JP2017075028A - カバーフィルム剥離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に貼り合せられたカバーフィルムの一部分のみの剥離や、ある程度以上の曲げ強度を有するカバーフィルムの剥離であっても、確実に剥離することが出来るカバーフィルム剥離装置を提供する。
【解決手段】基材を配置保持可能な基材テーブル２と、粘着テープ６における粘着面の一部を基材に貼り合せられたカバーフィルム８の表面に押圧させるカバーフィルムの表面の８０％以上１００％以下にあたる面積に対して均一に前記粘着テープを押圧することが出来る押圧平面３ａを有している押圧部材３を備え、押圧部材を基材に対して離反させる機構を備えるカバーフィルム剥離装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板の表面を保護するために貼り合わされたカバーフィルムを、粘着テープの粘着力によって剥離するカバーフィルム剥離装置であり、特にフレキシブルディスプレイの前面板の電極取り出し部形成工程でカバーフィルムの一部分のみを剥離するのに適したカバーフィルム剥離装置に関する。

視認性が高く、なおかつ折り曲げが可能である特徴を持つフレキシブルディスプレイを実現するための技術として様々な方式の開発が進んでいる。ポリエチレンテフタレート等の樹脂からなるフィルム基材の表面に、透明電極層や表示用インク塗工層、駆動用電極回路等を高精度に効率よく形成していく技術が構築されている。透明フィルム上に表示用インクをコーティングした画像表示面に当たる部品を「前面板」と呼び、駆動用の電極回路を形成した表示面の裏側に当たる基板を「背面板」と呼んでいる。前面板と背面板を貼り合せることでフレキシブルディスプレイを得ることが出来る。

前面板の内側には電極層があるが、これを背面板の駆動回路と接続するために電極層を露出させた部分を設ける必要があり、これを「電極取り出し部」と呼ぶ。

電極取り出し部は、前面板の一部分に四角形若しくは丸形に孔状の切り込みをカバーフィルムの側から入れ、切り込みの内側のカバーフィルムを剥離した後、残ったカバーフィルムをマスクにして開口部のインク塗膜等のみをウェット洗浄処理にて溶解除去することで電極層を露出させた後、電極層の露出面に導電性フィルムを貼付して形成する。

これは、前面板がロール状やシート状、若しくは外周裁断済みの枚葉状の状態から、レーザーや刃物等を用いて電極取り出し部をハーフカット後、不要部を除去する工程を経て形成されるが、この不要部を除去する工程はこれまで最適な装置化が行われず、作業者の手作業による部分が大きかった。特にカバーフィルムをハーフカットされた部分のみ剥離する工程は、手作業においても電極取り出し部の周囲にダメージを与えずに行うことは困難であった。

これまでカバーフィルム剥離装置としては、プリント基板の製造に用いられるドライフィルムレジストのカバーフィルムや、液晶表示パネルの偏光板に貼り合せられた保護フィルム等を剥離する目的のカバーフィルム剥離装置が提案されている。

例えば特許文献１では、エアーナイフを用いたカバーフィルム剥離装置、特許文献２では、ワイヤーを用いたカバーフィルム剥離装置、特許文献３及び特許文献４では、粘着テープを用いたカバーフィルム剥離装置が提案されている。

実開平２−１００２５９ 国際公開番号ＷＯ２０１１／０３０４８０ 特許第２５０２５４７号 国際公開番号ＷＯ２０１１／１２１６４６

しかしながら、エアーナイフやワイヤーを用いたカバーフィルム剥離装置は、基板とカバーフィルムの剥離面に高圧空気やワイヤーを挿入する方式であるため、カバーフィルムの端部、特に角部に高圧空気やワイヤーを差し込むためのカバーフィルムの剥離のキッカケを作り、そこからカバーフィルム全面を剥離するのに向いているが、フレキシブルディスプレイの前面板の電極取り出し部のカバーフィルムを剥がすように、切り込みで囲まれた部分のカバーフィルムのみを剥がしたい場合、高圧空気やワイヤーをカバーフィルムの剥離面に挿入することが困難となるため、利用できない。

また、粘着テープの粘着性を利用するカバーフィルム剥離装置の場合は、カバーフィルムの表面に粘着テープを貼りつけた後、粘着テープのバックアップローラの曲面を利用して粘着テープごとカバーフィルムを捲り挙げる方式であるが、フレキシブルディスプレイの前面板におけるカバーフィルムは、背面板と貼り合せるまでの前面板の支持体としての役割も有するため、可とう性を有するとはいえども、ある程度の曲げ強度も有するため、ローラに沿ってカバーフィルムを曲げながら捲り上げるのは困難である。

本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、基板に貼り合せられたカバーフィルムを剥離するにあたり、カバーフィルム全面ではなく一部のみの剥離や、ある程度以上の曲げ強度を有するカバーフィルムの剥離であっても、確実に剥離することが出来るカバーフィルム剥離装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の発明は、
基材に貼り合せられたカバーフィルムの表面に片面粘着型の粘着テープの粘着面を押圧し、前記粘着テープの粘着力にて前記カバーフィルムを上記基材から剥離するカバーフィルム剥離装置において、
前記基材を配置保持可能な基材テーブルと、
前記粘着テープにおける粘着面の一部を前記基材に貼り合せられた前記カバーフィルムの表面に押圧させる押圧部材を備え、
なお且つ前記押圧部材は、前記カバーフィルムの表面の８０％以上１００％以下にあたる面積に対して均一に前記粘着テープを押圧することが出来る押圧平面を有し、
前記押圧部材を前記基材に対して垂直方向などに離反させる機構を備えることを特徴とするカバーフィルム剥離装置を提供する。

前記押圧部材を前記基材に対して垂直方向などに離反させる機構を備えることにより、押圧部材の押圧平面と前記粘着テープを密着させた状態を保持することが可能になる。
が可能になる。

本発明の請求項２に記載の発明は、
前記粘着テープを供給する粘着テープ供給ローラと
前記粘着テープを回収する粘着テープ回収ローラを備え、
前記粘着テープ供給ローラと前記粘着テープ回収ローラとの間に掛け渡された粘着テープを所望の長さ分ずつピッチ送り可能な機構と、
前記粘着テープの非粘着面を前記押圧部材の押圧平面に密着させる機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のカバーフィルム剥離装置を提供する。

本発明の請求項３に記載の発明は、
前記粘着テープ供給ローラと前記粘着テープ回収ローラとの間に掛け渡された粘着テープに張力をかける機構を備えることを特徴とする請求項２に記載のカバーフィルム剥離装置である。

これにより張力により前記粘着テープの非粘着面の一部を前記押圧部材の押圧平面に密着させることができる。

本発明の請求項４に記載の発明は、
前記押圧部材の押圧平面に真空吸着機構を備えることを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載のカバーフィルム剥離装置である。

これにより、真空吸着により前記粘着テープの非粘着面の一部を前記押圧部材の押圧平面に密着させることができる。

本発明の請求項５に記載の発明は、
前記基材テーブルに対して平行方向に前記押圧部材を移動させる機構を備え、前記基材に貼り合せられたカバーフィルムの所望の位置に粘着テープの粘着面を押圧する位置合せ機構を備えることを特徴とする請求項１乃至４何れかに記載のカバーフィルム剥離装置を提供する。

本発明の請求項６に記載の発明は、
前記基材テーブルから基材の浮き上がりを防止する機構を備えることを特徴とする請求項１乃至５何れかに記載のカバーフィルム剥離装置を提供する。

本発明のカバーフィルム剥離装置によれば、基板に貼り合せられたカバーフィルムの一部分のみの剥離や、ある程度以上の曲げ強度を有するカバーフィルムの剥離であっても、確実に剥離することが出来る。

本発明のカバーフィルム剥離装置の実施の一形態を示す側面図。 本発明のカバーフィルム剥離装置の実施の別の一形態を示す側面図。 フレキシブルディスプレイの前面板の電極取り出し部形成工程を示す断面図。 本発明のカバーフィルム剥離装置の実施の一形態の待機状態を示す斜視図。 図４のカバーフィルム剥離装置の押圧状態を示す斜視図。 図４のカバーフィルム剥離装置の剥離状態を示す斜視図。 図４のカバーフィルム剥離装置のピッチ送り状態を示す斜視図。

本発明の実施形態について以下説明する。まず、本発明による剥離装置による剥離工程を含めた、フレキシブルディスプレイの前面板の電極取り出し部形成プロセスについて説明する。

前面板の断面図を図３（ａ）に示す。基材９となる樹脂フィルム上には導電層１０が形成されており、その上にインク層１１、接着剤層１２を介して、カバーフィルム８が貼り付けられる。

次に図３（ｂ）に示すように、前面板の電極取り出し部となる部分には、カバーフィルム８の側より、所望の開孔形状にハーフカット１３が入れられる。ハーフカット１３は、レーザーやトムソン型刃等が用いられ、少なくともカバーフィルム８までは切れ込みが入れられているが、導電層１０に傷が入ると導電不良の原因となるため、接着剤層１２、インク層１１のいずれかで切れ込みを止めている。

次に図３（ｃ）に示すように、電極取り出し部のカバーフィルム８を除去する。本発明
によるカバーフィルム剥離装置は、このカバーフィルム除去工程に用いる。

次に図３（ｄ）に示すように、電極取り出し部に露出した接着剤層１２及びインク層１１を除去する。電極取り出し部のみ開口したカバーフィルム８をマスクとして、アルコールや有機溶剤等を含んだ洗浄液を用いたウェット洗浄処理を行う方法等が考えられる。

最後に図３（ｅ）に示すように、電極取り出し部に露出した導電層１０に導電テープ１４を貼り付けて、前面板の電極取り出し部が得られる。

次に本発明によるカバーフィルム剥離装置の実施形態について、図１を用いて説明する。

カバーフィルム剥離装置は、前面板７を設置する基材テーブル２と、基材テーブル２に対して前面板７を挟んで相対する位置にある作業ヘッド１とから構成される。

前記作業ヘッド１には、ロール状の粘着テープ６を供給する粘着テープ供給ローラ４と粘着テープ６を回収する粘着テープ回収ローラ５とを備え、さらに粘着テープ供給ローラ４から粘着テープ回収ローラ５の間に掛け渡された粘着テープ６の粘着面の一部を前面板７に押し当てるための押圧部材３を備える。

前記押圧部材３は基材テーブル２に対して垂直移動する機構を有し、粘着テープ６を押圧部材３の押圧平面３ａにて前面板７に押圧させる押圧位置と、前面板７から離れた待機位置との間を往復移動することができる。移動方向は完全な垂直でなくとも良いが、剥離に効率がよいのはほぼ垂直方向である。

前記押圧部材３は、基材テーブル２と相対する押圧平面３ａを有し、押圧平面３ａは電極取出し部の表面の８０％以上１００％以下に対して均一に押圧が可能な輪郭形状を有している。

電極取出部の面積に比して押圧平面の面積が小さすぎると粘着テープによる保持力が小さくなる。実験によると、押圧平面が電極取出部の８０％未満の面積では、フィルム剥離に失敗する場合が出て来る。

前記粘着テープ供給ローラ４及び前記粘着テープ回収ローラ５は、それぞれ回転動作及び停止ブレーキを備え、また、粘着テープ供給ローラ４から粘着テープ回収ローラ５の間に掛け渡された粘着テープ６を所望距離にてピッチ送りする機構と張力をかける機構を有する。なお、ピッチ送り機構及び張力機構は、粘着テープ供給ローラ４及び粘着テープ回収ローラ５の回転動作の制御による手段や、粘着テープ供給ローラ４及び粘着テープ回収ローラ５の間に掛け渡された粘着テープ６に沿って設けられた機械的な手段等が考えられる。

さらに押圧部材３の押圧平面３ａに粘着テープ６の非粘着面の一部を密着させて保持する機構を備える。これは、粘着テープ６に張力をかけて押圧平面３ａに押し当てる手段や、図２に示す様に、押圧部材３の押圧平面３ａに真空吸着機構を備えて粘着テープ６を吸い付ける手段等が考えられる。

また、前記作業ヘッド１は、前記基材テーブル２に対して水平方向に移動可能な位置合せ機構を備えていても良い。もしくは、作業ヘッド１の位置に対して基材テーブル２が水平方向に移動可能な位置合わせ機構でも構わない。

これによって、１枚の前面板７に２箇所以上の電極取り出し部を形成する場合、基材テーブル２に設置した前面板７を取外すことなく、作業ヘッド１をそれぞれの電極取り出し部と相対する位置に順次移動させることで、連続したカバーフィルム剥離作業を行うことが出来る。このとき、作業ヘッド１の位置決め方法は、前面板７の電極取り出し部の形成位置情報が明らかであれば作業ヘッド１の位置を数値入力にて所望の位置に移動させる方法も考えられるし、カメラ等の画像認識手段を用いて電極取り出し部の位置を探し出して作業ヘッド１を移動させる方法も考えられる。

また、前記基材テーブル２には、設置した前面板７の浮き上がりを防止する機構を備える。基材テーブル２表面を真空吸着盤として前面板７を真空吸着する方式が考えられるが、他の方式でも構わない。

なお、粘着テープ６は市販の片面粘着テープを用いることが出来る。粘着テープ６は、粘着力が５〜１０Ｎ／１０ｍｍ程度であり、基材フィルムは伸縮性の少ない材質、例えばポリエステル、ポリイミドやカプトン等であることが望ましい。また、粘着テープ６のスリット幅は押圧部材３の押圧平面３ａの幅よりも広ければ、余白が出来ても問題ない。

続いて、図４から図７を用いて、本発明によるカバーフィルム剥離装置の一実施形態における、装置動作について説明する。

まず、図４に示すように、待機状態の作業ヘッド１の押圧部材３は、基材テーブル２から離反した待機位置にある。そこで片面粘着型の粘着テープ６のロールを粘着テープ供給ローラ４に取り付け、ロールから引き出した粘着テープ６を押圧部材３の押圧平面３ａに非粘着面を密着させるように掛け渡し、粘着テープ回収ローラ５に巻き付ける。

さらに基材テーブル２にフレキシブルディスプレイの前面板７を設置する。前面板７はカバーフィルム８側が表になるように配置され、電極取り出し部を形成する箇所には、予め電極取り出し部の輪郭に沿ってカバーフィルム８に切れ込みが入れられている。作業ヘッド１は、電極取り出し部の直上に押圧部材３が来る位置に位置決めをする。

次に図５に示すように、押圧部材３が押圧位置に移動し、粘着テープ６における粘着面をカバーフィルム８ａの表面に押圧させる。

次に図６に示すように、押圧部材３を待機位置まで戻すと、前面板７の電極取り出し部のカバーフィルム８ａが粘着テープ６に付着したまま前面板７から剥離される。このとき粘着テープ６は、押圧部材３の押圧平面３ａに密着させて、弛んで浮き上がらないようにすることで、剥離工程を安定して行うことが出来る。粘着テープ６が弛んでしまうと、押圧された面の端から順次粘着テープ６とカバーフィルム８ａとの剥がれが生じて、カバーフィルム８ａの剥離失敗の原因となるからである。

次に図７に示すように、一定距離の粘着テープ６を粘着テープ供給ローラ４側から供給しつつ粘着テープ回収ローラ５側で巻き取りながら、粘着テープ６のピッチ送りをする。このとき、少なくとも粘着テープ６に付着したカバーフィルム８ａが押圧平面３ａ上にかからなくなるまでの距離で粘着テープ６を送る必要がある。なお、粘着テープ６のピッチ送り動作中に粘着テープ６が押圧部材３の押圧平面３ａから一時的に浮き上がるのは動作上問題ない。

粘着テープ６のピッチ送り動作完了後、粘着テープ６の非粘着面が押圧部材３の押圧平面３ａに密着されると、作業ヘッド１は待機状態に戻り、次の電極取り出し部形成位置へ移動をし、同様の動作を繰り返してカバーフィルム８ａの剥離を行う。また、粘着テープ
６に付着したカバーフィルム８ａは、粘着テープ６と一緒に粘着テープ回収ローラ５に巻き取られ、使用済みとなった粘着テープ６と一緒に廃棄をする。

本発明によるカバーフィルム剥離装置の別の実施形態として、図２に示すように作業ヘッド１に押圧部材３のみを備える構造も考えられる。

この形態の場合、所望の寸法に裁断した粘着テープ６を準備しておき、真空吸着機構等を備えた押圧部材３にて粘着テープ６をピックアップして使用することとなる。

本発明の剥離装置について、実施例を用いて説明するが、本発明の技術的範囲は、各実施例により何ら限定されるものではない。

（実施例１）
シート状のフレキシブルディスプレイの前面板を準備する。前面板は、厚み１５０μｍのポリエチレンテレフタレート基材上にＩＴＯ蒸着にて導電層を形成し、導電層の上にインク層をおよそ５０μｍ厚で形成したものに対し、厚み１５０μｍのポリエチレンテフタレート基材のカバーフィルムを、厚み２０μｍの接着剤層を介して貼り合せてなるものである。

シート状の前面板に対し、電極取り出し部の輪郭上にカバーフィルムの側からレーザー加工にてハーフカットを施す。レーザー出力を調整することで、ハーフカットはカバーフィルムの表面から接着剤層の途中まで達して止まるように入れられる。電極取り出し部は、５ｍｍ×４ｍｍの寸法で、縦１００ｍｍ、横５０ｍｍの間隔でマトリクス状に配置される。

シート状の前面板を本発明のカバーフィルム剥離装置の基材テーブル上に設置した。基材テーブルは真空吸着テーブルとし、シート状の前面板を基材テーブル表面に浮き上がり無く保持することが出来る。

基材テーブルに設けられた位置決めピンにより前面板は決められた位置に設置することが出来、前面板上の電極取り出し部の位置データが明らかであるため、データ入力にて作業ヘッドを電極取り出し部の直上に移動させる。

作業ヘッド上には、押圧部材と粘着テープ供給ローラと粘着テープ回収ローラが設けられている。押圧部材の押圧平面の寸法は、４．５ｍｍ×３．５ｍｍである。粘着テープ供給ローラと粘着テープ回収ローラは、装置制御により、それぞれ回転駆動及びブレーキ停止が可能であり、それによって間に掛け渡された粘着テープに張力をかけて、粘着テープの非粘着面を押圧部材の押圧平面に密着させている。

粘着テープは、寺岡製作所製ポリエステルフィルム粘着テープＮｏ．６３１Ｓ（幅１９ｍｍ、粘着力１２．２６Ｎ／２５ｍｍ、引張強度９５．６Ｎ／２５ｍｍ）を使用した。

作業ヘッドに備えられたシリンダ径４０ｍｍのエアシリンダーにより、押圧部材及び粘着テープ供給ローラ、粘着テープ回収ローラを昇降動作させることが出来、下降位置では、粘着テープを介して押圧平面を前面板のカバーフィルム表面に押圧することが出来る。エアシリンダーは、圧縮空気０．２ＭＰａにて駆動させた。

押圧部材を下降させて粘着テープの粘着面を前面板の電極取り出し部のカバーフィルム表面に押圧した後、押圧部材を上昇させると、電極取り出し部のカバーフィルムは粘着テ
ープに張り付いたまま持上げられ、前面板から剥離することが出来た。電極取り出し部の周囲のカバーフィルムには、浮き上がり等の不具合は見られなかった。このとき、押圧部材に併せて粘着テープ供給ローラと粘着テープ回収ローラも昇降するため、粘着テープの伸縮や弛みは発生しなかった。

その後、粘着テープ供給ローラと粘着テープ回収ローラを回転させて、粘着テープを８ｍｍだけ送り、粘着テープが押圧平面に密着する様に張力をかけて、ブレーキ停止をさせた。次いで作業ヘッドを隣の電極取り出し部の直上へ移動させた。

以上の動作にて、繰返し電極取り出し部のカバーフィルムを剥離することが出来た。１００回以上の繰返し動作でも剥離ミスは起きなかった。剥離されたカバーフィルムは粘着テープに貼りつけたまま粘着テープ回収ローラに巻き取った後、使用済みの粘着テープと共に廃棄することが出来た。

なお本発明によるカバーフィルム剥離装置に、電極取り出し部のカバーフィルムを全て除去したシート状の前面板を設置し、同様の動作を行うことにより、電極取り出し部に露出した接着剤層を剥離することも出来た。接着剤層が有る場合と比較して、接着剤層が無い状態でインク層を洗浄処理した場合、より短時間で少量の洗浄液でインク層を除去することが出来る。

（比較例１）
上記実施例と同様のハーフカット済みの前面板に対し、ローラ状の押圧部材を備えるカバーフィルム剥離装置を使用した。粘着テープ供給ローラと粘着テープ回収ローラを備え、その間に上記実施例と同様の粘着テープを掛け渡してローラ状の押圧部材にてカバーフィルムの表面に押圧する。粘着テープを押圧しながら、粘着テープ供給ローラと粘着テープ回収ローラを回転駆動させて粘着テープを定速送りし、同時に粘着テープの送りと同じ速度で、粘着テープの送り方向と逆の方向にローラ状の押圧部材を連れ回りで移動させて、電極取り出し部のカバーフィルム上を通過させたが、カバーフィルムを剥離することは出来なかった。

（比較例２）
上記実施例と同様のハーフカット済みの前面板に対し、電極取り出し部のカバーフィルムを覆うように上記実施例と同様の粘着テープを貼り付けた。その後、粘着テープの上から５ｍｍ×４ｍｍの寸法の押圧平面を有する押圧部材にて、２５×９．８０Ｎにて押圧した後、作業者の手作業にて粘着テープの端部を持って引き剥がしたところ、電極取り出し部のカバーフィルムが粘着テープに付着して、前面板から剥離されることもあった。繰返し同様の作業を行い、約５０％の成功率であった。

本発明の剥離装置は、基板に貼り合せられたカバーフィルムの一部分のみの剥離や、ある程度以上の曲げ強度を有するカバーフィルムの剥離が必要な量産工程、例えばフレキシブルディスプレイの製造における前面板の電極取り出し部形成工程において、好適に利用することが期待出来る。

１・・・作業ヘッド
２・・・基材テーブル
３・・・押圧部材
３ａ・・・押圧平面
４・・・粘着テープ供給ローラ
５・・・粘着テープ回収ローラ
６・・・粘着テープ
７・・・前面板
８・・・カバーフィルム
８ａ・・・電極取り出し部のカバーフィルム
９・・・基材
１０・・・導電層
１１・・・インク層
１２・・・接着剤層
１３・・・ハーフカット
１４・・・導電テープ

Claims (6)

1. 基材に貼り合せられたカバーフィルムの表面に片面粘着型の粘着テープの粘着面を押圧し、前記粘着テープの粘着力にて前記カバーフィルムを上記基材から剥離するカバーフィルム剥離装置において、
   前記基材を配置保持可能な基材テーブルと、
   前記粘着テープにおける粘着面の一部を前記基材に貼り合せられた前記カバーフィルムの表面に押圧させる押圧部材を備え、
   前記押圧部材は、前記カバーフィルムの表面の８０％以上１００％以下にあたる面積に対して均一に前記粘着テープを押圧することが出来る押圧平面を有し、
   前記押圧部材を前記基材に対して離反させる機構を備えることを特徴とするカバーフィルム剥離装置。
2. 前記粘着テープを供給する粘着テープ供給ローラと
   前記粘着テープを回収する粘着テープ回収ローラを備え、
   前記粘着テープ供給ローラと前記粘着テープ回収ローラとの間に掛け渡された粘着テープを所望の長さ分ずつピッチ送り可能な機構と、
   前記粘着テープの非粘着面を前記押圧部材の押圧平面に密着させる機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のカバーフィルム剥離装置。
3. 前記粘着テープ供給ローラと前記粘着テープ回収ローラとの間に掛け渡された粘着テープに張力をかける機構を備えることを特徴とする請求項２に記載のカバーフィルム剥離装置。
4. 前記押圧部材の押圧平面に真空吸着機構を備えることを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載のカバーフィルム剥離装置。
5. 前記基材テーブルに対して平行方向に前記押圧部材を移動させる機構を備え、前記基材に貼り合せられたカバーフィルムの所望の位置に粘着テープの粘着面を押圧する位置合せ機構を備えることを特徴とする請求項１乃至４何れかに記載のカバーフィルム剥離装置。
6. 前記基材テーブルから基材の浮き上がりを防止する機構を備えることを特徴とする請求項１乃至５何れかに記載のカバーフィルム剥離装置。

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