JP2012242607A - 液晶表示素子の製造システムおよび液晶表示素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】剥離体とキャリアフィルムとの接触部での安定性が増し、貼り付け時の気泡を抑制できる液晶表示素子の製造システムおよび液晶表示素子の製造方法を提供する。
【解決手段】粘着剤を含む偏光フィルムのシート片が形成されている長尺のキャリアフィルムを巻き掛けることで、前記偏光フィルムから前記キャリアフィルムを剥離する剥離体と、前記剥離体で剥離された前記キャリアフィルムを巻き取る巻取手段と、前記偏光フィルムの前記粘着剤の粘着面と液晶パネルとを貼り付ける貼付手段とを有し、前記剥離体は、前記キャリアフィルムが接する当該剥離体の面のうち、当該剥離体先端を境にして少なくとも上流側の面が、前記キャリアフィルムの搬送方向に対して凸状の曲面となっており、さらに、前記剥離体の凸状の曲面が前記キャリアフィルムを押し上げるように配置される。
【選択図】図２

Description

本発明は、粘着剤を含む偏光フィルムのシート片が形成されている長尺のキャリアフィルムを剥離体に巻き掛けてシート片からキャリアフィルムを剥離し、当該キャリアフィルムを巻き取るとともに、シート片の粘着面と液晶パネルとを貼り付ける液晶表示素子の製造システムおよび液晶表示素子の製造方法に関する。

粘着剤を介して偏光フィルムのシート片が形成されているキャリアフィルムを内側にして先端で折り返して当該キャリアフィルムから偏光フィルムのシート片を粘着剤とともに剥離するとともに、剥離された偏光フィルムのシート片を粘着剤を介して液晶パネルに貼り付ける方法が知られている（特許文献１、２）。

特開昭５７−０５２０１７号公報 特開２００４−３６１７４１号公報

上記特許文献１または２のように、偏光フィルムのシート片から長尺のキャリアフィルムを剥離するには、一般にキャリアフィルムに対し垂直方向の厚みが搬送方向にいくに従い薄くなっていくナイフエッジ状（断面視で三角形状）の剥離体などでキャリアフィルムを折り返す方法が採用されている。しかし、この場合、貼り付け後の液晶パネルに気泡が散見される場合もあった。気泡が生じる理由として、剥離体とキャリアフィルムとの接触面が非常に不安定であり、時々刻々の接触部が変化し、フィルム幅方向の摩擦力が変化するためと推察される。このように、フィルム幅方向の保持が不安定であるため、剥離時にうねりや、しわが生じ、それが貼り付け部まで伝わり、気泡が発生してしまうのではないかと考えられる。

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであって、剥離体とキャリアフィルムとの接触部での安定性が増し、貼り付け時の気泡を抑制できる液晶表示素子の製造システムおよび液晶表示素子の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、以下の本発明を完成するに至ったものである。

本発明は、粘着剤を含む偏光フィルムのシート片が形成されている長尺のキャリアフィルムを巻き掛けることで、前記偏光フィルムから前記キャリアフィルムを剥離する剥離体と、
前記剥離体で剥離された前記キャリアフィルムを巻き取る巻取手段と、
前記偏光フィルムの前記粘着剤の粘着面と液晶パネルとを貼り付ける貼付手段とを有する液晶表示素子の製造システムであって、
前記剥離体は、前記キャリアフィルムが接する当該剥離体の面のうち、当該剥離体先端を境にして少なくとも上流側の面が、前記キャリアフィルムの搬送方向に対して凸状の曲面となっており、さらに、前記剥離体の凸状の曲面が前記キャリアフィルムを押し上げるように配置される。

この構成では、剥離体のキャリアフィルムと接する面に凸状の曲面を設けてキャリアフィルムを押し上げることで、従来と比較し、キャリアフィルムと剥離体との接触部（接触面）が安定し、フィルム幅方向（キャリアフィルムの搬送方向と直交する方向）で均一な摩擦力を確保でき、剥離による振動やシワの発生を抑制することができ、貼り付け時における偏光フィルムを安定させ気泡やスジの発生を抑制することができる。

上記発明において、前記剥離体先端から前記凸状の曲面が形成されていることが好ましい。これによって、上記本発明の作用効果を容易に得ることができる。

また、他の本発明は、粘着剤を含む偏光フィルムのシート片が形成されている長尺のキャリアフィルムを剥離体に巻き掛けることで、前記偏光フィルムから前記キャリアフィルムを剥離する剥離工程と、
前記剥離工程で剥離された前記キャリアフィルムを巻き取る巻取工程と、
前記偏光フィルムの前記粘着剤の粘着面と液晶パネルとを貼付手段で貼り付ける貼付工程とを有する液晶表示素子の製造方法であって、
前記キャリアフィルムが接する前記剥離体の面のうち、前記剥離体先端を境にして少なくとも上流側の面が、前記キャリアフィルムの搬送方向に対して凸状の曲面となっており、さらに、前記剥離体の凸状の曲面が前記キャリアフィルムを押し上げるように配置される。

この構成では、剥離体のキャリアフィルムと接する面に凸状の曲面を設けてキャリアフィルムを押し上げることで、従来と比較し、キャリアフィルムと剥離体との接触部（接触面）が安定し、フィルム幅方向（キャリアフィルムの搬送方向と直交する方向）で均一な摩擦力を確保でき、剥離による振動やシワの発生を抑制することができ、貼り付け時における偏光フィルムを安定させ気泡やスジの発生を抑制することができる。

上記発明において、前記剥離体先端から前記凸状の曲面が形成されていることが好ましい。これによって、上記本発明の作用効果を容易に得ることができる。

液晶表示素子の製造システムの一例を示した概略図。 剥離体（断面視で湾曲形状）とキャリアフィルムとの接触部について説明するための図。 剥離体（断面視で直線形状）とキャリアフィルムとの接触部について説明するための図。 実施例および比較例における剥離体の側面断面視の形状を示す図。 剥離体先端の角度を説明するための図。

（偏光フィルムおよび連続ロール）
本実施形態において、偏光フィルムがキャリアフィルムに形成されている形態は特に制限されない。例えば、ロール状に巻かれた連続ロールで構成されていてもよい。連続ロールとしては、例えば、（１）キャリアフィルムと当該キャリアフィルム上に粘着剤を含む偏光フィルムとを有する光学フィルム積層体をロール状に巻いたものが挙げられる。この場合、液晶表示素子の製造システムは、偏光フィルムから偏光フィルムのシート片を形成するために、キャリアフィルムを切断せずに残して、当該偏光フィルム（粘着剤を含む）を所定間隔に切断（ハーフカット）する切断手段を有する。この切断において、例えば、製造システム内の欠点検査装置の検査結果に基づいて、良品のシート片と、不良品のシート片を区別するように切断が行われてもよい。

また、連続ロールとして、例えば、（２）キャリアフィルムと当該キャリアフィルム上に粘着剤を含む偏光フィルムのシート片とを有する光学フィルム積層体をロール状に巻いたもの（いわゆる切り目入り偏光フィルムの連続ロール）が挙げられる。

例えば、図１に示す連続ロール１は、キャリアフィルム１２と、キャリアフィルム１２に形成された偏光フィルム１３（粘着剤を含む）を有する光学フィルム積層体１１をロール状に巻いたものである。

偏光フィルムは、例えば、偏光子（厚さは５〜８０μｍ程度）と、偏光子の片面または両面に偏光子保護フィルム（厚さは一般的に１〜５００μｍ程度）が接着剤または接着剤なしで形成される。光学フィルム積層体１１を構成する他のフィルムとして、例えば、位相差フィルム（厚さは一般的に１０〜２００μｍ）、視角補償フィルム、輝度向上フィルム、表面保護フィルム等が挙げられる。光学フィルム積層体の厚みは、例えば、１０μｍ〜５００μｍの範囲が挙げられる。偏光フィルムとキャリアフィルムとの間に介在する粘着剤は、特に制限されず、例えば、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤等が挙げられる。粘着剤の層厚みは、例えば、１０〜５０μｍの範囲が好ましい。キャリアフィルムは、例えばプラスチックフィルム（例えば、ポリエチレンテレフタレート系フィルム、ポリオレフィン系フィルム）等のフィルムを用いることができる。また、必要に応じシリコーン系や長鎖アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の剥離剤でコート処理したものを用いうる。

（液晶表示素子）
液晶表示素子は、液晶パネルの片面または両面に少なくとも偏光フィルムのシート片が形成されたものであり、必要に応じて駆動回路が組込まれる。液晶パネルは、例えば、垂直配向（ＶＡ）型、面内スイッチング（ＩＰＳ）型などの任意なタイプのものを用いることができる。図１に示す液晶パネル４は、対向配置される一対の基板（第１基板、第２基板）間に液晶層が封止された構成である。

（実施形態１）
本実施形態に係る液晶表示素子の製造システムは、粘着剤を含む偏光フィルムのシート片が形成されている長尺のキャリアフィルムを巻き掛けることで、前記偏光フィルムから前記キャリアフィルムを剥離する剥離体と、前記剥離体で剥離された前記キャリアフィルムを巻き取る巻取手段と、前記偏光フィルムの前記粘着剤の粘着面と液晶パネルとを貼り付ける貼付手段とを有する液晶表示素子の製造システムであって、前記剥離体は、前記キャリアフィルムが接する当該剥離体の面のうち、当該剥離体先端を境にして少なくとも上流側の面が、前記キャリアフィルムの搬送方向に対して凸状の曲面となっており、さらに、前記剥離体の凸状の曲面が前記キャリアフィルムを押し上げるように配置される。
以下、図１を参照しながら、本実施形態に係る液晶表示素子の製造システムおよび液晶表示素子の製造方法をさらに具体的に説明するが、本発明は本実施形態の態様に限定されるものではない。

図１に示す、液晶表示素子の製造システムは、液晶パネルの一方面に偏光フィルムのシート片を貼り付けるために、キャリアフィルム搬送手段１０１と、液晶パネル搬送ライン１０２と、貼付手段１０３（貼付ロール５０ａ、駆動ロール５０ｂ）とを有している。さらに製造システムは、液晶パネルのその他面に偏光フィルムのシート片を貼り付けるために、キャリアフィルム搬送手段と、貼付手段（貼付ロール、駆動ロール）とを有してもいてもよい。本実施形態では、液晶パネルの上側から偏光フィルムのシート片を貼り付けている。さらに、シート片を貼り付けた液晶パネルを反転（裏表反転、必要に応じて９０°旋回）させて、当該液晶パネルの上側から偏光フィルムのシート片を貼り付けてもよく、液晶パネルの下側からシート片を貼り付け、液晶パネルを反転させて、液晶パネルの下側からシート片を貼り付けてもよく、液晶パネルの上側からシート片を貼り付け、液晶パネルを反転させないで、液晶パネルの下側からシート片を貼り付けてもよく、液晶パネルの下側からシート片を貼り付け、液晶パネルを反転させないで、液晶パネルの上側から第２シート片を貼り付けてもよい。

液晶パネル搬送ライン１０２は、貼付手段１０３に液晶パネル４を供給し搬送するためのラインである。本実施形態では、液晶パネル搬送ライン１０２を構成する搬送手段として、搬送ローラ８０または吸着プレート等が例示される。搬送ローラ８０を回転させることで、あるいは吸着プレートを移送させることで、液晶パネル４を製造ライン下流側へ搬送する。また、液晶パネル搬送ライン１０２は、貼付手段１０３によりシート片１３が貼り付けられた液晶パネル４を次の貼付手段に供給する場合、シート片１３が貼り付けられた液晶パネル４を９０°水平回転させる旋回機構（不図示）と、シート片１３が貼り付けられた液晶パネル４を上下反転させる反転機構（不図示）が備えられていてもよい。

キャリアフィルム搬送手段１０１は、連続ロール１から光学フィルム積層体１１を繰り出し、偏光フィルム（粘着剤を含む）を所定間隔で切断して偏光フィルムのシート片１３をキャリアフィルム１２上に形成し、剥離体４０の先端部でキャリアフィルム１２を内側にして折り返して、シート片１３からキャリアフィルム１２を剥離し、剥離されたシート片１３（粘着剤を含む）を貼付手段１０３に供給する。そのために、キャリアフィルム搬送手段１０１は、切断手段２０、ダンサーロール３０、剥離体４０、巻取手段６０を有する。

切断手段２０は、吸着手段２１でキャリアフィルム１２側から光学フィルム積層体１１を固定しておいて、偏光フィルム（粘着剤を含む）を切断し、キャリアフィルム１２上にシート片１３を形成する。切断手段２０としては、例えばカッター、レーザー装置などが挙げられる。

ダンサーロール３０は、キャリアフィルム１２の張力を保持する機能を持つ。キャリアフィルム搬送手段１０１は、ダンサーロール３０を介してキャリアフィルム１２を搬送する。

（剥離体）
剥離体４０は、液晶パネル４にシート片１３を貼り付ける場合に、剥離体４０の先端部でキャリアフィルム１２を内側にして折り返して、シート片１３（粘着剤を含む）からキャリアフィルムを剥離する。図２（ａ）（ｂ）に示すように、剥離体４０は、キャリアフィルム１２が接する当該剥離体４０の面のうち、当該剥離体先端４２を境にして少なくとも上流側の面が、キャリアフィルム１２の搬送方向に対して凸状の曲面（湾曲部）４１となっており、さらに、剥離体４０の凸状の曲面４１がキャリアフィルム１２を押し上げるように配置される。図２（ｂ）において剥離体４０の凸状の曲面４１とキャリアフィルム１２が接触している接触部のエリアを斜線で示す。

また、剥離体先端４２の曲率半径Ｒ２は、例えば、０ｍｍを超えて１０ｍｍ以下であり、好ましくは１ｍｍ以上７ｍｍ以下であり、より好ましくは１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。

図３（ａ）（ｂ）に示すように、剥離体４０は、キャリアフィルム１２が接する当該剥離体４０の面のうち、当該剥離体先端４２を境にして少なくとも上流の面が、平面となっており、そのため剥離体４０とキャリアフィルム１２との接触によって生じる摩擦力がフィルム幅方向で不均一に非常に不安定な状態となる。一方、図２（ａ）（ｂ）に示す本実施形態のように、キャリアフィルム１２と接触する面が凸状の曲面（湾曲面）４１となる剥離体４０の場合は、湾曲面全体で安定して接触し（図２（ｂ）において斜線で示す接触部である）、かつ、キャリアフィルム１２を押し上げることで、フィルム幅方向で均一な摩擦力を得ることができ、キャリアフィルム剥離時の安定化が図れる。また、本実施形態において、本質的にはフィルム幅方向で安定した保持力が得られればよく、キャリアフィルム１２と剥離体４０の接触部は必ずしも湾曲面全体である必要はなく、剥離体先端方向であるキャリアフィルムの剥離点側の接触部の部位がフィルム幅方向で均一であればよい。

巻取手段６０は、シート片１３（粘着剤を含む）が剥離されたキャリアフィルム１２を巻き取る。

貼付手段１０３は、液晶パネル搬送手段１０２により供給された液晶パネル４の上側からキャリアフィルム搬送手段１０１により供給されたシート片１３を粘着剤を介して貼り付ける。本実施形態では、貼付手段１０３は、貼付ローラ５０ａ、駆動ローラ５０ｂで構成される。なお、駆動ローラ５０ｂの駆動に応じて、貼付ローラ５０ａが従動する機構であるが、これに制限されず、駆動と従動が逆の機構でもよく、両方が駆動機構であってもよい。

前述したように、液晶パネル４の他方面に偏光フィルムのシート片を貼り付けるための各種手段は、上記で説明した各種手段、装置等を用いることができる。

また、液晶パネル搬送ライン１０２には、両面に偏光フィルムのシート片が貼り付けられた液晶表示素子Ｙを検査するための検査装置が設置されていてもよい。この検査装置の検査目的、検査方法は特に制限されない。

（製造方法）
本実施形態に係る液晶表示素子の製造方法は、粘着剤を含む偏光フィルムのシート片が形成されている長尺のキャリアフィルムを剥離体に巻き掛けることで、前記偏光フィルムから前記キャリアフィルムを剥離する剥離工程と、前記剥離工程で剥離された前記キャリアフィルムを巻き取る巻取工程と、前記偏光フィルムの前記粘着剤の粘着面と液晶パネルとを貼付手段で貼り付ける貼付工程とを有する液晶表示素子の製造方法である。

（切断工程および剥離工程）
本実施形態では、キャリアフィルム１２と、キャリアフィルム１２上に形成された偏光フィルム（粘着剤を含む）とを有する光学フィルム積層体１１をロール状に巻いた連続ロール１から光学フィルム積層体１１を繰り出す。次いで、キャリアフィルム１２を残して（切断せずに）偏光フィルム（粘着剤を含む）を切断して、キャリアフィルム１２上に偏光フィルムのシート片１３を形成する（切断工程）。次いで、剥離体４０の先端４２でキャリアフィルム１２を内側に折り返し搬送して、シート片１３（粘着剤を含む）からキャリアフィルム１２を剥離する（剥離工程）。

剥離工程で用いられる剥離体４０は、キャリアフィルム１２が接する剥離体４０の面のうち、剥離体先端４２を境にして少なくとも上流側の面が、キャリアフィルム１２の搬送方向に対して凸状の曲面（湾曲部）４１となっており、かつ、剥離体４０の凸状の曲面４１がキャリアフィルム１２を押し上げるように配置される。

（貼付工程）
貼付工程は、剥離工程でキャリアフィルム１２が剥離されたシート片１３（粘着剤を含む）を当該粘着剤を介して液晶パネル４の基板に貼り付ける工程である。

（巻取工程）
巻取工程は、剥離工程でシート片１３から剥離されたキャリアフィルム１２を巻取手段６０で巻き取る工程である。

なお、液晶パネル４の他方面にも偏光フィルムのシート片を貼り付ける場合には、液晶パネル４の旋回および上下反転工程を有していてもよい。旋回および上下反転工程は、偏光フィルムのシート片１３が貼り付けられた液晶パネル４を９０°水平回転および上下反転させる工程である。そして、その他方面に偏光フィルムのシート片を貼り付ける場合、上述と同様の切断工程、剥離工程、巻取工程、貼付工程とを有していてもよい。

（別実施形態）
上記実施形態１では、連続ロールから繰り出された光学フィルム積層体を所定間隔で切断するものであったが、とくにこの構成に制限されない。例えば、連続ロールから繰り出された光学フィルム積層体を欠点検査し、当該検査結果に基づいて欠点を避けるように切断（いわゆるスキップカット）してもよい。また、光学フィルム積層体に予め付された欠点情報を読み取り、当該欠点情報に基づいて欠点を避けるように切断してもよい。

また、連続ロールの偏光フィルムは予め切断されていてもよい。すなわち、連続ロールとして、いわゆる切り目入り連続ロールを用いてもよい。この場合、切断手段が不要となるため、タクトタイムを短縮することができる。

図１の製造システムにおいて、図４に示す各剥離体を用いて液晶パネル（３２インチ）にその長辺側から偏光フィルムのシート片を貼り付け、液晶パネルとシート片との間の気泡発生について評価した。表１の剥離体先端の角度は、図５に示すように、剥離体を水平面に載置させたときの、先端曲率部が終了した点での接線と水平線とで形成される角度とする。

実施例１の剥離体は、その側面断面視において全長が８５ｍｍ、その先端から１０ｍｍまでを平面とし、１０〜５０ｍｍまでを曲率半径Ｒ１が１５０ｍｍの湾曲形状とし、５０〜８５ｍｍまでを平面とした。剥離体先端の曲率半径Ｒ２を１．５ｍｍとし、剥離体先端の角度を１０°とした。

実施例２の剥離体は、その側面断面視において全長を６０ｍｍ、その先端から６０ｍｍまでを曲率半径Ｒ１が１５０ｍｍの湾曲形状とした。剥離体先端の曲率半径Ｒ２を１．５ｍｍとし、剥離体先端の角度を１０°とした。

実施例３の剥離体は、その先端から４０ｍｍまでを平面とし、４０〜８５ｍｍまでを曲率半径Ｒ１が１５０ｍｍの湾曲形状とした以外は、実施例１と同じである。

実施例４の剥離体は、その先端から４０ｍｍまでを曲率半径Ｒ１が６０ｍｍの湾曲形状とし、４０〜８５ｍｍまでを平面とした。剥離体先端の曲率半径Ｒ２を１．５ｍｍとし、剥離体先端の角度を３０°とした。

実施例５の剥離体は、その側面断面視において全長を５０ｍｍ、その先端から１０ｍｍまでを曲率半径Ｒ１が３０ｍｍの湾曲形状とし、１０〜５０ｍｍまでを平面とした。剥離体先端の曲率半径Ｒ２を１．５ｍｍとし、剥離体先端の角度を３０°とした。

実施例６の剥離体は、その側面断面視において全長が４０ｍｍ、その先端から４０ｍｍまでを曲率半径Ｒ１が１５０ｍｍの湾曲形状を上下面に設けた。剥離体先端の曲率半径Ｒ２を１．５ｍｍとし、剥離体先端の角度を１０°とした。

比較例１の剥離体は、その側面断面視において全長を８０ｍｍ、その先端から８０ｍｍまでを平面とした。剥離体先端の曲率半径Ｒ２を１．５ｍｍとし、剥離体先端の角度を１０°とした。

（評価方法）
実施例および比較例ともにｎ＝３００枚での気泡発生率（％）を目視検査で評価した。表１にその結果を示す。

表１の結果から、実施例１〜６はいずれも、比較例１よりも気泡発生率が低い。剥離体の凸状の曲面（湾曲部）が剥離体先端側に配置されている実施例２、４、５、６のほうが、そうでない実施例１、３よりも気泡発生率が低い。

４ 液晶パネル
１２ キャリアフィルム
１３ 偏光フィルムのシート片
４０ 剥離体
４１ 凸状の曲面（湾曲部）
４２ 剥離体先端
６０ 巻取手段
１０３ 貼付手段
R1 剥離体の凸状の曲面（湾曲部）の曲率半径
R2 剥離体先端の曲率半径
Ｙ 液晶表示素子

Claims (4)

1. 粘着剤を含む偏光フィルムのシート片が形成されている長尺のキャリアフィルムを巻き掛けることで、前記偏光フィルムから前記キャリアフィルムを剥離する剥離体と、
   前記剥離体で剥離された前記キャリアフィルムを巻き取る巻取手段と、
   前記偏光フィルムの前記粘着剤の粘着面と液晶パネルとを貼り付ける貼付手段とを有する液晶表示素子の製造システムであって、
   前記剥離体は、前記キャリアフィルムが接する当該剥離体の面のうち、当該剥離体先端を境にして少なくとも上流側の面が、前記キャリアフィルムの搬送方向に対して凸状の曲面となっており、さらに、前記剥離体の凸状の曲面が前記キャリアフィルムを押し上げるように配置される、液晶表示素子の製造システム。
2. 前記剥離体先端から前記凸状の曲面が形成されている、請求項１に記載の液晶表示素子の製造システム。
3. 粘着剤を含む偏光フィルムのシート片が形成されている長尺のキャリアフィルムを剥離体に巻き掛けることで、前記偏光フィルムから前記キャリアフィルムを剥離する剥離工程と、
   前記剥離工程で剥離された前記キャリアフィルムを巻き取る巻取工程と、
   前記偏光フィルムの前記粘着剤の粘着面と液晶パネルとを貼付手段で貼り付ける貼付工程とを有する液晶表示素子の製造方法であって、
   前記キャリアフィルムが接する前記剥離体の面のうち、前記剥離体先端を境にして少なくとも上流側の面が、前記キャリアフィルムの搬送方向に対して凸状の曲面となっており、さらに、前記剥離体の凸状の曲面が前記キャリアフィルムを押し上げるように配置される、液晶表示素子の製造方法。
4. 前記剥離体先端から前記凸状の曲面が形成されている、請求項３に記載の液晶表示素子の製造方法。

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