JP5931527B2

JP5931527B2 - 液晶表示素子の製造方法および液晶表示素子の製造システム

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Publication number: JP5931527B2
Application number: JP2012062116A
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Inventors: 和也秦; 平田　聡; 聡平田; 近藤　誠司; 誠司近藤; 梅本　清司; 清司梅本
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Description

本発明は、液晶表示素子の製造方法および液晶表示素子の製造システムに関する。

従来、液晶パネルに光学フィルムを積層するには、光学フィルムを枚葉にカットし、この枚葉の光学フィルム（シート片）を液晶パネルに貼り付けていた。このような貼付工程では、光学フィルムに掛る張力を極めて弱くかつ安定的に掛けることができるため、張力ばらつきや過張力に起因した貼付後の液晶パネルの反りは発生しにくい。また、近年、枚葉の光学フィルムを液晶パネルの両面から同時に貼る貼付装置も開発されており、より貼り付け時の表裏面の貼り状態を均一にし易くなっている。

一方、光学フィルムが積層された長尺のキャリアフィルムの連続ロールから、キャリアフィルムを繰り出し搬送して、キャリアフィルムから光学フィルムを剥離して液晶パネルに貼り付けることが知られている（以下「ロール貼りプロセス」という。）（特許文献１参照）。

特開２００５−３７４１７号公報

このロール貼りプロセスでは、キャリアフィルムを剥離部の先端部で折り返すことで、キャリアフィルムから光学フィルム（粘着剤を含む）を剥離させながら、そのまま光学フィルムを液晶パネルに貼りつける。当然、貼付中においても、キャリアフィルムと光学フィルムとが粘着剤で貼り付けられた状態を保っており、貼り付け時には、キャリアフィルム搬送に必要な張力すなわち貼り付け時における過張力や張力ばらつきの影響を受ける。

上記のように、ロール貼りプロセスは、搬送に伴う張力の影響を受け液晶パネルの反りが発生するおそれがある。反りが発生した状態の液晶パネルを液晶テレビモジュールに組み込んだ際に、バックライトユニットと干渉したり、ベゼル（外枠）により応力が掛かり液晶パネルに歪みが発生する。それにより、液晶パネルのセルギャップが変化しムラが生じる（図７参照）。しかし、これら不具合の発生状況は、バックライトなどの影響を受け、背面側に反る方が不具合が少なくなることが分かっている。なお、「背面側に反る」は、背面側が凹状に反りかつ視認側が凸状に反る状態である。以下同様である。

このように液晶パネルに反りが発生し易いロール貼りプロセスにおいて、この反り方向を制御することができれば、製造上非常に有利である。そこで、本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであって、液晶パネルの反り方向を所望する方向に制御することができる、液晶表示素子の製造方法および液晶表示素子の製造システムを提供する。

本発明者は、鋭意研究の結果、ロール貼りプロセスにおいて、液晶パネルは、光学フィルムの積層数（貼付回数）がより多い液晶パネル面側（背面側または視認側）に反りが発生することを見出した。これにより、比較的影響の少ない背面側の積層数（貼付回数）を多くすることで、液晶テレビモジュールにセットした際の表示ムラを低減できる。なお、背面側に反ることが有効であるものの、この反りには限界がある、反り過ぎると視認側、背面側にかかわらず、ベゼルに干渉するなどの不具合が生じることはいうまでもない。本発明によれば、反りの大きさも制御可能になる。

本発明は、粘着剤を含む所定のフィルム幅の光学フィルムが積層された長尺のキャリアフィルムを巻回してなる連続ロールから、当該キャリアフィルムを搬送するキャリアフィルム搬送工程と、当該キャリアフィルムの搬送経路上に配置され、先端部にて当該キャリアフィルムを折り返すことで当該キャリアフィルムから当該光学フィルムを剥離する剥離工程と、当該剥離工程により剥離されつつある、または剥離された当該光学フィルムを液晶パネルの視認側および背面側に貼り付ける貼付工程とを含む液晶表示素子の製造方法であって、
前記貼付工程は、前記液晶パネルの視認側に前記光学フィルムを貼り付ける回数よりも、前記液晶パネルの背面側に前記光学フィルムを貼り付ける回数の方が多くなるように、前記光学フィルムを前記液晶パネルに貼り付ける。

この構成によって、液晶パネルの背面側に反らせることができ、ベゼルとの干渉およびバックライトユニットとの干渉を低減して、パネルの歪み抑制し、液晶の表示ムラを低減できる。

以下において、液晶パネルに反りが発生するメカニズムついて図１および図２を参照しながら説明する。図２に示すように、液晶パネルの反りは、光学フィルムを液晶パネルに貼り付ける際の光学フィルムに掛っている張力（貼り付け方向に沿って引っ張られる力）によって生じたフィルムの応力（張力を戻す力）と、その応力（張力の緩和）に伴い、粘着剤に液晶パネルが追従することによって生じる。そして、視認側面の反りと背面側面の反りとの力の釣り合いで最終的な反り方向が決定される。図１に示す反り方向の一例では、液晶パネルの視認側に光学フィルムが１回貼り付けられ、その背面側に光学フィルムが２回貼り付けられているため、背面側の応力が視認側の応力よりも大きくなっており、液晶パネルの背面側に反りが発生する。なお、光学フィルムに掛る応力は、貼付時の張力と光学フィルムの剛性によって決まり、粘着剤と液晶パネルの追従具合は、粘着剤による応力緩和性（フィルムの応力を弱めるように作用する機能）によって変動する。

貼付時に掛かっている光学フィルムの張力は、貼付工程の繰出し側に配置したテンションピックアップの平均値により測定され、例えば、０．５〜７．５［Ｎ／ｃｍ］の範囲が挙げられ、好ましくは１．０〜５．０［Ｎ／ｃｍ］の範囲が挙げられ、さらに好ましくは１．５〜３．５［Ｎ／ｃｍ］の範囲が挙げられる。この張力が低すぎるとフィルムが弛んでシワや気泡、貼りズレが発生し、一方張力が強すぎると貼りズレが発生する。

粘着剤による応力緩和性の指標として、粘着剤の貯蔵弾性率が１．０×１０^４〜５．０×１０^４［ＧＰａ］の範囲が挙げられる。

以上のことから、液晶パネルに貼り付ける光学フィルムの貼付回数の差による張力の積算（総和）による影響が最も大きな要因となる。

上記発明の一実施形態として、前記貼付工程は、最初に前記液晶パネルの背面側に前記光学フィルムを貼り付ける。

この構成によって、より背面側に反らせることができるため好ましい。

液晶パネルの反り方向は、光学フィルムの複数回の貼付工程において変化する。反り方向を時系列でみると、液晶パネルの一方面側（例えば背面側）に最初に光学フィルムを貼ると、一時的に一方面側（例えば背面側）に液晶パネルが反る。次いで、その他方面側（例えば視認側）に光学フィルムを貼ると、液晶パネルはその他方面側（視認側）に反る傾向になる。すなわち、最初に光学フィルムを貼った一方面側（例えば背面側）に、一時的に液晶パネルが反る。この反りを緩和あるいは無くすためには、その逆方向に反るだけの力を他方面側（例えば視認側）に掛ける必要があり、最初の貼付工程における貼付面も反りの大きな要因となる。それ故、最初に背面側に光学フィルムを貼り付けることが好ましい。

上記発明の一実施形態として、前記貼付工程は、前記液晶パネルの背面側に貼り付ける前記光学フィルムの当該液晶パネルに対する貼付方向が、前記液晶パネルの視認側に貼り付ける前記光学フィルムの当該液晶パネルに対する貼付方向と同じ方向になるように、前記光学フィルムを前記液晶パネルの視認側および背面側に貼り付ける。

この構成によって、貼付方向が同じ光学フィルム同士が対になって、お互いの応力を相殺するように作用し、そして、相殺されずに最後に残った貼付方向の光学フィルムの応力によって液晶パネルに反りが発生する（例えば、図５参照）。すなわち、相殺されずに最後に残った光学フィルムが背面側に貼り付けされていることが好ましい。また、液晶パネルの反りを相殺させているため、相殺後の反りは大きくなく、全体の反り量を小さく制御できるので好ましい。

上記発明の一実施形態として、前記液晶パネルの背面側に貼り付ける前記光学フィルムの１つが、多層構造の反射偏光フィルムである。

この構成では、多層構造の反射偏光フィルムは、加熱による収縮が顕著であり、液晶パネルの背面側に貼り付ける光学フィルムの１つを多層構造の反射偏光フィルムにすることで、確実に背面側に凹状に反らせることができる。

また、液晶パネルの最終的な黒輝度は、表裏に積層される偏光フィルムの直交軸精度に依存するが、液晶パネルに用いられる反射偏光フィルムは、輝度向上機能層として用いられるため、最終的な画質の黒輝度には寄与しない。そのため反射偏光フィルムは、通常の偏光フィルムよりも貼り位置での精度要求が低い。貼り合わせ前は、通常、液晶パネルに対する位置合わせを実施するが、積層する場合には、すでに液晶パネルに対して、あるズレを持って光学フィルム（偏光フィルム等）が貼り付けられており、それを考慮して貼り付ける必要がある。そのため、最終の貼付工程で、予め軸ズレに対してマージンのある反射偏光フィルムを用いることが好ましい。

また、他の本発明は、粘着剤を含む所定のフィルム幅の光学フィルムが積層された長尺のキャリアフィルムを巻回してなる連続ロールから、当該キャリアフィルムを搬送するキャリアフィルム搬送部と、当該キャリアフィルムの搬送経路上に配置され、先端部にて当該キャリアフィルムを折り返すことで当該キャリアフィルムから当該光学フィルムを剥離する剥離部と、当該剥離部により剥離されつつある、または剥離された当該光学フィルムを液晶パネルの視認側および背面側に貼り付ける貼付部とを含む液晶表示素子の製造システムであって、
前記貼付部は、前記液晶パネルの視認側に前記光学フィルムを貼り付ける回数よりも、前記液晶パネルの背面側に前記光学フィルムを貼り付ける回数の方が多くなるように、前記光学フィルムを前記液晶パネルに貼り付ける。

上記発明の一実施形態として、前記貼付部は、最初に前記液晶パネルの背面側に前記光学フィルムを貼り付ける。

上記発明の一実施形態として、前記貼付部は、前記液晶パネルの背面側に貼り付ける前記光学フィルムの当該液晶パネルに対する貼付方向が、前記液晶パネルの視認側に貼り付ける前記光学フィルムの当該液晶パネルに対する貼付方向と同じ方向になるように、前記光学フィルムを前記液晶パネルの視認側および背面側に貼り付ける。

液晶パネルの反り発生について説明するための図液晶パネルの反り発生について説明するための図液晶表示素子の製造方法のフローチャート液晶表示素子の製造システムを説明するための図光学フィルムの貼付方向について説明するための図反り量の測定方法を説明するための図ベゼルへの組み込みで液晶パネルに表示ムラが発生するメカニズムについて説明するための図

光学フィルムは、最外層に粘着剤層を含むものであればよく、単層フィルムでも、多層構造の積層フィルムでもよい。光学フィルムは、例えば、プラスチック製フィルムであり、そのフィルム厚みは５０〜３００μｍ程度のものが例示される。２５℃の温度環境下で引張圧縮試験機により光学フィルム（２５ｃｍ×１００ｃｍ短冊状の試験片）を引張り、得られたＳ−Ｓカーブにより、光学フィルムの弾性率を求める。当該弾性率としては、０．５〜１０．０［ＧＰａ］の範囲、好ましくは１．０〜８．０［ＧＰａ］の範囲、より好ましく２．０〜６．０［ＧＰａ］の範囲が挙げられる。弾性率が０．５［ＧＰａ］より小さいとシワが発生し、１０．０［ＧＰａ］より高いと搬送中に不用意に剥離する。

また、光学フィルムとしては、例えば、偏光子、偏光フィルムが挙げられ、偏光フィルムは、偏光子にその両面または片面に偏光子保護フィルムが積層されている構造である。また、輸送上のキズ等から偏光子または偏光フィルムを保護するための表面保護フィルムが積層される場合もある。また、他の光学フィルムとしては、位相差フィルム、輝度向上フィルム等の光学補償フィルムが例示される。多層構造の光学フィルムとして、偏光子あるいは偏光フィルムに、位相差フィルムおよび／あるいは輝度向上フィルムが積層されていてもよい。なお、以下において、偏光子はその延伸方向が吸収軸となっており、長尺の偏光フィルムの長手方向に吸収軸を有するものを「ＭＤ偏光フィルム」といい、長尺の偏光フィルムの短手方向（幅方向）に吸収軸を有するものを「ＴＤ偏光フィルム」と呼ぶ。

偏光フィルムは、例えば、２色偏光フィルムが挙げられる。２色偏光フィルムは、（Ａ）染色、架橋および延伸処理を施したポリビニルアルコール系フィルムを乾燥して偏光子を得る工程、（Ｂ）該偏光子の片側または両側に保護層を貼り合わせる工程、（Ｃ）貼り合わせた後に加熱処理する工程、を含む製造方法により製造される。ポリビニルアルコール系フィルムの染色、架橋、延伸の各処理は、別々に行う必要はなく同時に行ってもよく、また、各処理の順番も任意でよい。なお、ポリビニルアルコール系フィルムとして、膨潤処理を施したポリビニルアルコール系フィルムを用いてもよい。一般には、ポリビニルアルコール系フィルムを、ヨウ素や二色性色素を含む溶液に浸漬し、ヨウ素や二色性色素を吸着させて染色した後洗浄し、ホウ酸やホウ砂等を含む溶液中で延伸倍率３倍〜７倍で一軸延伸した後、乾燥する。

輝度向上フィルムは、例えば、反射軸と透過軸を有する多層構造の反射偏光フィルムが挙げられる。反射偏光フィルムは、例えば、２種類の異なる材料のポリマーフィルムＡ、Ｂを交互に複数枚積層して延伸することで得られる。延伸方向に材料Ａのみの屈折率が増加変化し、複屈折性が発現され、材料ＡＢ界面の屈折率差がある延伸方向が反射軸となり、屈折率差の生じない方向（非延伸方向）が透過軸となる。この反射偏光フィルムは、その長手方向に透過軸を有し、その短手方向（幅方向）に吸収軸を有している。

また、光学フィルムに含まれる粘着剤は、特に制限されないが、例えば、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤等が挙げられる。キャリアフィルムは、例えばプラスチックフィルム（例えば、ポリエチレンテレフタレート系フィルム、ポリオレフィン系フィルム等）等のフィルムを用いることができる。また、必要に応じシリコーン系や長鎖アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの適宜なものを用いうる。

本実施形態において、光学フィルムがキャリアフィルムに形成されている形態は特に制限されない。例えば、ロール状に巻かれた連続ロールで構成されていてもよい。連続ロールとしては、例えば、（１）キャリアフィルムと当該キャリアフィルム上に形成された粘着剤を含む光学フィルムとを有する光学フィルム積層体をロール状に巻いたものが挙げられる。この場合、液晶表示素子の連続製造システムは、光学フィルムから光学フィルムのシート片を形成するために、キャリアフィルムを切断せずに残して、当該光学フィルム（粘着剤を含む）を所定の切断間隔に切断（ハーフカット）する切断手段を有する。この切断において、例えば、連続製造システム内の欠点検査装置の検査結果に基づいて、良品のシート片と、不良品のシート片を区別するように切断が行われてもよい。

また、連続ロールとして、例えば、（２）キャリアフィルムと当該キャリアフィルム上に形成された粘着剤を含む光学フィルムのシート片とを有する光学フィルム積層体をロール状に巻いたもの（いわゆる切り目入り光学フィルムの連続ロール）が挙げられる。

液晶表示素子は、液晶パネルの片面または両面に少なくとも偏光フィルムのシート片が形成されたものであり、必要に応じて駆動回路が組込まれる。液晶パネルは、例えば、垂直配向（ＶＡ）型、面内スイッチング（ＩＰＳ）型などの任意なタイプのものを用いることができる。図４に示す液晶パネル４は、対向配置される一対の基板（背面側４ａ、視認側４ｂ）間に液晶層が封止された構成である。

（実施形態１）
（液晶表示素子の製造方法）
液晶表示素子の製造方法は、粘着剤を含む所定のフィルム幅の光学フィルムが積層された長尺のキャリアフィルムを巻回してなる連続ロールから、当該キャリアフィルムを搬送するキャリアフィルム搬送工程と、当該キャリアフィルムの搬送経路上に配置され、先端部にて当該キャリアフィルムを折り返すことで当該キャリアフィルムから当該光学フィルムを剥離する剥離工程と、当該剥離工程により剥離されつつある、または剥離された当該光学フィルムを液晶パネルの視認側および背面側に貼り付ける貼付工程とを含み、前記貼付工程は、前記液晶パネルの視認側に前記光学フィルムを貼り付ける回数よりも、前記液晶パネルの背面側に前記光学フィルムを貼り付ける回数の方が多くなるように、前記光学フィルムを前記液晶パネルに貼り付ける。

キャリアフィルム搬送工程は、連続ロールから光学フィルム積層体（キャリアフィルムに光学フィルムが積層されている積層フィルム）を繰り出し下流側に搬送する。この搬送途中において、キャリアフィルムを残して光学フィルムをその長手方向と直交するフィルム幅方向に所定の切断間隔で光学フィルムを切断し、キャリアフィルム上に光学フィルムのシート片を形成する。なお、連続ロールが上述の切り目入り光学フィルの連続ロールであれば、ここでの切断は不要である。剥離工程は、キャリアフィルムを内側にして剥離部の先端部で折り返して当該キャリアフィルムから光学フィルムのシート片を剥離し、貼付部の貼付位置に供給する。貼付工程は、剥離工程により剥離されつつある、または剥離された当該光学フィルムのシート片を液晶パネルに貼り付ける貼付工程である。液晶パネルに光学フィルムのシート片を１枚貼り付けるために、上記のキャリアフィルム搬送工程、剥離工程、貼付工程が連続して行われており、これら工程を一つのロール貼りプロセスとした場合に、複数のロール貼りプロセスによって、液晶パネルの両面（視認側、背面側）にそれぞれ光学フィルムのシート片を順次貼り付けていくことができる。

そして、複数の貼付工程では、液晶パネルの視認側に光学フィルムのシート片を貼り付ける回数よりも、液晶パネルの背面側に前記光学フィルムのシート片を貼り付ける回数の方が多くなるように、前記光学フィルムのシート片を液晶パネルに貼り付けている。これによって、液晶パネルを背面側に反るようにしている。

図３に貼付工程の貼付順序、貼付方向の例を示す。なお、本実施形態は図３の貼付順序、貼付方向、光学フィルムの種類に制限されない。図３（ａ）では、ＭＤ偏光フィルムを液晶パネルの背面側に、液晶パネルの短辺方向に沿って貼り付け（ステップＳ１）、次いで、ＭＤ偏光フィルムを液晶パネルの視認側に、液晶パネルの長辺方向に沿って貼り付け（ステップＳ２）、次いで、反射偏光フィルムを液晶パネルの背面側に、液晶パネルの長辺方向に沿って貼り付ける（ステップＳ３）。図３（ｂ）では、ＭＤ偏光フィルムを液晶パネルの背面側に、液晶パネルの短辺方向に沿って貼り付け（ステップＳ１１）、次いで、反射偏光フィルムを液晶パネルの背面側に、液晶パネルの長辺方向に沿って貼り付け（ステップＳ１２）、次いで、ＭＤ偏光フィルムを液晶パネルの視認側に、液晶パネルの長辺方向に沿って貼り付ける（ステップＳ１３）。図３（ｃ）では、ＭＤ偏光フィルムを液晶パネルの視認側に、液晶パネルの長辺方向に沿って貼り付け（ステップＳ２１）、次いで、ＭＤ偏光フィルムを液晶パネルの背面側に、液晶パネルの短辺方向に沿って貼り付け（ステップＳ２２）、次いで、反射偏光フィルムを液晶パネルの背面側に、液晶パネルの長辺方向に沿って貼り付ける（ステップＳ２３）。図３（ｄ）では、位相差フィルムを液晶パネルの背面側に、液晶パネルの短辺方向に沿って貼り付け（ステップＳ３１）、次いで、ＭＤ偏光フィルムを液晶パネルの視認側に、液晶パネルの長辺方向に沿って貼り付け（ステップＳ３２）、次いで、ＭＤ偏光フィルムを液晶パネルの背面側に、液晶パネルの短辺方向に沿って貼り付ける（ステップＳ３３）。図３（ｅ）では、ＭＤ偏光フィルムを液晶パネルの視認側に、液晶パネルの長辺方向に沿って貼り付け（ステップＳ４１）、次いで、位相差フィルムを液晶パネルの背面側に、液晶パネルの短辺方向に沿って貼り付け（ステップＳ４２）、次いで、ＭＤ偏光フィルムを液晶パネルの背面側に、液晶パネルの短辺方向に沿って貼り付ける（ステップＳ４３）。図３（ｆ）では、位相差フィルムを液晶パネルの背面側に、液晶パネルの短辺方向に沿って貼り付け（ステップＳ５１）、次いで、ＭＤ偏光フィルムを液晶パネルの背面側に、液晶パネルの短辺方向に沿って貼り付け（ステップＳ５２）、次いで、ＭＤ偏光フィルムを液晶パネルの視認側に、液晶パネルの長辺方向に沿って貼り付ける（ステップＳ５３）。なお、液晶パネルの視認側と背面側とのそれぞれの偏光フィルムの吸収軸が直交（クロスニコル）していればよく、視認側のＭＤ偏光フィルムを液晶パネルの長辺方向に貼り付けることに制限されず、短辺方向に貼り付けてもよく、それに応じて、背面側のＭＤ偏光フィルムを液晶パネルの長辺方向に貼り付けてもよい。また、ＭＤ偏光フィルムに限定されず、ＴＤ偏光フィルムを用いることもできる。

また、図３（ａ）（ｂ）（ｄ）（ｆ）のように、最初の貼付工程で液晶パネルの背面側に光学フィルムを貼り付けることが好ましい。また、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）のように、液晶パネルの背面側に貼り付ける光学フィルムの当該液晶パネルに対する貼付方向が、液晶パネルの視認側に貼り付ける光学フィルムの当該液晶パネルに対する貼付方向と対になる同じ方向を含むようにすることで、この対になった光学フィルム同士による応力が相殺され、結果的に、背面側の反り量を小さくできるため好ましい。

（別実施形態）
上記実施形態の別例として、シート片形成のための切断工程の前に、光学フィルムの欠点を検査する検査工程（例えば、透過検査）をさらに含み、この検査工程の欠点結果に基づいて、欠点を避けるように切断（スキップカットという）してもよい。また、このスキップカットは、光学フィルムまたはキャリアフィルムに予め付された欠点情報を読み取ることで切断するものでもよい。

（液晶表示素子の製造システム）
液晶表示素子の製造システムは、粘着剤を含む所定のフィルム幅の光学フィルムが積層された長尺のキャリアフィルムを巻回してなる連続ロールから、当該キャリアフィルムを搬送するキャリアフィルム搬送部と、当該キャリアフィルムの搬送経路上に配置され、先端部にて当該キャリアフィルムを折り返すことで当該キャリアフィルムから当該光学フィルムを剥離する剥離部と、当該剥離部により剥離されつつある、または剥離された当該光学フィルムを液晶パネルの視認側および背面側に貼り付ける貼付部とを含み、前記貼付部は、前記液晶パネルの視認側に前記光学フィルムを貼り付ける回数よりも、前記液晶パネルの背面側に前記光学フィルムを貼り付ける回数の方が多くなるように、前記光学フィルムを前記液晶パネルに貼り付ける。

以下に、本実施形態の液晶表示素子の製造システムについて図４を参照しながら説明する。本製造システムは、キャリアフィルム搬送部、剥離部、貼付部を有するシート片積層装置を複数備えている。第１シート片積層装置５０１は、光学フィルムのシート片を液晶パネルの背面側にその短辺方向に沿った（平行な）貼付方向で積層する。第２シート片積層装置５０２は、光学フィルムのシート片を液晶パネルの視認側にその長辺方向に沿った（平行な）貼付方向で積層する。第３シート片積層装置５０３は、光学フィルムのシート片を液晶パネルの背面側にその長辺方向に沿った（平行な）貼付方向で、第１シート片積層装置で積層された光学フィルムのシート片に積層する。図４の製造システムは、図３（ａ）の貼付順序、貼付方向に対応している。

図４に示すように、第１シート片積層装置５０１は、キャリアフィルム搬送部１０１と、液晶パネル搬送部１０２と、剥離部４０、貼付部１０３（貼付ロール５０ａ、駆動ロール５０ｂ）とを有する。また、第２シート片積層装置５０２は、キャリアフィルム搬送部２０１と、液晶パネル搬送部２０２と、剥離部４０、貼付部２０３（貼付ロール５０ａ、駆動ロール５０ｂ）とを有する。また、第３シート片積層装置５０３は、液晶パネル搬送部３０２と、キャリアフィルム搬送部３０１と、剥離部４０、貼付部３０３（貼付ロール５０ａ、駆動ロール５０ｂ）とを有する。本実施形態では、液晶パネル搬送部１０２は、液晶パネル４の短辺方向とパネル搬送方向が平行になるように、液晶パネル４を搬送する。そして、液晶パネル４の背面側４ａ（図４において上側）にその短辺方向に沿った貼付方向で偏光フィルムのシート片１３１を貼り付ける。次いで、シート片１３１を貼り付けた液晶パネル４を上下反転および９０°回転させる。次いで、液晶パネル４の視認側４ｂ（図４において上側）にその長辺方向に沿った貼付方向で偏光フィルムのシート片２３１を貼り付ける。次いで、液晶パネル４を上下反転させて、液晶パネル４の背面側４ａ（図において上側）にその長辺方向に沿った貼付方向で反射偏光フィルムのシート片３３１を貼り付ける。なお、この貼付方法に制限されず、液晶パネルの下側から、一方のまたは両方の偏光フィルムのシート片を貼り付けてもよく、液晶パネルの下側から反射偏光フィルムのシート片を貼り付けてもよい。

（シート片積層装置）
まず、第１シート片積層装置５０１について説明する。液晶パネル搬送部１０２は、貼付部１０３に液晶パネル４を供給し搬送する。本実施形態では、液晶パネル搬送部１０２は、搬送ローラ８０および吸着プレート等を有して構成される。搬送ローラ８０を回転させることで、あるいは吸着プレートを移送させることで、液晶パネル４を製造ライン下流側へ搬送する。

キャリアフィルム搬送部１０１は、連続ロール１から粘着剤を含む長尺の偏光フィルム１３が積層された長尺のキャリアフィルム１２を有する長尺の光学フィルム積層体１１を繰り出し、キャリアフィルム１２を残して偏光フィルム１３を所定の切断間隔で切断して偏光フィルムのシート片１３１をキャリアフィルム１２上に形成する。そのために、キャリアフィルム搬送部１０１は、切断部２０、ダンサーロール３０、巻取部６０を有する。

切断部２０は、吸着部２０ａでキャリアフィルム１２を固定しておいて、キャリアフィルム１２を残して偏光フィルム１３を所定間隔で切断し、キャリアフィルム１２上に偏光フィルムのシート片１３１を形成する。切断部２０としては、例えばカッター、レーザ装置などが挙げられる。

ダンサーロール３０は、キャリアフィルム１２の張力を保持する機能と、切断部２０と貼付部１０３間の搬送の不整合を吸収する機能を持つ。キャリアフィルム搬送部１０１は、ダンサーロール３０を介してキャリアフィルム１２を搬送する。

巻取部６０は、シート片１３１が剥離されたキャリアフィルム１２を巻き取る。なお、貼付部１０３と巻取部６０の間に、フィードローラをさらに備えていてもよい。

剥離部４０は、その先端部でキャリアフィルム１２を内側にして折り返し、キャリアフィルム１２から偏光フィルムのシート片１３１（粘着剤を含む）を剥離し、貼付部１０３の貼付位置に送り出す。本実施形態では、剥離部４０としては、その先端部に先鋭ナイフエッジ部を用いているが、これに限定されるものではない。

貼付部１０３は、液晶パネル搬送部１０２により供給された液晶パネル４の背面側（上側）に、剥離部４０で剥離された偏光フィルムのシート片１３１を粘着剤を介して貼り付ける。本実施形態では、貼付部１０３は、貼付ローラ５０ａ、駆動ローラ５０ｂで構成される。

第２シート片積層装置５０２は、第１シート片積層装置５０１と同じ構成要素を備え、同じ符号で示す各構成要素は同じ機能であるので簡単に説明する。

液晶パネル搬送部２０２は、貼付部２０３に液晶パネル４を供給する。液晶パネル搬送部２０２は、液晶パネル４を上下反転させる反転部および９０°回転する回転部を有する反転旋回部９０を備える。キャリアフィルム搬送部２０１は、連続ロール２から粘着剤を含む長尺の偏光フィルム２３が積層された長尺のキャリアフィルム２２を有する長尺の光学フィルム積層体２１を繰り出し搬送する。切断部２０は、吸着部２０ａでキャリアフィルム２２を固定しておいて、キャリアフィルム２２を残して偏光フィルム２３を所定の切断間隔で切断して偏光フィルムのシート片２３１をキャリアフィルム２２上に形成する。そして、剥離部４０は、その先端部でキャリアフィルム２２を内側にして折り返して、キャリアフィルム２２から偏光フィルムのシート片２３１（粘着剤を含む）を剥離し、貼付部２０３に供給する。貼付部２０３は、液晶パネル搬送部２０２により供給された液晶パネル４の視認側（上側）に、剥離部４０で剥離された偏光フィルムのシート片２３１を粘着剤を介して貼り付ける。

第３シート片積層装置５０３は、第１シート片積層装置５０１と同じ構成要素を備え、同じ符号で示す各構成要素は同じ機能であるので簡単に説明する。第３シート片積層装置５０３は、液晶パネル４の背面側に積層された偏光フィルムのシート片１３１に、反射偏光フィルムのシート片３３１を貼り付ける装置である。

液晶パネル搬送部３０２は、貼付部１０３、２０３によりシート片１３１、２３１が両面に貼り付けられた液晶パネル４を搬送して貼付部３０３に供給する。液晶パネル搬送部３０２は、液晶パネル４を上下反転させる反転部９２を備える。キャリアフィルム搬送部３０１は、連続ロール３から粘着剤を含む長尺の反射偏光フィルム３３が積層されたキャリアフィルム３２を有する長尺の光学フィルム積層体３１を繰り出し下流側に搬送する。切断部２０は、吸着部２０ａでキャリアフィルム３２を固定しておいて、キャリアフィルム３２を残して反射偏光フィルム３３を所定間隔で切断し、キャリアフィルム３２上に反射偏光フィルムのシート片３３１を形成する。そして、剥離部４０は、その先端部でキャリアフィルム３２を内側にして折り返して、キャリアフィルム３２から反射偏光フィルムのシート片３３１（粘着剤を含む）を剥離し、貼付部３０３に供給する。貼付部３０３は、液晶パネル搬送部３０２により供給された液晶パネル４の背面側（上側）に、剥離部４０で剥離された反射偏光フィルムのシート片３３１を粘着剤を介して貼り付ける。すなわち、反射偏光フィルムのシート片３３１は、偏光フィルムのシート片１３１に貼り付けられる。

（制御部）
制御部３００は、切断部２０およびキャリアフィルム搬送部１０１、２０１、３０１を制御して、偏光フィルムのシート片１３１、２３１の切断形成、反射偏光フィルムのシート片２３１の切断形成を制御する。また、制御部３００は、液晶パネル搬送部１０２、２０２、３０２、３０４、反転旋回部９０、反転部９２、貼付部１０３、２０３、３０３を制御する。

液晶パネル搬送部３０４は、両面に偏光フィルムのシート片１３１、２３１および背面側に反射偏光フィルムのシート片３３１が積層された液晶パネル４（液晶表示素子）を下流側に搬送する。

また、搬送下流側に、いずれか一方の液晶パネルの面に、別のシート片積層装置を用いて、光学フィルムのシート片を貼り付けてもよい。

上記の各部、各装置の動作タイミングは、例えば、所定の位置にセンサーを配置して検知する方法で算出され、または、搬送部や搬送機構の回転部材をロータリーエンコーダ等で検出するようにして算出される。制御部３００は、ソフトウエアプログラムとＣＰＵ、メモリ等のハードウエア資源との協同作用によって実現されてもよく、この場合プログラムソフトウエア、処理手順、各種設定等はメモリが予め記憶されている。また、専用回路やファームウエア等で構成できる。

＜実施例＞
液晶パネル（４０インチサイズ）に各種光学フィルムを図４に示す製造システムを用いて貼り付けた。なお、製造システムは、光学フィルムの種類、貼付順序に応じて、液晶パネルの上下反転、９０°回転を適宜実行する構成とした。長尺の光学フィルムを切断してシート片を形成するが、このシート片のサイズは、貼付面、貼付方向に応じて設定される。

光学フィルムとして、ＭＤ偏光フィルム（日東電工株式会社製ＶＥＧＱ１７２４ＤＵ）、位相差フィルム（日本ゼオン株式会社製ゼオノアフィルム）、反射偏光フィルム（３Ｍ株式会社製ＤＢＥＦ）を用いた。各実施例、比較例において、光学フィルム、液晶パネルの貼付面（背面側、視認側）、貼付方向（長辺方向、短辺方向）の条件を設定し、液晶パネルの反り方向および反り量、液晶パネルをベゼルに組み込んだ際の外観（ムラ）を評価する。貼付方向において、「長辺方向」はパネル長辺方向に沿って（平行に）貼り付けることを意味し、「短辺方向」はパネル短辺方向に沿って（平行に）貼り付けることを意味する。張力［Ｎ／ｃｍ］は、貼り付け時に各種光学フィルムのシート片に掛る張力を示す。位相差フィルム（日本ゼオン株式会社製ゼオノアフィルム）は、厚みが薄く低剛性でシワになり易いため、偏光フィルムよりも張力を強めに設定している。

反り量の測定方法を図６に示す。光学フィルム貼り付け後の液晶パネルをパネル中央が定盤上に接触するように載置する（上方に向かって凹状になるように置く）。定盤面からパネル４隅の角の頂点（図６の番号１〜４）までの高さｈを測定する。この高さｈのうち最も高い値をこのパネルの反り量とする。また、図６において番号１と２を結ぶ辺が短辺、番号２と４を結ぶ辺が長辺を示している。

また、外観評価は、光学フィルム貼り付け後の液晶パネルをベゼルに組み込んだ際の表示ムラを評価した結果を示す。ムラがない場合を「○」、ムラがあった場合を「×」で示す。表１に評価結果を示す。

表１において、反り方向が「背面側」とは、パネル背面側を上にして凹状に反っている場合を示し、反り方向が「視認側」とは、パネル視認側を上にして凹状に反っている場合を示す。また、反り方向が「短辺」とは、液晶パネルの短辺方向が反っていることを示し、反り方向が「長辺」とは、液晶パネルの長辺方向が反っていることを示す。「負の値」の反り量は、背面側に反っていることを意味し、「正の値」の反り量は、視認側に反っていることを意味する。この実施例１〜５では、液晶パネルを背面側に反らすことができ、ムラもなかった。一方、比較例１〜２では液晶パネルが視認側に反り、ムラが発生した。

１、２、３連続ロール
４液晶パネル
１２、２２、３２キャリアフィルム
１３、２３長尺の偏光フィルム
３３長尺の反射偏光フィルム
４０剥離部
１０１、２０１、３０１キャリアフィルム搬送部
１０２、２０２、３０２液晶パネル搬送部
１０３、２０３，３０３貼付部
１３１、２３１偏光フィルムのシート片
３３１反射偏光フィルムのシート片
５０１、５０２、５０３シート片積層装置

Claims

粘着剤を含む所定のフィルム幅の光学フィルムが積層された長尺のキャリアフィルムを巻回してなる連続ロールから、当該キャリアフィルムを搬送するキャリアフィルム搬送工程と、当該キャリアフィルムの搬送経路上に配置され、当該キャリアフィルムを内側にして折り返すことで当該キャリアフィルムから当該光学フィルムを剥離する剥離工程と、当該剥離工程により剥離されつつある、または剥離された当該光学フィルムを液晶パネルの視認側および背面側に貼り付ける貼付工程とを含む液晶表示素子の製造方法であって、
前記貼付工程は、前記液晶パネルの視認側に前記光学フィルムを貼り付ける回数よりも、前記液晶パネルの背面側に前記光学フィルムを貼り付ける回数の方が多くなるように、前記光学フィルムを前記液晶パネルに貼り付ける、液晶表示素子の製造方法。
前記貼付工程は、最初に前記液晶パネルの背面側に前記光学フィルムを貼り付ける、請求項１に記載の液晶表示素子の製造方法。
前記貼付工程は、前記液晶パネルの背面側に貼り付ける前記光学フィルムの当該液晶パネルに対する貼付方向が、前記液晶パネルの視認側に貼り付ける前記光学フィルムの当該液晶パネルに対する貼付方向と同じ方向になるように、前記光学フィルムを前記液晶パネルの視認側および背面側に貼り付ける、請求項１または２に記載の液晶表示素子の製造方法。
前記液晶パネルの背面側に貼り付ける前記光学フィルムの１つが、多層構造の反射偏光フィルムである、請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶表示素子の製造方法。
粘着剤を含む所定のフィルム幅の光学フィルムが積層された長尺のキャリアフィルムを巻回してなる連続ロールから、当該キャリアフィルムを搬送するキャリアフィルム搬送部と、当該キャリアフィルムの搬送経路上に配置され、先端部にて当該キャリアフィルムを折り返すことで当該キャリアフィルムから当該光学フィルムを剥離する剥離部と、当該剥離部により剥離されつつある、または剥離された当該光学フィルムを液晶パネルの視認側および背面側に貼り付ける貼付部とを含む液晶表示素子の製造システムであって、
前記貼付部は、前記液晶パネルの視認側に前記光学フィルムを貼り付ける回数よりも、前記液晶パネルの背面側に前記光学フィルムを貼り付ける回数の方が多くなるように、前記光学フィルムを前記液晶パネルに貼り付ける、液晶表示素子の製造システム。
前記貼付部は、最初に前記液晶パネルの背面側に前記光学フィルムを貼り付ける、請求項５に記載の液晶表示素子の製造システム。
前記貼付部は、前記液晶パネルの背面側に貼り付ける前記光学フィルムの当該液晶パネルに対する貼付方向が、前記液晶パネルの視認側に貼り付ける前記光学フィルムの当該液晶パネルに対する貼付方向と同じ方向になるように、前記光学フィルムを前記液晶パネルの視認側および背面側に貼り付ける、請求項５または６に記載の液晶表示素子の製造システム。
前記液晶パネルの背面側に貼り付ける前記光学フィルムの１つが、多層構造の反射偏光フィルムである、請求項５から７のいずれか１項に記載の液晶表示素子の製造システム。