(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
引張力を掛けつつ基板に貼り付けたフィルムを剥離するフィルムの剥離方法において、
フィルムを、基板の貼り付けた面と平行で引張力を掛けた方向と交差する方向に、フィルムの剥離速度又はその加速度或は減速度を一定に保って剥離することを特徴とするフィルムの剥離方法。
【請求項２】
引張力を掛けつつ基板に貼り付けたフィルムを剥離するフィルムの剥離装置において、
引張力を掛けた方向が水平方向でフィルムを貼り付けた面がほぼ垂直になるように基板を支持する基板支持手段と、
該基板に貼り付けたフィルムの辺縁部を保持し基板の貼り付けた面と平行で引張力を掛けた方向と交差する方向にフィルムを剥離する剥離手段と、
該基板支持手段の下方に設けた剥離したフィルムを回収する収納容器と、
基板から剥離しているフィルムを該剥離手段が保持しているフィルムの辺縁部を保持することで該剥離手段から受け取って水平に伸延せしめて保持を開放し該収納容器内に剥離したフィルムを落下積層せしめる回収手段、
とを備えていることを特徴とするフィルムの剥離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板に貼り付けたフィルムの剥離方法と剥離装置に係わり、特に引張力を掛けつつ基板に貼り付けたフィルムの剥離方法と剥離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示パネルのカラーフィルタ基板は、ガラス基板に光の３要素である赤，緑，青のカラーフィルタを格子状のブラックマトリックスの枡目に充填した構造となっている。
【０００３】
その基板製造では、保管や運搬の都合などからベースフィルム上にカラーフィルタとなるレジストフィルムを設け、更にその上にカバーフィルムを設けて三層構造としてロール化しておいて、使用時にフィルムロールから巻き出してカバーフィルムを部分的又は全て剥離して、レジストフィルムが基板側になるようにして、ベースフィルムと共に圧着ロールによりガラス基板表面にレジストフィルムを貼り付け、必要部分だけに露光し、その後にベースフィルムを剥離し、現像によって不要部分のレジストを除去する工程を繰り返すことで、赤、緑、青の各カラーフィルタを形成している。
【０００４】
液晶表示パネルの画像性能を支配する要因の１つがレジスト表面の平坦性であり、フィルムを貼り付け方向に強く引っ張って圧着ロールの圧力も高くして貼り付けている。
【０００５】
なお、基板に貼り付けたフィルムを剥離する方法及び装置を示すものとして特許第２６４２３１７号公報記載のものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術におけるフィルムの剥離は、フィルム貼り付け時に掛ける引張力の方向にフィルムを剥離するものであった。
このような従来技術で液晶表示パネルのカラーフィルタ基板を製造するべくフィルムのベースフィルムを剥離すると、剥離後のレジスト表面にはベースフィルム剥離方向に直交する凹凸状の痕跡が発生し、液晶表示パネルの画像性能を一定値以上に高めることができない。
【０００７】
また、カバーフィルムの全てを剥離することなく基板からはみ出したフィルムの両端部とその部分に隣接した一定幅の部分のカバーフィルムを残したり、それらの領域のカバーフィルムは除去しているものの別のカバーフィルムを貼り付けて、それらカバーフィルムで基板にレジストフィルムが貼り付かないようにしているものにおいては、ベースフィルムを剥離すると、剥離終了端側のカバーフィルムは基板から剥離できないという問題が、時折起こった。
【０００８】
それゆえ、本発明の目的は基板に引張力を掛けつつ貼り付けたフィルムを基板表面に痕跡を残すことなく剥離することができるフィルムの剥離方法と剥離装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、基板に引張力を掛けつつ貼り付けたフィルムを確実に基板から剥離することができるフィルムの剥離方法と剥離装置を提供することにある。
【００１０】
【発明を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明剥離方法の特徴とするところは、基板の貼り付けた面と平行で引張力を掛けた方向と交差する方向にフィルムを剥離することにある。
【００１１】
また、上記目的を達成する本発明剥離装置の特徴とするところは、貼り付けたフィルムの辺縁部を保持し、基板の貼り付けた面と平行で引張力を掛けた方向と交差する方向にフィルムを剥離する剥離手段を備えていることにある。
【００１２】
引張力を掛けて貼り付けておいて、フィルムを引張力を掛けた方向で剥離すると、フィルムは伸びた状態で貼り付けられているために剥離開始とともにフィルムに収縮しようとする力が部分的に働き、収縮速度が剥離部材の移動速度よりも大きくなると、フィルムを引っ張る力が作用しなくなるので剥離が停止するという事態が起こり、部分的な収縮が終わり移動速度が収縮速度に勝ると剥離させるということを繰り返すためにフィルム剥離後に痕跡が残ると考えられる。
【００１３】
そこで、フィルム貼り付け時に掛けた引張力で残留応力が働いていない引張力を掛けた方向と交差する方向に剥離することにより、フィルムの収縮方向が剥離の方向と一致しないので、収縮が剥離に与える影響を消すことができて痕跡が残らないことを確認し、本発明に至った。
【００１４】
引張力を掛けた方向と交差する方向に剥離するとしても、フィルムの剥離速度を急激に変化させると痕跡が残る。痕跡を残さないためには、フィルムの剥離速度を一定に維持するか、加速度あるいは減速度を一定にすると良い。
【００１５】
また、基板やフィルムは絶縁性であることが多く、製造過程における部材間の摩擦で、フィルムを貼り付けた基板には静電気（電荷）が残っていることが多い。
【００１６】
フィルムを剥離すると残留電荷が未剥離領域に移動し、基板およびフィルムの電位を高め、フィルムの接着力よりも静電吸着力（クーロン力）が大きくなると、フィルムを基板から剥離できなくなる。カバーフィルムを残しておいて、カバーフィルムがある貼り付けた方向に剥離する場合には、ベースフィルムは剥離できてもカバーフィルムは静電吸着力で基板と剥離できず基板に残ってしまうと考えられる。
【００１７】
フィルムの貼り付け方向と直交する方向にベースフィルムの剥離をすると、剥離開始時点からカバーフィルムをベースフィルムとともに剥離できるから、剥離最終段階でカバーフィルムに電荷が集中して残るということがなくなり、カバーフィルムを残すことなく剥離処理を全うすることができる。
【００１８】
基板の生産ラインでは、作業の効率化と機器設置面積の狭小化が要求される。そこで、フィルム剥離はフィルムの移動と基板の移動を連動させることにより、フィルムの移動距離を短くし剥離の効率化と装置の小型化ができる。
【００１９】
また、基板を起立して重力方向にフィルム剥離を行うようにすることにより、フィルム剥離によって発生するダストやフィルム剥離手段から発生するダストが基板上に落下することを防止できる。
【００２０】
更に、重力方向に剥離したフィルムは、そのまま下方に設けた容器に落下させ収納する。収納容器、即ち回収箱に整理して収納するために、フィルム剥離中にフィルム剥離手段から回収手段に持ちかえ、水平に広げて重ね合わせて収納する。
【００２１】
基板搬送系の下方に剥離したフィルムの収納容器を設け、重力を利用して回収をするので装置の設置面積狭小化のみならず簡略化も達成できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１乃至図５で説明する。
図１は、ガラス基板１１を起立させた状態を示している。
このガラス基板１１には、フィルム１２を貼り付けてある。フィルム１２は、ベースフィルム１３にレジストフィルム１５，１６とカバーフィルム１４が積層してある３層構造になっている。
【００２３】
レジストフィルム１５，１６は本来一体で、ベースフィルム上に順次レジストフィルム，カバーフィルムをそれらの粘着性を利用して重ねたものから、カット線１７のところでカバーフィルム側からレジストフィルムまでをカットし、ガラス基板１１に貼り付けたい部分のカバーフィルムを剥離し、カバーフィルム１４が残っている両端部はガラス基板１１の左右の端部から横方向にはみ出している。
【００２４】
レジストフィルム１５が貼り付いているガラス基板１１の領域は、図１に示すコーナ部２１，２２，２３，２４に囲まれた内側で、カバーフィルム１４がある領域は粘着性がなく、ここではガラス基板１１と貼り付いていない。
【００２５】
液晶表示パネルではレジストフィルム１５の平坦度を特に要求されるので、フィルム貼り付け時には、図示していない圧着ロールによるフィルム貼り付け方向１８に強い張力をフィルム１２に付与している。
【００２６】
ベースフィルム１３の上側に必要部分のみに光を通すフォトマスクを置き、上方からＵＶ光を照射する露光処理を施こしてある。
【００２７】
そのようなフィルム１２は、ガラス基板１１に貼り付けたレジストフィルム１５はそのままとして、ベースフィルム１３，カバーフィルム１４及びベースフィルム１３とカバーフィルム１４に挟まれているレジストフィルム１６を剥離する。
【００２８】
このフィルムの剥離では、図１に矢印２０で示すようにフィルム剥離手段の一部である第一クランパ３０で引張力が掛っている矢印１８とは交差（直交）する方向に剥離を行う。
【００２９】
この剥離処理を、図３に示す剥離装置で説明する。
剥離装置は、ガラス基板１１を吸着、移動する基板吸着ハンド３５，ガラス基板１１に貼り付けてあるフィルムを挟持し剥離する第一クランパ３０，クランパ３０を支えるアーム３１，アーム３１を図３の左右に移動させるシリンダ３２，シリンダ３２を図３の前後方向（図１では矢印１８の水平方向）に移動させる水平ガイド３３と上下方向（図１では矢印２０の垂直方向）に移動させる垂直ガイド３４，剥離したフィルムを挟持する第二クランパ３６，第二クランパ３６を支えるアーム３７、剥離したフィルムを水平方向に押し広げるフィルムプッシャ３８，フィルムを重ね合わせて収納する回収箱（収納容器）３９から成る。
【００３０】
図３では、第一クランパ３０は垂れ下がった形で示しているが、フィルム１２を挟持した状態でシリンダ３２によりアーム３１が図３において僅かに右方向に移動すると、先端部が回転し水平な状態に変化する。また、第二クランパ３６は立ち上がっているが、第一クランパ３０からフィルム１２を受け取るときは、先端部が回転し水平になる。そして、アーム３７は、第二クランパ３６の位置を上下に移動させるように回転する。フィルムプッシャ３８の先端部には水平に延びたバーを設けてある。
【００３１】
ガラス基板１１は起立させてもフィルム貼り付け方向が水平方向であるように水平にした基板吸着ハンド３５に乗せる。そして吸着後に基板吸着ハンド３５を起立させる。そして、第一クランパ３０で図１に示すようにガラス基板１１からはみ出ているフィルム１２の位置を挟持する。この位置ではレジストフィルム１６がベースフィルム１３とカバーフィルム１４で覆われているから、第一クランパ３０は汚れないし、挟持を解いても直ちに離れる。第二クランパ３６は第一クランパ３０からフィルムを受け取る位置で待機する。
【００３２】
フィルム剥離の当初は、第一クランパ３０をシリンダ３２でアーム３１を図３の右方向に移動させ、図１に示す矢印２０のように最初は対角方向に動かして２１で示すコーナ部から剥離させ、その後はガラス基板１１の辺に沿うように下方に移動させていく。剥離速度はほぼ一定に保ちながら順次重力方向に剥離する。
【００３３】
図４は、剥離中の基板上部１９（図１参照）と両クランパ３０，３６の高さ方向位置を示している。
剥離開始から時刻Ｔ1までは、基板吸着ハンド３５が図示していない駆動装置でガラス基板１１を上昇させるので、基板上部１９は一点鎖線５０で示すように一定速度で上昇し、第一クランパ３０は垂直ガイド３４で実線５１で示すように一定速度で下降する。
【００３４】
そして第一クランパ３０が時刻Ｔ1で下降を停止すると同時に基板上部１９は増速して上昇する。時刻Ｔ1から時刻Ｔ2の間、剥離したフィルムのコーナ部２１付近の両端を第二クランパ３６が挟持して同じ位置で保持し、第一クランパ３０は実線５１で示すようにフィルム挟持を解除して時刻Ｔ2以降にフィルム剥離開始位置へ移動する。
【００３５】
図５は、フィルム剥離中のガラス基板１１と第一クランパ３０先端部との相対速度を示す。
【００３６】
時刻Ｔ1までは基板１１が速度Ｖ1で上昇し、第一クランパ３０は速度（Ｖ2−Ｖ1）で下降する。従って、フィルム１２の実質剥離速度はＶ2である。時刻Ｔ1からＴ3までは第二クランパ３６は移動を停止しており、ガラス基板１１が速度Ｖ2で上昇していく。これにより、剥離中の相対速度をＶ2一定に保っている。
【００３７】
図４において、時刻Ｔ3でフィルム剥離が終了するとフィルム下端がガラス基板１１から離れて落下するので、フィルム先端を挟持する第二クランパ３６をアーム３７により点線５２で示し図３に二点鎖線で示すように下げ、落下するフィルムをフィルムプッシャ３８で水平方向に押す。この結果、剥離フィルム１３は真下のフィルム回収箱３９の上で広がり、第二クランパ３６による挟持を解除するとフィルム回収箱３９内に重ね合わせた状態で収納回収される。
【００３８】
本発明の剥離方法によれば、剥離でフィルムを引張る方向とフィルムを基板に貼り付ける時に印加しその後フィルムに残っている応力の方向が異なるため、残留応力は剥離に悪影響を齎さず、ベースフィルムを剥離してもレジストフィルムに剥離の痕跡が残らない。また、図１に矢印２０で示した第一クランパ３０の動きはカット線１７でのレジストフィルム１５，１６の切り離しが不充分であっても、カット線１７でこれらを引き裂く方向に力を加えているものであるので、特に剥離開始の当りでフィルムを確実に剥離できる。
【００３９】
また、剥離終了の頃にはカバーフィルム１４はベースフィルム１３と一緒に剥離されてきているから、たとえ摩擦による電荷があっても、電荷はカバーフィルム１４だけに移動するようなことがなく、ベースフィルムともどもカバーフィルム１４も剥離できる。
【００４０】
本発明の剥離装置によれば基板も反重力方向に移動させるので、第一クランパ移動距離を短くでき、装置を小型にできる。また、基板を起立してフィルムを剥離することにより剥離装置床面積を小さくできるだけでなく、発生するダストがレジストフィルムへ落下することを防止できる。また、フィルム剥離中に第二クランパ３６に持ちかえているので全体工程時間を短縮できる。
【００４１】
剥離装置の真下で剥離フィルムを重ね合わせて回収箱に収納できるので、装置全体の床面積（設置面積）を小型にできる。
【００４２】
以上の実施形態ではフィルムをベースフィルムとレジストフィルムからなる２層フィルムでベースフィルムを剥離する例で説明したが、貼り付けられているフィルムは何層でも良い。また、基板の辺縁からはみだしていなくても良く、フィルムを貼り付けた形態は問題ではない。
【００４３】
また、図１ではコーナ部２１からの剥離で説明したが、コーナ部２２側にも第一クランパ３０を設けて、矢印２０と線対称の軌跡でフィルムの剥離をさせても良い。ダストを嫌う基板では基板を起立させることが望ましいが、ダストを厭わないものであれば、基板は水平に維持してその上でクランパを水平に移動させ、剥離を行っても良い。フィルムが下側であれば、ダストは問題にならず回収箱３９も基板搬走路の下に設置できる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板に引張力を掛けつつ貼り付けたフィルムを基板表面に痕跡を残すことなく剥離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明フィルムの剥離方法を説明する基板と貼り付けたフィルムを示す正面図である。
【図２】基板と貼り付けたフィルムを図１のＡ方向から見た側面図である。
【図３】本発明フィルムの剥離装置の概略側面図である。
【図４】図３に示したフィルムの剥離装置におけるフィルム剥離中での構成部品の位置変化を示す図である。
【図５】図３に示したフィルムの剥離装置におけるフィルム剥離中での構成部品の速度変化を示す図である。
【符号の説明】
１１…基板
１２…フィルム
１３…ベースフィルム
１４…カバーフィルム
１５、１６…レジストフィルム
１７…カット線
３０…第一クランパ
３６…第二クランパ
３８…フィルムプッシャ
３９…フィルム回収箱
【図１】
0003773796.tif 000002
【図２】
0003773796.tif 000003
【図３】
0003773796.tif 000004
【図４】
0003773796.tif 000005
【図５】
0003773796.tif 000006