JP7835535B2 - Polarizing plate and method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、偏光板およびその製造方法に関する。 This invention relates to a polarizing plate and a method for manufacturing the same.
近年、液晶表示装置およびエレクトロルミネセンス(EL)表示装置(例えば、有機EL表示装置、無機EL表示装置)に代表される画像表示装置が急速に普及している。画像表示装置の画像形成方式に起因して、画像表示装置の少なくとも一方には偏光板が配置されている。近年、画像表示装置(例えば、スマートフォン)の多機能化に伴い、偏光板を矩形以外に加工すること(異形加工:例えば、ノッチおよび/または貫通穴の形成)が多くなっており、さらに、異形加工部のサイズを小さくすることが望まれている。異形加工部のサイズが小さくなるほど、クラックが発生しやすいという問題がある。このような問題を解決するために、レーザー照射による異形加工が検討されている。しかし、レーザー照射による異形加工は、加工部分が変色する(いわゆるイエローバンドの)問題がある。 In recent years, image display devices, such as liquid crystal displays and electroluminescent (EL) displays (e.g., organic EL displays and inorganic EL displays), have rapidly become widespread. Due to the image formation method of these display devices, at least one component of the device contains a polarizing plate. In recent years, with the increasing functionality of image display devices (e.g., smartphones), it has become common to process polarizing plates into shapes other than rectangles (irregular shapes: e.g., notches and/or through-holes), and there is a growing desire to reduce the size of these irregularly shaped areas. However, the smaller the irregularly shaped area, the more prone it becomes to cracking. To address this problem, laser irradiation for irregular shaping is being considered. However, laser irradiation for irregular shaping presents the problem of discoloration of the processed area (the so-called yellow band).
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、溶融切断部を有し、かつ、当該溶融切断部近傍のイエローバンドが顕著に抑制されている偏光板を提供することにある。 This invention was made to solve the above-mentioned conventional problems, and its main objective is to provide a polarizing plate having a molten cut portion in which the yellow band near the molten cut portion is significantly suppressed.
本発明の実施形態による偏光板は、偏光子と、該偏光子の少なくとも一方に配置された保護層と、を有する。偏光板は溶融切断部を含み、該溶融切断部から20μm以内の領域において、波長530nmでの主透過率K2は15%以下である。
1つの実施形態においては、上記溶融切断部はレーザー加工部である。
1つの実施形態においては、上記偏光板は、上記溶融切断部において、上記偏光子の厚みが他の部分よりも大きい肉厚部が形成されている。
1つの実施形態においては、上記偏光板は、上記溶融切断部から20μm以内の領域において、波長730nmでの上記主透過率K2が40%以下である。この場合、上記偏光板は、上記溶融切断部から20μm以内の領域において、波長730nmでの上記主透過率K2が10%以上であってもよい。
1つの実施形態においては、上記偏光板は、上記溶融切断部から20μm以内の領域以外の部分において、波長730nmでの前記主透過率K2が10%以下である。
1つの実施形態においては、上記偏光子の厚みは20μm以下である。
1つの実施形態においては、上記偏光板は、上記溶融切断部により異形が形成されている。
本発明の別の局面によれば、上記の偏光板の製造方法が提供される。この製造方法は、該偏光板の端部をレーザー加工すること、および、該レーザー加工された偏光板を、40℃~70℃および85%RH~99%RHの環境下で20分以上処理することを含む。
A polarizing plate according to an embodiment of the present invention comprises a polarizer and a protective layer disposed on at least one side of the polarizer. The polarizing plate includes a molten cut portion, and in the region within 20 μm from the molten cut portion, the main transmittance K2 at a wavelength of 530 nm is 15% or less.
In one embodiment, the melting and cutting section is a laser processing section.
In one embodiment, the polarizing plate has a thicker portion formed in the fused-cut portion where the thickness of the polarizer is greater than in other portions.
In one embodiment, the polarizing plate has a main transmittance K2 of 40% or less at a wavelength of 730 nm in a region within 20 μm from the fused cutting portion. In this case, the polarizing plate may have a main transmittance K2 of 10% or more at a wavelength of 730 nm in a region within 20 μm from the fused cutting portion.
In one embodiment, the polarizing plate has a main transmittance K2 at a wavelength of 730 nm of 10% or less in the area other than the region within 20 μm from the melted cutting portion.
In one embodiment, the thickness of the polarizer is 20 μm or less.
In one embodiment, the polarizing plate is formed into an irregular shape by the melt-cut portion.
According to another aspect of the present invention, a method for manufacturing the above-described polarizing plate is provided. This manufacturing method includes laser processing the edges of the polarizing plate and processing the laser-processed polarizing plate in an environment of 40°C to 70°C and 85% RH to 99% RH for 20 minutes or more.
本発明の実施形態によれば、溶融切断部を有するにもかかわらず、当該溶融切断部近傍のイエローバンドが顕著に抑制されている偏光板を実現することができる。 According to embodiments of the present invention, it is possible to realize a polarizing plate in which the yellow band near the fused-cut portion is significantly suppressed, even though the polarizing plate has a fused-cut portion.
以下、本発明の代表的な実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。 The following describes representative embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to these embodiments.
A.偏光板
A-1.偏光板の全体構成
図1は、本発明の1つの実施形態による偏光板を説明する部分概略断面図である。図示例の偏光板100は、偏光子10と、偏光子10の一方(図示例では画像表示パネルと反対側)に配置された保護層21と、偏光子10のもう一方(図示例では画像表示パネル側)に配置された保護層22と、を有する。目的等に応じて、保護層21または22の少なくとも一方は省略されてもよい。偏光板は、溶融切断部30を含む。溶融切断部30は、代表的にはレーザー加工部である。すなわち、本発明の実施形態による偏光板は、少なくとも一部がレーザー照射により切断されている。このような構成であれば、切断部分の品位が向上し得る。より詳細には、レーザー加工(レーザー照射による切断)は、打ち抜き刃による切断やエンドミル加工に比べて、切断部分のクラックおよびケバ(削り残し)が少ないという利点がある。一方で、レーザー照射による切断は、切断部分およびその近傍にイエローバンドと称される変色が発生する場合がある。本発明の実施形態によれば、レーザー加工した偏光板を後述する加熱・加湿処理に供することにより、レーザー加工により劣化した偏光板の光学特性を回復させ、イエローバンドを抑制することができる。具体的には、レーザー加工により一旦発生したイエローバンドを軽減または消失させることができる。なお、溶融切断部30は、偏光板の端部(偏光板の外縁近傍、例えば偏光板の外縁から20mm以内の領域)に形成されてもよく、端部以外の部分(例えば、所定の位置に形成される貫通穴)に形成されてもよい。ただし、貫通穴は、好ましくは端部近傍に形成され得る。このような場合に本発明の実施形態による効果が顕著である。また、偏光板全体が溶融切断により形成されていてもよい(すなわち、偏光板の外縁全体が溶融切断部であってもよい)。
A. Polarizing Plate A-1. Overall Configuration of Polarizing Plate Figure 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a polarizing plate according to one embodiment of the present invention. The polarizing plate 100 in the illustrated example has a polarizer 10, a protective layer 21 disposed on one side of the polarizer 10 (opposite side to the image display panel in the illustrated example), and a protective layer 22 disposed on the other side of the polarizer 10 (on the image display panel side in the illustrated example). Depending on the purpose, at least one of the protective layers 21 or 22 may be omitted. The polarizing plate includes a melt-cut section 30. The melt-cut section 30 is typically a laser-processed section. That is, at least a part of the polarizing plate according to the embodiment of the present invention is cut by laser irradiation. With such a configuration, the quality of the cut portion can be improved. More specifically, laser processing (cutting by laser irradiation) has the advantage of producing fewer cracks and burrs (uncut material) in the cut portion compared to cutting with a punching blade or end mill processing. On the other hand, cutting by laser irradiation may cause discoloration called a yellow band in and near the cut portion. According to embodiments of the present invention, by subjecting a laser-processed polarizing plate to a heating and humidification treatment described later, the optical properties of the polarizing plate that have deteriorated due to laser processing can be restored and the yellow band can be suppressed. Specifically, the yellow band that has been generated by laser processing can be reduced or eliminated. The molten cut portion 30 may be formed at the edge of the polarizing plate (near the outer edge of the polarizing plate, for example, within 20 mm from the outer edge of the polarizing plate), or it may be formed in a part other than the edge (for example, a through hole formed at a predetermined position). However, the through hole can preferably be formed near the edge. In such cases, the effect of the embodiments of the present invention is particularly noticeable. Furthermore, the entire polarizing plate may be formed by molten cutting (i.e., the entire outer edge of the polarizing plate may be the molten cut portion).
偏光板においては、代表的には、溶融切断部により異形が形成されている。本明細書において「溶融切断部により異形が形成されている」とは、偏光板の平面視形状が、レーザー加工により形成された矩形以外の形状を有することをいう。このような異形にはクラックが発生しやすいところ、本発明の実施形態によれば、異形をレーザー加工で形成することにより、クラックを抑制することができる。さらに、後述する加熱・加湿処理により、レーザー加工におけるイエローバンドの問題を解決することができる。異形(異形加工部)としては、例えば図2および図3に示すように、貫通穴、平面視した場合に凹部となる形状が挙げられる。凹部の代表例としては、船形に近似した形状、バスタブに近似した形状、V字ノッチ、U字ノッチが挙げられる。異形(異形加工部)の別の例としては、図4および図5に示すように、自動車のメーターパネルに対応した形状が挙げられる。当該形状は、外縁がメーター針の回転方向に沿った円弧状に形成され、かつ、外縁が面方向内方に凸のV字形状(アール状を含む)をなす部位を含む。凹部がR形状を含む場合、当該R形状の曲率半径は、好ましくは15mm以下であり、より好ましくは1mm~10mmである。貫通穴の直径は、好ましくは10mm以下であり、より好ましくは1mm~5mmである。近年、カメラが搭載された画像表示装置において額縁(ベゼル)の狭小化が強く望まれており、それに伴い、カメラ部に対応する凹部および/または貫通穴の小型化が強く望まれている。小型化された凹部および貫通穴はクラックが特に発生しやすいところ、本発明の実施形態によれば、このような凹部および貫通穴であってもクラックを顕著に抑制することができる。なお、凹部は代表的には偏光板の外縁に形成されるので、溶融切断部は偏光板の外縁に含まれる。貫通穴は代表的には偏光板の外縁から所定の距離離間した位置に形成されるので、溶融切断部は偏光板の端部に含まれ得る。端部以外の貫通穴(例えば、図4および図5の自動車のメーターパネルに対応した形状における中心部の貫通穴)は、レーザー加工により形成されてもよく、打ち抜きまたはエンドミル加工により形成されてもよい。言うまでもなく、異形(異形加工部)の形状は図示例に限定されない。例えば、貫通穴の形状は、図示例の略円形以外に目的に応じて任意の適切な形状(例えば、楕円形、三角形、四角形、五角形、六角形、八角形)が採用され得る。また、貫通穴は、目的に応じて任意の適切な位置に設けられる。さらに、図示例の形状を目的に応じて適切に組み合わせてもよい。さらに、貫通穴は2個以上(例えば、2個、3個、4個、またはそれ以上)形成されてもよい。 In polarizing plates, irregular shapes are typically formed by molten cutting. In this specification, "irregular shapes are formed by molten cutting" means that the plan view shape of the polarizing plate has a shape other than a rectangle formed by laser processing. Such irregular shapes are prone to cracking, but according to the embodiment of the present invention, cracks can be suppressed by forming the irregular shape by laser processing. Furthermore, the problem of yellow bands in laser processing can be solved by the heating and humidification treatment described later. Examples of irregular shapes (irregularly shaped processing parts) include through holes and shapes that become recesses when viewed from above, as shown in Figures 2 and 3. Typical examples of recesses include shapes that approximate the shape of a boat, shapes that approximate the shape of a bathtub, V-shaped notches, and U-shaped notches. Another example of an irregular shape (irregularly shaped processing part) is a shape that corresponds to an automobile meter panel, as shown in Figures 4 and 5. This shape is formed in an arc shape along the rotation direction of the meter needle, and includes a part in which the outer edge is convex inward in the planar direction (including a rounded shape). If the recess includes an R shape, the radius of curvature of the R shape is preferably 15 mm or less, and more preferably 1 mm to 10 mm. The diameter of the through hole is preferably 10 mm or less, and more preferably 1 mm to 5 mm. In recent years, there has been a strong desire to narrow the bezel in image display devices equipped with cameras, and consequently, there has been a strong desire to miniaturize the recess and/or through hole corresponding to the camera portion. Miniaturized recesses and through holes are particularly prone to cracking, but according to the embodiments of the present invention, cracking can be significantly suppressed even in such recesses and through holes. Note that the recess is typically formed on the outer edge of the polarizing plate, so the molten cut portion is included in the outer edge of the polarizing plate. The through hole is typically formed at a predetermined distance from the outer edge of the polarizing plate, so the molten cut portion may be included in the end of the polarizing plate. Through holes other than those at the end (for example, the central through hole in the shape corresponding to the meter panel of the automobile in Figures 4 and 5) may be formed by laser processing, punching, or end milling. Needless to say, the shape of the irregular shape (irregularly shaped part) is not limited to the illustrated example. For example, the shape of the through hole can be any appropriate shape (e.g., ellipse, triangle, square, pentagon, hexagon, octagon) depending on the purpose, in addition to the approximately circular shape shown in the illustrated example. Furthermore, the through hole can be provided at any appropriate position depending on the purpose. Moreover, the shapes shown in the illustrated example may be appropriately combined depending on the purpose. Furthermore, two or more through holes (e.g., two, three, four, or more) may be formed.
本発明の実施形態においては、偏光板は、溶融切断部から20μm以内の領域(以下、溶融切断部近傍と称する場合がある)において、波長530nmでの主透過率K2が15%以下であり、好ましくは10%以下であり、より好ましくは8%以下であり、さらに好ましくは6%以下であり、特に好ましくは5%以下である。波長530nmでの主透過率K2は小さいほど好ましく、その下限は例えば1%であり得る。このように、本発明の実施形態によれば、溶融切断部(実質的には、レーザー加工部)近傍であっても、優れた光学特性を実現することができる。これは、レーザー加工で劣化した光学特性を、後述の加熱・加湿処理で回復させることにより実現することができる。具体的には、レーザー加工後かつ加熱・加湿処理前の偏光板は、溶融切断部近傍における波長530nmでの主透過率K2が50%を超える(偏光機能のかなりの部分が消失している)ところ、加熱・加湿処理により上記範囲まで光学特性(実質的には、偏光度)を回復させることができる。なお、主透過率K2は、測定光として直線偏光を用い、偏光方向を偏光子の吸収軸方向に合わせて1枚の偏光板に直線偏光を通した時の透過率である。 In embodiments of the present invention, the polarizing plate has a main transmittance K2 at a wavelength of 530 nm of 15% or less, preferably 10% or less, more preferably 8% or less, even more preferably 6% or less, and particularly preferably 5% or less, in the region within 20 μm from the molten cutting portion (hereinafter sometimes referred to as the vicinity of the molten cutting portion). The smaller the main transmittance K2 at a wavelength of 530 nm, the better, and its lower limit may be, for example, 1%. Thus, according to embodiments of the present invention, excellent optical properties can be achieved even in the vicinity of the molten cutting portion (substantially, the laser-processed portion). This can be achieved by restoring the optical properties deteriorated by laser processing through the heating and humidification treatment described later. Specifically, the polarizing plate after laser processing and before the heating and humidification treatment has a main transmittance K2 at a wavelength of 530 nm in the vicinity of the molten cutting portion that exceeds 50% (a considerable portion of the polarization function has been lost), but the optical properties (substantially, the degree of polarization) can be restored to the above range by the heating and humidification treatment. The main transmittance K2 is the transmittance when linearly polarized light is used as the measurement light, and the polarization direction is aligned with the absorption axis of the polarizer, and the linearly polarized light is passed through a single polarizing plate.
偏光板は、溶融切断部近傍における波長730nmでの主透過率K2が、例えば40%以下であり、好ましくは10%~40%であり、より好ましくは10%~30%であり、さらに好ましくは15%~25%である。レーザー加工後かつ加熱・加湿処理前の偏光板は、溶融切断部近傍における波長730nmでの主透過率K2が約70%(偏光機能の大部分が消失している)であるところ、加熱・加湿処理により上記範囲まで光学特性(実質的には、偏光度)を回復させることができる。 The polarizing plate has a main transmittance K2 at a wavelength of 730 nm near the molten cut area that is, for example, 40% or less, preferably 10% to 40%, more preferably 10% to 30%, and even more preferably 15% to 25%. After laser processing and before heating and humidification, the polarizing plate has a main transmittance K2 at a wavelength of 730 nm near the molten cut area that is approximately 70% (most of the polarization function is lost). However, heating and humidification can restore the optical properties (essentially the degree of polarization) to the above range.
偏光板は、溶融切断部近傍における波長480nmでの主透過率K2が、例えば5%未満であり、好ましくは4%以下であり、より好ましくは3%以下であり、さらに好ましくは2%以下である。波長480nmでの主透過率K2の下限は、例えば0.5%であり得る。レーザー加工後かつ加熱・加湿処理前の偏光板は、溶融切断部近傍における波長480nmでの主透過率K2が約5%であるところ、加熱・加湿処理により上記範囲まで光学特性(実質的には、偏光度)を回復させることができる。 The polarizing plate has a main transmittance K2 at a wavelength of 480 nm near the molten cut area that is, for example, less than 5%, preferably 4% or less, more preferably 3% or less, and even more preferably 2% or less. The lower limit of the main transmittance K2 at a wavelength of 480 nm may be, for example, 0.5%. While the main transmittance K2 at a wavelength of 480 nm near the molten cut area of the polarizing plate after laser processing and before heating and humidification treatment is approximately 5%, the optical properties (substantially, the degree of polarization) can be restored to the above range by heating and humidification treatment.
偏光板は、溶融切断部近傍以外の部分における波長730nmでの主透過率K2が、好ましくは10%以下であり、より好ましくは8%以下であり、さらに好ましくは7%以下である。波長530nmでの主透過率K2の下限は、例えば2%であり得る。このように、溶融切断部近傍以外の部分(偏光板の画像表示に関与する実質的にすべての部分)においては、優れた光学特性(実質的には、偏光度)が維持されている。なお、本明細書において「溶融切断部近傍以外の部分」とは、溶融切断部から例えば20μmを超える領域、また例えば50μmを超える領域、また例えば500μmを超える領域、また例えば1mmを超える領域を意味する。 The polarizing plate has a main transmittance K2 at a wavelength of 730 nm, preferably 10% or less, more preferably 8% or less, and even more preferably 7% or less, in the portion of the polarizing plate other than the vicinity of the fused cutting area. The lower limit of the main transmittance K2 at a wavelength of 530 nm may be, for example, 2%. In this way, excellent optical properties (substantially, the degree of polarization) are maintained in the portion of the polarizing plate other than the vicinity of the fused cutting area (substantially all portions of the polarizing plate involved in image display). In this specification, "portion other than the vicinity of the fused cutting area" means, for example, a region beyond 20 μm, a region beyond 50 μm, a region beyond 500 μm, or a region beyond 1 mm from the fused cutting area.
偏光板は、溶融切断部近傍における主透過率K1が、波長480nm、波長530nmおよび波長730nmのいずれにおいても、例えば90%以上であり得る。レーザー加工後かつ加熱・加湿処理前の偏光板は、溶融切断部近傍における波長480nmでの主透過率K1が約80%であるところ、加熱・加湿処理により上記範囲まで光学特性(実質的には、偏光度)を回復させることができる。なお、レーザー加工後かつ加熱・加湿処理前の偏光板において、溶融切断部近傍における波長530nmおよび波長730nmでの主透過率K1は約90%であり、そもそもレーザー加工による光学特性の劣化が少ない。主透過率K1は、測定光として直線偏光を用い、偏光方向を偏光子の透過軸方向に合わせて1枚の偏光板に直線偏光を通した時の透過率である。 The polarizing plate may have a main transmittance K1 of 90% or more near the molten cut area at wavelengths of 480 nm, 530 nm, and 730 nm. While the main transmittance K1 at 480 nm near the molten cut area of a polarizing plate after laser processing and before heating/humidification is approximately 80%, heating/humidification can restore its optical properties (essentially, its polarization degree) to the above range. Furthermore, the main transmittance K1 at 530 nm and 730 nm near the molten cut area of a polarizing plate after laser processing and before heating/humidification is approximately 90%, indicating minimal degradation of optical properties due to laser processing. The main transmittance K1 is the transmittance when linearly polarized light is passed through a single polarizing plate, with the polarization direction aligned with the transmission axis of the polarizer.
偏光板は、溶融切断部近傍において、偏光子10の厚みが他の部分よりも大きい肉厚部12が形成されている。肉厚部12は、代表的には、レーザー加工による膨張により形成されるので、膨張部と称してもよい。肉厚部の厚みは、偏光子の厚みに応じて変化し得る。肉厚部の厚みは、肉厚部以外の部分の偏光子の厚みに対して、例えば110%以上であってもよく、また例えば120%~250%であってもよく、また例えば150%~200%であってもよい。肉厚部12の面内方向の長さについては、肉厚部12は、偏光板の外縁(端面)および/または貫通穴の外縁(端面)から例えば50μmまでの領域に形成されてもよく、また例えば30μmまでの領域に形成されてもよく、また例えば20μmまでの領域に形成されてもよい。肉厚部12の長さは、偏光子の吸収軸の延びる方向の長さであってもよく、偏光子の吸収軸方向と交差(代表的には、直交)する方向の長さであってもよい。なお、上で説明した長さは、偏光子の吸収軸方向と実質的に直交する方向の長さである。 The polarizing plate has a thickened portion 12 formed near the melted cut area, where the thickness of the polarizer 10 is greater than in other parts. The thickened portion 12 is typically formed by expansion due to laser processing, and may therefore be called an expanded portion. The thickness of the thickened portion can vary depending on the thickness of the polarizer. The thickness of the thickened portion may be, for example, 110% or more of the thickness of the polarizer in the parts other than the thickened portion, or for example, 120% to 250%, or for example, 150% to 200%. Regarding the in-plane length of the thickened portion 12, the thickened portion 12 may be formed in a region up to, for example, 50 μm from the outer edge (end face) and/or the outer edge (end face) of the through hole of the polarizing plate, or in a region up to, for example, 30 μm, or in a region up to, for example, 20 μm. The length of the thickened portion 12 may be the length in the direction in which the absorption axis of the polarizer extends, or it may be the length in a direction that intersects (typically perpendicular to) the absorption axis direction of the polarizer. The length described above is the length in a direction substantially perpendicular to the absorption axis of the polarizer.
偏光板は、視認側偏光板として用いられてもよく、背面側偏光板として用いられてもよい。さらに、偏光板は、目的に応じて任意の適切な光学機能層をさらに有していてもよい。光学機能層としては、例えば、位相差層、タッチパネル用導電層、反射型偏光子が挙げられる。実用的には、偏光板には画像表示パネル側の最外層として粘着剤層が設けられ、偏光板は画像表示パネルに貼り合わせ可能とされている。 The polarizing plate may be used as a viewing-side polarizing plate or as a back-side polarizing plate. Furthermore, the polarizing plate may have any appropriate optical functional layer depending on the purpose. Examples of optical functional layers include a phase difference layer, a conductive layer for touch panels, and a reflective polarizer. In practical terms, the polarizing plate is provided with an adhesive layer as the outermost layer on the image display panel side, allowing it to be bonded to the image display panel.
A-2.偏光子
偏光子は、代表的には、二色性物質(例えば、ヨウ素、二色性染料)を含む樹脂フィルムで構成される。樹脂フィルムとしては、偏光子として用いられ得る任意の適切な樹脂フィルムを採用することができる。樹脂フィルムは、代表的には、ポリビニルアルコール系樹脂(以下、「PVA系樹脂」と称する)フィルムである。樹脂フィルムは、単層の樹脂フィルムであってもよく、二層以上の積層体であってもよい。
A-2. Polarizer A polarizer is typically composed of a resin film containing a dichroic substance (e.g., iodine, dichroic dye). Any suitable resin film that can be used as a polarizer can be used. Typically, the resin film is a polyvinyl alcohol-based resin (hereinafter referred to as "PVA-based resin") film. The resin film may be a single layer or a laminate of two or more layers.
単層の樹脂フィルムから構成される偏光子の具体例としては、PVA系樹脂フィルムにヨウ素による染色処理および延伸処理(代表的には、一軸延伸)が施されたものが挙げられる。上記ヨウ素による染色は、例えば、PVA系フィルムをヨウ素水溶液に浸漬することにより行われる。上記一軸延伸の延伸倍率は、好ましくは3~7倍である。延伸は、染色処理後に行ってもよいし、染色しながら行ってもよい。また、延伸してから染色してもよい。必要に応じて、PVA系樹脂フィルムに、膨潤処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が施される。例えば、染色の前にPVA系樹脂フィルムを水に浸漬して水洗することで、PVA系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるだけでなく、PVA系樹脂フィルムを膨潤させて染色ムラなどを防止することができる。 A specific example of a polarizer composed of a single-layer resin film is one in which a PVA-based resin film has been subjected to iodine dyeing and stretching (typically uniaxial stretching). The iodine dyeing is performed, for example, by immersing the PVA-based film in an iodine aqueous solution. The stretching ratio for uniaxial stretching is preferably 3 to 7 times. Stretching may be performed after the dyeing treatment, during the dyeing process, or after stretching. If necessary, the PVA-based resin film may be subjected to swelling, crosslinking, washing, drying, etc. For example, immersing the PVA-based resin film in water and washing it before dyeing not only cleans dirt and anti-blocking agents from the surface of the PVA-based film, but also swells the PVA-based resin film, preventing uneven dyeing.
積層体を用いて得られる偏光子の具体例としては、樹脂基材と当該樹脂基材に積層されたPVA系樹脂層(PVA系樹脂フィルム)との積層体、あるいは、樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子が挙げられる。樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子は、例えば、PVA系樹脂溶液を樹脂基材に塗布し、乾燥させて樹脂基材上にPVA系樹脂層を形成して、樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体を得ること;当該積層体を延伸および染色してPVA系樹脂層を偏光子とすること;により作製され得る。本実施形態においては、延伸は、代表的には積層体をホウ酸水溶液中に浸漬させて延伸することを含む。さらに、延伸は、必要に応じて、ホウ酸水溶液中での延伸の前に積層体を高温(例えば、95℃以上)で空中延伸することをさらに含み得る。得られた樹脂基材/偏光子の積層体はそのまま用いてもよく(すなわち、樹脂基材を偏光子の保護層としてもよく)、樹脂基材/偏光子の積層体から樹脂基材を剥離し、当該剥離面に目的に応じた任意の適切な保護層を積層して用いてもよい。このような偏光子の製造方法の詳細は、例えば特開2012-73580号公報、特許第6470455号に記載されている。これらの特許文献の記載は、本明細書に参考として援用される。 Specific examples of polarizers obtained using a laminate include a laminate of a resin substrate and a PVA-based resin layer (PVA-based resin film) laminated on the resin substrate, or a polarizer obtained using a laminate of a resin substrate and a PVA-based resin layer coated on the resin substrate. A polarizer obtained using a laminate of a resin substrate and a PVA-based resin layer coated on the resin substrate can be produced, for example, by applying a PVA-based resin solution to a resin substrate, drying it to form a PVA-based resin layer on the resin substrate, and obtaining a laminate of the resin substrate and the PVA-based resin layer; or by stretching and dyeing the laminate to make the PVA-based resin layer a polarizer. In this embodiment, stretching typically includes immersing the laminate in an aqueous boric acid solution and stretching it. Furthermore, stretching may further include, if necessary, air-stretching the laminate at a high temperature (e.g., 95°C or higher) before stretching in the aqueous boric acid solution. The resulting resin substrate/polarizer laminate may be used as is (i.e., the resin substrate may be used as a protective layer for the polarizer), or the resin substrate may be peeled off from the resin substrate/polarizer laminate, and an appropriate protective layer may be laminated onto the peeled surface according to the purpose. Details of such polarizer manufacturing methods are described, for example, in Japanese Patent Application Publication No. 2012-73580 and Japanese Patent No. 6470455. The descriptions in these patent documents are incorporated herein by reference.
偏光子(肉厚部を除く)の厚みとしては、目的に応じて任意の適切な厚みが採用され得る。偏光子の厚みは、好ましくは20μm以下であり、より好ましくは15μm以下であり、さらに好ましくは12μm以下であり、特に好ましくは10μm以下であり、さらに特に好ましくは8μm以下であり、とりわけ好ましくは6μm以下であり、最も好ましくは5μm以下である。偏光子の厚みの下限は、好ましくは2μmであり、より好ましくは1μmである。 The thickness of the polarizer (excluding the thickened portion) can be any appropriate thickness depending on the purpose. The polarizer thickness is preferably 20 μm or less, more preferably 15 μm or less, even more preferably 12 μm or less, particularly preferably 10 μm or less, even more particularly preferably 8 μm or less, especially preferably 6 μm or less, and most preferably 5 μm or less. The lower limit of the polarizer thickness is preferably 2 μm, more preferably 1 μm.
A-3.保護層
保護層は、偏光子の保護層として使用できる任意の適切なフィルムで形成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、環状オレフィン系(例えば、ポリノルボルネン系)、ポリオレフィン系、(メタ)アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、(メタ)アクリル系、ウレタン系、(メタ)アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開2001-343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとN-メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。汎用性、光学特性、種々の物理的および化学的特性の観点から、保護層は、好ましくはTAC、環状オレフィン系樹脂、または(メタ)アクリル系樹脂のフィルムで構成され得る。本発明の実施形態においては、保護層が環状オレフィン系樹脂フィルムで構成される場合に効果が顕著である。すなわち、環状オレフィン系樹脂フィルムはレーザー照射により切断し難いので、レーザーの出力を上げる、切断時間(照射時間)を長くする等の必要がある。その結果、イエローバンドが顕著となる傾向にある。本発明の実施形態によれば、イエローバンドが顕著な環状オレフィン系樹脂フィルムの保護層を含む偏光板であっても、後述する加熱・加湿処理に供することにより劣化した光学特性を回復させることができるので、最終的にイエローバンドが抑制された偏光板を得ることができる。
A-3. Protective Layer The protective layer is formed from any suitable film that can be used as a protective layer for the polarizer. Specific examples of materials that make up the main component of the film include cellulosic resins such as triacetylcellulose (TAC), and transparent resins such as polyester, polyvinyl alcohol, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyethersulfone, polysulfone, polystyrene, cyclic olefin (e.g., polynorbornene), polyolefin, (meth)acrylic, and acetate. Thermosetting resins or UV-curing resins such as (meth)acrylic, urethane, (meth)acrylic urethane, epoxy, and silicone can also be used. In addition, glassy polymers such as siloxane polymers can also be used. Polymer films described in Japanese Patent Application Publication No. 2001-343529 (WO01/37007) can also be used. As the material for this film, for example, a resin composition containing a thermoplastic resin having substituted or unsubstituted imide groups in its side chains and a thermoplastic resin having substituted or unsubstituted phenyl groups and nitrile groups in its side chains can be used. Examples include a resin composition having an alternating copolymer of isobutene and N-methylmaleimide and an acrylonitrile-styrene copolymer. The polymer film may be, for example, an extruded product of the above resin composition. From the viewpoint of versatility, optical properties, and various physical and chemical properties, the protective layer may preferably be composed of a film of TAC, a cyclic olefin resin, or a (meth)acrylic resin. In embodiments of the present invention, the effect is particularly pronounced when the protective layer is composed of a cyclic olefin resin film. That is, since cyclic olefin resin films are difficult to cut by laser irradiation, it is necessary to increase the laser output, lengthen the cutting time (irradiation time), etc. As a result, the yellow band tends to become prominent. According to embodiments of the present invention, even a polarizing plate containing a protective layer of a cyclic olefin resin film with a prominent yellow band can have its deteriorated optical properties restored by subjecting it to the heating and humidification treatment described later, so that a polarizing plate with a suppressed yellow band can be obtained.
偏光板が画像表示装置の視認側に配置される場合、画像表示パネルと反対側に配置される保護層21には、必要に応じて、ハードコート処理、反射防止処理、スティッキング防止処理、アンチグレア処理等の表面処理が施されていてもよい。さらに/あるいは、保護層21には、必要に応じて、偏光サングラスを介して視認する場合の視認性を改善する処理(代表的には、(楕)円偏光機能を付与すること、超高位相差を付与すること)が施されていてもよい。 When the polarizing plate is positioned on the viewing side of the image display device, the protective layer 21 positioned on the opposite side of the image display panel may be subjected to surface treatments such as hard coating, anti-reflective coating, anti-sticking coating, and anti-glare coating, as needed. Furthermore, the protective layer 21 may be subjected to treatments that improve visibility when viewed through polarized sunglasses (typically, by providing (elliptic) polarization functionality or ultra-high phase difference), as needed.
偏光板が画像表示装置に適用された場合に画像表示パネル側に配置される保護層22は、光学的に等方性であることが好ましい。本明細書において「光学的に等方性である」とは、面内位相差Re(550)が0nm~10nmであり、厚み方向の位相差Rth(550)が-10nm~+10nmであることをいう。ここで、「Rth(λ)」は、23℃における波長λnmの光で測定した厚み方向の位相差である。例えば、「Rth(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した厚み方向の位相差である。Rth(λ)は、層(フィルム)の厚みをd(nm)としたとき、式:Rth(λ)=(nx-nz)×dによって求められる。nzは厚み方向の屈折率である。 When a polarizing plate is applied to an image display device, the protective layer 22 positioned on the image display panel side is preferably optically isotropic. In this specification, "optically isotropic" means that the in-plane phase difference Re(550) is 0 nm to 10 nm, and the phase difference Rth(550) in the thickness direction is -10 nm to +10 nm. Here, "Rth(λ)" is the phase difference in the thickness direction measured with light of wavelength λ nm at 23°C. For example, "Rth(550)" is the phase difference in the thickness direction measured with light of wavelength 550 nm at 23°C. Rth(λ) is calculated by the formula: Rth(λ) = (nx - nz) × d, where d (nm) is the thickness of the layer (film). nz is the refractive index in the thickness direction.
保護層21および22の厚みは、それぞれ任意の適切な厚みが採用され得る。保護層の厚みは、例えば10μm~90μmであり、好ましくは20μm~80μmであり、より好ましくは20μm~60μmであり、さらに好ましくは20μm~40μmである。なお、表面処理が施されている場合、保護層の厚みは、表面処理層の厚みを含めた厚みである。 The thicknesses of protective layers 21 and 22 can be any appropriate thickness. For example, the thickness of the protective layer is 10 μm to 90 μm, preferably 20 μm to 80 μm, more preferably 20 μm to 60 μm, and even more preferably 20 μm to 40 μm. If a surface treatment is applied, the thickness of the protective layer includes the thickness of the surface treatment layer.
B.偏光板の製造方法
本発明の実施形態による偏光板は、レーザー加工した偏光板を加熱・加湿処理に供することにより、レーザー加工により劣化した光学特性を回復させることにより実現され得る。したがって、本発明の実施形態は、このような加熱・加湿処理を含む偏光板の製造方法も包含する。本発明の実施形態による偏光板の製造方法は、偏光板の端部をレーザー加工すること、および、レーザー加工された偏光板を加熱・加湿処理することを含む。以下、レーザー加工および加熱・加湿処理について具体的に説明する。
B. Method for Manufacturing Polarizing Plates Polarizing plates according to embodiments of the present invention can be realized by subjecting a laser-processed polarizing plate to a heating and humidifying treatment to restore the optical properties that have deteriorated due to laser processing. Therefore, embodiments of the present invention also include methods for manufacturing polarizing plates that include such heating and humidifying treatment. The method for manufacturing polarizing plates according to embodiments of the present invention includes laser processing the edges of the polarizing plate and heating and humidifying the laser-processed polarizing plate. Laser processing and heating and humidifying treatment will be described in detail below.
B-1.レーザー加工
本発明の実施形態においては、偏光板の端部をレーザー加工することにより、代表的には異形を形成する。レーザー加工に用いられるレーザー光源としては、代表的には、発振するレーザー光の波長が赤外域の9μm~11μmであるCO2レーザー光源を含む赤外線レーザーが採用され得る。このようなレーザー光源は、高い生産性を実現することができる。赤外線レーザーは、数10W級のパワーを容易に得ることができ、さらに、偏光板を赤外線吸収に伴う分子振動によって効率的に発熱させることで、物質の相転移に伴うエッチングを起こすことが可能である。
B-1. Laser Processing In embodiments of the present invention, a typical shape is formed by laser processing the edges of a polarizing plate. Typical laser light sources used for laser processing include infrared lasers, such as CO2 laser light sources, whose emitted laser light wavelength is in the infrared region of 9 μm to 11 μm. Such laser light sources can achieve high productivity. Infrared lasers can easily obtain power in the range of several tens of watts, and furthermore, by efficiently heating the polarizing plate through molecular vibrations associated with infrared absorption, etching associated with a phase transition of the material can be induced.
レーザー光源として、発振するレーザー光の波長が約5μmであるCOレーザー光源を用いてもよい。さらに、レーザー光源として、近赤外線(NIR)、可視光(Vis)および紫外線(UV)パルスレーザー光源を用いてもよい。NIR、VisおよびUVパルスレーザー光源としては、発振するレーザー光の波長が1064nm、532nm、355nm、349nmまたは266nm(Nd:YAG、Nd:YLF、またはYVO4を媒質とする固体レーザー光源の高次高調波)であるもの、発振するレーザー光の波長が351nm、248nm、222nm、193nmまたは157nmであるエキシマレーザー光源、発振するレーザー光の波長が157nmであるF2レーザー光源を例示できる。 As a laser light source, a CO laser light source with an emitted laser light wavelength of approximately 5 μm may be used. Furthermore, as a laser light source, near-infrared (NIR), visible light (Vis), and ultraviolet (UV) pulsed laser light sources may be used. Examples of NIR, Vis, and UV pulsed laser light sources include those with emitted laser light wavelengths of 1064 nm, 532 nm, 355 nm, 349 nm, or 266 nm (high-order harmonics of solid-state laser light sources using Nd:YAG, Nd:YLF, or YVO4 as the medium), an excimer laser light source with emitted laser light wavelengths of 351 nm, 248 nm, 222 nm, 193 nm, or 157 nm, and an F2 laser light source with emitted laser light wavelength of 157 nm.
レーザー光源の発振形態としては、偏光板の熱ダメージを抑制する観点から、連続波(CW)よりもパルス発振が好ましい。パルス幅は10フェムト秒(10-14秒)~1ミリ秒(10-3秒)の範囲で適宜設定され得る。パルスの繰り返し周波数は、好ましくは1kHz~1,000kHzであり、より好ましくは10kHz~500kHzである。2種類以上のパルス幅を設定して加工することも可能である。 As for the oscillation mode of the laser light source, pulse oscillation is preferred over continuous wave (CW) oscillation from the viewpoint of suppressing thermal damage to the polarizing plate. The pulse width can be appropriately set in the range of 10 femtoseconds ( 10⁻¹⁴ seconds) to 1 millisecond ( 10⁻³ seconds). The pulse repetition frequency is preferably 1 kHz to 1,000 kHz, and more preferably 10 kHz to 500 kHz. It is also possible to perform processing by setting two or more different pulse widths.
レーザー光の偏光状態に関する制限はない。具体的には、直線偏光、円偏光、ランダム偏光のいずれであっても適用可能である。レーザー光の空間強度分布にも制限はない。レーザー光は、好ましくはガウシアンビームである。良好な集光性を示し、小スポット化が可能であり、生産性向上が期待できるからである。レーザー光は、目的に応じて、回折光学素子や非球面レンズ等を用いてフラットトップビームに整形されていてもよい。 There are no restrictions on the polarization state of the laser light. Specifically, linear, circular, or random polarization are all applicable. There are also no restrictions on the spatial intensity distribution of the laser light. The laser light is preferably a Gaussian beam because it exhibits good focusing properties, allows for small spot size, and is expected to improve productivity. Depending on the purpose, the laser light may be shaped into a flat-top beam using diffractive optical elements, aspherical lenses, etc.
レーザー光の照射回数は、目的に応じて適切に設定され得る。所望の形状に切断加工できるのであればレーザー光を目的の形状に沿って1回のみ照射してもよく、複数回照射することにより所望の切断深さを達成してもよい。レーザー光を複数回照射する場合には、各回の条件は同一であってもよく異なっていてもよい。 The number of laser beam pulses can be appropriately set depending on the purpose. If the desired shape can be cut, the laser beam may be irradiated only once along the desired shape; or multiple pulses may be used to achieve the desired cutting depth. When multiple laser beam pulses are used, the conditions for each pulse may be the same or different.
レーザー光の走査様式は、目的に応じて適切に設定され得る。具体例としては、XY精密ステージなどのステージ駆動系、ガルバノスキャナやポリゴンスキャナなどの光スキャン系、あるいはそれらの組み合わせ(多軸同期制御)が挙げられる。これらを適切に選択および/または組み合わせることにより、ワーク(偏光板)とレーザー光の相対位置を所定の速度で変更することができる。さらに、メカシャッターやAOM(音響光学素子)などを利用してレーザー照射をオン・オフ制御することにより、所望の形状に加工することが可能となる。レーザー光の走査速度は、目的(例えば、偏光板の厚み、保護層の構成、所望の形状)に応じて適切に設定され得る。 The scanning mode of the laser beam can be appropriately set according to the purpose. Specific examples include stage drive systems such as XY precision stages, optical scanning systems such as galvanometer scanners and polygon scanners, or combinations thereof (multi-axis synchronous control). By appropriately selecting and/or combining these, the relative position between the workpiece (polarizing plate) and the laser beam can be changed at a predetermined speed. Furthermore, by controlling the on/off state of laser irradiation using a mechanical shutter or AOM (acousto-optic element), it becomes possible to process the workpiece into a desired shape. The scanning speed of the laser beam can be appropriately set according to the purpose (e.g., the thickness of the polarizing plate, the configuration of the protective layer, the desired shape).
レーザー光の集光スポット径(結果として、切断幅)は、目的に応じて適切に設定され得る。集光スポット径は、例えばFθレンズなどの対物レンズによってレーザー光を集光することにより、所望の径または範囲に調整され得る。このような構成であれば、加工効率を向上させることができ、かつ、熱ダメージを抑制することができる。集光スポット径は、好ましくは500μm以下であり、より好ましくは300μm以下であり、さらに好ましくは200μm以下であり、特に好ましくは100μm以下である。集光スポット径は、例えば、ピーク強度値と比べて1/e2の強度まで減衰した位置におけるレーザー光の径として定義され得る。なお、ガルバノスキャナを用いる場合は、ワーク(偏光板)に対して垂直にレーザー光を落射する目的で、テレセントリックFθレンズを用いることが好ましい。また、所望の集光スポット径(結果として、切断幅)を得るために、レーザー発振器出射端から対物レンズの光路までの間に、ビーム径を調整するビームエキスパンドユニットが用いられてもよい。 The focused spot diameter (and consequently the cutting width) of the laser beam can be appropriately set according to the purpose. The focused spot diameter can be adjusted to a desired diameter or range by focusing the laser beam with an objective lens, such as an Fθ lens. With such a configuration, processing efficiency can be improved and thermal damage can be suppressed. The focused spot diameter is preferably 500 μm or less, more preferably 300 μm or less, even more preferably 200 μm or less, and particularly preferably 100 μm or less. The focused spot diameter can be defined, for example, as the diameter of the laser beam at a position where the intensity has attenuated to 1/ e² compared to the peak intensity value. When using a galvanometer scanner, it is preferable to use a telecentric Fθ lens for the purpose of emitting the laser beam perpendicularly to the workpiece (polarizing plate). In addition, a beam expander unit that adjusts the beam diameter may be used between the laser oscillator output end and the optical path of the objective lens in order to obtain the desired focused spot diameter (and consequently the cutting width).
レーザー出力は、加工対象となる偏光板の厚みや性状に応じて適切に設定され得る。例えばレーザー光源としてCO2レーザーを用いる場合、出力は、好ましくは5W~300Wであり、より好ましくは20W~200Wである。 The laser output can be appropriately set according to the thickness and properties of the polarizing plate to be processed. For example, when a CO2 laser is used as the laser light source, the output is preferably 5W to 300W, and more preferably 20W to 200W.
レーザー照射には、2種類以上のレーザーを用いてもよい。この場合、2種類以上のレーザーを同時に照射してもよく、逐次的に照射してもよい。 Two or more types of lasers may be used for laser irradiation. In this case, the two or more lasers may be irradiated simultaneously or sequentially.
B-2.加熱・加湿処理
本発明の実施形態においては、上記のとおり、レーザー加工された偏光板を加熱・加湿処理することにより、レーザー加工により劣化した偏光板の光学特性を回復させることができる。加熱・加湿処理は、通常、偏光板の耐久性試験として行われる。通常の偏光板を加熱・加湿処理に供するということは、偏光板の光学特性が劣化する(劣化度合いを耐久性の指標とする)ことが前提となっている。言い換えれば、加熱・加湿処理により偏光板の光学特性が劣化することは、当業界の技術常識である。一方、本発明者らは、レーザー加工により光学特性が劣化した偏光板を加熱・加湿処理に供することにより、当該劣化した光学特性を回復させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は当業界の技術常識と逆方向の技術的思想に基づいてなされたものであり、その効果は予期せぬ優れた効果である。加熱・加湿処理における加熱温度は、例えば40℃~70℃であってもよく、また例えば50℃~70℃であってもよく、また例えば55℃~70℃であってもよく、また例えば60℃~70℃であってもよく、また例えば62℃~68℃であってもよく、また例えば約65℃であってもよい。加熱温度が高すぎても低すぎても、光学特性を十分に回復させることができない場合がある。加熱・加湿処理における湿度は、例えば85%RH~99%RHであってもよく、また例えば85%RH~95%RHであってもよく、また例えば87%RH~93%RHであってもよく、また例えば88%RH~92%RHであってもよく、また例えば約90%RHであってもよい。湿度が高すぎても低すぎても、光学特性を十分に回復させることができない場合がある。処理時間は、例えば20分以上であってもよく、また例えば25分以上であってもよく、また例えば30分以上であってもよい。処理時間の上限は、例えば5時間であってもよく、また例えば2時間であってもよく、また例えば1時間であってもよい。処理時間が短すぎると、光学特性を十分に回復させることができない場合がある。一方、処理時間が長すぎると、回復した光学特性が再び劣化してしまう場合がある。具体的には、再び偏光解消してしまう場合がある。
B-2. Heating and Humidification Treatment In the embodiments of the present invention, as described above, the optical properties of a laser-processed polarizing plate can be restored by heating and humidifying it. Heating and humidification treatment is usually performed as a durability test for polarizing plates. Subjecting a normal polarizing plate to heating and humidification treatment presupposes that the optical properties of the polarizing plate will deteriorate (the degree of deterioration is used as an indicator of durability). In other words, it is common technical knowledge in the industry that the optical properties of a polarizing plate deteriorate due to heating and humidification treatment. On the other hand, the inventors have discovered that the deteriorated optical properties of a polarizing plate whose optical properties have deteriorated due to laser processing can be restored by subjecting it to heating and humidification treatment, and have completed the present invention. That is, the present invention is based on a technical idea that is in the opposite direction to the common technical knowledge in the industry, and its effect is an unexpectedly excellent effect. The heating temperature in the heating and humidification process may be, for example, 40°C to 70°C, 50°C to 70°C, 55°C to 70°C, 60°C to 70°C, 62°C to 68°C, or approximately 65°C. If the heating temperature is too high or too low, the optical properties may not be sufficiently restored. The humidity in the heating and humidification process may be, for example, 85% RH to 99% RH, 85% RH to 95% RH, 87% RH to 93% RH, 88% RH to 92% RH, or approximately 90% RH. If the humidity is too high or too low, the optical properties may not be sufficiently restored. The processing time may be, for example, 20 minutes or more, 25 minutes or more, or 30 minutes or more. The upper limit of the processing time may be, for example, 5 hours, 2 hours, or 1 hour. If the processing time is too short, the optical properties may not be sufficiently restored. On the other hand, if the processing time is too long, the restored optical properties may deteriorate again. Specifically, the polarization may be depolarized again.
以上のようにして、溶融切断部(代表的には、レーザー加工部)を有するにもかかわらず、当該溶融切断部近傍が優れた光学特性を維持し、イエローバンドが顕著に抑制されている偏光板が作製され得る。なお、偏光板は、所定の構成に応じて任意の適切な方法により作製され得るので、偏光板自体の製造方法の詳細は省略する。 As described above, a polarizing plate can be manufactured that, despite having a fused-cut section (typically a laser-processed section), maintains excellent optical properties near the fused-cut section and significantly suppresses the yellow band. Since the polarizing plate can be manufactured by any appropriate method depending on the predetermined configuration, details of the manufacturing method of the polarizing plate itself are omitted.
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されない。 The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[実施例1]
1.偏光子の作製
厚さ30μmのポリビニルアルコールフィルムを、速度比の異なるロール間において、30℃、0.3%濃度のヨウ素溶液中で1分間染色しながら、3倍まで延伸した。その後、60℃、4%濃度のホウ酸、10%濃度のヨウ化カリウムを含む水溶液中に0.5分間浸漬しながら総延伸倍率が6倍まで延伸した。次いで、30℃、1.5%濃度のヨウ化カリウムを含む水溶液中に10秒間浸漬することで洗浄した後、50℃で4分間乾燥を行い、厚さ12μmの偏光子を得た。
[Example 1]
1. Preparation of Polarizers A 30 μm thick polyvinyl alcohol film was stretched to 3 times its original thickness while being stained for 1 minute in a 0.3% iodine solution at 30°C between rolls with different speed ratios. Then, it was stretched to a total stretch ratio of 6 times while being immersed for 0.5 minutes in an aqueous solution containing 4% boric acid and 10% potassium iodide at 60°C. Next, it was washed by immersing it for 10 seconds in an aqueous solution containing 1.5% potassium iodide at 30°C, and then dried at 50°C for 4 minutes to obtain a polarizer with a thickness of 12 μm.
2.偏光板の作製
上記で得られた偏光子の一方の面にHC-TACフィルム(厚み32μm)をポリビニルアルコール系接着剤により貼り合せた。なお、HC-TACフィルムは、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム(厚み25μm)にハードコート(HC)層(厚み7μm)が形成されたフィルムであり、TACフィルムが偏光子側となるようにして貼り合わせた。さらに、偏光子のもう一方の面に環状オレフィン系樹脂(COP)フィルムを上記と同様にして貼り合わせた。このようにして、保護層(HC-TACフィルム)/偏光子/保護層(COPフィルム)の構成を有する偏光板を得た。
2. Preparation of Polarizing Plates An HC-TAC film (32 μm thick) was bonded to one side of the polarizer obtained above using a polyvinyl alcohol-based adhesive. The HC-TAC film is a film in which a hard coat (HC) layer (7 μm thick) is formed on a triacetylcellulose (TAC) film (25 μm thick), and it was bonded so that the TAC film was on the polarizer side. Furthermore, a cyclic olefin resin (COP) film was bonded to the other side of the polarizer in the same manner as above. In this way, a polarizing plate having the configuration of protective layer (HC-TAC film)/polarizer/protective layer (COP film) was obtained.
3.レーザー加工
得られた偏光板をレーザー照射して切断することにより、148mm×70mmのサイズで、短辺の一方に曲率半径2mmのU字ノッチが形成された偏光板を得た。レーザー照射の条件は以下のとおりであった。
レーザーの種類 :CO2レーザー
レーザー光の波長:9.4μm
出力 :48W
走査速度 :500mm/秒
3. Laser Processing The obtained polarizing plate was cut by laser irradiation to obtain a polarizing plate measuring 148 mm x 70 mm with a U-shaped notch of a radius of curvature of 2 mm formed on one of the shorter sides. The laser irradiation conditions were as follows.
Laser type: CO2 laser; Laser wavelength: 9.4 μm
Output: 48W
Scanning speed: 500 mm/second
4.加熱・加湿処理
上記3.で得られたレーザー加工された偏光板を加熱・加湿処理に供した。具体的には、当該偏光板を、65℃・90%RHに設定したチャンバーに30分間投入し、加熱・加湿処理した。このようにして、本実施例の偏光板を得た。
4. Heating and Humidification Treatment The laser-processed polarizing plate obtained in step 3 above was subjected to a heating and humidification treatment. Specifically, the polarizing plate was placed in a chamber set to 65°C and 90% RH for 30 minutes to undergo the heating and humidification treatment. In this way, the polarizing plate of this embodiment was obtained.
5.評価
(1)主透過率K2
得られた偏光板について、レーザー照射による切断部(直線部分)から15μmの位置の主透過率K2をCRAIC Technologies社製「308PV」を用いて測定した。具体的には、測定光として直線偏光を用い、偏光方向を偏光子の吸収軸方向に合わせて1枚の偏光板に直線偏光を通した時の透過率を測定した。480nm、530nmおよび730nmのそれぞれの波長の光で測定した。なお、本実施例の偏光板については、中央部の主透過率K2についても併せて測定した。結果を表1に示す。
(2)クラック
得られた偏光板の異形加工部(レーザー照射による切断部)の状態を目視により観察し、以下の基準で評価した。
○(良好):50μm以上のクラックは認められなかった
×(不良):50μm以上のクラックが認められた
5. Evaluation (1) Main transmittance K2
For the obtained polarizing plates, the main transmittance K2 at a position 15 μm from the laser-cut section (straight portion) was measured using a "308PV" manufactured by CRAIC Technologies. Specifically, linearly polarized light was used as the measurement light, and the transmittance was measured when linearly polarized light passed through a single polarizing plate with the polarization direction aligned with the absorption axis axis of the polarizer. Measurements were taken with light at wavelengths of 480 nm, 530 nm, and 730 nm. In addition, for the polarizing plates of this embodiment, the main transmittance K2 in the central part was also measured. The results are shown in Table 1.
(2) Cracks The condition of the deformed portion (cut portion by laser irradiation) of the obtained polarizing plate was observed visually and evaluated according to the following criteria.
○ (Good): No cracks larger than 50 μm were observed. × (Poor): Cracks larger than 50 μm were observed.
[比較例1]
実施例1の1.および2.と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を、打ち抜き刃を備えた裁断機により、実施例1と同じ形状に打ち抜いた。打ち抜いた偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
A polarizing plate was prepared in the same manner as in Examples 1 and 2. This polarizing plate was then punched out into the same shape as in Example 1 using a cutting machine equipped with a punching blade. The punched polarizing plates were subjected to the same evaluation as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[比較例2]
加熱・加湿処理を行わなかったこと以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。得られた偏光板を実施例1と同様の評価に供した。すなわち、実施例1の3.で得られた偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
A polarizing plate was prepared in the same manner as in Example 1, except that heating and humidification treatment was not performed. The obtained polarizing plate was subjected to the same evaluation as in Example 1. That is, the polarizing plate obtained in step 3 of Example 1 was subjected to the same evaluation as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[比較例3]
加熱・加湿処理の処理時間を12時間としたこと以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。得られた偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 3]
A polarizing plate was prepared in the same manner as in Example 1, except that the heating and humidification treatment time was 12 hours. The obtained polarizing plate was subjected to the same evaluation as in Example 1. The results are shown in Table 1.
実施例1、比較例2および比較例3と比較例1とを比較すると明らかなように、レーザー照射による切断により異形を形成することにより、当該異形におけるクラックを抑制できることがわかる。さらに、実施例1と比較例2とを比較すると明らかなように、加熱・加湿処理を行うことにより、レーザー加工(レーザー照射による切断)により劣化した光学特性を回復させることができることがわかる。加えて、実施例1と比較例3とを比較すると明らかなように、加熱・加湿処理の時間が過度に長くなると、一旦回復した光学特性が再度劣化することがわかる。 As is clear from comparing Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3 with Comparative Example 1, it can be seen that cracks in the irregular shape can be suppressed by forming the irregular shape through laser cutting. Furthermore, as is clear from comparing Example 1 with Comparative Example 2, it can be seen that the optical properties deteriorated by laser processing (laser cutting) can be restored by heating and humidifying. In addition, as is clear from comparing Example 1 with Comparative Example 3, it can be seen that if the heating and humidifying treatment time is excessively long, the optical properties that have been restored will deteriorate again.
本発明の実施形態による偏光板は、液晶表示装置、有機EL表示装置および無機EL表示装置等の画像表示装置に好適に用いられ、特に、偏光板に異形が要求される用途(例えば、カメラを搭載した画像表示装置;スマートウォッチ、車載用画像表示装置等の全体形状が異形の画像表示装置)において好適に用いられ得る。 The polarizing plate according to the embodiment of the present invention is suitably used in image display devices such as liquid crystal displays, organic EL displays, and inorganic EL displays, and is particularly suitable for applications where the polarizing plate has an irregular shape (for example, image display devices equipped with a camera; image display devices with an irregular overall shape such as smartwatches and in-vehicle image display devices).
10 偏光子
12 肉厚部
21 保護層
22 保護層
100 偏光板
10 Polarizer 12 Thick part 21 Protective layer 22 Protective layer 100 Polarizing plate
Claims (7)
該偏光板の端部をレーザー加工すること、および
該レーザー加工された偏光板を、60℃~70℃および85%RH~95%RHの環境下で20分以上1時間以下処理することを含み、
該偏光板は、
二色性物質を含むポリビニルアルコール系樹脂で構成される偏光子と、該偏光子の少なくとも一方に配置された保護層と、を有し、
レーザー加工部である溶融切断部を含み、
該保護層が、環状オレフィン系樹脂フィルムであり、
該溶融切断部から20μm以内の領域において、該処理後の該偏光板における偏光子の吸収軸方向に合わせて通した直線偏光の波長530nmでの主透過率K2が15%以下である、
偏光板の製造方法。 A method for manufacturing polarizing plates,
This includes laser processing the edges of the polarizing plate, and processing the laser-processed polarizing plate in an environment of 60°C to 70°C and 85% RH to 95% RH for 20 minutes to 1 hour.
The polarizing plate is,
A polarizer made of a polyvinyl alcohol-based resin containing a dichroic substance, and a protective layer disposed on at least one side of the polarizer,
Including the fusion cutting section which is the laser processing section,
The protective layer is a cyclic olefin resin film,
In the region within 20 μm from the molten cutting portion, the main transmittance K2 at a wavelength of 530 nm of linearly polarized light passed through the polarizer in the polarizing plate after the treatment is 15% or less.
A method for manufacturing polarizing plates.
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