TW201213074A - Method and apparatus for cutting laminate film, and method for manufacturing optical display device - Google Patents

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201213074 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種積層膜、例如偏光膜等光學膜般經由 黏著層而積層複數層而成之積層膜之切斷方法，切斷裝置 及光學顯示裝置之製造方法。 【先前技術】 偏光媒、相位差膜等所代表之光學膜係作為液晶顯示裝 置等之光學零件較為有用。 作為該光學膜’例如可列舉如下積層構造之偏光膜等： 於將PVA(P〇ly Vinyl Alcoh〇1，聚乙稀醇）膜進行蛾染色並延 伸之偏光元件之兩面，經由黏著層而積層表面保護 膜’進而於-面側經由黏著層而設置脫模臈。 此種偏光層通常係自將長條狀膜捲繞成㈣狀之狀態被 捲出，並以成為與貼附偏光膜之液晶單元之大小相對應之 尺寸的方式進行切斷而加以使用。 作為㈣光膜之切斷方法，採用將偏光膜與脫模膜一併 切斷為單片體之方法，即所 丨所明之利用全切之切斷；或者僅 使所積層之脫模膜殘留而進行 ^ .〇〇 p ^ -ή- ίέ ^ 斷，错此PVA偏光元件成 為早片體後亦藉由脫模膜而連 & 逆接成為可進行輥搬送之狀 L ’即所謂之利用半切進行切斷之方法。 為了切斷此種偏光膜，已知有 直利守齡？ Φ所4 Τ述_專利文獻1或 專利文獻2中戶“己载之旋轉式之圓形切割器之方法。 先前技術文獻 專利文獻 154596.doc 201213074 專利文獻1 :日本專利特開2007-260865號公報 專利文獻2:日本專利特開2__63()59號公報 於專利文獻！及專利文獻2中記载有如下方法：將圓形切 割器以不旋轉之方式固定地安褒於切斷裳置中，且使其一 面在積層膜之切斷方向上行進—面進行切斷。 、 、又，於專利文獻!中亦記载有如下方法：將圓形切割器 以可自由旋轉之自由狀態安裝於切斷裝置中’且使該圓形 切割器一面沿切斷方向行進一面切斷積層膜。 於各專利文獻t均記載為，於任方法中均可抑制切斷 時之切割屑之產生。 然而’上述偏光膜等光學膜係經由黏著層而積層有極薄 之複數個膜層，於切斷此種積層膜之情形時，有時產生於 切斷面起毛、或表面保護膜之隆起、或者於偏光膜中由於 加熱或冷卻而於偏光元件上形成裂縫之所謂之龜裂等不 良。 關於此種光學膜之切斷時之不良之產生’專利文獻工或 專利文獻2中所記載之任一切斷方法均無法充分抑制。 【發明内容】 發明所欲解決之問題 本發明之課題在於提供一種可抑制積層膜之切斷時之不 良產生且可高良率地切斷加工積層膜之切斷方法、切斷穿 置及光學顯示裝置之製造方法。 解決問題之技術手段 關於積層膜之切斷方法之本發明係藉由於周緣部具有刀 154596.doc 201213074 刀之圓形切割器而切斷積層膜者，其特徵在於： 使上述圓形切割器一面藉由旋轉機構以 對於切斷方向為正轉之方向上旋轉，—面：= 切斷方向上行進而切斷上述積層膜，並且 <將上述行進速度Vc減去刀尖周速Vr所得之相對切斷速度 Vs史為-50m/min以上且30m/min以下。 再者，此處所謂之在相對於切斷方向為正轉之方向上旋 轉之方向’係指相對於行進方向之圓形㈣！器之前端部自 積層膜之表面向深度方向進入之旋轉方向。 又 於本發明之積層膜之切斷方法中 膜包含偏光元件層、及於該偏光元件層之至少 黏著層而設之脫模膜層之偏光膜。 ’較佳為上述積層 面側經由 又’關於積層膜之切斷裝置之本發明係具備包含於周緣 部具有刀刀之圓形切割器之切斷機構者，其特徵在於包 含] 走轉機構’其使上述圓形切割器以刀尖周速心在相對 於切斷方向為正轉之方向上旋轉；行進機構，其使上述圓 形切割H以行進速度Ve在切斷方向上行進；及控制機構， 其以使上述圓形切割器之行進速度^減去刀尖周速^所得 之切斷機構之相對切斷速度v成為·5〇 m/min以上且％ m/min以下的方式進行控制。 又，關於光學顯示裝置之製造方法之本發明之特徵在 於丄其係切斷積層m，並將該切斷之積層膜貼合於光學顯 不單元而製造光學顯示裝置者’且具備使用上述切斷方法 而切斷積層膜之步驟。 154596.doc 201213074 發明之效果 根據本發明，可提供一種於切斷積層膜時可抑制起毛或 隆起等不良產生且能夠以簡便之方法實施的積層膜之切斷 方法、切斷裝置及光學顯示裝置之製造方法。 又，作為藉由本發明所切斷之積層膜，採用包含偏光元 件層、及於該偏光元件層之至少一面側經由黏著層而設2 脫模膜層的偏光膜，於以本發明之方法進行切斷之^形 時，可抑制於偏光元件上產生裂縫之龜裂之產生。月 【實施方式】 以下，一面參照圖丨〜圖6—面對本實施形態之積層膜之 切斷方法及製造裝置進行具體說明。 圖l(a)(b)係表示本實施形態之積層膜切斷裝置i之整體 構成之概略圖。 該膜切斷裝置1包含切斷積層膜之切斷機構1〇。進而， 本實施形態之切斷裝置1包含：膜移送機構2〇，其自積層 膜之捲筒式素材2g捲出積層膜並移送至上述切斷機構1〇 ; 及回收藉由上述切斷機構1〇切斷後之積層膜之如圖1(a)所 示之膜回收機構30、或者如圖1(b)所示之捲取切斷後之積 層膜之膜捲取機構40。 如圖2所不’上述切斷機構1〇中包含圖形切割器丨丨、使 該圖形切割器11旋轉之旋轉機構13及使該圓形切割器 積層膜之切斷方向行進之行進機構14。進而，如圖 不，本實施形態之切斷機構〗〇中包含配置於上述圓形切割 器11之下表面之基座15。 154596.doc 201213074 如圖4及圖5所示，圓 叫〜切割态11中設罟古破w A 前端部研磨而成之刀刀Ua。 將”周緣部之 作為上述圓形切割器〗丨，σ ^要為通常之用於井璺趑夕+71 斷之切割器，則並盔特別ρρ — 走干膜之切 今伽 π特限疋’例如可列舉：鐵、鐵合 金、鋼、不鏽鋼等金屬製，^ 或陶£製等，且碳化欽、碳化鶴， 理者等“可列舉對其等實施有類鑽石-碳等表面處 入, 声等2補形㈣器11之直徑或刀尖之厚度、前端之角 據切斷之積層膜之寬度等進行適當選擇，例如 較佳為該圓形切割器U之厚度形成為〇 imm以上且1〇麵 以下，較佳為0.1 mm以上且〇 5 mm以下。 仰再者：此處所謂之圓形切割器”之厚度.，係指圓形切割 之最厚之部分之厚度。較佳為圓形切割器11之刀刃 Ua之前端部之角度形成為10。以上且40。以下，較佳為15。 以上且30。以下。於刀刃lla之前端部之角度較4〇。小之情 形時具有更難以產生積層膜之切斷不良之優點。 於較10。大之情形時’具有刀刃之耐久性較高，可減少 磨耗所引起之刀刃之更換次數之優點。 進而，圓形切割器u之直徑較佳為形成為40 mm以上且 120 mm以下。 上述％轉機構13包含馬達13 a、捲繞架設於兩個滑輪 13d、13e上之滑輪帶13b及安裝有上述圓形切割器丨丨之旋 轉軸13 c。 上述馬達13a係與上述兩個滑輪中之一滑輪i3d連接，另 154596.doc 201213074 一滑輪136係與上述旋轉軸Uc連接。 圓形切割器11係以其中心軸固定於旋轉軸13c之狀態進 行安裝’若上述馬達13a旋轉，則藉由滑輪帶131?而將旋轉 驅動傳遞至旋轉軸13c，使圓形切割器〗丨旋轉。 上述行進機構14中包含於上表面之長度方向之中央部形 成有槽14b之軌道構件14a、設置於該軌道構件14a之長度 方向之兩端側之2個滑輪14d、14e、捲繞架設於該滑輪 14d、14e上之滑輪帶i4f、及與上述一滑輪14d連接之馬達 14g。 上述軌道構件14a係於移送之積層膜之上方，以該積層 膜之寬度方向與軌道構件14a之長度方向平行之方式而配 置。 於上述軌道構件14a之槽14b中，嵌合有可沿該槽14b滑 動之可動構件’於該可動構件之上部固定有支撐臂14(^。 於該支撐臂14c之上表面，安裝有上述旋轉機構13，且 於該支撐臂14c之一端部側固定有上述滑輪帶丨4f。 若上述馬達14g旋轉，則藉由與該馬達14g連接之滑輪 14d而使滑輪帶14f旋轉。此時，由於上述支樓臂i4c固定 於滑輪帶14f’故而向滑輪帶I4f旋轉之方向對支撐臂施 力。 另一方面’支撐臂14c之下側係經由上述可動構件而移 動自如地安裝於軌道構件14a上’因此上述支樓臂藉由 滑輪帶14f之旋轉而沿者槽14b於積層膜之寬度方向上行 進。 154596.doc 201213074 並且，於該支撐臂14c之上侧安裝有切斷機構13，因此 旋轉軸I3c及安裝於該旋轉軸i3c上之上述圓形切割器^與 支撑臂14c 一併於積層膜之寬度方向上行進。 即，藉由同時驅動上述各馬達13a、I4g，可使上述圓形 切割器11 一面旋轉一面在積層膜之切斷方向上行進。 又，上述各馬達13 a、14g係分別與控制機構（未圖示）連 接，且以可分別適當地控制旋轉數及旋轉方向之方式而構 成。 即’藉由控制上述各馬達13a、14g之旋轉數或旋轉方 向’可控制上述圓形切割器11之旋轉速度或旋轉方向、及 圓形切割器11之行進方向或行進速度。 上述膜回收機構30包含吸附所切斷之積層膜之吸附機構 3〇a、使該吸附機構3〇a於積層膜之寬度方向及上下方向上 移動之滑動構件（未圖示）、及收納藉由吸附機構3〇a所吸附 之積層膜之收納部30b。 膜回收機構3 0係於如下所述之利用全切方式切斷積層膜 之情形時使用。 上述膜捲取機構40係於如下所述之以半切方式切斷積層 膜之情形時使用，且包含捲取所切斷之積層膜之輥。 其次’對使用本實施形態之切斷裝置而切斷積層膜之方 法進行說明。 作為藉由本實施形態之切斷裝置1所切斷之積層膜，使 用圖3所示之構成之偏光膜2。 偏光膜2係將PVA膜以碘染色後進行延伸而形成，於兩 154596.doc 201213074 面側設置有保護層2d 1、2d2之偏光元件層2a之一面側’隔 著保護層2d 1而設置有黏著層2b，進而經由該黏著層2b而 設置有脫模膜層2c。於偏光元件層2a之另一面側，隔著上 述保護層2d2而設置有黏著層2e，進而經由該黏著層2e而 設置有表面保護層2f。 上述構成之偏光膜2係藉由將上述各層積層之後進行捲 繞而形成為捲筒式素材2g。 如圖1所示，將上述偏光膜2捲繞而成之捲筒式素材2g係 設置於上述切斷裝置1中，且藉由膜移送機構20而供給至 上述切斷機構10。 此時’偏光膜2以表面保護層2f為圓形切割器11側之方 式被供給至上述切斷機構10之基座15上。 偏光膜2藉由切斷機構1〇之圓形切割器11而切斷成特定 之大小’圓形切割器11係一面以上述方式藉由馬達13a以 特定之旋轉速度旋轉，並同時藉由上述行進機構14之馬達 14g而在偏光膜2之切斷方向上行進，一面切斷偏光膜2。 此處’圓形切割器11之旋轉方向係如圖1所示設定為相 對於圓形切割器11之行進方向為該圓形切割器11之前端部 自偏光膜2之表面向偏光膜2之深度方向進入之旋轉方向。 再者’於本發明中將上述旋轉方向稱為正轉。 於圓形切割器之旋轉方向成為上述方向之相反方向即反 轉之情形時，易產生龜裂或表面保護膜之隆起。 又，將此時之圓形切割器之旋轉速度與行進速度控制為 自圓形切割器丨〗之行進速度Vc減去刀尖周速vr所得之相對 154596.doc 201213074 切斷速度成為-50 m/min以上且30 m/min以下之範圍。 藉由於上述相對切斷速度V為-50 m/min以上且30 m/min 以下之紅圍内 '較佳為-30 m/min以上且20 m/min以下之範 圍内、進而較佳為_2〇 m/min以上且10 m/min以下之範圍内 之條件下切斷偏光膜，可切斷偏光模而不致於產生切斷面 上起毛或偏光膜各層間之隆起、或者偏光元件層之龜裂。 再者，圓形切割器11之刀尖周速Vr係將圓形切割器之角 度速乘以圓形切割器11之半徑而算出。 並且偏光膜2藉由上述圓形切割器11而切斷為特定之 大小後，被移送至貼附於液晶單元之後續步驟。 於作為切斷偏光膜2之方法，採用將偏光膜2於不切斷而 殘留脫模膜層2c之狀態下移送至後續步驟之半切方式的情 形時’如圖1(b)所示，由於切斷後偏光膜2i藉由脫模膜層 2c而仍為連續之帶狀，因此藉由上述膜捲取機構4〇將其捲 取成為捲筒狀並移送至後續步驟。 另一方面，於作為切斷偏光膜2之方法，採用與脫模膜 層2c—併切斷而以單片狀態移送至後續步驟之全切方式的 情形時，如圖1(a)所示，藉由上述膜回收機構3〇將其回 收。 即，藉由吸附機構30a吸附被切斷為單片之偏光膜2h， 藉由滑動構件而使該吸附機構3〇a於吸附有偏光膜处之狀 態下移動至上方，進而向膜移送機構2〇之側方移動。 於膜行進機構20之側方設置有上述收納部3〇b，將經切 斷之偏光膜2h移送至該收納部3〇b内後，自吸附機構3〇a卸 154596.doc 201213074 除該偏光膜2h。 再者’作為吸附經切斷之偏光膜2h之具體方法，可採用 靜電吸附或真空吸附等眾所周知之吸附方法。 又，於採用半切方式作為切斷偏光膜2之方法之情形 時’為防止脫模膜層之斷裂，為上述圓形切割器之正圓度 宜為±3 0 μηι以内，較佳為± i 〇 μιη以内之程度。 此處所謂之正圓度’係指由jISB0182機械精度及工作 精度編號：356所示之測定方法而決定之正圓度。 藉由本發明之切斷方法所切斷之積層膜並不特別限定為 上述構成之偏光膜，只要為將複數層積層而成之膜狀片材 者皆可。 尤其是如經由黏著層m具有脫模膜層之偏光膜之類的光 學膜’會由於切斷時產生起毛、隆起或者龜裂使得光學 特性或生產良率下降，因此藉由以本發明之切斷方法進行 切斷，可明顯降低不良率。 μπί〜4UU μΐΏ 積層膜之厚度亦並無特別限定，若為例如 左右之厚度之積層臈，則可尤佳地進行切斷 將藉由本發明之切斷方法所精之積層卿 而積層於光學顯示單^，藉此可製造光學顯示裝置。 作為光學顯示裝置’例如可列舉液晶 顯示裝置。 不1百機 該專先學顯示裝置係藉由將 之積層膜貼附於作為光…… 切斷方法所切斷 機EL單 元而製造 ⑻乍為先學顯不單元之液晶單元或有 J 54596.doc •12· 201213074 於製造該光學顯示裝置之方法中，除本發明之切斷方法 以外，關於用以製造光學顯示裝置之方法，可採用眾所周 知之方法。 例如可列舉如下方法：將上述積層膜於以上述半切方式 藉由脫模膜層2c而連續之狀態下形成為捲筒狀，並移送至 於光學顯示單元上之貼附步，驟，於該貼附步驟中，一面剝 離上述長條狀之脫模臈2(：_面於依序移送之光學顯示單元 上，將所切斷之積層膜經由上述黏著層沘而貼附於光學顯 示單元。 或者亦可為如下方法：將以上述全切方式切斷且收納 於膜回收機構30b中之積層膜移送至於光學顯示單元上之 貼附步驟’於該貼附步驟中，將所切斷之積層膜逐片地經 由黏著層2b而貼附於光學顯示單元上表面。 如上所述，以本發明之切斷方法所切斷之積層膜難以產 生起毛或隆起等不良’因此藉由將該積層膜貼附於光學顯 示單元，可獲得高品質之光學顯示裝置。 . 再者，於上述實施形態令，作為圓形切割器之旋轉方 法’對經由滑輪帶將馬達之旋轉傳遞至圓形切割器之旋轉 軸而使圓形切割器旋轉之方法進行了說明，但圓形切判器 之旋轉方法並無特別限定’例如可採用經由齒輪將來自旋 轉驅動馬達之驅動傳遞至圓形切割器之旋轉軸之方法等任 意之方法。 之行進方法， 並經由滑輪帶 又，於上述實施形態中，作為圓形切割器 對在可滑動之可動構件上安.裝圓形切割器， 154596.doc 13 201213074 傳遞馬達之驅動而使可動構件行進之方法進行了說明，但 作為圓形切割器之行進方法，並不限定於此，可採用藉由 線性式之致動器等驅動機構而使切割器行進之方法等任意 方法。 實施例 其次，列舉實施例對本發明進行更詳細之說明，但本發 明並不限定於該等。 (積層膜） 於實施例及比較例中，使用樣品A(產品名NpF_ VEG1724DU、日東電工股份有限公司製造）、B(產品名 NTB-EFCVEQ-K1、日東電工股份有限公司製造）、c(產品 名NZB-CVEQ-ST19、日東電工股份有限公司製造）之3種 偏光膜。 該等偏光膜係準備為寬度4〇〇 mm、長度50 m之捲筒式 素材。 (裝置） 切斷裝置係使用包含上述構成之輥捲出式自動圓刀切斷 實驗機。 作為圓形切割器，使用超硬圓刀FW05京瓷股份有限公 司製ie ’且準備下述5種大小者。 刀刃直徑=60 mm、刀刃厚度=〇.5 mm前端部之角度 =20° 刀刃直徑=80 mm、刀刃厚度=〇.2 mm前端部之角度 =20° 154596.doc 201213074 刀刀直徑=80 mm、刀刃厚度=〇.5 mm前端部之角度 =20° 刀刀直徑=80 mm、刀刃厚度=i_〇 mm前端部之角度 =20° 刀刀直徑=100 mm、刀刀厚度=0 5 mm前端部之角度 =20° 再者’此時之刀刃厚度係指圓形切割器最厚之部分之厚 度。 使用上述裝置於表丨〜表3所示之各條件下分別將樣品 A〜C切斷成50 mmx4〇〇 mm之大小，並對切斷後之各樣品 進行評估。 關於旋轉方式，將各圓形切割器安裝於旋轉軸，藉由該 旋轉轴之旋轉而以特定旋轉速度進行控制者係表示為「自 轉」；將各圓形切割器以固定狀態安裝於不旋轉之軸上以 使^不旋轉者係表示為「固定」；將各圓形切割器不固定 安裝於軸上，以使其可進行自由旋轉者係表示為「自 由|。 關於切割方式 情形表示為半切 表示為全切。 ，將殘留脫模膜而切斷各樣品之偏光膜之 ，將亦將脫模膜包含在内進行切斷之情形 關於旋轉方向，將自相 种Θ相對於仃進方向之圓形切割器 端部向偏光膜之深 > 方氏$ χ <冰度方向進入之方向表示為「正轉 與該方向相反之旋棘方6 疋轉方向、即相對於圓形切割器11之行谁 方向之後端部自偏光膜2 | ^ 膜之表面向偏光膜2之深度方向進入 I54596.doc •15· 201213074 之旋轉方向表示為「反轉」。 再者，切斷時之相對切斷速度v係根據切斷條件藉由 述式而求出。 相對切斷速度v=行進速度Vc-刀尖速度vr 刀尖速度Vr(m/min)=圓形切割器之角速度(rad/min 形切割器半徑（m) 評估方法係對於切斷後之樣品（樣品數=各1〇個）進 述3種評估。 (龜裂） J用貼附實驗機將切斷樣品貼附於無驗玻璃板（產品名

Eagle XG’康寧公司製造）上，以冷熱衝擊試驗機（裝置名 TSA-KHS ’ ESPEC公司製造）將〜贼之熱衝擊試驗 進行2〇〇循環。 其後，使用顯微鏡目測樣品端部，確認〇5 mm以上之龜 裂之有無，逐個計數產生龜裂之樣品。 (起毛） 之起毛之有 使用顯微鏡目測切斷樣品，確認丨〇 mm以上 無，逐個計數產生起毛之樣品。 (表面保護膜之隆起）

使用顯微鏡目測切斷樣品，確認05 mm以上之表面保 膜層之隆起之有無，逐個計數產生隆起之樣品。 將結果示於表1〜表3。 154596.doc 201213074

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Claims (1)

1. 201213074 七 、申請專利範圍·· 種積層膜之切斷方法，其係藉由於周緣部具有刀刃之 圓形切割器而切斷積層膜者，其特徵在於： 使上述圓形切割器一面藉由旋轉機構以刀尖周速心在 相對於切斷方向為正轉之方向上旋轉，—面以行進速度 Vc在切斷方向上行進而切斷上述積層膜，並且 \述行進速度Vc減去刀尖周速Vr所得之相對切斷速 度V設為-50m/min以上且30m/min以下。 2_如請求項1之積層膜之切斷方法，其中上述積層膜包含 偏光元件層、及於該偏光元件層之至少一面側經由黏著 層而設之脫模膜層之偏光膜。 3. 一種積層膜之切斷裝置，其係具備包含於周緣部具有刀 刀之圓形切割器之切斷機構者，其特徵在於包含： 旋轉機構，其使上述圓形切割器以刀尖周速&在相對 於切斷方向為正轉之方向上旋轉； 行進機構，其使上述圓形切割器以行進速度Vc在切斷 方向上行進；及 控制機構，其以使上述圓形切割器之行進速度％減去 刀尖周速V r所得之切斷機構之相對切斷速度v成為· $ 〇 m/min以上且30m/min以下的方式進行控制。 4. 一種光學顯示裝置之製造方法，其特徵在於： 其係切斷積層膜’並將該切斷之積層膜貼合於光學顯 示單元而製造光學顯示裝置者，且具備 使用上述請求項1或2之積層膜之切斷方法而切斷積層 膜之步驟。 154596.doc