JP5975308B2 - ガラスフィルムの端面処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、フィルム積層体およびガラスフィルムの製造関連処理方法に関する。

近年、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ用のガラス基板に代表されるように、各種分野において、フィルム状まで薄板化されたガラス板（以下、ガラスフィルムという。）が利用されつつある。

その一方で、この種のガラスフィルムは、厚板のガラス板に比して機械的強度が低く、破損を来たし易い。そのため、ガラスフィルム単独では、取り扱いが非常に難しいという問題がある。

そこで、例えば、特許文献１や特許文献２には、ガラスフィルムに保護シート又はフィルムを貼着してガラスフィルムを保護することが提案されている。

詳細には、特許文献１には、ガラスフィルムの片面又は両面に、全面に亘って保護フィルムを剥離可能に貼着することが記載されている。同文献では、ガラスフィルムと保護フィルムとのそれぞれの端面は、互いに揃えられた状態となっている。一方、特許文献２には、ガラスフィルムの両面に、ガラスフィルムの縁部を覆うように保護シートを貼着することが記載されている。

特開２００１−９７７３３号公報 特開２０１０−２２８１６６号公報

ところで、ガラスフィルムの端面には、研磨（機械研磨や化学研磨）などの端面処理や、欠陥の有無などを調べるための端面検査が行われるのが通例である。

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示されているように、ガラスフィルムの端部が保護フィルムによって覆われていると、そのままの状態ではガラスフィルムの端面処理や、端面検査などの端面の製造関連処理を行うことができない。また仮に、このような製造関連処理に先立ってガラスフィルムの端部から保護フィルムを剥離しようとしたときには、ガラスフィルムの表面に傷が生じるおそれがあり、場合によっては、ガラスフィルムが破損するおそれもある。

本発明は、以上の実情に鑑み、ガラスフィルムの表面を確実に保護しつつ、ガラスフィルムの端面に対して製造関連処理を施すことを可能にすることを技術的課題とする。

上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラスフィルムの少なくとも一方の面に、保護フィルムを貼着したフィルム積層体であって、前記保護フィルムは、前記ガラスフィルムよりも幅方向寸法が小さく、前記ガラスフィルムの幅方向両端部が、前記保護フィルムから食み出していることに特徴づけられる。

このような構成によれば、ガラスフィルムの幅方向中央部は、貼着された保護シートによって保護される。また、この貼着された保護フィルムを剥離しなくても、ガラスフィルムの幅方向両端部は、保護フィルムから食み出した状態で露出しているため、保護フィルムの剥離を要することなく、ガラスフィルムの幅方向両端部に含まれる幅方向両端面に、研磨や検査などの製造関連処理をそのまま施すことができる。したがって、製造関連処理時に、ガラスフィルムが破損するという事態を防止することができる。

上記の構成において、フィルム積層体は、平面状であってもよい。すなわち、保護フィルムが貼着されたガラスフィルムを折り曲げることなく、平面状に展開した状態であってもよい。

上記の構成において、フィルム積層体は、ロール状の巻回体であってもよい。すなわち、保護フィルムが貼着されたガラスフィルムを巻芯などの外周に連続的に巻き取った状態であってもよい。

上記の構成において、前記ガラスフィルムの食み出し幅Ｌ［ｍ］は、
なる関係を満足することが好ましい。ただし、ｇ：重力加速度［ｍ／ｓ^２］、Ｅ：ガラスフィルムのヤング率［Ｐａ］、ρ：ガラスフィルムの密度［ｋｇ／ｍ^３］、σ：ガラスフィルムのポアソン比、ｔ_１：ガラスフィルムの厚み［ｍ］、ｔ_２：保護フィルムの厚み［ｍ］とする。

このようにすれば、平面状のフィルム積層体を定盤等の支持平面上に載置した状態で、フィルム積層体に含まれるガラスフィルムの端面に製造関連処理を施す場合において、保護フィルムが貼着されている面を下方に向けているときに、ガラスフィルムの幅方向両端部が垂れ下がって定盤等の支持平面に接触するという事態を回避することができる。また同様に、ロール状のフィルム積層体から保護フィルムが貼着されたガラスフィルムを巻き出す際に、巻き出した部分に対応するガラスフィルムの幅方向両端部が垂れ下がって、ロール状のフィルム積層体と接触するという事態を回避することができる。

上記の構成において、前記ガラスフィルムの食み出し幅Ｌ［ｍ］は、
なる関係を満足することが好ましい。ただし、数２中の各符号は、上記の数１と同様とする。

このようにすれば、保護フィルムから食み出したガラスフィルムの影響を受けることなく、フィルム積層体を安定して搬送することが可能となる。

上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラスフィルムの幅方向両端面に対して、端面処理と端面検査の少なくとも一方からなる端面の製造関連処理を行うガラスフィルムの製造関連処理方法であって、前記ガラスフィルムの少なくとも一方の面に、前記ガラスフィルムよりも幅方向寸法の小さい保護フィルムを貼着し、前記ガラスフィルムの幅方向両端部が前記保護フィルムから食み出したフィルム積層体を作製した後に、前記保護フィルムから食み出した前記ガラスフィルムの幅方向両端部に含まれる幅方向両端面に前記製造関連処理を行うことに特徴づけられる。

このような方法によれば、既に述べた対応する構成と同様の作用効果を享受することができる。

上記の方法において、前記フィルム積層体を平面状にした状態で、前記製造関連処理を行ってもよいし、前記フィルム積層体をロール状に巻回した状態で、前記製造関連処理を行ってもよい。

以上のような本発明によれば、保護フィルムを剥離しなくてもガラスフィルムの幅方向両端面にそのまま製造関連処理を施すことができるので、製造関連処理を施す際に、ガラスフィルムが破損するという事態を防止することができる。

本発明の第１実施形態に係るフィルム積層体を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 第１実施形態に係るフィルム積層体のガラスフィルムの端面に製造関連処理を施す際の状況の一例を説明するための図である。 図３のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第２実施形態に係るフィルム積層体を示す斜視図である。 図５のＣ−Ｃ断面図である。 第２実施形態に係るフィルム積層体のガラスフィルムの端面に製造関連処理を施す際の状況の一例を説明するための図である。 第２実施形態に係るフィルム積層体のガラスフィルムの端面に製造関連処理を施す際の状況の他の一例を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係るフィルム積層体１は、ガラスフィルム２と、ガラスフィルム２の一方の面に貼着された保護フィルム３とを備え、全体として平面状をなしている。

保護フィルム３は、ガラスフィルム２よりも幅方向（図中の短手方向）寸法が小さく、ガラスフィルム２の幅方向両端部２ａが、保護フィルム３から食み出している。すなわち、ガラスフィルム２の幅方向中央部２ｂのみが保護フィルム３で保護されている。ここで、ガラスフィルム２の食み出し幅は、ガラスフィルム２の幅方向両側で実質的に同一であることが好ましい。なお、図示例では、ガラスフィルム２の幅方向と直交する方向（図中の長手方向）において、保護フィルム３がガラスフィルム２から食み出した状態となっているが、ガラスフィルム２の幅方向と直交する方向において保護フィルム３はガラスフィルム２から食み出していなくてもよい。

図２に示すように、保護フィルム３は、支持層３ａと、接着層３ｂとから構成されており、この接着層３ｂの微粘着力によって、保護フィルム３がガラスフィルム２に剥離可能に貼着されている。なお、保護フィルム３を最終的に剥離させる必要がない場合には、保護フィルム３とガラスフィルム２とが強力に接着されていてもよい。

ガラスフィルム２の幅方向両端部２ａの保護フィルム３からの食み出し幅Ｌの上限値は、上記の数１の関係式を満足するようにすることが好ましい。このようにすれば、定盤等に載置した状態で、フィルム積層体に含まれるガラスフィルム２の端面に製造関連処理を施す場合において、保護フィルム３が貼着されている面を下方に向けているときに、ガラスフィルム２が垂れ下がって定盤等に接触するという事態を回避することができる。なお数１は、片持ち梁の理論たわみ量の計算式を応用することで導出されたものである。一方、ガラスフィルム２の食み出し幅Ｌの下限値は、製造関連処理の作業性の観点から、例えば、１ｍｍ程度とされる。

具体的には、ｇ＝９．８［ｍ/ｓ^２］、Ｅ＝７３×１０９［Ｐａ］、ρ＝２．４５×１０３［ｋｇ／ｍ^３］、σ＝０．２とすると、ガラスフィルム２の食み出し量を［ｍｍ］で表した上限値は次のように規定される。

そして、以上のように構成されたフィルム積層体１は、保護フィルム３側を下にした状態で定盤等の静止系の上に載置され、ガラスフィルム２の幅方向両端部２ａに含まれる幅方向両端面に対して、端面の製造関連処理として端面処理及び端面検査が施される。この際、ガラスフィルム２の幅方向両端部２ａは、保護フィルム３から食み出した状態であるので、保護フィルム３の剥離を要することなく、ガラスフィルム２の幅方向両端面に対して製造関連処理を施すことができる。また、ガラスフィルム２の幅方向中央部２ｂと、定盤等の静止系の間には、保護フィルム３が介在することになるので、ガラスフィルム２の幅方向中央部２ｂが直接定盤等に接触することはない。

なお、ガラスフィルム２に保護フィルム３を貼着したフィルム積層体１を複数組重ねた状態で、複数枚のガラスフィルム２の幅方向端面に同時に研磨等の製造関連処理を施すようにしてもよい。

上記の端面処理としては、例えば、薬液による端面処理、樹脂による保護処理、蒸着膜等によるマスキング処理、端面研磨（機械研磨、化学研磨）などが挙げられる。また、上記の端面検査としては、端面粗度の検査、端面欠陥の検査などが挙げられる。

ここで、ガラスフィルム２の厚みは、例えば、３００μｍ以下、５〜３００μｍであることが好ましく、１０〜２００μｍがより好ましく、２０〜１００μｍが最も好ましい。

ガラスフィルム２は、無アルカリガラスであることが好ましい。

ガラスフィルム２は、フラットパネルディスプレイ、太陽電池、有機ＥＬ照明、タッチパネル、デジタルサイネージ等のガラス基板として利用される。

一方、保護フィルム３の厚みは、例えば、２５０μｍ以下、３〜２５０μｍであることが好ましく、１０〜１００μｍであることがより好ましい。

保護フィルム３の材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、ポリアミド、セロファン、シリコーン樹脂等が利用できる。また、保護フィルム３の材質には、独立気泡型発泡樹脂を用いてもよい。

なお、上記の実施形態では、フィルム積層体１を静止させた状態で、ガラスフィルム２の端面に製造関連処理を施す場合を説明したが、フィルム積層体１を搬送しながら、ガラスフィルム２の端面に製造関連処理を施してもよい。

詳細には、図３に示すように、搬送手段１１上に、保護フィルム３側を下にしてフィルム積層体１を載置し、所定の搬送方向（図中の矢印方向）にフィルム積層体１を搬送する。搬送手段１１の搬送経路上には、上流側にガラスフィルム２の端面研磨を行う回転砥石１２が配置され、下流側にガラスフィルム２の端面欠陥の有無を検査するカメラ１３が配置されている。そして、このようにフィルム積層体１の搬送を伴う場合には、図４に示すように、ガラスフィルム２の食み出し幅Ｌの上限値は、上記の数２を満足するようにすることが好ましい。数２の条件を数１よりも厳格に規定している理由は、ガラスフィルム２の自重による垂れ下がりに加えて、搬送に伴うガラスフィルム２のバタツキを考慮しているためである。なお、この場合にも、ガラスフィルム２の食み出し幅Ｌの下限値は、製造関連処理の作業性の観点から、例えば１ｍｍ程度とされる。

このようにすれば、フィルム積層体１の搬送を伴う場合でも、保護フィルム３から食み出したガラスフィルム２の幅方向両端部２ａが垂れ下がって、搬送手段１１に接触するのを防止することができる。

＜第２実施形態＞
図５に示すように、本発明の第２実施形態に係るフィルム積層体１が、第１実施形態に係るフィルム積層体１と相違するところは、ロール状の巻回体をなす点にある。

詳細には、このフィルム積層体１は、ガラスフィルム２の一方の面に保護フィルム３を貼着して、これらを一体的に巻芯４の外周に巻き取ったものである。そして、第１実施形態と同様に、ガラスフィルム２の幅方向両端部は、保護フィルム３から食み出した状態で露出している。

このように構成されたフィルム積層体１は、例えば図７に示すように、ロール状に巻き取られた状態のまま、ガラスフィルム２の幅方向端部をエッチング液１４に浸漬される。これにより、ガラスフィルム２の幅方向端面に対して化学研磨が施される。すなわち、ロール状のまま、ガラスフィルム２の幅方向端面に対して製造関連処理が施される。

このように製造関連処理時に、ガラスフィルム２の搬送を伴わない場合には、図６に符号Ｘを付した拡大図に示すように、ガラスフィルム２の食み出し幅Ｌの上限値は、上記の数１を満足するようにすることが好ましい。このようにすれば、フィルム積層体１から巻き出したガラスフィルム２の幅方向両端部２ａの垂れ下がりを、保護フィルム３の厚みよりも小さくすることができる。そのため、ガラスフィルム２の幅方向両端部２ａの相互間に隙間Ｓが形成された状態を維持することができる。また、保護フィルム３が重ねられたガラスフィルム２を巻き出す際に、巻き出した部分に対応するガラスフィルム２の幅方向両端部２ａが垂れ下がって、ロール状のフィルム積層体１と接触するという事態を回避することができる。

また、図８に示すように、ロール状のフィルム積層体１から、保護フィルム３が貼着されたガラスフィルム２を巻き出して、搬送手段１１上に順次送り出し、回転砥石１２やカメラ１３で端面処理や端面検査を行うようにしてもよい。なお、図８では、製造関連処理が終了した後に、再び、保護フィルム３が貼着されたガラスフィルム２を、別の巻芯４の外周面に巻き取って回収するようになっている。すなわち、いわゆるロール・トゥー・ロール方式で、ガラスフィルム２の端面に製造関連処理を施すようになっている。

このように製造関連処理時に、ガラスフィルム２の搬送を伴う場合には、ガラスフィルム２の食み出し幅Ｌの上限値は、上記の数２を満足するようにすることが好ましい。

なお、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、種々の形態で実施することができる。例えば、上記の実施形態では、ガラスフィルム２の片面にのみ保護フィルム３を貼着する場合を説明したが、ガラスフィルム２の両面に保護フィルム３をそれぞれ貼着した状態で、ガラスフィルム２の幅方向両端部２ａが食み出すようにしてもよい。このようにすれば、ガラスフィルム２の幅方向中央部の両面が保護フィルム３によって保護されることから、製品となるガラスフィルム２の幅方向中央部に傷や埃などが付くのをより確実に防止することができる。

ガラスフィルムの厚みを１００μｍとし、保護フィルムとしての樹脂フィルムの厚みを３８μｍとし、ガラスフィルムの食み出し量と、傷の発生の関係を検査した。その結果は、表２に示すとおりである。

また、ガラスフィルムの厚みを５０μｍとし、保護フィルムとしての樹脂フィルムの厚みを３８μｍとし、ガラスフィルムの食み出し量と、傷の発生の関係を検査した。その結果は、表３に示すとおりである。

１ フィルム積層体
２ ガラスフィルム
２ａ 幅方向両端部
２ｂ 幅方向中央部
３ 保護フィルム
３ａ 支持層
３ｂ 接着層
４ 巻芯

Claims (3)

1. ガラスフィルムの幅方向両端面に対して、端面処理を行うガラスフィルムの端面処理方法であって、
   前記ガラスフィルムの少なくとも一方の面に、前記ガラスフィルムよりも幅方向寸法の小さい保護フィルムを貼着し、前記ガラスフィルムの幅方向両端部が前記保護フィルムから食み出したフィルム積層体を作製した後に、前記保護フィルムから食み出した前記ガラスフィルムの幅方向両端部に含まれる幅方向両端面に前記端面処理を行うことを特徴とするガラスフィルムの端面処理方法。
2. 前記フィルム積層体を平面状にした状態で、前記端面処理が行われることを特徴とする請求項１に記載のガラスフィルムの端面処理方法。
3. 前記フィルム積層体をロール状に巻回した状態で、前記端面処理が行われることを特徴とする請求項１に記載のガラスフィルムの端面処理方法。