JP2008139523A - 光学フィルム貼付け方法、光学フィルム貼付け装置、及び表示用パネルの製造方法 - Google Patents

光学フィルム貼付け方法、光学フィルム貼付け装置、及び表示用パネルの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】表示用パネルへ光学フィルムを貼付する際に発生する気泡や異物巻き込みなどといった貼付不良の生じることのないようにする。
【解決手段】本発明は、無端回行体状の粘着性ベルト手段を用いて、光学フィルムの移送を行なうようにした。粘着性ベルト手段を用いることによって、光学フィルムの端面が離れたり、皺などの影響を受けることがなくなるので、気泡や異物巻き込みなど行った貼付不良の発生を抑制して、高品質の貼付け作業を行なうことができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、液晶パネル等の表示用パネルへ偏光板や位相差板等から成る光学フィルムを貼り付ける光学フィルム貼付け方法、光学フィルム貼付け装置、及びこれらを用いた表示用パネルの製造方法に係り、特に光学フィルム貼付時の品質を確保可能な光学フィルム貼付け方法、光学フィルム貼付け装置、及びこれらを用いた表示用パネルの製造方法に関する。
液晶ディスプレイ装置の製造工程では、TFT(Thin Film Transistor)基板とカラーフィルタ基板との間に液晶を封入して液晶パネルを構成した後、液晶パネルの表面及び裏面に偏光板の貼付けが行われる。さらに、視覚補償用の位相差板が貼り付けられる場合もある。このような偏光板や位相差板等から成る光学フィルムの貼付けは、貼付け装置によって行われている。
通常、光学フィルムには、予め粘着剤が塗布され、粘着剤の上には保護フィルムが被せられている。貼付け装置には、光学フィルムからの保護フィルムの剥離を行う第1の作業位置と、光学フィルムの表示用パネルへの貼付けを行う第2の作業位置とが設けられ、光学フィルムを吸着テーブル等の保持手段により保持しながら、まず、第1の作業位置において光学フィルムから保護フィルムを剥離した後、光学フィルムを第1の作業位置から貼付けの行われる第2の作業位置へ移動し、第2の作業位置において光学フィルムを表示用パネルへの貼付けを行っていた。なお、光学フィルムの液晶パネルへの貼付け装置又は貼付け方法としては、例えば、特許文献1又は2に記載のようなものがある。
特開平11−174228号公報 特開2003−98520号公報
特許文献1及び2に記載の貼付け装置では、光学フィルムから保護フィルムを剥離する工程、保護フィルムの剥離後に光学フィルムを貼付けの行われる位置へ移動する工程、及び光学フィルムを表示用パネルへ貼り付ける工程などの各工程をそれぞれ異なる作業位置で行なっている。光学フィルムから保護フィルムを剥離した後は、剥離後の光学フィルムを貼付け作業位置まで移動させる必要がある。従来は、光学フィルムを真空吸着して保持していたが、この真空吸着保持は光学フィルムの一部分に対して吸着力が作用するため、光学フィルムがうねりやそりによって僅かに変形したりすることによって、貼付け箇所に気泡が発生したり、異物が巻き込まれたりするという問題があった。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、表示用パネルへ光学フィルムを貼付する際に発生する気泡や異物巻き込みなどといった貼付不良の生じることのない光学フィルム貼付け方法、光学フィルム貼付け装置、及び表示用パネルの製造方法を提供することである。
本発明の光学フィルム貼付け方法の特徴は、光学フィルムを表示用パネルへ貼り付ける光学フィルム貼付け方法であって、両側の回転ローラ手段に巻回された無端回行体状の粘着性ベルト手段上に前記光学フィルムを載置し、前記粘着性ベルト手段を移動させることによって、前記光学フィルムを前記表示用パネルへ貼り付ける作業領域まで移送するようにしたことにある。これは、通常、偏光板などの光学フィルムは、吸着パッドなどを備えた吸着ステージに吸着保持された状態で作業位置間を移送されるようになっているが、この発明では、無端回行体状の粘着性ベルト手段を用いて、光学フィルムの移送を行なうようにしたものである。粘着性ベルト手段を用いることによって、光学フィルムの端面が離れたり、皺などの影響を受けることがなくなるので、気泡や異物巻き込みなど行った貼付不良の発生を抑制して、高品質の貼付け作業を行なうことができる。
本発明の光学フィルム貼付け装置の特徴は、光学フィルムを保持する光学フィルム保持手段と、表示用パネルを保持する表示用パネル保持手段と、前記光学フィルム保持手段に保持された光学フィルムを前記表示用パネル保持手段に保持された表示用パネルへ貼り付ける貼付け手段とを備えた光学フィルム貼付け装置であって、両側の回転ローラ手段に巻回された無端回行体状の粘着性ベルト手段上に前記光学フィルムを保持し、前記粘着性ベルト手段を移動させることによって、前記光学フィルムを前記表示用パネルへ貼り付ける作業領域まで移送するように構成された移送手段を備えたことことにある。これは、前記光学フィルム貼付け方法の第1の特徴を実現するための装置の発明に関するものである。
本発明の表示用パネルの製造方法の特徴は、前記光学フィルム貼付け方法、又は前記光学フィルム貼付け装置を用いて光学フィルムを表示用パネルへ貼り付けることにある。これは、前記光学フィルム貼付け方法又は前記光学フィルム貼付け装置のいずれかを用いて、表示用パネルに光学フィルムを貼り付けるようにした表示パネルの製造方法に関するものである。
本発明によれば、表示用パネルへ光学フィルムを貼付する際に発生する気泡や異物巻き込みなどといった貼付不良の生じることのない貼付けを行なうことができるという効果がある。
図1は、本発明の一実施の形態による偏光板貼付け装置の概略構成を示す図である。本実施の形態は、偏光板を液晶パネルへ貼り付ける偏光板貼付け装置の例を示している。この実施の形態に係る偏光板貼付け装置は、第1ローラ11,第2ローラ12、弱粘着ベルト13、強粘着クリーニングローラ14、吸着保持ステージ15、セル吸着アライメントステージ17、検査用カメラ18、保護フィルム剥離手段19、偏光板供給手段20、偏光板取出手段21、偏光板クリーニングローラ22、フィードローラ23、偏光板貼付けローラ24、ガイドローラ25〜27、偏光板ストッカー30から構成される。
第1ローラ11及び第2ローラ12は、偏光板貼付け作業の行なわれる領域の両端に回転自在に軸支されている。この第1ローラ11及び第2ローラ12の回転面にはエンドレス構成(無端回行体状)の弱粘着ベルト13が巻回されている。この弱粘着ベルト13は、フィードローラ23によって時計回りに回転駆動されるようになっている。弱粘着ベルト13は、外周方向全面が弱粘着性を有しており、偏光板2の全面をこの弱粘着ベルト13上に密着保持し、図の左側から右側に搬送するようになっている。
強粘着クリーニングローラ14は、第1ローラ11に弱粘着ベルト13が到達する直前で弱粘着ベルト13をその上下方向から所定の押圧力で押し付けて、弱粘着ベルト13に付着したゴミなどを不純物を除去するものである。吸着保持ステージ15は、偏光板供給手段20によって搬送されてきた偏光板2を弱粘着ベルト13に吸着保持し、弱粘着ベルト13の粘着力によって偏光板2を保持することができるように、偏光板2を弱粘着ベルト13に吸い付けるものである。従って、弱粘着ベルト13には、吸着保持ステージ15の吸着力が偏光板2に伝わるように吸気孔を有する構造となっている。吸着保持ステージ15は、弱粘着ベルト13によって搬送されてきた偏光板2を吸着保持した状態で、弱粘着ベルト13の移動に従って保護フィルム剥離手段19の下側に移動する。図中点線で示した吸着保持ステージ16は、移動後の吸着保持ステージ15の様子を示すものである。吸着保持ステージ16は、保護フィルム剥離手段19によって保護フィルムが剥離される際に、偏光板2が弱粘着ベルト13から脱着しないように偏光板2を弱粘着ベルト13に吸着する。
セル吸着アライメントステージ17は、図示していない駆動手段によって、液晶パネル1をX方向,Y方向に移動したり、Z方向に移動したり、水平位置から傾斜位置にチルト旋回したり、3次元空間上を自在に制御可能に構成されており、液晶パネル1を吸着保持し、弱粘着ベルト13によって搬送されてきた偏光板2と吸着保持している液晶パネル1との相対的位置関係を調整し、偏光板貼付けローラ24と協働して偏光板2を液晶パネル1に貼付けるものである。
検査用カメラ18は、吸着保持ステージ16及び保護フィルム剥離手段19の上側であって、偏光板2がセル吸着アライメントステージ17に搬送される前に、弱粘着ベルト13の上側に装着された偏光板2がセル吸着アライメントステージ17に保持されている液晶パネル1に対して所定の位置にあるか否かを検査する画像認識装置であり、点線矢印181のようにセル吸着アライメントステージ17の側面付近に移動し、セル吸着アライメントステージ17に保持された液晶パネル1と偏光板2との間の実際の貼付ずれ量を検出し、それを偏光板供給手段20及び吸着保持ステージ15にフィードバックして、検査用カメラ12によって検出された貼付ずれ量に基づいて、偏光板2の位置決めを修正し、貼付ずれ量が許容範囲に入るようにアライメントを行なう。また、検査用カメラ18は、偏光板2が保護フィルム剥離手段19によって剥離可能な位置に搬送されたか否かを検出し、偏光板2が剥離可能位置に搬送された時点で保護フィルム剥離手段19に保護フィルムの剥離処理開始信号を出力する。なお、検査用カメラ18は、吸着保持ステージ16及び保護フィルム剥離手段19の上側に設け、移動制御される場合について説明したが、複数の検査用カメラを設け、各場所における偏光板2の位置情報などを検出するようにしてもよい。
保護フィルム剥離手段19は、剥離ユニット191〜193から構成される。剥離ユニット191は、保護フィルムを挟むチャックを有し、そのチャックの近傍には粘着テープを巻いたローラを備えている。剥離ユニット191は、弱粘着ベルト13に付着した状態で図中で右方向へ移動する偏光板2の進行方向先端部において、ローラに巻かれた粘着テープを、保護フィルムへ接触させる。このとき、偏光板2は、弱粘着ベルト13に付着した状態で図中で右方向へ移動しているので、粘着テープに付いた保護フィルムの端は偏光板2から引き離され、ローラの回転により保護フィルムの端をチャック内に導入して、保護フィルムの端がチャックに挟み込まれる。そして、剥離ユニット191が保護フィルムの端をチャックに挟んだ状態で、偏光板2は弱粘着ベルト13に付着した状態で図中で右方向へ移動するので、保護フィルムは偏光板2から剥離される。このとき、偏光板2から剥離された保護フィルムは、剥離ユニット192,193によって吸着保持され、剥離終了後に図示していない保護フィルムストッカーに収納される。
偏光板ストッカー30は、複数の偏光板2を積み重ねた状態で保持するものである。偏光板取出手段21は、その下面側に複数の吸着パッドを格子状に備えており、偏光板ストッカー30から偏光板2を吸着パッドにて吸着保持し、偏光板2を偏光板クリーニングローラ22に導入させる。偏光板クリーニングローラ22は、偏光板取出手段21から導入された偏光板2を上下両側から押し付けた状態で回転させて、偏光板供給手段20に偏光板2を移動させる。偏光板供給手段20は、その下面側に複数の吸着パッドを格子状に備えており、偏光板クリーニングローラ22から搬出される偏光板2を吸着パッドで吸着保持し、偏光板2を吸着保持ステージ15の上側に位置する弱粘着ベルト13に載置する。このとき、吸着保持ステージ15は、弱粘着ベルト13に設けられた吸気孔を介して偏光板2を弱粘着ベルト13に吸い付けるように吸着する。
フィードローラ23は、弱粘着ベルト13を上下方向から所定の加圧力を掛けて挟み込み、弱粘着ベルト13を図中で時計方向に回転移動させる。偏光板貼付けローラ24は、セル吸着アライメントステージ17に保持されている液晶パネル1に対して所定の押圧力で押し付けながら、モータなどの駆動手段によって図中の左右方向に移動制御され、セル吸着アライメントステージ17の下面側に保持された液晶パネル1に偏光板2を貼付ける処理を行なう。
ガイドローラ25〜27は、弱粘着ベルト13に適当なテンションを付与すると共に弱粘着ベルト13を案内する。なお、図では、ガイドローラ25〜27のみを示すが、これ以外にも適当な箇所にガイドローラを設けてもよい。
図2〜図6は、この実施の形態に係る偏光板貼付け装置が液晶パネルに偏光板を貼付ける工程の一例を示す図である。図2は、偏光板貼付け工程の第1の過程を示す図である。液晶パネル1は、セル吸着アライメントステージ17の下面側に保持された状態で、アライメント処理やクリーニング処理などが施される。一方、偏光板取出手段21は、偏光板ストッカー30から偏光板2を吸着パッドにて吸着保持し、その偏光板2を偏光板クリーニングローラ22に導入させる。
図3は、偏光板貼付け工程の第2の過程を示す図である。偏光板供給手段20は、偏光板クリーニングローラ22から排出された偏光板2を吸着パッドで吸着保持し、吸着保持ステージ15の上側に位置する弱粘着ベルト13上に載置する。
図4は、偏光板貼付け工程の第3の過程を示す図である。吸着保持ステージ15は、弱粘着ベルト13上の偏光板2の先端部が保護フィルム剥離手段19の剥離ユニット191の真下に位置するように移動させる。検査用カメラ18から偏光板2が保護フィルム剥離手段19によって剥離可能な位置に搬送されたことを示す剥離処理開始信号が出力された時点で、剥離ユニット191は、ローラに巻かれた粘着テープを、偏光板2の先端部の保護フィルムへ接触させる。このとき、偏光板2は、弱粘着ベルト13に付着した状態で図中で右方向へ移動するので、剥離ユニット191の粘着テープに付着した保護フィルムの端が偏光板2から引き離され、さらに、剥離ユニット191のローラの回転により保護フィルムの端がチャック内に導入され、保護フィルムの端がチャックに挟み込まれる。この保護フィルムの端がチャックに挟み込まれた状態で、偏光板2が吸着保持ステージ15及び弱粘着ベルト13と共にさらに図中で右方向へ移動することによって、保護フィルムは偏光板2から徐々に剥離される。
図5は、偏光板貼付け工程の第4の過程を示す図である。その保護フィルム10の端をチャックに挟んだ状態で、偏光板2が吸着保持ステージ15及び弱粘着ベルト13と共にさらに図中で右方向へ移動することによって、保護フィルム10は偏光板2から完全に剥離され、剥離された保護フィルム10は剥離ユニット191〜193に保持される。このようにして、偏光板2から剥離された保護フィルム10は、剥離ユニット191〜193によって図示しない保護フィルムストッカーに収納される。なお、ここでは、保護フィルム10が完全に剥離するまで、偏光板2を吸着保持ステージ15が保持する場合について説明したが、剥離ユニット191による保護フィルム10が偏光板2の先端部から剥離した時点で吸着保持ステージ15は図2に示す初期位置に復帰し、そこからは弱粘着ベルト13の粘着力のみで剥離動作を行うようにしても良い。
図6は、偏光板貼付け工程の第5の過程を示す図である。偏光板2から保護フィルム10が剥離され、偏光板2がセル吸着アライメントステージ17の下側に位置した時点で、偏光板貼付けローラ24が上昇して、偏光板2の先端部が液晶パネル1の先端部に接触するように所定の押圧力で押し付ける。偏光板貼付けローラ24は、液晶パネル1に押し付けられた状態で図中の矢印241の方向に移動する。これによって、偏光板2は液晶パネル1に貼付けられる。液晶パネル1に対する偏光板2の貼り付け処理が終了すると、セル吸着アライメントステージ17は、偏光板2の貼付けられた液晶パネル1を次の処理工程の箇所に移動させる。
上述のようにして、偏光板2の貼付け処理が実行されることになり、液晶パネル1に偏光板2を貼付する際に発生する気泡や異物巻き込みなどといった貼付不良の発生を極力抑制することが可能となる。また、弱粘着ベルト13を用いている関係で、偏光板2の端面が離れたり、皺などの影響を受けることがなくなるので、気泡の発生を抑制することが可能となる。さらに、従来は、真空吸着するテーブルの吸着孔の配列によって搭載可能な偏光板2のサイズが規定されていたが、この実施の形態によれば、弱粘着性ベルト13の横幅を適当な大きさとすることによって、搭載可能な偏光板2のサイズが規定されることなく、いかなるサイズの偏光板も搭載可能とすることができる。また、保護フィルムの剥離後すぐに偏光板の貼り付け作業を行なうことができるので、貼り付け作業の高速化が可能である。
なお、上述の実施の形態では、両側の第1ローラ10及び第2ローラ11に弱粘着ベルト13を巻回し、強粘着クリーニングローラ14で弱粘着ベルト13をクリーニングする場合について説明したが、第1ローラ10及び第2ローラ11の上側の弱粘着ベルト13、すなわち偏光板2が載置される面側の弱粘着ベルト13が平面状になっていればよく、第1ローラ10及び第2ローラ11の下側の弱粘着ベルト13は平面状でなくてもよく、強粘着クリーニングローラ14以外のクリーニング手段を設けるようにしても良い。また、本発明は、偏光板の液晶パネルへの貼付けに限らず、保護フィルムを有する光学フィルムの表示用パネルへの貼付けに広く適用することができる。
本発明の一実施の形態による偏光板貼付け装置の概略構成を示す図である。 偏光板貼付け工程の第1の過程を示す図である。 偏光板貼付け工程の第2の過程を示す図である。 偏光板貼付け工程の第3の過程を示す図である。 偏光板貼付け工程の第4の過程を示す図である。 偏光板貼付け工程の第5の過程を示す図である。
符号の説明
1…液晶パネル
2…偏光板
10…保護フィルム
11…第1ローラ
12…第2ローラ
13…弱粘着ベルト
14…強粘着クリーニングローラ
15…吸着保持ステージ
17…セル吸着アライメントステージ
18…検査用カメラ
19…保護フィルム剥離手段
20…偏光板供給手段
21…偏光板取出手段
22…偏光板クリーニングローラ
23…フィードローラ
24…偏光板貼付けローラ
25〜27…ガイドローラ
30…偏光板ストッカー

Claims (3)

  1. 光学フィルムを表示用パネルへ貼り付ける光学フィルム貼付け方法であって、
    両側の回転ローラ手段に巻回された無端回行体状の粘着性ベルト手段上に前記光学フィルムを載置し、前記粘着性ベルト手段を移動させることによって、前記光学フィルムを前記表示用パネルへ貼り付ける作業領域まで移送するようにしたことを特徴とする光学フィルム貼付け方法。
  2. 光学フィルムを保持する光学フィルム保持手段と、
    表示用パネルを保持する表示用パネル保持手段と、
    前記光学フィルム保持手段に保持された光学フィルムを前記表示用パネル保持手段に保持された表示用パネルへ貼り付ける貼付け手段とを備えた光学フィルム貼付け装置であって、
    両側の回転ローラ手段に巻回された無端回行体状の粘着性ベルト手段上に前記光学フィルムを保持し、前記粘着性ベルト手段を移動させることによって、前記光学フィルムを前記表示用パネルへ貼り付ける作業領域まで移送するように構成された移送手段を備えたことを特徴とする光学フィルム貼付け装置。
  3. 請求項1に記載の光学フィルム貼付け方法、又は請求項2に記載の光学フィルム貼付け装置を用いて光学フィルムを表示用パネルへ貼り付けることを特徴とする表示用パネルの製造方法。
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