TW202026138A - 偏光板 - Google Patents

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TW202026138A
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稲田清孝
高橋政仁
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日商住友化學股份有限公司
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Abstract

本發明之課題係提供一種能夠抑制在凹部產生龜裂之偏光板。

上述課題之解決手段為一種偏光板(1)，係具備薄膜狀偏光片(7)、及含有樹脂之至少一對光學薄膜(5、9)；其中，偏光片(7)係位於一對光學薄膜(5、9)之間且與一對光學薄膜(5、9)重疊，凹部(2)係形成在偏光板(1)的外周(1p)，沿著凹部(2)之偏光片(7)的端部(7e)係位於偏光板(1)的外周(1p)的內側，與一對光學薄膜(5、9)連續之樹脂層(4)係從沿著凹部(2)之偏光片(7)的端部(7e)起橫跨至偏光板(1)的外周(1p)而形成。

Description

偏光板
本發明係有關於一種偏光板，亦有關於一種包含該偏光板之圖像顯示裝置及偏光板的製造方法。
偏光板係被使用在液晶電視、有機EL電視、智慧型手機、智慧型手錶、或汽車或是機車的儀表板等的圖像顯示裝置。偏光板係具備薄膜狀偏光片、及與偏光片重疊之光學薄膜(例如保護膜)。從圖像顯示裝置之設計上的理由，係有在偏光板的外周形成凹部之情形。例如下述專利文獻1係記載在偏光板的外周形成凹部(切口部)作為液晶的注入口。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2000-155325號公報
偏光板係伴隨著濕度或溫度的變化而膨脹或收縮。伴隨著偏光板 的膨脹或收縮之應力，係容易集中在凹部且容易在凹部形成龜裂。
本發明係鑒於上述情形而研創者，其目的係提供一種能夠抑制在凹部產生龜裂之偏光板、包含該偏光板之圖像顯示裝置、及偏光板的製造方法。
本發明的一態樣之偏光板，係具備薄膜狀偏光片、及含有樹脂之至少一對光學薄膜；其中，偏光片係位於一對光學薄膜之間且與一對光學薄膜重疊，凹部係形成在偏光板的外周，沿著凹部之偏光片的端部係位於偏光板的外周的內側，與一對光學薄膜連續之樹脂層係從沿著凹部之偏光片的端部起橫跨至偏光板的外周而形成。又，上述凹部係在俯視偏光板時形成在外周。
凹部的內側的角落(corner)亦可為曲面。
從偏光片的端部起橫跨至偏光板的外周而形成的樹脂層之寬度，可為10μm以上且1000μm以下。
樹脂層可密著在沿著凹部之偏光片的端部。
樹脂層可在凹部露出。
本發明的一態樣之圖像顯示裝置係包含上述偏光板。
本發明的一態樣之偏光板的製造方法，係製造上述偏光板之方法，且具備下列步驟：將薄膜狀偏光片與至少一對光學薄膜重疊而形成積層體之層積步驟；及使端銑刀接觸積層體的外周且使端銑刀(endmill)沿著積層體的外周移動之切削步驟；在積層體中，偏光片係位於一對光學薄膜之間，在切削步驟之端銑刀的進給速度(feed rate)為100mm/分鐘以上且未達1000mm/分鐘，在切削步驟之端銑刀的旋轉速度為500rpm以上且60000rpm以下，藉由切削步驟而形成凹部及樹脂層。
可藉由將切削步驟重複進行至少二次，而形成凹部及樹脂層。
依照本發明，能夠提供一種能夠抑制在凹部產生龜裂之偏光板、包含該偏光板之圖像顯示裝置、及偏光板的製造方法。
1:偏光板
1p:偏光板的外周
2:凹部
2c:凹部的角落
3:第三光學薄膜
4:樹脂層
4w:樹脂層的寬度
5:第一光學薄膜
7:偏光片
7e:偏光片的端部
9:第二光學薄膜
10:第一積層體
50:端銑刀
50a:端銑刀的旋轉軸線
50e:端銑刀的刀刃
100:第二積層體
d1:在端銑刀的側面中刀刃的延伸方向
d2:與端銑刀的旋轉軸線垂直的方向
α:端銑刀的扭曲角
β:切削角度
第1圖係顯示本發明的一實施形態之偏光板的表面(受光面)之示意圖。
第2圖係第1圖所示之偏光板的剖面的II-II線方向的局部視圖。
第3圖係第2圖所示之偏光板的剖面的變形例。
第4圖係由本發明的一實施形態之偏光板的製造方法所形成之積層體的分解斜視圖。
第5圖係在本發明的一實施形態之偏光板的製造方法所使用的端銑刀、及被端銑刀切削之積層體的示意圖。
第6圖係顯示在本發明的一實施形態之偏光板的製造方法所具備的切削步驟之端銑刀的移動路徑的一個例子之示意圖。
第7圖(a)係顯示本發明的其他實施形態之偏光板的上表面的變形例之示意圖，第7圖(b)亦為顯示本發明的其他實施形態之偏光板的上表面的變形例之示意圖。
第8圖係在本發明的實施例1的偏光板的凹部之剖面的照片。
第9圖係在本發明的實施例1的偏光板的凹部之剖面的照片，顯示在第8圖之偏光片、一對光學薄膜及樹脂層的配置。
第10圖係顯示在本發明的實施例2的偏光板的凹部之剖面的照片。
第11圖係在比較例3的偏光板的凹部之剖面的照片。
第12圖係在本發明的實施例4的偏光板的凹部之剖面的照片。
第13圖係在比較例5的偏光板的凹部之剖面的照片。
以下，邊參照圖式邊說明本發明的適合的實施形態。在圖式，對同等的構成要素附加同等的符號。本發明係不被下述實施形態限定。各圖所示之X、Y及Z係意味著互相正交之三個座標軸。各圖中的XYZ座標軸各別顯示的方向係在各圖為共同。
(偏光板)
第1圖係顯示本實施形態之偏光板1的表面(受光面)。第1圖係以俯視顯示偏光板1之圖。偏光板1係在俯視時形成有凹部2。
第2圖所示之偏光板1的剖面係與偏光板1的表面(受光面)垂直，且與位於凹部2內側的位置之偏光板1的外周1p正交。
如第1圖及第2圖所示，本實施形態之偏光板1係具備至少一對光學薄膜(5、9)、及位於一對光學薄膜(5、9)之間的薄膜狀偏光片7。以下，為了方便說明，主要說明由偏光片7及一對光學薄膜(5、9)所構成之偏光板1。但是如後述，偏光板所具備之光學薄膜的數目係不限定於二片。
所謂「光學薄膜」，係意味著構成偏光板1之薄膜狀構件(偏光片7本身除外)。例如光學薄膜係意味著保護膜及離型膜。各個光學薄膜亦可單獨不具有特定的光學性功能。亦可將「薄膜」(光學薄膜)改稱為「層」(光學層)。一 對光學薄膜(5、9)各別含有樹脂。但是光學薄膜(5、9)各別的組成係不被限定。
偏光片7係與光學薄膜(5、9)各別直接或間接地重疊。例如在偏光片7與光學薄膜(5、9)之間亦可具有其他的光學薄膜。偏光片7亦可隔著接著層而與光學薄膜(5、9)各別重疊。
如第1圖所示，凹部2係形成在偏光板1的外周1p。亦即在偏光板1的外周1p係具有凹部2。凹部2可改稱為凹下、切口(cutout)或凹口(notch)。凹部2可在與偏光板1的表面(受光面)垂直的方向(Z軸方向)貫穿偏光板1。偏光板1的外周1p可改稱為從與偏光板1的受光面垂直的方向觀看之偏光板1(受光面)的外緣或輪廓。沿著凹部2之偏光片7的端部7e的一部分或整體係位於偏光板1的外周1p的內側。與一對光學薄膜(5、9)連續之樹脂層4係從沿著凹部2之偏光片7的端部7e起橫跨至偏光板1的外周1p而形成。亦即樹脂層4係與一對光學薄膜(5、9)各別無接縫地(seamlessly)連接著。樹脂層4可在凹部2露出。亦即，位於凹部2的位置之偏光板1的端面的一部分或整體可為樹脂層4。另一方面，沿著凹部2之偏光片7的端部7e(端面)可被在凹部2露出之樹脂層4包覆。
假設無樹脂層4時，偏光片7及光學薄膜(5、9)各別的端部係在凹部2露出。伴隨著濕度或溫度的變化之偏光片7及光學薄膜(5、9)各別的收縮率或膨脹率為不同。因而，伴隨著濕度或溫度的變化，應力容易集中在偏光片7及光學薄膜(5、9)各別的端部所露出的凹部2，而且起因於應力之龜裂容易形成在凹部2。而且偏光片7含有由聚乙烯醇及碘所構成之錯合物時，在凹部2所露出的偏光片7會因曝露在濕氣、熱或光(紫外線)而容易劣化且容易在凹部2所露出的偏光片7形成龜裂。又，假設無樹脂層4時，偏光片7與光學薄膜(5、9)的邊界(偏光片7與光學薄膜(5、9)之間的界面)係在凹部2露出。由於應力集中在 凹部2，在偏光片7與光學薄膜(5、9)的邊界附近容易形成龜裂。又，由於濕氣隔著偏光片7與光學薄膜(5、9)的邊界而從凹部2侵入至偏光板1內，致使偏光片7及光學薄膜(5、6)各別容易劣化，而且偏光片7及光學薄膜(5、6)容易產生剝離且在偏光板1的凹部2容易形成龜裂。
另一方面，在本實施形態，沿著凹部2之偏光片7的端部7e的位置係位於偏光板1的外周1p的內側，樹脂層4係從偏光片7的端部7e起橫跨至偏光板1的外周1p而形成。亦即在本實施形態，偏光片7的端部7e係不在凹部2露出，且偏光片7的端部7e係被樹脂層4密封在偏光板1的內部。亦即樹脂層4係保護著偏光片7的端部7e。因而，在本實施形態，相較於偏光片7的端部7e係在凹部2露出的情況，起因於偏光片7及光學薄膜(5、9)各別的收縮率或膨脹率之差之應力係不容易對凹部2起作用，而且起因於應力之龜裂不容易形成凹部2。又，因為偏光片7的端部7e不在凹部2露出而是被樹脂層4包覆，所以偏光片7不容易直接曝露在濕氣、熱或光(紫外線)，而且偏光片7不容易劣化且能夠抑制偏光片7產生龜裂。而且在本實施形態，因為樹脂層4係在凹部2露出，所以在偏光片7與光學薄膜(5、9)的邊界係不在凹部2露出。因而，在偏光片7與光學薄膜(5、9)的邊界附近不容易形成龜裂。
又，因為偏光片7與光學薄膜(5、9)的邊界係不在凹部2露出且樹脂層4係在凹部2露出，所以濕氣不容易從凹部2侵入至偏光板1內。因而，能夠抑制偏光片7及光學薄膜(5、6)各別產生劣化，而且能夠抑制偏光片7及光學薄膜(5、6)產生剝離且不容易在偏光板1的凹部2形成龜裂。基於以上的理由，依據本實施形態，能夠抑制在凹部2(特別是凹部2的內側的角落2c)產生龜裂。
偏光片7的整體可位於偏光板1的外周1p的內側，偏光片7的端 部7e的全域可被樹脂層4包覆。亦即偏光片7的整體可被樹脂層4包圍。藉由偏光片7的整體係於偏光板1的外周1p的內側，且藉由偏光片7的整體被樹脂層4包圍，而能夠在偏光板1的外周1p的全域抑制產生龜裂。
凹部2的內側的角落2c可為曲面。亦即，位於凹部2的內側的角落2c之偏光板1的端面可為曲面。亦即凹部的內側的角落2c可被倒角(chamfer)。藉由使凹部2的內側的角落2c為曲面，容易抑制在凹部2的內側的角落2c產生龜裂。如第1圖所示，位於凹部2兩端之角部、及位於偏光板1的四角落之角部亦可被各別倒角。
從沿著凹部2之偏光片7的端部7e起橫跨至偏光板1的外周1p而形成的樹脂層4的寬度4w可為10μm以上且1000μm以下。樹脂層4的寬度4w係指相對於偏光板1的外周1p(位於凹部2之偏光板1的端面)為垂直者，且可改稱為與偏光板1的表面(受光面)平行的方向之樹脂層4的寬度。藉由使樹脂層4的寬度4w為10μm以上，在偏光板1的凹部2容易抑制產生龜裂。基於同樣的理由，樹脂層4的寬度4w亦可為15μm以上且100μm以下、或27μm以上且46μm以下。
樹脂層4可密著在沿著凹部2之偏光片7的端部7e的一部分或整體。藉由樹脂層4密著在偏光片7的端部7e，容易抑制在偏光片7的端部7e產生龜裂。但是在樹脂層4與偏光片7的端部7e之間可形成間隙。
在樹脂層4，光學薄膜(5、9)各別的端部可互相接著或熔接。所謂接著係指隔著接著劑而使上下的光學薄膜(5、9)密著之狀態。所謂熔接係指不隔著接著劑而使上下的光學薄膜(5、9)直接密著之狀態。亦即樹脂層4可由互相接著或熔接後之光學薄膜(5、9)的端部所構成。藉由構成樹脂層4之光學薄膜(5、 9)的端部為互相接著或熔接著，偏光片7的端部7e在凹部2不容易露出，而且偏光片7的端部7e容易被密封在偏光板1的內部，容易抑制在凹部2產生龜裂。樹脂層4可只由光學薄膜(5、9)所含有的成分所形成。樹脂層4除了含光學薄膜(5、9)所含有的成分以外，亦可進一步含有其他成分。其他成分例如可為源自偏光片7及接著層中之一者或兩者之成分。在樹脂層4，一對光學薄膜(5、9)各別的端部可被一體化或融合。亦即在樹脂層4，一對光學薄膜(5、9)之間可為無邊界(界面)。
凹部2的寬度(在X軸方向之凹部2的寬度)係沒有特別限定，例如可為3mm以上且160mm以下。凹部2的深度(在Y軸方向之凹部2的寬度)係沒有特別限定，例如可為0.5mm以上且160mm以下。形成有凹部2之偏光板1的邊(短邊)的長度係沒有特別限定，例如可為30mm以上且90mm以下。未形成有凹部2之偏光板1的邊(長邊)的長度係沒有特別限定，例如可為30mm以上且170mm以下。偏光板1整體的厚度係沒有特別限定，例如可為30μm以上且300μm以下。
第1圖所示之凹部2為四角形狀(長方形狀)。但是凹部2的形狀係不被限定。例如凹部2亦可為正方形狀。凹部2亦可為四角形及三角形以外的其他多角形。例如第7圖中的(a)所示，凹部2的形狀亦可為半圓。如第7圖中的(b)所示，凹部2的形狀亦可為三角形。凹部2整體亦可為曲線狀。凹部2亦可由直線及曲線所構成。第1圖、第7圖中的(a)及第7圖中的(b)所示之偏光板1的形狀均具有對稱性，但是偏光板1的形狀亦可為非對稱性。複數個凹部2亦可形成在偏光板1的外周1p。複數個凹部2亦可形成在構成偏光板1的外周1p之一邊。亦可藉由使四角形狀偏光板1的四個角部中之至少一個角部被切出切口 來形成凹部2。
凹部2除外之偏光板1的整體形狀為大致四角形(長方形)。但是偏光板1的形狀係不被限定。例如偏光板1的形狀亦可為正方形。偏光板1的形狀亦可為四角形以外的多角形、圓形、或橢圓形。偏光片7及光學薄膜(5、9)各別的整體形狀可與偏光板1的形狀大略相同。第1圖所示之長方形狀偏光板1時，凹部2係形成在偏光板1的短邊，但是凹部2亦可形成在偏光板1的長邊。
偏光片7亦可為藉由延伸、染色及交聯等的步驟而製造的薄膜狀聚乙烯醇系樹脂(PVA膜)。偏光片7的製造方法之詳細內容係如以下。
例如首先將PVA膜朝單軸方向或雙軸方向進行延伸。朝單軸方向延伸後的偏光片7之二色比係有較高的傾向。延續著延伸，使用染色液且藉由碘、二色性色素(聚碘)或有機染料將PVA膜染色。染色液亦可含有硼酸、硫酸鋅、或氯化鋅。亦可在染色前將PVA膜進行水洗。藉由水洗，而能夠將髒污及抗黏結劑從PVA膜的表面除去。又，藉由水洗而使PVA膜膨潤之結果，容易抑制染色的不均(不均勻的染色)。為了交聯而使用交聯劑的溶液(例如硼酸的水溶液)將染色後的PVA膜進行處理。使用交聯劑進行處理後，將PVA膜水洗且接著進行乾燥。經過以上的順序而能夠得到偏光片7。聚乙烯醇(PVA)系樹脂係能夠藉由將聚乙酸乙烯系樹脂皂化而得到。聚乙酸乙烯系樹脂係例如可為屬於乙酸乙烯酯的均聚物之聚乙酸乙烯酯、或乙酸乙烯酯與其他單體的共聚物(例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)。與乙酸乙烯酯共聚合之其他單體係除了乙烯以外，可為不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類、或具有銨基之丙烯醯胺類。聚乙烯醇系樹脂亦可經醛類改性。經改性的聚乙烯醇系樹脂係例如可為部分甲縮醛化聚乙烯醇、聚乙烯基縮醛、或聚乙烯基丁縮醛。聚乙烯醇系樹脂可為聚乙 烯醇的脫水處理物、或聚氯乙烯的脫鹽酸處理物等的多烯系配向膜。可在延伸前進行染色，亦可在染色液中進行延伸。經延伸的偏光片7之長度係例如可為延伸前的長度之3至7倍。
偏光片7的厚度係例如可為1μm以上且50μm以下、或3μm以上且15μm以下。偏光片7越薄，越能夠抑制伴隨著溫度變化之偏光片7本身的收縮或膨脹，而且越能夠抑制偏光片7本身的尺寸變化。其結果，應力不容易在偏光片7起作用且容易抑制在偏光片7產生龜裂。
以下，為了方便說明，將一對光學薄膜(5、9)中之一者記載為第一光學薄膜5，另一者記載為第二光學薄膜9。
第一光學薄膜5及第二光學薄膜9各別可為具有透光性之熱塑性樹脂。第一光學薄膜5及第二光學薄膜9各別亦可為光學上透明的熱塑性樹脂。各別構成第一光學薄膜5及第二光學薄膜9之樹脂係例如可為鏈狀聚烯烴系樹脂、環狀烯烴聚合物系樹脂(COP系樹脂)、纖維素酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、或該等的混合物或是共聚物。第一光學薄膜5的組成可與第二光學薄膜9的組成完全相同。
例如第一光學薄膜5及第二光學薄膜9各別可含有環狀烯烴聚合物系樹脂(COP系樹脂)。第一光學薄膜5及第二光學薄膜9各別含有環狀烯烴聚合物系樹脂(COP系樹脂)時，容易得到本發明的效果。第一光學薄膜5的組成亦可與第二光學薄膜9的組成不同。第一光學薄膜5及第二光學薄膜9各別的玻璃轉移溫度係以100℃以上且200℃以下、或120℃以上且150℃以下為佳。第一光學薄膜5及第二光學薄膜9各別的玻璃轉移溫度為上述範圍時，藉由因各光學薄膜的端部的研磨而產生的熱量，容易使第一光學薄膜5及第二光學薄膜9互相熔 接。
鏈狀聚烯烴系樹脂係例如可為如聚乙烯樹脂或聚丙烯樹脂之鏈狀烯烴的均聚物。鏈狀聚烯烴系樹脂亦可為由二種以上的鏈狀烯烴所構成之共聚物。
環狀烯烴聚合物系樹脂(環狀聚烯烴系樹脂)係例如可為環狀烯烴的開環(共)聚合物、或環狀烯烴的加成聚合物。環狀烯烴聚合物系樹脂係例如可為環狀烯烴與鏈狀烯烴的共聚物(例如無規共聚物)。構成共聚物之鏈狀烯烴係例如可為乙烯或丙烯。環狀烯烴聚合物系樹脂亦可為經不飽和羧酸或是其衍生物將上述聚合物改性而成之接枝聚合物、或該等的氫化物。環狀烯烴聚合物系樹脂係例如可為使用降莰烯或多環降莰烯系單體等降莰烯系單體而成之降莰烯系樹脂。
纖維素酯系樹脂係例如可為纖維素三乙酸酯(三乙酸纖維素(TAC))、纖維素二乙酸酯、纖維素三丙酸酯或纖維素二丙酸酯。可使用該等的共聚物。亦可使用羥基的一部分經其他取代基改性而成之纖維素酯系樹脂。
亦可使用纖維素酯系樹脂以外的聚酯系樹脂。聚酯系樹脂係例如可為多元羧酸或其衍生物與多元醇之聚縮合物。多元羧酸或其衍生物可為二羧酸或其衍生物。多元羧酸或其衍生物係例如可為對苯二甲酸、間苯二甲酸、二甲基對苯二甲酸酯、或萘二羧酸二甲酯。多元醇係例如可為二醇。多元醇係例如可為乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、或環己烷二甲醇。
聚酯系樹脂係例如可為聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚萘二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸環己烷二甲酯、或萘二甲酸環己烷二甲酯。
聚碳酸酯系樹脂係隔著碳酸酯基而將聚合單元(單體)鍵結而成之聚合物。聚碳酸酯系樹脂可為具有經改性的聚合物骨架之改性聚碳酸酯，亦可為共聚合聚碳酸酯。
(甲基)丙烯酸系樹脂係例如可為：聚(甲基)丙烯酸酯(例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))；甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物；甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物；甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物；(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(例如MS樹脂)；甲基丙烯酸甲酯與具有脂環族烴基的化合物之共聚物(例如甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸環己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸降莰基共聚物等)。
第一光學薄膜5或第二光學薄膜9各別可含有選自由潤滑劑、塑化劑、分散劑、熱安定劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、抗靜電劑、及抗氧化劑所組成群組之至少一種添加劑。
第一光學薄膜5的厚度係例如可為5μm以上且90μm以下、或10μm以上且60μm以下。第二光學薄膜9的厚度亦例如可為5μm以上且90μm以下、或10μm以上且60μm以下。
第一光學薄膜5及第二光學薄膜9中之至少一者可為具有光學功能之薄膜。所謂具有光學功能之薄膜係例如可為相位差膜或亮度提升膜。例如能夠藉由對由上述熱塑性樹脂所構成之薄膜進行延伸、或在該薄膜上形成液晶層等而得到經賦予任意相位差值之相位差膜。
第一光學薄膜5可隔著接著層而被重疊在偏光片7。第二光學薄膜9亦可隔著接著層而被重疊在偏光片7。接著層可含有聚乙烯醇等的水系接著劑。接著層亦可含有後述之活性能量線硬化性樹脂。
活性能量線硬化性樹脂係會藉由照射活性能量線而硬化之樹脂。活性能量線係例如可為紫外線、可見光、電子束、或X射線。例如活性能量線硬化性樹脂可為紫外線硬化性樹脂。
活性能量線硬化性樹脂可為一種樹脂，亦可含有複數種樹脂。例如活性能量線硬化性樹脂可含有陽離子聚合性硬化性化合物、或自由基聚合性硬化性化合物。活性能量線硬化性樹脂係可含有用以使上述硬化性化合物的硬化反應開始之陽離子聚合起始劑或自由基聚合起始劑。
陽離子聚合性硬化性化合物係例如亦可為環氧系化合物(在分子內具有至少一個環氧基之化合物)、或氧雜環丁烷系化合物(在分子內具有少一個氧雜環丁烷環之化合物)。自由基聚合性硬化性化合物係例如可為(甲基)丙烯酸系化合物(在分子內具有至少一個(甲基)丙烯醯氧基之化合物)。自由基聚合性硬化性化合物亦可為具有自由基聚合性雙鍵之乙烯系化合物。
活性能量線硬化性樹脂可按照需要含有陽離子聚合促進劑、離子捕捉劑、抗氧化劑、鏈轉移劑、黏著賦予劑、熱塑性樹脂、填充劑、流動調整劑、塑化劑、消泡劑、抗靜電劑、調平劑、或溶劑等。
(圖像顯示裝置)
本實施形態之圖像顯示裝置係含有上述偏光板1。圖像顯示裝置係例如可為液晶顯示裝置或有機EL顯示裝置等。例如液晶顯示裝置所具有之液晶面板可具備液晶單元、及重疊在液晶單元的一表面之上述偏光板1。或者，液晶顯示裝置所具有之液晶面板可具備一對上述偏光板1、及配置在一對上述偏光板1之間且與各偏光板1重疊之液晶單元。偏光板1可隔著接著層或黏著層而與液晶單元重疊。
(偏光板的製造方法)
本實施形態之偏光板1的製造方法係具備下列步驟：將薄膜狀偏光片與至少一對光學薄膜重疊而形成積層體之層積步驟；及使端銑刀接觸積層體的外周且使端銑刀沿著積層體的外周移動之切削步驟。
在層積步驟，係藉由將長條的帶狀偏光膜與至少一對長條的帶狀光學薄膜重疊且互相貼合，而製造積層體(第一積層體)。所謂長條的帶狀偏光膜係指加工、成形前的偏光片7。所謂長條的帶狀複數光學薄膜係指加工、成形前的光學薄膜(5、9)。在層積步驟，係以使偏光膜為配置在一對光學薄膜之間之方式將偏光膜與一對光學薄膜重疊。亦即如第4圖所示，在一積層體10，偏光片7係位於一對光學薄膜(5、9)之間。藉由將第一積層體10切斷，可將第一積層體10的尺寸調整成為容易加工的尺寸。如第4圖所示，在切削步驟前的第一積層體10的外周全域，偏光片7及光學薄膜(5、9)各別的端部的位置可為一致。
在切削步驟之前，亦可藉由沖切加工、或切斷加工而在第一積層體的外周形成凹部。作為切斷加工的手段，可使用刀具或雷射。但是只藉由沖切加工或切斷加工時，難以形成上述樹脂層，偏光片容易在凹部露出。
如第5圖及第6圖所示，在切削步驟所使用的端銑刀50，係在與其旋轉軸線50a大略平行的側面具有突出的刀刃(邊緣)50e。在切削步驟，係使端銑刀50的側面接觸第一積層體10的外周(端面)且使旋轉的端銑刀50沿著第一積層體10的外周移動。例如使旋轉的端銑刀50沿著第6圖中的箭號所示之路徑而移動。其結果，第一積層體10的外周(端面)係被刀刃50e切削或研磨，使第一積層體10的外周(端面)成為平滑，而且形成凹部2且凹部2的內側的角落被倒角。如第5圖所示，將複數個第一積層體10重疊且形成第二積層體100之後， 亦可使端銑刀50的側面接觸第二積層體100的外周(端面)且使旋轉的端銑刀50沿著第二積層體100的外周而移動。亦即在切削步驟，可使用端銑刀50將構成第二積層體100之複數個第一積層體10的外周一性地進行切削或研磨。
在切削步驟，位於凹部2的兩端之角部、及位於第一積層體10的四角落之角部可被各別倒角。
在切削步驟，由於端銑刀50與第一積層體10的端面之摩擦而產生摩擦熱。藉由該摩擦熱，使在凹部2露出之光學薄膜(5、9)各別的端部互相熔接而形成樹脂層4。可只藉由一次的切削步驟而形成凹部2及樹脂層4。亦可藉由將切削步驟至少重複二次來形成凹部2及樹脂層4。將切削步驟重複時，可藉由第一次的切削步驟將第一積層體10粗糙地加工。亦即，可藉由第一次的切削步驟而粗糙地調整凹部2的尺寸及形狀或將凹部2的內側的角落2c倒角。藉由第二次的切削步驟而將第一積層體10精加工成為偏光板1。藉由將切削步驟重複至少二次能夠容易形成樹脂層4，而且能夠減低位於第一積層體10的端面之凹凸(龜裂的原因之一)且第一積層體10的端面容易充分地變為平滑。其結果，容易抑制在偏光板1的凹部2產生龜裂。
切削步驟亦可重複三次以上。例如在第三次的切削步驟，可以是幾乎未將第一積層體10切削，而是將在第二次切削步驟所產生的切屑從第一積層體10的端面除去。在各切削步驟可使用複數隻端銑刀。
在切削步驟之端銑刀的進給速度，可為100mm/分鐘以上且未達1000mm/分鐘。端銑刀的進給速度為100mm/分鐘以上時，容易形成樹脂層4。但是端銑刀的進給速度1000mm/分鐘以上時，不容易形成樹脂層4且偏光片7在凹部容易露出。因為容易形成樹脂層4，所以在切削步驟之端銑刀的進給速度 可為100mm/分鐘以上且500mm/分鐘以下、或100mm/分鐘以上且300mm/分鐘以下。
因為容易形成樹脂層4且容易抑制在偏光板1的凹部2產生龜裂，故在切削步驟之端銑刀的旋轉速度係例如可為500rpm以上且60000rpm以下，較佳為10000rpm以上且60000rpm以下。因為容易形成樹脂層4且容易抑制在偏光板1的凹部2產生龜裂，故在切削步驟之切削角度係例如可為30°以上且70°以下，較佳為45°以上且65°以下。端銑刀50的扭曲角為α時，係將切削角度β定義為90°-α。如第5圖所示，端銑刀50的扭曲角α係在端銑刀50的側面中刀刃50e的延伸方向d1與端銑刀50的旋轉軸線50a所構成之角度。切削角度β亦可又稱為刀刃50e的延伸方向d1與垂直於旋轉軸線50a的方向d2所構成之角度。因為容易形成樹脂層4且容易抑制在偏光板1的凹部2產生之龜裂，故在切削步驟所使用的端銑刀50的直徑
Figure 108137875-A0202-12-0016-15
(粗度)係例如可為3.0mm以上且6.0mm以下。
在切削步驟之端銑刀50的進給速度可表示為V[m/分鐘]或V/60[m/秒鐘]表示。在切削步驟之端銑刀50的旋轉速度可表示為R[rpm]或R/60[rps]。在切削步驟之端銑刀50的抵接次數係定義為R/V[次/m]。抵接次數係意味著在第一積層體10的外周的單位長度(1m)內與端銑刀50接觸之次數。抵接次數R/V越大，藉由端銑刀50與第一積層體10之摩擦而產生的熱量越大，光學薄膜(5、9)各別的端部容易互相熔接而容易形成樹脂層4。基於以上的理由，在切削步驟之端銑刀50的抵接次數R/V係以40,000次/m以上且500,000次/m以下、80,000次/m以上且400,000次/m以下、或100,000次/m以上且300,000次/m以下為佳。
樹脂層4的寬度4w係能夠在上述的切削步驟中進行控制。樹脂層4的寬度4w亦可使用切削步驟以外的方法而控制。例如可藉由使高溫的金屬製工具接觸第一積層體10的外周之方法而控制樹脂層4的寬度4w。使用該方法時，金屬製工具的溫度可為100℃以上且300℃以下、或150℃以上且250℃以下。藉由使高溫的金屬製工具接觸第一積層體10的外周之方法時，容易增大樹脂層4的寬度4w。
藉由以上的方法而能夠得到本實施形態之偏光板1。
(其他實施形態)
本發明係不被上述實施形態限定。
例如偏光板係除了一對光學薄膜以外，亦可進一步具備含有樹脂之其他的光學薄膜。亦即偏光板可具備3片以上的光學薄膜。樹脂層係除了一對光學薄膜以外，亦可進一步與其他的光學薄膜連續。換言之，樹脂層可與3片以上的光學薄膜連續。例如第3圖所示，偏光板可具備第一光學薄膜5及第二光學薄膜9、位於第一光學薄膜5與第二光學薄膜9之間之偏光片7、以及重疊在第一光學薄膜5之第三光學薄膜3，樹脂層4可與第一光學薄膜5、第二光學薄膜9及第三光學薄膜3連續。第三光學薄膜3可隔著上述接著層而重疊在第一光學薄膜5。第三光學薄膜3所含有的樹脂，可為被列舉作為第一光學薄膜5及第二光學薄膜9各別所含有的樹脂之上述樹脂中之至少任一種。第三光學薄膜3的組成可與第一光學薄膜5的組成相同。第三光學薄膜3的組成亦可與第一光學薄膜5的組成不同。第三光學薄膜3的組成可與第二光學薄膜9的組成相同。第三光學薄膜3的組成亦可與第二光學薄膜9的組成不同。第三光學薄膜3的厚度係例如可為5μm以上且200μm以下。第三光學薄膜3不與樹脂層4連續時， 第三光學薄膜3可在圖像顯示裝置的製造過程從偏光板剝離而除去。亦即第三光學薄膜3可為暫時的保護膜。
偏光板可進一步具備重疊在一對光學薄膜中之一者之黏著層、及重疊在黏著層之離型膜。例如第3圖所示之偏光板，可進一步具備重疊在第二光學薄膜9之黏著層、及重疊在黏著層之離型膜。黏著層係例如可含有丙烯酸系感壓型接著劑、橡膠系感壓型接著劑、聚矽氧系感壓型接著劑、或胺甲酸酯系感壓型接著劑等感壓型接著劑。黏著層的厚度係例如可為2μm以上且100μm以下。離型膜所含有的樹脂可為被列舉作為第一光學薄膜5及第二光學薄膜9各別所含有的樹脂之上述樹脂中之至少任一種。離型膜的組成可與第一光學薄膜5的組成相同。離型膜的組成亦可與第一光學薄膜5的組成不同。離型膜的組成可與第二光學薄膜9的組成相同。離型膜的組成亦可與第二光學薄膜9的組成不同。離型膜的厚度係例如可為10μm以上且100μm以下。離型膜可在圖像顯示裝置的製造過程從偏光板剝離而除去。離型膜亦可隔著黏著層而配置在偏光板的兩面。
偏光板可進一步具備選自由反射型偏光膜、附防眩功能薄膜、附表面抗反射功能薄膜、反射膜、半穿透反射膜、視角補償膜、窗膜(window film)、抗靜電層、硬塗層、光學補償層、觸控感測器層、及防污層所組成群組之至少一種作為光學薄膜或層。
[實施例]
以下，藉由實施例及比較例而更詳細地說明本發明，但是本發明係不完全被該等例限定。
(實施例1)
藉由將一對光學薄膜隔著接著層而貼合在偏光片來形成第一積層體。第一積層體為長方形狀。在第一積層體，偏光片係被配置在一對光學薄膜之間。一對光學薄膜均由環狀烯烴聚合物系樹脂所構成。偏光片係經延伸且染色後之薄膜狀聚乙烯醇。
貼合在偏光片的一表面之光學薄膜的厚度為52μm。貼合在偏光片的另一表面之光學薄膜的厚度為21μm。偏光片的厚度為8μm。偏光板整體的厚度為101μm。介隔於厚度為52μm的光學薄膜與偏光片之間之接著層為聚乙烯醇系樹脂(水糊)。介隔於厚度為21μm的光學薄膜與偏光片之間之接著層為UV硬化性環氧樹脂。
藉由47片第一積層體各別的沖切加工，而在各第一積層體的短邊形成凹部。藉由將形成有凹部之47片第一積層體疊合而製造第二積層體。
沖切加工後，係實施下述三次的切削步驟。在任一次的切削步驟中，均是使用夾具將第二積層體固定且在使端銑刀的側面接觸第二積層體的外周(端面)之狀態下，使旋轉的端銑刀沿著第二積層體的外周(包含凹部之外周)移動。亦即使用端銑刀將47片的第一積層體各別的外周整體一次地切削。在各切削步驟所使用的端銑刀為日進工具股份有限公司製的DXL-4。切削角度β係下述表1所示之值。端銑刀的直徑
Figure 108137875-A0202-12-0019-16
為4mm。
在第一次切削步驟之端銑刀的旋轉速度(R)係下述表1所示之值。在第一次切削步驟之端銑刀的進給速度(V)係下述表1所示之值。在第一次切削步驟之端銑刀的抵接次數(R/V)係下述表1所示之值。在第一次切削步驟之切削量係下述表1所示之值。
在第二次切削步驟之端銑刀的旋轉速度(R)係下述表1所示之值。 在第二次切削步驟之端銑刀的進給速度(V)係下述表1所示之值。在第二次切削步驟之端銑刀的抵接次數(R/V)係下述表1所示之值。在第二次切削步驟之切削量係下述表1所示之值。
在第三次切削步驟之端銑刀的旋轉速度(R)為30000rpm。在第三次切削步驟之端銑刀的進給速度(V)為700mm/分鐘。
在第三次切削步驟之端銑刀的抵接次數(R/V)為約42857次/m。在第三次切削步驟之切削量為0μm。
藉由以上的方法而製造47片實施例1的偏光板。各偏光板的形狀、尺寸及積層構造為相同。各偏光板的整體形狀為長方形。如第1圖所示，四角形狀凹部2係形成在偏光板1的短邊。偏光板1的短邊長度為70mm。偏光板1的長邊長度為140mm。凹部2的寬度為30mm。凹部2的深度為5mm。
在與偏光板1的表面(受光面)垂直且與凹部2的內側正交之方向，將偏光板1切斷。使用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察該偏光板1的剖面。使用SEM所拍攝得到的剖面係如第8圖及第9圖所示。第8圖及第9圖均為相同剖面的照片且相當於在第1圖所示之II-II線方向之剖面的局部視圖。第8圖及第9圖各別所示之偏光板的左端係相當於在凹部之偏光板的端面。使用SEM之觀察結果，能夠確認沿著凹部2之偏光片7的端部7e係位於偏光板1的外周1p的內側之位置。又，能夠確認與一對光學薄膜(5、9)連續之樹脂層4係從沿著凹部2之偏光片7的端部7e起橫跨至偏光板1的外周1p而形成。樹脂層4係藉由使一對光學薄膜(5、9)熔接而形成。第9圖所示之樹脂層4的寬度4w係顯示在下述表1。
以下進行熱循環試驗。在熱循環試驗，係將由下述的步驟1、延 續步驟1之步驟2、及延續步驟2之步驟3所構成之循環重複進行10次。
步驟1：將上述偏光板保持在第一環境中30分鐘之步驟。
步驟2：將上述偏光板保持在第二環境中5分鐘之步驟。
步驟3：將上述偏光板保持在第三環境中30分鐘之步驟。
第一環境的溫度為-40℃，第一環境的相對濕度為11%。
第二環境的溫度為23℃，第二環境的相對濕度為9%。
第三環境的溫度為85℃，第三環境的相對濕度為7%。
熱循環試驗後，藉由使用光學顯微鏡沿著偏光板的凹部觀察偏光板的表面，來計算在偏光板的凹部所形成的龜裂之數目。龜裂的數目係顯示在下述表1。
(實施例2)
在實施例2係於沖切加工後實施二次切削步驟，但是不實施第三次切削步驟。第一次切削步驟的各種條件顯示在下述表1。第二次切削步驟的各種條件顯示在下述表1。切削步驟除外，使用與實施例1同樣的方法而製造實施例2的偏光板。使用與實施例1同樣的方法而觀察實施例2的偏光板的剖面。實施例2的偏光板的剖面顯示在第10圖。觀察的結果，能夠確認沿著凹部之偏光片的端部係位於偏光板的外周的內側。又，能夠確認與一對光學薄膜連續之樹脂層係從沿著凹部之偏光片的端部起橫跨至偏光板的外周而形成。樹脂層4係藉由使一對光學薄膜(5、9)熔接而形成。第10圖所示之樹脂層4的寬度4w係顯示在下述表1。使用與實施例1同樣的方法而實施實施例2的熱循環試驗。熱循環試驗後在實施例2的偏光板的凹部所形成的龜裂之數目係顯示在下述表1。
(比較例3)
在比較例3係於沖切加工後實施二次切削步驟，但是不實施第三次切削步驟。第一次切削步驟的各種條件顯示在下述表1。第二次切削步驟的各種條件顯示在下述表1。切削步驟除外，使用與實施例1同樣的方法而製造比較例3的偏光板。使用與實施例1同樣的方法而觀察比較例3的偏光板的剖面。比較例3的偏光板的剖面顯示在第11圖。觀察的結果，能夠確認偏光片的端部係在凹部露出。亦即比較例3中，與一對光學薄膜連續之樹脂層係未從沿著凹部之偏光片的端部起橫跨至偏光板的外周而形成。使用與實施例1同樣的方法而實施比較例3的熱循環試驗。熱循環試驗後在比較例3的偏光板的凹部所形成的龜裂之數目係顯示在下述表1。
(實施例4)
在實施例4係於沖切加工後實施二次切削步驟，但是不實施第三次切削步驟。各切削步驟所使用的端銑刀為TOOLdeINTERNATIONAL股份有限公司製的7Leaders。切削角度β係顯示在下述表1值。第一次切削步驟的各種條件顯示在下述表1。第二次切削步驟的各種條件顯示在下述表1。切削步驟除外，使用與實施例1同樣的方法而製造實施例4的偏光板。使用與實施例1同樣的方法觀察實施例4的偏光板的剖面。實施例4的偏光板的剖面係顯示在第12圖。觀察的結果，能夠確認沿著凹部之偏光片的端部係位於偏光板的外周的內側之位置。又，能夠確認與一對光學薄膜連續之樹脂層係未從沿著凹部之偏光片的端部起橫跨至偏光板的外周而形成。樹脂層4係藉由使一對光學薄膜(5、9)熔接而形成。第12圖所示之樹脂層4的寬度4w係顯示在下述表1。使用與實施例1同樣的方法而實施實施例4的熱循環試驗。熱循環試驗後在實施例4的偏光板的凹部所形成的龜裂之數目係顯示在下述表1。
(比較例5)
在比較例5係於沖切加工後實施二次切削步驟，但是不實施第三次切削步驟。各切削步驟所使用的端銑刀為TOOLdeINTERNATIONAL股份有限公司製的7Leaders。切削角度β係顯示在下述表1值。第一次切削步驟的各種條件顯示在下述表1。第二次切削步驟的各種條件顯示在下述表1。切削步驟除外，使用與實施例1同樣的方法而製造比較例5的偏光板。使用與實施例1同樣的方法觀察比較例5的偏光板的剖面。比較例5的偏光板的剖面係顯示在第13圖。觀察的結果，能夠確認偏光片的端部係在凹部露出。亦即比較例3中，與一對光學薄膜連續之樹脂層係未從沿著凹部之偏光片的端部起橫跨至偏光板的外周而形成。使用與實施例1同樣的方法而實施比較例5的熱循環試驗。熱循環試驗後在比較例5的偏光板的凹部所形成的龜裂之數目係顯示在下述表1。
[表1]
Figure 108137875-A0202-12-0024-1
[產業上之可利用性]
本發明之偏光板係能夠應用在例如液晶顯示器或有機EL顯示器等圖像顯示裝置。
1p:偏光板的外周
2:凹部
4:樹脂層
4w:樹脂層的寬度
5:第一光學薄膜
7:偏光片
7e:偏光片的端部
9:第二光學薄膜

Claims (8)

  1. 一種偏光板，係具備：
    薄膜狀偏光片，及
    含有樹脂之至少一對光學薄膜；其中，
    前述偏光片係位於前述一對光學薄膜之間且與前述一對光學薄膜重疊，
    凹部係形成在前述偏光板的外周，
    沿著前述凹部之前述偏光片的端部係位於前述偏光板的外周的內側，
    與前述一對光學薄膜連續之樹脂層係從沿著前述凹部之前述偏光片的端部起橫跨至前述偏光板的外周而形成。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中前述凹部的內側的角落為曲面。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光板，其中從前述偏光片的端部起橫跨至前述偏光板的外周而形成的前述樹脂層之寬度為10μm以上且1000μm以下。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之偏光板，其中前述樹脂層係密著在沿著前述凹部之前述偏光片的端部。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之偏光板，其中前述樹脂層係在前述凹部露出。
  6. 一種圖像顯示裝置，係包含如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之偏光板。
  7. 一種偏光板的製造方法，係製造如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之偏光板之方法，且具備下列步驟：
    將薄膜狀偏光片與至少一對光學薄膜重疊而形成積層體之層積步驟；及
    使端銑刀接觸前述積層體的外周且使前述端銑刀沿著前述積層體的外周移動之切削步驟；
    在前述積層體中，前述偏光片係位於前述一對光學薄膜之間，
    在前述切削步驟之前述端銑刀的進給速度為100mm/分鐘以上且未達1000mm/分鐘，
    在前述切削步驟之前述端銑刀的旋轉速度為500rpm以上且60000rpm以下，
    藉由前述切削步驟而形成前述凹部及前述樹脂層。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之偏光板的製造方法，其中藉由將前述切削步驟重複進行至少二次，而形成前述凹部及前述樹脂層。
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