KR101911166B1

KR101911166B1 - 편광판 및 화상 표시 장치

Info

Publication number: KR101911166B1
Application number: KR1020170019244A
Authority: KR
Inventors: 고지 우에다; 고지로 니시
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2016-02-22
Filing date: 2017-02-13
Publication date: 2018-10-23
Anticipated expiration: 2037-02-13
Also published as: TW201734516A; CN107102389A; JP2017151162A; JP6188845B2; CN107102389B; KR20170098698A; TW201839433A; TWI633346B

Abstract

본 발명의 과제는 광 누설을 억제할 수 있는 편광판을 제공하는 것이다.
편광판(1)은, 필름형의 편광자(7)와, 편광자(7)에 중첩되는 복수의 광학 필름(3, 5, 9, 11, 13)을 구비한다. 편광판(7)을 관통하는 구멍(21)의 연직도(a/b)가, 0.00 이상 0.32 미만이다. 구멍(21)의 주위에 있어서의 편광 해소부(23)의 폭(W)이, 0.00 ㎛ 이상 32 ㎛ 미만이다.

Description

편광판 및 화상 표시 장치{POLARIZING PLATE AND IMAGE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 편광판 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.

편광판은, 액정 텔레비전, 유기 EL 텔레비전 또는 스마트폰 등의 화상 표시 장치를 구성하는 광학 부품의 하나이다. 하기 특허문헌 1에 나타내는 바와 같이, 편광판은, 필름형의 편광자와, 편광자에 중첩되는 광학 필름(예컨대, 보호 필름)을 구비한다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2002-303730호 공보

텔레비전 또는 스마트폰 등의 일반적인 화상 표시 장치의 대부분은, 사각 형상의 화면을 갖기 때문에, 화상 표시 장치에 탑재되는 종래의 편광판도 사각형이고, 그 전체가 고르게 편광능을 갖는다. 한편, 특수한 화상 표시 장치는, 이들의 용도에 따라 이형(異形)을 갖고 있고, 상기 장치에 탑재되는 종래의 편광판도 이형이다. 예컨대, 스마트 워치 또는 차재 미터에 이용되는 화상 표시 장치에는, 지침의 회전축이 관통하기 위한 구멍을 형성해야 하는 경우가 있다. 따라서, 화상 표시 장치에 탑재되는 편광판에도 관통 구멍을 형성하는 것이 필요하다. 편광판의 용도·목적은 다양하기 때문에, 용도·목적에 따라 편광판에 관통 구멍을 형성해야 하는 여러가지 경우가 상정된다.

그러나, 펀치 및 다이를 이용한 프레스 가공(펀칭 가공), 또는 드릴에 의한 절삭 가공 등의 종래의 기계적 방법에 의해, 관통 구멍을 편광판에 형성하는 경우, 관통 구멍이 경사지거나, 관통 구멍의 근방에 균열이 형성되거나 하는 경우가 있다. 관통 구멍의 경사 및 균열은, 관통 구멍의 근방에 있어서의 편광능을 손상시키고, 광 누설을 야기한다. 「광 누설」이란, 진동 방향이 편광자의 흡수축에 평행인 광이 편광판을 투과해 버리는 현상이다.

상기와 같은 기계적 방법 대신에, CO₂ 레이저 등을 이용한 레이저 가공(예컨대, 열 가공)에 의해 관통 구멍을 편광판에 형성하는 경우도, 관통 구멍이 경사지거나, 관통 구멍의 근방에 균열이 형성되거나 하는 경우가 있다. 또한, 레이저 가공에서는, 관통 구멍이 형성되는 부분이 레이저로 가열되기 때문에, 편광자의 화학적인 변질에 의해 편광능이 손상되기 쉽다. 편광자의 화학적인 변질이란, 예컨대, 편광자의 변색 또는 용해이다. 이하에서는, 편광자의 화학적인 변질에 의해 편광 기능이 손상된 부분을, 편광판의 「편광 해소부」라고 부른다. 편광 해소부가 넓을수록, 화상 표시 장치에 있어서 광이 누설되기 쉽다. 본 발명자들에 의한 연구의 결과, CO₂ 레이저보다 파장이 짧은 엑시머 레이저를 이용한 가공(예컨대, 어블레이션 가공)의 경우에도, 관통 구멍의 형성에 따르는 상기한 기술적 문제가 발생할 수 있는 것을 알 수 있었다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 광 누설을 억제할 수 있는 편광판, 및 상기 편광판을 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일측면에 관련된 편광판은, 필름형의 편광자와, 편광자에 중첩되는 복수의 광학 필름을 구비하고, 편광판을 관통하는 구멍의 연직도가, 0.00 이상 0.32 미만이고, 구멍의 주위에 있어서의 편광 해소부의 폭이, 0.00 ㎛ 이상 32 ㎛ 미만이다. 「광학 필름」이란, 편광판을 구성하는 필름형의 부재(편광자 자체를 제외함)를 의미한다. 예컨대, 광학 필름은, 보호 필름 및 이형 필름을 함의한다.

구멍의 주위에 있어서의 균열의 수가, 단위 길이 1 mm당, 0 이상 3 이하여도 좋다.

구멍의 주위에 있어서의 균열의 길이가, 0 ㎛ 이상 50 ㎛ 미만이어도 좋다.

편광자를 사이에 두는 한쌍의 광학 필름 중 적어도 한쪽의 광학 필름이, 트리아세틸셀룰로오스를 포함해도 좋다.

편광자를 사이에 두는 한쌍의 광학 필름 중 적어도 한쪽의 광학 필름이, 환형 올레핀 폴리머를 포함해도 좋다.

편광자를 사이에 두는 한쌍의 광학 필름 중 적어도 한쪽의 광학 필름이, 폴리메타크릴산메틸을 포함해도 좋다.

본 발명의 일측면에 관련된 화상 표시 장치는, 상기 편광판을 포함한다.

본 발명에 의하면, 광 누설을 억제할 수 있는 편광판, 및 상기 편광판을 포함하는 화상 표시 장치가 제공된다.

도 1은, 본 발명의 일실시형태에 관련된 편광판의 사시도이다.
도 2는, 도 1 중의 II-II 선 방향에 있어서의 편광판의 화살표 방향에서 본 면(편광판의 표면에 수직인 편광판의 단면)의 모식도이다.
도 3은, 도 1 중의 편광판의 표면 중 영역 III(편광판을 관통하는 구멍의 주위)의 확대도이다.
도 4는, 엑시머 레이저의 스폿의 모식도, 및 엑시머 레이저의 스폿의 중심을 통과하는 직선을 따른 엑시머 레이저의 강도 분포이다.
도 5는, 본 발명의 일실시형태에 관련된 화상 표시 장치(액정 표시 장치)의 단면의 모식도이다.
도 6 중의 (a)는, 편광판에 있어서의 광 누설을 검사할 때의 편광판의 배치를 나타내는 모식적 측면도이고, 도 6 중의 (b)는, 도 6 중의 (a)에 나타내는 배치의 모식적 상면도이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시형태에 관해서 설명한다. 도면에 있어서, 동등한 구성 요소에는 동등한 부호를 부여한다. 본 발명은 하기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 나타내는 X, Y 및 Z는, 서로 직교하는 3개의 좌표축을 의미한다. 각 좌표축이 나타내는 방향은, 전도면에 공통된다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 편광판(1)은, 필름형의 편광자(7)와, 편광자(7)에 중첩되는 복수의 광학 필름(3, 5, 9, 13)을 구비한다. 편광자(7) 및 복수의 광학 필름(3, 5, 9, 13) 모두, 사각형이다. 복수의 광학 필름(3, 5, 9, 13)이란, 제1 보호 필름(5), 제2 보호 필름(9), 제3 보호 필름(3), 및 이형 필름(13)(세퍼레이터)이다. 즉, 편광판(1)은, 편광자(7), 제1 보호 필름(5), 제2 보호 필름(9), 제3 보호 필름(3), 및 이형 필름(13)을 구비한다. 편광판(1)은, 제2 보호 필름(9)과 이형 필름(13) 사이에 위치하는 점착층(11)도 구비한다. 편광자(7)의 한쪽의 표면에는 제1 보호 필름(5)이 중첩되어 있고, 편광자(7)의 다른 쪽의 표면에는 제2 보호 필름(9)이 중첩되어 있다. 제1 보호 필름(5)에는 제3 보호 필름(3)이 중첩되어 있다. 즉, 제1 보호 필름(5)은, 편광자(7)와 제3 보호 필름(3) 사이에 위치한다. 제2 보호 필름(9)에는, 점착층(11)을 통해, 이형 필름(13)이 중첩되어 있다. 바꿔 말하면, 제2 보호 필름(9)은, 편광자(7)와 점착층(11) 사이에 위치한다.

편광판(1)의 한쪽의 표면(제1 표면)은, 제3 보호 필름(3)으로 구성된다. 편광판(1)의 다른 쪽의 표면(제2 표면)은, 이형 필름(13)으로 구성된다. 도 2에 나타내는 편광판(1)의 단면은, 편광자(7) 및 각 광학 필름(3, 5, 9, 13)에 수직이다. 바꿔 말하면, 도 2에 나타내는 편광판(1)의 단면은, Y축에 수직이고, ZX 면에 평행이다. 바꿔 말하면, 도 2에 나타내는 편광판(1)의 단면은, 편광판(1)의 수광면에 수직이다.

편광판(1)에는, 편광판(1)을 관통하는 구멍(관통 구멍(21))이 형성되어 있다. 관통 구멍(21)은, 편광판(1)의 표면(XY 평면)에 대략 수직이고, 편광자(7) 및 복수의 광학 필름(3, 5, 9, 13)의 적층 방향(Z축 방향)에 대략 평행이다. 편광판(1)의 표면에 평행인 방향(XY 평면 방향)에 있어서의 관통 구멍(21)의 형상은, 예컨대, 도 3에 나타내는 바와 같이 원이다. 관통 구멍(21)의 내벽은, 평활하지 않아도 좋다.

관통 구멍(21)의 연직도는, 0.00 이상 0.32 미만이다. 이하에서는, 도 2에 기초하여 연직도를 설명한다.

도 2에 나타내는 편광판(1)의 단면은, 편광판(1)의 표면에 수직이며, 또한 원형의 관통 구멍(21)의 중심축을 포함한다. 편광판(1)의 한쪽의 표면(제1 표면)에 위치하며, 또한 관통 구멍(21)의 가장자리에 상당하는 제1 광학 필름(예컨대, 제3 보호 필름(3))의 단부를, 제1 단부(3e)로 정의한다. 편광판(1)의 다른 쪽의 표면(제2 표면)에 위치하며, 또한 관통 구멍(21)의 가장자리에 상당하는 제2 광학 필름(예컨대, 이형 필름(13))의 단부를, 제2 단부(13e)로 정의한다. 제1 단부(3e) 및 제2 단부(13e) 모두, 편광판(1)의 표면에 수직인 동일 단면 상에 위치한다. 편광판(1)의 표면에 평행인 방향(XY 평면 방향)에 있어서의, 제1 단부(3e)와 제2 단부(13e)의 거리를, a로 정의한다. 편광판(1)의 두께(예컨대, 두께의 평균치)를, b로 정의한다. 연직도는, a/b로 정의된다. 연직도는, a'/b로 정의되어도 좋다. a'는, 편광판(1)의 표면에 평행인 방향에 있어서의, 제1 단부(3e')와 제2 단부(13e')의 거리이다. 제1 단부(3e')란, 상기한 제1 단부(3e)의 맞은 편에 위치하는 별도의 제1 단부이다. 제2 단부(13e')란, 상기한 제2 단부(13e)의 맞은 편에 위치하는 별도의 제2 단부이다. a/b는 a'/b와 동일해도 좋다. a/b는 a'/b와 상이해도 좋다. a/b가 a'/b와 상이한 경우, a/b 및 a'/b 모두, 0.00 이상 0.32 미만이다. 상기한 정의에 적합하는 한, 편광판(1)의 임의의 단면에 있어서 a 및 b를 측정해도 좋고, a 및 b 각각의 측정치로부터 a/b를 계산하면 된다. 편광판(1)의 임의의 복수의 단면에 있어서 연직도(a/b)를 계산하는 경우, 산출된 복수의 연직도(a/b) 중 최대치가, 0.00 이상 0.32 미만이면 된다. a, a', b, 및 b'는, 예컨대, 광학 현미경을 이용한 편광판(1)의 단면의 관찰에 기초하여 측정하면 된다.

관통 구멍(21)의 연직도(a/b)가 0.32 미만인 것에 의해, 광 누설이 억제된다. 관통 구멍(21)의 연직도(a/b)가 0.32 이상인 경우, 관통 구멍(21) 내에 노출되는 편광자(7)의 단면(단부면)에 있어서, 광의 굴절 등에 기인하는 광 누설이 현저해진다. 관통 구멍(21)의 연직도(a/b)는, 0.00 이상 0.30 이하, 0.00 이상 0.28 이하, 0.00 이상 0.27 이하, 0.05 이상 0.30 이하, 0.05 이상 0.28 이하, 또는 0.05 이상 0.27 이하여도 좋다. 연직도(a/b)가 작을수록, 광 누설이 억제되기 쉽다. 따라서, a는 제로인 것이 가장 바람직하다. 즉, 연직도(a/b)는 제로인 것이 가장 바람직하다. 연직도(a/b)가 제로인 것은, 관통 구멍(21)이 편광판(1)의 표면(제1 표면 및 제2 표면)에 대하여 완전히 수직인 것을 의미한다.

편광판(1)의 두께(b)는, 예컨대, 10 ㎛ 이상 1200 ㎛ 이하, 10 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하, 10 ㎛ 이상 300 ㎛ 이하, 또는 10 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하여도 좋다. 제1 단부와 제2 단부의 거리(a 또는 a')는, a/b가 0.00 이상 0.32 미만인 한, 임의의 값이어도 좋다.

관통 구멍(21)의 양단의 개구부가, 한쌍의 동심원인 경우, 연직도는 이하와 같이 정의되어도 좋다. 관통 구멍(21)의 일단(개구부)의 내경(직경)을, d1로 정의한다. 관통 구멍(21)의 타단(개구부)의 내경(직경)을, d2로 정의한다. 이 때, 관통 구멍(21)의 연직도는, (d1-d2)/2b의 절대치로 정의되어도 좋다. 이 정의는, 상기한 정의 (a/b)와 모순되지 않는다. 즉, (d1-d2)/2의 절대치는, a 또는 a'와 동일하다. d1 및 d2는, 예컨대, 광학 현미경을 이용한 편광판(1)의 양표면의 관찰에 기초하여 측정하면 된다.

관통 구멍(21)의 주위에는, 편광 해소부(23)가 형성되어 있는 경우가 있다. 편광 해소부(23)는, 관통 구멍(21)의 형성 과정에 있어서, 편광자(7) 또는 편광자(7)에 중첩되는 광학 필름(3, 5, 9, 13)의 화학적인 변질에 의해 생긴다. 편광 해소부(23)는, 제1 표면(예컨대, 제3 보호 필름(3)의 표면)을 따라 형성되어 있어도 좋다. 편광 해소부(23)는, 제1 표면의 이면에 있는 제2 표면(예컨대, 이형 필름(13)의 표면)을 따라 형성되어 있어도 좋다. 편광 해소부(23)는, 편광판(1)의 표면에 수직인 방향(Z축 방향)에 있어서 연속적 또는 불연속적으로 존재하고 있어도 좋다. 즉, 편광 해소부(23)는, 편광판(1)의 표면으로부터의 깊이를 갖고 있어도 좋다. 바꿔 말하면, 편광 해소부(23)는, 3차원적으로 분포하고 있어도 좋다. 예컨대, 편광 해소부(23)는, 관통 구멍(21)의 전체를 둘러싸는 통 형상의 부분이어도 좋다. 편광 해소부(23)는, 광 누설의 한 요인이다. 편광 해소부(23)에 있어서의 광 누설은, 편광자(7) 또는 편광자(7)에 중첩되는 광학 필름(3, 5, 9, 13)의 화학적 조성의 변화에 기인한다. 예컨대, 편광자(7)를 구성하는 폴리비닐알콜 또는 색소 분자(요오드를 포함하는 화합물)의 배향성의 흐트러짐에 의해, 편광 해소부(23)에 있어서의 광 누설이 발생한다.

편광판(1)의 관통 구멍(21)의 주위에 있어서의 편광 해소부(23)의 폭(W)은, 0.00 ㎛ 이상 32 ㎛ 미만이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 편광 해소부(23)의 폭(W)이란, 편광판(1)의 표면에 평행인 방향에 있어서의 편광 해소부(23)의 폭이다. 여기서, 「편광판(1)의 표면」이란, 제1 표면(예컨대, 제3 보호 필름(3)의 표면)이어도 좋고, 제1 표면의 이면에 있는 제2 표면(예컨대, 이형 필름(13)의 표면)이어도 좋다. 편광판(1)의 제1 표면에 수직인 방향에 있어서 관찰되는 편광 해소부(23)의 폭(W)이 0.00 ㎛ 이상 32 ㎛ 미만이며, 또한, 편광판(1)의 제2 표면에 수직인 방향에 있어서 관찰되는 편광 해소부(23)의 폭(W)이 0.00 ㎛ 이상 32 ㎛ 미만이어도 좋다. 편광 해소부(23)의 폭(W)은, XY 평면 방향에 있어서의 편광 해소부(23)의 폭이라고 바꿔 말해도 좋다. 편광판(1)은 대략 투명하기 때문에, 제2 표면측(이형 필름(13)의 표면측)에 위치하는 편광 해소부(23)가, 제1 표면측(제3 보호 필름(3)의 표면측)으로부터 관찰되어도 좋다. 즉, 제1 표면측(제3 보호 필름(3)의 표면측)에서 관찰되는 편광 해소부(23)는, 반드시 제1 광학 필름(제3 보호 필름(3))에 형성되어 있는 것은 아니다. 또한, 편광판(1)의 내부에 위치하는 편광 해소부(23)가, 제1 표면측 또는 제2 표면측으로부터 관찰되어도 좋다. 제1 표면측(제3 보호 필름(3)의 표면측)에 위치하고 있는 편광 해소부(23)가, 제2 표면측(이형 필름(13)의 표면측)으로부터 관찰되어도 좋다. 즉, 제2 표면측(이형 필름(13)의 표면측)에서 관찰되는 편광 해소부(23)는, 반드시 제2 광학 필름(이형 필름(13))에 형성되어 있는 것은 아니다. 편광판(1)은 대략 투명하기 때문에, 편광판(1)의 표면에 수직인 방향(Z축 방향)에 있어서 편광판(1)의 표면을 관찰했을 때에, 3차원적으로 분포하는 편광 해소부(23)가, 서로 중첩된 상태로 보여도 좋다. 즉, 관통 구멍(21)의 주위에 있어서 3차원적으로 분포하는 편광 해소부(23)가, 편광판(1)의 표면(XY 평면)에 있어서의 2차원의 정사영(예컨대, 관통 구멍(21)을 둘러싸는 고리)으로서 관찰되어도 좋다.

편광 해소부(23)의 폭(W)이 32 ㎛ 미만인 것에 의해, 광 누설이 억제된다. 편광 해소부(23)의 폭(W)이 32 ㎛ 이상인 경우, 편광 해소부(23)에 있어서의 광 누설이 현저해진다. 편광판(1)의 편광 해소부(23)의 폭(W)은, 0.00 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하, 0.00 ㎛ 이상 19 ㎛ 이하, 또는 0.00 ㎛ 이상 18 ㎛ 이하여도 좋다. 편광 해소부(23)의 폭(W)이 작을수록, 광 누설이 억제되기 쉽다. 따라서, 편광 해소부(23)의 폭(W)은 0.00 ㎛인 것이 가장 바람직하다. 즉, 편광 해소부(23)는 없는 것이 가장 바람직하다. 관통 구멍(21)의 주위에 있어서의 편광 해소부(23)의 폭(W)은, 0.00 ㎛ 이상 32 ㎛ 미만의 범위 내인 한, 일정하지 않아도 좋다. 편광 해소부(23)의 폭(W)이 일정하지 않은 경우, 편광 해소부(23)의 폭(W)의 최대치가, 32 ㎛ 미만이다.

관통 구멍(21)의 주위에는, 균열(25)이 형성되어 있는 경우가 있다. 균열(25)은, 제1 표면(제3 보호 필름(3)의 표면)을 따라 형성되어 있어도 좋다. 균열(25)은, 제1 표면의 이면에 있는 제2 표면(이형 필름(13)의 표면)을 따라 형성되어 있어도 좋다. 균열(25)은, 편광판(1)의 표면에 수직인 방향(Z축 방향)에 있어서 연속적 또는 불연속적으로 형성되어 있어도 좋다. 즉, 균열(25)은, 편광판(1)의 표면으로부터의 깊이를 갖고 있어도 좋다. 바꿔 말하면, 균열(25)은, 3차원적으로 분포하고 있어도 좋다.

편광판(1)의 관통 구멍(21)의 주위에 있어서의 균열(25)의 수는, 단위 길이 1 mm당, 0 이상 3 이하여도 좋다. 「단위 길이 1 mm」란, 관통 구멍(21)의 가장자리에 평행이며, 또한 길이가 1 mm인 직선 또는 곡선이다. 예컨대, 관통 구멍(21)의 형상이 원인 경우, 단위 길이란, 관통 구멍(21)의 원형의 가장자리에 평행인 원호이다. 「균열(25)의 수」란, 편광판(1)의 표면에 수직인 방향(Z축 방향)에 있어서 관찰되는 균열(25) 중, 단위 길이 1 mm와 교차하는 균열(25)의 개수이다. 제1 표면(예컨대, 제3 보호 필름(3)의 표면)에 있어서 관찰되는 균열(25)을 세어도 좋다. 제1 표면의 이면에 있는 제2 표면(예컨대, 이형 필름(13)의 표면)에 있어서 관찰되는 균열(25)을 세어도 좋다. 편광판(1)의 제1 표면에 있어서 관찰되는 균열(25)의 수가, 단위 길이 1 mm당, 0 이상 3 이하이며, 또한, 편광판(1)의 제2 표면에 있어서 관찰되는 균열(25)의 수가, 단위 길이 1 mm당, 0 이상 3 이하여도 좋다. 편광판(1)은 대략 투명하기 때문에, 제2 표면측(이형 필름(13)의 표면측)에 위치하는 균열(25)이, 제1 표면측(제3 보호 필름(3)의 표면측)으로부터 관찰되어도 좋다. 즉, 제1 표면측(제3 보호 필름(3)의 표면측)에서 관찰되는 균열(25)은, 반드시 제1 광학 필름(제3 보호 필름(3))에 형성되어 있는 것은 아니다. 또한, 편광판(1)의 내부에 위치하는 균열(25)이, 제1 표면측 또는 제2 표면측으로부터 관찰되어도 좋다. 제1 표면측(제3 보호 필름(3)의 표면측)에 위치하고 있는 균열(25)이, 제2 표면측(이형 필름(13)의 표면측)으로부터 관찰되어도 좋다. 즉, 제2 표면측(이형 필름(13)의 표면측)에서 관찰되는 균열(25)은, 반드시 제2 광학 필름(이형 필름(13))에 형성되어 있는 것은 아니다. 편광판(1)은 대략 투명하기 때문에, 편광판(1)의 표면에 수직인 방향(Z축 방향)에 있어서 편광판(1)의 표면을 관찰했을 때에, 3차원적으로 분포하는 균열(25)이, 서로 중첩된 상태로 보여도 좋다. 즉, 3차원적으로 분포하는 균열(25)이, 편광판(1)의 표면(XY 평면)에 있어서의 2차원의 정사영으로서 관찰되어도 좋다. 편광판(1)의 표면에 수직인 방향(Z축 방향)에 있어서 서로 중첩되는 복수의 균열(25)이, 편광판(1)의 표면에 있어서는 하나의 균열(25)로서 보여도 좋다. 즉, 편광판(1)의 표면에 수직인 방향(Z축 방향)에 있어서 서로 중첩되는 복수의 균열(25)이, 편광판(1)의 표면에 있어서는 하나의 균열(25)로서 세어져도 좋다.

균열(25)의 수가 3 이하인 경우, 광 누설이 더욱 억제되기 쉽다. 균열(25)의 길이(l)는, 0 ㎛ 이상 50 ㎛ 미만이어도 좋다. 균열(25)의 길이(l)는, 편광판(1)의 표면에 수직인 방향(Z축 방향)에 있어서 관찰되는 균열(25)의 길이이고, 균열(25)의 한쪽의 단부와 관통 구멍(21)의 가장자리와의 최단 거리이다. 균열(25)의 길이(l)는, 제1 표면(예컨대, 제3 보호 필름(3)의 표면)에 있어서 측정되어도 좋다. 균열(25)의 길이(l)는, 제1 표면의 이면에 있는 제2 표면(예컨대, 이형 필름(13)의 표면)에 있어서 측정되어도 좋다. 편광판(1)의 제1 표면에 있어서 측정되는 균열(25)의 길이(l)가 0 ㎛ 이상 50 ㎛ 미만이며, 또한, 편광판(1)의 제2 표면에 있어서 측정되는 균열(25)의 길이(l)가 0 ㎛ 이상 50 ㎛ 미만이어도 좋다. 균열(25)의 길이(l)가 50 ㎛ 미만인 경우, 시인되는 정도의 광 누설이 더욱 억제되기 쉽다. 균열(25)의 수가 적고, 균열(25)이 짧을수록, 광 누설이 더욱 억제되기 쉽다. 또한, 균열(25)의 수가 적고, 균열(25)이 짧을수록, 편광판(1)의 기계적 강도가 높고, 화상 표시 장치의 제조 과정에 있어서의 편광판(1)의 파손이 억제되기 쉽다. 따라서, 균열(25)은 없는 것이 가장 바람직하다.

관통 구멍(21)의 직경(d)(내경(d1 또는 d2))은, 예컨대, 50∼5000 ㎛여도 좋다.

본 실시형태에 관련된 편광판(1)의 제조 방법은,

필름형의 편광자와, 복수의 광학 필름을 중첩시켜, 적층체를 형성하는 공정과, 적층체에 엑시머 레이저의 펄스파를 조사하여, 적층체를 관통하는 구멍(관통 구멍(21))을 형성하는 공정을 구비하고,

엑시머 레이저의 출력이, 20 W 미만이고,

엑시머 레이저의 스폿의 외주 부분의 강도가, 스폿의 강도의 극대치의 80％보다 크고,

엑시머 레이저의 집광 직경이, 50 ㎛보다 크고,

엑시머 레이저의 반복 주파수가, 1000 Hz 미만이다.

본 실시형태에서는, 상기 적층체에 있어서 엑시머 레이저가 조사된 부분에, 관통 구멍(21)이 형성된다. 이하에서는, 각 공정에 관해서 상세히 설명한다.

적층체는, 편광자(7)와 각 광학 필름(3, 5, 9, 13)의 첩합, 또는 광학 필름끼리의 첩합을 반복함으로써 얻어진다. 또, 점착층(11)은, 예컨대, 제2 보호 필름(9)의 표면에 점착제를 도포함으로써 형성되어도 좋다.

엑시머 레이저는, 하기 중 어느 것이어도 좋다.

F₂ 레이저(발진 파장: 157 nm)

ArF 레이저(발진 파장: 193 nm)

KrF 레이저(발진 파장: 248 nm)

XeCl 레이저(발진 파장: 308 nm)

XeF 레이저(발진 파장: 351 nm)

엑시머 레이저의 발진 파장은, 다른 레이저의 발진 파장보다 훨씬 짧다. 예컨대, CO₂ 레이저의 발진 파장은, 9.4 ㎛ 또는 10.6 ㎛이다. 파장이 짧은 엑시머 레이저를 적층체에 조사하는 경우, 편광자(7) 및 각 광학 필름(3, 5, 9, 13)을 구성하는 고분자가 순간적으로 분해·승화되기 쉽고, 엑시머 레이저의 조사에 따르는 적층체의 가열이 억제된다. 따라서, 연직도가 작은 관통 구멍(21)이 순간적으로 형성되기 쉽고, 열에 기인하는 편광자(7) 및 각 광학 필름(3, 5, 9, 13)의 화학적인 변질도 억제된다. 한편, 파장이 긴 레이저를 적층체에 조사하는 경우, 레이저가 조사된 부분에 있어서, 온도는 상승하기 쉽지만, 편광자(7) 및 각 광학 필름(3, 5, 9, 13)을 구성하는 고분자의 분해·승화는 일어나기 어렵다. 즉, 레이저의 조사에 의해 가열된 부분이 용융·변형됨으로써 비로소, 관통 구멍이 형성된다. 따라서, 만일 엑시머 레이저보다 파장이 긴 레이저를 이용하는 경우, 관통 구멍의 연직도를 제어하기 어렵고, 편광자(7) 및 각 광학 필름(3, 5, 9, 13)의 화학적인 변질에 의해 편광 해소부가 형성되기 쉽다.

엑시머 레이저의 출력은, 1 W 이상 20 W 미만이다. 엑시머 레이저의 출력이 20 W 이상인 경우, 관통 구멍(21)의 주위에 있어서 균열(25)이 형성되기 쉽고, 편광 해소부(23)의 폭(W)이 커지기 쉽다. 엑시머 레이저의 출력은, 5 W 이상 8 W 이하여도 좋다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 엑시머 레이저의 스폿(LS)은 원형이다. 엑시머 레이저의 스폿(LS)의 중심(Lc)을 통과하는 직선을 따른 엑시머 레이저의 스폿(LS)의 강도 분포(ID)는, 톱 해트(top hat)형이다. 스폿(LS)은, 엑시머 레이저의 진행 방향에 수직인 엑시머 레이저의 단면이라고 바꿔 말해도 좋다. 톱 해트형의 엑시머 레이저를 이용하여 형성한 관통 구멍의 연직도는, 강도 분포가 가우스형인 엑시머 레이저를 이용하여 형성한 관통 구멍의 연직도에 비교하여, 작아지기 쉽다. 엑시머 레이저의 스폿(LS)의 외주 부분(Le)의 강도(ILe)는, 스폿(LS)의 강도의 극대치(ILc)의 80％보다 크고, ILc의 100％ 이하이다. 바꿔 말하면, (ILe/ILc)×100이, 80％보다 크고 100％ 이하이다. 바꿔 말하면, {(ILc-ILe)/ILc}×100이, 0％ 이상 20％ 미만이다. ILc는, 강도 분포(ID)에 있어서의 평탄부(톱부)의 강도의 평균치라고 바꿔 말해도 좋다. ILc는, 스폿(LS)의 중심(Lc)의 강도라고 바꿔 말해도 좋다. ILe가 ILc의 80％ 이하인 경우, 연직도(a/b)가 커지기 쉽다. 바꿔 말하면, (ILe/ILc)×100이 80％ 이하인 경우, 연직도(a/b)가 커지기 쉽다. 바꿔 말하면, {(ILc-ILe)/ILc}×100이 20％ 이상인 경우, 연직도(a/b)가 커지기 쉽다. ILe는, ILc의 90％ 이상 95％ 이하여도 좋다. 바꿔 말하면, (ILe/ILc)×100이, 90％ 이상 95％ 이하여도 좋다. 바꿔 말하면, {(ILc-ILe)/ILc}×100은, 5％ 이상 10％ 이하여도 좋다. 강도(ILe) 및 강도(ILc)의 단위는, 예컨대, W/m²여도 좋다.

엑시머 레이저의 집광 직경과 동일한 정도의 직경(d)을 갖는 관통 구멍(21)을 형성하는 경우, 엑시머 레이저의 집광 직경은, 50 ㎛보다 크고, 2000 ㎛ 이하이다. 엑시머 레이저의 집광 직경이 50 ㎛ 이하인 경우, 연직도(a/b)가 커지기 쉽다. 엑시머 레이저의 집광 직경이란, 엑시머 레이저의 스폿(LS)의 직경이라고 바꿔 말해도 좋다. 엑시머 레이저의 집광 직경은, 600 ㎛ 이상 1000 ㎛ 이하여도 좋다. 엑시머 레이저의 집광 직경은, 관통 구멍(21)의 직경(d)과 일치하지 않아도 좋다. 예컨대, 적층체의 표면에 있어서의 소정의 영역을, 집광 직경이 작은 엑시머 레이저로 주사함으로써, 엑시머 레이저 집광 직경보다 큰 직경(d)을 갖는 관통 구멍(21)을 형성해도 좋다.

엑시머 레이저의 반복 주파수는, 10 Hz 이상 1000 Hz 미만이다. 엑시머 레이저의 반복 주파수가 1000 Hz 이상인 경우, 균열(25)이 형성되기 쉽고, 편광 해소부(23)도 형성되기 쉽다. 엑시머 레이저의 반복 주파수는, 100 Hz 이상 500 Hz 이하여도 좋다.

엑시머 레이저가 조사된 표면측(예컨대, 제3 보호 필름(3)측)의 관통 구멍(21)의 내경은, 그 반대측(예컨대, 이형 필름(13)측)의 관통 구멍(21)의 내경보다 큰 경향이 있다.

편광자(7)는, 연신, 염색 및 가교 등의 공정에 의해 제작된 필름형의 폴리비닐알콜계 수지여도 좋다. 편광자(7)의 상세는 이하와 같다.

예컨대, 우선, 필름형의 폴리비닐알콜계 수지를, 1축 방향 또는 2축 방향으로 연신한다. 1축 방향으로 연신된 편광자(7)의 2색비는, 높은 경향이 있다. 연신에 계속해서, 요오드화칼륨 등을 포함하는 염색액을 이용하여, 폴리비닐알콜계 수지를 요오드 또는 2색성 색소(폴리요오드)에 의해 염색한다. 염색액은, 붕산, 황산아연, 또는 염화아연을 포함하고 있어도 좋다. 염색 전에 폴리비닐알콜계 수지를 수세해도 좋다. 수세에 의해, 폴리비닐알콜계 수지의 표면으로부터, 오염물 및 블로킹 방지제가 제거된다. 또한 수세에 의해 폴리비닐알콜계 수지가 팽윤하는 결과, 염색의 얼룩(불균일한 염색)이 억제되기 쉽다. 염색 후의 폴리비닐알콜계 수지를, 가교를 위해, 가교제의 용액(예컨대, 붕산의 수용액)으로 처리한다. 가교제에 의한 처리 후, 폴리비닐알콜계 수지를 수세하고, 계속해서 건조한다. 이상의 순서를 거쳐 편광자(7)가 얻어진다. 폴리비닐알콜계 수지는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리아세트산비닐계 수지는, 예컨대, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐, 또는, 아세트산비닐과 다른 단량체와의 공중합체(예컨대, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체)여도 좋다. 아세트산비닐과 공중합하는 다른 단량체는, 에틸렌 외에, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 또는 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류여도 좋다. 폴리비닐알콜계 수지는, 알데히드류로 변성되어 있어도 좋다. 변성된 폴리비닐알콜계 수지는, 예컨대, 부분 포르말화 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세탈, 또는 폴리비닐부티랄이어도 좋다. 폴리비닐알콜계 수지는, 폴리비닐알콜의 탈수 처리물, 또는 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등의 폴리엔계 배향 필름이어도 좋다. 연신 전에 염색을 행해도 좋고, 염색액 중에서 연신을 행해도 좋다. 연신된 편광자(7)의 길이는, 예컨대, 연신 전의 길이의 3∼7배여도 좋다.

편광자(7)의 두께는, 예컨대, 1 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하, 또는 4 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하여도 좋다. 일반적으로, 얇은 편광자(7)가 1축 방향으로 연신되어 있는 경우, 천공 공정 또는 칩 커트 공정에 있어서, 연신 방향을 따른 균열(25)이 형성되기 쉽다. 그러나, 엑시머 레이저를 이용한 상기 천공 공정에 의해, 균열(25)의 형성을 억제할 수 있다.

제1 보호 필름(5) 및 제2 보호 필름(9)은, 투광성을 갖는 열가소성 수지이면 되고, 광학적으로 투명한 열가소성 수지여도 좋다. 제1 보호 필름(5) 및 제2 보호 필름(9)을 구성하는 수지는, 예컨대, 쇄형 폴리올레핀계 수지, 환형 올레핀 폴리머계 수지(COP계 수지), 셀룰로오스에스테르계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, (메트)아크릴계 수지, 폴리스티렌계 수지, 또는 이들의 혼합물 혹은 공중합체여도 좋다. 제1 보호 필름(5)의 조성은, 제2 보호 필름(9)의 조성과 완전히 동일해도 좋다. 제1 보호 필름(5)의 조성은, 제2 보호 필름(9)의 조성과 상이해도 좋다.

쇄형 폴리올레핀계 수지는, 예컨대, 폴리에틸렌 수지 또는 폴리프로필렌 수지와 같은 쇄형 올레핀의 단독 중합체여도 좋다. 쇄형 폴리올레핀계 수지는, 2종 이상의 쇄형 올레핀으로 이루어지는 공중합체여도 좋다.

환형 올레핀 폴리머계 수지(환형 폴리올레핀계 수지)는, 예컨대, 환형 올레핀의 개환 (공)중합체, 또는 환형 올레핀의 부가 중합체여도 좋다. 환형 올레핀 폴리머계 수지는, 예컨대, 환형 올레핀과 쇄형 올레핀의 공중합체(예컨대, 랜덤 공중합체)여도 좋다. 공중합체를 구성하는 쇄형 올레핀은, 예컨대, 에틸렌 또는 프로필렌이어도 좋다. 환형 올레핀 폴리머계 수지는, 상기한 중합체를 불포화 카르복실산 혹은 그 유도체로 변성한 그라프트 중합체, 또는 이들의 수소화물이어도 좋다. 환형 올레핀 폴리머계 수지는, 예컨대, 노르보넨 또는 다환 노르보넨계 모노머 등의 노르보넨계 모노머를 이용한 노르보넨계 수지여도 좋다.

셀룰로오스에스테르계 수지는, 예컨대, 셀룰로오스트리아세테이트(트리아세틸셀룰로오스(TAC)), 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리프로피오네이트 또는 셀룰로오스디프로피오네이트여도 좋다. 이들의 공중합물을 이용해도 좋다. 수산기의 일부가 다른 치환기로 수식된 셀룰로오스에스테르계 수지를 이용해도 좋다.

셀룰로오스에스테르계 수지 이외의 폴리에스테르계 수지를 이용해도 좋다. 폴리에스테르계 수지는, 예컨대, 다가 카르복실산 또는 그 유도체와 다가 알콜과의 중축합체여도 좋다. 다가 카르복실산 또는 그 유도체는, 디카르복실산 또는 그 유도체여도 좋다. 다가 카르복실산 또는 그 유도체는, 예컨대, 테레프탈산, 이소프탈산, 디메틸테레프탈레이트, 또는 나프탈렌디카르복실산디메틸이어도 좋다. 다가 알콜은, 예컨대, 디올이어도 좋다. 다가 알콜은, 예컨대, 에틸렌글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 또는 시클로헥산디메탄올이어도 좋다.

폴리에스테르계 수지는, 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌나프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸테레프탈레이트, 또는 폴리시클로헥산디메틸나프탈레이트여도 좋다.

폴리카보네이트계 수지는, 카보네이트기를 통해 중합 단위(모노머)가 결합된 중합체이다. 폴리카보네이트계 수지는, 수식된 폴리머 골격을 갖는 변성 폴리카보네이트여도 좋고, 공중합 폴리카보네이트여도 좋다.

(메트)아크릴계 수지는, 예컨대, 폴리(메트)아크릴산에스테르(예컨대, 폴리메타크릴산메틸(PMMA)); 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합체; 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스테르 공중합체; 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메트)아크릴산 공중합체; (메트)아크릴산메틸-스티렌 공중합체(예컨대, MS 수지); 메타크릴산메틸과 지환족 탄화수소기를 갖는 화합물과의 공중합체(예컨대, 메타크릴산메틸-메타크릴산시클로헥실 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산노르보르닐 공중합체 등)여도 좋다.

편광자(7)를 사이에 두는 한쌍의 광학 필름(제1 보호 필름(5) 및 제2 보호 필름(9)) 중 적어도 한쪽의 광학 필름이, 트리아세틸셀룰로오스(TAC)를 포함해도 좋다. 편광자(7)를 사이에 두는 한쌍의 광학 필름(제1 보호 필름(5) 및 제2 보호 필름(9)) 중 적어도 한쪽의 광학 필름이, 환형 올레핀 폴리머계 수지(COP계 수지)를 포함해도 좋다. 편광자(7)를 사이에 두는 한쌍의 광학 필름(제1 보호 필름(5) 및 제2 보호 필름(9)) 중 적어도 한쪽의 광학 필름이, 폴리메타크릴산메틸(PMMA)을 포함해도 좋다. 편광자(7)를 사이에 두는 한쌍의 광학 필름(제1 보호 필름(5) 및 제2 보호 필름(9))의 양쪽이, 트리아세틸셀룰로오스를 포함해도 좋다. 편광자(7)를 사이에 두는 한쌍의 광학 필름(제1 보호 필름(5) 및 제2 보호 필름(9)) 중 한쪽의 필름이, 트리아세틸셀룰로오스를 포함하고, 편광자(7)를 사이에 두는 한쌍의 광학 필름 중 다른 쪽의 필름이, 환형 올레핀 폴리머를 포함해도 좋다. 편광자(7)를 사이에 두는 한쌍의 광학 필름(제1 보호 필름(5) 및 제2 보호 필름(9)) 중 한쪽의 필름이, 트리아세틸셀룰로오스를 포함하고, 편광자(7)를 사이에 두는 한쌍의 광학 필름 중 다른 쪽의 필름이, 폴리메타크릴산메틸을 포함해도 좋다. 편광자(7)를 사이에 두는 한쌍의 광학 필름(제1 보호 필름(5) 및 제2 보호 필름(9)) 중 한쪽의 필름이, 환형 올레핀 폴리머계 수지를 포함하고, 편광자(7)를 사이에 두는 한쌍의 광학 필름 중 다른 쪽의 필름이, 폴리메타크릴산메틸을 포함해도 좋다. TAC, COP계 수지 또는 PMMA로 구성되는 광학 필름이 편광자(7)에 접하는 경우, 종래의 가공 방법에 의해 관통 구멍(21)의 연직도(a/b)를 저감하며, 또한 편광 해소부(23) 및 균열(25)의 형성을 억제하는 것은 곤란하다. 그러나, 엑시머 레이저를 이용한 상기 천공 공정에 의해, 관통 구멍(21)의 연직도(a/b)를 저감하며, 또한 편광 해소부(23) 및 균열(25)의 형성을 억제한다.

편광자(7) 또는 각 광학 필름(3, 5, 9 또는 13)의 유리 전이 온도(Tg)는, 100∼180℃, 또는 108∼180℃여도 좋다. 광학 필름(3, 5, 9 또는 13)이 트리아세틸셀룰로오스(TAC)로 이루어지는 경우, 광학 필름(3, 5, 9 또는 13)의 유리 전이 온도(Tg)는, 160∼180℃여도 좋다. 광학 필름(3, 5, 9 또는 13)이 환형 올레핀 폴리머계 수지(COP계 수지)로 이루어지는 경우, 광학 필름(3, 5, 9 또는 13)의 유리 전이 온도(Tg)는, 126∼136℃여도 좋다. 광학 필름(3, 5, 9 또는 13)이 폴리메타크릴산메틸(PMMA)로 이루어지는 경우, 광학 필름(3, 5, 9 또는 13)의 유리 전이 온도(Tg)는, 108∼136℃여도 좋다. 편광자(7) 및 각 광학 필름(3, 5, 9, 13)의 유리 전이 온도(Tg)가 100℃ 이상인 경우, 편광판(1)은 내열성이 우수하고, 엑시머 레이저의 조사에 따르는 열에 기인하는 편광판(1)의 변형이 억제되기 쉽다.

제1 보호 필름(5) 또는 제2 보호 필름(9)은, 활제, 가소제, 분산제, 열안정제, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 대전 방지제, 및 산화 방지제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 첨가제를 포함해도 좋다.

제1 보호 필름(5)의 두께는, 예컨대, 5 ㎛ 이상 90 ㎛ 이하, 5 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하, 또는 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하여도 좋다. 제2 보호 필름(9)의 두께도, 예컨대, 5 ㎛ 이상 90 ㎛ 이하, 5 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하, 또는 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하여도 좋다.

제1 보호 필름(5) 또는 제2 보호 필름(9)은, 위상차 필름 또는 휘도 향상 필름과 같이, 광학 기능을 갖는 필름이어도 좋다. 예컨대, 상기 열가소성 수지로 이루어지는 필름을 연신하거나, 상기 필름 상에 액정층 등을 형성하거나 함으로써, 임의의 위상차값이 부여된 위상차 필름이 얻어진다.

제1 보호 필름(5)은, 접착층을 통해, 편광자(7)에 첩합되어 있어도 좋다. 제2 보호 필름(9)도, 접착층을 통해, 편광자(7)에 첩합되어 있어도 좋다. 접착층은, 폴리비닐알콜 등의 수계 접착제를 포함해도 좋고, 후술하는 활성 에너지선 경화성 수지를 포함해도 좋다.

활성 에너지선 경화성 수지는, 활성 에너지선이 조사됨으로써 경화되는 수지이다. 활성 에너지선은, 예컨대, 자외선, 가시광, 전자선, 또는 X선이어도 좋다. 활성 에너지선 경화성 수지는, 자외선 경화성 수지여도 좋다.

활성 에너지선 경화성 수지는, 1종의 수지여도 좋고, 복수 종의 수지를 포함해도 좋다. 예컨대, 활성 에너지선 경화성 수지는, 양이온 중합성의 경화성 화합물, 또는 라디칼 중합성의 경화성 화합물을 포함해도 좋다. 활성 에너지선 경화성 수지는, 상기 경화성 화합물의 경화 반응을 개시시키기 위한 양이온 중합 개시제 또는 라디칼 중합 개시제를 포함해도 좋다.

양이온 중합성의 경화성 화합물은, 예컨대, 에폭시계 화합물(분자 내에 적어도 하나의 에폭시기를 갖는 화합물), 또는 옥세탄계 화합물(분자 내에 적어도 하나의 옥세탄 고리를 갖는 화합물)이어도 좋다. 라디칼 중합성의 경화성 화합물은, 예컨대, (메트)아크릴계 화합물(분자 내에 적어도 하나의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 화합물)이어도 좋다. 라디칼 중합성의 경화성 화합물은, 라디칼 중합성의 이중 결합을 갖는 비닐계 화합물이어도 좋다.

활성 에너지선 경화성 수지는, 필요에 따라, 양이온 중합 촉진제, 이온 트랩제, 산화 방지제, 연쇄 이동제, 점착 부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동 조정제, 가소제, 소포제, 대전 방지제, 레벨링제, 또는 용제 등을 포함해도 좋다.

점착층(11)은, 예컨대, 아크릴계 감압형 접착제, 고무계 감압형 접착제, 실리콘계 감압형 접착제, 또는 우레탄계 감압형 접착제 등의 감압형 접착제를 포함해도 좋다. 점착층(11)의 두께는, 예컨대, 2 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하, 2 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하, 또는 2 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하여도 좋다.

제3 보호 필름(3)을 구성하는 수지는, 제1 보호 필름(5) 또는 제2 보호 필름(9)을 구성하는 수지로서 열거된 상기 수지와 동일해도 좋다. 제3 보호 필름(3)의 두께는, 예컨대, 5 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하여도 좋다.

이형 필름(13)을 구성하는 수지는, 제1 보호 필름(5) 또는 제2 보호 필름(9)을 구성하는 수지로서 열거된 상기 수지와 동일해도 좋다. 이형 필름(13)의 두께는, 예컨대, 5 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하여도 좋다.

본 발명에 관련된 화상 표시 장치는, 예컨대, 액정 표시 장치 또는 유기 EL 표시 장치 등이어도 좋다. 예컨대, 도 5에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 액정 표시 장치(30)는, 액정 셀(10)과, 액정 셀(10)의 한쪽의 표면(제1 표면)에 중첩되는 편광판(1a)(제1 편광판)과, 액정 셀(10)의 다른 쪽의 표면(제2 표면)에 중첩되는 별도의 편광판(1b)(제2 편광판)을 구비한다. 도 5에 나타내는 편광판(1a 및 1b)은, 이형 필름(13) 및 제3 보호 필름(3)을 구비하지 않는 점을 제외하고, 도 1 및 2에 나타내는 편광판(1)과 동일하다. 편광판(1a)(제1 편광판)은, 점착층(11)을 통해, 액정 셀(10)의 제1 표면에 첩착되어 있다. 편광판(1a)(제1 편광판)은, 액정 셀(10)의 제1 표면에 중첩되는 점착층(11)과, 점착층(11)에 중첩되는 제2 보호 필름(9)과, 제2 보호 필름(9)에 중첩되는 편광자(7)와, 편광자(7)에 중첩되는 제1 보호 필름(5)을 갖는다. 별도의 편광판(1b)(제2 편광판)은, 점착층(11)을 통해, 액정 셀(10)의 제2 표면에 첩착되어 있다. 별도의 편광판(1b)(제2 편광판)은, 액정 셀(10)의 제2 표면에 중첩되는 점착층(11)과, 점착층(11)에 중첩되는 제2 보호 필름(9)과, 제2 보호 필름(9)에 중첩되는 편광자(7)와, 편광자(7)에 중첩되는 제1 보호 필름(5)을 갖는다. 액정 셀(10)과, 한쌍의 편광판(1a 및 1b)이, 액정 패널(20)을 구성한다. 액정 패널(20)과, 백라이트(면광원 장치) 그 밖의 부재가, 액정 표시 장치(30)를 구성한다. 백라이트 그 밖의 부재는, 도 5에 있어서 생략한다.

이상, 본 발명의 일실시형태에 관해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 전혀 한정되지 않는다.

편광판의 형상은, 용도에 따른 여러가지 형태여도 좋다. 여기서, 편광판의 형상이란, 도 1∼3의 Z 방향(편광판(1)의 표면에 수직인 방향)으로부터 본 편광판 전체의 형상이다. 예컨대, 편광판의 형상은, 사각형 이외의 다각형이어도 좋다. 예컨대, 편광판은, 원형, 타원형, 또는 부정형이어도 좋다. 편광판의 바깥 가장자리는, 직선(복수의 변)만으로 이루어져 있어도 좋다. 여기서, 편광판의 바깥 가장자리란, 도 1∼3의 Z 방향(편광판의 표면에 수직인 방향)으로부터 본 편광판의 바깥 가장자리이다. 편광판의 바깥 가장자리는, 곡선만으로 이루어져 있어도 좋다. 편광자(7) 및 각 광학 필름(3, 5, 9, 13) 각각의 형상도, 용도에 따른 여러가지 형태여도 좋다.

편광판(1)의 표면에 평행인 방향(XY 평면 방향)에 있어서의 관통 구멍의 형상은, 편광판의 용도에 따른 여러가지 형태여도 좋다. 관통 구멍의 형상은, 원 이외여도 좋다. 예컨대, 관통 구멍의 형상은, 타원형, 다각형, 또는 부정형이어도 좋다. 복수의 관통 구멍(21)이 편광판(1)에 형성되어 있어도 좋다. 형태가 동일한 복수의 관통 구멍이, 편광판(1)에 형성되어 있어도 좋다. 서로 형태가 상이한 복수의 관통 구멍이, 편광판(1)에 형성되어 있어도 좋다. 편광판(1)에 있어서의 관통 구멍의 위치는 한정되지 않는다. 예컨대, 편광판(1)이 원형인 경우, 관통 구멍은, 편광판(1)의 표면의 중심(원의 중심)에 형성되어 있어도 좋다.

편광판이 구비하는 광학 필름(편광자에 중첩되는 광학 필름)의 장수는 한정되지 않는다. 편광판이 구비하는 광학 필름의 장수가 1장이어도 좋다. 예컨대, 도 1 및 2에 나타내는 편광판(1)은, 제1 보호 필름(5) 및 제2 보호 필름(9) 중, 어느 한쪽의 보호 필름을 구비하지 않는 것이어도 좋고, 양쪽의 보호 필름을 구비하지 않는 것이어도 좋다. 예컨대, 도 5에 나타내는 편광판(1a)(제1 편광판) 및 편광판(1b)(제2 편광판) 중 어느 한쪽의 편광판 혹은 양쪽의 편광판이, 제1 보호 필름(5) 및 제2 보호 필름(9) 중, 어느 한쪽의 보호 필름을 구비하지 않아도 좋다. 도 5에 나타내는 편광판(1a)(제1 편광판) 및 편광판(1b)(제2 편광판) 중 어느 한쪽의 편광판 혹은 양쪽의 편광판이, 양쪽의 보호 필름을 구비하지 않아도 좋다.

이형 필름이, 점착층을 통해, 편광판의 양면에 배치되어 있어도 좋다.

편광판이 구비하는 광학 필름은, 반사형 편광 필름, 방현 기능 부여 필름, 표면 반사 방지 기능 부여 필름, 반사 필름, 반투과 반사 필름, 시야각 보상 필름, 광학 보상층, 터치 센서층, 대전 방지층 또는 방오층이어도 좋다.

편광판이, 하드 코트층을 더욱 구비해도 좋다. 예컨대, 편광판(1)이, 제1 보호 필름(5)이, 하드 코트층과 편광자(7) 사이에 위치해도 좋고, 하드 코트층은, 제1 보호 필름(5)과 제3 보호 필름(3) 사이에 위치해도 좋다. 이 경우, 제1 보호 필름(5)이, 트리아세틸셀룰로오스를 포함해도 좋다. 하드 코트층의 표면 경도(연필 경도)는, H 이상 5H 이하, 또는 2H 이상 5H 이하여도 좋다. 연필 경도는, 일본 공업 규격(JIS K 5400)에 기초한다. 연필 경도가 상기 범위가 되는 하드 코트층은, 편광판(1)의 제조 과정에 있어서 흠집이 생기기 어렵다. 그러나, 하드 코드층은 딱딱하고 취약하기 때문에, 종래의 가공 방법에 의해 관통 구멍을 형성하는 경우, 균열이 하드 코트층에 형성되기 쉽다. 그러나, 엑시머 레이저를 이용한 상기 천공 공정에 의해, 하드 코트층에 있어서의 균열의 형성을 억제할 수 있다.

하드 코트층은, 예컨대, 미세한 요철 형상이 표면에 형성된 아크릴계 수지 필름으로 구성되는 층이다. 하드 코트층은, 예컨대, 유기 미립자 또는 무기 미립자를 함유하는 도막으로부터 형성되어도 좋다. 이 도막을, 요철 형상을 갖는 롤에 눌러 대는 방법(예컨대 엠보스법 등)을 이용해도 좋다. 유기 미립자 또는 무기 미립자를 함유하지 않는 도막을 형성 후, 이 도막을, 요철 형상을 갖는 롤에 눌러 대는 방법을 이용해도 좋다.

무기 미립자는, 예컨대, 실리카, 콜로이달 실리카, 알루미나, 알루미나졸, 알루미노실리케이트, 알루미나-실리카 복합 산화물, 카올린, 탤크, 마이카, 탄산칼슘, 인산칼슘 등이어도 좋다. 또한, 유기 미립자(수지 입자)는, 예컨대, 가교 폴리 아크릴산 입자, 메타크릴산메틸/스티렌 공중합체 수지 입자, 가교 폴리스티렌 입자, 가교 폴리메틸메타크릴레이트 입자, 실리콘 수지 입자, 폴리이미드 입자 등이어도 좋다.

무기 미립자 또는 유기 미립자를 분산시키기 위한 바인더 성분은, 고경도(하드 코트)가 되는 재료로부터 선정되면 된다. 바인더 성분은, 예컨대, 자외선 경화성 수지, 열 경화성 수지, 전자선 경화성 수지 등이어도 좋다. 생산성, 경도 등의 관점에서, 바인더 성분으로는, 자외선 경화성 수지가 바람직하게 사용된다.

하드 코트층의 두께는, 예컨대, 2 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하, 또는 3 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하여도 좋다. 하드 코트층의 두께가 2 ㎛ 이상인 경우, 하드 코트층의 충분한 경도가 얻어지기 쉽고, 하드 코트층의 표면에 보다 흠집이 생기기 어렵다. 하드 코트층의 두께가 30 ㎛ 이하인 경우, 하드 코트층이 보다 갈라지기 어려워지고, 하드 코트층의 경화 수축에 의한 편광판의 만곡(컬)이 억제되기 쉽고, 생산성이 향상되기 쉬운 경향이 있다.

편광자(7)의 두께가 30 ㎛ 이하이며, 또한 편광자(7)의 단체 투과율(T)이 42.5 이상이며, 또한 편광자(7)의 편광도(P)가 99.9 이상이어도 좋다. 종래, 편광자가 얇고 단체 투과율 및 편광도가 큰 경우, 편광판에 형성된 관통 구멍의 주위에 있어서 광 누설이 인식되기 쉬웠다. 그러나, 엑시머 레이저를 이용한 상기 천공 공정에 의해 연직도가 작은 관통 구멍(21)을 형성하는 경우, 얇고 단체 투과율 및 편광도가 큰 편광자(7)를 구비하는 편광판(1)에 있어서의 광 누설을 억제할 수 있다.

편광자(7), 제1 보호 필름(5) 및 제2 보호 필름(9)의 3개의 필름으로 구성되는 적층체의 수분율은, 1.0∼5.0％, 0.5∼5.5％, 또는 1.0∼5.0％여도 좋다. 수분율이 상기 범위 내인 것에 의해, 가열에 따르는 편광판(1)의 휨이 억제되기 쉽고, 편광판(1)에 있어서의 광 누설이 더욱 억제되기 쉽다.

도 1 및 2에 나타내는 편광판(1)에서는, 제3 보호 필름(3)측(제1 광학 필름측)에 있어서의 관통 구멍(21)의 내경(d1)이, 이형 필름(13)측(제2 광학 필름측)에 있어서의 관통 구멍(21)의 내경(d2)보다 크지만, 제3 보호 필름(3)측(제1 광학 필름측)에 있어서의 관통 구멍(21)의 내경(d1)이, 이형 필름(13)측(제2 광학 필름측)에 있어서의 관통 구멍(21)의 내경(d2)보다 작아도 좋다. 바꿔 말하면, 도 1 및 2에 나타내는 편광판(1)에서는, 제1 보호 필름(5)측에 있어서의 관통 구멍(21)의 내경(d1)이, 제2 보호 필름(9)측에 있어서의 관통 구멍(21)의 내경(d2)보다 크지만, 제1 보호 필름(5)측에 있어서의 관통 구멍(21)의 내경(d1)이, 제2 보호 필름(9)측에 있어서의 관통 구멍(21)의 내경(d2)보다 작아도 좋다.

편광판(1)은, 제3 보호 필름(3) 및 이형 필름(13) 중 한쪽 또는 양쪽을 구비하지 않아도 좋다. 예컨대, 제3 보호 필름(3)은, 화상 표시 장치의 제조 과정에 있어서, 편광판(1)으로부터 박리되고, 제거되어도 좋다. 즉, 제3 보호 필름(3)은, 임시 보호 필름이어도 좋다. 이형 필름(13)도, 화상 표시 장치의 제조 과정에 있어서, 편광판(1)으로부터 박리되고, 제거되어도 좋다.

실시예

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

도 1에 나타내는 바와 같은 편광자(7) 및 광학 필름(3, 5, 9, 13)으로 구성되는 판형의 적층체를 형성했다. 적층체는, 이형 필름(13)과, 이형 필름(13)에 중첩되는 점착층(11)과, 점착층(11)에 중첩되는 제2 보호 필름(9)과, 제2 보호 필름(9)에 중첩되는 편광자(7)와, 편광자(7)에 중첩되는 제1 보호 필름(5)과, 제1 보호 필름(5)에 중첩되는 제3 보호 필름(3)을 구비하고 있었다. 편광자(7)로는, 연신되며, 또한 염색된 필름형의 폴리비닐알콜을 이용했다. 제1 보호 필름(5)으로는, 하드 코트 부착 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름(톱판 인쇄(주) 제조의 25KCHCN-TC)을 이용했다. 제2 보호 필름(9)으로는, 환형 올레핀 폴리머계 수지(COP계 수지)로 구성되는 필름(닛폰 제온(주) 제조의 ZF14-023-1350)을 이용했다. 제3 보호 필름(3)으로는, 점착제 부착 PET 프로텍트 필름(후지모리 공업(주) 제조의 AS3-304)을 이용했다. 이형 필름(13)으로는, PET(린텍(주) 제조의 SP-PLR382050)를 이용했다. 이형 필름(13)의 두께는 38 ㎛였다. 점착층(11)의 두께는 20 ㎛였다. 제2 보호 필름(9)의 두께는 23 ㎛였다. 편광자(7)의 두께는 12 ㎛였다. 제1 보호 필름(5)의 두께는 32 ㎛였다. 제3 보호 필름(3)의 두께는 60 ㎛였다. 적층체 전체의 두께(편광판(1)의 두께(b)에 상당하는 두께)는 185 ㎛였다. 적층체 전체의 세로폭은 110 mm였다. 적층체 전체의 가로폭은 60 mm였다.

엑시머 레이저의 펄스파를, 적층체의 제3 보호 필름(3)측의 표면에 조사하여, 도 1 및 2에 나타내는 바와 같은 관통 구멍(21)을 적층체에 형성했다. 이상의 여러 공정에 의해, 실시예 1의 편광판(1)을 얻었다. 엑시머 레이저로는, 발진 파장이 193 nm인 ArF 레이저를 이용했다. 엑시머 레이저의 발진기로는, Mlase사 제조의 MLI 시리즈(모델 1000)를 이용했다. 엑시머 레이저의 출력은 5 W로 설정했다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 엑시머 레이저의 스폿(LS)은 원형이었다. 엑시머 레이저의 스폿(LS)의 외주 부분(Le)의 강도를 ILe로 표기하고, 스폿(LS)의 강도의 극대치(평탄한 톱부의 강도)를 ILc로 표기할 때, {(ILc-ILe)/ILc}×100은 5％였다. 이하에서는, {(ILc-ILe)/ILc}×100을 「밀도 분포」라고 부른다. 엑시머 레이저의 집광 직경은 1000 ㎛로 설정했다. 엑시머 레이저의 반복 주파수는 100 Hz로 설정했다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 편광판(1)의 표면에 평행인 방향(XY 평면 방향)에 있어서의 관통 구멍(21)의 형상은, 원이었다. 관통 구멍(21)의 제3 보호 필름(3)측의 개구부와, 관통 구멍(21)의 이형 필름(13)측의 개구부는, 한쌍의 동심원이었다. 제3 보호 필름(3)측에 있어서의 관통 구멍(21)(원형의 개구부)의 내경(d1)(직경)을 측정했다. 또한, 이형 필름(13)측에 있어서의 관통 구멍(21)(원형의 개구부)의 내경(d2)(직경)도 측정했다. 엑시머 레이저가 조사된 제3 보호 필름(3)측에 있어서의 관통 구멍(21)의 내경(d1)은, 그 반대측(이형 필름(13)측)에 있어서의 관통 구멍(21)의 내경(d2)보다 컸다. d1 및 d2의 측정치 모두, 엑시머 레이저의 집광 직경에 가까운 값이었다. d1 및 d2의 측정치로부터, 관통 구멍(21)의 연직도인 (d1-d2)/2b를 계산했다. 실시예 1의 연직도는 0.06이었다.

엑시머 레이저가 조사된 제3 보호 필름(3)측의 관통 구멍(21)의 주위를, 광학 현미경으로 관찰했다. 이 관찰에 의해, 관통 구멍(21)의 주위에 형성되어 있는 균열 중, 길이(l)가 50 ㎛ 미만인 균열의 수와, 길이(l)가 50 ㎛ 이상인 균열의 수를 세려고 시도했다. 또, 균열의 개수의 정의는 상기한 실시형태와 동일했다. 또한, 균열의 길이(l)의 정의는 상기한 실시형태와 동일했다. 관찰의 결과, 실시예 1의 편광판(1)의 관통 구멍(21)의 주위에는, 길이(l)가 50 ㎛ 미만인 균열이 없었다. 또한, 실시예 1의 편광판(1)의 관통 구멍(21)의 주위에는, 길이(l)가 50 ㎛ 이상인 균열도 없었다.

광학 현미경을 이용한 상기 관찰에 의해, 관통 구멍(21)의 주위에 있어서의 편광 해소부(23)(변색부)의 폭(W)의 측정을 시도했다. 그러나, 편광판(1)의 관통 구멍(21)의 주위에 있어서, 편광 해소부(23)는 없었다.

도 6 중의 (a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이, 백라이트(64)(면광원)의 전체면을, 하측 편광판(62)으로 덮었다. 하측 편광판(62)은, 실시예 1의 편광판과는 별도의 편광판이다. 실시예 1의 편광판(1s)의 이형 필름(13)을, 하측 편광판(62)에 대면시켰다. 실시예 1의 편광판(1s)을, 하측 편광판(62) 상에 중첩시키고, 실시예 1의 편광판(1s)의 흡수축(A1s)을, 하측 편광판(62)의 흡수축(A62)에 직교시켰다. 상측 편광판(60)을, 실시예 1의 편광판(1s) 상에 중첩시키고, 상측 편광판(60)의 흡수축(A60)을, 실시예 1의 편광판(1s)의 흡수축(A1s)에 평행하게 배치했다. 상측 편광판(60)도, 실시예 1의 편광판과는 별도의 편광판이다.

실시예 1의 편광판(1s)을 상기한 바와 같이 배치한 상태에서 백라이트(64)를 점등시키고, 실시예 1의 편광판(1s)을 육안으로 관찰했다. 관찰의 결과, 편광판(1s)의 관통 구멍(21s)의 주위에 있어서의 광 누설은 없었다.

(실시예 2∼7, 비교예 1∼4)

실시예 6에서는, 엑시머 레이저로서, ArF 레이저 대신에, KrF 레이저(발진 파장: 248 nm)를 이용했다.

실시예 7에서는, 이형 필름(13), 점착층(11) 및 제3 보호 필름(3)을 구비하지 않는 것 이외에는 실시예 1의 경우와 동일한 적층체를 이용했다. 이하에서는, 설명의 편의상, 실시예 7의 편광판의 제2 보호 필름측을, 실시예 7의 편광판의 「이형 필름측」으로 간주한다. 실시예 7의 편광판의 제1 보호 필름측을, 실시예 7의 편광판의 「제3 보호 필름측」으로 간주한다. 하기 표 1에 있어서, 제3 보호 필름을 「Pf」라고 표기하고, 이형 필름을 「Sp」라고 표기한다.

실시예 2∼7 및 비교예 1∼4에서는, 엑시머 레이저의 출력, 밀도 분포, 집광 직경 및 반복 주파수를 하기 표 1에 나타내는 값으로 설정했다.

이상의 사항을 제외하고 실시예 1과 동일하게, 엑시머 레이저를 이용하여 적층체에 관통 구멍을 형성하여, 실시예 2∼7 및 비교예 1∼4 각각의 편광판을 얻었다.

실시예 1과 동일한 방법으로, 실시예 2∼7 및 비교예 1∼4 각각의 편광판의 관통 구멍의 연직도를 구했다. 실시예 2∼7 및 비교예 1∼4 각각의 연직도를 하기 표 1에 나타낸다.

실시예 1과 동일한 방법으로, 실시예 2∼7 및 비교예 1∼4마다, 엑시머 레이저가 조사된 제3 보호 필름의 표면을 관찰하여, 관통 구멍의 주위에 형성되어 있는 균열의 수를 세고, 각 균열의 길이를 측정했다. 실시예 2∼7 및 비교예 1∼4마다, 균열의 수를 하기 표 1에 나타낸다. 어느 실시예에 있어서도, 관통 구멍의 주위에 형성되어 있었던 균열의 수는, 3 이하였다. 어느 실시예에 있어서도, 관통 구멍의 주위에 형성되어 있었던 균열의 길이는, 50 ㎛ 미만이었다.

실시예 1과 동일한 방법으로, 실시예 2∼7 및 비교예 1∼4마다, 제3 보호 필름측의 표면을 관찰하여, 관통 구멍의 주위에 있어서의 편광 해소부(변색부)의 폭을 측정했다. 실시예 2∼7 및 비교예 1∼4마다, 편광 해소부(변색부)의 폭(W)을 하기 표 1에 나타낸다. 어느 실시예에 있어서도, 편광 해소부(변색부)의 폭은, 32 ㎛ 미만이었다.

실시예 1과 동일한 방법으로, 실시예 2∼7 및 비교예 1∼4마다, 편광판의 관통 구멍의 주위에 있어서의 광 누설을 검사했다. 검사 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

본 발명에 관련된 편광판은, 예컨대, 액정 셀 또는 유기 EL 디바이스 등에 첩착되어, 액정 텔레비전, 유기 EL 텔레비전 또는 스마트폰 등의 화상 표시 장치를 구성하는 광학 부품으로서 적용된다.

1, 1a, 1b, 1s: 편광판, 3: 제3 보호 필름, 5: 제1 보호 필름, 7: 편광자, 9: 제2 보호 필름, 10: 액정 셀, 11: 점착층, 13: 이형 필름, 20: 액정 패널, 21: 관통 구멍, 23: 편광 해소부, 25: 균열, 30: 액정 표시 장치(화상 표시 장치), W: 편광 해소부의 폭, l: 균열의 길이.

Claims

필름형의 편광자와, 상기 편광자에 중첩되는 복수의 광학 필름을 구비하는 편광판으로서,
상기 편광판을 관통하는 구멍의 연직도가, 0.00 이상 0.32 미만이고,
상기 구멍의 주위에 있어서의 편광 해소부의 폭이, 0.00 ㎛ 이상 32 ㎛ 미만인 편광판.
제1항에 있어서, 상기 구멍의 주위에 있어서의 균열의 수가, 단위 길이 1 mm당, 0 이상 3 이하인 편광판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구멍의 주위에 있어서의 균열의 길이가, 0 ㎛ 이상 50 ㎛ 미만인 편광판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 편광자를 사이에 두는 한쌍의 상기 광학 필름 중 적어도 한쪽의 광학 필름이, 트리아세틸셀룰로오스를 포함하는 편광판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 편광자를 사이에 두는 한쌍의 상기 광학 필름 중 적어도 한쪽의 광학 필름이, 환형 올레핀 폴리머를 포함하는 편광판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 편광자를 사이에 두는 한쌍의 상기 광학 필름 중 적어도 한쪽의 광학 필름이, (메트)아크릴계 수지를 포함하는 편광판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 편광자가 폴리비닐알콜계 수지를 포함하고,
적어도 하나의 상기 광학 필름이 열가소성 수지를 포함하는 편광판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 화상 표시 장치에 사용되는 편광판.
제1항 또는 제2항에 기재된 편광판을 포함하는 화상 표시 장치.