JP2021028672A - 偏光板 - Google Patents

Abstract

【課題】シクロオレフィン系樹脂からなる保護フィルムを備える偏光板であっても、凹部又は貫通孔におけるクラックを抑制することができる偏光板を提供する。【解決手段】フィルム状の偏光子７が一対の光学フィルム５，９に挟まれて成る偏光板１であって、少なくとも片方の光学フィルムは、シクロオレフィン系樹脂からなる保護フィルムである。偏光板１は、平面視において、外周に凹部２が設けられており、側面視において、凹部２内では偏光子７の端部７ｅが一対の光学フィルム５，９のいずれかの端部よりも１５μｍ〜５６μｍ内側に位置しており、且つ、偏光子７の端部７ｅが外気に触れるように露出している。【選択図】図１

Description

本発明は、偏光板に関し、偏光板の製造方法にも関する。

偏光板は、液晶テレビ、有機ＥＬテレビ、スマートフォン、スマートウォッチ、又は自動四輪車若しくは自動二輪車のメーターパネル等の画像表示装置に用いられる。偏光板は、フィルム状の偏光子と、偏光子に重なる光学フィルム（例えば、保護フィルム）とを備える。画像表示装置の設計上の理由から、偏光板の外周に凹部が形成されることがある。例えば、下記特許文献１には、液晶の注入口として、凹部（切欠き部）を偏光板の外周に形成することが記載されている。

特開２０００−１５５３２５号公報

偏光板は湿度又は温度の変化に伴い、膨張又は収縮する。偏光板の膨張又は収縮に伴う応力は凹部に集中し易く、凹部において偏光子にクラック（亀裂）が生じることがある。また、保護フィルムとしてシクロオレフィン系樹脂が用いられている場合、この偏光板の上に接着剤を介して無機ガラス板を積層すると、接着剤に含有されている比較的長鎖のアルキル基を含有する化合物の影響を受けて保護フィルムにクラックが生じることがある。この現象は、凹部を形成した場合のみならず、貫通孔を形成した場合にも見られる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、シクロオレフィン系樹脂からなる保護フィルムを備える偏光板であっても、凹部又は貫通孔におけるクラックを抑制することができる偏光板、及び、当該偏光板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、フィルム状の偏光子と、樹脂を含む少なくとも一対の光学フィルムとを備える偏光板であって、偏光子が、一対の光学フィルムの間に位置し、且つ、一対の光学フィルムと重なっており、一対の光学フィルムのうち少なくとも片方の光学フィルムは、偏光子を保護する保護フィルムであり、保護フィルムはシクロオレフィン系樹脂からなり、平面視において、外周に凹部が、又は、面内に貫通孔が設けられており、側面視において、凹部内、又は、貫通孔内では、偏光子の端部が一対の光学フィルムのいずれかの端部よりも１５μｍ〜５６μｍ内側に位置しており、且つ、偏光子の端部が外気に触れるように露出している、偏光板を提供する。

この偏光板は、凹部内又は貫通孔内において偏光子の端部が光学フィルムの端部よりも１５μｍ以上内側に位置していることから、ヒートショック試験後に偏光子にクラックが生じない、又は、生じたとしてもクラックの長さが短いものとなる。また、この偏光板は、凹部内又は貫通孔内において偏光子の端部が光学フィルムの端部よりも凹んだ位置にある距離が５６μｍ以下であることから、偏光板を表示セルに貼り付ける際に用いられる接着剤がシクロオレフィン系樹脂からなる保護フィルムに接触する面積が小さいので、保護フィルムにクラックが生じにくくなる。

この偏光板において、偏光子は、延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素が吸着配向したものであってもよい。

この偏光板において、保護フィルムを備えている側とは反対側の面に、粘着剤層を更に備えていてもよい。

この偏光板において、一対の光学フィルムは、いずれも保護フィルムであってもよい。

この偏光板は、側面視において、凹部内、又は、貫通孔内では、一対の光学フィルムの端部同士の位置の差が２０μｍ以内であってもよい。

また、本発明は、上記偏光板を含む画像表示装置を提供する。

また、本発明は、上記偏光板を製造する方法を提供する。すなわち、本発明は、フィルム状の偏光子と少なくとも一対の光学フィルムを重ねて形成された積層体の側面に回転切削工具を接触させながら回転切削工具を積層体の側面に沿って移動させる切削工程を有し、平面視において、積層体は、外周に凹部が、又は、面内に貫通孔が設けられており、一対の光学フィルムのうち少なくとも片方の光学フィルムは、偏光子を保護する保護フィルムであり、保護フィルムはシクロオレフィン系樹脂からなり、切削工程において凹部内、又は、貫通孔内を切削するときは、回転切削工具の回転速度を２００００〜３５０００ｒｐｍ、送り速度を０．４２〜０．６０ｍ／分とし、且つ、回転切削工具の回転の向きと送りの向きとの関係をアップカットにしながら、回転切削工具を偏光子の吸収軸方向に対して垂直となる方向から進入させて平行となる方向へと移動させる、偏光板の製造方法を提供する。

この製造方法において、回転切削工具の回転速度を２５０００〜３２０００ｒｐｍ、送り速度を０．４５〜０．５０ｍ／分としてもよい。

本発明によれば、シクロオレフィン系樹脂からなる保護フィルムを備える偏光板であっても、凹部又は貫通孔におけるクラックを抑制することができる偏光板、及び、当該偏光板の製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る偏光板の表面（受光面）を示す模式図である。 図１の偏光板のII-II断面図である。 本発明の一実施形態に係る偏光板の製造方法において形成される積層体の分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る偏光板の製造方法において用いるエンドミルと、エンドミルで切削される積層体の模式図である。 本発明の一実施形態に係る偏光板の製造方法においてエンドミルが移動する経路を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る偏光板の表面（受光面）を示す模式図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明する。図面において、同等の構成要素には同等の符号を付す。本発明は下記実施形態に限定されるものではない。各図に示すＸ，Ｙ及びＺは、互いに直交する３つの座標軸を意味する。各図中のＸＹＺ座標軸其々が示す方向は各図に共通する。

（偏光板）
図１は、本実施形態に係る偏光板１の表面（受光面）を示す。図２に示される偏光板１の断面は、偏光板１の表面（受光面）に垂直であり、且つ、凹部２の内側に位置する偏光板１の外周１ｐと直交する。

図１及び図２に示されるように、本実施形態に係る偏光板１は、略矩形を成し、少なくとも一対の光学フィルム（５，９）と、一対の光学フィルム（５，９）の間に位置するフィルム状の偏光子７を備える。以下では、説明の便宜上、偏光子７と一対の光学フィルム（５，９）から構成される偏光板１が主に説明される。

「光学フィルム」とは、偏光板１を構成するフィルム状の部材（偏光子７自体を除く。）を意味する。例えば、光学フィルムは、保護フィルム及び離型フィルムを含意する。個々の光学フィルムは単独で特定の光学的機能を有していなくてもよい。「フィルム」（光学フィルム）は、「層」（光学層）と言い換えられてよい。一対の光学フィルム（５，９）其々は樹脂を含む。ただし、光学フィルム（５，９）其々の組成は限定されない。

偏光子７は、光学フィルム（５，９）其々と直接的又は間接的に重なっている。例えば、偏光子７と光学フィルム（５，９）との間に別の光学フィルムがあってよい。偏光子７が接着層を介して光学フィルム（５，９）其々と重なっていてもよい。

図１に示されるように、偏光板１の外周１ｐには凹部２が形成されている。凹部２は、窪み、切欠き（ｃｕｔоｕｔ）又はノッチ（ｎоｔｃｈ）と言い換えられてよい。凹部２は、偏光板１の表面（受光面）に垂直な方向（Ｚ軸方向）において偏光板１を貫通していてよい。偏光板１の外周１ｐとは、偏光板１の受光面に垂直な方向から見られる偏光板１（受光面）の外縁又は輪郭と言い換えられてよい。

凹部２は、偏光板１を構成する略矩形の辺のうち、偏光子の吸収軸３の方向に対して略垂直な方向に延びる辺において設けられていることが好ましい。図１でいえば、図示上下方向に延びる吸収軸に対して、図示左右方向に延びる上辺において凹部２が形成されている。

凹部２に沿う偏光子７の端部７ｅの一部又は全体は、偏光板１の外周１ｐよりも内側に位置する。すなわち、偏光板１はその外縁部分において、偏光子７の端部７ｅが一対の光学フィルム（５，９）の端部よりも内側に凹んだ凹み領域４を有している。これによって、偏光板１の外周１ｐは、一対の光学フィルム（５，９）の端部それぞれによって形成される二通りが存在する。すなわち、偏光板１の表面（受光面）とその裏面とでそれぞれ外周１ｐが存在する。図１及び図２では、一対の光学フィルム（５，９）の端部の位置が側面視で揃っている場合を示している。この場合、偏光板１の外周１ｐと一対の光学フィルム（５，９）のそれぞれの端部は実質的に同義である。

偏光子７の端部７ｅが偏光板１の中央部分へ向かって退いている距離４ｗ、すなわち凹み領域４の幅４ｗは、１５μｍ〜５６μｍである。この距離４ｗは、２５μｍ〜５５μｍであってもよく、３０μｍ〜５０μｍであってもよく、３５μｍ〜４５μｍであってもよい。また、上記範囲は、偏光板１の外周１ｐ全てに亘って満たしていてもよいし、凹部２内のみで満たしていてもよい。

凹み領域４において、偏光子７の端部７ｅは外気に触れるように露出している。凹み領域４において、一対の光学フィルム（５，９）同士は互いに接触していないことが好ましく、少なくとも偏光板１の外周全てにおいて一対の光学フィルム（５，９）同士が接触して偏光子７が封入されている状態となっていることはなく、偏光子７の端部７ｅは外気に触れる通路が確保されている。

偏光板は一般に、湿度又は温度の変化に伴う偏光子７及び光学フィルム（５，９）其々の収縮率又は膨張率が異なる。したがって、湿度又は温度の変化に伴って、偏光子７及び光学フィルム（５，９）其々の端部が露出した凹部２に応力が集中し易く、応力に起因するクラック（亀裂）が凹部２に生じ易い。さらに、偏光子７がポリビニルアルコールとヨウ素とから構成される錯体を含む場合、凹部２に露出した偏光子７は湿気、熱又は光（紫外線）に曝されることによって劣化し易く、凹部２に露出した偏光子７においてクラックが生じ易い。応力が凹部２に集中することにより、偏光子７と光学フィルム（５，９）との境界近傍にクラックが生じ易い。また、偏光子７と光学フィルム（５，９）との境界を介して、湿気が凹部２から偏光板１内に侵入することにより、偏光子７及び光学フィルム（５，６）其々が劣化し易く、偏光子７及び光学フィルム（５，６）の剥離が起き易く、偏光板１の凹部２におけるクラックが生じ易い。

しかしながら、本実施形態の偏光板１では、偏光子７の端部７ｅが偏光板１の中央部分へ向かって退いている距離４ｗが１５μｍ以上であることから、偏光子７にクラックが生じにくい。また、仮にクラックが生じたとしても、その長さが１２００μｍ以下の軽微なものとなり易い。さらに、偏光子７の端部７ｅが外気に露出しているとはいっても、凹み領域４が存在するため、偏光板の端部に結露した場合でも偏光子７の端部７ｅには水が接触しにくい。また、距離４ｗが５６μｍ以下であることから、偏光板１を表示セルに貼り付ける際に用いられる透明硬化性接着剤が、一対の光学フィルム（５，９）（なかでも特に、後述するシクロオレフィン系樹脂からなる保護フィルム）の内側面に接触する面積が小さくなるので、保護フィルムにクラックが生じにくくなる。なお、距離４ｗが５６μｍを超えると、一対の光学フィルム（５，９）の端部同士が接触しやすくなる。

偏光板１において、凹部２の内側の隅２ｃは曲面であってよい。つまり、凹部２の内側の隅２ｃに位置する偏光板１の端面が曲面であってよい。つまり、凹部の内側の隅２ｃが面取り（ｃｈａｍｆｅｒ）されていてよい。凹部２の内側の隅２ｃが曲面であることにより、凹部２の内側の隅２ｃにおけるクラックが抑制され易い。図１に示されるように、凹部２の両端に位置する角部、及び偏光板１の四隅に位置する角部其々も面取りされていてよい。

凹部２の幅（Ｘ軸方向における凹部２の幅）は、特に限定されないが、例えば、３ｍｍ以上１６０ｍｍ以下であってよい。凹部２の深さ（Ｙ軸方向における凹部２の幅）は、特に限定されないが、例えば、０．５ｍｍ以上１６０ｍｍ以下であってよい。凹部２が形成されている偏光板１の辺（短辺）の長さは、特に限定されないが、例えば、３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下であってよい。凹部２が形成されていない偏光板１の辺（長辺）の長さは、特に限定されないが、例えば、３０ｍｍ以上１７０ｍｍ以下であってよい。偏光板１全体の厚さは、特に限定されないが、例えば、３０μｍ以上３００μｍ以下であってよい。

図１に示される凹部２は四角形状（長方形状）である。ただし、凹部２の形状は限定されない。例えば、凹部２は正方形状であってもよい。凹部２は、四角形及び三角形以外の他の多角形であってもよい。また、凹部２の形状は半円であってもよい。凹部２が直線と曲線とから構成されていてもよい。図１に示される偏光板１の形状はいずれも対称性を有しているが、偏光板１の形状は非対称的であってもよい。複数の凹部２が偏光板１の外周１ｐに形成されていてもよい。複数の凹部２が、偏光板１の外周１ｐを構成する一つの辺に形成されてもよい。四角形状の偏光板１の四つの角部のうち少なくとも一つの角部が切り欠かれることにより、凹部２が形成されてよい。

凹部２を除く偏光板１の全体的な形状は、ほぼ四角形（長方形）である。ただし、偏光板１の形状は限定されない。たとえば、偏光板１の形状は正方形であってもよい。偏光板１の形状は、四角形以外の多角形、円形、又は楕円形であってもよい。偏光子７及び光学フィルム（５，９）其々の全体的な形状は、偏光板１の形状と略同じであってよい。図１に示される長方形状の偏光板１の場合、凹部２は偏光板１の短辺に形成されているが、凹部２は偏光板１の長辺に形成されていてもよい。

偏光子７は、延伸、染色及び架橋等の工程によって作製されたフィルム状のポリビニルアルコール系樹脂（ＰＶＡフィルム）であってよい。特に、二色性色素が吸着配向したものであることが好ましく、このような偏光子７の作成方法の詳細は以下の通りである。

例えば、まず、ＰＶＡフィルムを、一軸方向又は二軸方向に延伸する。一軸方向に延伸された偏光子７の二色比は高い傾向がある。延伸に続いて、染色液を用いて、ＰＶＡフィルムをヨウ素、二色性色素（ポリヨウ素）又は有機染料によって染色する。染色液は、ホウ酸、硫酸亜鉛、又は塩化亜鉛を含んでいてもよい。染色前にＰＶＡフィルムを水洗してもよい。水洗により、ＰＶＡフィルムの表面から、汚れ及びブロッキング防止剤が除去される。また水洗によってＰＶＡフィルムが膨潤する結果、染色の斑（不均一な染色）が抑制され易い。染色後のＰＶＡフィルムを、架橋のために、架橋剤の溶液（例えば、ホウ酸の水溶液）で処理する。架橋剤による処理後、ＰＶＡフィルムを水洗し、続いて乾燥する。以上の手順を経て、偏光子７が得られる。ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂は、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することにより得られる。ポリ酢酸ビニル系樹脂は、例えば、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニル、又は、酢酸ビニルと他の単量体との共重合体（例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体）であってよい。酢酸ビニルと共重合する他の単量体は、エチレンの他に、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類、又はアンモニウム基を有するアクリルアミド類であってよい。ポリビニルアルコール系樹脂は、アルデヒド類で変性されていてもよい。変性されたポリビニルアルコール系樹脂は、例えば、部分ホルマール化ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、又はポリビニルブチラールであってよい。ポリビニルアルコール系樹脂は、ポリビニルアルコールの脱水処理物、又はポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン系配向フィルムであってよい。延伸前に染色を行ってもよく、染色液中で延伸を行ってもよい。延伸された偏光子７の長さは、例えば、延伸前の長さの３〜７倍であってよい。

偏光子７の厚さは、例えば、１μｍ以上５０μｍ以下、又は３μｍ以上１５μｍ以下であってよい。偏光子７が薄いほど、温度変化に伴う偏光子７自体の収縮又は膨張が抑制され、偏光子７自体の寸法の変化が抑制される。その結果、応力が偏光子７に作用し難く、偏光子７におけるクラックが抑制され易い。

本実施形態では、一対の光学フィルム（５，９）のうち一方は、シクロオレフィン系樹脂（以下「環状オレフィンポリマー系樹脂」とも呼ぶ。）からなる保護フィルムである。以下では、説明の便宜上、一対の光学フィルム（５，９）のうち一方は保護フィルム５と表記され、他方は光学フィルム９と表記される。

光学フィルム９は、透光性を有する熱可塑性樹脂であってよい。光学フィルム９は、光学的に透明な熱可塑性樹脂であってもよい。光学フィルム９を構成する樹脂は、例えば、鎖状ポリオレフィン系樹脂、環状オレフィンポリマー系樹脂（ＣＯＰ系樹脂）、セルロースエステル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、又はこれらの混合物若しくは共重合体であってよい。光学フィルム９が環状オレフィンポリマー系樹脂（ＣＯＰ系樹脂）を含んでよい。光学フィルム９其々が環状オレフィンポリマー系樹脂（ＣＯＰ系樹脂）を含む場合、本発明の効果が得られ易い。保護フィルム５及び光学フィルム９其々のガラス転移温度は、１００℃以上２００℃以下、又は１２０℃以上１５０℃以下であることが好ましい。

鎖状ポリオレフィン系樹脂は、例えば、ポリエチレン樹脂又はポリプロピレン樹脂のような鎖状オレフィンの単独重合体であってよい。鎖状ポリオレフィン系樹脂は、二種以上の鎖状オレフィンからなる共重合体であってもよい。

環状オレフィンポリマー系樹脂（環状ポリオレフィン系樹脂）は、例えば、環状オレフィンの開環（共）重合体、又は環状オレフィンの付加重合体であってよい。環状オレフィンポリマー系樹脂は、例えば、環状オレフィンと鎖状オレフィンとの共重合体（例えば、ランダム共重合体）であってよい。共重合体を構成する鎖状オレフィンは、例えば、エチレン又はプロピレンであってよい。環状オレフィンポリマー系樹脂は、上記の重合体を不飽和カルボン酸若しくはその誘導体で変性したグラフト重合体、又はそれらの水素化物であってもよい。環状オレフィンポリマー系樹脂は、例えば、ノルボルネン又は多環ノルボルネン系モノマー等のノルボルネン系モノマーを用いたノルボルネン系樹脂であってよい。なお、上記の環状オレフィンポリマー系樹脂は、保護フィルム５を構成する材料としても用いることができる。

セルロースエステル系樹脂は、例えば、セルローストリアセテート（トリアセチルセルロース（ＴＡＣ））、セルロースジアセテート、セルローストリプロピオネート又はセルロースジプロピオネートであってよい。これらの共重合物を用いてもよい。水酸基の一部が他の置換基で修飾されたセルロースエステル系樹脂を用いてもよい。

セルロースエステル系樹脂以外のポリエステル系樹脂を用いてもよい。ポリエステル系樹脂は、例えば、多価カルボン酸又はその誘導体と多価アルコールとの重縮合体であってよい。多価カルボン酸又はその誘導体は、ジカルボン酸又はその誘導体であってよい。多価カルボン酸又はその誘導体は、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ジメチルテレフタレート、又はナフタレンジカルボン酸ジメチルであってよい。多価アルコールは、例えば、ジオールであってよい。多価アルコールは、例えば、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、又はシクロヘキサンジメタノールであってよい。

ポリエステル系樹脂は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリトリメチレンナフタレート、ポリシクロへキサンジメチルテレフタレート、又はポリシクロヘキサンジメチルナフタレートであってよい。

ポリカーボネート系樹脂は、カルボナート基を介して重合単位（モノマー）が結合された重合体である。ポリカーボネート系樹脂は、修飾されたポリマー骨格を有する変性ポリカーボネートであってよく、共重合ポリカーボネートであってもよい。

（メタ）アクリル系樹脂は、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸エステル（例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ））；メタクリル酸メチル−（メタ）アクリル酸共重合体；メタクリル酸メチル−（メタ）アクリル酸エステル共重合体；メタクリル酸メチル−アクリル酸エステル−（メタ）アクリル酸共重合体；（メタ）アクリル酸メチル−スチレン共重合体（例えば、ＭＳ樹脂）；メタクリル酸メチルと脂環族炭化水素基を有する化合物との共重合体（例えば、メタクリル酸メチル−メタクリル酸シクロヘキシル共重合体、メタクリル酸メチル−（メタ）アクリル酸ノルボルニル共重合体等）であってよい。

保護フィルム５又は光学フィルム９其々は、滑剤、可塑剤、分散剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、及び酸化防止剤からな群より選ばれる少なくとも一種の添加剤を含んでよい。

保護フィルム５の厚さは、例えば、５μｍ以上９０μｍ以下、又は１０μｍ以上６０μｍ以下であってよい。光学フィルム９の厚さも、例えば、５μｍ以上９０μｍ以下、又は１０μｍ以上６０μｍ以下であってよい。

保護フィルム５及び光学フィルム９のうち少なくとも一方は、光学機能を有するフィルムであってよい。光学機能を有するフィルムとは、例えば、位相差フィルム又は輝度向上フィルムであってよい。例えば、上記熱可塑性樹脂からなるフィルムを延伸したり、該フィルム上に液晶層等を形成したりすることにより、任意の位相差値が付与された位相差フィルムが得られる。

保護フィルム５は、接着層を介して、偏光子７に重ねられてよい。光学フィルム９も、接着層を介して、偏光子７に重ねられてよい。接着層は、ポリビニルアルコール等の水系接着剤を含んでよい。接着層は、後述する活性エネルギー線硬化性樹脂を含んでもよい。

活性エネルギー線硬化性樹脂は、活性エネルギー線を照射されることにより、硬化する樹脂である。活性エネルギー線は、例えば、紫外線、可視光、電子線、又はＸ線であってよい。例えば、活性エネルギー線硬化性樹脂は、紫外線硬化性樹脂であってよい。

活性エネルギー線硬化性樹脂は、一種の樹脂であってよく、複数種の樹脂を含んでもよい。例えば、活性エネルギー線硬化性樹脂は、カチオン重合性の硬化性化合物、又はラジカル重合性の硬化性化合物を含んでよい。活性エネルギー線硬化性樹脂は、上記硬化性化合物の硬化反応を開始させるためのカチオン重合開始剤又はラジカル重合開始剤を含んでよい。

カチオン重合性の硬化性化合物は、例えば、エポキシ系化合物（分子内に少なくとも一つのエポキシ基を有する化合物）、又はオキセタン系化合物（分子内に少なくとも一つのオキセタン環を有する化合物）であってよい。ラジカル重合性の硬化性化合物は、例えば、（メタ）アクリル系化合物（分子内に少なくとも一つの（メタ）アクリロイルオキシ基を有する化合物）であってよい。ラジカル重合性の硬化性化合物は、ラジカル重合性の二重結合を有するビニル系化合物であってもよい。

活性エネルギー線硬化性樹脂は、必要に応じて、カチオン重合促進剤、イオントラップ剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、粘着付与剤、熱可塑性樹脂、充填剤、流動調整剤、可塑剤、消泡剤、帯電防止剤、レベリング剤、又は溶剤等を含んでよい。

（画像表示装置）
本実施形態に係る画像表示装置は、上記の偏光板１を含む。画像表示装置は、例えば、液晶表示装置又は有機ＥＬ表示装置等であってよい。例えば、液晶表示装置が有する液晶パネルが、液晶セルと、液晶セルの一方の表面に重なる上記偏光板１を備えてよい。又は、液晶表示装置が有する液晶パネルが、一対の上記偏光板１と、一対の上記偏光板１の間に配置され、各偏光板１と重なる液晶セルを備えていてもよい。偏光板１は、保護フィルム５を備えている側とは反対側の面に粘着剤層を備えていてもよく、この粘着剤層を介して液晶セルに重ねられてよい。

（偏光板の製造方法）
本実施形態に係る偏光板１の製造方法は、フィルム状の偏光子と少なくとも一対の光学フィルムを重ねて、積層体を形成する積層工程と、エンドミルを積層体の外周に接触させて、エンドミルを積層体の外周に沿って移動させる切削工程と、を備える。

積層工程では、長尺な帯状の偏光子フィルムと、少なくとも一対の長尺な帯状の光学フィルムを重ねて互いに貼合することにより、積層体（第一積層体）を作製する。長尺な帯状の偏光子フィルムとは、加工・成形前の偏光子７である。長尺な帯状の複数の光学フィルムとは、加工・成形前の光学フィルム（５，９）である。積層工程では、偏光子フィルムが一対の光学フィルムの間に配置されるように、偏光子フィルム及び一対の光学フィルムが重ねられ、偏光板が形成される（図３）。なお、この積層体は、光学フィルム上に感圧型接着剤層を介してセパレーターフィルムを更に備えたものであってもよい。セパレーターフィルムは、後に感圧型接着剤層から剥離することが可能である。

そして、切削工程の前に、打ち抜き加工、又は切断加工によって、第一積層体の外周に凹部を形成する。切断加工の手段としては、刃物又はレーザーが用いられてよい。ただし、打ち抜き加工又は切断加工だけでは、上述の凹み領域を形成することは困難である。打ち抜いた第一積層体１０を「第一積層体１０’」と呼ぶ。

図４及び図５に示されるように、切削工程に用いられるエンドミル（回転切削工具）５０は、その回転軸線５０ａに略平行な側面において突出する刃（エッジ）５０ｅを有している。切削工程では、エンドミル５０の側面を第一積層体１０’の外周（端面）に接触させて、回転するエンドミル５０を凹部を形成した第一積層体１０’の外周に沿って移動させる。

例えば、回転するエンドミル５０を図５中の外周の矢印で示される経路に沿って移動させてよい。その結果、凹部を形成した第一積層体１０’の外周（端面）が刃５０ｅによって切削又は研磨され、第一積層体１０’の外周（端面）が平滑になり、凹部２が形成され、凹部２の内側の隅が面取りされる。図４に示されるように、複数の第一積層体１０’を重ねて、第二積層体１００を形成した後、エンドミル５０の側面を第二積層体１００の外周（端面）に接触させて、回転するエンドミル５０を第二積層体１００の外周に沿って移動させてもよい。つまり切削工程では、第二積層体１００を構成する複数の第一積層体１０’の外周をエンドミル５０で一括して切削又は研磨してよい。切削工程では、凹部２の両端に位置する角部、及び第一積層体１０の四隅に位置する角部其々が面取りされていてよい。

切削工程におけるエンドミルの送り速度は０.４２〜０．６０ｍ／分とし、この速度は０．４５〜０．６０ｍ／分であってもよく、０．５０〜０．５５ｍ／分であってもよい。エンドミルの送り速度が上記の範囲内にあると、偏光子７の端部ｅが保護フィルムの端部よりも内側へ凹んだ形状となる。

偏光子７の端部７ｅを凹ませたものとする観点から、切削工程におけるエンドミルの回転速度は、例えば、２００００〜３５０００ｒｐｍ、好ましくは２５０００〜３２０００ｒｐｍであってよい。また、同様の観点から、切削工程における切削角度は、例えば、３０°以上７０°以下、好ましくは４５°以上６５°以下であってよい。エンドミル５０のねじれ角がαである場合、切削角度βは９０°−αと定義される。図４に示されるように、エンドミル５０のねじれ角αは、エンドミル５０の側面において刃５０ｅが延びる方向ｄ１とエンドミル５０の回転軸線５０ａがなす角度である。切削角度βは、刃５０ｅが延びる方向ｄ１と回転軸線５０ａに垂直な方向ｄ２がなす角度と言い換えられてもよい。切削工程に用いるエンドミル５０の直径φ（太さ）は、例えば、３．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であってよい。

切削工程におけるエンドミル５０の送り速度は、Ｖ［ｍ／分］又はＶ／６０［ｍ／秒］と表されてよい。切削工程におけるエンドミル５０の回転速度は、Ｒ［ｒｐｍ］又はＲ／６０［ｒｐｓ］と表されてよい。切削工程におけるエンドミル５０の当接回数は、Ｒ／Ｖ［回／ｍ］と定義される。当接回数は、第一積層体１０の外周の単位長さ（１ｍ）にエンドミル５０が接触する回数を意味する。切削工程におけるエンドミル５０の当接回数Ｒ／Ｖは、３０，０００回／ｍ以上９０，０００回／ｍ以下、４０，０００回／ｍ以上８０，０００回／ｍ以下、又は４５，０００回／ｍ以上７５，０００回／ｍ以下であることが好ましい。

切削工程において凹部２内を切削するときは、エンドミル５０の回転の向きと送りの向きとの関係をアップカットにする。ここでアップカットとは、エンドミル５０と第一積層体１０’とが互いに接触している部分において、エンドミル５０の回転方向（図５中の符号５０の部材内に描かれた矢印参照）と送りの向き（図５中の外周に沿って描かれた矢印参照）とが一致している関係性をいう（なお、エンドミル５０の回転方向と送りの向きとが互いに逆を向いている関係性をダウンカットと呼ぶ）。

また、切削工程において凹部２内の隅２ｃを切削するときは、エンドミル５０を偏光子７の吸収軸方向に対して垂直となる方向から進入させて平行となる方向へと移動させる。図５に示されているとおり、吸収軸３が図示上下方向を向いている偏光子７に対して、凹部２内では、凹部２内をエンドミル５０の出発点として、第一積層体１０’の外周に沿って移動させる。すると、図示左右方向へ移動するときは偏光子７の吸収軸に対して垂直となる方向へ移動することとなり、隅２ｃにおいてエンドミル５０の進行が曲がって図示上下方向移動するときは、偏光子７の吸収軸に対して平行となる方向へと移動することとなる。

こうした切削方法を採用することで、偏光子７の端部７ｅが保護フィルム５及び光学フィルム９の各端部よりも内側へ凹んだ形状となる。エンドミルの回転速度（Ｒ）、送り速度（Ｖ）、及び当接回数（Ｒ／Ｖ）を調整することによって、偏光子７の端部７ｅの凹みの程度を調整することができる。

以上の方法により、本実施形態に係る偏光板１が得られる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、上記実施形態では一対の光学フィルム（５，９）のうちの片方がシクロオレフィン系樹脂からなる保護フィルムである態様を示したが、一対の光学フィルム（５，９）の両方がシクロオレフィン系樹脂からなる保護フィルムであってもよい。

また、上記実施形態では、一対の光学フィルム（５，９）の端部の位置が側面視で面内方向で揃っている態様を示したが、当該端部同士はその位置が面内方向で２０μｍ以内でずれていてもよい。このように一対の光学フィルム（５，９）の端部の位置が側面視で揃っていない態様である場合は、各光学フィルム（５，９）の端部と偏光子７の端部７ｅとの距離４ｗのうち、長いほうの距離が１５μｍ〜５６μｍであることが好ましい。

また、上記実施形態では、偏光板の平面視において外周に凹部が形成されている態様を示したが、図６に示されているように、偏光板１Ａは、凹部２に代えて、面内に貫通孔２Ａが設けられた態様としてもよい。あるいは、凹部２と貫通孔２Ａの両方が設けられた態様としてもよい。この場合、貫通孔２Ａを構成している側面についても、偏光子７の端部７ｅが一対の光学フィルム（５，９）に対して１５μｍ〜５６μｍ凹んでいる。

以下、参考例、実施例、及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

＜保護フィルムのクラックの検討＞
（参考例１）
シクロオレフィン系樹脂からなる長尺状の一対の保護フィルムを、接着層を介して長尺状の偏光子に貼合し、更に、保護フィルム上に感圧型接着剤層を介してセパレーターフィルムを積層することにより、第一積層体を形成した。第一積層体において、偏光子は一対の保護フィルムの間に配置された。偏光子は、延伸され、且つ染色されたフィルム状のポリビニルアルコールであった。

偏光子の一方の表面に貼合された保護フィルムの厚さは、約５０μｍであった。偏光子の他方の表面に貼合された保護フィルムの厚さは、約２０μｍであった。偏光子の厚さは、８μｍであった。偏光板全体の厚さは、約１００μｍであった。厚さが約５０μｍである保護フィルムと偏光子との間に介在する接着層は、ポリビニルアルコール系樹脂（水糊）であった。厚さが約２０μｍである保護フィルムと偏光子との間に介在する接着層は、ＵＶ硬化性エポキシ樹脂であった。

続いて、約２０μｍの保護フィルム側表面に、感圧型接着剤層とセパレーターフィルムとの積層フィルムを、感圧型接着剤層が保護フィルム側となるように貼合した。この積層フィルムにおいて、セパレーターフィルムは感圧型接着剤層に剥離可能に貼着されている。

４７枚の第一積層体其々の打ち抜き加工により、各第一積層体の短辺に凹部を形成した。凹部が形成された４７枚の第一積層体を重ね合わせることにより、第二積層体を作製した。ここで、図３に示されているように、偏光子の吸収軸が偏光板の長手方向を向くように打ち抜いた。

打ち抜き加工後、下記の切削工程を実施した。第二積層体をクランプで固定して、エンドミルの側面を第二積層体の外周（端面）に接触させた状態で、回転するエンドミルを第二積層体の凹部内を開始点として、アップカットにて外周に沿って移動させた。つまり、４７枚の第一積層体其々の外周全体を一括してエンドミルで切削した。各切削工程に用いたエンドミルは、日進工具株式会社製のＤＸＬ‐４であった。切削角度βは、６５度であった。エンドミルの直径φは、４ｍｍであった。

切削工程におけるエンドミルの回転速度（Ｒ）、送り速度（Ｖ）、及び、当接回数（Ｒ／Ｖ）は、下記表１に示される値であった。

以上の方法により、４７枚の参考例の偏光板を作製した。各偏光板の形状、寸法及び積層構造は同じであった。各偏光板の全体の形状は、長方形であった。図１に示されるように、四角形状の凹部２が、偏光板１の短辺に形成されていた。偏光板１の短辺の長さは７０ｍｍであった。偏光板１の長辺の長さは１４０ｍｍであった。凹部２の幅は、３０ｍｍであった。凹部２の深さは、５ｍｍであった。

偏光板１の表面（受光面）に垂直であり、且つ凹部２の内側に直交する方向において、偏光板１を切断した。この偏光板１の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。ＳＥＭを用いた観察の結果、凹部２に沿う偏光子７の端部７ｅは、一対の保護フィルムの端部と位置が揃っていることが確認された（つまり、凹み領域の幅４ｗが、０μｍであった。）

それぞれの偏光板からセパレーターフィルムを剥がし、露出した感圧型接着剤層の面を無アルカリガラス（コーニング社から入手した商品名“Ｅａｇｌｅ−ＸＧ”）に貼合し、温度５０℃、圧力０．５ＭＰａで２０分間のオートクレーブ処理を行い、偏光板を無アルカリガラスに十分密着させた。

ガラス貼合した偏光板の凹部に、オレイン酸〔和光純薬工業（株）から入手した１級試薬〕を滴下した。そのオレイン酸（溶剤）が蒸発しないようにカバーガラスを被せ、その状態で、そのまま３時間放置した後、カバーガラスを取り外して溶剤を拭き取った。

以下、ヒートサイクル試験を行った。ヒートサイクル試験では、下記のステップ１と、ステップ１に続くステップ２からなるサイクルを５０回繰り返した。
ステップ１：上記の偏光板を第一雰囲気中に３０分保持するステップ。
ステップ２：上記の偏光板を第二雰囲気中に３０分保持するステップ。
第一雰囲気の温度は−４０℃であり、第一雰囲気の相対湿度は、１１％であった。
第二雰囲気の温度は８５℃であり、第二雰囲気の相対湿度は、７％であった。

ヒートサイクル試験後、偏光板の凹部に沿って偏光板の表面を光学顕微鏡で観察することにより、保護フィルムに生じているクラックの数と最大長さを計測した。クラックの数、最大長さは、下記表１に示される。

（実施例１）
エンドミルの回転速度（Ｒ）、送り速度（Ｖ）、及び当接回数（Ｒ／Ｖ）を表１に示したとおりに変更したこと以外は上記参考例と同様にして偏光板を作製した。ＳＥＭを用いた断面観察の結果、凹部に沿う偏光子の端部が、偏光板の外周の内側に位置していることが確認された。また、一対の保護フィルムは互いに接触しておらず、偏光子の端部が外気に触れている状態であることが確認された。凹み領域の幅は、２３μｍであった。上記参考例と同様にしてヒートサイクル試験を行った。結果は下記表１に示される。

（実施例２）
エンドミルの回転速度（Ｒ）、送り速度（Ｖ）、及び当接回数（Ｒ／Ｖ）を表１に示したとおりに変更したこと以外は上記参考例と同様にして偏光板を作製した。ＳＥＭを用いた断面観察の結果、凹部に沿う偏光子の端部が、偏光板の外周の内側に位置していることが確認された。また、一対の保護フィルムは互いに接触しておらず、偏光子の端部が外気に触れている状態であることが確認された。凹み領域の幅は、４５μｍであった。上記参考例と同様にしてヒートサイクル試験を行った。結果は下記表１に示される。

（比較例１）
エンドミルの回転速度（Ｒ）、送り速度（Ｖ）、及び当接回数（Ｒ／Ｖ）を表１に示したとおりに変更したこと以外は上記参考例と同様にして偏光板を作製した。ＳＥＭを用いた断面観察の結果、凹部に沿う偏光子の端部が、偏光板の外周の内側に位置していることが確認された。また、一対の保護フィルムは互いに接触しておらず、偏光子の端部が外気に触れている状態であることが確認された。凹み領域の幅は、６７μｍであった。上記参考例と同様にしてヒートサイクル試験を行った。結果は下記表１に示される。

凹み領域の幅が５６μｍ以下である参考例１、実施例１、実施例２では、保護フィルムにクラックが生じていなかった。凹み領域の幅が５６μｍを超えている比較例１では、保護フィルムにクラックが生じ、その最大長さは１２００μｍを超える大きなものであった。

＜偏光子のクラックの検討＞
（実施例３）
上記参考例と同様にして作製した第二積層体を、表２に示した条件にて切削した。そして、偏光板１の表面（受光面）に垂直であり、且つ凹部２の内側に直交する方向において、偏光板１を切断した。この偏光板１の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。ＳＥＭを用いた観察の結果、凹部２に沿う偏光子７の端部７ｅが、偏光板１の外周１ｐの内側に位置していることが確認された。また、一対の保護フィルムは互いに接触しておらず、偏光子７の端部７ｅが外気に触れている状態であることが確認された。凹み領域の幅は、２８μｍであった。

以下、結露ヒートサイクル試験を行った。結露ヒートサイクル試験では、下記のステップ１と、ステップ１に続くステップ２と、ステップ２に続くステップ３とからなるサイクルを１０回繰り返した。
ステップ１：上記の偏光板を第一雰囲気中に３０分保持するステップ。
ステップ２：上記の偏光板を第二雰囲気中に５分保持するステップ。
ステップ３：上記の偏光板を第三雰囲気中に３０分保持するステップ。
第一雰囲気の温度は−４０℃であり、第一雰囲気の相対湿度は、１１％であった。
第二雰囲気の温度は２３℃であり、第二雰囲気の相対湿度は、９％であった。
第三雰囲気の温度は８５℃であり、第三雰囲気の相対湿度は、７％であった。

結露ヒートサイクル試験後、偏光板の凹部に沿って偏光板の表面を光学顕微鏡で観察することにより、偏光子に生じているクラックの数と最大長さを計測した。クラックの数、最大長さは、下記表２に示される。

（比較例２）
エンドミルの送り速度（Ｖ）、及び当接回数（Ｒ／Ｖ）を表２に示したとおりに変更したこと以外は上記実施例３と同様にして偏光板を作製した。ＳＥＭを用いた断面観察の結果、凹部に沿う偏光子の端部が、偏光板の外周の内側に位置していることが確認された。また、一対の保護フィルムは互いに接触しておらず、偏光子の端部が外気に触れている状態であることが確認された。凹み領域の幅は、５μｍであった。上記参考例と同様にしてヒートサイクル試験を行った。結果は下記表２に示される。

（比較例３）
エンドミルの送り速度（Ｖ）、及び当接回数（Ｒ／Ｖ）を表２に示したとおりに変更したこと以外は上記実施例３と同様にして偏光板を作製した。ＳＥＭを用いた断面観察の結果、凹部に沿う偏光子の端部が、偏光板の外周の内側に位置していることが確認された。また、一対の保護フィルムは互いに接触しておらず、偏光子の端部が外気に触れている状態であることが確認された。凹み領域の幅は、ほぼ０μｍであった。上記参考例と同様にしてヒートサイクル試験を行った。結果は下記表２に示される。

表２に示されているとおり、凹み領域の幅が１５μｍ以上である場合は、生じたクラックの本数が少なく、その最大長さが１２００μｍ以下の軽微なものであった。凹み領域の幅が１５μｍ未満である場合は、生じたクラックの本数が多く、その最大長さが１２００μｍを超える大きなものであった。

本発明に係る偏光板は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイ等の画像表示装置に適用される。

１，１Ａ…偏光板、１ｐ…偏光板の外周、２…凹部、２ｃ…凹部の隅、２Ａ…貫通孔、３…偏光子の吸収軸、４…凹み領域、４ｗ…凹み領域の幅、５…第一光学フィルム、７…偏光子、７ｅ…偏光子の端部、９…第二光学フィルム、１０，１０’…第一積層体、５０…エンドミル、５０ａ…エンドミルの回転軸線、５０ｅ…エンドミルの刃、１００…第二積層体、ｄ１…エンドミルの側面において刃が延びる方向、ｄ２…エンドミルの回転軸線に垂直な方向、α…エンドミルのねじれ角、β…切削角度。

Claims (8)

1. フィルム状の偏光子と、樹脂を含む少なくとも一対の光学フィルムとを備える偏光板であって、
   前記偏光子が、前記一対の光学フィルムの間に位置し、且つ、前記一対の光学フィルムと重なっており、
   前記一対の光学フィルムのうち少なくとも片方の光学フィルムは、前記偏光子を保護する保護フィルムであり、
   前記保護フィルムはシクロオレフィン系樹脂からなり、
   平面視において、外周に凹部が、又は、面内に貫通孔が設けられており、
   側面視において、前記凹部内、又は、前記貫通孔内では、前記偏光子の端部が前記一対の光学フィルムのいずれかの端部よりも１５μｍ〜５６μｍ内側に位置しており、且つ、前記偏光子の端部が外気に触れるように露出している、偏光板。
2. 前記偏光子は、延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素が吸着配向したものである、請求項１記載の偏光板。
3. 前記保護フィルムを備えている側とは反対側の面に、粘着剤層を更に備える、請求項１又は２記載の偏光板。
4. 前記一対の光学フィルムは、いずれも前記保護フィルムである、請求項１〜３のいずれか一項記載の偏光板。
5. 側面視において、前記凹部内、又は、前記貫通孔内では、前記一対の光学フィルムの端部同士の位置の差が２０μｍ以内である、請求項１〜４のいずれか一項記載の偏光板。
6. 請求項１〜５のいずれか一項記載の偏光板を含む、画像表示装置。
7. 請求項１〜５のいずれか一項記載の偏光板を製造する方法であって、
   フィルム状の偏光子と少なくとも一対の光学フィルムを重ねて形成された積層体の側面に回転切削工具を接触させながら前記回転切削工具を前記積層体の側面に沿って移動させる切削工程を有し、
   平面視において、前記積層体は、外周に凹部が、又は、面内に貫通孔が設けられており、
   前記一対の光学フィルムのうち少なくとも片方の光学フィルムは、前記偏光子を保護する保護フィルムであり、
   前記保護フィルムはシクロオレフィン系樹脂からなり、
   前記切削工程において前記凹部内、又は、前記貫通孔内を切削するときは、前記回転切削工具の回転速度を２００００〜３５０００ｒｐｍ、送り速度を０．４２〜０．６０ｍ／分とし、且つ、前記回転切削工具の回転の向きと送りの向きとの関係をアップカットにしながら、前記回転切削工具を前記偏光子の吸収軸方向に対して垂直となる方向から進入させて平行となる方向へと移動させる、偏光板の製造方法。
8. 前記回転切削工具の回転速度を２５０００〜３２０００ｒｐｍ、送り速度を０．４５〜０．５０ｍ／分とする、請求項７記載の偏光板の製造方法。
   
   

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