(57)【要約】【課題】レーザ加工性を向上させることができる偏光板、及び偏光板のレーザ加工方法を提供する。【解決手段】偏光フィルム２の一方の面に第１接着層３を介して貼り付けた第１保護フィルム４と、偏光フィルム２の他方の面に第２接着層５を介して貼り付けた第２保護フィルム６とを用い、超短パルスレーザ光を走査して第１保護フィルム４の上方から偏光フィルム２の偏光特性を消失させる領域に照射することにより、第１保護フィルム４から第２接着層５に至る内部を除去する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光照射により偏光フィルムの一部に偏光特性を消失させる領域を形成する偏光板のレーザ加工方法であって、
前記偏光フィルムの一方の面に第１接着層を介して貼り付けた第１保護フィルムと、前記偏光フィルムの他方の面に第２接着層を介して貼り付けた第２保護フィルムとを用い、
超短パルスレーザ光を走査して前記第１保護フィルムの上方から前記領域に照射することにより、前記第１保護フィルムから前記第２接着層に至る内部を除去することを特徴とする偏光板のレーザ加工方法。
【請求項２】
前記第２接着層の厚さは、前記第１接着層の厚さよりも厚くする請求項１に記載の偏光板のレーザ加工方法。
【請求項３】
上記請求項１又は２に記載のレーザ加工方法により加工された偏光板であって、
前記領域は、照明光を透過させる透光部であり、前記透光部の形状が照明表示されることを特徴とする偏光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光板、及び偏光板のレーザ加工方法に係り、特に、超短パルスレーザ光の照射によって偏光特性を消失させた領域を有する偏光板、及び偏光板のレーザ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
同一表面上に相異なる図形等を表示切換する表示切換灯が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上記特許文献１に記載された表示切換灯は、２つの光源と、これらの光源の前方に個々設けられ、偏光方向が互いに直角をなす２つの光源偏光板と、これらの光源偏光板の前方に互いに重ね合わせて設けられ、偏光方向が互いに直角をなすとともに、図形等を切り欠いて透光部となした２つの表示偏光板とからなり、２つの光源の点灯の点灯切換により表示切換するようになっている。
【０００４】
ところで、偏光フィルムの両面に保護フィルムを貼り付けて積層した積層型の偏光板がある。この種の偏光板に上記特許文献１に記載の透光部を形成するには、例えば特許文献２に記載されたレーザマーキング方法を使用することが考えられる。
【０００５】
上記特許文献２に記載のレーザマーキング方法は、レーザ光の透過性が良いアクリル系接着剤からなる透明粘着層と、レーザ光の透過性が良いポリエステルフィルムからなる透明層との間にレーザ光の吸収性が良いアルミニウム蒸着層からなる有色層を設けたマーキングシートに対して、レーザ光照射により有色層の所定箇所だけを除去してマーキング部を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公昭６１−２５００２号公報
【特許文献２】特開平８−１３２２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献２に記載のレーザマーキング方法により、レーザ光の吸収性が良い有色層だけをレーザ加工する場合は、蒸発昇華した成分の放出が透明粘着層と透明層保護とに阻害され、蒸発昇華した成分が有色層の内部に残留してしまうと、有色層を完全にレーザ加工することは困難となる。
【０００８】
そこで、偏光フィルムの両面に保護フィルムを貼り付けて積層した積層型の偏光板に上記特許文献１に記載の透光部を形成するにあたり、保護フィルムの上方からのレーザ光の照射により、保護フィルムと偏光フィルムとの両方を部分的に蒸発させ、この蒸発させた部分を偏光特性としての性質を除去した除去部分として形成する方法が考えられる。しかしながら、この除去部分に分断されて保護フィルム及び偏光フィルムの周辺部分から浮く浮島部の脱落を回避するため、偏光フィルムを深くレーザ加工することは困難となる。
【０００９】
従って、本発明の目的は、レーザ加工性を向上させることができる偏光板、及び偏光板のレーザ加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本件請求項１に係る発明は、レーザ光照射により偏光フィルムの一部に偏光特性を消失させる領域を形成する偏光板のレーザ加工方法であって、前記偏光フィルムの一方の面に第１接着層を介して貼り付けた第１保護フィルムと、前記偏光フィルムの他方の面に第２接着層を介して貼り付けた第２保護フィルムとを用い、超短パルスレーザ光を走査して前記第１保護フィルムの上方から前記領域に照射することにより、前記第１保護フィルムから前記第２接着層に至る内部を除去することを特徴としている。
【００１１】
本件請求項２に係る発明において、前記第２接着層の厚さは、前記第１接着層の厚さよりも厚くすることが好適である。
【００１２】
本件請求項３に係る発明は、上記請求項１又は２に記載のレーザ加工方法により加工された偏光板であって、前記領域は、照明光を透過させる透光部であり、前記透光部の形状が照明表示されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、超短パルスレーザ光を用いて、偏光機能を消失させた領域を安定して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に好適な実施の形態に係る偏光板を模式的に示す図であって、（ａ）は正面側からみたときの平面図、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線矢視要部断面図である。
【図２】偏光板の偏光方向の一例を説明するための図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】偏光板のレーザ加工方法を説明するための図であって、（ａ）及び（ｂ）は要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、以下の説明において、偏光板の正面側を表面といい、偏光板の背面側を裏面という。
【００１６】
（偏光板の全体構成）
図１（ａ）及び図１（ｂ）において、全体を示す符号１は、本実施の形態における典型的な偏光板の一例を示している。この偏光板１は、特に限定されるものではないが、例えば各種車両に搭載された計器パネル、ヒータコントロールパネルやスイッチノブ等に操作内容や機能などを示す表示が照光される各種の照光表示装置に好適に使用される。
【００１７】
偏光板１は、偏光フィルム２と、偏光フィルム２の裏面となる一方の面に第１接着層３を介して第１保護フィルム４が設けられており、偏光フィルム２の表面となる他方の面に第２接着層５を介して第２保護フィルム６が積層された積層体により構成されている。偏光フィルム２は、偏光層としての機能を有するとともに、第１及び第２保護フィルム４，６は、偏光層を保護する保護層としての機能を有している。
【００１８】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、偏光フィルム２は、樹脂の高分子鎖にヨウ素や有機染料を吸着させ、例えば延伸方向Ｄに延伸することにより、延伸方向Ｄに偏光された光を反射又は吸収する偏光特性を有する。延伸方向Ｄに平行な偏光成分を有する光は、偏光フィルム２に反射又は吸収されて偏光フィルム２を透過しない。
【００１９】
一方、延伸方向Ｄに垂直な偏光成分を有する光は、偏光フィルム２を透過する。図示例では、延伸方向Ｄと平行な方向に偏光方向を有する照明光を出射する光源１０が用いられる。光源１０としては、特に限定されるものではなく、図示しない回路基板に搭載されたＬＥＤ等が挙げられる。
【００２０】
偏光板１の裏面側は、第１保護フィルム４及び偏光フィルム２の所定箇所をレーザ光の照射により除去された透光部７が形成されている。透光部７としては、除去された領域が偏光フィルム２の表面側の第２保護フィルム６を貫通することなく、偏光フィルム２の裏面側の第１保護フィルム４から偏光フィルム２の表面側の第２接着層５の内部を除去された有底の孔として形成することができる。
【００２１】
透光部７は、偏光機能を消失させた領域であり、遮光がない。一方、偏光板１の透光部７以外の領域は、偏光機能を有する領域であり、光源１０からの照明光を透過させない。
【００２２】
偏光特性を消失させた領域である透光部７には遮光がないことから、透光部７は、操作内容や機能などを示す文字、数字、図形、記号あるいは絵柄等の意匠部となり、照明光を透過させる光透過領域となる。照明光を偏光板１の裏面に照明すると、照明光は、透光部７を透過することで、透光部７の形状が照明表示される。
【００２３】
偏光フィルム２の樹脂としては、第１及び第２保護フィルム４，６よりもレーザ光の吸収率が低い一般的な材料を用いることができる。偏光フィルム２の一例としては、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂が挙げられる。
【００２４】
第１保護フィルム４の樹脂としては、偏光フィルム２よりもレーザ光の吸収率が高い材料を用いることができる。第１保護フィルム４の一例としては、例えばトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）系樹脂が挙げられる。
【００２５】
偏光フィルム２の裏面側の第１保護フィルム４と、偏光フィルム２の表面側の第２保護フィルム６とは異なるグレード等であってもよい。好ましくは、第１保護フィルム４としては、第２保護フィルム６に比べて、照射されるレーザ波長に対して低透過率かつ低耐熱の材料を用いることができる。更に好ましくは、偏光フィルム２の表面側の第２保護フィルム６の厚みｔ１を偏光フィルム２の裏面側の第１保護フィルム４の厚みｔ２よりも厚く設定することが望ましい。
【００２６】
偏光フィルム２の裏面側の第１接着層３、及び偏光フィルム２の表面側の第２接着層５としては、任意の接着剤を用いることができるが、接着剤の成分としては、偏光特性を低下させない材料を用いることが好適である。接着剤としては、例えばＰＶＡ系樹脂を含む水系接着剤を用いることができる。
【００２７】
レーザ光の照射時において偏光フィルム２の表面側の第２保護フィルム６の損傷等を防止するため、偏光フィルム２の裏面側の第１接着層３の厚みｔ３、及び偏光フィルム２の表面側の第２接着層５の厚みｔ４をコントロールすることが好ましい。更に好ましくは、偏光フィルム２の表面側の第２接着層５の厚みｔ４を偏光フィルム１１の裏面側の第１接着層３の厚みｔ３よりも厚く設定する。
【００２８】
第１保護フィルム４及び偏光フィルム２の所定箇所を除去して透光部７を形成するためのレーザ光としては、熱溶融を起こすことなく、精密な微細加工を実現するため、超短パルスレーザ光を用いることが望ましい。
【００２９】
超短パルスレーザ光は、パルス幅がピコ秒であるピコ秒レーザ光、又はパルス幅がフェムト秒であるフェムト秒レーザ光である。超短パルスレーザ光であれば、特に限定されるものではないが、ピコ秒レーザ光としては、例えばパルス幅は５００ｐｓ以下であり、波長は１０００ｎｍ以下である。
【００３０】
（偏光板のレーザ加工方法）
ところで、機械的切削加工や赤外波長のパルスレーザ光の照射では、偏光フィルム２の表面側の第２保護フィルム６が損傷してしまうので好ましくない。レーザ照射において発生した発熱による熱の影響によって、レーザ光の吸収率が異なる積層フィルムの収縮変形等が生じやすくなり、例えば図１（ｂ）に示すような所望の除去加工ができない。
【００３１】
上記のように構成された偏光板１の透光部７は、超短パルスレーザ光Ｌを用いたレーザ加工により効率的に形成される。
【００３２】
偏光板１のレーザ加工方法は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、偏光フィルム２の両面に接着層３，５を介して保護フィルム４，６を積層する積層体形成工程と、偏光フィルム２に偏光特性を与える偏光板形成工程と、偏光板１に透光部７を形成する透光部形成工程とを含む一連の工程により効果的に達成される。
【００３３】
（積層体形成工程）
偏光板１を製造するにあたっては、先ず、定法に従い、図３（ａ）に示すように、偏光フィルム２を構成するＰＶＡ系樹脂の両面のそれぞれに対して、接着層３，５を構成するＰＶＡ系樹脂を含む水系接着剤を塗布する。接着層３，５のそれぞれに対して、保護フィルム４，６を構成するＴＡＣ樹脂を貼り合わせることで、積層体が形成される。
【００３４】
（偏光板形成工程）
次に、定法に従い、得られた積層体を染色処理、架橋処理、延伸処理、洗浄処理、及び加熱処理などを施すことで、偏光フィルム２と、偏光フィルム２の裏面に第１接着剤３を介して設けられた第１保護フィルム４と、偏光フィルム２の表面に第２接着剤５を介して設けられた第２保護フィルム６とを有する偏光板１が形成される。
【００３５】
（透光部形成工程）
次に、図３（ｂ）に示すように、超短パルスレーザ光Ｌを走査して、偏光フィルム２の裏面側の第１保護フィルム４の上方から所定の領域に所要のパルス幅、波長、表面のエネルギー密度などのレーザ加工パラメータに応じて超短パルスレーザ光Ｌを照射する。第１保護フィルム４、第１接着剤３、及び偏光フィルム２の一部領域を除去することで、第１保護フィルム４から第２接着層５の内部には透光部７が形成される。
【００３６】
なお、偏光フィルム２の裏面側の第１保護フィルム４を除去したとき、第１保護フィルム４の粉塵等が透光部７を構成する孔状の加工箇所に堆積した場合は、レーザ加工中あるいはレーザ加工後にエアを吹き付ける処理等により粉塵等の除去を行う。
【００３７】
超短パルスレーザ光Ｌのレーザ加工方法は、偏光フィルム２の表面側の第２接着層５の厚みｔ４をコントロールすれば、偏光フィルム２の表面側の第２保護フィルム６のみを残存させたままの状態で、偏光フィルム２の裏面側の第１保護フィルム４と偏光フィルム２との両方を除去することができる。
【００３８】
このようなレーザ加工方法により、透光部７を構成する孔状の加工箇所に分断されて第１保護フィルム４及び偏光フィルム２の周辺部分から浮く浮島部８が脱落しないように、偏光フィルム２の表面側の第２保護フィルム６により浮島部８を連結して形成することができる。
【００３９】
超短パルスレーザ光Ｌを用いることで、発熱による材料収縮を抑制することができる。それに加えて、偏光フィルム２だけでなく、偏光フィルム２の裏面側の第１保護フィルム４をも除去することで、除去した偏光フィルム２の粉塵等を透光部７の内部から外部へ放出することが可能である。
【００４０】
超短パルスレーザ光Ｌの照射により、第１保護フィルム４、第１接着剤３、及び偏光フィルム２の一部領域を除去する際には、次のようなレーザ加工条件であることが好ましい。
【００４１】
（１）超短パルスレーザ光Ｌの出力を調整する。
（２）偏光フィルム２の表面側の第２保護フィルム６を構成する樹脂を偏光フィルム２の裏面側の第１保護フィルム４を構成する樹脂よりも厚く形成する。
（３）偏光フィルム２の表面側の第２接着層５を偏光フィルム２の裏面側の第１接着層３よりも厚く塗布する。
（４）超短パルスレーザ光Ｌの出力調整や偏光フィルム２の表面側の第２接着層５の厚み調整により、偏光フィルム２の表面側の第２保護フィルム６の損傷等を防止する。
【００４２】
これにより、偏光フィルム２の裏面側の第１保護フィルム４から偏光フィルム２の表面側の第２接着層５の内部が除去された領域が、偏光フィルム２の表面側の第２保護フィルム６を貫通することなく、第２接着層５の内部に留まる有底の孔とすることができる。それに加えて、浮島部８が脱落しないように、第２保護フィルム６により浮島部８を連結して形成することができる。
【００４３】
（実施の形態の効果）
本実施の形態における偏光板１、及び偏光板１のレーザ加工方法によると、上記効果に加えて、以下の効果が得られる。
【００４４】
偏光板１の材質にＰＶＡ系樹脂やＴＡＣ系樹脂等の耐熱性に優れた樹脂を用いることができることから、耐熱性が要求される車載部品に適用することが可能となる。
【００４５】
偏光板１の延伸方向Ｄと平行な方向又は垂直な方向に偏光方向を有する光源１０を用いることで、同一箇所での表示切り替えが可能となり、照光表示構造の省スペース化を達成することができる。
【００４６】
簡単な構造であるため、低コスト化を達成することができる。
【００４７】
レーザ光吸収率が異なるフィルム２，４，６を積層した偏光板１に透光部７を高品質かつ高効率でレーザ加工を行うことができる。
【００４８】
フィルム損傷等の品質不良を防止することができるようになり、歩留りが高まり、高い生産性を得ることができる。
【００４９】
なお、本発明に係る偏光板１の代表的な構成例では、自動車に適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば建設機械や農業機械などの各種の作業用車両に効果的に適用することができることは勿論である。
【００５０】
偏光板１としては、例えば液晶パネル等の画像表示装置、ゲーム機、パーソナルコンピュータや携帯電話機などの各種の端末装置に適用することができることは勿論である。
【００５１】
偏光板１の透光部７は、例えば使用目的などに応じて配置個数、配置位置や配置形態などを適宜に選択すればよく、本発明の初期の目的を達成することができる。
【００５２】
以上の説明からも明らかなように、本発明に係る代表的な実施の形態及び図示例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。従って、上記実施の形態及び図示例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００５３】
１…偏光板、２…偏光フィルム、３…第１接着層、４…第１保護フィルム、５…第２接着層、６…第２保護フィルム、７…透光部、８…浮島部、１０…光源、Ｄ…延伸方向、Ｌ…超短パルスレーザ光、ｔ１〜ｔ４…厚み
【図１】
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【図２】
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【図３】
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