JPH11170366A - フィルム貼付装置およびこれを用いたフィルム貼付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 しわや気泡を生じることなくフィルムを被貼
付物に均一に貼付することのできるフィルム貼付装置お
よびフィルム貼付方法を提供する。 【解決手段】 本発明のフィルム貼付装置は、凹部を有
し、この凹部を塞ぐようにフィルムを支持する枠体と、
この枠体にフィルムを支持させた際に枠体とフィルムに
より囲まれた閉空間に気体を導入するための気体導入手
段と、枠体に支持されたフィルムと対向するように被貼
付物を支持する被貼付物支持部と、枠体に支持されたフ
ィルムと被貼付物支持部上の被貼付物を接近、離間する
方向に移動させる移動手段とを具備したことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフィルムを被貼付物
に貼付するフィルム貼付装置に関し、特にしわや気泡を
生じることなく均一にフィルムを貼付することのできる
フィルム貼付装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】産業上のさまざまな分野において、薄膜
状のフィルムを任意の部材に貼付する作業が必要となる
場合がある。例えば、液晶表示装置の基板上にカラーフ
ィルタを形成する際に、片面に粘着性を有するカラーフ
ィルタ形成用フィルムを基板上に貼付する場合などが挙
げられる。そして、カラーフィルタ形成用フィルムにレ
ーザ光を照射してレーザ焼付を行い基板を着色するとい
う作業を、赤、緑、青の３色のフィルムについて任意の
順で行い、カラーフィルタを作製する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このカラーフィルタ形
成用フィルムを基板上に貼付する時、フィルムにしわが
よったり、フィルムと基板の間に気泡が残ったりしやす
く、カラーフィルタが確実に形成されないなどの問題を
生じていた。これまでに、フィルムと基板の間に気泡を
残さないようにするため、基板上のフィルムにローラー
をかけつつ貼付する方法などがあったが、作業に手間や
時間がかかり、しかもその効果は不十分であった。ある
いは、フィルム貼付作業の効率を向上させるために、フ
ィルム供給の方法についても検討を行う必要があった。
上記の点に鑑み、本発明は、液晶表示装置のカラーフィ
ルタ形成用フィルムの貼付作業のようなフィルム貼付作
業において、しわや気泡を生じることなくフィルムを被
貼付物に均一に貼付することのできるフィルム貼付装置
およびフィルム貼付方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明者らは、しわや気泡を生じることなくフィル
ムを被貼付物に均一に貼付するためには、貼付しよう
とするフィルムにおいて、面内のあらゆる方向にほぼ均
一な張力（以下、等方均一張力という）を付加した状態
で被貼付物に貼付すること、フィルムと被貼付物の界
面の空気を除去するため、フィルムを貼付する面の中央
部から周辺部に向かってフィルムを順次貼付すること、
の２つの条件を満たせばよいことを見いだした。すなわ
ち、本発明に係るフィルム貼付装置は、凹部を有し、こ
の凹部を塞ぐようにフィルムを支持する枠体と、この枠
体にフィルムを支持させた際に枠体とフィルムにより密
閉された凹部内に気体を導入するための気体導入手段
と、枠体に支持されたフィルムと対向するように被貼付
物を支持する被貼付物支持部と、枠体に支持されたフィ
ルムと被貼付物支持部上の被貼付物が接近、離間する方
向に移動させる移動手段とを具備したことを特徴とす
る。

【０００５】このようなフィルム貼付装置を使用する
と、フィルムの周縁部が枠体に支持されているため、枠
体とフィルムにより密閉された凹部内に気体を導入する
ことで、フィルム面に等方均一張力を与えることができ
るとともに、フィルム面は凸状に膨出する。この状態で
フィルムと被貼付物を接近させると、フィルムは被貼付
物の貼付面の中央部から周縁部へと貼付されるので、フ
ィルム貼付時に生じるしわや気泡を貼付面の中央部から
周縁部へ逃がすようにすることができる。また、フィル
ムにはあらゆる方向に張力がほぼ均一にかかっているた
め、張力が不均一にかかった状態でフィルムを貼付した
場合に生じる恐れのある一方向へのフィルムの縮みなど
が起こることはなく、貼付後にフィルム面にしわを形成
することはない。

【０００６】また、前記フィルム貼付装置には、被貼付
物に貼付されたフィルムの周囲を切断するフィルム切断
手段が備えられていてもよい。このような切断手段が設
けられていれば、人手を使用することなく被貼付物に貼
付されたフィルムの不要部分を容易に切除する、あるい
はフィルムから被貼付物に貼付された部分を切り出すこ
とができ、作業効率を向上させることができる。さら
に、前記フィルム貼付装置には、前記枠体にフィルムを
連続的に供給するフィルム供給機構が備えられていても
よい。このような供給機構が設けられていれば、１つの
被貼付物ごとに新たなフィルムをセットする必要がな
く、フィルムの供給が連続的に行えるので、作業効率を
向上させることができる。

【０００７】本発明に係るフィルム貼付方法は、上記フ
ィルム貼付装置の枠体にフィルムを支持させて、このフ
ィルムにより密閉された枠体の凹部内に気体導入手段か
ら気体を導入して内圧を高めることで枠体に支持された
フィルムを凸状に膨出させた後、移動手段を作動させて
枠体に支持されたフィルムを被貼付物に接近させてい
き、フィルムを被貼付物の貼付面の中央部から外周部へ
と貼付することを特徴とする。

【０００８】すなわち、フィルム貼付装置の枠体でフィ
ルムを支持し、これにより密閉空間となる枠体凹部に、
気体導入手段から気体を導入して内圧を高めることで、
枠体に支持されたフィルム面に等方均一張力を与えるこ
とができ、フィルムを凸状に膨出させることができる。
この状態で、フィルムを被貼付物に接近させていき、フ
ィルムを被貼付物の貼付面の中央部から外周部へと貼付
することで、フィルムにしわや気泡を生じることなく被
貼付物に貼付することができる。また、フィルムに与え
る張力を、フィルムが支持された枠体内部の気体の圧力
を変更することで調節することができ、貼付条件の最適
化を容易に行うことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明について
詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態例のみに
限定されるものではない。図１および図２は本実施の形
態のフィルム貼付装置の一例を示す概略構成図であり、
図１は本装置の要部を示す部分断面図、図２は平面図で
ある。これは、液晶表示装置のカラーフィルタ形成用フ
ィルム貼付装置の例である。図１および図２に示すとお
り、本実施の形態のフィルム貼付装置１は、天板４ａ、
外枠４ｂ、ピストン５（移動手段）、基台８（被貼付物
支持部）、支柱９、スプリング１０、フィルム固定用ゴ
ム１１から概略構成されている。

【００１０】図１に示すように、エアシリンダーのピス
トン５の下端に天板４ａの中央部が固定されるととも
に、天板４ａの下面周縁部には外枠４ｂが隙間なく固定
されており、これら天板４ａと外枠４ｂで枠体４が構成
されている。そして、枠体４の下面に貼付すべきフィル
ム１４が支持されるようになっている。一方、基台８の
中央部には、フィルムを貼付する基板１３（被貼付物）
が支持されるようになっている。従って、エアシリンダ
ーの作動によりピストン５が上下動することで、枠体４
に支持されたフィルム１４と基板１３が接近、離間する
ようになっている。

【００１１】図２に示すように、枠体４は矩形の板部の
四隅に円形の板部が設けられた形状となっており、各円
形板部には孔がそれぞれ設けられている。図１および図
２に示すように、基台８の四隅には支柱９、９…が固定
され、枠体４の孔を挿通しており、枠体４が基台８に対
して平行に上下動するようになっている。各支柱９、９
…の外周部にはスプリング１０、１０…がそれぞれ設け
られ、外枠４ｂの下端にはフィルム固定用ゴム１１が密
着できるように構成されている。このフィルム固定用ゴ
ム１１は、枠体４と同様の平面形状を有するものであっ
て、フィルム固定用ゴム１１の四隅にも、支柱９が挿通
する孔部が形成されている。外枠４ｂの下面とフィルム
固定用ゴム１１は、互いに密着することで、フィルム１
４を保持できるようになっている。そして、フィルム１
４を枠体４の下面に支持させた際には、枠体４とフィル
ム１４によって閉空間１５が形成され、枠体４とフィル
ム固定用ゴム１１が密着することで、閉空間１５内の気
密状態が保持できるようになっている。

【００１２】また、図２に示すように、枠体４の一側部
には孔が形成されており、この孔が図示しない空気供給
源に配管を通じて接続され、閉空間１５内に空気を導入
するための空気導入路１６となっている。天板４ａ、外
枠４ｂおよびフィルム１４で形成される閉空間１５に
は、この空気導入路１６から空気が供給されるようにな
っている。さらに、閉空間１５内に供給する空気量は適
宜制御できる構成となっており、閉空間１５内の空気圧
が制御可能となっている。

【００１３】図１に示すように、天板４ａの下面には内
枠６が固定されており、枠体４が下降した際に基板１３
上面の角に当接する位置に切欠部が設けられ、切欠の内
面にゴムなどの弾性材料からなるフィルム押さえ７が設
けられている。このフィルム押さえ７は、枠体４が下降
した際の内枠６と基板１３との接触を緩衝する役目を果
たすと同時に、基板１３の縁部でフィルム１４を確実に
押さえる役目を果たすものである。基台８の上面中央部
にはステージ８ａが設けられており、その上にフィルム
１４が貼付される基板１３が固定されるようになってい
る。ステージ８ａの周囲にはこれを囲むようにカッター
１２が設けられている。図３に示すように、このカッタ
ー１２の刃先の高さは、ピストン５が最下点に達した時
のカッター１２の位置におけるフィルム１４の高さより
若干高い位置にある。これにより、ピストン５が最下点
に達する直前にカッター１２の刃先がフィルム１４に当
接し、これを切断することができる。

【００１４】図２に示すように、基板１３は図２中の左
側から図示しない搬送機構によりフィルム貼付装置１に
連続的に供給されるようになっており、フィルム貼付済
の基板１３は図２中の右側へ搬送されるようになってい
る。この時、フィルム貼付装置１の図２中の右側にレー
ザ焼付を行う装置を設置してもよい。また、フィルム１
４は図２中の下側から、図示しないフィルム供給機構に
よりフィルム貼付装置１に連続的に供給されるようにな
っており、使用した残りのフィルム１４は図２中の上側
へ搬送されるようになっている。

【００１５】次に、本実施の形態のフィルム貼付装置１
を用いて基板１３上にフィルム１４を貼付する手順につ
いて図１から図３を用いて説明する。まず、初期状態で
は、ピストン５が図１中の上方に上昇しており、外枠４
ｂとフィルム固定用ゴム１１の間に隙間が形成されてい
る。その隙間にフィルム１４が挿入され、ピストン５が
下降するとフィルム１４が外枠４ｂとフィルム固定用ゴ
ム１１に挟み込まれる。この時、天板４ａ、外枠４ｂお
よびフィルム１４が閉空間１５を形成する。また、基台
８の上面中央部のステージ８ａ上に、フィルム１４を貼
付する基板１３が固定される。

【００１６】天板４ａ、外枠４ｂおよびフィルム１４が
閉空間１５を形成した状態で、空気導入路１６から閉空
間１５に空気が導入されると、閉空間１５内の圧力は上
昇する。これによりフィルム１４は図１に示すように図
中下方に向かって凸状に膨出する。この状態が保たれた
ままピストン５が下降すると、スプリング１０、１０…
が縮み、凸状に膨出しているフィルム１４の最下部が基
板１３の上面中央部に接触する。フィルム１４の基板１
３側の面は粘着性を有しており、フィルム１４は基板１
３に接触した部分から順に基板１３の上面に貼り付いて
いく。

【００１７】さらにピストン５が下降すると、フィルム
１４と基板１３との接触部分は、基板１３の上面中央部
から周縁部へと広がってゆき、図３に示すようについに
は基板１３の上面全面にフィルム１４が貼付される。最
後に、フィルム押さえ７がフィルム１４の貼付された基
板１３の周縁部を押さえることで、基板１３の上面にフ
ィルム１４を完全に貼付するとともに、カッター１２が
フィルム１４に当接し、基板１３に貼付されたフィルム
１４の貼付部周囲を切断する。

【００１８】１枚の基板１３の貼付作業が終了すると、
ピストン５が上昇し、外枠４ｂとフィルム固定用ゴム１
１の間に隙間ができた状態で、フィルム供給機構が作動
しフィルム１４の切りとられた部分が図２中上側へ搬送
され、新しいフィルム１４の面が図中下側からフィルム
貼付装置１に供給される。また、貼付作業の終了した基
板１３が、搬送機構により図２中右側へ搬送（排出）さ
れ、次に貼付作業を行う基板１３が図中左側からフィル
ム貼付装置１に供給される。

【００１９】このように、本実施の形態のフィルム貼付
装置１においては、天板４ａ、外枠４ｂおよびフィルム
１４で形成される閉空間１５の圧力を上昇させることで
フィルム１４の面に等方均一張力を加えて凸状に膨出さ
せるとともに、基板１３の上面中央部から周縁部に向か
ってフィルム１４を貼付することで、しわがよったり、
貼付面に気泡を生じたりすることなくフィルム１４を基
板１３の上面に貼付することができる。さらに、閉空間
１５内に供給する空気量は適宜制御できる構成となって
おり、閉空間１５内の空気圧が制御可能となっているの
で、フィルム１４に与える張力を、枠体４とフィルム１
４から構成される閉空間１５内の空気圧を変更すること
で調節することができ、貼付条件の最適化を容易に行う
ことができる。

【００２０】また、前記フィルム貼付装置１には、基板
１３に貼付したフィルム１４の周囲を切断するカッター
１２が備えられているので、フィルム１４の基板１３に
貼付された部分を、貼付作業を行うとともに切り出すこ
とができ、手間を省いて作業効率を向上させることがで
きる。この時、ピストン５を上下動させればよく、カッ
ター１２を動かす必要はないので、フィルム貼付装置１
に駆動機構などをさらに備える必要はない。

【００２１】前記フィルム貼付装置１には、フィルム１
４を連続的に供給するフィルム供給機構が備えられてい
るので、フィルム１４の供給を連続的に行うことがで
き、手間を省いて作業効率を向上させることができる。
また、前記フィルム貼付装置１には、基板１３を搬送す
る搬送機構が備えられているので、基板１３をフィルム
貼付装置１に連続的に供給することができ、手間を省い
て作業効率を向上させることができる。

【００２２】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば、枠体４は天板４ａおよび外枠４ｂから構成されて
いるが、枠体４は１つの構成要素からなっていてもよ
い。また、上記実施の形態ではフィルム１４を移動させ
て基板１３に貼付しているが、基板１３だけを移動させ
ても、両者を移動させるように構成しても差し支えな
い。あるいは、上記実施の形態では切断手段としてカッ
ター１２を使用しているが、切断手段は刃物に限ること
はなく、フィルム１４の材質によってはニクロム線など
を用いて熱により切断するようにしても差し支えない。
上記実施の形態は、液晶表示装置のカラーフィルタ形成
用フィルムの貼付装置についてのものであるが、本発明
はこれ以外にも、産業上のさまざまな分野において、薄
膜状のフィルムを任意の部材に貼付する作業に適用する
ことが可能である。

【００２３】

【発明の効果】上述のごとく、本発明のフィルム貼付装
置は、凹部を有し、この凹部を塞ぐようにフィルムを支
持する枠体と、この枠体にフィルムを支持させた際に枠
体とフィルムにより密閉された凹部内に気体を導入する
ための気体導入手段と、枠体に支持されたフィルムと対
向するように被貼付物を支持する被貼付物支持部と、枠
体に支持されたフィルムと被貼付物支持部上の被貼付物
が接近、離間する方向に移動させる移動手段とを具備し
たことを特徴とするものであって、枠体の凹部を塞ぐよ
うに支持されているフィルムに、枠体とフィルムにより
密閉された凹部内に気体を導入することで張力を均一に
加えることができる。凸状に膨出したフィルムを被貼付
物の貼付面の中央部から周縁部へと貼付するので、フィ
ルム貼付時に生じるしわや気泡を、貼付面の中央部から
周縁部へ逃がすようにすることができる。フィルムには
張力が均一にかかっているため、貼付後に一方向に縮む
などしてフィルム面にしわを形成することはない。

【００２４】前記フィルム貼付装置に、被貼付物に貼付
したフィルムの周囲を切断する切断手段が備えられてい
ることで、被貼付物に貼付されたフィルムの不要部分を
すぐに切除することができ、手間を省き作業効率を向上
させることができる。また、前記フィルム貼付装置に、
フィルムを連続的に供給する供給機構が備えられている
ことで、１つの被貼付物ごとに新たなフィルムをセット
する必要がなく、作業効率を向上させることができる。

【００２５】本発明のフィルム貼付方法は、フィルム貼
付装置の枠体にフィルムを支持させて、フィルムにより
密閉された枠体の凹部内に気体導入手段から気体を導入
して内圧を高めることで枠体に支持されたフィルムを凸
状に膨出させた後、移動手段を作動させて枠体に支持さ
れたフィルムを被貼付物に接近させていき、フィルムを
被貼付物の貼付面の中央部から外周部へと貼付すること
を特徴とするものであって、枠体に支持されたフィルム
面に等方均一張力を与えることができ、この状態でフィ
ルムを貼付するので、被貼付物にフィルムをしわや気泡
を生じることなくフィルムを貼付することができる。こ
の時、フィルムに与える張力を、フィルムが支持された
前記枠体内部の気体の圧力を変更することで調節するこ
とができ、貼付条件の最適化を容易に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施の形態のフィルム貼付装置の一例を示
す概略構成図（部分断面図）である。

【図２】 本実施の形態のフィルム貼付装置の一例を示
す概略構成図（平面図）である。

【図３】 本実施の形態のフィルム貼付装置の動作を示
す概略構成図（部分断面図）である。

【符号の説明】

１ フィルム貼付装置 ４ 枠体 ４ａ 天板 ４ｂ 外枠 ５ ピストン ６ 内枠 ７ フィルム押さえ ８ 基台 ９ 支柱 １０ スプリング １１ フィルム固定用ゴム １２ カッター １３ 基板 １４ フィルム １５ 閉空間 １６ 空気導入路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィルムを被貼付物に貼付するためのフ
   ィルム貼付装置であって、 凹部を有し、該凹部を塞ぐように前記フィルムを支持す
   る枠体と、 該枠体に前記フィルムを支持させた際に枠体とフィルム
   により密閉された前記凹部内に気体を導入するための気
   体導入手段と、 前記枠体に支持されたフィルムと対向するように前記被
   貼付物を支持する被貼付物支持部と、 前記枠体に支持されたフィルムと前記被貼付物支持部上
   の被貼付物をこれらが接近、離間する方向に移動させる
   移動手段と、を具備したことを特徴とするフィルム貼付
   装置。
2. 【請求項２】 被貼付物に貼付されたフィルムの周囲を
   切断するフィルム切断手段が備えられていることを特徴
   とする請求項１記載のフィルム貼付装置。
3. 【請求項３】 前記枠体にフィルムを連続的に供給する
   フィルム供給機構が備えられていることを特徴とする請
   求項１または２に記載のフィルム貼付装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか一項に記載
   のフィルム貼付装置の枠体にフィルムを支持させて、該
   フィルムにより密閉された前記枠体の凹部内に気体導入
   手段から気体を導入して内圧を高めることで枠体に支持
   されたフィルムを凸状に膨出させた後、前記移動手段を
   作動させて枠体に支持されたフィルムを被貼付物に接近
   させることで、フィルムを被貼付物の貼付面の中央部か
   ら周縁部へと貼付することを特徴とするフィルム貼付方
   法。