KR20220042140A - 편광판 - Google Patents

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KR20220042140A
KR20220042140A KR1020227003929A KR20227003929A KR20220042140A KR 20220042140 A KR20220042140 A KR 20220042140A KR 1020227003929 A KR1020227003929 A KR 1020227003929A KR 20227003929 A KR20227003929 A KR 20227003929A KR 20220042140 A KR20220042140 A KR 20220042140A
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polarizer
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히사토 야노
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

시클로올레핀계 수지를 포함하는 보호 필름을 구비하는 편광판이어도, 오목부 또는 관통 구멍에 있어서의 크랙을 억제할 수 있는 편광판을 제공한다.
필름형의 편광자(7)가 한 쌍의 광학 필름(5, 9)에 끼워져 이루어지는 편광판(1)으로서, 적어도 한쪽의 광학 필름은, 시클로올레핀계 수지를 포함하는 보호 필름이다. 편광판(1)은, 평면에서 보아, 외주에 오목부(2)가 형성되어 있고, 측면에서 보아, 오목부(2) 내에서는 편광자(7)의 단부(7e)가 한 쌍의 광학 필름(5, 9) 중 어느 하나의 단부보다 15 ㎛∼56 ㎛ 내측에 위치하고 있으며, 또한, 편광자(7)의 단부(7e)가 외기에 접하도록 노출되어 있다.

Description

편광판
본 발명은 편광판에 관한 것이며, 편광판의 제조 방법에도 관한 것이다.
편광판은, 액정 텔레비전, 유기 EL 텔레비전, 스마트폰, 스마트 워치, 또는 자동 사륜차 혹은 자동 이륜차의 미터 패널 등의 화상 표시 장치에 이용된다. 편광판은, 필름형의 편광자와, 편광자에 겹쳐지는 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, 오목부에 있어서 편광자에 크랙(균열)이 발생하는 경우가 있다.
또한, 보호 필름으로서 시클로올레핀계 수지가 이용되고 있는 경우, 이 편광판 위에 접착제를 통해 무기 유리판을 적층하면, 접착제에 함유되어 있는 비교적 장쇄의 알킬기를 함유하는 화합물의 영향을 받아 보호 필름에 크랙이 발생하는 경우가 있다.
이 현상은, 오목부를 형성한 경우뿐만이 아니라, 관통 구멍을 형성한 경우에도 보여진다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 시클로올레핀계 수지를 포함하는 보호 필름을 구비하는 편광판이어도, 오목부 또는 관통 구멍에 있어서의 크랙을 억제할 수 있는 편광판, 및 상기 편광판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 필름형의 편광자와, 수지를 포함하는 적어도 한 쌍의 광학 필름을 구비하는 편광판으로서, 편광자가, 한 쌍의 광학 필름 사이에 위치하고, 또한, 한 쌍의 광학 필름과 겹쳐져 있으며, 한 쌍의 광학 필름 중 적어도 한쪽의 광학 필름은, 편광자를 보호하는 보호 필름이고, 보호 필름은 시클로올레핀계 수지를 포함하며, 평면에서 보아, 외주에 오목부가, 또는, 면 내에 관통 구멍이 형성되어 있고, 측면에서 보아, 오목부 내, 또는, 관통 구멍 내에서는, 편광자의 단부가 한 쌍의 광학 필름 중 어느 하나의 단부보다 15 ㎛∼56 ㎛ 내측에 위치하고 있으며, 또한, 편광자의 단부가 외기에 접하도록 노출되어 있는, 편광판을 제공한다.
이 편광판은, 오목부 내 또는 관통 구멍 내에 있어서 편광자의 단부가 광학 필름의 단부보다 15 ㎛ 이상 내측에 위치하고 있기 때문에, 히트 쇼크 시험 후에 편광자에 크랙이 발생하지 않거나, 또는, 발생했다고 해도 크랙의 길이가 짧은 것이 된다. 또한, 이 편광판은, 오목부 내 또는 관통 구멍 내에 있어서 편광자의 단부가 광학 필름의 단부보다 움푹 들어간 위치에 있는 거리가 56 ㎛ 이하이기 때문에, 편광판을 표시 셀에 접착할 때에 이용되는 접착제가 시클로올레핀계 수지를 포함하는 보호 필름에 접촉하는 면적이 작기 때문에, 보호 필름에 크랙이 발생하기 어려워진다.
이 편광판에 있어서, 편광자는, 연신된 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 색소가 흡착 배향된 것이어도 좋다.
이 편광판에 있어서, 보호 필름을 구비하고 있는 측과는 반대측의 면에, 점착제층을 더 구비하고 있어도 좋다.
이 편광판에 있어서, 한 쌍의 광학 필름은, 모두 보호 필름이어도 좋다.
이 편광판은, 측면에서 보아, 오목부 내, 또는, 관통 구멍 내에서는, 한 쌍의 광학 필름의 단부끼리의 위치의 차가 20 ㎛ 이내여도 좋다.
또한, 본 발명은 상기 편광판을 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 편광판을 제조하는 방법을 제공한다. 즉, 본 발명은 필름형의 편광자와 적어도 한 쌍의 광학 필름을 겹쳐 형성된 적층체의 측면에 회전 절삭 공구를 접촉시키면서 회전 절삭 공구를 적층체의 측면을 따라 이동시키는 절삭 공정을 갖고, 평면에서 보아, 적층체는, 외주에 오목부가, 또는, 면 내에 관통 구멍이 형성되어 있으며, 한 쌍의 광학 필름 중 적어도 한쪽의 광학 필름은, 편광자를 보호하는 보호 필름이고, 보호 필름은 시클로올레핀계 수지를 포함하며, 절삭 공정에 있어서 오목부 내, 또는, 관통 구멍 내를 절삭할 때에는, 회전 절삭 공구의 회전 속도를 20000∼35000 rpm, 이송 속도를 0.42∼0.60 m/분으로 하고, 또한, 회전 절삭 공구의 회전의 방향과 이송의 방향의 관계를 업컷으로 하면서, 회전 절삭 공구를 편광자의 흡수축 방향에 대해 수직이 되는 방향으로부터 진입시켜 평행이 되는 방향으로 이동시키는, 편광판의 제조 방법을 제공한다.
이 제조 방법에 있어서, 회전 절삭 공구의 회전 속도를 25000∼32000 rpm, 이송 속도를 0.45∼0.50 m/분으로 해도 좋다.
본 발명에 의하면, 시클로올레핀계 수지를 포함하는 보호 필름을 구비하는 편광판이어도, 오목부 또는 관통 구멍에 있어서의 크랙을 억제할 수 있는 편광판, 및 상기 편광판의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판의 표면(수광면)을 도시한 모식도이다.
도 2는 도 1의 편광판의 Ⅱ-Ⅱ 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판의 제조 방법에 있어서 형성되는 적층체의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판의 제조 방법에 있어서 이용하는 엔드 밀과, 엔드 밀로 절삭되는 적층체의 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판의 제조 방법에 있어서 엔드 밀이 이동하는 경로를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 편광판의 표면(수광면)을 도시한 모식도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시형태에 대해 설명한다. 도면에 있어서, 동등한 구성 요소에는 동등한 부호를 붙인다. 본 발명은 하기 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 각 도면에 도시된 X, Y 및 Z는, 서로 직교하는 3개의 좌표축을 의미한다. 각 도면 중의 XYZ 좌표축 각각이 나타내는 방향은 각 도면에 공통된다.
(편광판)
도 1은 본 실시형태에 따른 편광판(1)의 표면(수광면)을 도시한다. 도 2에 도시된 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 따른 편광판(1)은, 대략 직사각형을 이루고, 적어도 한 쌍의 광학 필름(5, 9)과, 한 쌍의 광학 필름(5, 9) 사이에 위치하는 필름형의 편광자(7)를 구비한다. 이하에서는, 설명의 편의상, 편광자(7)와 한 쌍의 광학 필름(5, 9)으로 구성되는 편광판(1)이 주로 설명된다.
「광학 필름」이란, 편광판(1)을 구성하는 필름형의 부재(편광자(7) 자체를 제외한다.)를 의미한다. 예컨대, 광학 필름은, 보호 필름 및 이형 필름을 함의(含意)한다. 개개의 광학 필름은 단독으로 특정한 광학적 기능을 갖고 있지 않아도 좋다. 「필름」(광학 필름)은, 「층」(광학층)이라고 바꿔 말해져도 좋다. 한 쌍의 광학 필름(5, 9) 각각은 수지를 포함한다. 단, 광학 필름(5, 9) 각각의 조성은 한정되지 않는다.
편광자(7)는, 광학 필름(5, 9) 각각과 직접적 또는 간접적으로 겹쳐져 있다. 예컨대, 편광자(7)와 광학 필름(5, 9) 사이에 다른 광학 필름이 있어도 좋다. 편광자(7)가 접착층을 통해 광학 필름(5, 9) 각각과 겹쳐져 있어도 좋다.
도 1에 도시된 바와 같이, 편광판(1)의 외주(1p)에는 오목부(2)가 형성되어 있다. 오목부(2)는, 함몰부, 절결(cutout) 또는 노치(notch)라고 바꿔 말해져도 좋다. 오목부(2)는, 편광판(1)의 표면(수광면)에 수직인 방향(Z축 방향)에 있어서 편광판(1)을 관통하고 있어도 좋다. 편광판(1)의 외주(1p)란, 편광판(1)의 수광면에 수직인 방향으로부터 보여지는 편광판(1)(수광면)의 외연(外緣) 또는 윤곽이라고 바꿔 말해져도 좋다.
오목부(2)는, 편광판(1)을 구성하는 대략 직사각형의 변 중, 편광자의 흡수축(3)의 방향에 대해 대략 수직인 방향으로 연장되는 변에 있어서 형성되어 있는 것이 바람직하다. 도 1에서 말하면, 도시 상하 방향으로 연장되는 흡수축에 대해, 도시 좌우 방향으로 연장되는 상변에 있어서 오목부(2)가 형성되어 있다.
오목부(2)를 따르는 편광자(7)의 단부(7e)의 일부 또는 전체는, 편광판(1)의 외주(1p)보다 내측에 위치한다. 즉, 편광판(1)은 그 외연 부분에 있어서, 편광자(7)의 단부(7e)가 한 쌍의 광학 필름(5, 9)의 단부보다 내측으로 움푹 들어간 오목 영역(4)을 갖고 있다. 이에 의해, 편광판(1)의 외주(1p)는, 한 쌍의 광학 필름(5, 9)의 단부 각각에 의해 형성되는 2가지가 존재한다. 즉, 편광판(1)의 표면(수광면)과 그 이면에서 각각 외주(1p)가 존재한다. 도 1 및 도 2에서는, 한 쌍의 광학 필름(5, 9)의 단부의 위치가 측면에서 보아 일치하고 있는 경우를 도시하고 있다. 이 경우, 편광판(1)의 외주(1p)와 한 쌍의 광학 필름(5, 9)의 각각의 단부는 실질적으로 같은 뜻이다.
편광자(7)의 단부(7e)가 편광판(1)의 중앙 부분을 향해 물러나 있는 거리(4w), 즉 오목 영역(4)의 폭(4w)은, 15 ㎛∼56 ㎛이다. 이 거리(4w)는, 25 ㎛∼55 ㎛여도 좋고, 30 ㎛∼50 ㎛여도 좋으며, 35 ㎛∼45 ㎛여도 좋다. 또한, 상기 범위는, 편광판(1)의 외주(1p) 전체에 걸쳐 만족시키고 있어도 좋고, 오목부(2) 내에서만 만족시키고 있어도 좋다.
오목 영역(4)에 있어서, 편광자(7)의 단부(7e)는 외기에 접하도록 노출되어 있다. 오목 영역(4)에 있어서, 한 쌍의 광학 필름(5, 9)끼리는 서로 접촉하고 있지 않은 것이 바람직하고, 적어도 편광판(1)의 외주 전체에 있어서 한 쌍의 광학 필름(5, 9)끼리가 접촉하여 편광자(7)가 봉입되어 있는 상태로 되어 있는 일은 없고, 편광자(7)의 단부(7e)는 외기에 접하는 통로가 확보되어 있다.
편광판은 일반적으로, 습도 또는 온도의 변화에 따르는 편광자(7) 및 광학 필름(5, 9) 각각의 수축률 또는 팽창률이 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 크랙(균열)이 오목부(2)에 발생하기 쉽다. 또한, 편광자(7)가 폴리비닐알코올과 요오드로 구성되는 착체를 포함하는 경우, 오목부(2)에 노출된 편광자(7)는 습기, 열 또는 광(자외선)에 노출됨으로써 열화되기 쉽고, 오목부(2)에 노출된 편광자(7)에 있어서 크랙이 발생하기 쉽다. 응력이 오목부(2)에 집중됨으로써, 편광자(7)와 광학 필름(5, 9)의 경계 근방에 크랙이 발생하기 쉽다. 또한, 편광자(7)와 광학 필름(5, 9)의 경계를 통해, 습기가 오목부(2)로부터 편광판(1) 내에 침입함으로써, 편광자(7) 및 광학 필름(5, 6) 각각이 열화되기 쉽고, 편광자(7) 및 광학 필름(5, 6)의 박리가 일어나기 쉬우며, 편광판(1)의 오목부(2)에 있어서의 크랙이 발생하기 쉽다.
그러나, 본 실시형태의 편광판(1)에서는, 편광자(7)의 단부(7e)가 편광판(1)의 중앙 부분을 향해 물러나 있는 거리(4w)가 15 ㎛ 이상이기 때문에, 편광자(7)에 크랙이 발생하기 어렵다. 또한, 만일 크랙이 발생했다고 해도, 그 길이가 1200 ㎛ 이하의 경미한 것이 되기 쉽다. 또한, 편광자(7)의 단부(7e)가 외기에 노출되어 있다고는 해도, 오목 영역(4)이 존재하기 때문에, 편광판의 단부에 결로한 경우에도 편광자(7)의 단부(7e)에는 물이 접촉하기 어렵다. 또한, 거리(4w)가 56 ㎛ 이하이기 때문에, 편광판(1)을 표시 셀에 접착할 때에 이용되는 투명 경화성 접착제가, 한 쌍의 광학 필름(5, 9)(그 중에서도 특히, 후술하는 시클로올레핀계 수지를 포함하는 보호 필름)의 내측면에 접촉하는 면적이 작아지기 때문에, 보호 필름에 크랙이 발생하기 어려워진다. 또한, 거리(4w)가 56 ㎛를 초과하면, 한 쌍의 광학 필름(5, 9)의 단부끼리가 접촉하기 쉬워진다.
편광판(1)에 있어서, 오목부(2)의 내측의 모퉁이(2c)는 곡면이어도 좋다. 즉, 오목부(2)의 내측의 모퉁이(2c)에 위치하는 편광판(1)의 단부면이 곡면이어도 좋다. 즉, 오목부의 내측의 모퉁이(2c)가 모따기(chamfer)되어 있어도 좋다. 오목부(2)의 내측의 모퉁이(2c)가 곡면임으로써, 오목부(2)의 내측의 모퉁이(2c)에 있어서의 크랙이 억제되기 쉽다. 도 1에 도시된 바와 같이, 오목부(2)의 양단에 위치하는 모서리부, 및 편광판(1)의 4모퉁이에 위치하는 모서리부 각각도 모따기되어 있어도 좋다.
오목부(2)의 폭(X축 방향에 있어서의 오목부(2)의 폭)은, 특별히 한정되지 않으나, 예컨대, 3 ㎜ 이상 160 ㎜ 이하여도 좋다. 오목부(2)의 깊이(Y축 방향에 있어서의 오목부(2)의 폭)는, 특별히 한정되지 않으나, 예컨대, 0.5 ㎜ 이상 160 ㎜ 이하여도 좋다. 오목부(2)가 형성되어 있는 편광판(1)의 변(단변)의 길이는, 특별히 한정되지 않으나, 예컨대, 30 ㎜ 이상 90 ㎜ 이하여도 좋다. 오목부(2)가 형성되어 있지 않은 편광판(1)의 변(장변)의 길이는, 특별히 한정되지 않으나, 예컨대, 30 ㎜ 이상 170 ㎜ 이하여도 좋다. 편광판(1) 전체의 두께는, 특별히 한정되지 않으나, 예컨대, 30 ㎛ 이상 300 ㎛ 이하여도 좋다.
도 1에 도시된 오목부(2)는 사각 형상(직사각형 형상)이다. 단, 오목부(2)의 형상은 한정되지 않는다. 예컨대, 오목부(2)는 정사각형 형상이어도 좋다. 오목부(2)는, 사각형 및 삼각형 이외의 다른 다각형이어도 좋다. 또한, 오목부(2)의 형상은 반원이어도 좋다. 오목부(2)가 직선과 곡선으로 구성되어 있어도 좋다. 도 1에 도시된 편광판(1)의 형상은 모두 대칭성을 갖고 있으나, 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. 사각 형상의 편광판(1)의 4개의 모서리부 중 적어도 하나의 모서리부가 절결됨으로써, 오목부(2)가 형성되어도 좋다.
오목부(2)를 제외한 편광판(1)의 전체적인 형상은, 대략 사각형(직사각형)이다. 단, 편광판(1)의 형상은 한정되지 않는다. 예컨대, 편광판(1)의 형상은 정사각형이어도 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 도시된 직사각형 형상의 편광판(1)의 경우, 오목부(2)는 편광판(1)의 단변에 형성되어 있으나, 오목부(2)는 편광판(1)의 장변에 형성되어 있어도 좋다.
편광자(7)는, 연신, 염색 및 가교 등의 공정에 의해 제작된 필름형의 폴리비닐알코올계 수지(PVA 필름)여도 좋다. 특히, 이색성 색소가 흡착 배향된 것이 바람직하고, 이러한 편광자(7)의 작성 방법의 상세한 내용은 이하와 같다.
예컨대, 먼저, 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. 염색 전에 PVA 필름을 수세(水洗)해도 좋다. 수세에 의해, PVA 필름의 표면으로부터, 오물 및 블로킹 방지제가 제거된다. 또한 수세에 의해 PVA 필름이 팽윤하는 결과, 염색의 얼룩(불균일한 염색)이 억제되기 쉽다. 염색 후의 PVA 필름을, 가교를 위해서, 가교제의 용액(예컨대, 붕산의 수용액)으로 처리한다. 가교제에 의한 처리 후, PVA 필름을 수세하고, 계속해서 건조시킨다. 이상의 순서를 거쳐, 편광자(7)가 얻어진다. 폴리비닐알코올(PVA)계 수지는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리아세트산비닐계 수지는, 예컨대, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐, 또는, 아세트산비닐과 다른 단량체와의 공중합체(예컨대, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체)여도 좋다. 아세트산비닐과 공중합하는 다른 단량체는, 에틸렌 외에, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 또는 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류여도 좋다. 폴리비닐알코올계 수지는, 알데히드류로 변성되어 있어도 좋다. 변성된 폴리비닐알코올계 수지는, 예컨대, 부분 포르말화 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세탈, 또는 폴리비닐부티랄이어도 좋다. 폴리비닐알코올계 수지는, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물, 또는 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등의 폴리엔계 배향 필름이어도 좋다. 연신 전에 염색을 행해도 좋고, 염색액 중에서 연신을 행해도 좋다. 연신된 편광자(7)의 길이는, 예컨대, 연신 전의 길이의 3∼7배여도 좋다.
편광자(7)의 두께는, 예컨대, 1 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하, 또는 3 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하여도 좋다. 편광자(7)가 얇을수록, 온도 변화에 따르는 편광자(7) 자체의 수축 또는 팽창이 억제되어, 편광자(7) 자체의 치수의 변화가 억제된다. 그 결과, 응력이 편광자(7)에 작용하기 어렵고, 편광자(7)에 있어서의 크랙이 억제되기 쉽다.
본 실시형태에서는, 한 쌍의 광학 필름(5, 9) 중 한쪽은, 시클로올레핀계 수지(이하 「환상 올레핀 폴리머계 수지」라고도 부른다.)를 포함하는 보호 필름이다.
이하에서는, 설명의 편의상, 한 쌍의 광학 필름(5, 9) 중 한쪽은 보호 필름(5)이라고 표기되고, 다른쪽은 광학 필름(9)이라고 표기된다.
광학 필름(9)은, 투광성을 갖는 열가소성 수지여도 좋다. 광학 필름(9)은, 광학적으로 투명한 열가소성 수지여도 좋다. 광학 필름(9)을 구성하는 수지는, 예컨대, 쇄상 폴리올레핀계 수지, 환상 올레핀 폴리머계 수지(COP계 수지), 셀룰로오스에스테르계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, (메트)아크릴계 수지, 폴리스티렌계 수지, 또는 이들의 혼합물 혹은 공중합체여도 좋다. 광학 필름(9)이 환상 올레핀 폴리머계 수지(COP계 수지)를 포함해도 좋다. 광학 필름(9) 각각이 환상 올레핀 폴리머계 수지(COP계 수지)를 포함하는 경우, 본 발명의 효과가 얻어지기 쉽다. 보호 필름(5) 및 광학 필름(9) 각각의 유리 전이 온도는, 100℃ 이상 200℃ 이하, 또는 120℃ 이상 150℃ 이하인 것이 바람직하다.
쇄상 폴리올레핀계 수지는, 예컨대, 폴리에틸렌 수지 또는 폴리프로필렌 수지와 같은 쇄상 올레핀의 단독 중합체여도 좋다. 쇄상 폴리올레핀계 수지는, 2종 이상의 쇄상 올레핀을 포함하는 공중합체여도 좋다.
환상 올레핀 폴리머계 수지(환상 폴리올레핀계 수지)는, 예컨대, 환상 올레핀의 개환 (공)중합체, 또는 환상 올레핀의 부가 중합체여도 좋다. 환상 올레핀 폴리머계 수지는, 예컨대, 환상 올레핀과 쇄상 올레핀의 공중합체(예컨대, 랜덤 공중합체)여도 좋다. 공중합체를 구성하는 쇄상 올레핀은, 예컨대, 에틸렌 또는 프로필렌이어도 좋다. 환상 올레핀 폴리머계 수지는, 상기한 중합체를 불포화 카르복실산 혹은 그 유도체로 변성한 그라프트 중합체, 또는 이들의 수소화물이어도 좋다. 환상 올레핀 폴리머계 수지는, 예컨대, 노르보르넨 또는 다환 노르보르넨계 모노머 등의 노르보르넨계 모노머를 이용한 노르보르넨계 수지여도 좋다. 또한, 상기한 환상 올레핀 폴리머계 수지는, 보호 필름(5)을 구성하는 재료로서도 이용할 수 있다.
셀룰로오스에스테르계 수지는, 예컨대, 셀룰로오스트리아세테이트(트리아세틸셀룰로오스(TAC)), 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리프로피오네이트 또는 셀룰로오스디프로피오네이트여도 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 알코올의 중축합체여도 좋다. 다가 카르복실산 또는 그 유도체는, 디카르복실산 또는 그 유도체여도 좋다. 다가 카르복실산 또는 그 유도체는, 예컨대, 테레프탈산, 이소프탈산, 디메틸테레프탈레이트, 또는 나프탈렌디카르복실산디메틸이어도 좋다. 다가 알코올은, 예컨대, 디올이어도 좋다. 다가 알코올은, 예컨대, 에틸렌글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 또는 시클로헥산디메탄올이어도 좋다.
폴리에스테르계 수지는, 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌나프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸테레프탈레이트, 또는 폴리시클로헥산디메틸나프탈레이트여도 좋다.
폴리카보네이트계 수지는, 카르보나토기를 통해 중합 단위(모노머)가 결합된 중합체이다. 폴리카보네이트계 수지는, 수식된 폴리머 골격을 갖는 변성 폴리카보네이트여도 좋고, 공중합 폴리카보네이트여도 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)아크릴산노르보르닐 공중합체 등)여도 좋다.
보호 필름(5) 또는 광학 필름(9) 각각은, 활제(滑劑), 가소제, 분산제, 열안정제, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 대전 방지제, 및 산화 방지제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 첨가제를 포함해도 좋다.
보호 필름(5)의 두께는, 예컨대, 5 ㎛ 이상 90 ㎛ 이하, 또는 10 ㎛ 이상 60 ㎛ 이하여도 좋다. 광학 필름(9)의 두께도, 예컨대, 5 ㎛ 이상 90 ㎛ 이하, 또는 10 ㎛ 이상 60 ㎛ 이하여도 좋다.
보호 필름(5) 및 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 수지를 포함하는 필름을 연신하거나, 상기 필름 상에 액정층 등을 형성하거나 함으로써, 임의의 위상차값이 부여된 위상차 필름이 얻어진다.
보호 필름(5)은, 접착층을 통해, 편광자(7)에 겹쳐져도 좋다. 광학 필름(9)도, 접착층을 통해, 편광자(7)에 겹쳐져도 좋다. 접착층은, 폴리비닐알코올 등의 수계 접착제를 포함해도 좋다. 접착층은, 후술하는 활성 에너지선 경화성 수지를 포함해도 좋다.
활성 에너지선 경화성 수지는, 활성 에너지선이 조사됨으로써, 경화하는 수지이다. 활성 에너지선은, 예컨대, 자외선, 가시광, 전자선, 또는 X선이어도 좋다. 예컨대, 활성 에너지선 경화성 수지는, 자외선 경화성 수지여도 좋다.
활성 에너지선 경화성 수지는, 1종의 수지여도 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 옥세탄환을 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 따라, 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 따른 화상 표시 장치는, 상기한 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 한쪽의 표면에 겹쳐지는 상기 편광판(1)을 구비해도 좋다. 또는, 액정 표시 장치가 갖는 액정 패널이, 한 쌍의 상기 편광판(1)과, 한 쌍의 상기 편광판(1) 사이에 배치되고, 각 편광판(1)과 겹쳐지는 액정 셀을 구비하고 있어도 좋다. 편광판(1)은, 보호 필름(5)을 구비하고 있는 측과는 반대측의 면에 점착제층을 구비하고 있어도 좋고, 이 점착제층을 통해 액정 셀에 겹쳐져도 좋다.
(편광판의 제조 방법)
본 실시형태에 따른 편광판(1)의 제조 방법은, 필름형의 편광자와 적어도 한 쌍의 광학 필름을 겹쳐, 적층체를 형성하는 적층 공정과, 엔드 밀을 적층체의 외주에 접촉시켜, 엔드 밀을 적층체의 외주를 따라 이동시키는 절삭 공정을 구비한다.
적층 공정에서는, 장척(長尺)의 띠 형상의 편광자 필름과, 적어도 한 쌍의 장척의 띠 형상의 광학 필름을 겹쳐 서로 접합함으로써, 적층체(제1 적층체)를 제작한다. 장척의 띠 형상의 편광자 필름이란, 가공·성형 전의 편광자(7)이다. 장척의 띠 형상의 복수의 광학 필름이란, 가공·성형 전의 광학 필름(5, 9)이다. 적층 공정에서는, 편광자 필름이 한 쌍의 광학 필름 사이에 배치되도록, 편광자 필름 및 한 쌍의 광학 필름이 겹쳐져, 편광판이 형성된다(도 3). 또한, 이 적층체는, 광학 필름 상에 감압형 접착제층을 통해 세퍼레이터 필름을 더 구비한 것이어도 좋다. 세퍼레이터 필름은, 이후에 감압형 접착제층으로부터 박리하는 것이 가능하다.
그리고, 절삭 공정 전에, 펀칭 가공, 또는 절단 가공에 의해, 제1 적층체의 외주에 오목부를 형성한다. 절단 가공의 수단으로서는, 날붙이 또는 레이저가 이용되어도 좋다. 단, 펀칭 가공 또는 절단 가공만으로는, 전술한 오목 영역을 형성하는 것은 곤란하다. 펀칭한 제1 적층체(10)를 「제1 적층체(10')」라고 부른다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 절삭 공정에 이용되는 엔드 밀(회전 절삭 공구)(50)은, 그 회전축선(50a)에 대략 평행한 측면에 있어서 돌출되는 날(에지)(50e)을 갖고 있다. 절삭 공정에서는, 엔드 밀(50)의 측면을 제1 적층체(10')의 외주(단부면)에 접촉시켜, 회전하는 엔드 밀(50)을 오목부를 형성한 제1 적층체(10')의 외주를 따라 이동시킨다.
예컨대, 회전하는 엔드 밀(50)을 도 5 중의 외주의 화살표로 나타나는 경로를 따라 이동시켜도 좋다. 그 결과, 오목부를 형성한 제1 적층체(10')의 외주(단부면)가 날(50e)에 의해 절삭 또는 연마되어, 제1 적층체(10')의 외주(단부면)가 평활하게 되고, 오목부(2)가 형성되며, 오목부(2)의 내측의 모퉁이가 모따기된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 적층체(10')를 겹쳐, 제2 적층체(100)를 형성한 후, 엔드 밀(50)의 측면을 제2 적층체(100)의 외주(단부면)에 접촉시켜, 회전하는 엔드 밀(50)을 제2 적층체(100)의 외주를 따라 이동시켜도 좋다. 즉 절삭 공정에서는, 제2 적층체(100)를 구성하는 복수의 제1 적층체(10')의 외주를 엔드 밀(50)로 일괄해서 절삭 또는 연마해도 좋다. 절삭 공정에서는, 오목부(2)의 양단에 위치하는 모서리부, 및 제1 적층체(10)의 4모퉁이에 위치하는 모서리부 각각이 모따기되어 있어도 좋다.
절삭 공정에 있어서의 엔드 밀의 이송 속도는 0.42∼0.60 m/분으로 하고, 이 속도는 0.45∼0.60 m/분이어도 좋으며, 0.50∼0.55 m/분이어도 좋다.
엔드 밀의 이송 속도가 상기한 범위 내에 있으면, 편광자(7)의 단부(e)가 보호 필름의 단부보다 내측으로 움푹 들어간 형상이 된다.
편광자(7)의 단부(7e)를 움푹 들어가게 한 것으로 하는 관점에서, 절삭 공정에 있어서의 엔드 밀의 회전 속도는, 예컨대, 20000∼35000 rpm, 바람직하게는 25000∼32000 rpm이어도 좋다. 또한, 동일한 관점에서, 절삭 공정에 있어서의 절삭 각도는, 예컨대, 30° 이상 70° 이하, 바람직하게는 45° 이상 65° 이하여도 좋다. 엔드 밀(50)의 비틀림각이 α인 경우, 절삭 각도(β)는 90°-α로 정의된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 엔드 밀(50)의 비틀림각(α)은, 엔드 밀(50)의 측면에 있어서 날(50e)이 연장되는 방향(d1)과 엔드 밀(50)의 회전축선(50a)이 이루는 각도이다. 절삭 각도(β)는, 날(50e)이 연장되는 방향(d1)과 회전축선(50a)에 수직인 방향(d2)이 이루는 각도라고 바꿔 말해져도 좋다. 절삭 공정에 이용하는 엔드 밀(50)의 직경(φ)(굵기)은, 예컨대, 3.0 ㎜ 이상 6.0 ㎜ 이하여도 좋다.
절삭 공정에 있어서의 엔드 밀(50)의 이송 속도는, V[m/분] 또는 V/60[m/초]으로 표시되어도 좋다. 절삭 공정에 있어서의 엔드 밀(50)의 회전 속도는, R[rpm] 또는 R/60[rps]으로 표시되어도 좋다. 절삭 공정에 있어서의 엔드 밀(50)의 접촉 횟수는, R/V[회/m]로 정의된다. 접촉 횟수는, 제1 적층체(10)의 외주의 단위 길이(1 m)에 엔드 밀(50)이 접촉하는 횟수를 의미한다. 절삭 공정에 있어서의 엔드 밀(50)의 접촉 횟수 R/V는, 30,000회/m 이상 90,000회/m 이하, 40,000회/m 이상 80,000회/m 이하, 또는 45,000회/m 이상 75,000회/m 이하인 것이 바람직하다.
절삭 공정에 있어서 오목부(2) 내를 절삭할 때에는, 엔드 밀(50)의 회전의 방향과 이송의 방향의 관계를 업컷으로 한다. 여기서 업컷이란, 엔드 밀(50)과 제1 적층체(10')가 서로 접촉하고 있는 부분에 있어서, 엔드 밀(50)의 회전 방향(도 5 중의 부호 50의 부재 내에 그려진 화살표 참조)과 이송의 방향(도 5 중의 외주를 따라 그려진 화살표 참조)이 일치하고 있는 관계성을 말한다(또한, 엔드 밀(50)의 회전 방향과 이송의 방향이 서로 반대를 향하고 있는 관계성을 다운컷이라고 부른다).
또한, 절삭 공정에 있어서 오목부(2) 내의 모퉁이(2c)를 절삭할 때에는, 엔드 밀(50)을 편광자(7)의 흡수축 방향에 대해 수직이 되는 방향으로부터 진입시켜 평행이 되는 방향으로 이동시킨다.
도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 흡수축(3)이 도시 상하 방향을 향하고 있는 편광자(7)에 대해, 오목부(2) 내에서는, 오목부(2) 내를 엔드 밀(50)의 출발점으로 하여, 제1 적층체(10')의 외주를 따라 이동시킨다. 그러면, 도시 좌우 방향으로 이동할 때에는 편광자(7)의 흡수축에 대해 수직이 되는 방향으로 이동하게 되고, 모퉁이(2c)에 있어서 엔드 밀(50)의 진행이 꺾여 도시 상하 방향으로 이동할 때에는, 편광자(7)의 흡수축에 대해 평행이 되는 방향으로 이동하게 된다.
이러한 절삭 방법을 채용함으로써, 편광자(7)의 단부(7e)가 보호 필름(5) 및 광학 필름(9)의 각 단부보다 내측으로 움푹 들어간 형상이 된다. 엔드 밀의 회전 속도(R), 이송 속도(V), 및 접촉 횟수(R/V)를 조정함으로써, 편광자(7)의 단부(7e)의 움푹 들어감의 정도를 조정할 수 있다.
이상의 방법에 의해, 본 실시형태에 따른 편광판(1)이 얻어진다.
이상, 본 발명의 적합한 실시형태에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태에 조금도 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 상기 실시형태에서는 한 쌍의 광학 필름(5, 9) 중 한쪽이 시클로올레핀계 수지를 포함하는 보호 필름인 양태를 나타내었으나, 한 쌍의 광학 필름(5, 9)의 양방이 시클로올레핀계 수지를 포함하는 보호 필름이어도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 한 쌍의 광학 필름(5, 9)의 단부의 위치가 측면에서 보아 면 내 방향에서 일치하고 있는 양태를 도시하였으나, 상기 단부끼리는 그 위치가 면 내 방향에서 20 ㎛ 이내에서 어긋나 있어도 좋다. 이와 같이 한 쌍의 광학 필름(5, 9)의 단부의 위치가 측면에서 보아 일치하고 있지 않은 양태인 경우에는, 각 광학 필름(5, 9)의 단부와 편광자(7)의 단부(7e)와의 거리(4w) 중, 긴 쪽의 거리가 15 ㎛∼56 ㎛인 것이 바람직하다.
또한, 상기 실시형태에서는, 편광판의 평면에서 보아 외주에 오목부가 형성되어 있는 양태를 나타내었으나, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 편광판(1A)은, 오목부(2)를 대신하여, 면 내에 관통 구멍(2A)이 형성된 양태로 해도 좋다. 혹은, 오목부(2)와 관통 구멍(2A)의 양방이 형성된 양태로 해도 좋다. 이 경우, 관통 구멍(2A)을 구성하고 있는 측면에 대해서도, 편광자(7)의 단부(7e)가 한 쌍의 광학 필름(5, 9)에 대해 15 ㎛∼56 ㎛ 움푹 들어가 있다.
실시예
이하, 참고예, 실시예, 및 비교예를 들어 본 발명의 내용을 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것이 아니다.
<보호 필름의 크랙의 검토>
(참고예 1)
시클로올레핀계 수지를 포함하는 장척형의 한 쌍의 보호 필름을, 접착층을 통해 장척형의 편광자에 접합하고, 또한, 보호 필름 상에 감압형 접착제층을 통해 세퍼레이터 필름을 적층함으로써, 제1 적층체를 형성하였다. 제1 적층체에 있어서, 편광자는 한 쌍의 보호 필름 사이에 배치되었다. 편광자는, 연신되고, 또한 염색된 필름형의 폴리비닐알코올이었다.
편광자의 한쪽의 표면에 접합된 보호 필름의 두께는, 약 50 ㎛였다. 편광자의 다른쪽의 표면에 접합된 보호 필름의 두께는, 약 20 ㎛였다. 편광자의 두께는, 8 ㎛였다. 편광판 전체의 두께는, 약 100 ㎛였다. 두께가 약 50 ㎛인 보호 필름과 편광자 사이에 개재하는 접착층은, 폴리비닐알코올계 수지(물풀)였다. 두께가 약 20 ㎛인 보호 필름과 편광자 사이에 개재하는 접착층은, UV 경화성 에폭시 수지였다.
계속해서, 약 20 ㎛의 보호 필름측 표면에, 감압형 접착제층과 세퍼레이터 필름의 적층 필름을, 감압형 접착제층이 보호 필름측이 되도록 접합하였다. 이 적층 필름에 있어서, 세퍼레이터 필름은 감압형 접착제층에 박리 가능하게 접착되어 있다.
47장의 제1 적층체 각각의 펀칭 가공에 의해, 각 제1 적층체의 단변에 오목부를 형성하였다. 오목부가 형성된 47장의 제1 적층체를 중첩시킴으로써, 제2 적층체를 제작하였다. 여기서, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 편광자의 흡수축이 편광판의 길이 방향을 향하도록 펀칭하였다.
펀칭 가공 후, 하기의 절삭 공정을 실시하였다. 제2 적층체를 클램프로 고정하고, 엔드 밀의 측면을 제2 적층체의 외주(단부면)에 접촉시킨 상태에서, 회전하는 엔드 밀을 제2 적층체의 오목부 내를 개시점으로 하여, 업컷으로 외주를 따라 이동시켰다. 즉, 47장의 제1 적층체 각각의 외주 전체를 일괄해서 엔드 밀로 절삭하였다. 각 절삭 공정에 이용한 엔드 밀은, 닛신 고구 가부시키가이샤 제조의 DXL-4였다. 절삭 각도(β)는, 65도였다. 엔드 밀의 직경(φ)은, 4 ㎜였다.
절삭 공정에 있어서의 엔드 밀의 회전 속도(R), 이송 속도(V), 및 접촉 횟수(R/V)는, 하기 표 1에 나타나는 값이었다.
이상의 방법에 의해, 47장의 참고예의 편광판을 제작하였다. 각 편광판의 형상, 치수 및 적층 구조는 동일하였다. 각 편광판의 전체 형상은, 직사각형이었다. 도 1에 도시된 바와 같이, 사각 형상의 오목부(2)가, 편광판(1)의 단변에 형성되어 있었다. 편광판(1)의 단변의 길이는 70 ㎜였다. 편광판(1)의 장변의 길이는 140 ㎜였다. 오목부(2)의 폭은, 30 ㎜였다. 오목부(2)의 깊이는, 5 ㎜였다.
편광판(1)의 표면(수광면)에 수직이고, 또한 오목부(2)의 내측에 직교하는 방향에 있어서, 편광판(1)을 절단하였다. 이 편광판(1)의 단면을 주사형 전자 현미경(SEM)으로 관찰하였다. SEM을 이용한 관찰의 결과, 오목부(2)를 따르는 편광자(7)의 단부(7e)는, 한 쌍의 보호 필름의 단부와 위치가 일치하고 있는 것이 확인되었다(즉, 오목 영역의 폭(4w)이, 0 ㎛였다.)
각각의 편광판으로부터 세퍼레이터 필름을 박리하고, 노출된 감압형 접착제층의 면을 무알칼리 유리(코닝사로부터 입수한 상품명 "Eagle-XG")에 접합하며, 온도 50℃, 압력 0.5 ㎫에서 20분간의 오토클레이브 처리를 행하여, 편광판을 무알칼리 유리에 충분히 밀착시켰다.
유리에 접합한 편광판의 오목부에, 올레산〔와코 쥰야쿠 고교(주)로부터 입수한 1급 시약〕을 적하하였다. 그 올레산(용제)이 증발되지 않도록 커버 유리를 씌우고, 그 상태로, 그대로 3시간 방치한 후, 커버 유리를 분리하여 용제를 닦아내었다.
이하, 히트 사이클 시험을 행하였다. 히트 사이클 시험에서는, 하기의 단계 1과, 단계 1에 이어지는 단계 2를 포함하는 사이클을 50회 반복하였다.
단계 1: 상기한 편광판을 제1 분위기 중에 30분 유지하는 단계.
단계 2: 상기한 편광판을 제2 분위기 중에 30분 유지하는 단계.
제1 분위기의 온도는 -40℃이고, 제1 분위기의 상대 습도는, 11%였다.
제2 분위기의 온도는 85℃이고, 제2 분위기의 상대 습도는, 7%였다.
히트 사이클 시험 후, 편광판의 오목부를 따라 편광판의 표면을 광학 현미경으로 관찰함으로써, 보호 필름에 발생하고 있는 크랙의 수와 최대 길이를 계측하였다. 크랙의 수, 최대 길이는, 하기 표 1에 나타난다.
(실시예 1)
엔드 밀의 회전 속도(R), 이송 속도(V), 및 접촉 횟수(R/V)를 표 1에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외에는 상기 참고예와 동일하게 하여 편광판을 제작하였다. SEM을 이용한 단면 관찰의 결과, 오목부를 따르는 편광자의 단부가, 편광판의 외주의 내측에 위치하고 있는 것이 확인되었다. 또한, 한 쌍의 보호 필름은 서로 접촉하고 있지 않고, 편광자의 단부가 외기에 접하고 있는 상태인 것이 확인되었다. 오목 영역의 폭은, 23 ㎛였다. 상기 참고예와 동일하게 하여 히트 사이클 시험을 행하였다. 결과는 하기 표 1에 나타난다.
(실시예 2)
엔드 밀의 회전 속도(R), 이송 속도(V), 및 접촉 횟수(R/V)를 표 1에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외에는 상기 참고예와 동일하게 하여 편광판을 제작하였다. SEM을 이용한 단면 관찰의 결과, 오목부를 따르는 편광자의 단부가, 편광판의 외주의 내측에 위치하고 있는 것이 확인되었다. 또한, 한 쌍의 보호 필름은 서로 접촉하고 있지 않고, 편광자의 단부가 외기에 접하고 있는 상태인 것이 확인되었다. 오목 영역의 폭은, 45 ㎛였다. 상기 참고예와 동일하게 하여 히트 사이클 시험을 행하였다. 결과는 하기 표 1에 나타난다.
(비교예 1)
엔드 밀의 회전 속도(R), 이송 속도(V), 및 접촉 횟수(R/V)를 표 1에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외에는 상기 참고예와 동일하게 하여 편광판을 제작하였다. SEM을 이용한 단면 관찰의 결과, 오목부를 따르는 편광자의 단부가, 편광판의 외주의 내측에 위치하고 있는 것이 확인되었다. 또한, 한 쌍의 보호 필름은 서로 접촉하고 있지 않고, 편광자의 단부가 외기에 접하고 있는 상태인 것이 확인되었다. 오목 영역의 폭은, 67 ㎛였다. 상기 참고예와 동일하게 하여 히트 사이클 시험을 행하였다. 결과는 하기 표 1에 나타난다.
Figure pct00001
오목 영역의 폭이 56 ㎛ 이하인 참고예 1, 실시예 1, 실시예 2에서는, 보호 필름에 크랙이 발생하고 있지 않았다. 오목 영역의 폭이 56 ㎛를 초과하고 있는 비교예 1에서는, 보호 필름에 크랙이 발생하고, 그 최대 길이는 1200 ㎛를 초과하는 큰 것이었다.
<편광자의 크랙의 검토>
(실시예 3)
상기 참고예와 동일하게 하여 제작한 제2 적층체를, 표 2에 나타낸 조건으로 절삭하였다. 그리고, 편광판(1)의 표면(수광면)에 수직이고, 또한 오목부(2)의 내측에 직교하는 방향에 있어서, 편광판(1)을 절단하였다. 이 편광판(1)의 단면을 주사형 전자 현미경(SEM)으로 관찰하였다.
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, 한 쌍의 보호 필름은 서로 접촉하고 있지 않고, 편광자(7)의 단부(7e)가 외기에 접하고 있는 상태인 것이 확인되었다. 오목 영역의 폭은, 28 ㎛였다.
이하, 결로 히트 사이클 시험을 행하였다. 결로 히트 사이클 시험에서는, 하기의 단계 1과, 단계 1에 이어지는 단계 2와, 단계 2에 이어지는 단계 3을 포함하는 사이클을 10회 반복하였다.
단계 1: 상기한 편광판을 제1 분위기 중에 30분 유지하는 단계.
단계 2: 상기한 편광판을 제2 분위기 중에 5분 유지하는 단계.
단계 3: 상기한 편광판을 제3 분위기 중에 30분 유지하는 단계.
제1 분위기의 온도는 -40℃이고, 제1 분위기의 상대 습도는, 11%였다.
제2 분위기의 온도는 23℃이고, 제2 분위기의 상대 습도는, 9%였다.
제3 분위기의 온도는 85℃이고, 제3 분위기의 상대 습도는, 7%였다.
결로 히트 사이클 시험 후, 편광판의 오목부를 따라 편광판의 표면을 광학 현미경으로 관찰함으로써, 편광자에 발생하고 있는 크랙의 수와 최대 길이를 계측하였다. 크랙의 수, 최대 길이는, 하기 표 2에 나타난다.
(비교예 2)
엔드 밀의 이송 속도(V), 및 접촉 횟수(R/V)를 표 2에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외에는 상기 실시예 3과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다. SEM을 이용한 단면 관찰의 결과, 오목부를 따르는 편광자의 단부가, 편광판의 외주의 내측에 위치하고 있는 것이 확인되었다.
또한, 한 쌍의 보호 필름은 서로 접촉하고 있지 않고, 편광자의 단부가 외기에 접하고 있는 상태인 것이 확인되었다. 오목 영역의 폭은, 5 ㎛였다. 상기 참고예와 동일하게 하여 히트 사이클 시험을 행하였다. 결과는 하기 표 2에 나타난다.
(비교예 3)
엔드 밀의 이송 속도(V), 및 접촉 횟수(R/V)를 표 2에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외에는 상기 실시예 3과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다. SEM을 이용한 단면 관찰의 결과, 오목부를 따르는 편광자의 단부가, 편광판의 외주의 내측에 위치하고 있는 것이 확인되었다.
또한, 한 쌍의 보호 필름은 서로 접촉하고 있지 않고, 편광자의 단부가 외기에 접하고 있는 상태인 것이 확인되었다. 오목 영역의 폭은, 거의 0 ㎛였다. 상기 참고예와 동일하게 하여 히트 사이클 시험을 행하였다. 결과는 하기 표 2에 나타난다.
Figure pct00002
표 2에 나타나 있는 바와 같이, 오목 영역의 폭이 15 ㎛ 이상인 경우에는, 발생한 크랙의 개수가 적고, 그 최대 길이가 1200 ㎛ 이하의 경미한 것이었다. 오목 영역의 폭이 15 ㎛ 미만인 경우에는, 발생한 크랙의 개수가 많고, 그 최대 길이가 1200 ㎛를 초과하는 큰 것이었다.
본 발명에 따른 편광판은, 예컨대, 액정 디스플레이 또는 유기 EL 디스플레이 등의 화상 표시 장치에 적용된다.
1, 1A: 편광판 1p: 편광판의 외주
2: 오목부 2c: 오목부의 모퉁이
2A: 관통 구멍 3: 편광자의 흡수축
4: 오목 영역 4w: 오목 영역의 폭
5: 제1 광학 필름 7: 편광자
7e: 편광자의 단부 9: 제2 광학 필름
10, 10': 제1 적층체 50: 엔드 밀
50a: 엔드 밀의 회전축선 50e: 엔드 밀의 날
100: 제2 적층체
d1: 엔드 밀의 측면에 있어서 날이 연장되는 방향
d2: 엔드 밀의 회전축선에 수직인 방향
α: 엔드 밀의 비틀림각 β: 절삭 각도

Claims (8)

  1. 필름형의 편광자와, 수지를 포함하는 적어도 한 쌍의 광학 필름을 구비하는 편광판으로서,
    상기 편광자가, 상기 한 쌍의 광학 필름 사이에 위치하고, 또한, 상기 한 쌍의 광학 필름과 겹쳐져 있으며,
    상기 한 쌍의 광학 필름 중 적어도 한쪽의 광학 필름은, 상기 편광자를 보호하는 보호 필름이고,
    상기 보호 필름은 시클로올레핀계 수지를 포함하며,
    평면에서 보아, 외주에 오목부가, 또는, 면 내에 관통 구멍이 형성되어 있고,
    측면에서 보아, 상기 오목부 내, 또는, 상기 관통 구멍 내에서는, 상기 편광자의 단부가 상기 한 쌍의 광학 필름 중 어느 하나의 단부보다 15 ㎛∼56 ㎛ 내측에 위치하고 있으며, 또한, 상기 편광자의 단부가 외기에 접하도록 노출되어 있는 편광판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 편광자는, 연신된 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 색소가 흡착 배향된 것인 편광판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보호 필름을 구비하고 있는 측과는 반대측의 면에, 점착제층을 더 구비하는 편광판.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한 쌍의 광학 필름은, 모두 상기 보호 필름인 편광판.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 측면에서 보아, 상기 오목부 내, 또는, 상기 관통 구멍 내에서는, 상기 한 쌍의 광학 필름의 단부끼리의 위치의 차가 20 ㎛ 이내인 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 한 쌍의 광학 필름을 겹쳐 형성된 적층체의 측면에 회전 절삭 공구를 접촉시키면서 상기 회전 절삭 공구를 상기 적층체의 측면을 따라 이동시키는 절삭 공정을 갖고,
    평면에서 보아, 상기 적층체는, 외주에 오목부가, 또는, 면 내에 관통 구멍이 형성되어 있으며,
    상기 한 쌍의 광학 필름 중 적어도 한쪽의 광학 필름은, 상기 편광자를 보호하는 보호 필름이고,
    상기 보호 필름은 시클로올레핀계 수지를 포함하며,
    상기 절삭 공정에 있어서 상기 오목부 내, 또는, 상기 관통 구멍 내를 절삭할 때에는, 상기 회전 절삭 공구의 회전 속도를 20000∼35000 rpm, 이송 속도를 0.42∼0.60 m/분으로 하고, 또한, 상기 회전 절삭 공구의 회전의 방향과 이송의 방향의 관계를 업컷으로 하면서, 상기 회전 절삭 공구를 상기 편광자의 흡수축 방향에 대해 수직이 되는 방향으로부터 진입시켜 평행이 되는 방향으로 이동시키는 편광판의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 회전 절삭 공구의 회전 속도를 25000∼32000 rpm, 이송 속도를 0.45∼0.50 m/분으로 하는 편광판의 제조 방법.
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