WO2023112612A1 - シート材の分断方法 - Google Patents
シート材の分断方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2023112612A1 WO2023112612A1 PCT/JP2022/043033 JP2022043033W WO2023112612A1 WO 2023112612 A1 WO2023112612 A1 WO 2023112612A1 JP 2022043033 W JP2022043033 W JP 2022043033W WO 2023112612 A1 WO2023112612 A1 WO 2023112612A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- sheet material
- sheet
- dividing
- line
- weakness
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 355
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 56
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 134
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 128
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 83
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 83
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 159
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 32
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 21
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 14
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 14
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 7
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 5
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 4
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 4
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 4
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 3
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 2
- 239000004713 Cyclic olefin copolymer Substances 0.000 description 2
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 2
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-diacetyloxy-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 description 2
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N chloroprene Chemical compound ClC(=C)C=C YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005374 Kerr effect Effects 0.000 description 1
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910009372 YVO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- FACXGONDLDSNOE-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1 FACXGONDLDSNOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000009993 protective function Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 1
- 239000013464 silicone adhesive Substances 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920000468 styrene butadiene styrene block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001935 styrene-ethylene-butadiene-styrene Polymers 0.000 description 1
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
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
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/362—Laser etching
- B23K26/364—Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
-
- 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
- B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
- B23K26/0624—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1ns or less
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
- B28D1/22—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by cutting, e.g. incising
- B28D1/225—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by cutting, e.g. incising for scoring or breaking, e.g. tiles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
- B28D1/32—Methods and apparatus specially adapted for working materials which can easily be split, e.g. mica, slate, schist
- B28D1/327—Methods and apparatus specially adapted for working materials which can easily be split, e.g. mica, slate, schist for cutting or shearing easily splittable working materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B33/00—Severing cooled glass
- C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
- C03B33/023—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the sheet or ribbon being in a horizontal position
- C03B33/033—Apparatus for opening score lines in glass sheets
-
- 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
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/30—Organic material
- B23K2103/42—Plastics
-
- 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
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
- B23K2103/54—Glass
Definitions
- the present invention relates to a method for dividing a sheet material having a brittle material.
- a protective material is placed on the outermost surface of the image display device used for televisions and personal computers to protect the image display device.
- a protective material for example, a sheet such as glass is used.
- a sheet material in which a brittle material layer such as glass having a protective function and a resin layer such as a polarizing film having an optical function are laminated. This sheet material needs to be divided into a predetermined shape and a predetermined size according to the application.
- Patent Document 1 a brittle material substrate on which a scribe line is formed is placed on the upper surface of a flexible seating pad, and a pressing and moving rolling part is moved along the lower surface of the flexible seating pad to form a brittle material. Severing a material substrate along scribe lines is disclosed.
- Patent Document 2 a substrate having a scribe line formed thereon is placed on the mounting member while the mounting member is pulled with a predetermined tensile force, and the substrate is pressed by a pressing member. is disclosed along the scribe line.
- An object of the present invention is to provide a method for dividing a sheet material having a brittle material layer that can prevent cracks from occurring on the divided surface of the brittle material layer.
- a sheet material having a brittle material layer formed with a line of weakness extending in the first direction is pressed and divided along the line of weakness, the sheet material is divided into two divided pieces with the dividing surfaces facing each other.
- the facing splitting surfaces are formed at the same time when the sheet material is split. It has been found that the facing divided surfaces interfere with each other during the division, and as a result, cracks occur in the divided surfaces. Based on this knowledge, by dividing the sheet material and simultaneously forming a gap between the divided surfaces of the two divided pieces, it is possible to prevent the divided surfaces from interfering with each other.
- the sheet material when cutting a sheet material having a brittle material layer in which a line of weakness extending in a first direction is formed, the sheet material is cut in a second direction (the second direction is orthogonal to the first direction).
- the second direction is orthogonal to the first direction.
- a method for dividing a sheet material according to a first aspect of the present invention comprises the steps of: preparing a sheet material having a brittle material layer formed with a line of weakness extending in a first direction; a step of dividing the sheet material along the line of weakness by applying a pressing force to a portion of the sheet material corresponding to the line of weakness while applying a tensile force in a second direction that is an orthogonal direction; have.
- a method for dividing a sheet material according to a second aspect of the present invention is such that, in the dividing step of the method for dividing according to the first aspect, the sheet material is placed on a surface of an elastic body, and the elastic body is moved in the second direction. A tensile force is applied to the sheet material in the second direction by stretching the sheet material.
- a method for dividing a sheet material according to a third aspect of the present invention is the method for dividing the sheet material according to the second aspect, in which the elastic body is moved in the second direction while the sheet material is adsorbed on the surface of the elastic body. to stretch it.
- a method for dividing a sheet material according to a fourth aspect of the present invention is the method according to the third aspect, wherein the elastic body is a rubber sheet having a thickness of 0.1 mm or more and 3 mm or less.
- a method for cutting a sheet material according to a fifth aspect of the present invention is the method for cutting a sheet material according to the third or fourth aspect, wherein the stretching speed of the elastic body is in the range of 5 mm/sec to 150 mm/sec. Then, the elastic body is pulled.
- a method for dividing a sheet material according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that, in the dividing step of the method for dividing a sheet material according to any one of the first to fifth aspects, a rod-shaped pressing member having an axis extending in the first direction is A pressing force is applied to a portion of the sheet material corresponding to the weakened line by relatively moving the sheet material along the second direction while contacting the sheet material.
- a sheet member dividing method according to a seventh aspect of the present invention is the dividing method according to the sixth aspect, wherein the rod-shaped pressing member is a roller having a rotation axis, and the roller is rotated around the rotation axis. While the roller is brought into contact with the sheet material, the roller is relatively moved along the second direction.
- a sheet material dividing method is the dividing method according to any one of the first to seventh aspects, wherein the line of weakness is formed on one surface side of the brittle material layer and The grooves continuously extend in one direction, and in the dividing step, the side of the sheet material on which the grooves are formed is placed on the surface of an elastic body, and the elastic body is stretched by pulling in the second direction.
- a tensile force is applied to the sheet material in the second direction, a pressing force is applied to the portion corresponding to the weakened line from the side opposite to the surface on which the groove is formed, so that the sheet The material is cut along the lines of weakness.
- a method for dividing a sheet material according to a ninth aspect of the present invention is the method for dividing a sheet material according to any one of the first to eighth aspects, wherein the sheet material is laminated on the brittle material layer and the brittle material layer. and a defective portion not partially having the resin layer, and the defective portion overlaps the line of weakness and extends in the first direction.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1; The perspective view which shows the 2nd example of the sheet
- FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII of FIG. 6; The perspective view which shows the 5th example of the sheet
- FIG. 10 is a reference explanatory diagram schematically explaining an example of a method of setting a focal point of laser light emitted from the ultrashort pulse laser light source shown in FIG. 9; The top view which shows the 1st example of a dividing device.
- FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line XII-XII in FIG. 11; Reference perspective view of the same dividing device. The top view which shows the state which mounted the sheet
- FIG. 10 is a reference explanatory diagram schematically explaining an example of a method of setting a focal point of laser light emitted from the ultrashort pulse laser light source shown in FIG. 9; The top view which shows the 1st example of a dividing device.
- FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line XII-XII in FIG. 11; Reference perspective view of the same dividing device.
- the top view which shows the state which mounted the sheet
- FIG. 5 is a cross-sectional view showing a process of moving a roller (bar-shaped pressing member) to divide the sheet material;
- the reference side view which shows the state when a sheet
- Sectional drawing which shows the 2nd example of a dividing device.
- Sectional drawing which shows the 3rd example of a dividing apparatus.
- (a) is a plan view of the sheet material used in the example
- (b) is a side view of the sheet material of the example seen from the XIXa direction
- (c) is the sheet material of the example seen from the XIXb direction. side view.
- first direction and the second direction refer to directions orthogonal to each other in the plane of the sheet material or elastic body.
- substantially means to include the range permitted in the technical field to which the present invention belongs.
- planar view refers to viewing from a vertical direction with respect to a surface of a sheet material or the like.
- a plurality of numerical ranges such as a lower limit value or more and an upper limit value or less are separately described, an arbitrary lower limit value and an arbitrary upper limit value are selected, and "Any lower limit value or more and an arbitrary upper limit value or less ” can be set. Note that the dimensions, scales, shapes, etc. of layers, parts and members shown in each drawing may differ from the actual ones.
- a method for dividing a sheet material according to the present invention includes applying a tensile force in a second direction to a sheet material having a brittle material layer formed with a line of weakness extending in a first direction, and dividing the line of weakness in the sheet material. Pressing force is applied to the point corresponding to . The pressed sheet material is split along the line of weakness, resulting in splitting into two pieces (creating two split pieces).
- dividing method a method for dividing a sheet material according to the present invention
- the sheet material to be cut has a brittle material layer in which lines of weakness are formed, and if necessary, may further have an arbitrary layer such as a resin layer.
- the sheet material has a brittle material layer and a resin layer laminated on the brittle material layer.
- the sheet material consists only of a brittle material layer.
- the brittle material layer and the resin layer are laminated by any appropriate method.
- the brittle material layer and the resin layer can be laminated by a so-called roll-to-roll method.
- the long brittle material layer and the long resin layer are laminated while being conveyed in the longitudinal direction and aligned with each other in the longitudinal direction to be bonded to each other.
- a sheet material is obtained by cutting the resulting long composite material into a predetermined shape in a plan view and forming weakened lines and the like.
- a sheet material can be obtained by cutting a brittle material layer and a resin layer into predetermined shapes in a plan view and then laminating them to obtain a sheet-like composite material, and then forming a weakened line or the like.
- Examples of the brittle material forming the brittle material layer include glass, single crystal silicon, and polycrystalline silicon.
- glass include soda-lime glass, boric acid glass, aluminosilicate glass, quartz glass, and sapphire glass, according to classification according to composition. Further, according to the classification by alkali component, alkali-free glass and low-alkali glass can be exemplified.
- the content of alkali metal components (eg, Na 2 O, K 2 O, Li 2 O) in the glass is preferably 15% by weight or less, more preferably 10% by weight or less.
- the thickness of the brittle material layer is not particularly limited, it is preferably 200 ⁇ m or less, more preferably 150 ⁇ m or less, still more preferably 120 ⁇ m or less, and particularly preferably 100 ⁇ m or less. On the other hand, the thickness of the brittle material layer is preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 20 ⁇ m or more, still more preferably 30 ⁇ m or more.
- the light transmittance of the brittle material layer at a wavelength of 550 nm is preferably 85% or more.
- the refractive index of the brittle material layer at a wavelength of 550 nm is preferably 1.4 or more and 1.65 or less.
- the density of the brittle material layer is preferably 2.3 g/cm 3 or more and 3.0 g/cm 3 or less, more preferably 2.3 g/cm 3 or more. 2.7 g/cm 3 or less.
- a commercially available glass plate may be used as it is as the brittle material layer, or a commercially available glass plate may be polished to a desired thickness and used.
- Examples of commercially available glass plates include “7059”, “1737” or “EAGLE2000” manufactured by Corning Corporation, "AN100” manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., “NA-35” manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd., and “OA-” manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd. 10”, and “D263” or “AF45” manufactured by Schott.
- the resin layer has a resin film layer and, if necessary, may have a bonding layer and the like.
- a resin layer having a bonding layer is laminated and bonded to the brittle material layer via the bonding layer.
- the bonding layer any suitable material is used, and representative examples include pressure-sensitive adhesives and adhesives containing resin materials.
- the adhesive include acrylic adhesives, urethane adhesives, and silicone adhesives.
- the adhesive include acrylic adhesives and epoxy adhesives.
- Examples of the resin material forming the resin film layer include acrylic resins such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), polypropylene (PP), and polymethyl methacrylate (PMMA), cyclic olefin polymers (COP), and cyclic olefin copolymers.
- acrylic resins such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), polypropylene (PP), and polymethyl methacrylate (PMMA), cyclic olefin polymers (COP), and cyclic olefin copolymers.
- the resin film layer may be a single layer, or may be a multilayer consisting of a plurality of layers of the same or different types. When the resin film layer is composed of multiple layers, each layer may be directly bonded, or may be bonded via a bonding layer.
- the resin film layer includes a film having an optical function.
- Films having optical functions include polarizing films, surface protective films, retardation films, and the like.
- the thickness of the resin film layer is not particularly limited, it is, for example, 10 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less.
- the resin layer may have a pressure-sensitive adhesive layer or adhesive layer made of the pressure-sensitive adhesive or adhesive described above on the surface opposite to the surface on which the brittle material layer is laminated.
- the resin layer may have a conductive inorganic film such as indium tin oxide (ITO), Ag, Au, Cu, etc. on the surface opposite to the surface on which the brittle material layer is laminated.
- ITO indium tin oxide
- the thickness of the resin layer is not particularly limited, it is, for example, 20 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
- the sheet material to be cut is, for example, in the shape of a sheet.
- the planar view shape of the sheet material is, for example, a substantially rectangular shape such as a substantially rectangular shape or a substantially square shape.
- the planar view shape of the sheet material is not limited to a planar view substantially rectangular shape, and may be, for example, a substantially circular shape, a substantially elliptical shape, a substantially triangular shape, a substantially polygonal shape such as a substantially hexagonal shape, or the like.
- a line of weakness extending in the first direction is formed in the brittle material layer of the sheet material.
- the line of weakness is formed by processing the brittle material layer so as to facilitate breaking of a portion of the brittle material layer (where the line of weakness is formed).
- Lines of weakness include grooves, lines of perforation, and the like.
- the groove does not penetrate the brittle material layer in the thickness direction, but extends continuously by connecting cuts made from one surface of the brittle material layer to the middle part in the thickness direction.
- the groove extending in the first direction is such that the cut extends continuously in the first direction.
- the lines of perforation are intermittent rows of small through-holes that penetrate the layer of brittle material.
- the perforation lines extending in the first direction are formed by continuously lining up a plurality of the through-holes in the first direction with a slight interval therebetween. At least one line of weakness extending in the first direction should be formed on the sheet material.
- two or more weakened lines extending in the first direction may be formed at intervals, or one or two or more weakened lines extending in the first direction may be formed at intervals.
- One or more lines of weakness extending in the second direction and/or in a direction at an acute angle to the first direction (a direction different from the first direction) may be formed at intervals.
- the portion of the resin layer corresponding to the line of weakness is missing.
- a defective portion where the resin material of the resin layer does not exist is partially formed in the plane of the resin layer.
- the missing part partially having no resin layer overlaps the line of weakness and extends in the first direction (that is, the direction in which the line of weakness extends).
- FIGS. 1 and 2 show a first example of the sheet material before being split (to be split).
- the sheet material 11 of the first example shown in FIGS. 1 and 2 has a brittle material layer 2 and a resin layer 3 having a resin film layer 31 and a bonding layer 32 .
- One surface of the brittle material layer 2 and the resin film layer 31 are bonded via a bonding layer 32 made of an adhesive or the like.
- a groove 41 (line of weakness 4) extending along the first direction is formed on one surface of the brittle material layer 2 .
- the groove 41 (weak line 4) extends from the edge of the brittle material layer 2 on one side in the first direction to the edge on the opposite side in the first direction.
- the groove 41 (line of weakness 4) is formed in a substantially linear shape in plan view.
- the line of weakness 4 is not limited to a generally linear shape in a plan view, and may be a generally curved shape in a plan view.
- a defect portion 5 is formed in the plane of the resin layer 3 .
- the missing portion 5 is formed at a position overlapping the groove 41 (line of weakness 4) in the thickness direction. Therefore, when viewed from one side, the resin layer 3 does not cover the groove 41, and the groove 41 is opened (opened) on the one side.
- the planar view shape of the cutout portion 5 is substantially the same as the planar view shape of the groove 41 .
- the width of the cutout portion 5 is substantially the same as or slightly larger than the width of the groove 41 .
- one side of the brittle material layer 2 is the side where the grooves 41 are formed, and the opposite side is the side where the grooves 41 are not formed.
- the side on which the grooves 41 are formed may be referred to as the "formation side”
- the side on which the grooves 41 are not formed may be referred to as the "non-formation side”.
- the sheet material 12 of the second example shown in FIGS. 3 and 4 has the same structure as that of the first example except that grooves 41 are formed on the opposite surface of the brittle material layer 2 (the surface opposite to the one surface). is the same as the sheet material 11 of .
- the side opposite to the brittle material layer 2 is the formation side, and the other side is the non-formation side. In this case, the groove 41 is opened (opened) on the opposite surface side.
- the sheet member 13 of the third example shown in FIG. 5 is the same as the sheet member 11 of the first example except that grooves 41 are provided on the one surface and the opposite surface of the brittle material layer 2 respectively. .
- the two grooves 41 are arranged to overlap in the thickness direction.
- both the one surface side and the opposite surface side of the brittle material layer 2 are forming sides.
- the sheet material 14 of the fourth example shown in FIGS. 6 and 7 is the same as the sheet material 11 of the first example above, except that perforation lines 42 are formed as the lines of weakness 4 .
- the perforation line 42 is composed of a set of small through holes 421 passing through the brittle material layer 2 , and the plurality of through holes 421 are arranged at intervals in the first direction.
- both the one surface side and the opposite surface side of the brittle material layer 2 are forming sides.
- a sheet member 15 of the fifth example shown in FIG. 8 is the same as the sheet member 11 of the first example except that it is composed only of the brittle material layer 2 .
- the grooves 41 may be formed on both one side and the opposite side as in the third example (not shown), or instead of the grooves 41, a sewing machine may be formed.
- a line of sight 42 may be formed (not shown).
- the line of weakness extends from the edge of the brittle material layer on one side in the second direction to the end on the opposite side in the second direction. extended to the edge.
- the line of weakness extends from the edge of the brittle material layer on one side in the first direction or the second direction to the first direction. direction or a second direction opposite edge.
- the preparing step is a step of preparing a sheet member on which a line of weakness extending in the first direction is formed.
- the sheet materials of the various examples described above are obtained by forming lines of weakness in the layer of brittle material.
- a method for manufacturing the sheet member 11 of the first example shown in FIGS. 1 and 2 will be specifically described.
- the sheet material 11 provided with the grooves 41 and the cutout portions 5 as in the first example is a composite material in which a brittle material layer and a resin film layer are bonded via a bonding layer. It is obtained by performing a removal process.
- ⁇ Brittle material removal step> As shown in FIG. 9A, in the brittle material removing step, a laser beam (ultrashort pulse laser beam) L1 oscillated (pulsed) from an ultrashort pulse laser light source 64 is applied from the brittle material layer 2 side to the composite material 10.
- a laser beam (ultrashort pulse laser beam) L1 oscillated (pulsed) from an ultrashort pulse laser light source 64 is applied from the brittle material layer 2 side to the composite material 10.
- the grooves 41 integrally connected along the planned dividing line DL are formed.
- a straight line extending in the Y direction is the projected dividing line DL. ing.
- the planned division line DL can be actually drawn on the composite material 10 as a visually recognizable display, and controls the relative positional relationship between the laser beam L1 and the composite material 10 on the XY two-dimensional plane. It is also possible to pre-enter the coordinates into a control device (not shown). 9 is a virtual line whose coordinates are input in advance to the control device and which is not actually drawn on the composite material 10 .
- the sheet-shaped composite material 10 is placed on an XY biaxial stage (not shown). and fixed (for example, by suction), and by driving the XY two-axis stage with a control signal from the control device, it is possible to change the relative position of the composite material 10 on the XY two-dimensional plane with respect to the laser beam L1. Conceivable.
- the composite material 10 by fixing the position of the composite material 10 and deflecting the laser beam L1 emitted from the ultrashort pulse laser light source 64 using a galvanometer mirror or a polygon mirror driven by a control signal from the control device, the composite material 10 It is also conceivable to change the position of the irradiated laser light L1 on the XY two-dimensional plane. Furthermore, it is possible to use both the scanning of the composite material 10 using the XY two-axis stage and the scanning of the laser light L1 using a galvanomirror or the like.
- the brittle material forming the brittle material layer 2 utilizes the filamentation phenomenon of the laser light L1 oscillated from the ultrashort pulse laser light source 64, or the ultrashort pulse laser light source 64 is fed with a multifocal optical system (not shown). Or eliminated by applying Bessel beam optics (not shown).
- the wavelength of the laser light L1 emitted from the ultrashort pulse laser light source 64 is preferably 500 nm or more and 2500 nm or less, which exhibits high light transmittance when the brittle material forming the brittle material layer 2 is glass.
- the pulse width of the laser light L1 is preferably 100 picoseconds or less, more preferably 50 picoseconds or less.
- the pulse width of the laser light L1 is set to, for example, 350 femtoseconds or more and 10000 femtoseconds or less.
- the oscillation mode of the laser light L1 may be single-pulse oscillation or burst-mode multi-pulse oscillation.
- FIG. 10 is a reference explanatory diagram schematically explaining an example of a method of setting the focus of the laser light L1 emitted from the ultrashort pulse laser light source 64.
- a multifocal optical system is applied to the ultrashort pulse laser light source 64 .
- the multifocal optical system shown in FIG. 10 is applied to the ultrashort pulse laser light source 64 .
- the focal point AF A focal point set in the vicinity of the interface between the resin layer 3 and the brittle material layer 2 is a focal point AF where the laser beam L1 oscillated in a relatively high intensity range from point A to point B converges.
- the range from point A to point B is, for example, a range where the intensity is 90% or more of the maximum intensity of the spatial intensity distribution of the laser beam L1.
- the positional relationship between the focus AF and the composite material 10 is adjusted so that the position of the focus AF of the laser beam L1 is near the interface between the resin layer 3 and the brittle material layer 2, specifically, at a distance H from the interface. adjust.
- This distance H is preferably set to 0 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, more preferably 0 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
- the spot diameter of the laser beam L1 at the focus AF is preferably set to 5 ⁇ m or less, more preferably 3 ⁇ m or less.
- the filamentation phenomenon of the laser light L1 when the laser light L1 passes through the brittle material layer 2, it self-converges due to the Kerr effect, so that the spot diameter becomes smaller as it progresses. Then, when the laser light L1 converges to the energy threshold at which the brittle material layer 2 is ablated, the brittle material of the brittle material layer 2 is removed and the groove 41 is formed. As described above, by setting the position where the laser beam L1 converges to the energy threshold at which ablation occurs (corresponding to the focus AF described above) near the interface between the resin layer 3 and the brittle material layer 2, the resin layer 3 side A groove 41 can be formed that is open and does not penetrate the brittle material layer 2 .
- the intensity of the energy used to form the groove 41 (remove the brittle material) (intensity in the range from point A to point B size) can be adjusted.
- the depth of the groove 41 can be adjusted.
- the depth of the groove 41 is preferably 3 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
- the lower limit is more preferably 5 ⁇ m or more, and even more preferably 10 ⁇ m or more.
- the upper limit is more preferably 30 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or less, more preferably 18 ⁇ m or less, even more preferably 16 ⁇ m or less.
- the depth of the groove 41 is preferably 3 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
- the depth of the groove 41 is preferably 10% or more and 50% or less of the thickness of the brittle material layer 2 . More preferably, the lower limit is 15% or more. More preferably, the upper limit is 35% or less.
- the resin removal step is performed, for example, after the brittle material removal step.
- the resin layer is irradiated with a laser beam L2 emitted from the laser light source 65 along the planned dividing line DL of the composite material 10 to remove the resin forming the resin layer. do.
- the missing portion 5 is formed along the projected dividing line DL.
- the aspect of irradiating the laser beam L2 along the planned division line DL (the aspect of scanning the laser beam L2), the same aspect as the above-described aspect of irradiating the laser beam L1 along the planned division line DL can be adopted. Detailed description is omitted here.
- the laser light source 65 it is possible to use a CO 2 laser light source in which the wavelength of the laser light L2 to be oscillated is 9 ⁇ m or more and 11 ⁇ m or less in the infrared region.
- the laser light source 65 it is also possible to use a CO laser light source in which the wavelength of the oscillating laser light L2 is 5 ⁇ m.
- the laser light source 65 it is possible to use a visible light and ultraviolet (UV) pulse laser light source.
- UV visible light and ultraviolet
- the wavelength of the oscillating laser light L2 is 532 nm, 355 nm, 349 nm, or 266 nm (Nd:YAG, Nd:YLF, or high-order harmonics of a solid-state laser light source using YVO4 as a medium).
- Examples include an excimer laser light source whose oscillating laser light L2 has a wavelength of 351 nm, 248 nm, 222 nm, 193 nm, or 157 nm, and an F2 laser light source whose oscillating laser light L2 has a wavelength of 157 nm.
- the laser light source 65 it is possible to use a pulsed laser light source in which the wavelength of the oscillating laser light L2 is outside the ultraviolet region and the pulse width is on the order of femtoseconds or picoseconds. By using the laser light L2 emitted from this pulsed laser light source, it is possible to induce ablation processing based on the multiphoton absorption process. Furthermore, as the laser light source 65, it is possible to use a semiconductor laser light source or a fiber laser light source in which the wavelength of the oscillating laser light L2 is in the infrared region. As described above, in this embodiment, a CO2 laser light source is used as the laser light source 65, and hence the laser light source 65 is hereinafter referred to as " CO2 laser light source 65".
- the oscillation form of the CO 2 laser light source 65 may be either pulse oscillation or continuous oscillation.
- the spatial intensity distribution of the laser beam L2 may be a Gaussian distribution.
- a diffractive optical element (not shown) or the like is used to form a flat top surface. It may be shaped into a distribution.
- the laser beam L2 In order to suppress the width of the defect portion 5 from increasing, it is preferable to focus the laser beam L2 so that the spot diameter at the irradiation position on the resin layer is 300 ⁇ m or less, and the spot diameter is 200 ⁇ m or less. It is more preferable to condense the laser beam L2 at .
- the resin layer 3 It is possible to roughly estimate the input energy required to form the defect portion 5 from the thickness of . Specifically, it is possible to estimate the input energy represented by the following formula (1) necessary for forming the defect portion 5 by the following formula (2) based on the thickness of the resin layer.
- the actually set input energy is preferably set to 20% or more and 180% or less, more preferably 50% or more and 150% or less, of the input energy estimated by the above formula (2).
- the reason why a margin is provided for the input energy estimated in this way is because the light absorption rate of the resin material forming the resin layer 3 (light absorption rate at the wavelength of the laser light L2) and the heat such as the melting point and decomposition point of the resin.
- the input energy required to form the defect portion 5 differs depending on the difference in physical properties.
- a sample of the composite material 10 to which the cutting method according to the present embodiment is applied is prepared, and a plurality of input energies within the above preferable range are applied to the resin layer of the sample to form the defect portion 5. Testing may be done to determine the appropriate input energy.
- the resin layer is irradiated with laser light L2 emitted from the laser light source 65 from the resin layer side.
- the CO 2 laser light source 65 is arranged below the composite material 10 in the Z direction so as to face the resin layer 3, and faces the brittle material layer 2.
- the ultrashort pulse laser light source 64 is arranged above the composite material 10 in the Z direction. Then, after forming the grooves 41 with the laser light L1 oscillated from the ultrashort pulse laser light source 64 in the brittle material removing step, the oscillation of the laser light L1 is stopped, and the laser light oscillated from the CO 2 laser light source 65 in the resin removing step.
- a missing portion 5 is formed by L2.
- the ultrashort pulse laser light source 64 and the CO 2 laser light source 65 are arranged on the same side (upper side or lower side in the Z direction) with respect to the composite material 10, and in the brittle material removal step, the brittle material layer 2 faces the ultrashort pulse laser light source 64, and the composite material 10 is turned upside down so that the resin layer faces the CO 2 laser light source 65 in the resin removal step.
- the sheet materials 12 and 13 of the second and third examples shown in FIGS. 3 to 5 are obtained by forming grooves 41 and missing portions 5 in the composite material 10 according to the manufacturing method of the sheet material 11 of the first example.
- the sheet material 14 of the fourth example shown in FIGS. 6 and 7 can be obtained, for example, by the method described in WO2019/138967 filed by the present applicant.
- the sheet material 15 shown in FIG. 8 can be obtained by a conventionally known method using an ultrashort pulse laser light source.
- the sheet material of the present invention is not limited to being manufactured by a method using a laser light source.
- the sheet members of the various examples described above can be obtained by conventionally known mechanical processing methods such as scraping off the composite material 10 or the brittle material layer 2 with a cutter wheel or the like.
- FIG. 11 is a plan view showing a first example of a sheet material cutting device
- FIG. 12 is a cross-sectional view of the cutting device cut along the second direction
- FIG. 13 is a reference perspective view of the cutting device. . Note that the take-up roll and the like are omitted in FIG.
- the dividing device 61 shown in FIGS. 11 to 13 includes an elastic body 71 which is an extension member that engages with the sheet material 11 to be divided and exerts a tensile force on the sheet material 11, and a tension member that extends the elastic body 71.
- the stage portion 69 is composed of the surface area of the elastic body 71 .
- the elastic body 71 is sheet-like, and typically, a rubber sheet 71 can be used as the elastic body 71 .
- the rubber sheet 71 is a sheet of conventionally known rubber (rubber includes an elastomer).
- the rubber include synthetic rubbers such as butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), and chloroprene (CR); natural rubber (NR); styrene-butadiene rubber (SBR), styrene-butadiene-styrene rubber (SBSR), and acrylonitrile-butadiene rubber.
- NBR styrene isoprene copolymer
- IIR butyl rubber
- SEBS styrene elastomers
- hydrogenated styrene elastomers urethane elastomers
- ester elastomers ester elastomers
- fluorine elastomers and polyamide elastomers.
- These can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. It is preferable to use the rubber sheet 71 made of NBR because it has excellent mechanical properties such as elongation and abrasion resistance.
- the thickness of the rubber sheet 71 is not particularly limited, but if it is too small, the sheet material 11 placed on the stage portion 69 may become unstable, and if it is too large, the sheet material 11 may be difficult to bend when pressed. . From this point of view, the thickness of the rubber sheet 71 is, for example, 0.1 mm or more and 3 mm or less, preferably 0.2 mm or more and 2.5 mm or less, and more preferably 0.3 mm or more and 2 mm or less.
- the tensile strength of the rubber sheet 71 is not particularly limited, it is, for example, 10 MPa or more, preferably 20 MPa or more. Although the upper limit of the tensile strength of the rubber sheet 71 is not particularly limited, it is, for example, 40 MPa or less.
- the elongation rate of the rubber sheet 71 is not particularly limited, but is, for example, 600% or more, preferably 700% or more. Although the upper limit of the elongation rate of the rubber sheet 71 is not particularly limited, it is, for example, 1200% or less.
- the elongation rate is the elongation rate (breaking elongation rate) when the rubber sheet 71 is pulled and broken, and is obtained by length at break/original length.
- the tensile strength and elongation of the rubber sheet 71 can be measured according to JIS K6251.
- a plurality of through holes 72 are formed in the surface of the rubber sheet 71 .
- the through-hole 72 extends through the rubber sheet 71 in the thickness direction.
- the plurality of through holes 72 are provided in at least a region of the rubber sheet 71 that constitutes the stage portion 69 . Therefore, the plurality of through holes 72 may be formed only in the region of the rubber sheet 71 that constitutes the stage portion 69, or may be formed in the region of the rubber sheet 71 that constitutes the stage portion 69 and the periphery of that region.
- the plurality of through holes 72 may be formed, or the plurality of through holes 72 may be formed in the entire rubber sheet 71 .
- the arrangement of the plurality of through holes 72 can be set as appropriate.
- the weakened lines 4 of the sheet material 11 do not overlap the through holes 72. Therefore, the arrangement of the plurality of through holes 72 is It is desirable to set the line of weakness 4 of the sheet material 11 in consideration.
- the rubber sheet 71 is placed on the case body 73 .
- the case body 73 is a recessed body having an open top surface and having a bottom portion 731 and a frame wall portion 732 rising from the periphery of the bottom portion 731 .
- a part of the frame wall portion 732 is formed with a ventilation hole penetrating the inside and outside of the case body 73 .
- No holes are formed in the bottom portion 731 and the frame wall portion 732 except for the ventilation holes.
- a tube 733 is connected to the vent hole, and an air suction device (not shown) is connected to the tube 733 .
- the rubber sheet 71 is placed in contact with the top surface 732 a of the frame wall portion 732 .
- the suction part of the dividing device 61 is composed of the case body 73, the air suction device, the rubber sheet 71 and the through hole 72 thereof.
- the tensioning device includes, for example, a preliminary sheet 74, a winding roll 75 for winding the preliminary sheet 74, and a guide roll disposed between the winding roll 75 and the end of the rubber sheet 71 on one side in the second direction. 76 and .
- the end of the rubber sheet 71 opposite to the second direction is fixed.
- the end of the rubber sheet 71 on one side in the second direction is referred to as "one end”
- the end of the rubber sheet 71 on the opposite side in the second direction is referred to as "opposite end”.
- One end of the rubber sheet 71 is fixed, for example, to the outer surface of the frame wall portion 732 of the case body 73 by a pressing bar 771 and fasteners 772 (bolts or the like).
- One end of the rubber sheet 71 is connected to the end of the spare sheet 74 via a connecting bar 741 .
- the spare sheet 74 is, for example, a non-stretchable and flexible sheet, such as a synthetic resin sheet.
- spare sheet 74 is attached to take-up roll 75 .
- the winding roll 75 is rotatable by a driving device (not shown) such as a motor, and the spare sheet 74 is wound around the winding roll 75 .
- a driving device such as a motor
- the spare sheet 74 is wound around the winding roll 75 .
- the preliminary sheet 74 is wound on the winding roll 75, one end of the rubber sheet 71 is pulled in the second direction, and the rubber sheet 71 extends in the second direction.
- the thick arrow indicates the pulling direction of the rubber sheet 71 (the same applies to other drawings below).
- the take-up roll 75 is also rotatable in the opposite direction, and when the take-up roll 75 rotates in the opposite direction, the spare sheet 74 is unwound and the stretched rubber sheet 71 is restored to its original length. It's supposed to go back.
- the preliminary sheet 74 is interposed between the rubber sheet 71 and the take-up roll 75 in the above description, one end of the rubber sheet 71 may be directly attached to the take-up roll 75 .
- the tensioning device of the cutting device 61 is composed of the rubber sheet 71 and the take-up roll 75 .
- the stage portion 69 is composed of a region of the surface of the rubber sheet 71 on which the sheet material 11 is placed. Specifically, the rubber sheet 71 is placed in contact with the top surface 732a of the frame wall portion 732 as described above, and the area of the rubber sheet 71 in contact with the top surface 732a is bent in the thickness direction. However, in the area surrounded by the frame wall portion 732 (that is, the area corresponding to the space 734 of the case body 73), the rubber sheet 71 is bent in its thickness direction. A region of the rubber sheet 71 surrounded by the flexible frame wall portion 732 is the stage portion 69 . A plurality of through holes 72 are formed in at least a region of the rubber sheet 71 surrounded by the frame wall portion 732 .
- the pressing member is a member that presses the sheet material 11 placed on the stage portion 69 .
- the illustrated pressing member is a rod-shaped pressing member 78 having an axis extending in the first direction and having an arcuate surface.
- a roller 78 having a shaft 781 extending in the first direction is used as the rod-like pressing member.
- the roller 78 has a rotating shaft 781 extending in the first direction and is rotatable around the rotating shaft 781 .
- the material of the roller 78 is not particularly limited as long as it has enough strength to not deform itself when pressed.
- a roller made of metal such as stainless steel, synthetic resin, rubber, or the like can be used.
- the diameter of the roller 78 is not particularly limited, it is, for example, 5 mm or more and 50 mm or less, preferably 10 mm or more and 30 mm or less.
- the length of the roller 78 (the length in the first direction) may be appropriately set within a range that is longer than the length of the sheet material 11 in the first direction and does not protrude from the stage portion 69 . Both ends of the shaft 781 of the roller 78 are supported by a frame 79 or the like, and the frame 79 is connected to a moving device (not shown).
- the roller 78 is configured to move from the second direction opposite side to the second direction one side while being in contact with the surface of the stage portion 69 by a moving device (not shown).
- the white arrow indicates the direction of movement of the pressing member (the same applies to other figures below).
- FIG. 14 shows a state before the sheet material is placed on the stage and the roller (bar-shaped pressing member) is moved
- FIG. 15 shows a state where the roller is moved onto the sheet material.
- the sheet material 11 having the weakened lines 4 extending in the first direction is placed on the stage portion 69 of the cutting device 61 .
- the sheet material 11 formation side faces the surface of the rubber sheet 71 that is the stage portion 69 and the sheet material 11 non-formation side is pressed by a pressing member.
- the sheet material 11 can be reliably moved along the line of weakness 4. and can be easily divided.
- 15 illustrates a case where the sheet material 11 (the sheet material 11 having the brittle material layer 2 and the resin layer 3) of the first example shown in FIGS. 1 and 2 is placed on the stage portion 69.
- the sheet materials 12, 13, 14 and 15 of the second to fifth examples may be cut. As shown in FIGS. 5 to 7 , the sheet materials 13 and 14 having the forming side and the opposite side of the brittle material layer 2 may be placed on the stage portion 69 on either side.
- the air suction device of the suction unit is operated to cause the surface of the sheet material 11 on the formation side to be suctioned to the surface of the rubber sheet 71 through the through holes 72 of the rubber sheet 71 .
- the pulling device is operated to pull one end of the rubber sheet 71 toward the one side in the second direction.
- the rubber sheet 71 extends in the second direction. Since the opposite end of the rubber sheet 71 is fixed, the rubber sheet 71 expands more toward the one end. Since the sheet material 11 is adsorbed to the rubber sheet 71 , a tensile force acts on the sheet material 11 in the second direction due to the extension of the rubber sheet 71 in the second direction. Since the sheet material 11 itself does not stretch, the pulled rubber sheet 71 stretches in the second direction while slightly shifting along the surface of the sheet material 11 while adsorbing the sheet material 11 .
- the degree of tension of the rubber sheet 71 (elastic body) is not particularly limited.
- the rubber sheet 71 (elastic body) may be pulled so that the elongation speed of the rubber sheet 71 (elastic body) is within the range of 5 mm/sec to 150 mm/sec.
- the rubber sheet 71 (elastic body) is stretched so that the elongation speed is in the range of 5 mm/sec to 100 mm/sec, more preferably in the range of 5 mm/sec to 50 mm/sec. pull.
- an appropriate pulling force can be applied to the sheet material 11 .
- the roller 78 is moved along the second direction while being in contact with the stage portion 69 .
- the roller 78 rotates around the rotation axis 781 .
- the roller 78 contacts the sheet material 11 and moves on the sheet material 11 while applying a pressing force thereto, as shown in FIG. After reaching the point corresponding to the line of weakness 4 (in the illustrated example, the point corresponding to the line of weakness 4 overlaps the line of weakness 4 in the thickness direction and is opposite to the side where the line of weakness 4 is formed), Further, it moves to one side in the second direction while contacting the sheet material 11 .
- the roller 78 reaches a location corresponding to the line of weakness 4 and applies pressure to that location, the sheet material 11 is split along the line of weakness 4 .
- the roller 78 may be moved from one side in the second direction to the opposite side. Further, when the cutting process is repeated, the roller 78 is moved from the side opposite to the second direction to one side, and the roller 78 is held at that position. , from that position the roller 78 may be moved in the second direction from one side to the other side. At least during and before and after the division, it is sufficient that the tensile force is continuously applied to the sheet material 11. Therefore, for example, after the roller 78 (bar-shaped pressing member) is moved and before reaching the location corresponding to the line of weakness 4. , the rubber sheet 71 may be started to be pulled. It should be noted that the rubber sheet 71 must have room to stretch when the roller 78 (bar-shaped pressing member) presses the portion corresponding to the weakened line 4 of the sheet material 11 .
- the moving speed of the rollers 78 is not particularly limited, but if it is too slow, the cutting process will take a long time, and if it is too fast, the sheet material 11 may be damaged inadvertently. From this point of view, the moving speed of the roller 78 is preferably, for example, within the range of 5 mm/sec to 150 mm/sec, and more preferably within the range of 50 mm/sec to 120 mm/sec. In particular, by setting the moving speed of the roller 78 within the above range, cracks are less likely to occur on the dividing surface.
- a pressing force is applied to the sheet material 11 while applying a tensile force to the sheet material 11 in the second direction.
- the sheet material 11 attracted to the rubber sheet 71 has a greater tensile force toward the one end in the second direction. works. Therefore, as shown in FIG. 16, at the moment when the sheet material 11 is divided along the line of weakness 4 to produce two split pieces 111 and 112, one split piece 111 separates from the other split piece 112. become. Since one split piece 111 and the other split piece 112 are separated from each other when split, the split surfaces 111a and 112a do not come into contact with each other, thus preventing cracks from occurring in the split surfaces 111a and 112a.
- the pressing member is moved in the second direction while being in contact with the sheet material 11 to apply a pressing force to the portion corresponding to the line of weakness 4 of the sheet material 11.
- the pressing force may be applied by moving the pressing member in the thickness direction of the sheet material 11 .
- the pressing member is arranged above the portion corresponding to the weakened line 4 of the sheet material 11 .
- the illustrated pressing member is a bar-shaped pressing member 782 (rather than roller 78) extending in the first direction and having an arcuate surface 782a.
- the material of the rod-shaped pressing member 782 is not particularly limited as long as it has enough strength not to be easily deformed.
- a rod-shaped body having a core material such as metal provided with rubber at the tip and a rod-shaped body having a core material such as metal provided with synthetic resin at the tip.
- a rotatable roller, a non-rotatable roller, or a cylindrical body made of metal, rubber, or the like may be used as the pressing member.
- the rod-shaped pressing member 782 is movable in the vertical direction (thickness direction of the sheet material 11), and by moving downward, presses the portion corresponding to the line of weakness 4 and moves upward. By doing so, it is separated from the sheet material 11 .
- the suction force of air is used.
- the stage portion 69 of the rubber sheet 71 is partially provided with an adhesive portion 721 (for example, an adhesive tape) having a relatively weak adhesive force.
- the sheet material 11 is adhered to the adhesive portion 721 , and thus the sheet material 11 is adhered to the rubber sheet 71 via the adhesive portion 721 .
- the through hole 72 may be formed in the rubber sheet 71 or may not be formed. Also, an air suction device or the like is unnecessary.
- the pressing member is brought into direct contact with the sheet material 11 to apply the pressing force to the sheet material 11.
- the non-forming side of the sheet material 11 faces the surface of the rubber sheet 71 .
- the stopper portions 784, 784 fixedly on both sides of the line of weakness 4 in between.
- the opposite end of the rubber sheet 71 is fixed and one end of the rubber sheet 71 is pulled.
- one end and the opposite end of the rubber sheet 71 may be pulled.
- tensile forces act on the sheet material 11 on one side and the opposite side in the second direction, respectively, and when the sheet material 11 is divided, one split piece and the other split piece are applied. comes to leave.
- the roller 78 is moved in the second direction while being in contact with the sheet material 11.
- the case body 73 including the rollers 78 and the stage portion 69 may be moved in opposite directions along the second direction. That is, in this specification, to move the roller 78 means to move it relatively. Therefore, as shown in FIG. 17, when moving the pressing member in the thickness direction, the pressing member may be fixed and the case body 73 including the stage portion 69 may be moved in the thickness direction of the sheet material 11. Alternatively, both may be moved.
- a composite material was prepared by laminating and bonding a 100 ⁇ m-thick alkali-free glass (brittle material layer), a 2 ⁇ m-thick pressure-sensitive adhesive layer (joining layer), and a 150 ⁇ m-thick polarizing film.
- the planar view shape of this composite material was a square shape with one side of 210 mm.
- two grooves (line of weakness) extending in the first direction and two grooves (line of weakness) extending in the second direction are formed in the non-alkali glass according to the above ⁇ brittle material removing step>, Further, according to the ⁇ Resin removing step>, the resin layer was formed with defective portions corresponding to the respective grooves. All grooves were formed at a position 40 mm from the edge of the composite material. In this manner, a sheet material having grooves and missing portions as shown in FIG. 19 was produced.
- Example 1 A cutting device 62 as shown in FIG. 17 was produced as a trial, and the sheet material shown in FIG. 19 was cut. Specifically, as the rubber sheet 71 of the cutting device 62, a 2 mm-thick NBR rubber sheet (manufactured by Misumi Co., Ltd., trade name “RBTMF2.0-350-600”) is used, and as the rod-shaped pressing member 782, a metal A cylindrical body with a diameter of 15 mm with a core material covered with rubber was used (the axis of the cylindrical body was substantially parallel to the grooves of the sheet material, and the cylindrical body was configured to move up and down). there). A plurality of through holes were formed in the stage portion of the rubber sheet.
- a 2 mm-thick NBR rubber sheet manufactured by Misumi Co., Ltd., trade name “RBTMF2.0-350-600”
- the rod-shaped pressing member 782 a metal A cylindrical body with a diameter of 15 mm with a core material covered with rubber was used (the axis
- the side on which the grooves were formed faced the stage portion of the cutting device, and the sheet material was placed on the stage portion so that the grooves were positioned near the through holes.
- the air suction device was operated to adsorb the sheet material to the rubber sheet through the through holes.
- the rubber sheet is pulled to one side in the second direction so that the elongation speed of the rubber sheet is 10 mm/sec.
- the sheet material was divided along the grooves extending to the Similarly, for the other groove extending in the first direction, the sheet material is adsorbed to the rubber sheet and the rubber sheet is stretched while being pressed by the rod-like pressing member, thereby causing the groove to extend in the first direction.
- the sheet material was divided along one groove to divide the sheet material into three.
- the sheet material divided into three pieces is rotated by 90 degrees and placed on the stage portion, and similarly, the sheet material is attracted to the groove extending in the second direction while the rubber sheet is elongated.
- a bar-shaped pressing member to divide the sheet material along the groove extending in the second direction, and further divide the sheet material along another groove extending in the second direction.
- a square-shaped divided piece with a side of 130 mm was produced, with the four divided surfaces as the end surfaces.
- Example 2 In the same manner as in Example 1, except that the rubber sheet was changed to a 1 mm thick NBR rubber sheet (manufactured by Misumi Co., Ltd., trade name "RBTMF1.0-350-600”). A split piece was produced.
- Example 3 Except for changing the rubber sheet to a 1 mm thick NBR rubber sheet (manufactured by Misumi under the trade name "RBTMF1.0-350-600") and changing the moving speed of the rod-shaped pressing member to 100 mm/sec. In the same manner as in Example 1, square-shaped split pieces with one side of 130 mm were produced.
- Example 4 In the same manner as in Example 1, except that the rubber sheet was changed to an NBR rubber sheet with a thickness of 0.5 mm (trade name “RBTMF0.5-350-600” manufactured by Misumi). A square piece was made.
- Example 5 The rubber sheet was changed to an NBR rubber sheet with a thickness of 0.5 mm (product name “RBTMF0.5-350-600” manufactured by Misumi), and instead of air suction, the stage part of the rubber sheet was weak.
- a square split piece with a side of 130 mm was produced in the same manner as in Example 1 except that the adhesive portion of the adhesive was partially provided (provided in the same place as the through hole was formed).
- Comparative Example 1 In the same manner as in Example 1, except that the rubber sheet was changed to a polyethylene terephthalate film with a thickness of 0.6 mm (trade name "E-MASK RP207" manufactured by Nitto Denko Co., Ltd.), a square shape with a side of 130 mm A split piece was produced. However, the polyethylene terephthalate film of Comparative Example 1 was not stretched even when pulled.
- Example 6 A cutting device 61 as shown in FIGS. 11 to 13 was produced as a trial, and the sheet material shown in FIG. 19 was cut. Specifically, as the rubber sheet 71 of the cutting device 61, an NBR rubber sheet (trade name “RBTMF0.5-350-600” manufactured by Misumi) with a thickness of 0.5 mm is used, and as a pressing member, a metal A roller having a diameter of 15 mm and having a core covered with rubber was used. This roller is freely rotatable around its axis of rotation. A plurality of through holes were formed in the stage portion of the rubber sheet.
- NBR rubber sheet trade name “RBTMF0.5-350-600” manufactured by Misumi
- the side on which the grooves were formed faced the stage portion of the cutting device, and the sheet material was placed on the stage portion so that the grooves were positioned near the through holes.
- the air suction device was operated to adsorb the sheet material to the rubber sheet through the through holes.
- the rubber sheet is pulled in one direction in the second direction so that the elongation speed of the rubber sheet is 10 mm/sec.
- the sheet material was moved to the side, and the sheet material was divided along two grooves extending in the first direction to divide the sheet material into three.
- the sheet material divided into three pieces is rotated by 90 degrees and placed on the stage portion, and similarly, the sheet material is attracted to the groove extending in the second direction while the rubber sheet is elongated. , the roller was moved to divide the sheet material along two grooves extending in the second direction. In this way, a square-shaped divided piece with a side of 130 mm was produced, with the four divided surfaces as the end surfaces.
- the rubber sheet is not completely stretched (that is, there is room for the rubber sheet to stretch). The sheet was stretched.
- Example 7 The rubber sheet was changed to an NBR rubber sheet with a thickness of 0.5 mm (product name "RBTMF0.5-350-600” manufactured by Misumi), and the moving speed of the rod-shaped pressing member was changed to 100 mm/sec.
- Square-shaped split pieces each having a side length of 130 mm were produced in the same manner as in Example 1, except that the above-described method was used.
- Example 8 A square split piece with a side of 130 mm was produced in the same manner as in Example 6, except that the elongation speed of the rubber sheet was changed to 100 mm/sec.
- Example 9 A square segment having a side of 130 mm was produced in the same manner as in Example 6, except that the moving speed of the roller was changed to 10 mm/sec.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
本発明の目的は、脆性材料層を有するシート材を分断する際に、脆性材料層の分断面にクラックが生じることを防止することである。本発明のシート材の分断方法は、第1方向に延びる脆弱線4が形成された脆性材料層2を有するシート材11を準備する工程、前記シート材11に対して前記第1方向と直交する方向である第2方向に引張り力を作用させながら、前記シート材11の前記脆弱線4に対応する箇所に押圧力を加えることにより、前記シート材11を前記脆弱線4に沿って分断する工程、を有する。
Description
本発明は、脆性材料を有するシート材を分断する方法に関する。
テレビやパーソナルコンピュータに用いられる画像表示装置の最表面側には、多くの場合、画像表示装置を保護するための保護材が配置されている。保護材として、例えば、ガラスなどのシートが使用されている。また、保護機能を奏するガラスなどの脆性材料層と光学機能を奏する偏光フィルムなどの樹脂層とが積層されたシート材;などが挙げられる。このシート材は、用途に応じた所定形状・所定寸法に分断する必要がある。
特許文献1には、スクライブラインが形成された脆性材料基板を柔軟性安着パッドの上面に載置し、前記柔軟性安着パッドの下面に沿って押し付け移動ローリング部を移動させることによって、脆性材料基板をスクライブラインに沿って分断することが開示されている。
特許文献2には、載置部材を所定の引張り力で引張った状態で、その載置部材上にスクライブラインが形成されている基板を載せ、その基板を押圧部材で押圧することによって、基材をスクライブラインに沿って分断することが開示されている。
特許文献2には、載置部材を所定の引張り力で引張った状態で、その載置部材上にスクライブラインが形成されている基板を載せ、その基板を押圧部材で押圧することによって、基材をスクライブラインに沿って分断することが開示されている。
一般に、ガラスなどの脆性材料層を分断して2つの分割片を形成すると、分断面(前記2つに分かれた分割片の端面)に微細なクラックが生じることがある。
上記特許文献の分断方法にあっては、前記分断面に生じるクラックを十分に防止することができないおそれがある。
上記特許文献の分断方法にあっては、前記分断面に生じるクラックを十分に防止することができないおそれがある。
本発明の目的は、脆性材料層の分断面にクラックが生じることを防止できる、脆性材料層を有するシート材の分断方法を提供することである。
本発明者らは、分断面にクラックが生じる原因を詳細に検討した。第1方向に延びる脆弱線が形成された脆性材料層を有するシート材を押圧して脆弱線に沿って分断すると、前記シート材は、分断面が向かい合った2つの分割片に分かれる。前記向かい合った分断面は、シート材が分断されると同時に生じる。その分割時に前記向かい合った分断面同士が干渉し、その結果、分断面にクラックが生じることが判ってきた。かかる知見の下、シート材を分断すると同時に、2つの分割片の分断面の間に間隙を形成すれば、前記分断面同士が干渉することを防止できる。具体的には、第1方向に延びる脆弱線が形成された脆性材料層を有するシート材を分断する際に、前記シート材に第2方向(第2方向は、第1方向に対して直交する方向である)の引張り力を作用させておくことにより、シート材が分断されて2つの分割片が生じた瞬間に、その2つの分割片を引き離し、分断面が干渉することを防止できる。本発明者らは、このような思想の下、本発明を完成した。
本発明の第1の態様に係るシート材の分断方法は、第1方向に延びる脆弱線が形成された脆性材料層を有するシート材を準備する工程、前記シート材に対して前記第1方向と直交する方向である第2方向に引張り力を作用させながら、前記シート材の前記脆弱線に対応する箇所に押圧力を加えることにより、前記シート材を前記脆弱線に沿って分断する工程、を有する。
本発明の第2の態様に係るシート材の分断方法は、前記第1の態様の分断方法における前記分断工程において、前記シート材を弾性体の表面上に載せ、前記弾性体を前記第2方向に引張って伸長させることにより、前記シート材に対して前記第2方向に引張り力を作用させる。
本発明の第3の態様に係るシート材の分断方法は、前記第2の態様の分断方法において、前記シート材を前記弾性体の表面に吸着させた状態で、前記弾性体を前記第2方向に引張って伸長させる。
本発明の第4の態様に係るシート材の分断方法は、前記第3の態様の分断方法において、前記弾性体が、厚み0.1mm以上3mm以下のゴムシートである。
本発明の第5の態様に係るシート材の分断方法は、前記第3または第4の態様の分断方法において、前記弾性体の伸長速度が5mm/秒以上150mm/秒以下の範囲内となるように、前記弾性体を引張る。
本発明の第6の態様に係るシート材の分断方法は、前記第1乃至第5のいずれかの態様の分断方法における分断工程において、前記第1方向に延びる軸を有する棒状押圧部材を、前記シート材に接触させつつ前記第2方向に沿って相対移動させることにより、前記シート材の前記脆弱線に対応する箇所に押圧力を加える。
本発明の第7の態様に係るシート材の分断方法は、前記第6の態様の分断方法において、前記棒状押圧部材が、回転軸を有するローラーであり、前記回転軸周りに前記ローラーを自転させながら、前記ローラーを前記シート材に接触させつつ前記第2方向に沿って相対移動させる。
本発明の第8の態様に係るシート材の分断方法は、前記第1乃至第7のいずれかの態様の分断方法において、前記脆弱線が、前記脆性材料層の一方面側に形成され且つ第1方向に連続的に延びる溝であり、前記分断工程において、前記シート材の前記溝が形成された側を弾性体の表面上に載せ、前記弾性体を前記第2方向に引張って伸長させることにより、前記シート材に対して前記第2方向に引張り力を作用させながら、前記溝が形成された面とは反対面側から前記脆弱線に対応する箇所に押圧力を加えることにより、前記シート材を前記脆弱線に沿って分断する。
本発明の第9の態様に係るシート材の分断方法は、前記第1乃至第8のいずれかの態様の分断方法において、前記シート材が、前記脆性材料層と、前記脆性材料層に積層された樹脂層と、前記樹脂層を部分的に有さない欠損部と、を有し、前記欠損部が、前記脆弱線に重なって第1方向に延在されている。
本発明の第3の態様に係るシート材の分断方法は、前記第2の態様の分断方法において、前記シート材を前記弾性体の表面に吸着させた状態で、前記弾性体を前記第2方向に引張って伸長させる。
本発明の第4の態様に係るシート材の分断方法は、前記第3の態様の分断方法において、前記弾性体が、厚み0.1mm以上3mm以下のゴムシートである。
本発明の第5の態様に係るシート材の分断方法は、前記第3または第4の態様の分断方法において、前記弾性体の伸長速度が5mm/秒以上150mm/秒以下の範囲内となるように、前記弾性体を引張る。
本発明の第6の態様に係るシート材の分断方法は、前記第1乃至第5のいずれかの態様の分断方法における分断工程において、前記第1方向に延びる軸を有する棒状押圧部材を、前記シート材に接触させつつ前記第2方向に沿って相対移動させることにより、前記シート材の前記脆弱線に対応する箇所に押圧力を加える。
本発明の第7の態様に係るシート材の分断方法は、前記第6の態様の分断方法において、前記棒状押圧部材が、回転軸を有するローラーであり、前記回転軸周りに前記ローラーを自転させながら、前記ローラーを前記シート材に接触させつつ前記第2方向に沿って相対移動させる。
本発明の第8の態様に係るシート材の分断方法は、前記第1乃至第7のいずれかの態様の分断方法において、前記脆弱線が、前記脆性材料層の一方面側に形成され且つ第1方向に連続的に延びる溝であり、前記分断工程において、前記シート材の前記溝が形成された側を弾性体の表面上に載せ、前記弾性体を前記第2方向に引張って伸長させることにより、前記シート材に対して前記第2方向に引張り力を作用させながら、前記溝が形成された面とは反対面側から前記脆弱線に対応する箇所に押圧力を加えることにより、前記シート材を前記脆弱線に沿って分断する。
本発明の第9の態様に係るシート材の分断方法は、前記第1乃至第8のいずれかの態様の分断方法において、前記シート材が、前記脆性材料層と、前記脆性材料層に積層された樹脂層と、前記樹脂層を部分的に有さない欠損部と、を有し、前記欠損部が、前記脆弱線に重なって第1方向に延在されている。
本発明の方法によれば、脆性材料層を有するシート材を分断した際に、分断面にクラックが生じることを効果的に防止できる。
本明細書において、第1方向と第2方向は、シート材又は弾性体の面内において、互いに直交する方向をいう。本明細書において「略」は、本発明の属する技術分野において許容される範囲を含むことを意味する。本明細書において「平面視」は、シート材などの面に対して鉛直方向から見ることをいう。
本明細書において、下限値以上上限値以下などの数値範囲が、別個に複数記載されている場合、任意の下限値と任意の上限値を選択し、「任意の下限値以上任意の上限値以下」の数値範囲を設定できるものとする。
なお、各図に示される層、部分及び部材の寸法、縮尺及び形状などは、実際のものとは異なっている場合があることに留意されたい。
本明細書において、下限値以上上限値以下などの数値範囲が、別個に複数記載されている場合、任意の下限値と任意の上限値を選択し、「任意の下限値以上任意の上限値以下」の数値範囲を設定できるものとする。
なお、各図に示される層、部分及び部材の寸法、縮尺及び形状などは、実際のものとは異なっている場合があることに留意されたい。
本発明のシート材の分断方法は、第1方向に延びる脆弱線が形成された脆性材料層を有するシート材に対して、第2方向に引張り力を作用させながら、前記シート材の前記脆弱線に対応する箇所に押圧力を加える。押圧されたシート材は、脆弱線に沿って分断される結果、2つの片に分割される(2つの分割片が生じる)。このようにシート材に引張り力が作用している間にシート材を分断することにより、分断面のクラックが可及的に抑制された分割片を得ることができる。
以下、本発明のシート材の分断方法(以下、単に「分断方法」と記す場合がある)について具体的に説明する。
以下、本発明のシート材の分断方法(以下、単に「分断方法」と記す場合がある)について具体的に説明する。
[シート材]
分断対象であるシート材は、脆弱線が形成された脆性材料層を有し、必要に応じて、樹脂層などの任意の層をさらに有していてもよい。
例えば、シート材は、脆性材料層と、前記脆性材料層に積層された樹脂層と、を有する。例えば、シート材は、脆性材料層のみからなる。
脆性材料層及び樹脂層を有するシート材の製造にあたっては、例えば、脆性材料層と樹脂層は、任意の適切な方法によって積層される。例えば、脆性材料層と樹脂層は、いわゆるロール・ツー・ロール方式によって積層可能である。すなわち、長尺状の脆性材料層と長尺状の樹脂層とを長手方向に搬送しながら、互いの長手方向を揃えるようにして互いに貼り合わせることで、脆性材料層と樹脂層を積層することができる。得られた長尺状の複合材を平面視所定形状に切断し、脆弱線などを形成することによって、シート材が得られる。また、例えば、脆性材料層と樹脂層とをそれぞれ平面視所定形状に切断した後に積層することによって、枚葉状の複合材を得た後、脆弱線などを形成することによって、シート材が得られる。
分断対象であるシート材は、脆弱線が形成された脆性材料層を有し、必要に応じて、樹脂層などの任意の層をさらに有していてもよい。
例えば、シート材は、脆性材料層と、前記脆性材料層に積層された樹脂層と、を有する。例えば、シート材は、脆性材料層のみからなる。
脆性材料層及び樹脂層を有するシート材の製造にあたっては、例えば、脆性材料層と樹脂層は、任意の適切な方法によって積層される。例えば、脆性材料層と樹脂層は、いわゆるロール・ツー・ロール方式によって積層可能である。すなわち、長尺状の脆性材料層と長尺状の樹脂層とを長手方向に搬送しながら、互いの長手方向を揃えるようにして互いに貼り合わせることで、脆性材料層と樹脂層を積層することができる。得られた長尺状の複合材を平面視所定形状に切断し、脆弱線などを形成することによって、シート材が得られる。また、例えば、脆性材料層と樹脂層とをそれぞれ平面視所定形状に切断した後に積層することによって、枚葉状の複合材を得た後、脆弱線などを形成することによって、シート材が得られる。
脆性材料層を形成する脆性材料としては、例えば、ガラス、単結晶シリコン、多結晶シリコンなどが挙げられる。
ガラスとしては、組成による分類によれば、ソーダ石灰ガラス、ホウ酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、石英ガラス、及びサファイアガラスを例示できる。また、アルカリ成分による分類によれば、無アルカリガラス、低アルカリガラスを例示できる。ガラスのアルカリ金属成分(例えば、Na2O、K2O、Li2O)の含有量は、好ましくは15重量%以下であり、より好ましくは10重量%以下である。
ガラスとしては、組成による分類によれば、ソーダ石灰ガラス、ホウ酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、石英ガラス、及びサファイアガラスを例示できる。また、アルカリ成分による分類によれば、無アルカリガラス、低アルカリガラスを例示できる。ガラスのアルカリ金属成分(例えば、Na2O、K2O、Li2O)の含有量は、好ましくは15重量%以下であり、より好ましくは10重量%以下である。
脆性材料層の厚みは、特に限定されないが、好ましくは200μm以下であり、より好ましくは150μm以下であり、更に好ましくは120μm以下であり、特に好ましくは100μm以下である。一方、脆性材料層の厚みは、好ましくは5μm以上であり、より好ましくは20μm以上であり、更に好ましくは30μm以上である。
脆性材料層を形成する脆性材料がガラスである場合、脆性材料層の波長550nmにおける光透過率は、好ましくは85%以上である。脆性材料層を形成する脆性材料がガラスである場合、脆性材料層の波長550nmにおける屈折率は、好ましくは1.4以上1.65以下である。脆性材料層を形成する脆性材料がガラスである場合、脆性材料層の密度は、好ましくは2.3g/cm3以上3.0g/cm3以下であり、より好ましくは2.3g/cm3以上2.7g/cm3以下である。
脆性材料層を形成する脆性材料がガラスである場合、脆性材料層として、市販のガラス板をそのまま用いてもよく、市販のガラス板を所望の厚みになるように研磨して用いてもよい。市販のガラス板としては、例えば、コーニング社製「7059」、「1737」又は「EAGLE2000」、旭硝子社製「AN100」、NHテクノグラス社製「NA-35」、日本電気硝子社製「OA-10」、ショット社製「D263」又は「AF45」が挙げられる。
樹脂層は、樹脂フィルム層を有し、必要に応じて、接合層などを有していてもよい。接合層を有する樹脂層は、その接合層を介して脆性材料層に積層接合される。前記接合層としては、任意の適切なものが使用されるが、代表的には、樹脂材料を含む粘着剤や接着剤などが挙げられる。前記粘着剤としては、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤などが挙げられ、前記接着剤としては、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤などが挙げられる。
樹脂フィルム層を形成する樹脂材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)などのアクリル樹脂、環状オレフィンポリマー(COP)、環状オレフィンコポリマー(COC)、ポリカーボネート(PC)、ウレタン樹脂、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリイミド(PI)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリスチレン(PS)、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、エチレン-酢酸ビニル(EVA)、ポリアミド(PA)、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、液晶ポリマー、各種の樹脂発泡体などが挙げられる。
樹脂フィルム層は、単層でもよく、或いは、同種又は異種の複数の層からなる複層であってもよい。樹脂フィルム層が複層からなる場合、各層が直接的に接合されていてもよく、或いは、接合層を介して接合されていてもよい。
好ましくは、樹脂フィルム層は、光学機能を奏するフィルムを含む。光学機能を奏するフィルムとしては、偏光フィルム、表面保護フィルム、位相差フィルムなどが挙げられる。樹脂フィルム層の厚みは、特に限定されないが、例えば、10μm以上400μm以下である。
樹脂フィルム層を形成する樹脂材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)などのアクリル樹脂、環状オレフィンポリマー(COP)、環状オレフィンコポリマー(COC)、ポリカーボネート(PC)、ウレタン樹脂、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリイミド(PI)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリスチレン(PS)、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、エチレン-酢酸ビニル(EVA)、ポリアミド(PA)、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、液晶ポリマー、各種の樹脂発泡体などが挙げられる。
樹脂フィルム層は、単層でもよく、或いは、同種又は異種の複数の層からなる複層であってもよい。樹脂フィルム層が複層からなる場合、各層が直接的に接合されていてもよく、或いは、接合層を介して接合されていてもよい。
好ましくは、樹脂フィルム層は、光学機能を奏するフィルムを含む。光学機能を奏するフィルムとしては、偏光フィルム、表面保護フィルム、位相差フィルムなどが挙げられる。樹脂フィルム層の厚みは、特に限定されないが、例えば、10μm以上400μm以下である。
また、樹脂層は、脆性材料層が積層される面とは反対側の面に、上記のような粘着剤又は接着剤からなる粘着剤層又は接着剤層を有していてもよい。
さらに、樹脂層は、脆性材料層が積層される面とは反対側の面に、酸化インジウムスズ(ITO)、Ag、Au、Cuなどの導電性の無機膜を有していてもよい。
樹脂層の厚みは、特に限定されないが、例えば、20μm以上500μm以下である。
さらに、樹脂層は、脆性材料層が積層される面とは反対側の面に、酸化インジウムスズ(ITO)、Ag、Au、Cuなどの導電性の無機膜を有していてもよい。
樹脂層の厚みは、特に限定されないが、例えば、20μm以上500μm以下である。
分断対象であるシート材は、例えば、枚葉状である。前記シート材の平面視形状は、例えば、略長方形状、略正方形状などの略矩形状である。ただし、シート材の平面視形状は、平面視略矩形状に限られず、例えば、略円形状、略楕円形状、略三角形状、略六角形状などの略多角形状などであってもよい。
シート材の脆性材料層には、第1方向に延びる脆弱線が形成されている。脆弱線は、脆性材料層の一部分(脆弱線が形成されている箇所)を割断し易くさせるために、脆性材料層を加工することによって形成される。脆弱線としては、溝、ミシン目線などが挙げられる。溝は、脆性材料層の厚み方向に貫通することなく、脆性材料層の一方面から厚み方向中途部にまで刻まれた切込みが連続的に繋がって延在する。第1方向に延びる溝は、前記切込みが第1方向に連続的に延びるものである。ミシン目線は、脆性材料層を貫通する小さな貫通孔が断続的に並んでいる。第1方向に延びるミシン目線は、前記貫通孔の複数が第1方向に僅かな間隔を開けて連続的に並んだものである。
なお、シート材には、第1方向に延びる脆弱線が少なくとも1本形成されていればよい。従って、シート材には、第1方向に延びる脆弱線が間隔を開けて2本以上形成されていてもよく、或いは、第1方向に延びる脆弱線が1本又は2本以上間隔を開けて形成され且つ第2方向及び/又は第1方向に対して鋭角な方向(第1方向と異なる方向)に延びる脆弱線が1本又は2本以上間隔を開けて形成されていてもよい。
シート材の脆性材料層には、第1方向に延びる脆弱線が形成されている。脆弱線は、脆性材料層の一部分(脆弱線が形成されている箇所)を割断し易くさせるために、脆性材料層を加工することによって形成される。脆弱線としては、溝、ミシン目線などが挙げられる。溝は、脆性材料層の厚み方向に貫通することなく、脆性材料層の一方面から厚み方向中途部にまで刻まれた切込みが連続的に繋がって延在する。第1方向に延びる溝は、前記切込みが第1方向に連続的に延びるものである。ミシン目線は、脆性材料層を貫通する小さな貫通孔が断続的に並んでいる。第1方向に延びるミシン目線は、前記貫通孔の複数が第1方向に僅かな間隔を開けて連続的に並んだものである。
なお、シート材には、第1方向に延びる脆弱線が少なくとも1本形成されていればよい。従って、シート材には、第1方向に延びる脆弱線が間隔を開けて2本以上形成されていてもよく、或いは、第1方向に延びる脆弱線が1本又は2本以上間隔を開けて形成され且つ第2方向及び/又は第1方向に対して鋭角な方向(第1方向と異なる方向)に延びる脆弱線が1本又は2本以上間隔を開けて形成されていてもよい。
シート材が樹脂層を有する場合、前記脆弱線に対応した部分の樹脂層が欠損されている。すなわち、樹脂層の面内には、その樹脂層の樹脂材料が存在しない欠損部が部分的に形成されている。この部分的に樹脂層を有さない欠損部は、前記脆弱線に重なって第1方向(すなわち脆弱線の延びる方向)に延在されている。
図1及び図2は、分断前の(分断対象である)シート材の第1例を示している。
図1及び図2に示す第1例のシート材11は、脆性材料層2と、樹脂フィルム層31及び接合層32を有する樹脂層3と、を有する。脆性材料層2の一方面と樹脂フィルム層31とは、粘着剤などからなる接合層32を介して接合されている。
脆性材料層2の一方面には、第1方向に沿って延びる溝41(脆弱線4)が形成されている。前記溝41(脆弱線4)は、脆性材料層2の第1方向一方側の端縁から第1方向反対側の端縁にまで延在されている。また、前記溝41(脆弱線4)は、平面視で略直線状に形成されている。なお、脆弱線4は、平面視略直線状に限定されず、平面視略曲線状などであってもよい。
樹脂層3の面内には、欠損部5が形成されている。欠損部5は、厚み方向において前記溝41(脆弱線4)に重なる位置に形成されている。従って、一方面側から見て、樹脂層3が溝41に被さっておらず、前記溝41は一方面側において開口(開放)されている。図示例では、前記欠損部5の平面視形状は、前記溝41の平面視形状と略同じである。また、前記欠損部5の幅は、前記溝41の幅と略同じ又はそれよりも若干大きい。
第1例のシート材11にあっては、脆性材料層2の一方面側が、溝41が形成された側であり、その反対面側が、溝41が形成されていない側である。以下、溝41が形成された側を「形成側」といい、溝41が形成されていない側を「非形成側」という場合がある。
図1及び図2に示す第1例のシート材11は、脆性材料層2と、樹脂フィルム層31及び接合層32を有する樹脂層3と、を有する。脆性材料層2の一方面と樹脂フィルム層31とは、粘着剤などからなる接合層32を介して接合されている。
脆性材料層2の一方面には、第1方向に沿って延びる溝41(脆弱線4)が形成されている。前記溝41(脆弱線4)は、脆性材料層2の第1方向一方側の端縁から第1方向反対側の端縁にまで延在されている。また、前記溝41(脆弱線4)は、平面視で略直線状に形成されている。なお、脆弱線4は、平面視略直線状に限定されず、平面視略曲線状などであってもよい。
樹脂層3の面内には、欠損部5が形成されている。欠損部5は、厚み方向において前記溝41(脆弱線4)に重なる位置に形成されている。従って、一方面側から見て、樹脂層3が溝41に被さっておらず、前記溝41は一方面側において開口(開放)されている。図示例では、前記欠損部5の平面視形状は、前記溝41の平面視形状と略同じである。また、前記欠損部5の幅は、前記溝41の幅と略同じ又はそれよりも若干大きい。
第1例のシート材11にあっては、脆性材料層2の一方面側が、溝41が形成された側であり、その反対面側が、溝41が形成されていない側である。以下、溝41が形成された側を「形成側」といい、溝41が形成されていない側を「非形成側」という場合がある。
図3乃至図8は、分断前のシート材のその他の例(第2例乃至第5例)を示している。図3乃至図8の説明において、上記第1例のシート材11と同様な構成については、その説明を省略する場合がある。
図3及び図4に示す第2例のシート材12は、脆性材料層2の反対面(一方面とは反対側の面)に溝41が形成されている点を除いて、上記第1例のシート材11と同様である。第2例のシート材12にあっては、脆性材料層2の反対面側が形成側であり、その一方面側が非形成側である。この場合、溝41は、反対面側において開口(開放)されている。
図3及び図4に示す第2例のシート材12は、脆性材料層2の反対面(一方面とは反対側の面)に溝41が形成されている点を除いて、上記第1例のシート材11と同様である。第2例のシート材12にあっては、脆性材料層2の反対面側が形成側であり、その一方面側が非形成側である。この場合、溝41は、反対面側において開口(開放)されている。
図5に示す第3例のシート材13は、脆性材料層2の一方面及び反対面のそれぞれに溝41が設けられている点を除いて、上記第1例のシート材11と同様である。この場合、2つの溝41は、厚み方向で重なって配置される。第3例のシート材13にあっては、脆性材料層2の一方面側及び反対面側が、いずれも形成側である。
図6及び図7に示す第4例のシート材14は、脆弱線4としてミシン目線42が形成されている点を除いて、上記第1例のシート材11と同様である。ミシン目線42は、脆性材料層2を貫通する小さな貫通孔421の集合からなり、複数の貫通孔421が間隔を開けて第1方向に並んで構成されている。第4例のシート材14にあっては、脆性材料層2の一方面側及び反対面側が、いずれも形成側である。
図8に示す第5例のシート材15は、脆性材料層2のみから構成されている点を除いて、上記第1例のシート材11と同様である。
なお、脆性材料層2のみからなるシート材15について、第3例のように一方面及び反対面の双方に溝41を形成してもよく(図示せず)、或いは、溝41に代えてミシン目線42を形成してもよい(図示せず)。
なお、脆性材料層2のみからなるシート材15について、第3例のように一方面及び反対面の双方に溝41を形成してもよく(図示せず)、或いは、溝41に代えてミシン目線42を形成してもよい(図示せず)。
その他、特に図示しないが、脆性材料層に第2方向に延びる脆弱線を形成する場合には、その脆弱線は、脆性材料層の第2方向一方側の端縁から第2方向反対側の端縁にまで延在される。また、脆性材料層に第1方向に対して鋭角な方向に延びる脆弱線を形成する場合には、その脆弱線は、脆性材料層の第1方向又は第2方向一方側の端縁から第1方向又は第2方向反対側の端縁にまで延在される。
[脆弱線が形成されたシート材の準備工程]
準備工程は、第1方向に延びる脆弱線が形成されたシート材を準備する工程である。
上記様々な例のシート材は、脆性材料層に脆弱線を形成することによって得られる。
例えば、図1及び図2に示す第1例のシート材11の製造方法を具体的に説明する。
第1例のような溝41及び欠損部5が設けられているシート材11は、脆性材料層と樹脂フィルム層が接合層を介して接合された複合材に対して、脆性材料除去工程及び樹脂除去工程を行なうことによって得られる。
準備工程は、第1方向に延びる脆弱線が形成されたシート材を準備する工程である。
上記様々な例のシート材は、脆性材料層に脆弱線を形成することによって得られる。
例えば、図1及び図2に示す第1例のシート材11の製造方法を具体的に説明する。
第1例のような溝41及び欠損部5が設けられているシート材11は、脆性材料層と樹脂フィルム層が接合層を介して接合された複合材に対して、脆性材料除去工程及び樹脂除去工程を行なうことによって得られる。
<脆性材料除去工程>
図9(a)に示すように、脆性材料除去工程では、超短パルスレーザ光源64から発振(パルス発振)したレーザ光(超短パルスレーザ光)L1を脆性材料層2側から複合材10の分断予定線に沿って照射して脆性材料層2を形成する脆性材料を除去することにより、分断予定線DLに沿って一体的に繋がった溝41を形成する。
図9に示す例では、複合材10の面内(XY2次元平面内)の直交する2方向(X方向及びY方向)のうち、Y方向に延びる直線が分断予定線DLである場合を図示している。分断予定線DLは、視覚的に認識できる表示として実際に複合材10に描くことも可能であるし、レーザ光L1と複合材10とのXY2次元平面上での相対的な位置関係を制御する制御装置(図示せず)にその座標を予め入力しておくことも可能である。図9に示す分断予定線DLは、制御装置にその座標が予め入力されており、実際には複合材10に描かれていない仮想線である。
図9(a)に示すように、脆性材料除去工程では、超短パルスレーザ光源64から発振(パルス発振)したレーザ光(超短パルスレーザ光)L1を脆性材料層2側から複合材10の分断予定線に沿って照射して脆性材料層2を形成する脆性材料を除去することにより、分断予定線DLに沿って一体的に繋がった溝41を形成する。
図9に示す例では、複合材10の面内(XY2次元平面内)の直交する2方向(X方向及びY方向)のうち、Y方向に延びる直線が分断予定線DLである場合を図示している。分断予定線DLは、視覚的に認識できる表示として実際に複合材10に描くことも可能であるし、レーザ光L1と複合材10とのXY2次元平面上での相対的な位置関係を制御する制御装置(図示せず)にその座標を予め入力しておくことも可能である。図9に示す分断予定線DLは、制御装置にその座標が予め入力されており、実際には複合材10に描かれていない仮想線である。
レーザ光L1を複合材10の分断予定線DLに沿って照射する態様(レーザ光L1を走査する態様)としては、例えば、枚葉状の複合材10をXY2軸ステージ(図示せず)に載置して固定(例えば、吸着固定)し、制御装置からの制御信号によってXY2軸ステージを駆動することで、レーザ光L1に対する複合材10のXY2次元平面上での相対的な位置を変更することが考えられる。また、複合材10の位置を固定し、制御装置からの制御信号によって駆動するガルバノミラーやポリゴンミラーを用いて超短パルスレーザ光源64から発振したレーザ光L1を偏向させることで、複合材10に照射されるレーザ光L1のXY2次元平面上での位置を変更することも考えられる。さらには、上記のXY2軸ステージを用いた複合材10の走査と、ガルバノミラー等を用いたレーザ光L1の走査との双方を併用することも可能である。
脆性材料層2を形成する脆性材料は、超短パルスレーザ光源64から発振したレーザ光L1のフィラメンテーション現象を利用して、或いは、超短パルスレーザ光源64にマルチ焦点光学系(図示せず)又はベッセルビーム光学系(図示せず)を適用することで、除去される。
なお、超短パルスレーザ光のフィラメンテーション現象を利用することや、超短パルスレーザ光源にマルチ焦点光学系又はベッセルビーム光学系を適用することについては、文献(ジョン ロペス(John Lopez)他、“超短パルスベッセルビームを用いたガラス切断(GLASS CUTTING USING ULTRASHORT PULSED BESSEL BEAMS)”、[online]、2015年10月、International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics (ICALEO)、[令和2年7月17日検索]、インターネット(URL:https://www.researchgate.net/publication/284617626_GLASS_CUTTING_USING_ULTRASHORT_PULSED_BESSEL_BEAMS)に記載されている。また、ドイツのTrumpf社から、超短パルスレーザ光源にマルチ焦点光学系を適用したガラス加工に関する製品が販売されている。超短パルスレーザ光のフィラメンテーション現象を利用するなどについては公知であるため、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。
なお、超短パルスレーザ光のフィラメンテーション現象を利用することや、超短パルスレーザ光源にマルチ焦点光学系又はベッセルビーム光学系を適用することについては、文献(ジョン ロペス(John Lopez)他、“超短パルスベッセルビームを用いたガラス切断(GLASS CUTTING USING ULTRASHORT PULSED BESSEL BEAMS)”、[online]、2015年10月、International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics (ICALEO)、[令和2年7月17日検索]、インターネット(URL:https://www.researchgate.net/publication/284617626_GLASS_CUTTING_USING_ULTRASHORT_PULSED_BESSEL_BEAMS)に記載されている。また、ドイツのTrumpf社から、超短パルスレーザ光源にマルチ焦点光学系を適用したガラス加工に関する製品が販売されている。超短パルスレーザ光のフィラメンテーション現象を利用するなどについては公知であるため、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。
超短パルスレーザ光源64から発振するレーザ光L1の波長は、脆性材料層2を形成する脆性材料がガラスである場合に高い光透過率を示す500nm以上2500nm以下であることが好ましい。非線形光学現象(多光子吸収)を効果的に引き起こすため、レーザ光L1のパルス幅は、100ピコ秒以下であることが好ましく、50ピコ秒以下であることがより好ましい。レーザ光L1のパルス幅は、例えば、350フェムト秒以上10000フェムト秒以下に設定される。レーザ光L1の発振形態は、シングルパルス発振でも、バーストモードのマルチパルス発振でもよい。
超短パルスレーザ光源64から発振するレーザ光L1の焦点を、樹脂層3の、脆性材料層2との界面近傍に設定する。これにより、脆性材料除去工程で形成される溝41は、樹脂層3側で開口し且つ脆性材料層2を非貫通(樹脂層3側とは反対側では開口していない)になる。
図10は、超短パルスレーザ光源64から発振するレーザ光L1の焦点の設定方法の一例を模式的に説明する参考説明図である。
図10に示す例では、超短パルスレーザ光源64にマルチ焦点光学系を適用している。具体的には、図10に示すマルチ焦点光学系は、3つのアキシコンレンズ62a,62b、62cで構成されている。図10に示すように、超短パルスレーザ光源64から発振するレーザ光L1の空間強度分布をガウシアン分布と仮定すれば、比較的強度の高い点Aから点Bまでの範囲で発振したレーザ光L1は、図10において破線で示す光路を辿って、焦点AFで収束する。樹脂層3の、脆性材料層2との界面近傍に設定する焦点は、点Aから点Bまでの比較的強度の高い範囲で発振したレーザ光L1が収束する焦点AFである。点Aから点Bまでの範囲は、例えば、レーザ光L1の空間強度分布の最大強度の90%以上の強度となる範囲である。
このレーザ光L1の焦点AFの位置が樹脂層3の脆性材料層2との界面近傍、具体的には、界面から距離Hの位置となるように、焦点AFと複合材10との位置関係を調整する。この距離Hは、好ましくは0μm以上20μm以下、より好ましくは0μm以上10μm以下に設定される。焦点AFにおけるレーザ光L1のスポット径は、好ましくは5μm以下、より好ましくは3μm以下に設定される。
図10は、超短パルスレーザ光源64から発振するレーザ光L1の焦点の設定方法の一例を模式的に説明する参考説明図である。
図10に示す例では、超短パルスレーザ光源64にマルチ焦点光学系を適用している。具体的には、図10に示すマルチ焦点光学系は、3つのアキシコンレンズ62a,62b、62cで構成されている。図10に示すように、超短パルスレーザ光源64から発振するレーザ光L1の空間強度分布をガウシアン分布と仮定すれば、比較的強度の高い点Aから点Bまでの範囲で発振したレーザ光L1は、図10において破線で示す光路を辿って、焦点AFで収束する。樹脂層3の、脆性材料層2との界面近傍に設定する焦点は、点Aから点Bまでの比較的強度の高い範囲で発振したレーザ光L1が収束する焦点AFである。点Aから点Bまでの範囲は、例えば、レーザ光L1の空間強度分布の最大強度の90%以上の強度となる範囲である。
このレーザ光L1の焦点AFの位置が樹脂層3の脆性材料層2との界面近傍、具体的には、界面から距離Hの位置となるように、焦点AFと複合材10との位置関係を調整する。この距離Hは、好ましくは0μm以上20μm以下、より好ましくは0μm以上10μm以下に設定される。焦点AFにおけるレーザ光L1のスポット径は、好ましくは5μm以下、より好ましくは3μm以下に設定される。
なお、レーザ光L1のフィラメンテーション現象を利用する場合には、レーザ光L1が脆性材料層2を透過する際、カー効果によって自己収束することで、進行するほどスポット径が小さくなる。そして、脆性材料層2にアブレーションが生じるエネルギー閾値までレーザ光L1が収束したときに、脆性材料層2の脆性材料が除去されて溝41が形成されることになる。上記のように、アブレーションが生じるエネルギー閾値までレーザ光L1が収束する位置(前述の焦点AFに相当)を樹脂層3の脆性材料層2との界面近傍に設定することにより、樹脂層3側で開口し且つ脆性材料層2を非貫通である溝41を形成可能である。
超短パルスレーザ光源64から発振するレーザ光L1のパワーを調整することで、溝41を形成する(脆性材料を除去する)のに用いられるエネルギーの強弱(点Aから点Bまでの範囲の強度の大小)を調整することが可能である。これにより、溝41の深さを調整することが可能である。
溝41の深さが小さいほど、十分な曲げ強度を有するシート材11を得ることができる一方で、溝41の深さが小さすぎると、前記シート材11を分断し難くなる。このような点を考慮すると、溝41の深さは、好ましくは3μm以上50μm以下である。下限は5μm以上であることがより好ましく、10μm以上であることがさらに好ましい。上限は30μm以下であることがより好ましく、20μm以下であることがより好ましく、18μm以下であることがより好ましく、16μm以下であることがさらに好ましい。脆性材料層2の厚みが小さい場合(例えば、厚みが50μm以下の場合)、溝41の深さは、3μm以上20μm以下であることが好ましい。
また、溝41の深さは、好ましくは脆性材料層2の厚みの10%以上50%以下である。下限は15%以上であることがより好ましい。上限は35%以下であることがより好ましい。
溝41の深さが小さいほど、十分な曲げ強度を有するシート材11を得ることができる一方で、溝41の深さが小さすぎると、前記シート材11を分断し難くなる。このような点を考慮すると、溝41の深さは、好ましくは3μm以上50μm以下である。下限は5μm以上であることがより好ましく、10μm以上であることがさらに好ましい。上限は30μm以下であることがより好ましく、20μm以下であることがより好ましく、18μm以下であることがより好ましく、16μm以下であることがさらに好ましい。脆性材料層2の厚みが小さい場合(例えば、厚みが50μm以下の場合)、溝41の深さは、3μm以上20μm以下であることが好ましい。
また、溝41の深さは、好ましくは脆性材料層2の厚みの10%以上50%以下である。下限は15%以上であることがより好ましい。上限は35%以下であることがより好ましい。
<樹脂除去工程>
樹脂除去工程は、例えば、脆性材料除去工程の後に行なわれる。
図9(b)に示すように、樹脂除去工程では、レーザ光源65から発振したレーザ光L2を複合材10の分断予定線DLに沿って樹脂層に照射して樹脂層を形成する樹脂を除去する。これにより、分断予定線DLに沿った欠損部5が形成される。
レーザ光L2を分断予定線DLに沿って照射する態様(レーザ光L2を走査する態様)としては、前述のレーザ光L1を分断予定線DLに沿って照射する態様と同じ態様を採用できるため、ここでは詳細な説明を省略する。
樹脂除去工程は、例えば、脆性材料除去工程の後に行なわれる。
図9(b)に示すように、樹脂除去工程では、レーザ光源65から発振したレーザ光L2を複合材10の分断予定線DLに沿って樹脂層に照射して樹脂層を形成する樹脂を除去する。これにより、分断予定線DLに沿った欠損部5が形成される。
レーザ光L2を分断予定線DLに沿って照射する態様(レーザ光L2を走査する態様)としては、前述のレーザ光L1を分断予定線DLに沿って照射する態様と同じ態様を採用できるため、ここでは詳細な説明を省略する。
レーザ光源65として、発振するレーザ光L2の波長が赤外域の9μm以上11μm以下であるCO2レーザ光源を用いることができる。なお、レーザ光源65として、発振するレーザ光L2の波長が5μmであるCOレーザ光源を用いることも可能である。また、レーザ光源65として、可視光及び紫外線(UV)パルスレーザ光源を用いることも可能である。可視光及びUVパルスレーザ光源としては、発振するレーザ光L2の波長が532nm、355nm、349nm又は266nm(Nd:YAG、Nd:YLF、又はYVO4を媒質とする固体レーザ光源の高次高調波)であるもの、発振するレーザ光L2の波長が351nm、248nm、222nm、193nm又は157nmであるエキシマレーザ光源、発振するレーザ光L2の波長が157nmであるF2レーザ光源を例示できる。
また、レーザ光源65として、発振するレーザ光L2の波長が紫外域以外であり、なお且つパルス幅がフェムト秒又はピコ秒オーダーのパルスレーザ光源を用いることも可能である。このパルスレーザ光源から発振するレーザ光L2を用いれば、多光子吸収過程に基づくアブレーション加工を誘発可能である。
さらに、レーザ光源65として、発振するレーザ光L2の波長が赤外域である半導体レーザ光源やファイバーレーザ光源を用いることも可能である。
前述のように、本実施形態では、レーザ光源65としてCO2レーザ光源を用いているため、以下、レーザ光源65を「CO2レーザ光源65」と称する。
また、レーザ光源65として、発振するレーザ光L2の波長が紫外域以外であり、なお且つパルス幅がフェムト秒又はピコ秒オーダーのパルスレーザ光源を用いることも可能である。このパルスレーザ光源から発振するレーザ光L2を用いれば、多光子吸収過程に基づくアブレーション加工を誘発可能である。
さらに、レーザ光源65として、発振するレーザ光L2の波長が赤外域である半導体レーザ光源やファイバーレーザ光源を用いることも可能である。
前述のように、本実施形態では、レーザ光源65としてCO2レーザ光源を用いているため、以下、レーザ光源65を「CO2レーザ光源65」と称する。
CO2レーザ光源65の発振形態は、パルス発振でも連続発振でもよい。レーザ光L2の空間強度分布は、ガウシアン分布でもよいし、レーザ光L2の除去対象外である脆性材料層2のダメージを抑制するため、回折光学素子(図示せず)等を用いて、フラットトップ分布に整形してもよい。レーザ光L2の偏光状態に制約はなく、直線偏光、円偏光及びランダム偏光の何れであってもよい。
レーザ光L2を複合材10の分断予定線DLに沿って樹脂層3(樹脂フィルム層31及び接合層である粘着剤層32)に照射することで、樹脂層3を形成する樹脂材料のうち、レーザ光L2が照射された樹脂(樹脂フィルム層31及び粘着剤層32のレーザ光L2が照射された部分)の赤外光吸収に伴う局所的な温度上昇が生じて当該樹脂が飛散することにより、当該樹脂が複合材10から除去され、複合材10に欠損部5が形成される。複合材10から除去される樹脂材料の飛散物が複合材10に再付着することを抑制するには、分断予定線DL近傍に集塵機構を設けることが好ましい。欠損部5の幅が大きくなるのを抑制するには、樹脂層への照射位置におけるスポット径が300μm以下となるようにレーザ光L2を集光することが好ましく、スポット径が200μm以下となるようにレーザ光L2を集光することがより好ましい。
なお、レーザ光L2が照射された樹脂の赤外光吸収に伴う局所的な温度上昇を原理とする樹脂材料の除去方法の場合、樹脂の種類や樹脂層の層構造に関わらず、樹脂層3の厚みによって、欠損部5を形成するのに必要な投入エネルギーを概ね見積もることが可能である。具体的には、欠損部5を形成するのに必要な以下の式(1)で表わされる投入エネルギーを、樹脂層の厚みに基づき、以下の式(2)によって見積もることが可能である。
投入エネルギー[mJ/mm]=レーザ光L2の平均パワー[mW]/加工速度[mm/sec] ・・・(1)
投入エネルギー[mJ/mm]=0.5×樹脂層3の厚み[μm] ・・・(2)
実際に設定する投入エネルギーは、上記の式(2)で見積もった投入エネルギーの20%以上180%以下に設定することが好ましく、50%以上150%以下に設定することがより好ましい。このように見積もった投入エネルギーに対してマージンを設けるのは、樹脂層3を形成する樹脂材料の光吸収率(レーザ光L2の波長における光吸収率)や、樹脂の融点・分解点等の熱物性の違いによって、欠損部5を形成するのに必要な投入エネルギーに差異が生じることを考慮しているからである。具体的には、例えば、本実施形態に係る分断方法を適用する複合材10のサンプルを用意し、上記の好ましい範囲内の複数の投入エネルギーでこのサンプルの樹脂層に欠損部5を形成する予備試験を行って、適切な投入エネルギーを決定すればよい。
投入エネルギー[mJ/mm]=レーザ光L2の平均パワー[mW]/加工速度[mm/sec] ・・・(1)
投入エネルギー[mJ/mm]=0.5×樹脂層3の厚み[μm] ・・・(2)
実際に設定する投入エネルギーは、上記の式(2)で見積もった投入エネルギーの20%以上180%以下に設定することが好ましく、50%以上150%以下に設定することがより好ましい。このように見積もった投入エネルギーに対してマージンを設けるのは、樹脂層3を形成する樹脂材料の光吸収率(レーザ光L2の波長における光吸収率)や、樹脂の融点・分解点等の熱物性の違いによって、欠損部5を形成するのに必要な投入エネルギーに差異が生じることを考慮しているからである。具体的には、例えば、本実施形態に係る分断方法を適用する複合材10のサンプルを用意し、上記の好ましい範囲内の複数の投入エネルギーでこのサンプルの樹脂層に欠損部5を形成する予備試験を行って、適切な投入エネルギーを決定すればよい。
本実施形態の樹脂除去工程では、レーザ光源65から発振したレーザ光L2を樹脂層側から樹脂層に照射している。図9(a)及び(b)に示す例では、樹脂層3に対向するように、CO2レーザ光源65を複合材10に対してZ方向下側に配置し、脆性材料層2に対向するように、超短パルスレーザ光源64を複合材10に対してZ方向上側に配置している。そして、脆性材料除去工程において超短パルスレーザ光源64から発振したレーザ光L1で溝41を形成した後、レーザ光L1の発振を停止し、樹脂除去工程においてCO2レーザ光源65から発振したレーザ光L2で欠損部5を形成している。この態様以外に、例えば、超短パルスレーザ光源64及びCO2レーザ光源65を複合材10に対していずれも同じ側(Z方向上側又は下側)に配置し、脆性材料除去工程では脆性材料層2を超短パルスレーザ光源64に対向させ、樹脂除去工程では樹脂層がCO2レーザ光源65に対向するように複合材10の上下を反転させる方法を採用することも可能である。
<その他>
図3乃至図5に示す第2例及び第3例のシート材12,13は、上記第1例のシート材11の製造方法に準じて、複合材10に溝41及び欠損部5を形成することによって得ることができる。図6及び図7に示す第4例のシート材14は、例えば、本件出願人が出願したWO2019/138967に記載の方法によって得ることができる。図8に示すシート材15は、超短パルスレーザ光源を用いた従来公知の方法によって得ることができる。
また、本発明のシート材は、レーザ光源を用いた方法によって製造される場合に限られない。例えば、複合材10又は脆性材料層2をカッターホイールなどで削り取るなどの従来公知の機械的な加工法によって、上記様々な例のシート材を得ることもできる。
図3乃至図5に示す第2例及び第3例のシート材12,13は、上記第1例のシート材11の製造方法に準じて、複合材10に溝41及び欠損部5を形成することによって得ることができる。図6及び図7に示す第4例のシート材14は、例えば、本件出願人が出願したWO2019/138967に記載の方法によって得ることができる。図8に示すシート材15は、超短パルスレーザ光源を用いた従来公知の方法によって得ることができる。
また、本発明のシート材は、レーザ光源を用いた方法によって製造される場合に限られない。例えば、複合材10又は脆性材料層2をカッターホイールなどで削り取るなどの従来公知の機械的な加工法によって、上記様々な例のシート材を得ることもできる。
<分断装置>
図11は、シート材の分断装置の第1例を示す平面図、図12は、前記分断装置を第2方向に沿って切断した断面図、図13は、前記分断装置の参考斜視図である。なお、図13において、巻取りロールなどを省略している。
図11乃至図13に示す分断装置61は、分断対象であるシート材11に係合してシート材11に引張り力を作用させる伸長部材である弾性体71と、前記弾性体71を伸長させる引張り装置と、前記弾性体71を前記シート材11に係合させる吸着部と、シート材11を載せるステージ部69と、前記ステージ部69に載せられたシート材11を押圧する押圧部材と、を有する。本実施形態では、前記ステージ部69は、前記弾性体71の表面の領域から構成される。
図11は、シート材の分断装置の第1例を示す平面図、図12は、前記分断装置を第2方向に沿って切断した断面図、図13は、前記分断装置の参考斜視図である。なお、図13において、巻取りロールなどを省略している。
図11乃至図13に示す分断装置61は、分断対象であるシート材11に係合してシート材11に引張り力を作用させる伸長部材である弾性体71と、前記弾性体71を伸長させる引張り装置と、前記弾性体71を前記シート材11に係合させる吸着部と、シート材11を載せるステージ部69と、前記ステージ部69に載せられたシート材11を押圧する押圧部材と、を有する。本実施形態では、前記ステージ部69は、前記弾性体71の表面の領域から構成される。
弾性体71は、シート状であり、代表的には、弾性体71としてゴムシート71を用いることができる。ゴムシート71は、従来公知のゴム(ゴムには、エラストマーが含まれる)をシート状に形成したものである。前記ゴムとしては、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、クロロプレン(CR)などの合成ゴム;天然ゴム(NR);スチレンブタジエンゴム(SBR)、スチレンブタジエンスチレンゴム(SBSR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、スチレンイソプレン共重合体(SIR)、ブチルゴム(IIR)などの共重合体ゴム;オレフィン系エラストマー;スチレンブタジエンスチレンエラストマー(SBS)、スチレンイソプレンスチレンエラストマー(SIS)、スチレンエチレンブチレンスチレンエラストマー(SEBS)、水添スチレン系エラストマーなどのスチレン系エラストマー;ウレタン系エラストマー;エステル系エラストマー;フッ素系エラストマー;ポリアミド系エラストマーなどが挙げられる。これらは、1種単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。伸長性や耐摩耗性などの機械特性が優れていることから、NBR製のゴムシート71を用いることが好ましい。
ゴムシート71の厚みは、特に限定されないが、余りに小さいとステージ部69に載せたシート材11が不安定になるおそれがあり、余りに大きいとシート材11を押圧した際に撓み難くなるおそれがある。かかる観点から、ゴムシート71の厚みは、例えば、0.1mm以上3mm以下であり、好ましくは、0.2mm以上2.5mm以下であり、より好ましくは、0.3mm以上2mm以下である。
前記ゴムシート71の引張強度は、特に限定されないが、例えば、10MPa以上であり、好ましくは、20MPa以上である。前記ゴムシート71の引張強度の上限は、特に限定されないが、例えば、40MPa以下である。
前記ゴムシート71の伸び率は、特に限定されないが、例えば、600%以上であり、好ましくは、700%以上である。前記ゴムシート71の伸び率の上限は、特に限定されないが、例えば、1200%以下である。前記伸び率は、ゴムシート71を引張り、破断したときの伸び率(破断伸び率)であり、破断時の長さ/元長で求められる。ゴムシート71の引張強度及び伸び率は、JIS K6251に準拠して測定できる。
前記ゴムシート71の伸び率は、特に限定されないが、例えば、600%以上であり、好ましくは、700%以上である。前記ゴムシート71の伸び率の上限は、特に限定されないが、例えば、1200%以下である。前記伸び率は、ゴムシート71を引張り、破断したときの伸び率(破断伸び率)であり、破断時の長さ/元長で求められる。ゴムシート71の引張強度及び伸び率は、JIS K6251に準拠して測定できる。
ゴムシート71の面内には、複数の貫通孔72が形成されている。前記貫通孔72は、ゴムシート71の厚み方向に貫通されている。前記複数の貫通孔72は、ゴムシート71のうち少なくともステージ部69を構成する領域に設けられている。従って、ゴムシート71のうちステージ部69を構成する領域のみに前記複数の貫通孔72が形成されていてもよく、或いは、ゴムシート71のうちステージ部69を構成する領域及びその領域の周辺に前記複数の貫通孔72が形成されていてもよく、或いは、ゴムシート71の全体に前記複数の貫通孔72が形成されていてもよい。
複数の貫通孔72の配置は、適宜設定できる。後述するように、ステージ部69にシート材11を載せる際に、シート材11の脆弱線4が貫通孔72に重ならないようにすることが好ましく、このため、複数の貫通孔72の配置は、シート材11の脆弱線4を考慮して設定することが望ましい。
複数の貫通孔72の配置は、適宜設定できる。後述するように、ステージ部69にシート材11を載せる際に、シート材11の脆弱線4が貫通孔72に重ならないようにすることが好ましく、このため、複数の貫通孔72の配置は、シート材11の脆弱線4を考慮して設定することが望ましい。
ゴムシート71は、ケース体73上に載せられている。
ケース体73は、底面部731と、底面部731の周囲から立ち上げられた枠壁部732と、を有する上面開口型の凹状体からなる。前記枠壁部732の一部には、ケース体73の内外に貫通する通気孔が形成されている。なお、前記底面部731及び枠壁部732には、前記通気孔を除き、孔は形成されていない。前記通気孔には、チューブ733が接続され、前記チューブ733には、エアー吸引器(図示せず)が接続されている。
ゴムシート71は、前記枠壁部732の頂面732aに接して載せられている。前記エアー吸引器を作動させてエアーを吸引することにより、ゴムシート71の裏面とケース体73とで画成される空間734が負圧となり、前記前記貫通孔72に面するシート材11が吸引される。
分断装置61の吸着部は、前記ケース体73、エアー吸引器、ゴムシート71及びその貫通孔72から構成されている。
ケース体73は、底面部731と、底面部731の周囲から立ち上げられた枠壁部732と、を有する上面開口型の凹状体からなる。前記枠壁部732の一部には、ケース体73の内外に貫通する通気孔が形成されている。なお、前記底面部731及び枠壁部732には、前記通気孔を除き、孔は形成されていない。前記通気孔には、チューブ733が接続され、前記チューブ733には、エアー吸引器(図示せず)が接続されている。
ゴムシート71は、前記枠壁部732の頂面732aに接して載せられている。前記エアー吸引器を作動させてエアーを吸引することにより、ゴムシート71の裏面とケース体73とで画成される空間734が負圧となり、前記前記貫通孔72に面するシート材11が吸引される。
分断装置61の吸着部は、前記ケース体73、エアー吸引器、ゴムシート71及びその貫通孔72から構成されている。
また、ゴムシート71の第2方向一方側の端部は、引張り装置に連結されている。
引張り装置は、例えば、予備シート74と、前記予備シート74を巻き取る巻取りロール75と、前記巻取りロール75とゴムシート71の第2方向一方側の端部の間に配置されたガイドロール76と、を有する。
引張り装置は、例えば、予備シート74と、前記予備シート74を巻き取る巻取りロール75と、前記巻取りロール75とゴムシート71の第2方向一方側の端部の間に配置されたガイドロール76と、を有する。
ゴムシート71の第2方向反対側の端部は、固定されている。以下、ゴムシート71の第2方向一方側の端部を「一端部」といい、ゴムシート71の第2方向反対側の端部を「反対端部」という。ゴムシート71の一端部は、例えば、ケース体73の枠壁部732の外面に押さえバー771及び締結具772(ボルトなど)によって固定されている。
ゴムシート71の一端部は、連結バー741を介して予備シート74の端部に連結されている。予備シート74は、例えば、伸縮性のない柔軟なシートが用いられ、例えば、合成樹脂製シートなどが用いられる。予備シート74の反対側の端部は、巻取りロール75に取り付けられている。巻取りロール75は、モーターなどの駆動装置(図示せず)によって回転可能であり、予備シート74は、前記巻取りロール75に巻き取られる。予備シート74が巻取りロール75に巻き取られると、ゴムシート71の一端部が第2方向一方側に引張られ、ゴムシート71は第2方向に伸長する。図12において、太矢印は、ゴムシート71の引張り方向を示す(以下、他の図も同様)。
ゴムシート71の一端部は、連結バー741を介して予備シート74の端部に連結されている。予備シート74は、例えば、伸縮性のない柔軟なシートが用いられ、例えば、合成樹脂製シートなどが用いられる。予備シート74の反対側の端部は、巻取りロール75に取り付けられている。巻取りロール75は、モーターなどの駆動装置(図示せず)によって回転可能であり、予備シート74は、前記巻取りロール75に巻き取られる。予備シート74が巻取りロール75に巻き取られると、ゴムシート71の一端部が第2方向一方側に引張られ、ゴムシート71は第2方向に伸長する。図12において、太矢印は、ゴムシート71の引張り方向を示す(以下、他の図も同様)。
また、巻取りロール75は、反対方向にも回転可能であり、巻取りロール75が反対方向に回転すると、予備シート74が巻き出され、伸長していたゴムシート71が復元して元長に戻るようになっている。
なお、上記では、ゴムシート71と巻取りロール75の間に予備シート74を介在させているが、ゴムシート71の一端部を直接的に巻取りロール75に取り付けてもよい。
分断装置61の引張り装置は、前記ゴムシート71及び巻取りロール75から構成されている。
なお、上記では、ゴムシート71と巻取りロール75の間に予備シート74を介在させているが、ゴムシート71の一端部を直接的に巻取りロール75に取り付けてもよい。
分断装置61の引張り装置は、前記ゴムシート71及び巻取りロール75から構成されている。
ステージ部69は、ゴムシート71の表面のうちシート材11を載せる領域から構成される。
具体的には、上述のようにゴムシート71は枠壁部732の頂面732aに接した状態で載せられており、ゴムシート71のうち前記頂面732aに接する領域は、厚み方向に撓まないが、前記枠壁部732で囲われた領域(すなわち、ケース体73の空間734に対応する領域)においては、ゴムシート71はその厚み方向に撓むようになっている。
ゴムシート71のうち、前記可撓性を有する、枠壁部732で囲われた領域が、ステージ部69である。ゴムシート71のうち少なくとも枠壁部732で囲われた領域に複数の貫通孔72が形成されている。
具体的には、上述のようにゴムシート71は枠壁部732の頂面732aに接した状態で載せられており、ゴムシート71のうち前記頂面732aに接する領域は、厚み方向に撓まないが、前記枠壁部732で囲われた領域(すなわち、ケース体73の空間734に対応する領域)においては、ゴムシート71はその厚み方向に撓むようになっている。
ゴムシート71のうち、前記可撓性を有する、枠壁部732で囲われた領域が、ステージ部69である。ゴムシート71のうち少なくとも枠壁部732で囲われた領域に複数の貫通孔72が形成されている。
押圧部材は、ステージ部69に載せたシート材11を押圧する部材である。
図示例の押圧部材は、第1方向に延びる軸を有し且つ弧状面を有する棒状押圧部材78である。本実施形態では、前記棒状押圧部材として、第1方向に延びる軸781を有するローラー78が用いられている。好ましくは、前記ローラー78は、第1方向に延びる回転軸781を有し、その回転軸781周りに自転可能なものが用いられる。前記ローラー78は、押圧時にそれ自身が変形しないほどの強度を有していればその材質は特に限定されない。例えば、ローラー78として、ステンレスなどの金属製、合成樹脂製、ゴム製などのローラーを用いることができ、また、金属などの芯材の周囲にゴムが被覆されているローラー、金属などの芯材の周囲に合成樹脂が被覆されているローラーなどを用いることもできる。
ローラー78の直径は、特に限定されないが、例えば、5mm以上50mm以下であり、好ましくは、10mm以上30mm以下である。また、ローラー78の長さ(第1方向の長さ)は、シート材11の第1方向の長さよりも長く且つ、ステージ部69からはみ出ない範囲で適宜設定すればよい。
前記ローラー78は、その軸781の両端部がフレーム79などに支持され、フレーム79は、移動装置(図示せず)に連結されている。
前記ローラー78は、移動装置(図示せず)によって、ステージ部69の表面に接しながら、第2方向反対側から第2方向一方側へと移動するように構成されている。図12において、白抜き矢印は、押圧部材の移動方向を示す(以下、他の図も同様)。ローラー78が回転軸781周りに自転可能である場合、前記ローラー78は、自転しつつステージ部69の表面に接触しながら第2方向に沿って移動する。ローラー78(棒状押圧部材)は、その軸781が第1方向と略平行な状態を保って移動する。
ローラー78(棒状押圧部材)は、図12に示すように、ステージ部69であるゴムシート71が厚み方向(図示では、紙面下側)に少し撓む程度に、ステージ部69に押し付けることが好ましい。
図示例の押圧部材は、第1方向に延びる軸を有し且つ弧状面を有する棒状押圧部材78である。本実施形態では、前記棒状押圧部材として、第1方向に延びる軸781を有するローラー78が用いられている。好ましくは、前記ローラー78は、第1方向に延びる回転軸781を有し、その回転軸781周りに自転可能なものが用いられる。前記ローラー78は、押圧時にそれ自身が変形しないほどの強度を有していればその材質は特に限定されない。例えば、ローラー78として、ステンレスなどの金属製、合成樹脂製、ゴム製などのローラーを用いることができ、また、金属などの芯材の周囲にゴムが被覆されているローラー、金属などの芯材の周囲に合成樹脂が被覆されているローラーなどを用いることもできる。
ローラー78の直径は、特に限定されないが、例えば、5mm以上50mm以下であり、好ましくは、10mm以上30mm以下である。また、ローラー78の長さ(第1方向の長さ)は、シート材11の第1方向の長さよりも長く且つ、ステージ部69からはみ出ない範囲で適宜設定すればよい。
前記ローラー78は、その軸781の両端部がフレーム79などに支持され、フレーム79は、移動装置(図示せず)に連結されている。
前記ローラー78は、移動装置(図示せず)によって、ステージ部69の表面に接しながら、第2方向反対側から第2方向一方側へと移動するように構成されている。図12において、白抜き矢印は、押圧部材の移動方向を示す(以下、他の図も同様)。ローラー78が回転軸781周りに自転可能である場合、前記ローラー78は、自転しつつステージ部69の表面に接触しながら第2方向に沿って移動する。ローラー78(棒状押圧部材)は、その軸781が第1方向と略平行な状態を保って移動する。
ローラー78(棒状押圧部材)は、図12に示すように、ステージ部69であるゴムシート71が厚み方向(図示では、紙面下側)に少し撓む程度に、ステージ部69に押し付けることが好ましい。
<シート材の分断>
次に、上記分断装置61を用いて、シート材11を分断する工程を説明する。
図14は、ステージ部にシート材を載せ、ローラー(棒状押圧部材)を移動させる前の状態を示し、図15は、前記ローラーをシート材上に移動させている状態を示す。
図14に示すように、分断装置61のステージ部69に、上記第1方向に延びる脆弱線4が形成されたシート材11を載置する。
この際、図14及び図15に示すように、脆弱線4がゴムシート71の貫通孔72に重ならないようにシート材11を載せることが好ましく、特に、脆弱線4の近傍にゴムシート71の貫通孔72が位置するようにシート材11を載せることがより好ましい。このように配置することにより、脆弱線4の箇所がゴムシート71に強固に吸着されず、押圧部材によって押圧力を加えると、シート材11が円滑に分断されるようになる。
次に、上記分断装置61を用いて、シート材11を分断する工程を説明する。
図14は、ステージ部にシート材を載せ、ローラー(棒状押圧部材)を移動させる前の状態を示し、図15は、前記ローラーをシート材上に移動させている状態を示す。
図14に示すように、分断装置61のステージ部69に、上記第1方向に延びる脆弱線4が形成されたシート材11を載置する。
この際、図14及び図15に示すように、脆弱線4がゴムシート71の貫通孔72に重ならないようにシート材11を載せることが好ましく、特に、脆弱線4の近傍にゴムシート71の貫通孔72が位置するようにシート材11を載せることがより好ましい。このように配置することにより、脆弱線4の箇所がゴムシート71に強固に吸着されず、押圧部材によって押圧力を加えると、シート材11が円滑に分断されるようになる。
また、シート材11の形成側をステージ部69であるゴムシート71の表面に対面させ、シート材11の非形成側から押圧部材で押圧することが好ましい。このようにシート材11の形成側をステージ部69(ゴムシート71)に表面上に載せ、その反対側である非形成側から押圧することにより、シート材11を脆弱線4に沿って確実に且つ容易に分断できる。
図15では、図1及び図2に示す第1例のシート材11(脆性材料層2及び樹脂層3を有するシート材11)をステージ部69に載せた場合を例示している。なお、図15では、接合層を省略している。
なお、シート材11に代えて、上記第2例乃至第5例などのシート材12,13,14,15を分断対象としてもよい。図5乃至図7に示すように、脆性材料層2の一方面側及び反対面側がいずれも形成側であるシート材13,14については、いずれの側をステージ部69に載せてもよい。
図15では、図1及び図2に示す第1例のシート材11(脆性材料層2及び樹脂層3を有するシート材11)をステージ部69に載せた場合を例示している。なお、図15では、接合層を省略している。
なお、シート材11に代えて、上記第2例乃至第5例などのシート材12,13,14,15を分断対象としてもよい。図5乃至図7に示すように、脆性材料層2の一方面側及び反対面側がいずれも形成側であるシート材13,14については、いずれの側をステージ部69に載せてもよい。
吸着部のエアー吸引器を作動させ、ゴムシート71の貫通孔72を通じて、シート材11の形成側の面をゴムシート71の表面に吸着させる。
続いて、引張り装置を作動させ、ゴムシート71の一端部を第2方向一方側へ引き寄せる。ゴムシート71の一端部が引張られることにより、ゴムシート71が第2方向に伸長する。なお、ゴムシート71の反対端部は固定されているので、ゴムシート71は、その一端部側に向かうに従って伸び量が大きい。シート材11がゴムシート71に吸着されているので、ゴムシート71の第2方向への伸長により、シート材11には第2方向に引張り力が作用する。なお、シート材11そのものは伸長しないので、引張られたゴムシート71は、シート材11を吸着しつつシート材11の面に沿って少しずつズレながら第2方向に伸長する。
続いて、引張り装置を作動させ、ゴムシート71の一端部を第2方向一方側へ引き寄せる。ゴムシート71の一端部が引張られることにより、ゴムシート71が第2方向に伸長する。なお、ゴムシート71の反対端部は固定されているので、ゴムシート71は、その一端部側に向かうに従って伸び量が大きい。シート材11がゴムシート71に吸着されているので、ゴムシート71の第2方向への伸長により、シート材11には第2方向に引張り力が作用する。なお、シート材11そのものは伸長しないので、引張られたゴムシート71は、シート材11を吸着しつつシート材11の面に沿って少しずつズレながら第2方向に伸長する。
ゴムシート71(弾性体)の引張り度合いは、特に限定されない。例えば、ゴムシート71(弾性体)の伸長速度が5mm/秒以上150mm/秒以下の範囲内となるように、前記ゴムシート71(弾性体)を引張ればよい。好ましくは、伸長速度が5mm/秒以上100mm/秒以下の範囲内、より好ましくは、伸長速度が5mm/秒以上50mm/秒以下の範囲内となるように、前記ゴムシート71(弾性体)を引張る。このような範囲内でゴムシート71(弾性体)を引張ることにより、適度な引張り力をシート材11に対して作用させることができる。
シート材11をゴムシート71に吸着させ且つゴムシート71を第2方向に伸長させている間、すなわち、シート材11に対して第2方向に引張り力を作用させている間に、シート材11のうち、脆弱線4に対応する箇所に押圧力を加える。本実施形態では、ローラー78をステージ部69に接触させながら第2方向に沿って移動させる。自転可能なローラー78にあっては、ステージ部69に接触させながらローラー78を移動させると、ローラー78は回転軸781周りに自転する。自転させながらローラー78を移動させることにより、分断面にクラックが生じ難くなる。
図14に示す位置からローラー78を第2方向一方側に移動させると、図15に示すように、ローラー78がシート材11に接触してそれに押圧力を加えながらシート材11上を移動し、脆弱線4に対応する箇所(図示例では、脆弱線4に対応する箇所は、脆弱線4と厚み方向で重なり且つ脆弱線4が形成された側とは反対側の箇所)に至った後、さらに、シート材11に接触しながら第2方向一方側へと移動する。ローラー78が脆弱線4に対応する箇所に到達し、その箇所に押圧力を加えると、シート材11は脆弱線4に沿って分断される。
図14に示す位置からローラー78を第2方向一方側に移動させると、図15に示すように、ローラー78がシート材11に接触してそれに押圧力を加えながらシート材11上を移動し、脆弱線4に対応する箇所(図示例では、脆弱線4に対応する箇所は、脆弱線4と厚み方向で重なり且つ脆弱線4が形成された側とは反対側の箇所)に至った後、さらに、シート材11に接触しながら第2方向一方側へと移動する。ローラー78が脆弱線4に対応する箇所に到達し、その箇所に押圧力を加えると、シート材11は脆弱線4に沿って分断される。
なお、ローラー78を、第2方向一方側から反対側に移動させてよい。また、分断工程を繰り返し行う際に、ローラー78を第2方向反対側から一方側に移動させ、ローラー78をその位置で留めておき、シート材11を取り替える又はシート材11の向きを変えた後、その位置からローラー78を第2方向一方側から反対側に移動させてもよい。
少なくとも分断時及びその前後において、シート材11に引張り力を作用させ続けていればよいので、例えば、ローラー78(棒状押圧部材)を移動させた後且つ脆弱線4に対応する箇所に至る前に、ゴムシート71を引張り始めてもよい。なお、ローラー78(棒状押圧部材)にてシート材11の脆弱線4に対応する箇所を押圧した時に、ゴムシート71には伸びる余地が残存している必要がある。
少なくとも分断時及びその前後において、シート材11に引張り力を作用させ続けていればよいので、例えば、ローラー78(棒状押圧部材)を移動させた後且つ脆弱線4に対応する箇所に至る前に、ゴムシート71を引張り始めてもよい。なお、ローラー78(棒状押圧部材)にてシート材11の脆弱線4に対応する箇所を押圧した時に、ゴムシート71には伸びる余地が残存している必要がある。
ローラー78の移動速度は、特に限定されないが、余りに遅いと、分断処理に多くの時間を要し、余りに速いと、シート材11が不用意に破損するおそれがある。かかる観点から、ローラー78の移動速度は、例えば、5mm/秒以上150mm/秒以下の範囲内とすることが好ましく、さらに、50mm/秒以上120mm/秒以下の範囲内とすることがより好ましい。特に、ローラー78の移動速度を前記範囲内に設定することにより、分断面にクラックが生じ難くなる。
本発明の分断工程においては、シート材11に対して第2方向に引張り力を作用させながらシート材11に押圧力を加える。上述のように、ゴムシート71は、その一端部側に向かうに従って伸び量が大きいので、そのゴムシート71に吸着されているシート材11には、第2方向一端部に向かうに従って大きな引張り力が作用する。このため、図16に示すように、シート材11が脆弱線4に沿って分断されて2つの分割片111,112が生じた瞬間に、一方の分割片111がもう一方の分割片112から離れるようになる。分断時に、一方の分割片111ともう一方の分割片112が離れるので、互いの分断面111a,112aが接触することがなく、従って、分断面111a,112aにクラックが生じることを防止できる。
[変形例]
上記実施形態では、シート材11上に接触させながら押圧部材を第2方向に移動させることによって、シート材11の脆弱線4に対応する箇所に押圧力を加えたが、これに限定されず、押圧部材をシート材11の厚み方向に移動させることより、押圧力を加えてもよい。
例えば、図17に示す分断装置62は、押圧部材が、シート材11の脆弱線4に対応する箇所の上方に配置されている。図示例の押圧部材は、(ローラー78ではなく)第1方向に延び且つ弧状面782aを有する棒状押圧部材782である。前記棒状押圧部材782は、容易に変形しないほどの強度を有していればその材質は特に限定されず、例えば、ステンレスなどの金属製、合成樹脂製、ゴム製などの棒状体を用いることができ、また、金属などの芯材の先端部にゴムが設けられている棒状体、金属などの芯材の先端部に合成樹脂が設けられている棒状体などを用いることもできる。
なお、図17においても、自転可能なローラー、自転不能なローラー、又は金属やゴムなどから形成された円柱状体などを押圧部材として用いてもよい。
図17に示すように、棒状押圧部材782は、上下方向(シート材11の厚み方向)に移動可能であり、下方に移動することにより、脆弱線4に対応する箇所を押圧し、上方に移動することにより、シート材11から離れるようになっている。
上記実施形態では、シート材11上に接触させながら押圧部材を第2方向に移動させることによって、シート材11の脆弱線4に対応する箇所に押圧力を加えたが、これに限定されず、押圧部材をシート材11の厚み方向に移動させることより、押圧力を加えてもよい。
例えば、図17に示す分断装置62は、押圧部材が、シート材11の脆弱線4に対応する箇所の上方に配置されている。図示例の押圧部材は、(ローラー78ではなく)第1方向に延び且つ弧状面782aを有する棒状押圧部材782である。前記棒状押圧部材782は、容易に変形しないほどの強度を有していればその材質は特に限定されず、例えば、ステンレスなどの金属製、合成樹脂製、ゴム製などの棒状体を用いることができ、また、金属などの芯材の先端部にゴムが設けられている棒状体、金属などの芯材の先端部に合成樹脂が設けられている棒状体などを用いることもできる。
なお、図17においても、自転可能なローラー、自転不能なローラー、又は金属やゴムなどから形成された円柱状体などを押圧部材として用いてもよい。
図17に示すように、棒状押圧部材782は、上下方向(シート材11の厚み方向)に移動可能であり、下方に移動することにより、脆弱線4に対応する箇所を押圧し、上方に移動することにより、シート材11から離れるようになっている。
上記実施形態では、ゴムシート71にシート材11を係合させる手段として、エアーの吸引力を利用しているが、これに代えて又はこれと併用して、比較的粘着力の弱い粘着剤を利用してもよい。
例えば、図18に示す分断装置63は、ゴムシート71のステージ部69に、比較的粘着力の弱い粘着部721(例えば、粘着テープなど)が部分的に設けられている。この粘着部721にシート材11が吸着され、従って、粘着部721を介してシート材11がゴムシート71に吸着される。この場合、ゴムシート71に貫通孔72を形成してもよいし、形成しなくてもよい。また、エアー吸引器などは不要である。
また、ゴムシート71に静電気を付与し、静電気を介してゴムシート71にシート材11を吸着させることも可能である(図示せず)。さらに、ゴムシート71及びシート材11の材質により、両者の接触面の摩擦抵抗が大きい場合には、その摩擦力によってゴムシート71にシート材11を係合させることも可能である。
例えば、図18に示す分断装置63は、ゴムシート71のステージ部69に、比較的粘着力の弱い粘着部721(例えば、粘着テープなど)が部分的に設けられている。この粘着部721にシート材11が吸着され、従って、粘着部721を介してシート材11がゴムシート71に吸着される。この場合、ゴムシート71に貫通孔72を形成してもよいし、形成しなくてもよい。また、エアー吸引器などは不要である。
また、ゴムシート71に静電気を付与し、静電気を介してゴムシート71にシート材11を吸着させることも可能である(図示せず)。さらに、ゴムシート71及びシート材11の材質により、両者の接触面の摩擦抵抗が大きい場合には、その摩擦力によってゴムシート71にシート材11を係合させることも可能である。
上記実施形態では、押圧部材をシート材11に直接接触させて、シート材11に押圧力を加えるものであるが、例えば、図18に示すように、ゴムシート71側から押圧部材783を押し付けてもよい。この場合、シート材11の非形成側をゴムシート71の表面に対面させる。また、シート材11の浮き上がりを防止するため、脆弱線4を挟んでその両側にストッパー部784,784を固定的に設けておくことが好ましい。このようにすることにより、ゴムシート71を介して、シート材11の非形成側から脆弱線4に対応する箇所を、押圧部材783で押圧し、シート材11を脆弱線4に沿って確実に且つ容易に分断できる。
また、上記実施形態では、ゴムシート71の反対端部を固定し且つゴムシート71の一端部を引張っているが、ゴムシート71の一端部を固定し且つゴムシート71の反対端部を引張ってもよく、或いは、ゴムシート71の一端部及び反対端部を引張ってもよい。ゴムシート71の一端部及び反対端部を引張った場合には、シート材11に第2方向一方側及び反対側のそれぞれに引張り力が作用し、分断時に一方の分割片ともう一方の分割片が離れるようになる。
また、上記実施形態では、ローラー78をシート材11に接触させつつ第2方向に沿って移動させているが、ローラー78を固定し且つステージ部69を含むケース体73を第2方向に沿って移動させてもよく、或いは、ローラー78及びステージ部69を含むケース体73を第2方向に沿って互いに相反する方向に移動させてもよい。つまり、本明細書において、ローラー78を移動させるとは、相対的に移動させるという意味である。従って、図17に示すように、厚み方向に押圧部材を移動させる場合も同様に、押圧部材を固定し且つステージ部69を含むケース体73をシート材11の厚み方向に移動させてもよく、或いは、両者を移動させてもよい。
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を更に詳述する。但し、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。
[シート材の作製]
厚み100μmの無アルカリガラス(脆性材料層)と、厚み2μmの粘着剤層(接合層)と、厚み150μmの偏光フィルムと、が積層接合された複合材を準備した。この複合材の平面視形状は、1辺が210mmの正方形状であった。
この複合材に、上記<脆性材料除去工程>に従って、無アルカリガラスに、第1方向に延びる2本の溝(脆弱線)と第2方向に延びる2本の溝(脆弱線)を形成し、さらに、上記<樹脂除去工程>に従って、樹脂層に、各溝に対応して欠損部を形成した。なお、全ての溝は、複合材の縁から40mmの位置に形成した。
このようにして、図19に示すような、溝及び欠損部が形成されたシート材を作製した。
厚み100μmの無アルカリガラス(脆性材料層)と、厚み2μmの粘着剤層(接合層)と、厚み150μmの偏光フィルムと、が積層接合された複合材を準備した。この複合材の平面視形状は、1辺が210mmの正方形状であった。
この複合材に、上記<脆性材料除去工程>に従って、無アルカリガラスに、第1方向に延びる2本の溝(脆弱線)と第2方向に延びる2本の溝(脆弱線)を形成し、さらに、上記<樹脂除去工程>に従って、樹脂層に、各溝に対応して欠損部を形成した。なお、全ての溝は、複合材の縁から40mmの位置に形成した。
このようにして、図19に示すような、溝及び欠損部が形成されたシート材を作製した。
[実施例1]
図17に示すような分断装置62を試作し、図19に示すシート材を分断した。
具体的には、分断装置62のゴムシート71として、厚み2mmのNBR製ゴムシート(Misumi社製の商品名「RBTMF2.0-350-600」)を用い、棒状押圧部材782として、金属製の芯材の周囲にゴムが被覆された直径15mmの円柱状体を用いた(前記円柱状体の軸をシート材の溝と略平行にして、前記円柱状体は上下動するように構成されている)。
前記ゴムシートのステージ部に複数の貫通孔を開けた。溝が形成された側(形成側)を分断装置のステージ部に対面させ、貫通孔の近傍に溝が位置するようにして、シート材をステージ部に載置した。その後、エアー吸引器を作動させて、貫通孔を通じてゴムシートにシート材を吸着させた。次に、ゴムシートの伸長速度が10mm/秒となるように、ゴムシートを第2方向一方側へ引張り、その直後に、移動速度10mm/秒で棒状押圧部材を下方に移動させ、第1方向に延びる溝に沿ってシート材を分断した。もう1つの第1方向に延びる溝に対しても、同様にして、ゴムシートにシート材を吸着させ且つゴムシートを伸長させつつ、棒状押圧部材にて押圧することにより、第1方向に延びるもう1つ溝に沿ってシート材を分断し、シート材を3つに分割した。
図17に示すような分断装置62を試作し、図19に示すシート材を分断した。
具体的には、分断装置62のゴムシート71として、厚み2mmのNBR製ゴムシート(Misumi社製の商品名「RBTMF2.0-350-600」)を用い、棒状押圧部材782として、金属製の芯材の周囲にゴムが被覆された直径15mmの円柱状体を用いた(前記円柱状体の軸をシート材の溝と略平行にして、前記円柱状体は上下動するように構成されている)。
前記ゴムシートのステージ部に複数の貫通孔を開けた。溝が形成された側(形成側)を分断装置のステージ部に対面させ、貫通孔の近傍に溝が位置するようにして、シート材をステージ部に載置した。その後、エアー吸引器を作動させて、貫通孔を通じてゴムシートにシート材を吸着させた。次に、ゴムシートの伸長速度が10mm/秒となるように、ゴムシートを第2方向一方側へ引張り、その直後に、移動速度10mm/秒で棒状押圧部材を下方に移動させ、第1方向に延びる溝に沿ってシート材を分断した。もう1つの第1方向に延びる溝に対しても、同様にして、ゴムシートにシート材を吸着させ且つゴムシートを伸長させつつ、棒状押圧部材にて押圧することにより、第1方向に延びるもう1つ溝に沿ってシート材を分断し、シート材を3つに分割した。
3つに分割されたシート材を、90度回転させてステージ部に置き直し、同様にして、第2方向に延びる溝に対して、ゴムシートにシート材を吸着させ且つゴムシートを伸長させつつ、棒状押圧部材にて押圧し、第2方向に延びる溝に沿ってシート材を分断し、さらに、もう1つの第2方向に延びる溝に沿ってシート材を分断した。このようにして4つの分断面をそれぞれ端面とする、1辺が130mmの正方形状の分割片を作製した。
なお、前記いずれの溝に沿って分断する際、前記棒状押圧部材にてシート材を押圧した時には、ゴムシートは伸び切っておらず(つまり、ゴムシートが伸びる余地を残しており)、シート材を分断した後もゴムシートは伸長していた。
なお、前記いずれの溝に沿って分断する際、前記棒状押圧部材にてシート材を押圧した時には、ゴムシートは伸び切っておらず(つまり、ゴムシートが伸びる余地を残しており)、シート材を分断した後もゴムシートは伸長していた。
[実施例2]
ゴムシートを、厚み1mmのNBR製ゴムシート(Misumi社製の商品名「RBTMF1.0-350-600」)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、1辺が130mmの正方形状の分割片を作製した。
ゴムシートを、厚み1mmのNBR製ゴムシート(Misumi社製の商品名「RBTMF1.0-350-600」)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、1辺が130mmの正方形状の分割片を作製した。
[実施例3]
ゴムシートを、厚み1mmのNBR製ゴムシート(Misumi社製の商品名「RBTMF1.0-350-600」)に変更したこと、及び、棒状押圧部材の移動速度を100mm/秒に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、1辺が130mmの正方形状の分割片を作製した。
ゴムシートを、厚み1mmのNBR製ゴムシート(Misumi社製の商品名「RBTMF1.0-350-600」)に変更したこと、及び、棒状押圧部材の移動速度を100mm/秒に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、1辺が130mmの正方形状の分割片を作製した。
[実施例4]
ゴムシートを、厚み0.5mmのNBR製ゴムシート(Misumi社製の商品名「RBTMF0.5-350-600」)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、1辺が130mmの正方形状の分割片を作製した。
ゴムシートを、厚み0.5mmのNBR製ゴムシート(Misumi社製の商品名「RBTMF0.5-350-600」)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、1辺が130mmの正方形状の分割片を作製した。
[実施例5]
ゴムシートを、厚み0.5mmのNBR製ゴムシート(Misumi社製の商品名「RBTMF0.5-350-600」)に変更したこと、及び、エアー吸引に代えて、ゴムシートのステージ部に弱粘着の粘着部を部分的に設けた(貫通孔を形成した箇所と同じ箇所に設けた)こと以外は、実施例1と同様にして、1辺が130mmの正方形状の分割片を作製した。
ゴムシートを、厚み0.5mmのNBR製ゴムシート(Misumi社製の商品名「RBTMF0.5-350-600」)に変更したこと、及び、エアー吸引に代えて、ゴムシートのステージ部に弱粘着の粘着部を部分的に設けた(貫通孔を形成した箇所と同じ箇所に設けた)こと以外は、実施例1と同様にして、1辺が130mmの正方形状の分割片を作製した。
[比較例1]
ゴムシートを、厚み0.6mmのポリエチレンテレフタレートフィルム(日東電工株式会社製の商品名「E-MASK RP207」)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、1辺が130mmの正方形状の分割片を作製した。ただし、比較例1のポリエチレンテレフタレートフィルムは、引張っても伸長していなかった。
ゴムシートを、厚み0.6mmのポリエチレンテレフタレートフィルム(日東電工株式会社製の商品名「E-MASK RP207」)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、1辺が130mmの正方形状の分割片を作製した。ただし、比較例1のポリエチレンテレフタレートフィルムは、引張っても伸長していなかった。
[分割片の観察]
実施例1乃至5及び比較例1で得られた各正方形状の分割片について、その分断面(4つの端面)を目視で観察し、さらに、光学顕微鏡(株式会社キーエンス製の商品名「VHX-2000」を用いて観察し、評価した。その結果を表1に示す。
なお、表1において、比較例1は、ゴムシートを用いずにフィルムを用いたこと及び当該フィルムが伸長しなかったことから、それらの欄を空欄している。
分断面の状態のA乃至Cは、次の通りである。
A:優良であった。亀裂又は欠けが無し、或いは、50μm以内の亀裂又は欠けが1箇所若しくは2箇所確認された。
B:良好であった。亀裂又は欠けはいずれも200μm以内であった。
C:不良であった。200μmを超える亀裂又は欠けが確認された。
実施例1乃至5及び比較例1で得られた各正方形状の分割片について、その分断面(4つの端面)を目視で観察し、さらに、光学顕微鏡(株式会社キーエンス製の商品名「VHX-2000」を用いて観察し、評価した。その結果を表1に示す。
なお、表1において、比較例1は、ゴムシートを用いずにフィルムを用いたこと及び当該フィルムが伸長しなかったことから、それらの欄を空欄している。
分断面の状態のA乃至Cは、次の通りである。
A:優良であった。亀裂又は欠けが無し、或いは、50μm以内の亀裂又は欠けが1箇所若しくは2箇所確認された。
B:良好であった。亀裂又は欠けはいずれも200μm以内であった。
C:不良であった。200μmを超える亀裂又は欠けが確認された。
[実施例6]
図11乃至図13に示すような分断装置61を試作し、図19に示すシート材を分断した。
具体的には、分断装置61のゴムシート71として、厚み0.5mmのNBR製ゴムシート(Misumi社製の商品名「RBTMF0.5-350-600」)を用い、押圧部材として、金属製の芯材の周囲にゴムが被覆された直径15mmのローラーを用いた。このローラーは、回転軸周りに自由に自転可能である。前記ゴムシートのステージ部に複数の貫通孔を開けた。溝が形成された側(形成側)を分断装置のステージ部に対面させ、貫通孔の近傍に溝が位置するようにして、シート材をステージ部に載置した。その後、エアー吸引器を作動させて、貫通孔を通じてゴムシートにシート材を吸着させた。次に、ゴムシートの伸長速度が10mm/秒となるように、ゴムシートを第2方向一方側へ引張り、その直後に、シート材に接触させながら移動速度100mm/秒でローラーを第2方向一方側へと移動させ、第1方向に延びる2つの溝に沿ってシート材を分断し、シート材を3つに分割した。
図11乃至図13に示すような分断装置61を試作し、図19に示すシート材を分断した。
具体的には、分断装置61のゴムシート71として、厚み0.5mmのNBR製ゴムシート(Misumi社製の商品名「RBTMF0.5-350-600」)を用い、押圧部材として、金属製の芯材の周囲にゴムが被覆された直径15mmのローラーを用いた。このローラーは、回転軸周りに自由に自転可能である。前記ゴムシートのステージ部に複数の貫通孔を開けた。溝が形成された側(形成側)を分断装置のステージ部に対面させ、貫通孔の近傍に溝が位置するようにして、シート材をステージ部に載置した。その後、エアー吸引器を作動させて、貫通孔を通じてゴムシートにシート材を吸着させた。次に、ゴムシートの伸長速度が10mm/秒となるように、ゴムシートを第2方向一方側へ引張り、その直後に、シート材に接触させながら移動速度100mm/秒でローラーを第2方向一方側へと移動させ、第1方向に延びる2つの溝に沿ってシート材を分断し、シート材を3つに分割した。
3つに分割されたシート材を、90度回転させてステージ部に置き直し、同様にして、第2方向に延びる溝に対して、ゴムシートにシート材を吸着させ且つゴムシートを伸長させつつ、ローラーを移動させ、第2方向に延びる2つの溝に沿ってシート材を分断した。このようにして4つの分断面をそれぞれ端面とする、1辺が130mmの正方形状の分割片を作製した。
なお、前記いずれの溝に沿って分断する際、前記ローラーにてシート材を押圧した時には、ゴムシートは伸び切っておらず(つまり、ゴムシートが伸びる余地を残しており)、分断後もゴムシートは伸長していた。
なお、前記いずれの溝に沿って分断する際、前記ローラーにてシート材を押圧した時には、ゴムシートは伸び切っておらず(つまり、ゴムシートが伸びる余地を残しており)、分断後もゴムシートは伸長していた。
[実施例7]
ゴムシートを、厚み0.5mmのNBR製ゴムシート(Misumi社製の商品名「RBTMF0.5-350-600」)に変更したこと、及び、棒状押圧部材の移動速度を、100mm/秒に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、1辺が130mmの正方形状の分割片を作製した。
ゴムシートを、厚み0.5mmのNBR製ゴムシート(Misumi社製の商品名「RBTMF0.5-350-600」)に変更したこと、及び、棒状押圧部材の移動速度を、100mm/秒に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、1辺が130mmの正方形状の分割片を作製した。
[実施例8]
ゴムシートの伸長速度を、100mm/秒に変更したこと以外は、実施例6と同様にして、1辺が130mmの正方形状の分割片を作製した。
ゴムシートの伸長速度を、100mm/秒に変更したこと以外は、実施例6と同様にして、1辺が130mmの正方形状の分割片を作製した。
[実施例9]
ローラーの移動速度を、10mm/秒に変更したこと以外は、実施例6と同様にして、1辺が130mmの正方形状の分割片を作製した。
ローラーの移動速度を、10mm/秒に変更したこと以外は、実施例6と同様にして、1辺が130mmの正方形状の分割片を作製した。
実施例1などと同様にして、実施例6乃至9で得られた各正方形状の分割片について、その分断面(4つの端面)を目視及び光学顕微鏡で観察した。その結果を表2に示す。
11、12,13,14,15 シート材
2 脆性材料層
3 樹脂層
4 脆弱線
61,62,63 分断装置
69 ステージ部
71 ゴムシート(弾性体)
2 脆性材料層
3 樹脂層
4 脆弱線
61,62,63 分断装置
69 ステージ部
71 ゴムシート(弾性体)
Claims (9)
- 第1方向に延びる脆弱線が形成された脆性材料層を有するシート材を準備する工程、
前記シート材に対して前記第1方向と直交する方向である第2方向に引張り力を作用させながら、前記シート材の前記脆弱線に対応する箇所に押圧力を加えることにより、前記シート材を前記脆弱線に沿って分断する工程、を有する、シート材の分断方法。 - 前記分断工程において、前記シート材を弾性体の表面上に載せ、前記弾性体を前記第2方向に引張って伸長させることにより、前記シート材に対して前記第2方向に引張り力を作用させる、請求項1に記載のシート材の分断方法。
- 前記シート材を前記弾性体の表面に吸着させた状態で、前記弾性体を前記第2方向に引張って伸長させる、請求項2に記載のシート材の分断方法。
- 前記弾性体が、厚み0.1mm以上3mm以下のゴムシートである、請求項3に記載のシート材の分断方法。
- 前記弾性体の伸長速度が5mm/秒以上150mm/秒以下の範囲内となるように、前記弾性体を引張る、請求項3または4に記載のシート材の分断方法。
- 前記分断工程において、前記第1方向に延びる軸を有する棒状押圧部材を、前記シート材に接触させつつ前記第2方向に沿って相対移動させることにより、前記シート材の前記脆弱線に対応する箇所に押圧力を加える、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のシート材の分断方法。
- 前記棒状押圧部材が、回転軸を有するローラーであり、
前記回転軸周りに前記ローラーを自転させながら、前記ローラーを前記シート材に接触させつつ前記第2方向に沿って相対移動させる、請求項6に記載のシート材の分断方法。 - 前記脆弱線が、前記脆性材料層の一方面側に形成され且つ第1方向に連続的に延びる溝であり、
前記分断工程において、前記シート材の前記溝が形成された側を弾性体の表面上に載せ、前記弾性体を前記第2方向に引張って伸長させることにより、前記シート材に対して前記第2方向に引張り力を作用させながら、前記溝が形成された面とは反対面側から前記脆弱線に対応する箇所に押圧力を加えることにより、前記シート材を前記脆弱線に沿って分断する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のシート材の分断方法。 - 前記シート材が、前記脆性材料層と、前記脆性材料層に積層された樹脂層と、前記樹脂層を部分的に有さない欠損部と、を有し、
前記欠損部が、前記脆弱線に重なって第1方向に延在されている、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のシート材の分断方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020247011808A KR20240122420A (ko) | 2021-12-16 | 2022-11-21 | 시트재의 분단 방법 |
CN202280076349.6A CN118284501A (zh) | 2021-12-16 | 2022-11-21 | 片材的分割方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021-204246 | 2021-12-16 | ||
JP2021204246A JP2023089634A (ja) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | シート材の分断方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2023112612A1 true WO2023112612A1 (ja) | 2023-06-22 |
Family
ID=86774127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2022/043033 WO2023112612A1 (ja) | 2021-12-16 | 2022-11-21 | シート材の分断方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023089634A (ja) |
KR (1) | KR20240122420A (ja) |
CN (1) | CN118284501A (ja) |
TW (1) | TW202330222A (ja) |
WO (1) | WO2023112612A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4428506A1 (en) | 2023-03-08 | 2024-09-11 | Seiko Epson Corporation | Color measurement apparatus and control method |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57109918A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-08 | Toshiba Corp | Cutting device of glass substrate |
JPH02130103A (ja) * | 1988-11-11 | 1990-05-18 | Toshiba Corp | ダイシング用治具 |
JPH10506087A (ja) * | 1994-09-19 | 1998-06-16 | コーニング インコーポレイテッド | ガラスシートを破断する方法 |
JP2003277089A (ja) * | 2002-03-26 | 2003-10-02 | Nakamura Tome Precision Ind Co Ltd | スクライブ・ブレーク兼用装置 |
WO2006073098A1 (ja) * | 2005-01-05 | 2006-07-13 | Thk Co., Ltd. | ワークのブレイク方法及び装置、スクライブ及びブレイク方法、並びにブレイク機能付きスクライブ装置 |
JP2016043688A (ja) * | 2014-08-21 | 2016-04-04 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | 複合基板のブレイク方法及びブレイク装置 |
WO2019138967A1 (ja) * | 2018-01-12 | 2019-07-18 | 日東電工株式会社 | 複合材の分断方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6274756U (ja) | 1985-10-30 | 1987-05-13 | ||
JP2021050121A (ja) | 2019-09-25 | 2021-04-01 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | テーブル、及び、ブレイク装置 |
-
2021
- 2021-12-16 JP JP2021204246A patent/JP2023089634A/ja active Pending
-
2022
- 2022-11-21 WO PCT/JP2022/043033 patent/WO2023112612A1/ja active Application Filing
- 2022-11-21 KR KR1020247011808A patent/KR20240122420A/ko unknown
- 2022-11-21 CN CN202280076349.6A patent/CN118284501A/zh active Pending
- 2022-11-24 TW TW111145017A patent/TW202330222A/zh unknown
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57109918A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-08 | Toshiba Corp | Cutting device of glass substrate |
JPH02130103A (ja) * | 1988-11-11 | 1990-05-18 | Toshiba Corp | ダイシング用治具 |
JPH10506087A (ja) * | 1994-09-19 | 1998-06-16 | コーニング インコーポレイテッド | ガラスシートを破断する方法 |
JP2003277089A (ja) * | 2002-03-26 | 2003-10-02 | Nakamura Tome Precision Ind Co Ltd | スクライブ・ブレーク兼用装置 |
WO2006073098A1 (ja) * | 2005-01-05 | 2006-07-13 | Thk Co., Ltd. | ワークのブレイク方法及び装置、スクライブ及びブレイク方法、並びにブレイク機能付きスクライブ装置 |
JP2016043688A (ja) * | 2014-08-21 | 2016-04-04 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | 複合基板のブレイク方法及びブレイク装置 |
WO2019138967A1 (ja) * | 2018-01-12 | 2019-07-18 | 日東電工株式会社 | 複合材の分断方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20240122420A (ko) | 2024-08-12 |
JP2023089634A (ja) | 2023-06-28 |
CN118284501A (zh) | 2024-07-02 |
TW202330222A (zh) | 2023-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7449995B2 (ja) | 複合材の分断方法 | |
TWI629249B (zh) | Method for cutting tempered glass sheets | |
WO2023112612A1 (ja) | シート材の分断方法 | |
WO2010013643A1 (ja) | 樹脂フィルムのバリ取り方法及び積層体の切断方法及び切断装置 | |
JP2007290304A5 (ja) | 脆性シート材分断方法及び脆性シート材分断装置 | |
CN115485097A (zh) | 复合材料的截断方法 | |
JP2021020833A (ja) | 基板の加工方法並びに加工装置 | |
WO2021009961A1 (ja) | 複合材の分断方法 | |
WO2024004545A1 (ja) | シート材の分断方法及びシート材の分断装置 | |
KR102633196B1 (ko) | 스크라이빙 장치 및 스크라이빙 방법 | |
WO2021009960A1 (ja) | 複合材の分断方法 | |
JP7550866B2 (ja) | 複合材の分断方法及び複合材 | |
JP7561089B2 (ja) | 複合材の分断方法 | |
JP2021020834A (ja) | 基板の加工方法並びに加工装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 22907143 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 202280076349.6 Country of ref document: CN |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |