CN102756389A - 树脂膜的切断方法及切断装置以及其使用的切刀 - Google Patents

树脂膜的切断方法及切断装置以及其使用的切刀 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种树脂膜的切断方法及切断装置以及其使用的切刀，在脆性材料基板的表面不会受损或者切刀的刀尖不会裂开下，使用切刀漂亮地切断层叠在脆性材料基板上的树脂膜。使用含有垂直于刀尖脊线11的下平面12的切刀1a，使切刀1a的下平面12与脆性材料基板3的表面相接触，使切刀1a相对于脆性材料基板3相对移动来切断树脂膜4。在这里，从漂亮地切断树脂膜4并且使脆性材料基板3的表面完全不受损的角度出发，优选使切刀1a的刀尖硬度低于脆性材料基板3并且高于树脂膜4。

Description

树脂膜的切断方法及切断装置以及其使用的切刀
分案申请的相关信息
本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2009年9月25日、申请号为200910176198.8、发明名称为“树脂膜的切断方法及切断装置以及其使用的切刀”的发明专利申请案。
技术领域
本发明涉及一种使用切刀切断层叠在脆性材料基板的其中一面侧上的一片或两片以上的树脂膜的方法及装置以及其使用的切刀。
背景技术
当切断层叠在脆性材料基板上的树脂膜时，一般是使用切刀来切断。图8表示现有的切断装置。该图所示的现有的切断装置中，是使安装在切刀固定器2上的在外周形成刀尖的圆盘状切刀1′，以在树脂膜4的厚度方向上陷入的状态，相对于脆性材料基板3相对移动来切断树脂膜4(例如专利文献1等)。
这时，如果切刀1′的尖端部接触到脆性材料基板3的表面，那么有时脆性材料基板3的表面会受损，或者切刀1′的刀尖会裂开。因此，会调整切刀1′的尖端部，以使得所述尖端部处于与脆性材料基板3的表面隔开特定距离的位置。
[专利文献1]日本专利特开平3-43189
为了使用切刀漂亮地切断层叠在脆性材料基板3上的树脂膜4，理想的是尽可能地缩短切刀1′的尖端部与脆性材料基板3的表面之间的距离，加深切刀1′对树脂膜4的切口。另一方面，在脆性材料基板3的表面不可避免地存在微小的凹凸，因此如果缩短切刀1′的尖端部与脆性材料基板3的表面之间的距离，那么切刀1′的尖端部接触到脆性材料基板3的表面的可能性将升高。
本发明是鉴于上述现有的问题研制而成，其目的在于在脆性材料基板的表面不会受损或者切刀的刀尖不会裂开的条件下，使用切刀漂亮地切断层叠在脆性材料基板上的树脂膜。
发明内容
达成所述目的的本发明的切断方法其特征在于：其是使用切刀切断层叠在脆性材料基板的其中一面侧上的一片或两片以上的树脂膜，且使用含有垂直于刀尖脊线的平面的切刀作为所述切刀，使所述切刀的平面与所述脆性材料基板的表面相接触或者隔开微小间隙而大致平行地对向，使所述切刀相对于所述脆性材料基板相对移动来切断所述树脂膜。
在这里，从漂亮地切断树脂膜并且使脆性材料基板的表面完全不受损的角度出发，优选使所述切刀的刀尖硬度低于所述脆性材料基板并且高于所述树脂膜。
根据本发明，提供一种切断装置，其特征在于：其使用切刀切断层叠在脆性材料基板的其中一面侧上的一片或两片以上的树脂膜，且包括：切刀，其含有垂直于刀尖脊线的平面；移动机构，其使所述切刀相对于所述脆性材料基板而相对移动；以及高度调整机构，其调整所述切刀的平面与所述脆性材料基板的表面之间的距离，以使所述切刀的平面与所述脆性材料基板的表面相接触或者隔开微小间隙而大致平行地对向；并且使所述切刀相对于所述脆性材料基板相对移动来切断所述树脂膜。
另外，根据本发明，提供一种切刀，其特征在于：其用于切断层叠在脆性材料基板的其中一面侧上的一片或两片以上的树脂膜，且含有与所述脆性材料基板的表面相接触或者隔开微小间隙而大致平行地对向的垂直于刀尖脊线的平面。
从防止刀尖的裂开、耐久性等的角度出发，作为所述切刀，优选使用去除在外周上形成刀尖的圆盘的一部分而形成了垂直于刀尖脊线的平面的形状的切刀。另外，从减小使切刀相对移动时的阻力的角度出发，也可以在从所述平面起朝半径方向的内部形成与所述平面平行的第2平面。
在本发明的切断方法及切断装置中，是使用含有垂直于刀尖脊线的平面的切刀作为切刀，使所述切刀的平面与所述脆性材料基板的表面相接触或者隔开微小间隙而大致平行地对向，使所述切刀相对于所述脆性材料基板相对移动来切断所述树脂膜，因此可显着抑制脆性材料基板的表面受损或者切刀的刀尖裂开，从而可漂亮地切断层叠在脆性材料基板上的树脂膜。
如果使所述切刀的刀尖硬度低于脆性材料基板并且高于树脂膜，那么可以漂亮地切断树脂膜并且使脆性材料基板的表面完全不受损。
如果使用去除在外周上形成了刀尖的圆盘的一部分而形成了垂直于刀尖脊线的平面的形状的切刀作为所述切刀，那么可使切刀的刀尖裂开受到抑制，并且耐久性也得到提高。另外，如果在从所述平面起朝半径方向的内部形成与所述平面平行的第2平面，那么可以减小使切刀相对移动时的阻力，从而可以顺滑地进行相对移动。
附图说明
图1是表示本发明的切断装置的一例的正视图。
图2是图1的切断装置的侧视图。
图3是图1的切断装置的切刀固定器的放大图。
图4是表示本发明的切刀的另一例的正视图。
图5是表示图3所示的切刀的树脂膜的切断状态的概略图。
图6是表示本发明的切刀的另一例的正视图。
图7是表示图6所示的切刀的树脂膜的切断状态的概略图。
图8是现有的切断装置的概略图。
[符号的说明]
1a、1b、1c、1′         切刀
2                       切刀固定器
3                       脆性材料基板
4                       树脂膜
5                       膜切刀固定器头
7a、7b                  CCD相机
11、11a、11b、11c、11d  脊线
12                      下平面
13                      上平面
14                      侧平面
15                      第2下平面
21、22                  平坦部
51                      轨道
52、68                  马达
61                      架台
62                      滑台
63                      旋转机构
64                      旋转台
65a、65b                导轨
66                      滚珠螺杆
67                      滚珠螺母
d                       距离
S                       切断装置
具体实施方式
以下，根据附图来进一步详细说明本发明的切断方法及切断装置以及其使用的切刀，但本发明丝毫不受这些实施方式所限定。
图1及图2表示本发明的切断装置的一实施方式。图1是切断装置的正视图，图2是侧视图。图1的切断装置S包括设于架台61上的朝附图的Y方向移动自如的滑台62、以及设于滑台62上的旋转机构63。并且，在所述旋转机构63上设有旋转台64，在那里载置并固定着表面上层叠着树脂膜4(图5所图示)的脆性材料基板3。通过包括滑台62与旋转机构63的移动机构，脆性材料基板3在水平面内自如地移动。
滑台62移动自如地安装在隔开特定距离而平行配置在架台61的上面的一对导轨65a、65b上。并且，在一对导轨65a、65b之间，通过马达68而与导轨65a、65b平行地正反旋转自如地设置着滚珠螺杆66。另外，在滑台62的底面设有滚珠螺母67。该滚珠螺母67旋接在滚珠螺杆66上。通过滚珠螺杆66正转或者反转，滚珠螺母67朝Y方向移动，由此安装了滚珠螺母67的滑台62在导轨65a、65b上朝Y方向移动。
在滑台62上设有旋转机构63。并且，在该旋转机构63上设有旋转台64。表面层叠着树脂膜的脆性材料基板3通过真空吸附而固定在旋转台64上。旋转机构63使旋转台64围绕着垂直方向的中心轴而旋转。
如图2所示，在旋转台64的上方，朝X方向水平地设有轨道51。膜切刀固定器头5沿着该轨道51通过切刀轴马达52而朝附图的X方向作往返移动。如图3所示，在所述膜切刀固定器头5的下部设有切刀固定器2。并且，在切刀固定器2上可更换地安装着切刀1a。
切刀1a呈在外周上形成有刀尖的圆盘状，将其上部与下部加以去除，从而含有垂直于刀尖脊线11并且互相平行的上平面13与下平面12。对切刀固定器2安装切刀1a，是通过使切刀1a的上平面13抵接在切刀固定器2的内上部的平坦部21上来定位安装。当然，对切刀固定器2安装切刀1a并不限定于此，也可以例如如图4所示，在切刀1b上除了上平面13以外还形成侧平面14，使所述上平面13及侧平面14分别抵接在切刀固定器2的内上部及内侧部的平坦部21、22，来定位切刀1b。在这里，重要的是使切刀1b的下平面12与脆性材料基板3的表面大致平行地对向。
另一方面，切刀固定器2是从膜切刀固定器头5朝旋转台64的方向出入自如地安装。通过调整切刀固定器2的从膜切刀固定器头5算起的突出量，来调整切刀1a对层叠在脆性材料基板3的表面上的树脂膜4(在图5中图示)的切口深度。在本发明的切断方法中，以切刀1a的下平面12与脆性材料基板3的表面相接触或者隔开微小间隙而大致平行地对向的方式，使切刀1a切入至树脂膜4(图5所图示)。因此，切刀固定器2的从膜切刀固定器头5算起的突出量是结合树脂膜4(在图5中图示)的厚度而酌情确定。
另外，如图2所示，在旋转台64的上方设有识别预先刻印在脆性材料基板3上的对准标记的一对CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)相机7a、7b。通过这些CCD相机7a、7b，来检测脆性材料基板3的设置时的位置偏移。例如从旋转台64的中心点起顺时针方向设为+(正)，逆时针方向设为-(负)时，当脆性材料基板3偏移了角度+θ时，旋转台64仅旋转-θ。并且，例如在旋转台64上，脆性材料基板3朝图中的Y方向偏离了距离+Y时，滑台62仅移动-Y。
当利用这种构成的切断装置来切断层叠在脆性材料基板3上的树脂膜4时，首先，将脆性材料基板3载置在旋转台64上并且利用吸引机构加以固定。然后，利用CCD相机7a、7b，拍摄设在脆性材料基板3上的对准标记，并如上所述，根据摄像数据，将脆性材料基板3定位在特定位置上。
然后，根据层叠在脆性材料基板3上的树脂膜4的厚度，来确定切刀固定器2的从膜切刀固定器头5算起的突出量。即，通过使切刀固定器2从膜切刀固定器头5突出，而例如如图5所示，使切刀1a切入至树脂膜4，使切刀1a的下平面12与脆性材料基板3的表面相接触。通过在该状态下使膜切刀固定器头5及旋转台64同时或交替地移动及旋转，而可在不使脆性材料基板3的表面受损，并且不使切刀刀头裂开的条件下，将层叠在脆性材料基板3上的树脂膜4切断成所期望的形状。为了有效地获得本发明的效果，推荐使切刀1a地下平面12与脆性材料基板3的表面相接触，但也可以在不妨碍本发明的效果的范围内，使切刀1a的下平面12与脆性材料基板3的表面隔开微小间隙。
利用现有的膜切刀，无法在不损伤脆性材料基板3的条件下切出贯穿树脂膜4的切口，因此必需在脆性材料基板3侧稍许残留着无切口的树脂膜4的层的状态下，对脆性材料基板3实施断裂步骤，进而使无切口的树脂4的层以沿着脆性材料基板3的垂直裂痕撕裂的方式而分离。但是，当使用切刀1a时，则可在不使脆性材料基板3受损的条件下切出贯穿树脂膜4的切口，因此仅通过对脆性材料基板3的表面转动划线轮或者照射激光而形成垂直裂痕后，使用切刀1a在树脂膜4上切出切口，在断裂步骤中沿着所述垂直裂痕而分割脆性材料基板3，即可获得所期望大小的膜层叠基板。因此，可以获得分割面的品质良好的膜层叠基板。
作为本发明中所使用的切刀1a的形状，只要是如上所述含有垂直于刀尖脊线11的平面12的形状，就没有特别限定。图3所示的切刀1a含有下平面12与上平面13及成为刀尖的一对脊线11，并且通过使切刀1a的上平面13抵接在切刀固定器2的内上部的平坦部21而定位安装。当其中一条脊线11的一部分(与树脂膜4相接触的部分)或下平面12已磨损或者损伤时，可通过变换切刀1a的上下及左右的方向，而如图5所示，将切刀1a的图中四处脊线11a、11b、11c、11d的各部位分别用作刀尖。
图4所示的切刀1b含有下平面12与上平面13、侧平面14以及成为刀尖的脊线11，并且通过使切刀1b的上平面13及侧平面14分别抵接在切刀固定器2的内上部的平坦部21及内侧部的平坦部22而定位安装。当其中一条脊线11的一部分(与树脂膜4相接触的部分)或下平面12已磨损或者损伤时，可通过变换切刀1b的上下方向，而将切刀1b的脊线11的另一端部用作刀尖。
关于切刀1a的材质并无特别限定，但从不使脆性材料基板3的表面受损，并且顺滑而漂亮地切断树脂膜4的角度出发，理想的是其硬度低于脆性材料基板3并且高于树脂膜4。例如，如果脆性材料基板3是玻璃基板，那么其维氏硬度为5000N/mm2左右。另外，如果树脂膜4是聚碳酸酯树脂膜或聚对苯二甲酸乙二酯树脂膜，那么这些树脂膜的大部分的维氏硬度均小于500N/mm2。因此，当切断层叠在玻璃基板上的所述树脂膜时，使用维氏硬度为500N/mm2以上且小于5000N/mm2的切刀即可。
作为具有这种维氏硬度的切刀原材料，例如可举出超硬合金(1500N/mm2～2000N/mm2)或硬质铬(700N/mm2～2500N/mm2)、淬硬钢(500N/mm2～1000N/mm2)、SUS304(3200N/mm2)、SKH(790N/mm2～820N/mm2)、陶瓷(1000N/mm2)等。
图6表示可在本发明中使用的切刀的另一实施方式。图6的切刀1b是在从图3所示的切刀1a的下平面12起朝半径方向仅相隔距离d的内部形成了与下平面12平行的第2下平面15的切刀。所述距离d形成为大于树脂膜4的厚度。通过形成这种第2下平面15，可如图7所示，减小陷入至树脂膜4的切刀1b的体积，从而可减小切断树脂膜4时切刀1b的相对移动阻力。
作为可利用本发明的方法来切断的树脂膜4，并无特别限定，现有众所周知的树脂膜均可切断。例如可举出将聚对苯二甲酸乙二酯(PET，Polyethylene terephthalate)、三醋酸纤维素(TAC，Triacetate cellulose)等的醋酸纤维素系树脂、丙烯酸系树脂、四氟乙烯/六氟丙烯系共聚物之类的氟系树脂、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二酯等的聚酯系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚烯烃树脂或聚酰胺系树脂等的树脂加工成形为膜状的树脂膜。树脂膜4也可以在脆性材料基板3的表面层叠两片以上，这时这些树脂膜4既可相同也可不同。对一片树脂膜4的厚度并无特别限定，但通常是在500μm以下的范围内。
在本发明中，作为层叠树脂膜4的脆性材料基板3，可举出现有众所周知的脆性材料基板。例如可举出玻璃、陶瓷、硅、蓝宝石等的脆性材料基板。根据本发明的切断方法，即使是比较柔软的材质的脆性材料基板，也能确实地在不使基板受损的条件下，切断层叠在其表面的树脂膜4。
本发明的树脂膜的切断方法可适合用于例如层叠在液晶面板的玻璃基板上的树脂膜的切断等。具体而言，可适合用于在玻璃基板上层叠了偏光板的物体等的切断。作为偏光板，通常是使用在偏光元件的两面粘合着支撑膜的偏光板。作为偏光元件，例如可举出：使二色性染料或碘吸附定向在聚乙烯醇系树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、乙烯/乙酸乙烯酯(EVA，Ethylene Vinyl Acetate)树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂等的偏光元件基板上的偏光元件；在分子定向的聚乙烯醇膜中含有聚乙烯醇的二色性脱水生成物(聚乙烯)的经定向的分子链的聚乙烯醇/聚乙烯共聚物等。对偏光元件的厚度并无特别限定，但通常为了偏光板的薄型化等而设为50μm以下的范围。另一方面，作为支撑、保护偏光元件的支撑膜，例如可举出TAC膜或降冰片烯系膜等。对支撑膜的厚度并无特别限定，但通常设为300μm以下的范围。
[工业利用可能性]
利用本发明的切断方法，可以在脆性材料基板的表面不会受损或者切刀的刀尖不会裂开的条件下，使用切刀漂亮地切断层叠在脆性材料基板上的树脂膜，从而有用。

Claims (9)

1.一种切刀，其特征在于：
在外周上形成了刀尖的圆盘的一部分被去除，而具有垂直于刀尖脊线的第1平面。
2.根据权利要求1所述的切刀，其特征在于：其具有平行於所述第1平面的第2平面。
3.根据权利要求1所述的切刀，其特征在于：其具有与所述第1平面及所述第2平面垂直的第3平面。
4.根据权利要求1所述的切刀，其特征在于：在从所述第1平面起朝半径方向的内部，形成了与所述第1平面平行的第4平面。
5.根据权利要求2所述的切刀，其特征在于：于用于安装所述切刀的切刀固定器的内部，通过抵接在所述第2平面，而定位安装于所述切刀固定器。
6.根据权利要求3所述的切刀，其特征在于：于用于安装所述切刀的切刀固定器的内部，通过抵接在所述第2平面及所述第3平面，而定位安装于所述切刀固定器。
7.根据权利要求1所述的切刀，其特征在于：其维氏硬度为自500至小于5000N/mm2。
8.根据权利要求1所述的切刀，其特征在于：其包括超硬合金、硬质铬、淬硬钢、SUS304、SKH、陶瓷的任何一种。
9.根据权利要求1至8中任何一项所述的切刀，其特征在于：其用于切断层叠在脆性材料基板上的一片或两片以上的树脂膜。
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