KR20210084455A - 편광판 - Google Patents

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KR20210084455A
KR20210084455A KR1020217010489A KR20217010489A KR20210084455A KR 20210084455 A KR20210084455 A KR 20210084455A KR 1020217010489 A KR1020217010489 A KR 1020217010489A KR 20217010489 A KR20217010489 A KR 20217010489A KR 20210084455 A KR20210084455 A KR 20210084455A
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polarizer
resin layer
outer periphery
optical films
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KR1020217010489A
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기요타카 이나다
마사히토 다카하시
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 오목부에서의 균열을 억제할 수 있는 편광판을 제공하는 것을 과제로 한다.
편광판(1)은, 필름형의 편광자(7)와, 수지를 포함하는 적어도 한쌍의 광학 필름(5, 9)을 구비하고, 편광자(7)가, 한쌍의 광학 필름(5, 9) 사이에 위치하고, 또한 한쌍의 광학 필름(5, 9)과 겹치며, 오목부(2)가, 편광판(1)의 외주(1p)에 형성되어 있고, 오목부(2)를 따르는 편광자(7)의 단부(7e)가 편광판(1)의 외주(1p)의 내측에 위치하고, 한쌍의 광학 필름(5, 9)과 연속하는 수지층(4)이, 오목부(2)를 따르는 편광자(7)의 단부(7e)로부터 편광판(1)의 외주(1p)에 걸쳐 형성되어 있다.

Description

편광판
본 발명은 편광판에 관한 것이며, 이것을 포함하는 화상 표시 장치 및 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.
편광판은, 액정 텔레비젼, 유기 EL 텔레비젼, 스마트폰, 스마트 워치 또는 자동사륜차 혹은 자동이륜차의 미터 패널 등의 화상 표시 장치에 이용된다. 편광판은, 필름형의 편광자와, 편광자에 겹치는 광학 필름(예컨대, 보호 필름)을 구비한다. 화상 표시 장치의 설계상의 이유에서, 편광판의 외주에 오목부가 형성되는 경우가 있다. 예컨대, 하기 특허문헌 1에는, 액정의 주입구로서, 오목부(절결부)를 편광판의 외주에 형성하는 것이 기재되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2000-155325호 공보
편광판은 습도 또는 온도의 변화에 따라 팽창 또는 수축한다. 편광판의 팽창 또는 수축에 따르는 응력은 오목부에 집중되기 쉽고, 오목부에서 균열이 형성되기 쉽다.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 오목부에서의 균열을 억제할 수 있는 편광판, 상기 편광판을 포함하는 화상 표시 장치, 및 편광판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일측면에 관한 편광판은, 필름형의 편광자와, 수지를 포함하는 적어도 한쌍의 광학 필름을 구비하고, 편광자가, 한쌍의 광학 필름 사이에 위치하고 또한 한쌍의 광학 필름과 겹치며, 오목부가, 편광판의 외주에 형성되어 있고, 오목부를 따르는 편광자의 단부가, 편광판의 외주의 내측에 위치하고, 한쌍의 광학 필름과 연속하는 수지층이, 오목부를 따르는 편광자의 단부로부터 편광판의 외주에 걸쳐 형성되어 있다. 또, 상기 오목부는, 편광판의 평면시에서 외주에 형성되어 있다.
오목부의 내측의 모서리(corner)가 곡면이어도 좋다.
편광자의 단부로부터 편광판의 외주에 걸쳐 형성된 수지층의 폭이 10 μm 이상 1000 μm 이하이어도 좋다.
수지층이, 오목부를 따르는 편광자의 단부에 밀착되어 있어도 좋다.
수지층이, 오목부에서 노출되어 있어도 좋다.
본 발명의 일측면에 관한 화상 표시 장치는, 상기 편광판을 포함한다.
본 발명의 일측면에 관한 편광판의 제조 방법은, 상기 편광판을 제조하는 방법에 있어서, 필름형의 편광자와 적어도 한쌍의 광학 필름을 겹쳐 적층체를 형성하는 적층 공정과, 엔드밀을 적층체의 외주에 접촉시켜, 엔드밀(endmill)을 적층체의 외주를 따라 이동시키는 절삭 공정을 구비하고, 적층체에 있어서, 편광자가 한쌍의 광학 필름 사이에 위치하고, 절삭 공정에서의 엔드밀의 이송 속도(feed rate)가 100 mm/분 이상 1000 mm/분 미만이고, 절삭 공정에서의 엔드밀의 회전 속도가 500 rpm 이상 60000 rpm 이하이며, 절삭 공정에 의해, 오목부 및 수지층을 형성한다.
절삭 공정을 적어도 2회 반복하는 것에 의해, 오목부 및 수지층을 형성해도 좋다.
본 발명에 의하면, 오목부에서의 균열을 억제할 수 있는 편광판, 상기 편광판을 포함하는 화상 표시 장치, 및 편광판의 제조 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 관한 편광판의 표면(수광면)을 도시하는 모식도이다.
도 2는 도 1에 도시되는 편광판의 단면의 II-II선 방향에서 본 상세도이다.
도 3은 도 2에 도시되는 편광판의 단면의 변형예이다.
도 4는 본 발명의 일실시형태에 관한 편광판의 제조 방법에서 형성되는 적층체의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시형태에 관한 편광판의 제조 방법에 이용하는 엔드밀과, 엔드밀로 절삭되는 적층체의 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일실시형태에 관한 편광판의 제조 방법이 구비하는 절삭 공정에서의 엔드밀의 이동 경로의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 7의 (a)는, 본 발명의 다른 실시형태에 관한 편광판의 상면의 변형예를 도시하는 모식도이고, (b)도, 본 발명의 다른 실시형태에 관한 편광판의 상면의 변형예를 도시하는 모식도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 1의 편광판의 오목부에서의 단면의 사진이다.
도 9는 본 발명의 실시예 1의 편광판의 오목부에서의 단면의 사진이며, 도 8에서의 편광자, 한쌍의 광학 필름 및 수지층의 배치를 도시한다.
도 10은 본 발명의 실시예 2의 편광판의 오목부에서의 단면의 사진이다.
도 11은 비교예 3의 편광판의 오목부에서의 단면의 사진이다.
도 12는 본 발명의 실시예 4의 편광판의 오목부에서의 단면의 사진이다.
도 13은 비교예 5의 편광판의 오목부에서의 단면의 사진이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시형태에 관해 설명한다. 도면에서, 동등한 구성요소에는 동등한 부호를 붙인다. 본 발명은 하기 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 각 도면에 나타내는 X, Y 및 Z는, 서로 직교하는 3개의 좌표축을 의미한다. 각 도면 중의 XYZ 좌표축 각각이 나타내는 방향은 각 도면에서 공통된다.
(편광판)
도 1은, 본 실시형태에 관한 편광판(1)의 표면(수광면)을 도시한다. 도 1은 편광판(1)을 평면시로 도시하는 도면이다. 편광판(1)에는 평면시에서 오목부(2)가 형성되어 있다.
도 2에 도시되는 편광판(1)의 단면은, 편광판(1)의 표면(수광면)에 수직이고 또한 오목부(2)의 내측에 위치하는 편광판(1)의 외주(1p)와 직교한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에 관한 편광판(1)은, 적어도 한쌍의 광학 필름(5, 9)과, 한쌍의 광학 필름(5, 9)의 사이에 위치하는 필름형의 편광자(7)를 구비한다. 이하에서는, 설명의 편의상, 편광자(7)와 한쌍의 광학 필름(5, 9)으로 구성되는 편광판(1)이 주로 설명된다. 다만 후술하는 바와 같이, 편광판이 구비하는 광학 필름의 수는 2장에 한정되지 않는다.
「광학 필름」이란, 편광판(1)을 구성하는 필름형의 부재(편광자(7) 자체를 제외한다.)를 의미한다. 예컨대, 광학 필름은, 보호 필름 및 이형 필름을 함의한다. 개개의 광학 필름은 단독으로 특정한 광학적 기능을 갖지 않아도 좋다. 「필름」(광학 필름)은, 「층」(광학층)으로 환언해도 좋다. 한쌍의 광학 필름(5, 9) 각각은 수지를 포함한다. 다만, 광학 필름(5, 9) 각각의 조성은 한정되지 않는다.
편광자(7)는, 광학 필름(5, 9) 각각과 직접적 또는 간접적으로 겹쳐 있다. 예컨대, 편광자(7)와 광학 필름(5, 9) 사이에 별도의 광학 필름이 있어도 좋다. 편광자(7)가 접착층을 통해 광학 필름(5, 9) 각각과 겹쳐 있어도 좋다.
도 1에 도시된 바와 같이, 오목부(2)가 편광판(1)의 외주(1p)에 형성되어 있다. 즉, 편광판(1)의 외주(1p)에는 오목부(2)가 있다. 오목부(2)는, 움푹 팸, 절결(cutout) 또는 노치(notch)로 환언해도 좋다. 오목부(2)는, 편광판(1)의 표면(수광면)에 수직인 방향(Z축 방향)에서 편광판(1)을 관통하고 있어도 좋다. 편광판(1)의 외주(1p)란, 편광판(1)의 수광면에 수직인 방향에서 보이는 편광판(1)(수광면)의 외연 또는 윤곽으로 환언해도 좋다. 오목부(2)를 따르는 편광자(7)의 단부(7e)의 일부 또는 전체는, 편광판(1)의 외주(1p)의 내측에 위치한다. 한쌍의 광학 필름(5, 9)과 연속하는 수지층(4)이, 오목부(2)를 따르는 편광자(7)의 단부(7e)로부터 편광판(1)의 외주(1p)에 걸쳐 형성되어 있다. 즉 수지층(4)은, 한쌍의 광학 필름(5, 9) 각각과 이음매없이(seamless) 이어져 있다. 수지층(4)은 오목부(2)에서 노출되어 있어도 좋다. 즉, 오목부(2)에 위치하는 편광판(1)의 단부면의 일부 또는 전체가 수지층(4)이어도 좋다. 한편, 오목부(2)를 따르는 편광자(7)의 단부(7e)(단부면)는, 오목부(2)에서 노출되는 수지층(4)으로 덮여 있어도 좋다.
가령 수지층(4)이 없는 경우, 편광자(7) 및 광학 필름(5, 9) 각각의 단부가 오목부(2)에서 노출된다. 습도 또는 온도의 변화에 따르는 편광자(7) 및 광학 필름(5, 9) 각각의 수축률 또는 팽창율은 상이하다. 따라서, 습도 또는 온도의 변화에 따라, 편광자(7) 및 광학 필름(5, 9) 각각의 단부가 노출된 오목부(2)에 응력이 집중되기 쉽고, 응력에 기인하는 균열이 오목부(2)에 형성되기 쉽다. 또한, 편광자(7)가 폴리비닐알콜과 요오드로 구성되는 착체를 포함하는 경우, 오목부(2)에 노출된 편광자(7)는 습기, 열 또는 광(자외선)에 노출됨으로써 열화하기 쉽고, 오목부(2)에 노출된 편광자(7)에서 균열이 형성되기 쉽다. 또한 가령 수지층(4)이 없는 경우, 편광자(7)와 광학 필름(5, 9)의 경계(편광자(7)와 광학 필름(5, 9) 사이의 계면)가 오목부(2)에서 노출된다. 응력이 오목부(2)에 집중되는 것에 의해, 편광자(7)와 광학 필름(5, 9)의 경계 근방에 균열이 형성되기 쉽다. 또한, 편광자(7)와 광학 필름(5, 9)의 경계를 통해, 습기가 오목부(2)로부터 편광판(1) 내에 침입하는 것에 의해, 편광자(7) 및 광학 필름(5, 6) 각각이 열화하기 쉽고, 편광자(7) 및 광학 필름(5, 6)의 박리가 일어나기 쉽고, 편광판(1)의 오목부(2)에서의 균열이 형성되기 쉽다.
한편, 본 실시형태에서는, 오목부(2)를 따르는 편광자(7)의 단부(7e)는 편광판(1)의 외주(1p)의 내측에 위치하고, 수지층(4)이 편광자(7)의 단부(7e)로부터 편광판(1)의 외주(1p)에 걸쳐 형성되어 있다. 즉 본 실시형태에서는, 편광자(7)의 단부(7e)는 오목부(2)에서 노출되지 않고, 편광자(7)의 단부(7e)는 수지층(4)에 의해 편광판(1)의 내부에 밀봉되어 있다. 즉 수지층(4)이 편광자(7)의 단부(7e)를 보호하고 있다. 따라서 본 실시형태에서는, 편광자(7)의 단부(7e)가 오목부(2)에 노출되어 있는 경우에 비하여, 편광자(7) 및 광학 필름(5, 9) 각각의 수축률 또는 팽창율의 차에 기인하는 응력이 오목부(2)에 작용하기 어렵고, 응력에 기인하는 균열이 오목부(2)에 형성되기 어렵다. 또한 편광자(7)의 단부(7e)가 오목부(2)에 노출되지 않고 수지층(4)으로 덮여 있기 때문에, 편광자(7)가 습기, 열 또는 광(자외선)에 직접 노출되기 어렵고, 편광자(7)가 열화하기 어렵고, 편광자(7)에서의 균열이 억제된다. 또한 본 실시형태에서는, 수지층(4)이 오목부(2)에서 노출되어 있기 때문에, 편광자(7)와 광학 필름(5, 9)의 경계는 오목부(2)에서 노출되지 않는다. 따라서, 편광자(7)와 광학 필름(5, 9)의 경계 근방에서 균열이 형성되기 어렵다.
또한 편광자(7)와 광학 필름(5, 9)의 경계가 오목부(2)에 노출되지 않고, 수지층(4)이 오목부(2)에서 노출되어 있기 때문에, 습기가 오목부(2)로부터 편광판(1) 내에 침입하기 어렵다. 따라서, 편광자(7) 및 광학 필름(5, 6) 각각의 열화가 억제되고, 편광자(7) 및 광학 필름(5, 6)의 박리가 억제되고, 편광판(1)의 오목부(2)에서 균열이 형성되기 어렵다. 이상의 이유에서, 본 실시형태에 의하면, 오목부(2)(특히 오목부(2)의 내측의 모서리(2c))에서의 균열을 억제하는 것이 가능해진다.
편광자(7)의 전체가 편광판(1)의 외주(1p)의 내측에 위치해도 좋고, 편광자(7)의 단부(7e)의 전역이 수지층(4)으로 덮여 있어도 좋다. 즉 편광자(7)의 전체가 수지층(4)으로 둘러싸여 있어도 좋다. 편광자(7)의 전체가 편광판(1)의 외주(1p)의 내측에 위치하고, 편광자(7)의 전체가 수지층(4)으로 둘러싸이는 것에 의해, 편광판(1)의 외주(1p)의 전역에서 균열이 억제된다.
오목부(2)의 내측의 모서리(2c)가 곡면이어도 좋다. 즉, 오목부(2)의 내측의 모서리(2c)에 위치하는 편광판(1)의 단부면이 곡면이어도 좋다. 즉, 오목부의 내측의 모서리(2c)가 면취(chamfer)되어 있어도 좋다. 오목부(2)의 내측의 모서리(2c)가 곡면인 것에 의해, 오목부(2)의 내측의 모서리(2c)에서의 균열이 억제되기 쉽다. 도 1에 도시된 바와 같이, 오목부(2)의 양끝에 위치하는 모퉁이부, 및 편광판(1)의 네 모서리에 위치하는 모퉁이부 각각도 면취되어 있어도 좋다.
오목부(2)를 따르는 편광자(7)의 단부(7e)로부터 편광판(1)의 외주(1p)에 걸쳐 형성된 수지층(4)의 폭(4w)은, 10 μm 이상 1000 μm 이하이어도 좋다. 수지층(4)의 폭(4w)이란, 편광판(1)의 외주(1p)(오목부(2)에 위치하는 편광판(1)의 단부면)에 대하여 수직이고 또한 편광판(1)의 표면(수광면)에 평행한 방향에서의 수지층(4)의 폭으로 환언해도 좋다. 수지층(4)의 폭(4w)이 10 μm 이상인 것에 의해, 편광판(1)의 오목부(2)에서의 균열이 억제되기 쉽다. 동일한 이유에서, 수지층(4)의 폭(4w)은, 15 μm 이상 100 μm 이하, 또는 27 μm 이상 46 μm 이하이어도 좋다.
수지층(4)은, 오목부(2)를 따르는 편광자(7)의 단부(7e)의 일부 또는 전체에 밀착되어 있어도 좋다. 수지층(4)이 편광자(7)의 단부(7e)에 밀착되는 것에 의해, 편광자(7)의 단부(7e)에서의 균열이 억제되기 쉽다. 다만, 수지층(4)과 편광자(7)의 단부(7e) 사이에 간극이 형성되어 있어도 좋다.
수지층(4)에서, 광학 필름(5, 9) 각각의 단부가 서로 접착 또는 융착되어 있어도 좋다. 접착이란, 접착제를 통해 상하의 광학 필름(5, 9)이 밀착되어 있는 상태를 말한다. 융착이란, 접착제를 통하지 않고 상하의 광학 필름(5, 9)이 직접 밀착되어 있는 상태를 말한다. 즉 수지층(4)은, 서로 접착 또는 융착된 광학 필름(5, 9)의 단부로 구성되어 있어도 좋다. 수지층(4)을 구성하는 광학 필름(5, 9)의 단부가 서로 접착 또는 융착되어 있는 것에 의해, 편광자(7)의 단부(7e)가 오목부(2)에 노출되기 어렵고, 편광자(7)의 단부(7e)가 편광판(1)의 내부에 밀봉되기 쉽고, 오목부(2)에서의 균열이 억제되기 쉽다. 수지층(4)은, 광학 필름(5, 9)에 포함되는 성분만으로 되어 있어도 좋다. 수지층(4)은, 광학 필름(5, 9)에 포함되는 성분에 더하여 다른 성분을 더 포함해도 좋다. 다른 성분이란, 예컨대, 편광자(7) 및 접착층 중 한쪽 또는 양쪽에 유래하는 성분이어도 좋다. 수지층(4)에서, 한쌍의 광학 필름(5, 9) 각각의 단부가 일체화 또는 융합되어 있어도 좋다. 즉 수지층(4)에서, 한쌍의 광학 필름(5, 9) 사이의 경계(계면)는 없어도 좋다.
오목부(2)의 폭(X축 방향에서의 오목부(2)의 폭)은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 3 mm 이상 160 mm 이하이어도 좋다. 오목부(2)의 깊이(Y축 방향에서의 오목부(2)의 폭)는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 0.5 mm 이상 160 mm 이하이어도 좋다. 오목부(2)가 형성되어 있는 편광판(1)의 변(짧은 변)의 길이는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 30 mm 이상 90 mm 이하이어도 좋다. 오목부(2)가 형성되지 않은 편광판(1)의 변(긴 변)의 길이는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 30 mm 이상 170 mm 이하이어도 좋다. 편광판(1) 전체의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 30 μm 이상 300 μm 이하이어도 좋다.
도 1에 도시되는 오목부(2)는 사각형상(장방형상)이다. 다만, 오목부(2)의 형상은 한정되지 않는다. 예컨대, 오목부(2)는 정방형상이어도 좋다. 오목부(2)는, 사각형 및 삼각형 이외의 다른 다각형이어도 좋다. 예컨대 도 7 중의 (a)에 도시하는 바와 같이, 오목부(2)의 형상은 반원이어도 좋다. 도 7 중의 (b)에 도시하는 바와 같이, 오목부(2)의 형상은 삼각형이어도 좋다. 오목부(2) 전체가 곡선형이어도 좋다. 오목부(2)가 직선과 곡선으로 구성되어 있어도 좋다. 도 1, 도 7 중의 (a) 및 도 7 중의 (b)에 도시되는 편광판(1)의 형상은 모두 대칭성을 갖고 있지만, 편광판(1)의 형상은 비대칭적이어도 좋다. 복수의 오목부(2)가 편광판(1)의 외주(1p)에 형성되어 있어도 좋다. 복수의 오목부(2)가, 편광판(1)의 외주(1p)를 구성하는 하나의 변에 형성되어도 좋다. 사각형의 편광판(1)의 4개의 모퉁이부 중 적어도 하나의 모퉁이부가 절결되는 것에 의해, 오목부(2)가 형성되어도 좋다.
오목부(2)를 제외한 편광판(1)의 전체적인 형상은, 거의 사각형(장방형)이다. 다만, 편광판(1)의 형상은 한정되지 않는다. 예를 들면, 편광판(1)의 형상은 정방형이어도 좋다. 편광판(1)의 형상은, 사각형 이외의 다각형, 원형 또는 타원형이어도 좋다. 편광자(7) 및 광학 필름(5, 9) 각각의 전체적인 형상은, 편광판(1)의 형상과 대략 동일해도 좋다. 도 1에 도시되는 장방형상의 편광판(1)의 경우, 오목부(2)는 편광판(1)의 짧은 변에 형성되어 있지만, 오목부(2)는 편광판(1)의 긴 변에 형성되어 있어도 좋다.
편광자(7)는, 연신, 염색 및 가교 등의 공정에 의해 제작된 필름형의 폴리비닐알콜계 수지(PVA 필름)이어도 좋다. 편광자(7)의 작성 방법의 상세는 이하와 같다.
예컨대, 우선, PVA 필름을 일축 방향 또는 이축 방향으로 연신한다. 일축 방향으로 연신된 편광자(7)의 이색비는 높은 경향이 있다. 연신에 이어서, 염색액을 이용하여, PVA 필름을 요오드, 이색성 색소(폴리요오드) 또는 유기 염료에 의해 염색한다. 염색액은, 붕산, 황산아연 또는 염화아연을 포함하고 있어도 좋다. 염색전에 PVA 필름을 수세해도 좋다. 수세에 의해, PVA 필름의 표면으로부터 오염 및 블로킹 방지제가 제거된다. 또한 수세에 의해 PVA 필름이 팽윤된 결과, 염색의 얼룩(불균일한 염색)이 억제되기 쉽다. 염색후의 PVA 필름을, 가교를 위해, 가교제의 용액(예컨대, 붕산의 수용액)으로 처리한다. 가교제에 의한 처리후, PVA 필름을 수세하고, 이어서 건조시킨다. 이상의 순서를 거쳐 편광자(7)가 얻어진다. 폴리비닐알콜(PVA)계 수지는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화하는 것에 의해 얻어진다. 폴리아세트산비닐계 수지는, 예컨대, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐, 또는, 아세트산비닐과 다른 단량체의 공중합체(예컨대, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체)이어도 좋다. 아세트산비닐과 공중합하는 다른 단량체는, 에틸렌 외에, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 또는 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류이어도 좋다. 폴리비닐알콜계 수지는, 알데히드류로 변성되어 있어도 좋다. 변성된 폴리비닐알콜계 수지는, 예컨대, 부분 포르말화 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세탈 또는 폴리비닐부티랄이어도 좋다. 폴리비닐알콜계 수지는, 폴리비닐알콜의 탈수 처리물, 또는 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등의 폴리엔계 배향 필름이어도 좋다. 연신전에 염색을 행해도 좋고, 염색액 중에서 연신을 행해도 좋다. 연신된 편광자(7)의 길이는, 예컨대 연신전의 길이의 3∼7배이어도 좋다.
편광자(7)의 두께는, 예컨대, 1 μm 이상 50 μm 이하, 또는 3 μm 이상 15 μm 이하이어도 좋다. 편광자(7)가 얇을수록, 온도 변화에 따르는 편광자(7) 자체의 수축 또는 팽창이 억제되고, 편광자(7) 자체의 치수의 변화가 억제된다. 그 결과, 응력이 편광자(7)에 작용하기 어렵고, 편광자(7)에서의 균열이 억제되기 쉽다.
이하에서는, 설명의 편의상, 한쌍의 광학 필름(5, 9) 중 한쪽은 제1 광학 필름(5)으로 표기되고, 다른 쪽은 제2 광학 필름(9)으로 표기된다.
제1 광학 필름(5) 및 제2 광학 필름(9) 각각은, 투광성을 갖는 열가소성 수지이어도 좋다. 제1 광학 필름(5) 및 제2 광학 필름(9) 각각은, 광학적으로 투명한 열가소성 수지이어도 좋다. 제1 광학 필름(5) 및 제2 광학 필름(9) 각각을 구성하는 수지는, 예컨대, 쇄형 폴리올레핀계 수지, 고리형 올레핀 폴리머계 수지(COP계 수지), 셀룰로오스에스테르계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, (메트)아크릴계 수지, 폴리스티렌계 수지, 또는 이들의 혼합물 혹은 공중합체이어도 좋다. 제1 광학 필름(5)의 조성은 제2 광학 필름(9)의 조성과 완전히 동일해도 좋다.
예컨대, 제1 광학 필름(5) 및 제2 광학 필름(9) 각각이 고리형 올레핀 폴리머계 수지(COP계 수지)를 포함해도 좋다. 제1 광학 필름(5) 및 제2 광학 필름(9) 각각이 고리형 올레핀 폴리머계 수지(COP계 수지)를 포함하는 경우, 본 발명의 효과가 얻어지기 쉽다.
제1 광학 필름(5)의 조성은, 제2 광학 필름(9)의 조성과 상이해도 좋다. 제1 광학 필름(5) 및 제2 광학 필름(9) 각각의 유리 전이 온도는, 100℃ 이상 200℃ 이하, 또는 120℃ 이상 150℃ 이하인 것이 바람직하다. 제1 광학 필름(5) 및 제2 광학 필름(9) 각각의 유리 전이 온도가 상기 범위인 경우, 각 광학 필름의 단부의 연마에 의해 발생하는 열에 의해, 제1 광학 필름(5) 및 제2 광학 필름(9)이 서로 융착되기 쉽다.
쇄형 폴리올레핀계 수지는, 예컨대, 폴리에틸렌 수지 또는 폴리프로필렌 수지와 같은 쇄형 올레핀의 단독 중합체이어도 좋다. 쇄형 폴리올레핀계 수지는, 2종 이상의 쇄형 올레핀으로 이루어진 공중합체이어도 좋다.
고리형 올레핀 폴리머계 수지(고리형 폴리올레핀계 수지)는, 예컨대, 고리형 올레핀의 개환 (공)중합체, 또는 고리형 올레핀의 부가 중합체이어도 좋다. 고리형 올레핀 폴리머계 수지는, 예컨대, 고리형 올레핀과 쇄형 올레핀의 공중합체(예컨대, 랜덤 공중합체)이어도 좋다. 공중합체를 구성하는 쇄형 올레핀은, 예컨대, 에틸렌 또는 프로필렌이어도 좋다. 고리형 올레핀 폴리머계 수지는, 상기 중합체를 불포화 카르복실산 혹은 그 유도체로 변성한 그래프트 중합체, 또는 이들의 수소 화물이어도 좋다. 고리형 올레핀 폴리머계 수지는, 예컨대, 노르보넨 또는 다환 노르보넨계 모노머 등의 노르보넨계 모노머를 이용한 노르보넨계 수지이어도 좋다.
셀룰로오스에스테르계 수지는, 예컨대, 셀룰로오스트리아세테이트(트리아세틸셀룰로오스(TAC)), 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리프로피오네이트 또는 셀룰로오스디프로피오네이트이어도 좋다. 이들의 공중합물을 이용해도 좋다. 수산기의 일부가 다른 치환기로 수식된 셀룰로오스에스테르계 수지를 이용해도 좋다.
셀룰로오스에스테르계 수지 이외의 폴리에스테르계 수지를 이용해도 좋다. 폴리에스테르계 수지는, 예컨대, 다가 카르복실산 또는 그 유도체와 다가 알콜의 중축합체이어도 좋다. 다가 카르복실산 또는 그 유도체는, 디카르복실산 또는 그 유도체이어도 좋다. 다가 카르복실산 또는 그 유도체는, 예컨대, 테레프탈산, 이소프탈산, 디메틸테레프탈레이트 또는 나프탈렌디카르복실산디메틸이어도 좋다. 다가 알콜은, 예컨대, 디올이어도 좋다. 다가 알콜은, 예컨대, 에틸렌글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 네오펜틸글리콜 또는 시클로헥산디메탄올이어도 좋다.
폴리에스테르계 수지는, 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌나프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸테레프탈레이트 또는 폴리시클로헥산디메틸나프탈레이트이어도 좋다.
폴리카보네이트계 수지는, 카보네이트기를 통해 중합 단위(모노머)가 결합된 중합체이다. 폴리카보네이트계 수지는, 수식된 폴리머 골격을 갖는 변성 폴리카보네이트이어도 좋고, 공중합 폴리카보네이트이어도 좋다.
(메트)아크릴계 수지는, 예컨대, 폴리(메트)아크릴산에스테르(예컨대, 폴리메타크릴산메틸(PMMA)); 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합체; 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스테르 공중합체; 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메트)아크릴산 공중합체; (메트)아크릴산메틸-스티렌 공중합체(예컨대, MS 수지); 메타크릴산메틸과 지환족 탄화수소기를 갖는 화합물의 공중합체(예컨대, 메타크릴산메틸-메타크릴산시클로헥실 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산노르보닐 공중합체 등)이어도 좋다.
제1 광학 필름(5) 또는 제2 광학 필름(9) 각각은, 윤활제, 가소제, 분산제, 열안정제, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 대전 방지제 및 산화 방지제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 첨가제를 포함해도 좋다.
제1 광학 필름(5)의 두께는, 예컨대, 5 μm 이상 90 μm 이하, 또는 10 μm 이상 60 μm 이하이어도 좋다. 제2 광학 필름(9)의 두께도, 예컨대, 5 μm 이상 90 μm 이하, 또는 10 μm 이상 60 μm 이하이어도 좋다.
제1 광학 필름(5) 및 제2 광학 필름(9) 중 적어도 한쪽은, 광학 기능을 갖는 필름이어도 좋다. 광학 기능을 갖는 필름이란, 예컨대, 위상차 필름 또는 휘도 향상 필름이어도 좋다. 예컨대, 상기 열가소성 수지로 이루어진 필름을 연신하거나, 상기 필름 상에 액정층 등을 형성하거나 하는 것에 의해, 임의의 위상차치가 부여된 위상차 필름이 얻어진다.
제1 광학 필름(5)은, 접착층을 통해 편광자(7)에 겹쳐도 좋다. 제2 광학 필름(9)도, 접착층을 통해 편광자(7)에 겹쳐도 좋다. 접착층은, 폴리비닐알콜 등의 수계 접착제를 포함해도 좋다. 접착층은, 후술하는 활성 에너지선 경화성 수지를 포함해도 좋다.
활성 에너지선 경화성 수지는, 활성 에너지선이 조사되는 것에 의해 경화하는 수지이다. 활성 에너지선은, 예컨대, 자외선, 가시광, 전자선 또는 X선이어도 좋다. 예컨대, 활성 에너지선 경화성 수지는 자외선 경화성 수지이어도 좋다.
활성 에너지선 경화성 수지는, 1종의 수지이어도 좋고, 복수 종의 수지를 포함해도 좋다. 예컨대, 활성 에너지선 경화성 수지는, 양이온 중합성의 경화성 화합물, 또는 라디칼 중합성의 경화성 화합물을 포함해도 좋다. 활성 에너지선 경화성 수지는, 상기 경화성 화합물의 경화 반응을 개시시키기 위한 양이온 중합 개시제 또는 라디칼 중합 개시제를 포함해도 좋다.
양이온 중합성의 경화성 화합물은, 예컨대, 에폭시계 화합물(분자 내에 적어도 하나의 에폭시기를 갖는 화합물), 또는 옥세탄계 화합물(분자 내에 적어도 하나의 옥세탄 고리를 갖는 화합물)이어도 좋다. 라디칼 중합성의 경화성 화합물은, 예컨대, (메트)아크릴계 화합물(분자 내에 적어도 하나의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 화합물)이어도 좋다. 라디칼 중합성의 경화성 화합물은, 라디칼 중합성의 이중 결합을 갖는 비닐계 화합물이어도 좋다.
활성 에너지선 경화성 수지는, 필요에 따라서, 양이온 중합 촉진제, 이온 트랩제, 산화 방지제, 연쇄 이동제, 점착 부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동 조정제, 가소제, 소포제, 대전 방지제, 레벨링제 또는 용제 등을 포함해도 좋다.
(화상 표시 장치)
본 실시형태에 관한 화상 표시 장치는, 상기 편광판(1)을 포함한다. 화상 표시 장치는, 예컨대, 액정 표시 장치 또는 유기 EL 표시 장치 등이어도 좋다. 예컨대, 액정 표시 장치가 갖는 액정 패널이, 액정 셀과, 액정 셀의 한쪽 표면에 겹치는 상기 편광판(1)을 구비해도 좋다. 또는, 액정 표시 장치가 갖는 액정 패널이, 한쌍의 상기 편광판(1)과, 한쌍의 상기 편광판(1) 사이에 배치되고, 각 편광판(1)과 겹치는 액정 셀을 구비하고 있어도 좋다. 편광판(1)은, 접착층 또는 점착층을 통해 액정 셀에 겹쳐도 좋다.
(편광판의 제조 방법)
본 실시형태에 관한 편광판(1)의 제조 방법은, 필름형의 편광자와 적어도 한쌍의 광학 필름을 겹쳐 적층체를 형성하는 적층 공정과, 엔드밀을 적층체의 외주에 접촉시켜 엔드밀을 적층체의 외주를 따라 이동시키는 절삭 공정을 구비한다.
적층 공정에서는, 장척의 띠모양의 편광자 필름과, 적어도 한쌍의 장척의 띠모양의 광학 필름을 겹쳐 서로 접합하는 것에 의해, 적층체(제1 적층체)를 제작한다. 장척의 띠모양의 편광자 필름이란, 가공·성형전의 편광자(7)이다. 장척의 띠모양의 복수의 광학 필름이란, 가공·성형전의 광학 필름(5, 9)이다. 적층 공정에서는, 편광자 필름이 한쌍의 광학 필름 사이에 배치되도록, 편광자 필름 및 한쌍의 광학 필름이 겹쳐진다. 즉 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 적층체(10)에서, 편광자(7)는 한쌍의 광학 필름(5, 9) 사이에 위치한다. 제1 적층체(10)의 절단에 의해, 제1 적층체(10)의 치수가 가공하기 쉬운 치수로 조정되어도 좋다. 도 4에 도시된 바와 같이, 절삭 공정전의 제1 적층체(10)의 외주 전역에서, 편광자(7) 및 광학 필름(5, 9) 각각의 단부의 위치는 일치해도 좋다.
절삭 공정의 전에, 펀칭 가공 또는 절단 가공에 의해, 제1 적층체의 외주에 오목부를 형성해도 좋다. 절단 가공의 수단으로는, 날붙이 또는 레이저가 이용되어도 좋다. 다만, 펀칭 가공 또는 절단 가공만으로는, 전술한 수지층을 형성하는 것은 어렵고, 편광자가 오목부에서 노출되기 쉽다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 절삭 공정에 이용되는 엔드밀(50)은, 그 회전축선(50a)에 대략 평행한 측면에서 돌출된 날(엣지)(50e)을 갖고 있다. 절삭 공정에서는, 엔드밀(50)의 측면을 제1 적층체(10)의 외주(단부면)에 접촉시켜, 회전하는 엔드밀(50)을 제1 적층체(10)의 외주를 따라 이동시킨다. 예컨대, 회전하는 엔드밀(50)을 도 6 중의 화살표로 나타내는 경로를 따라 이동시켜도 좋다. 그 결과, 제1 적층체(10)의 외주(단부면)가 날(50e)에 의해 절삭 또는 연마되어, 제1 적층체(10)의 외주(단부면)가 평활해지고, 오목부(2)가 형성되어, 오목부(2)의 내측의 모서리가 면취된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 적층체(10)를 겹쳐 제2 적층체(100)를 형성한 후, 엔드밀(50)의 측면을 제2 적층체(100)의 외주(단부면)에 접촉시켜, 회전하는 엔드밀(50)을 제2 적층체(100)의 외주를 따라 이동시켜도 좋다. 즉 절삭 공정에서는, 제2 적층체(100)를 구성하는 복수의 제1 적층체(10)의 외주를 엔드밀(50)로 일괄적으로 절삭 또는 연마해도 좋다. 절삭 공정에서는, 오목부(2)의 양끝에 위치하는 모퉁이부, 및 제1 적층체(10)의 네 모서리에 위치하는 모퉁이부 각각이 면취되어 있어도 좋다.
절삭 공정에서는, 엔드밀(50)과 제1 적층체(10)의 단부면의 마찰에 의해 마찰열이 발생한다. 이 마찰열에 의해, 오목부(2)에 노출된 광학 필름(5, 9) 각각의 단부가 서로 융착되어 수지층(4)이 형성된다. 1회의 절삭 공정만으로 오목부(2) 및 수지층(4)을 형성하는 것이 가능하다. 절삭 공정을 적어도 2회 반복하는 것에 의해, 오목부(2) 및 수지층(4)이 형성되어도 좋다. 절삭 공정이 반복되는 경우, 1회째의 절삭 공정에 의해 제1 적층체(10)가 대략적으로 가공되어도 좋다. 즉, 1회째의 절삭 공정에 의해, 오목부(2)의 치수 및 형상이 대략적으로 조정되거나, 오목부(2)의 내측의 모서리(2c)가 면취되거나 해도 좋다. 2회째의 절삭 공정에 의해, 제1 적층체(10)가 편광판(1)으로 마무리되어도 좋다. 절삭 공정이 적어도 2회 반복되는 것에 의해, 수지층(4)이 형성되기 쉽고, 제1 적층체(10)의 단부면에 있는 요철(균열의 하나의 원인)이 저감되어, 제1 적층체(10)의 단부면이 충분히 평활해지기 쉽다. 그 결과, 편광판(1)의 오목부(2)에서의 크랙을 억제하기 쉽다.
절삭 공정은 3회 이상 반복되어도 좋다. 예컨대, 3회째의 절삭 공정에서는, 제1 적층체(10)를 거의 절삭하지 않고, 2회째의 절삭 공정에서 생긴 절삭 부스러기를 제1 적층체(10)의 단부면으로부터 제거해도 좋다. 각 절삭 공정에서는, 복수의 엔드밀을 이용해도 좋다.
절삭 공정에서의 엔드밀의 이송 속도는, 100 mm/분 이상 1000 mm/분 미만이어도 좋다. 엔드밀의 이송 속도가 100 mm/분 이상인 경우, 수지층(4)이 형성되기 쉽다. 다만 엔드밀의 이송 속도 1000 mm/분 이상인 경우, 수지층(4)이 형성되기 어렵고, 편광자(7)가 오목부에서 노출되기 쉽다. 수지층(4)이 형성되기 쉽다는 점에서, 절삭 공정에서의 엔드밀의 이송 속도는, 100 mm/분 이상 500 mm/분 이하, 또는 100 mm/분 이상 300 mm/분 이하이어도 좋다.
수지층(4)이 형성되기 쉽고, 편광판(1)의 오목부(2)에서의 균열을 억제하기 쉽다는 점에서, 절삭 공정에서의 엔드밀의 회전 속도는, 예컨대, 500 rpm 이상 60000 rpm 이하, 바람직하게는 10000 rpm 이상 60000 rpm 이하이어도 좋다. 수지층(4)이 형성되기 쉽고, 편광판(1)의 오목부(2)에서의 균열을 억제하기 쉽다는 점에서, 절삭 공정에서의 절삭 각도는, 예컨대 30° 이상 70° 이하, 바람직하게는 45° 이상 65° 이하이어도 좋다. 엔드밀(50)의 비틀림각이 α인 경우, 절삭 각도 β는 90°-α로 정의된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 엔드밀(50)의 비틀림각 α은, 엔드밀(50)의 측면에서 날(50e)이 연장되는 방향(d1)과 엔드밀(50)의 회전축선(50a)이 이루는 각도이다. 절삭 각도 β는, 날(50e)이 연장되는 방향(d1)과 회전축선(50a)에 수직인 방향(d2)이 이루는 각도로 환언해도 좋다. 수지층(4)이 형성되기 쉽고, 편광판(1)의 오목부(2)에서의 균열을 억제하기 쉽다는 점에서, 절삭 공정에 이용하는 엔드밀(50)의 직경 φ(굵기)은, 예컨대, 3.0 mm 이상 6.0 mm 이하이어도 좋다.
절삭 공정에서의 엔드밀(50)의 이송 속도는, V[m/분] 또는 V/60[m/초]로 표시되어도 좋다. 절삭 공정에서의 엔드밀(50)의 회전 속도는, R[rpm] 또는 R/60[rps]로 표시되어도 좋다. 절삭 공정에서의 엔드밀(50)의 접촉 횟수는, R/V[회/m]로 정의된다. 접촉 횟수는, 제1 적층체(10)의 외주의 단위 길이(1 m)에 엔드밀(50)이 접촉하는 횟수를 의미한다. 접촉 횟수 R/V가 클수록, 엔드밀(50)과 제1 적층체(10)의 마찰에 의해 생기는 열이 크고, 광학 필름(5, 9) 각각의 단부가 서로 융착되기 쉽고, 수지층(4)이 형성되기 쉽다. 이상의 이유에서, 절삭 공정에서의 엔드밀(50)의 접촉 횟수 R/V는, 40,000회/m 이상 500,000회/m 이하, 80,000회/m 이상 400,000회/m 이하, 또는 100,000회/m 이상 300,000회/m 이하인 것이 바람직하다.
수지층(4)의 폭(4w)은, 상기 절삭 공정에서 제어될 수 있다. 수지층(4)의 폭(4w)은, 절삭 공정 이외의 방법에 의해 제어되어도 좋다. 예컨대, 고온의 금속제 공구를 제1 적층체(10)의 외주에 접촉시키는 방법에 의해, 수지층(4)의 폭(4w)이 제어되어도 좋다. 이 방법의 경우, 금속제 공구의 온도는, 100℃ 이상 300℃ 이하, 또는 150℃ 이상 250℃ 이하이어도 좋다. 고온의 금속제 공구를 제1 적층체(10)의 외주에 접촉시키는 방법에 의하면, 수지층(4)의 폭(4w)을 크게 하기 쉽다.
이상의 방법에 의해, 본 실시형태에 관한 편광판(1)이 얻어진다.
(다른 실시형태)
본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다.
예컨대, 편광판은, 한쌍의 광학 필름에 더해, 수지를 포함하는 다른 광학 필름을 더 구비해도 좋다. 즉, 편광판은, 3장 이상의 광학 필름을 구비하고 있어도 좋다. 수지층은, 한쌍의 광학 필름에 더하여 또 다른 광학 필름과 연속하고 있어도 좋다. 환언하면, 수지층은 3장 이상의 광학 필름과 연속하고 있어도 좋다. 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 편광판이, 제1 광학 필름(5) 및 제2 광학 필름(9)과, 제1 광학 필름(5) 및 제2 광학 필름(9)의 사이에 위치하는 편광자(7)와, 제1 광학 필름(5)에 겹치는 제3 광학 필름(3)을 구비해도 좋고, 수지층(4)이, 제1 광학 필름(5), 제2 광학 필름(9) 및 제3 광학 필름(3)과 연속하고 있어도 좋다. 제3 광학 필름(3)은, 전술한 접착층을 통해 제1 광학 필름(5)에 겹쳐도 좋다. 제3 광학 필름(3)에 포함되는 수지는, 제1 광학 필름(5) 및 제2 광학 필름(9) 각각에 포함되는 수지로서 열거된 상기 수지 중 적어도 어느 것이어도 좋다. 제3 광학 필름(3)의 조성은, 제1 광학 필름(5)의 조성과 동일해도 좋다. 제3 광학 필름(3)의 조성은, 제1 광학 필름(5)의 조성과 상이해도 좋다. 제3 광학 필름(3)의 조성은, 제2 광학 필름(9)의 조성과 동일해도 좋다. 제3 광학 필름(3)의 조성은, 제2 광학 필름(9)의 조성과 상이해도 좋다. 제3 광학 필름(3)의 두께는, 예컨대, 5 μm 이상 200 μm 이하이어도 좋다. 제3 광학 필름(3)이 수지층(4)과 연속하지 않는 경우, 제3 광학 필름(3)은, 화상 표시 장치의 제조 과정에서 편광판으로부터 박리되어 제거되어도 좋다. 즉, 제3 광학 필름(3)은 임시 보호 필름이어도 좋다.
편광판은, 한쌍의 광학 필름 중 한쪽에 겹치는 점착층과, 점착층에 겹치는 이형 필름을 더 구비해도 좋다. 예컨대, 도 3에 도시되는 편광판은, 제2 광학 필름(9)에 겹치는 점착층과, 점착층에 겹치는 이형 필름을 더 구비해도 좋다. 점착층은, 예컨대, 아크릴계 감압형 접착제, 고무계 감압형 접착제, 실리콘계 감압형 접착제 또는 우레탄계 감압형 접착제 등의 감압형 접착제를 포함해도 좋다. 점착층의 두께는, 예컨대, 2 μm 이상 100 μm 이하이어도 좋다. 이형 필름에 포함되는 수지는, 제1 광학 필름(5) 및 제2 광학 필름(9) 각각에 포함되는 수지로서 열거된 상기 수지 중 적어도 어느 것이어도 좋다. 이형 필름의 조성은 제1 광학 필름(5)의 조성과 동일해도 좋다.
이형 필름의 조성은, 제1 광학 필름(5)의 조성과 상이해도 좋다. 이형 필름의 조성은 제2 광학 필름(9)의 조성과 동일해도 좋다. 이형 필름의 조성은 제2 광학 필름(9)의 조성과 상이해도 좋다. 이형 필름의 두께는, 예컨대, 10 μm 이상 100 μm 이하이어도 좋다. 이형 필름은, 화상 표시 장치의 제조 과정에서 편광판으로부터 박리되어 제거되어도 좋다. 이형 필름이, 점착층을 통해 편광판의 양면에 배치되어 있어도 좋다.
편광판은, 광학 필름 또는 층으로서, 반사형 편광 필름, 방현 기능을 갖는 필름, 표면 반사 방지 기능을 갖는 필름, 반사 필름, 반투과 반사 필름, 시야각 보상 필름, 윈도우 필름, 대전 방지층, 하드코트층, 광학 보상층, 터치센서층, 및 오염 방지층으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 더 구비해도 좋다.
실시예
이하에서는 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 전혀 한정되지 않는다.
(실시예 1)
한쌍의 광학 필름을, 접착층을 통해 편광자에 접합하는 것에 의해 제1 적층체를 형성했다. 제1 적층체의 장방형이었다. 제1 적층체에서, 편광자는 한쌍의 광학 필름 사이에 배치되었다. 한쌍의 광학 필름은 모두 환형 올레핀 폴리머계 수지로 구성되어 있다. 편광자는, 연신되고 또한 염색된 필름형의 폴리비닐알콜이었다.
편광자의 한쪽 표면에 접합된 광학 필름의 두께는 52 μm였다. 편광자의 다른쪽 표면에 접합된 광학 필름의 두께는 21 μm였다. 편광자의 두께는 8 μm였다. 편광판 전체의 두께는 101 μm였다. 두께가 52 μm인 광학 필름과 편광자의 사이에 개재된 접착층은 폴리비닐알콜계 수지(물풀)였다. 두께가 21 μm인 광학 필름과 편광자의 사이에 개재된 접착층은 UV 경화성 에폭시 수지였다.
47장의 제1 적층체 각각의 펀칭 가공에 의해, 각 제1 적층체의 짧은 변에 오목부를 형성했다. 오목부가 형성된 47장의 제1 적층체를 서로 겹치는 것에 의해 제2 적층체를 제작했다.
펀칭 가공후, 하기의 3회의 절삭 공정을 실시했다. 모든 절삭 공정에서, 제2 적층체를 클램프로 고정하고, 엔드밀의 측면을 제2 적층체의 외주(단부면)에 접촉시킨 상태로, 회전하는 엔드밀을 제2 적층체의 외주(오목부를 포함하는 외주)를 따라 이동시켰다. 즉, 47장의 제1 적층체 각각의 외주 전체를 일괄적으로 엔드밀로 절삭했다. 각 절삭 공정에 이용한 엔드밀은, 닛신 공구 주식회사 제조의 DXL-4였다. 절삭 각도 β는, 하기 표 1에 나타낸 값이었다. 엔드밀의 직경 φ은 4 mm였다.
1회째의 절삭 공정에서의 엔드밀의 회전 속도(R)는, 하기 표 1에 나타낸 값이었다. 1회째의 절삭 공정에서의 엔드밀의 이송 속도(V)는, 하기 표 1에 나타낸 값이었다. 1회째의 절삭 공정에서의 엔드밀의 접촉 횟수(R/V)는, 하기 표 1에 나타낸 값이었다. 1회째의 절삭 공정에서의 절삭량은, 하기 표 1에 나타낸 값이었다.
2회째의 절삭 공정에서의 엔드밀의 회전 속도(R)는, 하기 표 1에 나타낸 값이었다. 2회째의 절삭 공정에서의 엔드밀의 이송 속도(V)는, 하기 표 1에 나타낸 값이었다. 2회째의 절삭 공정에서의 엔드밀의 접촉 횟수(R/V)는, 하기 표 1에 나타낸 값이었다. 2회째의 절삭 공정에서의 절삭량은, 하기 표 1에 나타낸 값이었다.
3회째의 절삭 공정에서의 엔드밀의 회전 속도(R)는, 30000 rpm였다. 3회째의 절삭 공정에서의 엔드밀의 이송 속도(V)는, 700 mm/분이었다. 3회째의 절삭 공정에서의 엔드밀의 접촉 횟수(R/V)는 약 42857회/m였다. 3회째의 절삭 공정에서의 절삭량은, 0 μm였다.
이상의 방법에 의해, 47장의 실시예 1의 편광판을 제작했다. 각 편광판의 형상, 치수 및 적층 구조는 동일했다. 각 편광판의 전체 형상은 장방형이었다. 도 1에 도시된 바와 같이, 사각형상의 오목부(2)가, 편광판(1)의 짧은 변에 형성되어 있다. 편광판(1)의 짧은 변의 길이는 70 mm였다. 편광판(1)의 긴 변의 길이는 140 mm였다. 오목부(2)의 폭은 30 mm였다. 오목부(2)의 깊이는 5 mm였다.
편광판(1)의 표면(수광면)에 수직이고 또한 오목부(2)의 내측에 직교하는 방향에서, 편광판(1)을 절단했다. 이 편광판(1)의 단면을 주사형 전자 현미경(SEM)으로 관찰했다. SEM으로 촬영된 단면은, 도 8 및 도 9에 도시된다. 도 8 및 도 9 모두 동일한 단면의 사진이며, 도 1에 도시되는 II-II선 방향에서의 단면에서 본 상세도에 상당한다. 도 8 및 도 9 각각에 도시되는 편광판의 좌측 단부는, 오목부에서의 편광판의 단부면에 상당한다. SEM을 이용한 관찰의 결과, 오목부(2)를 따르는 편광자(7)의 단부(7e)가, 편광판(1)의 외주(1p)의 내측에 위치하고 있는 것이 확인되었다. 또한, 한쌍의 광학 필름(5, 9)과 연속하는 수지층(4)이, 오목부(2)를 따르는 편광자(7)의 단부(7e)로부터 편광판(1)의 외주(1p)에 걸쳐 형성되어 있는 것이 확인되었다. 수지층(4)은, 한쌍의 광학 필름(5, 9)이 융착되는 것에 의해 형성되었다. 도 9에 도시되는 수지층(4)의 폭(4w)은, 하기 표 1에 나타낸다.
이하, 히트사이클 시험을 행했다. 히트사이클 시험에서는, 하기의 스텝 1과, 스텝 1에 이어지는 스텝 2와, 스텝 2에 이어지는 스텝 3으로 이루어진 사이클을 10회 반복했다.
스텝 1 : 상기 편광판을 제1 분위기 중에 30분 유지하는 스텝.
스텝 2 : 상기 편광판을 제2 분위기 중에 5분 유지하는 스텝.
스텝 3 : 상기 편광판을 제3 분위기 중에 30분 유지하는 스텝.
제1 분위기의 온도는 -40℃이며, 제1 분위기의 상대 습도는 11%였다.
제2 분위기의 온도는 23℃이며, 제2 분위기의 상대 습도는 9%였다.
제3 분위기의 온도는 85℃이며, 제3 분위기의 상대 습도는 7%였다.
히트사이클 시험후, 편광판의 오목부를 따라 편광판의 표면을 광학 현미경으로 관찰하는 것에 의해, 편광판의 오목부에 형성되어 있는 균열의 수를 세었다. 균열의 수는, 하기 표 1에 나타낸다.
(실시예 2)
실시예 2의 경우, 펀칭 가공후 2회의 절삭 공정을 실시했지만, 3회째의 절삭 공정은 실시하지 않았다. 1회째의 절삭 공정의 여러 조건은 하기 표 1에 나타낸다. 2회째의 절삭 공정의 여러 조건은 하기 표 1에 나타낸다. 절삭 공정을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로, 실시예 2의 편광판을 제작했다. 실시예 1과 동일한 방법으로, 실시예 2의 편광판의 단면을 관찰했다. 실시예 2의 편광판의 단면은, 도 10에 도시된다. 관찰의 결과, 오목부를 따르는 편광자의 단부가, 편광판의 외주의 내측에 위치하고 있는 것이 확인되었다. 또한, 한쌍의 광학 필름과 연속하는 수지층이, 오목부를 따르는 편광자의 단부로부터 편광판의 외주에 걸쳐 형성되어 있는 것이 확인되었다. 수지층(4)은, 한쌍의 광학 필름(5, 9)이 융착되는 것에 의해 형성되었다. 도 10에 도시되는 수지층(4)의 폭(4w)은, 하기 표 1에 나타낸다. 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 2의 히트사이클 시험을 실시했다. 히트사이클 시험후의 실시예 2의 편광판의 오목부에 형성되어 있는 균열의 수는, 하기 표 1에 나타낸다.
(비교예 3)
비교예 3의 경우, 펀칭 가공후 2회의 절삭 공정을 실시했지만, 3회째의 절삭 공정은 실시하지 않았다. 1회째의 절삭 공정의 여러 조건은 하기 표 1에 나타낸다. 2회째의 절삭 공정의 여러 조건은 하기 표 1에 나타낸다. 절삭 공정을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로, 비교예 3의 편광판을 제작했다. 실시예 1과 동일한 방법으로, 비교예 3의 편광판의 단면을 관찰했다. 비교예 3의 편광판의 단면은 도 11에 도시된다. 관찰의 결과, 편광자의 단부가 오목부에서 노출되어 있는 것이 확인되었다. 즉 비교예 3의 경우, 한쌍의 광학 필름과 연속하는 수지층이, 오목부를 따르는 편광자의 단부로부터 편광판의 외주에 걸쳐 형성되지 않았다. 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 3의 히트사이클 시험을 실시했다. 히트사이클 시험후의 비교예 3의 편광판의 오목부에 형성되어 있는 균열의 수는, 하기 표 1에 나타낸다.
(실시예 4)
실시예 4의 경우, 펀칭 가공후 2회의 절삭 공정을 실시했지만, 3회째의 절삭 공정은 실시하지 않았다. 각 절삭 공정에 이용한 엔드밀은, 툴드 인터내셔널 주식회사 제조의 7 Leaders였다. 절삭 각도 β는, 하기 표 1에 나타낸 값이었다. 1회째의 절삭 공정의 여러 조건은 하기 표 1에 나타낸다. 2회째의 절삭 공정의 여러 조건은 하기 표 1에 나타낸다. 절삭 공정을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로, 실시예 4의 편광판을 제작했다. 실시예 1과 동일한 방법으로, 실시예 4의 편광판의 단면을 관찰했다. 실시예 4의 편광판의 단면은 도 12에 도시된다. 관찰의 결과, 오목부를 따르는 편광자의 단부가, 편광판의 외주의 내측에 위치하고 있는 것이 확인되었다. 또한, 한쌍의 광학 필름과 연속하는 수지층이, 오목부를 따르는 편광자의 단부로부터 편광판의 외주에 걸쳐 형성되어 있는 것이 확인되었다. 수지층(4)은, 한쌍의 광학 필름(5, 9)이 융착되는 것에 의해 형성되었다. 도 12에 도시되는 수지층(4)의 폭(4w)은, 하기 표 1에 나타낸다. 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 4의 히트사이클 시험을 실시했다. 히트사이클 시험후의 실시예 4의 편광판의 오목부에 형성되어 있는 균열의 수는, 하기 표 1에 나타낸다.
(비교예 5)
비교예 5의 경우, 펀칭 가공후 2회의 절삭 공정을 실시했지만, 3회째의 절삭 공정은 실시하지 않았다. 각 절삭 공정에 이용한 엔드밀은, 툴드 인터내셔널 주식회사 제조의 7 Leaders였다. 절삭 각도 β는, 하기 표 1에 나타낸 값이었다. 1회째의 절삭 공정의 여러 조건은 하기 표 1에 나타낸다. 2회째의 절삭 공정의 여러 조건은 하기 표 1에 나타낸다. 절삭 공정을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로, 비교예 5의 편광판을 제작했다. 실시예 1과 동일한 방법으로, 비교예 5의 편광판의 단면을 관찰했다. 비교예 5의 편광판의 단면은, 도 13에 도시된다. 관찰의 결과, 편광자의 단부가 오목부에서 노출되어 있는 것이 확인되었다. 즉 비교예 3의 경우, 한쌍의 광학 필름과 연속하는 수지층이, 오목부를 따르는 편광자의 단부로부터 편광판의 외주에 걸쳐 형성되지 않았다. 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 5의 히트사이클 시험을 실시했다. 히트사이클 시험후의 비교예 5의 편광판의 오목부에 형성되어 있는 균열의 수는, 하기 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
본 발명에 관한 편광판은, 예컨대, 액정 디스플레이 또는 유기 EL 디스플레이 등의 화상 표시 장치에 적용된다.
1: 편광판, 1p: 편광판의 외주, 2: 오목부, 2c: 오목부의 모서리, 3: 제3 광학 필름, 4: 수지층, 4w: 수지층의 폭, 5: 제1 광학 필름, 7: 편광자, 7e: 편광자의 단부, 9: 제2 광학 필름, 10: 제1 적층체, 50: 엔드밀, 50a: 엔드밀의 회전축선, 50e: 엔드밀의 날, 100: 제2 적층체, d1: 엔드밀의 측면에서 날이 연장되는 방향, d2: 엔드밀의 회전축선에 수직인 방향, α: 엔드밀의 비틀림각, β: 절삭 각도.

Claims (8)

  1. 필름형의 편광자와,
    수지를 포함하는 적어도 한쌍의 광학 필름
    을 구비하는 편광판으로서,
    상기 편광자가, 상기 한쌍의 광학 필름 사이에 위치하고, 또한 상기 한쌍의 광학 필름과 겹치고,
    오목부가 상기 편광판의 외주에 형성되어 있고,
    상기 오목부를 따르는 상기 편광자의 단부가 상기 편광판의 외주의 내측에 위치하고,
    상기 한쌍의 광학 필름과 연속하는 수지층이, 상기 오목부를 따르는 상기 편광자의 단부로부터 상기 편광판의 외주에 걸쳐 형성되어 있는 편광판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오목부의 내측의 모서리가 곡면인 편광판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 편광자의 단부로부터 상기 편광판의 외주에 걸쳐 형성된 상기 수지층의 폭이 10 μm 이상 1000 μm 이하인 편광판.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지층이, 상기 오목부를 따르는 상기 편광자의 단부에 밀착되어 있는 편광판.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지층이 상기 오목부에서 노출되어 있는 편광판.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 편광판을 포함하는 화상 표시 장치.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 편광판을 제조하는 방법으로서,
    필름형의 편광자와 적어도 한쌍의 광학 필름을 겹쳐 적층체를 형성하는 적층 공정과,
    엔드밀을 상기 적층체의 외주에 접촉시켜, 상기 엔드밀을 상기 적층체의 외주를 따라 이동시키는 절삭 공정
    을 구비하고,
    상기 적층체에 있어서, 상기 편광자가 상기 한쌍의 광학 필름 사이에 위치하고,
    상기 절삭 공정에서의 상기 엔드밀의 이송 속도가 100 mm/분 이상 1000 mm/분 미만이고,
    상기 절삭 공정에서의 상기 엔드밀의 회전 속도가 500 rpm 이상 60000 rpm 이하이고,
    상기 절삭 공정에 의해 상기 오목부 및 상기 수지층을 형성하는 편광판의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 절삭 공정을 적어도 2회 반복하는 것에 의해 상기 오목부 및 상기 수지층을 형성하는 편광판의 제조 방법.
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