JP5455615B2 - 液晶表示装置の製造方法および液晶表示装置の製造装置 - Google Patents
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Description
前記積層工程が、前記第二基板よりも帯電後に電位減衰しにくい前記第一基板に第一偏光板を貼り付ける第一偏光板貼付工程と、該第一偏光板貼付工程の後、前記第一基板よりも帯電後に電位減衰しやすい前記第二基板に第二偏光板を貼り付ける第二偏光板貼付工程とを備えることを特徴とする液晶表示装置の製造方法を提供する。
前記第二偏光板貼付工程は、所定間隔で切断された複数の第二偏光板が第二帯状キャリアフィルム上に長手方向に沿って剥離可能に連続形成された第二帯状体を供給し、ナイフエッジで第二帯状キャリアフィルムを折り返して該第二帯状キャリアフィルムから第二偏光板を順次剥離し、剥離された第二偏光板を順次供給される第一偏光板の貼り付けられた液晶セルの第二基板に貼り付ける工程、又は液晶セルよりも長尺の第二偏光板が第二帯状キャリアフィルム上に剥離可能に形成された第一帯状体を供給し、ナイフエッジで第二帯状キャリアフィルムを折り返して該第二帯状キャリアフィルムから長尺の第二偏光板を部分的に剥離し、剥離された長尺の第二偏光板の部分を順次供給される第一偏光板の貼り付けられた液晶セルの第二基板に貼り付けた後、貼り付けられた長尺の第二偏光板の部分を液晶セルに対応する長さで切断する工程であり、
前記検査工程は、該第二偏光板貼付工程の後、搬送されてきた液晶表示パネルを光学的に順次検査する工程であることを特徴とする。
前記第二基板が、該複数の画素電極に対向して設けられた共通電極を有し、
前記液晶層が、画素電極と共通電極との間で第一基板及び第二基板の基板面に対して略垂直な方向に電界を印加されることで駆動されるものであることを特徴とする。
前記第二基板が、その基板面に対して略平行な方向に電界を印加することで液晶層を駆動するための画素電極及び共通電極を有するものであることを特徴とする。
前記積層手段が、前記第二基板よりも帯電後に電位減衰しにくい前記第一基板に第一偏光板を貼り付ける第一偏光板貼付手段と、該第一偏光板貼付手段の後段に配置され、前記第一基板よりも帯電後に電位減衰しやすい前記第二基板に第二偏光板を貼り付ける第二偏光板貼付手段とを備えることを特徴とする液晶表示装置の製造装置を提供する。
前記第一偏光板貼付手段は、所定間隔で切断された複数の第一偏光板が第一帯状キャリアフィルム上に長手方向に沿って剥離可能に連続形成された帯状体から第一帯状キャリアフィルムを折り返して該第一帯状キャリアフィルムから第一偏光板を順次剥離させるナイフエッジと、剥離された第一偏光板を順次供給される液晶セルの第一基板に貼り付ける貼付手段とを備えたもの、又は液晶セルよりも長尺の第一偏光板が第一帯状キャリアフィルム上に剥離可能に形成された第一帯状体から第一帯状キャリアフィルムを折り返して該第一帯状キャリアフィルムから長尺の第一偏光板を部分的に剥離させるナイフエッジと、剥離された長尺の第一偏光板の部分を順次供給される液晶セルの第一基板に貼り付ける貼付手段と、長尺の第一偏光板の部分を液晶セルに対応する長さで切断する切断手段とを備えたものであり、
前記第二偏光板貼付手段は、所定間隔で切断された複数の第二偏光板が第二帯状キャリアフィルム上に長手方向に沿って剥離可能に連続形成された第二帯状体から第二帯状キャリアフィルムを折り返して該第二帯状キャリアフィルムから第二偏光板を順次剥離させるナイフエッジと、剥離された第二偏光板を順次供給される、第一偏光板の貼り付けられた液晶セルの第二基板に貼り付ける貼付手段とを備えたもの、又は液晶セルよりも長尺の第二偏光板が第二帯状キャリアフィルム上に剥離可能に形成された帯状体から該第二帯状キャリアフィルムを折り返して該第二帯状キャリアフィルムから第二偏光板を部分的に剥離するナイフエッジと、剥離された長尺の第二偏光板の部分を順次供給される、第一偏光板の貼り付けられた液晶セルの第二基板に貼り付ける貼付手段と、長尺の第二偏光板の部分を液晶セルに対応する長さで切断する切断手段とを備えたものであり、
前記検査手段は、該第二偏光板貼付手段の後段において、搬送されてきた液晶表示パネルを光学的に順次検査する手段である
ことを特徴とする。
図1は実施形態1で高速連続製造される液晶表示パネルYの断面模式図である。図1に示すように、本実施形態における液晶表示パネルYは、中央に位置する液晶層43を一対の基板41、42で挟むように構成された液晶セル4と、該液晶セル4の第一基板41側に積層された第一偏光板10と、該液晶セル4の第二基板42側に積層された第二偏光板20とを備えて構成されている。本実施形態における液晶セル4は、垂直配向型(Vertical Alignment,以下「VA方式」と称する)のものである。
また、前記着色層は、樹脂材料を染料や顔料で着色したものが用いられ、膜厚は、通常1〜3μmとされる。該着色層の画素パターン配列としては、デルタ配列、モザイク配列、又はストライプ配列などが採用される。
また、前記オーバーコート層は、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等からなり、膜厚は、通常0.5〜2μmである。
第一内側保護フィルム13および第一外側保護フィルム14は、特に限定されず、例えば、トリアセチルセルロース樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、(メタ)アクリル樹脂等からなるフィルムを好適に使用できる。
尚、表面抵抗値の測定方法は、下記実施例に示すとおりである。
また、該第一偏光板貼付工程S3aで該第一偏光板10を貼り付けるのは、帯電した後に電位減衰しにくい背面側基板(第一基板)41である。
本実施形態の装置および方法によれば、表示面側基板(第二基板)よりも先に背面側基板(第一基板)に偏光板を貼り付けることにより、このような構成の第一基板と貼付ローラとの摩擦が防止され、液晶セルの帯電が抑制されるものと推測される。
例えば、液晶セルよりも長尺の偏光板が帯状キャリアフィルム上に剥離可能に形成された帯状体を供給し、ナイフエッジで帯状キャリアフィルムを折り返して該帯状キャリアフィルムから長尺の偏光板を部分的に剥離し、剥離された長尺の偏光板の部分を順次供給される液晶セルの基板に貼り付けた後、貼り付けられた長尺の偏光板の部分を液晶セルに対応する長さで切断するようにしても良い。このような自動貼付方式としては、特に限定されず、例えば特開2005−37418号公報で開示されている方式などを採用し得る。この自動貼付方式においても、液晶表示パネルを作製する工程(積層工程)の後(積層手段の後)に該液晶表示パネルを検査する検査工程(検査手段)を設けた場合に、本発明の技術思想を適用することにより、パネル検査における誤検出を招くことなくタクトタイムを短縮することができるという本発明の作用効果が効果的に発揮され、液晶表示パネルの高速連続製造性が保証されることとなる。
以下、液晶セルとして、面内スイッチング(IPS;In−Plane Switching)方式の液晶セルを用いた本発明の実施形態2について具体的に説明する。
図9は、実施形態2で高速連続製造されるIPS方式の液晶セルを用いた液晶表示パネルの断面模式図である。図9中、図1と同じ部材には同じ符号を付し、説明を省略することもある。
図9に示したように、実施形態2で用いるIPS方式の液晶セル4’は、他の液晶セルと同様、一対の基板41’、42’の間に液晶層43’が挟まれるようにして構成されたものである。そして、これら一対の基板のうち、液晶セル4’の表示面側に位置する表示面側基板42’は画素電極や共通電極の如き導電性部材を有さず、一方、液晶セル4’の背面側に位置する背面側基板41’は、液晶層43’を駆動するための画素電極及び共通電極を備えた構成となっており、画素電極と共通電極との間、すなわち、その基板面に対して略平行な方向に電界を印加することで液晶層43’を駆動するものとなっている。
本実施形態2の装置および方法によれば、背面側基板(第二基板)よりも先に表示面側基板(第一基板)に偏光板を貼り付けることにより、上記のような構成の表示面側基板と貼付ローラとの摩擦が防止され、液晶セルの帯電が抑制されるものと推測される。
VA方式の液晶セルを構成するCF基板(カラーフィルタを備えた基板)とTFT基板(薄膜トランジスタを備えた基板)について、帯電のし易さを測定した。具体的には、基板の両端をPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製の支持台に載せて固定した後、PTFE製の円盤とSUS304製の円盤とを重ねた円盤(厚み0.8mm、φ250mmの)のSUS304製の円盤側に布を数回擦り付けて帯電させ、該SUS304製の円盤を固定された基板上に付着させ、その後、基板から離間させた。そして、この一連の操作を行う間、基板の貼り付け面の裏側から、帯電量測定器(SMC製、IZH10)を用いて基板の帯電量を測定した。結果を下記表1及び図10に示す。
上記第一実施形態として記載した装置を使用し、矩形状の液晶セルに対して長辺側から第一偏光板を貼り付ける第一偏光板貼付工程(S3a)を実施した後、該液晶セルを水平方向に90度回転(旋回)させ、アライメント(位置合わせ)した後、次いで液晶セルに対して短辺側から第二偏光板を貼り付ける第二偏光板貼付工程(S3b)を実施し、液晶表示パネルを2000枚連続製造した。各偏光板の貼付速度および液晶セルの搬送速度は、200mm/sとした。また、使用した材料及び機器の仕様は、以下の通りである。
尚、偏光板原反の一部として含まれた導電層の表面抵抗値の測定は、JIS K 6911 5.13項に準じて行った。具体的には、偏光板原反を150mm×150mmのサイズに切り取って試験片とし、該試験片を、三菱化学アナリテック社製、高抵抗・低効率計ハイレスターUP(型式:MCP−HT450)およびプローブ(型式:MCP−SWB01)を用いて表面抵抗値を測定した。
また、貼付速度としては、下記貼付ローラと支持ローラとの間を偏光板および液晶セルが通過する速度の測定値とした。すなわち、偏光板の貼付速度は、液晶セルの搬送速度と同じとした。
・液晶セル:垂直配向型(画面サイズ32インチ)
・第一偏光板原反および第二偏光板原反:日東電工社製、商品名「VEG1724DU−AC」(導電層:表面抵抗値1.0×1011Ω/□、膜厚150μmを含む)
・貼付ローラ(貼付側):加貴ローラ製作所社製、型式「LM4070E」、導電性シリコン製、硬度70°、表面抵抗値1.0×106Ω/□、ロール径100mm
・支持ローラ(支持側):加貴ローラ製作所社製、型式「黒EC−N970」、導電性ウレタン製、硬度70°、表面抵抗値1.0×108Ω/□、ロール径200mm
偏光板の貼付速度および液晶セルの搬送速度をそれぞれ150mm/s、100mm/s、50mm/sとすることを除き、他は実施例1と同様にして液晶表示パネルを2000枚作製した。
貼り付け順序を実施例1と逆、即ち、第二偏光板貼付工程(S3b)を実施した後、第一偏光板貼付工程(S3a)を実施したことを除き、他は実施例1と同様にして液晶表示パネルを2000枚作製した。
偏光板の貼付速度および液晶セルの搬送速度をそれぞれ150mm/s、100mm/s、50mm/sとすることを除き、他は比較例1と同様にして液晶表示パネルを2000枚作製した。
液晶セル基板の帯電量の測定結果(表1、図10)に基づき、第二偏光板貼付工程(S3b)と、第一偏光板貼付工程(S3a)との間の時間間隔(インターバル)を600秒としたことを除き、他は比較例1と同様にして液晶表示パネルを2000枚作製した。
実施例及び比較例において、それぞれの貼付工程の直後に帯電量測定器(キーエンス社製、型式:SK-200)を設置し、貼付後の帯電量を測定し、液晶表示パネル2000枚について平均値を算出した。結果を下記表3に示す。
また、実施例及び比較例により作製された液晶表示パネルについて、後段の貼付工程の下流側に配置した光学的な検査装置により検査工程を実施した。該検査工程においては、液晶表示パネルの下面側から光を照射し、上面側に配置したCCDカメラにより本来遮断されるべき光の透過状態を検出し、その検出結果に基づいて画像解析処理を行った。
また、比較例5では、帯電後に電位減衰しやすいCF基板(第二基板)に対する貼付工程S3bを先に実施した場合であっても、600秒の時間間隔をあけて検査工程を実施することにより、誤検出を防止しうることが確認されたが、この場合には、実施例1〜4および比較例1〜4と比べてタクトタイムが極めて長いものとなっており、生産効率が大幅に低下したものであった。
次に、前段および後段の貼付工程において、貼付ローラ(偏光板側)と支持ローラ(基板側)との隙間(ギャップ)を変化させることにより、基板と支持ローラとの接触面積を変化させて、実施例1および比較例1と同様の試験を行った。試験条件および試験結果を下記表4に示す。
これに対し、実施例1では、基板とローラとの接触面積を大きくすることで基板とローラとの接触圧を高めて気泡の噛み込みを抑制しつつ、同時に、液晶セルの帯電を抑制して検査工程での誤検出を防止できていることが判る。
4、4’ 液晶セル
10 第一偏光板
11 第一偏光子
12 導電層
13 第一内側保護フィルム
14 第一外側保護フィルム
15 第一粘着層
16 第一弱粘着層
17 第一表面保護フィルム
20 第二偏光板
21 第二偏光子
23 第二内側保護フィルム
24 第二外側保護フィルム
25 第二粘着層
26 第二弱粘着層
27 第二表面保護フィルム
41、41’ 背面側基板
42、42’ 表示面側基板
43、43’ 液晶層
51 第一離型フィルム
52 第二離型フィルム
61 第一偏光板原反
62 第二偏光板原反
150a、250a 貼付ローラ
150b、250b 支持ローラ
411、421 ガラス基板
412 TFT
413 層間絶縁膜
414、424 透明電極(画素電極)
415、425 配向膜
416 共通電極
422 カラーフィルタ
431、431’ 液晶分子
S1 第一偏光板原反準備工程
S2 第一切断工程
S3 積層工程
S3a 第一偏光板貼付工程
S3b 第二偏光板貼付工程
S4 第二偏光板原反準備工程
S5 第二切断工程
S7 検査工程
X 液晶セル積層体
Y 液晶表示パネル
Claims (4)
- 第一基板と第二基板との間に液晶層が備えられた液晶セルの表裏両面に、同一又は異なる構成の偏光板を積層して液晶表示パネルとする積層工程と、前記液晶表示パネルを光学的に検査する検査工程とを備えた液晶表示パネルの製造方法であって、
前記液晶セルは、VA方式又はIPS方式であり、かつ、前記第一基板が前記第二基板よりも帯電減衰しにくい構成を有し、
前記積層工程が、
前記第二基板よりも帯電後に電位減衰しにくい前記第一基板に第一偏光板を貼り付ける第一偏光板貼付工程と、
該第一偏光板貼付工程の後、該第一偏光板が貼り付けられた前記液晶セルに水平旋回の動きを生じさせる旋回工程と、
水平旋回させられた前記液晶セルの前記第一基板よりも帯電後に電位減衰しやすい前記第二基板に第二偏光板を貼り付ける第二偏光板貼付工程と
を一連の液晶セル搬送ラインの中で順次遂行することからなり、
前記検査工程は、前記第二偏光板貼付工程を経た前記液晶表示パネルに光を照射し、その透過光を撮像することにより検査を行うものであり、前記第二偏光板貼付工程の後、搬送されてきた液晶表示パネルに対して遂行される
ことを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。 - 前記検査工程は、前記第二偏光板貼付工程の後、1分以内に遂行される、請求項1に記載の液晶表示パネルの製造方法。
- 第一基板と第二基板との間に液晶層が備えられた液晶セルの表裏両面に、同一又は異なる構成の偏光板を積層して液晶表示パネルとする積層手段と、前記液晶表示パネルを光学的に検査する検査手段とを備えた液晶表示パネルの製造装置であって、
前記液晶セルは、VA方式又はIPS方式であり、かつ、前記第一基板が前記第二基板よりも帯電減衰しにくい構成を有し、
前記積層手段が、
対をなす第一加圧部材と第二加圧部材とを有し、前記液晶セルの前記第二基板よりも帯電後に電位減衰しにくい前記第一基板に第1偏光板が接する状態で前記液晶セルと前記第1偏光板とを、該第一及び第二加圧部材の間に同時に送り込み、該第一及び第二加圧部材により、前記第二基板よりも帯電後に電位減衰しにくい前記第一基板に第一偏光板を貼り付ける第一偏光板貼付手段と、
該第一偏光板貼付手段の後段に配置され、該第一偏光板が貼り付けられた前記液晶セルに水平旋回の動きを生じさせる旋回手段と、
前記旋回手段の後段に配置され、対をなす第三加圧部材と第四加圧部材とを有し、水平旋回させられた前記液晶セルの前記第一基板よりも帯電後に電位減衰しやすい前記第二基板に第二偏光板が接する状態で前記液晶セルと前記第二偏光板とを、該第三及び第四加圧部材の間に同時に送り込み、該第三及び第四加圧部材により、前記第一基板よりも帯電後に電位減衰しやすい前記第二基板に前記第二偏光板を貼り付ける第二偏光板貼付手段と
を備え、
前記検査手段は、前記第二偏光板貼付手段を経た前記液晶表示パネルに光を照射し、その透過光を撮像することにより検査を行うものであり、前記第二偏光板貼付手段の後段に配置される
ことを特徴とする液晶表示パネルの製造装置。 - 前記検査手段は、前記第二偏光板貼付手段の後段において、前記第二偏光板貼付手段における第二偏光板貼り付けの後、1分以内に検査が遂行される位置に配置される、請求項3に記載の液晶表示パネルの製造装置。
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