偏光板切断方法および当該方法によって切断された偏光板
【課題】レーザ光を用いた偏光板の切断において、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルムの層を含む偏光板を、切断面に変形を生じさせることなく切断する方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る方法は、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルムの層を含む偏光板を切断する方法であって、出力および／または移動速さを調整したレーザ光を照射することによって、上記フィルムに溝を形成する溝形成工程と、引裂角度および偏光板に与える張力を調整しながら、上記溝に沿って、上記溝形成工程後の上記偏光板を引き裂く引裂工程と、を含む。
【解決手段】本発明に係る方法は、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルムの層を含む偏光板を切断する方法であって、出力および／または移動速さを調整したレーザ光を照射することによって、上記フィルムに溝を形成する溝形成工程と、引裂角度および偏光板に与える張力を調整しながら、上記溝に沿って、上記溝形成工程後の上記偏光板を引き裂く引裂工程と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光板切断方法および当該方法によって切断された偏光板に関する。具体的には、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルムの層を含む偏光板を切断する方法および当該方法によって切断された偏光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光板を用いる分野においては、当該偏光板を所望の長さ或いは大きさに切断する必要がある。そして、切断刃（例えば、丸刃やトムソン刃）を用いて長尺の偏光板を切断するときには、以下のような問題点がある。
【０００３】
（１）偏光板を切断し続けることによって、切断刃に刃こぼれ（チッピング）が生じたり、切断刃が磨耗したりする。このため、一定の切れ味を担保するためには、チッピングや磨耗が生じた切断刃を定期的に交換する必要があり、その結果、ランニングコストが増大する。
【０００４】
（２）偏光板を切断することによって、フィルム屑や糊等の異物が切断刃に付着する。その結果、切断刃の切れ味が低下し、切断速度が変化する。
【０００５】
（３）切断刃を用いる場合は、応力を加えて偏光板を切断する。このため、保護フィルムが貼合された積層型偏光板を、切断刃を用いて切断すると、保護フィルムの端部が剥離してしまう。また、切断面にクラックが入り易いので、積層型偏光板の端部に割れや破れが生じ易くなる。その結果、積層型偏光板の耐久性が低下する原因となる。
【０００６】
そこで、切断刃を用いて偏光板を切断することによって生じる上記の問題を解決すべく、レーザ光を照射することによって偏光板を切断する方法が提案されている。
【０００７】
例えば、特許文献１では、レーザ光を照射することによって偏光板を切断することができることが記載されている。具体的には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムの両面に一対のトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムが貼り合わされ、さらに、一方のＴＡＣフィルム側には、アクリル系粘着剤層を介してポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）フィルムからなるセパレータが設けられ、他方のＴＡＣフィルム側には、アクリル系粘着剤層を介してＰＥＴフィルムからなる表面保護フィルムが設けられた偏光板を、レーザ光を照射することによって切断している。レーザ光を照射することによって偏光板を切断すると、上述した（１）〜（３）のような問題が生じない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２８４５７２号公報（２００８年１１月２７日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１で切断対象とされている偏光板は、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％よりも高いフィルム（以下、「高吸収率フィルム」ともいう）が積層されてなる。このような高吸収率フィルムからなる積層型偏光板は、特許文献１に示すような従来の方法によって、偏光板の切断面が変形することはなく、良好に切断することができる。
【００１０】
しかしながら、特許文献１に示したような従来の方法では、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルム（以下、「低吸収率フィルム」ともいう）（例えば、シクロオレフィンポリマーフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメタクリル酸メチルフィルム等）の層を含む積層型偏光板を切断する場合に、レーザ光の出力が小さいと、積層型偏光板の高吸収率フィルムの層を切断することはできるが、低吸収率フィルムの層を切断することができない。一方、レーザ光の出力を大きくすると、積層型偏光板の高吸収率フィルムの層だけでなく低吸収率フィルムの層をも切断することが可能である。しかし、この場合は、高吸収率フィルムの層に過剰の熱が加わるため、切断された偏光板の端部が溶融して切断端部が変形してしまう（図６を参照）。切断面の形状が変形した偏光板は、断面品位が低下する。さらに、当該断面品位の低下によって種々の問題が生じ得る。例えば、偏光板がガラス基板に貼合されるときには、高い密着性が要求される。しかし、偏光板の切断面の凹凸によってガラス基板との貼合面に気泡が噛み込まれるなどの問題が生じる。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その主たる目的は、レーザ光を用いた偏光板の切断において、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルムの層を含む偏光板を、切断面に変形を生じさせることなく切断する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本願発明は、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルムの層を含む偏光板を切断する方法であって、出力および／または移動速さを調整したレーザ光を照射することによって、上記フィルムに溝を形成する溝形成工程と、引裂角度および偏光板に与える張力を調整しながら、上記溝に沿って、上記溝形成工程後の上記偏光板を引き裂く引裂工程と、を含むことを特徴としている。
【００１３】
本発明に係る方法では、上記溝形成工程において、高吸収率フィルムの層をレーザ光によって切断し、かつ、低吸収率フィルムの層に、レーザ光によって溝を形成する。そして、上記引裂工程において、上記溝に力を加えることにより、溝に沿って低吸収率フィルムを引き裂き、切断する。本発明に係る方法は、従来のレーザ切断方法のように、レーザ光の出力を大きくして熱によって低吸収率フィルムを切断しない。それゆえ、レーザ光を用いた偏光板の切断において、切断面に変形を生じさせることなく低吸収率フィルムの層を含む偏光板を切断することができる。
【００１４】
本発明に係る方法では、上記溝形成工程では、上記フィルムの両面に溝を形成することが好ましい。
【００１５】
溝形成工程において、低吸収率フィルムの両面に溝を形成することによって、続く引裂工程において、低吸収率フィルムの引き裂きを効率よく行うことができる。
【００１６】
本発明に係る方法では、上記溝形成工程では、レーザ光の出力を２４Ｗ〜７７Ｗの範囲、かつ、移動速さを３００ｍｍ／秒〜１０００ｍｍ／秒の範囲に設定することが好ましい。
【００１７】
溝形成工程におけるレーザ光の出力および移動速さが上記の値であれば、偏光板の低吸収率フィルムに、効率よく溝を形成することができる。
【００１８】
本発明に係る方法では、上記引裂工程では、偏光板の引裂角度を１０°以上、かつ、張力を０．１Ｎ／ｍｍ以上に設定することが好ましい。
【００１９】
引裂工程における引裂角度および張力が上記の値であれば、溝形成工程において溝を形成した低吸収率フィルムを引き裂き、切断することができる。
【００２０】
本発明に係る方法では、上記フィルムは、シクロオレフィンポリマーフィルム、ポリプロピレンフィルム、またはポリメタクリル酸メチルフィルムであってもよい。
【００２１】
本発明に係る方法では、レーザ光を用いた偏光板の切断において、切断面に変形を生じさせることなく低吸収率フィルムの層を含む偏光板を切断することができる。それゆえ、本発明に係る方法によれば、切断対象が、低吸収率フィルムとしてシクロオレフィンポリマーフィルム、ポリプロピレンフィルム、またはポリメタクリル酸メチルフィルムの層を含む偏光板である場合にも、切断面に変形を生じさせることなく偏光板を切断することができる。
【００２２】
本発明に係る方法では、上記偏光板は、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が１％以下であるフィルムの層を含む偏光板であってもよい。
【００２３】
本発明に係る方法では、切断対象が、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が１％以下であるフィルムの層を含む偏光板である場合にも、切断面に変形を生じさせることなく切断することができる。
【００２４】
本発明に係る偏光板は、上述した本発明に係る方法によって切断されたことを特徴としている。
【００２５】
上述したように、本発明に係る方法では、レーザ光を用いた偏光板の切断において、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルムの層を含む偏光板を、切断面に変形を生じさせることなく切断することができる。このため、本発明に係る方法によって切断された偏光板は、切断面に変形が生じていない。それゆえ、本発明に係る偏光板は、断面品位の高い偏光板となり得る。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る方法は、以上のように、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルムの層を含む偏光板を切断する方法であって、出力および／または移動速さを調整したレーザ光を照射することによって、上記フィルムに溝を形成する溝形成工程と、引裂角度および偏光板に与える張力を調整しながら、上記溝に沿って、上記溝形成工程後の上記偏光板を引き裂く引裂工程と、を含む構成である。
【００２７】
また、本発明に係る偏光板は、上述した本発明に係る方法によって切断された偏光板である。
【００２８】
本発明に係る方法は、従来のレーザ切断方法のように、偏光板に含まれる低吸収率フィルムの層を、レーザ光の出力を大きくして熱によって切断しない。それゆえ、レーザ光を用いた偏光板の切断において、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルムの層を含む偏光板を、切断面に変形を生じさせることなく切断することができるという効果を奏する。そして、本発明に係る方法によって切断された偏光板は、切断面に変形が生じていない。それゆえ、本発明に係る偏光板は、断面品位の高い偏光板となり得る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態に係るスリッター機の概略の構成を示す側面図である。
【図２】各波長の光を照射したときの、各種フィルムにおける透過率（％）を示すグラフであり、（ａ）は、ＴＡＣフィルム、ＣＯＰフィルム、ＰＥＴフィルムおよびＰＶＡフィルムにおける透過率（％）を示し、（ｂ）は、位相差性能を付与したＴＡＣフィルム（ｎ−ＴＡＣ）およびＰＭＭＡフィルムにおける透過率（％）を示している。
【図３】実施例１にてレーザ光を照射した後のＣＯＰ偏光板を示す側面図である。
【図４】実施例１の引裂工程後のＣＯＰ偏光板を示す側面図である。
【図５】実施例１のガラス基板に貼合されたＣＯＰ偏光板を示す正面図である。
【図６】比較例１のレーザ光照射後のＣＯＰ偏光板を示す側面図である。
【図７】比較例１のガラス基板に貼合されたＣＯＰ偏光板を示す正面図である。
【図８】ＣＯＰ偏光板に溝を形成することができる条件におけるレーザ光の出力と移動速さとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る実施の形態の一例について、詳細に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、記述した範囲内で種々の変形を加えた態様で実施できるものである。また、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。尚、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「Ａ〜Ｂ」は、「Ａ以上、Ｂ以下」を意味する。
【００３１】
〔１．本発明に係る方法〕
本発明に係る方法は、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルム（低吸収率フィルム）の層を含む偏光板を切断する方法であって、出力および／または移動速さを調整したレーザ光を照射することによって、上記フィルムに溝を形成する溝形成工程と、引裂角度および偏光板に与える張力を調整しながら、上記溝に沿って、上記溝形成工程後の上記偏光板を引き裂く引裂工程と、を含む構成である。
【００３２】
ここで、「照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率（％）」は、従来公知のＡＴＲ(Attenuated total reflection) 法を用いて測定することができる。当該「ＡＴＲ法」とは、測定対象に対して任意の波長を有する光（レーザ光）を照射し、測定対象の表面で全反射する光を測定することによって、測定対象の表面における吸収スペクトルを得る方法である。照射されるレーザ光の発振波長範囲内において、任意の波長を有する光の吸収率を、ＡＴＲ法を用いて測定し、得られた吸収率の平均値を算出することによって、上記「照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率（％）」を求めることができる。
【００３３】
このような低吸収率フィルムとしては、例えば、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）フィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）フィルム等を挙げることができる。
【００３４】
本発明に係る方法では、切断対象が、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が１％以下であるフィルムの層を含む偏光板である場合にも、切断面に変形を生じさせることなく切断することができる。
【００３５】
本発明に係る方法の切断対象となる偏光板（以下、「切断対象偏光板」、または単に「切断対象」ともいう）は、上述したような低吸収率フィルムを含む複数のフィルムが、粘着剤層または接着剤層を介して積層された偏光板である。すなわち、上述した低吸収率フィルム以外に、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）フィルム、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム等の高吸収率フィルムの層を含む偏光板が意図される。このような偏光板としては、後述する実施例で用いたＣＯＰ偏光板を挙げることができるが、本発明はこれに限定されない。
【００３６】
なお、後述する実施例では、切断対象偏光板としてＣＯＰフィルムの層の厚さが７０μｍであるＣＯＰ偏光板を用いているが、本発明に係る方法の切断対象はこれに限定されない。本発明に係る方法では、低吸収率フィルムの厚さに応じてレーザ光の出力および／または移動速さを調整することによって、偏光板を構成している低吸収フィルムに溝を形成することができる。それゆえ、本発明の方法によれば、低吸収率フィルムの厚さに関わらず、偏光板を切断することができる。
【００３７】
上記「溝形成工程」および上記「引裂工程」について、以下に具体的に説明する。
【００３８】
（１）溝形成工程
溝形成工程は、出力および／または移動速さを調整したレーザ光を照射することによって、偏光板を構成している高吸収率フィルムの層をレーザ光によって切断し、かつ、低吸収率フィルムの層に、レーザ光によって溝を形成する工程である。ここで、上記「フィルムに溝を形成する」とは、レーザ光を照射した部分のフィルムの厚さを、他の部分の厚さよりも薄くすること、すなわち、レーザ光を照射した部分をいわゆる肉薄の状態にすることを指している。より具体的には、後述する実施例の図３に示すような「Ｕ」字状または「Ｖ」字状の溝を低吸収率フィルムに形成することを指している。溝形成工程では、続く引裂工程において力を加えることによって低吸収率フィルムを引き裂くことが可能な程度にレーザ光を照射した部分が肉薄の状態になるような深さの溝を形成すればよいが、低吸収率フィルムの厚さの１／３以上の深さの溝を形成することが好ましい。低吸収率フィルムの厚さの１／３以上の深さの溝を形成することによって、後に続く引裂工程において、低吸収率フィルムを容易に引き裂くことができる。
【００３９】
尚、図３に示す偏光板では、低吸収率フィルムとしてのＣＯＰフィルムの両面に溝が形成されているが、溝形成工程では、低吸収率フィルムの少なくとも一面に溝が形成されればよい。また、本明細書において、レーザ光の「出力」とは、例えば、単位「Ｗ」で表される数値を指す。また、レーザ光の「移動速さ」とは、切断対象となる偏光板に対してレーザ光を相対的に移動させる速さ(Speed) をいい、例えば、単位「ｍｍ／秒」で表される数値を指す。
【００４０】
溝形成工程では、偏光板に照射するレーザ光の出力および／または移動速さは、切断対象偏光板に含まれている低吸収率フィルムの層に好適な溝を形成することができるように、適宜調整され得る。すなわち、低吸収率フィルムに溝を形成することができる範囲で、偏光板に照射するレーザ光の出力および移動速さの両方を調整してもよいし、レーザ光の出力のみを調整してもよいし、レーザ光の移動速さのみを調整してもよい。
【００４１】
後述する実施例に示すように、具体的には、レーザ光の移動速さに応じてレーザ光の出力を適宜調整する、または、レーザ光の出力に応じてレーザ光の移動速さを適宜調整することによって、切断対象偏光板に含まれている低吸収率フィルムに溝を形成することができる。
【００４２】
但し、レーザ光の移動速さが遅すぎると生産性が低下し、一方、レーザ光の移動速さが速すぎるとこれに併せてレーザ光の出力を大きくする必要がある。それゆえ、例えば、二酸化炭素レーザ（ＣＯ２ レーザ）を用いて、発振波長が９．４±０．２μｍのレーザ光を照射する場合は、レーザ光の出力が２４Ｗ〜７７Ｗの範囲であり、かつ、レーザ光の移動速さが３００ｍｍ／秒〜１０００ｍｍ／秒の範囲で、これら出力および／または移動速さを調整することによって、切断対象偏光板に含まれている低吸収率フィルムに効率よく溝を形成することができる。
【００４３】
レーザ光の移動速さは、レーザ光照射装置に対して切断対象偏光板を相対的に移動させる速さを変化させることによって調整してもよく、切断対象偏光板に対してレーザ光照射装置を相対的に移動させる速さを変化させることによって調整してもよい。
【００４４】
レーザ光は、従来公知のレーザ照射装置を用いて照射することができる。具体的には、例えば、ＣＯ２ レーザを挙げることができる。
【００４５】
レーザ光の移動速さおよび出力以外のレーザ光照射条件についても、必要に応じて適宜設定され得る。例えば、レーザ光のスポット径を調整することによって、溝の幅を制御することが可能となる。レーザ光のスポット径は、通常４０μｍ〜５０μｍである。
【００４６】
また、レーザ照射装置の種類に応じて、照射するレーザ光の波長は適宜選択し得る。後述する実施例では、ＣＯ２ レーザを用いて、発振波長が９．４±０．２μｍのレーザ光を照射しているが、本発明はこれに限定されない。但し、切断対象偏光板に含まれている低吸収率フィルムに効率よく溝を形成する観点から、切断対象偏光板に含まれている低吸収率フィルム以外の高吸収率フィルム（例えば、ＰＥＴフィルム、ＰＶＡフィルム、ＴＡＣフィルム等）における吸収率がより高くなる発振波長のレーザ光を照射することが好ましい。例えば、ＣＯ２ レーザは、波長が１０μｍ前後のレーザ光を照射することができるが、図２に示すように、照射する光の波長によって、各種フィルムにおけるレーザ光の吸収率が異なる。このため、高吸収率フィルムにおけるレーザ光の吸収率をより高くする観点から、ＣＯ２ レーザを用いる場合は、発振波長が９．２μｍ〜１０．８μｍのレーザ光を照射することが好ましい。
【００４７】
切断対象偏光板におけるレーザ光を照射される側の上面から、レーザ光の焦点までの長さ（以下、「焦点距離」ともいう）についても特に限定されないが、切断対象偏光板に含まれている低吸収率フィルムに効率よく溝を形成する観点から、上記「焦点距離」が、切断対象偏光板におけるレーザ光を照射される側の上面から、低吸収率フィルムの層の上面までの厚さ以上であり、かつ、切断対象偏光板におけるレーザ光を照射される側の上面から、低吸収率フィルムの層の下面までの厚さ以下となるように、レーザ光の照射条件を調整することが好ましい。
【００４８】
溝形成工程では、切断対象偏光板の表面および裏面のどちらの面側からレーザ光を照射したとしても、切断対象偏光板に含まれている低吸収率フィルムに溝を形成することができる。後述する実施例では、偏光板の保護フィルム側からレーザ光を照射することによって偏光板に含まれている低吸収率フィルム（ＣＰＯフィルム）に溝を形成しているが、偏光板のセパレートフィルム側からレーザ光を照射した場合も、偏光板に含まれている低吸収率フィルムに溝を形成することができる。
【００４９】
（２）引裂工程
引裂工程は、引裂角度および切断対象偏光板に与える張力を調整しながら、溝形成工程において形成した溝に沿って、溝形成工程後の低吸収率フィルムを引き裂く工程である。
【００５０】
一実施形態において、引裂角度および切断対象偏光板に与える張力を調整したスリッター機を用いて溝形成工程後の切断対象偏光板を引き裂くことができる。以下に、切断対象偏光板を引き裂く方法の一例として、スリッター機を用いる方法を図１に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係るスリッター機５の概略の構成を示す側面図であり、偏光板（切断対象偏光板）３を引き裂きながら巻き取っている状態を示している。図１中の矢印は偏光板３の引裂方向を示している。
【００５１】
スリッター機５は、搬送ローラ１（１ａ，１ｂ，１ｃおよび１ｄ）、および巻取軸２（２ａおよび２ｂ）を備えている。
【００５２】
溝形成工程後の偏光板３は、偏光板３の引裂方向（溝形成方向）と偏光板３の搬送方向とが平行になるようにスリッター機５に導入され、搬送ローラ１（１ａ，１ｂ，１ｃおよび１ｄ）によって搬送される。そして、偏光板３に形成された溝に対して一方の偏光板が巻取軸２ａに巻き取られ、他方の偏光板が巻取軸２ｂに巻き取られることによって、偏光板３は溝に沿って引き裂かれる。
【００５３】
図１に示すスリッター機５においては、偏光板３を引き裂くことができるように、巻取軸２ａおよび２ｂは、所定の引裂角度をなすように配置され、その巻取張力が所定の値となるように調整されている。ここで、本明細書において、上記「引裂角度」とは、偏光板３の一方の引裂辺Ａと、他方の引裂辺Ｂとがなす角の角度αを指している。そして、「角の頂点Ｃ」が偏光板３の引裂点となる。また、上記「張力」は、引裂方向と平行方向に偏光板３に与えられる張力を指している。
【００５４】
引裂工程では、偏光板３を、溝に沿って引き裂くことができる限り、上記「引裂角度」および上記「張力」は特に限定されないが、上記「引裂角度」が１０°以上であり、上記「張力」が０．１Ｎ／ｍｍ以上であれば、偏光板を良好に引き裂くことができる。上記「引裂角度」が大きい程、せん断応力が大きくなるため、偏光板を引き裂き易くなる。このため、上記「引裂角度」が３０°以上であることが好ましい。
【００５５】
搬送ローラ１（１ａ，１ｂ，１ｃおよび１ｄ）は、偏光板３の搬送経路に沿って配置され、搬送ローラ１ａは、搬送ローラ１ｂに偏光板３を押し当てるように配置されている。搬送ローラ１および巻取軸２は特に限定されず、公知のものを用いることができる。
【００５６】
なお、本発明に係る方法では、必要に応じて、切断刃（例えば、この分野で従来用いられている丸刃やトムソン刃）を組み合わせて用いてもよい。例えば、溝形成工程において、レーザ光の照射によって低吸収率フィルムに溝を形成した後で、当該溝の部分を、切断刃を用いて切断してもよい。
【００５７】
〔２．本発明に係る偏光板〕
本発明に係る偏光板は、本発明に係る方法によって切断されたことを特徴としている。本発明に係る方法については、上記「１．本発明に係る方法」の項で説明したので、ここでは省略する。
【００５８】
上述したように、本発明に係る方法では、レーザ光を用いた偏光板の切断において、切断面に変形を生じさせることなく低吸収率フィルムの層を含んでいる偏光板を切断することができる。このため、本発明に係る方法によって切断された偏光板は、切断面に変形が生じていない。それゆえ、本発明に係る偏光板は、断面品位の高い偏光板となり得る。
【００５９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【００６０】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【００６１】
（各種フィルムにおける吸収率の測定）
各種フィルムにおける透過率（％）を、従来公知のＡＴＲ法によって測定した。上記「ＡＴＲ法については、上記「１．本発明に係る方法」の項で説明したので、ここでは説明を省略する。
【００６２】
結果を図２に示す。図２は、各波長の光を照射したときの、各種フィルムにおける透過率（％）を示すグラフである。図２の（ａ）は、ＴＡＣフィルム、ＣＯＰフィルム、ＰＥＴフィルムおよびＰＶＡフィルムにおける透過率（％）を示し、図２の（ｂ）は、位相差性能を付与したＴＡＣフィルム（ｎ−ＴＡＣ）、およびＰＭＭＡフィルムにおける透過率（％）を示すグラフである。なお、ｎ−ＴＡＣフィルムは、ＴＡＣのアセテートの一部をプロピオネートで置換し、添加剤を付与して延伸して製作することによってコントラスト性能を改善したフィルムである。
【００６３】
ＣＯ２ レーザの発振波長の範囲（９．２μｍ〜１０．８μｍ）における、各フィルムの平均透過率および平均吸収率を算出した結果を表１に示す。平均吸収率（％）は、１００％から平均透過率（％）を減じることによって求めた。
【００６４】
【表１】
【００６５】
表１に示したように、ＣＯ２ レーザの発振波長の範囲（９．２μｍ〜１０．８μｍ）において、ＴＡＣフィルム、ｎ−ＴＡＣフィルム、ＰＶＡフィルムおよびＰＥＴフィルムは、レーザ光の吸収率が２％より高いことが確認された。これに対して、ＣＯＰフィルムおよびＰＭＭＡフィルムは、レーザ光の吸収率が２％以下であることが確認された。
【００６６】
〔実施例１〕
切断対象として、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）偏光板（ＳＲＤ３４１量産原反）を用いた。ＣＯＰ偏光板は、上から、保護フィルムとしてのＰＥＴフィルム（５８μｍ）、ＴＡＣフィルム（８０μｍ）、偏光子としてのＰＶＡフィルム（２５μｍ）、ＣＯＰフィルム（７０μｍ）、粘着剤層（２５μｍ）、セパレートフィルムとしてのＰＥＴフィルム（３８μｍ）が積層された構成となっている。
【００６７】
（溝形成工程）
実施例１の溝形成工程では、レーザ光照射装置（ＣＯ２ レーザ、型番：Ｄｉａｍｏｎｄ Ｅ−４００ｉ、製造元：米国 Ｃｏｈｅｒｅｎｔ社製）を用い、移動速さを３００ｍｍ／秒、出力を２５Ｗに調整したレーザ光（発振波長：９．４±０．２μｍ）をＣＯＰ偏光板に照射することによって、ＣＯＰ偏光板を構成しているＴＡＣフィルム層、ＰＶＡフィルム層、粘着剤層およびＰＥＴフィルム層を切断し、ＣＯＰフィルム層に溝を形成した。その他のレーザ光照射条件は、表２に示したとおりである。尚、表２に示した「焦点」は、保護フィルム層の上面からレーザ光の焦点までの長さを表している。
【００６８】
【表２】
【００６９】
レーザ光照射後のＣＯＰ偏光板を図３に示す。図３のＣＯＰ偏光板は幅方向が横方向となるように示されており、切断面が中央に位置している。図３に示すように、ＣＯＰ偏光板の保護フィルム層６（ＰＥＴフィルム層）、ＴＡＣフィルム層７、ＰＶＡフィルム層８、粘着剤層１０およびセパレートフィルム層１１（ＰＥＴフィルム層）は、レーザ光の照射によって切断されていた。これに対して、ＣＯＰフィルム層９は、フィルムの上面および下面に溝が形成されていた。ＣＯＰフィルム層９の上面に形成された溝は、深さが２２μｍであり、ＣＯＰフィルム層９の下面に形成された溝は、深さが２２μｍであった。
【００７０】
（引裂工程）
次いで、図１に示したスリッター機５を用いて、偏光板３である溝形成工程後のＣＯＰ偏光板を引き裂いた。具体的には、溝形成工程後のＣＯＰ偏光板をスリッター機５に導入し、ＣＯＰ偏光板の引裂角度αが４０°、ＣＯＰ偏光板に与える張力が０．６Ｎ／ｍｍとなるように調整した巻取軸２ａおよび２ｂによってＣＯＰ偏光板を巻き取りながら、ＣＯＰ偏光板を引き裂いた。
【００７１】
引裂工程後のＣＯＰ偏光板を図４に示す。図４のＣＯＰ偏光板は幅方向が横方向となるように示されており、切断面が右側に位置している。図４に示すように、ＣＯＰ偏光板の切断面（切断端部）において、ＣＯＰフィルム層９の切断端部には変形が認められなかった。
【００７２】
さらに、切断したＣＯＰ偏光板からセパレートフィルムを剥離して、ＣＯＰ偏光板をガラス基板に貼合した状態を図５に示す。図５は、ガラス基板に貼合されたＣＯＰ偏光板を示す正面図である。図５は５０倍の倍率で貼合面の観察を行っている。ガラス基板は図中下側に配置されており、２５μｍの粘着剤層を介してＣＯＰ偏光板が貼合されている。図５に示すように、実施例１のＣＯＰ偏光板とガラス基板とは、気泡が噛み込まない状態で貼合されていた。これは、実施例１におけるＣＯＰ偏光板の切断の際に、切断端部に変形が生じず、フラットな状態が保たれたためであると考えられる。
【００７３】
〔比較例１〕
比較例１では、切断対象として実施例１で用いたＣＯＰ偏光板を用いた。そして、移動速さを３００ｍｍ／秒、出力を４５Ｗに調整したレーザ光（発振波長：９．４±０．２μｍ）をＣＯＰ偏光板に照射することによって、ＣＯＰ偏光板を完全に切断した以外は、実施例１と同じレーザ光照射条件とした。
【００７４】
レーザ光照射後のＣＯＰ偏光板を図６に示す。図６のＣＯＰ偏光板は幅方向が横方向となるように示されており、切断面が左側に位置している。比較例１のようにレーザ光の照射のみでＣＯＰ偏光板を切断した場合は、図６に示すように、ＣＯＰ偏光板のＣＯＰフィルム層９が熱の影響により変形していた。
【００７５】
さらに、切断したＣＯＰ偏光板からセパレートフィルムを剥離して、実施例１と同様にＣＯＰ偏光板をガラス基板に貼合した状態を図７に示す。図７は、ガラス基板に貼合されたＣＯＰ偏光板を示す正面図である。ガラス基板は図中下側に配置されており、粘着剤層を介してＣＯＰ偏光板が貼合されている。尚、図７と図５とは同じ倍率（倍率５０倍）で貼合面の観察を行っている。
【００７６】
図７に示すように、比較例１のＣＯＰ偏光板とガラス基板とは、気泡が噛み込んだ状態で貼合されていた。これは、比較例１におけるＣＯＰ偏光板の切断の際に、ＣＯＰフィルム層が熱の影響により変形し、切断端部に変形が生じたためであると考えられる。
【００７７】
実施例１と比較例１とにおける切断されたＣＯＰ偏光板の結果から、本発明に係る方法を用いることによって、低吸収率フィルムの層を含む偏光板であっても、切断面に変形を生じさせることなく切断し得ることが確認された。
【００７８】
〔実施例２〕
図８に、ＣＯＰ偏光板に溝を形成することができる条件におけるレーザ光の出力と移動速さとの関係を示す。図８のグラフでは、レーザ光の移動速さに対するレーザ光の出力範囲（上限および下限）を示している。実施例１と同じＣＯＰ偏光板を用い、レーザ光の出力および移動速さ以外のレーザ光照射条件は、実施例１と同じ条件とした。
【００７９】
図８に示すように、レーザ光の移動速さを変化させた場合であっても、レーザ光の出力を調整することによって、ＣＯＰ偏光板を構成しているＣＯＰフィルム層に溝を形成することができることを確認することができた。言い換えれば、レーザ光の移動速さに応じてレーザ光の出力を適宜調整する、または、レーザ光の出力に応じてレーザ光の移動速さを適宜調整することによって、偏光板を構成している低吸収率フィルムに溝を形成することができることを確認することができたといえる。このようにしてレーザ光の出力および／または移動速さを調整することによって低吸収率フィルムに溝を形成したＣＯＰ偏光板を、引裂工程において引き裂くことによって、切断面に変形を生じさせることなくＣＯＰ偏光板を切断することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明に係る方法によれば、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルムの層を含んでいる偏光板であっても、切断面に変形を生じさせることなく切断することができる。このため、本発明は、偏光板を用いる分野において好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１ 搬送ローラ
１ａ 搬送ローラ
１ｂ 搬送ローラ
１ｃ 搬送ローラ
１ｄ 搬送ローラ
２ 巻取軸
２ａ 巻取軸
２ｂ 巻取軸
３ 偏光板
５ スリッター機
６ 保護フィルム層（ＰＥＴフィルム層）
７ ＴＡＣフィルム層
８ ＰＶＡフィルム層
９ ＣＯＰフィルム層
１０ 粘着剤層
１１ セパレートフィルム層（ＰＥＴフィルム層）
Ａ 引裂辺
Ｂ 引裂辺
Ｃ 角の頂点
α 引裂角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光板切断方法および当該方法によって切断された偏光板に関する。具体的には、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルムの層を含む偏光板を切断する方法および当該方法によって切断された偏光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光板を用いる分野においては、当該偏光板を所望の長さ或いは大きさに切断する必要がある。そして、切断刃（例えば、丸刃やトムソン刃）を用いて長尺の偏光板を切断するときには、以下のような問題点がある。
【０００３】
（１）偏光板を切断し続けることによって、切断刃に刃こぼれ（チッピング）が生じたり、切断刃が磨耗したりする。このため、一定の切れ味を担保するためには、チッピングや磨耗が生じた切断刃を定期的に交換する必要があり、その結果、ランニングコストが増大する。
【０００４】
（２）偏光板を切断することによって、フィルム屑や糊等の異物が切断刃に付着する。その結果、切断刃の切れ味が低下し、切断速度が変化する。
【０００５】
（３）切断刃を用いる場合は、応力を加えて偏光板を切断する。このため、保護フィルムが貼合された積層型偏光板を、切断刃を用いて切断すると、保護フィルムの端部が剥離してしまう。また、切断面にクラックが入り易いので、積層型偏光板の端部に割れや破れが生じ易くなる。その結果、積層型偏光板の耐久性が低下する原因となる。
【０００６】
そこで、切断刃を用いて偏光板を切断することによって生じる上記の問題を解決すべく、レーザ光を照射することによって偏光板を切断する方法が提案されている。
【０００７】
例えば、特許文献１では、レーザ光を照射することによって偏光板を切断することができることが記載されている。具体的には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムの両面に一対のトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムが貼り合わされ、さらに、一方のＴＡＣフィルム側には、アクリル系粘着剤層を介してポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）フィルムからなるセパレータが設けられ、他方のＴＡＣフィルム側には、アクリル系粘着剤層を介してＰＥＴフィルムからなる表面保護フィルムが設けられた偏光板を、レーザ光を照射することによって切断している。レーザ光を照射することによって偏光板を切断すると、上述した（１）〜（３）のような問題が生じない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２８４５７２号公報（２００８年１１月２７日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１で切断対象とされている偏光板は、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％よりも高いフィルム（以下、「高吸収率フィルム」ともいう）が積層されてなる。このような高吸収率フィルムからなる積層型偏光板は、特許文献１に示すような従来の方法によって、偏光板の切断面が変形することはなく、良好に切断することができる。
【００１０】
しかしながら、特許文献１に示したような従来の方法では、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルム（以下、「低吸収率フィルム」ともいう）（例えば、シクロオレフィンポリマーフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメタクリル酸メチルフィルム等）の層を含む積層型偏光板を切断する場合に、レーザ光の出力が小さいと、積層型偏光板の高吸収率フィルムの層を切断することはできるが、低吸収率フィルムの層を切断することができない。一方、レーザ光の出力を大きくすると、積層型偏光板の高吸収率フィルムの層だけでなく低吸収率フィルムの層をも切断することが可能である。しかし、この場合は、高吸収率フィルムの層に過剰の熱が加わるため、切断された偏光板の端部が溶融して切断端部が変形してしまう（図６を参照）。切断面の形状が変形した偏光板は、断面品位が低下する。さらに、当該断面品位の低下によって種々の問題が生じ得る。例えば、偏光板がガラス基板に貼合されるときには、高い密着性が要求される。しかし、偏光板の切断面の凹凸によってガラス基板との貼合面に気泡が噛み込まれるなどの問題が生じる。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その主たる目的は、レーザ光を用いた偏光板の切断において、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルムの層を含む偏光板を、切断面に変形を生じさせることなく切断する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本願発明は、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルムの層を含む偏光板を切断する方法であって、出力および／または移動速さを調整したレーザ光を照射することによって、上記フィルムに溝を形成する溝形成工程と、引裂角度および偏光板に与える張力を調整しながら、上記溝に沿って、上記溝形成工程後の上記偏光板を引き裂く引裂工程と、を含むことを特徴としている。
【００１３】
本発明に係る方法では、上記溝形成工程において、高吸収率フィルムの層をレーザ光によって切断し、かつ、低吸収率フィルムの層に、レーザ光によって溝を形成する。そして、上記引裂工程において、上記溝に力を加えることにより、溝に沿って低吸収率フィルムを引き裂き、切断する。本発明に係る方法は、従来のレーザ切断方法のように、レーザ光の出力を大きくして熱によって低吸収率フィルムを切断しない。それゆえ、レーザ光を用いた偏光板の切断において、切断面に変形を生じさせることなく低吸収率フィルムの層を含む偏光板を切断することができる。
【００１４】
本発明に係る方法では、上記溝形成工程では、上記フィルムの両面に溝を形成することが好ましい。
【００１５】
溝形成工程において、低吸収率フィルムの両面に溝を形成することによって、続く引裂工程において、低吸収率フィルムの引き裂きを効率よく行うことができる。
【００１６】
本発明に係る方法では、上記溝形成工程では、レーザ光の出力を２４Ｗ〜７７Ｗの範囲、かつ、移動速さを３００ｍｍ／秒〜１０００ｍｍ／秒の範囲に設定することが好ましい。
【００１７】
溝形成工程におけるレーザ光の出力および移動速さが上記の値であれば、偏光板の低吸収率フィルムに、効率よく溝を形成することができる。
【００１８】
本発明に係る方法では、上記引裂工程では、偏光板の引裂角度を１０°以上、かつ、張力を０．１Ｎ／ｍｍ以上に設定することが好ましい。
【００１９】
引裂工程における引裂角度および張力が上記の値であれば、溝形成工程において溝を形成した低吸収率フィルムを引き裂き、切断することができる。
【００２０】
本発明に係る方法では、上記フィルムは、シクロオレフィンポリマーフィルム、ポリプロピレンフィルム、またはポリメタクリル酸メチルフィルムであってもよい。
【００２１】
本発明に係る方法では、レーザ光を用いた偏光板の切断において、切断面に変形を生じさせることなく低吸収率フィルムの層を含む偏光板を切断することができる。それゆえ、本発明に係る方法によれば、切断対象が、低吸収率フィルムとしてシクロオレフィンポリマーフィルム、ポリプロピレンフィルム、またはポリメタクリル酸メチルフィルムの層を含む偏光板である場合にも、切断面に変形を生じさせることなく偏光板を切断することができる。
【００２２】
本発明に係る方法では、上記偏光板は、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が１％以下であるフィルムの層を含む偏光板であってもよい。
【００２３】
本発明に係る方法では、切断対象が、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が１％以下であるフィルムの層を含む偏光板である場合にも、切断面に変形を生じさせることなく切断することができる。
【００２４】
本発明に係る偏光板は、上述した本発明に係る方法によって切断されたことを特徴としている。
【００２５】
上述したように、本発明に係る方法では、レーザ光を用いた偏光板の切断において、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルムの層を含む偏光板を、切断面に変形を生じさせることなく切断することができる。このため、本発明に係る方法によって切断された偏光板は、切断面に変形が生じていない。それゆえ、本発明に係る偏光板は、断面品位の高い偏光板となり得る。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る方法は、以上のように、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルムの層を含む偏光板を切断する方法であって、出力および／または移動速さを調整したレーザ光を照射することによって、上記フィルムに溝を形成する溝形成工程と、引裂角度および偏光板に与える張力を調整しながら、上記溝に沿って、上記溝形成工程後の上記偏光板を引き裂く引裂工程と、を含む構成である。
【００２７】
また、本発明に係る偏光板は、上述した本発明に係る方法によって切断された偏光板である。
【００２８】
本発明に係る方法は、従来のレーザ切断方法のように、偏光板に含まれる低吸収率フィルムの層を、レーザ光の出力を大きくして熱によって切断しない。それゆえ、レーザ光を用いた偏光板の切断において、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルムの層を含む偏光板を、切断面に変形を生じさせることなく切断することができるという効果を奏する。そして、本発明に係る方法によって切断された偏光板は、切断面に変形が生じていない。それゆえ、本発明に係る偏光板は、断面品位の高い偏光板となり得る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態に係るスリッター機の概略の構成を示す側面図である。
【図２】各波長の光を照射したときの、各種フィルムにおける透過率（％）を示すグラフであり、（ａ）は、ＴＡＣフィルム、ＣＯＰフィルム、ＰＥＴフィルムおよびＰＶＡフィルムにおける透過率（％）を示し、（ｂ）は、位相差性能を付与したＴＡＣフィルム（ｎ−ＴＡＣ）およびＰＭＭＡフィルムにおける透過率（％）を示している。
【図３】実施例１にてレーザ光を照射した後のＣＯＰ偏光板を示す側面図である。
【図４】実施例１の引裂工程後のＣＯＰ偏光板を示す側面図である。
【図５】実施例１のガラス基板に貼合されたＣＯＰ偏光板を示す正面図である。
【図６】比較例１のレーザ光照射後のＣＯＰ偏光板を示す側面図である。
【図７】比較例１のガラス基板に貼合されたＣＯＰ偏光板を示す正面図である。
【図８】ＣＯＰ偏光板に溝を形成することができる条件におけるレーザ光の出力と移動速さとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る実施の形態の一例について、詳細に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、記述した範囲内で種々の変形を加えた態様で実施できるものである。また、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。尚、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「Ａ〜Ｂ」は、「Ａ以上、Ｂ以下」を意味する。
【００３１】
〔１．本発明に係る方法〕
本発明に係る方法は、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルム（低吸収率フィルム）の層を含む偏光板を切断する方法であって、出力および／または移動速さを調整したレーザ光を照射することによって、上記フィルムに溝を形成する溝形成工程と、引裂角度および偏光板に与える張力を調整しながら、上記溝に沿って、上記溝形成工程後の上記偏光板を引き裂く引裂工程と、を含む構成である。
【００３２】
ここで、「照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率（％）」は、従来公知のＡＴＲ(Attenuated total reflection) 法を用いて測定することができる。当該「ＡＴＲ法」とは、測定対象に対して任意の波長を有する光（レーザ光）を照射し、測定対象の表面で全反射する光を測定することによって、測定対象の表面における吸収スペクトルを得る方法である。照射されるレーザ光の発振波長範囲内において、任意の波長を有する光の吸収率を、ＡＴＲ法を用いて測定し、得られた吸収率の平均値を算出することによって、上記「照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率（％）」を求めることができる。
【００３３】
このような低吸収率フィルムとしては、例えば、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）フィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）フィルム等を挙げることができる。
【００３４】
本発明に係る方法では、切断対象が、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が１％以下であるフィルムの層を含む偏光板である場合にも、切断面に変形を生じさせることなく切断することができる。
【００３５】
本発明に係る方法の切断対象となる偏光板（以下、「切断対象偏光板」、または単に「切断対象」ともいう）は、上述したような低吸収率フィルムを含む複数のフィルムが、粘着剤層または接着剤層を介して積層された偏光板である。すなわち、上述した低吸収率フィルム以外に、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）フィルム、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム等の高吸収率フィルムの層を含む偏光板が意図される。このような偏光板としては、後述する実施例で用いたＣＯＰ偏光板を挙げることができるが、本発明はこれに限定されない。
【００３６】
なお、後述する実施例では、切断対象偏光板としてＣＯＰフィルムの層の厚さが７０μｍであるＣＯＰ偏光板を用いているが、本発明に係る方法の切断対象はこれに限定されない。本発明に係る方法では、低吸収率フィルムの厚さに応じてレーザ光の出力および／または移動速さを調整することによって、偏光板を構成している低吸収フィルムに溝を形成することができる。それゆえ、本発明の方法によれば、低吸収率フィルムの厚さに関わらず、偏光板を切断することができる。
【００３７】
上記「溝形成工程」および上記「引裂工程」について、以下に具体的に説明する。
【００３８】
（１）溝形成工程
溝形成工程は、出力および／または移動速さを調整したレーザ光を照射することによって、偏光板を構成している高吸収率フィルムの層をレーザ光によって切断し、かつ、低吸収率フィルムの層に、レーザ光によって溝を形成する工程である。ここで、上記「フィルムに溝を形成する」とは、レーザ光を照射した部分のフィルムの厚さを、他の部分の厚さよりも薄くすること、すなわち、レーザ光を照射した部分をいわゆる肉薄の状態にすることを指している。より具体的には、後述する実施例の図３に示すような「Ｕ」字状または「Ｖ」字状の溝を低吸収率フィルムに形成することを指している。溝形成工程では、続く引裂工程において力を加えることによって低吸収率フィルムを引き裂くことが可能な程度にレーザ光を照射した部分が肉薄の状態になるような深さの溝を形成すればよいが、低吸収率フィルムの厚さの１／３以上の深さの溝を形成することが好ましい。低吸収率フィルムの厚さの１／３以上の深さの溝を形成することによって、後に続く引裂工程において、低吸収率フィルムを容易に引き裂くことができる。
【００３９】
尚、図３に示す偏光板では、低吸収率フィルムとしてのＣＯＰフィルムの両面に溝が形成されているが、溝形成工程では、低吸収率フィルムの少なくとも一面に溝が形成されればよい。また、本明細書において、レーザ光の「出力」とは、例えば、単位「Ｗ」で表される数値を指す。また、レーザ光の「移動速さ」とは、切断対象となる偏光板に対してレーザ光を相対的に移動させる速さ(Speed) をいい、例えば、単位「ｍｍ／秒」で表される数値を指す。
【００４０】
溝形成工程では、偏光板に照射するレーザ光の出力および／または移動速さは、切断対象偏光板に含まれている低吸収率フィルムの層に好適な溝を形成することができるように、適宜調整され得る。すなわち、低吸収率フィルムに溝を形成することができる範囲で、偏光板に照射するレーザ光の出力および移動速さの両方を調整してもよいし、レーザ光の出力のみを調整してもよいし、レーザ光の移動速さのみを調整してもよい。
【００４１】
後述する実施例に示すように、具体的には、レーザ光の移動速さに応じてレーザ光の出力を適宜調整する、または、レーザ光の出力に応じてレーザ光の移動速さを適宜調整することによって、切断対象偏光板に含まれている低吸収率フィルムに溝を形成することができる。
【００４２】
但し、レーザ光の移動速さが遅すぎると生産性が低下し、一方、レーザ光の移動速さが速すぎるとこれに併せてレーザ光の出力を大きくする必要がある。それゆえ、例えば、二酸化炭素レーザ（ＣＯ２ レーザ）を用いて、発振波長が９．４±０．２μｍのレーザ光を照射する場合は、レーザ光の出力が２４Ｗ〜７７Ｗの範囲であり、かつ、レーザ光の移動速さが３００ｍｍ／秒〜１０００ｍｍ／秒の範囲で、これら出力および／または移動速さを調整することによって、切断対象偏光板に含まれている低吸収率フィルムに効率よく溝を形成することができる。
【００４３】
レーザ光の移動速さは、レーザ光照射装置に対して切断対象偏光板を相対的に移動させる速さを変化させることによって調整してもよく、切断対象偏光板に対してレーザ光照射装置を相対的に移動させる速さを変化させることによって調整してもよい。
【００４４】
レーザ光は、従来公知のレーザ照射装置を用いて照射することができる。具体的には、例えば、ＣＯ２ レーザを挙げることができる。
【００４５】
レーザ光の移動速さおよび出力以外のレーザ光照射条件についても、必要に応じて適宜設定され得る。例えば、レーザ光のスポット径を調整することによって、溝の幅を制御することが可能となる。レーザ光のスポット径は、通常４０μｍ〜５０μｍである。
【００４６】
また、レーザ照射装置の種類に応じて、照射するレーザ光の波長は適宜選択し得る。後述する実施例では、ＣＯ２ レーザを用いて、発振波長が９．４±０．２μｍのレーザ光を照射しているが、本発明はこれに限定されない。但し、切断対象偏光板に含まれている低吸収率フィルムに効率よく溝を形成する観点から、切断対象偏光板に含まれている低吸収率フィルム以外の高吸収率フィルム（例えば、ＰＥＴフィルム、ＰＶＡフィルム、ＴＡＣフィルム等）における吸収率がより高くなる発振波長のレーザ光を照射することが好ましい。例えば、ＣＯ２ レーザは、波長が１０μｍ前後のレーザ光を照射することができるが、図２に示すように、照射する光の波長によって、各種フィルムにおけるレーザ光の吸収率が異なる。このため、高吸収率フィルムにおけるレーザ光の吸収率をより高くする観点から、ＣＯ２ レーザを用いる場合は、発振波長が９．２μｍ〜１０．８μｍのレーザ光を照射することが好ましい。
【００４７】
切断対象偏光板におけるレーザ光を照射される側の上面から、レーザ光の焦点までの長さ（以下、「焦点距離」ともいう）についても特に限定されないが、切断対象偏光板に含まれている低吸収率フィルムに効率よく溝を形成する観点から、上記「焦点距離」が、切断対象偏光板におけるレーザ光を照射される側の上面から、低吸収率フィルムの層の上面までの厚さ以上であり、かつ、切断対象偏光板におけるレーザ光を照射される側の上面から、低吸収率フィルムの層の下面までの厚さ以下となるように、レーザ光の照射条件を調整することが好ましい。
【００４８】
溝形成工程では、切断対象偏光板の表面および裏面のどちらの面側からレーザ光を照射したとしても、切断対象偏光板に含まれている低吸収率フィルムに溝を形成することができる。後述する実施例では、偏光板の保護フィルム側からレーザ光を照射することによって偏光板に含まれている低吸収率フィルム（ＣＰＯフィルム）に溝を形成しているが、偏光板のセパレートフィルム側からレーザ光を照射した場合も、偏光板に含まれている低吸収率フィルムに溝を形成することができる。
【００４９】
（２）引裂工程
引裂工程は、引裂角度および切断対象偏光板に与える張力を調整しながら、溝形成工程において形成した溝に沿って、溝形成工程後の低吸収率フィルムを引き裂く工程である。
【００５０】
一実施形態において、引裂角度および切断対象偏光板に与える張力を調整したスリッター機を用いて溝形成工程後の切断対象偏光板を引き裂くことができる。以下に、切断対象偏光板を引き裂く方法の一例として、スリッター機を用いる方法を図１に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係るスリッター機５の概略の構成を示す側面図であり、偏光板（切断対象偏光板）３を引き裂きながら巻き取っている状態を示している。図１中の矢印は偏光板３の引裂方向を示している。
【００５１】
スリッター機５は、搬送ローラ１（１ａ，１ｂ，１ｃおよび１ｄ）、および巻取軸２（２ａおよび２ｂ）を備えている。
【００５２】
溝形成工程後の偏光板３は、偏光板３の引裂方向（溝形成方向）と偏光板３の搬送方向とが平行になるようにスリッター機５に導入され、搬送ローラ１（１ａ，１ｂ，１ｃおよび１ｄ）によって搬送される。そして、偏光板３に形成された溝に対して一方の偏光板が巻取軸２ａに巻き取られ、他方の偏光板が巻取軸２ｂに巻き取られることによって、偏光板３は溝に沿って引き裂かれる。
【００５３】
図１に示すスリッター機５においては、偏光板３を引き裂くことができるように、巻取軸２ａおよび２ｂは、所定の引裂角度をなすように配置され、その巻取張力が所定の値となるように調整されている。ここで、本明細書において、上記「引裂角度」とは、偏光板３の一方の引裂辺Ａと、他方の引裂辺Ｂとがなす角の角度αを指している。そして、「角の頂点Ｃ」が偏光板３の引裂点となる。また、上記「張力」は、引裂方向と平行方向に偏光板３に与えられる張力を指している。
【００５４】
引裂工程では、偏光板３を、溝に沿って引き裂くことができる限り、上記「引裂角度」および上記「張力」は特に限定されないが、上記「引裂角度」が１０°以上であり、上記「張力」が０．１Ｎ／ｍｍ以上であれば、偏光板を良好に引き裂くことができる。上記「引裂角度」が大きい程、せん断応力が大きくなるため、偏光板を引き裂き易くなる。このため、上記「引裂角度」が３０°以上であることが好ましい。
【００５５】
搬送ローラ１（１ａ，１ｂ，１ｃおよび１ｄ）は、偏光板３の搬送経路に沿って配置され、搬送ローラ１ａは、搬送ローラ１ｂに偏光板３を押し当てるように配置されている。搬送ローラ１および巻取軸２は特に限定されず、公知のものを用いることができる。
【００５６】
なお、本発明に係る方法では、必要に応じて、切断刃（例えば、この分野で従来用いられている丸刃やトムソン刃）を組み合わせて用いてもよい。例えば、溝形成工程において、レーザ光の照射によって低吸収率フィルムに溝を形成した後で、当該溝の部分を、切断刃を用いて切断してもよい。
【００５７】
〔２．本発明に係る偏光板〕
本発明に係る偏光板は、本発明に係る方法によって切断されたことを特徴としている。本発明に係る方法については、上記「１．本発明に係る方法」の項で説明したので、ここでは省略する。
【００５８】
上述したように、本発明に係る方法では、レーザ光を用いた偏光板の切断において、切断面に変形を生じさせることなく低吸収率フィルムの層を含んでいる偏光板を切断することができる。このため、本発明に係る方法によって切断された偏光板は、切断面に変形が生じていない。それゆえ、本発明に係る偏光板は、断面品位の高い偏光板となり得る。
【００５９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【００６０】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【００６１】
（各種フィルムにおける吸収率の測定）
各種フィルムにおける透過率（％）を、従来公知のＡＴＲ法によって測定した。上記「ＡＴＲ法については、上記「１．本発明に係る方法」の項で説明したので、ここでは説明を省略する。
【００６２】
結果を図２に示す。図２は、各波長の光を照射したときの、各種フィルムにおける透過率（％）を示すグラフである。図２の（ａ）は、ＴＡＣフィルム、ＣＯＰフィルム、ＰＥＴフィルムおよびＰＶＡフィルムにおける透過率（％）を示し、図２の（ｂ）は、位相差性能を付与したＴＡＣフィルム（ｎ−ＴＡＣ）、およびＰＭＭＡフィルムにおける透過率（％）を示すグラフである。なお、ｎ−ＴＡＣフィルムは、ＴＡＣのアセテートの一部をプロピオネートで置換し、添加剤を付与して延伸して製作することによってコントラスト性能を改善したフィルムである。
【００６３】
ＣＯ２ レーザの発振波長の範囲（９．２μｍ〜１０．８μｍ）における、各フィルムの平均透過率および平均吸収率を算出した結果を表１に示す。平均吸収率（％）は、１００％から平均透過率（％）を減じることによって求めた。
【００６４】
【表１】
【００６５】
表１に示したように、ＣＯ２ レーザの発振波長の範囲（９．２μｍ〜１０．８μｍ）において、ＴＡＣフィルム、ｎ−ＴＡＣフィルム、ＰＶＡフィルムおよびＰＥＴフィルムは、レーザ光の吸収率が２％より高いことが確認された。これに対して、ＣＯＰフィルムおよびＰＭＭＡフィルムは、レーザ光の吸収率が２％以下であることが確認された。
【００６６】
〔実施例１〕
切断対象として、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）偏光板（ＳＲＤ３４１量産原反）を用いた。ＣＯＰ偏光板は、上から、保護フィルムとしてのＰＥＴフィルム（５８μｍ）、ＴＡＣフィルム（８０μｍ）、偏光子としてのＰＶＡフィルム（２５μｍ）、ＣＯＰフィルム（７０μｍ）、粘着剤層（２５μｍ）、セパレートフィルムとしてのＰＥＴフィルム（３８μｍ）が積層された構成となっている。
【００６７】
（溝形成工程）
実施例１の溝形成工程では、レーザ光照射装置（ＣＯ２ レーザ、型番：Ｄｉａｍｏｎｄ Ｅ−４００ｉ、製造元：米国 Ｃｏｈｅｒｅｎｔ社製）を用い、移動速さを３００ｍｍ／秒、出力を２５Ｗに調整したレーザ光（発振波長：９．４±０．２μｍ）をＣＯＰ偏光板に照射することによって、ＣＯＰ偏光板を構成しているＴＡＣフィルム層、ＰＶＡフィルム層、粘着剤層およびＰＥＴフィルム層を切断し、ＣＯＰフィルム層に溝を形成した。その他のレーザ光照射条件は、表２に示したとおりである。尚、表２に示した「焦点」は、保護フィルム層の上面からレーザ光の焦点までの長さを表している。
【００６８】
【表２】
【００６９】
レーザ光照射後のＣＯＰ偏光板を図３に示す。図３のＣＯＰ偏光板は幅方向が横方向となるように示されており、切断面が中央に位置している。図３に示すように、ＣＯＰ偏光板の保護フィルム層６（ＰＥＴフィルム層）、ＴＡＣフィルム層７、ＰＶＡフィルム層８、粘着剤層１０およびセパレートフィルム層１１（ＰＥＴフィルム層）は、レーザ光の照射によって切断されていた。これに対して、ＣＯＰフィルム層９は、フィルムの上面および下面に溝が形成されていた。ＣＯＰフィルム層９の上面に形成された溝は、深さが２２μｍであり、ＣＯＰフィルム層９の下面に形成された溝は、深さが２２μｍであった。
【００７０】
（引裂工程）
次いで、図１に示したスリッター機５を用いて、偏光板３である溝形成工程後のＣＯＰ偏光板を引き裂いた。具体的には、溝形成工程後のＣＯＰ偏光板をスリッター機５に導入し、ＣＯＰ偏光板の引裂角度αが４０°、ＣＯＰ偏光板に与える張力が０．６Ｎ／ｍｍとなるように調整した巻取軸２ａおよび２ｂによってＣＯＰ偏光板を巻き取りながら、ＣＯＰ偏光板を引き裂いた。
【００７１】
引裂工程後のＣＯＰ偏光板を図４に示す。図４のＣＯＰ偏光板は幅方向が横方向となるように示されており、切断面が右側に位置している。図４に示すように、ＣＯＰ偏光板の切断面（切断端部）において、ＣＯＰフィルム層９の切断端部には変形が認められなかった。
【００７２】
さらに、切断したＣＯＰ偏光板からセパレートフィルムを剥離して、ＣＯＰ偏光板をガラス基板に貼合した状態を図５に示す。図５は、ガラス基板に貼合されたＣＯＰ偏光板を示す正面図である。図５は５０倍の倍率で貼合面の観察を行っている。ガラス基板は図中下側に配置されており、２５μｍの粘着剤層を介してＣＯＰ偏光板が貼合されている。図５に示すように、実施例１のＣＯＰ偏光板とガラス基板とは、気泡が噛み込まない状態で貼合されていた。これは、実施例１におけるＣＯＰ偏光板の切断の際に、切断端部に変形が生じず、フラットな状態が保たれたためであると考えられる。
【００７３】
〔比較例１〕
比較例１では、切断対象として実施例１で用いたＣＯＰ偏光板を用いた。そして、移動速さを３００ｍｍ／秒、出力を４５Ｗに調整したレーザ光（発振波長：９．４±０．２μｍ）をＣＯＰ偏光板に照射することによって、ＣＯＰ偏光板を完全に切断した以外は、実施例１と同じレーザ光照射条件とした。
【００７４】
レーザ光照射後のＣＯＰ偏光板を図６に示す。図６のＣＯＰ偏光板は幅方向が横方向となるように示されており、切断面が左側に位置している。比較例１のようにレーザ光の照射のみでＣＯＰ偏光板を切断した場合は、図６に示すように、ＣＯＰ偏光板のＣＯＰフィルム層９が熱の影響により変形していた。
【００７５】
さらに、切断したＣＯＰ偏光板からセパレートフィルムを剥離して、実施例１と同様にＣＯＰ偏光板をガラス基板に貼合した状態を図７に示す。図７は、ガラス基板に貼合されたＣＯＰ偏光板を示す正面図である。ガラス基板は図中下側に配置されており、粘着剤層を介してＣＯＰ偏光板が貼合されている。尚、図７と図５とは同じ倍率（倍率５０倍）で貼合面の観察を行っている。
【００７６】
図７に示すように、比較例１のＣＯＰ偏光板とガラス基板とは、気泡が噛み込んだ状態で貼合されていた。これは、比較例１におけるＣＯＰ偏光板の切断の際に、ＣＯＰフィルム層が熱の影響により変形し、切断端部に変形が生じたためであると考えられる。
【００７７】
実施例１と比較例１とにおける切断されたＣＯＰ偏光板の結果から、本発明に係る方法を用いることによって、低吸収率フィルムの層を含む偏光板であっても、切断面に変形を生じさせることなく切断し得ることが確認された。
【００７８】
〔実施例２〕
図８に、ＣＯＰ偏光板に溝を形成することができる条件におけるレーザ光の出力と移動速さとの関係を示す。図８のグラフでは、レーザ光の移動速さに対するレーザ光の出力範囲（上限および下限）を示している。実施例１と同じＣＯＰ偏光板を用い、レーザ光の出力および移動速さ以外のレーザ光照射条件は、実施例１と同じ条件とした。
【００７９】
図８に示すように、レーザ光の移動速さを変化させた場合であっても、レーザ光の出力を調整することによって、ＣＯＰ偏光板を構成しているＣＯＰフィルム層に溝を形成することができることを確認することができた。言い換えれば、レーザ光の移動速さに応じてレーザ光の出力を適宜調整する、または、レーザ光の出力に応じてレーザ光の移動速さを適宜調整することによって、偏光板を構成している低吸収率フィルムに溝を形成することができることを確認することができたといえる。このようにしてレーザ光の出力および／または移動速さを調整することによって低吸収率フィルムに溝を形成したＣＯＰ偏光板を、引裂工程において引き裂くことによって、切断面に変形を生じさせることなくＣＯＰ偏光板を切断することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明に係る方法によれば、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルムの層を含んでいる偏光板であっても、切断面に変形を生じさせることなく切断することができる。このため、本発明は、偏光板を用いる分野において好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１ 搬送ローラ
１ａ 搬送ローラ
１ｂ 搬送ローラ
１ｃ 搬送ローラ
１ｄ 搬送ローラ
２ 巻取軸
２ａ 巻取軸
２ｂ 巻取軸
３ 偏光板
５ スリッター機
６ 保護フィルム層（ＰＥＴフィルム層）
７ ＴＡＣフィルム層
８ ＰＶＡフィルム層
９ ＣＯＰフィルム層
１０ 粘着剤層
１１ セパレートフィルム層（ＰＥＴフィルム層）
Ａ 引裂辺
Ｂ 引裂辺
Ｃ 角の頂点
α 引裂角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルムの層を含む偏光板を切断する方法であって、
出力および／または移動速さを調整したレーザ光を照射することによって、上記フィルムに溝を形成する溝形成工程と、
引裂角度および偏光板に与える張力を調整しながら、上記溝に沿って、上記溝形成工程後の上記偏光板を引き裂く引裂工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
上記溝形成工程では、上記フィルムの両面に溝を形成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記溝形成工程では、レーザ光の出力を２４Ｗ〜７７Ｗの範囲、かつ、移動速さを３００ｍｍ／秒〜１０００ｍｍ／秒の範囲に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
上記引裂工程では、偏光板の引裂角度を１０°以上、かつ、張力を０．１Ｎ／ｍｍ以上に設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
上記フィルムは、シクロオレフィンポリマーフィルム、ポリプロピレンフィルム、またはポリメタクリル酸メチルフィルムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
上記偏光板は、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が１％以下であるフィルムの層を含む偏光板であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法によって切断された偏光板。
【請求項１】
照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が２％以下であるフィルムの層を含む偏光板を切断する方法であって、
出力および／または移動速さを調整したレーザ光を照射することによって、上記フィルムに溝を形成する溝形成工程と、
引裂角度および偏光板に与える張力を調整しながら、上記溝に沿って、上記溝形成工程後の上記偏光板を引き裂く引裂工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
上記溝形成工程では、上記フィルムの両面に溝を形成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記溝形成工程では、レーザ光の出力を２４Ｗ〜７７Ｗの範囲、かつ、移動速さを３００ｍｍ／秒〜１０００ｍｍ／秒の範囲に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
上記引裂工程では、偏光板の引裂角度を１０°以上、かつ、張力を０．１Ｎ／ｍｍ以上に設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
上記フィルムは、シクロオレフィンポリマーフィルム、ポリプロピレンフィルム、またはポリメタクリル酸メチルフィルムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
上記偏光板は、照射されるレーザ光の発振波長範囲におけるレーザ光の平均吸収率が１％以下であるフィルムの層を含む偏光板であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法によって切断された偏光板。
【図８】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−３０２４３（Ｐ２０１２−３０２４３Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７０６１１（Ｐ２０１０−１７０６１１）
【出願日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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