CN111665587A - 经切削加工的层叠膜的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种经切削加工的层叠膜的制造方法,其能够抑制切削加工导致的层叠膜的层间剥离。本发明的经切削加工的层叠膜的制造方法包括:通过进行从与层叠膜的主面垂直的方向来看使切削工具漩涡状地相对移动的操作,从而切削层叠膜的第一切削工序。
Description
技术领域
本发明涉及经切削加工的层叠膜的制造方法。
背景技术
近年来,在各种领域中使用的层叠膜期望根据其使用目的、设计性等而对形状进行加工。但是,已知在加工层叠膜时,层叠膜会产生裂纹、层间剥离等缺陷(例如,JP2009-037228号公报和JP2016-030331号公报)。
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的是提供一种经切削加工的层叠膜的制造方法,其能够抑制切削加工导致的层叠膜的层间剥离。
用于解决课题的手段
本发明提供以下所示的经切削加工的层叠膜的制造方法。
〔1〕一种经切削加工的层叠膜的制造方法,其包括:通过进行从与层叠膜的主面垂直的方向来看使切削工具漩涡状地相对移动的操作,从而切削上述层叠膜的第一切削工序。
〔2〕根据〔1〕所述的制造方法,其中,上述切削工具具有能够旋转的柄和外周刃,
上述外周刃与上述柄为一体。
〔3〕根据〔2〕所述的制造方法,其中,在上述第一切削工序中,在上述柄相对于上述层叠膜的主面为垂直的状态下进行使上述切削工具相对移动的操作。
〔4〕根据〔1〕~〔3〕中任一项所述的制造方法,其中,在上述第一切削工序中,使上述切削工具相对移动的操作沿着与上述层叠膜的主面平行的方向进行。
〔5〕根据〔1〕~〔4〕中任一项所述的制造方法,其中,在上述第一切削工序之前,还包括:
形成在与上述层叠膜的主面垂直的方向上贯穿的贯穿孔的贯穿孔形成工序;以及
以贯穿上述贯穿孔的方式配置上述切削工具的配置工序。
〔6〕根据〔5〕所述的制造方法,其中,在上述贯穿孔形成工序中,通过使上述切削工具在与上述层叠膜的主面垂直的方向上相对移动,从而形成上述贯穿孔。
〔7〕根据〔6〕所述的制造方法,其中,上述切削工具具有能够旋转的柄、外周刃和底刃,
上述外周刃和上述底刃分别与上述柄为一体。
〔8〕根据〔1〕~〔7〕中任一项所述的制造方法,其中,在上述第一切削工序中,漩涡的间距为0.01mm以上且0.5mm以下。
〔9〕根据〔1〕~〔8〕中任一项所述的制造方法,其还包括:对通过上述第一切削工序而形成的切削部分进行研磨的研磨工序。
〔10〕根据〔1〕~〔9〕中任一项所述的制造方法,其还包括:在通过上述第一切削工序而得到的层叠膜中,使上述切削工具在与上述层叠膜的主面平行的方向上相对移动,进一步进行切削的第二切削工序。
〔11〕根据〔1〕~〔10〕中任一项所述的制造方法,其中,上述层叠膜为显示装置用膜。
〔12〕根据〔1〕~〔11〕中任一项所述的制造方法,其中,上述层叠膜包含偏振板。
〔13〕根据〔1〕~〔12〕中任一项所述的制造方法,其中,在上述第一切削工序中,将上述层叠膜重叠多张进行切削。
发明的效果
根据本发明,在经切削加工的层叠膜的制造中,能够抑制切削加工导致的层叠膜的层间剥离。
附图说明
图1是示出通过本发明的制造方法而得到的经切削的层叠膜的一例的概略图。(a)、(b)和(c)所示的层叠膜分别形成有圆形、U字形和Ω形的孔部。
图2的(A)是表示在第一切削工序中使切削工具相对于层叠膜漩涡状地发生相对移动的情况的一例的俯视图。图2的(B)是表示作为比较例使切削工具相对于层叠膜发生相对移动的情况的俯视图。图中的带有箭头的线表示从与层叠膜的主面垂直的方向来看切削工具发生相对移动的路线。
图3是从与层叠膜的主面垂直的方向对现有技术中通过切削而产生的层叠膜的缺陷的一部分进行拍摄的显微镜照片。图中的左上部是经切削的孔部,右下部是层叠膜。
图4是表示本发明所述的层叠膜的一例的概略截面图。
图5是表示本发明所述的层叠膜的另一例的概略截面图。
图6是表示在实施例中因切削而发生的层间剥离的纵深值的图。
附图标记说明
100层叠膜、10偏振板、11偏振片、12,13保护膜、20第一粘合剂层、21第二粘合剂层、30,31光学功能层、40粘接剂层。
具体实施方式
<经切削加工的层叠膜>
经切削加工的层叠膜具有在与层叠膜的主面垂直的方向上贯穿的孔部。该孔部通过上述切削加工而形成。参照图1,孔部可以是例如圆形(图1的(a))、椭圆形、圆角型方形等,也可以是孔部与端面结合而成的U字形状(图1的(b))、Ω形状(图1的(c))等缺口部。
孔部为圆形时,其直径可以是例如1.5mm以上且15mm以下,优选为2mm以上且10mm以下。孔部为椭圆形或圆角型方形时,椭圆或圆角的曲率半径可以是例如1mm以上且10mm以下,优选为2mm以上且10mm以下。孔部为缺口部时,缺口部的深度可以是例如1.5mm以上且15mm以下,优选为2mm以上且10mm以下。
<层叠膜>
层叠膜中层叠有2个以上的层。作为构成层叠膜的层,可列举出例如偏振片、保护膜、光学功能层、粘接剂层、粘合剂层、分隔膜、表面保护膜(防护膜)等。将层叠膜的层构成的例子示于图4和图5,但层叠膜不限定于它们。在图4的例子中,层叠膜100依次具有偏振板10、第一粘合剂层20、光学功能层30、粘接剂层40、光学功能层31和第二粘合剂层21,偏振板10具有偏振片11和保护膜12。如图5所示那样,偏振板10可以具有偏振片11、以及层叠在其两面的保护膜12和13。层叠膜优选包含偏振板。
[偏振板]
偏振板10通常由偏振片11和保护膜构成。
偏振片11可以是具有下述性质的吸收型偏振片:吸收具有与吸收轴平行的振动面的直线偏振光,且透射具有与吸收轴正交的(与透射轴平行的)振动面的直线偏振光。偏振片11可列举出吸附有具有吸收各向异性的色素的拉伸膜或拉伸层、涂布具有吸收各向异性的色素并使其固化而成的层等。作为具有吸收各向异性的色素,可列举出例如二色性色素。作为二色性色素,具体而言,可以使用碘、二色性的有机染料。二色性有机染料包括C.I.DIRECT RED 39等包含双偶氮化合物的二色性直接染料;包含三偶氮、四偶氮等化合物的二色性直接染料。偏振片11可以用粘接剂或粘合剂将保护膜贴合在其一个面或两个面从而用作偏振板10。
(作为拉伸膜或拉伸层的偏振片)
作为吸附有具有吸收各向异性的色素的拉伸膜的偏振片11通常可通过历经下述工序来制造:将聚乙烯醇系树脂膜进行单轴拉伸的工序;通过将聚乙烯醇系树脂膜用二色性色素进行染色而使该二色性色素吸附的工序;将吸附有二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜用硼酸水溶液进行处理的工序;以及在利用硼酸水溶液进行处理后进行水洗的工序。
偏振片11的厚度通常为30μm以下,优选为18μm以下,更优选为15μm以下。减薄偏振片11的厚度对于偏振板10的薄膜化是有利的。偏振片11的厚度通常为1μm以上,可以是例如5μm以上。偏振片11的厚度可通过例如聚乙烯醇系树脂膜的选择、拉伸倍率的调节等来控制。
聚乙烯醇系树脂通过将聚乙酸乙烯酯系树脂进行皂化来获得。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,除了乙酸乙烯酯的均聚物即聚乙酸乙烯酯之外,可以使用乙酸乙烯酯与能够与其共聚的其它单体的共聚物。作为能够与乙酸乙烯酯共聚的其它单体,可列举出例如不饱和羧酸系化合物、烯烃系化合物、乙烯基醚系化合物、不饱和砜系化合物、具有铵基的(甲基)丙烯酰胺系化合物等。
聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85摩尔%以上且100摩尔%以下左右,优选为98摩尔%以上。聚乙烯醇系树脂可以经改性,例如,也可以使用用醛类进行了改性的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1,000以上且10,000以下,优选为1,500以上且5,000以下。
作为吸附有具有吸收各向异性的色素的拉伸层的偏振片通常可通过历经如下工序来制造:将包含上述聚乙烯醇系树脂的涂布液涂布在基材膜上的工序;将所得层叠膜进行单轴拉伸的工序;通过将经单轴拉伸的层叠膜的聚乙烯醇系树脂层用二色性色素进行染色,从而使该二色性色素吸附而制成偏振片的工序;将吸附有二色性色素的膜用硼酸水溶液进行处理的工序;以及在利用硼酸水溶液进行处理后,进行水洗的工序。
根据需要,也可以将基材膜从偏振片上剥离除去。基材膜的材料和厚度可以与后述保护膜的材料和厚度相同。
作为保护膜12,可列举出例如热塑性树脂膜。
作为热塑性树脂膜,可列举出例如环状聚烯烃系树脂膜;包含三乙酰基纤维素、二乙酰基纤维素等树脂的乙酸纤维素系树脂膜;包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等树脂的聚酯系树脂膜;聚碳酸酯系树脂膜;(甲基)丙烯酸系树脂膜;聚丙烯系树脂膜等在本领域中公知的膜。
从偏振板的薄型化的观点出发,保护膜12的厚度优选较薄,但过薄时,存在强度降低而加工性差的倾向,因此,优选为5μm以上且150μm以下、更优选为5μm以上且100μm以下、进一步优选为10μm以上且50μm以下。
保护膜12也可以是例如兼具相位差膜和增亮膜等的光学功能的保护膜。例如,通过将包含上述材料的透明树脂膜进行拉伸(单轴拉伸或双轴拉伸等),或者在该膜上形成液晶层等,能够制成被赋予了任意相位差值的相位差膜。
在层叠膜100配置于图像显示装置的情况下,层叠膜100可以以保护膜12成为图像显示装置侧的方式贴合于图像显示装置。
在保护膜12上可以形成有硬涂层。硬涂层可以形成于保护膜的一个面,也可以形成于两个面。通过设置硬涂层,能够制成硬度和耐刮擦性得以提高的保护膜12。硬涂层是例如紫外线固化型树脂的固化层。作为紫外线固化型树脂,可列举出例如丙烯酸系树脂、硅酮系树脂、聚酯系树脂、氨基甲酸酯系树脂、酰胺系树脂、环氧系树脂等。为了提高强度,硬涂层可以包含添加剂。添加剂不受限定,可列举出无机系微粒、有机系微粒或它们的混合物。作为保护膜13,引用保护膜12的记载。
(涂布具有吸收各向异性的色素并使其固化而成的偏振片)
作为涂布具有吸收各向异性的色素并使其固化而成的偏振片11,可列举出包含以下聚合性液晶化合物的固化物的偏振片:将包含具有液晶性的聚合性二色性色素的组合物或包含二色性色素和聚合性液晶的组合物涂布至基材膜,并使其固化而得的层等聚合性液晶化合物的固化物。
在层叠膜中,根据需要可以将基材膜从偏振片上剥离除去。基材膜的材料和厚度可以与上述保护膜的材料和厚度相同。
在层叠膜中,涂布具有吸收各向异性的色素并使其固化而成的偏振片11可以在其单面或两面贴合有上述保护膜。
涂布具有吸收各向异性的色素并使其固化而成的偏振片11的厚度通常为10μm以下,优选为0.5μm以上且8μm以下,更优选为1μm以上且5μm以下。
[第一粘合剂层]
第一粘合剂层20是夹在偏振板10与光学功能层30之间而将它们接合的层。第一粘合剂层20可以由以(甲基)丙烯酸系树脂、橡胶系树脂、氨基甲酸酯系树脂、酯系树脂、硅酮系树脂、聚乙烯基醚系树脂等作为主成分的粘合剂组合物构成。其中,以透明性、耐候性、耐热性等优异的(甲基)丙烯酸系树脂作为基础聚合物的粘合剂组合物是合适的。粘合剂组合物可以是活性能量射线固化型或热固化型。
作为粘合剂组合物中使用的(甲基)丙烯酸系树脂(基础聚合物),可适合地使用以(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等(甲基)丙烯酸酯中的1种或2种以上作为单体的聚合物或共聚物。基础聚合物优选共聚有极性单体。作为极性单体,可列举出(甲基)丙烯酸化合物、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯化合物、(甲基)丙烯酸羟基乙酯化合物、(甲基)丙烯酰胺化合物、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯化合物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯化合物等具有羧基、羟基、酰胺基、氨基、环氧基等的单体。
粘合剂组合物可以仅包含上述基础聚合物,但通常还含有交联剂。作为交联剂,可例示出与羧基形成羧酸金属盐的2价以上的金属离子;与羧基形成酰胺键的多胺化合物;与羧基形成酯键的聚环氧化合物或多元醇;与羧基形成酰胺键的多异氰酸酯化合物。其中,优选为多异氰酸酯化合物。
第一粘合剂层20的形成可通过如下方式等来进行:使粘合剂组合物溶解或分散至甲苯、乙酸乙酯等有机溶剂而制备粘合剂液体,并将其直接涂布于层叠膜的对象面从而形成粘合剂层的方式;或者,将粘合剂层在实施了脱模处理的分隔膜上预先形成为片状,并将其转移至偏振板的对象面的方式。
第一粘合剂层20的厚度根据其粘接力等来决定,例如,可以是1μm以上且50μm以下的范围,优选为2μm以上且40μm以下、更优选为3μm以上且30μm以下、进一步优选为3μm以上且25μm以下。
层叠膜100可以包含上述分隔膜。分隔膜可以是包含聚乙烯等聚乙烯系树脂、聚丙烯等聚丙烯系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂等的膜。其中,优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯的拉伸膜。
第一粘合剂层20可以包含:含有任选成分、玻璃纤维、玻璃珠、树脂珠、金属粉、其它无机粉末的填充剂;颜料;着色剂;抗氧化剂;紫外线吸收剂;抗静电剂等。
作为抗静电剂,可列举出离子性化合物、导电性微粒、导电性高分子等,优选使用离子性化合物。
构成离子性化合物的阳离子成分可以是无机阳离子,也可以是有机阳离子。
作为有机阳离子,可列举出吡啶鎓阳离子、咪唑鎓阳离子、铵阳离子、锍阳离子、磷鎓阳离子、哌啶鎓阳离子、吡咯烷鎓阳离子等,作为无机阳离子,可列举出锂离子、钾离子等。
另一方面,作为构成离子性化合物的阴离子成分,可以是无机阴离子,也可以是有机阴离子,从赋予抗静电性能优异的离子性化合物的方面出发,优选为包含氟原子的阴离子成分。作为包含氟原子的阴离子成分,可列举出六氟磷酸根阴离子[(PF6 -)]、双(三氟甲磺酰基)酰亚胺阴离子[(CF3SO2)2N-]阴离子、双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子[(FSO2)2N-]阴离子等。
[光学功能层]
光学功能层30、31可以是用于赋予期望光学功能的除了偏振片11之外的具有其它光学功能的层。光学功能层的一个适合例是相位差层。作为相位差层,可列举出例如赋予λ/2的相位差的层、赋予λ/4的相位差的层(正A板)和正C板等。光学功能层可以包含取向层和基材,也可以具有各2层以上的液晶层、取向层和基材。层叠膜100具有偏振层和赋予λ/4的相位差的膜时,层叠膜100可以是圆偏振板。
保护膜12可以兼作相位差层,但这些膜也可以另行层叠相位差层。在后者的情况下,相位差层可以经由粘合剂层、粘接剂层而层叠于偏振板10。
作为相位差层,可列举出由具有透光性的热塑性树脂的拉伸膜构成的双折射性膜、在基材膜上形成的上述液晶层等。
基材膜通常是包含热塑性树脂的膜,热塑性树脂的一例是三乙酰基纤维素等纤维素酯系树脂。
层叠膜100可包含的其它光学功能性膜(光学部件)的例子是聚光板、增亮膜、反射层(反射膜)、半透射反射层(半透射反射膜)、光扩散层(光扩散膜)等。
[粘接剂层]
光学功能层30与光学功能层31可以经由粘合剂层或粘接剂层40进行接合。粘接剂层40由使固化性的树脂成分溶解或分散于水而得的公知的水系组合物(包含水系粘接剂)和含有活性能量射线固化性化合物的公知的活性能量射线固化性组合物(包含活性能量射线固化性粘接剂)等构成。
作为水系组合物中含有的树脂成分,可列举出聚乙烯醇系树脂、氨基甲酸酯树脂等。
为了提高密合性、粘接性,包含聚乙烯醇系树脂的水系组合物可以进一步含有多元醛、三聚氰胺系化合物、氧化锆化合物、锌化合物、乙二醛、乙二醛衍生物、水溶性环氧树脂等固化性成分、交联剂。
作为包含氨基甲酸酯树脂的水系组合物,可列举出包含聚酯系离聚物型氨基甲酸酯树脂和具有缩水甘油氧基的化合物的水系组合物。聚酯系离聚物型氨基甲酸酯树脂是指向其中导入有少量的离子性成分(亲水成分)的具有聚酯骨架的氨基甲酸酯树脂。
活性能量射线固化性组合物是通过照射紫外线、可见光、电子射线、X射线等活性能量射线而发生固化的组合物。
活性能量射线固化性组合物可以是含有通过阳离子聚合而固化的环氧系化合物作为固化性成分的组合物,优选为含有该环氧系化合物作为固化性成分的紫外线固化性组合物。环氧系化合物是指在分子内具有平均1个以上、优选具有2个以上的环氧基的化合物。环氧系化合物可以仅具有1种,也可以并用2种以上。
作为环氧系化合物,可列举出通过使对芳香族多元醇的芳香环进行氢化反应而得到的脂环式多元醇与表氯醇发生反应而得到的氢化环氧系化合物(具有脂环式环的多元醇的缩水甘油基醚);脂肪族多元醇或其环氧烷烃加成物的聚缩水甘油醚等脂肪族环氧系化合物;作为在分子内具有1个以上键合于脂环式环的环氧基的环氧系化合物的脂环式环氧系化合物等。
活性能量射线固化性组合物中,作为固化性成分,可以代替上述环氧系化合物而含有自由基聚合性的(甲基)丙烯酸系化合物,或者与上述环氧系化合物一同含有自由基聚合性的(甲基)丙烯酸系化合物。作为(甲基)丙烯酸系化合物,可列举出在分子内具有1个以上(甲基)丙烯酰氧基的(甲基)丙烯酸酯单体;使2种以上含有官能团的化合物发生反应而得到的、在分子内具有至少2个(甲基)丙烯酰氧基的(甲基)丙烯酸酯低聚物等含有(甲基)丙烯酰氧基的化合物。
活性能量射线固化性组合物中,包含通过阳离子聚合而固化的环氧系化合物作为固化性成分时,优选含有光阳离子聚合引发剂。作为光阳离子聚合引发剂,可列举出芳香族重氮盐;芳香族碘鎓盐、芳香族锍盐等鎓盐;铁-芳烃络合物等。
活性能量射线固化性组合物包含(甲基)丙烯酸系化合物等自由基聚合性成分时,优选含有光自由基聚合引发剂。作为光自由基聚合引发剂,可列举出苯乙酮系引发剂、二苯甲酮系引发剂、苯偶姻醚系引发剂、噻吨酮系引发剂、氧杂蒽酮、芴酮、樟脑醌、苯甲醛、蒽醌等。
光学功能层30与光学功能层31可以经由粘合剂层进行接合。作为此处使用的粘合剂层,可以引用第一粘合剂层的记载。
[第二粘合剂层]
层叠膜100在光学功能层31侧具有第二粘合剂层21。第二粘合剂层21可以将层叠膜100贴合于图像显示元件或其它光学部件。
作为第二粘合剂层21中使用的粘合剂、粘合剂组合物、厚度和制作方法,引用在第一粘合剂层20一项中叙述的说明。对于第二粘合剂层21中使用的分隔膜、可包含的任意成分,也引用第一粘合剂层20的说明。
[表面保护膜(防护膜)]
层叠膜100可以包含用于保护其表面(典型为偏振板的保护膜的表面)的表面保护膜。表面保护膜在对例如图像显示元件、其它光学部件贴合偏振板后,与其所具有的粘合剂层一起被剥离除去。
表面保护膜由例如基材膜和层叠在其上的粘合剂层构成。对于粘合剂层,引用上述记载。
构成基材膜的树脂可以是例如聚乙烯等聚乙烯系树脂;聚丙烯等聚丙烯系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂;聚碳酸酯系树脂的热塑性树脂。优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂。
作为表面保护膜的厚度,没有特别限定,优选设为20μm以上且200μm以下的范围。若基材膜的厚度为20μm以上,则存在容易对层叠膜100赋予强度的倾向。
<经切削加工的层叠膜的制造方法>
本发明所述的经切削加工的层叠膜的制造方法(以下也称为本发明的制造方法)包括:通过进行从与层叠膜的主面垂直的方向来看使切削工具漩涡状地相对移动的操作,从而切削上述层叠膜的第一切削工序。层叠膜的主面是指与层叠膜的厚度方向垂直的面。
[切削工具]
本发明的制造方法中使用的切削工具只要能够对层叠膜进行切削加工,就没有特别限定,可列举出例如具有能够旋转的柄和外周刃,且外周刃与柄为一体的切削工具。也可以使用具有能够旋转的柄、外周刃和底刃,且外周刃和底刃各自与柄为一体的切削工具。外周刃与底刃也可以为一体。作为这种切削工具,可列举出立铣刀等。
切削工具的外周刃和底刃的数量没有特别限定,例如为1片以上且6片以下,可以是2片、3片或4片。若刃数少则存在容易排出削屑的倾向,但切削工具的刚性容易降低。
切削工具的外周刃和底刃的前角通常为0°以上且小于20°,可以是3°以上且小于15°。若前角过大,则存在刃容易缺损的倾向。
切削工具的外周刃和底刃的后角例如大于0°且小于20°,可以设为3°以上且15°以下。若后角为0°,则存在层叠膜与刃发生摩擦的倾向,若后角过大,则存在刃容易缺损的倾向。
外周刃可以沿着柄进行扭转。切削工具的外周刃的扭转角可以是-75°以上且75°以下,也可以设为-65°以上且65°以下。若扭转角过大,则存在削屑难以排出的倾向。
切削工具的外周刃优选构成切削工具的旋转部分的最大直径。切削工具的外周刃的直径(与柄正交的方向的最大直径)例如为1.0mm以上且10mm以下,优选为1.5mm以上且8mm以下。若直径过小则存在立铣刀容易折断的倾向,若直径过大,则难以进行精细的切削加工。
切削工具的进给速度通常为50mm/分钟以上且5000mm/分钟以下,可以是100mm/分钟以上,优选为200mm/分钟以上且3000mm/分钟以下。
此外,立铣刀的外周刃和底刃的旋转速度可以是5000rpm以上且100000rpm以下,可以是10000rpm以上且80000rpm以下,可以是30000rpm以上且60000rpm以下。若旋转速度变慢,则存在容易发生层叠膜的层间剥离的倾向,若旋转速度过快,则存在发热而对层叠膜造成损害的可能性。
[第一切削工序]
在第一切削工序中,例如图2的(A)所示那样,通过进行从与层叠膜的主面垂直的方向来看使切削工具漩涡状地相对移动的操作,从而切削层叠膜。
漩涡是指一边旋转一边向外侧远离的曲线。漩涡可列举出例如涡的间隔、即漩涡的间距为等间隔的漩涡(阿基米德的螺旋等)、漩涡的间距越靠外侧变得越宽的漩涡(对数螺旋等)、漩涡的间距越靠外侧变得越窄的漩涡(抛物螺旋等)等。漩涡的间距为等间隔的漩涡可以是每一周以下的一定间隔(例如半周、1/4周等)时半径变大的漩涡。漩涡的一周之中的一部分可以存在漩涡的间距为零的部分、即没有从已被切削的部分上新切削的部分。使切削工具漩涡状地相对移动的操作是指:在已被切削的切削部分的至少一部分处,使切削工具向外侧相对移动漩涡的间距宽度的量的操作。由此,在已被切削的切削部分的至少一部分处,外侧的层叠膜被切削漩涡的间距宽度的量。
第一切削工序中的漩涡只要为1周以上即可,优选进行层叠膜的切削时至少最外周通过漩涡状的相对移动而被切削。
按照本发明,若进行从与层叠膜的主面垂直的方向来看使切削工具漩涡状地相对移动的操作来切削层叠膜,则与通过直线与圆运动的组合的相对移动来进行切削的情况(图2的(B)等)相比,能够抑制层叠膜的层间剥离。例如,在层叠膜具有相位差膜、和粘接剂层或粘合剂层的情况下,能够抑制相位差膜与粘接剂层或粘合剂层之间的层间剥离。进而,若漩涡状地相对移动来进行切削,则能够缩短至形成目标大小的切削部分为止所耗费的时间。
以往,若切削层叠膜,则容易发生图3所示那样的层间剥离,此外,容易发生缺胶、裂纹等缺陷。此处,缺胶是指:在层叠膜中的粘合剂层处,接近切削面的部分的粘合剂缺损的状态。裂纹是指在层叠膜的层中产生的龟裂,其容易在偏振板或光学功能层中产生。层间剥离、缺胶、裂纹等缺陷的种类和产生了缺陷的层可以通过在光学显微镜下进行观察来判别。
通过第一切削工序而形成的切削部分具有曲线部。将层叠膜切削成圆形时,例如,一边增大自中心起的半径一边使切削工具漩涡状地相对移动后,不变更半径地使切削工具以最大半径的圆形发生相对移动直至接触已被切削的部分为止时,经切削的部分成为圆形。例如,切削工具按照每半周描绘半径变大的圆的方式漩涡状地发生相对移动时,在最后的半周以不变更半径地描绘圆的方式使切削工具发生相对移动时,在层叠膜能够形成圆形的切削部分。
切削工具漩涡状地相对移动的轨迹接触层叠膜的端面时,可以将切削部分制成U字形、Ω形等缺口部。漩涡的间距可以在1周之中具有宽部分和窄部分,通过这样的反复,也能够将切削部分制成除了圆形之外的形状(例如椭圆等)。
在第一切削工序中,优选通过切削工具的外周刃接触层叠膜来切削层叠膜。切削工具具有能够旋转的柄时,该能够旋转的柄可以与层叠膜的主面垂直,也可以倾斜,优选在与层叠膜的主面垂直的状态下进行使切削工具相对移动的操作。由此,经切削的面与层叠膜的主面垂直。
在第一切削工序中,使切削工具相对移动的操作通常沿着与层叠膜的主面平行的方向进行。该操作可以进一步伴有与层叠膜的主面垂直的移动。伴有与层叠膜的主面垂直的移动时,可列举出例如使切削工具螺旋状地相对移动的操作。使切削工具螺旋状地相对移动而进行的切削可以兼顾后述贯穿孔的形成。
在第一切削工序中,漩涡的间距例如为0.01mm以上且0.5mm以下,优选为0.02mm以上且0.3mm以下,更优选为0.03mm以上且0.2mm以下。漩涡的间距在上述范围内的情况下,能够将层叠膜切削成目标大小,而不过度地耗费时间。需要说明的是,若漩涡的间距过大,则存在经切削的层叠膜容易产生缺陷的倾向。
在第一切削工序中,层叠膜可以一片一片地进行切削,也可以将层叠膜重叠多张而制成层叠体,并进行切削。在第一切削工序中,将层叠膜重叠多张从而进行切削时,通过进行从与层叠体的主面垂直的方向来看使切削工具漩涡状地相对移动的操作,能够对构成层叠体的各层叠膜进行切削。构成层叠体的层叠膜的片数例如可以是10片以上且500片以下。层叠体的厚度在层叠膜的层叠方向上可以是例如1mm以上且50mm以下。
[贯穿孔形成工序]
本发明的制造方法优选还包括:形成在与层叠膜的主面垂直的方向上贯穿的贯穿孔的贯穿孔形成工序。贯穿孔形成工序和下述配置工序通常在第一切削工序之前进行。为了能够将切削工具配置在贯穿孔内,贯穿孔的大小等同于切削工具的与柄正交的最大直径或者比其更大。
贯穿孔优选通过使切削工具在与层叠膜的主面垂直的方向上相对移动来形成。例如,切削工具具有能够旋转的柄和与其为一体的底刃时,通过使切削工具在与层叠膜的主面垂直的方向上相对移动,能够利用底刃来切削层叠膜,形成直径等同于切削工具的与柄正交的最大直径的贯穿孔。在贯穿孔形成工序中,可以在朝向与层叠膜的主面垂直的方向的相对移动的同时进行或者独立进行使切削工具在与层叠膜的主面平行的方向上发生相对移动的操作。通过该操作,能够形成比切削工具的与柄正交的最大直径大的贯穿孔。作为在与层叠膜的主面平行的方向上发生相对移动的操作,可列举出:从与层叠膜的主面垂直的方向来看使切削工具进行圆运动的操作、进行直线运动的操作等。
可以将层叠膜重叠多张而制成层叠体,并进行贯穿孔形成工序。在贯穿孔形成工序中,通过使切削工具在与层叠体的主面垂直的方向上发生相对移动,能够在构成层叠体的各层叠膜中形成贯穿孔。将层叠膜制成层叠体并进行贯穿孔形成工序时,可以对于形成有贯穿孔的该层叠体进行其后的配置工序和第一切削工序。
贯穿孔也可以通过冲切法、激光法等公知方法来形成。通过上述方法而形成的贯穿孔优选大于切削工具的与柄正交的最大直径。
[配置工序]
本发明的制造方法优选还包括以贯穿贯穿孔的方式配置切削工具的配置工序。也可以以贯穿贯穿孔且切削工具的外周刃接触贯穿孔内侧的方式进行配置。具体而言,在形成贯穿孔后,以贯穿贯穿孔的方式配置切削工具即可。形成U字形、Ω形的缺口部时,可以一边沿着与层叠膜的主面平行的方向切削层叠膜,一边使切削工具发生相对移动,从而在漩涡的开始地点配置切削工具。
利用切削工具形成贯穿孔时,通过不拔出在与层叠膜的主面垂直的方向上发生相对移动的切削工具,能够以贯穿贯穿孔的方式配置切削工具。也可以使切削工具在与层叠膜的主面垂直的方向上发生相对移动而形成贯穿孔后,沿着垂直方向从贯穿孔中拔出切削工具并去除研磨屑,并再次在贯穿孔中配置切削工具。
也可以将层叠膜重叠多张而制成层叠体,并进行配置工序。此时,以贯穿在构成层叠体的各层叠膜中形成的贯穿孔的方式配置切削工具。对层叠体进行配置工序时,可以直接对该层叠体进行第一切削工序。
[研磨工序]
本发明的制造方法优选还包括:对通过第一切削工序或下述第二切削工序而形成的切削部分进行研磨的研磨工序。
可以将层叠膜重叠多张而制成层叠体,并进行研磨工序。在研磨工序中,通过研磨层叠体,能够对构成层叠体的各层叠膜的切削部分进行研磨。可以在对层叠体进行第一切削工序或第二切削工序后,直接研磨该层叠体。
研磨方法只要是能够使经切削的面平滑的方法就没有特别限定,可列举出利用研磨纸(砂纸)、研磨布、微粒研磨剂、磨石等进行摩擦的研磨方法;电研磨方法、使用了溶剂的化学研磨方法等。可以使用在第一切削工序中使用的立铣刀等切削工具,通过降低进给速度或者减少研磨量或者这两者来研磨切削面。此外,也可以通过研磨来扫落至此为止的工序中附带的污垢、灰尘等。
[第二切削工序]
本发明的制造方法可以还包括:在通过第一切削工序而得到的层叠膜中,使切削工具在与层叠膜的主面平行的方向上发生相对移动从而进一步进行切削的第二切削工序。
可以将层叠膜重叠多张而制成层叠体,并进行第二切削工序。在第二切削工序中,通过进行使切削工具在与层叠体的主面平行的方向上发生相对移动的操作,构成层叠体的各层叠膜进一步被切削。也可以对层叠体进行第一切削工序,并直接对该层叠体进行第二切削工序。
通过从利用第一切削工序形成的切削部分进一步继续进行第二切削工序,能够获得切削成目标形状的层叠膜。例如,在利用第一切削工序形成了圆形孔部的情况下,通过从孔部朝向层叠膜的端面进行曲线或直线的切削,能够形成U字形、Ω形状、等的缺口部。
<经切削加工的层叠膜的用途>
通过本发明的制造方法而得到的经切削加工的层叠膜可以用于各种各样的显示装置。显示装置是指具有显示元件的装置,作为发光源而包含发光元件或发光装置。作为显示装置,可列举出例如液晶显示装置、有机EL显示装置、无机电致发光(以下也称为无机EL)显示装置、电子发射显示装置(例如场发射显示装置(也称为FED)、表面电场发射显示装置(也称为SED))、电子纸(使用了电子油墨、电泳元件的显示装置)、等离子体显示装置、投射型显示装置(例如光栅光阀(也称为GLV)显示装置、具有数字微镜设备(也称为DMD)的显示装置)和压电陶瓷显示器等。液晶显示装置还包括透射型液晶显示装置、半透射型液晶显示装置等中的任一者。这些显示装置可以是显示二维图像的显示装置,也可以是显示三维图像的立体显示装置。
可以在上述经切削加工的层叠膜上进一步设置前面板、触控传感器面板、背面板等,并应用于显示装置。
[前面板]
前面板优选为能够透射光的板状体。前面板可以仅由1层构成,也可以由2层以上构成。
作为前面板,可列举出例如玻璃制的板状体(玻璃板、挠性薄壁玻璃等)、树脂制的板状体(树脂板、树脂片、树脂膜(有时称为窗膜)等),优选为表现出挠性的板状体。上述之中,优选为树脂膜等树脂制的板状体。挠性是指能够反复弯曲或折弯。
作为树脂制的板状体,可列举出包含热塑性树脂的树脂膜。作为热塑性树脂,可列举出链状聚烯烃系树脂(聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、聚甲基戊烯系树脂等)、环状聚烯烃系树脂(降冰片烯系树脂等)等聚烯烃系树脂;三乙酰基纤维素等纤维素系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系树脂;聚碳酸酯系树脂;乙烯-乙酸乙烯酯系树脂;聚苯乙烯系树脂;聚酰胺系树脂;聚醚酰亚胺系树脂;聚(甲基)丙烯酸甲酯树脂等(甲基)丙烯酸系树脂;聚酰亚胺系树脂;聚醚砜系树脂;聚砜系树脂;聚氯乙烯系树脂;聚偏二氯乙烯系树脂;聚乙烯醇系树脂;聚乙烯醇缩醛系树脂;聚醚酮系树脂;聚醚醚酮系树脂;聚醚砜系树脂;聚酰胺酰亚胺系树脂等。
热塑性树脂可以单独使用或混合使用2种以上。
其中,从挠性、强度和透明性的观点出发,作为构成前面板的热塑性树脂,适合使用聚酰亚胺系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂。
前面板可以是在基材膜的至少一个面设置硬涂层从而进一步提高硬度的膜。作为基材膜,可以使用上述树脂膜。
硬涂层可以形成于基材膜的一个面,也可以形成于两个面。通过设置硬涂层,能够提高硬度和刮擦性。硬涂层的厚度可以是例如0.1μm以上且30μm以下,优选为1μm以上且20μm以下、更优选为5μm以上且15μm以下。
硬涂层是例如紫外线固化型树脂的固化层。作为紫外线固化型树脂,可列举出(甲基)丙烯酸系树脂、硅酮系树脂、聚酯系树脂、氨基甲酸酯系树脂、酰胺系树脂、环氧系树脂等。为了提高强度,硬涂层可以包含添加剂。作为添加剂,没有限定,可列举出无机系微粒、有机系微粒和它们的混合物等。
前面板可以是不仅具有保护显示装置的前面(画面)的功能,且具有作为触控传感器的功能、截留蓝光的功能、调整视角的功能等的前面板。
前面板的厚度可以是例如20μm以上且2000μm以下,优选为25μm以上且1500μm以下、更优选为30μm以上且1000μm以下、进一步优选为40μm以上且500μm以下、特别优选为40μm以上且200μm以下,需要说明的是还可以是40μm以上且100μm以下。
[触控传感器面板]
触控传感器面板只要是具有能够检测被触碰的位置的传感器(即触控传感器)的面板,就没有限定。触控传感器的检测方式没有限定,可例示出电阻膜方式、静电电容耦合方式、光传感器方式、超声波方式、电磁感应耦合方式、表面弹性波方式等的触控传感器面板。从成本低的方面出发,适合使用电阻膜方式、静电电容耦合方式的触控传感器面板。
作为电阻膜方式的触控传感器的一例,可列举出由彼此相对配置的一对基板、夹持在这一对基板之间的绝缘性间隔物、在各基板的内侧整面作为电阻膜而设置的透明导电膜和触控位置检测电路构成的部件。
在设置有电阻膜方式的触控传感器的图像显示装置中,若触碰前面板的表面,则对置的电阻膜发生短路,在电阻膜中流通电流。触控位置检测电路感知到此时的电压变化,从而检测被触碰的位置。
作为静电电容耦合方式的触控传感器的一例,可列举出由基板、设置在基板整面的位置检测用透明电极和触控位置检测电路构成的部件。在设置有静电电容耦合方式的触控传感器的图像显示装置中,若触碰前面板的表面,则在被触碰的点经由人体的静电容量而使透明电极接地。触控位置检测电路检测到透明电极的接地,从而检测出被触碰的位置。
触控传感器面板的厚度可以是例如5μm以上且2000μm以下,优选为5μm以上且100μm以下、进一步优选为5μm以上且50μm以下。
触控传感器面板可以是在基材膜上形成有触控传感器的图案的部件。基材膜的例示可以与上述保护膜的说明中的例示相同。触控传感器图案的厚度可以是例如1μm以上且20μm以下。
作为具有触控传感器面板的层叠膜100,可列举出例如依次具有基材(优选为前面板、更优选为表现出挠性的前面板)、触控传感器和偏振层的层叠膜;依次具有基材(优选为前面板、更优选为表现出挠性的前面板)、偏振层和触控传感器的层叠膜。
[背面板]
作为背面板,可以具有例如能够透射光的板状体。背面板可以仅由1层构成,也可以由2层以上构成。
作为背面板,可以与前面板同样地列举出例如玻璃制的板状体(玻璃板、玻璃膜等)、树脂制的板状体(例如树脂板、树脂片、树脂膜等)。
上述之中,从层叠膜100和包含其的显示装置的柔性的观点出发,优选表现出挠性,优选为表现出挠性的树脂制的板状体。
作为树脂制的板状体,可列举出包含热塑性树脂的树脂膜。对于热塑性树脂的具体例,引用前面板的相关记载。热塑性树脂优选为纤维素系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、环状聚烯烃系树脂、聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂等。
背面板可以是涂布聚合性液晶化合物的基材膜。
背面板为能够透射光的板状体时,从层叠膜100的薄型化的观点出发,其厚度优选为15μm以上且200μm以下,更优选为20μm以上且150μm以下,进一步优选为30μm以上且130μm以下。
层叠膜的厚度根据层叠膜所寻求的功能和层叠膜的用途等而异,没有特别限定,例如,可以是25μm以上且1000μm以下,优选为100μm以上且500μm以下,更优选为100μm以上且300μm以下。
实施例
以下,列举出实施例更详细地说明本发明,但本发明不限定于它们。
(制造例1)
将平均聚合度约为2400、皂化度为99.9摩尔%以上且厚度为20μm的聚乙烯醇膜以干式的方式单轴拉伸至约4倍,进而在保持紧绷的状态下在40℃的纯水中浸渍1分钟后,在碘/碘化钾/水的重量比为0.1/5/100的水溶液中于28℃下浸渍60秒钟。其后,在碘化钾/硼酸/水的重量比为10.5/7.5/100的水溶液中于68℃下浸渍300秒钟。接着,用5℃的纯水清洗5秒后,在70℃下干燥180秒钟,得到在经单轴拉伸的聚乙烯醇膜上吸附取向有碘的偏振片。偏振片的厚度为7μm。
在所得偏振片的一个面上,将厚度50μm的包含环状烯烃系树脂的热塑性树脂膜分别对其贴合面实施电晕处理后,经由光固化型粘接剂(环氧系的光固化性粘接剂)进行粘接,从而得到偏振板。
在该偏振板所具有的偏振片的与热塑性树脂膜相反一侧的面上,贴合下述层,得到除了不具有第二粘合剂层21之外具有与图4中记载的构成相同的构成且厚度为17μm的层叠膜。
第一粘合剂层21:厚度5μm
光学功能层30:包含液晶化合物经固化而得的层和取向膜的λ/2板、厚度3μm
粘接剂层40:厚度5μm
光学功能层31:包含液晶化合物经固化而得的层和取向膜的λ/4板、厚度3μm
(制造例2)
在偏振片的两面上粘接热塑性树脂膜,且在一个热塑性树脂膜上贴合光学功能层,除此之外,与制造例1同样操作,得到除了不具有第二粘合剂层21之外具有与图5中记载的构成相同的构成的层叠膜。
<实施例1>
将层叠膜层叠50片,形成层叠体。切削使用了直径为2mm、刃数为2片的立铣刀。首先,在与层叠体的面垂直的方向上活动立铣刀,利用立铣刀的底刃形成贯穿孔,以贯穿贯穿孔的方式配置立铣刀(贯穿孔形成工序和配置工序)。其后,如图2的(A)所示那样,使立铣刀以从与层叠体的面垂直的方向来看为漩涡的方式发生相对移动,从而进行层叠膜的切削(第一切削工序),形成直径为3mm的圆形孔部。此时,使立铣刀的能够旋转的柄相对于层叠膜的主面为垂直,此外,一边进行使立铣刀在与层叠膜的主面平行的方向上发生相对移动的操作,一边进行切削。将漩涡设定为每半周其半径变大0.05mm那样的圆运动,漩涡的间距为0.10mm。立铣刀的进给速度为500mm/分钟、旋转速度为50000rpm。
<实施例2>
在第一切削工序中,立铣刀的进给速度为300mm/分钟,除此之外,与实施例1同样操作,进行层叠体的切削。
<实施例3>
在第一切削工序中,立铣刀的进给速度为500mm/分钟、转速为40000rpm,除此之外,与实施例1同样操作,进行层叠体的切削。
<实施例4>
在第一切削工序中,立铣刀的进给速度为500mm/分钟、转速为30000rpm,除此之外,与实施例1同样操作,进行层叠体的切削。
<比较例1>
除了立铣刀的移动路径与实施例1不同之外,与实施例1同样操作,进行层叠体的切削。首先,在与层叠体的面垂直的方向上活动立铣刀,利用立铣刀的底刃形成贯穿孔。其后,如图2的(B)所示那样,反复进行0.10mm的直线运动和半径每次变大0.10mm的圆运动,以间距达到0.10mm的方式进行切削,形成直径3mm的圆形孔部。
<比较例2>
将直线运动的距离设为0.05mm、将圆运动的半径每次增大0.05mm、间距达到0.05mm,除此之外,与比较例1同样操作,进行切削。
<比较例3>
将直线运动的距离设为0.15mm、将圆运动的半径每次增大0.15mm、间距达到0.15mm,除此之外,与比较例1同样操作,进行切削。
[层间剥离的测定]
将层叠体在层叠方向上大致三等分,分别作为上层、中层、下层,从各个层的大致中央部选择1片,在光学显微镜下观察所切削的层叠膜的切削部分。将所产生的层间剥离量(在层叠膜的主面方向上产生的层间剥离的长度)的最大值为80μm以下评价为“A”、81μm以上且150μm以下评价为“B”、151μm以上评价为“C”。
将利用实施例1~4以及比较例1和2的方法切削制造例1的层叠膜而得的结果示于表1。
[表1]
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 比较例1 | 比较例2 | |
进给速度(mm/分钟) | 500 | 300 | 500 | 500 | 500 | 500 |
转速(rpm) | 50000 | 50000 | 40000 | 30000 | 50000 | 50000 |
层叠上层 | A | A | A | A | B | A |
层叠中层 | A | A | A | A | B | A |
层叠下层 | A | A | A | A | C | B |
将利用实施例1以及比较例1和2的方法切削制造例2的层叠膜而得的结果示于表2。
[表2]
实施例1 | 比较例1 | 比较例2 | |
层叠上层 | B | B | B |
层叠中层 | A | C | B |
层叠下层 | A | C | B |
制造例1的层叠膜和制造例2的层叠膜均是:与比较例1和比较例2相比,在实施例1中,层间剥离受到了抑制。在比较例1和比较例2中,尤其是在进行了直线运动的切削部分观察到大量的层间剥离。根据本发明的制造方法,能够制造层间剥离进一步受到抑制的经切削加工的层叠膜。在实施例1中,与比较例1和2相比裂纹和缺胶的发生也受到了抑制。
将利用实施例1和比较例1~3所述的方法切削制造例1的层叠膜时的层间剥离量的最大值示于图6。层叠膜从层叠体的下层中选择。
由比较例1~3的结果可知:在反复进行直线运动和圆运动的切削方法中,随着间距变大,层间剥离变大。处于层叠体下层的层叠膜容易因切削加工而发生层间剥离。为了抑制层间剥离,也可以减小间距,但若间距变小,则至形成目标大小的孔部为止切削所需的时间变长。根据本发明的制造方法,即使间距较大也能够抑制层间剥离,因此能够缩短切削时间。
Claims (13)
1.一种经切削加工的层叠膜的制造方法,其包括:通过进行从与层叠膜的主面垂直的方向来看使切削工具漩涡状地相对移动的操作,从而切削所述层叠膜的第一切削工序。
2.根据权利要求1所述的制造方法,其中,所述切削工具具有能够旋转的柄和外周刃,
所述外周刃与所述柄为一体。
3.根据权利要求2所述的制造方法,其中,在所述第一切削工序中,在所述柄相对于所述层叠膜的主面为垂直的状态下进行使所述切削工具相对移动的操作。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的制造方法,其中,在所述第一切削工序中,使所述切削工具相对移动的操作沿着与所述层叠膜的主面平行的方向进行。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的制造方法,其中,在所述第一切削工序之前,还包括:
形成在与所述层叠膜的主面垂直的方向上贯穿的贯穿孔的贯穿孔形成工序;以及
以贯穿所述贯穿孔的方式配置所述切削工具的配置工序。
6.根据权利要求5所述的制造方法,其中,在所述贯穿孔形成工序中,通过使所述切削工具在与所述层叠膜的主面垂直的方向上相对移动,从而形成所述贯穿孔。
7.根据权利要求6所述的制造方法,其中,所述切削工具具有能够旋转的柄、外周刃和底刃,
所述外周刃和所述底刃分别与所述柄为一体。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的制造方法,其中,在所述第一切削工序中,漩涡的间距为0.01mm以上且0.5mm以下。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的制造方法,其还包括:对通过所述第一切削工序而形成的切削部分进行研磨的研磨工序。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的制造方法,其还包括:在通过所述第一切削工序而得到的层叠膜中,使所述切削工具在与所述层叠膜的主面平行的方向上相对移动,进一步进行切削的第二切削工序。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的制造方法,其中,所述层叠膜为显示装置用膜。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的制造方法,其中,所述层叠膜包含偏振板。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的制造方法,其中,在所述第一切削工序中,将所述层叠膜重叠多张进行切削。
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