KR20230158475A - 편광판의 제조 방법 및 편광판 - Google Patents

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KR20230158475A
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히로노리 마츠야마
카나코 무라나가
유리 안토쿠
마코토 나카이치
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

히트 쇼크 시험과 같은 과혹한 환경하여도 크랙 발생이 억제된 편광판을 효율적으로 제조할 수 있는 방법이 제공된다. 본 발명의 실시형태에 의한 편광판의 제조 방법은, 편광판을 복수장 겹쳐서 워크를 형성하는 것; 및 헬리컬 파일을 이용해서 워크의 외주면을 가공하여, 편광판의 편광자 끝면의 ISO 25178에 의한 면조도 Sdr을 11% 이상으로 하는 것을 포함한다.

Description

편광판의 제조 방법 및 편광판
본 발명은 편광판의 제조 방법 및 편광판에 관한 것이다.
액정 표시 장치, 유기 일렉트로 루미네센스(EL) 표시 장치 등의 화상 표시 장치에는, 그 화상 형성 방식에서 기인하여, 많은 경우 화상 표시 셀의 적어도 일방의 측에 편광판이 배치되어 있다. 화상 표시 장치는 텔레비전, 스마트폰, 퍼스널 컴퓨터 모니터, 디지털 카메라를 비롯한 폭넓은 용도에 사용되고 있고, 그 용도는 더욱 확대를 보이고 있다. 그러한 용도로서, 예를 들면 차재 용도를 들 수 있다. 구체적으로는, 화상 표시 장치는 자동차의 인스트루먼트 패널이나 콘솔에 설치된 각종 계기나 내비게이션 시스템 등의 표시부에 사용될 수 있다. 이러한 차재 용도에 있어서는, 편광판에는 고온, 고습 등 과혹한 환경하에 있어서의 내구성이 요구된다. 또한, 화상 표시 장치의 사용 형태의 다양화에 수반하여, 차재 이외의 용도여도, 편광판에는 고온, 고습 등 과혹한 환경하에 있어서의 내구성의 향상이 요구되도록 되어 오고 있다. 그러나, 편광판(실질적으로는 편광판에 포함되는 편광자)은 과혹한 환경하에서 크랙이 발생하기 쉽다는 문제가 있다.
일본 특허공개 2014-102353호 공보
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 주된 목적은 히트 쇼크 시험과 같은 과혹한 환경하여도 크랙 발생이 억제된 편광판을 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 실시형태에 의한 편광판의 제조 방법은 편광판을 복수매 겹쳐서 워크를 형성하는 것; 및, 헬리컬 파일을 사용해서 상기 워크의 외주면을 가공하여, 상기 편광판의 편광자 끝면의 ISO 25178에 의한 면조도 Sdr을 11% 이상으로 하는 것;을 포함한다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 헬리컬 파일의 회전수를 S(rpm), 이송 속도를 F(mm/분)로 했을 때, S/F는 14 이상이다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 헬리컬 파일은 여유각을 갖지 않고, 또한 날끝의 폭은 0.1mm 이상이다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 제조 방법은 상기 헬리컬 파일의 날의 배면측이 회전 방향 상류측으로 되도록 절삭하는 것을 포함한다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 편광판은 일방의 측에 박리 가능하게 가 착(假着)된 표면 보호 필름과, 다른 일방의 측에 배치된 점착제층과, 상기 점착제층에 박리 가능하게 가착된 세퍼레이터를 더 갖고, 상기 헬리컬 파일의 절삭 부스러기의 배출 방향으로 상기 표면 보호 필름이 위치하도록 해서 상기 편광판이 겹쳐져 상기 워크가 형성되어 있다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 제조 방법은 상기 편광판에 포함되는 편광자의 흡수축 방향과 교차하는 방향의 상기 워크의 외주면을 상기 헬리컬 파일로 가공하는 것을 포함한다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 제조 방법은 상기 편광판에 포함되는 편광자의 흡수축 방향과 실질적으로 평행한 방향의 상기 워크의 외주면을 엔드밀로 가공하는 것을 포함한다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 헬리컬 파일에 의한 가공은 이형을 형성하는 것을 포함하고, 상기 이형을 형성할 때의 상기 헬리컬 파일의 이송 속도는 상기 이형 이외의 부분을 가공할 때의 상기 헬리컬 파일의 이송 속도보다 작다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 편광판이 제공된다. 상기 편광판은 편광자와, 상기 편광자의 적어도 일방의 측에 배치된 보호층을 갖고, 외측 가장자리를 규정하는 서로 대향하는 한 쌍의 변 중 한 변에 있어서의 상기 편광자 끝면의 ISO 25178에 의한 면조도 Sdr(S)은 11% 이상이며, 또한 상기 Sdr(S)과 다른 한 변에 있어서의 상기 편광자 끝면의 면조도 Sdr(E)은 하기 관계를 만족한다:
Sdr(S)-Sdr(E)≤3%.
본 발명의 실시형태에 의하면, 헬리컬 파일을 사용해서 편광자 끝면을 가공함으로써, 히트 쇼크 시험과 같은 과혹한 환경하여도 크랙 발생이 억제된 편광판을 효율적으로 제조할 수 있다. 또한, 초반에 가공된 편광자 끝면의 Sdr과 종반에 가공된 편광자 끝면의 Sdr의 차를 작게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 편광판의 제조 방법에 있어서의 끝면 가공의 개략을 설명하는 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 의한 편광판의 제조 방법에 있어서의 끝면 가공에 사용될 수 있는 헬리컬 파일의 구조를 설명하기 위한 개략 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 의한 편광판의 제조 방법에 있어서의 끝면 가공에 사용될 수 있는 헬리컬 파일이 여유각을 갖지 않는 것을 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 도 2의 헬리컬 파일에 있어서의 파일부의 요철 깊이 및 피치를 설명하기 위한 요부 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 의한 편광판의 제조 방법에 있어서의 끝면 가공에 사용될 수 있는 나선날을 갖는 엔드밀의 구조를 설명하기 위한 개략도이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시형태에 있어서 헬리컬 파일에 의한 끝면 가공이 워크의 외주면의 일부에 행하여지는 경우의 가공 부분을 예시적으로 설명하는 개략 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태에 의한 제조 방법에 의해 얻어질 수 있는 편광판의 개략 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태에는 한정되지 않는다.
A. 편광판의 제조 방법
본 발명의 실시형태에 의한 편광판의 제조 방법은 편광판을 복수매 겹쳐서 워크를 형성하는 것; 및, 헬리컬 파일을 사용해서 상기 워크의 외주면을 가공하여, 상기 편광판의 편광자 끝면의 ISO 25178에 의한 면조도 Sdr을 11% 이상으로 하는 것;을 포함한다. 이하, 각 공정을 순서대로 설명한다.
A-1. 워크의 형성
먼저, 워크를 형성한다. 도 1은, 본 발명의 실시형태에 의한 편광판의 제조 방법에 있어서의 끝면 가공의 개략을 설명하는 개략 사시도이며, 본 도면에 워크(W)가 나타내어져 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 편광판을 복수매 겹친 워크(W)가 형성된다. 편광판은 워크 형성 시에, 대표적으로는 임의의 적절한 형상으로 절단되어 있다. 구체적으로는, 편광판은 직사각형 형상으로 절단되어 있어도 좋고, 직사각형 형상과 유사한 형상(예를 들면, 장변 중앙부에 평면으로 본 경우에 오목부가 되는 형상이 형성된 직사각형 형상)으로 절단되어 있어도 좋고, 목적에 따른 적절한 형상(예를 들면, 원형)으로 절단되어 있어도 좋다. 워크(W)는, 하나의 실시형태에 있어서는, 서로 대향하는 외주면(1a, 1b) 및 그들과 직교하는 외주면(1c, 1d)을 갖고 있다. 워크(W)는, 바람직하게는 클램프 수단(도시 생략)에 의해 상하로부터 클램프되어 있다. 워크의 총두께는, 예를 들면 10mm∼60mm이다. 편광판은, 워크가 이와 같은 총두께가 되도록 겹쳐진다. 워크를 구성하는 편광판의 매수는 편광판의 두께에 따라 변화할 수 있다. 편광판의 매수는, 예를 들면 50매∼300매이다. 클램프 수단(예를 들면, 지그)은 연질 재료로 구성되어도 좋고 경질 재료로 구성되어도 좋다. 연질 재료로 구성되는 경우, 그 경도(JIS A)는 바람직하게는 60°∼80°이다. 경도가 지나치게 높으면, 클램프 수단에 의한 압박 자국이 남는 경우가 있다. 경도가 지나치게 낮으면, 지그의 변형에 의해 위치 어긋남이 생겨, 절삭 정밀도가 불충분해지는 경우가 있다.
A-2. 끝면 가공
다음에, 소정의 면조도 Sdr(ISO 25178)이 얻어지도록, 워크(실질적으로는 편광판)의 외주면을 끝면 가공한다. 본 발명의 실시형태에 있어서는, 얻어지는 Sdr은 11% 이상이며, 바람직하게는 12% 이상이며, 보다 바람직하게는 13% 이상이며, 더욱 바람직하게는 14% 이상, 특히 바람직하게는 18% 이상이다. 얻어지는 Sdr의 상한은 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 100%, 80%, 60% 또는 40%일 수 있다. 끝면 가공은, 대표적으로는 헬리컬 파일 및 필요에 따라서 엔드밀을 사용해서 행하여진다. 헬리컬 파일을 사용해서 끝면 가공함으로써 상기 소망의 범위의 Sdr을 실현할 수 있고, 그 결과, 과혹한 환경하여도 크랙이 억제된 편광판을 실현할 수 있고, 또한 초반에 가공된 편광자 끝면의 Sdr과 종반에 가공된 편광자 끝면의 Sdr의 차를 작게 할 수 있다. 또한, 면조도 Sdr은 ISO 25178에 의한 계면의 전개 면적비이다. 면조도 Sdr은 평탄면을 100%로 했을 때의 표면적의 증가율이며, 예를 들면 레이저 현미경을 사용한 비접촉식(광프로브) 방법에 의해 측정될 수 있다. 이하, 끝면 가공에 사용될 수 있는 헬리컬 파일 및 엔드밀에 대해서 먼저 설명하고, 이어서 끝면 가공의 구체적인 순서에 대해서 설명한다.
A-2-1. 헬리컬 파일의 구성
헬리컬 파일(70)은, 대표적으로는 도 2에 나타내는 바와 같이, 나선날을 갖는 엔드밀에 다이아몬드 입자를 부착시켜서 구성되어 있다. 구체적으로는, 헬리컬 파일(70)은, 워크(W)의 적층 방향(연직 방향)으로 연장되는 회전축(71)과, 회전축(71)을 중심으로 해서 회전하는 본체의 최외경으로서 구성되는 절삭날(72)을 갖는다. 절삭날(72)에는 다이아몬드 입자가 부착되어, 파일부(73)가 형성되어 있다. 도시예에서는, 절삭날(72)은 회전축(71)을 따라 비틀린 최외경으로서 구성되어 있고, 우측 날 우측 나선을 나타내고 있다. 절삭날(72)은 날끝(72a)과, 경사면(72b)과, 여유면(72c)을 포함한다. 절삭날(72)의 날수는 목적에 따라서 적절히 설정될 수 있다. 도시예에 있어서의 절삭날은 3매의 구성이지만, 날수는 연속한 1매여도 좋고, 2매여도 좋고, 4매여도 좋고, 5매 이상이어도 좋다. 나선각(θ)은 바람직하게는 10°∼70°이며, 보다 바람직하게는 30°∼60°이다. 경사각은 바람직하게는 1°∼25°이며, 보다 바람직하게는 3°∼20°이며, 더욱 바람직하게는 3°∼10°이다. 본 발명의 실시형태에 있어서는, 헬리컬 파일(70)(실질적으로는, 절삭날(72))은, 바람직하게는 도 3에 나타내는 바와 같이, 여유각을 갖지 않는다. 즉, 날끝(72a)이 평탄면을 갖고 있어, 날끝(72a)과 워크의 피가공(절삭)면이 면으로 접하는 상태가 실현될 수 있다. 이러한 구성이면, 히트 쇼크 시험과 같은 과혹한 환경하여도 크랙 발생이 억제된 편광판을 실현할 수 있고, 또한 초반에 가공된 편광자 끝면의 Sdr과 종반에 가공된 편광자 끝면의 Sdr의 차를 작게 할 수 있다. 날끝(72a)의 평탄면의 폭 B는 바람직하게는 0.1mm 이상이며, 보다 바람직하게는 0.2mm∼1.4mm이며, 더욱 바람직하게는 0.4mm∼1.0mm이다. 상기 폭이 지나치게 작으면, 크랙 억제 효과가 불충분해지는 경우가 있다. 상기 폭이 지나치게 크면, 실질적으로는 로드 파일과 동등해지고, 초반에 가공된 편광자 끝면의 Sdr과 종반에 가공된 편광자 끝면의 Sdr의 차가 커지는 경우가 있다. 또한, 도 3은 보기 쉽게 하기 위한 모식도이며, 도 2의 헬리컬 파일에는 대응하고 있지 않다.
도 4는, 파일부(73)의 요철 형상을 설명하기 위한 요부 개략 단면도이다. 파일부(73)의 요철의 깊이 D는, 예를 들면 5㎛∼120㎛이다. 깊이 D의 하한은, 바람직하게는 8㎛ 이상이며, 보다 바람직하게는 15㎛ 이상이다. 깊이 D의 상한은, 바람직하게는 50㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 35㎛ 이하이다. 파일부(73)의 요철의 피치 P는, 예를 들면 5㎛∼250㎛이다. 피치 P의 하한은, 바람직하게는 10㎛ 이상이며, 보다 바람직하게는 25㎛ 이상이다. 피치 P의 상한은, 바람직하게는 100㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 60㎛ 이하이다. 헬리컬 파일(70)(실질적으로는 절삭날(72))의 직경(외경)은, 예를 들면 2mm∼12mm일 수 있다. 파일부(73)의 길이 L은, 예를 들면 10mm∼100mm일 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「헬리컬 파일의 직경」이란, 회전축(71)부터 날끝(72a)까지의 거리를 2배한 것을 말한다. 후술하는 「엔드밀의 직경」도 마찬가지이다. 파일부(73)의 면의 산술 평균 높이(Sa)는, 바람직하게는 1㎛∼15㎛이며, 보다 바람직하게는 3㎛∼10㎛이다. 파일부(73)의 면의 최대 높이(Sz)는, 바람직하게는 10㎛∼100㎛이며, 보다 바람직하게는 25㎛∼80㎛이다. 이들 면조도는 ISO 25178의 「비접촉식(광프로브)」평가 방법에 준해서 측정될 수 있다. 구체적으로는, 레이저 현미경(키엔스사제, 제품명「VK-X1000」)으로 측정될 수 있다. 또한, 다이아몬드 입자의 입경은 예를 들면 1㎛∼100㎛이다.
헬리컬 파일의 파일부의 번수는, 예를 들면 #100 이상일 수 있고, 바람직하게는 #200 이상이며, 보다 바람직하게는 #500 이상이다. 파일날의 번수는, 예를 들면 #3000 이하일 수 있고, 바람직하게는 #2500 이하이며, 보다 바람직하게는 #2200 이하이다. 헬리컬 파일은, 번수가 작으면(눈이 성기면) 용이하게 Sdr을 크게 할 수 있다. 한편, 번수가 크면(눈이 미세하면), 거의 자동적으로 소정값 이상의 Sdr을 실현할 수 있으므로, 다른 조건(예를 들면, 회전수)을 제어할 필요성이 작아진다. 용이하게 Sdr을 크게 할 수 있는 관점과 크랙이 생기기 어려운 관점에서, 파일날의 번수는 #500∼#2000의 범위가 바람직하다. 번수는 다이아몬드 입자의 크기 등에 의해 조정할 수 있다.
A-2-2. 엔드밀의 구성
헬리컬 파일에 추가해서 엔드밀을 끝면 가공에 사용하는 경우, 엔드밀은 절삭날에 다이아몬드 입자가 부착되어 있지 않은 것, 및 여유각을 갖는 것 이외는 헬리컬 파일과 마찬가지이다. 구체적으로는, 엔드밀(60)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 워크(W)의 적층 방향(연직 방향)으로 연장되는 회전축(61)과, 회전축(61)을 중심으로 해서 회전하는 본체의 최외경으로서 구성되는 절삭날(62)을 갖는다. 도시예에서는, 절삭날(62)은, 회전축(61)을 따라 비틀린 최외경으로서 구성되어 있고, 우측 날 우측 나선을 나타내고 있다. 절삭날(62)은 날끝(62a)과, 경사면(62b)과, 여유면(62c)을 포함한다. 절삭날(62)의 날수는 목적에 따라서 적절히 설정될 수 있다. 도시예에 있어서의 절삭날은 3매의 구성이지만, 날수는 연속한 1매여도 좋고, 2매여도 좋고, 4매여도 좋고, 5매 이상이어도 좋다. 엔드밀의 날각도(도시예에 있어서의 절삭날의 나선각 θ)는, 바람직하게는 10°∼70°이며, 보다 바람직하게는 30°∼60°이다. 경사각은, 바람직하게는 1°∼25°이며, 보다 바람직하게는 3°∼20°이며, 더욱 바람직하게는 3°∼10°이다. 절삭날의 여유면은, 바람직하게는 조면화 처리되어 있다. 조면화 처리로서는, 임의의 적절한 처리가 채용될 수 있다. 대표예로서는, 블라스트 처리를 들 수 있다. 여유면에 조면화 처리를 실시함으로써, 절삭날에의 점착제의 부착이 억제되고, 결과적으로 블록킹이 억제될 수 있다. 엔드밀의 직경(외경)은, 예를 들면 6mm 이상이며, 또한 예를 들면 6mm∼20mm이다. 엔드밀의 절삭날의 유효 길이는, 예를 들면 10mm∼60mm이다.
A-2-3. 끝면 가공의 구체적 순서
끝면 가공은, 대표적으로는 헬리컬 파일의 파일부를 워크(W)의 외주면에 접촉시키면서 헬리컬 파일과 워크를 상대적으로 이동시킴으로써 행하여진다. 헬리컬 파일만을 이동시켜도 좋고, 워크만을 이동시켜도 좋고, 헬리컬 파일과 워크 양쪽을 이동시켜도 좋다. 워크의 외주면에 접촉한 파일부가 회전함으로써 마찰이 행하여지고, 그 결과, 상기 외주면이 거칠어져 소정의 면조도 Sdr을 갖는 끝면이 형성될 수 있다. 이러한 끝면 가공에 의해, 편광판의 편광자 끝면의 ISO 25178에 의한 면조도 Sdr을 11% 이상으로 할 수 있다. 그 결과, 히트 쇼크 시험과 같은 과혹한 환경하여도 크랙 발생이 억제된 편광판을 실현할 수 있다. 헬리컬 파일의 회전수 S는, 예를 들면 800rpm∼20000rpm이며, 바람직하게는 4000rpm∼15000rpm이며, 보다 바람직하게는 5000rpm∼10000rpm이며, 더욱 바람직하게는 5000rpm∼8000rpm이다. 헬리컬 파일의 이송 속도 F는, 헬리컬 파일의 직경, 회전수, 소망의 면조도 Sdr에 따라서 변화할 수 있다. 헬리컬 파일의 이송 속도는, 예를 들면 200mm/분∼5000mm/분이며, 바람직하게는 300mm/분∼3000mm/분이며, 보다 바람직하게는 300mm/분∼1000mm/분이다. 회전수와 이송 속도의 비 S/F는, 예를 들면 10 이상이며, 바람직하게는 14 이상이며, 보다 바람직하게는 15 이상이며, 더욱 바람직하게는 16 이상이다. S/F가 이러한 범위이면, 히트 쇼크 시험과 같은 과혹한 환경하여도 크랙 발생이 더욱 억제된 편광판을 실현할 수 있다. S/F의 상한은, 예를 들면 35일 수 있다. S/F가 지나치게 크면, 절삭 시간이 길어지므로, 및/또는, 열이 가해지므로, 블록킹 및/또는 끝면 변색(옐로 밴드)이 발생하는 경우가 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 이형을 형성하는 경우에 이형을 형성할 때의 헬리컬 파일의 이송 속도를 이형 이외의 부분(실질적으로는 직선부)을 가공할 때의 헬리컬 파일의 이송 속도 이하로 하는 경우가 있는 바, 이러한 경우여도, S/F를 상기 범위로 함으로써 이형 가공부에 있어서 마찬가지의 효과가 얻어질 수 있다. 헬리컬 파일에 의한 끝면 가공은, 헬리컬 파일을 편측 고정 상태에서 행해도 좋고, 양측 고정 상태에서 행해도 좋다.
헬리컬 파일에 의한 가공은, 경사면(72b)측을 회전 방향 상류측으로 하는 「통상 가공」으로 행해도 좋고, 여유면(72c)측(날의 배면측)을 회전 방향 상류측으로 하는 「칼등 가공」으로 행해도 좋다. 「칼등 가공」이면, 여유각을 갖는 경우(날끝(72a)의 평탄면의 폭 B가 0인 경우: 여유각은 예를 들면 2°∼25°일 수 있다)여도 날끝(72a)과 워크의 피가공(절삭)면이 면으로 접하는 상태가 되므로, 여유각을 갖는 경우여도 충분한 크랙 억제 효과가 얻어질 수 있다. 「칼등 가공」은, 예를 들면 헬리컬 파일의 회전 방향을 반대로 하거나, 또는 헬리컬 파일의 회전 방향은 통상 가공의 경우와 동일하게 하고, 또한 장착을 통상 가공의 경우와 반대로 하는 등에 의해 실현할 수 있다.
헬리컬 파일에 의한 끝면 가공은, 워크의 외주면 전체 둘레에 행해도 좋고, 워크의 외주면의 일부에 행해도 좋다. 도 6(a) 및 도 6(b)는, 헬리컬 파일에 의한 끝면 가공이 워크의 외주면의 일부에 행하여지는 경우의 가공 부분을 예시적으로 설명하는 개략 평면도이다. 도시하는 바와 같이, 하나의 실시형태에 있어서는, 헬리컬 파일에 의한 끝면 가공은, 편광판에 포함되는 편광자의 흡수축 방향 A와 교차하는 방향의 워크(W)의 외주면에 대하여 행하여질 수 있다. 편광자의 흡수축 방향과 교차하는 방향의 워크의 외주면에 대하여 헬리컬 파일에 의한 끝면 가공을 행함으로써, 히트 쇼크 시험 등의 내구성 시험에 의해 편광자에 크랙이 생기는 문제를 억제하면서, 편광판의 가공 개시측과 종료측에서의 외관 변화(Sdr 변화)를 억제할 수 있다는 이점이 있다. 편광판의 가공 개시측과 종료측에서의 외관 변화(Sdr 변화)를 억제함으로써, 편광자 이외의 보호층의 변색이나 균열(특히, 환상 올레핀계 수지로 구성되는 보호층의 균열)을 억제할 수 있다. 예를 들면, 보호층이 필름 타입의 위상차판인 경우, 히트 쇼크 시험에서 위상차판에 크랙이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 헬리컬 파일에 의한 끝면 가공을 워크의 외주면의 일부에 행하는 경우, 워크의 외주면의 그 이외의 부분(대표적으로는, 흡수축 방향 A와 실질적으로 평행한 방향)에 대해서는, 예를 들면 엔드밀에 의한 끝면 가공이 행하여질 수 있다. 헬리컬 파일에 의한 끝면 가공과 엔드밀에 의한 끝면 가공을 조합함으로써, 편광판에 있어서의 보호층(특히, 환상 올레핀계 수지로 구성되는 보호층)의 균열을 억제할 수 있다. 예를 들면, 보호층이 필름 타입의 위상차판이며 편광자의 흡수축과 위상차판의 지상축이 교차(예를 들면 직교)하는 경우에 있어서, 워크의 외주면의 그 이외의 부분(대표적으로는, 흡수축 방향과 실질적으로 평행한 방향)을 엔드밀로 끝면 가공함으로써, 히트 쇼크 시험 등의 내구성 시험에 있어서 위상차판에 크랙이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
하나의 실시형태에 있어서는, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 헬리컬 파일에 의한 끝면 가공은 이형을 형성하는 것을 포함한다. 이형의 형상으로서는, 외주면(외측 가장자리)에 형성될 수 있는 임의의 적절한 형상을 들 수 있다. 구체예로서는, 코너부를 R 형상으로 모따기한 것, 평면으로 본 경우에 오목부가 되는 형상을 들 수 있다. 오목부의 대표예로서는, 배형에 근사한 형상, 배스튜브 형상에 근사한 R 형상, V자 노치, U자 노치를 들 수 있다. 이형을 형성하는 경우, 이형을 형성할 때의 헬리컬 파일의 이송 속도는 이형 이외의 부분(실질적으로는 직선부)을 가공할 때의 헬리컬 파일의 이송 속도 이하이다. 이송 속도를 이렇게 조정함으로써, 이형 부분의 크랙을 억제할 수 있다. 이형을 형성할 때의 헬리컬 파일의 이송 속도는, 상기 이송 속도의 예를 들면 10%∼100%이며, 바람직하게는 10%∼80%이며, 보다 바람직하게는 30%∼75%이며, 더욱 바람직하게는 45%∼65%이다. 구체적으로는, 이형을 형성할 때의 헬리컬 파일의 이송 속도는, 예를 들면 100mm/분∼3000mm/분이며, 바람직하게는 100mm/분∼1000mm/분이며, 보다 바람직하게는 300mm/분∼700mm/분이다.
헬리컬 파일에 의한 끝면 가공과 엔드밀에 의한 끝면 가공을 조합하는 경우, 엔드밀에 의한 끝면 가공은, 대표적으로는 엔드밀의 절삭날을 워크(W)의 외주면에 접촉시키면서 엔드밀과 워크를 상대적으로 이동시킴으로써 행하여진다. 엔드밀만을 이동시켜도 좋고, 워크만을 이동시켜도 좋고, 엔드밀과 워크 양쪽을 이동시켜도 좋다. 워크의 외주면에 접촉한 엔드밀이 회전함으로써 절삭이 행하여지고, 그 결과, 상기 외주면이 거칠어져서 소정의 면조도 Sdr을 갖는 끝면이 형성될 수 있다. 엔드밀에 의한 끝면 가공은, 대표적으로는, 고회전수 또한 저이송 속도로 행하여진다. 엔드밀의 회전수는, 예를 들면 25000rpm 이상이다. 큰 직경(예를 들면, 상기와 같은 6mm 이상)을 갖는 엔드밀을 고회전수로 회전시켜서 절삭함으로써, 소정의 면조도 Sdr을 갖는 끝면이 형성될 수 있다. 엔드밀의 이송 속도는 엔드밀의 직경, 회전수, 소망의 면조도 Sdr에 따라서 변화할 수 있다. 엔드밀의 이송 속도는, 예를 들면 300mm/분∼1000mm/분일 수 있다. 엔드밀에 의한 끝면 가공은, 엔드밀을 편측 고정 상태에서 행해도 좋고, 양측 고정 상태에서 행해도 좋다.
헬리컬 파일(및 필요에 따라서 엔드밀)에 의한 끝면 가공 전에, 조가공(粗加工)이 행하여져도 좋다. 조가공은, 대표적으로는 엔드밀을 사용해서 행하여질 수 있다. 조가공의 조건은, 엔드밀에 의한 끝면 가공에 관해서 위에서 설명한 바와 같다. 조가공은, 대표적으로는, 워크의 외주면 전체 둘레에 행하여질 수 있다. 조가공이 행하여지는 경우에는, 상기 엔드밀에 의한 끝면 가공은 생략될 수 있다.
하나의 실시형태에 있어서는, 워크를 구성하는 편광판은, 일방의 측에 표면 보호 필름이 박리 가능하게 가착되고, 다른 일방의 측에 점착제층이 배치되고, 상기 점착제층에 세퍼레이터가 박리 가능하게 가착된 상태로 되어 있다. 이 경우, 바람직하게는, 헬리컬 파일(및 사용되는 경우는 엔드밀)의 절삭 부스러기의 배출 방향으로 표면 보호 필름이 위치하도록 해서 편광판이 겹쳐져, 워크가 형성될 수 있다. 즉, 헬리컬 파일(및 사용되는 경우는 엔드밀)이 우측 날 우측 나선 및 좌측 날 좌측 나선인 경우에는, 표면 보호 필름이 상측에 위치하도록 해서 편광판이 겹쳐져, 워크가 형성될 수 있고; 헬리컬 파일(및 사용되는 경우는 엔드밀)이 우측 날 좌측 나선 및 좌측 날 우측 나선인 경우에는, 표면 보호 필름이 하측에 위치하도록 해서 편광판이 겹쳐져, 워크가 형성될 수 있다. 이러한 구성이면, 표면 보호 필름의 들뜸을 억제할 수 있다. 그 결과, 우수한 외관 품위를 유지할 수 있다. 또한, 우측 날이란, 상측(생크측)으로부터 볼 때 시계 방향으로 회전했을 때에 절삭 가능한 구성을 말하고; 좌측 날이란, 상측(생크측)으로부터 볼 때 반시계 방향으로 회전했을 때에 절삭 가능한 구성을 말한다. 또한, 우측 나선이란, 날끝이 측방으로 볼 때 우측으로 비스듬하게 상 방향으로 연장되는 구성을 말하고; 좌측 나선이란, 날끝이 측방으로 볼 때 좌측으로 비스듬하게 상 방향으로 연장되는 구성을 말한다. 우측 날 우측 나선 및 좌측 날 좌측 나선은, 절삭 부스러기의 배출 방향이 상방이며; 우측 날 좌측 나선 및 좌측 날 우측 나선은, 절삭 부스러기의 배출 방향이 하방이다.
본 발명의 실시형태에 있어서는, 헬리컬 파일에 의한 끝면 가공을 행함으로써, 로드 파일에 의한 끝면 가공에 비하여, 초반에 가공된 편광자 끝면의 Sdr(S)과 종반에 가공된 편광자 끝면의 Sdr(E)의 차를 작게 할 수 있다. 헬리컬 파일은, 로드 파일에 비해서 가공 종반의 막힘이 현저하게 억제되기 때문이라고 추정된다. 차 「Sdr(S)-Sdr(E)」은, 대표적으로는 3% 이하이며, 바람직하게는 2% 이하이며, 보다 바람직하게는 1% 이하이며, 더욱 바람직하게는 제로이다. 예를 들면 도 6(a) 및 도 6(b)에 나타내는 예에 있어서는, Sdr(S)은 편광판의 외측 가장자리를 규정하는 서로 대향하는 한 쌍의 변 중 가공 개시 지점 「S」를 포함하는 한 변에 있어서의 편광자 끝면의 면조도이며; Sdr(S)은 편광판의 외측 가장자리를 규정하는 서로 대향하는 한 쌍의 변 중 가공 종료 지점 「E」를 포함하는 한 변에 있어서의 편광자 끝면의 면조도이다. 끝면 가공을 외주면 전체에 행하는 경우에는, 가공 개시 지점 「S」를 포함하는 한 변에 있어서의 편광자 끝면의 면조도를 Sdr(S)로 하고, 가공 개시 지점 「S」를 포함하는 한 변에 대향하는 한 변에 있어서의 편광자 끝면의 면조도를 Sdr(E)로 할 수 있다. 또한, 헬리컬 파일에 의한 끝면 가공에 의하면, 편광자 끝면의 Sdr은 외주(외측 가장자리) 전체에 걸쳐서 실질적으로 동일해진다.
B. 편광판
B-1. 편광판의 전체 구성
본 발명의 실시형태는, 상기 A항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 편광판도 포함한다. 도 7은, 본 발명의 실시형태에 의한 제조 방법에 의해 얻어질 수 있는 편광판의 개략 단면도이다. 도시예의 편광판(100)은, 편광자(10)과, 편광자(10)의 일방의 측(도시예에서는 화상 표시 패널과 반대측)에 배치된 보호층(외측 보호층)(20)을 갖는다. 목적에 따라서, 편광자(10)의 보호층(20)과 반대측에 다른 보호층(내측 보호층: 도시 생략)이 형성되어도 좋다. 또한, 목적에 따라서, 내측 보호층만이 형성되어도 좋다. 실용적으로는, 편광판(100)에는 보호층(20)과 반대측의 최외층으로서 점착제층(도시 생략)이 형성되고, 화상 표시 패널에 접합 가능하게 되어 있다. 편광판은, 화상 표시 장치의 시인측 편광판으로서 사용되어도 좋고, 배면측 편광판으로서 사용되어도 좋다.
본 발명의 실시형태에 있어서는, 상기 A-2항에서 설명한 바와 같이, 편광자(10) 끝면의 면조도 Sdr은 11% 이상이며, 바람직하게는 12% 이상이며, 보다 바람직하게는 13% 이상이며, 더욱 바람직하게는 14% 이상이다. Sdr의 상한은, 상기와 같이 예를 들면 40%일 수 있다. 면조도 Sdr이 이러한 범위이면, 히트 쇼크 시험과 같은 과혹한 환경하(대표적으로는, 온도 변화가 극심한 환경하)여도 크랙 발생이 억제된 편광판을 얻을 수 있다. 본 발명의 실시형태에 있어서는, 추가로 편광판의 외측 가장자리를 규정하는 서로 대향하는 한 쌍의 변 중 한 변에 있어서의 편광자 끝면의 Sdr(S)과 다른 한 변에 있어서의 편광자 끝면의 면조도 Sdr(E)은, 대표적으로는 하기의 관계를 만족한다.
Sdr(S)-Sdr(E)≤3%
즉, 상기 A-2-3항에서 설명한 바와 같이, 헬리컬 파일에 의한 끝면 가공을 행함으로써, 초반에 가공된 편광자 끝면의 Sdr(S)과 종반에 가공된 편광자 끝면의 Sdr(E)의 차를 작게 할 수 있다. 차 「Sdr(S)-Sdr(E)」은, 바람직하게는 2% 이하이며, 보다 바람직하게는 1% 이하이며, 더욱 바람직하게는 제로이다.
편광판은, 하나의 실시형태에 있어서는, 편광자 끝면 근방에 편광 해소 영역이 형성되어 있다. 편광 해소 영역은, 편광자 끝면부터 면 방향 내방으로, 바람직하게는 8㎛∼500㎛까지의 위치에 형성되어 있다. 편광 해소 영역은, 편광자 끝면부터 면 방향 내방으로, 보다 바람직하게는 35㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 50㎛ 이상, 특히 바람직하게는 70㎛ 이상의 위치까지 형성되어 있다. 한편, 편광 해소 영역은, 편광자 끝면부터 면 방향 내방으로, 보다 바람직하게는 400㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 250㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 110㎛ 이하의 위치까지 형성되어 있다. 편광자 끝면부터 면 방향 내방의 8㎛ 이상(보다 바람직하게는 35㎛ 이상)의 위치까지 편광 해소 영역을 형성함으로써, 과혹한 환경하에 있어서의 편광자의 크랙을 더욱 억제할 수 있다. 한편, 편광 해소 영역이 형성되는 위치가 편광자 끝면부터 면 방향 내방 500㎛까지이면, 편광판을 화상 표시 장치에 적용한 경우에 표시 특성에 실질적인 악영향을 주지 않는다. 이러한 편광 해소 영역이 형성되는 것에 의한 효과는, 상기 소정의 면조도 Sdr을 실현하기 위해서 편광자 끝면을 거칠게 한 결과 얻어진 지견이며, 예기치 못한 우수한 효과이다.
편광판은, 예를 들면 -40℃에서 30분간 유지한 후 85℃에서 30분간 유지하는 것을 100사이클 반복하는 히트 쇼크 시험에 있어서 발생하는 크랙의 평균 길이가, 바람직하게는 400㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 300㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 200㎛ 이하이며, 특히 바람직하게는 150㎛ 이하이다. 상기 크랙의 평균 길이는 작을수록 바람직하고, 예를 들면 제로일 수 있다. 말할 필요도 없이 크랙 자체가 발생하지 않는 것이 바람직하지만, 만일 크랙이 발생한 경우, 짧은 크랙이 다수발생하는 것보다 소정 길이 이상의 크랙이 소정 비율 발생하는 쪽이 편광판 전체의 균열, 깨짐 등에 이르는 경우가 많다. 이론적으로는 명확하지 않지만, 본 발명의 실시형태에 의하면, 편광자 끝면의 면조도 Sdr을 소정값 이상으로 함으로써, 크랙 자체의 발생을 억제하고, 만일 크랙이 발생한 경우여도 소정 길이 이상의 크랙의 비율을 작게 해서 평균 길이를 상기 범위로 할 수 있다. 그 결과, 편광판 전체의 균열, 깨짐 등을 억제할 수 있다.
편광판은, 장변의 길이가 바람직하게는 200mm 이상이며, 보다 바람직하게는 250mm 이상이다. 장변의 길이의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 2000mm 이하이며, 또한 예를 들면 1500mm 이하이며, 또한 예를 들면 1000mm 이하이다. 본 명세서에 있어서 「편광판의 장변」이란, 편광판이 직사각형인 경우에는 문자 그대로 장변을 의미하고, 예를 들면 타원형인 경우에는 장경을 의미하고, 부정 형상(예를 들면, 자동차의 미터 패널에 대응한 형상)인 경우에는 최장 부분의 길이를 의미한다. 편광판이 직사각형인 경우, 단변의 길이는 바람직하게는 50mm 이상이며, 보다 바람직하게는 100mm 이상이다. 단변의 길이의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 1500mm 이하이며, 또한 예를 들면 1000mm 이하이며, 또한 예를 들면 500mm 이하이다. 본 발명자들은, 소정 사이즈 이상의 편광판에 있어서 히트 쇼크 시험 시에 크랙이 발생하기 쉬운 것을 발견하고, 본 발명의 실시형태의 구성에 의해 상기 과제를 해결했다.
하나의 실시형태에 있어서는, 편광판은, 상기 A-2-3항에서 설명한 바와 같이(도 6(a) 및 도 6(b)에 나타내는 바와 같이), 직사각형 이외의 이형을 갖는다. 이형의 형상으로서는, 상기와 같이, 외주면(외측 가장자리)에 형성될 수 있는 임의의 적절한 형상(예를 들면, 모따기 형상, 평면으로 본 경우에 오목부가 되는 형상)을 들 수 있다. 편광판에 있어서, 이러한 이형(이형 가공부)에는 크랙이 발생하기 쉬운 바, 본 발명의 실시형태에 의하면 그러한 크랙을 억제할 수 있다. 편광판은, 헬리컬 파일에 의한 끝면 가공으로 외주면(외측 가장자리)에 형성된 이형에 추가해서, 임의의 적절한 위치에 예를 들면 관통 구멍을 갖고 있어도 좋다.
편광판은, 상기와 같이, 히트 쇼크 시험과 같은 과혹한 환경하(대표적으로는, 온도 변화가 극심한 환경하)여도 크랙 발생이 억제되고 있다. 따라서, 편광판은, 과혹한 환경에 놓이기 쉬운 차재 용도의 화상 표시 장치에 바람직하게 사용될 수 있다. 또한, 위의 기재는, 편광판이 차재 용도 이외의 용도에 사용되는 것에 지장을 주는 것이 아닌 것이 명확하다.
B-2. 편광자
편광자는, 대표적으로는, 이색성(二色性) 물질을 포함하는 PVA계 수지 필름으로 구성되어 있다. 예를 들면, 편광자를 형성하는 수지 필름은, 단층의 수지 필름이어도 좋고, 2층 이상의 적층체여도 좋다.
단층의 수지 필름으로 구성되는 편광자의 구체예로서는, 폴리비닐알코올(PVA)계 필름, 부분 포르말화 PVA계 필름, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 이색성 염료 등의 이색성 물질에 의한 염색 처리 및 연신 처리가 실시된 것, PVA의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 광학 특성이 우수한 점에서, PVA계 필름을 요오드로 염색하고 1축 연신해서 얻어진 편광자가 사용된다.
상기 요오드에 의한 염색은, 예를 들면 PVA계 필름을 요오드 수용액에 침지 함으로써 행하여진다. 상기 1축 연신의 연신 배율은, 바람직하게는 3∼7배이다. 연신은, 염색 처리 후에 행해도 좋고, 염색하면서 행해도 좋다. 또한, 연신하고 나서 염색해도 좋다. 필요에 따라서, PVA계 필름에 팽윤 처리, 가교 처리, 세정 처리, 건조 처리 등이 실시된다. 예를 들면, 염색 전에 PVA계 필름을 물에 침지해서 수세 함으로써, PVA계 필름 표면의 오염이나 블록킹 방지제를 세정할 수 있을 뿐만 아니라, PVA계 필름을 팽윤시켜서 염색 불균일 등을 방지할 수 있다.
적층체를 사용해서 얻어지는 편광자의 구체예로서는, 수지 기재와 상기 수지 기재에 적층된 PVA계 수지층(PVA계 수지 필름)의 적층체, 또는 수지 기재와 상기 수지 기재에 도포 형성된 PVA계 수지층의 적층체를 사용해서 얻어지는 편광자를 들 수 있다. 수지 기재와 상기 수지 기재에 도포 형성된 PVA계 수지층의 적층체를 사용해서 얻어지는 편광자는, 예를 들면 PVA계 수지 용액을 수지 기재에 도포하고, 건조시켜서 수지 기재 상에 PVA계 수지층을 형성하여, 수지 기재와 PVA계 수지층의 적층체를 얻는 것; 상기 적층체를 연신 및 염색해서 PVA계 수지층을 편광자로 하는 것;에 의해 제작될 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, 바람직하게는 수지 기재의 편측에 할로겐화물과 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 폴리비닐알코올계 수지층을 형성한다. 연신은, 대표적으로는 적층체를 붕산 수용액 중에 침지시켜서 연신하는 것을 포함한다. 또한, 연신은, 필요에 따라서, 붕산 수용액 중에서의 연신 전에 적층체를 고온(예를 들면, 95℃ 이상)에서 공중 연신하는 것을 더 포함할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 바람직하게는, 적층체는, 길이 방향으로 반송하면서 가열함으로써 폭 방향으로 2% 이상 수축시키는 건조 수축 처리에 제공된다. 대표적으로는, 본 실시형태의 제조 방법은, 적층체에, 공중 보조 연신 처리와 염색 처리와 수중 연신 처리와 건조 수축 처리를 이 순서로 실시하는 것을 포함한다. 보조 연신을 도입함으로써, 열가소성 수지 상에 PVA를 도포하는 경우여도, PVA의 결정성을 높이는 것이 가능해지고, 높은 광학 특성을 달성하는 것이 가능해진다. 또한, 동시에 PVA의 배향성을 사전에 높임으로써, 후의 염색 공정이나 연신 공정에서 물에 침지되었을 때에, PVA의 배향성 저하나 용해 등의 문제를 방지할 수 있어, 높은 광학 특성을 달성하는 것이 가능해진다. 또한, PVA계 수지층을 액체에 침지한 경우에 있어서, PVA계 수지층이 할로겐화물을 포함하지 않는 경우에 비하여, 폴리비닐알코올 분자의 배향의 흐트러짐, 및 배향성의 저하가 억제될 수 있다. 이것에 의해, 염색 처리 및 수중 연신 처리 등, 적층체를 액체에 침지해서 행하는 처리 공정을 거쳐 얻어지는 편광자의 광학 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 건조 수축 처리에 의해 적층체를 폭 방향으로 수축시킴으로써, 광학 특성을 향상시킬 수 있다. 얻어진 수지 기재/편광자의 적층체는 그대로 사용해도 좋고(즉, 수지 기재를 편광자의 보호층으로 해도 좋고), 수지 기재/편광자의 적층체로부터 수지 기재를 박리하고, 상기 박리면에 목적에 따른 임의의 적절한 보호층을 적층해서 사용해도 좋다. 이러한 편광자의 제조 방법의 상세한 것은, 예를 들면 일본 특허공개 2012-73580호 공보, 일본 특허 제6470455호에 기재되어 있다. 이들 공보는, 그 전체 기재가 본 명세서에 참고로서 원용된다.
편광자의 두께는, 바람직하게는 20㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 1㎛∼15㎛이며, 더욱 바람직하게는 3㎛∼12㎛이며, 특히 바람직하게는 3㎛∼10㎛이다. 편광자의 두께가 이러한 범위이면, 가열 시의 컬을 양호하게 억제할 수 있고, 및 양호한 가열 시의 외관 내구성이 얻어진다.
편광자는, 바람직하게는 파장 380nm∼780nm 중 어느 파장에서 흡수 이색성을 나타낸다. 편광자의 단체 투과율은, 바람직하게는 41.5%∼46.0%이며, 보다 바람직하게는 43.0%∼46.0%이며, 더욱 바람직하게는 44.5%∼46.0%이다. 편광자의 편광도는, 바람직하게는 97.0% 이상이며, 보다 바람직하게는 99.0% 이상이며, 더욱 바람직하게는 99.9% 이상이다.
B-3. 보호층
외측 보호층(20) 및 내측 보호층(존재하는 경우)은, 각각 편광자의 보호층으로서 사용할 수 있는 임의의 적절한 필름으로 형성된다. 상기 필름의 주성분이 되는 재료의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 셀룰로오스계 수지나, 폴리에스테르계, 폴리비닐알코올계, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리스티렌계, 환상 올레핀계(예를 들면, 폴리노르보르넨계), 폴리올레핀계, (메타)아크릴계, 아세테이트계 등의 투명 수지 등을 들 수 있다. 또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, (메타)아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화형 수지 또는 자외선 경화형 수지 등도 들 수 있다. 이 외에도, 예를 들면 실록산계 폴리머 등의 유리질계 폴리머도 들 수 있다. 또한, 일본 특허공개 2001-343529호 공보(WO01/37007)에 기재된 폴리머 필름도 사용할 수 있다. 이 필름의 재료로서는, 예를 들면 측쇄에 치환 또는 비치환의 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, 측쇄에 치환 또는 비치환의 페닐기 및 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 사용할 수 있고, 예를 들면 이소부텐과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 갖는 수지 조성물을 들 수 있다. 상기 폴리머 필름은, 예를 들면 상기 수지 조성물의 압출 성형물일 수 있다. 보호층은, 바람직하게는 TAC, 환상 올레핀계 수지 또는 (메타)아크릴계 수지의 필름으로 구성된다.
편광판이 시인측 편광판으로서 사용되는 경우, 외측 보호층에는, 필요에 따라서 하드 코트 처리, 반사 방지 처리, 스티킹 방지 처리, 안티글레어 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 좋다. 또한/또는, 외측 보호층에는, 필요에 따라서 편광 선글라스를 통해서 시인하는 경우의 시인성을 개선하는 처리(대표적으로는, (타)원평광 기능을 부여하는 것, 초고위상차를 부여하는 것)가 실시되어 있어도 좋다. 이러한 처리를 실시함으로써, 편광 선글라스 등의 편광 렌즈를 통해서 표시 화면을 시인한 경우여도 우수한 시인성을 실현할 수 있다. 따라서, 편광판 및 위상차층 부착 편광판은, 옥외에서 사용될 수 있는 화상 표시 장치에도 바람직하게 적용될 수 있다.
외측 보호층의 두께는, 바람직하게는 10㎛∼50㎛, 보다 바람직하게는 15㎛∼35㎛이다. 또한, 표면 처리가 실시되어 있는 경우, 외측 보호층의 두께는 표면 처리층의 두께를 포함시킨 두께이다.
내측 보호층(존재하는 경우)은, 하나의 실시형태에 있어서는, 광학적으로 등방성인 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서 「광학적으로 등방성이다」란, 면내 위상차 Re(550)가 0nm∼10nm이며, 두께 방향의 위상차 Rth(550)가 -10nm∼+10nm인 것을 말한다. 다른 보호층의 두께는, 바람직하게는 5㎛∼80㎛, 보다 바람직하게는 10㎛∼40㎛, 더욱 바람직하게는 10㎛∼30㎛이다. 본 발명의 실시형태에 있어서는, 내측 보호층은 바람직하게는 생략될 수 있다.
C. 위상차층 부착 편광판
편광판에는 위상차층이 일체화되어, 위상차층 부착 편광판이 구성될 수 있다. 위상차층 부착 편광판에 있어서 형성되는 위상차층의 수, 광학적 특성(예를 들면, 굴절률 특성, 면내 위상차, Nz 계수, 광탄성 계수), 조합, 배치 위치 등은 목적에 따라서 적절히 설정될 수 있다. 예를 들면, 위상차층 부착 편광판은, 편광판측으로부터 순서대로 제 1 위상차층 및 제 2 위상차층을 포함하고 있어도 좋다. 제 1 위상차층은, 예를 들면 굴절률 특성이 nx>ny>nz인 관계를 나타내는 소위 네거티브 B 플레이트일 수 있고; 제 2 위상차층은, 예를 들면 굴절률 특성이 nz>nx>ny인 관계를 나타내는 소위 포지티브 B 플레이트일 수 있다. 이 경우, 제 1 위상차층은 편광자의 내측 보호층을 겸해도 좋다.
위상차층 부착 편광판은 기타 광학 기능층을 더 포함하고 있어도 좋다. 위상차층 부착 편광판에 형성될 수 있는 광학 기능층의 종류, 특성, 수, 조합, 배치 위치 등은 목적에 따라서 적절히 설정될 수 있다. 예를 들면, 위상차층 부착 편광판은 도전층 또는 도전층 부착 등방성 기재를 더 갖고 있어도 좋다. 도전층 또는 도전층 부착 등방성 기재가 형성되는 경우, 위상차층 부착 편광판은 화상 표시 패널과 편광판 사이에 터치 센서가 장착된, 소위 이너 터치 패널형 입력 표시 장치에 적용될 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 각 특성의 측정 방법은 이하와 같다. 또한, 특별히 명기하지 않는 한, 실시예 및 비교예에 있어서의 「부」 및 「%」는 중량 기준이다.
(1) 두께
10㎛ 이하의 두께는 간섭 막두께계(오츠카 덴시사제, 제품명「MCPD-3000」)를 사용해서 측정했다. 10㎛를 초과하는 두께는 디지털 마이크로미터(안리츠사제, 제품명「KC-351C」)를 사용해서 측정했다.
(2) 면조도 Sdr
ISO 25178의 「비접촉식(광프로브)」평가 방법에 준해서 측정했다. 구체적으로는, 실시예, 및 비교예에서 얻어진 위상차층 부착 편광판에 있어서의 편광자의 끝면의 면조도를, 레이저 현미경(Olympus사제, 제품명「LEXT OLS 4000」)을 사용해서 측정했다. 평탄면을 100%로 했을 때의 표면적의 증가율(%)로서 면조도 Sdr을 산출했다. 면조도는, 가공 개시 지점 근방, 오목부의 직선부의 중앙부, 및 가공 종료 지점 근방의 3점에 대해서 측정했다. 가공 개시 지점 근방의 편광자 끝면의 면조도를 Sdr(S)로 하고, 가공 종료 지점 근방의 편광자 끝면의 면조도를 Sdr(E)로 했다. 또한, 오목부의 직선부의 중앙부의 편광자 끝면의 면조도를 「오목부 중앙의 Sdr」로 했다.
(3) 크랙
실시예 및 비교예에서 얻어진 위상차층 부착 편광판을, 아크릴계 점착제층을 개재해서 유리판(두께 1.1mm)에 부착하고, 시험 샘플로 했다. 이 시험 샘플을 -40℃에서 30분간 유지한 후 85℃에서 30분간 유지하는 것을 400사이클 반복하는 히트 쇼크 시험에 제공하고, 100사이클마다의 크랙의 발생 상태를 광학현미경(배율 5배)에 의해 관찰하고, 이하의 기준으로 평가했다.
○(양호): 크랙이 발생하지 않거나, 또는 최대 크랙이 500㎛ 미만
△(허용 가능): 최대가 500㎛ 이상인 크랙이 약간 발생했지만, 크랙은 거의 발생하지 않음
×(불량): 최대가 500㎛ 이상인 크랙이 다수 발생
(4) 광택도
실시예 및 비교예에서 얻어진 위상차층 부착 편광판에 대해서, 워크로서 적층한 상태인 채로, 글로스 체커(사토테크사제 품번 「MJ-GM26」)를 사용해서 광택도를 측정했다.
[실시예 1]
1. 편광자의 제작
두께 45㎛의 폴리비닐알코올 필름을, 속도비가 상이한 롤 사이에 있어서, 30℃, 0.3% 농도의 요오드 용액 중에서 1분간 염색하면서, 3배까지 연신했다. 그 후, 60℃, 4% 농도의 붕산, 10% 농도의 요오드화칼륨을 포함하는 수용액 중에 0.5분간 침지하면서 총연신 배율이 6배까지 연신했다. 이어서, 30℃, 1.5% 농도의 요오드화칼륨을 포함하는 수용액 중에 10초간 침지함으로써 세정한 후, 50℃에서 4분간 건조를 행하여, 두께 18㎛의 편광자를 얻었다.
2. 위상차층 부착 편광판의 제작
상기에서 얻어진 편광자의 일방의 면에 HC-TAC 필름(두께 49㎛)을 폴리비닐알코올계 접착제에 의해 접합했다. 또한, HC-TAC 필름은 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름(두께 40㎛)에 하드 코트(HC)층(두께 9㎛)이 형성된 필름이며, TAC 필름이 편광자측이 되도록 해서 접합했다. 또한, 편광자의 다른 일방의 면에 제 1 위상차층으로서 환상 올레핀계 필름(굴절률 특성: nx>ny>nz, 면내 위상차: 116nm), 및 제 2 위상차층으로서 변성 폴리에틸렌 필름(굴절률 특성: nz>nx>ny, 면내 위상차: 35nm)을 순차 접합했다. 접합에는 자외선 경화형 접착제를 사용했다. 또한, 제 1 위상차층의 지상축이 편광자의 흡수축에 대하여 0°, 제 2 위상차층의 지상축이 편광자의 흡수축에 대하여 90°의 각도를 이루도록 해서 접합했다. 이렇게 하여, 위상차층 부착 편광판을 얻었다. 또한, 제 2 위상차층의 외측에 점착제층을 형성하고, 상기 점착제층 표면에 세퍼레이터를 가착했다. 또한, HC층 표면에 표면 보호 필름을 가착했다.
3. 끝면 가공
상기에서 얻어진 위상차층 부착 편광판을, 장변의 중앙부에 50mm×50mm의 도 6(a)에 나타내는 바와 같은 오목부를 갖는 300mm×120mm의 사이즈로 잘라냈다. 이때, 편광자의 흡수축 방향이 단변 방향이 되도록 잘라냈다. 잘라낸 위상차층 부착 편광판을 적층해서 워크(두께 15mm 이상)를 형성하고, 상기 워크의 외주 끝면 전체를 엔드밀에 의해 조가공했다. 엔드밀의 직경은 6mm, 회전수는 25000rpm, 이송 속도는 1500mm/분이었다. 또한, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이 해서, 편광자의 흡수축 방향과 교차하는 방향으로 헬리컬 파일에 의한 끝면 가공을 행했다. 헬리컬 파일의 직경은 6mm, 날수는 4매, 나선각은 45°, 경사각은 5°, 여유각은 없고, 날끝의 평탄면의 폭은 0.6mm이고, 가공은 통상 가공이었다. 헬리컬 파일의 파일부의 번수는 #1000이었다. 직선부의 가공 조건은, 회전수 S가 8000rpm, 이송 속도가 3000mm/분이며, 오목부의 가공 조건은, 회전수 S가 8000rpm, 이송 속도가 3000mm/분이었다. 끝면 가공한 위상차층 부착 편광판을 상기 (2)∼(4)의 평가에 제공했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 2∼23]
헬리컬 파일의 여유각의 유무 및 날끝의 평단부(平端部)의 폭, 헬리컬 파일의 파일부의 번수, 헬리컬 파일의 회전수 및 이송 속도, 및 가공 양식(통상 가공 또는 칼등 가공)을 표 1에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 위상차층 부착 편광판의 끝면을 절삭 가공했다. 끝면 가공한 위상차층 부착 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 1]
헬리컬 파일 대신에 로드 파일(번수 #1000)을 사용한 것, 및 로드 파일의 회전수 및 이송 속도를 표 1에 나타내는 바와 같이 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 위상차층 부착 편광판의 끝면을 절삭 가공했다. 끝면 가공한 위상차층 부착 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
또한, 표 중의 「←」는, 좌측의 난과 동일한 값인 것을 나타내고, 「↓」는 상측의 난과 동일한 것을 나타내고 있다.
[실시예 24]
실시예 1과 마찬가지로 하여, 표면 보호 필름(SPV) 및 세퍼레이터가 가착된 위상차층 부착 편광판을 제작했다. 이 위상차층 부착 편광판을, SPV가 상측이 되도록 적층해서 워크를 형성했다. 이하의 순서는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 위상차층 부착 편광판의 끝면을 절삭 가공했다. 끝면 가공한 위상차층 부착 편광판에 있어서의 SPV 및 세퍼레이터의 들뜸을 확인했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[실시예 25]
실시예 9과 마찬가지로 하여, 표면 보호 필름(SPV) 및 세퍼레이터가 가착된 위상차층 부착 편광판을 제작했다. 이 위상차층 부착 편광판을, SPV가 상측이 되도록 적층해서 워크를 형성했다. 이하의 순서는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 위상차층 부착 편광판의 끝면을 절삭 가공했다. 끝면 가공한 위상차층 부착 편광판에 있어서의 SPV 및 세퍼레이터의 들뜸을 확인했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[참고예 1]
세퍼레이터가 상측이 되도록 해서 워크를 형성한 것 이외는 실시예 24와 마찬가지로 하여, 위상차층 부착 편광판의 끝면을 절삭 가공했다. 끝면 가공한 위상차층 부착 편광판에 있어서의 SPV 및 세퍼레이터의 들뜸을 확인했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[참고예 2]
세퍼레이터가 상측이 되도록 해서 워크를 형성한 것 이외는 실시예 25와 마찬가지로 하여, 위상차층 부착 편광판의 끝면을 절삭 가공했다. 끝면 가공한 위상차층 부착 편광판에 있어서의 SPV 및 세퍼레이터의 들뜸을 확인했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
표 1로부터 명확한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 히트 쇼크 시험 후의 크랙이 허용 가능하게 억제되어 있다. 또한, 비교예에 비하여, 초반에 가공된 편광자 끝면의 Sdr(S)과 종반에 가공된 편광자 끝면의 Sdr(E)의 차가 작아져 있다. 비교예는, 상기 차가 커지는 것에 의해, Sdr(E)이 본 발명의 실시형태의 요건을 충족시키지 않게 되는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 11, 18 및 23으로부터, 칼등 가공을 행함으로써, 헬리컬 파일이 여유각을 갖고 있어도 크랙을 양호하게 억제할 수 있는 것을 알 수 있다. 표 2로부터 명확한 바와 같이, SPV를 상측으로 해서 절삭 가공을 행함으로써, 들뜸이 억제되는 것을 알 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명의 실시형태에 의한 편광판은, 화상 표시 장치에 사용되고, 특히 과혹한 환경에 놓이기 쉬운 차재 용도의 화상 표시 장치에 바람직하게 사용될 수 있다.
W: 워크
10: 편광자
20: 보호층
60: 엔드밀
70: 헬리컬 파일
100: 편광판

Claims (9)

  1. 편광판을 복수매 겹쳐서 워크를 형성하는 것, 및,
    헬리컬 파일을 사용해서 상기 워크의 외주면을 가공하여, 상기 편광판의 편광자 끝면의 ISO 25178에 의한 면조도 Sdr을 11% 이상으로 하는 것을 포함하는 편광판의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 헬리컬 파일의 회전수를 S(rpm), 이송 속도를 F(mm/분)로 했을 때, S/F가 14 이상인, 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 헬리컬 파일이 여유각을 갖지 않고, 또한 날끝의 폭이 0.1mm 이상인, 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헬리컬 파일의 날의 배면측이 회전 방향 상류측으로 되도록 절삭하는 것을 포함하는, 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 편광판이 일방의 측에 박리 가능하게 가착된 표면 보호 필름과, 다른 일방의 측에 배치된 점착제층과, 상기 점착제층에 박리 가능하게 가착된 세퍼레이터를 더 갖고,
    상기 헬리컬 파일의 절삭 부스러기의 배출 방향으로 상기 표면 보호 필름이 위치하도록 해서 상기 편광판이 겹쳐져 상기 워크가 형성되어 있는, 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 편광판에 포함되는 편광자의 흡수축 방향과 교차하는 방향의 상기 워크의 외주면을 상기 헬리컬 파일로 가공하는 것을 포함하는, 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 편광판에 포함되는 편광자의 흡수축 방향과 실질적으로 평행한 방향의 상기 워크의 외주면을 엔드밀로 가공하는 것을 포함하는, 제조 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헬리컬 파일에 의한 가공이 이형을 형성하는 것을 포함하고, 상기 이형을 형성할 때의 상기 헬리컬 파일의 이송 속도가 상기 이형 이외의 부분을 가공할 때의 상기 헬리컬 파일의 이송 속도보다 작은, 제조 방법.
  9. 편광자와, 상기 편광자의 적어도 일방의 측에 배치된 보호층을 갖고,
    외측 가장자리를 규정하는 서로 대향하는 한 쌍의 변 중 한 변에 있어서의 상기 편광자 끝면의 ISO 25178에 의한 면조도 Sdr(S)이 11% 이상이며, 또한 상기 Sdr(S)과 다른 한 변에 있어서의 상기 편광자 끝면의 면조도 Sdr(E)이 하기 관계를 충족하는, 편광판.
    Sdr(S)-Sdr(E)≤3%.
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