JP6145893B2

JP6145893B2 - 光学表示デバイスの生産システム及び光学表示デバイスの生産方法

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Publication number: JP6145893B2
Application number: JP2014502179A
Authority: JP
Inventors: 力也松本
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2013-02-22
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2033-02-22
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Description

本発明は、液晶ディスプレイ等の光学表示デバイスの生産システム及び光学表示デバイスの生産方法に関する。
本願は、２０１２年２月２９日に出願された日本国特願２０１２−０４４４７７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来、液晶ディスプレイ等の光学表示デバイスの生産システムにおいて、液晶パネル（光学表示部品）に貼合する偏光板等の光学部材は、長尺フィルムから液晶パネルの表示領域に合わせたサイズのシート片に切り出され、梱包されて別ラインに搬送された後、液晶パネルに貼合されることがある（例えば、特許文献１参照）。

日本国特開２００３−２５５１３２号公報

ところで、近年のいわゆるＦＰＲ（Film Patterned Retarder）方式の３Ｄ液晶ディスプレイでは、液晶パネルの画素の左右に延びる１ライン毎に、左右の目用の映像を交互に織り込んでこれらを同時に表示する。液晶パネルの表示面に貼合する偏光フィルム（パターン化位相差フィルム、ＦＰＲ）は、液晶パネルの前記画素のライン（画素列）に対向する左右の目用の偏光パターンを交互に有する。偏光フィルムの偏光パターン間の境界線は、液晶パネルの前記画素列間のブラックマトリックス上に位置することが好ましい。
しかし、上記従来の構成では、液晶パネル及びシート片の各寸法バラツキ、並びに液晶パネルに対するシート片の貼合バラツキ（位置ズレ）が積み重なることから、偏光フィルムの偏光パターン間の境界線をブラックマトリックスの幅内に確実に配置することが困難であった。

本発明に係る態様は、上記事情に鑑みてなされたもので、光学部材の貼合バラツキを抑えて光学表示部品に対する光学部材の貼合精度の向上を図ることができる光学表示デバイスの生産システム及び光学表示デバイスの生産方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決して係る目的を達成するために、以下の態様を採用した。
（１）本発明に係る一態様は、光学表示部品に光学部材を貼合する光学表示デバイスの生産システムであって、ライン上を搬送される複数の前記光学表示部品に対し、前記光学表示部品の表示領域の幅に対応する幅を有する帯状の光学部材シートを原反ロールから巻き出しつつ、前記光学部材シートを前記表示領域の搬送方向における長さに対応する長さでカットして前記光学部材とした後、前記光学部材を前記光学表示部品に貼り合わせる貼合装置を備え、前記貼合装置は：複数の画素列を有する前記光学表示部品と、前記複数の画素列に対応した複数の偏光パターン列を有する前記光学部材との貼合位置で、前記光学表示部品における前記画素列と平行な第一直線の両端部に位置する第一アライメント基準を撮像する第一撮像装置と；前記光学表示部品と前記光学部材との前記貼合位置で、前記光学部材における前記偏光パターン列と平行な第二直線の両端部に位置する第二アライメント基準を撮像する第二撮像装置と；前記第一及び第二撮像装置の撮像データに基づき、前記光学表示部品と前記光学部材との前記貼合位置でこれらのアライメントを行うアライメント装置と；を有し、前記第二撮像装置が、前記光学表示部品の前記第一アライメント基準をも撮像することで、前記第一撮像装置を兼ね、前記光学部材の前記第二アライメント基準が、前記光学部材の最外縁に面する前記偏光パターン列とその内側に隣接する前記偏光パターン列との間の境界線の両端部である。

（２）上記（１）の態様において、前記光学表示部品の前記第一アライメント基準が、前記表示領域のブラックマトリックスの最外縁の角部である構成であってもよい。

（３）本発明に係る一態様は、光学表示部品に光学部材を貼合する光学表示デバイスの生産方法であって、ライン上を搬送される複数の前記光学表示部品に対し、前記光学表示部品の表示領域の幅に対応する幅を有する帯状の光学部材シートを原反ロールから巻き出しつつ、前記光学部材シートを前記表示領域の搬送方向における長さに対応する長さでカットして前記光学部材とした後、前記光学部材を前記光学表示部品に貼り合わせる貼合工程を含み、前記貼合工程は：複数の画素列を有する前記光学表示部品と、前記複数の画素列に対応した複数の偏光パターン列を有する前記光学部材との貼合位置で、前記光学表示部品における前記画素列と平行な第一直線の両端部に位置する第一アライメント基準を撮像する第一撮像工程と；前記光学表示部品と前記光学部材との前記貼合位置で、前記光学部材における前記偏光パターン列と平行な第二直線の両端部に位置する第二アライメント基準を撮像する第二撮像工程と；前記第一及び第二撮像工程で得た撮像データに基づき、前記光学表示部品と前記光学部材との前記貼合位置でこれらのアライメントを行うアライメント工程と；を含み、前記第二撮像工程が、前記光学表示部品の前記第一アライメント基準をも撮像することで、前記第一撮像工程を兼ね、前記光学部材の前記第二アライメント基準が、前記光学部材の最外縁に面する前記偏光パターン列とその内側に隣接する前記偏光パターン列との間の境界線の両端部である。

本発明に係る上記各態様によれば、表示領域に対応する幅の帯状の光学部材シートを所定長さにカットして光学部材とし、この光学部材の光学表示部品への貼合を連続的に行うことで、表示領域に合わせて加工した偏光板を別ラインに搬送するような場合と比べて、光学部材の寸法バラツキや貼合バラツキを抑えると共に、光学表示デバイスの生産効率を高めることができる。
また、光学表示部品と光学部材との貼合位置でこれらのアライメント基準をそれぞれ撮像すると共に、この撮像データに基づき光学表示部品及び光学部材のアライメントを行うことで、光学表示部品及び光学部材の貼合精度を向上させて光学表示デバイスの精彩及びコントラストを高め、かつ光学表示部品の表示領域周辺の額縁部を縮小して表示エリアの拡大及び機器の小型化を図ることができる。

本発明に係る第一実施形態におけるフィルム貼合システムの概略を示す側面図である。本実施形態の液晶パネルの平面図である。図２のＡ−Ａ断面図である。本実施形態の光学部材シートの断面図である。上記フィルム貼合システムの平面図である。上記フィルム貼合システムの貼合装置の概略を示す側面図である。上記貼合装置の要部の平面図である。上記液晶パネル及びその表示面に貼合する位相差フィルムの一部を並べて拡大した平面図である。上記液晶パネル及び位相差フィルムを重ねて一部を拡大した平面図である。上記液晶パネル及び位相差フィルムのアライメント基準を示す平面図である。本発明に係る第二実施形態におけるフィルム貼合システムの平面図である。本発明に係る第三実施形態におけるフィルム貼合システムの平面図である。本発明に係る第四実施形態におけるフィルム貼合システムの平面図である。

以下、本発明に係る一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、光学表示デバイスの生産システムとして、その一部を構成するフィルム貼合システムについて説明する。

図１は、本実施形態のフィルム貼合システム１の概略構成図である。フィルム貼合システム１は、例えば液晶パネルや有機ＥＬパネルといったパネル状の光学表示部品に、偏光フィルムや位相差フィルム、輝度上昇フィルムといったフィルム状の光学部材を貼合するものである。フィルム貼合システム１は、前記光学表示部品及び光学部材を含んだ光学表示デバイスを生産する生産システムの一部として構成される。フィルム貼合システム１では、前記光学表示部品として液晶パネルＰを用いている。

図２は、液晶パネルＰをその液晶層Ｐ３の厚さ方向から見た平面図である。液晶パネルＰは、平面視で長方形状をなす第一基板Ｐ１と、第一基板Ｐ１に対向して配置される比較的小形の長方形状をなす第二基板Ｐ２と、第一基板Ｐ１と第二基板Ｐ２との間に封入された液晶層Ｐ３とを備える。液晶パネルＰは、平面視で第一基板Ｐ１の外形状に沿う長方形状をなし、平面視で液晶層Ｐ３の外周の内側に収まる領域を表示領域Ｐ４とする。

図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。液晶パネルＰの表裏面には、表示領域Ｐ４と重なるように第一、第二及び第三光学部材Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ１３（以下、光学部材Ｆ１Ｘと総称することがある。）が適宜貼合される。本実施形態では、液晶パネルＰの表示面側及びバックライト側の両面には、偏光フィルムとしての第一光学部材Ｆ１１及び第三光学部材Ｆ１３がそれぞれ貼合される。また、液晶パネルＰの表示面側の面には、第一光学部材Ｆ１１に重ねてパターン化位相差フィルム(Film Patterned Retarder：ＦＰＲ)としての第二光学部材Ｆ１２がさらに貼合される。

本実施形態の液晶パネルＰは、いわゆるＦＰＲ方式（偏光方式）の３Ｄテレビ等の光学表示デバイスに用いられる。本実施形態の液晶パネルＰは、表裏面に第一及び第三光学部材Ｆ１１，Ｆ１３が貼合された状態でフィルム貼合システム１に導入される。第二光学部材Ｆ１２は、長尺帯状の光学部材シートＦＸ（図１参照）から切り出される。

図４は、液晶パネルＰに貼合する光学部材シートＦＸの部分断面図である。光学部材シートＦＸは、フィルム状の光学部材本体Ｆ１ａと、光学部材本体Ｆ１ａの一方の面（図４では上面）に設けられた粘着層Ｆ２ａと、粘着層Ｆ２ａを介して光学部材本体Ｆ１ａの一方の面に分離可能に積層されたセパレータシートＦ３ａと、光学部材本体Ｆ１ａの他方の面（図４では下面）に積層された表面保護フィルムＦ４ａとを有する。光学部材本体Ｆ１ａは位相差フィルムとして機能し、液晶パネルＰの表示領域Ｐ４の全域とその周辺領域とにわたって貼合される。なお、図示都合上、図４の各層のハッチングは略す。

光学部材本体Ｆ１ａは、その一方の面に粘着層Ｆ２ａを残しつつセパレータシートＦ３ａを分離させた状態で、液晶パネルＰに粘着層Ｆ２ａを介して貼合される。以下、光学部材シートＦＸからセパレータシートＦ３ａを除いた部分を貼合シートＦ５という。

セパレータシートＦ３ａは、粘着層Ｆ２ａから分離されるまでの間に粘着層Ｆ２ａ及び光学部材本体Ｆ１ａを保護する。

表面保護フィルムＦ４ａは、光学部材本体Ｆ１ａと共に液晶パネルＰに貼合される。表面保護フィルムＦ４ａは、光学部材本体Ｆ１ａに対して液晶パネルＰと反対側に配置されて光学部材本体Ｆ１ａを保護する。表面保護フィルムＦ４ａは、所定のタイミングで光学部材本体Ｆ１ａから分離される。

なお、光学部材シートＦＸが表面保護フィルムＦ４ａを含まない構成であったり、表面保護フィルムＦ４ａが光学部材本体Ｆ１ａから分離されない構成であったりしてもよい。

図５は、フィルム貼合システム１の平面図（上面図）でありる。以下、図１，図５を参照してフィルム貼合システム１について説明する。なお、図中矢印Ｆ１は液晶パネルＰの搬送方向を示す。以下の説明では、液晶パネルＰの搬送方向上流側をパネル搬送上流側、液晶パネルＰの搬送方向下流側をパネル搬送下流側という。

フィルム貼合システム１は、貼合工程の始発位置から中間位置まで延びる上流側コンベヤ５と、上流側コンベヤ５上に設けられる集塵装置６と、集塵装置６よりもパネル搬送下流側で上流側コンベヤ５上に設けられるフィルム剥離装置７と、上流側コンベヤ５よりもパネル搬送下流側で並列に設けられる第一及び第二中間コンベヤ８ａ，８ｂと、上流側コンベヤ５のパネル搬送下流側の端部から各中間コンベヤ８ａ，８ｂのパネル搬送上流側の端部へ液晶パネルＰを搬送する第一搬送装置９と、各中間コンベヤ８ａ，８ｂに掛かるように設けられる第一及び第二貼合装置１０ａ，１０ｂと、各中間コンベヤ８ａ，８ｂよりもパネル搬送下流側で貼合工程の終着位置まで延びる下流側コンベヤ１１と、各中間コンベヤ８ａ，８ｂのパネル搬送下流側の端部から下流側コンベヤ１１のパネル搬送上流側の端部へ液晶パネルＰを搬送する第二搬送装置１２と、下流側コンベヤ１１上に設けられるフィルム検査装置１３と、フィルム検査装置１３よりもパネル搬送下流側で下流側コンベヤ１１上に設けられる不良検査装置１４とを備える。

フィルム貼合システム１は、各コンベヤ５，８ａ，８ｂ，１１が形成するラインを用いて液晶パネルＰを搬送しつつ、液晶パネルＰに順次所定の処理を施す。液晶パネルＰは、その表裏面を水平にした状態でライン上を搬送される。
液晶パネルＰは、ライン上では表示領域Ｐ４の短辺をパネル搬送方向に沿わせた向きで搬送される。上流側コンベヤ５のパネル搬送上流側の端部には、パネル搬送方向と直交する水平方向（パネル幅方向）で上流側コンベヤ５の両側に位置する一対の位置決めローラ５ａが設けられる。フィルム貼合システム１の各部は、電子制御装置としての制御装置２５により統括制御される。

集塵装置６は、各貼合装置１０ａ，１０ｂによる貼合位置１０ｃに導入される前の液晶パネルＰの表裏面の静電気の除去及び集塵を行う。液晶パネルＰはその表裏面に既に第一及び第三光学部材Ｆ１１，Ｆ１３が貼合された貼合体として導入されることから、集塵装置６は洗浄水を用いない乾式とされる。
フィルム剥離装置７は、液晶パネルＰの表示面側（上流側コンベヤ５上では上面側）の第一光学部材Ｆ１１から表面保護フィルムＦ４ａを剥離させる。これにより、液晶パネルＰの表示面側に第一光学部材Ｆ１１に重ねて第二光学部材Ｆ１２を貼合可能となる。

上流側コンベヤ５のパネル搬送下流側の端部に達した液晶パネルＰは、第一搬送装置９により上下面を反転させつつ各中間コンベヤ８ａ，８ｂのパネル搬送上流側の端部に交互に搬送される。各中間コンベヤ８ａ，８ｂは吊り下げ式であり、各中間コンベヤ８ａ，８ｂに搬送された液晶パネルＰは、その上面側（バックライト側）を各中間コンベヤ８ａ，８ｂの搬送キャリア８ｃの下方に吸着等により保持される（図６参照）。
各中間コンベヤ８ａ，８ｂにより搬送される液晶パネルＰの下面側（表示面側）には、各貼合装置１０ａ，１０ｂの対応するものにより、パターン化位相差フィルムである第二光学部材Ｆ１２の貼合がなされる。各貼合装置１０ａ，１０ｂの詳細は後述する。

第二光学部材Ｆ１２の貼合後に各中間コンベヤ８ａ，８ｂのパネル搬送下流側の端部に達した液晶パネルＰは、第二搬送装置１２により交互に下流側コンベヤ１１のパネル搬送上流側の端部に搬送される。
フィルム検査装置１３は、フィルム貼合がなされたワーク（液晶パネルＰ）における光学フィルム（第二光学部材Ｆ１２）の貼合位置が適正か否か（位置ズレが公差範囲内にあるか否か）等の検査を行う。

不良検査装置１４は、例えばＡＯＩ検査（光学式自動外観検査：Automatic Optical Inspection）により前記ワークの貼合不良の有無等の検査を行う。
各検査装置１３，１４の少なくとも一方でＮＧ判定がなされたワークは、不図示の払い出し部によりシステム外に排出される。

以下、図６を参照して第一貼合装置１０ａの詳細について説明する。なお、第二貼合装置１０ｂも同様の構成を有するものとしてその詳細説明は省略する。
第一貼合装置１０ａは、貼合位置１０ｃに搬送された液晶パネルＰの下面（表示面）に対して、所定サイズにカットした貼合シートＦ５のシート片（第二光学部材Ｆ１２）の貼合を行う。

第一貼合装置１０ａは、光学部材シートＦＸが巻回された原反ロールＲ１から光学部材シートＦＸを巻き出しつつ光学部材シートＦＸをその長手方向に沿って搬送するシート搬送装置１５と、シート搬送装置１５が光学部材シートＦＸから切り出された貼合シートＦ５のシート片（第二光学部材Ｆ１２）を保持すると共にこのシート片を貼合位置１０ｃに搬送された液晶パネルＰの下面に貼合する搬送テーブル１６とを備える。

シート搬送装置１５は、セパレータシートＦ３ａをキャリアとして貼合シートＦ５を搬送する。シート搬送装置１５は、帯状の光学部材シートＦＸを巻回した原反ロールＲ１を保持すると共に光学部材シートＦＸをその長手方向に沿って繰り出す巻き出し部１５ａと、原反ロールＲ１から巻き出された光学部材シートＦＸを所定の搬送経路に沿って案内するべく光学部材シートＦＸを巻きかける複数のガイドローラ１５ｂと、搬送経路上の光学部材シートＦＸにハーフカットを施す切断装置１５ｃと、ハーフカットを施した光学部材シートＦＸを鋭角に巻きかけてセパレータシートＦ３ａから貼合シートＦ５を分離させるナイフエッジ１５ｄと、ナイフエッジ１５ｄを経て単独となったセパレータシートＦ３ａを巻き取るセパレータロールＲ２を保持する巻き取り部１５ｅとを有する。

光学部材シートＦＸは、その搬送方向と直交する水平方向（シート幅方向）において、液晶パネルＰの表示領域Ｐ４の幅（本実施形態では表示領域Ｐ４の短辺長さＳ１（図２参照）に相当）と同等の幅Ｓ３（図７参照）を有する。光学部材シートＦＸの搬送方向（シート搬送方向）はパネル搬送方向と直交する。

シート搬送装置１５の始点に位置する巻き出し部１５ａとシート搬送装置１５の終点に位置する巻き取り部１５ｅとは、例えば互いに同期して駆動する。これにより、巻き出し部１５ａが光学部材シートＦＸを繰り出しつつ、巻き取り部１５ｅがナイフエッジ１５ｄを経たセパレータシートＦ３ａを巻き取る。以下、シート搬送装置１５における光学部材シートＦＸ（セパレータシートＦ３ａ）の搬送方向上流側をシート搬送上流側、搬送方向下流側をシート搬送下流側という。

各ガイドローラ１５ｂは、搬送中の光学部材シートＦＸの進行方向を搬送経路に沿って変化させると共に、複数のガイドローラ１５ｂの少なくとも一部が搬送中の光学部材シートＦＸのテンションを調整するべく可動する。

切断装置１５ｃは、光学部材シートＦＸが前記シート幅方向と直交する長さ方向（シート搬送方向）で表示領域Ｐ４の長さ（本実施形態では表示領域Ｐ４の長辺長さＳ２（図２参照）に相当）と同等の長さＳ４（図７参照）だけ繰り出される毎に、前記シート幅方向に沿って全幅にわたって光学部材シートＦＸの厚さ方向の一部を切断する（ハーフカットを施す）。

切断装置１５ｃは、光学部材シートＦＸの搬送中に働くテンションによって光学部材シートＦＸ（セパレータシートＦ３ａ）が破断しないように（所定の厚さがセパレータシートＦ３ａに残るように）、切断刃の進退位置を調整し、粘着層Ｆ２ａとセパレータシートＦ３ａとの界面の近傍まで前記ハーフカットを施す。なお、切断刃に代わるレーザー装置を用いてもよい。

ハーフカット後の光学部材シートＦＸには、その厚さ方向で光学部材Ｆ１Ｘ及び表面保護フィルムＦ４ａが切断されることにより、光学部材シートＦＸのシート幅方向の全幅にわたる切込線が形成される。光学部材シートＦＸは、前記切込線によって長手方向で長さＳ４を有する区画に分けられる。この区画が、貼合シートＦ５における一つのシート片（光学部材Ｆ１Ｘ）となる。

ナイフエッジ１５ｄは、図６の左側から右側へ略水平に搬送される光学部材シートＦＸの上方に位置し、光学部材シートＦＸのシート幅方向で少なくともその全幅にわたって延在する。ナイフエッジ１５ｄは、ハーフカット後の光学部材シートＦＸのセパレータシートＦ３ａ側に摺接するようにこれを巻きかける。

ナイフエッジ１５ｄは、その鋭角状の先端部に光学部材シートＦＸを鋭角に巻きかける。光学部材シートＦＸがナイフエッジ１５ｄの先端部で鋭角に折り返す際、貼合シートＦ５からセパレータシートＦ３ａが剥離される。このとき、貼合シートＦ５の粘着層Ｆ２ａ（液晶パネルＰとの貼合面）は上向きとなる。ナイフエッジ１５ｄの先端部の直下はセパレータ剥離位置となり、このナイフエッジ１５ｄの先端部に搬送テーブル１６のテーブル上面１６ａが下方から接することで、貼合シートＦ５のシート片の表面保護フィルムＦ４ａ（貼合面と反対側の面）が搬送テーブル１６のテーブル上面１６ａに貼着される。

搬送テーブル１６は、例えばセパレータ剥離位置よりもシート搬送上流側にて、略水平なシート搬送経路に沿って貼合シートＦ５と共に移動する。搬送テーブル１６のテーブル上面１６ａは、例えば貼合シートＦ５の貼合面（粘着層Ｆ２ａ）よりも弱い貼着力を有し、貼合シートＦ５の表面保護フィルムＦ４ａを繰り返し貼着、剥離可能とされる。なお、搬送テーブル１６が吸着により上面１６ａに貼合シートＦ５を保持してもよい。搬送テーブル１６の吸着力は貼合シートＦ５の貼合力よりも弱く、そのままでも貼合シートＦ５を液晶パネルＰに貼着できるが、貼合位置１０ｃで前記吸着を解除することで、貼合シートＦ５の貼合痕（気泡）の発生が抑止される。

搬送テーブル１６は、セパレータ剥離位置を通過する際にテーブル上面１６ａをナイフエッジ１５ｄの先端部に下方から押し付け、セパレータ剥離位置にある貼合シートＦ５の先端側をテーブル上面１６ａに貼着させる。その後、貼合シートＦ５を繰り出しつつ搬送テーブル１６を移動させることで、テーブル上面１６ａに貼合シートＦ５のシート片の全体が貼着される。

搬送テーブル１６は、セパレータ剥離位置と貼合位置１０ｃとの間で適宜移動可能である。搬送テーブル１６は、前記移動時及び後述する貼合ローラ作動時の駆動を可能とする駆動装置１７に連結される。

搬送テーブル１６は、テーブル上面１６ａに貼合シートＦ５を貼着させる際には、例えばテーブル上面１６ａに貼合シートＦ５の先端側を貼着させた後に駆動装置１７との係合をカットして水平移動自在となり、この状態から貼合シートＦ５の繰り出しに伴い受動的に水平移動する。搬送テーブル１６は、貼合シートＦ５全体をテーブル上面１６ａに貼着させるまで水平移動すると、この時点で駆動装置１７と係合し、駆動装置１７の作動により能動的に移動して貼合位置１０ｃの下方へ移動する。

搬送テーブル１６は、例えばテーブル上面１６ａに対して昇降可能な貼合ローラ（不図示）を有する。貼合ローラは、貼合作動時を除き、テーブル上面１６ａよりも下方に没した待機位置にある。貼合ローラは、貼合位置１０ｃにて液晶パネルＰ及び貼合シートＦ５のアライメントがなされた後、前記待機位置から所定量上昇してテーブル上面１６ａよりも上方に突出し、例えば貼合シートＦ５の先端側を液晶パネルＰの下面に押し付けて貼着させる。その後、貼合ローラが図中左側へ水平移動することで、貼合ローラが貼合シートＦ５の下面全体を転動する。これにより、貼合シートＦ５がテーブル上面１６ａから剥離しつつ液晶パネルＰの下面に押し付けられて貼合される。

次に、第一貼合装置１０ａで行われる液晶パネルＰ及び貼合シートＦ５のアライメント方法について説明する。なお、第二貼合装置１０ｂでも同様のアライメントがなされるものとする。

図６，７を参照し、第一貼合装置１０ａは、貼合位置１０ｃにて貼合シートＦ５の前記パネル搬送下流側の端縁（長辺）の両端部周辺をそれぞれ下方から撮像すると共に、前記両端部周辺を透過してその上方に位置する液晶パネルＰの表示領域Ｐ４の端縁（長辺）の両端部周辺をそれぞれ下方から撮像する一対のアライメントカメラ１８と、各アライメントカメラ１８の撮像データに基づき、貼合位置１０ｃにて液晶パネルＰのアライメントを行う前記搬送キャリア８ｃと、同じく各アライメントカメラ１８の撮像データに基づき、貼合位置１０ｃにて貼合シートＦ５のアライメントを行う前記搬送テーブル１６とを備える。

アライメントカメラ１８は例えばＣＣＤ等の撮像素子からなり、受光部の光軸を鉛直上方に向けて配置される。アライメントカメラ１８は前記パネル幅方向で移動可能であり、パネル幅等の異なる液晶パネルＰのアライメント基準の撮像も容易である。

図１０を併せて参照し、液晶パネルＰの少なくともパネル搬送下流側の端縁部の両端部には、一対のアライメントマークＭ１が設けられる。なお、本実施形態では、液晶パネルＰのパネル搬送上流側に位置する端縁部の両端部にも、一対のアライメントマークＭ１が設けられる。図中矢印Ｆ２は搬送テーブル１６の搬送方向を示す。アライメントマークＭ１ではなく表示領域Ｐ４のブラックマトリックスの所定ライン等を読み取る構成としてもよい。

各アライメントマークＭ１等のアライメント基準は、貼合位置１０ｃにて各アライメントカメラ１８によりそれぞれ下方から撮像される。この撮像データに基づき、制御装置２５が搬送キャリア８ｃを作動制御し、液晶パネルＰの長辺（シート搬送方向）に沿うＸ方向及び短辺（パネル搬送方向）に沿うＹ方向並びに水平回転方向でのアライメントがなされる。図１０中符号１８ａはアライメントカメラ１８の撮像範囲を示す。

図８，９を参照し、液晶パネルＰの表示領域Ｐ４の画素は、表示領域Ｐ４の長辺（生産対象たる光学表示デバイスの左右方向、異なる色の複数の画素が並ぶ方向）に沿ってＲｅｄ（図中符号Ｒで示す）、Ｇｒｅｅｎ（図中符号Ｇで示す）、Ｂｌｕｅ（図中符号Ｂで示す）の三点を並べる。この画素が前記左右方向に沿って多数並んで画素列Ｌとなり、この画素列Ｌが表示領域Ｐ４の上下に渡って多数配列される。アライメントマークＭ１は、液晶パネルＰのパネル搬送下流側の端縁部にて画素列Ｌと平行に延びる任意の直線Ｔの両端に設けられる。

貼合シートＦ５（パターン化位相差フィルム）は、その長辺に沿って延びる偏光パターン列ＰＡを有し、この偏光パターン列ＰＡが貼合シートＦ５の上下に渡って多数配列される。各偏光パターン列ＰＡは液晶パネルＰの各画素列Ｌに対応して設けられる。各偏光パターン列ＰＡは左右の目用に偏光方向を異ならせた二種に大別され、左目用のパターニングと右目用のパターニングとが交互に並んで配列される。

図９中符号ｐｉ１は画素列Ｌ及び偏光パターン列ＰＡのピッチを、符号ｐｉ２は画素列Ｌ間の隙間（ブラックマトリックス）の幅を、符号Ｋは貼合シートＦ５の偏光パターン列ＰＡ間の境界線を、符号ｐｉ３は境界線Ｋの配置目標幅をそれぞれ示す。例えば５５インチの液晶ディスプレイの場合、ｐｉ１は６３０μｍ、ｐｉ２は１５０μｍとなり、このときのｐｉ３は境界線Ｋ自体の振れも考慮して６０μｍとなる。

図１０を併せて参照し、貼合シートＦ５のパネル搬送下流側の最外縁（長辺）に面する最外側の偏光パターン列ＰＡにおいて、その内側（パネル搬送上流側）に位置する境界線Ｋ（最外側の境界線Ｋ）の両端部Ｍ２は、貼合シートＦ５のアライメント基準としてアライメントカメラ１８により撮像される。この撮像データに基づき、制御装置２５が搬送テーブル１６を作動制御し、貼合シートＦ５の長辺Ｓ４に沿うＸ方向及び短辺Ｓ３に沿うＹ方向並びに水平回転方向でのアライメントがなされる。

なお、アライメントカメラ１８で貼合シートＦ５のパネル搬送下流側の端縁の両端部周辺を透過して液晶パネルＰの同端縁の両端部周辺を撮像する構成に代わり、貼合シートＦ５及び液晶パネルＰの間に入り込んで上下を向く一対の受光部を有するアライメントカメラを用いて貼合シートＦ５及び液晶パネルＰの各アライメント基準の撮像を行ったり、貼合シートＦ５及び液晶パネルＰの各アライメント基準撮像用の撮像装置を個別に設けてもよい。

図１０中符号θは液晶パネルＰと貼合シートＦ５との水平回転方向での相対角度を示し、この相対角度に応じて液晶パネルＰ及び貼合シートＦ５の水平回転方向のアライメントがなされる。
図１０中符号Ｘ１，Ｘ２は液晶パネルＰの両アライメントマークＭ１と貼合シートＦ５の前記最外側の境界線Ｋの両端部Ｍ２とのＸ方向での相対距離をそれぞれ示し、この相対距離に応じて液晶パネルＰ及び貼合シートＦ５のＸ方向のアライメントがなされる。
図１０中符号Ｙ１，Ｙ２は液晶パネルＰの両アライメントマークＭ１と貼合シートＦ５の前記最外側の境界線Ｋの両端部Ｍ２とのＹ方向での相対距離をそれぞれ示し、この相対距離に応じて液晶パネルＰ及び貼合シートＦ５のＹ方向のアライメントがなされる。

ここで、矩形状の液晶パネルＰにおいて、平面視で四箇所の角部のうちの三箇所のみにアライメントマークＭ１が設けられていると、この液晶パネルＰのパネル搬送下流側の端縁部のアライメントマークＭ１が、両端部ではなく一方の端部のみに存在することがある。この場合、液晶パネルＰのアライメントを行うために、液晶パネルＰ全体をアライメントカメラ１８よりもパネル搬送下流側まで搬送させたり、液晶パネルＰを水平に９０°又は１８０°回転させる必要が生じることがある。

上述の如く液晶パネルＰの所望位置にアライメントマークＭ１が無い場合、表示領域Ｐ４におけるブラックマトリックスの最外縁（エッジ部分）の角部周辺を撮像し、この撮像データに所定の画像処理を施して前記角部の頂点をアライメント基準として検出してもよい。または、アライメントカメラ１８を移動し、ブラックマトリックスのＹ方向中心のラインと、貼合シートＦ５のＹ方向中心の境界線Ｋとをアライメント基準として検出してもよい。これにより、液晶パネルＰを余分に搬送又は回転させることなく、液晶パネルＰのアライメントを行うことができる。

以上説明したように、上記実施形態におけるフィルム貼合システム１は、液晶パネルＰに光学部材Ｆ１Ｘを貼合するものであって、ライン上を搬送される複数の前記液晶パネルＰに対し、前記液晶パネルＰの表示領域Ｐ４に対応する幅の帯状の光学部材シートＦＸを原反ロールＲ１から巻き出しつつ、前記光学部材シートＦＸを前記表示領域Ｐ４に対応する長さでカットして前記光学部材Ｆ１Ｘとした後、前記光学部材Ｆ１Ｘを前記液晶パネルＰに貼り合わせる貼合装置１０ａ，１０ｂを備え、前記貼合装置１０ａ，１０ｂが、複数の画素列Ｌを有する前記液晶パネルＰと、前記複数の画素列Ｌに対応した複数の偏光パターン列ＰＡを有する前記光学部材Ｆ１Ｘとの貼合位置１０ｃで、前記液晶パネルＰにおける前記画素列Ｌと平行な直線Ｔの両端部に位置するアライメントマークＭ１を撮像する第一撮像装置（アライメントカメラ１８）と、前記液晶パネルＰと前記光学部材Ｆ１Ｘとの貼合位置１０ｃで、前記光学部材Ｆ１Ｘにおける前記偏光パターン列ＰＡと平行な境界線Ｋの両端部Ｍ２を撮像する第二撮像装置（アライメントカメラ１８）と、前記第一及び第二撮像装置の撮像データに基づき、前記液晶パネルＰと前記光学部材Ｆ１Ｘとの前記貼合位置１０ｃでこれらのアライメントを行うアライメント装置（搬送テーブル１６、搬送キャリア８ｃ）とを有するものである。

この構成によれば、表示領域Ｐ４に対応する幅の帯状の光学部材シートＦＸを所定長さにカットして光学部材Ｆ１Ｘとし、この光学部材Ｆ１Ｘの液晶パネルＰへの貼合を連続的に行うことで、表示領域Ｐ４に合わせて加工した偏光板を別ラインに搬送するような場合と比べて、光学部材Ｆ１Ｘの寸法バラツキや貼合バラツキを抑えると共に、光学表示デバイスの生産効率を高めることができる。
また、液晶パネルＰと光学部材Ｆ１Ｘとの貼合位置１０ｃでこれらのアライメント基準をそれぞれ撮像すると共に、この撮像データに基づき液晶パネルＰ及び光学部材Ｆ１Ｘのアライメントを行うことで、液晶パネルＰ及び光学部材Ｆ１Ｘの貼合精度を向上させて光学表示デバイスの精彩及びコントラストを高め、かつ液晶パネルＰの表示領域Ｐ４周辺の額縁部Ｇ（図３参照）を縮小して表示エリアの拡大及び機器の小型化を図ることができる。

また、上記フィルム貼合システム１は、前記第一撮像装置が、前記液晶パネルＰのアライメントマークＭ１をも撮像することで、前記第二撮像装置を兼ねることで、液晶パネルＰ及び光学部材Ｆ１Ｘに専用の撮像装置を設ける場合と比べて構成を簡素化できると共に、各撮像装置間の誤差も取り除くことができる。
上記フィルム貼合システム１では、前記液晶パネルＰのアライメントマークＭ１に代わり、前記表示領域Ｐ４のブラックマトリックスの所定箇所（例えばブラックマトリックスの最外縁の角部）をアライメント基準とした構成としてもよい。この場合、アライメントマークが所望箇所に無い液晶パネルのアライメントにも容易に対応できる。
上記フィルム貼合システム１では、前記光学部材Ｆ１Ｘのアライメント基準（端部Ｍ２）が、前記光学部材Ｆ１Ｘの最外縁に面する（対向する）前記偏光パターン列ＰＡとその内側に隣接する前記偏光パターン列ＰＡとの間の境界線Ｋの両端部であるため、光学部材Ｆ１Ｘの全面を無駄なく利用できる。

＜第二実施形態＞
次に、本発明に係る第二実施形態について図１１を参照して説明する。
この実施形態のフィルム貼合システム１０１は、前記第一実施形態に対して、各コンベヤ５，８ａ，８ｂ，１１の配置を変更すると共にサブコンベヤ２１を備える点で特に異なる。その他の、第一実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。

フィルム貼合システム１０１は、上流側コンベヤ５のパネル搬送下流側の端部の一側方から下流側コンベヤ１１のパネル搬送上流側の端部の一側方まで延びるサブコンベヤ２１を備える。各中間コンベヤ８ａ，８ｂは互いに直列状に並び、これら各中間コンベヤ８ａ，８ｂがサブコンベヤ２１の他側方に並列に配置される。各中間コンベヤ８ａ，８ｂは各コンベヤ５，１１間に配置される。

フィルム貼合システム１０１は、上流側コンベヤ５のパネル搬送下流側の端部からサブコンベヤ２１のパネル搬送上流側の端部へ液晶パネルＰを搬送する搬送装置と、サブコンベヤ２１のパネル搬送下流側の端部から下流側コンベヤ１１のパネル搬送上流側の端部へ液晶パネルＰを搬送する搬送装置とを備えると共に、サブコンベヤ２１と各中間コンベヤ８ａ，８ｂとの間で液晶パネルＰを授受する搬送装置を備える（何れも不図示）。図中矢印Ｆ１’はサブコンベヤ２１と第一中間コンベヤ８ａとの間の液晶パネルＰの搬送方向を、図中矢印Ｆ１”はサブコンベヤ２１と第二中間コンベヤ８ｂとの間の液晶パネルＰの搬送方向をそれぞれ示す。

第二実施形態におけるフィルム貼合システム１０１においても、第一実施形態と同様、光学部材Ｆ１Ｘの寸法バラツキや貼合バラツキを抑えると共に、光学表示デバイスの生産効率を高めることができる。また、液晶パネルＰ及び光学部材Ｆ１Ｘの貼合精度を向上させて光学表示デバイスの精彩及びコントラストを高め、かつ液晶パネルＰの表示領域Ｐ４周辺の額縁部Ｇを縮小して表示エリアの拡大及び機器の小型化を図ることができる。

＜第三実施形態＞
次に、本発明に係る第三実施形態について図１２を参照して説明する。
この実施形態のフィルム貼合システム２０１は、第一実施形態に対して、光学部材貼合前の単体の液晶パネルＰに第一、第二及び第三光学部材Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ１３の全てを貼合する点で特に異なる。その他の、第一実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。

フィルム貼合システム２０１は、上流側コンベヤ５のパネル搬送下流側に連なるように設けられる第二上流側コンベヤ２３と、第二上流側コンベヤ２３上に設けられる上流側貼合装置２３ａと、上流側コンベヤ５上に集塵装置６に代わり設けられる洗浄装置２２とを備える。フィルム剥離装置７は配置されない。第二上流側コンベヤ２３は、パネル搬送方向で上流側コンベヤ５と各中間コンベヤ８ａ，８ｂとの間に配置される。

洗浄装置２２は水洗式であり、上流側コンベヤ５上を搬送される液晶パネルＰに対し、その表裏面のブラシ掛け及び洗浄水によるジェット洗浄等を行い、その後に液晶パネルＰの表裏面の水滴除去を行う。

上流側貼合装置２３ａは、各貼合装置１０ａ，１０ｂと同様、第二上流側コンベヤ２３上を搬送される複数の液晶パネルＰに対し、長尺帯状の光学部材シートを原反ロールから巻き出しつつ、前記光学部材シートを所定長さでカットして第三光学部材Ｆ１３とした後、第三光学部材Ｆ１３を液晶パネルＰに貼り合わせる。

第三光学部材Ｆ１３の貼合後に第二上流側コンベヤ２３のパネル搬送下流側の端部に達した液晶パネルＰは、必要に応じて上下面を反転させつつ各中間コンベヤ８ａ，８ｂのパネル搬送上流側の端部に交互に搬送される。

本実施形態の第一及び第二貼合装置１０ａ，１０ｂでは、第一光学部材Ｆ１１の元となる長尺帯状の第一光学部材シートと、第二光学部材Ｆ１２の元となる長尺帯状の第二光学部材シートとを、一体にラミネートされた合板タイプの光学部材シートＦＸを用いる。
これにより、図３に示す如くバックライト側に第三光学部材Ｆ１３が貼合され、表示面側に第一及び第二光学部材Ｆ１１，Ｆ１２が重ねて貼合された液晶パネルＰの貼合体が形成される。

第三実施形態におけるフィルム貼合システム２０１においても、第一実施形態と同様、光学部材Ｆ１Ｘの寸法バラツキや貼合バラツキを抑えると共に、光学表示デバイスの生産効率を高めることができる。また、液晶パネルＰ及び光学部材Ｆ１Ｘの貼合精度を向上させて光学表示デバイスの精彩及びコントラストを高め、かつ液晶パネルＰの表示領域Ｐ４周辺の額縁部Ｇを縮小して表示エリアの拡大及び機器の小型化を図ることができる。

＜第四実施形態＞
次に、本発明に係る第四実施形態について図１２を参照して説明する。
この実施形態のフィルム貼合システム３０１は、前記第一実施形態に対して、各コンベヤ５，８ａ，８ｂ，１１の配置を変更すると共にサブコンベヤ２１を備え、かつ光学部材貼合前の単体の液晶パネルＰに第一、第二及び第三光学部材Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ１３の全てを貼合する点で特に異なる。その他の、第一実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。

フィルム貼合システム３０１は、上流側コンベヤ５のパネル搬送下流側に連なるように設けられる第二上流側コンベヤ２３と、第二上流側コンベヤ２３上に設けられる上流側貼合装置２３ａと、上流側コンベヤ５上に集塵装置６に代わり設けられる洗浄装置２２とを備える。フィルム剥離装置７は配置されない。

フィルム貼合システム３０１は、第二上流側コンベヤ２３のパネル搬送下流側の端部の一側方から下流側コンベヤ１１のパネル搬送上流側の端部の一側方まで延びるサブコンベヤ２１を備える。各中間コンベヤ８ａ，８ｂは互いに直列状に並び、これら各中間コンベヤ８ａ，８ｂがサブコンベヤ２１の他側方に並列に配置される。各中間コンベヤ８ａ，８ｂは第二上流側コンベヤ２３と下流側コンベヤ１１との間に配置される。

フィルム貼合システム３０１は、第二上流側コンベヤ２３のパネル搬送下流側の端部からサブコンベヤ２１のパネル搬送上流側の端部へ液晶パネルＰを搬送する搬送装置と、サブコンベヤ２１のパネル搬送下流側の端部から下流側コンベヤ１１のパネル搬送上流側の端部へ液晶パネルＰを搬送する搬送装置とを備えると共に、サブコンベヤ２１と各中間コンベヤ８ａ，８ｂとの間で液晶パネルＰを授受する搬送装置を備える（何れも不図示）。図中矢印Ｆ１’はサブコンベヤ２１と第一中間コンベヤ８ａとの間の液晶パネルＰの搬送方向を、図中矢印Ｆ１”はサブコンベヤ２１と第二中間コンベヤ８ｂとの間の液晶パネルＰの搬送方向をそれぞれ示す。

第四実施形態におけるフィルム貼合システム３０１においても、第一実施形態と同様、光学部材Ｆ１Ｘの寸法バラツキや貼合バラツキを抑えると共に、光学表示デバイスの生産効率を高めることができる。また、液晶パネルＰ及び光学部材Ｆ１Ｘの貼合精度を向上させて光学表示デバイスの精彩及びコントラストを高め、かつ液晶パネルＰの表示領域Ｐ４周辺の額縁部Ｇを縮小して表示エリアの拡大及び機器の小型化を図ることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、液晶パネルＰと光学部材Ｆ１Ｘとの相対的なアライメントを搬送テーブル１６又は搬送キャリア８ｃの一方により行うようにしてもよい。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

１，１０１，２０１，３０１フィルム貼合システム（光学表示デバイスの生産システム）
８ｃ搬送キャリア（アライメント装置）
１０ａ第一貼合装置（貼合装置）
１０ｂ第二貼合装置（貼合装置）
１０ｃ貼合位置
１６搬送テーブル（アライメント装置）
１８アライメントカメラ（第一撮像装置、第二撮像装置）
Ｐ液晶パネル（光学表示部品）
Ｐ４表示領域
ＦＸ光学部材シート
Ｆ１１第一光学部材（光学部材）
Ｆ１２第二光学部材（光学部材）
Ｆ１３第三光学部材（光学部材）
Ｆ１Ｘ光学部材
Ｒ１原反ロール
Ｌ画素列
Ｔ直線（第一直線）
Ｍ１アライメントマーク（第一アライメント基準）
ＰＡ偏光パターン列
Ｋ境界線（第二直線）
Ｍ２端部（第二アライメント基準）

Claims

光学表示部品に光学部材を貼合する光学表示デバイスの生産システムであって、
ライン上を搬送される複数の前記光学表示部品に対し、前記光学表示部品の表示領域の幅に対応する幅を有する帯状の光学部材シートを原反ロールから巻き出しつつ、前記光学部材シートを前記表示領域の搬送方向における長さに対応する長さでカットして前記光学部材とした後、前記光学部材を前記光学表示部品に貼り合わせる貼合装置を備え、
前記貼合装置は：
複数の画素列を有する前記光学表示部品と、前記複数の画素列に対応した複数の偏光パターン列を有する前記光学部材との貼合位置で、前記光学表示部品における前記画素列と平行な第一直線の両端部に位置する第一アライメント基準を撮像する第一撮像装置と；
前記光学表示部品と前記光学部材との前記貼合位置で、前記光学部材における前記偏光パターン列と平行な第二直線の両端部に位置する第二アライメント基準を撮像する第二撮像装置と；
前記第一及び第二撮像装置の撮像データに基づき、前記光学表示部品と前記光学部材との前記貼合位置でこれらのアライメントを行うアライメント装置と；を有し、
前記第二撮像装置が、前記光学表示部品の前記第一アライメント基準をも撮像することで、前記第一撮像装置を兼ね、
前記光学部材の前記第二アライメント基準が、前記光学部材の最外縁に面する前記偏光パターン列とその内側に隣接する前記偏光パターン列との間の境界線の両端部であることを特徴とする光学表示デバイスの生産システム。
前記光学表示部品の前記第一アライメント基準が、前記表示領域のブラックマトリックスの最外縁の角部であることを特徴とする請求項１に記載の光学表示デバイスの生産システム。
光学表示部品に光学部材を貼合する光学表示デバイスの生産方法であって、
ライン上を搬送される複数の前記光学表示部品に対し、前記光学表示部品の表示領域の幅に対応する幅を有する帯状の光学部材シートを原反ロールから巻き出しつつ、前記光学部材シートを前記表示領域の搬送方向における長さに対応する長さでカットして前記光学部材とした後、前記光学部材を前記光学表示部品に貼り合わせる貼合工程を含み、
前記貼合工程は：
複数の画素列を有する前記光学表示部品と、前記複数の画素列に対応した複数の偏光パターン列を有する前記光学部材との貼合位置で、前記光学表示部品における前記画素列と平行な第一直線の両端部に位置する第一アライメント基準を撮像する第一撮像工程と；
前記光学表示部品と前記光学部材との前記貼合位置で、前記光学部材における前記偏光パターン列と平行な第二直線の両端部に位置する第二アライメント基準を撮像する第二撮像工程と；
前記第一及び第二撮像工程で得た撮像データに基づき、前記光学表示部品と前記光学部材との前記貼合位置でこれらのアライメントを行うアライメント工程と；を含み、
前記第二撮像工程が、前記光学表示部品の前記第一アライメント基準をも撮像することで、前記第一撮像工程を兼ね、
前記光学部材の前記第二アライメント基準が、前記光学部材の最外縁に面する前記偏光パターン列とその内側に隣接する前記偏光パターン列との間の境界線の両端部であることを特徴とする光学表示デバイスの生産方法。