JP2002014347A - 液晶表示装置の製造方法およびその製造装置 - Google Patents

液晶表示装置の製造方法およびその製造装置

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JP2002014347A JP2000199562A JP2000199562A JP2002014347A JP 2002014347 A JP2002014347 A JP 2002014347A JP 2000199562 A JP2000199562 A JP 2000199562A JP 2000199562 A JP2000199562 A JP 2000199562A JP 2002014347 A JP2002014347 A JP 2002014347A
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polarizing
optically anisotropic
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Sunao Matsuzawa
直 松澤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏光フィルム4や光学補償フィルムなどに代
表される光学異方性フィルムを液晶パネル10に貼付す
るに際して液晶パネル10の配向軸と前記光学異方性
フィルムの光学異方軸との角度ズレを光学的に補正し
て貼り合わせる液晶表示装置の製造方法およびその製造
装置を得る。 【解決手段】 液晶パネル10の前記偏光フィルム4を
貼付する第1面に偏光フィルム4を対向させると共に、
液晶パネル10の第2面の側から直線偏光PLを照射
し、前記偏光フィルム4を透過した透過光の光量が直線
偏光PLと平行な偏光軸を有する偏光フィルタ33を通
して計測するとき最小となるように前記偏光フィルム4
の液晶パネル10に対する水平角を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置の製造
方法およびその製造装置に係わり、特に偏光フィルムや
光学補償フィルムなどに代表される光学異方性フィルム
を液晶パネルに貼付するに際して液晶パネルの配向軸と
前記光学異方性フィルムの光学異方軸との角度ズレを光
学的に補正して貼り合わせる液晶表示装置の製造方法お
よびその製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は一般に、液晶層を挟む一
対の基板の内側にそれぞれ特定方向に配向した配向膜が
形成され、この配向膜の外側にそれぞれ特定方向に偏光
軸を有する偏光フィルムが貼付されてなっている。例え
ばTN(Twisted Nematic)型液晶表示装置の場合、図
17に示すように、液晶層1を挟んで対向する配向膜
2,3がそれぞれの配向軸,を直交させて配置さ
れ、配向膜2,3の外側にそれぞれ配された偏光フィル
ム4,5は、それぞれの偏光軸,が直近の配向膜の
配向軸,と一致するように貼付されている。このと
き液晶層1中の液晶分子LCは、電圧無負荷(OFF)
状態では、それぞれの配向軸,に沿うように液晶層
1の厚み方向に捻れて配位している。
【0003】図17においてこの液晶表示装置の一方の
面から通常光NLを照射すると、偏光軸方向の直線偏
光のみが偏光フィルム5を透過し、液晶分子LCの捻れ
に沿って液晶層1中を偏光角を回転させながら透過し、
配向膜2に達したとき、この直線偏光は偏光角が90°
回転している。配向膜2を透過した偏光は、この配向膜
の配向軸と角度が一致した偏光軸を有する偏光フィ
ルム4を透過し、視認されるようになる。この状態を以
後「白表示」という。図示しない電極によって液晶層1
の厚み方向に電圧が印加(ON)されると、液晶分子L
Cは液晶層1の厚み方向に転位する。このため、偏光軸
方向の偏光は、これと直交する偏光軸を有する偏光
フィルム4に遮断され、暗視野となる。この状態を以後
「黒表示」という。
【0004】一方、TN型液晶表示装置とは別に、例え
ばIPS(In Plane Switching)型液晶表示装置にお
いては、詳しい説明は省略するが、図17の構成におい
て対向する1対の配向膜が同一方向に配向され、偏光フ
ィルムの一方は偏光軸がこの配向軸と一致するように貼
付され、他方の偏光フィルムは偏光軸が配向軸と直交す
るように貼付される。このIPS型液晶表示装置の場合
はTN型の場合とは逆に、OFF時に光を通さない黒表
示となり、ON時に白表示となる。
【0005】いずれの液晶表示装置においても、画質を
評価する際の特性として「白黒コントラスト」が重視さ
れる。この白黒コントラストは前記白表示と黒表示との
明るさの比(白輝度/黒輝度)として表される。そして
液晶表示装置における前記白黒コントラストを低下させ
る要因の一つとして、偏光フィルムを液晶パネルに貼付
する際の、配向膜の配向軸と偏光フィルムの偏光軸との
角度ズレが挙げられる。すなわち、例えば前記TN型液
晶表示装置では、対応する配向膜の配向方向と偏光フィ
ルムの偏光方向とが完全に一致している場合に最高の白
黒コントラストが得られ、角度が相対的にズレた場合
は、図18に示すようにズレ角(θ)の絶対値が大きく
なるに従い黒輝度(黒表示における光モレ)が増大する
ことによって白黒コントラストが低下し画質を劣化させ
る。
【0006】前記配向膜の配向軸と偏光フィルムの偏光
軸との角度調整は一般に、すでに配向膜が組込まれた液
晶パネルに偏光フィルムを貼付する工程で行われる。従
来の偏光フィルム貼付工程の主要部を図19に示す。図
19において、組立てられた液晶パネル10をまず液晶
パネル位置決め架台101に載置し、位置決めピン10
2…などの位置決め装置を作動して液晶パネル10の上
面側の配向膜の配向軸が予め定められた基準方向を向
くように液晶パネルを位置決めした上で架台の吸引孔1
03から吸引して固定する。一方、前記液晶パネルに適
合する寸法に裁断された偏光フィルム4を偏光フィルム
位置決め架台104に載置し、位置決めピン105…な
どの位置決め装置を作動してこの偏光フィルムの偏光軸
が前記液晶パネル10の基準方向と一致(または直
交)するように精密に位置決めする。この偏光フィルム
4には予め下側の面に粘着層と離型フィルムとが積層さ
れている。次にこの偏光フィルム4の上面を移動アーム
106で吸引保持して持ち上げ、この偏光フィルム4と
前記液晶パネル10との相対角度を変えないようにして
剥離装置107により偏光フィルム4から離型フィルム
52を剥離し、粘着層51が下面に露出した偏光フィル
ム4を前記液晶パネル10上に移動し、液晶パネル10
の面と偏光フィルム4の面との平行関係を保ちながら偏
光フィルムを液晶パネルに押圧し接着させる。次にこの
液晶パネル10を反転装置によって裏返し、前記と同様
にして液晶パネルの反対側の面に偏光フィルムを貼付す
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし前記のように、
液晶パネルの配向軸と偏光フィルムの偏光軸とを機械的
な手段により整合させようとすると、位置決め装置(例
えば前記位置決めピン102…および位置決めピン10
5…)の精度に由来する位置ズレや液晶パネルおよび/
または偏光フィルムの寸法精度に由来する位置ズレが複
合して、結果的に製造された液晶表示装置の白黒コント
ラストが大きくばらつくという問題があった。実際、例
えば14型の液晶表示装置において、従来の製造工程で
はズレ角(θ)のバラツキが±2°ないし3°にも及
び、この結果、白黒コントラストが最高400から最低
200まで大きくばらつくという場合もあり、実用的に
望ましい250以上の白黒コントラストを常時確保する
ことは困難であった。
【0008】そこで、機械的な整合手段に代えて光学的
整合方法を用いる提案が特開平11−271778号公
報に記載されている。この提案は、IPS型液晶表示装
置において、直線偏光を照射することにより配向するこ
とができる未配向の配向膜を有する液晶パネルの一方の
面に偏光フィルムを貼付した後、この偏光フィルムを通
して光、実際は350nm以上の紫外線を照射し配向膜の
配向処理を行うというものである。しかしこの方法は、
第一に、偏光の照射で所定方向に配向する実用的な配向
膜素材が見出されていないこと、第二に、前記配向を行
った光が反対側から照射されると配向能が低下するの
で、これを防ぐには偏光フィルムまたは液晶として、可
視光に極めて近い350nm以上の紫外線を吸収する素材
を用いる必要があるが、このような素材は可視光の透過
率に影響を及ぼして表示画面の色相や屈折率を変化させ
る可能性があることなどにより、実用化は極めて困難で
ある。従って、入手困難な素材に依存せず、製造装置も
できるだけ従来のものを使用し、液晶表示装置の製造ラ
イン中で配向膜の配向軸と偏光フィルムの偏光軸とを迅
速かつ正確に整合させることができる液晶表示装置の製
造方法とその製造装置とが求められていた。
【0009】また最近になると、視野角を拡大するため
に偏光フィルムの下層に、配向が固定された液晶膜から
なる円盤状化合物による光学補償フィルムが貼付された
液晶表示装置が用いられるようになってきた。この光学
補償フィルムは、光学補償層の複屈折性を利用している
ものであり、斜め方向から液晶表示装置を見たときの光
透過率を正面方向の光透過率に近くなるように補償して
視野角を拡大する効果を得るものである。液晶パネルの
配向軸に対して光学補償フィルムの光学異方性軸が所定
の相対角からズレていると十分な広視野角効果が得られ
なくなる。この光学補償フィルムは偏光フィルムと組合
わせて効果を現すものであるので、従来は、偏光フィル
ムと積層した複合フィルムの形で市販されており、製造
工場における積層工程で、光学補償フィルムの光学異方
性軸と偏光フィルムの偏光軸とが軸合わせされている。
しかしこの方法では、光学補償フィルムの光学異方性軸
と、配向膜の配向軸との角度ズレが調整できないばかり
でなく、積層工程中で、偏光フィルムの偏光軸と光学補
償フィルムの光学異方性軸との相対角もばらつくという
問題があった。本発明は前記の課題を解決するためにな
されたものであって、従ってその目的は、入手困難な素
材に依存せず、製造装置もできるだけ従来のものを転用
しながら、液晶表示装置の製造ライン中で液晶パネルの
配向膜の配向軸と光学異方性フィルムの光学異方性軸と
を迅速かつ精密に整合させることができる液晶表示装置
の製造方法とその製造装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、液晶層を挟む一対の基板の内側にそれ
ぞれ特定方向に配向した配向膜が形成された液晶パネル
に光学異方性フィルムを貼付するに際して、液晶パネル
の前記光学異方性フィルムを貼付する面に光学異方性フ
ィルムを対向させ、光学異方性フィルムを透過する直線
偏光の透過光の光量が最大または最小となるように光学
異方性フィルムの液晶パネルに対する水平角を調整して
貼付することを特徴とする液晶表示装置の製造方法を提
供する。
【0011】この液晶表示装置の製造方法によれば、液
晶パネルと光学異方性フィルムとを透過した透過光の光
量を計測してこの計測光量が最大または最小となるよう
に液晶パネルと光学異方性フィルムとの水平角を調整す
るだけで光学異方性フィルムの光学異方性軸を液晶パネ
ルの第1面側の配向膜の配向軸に容易にかつ正確に整合
させることができる。このとき、照射する直線偏光の偏
光軸は、液晶パネルの第2面側配向膜の配向軸方向に整
合していることが望ましいが、必ずしも厳密に整合して
いなくてもよい。また前記直線偏光は厳密な直線偏光で
はなく第2面側配向膜の配向軸方向に成分を持つ楕円偏
光であってもよい。従って本発明によれば機械的な手段
による厳密な角度合わせを要せず、また特殊な光配向性
の配向膜素材も用いずに、容易に光学異方性フィルムの
光学異方性軸を液晶パネルの直近の配向軸に整合させる
ことができる。前記において液晶パネルの第2面側にす
でに偏光フィルムが貼付されている場合には、この偏光
フィルムを通った光は直線偏光であるから、この直線偏
光を用いて前記本発明の製造方法により液晶パネルの第
1面に光学異方性フィルムを貼付することができる。
【0012】前記において光学異方性フィルムは、少な
くとも偏光層を有する偏光フィルムであり、前記透過光
量は、光学異方性検出用偏光フィルタを介して計測する
ことが好ましい。偏光フィルムはそれ自体が偏光層を有
しているので、特にTN型液晶表示装置において、透過
光の光量が最大となるように白輝度を計測するのであれ
ば別途に光学異方性検出用の偏光フィルタを通して透過
光量を計測する必要がない。しかし一般に白黒コントラ
ストは黒輝度の輝度レベルに依存しているので、透過光
の光量が最小となるように黒輝度を計測するほうが精密
な調整ができる。そこで、液晶無負荷の状態で黒状態を
実現するために光学異方性検出用の偏光フィルタを介し
て黒輝度を計測することが好ましい。貼付する偏光フィ
ルムには、他の光学異方性または非光学異方性の光制御
層、例えば前記光学補償フィルムや反射防止層、防眩
層、色相調整層などが積層されていてもよい。また前記
補助光学フィルタは、この場合、貼付する偏光フィルム
と同方向の偏光軸を有する偏光フィルタである。
【0013】前記光学異方性フィルムは、少なくとも偏
光層を有する偏光フィルムと液晶表示装置の視野角を拡
大する光学補償フィルムとが積層された複合フィルムか
らなっていてもよい。この複合フィルムは前記偏光フィ
ルムより光学補償フィルムが内側となるように液晶パネ
ルに対向させ、記透過光量を計測する。この複合フィル
ムは、前記偏光フィルムより光学補償フィルムが内側と
なるように液晶パネルに対向させることによって液晶表
示装置の広視野角を実現することができる。また前記複
合フィルムは偏光層を有しているので、別途に光学異方
性検出用の偏光フィルタを通して透過光量を計測する必
要がない。
【0014】前記光学異方性フィルムは、光学補償フィ
ルムのみからなっていてもよい。この場合は、光学補償
フィルムの光学異方性を検出するために、光学補償フィ
ルムを透過した直線偏光の透過光量を、光学異方性検出
用偏光フィルタを介して計測する必要がある。
【0015】本発明はまた、液晶層を挟む一対の基板の
内側にそれぞれ特定方向に配向した配向膜が形成された
液晶パネルの第1面及びこれと対向する第2面にそれぞ
れ第1及び第2光学異方性フィルムと貼付するに際し
て、第1面に第1光学異方性偏光フィルムを対向させ、
第1光学異方性フィルムを透過する直線偏光の透過光の
光量が最大または最小となるように第1光学異方性偏光
フィルムの液晶パネルに対する水平角を調整して貼付
し、次いで第2面に第2光学異方性フィルムを対向さ
せ、第2光学異方性フィルムを透過する直線偏光の透過
光の光量が最大または最小となるように第2光学異方性
フィルムの液晶パネルに対する水平角を調整して貼付す
ることを特徴とする液晶表示装置の製造方法を提供す
る。
【0016】液晶パネルの双方の面にそれぞれ偏光フィ
ルムを貼付する場合に、第1面に第1偏光フィルムを貼
付した後、第2面に第2偏光フィルムを貼付する際には
光源側にすでに第1偏光フィルムが存在するので、少な
くとも一部が第1偏光フィルムの偏光層を透過し得る
光、例えば通常光を照射しても第2偏光フィルムと液晶
パネルの第2面との軸合わせを行うことができる。
【0017】前記において、第1偏光フィルムおよび第
2偏光フィルムが、少なくとも偏光層を有する偏光フィ
ルムと光学補償フィルムとが積層された複合フィルムか
らなる場合は、第1偏光フィルムおよび第2偏光フィル
ムを、いずれも前記偏光層より光学補償フィルムが内側
となるように液晶パネルに対向させる必要がある。光学
補償フィルムは、偏光層より内層に配置されるとき、は
じめて広視野角を実現するからである。
【0018】本発明はまた、液晶層を挟む一対の基板の
内側にそれぞれ特定方向に配向した配向膜が形成された
液晶パネルの第1面及びこれと対向する第2面にそれぞ
れ液晶表示装置の視野角を拡大する第1及び第2光学補
償フィルムと第1及び第2偏光フィルムとを貼付するに
際して、第1面に第1光学補償フィルムを対向させ、第
1光学補償フィルムを透過する直線偏光の透過光の光量
が最大または最小となるように第1光学補償フィルムの
液晶パネルに対する水平角を調整して貼付し、次いで第
1面に第1偏光フィルムを対向させ、第1偏光フィルム
を透過する直線偏光の透過光の光量が最大または最小と
なるように第1偏光フィルムの液晶パネルに対する水平
角を調整して貼付し、次いで第2面に第2光学補償フィ
ルムを対向させ、第2光学補償フィルムを透過する直線
偏光の透過光の光量が最大または最小となるように第2
光学補償フィルムの液晶パネルに対する水平角を調整し
て貼付し、次いで第2面に第2偏光フィルムを対向さ
せ、第2偏光フィルムを透過する直線偏光の透過光の光
量が最大または最小となるように第2偏光フィルムの液
晶パネルに対する水平角を調整して貼付することを特徴
とする液晶表示装置の製造方法を提供する。
【0019】本発明はまた、液晶層を挟む一対の基板の
内側にそれぞれ特定方向に配向した配向膜が形成された
液晶パネルの第1面及びこれと対向する第2面にそれぞ
れ液晶表示装置の視野角を拡大する第1及び第2光学補
償フィルムと第1及び第2偏光フィルムとを貼付するに
際して、第1面に第1光学補償フィルムを対向させ、第
1光学補償フィルムを透過する直線偏光の透過光の光量
が最大または最小となるように第1光学補償フィルムの
液晶パネルに対する水平角を調整して貼付し、次いで第
2面に第2光学補償フィルムを対向させ、第2光学補償
フィルムを透過する直線偏光の透過光の光量が最大また
は最小となるように第2光学補償フィルムの液晶パネル
に対する水平角を調整して貼付し、次いで第1あるいは
第2面に第1偏光フィルムを対向させ、第1偏光フィル
ムを透過する直線偏光の透過光の光量が最大または最小
となるように第1偏光フィルムの液晶パネルに対する水
平角を調整して貼付し、次いで第2あるいは第1面に第
2偏光フィルムを対向させ、第2偏光フィルムを透過す
る直線偏光の透過光の光量が最大または最小となるよう
に第2偏光フィルムの液晶パネルに対する水平角を調整
して貼付することを特徴とする液晶表示装置の製造方法
を提供する。
【0020】本発明はまた、液晶層を挟む一対の基板の
内側にそれぞれ特定方向に配向した配向膜が形成された
液晶パネルに光学異方性フィルムを貼付する貼付手段を
備えた液晶表示装置の製造装置であって、前記貼付手段
は、前記液晶パネルのいずれか一方の面を第1面とする
ときこの第1面と前記光学異方性フィルムとを対向配置
する手段と、液晶パネルの他方の面となる第2面の側か
ら前記液晶パネルと光学異方性フィルムとを透過するよ
うに直線偏光を照射する光源と、前記液晶パネルと光学
異方性フィルムとを透過した透過光の光量を計測する測
光器と、液晶パネルに対する前記光学異方性フィルムの
水平角を調整する水平角調整手段とを有する液晶表示装
置の製造装置を提供する。
【0021】本製造装置用いれば、 液晶パネルと光学
異方性フィルムとを透過した透過光の光量を計測し、計
測された光量が最大または最小となるように液晶パネル
と光学異方性フィルムとの水平角を調整することによ
り、光学異方性フィルムの光学異方性軸を液晶パネルの
直近の配向膜の配向軸に容易にかつ正確に整合させ貼付
することができる。前記光学異方性フィルムは、少なく
とも偏光層を有する偏光フィルム、偏光フィルムと光学
補償フィルムとの複合フィルム、または光学補償フィル
ム単独であってよい。偏光フィルムまたは複合フィルム
の場合は、前記光学異方性検出用偏光フィルタを介在さ
せる必要がないが、光学補償フィルム単独で貼付する際
にはこの光学補償フィルムと測光器との間の光路に光学
異方性検出用偏光フィルタを介在させる必要がある。
【0022】本発明はまた、液晶層を挟む一対の基板の
内側にそれぞれ特定方向に配向した配向膜が形成され、
一方の面に少なくとも偏光層を有する偏光フィルムが貼
付された液晶パネルの他方の面に光学異方性フィルムを
貼付する貼付手段を備えた液晶表示装置の製造装置であ
って、前記貼付手段は、前記液晶パネルの偏光フィルム
が貼付された面を第1面とするとき他方の面となる第2
面と前記光学異方性フィルムとを対向配置する手段と、
前記第1面の側から前記液晶パネルと光学異方性フィル
ムとを透過するように少なくとも一部が前記偏光フィル
ムの偏光層を透過し得る光を照射する光源と、前記液晶
パネルと光学異方性フィルムとを順次に透過した透過光
の光量を計測する測光器と、液晶パネルに対する前記光
学異方性フィルムの水平角を調整する水平角調整手段と
を有する液晶表示装置の製造装置を提供する。
【0023】本製造装置は、第1面にすでに偏光フィル
ムが貼付されている液晶パネルの第2面に光学異方性フ
ィルムを貼付する際に用いられるものであって、この場
合は光源として例えば通常光の光源も用いることができ
る。
【0024】前記において、光学異方性フィルムが少な
くとも偏光層を有する偏光フィルムである場合は、前記
測光器は、光学異方性検出用偏光フィルタを介して前記
透過光量を計測するようにしたものであることが好まし
い。これによって特にTN型液晶表示装置において黒輝
度基準の計測ができるようになり、より精密な位置合わ
せが可能となる。前記において光学異方性フィルムが光
学補償フィルムである場合には、この光学補償フィルム
と測光器との間に光学異方性検出用偏光フィルタを介在
させる必要がある。
【0025】本発明はまた、さらに、液晶層を挟む一対
の基板を有する液晶パネルに、少なくとも一方の面に離
型フィルムが積層されたフィルムを貼付するフィルム貼
付手段を有する液晶表示装置の製造装置であって、前記
フィルム貼付手段は、前記フィルムを離型フィルム側を
露出させて保持するフィルム保持具と、このフィルムか
ら離型フィルムを剥離する離型フィルム剥離具とを有
し、前記フィルム保持具が、離型フィルム剥離具が前記
離型フィルムを剥離した後のフィルムの剥離面を前記液
晶パネルの一方の面に傾斜して対向させ、傾斜した前記
フィルムの1辺部を液晶パネルの面に押圧しながら圧着
位置を移動することにより前記フィルムを液晶パネルに
貼付する移動押圧機構を有するものである液晶表示装置
の製造装置を提供する。
【0026】この製造装置によれば、例えば一方の面に
粘着層が形成され、この粘着層の上に離型フィルムが積
層された光学異方性フィルムを液晶パネルに貼付する場
合に、離型フィルムを剥離し、粘着層側を液晶パネルに
向けて、シワが生じたり気泡を抱き込んだりすることな
く迅速かつ正確に貼付することができる。特にフィルム
保持具がフィルムを複数の吸引口からの吸引により保持
している場合は、吸引保持を続けながらフィルムを横滑
りに移動して圧着することがことができるので、貼付作
業が円滑化される。
【0027】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
用いて具体的に説明する。 (実施形態1)図1は本発明の製造方法および製造装置
における貼付工程および貼付装置の一例を示している。
本貼付装置(以下「両面貼付装置」という)は概略、液
晶パネル10の一方の面(第1面)に第1偏光フィルム
4を貼付する第1貼付装置20と、第1偏光フィルム4
が貼付された液晶パネルを表裏反転する反転装置60
と、反転された液晶パネルの他方の面(第2面)に第2
偏光フィルム5を貼付する第2貼付装置40とからなっ
ている。
【0028】この実施形態で偏光フィルム貼付に用いら
れる液晶パネル10はTN型カラー液晶表示装置用のも
のであって、概略を図2に示すように、液晶層1を挟ん
で一対のガラス基板(以下単に「基板」という)11,
12が対向配置され、基板11の内側には基板側から順
次、カラーフィルタ(CF)層13、共通電極層14,
および配向膜2が形成されている。この配向膜2は、例
えば図2の矢印で示す方向の配向軸を有している。一
方、基板12の内側には基板側から順次、薄膜トランジ
スタ(TFT)回路を伴う画素電極15、および配向膜
3が形成されている。この配向膜3は、矢印で示すよ
うに、対向する配向膜2の配向軸とは直交する方向の
配向軸を有している。
【0029】第1偏光フィルム4は、図3に示すよう
に、例えば矢印で示す一定方向に偏光軸を有し、一方
の面には粘着層51が形成され、更にこの粘着層の上に
は剥離性の離型フィルム52が積層されている。第2偏
光フィルム5も第1偏光フィルム4と同様の構成を有し
ている。
【0030】図1において第1貼付装置20は概略、液
晶パネル10を載置して固定する液晶パネル固定台21
と、第1偏光フィルム4を離型フィルムを下側にして載
置し位置決めする偏光フィルム載置台26と、この偏光
フィルム載置台26から第1偏光フィルム4を取り上
げ、剥離機24を経て液晶パネル固定台21まで搬送し
て貼付作業を行うするフィルム保持具22と、保持され
た第1偏光フィルム4から離型フィルム52を剥離する
前記の剥離機24と、フィルム保持具22に装着された
測光器23とを有している。
【0031】液晶パネル固定台21は、液晶パネル10
を載置するアクリルガラス製透明天板と、載置された液
晶パネル10を位置決めするための出没自由な位置決め
ピン27と、位置決めされた液晶パネル10を台上に固
定するための吸引口28と、台の下方から透明天板を通
して液晶パネル10に向けて直線偏光を照射する偏光光
源25とを有している。偏光光源25は図示しないが通
常光を照射する面光源と偏光フィルタとからなってい
て、この偏光フィルタはその偏光軸が、載置され位置決
めされた液晶パネル10の下側の配向膜、例えば配向膜
3の配向軸とほぼ同一の方向となるように調整配置さ
れている。
【0032】フィルム保持具22は、図4および剥離機
24と共に図5に詳しく示すように、第1偏光フィルム
4を底面に吸引して保持する吸引台29と、第1偏光フ
ィルム4を吸引保持するために吸引台29の底面に形成
された複数の吸引口30…と、第1偏光フィルム4を液
晶パネル10に圧着する際に用いる圧着ロール31と、
吸引台29の上面に連結されて水平(X,Y)方向と垂
直(Z)方向に移動自由な移動アーム32と、前面に偏
光軸を調整可能な偏光フィルタ33を装着した測光器2
3とを有している。
【0033】吸引台29は、移動アーム32の垂直軸Z
を中心にして水平(X,Y)方向に回転が可能であると
共に、圧着ロール31を横切る水平軸(Y軸)と前記垂
直軸Zとを含む面内で、X軸を中心に回動可能とされて
いる。
【0034】測光器23は移動アーム32の垂直軸Zと
同軸で、吸引付着した第1偏光フィルム4を透過した光
の透過光量を、偏光軸を調整可能な偏光フィルタ33を
介して計測できるように配置されている。吸引台29に
は垂直軸Zと同軸に光路が形成されていて、吸引台29
に吸引された第1偏光フィルム4を透過した光はこの光
路を通って測光器23に入射するようになっている。
【0035】剥離機24は、図5に示すように、前記Y
軸方向に往復運動可能なセロファンテープのロール53
を有し、第1偏光フィルム4を底面に吸引付着した吸引
台29がこの剥離機24上に搬送されたとき、ロール5
3はセロファンテープ54を離型フィルム52に粘着さ
せながら圧着ロール31方向に移動し、離型フィルム5
2の先端部で逆進することにより離型フィルム52を粘
着層51から剥離するようになっている。
【0036】反転装置60は、第1偏光フィルム4が貼
付された液晶パネル10を液晶パネル固定台21から受
け取る複数の吸引口63…を有する受け台62と、この
受け台を回転して液晶パネル10の表裏を反転させ、第
2貼付装置40の液晶パネル固定台41に載置する回転
機構61とを有している。図示しないが、液晶パネル固
定台21と反転装置60との間、および反転装置60と
液晶パネル固定台41との間には液晶パネルの搬送設備
が設けられていてもよい。
【0037】第2貼付装置40は概略、第1貼付装置2
0によって第1面に第1偏光フィルムが貼付された第1
偏光フィルム付き液晶パネルの第2面を上側にして載置
し固定する液晶パネル固定台41と、第2偏光フィルム
5を離型フィルムを下側にして載置し位置決めする偏光
フィルム載置台46と、この偏光フィルム載置台46か
ら第2偏光フィルム5を取り上げ、剥離機44を経て液
晶パネル固定台41まで搬送して貼付作業を行うフィル
ム保持具42と、保持された第2偏光フィルム5から離
型フィルム52を剥離する前記の剥離機44と、フィル
ム保持具42に装着された測光器23と同様に偏光フィ
ルタ付の測光器43とを有している。この内、液晶パネ
ル固定台41以外の構成要素は第1貼付装置20の対応
する構成要素と実質的に同様であるので、説明を省略す
る。
【0038】液晶パネル固定台41は、液晶パネル10
を載置するアクリルガラス製透明天板と、載置された液
晶パネル10を位置決めするための出没自由な位置決め
ピン47と、位置決めされた液晶パネル10を台上に固
定するための吸引口48と、台の下方から透明天板を通
して液晶パネル10に向けて少なくとも一部が第1偏光
フィルム4を透過し得る光、具体的にはこの場合、通常
光を照射する通常光源45を有している。通常光源45
の代わりに、前記第1貼付装置20の偏光光源25と同
様に、その偏光軸が載置された液晶パネル10の第1偏
光フィルム4の偏光軸方向とほぼ同一方向となるように
配置された偏光光源であってもよい。
【0039】次に、前記両面貼付装置を用い、液晶パネ
ル10に第1偏光フィルム4および第2偏光フィルム5
を貼付する偏光フィルム貼付工程について説明する。最
初に概要を説明すると、第1貼付工程において、液晶パ
ネル固定台21に液晶パネル10を固定し、一方、偏光
フィルム載置台26上で離型フィルム52が下側となる
ように載置された第1偏光フィルム4をフィルム保持具
22で保持し、剥離機24によって離型フィルム52を
剥離し、離型フィルムが剥離された第1偏光フィルム4
を液晶パネル10の第1面に対向させる。
【0040】偏光光源25を点灯し、液晶パネル10と
第1偏光フィルム4とを透過した光の透過光量を測光器
23により計測しながら、吸引台29を水平回転し、偏
光フィルタ を介して測光器23により計測された透過
光量が最大または最小となる角度で水平回転を止め、こ
の水平角を維持したまま第1偏光フィルム4を液晶パネ
ル10に貼付する。次に液晶パネル10を反転装置60
で表裏反転し、第2貼付工程において、液晶パネル固定
台41に第2面を上側に向けて載置する。第1貼付工程
と同様の操作を行い、ただし液晶パネル固定台41にお
いては偏光光源の代わりに通常光源45を用いて第2偏
光フィルム5を液晶パネル10の第2面に貼付し、双方
の面にそれぞれ偏光フィルム4,5が貼付された液晶表
示板を完成する。
【0041】前記偏光フィルム貼付工程によって偏光フ
ィルムが正確に貼付できる理由を図6および図7によっ
て説明する。図6において液晶パネル10には、液晶層
1を挟んで互いに直交する配向軸,を有する配向膜
2,3が形成されている。荷電OFFの状態で液晶層1
中の液晶分子LCは、配向膜2,3のそれぞれの配向軸
に沿うように捻れて配向している。第1貼付工程におい
て、配向膜3の下方からこの配向膜3の配向軸とほぼ
同一方向に偏光軸を有する直線偏光(実際にはやや楕円
偏光)PLを液晶層1に入射すると、この偏光PLは液
晶分子LCの配向に沿って偏光方向を90°回転し、配
向膜2から配向軸と同一方向の偏光として出射する。
このとき第1偏光フィルム4を配向膜2と対向させ、水
平回転しながら透過光量を測光器23で計測すると、第
1偏光フィルム4の偏光軸が配向膜2の配向軸と一
致したとき透過光量は最大となる。実際の測光は、この
白輝度を計測してもよいが、直線偏光PLと同一方向と
なるように偏光軸を調整した偏光フィルタ33を介して
行うほうがより好ましい。これによって第1偏光フィル
ム4の透過光量最大の水平角は透過光量最小の黒輝度と
して精密に計測できるようになる。この状態で第1偏光
フィルム4を液晶パネル10に貼付すれば第1偏光フィ
ルム4と配向膜2とは最良の整合状態で接合固定され
る。
【0042】このとき、偏光PLの偏光軸方向と配向膜
3の配向軸方向とが多少ずれていても、実際の偏光P
Lはやや楕円偏光であるから、配向膜2を出射する偏光
の光量が減少するだけで、出射する偏光の偏光方向には
影響を及ぼさない。従って測光器23における黒輝度は
相対的に上昇するが、第1偏光フィルム4の偏光軸が
配向膜2の配向軸と一致したとき黒輝度が最小となる
事情は変化しないので、第1偏光フィルム4の整合精度
は低下しない。
【0043】第2貼付工程では図7に示すように、表裏
反転されて下側となった液晶パネルの配向膜2に配向軸
が整合された第1偏光フィルム4が貼付されているの
で、光源から照射される光は通常光NLであってもよ
い。通常光NLは配向膜2の配向軸成分を含んでいるの
でこの光成分が第1偏光フィルム4を透過し直線偏光と
なって液晶パネル10に入射し、第1貼付工程と同様に
第2偏光フィルム5を直近の配向膜3の配向軸と整合
させることができる。
【0044】以上はTN型液晶表示装置における整合に
ついて説明したが、IPS型液晶表示装置においては荷
電OFFの状態で暗視野となる。この場合は偏光フィル
タ33を介さずに測光器23における受光量が最小とな
る回転角で最良の整合が得られる。
【0045】次に、図1に示した第1貼付装置20を用
い、液晶パネル10に第1偏光フィルム4を貼付する偏
光フィルム貼付工程について更に詳しく説明する。まず
図示しない液晶パネル製造工程で製造された複数の液晶
パネル10は、例えばCF(カラーフィルタ)側を上向
きに揃えてパネルカセットに積載され、図1に示す両面
貼付装置に運ばれ、パネルカセット内の1枚が引き出さ
れて液晶パネル固定台21に載置される。液晶パネル固
定台21は、位置決めピン27を水平方向に移動制御す
ることにより液晶パネル10を位置決めし、次いで吸引
口28から吸引して液晶パネル10を固定する。この状
態で位置決めピン27は台面下に引っ込む。
【0046】一方、片面に粘着層51と離型フィルム5
2とが積層された偏光フィルムは、図示しないロール状
態から偏光軸の方向を揃えて液晶パネル10に適合す
る寸法に裁断され、離型フィルム52を下に向けて堆積
される。この偏光フィルムは図示しない吸引搬送具によ
って1枚だけ取り上げられ、第1偏光フィルム4として
偏光フィルム載置台26に載置される。載置された第1
偏光フィルム4は台上で移動制御可能な位置決めピンに
よって一定の位置に位置決めされた上で偏光フィルム載
置台26に吸引固定される。
【0047】フィルム保持具22はその垂直軸Zが偏光
フィルム載置台26に固定された第1偏光フィルム4の
中心にくるように移動し、下降して吸引台29の底面に
設けられた吸引口30…で第1偏光フィルム4を吸引保
持し、偏光フィルム載置台26による吸引を解除した後
に上昇して剥離機24に搬送し、剥離機24の往復運動
するセロファンテープのロール53と接触させることで
離型フィルム52を剥離し、粘着層51が下向きに露出
した第1偏光フィルム4を液晶パネル固定台21の上方
に搬送する。このとき液晶パネル固定台21の偏光光源
25は点灯されている。
【0048】フィルム保持具22の吸引台29は、偏光
フィルム4を液晶パネル10に対して水平に保持し、偏
光フィルタ33を介した測光器23による透過光量の計
測を続けながら垂直軸Zを回転軸として偏光フィルム4
をX,Y軸を含む水平面内で回転し、計測光量が最小と
なる回転角で回転を停止し、この回転角に固定する。最
適回転角は、例えば吸引台29を±5°の範囲内で0.
1°刻みに水平回転して探索する。
【0049】次に本装置におけるフィルム貼付手段を、
図8(a)(b)(c)により説明する。図8(a)に
示すように水平に保持された吸引台29は、図8(b)
に示すように圧着ロール31を横切る水平軸(Y軸)と
垂直軸Zとを含む面内で傾斜し、圧着ロール31が第1
偏光フィルム4を挟んだ状態で液晶パネル10の1辺部
に接触する。次に図8(c)に示すように、吸引台22
全体がY軸方向に水平移動し、圧着ロール31は第1偏
光フィルム4を液晶パネル10に押圧しながら圧着位置
を移動し、第1偏光フィルム4を液晶パネル10に接着
する。
【0050】この間、液晶パネル10は吸引口28…に
よって液晶パネル固定台21に吸引固定され、また第1
偏光フィルム4は吸引口30…によって吸引台22の底
面に吸引されている。図8(c)に示すように第1偏光
フィルム4が液晶パネルに貼付されつつある状態では、
第1偏光フィルム4が吸引台22の底面を摺動すること
によって吸引口30の一部は開口するが、吸引力が制御
されていれば、第1偏光フィルム4は吸引台22の底面
に沿って移動しながら吸着され続ける。
【0051】第2貼付装置40を用い第2偏光フィルム
5を貼付する工程は、液晶パネル10の貼付面がCF
(カラーフィルタ)側から表裏反転されて薄膜トランジ
スタ(TFT)側とされたこと、および光源が通常光光
源45とされた以外は前記第1貼付装置20における偏
光フィルム貼付工程と同様である。
【0052】(実施形態2)この実施形態は、偏光フィ
ルムの水平角を調整するための測光手段が異なる以外、
実施形態1と実質的に同様である。図9は実施形態2に
おけるフィルム保持具22と液晶パネル固定台21とを
示している。このフィルム保持具22は、第1偏光フィ
ルム4を底面に吸引して保持する吸引口(図示せず)が
設けられた吸引台29と、第1偏光フィルム4を液晶パ
ネル10に圧着する際に用いる圧着ロール31と、吸引
台29の上面に連結されて水平(X,Y)軸方向と垂直
(Z)軸方向に移動自由な移動アーム32とを有してい
る。測光器23は実施形態1と異なり、吸引台29から
圧着ロール31方向に延びたアーム34の先端に装着さ
れていて、その受光端には偏光軸を調節可能な偏光フィ
ルタ33が装着されている。この偏光フィルタ33の偏
光軸は、吸引台29に吸着された第1偏光フィルム4の
偏光軸の方向と同一となるように予め調整されてい
る。
【0053】液晶パネル固定台21の構成は実施形態1
と同様であって、液晶パネル10の載置台に偏光軸が液
晶パネル10の下側の配向膜例えば配向膜3の配向軸
方向とほぼ等しくなるように配置された偏光フィルム3
5とバックライト36とからなる偏光光源25が配設さ
れている。
【0054】第1偏光フィルム4と液晶パネル10との
ズレ角の調整に際しては、吸引台29を水平に保ったま
ま垂直軸Zを中心に回転し、測光器23が最小の受光量
(または偏光フィルタを介さずに計測するときは最大の
受光量)に達したときに回転を停止し、その水平角を変
えずに、第1偏光フィルム4を液晶パネル10の上に搬
送して液晶パネル10に貼付する。
【0055】(実施形態3)この実施形態は、偏光フィ
ルムの水平角を調整するための測光手段が異なる以外、
実施形態1と実質的に同様である。図10は実施形態3
におけるフィルム保持具22と液晶パネル固定台21と
を示している。このフィルム保持具22は、第1偏光フ
ィルム4を底面に吸引して保持する吸引口(図示せず)
が設けられた吸引台29と、第1偏光フィルム4を液晶
パネル10に圧着する際に用いる圧着ロール31と、吸
引台29の上面に連結されて水平(X,Y)軸方向と垂
直(Z)軸方向に移動自由な移動アーム32とを有して
いる。吸引台29には、この吸引台を厚み方向に傾斜し
て貫通する光路37が形成されている。測光器23は実
施形態1と異なり、フィルム保持具22から独立した架
台に傾斜して装着され、その受光部は液晶パネル10を
透過した偏光が傾斜した光路37を通って入射する位置
に配設されている。
【0056】液晶パネル固定台21の構成は実施形態1
と同様であって、液晶パネル10の載置台に偏光軸が液
晶パネル10の下側の配向膜例えば配向膜3の配向軸
方向とほぼ等しくなるように配置された偏光フィルム3
5とバックライト36とからなる偏光光源25が配設さ
れている。
【0057】第1偏光フィルム4と液晶パネル10との
ズレ角の調整に際しては、吸引台29を水平に保ったま
ま垂直軸Zを中心に回転し、測光器23が最小の受光量
(または偏光フィルタ33を介さずに計測するときは最
大の受光量)に達したときに回転を停止し、その水平角
を変えずに、第1偏光フィルム4を液晶パネル10の上
に貼付する。実施形態3の装置は、測光器23が傾斜し
ているので軸ズレの変化量が拡大され、より精密な軸整
合が可能となる。
【0058】(実施形態4)この実施形態は、実質的に
図1に示したものと同様の両面貼付装置を用い、TN型
液晶パネル10の双方の面に偏光フィルムと光学補償フ
ィルムとが積層された複合フィルムを貼付する方法の一
例を示す。図11(a)(b)は、実施形態4における
それぞれ第1貼付工程のフィルム保持具22と液晶パネ
ル固定台21、および第2貼付工程のフィルム保持具4
2と液晶パネル固定台41とを示している。それぞれの
構成要素は実質的に図1に示したものと同様であるので
説明を省略する。実施形態4において用いる光学異方性
フィルムは、図12に示すように偏光フィルムと光学補
償フィルムとが予め積層された複合フィルムであって、
光学補償フィルム側の面に粘着層と離型フィルムとが積
層されている。本実施形態では第1貼付工程、第2貼付
工程のいずれも図12に示した構成の複合フィルムを用
いる。ただし以下の説明では、第1貼付工程で用いるも
のと第2貼付工程で用いるものとは異なる符号を付して
区別する。
【0059】図11(a)に示すように、液晶パネル1
0は、第1貼付工程において例えばCF(カラーフィル
タ)側第1面を上向きにして液晶パネル固定台21に載
置され、図示しない位置決めピンにより位置決めされ、
吸引により固定される。一方、図12の複合フィルム
は、ロール状態から偏光層4の偏光軸の方向を揃えて液
晶パネル10に適合する寸法に裁断され、離型フィルム
を下に向けてフィルム保持具22に吸引保持され、剥離
機24で離型フィルムが剥離された後に液晶パネル10
と対向する位置に搬送される。液晶パネル固定台21で
は偏光光源25が点灯され、照射された偏光は液晶パネ
ル10と複合フィルム8の光学補償フィルム6および偏
光フィルム4を順次透過し、測光器23に入射する。こ
の状態で吸引台29を水平回転し、測光器23による透
過光量が最大、または測光器23が偏光フィルタを有す
る場合は黒輝度が最小となった回転角で固定し、この回
転角を維持したまま複合フィルム8を液晶パネル10に
貼付する。
【0060】次に液晶パネル10を反転し、図11
(b)に示すように第2貼付工程の液晶パネル固定台4
1にTFT(薄膜トランジスタ)側第2面を上側に向け
て載置固定する。第1貼付工程と同様の操作を行い、た
だし液晶パネル固定台41においては偏光光源の代わり
に通常光源45を用いて測光器43による透過光量が最
小(または偏光フィルタを介さずに計測するときは最大
の受光量)となる回転角を探索し、この回転角を維持し
たまま複合フィルム9を液晶パネル10の第2面に貼付
する。
【0061】得られた液晶表示板は、図13に示すよう
に、液晶層1を挟んで対向する配向膜2,3がそれぞれ
の配向軸,を直交させて配置され、配向膜2,3の
外側にはそれぞれ順次に、光学補償フィルム6,7およ
び偏光フィルム4,5が貼付されてなっている。ここ
で、配向膜2の外側に貼付された光学補償フィルム6の
光学異方性軸と偏光層4の偏光軸とは配向膜2の配
向軸と方向が整合されている。また配向膜3の外側に
貼付された光学補償フィルム7の光学異方性軸と偏光
層5の偏光軸とは配向膜3の配向軸と方向が整合さ
れている。
【0062】これによって例えば液晶パネル10がOF
F時にTFT側から通常光NLが照射されると、この通
常光NLは偏光層5の偏光軸方向の直線偏光とされ、
光学補償フィルム7を透過して液晶パネル10の配向膜
3側に入射し、液晶層1によって偏光方向が90°回転
され、配向膜2側から順次光学補償フィルム6、偏光層
4を透過して出射される。これによって表示画面は白表
示となる。一方、液晶パネル10がON時には液晶層1
中の液晶分子LCが液晶層の厚み方向に配向(立位)す
るので偏光軸方向の偏光は、これと直交する偏光軸
を有する偏光層4によって遮断され、液晶パネルを垂直
方向から観察する限り、表示画面は黒表示となる。
【0063】しかし、液晶パネルを斜め方向から観察
(斜視)すると偏光軸方向の偏光の一部は偏光層4を
透過して視認できるので光漏れとなり、白黒コントラス
トが低下する。このON時に、液晶層1を挟む両側、か
つ偏光層5,4の内側にそれぞれ光学補償フィルム7,
6が配されたことによって、斜視時の光漏れが防止さ
れ、広い視野で白黒コントラストが確保できるようにな
る。
【0064】光学補償フィルムは液晶分子がハイブリッ
ト配向で固定された一定膜厚の液晶層からなる。TN型
液晶表示装置に用いられる液晶は一般に正の一軸性を有
する。それに対し、光学補償フィルムは負の一軸性を有
している。配向膜と平行な方向をX−Y軸とし、液晶層
の厚さ方向をZ軸としたとき、正の一軸性を有する液晶
分子は、X−Y軸方向の寸法が小さく、Z軸方向の寸法
が大きい筒状である。一方、負の一軸性を有する液晶
は、X−Y軸方向の寸法が大きく、Z軸方向の寸法が小
さい円盤状である。TN型液晶層と光学補償フィルムを
組み合わせることで、どの視野角でも等方性屈折を持た
せることができるため、どの視野角でも見え方が同じと
なり、視野角が拡大する。液晶パネルが黒表示の時、T
N型液晶層の液晶分子は、配向膜の配向規制力によって
配向膜付近ではほぼ基板と水平に寝ており、配向膜から
離れるに従って徐々に垂直状態になり、液晶層の中央部
ではほぼ垂直に起立する。光学補償フィルムの液晶分子
も、光学補償フィルムに形成された配向膜の配向規制力
によって配向膜付近ではほぼ水平に寝ており、配向膜か
ら離れるに従って徐々に垂直状態になっている。そし
て、この状態で液晶分子が動かないように固定されてい
る。光学補償フィルムは通常、垂直状態になっている面
を液晶パネルに貼付する。光は液晶分子内を透過するた
め、光の透過する方向に対する液晶分子の面積に応じて
透過量が変化する。黒表示の時、一軸性を有する液晶分
子は垂直に立っており、液晶パネルの正面から見た面積
が最小となるため暗く見える。しかし、斜めから見たと
き、液晶分子の面積が大きくなってしまうため、余分な
光が透過し、見え方が変わってしまう。負の一軸性液晶
をハイブリットに配向した光学補償フィルムは、どの視
野角でも等方性屈折を持たせられるために、この斜め方
向の余分な光をカットする効果がある。
【0065】実施形態4では偏光フィルムと光学補償フ
ィルムとが予め積層された複合フィルムを用いており、
この積層工程で偏光フィルムの偏光軸と光学補償フィル
ムの光学異方性軸とは一応整合されている。従って視野
角拡大の効果はあるが、しかし実際には偏光フィルムと
光学補償フィルムとの軸ズレは避けられず、しかも部位
によってズレ角にバラツキがある。また液晶パネルの配
向軸と偏光フィルムの偏光軸とは整合できるものの、液
晶パネルの配向軸と光学補償フィルムの光学異方性軸と
を直接整合させることはできないという問題が残る。
【0066】(実施形態5)この実施形態は、透過光量
計測手段が異なる以外は実質的に実施形態3に示したも
のと同様の両面貼付装置を用い、TN型液晶パネル10
の双方の面に光学補償フィルムを単独で貼付する方法の
一例を示す。図14は実施形態3におけるフィルム保持
具22と液晶パネル固定台21とを示している。このフ
ィルム保持具22は、光学補償フィルム6を底面に吸引
して保持する吸引口(図示せず)が設けられた吸引台2
9と、粘着層(図示せず)付きの光学補償フィルム6を
液晶パネル10に圧着する際に用いる圧着ロール31
と、吸引台29の上面に連結されて水平(X,Y)軸方
向と垂直(Z)軸方向に移動自由な移動アーム32とを
有している。吸引台29には、この吸引台を厚み方向に
傾斜して貫通する光路37が形成されている。測光器2
3はフィルム保持具22から独立した架台に傾斜して装
着され、その受光部は、液晶パネル10を斜めに透過し
た光が光路37を通って入射する位置に設置され、受光
部先端には偏光フィルタ38が装着されている。
【0067】液晶パネル固定台21の構成は実施形態1
と同様であって、液晶パネル10の下方に偏光フィルム
35とバックライト36とからなる偏光光源25が配設
されている。実施形態5において、偏光フィルム35は
その配向軸が液晶パネル10の下側の配向膜の配向軸方
向と等しくなるように配置され、かつ偏光フィルタ38
の偏光軸の方向は、符号で示すように偏光フィルム3
5の偏光軸と同一方向とされている。
【0068】光学補償フィルム6と液晶パネル10との
ズレ角の調整に際しては、吸引台29を水平に保ったま
ま、吸引台29を垂直軸Zを中心に回転し、測光器23
が最小の受光量に達したときに回転を停止し、その水平
角を変えずに、光学補償フィルム6を液晶パネル10の
上面に貼付する。液晶パネル10を裏返して同様の処理
を行えば、液晶パネルの両面に、光学異方性軸,が
それぞれ液晶パネル10の配向軸,と整合した光学
補償フィルム6,7を貼付することができる。
【0069】前記光学補償フィルム貼付工程によって光
学補償フィルムが正確に貼付できる理由を図15によっ
て説明する。図15において液晶パネル10は、液晶層
1を挟んで互いに直交する配向軸,を有する配向膜
2,3が形成されている。荷電OFFの状態で液晶層1
中の液晶分子LCは、配向膜2,3のそれぞれの配向軸
に沿うように捻れて配向しているので、第1貼付工程に
おいて、配向膜3の下方からこの配向膜3の配向軸と
同一方向の偏光軸を有する直線偏光PLを液晶層1に
照射すると、この偏光PLは液晶分子LCの配向に沿っ
て偏光方向を90°回転し、配向膜2から配向軸と同
一方向の偏光として出射する。このとき測光器23の光
軸が液晶パネル10に垂直であれば、光学補償フィルム
6は偏光軸を偏倚しないので、前記出射光は、測光器2
3に装着された偏光フィルタ38の偏光軸が直線偏光P
Lの偏光軸と等しい方向とされたことによって偏光フ
ィルタ38に遮断され、測光器23の黒輝度は最小とな
る。しかし実施形態5では、測光器23は斜光線を受光
する。このとき、配向膜2を出射した直線偏光は光学補
償フィルム6を斜めに透過することによって楕円偏光に
変換される。この楕円偏光には軸方向の直線偏光成分
が含まれているので、測光器23はこの直線偏光成分を
光漏れとして検出する。ここで光学補償フィルム6を水
平回転し、その光学異方性軸を配向膜2の配向軸と
整合させると、測光器23の黒輝度は最小となる。この
とき、偏光フィルタ38の偏光軸方向に視野角が拡大
され、光学補償フィルムが介在する条件での白黒コント
ラストは最高となる。次に液晶パネル10を表裏反転
し、同様にして配向膜3側に、光学異方性軸が光学補償
フィルム6の光学異方性軸と直交する光学補償フィル
ム7を貼付すると、それぞれの上層に偏光フィルムが貼
付された後で、画面の直交する2方向に視野角が拡大さ
れた液晶表示装置が得られる。
【0070】(実施形態6)この実施形態は、実質的に
実施形態5に示したものと同様の両面貼付装置を用い、
TN型液晶パネル10の双方の面にそれぞれ順次光学補
償フィルムと偏光フィルムとを貼付する方法の一例を示
す。図16(a)〜図16(d)は順次に実施形態6の
製造工程を示している。まず図16(a)に示すよう
に、実施形態5の方法に従って、偏光フィルタ33を装
着した測光器23と偏光光源25とを用い、液晶パネル
10の例えば配向膜2側に光学補償フィルム6を貼付す
る。次に図16(b)に示すように、実施形態3の方法
に準じて、偏光フィルタ38の偏光軸を90°回転した
測光器23と偏光光源25とを用い、液晶パネル10の
前記光学補償フィルム6の上面に偏光フィルム4を貼付
する。次に図16(c)に示すように、液晶パネル10
の表裏を反転して、偏光フィルタ33を装着した測光器
23と通常光源45とを用い、液晶パネル10の配向膜
3側に光学補償フィルム7を貼付する。この場合は光源
側にすでに偏光フィルム4が貼付されているので、通常
光源45が使用できる。次に図16(d)に示すよう
に、偏光フィルタ33の偏光軸を90°回転した測光器
23と通常光源45とを用い、液晶パネル10の前記光
学補償フィルム7の上面に偏光フィルム5を貼付し、こ
の液晶表示板を完成する。
【0071】(実施形態7)この実施形態は、実質的に
実施形態5に示したものと同様の両面貼付装置を用い、
TN型液晶パネル10の双方の面にそれぞれ順次光学補
償フィルムと偏光フィルムとを貼付する方法の他の例を
示す。上述の実施形態6とは、偏光フィルム4と光学補
償フィルム7の貼付順序が逆となっている。まず実施形
態6と同様に偏光フィルタ33を装着した測光器23と
偏光光源25とを用い、液晶パネル10の例えば配向膜
2側に光学補償フィルム6を貼付する。次に液晶パネル
10の表裏を反転して、偏光フィルタ33を装着した測
光器23と偏光光源25とを用い、液晶パネル10の配
向膜3側に光学補償フィルム7を貼付する。次に偏光フ
ィルタ38を装着した測光器23と偏光光源25とを用
い、液晶パネル10の前記光学補償フィルム6の上面に
偏光フィルム4を貼付する。なお、偏光フィルム4を貼
付する前に液晶パネル10の表裏を反転しておいても良
い。次に液晶パネル10の表裏を反転して、偏光フィル
タ33の偏光軸を90°回転した測光器23と通常光源
45とを用い、液晶パネル10の前記光学補償フィルム
7の上面に偏光フィルム5を貼付し、この液晶表示板を
完成する。この場合は光源側にすでに偏光フィルム4が
貼付されているので、通常光源45が使用できる。
【0072】
【発明の効果】本発明の液晶表示装置の製造方法は、液
晶パネルの前記光学異方性フィルムを貼付する面に前記
光学異方性フィルムを対向させ、前記光学異方性フィル
ムを透過する直線偏光の透過光の光量が最大または最小
となるように前記光学異方性フィルムの前記液晶パネル
に対する水平角を調整して貼付するものであるので、入
手困難な素材に依存せず、製造装置もできるだけ従来の
ものを転用しながら、液晶表示装置の製造ライン中で液
晶パネルの配向膜の配向軸と光学異方性フィルムの光学
異方性軸とを迅速かつ精密に整合させることができる。
本発明の液晶表示装置の製造装置は、液晶パネルの第1
面と光学異方性フィルムとを対向配置する手段と、第2
面側から直線偏光を照射する光源と、光学異方性フィル
ムとを透過した透過光量を、光学異方性検出用偏光フィ
ルタを介しまたは介さずに計測する測光器と、液晶パネ
ルに対する光学異方性フィルムの水平角を調整する水平
角調整手段とを有するものであるので、前記方法に従っ
て液晶パネルの配向膜の配向軸と光学異方性フィルムの
光学異方性軸とを迅速かつ精密に整合させることができ
る。これによって、250以上の白黒コントラストを常
時確保することができ、白黒コントラストばらつきを小
さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の製造方法および製造装置における貼
付工程および貼付装置の一例を示す概念図。
【図2】 液晶パネルの構成の一例を示す斜視図。
【図3】 偏光フィルムの構成の一例を示す斜視図。
【図4】 フィルム保持具の構成の一例を示す斜視図。
【図5】 フィルム保持具および剥離機の構成の一例を
示す側面図。
【図6】 偏光フィルム貼付工程の作用を示す斜視図。
【図7】 偏光フィルム貼付工程の作用を示す斜視図。
【図8】 (a)(b)(c)はフィルム貼付手段を示
す側面図。
【図9】 実施形態2におけるフィルム保持具と液晶パ
ネル固定台とを示す側面図。
【図10】実施形態3におけるフィルム保持具と液晶パ
ネル固定台とを示す側面図。
【図11】(a)(b)は実施形態4におけるそれぞれ
第1貼付工程のフィルム保持具と液晶パネル固定台、お
よび第2貼付工程のフィルム保持具と液晶パネル固定台
とを示す側面図。
【図12】複合フィルムの構成を示す断面図。
【図13】実施形態4の液晶表示板の構成を示す側面
図。
【図14】実施形態5におけるフィルム保持具と液晶パ
ネル固定台とを示す側面図。
【図15】実施形態5における偏光フィルム貼付工程の
作用を示す斜視図。
【図16】(a)〜(d)は順次に実施形態6の製造工
程を示す側面図。
【図17】TN型液晶表示装置の一般的構成を示す斜視
図。
【図18】配向膜の配向方向と偏光フィルムの偏光方向
とのズレ角の効果を示すグラフ。
【図19】従来の偏光フィルム貼付工程の主要部を示す
斜視図。
【符号の説明】
2,3 配向膜 4,5 偏光フィルム 6,7 光学補償フィルム 10 液晶パネル 20,40 貼付装置 21,41 液晶パネル固定台 22,42 フィルム保持具 23 測光器 25 偏光光源 33 偏光フィルタ 45 光源 60 反転装置

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶層を挟む一対の基板の内側にそれぞ
    れ特定方向に配向した配向膜が形成された液晶パネルに
    光学異方性フィルムを貼付するに際して、 液晶パネルの前記光学異方性フィルムを貼付する面に前
    記光学異方性フィルムを対向させ、前記光学異方性フィ
    ルムを透過する直線偏光の透過光の光量が最大または最
    小となるように前記光学異方性フィルムの前記液晶パネ
    ルに対する水平角を調整して貼付することを特徴とする
    液晶表示装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 液晶層を挟む一対の基板の内側にそれぞ
    れ特定方向に配向した配向膜が形成された液晶パネルの
    第1面及びこれと対向する第2面にそれぞれ第1及び第
    2光学異方性フィルムと貼付するに際して、 前記第1面に前記第1光学異方性偏光フィルムを対向さ
    せ、前記第1光学異方性フィルムを透過する直線偏光の
    透過光の光量が最大または最小となるように前記第1光
    学異方性偏光フィルムの液晶パネルに対する水平角を調
    整して貼付し、 次いで前記第2面に前記第2光学異方性フィルムを対向
    させ、前記第2光学異方性フィルムを透過する直線偏光
    の透過光の光量が最大または最小となるように前記第2
    光学異方性フィルムの液晶パネルに対する水平角を調整
    して貼付することを特徴とする液晶表示装置の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 前記光学異方性フィルムが少なくとも偏
    光層を有する偏光フィルムであり、前記透過光量を光学
    異方性検出用偏光フィルタを介して計測することを特徴
    とする請求項1または請求項2に記載の液晶表示装置の
    製造方法。
  4. 【請求項4】 前記光学異方性フィルムが少なくとも偏
    光層を有する偏光フィルムと液晶表示装置の視野角を拡
    大する光学補償フィルムとが積層された複合フィルムか
    らなり、この複合フィルムを前記偏光フィルムより前記
    光学補償フィルムが内側となるように液晶パネルに対向
    させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載
    の液晶表示装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記光学異方性フィルムが液晶表示装置
    の視野角を拡大する光学補償フィルムであり、前記透過
    光量を光学異方性検出用偏光フィルタを介して計測する
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液晶
    表示装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 液晶層を挟む一対の基板の内側にそれぞ
    れ特定方向に配向した配向膜が形成された液晶パネルの
    第1面及びこれと対向する第2面にそれぞれ液晶表示装
    置の視野角を拡大する第1及び第2光学補償フィルムと
    第1及び第2偏光フィルムとを貼付するに際して、 前記第1面に前記第1光学補償フィルムを対向させ、前
    記第1光学補償フィルムを透過する直線偏光の透過光の
    光量が最大または最小となるように前記第1光学補償フ
    ィルムの前記液晶パネルに対する水平角を調整して貼付
    し、 次いで前記第1面に前記第1偏光フィルムを対向させ、
    前記第1偏光フィルムを透過する直線偏光の透過光の光
    量が最大または最小となるように前記第1偏光フィルム
    の前記液晶パネルに対する水平角を調整して貼付し、 次いで前記第2面に前記第2光学補償フィルムを対向さ
    せ、前記第2光学補償フィルムを透過する直線偏光の透
    過光の光量が最大または最小となるように前記第2光学
    補償フィルムの前記液晶パネルに対する水平角を調整し
    て貼付し、 次いで前記第2面に前記第2偏光フィルムを対向させ、
    前記第2偏光フィルムを透過する直線偏光の透過光の光
    量が最大または最小となるように前記第2偏光フィルム
    の前記液晶パネルに対する水平角を調整して貼付するこ
    とを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 液晶層を挟む一対の基板の内側にそれぞ
    れ特定方向に配向した配向膜が形成された液晶パネルの
    第1面及びこれと対向する第2面にそれぞれ液晶表示装
    置の視野角を拡大する第1及び第2光学補償フィルムと
    第1及び第2偏光フィルムとを貼付するに際して、 前記第1面に前記第1光学補償フィルムを対向させ、前
    記第1光学補償フィルムを透過する直線偏光の透過光の
    光量が最大または最小となるように前記第1光学補償フ
    ィルムの前記液晶パネルに対する水平角を調整して貼付
    し、 次いで前記第2面に前記第2光学補償フィルムを対向さ
    せ、前記第2光学補償フィルムを透過する直線偏光の透
    過光の光量が最大または最小となるように前記第2光学
    補償フィルムの前記液晶パネルに対する水平角を調整し
    て貼付し、 次いで前記第1あるいは第2面に前記第1偏光フィルム
    を対向させ、前記第1偏光フィルムを透過する直線偏光
    の透過光の光量が最大または最小となるように前記第1
    偏光フィルムの前記液晶パネルに対する水平角を調整し
    て貼付し、 次いで前記第2あるいは第1面に前記第2偏光フィルム
    を対向させ、前記第2偏光フィルムを透過する直線偏光
    の透過光の光量が最大または最小となるように前記第2
    偏光フィルムの前記液晶パネルに対する水平角を調整し
    て貼付することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記直線偏光は、前記光学異方性フィル
    ム、前記偏光フィルムまたは前記光学補償フィルムの何
    れかを貼付する面とは反対側の面から照射されることを
    特徴とする請求項1乃至請求項7の何れかに記載の液晶
    表示装置の製造方法。
  9. 【請求項9】 液晶層を挟む一対の基板の内側にそれぞ
    れ特定方向に配向した配向膜が形成された液晶パネルに
    光学異方性フィルムを貼付する貼付手段を備えた液晶表
    示装置の製造装置であって、 前記貼付手段は、 前記液晶パネルのいずれか一方の面を第1面とするとき
    この第1面と前記光学異方性フィルムとを対向配置する
    手段と、 液晶パネルの他方の面となる第2面の側から前記液晶パ
    ネルと光学異方性フィルムとを透過するように直線偏光
    を照射する光源と、 前記液晶パネルと光学異方性フィルムとを透過した透過
    光の光量を計測する測光器と、 液晶パネルに対する前記光学異方性フィルムの水平角を
    調整する水平角調整手段とを有することを特徴とする液
    晶表示装置の製造装置。
  10. 【請求項10】 液晶層を挟む一対の基板の内側にそれ
    ぞれ特定方向に配向した配向膜が形成され、一方の面に
    少なくとも偏光層を有する偏光フィルムが貼付された液
    晶パネルの他方の面に光学異方性フィルムを貼付する貼
    付手段を備えた液晶表示装置の製造装置であって、 前記貼付手段は、 前記液晶パネルの偏光フィルムが貼付された面を第1面
    とするとき他方の面となる第2面と前記光学異方性フィ
    ルムとを対向配置する手段と、 前記第1面の側から前記液晶パネルと光学異方性フィル
    ムとを透過するように少なくとも一部が前記偏光フィル
    ムの偏光層を透過し得る光を照射する光源と、 前記液晶パネルと光学異方性フィルムとを順次に透過し
    た透過光の光量を計測する測光器と、 液晶パネルに対する前記光学異方性フィルムの水平角を
    調整する水平角調整手段とを有することを特徴とする液
    晶表示装置の製造装置。
  11. 【請求項11】 前記光学異方性フィルムが少なくとも
    偏光層を有する偏光フィルムであり、 前記測光器が、光学異方性検出用偏光フィルタを介して
    前記透過光量を計測するようにしたことを特徴とする請
    求項9または請求項10に記載の液晶表示装置の製造装
    置。
  12. 【請求項12】 前記光学異方性フィルムが液晶表示装
    置の視野角を拡大する光学補償フィルムであり、 前記測光器が、光学異方性検出用偏光フィルタを介して
    前記透過光量を計測するようにしたことを特徴とする請
    求項9または請求項10に記載の液晶表示装置の製造装
    置。
  13. 【請求項13】 液晶層を挟む一対の基板を有する液晶
    パネルに、少なくとも一方の面に離型フィルムが積層さ
    れたフィルムを貼付するフィルム貼付手段を有する液晶
    表示装置の製造装置であって、 前記フィルム貼付手段は、 前記フィルムを離型フィルム側を露出させて保持するフ
    ィルム保持具と、 このフィルムから離型フィルムを剥離する離型フィルム
    剥離具とを有し、 前記フィルム保持具が、離型フィルム剥離具が前記離型
    フィルムを剥離した後のフィルムの剥離面を前記液晶パ
    ネルの一方の面に傾斜して対向させ、傾斜した前記フィ
    ルムの1辺部を液晶パネルの面に押圧しながら圧着位置
    を移動することにより前記フィルムを液晶パネルに貼付
    する移動押圧機構を有することを特徴とする請求項9乃
    至請求項12の何れかに記載の液晶表示装置の製造装
    置。
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