JP2008197131A - 偏光板の剥離装置及び剥離方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】液晶表示パネルから偏光板を剥離する際に要する時間を可及的に短くする。
【解決手段】液晶表示パネル2に粘着剤層を介して偏光板3及び4が貼り付けられた被剥離体5を載置するための剥離ステージ14と、剥離ステージ14に載置された被剥離体5の液晶表示パネル2及び偏光板4の間に介在させて粘着剤層を加熱して軟化させるための剥離刃22とを備え、剥離ステージ14に載置された被剥離体5の液晶表示パネル2及び偏光板4の間に剥離刃22を挿入させながら、剥離刃22を被剥離体5の一方端側から他方端側に移動させることにより、液晶表示パネル2から偏光板4を剥離する偏光板の剥離装置であって、剥離ステージ14は、被剥離体5を加熱するように構成されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、偏光板の剥離装置及び剥離方法に関し、特に、液晶表示パネルに貼り付けた偏光板を剥離する技術に関するものである。
液晶表示パネルは、一定方向のみに振動する光を用いる必要があるので、その表面に一定方向のみに振動する光を透過させる偏光板が貼り付けられている。そして、液晶表示装置の製造においては、液晶表示パネルに偏光板を貼り付けた後に、外観検査や点灯検査などの検査工程が行われる。この検査工程において、偏光板とパネル表面との間における異物の挟み込み、及びパネル表面における偏光板の貼り付け位置のずれなどの異常が発見された場合には、その液晶表示パネルから異常な偏光板を剥離させた後に、正常な偏光板を貼り直す必要がある。
例えば、特許文献1には、被接着体(液晶表示パネル)の接着面一隅角部の粘着フィルム(偏光板)を引き剥がし、その引き剥がされた部分から粘着フィルムを巻き取りローラーが所定回転数巻き取った後に、巻き取りローラーを剥離方向に移動させながら粘着フィルムを引っ張って剥離する粘着フィルム剥離方法が開示されている。そして、この剥離方法によれば、剥離された偏光板などの粘着フィルムを容易に回収することができる、と記載されている。
ここで、特許文献1などに開示された剥離方法のように、液晶表示パネルから偏光板を引っ張って剥離させる方法では、ガラス基板の偏光板剥離界面で基板厚さ方向に応力がかかることにより、ガラス基板が割れて、パネル自体が破損するおそれがある。
そこで、パネル自体の破損を抑制するために、例えば、特許文献2に開示された剥離方法を適用することが考えられる。この特許文献2には、偏光板と液晶表示パネルとの間に加熱したスライサーを挿入し、スライサーをその長手方向に振動させながら偏光板を液晶表示パネルから剥離する偏光板の剥離方法が開示されている。そして、この剥離方法によれば、液晶表示パネルのパネルギャップを変化させずに、液晶表示パネルにダメージを与えることなく偏光板を剥離することができる、と記載されている。
特開2006−299064号公報 特開2002−350837号公報
ところで、液晶表示パネルは、近年、益々薄型になっているので、その液晶表示パネルを構成する各ガラス基板が薄くなっている。そのため、特許文献1に開示された剥離方法よりも特許文献2に開示された剥離方法を適用して、ガラス基板の割れを抑制することが考えられる。
ここで、特許文献2に開示された剥離方法では、ガラス基板の割れを抑制することができるものの、偏光板の粘着剤層をスライサーによって加熱するので、粘着剤層の温度が剥離に適した温度に到達するまでに時間を要し、改善の余地がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、液晶表示パネルから偏光板を剥離する際に要する時間を可及的に短くすることにある。
上記目的を達成するために、本発明は、液晶表示パネルに粘着剤層を介して偏光板が貼り付けられた被剥離体、及びその液晶表示パネルと偏光板との間に挿入させる剥離刃の双方を加熱するようにしたものである。
具体的に本発明に係る偏光板の剥離装置は、液晶表示パネルに粘着剤層を介して偏光板が貼り付けられた被剥離体を載置するための剥離ステージと、上記剥離ステージに載置された被剥離体の液晶表示パネル及び偏光板の間に介在させて上記粘着剤層を加熱して軟化させるための剥離刃とを備え、上記剥離ステージに載置された被剥離体の液晶表示パネル及び偏光板の間に上記剥離刃を挿入させながら、該剥離刃を上記被剥離体の一方端側から他方端側に移動させることにより、上記液晶表示パネルから上記偏光板を剥離する偏光板の剥離装置であって、上記剥離ステージは、上記被剥離体を加熱するように構成されていることを特徴とする。
上記の構成によれば、剥離ステージが被剥離体を加熱するように構成されているので、液晶表示パネル及び偏光板を接着する粘着剤層が剥離ステージ及び剥離刃の双方によって加熱される。これにより、粘着剤層が加熱により軟化するまでに要する時間が剥離刃単独で加熱する場合よりも短くなるので、液晶表示パネルから偏光板を剥離する際に要する時間が可及的に短くなる。
上記剥離ステージは、上記被剥離体を所定温度に加熱するためのホットプレートであってもよい。
上記の構成によれば、被剥離体が所定温度に加熱可能な剥離ステージ、すなわち、ホットプレートによって加熱されるので、本発明の作用効果が具体的に奏される。
上記剥離刃には、該刃本体を加熱するためのヒーターが当接されていてもよい。
上記の構成によれば、剥離刃がその刃本体に当接するヒーターによって加熱されるので、本発明の作用効果が具体的に奏される。
上記剥離ステージに載置された被剥離体に重置され、該被剥離体を該剥離ステージに保持するための保持板を備え、上記保持板は、該後端部が上記剥離刃に当接することにより、上記被剥離体上を摺動するように構成されていてもよい。
上記の構成によれば、剥離刃が後端部を当接することにより被剥離体上を摺動する保持板を被剥離体に重置させることによって、被剥離体が部分的に剥離ステージに押さえ付けられるので、加熱による被剥離体の反りが抑制される。
上記保持板の上記被剥離体に接触する側の表面は、フッ素樹脂に覆われていてもよい。
上記の構成によれば、保持板の裏面を覆うフッ素樹脂によって、被剥離体に対する保持板の滑り性が向上するので、被剥離体上における保持板の摺動が容易になる。
上記保持板の後端部は、上記液晶表示パネルの表面に対する上記剥離刃の角度に合わせて、上側が下側よりも突き出た逆テーパー状に形成されていてもよい。
上記の構成によれば、保持板の後端部が剥離刃の角度に合わせて逆テーパー状に形成されているので、剥離刃の刃先が保持板の後端部に確実に当接することになる。
上記剥離刃の幅は、上記偏光板の幅よりも小さく設定されていてもよい。
上記の構成によれば、一般的に液晶表示パネルの周端部には、液晶材料を封止するための封止樹脂、及びパネル内に信号を入出力するためのTAB(Tape Automated Bonding)などが配置されているので、剥離刃の幅を偏光板の幅よりも小さく設定することによって、剥離刃の端部がそれらに接触して液晶表示パネルを破損させることが抑制される。
上記被剥離体では、上記偏光板の少なくとも一方端が上記液晶表示パネルの周端よりも内側に配置され、上記剥離刃は、該刃先を上記偏光板の周端よりも外側の上記液晶表示パネルの表面に当接させた後に該パネル表面に沿って移動させることにより、上記液晶表示パネル及び偏光板の間に挿入されるように構成されていてもよい。
上記の構成によれば、剥離刃の刃先を偏光板の周端よりも外側の液晶表示パネルの表面に当接させた後にパネル表面に沿って移動させることにより、剥離刃が液晶表示パネル及び偏光板の間に挿入されるので、例えば、偏光板の隅部を引き剥がすなどの偏光板を剥離させる前の準備が不必要になる。
また、本発明に係る偏光板の剥離方法は、液晶表示パネルに粘着剤層を介して偏光板が貼り付けられた被剥離体を加熱する加熱工程と、上記加熱工程で加熱された被剥離体に対し、上記液晶表示パネル及び偏光板の間に上記粘着剤層を加熱して軟化させるための剥離刃を挿入させながら、該剥離刃を一方端側から他方端側に移動させることにより、上記液晶表示パネルから上記偏光板を剥離する剥離工程とを備えることを特徴とする。
上記の方法によれば、液晶表示パネル及び偏光板を接着する粘着剤層が、剥離工程における剥離刃による加熱の前に、加熱工程における被剥離体の加熱によって加熱されることにより、粘着剤層が加熱により軟化するまでに要する時間が剥離刃単独で加熱する場合よりも短くなるので、液晶表示パネルから偏光板を剥離する際に要する時間が可及的に短くなる。
上記剥離工程では、上記剥離刃を進行方向に対して斜めの角度に保持して移動させてもよい。
上記の方法によれば、剥離刃がその進行方向に対して斜めの角度に保持した状態で液晶表示パネル及び偏光板の間に挿入されるので、液晶表示パネル及び偏光板の間における剥離刃の粘着剤層に対する剪断力が向上する。
上記剥離工程では、上記剥離刃を進行方向に対して左右に振りながら移動させてもよい。
上記の方法によれば、剥離刃がその進行方向に対して左右に振られながら液晶表示パネル及び偏光板の間に挿入されるので、液晶表示パネル及び偏光板の間において、剥離刃の刃先が粘着剤層に接触する長さが偏光板の幅よりも短くなり、剥離刃を被剥離体の一方端から他方端側に移動させる際の粘着剤層による抵抗が小さくなる。
本発明によれば、液晶表示パネルに粘着剤層を介して偏光板が貼り付けられた被剥離体、及びその液晶表示パネルと偏光板との間に挿入させる剥離刃の双方を加熱するので、液晶表示パネルから偏光板を剥離する際に要する時間を可及的に短くすることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではない。
《発明の実施形態1》
図1〜図3は、本発明に係る偏光板の剥離装置及び剥離方法の実施形態1を示している。具体的に、図1は、本実施形態の偏光板剥離装置30の側面図であり、図2は、偏光板剥離装置30の上面図である。なお、図1及び図2では、図中右側が前方になり、図中左側が後方になる。
偏光板剥離装置30は、図1及び図2に示すように、直方体状の台座部10と、台座部10の左右両側面に前後方向に互いに平行に延びるようにそれぞれ設けられたスライドレール11及びロボット走行部12と、ロボット走行部12によりスライドレール11に沿って摺動可能にそれぞれ設けられた一対のX方向スライド部13と、台座部10の上面に設けられた剥離ステージ14及び保持板受け部16と、保持板受け部16の上面に移動可能に設けられた矩形板状の保持板17と、一対のX方向スライド部13の間に設けられた剥離ロボット25とを備えている。
各スライドレール11は、台座部10の側面に取り付けられた線状のレール部と、そのレール部に摺動可能に係合された移動体とを備えている。
ロボット走行部12は、例えば、その長さ方向に沿って設けられたねじ軸をモーターで回転駆動させることにより、ねじ軸に螺嵌された移動体12aが前後方向(X方向)に移動するように構成されている。
各X方向スライド部13は、略逆T字型に形成され、その下部にスライドレール11の移動体が、その中間部にロボット走行部12の移動体12aが、その上部に剥離ロボット25がそれぞれ固定されている。
剥離ステージ14は、その上面に載置された後述する被剥離体5を所定温度に加熱及び保持するように構成されたホットプレートなどである。また、剥離ステージ14の上面の前方端には、図1及び図2に示すように、被剥離体5の前端部の両端部分に当接して、被剥離体5の前方への移動を防止するための一対の固定治具15が設けられている。
保持板17は、例えば、ステンレス板の下面にテフロン(登録商標)などのフッ素樹脂を被覆して、被剥離体5及び保護板受け部16の各表面を摺動するように構成されている。なお、保持板17の後端部は、図1に示すように、後述する剥離刃22の設定角度に合わせて、上側が下側よりも突き出るように、例えば、45°の逆テーパー状に形成されている。また、保持板17の幅は、一対の固定治具15の間を通り抜け可能にその間隔よりも小さく設定されている。
剥離ロボット25は、図1に示すように、各X方向スライド部13に固定された直方体状のサポート部18と、サポート部18の前方側に上下方向に摺動可能に設けられたZ方向スライド部19と、Z方向スライド部19に固定されたホルダー部20と、ホルダー20に固定されたヒーター部21と、ヒーター部21に固定された剥離刃22とを備えている。
サポート部18は、その左右両側面の前方側に上下方向に延びるスライド溝18aがそれぞれ形成されている。
Z方向スライド部19は、サポート部18の前方側の一部を把持するように設けられ、その内面にサポート部18の一対のスライド溝18aに係合するように一対の凸条体19aが形成されている。
ホルダー部20は、図1に示すように、その断面が略V字型に形成され、剥離刃22の剥離ステージ14の表面に対する角度に応じて、形状(V字の角度)が設定されている。
ヒーター部21は、棒状のカートリッジヒーターなどにより構成され、剥離刃22を所定温度に加熱及び保持するための温度調整器が接続されている。
剥離刃22は、例えば、焼入硬度がロックウエルC(HRC)60〜64のマルテンサイト系ステンレス鋼(SUS440)により構成され、その刃先が30°程度になっている。また、剥離刃22は、その本体が剥離ステージ14の表面に対して45°の角度になるように設定されている。なお、剥離刃22の剥離ステージ14の表面に対する角度は、刃の形状、刃と後述する液晶表示パネル2との密着程度、及び偏光板剥離後の液晶表示パネル2表面の後述する粘着剤層7の残り具合に応じて、適宜、設定することができる。
次に、上記構成の偏光板剥離装置30を用いて、液晶表示パネルに貼り付けた偏光板を剥離する方法について一例を挙げて説明する。なお、本実施形態の偏光板の剥離方法は、加熱工程及び剥離工程とを備えている。
まず、剥離対象である被剥離体5、それに対応する剥離刃13及び保持板17についてそれぞれ説明する。
被剥離体5は、図1に示すように、厚さ0.3mm程度のアクティブマトリクス基板1a、厚さ0.3mm程度の対向基板1b、並びにアクティブマトリクス基板1a及び対向基板1bの間に挟持された液晶層(不図示)などからなる液晶表示パネル2(例えば、10.6インチ)と、液晶表示パネル2に貼り付けられた偏光板3及び4とを備えている。なお、アクティブマトリクス基板1a及び対向基板1bは、ガラス基板を用いて形成されている。
偏光板3及び4は、図3に示すように、互いに対向して配置され、トリアセチルセルロースフィルムなどにより形成された一対の支持体6a及び6bと、及びそれらの支持体の間に設けられ、ヨウ素で染色したポリビニルアルコールフィルムなどにより形成された一方向の偏光軸を有する偏光子を含む偏光子層6cを含む偏光板本体6と、一方の支持体6aの表面に設けられ、アクティブマトリクス基板1a又は対向基板1bの表面に貼り付けるための粘着剤層7と、他方の支持体6bの表面に設けられた透明な保護フィルム(不図示)とを備えている。ここで、粘着剤層7は、例えば、ブチルアクリレートを重合させたアクリル系の粘着剤であり、75℃で16000Paの粘弾性を有している。また、偏光板3及び4のサイズは、縦140mm×横230mm(上記10.6インチの場合)である。
剥離刃22は、その幅が130mmであり、偏光板の幅(140mm)よりも小さく設定され、その両端が偏光板3及び4の端から5mm程度内側に配置するように設定されている。
保持板17は、縦100mm×横400mm×高さ10mmで2kg程度に形成されている。
以下に、具体的な偏光板の剥離方法を説明する
まず、偏光板剥離装置30の剥離ステージ14及び剥離刃22を70℃〜80℃に加熱する。
続いて、剥離ステージ14上に被剥離体5をその前端部が各固定治具15に当接するように載置した後に、その載置された被剥離体5上に保持板17を重置した状態で、そのまま10秒間程度放置することにより、被剥離体5及びその粘着剤層7を加熱する(加熱工程)。
さらに、剥離ロボット25の剥離刃22の刃先を偏光板4の周端よりも外側の液晶表示パネル2の表面に当接させた後に、その刃先をパネル表面に沿って前方に移動させる。そして、剥離刃22を液晶表示パネル2及び偏光板4の間に挿入させながら、被剥離体5の後方側から前方側に移動させることにより、液晶表示パネル2から偏光板4を剥離させる(剥離工程)。
以上のようにして、被剥離体5(液晶表示パネル2)から偏光板4を剥離することができる。
以上説明したように、本実施形態の偏光板剥離装置30及び剥離方法によれば、剥離ステージ14が被剥離体5を加熱するように構成されているので、液晶表示パネル2及び偏光板4を接着する粘着剤層7が、加熱工程における剥離ステージ14、及び剥離工程における剥離刃22の双方によって加熱される。これにより、粘着剤層7が加熱により軟化するまでに要する時間が剥離刃単独で加熱する場合よりも短くなるので、液晶表示パネル2から偏光板4を剥離する際に要する時間を可及的に短くすることができる。
また、本実施形態の偏光板剥離装置30によれば、剥離刃22が後端部を当接することにより被剥離体5上を摺動する保持板17を被剥離体5に重置させることによって、被剥離体5が部分的に剥離ステージ14に押さえ付けられるので、加熱による被剥離体5の反りを抑制することができる。
さらに、本実施形態の偏光板剥離装置30によれば、保持板17の裏面を覆うフッ素樹脂によって、被剥離体5に対する保持板17の滑り性が向上するので、被剥離体5上における保持板17の摺動を容易にすることができる。
また、本実施形態の偏光板剥離装置30によれば、保持板17の後端部が剥離刃22の角度に合わせて逆テーパー状に形成されているので、剥離刃22の刃先を保持板17の後端部に確実に当接させることができる。
さらに、本実施形態の偏光板剥離装置30によれば、剥離刃22の幅を偏光板4の幅よりも小さく設定されているので、剥離刃22の端部が液晶表示パネル2の液晶層を封止するための封止樹脂、及びTAB(Tape Automated Bonding)などに接触することを抑制することができ、液晶表示パネル2の破損を抑制することができる。
また、本実施形態の偏光板剥離装置30によれば、剥離刃22の刃先を偏光板4の周端よりも外側の液晶表示パネル2の表面に当接させた後にパネル表面に沿って前方に移動させるだけで、剥離刃22が液晶表示パネル2及び偏光板4の間に挿入されるので、例えば、偏光板の隅部を引き剥がすなどの偏光板を剥離させる前の準備が不必要である。
さらに、本実施形態の偏光板剥離装置30によれば、液晶表示パネル2を構成するガラス基板の偏光板剥離界面で基板厚さ方向に応力がかかり難いので、偏光板を剥離する際のガラス基板の割れ、及びパネル自体の破損を抑制することができる。
《発明の実施形態2》
図4は、本実施形態の偏光板の剥離方法を示す模式図である。なお、以下の各実施形態において、図1〜図3と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
本実施形態の偏光板の剥離方法では、図4に示すように、剥離刃22aを進行方向に対して斜めの角度(例えば、30°程度)に保持して移動させる。この剥離方法によれば、剥離刃22aがその進行方向に対して斜めの角度に保持した状態で液晶表示パネル2及び偏光板4の間に挿入されるので、液晶表示パネル2及び偏光板4の間における剥離刃22aの粘着剤層7に対する剪断力を向上させることができる。
《発明の実施形態3》
図5は、本実施形態の偏光板の剥離方法を示す模式図である。
本実施形態の偏光板の剥離方法では、図5に示すように、剥離刃22bを進行方向に対して左右に振りながら移動させる。この剥離方法によれば、剥離刃22bがその進行方向に対して角度を左右交互に変えながら液晶表示パネル2及び偏光板4の間に挿入されるので、液晶表示パネル2及び偏光板4の間において、剥離刃22bの刃先が粘着剤層7に接触する長さが偏光板4の幅よりも短くなり、剥離刃22bを被剥離体5の一方端から他方端側に移動させる際の粘着剤層7による抵抗を小さくすることができる。具体的に、例えば、剥離刃22bを偏光板4の幅方向に対して左右30度に交互に変えながら挿入させる場合には、剥離刃22bの刃先の粘着剤層7に接触する長さが偏光板4の幅の0.6倍(=1/√3)程度になり、剥離刃22bの抵抗を小さくすることができる。
なお、上記実施形態2及び3の偏光板の剥離方法は、上記実施形態1の偏光板剥離装置にも適用することができる。
以上説明したように、本発明は、液晶表示パネルから偏光板を剥離する際のパネル自体の破損を抑制することができるので、薄型の液晶表示パネルについて有用である。
実施形態1に係る偏光板剥離装置30の側面図である。 偏光板剥離装置30の上面図である。 偏光板剥離装置30を用いて剥離する偏光板3及び4の断面図である。 実施形態2に係る偏光板4の剥離方法を示す模式図である。 実施形態3に係る偏光板4の剥離方法を示す模式図である。
符号の説明
2 液晶表示パネル
3,4 偏光板
5 被剥離体
7 粘着剤層
14 剥離ステージ(ホットプレート)
17 保持板
21 ヒーター部
22,22a,22b 剥離刃
30 偏光板剥離装置

Claims (11)

  1. 液晶表示パネルに粘着剤層を介して偏光板が貼り付けられた被剥離体を載置するための剥離ステージと、
    上記剥離ステージに載置された被剥離体の液晶表示パネル及び偏光板の間に介在させて上記粘着剤層を加熱して軟化させるための剥離刃とを備え、
    上記剥離ステージに載置された被剥離体の液晶表示パネル及び偏光板の間に上記剥離刃を挿入させながら、該剥離刃を上記被剥離体の一方端側から他方端側に移動させることにより、上記液晶表示パネルから上記偏光板を剥離する偏光板の剥離装置であって、
    上記剥離ステージは、上記被剥離体を加熱するように構成されていることを特徴とする偏光板の剥離装置。
  2. 請求項1に記載された偏光板の剥離装置において、
    上記剥離ステージは、上記被剥離体を所定温度に加熱するためのホットプレートであることを特徴とする偏光板の剥離装置。
  3. 請求項1に記載された偏光板の剥離装置において、
    上記剥離刃には、該刃本体を加熱するためのヒーターが当接されていることを特徴とする偏光板の剥離装置。
  4. 請求項1に記載された偏光板の剥離装置において、
    上記剥離ステージに載置された被剥離体に重置され、該被剥離体を該剥離ステージに保持するための保持板を備え、
    上記保持板は、該後端部が上記剥離刃に当接することにより、上記被剥離体上を摺動するように構成されていることを特徴とする偏光板の剥離装置。
  5. 請求項4に記載された偏光板の剥離装置において、
    上記保持板の上記被剥離体に接触する側の表面は、フッ素樹脂に覆われていることを特徴とする偏光板の剥離装置。
  6. 請求項4に記載された偏光板の剥離装置において、
    上記保持板の後端部は、上記液晶表示パネルの表面に対する上記剥離刃の角度に合わせて、上側が下側よりも突き出た逆テーパー状に形成されていることを特徴とする偏光板の剥離装置。
  7. 請求項1に記載された偏光板の剥離装置において、
    上記剥離刃の幅は、上記偏光板の幅よりも小さく設定されていることを特徴とする偏光板の剥離装置。
  8. 請求項1に記載された偏光板の剥離装置において、
    上記被剥離体では、上記偏光板の少なくとも一方端が上記液晶表示パネルの周端よりも内側に配置され、
    上記剥離刃は、該刃先を上記偏光板の周端よりも外側の上記液晶表示パネルの表面に当接させた後に該パネル表面に沿って移動させることにより、上記液晶表示パネル及び偏光板の間に挿入されるように構成されていることを特徴とする偏光板の剥離装置。
  9. 液晶表示パネルに粘着剤層を介して偏光板が貼り付けられた被剥離体を加熱する加熱工程と、
    上記加熱工程で加熱された被剥離体に対し、上記液晶表示パネル及び偏光板の間に上記粘着剤層を加熱して軟化させるための剥離刃を挿入させながら、該剥離刃を一方端側から他方端側に移動させることにより、上記液晶表示パネルから上記偏光板を剥離する剥離工程とを備えることを特徴とする偏光板の剥離方法。
  10. 請求項9に記載された偏光板の剥離方法において、
    上記剥離工程では、上記剥離刃を進行方向に対して斜めの角度に保持して移動させることを特徴とする偏光板の剥離方法。
  11. 請求項9に記載された偏光板の剥離方法において、
    上記剥離工程では、上記剥離刃を進行方向に対して左右に振りながら移動させることを特徴とする偏光板の剥離方法。
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