JP5704173B2 - 光学表示装置の製造システム及び製造方法 - Google Patents
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Description
前記偏光板長尺ロールは、少なくとも偏光膜とその片面側に光学フィルム及び粘着層とをこの順に備えてなる偏光板が、前記光学表示ユニットの短辺又は長辺に対応する幅の長尺シート状に巻き取られてなり、
かつ少なくとも下記第1貼合切断装置、第2貼合切断装置、及び故障個所排出装置で構成されていることを特徴とする光学表示装置の製造システム。
(1)第1貼合切断装置:前記光学表示ユニットの短辺に対応する幅の長尺シート状に巻き取られた偏光板長尺ロール(「第1長尺ロール」という。)から長尺シート状偏光板を引き出してインライン検査を行い、当該光学表示ユニットの一方の表面に貼り合せてから、当該光学表示ユニットのロール側で前記光学フィルムを切断する装置。
(2)第2貼合切断装置:前記光学表示ユニットの長辺に対応する幅の長尺シート状に巻き取られた偏光板長尺ロール(「第2長尺ロール」という。)から長尺シート状偏光板を引き出してインライン検査を行い、当該光学表示ユニットの他方の表面に貼り合せてから、当該光学表示ユニットのロール側で前記光学フィルムを切断する装置。
(3)故障個所排出装置:故障個所を貼合可能でかつ故障個所の長さに応じて移動可能な故障個所貼合部を有し、インライン検査で発見され、貼合切断装置により切断された偏光板故障個所を、前記故障個所貼合部に貼合して除去する装置。
前記偏光板長尺ロールは、少なくとも偏光膜とその片面側に光学フィルム及び粘着層とをこの順に備えてなる偏光板が、前記光学表示ユニットの短辺又は長辺に対応する幅の長尺シート状に巻き取られてなり、
かつ少なくとも下記第1貼合切断工程、第2貼合切断工程、及び故障個所排出工程で構成されていることを特徴とする光学表示装置の製造方法。
(1)第1貼合切断工程:前記光学表示ユニットの短辺に対応する幅の長尺シート状に巻き取られた偏光板長尺ロール(「第1長尺ロール」という。)から長尺シート状偏光板を引き出してインライン検査を行い、当該光学表示ユニットの一方の表面に貼り合せてから、当該光学表示ユニットのロール側で前記光学フィルムを切断する工程。
(2)第2貼合切断工程:前記光学表示ユニットの長辺に対応する幅の長尺シート状に巻き取られた偏光板長尺ロール(「第2長尺ロール」という。)から長尺シート状偏光板を引き出してインライン検査を行い、当該光学表示ユニットの他方の表面に貼り合せてから、当該光学表示ユニットのロール側で前記光学フィルムを切断する工程。
(3)故障個所排出工程:故障個所を貼合可能でかつ故障個所の長さに応じて移動可能な故障個所貼合部を有する装置を用い、前記長尺シート状偏光板についてインライン検査で発見され、第1貼合切断工程又は第2切断貼合工程で切断された故障個所を、その長さに応じて前記故障個所貼合部を移動させ前記故障個所貼合部に貼合して除去する工程。
本発明の光学表示装置の製造システムは、偏光板長尺ロールに含まれる偏光板が光学表示ユニットに貼り合せ・切断されて形成される光学表示装置の製造システムであって、前記偏光板長尺ロールは、少なくとも偏光膜とその片面側に光学フィルム及び粘着層とをこの順に備えてなる偏光板が、前記光学表示ユニットの短辺又は長辺に対応する幅の長尺シート状に巻き取られてなり、かつ少なくとも下記第1貼合切断装置、第2貼合切断装置、及び故障個所排出装置で構成されている。
(1)第1貼合切断装置:前記光学表示ユニットの短辺に対応する幅の長尺シート状に巻き取られた偏光板長尺ロール(「第1長尺ロール」という。)から長尺シート状偏光板を引き出してインライン検査を行い、当該光学表示ユニットの一方の表面に貼り合せてから、当該光学表示ユニットのロール側で前記光学フィルムを切断する装置。
(2)第2貼合切断装置:前記光学表示ユニットの長辺に対応する幅の長尺シート状に巻き取られた偏光板長尺ロール(「第2長尺ロール」という。)から長尺シート状偏光板を引き出してインライン検査を行い、当該光学表示ユニットの他方の表面に貼り合せてから、当該光学表示ユニットのロール側で前記光学フィルムを切断する装置。
(3)故障個所排出装置:前記長尺シート状偏光板についてインライン検査で発見された故障個所を切断除去し排出する装置。
(1)第1貼合切断工程:前記光学表示ユニットの短辺に対応する幅の長尺シート状に巻き取られた偏光板長尺ロール(「第1長尺ロール」という。)から長尺シート状偏光板を引き出してインライン検査を行い、当該光学表示ユニットの一方の表面に貼り合せてから、当該光学表示ユニットのロール側で前記光学フィルムを切断する工程。
(2)第2貼合切断工程:前記光学表示ユニットの長辺に対応する幅の長尺シート状に巻き取られた偏光板長尺ロール(「第2長尺ロール」という。)から長尺シート状偏光板を引き出してインライン検査を行い、当該光学表示ユニットの他方の表面に貼り合せてから、当該光学表示ユニットのロール側で前記光学フィルムを切断する工程。
(3)故障個所排出装置:前記長尺シート状偏光板についてインライン検査で発見された故障個所を切断除去し排出する工程。
本発明に係る「偏光板長尺ロール」とは、偏光板を備えた光学フィルムと粘着層とを積層した構成で、前記光学表示ユニットの短辺又は長辺に対応する幅の長尺シート状に巻き取られたものをいう。すなわち、偏光膜と、その片面側に、少なくとも、光学フィルム及び粘着層とを、この順に備えているものを巻取った構成であることを特徴とする。
本願において、「偏光膜(「偏光子」ともいう。)」とは、特定の振動方向を有する直線偏光のみを透過する機能を有する膜(フィルム)をいう。
「偏光膜保護フィルム」とは、偏光板の構成部材であり、偏光膜に貼合されて偏光膜の寸法変化や物性変化を抑制する役割を担うフィルムをいう。例えば、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム等の樹脂フィルムが一般的に使用される。本発明において用いることができる樹脂基材の詳細については後述する。
本願において、「偏光板」とは、偏光膜の少なくとも片面側に偏光膜保護フィルムが積層された状態のもの、又は、更に一方の面に液晶セルや他の光学部材に貼り合わせるための粘着層が設けられた状態のものをいう。なお、場合によっては、ロール状偏光板や枚葉状偏光板を含む意味で使うこともある。
本発明の長尺偏光板ロールおいては、これを構成する各種部材の間に粘着層(「粘着剤層」或いは「接着層」ともいう。)を設けることができる。
図2に、本発明の実施形態の典型的例のである光学表示装置の製造システムによる工程の全体を示す。本実施形態では、図2に示すように、第1貼合切断装置M1は、光学表示ユニットWの供給装置1と、第1長尺ロールF1の搬送装置2と、インライン検査装置3と、第1長尺ロールF1を貼り合せる第1貼合装置4と、切断装置5と、故障個所排出装置6と、貼合・切断後の光学表示ユニットWを搬送して供給する搬送供給装置7とを備えている。
本発明に係る偏光板長尺ロール原反の製造方法は、所定の長さに切断して光学表示ユニットの表面に貼り合せるためのロール原反の製造方法であって、偏光板を含む光学フィルムと粘着層とをこの順で積層してなり、好ましくは、当該偏光板の吸収軸に平行な長手方向を有する長尺原反を、その長手方向に平行に前記光学表示ユニットの短辺又は長辺に対応する幅で切断するスリット工程と、スリット工程で得られた長尺シート状製品をロール状に巻回する巻回工程とを含むものである。
本発明に用いられる光学表示ユニットとしては、例えば、液晶セルのガラス基板ユニット、有機EL発光体ユニット等が挙げられる。本発明は、長方形の外形を有する光学表示ユニットに有効であり、例えば、長辺/短辺が16/9であるものや、4/3であるものなどが用いられる。なお、光学表示ユニットとしては、予め、長尺ロール等の部材が積層一体化されたものであってもよい。なお、液晶セルのガラス基板ユニットとは、二枚の透明基板の間に液晶を配置して電圧駆動が可能になっている液晶セルであり、さらに二枚の透明基板の内、少なくとも片方がガラス基板であるものをいう。
本発明に係る偏光板を液晶表示装置に用いることによって、種々の視認性に優れた本発明に係る液晶表示装置を作製することができる。
本発明の光学表示装置の製造方法は、偏光板を含む長尺ロールを光学表示ユニットに貼り合せた光学表示装置の製造方法である。
後述のようにして長尺の第1シート製品を第1偏光板長尺ロールとして準備する。
準備され設置された第1偏光板長尺ロールから第1シート製品F1を繰り出し、下流側に搬送する。第1シート製品F1を搬送する第1搬送装置2は、例えば、ニップローラ対、テンションローラ、回転駆動装置、アキュムレート装置、センサー装置、制御装置等で構成されているが、粘着層が表に出た状態で搬送を行うため、粘着層がロールに接触しないようにするか、接触する場合はシリコンやフッ素系樹脂等で加工されているロールを用いることが好ましい。最初の一巻分は粘着層を転写するため使用しないが、リーダーの一部として使用しても良い。
第1シート製品F1の欠点を、第1インライン検査装置3を用いて検査する。ここでの欠点検査方法としては、第1シート製品F1の両面に対し、透過光、反射光による画像撮影・画像処理する方法、検査用偏光フィルムをCCDカメラと検査対象物との間に、検査対象である偏光板の偏光軸とクロスニコルとなるように配置(「0度クロス」と称することがある。)して画像撮影・画像処理する方法、検査用偏光フィルムをCCDカメラと検査対象物との間に、検査対象である偏光板の偏光軸と所定角度(例えば、0度より大きく10度以内の範囲)になるように配置(「x度クロス」と称することがある。)して画像撮影・画像処理する方法が挙げられる。なお、画像処理のアルゴリズムは公知の方法を適用でき、例えば二値化処理による濃淡判定によって欠点を検出することができる。
第1長尺ロールF1を、粘着層を介して、光学表示ユニットWに貼り合せる。貼り合せに際し、第1長尺ロールF1と光学表示ユニットWをロール対等で挟んで圧着する。
第1切断装置5は、第1長尺ロールF1を所定サイズに切断する。
第1インライン検査装置3で得られた欠点の情報に基づいて、光学表示ユニットWに貼り合わせられる領域内に欠点を含まないように、欠点を避けて切断するように構成される。これにより、第1シート製品F1の歩留まりが大幅に向上する。このように、光学表示ユニットWに貼り合わせられる領域内に欠点を含まないように、欠点を避けて切断する方式をスキップカットと称するが、切断の際の欠点情報は、インライン検査装置で得られたものでも、予め偏光板長尺ロールに付されたものでもよい。欠点を含む第1シート製品F1は、後述する第1故障個所排出装置6によって排除され、光学表示ユニットWには貼り付けされないように構成される。つまり、本発明では、第1長尺ロールF1及び第2長尺ロールF2を供給する際に、長尺ロールの欠点を有する部分を切断排除する欠点部分の排除工程を含むことを特徴とする。
光学表示ユニットWは、例えば、研磨洗浄装置及び水洗浄装置によって、その表面が洗浄される。洗浄された光学表示ユニットWは、搬送機構によって、検査装置まで搬送される。搬送機構は、例えば、搬送用ローラ、搬送方向切り替え機構、回転駆動装置、センサー装置、制御装置等で構成される。
洗浄後の光学表示ユニットWは、例えば検査装置によって、その表面が検査される。検査後の光学表示ユニットWは、搬送機構によって、第1貼合装置18まで搬送される。
後述のようにして長尺の第2シート製品F2を第2偏光板長尺ロールとして準備する。
準備され設置された第2偏光板長尺ロールから第2シート製品F2を繰り出し、下流側に搬送する。第2シート製品を搬送する第2搬送装置12は、例えば、ニップローラ対、テンションローラ、回転駆動装置、アキュムレート装置A、センサー装置、制御装置等で構成されているが、粘着層が表に出た状態で搬送を行うため、粘着層がロールに接触しないようにするか、接触する場合はシリコンやフッ素系樹脂等で加工されているロールを用いることが好ましい。最初の一巻分は粘着層を転写するため使用しないが、リーダーの一部として使用しても良い。
第2シート製品F2の欠点を、第2インライン検査装置13を用いて検査する。ここでの欠点検査方法は、上述した第1インライン検査装置による方法と同様である。
次いで、第2切断工程後に、第2長尺ロールF2を、粘着層を介して、光学表示ユニットWの第1長尺ロールF1が貼り合わされている面と異なる面に貼り合せる。貼り合せに際しては、第2長尺ロールF2と光学表示ユニットWをロールで挟んで圧着する。
第2偏光板長尺ロールの幅が光学表示ユニットの長辺に対応するため、長尺ロールを短辺に対応する長さで切断する。
第2インライン検査装置13で得られた欠点の情報に基づいて、光学表示ユニットWに貼り合わせられる領域内に欠点を含まないように、欠点を避けて切断するように構成される。これにより、第2シート製品F2の歩留まりが大幅に向上する。欠点を含む第2シート製品F2は、後述する第2故障個所排出装置16によって排除され、光学表示ユニットWには貼り付けされないように構成される。
検査装置は、長尺ロールを両面に貼着された光学表示装置を検査する。検査方法としては、光学表示装置の両面に対し、反射光による画像撮影・画像処理する方法が例示される。また他の方法として、検査用偏光フィルムをCCDカメラと検査対象物との間に設置する方法も例示される。なお、画像処理のアルゴリズムは公知の方法を適用でき、例えば二値化処理による濃淡判定によって欠点を検出することができる。
検査装置で得られた欠点の情報に基づいて、光学表示装置の良品判定がなされる。良品判定された光学表示装置は、次の実装工程に搬送される。不良品判定された場合、リワーク処理が施され、新たに長尺ロールが貼られ、次いで検査され、良品判定の場合、実装工程に移行し、不良品判定の場合、再度リワーク処理に移行するかあるいは廃棄処分される。
以下において、本発明に係る偏光板長尺ロール構成素材について詳細な説明をする。
本発明に係る偏光膜保護フィルムと偏光板保護フィルムには、各種樹脂フィルム基材を用いることができる。
本発明に用いることができるセルロースエステル樹脂は、セルロース(ジ、トリ)アセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートフタレート、及びセルロースフタレートから選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
式(II) 0≦X≦2.5
さらに、本発明で用いられるセルロースエステルは、重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn比が1.5〜5.5のものが好ましく用いられ、特に好ましくは2.0〜5.0であり、さらに好ましくは2.5〜5.0であり、さらに好ましくは3.0〜5.0のセルロースエステルが好ましく用いられる。
本発明に用いることができるアクリル樹脂には、メタクリル樹脂も含まれる。樹脂としては特に制限されるものではないが、メチルメタクリレート単位50〜99質量%、及びこれと共重合可能な他の単量体単位1〜50質量%からなるものが好ましい。
本発明においては、環状オレフィン樹脂を用いることも好ましい。環状オレフィン樹脂としては、ノルボルネン系樹脂、単環の環状オレフィン系樹脂、環状共役ジエン系樹脂、ビニル脂環式炭化水素系樹脂、及び、これらの水素化物等を挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン系樹脂は、透明性と成形性が良好なため、好適に用いることができる。
本発明では、種々の公知のポリカーボネート樹脂も使用することができる。本発明においては、特に芳香族ポリカーボネートを用いることが好ましい。当該芳香族ポリカーボネートについて特に制約はなく、所望するフィルムの諸特性が得られる芳香族ポリカーボネートであれば特に制約はない。
本発明において用いることができるポリエステル樹脂は、ジカルボン酸とジオールを重合することにより得られ、ジカルボン酸構成単位(ジカルボン酸に由来する構成単位)の70%以上が芳香族ジカルボン酸に由来し、かつジオール構成単位(ジオールに由来する構成単位)の70%以上が脂肪族ジオールに由来する。
本発明に係る熱可塑性樹脂基材には、目的に応じて種々の化合物等を添加剤として含有させることができる。例えば、可塑剤、酸化防止剤、酸捕捉剤、光安定剤、紫外線吸収剤、光学異方性制御剤、マット剤、帯電防止剤、剥離剤、等を含有させることができる。
本発明に係る熱可塑性樹脂基材には、作製されたフィルムがハンドリングされる際に、傷が付いたり、搬送性が悪化することを防止するために、マット剤として、微粒子を添加することも好ましい。
本発明に係る偏光膜保護フィルム及び偏光板保護フィルムの基材フィルムの製造方法としては、通常のインフレーション法、T−ダイ法、カレンダー法、切削法、流延法、エマルジョン法、ホットプレス法等の製造法が使用できるが、着色抑制、異物欠点の抑制、ダイラインなどの光学欠点の抑制などの観点から流延法による溶液流延法、溶融流延法が好ましい。以下に、一例として、偏光膜保護フィルムに用いるセルロースエステルフィルムの製造について説明する。
本発明に係るセルロースエステルフィルムの製造は、溶液流延法において、セルロースエステル及び添加剤を溶剤に溶解させてドープを調製する工程、ドープをベルトあるいはドラムなどの金属支持体上に流延する工程、流延したドープをウェブとして乾燥する工程、金属支持体から剥離する工程、延伸又は幅保持する工程、更に乾燥する工程、仕上がったフィルムを巻取る工程により行われる。
ドープ中のセルロースエステルの濃度は、濃い方が金属支持体に流延した後の乾燥負荷が低減できて好ましいが、セルロースエステルの濃度が濃過ぎると濾過時の負荷が増えて、濾過精度が悪くなる。これらを両立する濃度としては、10〜35質量%が好ましく、更に好ましくは、15〜25質量%である。
流延(キャスト)工程における金属支持体は、表面を鏡面仕上げしたものが好ましく、金属支持体としては、ステンレススティールベルトもしくは鋳物で表面をメッキ仕上げしたドラムが好ましく用いられる。
尚、Mはウェブ又はフィルムを製造中又は製造後の任意の時点で採取した試料の質量で、NはMを115℃で1時間の加熱後の質量である。
セルロースエステルフィルムの乾燥工程においては、ウェブを金属支持体より剥離し、更に乾燥し、残留溶媒量を1質量%以下にすることが好ましく、更に好ましくは0.1質量%以下であり、特に好ましくは0〜0.01質量%以下である。
以上において詳述した本発明の手段により、偏光板長尺ロールを用いた光学表示装置の製造において、偏光板のカールを防止して、高い歩留まりで、光学表示装置を形成することができる製造システム及び製造方法を提供することができる。
F2 第2長尺状シート製品
R1 第1長尺ロール
R2 第2長尺ロール
M1 第1貼合切断装置
M2 第2貼合切断装置
W 光学表示ユニット
1 光学表示ユニットの搬送供給装置
2、12 長尺ロールの搬送供給装置
3、13 インライン検査装置
4、14 貼合装置
5、15 切断装置
6、16 故障個所排出装置
7 貼合・切断後の光学表示ユニットWの搬送供給装置
17 貼合・切断後形成された光学表示装置WAの搬送装置
18 故障個所貼合部
19 故障個所
20 セパレータフィルム巻取装置
21 アクチュエータ
F 長尺状シート製品
L 故障個所を含むフィルムの長さ(この長さに合わせて移動個所を変化する。)
Claims (2)
- 偏光板長尺ロールに含まれる偏光板が光学表示ユニットに貼り合せ・切断されて形成される光学表示装置の製造システムであって、
前記偏光板長尺ロールは、少なくとも偏光膜とその片面側に光学フィルム及び粘着層とをこの順に備えてなる偏光板が、前記光学表示ユニットの短辺又は長辺に対応する幅の長尺シート状に巻き取られてなり、
かつ少なくとも下記第1貼合切断装置、第2貼合切断装置、及び故障個所排出装置で構成されていることを特徴とする光学表示装置の製造システム。
(1)第1貼合切断装置:前記光学表示ユニットの短辺に対応する幅の長尺シート状に巻き取られた偏光板長尺ロール(「第1長尺ロール」という。)から長尺シート状偏光板を引き出してインライン検査を行い、当該光学表示ユニットの一方の表面に貼り合せてから、当該光学表示ユニットのロール側で前記光学フィルムを切断する装置。
(2)第2貼合切断装置:前記光学表示ユニットの長辺に対応する幅の長尺シート状に巻き取られた偏光板長尺ロール(「第2長尺ロール」という。)から長尺シート状偏光板を引き出してインライン検査を行い、当該光学表示ユニットの他方の表面に貼り合せてから、当該光学表示ユニットのロール側で前記光学フィルムを切断する装置。
(3)故障個所排出装置:故障個所を貼合可能でかつ故障個所の長さに応じて移動可能な故障個所貼合部を有し、インライン検査で発見され、貼合切断装置により切断された偏光板故障個所を、前記故障個所貼合部に貼合して除去する装置。 - 偏光板長尺ロールに含まれる偏光板が光学表示ユニットに貼り合せ・切断されて形成される光学表示装置の製造方法であって、
前記偏光板長尺ロールは、少なくとも偏光膜とその片面側に光学フィルム及び粘着層とをこの順に備えてなる偏光板が、前記光学表示ユニットの短辺又は長辺に対応する幅の長尺シート状に巻き取られてなり、
かつ少なくとも下記第1貼合切断工程、第2貼合切断工程、及び故障個所排出工程で構成されていることを特徴とする光学表示装置の製造方法。
(1)第1貼合切断工程:前記光学表示ユニットの短辺に対応する幅の長尺シート状に巻き取られた偏光板長尺ロール(「第1長尺ロール」という。)から長尺シート状偏光板を引き出してインライン検査を行い、当該光学表示ユニットの一方の表面に貼り合せてから、当該光学表示ユニットのロール側で前記光学フィルムを切断する工程。
(2)第2貼合切断工程:前記光学表示ユニットの長辺に対応する幅の長尺シート状に巻き取られた偏光板長尺ロール(「第2長尺ロール」という。)から長尺シート状偏光板を引き出してインライン検査を行い、当該光学表示ユニットの他方の表面に貼り合せてから、当該光学表示ユニットのロール側で前記光学フィルムを切断する工程。
(3)故障個所排出工程:故障個所を貼合可能でかつ故障個所の長さに応じて移動可能な故障個所貼合部を有する装置を用い、前記長尺シート状偏光板についてインライン検査で発見され、第1貼合切断工程又は第2切断貼合工程で切断された故障個所を、その長さに応じて前記故障個所貼合部を移動させ前記故障個所貼合部に貼合して除去する工程。
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