JP2018018010A - Lamination device and production method of light control film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば窓に貼り付けて外来光の透過を制御する電子ブラインド等に利用可能な調光フィルムに関する。 The present invention relates to a light control film that can be used for, for example, an electronic blind that is attached to a window to control the transmission of extraneous light.
従来、例えば窓に貼り付けて外来光の透過を制御する調光フィルムに関する工夫が種々に提案されている(特許文献1、2)。このような調光フィルムの1つに、液晶を利用したものがある。この液晶を利用した調光フィルムは、透明電極、配向層を作製した透明フィルム材により液晶材料を挟持して液晶セルが作製され、この液晶セルを直線偏光板により挟持して作成される。これによりこの調光フィルムでは、液晶に印加する電界の変化により液晶の配向を変化させて外来光を遮光したり透過したりし、さらには透過光量を変化させたりし、これらにより外来光の透過を制御する。
Conventionally, for example, various devices relating to a light control film that is attached to a window to control the transmission of external light have been proposed (
また画像表示パネルの1つである液晶表示パネルは、ガラス板材に透明電極、配向層を順次作製し、この透明電極、配向層を作製してなる1対のガラス板材により液晶材料を挟持して液晶セルが構成される。液晶表示パネルは、この液晶セルを直線偏光板により挟持して構成され、ガラス板材に形成された透明電極のパターンニングにより、画素単位で、液晶に印加する電界を変化させて所望の画像を表示する。 In addition, a liquid crystal display panel, which is one of image display panels, has a transparent electrode and an alignment layer sequentially formed on a glass plate material, and a liquid crystal material is sandwiched between a pair of glass plate materials formed by forming the transparent electrode and the alignment layer. A liquid crystal cell is constructed. A liquid crystal display panel consists of this liquid crystal cell sandwiched between linear polarizing plates, and displays the desired image by changing the electric field applied to the liquid crystal in pixel units by patterning the transparent electrodes formed on the glass plate. To do.
ところで調光フィルムは、画素単位の駆動では無いものの、液晶表示パネルと同様に、透明電極を作製した透明基材により液晶層を挟持して作製することにより、液晶表示パネルの生産設備を利用して量産できると考えられる。これにより調光フィルムは、以下の工程により液晶セルを作製することができると考えられる。 By the way, the light control film is not driven on a pixel basis, but like a liquid crystal display panel, it is produced by sandwiching a liquid crystal layer with a transparent substrate on which a transparent electrode is produced, thereby utilizing the production equipment of the liquid crystal display panel. Can be mass-produced. Thereby, it is thought that the light control film can produce a liquid crystal cell by the following processes.
すなわち調光フィルムの製造工程では、透明電極等を作製した透明フィルム材に枠形状によりシール剤を配置し、このシール剤により囲まれた部位に液晶材料を配置する。またこのシール剤を配置した透明フィルム材に、同様に、透明電極等を作製してなる透明フィルム材を押圧し、これによりシール剤を押し潰すようにして1対の透明フィルム材により液晶材料を挟持する。またこの押し潰されたシール剤を硬化させて透明フィルム材を一体化すると共に、液晶材料の漏出を防止し、これにより液晶セルを作製する。 That is, in the manufacturing process of a light control film, a sealing agent is arrange | positioned by the frame shape to the transparent film material which produced the transparent electrode etc., and liquid-crystal material is arrange | positioned in the site | part enclosed by this sealing agent. Similarly, the transparent film material in which a transparent electrode or the like is produced is pressed against the transparent film material in which the sealant is disposed, and the liquid crystal material is thus formed by a pair of transparent film materials so as to crush the sealant. Hold it. Further, the crushed sealant is cured to integrate the transparent film material, and the liquid crystal material is prevented from leaking, thereby producing a liquid crystal cell.
しかしながらこのようにして液晶セルを作製する場合に、単に液晶表示パネルの生産設備を利用したのでは、セルギャップが局所的に変化し、これにより作製精度が劣化することが判った。また液晶材料による液晶層に気泡が残留する場合も発生することが判った。これらにより厚みの薄い透明フィルム材を使用して構成される調光フィルムにおいては、安定かつ精度良く液晶セルを作製することが困難なことが判った。 However, when manufacturing a liquid crystal cell in this way, it has been found that if the production equipment for the liquid crystal display panel is simply used, the cell gap changes locally, which deteriorates the manufacturing accuracy. It was also found that bubbles may remain in the liquid crystal layer made of the liquid crystal material. As a result, it has been found that it is difficult to produce a liquid crystal cell stably and accurately in a light control film constituted by using a thin transparent film material.
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、厚みの薄い透明フィルム材を使用して構成される調光フィルムに関して、安定かつ精度良く作製できるようにすることを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a condition, and it aims at enabling it to produce stably and accurately regarding the light control film comprised using a thin transparent film material.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね、気体又は流体の流入により少なくとも厚み方向に膨張する膨張収縮体を介して押圧して液晶セルを作製する、との着想に至り、本発明を完成するに至った。 The present inventor has conducted extensive research to solve the above problems, and led to the idea that a liquid crystal cell is produced by pressing through an expansion / contraction body that expands at least in the thickness direction by inflow of gas or fluid, The present invention has been completed.
具体的には、本発明では、以下のようなものを提供する。 Specifically, the present invention provides the following.
(1) 透明フィルム材による基材に少なくも配向層が設けられた第1の積層体を、第1の保持部によりステージ面に保持する第1のステージと、
透明フィルム材による基材に少なくとも配向層が設けられた第2の積層体を、前記第1の積層体と対向するように保持する第2のステージと、
前記第1及び第2のステージを収容するチャンバーとを備え、
前記第2のステージは、
気体又は流体の流入により少なくとも厚み方向に膨張する膨張収縮体をステージ面に備え、前記膨張収縮体に設けられた第2の保持部により前記第2の積層体を保持し、
当該積層装置は、
前記膨張収縮体の膨張により前記第1の積層体に前記第2の積層体を押圧する積層装置。
(1) a first stage in which a first laminate in which at least an orientation layer is provided on a substrate made of a transparent film material is held on a stage surface by a first holding unit;
A second stage for holding a second laminate in which at least an orientation layer is provided on a substrate made of a transparent film material so as to face the first laminate;
A chamber for accommodating the first and second stages,
The second stage is
The stage surface is provided with an expansion / contraction body that expands at least in the thickness direction by the inflow of gas or fluid, and the second stacked body is held by a second holding portion provided in the expansion / contraction body,
The laminating apparatus
A laminating apparatus that presses the second laminated body against the first laminated body by expansion of the expansion / contraction body.
(1)によれば、厚みの薄いフィルム材による第1及び第2の積層体を押圧積層する場合に、ほぼ均一な押圧力により押圧することができ、これによりセルギャップの局所的な変化を有効に回避して精度良く作製することができる。またこの場合、第1及び第2の積層体間のエアーを充分に排気できることにより、気泡の発生を防止することができ、これにより安定に作製することができる。 According to (1), when the first and second laminates made of thin film material are pressed and laminated, they can be pressed with a substantially uniform pressing force, thereby causing a local change in the cell gap. It can be effectively avoided and accurately manufactured. In this case, the air between the first and second laminates can be sufficiently exhausted, so that the generation of bubbles can be prevented, and thus stable production can be achieved.
(2) (1)において、
前記膨張収縮体の膨張により、前記第1の積層体に接触する前記第2の積層体の部位を中央部位から徐々に拡大させて、前記第1の積層体に前記第2の積層体に押圧する積層装置。
(2) In (1),
Due to the expansion of the expansion / contraction body, the portion of the second laminate that contacts the first laminate is gradually enlarged from the central portion, and the second laminate is pressed against the first laminate. Laminating device.
(2)によれば、一段と確実に、第1及び第2の積層体間のエアーを排気できることにより、一段と確実に気泡の発生を防止することができる。 According to (2), since the air between the first and second laminates can be exhausted more reliably, the generation of bubbles can be prevented more reliably.
(3) (1)又は(2)において、
前記チャンバーの真空配管を使用してチャンバー内を排気する排気系を備える積層装置。
(3) In (1) or (2),
A laminating apparatus comprising an exhaust system that exhausts the inside of the chamber using the vacuum piping of the chamber.
(3)によれば、排気した状態で、第1及び第2の積層体を積層一体化できることにより、一段と気泡の発生を防止することができる。 According to (3), since the first and second laminates can be laminated and integrated in an exhausted state, generation of bubbles can be further prevented.
(4)(1)から(3)の何れかにおいて、
前記第1のステージ及び前記第2のステージを相対移動させる可動機構を更に備える積層装置。
(4) In any of (1) to (3),
A lamination apparatus further comprising a movable mechanism for relatively moving the first stage and the second stage.
(4)によれば、可動機構により第1及び第2の積層体を互いに接近させた上で、膨張収縮体により第1及び第2の積層体をより精度よく一体化することができる。また、各ステージのステージ面への各積層体の配置をより容易にすることができる。 According to (4), the first and second stacked bodies can be more accurately integrated with the expansion / contraction body after the first and second stacked bodies are brought close to each other by the movable mechanism. Further, it is possible to more easily arrange each stacked body on the stage surface of each stage.
(5) (1)から(4)の何れかにおいて、
前記膨張収縮体は、
シリコンゴム材により形成され、
前記積層装置は、
前記第2のステージに設けられた貫通穴、前記膨張収縮体、前記膨張収縮体に保持された前記第2の積層体を介して、前記第1の積層体を、前記第2の積層体と共に撮像する撮像装置を備える積層装置。
(5) In any one of (1) to (4),
The expansion / contraction body is
Formed of silicon rubber material,
The laminating apparatus comprises:
The first stacked body together with the second stacked body through the through-hole provided in the second stage, the expansion / contraction body, and the second stacked body held by the expansion / contraction body A stacking apparatus including an imaging device for imaging.
(5)によれば、撮像結果から第1及び第2の積層体の相対位置を確認して、第2の積層体に対する第1の積層体の位置ずれを確認することができる。 According to (5), the relative position of the first and second stacked bodies can be confirmed from the imaging result, and the displacement of the first stacked body with respect to the second stacked body can be confirmed.
(6) (5)において、
前記撮像装置の撮像結果を処理して前記第1及び第2の積層体の相対位置を検出し、検出結果に基づいて前記第1のステージを可動して前記第1の積層体を位置決めする積層装置。
(6) In (5),
A stack that processes an imaging result of the imaging device to detect a relative position of the first and second stacked bodies, and moves the first stage based on the detection result to position the first stacked body. apparatus.
(6)によれば、積層一体化に係る位置決め精度を向上することができる。 According to (6), it is possible to improve the positioning accuracy related to the lamination integration.
(7) 透明フィルム材に透明電極、配向層を作製して第1の積層体を作製する第1の積層体作製工程と、
透明フィルム材に少なくとも配向層を作製して第2の積層体を作製する第2の積層体作製工程と、
液晶材料を間に挟んで、前記第1及び第2の積層体を積層して一体化する積層一体化工程とを備え、
前記積層一体化工程は、
気体又は流体の流入により少なくとも厚み方向に膨張する膨張収縮体に設けられた第2の保持部により前記第2の積層体を前記第1の積層体に対向するように保持し、
前記膨張収縮体の膨張により前記第1の積層体に前記第2の積層体を押圧する調光フィルムの製造方法。
(7) a first laminate production step of producing a first laminate by producing a transparent electrode and an alignment layer on a transparent film material;
A second laminate production step of producing at least an alignment layer on the transparent film material to produce a second laminate;
A lamination integration step of laminating and integrating the first and second laminates with a liquid crystal material interposed therebetween,
The lamination and integration step includes
Holding the second laminated body so as to face the first laminated body by a second holding part provided on the expansion / contraction body that expands at least in the thickness direction by inflow of gas or fluid,
A method for producing a light control film, wherein the second laminate is pressed against the first laminate by expansion of the expansion / contraction body.
(7)によれば、厚みの薄いフィルム材による第1及び第2の積層体を押圧積層する場合に、ほぼ均一な押圧力により押圧することができ、これによりセルギャップの局所的な変化を有効に回避して精度良く作製することができる。またこの場合、第1及び第2の積層体間のエアーを充分に排気できることにより、気泡の発生を防止することができ、これにより安定に作製することができる。 According to (7), when the first and second laminates made of a thin film material are pressed and laminated, they can be pressed with a substantially uniform pressing force, thereby causing a local change in the cell gap. It can be effectively avoided and accurately manufactured. In this case, the air between the first and second laminates can be sufficiently exhausted, so that the generation of bubbles can be prevented, and thus stable production can be achieved.
(8) (7)において、
前記積層一体化工程は、
前記膨張収縮体の膨張により、前記第1の積層体に接触する前記第2の積層体の部位を中央部位から徐々に拡大させて、前記第1の積層体に前記第2の積層体に押圧する調光フィルムの製造方法。
(8) In (7),
The lamination and integration step includes
Due to the expansion of the expansion / contraction body, the portion of the second laminate that contacts the first laminate is gradually enlarged from the central portion, and the second laminate is pressed against the first laminate. A method for producing a light control film.
(8)によれば、一段と確実に、第1及び第2の積層体間のエアーを排気できることにより、一段と確実に気泡の発生を防止することができる。 According to (8), since the air between the first and second stacked bodies can be exhausted more reliably, the generation of bubbles can be prevented more reliably.
本発明によれば、厚みの薄い透明フィルム材を使用して構成される調光フィルムに関して、安定かつ精度良く作製することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can produce stably and accurately regarding the light control film comprised using a thin transparent film material.
〔第1実施形態〕
〔調光フィルム〕
図1は、本発明の第1実施形態に係る調光フィルムを示す断面図である。この調光フィルム1は、建築物の窓ガラス、ショーケース、屋内の透明パーテーション等の調光を図る部位に、粘着剤層等により貼り付けて使用され、印加電圧の可変により透過光の光量を制御する。
[First Embodiment]
[Light control film]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a light control film according to the first embodiment of the present invention. This
この調光フィルム1は、液晶を利用して透過光を制御するフィルム材であり、直線偏光板2、3により調光フィルム用の液晶セル4を挟持して構成される。ここで直線偏光板2、3は、ポリビニルアルコール(PVA)にヨウ素等を含浸させた後、延伸して直線偏光板としての光学的機能を果たす光学機能層が形成され、TAC(トリアセチルセルロース)等の透明フィルム材による基材により光学機能層を挟持して作製される。直線偏光板2、3は、クロスニコル配置により、紫外線硬化性樹脂等による接着剤層により液晶セル4に配置される。なお直線偏光板2、3には、それぞれ液晶セル4側に光学補償に供する位相差フィルム2A、3Aが設けられるものの、位相差フィルム2A、3Aは、必要に応じて省略してもよい。
This
液晶セル4は、後述する透明電極への印加電圧により透過光の偏光面を制御する。これにより調光フィルム1は、透過光を制御して種々に調光を図ることができるように構成される。
The
〔液晶セル〕
液晶セル4は、フィルム形状による第1及び第2の積層体である上側積層体5U及び下側積層体5Dにより液晶層8を挟持して構成される。下側積層体5Dは、透明フィルム材による基材6に、透明電極11、スペーサ12、配向層13を作製して形成される。上側積層体5Uは、透明フィルム材による基材15に、透明電極16、配向層17を積層して形成される。液晶セル4は、この上側積層体5U及び下側積層体5Dに設けられた透明電極11、16の駆動により、TN(Twisted Nematic)方式により液晶層8に設けられた液晶材料の配向を制御し、これにより透過光の偏光面を制御する。
[Liquid crystal cell]
The
なおTN方式に代えて、VA(Virtical Alignment)方式、IPS(In−Place−Switching)方式、FFS(Fringe Field Switching)方式等の駆動方式を適用するようにしてよい。なおIPS方式により駆動する場合、上側積層体5U又は下側積層体5Dの透明電極11又は16の何れか一方を省略し、他方の透明電極のパターンニングにより液晶材料に駆動用の電界を印加する。
ここで、TN方式は、電界の印加により、液晶分子の配向を垂直方向と水平ねじれ方向とで変化させ、光の旋光性を利用して透過光量を制御する方式である。
VA方式は、液晶の配向を垂直配向と水平配向とで変化させて透過光を制御する方式であり、一般的に、無電界時、液晶を垂直配向させることにより、液晶層を垂直配向層により挟持して液晶セルが構成され、電界の印加により液晶材料を水平配向させるように構成される。
また、IPS方式は、配向させた液晶分子を基板に対して横(水平)方向に回転させることにより透過光量を制御する方式である。
FFS方式は、IPS方式と同じく基板に対して液晶分子が横(水平)方向に動くが、ねじれと曲がりを伴うことにより透過光量を制御する方式である。
In place of the TN method, a driving method such as a VA (Virtual Alignment) method, an IPS (In-Place-Switching) method, or an FFS (Fringe Field Switching) method may be applied. When driving by the IPS method, either the
Here, the TN system is a system in which the orientation of liquid crystal molecules is changed between a vertical direction and a horizontal twist direction by applying an electric field, and the amount of transmitted light is controlled using the optical rotation of light.
The VA method is a method of controlling transmitted light by changing the alignment of a liquid crystal between a vertical alignment and a horizontal alignment. Generally, the liquid crystal layer is vertically aligned by vertically aligning the liquid crystal when no electric field is applied. A liquid crystal cell is formed by sandwiching the liquid crystal material, and the liquid crystal material is horizontally aligned by application of an electric field.
The IPS method is a method of controlling the amount of transmitted light by rotating aligned liquid crystal molecules in a horizontal (horizontal) direction with respect to a substrate.
In the FFS method, liquid crystal molecules move in the horizontal (horizontal) direction with respect to the substrate as in the IPS method, but the amount of transmitted light is controlled by twisting and bending.
基材6、15は、この種のフィルム材に適用可能な種々の透明フィルム材を適用することができるものの、光学異方性の小さなフィルム材を適用することが望ましい。この実施形態において、基材6、15は、ポリカーボネートフィルムが適用されるものの、COP(シクロオレフィンポリマー)フィルム、TACフィルム等を適用してもよい。
Although various transparent film materials applicable to this kind of film material can be applied to the
透明電極11、16は、この種のフィルム材に適用される各種の電極材料を適用することができ、この実施形態ではITO(Indium Tin Oxide)による透明電極材により形成される。スペーサ12は、液晶層8の厚みを規定するために設けられ、各種の樹脂材料を広く適用することができるものの、この実施形態ではフォトレジストにより作製され、透明電極11を作製してなる基材6の上に、フォトレジストを塗工して露光、現像することにより作製される。なおスペーサ12は、上側積層体5Uに設けるようにしてもよく、上側積層体5U及び下側積層体5Dの双方に設けるようにしてもよい。またフォトレジストによるスペーサに代えて、いわゆるビーズスペーサを適用してもよい。
Various electrode materials applied to this kind of film material can be applied to the
配向層13、17は、ポリイミド樹脂層をラビング処理して作製される。なお配向層13、17は、液晶層8に係る液晶材料に対して配向規制力を発現可能な各種の構成を適用することができ、いわゆる光配向層により作製してもよく、ラビング処理、研磨処理による微細なライン状凹凸形状を賦型処理により作製して形成してもよい。なおスペーサ12は、配向層13の上に設けるようにしてもよい。
The alignment layers 13 and 17 are produced by rubbing a polyimide resin layer. The alignment layers 13 and 17 can be applied with various configurations capable of expressing the alignment regulating force with respect to the liquid crystal material related to the liquid crystal layer 8, and may be formed by a so-called photo-alignment layer. You may form and form the fine line-shaped uneven | corrugated shape by a process by a shaping process. The
なお光配向材料は、光配向の手法を適用可能な各種の材料を適用することができるものの、この実施形態では、一旦配向した後には、紫外線の照射によって配向が変化しない、例えば光二量化型の材料を使用する。この光二量化型の材料については、「M.Schadt, K.Schmitt, V. Kozinkov and V. Chigrinov : Jpn. J. Appl.Phys., 31, 2155 (1992)」、「M. Schadt, H. Seiberle and A. Schuster : Nature, 381, 212(1996)」等に開示されている。 In addition, although various materials to which the photo-alignment technique can be applied can be applied as the photo-alignment material, in this embodiment, the alignment is not changed by ultraviolet irradiation after the alignment, for example, a photodimerization type Use materials. The photodimerization type material is described in “M. Schadt, K. Schmitt, V. Kozinkov and V. Chigrinov: Jpn. J. Appl. Phys., 31, 2155 (1992)”, “M. Schadt, H. Seiberle and A. Schuster: Nature, 381, 212 (1996).
液晶層8は、この種の調光フィルムに適用可能な各種の液晶材料を広く適用することができる。 Various liquid crystal materials applicable to this type of light control film can be widely applied to the liquid crystal layer 8.
液晶セル4は、液晶層8を囲むように、シール剤19が配置され、このシール剤19により上側積層体5U、下側積層体5Dが一体に保持され、液晶材料の漏出が防止される。ここでシール剤19は、例えば紫外線硬化性樹脂等の熱硬化性樹脂を適用することができる。
In the
〔製造工程〕
図2は、調光フィルム1の製造工程を示すフローチャートである。この製造工程SP1は、透明フィルム材により枚葉状に基材6、15が形成され、この基材6、15を搬送しながら透明電極11、16等を順次作製して調光フィルム1を作製する。
〔Manufacturing process〕
FIG. 2 is a flowchart showing the manufacturing process of the
すなわちこの製造工程は、電極作製工程SP2において、スパッタリング装置を使用したスパッタリングにより、下側積層体5D及び上側積層体5Uに係る基材6、15に透明電極11、16を作製する。ここで、電極作製工程SP2は、透明電極をパターンニングする工程を更に備えていてもよい。
なおIPS方式による場合、透明電極11、16のうちの一方の作製が省略され、また他方の透明電極11又は16をパターンニングするパターンニング工程が設けられる。
また、FFS方式による場合、一方の基材に対する透明電極の作製が省略され、他方の基材に透明電極を作製した後、作製した透明電極上に絶縁層を作製し、更にその絶縁層の上に透明電極を作製する工程を有し、絶縁層の上に設けられた透明電極をパターンニングする工程も更に備える。
That is, in this manufacturing process, in the electrode manufacturing process SP2, the
In the case of using the IPS method, one of the
In addition, in the case of the FFS method, the production of a transparent electrode on one substrate is omitted, and after producing a transparent electrode on the other substrate, an insulating layer is produced on the produced transparent electrode, and further on the insulating layer. And a step of patterning the transparent electrode provided on the insulating layer.
続いて製造工程は、スペーサ作製工程SP3において、透明電極11が形成された基材6にスペーサ12を作製する。ここで製造工程は、フォトレジスト塗工工程SP3−1において、下側積層体5Dに係る基材6に、フォトレジストの塗工液を塗工した後、乾燥させ、これによりフォトレジスト層を作製する。また続く露光工程SP3−2において、露光装置によりフォトレジスト層を露光処理した後、現像工程SP3−3において、現像液により現像した後、洗浄、リンス、乾燥処理し、これらによりスペーサ12を作製する。
なお、本実施形態では、スペーサ12は、基材6側に設けられる例を示したが、これに限定されるものでなく、基材15側や、基材6及び基材15の両方に作製されるようにしてもよい。また、スペーサにビーズスペーサを適用する場合、当然に、スペーサ作製工程SP3は省略される。
Subsequently, in the manufacturing process SP3, the
In the present embodiment, the
続いてこの製造工程は、続く塗工工程SP4において、このようにしてスペーサ12を作製してなる基材6に配向層13に係る塗工液を塗工した後、乾燥、硬化し、これにより配向層13の材料層を作製する。また他方の基材15についても、同様にして配向層17の材料層を作製する。
Subsequently, in the subsequent coating process SP4, the manufacturing process is performed by applying the coating liquid according to the
製造工程は、続くラビング工程SP5において、このようにして配向層13、17の材料層を作製してなる上側積層体5U及び下側積層体5Dに係る基材6、15をラビング処理し、配向層13、17を作製する。なお配向層13、17に光配向層を適用する場合には、塗工工程SP4、ラビング工程SP5に代えて光配向層に係る塗工液の塗工、露光の処理が実行される。
なお、スペーサ12にビーズスペーサを用いる場合、ビーズスペーサは、例えば、ラビング工程SP5の後に、形成した配向層上に配置される。また、各配向層13、17に光配向層を適用する場合、ビーズスペーサは、例えば、光配向層に係る塗工液の露光の処理後に配置されてもよく、また、光配向層に係る塗工液の塗工直後であって、露光の処理前に配置されてもよい。
In the subsequent rubbing step SP5, the manufacturing process is performed by rubbing the
In the case where a bead spacer is used for the
この製造工程は、続くシール剤塗工工程SP6において、上側積層体5U又は下側積層体5Dの何れかに、ディスペンサを使用してシール剤19を塗布する。ここでこのシール剤19の塗布は、液晶層8を作製する部位を囲む枠形状により実行される。製造工程は、続く液晶滴下工程SP7において、このシール剤19による枠形状の内側に、液晶層8に係る液晶材料を滴下する。
In this manufacturing process, the sealing
また続く積層工程SP8において、このように液晶材料を配置してなる上側積層体5U又は下側積層体5Dに、対応する下側積層体5D又は上側積層体5Uを積層して押圧する。
In the subsequent stacking step SP8, the corresponding lower
また続く一体化工程SP9において、紫外線の照射によりシール剤19を半硬化させた後、加熱し、これにより上側積層体5U及び下側積層体5Dに係る基材6、15を一体化する。
In the subsequent integration step SP9, the sealing
この製造工程は、このようにして作製された上側積層体5U及び下側積層体5Dの積層体を続くトリミング工程SP10において、所望の大きさに切断し、これにより液晶セル4を作製する。また続く貼合工程SP11において、直線偏光板2、3を紫外線硬化性樹脂等の接着剤により貼り合せて調光フィルム1を作製する。
In this manufacturing process, the stacked body of the upper
〔積層装置〕
図3は、積層工程において、上側積層体5U及び下側積層体5Dの積層に供する積層装置20を示す断面図である。この積層装置20は、チャンバー本体21A、チャンバー蓋体21Bにより形成されるチャンバー21内に上側積層体5U及び下側積層体5Dを保持して積層する装置である。
[Lamination equipment]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a
ここでチャンバー本体21Aは、例えば鋼材等の金属材料を切削加工して作製され、長方体形状による温度調整可能なステージである温調ステージ22Aを底面の中央に保持する。ここで温調ステージ22Aは、熱伝導率の大きな銅等の金属材料を所望の形状に加工して温度調整用のヒータ、センサ等を配置して形成される。チャンバー本体21Aは、この温調ステージ22Aを囲む形状によりチャンバー蓋体21B側に壁部が延出し、この壁部のチャンバー蓋体21B側端面に、気密を図るOリング等によるシール材21Cが配置される。
Here, the chamber
これに対してチャンバー蓋体21Bは、例えば鋼材等の金属材料を切削加工して作製され、チャンバー本体21Aに対向するように保持される。チャンバー蓋体21Bは、チャンバー本体21Aの温調ステージ22Aに対向するように、同様の温調ステージ22Bを保持し、この温調ステージ22Bを囲む形状によりチャンバー本体21A側に壁部が延出する。積層装置20は、図示しない可動機構によりチャンバー蓋体21Bが上下に可動するように構成され、これにより図4に示すように、チャンバー蓋体21Bをチャンバー本体21Aに押し付けて、チャンバー蓋体21B及びチャンバー本体21Aによりチャンバー21を構成する。
On the other hand, the
チャンバー本体21Aは、温調ステージ22Aのステージ面について、面内におけるX方向及びY方向の位置及び傾きをステージ調整機構24により調整可能に温調ステージ22Aを保持し、積層装置20では、温調ステージ22Aのステージ面に上側積層体5Uが保持され、この上側積層体5Uに対向するように、チャンバー蓋体21Bの温調ステージ22Bに下側積層体5Dが保持される。これにより積層装置20では、上側積層体5U及び下側積層体5Dの相対位置を調整可能に構成される。
The
チャンバー蓋体21Bは、排気及び吸気用の配管である真空配管26が壁部に設けられ、積層装置20は、図示しない吸排気系によりこの真空配管26を使用してチャンバー21内を排気できるように構成される。
The
チャンバー蓋体21Bは、チャンバー蓋体21Bを貫通するようにプレスシリンジ28が配置され、このプレスシリンジ28を図示しない可動機構により上下に可動可能に保持する。またチャンバー蓋体21Bは、このプレスシリンジ28の先端に温調ステージ22Bが設けられる。これによりチャンバー蓋体21Bは、プレスシリンジ28を介して上下に可動可能に温調ステージ22Bを保持する。これにより積層装置20は、チャンバー本体21Aにチャンバー蓋体21Bを押し付けた状態で、温調ステージ22Bを下方に可動させて、この温調ステージ22Bに保持した下側積層体5Dを、チャンバー本体21Aの温調ステージ22Aに保持した上側積層体5Uに近づけることができるように構成される。
The
温調ステージ22Bには、上側積層体5U及び下側積層体5Dに設けられたアライメントマークを読み取るための貫通穴32が設けられ、これに対応してチャンバー蓋体21Bには、アライメントマーク読み取り用の撮像装置であるアライメントカメラ29が設けられ、このアライメントカメラ29により、積層体5D及び5Uを一体に撮像できるように構成される。積層装置20は、このアライメントカメラ29による撮像結果を処理して上側積層体5U及び下側積層体5Dに設けられたアライメントマークの座標を検出することにより上側積層体5U及び下側積層体5Dの相対位置を検出する画像データ処理部と、この画像データ処理部で検出した座標によりステージ調整機構24を駆動する駆動部を備え、これにより下側積層体5Dに対して上側積層体5U精度良く位置決めできるように構成される。
なお、アライメントマークを読み取るための貫通孔32は、チャンバー21内の真空度を保つ観点から、ガラス等による透明部材により塞がれている。
The
The through
ところで単純に、温調ステージ22A、22Bに上側積層体5U及び下側積層体5Dを保持するようにして、プレスシリンジ28を上下に可動して上側積層体5Uに下側積層体5Dを押圧すると、温調ステージ22A、22Bが金属材料により作製されているにもかかわらず、さらには上側積層体5U及び下側積層体5Dを保持する温調ステージ22A、22Bのステージ面が極めて平坦に作製されている場合であっても、温調ステージ22A、22Bのステージ面の平行度、プレスシリンジ28の設置位置等の影響で、下側積層体5Dを上側積層体5Uに均一な押圧力によって押圧できない場合があることが判った。より具体的に、この場合、プレスシリンジ28に近づくに従って押圧力が増大し、これによりプレスシリンジ28の配置に応じた押圧力の不均一な分布が発生する。また当然に、ステージ面の平行度によっても、押圧力に不均一な分布が発生する。
By the way, simply holding the
これによりこの場合、調光フィルム1においては、セルギャップを均一に作製することが困難になり、液晶セル4の作製精度が低下することになる。また完全に空気を押し出すことが困難になり、これにより液晶層8に気泡が残留する場合もある。
Thereby, in this case, in the
そこでこの実施形態では、気体又は流体の流入により少なくとも厚み方向に膨張する膨張収縮体に下側積層体5Dを保持して、この膨張収縮体の膨張により下側積層体5Dを上側積層体5Uに押圧し、これにより均一な押圧力により下側積層体5Dを押圧して作製精度を向上する。また気泡の発生を有効に回避する。
Therefore, in this embodiment, the
すなわち積層装置20において、温調ステージ22Aのステージ面には、第1の保持部として粘着剤層30が設けられ、この粘着剤層30により上側積層体5Uを温調ステージ22Aのステージ面に貼り付けて保持する。なお、温調ステージ22Aに設けられる保持部は、粘着剤層30に限定されるものでなく、粘着剤層30の代わりに静電チャックを用いるようにしてもよい。ここで、静電チャックとは、ステージ上に誘電層を設け、ステージと積層体との間に電圧を印加し、両者間に発生したクーロン力によって積層体を吸着する機構である。また、この他、機械的に積層体端部を保持するメカニカルチャックや、真空吸着により積層体を保持する真空チャック等を用いることも可能である。
That is, in the
これに対して温調ステージ22Bのステージ面には、気体の流入により少なくとも厚み方向に膨張する膨張収縮体であるエアバック31が配置され、このエアバック31を介して下側積層体5Dが保持される。ここでこのエアバック31は、略平板形状により、平面視、下側積層体5Dより大型の矩形形状により作製され、エアーの注入により主に厚み方向に膨らむように形成される。エアバック31は、この平板形状による一方の側の面が温調ステージ22Bのステージ面に接着剤等により貼り付けられて、温調ステージ22Bに保持される。またエアバック31は、他方の側の面に第2の保持部として粘着剤層33が形成され、この粘着剤層33により下側積層体5Dがエアバック31に貼り付けられて保持される。
On the other hand, the
ここでエアバック31は、下側積層体5Dを保持する面の部材がほぼ均一の厚みにより形成され、長手方向に断面を取って見た場合(この図3及び図4の断面の場合である)、これによりエアーの注入により最も下側積層体5Dの中央の部位が膨らんで、中央の部位が最も上側積層体5Uの側に近接するように設定される。
Here, the
エアバック31は、チャンバー蓋体21Bに設けられたエアー流入用の配管である圧空配管35を介して、図示しないポンプによりエアーを注入できるように構成され、このエアーの注入により下側積層体5Dを貼り付けた側の面が変形して全体が膨らみ、この膨らみにより下側積層体5Dを上側積層体に押圧する。
The
なおこのエアバック31の材料は、アライメントカメラ29による撮像に影響を与えることの無い、可視光域又はアライメントカメラ29による撮像に供する特定波長域を透過する透明のシリコンゴム等が適用され、これによりこのようにエアバック31を介して下側積層体5Dを配置して、貫通穴32、エアバック31を介して、下側積層体5D、上側積層体5Uをアライメントカメラ29により撮像し、撮像結果に基づいて下側積層体5D及び上側積層体5Uを位置決めする場合でも、高い精度により位置決めできるように構成される。
As the material of the
ここでこのようにエアバック31の膨らみにより下側積層体5Dを上側積層体に押圧する場合にあっては、下側積層体5Dの全面を均一な押圧力により押圧して上側積層体5Uに押し付けることができる。その結果、下側積層体5D、上側積層体5Uの積層体においては、この均一な押圧によりシール剤19が均一に押しつぶされ、その結果、下側積層体5D及び上側積層体5U間の厚み(セルギャップ)をスペーサ12の高さに対応する均一な厚みに設定することができる。これによりこの実施形態では、セルギャップを均一化して高い精度により調光フィルムを作製することができる。
Here, when the lower
またこのようにエアバック31を膨らませて下側積層体5Dを上側積層体に押圧する場合において、中央の部位が最も膨らむように形成されていることにより、下側積層体5Dは、最初に中央の部位が上側積層体5Uに接触して押圧され、徐々に押圧される部位が周辺部位に向かって拡大することになる。これによりこの実施形態では、中央の部位から周辺部に向かって、上側積層体5U及び下側積層体5D間の空気を押し出すように上側積層体5Uに下側積層体5Dを押圧し、これにより気泡の発生を有効に回避する。
Further, when the
この実施形態では、エアバック31の粘着剤層33は、調温ステージ22Aの粘着剤層30に比して密着力が小さく設定される。これにより積層装置20は、温調ステージ22B、エアバック31の駆動により上側積層体5Uに下側積層体5Dを押圧して上側積層体5U及び下側積層体5Dを積層した後、温調ステージ22Bを上方向に退避させた場合、下側積層体5Dがエアバック31の粘着剤層33より剥離し、上側積層体5U及び下側積層体5Dの積層体が調温ステージ22Aに取り残されるよう構成される。
In this embodiment, the pressure-
〔積層工程〕
図5は、この積層装置20による積層工程SP8の処理手順の詳細を示すフローチャートである。積層装置20は、コンピュータであるコントローラにより各部の動作を制御してこの処理手順を実行する。すなわち積層工程SP8は、積層体セット工程SP21において、ロボットの制御により、温調ステージ22A、22Bにそれぞれ上側積層体5U及び下側積層体5Dをセットする(図3)。また続く工程SP22においてチャンバー蓋体21Bを可動してチャンバー本体21Aに押し付け、チャンバー蓋体21B及びチャンバー本体21Aによるチャンバー21を密閉する(図4)。またこの状態で真空配管26を介して排気する。
[Lamination process]
FIG. 5 is a flowchart showing details of the processing procedure of the stacking step SP8 by the stacking
積層装置20は、続く工程SP23において、図6に矢印により示すように、プレスシリンジ28を可動して、温調ステージ22Bを下方向に可動して、上側積層体5Uに対して下側積層体5Dを近接して対向するように保持する。この状態でさらにアライメントカメラ29による撮像結果を処理して上側積層体5U及び下側積層体5Dのアライメントマークの座標を検出し、この検出結果に基づいてステージ調整機構24を駆動し、これによりステージ調整機構24を位置決めする。なおこの図6において、温調ステージ22Aのステージ面の面内方向の調整をx、yにより示し、ステージ面の傾きの調整をθにより示す。
In the subsequent step SP23, the
続く工程SP24において、図7において矢印により示すように、圧空配管35を介してエアバック31にエアーを注入し、これによりエアバック31を膨張させて上側積層体5Uに下側積層体5Dを押圧する。ここで図8に示すように、この実施形態では、温調ステージ22A側に配置する上側積層体5Uにシール剤19及び液晶層8に係る液晶材料8Aを配置すると共に、エアバック31側に配置する下側積層体5Dにスペーサ12を設けるようにして、矢印Aにより示すように下側積層体5Dを上側積層体5U側に可動する。
なお、エアバック31に注入するエアー圧は、チャンバー21の真空度に応じて適宜設定することができる。
In the subsequent step SP24, as indicated by an arrow in FIG. 7, air is injected into the
Note that the air pressure injected into the
またその後、図9に示すように、エアバック31を膨張させて、下側積層体5Dを上側積層体5Uに押圧する。この場合、矢印Bにより示すように、下側積層体5Dを上側積層体5Uに押し付けるに従って、下側積層体5D及び上側積層体5U間の残留エアーが周囲より流出し、これによりエアーの残留による気泡の発生を有効に回避することができる。またこのようにエアバック31を介して押圧することにより、シール剤19を均一化な押圧力で押し潰してセルギャップを均一化することができ、さらにシール剤19に係る貼り合せ不良も確実に防止することができる。しかして図10は、このようにして下側積層体5Dを上側積層体5Uに完全に押し付けた状態を示す図である。
Thereafter, as shown in FIG. 9, the
積層装置20は、続く工程SP25において、図11に示すように、真空配管26を大気開放することにより、チャンバー21内にエアーを流入させる。その結果、積層装置20では、エアバック31が大気圧により押し潰され、エアバック31から下側積層体5Dが剥離して液晶層8を挟持してなる下側積層体5Dと上側積層体5Uの積層体が温調ステージ22Aに取り残される。
In the subsequent step SP25, the stacking
積層装置20は、続く工程SP26において、図12において矢印により示すように、プレスシリンジ28を上方向に可動して温調ステージ22Bを退避させ、続く工程SP27において、下側積層体5D及び上側積層体5Uの積層体をロボットにより取り出して次工程に搬送する。またエアバック31の圧空配管35が大気開放され、これによりエアバック31を元の形状に復帰させる。
なお、エアバック31の圧空配管35を大気解放した後に、チャンバー21の真空配管26を大気解放してもよい。
In the subsequent step SP26, the stacking
Note that the
〔他の実施形態〕
以上、本発明の実施に好適な具体的な構成を詳述したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態を種々に変更することができる。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although the specific structure suitable for implementation of this invention was explained in full detail, this invention can be variously changed in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
すなわち上述の実施形態では、プレスシリンジ28により温調ステージ22Bを降下させて下側積層体5Dを上側積層体5Uに近接して保持した後、エアバック31の膨張により下側積層体5Dを上側積層体5Uに接触させて押圧する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、実用上十分に気泡の発生を抑制できる場合には、プレスシリンジ28により下側積層体5Dを上側積層体5Uに押圧した状態で、さらにエアバック31の膨張により下側積層体5Dを上側積層体5Uに押圧するようにしてもよい。またこれに代えてプレスシリンジ28により下側積層体5Dを上側積層体5Uに押圧しながら、エアバック31の膨張により下側積層体5Dを上側積層体5Uに押圧するようにしてもよい。
That is, in the above-described embodiment, the
また上述の実施形態では、上側の温調ステージにエアバックを設ける場合について述べたが、本発明はこれに限らず、下側の温調ステージに設けるようにしてもよく、各温調ステージの双方に設けるようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the air bag is provided on the upper temperature adjustment stage has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be provided on the lower temperature adjustment stage. You may make it provide in both.
また上述の実施形態では、温度調整可能なステージである温調ステージに直接に又はエアバックを介して上側積層体、下側積層体を配置する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、温度調整の構成を省略するようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the upper laminated body and the lower laminated body are arranged directly on the temperature adjustment stage which is a temperature adjustable stage or via an airbag is described, but the present invention is not limited thereto. The temperature adjustment configuration may be omitted.
また上述の実施形態では、気体の流入により膨張するエアバックを使用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、気体に代えて液体の流入により膨張する膨張収縮体を使用するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the case of using the airbag that expands by inflow of gas is described. However, the present invention is not limited to this, and an expansion / contraction body that expands by inflow of liquid instead of gas is used. May be.
上述の実施形態では、積層工程により一体化した下側積層体5Dを上側積層体5Uが、図11に示すように、下側の温調ステージ22A上に残る例で説明したが、これに限らず、エアバック31側に残るようにしてもよい。この場合、エアバック31の粘着剤層33は、温調ステージ22Aの粘着剤層30に比して密着力が大きくなるように設定される。
In the above-described embodiment, the lower
また、上述の実施形態では、積層工程は、チャンバー21内を真空配管26により排気する例を示したが、これに限定されるものでなく、大気解放した状態で積層工程を行うようにしてもよい。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the lamination process showed the example which exhausts the inside of the
上述の実施形態において、液晶セル4の液晶の配向制御には、VA方式等が適用される例を示したが、これに限定されるものでなく、ゲストホスト方式を適用するようにしてもよい。この場合、調光フィルムは、直線偏光板を省略してもよい。
ここで、ゲストホスト方式とは、液晶層に液晶分子と二色性色素とが混合されており、液晶層に印加される電界により液晶分子の配向方向を変化させると、その動きに従って二色性色素の配向も変化して、液晶セルの透過光量を変化させることができる方式である。
In the above-described embodiment, an example in which the VA method or the like is applied to the liquid crystal alignment control of the
Here, the guest-host method is a mixture of liquid crystal molecules and a dichroic dye in a liquid crystal layer, and when the orientation direction of the liquid crystal molecules is changed by an electric field applied to the liquid crystal layer, the dichroism follows the movement. This is a method in which the amount of transmitted light of the liquid crystal cell can be changed by changing the orientation of the dye.
上述の実施形態において、アライメントカメラ29は、チャンバー蓋体21B側に設けられる例を示したが、これに限定されるものでなく、チャンバー本体21A側に設けられるようにしてもよい。この場合、例えば、チャンバー本体21A、温調ステージ22A、粘着剤層30等に貫通孔を設け、その貫通孔を介してアライメントカメラを配置するようにすればよい。なお、アライメントマークを読み取るための貫通孔は、チャンバー21内の真空度を保つ観点から、ガラス等による透明部材により塞がれている。
In the above-described embodiment, the example in which the
1 調光フィルム
2、3 直線偏光板
2A、3A 位相差フィルム
4 液晶セル
5D 下側積層体
5U 上側積層体
6、15 基材
8 液晶層
8A 液晶材料
11、16 透明電極
12 スペーサ
13、17 配向層
19 シール剤
20 積層装置
21 チャンバー
21A チャンバー本体
21B チャンバー蓋体
21C シール材
22A、22B 温調ステージ
24 ステージ調整機構
26 真空配管
28 プレスシリンジ
29 アライメントカメラ
30、33 粘着剤層
31 エアバック
32 貫通穴
35 圧空配管
DESCRIPTION OF
Claims (8)
透明フィルム材による基材に少なくとも配向層が設けられた第2の積層体を、前記第1の積層体と対向するように保持する第2のステージと、
前記第1及び第2のステージを収容するチャンバーとを備え、
前記第2のステージは、
気体又は流体の流入により少なくとも厚み方向に膨張する膨張収縮体をステージ面に備え、前記膨張収縮体に設けられた第2の保持部により前記第2の積層体を保持し、
当該積層装置は、
前記膨張収縮体の膨張により前記第1の積層体に前記第2の積層体を押圧する
積層装置。 A first stage in which a first laminated body in which at least an orientation layer is provided on a substrate made of a transparent film material is held on a stage surface by a first holding unit;
A second stage for holding a second laminate in which at least an orientation layer is provided on a substrate made of a transparent film material so as to face the first laminate;
A chamber for accommodating the first and second stages,
The second stage is
The stage surface is provided with an expansion / contraction body that expands at least in the thickness direction by the inflow of gas or fluid, and the second stacked body is held by a second holding portion provided in the expansion / contraction body,
The laminating apparatus
A laminating apparatus that presses the second laminated body against the first laminated body by expansion of the expansion / contraction body.
請求項1に記載の積層装置。 Due to the expansion of the expansion / contraction body, the portion of the second laminate that contacts the first laminate is gradually enlarged from the central portion, and the second laminate is pressed against the first laminate. The stacking apparatus according to claim 1.
請求項1又は請求項2に記載の積層装置。 The stacking apparatus according to claim 1, further comprising an exhaust system that exhausts the inside of the chamber using a vacuum pipe of the chamber.
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の積層装置。 The stacking apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a movable mechanism that relatively moves the first stage and the second stage.
シリコンゴム材により形成され、
前記積層装置は、
前記第2のステージに設けられた貫通穴、前記膨張収縮体、前記膨張収縮体に保持された前記第2の積層体を介して、前記第1の積層体を、前記第2の積層体と共に撮像する撮像装置を備える
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の積層装置。 The expansion / contraction body is
Formed of silicon rubber material,
The laminating apparatus comprises:
The first stacked body together with the second stacked body through the through-hole provided in the second stage, the expansion / contraction body, and the second stacked body held by the expansion / contraction body The stacking apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising an imaging device for imaging.
請求項5に記載の積層装置。 The imaging result of the imaging device is processed to detect the relative positions of the first and second stacked bodies, and the first stage is moved by moving the first stage based on the detection results. Item 6. The laminating apparatus according to Item 5.
透明フィルム材に少なくとも配向層を作製して第2の積層体を作製する第2の積層体作製工程と、
液晶材料を間に挟んで、前記第1及び第2の積層体を積層して一体化する積層一体化工程とを備え、
前記積層一体化工程は、
気体又は流体の流入により少なくとも厚み方向に膨張する膨張収縮体に設けられた第2の保持部により前記第2の積層体を前記第1の積層体に対向するように保持し、
前記膨張収縮体の膨張により前記第1の積層体に前記第2の積層体を押圧する
調光フィルムの製造方法。 A first laminate production step of producing a first laminate by producing a transparent electrode and an alignment layer on a transparent film material;
A second laminate production step of producing at least an alignment layer on the transparent film material to produce a second laminate;
A lamination integration step of laminating and integrating the first and second laminates with a liquid crystal material interposed therebetween,
The lamination and integration step includes
Holding the second laminated body so as to face the first laminated body by a second holding part provided on the expansion / contraction body that expands at least in the thickness direction by inflow of gas or fluid,
The manufacturing method of the light control film which presses a said 2nd laminated body to a said 1st laminated body by expansion | swelling of the said expansion / contraction body.
前記膨張収縮体の膨張により、前記第1の積層体に接触する前記第2の積層体の部位を中央部位から徐々に拡大させて、前記第1の積層体に前記第2の積層体に押圧する
請求項7に記載の調光フィルムの製造方法。 The lamination and integration step includes
Due to the expansion of the expansion / contraction body, the portion of the second laminate that contacts the first laminate is gradually enlarged from the central portion, and the second laminate is pressed against the first laminate. The manufacturing method of the light control film of Claim 7.
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