樹脂フィルムのバリ取り方法及び積層体の切断方法
【課題】樹脂フィルムに切り込みを入れた際に生じるバリを除去する方法を提供する。
【解決手段】カッター２を樹脂フィルム４に圧接させ、カッター２を樹脂フィルム４に対して相対的に移動させることによって、樹脂フィルム４に切り込み６を入れた後、切り込み６を入れた部分を押圧部材で押圧して、切り込み６によって生じたバリ４１を押し潰す。ここでバリ４１を取り除いた後の樹脂フィルム４ａの表面の平面度をより高くする観点からは、押圧部材をローラ部材とし、押圧部材の中心軸を切り込み方向に対して略垂直として、切り込み６の部分を転動させるのが好ましい。ローラ部材の直径としては１〜１０ｍｍの範囲が好ましい。
【解決手段】カッター２を樹脂フィルム４に圧接させ、カッター２を樹脂フィルム４に対して相対的に移動させることによって、樹脂フィルム４に切り込み６を入れた後、切り込み６を入れた部分を押圧部材で押圧して、切り込み６によって生じたバリ４１を押し潰す。ここでバリ４１を取り除いた後の樹脂フィルム４ａの表面の平面度をより高くする観点からは、押圧部材をローラ部材とし、押圧部材の中心軸を切り込み方向に対して略垂直として、切り込み６の部分を転動させるのが好ましい。ローラ部材の直径としては１〜１０ｍｍの範囲が好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂フィルムのバリ取り方法及び積層体の切断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
厚さ数ｍｍ程度の樹脂シートを切断すると、切断部にバリやカエリが生じること、及びこれらのバリやカエリの抑制方法について記載した文献はいくつかある（例えば、特許文献１，２を参照）。しかし、図１２に示すように、厚さが１ｍｍ未満の樹脂フィルム４にカッター２によって切り込み６を入れたときにも、バリ４１が発生する。このことについて言及した文献は、本発明者等が調べた範囲では見あたらず、ましてやそのようなバリを取る方法について言及した文献はなかった。
【０００３】
また、脆性材料基板と樹脂フィルムとを積層した積層体を切断方法としては、例えば、脆性材料基板と樹脂フィルムとの間にスクレイパーを挿入するとともに、樹脂フィルムの表面にカッターを所定圧力で当接し、スクレイパーとカッターとを積層体に対して相対的に移動させて、脆性材料基板から樹脂フィルムを帯状に剥離し、露出した脆性材料基板の表面にスクライビングホイールを当接させてスクライブラインを形成した後、外部応力を加えて積層体を切断する方法が提案されている（例えば、特許文献３，４を参照）。
【０００４】
しかしながら、上記提案の切断方法では、樹脂フィルムの剥離片が不可避的に発生する。また、脆性材料基板と樹脂フィルムとの間にスクレイパーを挿入して相対移動させると、スクレイパーによって脆性材料基板の表面が傷つけられるおそれがある。
【特許文献１】特開2003-117882
【特許文献２】特開2000-225593
【特許文献３】特開2003-335536
【特許文献４】特開2007-45656
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、樹脂フィルムに切り込みを入れた際に生じるバリを除去する方法を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の目的は、脆性材料基板と樹脂フィルムとが積層された積層体において、剥離片や切断片などの廃棄物を生じさせず、しかも脆性材料基板の表面を傷つけることなく、さらには樹脂フィルムに切り込みを入れた際に生じるバリを取り除きながら積層体を切断できる方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、カッターを樹脂フィルムに圧接させ、前記カッターを前記樹脂フィルムに対して相対的に移動させることによって、樹脂フィルムに切り込みを入れた後、切り込みを入れた部分を押圧部材で押圧して、切り込みによって生じたバリを押し潰すことを特徴とする樹脂フィルムのバリ取り方法が提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、脆性材料基板の一方面側に少なくとも１枚の樹脂フィルムが積層された積層体の切断方法であって、前記脆性材料基板の、前記樹脂フィルム面側と反対面側から、前記脆性材料基板表面に対して垂直方向にクラックを形成する工程と、前記樹脂フィルムにカッターを圧接させ、前記カッターを前記樹脂フィルムに対して相対的に移動させることによって前記樹脂フィルムに切り込みを入れる工程と、前記樹脂フィルムの切り込みを入れた部分を押圧部材で押圧する工程とを含むことを特徴とする積層体の切断方法が提供される。
【０００９】
ここで、バリを取り除いた後の樹脂フィルム表面の平面度をより高くする観点からは、前記押圧部材をローラ部材とし、前記押圧部材の中心軸を切り込み方向に対して略垂直として、前記切り込みを入れた部分上を転動させるのが好ましい。前記押圧部材の直径としては１〜１０ｍｍの範囲が好ましい。また、押圧部材の押圧力としては０．０１〜０．４ＭＰａの範囲が好ましい。
【００１０】
また、積層体を切断する場合、前記カッターの圧接力としては０．１〜０．８ＭＰａの範囲が好ましい。
【００１１】
そしてまた、本発明によれば、脆性材料基板の一方側面側に少なくとも１枚の樹脂フィルムが積層された積層体の切断装置であって、前記脆性材料基板に対して相対移動可能な、樹脂フィルムに切り込みを入れるカッターと、前記カッターによる切り込みの近傍に生じた樹脂フィルムのバリを押圧する押圧部材と、前記脆性材料基板に対して相対移動可能な、前記脆性材料基板に対して垂直方向にクラックを形成するクラック形成手段とを有することを特徴とする積層体の切断装置が提供される。
【００１２】
前記クラック形成手段としてはスクライビングホイールであってもよい。また前記押圧部材としてはローラ部材であってもよく、この場合、ローラ部材の中心軸を切り込み方向に対して略垂直として、前記切り込みを入れた部分上を転動させるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の樹脂フィルムのバリ取り方法では、カッターで樹脂フィルムに切り込みを入れた後、切り込みを入れた部分を押圧部材で押圧するので、切り込みによって生じたバリが押し潰され、樹脂フィルムの表面の平面度が格段に高くなる。
【００１４】
また、本発明に係る積層体の切断方法及び切断装置では、脆性材料基板に所定深さのクラックを形成すると共に、カッターによって樹脂フィルムに切り込みを入れ、切り込みを入れた部分を押圧部材で押圧して、前記クラックを脆性材料基板の樹脂フィルム面側まで伸展させることによって積層体を切断するので、切断処理において廃棄物は発生しない。また、カッターは樹脂フィルムに切り込みを入れるだけで、原則として脆性材料基板の、樹脂フィルムとの接合面に接触することはないので、脆性材料基板がカッターで傷つけられることはない。さらには、切り込みを入れた部分を押圧部材で押圧して、前記クラックを脆性材料基板の樹脂フィルム面側まで伸展させる際、樹脂フィルムに形成されたバリを押圧部材で押し潰すので、切断後の樹脂フィルムの平面度が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係るバリ取り方法についてより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１６】
図１に、本発明に係るバリ取り方法の一実施形態を示す工程図を示す。まず、樹脂フィルム４にカッター２を圧接し、カッター２を樹脂フィルム４に対して相対的に移動させる（同図（ａ））。これによって、樹脂フィルム４に切り込み６が入れられる（同図（ｂ））。このとき、カッター２によって押し出された樹脂フィルムが、切り込み６の両側に突条となってバリ４１を形成する。次に、ローラ部材（押圧部材）９を、中心軸９１が切り込み６の方向に対して垂直で、且つ切り込み部分の両側に接触するように配置し、所定の押圧力を加えながら転動させる（同図（ｃ））。すると、切り込み６の両側のバリ４１がローラ部材９によって押し潰され、樹脂フィルム４の表面の平面度が格段に高くなる（同図（ｄ））。なお、ローラ部材９によって押し潰されたバリ４１の一部は、同図（ｄ）のように、切り込み６の内周壁に膨らみとなって現れることもあるが、樹脂フィルム４の表面の平面度に影響を与えることはない。
【００１７】
また、樹脂フィルム４の材質が比較的硬い場合は、ローラ部材９によって押圧する前に、樹脂フィルム４の切り込み６の部分を加熱し、変形しやすくしておいてもよい。なお、このときの加熱温度は、樹脂フィルム４の溶融温度未満である。
【００１８】
本発明で使用するカッター２としては、固定式および回転式のいずれの方式であっても構わないが、一般に樹脂フィルム４に切り込みを入れやすい固定式が推奨される。また固定式のカッターの場合、樹脂フィルム４との摩擦を小さくして、小さな圧接荷重で切り込みを入れる観点から、刃先角度θ（図１（ａ）に図示）は２０°〜８０°の範囲が好ましい。また、カッター２に加える圧接力は、樹脂フィルム４の材質や刃先角度、切り込みの深さ等から適宜決定すればよい。通常は、０．１〜０．８ＭＰａの範囲の圧接力が好ましい。カッター２の材質としては、ガラスより硬度の低い金属が好ましく、例えばステンレス鋼や高速度工具鋼が好適である。
【００１９】
図２に、本発明で好適に使用できるカッターの一例を示す。図２のカッター２２は、略Ｖ字状に形成された外周縁部２２aを有するディスク状を呈し、図中下方の外周縁部２２aに、軸線と平行にカットされた平坦なカット面２２ｂを有する。図中において、カッター２２上部にも同様に、後述するフィルムカッターホルダー２５（図１０に図示）に当接させてカッター２２を固定するための平坦な固定面２２ｃが形成されている。
【００２０】
図２に示すカッター２２によれば、例えば、ガラス基板上に樹脂フィルムが積層された積層体において、樹脂フィルムに切り込みを入れる場合、図３に示すように、平坦なカット面２２ｂがたとえガラス基板３ａの表面３ｂに接触したとしても、ガラス基板３ａに与える損傷を抑えることができる。このため、ガラス基板３ａの表面３ｂの直近位置（図中の、ガラス基板面からの距離ｅ’の位置）まで、カッター２２を接近させることができ、深い切込みを安定して形成することができるようになる。なお、距離ｅ’は、数十μｍ以下にまですることができる。
【００２１】
カッター２２のカット面２２ｂを、ガラス基板３ａの表面３ｂに接近させた状態で切り込みを入れると、樹脂フィルム４ａはほぼ切断された状態になる。このとき既に、ガラス基板３ａにスクライブラインが形成されている場合には、切り込みを入れた部分を、ローラ部材９で押圧することによって、樹脂フィルム４ａに生じたバリが押し潰されると同時に、ガラス基板３ａに形成された垂直クラックが深く伸展し、積層体が切断される。
【００２２】
カッター２２のカット面２２ｂには、摩擦を減少させる減摩処理を施してもよい。減摩処理としては、フッ素樹脂や二硫化モリブデン等の減摩剤をコーティングする方法が挙げられる。
【００２３】
図４に、本発明で好適に使用できるカッターの他の形態を示す。カッター２３は、略Ｖ字状に形成された外周縁部２３ａを有するディスク状を呈し、図中下方の外周縁部２３ａに、軸線と平行にカットされた平坦なカット面２３ｂが形成され、さらにカット面２３ｂと平行に深さｄの切欠き部２３ｄを有する。このような、外周縁部２３ａの少なくとも一箇所に、ディスクの軸線と平行にカットされた第１のカット面２３ｂと、ディスクの径方向でカット深さが変化した第２のカット面２３ｄとを備えたカッター２３では、樹脂フィルム４ａ中における切り込み時の抵抗が抑えられるので、切り込みに要する駆動力を低減でき、装置を簡略化することができる。
【００２４】
本発明で使用する押圧部材は、ローラ部材９に限定されるものではなく、例えば断面が多角形の柱状部材や板状部材などであっても構わない。ただし、柱状部材や板状部材を樹脂フィルム４に圧接させて、樹脂フィルム４に形成されたバリ４１を一度に押し潰す場合、押圧部材の、樹脂フィルム４と接触する面の平面度を高くする必要があり、使用する押圧部材の加工精度や圧接条件等を厳密に管理・制御しなければならない。これに対し、押圧部材として、樹脂フィルム４上を転動させるローラ部材９を用いる場合は、ここまでの厳しい管理・制御は必要とされないので、本発明で使用する押圧部材としてはローラ部材９が推奨される。
【００２５】
ローラ部材９の直径に特に限定はないが、直径が大きいと、バリ４１に加わる押圧力が弱くなるので、通常は、１〜１０ｍｍの範囲が好ましい。
【００２６】
押圧部材の材質としては、弾性変形しないものであれば特に限定はなく、例えばＰＥＥＫ（Poly Ether Ether Ketone）などの樹脂材やステンレス鋼などの金属材などが挙げられる。
【００２７】
ローラ部材９に加える押圧力に特に限定はないが、樹脂フィルム４の材質やバリ４１の大きさ等を考慮して適宜決定すればよい。一般に、カッター２の刃先角度θが大きいほど、また切り込み６が深いほど、形成されるバリ４１の体積は大きくなるので、ローラ部材９の押圧力を大きくする必要がある。ローラ部材９に加える押圧力としては、通常、０．０１〜０．４ＭＰａの範囲である。
【００２８】
本発明のバリ取り方法が適用できる樹脂フィルム４としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）などのセルロースアセテート系樹脂、アクリル系樹脂、四フッ化エチレン／六フッ化プロピレン系共重合体のようなフッ素系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン樹脂もしくはポリアミド系樹脂等の樹脂をフィルム状に成形加工したものが挙げられる。樹脂フィルム４の厚さに特に限定はないが、通常は、５００μｍ以下の範囲である。
【００２９】
次に、本発明に係る積層体の切断方法について説明する。図５に、本発明に係る切断方法の一実施形態を示す工程図を示す。この図は、脆性材料基板であるガラス基板３の片側面に樹脂フィルム４ａが積層された積層体Ｓ１を切断する場合の工程図である。なお、同図（ａ）〜（ｃ）において、左側の図は垂直クラック５に対して垂直方向の断面図であり、右側の図は、クラック面における、垂直クラック５に平行な方向の断面図である。同図（ａ）では、まず、所定荷重のかかったスクライビングホイール１を、ガラス基板３に対して相対的に移動させて、ガラス基板３にスクライブラインを形成する。このときガラス基板３の表面に対して垂直方向で深さＤの垂直クラック５が形成される。
【００３０】
垂直クラック５の深さＤは、スクライビングホイール１の材質や刃先形状、スクライビングホイール１にかける荷重などで調整することができる。スクライビングホイール１としては、通常、円盤状のホイールの円周部に断面略Ｖ字形状の刃が形成されたものを用いるが、ガラス面に対するかかりを向上させたり、垂直クラック５の深さＤを深くしたりする場合には、この刃の稜線となる刃先に複数の溝が切り欠かれたものを用いればよい。前記スクライビングホイールの外径としては１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲、前記溝の深さとしては１μｍ〜２０μｍの範囲が推奨される。
【００３１】
また、ガラス基板３に所定深さの垂直クラック５を形成する方法としては、スクライビングホイール１を用いたスクライブの他、レーザ光を照射して垂直クラック５を形成する方法を用いても構わない。レーザ光としては、例えば、ＣＯ２ガスレーザ、ＹＡＧレーザやチタンサファイヤレーザなどが挙げられる。
【００３２】
次に、同図（ｂ）に示すように、樹脂フィルム４ａの外表面の、前記垂直クラック５を延長した位置又はその近傍に、所定荷重をかけてカッター２を圧接させ、カッター２を樹脂フィルム４ａに対して相対的に移動させて、樹脂フィルム４ａに切り込み６を入れる。このとき、前述のように、カッター２によって押し出された樹脂フィルム４ａが、切り込み６の両側に突条となって、バリ４１が形成される。カッター２の圧接力は、通常は、０．１〜０．８ＭＰａの範囲が好ましい。
【００３３】
また、切り込み６の深さｄは、樹脂フィルム４ａの厚さの９０％以上で且つガラス基板３に達しない範囲（この場合は１００％未満）とするのが好ましい。これによって、前工程においてガラス基板３に形成された垂直クラック５が、ガラス基板３の、樹脂フィルム面側まで伸展し（同図（ｂ）のＤ’として図示）、ガラス基板３がほぼ切断された状態となる。
【００３４】
なお、図２の実施形態ではカッター２として固定式の刃を使用しているが、これに限定されるものではなく、回転式のカッターを用いても構わない。
【００３５】
次に、同図（ｃ）に示すように、ローラ部材９を、中心軸９１が切り込み方向に対して垂直で、且つローラ部材９が切り込み６の両側に接触するように配置し、所定の押圧力を加えながら転動させる。これによって、切り込み６の両側のバリ４１がローラ部材９によって押し潰され、樹脂フィルム４ａの表面の平面度が高くなる。また同時に、上記押圧力がかかることによって、垂直クラック５が樹脂フィルム面側に伸展し、同図（ｄ）に示すように、ガラス基板３及び樹脂フィルム４ａは垂直クラック５及び切り込み６の部分で切断される。
【００３６】
樹脂フィルム４ａの変形を容易にするために、前述のように、ローラ部材８によって樹脂フィルム４ａを押圧する前に、従来公知の加熱手段を用いて切り込み６の部分を加熱してもよい。
【００３７】
本発明の切断方法の対象となる脆性材料基板としては、例えばガラス、セラミック、シリコン、サファイヤ等の脆性材料基板が挙げられる。脆性材料基板の厚さに特に限定はないが、通常は、０．０５ｍｍ〜２ｍｍの範囲である。
【００３８】
また、樹脂フィルム４ａとしては、前述のものがここでも例示される。樹脂フィルム４ａの厚さに特に限定はないが、通常は、５００μｍ以下の範囲である。
【００３９】
図５の実施形態では、ガラス基板３をスクライブして比較的深い垂直クラック５を形成した後、スクライブラインに対応する反対側の位置から樹脂フィルム４ａに切り込み６を入れたが、他の実施形態として、まず、スクライビングホイール１の刃先を選択しスクライブによって、ガラス基板４aの板厚の約３０％以下の浅い垂直クラック５を形成した後、このスクライブラインに対応する反対側の位置から樹脂フィルム４ａに切り込み６を入れてもよい。この場合には、垂直クラック５が浅く形成されているので、切り込み６を入れようとする樹脂フィルム４ａ部分の直下のガラス基板４aの面が、垂直クラック５が深く形成された場合に比べて強固であるので、樹脂フィルム４ａに切り込み６をより安定して入れることができる。
【００４０】
図６に、本発明に係る切断方法の他の実施形態を示す。図６における切断対象となる積層体Ｓ２は、ガラス基板３の、樹脂フィルム面側と反対面側に、保護フィルム７を積層したものである。この場合、所定荷重をかけたスクライビングホイール１を、保護フィルム７の表面に圧接し相対的に移動させて、保護フィルム７をスクライブして、保護フィルム７及びガラス基板３に垂直クラック５を形成する。ここで使用する保護フィルム７としては、例えばＰＥＴフィルムやＴＡＣフィルムなどが挙げられる。
【００４１】
図７に、本発明に係る切断方法のさらに他の実施形態を示す。図７における切断対象となる積層体Ｓ３は、ガラス基板３の片側面に２枚の樹脂フィルム４ａ，４ｂが積層されたものである。この場合、カッター２による切り込み６は、外側の樹脂フィルム４ｂを完全に分断し、ガラス基板側の樹脂フィルム４ａではガラス基板３に達しない範囲の深さとする。これによって、前述と同様に、ガラス基板３の、樹脂フィルム面側を傷つけることなく、樹脂フィルム４ａ，４ｂを切断できるようになる。なお、樹脂フィルム４ａにおける切り込み６の深さは、好ましくは、樹脂フィルム４ａの厚さの９０％以上１００％未満である。また、樹脂フィルム４ａと樹脂フィルム４ｂの材質は同一であってもよいし、異なっていてもよい。さらには、ガラス基板３の片側面に積層する樹脂フィルムの枚数に限定はなく、３枚以上であってももちろん構わない。
【００４２】
図８に、本発明に係る切断方法のさらに他の実施形態を示す。図８における切断対象となる積層体Ｓ４は、ガラス基板３と樹脂フィルム４ａとの間に接着剤層８１が積層されたものである。このような構造の積層体Ｓ４を切断する場合、カッター２による切り込み６は、樹脂フィルム４ａを完全に分断し、接着剤層８１ではガラス基板３に達しない範囲とする。これによって、前述と同様に、ガラス基板３の、樹脂フィルム面側を傷つけることなく、接着剤層８１を切断できるようになる。なお、接着剤層８１における切り込み６の深さは、好ましくは、接着剤層８１の厚さの９０％以上１００％未満である。
【００４３】
接着剤層８１の材質としては、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂、又は両方の作用で硬化する樹脂などが挙げられる。具体的には、エチレン・酸無水物共重合体（エポキシ樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤などの熱硬化性接着剤、シリコーン樹脂、シアノアクリレート、アクリル樹脂などの紫外線硬化性接着剤などが例示される。また、接着剤層８１の厚みに特に限定はないが、通常は、０．１μｍ〜５０μｍの範囲である。
【００４４】
図９に、本発明に係る切断方法のさらに他の実施形態を示す。図９における切断対象となる積層体Ｓ５は、ガラス基板３と樹脂フィルム４ａとが、外周部に設けられた接着剤層８２で積層されてなり、両者の中央部に空間が形成されてなるものである。このような構造の積層体Ｓ５を切断する場合、切り込み６の深さは、樹脂フィルム４ａの厚みに対して９０％以上１００％未満とするのが好ましい。また、接着剤層８２に換えて微粒子などのスペーサ部材を使用して、ガラス基板３と樹脂フィルム４ａとの間に空間を形成した積層体の場合も、この図に示す方法によって同様に切断できる。
【００４５】
本発明に係る積層体の切断方法は、例えば、液晶パネルのガラス基板の切断等に好適に使用できる。具体的には、ガラス基板に偏光板が積層されたもの等の切断に好適に使用できる。偏光板としては、通常は、偏光子の両面に支持フィルムを貼り合わせたものが使用される。偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコール系の樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン／酢酸ビニル（ＥＶＡ）樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等の偏光子基板に、二色性染料又はヨウ素を吸着配向させたもの、分子的に配向したポリビニルアルコールフィルム中に、ポリビニルアルコールの二色性脱水生成物（ポリビニレン）の配向した分子鎖を含有するポリビニルアルコール／ポリビニレンコポリマーなどが挙げられる。偏光子の厚さに特に限定はないが、一般には偏光板の薄型化等を目的に、５０μｍ以下の範囲とされる。一方、偏光子を支持・保護する支持フィルムとしては、例えば、ＴＡＣフィルムやノルボルネン系フィルムなどが挙げられる。支持フィルムの厚さに特に限定はないが、一般には、３００μｍ以下の範囲とされる。
【００４６】
次に、本発明に係る積層体の切断装置について説明する。図１０に、本発明の切断装置の一例を示す概説図を示す。図１０の切断装置１００は、カッター２２を固定装着したフィルムカッターホルダー２５と、ローラ部材９を回転自在に保持したローラホルダー９２と、スクライビングホイール１を回転自在に保持したスクライブホルダー１１と備える。フィルムカッターホルダー２５とローラホルダー９２とは、積層体の上面側に位置し、樹脂フィルム面４ｂを処理し、スクライブホルダー１１は、積層体の下面側に位置し、ガラス基板３ａの表面を処理する。したがって、積層体の樹脂フィルム４ａ及びガラス基板３ａのいずれか一方を処理した後、もう一方を処理することもできるし、樹脂フィルム４ａ及びガラス基板３ａの両方を同時に処理することもできる。
【００４７】
カッター２２には、平行な２つの面、即ちカット面２２ｂと固定面２２ｃが形成されている。カッター２２は、カッター２２の固定面２２ｃが、フィルムカッターホルダー２５の内部の平坦部２５ｃと当接するように、フィルムカッターホルダー２５に固定される。そして、カッター２２のカット面２２ｂとガラス基板３ａの表面３ｂとが平行になるように、フィルムカッターホルダー２５が、その上部が、不図示のフィルムカッターホルダーヘッドに装着される。この不図示のフィルムカッターホルダーヘッドによって、カッター２２の樹脂フィルム面４ｂへの切込み深さが調整される。
【００４８】
ローラ部材９は、ローラ軸９３と樹脂フィルム面４ｂとが平行になるように、ローラホルダー９２に装着され、ローラホルダー９２は、不図示のローラホルダーヘッドに保持されている。この不図示のローラホルダーヘッドによって、ローラ部材９の樹脂フィルム面４ｂに対する押圧荷重が調整される。
【００４９】
スクライビングホイール１が装着されたスクライブホルダー１１は、その上部が、不図示のローラホルダーヘッドに保持されている。
【００５０】
このような構成の切断装置における積層体の切断処理は、フィルムカッターホルダー２５が先行し、ローラホルダー９２が後続して移動する。フィルムカッターホルダー２５とローラホルダー９２とは、それぞれが独立して移動してもよいし、両ホルダーを所定間隔で連結して一体として移動してもよい。スクライブホルダー１１の移動順序に特に限定はなく、例えば、フィルムカッターホルダー２５に先行して移動してもよいし、ローラホルダー９２に後続して移動してもよい。ただし、積層体の円滑な切断を図る観点からは、スクライブホルダー１１は、フィルムカッターホルダー２５に先行して移動するようにするのが望ましい。
【００５１】
図１１に、本発明の切断装置のさらに他の例を示す。図１１の切断装置１０１が、図１０の切断装置１００と異なる点は、積層体の一方面側に、フィルムカッターホルダー２５とローラホルダー９２、スクライブホルダー１１とが設けられている点にある。したがって、この切断装置では、積層体の樹脂フィルム４ａ及びガラス基板３ａのいずれか一方を処理した後、積層体を上下反転させてもう一方を処理する必要がある。例えば、フィルムカッターホルダー２５とローラホルダー９２とを上昇させて、カッター２２とローラ部材９とをガラス基板３ａと非接触位置とした状態で、スクライブホルダー１１を下降させて、ガラス基板３ａにスクライビングホイール１を圧接し転動させる。これによって、ガラス基板３ａに垂直クラックを形成する（図１１（ａ））。次に、積層体を上下反転させる。そして、スクライブホルダー１１を上昇させて、スクライビングホイール１を樹脂フィルム４ａと非接触位置とした状態で、フィルムカッターホルダー２５とローラホルダー９２とを下降させて、カッター２２とローラ部材９とを樹脂フィルム４ａに圧接させ、樹脂フィルム４ａに切り込みを入れると共に、ローラ部材９でバリを押さえる（同図（ｂ））。
【００５２】
もちろん、図１１の切断装置において、樹脂フィルム４ａに切り込みを入れ、バリを押さえた後、積層体を上下反転させて、ガラス基板に垂直クラックを形成するようにしても構わない。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが本発明はこれらの例に何ら限定されるものではない。
【００５４】
実施例１
厚さ０．５ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムに刃先角度４５°のホイール型のカッターを０．４ＭＰａの荷重をかけて圧接し、ＰＥＴフィルムに対してカッターを相対移動させて、ＰＥＴフィルムに切り込み入れた。切り込みの深さはＰＥＴフィルムの厚さの９０％であった。ＰＥＴフィルムの切り込み部分を顕微鏡観察したところ、切り込みの両側に高さ５０μｍのバリが形成されていた。
つぎに、このＰＥＴフィルムの切り込み部分に沿って、荷重０．２ＭＰａをかけてローラ部材（材質：ＰＥＥＫ，直径４ｍｍ）を転動させた後、前記と同様にして、ＰＥＴフィルムの切り込み部分を顕微鏡観察した。その結果、切り込みの両側のバリは完全に押し潰され、ＰＥＴフィルムの表面に凹凸は見られなかった。また、切り込みの深さはＰＥＴフィルムの厚さのほぼ１００％に達していた。なお、使用したカッター及びローラの仕様は次に示す通りである。
【００５５】
【表１】
【００５６】
実施例２
ソーダライムからなる厚さ１．１ｍｍのガラス基板の片側面に、ガラス基板から順に、厚さ０．３ｍｍの第１のＰＥＴフィルム、厚さ０．２ｍｍの第２のＰＥＴフィルムを積層した積層体に対して、まず、ガラス基板にスクライビングホイールを０．２ＭＰａの荷重をかけて圧接し、スクライブ速度３００ｍｍ／ｓｅｃでガラス基板に対して相対移動させて、ガラス基板にスクライブラインを形成した。このとき形成された垂直クラックの深さは、ガラス基板の厚さの約８０％であった。なお、用いたスクライビングホイールは、周辺リッジに深さ約１０μｍの溝が複数形成され、チッピング等を発生させることなく比較的深い垂直クラックを形成できる高浸透タイプのものである。
【００５７】
次に、第２のＰＥＴフィルムに、図２に示すカッター２２を０．４ＭＰａの荷重をかけて圧接し、積層体に対してカッターを相対移動させて、第２のＰＥＴフィルムを完全に切断し、第１のＰＥＴフィルムに切り込み入れた。切り込みの深さは第１のＰＥＴフィルムの厚さの９０％〜９５％であった。
そして、第２のＰＥＴフィルムの切り込み部分に沿って、０．２ＭＰａの荷重をかけてローラ部材を転動させたところ、積層体はクラック及び切り込みの部分で切断された。また切断された２つの積層体の第２のＰＥＴフィルムの表面に凹凸は見られなかった。なお、使用したカッター、ローラおよびスクライビングホイールの仕様は以下の表２に示す通りである。
【００５８】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る樹脂フィルムのバリ取り方法の一例を示す工程図である。
【図２】本発明のバリ取り方法で使用するカッターの他の形態を示す図である。
【図３】図２のカッターを用いて樹脂フィルムに切り込みを入れる説明図である。
【図４】本発明のバリ取り方法で使用するカッターのさらに他の形態を示す図である。
【図５】本発明に係る積層体の切断方法の一例を示す工程図である。
【図６】ガラス基板に保護フィルムが積層されている積層体の切断例を示す概説図である。
【図７】２枚の樹脂フィルムがガラス基板の片側面に積層されている積層体の切断例を示す概説図である。
【図８】ガラス基板と樹脂フィルムとが接着剤層で接合されている積層体の切断例を示す概説図である。
【図９】ガラス基板と樹脂フィルムとが、外周部を接着剤層で接合されている積層体の切断例を示す概説図である。
【図１０】本発明に係る切断装置の一例を示す概説図である。
【図１１】本発明に係る切断装置の他の例を示す概説図である。
【図１２】樹脂フィルムにカッターで切り込みを入れたときの状態図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ スクライビングホイール
２ カッター
３ ガラス基板（脆性材料基板）
５ 垂直クラック
６ 切り込み
７ 保護フィルム
９ ローラ部材
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５ 積層体
４ａ，４ｂ 樹脂フィルム
２２，２３ カッター
４１ バリ
８１，８２ 接着剤層
９１ 中心軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂フィルムのバリ取り方法及び積層体の切断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
厚さ数ｍｍ程度の樹脂シートを切断すると、切断部にバリやカエリが生じること、及びこれらのバリやカエリの抑制方法について記載した文献はいくつかある（例えば、特許文献１，２を参照）。しかし、図１２に示すように、厚さが１ｍｍ未満の樹脂フィルム４にカッター２によって切り込み６を入れたときにも、バリ４１が発生する。このことについて言及した文献は、本発明者等が調べた範囲では見あたらず、ましてやそのようなバリを取る方法について言及した文献はなかった。
【０００３】
また、脆性材料基板と樹脂フィルムとを積層した積層体を切断方法としては、例えば、脆性材料基板と樹脂フィルムとの間にスクレイパーを挿入するとともに、樹脂フィルムの表面にカッターを所定圧力で当接し、スクレイパーとカッターとを積層体に対して相対的に移動させて、脆性材料基板から樹脂フィルムを帯状に剥離し、露出した脆性材料基板の表面にスクライビングホイールを当接させてスクライブラインを形成した後、外部応力を加えて積層体を切断する方法が提案されている（例えば、特許文献３，４を参照）。
【０００４】
しかしながら、上記提案の切断方法では、樹脂フィルムの剥離片が不可避的に発生する。また、脆性材料基板と樹脂フィルムとの間にスクレイパーを挿入して相対移動させると、スクレイパーによって脆性材料基板の表面が傷つけられるおそれがある。
【特許文献１】特開2003-117882
【特許文献２】特開2000-225593
【特許文献３】特開2003-335536
【特許文献４】特開2007-45656
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、樹脂フィルムに切り込みを入れた際に生じるバリを除去する方法を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の目的は、脆性材料基板と樹脂フィルムとが積層された積層体において、剥離片や切断片などの廃棄物を生じさせず、しかも脆性材料基板の表面を傷つけることなく、さらには樹脂フィルムに切り込みを入れた際に生じるバリを取り除きながら積層体を切断できる方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、カッターを樹脂フィルムに圧接させ、前記カッターを前記樹脂フィルムに対して相対的に移動させることによって、樹脂フィルムに切り込みを入れた後、切り込みを入れた部分を押圧部材で押圧して、切り込みによって生じたバリを押し潰すことを特徴とする樹脂フィルムのバリ取り方法が提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、脆性材料基板の一方面側に少なくとも１枚の樹脂フィルムが積層された積層体の切断方法であって、前記脆性材料基板の、前記樹脂フィルム面側と反対面側から、前記脆性材料基板表面に対して垂直方向にクラックを形成する工程と、前記樹脂フィルムにカッターを圧接させ、前記カッターを前記樹脂フィルムに対して相対的に移動させることによって前記樹脂フィルムに切り込みを入れる工程と、前記樹脂フィルムの切り込みを入れた部分を押圧部材で押圧する工程とを含むことを特徴とする積層体の切断方法が提供される。
【０００９】
ここで、バリを取り除いた後の樹脂フィルム表面の平面度をより高くする観点からは、前記押圧部材をローラ部材とし、前記押圧部材の中心軸を切り込み方向に対して略垂直として、前記切り込みを入れた部分上を転動させるのが好ましい。前記押圧部材の直径としては１〜１０ｍｍの範囲が好ましい。また、押圧部材の押圧力としては０．０１〜０．４ＭＰａの範囲が好ましい。
【００１０】
また、積層体を切断する場合、前記カッターの圧接力としては０．１〜０．８ＭＰａの範囲が好ましい。
【００１１】
そしてまた、本発明によれば、脆性材料基板の一方側面側に少なくとも１枚の樹脂フィルムが積層された積層体の切断装置であって、前記脆性材料基板に対して相対移動可能な、樹脂フィルムに切り込みを入れるカッターと、前記カッターによる切り込みの近傍に生じた樹脂フィルムのバリを押圧する押圧部材と、前記脆性材料基板に対して相対移動可能な、前記脆性材料基板に対して垂直方向にクラックを形成するクラック形成手段とを有することを特徴とする積層体の切断装置が提供される。
【００１２】
前記クラック形成手段としてはスクライビングホイールであってもよい。また前記押圧部材としてはローラ部材であってもよく、この場合、ローラ部材の中心軸を切り込み方向に対して略垂直として、前記切り込みを入れた部分上を転動させるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の樹脂フィルムのバリ取り方法では、カッターで樹脂フィルムに切り込みを入れた後、切り込みを入れた部分を押圧部材で押圧するので、切り込みによって生じたバリが押し潰され、樹脂フィルムの表面の平面度が格段に高くなる。
【００１４】
また、本発明に係る積層体の切断方法及び切断装置では、脆性材料基板に所定深さのクラックを形成すると共に、カッターによって樹脂フィルムに切り込みを入れ、切り込みを入れた部分を押圧部材で押圧して、前記クラックを脆性材料基板の樹脂フィルム面側まで伸展させることによって積層体を切断するので、切断処理において廃棄物は発生しない。また、カッターは樹脂フィルムに切り込みを入れるだけで、原則として脆性材料基板の、樹脂フィルムとの接合面に接触することはないので、脆性材料基板がカッターで傷つけられることはない。さらには、切り込みを入れた部分を押圧部材で押圧して、前記クラックを脆性材料基板の樹脂フィルム面側まで伸展させる際、樹脂フィルムに形成されたバリを押圧部材で押し潰すので、切断後の樹脂フィルムの平面度が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係るバリ取り方法についてより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１６】
図１に、本発明に係るバリ取り方法の一実施形態を示す工程図を示す。まず、樹脂フィルム４にカッター２を圧接し、カッター２を樹脂フィルム４に対して相対的に移動させる（同図（ａ））。これによって、樹脂フィルム４に切り込み６が入れられる（同図（ｂ））。このとき、カッター２によって押し出された樹脂フィルムが、切り込み６の両側に突条となってバリ４１を形成する。次に、ローラ部材（押圧部材）９を、中心軸９１が切り込み６の方向に対して垂直で、且つ切り込み部分の両側に接触するように配置し、所定の押圧力を加えながら転動させる（同図（ｃ））。すると、切り込み６の両側のバリ４１がローラ部材９によって押し潰され、樹脂フィルム４の表面の平面度が格段に高くなる（同図（ｄ））。なお、ローラ部材９によって押し潰されたバリ４１の一部は、同図（ｄ）のように、切り込み６の内周壁に膨らみとなって現れることもあるが、樹脂フィルム４の表面の平面度に影響を与えることはない。
【００１７】
また、樹脂フィルム４の材質が比較的硬い場合は、ローラ部材９によって押圧する前に、樹脂フィルム４の切り込み６の部分を加熱し、変形しやすくしておいてもよい。なお、このときの加熱温度は、樹脂フィルム４の溶融温度未満である。
【００１８】
本発明で使用するカッター２としては、固定式および回転式のいずれの方式であっても構わないが、一般に樹脂フィルム４に切り込みを入れやすい固定式が推奨される。また固定式のカッターの場合、樹脂フィルム４との摩擦を小さくして、小さな圧接荷重で切り込みを入れる観点から、刃先角度θ（図１（ａ）に図示）は２０°〜８０°の範囲が好ましい。また、カッター２に加える圧接力は、樹脂フィルム４の材質や刃先角度、切り込みの深さ等から適宜決定すればよい。通常は、０．１〜０．８ＭＰａの範囲の圧接力が好ましい。カッター２の材質としては、ガラスより硬度の低い金属が好ましく、例えばステンレス鋼や高速度工具鋼が好適である。
【００１９】
図２に、本発明で好適に使用できるカッターの一例を示す。図２のカッター２２は、略Ｖ字状に形成された外周縁部２２aを有するディスク状を呈し、図中下方の外周縁部２２aに、軸線と平行にカットされた平坦なカット面２２ｂを有する。図中において、カッター２２上部にも同様に、後述するフィルムカッターホルダー２５（図１０に図示）に当接させてカッター２２を固定するための平坦な固定面２２ｃが形成されている。
【００２０】
図２に示すカッター２２によれば、例えば、ガラス基板上に樹脂フィルムが積層された積層体において、樹脂フィルムに切り込みを入れる場合、図３に示すように、平坦なカット面２２ｂがたとえガラス基板３ａの表面３ｂに接触したとしても、ガラス基板３ａに与える損傷を抑えることができる。このため、ガラス基板３ａの表面３ｂの直近位置（図中の、ガラス基板面からの距離ｅ’の位置）まで、カッター２２を接近させることができ、深い切込みを安定して形成することができるようになる。なお、距離ｅ’は、数十μｍ以下にまですることができる。
【００２１】
カッター２２のカット面２２ｂを、ガラス基板３ａの表面３ｂに接近させた状態で切り込みを入れると、樹脂フィルム４ａはほぼ切断された状態になる。このとき既に、ガラス基板３ａにスクライブラインが形成されている場合には、切り込みを入れた部分を、ローラ部材９で押圧することによって、樹脂フィルム４ａに生じたバリが押し潰されると同時に、ガラス基板３ａに形成された垂直クラックが深く伸展し、積層体が切断される。
【００２２】
カッター２２のカット面２２ｂには、摩擦を減少させる減摩処理を施してもよい。減摩処理としては、フッ素樹脂や二硫化モリブデン等の減摩剤をコーティングする方法が挙げられる。
【００２３】
図４に、本発明で好適に使用できるカッターの他の形態を示す。カッター２３は、略Ｖ字状に形成された外周縁部２３ａを有するディスク状を呈し、図中下方の外周縁部２３ａに、軸線と平行にカットされた平坦なカット面２３ｂが形成され、さらにカット面２３ｂと平行に深さｄの切欠き部２３ｄを有する。このような、外周縁部２３ａの少なくとも一箇所に、ディスクの軸線と平行にカットされた第１のカット面２３ｂと、ディスクの径方向でカット深さが変化した第２のカット面２３ｄとを備えたカッター２３では、樹脂フィルム４ａ中における切り込み時の抵抗が抑えられるので、切り込みに要する駆動力を低減でき、装置を簡略化することができる。
【００２４】
本発明で使用する押圧部材は、ローラ部材９に限定されるものではなく、例えば断面が多角形の柱状部材や板状部材などであっても構わない。ただし、柱状部材や板状部材を樹脂フィルム４に圧接させて、樹脂フィルム４に形成されたバリ４１を一度に押し潰す場合、押圧部材の、樹脂フィルム４と接触する面の平面度を高くする必要があり、使用する押圧部材の加工精度や圧接条件等を厳密に管理・制御しなければならない。これに対し、押圧部材として、樹脂フィルム４上を転動させるローラ部材９を用いる場合は、ここまでの厳しい管理・制御は必要とされないので、本発明で使用する押圧部材としてはローラ部材９が推奨される。
【００２５】
ローラ部材９の直径に特に限定はないが、直径が大きいと、バリ４１に加わる押圧力が弱くなるので、通常は、１〜１０ｍｍの範囲が好ましい。
【００２６】
押圧部材の材質としては、弾性変形しないものであれば特に限定はなく、例えばＰＥＥＫ（Poly Ether Ether Ketone）などの樹脂材やステンレス鋼などの金属材などが挙げられる。
【００２７】
ローラ部材９に加える押圧力に特に限定はないが、樹脂フィルム４の材質やバリ４１の大きさ等を考慮して適宜決定すればよい。一般に、カッター２の刃先角度θが大きいほど、また切り込み６が深いほど、形成されるバリ４１の体積は大きくなるので、ローラ部材９の押圧力を大きくする必要がある。ローラ部材９に加える押圧力としては、通常、０．０１〜０．４ＭＰａの範囲である。
【００２８】
本発明のバリ取り方法が適用できる樹脂フィルム４としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）などのセルロースアセテート系樹脂、アクリル系樹脂、四フッ化エチレン／六フッ化プロピレン系共重合体のようなフッ素系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン樹脂もしくはポリアミド系樹脂等の樹脂をフィルム状に成形加工したものが挙げられる。樹脂フィルム４の厚さに特に限定はないが、通常は、５００μｍ以下の範囲である。
【００２９】
次に、本発明に係る積層体の切断方法について説明する。図５に、本発明に係る切断方法の一実施形態を示す工程図を示す。この図は、脆性材料基板であるガラス基板３の片側面に樹脂フィルム４ａが積層された積層体Ｓ１を切断する場合の工程図である。なお、同図（ａ）〜（ｃ）において、左側の図は垂直クラック５に対して垂直方向の断面図であり、右側の図は、クラック面における、垂直クラック５に平行な方向の断面図である。同図（ａ）では、まず、所定荷重のかかったスクライビングホイール１を、ガラス基板３に対して相対的に移動させて、ガラス基板３にスクライブラインを形成する。このときガラス基板３の表面に対して垂直方向で深さＤの垂直クラック５が形成される。
【００３０】
垂直クラック５の深さＤは、スクライビングホイール１の材質や刃先形状、スクライビングホイール１にかける荷重などで調整することができる。スクライビングホイール１としては、通常、円盤状のホイールの円周部に断面略Ｖ字形状の刃が形成されたものを用いるが、ガラス面に対するかかりを向上させたり、垂直クラック５の深さＤを深くしたりする場合には、この刃の稜線となる刃先に複数の溝が切り欠かれたものを用いればよい。前記スクライビングホイールの外径としては１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲、前記溝の深さとしては１μｍ〜２０μｍの範囲が推奨される。
【００３１】
また、ガラス基板３に所定深さの垂直クラック５を形成する方法としては、スクライビングホイール１を用いたスクライブの他、レーザ光を照射して垂直クラック５を形成する方法を用いても構わない。レーザ光としては、例えば、ＣＯ２ガスレーザ、ＹＡＧレーザやチタンサファイヤレーザなどが挙げられる。
【００３２】
次に、同図（ｂ）に示すように、樹脂フィルム４ａの外表面の、前記垂直クラック５を延長した位置又はその近傍に、所定荷重をかけてカッター２を圧接させ、カッター２を樹脂フィルム４ａに対して相対的に移動させて、樹脂フィルム４ａに切り込み６を入れる。このとき、前述のように、カッター２によって押し出された樹脂フィルム４ａが、切り込み６の両側に突条となって、バリ４１が形成される。カッター２の圧接力は、通常は、０．１〜０．８ＭＰａの範囲が好ましい。
【００３３】
また、切り込み６の深さｄは、樹脂フィルム４ａの厚さの９０％以上で且つガラス基板３に達しない範囲（この場合は１００％未満）とするのが好ましい。これによって、前工程においてガラス基板３に形成された垂直クラック５が、ガラス基板３の、樹脂フィルム面側まで伸展し（同図（ｂ）のＤ’として図示）、ガラス基板３がほぼ切断された状態となる。
【００３４】
なお、図２の実施形態ではカッター２として固定式の刃を使用しているが、これに限定されるものではなく、回転式のカッターを用いても構わない。
【００３５】
次に、同図（ｃ）に示すように、ローラ部材９を、中心軸９１が切り込み方向に対して垂直で、且つローラ部材９が切り込み６の両側に接触するように配置し、所定の押圧力を加えながら転動させる。これによって、切り込み６の両側のバリ４１がローラ部材９によって押し潰され、樹脂フィルム４ａの表面の平面度が高くなる。また同時に、上記押圧力がかかることによって、垂直クラック５が樹脂フィルム面側に伸展し、同図（ｄ）に示すように、ガラス基板３及び樹脂フィルム４ａは垂直クラック５及び切り込み６の部分で切断される。
【００３６】
樹脂フィルム４ａの変形を容易にするために、前述のように、ローラ部材８によって樹脂フィルム４ａを押圧する前に、従来公知の加熱手段を用いて切り込み６の部分を加熱してもよい。
【００３７】
本発明の切断方法の対象となる脆性材料基板としては、例えばガラス、セラミック、シリコン、サファイヤ等の脆性材料基板が挙げられる。脆性材料基板の厚さに特に限定はないが、通常は、０．０５ｍｍ〜２ｍｍの範囲である。
【００３８】
また、樹脂フィルム４ａとしては、前述のものがここでも例示される。樹脂フィルム４ａの厚さに特に限定はないが、通常は、５００μｍ以下の範囲である。
【００３９】
図５の実施形態では、ガラス基板３をスクライブして比較的深い垂直クラック５を形成した後、スクライブラインに対応する反対側の位置から樹脂フィルム４ａに切り込み６を入れたが、他の実施形態として、まず、スクライビングホイール１の刃先を選択しスクライブによって、ガラス基板４aの板厚の約３０％以下の浅い垂直クラック５を形成した後、このスクライブラインに対応する反対側の位置から樹脂フィルム４ａに切り込み６を入れてもよい。この場合には、垂直クラック５が浅く形成されているので、切り込み６を入れようとする樹脂フィルム４ａ部分の直下のガラス基板４aの面が、垂直クラック５が深く形成された場合に比べて強固であるので、樹脂フィルム４ａに切り込み６をより安定して入れることができる。
【００４０】
図６に、本発明に係る切断方法の他の実施形態を示す。図６における切断対象となる積層体Ｓ２は、ガラス基板３の、樹脂フィルム面側と反対面側に、保護フィルム７を積層したものである。この場合、所定荷重をかけたスクライビングホイール１を、保護フィルム７の表面に圧接し相対的に移動させて、保護フィルム７をスクライブして、保護フィルム７及びガラス基板３に垂直クラック５を形成する。ここで使用する保護フィルム７としては、例えばＰＥＴフィルムやＴＡＣフィルムなどが挙げられる。
【００４１】
図７に、本発明に係る切断方法のさらに他の実施形態を示す。図７における切断対象となる積層体Ｓ３は、ガラス基板３の片側面に２枚の樹脂フィルム４ａ，４ｂが積層されたものである。この場合、カッター２による切り込み６は、外側の樹脂フィルム４ｂを完全に分断し、ガラス基板側の樹脂フィルム４ａではガラス基板３に達しない範囲の深さとする。これによって、前述と同様に、ガラス基板３の、樹脂フィルム面側を傷つけることなく、樹脂フィルム４ａ，４ｂを切断できるようになる。なお、樹脂フィルム４ａにおける切り込み６の深さは、好ましくは、樹脂フィルム４ａの厚さの９０％以上１００％未満である。また、樹脂フィルム４ａと樹脂フィルム４ｂの材質は同一であってもよいし、異なっていてもよい。さらには、ガラス基板３の片側面に積層する樹脂フィルムの枚数に限定はなく、３枚以上であってももちろん構わない。
【００４２】
図８に、本発明に係る切断方法のさらに他の実施形態を示す。図８における切断対象となる積層体Ｓ４は、ガラス基板３と樹脂フィルム４ａとの間に接着剤層８１が積層されたものである。このような構造の積層体Ｓ４を切断する場合、カッター２による切り込み６は、樹脂フィルム４ａを完全に分断し、接着剤層８１ではガラス基板３に達しない範囲とする。これによって、前述と同様に、ガラス基板３の、樹脂フィルム面側を傷つけることなく、接着剤層８１を切断できるようになる。なお、接着剤層８１における切り込み６の深さは、好ましくは、接着剤層８１の厚さの９０％以上１００％未満である。
【００４３】
接着剤層８１の材質としては、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂、又は両方の作用で硬化する樹脂などが挙げられる。具体的には、エチレン・酸無水物共重合体（エポキシ樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤などの熱硬化性接着剤、シリコーン樹脂、シアノアクリレート、アクリル樹脂などの紫外線硬化性接着剤などが例示される。また、接着剤層８１の厚みに特に限定はないが、通常は、０．１μｍ〜５０μｍの範囲である。
【００４４】
図９に、本発明に係る切断方法のさらに他の実施形態を示す。図９における切断対象となる積層体Ｓ５は、ガラス基板３と樹脂フィルム４ａとが、外周部に設けられた接着剤層８２で積層されてなり、両者の中央部に空間が形成されてなるものである。このような構造の積層体Ｓ５を切断する場合、切り込み６の深さは、樹脂フィルム４ａの厚みに対して９０％以上１００％未満とするのが好ましい。また、接着剤層８２に換えて微粒子などのスペーサ部材を使用して、ガラス基板３と樹脂フィルム４ａとの間に空間を形成した積層体の場合も、この図に示す方法によって同様に切断できる。
【００４５】
本発明に係る積層体の切断方法は、例えば、液晶パネルのガラス基板の切断等に好適に使用できる。具体的には、ガラス基板に偏光板が積層されたもの等の切断に好適に使用できる。偏光板としては、通常は、偏光子の両面に支持フィルムを貼り合わせたものが使用される。偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコール系の樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン／酢酸ビニル（ＥＶＡ）樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等の偏光子基板に、二色性染料又はヨウ素を吸着配向させたもの、分子的に配向したポリビニルアルコールフィルム中に、ポリビニルアルコールの二色性脱水生成物（ポリビニレン）の配向した分子鎖を含有するポリビニルアルコール／ポリビニレンコポリマーなどが挙げられる。偏光子の厚さに特に限定はないが、一般には偏光板の薄型化等を目的に、５０μｍ以下の範囲とされる。一方、偏光子を支持・保護する支持フィルムとしては、例えば、ＴＡＣフィルムやノルボルネン系フィルムなどが挙げられる。支持フィルムの厚さに特に限定はないが、一般には、３００μｍ以下の範囲とされる。
【００４６】
次に、本発明に係る積層体の切断装置について説明する。図１０に、本発明の切断装置の一例を示す概説図を示す。図１０の切断装置１００は、カッター２２を固定装着したフィルムカッターホルダー２５と、ローラ部材９を回転自在に保持したローラホルダー９２と、スクライビングホイール１を回転自在に保持したスクライブホルダー１１と備える。フィルムカッターホルダー２５とローラホルダー９２とは、積層体の上面側に位置し、樹脂フィルム面４ｂを処理し、スクライブホルダー１１は、積層体の下面側に位置し、ガラス基板３ａの表面を処理する。したがって、積層体の樹脂フィルム４ａ及びガラス基板３ａのいずれか一方を処理した後、もう一方を処理することもできるし、樹脂フィルム４ａ及びガラス基板３ａの両方を同時に処理することもできる。
【００４７】
カッター２２には、平行な２つの面、即ちカット面２２ｂと固定面２２ｃが形成されている。カッター２２は、カッター２２の固定面２２ｃが、フィルムカッターホルダー２５の内部の平坦部２５ｃと当接するように、フィルムカッターホルダー２５に固定される。そして、カッター２２のカット面２２ｂとガラス基板３ａの表面３ｂとが平行になるように、フィルムカッターホルダー２５が、その上部が、不図示のフィルムカッターホルダーヘッドに装着される。この不図示のフィルムカッターホルダーヘッドによって、カッター２２の樹脂フィルム面４ｂへの切込み深さが調整される。
【００４８】
ローラ部材９は、ローラ軸９３と樹脂フィルム面４ｂとが平行になるように、ローラホルダー９２に装着され、ローラホルダー９２は、不図示のローラホルダーヘッドに保持されている。この不図示のローラホルダーヘッドによって、ローラ部材９の樹脂フィルム面４ｂに対する押圧荷重が調整される。
【００４９】
スクライビングホイール１が装着されたスクライブホルダー１１は、その上部が、不図示のローラホルダーヘッドに保持されている。
【００５０】
このような構成の切断装置における積層体の切断処理は、フィルムカッターホルダー２５が先行し、ローラホルダー９２が後続して移動する。フィルムカッターホルダー２５とローラホルダー９２とは、それぞれが独立して移動してもよいし、両ホルダーを所定間隔で連結して一体として移動してもよい。スクライブホルダー１１の移動順序に特に限定はなく、例えば、フィルムカッターホルダー２５に先行して移動してもよいし、ローラホルダー９２に後続して移動してもよい。ただし、積層体の円滑な切断を図る観点からは、スクライブホルダー１１は、フィルムカッターホルダー２５に先行して移動するようにするのが望ましい。
【００５１】
図１１に、本発明の切断装置のさらに他の例を示す。図１１の切断装置１０１が、図１０の切断装置１００と異なる点は、積層体の一方面側に、フィルムカッターホルダー２５とローラホルダー９２、スクライブホルダー１１とが設けられている点にある。したがって、この切断装置では、積層体の樹脂フィルム４ａ及びガラス基板３ａのいずれか一方を処理した後、積層体を上下反転させてもう一方を処理する必要がある。例えば、フィルムカッターホルダー２５とローラホルダー９２とを上昇させて、カッター２２とローラ部材９とをガラス基板３ａと非接触位置とした状態で、スクライブホルダー１１を下降させて、ガラス基板３ａにスクライビングホイール１を圧接し転動させる。これによって、ガラス基板３ａに垂直クラックを形成する（図１１（ａ））。次に、積層体を上下反転させる。そして、スクライブホルダー１１を上昇させて、スクライビングホイール１を樹脂フィルム４ａと非接触位置とした状態で、フィルムカッターホルダー２５とローラホルダー９２とを下降させて、カッター２２とローラ部材９とを樹脂フィルム４ａに圧接させ、樹脂フィルム４ａに切り込みを入れると共に、ローラ部材９でバリを押さえる（同図（ｂ））。
【００５２】
もちろん、図１１の切断装置において、樹脂フィルム４ａに切り込みを入れ、バリを押さえた後、積層体を上下反転させて、ガラス基板に垂直クラックを形成するようにしても構わない。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが本発明はこれらの例に何ら限定されるものではない。
【００５４】
実施例１
厚さ０．５ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムに刃先角度４５°のホイール型のカッターを０．４ＭＰａの荷重をかけて圧接し、ＰＥＴフィルムに対してカッターを相対移動させて、ＰＥＴフィルムに切り込み入れた。切り込みの深さはＰＥＴフィルムの厚さの９０％であった。ＰＥＴフィルムの切り込み部分を顕微鏡観察したところ、切り込みの両側に高さ５０μｍのバリが形成されていた。
つぎに、このＰＥＴフィルムの切り込み部分に沿って、荷重０．２ＭＰａをかけてローラ部材（材質：ＰＥＥＫ，直径４ｍｍ）を転動させた後、前記と同様にして、ＰＥＴフィルムの切り込み部分を顕微鏡観察した。その結果、切り込みの両側のバリは完全に押し潰され、ＰＥＴフィルムの表面に凹凸は見られなかった。また、切り込みの深さはＰＥＴフィルムの厚さのほぼ１００％に達していた。なお、使用したカッター及びローラの仕様は次に示す通りである。
【００５５】
【表１】
【００５６】
実施例２
ソーダライムからなる厚さ１．１ｍｍのガラス基板の片側面に、ガラス基板から順に、厚さ０．３ｍｍの第１のＰＥＴフィルム、厚さ０．２ｍｍの第２のＰＥＴフィルムを積層した積層体に対して、まず、ガラス基板にスクライビングホイールを０．２ＭＰａの荷重をかけて圧接し、スクライブ速度３００ｍｍ／ｓｅｃでガラス基板に対して相対移動させて、ガラス基板にスクライブラインを形成した。このとき形成された垂直クラックの深さは、ガラス基板の厚さの約８０％であった。なお、用いたスクライビングホイールは、周辺リッジに深さ約１０μｍの溝が複数形成され、チッピング等を発生させることなく比較的深い垂直クラックを形成できる高浸透タイプのものである。
【００５７】
次に、第２のＰＥＴフィルムに、図２に示すカッター２２を０．４ＭＰａの荷重をかけて圧接し、積層体に対してカッターを相対移動させて、第２のＰＥＴフィルムを完全に切断し、第１のＰＥＴフィルムに切り込み入れた。切り込みの深さは第１のＰＥＴフィルムの厚さの９０％〜９５％であった。
そして、第２のＰＥＴフィルムの切り込み部分に沿って、０．２ＭＰａの荷重をかけてローラ部材を転動させたところ、積層体はクラック及び切り込みの部分で切断された。また切断された２つの積層体の第２のＰＥＴフィルムの表面に凹凸は見られなかった。なお、使用したカッター、ローラおよびスクライビングホイールの仕様は以下の表２に示す通りである。
【００５８】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る樹脂フィルムのバリ取り方法の一例を示す工程図である。
【図２】本発明のバリ取り方法で使用するカッターの他の形態を示す図である。
【図３】図２のカッターを用いて樹脂フィルムに切り込みを入れる説明図である。
【図４】本発明のバリ取り方法で使用するカッターのさらに他の形態を示す図である。
【図５】本発明に係る積層体の切断方法の一例を示す工程図である。
【図６】ガラス基板に保護フィルムが積層されている積層体の切断例を示す概説図である。
【図７】２枚の樹脂フィルムがガラス基板の片側面に積層されている積層体の切断例を示す概説図である。
【図８】ガラス基板と樹脂フィルムとが接着剤層で接合されている積層体の切断例を示す概説図である。
【図９】ガラス基板と樹脂フィルムとが、外周部を接着剤層で接合されている積層体の切断例を示す概説図である。
【図１０】本発明に係る切断装置の一例を示す概説図である。
【図１１】本発明に係る切断装置の他の例を示す概説図である。
【図１２】樹脂フィルムにカッターで切り込みを入れたときの状態図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ スクライビングホイール
２ カッター
３ ガラス基板（脆性材料基板）
５ 垂直クラック
６ 切り込み
７ 保護フィルム
９ ローラ部材
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５ 積層体
４ａ，４ｂ 樹脂フィルム
２２，２３ カッター
４１ バリ
８１，８２ 接着剤層
９１ 中心軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カッターを樹脂フィルムに圧接させ、前記カッターを前記樹脂フィルムに対して相対的に移動させることによって、樹脂フィルムに切り込みを入れた後、切り込みを入れた部分を押圧部材で押圧して、切り込みによって生じたバリを押し潰すことを特徴とする樹脂フィルムのバリ取り方法。
【請求項２】
前記押圧部材がローラ部材であり、前記押圧部材の中心軸を切り込み方向に対して略垂直として、前記切り込みを入れた部分上を転動させる請求項１記載の樹脂フィルムのバリ取り方法。
【請求項３】
前記押圧部材の直径が１〜１０ｍｍの範囲である請求項２記載の樹脂フィルムのバリ取り方法
【請求項４】
前記押圧部材の押圧力が０．０１〜０．４ＭＰａの範囲である請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂フィルムのバリ取り方法。
【請求項５】
脆性材料基板の一方面側に少なくとも１枚の樹脂フィルムが積層された積層体の切断方法であって、前記脆性材料基板の、前記樹脂フィルム面側と反対面側から、前記脆性材料基板表面に対して垂直方向にクラックを形成する工程と、前記樹脂フィルムにカッターを圧接させ、前記カッターを前記樹脂フィルムに対して相対的に移動させることによって前記樹脂フィルムに切り込みを入れる工程と、前記樹脂フィルムの切り込みを入れた部分を押圧部材で押圧する工程とを含むことを特徴とする積層体の切断方法。
【請求項６】
前記押圧部材をローラ部材とし、前記押圧部材の中心軸を切り込み方向に対して略垂直として、前記切り込みを入れた部分上を転動させる請求項５記載の積層体の切断方法。
【請求項７】
前記押圧部材の直径を１〜１０ｍｍの範囲とした請求項６記載の積層体の切断方法。
【請求項８】
前記押圧部材の押圧力が０．０１〜０．４ＭＰａの範囲である請求項５〜７のいずれかに記載の積層体の切断方法。
【請求項９】
前記カッターの圧接力が０．１〜０．８ＭＰａの範囲である請求項５〜８のいずれかに記載の積層体の切断方法。
【請求項１０】
脆性材料基板の一方側面側に少なくとも１枚の樹脂フィルムが積層された積層体の切断装置であって、前記脆性材料基板に対して相対移動可能な、樹脂フィルムに切り込みを入れるカッターと、前記カッターによる切り込みの近傍に生じた樹脂フィルムのバリを押圧する押圧部材と、前記脆性材料基板に対して相対移動可能な、前記脆性材料基板に対して垂直方向にクラックを形成するクラック形成手段とを有することを特徴とする積層体の切断装置。
【請求項１１】
前記クラック形成手段がスクライビングホイールである請求項１０記載の積層体の切断装置。
【請求項１２】
前記押圧部材がローラ部材であり、前記押圧部材の中心軸を切り込み方向に対して略垂直として、前記切り込みを入れた部分上を転動させる請求項１０又は１１記載の積層体の切断装置。
【請求項１】
カッターを樹脂フィルムに圧接させ、前記カッターを前記樹脂フィルムに対して相対的に移動させることによって、樹脂フィルムに切り込みを入れた後、切り込みを入れた部分を押圧部材で押圧して、切り込みによって生じたバリを押し潰すことを特徴とする樹脂フィルムのバリ取り方法。
【請求項２】
前記押圧部材がローラ部材であり、前記押圧部材の中心軸を切り込み方向に対して略垂直として、前記切り込みを入れた部分上を転動させる請求項１記載の樹脂フィルムのバリ取り方法。
【請求項３】
前記押圧部材の直径が１〜１０ｍｍの範囲である請求項２記載の樹脂フィルムのバリ取り方法
【請求項４】
前記押圧部材の押圧力が０．０１〜０．４ＭＰａの範囲である請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂フィルムのバリ取り方法。
【請求項５】
脆性材料基板の一方面側に少なくとも１枚の樹脂フィルムが積層された積層体の切断方法であって、前記脆性材料基板の、前記樹脂フィルム面側と反対面側から、前記脆性材料基板表面に対して垂直方向にクラックを形成する工程と、前記樹脂フィルムにカッターを圧接させ、前記カッターを前記樹脂フィルムに対して相対的に移動させることによって前記樹脂フィルムに切り込みを入れる工程と、前記樹脂フィルムの切り込みを入れた部分を押圧部材で押圧する工程とを含むことを特徴とする積層体の切断方法。
【請求項６】
前記押圧部材をローラ部材とし、前記押圧部材の中心軸を切り込み方向に対して略垂直として、前記切り込みを入れた部分上を転動させる請求項５記載の積層体の切断方法。
【請求項７】
前記押圧部材の直径を１〜１０ｍｍの範囲とした請求項６記載の積層体の切断方法。
【請求項８】
前記押圧部材の押圧力が０．０１〜０．４ＭＰａの範囲である請求項５〜７のいずれかに記載の積層体の切断方法。
【請求項９】
前記カッターの圧接力が０．１〜０．８ＭＰａの範囲である請求項５〜８のいずれかに記載の積層体の切断方法。
【請求項１０】
脆性材料基板の一方側面側に少なくとも１枚の樹脂フィルムが積層された積層体の切断装置であって、前記脆性材料基板に対して相対移動可能な、樹脂フィルムに切り込みを入れるカッターと、前記カッターによる切り込みの近傍に生じた樹脂フィルムのバリを押圧する押圧部材と、前記脆性材料基板に対して相対移動可能な、前記脆性材料基板に対して垂直方向にクラックを形成するクラック形成手段とを有することを特徴とする積層体の切断装置。
【請求項１１】
前記クラック形成手段がスクライビングホイールである請求項１０記載の積層体の切断装置。
【請求項１２】
前記押圧部材がローラ部材であり、前記押圧部材の中心軸を切り込み方向に対して略垂直として、前記切り込みを入れた部分上を転動させる請求項１０又は１１記載の積層体の切断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−２３０２８８（Ｐ２０１１−２３０２８８Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９４４４７（Ｐ２００８−１９４４４７）
【出願日】平成２０年７月２９日（２００８．７．２９）
【出願人】（３９００００６０８）三星ダイヤモンド工業株式会社 (383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２９日（２００８．７．２９）
【出願人】（３９００００６０８）三星ダイヤモンド工業株式会社 (383)
【Ｆターム（参考）】
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