JP6188868B1 - 偏光板、及び液晶表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】偏光子の片面のみに保護フィルムを備える偏光板であって、耐久試験時にクラックが入りにくい偏光板を提供する。【解決手段】、偏光板1は、偏光子2と、偏光子2のいずれか一方の面のみに積層された保護フィルム3とを備える。偏光子2の端面2a及び保護フィルム3の端面3aは、偏光板1の厚さ方向に対して傾きを有しており、偏光子2の端面2aは、保護フィルム3の端面3aよりも内側に位置している。こうした端部形状によって、偏光子2の端面2aが外部環境からの物理的刺激に晒されにくくなっている。【選択図】図2

Description

本発明は、偏光板及び液晶表示装置に関する。
近年、液晶ディスプレイ用の液晶パネルは薄肉化が求められている。液晶パネルに用いられる偏光子は一般に脆くて裂けやすいため、これを保護するべく偏光子の両面に保護フィルムを貼合して偏光板を構成し、これを液晶セルに貼着する。なお、このとき偏光板の寸法精度を高めるために偏光板の端部を研磨するのが一般的である(例えば、特許文献1参照)。
偏光板を液晶セルに貼着するには通常、感圧式粘着剤が利用される。すなわち、未使用の偏光板には感圧式粘着剤層を介してセパレータ(剥離フィルム)が貼合されており(例えば、特許文献2参照)、偏光板の使用時にセパレータを剥がして感圧式粘着剤層を露出させ、その面を液晶セルに向けて偏光板を液晶セルに貼着する。
また、偏光板は偏光子以外の他の光学機能フィルムを備えることもでき、偏光子と他の光学機能フィルムとの貼合にも感圧式粘着剤が利用されることがある(例えば、特許文献3参照)。
特許第5743291号公報 特開平11−254550号公報 特許第3875331号公報
液晶パネルの更なる薄肉化要求により、偏光子の片面にのみ保護フィルムを貼合した偏光板の開発が行われている。しかしながら、偏光子の片面にのみ保護フィルムを貼合した偏光板は、耐久試験時に偏光子にクラックが入りやすい傾向がある。
また、液晶ディスプレイはデザイン性の観点からは額縁が狭いものが望ましく、このため偏光板には高い寸法精度が要求される。高い寸法精度を得るために偏光板の端部を研磨する場合、偏光子の片面のみに保護フィルムを貼合してなる偏光板では、研磨時に偏光子にかかるダメージが大きく、偏光子端面が荒れてしまい耐久試験時に偏光子にクラックが入りやすい傾向がある。
そこで本発明は、偏光子の片面のみに保護フィルムを備える偏光板であって、耐久試験時にクラックが入りにくい偏光板を提供することを目的とする。また、当該偏光板を備える液晶表示装置を提供することを目的とする。
本発明は、偏光子と、偏光子のいずれか一方の面のみに積層された保護フィルムと、を備える偏光板であって、偏光子の端面及び保護フィルムの端面は、偏光板の厚さ方向に対して傾きを有しており、偏光子の端面は、保護フィルムの端面よりも内側に位置している偏光板を提供する。
この偏光板は、偏光子の端面及び保護フィルムの端面が偏光板の厚さ方向に対して傾きを有しており、且つ、偏光子の端面が保護フィルムの端面よりも内側に位置しているため、偏光子の端面が外部環境からの物理的刺激に晒されにくくなっている。従って、この偏光板は、耐久試験時にクラックが入りにくい。
この偏光板では、偏光子の保護フィルムが積層されている側とは反対側の面に積層された感圧式粘着剤層を更に備えていてもよく、更に、その感圧式粘着剤層を介して積層された光学機能フィルムを更に備えていてもよい。これによれば、偏光子及び保護フィルムを備える偏光板に対して、更なる光学機能を付与した偏光板とすることができる。
光学機能フィルムの端面は、偏光子の端面よりも外側に位置していることが好ましい。これによれば、偏光子の端面が外部環境からの物理的刺激から一層保護される。
光学機能フィルムは、反射型偏光子であってもよい。
また、本発明は、上記偏光板を備える液晶表示装置を提供する。上記偏光板を液晶セル等に貼着させた液晶表示装置を構成した場合でも、偏光子の端面が外部環境からの物理的刺激に晒されにくい。
本発明によれば、偏光子の片面のみに保護フィルムを備える偏光板であって、耐久試験時にクラックが入りにくい偏光板を提供することができる。また、当該偏光板を備える液晶表示装置を提供することができる。
本発明の一実施形態の偏光板の斜視図である。 (A)は図1のIIa-IIa断面図である。(B)は図1のIIb-IIb断面図である。 偏光フィルム及び保護フィルムの端部の拡大図である。 本発明の他の実施形態の偏光板の断面図である。 本発明の他の実施形態の偏光板の断面図である。 液晶表示装置の断面図である。 切削工具の側面図である。 切削工具の正面図である 実施例1で作製した偏光板の端部形状を示す図である。 実施例2で作製した偏光板の端部形状を示す図である。 比較例1で作製した偏光板の端部形状を示す図である。
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、各図面の寸法比率は必ずしも実際のものとは一致せず、特に、厚さに関しては誇張して描いてある。
<偏光板>
図1〜図3に示されているとおり、本実施形態の偏光板1は、薄膜状に形成された偏光フィルム(偏光子)2の片面に保護フィルム3が積層されており、他方の面には感圧式粘着剤層5を介して反射型偏光子4が積層されている。偏光フィルム2、保護フィルム3及び反射型偏光子4はいずれも平面視長方形に成形されており、この形状が偏光板1の外観形状ともなっている。
偏光板1は、液晶セル等の表示用セル(画像表示素子)の片面又は両面に貼合されるものである。偏光板1は、表示用セルの背面側に貼合されることが好ましい。背面側の偏光板は視認側の偏光板に比べて結露等が生じやすく偏光フィルムにクラックが入りやすいところ、本実施形態の偏光板1によれば偏光フィルム2にクラックが入ることを顕著に抑制することができる。
偏光板1の端面1aの構成要素である偏光子2の端面2a及び保護フィルム3の端面3aは偏光板1の厚さ方向に対して傾いており、偏光フィルム2の端面2aは、保護フィルム3の端面3aよりも内側(偏光板1の主面の中央側)に位置している。換言すれば、偏光フィルム2の端面2aを構成する辺のうち保護フィルム3から遠い側にあって偏光板1の厚さ方向に垂直な辺2b(図3参照;以下、単に「端辺2b」と呼ぶ。)が、保護フィルム3の端面3aを構成する辺のうち偏光フィルム2から遠い側にあって偏光板1の厚さ方向に垂直な辺3b(図3参照;以下、単に「端辺3b」と呼ぶ。)よりも内側に位置している。
偏光フィルム2の端面2aと保護フィルム3の端面3aとは互いにほぼ同一平面を構成しており(いわゆる面一の状態となっており)、当該平面は、偏光板1の厚さ方向に対して傾いている。当該平面と偏光板1の面とがなす角度α(図3参照)は、45〜88度であることが好ましい。ここで、角度αは、レーザー顕微鏡により得られる偏光板1の断面形状から求めることができ、より具体的には、保護フィルムの端面3aと偏光フィルムの端面2aとの両方に接する接線と保護フィルム3の厚さ方向に垂直な面とのなす角度のうち、最も大きな角度のことをいう(図9も参照)。
端辺2bが端辺3bに対して内側に位置していることに関し、偏光板1を平面視した場合の両間の距離L(図3参照)は、1〜100μmであることが好ましく、3〜50μmであることがより好ましく、5〜10μmであることが更に好ましい。端辺2bと端辺3bとがこれらの位置関係にあると、偏光フィルム2の端面2aを物理的に保護する効果が特に高く、液晶ディスプレイを構成した場合にも表示面を広く確保することができる。
偏光フィルム2の端面2a及び保護フィルム3の端面3aは、偏光板1の全周に亘って、上記関係にあることが好ましい。偏光板1の全周に亘って上記関係が成立していると、偏光板1の全ての端部が物理的刺激から保護される。
偏光フィルム2の材料としては、従来から偏光板の製造に使用されている公知の材料を用いることができ、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン/酢酸ビニル(EVA)樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。なかでもポリビニルアルコール系樹脂が好ましい。保護フィルム3と貼合するためにフィルム状に成形する場合は、一軸延伸したフィルムにヨウ素又は二色性染料による染色を施し、ついでホウ酸処理することが好ましい。
偏光フィルム2の厚さは、2〜30μmであることが好ましく、2〜15μmであることがより好ましく、2〜10μmであることが更に好ましい。一般に偏光フィルムは薄いほどクラックが入りやすいが、本実施形態では偏光フィルム2が10μm以下であっても顕著にクラックを防止し得る。
保護フィルム3は、偏光フィルム2の主面や端部の割れや傷つきを防止するフィルムである。ここで「保護フィルム」とは、偏光フィルム2に種々積層され得るフィルムのなかでも、偏光フィルム2の保護を目的として偏光フィルム2に最も近い位置に物理的に積層されたフィルムを指している。
保護フィルム3は、偏光板の分野で知られている各種の透明樹脂フィルムで構成することができる。例えば、トリアセチルセルロースを代表例とするセルロース系樹脂、ポリプロピレン系樹脂を代表例とするポリオレフィン系樹脂、ノルボルネン系樹脂を代表例とする環状オレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート系樹脂を代表例とするアクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂を代表例とするポリエステル系樹脂等が挙げられる。なかでも、セルロース系樹脂が代表的である。なお、ここで「透明」とは可視光透過率が80%以上であることをいう。
保護フィルム3の厚さは、5〜90μmであることが好ましく、5〜80μmであることがより好ましく、5〜50μmであることが更に好ましい。
偏光フィルム2と保護フィルム3との積層は、フィルム状に成形された偏光フィルム2と保護フィルム3とを接着剤を介して貼合して構成されていてもよく、保護フィルム3をコーティング層により形成してもよく、コーティング層を構成する材料の溶液(例えば、後述の接着剤)を偏光フィルム2上に塗布して乾燥し、又は、活性エネルギー線を照射して構成されていてもよい。なお、図1〜図3では接着剤層を図示していない。
偏光フィルム2と保護フィルム3との積層において接着剤を用いる場合、接着剤としては、従来から偏光板の製造に使用されている各種の接着剤を使用することができる。例えば、耐候性や屈折率、カチオン重合性等の観点から、分子内に芳香環を含まないエポキシ樹脂が好ましい。また、活性エネルギー線(紫外線又は熱線)の照射によって硬化するものが好ましい。
エポキシ樹脂としては、例えば水素化エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等が好ましい。エポキシ樹脂に対して、重合開始剤(例えば紫外線照射で重合させるための光カチオン重合開始剤、熱線照射によって重合させるための熱カチオン重合開始剤)や、更に他の添加剤(増感剤等)を添加して、塗布用のエポキシ樹脂組成物を調製して使用することができる。
また、接着剤としては、アクリルアミド、アクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等のアクリル系樹脂を含む組成物や、ポリビニルアルコール系樹脂を含む水系接着剤を使用することもできる。
感圧式粘着剤層5は、アクリル系樹脂や、シリコーン系樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテル等で構成することができる。
感圧式粘着剤層5の厚さは、2〜500μmであることが好ましく、2〜200μmであることがより好ましく、2〜50μmであることが更に好ましい。
偏光フィルム2に感圧式粘着剤層5を積層する方法としては、例えば、偏光フィルム2に上記樹脂や任意の添加成分を含む溶液を塗布する方法でもよく、別途用意したセパレータ上に当該溶液で感圧式粘着剤層5を形成した後にこれを偏光フィルム2上に転写する方法でもよい。
セパレータは一般に、感圧式粘着剤層の保護や異物の付着防止等を目的として貼着される剥離可能なフィルムであって、偏光板1の使用時に剥がされて感圧式粘着剤層が露出される。セパレータは、例えばポリエチレンのようなポリエチレン系樹脂、ポリプロピレンのようなポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル系樹脂等で構成することができる。中でも、ポリエチレンテレフタレートの延伸フィルムが好ましい。
セパレータの厚さは、2〜500μmであることが好ましく、2〜200μmであることがより好ましく、2〜100μmであることが更に好ましい。
セパレータは、上記のとおり偏光板1の製造過程において一時的に使用されるものであってもよく、偏光板1を液晶セル等に貼着する直前まで偏光板1の一部として残るものであってもよい。
反射型偏光子4としては、任意のものを用いることができる。反射型偏光子4の端面4aは、偏光板1の厚さ方向に対して傾いており、偏光フィルム2の端面2aとほぼ同角度(例えば±20度の範囲)で同方向に傾いている。反射型偏光子4における偏光子2に近い側の端辺は、偏光フィルム2の端部から外側に突き出るようにして、偏光フィルム2の端辺2bよりも外側に位置している。すなわち、反射型偏光子4の端面4aは、偏光フィルム2の端面2aとは同一平面を構成していない。平面視において反射型偏光子4は偏光フィルム2の全面を覆っていることが好ましい。このような形態の端面は、例えば感圧式粘着剤層5を介して反射型偏光子4を偏光フィルム2上に積層したものに対して、一体的に後述の切削を施すことにより達成することができる。
偏光フィルム2、保護フィルム3、及び反射型偏光子4を備える偏光板1の全厚は、10〜500μmであることが好ましく、10〜300μmであることがより好ましく、10〜200μmであることが更に好ましい。
以上に説明した偏光板1は、偏光子2の端面2a及び保護フィルム3の端面3aが偏光板1の厚さ方向に対して傾きを有しており、且つ、偏光フィルム2の端面2aが保護フィルム3の端面3aよりも内側に位置しているため、偏光フィルム2の端面2aが外部環境からの物理的刺激に晒されにくくなっている。従って、偏光板1は、耐久試験時にクラックが入りにくい。
また、偏光板1では、偏光フィルム2の保護フィルム3が積層されている側とは反対側の面に積層された感圧式粘着剤層5を介して反射型偏光子4を更に備えており、且つ、反射型偏光子4の端面4aは、偏光フィルム2の端面2aよりも外側に位置していることから、偏光フィルム2の端面2aが外部環境からの物理的刺激から一層保護される。
本実施形態の偏光板1は、構成を変更して他の態様とすることができる。例えば、図4に示されている偏光板1Aのように、反射型偏光子4の端面4aが偏光板1の厚さ方向に対して傾いていない態様としてもよく、図5に示されている偏光板1Bのように、反射型偏光子4を備えない態様としてもよい。
また、図6に示されているとおり、例えば偏光板1を液晶セル8の背面側(図示下側)に、偏光板1を構成している感圧式粘着剤層5とは別の感圧式粘着剤層5を用いて貼着し、他方、偏光フィルム2側の表面に感圧式粘着剤層5を備えた偏光板1Bを液晶セル8の視認側(図示上側)に貼着して液晶パネル9を構成し、これにバックライト(面光源装置;図示省略)その他の部材を組み合わせることで、液晶表示装置100を作製することができる。なお、液晶表示装置には、通常2枚の偏光板が組み込まれるが、本実施形態の液晶表示装置としては、偏光板を少なくとも1枚備えていればよい。
<偏光板の端部の切削方法>
上述した偏光板1の端部形状は、例えば以下のとおりに偏光板の端部を切削(研磨)することによって形成することができる。
まず、偏光フィルム2、保護フィルム3、感圧式粘着剤層5及び反射型偏光子4を上記のように積層し同形に裁断した偏光板を100枚程度準備し、これらを同一面が同一方向を向くようにして重ね合わせ、偏光板積層体を構成する。そして、この偏光板積層体の端部を以下に説明する切削工具を用いて切削する。
図7及び図8に示されているとおり、切削工具10は、支持台10aに固定され、回転軸Aを軸として回転可能な回転体である。なお、図7及び図8において切削工具10は円盤形状として描かれているが、当該形状に限定されるものではない。この回転軸Aは、切削加工される偏光板積層体の端面に直交する方向に延びている。
切削工具10は、回転軸Aに対して垂直な(従って、切削加工される偏光板積層体の端面に平行な)設置面Sを有している。設置面S上には、切削部11a,11b及び11cからなる第1の切削部群と、切削部11d,11e及び11fからなる第2の切削部群とが設けられており、各切削部は、端面を削り取るための切削刃Bを有している。各切削部は、回転軸Aの周りに配置される。各切削部は、切削加工される偏光板積層体の端面に向けて設置面Sから突出しており、切削刃Bは、突出した切削部の頂面に配置される。各切削部が有する切削刃Bは通常、設置面S(従って、切削加工される偏光板積層体の端面)に対して平行に延在するように配置される。
図8に示されているとおり、第1の切削部群を構成する切削部11a,11b及び11cは、切削工具10をその回転方向(図8に示される矢印の方向)に回転させたとき、この順で偏光板積層体の端面に当接し、該端面を切削する。切削部11a,11b及び11cは、切削工具10の回転方向におけるより下流側に位置する切削部ほど、設置面Sから切削刃Bまでの距離(切削刃Bの突出高さ)が大きくなるように配置されている。すなわち、切削部11bの切削刃Bの突出高さは、切削部11aの切削刃Bの突出高さより大きく、切削部11cの切削刃Bの突出高さは、切削部11bの切削刃Bの突出高さより大きい。
第2の切削部群についても上記と同様であり、第2の切削部群を構成する切削部11d,11e及び11fは、切削工具10をその回転方向に回転させたとき、この順で偏光板積層体の端面に当接し、該端面を切削する。切削部11d,11e及び11fは、切削工具10の回転方向におけるより下流側に位置する切削部ほど、切削刃Bの突出高さが大きくなるように配置されている。すなわち、切削部11eの切削刃Bの突出高さは、切削部11dの切削刃Bの突出高さより大きく、切削部11fの切削刃Bの突出高さは、切削部11eの切削刃Bの突出高さより大きい。
また、図8に示されているとおり、第1の切削部群を構成する切削部11a,11b及び11cは、切削工具10の回転方向におけるより下流側に位置する切削部ほど、回転軸Aから切削刃Bまでの距離が短くなるように配置されており、すなわち、切削部11bにおける回転軸Aから切削刃Bまでの距離は、切削部11aにおけるそれよりも短く、切削部11cにおける回転軸Aから切削刃Bまでの距離は、切削部11bにおけるそれよりも短い。第2の切削部群についても同様であり、第2の切削部群を構成する切削部11d,11e及び11fは、切削工具10の回転方向におけるより下流側に位置する切削部ほど、回転軸Aから切削刃Bまでの距離が短くなるように配置されている。すなわち、切削部11eにおける回転軸Aから切削刃Bまでの距離は、切削部11dにおけるそれよりも短く、切削部11fにおける回転軸Aから切削刃Bまでの距離は、切削部11eにおけるそれよりも短い。
設置面S上に配置される各切削部は、回転軸Aの周りに、互いに等間隔に離間して配置されることが好ましい。
切削工具10において、各切削部群における最後の切削部(回転方向における最も下流側の切削部)以外の切削部11a,11b,11d,11eは荒削り用であり、それらの切削刃Bは、例えば多結晶ダイヤモンドで構成することができる。各切削部群における最後の切削部11c,11fは仕上げ用であり、それらの切削刃Bは、例えば単結晶ダイヤモンドで構成することができる。ただし、切削刃Bの材質はこれらに限定されるものではない。
切削工具10のサイズは、積み重ねられた全ての偏光板の端面をまとめて切削加工できるよう、切削工具10の回転により切削部が描く円の直径(最も短い直径)が、偏光板積層体の高さと同じか又はそれより長い限り、特に制限されない。
偏光板積層体の端部の切削に際しては、切削工具10を図8の矢印方向に回転させた状態で、偏光板積層体の積層方向に垂直な方向が接近方向となるように、両者を相対的に移動させて接触させる。このとき、偏光板積層体の上下方向の向きとしては、偏光フィルム2が保護フィルム3に対して上側を向くようにしておく。切削工具10は、図8の矢印方向の回転では、図示上側から下側に向かって切削することができ、図示下側から上側に向かって切削することができないように設計されている。これによって、偏光板積層体は、常に偏光フィルム2側から保護フィルム3側へ向かって端部の切削が行われることになる。
切削中、切削工具10の回転による押圧力が偏光板積層体の端部に作用し、これにより偏光板積層体の端部が下方へ向かって垂れるように傾く。この状態で端部が切削されることにより、各偏光板が、図2及び図3に示したように端面が傾斜した偏光板1となる。
切削中、切削工具10の回転による押圧力が偏光板積層体の端部を下方に向かって垂れるように傾きやすくするためには、偏光板積層体を挟み込むクランプの圧力を低くする方法や、偏光板積層体を挟み込むクランプの面積を小さくする方法が挙げられる。
上記の切削加工によれば、偏光板の端面を傾斜させることができるのみならず、従来行われていたレーザーによる偏光板積層体の切断に比べて、寸法精度が高いという利点がある。
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。
上記実施形態では偏光フィルム2に対して感圧式粘着剤層5を介して積層する光学機能フィルムとして、反射型偏光子4を示したが、これに代えて他のフィルム、例えば、表面に凹凸形状を有する防眩機能付フィルム;表面反射防止機能付フィルム;表面に反射機能を有する反射フィルム;反射機能と透過機能とを併せ持つ半透過反射フィルム;視野角補償フィルムであってもよい。
また、保護フィルム3側に感圧式粘着剤層を介して光学機能フィルムを設けてもよい。
また、上記実施形態では偏光板積層体の端部形状を形成するために切削工具10を用いたが、偏光板の端面を傾斜させることができるのであれば、他の加工方法でもよい。例えば、平板状の刃を斜めに当てて切断する方法を採用してもよい。
以下、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。
(1)偏光フィルムの作製
平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%以上で厚さ20μmのポリビニルアルコールフィルムを、乾式で約4倍に一軸延伸した。延伸の緊張状態を保ちながら40℃の純水に1分間浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が0.1/5/100である水溶液に28℃で60秒間浸漬した。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の重量比が10.5/7.5/100である水溶液に68℃で300秒間浸漬した。引き続き、5℃の純水で5秒間洗浄した後、70℃で180秒間乾燥して、一軸延伸されたポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向された偏光フィルム(偏光子)を得た。偏光フィルムの厚さは7μmであった。
(2)水系接着剤の調製
ポリビニルアルコール粉末(株式会社クラレ製の商品名「KL−318」、平均重合度1800)を95℃の熱水に溶解し、濃度3重量%のポリビニルアルコール水溶液を調製した。得られた水溶液に架橋剤(田岡化学工業株式会社製の商品名「スミレーズレジン650」)をポリビニルアルコール粉末2質量部に対して1質量部の割合で混合して、水系接着剤とした。
(3)片面保護偏光板の作製
次の手順で剥離フィルム付片面保護偏光板を作製した。上記(1)で得られた偏光フィルムを連続的に搬送するとともに、保護フィルム(日本ゼオン株式会社製、ゼオノアフィルムZF14−023、厚さ23μm)のロールから保護フィルムを連続的に巻き出してこれにコロナ処理を施した。また、剥離フィルム(コニカミノルタオプト株式会社製のTACフィルムである商品名「KC8UX2MW」、厚さ80μm、ケン化処理なし)のロールから剥離フィルムを連続的に巻き出した。
次いで、偏光フィルムと保護フィルムとの間に上記(2)で得られた水系接着剤を注入するとともに、偏光フィルムと剥離フィルムとの間に純水を注入し、これらを一対の貼合ロール間に通して保護フィルム/水系接着剤層/偏光フィルム/純水/剥離フィルムからなる積層フィルムとした。引き続き、積層フィルムを搬送し、乾燥装置に通して80℃、300秒の加熱処理を行うことにより、水系接着剤層を乾燥するとともに、偏光フィルムと剥離フィルムの間に介在する純水を揮発除去して、剥離フィルム付片面保護偏光板を得た。この剥離フィルム付片面保護偏光板から剥離フィルムを剥離し、片面保護偏光板を得た。
(4)輝度向上フィルム付片面保護偏光板の作製
上記(3)で得られた片面保護偏光板の偏光フィルム面にアクリル系感圧式粘着剤を介して、輝度向上フィルム(3M社製の反射型偏光子である商品名「APF」)を貼合して輝度向上フィルム付片面保護偏光板を得た。このとき、偏光フィルムの延伸方向に対して、輝度向上フィルムの延伸軸を平行にして貼合した。
(5)アクリル系感圧式粘着剤付偏光板の作製
上記(4)で得られた輝度向上フィルム付片面保護偏光板の輝度向上フィルム面にセパレータフィルム付きアクリル系感圧式粘着剤を貼合してアクリル系感圧式粘着剤付偏光板を得た。
(6)端面切削加工
上記(5)で得られたアクリル系感圧式粘着剤付偏光板(以下単に「偏光板」と呼ぶ。)を120mm×70mmのサイズに裁断して、裁断後の偏光板100枚を、四辺を揃えて積層して偏光板積層体を得た。偏光板積層体の主面の面積よりもひとまわり小さな面積の主面を有するクランプで偏光板積層体を挟み込んだ。偏光板積層体を挟み込むときには、クランプの圧力も調整した。次に、第1切削部群及び第2切削部群がそれぞれ5つの切削部を有すること以外は図7、図8に示された切削工具と同様の切削工具を用いて四辺の端面全てについて切削加工を行った(研磨処理)。四辺の端面の切削加工条件は全て同じとした。
用いた切削工具は、各切削部群において、5つの切削部が切削工具の回転方向における、より下流側に位置する切削部ほど、切削刃Bの突出高さが大きくなるように配置されたものである。また、5つの切削部は、切削工具の回転方向における、より下流側に位置する切削部ほど、回転軸Aから切削刃Bまでの距離が短くなるように配置されている。第1の切削部群及び第2の切削部群を構成する各切削部は、回転軸の周りに、互いに等間隔に離間して配置されており、回転軸を介して対向する位置に、切削刃の突出高さ及び回転時から切削刃までの距離が同じ2つの切削部が配置されている。
具体的には、切削工具をそれらの回転軸Aを中心に回転させつつ、切削工具の位置を固定した状態で偏光板積層体を水平移動させることによって、偏光板積層体の端面の長さ方向に対して平行に、偏光板積層体に対して切削工具を相対移動させ、各切削部の切削刃を向かい合う2つの端面に当接させてこれらの端面を同時に削り取る切削加工を行った。上記相対移動は、端面の一端から他端まで行った。この1回の相対移動により、切削刃の突出高さの異なる5種類の切削部によって5段階の切削加工を行った。
切削加工後に3D測定レーザー顕微鏡(オリンパス株式会社製、OLS4100)を用いて、偏光板の端部を観察し、端面の傾斜度合について確認した。
(7)ヒートショック試験
耐久試験として、ヒートショック試験を行った。ヒートショック試験用のサンプルは以下の手順で作製した。
上記(6)で得られた端面研磨サンプルを無アルカリガラス板(コーニング株式会社製「Eagle−XG」)に貼着した後、オートクレーブ中、温度50℃、圧力5MPaの条件下で20分間加圧処理を行ない、引き続き温度23℃、相対湿度60%の雰囲気下で1日放置した。その後、株式会社エスペック製の冷熱衝撃試験器「TSA−301L−W」にて、低温側−40℃〔保持時間30分〕、常温23℃〔保持時間5分〕、高温側85℃〔保持時間30分〕の順で試験槽内が変化するように設定した条件で12サイクル保存する耐久性試験を行なった。その後、サンプルを取り出し、サンプルの端辺を光学顕微鏡(株式会社キーエンス製、VHX−5000)を用いて、クラック状の外観不具合の有無を確認し、偏光板端部10mmあたりに存在する偏光フィルムのクラック数を求めた。
(8)実施例及び比較例
以下、上記(1)〜(5)の実施手順に従って作製した偏光板について、「(6)端面切削加工」及び「(7)ヒートショック試験」を実施した結果を示す。
[実施例1]
偏光板100枚を積層し、保護フィルムに対して偏光フィルムが上側になるようにして、切削加工装置にセットし、偏光フィルム側から保護フィルム側へ向かって端面の切削が行われるようにして切削加工を行った。切削の結果、偏光板の端面は、偏光板の厚さ方向に対して傾いており、偏光フィルムにおける保護フィルムとの貼合面とは反対側の端辺が、保護フィルムにおける偏光フィルムから遠い側の端辺よりも6μm内側に入っていた。3D測定レーザー顕微鏡によって確認した偏光板の端部形状を図9に示す。ヒートショック試験を実施したところ、偏光フィルムに観察されたクラックは0本であった。
[実施例2]
保護フィルムをケン化処理したトリアセチルセルロース(コニカミノルタオプト株式会社製、ゼロタック、厚さ20μm)を使用したこと以外は実施例1と同様にして、端面切削加工を実施した。切削の結果、偏光板の端面は、偏光板の厚さ方向に対して傾いており、偏光フィルムにおける保護フィルムとの貼合面とは反対側の端辺が、保護フィルムにおける偏光フィルムから遠い側の端辺よりも9μm内側に入っていた。3D測定レーザー顕微鏡によって確認した偏光板の端部形状を図10に示す。ヒートショック試験を実施したところ、偏光フィルムに観察されたクラックは0本であった。
[比較例1]
保護フィルムに対して偏光フィルムが下側になるようにして、切削加工装置にセットした以外は実施例1と同様にして切削加工を施した偏光板を作製した。すなわち保護フィルム側から偏光フィルム側へ向かって端面の切削が行われるようにした。切削の結果、偏光板の端面は、偏光板の厚さ方向に対して傾いており、偏光フィルムにおける保護フィルムとの貼合面とは反対側の端辺が、保護フィルムにおける偏光フィルムから遠い側の端辺よりも11μm外側に出ていた。3D測定レーザー顕微鏡によって確認した偏光板の端部形状を図11に示す。ヒートショック試験を実施したところ、偏光フィルムに観察されたクラックは71本であった。
本発明は、例えば液晶パネルの構成部品として利用することができる。
1,1A,1B…偏光板、1a…偏光板の端面、2…偏光フィルム(偏光子)、2a…偏光フィルムの端面、2b…偏光フィルムの端辺、3…保護フィルム、3a…保護フィルムの端面、3b…保護フィルムの端辺、4…反射型偏光子(光学機能フィルム)、4a…反射型偏光子の端面、5…感圧式粘着剤層、100…液晶表示装置。

Claims (6)

  1. 偏光子と、前記偏光子のいずれか一方の面のみに積層された保護フィルムと、を備える偏光板であって、
    前記偏光子の端面及び前記保護フィルムの端面は、前記偏光板の厚さ方向に対して傾きを有しており、
    前記偏光子の端面は、前記保護フィルムの端面よりも内側に位置しており、
    前記偏光子の端面を構成する辺のうち前記保護フィルムから遠い側にあって前記偏光板の厚さ方向に垂直な辺が、前記保護フィルムの端面を構成する辺のうち前記偏光子から遠い側にあって前記偏光板の厚さ方向に垂直な辺よりも、前記偏光板の平面視において1〜50μm内側に位置している、偏光板。
  2. 前記偏光子の前記保護フィルムが積層されている側とは反対側の面に積層された感圧式粘着剤層を更に備える、請求項1記載の偏光板。
  3. 前記感圧式粘着剤層を介して積層された光学機能フィルムを更に備える、請求項記載の偏光板。
  4. 前記光学機能フィルムの端面は、前記偏光子の端面よりも外側に位置している、請求項記載の偏光板。
  5. 前記光学機能フィルムは、反射型偏光子である、請求項又は記載の偏光板。
  6. 請求項1〜のいずれか一項記載の偏光板を備える液晶表示装置。
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