(57)【要約】【課題】ガラスフィルム積層体を製造するための製造コストを低減する。【解決手段】ガラスフィルム２を支持ガラス３に積層してガラスフィルム積層体を製造する方法は、まず、支持ガラス３の下方にガラスフィルム２が位置する状態でチャンバ５内に支持ガラス３とガラスフィルム２とを離間して配置する。そして、チャンバ５内を減圧してガラスフィルム２を浮上させることにより、ガラスフィルム２を支持ガラス３に積層する。チャンバ５内に配置されたガラスフィルム２の一部領域は、上側に凸状であることが好ましい。【選択図】図５
2018103438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスフィルムを支持ガラスに積層してガラスフィルム積層体を製造する方法であって、
前記支持ガラスの下方に前記ガラスフィルムが位置する状態で、チャンバ内に前記支持ガラスと前記ガラスフィルムとを離間して配置する工程と、
前記チャンバ内を減圧して前記ガラスフィルムを浮上させることにより、前記ガラスフィルムを前記支持ガラスに積層する工程とを含むことを特徴とするガラスフィルム積層体の製造方法。
【請求項２】
前記チャンバ内に配置された前記ガラスフィルムの一部領域が、上側に凸状であることを特徴とする請求項１に記載のガラスフィルム積層体の製造方法。
【請求項３】
前記凸状が、凸条状であることを特徴とする請求項２に記載のガラスフィルム積層体の製造方法。
【請求項４】
前記ガラスフィルムが載置される載置面と前記ガラスフィルムとの間に凸条領域形成部材を配設することにより、前記ガラスフィルムの前記一部領域を上側に凸条状にすることを特徴とする請求項３に記載のガラスフィルム積層体の製造方法。
【請求項５】
前記ガラスフィルムが矩形状であり、その長手方向寸法及び幅方向寸法が１０００ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のガラスフィルム積層体の製造方法。
【請求項６】
ガラスフィルムを支持ガラスに積層してガラスフィルム積層体を製造する装置であって、
前記支持ガラスが着脱可能に固定される上定盤と、
前記上定盤の下方に配置され、前記ガラスフィルムが載置される載置面を有する下定盤と、
前記上定盤に固定された前記支持ガラス、及び、前記下定盤に載置される前記ガラスフィルムが収容され、排気口を有する減圧可能なチャンバと、
前記載置面に載置される前記ガラスフィルムの一部領域を上側に凸条状にするため、前記載置面に配設される凸条領域形成部材とを備えることを特徴とするガラスフィルム積層体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスフィルムを支持ガラスに積層してガラスフィルム積層体を製造する方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ用のガラス基板を始めとする各種ガラス板において、更なる薄板化が要請されている。そのため、当該要請を受けて、フィルム状まで薄板化が進められたガラス板、所謂ガラスフィルムの開発が進められており、例えば３００μｍ以下の厚みをなすガラスフィルムが開発されるに至っている。
【０００３】
このようなガラスフィルムは、その薄さから可撓性を有し、この可撓性が故に取扱いが難しくなる。この問題に対し、ガラスフィルムの取り扱い性を向上させるために、支持ガラスにガラスフィルムを積層したガラスフィルム積層体の形態でガラスフィルムを取り扱うことが、既に提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ガラスフィルム及び支持ガラスの相互に接触する側の表面の表面粗さＲａがそれぞれ２．０ｎｍ以下であることを特徴とするガラスフィルム積層体が記載されている。このガラスフィルム積層体であれば、ガラスフィルムと支持ガラスの密着性が向上し、接着剤を使用しなくてもガラスフィルムと支持ガラスを安定して固定することができる。また、接着剤を使用しないので、支持ガラスからガラスフィルムを容易に剥離させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１８３７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このような積層体を自動で製造するための方法としては、例えば、ダイアフラムを用いる方法が考えられる。この方法では、チャンバ内の上側に配置された上定盤でガラスフィルムを着脱可能に固定するとともに、チャンバ内の下側に配置されたダイアフラムに支持ガラスを載置する。この状態で、チャンバ内のうちでダイアフラムの上側領域を減圧しながら、ダイアフラムの下側領域を加圧する。これにより、支持ガラスを上昇させてガラスフィルムに積層する。
【０００７】
しかしながら、この方法は、ダイアフラムやそれを加圧するための機構等が必要となる。また、ダイアフラムの下側領域を加圧すると、その圧力がダイアフラムを介して上定盤に負荷されるので、上定盤の変形や移動を防止するための支持機構も必要となる。このため、製造コストの低減化が難しいものであった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、ガラスフィルム積層体を製造するための製造コストを低減することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために創案された本発明のガラスフィルム積層体の製造方法は、ガラスフィルムを支持ガラスに積層してガラスフィルム積層体を製造する方法であって、前記支持ガラスの下方に前記ガラスフィルムが位置する状態で、チャンバ内に前記支持ガラスと前記ガラスフィルムとを離間して配置する工程と、前記チャンバ内を減圧して前記ガラスフィルムを浮上させることにより、前記ガラスフィルムを前記支持ガラスに積層する工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、チャンバの減圧能力と、支持ガラスとガラスフィルムとの配置態様により、ガラスフィルムを浮上させて支持ガラスに密着させることが可能である。そのため、ダイアフラムを使用せずに、ガラスフィルム積層体を製造することが可能である。従って、ダイアフラムやそれを加圧するための機構等が不要であるため、製造コストの低減化が可能である。すなわち、本発明のガラスフィルム積層体の製造方法によれば、ガラスフィルム積層体を製造するための製造コストを低減することが可能である。
【００１１】
上記の構成において、前記チャンバ内に配置された前記ガラスフィルムの一部領域が、上側に凸状であってもよい。
【００１２】
ここで、ガラスフィルムの長手方向寸法及び幅方向寸法が大きくなるのに従い、得られるガラスフィルム積層体において、ガラスフィルムにシワが寄ったり、積層体全体が反ったりしやすくなる。ガラスフィルムが大きい場合（例えばガラスフィルムの長手方向寸法及び幅方向寸法が１０００ｍｍ以上である場合）、前述のダイアフラムを用いる方法を用いると、シワの寄り及び反りの発生が著しくなる。この構成であれば、ガラスフィルムが凸状の領域から順次に支持ガラスに積層されていくため、ガラスフィルムが大きくても、シワの寄りを抑制できる。
【００１３】
この構成において、前記凸状が、凸条状であってもよい。
【００１４】
この構成であれば、ガラスフィルムが凸条状の領域から順次に支持ガラスに積層されていくため、ガラスフィルムが大きくても、シワの寄りのみならず反りを抑制できる。
【００１５】
この構成において、前記ガラスフィルムが載置される載置面と前記ガラスフィルムとの間に凸条領域形成部材を配設することにより、前記ガラスフィルムの前記一部領域を上側に凸条状にしてもよい。
【００１６】
この構成であれば、簡便かつ確実に、ガラスフィルムの一部領域を凸条状にすることができる。
【００１７】
上記何れかの構成において、前記ガラスフィルムが矩形状であり、その長手方向寸法及び幅方向寸法が１０００ｍｍ以上であってもよい。
【００１８】
この構成であれば、上述したように、シワの寄りや反りを抑制する効果が、より有効となる。
【００１９】
また、前記課題を解決するために創案された本発明のガラスフィルム積層体の製造装置は、前記支持ガラスが着脱可能に固定される上定盤と、前記上定盤の下方に配置され、前記ガラスフィルムが載置される載置面を有する下定盤と、前記上定盤に固定された前記支持ガラス、及び、前記下定盤に載置される前記ガラスフィルムが収容され、排気口を有する減圧可能なチャンバと、前記載置面に載置される前記ガラスフィルムの一部領域を上側に凸条状にするため、前記載置面に配設される凸条領域形成部材とを備えることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、冒頭のガラスフィルム積層体の製造方法と同様の効果を得ることができる。また、凸条領域形成部材を備えるので、簡便かつ確実に、ガラスフィルムの一部領域を凸条状にすることができる。このため、ガラスフィルムの長手方向寸法及び幅方向寸法が１０００ｍｍ以上であっても、得られるガラスフィルム積層体において、ガラスフィルムにシワが寄ったり、積層体全体が反ったりすることを抑制できる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、ガラスフィルム積層体を製造するための製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係るガラスフィルム積層体の製造方法で製造されるガラスフィルム積層体を示す概略側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るガラスフィルム積層体の製造装置の概略断面図である。
【図３】ガラスフィルム積層体の製造装置の使用中の概略断面図である。
【図４】ガラスフィルムの概略平面図である。
【図５】ガラスフィルム積層体の製造装置の使用中の概略断面図である。
【図６】ガラスフィルム積層体の製造装置の使用中の概略断面図である。
【図７】ガラスフィルムの概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態について図面に基づき説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態に係るガラスフィルム積層体の製造方法で製造されるガラスフィルム積層体１を示す概略側面図である。ガラスフィルム積層体１は、ガラスフィルム２を支持ガラス３に直接積層した状態である。
【００２５】
ガラスフィルム２と支持ガラス３には、ケイ酸塩ガラス、シリカガラスが用いられ、好ましくはホウケイ酸ガラスが用いられ、最も好ましくは無アルカリガラスが用いられる。尚、ここで無アルカリガラスとは、アルカリ成分（アルカリ金属酸化物）が実質的に含まれていないガラスのことであって、具体的には、アルカリ成分が３０００ｐｐｍ以下のガラスのことである。本発明でのアルカリ成分の含有量は、好ましくは１０００ｐｐｍ以下であり、より好ましくは５００ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは３００ｐｐｍ以下である。
【００２６】
ガラスフィルム２の厚さは、例えば、３００μｍ以下、２００μｍ以下、１００μｍ以下、５０μｍ以下とすることができる。一方、ガラスフィルム２の厚さの下限は１０μｍ以上とすることができる。なお、本実施形態のガラスフィルム２の厚さは１００μｍである。
【００２７】
また、ガラスフィルム２は矩形状であり、その大きさは、例えば、２５０ｍｍ×３４０ｍｍ〜２８３０ｍｍ×３０３０ｍｍである。なお、本実施形態では、ガラスフィルム２の大きさは、１０９６×１２９６ｍｍである。
【００２８】
支持ガラス３は、ガラスフィルム２よりも厚さが大きいことが好ましいが、ガラスフィルム２と同一の厚さでもよい。支持ガラス３の厚さは、ガラスフィルム２の厚さに応じて適宜設定すればよい。例えば、ガラスフィルム２の厚さと支持ガラス３の厚さの合計が３００μｍ〜９００μｍとなるように、支持ガラス３の厚さを設定すればよい。なお、本実施形態の支持ガラス３は、厚さが５００μｍであり、ガラスフィルム２よりも厚さが大きい。
【００２９】
また、支持ガラス３は矩形状であり、ガラスフィルム２より大きいことが好ましいが、ガラスフィルム２と同一の大きさでもよく、また、ガラスフィルム２より小さくてもよい。支持ガラス３の大きさは、例えば、２７０ｍｍ×３６０ｍｍ〜２８５０ｍｍ×３０５０ｍｍである。なお、本実施形態では、支持ガラス３の大きさは、１１００ｍｍ×１３００ｍｍであり、ガラスフィルム２より大きいサイズであって、ガラスフィルム２より厚い。
【００３０】
ガラスフィルム２と支持ガラス３における対向面２ａ，３ａの双方における表面粗さＲａは、例えば、２．０ｎｍ以下であり、１．０ｎｍ以下、０．５ｎｍ以下、０．２ｎｍ以下とすることができる。ここで、表面粗さＲａは、ＪＩＳ  Ｒ  １６８３：２０１４に準拠した算術平均粗さであり、原子間力顕微鏡により測定すればよい（以下、同様）。本実施形態では、支持ガラス３とガラスフィルム２の表裏面のうち、積層時に対向しない面２ｂ，３ｂについても、表面粗さＲａの値が対向面２ａ，３ａと同様である。表裏面がこのような表面粗さＲａの支持ガラス３やガラスフィルム２は、例えば、オーバーフローダウンドロー法によって製造すれば、研磨を実施せずに得ることができる。
【００３１】
ガラスフィルム２と支持ガラス３は、対向面２ａ，３ａの双方における表面粗さＲａが、２．０ｎｍ以下であるので、接着剤など他の部材を介すること無く、直接接触させて積層するだけで、ある程度の接着力で相互に接着している。
【００３２】
図２は、本発明の実施形態に係るガラスフィルム積層体１の製造装置４の概略断面図である。この製造装置４は、ガラスフィルム２を支持ガラス３に直接積層することによってガラスフィルム積層体１を製造するものである。
【００３３】
製造装置４は、チャンバ５と、チャンバ５内の上側に配設される上定盤６と、チャンバ５内の下側に配設され、上定盤６の下方に位置する下定盤７と、下定盤７の上側に配設される凸条領域形成部材８とを主要な構成要素として備える。チャンバ５内は、チャンバ５に設けられた排気口５ａから排気することによって減圧可能である。
【００３４】
上定盤６の下側に支持ガラス３が着脱可能に固定され、下定盤７の上側にガラスフィルム２が載置される。このため、支持ガラス３の下方（真下）にガラスフィルム２が位置する。凸条領域形成部材８は、その形状が凸条状であり、ガラスフィルム２が載置される載置面とガラスフィルム２との間に配設され、これにより、ガラスフィルム２の一部領域を上側に凸条状にするものである。
【００３５】
次に、本発明の実施形態に係るガラスフィルム積層体１の製造方法を説明する。
【００３６】
最初に、図３に示すように、製造装置４の上定盤６の下部に、支持ガラス３を真空チャック及び／又は静電チャック等で着脱可能に固定する。一方、製造装置４の下定盤７の載置面に、ガラスフィルム２を凸条領域形成部材８が介在した状態で載置する。この際、図４に示すように、ガラスフィルム２は、平面視で、凸条領域形成部材８が、ガラスフィルム２の長手方向の中央で、ガラスフィルム２の幅方向に沿って延在するように配置される。また、凸条領域形成部材８により、ガラスフィルム２の一部領域が上側に凸条状となっている。さらに、図３に示すように、支持ガラス３の下側の板面とガラスフィルム２の上側の板面が隙間を介して対向している。
【００３７】
次に、チャンバ５を密閉し、図５に示すように、排気口５ａから排気することにより、チャンバ５内を減圧する。なお、本実施形態では、真空ポンプ（図示なし）を用いて排気口５ａから排気することにより、チャンバ５内の圧力を大気圧から１００Ｐａ程度まで約１分かけて減圧する。すると、矢印Ａで示すように、支持ガラス３とガラスフィルム２の間の空間に、気流が生じる。これにより、ガラスフィルム２に上向きの力が作用してガラスフィルム２が浮上する。そして、ガラスフィルム２が支持ガラス３に接触し、貼り付くことにより、図６に示すように、ガラスフィルム２が支持ガラス３に積層され、ガラスフィルム積層体１が形成される。この後、チャンバ５内が大気圧に戻され、チャンバ５からガラスフィルム積層体１が取り出される。
【００３８】
チャンバ５内を減圧した状態でガラスフィルム２を支持ガラス３に貼り付かせるので、ガラスフィルム２と支持ガラス３の間に気泡が残ることを抑制できる。また、ガラスフィルム２が支持ガラス３に貼り付く際には、図４に矢印で示すように、ガラスフィルム２のうちで凸条状となっている部位から、長手方向に沿って順次支持ガラス３に貼り付いていく。そのため、ガラスフィルム２にシワが寄ったり、ガラスフィルム積層体１の全体が反ったりすることを抑制できる。
【００３９】
このように、ガラスフィルム２のうちで凸条状となっている部位から支持ガラス３に貼り付く理由としては、例えば、次のようなことが考えられる。支持ガラス３に対して、凸条状の部位が、それ以外の部位に比較して近接しているため、貼り付くまでの時間が短くなる。また、支持ガラス３に対して、凸条状の部位が、それ以外の部位に比較して近接しているために、支持ガラス３と凸条状の部位の間の気流の速度がより速くなり、これにより、より強い上向きの力が生じることが考えられる。
【００４０】
なお、図３の状態で、ガラスフィルム２の凸条状の部位と、支持ガラス３との間隔ｇ１は、例えば、０．３ｍｍ〜２．０ｍｍが好ましく、０．４ｍｍ〜１．５ｍｍがより好ましい。間隔ｇ１が０．３ｍｍ未満の場合、ガラスフィルム２又は支持ガラス３の配置の際に、ガラスフィルム２と支持ガラス３とが干渉する可能性がある。間隔ｇ１が２．０ｍｍを超える場合、支持ガラス３に対し、凸条状の部位が、凸条状でない部位とほぼ同時に貼り付く可能性がある。
【００４１】
また、図３の状態で、ガラスフィルム２の凸条状でない部位と、支持ガラス３との間隔ｇ２は、例えば、３．０ｍｍ〜１０．０ｍｍが好ましく、３．５ｍｍ〜７．０ｍｍがより好ましい。間隔ｇ２が、３．０ｍｍ未満の場合、支持ガラス３に対し、凸条状でない部位が、凸条状の部位とほぼ同時に貼り付く可能性がある。間隔ｇ２が、１０．０ｍｍを超える場合、支持ガラス３に対し、凸条状でない部位が、貼り付かない可能性がある。
【００４２】
凸条領域形成部材８の幅ｗ１（図４参照）は、例えば、５ｍｍ〜１００ｍｍとすることが好ましい。５ｍｍ未満であれば、初期の接着が安定しないためか、貼り合わせたものの僅かに反るおそれがある。一方、１００ｍｍを超えると、初期に広範囲の領域がほぼ同時に接着するため、泡が取り残されやすくなる。
【００４３】
以上のように構成されたガラスフィルム積層体１の製造方法及び製造装置４によれば、以下の効果を享受できる。
【００４４】
チャンバ５の減圧能力と、支持ガラス３とガラスフィルム２との配置態様により、ガラスフィルム２を浮上させて支持ガラス３に密着させることが可能である。そのため、ダイアフラムを使用せずに、ガラスフィルム積層体１を製造することが可能である。従って、ダイアフラムやそれを加圧するための機構、加圧に伴う上定盤の変形や移動を防止するための支持機構等が不要であるため、製造コストの低減化が可能である。すなわち、本実施形態のガラスフィルム積層体１の製造方法及び製造装置４によれば、ガラスフィルム積層体１を製造するための製造コストを低減することが可能である。
【００４５】
本発明は、上記実施形態に限定されるものでは無く、その技術的思想の範囲内で、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、凸条領域形成部材８として、凸条状のものを使用したが、上側に凸状であればよく、例えば半球状のものであってもよい。この場合、図７に示すように、凸条領域形成部材８は、ガラスフィルム２の中央部に位置するように、配設されることが好ましい。この態様であれば、ガラスフィルム２が支持ガラス３に貼り付く際に、図７に矢印で示すように、ガラスフィルム２の凸条状の部位から、放射線状に周縁部に向かう方向に沿って順次支持ガラス３に貼り付いていく。
【００４６】
また、上記実施形態では、凸条領域形成部材８により、ガラスフィルム２の一部領域を凸状にする。この凸条領域形成部材８は、例えば、ゴムといった弾性体で構成することができる。本発明では、凸条領域形成部材８を使用せず、例えば、ガラスフィルム２の一部領域を凸状にするため、溶接や機械加工等によって載置面に形成された凸条状の突起を下定盤７が有してもよい。更には、ガラスフィルム２の一部領域を凸状にせず、ガラスフィルム２を平坦な状態で下定盤７上に配置してもよい。
【００４７】
また、上記実施形態の図示例では、チャンバ５の排気口５ａは、ガラスフィルム２に対し、その短辺の側に配設されているが、これに限定されること無く、例えば、ガラスフィルム２に対し、その長辺の側に配設されていてもよい。
【００４８】
また、上記実施形態の図示例では、チャンバ５内に上定盤６及び下定盤７が収容されるが、これに限定されること無く、上定盤６及び／又は下定盤７を用いてチャンバ５を構成してもよい。より具体的には、チャンバ５の上壁の一部又は全部として上定盤６を用いてもよく、チャンバ５の下壁の一部又は全部として下定盤７を用いてもよい。
【００４９】
ここで、ガラスフィルム２と支持ガラス３の接着力が過大であると、ガラスフィルム２と支持ガラス３の分離が困難となる。このため、必要に応じて、接着力を低減するための処理をガラスフィルム２と支持ガラス３の対向面２ａ，３ａに施してもよい。接着力を低減するための処理では、例えば、対向面２ａ，３ａの少なくとも一方に無機薄膜を形成すればよい。
【符号の説明】
【００５０】
１      ガラスフィルム積層体
２      ガラスフィルム
３      支持ガラス
４      ガラスフィルム積層体の製造装置
５      チャンバ
８      凸条領域形成部材
【図１】
2018103438.tif 000003
【図２】
2018103438.tif 000004
【図３】
2018103438.tif 000005
【図４】
2018103438.tif 000006
【図５】
2018103438.tif 000007
【図６】
2018103438.tif 000008
【図７】
2018103438.tif 000009