(57)【要約】【課題】偏光板等の被膜層を切除すると共に粘着剤の除去も可能とする被膜切除カッターを提供することにある。【解決手段】刃先６は三次元形状を有している。底切刃１０は切削方向に突出し、内切刃１２は一定範囲内の角度で開いて形成されている。内切刃１２の側面形状は被膜層を下面から切断剥離する第１の切刃部９と、湾曲状に窪んだ第２の切れ刃部８と、切削方向に前屈傾斜して突き出した第３の切刃部１１とで構成され、第１切刃部９と第３切刃部１１とで被膜層の上下面を挟み込むように切断し、その後は第１〜第３の切刃部、底切刃１０及び外切れ刃１４が協働して偏光板などの被膜層を、良好な切断品質で、帯状にスムース且つ綺麗に切断剥離すると共に、偏光板等を貼着する粘着剤も除去する。【選択図】  図３
2004230502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板の表面に形成された被膜層を切除する三次元形状を有する刃先を備えることを特徴とする被膜切除カッター。
【請求項２】
前記刃先は、前記被膜層に切り込み、且つ前記ガラス基板の表面から前記被膜層をそぎ取る底切刃と、前記被膜層を一定幅で切り込む内切刃と、該内切刃外周側面に位置し前記内切刃が切り込んだ前記被膜層を切り開く外切刃と、切断した前記被膜層をすくい上げるスクイ面と、を有していることを特徴とする請求項１記載の被膜切除カッター。
【請求項３】
前記刃先は、前記ガラス基板の表面に形成された前記被膜層の上下両面を挟み込むようにして切削方向に切断する側面形状を有することを特徴とする請求項１及び２記載の被膜切除カッター。
【請求項４】
前記スクイ面は軸心に略平行に形成され、前記底切刃は前記被膜切除カッターの切削方向に突出していて且つ前記底切刃の上面は前記スクイ面につながることを特徴とする請求項２記載の被膜切除カッター。
【請求項５】
前記内切刃は前記底切刃の両端コーナーから立ち上がるように一対設けられ、且つ前記底切刃の両端コーナーからの立ち上がり開始の形状は前記底切刃先端部より切削方向の反対側に第１の切刃部を、その後切削方向に凹状に窪んで第２の切刃部を、さらに切削方向に前屈傾斜した略真直形状の第３の切刃部をそれぞれ連続的に形成する側面形状であることを特徴とする請求項２または３記載の被膜切除カッター。
【請求項６】
前記外切刃は前記内切刃の側方に一対設けられていることを特徴とする請求項２記載の被膜切除カッター。
【請求項７】
前記底切刃の前記両端コーナーの先端部は切削方向に対して一対の角状突起部を有すると共に、該一対の角状突起部を連結する前記底切刃の刃先の平面形状が切削方向に対し窪んだ凹状の曲線または直線であることを特徴とする請求項２または５記載の被膜切除カッター。
【請求項８】
前記底切刃の前記両端コーナー部より立ち上がる前記一対の内切刃及び外切刃を切削方向正面より見た断面形状は底切刃部を下辺に切削方向に対してコの字状、略台形状またはＵ字状などの凹状形状をなすことを特徴とする請求項２、５、６または７記載の被膜切除カッター。
【請求項９】
前記底切刃の両端に形成された前記一対の角状突起部及び前記連結部が切削方向に底切刃を形成して前記スクイ面に連結する形状であることを特徴とする請求項２ないし８の何れか１項に記載の被膜切除カッター。
【請求項１０】
前記被膜層は、液晶表示板のガラス基板に貼着された偏光板からなることを特徴とする請求項１ないし９の何れか１項に記載の被膜切除カッター。
【請求項１１】
前記偏光板は、０．２〜０．６ｍｍの厚みを有することを特徴とする請求項１０記載の被膜切除カッター。
【請求項１２】
前記偏光板は、２０〜３０μｍの厚みを有する粘着剤で貼着されていることを特徴とする請求項１０又は１１記載の被膜切除カッター。
【請求項１３】
前記内切刃の間の内切刃角は１５〜１２０度の角度をなすように開いて形成されることを特徴とする請求項５、７、８の何れか１項に記載の被膜切除カッター。
【請求項１４】
前記外切刃の間の外切刃角は前記内切刃角に２〜１２度を加えた角度をなすように開いて形成されることを特徴とする請求項１３記載の被膜切除カッター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネル等のガラス基板上に形成される偏光板のような被膜層を切除する被膜切除カッターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、液晶表示パネルのガラス基板の表面には、透明電極、絶縁膜、配向膜層、偏光板、保護フィルム、接着剤、粘着剤等が設けられており、その他ガラス構成のタッチパネル等の機器に使用されるガラス基板においても遮光用の偏光板、保護フィルム、防眩フィルム等の被膜層が表面に設けられていることがある。
【０００３】
このようなガラス基板の表面に設けられる偏光板等の被膜層は、次のような工程下において形成されていた。例えば、液晶表示パネルを製造する場合、はじめに大型ガラス基板の表面の所定位置に透明電極、絶縁膜、配向膜層等を形成し、その後、大型ガラス基板を透明電極等が対向するように貼り合せて、短冊状に分断する。ここで、液晶の注入と封止を行い、更に分断することにより個々の液晶表示パネルを形成し、各液晶パネル毎に偏光板、保護フィルム等を貼り付けていた。
【０００４】
上記のような、一般的な液晶表示パネルの製造工程においては、偏光板の様なガラス基板の外表側に貼着する被膜層は個々の液晶パネルに分断した後、ガラス基板の表面に貼り付けていたので、量産性を低下させていた。そこで、大型ガラス基板を分断する前に偏光板、保護フィルム等の被膜層を大型ガラス基板の表面に形成し、その後、大型ガラス基板を分断することが試行されている。
【０００５】
一方、大型のガラス基板を分断するときには、ホイール状のスクライブカッターでガラス基板の表面に細溝状のスクライブ条痕を形成し、このスクライブ溝に沿ってガラス基板を加圧することで分断している。しかしながら、ガラス基板の表面に偏光板のような０．１ｍｍを超える厚みの被膜層が形成されていると、ガラス基板の表面にスクライブ溝を施すことができないため、上記のように予め偏光板が形成された大版ガラスを貼り合わせて個々の液晶パネルに分断しようとすれば大版ガラス表面に貼着された偏光板を、スクライブカッターにより条痕を施すために必要な幅で帯状に剥離し、ガラス基板を露出させる必要があった。
【０００６】
上記の様に偏光板層を帯状に剥離してガラス基板を露出させる場合、偏光板等の貼着の際にガラス基板との接着面が粘着剤で強力にガラス基板に貼着されており、この粘着剤層を残分無くきれいに除去することもスクライブを前提とする帯状剥離実施の上での課題となっていた。
他方で、液晶パネルの貼り替え再生（リペア）に関する先願技術が開示されている。この様なリペア工程では偏光板貼り直し等のために剥離する際にガラス基板を破損させたり、液晶パネルのセルギャップに歪みが生じる問題があり、このため偏光板に予め細かい短冊状の切れ込みを施し、偏光板の剥離領域を限定し、引っ張り力を集中化させることで小さな引っ張り力で良好に偏光板を剥離する方法が提案されていた（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
本願発明者らは上記特許文献１に開示された技術内容に基づいて前記偏光板形成済みガラス表面の偏光板等の被膜層を帯状に切断剥離するため図１２に示す被膜切除カッターを製作し、被膜層の切断剥離を行った。図１２（ａ）は被膜切除カッター１がガラス基板２０上に形成された被膜層２８を切断剥離している様子を示す側面方向からの断面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のｎ矢印方向から見た正面図である。被膜層２８はガラス基板面側より粘着剤層２２、偏光板２４及び保護フィルム２６の順で積層した被膜層である。図１２（ｂ）に示す断面形状のように被膜切除カッター１は底１番逃げ角β１により底切刃２１が図１２（ｂ）の幅寸法ｈで形成される。ｈ寸法は被膜層２８を帯状に剥離し、ガラス基板表面を露出させ、後工程にてスクライブカッターによりスクライブ条痕を施すのに必要にして十分な寸法である０．３〜３ｍｍ程度に設定した。
【０００８】
被膜切除カッター１は切削方向先端部に傾斜角θ１で、対向する一対の切刃２１ａを形成させた。図１２（ｂ）に示す一対の切刃２１ａの断面形状は被膜層２８に対して垂直状でも良いが、算盤玉状断面のスクライブカッターによりスクライブするためには若干の開角θ２に設定することで底切刃２１の幅ｈを必要最小限に押さえることが可能であり、且つ後工程で個々の液晶パネルに分断する際の分断代をも最小限に抑えられる。２番逃げ角β２は被膜切除カッター１の中心軸の傾斜角とほぼ同等に設定した。また、被膜切除カッター１は下方、即ちガラス基板２０方向に２ｋｇで押圧した状態で切削剥離を行った。
【０００９】
特許文献１の原理によれば被膜切除カッター１が図１２（ａ）の実線で描かれた位置から切削方向にｍ寸法分移動し、破線で描かれた位置まで移動するすると、切刃２１ａにより被膜層２８がｈ寸法幅に細かく分断され、分断後に底切刃２１によって切断された被膜層２８の幅ｈの部分に剥離力が集中し、帯状の剥離が良好に行われることになる。
【特許文献１】
特開２００１−２４２４４８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら図１２で製作した被膜切除カッター１によるガラス基板上の被膜層の切断剥離では良好な品質は得られず、偏光板を中心とする被膜層に欠けやうねりが発生し、且つ、帯状に剥離した剥離面に粘着剤２２が多く残存する結果となった。この原因として、切れ目を設けた偏光板を剥離する場合、偏光板が薄膜類に比較すれば厚いとはいえ、その厚さが０．２〜０．６ｍｍ程度の薄いフィルムであるため、これを断面が略Ｖ字、Ｕ字もしくは略台形状断面形状の被膜切除カッターにて切断剥離を行った場合、ポリビニルアルコールを三酢酸セルロースで挟むか又はアクリル系樹脂でコーティングすることにより形成される偏光板は最上層の保護フィルムも含め、比較的軟質の樹脂膜であり、分断時の応力の差等により発生すると見られる切断面の欠けや波状にうねる等の切断品質の問題が生じたと考えられる。すなわち軟質状の樹脂膜が被膜切除カッター１の移動する軌跡から逃げてしまう問題があった。また、高速で被膜切除カッター１を移動させると、被膜層２８との間に１００℃を越える摩擦熱が発生し、被膜層２８が更に軟化し、剥離カッター刃の進行軌跡より逃げる現象が促進され、切断面のうねり、変形等が顕著に発生したと考えられる。被膜切除カッターの被膜層２８への切れ込み角度であるθ１を２０度から７０度に変化させて切削状態を確認したが、良好な結果は得られなかった。
【００１１】
また、偏光板を剥離する際、粘着剤まで切り込んで偏光板を分割することができず、基板上に粘着剤が残ってしまうことがあり、きれいに剥がすことが難しいという問題もあった。さらに偏光板形成ガラス基板の片方から帯状に偏光板を剥離してゆくと反対側の出口の部分の偏光板が出口方向に対し「ハ」の字状に欠けてしまう、との問題も発生した。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、スクライブ等を行う際に、偏光板等の被膜層を切除して被膜層及びガラス基板をきれいに分断することを可能にすると共に粘着剤の除去も可能とする被膜切除カッターを提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の被膜切除カッターは、ガラス基板の表面に形成された被膜層を切除する三次元形状を有する刃先を備えている。この被膜切除カッターにおける前記刃先は、前記被膜層に切り込み、且つ前記ガラス基板の表面から前記被膜層をそぎ取る底切刃と、前記被膜層を一定幅で切り込む内切刃と、該内切刃が切り込んだ前記被膜層を切り開く外切刃と、切断した前記被膜層をすくい上げるスクイ面と、を有している。
また、前記刃先の側面形状は前記被膜層の上下面を挟み込んで切断できるように切削方向に対し窪んでいる。また、前記スクイ面は、軸心に略平行に形成され、前記底切刃は前記被膜層下面に刺さるように突出してかつ前記底切刃につながるように形成されている。また、前記内切刃は、前記底切刃両端コーナーから立ち上がるように一対設けられ、その立ち上がり開始の形状は前記底切刃先端部より切削反対方向に第１の切刃部を、その後切削方向に一旦凹状に窪んで第２の切刃部を、その後前屈傾斜して再度切削方向に突き出す形状の第３の切刃部をそれぞれ連続的に形成する側面形状によって、前記被膜層の上下面を挟み込むように切削する。  また、外切刃は、前記内切刃の側方に一対設けられている。また、前記底切刃先端部の両端には一対の角状突起部が形成され、この一対の角状突起部をつなぐ底切刃先端は、切削方向に対して凹状に窪んだ平面形状をなしている。
また、前記底切刃の両端コーナーより立ち上がる前記一対の内切刃及び底切刃の正面形状はコの字状、略台形状またはＵ字状をなしている。また、前記底切刃両端の前記一対の角状突起部と、この角状突起部をつなぐ底切刃先端は前記スクイ面に連結して帯状剥離された被膜をスクイ面に沿って排除する。また、前記被膜層は、液晶表示板のガラス基板に貼着された偏光板からなり、０．２〜０．６ｍｍの厚みを有する。また、この偏光板は、２０〜３０μｍの厚みを有する粘着剤で貼着されている。また、前記内切刃の間の内切刃角は１５〜１２０度の角度をなすように開いて形成される。また、前記外切刃の間の外切刃角は前記内切刃角に２〜１２度を加えた角度をなすように開いて形成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の被膜切除カッターにおいては、刃先部分が被膜層を挟み込むような三次元形状に設定している。この刃先は、底切刃、内切刃、外切刃、スクイ面で構成される。底切刃は切削方向へ突出し、内切刃は一定範囲内の角度で開いて形成されている。外切刃と底切刃は、切削方向に設けられた１番逃げ面と側方又は底方に設けられた２番逃げ面の間の角部からなる。また、本発明の被膜切除カッター刃先の側面形状は、底切刃両端が切削方向に角状に突起して突き出ており、そこから切削方向に一旦窪むように湾曲して立ち上がり、湾曲部の上部は再び前方に突き出すように前屈傾斜している。このような一対の窪んだ湾曲部で被膜層を挟み込むようにして押し切ってゆくことで良好な切断品質が得られる。
さらにこのような構成からなる刃先では、底切刃が被膜層に切り込み、底切刃がガラス基板表面から被膜層をそぎ取り、内切刃が被膜層に一定幅で切り込み、それを外切刃が切り開き、切断した被膜層をスクイ面ですくい上げることになる。これにより、粘着剤層が掃き取られるように除去され、スムーズ且つきれいに被膜層を切除することができる。
【００１５】
このように被膜切除カッターを用いて被膜層を切除することにより、ガラス基板の表面を露出させてスクライブ溝を形成可能にし、表面に被膜層が形成されたガラス基板を容易に分断可能としている。また、偏光板等の被膜層を剥がす際にも、被膜切除カッターを用いて偏光板を粘着剤ごと分割し、きれいに剥がすことを可能としている。
【００１６】
【実施例】
以下図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係る被膜切除カッターを示す斜視図、図２は被膜切除カッター２が傾斜角θ３で、切削方向であるＨ方向に進行する状態を示す側面図、図３は図１及び２の被膜切除カッター２の刃先６の形状を示す拡大斜視図、図４は被膜切除カッター２の刃先の方向から見た正面図、図５は図４の刃先中央部の拡大図、図６は被膜切除カッター刃先がガラス基板及び被膜表面に位置する状態を示す拡大側面図、図７は被膜切除カッター先端を下面側から見た平面図、図８は被膜切除カッターが被膜切削を開始する状態を示す拡大側面図、図９は被膜切除カッターが挟み込む上下刃の位置と被膜層との関係を示す拡大側面図、図１０は切削を終了した被膜形成ガラス基板の断面図、図１１は剥離された溝部をスクライブカッターが動く状態を示す部分断面図である。尚、本実施形態において、従来技術と同一部分については同一の記号を付与し、重複した説明は省略する。また実施例における被膜層で設定する寸法及び角度は、０．２〜０．６ｍｍの偏光板を切除することを想定して、薄いフィルム一層（０．２ｍｍ厚）及び保護フィルムとゴム、ウレタン等多層（０．６ｍｍ厚）の被膜層を取り除く場合に、実験にて検証した最も適した値を示している。
【００１７】
この被膜切除カッター２は、スクライブホイールを備えるスクライブ機に取り付けることを想定して、図２に示すように外径寸法ｄ１の略円柱状の外形に設定されている。外面には、外周よりｔ１寸法だけ軸心方向に平行にカットされた平面からなる平行カット面４が設けられている。この平行カット面４は、スクライブ機に取り付ける際の位置決めと回転規制に用いられる。
【００１８】
図１〜７に示すように刃先６は、概略形状がＵ字形、Ｖ字形または台形形状をなす三次元形状を有している。本実施形態においてはｄ１寸法が６ｍｍ、刃先６は、底切刃１０、内切刃１２、外切刃１４及びスクイ面１６で構成されており、スクイ面１６の底部は図４及び５に示すｒ２がスクイ面の断面寸法で０．７ｍｍ、スクイ面開角は刃先入り口のθ５を５４度、刃先より３ｍｍ入った部分のθ６を４８度に設定しており、底部がＵ字、全体としては略Ｖ字形状としている。このようにスクイ面１６の断面形状が刃先６の入り口の開角θ５に対し、該入り口より一定寸法入った部分の開角θ６を小さく設定することで刃先６の先端部に対向する一対の内切刃１２を形成する。
【００１９】
さらにスクイ面１６は、底切刃１０から軸心に略平行となるように根元の方へ向かって形成され、図１に示すように剥離カッター２の中央から根元寄りの部分で平行カット面４の方向へせり上がっている。このスクイ面１６は、本実施形態においては図４及び図５に示すように、スクイ面１６の底部がｒ２寸法の内Ｒ形状を成しているため、刃先６を底切刃１０下面の底１番角β３の平面でカットすると内径がｒ２である、底部のみパイプ状の円柱を平行面で斜めカットすることに相当する。カットされた内径面であるスクイ面１６の底部先端１０ａは、図７のｒ３に示すスクイ面１６に対する平面形状が、底部のｒ２及びスクイ面１６に対する底１番角β３との関係で一義的に定まる、楕円の一部となる凹状湾曲形状を成す。さらに被膜層をガラス基板表面からそぎ取る底切刃１０とその最先端の切れ刃１０ａを構成する。尚、スクイ面１６が軸心に略平行となる範囲は、被膜層の厚みや剥離する幅に応じて刃先６の最先端から１〜６ｍｍの長さに設定することが好ましく、上記平行カット面４方向にせり上がっている形状によって帯状に連続的に剥離された被膜層をスムースに排除する作用を成す。
【００２０】
内切刃１２は前述のように対向する一対の刃からなり、底切刃１０の両コーナーから広がるように立ち上がっている。この内切刃１２の間の入り口開角θ５は本実施形態では４８度に設定しているが、被膜層厚みや帯状に剥離する幅寸法に応じて１５〜１２０度に設定される。
【００２１】
外切刃１４は、内切刃１２よりも外側に設けられた対称となる刃からなり、内切刃１２と同じく底切刃１０の両コーナーから広がるように立ち上がっている。この外切刃１４の間の外切刃角θ６は、内切刃角θ５に２〜１２度加えた角度に設定されている。この外切刃１４を構成する刃部分は、図３に示すように内切刃１２とその外側の横１番逃げ面１４ａとの間に形成されている。
【００２２】
刃先６の側面形状は図６に示すように、ガラス基板２０に接する底切刃１０の両端の刃先先端下部が角状に突起して第１切刃部９を形成し、その後切削方向に湾曲状に窪んだ第２切刃部８につながるように立ち上がり、さらに被膜切除カッター２の軸心に対し、切削方向に前屈するような傾斜角を有する真直状の第３切刃部１１につながる。この真直状の第３切刃部１１は窪み部８を形成するｒ４より大きな曲率を有するなだらかな湾曲形状でも良い。刃先６の下方平面形状を図７に示す。
【００２３】
以上説明したように本実施形態の被膜切除カッター２先端６は、図３及び図６に示すように対向する一対の内切刃１２及び外切刃１４の下端が、底切刃１０の両コーナーとつながり、底切刃１０の先端刃部形状は前述のように楕円の一部となる凹状湾曲形状を形成する。また、先端６の刃先側面形状は角状突起部の第１切刃部９と、これにつながる湾曲状の窪みを有する第２切刃部８と、切刃部の上方につながる前屈傾斜した第３切刃部１１とで形成される。このような三次元形状から、底切刃１０の刃先両端に一対の角状突起部１０ｃが形成される。
【００２４】
上記構成からなる刃先６を有する被膜切除カッター２は、その刃先６が三次元形状を有しており、また、先端６の刃先側面形状が角状突起部の第１切刃部９と、これにつながる湾曲状の窪みを有する第２切刃部８と、切刃部の上方につながる前屈傾斜した第３切刃部１１とで形成されているため、図８に示すように被膜層２８を上下から挟み込むように切断及び剥離する。このような特殊な三次元形状から、従来技術では困難であった、偏光板等の被膜層が形成されたガラス基板の被膜層を優れた切断品質にて帯状に切断・剥離することができた。以下に本実施形態の被膜切除カッターの作用、効果を説明する。
【００２５】
図８に示すように、被膜切除カッター２をスクライブ機等の機械にセットして使用する場合、底切刃１０の底１番逃げ角β３は１度未満程度に小さくセットし、その状態で被膜切除カッター２の先端６をガラス基板２０に押し付けるように２０〜３０Ｎ（２〜３ｋｇ）の力で加圧する。本実施形態の被膜切除カッター２は炭素工具鋼を熱処理して使用しているが、底切刃１０の下部先端は図３及び図７に示すような一対の角状突起部１０ｃと、該一対の角状突起部１０ｃの先端が凹状湾曲した切れ刃１０ａでつながれる形状であるため、上記のようにガラス基板に加圧させると、底切刃１０の凹状に湾曲した切れ刃１０ａはガラス基板２０のガラス表面に密着状態となる。この状態で被膜切除カッター２を切削方向（図８の左から右方向）に移動させると被膜層２８のガラス基板直上に存在する粘着剤２２をきれいに剥ぎ取る効果が得られた。また、被膜切除カッター２の先端６をガラス基板に加圧する力が２０Ｎ以下では被膜層２８を帯状に剥離して露出したガラス基板の表面に粘着剤が残存することが確認された。さらにスクイ面１６の底はｒ２（本実施形態では０．７ｍｍ）寸法で形成されているため、一対の角状突起部１０ｃ先端をつなぐ底切刃１０の刃部１０ａは前述のように楕円の一部を成す湾曲形状となるが、スクイ面１６の底のｒ２を限りなくゼロに近付ければ、底切刃１０の刃部１０ａの平面形状はＶ字を成す２つの直線で形成される。この形状でも粘着剤を剥ぎ取る効果が確認されたが、粘着剤をきれいに剥ぎ取る作用・効果においては楕円形状のものの方が優れていた。
【００２６】
また、図８において前屈傾斜した第３切刃部１１の傾斜角α１は被膜層２８の厚みｔ４に応じて角状突起部１０ｃと切刃部１１とがほぼ同時に被膜層２８の上下に接する角度に設定する。被膜切除カッター２を切削方向に移動させると、一対の角状突起部１０ｃ先端に被膜層２８を剥離させる応力集中が発生し、粘着剤層２２に突き刺さるように進むと共に、第１切刃部９の作用により、図５のＳ寸法幅（本実施形態では０．８ｍｍに設定）で被膜層２８の下部よりの切断が開始される。さらにほぼ同時なタイミングで第３切刃部１１が被膜層２８の上部に切れ込んで被膜層２８を上下から掴むように固定して且つ切断が開始される。更に被膜切除カッター２が切削方向に進行すると被膜層２８の切断がＳ寸法幅で正確に継続され、同時に底切刃１０の先端部及びスクイ面１６の作用により粘着剤２２を含む被膜層２８がスムースに帯状に切断・剥離され、ガラス基板上に残った被膜層の切断面はうねりや欠けのない、且つ粘着剤等の残分が極めて少ない優れた品質であった。
【００２７】
以上詳細に説明したように、本実施形態の被膜切除カッター２の先端６は、ガラス基板上の被膜層を上下から挟み込むように切断する、特有の三次元的な形状を有する。ハサミによって布や紙葉を切断する際、一般的な使い方はハサミの一対の刃の開閉を繰り返して切断するが、ハサミの別な使い方として、テンションをかけるなどしてピンと張って固定状態にした布や紙葉を、ハサミの刃の開角を一定にして、ハサミの方を移動させて切断する方法が知られている。本実施形態の被膜切除カッターの先端部の三次元的形状は、前記ハサミの開角を一定状態に保ち、ハサミを移動させて切断する方法にヒントを得て開発した形状であり、この原理によって、比較的軟質な樹脂である偏光板等の、ガラス基板に形成された被膜層を良好な切断品質で切断できたものと考えられる。
【００２８】
上記の様な、ハサミの開角を一定状態に保ち、ハサミを移動させて切断する方法では切断開始のきっかけを作り出すことがコツであり、切断が開始されるとその後はスムースに切断が進行することが知られている。また、液晶パネルの偏光板を再生のために剥がす方法として、ガラス基板に貼着された偏光板の角部の粘着剤層付近にカッターナイフ等で切れ込みを入れ、剥がし始めのきっかけを創り出し、この角部から徐々に剥離する周知の技術が知られている。本実施形態の被膜切除カッターは底切刃の両端に一対の角状突起部が、剥離寸法幅に対応する位置に形成されており、この角状突起部をガラス基板表面に加圧接触させた状態で移動させることにより、角状突起部先端の応力集中によって、被膜層剥離と切断開始の双方のきっかけを創り出しているために、軟質樹脂よりなる被膜層の良好な切断・剥離が得られたものと考えられる。
【００２９】
更に別の作用、効果について述べると、被膜層２８の上下両面から挟み込むように切削することにより切削作用点が分散され、切削抵抗が減少することも良好な切削品質の原因の一つと考えられる。また、軟質系樹脂膜である偏光板を上下から挟み込むように切削することで、偏光板等の軟質樹脂が「逃げる」現象が抑えられ、切断面のうねりや欠けがなくなった、と考えられる。
【００３０】
また、横１番逃げ面１４ａと底１番逃げ面１０ａを設けると共にそれらの切削方向への長さを最適状態に設定することにより、被膜層２８の切り開きと切り起こしにおける摩擦抵抗が減少し、切れ味を良くして切断面をきれいに仕上げることが可能となる。
【００３１】
更に、底切刃１０と内切刃１２との境部分と、底１番逃げ面１０ａと横１番逃げ面１４ａの境部分は、切削方向に対して屈曲して突き出す三次元形状となっている。このため、切削作用におけるせん断角を大きくし、切断を容易にすると共に被膜層２８の断面をきれいに仕上げることができる。
【００３２】
尚、横２番逃げ面１４ｂは横１番逃げ面１４ａを形成する際の基準面となり、底２番逃げ面１０ｂは被膜切除カッター２をスクライブ機にセットする時のスクイ角を設定する基準面となる。
【００３３】
また、底切刃１０先端の凹状の曲線の曲率及びこの底切刃１０に連続する内切刃１２（横１番逃げ面１４ａ）の角度は、被膜層２８の厚み、取り除く幅、硬さ等に応じて設定する。内切刃１２の角度は、被膜層２８が硬い場合には大きく、軟らかい場合には小さくする。また、取り除く幅が大きい場合は小さくすることが好ましく、６０度以下に設定することが好ましい。
【００３４】
尚、図８では底切刃１０の切削方向最先端部である一対の角状突起部１０ｃとこれに続く第１切刃部９が被膜層２８の下端部、すなわち粘着剤層付近に達する同じタイミングで第３切刃部１１が被膜層２８に上端に接して、被膜層２８を上下より挟み込むように切削を開始する位置関係が図示されているが、図９（ａ）では第１切刃部９の方が第３切刃部１１より僅かに早いタイミングで切削を開始し、図９（ｂ）では逆に第３切刃部１１の方がやや早いタイミングで切削を開始する。この三つの形態、すなわち図８の状態、図９の（ａ）、（ｂ）の各状態での被膜層２８の切削品質には大きな差は確認されなかった。但し、図９（ｂ）の状態が著しく進行した状態、すなわち第１切刃部９の切削開始タイミングが大きく遅れた状態では被膜層２８の切断面にうねりが発生し、粘着剤２２がガラス基板上に残存するようになった。
【００３５】
また、図８及び９において第３切刃部の傾斜角であるα１の角度は１０〜４０度の範囲ならば切削品質に大きな差は確認されず、６０度を超えると被膜層２８の被切断面のうねりの増加が見られた。さらに図８〜図９の第２切刃部８はｒ４の半径よりなる湾曲形状としてあるが、これを図８の破線で示したような、角度を持って窪んだ形状にすれば、形状的には文字通りハサミに近づくが、被膜層２８の切削中に角部の頂点に相当部分で切削バランスが崩れ、一旦バランスを崩すと切断面のうねりや欠けに進行して行く現象も確認された。従って第２切刃部８の側面形状は切削作用点に不連続部が存在しない円弧形状の方が優れる、と考えられる。
【００３６】
上記のように被膜切除カッター２を走査することで被膜層２８を取り除くと、図１０に示すように、被膜層２８は被膜切除カッター２の形状と同様に略Ｖ字形状に取り除かれガラス基板２０の表面が筋状に露出することになる。ここで、図１１に示すように、スクライブホイール３０で被膜切除カッター２と同一軌道上をスクライブすることにより、ガラス基板２０の表面に直接スクライブ溝を形成することができる。
【００３７】
次に、上記被膜切除カッター２の材質について簡単に説明する。この被膜切除カッター２は工具鋼以上で焼入れ焼戻しを施した材料を使用しており、特にＳＫＨ５１又は粉末ハイスが適している。また、超硬合金材を使用することもできる。更に、長寿命化、切りクズの逃げ等を良くするため、表面処理を施すことが好ましく、ＳＫＨへのラジカル窒化、ＳＫＨ又は超硬材へのＴＩＮ，ＴＩＣＮ，ＴＩＡＩＮのコーティングや、ダイヤコーティング（ＤＬＣ）等を施すことが好ましい。
【００３８】
尚、取り扱い上の安全等を考慮して、横２番逃げ面１４ｂと底２番逃げ面１０ｂとの境部分の頂点を面にしても良い。この場合にも、外切刃１４を形成する際に加工を施して形成する。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、液晶表示パネル等におけるガラス基板をスクライブする際に、その表面に設けられた偏光板等の被膜層を、三次元形状の刃先で上下両面から挟み込むように切削するため、被膜層の帯状にスムースに且つきれいにスクライブする線に沿って取り除くことができる。特に、偏光板等の厚い被膜層や保護フィルムのように薄い被膜層であっても、正確且つきれいに取り除くことができる。これにより、表面に被膜層が形成されたガラス基板をきれい且つ容易に分断することを可能にしている。
【００４０】
また、被膜切除カッターで偏光板を貼着する粘着剤もそぎ取るように切除することができるので、偏光板剥離時に偏光板と粘着剤を完全に分割することができる。これにより、分割した偏光板をきれいに剥がすことを可能にしている。また、被膜層が形成されたガラス基板の片側から帯状に被膜層を切断・剥離してゆくと、反対側の出口部分で偏光板が出口方向に「ハ」の字状に欠けを起こす問題も解決できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る被膜切除カッターを示す斜視図である。
【図２】図１に示す被膜切除カッターの切削状態での側面図である。
【図３】図１に示す被膜切除カッターの刃先の形状を示す拡大斜視図ある。
【図４】図１に示す被膜切除カッターの刃先方向からの正面図である。
【図５】図４に示す被膜切除カッター正面図の中央部の拡大図である。
【図６】図１に示す被膜切除カッター先端がガラス基板表面に接触して切削を行う姿勢を示す拡大側面図である。
【図７】図１に示す被膜切除カッター先端部を下方から見た平面図である。
【図８】図１に示す被膜切除カッター先端が被膜層を切削開始するときの状態を示す拡大側面図である。
【図９】図１に示す被膜切除カッターが被膜層の上下を挟み込む位置関係を示す拡大側面図である。
【図１０】図１に示す被膜切除カッターで被膜層を取り除いた後の状態を示す側面図である。
【図１１】被膜層を取り除いた後にスクライブ溝を形成するときの状態を示す側面図である。
【図１２】従来技術を基に製作した被膜切除カッターにより被膜層を被膜切除している状態を示す側面図及び正面図である。
【符号の説明】
１、２    被膜切除カッター
４        平行カット面
６        刃先
８        第２切刃部
９        第１切刃部
１０      底切刃
１０ａ    底１番逃げ面
１０ｂ    底２番逃げ面
１０ｃ    角状突起部
１１      第３切刃部
１２      内切刃
１４      外切刃
１４ａ    横１番逃げ面
１４ｂ    横２番逃げ面
１６      スクイ面
２０      ガラス基板
２１      底切刃
２２      粘着剤
２４      偏光板
２６      保護フィルム
２８      被膜層
【図１】
2004230502.tif 000003
【図２】
2004230502.tif 000004
【図３】
2004230502.tif 000005
【図４】
2004230502.tif 000006
【図５】
2004230502.tif 000007
【図６】
2004230502.tif 000008
【図７】
2004230502.tif 000009
【図８】
2004230502.tif 000010
【図９】
2004230502.tif 000011
【図１０】
2004230502.tif 000012
【図１１】
2004230502.tif 000013
【図１２】
2004230502.tif 000014