JP5800486B2 - Laser cutting apparatus, slitter machine equipped with the same, and laser cutting method - Google Patents
Laser cutting apparatus, slitter machine equipped with the same, and laser cutting method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5800486B2 JP5800486B2 JP2010226778A JP2010226778A JP5800486B2 JP 5800486 B2 JP5800486 B2 JP 5800486B2 JP 2010226778 A JP2010226778 A JP 2010226778A JP 2010226778 A JP2010226778 A JP 2010226778A JP 5800486 B2 JP5800486 B2 JP 5800486B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarizing film
- laser
- oscillator
- cutting device
- laser cutting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
- B23K26/0626—Energy control of the laser beam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/38—Removing material by boring or cutting
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
Description
本発明は、レーザー切断装置およびこれを備えるスリッター機に関するものである。 The present invention relates to a laser cutting device and a slitter machine including the same.
偏光フィルムは液晶パネル等に広く用いられている。従来、偏光フィルムの加工工程では、偏光フィルムを含む積層物のうち偏光フィルムのみを切断する偏光フィルムのハーフカット、または偏光フィルムの端部の切断などがなされる。偏光フィルムの切断には刃物による切断がなされていたが、被切断物からフィルムカスなどの異物が生じ易い。この異物が偏光フィルムに混入することにより、歩留まりが低下してしまう。 Polarizing films are widely used for liquid crystal panels and the like. Conventionally, in the processing step of a polarizing film, a half cut of a polarizing film that cuts only the polarizing film in a laminate including the polarizing film, or cutting of an end portion of the polarizing film is performed. Although the polarizing film is cut with a blade, foreign matter such as film residue is easily generated from the object to be cut. When this foreign material is mixed in the polarizing film, the yield is lowered.
そこで、近年ではレーザーでの切断が行われている。レーザーでの切断を行う場合、刃物による切断と比較して、被切断物からフィルム屑などの異物が生じ難い。これによる、歩留まりの低下を抑制することができる。このため、当該切断方法は有用であり、種々の方法が開発されている(例えば、特許文献1,2)。 Therefore, in recent years, cutting with a laser has been performed. When cutting with a laser, foreign objects such as film scraps are less likely to be generated from an object to be cut compared to cutting with a blade. This can suppress a decrease in yield. For this reason, the cutting method is useful, and various methods have been developed (for example, Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、上記従来のレーザーによる偏光フィルムの切断方法では、相対的に移動する偏光フィルムを切断する際に、不具合が生じるという問題点を有している。すなわち、レーザーの低出力側を用いた場合、レーザーの出力が不安定な為、適切な切断ができないという問題がある。 However, the conventional method for cutting a polarizing film using a laser has a problem in that a defect occurs when the relatively moving polarizing film is cut. In other words, when the low output side of the laser is used, there is a problem that the laser output is unstable, so that proper cutting cannot be performed.
具体的に以下に説明する。搬送された偏光フィルムを切断する場合、切断のほとんどは一定速度で偏光フィルムを搬送しながらなされる。生産効率を向上させるため、上記一定速度は、例えば50m/s程度という大きな速度である。したがって、歩留まりを高める観点から一定速度の前後における加速時および減速時においても偏光フィルムの切断がなされる。 This will be specifically described below. When cutting the conveyed polarizing film, most of the cutting is performed while conveying the polarizing film at a constant speed. In order to improve production efficiency, the constant speed is a large speed of about 50 m / s, for example. Therefore, the polarizing film is cut even when accelerating and decelerating around a constant speed from the viewpoint of increasing the yield.
偏光フィルムの搬送速度が大きい一定速度の段階では、レーザーが照射された部分の単位時間当たりのエネルギーが減少する。よって、切断に必要なレーザーの出力を増加させる必要がある。一方、偏光フィルムの搬送速度が小さい段階では、レーザーが照射された部分の単位時間当たりのエネルギーが増加する。その結果、偏光フィルムの切断面に過剰な熱が作用することによる品質の劣化が生じるおそれがある。そこで、レーザーの出力を抑える必要がある。 At a constant speed stage where the conveying speed of the polarizing film is large, the energy per unit time of the portion irradiated with the laser decreases. Therefore, it is necessary to increase the laser output necessary for cutting. On the other hand, at the stage where the conveyance speed of the polarizing film is low, the energy per unit time of the portion irradiated with the laser increases. As a result, there is a risk that quality will deteriorate due to excessive heat acting on the cut surface of the polarizing film. Therefore, it is necessary to suppress the output of the laser.
ここで、レーザーの出力を抑えるため、レーザーの低出力側を用いた場合、レーザーの発振が不安定になり得るという問題がある。このため、調整した出力にブレが生じ、偏光フィルムを切断するに足りるエネルギーを照射できないおそれがあり、搬送速度が小さい段階であっても、安定した出力にて切断面の品質劣化を招くことなく偏光フィルムを切断するレーザー切断装置が要求されている。 Here, when the low output side of the laser is used to suppress the output of the laser, there is a problem that the oscillation of the laser may become unstable. For this reason, the adjusted output is blurred, and there is a possibility that energy sufficient to cut the polarizing film may not be irradiated, and even at a stage where the conveyance speed is low, the quality of the cut surface is not deteriorated with a stable output. There is a demand for a laser cutting device for cutting a polarizing film.
このような問題に関連して、特許文献2では被加工物とレーザー光との相対的な移動速度を大きくし、レーザー光の照射回数を低減させるレーザー加工方法が開示されている。当該技術によれば、レーザー発振器の不安定な出力に起因するレーザー光のパワー増大により、エッチング深さが深くなり過ぎることを回避することができる。しかしながら、当該技術では、被加工物とレーザー光との相対的な移動速度を大きくする必要があり、相対速度が小さい場合に適用し難いという問題がある。 In relation to such a problem, Patent Document 2 discloses a laser processing method in which the relative moving speed between the workpiece and the laser light is increased and the number of times of laser light irradiation is reduced. According to this technique, it is possible to avoid the etching depth from becoming excessively deep due to the increase in the power of the laser beam caused by the unstable output of the laser oscillator. However, in this technique, it is necessary to increase the relative moving speed between the workpiece and the laser beam, and there is a problem that it is difficult to apply when the relative speed is low.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、レーザー光の出力が不安定とならず、偏光フィルムの切断面の品質劣化を招くことのないレーザー切断装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to provide a laser cutting device in which the output of the laser light does not become unstable and the quality of the cut surface of the polarizing film does not deteriorate. It is to provide.
本発明のレーザー切断装置は、上記課題を解決するために、偏光フィルムにレーザー光を照射して切断するレーザー切断装置において、レーザー光を発振するレーザー光発振機と、レーザー光発振機から発振されたレーザー光を偏光フィルムへ反射するベンドミラーと、偏光フィルムとベンドミラーとの間に配置され、上記レーザー光を集光する集光レンズとを備えており、上記ベンドミラーと集光レンズとの間に、上記レーザー光を透過および反射するビームスプリッターを備えることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the laser cutting device of the present invention is a laser cutting device that irradiates and cuts a polarizing film with laser light. The laser cutting device oscillates laser light and is oscillated from the laser light oscillator. A bend mirror that reflects the laser light to the polarizing film, and a condensing lens that is disposed between the polarizing film and the bend mirror, and condenses the laser light. A beam splitter for transmitting and reflecting the laser light is provided between them.
本発明のレーザー切断装置では、ビームスプリッターによってレーザー光は透過光と反射光とに分岐され、透過光によって偏光フィルムが切断される。よってレーザー光発振機の出力が大きくとも、偏光フィルムに照射されるレーザー光のエネルギーを低減させることができる。その結果、レーザー切断装置と偏光フィルムとの相対速度が小さい場合であっても、レーザー光発振機を高出力にて使用することができる。すなわち、レーザー光発振機の高出力側を用いた場合の利点である出力の安定性を得ることができる。一方、ビームスプリッターによって偏光フィルムに照射されるエネルギーが低減されるため、レーザー光発振機の高出力側を用いた場合の問題点である切断面の品質の劣化を抑制することができる。 In the laser cutting device of the present invention, the laser beam is branched into transmitted light and reflected light by the beam splitter, and the polarizing film is cut by the transmitted light. Therefore, even if the output of the laser beam oscillator is large, the energy of the laser beam irradiated on the polarizing film can be reduced. As a result, even when the relative speed between the laser cutting device and the polarizing film is small, the laser light oscillator can be used at a high output. That is, it is possible to obtain output stability, which is an advantage when the high output side of the laser beam oscillator is used. On the other hand, since the energy applied to the polarizing film by the beam splitter is reduced, it is possible to suppress degradation of the quality of the cut surface, which is a problem when the high output side of the laser oscillator is used.
また、本発明のレーザー切断装置では、上記レーザー光発振機の出力が30W以上、400W以下であり、上記ビームスプリッターのレーザー光を透過および反射する比率が、3:7〜7:3であることが好ましい。 In the laser cutting device of the present invention, the output of the laser beam oscillator is 30 W or more and 400 W or less, and the ratio of transmitting and reflecting the laser beam of the beam splitter is 3: 7 to 7: 3. Is preferred.
上記レーザー光発振機の出力が30W以上、400W以下である場合、ビームスプリッターのレーザー光を透過および反射する比率が上記の範囲内であれば、偏光フィルムの切断に好適に使用することができる。 When the output of the laser beam oscillator is 30 W or more and 400 W or less, if the ratio of transmitting and reflecting the laser beam of the beam splitter is within the above range, it can be suitably used for cutting the polarizing film.
また、本発明のレーザー切断装置では、上記レーザー光発振機がCO2 レーザー光発振機であることが好ましい。 In the laser cutting device of the present invention, the laser beam oscillator is preferably a CO 2 laser beam oscillator.
CO2 レーザー光発振機は高出力であり、偏光フィルムの切断に好適である。 The CO 2 laser light oscillator has a high output and is suitable for cutting a polarizing film.
また、本発明のスリッター機は、偏光フィルムを巻出す巻出部と、偏光フィルムを巻取る巻取部とを備え、上記巻出部と巻取部との間に、上記レーザー切断装置を備えるものである。 Moreover, the slitter machine of this invention is equipped with the unwinding part which winds up a polarizing film, and the winding-up part which winds up a polarizing film, The said laser cutting device is provided between the said unwinding part and winding-up part. Is.
本発明に係るスリッター機はレーザー切断装置を備えているため、偏光フィルムの搬送速度が小さい場合であっても、レーザー光発振機を高出力にて使用することができる。その結果、レーザー光発振機の高出力側を用いた場合の利点である出力の安定性を得ることができる。一方、ビームスプリッターによって偏光フィルムに照射されるエネルギーが低減されるため、レーザー光発振機の高出力側を用いた場合の問題点である偏光フィルムの切断面における品質の劣化を抑制することができる。 Since the slitter machine which concerns on this invention is equipped with the laser cutting device, even if it is a case where the conveyance speed of a polarizing film is small, a laser beam oscillator can be used with high output. As a result, it is possible to obtain output stability, which is an advantage when the high output side of the laser beam oscillator is used. On the other hand, since the energy applied to the polarizing film by the beam splitter is reduced, it is possible to suppress deterioration in quality at the cut surface of the polarizing film, which is a problem when the high output side of the laser light oscillator is used. .
本発明のレーザー切断装置は、以上のように、レーザー光を発振するレーザー光発振機と、レーザー光発振機から発振されたレーザー光を偏光フィルムへ反射するベンドミラーと、偏光フィルムとベンドミラーとの間に配置され、上記レーザー光を集光する集光レンズとを備えており、上記ベンドミラーと集光レンズとの間に、上記レーザー光を透過および反射するビームスプリッターを備えるものである。 As described above, the laser cutting device of the present invention includes a laser light oscillator that oscillates laser light, a bend mirror that reflects the laser light oscillated from the laser light oscillator to a polarizing film, a polarizing film, and a bend mirror. And a condensing lens for condensing the laser light, and a beam splitter for transmitting and reflecting the laser light between the bend mirror and the condensing lens.
それゆえ、レーザー切断装置と偏光フィルムとの相対速度が小さい場合であっても、レーザー光発振機を高出力にて使用することができる。すなわち、レーザー光発振機の高出力側を用いた場合の利点である出力の安定性を得ることができる。一方、ビームスプリッターによって偏光フィルムに照射されるエネルギーが低減されるため、レーザー光発振機の高出力側を用いた場合の問題点である切断面の品質の劣化を抑制することができるという効果を奏する。 Therefore, even when the relative speed between the laser cutting device and the polarizing film is small, the laser light oscillator can be used at a high output. That is, it is possible to obtain output stability, which is an advantage when the high output side of the laser beam oscillator is used. On the other hand, since the energy applied to the polarizing film by the beam splitter is reduced, it is possible to suppress the deterioration of the quality of the cut surface, which is a problem when the high output side of the laser oscillator is used. Play.
本発明の一実施形態について図1〜4に基づいて説明すれば、以下の通りである。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
〔切断装置〕
図1は、本発明に係るレーザー切断装置10を示す断面図である。レーザー切断装置10は、レーザー光発振機1、ビームエキスパンダー2、ベンドミラー3、ビームスプリッター4および集光レンズ5を備えている。
[Cutting device]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a
レーザー光発振機1はレーザー光を発振する部材であり、特に限定されるものではない。例えば、CO2 レーザー(二酸化炭素レーザー)、UVレーザー、半導体レーザー、YAGレーザー、エキシマレーザーなどを用いることができる。この中でも高出力であり、偏光フィルムの切断に好適なCO2 レーザーが好ましい。 The laser beam oscillator 1 is a member that oscillates laser beam and is not particularly limited. For example, a CO 2 laser (carbon dioxide laser), UV laser, semiconductor laser, YAG laser, excimer laser, or the like can be used. Among these, a CO 2 laser having high output and suitable for cutting a polarizing film is preferable.
レーザー光発振機1の出力が低い場合、レーザー光の出力が不安定となり易くなる。このため、出力は高出力であることが好ましい。一方、出力が高すぎると、過剰な熱膨張等により偏光フィルムの切断面に品質の劣化が生じてしまう。 When the output of the laser beam oscillator 1 is low, the output of the laser beam tends to become unstable. For this reason, it is preferable that an output is a high output. On the other hand, when the output is too high, the quality of the cut surface of the polarizing film is degraded due to excessive thermal expansion or the like.
レーザー光発振機1の具体的な出力は、偏光フィルム6の厚さ、偏光フィルム6の搬送速度および後述するビームスプリッター4による透過および反射の比率に応じて適宜調整することが望ましい。これらの観点からレーザー光発振機1の出力は、30W以上、400W以下であることが好ましい。なお、レーザー光発振機1の出力が低い場合、出力が不安定となるが、具体的には、30W未満であると不安定となる傾向にある。
The specific output of the laser oscillator 1 is desirably adjusted as appropriate according to the thickness of the
照射するレーザー光の周波数は、レーザー光発振機1の出力、偏光フィルム6の厚さおよび偏光フィルムの搬送速度等により適宜変更されるが、概して5kHz以上、100kHz以下とすることができる。
The frequency of the laser light to be irradiated is appropriately changed according to the output of the laser light oscillator 1, the thickness of the
レーザー切断装置10は、好ましい形態としてビームエキスパンダー2を備えている。ビームエキスパンダー2は、レーザー光を平行光束に広げる部材であり、公知のビームエキスパンダーを使用すればよい。ビームエキスパンダー2により、レーザー光L1の直径を例えば2倍〜10倍程度に広げ、レーザー光L2とすることができる。偏光フィルム6へのレーザー光L6を照射する際、レーザー光の直径を拡大することによって、レーザー光L6の焦点を合わせ易くなる。
The
ベンドミラー3は、レーザー光発振機1から発振されたレーザー光を偏光フィルム6へ反射する部材である。レーザー切断装置10ではベンドミラー3は1つ備えられているが、レーザー光L2をレーザー光L3として偏光フィルム6へ反射することができればよく、複数備えられていてもかまわない。
The bend mirror 3 is a member that reflects the laser light oscillated from the laser light oscillator 1 to the
図2を用いて一般的なレーザー切断装置におけるレーザー光発振機の出力について説明する。図2は偏光フィルムを搬送した場合の時間tとレーザー光発振機の出力wとの関係を示すグラフである。偏光フィルムを搬送しながら切断する場合、まず、偏光フィルムを加速させ(加速領域)、その後、切断に適する一定の速度とし(定速領域)、偏光フィルムを減速させ(減速領域)、偏光フィルムの切断が終了する。 The output of the laser oscillator in a general laser cutting device will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the time t when the polarizing film is conveyed and the output w of the laser beam oscillator. When cutting while transporting the polarizing film, first, the polarizing film is accelerated (acceleration region), then at a constant speed suitable for cutting (constant speed region), the polarizing film is decelerated (deceleration region), Cutting ends.
加速領域および減速領域では偏光フィルムの速度が小さいため、同一照射条件であれば偏光フィルムへの単位時間当たりのエネルギーが増加する。したがって、レーザー光発振機の出力を低くする必要がある。そのため、加速領域および減速領域の一部では、レーザー光発振機の出力が低く、レーザー光発振機の出力が不安定となる(不安定領域)。結果として、加速領域および減速領域において、レーザー光発振機の出力が不安定であることにより未切断が生じ得る。以上のような制約があり、一般的なレーザー切断装置では、加速領域および減速領域においてレーザー光発振機の出力を高めることができない。 Since the speed of the polarizing film is small in the acceleration region and the deceleration region, the energy per unit time to the polarizing film increases under the same irradiation conditions. Therefore, it is necessary to reduce the output of the laser beam oscillator. For this reason, in a part of the acceleration region and the deceleration region, the output of the laser beam oscillator is low, and the output of the laser beam oscillator becomes unstable (unstable region). As a result, uncutting may occur in the acceleration region and the deceleration region due to the unstable output of the laser oscillator. Due to the above limitations, a general laser cutting device cannot increase the output of the laser beam oscillator in the acceleration region and the deceleration region.
一方、本発明に係るレーザー切断装置10では、ベンドミラー3と集光レンズ5との間には、ビームスプリッター4が備えられている。ビームスプリッター4は、上記レーザー光L3を透過および反射する部材であり、公知のビームスプリッターを使用できる。レーザー光L3は、ビームスプリッター4によって、透過光であるレーザー光L4と反射光であるレーザー光L5とに分岐される。
On the other hand, in the
ビームスプリッター4のレーザー光を透過および反射する比率は、特に限定されないが、上記レーザー光発振機1の出力、偏光フィルム6の厚さおよび偏光フィルム6の搬送速度等に応じて適宜調整することが望ましい。該して、上記レーザー光発振機の出力が30W以上、400W以下である場合、ビームスプリッターのレーザー光を透過および反射する比率が、3:7〜7:3であることが好ましい。上記設定範囲であれば、レーザー切断装置10を偏光フィルムの切断に好適に使用することができる。
The ratio of transmitting and reflecting the laser light from the beam splitter 4 is not particularly limited, but may be appropriately adjusted according to the output of the laser light oscillator 1, the thickness of the
レーザー切断装置10では、ビームスプリッター4によってレーザー光L3は透過光と反射光とに分岐され、透過光によって偏光フィルム6が切断される。よってレーザー切断装置10によれば、レーザー光発振機1の出力が大きくとも、偏光フィルム6に照射されるレーザー光L6のエネルギーを低減させることができる。すなわち、加速領域および減速領域であっても、レーザー光発振機1を高出力にて使用することができ、レーザー光発振機1の高出力側を用いた場合の利点である出力の安定性を得ることができる。一方、ビームスプリッター4によって偏光フィルムに照射されるエネルギーが低減されるため、レーザー光発振機1の高出力側を用いた場合の問題点である切断面での品質の劣化を抑制することができる。
In the
レーザー光L5は集光レンズ5によって偏光フィルム6に集光される。集光レンズ5は特に限定されるものではなく、球面レンズ、非球面レンズなどを使用すればよい。レーザー光L6の集光径によって切断幅が決定されることとなるため、偏光フィルムを切断する場合、レーザー光L6の集光径は5μm以上、500μm以下であることが好ましく、10μm以上、400μm以下であることがより好ましい。
The laser beam L5 is condensed on the
レーザー切断装置10の切断対象である偏光フィルム6としては公知の偏光フィルムを用いればよい。本発明における偏光フィルムとしては通常、長尺の偏光フィルムが使用されるが、短尺または板状の偏光フィルムを使用してもよい。長尺とは、切断方向における偏光フィルム6の長さが10m以上を指し、短尺とは2m以上、10m未満を指し、板状とは10cm以上、2m未満を指す。
A known polarizing film may be used as the
偏光フィルム6として具体的には、偏光子フィルムの両面に保護フィルムとしてTAC(トリアセチルセルロース)フィルム、COP(シクロオレフィンポリマー)フィルム等が貼合されており、レーザー切断装置10に対して逆面のTACフィルムに粘着剤を介して、保護フィルムが積層された構成となっている。偏光フィルム6のうち、中心に位置する偏光子フィルムとしては、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素等によって染色がなされており、延伸されたフィルム等にTACなどの保護フィルムが貼合されたフィルムを挙げることができる。また、上記ポリビニルアルコールフィルムに代えて、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、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、ポリビニルアルコール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を使用することもできる。
Specifically, as the
偏光フィルム6および保護フィルムを含めた総厚さは、特に限定されないが、100μm以上、500μm以下とすることができる。なお、偏光フィルム6のうち偏光子フィルムの厚さは、概して10μm以上、50μm以下である。さらに、偏光フィルム6の実用上、問題ない範囲にて上記3層以外にさらに他の層を含んでいてもよい。
The total thickness including the
上記保護フィルムとしては、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタラートフィルムなどを用いることもできる。上記保護フィルムの厚さおよび幅としては、特に限定されるものではないが、偏光フィルムの保護フィルムとして用いられる観点から、例えば、5μm以上、50μm以下の厚さ、200mm以上、1500mm以下の幅の保護フィルムを好ましく用いることができる。 As said protective film, a polyester film, a polyethylene terephthalate film, etc. can also be used. The thickness and width of the protective film are not particularly limited, but from the viewpoint of being used as a protective film for a polarizing film, for example, a thickness of 5 μm or more and 50 μm or less, a width of 200 mm or more and 1500 mm or less. A protective film can be preferably used.
レーザー切断装置10による偏光フィルム6の切断は、レーザー切断装置10または偏光フィルム6を移動させながら行う。これにより、偏光フィルム6に切断面を形成することができる。具体的には後述するスリッター機により偏光フィルムを移動させながら、切断することができる。なお、レーザー切断装置10を固定して、偏光フィルム6が搬送された状態にて切断した場合、安定した切断が可能なため好適である。
The
本発明における偏光フィルムを「切断する」とは、偏光フィルムの「少なくとも一部を切断する」ことを指し、偏光フィルムに所定の深さを形成する加工も含まれる。例えば、偏光フィルムの端部の切断、ハーフカット、マーキング加工なども「切断する」行為に含まれる。 “Cutting” the polarizing film in the present invention means “cutting at least part of” the polarizing film, and includes a process of forming a predetermined depth in the polarizing film. For example, cutting of the end portion of the polarizing film, half cutting, marking processing, etc. are also included in the act of “cutting”.
〔スリッター〕
次に、本発明に係るスリッター機20について説明する。図3は、本発明に係るスリッター機20を示す断面図である。スリッター機20は、レーザー切断装置10、巻出部11、搬送ロール12・12a・12b・12c・12d・12e・12f(以下、「12〜12f」と略す)、測長計14、巻取部13a・13bを備えている。
[Slitter]
Next, the
巻出部11は、長尺状の偏光フィルム6を保持し、搬送ロール12へと巻き出すものである。巻出部11としては特に限定されず、公知の巻出部を使用できる。スリッター機20では、巻出部11として円筒状の軸を用いており、偏光フィルム6が巻かれた紙管またはプラスチック管などを保持することができる。巻出部11の側面には図示しないが巻出部11を回転させる回転装置が備えられており、回転装置によって巻出部11が回転されて偏光フィルム6が搬送方向に巻き出される。偏光フィルム6に加わる張力および偏光フィルムの搬送速度は回転装置によって設定可能である。また、巻出部11の高さおよび巻出部11の水平方向における位置は適宜調整することができる。
The unwinding
巻出部11は1箇所に設置されているが、巻取部13a・13bのように2箇所に設置されていてもよい。これにより、一方の巻出部11の偏光フィルム6が全て巻き出される前に、他の巻出部の偏光フィルムと連結することができ、偏光フィルムの原反を交換する時間を削減できる。
Although the unwinding
スリッター機20には、搬送ロール12〜12fが偏光フィルム6の搬送経路に沿って配置されている。各搬送ロールの配置場所は偏光フィルム6の搬送経路に応じて適宜変更すればよい。上記搬送ロールは特に限定されず、公知の部材を使用すればよい。また、上記搬送ロール直径および幅も限定されない。通常、搬送ロールの幅は、1.5m〜2.5m程度である。また、スリッター機20には、偏光フィルム6を搬送ロールに押し当てるタッチロールが備えられていてもよい。
In the
搬送ロール12bと搬送ロール12cとの間には、レーザー切断装置10が備えられている。このようにレーザー切断装置10は、巻出部11と巻取部13aとの間に備えられていればよい。レーザー切断装置10の構造に関しては上述した通りである。
A
巻取部13a・13bは、切断加工された偏光フィルム6を巻き取る部材である。巻出部11と同様に、巻取部13a・13bの側面には図示しないが巻取部13a・13bを回転させる回転装置が備えられており、回転装置によって巻取部13a・13bが回転されて偏光フィルム6が搬送方向に巻き出される。偏光フィルム6に加わる張力および偏光フィルムの搬送速度は回転装置によって設定可能である。また、巻取部13a・13bの高さおよび水平方向における位置は適宜調整することができる。
The winding
スリッター機20によれば、巻出部11および巻取部13aによって偏光フィルム6が搬送される。偏光フィルムの搬送速度は特に限定されないが、一例として、1m/s以上、100m/s以下とすることができる。
According to the
図4は、偏光フィルム6の切断過程を示す平面図である。図4(a)〜(c)に示すように、偏光フィルム6が搬送されるにつれて、レーザー切断装置10によって偏光フィルム6にスリットSが形成される。図4では、レーザー切断装置10は、偏光フィルム6の端部周辺を切断するよう設置されている。これは偏光フィルム6の端部をスリットする場合である。レーザー切断装置10の設置位置は、偏光フィルム6にレーザー光を照射することができれば、特に限定されるものではない。例えば、偏光フィルム6の中央部分にレーザー光を照射するようにレーザー切断装置10を設置すれば、偏光フィルム6を2つに分割できる。
FIG. 4 is a plan view showing the cutting process of the
本発明に係るスリッター機20はレーザー切断装置10を備えているため、偏光フィルム6を加速または減速させる場合、すなわち偏光フィルムの搬送速度が小さい場合であっても、レーザー光発振機1を高出力にて使用することができる。その結果、レーザー光発振機1の高出力側を用いた場合の利点である出力の安定性を得ることができる。一方、ビームスプリッター4によって偏光フィルムに照射されるエネルギーが低減されるため、レーザー光発振機1の高出力側を用いた場合の問題点である偏光フィルムの切断面における品質の劣化を抑制することができる。
Since the
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the technical means disclosed in different embodiments can be appropriately combined. Such embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
〔実施例1〕
図3に記載のスリッター機20を用いて偏光フィルムの切断を行った。偏光フィルム6は、レーザー切断装置10の集光レンズ5に近い順から、保護フィルムとしてPETフィルム(38μm)、粘着層(22μm:粘着層は保護フィルムと共に剥離する)、TACフィルム(80μm)、ポリビニルアルコールフィルム(30μm)およびCOP(シクロオレフィンポリマー)フィルム(70μm)が積層されており、COPフィルムには、粘着層を介して、セパレートフィルムとしてPETフィルム(38μm)が積層された構成となっている。
[Example 1]
The polarizing film was cut using the
まず、偏光フィルム6が静止した状態から、巻出部11および巻取部13aの回転装置により、偏光フィルム6を5秒後に50m/sまで加速させた。50m/sまで加速させる間に偏光フィルム6の切断を以下の条件にて行った。
First, the
レーザー光発振機 :CO2 レーザー
レーザー光発振機の出力:20W以上、280W以下
レーザー波長 :9.4μm
レーザー周波数 :20kHz
L6の集光径 :54μm
透過光と反射光との比率:5:5
〔比較例1〕
スリッター機20のレーザー切断装置10からビームスプリッター4を除去した比較用切断装置を使用して偏光フィルム6の切断を行った。偏光フィルム6の構成は実施例1と同一である。実施例1と同様に、偏光フィルム6を50m/sまで加速させた。また、切断の条件は以下の通りである。
Laser oscillator: CO 2 laser Output of laser oscillator: 20 W or more, 280 W or less Laser wavelength: 9.4 μm
Laser frequency: 20 kHz
Condensing diameter of L6: 54 μm
Ratio of transmitted light and reflected light: 5: 5
[Comparative Example 1]
The
レーザー光発振機 :CO2 レーザー
レーザー光発振機の出力:10W以上、140W以下
レーザー波長 :9.4μm
レーザー周波数 :20kHz
L6の集光径 :54μm
図5は、実施例1および比較例1にて切断した偏光フィルム6を示す側面図である。図5(a)は実施例1の偏光フィルム6であり、図5(b)は比較例1の偏光フィルム6である。両結果からわかるように、比較例1の偏光フィルム6の方が、熱膨張によりその断面に変形が生じている。また、最上面のPETフィルムには熱膨張により塊状物が生じていることも観測された。一方、実施例1の偏光フィルム6では、比較例1と異なり、切断面に変形が生じていない。さらに、最上面のPETフィルムに塊状物が生じていない。本発明のスリッター機(レーザー切断装置)によれば、50m/sという搬送速度であっても、偏光フィルムの切断面での品質劣化を抑制することができており、本発明の優位性は明らかに示されている。
Laser oscillator: CO 2 laser Output of laser oscillator: 10 W or more, 140 W or less Laser wavelength: 9.4 μm
Laser frequency: 20 kHz
Condensing diameter of L6: 54 μm
5 is a side view showing the
さらに、偏光フィルム6の切断面が良好か否かについて試験を行った。試験方法は、切断した偏光フィルムからセパレートフィルムを剥離し、COPフィルム面を粘着層を介してガラス板に貼り付けるものである。COPフィルムに変形が生じていれば、COPフィルムとガラス板との間に気泡が混入する。実施例1および比較例1の切断後の偏光フィルム6に試験を行ったところ、実施例1の偏光フィルム6には貼り付け後に気泡の混入は観測されなかったが、比較例1の偏光フィルム6には貼り付け後に気泡の混入が観測された。これは偏光フィルム6のうち、上から4層目のCOPフィルムの変形状態に起因した結果である。当該結果からも、本発明の優位性が裏付けられている。
Furthermore, it tested about whether the cut surface of the
本発明に係るレーザー切断装置は、偏光フィルムを好適に切断するものとして利用可能である。よって、本発明は、偏光フィルムを使用する分野において広く利用可能である。 The laser cutting device according to the present invention can be used for suitably cutting a polarizing film. Therefore, the present invention can be widely used in the field where a polarizing film is used.
1 レーザー光発振機
2 ビームエキスパンダー
3 ベンドミラー
4 ビームスプリッター
5 集光レンズ
6 偏光フィルム
10 レーザー切断装置
11 巻出部
12・12a・12b・12c・12d・12e・12f 搬送ロール
13a・13b 巻取部
14 測長計
20 スリッター機
L1〜L6 レーザー光
S スリット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser beam oscillator 2 Beam expander 3 Bend mirror 4 Beam splitter 5
Claims (8)
レーザー光を発振するレーザー光発振機と、
レーザー光発振機から発振されたレーザー光を偏光フィルムへ反射するベンドミラーと、
偏光フィルムとベンドミラーとの間に配置され、上記レーザー光を集光する集光レンズとを備えており、
上記ベンドミラーと集光レンズとの間に、上記レーザー光を透過および反射し、透過光のみを上記偏光フィルムへ導くことによって上記レーザー光のエネルギーを低減させるビームスプリッターを備え、
上記搬送される偏光フィルムの加速時及び減速時にも当該偏光フィルムを切断することを特徴とするレーザー切断装置。 In the laser cutting device that irradiates and cuts the polarizing film to be conveyed with laser light,
A laser beam oscillator that oscillates the laser beam;
A bend mirror that reflects the laser light oscillated from the laser oscillator to the polarizing film;
It is disposed between the polarizing film and the bend mirror, and includes a condensing lens that condenses the laser light,
A beam splitter that transmits and reflects the laser light between the bend mirror and the condensing lens and reduces the energy of the laser light by guiding only the transmitted light to the polarizing film,
A laser cutting device, wherein the polarizing film is cut even during acceleration and deceleration of the conveyed polarizing film.
上記ビームスプリッターのレーザー光を透過および反射する比率が、3:7〜7:3であることを特徴とする請求項1に記載のレーザー切断装置。 The output of the laser beam oscillator is 30 W or more and 400 W or less,
The laser cutting device according to claim 1, wherein a ratio of transmitting and reflecting the laser beam of the beam splitter is 3: 7 to 7: 3.
上記巻出部と巻取部との間に、請求項1〜4の何れか1項に記載のレーザー切断装置を備えることを特徴とするスリッター機。 An unwinding unit for unwinding the polarizing film, and a winding unit for winding the polarizing film;
A slitter machine comprising the laser cutting device according to any one of claims 1 to 4 between the unwinding unit and the winding unit.
偏光フィルムを搬送するステップと、
レーザー光を発振するステップと、
上記レーザー光を透過および反射させ、透過光のみを上記偏光フィルムへ導くことによって、当該偏光フィルムに照射される上記レーザー光のエネルギーを低減するステップと、含み、
上記偏光フィルムの切断は、上記搬送される偏光フィルムの加速時及び減速時にもなされることを特徴とするレーザー切断方法。 In the laser cutting method of irradiating and cutting the polarizing film to be conveyed with laser light,
Conveying the polarizing film;
Oscillating a laser beam;
Reducing the energy of the laser light applied to the polarizing film by transmitting and reflecting the laser light and directing only the transmitted light to the polarizing film,
The laser cutting method, wherein the polarizing film is cut when the conveyed polarizing film is accelerated and decelerated.
上記レーザー光のエネルギーを低減するステップを、透過および反射する比率が3:7〜7:3の範囲にて実行する、ことを特徴とする請求項7に記載のレーザー切断方法。
The step of oscillating the laser beam is executed at an output of 30 W or more and 400 W or less,
The laser cutting method according to claim 7, wherein the step of reducing the energy of the laser beam is executed in a ratio of transmitting and reflecting from 3: 7 to 7: 3.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010226778A JP5800486B2 (en) | 2010-10-06 | 2010-10-06 | Laser cutting apparatus, slitter machine equipped with the same, and laser cutting method |
CN201180048178.8A CN103153526B (en) | 2010-10-06 | 2011-09-26 | Laser cutting device and there is the cutting cutter of this device |
KR1020137011196A KR20130106847A (en) | 2010-10-06 | 2011-09-26 | Laser cutter and slitter with same |
PCT/JP2011/071924 WO2012046587A1 (en) | 2010-10-06 | 2011-09-26 | Laser cutter and slitter with same |
KR1020177010393A KR20170045376A (en) | 2010-10-06 | 2011-09-26 | Laser cutter and slitter with same |
TW100135850A TWI501829B (en) | 2010-10-06 | 2011-10-04 | Laser cutter, slitter provided with the laser cutter, and laser cutting method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010226778A JP5800486B2 (en) | 2010-10-06 | 2010-10-06 | Laser cutting apparatus, slitter machine equipped with the same, and laser cutting method |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012076143A JP2012076143A (en) | 2012-04-19 |
JP2012076143A5 JP2012076143A5 (en) | 2014-04-24 |
JP5800486B2 true JP5800486B2 (en) | 2015-10-28 |
Family
ID=45927582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010226778A Active JP5800486B2 (en) | 2010-10-06 | 2010-10-06 | Laser cutting apparatus, slitter machine equipped with the same, and laser cutting method |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5800486B2 (en) |
KR (2) | KR20170045376A (en) |
CN (1) | CN103153526B (en) |
TW (1) | TWI501829B (en) |
WO (1) | WO2012046587A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019093449A (en) * | 2017-11-27 | 2019-06-20 | 日東電工株式会社 | Laser processing method of plastic film, and plastic film |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6020884B2 (en) * | 2012-05-31 | 2016-11-02 | 住友化学株式会社 | Laser processing method |
KR101817388B1 (en) * | 2014-09-30 | 2018-01-10 | 주식회사 엘지화학 | Cutting method for the polarizing plate, polarizing plate cut usuing the same |
CN112277389A (en) * | 2019-07-25 | 2021-01-29 | 林紫绮 | Paper tube manufacturing method for increasing stiffness of tube and paper tube structure thereof |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4734558A (en) * | 1983-05-16 | 1988-03-29 | Nec Corporation | Laser machining apparatus with controllable mask |
JPH0412834A (en) * | 1990-04-28 | 1992-01-17 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | Processing method for adhesive sheet |
JPH0866790A (en) * | 1994-08-30 | 1996-03-12 | Sony Corp | Laser beam machine |
JPH1158056A (en) * | 1997-08-12 | 1999-03-02 | Nec Corp | Laser texture machining device |
US6760973B1 (en) * | 1999-06-30 | 2004-07-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Laser working method and method for producing ink jet recording head |
DE20100659U1 (en) * | 2001-01-15 | 2002-02-14 | Innolas Gmbh | marking |
JP2004122167A (en) * | 2002-10-01 | 2004-04-22 | Nippon Steel Chem Co Ltd | Laser beam machining apparatus and laser beam machining method |
AU2003203192A1 (en) * | 2003-01-21 | 2004-08-13 | Toyota Steel Center Co., Ltd. | Laser cutting device, laser cutting method, and laser cutting system |
US7094193B2 (en) * | 2003-08-28 | 2006-08-22 | Philip Morris Usa Inc. | High speed laser perforation of cigarette tipping paper |
JP4215675B2 (en) * | 2004-04-08 | 2009-01-28 | 日立ビアメカニクス株式会社 | Laser processing machine for sheet workpieces |
EP1716964B1 (en) * | 2005-04-28 | 2009-01-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device and laser irradiation apparatus |
JP2007268581A (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Sunx Ltd | Laser beam machining apparatus |
PL2093041T3 (en) * | 2006-10-17 | 2013-08-30 | Nitto Denko Corp | Optical member adhering method, and apparatus using the method |
JP4524689B2 (en) * | 2007-02-20 | 2010-08-18 | ソニー株式会社 | Hologram reproducing apparatus, hologram reproducing method, and phase modulation element |
JP5202876B2 (en) * | 2007-06-06 | 2013-06-05 | 日東電工株式会社 | Laser processing method and laser processed product |
JP5553397B2 (en) * | 2007-07-19 | 2014-07-16 | 日東電工株式会社 | Laser processing method |
JP2009154188A (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Olympus Corp | Laser machining method, laser machining tool, laser machining device |
-
2010
- 2010-10-06 JP JP2010226778A patent/JP5800486B2/en active Active
-
2011
- 2011-09-26 KR KR1020177010393A patent/KR20170045376A/en active Search and Examination
- 2011-09-26 CN CN201180048178.8A patent/CN103153526B/en active Active
- 2011-09-26 WO PCT/JP2011/071924 patent/WO2012046587A1/en active Application Filing
- 2011-09-26 KR KR1020137011196A patent/KR20130106847A/en active Application Filing
- 2011-10-04 TW TW100135850A patent/TWI501829B/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019093449A (en) * | 2017-11-27 | 2019-06-20 | 日東電工株式会社 | Laser processing method of plastic film, and plastic film |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103153526B (en) | 2016-01-20 |
KR20170045376A (en) | 2017-04-26 |
JP2012076143A (en) | 2012-04-19 |
TWI501829B (en) | 2015-10-01 |
WO2012046587A1 (en) | 2012-04-12 |
KR20130106847A (en) | 2013-09-30 |
TW201221262A (en) | 2012-06-01 |
CN103153526A (en) | 2013-06-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI485025B (en) | Method for cutting polarizing sheet and polarizing sheet cut by the method | |
JP5827456B2 (en) | Slitting machine | |
JP5821155B2 (en) | Optical display device production method and optical display device production system | |
JP5800486B2 (en) | Laser cutting apparatus, slitter machine equipped with the same, and laser cutting method | |
US4356375A (en) | Process for producing lines of weakness in the protective backing of an adhesive laminate | |
JP6096350B2 (en) | Manufacturing method of polarizing plate | |
JP2009037228A (en) | Polarization plate | |
JP2006321652A (en) | Roll material manufacturing device | |
JPWO2016148161A1 (en) | Production method of polyvinyl alcohol film, polyvinyl alcohol film, and polarizing film | |
JP2012076143A5 (en) | Laser cutting apparatus, slitter machine equipped with the same, and laser cutting method | |
WO2012086764A1 (en) | Laser beam irradiation apparatus and laser beam irradiation method | |
WO2013094758A1 (en) | Laser light irradiation system, laser light irradiation method, and recording medium | |
JP2010254439A (en) | Film roll | |
KR101708503B1 (en) | Laser Cutting Apparatus for Cutting Film and Method for Cutting the Film | |
JP2015042423A (en) | Cutting machine, slitter with the same and method for cutting film | |
JP2014121736A (en) | Laser light irradiation apparatus and laser light irradiation method | |
JP2010137368A (en) | Laminated sheet and method of manufacturing laminated sheet | |
JP2017177530A (en) | Method for manufacturing stretched film roll | |
JP2021109759A (en) | Film roll manufacturing system and film roll manufacturing method | |
JPS60121090A (en) | Cutting method of film |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130708 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140310 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20140310 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20140408 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140415 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140616 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140805 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141104 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20141111 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20150206 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150825 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5800486 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |