JP4342851B2 - 偏光板貼合方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に偏光板を貼合する偏光板貼合方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置（以下、ＬＣＤ）の普及に伴い、偏光板の需要が急増している。偏光板フィルムは、一般に偏光能を有する偏光層の両面あるいは片面に、保護フィルムを貼り合わせられている（図７（Ｂ）参照）。偏光層の素材としてはポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡ）が主に用いられており、ＰＶＡフィルムを一軸延伸してから、ヨウ素あるいは二色性染料で染色するかあるいは染色してから延伸し、さらにホウ素化合物で架橋することにより偏光層用の偏光膜が形成される。保護フィルムとしては、光学的に透明で複屈折が小さいことから、主に三酢酸セルロース（以下、ＴＡＣ）が用いられている。偏光板は、通常、長手方向に延伸されるため、偏光膜の吸収軸は長手方向にほぼ平行となる（図７（Ａ）参照）。偏光板フィルムには、基板上に貼合するための接着剤層が設けられていて、その上には当該接着剤層をホコリなどの異物から保護するための剥離フィルムが貼合されている。剥離フィルムが貼合された偏光板フィルムは、長手方向に延伸された帯状フィルムをロール形態として供給される。
【０００３】
従来のＴＮ（Twisted Nematic）液晶を用いたＬＣＤにおいては、画面の縦あるいは横方向に対して偏光板の透過軸を４５゜傾けて配置している。このため、ロール形態の偏光板をロール長手方向に対し４５゜方向に予め打ち抜いた偏光板片を一枚一枚ＬＣＤに貼合する方法（例えば、特開２００２−２３１５１号公報）や、ロール形態の偏光板をロール長手方向に対しＬＣＤ画面の縦あるいは横方向を４５゜傾けて貼合した後に偏光板を切断する方法（例えば、特開平１１−９５０２８号公報、図７（Ａ）参照）が案出されている。また、ＶＡ（Vertical Alignment）液晶を用いたＬＣＤやＩＰＳ（In Plane Switching）方式液晶を用いたＬＣＤにおいては、偏光板の透過軸を画面の縦又は横方向に配置しており、偏光板片を一枚一枚ＬＣＤに貼合している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２３１５１号公報
【特許文献２】
特開平１１−９５０２８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、偏光板片を一枚一枚ＬＣＤに貼合する方法の場合、かかる偏光板片を基板に貼合する際に、貼合の直前に偏光板片の一枚一枚を移載、剥離フィルムの剥離等をする必要があるため、工程時間を短縮するにも限界がある。また、偏光板片は、通常、ロール形態の偏光板フィルムから打ち抜かれたものであるため、巻き癖が発生し易く、偏光板片を移載したり搬送する際の作業性が悪い。
【０００６】
また、偏光板をロール長手方向に対しＬＣＤ画面の縦あるいは横方向を４５゜傾けて貼合した後に偏光板を切断する方法の場合、ロールの端付近で使用できない部分が多く発生する。特に、ＬＣＤの大画面化に伴って大サイズの偏光板を用いると、得率が小さくなるという問題がある。また、貼合わせに用いられなかった偏光板の切れ端は複数の材料が複合して使用されているため再利用が難しく、結果として廃棄物が増えるという問題がある。このような問題は、偏光板片を一枚一枚ＬＣＤに貼合する方法の場合にも共通する問題である。
【０００７】
ところで、着色防止や視野角拡大等の光学補償などを目的として、位相差膜は、ＬＣＤを形成する偏光板等に接着して用いられ、偏光板の透過軸に対し配向軸を種々の角度で設定することが求められる。従来は、縦または横一軸延伸したフィルム（例えば、ＰＥＴ）より、その配向軸が辺に対して所定の傾斜角度となるように周辺を打ち抜いて裁断する方式がとられており、偏光板同様に得率の低下が問題となっていた。
【０００８】
また、位相差膜と偏光板を貼り合わせた膜のように膜厚の厚い複合フィルムは、切断の際に切断屑を生じやすく、基板と複合フィルムの貼合の直前に複合フィルムを切断すると切断屑が基板と複合フィルムとの間に入る場合があった。
【０００９】
さらに、ロール形態の偏光板フィルムは、表示画面の大型化に伴いロールの幅が大きくなり重くなってきており、ロールの架け替えが難しくなってきた。
【００１０】
本発明の第１の目的は、作業効率が高く、偏光板の得率の高い偏光板貼合方法及び装置を提供することである。
【００１１】
本発明の第２の目的は、位相差膜と偏光板を貼り合わせた複合フィルムの得率の高い偏光板貼合方法及び装置を提供することである。
【００１２】
本発明の第３の目的は、貼合直前にフィルムを切断しても基板とフィルムの間に切断屑が入りにくい偏光板貼合方法及び装置を提供することである。
【００１３】
本発明の第４の目的は、ロールの架け替えが容易な偏光板貼合方法及び装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の視点においては、基板に偏光板を貼合する偏光板貼合装置であって、偏光板上に接着剤層を介して剥離フィルムが貼着されるとともに、搬送される基板の板面の一方側から供給される帯状フィルムから前記剥離フィルムを分離する剥離フィルム分離手段と、前記剥離フィルムが分離された前記帯状フィルムの接着面を、前記帯状フィルムの進行方向が前記基板の搬送方向と対応するように、当該基板の対応する板面に貼合する貼合手段と、前記貼合手段によって前記基板の片面に貼合された前記帯状フィルムを前記基板の搬送方向の前方側の端面若しくはその後方側の端面と平行に切断する切断手段と、を備え、前記切断手段は、前記基板に貼合された前記帯状フィルムの表面に対し垂直方向から同時に切り込むとともに前記基板の搬送方向に対し直交方向に切断する２つの刃を有し、当該２つの刃は所定間隔に離間し、搬送方向の前方側の第１基板、及び、搬送方向の後方側の第２基板の両方の基板に貼合された状態の前記帯状フィルムを、前記２つの刃を用いて前記第１基板上及び前記第２基板上にて同時に切り込み、前記第１基板と前記第２基板とは、対向する端面同士が当接していることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第２の視点においては、基板に偏光板を貼合する偏光板貼合方法であって、偏光板上に接着剤層を介して剥離フィルムが貼着されるとともに、搬送される基板の板面の一方側から供給される帯状フィルムから前記剥離フィルムを分離する工程と、前記剥離フィルムが分離された前記帯状フィルムの接着面を、前記帯状フィルムの進行方向が前記基板の搬送方向と対応するように、当該基板の対応する板面に貼合する工程と、前記貼合によって前記基板の片面に貼合された前記帯状フィルムを前記基板の搬送方向の前方側の端面若しくはその後方側の端面と平行に切断する工程と、を含み、前記切断する工程では、搬送方向の前方側の第１基板、及び、搬送方向の後方側の第２基板の両方の基板に貼合された状態の前記帯状フィルムを、２つの刃を用いて前記第１基板上及び前記第２基板上にて前記帯状フィルムの表面に対し垂直方向から同時に切り込み、前記第１基板と前記第２基板とは、対向する端面同士が当接していることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態１について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る偏光板貼合装置の構成を模式的に示した側面図及び平面図である。図２は、本発明の実施形態１に係る偏光板貼合装置において用いられる帯状フィルムの構成を示した平面図及び断面図である。図３は、本発明の実施形態１に係る偏光板貼合装置の切断手段の動作を模式的に示した側面図である。
【００１７】
図１を参照すると、基板１に偏光板（フィルム片１９）を貼合する偏光板貼合装置２０であって、偏光板上に接着剤層を介して剥離フィルム１１が貼着されるとともに、搬送される基板１の板面の一方側から供給される帯状フィルム１０から前記剥離フィルム１１を分離する剥離フィルム分離手段２１と、前記剥離フィルム１１が分離された前記帯状フィルム１０の接着面を、前記帯状フィルム１０の進行方向が前記基板１の搬送方向と対応するように、当該基板１の対応する板面に貼合する貼合手段２２と、前記貼合手段２２によって前記基板１の片面に貼合された前記帯状フィルム１０を前記基板１の搬送方向の前方側の端面若しくはその後方側の端面と平行に切断する切断手段２３と、を備えることにより、偏光板フィルム片を連続的に自動貼合することができ、廃棄物を低減させることができる。
【００１８】
本発明において適用される帯状フィルム１０は、偏光板に接着剤層を介して剥離フィルム１１が貼着されたものを用いたフィルムであり、例えば、図２（Ｂ）のように偏光板１６と位相差膜１３が貼合された円偏光フィルムであってもよい。偏光板１６は、ＴＮ液晶用のＬＣＤに用いる場合、フィルム長手方向に対し透過軸方向が斜めに配向されたものであるが、フィルム長手方向と透過軸方向の傾斜角が２０°以上かつ７０°以下であることが好ましいが、より好ましくは４０°以上かつ５０°以下であり、通常は４５°である（図２（Ａ）参照）。このような偏光板の製造方法については、特開２００２−８６５５４号公報を参照されたい。偏光板１６は、その両面に保護フィルム１５、１７を貼り合わせることが好ましい。ここでの偏光板１６は、フィルム長手方向に対し斜めに延伸された偏光板が用いられるので、以下、「斜め延伸偏光板」ということにする。斜め延伸偏光板１６を用いれば、連続的なフィルムの供給が可能となる。斜め延伸偏光板１６（保護フィルム１５）に接着剤層１４を介して位相差膜１３を貼り合わせた円偏光フィルムの場合、位相差膜１３は、フィルム長手方向に対し直交又は平行な配向軸を有するものを用いることが好ましい。このようにすれば、円偏光フィルムを連続的に供給できる。偏光板１６の厚さは、例えば、５〜１００μｍ程度である。偏光板１６の幅は、貼合される基板のサイズに応じて適宜選択される。接着剤１２、１４は、基板と光学フィルムとの貼合に用いられる通常の接着剤（例えば、アクリル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、ゴム系接着剤など）であればよい。剥離フィルム１１は、剥離材であり、光学フィルムに用いられる通常の剥離材（例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエステルフィルムなど）であればよい。偏光板１６の剥離フィルム１１が貼着された面と対向する面側には、フィルムの表面をキズなどから保護するために合紙１８を貼着させてもよい。帯状フィルム１０は、巻出ロール２４から供給されることが好ましい（図１参照）。なお、ＶＡ液晶用のＬＣＤやＩＰＳ方式液晶用のＬＣＤに用いる場合、偏光板１６は、フィルム長手方向に対し透過軸方向が平行又は直角に配向されたものを用いることができる。
【００１９】
基板１は、液晶表示装置、プラズマ表示装置などの表示装置に用いられるガラス基板、合成樹脂基板などの平板状部材であり、予め液晶セル、電極などの構成部品が形成された基板であってもよい。基板１の形状は、正方形、長方形などの略方形が好ましい（図１及び図２（Ａ）参照）。
【００２０】
剥離フィルム分離手段２１は、帯状フィルム１０から剥離フィルム１１を分離させる手段であり、例えば、ローラ、くさび部材を挙げることができる。剥離フィルム分離手段２１によって帯状フィルム１０から分離された剥離フィルム１１は、巻取ロール２５に巻き取って回収すればよい（図１参照）。
【００２１】
貼合手段２２は、剥離フィルム１１が分離された帯状フィルム１０の接着面を帯状フィルム１０の進行方向が基板１の搬送方向と対応するように当該基板１の対応する位置に貼合させる手段であり（図１参照）、例えば、基板両面外側から押圧するニップローラが挙げられる。
【００２２】
切断手段２３は、光学フィルムの切断に用いられる押し切り型カッター、ダイシング型カッターなどであり、例えば、カッター刃、カッター刃を駆動するシリンダ、カッター刃の下死点位置を調整する下死点位置調整部材を備えるものが挙げられる（図１参照）。下死点位置を剥離フィルム１１の厚さの０倍以上０．５倍以下に調整することで、帯状フィルム１０のみをフィルム長手方向に対し直交する方向に切断（ハーフカットではなく完全な切断）することができる（図１参照）。図１では、基板１とこれに相隣り合う基板１の当接部分の上方側から帯状フィルム１０を１回切断しているが、いわゆる額縁貼りをする場合（基板１の端部から所定の間隔をあけてフィルム片１９を貼合する場合）は、当該当接部分の近傍前後で２回切断（一つの基板１上で１回目の切断、これに相隣り合う基板１上で２回目の切断）を行なってもよい。額縁貼りをする場合は、不要な切断片（帯片）が出ることになる。また、基板の搬送を停止させることなく連続的に帯状フィルム１０を基板に貼合する場合、切断手段２３は、一部の区間で前記搬送手段上の前記基板の搬送速度及びその方向に対応させて動作するようにすればよい（図３参照）。この場合の切断手段２３の動きは、側面から見たときに図３のＤ１〜Ｄ４のような動きが挙げられ、少なくともＤ１の移動速度と基板１Ａ、１Ｂの搬送速度が同じであり、Ｄ１の動きの途中で切断手段２３が基板側に下がり、基板１Ａと基板１Ｂの当接部分の上方側から帯状フィルム１０を切断する。切断手段２３の動きは、側面から見て回動するものであってもよい。
【００２３】
搬送手段２６は、基板１の一つの端面を進行方向に対し直交させて基板１を貼合手段２２側若しくはその延長方向に搬送する手段であり、配列した複数のローラ若しくはホイール上で水平に基板１を搬送するローラコンベア若しくはホイールコンベアであることが好ましいがさらに好ましくは、ローラ外筒又はホイールが軸受を介して回転する軸に取り付けられていることで、搬送中の基板の速度に一致した表面速度でローラ外筒又はホイールが回転してローラ外筒又はホイールと基板間で滑ることによって生じる基板の傷の発生を防ぐことが好ましい。搬送手段２６は、基板には略方形で一定サイズの複数の基板１を進行方向に直列に配列して搬送し、貼合手段２２によって帯状フィルム１０が基板１に貼合される際に、基板１の搬送方向の前方側及び後方側の端面を相隣り合う基板１の搬送方向の前方側又は後方側の端面と当接させて搬送することが好ましい。
【００２４】
本発明の実施形態２について図面を用いて説明する。図４は、本発明の実施形態２に係る偏光板貼合装置の構成を模式的に示した側面図及び平面図である。図５は、本発明の実施形態２に係る偏光板貼合装置の切断手段の動作を模式的に示した側面図である。
【００２５】
実施形態２に係る偏光板貼合装置３０は、切断手段３３Ａ、３３Ｂ以外、実施形態１に係る偏光板貼合装置の構成とほぼ同様である。
【００２６】
切断手段３３Ａ、３３Ｂは、貼合手段３２によって基板１の片面に貼合された帯状フィルム１０を基板１の搬送方向の前方側の端面若しくはその後方側の端面と平行に切断する手段であるが、基板１の端部から所定の間隔をあけてフィルム片１９を貼合するいわゆる額縁貼りをする場合には、基板１に貼合された帯状フィルム１０の表面に対し垂直方向から同時に切り込むとともに基板１の搬送方向に対し直交方向に切断する２つの刃３３Ａ、３３Ｂを有し、当該２つの刃３３Ａ、３３Ｂは所定間隔に離間していることが好ましい（図４参照）。２つの刃３３Ａ、３３Ｂは、それぞれ別の基板１Ａ、１Ｂの板面上で帯状フィルム１０を切断する（図５参照）。この場合、２つの刃３３Ａ、３３Ｂの間には、切断された帯状フィルム１０の不要な切断片２（帯片）を吸引するための吸引手段３７を有することが好ましい。吸引手段３７は、２つの刃３３Ａ、３３Ｂとともに動作する。このような場合でも、２つの刃３３Ａ、３３Ｂは、一部の区間で搬送手段３６上の基板１の搬送速度及びその方向に合わせて動作してもよい。このような切断を行なう場合、図５のように搬送手段３６上で基板１Ａの搬送方向の前方側及び後方側の端面を相隣り合う基板１Ｂの搬送方向の前方側又は後方側の端面と当接させることが好ましい。基板１間が当接した状態で帯状フィルム１０が貼合されることで切断片２が小さくでき偏光板の得率を上げることができるからである。
【００２７】
本発明の実施形態３について図面を用いて説明する。図６は、本発明の実施形態３に係る偏光板貼合装置の構成を模式的に示した側面図である。
【００２８】
実施形態３に係る偏光板貼合装置４０は、剥離フィルム分離手段４１、巻出ロール４４、巻取ロール４５の配設位置以外、実施形態１に係る偏光板貼合装置の構成とほぼ同様である。この偏光板貼合装置４０は、搬送手段４６上で搬送される基板１より下側に剥離フィルム分離手段４１、巻出ロール４４、巻取ロール４５を有する。搬送される基板１の板面下側から帯状フィルム１０を供給して貼合させることにより、ゴミの混入を防止することができ、帯状フィルムのロールの交換が容易である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、基板の搬送、フィルムの供給を停止することなく貼合できるので、生産性が向上する。
【００３０】
また、本発明によれば、フィルム片の移載の必要がなく、剥離フィルムが切断されていないので、高速で貼合することができる。
【００３１】
また、本発明によれば、不要となる偏光板の切断片が出ないようにすることが可能なので、いわゆる額縁貼りでなければ偏光板の得率を１００％とすることが可能である。
【００３２】
また、本発明によれば、位相差膜と偏光板を貼り合わせた円偏光板フィルムを連続的に基板に貼合させることができ、不要となる円偏光板フィルムの切断片が出ないようにすることが可能なので、いわゆる額縁貼りでなければ円偏光板フィルムの得率を１００％とすることが可能である。
【００３３】
また、本発明によれば、搬送される基板の下方側からフィルム片を供給する場合、偏光板に付着したゴミの落下などによるゴミの混入を防止することができる。
【００３４】
さらに、本発明によれば、搬送される基板の下方側から帯状フィルムを供給する場合、帯状フィルムのロールの交換が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る偏光板貼合装置の構成を模式的に示した側面図及び平面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る偏光板貼合装置において用いられる帯状フィルムの構成を示した平面図及び断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る偏光板貼合装置の切断手段の動作を模式的に示した側面図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る偏光板貼合装置の構成を模式的に示した側面図及び平面図である。
【図５】本発明の実施形態２に係る偏光板貼合装置の切断手段の動作を模式的に示した側面図である。
【図６】本発明の実施形態３に係る偏光板貼合装置の構成を模式的に示した側面図である。
【図７】従来の偏光板貼合装置において用いられる帯状フィルムの構成を示した平面図及び断面図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 切断片（帯片）
１０ 帯状フィルム
１１ 剥離フィルム
１２、１４ 接着剤層
１３ 位相差膜
１５、１７ 保護フィルム
１６ 偏光板
１８ 合紙
１９ フィルム片
２０、３０、４０ 偏光板貼合装置
２１、３１、４１ 剥離フィルム分離手段
２２、３２、４２ 貼合手段
２３、３３Ａ、３３Ｂ、４３ 切断手段
２４、３４、４４ 巻出ロール
２５、３５、４５ 巻取ロール
２６、３６、４６ 搬送手段
３７ 吸引手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に偏光板を貼合する偏光板貼合方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置（以下、ＬＣＤ）の普及に伴い、偏光板の需要が急増している。偏光板フィルムは、一般に偏光能を有する偏光層の両面あるいは片面に、保護フィルムを貼り合わせられている（図７（Ｂ）参照）。偏光層の素材としてはポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡ）が主に用いられており、ＰＶＡフィルムを一軸延伸してから、ヨウ素あるいは二色性染料で染色するかあるいは染色してから延伸し、さらにホウ素化合物で架橋することにより偏光層用の偏光膜が形成される。保護フィルムとしては、光学的に透明で複屈折が小さいことから、主に三酢酸セルロース（以下、ＴＡＣ）が用いられている。偏光板は、通常、長手方向に延伸されるため、偏光膜の吸収軸は長手方向にほぼ平行となる（図７（Ａ）参照）。偏光板フィルムには、基板上に貼合するための接着剤層が設けられていて、その上には当該接着剤層をホコリなどの異物から保護するための剥離フィルムが貼合されている。剥離フィルムが貼合された偏光板フィルムは、長手方向に延伸された帯状フィルムをロール形態として供給される。
【０００３】
従来のＴＮ（Twisted Nematic）液晶を用いたＬＣＤにおいては、画面の縦あるいは横方向に対して偏光板の透過軸を４５゜傾けて配置している。このため、ロール形態の偏光板をロール長手方向に対し４５゜方向に予め打ち抜いた偏光板片を一枚一枚ＬＣＤに貼合する方法（例えば、特開２００２−２３１５１号公報）や、ロール形態の偏光板をロール長手方向に対しＬＣＤ画面の縦あるいは横方向を４５゜傾けて貼合した後に偏光板を切断する方法（例えば、特開平１１−９５０２８号公報、図７（Ａ）参照）が案出されている。また、ＶＡ（Vertical Alignment）液晶を用いたＬＣＤやＩＰＳ（In Plane Switching）方式液晶を用いたＬＣＤにおいては、偏光板の透過軸を画面の縦又は横方向に配置しており、偏光板片を一枚一枚ＬＣＤに貼合している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２３１５１号公報
【特許文献２】
特開平１１−９５０２８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、偏光板片を一枚一枚ＬＣＤに貼合する方法の場合、かかる偏光板片を基板に貼合する際に、貼合の直前に偏光板片の一枚一枚を移載、剥離フィルムの剥離等をする必要があるため、工程時間を短縮するにも限界がある。また、偏光板片は、通常、ロール形態の偏光板フィルムから打ち抜かれたものであるため、巻き癖が発生し易く、偏光板片を移載したり搬送する際の作業性が悪い。
【０００６】
また、偏光板をロール長手方向に対しＬＣＤ画面の縦あるいは横方向を４５゜傾けて貼合した後に偏光板を切断する方法の場合、ロールの端付近で使用できない部分が多く発生する。特に、ＬＣＤの大画面化に伴って大サイズの偏光板を用いると、得率が小さくなるという問題がある。また、貼合わせに用いられなかった偏光板の切れ端は複数の材料が複合して使用されているため再利用が難しく、結果として廃棄物が増えるという問題がある。このような問題は、偏光板片を一枚一枚ＬＣＤに貼合する方法の場合にも共通する問題である。
【０００７】
ところで、着色防止や視野角拡大等の光学補償などを目的として、位相差膜は、ＬＣＤを形成する偏光板等に接着して用いられ、偏光板の透過軸に対し配向軸を種々の角度で設定することが求められる。従来は、縦または横一軸延伸したフィルム（例えば、ＰＥＴ）より、その配向軸が辺に対して所定の傾斜角度となるように周辺を打ち抜いて裁断する方式がとられており、偏光板同様に得率の低下が問題となっていた。
【０００８】
また、位相差膜と偏光板を貼り合わせた膜のように膜厚の厚い複合フィルムは、切断の際に切断屑を生じやすく、基板と複合フィルムの貼合の直前に複合フィルムを切断すると切断屑が基板と複合フィルムとの間に入る場合があった。
【０００９】
さらに、ロール形態の偏光板フィルムは、表示画面の大型化に伴いロールの幅が大きくなり重くなってきており、ロールの架け替えが難しくなってきた。
【００１０】
本発明の第１の目的は、作業効率が高く、偏光板の得率の高い偏光板貼合方法及び装置を提供することである。
【００１１】
本発明の第２の目的は、位相差膜と偏光板を貼り合わせた複合フィルムの得率の高い偏光板貼合方法及び装置を提供することである。
【００１２】
本発明の第３の目的は、貼合直前にフィルムを切断しても基板とフィルムの間に切断屑が入りにくい偏光板貼合方法及び装置を提供することである。
【００１３】
本発明の第４の目的は、ロールの架け替えが容易な偏光板貼合方法及び装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の視点においては、基板に偏光板を貼合する偏光板貼合装置であって、偏光板上に接着剤層を介して剥離フィルムが貼着されるとともに、搬送される基板の板面の一方側から供給される帯状フィルムから前記剥離フィルムを分離する剥離フィルム分離手段と、前記剥離フィルムが分離された前記帯状フィルムの接着面を、前記帯状フィルムの進行方向が前記基板の搬送方向と対応するように、当該基板の対応する板面に貼合する貼合手段と、前記貼合手段によって前記基板の片面に貼合された前記帯状フィルムを前記基板の搬送方向の前方側の端面若しくはその後方側の端面と平行に切断する切断手段と、を備え、前記切断手段は、前記基板に貼合された前記帯状フィルムの表面に対し垂直方向から同時に切り込むとともに前記基板の搬送方向に対し直交方向に切断する２つの刃を有し、当該２つの刃は所定間隔に離間し、搬送方向の前方側の第１基板、及び、搬送方向の後方側の第２基板の両方の基板に貼合された状態の前記帯状フィルムを、前記２つの刃を用いて前記第１基板上及び前記第２基板上にて同時に切り込み、前記第１基板と前記第２基板とは、対向する端面同士が当接していることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第２の視点においては、基板に偏光板を貼合する偏光板貼合方法であって、偏光板上に接着剤層を介して剥離フィルムが貼着されるとともに、搬送される基板の板面の一方側から供給される帯状フィルムから前記剥離フィルムを分離する工程と、前記剥離フィルムが分離された前記帯状フィルムの接着面を、前記帯状フィルムの進行方向が前記基板の搬送方向と対応するように、当該基板の対応する板面に貼合する工程と、前記貼合によって前記基板の片面に貼合された前記帯状フィルムを前記基板の搬送方向の前方側の端面若しくはその後方側の端面と平行に切断する工程と、を含み、前記切断する工程では、搬送方向の前方側の第１基板、及び、搬送方向の後方側の第２基板の両方の基板に貼合された状態の前記帯状フィルムを、２つの刃を用いて前記第１基板上及び前記第２基板上にて前記帯状フィルムの表面に対し垂直方向から同時に切り込み、前記第１基板と前記第２基板とは、対向する端面同士が当接していることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態１について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る偏光板貼合装置の構成を模式的に示した側面図及び平面図である。図２は、本発明の実施形態１に係る偏光板貼合装置において用いられる帯状フィルムの構成を示した平面図及び断面図である。図３は、本発明の実施形態１に係る偏光板貼合装置の切断手段の動作を模式的に示した側面図である。
【００１７】
図１を参照すると、基板１に偏光板（フィルム片１９）を貼合する偏光板貼合装置２０であって、偏光板上に接着剤層を介して剥離フィルム１１が貼着されるとともに、搬送される基板１の板面の一方側から供給される帯状フィルム１０から前記剥離フィルム１１を分離する剥離フィルム分離手段２１と、前記剥離フィルム１１が分離された前記帯状フィルム１０の接着面を、前記帯状フィルム１０の進行方向が前記基板１の搬送方向と対応するように、当該基板１の対応する板面に貼合する貼合手段２２と、前記貼合手段２２によって前記基板１の片面に貼合された前記帯状フィルム１０を前記基板１の搬送方向の前方側の端面若しくはその後方側の端面と平行に切断する切断手段２３と、を備えることにより、偏光板フィルム片を連続的に自動貼合することができ、廃棄物を低減させることができる。
【００１８】
本発明において適用される帯状フィルム１０は、偏光板に接着剤層を介して剥離フィルム１１が貼着されたものを用いたフィルムであり、例えば、図２（Ｂ）のように偏光板１６と位相差膜１３が貼合された円偏光フィルムであってもよい。偏光板１６は、ＴＮ液晶用のＬＣＤに用いる場合、フィルム長手方向に対し透過軸方向が斜めに配向されたものであるが、フィルム長手方向と透過軸方向の傾斜角が２０°以上かつ７０°以下であることが好ましいが、より好ましくは４０°以上かつ５０°以下であり、通常は４５°である（図２（Ａ）参照）。このような偏光板の製造方法については、特開２００２−８６５５４号公報を参照されたい。偏光板１６は、その両面に保護フィルム１５、１７を貼り合わせることが好ましい。ここでの偏光板１６は、フィルム長手方向に対し斜めに延伸された偏光板が用いられるので、以下、「斜め延伸偏光板」ということにする。斜め延伸偏光板１６を用いれば、連続的なフィルムの供給が可能となる。斜め延伸偏光板１６（保護フィルム１５）に接着剤層１４を介して位相差膜１３を貼り合わせた円偏光フィルムの場合、位相差膜１３は、フィルム長手方向に対し直交又は平行な配向軸を有するものを用いることが好ましい。このようにすれば、円偏光フィルムを連続的に供給できる。偏光板１６の厚さは、例えば、５〜１００μｍ程度である。偏光板１６の幅は、貼合される基板のサイズに応じて適宜選択される。接着剤１２、１４は、基板と光学フィルムとの貼合に用いられる通常の接着剤（例えば、アクリル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、ゴム系接着剤など）であればよい。剥離フィルム１１は、剥離材であり、光学フィルムに用いられる通常の剥離材（例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエステルフィルムなど）であればよい。偏光板１６の剥離フィルム１１が貼着された面と対向する面側には、フィルムの表面をキズなどから保護するために合紙１８を貼着させてもよい。帯状フィルム１０は、巻出ロール２４から供給されることが好ましい（図１参照）。なお、ＶＡ液晶用のＬＣＤやＩＰＳ方式液晶用のＬＣＤに用いる場合、偏光板１６は、フィルム長手方向に対し透過軸方向が平行又は直角に配向されたものを用いることができる。
【００１９】
基板１は、液晶表示装置、プラズマ表示装置などの表示装置に用いられるガラス基板、合成樹脂基板などの平板状部材であり、予め液晶セル、電極などの構成部品が形成された基板であってもよい。基板１の形状は、正方形、長方形などの略方形が好ましい（図１及び図２（Ａ）参照）。
【００２０】
剥離フィルム分離手段２１は、帯状フィルム１０から剥離フィルム１１を分離させる手段であり、例えば、ローラ、くさび部材を挙げることができる。剥離フィルム分離手段２１によって帯状フィルム１０から分離された剥離フィルム１１は、巻取ロール２５に巻き取って回収すればよい（図１参照）。
【００２１】
貼合手段２２は、剥離フィルム１１が分離された帯状フィルム１０の接着面を帯状フィルム１０の進行方向が基板１の搬送方向と対応するように当該基板１の対応する位置に貼合させる手段であり（図１参照）、例えば、基板両面外側から押圧するニップローラが挙げられる。
【００２２】
切断手段２３は、光学フィルムの切断に用いられる押し切り型カッター、ダイシング型カッターなどであり、例えば、カッター刃、カッター刃を駆動するシリンダ、カッター刃の下死点位置を調整する下死点位置調整部材を備えるものが挙げられる（図１参照）。下死点位置を剥離フィルム１１の厚さの０倍以上０．５倍以下に調整することで、帯状フィルム１０のみをフィルム長手方向に対し直交する方向に切断（ハーフカットではなく完全な切断）することができる（図１参照）。図１では、基板１とこれに相隣り合う基板１の当接部分の上方側から帯状フィルム１０を１回切断しているが、いわゆる額縁貼りをする場合（基板１の端部から所定の間隔をあけてフィルム片１９を貼合する場合）は、当該当接部分の近傍前後で２回切断（一つの基板１上で１回目の切断、これに相隣り合う基板１上で２回目の切断）を行なってもよい。額縁貼りをする場合は、不要な切断片（帯片）が出ることになる。また、基板の搬送を停止させることなく連続的に帯状フィルム１０を基板に貼合する場合、切断手段２３は、一部の区間で前記搬送手段上の前記基板の搬送速度及びその方向に対応させて動作するようにすればよい（図３参照）。この場合の切断手段２３の動きは、側面から見たときに図３のＤ１〜Ｄ４のような動きが挙げられ、少なくともＤ１の移動速度と基板１Ａ、１Ｂの搬送速度が同じであり、Ｄ１の動きの途中で切断手段２３が基板側に下がり、基板１Ａと基板１Ｂの当接部分の上方側から帯状フィルム１０を切断する。切断手段２３の動きは、側面から見て回動するものであってもよい。
【００２３】
搬送手段２６は、基板１の一つの端面を進行方向に対し直交させて基板１を貼合手段２２側若しくはその延長方向に搬送する手段であり、配列した複数のローラ若しくはホイール上で水平に基板１を搬送するローラコンベア若しくはホイールコンベアであることが好ましいがさらに好ましくは、ローラ外筒又はホイールが軸受を介して回転する軸に取り付けられていることで、搬送中の基板の速度に一致した表面速度でローラ外筒又はホイールが回転してローラ外筒又はホイールと基板間で滑ることによって生じる基板の傷の発生を防ぐことが好ましい。搬送手段２６は、基板には略方形で一定サイズの複数の基板１を進行方向に直列に配列して搬送し、貼合手段２２によって帯状フィルム１０が基板１に貼合される際に、基板１の搬送方向の前方側及び後方側の端面を相隣り合う基板１の搬送方向の前方側又は後方側の端面と当接させて搬送することが好ましい。
【００２４】
本発明の実施形態２について図面を用いて説明する。図４は、本発明の実施形態２に係る偏光板貼合装置の構成を模式的に示した側面図及び平面図である。図５は、本発明の実施形態２に係る偏光板貼合装置の切断手段の動作を模式的に示した側面図である。
【００２５】
実施形態２に係る偏光板貼合装置３０は、切断手段３３Ａ、３３Ｂ以外、実施形態１に係る偏光板貼合装置の構成とほぼ同様である。
【００２６】
切断手段３３Ａ、３３Ｂは、貼合手段３２によって基板１の片面に貼合された帯状フィルム１０を基板１の搬送方向の前方側の端面若しくはその後方側の端面と平行に切断する手段であるが、基板１の端部から所定の間隔をあけてフィルム片１９を貼合するいわゆる額縁貼りをする場合には、基板１に貼合された帯状フィルム１０の表面に対し垂直方向から同時に切り込むとともに基板１の搬送方向に対し直交方向に切断する２つの刃３３Ａ、３３Ｂを有し、当該２つの刃３３Ａ、３３Ｂは所定間隔に離間していることが好ましい（図４参照）。２つの刃３３Ａ、３３Ｂは、それぞれ別の基板１Ａ、１Ｂの板面上で帯状フィルム１０を切断する（図５参照）。この場合、２つの刃３３Ａ、３３Ｂの間には、切断された帯状フィルム１０の不要な切断片２（帯片）を吸引するための吸引手段３７を有することが好ましい。吸引手段３７は、２つの刃３３Ａ、３３Ｂとともに動作する。このような場合でも、２つの刃３３Ａ、３３Ｂは、一部の区間で搬送手段３６上の基板１の搬送速度及びその方向に合わせて動作してもよい。このような切断を行なう場合、図５のように搬送手段３６上で基板１Ａの搬送方向の前方側及び後方側の端面を相隣り合う基板１Ｂの搬送方向の前方側又は後方側の端面と当接させることが好ましい。基板１間が当接した状態で帯状フィルム１０が貼合されることで切断片２が小さくでき偏光板の得率を上げることができるからである。
【００２７】
本発明の実施形態３について図面を用いて説明する。図６は、本発明の実施形態３に係る偏光板貼合装置の構成を模式的に示した側面図である。
【００２８】
実施形態３に係る偏光板貼合装置４０は、剥離フィルム分離手段４１、巻出ロール４４、巻取ロール４５の配設位置以外、実施形態１に係る偏光板貼合装置の構成とほぼ同様である。この偏光板貼合装置４０は、搬送手段４６上で搬送される基板１より下側に剥離フィルム分離手段４１、巻出ロール４４、巻取ロール４５を有する。搬送される基板１の板面下側から帯状フィルム１０を供給して貼合させることにより、ゴミの混入を防止することができ、帯状フィルムのロールの交換が容易である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、基板の搬送、フィルムの供給を停止することなく貼合できるので、生産性が向上する。
【００３０】
また、本発明によれば、フィルム片の移載の必要がなく、剥離フィルムが切断されていないので、高速で貼合することができる。
【００３１】
また、本発明によれば、不要となる偏光板の切断片が出ないようにすることが可能なので、いわゆる額縁貼りでなければ偏光板の得率を１００％とすることが可能である。
【００３２】
また、本発明によれば、位相差膜と偏光板を貼り合わせた円偏光板フィルムを連続的に基板に貼合させることができ、不要となる円偏光板フィルムの切断片が出ないようにすることが可能なので、いわゆる額縁貼りでなければ円偏光板フィルムの得率を１００％とすることが可能である。
【００３３】
また、本発明によれば、搬送される基板の下方側からフィルム片を供給する場合、偏光板に付着したゴミの落下などによるゴミの混入を防止することができる。
【００３４】
さらに、本発明によれば、搬送される基板の下方側から帯状フィルムを供給する場合、帯状フィルムのロールの交換が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る偏光板貼合装置の構成を模式的に示した側面図及び平面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る偏光板貼合装置において用いられる帯状フィルムの構成を示した平面図及び断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る偏光板貼合装置の切断手段の動作を模式的に示した側面図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る偏光板貼合装置の構成を模式的に示した側面図及び平面図である。
【図５】本発明の実施形態２に係る偏光板貼合装置の切断手段の動作を模式的に示した側面図である。
【図６】本発明の実施形態３に係る偏光板貼合装置の構成を模式的に示した側面図である。
【図７】従来の偏光板貼合装置において用いられる帯状フィルムの構成を示した平面図及び断面図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 切断片（帯片）
１０ 帯状フィルム
１１ 剥離フィルム
１２、１４ 接着剤層
１３ 位相差膜
１５、１７ 保護フィルム
１６ 偏光板
１８ 合紙
１９ フィルム片
２０、３０、４０ 偏光板貼合装置
２１、３１、４１ 剥離フィルム分離手段
２２、３２、４２ 貼合手段
２３、３３Ａ、３３Ｂ、４３ 切断手段
２４、３４、４４ 巻出ロール
２５、３５、４５ 巻取ロール
２６、３６、４６ 搬送手段
３７ 吸引手段
Claims (13)
- 偏光板上に接着剤層を介して剥離フィルムが貼着されるとともに、搬送される基板の板面の一方側から供給される帯状フィルムから前記剥離フィルムを分離する剥離フィルム分離手段と、
前記剥離フィルムが分離された前記帯状フィルムの接着面を、前記帯状フィルムの進行方向が前記基板の搬送方向と対応するように、当該基板の対応する板面に貼合する貼合手段と、
前記貼合手段によって前記基板の片面に貼合された前記帯状フィルムを前記基板の搬送方向の前方側の端面若しくはその後方側の端面と平行に切断する切断手段と、
を備え、
前記切断手段は、前記基板に貼合された前記帯状フィルムの表面に対し垂直方向から同時に切り込むとともに前記基板の搬送方向に対し直交方向に切断する２つの刃を有し、当該２つの刃は所定間隔に離間し、搬送方向の前方側の第１基板、及び、搬送方向の後方側の第２基板の両方の基板に貼合された状態の前記帯状フィルムを、前記２つの刃を用いて前記第１基板上及び前記第２基板上にて同時に切り込み、
前記第１基板と前記第２基板とは、対向する端面同士が当接していることを特徴とする偏光板貼合装置。 - 前記基板の一つの端面を進行方向に対し直交させて前記基板を前記貼合手段側若しくはその延長方向に搬送する搬送手段を備えることを特徴とする請求項１記載の偏光板貼合装置。
- 前記搬送手段は、ローラを並べたローラコンベア又はホイールを並べたホイールコンベアであることを特徴とする請求項２記載の偏光板貼合装置。
- 前記基板には略方形で一定サイズの基板を用い、
前記搬送手段は、複数の前記基板を進行方向に直列に配列して搬送することを特徴とする請求項２又は３記載の偏光板貼合装置。 - 前記切断手段は、前記２つの刃の間に配されるとともに切断された帯状フィルムの不要な切断片を吸引する吸引手段を有することを特徴とする請求項１記載の偏光板貼合装置。
- 前記切断手段は、一部の区間で前記搬送手段上の前記基板の搬送速度及びその方向に合わせて動作することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一に記載の偏光板貼合装置。
- 前記搬送手段は、前記貼合手段によって前記帯状フィルムが前記基板に貼合される際に、前記基板の搬送方向の前方側及び後方側の端面を相隣り合う基板の搬送方向の前方側又は後方側の端面と当接させて搬送することを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一に記載の偏光板貼合装置。
- 前記搬送手段は、基板の板面を略水平にして搬送し、
前記剥離フィルム分離手段は、前記搬送手段で搬送される基板より下側に配設され、
前記貼合手段は、前記搬送手段で搬送される基板の下方側から供給された前記帯状フィルムを前記基板に貼合することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載の偏光板貼合装置。 - 前記帯状フィルムは、前記偏光板と前記接着剤層の間に、フィルム長手方向に対し直交又は平行する配向軸を有する位相差膜が介在することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記載の偏光板貼合装置。
- 前記偏光板には、透過軸がフィルム長手方向に対して斜めに配向された偏光板を用いることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一に記載の偏光板貼合装置。
- 前記偏光板には、透過軸がフィルム長手方向に対して平行に配向された偏光板を用いることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一に記載の偏光板貼合装置。
- 前記偏光板には、透過軸がフィルム長手方向に対して直角に配向された偏光板を用いることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一に記載の偏光板貼合装置。
- 偏光板上に接着剤層を介して剥離フィルムが貼着されるとともに、搬送される基板の板面の一方側から供給される帯状フィルムから前記剥離フィルムを分離する工程と、
前記剥離フィルムが分離された前記帯状フィルムの接着面を、前記帯状フィルムの進行方向が前記基板の搬送方向と対応するように、当該基板の対応する板面に貼合する工程と、
前記貼合によって前記基板の片面に貼合された前記帯状フィルムを前記基板の搬送方向の前方側の端面若しくはその後方側の端面と平行に切断する工程と、
を含み、
前記切断する工程では、搬送方向の前方側の第１基板、及び、搬送方向の後方側の第２基板の両方の基板に貼合された状態の前記帯状フィルムを、２つの刃を用いて前記第１基板上及び前記第２基板上にて前記帯状フィルムの表面に対し垂直方向から同時に切り込み、
前記第１基板と前記第２基板とは、対向する端面同士が当接していることを特徴とする偏光板貼合方法。
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