TW201924836A - 塑膠膜之雷射加工方法及塑膠膜 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供一種能容易地降低塑膠膜表面之污染且能將塑膠膜切斷為自由形狀之雷射加工方法。
本發明之雷射加工方法之特徵在於:包括藉由將具有紅外區之波長之雷射光L從雷射光源1脈衝振盪並照射至塑膠膜F從而切斷塑膠膜之步驟;且照射至塑膠膜之雷射光之峰值能量密度為70 J/cm2 以上且270 J/cm2 以下。
本發明之雷射加工方法之特徵在於:包括藉由將具有紅外區之波長之雷射光L從雷射光源1脈衝振盪並照射至塑膠膜F從而切斷塑膠膜之步驟;且照射至塑膠膜之雷射光之峰值能量密度為70 J/cm2 以上且270 J/cm2 以下。
Description
本發明係關於一種使用雷射光對光學膜等塑膠膜進行切斷加工之雷射加工方法、及使用該雷射加工方法而獲得之塑膠膜。本發明尤其是關於一種能容易地降低因對塑膠膜進行雷射加工時所產生之飛濺物附著於塑膠膜表面而導致之塑膠膜表面之污染且能將塑膠膜切斷為自由形狀之雷射加工方法、及使用該雷射加工方法而獲得之塑膠膜。
近年來,偏光膜等光學膜不僅用於電視或個人電腦,還用於智慧型手機、智慧型手錶、車載顯示器等多種多樣之顯示器用途。
因此,光學膜所要求之形狀日趨複雜化、自由形狀化,高尺寸精度亦成為必然。
因此,光學膜所要求之形狀日趨複雜化、自由形狀化,高尺寸精度亦成為必然。
作為切斷加工為除矩形以外之各種形狀之異形加工之方法,已知有端銑刀加工、沖切加工、仿形加工、雷射加工等。
該等各種異形加工方法之中,雷射加工方法具有易應對形狀之複雜化、自由形狀化,且易獲得高尺寸精度,加工品質亦優異之優異優點。
該等各種異形加工方法之中,雷射加工方法具有易應對形狀之複雜化、自由形狀化,且易獲得高尺寸精度,加工品質亦優異之優異優點。
然而,雷射加工方法之情形時,存在如下問題:於切斷部位,被加工物熔融化及氣化而產生之飛濺物附著於光學膜表面,從而污染光學膜表面。其係包括光學膜在內之塑膠膜全體共通之問題。
作為解決如上所述之問題之方法,考慮藉由集塵機抽吸並回收飛濺物之方法。然而,該方法無法有效地抽吸位於塑膠膜之切斷部位附近之飛濺物。
又,為了解決如上所述之問題,提出有專利文獻1所記載之方法。
專利文獻1所記載之方法係於塑膠膜等被加工物貼附具有特定之特性之雷射加工用保護片並進行雷射加工後將該保護片剝離之方法(專利文獻1之請求項1等)。
根據專利文獻1所記載之方法,雖能降低被加工物表面之污染,但要費工夫將雷射加工用保護片貼附、剝離,此外還因使用保護片而令製造成本增加。
專利文獻1所記載之方法係於塑膠膜等被加工物貼附具有特定之特性之雷射加工用保護片並進行雷射加工後將該保護片剝離之方法(專利文獻1之請求項1等)。
根據專利文獻1所記載之方法,雖能降低被加工物表面之污染,但要費工夫將雷射加工用保護片貼附、剝離,此外還因使用保護片而令製造成本增加。
進而,為了解決如上所述之問題,提出有專利文獻2所記載之方法。
專利文獻2所記載之方法係一種雷射加工方法,其特徵在於,在使雷射光之光軸以相對於與塑膠膜等被加工物之表面垂直之方向以特定角度向加工之進行方向傾斜之狀態下,將雷射光照射至被加工物(專利文獻2之請求項1等)。
根據專利文獻2所記載之方法,雖能降低被加工物表面之污染,但因其僅可應用於將雷射光與被加工物相對地僅沿一方向掃描之情形,故無法將塑膠膜切斷為自由形狀。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻2所記載之方法係一種雷射加工方法,其特徵在於,在使雷射光之光軸以相對於與塑膠膜等被加工物之表面垂直之方向以特定角度向加工之進行方向傾斜之狀態下,將雷射光照射至被加工物(專利文獻2之請求項1等)。
根據專利文獻2所記載之方法,雖能降低被加工物表面之污染,但因其僅可應用於將雷射光與被加工物相對地僅沿一方向掃描之情形,故無法將塑膠膜切斷為自由形狀。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2006-192478號公報
[專利文獻2]日本專利特開2008-302376號公報
[專利文獻2]日本專利特開2008-302376號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明係為解決如上所述之先前技術之問題點而完成者,其課題在於提供一種雷射加工方法,該雷射加工方法能容易地降低因對塑膠膜進行雷射加工時所產生之飛濺物附著於塑膠膜表面而導致之塑膠膜表面之污染,且能將塑膠膜切斷為自由形狀。
[解決問題之技術手段]
[解決問題之技術手段]
為解決上述問題,本發明人進行了潛心研究,結果發現,於藉由將具有紅外區之波長之雷射光脈衝振盪並照射至塑膠膜從而切斷塑膠膜之情形時,藉由將照射至塑膠膜之雷射光之峰值能量密度設定為特定範圍,能容易地降低塑膠膜表面之污染,從而完成本發明。
即,為解決上述問題,本發明之第1手段係提供一種塑膠膜之雷射加工方法,其特徵在於,包括藉由將具有紅外區之波長之雷射光脈衝振盪並照射至塑膠膜從而切斷該塑膠膜之步驟,且照射至上述塑膠膜之雷射光之峰值能量密度為70 J/cm2 以上且270 J/cm2 以下。
即,為解決上述問題,本發明之第1手段係提供一種塑膠膜之雷射加工方法,其特徵在於,包括藉由將具有紅外區之波長之雷射光脈衝振盪並照射至塑膠膜從而切斷該塑膠膜之步驟,且照射至上述塑膠膜之雷射光之峰值能量密度為70 J/cm2 以上且270 J/cm2 以下。
本發明之第1手段中之「峰值能量密度」係指將照射至塑膠膜之雷射光之脈衝能量除以照射至塑膠膜之雷射光(雷射點)之面積後乘以2倍所得之值。雷射光之面積係於將雷射光從垂直於塑膠表面之方向照射之情形時,以圓周率×(點徑/2)2
算出。雷射光之點徑係指成為雷射光之峰值強度之1/e2
倍(約13.5%)之強度之位置間之距離。「脈衝能量」係將照射至塑膠膜之雷射光之功率除以重複頻率(相當於每單位時間所振盪之雷射光之脈衝數)所得之值,且係指1脈衝之雷射光所具有之能量。
若照射至塑膠膜之雷射光之峰值能量密度過低、具體而言未達70 J/cm2
,則伴隨塑膠膜之紅外光吸收所產生之溫度上升變得不充分。因此,於切斷部位,產生含有較多熔融成分之飛濺物。認為因含有較多熔融成分之飛濺物之動能較小,故其附著於切斷部位附近之塑膠膜表面而成為污染源。
根據本發明之第1手段,因照射至塑膠膜之雷射光之峰值能量密度為70 J/cm2 以上,故伴隨塑膠膜之紅外光吸收所產生之溫度上升加劇。藉此,塑膠膜熔融化及氣化而產生之飛濺物之動能增大,從而能減少附著於切斷部位附近之塑膠膜表面之飛濺物。其結果為,能降低塑膠膜表面之污染。再者,因動能增大之飛濺物變為煙霧被吹至遠方,故藉由例如集塵機來抽吸而能將其有效地回收。
根據本發明之第1手段,因照射至塑膠膜之雷射光之峰值能量密度為70 J/cm2 以上,故伴隨塑膠膜之紅外光吸收所產生之溫度上升加劇。藉此,塑膠膜熔融化及氣化而產生之飛濺物之動能增大,從而能減少附著於切斷部位附近之塑膠膜表面之飛濺物。其結果為,能降低塑膠膜表面之污染。再者,因動能增大之飛濺物變為煙霧被吹至遠方,故藉由例如集塵機來抽吸而能將其有效地回收。
另一方面,若照射至塑膠膜之雷射光之峰值能量密度過高、具體而言超過270 J/cm2
,則尤其是於塑膠膜係包含複數層之積層膜之情形時,有發生層間剝離,招致切斷部位之塑膠膜端面之品質降低之虞。
根據本發明之第1手段,因照射至塑膠膜之雷射光之峰值能量密度為270 J/cm2 以下,故無招致切斷部位之塑膠膜端面之品質降低之虞。
根據本發明之第1手段,因照射至塑膠膜之雷射光之峰值能量密度為270 J/cm2 以下,故無招致切斷部位之塑膠膜端面之品質降低之虞。
如上所述,根據本發明之第1手段,因照射至塑膠膜之雷射光之峰值能量密度為70 J/cm2
以上且270 J/cm2
以下,故附著於切斷部位附近之塑膠膜表面之飛濺物減少,從而能降低塑膠膜表面之污染,且亦無招致切斷部位之塑膠膜端面之品質降低之虞。
根據本發明之第1手段,不用如專利文獻1所記載之方法般費工夫將雷射加工用保護片貼附、剝離,故能容易地降低塑膠膜表面之污染。
又,根據本發明之第1手段,並無限制要如專利文獻2所記載之方法般設為使雷射光之光軸以相對於與塑膠膜之表面垂直之方向以特定角度向加工之進行方向傾斜之狀態,故能視需要將塑膠膜切斷為自由形狀。
根據本發明之第1手段,不用如專利文獻1所記載之方法般費工夫將雷射加工用保護片貼附、剝離,故能容易地降低塑膠膜表面之污染。
又,根據本發明之第1手段,並無限制要如專利文獻2所記載之方法般設為使雷射光之光軸以相對於與塑膠膜之表面垂直之方向以特定角度向加工之進行方向傾斜之狀態,故能視需要將塑膠膜切斷為自由形狀。
於本發明之第1手段中,為了切斷塑膠膜,需要將所要照射之雷射光聚光為特定之點徑以下(例如,f200 μm以下)之雷射點。於本發明之第1手段中,較佳為,滿足照射至塑膠膜之雷射光之峰值能量密度為70 J/cm2
以上且270 J/cm2
以下,並且,於將所要照射之雷射光聚光為特定之點徑以下之雷射點之情形時,照射至上述塑膠膜之雷射光之脈衝能量為3.4 mJ/pulse以上且8 mJ/pulse以下。
又,為解決上述問題,本發明人進行了潛心研究,結果發現,在對於至少依序積層有保護膜、黏著劑、及基材之塑膠膜,藉由從保護膜側將具有紅外區之波長之雷射光脈衝振盪並照射至塑膠膜,從而切斷塑膠膜之情形時,污染保護膜表面之飛濺物來自黏著劑。具體而言,於黏著劑為丙烯酸系黏著劑之情形時,藉由傅立葉轉換紅外光譜法(FT-IR)對附著於保護膜表面之飛濺物進行分析,結果發現,於與來自丙烯酸系黏著劑之羧酸對應之波長時吸光度具有峰值。如此,發現由於附著於保護膜表面之飛濺物來自黏著劑,故只要使黏著劑之厚度變薄,則能容易地降低塑膠膜表面之污染,從而完成本發明。
即,為解決上述問題,本發明之第2手段提供一種塑膠膜之雷射加工方法,其特徵在於:包括如下步驟,即,對於至少依序積層有保護膜、黏著劑、及基材之塑膠膜,藉由從該保護膜側將具有紅外區之波長之雷射光脈衝振盪並照射至該塑膠膜,從而切斷該塑膠膜;且上述黏著劑之厚度為20 μm以下。
即,為解決上述問題,本發明之第2手段提供一種塑膠膜之雷射加工方法,其特徵在於:包括如下步驟,即,對於至少依序積層有保護膜、黏著劑、及基材之塑膠膜,藉由從該保護膜側將具有紅外區之波長之雷射光脈衝振盪並照射至該塑膠膜,從而切斷該塑膠膜;且上述黏著劑之厚度為20 μm以下。
根據本發明之第2手段,因作為附著於雷射光照射側之最表面之飛濺物之要因之黏著劑之厚度較薄,為20 μm以下,故能降低塑膠膜表面之污染。較佳為將黏著劑之厚度設為15 μm以下。
再者,於本發明之第2手段中,亦與第1手段同樣地,照射至塑膠膜之雷射光之峰值能量密度較佳為70 J/cm2 以上且270 J/cm2 以下。又,照射至塑膠膜之雷射光之脈衝能量較佳為3.4 mJ/pulse以上且8 mJ/pulse以下。
再者,於本發明之第2手段中,亦與第1手段同樣地,照射至塑膠膜之雷射光之峰值能量密度較佳為70 J/cm2 以上且270 J/cm2 以下。又,照射至塑膠膜之雷射光之脈衝能量較佳為3.4 mJ/pulse以上且8 mJ/pulse以下。
於本發明之第1手段及第2手段中,上述雷射光之波長較佳為5 μm以上且11 μm以下。
作為脈衝振盪如上所述之波長之雷射光之雷射光源,例如能使用CO雷射光源(振盪波長:5 μm)、或CO2 雷射光源(振盪波長:9.3~10.6 μm)。
作為脈衝振盪如上所述之波長之雷射光之雷射光源,例如能使用CO雷射光源(振盪波長:5 μm)、或CO2 雷射光源(振盪波長:9.3~10.6 μm)。
於本發明之第1手段及第2手段中,作為上述塑膠膜之切斷形態,並非限定於全切,亦可設為半切。
於本發明之第1手段及第2手段中,較佳為藉由將上述雷射光與上述塑膠膜相對地二維掃描,從而將上述塑膠膜切斷為自由形狀。
作為將雷射光與塑膠膜相對地二維掃描之態樣,例如,可考慮將單片狀之塑膠膜載置並固定(例如,吸附固定)於XY2軸平台,並驅動XY2軸平台,藉此變更塑膠膜相對於雷射光的在XY二維平面上之相對位置。又,亦可考慮固定塑膠膜之位置,並使用檢流計鏡或多面鏡使從雷射光源振盪之雷射光偏向,藉此變更要照射至塑膠膜之雷射光在XY二維平面上之位置。進而,亦能併用使用上述XY2軸平台之塑膠膜之掃描、與使用檢流計鏡等之雷射光之掃描之兩者。
又,於塑膠膜為捲繞成卷狀之坯膜,且利用所謂卷對卷方式連續地切斷塑膠膜之情形時,作為將雷射光與塑膠膜相對地二維掃描之態樣,例如,可考慮將雷射光源載置並固定於XY2軸平台,並驅動XY2軸平台,藉此變更要照射至塑膠膜之雷射光在XY二維平面上之位置。又,亦能併用使用XY2軸平台之雷射光源之掃描、與使用檢流計鏡等之雷射光之掃描之兩者。
作為將雷射光與塑膠膜相對地二維掃描之態樣,例如,可考慮將單片狀之塑膠膜載置並固定(例如,吸附固定)於XY2軸平台,並驅動XY2軸平台,藉此變更塑膠膜相對於雷射光的在XY二維平面上之相對位置。又,亦可考慮固定塑膠膜之位置,並使用檢流計鏡或多面鏡使從雷射光源振盪之雷射光偏向,藉此變更要照射至塑膠膜之雷射光在XY二維平面上之位置。進而,亦能併用使用上述XY2軸平台之塑膠膜之掃描、與使用檢流計鏡等之雷射光之掃描之兩者。
又,於塑膠膜為捲繞成卷狀之坯膜,且利用所謂卷對卷方式連續地切斷塑膠膜之情形時,作為將雷射光與塑膠膜相對地二維掃描之態樣,例如,可考慮將雷射光源載置並固定於XY2軸平台,並驅動XY2軸平台,藉此變更要照射至塑膠膜之雷射光在XY二維平面上之位置。又,亦能併用使用XY2軸平台之雷射光源之掃描、與使用檢流計鏡等之雷射光之掃描之兩者。
根據本發明之第1手段及第2手段,能獲得一種塑膠膜,其特徵在於:其係至少依序積層有保護膜、黏著劑、及基材者,且因來自附著於上述保護膜表面之上述黏著劑之成分而導致之污染幅寬為0.3 mm以下。
於該塑膠中,上述黏著劑之厚度較佳為20 μm以下。
又,可例示偏光膜作為上述塑膠膜。
[發明之效果]
[發明之效果]
根據本發明,能容易地降低因對塑膠膜進行雷射加工時所產生之飛濺物附著於塑膠膜表面而導致之塑膠膜表面之污染,且能將塑膠膜切斷為自由形狀。
以下,一面適當參照隨附圖式,一面對本發明之一實施形態之塑膠膜之雷射加工方法進行說明。
圖1係模式性地表示用於本發明之一實施形態之雷射加工方法之雷射加工裝置之一例的圖。
如圖1所示,本實施形態之雷射加工裝置100具備雷射光源1、光學元件2、反射鏡3、4、檢流計鏡5、遠心fθ透鏡6、XY2軸平台7、及控制裝置8。
圖1係模式性地表示用於本發明之一實施形態之雷射加工方法之雷射加工裝置之一例的圖。
如圖1所示,本實施形態之雷射加工裝置100具備雷射光源1、光學元件2、反射鏡3、4、檢流計鏡5、遠心fθ透鏡6、XY2軸平台7、及控制裝置8。
雷射光源1只要為脈衝振盪具有紅外區之波長之雷射光L之雷射光源則無特別限定,但較佳為從雷射光源1脈衝振盪之雷射光L之波長為5 μm以上且11 μm以下,具體而言,使用CO雷射光源(振盪波長:5 μm)、或CO2
雷射光源(振盪波長:9.3~10.6 μm)。於使用CO雷射光源之情形時,亦可將雷射光L之光路利用氮氣等惰性氣體沖洗。
光學元件2由用於控制雷射光L之功率(強度)之聲頻光學元件(AOM)、用於將雷射光L聚光之擴張器(expander)或聚光鏡頭或光圈、用於使雷射光L之空間光束剖面平坦化之均質器等各種光學零件所構成。
從雷射光源1振盪並通過光學元件2之雷射光L於反射鏡3、4分別反射並偏向,入射至檢流計鏡5。
入射至檢流計鏡5之雷射光L於檢流計鏡5反射並偏向,入射至遠心fθ透鏡6。藉由檢流計鏡5擺動從而能變更要反射之雷射光L之偏向方向。圖1所示之例中,藉由檢流計鏡5使雷射光L之偏向方向變更為XY二維平面之X方向(於圖1以實線之箭頭符號所表示之雷射光L之偏向方向依序變化為以虛線之箭頭符號所表示之偏向方向)。即,於X方向上掃描雷射光L。
從檢流計鏡5入射並從遠心fθ透鏡6出射之雷射光L於X方向之任一掃描位置處均從垂直於塑膠膜F表面之方向照射至塑膠膜F上,且於任一掃描位置處均以均一之點徑照射。
於XY2軸平台7載置並固定(吸附固定)有塑膠膜F,其變更塑膠膜F之XY二維平面上之位置。
本實施形態之控制裝置8係協同控制檢流計鏡5及XY2軸平台7。具體而言,預先向控制裝置8輸入所需之塑膠膜F之切斷形狀。控制裝置8將用於根據該輸入之切斷形狀切斷塑膠膜F(對與所需之切斷形狀對應之切斷部位進行雷射光L掃描)之控制信號輸出至檢流計鏡5及XY2軸平台7。檢流計鏡5及XY2軸平台7根據所輸入之控制信號分別動作,藉由檢流計鏡5及XY2軸平台7協動,而對與所需之切斷形狀對應之塑膠膜F之切斷部位依序進行雷射光L掃描。
又,控制裝置8對雷射光源1輸出控制信號,控制從雷射光源1振盪之雷射光L之開/關之時序、重複頻率、及功率之設定。
又,控制裝置8對雷射光源1輸出控制信號,控制從雷射光源1振盪之雷射光L之開/關之時序、重複頻率、及功率之設定。
以下,對使用具有上述之構成之雷射加工裝置100之本實施形態之雷射加工方法進行說明。
本實施形態之雷射加工方法包括藉由從雷射光源1將雷射光L脈衝振盪並照射至塑膠膜F從而切斷塑膠膜F之步驟。此時,藉由控制裝置8控制檢流計鏡5及XY2軸平台7,從而相對地二維掃描雷射光L與塑膠膜F,將塑膠膜F切斷為所需之自由形狀。作為塑膠膜F之切斷形態,並非限定於全切,亦可設為半切。
本實施形態之雷射加工方法包括藉由從雷射光源1將雷射光L脈衝振盪並照射至塑膠膜F從而切斷塑膠膜F之步驟。此時,藉由控制裝置8控制檢流計鏡5及XY2軸平台7,從而相對地二維掃描雷射光L與塑膠膜F,將塑膠膜F切斷為所需之自由形狀。作為塑膠膜F之切斷形態,並非限定於全切,亦可設為半切。
作為本實施形態之雷射加工方法中作為切斷對象之塑膠膜F,可例示由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸系樹脂、環狀烯烴聚合物(COP)、環狀烯烴共聚物(COC)、聚碳酸酯(PC)、胺基甲酸酯樹脂、聚乙烯醇(PVA)、聚醯亞胺(PI)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、三乙醯纖維素(TAC)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚醯胺(PA)、聚矽氧樹脂、環氧樹脂、液晶聚合物、各種樹脂製發泡體等塑膠材料所形成之單層膜、或包含複數層之積層膜。
本實施形態之雷射加工方法中作為切斷對象之塑膠膜F,較佳為對於所要照射之雷射光L之波長具有15%以上之吸收率。
本實施形態之雷射加工方法中作為切斷對象之塑膠膜F,較佳為對於所要照射之雷射光L之波長具有15%以上之吸收率。
於塑膠膜F為包含複數層之積層膜之情形時,可於層間介置丙烯酸系黏著劑、胺基甲酸酯黏著劑、或聚矽氧黏著劑等各種黏著劑、或接著劑。
又,亦可於表面形成氧化銦錫(ITO)、Ag、Au、Cu等導電性之無機膜。
本實施形態之雷射加工方法尤其較佳地用於顯示器所使用之偏光膜或相位差膜等各種光學膜。
塑膠膜F之厚度較佳為設為20~500 μm。塑膠膜F之形態可如本實施形態般為單片狀,亦可為捲繞成卷狀之坯膜。
又,亦可於表面形成氧化銦錫(ITO)、Ag、Au、Cu等導電性之無機膜。
本實施形態之雷射加工方法尤其較佳地用於顯示器所使用之偏光膜或相位差膜等各種光學膜。
塑膠膜F之厚度較佳為設為20~500 μm。塑膠膜F之形態可如本實施形態般為單片狀,亦可為捲繞成卷狀之坯膜。
於本實施形態之雷射加工方法中,從雷射光源1振盪並照射至塑膠膜F之雷射光L之峰值能量密度(照射至膜F之位置之峰值能量密度)被設定為70 J/cm2
以上且270 J/cm2
以下。又,照射至塑膠膜F之雷射光L之脈衝能量(照射至膜F之位置之脈衝能量)被設定為3.4 mJ/pulse以上且8 mJ/pulse以下。以能獲得上述之峰值能量密度或脈衝能量之方式調整構成光學元件2之AOM等光學零件。
於本實施形態之雷射加工方法中,控制裝置8以較雷射光L在塑膠膜F上之點徑而言雷射光L之照射間距較小之方式控制檢流計鏡5及XY2軸平台7。照射間距係將雷射光L之掃描速度(雷射光L與塑膠膜F之相對之移動速度)除以重複頻率(相當於每單位時間所振盪之雷射光L之脈衝數)所得之值,其係指藉由某脈衝振盪所照射之雷射光L與藉由下一脈衝振盪所照射之雷射光L之間隔。
以下,對使用本實施形態(實施例)及比較例之雷射加工方法切斷塑膠膜F之試驗結果之一例進行說明。
圖2係模式性地表示用於實施例及比較例之試驗之塑膠膜F之剖面之圖。圖2(a)表示應用了實施例1~13及比較例1、2之雷射加工方法之塑膠膜F之剖面。圖2(b)表示應用了實施例14、15之雷射加工方法之塑膠膜F之剖面。圖2(c)表示應用了實施例16、17之雷射加工方法之塑膠膜F之剖面。
圖2係模式性地表示用於實施例及比較例之試驗之塑膠膜F之剖面之圖。圖2(a)表示應用了實施例1~13及比較例1、2之雷射加工方法之塑膠膜F之剖面。圖2(b)表示應用了實施例14、15之雷射加工方法之塑膠膜F之剖面。圖2(c)表示應用了實施例16、17之雷射加工方法之塑膠膜F之剖面。
如圖2(a)所示,作為實施例1~13及比較例1、2之塑膠膜F,使用了從上而下依序(從雷射光L所照射之側依序)積層有保護膜、基材及剝離襯墊之積層膜。於該積層膜F之下表面貼附搬送用之載帶,進行切斷載帶以外之積層膜F之半切加工。
作為保護膜之形成材料,使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET),於保護膜之下表面塗佈丙烯酸系黏著劑(未圖示)。作為基材,使用偏光膜。作為偏光膜,使用三乙醯纖維素(TAC)及聚乙烯醇(PVA)之積層膜,於偏光膜之下表面塗佈丙烯酸系黏著劑(未圖示)。作為剝離襯墊之形成材料,使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET),於剝離襯墊之上表面塗佈丙烯酸系黏著劑(未圖示)。作為載帶之形成材料,使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET),於載帶之上表面塗佈丙烯酸系黏著劑(未圖示)。
作為保護膜之形成材料,使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET),於保護膜之下表面塗佈丙烯酸系黏著劑(未圖示)。作為基材,使用偏光膜。作為偏光膜,使用三乙醯纖維素(TAC)及聚乙烯醇(PVA)之積層膜,於偏光膜之下表面塗佈丙烯酸系黏著劑(未圖示)。作為剝離襯墊之形成材料,使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET),於剝離襯墊之上表面塗佈丙烯酸系黏著劑(未圖示)。作為載帶之形成材料,使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET),於載帶之上表面塗佈丙烯酸系黏著劑(未圖示)。
如圖2(b)所示,作為實施例14、15之塑膠膜F,使用僅由基材構成之單層膜,進行切斷該單層膜之全切加工。作為實施例14之塑膠膜F,使用由聚醯亞胺(PI)所形成之單層膜。作為實施例15之塑膠膜F,使用由聚丙烯(PP)所形成之單層膜。
如圖2(c)所示,作為實施例16、17之塑膠膜F,使用從上而下依序(從雷射光L所照射之側依序)積層有保護膜、黏著劑及基材之積層膜。進行切斷該積層膜F之保護膜、及黏著劑之半切加工。關於保護膜,使用了與實施例1~13及比較例1、2相同之保護膜。作為實施例16、17之基材之形成材料,使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。作為實施例16之黏著劑,使用胺基甲酸酯黏著劑代替實施例1~13及比較例1、2之丙烯酸系黏著劑。作為實施例17之黏著劑,使用聚矽氧黏著劑代替實施例1~13及比較例1、2之丙烯酸系黏著劑。
對於以上所說明之各塑膠膜F,使用CO2
雷射光源(振盪波長:9.4 μm)作為雷射光源1,以將照射至各塑膠膜F之雷射光L之峰值能量密度變更為各種值之條件,將塑膠膜F切斷加工為50 mm×50 mm之矩形狀。
然後,評價了切斷後之各塑膠膜F表面之污染。
然後,評價了切斷後之各塑膠膜F表面之污染。
圖3係對評價塑膠膜表面之污染之方法進行說明之說明圖。
如圖3所示,使用光學顯微鏡對塑膠膜F之表面(雷射光L所照射之側之表面)進行觀察,並測定從切斷部位之邊緣之飛濺物之附著長度(最大長度)作為污染幅寬W。
圖3圖示了圖2(a)及圖2(c)所表示之塑膠膜F,對於圖2(b)所示之塑膠膜F,亦用相同方法測定了污染幅寬W。
如圖3所示,使用光學顯微鏡對塑膠膜F之表面(雷射光L所照射之側之表面)進行觀察,並測定從切斷部位之邊緣之飛濺物之附著長度(最大長度)作為污染幅寬W。
圖3圖示了圖2(a)及圖2(c)所表示之塑膠膜F,對於圖2(b)所示之塑膠膜F,亦用相同方法測定了污染幅寬W。
圖4係表示實施例及比較例之雷射加工方法之各種條件、與所評價之污染幅寬W之圖。再者,圖4所示之「黏著劑厚度」之欄所記載之數值係指塗佈於保護膜之下表面之(介置於保護膜與基材之間之)丙烯酸系黏著劑之厚度。
如圖4所示,實施例1~17中,藉由將照射至塑膠膜F之雷射光L之峰值能量密度設定為70 J/cm2 以上且270 J/cm2 以下,從而使污染幅寬W降至作為標準之上限值之0.3 mm以下。又,實施例8~13中,藉由介置於保護膜與基材之間之黏著劑(丙烯酸系黏著劑)之厚度為20 μm以下,從而使污染幅寬W降至0.3 mm以下。並且,黏著劑之厚度越薄,污染幅寬W越小。
相對於此,比較例1中,因峰值能量密度未達70 J/cm2 ,故污染幅寬W超過0.3 mm。又,比較例2中,因峰值能量密度超過270 J/cm2 ,故成為保護膜從基材之偏光膜剝離之狀態。
如圖4所示,實施例1~17中,藉由將照射至塑膠膜F之雷射光L之峰值能量密度設定為70 J/cm2 以上且270 J/cm2 以下,從而使污染幅寬W降至作為標準之上限值之0.3 mm以下。又,實施例8~13中,藉由介置於保護膜與基材之間之黏著劑(丙烯酸系黏著劑)之厚度為20 μm以下,從而使污染幅寬W降至0.3 mm以下。並且,黏著劑之厚度越薄,污染幅寬W越小。
相對於此,比較例1中,因峰值能量密度未達70 J/cm2 ,故污染幅寬W超過0.3 mm。又,比較例2中,因峰值能量密度超過270 J/cm2 ,故成為保護膜從基材之偏光膜剝離之狀態。
如以上所說明,根據本實施形態之雷射加工方法,因照射至塑膠膜F之雷射光L之峰值能量密度為70 J/cm2
以上,故伴隨塑膠膜F之紅外光吸收所產生之溫度上升加劇。藉此,塑膠膜F熔融化及氣化所產生之飛濺物之動能增大,從而能減少附著於切斷部位附近之塑膠膜F表面之飛濺物。其結果為,能降低塑膠膜F表面之污染。
又,根據本實施形態之雷射加工方法,因照射至塑膠膜F之雷射光L之峰值能量密度為270 J/cm2 以下,故無招致切斷部位之塑膠膜F端面之品質降低之虞。
又,根據本實施形態之雷射加工方法,因照射至塑膠膜F之雷射光L之峰值能量密度為270 J/cm2 以下,故無招致切斷部位之塑膠膜F端面之品質降低之虞。
1‧‧‧雷射光源
2‧‧‧光學元件
3、4‧‧‧反射鏡
5‧‧‧檢流計鏡
6‧‧‧遠心fθ透鏡
7‧‧‧XY2軸平台
8‧‧‧控制裝置
100‧‧‧雷射加工裝置
F‧‧‧塑膠膜
L‧‧‧雷射光
W‧‧‧污染幅寬
圖1係模式性地表示用於本發明之一實施形態之雷射加工方法之雷射加工裝置之一例的圖。
圖2(a)~(c)係模式性地表示用於實施例及比較例之試驗之塑膠膜之剖面的圖。
圖3係對評價塑膠膜表面之污染之方法進行說明之說明圖。
圖4係表示實施例及比較例之雷射加工方法之各種條件、與所評價之污染幅寬W之圖。
Claims (9)
- 一種塑膠膜之雷射加工方法,其特徵在於:包括藉由將具有紅外區之波長之雷射光脈衝振盪並照射至塑膠膜從而切斷該塑膠膜之步驟;且 照射至上述塑膠膜之雷射光之峰值能量密度為70 J/cm2 以上且270 J/cm2 以下。
- 如請求項1之塑膠膜之雷射加工方法,其中 照射至上述塑膠膜之雷射光之脈衝能量為3.4 mJ/pulse以上且8 mJ/pulse以下。
- 一種塑膠膜之雷射加工方法,其特徵在於: 包括如下步驟,即,對於至少依序積層有保護膜、黏著劑、及基材之塑膠膜,藉由從該保護膜側將具有紅外區之波長之雷射光脈衝振盪並照射至該塑膠膜,從而切斷該塑膠膜;且 上述黏著劑之厚度為20 μm以下。
- 如請求項1至3中任一項之塑膠膜之雷射加工方法,其中 上述雷射光之波長為5 μm以上且11 μm以下。
- 如請求項1至3中任一項之塑膠膜之雷射加工方法,其中 上述塑膠膜之切斷形態為全切或半切。
- 如請求項1至3中任一項之塑膠膜之雷射加工方法,其中 藉由將上述雷射光與上述塑膠膜相對地二維掃描,從而將上述塑膠膜切斷為自由形狀。
- 一種塑膠膜,其特徵在於: 其係至少依序積層有保護膜、黏著劑、及基材者,且 因來自附著於上述保護膜表面之上述黏著劑之成分而導致之污染幅寬為0.3 mm以下。
- 如請求項7之塑膠膜,其中 上述黏著劑之厚度為20 μm以下。
- 如請求項7或8之塑膠膜,其中 上述塑膠膜為偏光膜。
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