JP2008073742A - 光学フィルムの切断方法及び光学フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】ガウシアンビームを使用することなく、波形を矩形波形に整形したレーザビームを使用して偏光フィルム等の光学フィルムの切断することにより、光学フィルムの切断面における盛り上がりサイズを可及的に小さくすることが可能であり、もって各種の光学パネルに組み込んだ際に接着不良や光学的不具合が発生することを防止可能な光学フィルムの切断方法及びその切断方法により切断された光学フィルムを提供する。
【解決手段】レーザビームの波形整形を行って矩形波形を有するレーザビームを生成するとともに、その矩形波形のレーザビームを照射して光学フィルムの切断を行うに際して、レーザビームの矩形波形におけるビームエッジからのビーム強度分布を表す立ち上がり角度が６０°以上となるように波形整形し、また、その矩形波形の半値幅内で、レーザビーム中心の強度を１としてビーム強度分布がσ０．１３以下となるように波形整形するように構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、レーザビームを使用して光学フィルムを切断する方法及びその切断方法により得られる光学フィルムに関し、特に、波形を矩形波形に整形したレーザビームを使用して偏光フィルム等の光学フィルムの切断を行う光学フィルムの切断方法及びその切断方法により切断された光学フィルムに関するものである。

従来より、偏光フィルム等の各種の光学フィルムを切断するについては、金型や切断刃を使用して切断する機械式切断方法や光学フィルムにレーザビームを照射して切断するレーザ切断方法が存在する。

ここに、機械式切断方法は、光学フィルムを切断する際に切断面から微細な切断カスが発生し、かかる切断カスは、光学フィルムを液晶パネル等に実装する際に、液晶パネル内部に混入してしまう場合がある。このように液晶パネル内部に切断カスが混入してしまうと、液晶パネルによる表示上不具合が発生することから、結果的に液晶パネルの製造上歩留まりが低下してしまうという問題がある。

これに対して、レーザ切断方法の場合には、光学フィルムの切断時に切断カスが発生し難いことから、前記した機械式切断方法に比べて液晶パネル等の製造時に歩留まりがそれ程低下してしまうことはなく、機械式切断方法よりも優れた切断方法である。

例えば、特開２００５−１８９５３０には、偏光板と光透過率が８０％以上であり且つガラス転移温度が１００℃以上である樹脂フィルムとを積層して積層体を形成し、かかる積層体の樹脂フィルム側にレーザを照射することによって、積層体を切断する積層型偏光板の製造方法が記載されている。
前記積層型偏光板の製造方法によれば、偏光板と樹脂フィルムとの積層体における樹脂フィルム側にレーザを照射することにより、偏光板の切断面において突起物や***の発生を防止することができるものである。

特開２００５−１８９５３０公報

しかしながら、前記積層型偏光板の製造方法において使用されるレーザは、一般に、ガウシアンビーム（ビーム強度がガウス分布しているビーム）である。かかるガウシアンビームは、ビーム強度がガウス分布していることから、ビームスポットの中心部におけるビーム強度は大きいが、中心部から外側にいくに従って徐々にビーム強度が小さくなっていく特性を有している。

従って、前記したガウシアンビームを使用して光学フィルムを切断すると、先ずビームスポットの中心部で光学フィルム成分の分解気化が発生して切断されていくものの、ビームスポットの中心部の外側にいくに従ってビーム強度が小さくなっていくことから、光学フィルム成分の分解は徐々に溶融、分解されていくこととなる。

このとき、ビームスポットの中心部で光学フィルム成分が分解気化される際に外側に向かう応力が発生し、かかる応力に起因してビームスポットの中心部の外側では、未だ分解気化せず溶融されたままの光学フィルム成分が外側に押しやられる。この結果、光学フィルムの切断面には、その溶融成分の突起部（盛り上がり部）が発生してしまう。

前記のように発生した光学フィルム切断面に盛り上がり部が発生すると、光学フィルムを液晶パネル等に組み込む際に、液晶パネルの端縁部で接着不良等が発生したり、また、光学的にも各種の不具合が発生してしまう問題がある。

本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、ガウシアンビームを使用することなく、波形を矩形波形に整形したレーザビームを使用して偏光フィルム等の光学フィルムの切断することにより、光学フィルムの切断面における盛り上がりサイズを可及的に小さくすることが可能であり、もって各種の光学パネルに組み込んだ際に接着不良や光学的不具合が発生することを防止可能な光学フィルムの切断方法及びその切断方法により切断された光学フィルムを提供することを目的とする。

前記目的を達成するため請求項１に係る光学フィルムの切断方法は、レーザビームの波形整形を行って矩形波形を有するレーザビームを生成するレーザビーム生成工程と、前記レーザビーム生成工程により得られた矩形波形のレーザビームを照射して光学フィルムの切断を行う切断工程とを含むことを特徴とする。

請求項２に係る光学フィルムの切断方法は、請求項１の切断方法において、前記レーザビームは、その矩形波形におけるビームエッジからのビーム強度分布を表す立ち上がり角度が６０°以上となるように波形整形されていることを特徴とする。

請求項３に係る光学フィルムの切断方法は、請求項１又は請求項２の切断方法において、前記レーザビームは、その矩形波形の半値幅内で、レーザビーム中心の強度を１としてビーム強度分布σが０．１３以下となるように波形整形されていることを特徴とする。

請求項４に係る光学フィルムの切断方法は、請求項２又は請求項３の切断方法において、前記レーザビームにより光学フィルムを切断する際にフィルム切断面に発生する盛り上がり部は、３０μｍ以下であることを特徴とする。

請求項５に係る光学フィルムは、請求項２又は請求項３のレーザビームにより切断され、その切断面に発生する盛り上がり部が３０μｍ以下であることを特徴とする。。

請求項１の光学フィルムの切断方法によれば、レーザビームの波形整形を行って矩形波形を有するレーザビームを生成するとともに、その矩形波形のレーザビームを照射して光学フィルムの切断を行うので、光学フィルムの切断面における盛り上がりサイズを可及的に小さくすることが可能であり、これより各種の光学パネルに組み込んだ際に接着不良や光学的不具合が発生することを防止可能となる。

ここに、レーザビームは、その矩形波形におけるビームエッジからのビーム強度分布を表す立ち上がり角度が６０°以上となるように波形整形されていることが望ましく、また、その矩形波形の半値幅内で、レーザビーム中心の強度を１としてビーム強度分布σが０．１３以下となるように波形整形されていることが望ましい。
前記したレーザビームを使用する切断方法によれば、切断面に発生する盛り上がり部を３０μｍ以下にした光学フィルムを得ることができる。

以下、本発明に係る光学フィルムの切断方法について、実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
先ず、本実施形態に係る光学フィルムの構成について図１に基づき説明する。図１は光学フィルムの構成を模式的に示す説明図である。

図１において、光学フィルム１は、基本的に、偏光板２、偏光板２の上面に接着された表面保護フィルム３、偏光板２の下面に粘着剤層４を介して接着されたセパレータ５から構成される。

ここに、偏光板２としては従来公知のものが使用でき、一般に、偏光フィルムの片面又は両面に透明保護層が形成されたものがあげられる。前記偏光フィルムとしては特に制限されず、従来公知の偏光フィルムが使用できる。具体的には、例えば、従来公知の方法により、各種フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて染色し、架橋、延伸、乾燥することによって調製したもの等が使用できる。この中でも、自然光を入射させると直線偏光を透過するフィルムが好ましく、光透過率や偏光度に優れるものが好ましい。前記二色性物質を吸着させる各種フィルムとしては、例えば、ＰＶＡ系フィルム、部分ホルマール化ＰＶＡ系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム、セルロース系フィルム等の親水性高分子フィルム等があげられ、これらの他にも、例えば、ＰＶＡの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン配向フィルム等も使用できる。これらの中でも、好ましくはＰＶＡ系フィルムである。また、前記偏光フィルムの厚さは、通常、２００μｍ程度であるが、これには限定されない。

前記透明保護層としては、特に制限されず、従来公知の透明フィルムを使用できるが、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性などに優れるものが好ましい。このような透明保護層の材質の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリメチル（メタ）アクリレートのアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリルニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー等が挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系またはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニルポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルフォン系ポリマー、ポリエーテルスルフォン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、前記各種ポリマーのブレンド物等があげられる。中でもセルロース系ポリマーが好ましい。透明保護フィルムの厚さは特に限定はない。

前記偏光フィルムと透明保護層との接着は、特に制限されないが、例えば、イソシアネート系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系ラテックス系、水系プロエステル等が使用できる。

前記偏光板２の表面には、例えば、ハードコート処理、反射防止処理、スティッキング防止処理、拡散処理、アンチグレア処理、反射防止つきアンチグレア処理、帯電防止処理、汚染防止処理等の種々の処理を目的に応じて施してもよい。

前記ハードコート処理は、偏光板表面の傷つき防止などを目的とし、例えば、アクリル系、シリコーン系等の紫外線硬化型樹脂により、硬度やすべり特性に優れる硬化皮膜をフィルムの表面に形成する方法によって行うことができる。前記反射防止処理は、光学フィルム表面での外光の反射防止を目的とし、従来公知の反射防止膜（物理光学薄膜、塗工薄膜）等の形成により行うことができる。

また、アンチグレア処理は、光学フィルム表面で外光が反射して偏光板透過光の視認性を阻害することの防止等を目的とする。例えば、サンドブラスト方式、エンボス加工方式等によるフィルムの疎面化や、フィルム形成材料に透明微粒子を配合する成膜方法等によって、フィルム表面へ微細凹凸構造を付与すればよい。前記表面微細凹凸の形成に含有させる微粒子としては、平均粒径が、例えば、０．５〜５０μｍであり、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等の有機系材料から構成された透明微粒子等が使用できる。表面微細凹凸構造を形成する場合、微粒子の使用量は、樹脂１００重量部に対して、一般的に２〜５０重量部程度であり、好ましくは５〜２５重量部である。アンチグレア層は、偏光板透過光を拡散して視覚などを拡大するための拡散層（視覚拡大機能など）を兼ねるものであっても良い。

前記偏光フィルムと透明保護層との積層方法は特に制限されず、従来公知の方法によって行うことができ、例えば、イソシアネート系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系ラテックス系接着剤、水系ポリエステル等が使用できる。これらの種類は、前記偏光子や透明保護層の材質等によって適宜決定できる。

次に、表面保護フィルム３としては、前述のように透明性や耐衝撃性、耐熱性に優れるものが好ましく、例えば、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、メタアクリル系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）系樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリノルボルネン系樹脂（例えば、商品名アートン（ＡＲＴＯＮ）樹脂；ＪＳＲ社製）、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂等があげられ、この中でも、エポキシ樹脂が好ましい。これらは、一種類でもよいし、二種類以上を併用してもよい。また、表面保護フィルム３の厚さは、６０μｍ程度が好ましい。

前記エポキシ樹脂としては、得られる樹脂シートの柔軟性や強度等の物性などの点より、エポキシ当量１００〜１０００、軟化点１２０℃以下であることが好ましい。さらに塗工性やシート状への展開性等に優れるエポキシ樹脂含有液を得ること等より、例えば、塗工時の温度以下、特に常温において液体状態を示す二液混合型のものを使用することが好ましい。

前記エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型、それらに水を添加したビスフェノール型；フェノールノボラック型やクレゾールノボラック型等のノボラック型；トリグリシジルイソシアヌレート型やヒダントイン型等の含窒素環型；脂環式型；脂肪族型；ナフタレン型等の芳香族型；グリシジルエーテル型、ビフェニル型等の低吸水率タイプ；ジシクロ型、エステル型、エーテルエステル型や、これらの変性型等があげられる。この中でも、変色防止性などの点より、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート型が好ましく、特に、脂環式エポキシ樹脂が好ましい。これらは、一種類でもよいし、二種類以上を併用してもよい。

また、前記エポキシ樹脂は、光学的等方性に優れることから、位相差が５ｎｍ以下であることが好ましく、特に好ましくは１ｎｍである。

更に、偏光板２の下面に粘着剤層４を介して接着されるセパレータ５としては、例えば、機械的強度に優れ、耐熱性に優れる樹脂を含むシートが好ましく、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリメチル（メタ）アクリレートのアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリルニトリル・ストレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマーが挙げられる。また、ポリエチレン・ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン．エチレン、プロピレン共重合体等のポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニルポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルフォン系ポリマー、ポリエーテルスルフォン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、または前記ポリマーのブレンド物等もあげられる。中でもポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系が好ましい。また、セパレータ５の厚さは、３８μｍ程度であることが好ましい。

また、粘着剤層４を構成する粘着剤としては、特に制限されないが、例えば、アクリル系、ビニルアルコール系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系等のポリマー製接着剤、ゴム系接着剤等があげられる。また、グルタルアルデヒド、メラミン、シュウ酸等のビニルアルコール系ポリマーの水溶性架橋剤等から構成される接着剤等も使用できる。前記接着剤は、例えば、湿度や熱の影響によっても剥がれ難く、光透過率や偏光度にも優れる。この中でも、透明性や耐久性の点より、アクリル系接着剤がもっとも好ましく用いられる。なお、接着剤は、例えば、熱架橋タイプ、光（紫外線、電子線）架橋タイプ等、その種類には限定されない。

前記アクリル系接着剤は、透明性および前記の動的貯蔵弾性率を有するアクリル系重合体を主剤とし、必要応じて、適宜添加剤を加えたものであってもよく、無機フィラーなどで複合化したものでも良い。前記アクリル系重合体は(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分とし、下塗り層を介して、偏光板の保護フィルムとの密着性を上げるために、ＯＨ基、ＣＯＯＨ基、アミノ基、アミド基、スルホン酸基、リン酸基などの極性基を有する上記主成分と共重合が可能な改質用単量体を加え、これらを常法により重合処理することにより得られるものであり、耐熱性の調整を目的として、必要により適宜架橋処理が施される。

続いて、本実施形態で使用されるレーザビームについて説明する。レーザとしては、例えば、ＣＯ₂レーザ、ＹＡＧレーザ、ＵＶレーザ等があげられ、この中でも、厚さ範囲に適用性が高く、割れならびに印欠けが起こらないという点からＣＯ₂レーザが好ましい。前記レーザ照射において、出力および速度は制限されず、一回の照射で切断しても、複数の照射で切断してもよい。前記レーザ照射の出力は、例えば、１０Ｗ〜８００Ｗであって、１回の照射で切断する場合、１００Ｗ〜３５０Ｗが好ましく、２回の照射で切断する場合には、例えば、５０Ｗ〜２００Ｗが好ましい。

前記の各種レーザから発生されるレーザビームは、基本的に、レーザスポットの中心部にビーム強度の最大値を有するガウシアンビームであり、ビーム強度がガウス分布していることから、ビームスポットの中心部におけるビーム強度は大きいが、中心部から外側にいくに従って徐々にビーム強度が小さくなっていく特性を有している。
従って、かかるガウシアンビームを光学フィルム１の切断に使用すると、従来技術にて説明したように、先ずビームスポットの中心部で光学フィルム成分の分解気化が発生して切断されていくものの、ビームスポットの中心部の外側にいくに従ってビーム強度が小さくなっていくことから、光学フィルム成分の分解は徐々に溶融、分解されていくこととなる。このとき、ビームスポットの中心部で光学フィルム成分が分解気化される際に外側に向かう応力が発生し、かかる応力に起因してビームスポットの中心部の外側では、未だ分解気化せず溶融されたままの光学フィルム成分が外側に押しやられる。この結果、光学フィルムの切断面には、その溶融成分の盛り上がり部が発生してしまうので、光学フィルム１を液晶パネル等に組み込む際に、液晶パネルの端縁部で接着不良等が発生したり、また、光学的にも各種の不具合が発生してしまうこととなる。

そこで、本実施形態では、前記のようなガウシアンビームの波形を矩形波形に整形する。このような波形整形は、例えば、レーザ発生装置に回折光学素子（Diffraction Optical Element)を設けることにより行うことができる。また、回折光学素子を制御することにより、レーザビームの矩形波形におけるビームエッジからのビーム強度分布を表す立ち上がり角度を任意に設定することができる。
また、波形整形されたレーザビームにおける矩形波形の状態は、その矩形波形の半値幅内で、レーザビーム中心の強度を１としてビーム強度分布をσ値で表すことができる。かかるσ値は、小さい程立ち上がりの鋭い矩形波となり、一方、大きい程矩形波が鈍ってガウシアンビームに近づいていく。

続いて、ガウシアンビームを使用して光学フィルムの切断を行う場合、及び、ガウシアンビームを矩形波形に整形したレーザビームを使用して光学フィルムの切断を行う場合について、レーザビームの照射時間に伴う光学フィルムの切断状態の変化を、下記シミュレーション条件に従ってシミュレーションした。

［シミュレーション条件］
シミュレーション条件は、以下の通りである。尚、光学フィルムとしては、その一例としてＰＥＴフィルムを切断する場合を想定し、シミュレーションは有限要素法により行った。

１．メッシュサイズ
１×１μｍ（ＰＥＴフィルムの厚さは３８μｍ）
レーザ照射部より不等間隔グリッド（係数１．１）
２．レーザ
波長：１０．６ μｍ
発振タイプ：パルス発振
スポットサイズ：１００ μｍφ（ガウシンアン分布で１／ｅ）
繰り返し周波数：５ ｋＨｚ
パルス幅：２ ｍｓ（ガウシアン分布で１／ｅ）
３．切断材料（ＰＥＴフィルム）
厚さ：３８ μｍ
比重：１．４ ｇ／ｃｃ
分子量：８．７３
分解温度：６７９ Ｋ
融点：５３３ Ｋ
熱伝導率：０．１８ Ｊ／ｍ／ｓ／Ｋ
ヤング率：４０００ Ｍｐａ
降伏応力：２１５ Ｍｐａ
光吸収率：２６．０ ％

前記シミュレーションの結果が図２に示されている。図２はレーザビームによりＰＥＴフィルムを切断する際にレーザビームの照射時間に伴うＰＥＴフィルムの切断状態の変化を模式的に示す説明図であり、図２（Ａ）はガウシアンビームを使用してＰＥＴフィルムの切断を行う場合におけるレーザビームの照射時間に伴うＰＥＴフィルムの切断状態の変化を模式的に示す説明図、図２（Ｂ）はガウシアンビームを矩形波形に整形したレーザビームを使用してＰＥＴフィルムの切断を行う場合におけるレーザビームの照射時間に伴うＰＥＴフィルムの切断状態の変化を模式的に示す説明図である。
尚、図２（Ａ）、（Ｂ）において、レーザビームはＰＥＴフィルムの左側から照射されている。

図２（Ａ）において、ＰＥＴフィルム１に対してガウシアンビームを０．６μｓｅｃ照射した状態では、ガウシアンビームにてビーム強度がビームの中心部から外側に向かってガウス分布していることに起因して、光学フィルム１におけるビーム照射部にてフィルム成分の溶融が円弧状に開始されている。

更に、レーザビームの照射時間が０．８μｓｅｃになると、フィルム成分の溶融、分解が急激に発生している。このとき、ＰＥＴフィルム１の切断面は、ビーム強度がビームの中心部から外側に向かってガウス分布していることに起因してテーパ状に形成されており、両テーパ状切断面間には、フィルム成分の分解に伴う気化成分が充満している。
尚、各テーパ状切断面の内側には、厚いフィルム溶融層６が残存している。

そして、レーザビームの照射時間が１．５μｓｅｃ経過した時点では、ＰＥＴフィルム１の両切断面におけるテーパ部も溶融、分解されてＰＥＴフィルム１は完全に切断されている。この状態においては、両切断面はレーザビームの照射方向と略平行な面となっているが、各切断面におけるレーザビームの入射側、切断端面及びレーザビーム出射側に渡って厚いフィルム溶融層６が残存しており、かかるフィルム溶融層６は、ＰＥＴフィルム１が時間経過に従い冷却されることに起因して、各切断面にて盛り上がり部（突起部）を形成するものと考えられる。

これに対して、図２（Ｂ）に示すように、ＰＥＴフィルム１に対して矩形波レーザビームを０．６μｓｅｃ照射した状態では、そのビーム強度は、ビームの波形（矩形波）に基づきビームの中心部から外側に向かって略均一に分布していることから、ＰＥＴフィルム１におけるビーム照射部にてフィルム成分の溶融が均一に開始されている。

更に、レーザビームの照射時間が０．８μｓｅｃになると、フィルム成分の溶融、分解が急激に発生し、このとき、ＰＥＴフィルム１の切断面は、ビーム強度がビームの中心部から外側に向かって略均一に分布していることに基づき、レーザビームの照射方向と平行に形成されている。また、両切断面間には、フィルム成分の分解に伴う気化成分が充満している。
尚、各テーパ状切断面の内側には、非常に薄いフィルム溶融層６が残存している。

そして、レーザビームの照射時間が１．５μｓｅｃ経過した時点では、ＰＥＴフィルム１は、レーザビームの照射方向と平行な両切断面を介して完全に切断されている。この状態においては、両切断面はレーザビームの照射方向と平行な面となっており、また、各切断面の内側に残存するフィルム溶融層６は非常に薄いものである。従って、ＰＥＴフィルム１が時間経過に従い冷却された場合においても、フィルム溶融層６に起因して盛り上がり部（突起部）が各切断面に形成されることは殆どない。
前記においては、光学フィルムとしてＰＥＴフィルムを使用し、矩形波レーザビームを照射することによりＰＥＴフィルムの切断を行う場合についてシミュレーションした結果を説明したが、かかるシミュレーション結果は、ＰＥＴフィルムに限らず他の各種の光学フィルムについても同様に得られるものと考えられる。

以下、実施例および比較例を用いて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。尚、切断後における光学フィルムの切断面に発生した盛り上がり部のサイズは、レーザ顕微鏡又は光学顕微鏡を使用して測定した。

（偏光板作製）
先ず、ポリビニルアルコールフィルム（厚さ８０μｍ）をヨウ素水溶液中で５倍に延伸し、乾燥させて偏光子を作製した。ついで、トリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルム）の片面に、反射率が１％以下のＵＶウレタンハードコート層と、物理光学薄膜（ＡＲ層）とをこの順序で形成した。そして、この処理済のＴＡＣフィルムを前記偏光子の片面に、未処理のＴＡＣフィルムを前記偏光子の他方の面に、それぞれ接着剤を介して積層し、偏光板を調製した（厚さ２００μｍ、光透過率４５％）。

（表面保護フィルム作製）
３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート１００重量部に、硬化剤としてメチルテトラヒドロ無水フタル酸１２０重量部、硬化促進剤としてテトラ−ｎ−ブチルホスホニウムＯ，Ｏ−ジエチルホスホロジチオエート２重量部をそれそれ添加して攪拌混合し、流延法を用いてプレフィルム（厚さ６００μｍ）を形成した。さらに、前記プレフィルムを１８０℃で３０分間熱硬化させて、エポキシフィルムを作製した（厚さ７００μｍ、３８０ｍｍ×２８０ｍｍ）。ついで、前記エポキシフィルムの片面にアクリルウレタンＵＶ樹脂を塗工し、保護層（厚さ３μｍ）を形成することによって、樹脂フィルムを得た。この樹脂フィルムの光透過率は、９１．７％であり、ガラス転移温度は、１８０℃であった。

（粘着剤作製）
ブチルアクリレート１００重量部と、アクリル酸５．０重量部と、２−ヒドロキシエチルアクリレート０．０７５重量部と、アゾビスイソニトリル０．３重量部と、酢酸エチル２５０重量部とを混合し、攪拌しながら約６０℃で６時間反応させて、重量平均分子量１６３万のアクリル系ポリマー溶液を得た。前記アクリル系ポリマー溶液に、そのポリマー固形分１００重量部に対して、イソシアネート系多官能性化合物（商品名コロネートＬ；日本ポリウレタン工業製）０．６重量部と、シランカップリング剤（商品名ＫＢＭ４０３；信越化学製）０．０８重量部とを添加して、粘着剤溶液を調製した。なお、得られた粘着剤溶液の９０°ピール剥離強さは、１０Ｎ／２５ｍｍであった。

（セパレータ作製）
ＰＥＴフィルム（厚さ５０μｍ）上に前記粘着剤を厚さ１０μｍになるように塗工して乾燥させ、表面保護シートを得た。

（光学フィルム作製）
前記偏光板の未処理ＴＡＣフィルム側を、前記粘着剤（厚さ２３μｍ）を介して前記表面保護フィルムのエポキシフィルム側と貼り合せた。かかる積層体の方面に前記セパレータを前記粘着剤により貼り合せた。

（切断方法）
精密加工ＣＯ₂レーザ（商品名ＳＩＬＡＳ−ＳＡＭ（ＳＰＬ２３０５型）；澁谷工業製、波長１０．６μｍ）を使用して、ビームスポット径１００μｍ、出力１９０Ｗ、搬送速度２５０ｍｍ／ｓ、空気アシストガス圧０．１ＭＰａの条件で、前記光学フィルムの表面保護フィルム側からレーザを照射して切断した。
このとき、実施例１では、回折光学素子を使用してレーザビームの波形整形を行って矩形波形を有するレーザビームを生成した。レーザビームは、図３に示すように、その矩形波形におけるビームエッジからのビーム強度分布を表す立ち上がり角度が６０°となるように波形整形され、また、その矩形波形の半値幅内で、レーザビーム中心の強度を１としてビーム強度分布がσ０．１３０となるように波形整形された。

前記実施例１に従って光学フィルムを切断した際に、フィルム切断面に発生した盛り上がり部を測定した結果が図４に示されている。

実施例２では、光学フィルムの切断に使用された矩形波形を有するレーザビームが、図３に示すように、その矩形波形におけるビームエッジからのビーム強度分布を表す立ち上がり角度が７５°となるように波形整形され、また、その矩形波形の半値幅内で、レーザビーム中心の強度を１としてビーム強度分布がσ０．１００となるように波形整形された。これら以外の条件については、前記実施例１の場合と同一条件で行った。

前記実施例２に従って光学フィルムを切断した際に、フィルム切断面に発生した盛り上がり部を測定した結果が図４に示されている。

実施例３では、光学フィルムの切断に使用された矩形波形を有するレーザビームが、図３に示すように、その矩形波形におけるビームエッジからのビーム強度分布を表す立ち上がり角度が９０°となるように波形整形され、また、その矩形波形の半値幅内で、レーザビーム中心の強度を１としてビーム強度分布がσ０．０４０なるように波形整形された。これら以外の条件については、前記実施例１の場合と同一条件で行った。

前記実施例３に従って光学フィルムを切断した際に、フィルム切断面に発生した盛り上がり部を測定した結果が図４に示されている。

（比較例）
比較例では、光学フィルムの切断に使用された矩形波形を有するレーザビームが、図３に示すように、その矩形波形におけるビームエッジからのビーム強度分布を表す立ち上がり角度が４５°となるように波形整形され、また、その矩形波形の半値幅内で、レーザビーム中心の強度を１としてビーム強度分布がσ０．３００なるように波形整形された。これら以外の条件については、前記実施例１の場合と同一条件で行った。

前記比較例に従って光学フィルムを切断した際に、フィルム切断面に発生した盛り上がり部を測定した結果が図４に示されている。

図４において、実施例１に従って切断された光学フィルムの切断面に発生した盛り上がり部のサイズは２９μｍであり、実施例２に従って切断された光学フィルムの切断面に発生した盛り上がり部のサイズは１８μｍであり、また、実施例３に従って切断された光学フィルムの切断面に発生した盛り上がり部のサイズは１２μｍであった。これより、いずれの実施例においても、盛り上がり部のサイズを３０μｍ以下に抑制することができる。
ここに、レーザビームの矩形波形におけるビームエッジからのビーム強度分布を表す立ち上がり角度が６０°から９０°と大きくなって、波形がより矩形形状に近づく程、また、矩形波形の半値幅内で、レーザビーム中心の強度を１としてビーム強度分布がσ０．１３０から０．０４０と小さくなる程、盛り上がり部のサイズは小さくなることが分かる。

これに対して、比較例では、レーザビームの矩形波形におけるビームエッジからのビーム強度分布を表す立ち上がり角度が４５°と小さくガウシアンビームに近くなり、また、矩形波形の半値幅内で、レーザビーム中心の強度を１としてビーム強度分布がσ０．３００と大きくなっていることから、比較例に従って切断された光学フィルムの切断面に発生した盛り上がり部のサイズは４５μｍと大きくなってしまうことが分かる。

本発明に係る光学フィルムの切断方法によれば、ガウシアンビームを使用することなく、波形を矩形波形に整形したレーザビームを使用して偏光フィルム等の光学フィルムの切断することにより、光学フィルムの切断面における盛り上がりサイズを可及的に小さくすることが可能であり、もって各種の光学パネルに組み込んだ際に接着不良や光学的不具合が発生することを防止可能な光学フィルムの切断方法及びその切断方法により切断された光学フィルムを提供することができる。

光学フィルムの構成を模式的に示す説明図である。 レーザビームにより光学フィルムを切断する際にレーザビームの照射時間に伴う光学フィルムの切断状態の変化を模式的に示す説明図であり、図２（Ａ）はガウシアンビームを使用して光学フィルムの切断を行う場合におけるレーザビームの照射時間に伴う光学フィルムの切断状態の変化を模式的に示す説明図、図２（Ｂ）はガウシアンビームを矩形波形に整形したレーザビームを使用して光学フィルムの切断を行う場合におけるレーザビームの照射時間に伴う光学フィルムの切断状態の変化を模式的に示す説明図である。 実施例１乃至実施例３及び比較例において、レーザビームの矩形波形におけるビームエッジからのビーム強度分布を表す立ち上がり角度と、矩形波形の半値幅内でレーザビーム中心の強度を１としてビーム強度分布を表すσ値との関係を示す表である。 実施例１乃至実施例３及び比較例において測定された盛り上がり部のサイズを示す表である。

符号の説明

１ 光学フィルム
２ 偏光板
３ 表面保護フィルム
４ 粘着剤層
１ セパレータ

Claims (5)

1. レーザビームの波形整形を行って矩形波形を有するレーザビームを生成するレーザビーム生成工程と、
   前記レーザビーム生成工程により得られた矩形波形のレーザビームを照射して光学フィルムの切断を行う切断工程とを含むことを特徴とする光学フィルムの切断方法。
2. 前記レーザビームは、その矩形波形におけるビームエッジからのビーム強度分布を表す立ち上がり角度が６０°以上となるように波形整形されていることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルムの切断方法。
3. 前記レーザビームは、その矩形波形の半値幅内で、レーザビーム中心の強度を１としてビーム強度分布σが０．１３以下となるように波形整形されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学フィルムの切断方法。
4. 前記レーザビームにより光学フィルムを切断する際にフィルム切断面に発生する盛り上がり部は、３０μｍ以下であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の光学フィルムの切断方法。
5. 請求項２又は請求項３のレーザビームにより切断され、その切断面に発生する盛り上がり部が３０μｍ以下であることを特徴とする光学フィルム。

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