(57)【要約】【課題】  本発明は、ガラス基板やフィルム基板等の基板どうしを貼り合わせる際に、両基板の間隔が不均一にならず、液晶表示のコントラストが不均一になる等の問題が生じにくい粘着チャック装置を提供することを目的とする。【解決手段】  粘着チャック装置１は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ベース部材１１上に、粘着部材１２を有する。ベース部材１１には貫通孔１３を複数有し、該貫通孔１３は後述するように、ガラス基板やフィルム基板等の基板を粘着部材１２から剥離する際に使用する気体等を供給するためのものである。実施形態においては、粘着部材１２は凹部１４を有し、上記剥離する際に使用する気体等が供給しやすいようになっている。基板を保持する前記粘着部材１２が伸縮する。前記粘着部材１２は、粘着部と非粘着部を有し、ウレタンゲルを含むことが好ましい。また、前記粘着部材１２内に押圧部材を有することが好ましい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する粘着部材が伸縮することを特徴とする粘着チャック装置。
【請求項２】
前記粘着部材が、保持される基板と接する同一面内に、粘着部と非粘着部を有することを特徴とする請求項１に記載の粘着チャック装置。
【請求項３】
前記粘着部材が、ウレタンゲルを含むことを特徴とする請求項１に記載の粘着チャック装置。
【請求項４】
前記粘着部材内に押圧部材を有することを特徴とする請求項１に記載の粘着チャック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、液晶パネル等の平面型表示パネルに用いられるガラス基板等を保持できる粘着チャック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板、フィルム基板等の基板を使用した液晶パネルを製造する場合には、それらを所定部位に保持するため、機械的方法によるメカニカルチャックや真空チャック等が用いられていた。保持された基板は、別に用意された基板と数μｍの間隔をあいて対向配置されその間隔内に液晶を充填して貼り合わされるものである。
しかし、上記機械的方法によるメカニカルチャックや真空チャック等では、被着体である基板を均一に保持することが困難であり、真空中で使用することができない等の問題があった。そこで、近年ではこれらの問題を解決する粘着チャック装置が用いられている。
【０００３】
粘着チャック装置は、粘着パッドや粘着シートを基材に貼り付け固定したものであり、従来は粘着パッドや粘着シートから基板を剥離する際は次のように行われていた。すなわち、図８に示すように基材５１の複数の貫通孔５２から粘着パッドや粘着シート５３を突出させ、該粘着パッドや粘着シート５３に基板２２を保持させた後、所定の工程を経た粘着チャック装置においては、粘着パッドや粘着シート５３を図８の矢印方向に引き上げて上記基材５１に基板２２を当接させながら基板２２を粘着パッドや粘着シート５３から強制的に剥離させていた。（例えば、特許文献１参照）。
このように強制的に基板を粘着パッドや粘着シートから剥離する従来の方法では、粘着パッドや粘着シートと基板とが面で貼着され、同様に面で剥離されるために複数ある個々の粘着パッドや粘着シートが各々不均一に剥離されていた。その結果、基板間に挟み込まれた液晶が面方向で不均一になり、液晶表示のコントラストが不均一になる等の問題が生じていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２００３／０７５３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ガラス基板やフィルム基板等の基板どうしを貼り合わせる際に、両基板の間隔が不均一にならず、液晶表示のコントラストが不均一になる等の問題が生じにくい粘着チャック装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明の粘着チャック装置は、基板を保持する粘着部材が伸縮することを特徴とする。
また、本発明においては、前記粘着部材が、粘着部と非粘着部を有することが好ましく、粘着部材がウレタンゲルを含むことが好ましい。
また、前記粘着部材内に押圧部材を有することが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
粘着チャック装置の粘着部材に保持されたガラス基板やフィルム基板等の基板を剥離する際に、基板が均一に粘着部材から剥離されるため、基板間に挟み込まれた液晶が不均一にならず、液晶表示のコントラストが不均一になる等の問題が生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の粘着チャック装置の一実施形態例を示した図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）の線Ｘ−Ｘ’における断面図である。
【図２】本発明の粘着チャック装置における粘着部材１２の一実施形態例を示した斜視図である。
【図３】本発明の粘着チャック装置における粘着部材１２の他の実施形態例を示した図である。
【図４】本発明の粘着チャック装置を用いて基板を貼り付ける状態を示した概略図である。
【図５】本発明の粘着チャック装置で保持された基板を別の基板上に貼り合わせて液晶表示パネルを作製する図である。
【図６】本発明の粘着チャック装置から基板を剥離する方法の概略図である。
【図７】本発明の粘着チャック装置に用いられる押圧部材の概略図である。
【図８】従来の粘着チャック装置を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の粘着チャック装置について詳細に説明する。
本発明の粘着チャック装置の一例である実施形態について図１（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。図１（ａ）は概略的平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ−Ｘ’線における断面図である。
粘着チャック装置１は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ベース部材１１上に、粘着部材１２を有する。ベース部材１１には貫通孔１３を複数有し、該貫通孔１３は後述するように、ガラス基板やフィルム基板等の基板を粘着部材１２から剥離する際に使用する気体等を供給するためのものである。実施形態においては、粘着部材１２は凹部１４を有し、上記剥離する際に使用する気体等が供給しやすいようになっている。
【００１０】
また、図２は粘着部材１２の概略的斜視図であり、図２（ａ）は、ベース部材１１に接着剤などで固定する側からみた斜視図で、図２（ｂ）は基板を貼り付ける側からみた斜視図である。図２（ａ）の粘着部材１２においては、ベース部材１１に接着剤などで固定する固定面１５を有する。また、粘着部材１２における凹部１４の底面１６は、粘着性を有してもよいが後述する押圧部材が剥離しやすいように非粘着とすることが好ましい。また、図２（ｂ）の粘着部材１２においては、基板を貼り付ける面の全面が粘着性を有してもよいが、基板を粘着部材１２から剥離しやすいように該面の一部が非粘着であることが好ましい。図２（ｂ）においては、ベース部材１１の貫通孔１３の反対面が非粘着部１７となっている。また、図２（ｂ）においては、粘着部１８が平面となっているが、基板を粘着部材１２から剥離しやすいように凹凸形状を有する模様面であってもよい。粘着部１８と非粘着部１７は、保持される基板と接する同一面内に有することが粘着性と剥離性を良好にするために好ましい。
【００１１】
また、粘着部材１２は図３（ａ）及び（ｂ）のように、ベース部材１１の複数の貫通孔１３を覆うような一体型のものでもよい。また、このような一体型の粘着部材１２においても図３（ｂ）のように、凹部１４を有することが好ましく、貫通孔１３に合わせた面１７が非粘着となっていることが好ましい。
図１のようにベース部材１１の貫通孔１３個々に粘着部材１２を設けた場合は、個々の粘着部材１２における基板への粘着面の平面性を調整することが必要であるが、図３（ａ）及び（ｂ）のような一体型の粘着部材１２では、基板への粘着面の平面性の精度がよいため好ましい。
【００１２】
次に粘着部材１２について詳述する。
本発明の粘着部材１２は、伸縮性を有するものでなければならない。本発明においては、粘着部材１２はガラス基板やフィルム基板等の基板を剥離する際に、気体等を粘着部材１２内（図１（ｂ）の凹部１４内）に設け、該気体等が粘着部材１２の基板の貼着面とは反対面から粘着部材１２を膨張させ、伸ばすことにより面接触から点接触に変化させることによって基板を剥離させるものである。
粘着部材１２の材質としては、ゴム状の粘着材など伸縮されものであればよいが、ウレタンゲルであることが好ましい。ウレタンゲルは、他の材料に比較して衝撃吸収性、緩衝性、防振性に優れているため基板を貼り付ける際に該基板が振動しにくいため、極めて平面性の優れた基板を得ることができる。また、後述するような、基板をリフターピンで持ち上げた場合に生じるリフターピン近傍の基板の微小湾曲が、ウレタンゲルで貼り付ける際に発生する緩衝作用によって平面化され、極めて平面性の優れた基板面を得ることができる。
ウレタンゲルとしては、さまざまなものを使用できるが、有機ポリイソシアネートとポリオールとの間でウレタン化されたものが好ましい。
具体的には、有機ポリイソシアネートを当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）０．９５〜１．０５の割合と、一部に２級若しくは３級の高級モノアルコールを用いた官能基数２．４〜３．０、分子量３０００〜６０００のポリオールブレンドとで反応させることによって得られるウレタンゲルである。有機ポリイソシアネートとポリオールを適宜に選択することによって、例えば、得られる組成物の硬度、機械的強さおよび粘着強さ等を調整していろいろな特性の粘着性を有するウレタンゲルを得ることができる。
【００１３】
本発明に用いる有機ポリイソシアネートは、１分子中に２個のイソシアネート基を有する有機化合物であって、前記ポリオールの水酸基に対して反応性のイソシアネート基を有するものが用いられる。有機ポリイソシアネートの例としては、一般的な芳香族、脂肪族及び脂環族の化合物を用いることができる。例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、液状変性ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリデンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネート及びイソホロンジイソシアネート等があり、とりわけトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートが好ましい。これら有機ポリイソシアネートは単独で用いることができるし、または２種以上を混合して用いることもできる。
【００１４】
本発明に用いるポリオールとしては、ポリオキシポリアルキレンポリオールに代表される公知ポリエステル系ポリオール、ポリテトラメチレンポリオキシグリコール、ひまし油系ポリオール、ε−カプロラクトン系ポリオール、β−メチル−δ−バレロラクトン系ポリオール、カーボネート系ポリオールや、これら２種以上の混合物を挙げることができる。
【００１５】
本発明に使用するポリオールは、官能基数２．４〜３．０、分子量３０００〜６０００であることが好ましい。官能基数が２．４未満の場合には硬化し難く、官能基数が３より大きい場合は、硬すぎしかも粘着性が欠ける傾向がある。また、平均分子量が３０００未満の場合は、硬すぎしかも粘着性が欠ける傾向があり、分子量が６０００より大きい場合には、粘着性は増加するものの、硬すぎる傾向がある。
【００１６】
前述のポリオキシポリアルキレンポリオールとしては、低分子量の活性水素化合物を開始剤としてアルキレンオキサイドを開環附加重合させた公知の化合物を用いることができる。ここで言う低分子量の活性水素化合物とは、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングルコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、グリセリン、若しくはトリメチロールプロパン等の官能基数２〜３の多価アルコールを挙げることができる。また、これらの２種類以上の混合物を使用することも可能である。
【００１７】
ポリオールの一部成分として、主成分のポリオールに可溶性の２級若しくは３級の高級モノアルコールを用いることが好ましい。これらに該当するポリオールとしては、例えば、２−エチルヘキシルアルコール、ｓｅｃ−ステアリルアルコール、α−テルピネオール、ジアセトンアルコール及びカプリルアルコール等を挙げることができる。
【００１８】
モノオールの使用量は、ポリオール成分の合計量を１００質量部とした時、主成分のポリオール９９．５〜９０質量部に対して上記モノオールを０．５〜１０質量部の範囲であることが好ましい。モノオールの使用量が０．５質量部未満であると、硬くしかも所望する粘着性が得られない傾向があり、また１０質量部以上加えると、粘着特性は強くなるものの、硬度が低くなる傾向がある。
【００１９】
更にまた、有機ポリイソシアネートを理論量より少ない前記ポリオール類と公知の技術を用いて反応せしめ、末端に活性イソシアネート基を有するプレポリマーとして用いることもできる。プレポリマーとして用いる場合は、ポリオール化合物と有機ポリイソシアネートとの反応が確実に進行し易くなり、均質な組織を持ったウレタンゲルを得やすいために好ましい。これらのプレポリマーは、末端に活性イソシアネート基残量２質量％以上、好ましくは２．５〜１５質量％を有するものがよい。末端活性イソシアネート基残量が２質量％未満の場合にはプレポリマーの液粘度が高く、均質に反応させ難い傾向がある。また、末端活性イソシアネート基残量が１５質量％を越えるとプレポリマーとして用いる効果が少ない。
【００２０】
有機ポリイソシアネートとポリオール混合物とを化学反応させるに際して、ポリオールの水酸基（ＯＨ）に対するイソシアネートのイソシアネート基（ＮＣＯ）の当量比、すなわち、ＮＣＯ／ＯＨは０．９５〜１．０５が好ましい。この当量比が１．０５を越えると粘着性が乏し安定したゴム硬度のものを製造し難く、０．９５以下であると耐熱性が劣りやすい
【００２１】
ここで、有機ポリイソシアネートとポリオールとの間のウレタン化反応を行わせるに当たって、適宜のウレタン化触媒を用いることもできる。このウレタン化触媒としては、第３級アミン化合物や有機金属化合物等の公知の触媒を用いることが可能である。例えば、トリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルブタンジアミン、オクチル酸鉛、ラウリル酸ジブチル錫等が好適である。
【００２２】
ベース部材１１の材質としては、特に限定されないがアルミニウムなどの金属やフェノール樹脂などの硬化樹脂などを挙げることができる。
【００２３】
次に前記実施形態の本発明の粘着チャック装置を用いて液晶表示パネルを作製する方法について詳述する。
図４は、本発明の粘着チャック装置を用いて基板を貼り付ける状態を示した概略図である。
図４（ａ）は、載置台２１に載置されたガラス板やフィルム板等の基板２２であり、載置台２１は複数の貫通孔を有し、該貫通孔にはリフターピン２３を有している。基板２２は、リフターピン２３が矢印方向に上昇することにより、該リフターピン２３に支えられて載置台２１から浮上する（図４（ｂ））。そして、該基板２２に対して本発明の粘着チャック装置１の粘着部材１２を接触させることによって貼り付け（図４（ｃ））、基板２２を粘着チャック装置１で保持することができる（図４（ｄ））。
【００２４】
また、図５（ａ）に示すように粘着チャック装置１で保持された基板２２は、真空中で予め別の載置台２１に載置された液晶３０が滴下された別の基板２２上に図５（ａ）のように貼り合わせることによって液晶表示パネルを作製することができる。図５（ｂ）は、基板２２どうしが液晶３０を挟持して得た液晶表示パネルであって、粘着チャック装置１は基板２２から剥離されている。
この際に粘着チャック装置１から基板２２を剥離する方法は次の通りである。
図６（ａ）は、粘着チャック装置１から基板２２を剥離する方法の概略図である。基板２２に貼り付けられた粘着チャック装置１の粘着部材１２は、ベース部材１１の貫通孔１３から該粘着部材１２に対して空気や窒素などの気体を供給し、粘着部材１２を膨張させて伸ばす。膨張され伸ばされた粘着部材１２は、基板２２との接触面積が減少して該基板２２から剥離される。基板２２が剥離された後、粘着チャック装置１の粘着部材１２内から気体等が排気され該粘着部材１２は収縮されて図１（ｂ）のように元の形状に戻り他の基板を保持できる状態になる。
このようにベース部材１１の貫通孔１３から気体のみを供給して粘着部材１２から基板２２を剥離してもよいが、図６（ｂ）のように押圧部材４０を粘着部材１２内に保持し、該押圧部材４０に対して気体を供給して基板２２を剥離してもよい。押圧部材４０は、図７に示すように粘着部材１２に接触する面ｈが曲面であることが基板２２を損傷せず、均一に剥離できるために好ましい。押圧部材４０としては、特に限定されないがステンレスなどの金属やフェノール樹脂などの硬化樹脂などを挙げることができる。
以下、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は以下の記載によっては限定されない。
【実施例１】
【００２５】
前述で述べた有機ポリイソシアネートとポリオールとを化学反応させて得られたウレタンゲルからなる伸縮性を有する粘着部材を用い図１のようにアルミニウムからなるベース部材に接着して本発明の粘着チャック装置を得た。この粘着チャック装置における粘着部材の基板へ接触する面は、全面粘着性を有している。
【実施例２】
【００２６】
前述で述べた有機ポリイソシアネートとポリオールとを化学反応させて得られたウレタンゲルからなる伸縮性を有する粘着部材を用い図１のようにアルミニウムからなるベース部材に接着して本発明の粘着チャック装置を得た。但し、この粘着チャック装置における粘着部材の基板へ接触する面は、図２のように粘着部と非粘着部を有している。
【実施例３】
【００２７】
前記実施例２の粘着チャック装置において、図６（ｂ）のように粘着部材内に押圧部材を保持させて本発明の粘着チャック装置を得た。
【００２８】
［比較例１］
伸縮性を有しないウレタンゲルからなる粘着部材を図３（ａ）のようにベース部材の全面に形成して比較用の粘着チャック装置を得た。
【００２９】
実施例１〜３と比較例１から得られた粘着チャック装置の被吸着体に対する剥離性能の評価結果を表１に示した。真空装置内を大気環境下に調整し、該大気環境内で粘着チャック装置に被吸着体をプッシュプルゲージにて１００ｇｆ／ｃｍ２の荷重を加えて接触させた。その後、該真空装置内を１Ｐａ以下の真空環境下に調整し、該真空環境内で粘着チャック装置の貫通孔１３より圧縮空気を供給し被吸着体の剥離状態を確認した。同様の確認を１０回行った。被吸着体としては無アルカリの液晶用素ガラスを用いた。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
上記表１に示したように、実施例１〜３における粘着チャック装置においては、１０回全てガラス基板の剥離が可能であったが、比較例１では１０回中２回しか剥離できなかった。
また、実施例２の粘着チャック装置のように、圧縮空気を供給する貫通孔の裏面のガラス基板に接触する粘着部材の一部を非粘着状態にすることで、剥離までに要する時間が短縮されガラス基板がほぼ水平状態で剥離されることが確認された。
さらに、実施例３において実施例２の粘着チャック装置内に押圧部材を有することで、剥離までに要する時間が短縮された。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、均一に基板剥離が可能なため、基板どうしを貼り合わせる際に、基板間に挟み込まれた液晶が不均一にならず、液晶表示のコントラストが不均一になる等の問題が生じにくい。
【符号の説明】
【００３２】
１  粘着チャック装置
１１  ベース部材
１２  粘着部材
１３  貫通孔
１４  凹部
１５  固定面
１６  底面
１７  非粘着部
１８  粘着部
２２  基板
４０  押圧部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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