JP2005266655A - フィルム液晶装置の切断用金型およびそれを用いた切断機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、フィルム液晶装置の加工に際し、確実な切断ができ、光学特性に影響を与えない、フィルム液晶装置の切断用金型および切断機を提供する。
【解決手段】フィルム液晶装置を切断する形状に形成された切り刃３と、切り刃３が切断する際にフィルム液晶装置を押圧する押圧部４を有する切断用金型であって、押圧部４は、フィルム液晶装置の枠を形成するシール部材の部分のみを押圧する当接部６と、押圧部４の内側部分は前記フィルム液晶装置に当接しない凹部７を形成したフィルム液晶装置の切断用金型１とし、切断用金型１を上型保持部が上から保持し、テーブル部に載置したフィルム液晶装置に切断用金型１を押圧することにより切断するフィルム液晶装置の切断機とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィルム液晶装置を製造する際に使用される、フィルム液晶装置の切断用金型および切断機に関する。

近年、液晶パネルはフィルム液晶装置が開発され、様々な表示装置に使用されている。フィルム液晶装置は、ガラス製の液晶装置と異なり、基板部材としてポリカーボネート等のプラスチックで形成されるので、落としても割れず、軽いので持ち運びやすい。また、矩形のみならず、多角形や異形に形成しやすいので、デザイン的にも優れた、美観の良い表示装置として腕時計の表示部などに用いられ、これから益々その用途は広がっている。

フィルム液晶装置の製造方法は、基板部材上に、ＩＴＯ（Indium Thin Oxide)等の透明電極からなる電極パターンを形成した後、基板部材に液晶を注入する隙間を確保するためにギャップ材をスプレー等により塗布し、所定位置にエポキシ系樹脂等からなるシール材で枠を形成し、互いに対向させて貼り合わせる。そして、液晶を注入した後、注入した開口部を樹脂で封止し、枠を形成するシール材の縁に沿って貼り合わせた一対の基板部材を切断し、フィルム液晶装置１枚分の液晶セルとする。このようにして、フィルム液晶装置は製造されている。

この製造方法において基板部材の切断に使用される切断機には、トムソン型と呼ばれる打ち抜き用の切断用金型が用いられる。トムソン型とは、ベース板（基台部）となるダイに加工する形状に形成した切り刃を取り付けたものであり、平板であるテーブル部に加工対象物であるフィルム液晶部材を載置し、トムソン型を平板に押し付け、切り刃でフィルム液晶部材の不要な部分を切断する。

フィルム液晶装置の切断用金型としてトムソン型を使用した液晶パネルおよび製造方法が特許文献１に記載されている。

図６に基づいて従来のフィルム液晶装置の切断用の金型の説明をする。

図６は、トムソン型を使用したフィルム液晶装置の切断用金型の断面図で切断動作の説明図である。

トムソン金型２０は、ベース板２１に加工する形状に形成した切り刃２２と、フィルム液晶部材２５に切り刃２２が当接し切断した際に押えとなるスポンジ等の弾性部材２３から構成される。

加工対象品であるフィルム液晶部材２５は、偏光板２６と基板部材２７を貼り合わせたものに、液晶を注入する隙間を確保するためのギャップ材（図示せず）が塗布され、完成品の形状に枠を形成したシール材２８を挟み、互いに対向させて貼り合わせてある。シール材２８によってできた空間に液晶２９が注入され、テーブル部２４に、シール材２８の外周が切断する切り刃２２の位置と合致するようテーブル部２４の上面に載置している（同図（ａ））。

トムソン金型２０を下降させる。切り刃２２および弾性部材２３が偏光板２６に当接する（同図（ｂ））。そして、トムソン金型２０の下降を続けると、弾性部材２３は、偏光板２６と当接し、さらに下降を続けると弾性部材２３は押圧により変形して、切り刃２２の切断時のフィルム液晶部材２５のズレを抑止する。切り刃２２は、その刃先で製品では不要となる偏光板２６と基板部材２７を切り落とす（同図（ｃ））。切断動作を完了したトムソン金型２０は上昇し、加工されたフィルム液晶装置３０が完成する（同図（ｄ））。
特開２００２−２７７８６０号公報（段落番号００３３，００３４）

しかしながら、従来のフィルム液晶装置の切断用金型においては、切断時の基板部材および偏光板が湾曲することを抑止するクッション材により、偏光板および基板部材が押圧され、基板部材の内側に塗布されたギャップ材に偏りが生じる。従って、基板部材で囲まれた空間の厚みが不均一となり、偏光板が歪み、色調不良や黒点不良等により光学特性が悪化するという問題がある。

また、クッション材を除いたフィルム液晶装置の切断用金型を使用した場合には、切り刃により、フィルム液晶装置の枠であるシール部材の外周部分のみが押圧されるので、偏光板および基板部材の中央部分が盛り上がり湾曲する。従って、同様にギャップ材が不均一となるため、偏光板が歪み、光学特性が悪化する。

そこで本発明の目的は、フィルム液晶装置の加工に際し、確実な切断ができ、光学特性に影響を与えない、フィルム液晶装置の切断用金型および切断機を提供する。

この課題を解決するために本発明は、フィルム液晶装置を切断する形状に形成された切り刃と、切り刃が切断する際に前記フィルム液晶装置を押圧する押圧部を有する切断用金型であって、前記押圧部は、前記フィルム液晶装置の枠を形成するシール部材の部分のみを押圧する当接部を形成したことを特徴とするフィルム液晶装置の切断用金型としたものである。

これにより、切断時に押圧部の当接部がフィルム液晶装置の枠を形成するシール材の部分のみを押圧するので、切り刃によるフィルム液晶装置の湾曲は抑止され、偏光板の歪や色調不良や黒点不良等が発生しないフィルム液晶装置の切断用金型が得られる。

当接部の形状は、フィルム液晶装置の枠を形成するシール部材の全周に渡って押圧するように形成されていても、部分的に当接するように断続的に形成されていてもよいが、切り刃の切断時にフィルム液晶装置のズレを抑止するためには、当接部を、全周に渡って連続的に形成するのが好ましい。

以上に述べたように、本発明によれば以下の効果を奏することができる。
（１）切断時に、押圧部の当接部がフィルム液晶装置の枠を形成するシール材の部分のみを押圧するので、切り刃によるフィルム液晶装置の湾曲は抑止ができ、偏光板の歪や色調不良や黒点不良等が発生しない。
（２）切断時に、押圧部を上下に可動自在に備えることで、フィルム液晶装置の押圧力を容易に調整することが、フィルム液晶装置の切断に過大な負荷がかかることを防止できる。
（３）切り刃の内側面が垂直面となるように形成することで、切断時にフィルム液晶装置へ応力を少なくすることができ、フィルム液晶装置の中央部の湾曲を減少させることができる。
（４）切断時に、切り刃抑止部が、切り刃より先にフィルム液晶装置を載置した平板等に当接するため、切り刃の刃先を保護することができ、刃こぼれ等の折損を防止できる。
（５）本発明の切断用金型を備え、フィルム液晶装置と載置する固定テーブル部と、上下に可動自在な可動テーブルを備えることで、切断時に、切り刃によるフィルム液晶装置の湾曲は抑止ができ、偏光板の歪や色調不良や黒点不良等が発生せず、切り刃の刃こぼれ等の折損を防止できるフィルム液晶装置の切断機とすることができる。

本願の請求項１に記載の発明は、フィルム液晶装置を切断する形状に形成された切り刃と、切り刃がフィルム液晶装置を切断する際に、前記フィルム液晶装置を押圧する押圧部を有するフィルム液晶装置の切断用金型であって、前記押圧部は、前記フィルム液晶装置の枠を形成するシール部材の部分のみを押圧する当接部を形成したことを特徴とするフィルム液晶装置の切断用金型としたものであり、切断時に押圧部の当接部がフィルム液晶装置の枠を形成するシール材の部分のみを押圧するので、切り刃による切断時の押圧にもフィルム液晶装置の湾曲が抑止できる。

請求項２に記載の発明は、前記押圧部は、前記切り刃の内側で上下に可動自在に備えられたことを特徴とする請求項１記載のフィルム液晶装置の切断用金型としたものであり、押圧部を切り刃の内側で上下に可動自在とすることで、フィルム液晶装置の押圧力を容易に調整することができる。

請求項３に記載の発明は、前記切り刃は、内側面が垂直面となり、外側面が傾斜面となるように形成したことを特徴とする請求項１または２にフィルム液晶装置の切断用金型としたものであり、切り刃の内側面を垂直面とすることで、切断時にフィルム液晶装置へ応力を少なくすることができる。

請求項４に記載の発明は、前記金型は、前記切り刃の先端部より突出した切り刃抑止部を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のフィルム液晶装置の切断用金型としたものであり、切断時に、切り刃抑止部が、切り刃より先にフィルム液晶装置を載置した平板等に当接するため、切り刃の刃先を保護することができる。

請求項５に記載の発明は、フィルム液晶装置を切断する切断機であって、前記切断機は、請求項１から４のいずれかの項に記載の切断用金型と、フィルム液晶装置を載置するテーブル部と、前記テーブル部に立設され切断用金型の昇降をガイドする支柱部と、切断用金型を上から保持する上型保持部と、前記テーブル部を担持する下型保持部と、前記下型保持部に立設され、前記上型保持部を担持するガイドポストで構成され、前記テーブル部は、切断するフィルム液晶装置の形状に形成され、前記下型保持部に固定された固定テーブル部と、前記固定テーブル部を配設する貫通孔を有し、前記下型保持部と付勢部材を介して接続され、上下に可動自在な可動テーブル部とで構成され、前記上型保持部は、付勢部材を介して前記押圧部と接続されたことを特徴とするフィルム液晶装置の切断機としたものであり、切り刃による切断時の押圧にもフィルム液晶装置の湾曲が抑止ができる。

本発明の実施の形態に係るフィルム液晶装置の切断用金型について、図１から図５に基づいて説明する。

図１は、実施の形態１のフィルム液晶装置の切断用金型であり、（ａ）は切断用金型の斜視図、（ｂ）は切断用金型の断面図である。図２から図５までは、実施の形態１のフィルム液晶装置の切断機の側断面図および部分拡大図であり、切断動作を示す図である。

図１（ａ）および図１（ｂ）において、切断用金型１は、金型の本体である基台部２と、基台部２の中央部に形成された切り刃３と、フィルム液晶装置に押し当てて固定する押圧部４と、切り刃３の保護を役目とする切り刃抑止部５とで構成される。

基台部２は、平面視して矩形状をしており、四隅に円形の貫通孔を有し、中央部に押圧部４を配設する貫通孔を有している。

切り刃３は、基台部２の中央部に形成された貫通孔の周縁部に備えられ、内側面が垂直面となり、外側面が傾斜面となるように形成されている。切り刃３の基台部２からの高さは１〜１．５ｍｍ程度である。この切り刃３により、フィルム液晶部材の不要な部分を切断しフィルム液晶装置とするので、切り刃３は、フィルム液晶部材を加工する形状に形成されている。

押圧部４は、基台部２に形成した貫通孔に嵌合して配設され、基台部２に対し上下方向に可動自在である。押圧部４は、切断用金型１にてフィルム液晶部材を切断する際に、フィルム液晶部材に当接し、フィルム液晶部材のシール材の位置に当接する当接部６と、フィルム液晶装置に当接しない凹部７から構成される。

当接部６は、フィルム液晶装置の液晶を注入するための空間を構成するために設けられたシール材の幅と同じ幅で形成されている。

切り刃抑止部５は、基台部２の四隅に凸形状で平面視して矩形状に形成され、中央部に基台部２に形成した貫通孔と連通する貫通孔を有している。切り刃抑止部５の基台部２からの高さは、切り刃３の先端より少し高く形成されている。

基台部２と切り刃３と切り刃抑止部５は、成形時に一体的に金型鋼材で形成される。

図２（ａ）において、切断機８は、切断するフィルム液晶装置を載置するテーブル部９と、テーブル部９に立設され切断用金型１の昇降をガイドする支柱部１０と、切断用金型１を上から保持する上型保持部１１と、テーブル部９を担持する下型保持部と、下型保持部１２に立設され、上型保持部１１を保持するガイドポスト１７で構成される。切断機８は、テーブル部９にフィルム液晶部材２５を載置して切断用金型１にて切断する。

テーブル部９は、平面視して矩形状をしており、フィルム液晶部材２５を載置する固定テーブル部１３と、固定テーブル部１３に嵌合し上下に可動自在である可動テーブル部１４から構成される。

固定テーブル部１３は、平面視してフィルム液晶部材２５が加工される形状に形成され、下型保持部１２に固定されている。固定テーブル部１３の外周は、切り刃３が下降した際に切り刃３の先端が合致するように配設されている。

可動テーブル部１４は、固定テーブル部１３を配設する貫通孔を有し、上面の四隅に４本の支柱部１０が立設され、付勢部材により下型保持部１２と接続し、担持されており、上下に可動自在である。

支柱部１０は、切り刃抑止部５と基台部２に形成された貫通孔に挿通している。切断用金型１は、この支柱部１０に案内されており、切断用金型１に接続した昇降装置（図示せず）により上下に移動する。

上型保持部１１は、下型保持部１２に立設したガイドポスト１７に支持されている。上型保持部１１は、付勢部材１６を介して切断用金型１を進退可能に保持する伸縮部１５を備えている。

伸縮部１５は、基側が上型保持部１１に固定されており、先側に押圧部４を接続されて、押圧部４を先側に付勢する付勢部材１６に挿通している。昇降装置により切断用金型１が下降する際に、伸縮部１５が付勢部材１６により伸長する。

図２（ｂ）において、固定テーブル部１３に載置したフィルム液晶部材２５は、偏光板２６と基板部材２７と、完成品の形状に枠を形成したシール材２８と、シール材２８によってできた空間に注入された液晶２９とで構成されている。

フィルム液晶部材２５は、１つのみ図示しているが、実際には、複数のフィルム液晶装置が連なって短冊状となっており、切断機にて１枚１枚切り離すことにより、加工された製品としてのフィルム液晶装置としている。

以上のように構成されたフィルム液晶装置の切断用金型を組み込んだ切断機の動作および使用状態について説明を行う。

図２（ａ）において、まず、フィルム液晶部材２５を、切断用金型１の切り刃３の位置に合わせて載置する。この時、切断用金型１は、待機状態であり、支柱部１０の最も高いところに位置し、伸縮部１５は、最も短い状態となっている。

図２（ｂ）において、フィルム液晶部材２５のシール材２８の外周の位置が固定テーブル部１３の上面の内側に入るように載置する。

図３（ａ）（ｂ）において、伸縮部１５を昇降装置にて伸長させ、切断用金型１を下降させる。切断用金型１は、支柱部１０に案内されて下降するので、切り刃３の先端が、フィルム液晶部材２５の枠であるシール材２８の外周に合わせた位置を維持しつつ下降する。切断用金型１が下降を続けると、当接部６がフィルム液晶部材２５に当接する。

図４において、切断用金型１の当接部６および切り刃３がフィルム液晶部材２５に当接してなお下降を続ける。

当接部６が、フィルム液晶部材２５に当接してなお下降した場合に、フィルム液晶部材２５は下型保持部１２に固定された固定テーブル部１３に載置されているので、付勢部材１６が当接部６を先側に付勢しながら縮む。従って、当接部６はフィルム液晶部材２５のシール材２８の上面部分である偏光板２６を押圧する。

切り刃３は、フィルム液晶部材２５のシール材２８の外周部分の偏光板２６に当接し、そのまま下降することで、フィルム液晶部材２５の不要部分の偏光板２６および基板部材２７を切断する。

そして、切り刃抑止部５が切り刃３より先に可動テーブル部１４に当接し、可動テーブル部１４を押圧することで、可動テーブル部１４の付勢部材が縮み、可動テーブル部１４が下降するので、切り刃３は可動テーブル部１４に当接せず、切り刃３の先端である刃先が折損しない。

切り刃３は、内側面が垂直面となり、外側面を傾斜面となるように形成しているので、切り刃３の内側のフィルム液晶部材２５側への応力が少ないため、フィルム液晶部材２５の切断部は歪にくい。また、当接部６により、フィルム液晶部材２５を押圧しているため、切り刃３による切断時の応力の影響が少ない。

図５において、切断が完了したら、切断用金型１を昇降装置により上昇させ、図２に示す支持部１０に案内されて、切断用金型１を元の位置に戻し、加工されたフィルム液晶装置３０が完成する。

本発明は、切断時に、押圧部の当接部が枠を形成する部分のみを押圧するので、フィルムの湾曲や偏光板の歪等を抑止することが必要な用途にも適用できる。

本発明の実施の形態に係るフィルム液晶装置の切断用金型を示す図 同切断用金型を用いたフィルム液晶装置の切断装置の側断面図および部分拡大図 同切断用金型を用いたフィルム液晶装置の切断装置の側断面図および部分拡大図 同切断用金型を用いたフィルム液晶装置の切断装置の側断面図および部分拡大図 同切断用金型を用いたフィルム液晶装置の切断装置の側断面図および部分拡大図 トムソン型を使用したフィルム液晶装置の切断用金型の断面図で切断動作を説明する図

符号の説明

１ 切断用金型
２ 基台部
３ 切り刃
４ 押圧部
５ 切り刃抑止部
６ 当接部
７ 凹部
８ 切断機
９ テーブル部
１０ 支柱部
１１ 上型保持部
１２ 下型保持部
１３ 固定テーブル部
１４ 可動テーブル部
１５ 伸縮部
１６ 付勢部材
１７ ガイドポスト
２５ フィルム液晶部材
２６ 偏光板
２７ 基板部材
２８ シール材
２９ 液晶
３０ 加工されたフィルム液晶装置

Claims (5)

1. フィルム液晶装置を切断する形状に形成された切り刃と、切り刃がフィルム液晶装置を切断する際に、前記フィルム液晶装置を押圧する押圧部を有するフィルム液晶装置の切断用金型であって、前記押圧部は、前記フィルム液晶装置の枠を形成するシール部材の部分のみを押圧する当接部を形成したことを特徴とするフィルム液晶装置の切断用金型。
2. 前記押圧部は、前記切り刃の内側で上下に可動自在に備えられたことを特徴とする請求項１記載のフィルム液晶装置の切断用金型。
3. 前記切り刃は、内側面が垂直面となり、外側面が傾斜面となるように形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のフィルム液晶装置の切断用金型。
4. 前記金型は、前記切り刃の先端部より突出した切り刃抑止部を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のフィルム液晶装置の切断用金型。
5. フィルム液晶装置を切断する切断機であって、前記切断機は、請求項１から４のいずれかの項に記載の切断用金型と、フィルム液晶装置を載置するテーブル部と、前記テーブル部に立設され切断用金型の昇降をガイドする支柱部と、切断用金型を上から保持する上型保持部と、前記テーブル部を担持する下型保持部と、前記下型保持部に立設され、前記上型保持部を担持するガイドポストで構成され、前記テーブル部は、切断するフィルム液晶装置の形状に形成され、前記下型保持部に固定された固定テーブル部と、前記固定テーブル部を配設する貫通孔を有し、前記下型保持部と付勢部材を介して接続され、上下に可動自在な可動テーブル部とで構成され、前記上型保持部は、付勢部材を介して前記押圧部と接続されたことを特徴とするフィルム液晶装置の切断機。

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