JP6234499B2 - 光学的表示装置を製造する方法 - Google Patents

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Description

本発明は、光学的表示装置を製造する方法に関する。
より具体的には、本発明は、キャリアフィルムの一方の面に粘着剤層を介して連続的に支持された複数のシート状光学機能フィルムを含むウェブ状の光学フィルム積層体のキャリアフィルムを、貼合位置に対向する位置に配された頂部を有する剥離体の該頂部で、他方の面を内側に折り返して巻き取り、キャリアフィルムから粘着剤層と共にシート状光学機能フィルムを頭出し状態に剥離し、検出位置において、頭出し状態のシート状光学機能フィルムの先端部を検出し、該先端部の検知後に、キャリアフィルムを剥離体に巻き掛けて頭出し状態のシート状光学機能フィルムと一体に巻き戻し、頭出し状態に剥離されて露出した粘着剤層の剥離位置に発生した粘着剤による変形を、剥離体の頂部で修復し、粘着剤層の修復後に再び、キャリアフィルムを巻き取り、修復された粘着剤層と共にシート状光学機能フィルムを剥離して先端部を貼合位置にまで進め、貼合位置において、該シート状光学機能フィルムと別途搬送されるパネル部材とを、貼合装置により、粘着剤層を介して貼り合せて光学的表示装置を製造する方法に関する。
近年、光学的表示装置の製造現場において、ロール・トゥ・パネル(RTP)方式の製造装置及び方法が採用されている。特許文献1に記載されているように、RTP方式においては、通常、以下のようにして光学的表示装置が製造される。まず、所定幅を有するウェブ状の光学フィルム積層体が製造装置に設置されたロールから繰り出される。ウェブ状の光学フィルム積層体は、ウェブ状のキャリアフィルムと、該キャリアフィルムの一方の面に形成された粘着剤層と、該粘着剤層を介してキャリアフィルム上に支持された光学フィルムとを含んで構成されている。光学フィルムは、単層のものであっても複層のものであってもよい。繰り出されたウェブ状の光学フィルム積層体には、幅方向に連続的に切込線が入れられることにより、隣接する切込線の間にシート状光学機能フィルムが形成される。
キャリアフィルムに連続的に支持されたシート状光学機能フィルムは、通常、欠点の存在しない正常なものが、貼合位置の近くに配置された、具体的には頂部を有する略楔型の剥離体からなる剥離手段によって、キャリアフィルムから粘着剤層と共に剥離され、貼合位置に送られる。貼合位置に到達したシート状光学機能フィルムは、具体的には上下一対の貼合ロールを有する貼合装置によって、貼合位置に別途に搬送されるパネル部材の対応する貼合面と貼り合わされる。
剥離手段においては、光学フィルム積層体のキャリアフィルム側が、貼合位置に対向する頂部を有する略楔型の剥離体の該頂部に巻き掛けられる。シート状光学機能フィルムは、剥離体に巻き掛けられたキャリアフィルムを、貼合位置に向かうシート状光学機能フィルムの搬送方向とは概ね反対方向に搬送することにより、キャリアフィルムから粘着剤層と共に頭出し状態で剥離される。本明細書においては、シート状光学機能フィルムがキャリアフィルムから剥離される装置上の位置を「剥離位置」といい、剥離位置は、頂部を有する剥離体の該頂部の位置に相当する。
こうしたRTPシステムにおいては、キャリアフィルムのシート状光学機能フィルムは、その姿勢が理想的な姿勢からずれた状態でパネル部材との貼合位置に送られる場合がある。この場合には、特許文献2に記載されているように、シート状光学機能フィルムのずれの状態に応じてパネル部材の姿勢を補正(「位置合わせ」ともいう)した後に、パネル部材とシート状光学機能フィルムとを貼り合わせる必要がある。この補正に必要なシート状光学機能フィルムの姿勢を求めるために、シート状光学機能フィルムの先端部は、例えば光学カメラなどの撮像手段によって撮影することにより検出される。先端部の検出においては、特許文献2の図5に示されるように、シート状光学機能フィルムの搬送方向前方の一部分がキャリアフィルムから剥離され、先端部が剥離位置と貼合位置との間にあるときに、先端部が検出されることが好ましい。本明細書においては、先端部を検出されるときにキャリアフィルムから剥離されたシート状光学機能フィルムを「頭出し状態に剥離されたシート状光学機能フィルム」または「頭出し状態のシート状光学機能フィルム」という。
こうしたRTPシステムにおいてはまた、特許文献3に記載されているように、正確なアライメントのために、張力を制御しながらキャリアフィルムを後退させることができる、すなわちバックフィードできる機能を加えて、貼付位置に対向する位置に配される頂部を有する剥離体の該頂部で折り返されてキャリアフィルムから剥離された粘着剤層を含むシート状光学機能フィルムを前進させる、或いは、剥離された粘着剤層を含むシート状光学機能フィルムをバックフィードさせる必要がある。
そのときに、特許文献4に記載されているように、シート状光学機能フィルムの先端部が所定位置を越えるように前進させた状態から光学フィルムの先端部をバックフィードさせることによって所定位置に戻して位置付ける場合もある。また所定位置に位置付ける際には、特許文献5に記載されているように、シート状光学機能フィルムの頭出し状態の長さに誤差が生じないようにキャリアフィルムが折り返される前後の張力を同じに調整する場合もある。
特許第4377964号公報 特許第5458212号公報 特許第5427929号公報 特開2014−066909号公報 特許5452761号公報
図1は、典型的なRTP方式の製造装置10を表した概要図である。図1を用いて説明すると、シート状光学機能フィルム3の先端部31が剥離位置300と貼合位置100との間における検出位置200にあるときに先端部31が検出される構成の製造装置10においては、シート状光学機能フィルム3は頭出し状態に剥離され、先端部31が検出位置200に到達した時に、キャリアフィルム2を巻き取る動作が停止される。このときに粘着剤層4は、頭出し状態のシート状光学機能フィルム3と共に先端部31から露出した状態でキャリアフィルム2から剥離されており、そこから後端部32までは依然としてキャリアフィルム2に貼り合わせされた状態のままである。
キャリアフィルム2を巻き取る動作の停止によってシート状光学機能フィルム3の搬送が停止されたときに、停止時の剥離位置300に対応する粘着剤層4の部分において、剥離されている粘着剤層4の露出面に粘着剤41による筋状の変形40が発生する。粘着剤41による変形40は、図2(a)に示されるように、シート状光学機能フィルム3の搬送方向の前方部分、具体的には、剥離体60の頂部61と剥離されているシート状光学機能フィルム3との接点の剥離位置300において、先端部31に沿って幅方向に延びるように形成される。図2(b)には、粘着剤層4に発生した粘着剤41による変形40の一部を顕微鏡で観察した結果も示している。このような変形40が発生した粘着剤層4を有するシート状光学機能フィルム3をパネル部材5に貼り合わせると、変形した粘着剤層4によるシート状光学機能フィルム3の変形40や、パネル部材5と粘着剤層4との間における気泡の閉じ込めが発生して光学的表示装置6の画像欠陥の原因となる場合がある。
図3(a)および(b)に示される光学フィルム積層体1は、通常、光学フィルム部分3’に粘着剤層4を介してキャリフィルム2が貼り付けられた積層体である。光学フィルム部分3’の反対面に別の粘着剤層を介して表面保護フィルムが積層される。この部分は光学的表示装置6の製造過程おける光学フィルム部分3’を保護するためのものあり、光学的表示装置6の製造工程中は、シート状光学機能フィルム3に貼り付けられるフィルムである。本明細書でいうシート状光学機能フィルム3は、粘着剤層4を含むパネル部材5の大きさに粘着剤層4’を含む光学フィルム部分3’に切込みを入れたものである。
したがって、光学的表示装置6に貼付けられるシート状光学機能フィルム3の粘着剤層4の厚みは、20μmから30μm程度である。これに対して、通常の厚みを有する光学フィルム積層体1のシート状光学機能フィルム3の厚みは、図3(a)にみるように、255μmであり、粘着剤層4の厚みを加えると280μm程度になる。粘着剤層4の厚みはそれの10分の1程度である。この程度であると、光学的表示装置6の画像上の欠陥になる程の変形40とは認識されず、これまで問題にされる程の欠陥にはなっていない。
ところが光学フィルム積層体1の薄膜化が進み、図3(b)にみるように、シート状光学機能フィルム3の厚みが135μm〜175μmの光学フィルムが出現すると、粘着剤層4の厚みはその5分の1から7分の1程度になる。実際は、最終的に表面保護フィルムと第2粘着剤層は一体に剥離され廃棄されるので、シート状光学機能フィルムの厚みは45μmから85μmであり、これに対する第1粘着剤層の厚みは25μmであり、それに発生する粘着剤層4の露出面上に筋状に形成される粘着剤41による変形40は、光学的表示装置6の画像上の欠陥として放置し得ないものになる。
本発明は、シート状光学機能フィルム3をパネル部材5に貼り合せる前に、粘着剤層4上に発生した粘着剤41による変形40を事前に修復することにより、この問題を解決する光学的表示装置6を製造する方法の提供を課題とする。
この課題を解決するため、本発明は、その一態様において、キャリアフィルム2と、該キャリアフィルム2の一方の面に形成された粘着剤層4と、該粘着剤層4を介してキャリアフィルム2上に連続的に支持された複数のシート状光学機能フィルム3とを含むウェブ状の光学フィルム積層体1のキャリアフィルム2を、頂部61を有する剥離体60の該頂部61を介して他方の面を内側に折り返して巻き取り、粘着剤層4を露出すると共にシート状光学機能フィルム3を頭出し状態に剥離し、キャリアフィルム2を巻き取る動作を停止し、剥離された頭出し状態のシート状光学機能フィルム3の先端部31を検出し、該先端部31の検出後に、頭出し状態に剥離されて露出した粘着剤層4の剥離位置300に発生した粘着剤41による変形40を、キャリアフィルム2を剥離体60に巻き掛けて頭出し状態のシート状光学機能フィルム3と一体に巻き戻すことによって、剥離体60の頂部61で修復し、粘着剤層4の修復後に再び、キャリアフィルム2を巻き取り、修復された粘着剤層4と共にシート状光学機能フィルム3を剥離して先端部31を貼合位置100にまで進め、貼合位置100において、シート状光学機能フィルム3と別途に搬送されるパネル部材5とを、貼合装置50により、粘着剤層4を介して貼り合せて光学的表示装置6を製造する方法を提供する。
こうした方法を提供する製造装置は、図1に示されるように、キャリアフィルム2とキャリアフィルム2の一方の面に形成された粘着剤層4と粘着剤層4を介してキャリアフィルム2上に連続的に支持された複数のシート状光学機能フィルム3を含むウェブ状の光学フィルム積層体1の粘着剤層4と共にシート状光学機能フィルム3をキャリアフィルム2から剥離し、貼合位置100において、剥離されたシート状光学機能フィルム3をパネル部材5に貼り合せて光学的表示装置6を製造する製造装置10である。
製造装置10は、貼合位置100において、シート状光学機能フィルム3を粘着剤層4によってパネル部材5の一方の面に貼り合せる貼合装置50と、キャリアフィルム2を他方の面を内側に折り返して巻き取り、シート状光学機能フィルム3を粘着剤層4と共にキャリアフィルム2から剥がし、露出された粘着剤層4と共に剥離されたシート状光学機能フィルム3の先端部31を貼合位置100の方向に進めるように作用する貼合位置100に対向する剥離位置300に配される頂部61を有する略楔型の剥離体60と、頂部61と貼合位置100との間に剥離されたシート状光学機能フィルム3の先端部31を検出する検出位置200に先端部31が達したときにキャリアフィルム2を巻き取る動作を停止し、先端部31を読み取る検出装置70と、頂部61で他方の面を内側に折り返して剥離体60に巻き掛けたキャリアフィルム2が弛むことなく巻き取りまたは巻き戻すことによってシート状光学機能フィルム3を粘着剤層4と共にキャリアフィルム2から剥離し、先端部31を貼合位置100に進めるように作動するか或いは頭出し状態の粘着剤層4と共にシート状光学機能フィルム3を後退位置400まで後退させるように作動する、キャリアフィルム送り装置80と、シート状光学機能フィルム3と貼り合されるパネル部材5を待機位置500から貼合位置100に搬送する、パネル部材搬送装置90とを含む。
製造装置10は、制御装置20により、貼合装置50、検出装置70、キャリアフィルム送り装置80、およびパネル部材搬送装置90のそれぞれを関連付け、頂部61を有する剥離体60の頂部61を介してキャリアフィルム2を巻き取り、露出される粘着剤層4と共にシート状光学機能フィルム3をキャリアフィルム2から剥離し、キャリアフィルム2を巻き取る動作を停止して先端部31を検出装置70で検出した後に、キャリアフィルム2を一旦巻き戻し、剥離されたシート状光学機能フィルム3を後退させ、露出された粘着剤層4と剥離位置300に発生する粘着剤41による変形40を、頂部61で修復し、しかる後に、キャリアフィルム2を巻き取る動作を再開する。製造装置10はさらに、修復された粘着剤層4と共にシート状光学機能フィルム3を貼合位置100まで進め、貼合位置100において、パネル部材5に貼り合わせることによって光学的表示装置6を製造するように作動させる。
本発明の実施態様は以下の通りである。
本発明の態様は、キャリアフィルム2とキャリアフィルム2の一方の面に形成された粘着剤層4と粘着剤層4を介してキャリアフィルム2上に連続的に支持された複数のシート状光学機能フィルム3とを含むウェブ状の光学フィルム積層体1のキャリアフィルム2から、粘着剤層4と共にシート状光学機能フィルム3を剥離し、貼合位置100において、剥離されたシート状光学機能フィルム3をパネル部材5に貼り合わせることによって光学的表示装置6を製造する方法であって、
キャリアフィルム2の他方の面を、貼合位置100に対向する位置に配された頂部61を有する剥離体60の該頂部61で、内側に折り返してキャリアフィルム2を巻き取り、キャリアフィルム2から粘着剤層4と共にシート状光学機能フィルム3を頭出し状態に剥離する工程と、頭出し状態のシート状光学機能フィルム3の先端部31が、頂部61でキャリアフィルム2から剥離される剥離位置300と貼合位置との間の検出位置200に達したときに、キャリアフィルム2を巻き取る動作を停止し、先端部31を検出する工程と、先端部31の検出後に、キャリアフィルム2を剥離体60に巻き掛けて巻き戻し、頭出し状態のシート状光学機能フィルム3を粘着剤層4と共に後退させ、頭出し状態に剥離されて露出した粘着剤層4の剥離位置300に発生する粘着剤層4の粘着剤41による変形40を、剥離体60頂部61で修復する工程と、シート状光学機能フィルム3と貼り合わせるパネル部材5を待機位置500から貼合位置100に搬送する工程と、粘着剤層4の修復後に再び、キャリアフィルム2を巻き取り、キャリアフィルム2から修復された粘着剤層4と共にシート状光学機能フィルム3を剥離し、先端部31を貼合位置100にまで進める工程と、先端部31が貼合位置100に達したときに、シート状光学機能フィルム3とパネル部材5とを、貼合装置50により、粘着剤層4を介して貼り合わせる工程と、を含む方法である。
本発明の実施態様において、キャリアフィルム2を剥離体60に巻き掛けて巻き戻し、頭出し状態のシート状光学機能フィルム3を粘着剤層4と共に後退させるときに、先端部31が検出位置200から剥離体60の頂部61より上流側にある後退位置400に達するまで、シート状光学機能フィルム3を後退させるようにすることができる。さらに、キャリアフィルム2を剥離体60に巻き掛けて巻き戻すときに一定の張力で巻き戻し、巻き戻されるキャリアフィルム2上に頭出し状態のシート状光学機能フィルム3を修復された粘着剤層4と共に再び貼付けるようにすることもできる。
本発明の実施態様において、さらに検出位置200を貼合位置100に対向する剥離体60の頂部61から10mm以上30mm以下の位置であって貼合位置100に達しない位置にすることが好ましい。さらにまた、先端部31を検出した後に、キャリアフィルム2が巻き戻される距離は、剥離体60の頂部61の位置と検出位置200との距離またはそれ以上の距離にすることが好ましい。
本発明の実施態様において、シート状光学機能フィルム3の厚みが45μmから85μmの範囲であり、粘着剤層の厚みが20μmから30μmであることが好ましい。
光学的表示装置を製造する製造装置の概要 粘着剤層の粘着剤による変形 光学フィルム積層体の構造 動作フロー 実施例/比較例 粘着剤層の変形の原因分析図
[粘着剤層の粘着剤による変形の発生原因]
図4の動作フローから明らかなように、光学フィルム積層体1を製造装置10に配備されたロールから引出す第1ステップから、搬送される光学フィルム積層体1の光学フィルム部分3’にパネル部材5の大きさに幅方向の切込を入れ、キャリアフィルム2上に複数のシート状光学機能フィルム3を形成する第2ステップに続き、剥離体60の頂部61でキャリフィルム2を巻き取り、キャリアフィルム2からシート状光学機能フィルム3を剥離した頭出し状態で、キャリアフィルム2の巻取動作を停止する。この巻取動作の停止によって頭出し状態のシート状光学機能フィルム3の先端部31を検出する第3ステップに至る。先端部31の検出は、先端位置を記憶装置(図示せず)に記憶し、記憶された情報によりパネル部材とのズレ距離を演算し、パネル部材のズレ位置を調整するステップである。ここまでのステップは、特許文献5にも記載されているRTP方式の製造装置10で光学的表示装置6が製造されるステップである。
図6は、粘着剤層の変形の原因分析図である。粘着剤層の変形の原因は、図6の(a)(b)の模式図から明らかである。位置合せのための頭出し状態をしないシート状光学機能フィルム(b)には、(c)表に示されるように、粘着剤層上に筋状の変形は発生しない。ところが、位置合せのための頭出し状態のシート状光学機能フィルム(a)は、(c)表に示されるように、頭出し距離と筋状の変形の発生位置とが一致している。剥離体60の頂部61で剥離される剥離位置が筋状の変形の発生位置である。
図4のステップ5は、発生した筋状の変形を修復するステップである。シート状光学機能フィルム3が図6(a)の頭出し状態で先端部31が検出された後に、フィルム搬送装置80の第2フィードローラ82によって頭出し状態のシート状光学機能フィルム3とキャリアフィルム2とを剥離体60に巻き掛けて一定の距離だけ巻き戻す。このバックフィードによって剥離位置300に発生した粘着剤による盛り上がる変形は、剥離体60の頂部で押し戻され修復される。言うまでもなく、検出のための頭出し時間は、タクト時間との関係から僅かの時間であり、かなり早いタイミングのバックフィードによって、修復精度が高まる。次にステップ6により、フィルム搬送装置80を再び作動させてキャリアフィルム2を巻き取り、シート状光学機能フィルム3の先端部31を貼合位置100にまで送り、ステップ7において、別途に搬送されるパネル部材5に貼り合わされ、光学的表示装置6が完成する。
[実施例及び比較例]
図5には、キャリアフィルム2を巻き取り、剥離されて頭出し状態のシート状光学機能フィルムが(a)に示され、キャリアフィルム2と一体に後退位置500まで巻き戻されたシート状光学機能フィルムが(b)に示されている。図5の(c)は、そのようにして目視検査された実施例及び比較例である。
実施例1から3は、図3(b)に示されたシート状光学機能フィルムの厚みが最も薄いものであり、実施例4は、同じく図3(b)に示されたシート状光学機能フィルムの厚みに基づくものである。いずれも、バックライトを通して、光学表示装置6に筋状の変形40が発生しているかどうかを目視したが、確認できなかった。
比較例1は、実施例1から3に用いた光学機能フィルムの厚みのもので、キャリアフィルム2と一体に剥離されて頭出し状態のシート状光学機能フィルムを巻き戻すことなく、そのまま貼合位置100に送った製造された光学表示装置6を目視したところ、筋状の変形40を確認した。比較例2は実施例4と同じ厚みを有するシート光学機能フィルム3に対して、同じく巻き戻すことなく貼合位置100に送った光学表示装置を目視したものであり、これについても筋状の変形40を確認した。
参考例4は、図3(a)の従来の厚みを有する光学フィルムを用いて、比較例と同様の目視検査を行った結果である。ここでは、シート状光学機能フィルムの厚みは280μmであり、それの巻き戻し工程はない。筋状の変形40が発生しているかどうかを目視したが、結果的には、確認できなかった。

1 光学フィルム積層体
2 キャリアフィルム
3 シート状光学機能フィルム
3’ 切込前の光学フィルム部分
31 シート状光学機能フィルムの先端部
32 シート状光学機能フィルムの後端部
4 粘着剤層
41 粘着剤
40 粘着剤層の粘着剤による変形
5 パネル部材
6 光学的表示装置

10 RTP方式の製造装置
20 制御装置
50 貼合装置
60 剥離体
61 剥離体の頂部
70 検出装置
80 フィルム搬送装置
81 第1フィードローラ
82 第2フィードローラ
83 第3フィードローラ
90 パネル部材搬送装置

100 貼合位置
200 検出位置
300 剥離位置
400 後退位置
500 パネル部材の待機位置

Claims (6)

  1. キャリアフィルムと、該キャリアフィルムの一方の面に形成された粘着剤層と、該粘着剤層を介して前記キャリアフィルム上に連続的に支持された複数のシート状光学機能フィルムとを含むウェブ状の光学フィルム積層体の前記キャリアフィルムから、前記粘着剤層と共に前記シート状光学機能フィルムを剥離し、貼合位置において、剥離された前記シート状光学機能フィルムをパネル部材に貼り合わせることによって光学的表示装置を製造する方法であって、
    前記キャリアフィルムの他方の面を、前記貼合位置に対向する位置に配された頂部を有する剥離体の該頂部で、内側に折り返して前記キャリアフィルムを巻き取り、前記キャリアフィルムから前記粘着剤層と共に前記シート状光学機能フィルムを頭出し状態に剥離する工程と、
    前記頭出し状態のシート状光学機能フィルムの先端部が、前記頂部で前記キャリアフィルムから剥離される剥離位置と前記貼合位置との間の検出位置に達したときに、前記キャリアフィルムを巻き取る動作を停止し、前記先端部を検出する工程と、
    前記先端部の検出後に、前記キャリアフィルムを前記剥離体に巻き掛けて巻き戻し、前記頭出し状態のシート状光学機能フィルムを前記粘着剤層と共に後退させ、頭出し状態に剥離されて露出した前記粘着剤層の前記剥離位置に発生する前記粘着剤層の粘着剤による変形を、前記剥離体の前記頂部で修復する工程と、
    前記シート状光学機能フィルムと貼り合わせるパネル部材を待機位置から前記貼合位置に搬送する工程と、
    前記粘着剤層の修復後に再び、前記キャリアフィルムを巻き取り、前記キャリアフィルムから前記修復された粘着剤層と共に前記シート状光学機能フィルムを剥離し、前記先端部を前記貼合位置にまで進める工程と、
    前記先端部が前記貼合位置に達したときに、前記シート状光学機能フィルムと前記パネル部材とを、貼合装置により、前記粘着剤層を介して貼り合わせる工程と、
    を含む方法。
  2. 前記キャリアフィルムを前記剥離体に巻き掛けて巻き戻し、前記頭出し状態のシート状光学機能フィルムを前記粘着剤層と共に後退させるときに、前記先端部が前記検出位置から前記剥離体の前記頂部より上流側にある後退位置に達するまで、前記シート状光学機能フィルムを後退させる工程を含む請求項1に記載の方法。
  3. 前記キャリアフィルムを前記剥離体に巻き掛けて巻き戻すときに一定の張力で巻き戻し、巻き戻される前記キャリアフィルム上に前記頭出し状態のシート状光学機能フィルムを前記修復された粘着剤層と共に再び貼付ける工程を含む請求項1または2のいずれかに記載の方法。
  4. 前記検出位置を前記貼合位置に対向する前記頂部から10mm以上30mm以下の位置であって前記貼合位置に達しない位置になるようにする請求項1から3のいずれかに記載の方法。
  5. 前記先端部を検出した後に前記キャリアフィルムが巻き戻される距離は、前記剥離位置と前記検出位置との距離またはそれ以上の距離である請求項1から4のいずれかに記載の方法。
  6. 前記シート状光学機能フィルムの厚みが45μmから85μmの範囲であり、前記粘着剤層の厚みが20μmから30μmである請求項1から5のいずれかの方法。

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