JP2010058869A - フイルム剥離装置及び方法 - Google Patents

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孝郎 浅倉
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Abstract

【課題】簡単な工程及び構成で、変形した基板であってもフイルムを良好に剥離することができ、効率的且つ経済的なフイルム剥離処理を行うことを可能にする。
【解決手段】支持体剥離装置130は、貼り付け基板24aを平坦状に強制的に保持する基板保持機構132を備える。基板保持機構132は、ガラス基板24のフイルム貼り付け面とは反対の面の四隅を吸着する第1吸着部138と、前記ガラス基板24のベースフイルム剥離方向の両端部を吸着する第2吸着部140と、前記ガラス基板24の中央部側を吸着する第3吸着部142とを備える。第1吸着部138は、ガラス基板24のフイルム貼り付け範囲外に配置され、それぞれシリンダ146を介して個別に進退可能な吸着パッド144aを備える。第2吸着部140及び第3吸着部142は、それぞれ複数の吸着パッド144b、144cを備える。
【選択図】図9

Description

本発明は、フイルムが貼り付けられた基板から、前記フイルムを剥離するフイルム剥離装置及び方法に関する。
例えば、液晶パネル用基板、プリント配線用基板、PDPパネル用基板では、感光材料(感光性樹脂)層を有する感光性シート体(感光性ウエブ)を基板表面に貼り付けて構成されている。感光性シート体は、可撓性プラスチック支持体上に感光材料層と保護フイルムとが、順次、積層されている。
この種の感光性シート体は、保護フイルムが部分的又は全面的に剥離された後、感光材料層がガラス基板や樹脂基板等の基板に貼り付けられている。次いで、支持体が基板から剥離されることにより、感光材料層が貼り付けられた貼り付け基板が得られている。
例えば、特許文献1に開示されているフイルムの剥離方法及び剥離装置では、図20に示すように、ガラス基板1を吸着して移動する基板吸着ハンド2と、前記ガラス基板1に貼り付けられているフイルムF(外層体)を挟持して剥離する第1クランパ3と、前記第1クランパ3を、図20中、左右に移動させるシリンダ4と、このシリンダ4を前後方向に移動させる水平ガイド5a、及び上下方向に移動させる垂直ガイド5bと、剥離した前記フイルムFを挟持する第2クランパ6と、前記剥離された前記フイルムFを水平方向に押し広げるフイルムプッシャ7とを備えている。
そこで、先ず、基板吸着ハンド2が、図20中、二点鎖線で示す水平姿勢に配置されてガラス基板1が載せられると、この基板吸着ハンド2は、前記ガラス基板1を吸着して起立する。
次いで、第1クランパ3は、ガラス基板1から外部に突出するフイルムFの一部を把持し、前記第1クランパ3がシリンダ4を介して任意の方向に移動する。このため、フイルムFは、ガラス基板1のコーナ部から剥離される。
さらに、第1クランパ3は、水平ガイド5a及び垂直ガイド5bの案内作用下に矢印方向に移動して、ガラス基板1からフイルムFを剥離した後、このフイルムFが第2クランパ6に受け渡される。その際、剥離されたフイルムFは、フイルムプッシャ7を介して水平方向に押し広げられ、各フイルムFが重ね合わされて収容される。
特開2002−234667号公報
上記の貼り付け基板では、フイルムFがガラス基板1に熱圧着されるため、前記ガラス基板1が冷却される際に前記フイルムFが収縮し易い。従って、特に、薄肉状のガラス基板1が使用される際には、フイルムFの収縮により前記ガラス基板1に大きな変形、すなわち、反りが発生する場合がある。
しかしながら、ガラス基板1が変形した状態では、上記の特許文献1の第1クランパ3によりフイルムFの一部を確実に把持することができないという問題がある。このため、停止故障の要因となるとともに、生産性の低下及びコストの高騰が惹起されるという問題がある。
本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単な工程及び構成で、変形した基板であってもフイルムを良好に剥離することができ、効率的且つ経済的なフイルム剥離処理を行うことが可能なフイルム剥離装置及び方法を提供することを目的とする。
本発明は、フイルムが貼り付けられた基板から、前記フイルムを剥離するフイルム剥離装置に関するものである。
このフイルム剥離装置は、基板を平坦状に強制的に保持する基板保持機構と、フイルムの端部を把持するフイルム把持機構と、前記フイルム把持機構を移動させることにより、前記基板保持機構に平坦状に保持された前記基板から前記フイルムを剥離させる移動機構とを備えている。
そして、基板保持機構は、基板のフイルム貼り付け面とは反対の面の四隅を吸着するとともに、前記基板に対して進退自在な第1吸着部と、前記基板のフイルム剥離方向の両端部又は前記フイルム剥離方向に交差する方向の両端部を吸着する第2吸着部と、前記基板の中央部側を吸着する第3吸着部とを備えている。
また、第1吸着部、第2吸着部及び第3吸着部は、真空吸引系に連通する吸着パッドを備えることが好ましい。
さらに、4つの第1吸着部は、それぞれ個別に進退するためにアクチュエータを備えることが好ましい。
さらにまた、第2吸着部及び第3吸着部は、一体に進退するために単一のアクチュエータを備えることが好ましい。
また、第1吸着部及び第2吸着部は、基板のフイルムが貼り付けられる領域外に対応して前記基板を吸着することが好ましい。
さらに、本発明は、フイルムが貼り付けられた基板から、前記フイルムを剥離するフイルム剥離方法に関するものである。
このフイルム剥離方法は、第1吸着部により、基板のフイルム貼り付け面とは反対の面の四隅を吸着し、前記基板を平坦状に強制的に保持する工程と、前記第1吸着部を介して前記基板を吸着した状態で、第2吸着部により、前記基板のフイルム剥離方向の両端部又は前記フイルム剥離方向に交差する方向の両端部を吸着する工程と、前記第1吸着部及び前記第2吸着部を介して前記基板を吸着した状態で、第3吸着部により、前記基板の中央部側を吸着する工程と、前記第1吸着部、前記第2吸着部及び前記第3吸着部を介して前記基板を吸着した状態で、前記フイルムを前記基板から剥離する工程とを有している。
さらにまた、4つの第1吸着部は、個別のアクチュエータを介して基板側に進出し、前記基板の四隅を吸着した状態で前記アクチュエータを介して後退することにより、前記基板を平坦状に強制的に保持することが好ましい。
また、第2吸着部により基板が吸着された後、第3吸着部により前記基板が吸着されることが好ましい。
さらに、第1吸着部、第2吸着部及び第3吸着部は、真空吸引系に連通する吸着パッドを備えることが好ましい。
さらにまた、第1吸着部及び第2吸着部は、基板のフイルムが貼り付けられる領域外に対応して前記基板を吸着することが好ましい。
本発明では、基板のフイルム貼り付け面とは反対の面の四隅を吸着するとともに、前記基板に対して進退自在な第1吸着部を備えており、前記第1吸着部を介して前記基板の四隅を確実に吸着することができる。このため、基板に反り等の変形が惹起していても、第1吸着部の吸着及び進退作用下に、前記基板を平坦状に矯正することが可能になる。
従って、フイルム把持機構は、フイルムの端部を確実に把持することができ、簡単な工程及び構成で、基板から前記フイルムを良好に剥離することが可能になり、効率的且つ経済的なフイルム剥離処理を行うことができる。
また、本発明では、先ず、第1吸着部により基板のフイルム貼り付け面とは反対の面の四隅を吸着し、前記基板を平坦状に強制的に保持している。従って、4つの吸着部のみを駆動させればよく、真空吸引系の負荷が有効に低減され、設備負荷の削減が容易に図られる。
しかも、第1吸着部は、基板の四隅を吸着するため、前記基板には、例えば、フイルムの貼り付け領域内にパッド映り等が惹起されることがない。これにより、高品質な基板を確実に得ることが可能になる。
図1は、本発明の実施形態に係るフイルム剥離装置が組み込まれる製造装置20の概略構成図である。この製造装置20は、液晶又は有機EL用カラーフィルタ等の製作工程で、長尺状感光性ウエブ(長尺状ウエブ)22の感光性樹脂層29(後述する)をガラス基板24に熱転写する作業を行う。
図2は、製造装置20に使用される感光性ウエブ22の断面図である。この感光性ウエブ22は、可撓性ベースフイルム(フイルム)26、クッション層(熱可塑性樹脂層)27、中間層(酸素遮断膜)28、感光性樹脂層29及び保護フイルム30を積層して構成される。なお、感光性ウエブ22は、ベースフイルム26、感光性樹脂層29及び保護フイルム30により構成されていてもよい。
ベースフイルム26は、ポリエチレンテレフタレート(PET)で形成され、クッション層27は、エチレンと酸化ビニル共重合体で形成され、中間層28は、ポリビニルアルコールで形成され、感光性樹脂層29は、アルカリ可溶性バインダとモノマーと光重合開始材と着色剤を含む着色感光性樹脂組成物で形成され、保護フイルム30は、ポリエチレンあるいはポリプロピレン等で形成される。
図1に示すように、製造装置20は、感光性ウエブ22をロール状に巻回した感光性ウエブロール22aを収容し、この感光性ウエブロール22aから前記感光性ウエブ22を送り出すウエブ送り出し機構32と、送り出された前記感光性ウエブ22の保護フイルム30に、幅方向に切断可能なハーフカット部位34を形成するハーフカット機構36と、一部に非接着部38aを有する接着ラベル38(図3参照)を保護フイルム30に接着させるラベル接着機構40とを備える。
ラベル接着機構40の下流には、感光性ウエブ22をタクト送りから略連続送りに変更するためのリザーバ機構42と、前記感光性ウエブ22から保護フイルム30を所定の長さ間隔で剥離させる保護フイルム剥離機構44と、ガラス基板24を所定の温度に加熱した状態で貼り付け位置に搬送する加熱機構45と、前記保護フイルム30の剥離により露出した感光性樹脂層29を前記ガラス基板24に貼り付ける貼り付け機構46とが配設される。なお、貼り付け機構46によりガラス基板24に感光性ウエブ22が貼り付けられた積層体を、以下、貼り付け基板24aという。
貼り付け機構46における貼り付け位置の上流近傍には、感光性ウエブ22の境界位置であるハーフカット部位34を直接検出する検出機構47が配設されるとともに、前記貼り付け機構46の下流には、各ガラス基板24間の前記感光性ウエブ22を切断する基板間ウエブ切断機構48が配設される。この基板間ウエブ切断機構48の上流には、運転開始時及び運転終了時に使用されるウエブ切断機構48aが設けられる。
ウエブ送り出し機構32の下流近傍には、略使用済みの感光性ウエブ22の後端と、新たに使用される感光性ウエブ22の先端とを接合させる接合台49が配設される。この接合台49の下流には、感光性ウエブロール22aの巻きずれによる幅方向のずれを制御するために、フイルム端位置検出器51が配設される。
ハーフカット機構36は、ウエブ送り出し機構32に収容巻回されている感光性ウエブロール22aのロール径を算出するためのローラ対50の下流に配置される。ハーフカット機構36は、感光性ウエブ22の搬送方向(矢印A方向)に直交する方向に進退自在なスライド台52を備える。このスライド台52には、回転丸刃(カッタ)54が固着されるとともに、前記回転丸刃54に対向する位置には、感光性ウエブ22を挟んでカット受台56が配設される。
図2に示すように、ハーフカット部位34は、少なくとも保護フイルム30を切断する必要があり、実際上、この保護フイルム30を確実に切断するために感光性樹脂層29乃至中間層28まで切り込むように、回転丸刃54の切り込み深さが設定される。
ハーフカット部位34は、ガラス基板24の間隔を設定するものであり、例えば、両側の前記ガラス基板24にそれぞれ10mmずつ入り込んだ位置に設定される。ガラス基板24間のハーフカット部位34で挟まれた部分は、後述する貼り付け機構46において感光性樹脂層29を前記ガラス基板24に額縁状に貼り付ける際のマスクとして機能するものである。
ラベル接着機構40は、ガラス基板24間に対応して保護フイルム30の残存部分30bを残すため、剥離側前方の剥離部分30aaと剥離側後方の剥離部分30abとを連結する接着ラベル38を供給する。図2に示すように、保護フイルム30は、残存部分30bを挟んで、先に剥離される部分を前方の剥離部分30aaとする一方、後に剥離される部分を後方の剥離部分30abとする。
図3に示すように、接着ラベル38は、短冊状に構成されており、例えば、保護フイルム30と同一の樹脂材で形成される。接着ラベル38は、中央部に粘着剤が塗布されない非接着部(微粘着を含む)38aを有するとともに、この非接着部38aの両側、すなわち、前記接着ラベル38の長手方向両端部に、前方の剥離部分30aaに接着される第1接着部38bと、後方の剥離部分30abに接着される第2接着部38cとを有する。
図1に示すように、ラベル接着機構40は、最大7枚の接着ラベル38を所定間隔ずつ離間して貼り付け可能な吸着パッド58a〜58gを備えるとともに、前記吸着パッド58a〜58gによる前記接着ラベル38の貼り付け位置には、感光性ウエブ22を下方から保持するための受台59が昇降自在に配置される。
リザーバ機構42は、上流側の感光性ウエブ22のタクト搬送と、下流側の前記感光性ウエブ22の連続搬送との速度差を吸収するが、さらにテンション変動を防ぐために、揺動自在な2連のローラ60で構成されるダンサー61を備えることが好ましい。
保護フイルム剥離機構44は、リザーバ機構42の下流に配置されるとともに、サクションドラム62と、感光性ウエブ22を挟んでこのサクションドラム62に接する剥離ローラ64とを備える。剥離ローラ64を介して感光性ウエブ22から鋭角の剥離角で剥離される保護フイルム30は、残存部分30bを除いて保護フイルム巻き取り軸66に巻き取られる。保護フイルム巻き取り軸66は、保護フイルム30に所定のテンションを付与するために、例えば、トルクモータ68に連結される。
保護フイルム剥離機構44の下流側には、感光性ウエブ22にテンションを付与可能なテンション制御機構76が配設される。テンション制御機構76は、シリンダ78を備え、このシリンダ78の駆動作用下に、テンションピックアップローラ80が揺動変位することにより、このテンションピックアップローラ80が摺接する感光性ウエブ22のテンションが調整可能である。なお、テンション制御機構76は、必要に応じて使用すればよく、削除することもできる。
検出機構47は、レーザセンサやフォトセンサ等の光電センサ82を備えており、前記光電センサ82は、ハーフカット部位34の楔状の溝形状部や、保護フイルム30の厚さによる段差、あるいは、これらの組み合わせによる変化を直接検出し、この検出信号を境界位置信号とする。光電センサ82は、バックアップローラ83に対向して配置される。
加熱機構45は、ガラス基板24を矢印C方向に搬送するための搬送機構84と複数の加熱炉86とを備え、この搬送機構84は、矢印C方向に配列される複数の樹脂製円板状搬送ローラ88を有する。
貼り付け機構46は、上下に配設されるとともに、所定温度に加熱されるラミネート用ゴムローラ110a、110bを備える。ゴムローラ110a、110bには、バックアップローラ112a、112bが摺接するとともに、前記バックアップローラ112bは、ローラクランプ部114を介してゴムローラ110b側に押圧される。
ゴムローラ110aの近傍には、感光性ウエブ22が前記ゴムローラ110aに接触することを防止するための接触防止ローラ116が配設される。この接触防止ローラ116は、図示しないアクチュエータを介して移動可能である。
貼り付け機構46と基板間ウエブ切断機構48との間には、フイルム搬送ローラ118aと基板搬送ローラ118bとが配設される。基板間ウエブ切断機構48の下流側には、複数のローラ120aが配列される搬送系120が設けられる。搬送系120の矢印C方向(下流側)の端部には、図4に示すように、貼り付け基板24aの搬送方向を矢印C方向から矢印B方向に変換する方向変換コンベア122が設けられる。
方向変換コンベア122の下流には、移送ロボット124が配設されるとともに、この移送ロボット124は、貼り付け基板24aを前記方向変換コンベア122から搬送系126に移送する。搬送系126は、複数のローラ126aを備え、貼り付け基板24aを矢印C方向に搬送する。
搬送系126の上流には、冷却機構128が配置される。冷却機構128は、貼り付け基板24aに冷風を供給して冷却処理を施す。具体的には、風速が1.0〜2.0m/minに設定されるとともに、この冷却機構128の下流側には、ピールステーションに対応して本実施形態に係る支持体剥離装置(フイルム剥離装置)130が配置される。
支持体剥離装置130は、図5及び図6に示すように、貼り付け基板24aを平坦状に強制的に保持する基板保持機構132と、前記貼り付け基板24aを構成するガラス基板24の搬送方向両端から外部に突出するベースフイルム26の両端部を把持するフイルム把持機構134と、前記フイルム把持機構134を矢印D方向に移動させることにより、前記ベースフイルム26を前記貼り付け基板24aから剥離させる移動機構136とを備える。
図7〜図9に示すように、基板保持機構132は、ガラス基板24のベースフイルム貼り付け面と反対の面の四隅を吸着する第1吸着部138と、前記ガラス基板24のベースフイルム剥離方向(矢印D方向)の両端部を吸着する第2吸着部140と、前記ガラス基板24の中央部側を吸着する第3吸着部142とを備える。
第1吸着部138は、ガラス基板24の四隅に、より好ましくは、ベースフイルム26(感光性ウエブ22)の貼り付け領域外に配置される吸着パッド144aを備える。各吸着パッド144aは、シリンダ(アクチュエータ)146を介して、個別に矢印E方向に進退(昇降)自在である。
各吸着パッド144aは、例えば、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)等の樹脂材又はゴム材等で形成されるとともに、吸引用孔部148を有し、前記吸引用孔部148は、図示しない真空吸引系に連通する。なお、以下に説明する各吸着パッドにおいても、同様である。
図8及び図9に示すように、第2吸着部140は、ガラス基板24の矢印D方向両端に、より好ましくは、ベースフイルム26の貼り付け領域外に位置して、それぞれ4個ずつ配置される吸着パッド144bを備える。第3吸着部142は、ガラス基板24のベースフイルム26の貼り付け領域内に配置される複数の吸着パッド144cを備える。
各吸着パッド144b、144cは、単一の昇降台150に取り付けられるとともに、前記昇降台150は、単一のアクチュエータであるシリンダ151を介して、矢印E方向に進退自在である(図9参照)。
図8及び図9に示すように、基板保持機構132は、搬入された貼り付け基板24aを一旦上昇させる基板リフト機構147と、前記基板リフト機構147により上昇された前記貼り付け基板24aを位置決めする基板位置決め機構149とを備える。
基板リフト機構147は、ガラス基板24側に配置される複数の基板受けローラ147aを設けるとともに、前記基板受けローラ147aは、シリンダ(図示せず)等のアクチュエータを介して昇降自在である。
基板位置決め機構149は、ガラス基板24の四隅に対応して配置される4つの位置決めローラ149aを設ける。位置決めローラ149aは、図示しない駆動機構の作用下に、ガラス基板24に対して矢印D方向に進退可能であり、2つずつの前記位置決めローラ149aが前記ガラス基板24を挟持して位置決めする。なお、位置決めローラ149aは、形状の異なるガラス基板24に対応して少なくとも2つの位置決め位置を有することが好ましい。
図5及び図6に示すように、移動機構136は、基板保持機構132から後述するフイルム廃棄機構152にわたり矢印D方向に延在して配置される枠部材154を備える。
枠部材154には、貼り付け基板24aの搬送方向(矢印C方向)に直交する矢印D方向に延在する上部ガイドレール156a、156bが互いに所定の間隔だけ離間して平行に延在する。上部ガイドレール156a、156bの下方には、これらよりも短尺な下部ガイドレール158a、158bが、同様に矢印D方向に延在して互いに平行して設けられる。上部ガイドレール156a、156bには、モータ160a、160bを介して矢印D方向に沿って進退可能な自走式可動部材162a、162bが支持される。
可動部材162a、162bは、鉛直方向(矢印E方向)に延在しており、互いに対向する側面には、鉛直方向に延在するガイドレール164a、164bが設けられる。ガイドレール164a、164bには、昇降台166a、166bが支持されるとともに、前記昇降台166a、166bは、モータ168a、168bを介して昇降可能である。
昇降台166a、166bの下端部には、フイルム把持機構134を構成するチャック170a、170bが固着される。チャック170a、170bは、貼り付け基板24aのベースフイルム剥離位置において、前記貼り付け基板24aを構成するガラス基板24の搬送方向両端から外部に突出するベースフイルム26の両側部を把持自在な位置に位置調整可能である。
モータ160a、160b及び168a、168bは、速度又は加速度の制御が可能な種々の回転駆動源が使用される。例えば、サーボモータや直動リニアモータの他、直動ロボット等が採用される。
下部ガイドレール158a、158bには、スライドベース174a、174bが支持されるとともに、前記スライドベース174a、174bには、ピールローラ176の両端が昇降可能に支持される。スライドベース174a、174bは、可動部材162a、162bと一体的に矢印D方向の所定の位置間を進退可能に構成される。なお、ピールローラ176は、必要に応じて設けられており、不要にすることもできる。
図6に示すように、フイルム廃棄機構152の近傍には、ニップローラ178が配置される。ニップローラ178は、固定型の下部ローラ178aと、シリンダ180を介して昇降自在な上部ローラ178bとを備える。上部ローラ178bが下降した際、この上部ローラ178bと下部ローラ178aとの間には、所定のクリアランス(例えば、1mm〜2mm)が形成される。
図10に示すように、基板保持機構132には、ベースフイルム26を把持する位置を測定するために、前記ベースフイルム26とガラス基板24との搬送方向両角部を撮像する第1撮像機構182a、182bと、貼り付け基板24aの搬送方向先端側の貼り付け位置を計測するための第2撮像機構184a、184bとが配置される。
第1撮像機構182a、182bは、図11に示すように、CCDカメラ186a、186bと、貼り付け基板24aにガラス基板24側から照明光Lを照射するための照明部188a、188bとを備える。照明部188a、188bは、赤色光であり、波長はフイルム被りが惹起しない、例えば、660nm付近に設定される。
なお、第2撮像機構184a、184bは、上記の第1撮像機構182a、182bと同様に構成されており、その詳細な説明は省略する。
図10に示すように、第1撮像機構182aの近傍には、ガラス基板24の搬送方向先端部を検出して減速処理を行うための減速センサ、例えば、反射型光電センサ190a、190bが配置される。反射型光電センサ190bの下流には、ガラス基板24のオーバーランを検出するオーバーラン検出センサ、例えば、反射型光電センサ192が所定の位置に配置される。反射型光電センサ190a、190b及び192は、ガラス基板24の下面から下方に離間して配置される。なお、形状の異なるガラス基板24に対応して、複数組の反射型光電センサ190a、190b及び192を配設してもよい。
図12及び図13に示すように、フイルム廃棄機構152には、フイルム集積台車200が着脱自在に設けられる。フイルム集積台車200は、4つの車輪202によって走行自在であるとともに、箱状の集積部204を有する。集積部204には、複数のローラ206が回転自在に配設される。
集積部204を構成する枠板208は、一端部側に開閉扉210を有する一方、他端側に取っ手212が設けられる。枠板208の左右両側には、2つずつ支持部214が形成されるとともに、1つの前記支持部214には、位置決め用孔部214aが設けられる。
フイルム廃棄機構152の台車セット部には、フイルム集積台車200をセット位置に案内するために左右一対のガイド部材218が設けられるとともに、前記フイルム集積台車200の左右に対応して一対のリフタ220a、220bが配設される。
リフタ220aは、フイルム集積台車200の一対の支持部214を支持して前記フイルム集積台車200を昇降自在に保持するための一対の昇降ブラケット222aと、前記昇降ブラケット222aを昇降させるモータ224aとを備える。図14に示すように、一方の昇降ブラケット222aには、位置決め用孔部226が設けられ、前記位置決め用孔部226及び位置決め用孔部214aに固定ピン228が一体に挿入されて、フイルム集積台車200の位置決めを行う。一方の昇降ブラケット222aには、固定ピン228を配置するためのピンホルダ229が設けられる。
リフタ220bは、フイルム集積台車200の一対の支持部214を支持して前記フイルム集積台車200を昇降自在に保持するための一対の昇降ブラケット222bと、前記昇降ブラケット222bを昇降させるモータ224bとを備える。
図4に示すように、支持体剥離装置130の下流には、ベースフイルム26が剥離されたか否かを検査する検査コンベア230と、前記ベースフイルム26が剥離された積層体基板を次段の工程に排出する排出コンベア232とが、順次、設けられる。
図1に示すように、製造装置20では、ウエブ送り出し機構32、ハーフカット機構36、ラベル接着機構40、リザーバ機構42、保護フイルム剥離機構44、テンション制御機構76及び検出機構47が、貼り付け機構46の上方に配置されているが、これとは逆に、前記ウエブ送り出し機構32から前記検出機構47を前記貼り付け機構46の下方に配置し、感光性ウエブ22の上下が逆になって感光性樹脂層29がガラス基板24の下側に貼り付けされてもよく、また、前記製造装置20全体を直線上に構成してもよい。
製造装置20内は、仕切り壁240を介して第1クリーンルーム242aと第2クリーンルーム242bとに仕切られる。第1クリーンルーム242aには、ウエブ送り出し機構32からテンション制御機構76までが収容されるとともに、第2クリーンルーム242bには、検出機構47以降が収容される。第1クリーンルーム242aと第2クリーンルーム242bとは、貫通部244を介して連通する。
このように構成される製造装置20の動作について、本実施形態に係るフイルム剥離方法との関連で以下に説明する。
先ず、図1に示すように、ウエブ送り出し機構32に取り付けられている感光性ウエブロール22aから感光性ウエブ22が繰り出され、この感光性ウエブ22は、ハーフカット機構36に送られる。
ハーフカット機構36では、スライド台52が感光性ウエブ22の幅方向(搬送方向に直交する方向)に移動する。このため、回転丸刃54は、感光性ウエブ22のハーフカット部位34に所望の深さまで切り込んだ状態で、移動しながら回転する。これにより、感光性ウエブ22には、保護フイルム30から所望の深さに切り込んだハーフカット部位34が形成される(図2参照)。
ハーフカット処理された感光性ウエブ22は、図1に示すように、保護フイルム30の残存部分30bの寸法に対応して矢印A方向に搬送された後、一旦停止されて回転丸刃54の走行作用下に次なるハーフカット部位34が形成される。このため、感光性ウエブ22には、残存部分30bを挟んで前方の剥離部分30aaと後方の剥離部分30abとが設けられる(図2参照)。
さらに、感光性ウエブ22は、ラベル接着機構40に搬送されて、保護フイルム30の所定の貼り付け部位が受台59上に配置される。ラベル接着機構40では、所定枚数の接着ラベル38が吸着パッド58a〜58gにより吸着保持され、各接着ラベル38が保護フイルム30の残存部分30bを跨いで、前方の剥離部分30aaと後方の剥離部分30abとに一体的に接着される(図3参照)。
例えば、7本の接着ラベル38が接着された感光性ウエブ22は、図1に示すように、リザーバ機構42を介して送り出し側のテンション変動を防いだ後、保護フイルム剥離機構44に連続的に搬送される。
保護フイルム剥離機構44では、感光性ウエブ22がサクションドラム62と剥離ローラ64とに挟持されて、前記感光性ウエブ22のベースフイルム26が前記サクションドラム62に吸着保持されている。この状態で、サクションドラム62が回転されるとともに、保護フイルム30には、トルクモータ68を介して所定のトルクが付与されている。
従って、保護フイルム30は、残存部分30bを残して感光性ウエブ22から剥離され、剥離ローラ64を介して保護フイルム巻き取り軸66に巻き取られる。なお、剥離部位には、除電エアを吹き付けることが好ましい。
保護フイルム剥離機構44の作用下に、保護フイルム30が残存部分30bを残してベースフイルム26から剥離された後、感光性ウエブ22は、テンション制御機構76によってテンション調整が行われ、さらに検出機構47で光電センサ82によりハーフカット部位34の検出が行われる。
感光性ウエブ22は、ハーフカット部位34の検出情報に基づいて、運転開始時にはフイルム搬送ローラ118aの回転作用下に、その後は貼り付け基板24aを挟持する基板搬送ローラ118bの回転作用下に、貼り付け機構46に定量搬送される。その際、接触防止ローラ116が上方に待機するとともに、ゴムローラ110bが下方に配置されている。
一方、加熱機構45では、貼り付け機構46におけるラミネート温度に対応して各加熱炉86内の加熱温度が設定されている。ガラス基板24は、搬送機構84を構成する搬送ローラ88の回転作用下に、各加熱炉86に、順次、タクト搬送される。このガラス基板24は、感光性ウエブ22の感光性樹脂層29の貼り付け部分に対応してゴムローラ110a、110b間に一旦配置される。
この状態で、ローラクランプ部114を介してバックアップローラ112b及びゴムローラ110bを上昇させることにより、ゴムローラ110a、110b間にガラス基板24が所定のプレス圧力で挟み込まれる。さらに、ゴムローラ110aの回転作用下に、このガラス基板24には、感光性樹脂層29が加熱溶融により転写(ラミネート)される。
ここで、ラミネート条件としては、速度が1.0m/min〜10.0m/min、ゴムローラ110a、110bの温度が80℃〜150℃、前記ゴムローラ110a、110bのゴム硬度が40度〜90度、該ゴムローラ110a、110bのプレス圧(線圧)が50N/cm〜400N/cmである。
ゴムローラ110a、110bを介してガラス基板24に感光性ウエブ22の1枚分のラミネートが終了すると、前記ゴムローラ110aの回転が停止される。一方、ガラス基板24に感光性ウエブ22がラミネートされた貼り付け基板24aは、基板搬送ローラ118bによりクランプされる。そして、ゴムローラ110bは、ゴムローラ110aから離間する方向に退避してクランプが解除される。
これにより、一枚分のラミネート処理が終了し、次なるラミネート処理が開始されるまでの時間の中で、加熱機構45を介して所定の温度に加熱されたガラス基板24が、ゴムローラ110a、110b間に搬送されて配置されるとともに、前記ゴムローラ110aに摺接する感光性ウエブ22の微動送りが行われる。
ガラス基板24に感光性ウエブ22が貼り付けられた貼り付け基板24aは、矢印C方向に定量搬送される。そして、各ガラス基板24間の感光性ウエブ22が、基板間ウエブ切断機構48を介して切断された貼り付け基板24aは、搬送系120を介して方向変換コンベア122に搬送される。
図4に示すように、方向変換コンベア122上の貼り付け基板24aは、搬送方向を矢印B方向に変更させて移動された後、移送ロボット124に把持されて冷却機構128に搬入される。この冷却機構128で冷却された貼り付け基板24aは、ローラ126aを有する搬送系126を介して矢印C方向に搬送され、支持体剥離装置130に移送される。
図10に示すように、ピールステーションである基板保持機構132には、反射型光電センサ190a、190bが搬送方向に沿って配置されている。このため、先ず、反射型光電センサ190aが矢印C方向に搬送されてくる貼り付け基板24aのガラス基板24の搬送方向先端部を検出すると(図15中、減速検出ON参照)、前記貼り付け基板24aに第1の減速処理が行われる。次いで、反射型光電センサ190bがガラス基板24の搬送方向先端部を検出すると(図15中、停止検出ON参照)、貼り付け基板24aがさらに減速される。ガラス基板24の寸法が大きく、且つ、高速度で搬送されるため、慣性力が比較的大きくなっており、上記の2段減速処理が行われることにより、貼り付け基板24aを正確に所定の位置に停止させることができる。
そして、第1撮像機構182a、182bを介して貼り付け基板24aの位置をモニタリングしながら、前記貼り付け基板24aを所定の停止位置に停止させる。なお、貼り付け基板24aが所定の停止位置よりも矢印C方向にオーバーランすると、反射型光電センサ192により検出される。
貼り付け基板24aが所定の停止位置に停止されると(図16中、ステップS1)、前記貼り付け基板24aが位置決めされる(ステップS2)。具体的には、基板リフト機構147を構成する基板受けローラ147aが上昇することにより、前記基板受けローラ147aが貼り付け基板24aをリフトアップする。この状態で、基板位置決め機構149を構成する4つの位置決めローラ149aが貼り付け基板24aを構成するガラス基板24側に移動する。従って、ガラス基板24は、4つの位置決めローラ149aに挟持されて位置決め保持される。
次いで、基板保持機構132が駆動される。基板保持機構132では、先ず、第1吸着部138を構成する各シリンダ146が駆動されて、吸着パッド144aが上昇する(ステップS3及び図17参照)。
各吸着パッド134aは、ガラス基板24の四隅にベースフイルム26の貼り付け領域外に対応して配置されており、前記ガラス基板24のベースフイルム貼り付け面とは反対側の面に接触する。その際、図示しない真空吸引系の作用下に、吸引用孔部148を介して吸引されるため、各吸着パッド144aは、ガラス基板24の四隅を吸着する(ステップS4)。
なお、吸着パッド144aは、ガラス基板24の湾曲形状に応じて傾動可能に構成してもよく、また、スプリングを設けていてもよい。
次に、ステップS5に進んで、位置決めローラ149aがガラス基板24から離間する方向に移動して前記ガラス基板24の挟持が解除された後、各シリンダ146の駆動作用下に、吸着パッド144aは、ガラス基板24の四隅を吸着した状態で下降する(ステップS6)。従って、ガラス基板24は、四隅を各吸着パッド144aに吸着保持されて強制的に平坦状に保持される。ここで、第2吸着部140及び第3吸着部142は、単一のシリンダ151の作用下に一体に上昇している。
この状態で、第2吸着部140により、ガラス基板24のベースフイルム剥離方向の両端部が吸着される(ステップS7)。第2吸着部140による吸着が開始された後、所定の時間だけ経過すると、第3吸着部142により、ガラス基板24の中央部側の吸着が行われる(ステップS8)。このため、ガラス基板24は、第1吸着部138、第2吸着部140及び第3吸着部142により、平坦状且つ確実に吸着保持される。
次いで、ベースフイルム26の剥離処理が行われる(ステップS9)。具体的には、貼り付け基板24aが、基板保持機構132により強制的に平坦状に位置決め保持された状態で、ベースフイルム把持位置近傍を第1及び第2撮像機構182a、182bにより撮像する。
図11に示すように、第1及び第2撮像機構182a、182bでは、貼り付け基板24aのガラス基板24側から照明部188a、188bを介して照明光Lが照射されるとともに、ベースフイルム26側に配置されているCCDカメラ186a、186bは、各チャック170a、170bによるチャック位置近傍を撮像する。従って、CCDカメラ186a、186bによる撮像された画像情報に基づいて、貼り付け基板24aの位置が検出される。
そして、貼り付け基板24aが所定の停止位置範囲内に配置されていることが確認されると、フイルム把持機構134を構成する各チャック170a、170bの位置が調整される。さらに、チャック170a、170bは、ガラス基板24の搬送方向両端から外方に突出するベースフイルム26の端部を把持する(図18中、位置P1参照)。
そこで、図5に示すように、可動部材162a、162b及び昇降台166a、166bは、モータ160a、160b及び168a、168bの作用下に、所定の方向に駆動制御される。これにより、チャック170a、170bは、図18中、位置P1〜P6に示す剥離軌跡に沿って移動し、前記チャック170a、170bに把持されるベースフイルム26は、クッション層27から分離されて貼り付け基板24aから剥離される。その際、ピールローラ176は、可動部材162a、162bと一体的に矢印D方向に所定の位置まで移動し、ベースフイルム26を円滑且つ良好に剥離させる。
チャック170a、170bが位置P3から位置P4に移動する際に、ニップローラ178では、上部ローラ178bが予め上昇している。チャック170a、170bが上部ローラ178bと下部ローラ178aとの間を通過すると、シリンダ180が駆動されて前記上部ローラ178bが下降する。このため、下部ローラ178aと上部ローラ178bとの間に所定のクリアランス(例えば、1mm〜2mm)が保持される。このクリアランスをベースフイルム26が通過することにより、ガラス基板24から剥離される前記ベースフイルム26のバタツキを防止することができる。
チャック170a、170bは、位置P4を通過した後、フイルム集積台車200の集積部204に移動し、この集積部204の底面から所定の高さHになるまで下降し、位置P5から位置P6に移動する。
そして、チャック170a、170bは、位置P6に移動した後、ベースフイルム26の把持作用を解除する。これによって、ベースフイルム26は、フイルム集積台車200の集積部204に設けられているフリーローラであるローラ260上に移載される。
なお、集積部204上に所定の枚数のベースフイルム26が集積されると、リフタ220を介してフイルム集積台車200が所定高さだけ下降する。従って、集積部204内の最上位のベースフイルム26から各チャック170a、170bまでは、所定の距離Hに維持される。
ベースフイルム26が剥離された貼り付け基板24aは、第1〜第3吸着部138、140及び142による吸着が解除された後(ステップS10)、積層体基板として検査コンベア230に移送される。この積層体基板は、剥離状態の検査等が行われた後、排出コンベア232から次段の工程に払い出される(ステップS11)。
この場合、支持体剥離装置130に搬送される貼り付け基板24aは、ガラス基板24に感光性ウエブ22が熱圧着された後、冷却処理されている。このため、特に、薄板状のガラス基板24が使用される際には、感光性ウエブ22の熱収縮により搬送方向に沿って反り(変形)が惹起するおそれがある。
そこで、本実施形態では、支持体剥離装置130を構成する基板保持機構132が、先ず、4つの第1吸着部138によりガラス基板24の四隅を、すなわち、ベースフイルム26の貼り付け領域外を吸着し、各シリンダ146を介して下降することにより、前記ガラス基板24を平坦状に強制的に保持している。
従って、4つの吸着パッド144aのみを駆動させるだけでよく、図示しない真空吸引系の負荷が有効に低減され、設備負荷の削減が容易に図られるという効果が得られる。全ての吸着パッド144a、144b及び144cを同時に吸引すると、吸引圧不足となり易くなるとともに、設備負荷が相当に大きくなるからである。
しかも、第1吸着部138は、ガラス基板24のベースフイルム26の貼り付け領域外の四隅を吸着している。これにより、貼り付け基板24aには、感光性ウエブ22の貼り付け領域内にパッド映り等が惹起されることがなく、高品質な積層体基板を確実に得ることが可能になる。
さらに、第1吸着部138により平坦状に強制的に保持されたガラス基板24は、感光性ウエブ22の貼り付け領域外に配置されている第2吸着部140を構成する複数の吸着パッド144bにより吸着保持された後、第3吸着部142を構成する複数の吸着パッド144cによる吸着が行われている。従って、貼り付け基板24aには、感光性ウエブ22の貼り付け領域内にパッド映りが惹起されることを一層確実に阻止することが可能になる。
さらにまた、本実施形態では、基板保持機構132が貼り付け基板24aの寸法形状、又は反り量等の変更等にも対応することができる。すなわち、上記の貼り付け基板24aに対応して第1吸着部138、第2吸着部140及び第3吸着部142を設ける他、例えば、図19に示すように、貼り付け基板24bのベースフイルム剥離方向に交差する方向の両端部に対応して、第1吸着部138a及び第2吸着部140aを備えることが好ましい。なお、第1吸着部138及び第2吸着部140と、第1吸着部138a及び第2吸着部140aとは、使用されない際には、作業位置から退避可能に構成されることが好ましい。
このため、貼り付け基板24bが使用される際には、先ず、第1吸着部138aが駆動されてガラス基板24の四隅を吸着パッド144aにより吸着し、ガラス基板24が平坦状に強制的に保持される。次いで、第2吸着部140aを構成する各吸着パッド144bによる吸着が行われた後、第3吸着部142を構成する吸着パッド144cによる吸着が行われる。
これにより、貼り付け基板24bでは、ガラス基板24全体が平坦状に強制的且つ確実に保持され、上記の貼り付け基板24aと同様に、真空吸引系のサクション負荷を低減するとともに、パッド映りのない高品質な積層体基板が得られるという効果がある。
なお、第1吸着部138、138aによるパッド映りの懸念がなく、剥離も有意な場合(フイルム材料等に起因する)には、図8に示すように、前記第1吸着部138、138aに代えて、共有の第1吸着部138bを用いてもよい。従って、基板保持機構132の構成が一層簡素化されるという利点がある。
また、ベースフイルム26の剥離をより確実に行うために、ガラス基板24の四隅を強固に保持する必要がある場合には、第1吸着部138、138aの吸着圧を、第2吸着部140、140a及び第3吸着部142の吸着圧よりも高く設定してもよい。
さらに、ガラス基板24に反り等の変形がない場合であっても、基板保持機構132を介して前記ガラス基板24全体が平坦状に強制的且つ確実に保持される。このため、ベースフイルム26の剥離処理が良好に遂行されるとともに、高品質な積層体基板を確実に得ることが可能になる。
本発明の実施形態に係る支持体剥離装置が組み込まれる製造装置の概略構成図である。 前記製造装置に使用される長尺状感光性ウエブの断面図である。 前記長尺状感光性ウエブに接着ラベルが接着された状態の説明図である。 前記製造装置の概略平面説明図である。 前記支持体剥離装置の概略斜視説明図である。 前記支持体剥離装置の要部側面説明図である。 前記支持体剥離装置を構成する基板保持機構の斜視説明図である。 前記基板保持機構の平面説明図である。 前記基板保持機構の概略斜視説明図である。 撮像機構の配置状態の説明図である。 前記撮像機構の構成説明図である。 前記支持体剥離装置を構成するフイルム廃棄機構の斜視説明図である。 前記フイルム廃棄機構の平面説明図である。 前記フイルム廃棄機構の一部斜視説明図である。 貼り付け基板の搬送速度制御の説明図である。 本発明に係る支持体剥離方法を説明するフローチャートである。 前記基板保持機構の動作説明図である。 前記支持体剥離装置を構成するフイルム把持機構の動作説明図である。 他の貼り付け基板の説明図である。 特許文献1に開示されているフイルムの剥離方法及び剥離装置の説明図である。
符号の説明
20…製造装置
22…感光性ウエブ
22a…感光性ウエブロール
24…ガラス基板
24a、24b…貼り付け基板
26…ベースフイルム
29…感光性樹脂層
30…保護フイルム
32…ウエブ送り出し機構
34…ハーフカット部位
36…ハーフカット機構
40…ラベル接着機構
45…加熱機構
46…貼り付け機構
122…方向変換コンベア
126…搬送系
128…冷却機構
130…支持体剥離装置
132…基板保持機構
134…フイルム把持機構
136…移動機構
138、138a、138b、140、140a、142…吸着部
144a〜144c…吸着パッド
146、151…シリンダ
147…基板リフト機構
147a…基板受けローラ
149…基板位置決め機構
149a…位置決めローラ
152…フイルム廃棄機構
170a、170b…チャック
178…ニップローラ
182a、182b、184a、184b…撮像機構
190a、190b、192…反射型光電センサ
200…フイルム集積台車
204…集積部
214…支持部
220a、220b…リフタ
222a、222b…昇降ブラケット

Claims (10)

  1. フイルムが貼り付けられた基板から、前記フイルムを剥離するフイルム剥離装置であって、
    前記基板を平坦状に強制的に保持する基板保持機構と、
    前記フイルムの端部を把持するフイルム把持機構と、
    前記フイルム把持機構を移動させることにより、前記基板保持機構に平坦状に保持された前記基板から前記フイルムを剥離させる移動機構と、
    を備え、
    前記基板保持機構は、前記基板のフイルム貼り付け面とは反対の面の四隅を吸着するとともに、前記基板に対して進退自在な第1吸着部と、
    前記基板のフイルム剥離方向の両端部又は前記フイルム剥離方向に交差する方向の両端部を吸着する第2吸着部と、
    前記基板の中央部側を吸着する第3吸着部と、
    を備えることを特徴とするフイルム剥離装置。
  2. 請求項1記載のフイルム剥離装置において、前記第1吸着部、前記第2吸着部及び前記第3吸着部は、真空吸引系に連通する吸着パッドを備えることを特徴とするフイルム剥離装置。
  3. 請求項1又は2記載のフイルム剥離装置において、4つの前記第1吸着部は、それぞれ個別に進退するためにアクチュエータを備えることを特徴とするフイルム剥離装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のフイルム剥離装置において、前記第2吸着部及び前記第3吸着部は、一体に進退するために単一のアクチュエータを備えることを特徴とするフイルム剥離装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のフイルム剥離装置において、前記第1吸着部及び前記第2吸着部は、前記基板の前記フイルムが貼り付けられる領域外に対応して前記基板を吸着することを特徴とするフイルム剥離装置。
  6. フイルムが貼り付けられた基板から、前記フイルムを剥離するフイルム剥離方法であって、
    第1吸着部により、前記基板のフイルム貼り付け面とは反対の面の四隅を吸着し、前記基板を平坦状に強制的に保持する工程と、
    前記第1吸着部を介して前記基板を吸着した状態で、第2吸着部により、前記基板のフイルム剥離方向の両端部又は前記フイルム剥離方向に交差する方向の両端部を吸着する工程と、
    前記第1吸着部及び前記第2吸着部を介して前記基板を吸着した状態で、第3吸着部により、前記基板の中央部側を吸着する工程と、
    前記第1吸着部、前記第2吸着部及び前記第3吸着部を介して前記基板を吸着した状態で、前記フイルムを前記基板から剥離する工程と、
    を有することを特徴とするフイルム剥離方法。
  7. 請求項6記載のフイルム剥離方法において、4つの前記第1吸着部は、個別のアクチュエータを介して前記基板側に進出し、前記基板の四隅を吸着した状態で前記アクチュエータを介して後退することにより、前記基板を平坦状に強制的に保持することを特徴とするフイルム剥離方法。
  8. 請求項6又は7記載のフイルム剥離方法において、前記第2吸着部により前記基板が吸着された後、前記第3吸着部により前記基板が吸着されることを特徴とするフイルム剥離方法。
  9. 請求項6〜8のいずれか1項に記載のフイルム剥離方法において、前記第1吸着部、前記第2吸着部及び前記第3吸着部は、真空吸引系に連通する吸着パッドを備えることを特徴とするフイルム剥離方法。
  10. 請求項6〜9のいずれか1項に記載のフイルム剥離方法において、前記第1吸着部及び前記第2吸着部は、前記基板の前記フイルムが貼り付けられる領域外に対応して前記基板を吸着することを特徴とするフイルム剥離方法。
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