)与外部空气接触地露出。

Description

偏振板
技术领域
本发明涉及一种偏振板，还涉及偏振板的制造方法。
背景技术
偏振板被用于液晶电视、有机EL电视、智能手机、智能手表、或者汽车或自动两轮车的仪表盘等图像显示装置。偏振板具备膜状的偏振片、和重叠于偏振片的光学膜(例如保护膜)。从图像显示装置的设计上的理由出发，有时在偏振板的外周形成凹部。
例如，下述专利文献1中记载，作为液晶的注入口，在偏振板的外周形成凹部(缺口部)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-155325号公报
发明内容
发明所要解决的课题
偏振板随着湿度或温度的变化发生膨胀或收缩。与偏振板的膨胀或收缩相伴产生的应力易于集中在凹部，有在凹部在偏振片中产生裂纹(crack)的情况。
另外，在使用环烯烃系树脂作为保护膜的情况下，若在该偏振板上经由粘接剂层叠无机玻璃板，则受到粘接剂中含有的含有比较长链的烷基的化合物的影响而有在保护膜中产生裂纹的情况。
该现象不仅在形成有凹部的情况下可以观察到，在形成有贯穿孔的情况下也可以观察到。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种偏振板，即使其为具备包含环烯烃系树脂的保护膜的偏振板，也能够抑制凹部或贯穿孔处的裂纹，本发明的目的还在于提供该偏振板的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明提供一种偏振板，其具备膜状的偏振片、和包含树脂的至少一对光学膜，偏振片位于一对光学膜之间，并且与一对光学膜重叠，一对光学膜中的至少一方的光学膜为保护偏振片的保护膜，保护膜包含环烯烃系树脂，所述偏振板中，在俯视下，在外周设有凹部，或在面内设有贯穿孔，在侧视下，在凹部内、或贯穿孔内，偏振片的端部位于距一对光学膜的任意者的端部为15μm～56μm的内侧，并且偏振片的端部与外部空气接触地露出。
该偏振板在凹部内或贯穿孔内，偏振片的端部位于距光学膜的端部为15μm以上的内侧，因此在热冲击试验后不会在偏振片中产生裂纹，或者即使产生也是裂纹长度短的裂纹。另外，该偏振板在凹部内或贯穿孔内，偏振片的端部相对于光学膜的端部在凹入的位置处的距离为56μm以下，因此在将偏振板粘贴于显示单元时使用的粘接剂与包含环烯烃系树脂的保护膜接触的面积小，从而不易在保护膜中产生裂纹。
在该偏振板中，偏振片可以是在经过拉伸的聚乙烯醇系树脂膜吸附有二色性色素并使该二色性色素取向了的偏振片。
在该偏振板中，可以在与具备保护膜的一侧相反的一侧的面还具备粘合剂层。
在该偏振板中，一对光学膜可以均为保护膜。
该偏振板在侧视下，在凹部内、或贯穿孔内，一对光学膜的端部之间的位置的差可以为20μm以内。
另外，本发明提供包含上述偏振板的图像显示装置。
另外，本发明提供制造上述偏振板的方法。即，本发明提供一种偏振板的制造方法，该制造方法具有一边使旋转切削工具接触将膜状的偏振片与至少一对光学膜重叠形成的层叠体的侧面、一边使旋转切削工具沿层叠体的侧面移动的切削工序，在俯视下，层叠体在外周设有凹部，或在面内设有贯穿孔，一对光学膜中的至少一方的光学膜为保护偏振片的保护膜，保护膜包含环烯烃系树脂，在切削工序中切削凹部内、或贯穿孔内时，将旋转切削工具的转速设为20000～35000rpm，将进给速度设为0.42～0.60m/分钟，并且使旋转切削工具的旋转的方向与进给的方向的关系为逆铣，同时使旋转切削工具从相对于偏振片的吸收轴方向垂直的方向进入并向相对于偏振片的吸收轴方向平行的方向移动。
在该制造方法中，可以将旋转切削工具的转速设为25000～32000rpm，将进给速度设为0.45～0.50m/分钟。
发明效果
根据本发明，可以提供一种偏振板，即使其为具备包含环烯烃系树脂的保护膜的偏振板，也能够抑制凹部或贯穿孔处的裂纹，并且根据本发明，可以提供该偏振板的制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的偏振板的表面(受光面)的示意图。
图2是图1的偏振板的II-II剖视图。
图3是本发明的一个实施方式的偏振板的制造方法中形成的层叠体的分解立体图。
图4是本发明的一个实施方式的偏振板的制造方法中使用的立铣刀、和利用立铣刀切削的层叠体的示意图。
图5是表示本发明的一个实施方式的偏振板的制造方法中立铣刀移动的路径的图。
图6是表示本发明的另一实施方式的偏振板的表面(受光面)的示意图。
具体实施方式
以下，在参照附图的同时，对本发明的合适的实施方式进行说明。附图中，对于同等的构成要素使用同等的符号。本发明并不限定于下述实施方式。各图中所示的X、Y及Z是指彼此正交的3个坐标轴。各图中的XYZ坐标轴各自表示的方向在各图中是共同的。
(偏振板)
图1表示本实施方式的偏振板1的表面(受光面)。图2所示的偏振板1的剖面垂直于偏振板1的表面(受光面)，并且与位于凹部2的内侧的偏振板1的外周1p正交。
如图1及图2所示，本实施方式的偏振板1呈近似矩形，具备至少一对光学膜(5、9)、和位于一对光学膜(5、9)之间的膜状的偏振片7。以下，为了说明的方便，主要说明由偏振片7和一对光学膜(5、9)形成的偏振板1。
所谓“光学膜”，是指形成偏振板1的膜状的构件(偏振片7本身除外。)。例如，光学膜包含保护膜及脱模膜。各个光学膜也可以在单独时不具有特定的光学功能。“膜”(光学膜)可以改称为“层”(光学层)。一对光学膜(5、9)各自包含树脂。其中，光学膜(5、9)各自的组成不受限定。
偏振片7与光学膜(5、9)分别直接或间接地重叠。例如，可以在偏振片7与光学膜(5、9)之间存在另外的光学膜。偏振片7可以经由粘接层与光学膜(5、9)分别重叠。
如图1所示，在偏振板1的外周1p形成有凹部2。凹部2也可以改称为凹陷、缺口(cutout)或凹口(notch)。凹部2可以在垂直于偏振板1的表面(受光面)的方向(Z轴方向)上贯穿偏振板1。所谓偏振板1的外周1p，也可以改称为从垂直于偏振板1的受光面的方向观察到的偏振板1(受光面)的外缘或轮廓。
凹部2优选设置于形成偏振板1的近似矩形的边中的、沿与偏振片的吸收轴3的方向大致垂直的方向延伸的边。就图1而言，相对于沿图示上下方向延伸的吸收轴，在沿图示左右方向延伸的上边形成凹部2。
沿着凹部2的偏振片7的端部7e的一部分或整体相对于偏振板1的外周1p位于内侧。即，偏振板1在其外缘部分具有偏振片7的端部7e相对于一对光学膜(5、9)的端部向内侧凹入的凹陷区域4。由此，存在由一对光学膜(5、9)的端部各自形成的两偏振板1的外周1p。即，在偏振板1的表面(受光面)和其背面分别存在外周1p。图1及图2中，表示出一对光学膜(5、9)的端部的位置在侧视下对齐的情况。该情况下，偏振板1的外周1p与一对光学膜(5、9)的各自的端部实质上同义。
偏振片7的端部7e朝向偏振板1的中央部分后退的距离4w、即凹陷区域4的宽度4w为15μm～56μm。该距离4w也可以为25μm～55μm，也可以为30μm～50μm，也可以为35μm～45μm。另外，上述范围可以在偏振板1的整个外周1p满足，也可以仅在凹部2内满足。
在凹陷区域4中，偏振片7的端部7e与外部空气接触地露出。在凹陷区域4中，一对光学膜(5、9)之间优选不相互接触，至少在偏振板1的整个外周没有形成一对光学膜(5、9)之间接触地封入偏振片7的状态地，确保偏振片7的端部7e与外部空气接触的通路。
对于偏振板，一般而言，随着湿度或温度的变化产生的偏振片7及光学膜(5、9)各自的收缩率或膨胀率不同。因而，伴随着湿度或温度的变化，容易在偏振片7及光学膜(5、9)各自的端部露出的凹部2集中应力，容易在凹部2产生由应力引起的裂纹(crack)。此外，在偏振片7包含由聚乙烯醇和碘形成的络合物的情况下，在凹部2中露出的偏振片7因暴露于湿气、热或光(紫外线)中而容易劣化，容易在凹部2中露出的偏振片7中产生裂纹。因应力集中在凹部2，而容易在偏振片7与光学膜(5、9)的交界附近产生裂纹。另外，经由偏振片7与光学膜(5、9)的交界，湿气从凹部2侵入偏振板1内，由此使偏振片7及光学膜(5、6)各自容易劣化，容易发生偏振片7及光学膜(5、6)的剥离，容易产生偏振板1的凹部2处的裂纹。
然而，本实施方式的偏振板1中，由于偏振片7的端部7e朝向偏振板1的中央部分后退的距离4w为15μm以上，因此不易在偏振片7中产生裂纹。另外，即使产生了裂纹，也容易成为其长度为1200μm以下的轻微的裂纹。此外，虽然偏振片7的端部7e向外部空气露出，由于存在凹陷区域4，因此在偏振板的端部结露时水也不易接触偏振片7的端部7e。另外，由于距离4w为56μm以下，因此将偏振板1粘贴于显示单元时使用的透明固化性粘接剂与一对光学膜(5、9)(其中特别是后述的包含环烯烃系树脂的保护膜)的内侧面接触的面积变小，从而不易在保护膜中产生裂纹。需要说明的是，若距离4w大于56μm，则一对光学膜(5、9)的端部之间容易接触。
在偏振板1中，凹部2的内侧的角2c可以为曲面。即，位于凹部2的内侧的角2c处的偏振板1的端面可以为曲面。即，凹部的内侧的角2c可以被进行倒角(chamfer)。通过使凹部2的内侧的角2c为曲面，易于抑制凹部2的内侧的角2c的裂纹。如图1所示，可以对位于凹部2的两端的角部、以及位于偏振板1的四角的角部分别也进行倒角。
凹部2的宽度(X轴方向上的凹部2的宽度)没有特别限定，例如可以为3mm以上且160mm以下。凹部2的深度(Y轴方向上的凹部2的宽度)没有特别限定，例如可以为0.5mm以上且160mm以下。形成有凹部2的偏振板1的边(短边)的长度没有特别限定，例如可以为30mm以上且90mm以下。没有形成凹部2的偏振板1的边(长边)的长度没有特别限定，例如可以为30mm以上且170mm以下。偏振板1整体的厚度没有特别限定，例如可以为30μm以上且300μm以下。
图1所示的凹部2为四边形(长方形)。但是，凹部2的形状没有限定。例如，凹部2也可以为正方形。凹部2也可以为四边形及三角形以外的其他多边形。另外，凹部2的形状也可以为半圆。凹部2也可以由直线和曲线形成。图1所示的偏振板1的形状均具有对称性，然而偏振板1的形状也可以不对称。可以在偏振板1的外周1p形成多个凹部2。多个凹部2可以形成于形成偏振板1的外周1p的一条边。可以通过切掉四边形的偏振板1的四个角部中的至少一个角部而形成凹部2。
除去凹部2以外的偏振板1的整体的形状为近似四边形(长方形)。但是，偏振板1的形状没有限定。例如，偏振板1的形状可以为正方形。偏振板1的形状也可以为四边形以外的多边形、圆形、或椭圆形。偏振片7及光学膜(5、9)各自的整体的形状可以与偏振板1的形状大致相同。在图1所示的长方形的偏振板1的情况下，凹部2形成于偏振板1的短边，然而凹部2也可以形成于偏振板1的长边。
偏振片7可以是利用拉伸、染色及交联等工序制作的膜状的聚乙烯醇系树脂(PVA膜)。特别是优选为吸附有二色性色素并使二色性色素取向了的膜，此种偏振片7的制作方法的详情如下所示。
例如，首先，将PVA膜沿单轴方向或双轴方向拉伸。沿单轴方向拉伸了的偏振片7的二色比有提高的趋势。接在拉伸之后，使用染色液将PVA膜利用碘、二色性色素(多聚碘)或有机染料染色。染色液可以包含硼酸、硫酸锌、或氯化锌。可以在染色前对PVA膜进行水洗。利用水洗，从PVA膜的表面除去污物及防粘连剂。另外，PVA膜因水洗而溶胀，其结果是，染色的不均(不均匀的染色)易于得到抑制。为了交联，将染色后的PVA膜用交联剂的溶液(例如硼酸的水溶液)进行处理。在利用交联剂的处理后，对PVA膜进行水洗，接着进行干燥。经过以上的步骤，得到偏振片7。聚乙烯醇(PVA)系树脂可以通过将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得到。聚乙酸乙烯酯系树脂例如可以是作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯、或乙酸乙烯酯与其他单体的共聚物(例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)。与乙酸乙烯酯共聚的其他单体除了可以是乙烯以外，还可以是不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、或具有铵基的丙烯酰胺类。聚乙烯醇系树脂也可以由醛类改性。经过改性的聚乙烯醇系树脂例如可以是部分缩甲醛化聚乙烯醇、聚乙烯醇缩乙醛、或聚乙烯醇缩丁醛。聚乙烯醇系树脂可以是聚乙烯醇的脱水处理物、或聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多烯系取向膜。可以在拉伸前进行染色，也可以在染色液中进行拉伸。经过拉伸的偏振片7的长度例如可以为拉伸前的长度的3～7倍。
偏振片7的厚度例如可以为1μm以上且50μm以下、或3μm以上且15μm以下。偏振片7越薄，越能够抑制伴随着温度变化的偏振片7自身的收缩或膨胀，越能够抑制偏振片7自身的尺寸的变化。其结果是，不易在偏振片7作用有应力，偏振片7的裂纹易于得到抑制。
本实施方式中，一对光学膜(5、9)中的一方为包含环烯烃系树脂(以下也称作“环状烯烃聚合物系树脂”。)的保护膜。
以下，为了说明的方便，将一对光学膜(5、9)中的一方表示为保护膜5，将另一方表示为光学膜9。
光学膜9可以是具有透光性的热塑性树脂。光学膜9也可以是光学上透明的热塑性树脂。形成光学膜9的树脂例如可以为链状聚烯烃系树脂、环状烯烃聚合物系树脂(COP系树脂)、纤维素酯系树脂、聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、聚苯乙烯系树脂、或它们的混合物或共聚物。光学膜9可以包含环状烯烃聚合物系树脂(COP系树脂)。在光学膜9各自包含环状烯烃聚合物系树脂(COP系树脂)的情况下，易于获得本发明的效果。保护膜5及光学膜9各自的玻璃化转变温度优选为100℃以上且200℃以下、或120℃以上且150℃以下。
链状聚烯烃系树脂例如可以为聚乙烯树脂或聚丙烯树脂之类的链状烯烃的均聚物。链状聚烯烃系树脂也可以为包含两种以上的链状烯烃的共聚物。
环状烯烃聚合物系树脂(环状聚烯烃系树脂)例如可以为环状烯烃的开环(共)聚合物、或环状烯烃的加成聚合物。环状烯烃聚合物系树脂例如可以为环状烯烃与链状烯烃的共聚物(例如无规共聚物)。形成共聚物的链状烯烃例如可以为乙烯或丙烯。环状烯烃聚合物系树脂也可以为将上述的聚合物用不饱和羧酸或其衍生物改性了的接枝聚合物、或它们的氢化物。环状烯烃聚合物系树脂例如可以为使用了降冰片烯或多环降冰片烯系单体等降冰片烯系单体的降冰片烯系树脂。需要说明的是，上述的环状烯烃聚合物系树脂也可以作为形成保护膜5的材料使用。
纤维素酯系树脂例如可以为纤维素三乙酸酯(三乙酰纤维素(TAC))、纤维素二乙酸酯、纤维素三丙酸酯或纤维素二丙酸酯。也可以使用它们的共聚物。也可以使用将羟基的一部分用其他的取代基修饰了的纤维素酯系树脂。
也可以使用纤维素酯系树脂以外的聚酯系树脂。聚酯系树脂例如可以为多元羧酸或其衍生物与多元醇的缩聚物。多元羧酸或其衍生物可以为二羧酸或其衍生物。多元羧酸或其衍生物例如可以为对苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、或萘二甲酸二甲酯。多元醇例如可以为二醇。多元醇例如可以为乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、或环己烷二甲醇。
聚酯系树脂例如可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯、或聚萘二甲酸环己烷二甲醇酯。
聚碳酸酯系树脂为经由碳酸酯基将聚合单元(单体)键合而得的聚合物。聚碳酸酯系树脂可以为具有经过修饰的聚合物骨架的改性聚碳酸酯，也可以为共聚聚碳酸酯。
(甲基)丙烯酸系树脂例如可以为聚(甲基)丙烯酸酯(例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))；甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物；甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物；甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物；(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(例如MS树脂)；甲基丙烯酸甲酯与具有脂环族烃基的化合物的共聚物(例如甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸降冰片酯共聚物等)。
保护膜5或光学膜9各自可以包含选自润滑剂、增塑剂、分散剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、防静电剂、以及抗氧化剂中的至少一种添加剂。
保护膜5的厚度例如可以为5μm以上且90μm以下、或10μm以上且60μm以下。光学膜9的厚度例如也可以为5μm以上且90μm以下、或10μm以上且60μm以下。
保护膜5及光学膜9中的至少一方可以为具有光学功能的膜。所谓具有光学功能的膜，例如可以为相位差膜或增亮膜。例如，通过对包含上述热塑性树脂的膜进行拉伸、或在该膜上形成液晶层等，可以得到被赋予了任意的相位差值的相位差膜。
保护膜5可以经由粘接层重叠于偏振片7。光学膜9也可以经由粘接层重叠于偏振片7。粘接层可以包含聚乙烯醇等水系粘接剂。粘接层也可以包含后述的活性能量射线固化性树脂。
活性能量射线固化性树脂是通过照射活性能量射线而固化的树脂。活性能量射线例如可以为紫外线、可见光、电子束、或X射线。例如，活性能量射线固化性树脂可以为紫外线固化性树脂。
活性能量射线固化性树脂可以为一种树脂，也可以包含多种树脂。例如，活性能量射线固化性树脂可以包含阳离子聚合性的固化性化合物、或自由基聚合性的固化性化合物。活性能量射线固化性树脂可以包含用于引发上述固化性化合物的固化反应的阳离子聚合引发剂或自由基聚合引发剂。
阳离子聚合性的固化性化合物例如可以为环氧系化合物(在分子内具有至少一个环氧基的化合物)、或氧杂环丁烷系化合物(在分子内具有至少一个氧杂环丁烷环的化合物)。自由基聚合性的固化性化合物例如可以为(甲基)丙烯酸系化合物(在分子内具有至少一个(甲基)丙烯酰氧基的化合物)。自由基聚合性的固化性化合物也可以为具有自由基聚合性的双键的乙烯基系化合物。
活性能量射线固化性树脂根据需要可以包含阳离子聚合促进剂、离子捕获剂、抗氧化剂、链转移剂、增粘剂、热塑性树脂、填充剂、流动调整剂、增塑剂、消泡剂、防静电剂、流平剂、或溶剂等。
(图像显示装置)
本实施方式的图像显示装置包含上述的偏振板1。图像显示装置例如可以为液晶显示装置或有机EL显示装置等。例如，液晶显示装置所具有的液晶面板可以具备液晶单元、和重叠于液晶单元的一个表面的上述偏振板1。或者，也可以使液晶显示装置所具有的液晶面板具备一对上述偏振板1、和配置于一对上述偏振板1之间且与各偏振板1重叠的液晶单元。偏振板1可以在与具备保护膜5的一侧相反的一侧的面具备粘合剂层，可以经由该粘合剂层重叠于液晶单元。
(偏振板的制造方法)
本实施方式的偏振板1的制造方法具备：将膜状的偏振片与至少一对光学膜重叠而形成层叠体的层叠工序、和使立铣刀与层叠体的外周接触并使立铣刀沿着层叠体的外周移动的切削工序。
层叠工序中，通过将长条的带状的偏振片膜与至少一对长条的带状的光学膜重叠并相互贴合，而制作层叠体(第一层叠体)。所谓长条的带状的偏振片膜，是加工、成形前的偏振片7。所谓长条的带状的多个光学膜，是加工、成形前的光学膜(5、9)。层叠工序中，以将偏振片膜配置于一对光学膜之间的方式，将偏振片膜及一对光学膜重叠，形成偏振板(图3)。需要说明的是，该层叠体可以在光学膜上经由压敏型粘接剂层还具备隔膜。隔膜可以在其后从压敏型粘接剂层剥离。
此后，在切削工序前，利用冲裁加工、或切割加工，在第一层叠体的外周形成凹部。作为切割加工的工具，可以使用刀具或激光。但是，若仅利用冲裁加工或切割加工，则难以形成上述的凹陷区域。将冲裁出的第一层叠体10称作“第一层叠体10’”。
如图4及图5所示，切削工序中使用的立铣刀(旋转切削工具)50具有在与其旋转轴线50a大致平行的侧面中突出的刀刃(刀锋)50e。切削工序中，使立铣刀50的侧面接触第一层叠体10’的外周(端面)，使旋转的立铣刀50沿着形成有凹部的第一层叠体10’的外周移动。
例如，可以使旋转的立铣刀50沿着图5中的外周的箭头所示的路径移动。其结果是，形成有凹部的第一层叠体10’的外周(端面)由刀刃50e切削或研磨，第一层叠体10’的外周(端面)变得平滑，形成凹部2，凹部2的内侧的角被倒角。如图4所示，也可以在将多个第一层叠体10’重叠，形成第二层叠体100后，使立铣刀50的侧面接触第二层叠体100的外周(端面)，使旋转的立铣刀50沿着第二层叠体100的外周移动。即，在切削工序中，可以对形成第二层叠体100的多个第一层叠体10’的外周利用立铣刀50一并地进行切削或研磨。在切削工序中，可以对位于凹部2的两端的角部、以及位于第一层叠体10的四角的角部分别进行倒角。
切削工序中的立铣刀的进给速度设为0.42～0.60m/分钟，该速度也可以为0.45～0.60m/分钟，也可以为0.50～0.55m/分钟。
若立铣刀的进给速度处于上述的范围内，则偏振片7的端部e变为相对于保护膜的端部向内侧凹入的形状。
从使偏振片7的端部7e凹入的观点出发，切削工序中的立铣刀的转速例如可以为20000～35000rpm，优选为25000～32000rpm。另外，从同样的观点出发，切削工序中的切削角度例如可以为30°以上且70°以下，优选为45°以上且65°以下。在立铣刀50的螺旋角为α的情况下，切削角度β被定义为90°-α。如图4所示，立铣刀50的螺旋角α是在立铣刀50的侧面中刀刃50e延伸的方向d1与立铣刀50的旋转轴线50a所成的角度。切削角度β也可以改称为刀刃50e延伸的方向d1与垂直于旋转轴线50a的方向d2所成的角度。切削工序中使用的立铣刀50的直径φ(粗细)例如可以为3.0mm以上且6.0mm以下。
切削工序中的立铣刀50的进给速度可以表示为V[m/分钟]或V/60[m/秒]。切削工序中的立铣刀50的转速可以表示为R[rpm]或R/60[rps]。切削工序中的立铣刀50的抵接次数被定义为R/V[次/m]。抵接次数是指立铣刀50接触第一层叠体10的外周的单位长度(1m)的次数。切削工序中的立铣刀50的抵接次数R/V优选为30000次/m以上且90000次/m以下、40000次/m以上且80000次/m以下、或45000次/m以上且75000次/m以下。
在切削工序中对凹部2内进行切削时，使立铣刀50的旋转的方向与进给的方向的关系为逆铣。此处所谓逆铣，是指在立铣刀50与第一层叠体10’相互接触的部分处，立铣刀50的旋转方向(参照图5中的符号50的构件内描绘的箭头)与进给的方向(参照沿着图5中的外周描绘的箭头)一致的关系性(需要说明的是，将立铣刀50的旋转方向与进给的方向相互朝向相反方向的关系性称作顺铣)。
另外，在切削工序中对凹部2内的角2c进行切削时，使立铣刀50从相对于偏振片7的吸收轴方向垂直的方向进入并向相对于偏振片7的吸收轴方向平行的方向移动。
如图5所示，相对于吸收轴3朝向图示上下方向的偏振片7，在凹部2内，以凹部2内作为立铣刀50的出发点，沿着第一层叠体10’的外周移动。这样，在向图示左右方向移动时则成为向相对于偏振片7的吸收轴垂直的方向移动，在角2c处使立铣刀50的行进拐弯而进行图示上下方向移动时，则成为向相对于偏振片7的吸收轴平行的方向移动。
通过采用这样的切削方法，偏振片7的端部7e变为相对于保护膜5及光学膜9的各端部向内侧凹入的形状。通过调整立铣刀的转速(R)、进给速度(V)、以及抵接次数(R/V)，可以调整偏振片7的端部7e的凹入的程度。
利用以上的方法，得到本实施方式的偏振板1。
以上，对本发明的合适的实施方式进行了说明，然而本发明不受上述实施方式的任何限定。例如，虽然上述实施方式中给出一对光学膜(5、9)中的一方为包含环烯烃系树脂的保护膜的方式，然而也可以一对光学膜(5、9)双方为包含环烯烃系树脂的保护膜。
另外，虽然上述实施方式中给出一对光学膜(5、9)的端部的位置在侧视下在面内方向对齐的方式，然而也可以该端部之间的该位置在面内方向上在20μm以内错开。在像这样为一对光学膜(5、9)的端部的位置在侧视下没有对齐的方式的情况下，优选各光学膜(5、9)的端部与偏振片7的端部7e的距离4w中的长的一方的距离为15μm～56μm。
另外，虽然上述实施方式中给出在偏振板的俯视下在外周形成有凹部的方式，然而也可以如图6所示，设为偏振板1A不是设置凹部2而是在面内设置贯穿孔2A的方式。或者，也可以设为设置凹部2和贯穿孔2A双方的方式。该情况下，对于形成贯穿孔2A的侧面，也是偏振片7的端部7e相对于一对光学膜(5、9)凹入15μm～56μm。
实施例
以下，举出参考例、实施例、以及比较例而对本发明的内容进行更具体的说明。需要说明的是，本发明并不限定于下述实施例。
＜保护膜的裂纹的研究>
(参考例1)
将包含环烯烃系树脂的长条状的一对保护膜经由粘接层贴合于长条状的偏振片，继而，在保护膜上经由压敏型粘接剂层层叠隔膜，由此形成第一层叠体。在第一层叠体中，偏振片配置于一对保护膜之间。偏振片是经过拉伸、并且经过染色的膜状的聚乙烯醇。
贴合于偏振片的一个表面的保护膜的厚度为约50μm。贴合于偏振片的另一个表面的保护膜的厚度为约20μm。偏振片的厚度为8μm。偏振板整体的厚度为约100μm。夹设于厚度为约50μm的保护膜与偏振片之间的粘接层为聚乙烯醇系树脂(水糊)。夹设于厚度为约20μm的保护膜与偏振片之间的粘接层为UV固化性环氧树脂。
接下来，在约20μm的保护膜侧表面，以使压敏型粘接剂层为保护膜侧的方式贴合压敏型粘接剂层与隔膜的层叠膜。在该层叠膜中，隔膜被能够剥离地贴合于压敏型粘接剂层。
利用47片第一层叠体各自的冲裁加工，在各第一层叠体的短边形成凹部。将形成有凹部的47片第一层叠体重叠，由此制作出第二层叠体。此处，如图3所示，以使偏振片的吸收轴朝向偏振板的长边方向的方式进行冲裁。
冲裁加工后，实施下述的切削工序。将第二层叠体用夹钳固定，在使立铣刀的侧面接触第二层叠体的外周(端面)的状态下，使旋转的立铣刀以第二层叠体的凹部内为开始点以逆铣方式沿外周移动。即，将47片第一层叠体各自的整个外周一并地利用立铣刀切削。各切削工序中使用的立铣刀为日进工具株式会社制的DXL-4。切削角度β为65度。立铣刀的直径φ为4mm。
切削工序中的立铣刀的转速(R)、进给速度(V)、以及抵接次数(R/V)为下述表1所示的值。
利用以上的方法，制作出47片参考例的偏振板。各偏振板的形状、尺寸及层叠结构相同。各偏振板的整体的形状为长方形。如图1所示，四边形的凹部2形成于偏振板1的短边。偏振板1的短边的长度为70mm。偏振板1的长边的长度为140mm。凹部2的宽度为30mm。凹部2的深度为5mm。
在与偏振板1的表面(受光面)垂直、并且与凹部2的内侧正交的方向上，切割偏振板1。利用扫描型电子显微镜(SEM)观察该偏振板1的截面。使用了SEM的观察的结果是，确认沿着凹部2的偏振片7的端部7e与一对保护膜的端部位置一致(即，凹陷区域的宽度4w为0μm。)
从各个偏振板剥离隔膜，将露出了的压敏型粘接剂层的面贴合于无碱玻璃(从Corning公司购入的商品名“Eagle-XG”)，在温度50℃、压力0.5MPa条件下进行20分钟的高压釜处理，使偏振板与无碱玻璃充分地密合。
向进行了玻璃贴合的偏振板的凹部滴加油酸〔从和光纯药工业(株)购入的一级试剂〕。为了不使该油酸(溶剂)蒸发而覆盖盖玻片，在该状态下，原样不变地放置3小时后，取下盖玻片并擦掉溶剂。
以下，进行热循环试验。热循环试验中，反复进行50次包含下述的步骤1和接在步骤1后的步骤2的循环。
步骤1：将上述的偏振板在第一气氛中保持30分钟的步骤。
步骤2：将上述的偏振板在第二气氛中保持30分钟的步骤。
第一气氛的温度为-40℃，第一气氛的相对湿度为11％。
第二气氛的温度为85℃，第二气氛的相对湿度为7％。
在热循环试验后，沿着偏振板的凹部利用光学显微镜观察偏振板的表面，由此计测出在保护膜中产生的裂纹数和最大长度。裂纹数、最大长度表示于下述表1中。
(实施例1)
除了将立铣刀的转速(R)、进给速度(V)、以及抵接次数(R/V)如表1所示地变更以外，与上述参考例同样地制作出偏振板。使用了SEM的截面观察的结果是，确认沿着凹部的偏振片的端部位于偏振板的外周的内侧。另外，确认为一对保护膜不相互接触、偏振片的端部与外部空气接触的状态。凹陷区域的宽度为23μm。与上述参考例同样地进行热循环试验。结果表示于下述表1中。
(实施例2)
除了将立铣刀的转速(R)、进给速度(V)、以及抵接次数(R/V)如表1所示地变更以外，与上述参考例同样地制作出偏振板。使用了SEM的截面观察的结果是，确认沿着凹部的偏振片的端部位于偏振板的外周的内侧。另外，确认为一对保护膜不相互接触、偏振片的端部与外部空气接触的状态。凹陷区域的宽度为45μm。与上述参考例同样地进行了热循环试验。结果表示于下述表1中。
(比较例1)
除了将立铣刀的转速(R)、进给速度(V)、以及抵接次数(R/V)如表1所示地变更以外，与上述参考例同样地制作出偏振板。使用了SEM的截面观察的结果是，确认沿着凹部的偏振片的端部位于偏振板的外周的内侧。另外，确认为一对保护膜不相互接触、偏振片的端部与外部空气接触的状态。凹陷区域的宽度为67μm。与上述参考例同样地进行了热循环试验。结果表示于下述表1中。
[表1]
Figure BDA0003447679410000161
在凹陷区域的宽度为56μm以下的参考例1、实施例1、实施例2中，在保护膜中没有产生裂纹。在凹陷区域的宽度大于56μm的比较例1中，在保护膜中产生裂纹，是其最大长度大于1200μm的大的裂纹。
<偏振片的裂纹的研究>
(实施例3)
将与上述参考例同样地制作出的第二层叠体利用表2所示的条件切削。此后，在与偏振板1的表面(受光面)垂直、并且与凹部2的内侧正交的方向上，切割偏振板1。利用扫描型电子显微镜(SEM)观察该偏振板1的截面。
使用了SEM的观察的结果是，确认沿着凹部2的偏振片7的端部7e位于偏振板1的外周1p的内侧。另外，确认为一对保护膜不相互接触、偏振片7的端部7e与外部空气接触的状态。凹陷区域的宽度为28μm。
以下，进行结露热循环试验。结露热循环试验中，反复进行10次包含下述的步骤1、接在步骤1后的步骤2、和接在步骤2后的步骤3的循环。
步骤1：将上述的偏振板在第一气氛中保持30分钟的步骤。
步骤2：将上述的偏振板在第二气氛中保持5分钟的步骤。
步骤3：将上述的偏振板在第三气氛中保持30分钟的步骤。
第一气氛的温度为-40℃，第一气氛的相对湿度为11％。
第二气氛的温度为23℃，第二气氛的相对湿度为9％。
第三气氛的温度为85℃，第三气氛的相对湿度为7％。
结露热循环试验后，沿着偏振板的凹部利用光学显微镜观察偏振板的表面，由此计测出在偏振片中产生的裂纹数和最大长度。裂纹数、最大长度表示于下述表2中。
(比较例2)
除了将立铣刀的进给速度(V)、以及抵接次数(R/V)如表2所示地变更以外，与上述实施例3同样地制作出偏振板。使用了SEM的截面观察的结果是，确认沿着凹部的偏振片的端部位于偏振板的外周的内侧。
另外，确认为一对保护膜不相互接触、偏振片的端部与外部空气接触的状态。凹陷区域的宽度为5μm。与上述参考例同样地进行了热循环试验。结果表示于下述表2中。
(比较例3)
除了将立铣刀的进给速度(V)、以及抵接次数(R/V)如表2所示地变更以外，与上述实施例3同样地制作出偏振板。使用了SEM的截面观察的结果是，确认沿着凹部的偏振片的端部位于偏振板的外周的内侧。
另外，确认为一对保护膜不相互接触、偏振片的端部与外部空气接触的状态。凹陷区域的宽度大致为0μm。与上述参考例同样地进行了热循环试验。结果表示于下述表2中。
[表2]
Figure BDA0003447679410000171
如表2所示，在凹陷区域的宽度为15μm以上的情况下，产生的裂纹的条数少，是其最大长度为1200μm以下的轻微的裂纹。在凹陷区域的宽度小于15μm的情况下，产生的裂纹的条数多，是其最大长度大于1200μm的大的裂纹。
产业上的可利用性
本发明的偏振板例如可以应用于液晶显示器或有机EL显示器等图像显示装置。
附图标记说明
1、1A偏振板，1p偏振板的外周，2凹部，2c凹部的角，2A贯穿孔，3偏振片的吸收轴，4凹陷区域，4w凹陷区域的宽度，5第一光学膜，7偏振片，7e偏振片的端部，9第二光学膜，10、10’第一层叠体，50立铣刀，50a立铣刀的旋转轴线，50e立铣刀的刀刃，100第二层叠体，d1在立铣刀的侧面中刀刃延伸的方向，d2与立铣刀的旋转轴线垂直的方向，α立铣刀的螺旋角，β切削角度。

Claims (8)

1.一种偏振板，其具备膜状的偏振片、和包含树脂的至少一对光学膜，
所述偏振片位于所述一对光学膜之间，并且与所述一对光学膜重叠，
所述一对光学膜中的至少一方的光学膜为保护所述偏振片的保护膜，
所述保护膜包含环烯烃系树脂，
所述偏振板中，在俯视下，在外周设有凹部，或在面内设有贯穿孔，
所述偏振板中，在侧视下，在所述凹部内或所述贯穿孔内，所述偏振片的端部位于距所述一对光学膜的任意者的端部为15μm～56μm的内侧，并且所述偏振片的端部与外部空气接触地露出。
2.根据权利要求1所述的偏振板，其中，
所述偏振片为在经过拉伸的聚乙烯醇系树脂膜吸附有二色性色素并使所述二色性色素取向了的偏振片。
3.根据权利要求1或2所述的偏振板，其中，
在与具备所述保护膜的一侧相反的一侧的面还具备粘合剂层。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的偏振板，其中，
所述一对光学膜均为所述保护膜。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的偏振板，其中，
在侧视下，在所述凹部内或所述贯穿孔内，所述一对光学膜的端部之间的位置的差为20μm以内。
6.一种图像显示装置，其包含权利要求1～5中任一项所述的偏振板。
7.一种偏振板的制造方法，其为制造权利要求1～5中任一项所述的偏振板的方法，
所述方法具有一边使旋转切削工具接触将膜状的偏振片与至少一对光学膜重叠形成的层叠体的侧面、一边使所述旋转切削工具沿所述层叠体的侧面移动的切削工序，
在俯视下，所述层叠体在外周设有凹部，或在面内设有贯穿孔，
所述一对光学膜中的至少一方的光学膜为保护所述偏振片的保护膜，
所述保护膜包含环烯烃系树脂，
在所述切削工序中切削所述凹部内或所述贯穿孔内时，将所述旋转切削工具的转速设为20000rpm～35000rpm，将进给速度设为0.42m/分钟～0.60m/分钟，并且使所述旋转切削工具的旋转的方向与进给的方向的关系为逆铣，同时使所述旋转切削工具从相对于所述偏振片的吸收轴方向垂直的方向进入并向相对于所述偏振片的吸收轴方向平行的方向移动。
8.根据权利要求7所述的偏振板的制造方法，其中，
将所述旋转切削工具的转速设为25000rpm～32000rpm，将进给速度设为0.45m/分钟～0.50m/分钟。
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