JP2007271888A - 表示パネルのフィルム貼付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】貼付ローラにより偏光フィルムを表示パネルに貼付する際、貼付ローラの幅が表示パネルの幅よりも大きい場合においても、貼付ローラの偏摩耗を防止する。
【解決手段】テーブル面１１の面積が載置される表示パネルＰよりも大きなワークテーブル１と、テーブル面１１の幅とほぼ同じ軸長を有する貼付ローラ２２を備えテーブル面１１に対して相対的に移動可能な貼付機本体２とを含み、所定の押圧力をかけて貼付ローラ２２を移動させて、フィルム供給手段により供給されるフィルムＡを表示パネルＰに貼付する表示パネルのフィルム貼付装置において、テーブル面１１のうちの表示パネルＰが載置されないパネル非載置面に、貼付ローラ２２の移動方向に沿って分割された複数のスペーサ１４を配置し、スペーサ１４の各上面により、パネル非載置面に表示パネルＰに貼付されるフィルム面とほぼ同一の平面を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示パネルのフィルム貼付装置に関し、さらに詳しくいえば、フィルム貼付に使用する貼付ローラの偏摩耗を防止する技術に関するものである。

表示パネルには、液晶パネルのほかに有機ＥＬパネル，プラズマディスプレイパネルなどが含まれ、通常、これら各表示パネルには、種々の光学フィルムが貼付されるが、このうちの液晶パネルについて言えば、偏光フィルムが必須として貼付される。また、これとは別に位相差フィルムが貼付されることもある。

偏光フィルムを液晶パネルに貼付するには、その偏光軸に狂いが生じないように、また、異物などが噛み込まないようにするため、クリーンな環境のもとで高精度な貼付が行われる必要がある。このような偏光フィルム貼付工程を効率的に実現するために、種々の提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。

その一例として、従来の偏光フィルム貼付装置を図４ないし図６により説明する。図４は従来の偏光フィルム貼付装置を示す正面図，図５はその側面図、図６はこの従来の偏光フィルム貼付装置に用いられるワークテーブルの平面図（いずれも模式図）である。

この偏光フィルム貼付装置は、ワークとしての液晶パネルＰが載置されるテーブル面１１を有するワークテーブル１と、図示しないフィルム供給手段により液晶パネルＰ上に供給される偏光フィルムＡを液晶パネルＰに貼付する貼付機本体２とを備える。なお、図示しないが、偏光フィルムＡの片面（液晶パネルＰと対向する側の面）には、粘着材があらかじめ塗布されている。

テーブル面１１には、液晶パネルＰを所定の位置に位置決めする位置決め手段が設けられており、この例での位置決め手段は、液晶パネルＰの隣接する２辺Ｐ１，Ｐに当接するように突設された第１および第２の２つのストッパー１２，１３からなる。

この例では、第１のストッパー１２はテーブル１１上に突設された角柱状からなり、第２のストッパー１３は円柱状のピンとして形成されているが、そのいずれも液晶パネルＰの表面（偏光フィルム貼付面）から突出しない高さとされている。

図示されていないが、ワークテーブル１には負圧吸着手段が設けられており、これにより、液晶パネルＰが第１および第２の２つのストッパー１２，１３にて規定される位置から動かないように固定される。

貼付機本体２は、図示しないシリンダなどの駆動手段によりワークテーブル１のテーブル面１１に対して水平方向および垂直方向に相対的に移動可能な貼付ヘッド２１と、貼付ヘッド２１に支持される貼付ローラ２２とを備えている。

貼付ローラ２２はゴム等の弾性体からなり、図４に示すように、その両端が貼付ヘッド２１に支持されている。なお、偏光フィルムＡは、図示しないフィルム供給手段に支持されている原反ロールから液晶パネルＰに見合った大きさに切断されて液晶パネルＰ上に供給される。

偏光フィルムＡを液晶パネルＰに貼り付けるには、図６に示すように、まず、液晶パネルＰを第１および第２のストッパー１２，１３に突き当てて位置決めし、図示しない負圧吸着手段により液晶パネルＰをテーブル面１１上に固定する。次に、図４および図５に示すように、貼付機本体２を液晶パネルＰの一端側に位置させたのち、貼付ローラ２２を下降させて偏光フィルムＡの端部を液晶パネルＰの端部に接触させる。

そして、貼付ローラ２２に所定の押圧力をかけた状態で、図５の矢印Ｘに示すように、貼付ヘッド２１を水平方向に移動させて、貼付ローラ２２を液晶パネルＰの一端側から他端側に向けて転動させる。このようにして、貼付ローラ２２の押圧力によって偏光フィルムＡが液晶パネルＰに貼り付けられる。

特開２００３−１６１９３５公報

しかしながら、上記従来装置には貼付ローラ２２が偏摩耗するという課題があった。すなわち、この種の偏光フィルム貼付装置は、通常、サイズの異なる液晶パネルにも対応できるように汎用性を持たせるため、ワークテーブル１にフィルム貼付が予定される最大サイズの液晶パネルＰよりも大きな面積のテーブル面１１を有するワークテーブルを用いるとともに、これに合わせて、貼付ローラ２２にもそのテーブル面１１の幅１１Ｗとほぼ同じ長さの貼付ローラ２２を用いるようにしている。

したがって、図４および図６に示すように、小判サイズの液晶パネルＰに偏光フィルムＡを貼付する場合、貼付ローラ２２に液晶パネルＰのエッジ部分を境として液晶パネルＰに接触する部分と接触しない部分とが存在することになる。

この場合、液晶パネルＰは硬いガラス基板からなるのに対して、貼付ローラ２２はゴム等の弾性材料からなり、貼付ローラ２２の押圧力によって貼付ローラ２２が液晶パネルＰのエッジ部分に食い込むため、貼付作業を繰り返していくうちに、その食い込み部分に摩耗（偏摩耗）が発生する。そのため、貼付ローラ２２の摩耗によって生ずる削れカスが偏光フィルムに付着し、これが原因で表示不良が発生することがある。

また、貼付ローラ２２は貼付ヘッド２１に支持された状態で一定の押圧力で偏光フィルムＡを液晶パネルＰに対して押圧するようにしているが、液晶パネルＰに対する接触部分と非接触部分とでは負荷が異なるため、貼付作業を繰り返していくうちに、貼付ローラ２２のテーブル面１１に対する平行度が徐々に狂ってくる。

そうすると、偏光フィルム１１に対する貼付ローラ２２の押圧力が均等ではなく、そのエッジ部分側の押圧力が強くなるため、その結果、偏光フィルムＡにθずれ（フィルム面と直交する軸線を中心とする回転方向のずれ）が生じ、これが偏光軸の狂いをもたらし、表示不良となることがある。

このような問題は、液晶パネル以外の表示パネルにおいても発生し、また、偏光フィルムだけでなく、他の光学フィルム（例えば、位相差フィルム）を貼付する場合にも、同様に発生することがある。

したがって、本発明の課題は、貼付ローラにより偏光フィルムを表示パネルに貼付するにあたって、貼付ローラの幅が表示パネルの幅よりも大きく、したがって貼付ローラの一部分にて偏光フィルムを液晶パネルに貼付する場合においても、貼付ローラの偏摩耗を確実に防止することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、テーブル面の面積がワークとして載置される表示パネルよりも大きく、かつ、上記表示パネルに対する位置決め手段を有するワークテーブルと、上記テーブル面の幅とほぼ同じ軸長である貼付ローラを有し、上記テーブル面に対し上記貼付ローラの軸線と直交する方向に相対的に移動可能な貼付機本体と、上記テーブル面に載置されている上記表示パネルに所定のフィルムを供給するフィルム供給手段とを含み、上記貼付機本体により所定の押圧力をかけて上記貼付ローラを移動させて、上記フィルム供給手段により供給される上記フィルムを上記表示パネルに貼付する表示パネルのフィルム貼付装置において、上記テーブル面のうちの上記表示パネルが載置されないパネル非載置面に、上記貼付ローラの移動方向に沿って分割された複数のスペーサが配置され、上記スペーサの各上面により、上記パネル非載置面に上記表示パネルに貼付される上記フィルム面とほぼ同一の平面が提供されることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、上記請求項１において、上記各スペーサが、上記テーブル面を最下降位置として昇降手段により高さ調整可能であることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、上記請求項２において、上記昇降手段として、ステッピングモータにより駆動される送りねじ軸が用いられることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、上記請求項１ないし３のいずれか１項において、上記各スペーサ間の間隔が５ｍｍ以下であることを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、上記請求項１ないし４のいずれか１項において、上記表示パネルと、上記表示パネルに隣接する上記スペーサとの間隔が上記貼付ローラの軸長の１／５以下であることを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、上記請求項１において、上記位置決め手段は上記表示パネルの隣接する２辺に当接するストッパーを備え、上記各ストッパーが昇降手段により高さ調整可能であり、少なくともフィルム貼付時に、上記各ストッパーの上面が上記表示パネルに貼付される上記フィルム面とほぼ同一高さに揃えられることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、ワークテーブルのテーブル面のうちの表示パネルが載置されないパネル非載置面に、貼付ローラの移動方向に沿って分割された複数のスペーサが配置され、スペーサの各上面により、パネル非載置面に表示パネルに貼付されるフィルム面とほぼ同一の平面が提供されることにより、貼付ローラの全面にわたってほぼ均一に負荷（圧力抵抗）がかけられることになるため、局所的に偏摩耗が生じることがない。したがって、貼付ローラの削りカスなどによるフィルムへの異物付着や、貼付ローラのテーブル面に対する平行度の狂いによるフィルムのθずれも発生しない。

各スペーサをテーブル面を最下降位置として昇降手段により高さ調整可能とした請求項２に記載の発明によれば、表示パネルのサイズが異なる場合にも、そのパネル非載置面にスペーサの各上面により表示パネルに貼付されるフィルム面とほぼ同一の平面を提供することができる。

スペーサの昇降手段としてステッピングモータにより駆動される送りねじ軸を用いるようにした請求項３に記載の発明によれば、スペーサの高さ位置を例えば１ｍｍ以下の単位で高精度に制御することができる。

各スペーサ間の間隔を５ｍｍ以下とした請求項４に記載の発明によれば、各スペーサ部分での貼付ローラに対する負荷をほぼ均一とすることができる。

表示パネルと、表示パネルに隣接するスペーサとの間隔を貼付ローラの軸長の１／５以下とした請求項５に記載の発明によれば、表示パネルとスペーサとの間における貼付ローラの偏摩耗を防止することができる。

位置決め手段が表示パネルの隣接する２辺に当接するストッパーからなり、各ストッパーが昇降手段により高さ調整可能であり、少なくともフィルム貼付時に、各ストッパーの上面を表示パネルに貼付されるフィルム面とほぼ同一高さに揃えるようにした請求項６に記載の発明によれば、貼付ローラの位置決め手段側での偏摩耗をも防止できる。

次に、図１ないし図３により、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明によるフィルム貼付装置を模式的に示す図２のＩ−Ｉ線に沿った断面図，図２は本発明によるフィルム貼付装置のテーブル面を模式的に示す平面図，図３はスペーサの上下駆動機構を示す模式図である。なお、この実施形態の説明において、先に説明した従来例と変更を要しない構成要素には同じ参照符号を付している。

図１および図２に示すように、このフィルム貼付装置においても、先に説明した従来例と同じく、表示パネルが載置されるワークテーブル１と、ワークテーブル１上で表示パネルにフィルムを貼付する貼付機本体２とを備える。

この例において、表示パネルは液晶パネルＰであり、これに貼付されるフィルムは偏光フィルムＡである。なお、偏光フィルムＡは、図示しないフィルム供給手段に支持されている原反ロールから液晶パネルＰに見合った大きさに切断されて液晶パネルＰ上に供給されてよい。

ワークテーブル１のテーブル面１１は、サイズの異なる液晶パネルＰにも対応できるようにするため、すなわち汎用性を持たせるため、フィルム貼付が予定される最大サイズの液晶パネルＰよりも大きな面積を有している。

テーブル面１１には、液晶パネルＰの位置決め手段として、液晶パネルＰの隣接する２つの側辺Ｐ１，Ｐ２に当接するように突設された第１および第２のストッパー１２，１３が設けられている。この場合、小判サイズから大判サイズの液晶パネルＰまでを載置可能とするため、第１および第２のストッパー１２，１３は、テーブル面１１の片隅（この例では、図２の左下隅）に配置される。

上記従来例と同じく、第１のストッパー１２は液晶パネルＰの一方の側辺Ｐ１と面接触するように突設された角柱状で、第２のストッパー１３は液晶パネルＰの他方の側辺Ｐ２と接触するように突設された円柱状であってよく、液晶パネルＰをこれらのストッパー１２，１３に突き当てることにより、その位置決めを行うことができる。

また、この例においても、ワークテーブル１には、図示しない負圧吸着手段が備えられており、第１および第２のストッパー１２，１３により液晶パネルＰを位置決めした後に、その負圧吸着手段により液晶パネルＰを確実に固定することができる。

貼付機本体２は、上記従来例と同じく、図示しないシリンダなどの駆動手段によりワークテーブル１のテーブル面１１に対して水平方向および垂直方向に相対的に移動可能な貼付ヘッド２１と、テーブル面１１に対して平行となるように貼付ヘッド２１に支持される貼付ローラ２２とを備えている。

貼付ローラ２２はゴム等の弾性体からなり、テーブル面１１を横切るように、テーブル面１１の幅１１Ｗと同じ長さ（軸長）を有している。貼付ローラ２２は、液晶パネルＰに偏光フィルムＡを貼付する際、テーブル面１１の図２における左端側の初期位置から右端側に向けて矢印Ｘ方向に移動する。貼付後は、テーブル面１１から持ち上げられて、左端側の初期位置に戻される。

ところで、テーブル面１１は液晶パネルＰよりも大きいため、テーブル面１１には液晶パネルＰが載置されないパネル非載置面が存在し、パネル載置面とパネル非載置面との間に貼付ローラ２２が偏摩耗する原因となる段差が生ずる。

そこで、本発明では、パネル載置面とパネル非載置面との間に段差が生じないようにするため、パネル非載置面に貼付ローラ２２の移動方向（矢印Ｘ方向）に沿って分割された複数，この例では４つのスペーサ１４ａ〜１４ｄが配置される。なお、各スペーサ１４ａ〜１４ｄを区別する必要がない場合には、単にスペーサ１４という。

図１に示すように、スペーサ１４の上面により、パネル非載置面にパネル載置面側で液晶パネルＰに貼付される偏光フィルムＡとほぼ同一の平面が形成される。高さの異なる数種類のスペーサ１４を用意しておき、液晶パネルＰの厚さや偏光フィルムＡの厚さに応じて、適宜スペーサ１４を交換してもよいが、高精度の高さ調整を可能とし、また、液晶パネルＰのサイズに容易に対応できるようにするため、例えばサーボ機能を有する昇降手段（上下駆動機構）により、各スペーサ１４を高さ調整可能とすることが好ましい。

図３に、スペーサ１４の高さ調整に好適な昇降手段１５の一例を示す。この昇降手段１５は、ステッピングモータ（パルスモータ）１５ａと、所定のカプリング機構１５ｃを介してステッピングモータ１５ａに連結された送りねじ軸１５ｂとを含み、送りねじ軸１５ｂは、スペーサ１４側に形成されている図示しない雌ネジ穴に螺合する。

これによれば、ステッピングモータ１５ａの回転運動が、送りねじ軸１５ｂと上記雌ネジ穴とにより直線運動に変換され、スペーサ１４が上下方向に移動する。ステッピングモータ１５ａは、入力パルス数により回転角を高精度に制御可能なモータで、例えば０．５パルスでスペーサ１４を０．５ｍｍ（１パルスで１ｍｍ）移動させることができる。

なお、スペーサ１４の最下降位置はテーブル面１１と同一面とすることが好ましい。これによれば、液晶パネルＰにかかる部分のスペーサ１４（図１の例では、スペーサ１４ｄ）を最下降位置にまで下げることにより、サイズの異なる液晶パネルＰをテーブル面１１上に安定して載置することができる。

各スペーサ１４の高さ調整を自動化するには、ステッピングモータ１５ａの図示しない制御部に、パルス対回転角データ，テーブル面１１の大きさ，第１および第２のストッパー１２，１３による位置決め端点位置，各スペーサ１４の幅寸法および配列などの基本的なデータと、処理プログラムとをあらかじめ書き込んでおく。

そして、図示しない入力部から上記制御部に、液晶パネルＰの厚さおよび外形寸法（大きさ）と、偏光フィルムＡの厚さの各データを入力する。これにより、上記制御部は所定の処理プログラムにしたがって、図１の例に示すように、液晶パネルＰの外形寸法からスペーサ１４ｄを最下降位置に留めておき、残りの各スペーサ１４ａ〜１４ｃを液晶パネルＰの厚さ＋偏光フィルムＡの厚さの高さにまで上昇させる。

このようにして、各スペーサ１４の上面が偏光フィルムＡの高さに揃えられ、パネル載置部とパネル非載置部とが同一面となるため、貼付ローラ２２の全面にわたってほぼ均一に圧力抵抗（負荷）がかけられることになる。

これにより、貼付ローラ２２の変形や削れ消耗が防止され、また、平行度の狂いもなくなるため、偏光フィルムＡに対する異物付着やθずれによる不良発生を大幅に低減することができる。

また、貼付ローラ２２の巻き替え頻度が少なくなり、その分コストダウンがはかれる。ちなみに、従来では月に１回程度の頻度で巻き替えが必要であったが、本発明によれば、その巻き替え頻度を６ヶ月に１回程度にまで減らすことができる。

なお、各スペーサ１４での貼付ローラ２２に対する負荷をほぼ均一にするため、各スペーサ１４間の間隔を５ｍｍ以下とすることが好ましい。

また、テーブル面１１上に載置される液晶パネルＰの大きさによっては、図１に例示するように、スペーサ１４ｄが最下降位置にまで下げられ、これにより、液晶パネルＰと次なるスペーサ１４ｃとの間に隙間が生ずるが、その間隔を貼付ローラの軸長の１／５以下とすることが好ましい。

すなわち、この程度の隙間であれば、貼付ローラ２２の押圧力および弾性力などにもよるが、偏光フィルムＡの貼付時に貼付ローラ２２の一部分が液晶パネルＰとスペーサ１４ｃとの間にさほど入り込まないため、貼付ローラ２２の偏摩耗を防止することができる。

以上図示の例に基づいて本発明の実施形態を説明したが、位置決め用の第１および第２のストッパー１２，１３についても、スペーサ１４と同じく高さ調整可能とすることもできる。これによれば、貼付ローラ２２は、スペーサ１４のみでなく第１および第２のストッパー１２，１３にも接触して回転移動することになり、貼付ローラ２２の押圧力による負荷を第１および第２ストッパー１２，１３にも分散させることができるため、貼付ローラ２２の平行度をより一層正確に保つことができる。

また、ワークテーブル１に配置するスペーサ１４の数はテーブル面１１の大きさや、扱われる液晶パネルＰの外形寸法により適宜に設定されてよいが、スペーサ１４の数を多くすれば、スペーサ１４と液晶パネルＰとの隙間をより小さくでき、貼付ローラ２２にかけられる負荷をより分散させることができる。

また、フィルムが貼付される表示パネルは液晶パネルに限られず、有機ＥＬパネルやプラズマディスプレイパネルなどであってもよく、貼付するフィルムにつても偏光フィルムに限られず、例えば位相差フィルムなどであってもよい。また、貼付機本体側を固定とし、ワークテーブル側を移動可能としてもよい。

本発明によるフィルム貼付装置を模式的に示す図２のＩ−Ｉ線に沿った断面図。 本発明によるフィルム貼付装置のテーブル面を模式的に示す平面図。 スペーサの上下駆動機構を示す模式図。 従来のフィルム貼付装置の一例を模式的に示す正面図。 上記従来のフィルム貼付装置を模式的に示す側面図。 上記従来のフィルム貼付装置に用いられるテーブルを模式的に示す平面図。

符号の説明

１ ワークテーブル
１１ テーブル面
１２，１３ ストッパー
１４（１４ａ〜１４ｄ） スペーサ
１５ スペーサ昇降手段
１５ａ ステッピングモータ
１５ｂ 送りねじ軸
２ 貼付機本体
２１ 貼付ヘッド
２２ 貼付ローラ
Ｐ 液晶パネル
Ａ 偏光フィルム

Claims (6)

1. テーブル面の面積がワークとして載置される表示パネルよりも大きく、かつ、上記表示パネルに対する位置決め手段を有するワークテーブルと、上記テーブル面の幅とほぼ同じ軸長である貼付ローラを有し、上記テーブル面に対し上記貼付ローラの軸線と直交する方向に相対的に移動可能な貼付機本体と、上記テーブル面に載置されている上記表示パネルに所定のフィルムを供給するフィルム供給手段とを含み、上記貼付機本体により所定の押圧力をかけて上記貼付ローラを移動させて、上記フィルム供給手段により供給される上記フィルムを上記表示パネルに貼付する表示パネルのフィルム貼付装置において、
   上記テーブル面のうちの上記表示パネルが載置されないパネル非載置面に、上記貼付ローラの移動方向に沿って分割された複数のスペーサが配置され、上記スペーサの各上面により、上記パネル非載置面に上記表示パネルに貼付される上記フィルム面とほぼ同一の平面が提供されることを特徴とする表示パネルのフィルム貼付装置。
2. 上記各スペーサが、上記テーブル面を最下降位置として昇降手段により高さ調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の表示パネルのフィルム貼付装置。
3. 上記昇降手段として、ステッピングモータにより駆動される送りねじ軸が用いられることを特徴とする請求項２に記載の表示パネルのフィルム貼付装置。
4. 上記各スペーサ間の間隔が５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の表示パネルのフィルム貼付装置。
5. 上記表示パネルと、上記表示パネルに隣接する上記スペーサとの間隔が上記貼付ローラの軸長の１／５以下であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の表示パネルのフィルム貼付装置。
6. 上記位置決め手段は上記表示パネルの隣接する２辺に当接するストッパーを備え、上記各ストッパーが昇降手段により高さ調整可能であり、少なくともフィルム貼付時に、上記各ストッパーの上面が上記表示パネルに貼付される上記フィルム面とほぼ同一高さに揃えられることを特徴とする請求項１に記載の表示パネルのフィルム貼付装置。
   

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