CN104204918A - 光学显示设备的生产系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的光学显示设备的生产系统(1)具备：贴合部(13、15、18)，其分别向光学显示部件的第一面及第二面贴合从宽度比所述光学显示部件(P)的显示区域(P4)的宽度大的光学构件片(FX)切割出的片材(FXm)；以及切断部(40)，其从分别贴合于所述光学显示部件的所述第一面及所述第二面的所述片材切除多余部分，该多余部分配置在所述片材的与所述显示区域对应的对置部分的外侧，并将具有与所述显示区域对应的大小的光学构件分别形成于所述光学显示部件的所述第一面及所述第二面。

Description

光学显示设备的生产系统
技术领域
本发明涉及一种光学显示设备的生产系统。
本申请基于在2012年4月3日向日本申请的特愿2012-084833号而主张优先权，并将其内容援引于此。
背景技术
一直以来，在液晶显示器等光学显示设备的生产系统中，对于贴合于液晶面板(光学显示部件)的偏振板等光学构件，有时将长条膜切割成与液晶面板的显示区域匹配的尺寸的片材，将该片材捆扎并搬运到其他生产线，之后贴合于液晶面板(例如，参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-255132号公报
发明要解决的课题
然而，在上述现有的结构中，考虑到液晶面板及片材的各尺寸偏差、以及片材相对于液晶面板的贴合偏差(位置偏移)，切割成比显示区域稍大的光学构件的片材。因此，在显示区域的周边部形成多余的区域(边缘部)，从而产生阻碍设备的小型化这样的问题。
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于，提供一种能够缩小显示区域周边的边缘部而实现显示区域的扩大及装置的小型化的光学显示设备的生产系统。
用于解决课题的手段
本发明的第一方式所涉及的光学显示设备的生产系统具备：贴合部，其分别向光学显示部件的第一面及第二面贴合从宽度比所述光学显示部件的显示区域的宽度大的光学构件片切割而成的片材；以及切断部，其从分别贴合于所述光学显示部件的所述第一面及所述第二面的所述片材切除多余部分，该多余部分配置在所述片材的与所述显示区域对应的对置部分的外侧，所述切断部将具有与所述显示区域对应的大小的光学构件分别形成于所述光学显示部件的所述第一面及所述第二面。需要说明的是，上述“片材的与显示区域对应的对置部分(显示区域的对置部分)”是指在显示区域的大小以上且在光学显示部件的外形状的大小以下的区域，并且是避开电气部件安装部等功能部分的区域。即，在上述说明中，包括沿着光学显示部件的外周缘对多余部分进行激光切割的情况。
也可以构成为，所述光学显示设备的生产系统具备控制装置，该控制装置基于所述光学构件片的光轴方向上的检查数据而确定所述光学显示部件与所述片材之间的相对贴合位置，所述贴合部基于所述控制装置所确定的相对贴合位置将所述片材贴合于所述光学显示部件。
也可以构成为，所述贴合部具有：卷出部，其将光学构件片与隔离片一并从卷筒辊卷出；切割部，其以保留所述隔离片的方式切割所述光学构件片，获得片材；剥离部，其将所述片材从所述隔离片剥离；贴合头，其通过将所述片材粘贴于保持面来保持所述片材，并且将由所述保持面保持的所述片材贴合于所述光学显示部件。
也可以构成为，从所述光学显示部件一并剥离如下两部分，即：从贴合于所述光学显示部件的所述第一面上的所述片材切除的第一多余部分以及从贴合于所述光学显示部件的所述第二面上的所述片材切除的第二多余部分。
也可以构成为，所述切断部具有：第一切断装置，其从贴合于所述光学显示部件的所述第一面的所述片材切除第一多余部分；以及第二切断装置，其从贴合于所述光学显示部件的所述第二面的片材切除第二多余部分，所述第一切断装置及所述第二切断装置是激光切割器，所述第一切断装置及所述第二切断装置与同一激光输出装置连接，从所述激光输出装置输出的激光向所述第一切断装置及所述第二切断装置分支并供给。
发明效果
根据上述本发明的方式，能够提供一种光学显示设备的生产系统，该光学显示设备的生产系统能够缩小显示区域周边的边缘部从而实现显示区域的扩大及设备的小型化。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的膜贴合系统的概要的侧视图。
图2是作为光学显示部件的一结构例的液晶面板的俯视图。
图3是图2的A-A剖视图。
图4是光学构件片的剖视图。
图5是表示膜贴合系统的贴合装置的概要的侧视图。
图6A是表示片材相对于液晶面板的贴合位置的确定方法的一例的图。
图6B是表示片材相对于液晶面板的贴合位置的确定方法的一例的图。
图7是表示基于第一切断装置的片材的切断工序的侧视图。
图8是表示基于第二切断装置的片材的切断工序的侧视图。
图9A是应用于本发明的第二实施方式所涉及的膜贴合系统的贴合装置的示意图。
图9B是应用于本发明的第二实施方式所涉及的膜贴合系统的贴合装置的示意图。
图10是表示片材的多余部分的切断方法的俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的第一实施方式进行说明。在本发明的第一实施方式中，作为光学显示设备的生产系统，对构成生产系统的一部分的膜贴合系统进行说明。
[第一实施方式]
图1是本发明的第一实施方式所涉及的膜贴合系统1的概要结构图。膜贴合系统1例如是在液晶面板、有机EL面板这样的面板状的光学显示部件上贴合偏振膜、相位差膜、增亮膜这样的膜状的光学构件的系统，且作为生产包括所述光学显示部件及光学构件在内的光学显示设备的生产系统的一部分而构成。在膜贴合系统1中，作为所述光学显示部件而使用液晶面板P。在图1中，为了便于图示，将膜贴合系统1分为上下二层而记载。
图2是从液晶面板P的液晶层P3的厚度方向观察液晶面板P时的俯视图。液晶面板P具有：在俯视观察下具有长方形状的第一基板P1；与第一基板P1对置配置且具有比较小的长方形状的第二基板P2；以及封入于第一基板P1与第二基板P2之间的液晶层P3。液晶面板P具有显示区域P4，该显示区域P4在俯视观察下具有沿着第一基板P1的外形的长方形状，且是在俯视观察下容纳在液晶层P3的外周的内侧的区域。
图3是图2的A-A剖视图。在液晶面板P的表面(第一面)与背面(第二面)上适当地贴合有从长条带状的第一光学构件片F1、第二光学构件片F2及第三光学构件片F3(参照图1，以下有时统称为光学构件片FX。)切割出的第一光学构件F11、第二光学构件F12及第三光学构件F13(以下有时统称为光学构件F1X。)。在本实施方式中，在液晶面板P的朝向背光灯的面及朝向显示面的面这两面上分别贴合有第一光学构件F11及第三光学构件F13作为偏振膜，在液晶面板P的朝向背光灯的面上还与第一光学构件F11重叠地贴合有第二光学构件F12作为增亮膜。
需要说明的是，第一光学构件F11、第二光学构件F12及第三光学构件F13是通过从后述的第一片材F1m、第二片材F2m及第三片材F3m(以下有时统称为片材FXm。)切除片材FXm的显示区域的外侧的多余部分而形成的。
图4是贴合于液晶面板P的光学构件片FX的局部剖视图。光学构件片FX具有：膜状的光学构件主体F1a；设于光学构件主体F1a的一侧的面(在图4中为上表面，第一面)的粘着层F2a；借助粘着层F2a层叠在光学构件主体F1a的一侧的面上且能够与该一侧的面分离的隔离片F3a；以及层叠于光学构件主体F1a的另一侧的面(在图4中为下表面，第二面)的表面保护膜F4a。光学构件主体F1a作为偏振板而发挥功能，贴合在液晶面板P的显示区域P4的整个区域与显示区域的周边区域的范围内。需要说明的是，为了便于图示，省略图4的各层的剖面线。
光学构件主体F1a以在其一侧的面保留粘着层F2a并且与隔离片F3a分离的状态借助粘着层F2a而贴合于液晶面板P。以下，将从光学构件片FX除去隔离片F3a后的部分称作贴合片F5。
隔离片F3a在与粘着层F2a分离之前保护粘着层F2a及光学构件主体F1a。表面保护膜F4a与光学构件主体F1a一并贴合于液晶面板P。表面保护膜F4a相对于光学构件主体F1a配置于与液晶面板P相反的一侧，保护光学构件主体F1a。表面保护膜F4a在规定的时刻与光学构件主体F1a分离。需要说明的是，光学构件片FX也可以采用不包括表面保护膜F4a的结构。另外，表面保护膜F4a也可以采用不与光学构件主体F1a分离的结构。
光学构件主体F1a具有：片状的偏振元件F6；利用粘合剂等与偏振元件F6的一侧的面(第一面)接合的第一膜F7；以及利用粘合剂等与偏振元件F6的另一侧的面(第二面)接合的第二膜F8。第一膜F7及第二膜F8例如是保护偏振元件F6的保护膜。
需要说明的是，光学构件主体F1a既可以采用由一层光学层构成的单层构造，也可以采用多个光学层相互层叠而成的层叠构造。所述光学层除了偏振元件F6以外，也可以是相位差膜或增亮膜等。第一膜F7与第二膜F8的至少一方也可以实施包括保护液晶显示元件的最外表面的硬膜处理或防炫目处理在内的获得防眩等效果的表面处理。光学构件主体F1a也可以包括第一膜F7与第二膜F8的至少一方。例如在省略了第一膜F7的情况下，也可以借助粘着层F2a将隔离片F3a贴合于光学构件主体F1a的一侧的面。
以下，参照图1对膜贴合系统1进行说明。需要说明的是，附图中箭头F表示液晶面板P的搬运方向。在以下说明中，将液晶面板P的搬运方向上游称作面板搬运上游，将液晶面板P的搬运方向下游称作面板搬运下游。
膜贴合系统1具备：第一旋转分度器11；向第一旋转分度器11的第一旋转起始位置11a搬运液晶面板P的搬运装置12；设置在第一旋转分度器11的周围的第一贴合装置13及第二贴合装置15以及膜剥离装置14；设置在靠近第一旋转分度器11的面板搬运下游的位置的第二旋转分度器16；一边将液晶面板P表背翻转一边从第一旋转分度器11的第一旋转终点位置11b向第二旋转分度器16的第二旋转起始位置16a搬运的搬运装置17；以及设置在第二旋转分度器16的周围的第三贴合装置18。
另外，膜贴合系统1具备：设置在靠近第二旋转分度器16的面板搬运下游的位置的传送带27；将液晶面板P从第二旋转分度器16的第二旋转终点位置16b向传送带27的起始位置27a搬运的搬运装置21；设置在传送带27的搬运路线上的第一切断装置41；设置在靠近传送带27的搬运下游的位置的传送带28；将液晶面板P从传送带27的终点位置27b向传送带28的起始位置28a搬运的搬运装置22；以及设置在传送带28的搬运路线上的第二切断装置42。
第一贴合装置13、第二贴合装置15及第三贴合装置18构成贴合机构，该贴合机构分别在液晶面板P的表面与背面贴合比液晶面板P的显示区域P4大的光学构件片FX的片材FXm。另外，第一切断装置41及第二切断装置42构成切断机构，该切断机构从分别贴合在液晶面板P的表面与背面的片材FXm切除配置在与显示区域P4对置的部分的外侧的多余部分，并将具有与显示区域P4对应的大小的光学构件F1X分别形成于液晶面板P的表面与背面。
膜贴合系统1使用由旋转分度器11、16及传送带27、28形成的生产线来搬运液晶面板P，并且依次对液晶面板P实施规定的处理。液晶面板P以使表面和背面形成为水平的状态在生产线上搬运，对表面和背面贴合从带状的光学构件片FX切割成规定的长度的贴合片F5的片材(相当于光学构件F1X)。膜贴合系统1的各部分由作为电子控制装置的控制装置25统一控制。
搬运装置12保持液晶面板P并在垂直方向及水平方向上自如地搬运液晶面板P。搬运装置12将例如通过吸附而保持着的液晶面板P以水平状态向第一旋转分度器11的第一旋转起始位置11a搬运，并在第一旋转起始位置11a处解除所述吸附而将液晶面板P转交至第一旋转分度器11。
第一旋转分度器11是具有沿着铅垂方向的旋转轴的圆盘状的旋转台，以从搬运装置12搬入的搬入位置作为第一旋转起始位置11a，例如以右旋的方式对第一旋转分度器11进行旋转驱动。第一旋转分度器11在从第一旋转起始位置11a例如以右旋的方式旋转规定角度后的位置处具有第一贴合位置11c。在该第一贴合位置11c处，利用第一贴合装置13向液晶面板的面对背光灯的面贴合第一片材F1m。第一片材F1m是具有比液晶面板P的显示区域大的尺寸的第一光学构件片F1的片材。利用第一贴合装置13向液晶面板P的表面或者背面中的任一面贴合第一片材F1m，由此形成第一光学构件贴合体PA1。
第一旋转分度器11在从第一贴合位置11c例如以右旋的方式旋转规定角度后的位置处具有膜剥离位置11e。在该膜剥离位置11e处，利用膜剥离装置14来剥离第一片材F1m的表面保护膜F4a。
第一旋转分度器11在从膜剥离位置11e例如以右旋的方式旋转规定角度后的位置处具有第二贴合位置11d。在该第二贴合位置11d处，利用第二贴合装置15来贴合背光灯侧的第二片材F2m。第二片材F2m是尺寸比液晶面板P的显示区域大的第二光学构件片F2的片材。利用第二贴合装置15向第一光学构件贴合体PA1的第一片材F1m侧的面贴合第二片材F2m，由此形成第二光学构件贴合体PA2。
第一旋转分度器11在从第二贴合位置11d例如以右旋的方式旋转规定角度后的位置处具有第一旋转终点位置11b。在该第一旋转终点位置11b处，利用搬运装置17将第二光学构件贴合体PA2搬出。
搬运装置17保持液晶面板P(第二光学构件贴合体PA2)并在垂直方向及水平方向上自如地搬运该液晶面板P。搬运装置17将例如通过吸附而保持着的液晶面板P向第二旋转分度器16的第二旋转起始位置16a搬运，并且在该搬运时将液晶面板P的表背翻转，在第二旋转起始位置16a处解除所述吸附并将液晶面板P转交至第二旋转分度器16。
第二旋转分度器16是具有沿着铅垂方向的旋转轴的圆盘状的旋转台，以从搬运装置17搬入的搬入位置作为第二旋转起始位置16a，例如以右旋的方式对该第二旋转分度器16进行旋转驱动。第二旋转分度器16在从第二旋转起始位置16a例如以右旋的方式旋转规定角度的位置处具有第三贴合位置16c。在该第三贴合位置16c处，利用第三贴合装置18向面对显示面的面贴合第三片材F3m。第三片材F3m是尺寸比液晶面板P的显示区域大的第三光学构件片F3的片材。利用第三贴合装置18向液晶面板P的表面或者背面的另一面(第二光学构件贴合体PA2的与贴合有第一片材F1m及第二片材F2m的面相反的面)贴合第三片材F3m，由此形成第三光学构件贴合体PA3。
第二旋转分度器16在从第三贴合位置16c例如以右旋的方式旋转规定角度的位置处具有第二旋转终点位置16b。在该第二旋转终点位置16b处，利用搬运装置21将第三光学构件贴合体PA3搬出。
搬运装置21保持液晶面板P(第三光学构件贴合体PA3)并在垂直方向及水平方向上自如地搬运液晶面板P。搬运装置21将例如通过吸附而保持着的液晶面板P向传送带27的起始位置27a搬运，并在起始位置27a处解除所述吸附，将液晶面板P转交至传送带27。
在传送带27的起始位置27a之后的搬运路线上设定有第一切断位置27b。在该第一切断位置27b处，利用第一切断装置41切断第三片材F3m。第一切断装置41从贴合于液晶面板P的第三片材F3m切除配置在与液晶面板P的显示区域对置的部分的外侧的多余部分(第一多余部分)，并形成具有与液晶面板P的显示区域对应的大小的光学构件(第三光学构件F13)。
利用第一切断装置41从第三光学构件贴合体PA3切除第三片材F3m的多余部分，由此向液晶面板P的表面或者背面中的另一面贴合第三光学构件F13，并且在液晶面板P的表面或者背面中的一个面形成贴合有第一片材F1m及第二片材F2m的第四光学构件贴合体PA4。从第三片材F3m切除的多余部分被省略图示的剥离装置被从液晶面板P剥离、回收。
搬运装置22保持液晶面板P(第四光学构件贴合体PA4)并在垂直方向及水平方向上自如地搬运液晶面板P。搬运装置22将例如通过吸附而保持着的液晶面板P向传送带28的起始位置28a搬运，并在起始位置28a处解除所述吸附，将液晶面板P转交至传送带28。
在传送带28的起始位置28a之后的搬运路线上设定有第二切断位置28b。在该第二切断位置28b处，利用第二切断装置42切断第一片材F1m及第二片材F2m。第二切断装置42分别从贴合于液晶面板P的第一片材F1m及第二片材F2m一并切除配置在与液晶面板P的显示区域对置的部分的外侧的多余部分(第二多余部分)，并且将由第一光学构件片F1构成的第一光学构件F11及由第二光学构件片F2构成的第二光学构件F12形成为具有与液晶面板P的显示区域对应的大小的光学构件。
通过在将第一片材F1m与第二片材F2m贴合于液晶面板P之后一并切割，由此消除第一光学构件F11与第二光学构件F12之间的位置偏移，从而获得与显示区域P4的外周缘的形状匹配的第一光学构件F11及第二光学构件F12。另外，第一片材F1m与第二片材F2m的切断工序也简化。
通过利用第二切断装置42从第四光学构件贴合体PA4切除第一片材F1m及第二片材F2m的多余部分，由此，形成在液晶面板P的表面或者背面中的任一面贴合第一光学构件F11及第二光学构件F12，并且在液晶面板P的表面或者背面的另一面贴合有第三光学构件F13的第五光学构件贴合体。从第一片材FX1及第二片材F2m切除的多余部分被省略图示的剥离装置被从液晶面板P剥离、回收。
在此，第一切断装置41及第二切断装置42例如是CO2激光刀具。第一切断装置41及第二切断装置42将贴合于液晶面板P的片材FXm沿着显示区域P4的外周缘切断为环状。第一切断装置41和第二切断装置42与同一激光输出装置43连接。利用第一切断装置41、第二切断装置42及激光输出装置43构成切断机构40，切断机构40从片材FXm切除配置在与显示区域P4对置的部分的外侧的多余部分，从而形成具有与显示区域P4对应的大小的光学构件FX。由于各片材F1m、F2m、F3m的切断所需的激光输出不是很大，因此在本实施方式中，将从激光输出装置43输出的高输出的激光分支为两束，向第一切断装置41和第二切断装置42供给。
在第二切断位置28b之后的液晶面板P(第五光学构件贴合体)的搬运路线上设置有省略图示的贴合检查位置，在该贴合检查位置处，利用省略图示的检查装置，对进行了膜贴合的工件(液晶面板P)进行检查(光学构件F1X的位置是否适当(位置偏移是否在公差范围内)等检查)。判断为光学构件F1X相对于液晶面板P的位置不适当的工件由未图示的清除单元向系统外排出。
至此，基于膜贴合系统1的贴合工序结束。
以下，参照图5对第一贴合装置13的详情进行说明。需要说明的是，第二贴合装置15及第三贴合装置18也具有相同的结构，故省略其详细说明。
第一贴合装置13对被搬运至第一贴合位置11c的液晶面板P的上表面贴合第一光学构件片F1中的被切割为规定尺寸的贴合片F5的片材(第一片材F1m)。
第一贴合装置13具备：片材搬运装置31，其从卷绕有第一光学构件片F1的卷筒辊R1卷出第一光学构件片F1，并且将第一光学构件片F1沿着其长边方向搬运；以及贴合头32，其使片材搬运装置31保持从第一光学构件片F1切割出的贴合片F5的片材(第一片材F1m)，并且将该片材贴合于被搬运至第一贴合位置11c的液晶面板P的上表面。
片材搬运装置31具有：卷出部31a，其将隔离片F3a作为载体而搬运贴合片F5，保持卷绕有带状的第一光学构件片F1的卷筒辊R1，并且将第一光学构件片F1沿着其长边方向送出；切割部31b，其对从卷筒辊R1卷出的第一光学构件片F1实施半切(half cut)；刀口(剥离部)31c，其将实施过半切的第一光学构件片F1卷成锐角，并使贴合片F5从隔离片F3a分离；以及卷绕部31d，其保持隔离辊R2，该隔离辊R2卷绕经过刀口31c而形成为单体的隔离片F3a。
需要说明的是，虽省略图示，但片材搬运装置31具有将第一光学构件片F1沿着规定的搬运路线卷起的多个引导辊。第一光学构件片F1在与其搬运方向正交的水平方向(片材宽度方向)上具有比液晶面板P的显示区域P4的宽度(显示区域P4的长边与短边中的任一边的长度。在本实施方式中相当于显示区域P4的长边长度)大的宽度。
位于片材搬运装置31的起点的卷出部31a和位于片材搬运装置31的终点的卷绕部31d例如相互同步地驱动。由此，卷出部31a将第一光学构件片F1向其搬运方向送出，并且卷绕部31d卷绕经过刀口31c后的隔离片F3a。以下，将片材搬运装置31中的第一光学构件片F1(隔离片F3a)的搬运方向上游称作片材搬运上游，将搬运方向下游称作片材搬运下游。
每当在与所述片材宽度方向正交的长度方向上送出比显示区域P4的长度(显示区域P4的长边与短边中的另一边的长度。在本实施方式中相当于显示区域P4的短边长度)长的第一光学构件片F1时，切割部31b沿着所述片材宽度方向在整个宽度的范围内切断第一光学构件片F1的厚度方向的一部分(实施半切)。由此，从第一光学构件片F1切割出比液晶面板P的显示区域P4大的贴合片F5的片材(第一片材F1m)。
对切割部31b调整切断刀的进退位置，实施所述半切直至粘着层F2a与隔离片F3a之间的界面的附近，以使得第一光学构件片F1(隔离片F3a)不会因在第一光学构件片F1的搬运中作用的张力而断裂(以使得隔离片F3a保留规定的厚度)。需要说明的是，也可以代替切断刀而使用激光装置。
在半切后的第一光学构件片F1上，通过沿着其厚度方向切断光学构件主体F1a及表面保护膜F4a，从而在第一光学构件片F1的片材宽度方向的整个宽度范围内形成切入线。第一光学构件片F1被所述切入线分成在长边方向上具有与显示区域P4的短边长度相当的长度的区域。该区域分别成为贴合片F5中的一个片材(第一片材F1m)。
刀口31c在其锐角状的前端部将第一光学构件片F1卷成锐角。当第一光学构件片F1在刀口31c的前端部折返成锐角时，从第一片材F1m剥离隔离片F3a。此时，第一片材F1m的粘着层F2a(与液晶面板P贴合的贴合面)朝下。刀口31c的前端部的正上方是隔离剥离位置31e。贴合头32的圆弧状的保持面32a从上方与该刀口31c的前端部相接，由此第一片材F1m的表面保护膜F4a(与贴合面相反侧的面)粘接于贴合头32的保持面32a。
贴合头32具有与所述片材宽度方向平行且向下方凸出的圆弧状的保持面32a。保持面32a例如具有比贴合片F5的贴合面(粘着层F2a)弱的粘接力，能够反复粘接、剥离第一片材F1m的表面保护膜F4a。
贴合头32在刀口31c的上方以将沿着所述片材宽度方向的轴作为中心而与所述长度方向平行并且沿着保持面32a的弯曲的方式倾斜动作。贴合头32在粘接保持第一片材F1m时以及将所粘接保持的第一片材F1m贴合于液晶面板P时适当地倾斜动作。
贴合头32在使保持面32a向下并且以保持面32a的弯曲一端(图5的右侧)成为下方的方式倾斜的状态下，将保持面32a的弯曲一端从上方按压于刀口31c的前端部，并使位于隔离剥离位置31e的第一片材F1m的前端部粘接于保持面32a。之后，通过一边送出第一片材F1m一边使贴合头32倾斜动作，由此第一片材F1m的整体粘接于保持面32a。
贴合头32能够在隔离剥离位置31e及第一贴合位置11c的上方升降规定量，并且能够在隔离剥离位置31e与第一贴合位置11c之间适当地移动。贴合头32与能够进行所述升降时、移动时及所述倾斜动作时的驱动的驱动装置33连结。
贴合头32在使第一片材F1m粘接于保持面32a时，例如在使第一片材F1m的前端部粘接于保持面32a之后切断与驱动装置33之间的接合而自如地倾斜动作，贴合头32从该状态起伴随着第一片材F1m的送出而被动地倾斜动作。若贴合头32倾斜动作至使第一片材F1m整体粘接于保持面32a，贴合头32以该倾斜姿势例如与驱动装置33接合等，由此锁定所述倾斜动作，并以该状态向第一贴合位置11c的上方移动。
贴合头32在将所粘接保持的第一片材F1m贴合于液晶面板P时，例如借助驱动装置33的工作而主动地倾斜动作，将第一片材F1m沿着保持面32a的弯曲按压在液晶面板P的上表面并可靠地贴合。
在刀口31c的前端部的下方设有第一检测摄像机34，该第一检测摄像机34对刀口31c的前端部处的贴合片F5的靠近片材搬运下游的前端进行检测。第一检测摄像机34的检测信息被输送至控制装置25。控制装置25例如在第一检测摄像机34检测到贴合片F5的靠近下游的端部的时刻，使片材搬运装置31暂时停止，然后使贴合头32下降，使贴合片F5的前端部粘接于贴合头32的保持面32a。
控制装置25在第一检测摄像机34检测到贴合片F5的靠近下游的端部而使片材搬运装置31暂时停止时，利用切割部31b实施贴合片F5的切割。即，沿着基于第一检测摄像机34的检测位置(第一检测摄像机34的光轴延长位置)与基于切割部31b的切割位置(切割部31b的切断刀进退位置)之间的片材搬运路线的距离相当于贴合片F5的片材(第一片材F1m)的长度。
切割部31b能够沿着片材搬运路线移动，通过移动而使沿着基于第一检测摄像机34的检测位置与基于切割部31b的切割位置之间的片材搬运路线的距离发生变化。切割部31b的移动由控制装置25控制，例如，在利用切割部31b切断贴合片F5之后，卷出与一个贴合片F5的片材(第一片材F1m)相应的量时，在切割部31b的切断端偏离规定的基准位置的情况下，通过切割部31b的移动来修正该偏离。需要说明的是，也能够通过切割部31b的移动来应对长度不同的贴合片F5的切割。
第一检测摄像机34还对印刷于贴合片F5的缺陷标记进行检测。所述缺陷标记通过喷墨等从贴合片F5的表面保护膜F4a侧对在卷筒辊R1制造时发现于第一光学构件片F1的缺陷位置进行标记。检测到该缺陷标记的贴合片F5(包含缺陷的第一片材F1m)在粘接于贴合头32之后不贴合于液晶面板P，而是向避开第一贴合位置11c的弃置位置(废弃位置)移动，重叠贴合于废片材等。需要说明的是，还可以具有在检测到缺陷标记时，将贴合片F5的含有缺陷的部分以最小宽度切割并弃置的工序。
需要说明的是，光学构件片FX的缺陷例如是在光学构件片FX的内部中存在由固体、液体、气体中至少一方构成的异物的部分；在光学构件片FX的表面上存在凹凸或瑕疵的部分；因光学构件片FX的变形或材质的偏差等而成为亮点的部分等。
当贴合头32从隔离剥离位置31e向第一贴合位置11c移动时，粘接保持于保持面32a的第一片材F1m的例如基端部相对于所述前端部的两角部分别被一对第二检测摄像机35拍摄。各第二检测摄像机35的检测信息被输送至控制装置25。控制装置25例如基于各第二检测摄像机35的拍摄数据而确认第一片材F1m相对于贴合头32的水平方向(贴合头32的移动方向及其正交方向以及垂直轴中心的旋转方向)上的位置。在贴合头32及第一片材F1m的相对位置存在偏差的情况下，贴合头32以将第一片材F1m的位置作为规定的基准位置的方式进行对准。
在第一旋转分度器11的第一贴合位置11c设有一对第三检测摄像机36，该一对第三检测摄像机36用于进行第一贴合位置11c上的液晶面板P的水平方向上的对准。在第一旋转分度器11的第二贴合位置11d同样设有一对第四检测摄像机(省略图示)，该一对第四检测摄像机用于进行第二贴合位置11d上的液晶面板P的水平方向上的对准，在第二旋转分度器16的第三贴合位置16c同样设有一对第五检测摄像机(省略图示)，该一对第五检测摄像机用于进行第三贴合位置16c上的液晶面板P的水平方向上的对准。各检测摄像机的检测信息被输送至控制装置25。需要说明的是，还可以代替各检测摄像机而使用传感器。
在各旋转分度器11、16上设有对准台39，该对准台39承载液晶面板P，并且能够进行液晶面板P的水平方向上的对准。对准台39基于各检测摄像机的检测信息被控制装置25驱动控制。
由此，液晶面板P相对于各旋转分度器11、16(各贴合位置11c、11d、16c)对准。
通过利用贴合头32对该液晶面板P贴合对准后的贴合片F5(片材FXm)，由此，抑制了光学构件F1X的贴合偏差，光学构件F1X相对于液晶面板P的光轴方向上的精度提高，光学显示设备的色彩及对比度提高。
在此，构成光学构件片FX的偏振元件膜例如通过使利用二色性染料染色后的PVA膜沿着单轴延伸而形成。有时因延伸时的PVA膜的厚度的不均或二色性染料的染色不均等，导致光学构件片FX的面内产生光轴方向上的偏差。
因此，在本实施方式中，基于预先存储于存储装置24(参照图1)的光学构件片FX的各部分中的光轴的面内分布的检查数据，控制装置25确定液晶面板P相对于光学构件片FX的贴合位置(相对贴合位置)。然后，各贴合装置13、15、18与该贴合位置匹配地进行液晶面板P相对于从光学构件片FX切割出的片材FXm的对准，向片材FXm贴合液晶面板P。
片材FXm相对于液晶面板P的贴合位置(相对贴合位置)的确定方法例如如下所述。
首先，如图6A所示，沿光学构件片FX的宽度方向设定多个检查点CP，在各检查点CP处检测光学构件片FX的光轴的方向。检测光轴的时刻可以是制造卷筒辊R1时，也可以是从卷筒辊R1卷出光学构件片FX并进行半切的期间。使光学构件片FX的光轴方向上的数据与光学构件片FX的位置(光学构件片FX的长边方向的位置及宽度方向的位置)建立关联并存储于存储装置24(参照图1)中。
控制装置25从存储装置24获取各检查点CP的光轴的数据(光轴的面内分布的检查数据)，对切割成片材FXm的部分的光学构件片FX(由切入线CL划分的区域)的平均的光轴的方向进行检测。
例如，如图6B所示，在每个检查点CP检测光轴的方向与光学构件片FX的边界线EL所成的角度(偏差角)，在将所述偏差角中最大的角度(最大偏差角)定义为θmax，将最小的角度(最小偏差角)定义为θmin时，将最大偏差角θmax与最小偏差角θmin的平均值θmid(＝(θmax+θmin)/2)作为平均偏差角而检测。而且，将相对于光学构件片FX的边界线EL形成平均偏差角θmid的方向作为光学构件片FX的平均的光轴的方向而检测。需要说明的是，所述偏差角是例如相对于光学构件片FX的边界线EL而言以左旋方向为正并以右旋方向为负而算出的。
而且，确定片材FXm相对于液晶面板P的贴合位置(相对贴合位置)，以使得利用上述方法检测出的光学构件片FX的平均的光轴的方向相对于液晶面板P的显示区域P4的长边或者短边形成所希望的角度。例如，在根据设计规格将光学构件F1X的光轴的方向设定成：相对于显示区域P4的长边或者短边形成90°的方向的情况下，以使光学构件片FX的平均的光轴的方向相对于显示区域P4的长边或者短边为90°的方式将片材FXm贴合于液晶面板P。
如图7及图8所示，利用摄像机41a、42a等检测机构来检测液晶面板P的显示区域P4的外周缘，切断装置41、42沿着显示区域P4的外周缘将贴合于液晶面板P的片材FXm切断成环状。通过拍摄液晶面板P的端部、设于液晶面板P的对准标记、或者设于显示区域P4的黑矩阵的最外缘等来检测显示区域P4的外周缘。
在显示区域P4的外侧设有用于配置将液晶面板P的第一基板及第二基板接合的密封剂等的规定宽度的边缘部G，在该边缘部G的宽度内利用切断装置41、42切断片材FXm(切割线：WCL，参照图6B)。
如以上说明那样，本发明的第一实施方式所涉及的膜贴合系统1具备：贴合装置13、15、18，其向液晶面板P的表面及背面分别贴合比液晶面板P的显示区域P4大的光学构件片FX的片材FXm；以及切断装置41、42，其从分别贴合于液晶面板P的表面及背面的片材FXm切除配置在与显示区域P4对置的部分的外侧的多余部分，并将具有与显示区域P4对应的大小的光学构件F1X分别形成于液晶面板P的表面及背面。因此，能够将光学构件F1X高精度地设置至显示区域P4的边缘，从而能够缩窄显示区域P4外侧的边缘部G(参照图3)，实现显示区域的扩大及设备的小型化。
另外，上述膜贴合系统1具备控制装置25，该控制装置25基于光学构件片FX的光轴方向上的检查数据而确定液晶面板P与片材FXm之间的相对贴合位置，贴合装置13、15、18基于控制装置25所确定的相对贴合位置将片材FXm贴合于液晶面板P。因此，即便在光学构件片FX的面内存在光轴方向上的偏差的情况下，也能够与该光轴方向上的偏差对应地适当调整片材FXm与液晶面板P之间的相对贴合位置。由此，能够提高光学构件F1X相对于液晶面板P的光轴方向上的精度，能够提高光学显示设备的色彩及对比度。
另外，在上述膜贴合系统1中，贴合装置13、15、18具有：卷出部31a，其将光学构件片FX与隔离片F3a一并从卷筒辊R1卷出；切割部31b，其以保留隔离片F3a的方式将光学构件片FX切割成片材FXm；刀口31c，其使片材FXm从隔离片F3a剥离；贴合头32，其将片材FXm粘贴并保持于保持面32a，并且将保持面32a所保持的片材FXm贴合于液晶面板P。因此，片材FXm的连续贴合变容易，从而能够提高光学显示设备的生产效率。另外，由于使用具有圆弧状的保持面32a的贴合头32，因此，能够利用圆弧状的保持面32a的倾斜动作顺畅地保持片材FXm，并且，同样能够利用圆弧状的保持面32a的倾斜动作将片材FXm可靠地贴合于液晶面板P。
另外，在上述膜贴合系统1中，第一切断装置41及第二切断装置42是激光切割器，第一切断装置41及第二切断装置42与同一激光输出装置40连接，从激光输出装置40输出的激光向第一切断装置41及第二切断装置42分支并供给。因此，与在第一切断装置41和第二切断装置42分别连接各自的激光输出装置的情况相比，能够实现光学显示设备的生产系统的小型化。
[第二实施方式]
图9A及图9B是应用于本发明的第二实施方式所涉及的膜贴合系统的贴合装置的示意图。
图9A是示出将片材FXm保持于贴合头60的状态的图，图9B是示出将片材FXm贴合于液晶面板P的状态的图。
本实施方式与第一实施方式的不同之处在于，第一实施方式所涉及的贴合装置使用具有圆弧状的保持面32a的贴合头32，与此相对，本实施方式所涉及的贴合装置使用具有平面状的保持面60a的贴合头60。因而，在此主要说明贴合头60的结构，对与第一实施方式共用的构成要素标注相同的附图标记并省略详细说明。
本实施方式所涉及的贴合装置具有贴合头60、贴合辊62、支承贴合头60及贴合辊62的引导杆61、以及使引导杆61以相对于液晶面板P倾斜动作的状态水平移动的驱动装置63。虽未图示，但在本实施方式的贴合装置设有与图5所示的卷出部、切割部及刀口(剥离部)相同的卷出部、切割部及刀口(剥离部)。
贴合头60具有平面状的保持面60a，该保持面60a保持从隔离片剥离的片材FXm。保持面60a通过引导杆61倾斜动作而相对于液晶面板P倾斜。片材FXm以其一端部向保持面60a的外侧伸出的方式被定位，并吸附于保持面60a。由于片材FXm的吸附力弱，因此，片材FXm能够以保持于保持面60a的状态在保持面60a上滑动，能够沿着水平方向移动。
贴合辊62配置在贴合头60的侧方，且将从贴合头60的保持面60a伸出的片材FXm向液晶面板P按压并粘接。在该状态下，当利用驱动装置63使引导杆61沿着水平方向移动时，在片材FXm的所述一端部粘接于液晶面板P的状态下，贴合头60及贴合辊62从片材FXm的所述一端部朝向另一端部水平移动。由此，片材FXm借助贴合辊62而从一端部逐渐贴合于液晶面板P。
贴合头60在水平方向、头移动方向及其正交方向以及旋转方向上对准保持面60a所保持的片材FXm。与第一实施方式相同，控制装置25(参照图1)基于光学构件片FX的光轴方向上的检查数据而确定片材FXm与液晶面板P之间的贴合位置(相对贴合位置)。贴合头60基于控制装置25所确定的相对贴合位置将保持面60a所保持的片材FXm贴合于液晶面板P。
因而，在本实施方式中，也能够提供能缩小显示区域周边的边缘部从而实现显示区域的扩大及设备的小型化的光学显示设备的生产系统。
[第一变形方式]
在上述实施方式中，作为切断装置41、42的一例而使用CO2激光器，但切断装置41、42并不限定于CO2激光器。也可以将切断刀等其他切断机构用作切断装置41、42。
例如，如图10所示，在将第一基板P1形成为使其外周缘的三边沿着第二基板P2的对应的三边，且使外周缘的剩余的一边比第二基板P2的对应的一边向外侧突出的情况下，第二基板P2的大小与显示区域P4的大小大体一致。因此，若使切断刀沿着第二基板P2的外周移动，则能够将与第二基板P2接合的片材F3m形成为具有与显示区域P4对应的大小的光学构件F13。
在该情况下，片材F3m的多余部分几乎不存在与液晶面板P以面粘合的部分，光学构件F13与其周边的多余部分大体仅借助粘着层F2a的粘着力进行粘合。因此，将片材F3m的多余部分从液晶面板P剥离并回收的装置也仅采用抓住并拉动多余部分的端部的简单结构即可，装置结构变得简单。另外，在上述实施方式中，虽然在不同工序中将片材F1m、F2m的多余部分与片材F3m的多余部分从液晶面板P剥离并回收，但由于片材F3m的多余部分的回收非常容易，因此，也可以在将片材F1m、F2m的多余部分从液晶面板P剥离并回收时，将片材F3m的多余部分一并从液晶面板P剥离并回收。在该情况下，由于不需要在两处位置设置多余部分的剥离装置，因此能够使光学显示设备的生产系统小型化。
[第二变形方式]
在上述实施方式中，作为片材FXm相对于液晶面板P的贴合位置(相对贴合位置)的确定方法，说明了使用光学构件片FX的面内的平均的光轴的方向的方法。在上述实施方式中，在将光学构件片FX的面内的最大偏差角θmax与最小偏差角θmin的平均值θmid定义为平均偏差角的情况下，将相对于光学构件片FX的边界线形成平均偏差角θmid的方向作为光学构件片FX的面内的平均的光轴的方向而检测，但光学构件片FX的面内的平均的光轴的方向的检测方法并不限定于该方法。
例如，从沿光学构件片FX的宽度方向设定的多个检查点CP(参照图6A)中选择一个或者多个检查点CP，在所选择的每个检查点CP检测光轴的方向与光学构件片FX的边界线EL所形成的角度(偏差角)。而且，也可以将所选择的一个或者多个检查点CP的光轴方向上的偏差角的平均值作为平均偏差角而检测，也可以将相对于光学构件片FX的边界线EL形成所述平均偏差角的方向作为光学构件片FX的平均的光轴的方向而检测。
[第三变形方式]
在上述实施方式中，作为向液晶面板P贴合片材FXm的方法，说明了使用贴合头32、60的方法，但本发明并不限定于该方法。也可以使用不借助贴合头32、60而利用贴合辊等将由刀口31c从隔离片F3a剥离的片材FXm直接贴合于液晶面板P的方法。
需要说明的是，在本发明的上述实施方式中，虽然对液晶面板P的表面为第一面且背面为第二面的情况进行了说明，但也可以是液晶面板P的表面为第二面，背面为第一面。
附图标记说明如下：
1...膜贴合系统(光学显示设备的生产系统)；13...第一贴合装置(贴合部)；15...第二贴合装置(贴合部)；18...第三贴合装置(贴合部)；25...控制装置；31...片材搬运装置；31a...卷出部；31b...切割部；31c...刀口(剥离部)；32...贴合头；32a...保持面；40...切断部；41...第一切断装置(切断部)；42...第二切断装置(切断机构部)；43...激光输出装置；60...贴合头；60a...保持面；P...液晶面板(光学显示部件)；P4...显示区域；F1...第一光学构件片(光学构件片)；F2...第二光学构件片(光学构件片)；F3...第三光学构件片(光学构件片)；FX...光学构件片；F3a...隔离片；F11...第一光学构件(光学构件)；F12...第二光学构件(光学构件)；F13...第三光学构件(光学构件)；F1X...光学构件；F1m...第一片材；F2m...第二片材；F3m...第三片材；FXm...片材；R1...卷筒辊

Claims (5)

1.一种光学显示设备的生产系统，具备：
贴合部，其分别向光学显示部件的第一面及第二面贴合从宽度比所述光学显示部件的显示区域的宽度大的光学构件片切割而成的片材；以及
切断部，其从分别贴合于所述光学显示部件的所述第一面及所述第二面的所述片材切除多余部分，该多余部分配置在所述片材的与所述显示区域对应的对置部分的外侧，所述切断部将具有与所述显示区域对应的大小的光学构件分别形成于所述光学显示部件的所述第一面及所述第二面。
2.根据权利要求1所述的光学显示设备的生产系统，其中，
所述光学显示设备的生产系统具备控制装置，该控制装置基于所述光学构件片的光轴方向上的检查数据而确定所述光学显示部件与所述片材之间的相对贴合位置，所述贴合部基于所述控制装置所确定的相对贴合位置将所述片材贴合于所述光学显示部件。
3.根据权利要求1或2所述的光学显示设备的生产系统，其中，
所述贴合部具有：卷出部，其将光学构件片与隔离片一并从卷筒辊卷出；切割部，其以保留所述隔离片的方式切割所述光学构件片，获得片材；剥离部，其将所述片材从所述隔离片剥离；贴合头，其通过将所述片材粘贴于保持面来保持所述片材，并且将由所述保持面保持的所述片材贴合于所述光学显示部件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学显示设备的生产系统，其中，
从所述光学显示部件一并剥离如下两部分：即，从贴合于所述光学显示部件的所述第一面上的所述片材切除的第一多余部分以及从贴合于所述光学显示部件的所述第二面上的所述片材切除的第二多余部分。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学显示设备的生产系统，其中，
所述切断部具有：第一切断装置，其从贴合于所述光学显示部件的所述第一面的所述片材切除第一多余部分；以及第二切断装置，其从贴合于所述光学显示部件的所述第二面的片材切除第二多余部分，所述第一切断装置及所述第二切断装置是激光切割器，所述第一切断装置及所述第二切断装置与同一激光输出装置连接，从所述激光输出装置输出的激光向所述第一切断装置及所述第二切断装置分支并供给。
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