JP2011131506A - 光学フィルムの貼合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高い生産効率で、光学フィルムと基板との間における気泡の混入やスジ状欠陥の発生を抑制し得る光学フィルムの貼合方法を実現する。
【解決手段】本発明の光学フィルム１の貼合方法は、光学フィルム１上に粘着剤層を介して剥離フィルム２が貼着された帯状フィルム３をその長手方向に搬送する帯状フィルム搬送工程と、基板５を搬送する基板搬送工程と、帯状フィルム搬送工程後、帯状フィルム３における光学フィルム１及び粘着剤層を、剥離フィルム２を残して基板５における貼合領域に対応する長さに切断する切断工程と、帯状フィルム３から剥離フィルム２を分離する剥離フィルム分離工程と、剥離フィルム２が剥離された帯状フィルム３における粘着剤層を、基板５における貼合領域に貼合する貼合工程とを含む一連の工程を繰り返して光学フィルム１を基板５に連続的に貼合し、剥離フィルム分離工程を、先の一連の工程における貼合工程完了後にのみ行う。
【選択図】図５

Description

本発明は、基板に光学フィルムを貼合する方法に関するものである。

近年、液晶表示装置が様々な機器に使用されている。このような液晶表示装置の製造には、一般的に、液晶表示基板上に各種光学フィルムを貼合する工程が含まれる。

このような光学フィルムの貼合方法として、図６に示すように、光学フィルム１０１に粘着剤層（図示せず）を介して剥離フィルム１０２が貼着された帯状フィルム１００を、剥離フィルム１０２を残して少なくとも光学フィルム１０１及び粘着剤層を長手方向に対し直交する方向に切断し、当該切断により切り出されたフィルム片から剥離フィルム１０２を分離し、光学フィルム１０１上の粘着面を、基板１０５の対応する位置に、一対のローラ１０４によって貼り付ける方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記方法では、図７に示すように、上述した操作を繰り返すことによって連続的に基板１０５に光学フィルム１０１の貼合を行うことができる。

また、引用文献２には、セパレートフィルムが剥離された状態でラミネート動作を休止する際に伴う、光学フィルムの粘着剤層の変形（山状に***：スジ不良）を防ぐため、光学フィルムの前端部から進行方向に予め一定の範囲に渡って、セパレータフィルムを剥離しておく技術が開示されている。

更には、引用文献３には、少なくとも一方の面が非粘着性表面からなる帯状の光学フィルムに対して、表面に粘着剤層が形成された離型フィルムを、当該粘着剤層を介して光学フィルムの非粘着性表面に貼り合せ、その後、光学フィルムに貼り合せられた離型フィルムを粘着剤層から剥離し、当該粘着剤層を介して光学フィルムを表示基板に貼り合せる技術が開示されている。そして、当該技術によって、離型フィルムが貼り合せられる前の光学フィルムに対して、良好に欠点検査を行うことができ、その結果、製造コストを低減し得ることが開示されている。

特開２００４−３６１７４１号公報（２００４年１２月２４日公開） 特開２００４−３３８４０８号公報（２００４年１２月２日公開） 特開２００９−２０５１３８号公報（２００９年９月１０日公開）

しかしながら、上記特許文献１及び３の構成では、光学フィルム１０１と基板１０５との間に図８に示すような気泡（「貼合気泡」という）が混入したり、スジ状欠陥が発生したりするという問題を生じる。

また、特許文献２の構成では、被粘着物における予め定める領域よりも広い大きさの光学フィルムを用いる必要があるため、生産効率が悪い。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い生産効率で、光学フィルムと基板との間における気泡の混入やスジ状欠陥を抑制し得る光学フィルムの貼合方法を実現することにある。

本発明者は上記課題を解決するために、光学フィルムと基板との間に気泡が混入する原因について、鋭意検討を行った。その結果、粘着剤層が比較的長い時間外気に曝されることが、光学フィルムと基板との間に気泡が混入する原因の一つであると考えた。

具体的には、従来の光学フィルムの貼合方法では、図７に示すように、先の光学フィルム１０１の貼合を行っている間に、次の貼合に用いる帯状フィルム１００における剥離フィルム１０２の一部が剥離される（例えば、特許文献１の図１１及び段落〔００９４〕、特許文献２の図１及び図４参照）。

尚、特許文献３には、先の光学フィルム１０１の貼合を行っている間における、次の貼合に用いる帯状フィルム１００における剥離フィルム１０２の一部の状態は具体的に開示されていないが、当業者であれば、特許文献１及び２と同様に、次の貼合に用いる帯状フィルム１００における剥離フィルム１０２の一部は剥離されていることは明白である。

このため、先の光学フィルム１０１の貼合が完了し次の基板１０５が搬送され、次の貼合が行われるまでの間、帯状フィルム１００における粘着剤層の一部は剥離フィルム１０２が剥離され外気に触れることになる。そして、先の光学フィルム１０１の貼合が完了し次の基板１０５が搬送されるまでの間、剥離フィルム１０２が剥離された帯状フィルム１００における粘着剤層が外気に触れることによって、粘着剤層における粘着剤が変形して、粘着剤層に気泡が混入してしまい、その結果、光学フィルムと基板との間に気泡が混入すると考えた。

そこで、本発明者は、貼合工程に用いる帯状フィルムにおける剥離フィルムの剥離を、先の貼合工程が完了した後にのみ行うことによって、光学フィルムと基板との間における気泡の混入を抑制することができることを新たに見出し、また、これと同時にスジ状欠陥を抑制することができることを見出し、本発明を完成するに至った。これに対して従来は、パネル（基板に光学フィルムが貼合されたもの）の搬送を基準として搬送時のタクト計算がなされていたため、偏光板から剥離フィルムを剥離するタイミングが、先の貼合工程が完了する前であった。それゆえ、剥離フィルムが一部剥離した状態で剥離フィルムを待機させていた。

即ち、本発明に係る光学フィルムの貼合方法は、上記課題を解決するために、光学フィルム上に粘着剤層を介して剥離フィルムが貼着された帯状フィルムを、その長手方向に搬送する帯状フィルム搬送工程と、基板を搬送する基板搬送工程と、上記帯状フィルム搬送工程後、上記帯状フィルムにおける光学フィルム及び粘着剤層を、上記剥離フィルムを残して、上記基板における貼合領域に対応する長さに切断する切断工程と、上記帯状フィルムから上記剥離フィルムを分離する剥離フィルム分離工程と、剥離フィルムが剥離された上記帯状フィルムにおける粘着剤層を、上記基板における貼合領域に貼合する貼合工程と、を含む一連の工程を繰り返すことによって、光学フィルムを基板に連続的に貼合する方法であり、次の一連の工程における上記剥離フィルム分離工程を、先の一連の工程における貼合工程が完了した後にのみ行うことを特徴としている。

上記方法によれば、剥離フィルム分離工程を、先の貼合工程が完了後にのみ行うため、帯状フィルムにおける粘着剤層が、先の貼合工程が完了するまでの間、外気に曝されることを防ぐことができる。このため、粘着剤層における粘着剤が変形し、粘着剤層に気泡が混入することを抑制することができる。その結果、光学フィルムと基板との間における気泡の混入及びスジ状欠陥の発生を抑制することができる。

また、上記方法では、光学フィルムを効率的に使用することができ、高い生産効率で光学フィルムの貼合を行うことができる。

尚、特許文献３の段落〔００２４〕〜〔００２５〕には、「第３の本発明に係る光学表示ユニットの製造方法は、前記光学フィルムに貼り合せられた前記離型フィルムを切断せずに、前記光学フィルムおよび前記粘着剤層を切断する切断ステップをさらに有し、切断後の前記光学フィルムおよび前記粘着剤層が、前記離型フィルムを介して搬送されることを特徴とする。この構成によれば、…光学フィルムの貼り合せ面である粘着剤層が、貼り合せ直前まで露出しない構成とすることができるため、光学フィルムの貼り合せ面に異物が混入するのを防止できる」と記載されている。これは、単に、”光学フィルムに貼り合せられた離型フィルムを切断する方法”に対する効果を記載したものであり、特許文献３には、”貼合工程に用いる帯状フィルムにおける剥離フィルムの剥離を、先の貼合工程が完了した後にのみ行うこと”について具体的に何も開示されていない以上、当業者であっても特許文献３等から本発明に想到することは困難である。

本発明に係る光学フィルムの貼合方法では、上記剥離フィルム分離工程を、当該剥離フィルム分離工程後の帯状フィルムとの貼合に用いる基板を上記貼合工程の開始位置まで搬送した後にのみ行うことが好ましい。

上記方法によれば、貼合に用いる基板を上記貼合工程の開始位置まで搬送するまでの間、粘着剤層が外気に曝されることを防ぐことができるため、粘着剤層における粘着剤が変形し、粘着剤層に気泡が混入することをより抑制することができる。その結果、光学フィルムと基板との間における気泡の混入やスジ状欠陥の発生をより抑制することができる。

本発明に係る光学フィルムの貼合方法では、一連の工程における上記剥離フィルム分離工程を、同工程における上記切断工程の後にのみ行うことが好ましい。

上記方法によれば、上記剥離フィルム分離工程を、上記切断工程の後にのみ行うため、粘着剤層が外気に触れる時間を更に短くすることができる。

本発明に係る光学フィルムの貼合方法では、上記剥離フィルム分離工程を、上記貼合工程と同時に行うことが好ましい。

上記方法によれば、粘着剤層が外気に触れる時間を更に短くすることができる。

本発明に係る光学フィルムの貼合方法は、以上のように、次の一連の工程における上記剥離フィルム分離工程を、先の一連の工程における貼合工程が完了した後にのみ行うことを特徴としている。

このため、高い生産効率で、光学フィルムと基板との間における気泡の混入やスジ状欠陥の発生を抑制することができるという効果を奏する。

本実施の形態に係る光学フィルムを基板へ貼合する際の帯状フィルム搬送工程を模式的に示した正面図である。 本実施の形態に係る光学フィルムを基板へ貼合する際の基板搬送工程を模式的に示した正面図である。 本実施の形態に係る光学フィルムを基板へ貼合する際の切断工程を模式的に示した正面図である。 本実施の形態に係る光学フィルムを基板へ貼合する際の剥離フィルム分離工程を模式的に示した正面図である。 本実施の形態に係る光学フィルムを基板へ貼合する際の貼合工程を模式的に示した正面図である。 従来の光学フィルムの貼合方法における一工程を模式的に示した正面図である。 従来の光学フィルムの貼合方法における別の一工程を模式的に示した正面図である。 従来の光学フィルムの貼合方法において発生する貼合気泡を模式的に示す図である。

本発明の実施の一形態について説明すれば、以下の通りである。

本実施の形態に係る光学フィルムの貼合方法は、帯状フィルム搬送工程と、基板搬送工程と、切断工程と、剥離フィルム分離工程と、貼合工程とを含む一連の工程を繰り返すことによって、光学フィルムを基板に連続的に貼合する方法である。以下、各工程について図１〜５に基づいて説明する。

（１）帯状フィルム搬送工程
図１は、本実施の形態に係る光学フィルムを基板へ貼合する際の帯状フィルム搬送工程を模式的に示した正面図である。

図１に示すように、帯状フィルム搬送工程では、光学フィルム１上に粘着剤層（図示せず）を介して剥離フィルム２が貼着された帯状フィルム３を、その長手方向に搬送させる工程である。

より具体的には、本実施の形態の帯状フィルム搬送工程では、その後の切断工程において帯状フィルム３を基板５（図２参照）における貼合領域に対応する長さで切断するため、帯状フィルム３の先端から切断工程で切断される位置までの長さが、基板５（図２参照）における貼合領域に対応する長さとなるように帯状フィルム３を搬送する。

本実施の形態では、帯状フィルム３は、巻回された巻出ロール４から巻き出され、巻き出された帯状フィルム３は、先端が鋭いエッジ部６において剥離フィルム側から巻き掛けられ、帯状フィルム３から剥離フィルム２が分離し、当該分離した剥離フィルム２は、巻取ロール９に巻き取られる。

巻出ロール４からの帯状フィルム３の巻き出しは、例えば、帯状フィルム３を両側から挟み込む供給ローラによって帯状フィルム３を搬送させて行うことができる。

ここで、帯状フィルム３の位置の制御は、例えば、予め必要な帯状フィルム３の長さを、供給ローラを制御するコンピュータ等に予め入力し、当該設定に基づいて供給ローラを回転させることによって行うことができる。また、帯状フィルム３の位置を検出するセンサを設置して、帯状フィルム３の位置をモニターしながら制御してもよい。

尚、本実施の形態に係る方法では、次の一連の工程における貼合工程に用いる帯状フィルム３における剥離フィルム２の分離を、先の一連の工程における貼合工程が完了した後にのみ行う。このため、本実施の形態では、次の一連の工程における貼合工程が完了するまでは、剥離フィルム２が帯状フィルム３から分離する位置Ｐの手前までしか、次の一連の工程に用いる帯状フィルム３を搬送しない。

上記粘着剤層を構成する接着剤としては、（メタ）アクリレート系、オキセタン系、スチレンブタジエンゴム系、ブチルゴム系、天然ゴム系、シリコーンゴム系、ポリイソプレン系、ポリブテン系、ポリビニルエーテル系、アクリル樹脂系、ポリエステル系等が挙げられる。

上記基板としては、液晶表示基板、プラズマ表示基板、有機ＥＬ基板、ＴＦＴ基板、プリント基板等に用いられるガラス基板、合成樹脂基板等が挙げられ、予めセル、電極等の構成部品が形成された基板を用いてもよい。

上記剥離フィルムとしては、アクリル系樹脂フィルム、トリアセチルセルロースフィルムをはじめとするアセチルセルロース系樹脂フィルム、ポリエステル系樹脂フィルム、鎖状または環状オレフィンの重合体であるポリオレフィン系樹脂フィルム、ポリカーボネート系樹脂フィルム、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂フィルム、ポリスルホン系樹脂フィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム等の熱可塑性樹脂からなるフィルムが挙げられる。

上記光学フィルムとしては、偏光フィルム、位相差フィルム、等が挙げられ、これらを２種以上組み合わせた複合フィルムであってもよい。

（２）基板搬送工程
図２は、本実施の形態に係る光学フィルムを基板へ貼合する際の基板搬送工程を模式的に示した正面図である。

図２に示すように、基板搬送工程は、貼合工程を行うための所定の位置へと基板５を搬送する工程である。基板５の搬送は、搬送ローラ等の従来公知の方法によって行うことができる。

尚、基板搬送工程を行う時期は、特には限定されないが、粘着剤層に気泡が混入することをより抑制する観点からは、搬送する基板５の剥離フィルム分離工程が開始されるまでに完了していることが好ましい。

（３）切断工程
図３は、本実施の形態に係る光学フィルムを基板へ貼合する際の切断工程を模式的に示した正面図である。

図３に示すように、切断工程は、帯状フィルム搬送工程後、上記帯状フィルム３における光学フィルム１及び粘着剤層を、上記剥離フィルム２を残して、基板５における貼合領域に対応する長さに切断する工程である。

上記切断は、例えば、切断手段８によって行うことができる。上記切断手段８としては、例えば、トムソン刃による油圧又はモータークランクによるギロチン方式カッター、レーザーカッター、丸刃転動式カッター、丸刃ナイフ刃の引き切り式カッター等が挙げられる。

尚、本実施の形態では、上記帯状フィルム３の切断は、長手方向に対してほぼ直交する方向で行うが、切断方向は、必要な光学フィルムの形状に合わせて適宜変更し得る。

（４）剥離フィルム分離工程
図４は、本実施の形態に係る光学フィルムを基板へ貼合する際の剥離フィルム分離工程を模式的に示した正面図である。

尚、本実施の形態では、上記剥離フィルム分離工程は、上記貼合工程とほぼ同時に行う。

図４に示すように、剥離フィルム分離工程は、上記切断によって切り出された帯状フィルム３から剥離フィルム２を分離する工程である。

本実施の形態における剥離フィルム分離工程では、切断された上記帯状フィルム３を、先端が鋭いエッジ部６に剥離フィルム２側から巻き掛けて、剥離フィルム２を当該帯状フィルム３から剥離することによって行う。

また、本実施の形態では、上記剥離フィルム分離工程を、先の一連の工程における貼合工程が完了した後にのみ行えば、剥離フィルム分離工程を、当該剥離フィルム分離工程後の帯状フィルムとの貼合に用いる基板５を上記貼合工程の開始位置まで搬送する前に行ってもよいし、搬送と同時に行ってもよいし、搬送後に行ってもよいが、基板５を上記貼合工程の開始位置まで搬送した後にのみ行うことが好ましい。

剥離フィルム分離工程を、当該剥離フィルム分離工程後の帯状フィルム３との貼合に用いる基板５を上記貼合工程の開始位置まで搬送した後にのみ行うことによって、当該基板５の搬送の間に粘着剤層が外気に曝されることを防ぐことができ、その結果、粘着剤層における接着成分が膨張し、気泡が混入することやスジ状欠陥の発生をより抑制することができる。

尚、本実施の形態では、帯状フィルム３を、先端が鋭いエッジ部６において帯状フィルム３を剥離フィルム２側から巻き掛けることによって、帯状フィルム３から剥離フィルム２を分離する場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、エッジ部６の代わりにロールを用いて、当該ロールにおいて帯状フィルム３を剥離フィルム２側から巻き掛けることによって、帯状フィルム３から剥離フィルム２を分離させてもよい。

また、本実施の形態では、上記剥離フィルム分離工程を、同工程における上記切断工程の後にのみ行う場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、上記切断工程を、上記剥離フィルム分離工程中に行ってもよい。より具体的には、上記剥離フィルム分離工程中に、帯状フィルム３が所定の位置にきた際に、切断工程を行ってもよい。

（５）貼合工程
図５は、本実施の形態に係る光学フィルムを基板へ貼合する際の貼合工程を模式的に示した正面図である。

図５に示すように、貼合工程は、剥離フィルム２が分離された上記帯状フィルム３における粘着剤層を、上記基板５における貼合領域に貼合する工程である。

本実施の形態の貼合工程では、剥離フィルム２が分離された上記帯状フィルム３及び基板５を、一対の貼合ローラ１０へと送り出しながら、貼合を行う。

ここで、切り出された帯状フィルム３と、次の基板の貼合に用いられる帯状フィルム３（切断されていない帯状フィルム）とは、切り出された帯状フィルム３から剥離フィルム２が全て剥離されるまでは、剥離フィルム２を介して互いに繋がっている。このため、切り出された帯状フィルム３から剥離フィルム２が全て剥離されるまでは、切断されていない帯状フィルム３も切り出された帯状フィルム３と共に送り出される。

ここで、従来の方法では、先の基板の貼合工程が完了する前に帯状フィルム３の先端が、帯状フィルムの剥離フィルムが分離される位置を通過してしまうため、必然的に、帯状フィルム３の一部において剥離フィルムが分離されてしまい、剥離フィルム分離工程が、先の貼合工程が完了する前に行われることになる（図７参照）。

これに対して、本実施の形態では、図５に示すように、基板５の上記貼合工程が完了するまでは、次の基板に対する貼合に用いられる帯状フィルム３の剥離フィルム分離工程は行われず、当該帯状フィルム３の先端は、剥離フィルム２が帯状フィルム３から分離する位置Ｐの手前までしか送り出さない。

このため、本実施の形態に係る方法によれば、従来の方法と比べて、帯状フィルム３における粘着剤層が、先の貼合工程が完了するまでの間、外気に曝されることを防ぐことができる。よって、粘着剤層における接着剤成分が膨張し、気泡が混入することやスジ状欠陥の発生を抑制することができ、その結果、光学フィルム１と基板５との間における気泡の混入やスジ状欠陥の発生を抑制することができる。

以上のように、本実施の形態に係る方法では、切り出された帯状フィルム３及び基板５を貼合ローラ１０側へ送り出すことによって、剥離フィルム２を分離しながら、剥離フィルム２が分離された帯状フィルム３における粘着剤層を、基板５の対応する位置に貼合する。そして、上記貼合工程が完了した後に、次の基板に対して、上述した、帯状フィルム搬送工程、基板搬送工程、切断工程、剥離フィルム分離工程、及び貼合工程を同様に行うことによって、光学フィルムを基板に連続的に貼合することができる。

尚、本実施の形態に係る方法では、次の基板についての剥離フィルム分離工程は、上記貼合工程が完了した後にのみ行うが、他の工程については、上記貼合工程が完了する前に行ってもよい。

上述の説明では、上記剥離フィルム分離工程を上記貼合工程とほぼ同時に行う場合について説明したが、これに限るものではない。剥離フィルム分離工程を行った後に、貼合工程を行ってもよい。貼合工程に用いる帯状フィルムにおける剥離フィルムの分離を、先の貼合工程が完了後にのみ行えば、本実施形態とほぼ同様の効果が得られる。

但し、本実施形態のように、上記剥離フィルム分離工程を上記貼合工程と同時に行う場合は、粘着剤層が外気に触れる時間をより短くすることができるため、特に効果が大きい。

また、本実施の形態では、貼合工程の前に、基板５と切り出された帯状フィルム３との位置を調整する位置調製工程を行ってもよく、係る場合には、当該位置調製工程を行った後に、剥離フィルム分離工程を行うことが好ましい。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の光学フィルムの貼合方法は、光学フィルムと基板との間における気泡の混入を抑制することができる。このため、光学フィルムを貼合させる必要がある、液晶表示基板等の各種基板に好適に用いることができる。

１ 光学フィルム
２ 剥離フィルム
３ 帯状フィルム
４ 巻出ロール
６ エッジ部
８ 切断手段
９ 巻取ロール
１０ 貼合ローラ
１００ 帯状フィルム
１０１ 光学フィルム
１０２ 剥離フィルム
１０４ ローラ
１０５ 基板

Claims (4)

1. 光学フィルム上に粘着剤層を介して剥離フィルムが貼着された帯状フィルムを、その長手方向に搬送する帯状フィルム搬送工程と、
   基板を搬送する基板搬送工程と、
   上記帯状フィルム搬送工程後、上記帯状フィルムにおける光学フィルム及び粘着剤層を、上記剥離フィルムを残して、上記基板における貼合領域に対応する長さに切断する切断工程と、
   上記帯状フィルムから上記剥離フィルムを分離する剥離フィルム分離工程と、
   剥離フィルムが剥離された上記帯状フィルムにおける粘着剤層を、上記基板における貼合領域に貼合する貼合工程と、
   を含む一連の工程を繰り返すことによって、光学フィルムを基板に連続的に貼合する方法であり、
   次の一連の工程における上記剥離フィルム分離工程を、先の一連の工程における貼合工程が完了した後にのみ行うことを特徴とする光学フィルムの貼合方法。
2. 上記剥離フィルム分離工程を、当該剥離フィルム分離工程後の帯状フィルムとの貼合に用いる基板を上記貼合工程の開始位置まで搬送した後にのみ行うことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルムの貼合方法。
3. 一連の工程における上記剥離フィルム分離工程を、同工程における上記切断工程の後にのみ行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学フィルムの貼合方法。
4. 上記剥離フィルム分離工程を、上記貼合工程と同時に行うことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の光学フィルムの貼合方法。

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