JP2008015078A - 偏光板の製造方法、およびこの方法に用いるカッティングマット - Google Patents

Abstract

【課題】偏光原板を正確に切断し、切断面においてクラックが伸長しにくく、かつ得られる偏光板に付着物が付着しにくい、偏光板の製造方法およびこの方法に用いるカッティングマットを提供する。
【解決手段】複数層からなる偏光原板を超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シート１の一主面上に反対側から吸引して固定し、多孔質シート１をカッティングマットとして、偏光原板２をその厚み方向に移動する刃４により切断して複数層からなる偏光板３を得た。超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シート１の空孔に紫外線硬化型インクなどの硬化性液体を含浸させ、これを硬化させて得たシートは、カッティングマットとして特に適している。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数層からなる偏光原板を切断して偏光板を製造する方法に関し、さらに、この方法に用いるカッティングマットに関する。なお、本明細書では、切断する前の偏光板を、切断した後の偏光板と区別するために偏光原板と呼ぶ。

液晶表示装置に装着される偏光板は、その大きさによっては、偏光原板を所定寸法に切断して製造されることがある。偏光原板および偏光板は、種々の機能を付加するために、通常、数層からなる。回転刃による切断は、削りしろが必要であること、寸法精度を出しにくいこと、切断屑が静電気により製品に付着しやすいこと、などの理由から、偏光原板の切断には適していない。このため、偏光原板は、いわゆるギロチンカットにより切断されている。ギロチンカットは、被切断物である偏光原板の厚み方向を刃が横断するように、刃を移動させることにより行われる。

ギロチンカットでは、偏光原板に刃が入る瞬間に、刃が接触している偏光原板の表面に大きな圧力が加わる。このため、刃により押圧される部分から遠い端部、例えば切断が開始される端部と反対側の端部、において、偏光原板が浮き上がり、切断寸法の狂い、切断面の割れ（切断面におけるクラックの伸長）、層の剥がれなどが生じやすい。これを考慮し、偏光原板の端部をカッティングマットにテープで固定することが行われている。

なお、一般的な用途に供されるカッティングマットには、塩化ビニル樹脂などの樹脂シートが用いられることが多い（例えば特許文献１）。

特開２００３−７１９６０号公報

カッティングマットに偏光原板の端部をテープで固定する場合、テープで固定されている部分から既に切り離されたその他の部分は固定されていない状態となる。このため、このような部分を切断する際には、上記と同様、偏光原板の端部が浮き上がりやすくなり、切断寸法の狂い、切断面におけるクラックの伸長、などの問題が生じやすくなる。また、偏光原板の表面にテープで固定する部分を要するため、偏光原板からの板取りが悪くもなる。さらに、刃が入るときに刃の厚みによって生じる偏光原板のずれが、切断する位置によって、テープによる制限を受けたり受けなかったりする。このため、偏光原板のずれが不均一になって寸法精度を高く保つことができない。

通気性を有するシートをカッティングマットとして、この上に偏光原板を下方から吸引して固定することも考えられる。紙や不織布は、それ自体が通気性を有するから、吸引により偏光原板を固定するマットして使用できる。しかし、これをカッティングマットとすると、紙を用いた場合には紙粉が、不織布を用いた場合には繊維が、偏光板に付着して問題を引き起こす。紙の場合には、紙を漉く液から紛れ込んだ不純物や古紙とともに回収された異物が特に問題となる。不織布の場合には、押し出し助剤として添加されるパラフィン類や酸化防止剤が問題を引き起こす。これらの付着物は、偏光板が装着される液晶表示装置の表示欠陥や表示ゆがみの原因となることがある。

特許文献１に開示されているような樹脂シートに小さな穴を多数設け、偏光原板を吸引して固定するためのカッティングマットとすることもできる。しかし、穴を設ける際に残存する切断屑が、紙からの紙粉や不織布からの繊維と同様、偏光板に付着して問題を引き起こす。

そこで、本発明は、偏光原板を正確に切断でき、切断面においてクラックが伸長しにくく、かつ得られる偏光板に付着物が付着しにくい、偏光板の製造方法を提供すること、さらにはこの製造方法に適したカッティングマットを提供すること、を目的とする。

本発明は、複数層からなる偏光原板を超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シートの一主面上に前記一主面と反対側の主面から吸引して固定し、前記多孔質シートをカッティングマットとして、前記偏光原板をその厚み方向に移動する刃により切断して複数層からなる偏光板を得る、偏光板の製造方法を提供する。

本発明は、その別の側面から、超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シートを用いた偏光原板切断用カッティングマットを提供する。本発明は、さらに別の側面から、超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シートの空孔に硬化性液体を含浸させ、前記硬化性液体を硬化させて得た、偏光原板切断用カッティングマットを提供する。

本発明の製造方法では、超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シートをカッティングマットとして偏光原板を切断することとした。超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シートは、耐摩耗性に優れ、その一部に刃が入っても切断屑を発生しにくい。したがって、偏光板に付着物が付着しにくい。

また、超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シートは摩擦係数が低いため、刃が垂直方向に入ったときに刃の厚さ分だけ必要となる偏光原板の水平方向への動きが許容されやすい。この動きは僅かなものではあるが、高精度の切断を行うためには許容されることが望ましい。したがって、本発明の製造方法は、高精度の切断寸法の実現にも適している。

さらに、超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シートは、弾性率（圧縮弾性率）が高い。このため、刃により偏光原板の一部を押圧した場合の当該一部における沈み込みを小さくできる。沈み込みが小さくなると、偏光原板の端部の浮き上がりを抑制できる。したがって、本発明の製造方法によれば、切断寸法の精度の向上、および切断面におけるクラック伸長の抑制が可能となる。

またさらに、超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シートは、それ自体が通気性を有するため、貫通孔を設けなくても、偏光原板を吸引して固定するカッティングマットとして機能する。したがって、本発明の製造方法では、穴あけ加工に伴う切断屑が偏光板に付着することもない。

以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。
超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シート１を準備し（図１）、この一主面上に、偏光原板２を固定する（図２）。偏光原板２は、多孔質シート１の反対側の主面から、吸引して（図２の矢印参照）固定する。偏光原板２は、所定の機能を付加するため、複数層から構成されている。

この状態で、ギロチンカット用の一枚刃４を用いて偏光原板２を切断し、偏光板３を得る。一枚刃４の先端は、偏光原板２の上面（多孔質シート１により支持されていない主面）から偏光原板２の内部に入って下面（多孔質シート１により支持されている主面）へと向かい、最終的には下面を通過して多孔質シート１の内部にまで達する。こうして、偏光原板２をその厚み方向に横断する一枚刃４により、偏光原板２が切断される。

一枚刃４により押圧される部分は、通常、偏光原板の主面において一直線を描く。偏光原板２は、例えば、互いに平行な複数の切断線、あるいは碁盤目状に縦横に配列する複数の切断線を、各切断線が偏光原板の主面を一直線状に伸長するように設定し、切断線ごとに切断され、偏光板となる。もっとも、本発明の実施形態がこれに制限されるわけではない。本発明は、超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シートをカッティングマットとして、偏光原板をその厚み方向に横断する刃により切断する限り、各種の刃を用いた多様な切断態様への適用が可能である。

超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シート１を構成する超高分子ポリエチレン樹脂の粘度平均分子量は、１００万以上、例えば１００万〜７００万、が好ましい。超高分子量多孔質シート１の圧縮弾性率（ＪＩＳ Ｋ６９１１準拠；２ｍｍ厚のシートを３枚重ねて圧縮して得た応力−時間グラフにおける弾性限度内のチャート傾きに基づく）は、１００〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ²、特に２００〜４００ｋｇｆ／ｃｍ²が好ましい。多孔質シート１の平均孔径は、１０〜１００μｍ、特に１５〜４０μｍ、が好ましい。多孔質シート１の通気度は、フラジール法（ＪＩＳ Ｌ１０９６）に基づく測定値により表示して、０．５〜２０ｃｍ³／ｃｍ²・秒、特に１〜５ｃｍ³／ｃｍ²・秒が好ましい。ショア硬さ（針押し込み硬さ；Shore D）は３０〜５２が好ましい。多孔質シート１の厚さは、０．０５〜０．５ｍｍ、特に０．１〜０．３ｍｍ、が好ましい。多孔質シート１の動摩擦係数（ＪＩＳ Ｋ７１２５準拠；１０ｍｍφの鉄球に幅２ｍｍ厚み５０μｍのＰＥＴフィルムを貼り、バーデンレーベン型試験器を用いて測定）は、０．３以下、特に０．１８以下、が好ましい。

超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シート１は、それ自体が高い弾性率を有するが、さらに弾性率を高くするためには、空孔に硬化性液体を含浸させ、硬化させるとよい。この場合は、多孔質シート１の通気性が保持されるように硬化性液体の含浸量を調整する。硬化した硬化性液体により弾性率が高くなると、偏光原板２に刃４が入るときの端部の浮き上がりをより確実に防止できる。

硬化性液体は、特に限定されないが、例えば、紫外線硬化型インクが好適である。硬化性液体は、これに限らず、例えばエポキシインクを用いることができる。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施例に限定されない。

（実施例１）
超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シート（日東電工製「サンマップ」；粘度平均分子量６００万、圧縮弾性率２５０ｋｇｆ／ｃｍ²、平均孔径１７μｍ、厚さ０．３ｍｍ、ショア硬さ４８、動摩擦係数０．０８）をカッティングマットとして準備し、この多孔質シート上に、４層構造の偏光原板を固定した。偏光原板の固定は、多孔質シートの下方から多孔質シートを通じて偏光原板を吸引することにより行った。

次いで、先端角度２５度のギロチン刃（一枚刃）を、速度５０ｍｍ／秒で、偏光原板の上方から下方へと移動させ、偏光原板を切断した。このとき、ギロチン刃は、その先端が多孔質シートの表面から０．１ｍｍの深さにまで達するように移動させた。この操作を、偏光原板上の切断線が互いに平行かつ等間隔となるように繰り返し、３インチ液晶表示装置用の偏光板１０枚を得た。

光学顕微鏡を用い、偏光板の切断面に生じた最大クラック深さ、切断寸法誤差、および外観を評価した。結果を表１に示す。ここで、切断寸法誤差とは、切断線と直交する方向についての、設計寸法に対する設計寸法と実寸との差異の比率（％）である。

（実施例２）
実施例１で用いた超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シートと同じ多孔質シートの空孔に紫外線硬化型インク（大日本インキ化学工業社製「ダイキュアインキ」）を含浸させ、紫外線ランプを照射して紫外線硬化型インクを硬化させ、インク含浸多孔質シートを得た。このインク含浸多孔質シートをカッティングマットとして用いた以外は実施例１と同様にして、偏光板１０枚を得た。さらに、実施例１と同様にして、偏光板の切断面に生じた最大クラック深さ、切断寸法誤差、および外観を評価した。結果を表１に示す。

（比較例１）
ポリスチレン多孔質シートをカッティングマットとして用いた以外は実施例１と同様にして、偏光板１０枚を得た。この多孔質シートは、ポリスチレンシート（日本プラスチック工業社製「ニップラシート」；厚さ０．３ｍｍ）に多数の微少な穴を設けたものである。さらに、実施例１と同様にして、偏光板の切断面に生じた最大クラック深さ、切断寸法誤差、および外観を評価した。結果を表１に示す。

（比較例２）
リサイクル上質紙（厚さ０．３ｍｍ）をカッティングマットとして用いた以外は実施例１と同様にして、偏光板１０枚を得た。さらに、実施例１と同様にして、偏光板の切断面に生じた最大クラック深さ、切断寸法誤差、および外観を評価した。結果を表１に示す。

表１に示すように、比較例１では寸法誤差が大きく、比較例２では最大クラック深さおよび寸法誤差が大きくなり、外観にも問題が生じた。実施例１，２では実用上問題にならない程度に偏光板の最大クラック深さおよび寸法誤差を抑制することができた。実施例２では、切断面における最大クラック深さが特に小さくなった。

以上のとおり、本発明は、偏光原板を正確に切断し、切断面においてクラックが伸長しにくく、かつ得られる偏光板に付着物が付着しにくい、偏光板の製造方法を提供するものとして、産業上有用である。

超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シートの断面図である。 偏光原板を超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シートの一主面上に吸引して固定した状態を示す断面図である。 偏光原板を切断するときの状態を示す断面図である。

符号の説明

１ 超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シート
２ 偏光原板
３ 偏光板
４ 刃

Claims (6)

1. 複数層からなる偏光原板を超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シートの一主面上に前記一主面と反対側の主面から吸引して固定し、
   前記多孔質シートをカッティングマットとして、前記偏光原板を、その厚み方向に横断する刃により切断して複数層からなる偏光板を得る、
   偏光板の製造方法。
2. 前記超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シートとして、超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シートの空孔に硬化性液体を含侵させ、前記硬化性液体を硬化させて得た多孔質シートを用いる、請求項１に記載の偏光板の製造方法。
3. 前記硬化性液体が、紫外線硬化型インクである請求項２に記載の偏光板の製造方法。
4. 超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シートを用いた偏光原板切断用カッティングマット。
5. 超高分子量ポリエチレン樹脂多孔質シートの空孔に硬化性液体を含浸させ、前記硬化性液体を硬化させて得た、偏光原板切断用カッティングマット。
6. 前記硬化性液体が、紫外線硬化型インクである請求項５に記載の偏光原板切断用カッティングマット。

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