光学フィルム剥離装置

【課題】基板表面から光学フィルムの一部を剥離除去する際に刃物が基板に食い込むことによる傷の発生を低減する。
【解決手段】光学フィルム剥離装置は、基板１００上に貼られた光学フィルム１０６を部分的に剥離するための装置であって、直線状に前後移動可能な可動部４０を備える。可動部４０は、可動部本体４８と、光学フィルム１０６をすくい取るように切除するための刃物８２を前向きに保持するツールホルダ４６とを備える。ツールホルダ４６は、可動部本体４８に対して、進行方向と垂直かつ水平な回転軸４９を中心に回動自在に取り付けられており、回転軸４９は刃物８２の前端よりも前方に位置する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルム剥離装置に関するものである。特に、平坦な面に貼られた光学フィルムを剥離除去するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表示パネルには、表面に位相差板や偏光板などの光学フィルムが貼り付けられる場合がある。たとえば、液晶表示パネルにおいては、ガラス基板の表面に偏光板などが貼り付けられており、液晶の光学的性質と偏光板の作用との組合せによって表示が制御される。
【０００３】
図７に、液晶表示パネル７０の概略断面図を示す。液晶表示パネル７０は、２枚のガラス基板７１，７２の間に液晶７４が封入された構成を有する。
【０００４】
ガラス基板７１の液晶７４側の表面にはＣＦ（Color Filter）が設けられている。ガラス基板７２の液晶７４側の表面には液晶７４を駆動するためのＴＦＴ（Thin Film Transistor）が設けられている。２枚のガラス基板７１，７２は、シール材７３によって互いに貼り合わせられている。液晶７４は、２枚のガラス基板７１，７２とシール材７３とによって封入されている。
【０００５】
ガラス基板７１，７２において、液晶７４が封入されている側と反対側の主表面には、光学フィルムとしての偏光板７６が貼付けられている。このような構成を有する液晶表示パネル７０の製造においては、大型の基板に対して複数の液晶セルを含む貼合せ基板を形成して、後にこの貼合せ基板を液晶セルごとに分断することによって複数の液晶表示パネルを得るという、いわゆる「多面取り」による方法がある。
【０００６】
従来技術に基づく液晶表示パネルの製造方法の一例は、特開２００４−４６３６号公報（特許文献１）に開示されている。図８〜図１３を参照して、従来技術に基づく液晶表示パネルの製造方法の一例について説明する。この製造方法は、多面取りによる製造方法である。
【０００７】
図８に、大型の基板同士を貼り合せる工程を示す。ここでは、ガラス基板７１，７２の元となる大型のガラス基板１０１，１０２が用いられている。貼り合わせる工程に先立って、ガラス基板１０１の主表面には複数の液晶表示パネルに相当する分のＣＦなど（図示せず）を形成しておく。また、ガラス基板１０２の主表面には複数の液晶表示パネルに相当する分のＴＦＴなど（図示せず）を形成しておく。
【０００８】
次に、ガラス基板１０１の表面にシール材７３を配置する。シール材７３は、液晶を封入するための空間（「液晶セル」という。）が複数形成されるように複数の枠形に配置する。ただし、図８に示す例においては、閉じた枠形ではなく、開口部７７を有するようにシール材７３を配置する。シール材７３の材料としては、熱硬化樹脂などを用いる。
【０００９】
次に、ガラス基板１０１とガラス基板１０２とをシール材７３によって互いに貼り合せ、シール材７３を加熱などの方法により硬化する。シール材を硬化することにより、２枚のガラス基板１０１，１０２が貼り合せられた大型の貼合せ基板を形成する。
【００１０】
次に、大型のガラス基板１０１，１０２の外側の主表面に、偏光板を貼り付ける。次に、この大判の貼合せ基板を液晶セルごとに分断する。この結果、単一の液晶セルを含むいわゆる単品サイズの貼合せ基板が得られる。
【００１１】
図９に、単品サイズの貼合せ基板７８の概略平面図を示す。一般に「液晶セル」といった場合、液晶が封入された後の状態のものを指すことが多いが、図９などの段階でいう「液晶セル」はシール材７３によって形状が規定されているのみであって液晶が未封入のものである。貼合せ基板７８においては、２枚のガラス基板がシール材７３によって互いに貼合せられている。貼合せ基板７８の一方の端面には、図８にも示したシール材７３の開口部７７が配置されている。
【００１２】
図１０および図１１に、液晶を封入する工程を示す。図１０に示すように、貼合せ基板７８を真空装置の内部に配置して、シール材７３の内側および外側をともに真空にする。次に、シール材７３の開口部７７の部分を液晶７４に浸す。この状態で、真空装置の内部を徐々に大気圧に戻す。液晶７４は、シール材７３の内側および外側の圧力差と毛細管現象とによって、矢印９６に示すように、シール材７３の内側に隙間なく充填される。
【００１３】
次に、図１１に示すように、シール材７３の開口部７７を封止樹脂７９で封止する。封止樹脂７９としては、たとえば、紫外線硬化樹脂が用いられる。紫外線を封止樹脂７９に照射することによって、封止樹脂７９が硬化する。このように、シール材７３で囲まれた領域に液晶７４を封入することができる。図１１では、説明の便宜上、開口部７７および封止樹脂７９を誇張して大きく描いているが、実際には、図１２に示すような外観の液晶表示パネル７０が得られる。これは図７に示した液晶表示パネル７０である。
【００１４】
ところで、上述の液晶表示パネルの製造方法の中には、複数の液晶セルが形成された大型の貼合せ基板（「多面取り基板」ともいう。）を、それぞれ単一の液晶セルを含む貼合せ基板に分断する工程（以下「分断工程」という。）があったが、この分断工程においては、多面取り基板の表面に貼り付けられた大型の偏光板の一部を切除する作業がまず行なわれ、その後に大型の多面取り基板そのものが分断される。
【００１５】
図１３に、分断工程の作業の様子の概略斜視図を示す。ガラス基板１０１とガラス基板１０２とが互いに貼り合せられ、この大型の貼合せ基板１１４の中には複数の液晶セルが既に形成されている。ガラス基板１０２の表面には、ガラス基板１０２同様に大型の偏光板１０６が貼り付けられている。図１３に示すように、偏光板１０６のうち、液晶セル同士の間の分断線に対応する帯状領域の偏光板１０６の除去を行なう。さらに、この分断線に沿ってガラス基板１０２表面にスクライブ線８５を形成する。貼合せ基板１１４の表裏両面にスクライブ線８５を形成し終えた後にスクライブ線８５に沿って貼合せ基板１１４を割ることにより、単一の液晶セルを含む液晶表示パネル７０（図１２参照）を得る。
【００１６】
この分断工程を行なうための装置は、図１３に示すように移動ユニット８１を備える。移動ユニット８１は、矢印９７に示す向きに移動可能に形成されている。移動ユニット８１は、偏光板の一部を切除するための刃物８２を備える。
【００１７】
移動ユニット８１は、ガラス基板の表面にスクライブ線を形成するためのホイルカッター３１を有する。ホイルカッター３１は、カッター支持部材３２を介して移動ユニット本体に固定されている。ホイルカッター３１は、回転しながらガラス基板の表面に亀裂を形成できるように構成されている。移動ユニット８１は、移動ユニット８１自身の位置を検知するためのセンサ８３も備えている。
【００１８】
移動ユニット８１が矢印９７の向きに移動することによって、刃物８２が偏光板１０６の一部を帯状に切除して、切除領域８６が形成される。ホイルカッター３１は、切除領域８６の内部を移動する。ホイルカッター３１は、ガラス基板１０２の表面にスクライブ線８５を形成しながら進行する。
【００１９】
図１３に示す例では刃物８２が偏光板１０６の一部を帯状に切除して切除領域８６を形成していたが、このような偏光板の切除作業は、貼合せ基板１１４の全面にわたってすべての液晶セル同士の間の境界線に沿って行なわれる。
【特許文献１】特開２００４−４６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
上述の液晶表示パネルの製造方法の中で行なわれる分断工程においては、上述の例では刃物８２を備える移動ユニット８１の例を模式的に示したが、この刃物８２近傍の構造をより具体的に拡大して示すと、たとえば図１４に示すようになっている。偏光板１０６を剥離する刃物８２は基板表面に対して斜めに対向するようにツールホルダ４６に固定されている。ツールホルダ４６は高さ調節機構４７を介して上下に平行移動することによって、刃物８２の切込み深さを調整できるようになっている。この移動ユニット８１を走行させることによって、図１４に示すように偏光板１０６が削り取られ、切りくず１４は刃物８２の上側を後方または上方に向かって流れていく。
【００２１】
しかし、このような作業を行なった結果、刃物先端が基板に食い込んで傷が発生する場合があった。
【００２２】
そこで、本発明は、基板表面から光学フィルムの一部を剥離除去する際に刃物が基板に食い込むことによる傷の発生を低減することができる光学フィルム剥離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】
【００２３】
上記目的を達成するため、本発明に基づく光学フィルム剥離装置は、基板上に貼られた光学フィルムを部分的に剥離するための装置であって、直線状に前後移動可能な可動部を備え、上記可動部は、可動部本体と、上記光学フィルムをすくい取るように切除するための刃物を前向きに保持するツールホルダとを備え、上記ツールホルダは、上記可動部本体に対して、進行方向と垂直かつ水平な回転軸を中心に回動自在に取り付けられており、上記回転軸は上記刃物の前端よりも前方に位置する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ツールホルダが回転軸を中心として回転することによって刃物ごと基板から離れる向きに逃げることができるので、刃物先端が基板に食い込むことによる傷の発生を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
刃物が基板に食い込んで基板に傷が発生するという現象について、発明者らは、以下のように考察した。
【００２６】
まず、図１（ａ）に示すように刃物８２を矢印９３の向きに進行させて基板１００の表面に貼られた光学フィルムを切除する場合を考える。刃物と基板表面との間の摩擦抵抗が刃物の摩耗や基板表面の状態によって増加した場合、刃物が基板表面を円滑に滑らず、基板１００に引きずられて刃物先端は後ろ向き（図中右向き）の力を受ける。その結果、図１（ｂ）に示すように刃物８２全体が反る。あるいは、図２（ａ）に示すようにツールホルダ４６に保持された刃物８２による切除を考えた場合、図２（ｂ）に示すように刃物８２からツールホルダ４６に力がかかり、高さ調節機構４７に存在するガタの分だけツールホルダ４６が傾くこともある。高さ調節機構４７が他の構造であったとしてもツールホルダ４６と上側構造との間の接続箇所に存在するガタの分だけツールホルダが傾き得る。
【００２７】
図１（ｂ）に示すように刃物８２全体が反った場合や、図２（ｂ）に示すようにツールホルダ４６が刃物先端よりも後方の点を支点として傾いた場合、刃物先端は元の位置よりも下方に移動してしまう。したがって、本来予定していた切込み深さよりも深い位置で刃物先端が基板１００に食い込むことになってしまう。その結果、基板１００に傷が発生してしまう。
【００２８】
（実施の形態１）
（構成）
図３〜図６を参照して、本発明に基づく実施の形態１における光学フィルム剥離装置について説明する。
【００２９】
この光学フィルム剥離装置は、図３に示すように、基板１００上に貼られた光学フィルムを部分的に剥離するための装置であって、直線状に前後移動可能な可動部４０を備え、可動部４０は、可動部本体４８と、前記光学フィルムをすくい取るように切除するための刃物８２を前向きに保持するツールホルダ４６とを備え、ツールホルダ４６は、可動部本体４８に対して、進行方向と垂直かつ水平な回転軸４９を中心に回動自在に取り付けられており、回転軸４９は刃物８２の前端よりも前方に位置する。
【００３０】
光学フィルムをすくい取るように切除する刃物８２は、たとえば図４、図５に示すような形状を有している。図５は図４に示す刃物８２を正面から見たところである。この刃物８２は図６に示すように使用される。すなわち、矢印９３の向きに進行させることによって、基板１００の表面に貼られた光学フィルムとしての偏光板１１６を帯状に削り取り、切りくず１４を排出する。図３に示すように、ツールホルダ４６は、回転軸４９を中心として矢印９２の向きに回転することができるようになっている。
【００３１】
（作用・効果）
本実施の形態における光学フィルム剥離装置では、刃物８２が基板１００から抵抗力を受けたときには、ツールホルダ４６が回転軸４９を中心として矢印９２の向きに回転することによって逃げることができる。ツールホルダ４６がこのように基板から離れる向きに逃げることによって刃物先端が基板１００に食い込む確率を低減することができる。したがって、刃物先端が基板に食い込むことによる傷の発生を低減することができる。
【００３２】
なお、図３に示すように、可動部４０は、ツールホルダ４６の回転軸４９まわりの自由な回転に抵抗力を与えてツールホルダ４６を一定の姿勢に近づけるための付勢手段を備えることが好ましい。このような構成になっていることで、刃物は必要以上に逃げることなくなるべく一定の姿勢に保たれ、安定して加工を続けることができる。
【００３３】
このように用いられる付勢手段は、ツールホルダ４６の上側と可動部本体４８の下側との間に介在する弾性体であることが好ましい。このようになっていれば、簡単な構造で付勢手段としての役割をもたせることができるからである。図３に示した例では、弾性体はコイルばね５０となっている。コイルばね５０の代わりに、板ばね、弾性変形可能なブロック、エアシリンダなど、他の手段によって弾性体を実現してもよい。
【００３４】
さらに、図３に示すように、この弾性体は、刃物８２の前端よりも後ろ側に配置されていることが好ましい。このようになっていれば、ツールホルダ４６の回転軸４９まわりの回転に効率良く抵抗力を与えることができるからである。
【００３５】
特に、弾性体は図３に示すようにばねであることが好ましい。ばねであれば、ツールホルダ４６の後端が重力などによって必要以上に下がってしまうことを簡素な構造で容易に防止でき、また、作業開始前の状態での刃物８２の姿勢をほぼ一定に保つことができるからである。
【００３６】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（ａ），（ｂ）は、本発明に先立って発明者らが刃物の挙動について検討した結果の説明図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、本発明に先立って発明者らがツールホルダの挙動について検討した結果の説明図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１における光学フィルム剥離装置の説明図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態１における光学フィルム剥離装置が備える刃物の斜視図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態１における光学フィルム剥離装置が備える刃物の正面図である。
【図６】本発明に基づく実施の形態１における光学フィルム剥離装置が備える刃物の使用状態の説明図である。
【図７】従来技術に基づく液晶表示パネルの概略断面図である。
【図８】従来技術に基づく液晶表示パネルの製造方法に含まれる、大型の基板同士を貼り合せる工程の説明図である。
【図９】従来技術に基づく液晶表示パネルの単品サイズの貼合せ基板の概略平面図である。
【図１０】従来技術に基づく液晶表示パネルの製造方法に含まれる、液晶を封入する工程の説明図である。
【図１１】従来技術に基づく液晶表示パネルの製造方法に含まれる、シール材の開口部を封止する工程の説明図である。
【図１２】従来技術に基づく液晶表示パネルの斜視図である。
【図１３】従来技術に基づく液晶表示パネルの製造方法に含まれる分断工程の作業の様子の概略斜視図である。
【図１４】従来技術に基づく光学フィルム剥離装置の説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１４切りくず、３１ホイルカッター、３２カッター支持部材、４０可動部、４６ツールホルダ、４７高さ調節機構、４８可動部本体、４９回転軸、７０液晶表示パネル、７１，７２（単品サイズの）ガラス基板、７３シール材、７４液晶、７６偏光板、７７開口部、７８（単品サイズの）貼合せ基板、７９封止樹脂、８１移動ユニット、８２刃物、８３センサ、８５スクライブ線、８６切除領域、９２，９３，９４，９６矢印、１００基板、１０１，１０２（大型の）ガラス基板。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に貼られた光学フィルムを部分的に剥離するための装置であって、直線状に前後移動可能な可動部を備え、前記可動部は、可動部本体と、前記光学フィルムをすくい取るように切除するための刃物を前向きに保持するツールホルダとを備え、前記ツールホルダは、前記可動部本体に対して、進行方向と垂直かつ水平な回転軸を中心に回動自在に取り付けられており、前記回転軸は前記刃物の前端よりも前方に位置する、光学フィルム剥離装置。
【請求項２】
前記可動部は、前記ツールホルダの前記回転軸まわりの自由な回転に抵抗力を与えて前記ツールホルダを一定の姿勢に近づけるための付勢手段を備える、請求項１に記載の光学フィルム剥離装置。
【請求項３】
前記付勢手段は、前記ツールホルダの上側と前記可動部本体の下側との間に介在する弾性体である、請求項２に記載の光学フィルム剥離装置。
【請求項４】
前記弾性体は、前記刃物の前端よりも後ろ側に配置されている、請求項３に記載の光学フィルム剥離装置。

【図１】