WO2020039970A1 - カットフィルムの製造方法、カットフィルム、及びカットフィルム用フィルム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing a cut film, a cut film, and a film for a cut film.
- a film including a resin layer (hereinafter, also referred to as a resin film) is used as an optical film provided in an image display device or the like.
- a resin film As a processing method of a resin film, a processing method using a laser beam is used because a more precise processing is possible as compared with a mechanical cutting using a knife or the like (Patent Documents 1 to 3).
- the laser processing-affected portion refers to a portion of the resin film included in the resin film cut by the laser light, which is deformed by the heat generated at the time of cutting, and the deformation of the resin layer includes the thickness of the resin layer. Both include increasing the thickness and decreasing the thickness of the resin layer. Cutting also includes perforation. If the width of such a laser processing affected portion is large, it may cause swelling of the end portion of the resin film, a change in dimension, and generation of wrinkles. Therefore, as a method for cutting a film using a laser beam, development of a method capable of cutting the film while reducing the width of the laser processing affected portion is required.
- a cut film for obtaining a cut film having a small width There is a demand for a cut film for obtaining a cut film having a small width.
- the inventors of the present invention have intensively studied to solve the above-mentioned problems. As a result, the inventors have found that the above problem can be solved by cutting a film having a predetermined range of absorbance using laser light in a predetermined wavelength range, and completed the present invention. That is, the present invention provides the following.
- [1] Cutting a film before cutting including a resin layer with a laser beam having a wavelength of 400 nm or more and 850 nm or less to obtain a cut film, wherein the film before cutting has an absorbance of 0.10 at the wavelength of the laser light.
- the following is a method for producing a cut film.
- [2] The method for producing a cut film according to [1], wherein the laser light is a second harmonic of a YAG laser device.
- [3] The method for producing a cut film according to [1] or [2], wherein the laser beam is a pulse beam having a pulse width of less than 1 ⁇ s.
- a cut film film for obtaining a cut film by cutting with a laser beam having a wavelength of 400 nm or more and 850 nm or less The cut film includes a resin layer, The film for a cut film, wherein the absorbance at the wavelength of the laser light is 0.10 or less.
- FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a cut film manufactured from a pre-cut film including a resin layer.
- FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a cut film manufactured from a pre-cut film including a resin layer and a polarizer layer.
- the “long” film refers to a film having a length of 5 times or more with respect to the width, preferably having a length of 10 times or more, and specifically, a roll.
- the upper limit of the length of the film is not particularly limited, and may be, for example, 100,000 times or less the width.
- the “horizontal direction” means a direction parallel to the plane of the film before cutting.
- the method for producing a cut film according to the present embodiment includes obtaining a cut film by cutting a film before cutting including a resin layer with laser light having a wavelength of 400 nm or more and 850 nm or less. According to the method for manufacturing a cut film of the present embodiment, the width of the laser processing affected portion in the cut film can be reduced.
- the wavelength of the laser beam used for cutting is usually 400 nm or more and 850 nm or less.
- the wavelength of the laser light is preferably 450 nm or more, more preferably 500 nm or more, preferably 800 nm or less, more preferably 600 nm or less.
- the wavelength of the laser beam is particularly preferably the wavelength of the second harmonic of the yttrium aluminum garnet (YAG) laser device.
- the second harmonic of the YAG laser device is usually around 532 nm, preferably 532 nm.
- the operator of the apparatus can recognize the trajectory of the laser light at the time of cutting. Therefore, the cutting process can be performed accurately.
- a cover may be attached to the laser device in order to block the laser light emitted from the laser device. Further, a cover may be attached to protect an object which is not to be cut from laser light. As a cover at that time, a commonly used colored material that absorbs light in the visible light region can be used, so that a cut film can be manufactured at low cost.
- the laser light is preferably a pulse light having a pulse width of less than 1 ⁇ s. Since such pulsed light has a high peak output, the ablation phenomenon is more likely to occur than the continuous wave laser light and the laser light having a pulse width of 1 ⁇ s or more, and the influence of heat on the cut surface is relatively reduced. Can be reduced. As a result, the width of the laser processing affected portion in the cut film can be effectively reduced.
- the pulse width of the laser beam is more preferably 100 ns or less, further preferably 50 ns or less, particularly preferably 1 ns or less, and usually larger than 0 s.
- the average output (intensity) of the laser beam is preferably at least 0.01 W, more preferably at least 0.1 W, further preferably at least 1 W, preferably at most 1 kW, more preferably at most 100 W, further preferably at most 50 W. is there.
- the average output (intensity) of the laser beam is preferably at least 0.01 W, more preferably at least 0.1 W, further preferably at least 1 W, preferably at most 1 kW, more preferably at most 100 W, further preferably at most 50 W. is there.
- the film before cutting is an object to be cut by the manufacturing method of the present embodiment.
- the pre-cut film includes a resin layer.
- the pre-cut film has an absorbance of 0.10 or less at the wavelength of the laser beam that cuts the pre-cut film.
- the intensity of the laser light needs to be extremely large, and the cut surface is strongly affected by heat, so the film is cut accurately. It was considered difficult.
- the width of the laser processing affected portion in the cut film can be reduced.
- the absorbance of the film before cutting at the wavelength of the laser beam used is preferably 0.08 or less, more preferably 0.06 or less, usually 0 or more, and may be larger than 0, and 0.01 or more. There may be. When the absorbance of the film before cutting falls within the above range, the width of the laser-processed portion in the cut film can be effectively reduced.
- the absorbance of the film before cutting indicates the absorption of light transmitted from one surface of the film before cutting to the other surface.
- the absorbance at the wavelength of the laser light can be measured by a conventionally known method, for example, by using an ultraviolet-visible spectrophotometer (eg, “UV-1800” manufactured by Shimadzu Corporation).
- the film before cutting may be a long film or a single-wafer film, and is preferably a long film. Further, the film before cutting may be a film having a single-layer structure including only one layer, or a film having a multilayer structure including two or more layers.
- the film before cutting may be a film that further includes a polarizer layer in a resin layer as an optional layer.
- a polarizer layer for example, a film of a suitable vinyl alcohol-based polymer such as polyvinyl alcohol and partially formalized polyvinyl alcohol, a dyeing treatment with a dichroic substance such as iodine and a dichroic dye, a stretching treatment, and a crosslinking treatment Etc. in a suitable order and manner.
- a polarizer layer made of a polyvinyl alcohol resin film containing polyvinyl alcohol is preferable.
- Such a polarizer layer is capable of transmitting linearly polarized light when natural light is incident thereon, and is particularly preferably one having excellent light transmittance and degree of polarization.
- the thickness of the polarizer layer is generally 5 ⁇ m to 80 ⁇ m, but is not limited thereto.
- the film before cutting may have an optional layer such as an adhesive layer in addition to the polarizer layer.
- the pre-cut film has a multilayer structure
- a resin layer is disposed on the outermost side.
- a pre-cut film is installed so that the resin layer faces the laser light source side, and the film is cut by a laser beam. Thereby, the width of the laser processing affected portion of the cut film can be effectively reduced.
- the thickness of the film before cutting is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 3 ⁇ m or more, particularly preferably 5 ⁇ m or more, and preferably 200 ⁇ m or less, more preferably 150 ⁇ m or less, and particularly preferably 100 ⁇ m or less.
- the thickness of the film before cutting is equal to or more than the lower limit of the above range, handling of the film before cutting and the cut film becomes easy. Further, when the content is equal to or less than the upper limit, cutting with a laser beam becomes easy.
- the resin layer is a layer formed of a resin.
- the resin usually contains a polymer.
- the polymer which may be contained in the resin may be a single type or a combination of two or more types in an arbitrary ratio.
- Examples of the polymer that can be included in the resin forming the resin layer include an alicyclic structure-containing polymer described later, triacetyl cellulose, polyethylene terephthalate, and polycarbonate.
- the polymer that can be contained in the resin forming the resin layer preferably, when a film having a thickness of 50 ⁇ m, the absorbance at the wavelength of the laser beam used is preferably 0.10 or less, more preferably 0.08 or less. , More preferably 0.06 or less, usually 0 or more, and may be 0.01 or more.
- the resin may further contain an arbitrary component other than the polymer.
- Optional components include colorants such as pigments and dyes; fluorescent brighteners; dispersants; plasticizers; heat stabilizers; light stabilizers; ultraviolet absorbers; antistatic agents; And the like.
- the resin forming the resin layer may include a light absorber capable of absorbing a laser beam to be used, as long as the effect of the manufacturing method according to the present embodiment is not impaired.
- the content of the light absorbing agent that can be contained in the resin is preferably 20% by weight or less, more preferably 15% by weight or less, further preferably 10% by weight or less, and usually 0% by weight or more, 0.01% by weight or less. % By weight or more.
- the resin layer is preferably a layer formed of an alicyclic structure-containing resin.
- the alicyclic structure-containing resin usually contains an alicyclic structure-containing polymer.
- the alicyclic structure-containing polymer is a polymer in which the structural units of the polymer have an alicyclic structure.
- the resin containing the alicyclic structure-containing polymer is usually excellent in properties such as transparency, dimensional stability, retardation development, and low temperature stretchability.
- the alicyclic structure-containing polymer is a polymer having an alicyclic structure in a main chain, a polymer having an alicyclic structure in a side chain, a polymer having an alicyclic structure in a main chain and a side chain, and A mixture of two or more of these in any ratio may be used.
- a polymer having an alicyclic structure in the main chain is preferable from the viewpoint of mechanical strength and heat resistance.
- Examples of the alicyclic structure include a saturated alicyclic hydrocarbon (cycloalkane) structure and an unsaturated alicyclic hydrocarbon (cycloalkene, cycloalkyne) structure. Above all, from the viewpoint of mechanical strength and heat resistance, a cycloalkane structure and a cycloalkene structure are preferable, and a cycloalkane structure is particularly preferable.
- the number of carbon atoms constituting the alicyclic structure is preferably 4 or more, more preferably 5 or more, preferably 30 or less, more preferably 20 or less, particularly preferably, per one alicyclic structure. Is 15 or less. When the number of carbon atoms constituting the alicyclic structure is within this range, the mechanical strength, heat resistance and moldability of the alicyclic structure-containing resin are highly balanced.
- the ratio of the structural unit having an alicyclic structure can be selected according to the purpose of use of the cut film.
- the proportion of the structural unit having an alicyclic structure in the alicyclic structure-containing polymer is preferably 55% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and particularly preferably 90% by weight or more.
- the proportion of the structural unit having an alicyclic structure in the alicyclic structure-containing polymer is within this range, the transparency and heat resistance of the alicyclic structure-containing resin are improved.
- a cycloolefin polymer is preferred.
- the cycloolefin polymer is a polymer having a structure obtained by polymerizing a cycloolefin monomer.
- the cycloolefin monomer is a compound having a ring structure formed of carbon atoms and having a polymerizable carbon-carbon double bond in the ring structure. Examples of the polymerizable carbon-carbon double bond include a polymerizable carbon-carbon double bond such as ring-opening polymerization.
- examples of the ring structure of the cycloolefin monomer include a monocyclic ring, a polycyclic ring, a condensed polycyclic ring, a bridged ring, and a polycyclic ring obtained by combining these.
- polycyclic cycloolefin monomers are preferred from the viewpoint of achieving a high balance between the properties of the obtained polymer, such as dielectric properties and heat resistance.
- norbornene-based polymers preferred are norbornene-based polymers, monocyclic olefin-based polymers, cyclic conjugated diene-based polymers, and hydrides thereof.
- norbornene-based polymers are particularly suitable because of their good moldability.
- Examples of the norbornene-based polymer include a ring-opened polymer of a monomer having a norbornene structure and a hydride thereof; and an addition polymer of a monomer having a norbornene structure and a hydride thereof.
- Examples of the ring-opening polymer of a monomer having a norbornene structure include a ring-opening homopolymer of one kind of monomer having a norbornene structure and a ring-opening polymer of two or more kinds of monomers having a norbornene structure.
- Examples of the copolymer include a copolymer, a monomer having a norbornene structure, and a ring-opening copolymer with another monomer copolymerizable therewith.
- examples of the addition polymer of a monomer having a norbornene structure include an addition homopolymer of one type of monomer having a norbornene structure and an addition copolymer of two or more types of monomers having a norbornene structure.
- an addition copolymer of a monomer having a norbornene structure and another monomer copolymerizable therewith are particularly suitable from the viewpoints of moldability, heat resistance, low moisture absorption, dimensional stability, light weight, and the like.
- the alicyclic structure-containing resin may include any polymer other than the alicyclic structure-containing polymer in addition to the alicyclic structure-containing polymer.
- the arbitrary polymer other than the alicyclic structure-containing polymer one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination at an arbitrary ratio.
- the proportion of the alicyclic structure-containing polymer in the alicyclic structure-containing resin is ideally 100% by weight, preferably 80% by weight or more, more preferably 90% by weight or more, and particularly preferably 99% by weight or more. It is. By setting the proportion of the alicyclic structure-containing polymer to be at least the lower limit of the above range, an alicyclic structure-containing resin having a small haze can be obtained.
- the resin layer preferably has an absorbance at a wavelength of a laser beam used for cutting, preferably 0.10 or less, more preferably 0.08 or less, further preferably 0.06 or less, and usually 0 or more, preferably 0 or less. It may be larger and 0.01 or more. When the absorbance of the resin layer falls within the above range, the width of the laser processing-affected portion in the cut film can be effectively reduced.
- the thickness of the resin layer is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 3 ⁇ m or more, particularly preferably 5 ⁇ m or more, and preferably 200 ⁇ m or less, more preferably 150 ⁇ m or less, and particularly preferably 100 ⁇ m or less.
- the thickness of the resin layer is equal to or more than the lower limit of the above range, handling of the pre-cut film and the cut film becomes easy. Further, when the content is equal to or less than the upper limit, cutting with a laser beam becomes easy.
- a cut film cut with a laser beam includes a resin layer, the wavelength of the laser beam is 400 nm or more and 850 nm or less, the cut film, A cut film having an absorbance at the wavelength of the laser light of 0.10 or less can be produced.
- the cut film manufactured by the manufacturing method of the present embodiment is a film obtained by cutting the film before cutting, and examples and preferable examples of the resin layer included in the cut film, and also preferable ranges of the physical properties of the cut film, This is the same as the examples and preferable examples of the resin layer included in the film before cutting, and the preferable range of the physical properties of the film before cutting.
- the cut film when the film before cutting includes any layers such as an adhesive layer and a polarizer layer in addition to the resin layer, the cut film also includes such arbitrary layers in addition to the resin layer.
- the width of the laser processing affected portion in the resin layer is small.
- the width of the laser processing affected portion is preferably 60 ⁇ m or less, more preferably 50 ⁇ m or less, further preferably 40 ⁇ m or less, and ideally 0 ⁇ m, but may be 1 ⁇ m or more. .
- the width of the laser affected zone can be measured by the following method. Cut the cut film using a microtome. At this time, the cutting using the microtome is performed so that a cross section perpendicular to a line on which the laser light scans the surface of the film before cutting is obtained. Thereafter, by observing the cross section cut by the microtome with an optical microscope, the width L of the laser processing affected portion can be measured.
- FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a cut film manufactured from a pre-cut film including a resin layer.
- the resin layer 110 included in the cut film 100 has a laser processing affected portion 111 formed as a portion deformed by heat generated during cutting.
- the laser processing affected portion 111 of the resin layer 110 includes a cut surface 112 of the resin layer 110 and a portion 113 where the thickness of the resin layer 110 is thicker than before cutting in a region adjacent to the cut surface 112 of the resin layer 110. including.
- a portion 113 where the thickness of the resin layer 110 is larger than before the cutting is often observed as a portion which is higher than the portion 114 other than the laser processing affected portion 111.
- the width L of the laser processing affected portion is a horizontal width of a portion of the resin layer 110 in the cut film 100 that is affected by the laser processing, and from the position of the portion closest to the center X of the cut portion, This is the distance to the position of the portion farthest from the center X of the cut portion and affected by the laser processing.
- the width D of the laser processing affected portion 111 is such that the thickness D of the resin layer 110 is larger than that before cutting from the position of the cut surface 112 of the resin layer 110 closest to the center X of the cut portion. It is the length to the end opposite to the cut surface 112 of the cut portion 113.
- FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a cut film manufactured from a pre-cut film including a resin layer and a polarizer layer.
- the width L of the laser processing-affected portion 211 can be determined as in the case of the cut film 100 shown in FIG. Specifically, the width L of the laser processing affected portion 211 is such that the thickness D of the cut film 200 is larger than that before cutting from the position of the cut surface 212 of the cut film 200 closest to the center X of the cut portion. It is the length to the end of the portion 213 opposite to the cut surface 212.
- the cut film thus obtained may be optionally subjected to any treatment.
- Such optional treatments include, for example, a stretching treatment, a surface treatment, a bonding treatment with another film, and the like.
- the cut film can be used for any purpose.
- a cut film may be used as the optical film.
- the cut film may be used alone, or may be used in combination with another arbitrary member.
- it may be incorporated in a display device such as a liquid crystal display device, an organic electroluminescence display device, a plasma display device, an FED (field emission) display device, or an SED (surface electric field) display device.
- the cut film may be used as a protective film for the polarizer.
- the above-mentioned film before cutting is useful for obtaining a cut film having a small width of the laser processing affected portion by cutting with a laser beam having a wavelength of 400 nm or more and 850 nm or less. Therefore, according to the present invention, there is provided a cut film for cutting with a laser beam having a wavelength of 400 nm or more and 850 nm or less to obtain a cut film.
- the cut film film includes a resin layer, and the cut film film is cut with a laser beam having a wavelength of 400 nm or more and 850 nm or less to obtain a cut film.
- the cut film film has an absorbance at the wavelength of the laser light. Is 0.10 or less.
- the absorbance was measured by the following method.
- the film before cutting is cut into a size of 20 ⁇ 20 mm, and the absorbance in the thickness direction is measured using a Fourier transform infrared spectrometer (“Spectrum Two (trademark)” manufactured by Perkin Elmer) in the thickness direction, at a wave number of 800 cm ⁇ 1 to 2000 cm ⁇ . 1 was measured. Thereafter, the absorbance at a wave number of 1065 cm -1 (wavelength 9.4 ⁇ 10 3 nm) was read.
- a sample film having a cut surface was cut using a microtome. At this time, cutting using a microtome was performed so that a cross section perpendicular to the line scanned by the laser light was obtained. This cross section was observed with an optical microscope, and the width L of the laser processing affected area was measured.
- Example 1 (Step of preparing a pre-cut film including a resin layer) An alicyclic structure-containing resin containing a norbornene-based polymer ("Zeonor" manufactured by Zeon Corporation) was prepared. This alicyclic structure-containing resin was formed into a film using a T-die type film melt extrusion molding machine to obtain a pre-cut film consisting only of the alicyclic structure-containing resin layer (L1). The molding conditions were as follows: die lip 800 ⁇ m, T-die width 300 mm, molten resin temperature 260 ° C., cast roll temperature 115 ° C. The thickness of the film before cutting, that is, the thickness of the resin layer was 50 ⁇ m. The absorbance of the film before cutting was measured by the method described above.
- a YAG (yttrium aluminum garnet) laser device (“LVE-G1000” manufactured by Spectronics) capable of irradiating a second harmonic laser beam was prepared.
- the film before cutting was irradiated with a pulse laser beam having a wavelength of 532 nm, an average output (intensity) of 10 W and a pulse width of 15 ns from this laser oscillator.
- the laser light was applied so as to scan the surface of the film before cutting linearly.
- the pre-cut film was cut at the portion scanned by the irradiated laser light. As a result, a cut film having a cut surface was obtained.
- the width L of the laser processing-affected portion of the resin layer included in the cut film was measured by the method described above.
- Example 2 The film before cutting was cut in the same manner as in Example 1 except that the following items were changed. -The laser oscillator was changed to a YAG laser device ("LDH-1000" manufactured by Spectronics) capable of irradiating the second harmonic laser light. -The pulse width of the laser beam was changed to 50ps.
- LDH-1000 manufactured by Spectronics
- Example 3 The film before cutting was cut in the same manner as in Example 1 except that the following items were changed. -As a film (resin layer) before cutting, a triacetyl cellulose film having a thickness of 50 ⁇ m was used.
- Example 4 The film before cutting was cut in the same manner as in Example 1 except that the following items were changed. -The film before cutting of Example 1 was changed to the film before cutting obtained by the following process.
- a polarizer layer (P1) was prepared.
- the polarizer layer (P1) is a film in which iodine is adsorbed and oriented on polyvinyl alcohol and has a thickness of 15 ⁇ m.
- An alicyclic structure-containing resin layer (L1) as a resin layer prepared in Example 1 was attached to one surface of the polarizer layer (P1) using an adhesive.
- An aqueous solution containing polyvinyl alcohol and a water-soluble epoxy resin was used as the adhesive.
- a pre-cut film including the alicyclic structure-containing resin layer (L1), the adhesive layer, and the polarizer layer (P1) in this order was obtained.
- the film before cut was cut
- the average output (intensity) of the laser light was changed to 15W.
- Example 1 The film before cutting was cut in the same manner as in Example 1 except that the following items were changed.
- a polyimide film having a thickness of 50 ⁇ m was used as a film (resin layer) before cutting.
- Example 2 The film before cutting was cut in the same manner as in Example 1 except that the following items were changed. -The laser oscillator was changed to "DIAMOND E-250i" manufactured by COHERENT. -The wavelength of the laser beam was changed to 9400 nm, the average output (intensity) was changed to 70 W, and the pulse width was changed to 100 ns.
- Example 3 The film before cutting was cut in the same manner as in Example 1 except that the following items were changed. -The laser oscillator was changed to COHERENT's "AVIA 266-3”. -The wavelength of the laser beam was changed to 266 nm, and the average output (intensity) was changed to 3W.
- Example 4 The film before cutting was cut in the same manner as in Example 1 except that the following items were changed. -The film before cutting of Example 1 was changed to the film before cutting obtained by the following process. A polyimide film as a resin layer having a thickness of 50 ⁇ m was bonded to one surface of the polarizer layer (P1) prepared in Example 4 using an adhesive. An aqueous solution containing polyvinyl alcohol and a water-soluble epoxy resin was used as the adhesive. As a result, a pre-cut film including the polyimide layer, the adhesive layer, and the polarizer layer (P1) in this order was obtained. -The film before cut was cut
- the width L of the laser-processed portion of the obtained cut film is as small as 55 ⁇ m or less.
- Comparative Example 1 Comparative Example 3, Comparative Example 4 in which the absorbance of the film before cutting at the laser light wavelength is larger than 0.10, the width L of the laser processing affected portion of the obtained cut film is large.
- the manufacturing method according to Comparative Example 3 in which the wavelength of the laser light used is less than 400 nm and in Comparative Example 2 in which the wavelength exceeds 850 nm, the width L of the laser-treated portion of the obtained cut film is large.
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Abstract
樹脂層を含むカット前フィルムを、波長400nm以上850nm以下のレーザー光で切断して、カットフィルムを得ることを含み、前記カット前フィルムは、前記レーザー光の波長における吸光度が0.10以下である、カットフィルムの製造方法。
Description
本発明は、カットフィルムの製造方法、カットフィルム、及びカットフィルム用フィルムに関する。
樹脂層を含むフィルム(以下、樹脂フィルムともいう。)は、画像表示装置などに備えられる光学フィルムなどとして用いられている。近年、樹脂フィルムを、例えば最終製品の形態に応じて精密に加工する必要が高まっている。樹脂フィルムの加工方法として、ナイフ等による機械的な切断と比較して精密な加工が可能であることから、レーザー光による加工方法が用いられている(特許文献1~3)。
樹脂フィルムをレーザー光によって切断すると、通常はその切断面の周囲に、レーザー処理影響部が形成される。ここで、レーザー処理影響部とは、レーザー光によって切断された樹脂フィルムに含まれる樹脂層が切断時に発生した熱によって変形した部分をいい、前記の樹脂層の変形には、樹脂層の厚みが大きくなること、及び、樹脂層の厚みが小さくなることの両方が含まれる。また、切断には、穿孔も含まれる。このようなレーザー処理影響部の幅が大きいと、樹脂フィルムの端部の盛り上がり、寸法の変化、及び、シワの発生の原因となりうる。そのため、レーザー光を用いたフィルムの切断方法として、レーザー処理影響部の幅を小さくしながらフィルムを切断できる方法の開発が求められている。
すなわち、樹脂層を含むカット前フィルムを、レーザー光で切断して、レーザー処理影響部の幅の小さいカットフィルムを製造する方法;レーザー処理影響部の幅の小さいカットフィルム;及び、レーザー処理影響部の幅の小さいカットフィルムを得るための、カットフィルム用フィルムが求められている。
本発明者は、前記課題を解決するべく、鋭意検討した。その結果、所定の波長範囲のレーザー光を用い、所定の範囲の吸光度を有するフィルムを切断することにより、前記課題が解決されることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下を提供する。
すなわち、本発明は、以下を提供する。
[1] 樹脂層を含むカット前フィルムを、波長400nm以上850nm以下のレーザー光で切断して、カットフィルムを得ることを含み、前記カット前フィルムは、前記レーザー光の波長における吸光度が0.10以下である、カットフィルムの製造方法。
[2] 前記レーザー光が、YAGレーザー装置の第2高調波である、[1]に記載のカットフィルムの製造方法。
[3] 前記レーザー光が、パルス幅が1μs未満のパルス光である、[1]又は[2]に記載のカットフィルムの製造方法。
[4] 前記樹脂層が、脂環式構造含有樹脂の層である、[1]~[3]のいずれか1項に記載のカットフィルムの製造方法。
[5] 前記カット前フィルムの厚みが、200μm以下である、[1]~[4]のいずれか1項に記載のカットフィルムの製造方法。
[6] 前記カット前フィルムが、更に偏光子層を含む、[1]~[5]のいずれか1項に記載のカットフィルムの製造方法。
[7] レーザー光で切断されたカットフィルムであって、
前記カットフィルムは樹脂層を含み、
前記レーザー光の波長が、400nm以上850nm以下であり、
前記カットフィルムは、前記レーザー光の波長における吸光度が0.10以下である、カットフィルム。
[8] 更に偏光子層を含む、[7]に記載のカットフィルム。
[9] 波長400nm以上850nm以下のレーザー光で切断してカットフィルムを得るための、カットフィルム用フィルムであって、
前記カットフィルム用フィルムは、樹脂層を含み、
前記カットフィルム用フィルムは、前記レーザー光の波長における吸光度が0.10以下である、カットフィルム用フィルム。
[2] 前記レーザー光が、YAGレーザー装置の第2高調波である、[1]に記載のカットフィルムの製造方法。
[3] 前記レーザー光が、パルス幅が1μs未満のパルス光である、[1]又は[2]に記載のカットフィルムの製造方法。
[4] 前記樹脂層が、脂環式構造含有樹脂の層である、[1]~[3]のいずれか1項に記載のカットフィルムの製造方法。
[5] 前記カット前フィルムの厚みが、200μm以下である、[1]~[4]のいずれか1項に記載のカットフィルムの製造方法。
[6] 前記カット前フィルムが、更に偏光子層を含む、[1]~[5]のいずれか1項に記載のカットフィルムの製造方法。
[7] レーザー光で切断されたカットフィルムであって、
前記カットフィルムは樹脂層を含み、
前記レーザー光の波長が、400nm以上850nm以下であり、
前記カットフィルムは、前記レーザー光の波長における吸光度が0.10以下である、カットフィルム。
[8] 更に偏光子層を含む、[7]に記載のカットフィルム。
[9] 波長400nm以上850nm以下のレーザー光で切断してカットフィルムを得るための、カットフィルム用フィルムであって、
前記カットフィルム用フィルムは、樹脂層を含み、
前記カットフィルム用フィルムは、前記レーザー光の波長における吸光度が0.10以下である、カットフィルム用フィルム。
本発明によれば、樹脂層を含むカット前フィルムを、レーザー光で切断して、レーザー処理影響部の幅の小さいカットフィルムを製造する方法;レーザー処理影響部の幅の小さいカットフィルム;及び、レーザー処理影響部の幅の小さいカットフィルムを得るための、カットフィルム用フィルムが提供される。
以下、本発明について実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
以下の説明において、「長尺」のフィルムとは、幅に対して、5倍以上の長さを有するフィルムをいい、好ましくは10倍若しくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻き取られて保管又は運搬される程度の長さを有するフィルムをいう。フィルムの長さの上限は、特に制限は無く、例えば、幅に対して10万倍以下としうる。
下記においては、カット前フィルムを水平に載置し、これに対し垂直方向からレーザー光を照射する例を参照して説明を行う。したがって、別に断らない限り「水平方向」とは、カット前フィルムの面に平行な方向を意味する。
[1.カットフィルムの製造方法の概要]
本実施形態のカットフィルムの製造方法は、樹脂層を含むカット前フィルムを、波長400nm以上850nm以下のレーザー光で切断して、カットフィルムを得ることを含む。本実施形態のカットフィルムの製造方法によれば、カットフィルムにおけるレーザー処理影響部の幅を小さくすることができる。
本実施形態のカットフィルムの製造方法は、樹脂層を含むカット前フィルムを、波長400nm以上850nm以下のレーザー光で切断して、カットフィルムを得ることを含む。本実施形態のカットフィルムの製造方法によれば、カットフィルムにおけるレーザー処理影響部の幅を小さくすることができる。
[1.1.切断に用いるレーザー光]
切断に用いるレーザー光の波長は、通常400nm以上850nm以下である。レーザー光の波長は、好ましくは450nm以上、より好ましくは500nm以上であり、好ましくは800nm以下、より好ましくは600nm以下である。
レーザー光の波長が、前記範囲に収まることにより、カット前フィルムの吸光度が低い場合であっても、カットフィルムにおけるレーザー処理影響部の幅を小さくしうる。
レーザー光の波長は、イットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)レーザー装置の第2高調波が有する波長であることが特に好ましい。YAGレーザー装置の第2高調波は、通常、532nm前後であり、好ましくは532nmである。
切断に用いるレーザー光の波長は、通常400nm以上850nm以下である。レーザー光の波長は、好ましくは450nm以上、より好ましくは500nm以上であり、好ましくは800nm以下、より好ましくは600nm以下である。
レーザー光の波長が、前記範囲に収まることにより、カット前フィルムの吸光度が低い場合であっても、カットフィルムにおけるレーザー処理影響部の幅を小さくしうる。
レーザー光の波長は、イットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)レーザー装置の第2高調波が有する波長であることが特に好ましい。YAGレーザー装置の第2高調波は、通常、532nm前後であり、好ましくは532nmである。
また、前記レーザー光の波長範囲は、可視光領域にあるため、切断加工の際、レーザー光の軌跡を装置操作者が認識できる。そのため、切断加工を正確に行いうる。
更に、レーザー装置から出射されるレーザー光を遮断するために、レーザー装置にカバーを取り付けることがある。また、切断対象ではない物体をレーザー光から保護すべく、カバーを取り付けることがある。その際のカバーとして、可視光領域の光を吸収する、汎用される有色の素材を用いることができるので、安価にカットフィルムを製造しうる。
レーザー光は、好ましくはパルス幅が1μs未満のパルス光である。かかるパルス光は、高いピーク出力を有しているので、連続波レーザー光及び1μs以上のパルス幅を有するレーザー光と比較して、アブレーション現象が生じやすく、相対的に切断面における熱の影響を少なくしうる。その結果、カットフィルムにおけるレーザー処理影響部の幅を効果的に小さくしうる。
レーザー光のパルス幅は、より好ましくは100ns以下、更に好ましくは50ns以下であり、特に好ましくは1ns以下であり、通常0sより大きい。
レーザー光のパルス幅は、より好ましくは100ns以下、更に好ましくは50ns以下であり、特に好ましくは1ns以下であり、通常0sより大きい。
レーザー光の平均出力(強度)は、好ましくは0.01W以上、より好ましくは0.1W以上、更に好ましくは1W以上であり、好ましくは1kW以下、より好ましくは100W以下、更に好ましくは50W以下である。レーザー光の平均出力(強度)を前記範囲の下限値以上にすることにより、カット前フィルムを速やかに切断できる。また、上限値以下にすることにより、効果的にカットフィルムにおけるレーザー処理影響部の幅を小さくできる。
[1.2.カット前フィルム]
カット前フィルムは、本実施形態の製造方法により切断される対象である。カット前フィルムは、樹脂層を含む。
カット前フィルムは、本実施形態の製造方法により切断される対象である。カット前フィルムは、樹脂層を含む。
(カット前フィルム)
カット前フィルムは、カット前フィルムを切断するレーザー光の波長における吸光度が、0.10以下である。
従来、切断するレーザー光の波長における吸光度が低いフィルムを切断する場合は、レーザー光の強度を非常に大きくする必要があり、そのため切断面が熱による影響を強く受けるため、精度よくフィルムを切断することは困難であると考えられていた。
カット前フィルムは、カット前フィルムを切断するレーザー光の波長における吸光度が、0.10以下である。
従来、切断するレーザー光の波長における吸光度が低いフィルムを切断する場合は、レーザー光の強度を非常に大きくする必要があり、そのため切断面が熱による影響を強く受けるため、精度よくフィルムを切断することは困難であると考えられていた。
本実施形態では、所定の波長範囲のレーザー光を用い、レーザー光の波長における吸光度が0.10以下であるカット前フィルムを切断することで、意外にも、カットフィルムにおけるレーザー処理影響部の幅を小さくしうる。
カット前フィルムの、用いられるレーザー光の波長における吸光度は、好ましくは0.08以下、より好ましくは0.06以下であり、通常0以上であり、0より大きくてもよく、0.01以上であってもよい。カット前フィルムの吸光度が、前記範囲に収まることにより、効果的にカットフィルムにおけるレーザー処理影響部の幅を小さくしうる。
カット前フィルムの吸光度は、カット前フィルムの一方の面から他方の面へ透過する光の吸収を示したものである。
レーザー光の波長における吸光度は、従前公知の方法で測定することができ、例えば紫外可視分光光度計(例、島津製作所製「UV-1800」)により測定しうる。
レーザー光の波長における吸光度は、従前公知の方法で測定することができ、例えば紫外可視分光光度計(例、島津製作所製「UV-1800」)により測定しうる。
カット前フィルムは、長尺のフィルムであってもよいし、枚葉のフィルムであってもよく、好ましくは長尺のフィルムである。
また、カット前フィルムは、1層のみを備える単層構造のフィルムであってもよく、2以上の層を備える複層構造のフィルムであってもよい。
また、カット前フィルムは、1層のみを備える単層構造のフィルムであってもよく、2以上の層を備える複層構造のフィルムであってもよい。
例えば、カット前フィルムは、任意の層として、樹脂層に更に偏光子層を含むフィルムであってもよい。
偏光子層としては、例えば、ポリビニルアルコール、部分ホルマール化ポリビニルアルコール等の適切なビニルアルコール系重合体のフィルムに、ヨウ素及び二色性染料等の二色性物質による染色処理、延伸処理、架橋処理等の適切な処理を適切な順序及び方式で施したフィルムが挙げられる。中でも、ポリビニルアルコールを含むポリビニルアルコール樹脂フィルムからなる偏光子層が好ましい。このような偏光子層は、自然光を入射させると直線偏光を透過させうるものであり、特に、光透過率及び偏光度に優れるものが好ましい。偏光子層の厚さは、5μm~80μmが一般的であるが、これに限定されない。
偏光子層としては、例えば、ポリビニルアルコール、部分ホルマール化ポリビニルアルコール等の適切なビニルアルコール系重合体のフィルムに、ヨウ素及び二色性染料等の二色性物質による染色処理、延伸処理、架橋処理等の適切な処理を適切な順序及び方式で施したフィルムが挙げられる。中でも、ポリビニルアルコールを含むポリビニルアルコール樹脂フィルムからなる偏光子層が好ましい。このような偏光子層は、自然光を入射させると直線偏光を透過させうるものであり、特に、光透過率及び偏光度に優れるものが好ましい。偏光子層の厚さは、5μm~80μmが一般的であるが、これに限定されない。
カット前フィルムは、偏光子層以外にも、接着剤層などの任意の層を備えていてもよい。
カット前フィルムが複層構造である場合、最も外側に樹脂層が配置されていることが好ましい。また、レーザー光源側に樹脂層が向くようにカット前フィルムを設置して、レーザー光により切断することが好ましい。これにより、カットフィルムのレーザー処理影響部の幅を効果的に小さくすることができる。
カット前フィルムの厚みは、好ましくは1μm以上、より好ましくは3μm以上、特に好ましくは5μm以上であり、また、好ましくは200μm以下、より好ましくは150μm以下、特に好ましくは100μm以下である。カット前フィルムの厚みを前記範囲の下限値以上にすることにより、カット前フィルム及びカットフィルムのハンドリングが容易になる。また、上限値以下にすることにより、レーザー光での切断が容易になる。
(樹脂層)
樹脂層は、樹脂により形成された層である。樹脂は、通常重合体を含む。樹脂に含まれうる重合体は、1種単独であっても、2種以上の任意の比率の組み合わせであってもよい。
樹脂層を形成する樹脂に含まれうる重合体としては、例えば、後述する脂環式構造含有重合体、トリアセチルセルロース、ポリエチレンテレフタレート、及びポリカーボネートが挙げられる。樹脂層を形成する樹脂に含まれうる重合体は、好ましくは、厚み50μmのフィルムとした場合の、用いられるレーザー光の波長における吸光度が、好ましくは0.10以下、より好ましくは0.08以下、更に好ましくは0.06以下であり、通常0以上であり、0.01以上であってもよい。
樹脂層は、樹脂により形成された層である。樹脂は、通常重合体を含む。樹脂に含まれうる重合体は、1種単独であっても、2種以上の任意の比率の組み合わせであってもよい。
樹脂層を形成する樹脂に含まれうる重合体としては、例えば、後述する脂環式構造含有重合体、トリアセチルセルロース、ポリエチレンテレフタレート、及びポリカーボネートが挙げられる。樹脂層を形成する樹脂に含まれうる重合体は、好ましくは、厚み50μmのフィルムとした場合の、用いられるレーザー光の波長における吸光度が、好ましくは0.10以下、より好ましくは0.08以下、更に好ましくは0.06以下であり、通常0以上であり、0.01以上であってもよい。
また樹脂は、重合体以外に、更に任意の成分を含みうる。任意の成分としては、顔料、染料等の着色剤;蛍光増白剤;分散剤;可塑剤;熱安定剤;光安定剤;紫外線吸収剤;帯電防止剤;酸化防止剤;微粒子;界面活性剤等の添加剤が挙げられる。
また、本実施形態に係る製造方法の効果を阻害しない範囲において、樹脂層を形成する樹脂は、用いられるレーザー光を吸収しうる、光吸収剤を含んでいてもよい。
樹脂中に含まれうる光吸収剤の含有率は、好ましくは20重量%以下、より好ましくは15重量%以下、更に好ましくは10重量%以下であり、通常0重量%以上であり、0.01重量%以上であってもよい。
また、本実施形態に係る製造方法の効果を阻害しない範囲において、樹脂層を形成する樹脂は、用いられるレーザー光を吸収しうる、光吸収剤を含んでいてもよい。
樹脂中に含まれうる光吸収剤の含有率は、好ましくは20重量%以下、より好ましくは15重量%以下、更に好ましくは10重量%以下であり、通常0重量%以上であり、0.01重量%以上であってもよい。
樹脂層は、好ましくは脂環式構造含有樹脂により形成された層である。脂環式構造含有樹脂は、通常、脂環式構造含有重合体を含む。脂環式構造含有重合体とは、重合体の構造単位が脂環式構造を有する重合体である。
脂環式構造含有重合体を含む樹脂は、通常、透明性、寸法安定性、位相差発現性、及び低温での延伸性等の特性に優れる。
脂環式構造含有重合体を含む樹脂は、通常、透明性、寸法安定性、位相差発現性、及び低温での延伸性等の特性に優れる。
脂環式構造含有重合体は、主鎖に脂環式構造を有する重合体、側鎖に脂環式構造を有する重合体、主鎖及び側鎖に脂環式構造を有する重合体、並びに、これらの2以上の任意の比率の混合物としうる。中でも、機械的強度及び耐熱性の観点から、主鎖に脂環式構造を有する重合体が好ましい。
脂環式構造の例としては、飽和脂環式炭化水素(シクロアルカン)構造、及び不飽和脂環式炭化水素(シクロアルケン、シクロアルキン)構造が挙げられる。中でも、機械強度及び耐熱性の観点から、シクロアルカン構造及びシクロアルケン構造が好ましく、中でもシクロアルカン構造が特に好ましい。
脂環式構造を構成する炭素原子数は、一つの脂環式構造あたり、好ましくは4個以上、より好ましくは5個以上であり、好ましくは30個以下、より好ましくは20個以下、特に好ましくは15個以下である。脂環式構造を構成する炭素原子数がこの範囲であると、脂環式構造含有樹脂の機械強度、耐熱性及び成形性が高度にバランスされる。
脂環式構造含有重合体において、脂環式構造を有する構造単位の割合は、カットフィルムの使用目的に応じて選択しうる。脂環式構造含有重合体における脂環式構造を有する構造単位の割合は、好ましくは55重量%以上、更に好ましくは70重量%以上、特に好ましくは90重量%以上である。脂環式構造含有重合体における脂環式構造を有する構造単位の割合がこの範囲にあると、脂環式構造含有樹脂の透明性及び耐熱性が良好となる。
脂環式構造含有重合体の中でも、シクロオレフィン重合体が好ましい。シクロオレフィン重合体とは、シクロオレフィン単量体を重合して得られる構造を有する重合体である。また、シクロオレフィン単量体は、炭素原子で形成される環構造を有し、かつ該環構造中に重合性の炭素-炭素二重結合を有する化合物である。重合性の炭素-炭素二重結合の例としては、開環重合等の重合が可能な炭素-炭素二重結合が挙げられる。また、シクロオレフィン単量体の環構造の例としては、単環、多環、縮合多環、橋かけ環及びこれらを組み合わせた多環等が挙げられる。中でも、得られる重合体の誘電特性及び耐熱性等の特性を高度にバランスさせる観点から、多環のシクロオレフィン単量体が好ましい。
前記のシクロオレフィン重合体の中でも好ましいものとしては、ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン系重合体、環状共役ジエン系重合体、及び、これらの水素化物等が挙げられる。これらの中でも、ノルボルネン系重合体は、成形性が良好なため、特に好適である。
ノルボルネン系重合体の例としては、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体及びその水素化物;ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体及びその水素化物が挙げられる。また、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の例としては、ノルボルネン構造を有する1種類の単量体の開環単独重合体、ノルボルネン構造を有する2種類以上の単量体の開環共重合体、並びに、ノルボルネン構造を有する単量体及びこれと共重合しうる他の単量体との開環共重合体が挙げられる。更に、ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体の例としては、ノルボルネン構造を有する1種類の単量体の付加単独重合体、ノルボルネン構造を有する2種類以上の単量体の付加共重合体、並びに、ノルボルネン構造を有する単量体及びこれと共重合しうる他の単量体との付加共重合体が挙げられる。これらの中で、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の水素化物は、成形性、耐熱性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性などの観点から、特に好適である。
脂環式構造含有樹脂は、脂環式構造含有重合体に加えて、脂環式構造含有重合体以外の任意の重合体を含みうる。脂環式構造含有重合体以外の任意の重合体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
脂環式構造含有樹脂における脂環式構造含有重合体の割合は、理想的には100重量%であり、好ましくは80重量%以上、より好ましくは90重量%以上、特に好ましくは99重量%以上である。脂環式構造含有重合体の割合を前記範囲の下限値以上にすることにより、ヘイズの小さい脂環式構造含有樹脂を得ることができる。
樹脂層は、好ましくは切断に用いられるレーザー光の波長における吸光度が、好ましくは0.10以下、より好ましくは0.08以下、更に好ましくは0.06以下であり、通常0以上、好ましくは0より大きく、0.01以上としてもよい。樹脂層の吸光度が、前記範囲に収まることにより、効果的にカットフィルムにおけるレーザー処理影響部の幅を小さくしうる。
樹脂層の厚みは、好ましくは1μm以上、より好ましくは3μm以上、特に好ましくは5μm以上であり、また、好ましくは200μm以下、より好ましくは150μm以下、特に好ましくは100μm以下である。樹脂層の厚みを前記範囲の下限値以上にすることにより、カット前フィルム及びカットフィルムのハンドリングが容易になる。また、上限値以下にすることにより、レーザー光での切断が容易になる。
[2.カットフィルム]
本実施形態の製造方法によれば、レーザー光で切断されたカットフィルムであって、前記カットフィルムは樹脂層を含み、前記レーザー光の波長が、400nm以上850nm以下であり、前記カットフィルムは、前記レーザー光の波長における吸光度が0.10以下である、カットフィルムが製造できる。
本実施形態の製造方法によれば、レーザー光で切断されたカットフィルムであって、前記カットフィルムは樹脂層を含み、前記レーザー光の波長が、400nm以上850nm以下であり、前記カットフィルムは、前記レーザー光の波長における吸光度が0.10以下である、カットフィルムが製造できる。
本実施形態の製造方法により製造されたカットフィルムは、カット前フィルムを切断して得られるフィルムであるので、カットフィルムが含む樹脂層の例及び好ましい例、並びにカットフィルムの物性の好ましい範囲も、カット前フィルムが含む樹脂層の例及び好ましい例、並びにカット前フィルムの物性の好ましい範囲と同様である。また、カット前フィルムが、樹脂層に加えて接着層、偏光子層などの任意の層を含む場合、カットフィルムも樹脂層に加えてかかる任意の層を含む。
本実施形態の製造方法により製造されたカットフィルムは、樹脂層におけるレーザー処理影響部の幅が小さい。カットフィルムの樹脂層における、レーザー処理影響部の幅は、好ましくは60μm以下、より好ましくは50μm以下、更に好ましくは40μm以下であり、理想的には0μmであるが、1μm以上であってもよい。
レーザー処理影響部の幅は、下記方法により測定しうる。
カットフィルムを、ミクロトームを用いて切断する。この際、ミクロトームを用いた切断は、レーザー光がカット前フィルムの表面を走査した線に垂直な断面が得られるように行なう。その後、ミクロトームで切った断面を光学顕微鏡で観察することで、レーザー処理影響部の幅Lを測定しうる。
カットフィルムを、ミクロトームを用いて切断する。この際、ミクロトームを用いた切断は、レーザー光がカット前フィルムの表面を走査した線に垂直な断面が得られるように行なう。その後、ミクロトームで切った断面を光学顕微鏡で観察することで、レーザー処理影響部の幅Lを測定しうる。
カットフィルムにおけるレーザー処理影響部の幅Lについて図を用いて更に詳細に説明する。図1は、樹脂層を含むカット前フィルムから製造されたカットフィルムを模式的に示す断面図である。
カットフィルム100に含まれる樹脂層110には、切断時に発生した熱によって変形した部分として、レーザー処理影響部111が形成されている。通常、樹脂層110のレーザー処理影響部111は、樹脂層110の切断面112と、樹脂層110の切断面112に隣接する領域において樹脂層110の厚みが切断前よりも厚くなった部分113とを含む。樹脂層110において、この樹脂層110の厚みが切断前よりも厚くなった部分113は、レーザー処理影響部111以外の部分114よりも盛り上がった部分として観察されることが多い。
レーザー処理影響部の幅Lとは、カットフィルム100中の樹脂層110における、レーザー処理により影響を受けた部分の水平方向の幅であって、切断箇所の中心Xに最も近い部分の位置から、切断箇所の中心Xから最も遠い、レーザー処理により影響を受けた部分の位置までの距離である。具体的には、レーザー処理影響部111の幅Lは、樹脂層110の切断面112の、切断箇所の中心Xに最も近い部分の位置から、樹脂層110の厚みDが切断前よりも厚くなった部分113の切断面112とは反対側の端までの長さである。
図2は、樹脂層及び偏光子層を含むカット前フィルムから製造されたカットフィルムを模式的に示す断面図である。
樹脂層210及び偏光子層220を含むカットフィルム200においても、図1に示すカットフィルム100と同様に、レーザー処理影響部211の幅Lを決定しうる。
具体的には、レーザー処理影響部211の幅Lは、カットフィルム200の切断面212の、切断箇所の中心Xに最も近い部分の位置から、カットフィルム200の厚みDが切断前よりも厚くなった部分213の切断面212とは反対側の端までの長さである。
樹脂層210及び偏光子層220を含むカットフィルム200においても、図1に示すカットフィルム100と同様に、レーザー処理影響部211の幅Lを決定しうる。
具体的には、レーザー処理影響部211の幅Lは、カットフィルム200の切断面212の、切断箇所の中心Xに最も近い部分の位置から、カットフィルム200の厚みDが切断前よりも厚くなった部分213の切断面212とは反対側の端までの長さである。
こうして得られたカットフィルムには、必要に応じて、任意の処理を施してもよい。このような任意の処理としては、例えば、延伸処理、表面処理、他のフィルムとの貼り合わせ処理等が挙げられる。
前記のカットフィルムは、任意の用途に用いうる。例えば、カットフィルムを光学フィルムとして用いてもよい。また、カットフィルムは、それ単独で用いてもよく、他の任意の部材と組み合わせて用いてもよい。例えば、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ表示装置、FED(電界放出)表示装置、SED(表面電界)表示装置等の表示装置に組み込んで用いてもよい。更に、カットフィルムは、偏光子の保護フィルムとして用いてもよい。
[3.カットフィルム用フィルム]
前記のカット前フィルムは、波長400nm以上850nm以下のレーザー光で切断して、レーザー処理影響部の幅の小さなカットフィルムを得るために有用である。したがって、本発明により、波長400nm以上850nm以下のレーザー光で切断してカットフィルムを得るための、カットフィルム用フィルムが提供される。前記カットフィルム用フィルムは、樹脂層を含み、前記カットフィルム用フィルムを波長400nm以上850nm以下のレーザー光で切断してカットフィルムが得られ、前記カットフィルム用フィルムは、前記レーザー光の波長における吸光度が0.10以下である。
前記のカット前フィルムは、波長400nm以上850nm以下のレーザー光で切断して、レーザー処理影響部の幅の小さなカットフィルムを得るために有用である。したがって、本発明により、波長400nm以上850nm以下のレーザー光で切断してカットフィルムを得るための、カットフィルム用フィルムが提供される。前記カットフィルム用フィルムは、樹脂層を含み、前記カットフィルム用フィルムを波長400nm以上850nm以下のレーザー光で切断してカットフィルムが得られ、前記カットフィルム用フィルムは、前記レーザー光の波長における吸光度が0.10以下である。
カットフィルム用フィルムにおける、樹脂層の例及び好ましい例、並びにカットフィルム用フィルムの物性の好ましい範囲は、前記カット前フィルムにおける樹脂層の例及び好ましい例、カット前フィルムの物性の好ましい範囲と同様としうる。
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではなく、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温及び常圧の条件において行った。
以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温及び常圧の条件において行った。
[評価方法]
(吸光度)
比較例2を除く、実施例及び比較例においては、下記の方法により吸光度を測定した。
カット前フィルムを20×20mmの大きさに切断した。紫外可視分光光度計(島津製作所製「UV-1800」)を用いてフィルムの厚み方向における吸光度を、波長200nm~800nmの範囲で測定した。その後、加工に用いるレーザー光の波長における吸光度を読み取った。
(吸光度)
比較例2を除く、実施例及び比較例においては、下記の方法により吸光度を測定した。
カット前フィルムを20×20mmの大きさに切断した。紫外可視分光光度計(島津製作所製「UV-1800」)を用いてフィルムの厚み方向における吸光度を、波長200nm~800nmの範囲で測定した。その後、加工に用いるレーザー光の波長における吸光度を読み取った。
比較例2においては、下記の方法により吸光度を測定した。
カット前フィルムを20×20mmの大きさに切断し、フーリエ変換赤外分光分析装置(Perkin Elmer社製「Spectrum Two(商標)」)を用いて厚み方向における吸光度を、波数800cm-1~2000cm-1の範囲で測定した。
その後、波数1065cm-1(波長9.4×103nm)での吸光度を読み取った。
カット前フィルムを20×20mmの大きさに切断し、フーリエ変換赤外分光分析装置(Perkin Elmer社製「Spectrum Two(商標)」)を用いて厚み方向における吸光度を、波数800cm-1~2000cm-1の範囲で測定した。
その後、波数1065cm-1(波長9.4×103nm)での吸光度を読み取った。
(レーザー処理影響部の幅の測定方法)
切断面を有する試料フィルムを、ミクロトームを用いて切断した。この際、ミクロトームを用いた切断は、レーザー光が走査した線に垂直な断面が得られるように行った。この断面を光学顕微鏡で観察し、レーザー処理影響部の幅Lを測定した。
切断面を有する試料フィルムを、ミクロトームを用いて切断した。この際、ミクロトームを用いた切断は、レーザー光が走査した線に垂直な断面が得られるように行った。この断面を光学顕微鏡で観察し、レーザー処理影響部の幅Lを測定した。
[実施例1]
(樹脂層を含むカット前フィルムを準備する工程)
ノルボルネン系重合体を含む脂環式構造含有樹脂(日本ゼオン社製「ゼオノア」)を用意した。この脂環式構造含有樹脂を、Tダイ式のフィルム溶融押出成形機を使用して、フィルム状に成形し、脂環式構造含有樹脂の層(L1)のみからなるカット前フィルムを得た。成形時の条件は、ダイリップ800μm、Tダイの幅300mm、溶融樹脂温度260℃、キャストロール温度115℃であった。カット前フィルムの厚み、すなわち樹脂層の厚みは、50μmであった。
カット前フィルムの吸光度を、前記の方法により測定した。
(樹脂層を含むカット前フィルムを準備する工程)
ノルボルネン系重合体を含む脂環式構造含有樹脂(日本ゼオン社製「ゼオノア」)を用意した。この脂環式構造含有樹脂を、Tダイ式のフィルム溶融押出成形機を使用して、フィルム状に成形し、脂環式構造含有樹脂の層(L1)のみからなるカット前フィルムを得た。成形時の条件は、ダイリップ800μm、Tダイの幅300mm、溶融樹脂温度260℃、キャストロール温度115℃であった。カット前フィルムの厚み、すなわち樹脂層の厚みは、50μmであった。
カット前フィルムの吸光度を、前記の方法により測定した。
(切断工程)
レーザー発振器として、第2高調波のレーザー光を照射しうる、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)レーザー装置(スペクトロニクス社製「LVE-G1000」)を用意した。このレーザー発振器から前記のカット前フィルムに、波長532nm、平均出力(強度)10W、パルス幅15nsのパルスレーザー光を照射した。この際、前記レーザー光は、カット前フィルムの表面を直線状に走査させるように照射した。カット前フィルムは、照射されたレーザー光が走査した部分で切断された。これにより、切断面を有するカットフィルムが得られた。
カットフィルムが含む樹脂層のレーザー処理影響部の幅Lを、前記の方法により測定した。
レーザー発振器として、第2高調波のレーザー光を照射しうる、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)レーザー装置(スペクトロニクス社製「LVE-G1000」)を用意した。このレーザー発振器から前記のカット前フィルムに、波長532nm、平均出力(強度)10W、パルス幅15nsのパルスレーザー光を照射した。この際、前記レーザー光は、カット前フィルムの表面を直線状に走査させるように照射した。カット前フィルムは、照射されたレーザー光が走査した部分で切断された。これにより、切断面を有するカットフィルムが得られた。
カットフィルムが含む樹脂層のレーザー処理影響部の幅Lを、前記の方法により測定した。
[実施例2]
下記事項を変更した以外は、実施例1と同様にして、カット前フィルムを切断した。
・レーザー発振器を、第2高調波のレーザー光を照射しうる、YAGレーザー装置(スペクトロニクス社製「LDH-1000」)へ変更した。
・レーザー光のパルス幅を50psへ変更した。
下記事項を変更した以外は、実施例1と同様にして、カット前フィルムを切断した。
・レーザー発振器を、第2高調波のレーザー光を照射しうる、YAGレーザー装置(スペクトロニクス社製「LDH-1000」)へ変更した。
・レーザー光のパルス幅を50psへ変更した。
[実施例3]
下記事項を変更した以外は、実施例1と同様にして、カット前フィルムを切断した。
・カット前フィルム(樹脂層)として、厚み50μmである、トリアセチルセルロースフィルムを使用した。
下記事項を変更した以外は、実施例1と同様にして、カット前フィルムを切断した。
・カット前フィルム(樹脂層)として、厚み50μmである、トリアセチルセルロースフィルムを使用した。
[実施例4]
下記事項を変更した以外は実施例1と同様にして、カット前フィルムを切断した。
・実施例1のカット前フィルムを、下記工程により得られるカット前フィルムに変更した。
偏光子層(P1)を用意した。偏光子層(P1)は、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向しており、厚さが15μmであるフィルムである。偏光子層(P1)の一方の面に、実施例1で準備された、樹脂層としての脂環式構造含有樹脂の層(L1)を、接着剤を用いて貼り合わせた。接着剤としては、ポリビニルアルコール及び水溶性エポキシ樹脂を含む水溶液を使用した。これにより、脂環式構造含有樹脂の層(L1)、接着剤の層及び偏光子層(P1)をこの順に備える、カット前フィルムを得た。
下記事項を変更した以外は実施例1と同様にして、カット前フィルムを切断した。
・実施例1のカット前フィルムを、下記工程により得られるカット前フィルムに変更した。
偏光子層(P1)を用意した。偏光子層(P1)は、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向しており、厚さが15μmであるフィルムである。偏光子層(P1)の一方の面に、実施例1で準備された、樹脂層としての脂環式構造含有樹脂の層(L1)を、接着剤を用いて貼り合わせた。接着剤としては、ポリビニルアルコール及び水溶性エポキシ樹脂を含む水溶液を使用した。これにより、脂環式構造含有樹脂の層(L1)、接着剤の層及び偏光子層(P1)をこの順に備える、カット前フィルムを得た。
・カット前フィルムの脂環式構造含有樹脂の層(L1)が、レーザー光源側に向くようにしてレーザー装置に設置して、カット前フィルムを切断した。レーザー光の平均出力(強度)を、15Wに変更した。
[比較例1]
下記事項を変更した以外は、実施例1と同様にして、カット前フィルムを切断した。
・カット前フィルム(樹脂層)として、厚み50μmである、ポリイミドフィルムを使用した。
下記事項を変更した以外は、実施例1と同様にして、カット前フィルムを切断した。
・カット前フィルム(樹脂層)として、厚み50μmである、ポリイミドフィルムを使用した。
[比較例2]
下記事項を変更した以外は、実施例1と同様にして、カット前フィルムを切断した。
・レーザー発振器をCOHERENT社製「DIAMOND E-250i」へ変更した。
・レーザー光の波長を9400nm、平均出力(強度)を70W、パルス幅を100nsに変更した。
下記事項を変更した以外は、実施例1と同様にして、カット前フィルムを切断した。
・レーザー発振器をCOHERENT社製「DIAMOND E-250i」へ変更した。
・レーザー光の波長を9400nm、平均出力(強度)を70W、パルス幅を100nsに変更した。
[比較例3]
下記事項を変更した以外は、実施例1と同様にして、カット前フィルムを切断した。
・レーザー発振器をCOHERENT社「AVIA 266-3」へ変更した。
・レーザー光の波長を266nm、平均出力(強度)を3Wに変更した。
下記事項を変更した以外は、実施例1と同様にして、カット前フィルムを切断した。
・レーザー発振器をCOHERENT社「AVIA 266-3」へ変更した。
・レーザー光の波長を266nm、平均出力(強度)を3Wに変更した。
[比較例4]
下記事項を変更した以外は実施例1と同様にして、カット前フィルムを切断した。
・実施例1のカット前フィルムを、下記工程により得られるカット前フィルムに変更した。
実施例4で用意した偏光子層(P1)の一方の面に、厚み50μmの樹脂層としてのポリイミドフィルムを、接着剤を用いて貼り合わせた。接着剤としては、ポリビニルアルコール及び水溶性エポキシ樹脂を含む水溶液を使用した。これにより、ポリイミドの層、接着剤の層及び偏光子層(P1)をこの順に備える、カット前フィルムを得た。
・カット前フィルムのポリイミドの層が、レーザー光源側に向くようにしてレーザー装置に設置して、カット前フィルムを切断した。レーザー光の平均出力(強度)を、15Wに変更した。
下記事項を変更した以外は実施例1と同様にして、カット前フィルムを切断した。
・実施例1のカット前フィルムを、下記工程により得られるカット前フィルムに変更した。
実施例4で用意した偏光子層(P1)の一方の面に、厚み50μmの樹脂層としてのポリイミドフィルムを、接着剤を用いて貼り合わせた。接着剤としては、ポリビニルアルコール及び水溶性エポキシ樹脂を含む水溶液を使用した。これにより、ポリイミドの層、接着剤の層及び偏光子層(P1)をこの順に備える、カット前フィルムを得た。
・カット前フィルムのポリイミドの層が、レーザー光源側に向くようにしてレーザー装置に設置して、カット前フィルムを切断した。レーザー光の平均出力(強度)を、15Wに変更した。
実施例及び比較例の結果を下記表に示す。
表中の略語は、下記の意味を表す。
COP:脂環式構造含有樹脂の層
TAC:トリアセチルセルロースフィルム
COP/PVA:脂環式構造含有樹脂の層(L1)及び偏光子層(P1)を含む積層フィルム
PI:ポリイミドフィルム
PI/PVA:ポリイミドフィルム及び偏光子層(P1)を含む積層フィルム
また、表中のフィルム厚みの項は、フィルムが樹脂層及び偏光子層(P1)を含む積層フィルムである場合は、「樹脂層の厚み/偏光子層(P1)の厚み」として示した。
表中の略語は、下記の意味を表す。
COP:脂環式構造含有樹脂の層
TAC:トリアセチルセルロースフィルム
COP/PVA:脂環式構造含有樹脂の層(L1)及び偏光子層(P1)を含む積層フィルム
PI:ポリイミドフィルム
PI/PVA:ポリイミドフィルム及び偏光子層(P1)を含む積層フィルム
また、表中のフィルム厚みの項は、フィルムが樹脂層及び偏光子層(P1)を含む積層フィルムである場合は、「樹脂層の厚み/偏光子層(P1)の厚み」として示した。
以上の結果から、以下が分かる。
実施例1~4に係る製造方法では、得られたカットフィルムのレーザー処理影響部の幅Lが55μm以下であって小さい。
一方、レーザー光波長におけるカット前フィルムの吸光度が0.10より大きい比較例1、比較例3、及び比較例4に係る製造方法は、得られたカットフィルムのレーザー処理影響部の幅Lが大きい。
更に、用いるレーザー光の波長が、400nmに満たない比較例3、及び850nmを超える比較例2に係る製造方法では、得られたカットフィルムのレーザー処理部の幅Lが大きい。
実施例1~4に係る製造方法では、得られたカットフィルムのレーザー処理影響部の幅Lが55μm以下であって小さい。
一方、レーザー光波長におけるカット前フィルムの吸光度が0.10より大きい比較例1、比較例3、及び比較例4に係る製造方法は、得られたカットフィルムのレーザー処理影響部の幅Lが大きい。
更に、用いるレーザー光の波長が、400nmに満たない比較例3、及び850nmを超える比較例2に係る製造方法では、得られたカットフィルムのレーザー処理部の幅Lが大きい。
100 カットフィルム
110 樹脂層
111 レーザー処理影響部
112 切断面
113 部分
200 カットフィルム
210 樹脂層
211 レーザー処理影響部
212 切断面
213 部分
220 偏光子層
L レーザー処理影響部の幅
X 切断箇所の中心
110 樹脂層
111 レーザー処理影響部
112 切断面
113 部分
200 カットフィルム
210 樹脂層
211 レーザー処理影響部
212 切断面
213 部分
220 偏光子層
L レーザー処理影響部の幅
X 切断箇所の中心
Claims (9)
- 樹脂層を含むカット前フィルムを、波長400nm以上850nm以下のレーザー光で切断して、カットフィルムを得ることを含み、前記カット前フィルムは、前記レーザー光の波長における吸光度が0.10以下である、カットフィルムの製造方法。
- 前記レーザー光が、YAGレーザー装置の第2高調波である、請求項1に記載のカットフィルムの製造方法。
- 前記レーザー光が、パルス幅が1μs未満のパルス光である、請求項1又は2に記載のカットフィルムの製造方法。
- 前記樹脂層が、脂環式構造含有樹脂の層である、請求項1~3のいずれか1項に記載のカットフィルムの製造方法。
- 前記カット前フィルムの厚みが、200μm以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載のカットフィルムの製造方法。
- 前記カット前フィルムが、更に偏光子層を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載のカットフィルムの製造方法。
- レーザー光で切断されたカットフィルムであって、
前記カットフィルムは樹脂層を含み、
前記レーザー光の波長が、400nm以上850nm以下であり、
前記カットフィルムは、前記レーザー光の波長における吸光度が0.10以下である、カットフィルム。 - 更に偏光子層を含む、請求項7に記載のカットフィルム。
- 波長400nm以上850nm以下のレーザー光で切断してカットフィルムを得るための、カットフィルム用フィルムであって、
前記カットフィルム用フィルムは、樹脂層を含み、
前記カットフィルム用フィルムは、前記レーザー光の波長における吸光度が0.10以下である、カットフィルム用フィルム。
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2019
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