JP2005037416A - 偏光板貼合方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業効率が高く、偏光板の得率の高い偏光板貼合方法及び装置を提供すること。
【解決手段】偏光板上に剥離フィルムが貼着された帯状フィルムがその長手方向に対し直交する切断面が基板に対応する長さまで進行したときに、帯状フィルムを剥離フィルムを残して少なくとも偏光板を長手方向に対し直交する方向に切断する切断手段と、前記切断により切り出されたフィルム片から剥離フィルムを分離する剥離フィルム分離手段と、剥離フィルムが分離されたフィルム片の接着面を、搬送されてきた基板の進行方向側の端面と前記フィルム片の切断面が平行になるように、当該基板の対応する位置に貼合する貼合手段と、を備える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に偏光板を貼合する偏光板貼合方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置（以下、ＬＣＤ）の普及に伴い、偏光板の需要が急増している。偏光板フィルムは、一般に偏光能を有する偏光層の両面あるいは片面に、保護フィルムを貼り合わせられている（図１４（Ｂ）参照）。偏光層の素材としてはポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡ）が主に用いられており、ＰＶＡフィルムを一軸延伸してから、ヨウ素あるいは二色性染料で染色するかあるいは染色してから延伸し、さらにホウ素化合物で架橋することにより偏光層用の偏光膜が形成される。保護フィルムとしては、光学的に透明で複屈折が小さいことから、主に三酢酸セルロース（以下、ＴＡＣ）が用いられている。偏光板は、通常、長手方向に延伸されるため、偏光膜の吸収軸は長手方向にほぼ平行となる（図１４（Ａ）参照）。偏光板フィルムには、基板上に貼合するための接着剤層が設けられていて、その上には当該接着剤層をホコリなどの異物から保護するための剥離フィルムが貼合されている。剥離フィルムが貼合された偏光板フィルムは、長手方向に延伸された帯状フィルムをロール形態として供給される。
【０００３】
従来のＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶を用いたＬＣＤにおいては、画面の縦あるいは横方向に対して偏光板の透過軸を４５゜傾けて配置している。このため、ロール形態の偏光板をロール長手方向に対し４５゜方向に予め打ち抜いた偏光板片を一枚一枚ＬＣＤに貼合する方法（例えば、特開２００２−２３１５１号公報）や、ロール形態の偏光板をロール長手方向に対しＬＣＤ画面の縦あるいは横方向を４５゜傾けて貼合した後に偏光板を切断する方法（例えば、特開平１１−９５０２８号公報、図１４（Ａ）参照）が案出されている。また、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）液晶を用いたＬＣＤやＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式液晶を用いたＬＣＤにおいては、偏光板の透過軸を画面の縦又は横方向に配置しており、偏光板片を一枚一枚ＬＣＤに貼合している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２３１５１号公報
【特許文献２】
特開平１１−９５０２８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、偏光板片を一枚一枚ＬＣＤに貼合する方法の場合、かかる偏光板片を基板に貼合する際に、貼合の直前に偏光板片の一枚一枚を移載、剥離フィルムの剥離等をする必要があるため、工程時間を短縮するにも限界がある。また、偏光板片は、通常、ロール形態の偏光板フィルムから打ち抜かれたものであるため、巻き癖が発生し易く、偏光板片を移載したり搬送する際の作業性が悪い。
【０００６】
また、偏光板をロール長手方向に対しＬＣＤ画面の縦あるいは横方向を４５゜傾けて貼合した後に偏光板を切断する方法の場合、ロールの端付近で使用できない部分が多く発生する。特に、ＬＣＤの大画面化に伴って大サイズの偏光板を用いると、得率が小さくなるという問題がある。また、貼合わせに用いられなかった偏光板の切れ端は複数の材料が複合して使用されているため再利用が難しく、結果として廃棄物が増えるという問題がある。このような問題は、偏光板片を一枚一枚ＬＣＤに貼合する方法の場合にも共通する問題である。
【０００７】
ところで、着色防止や視野角拡大等の光学補償などを目的として、位相差膜は、ＬＣＤを形成する偏光板等に接着して用いられ、偏光板の透過軸に対し配向軸を種々の角度で設定することが求められる。従来は、縦または横一軸延伸したフィルム（例えば、ＰＥＴ）より、その配向軸が辺に対して所定の傾斜角度となるように周辺を打ち抜いて裁断する方式がとられており、偏光板同様に得率の低下が問題となっていた。
【０００８】
また、位相差膜と偏光板を貼り合わせた膜のように膜厚の厚い複合フィルムは、切断の際に切断屑を生じやすく、基板と複合フィルムの貼合の直前に複合フィルムを切断すると切断屑が基板と複合フィルムとの間に入る場合があった。
【０００９】
さらに、ロール形態の偏光板フィルムは、表示画面の大型化に伴いロールの幅が大きくなり重くなってきており、ロールの架け替えが難しくなってきた。
【００１０】
本発明の第１の目的は、作業効率が高く、偏光板の得率の高い偏光板貼合方法及び装置を提供することである。
【００１１】
本発明の第２の目的は、位相差膜と偏光板を貼り合わせた複合フィルムの得率の高い偏光板貼合方法及び装置を提供することである。
【００１２】
本発明の第３の目的は、貼合直前にフィルムを切断しても基板とフィルムの間に切断屑が入りにくい偏光板貼合方法及び装置を提供することである。
【００１３】
本発明の第４の目的は、ロールの架け替えが容易な偏光板貼合方法及び装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の視点においては、基板に偏光板を貼合する偏光板貼合装置であって、偏光板上に接着剤層を介して剥離フィルムが貼着された帯状フィルムがその長手方向に対し直交する進行方向側の切断面が基板に対応する長さまで進行したときに、前記帯状フィルムを前記剥離フィルムを残して少なくとも前記偏光板及び前記接着剤層を長手方向に対し直交する方向に切断する切断手段と、前記切断により切り出されたフィルム片から前記剥離フィルムを分離する剥離フィルム分離手段と、前記剥離フィルムが分離された前記フィルム片の接着面を、搬送されてきた基板の進行方向側の端面と前記フィルム片の切断面が平行になるように、当該基板の対応する位置に貼合する貼合手段と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第２の視点においては、基板に偏光板を貼合する偏光板貼合方法であって、偏光板上に接着剤層を介して剥離フィルムが貼着された帯状フィルムがその長手方向に対し直交する進行方向側の切断面が基板に対応する長さまで進行したときに、前記帯状フィルムを前記剥離フィルムを残して少なくとも前記偏光板及び前記接着剤層を長手方向に対し直交する方向に切断する工程と、前記切断により切り出されたフィルム片から前記剥離フィルムを分離する工程と、前記剥離フィルムが分離された前記フィルム片の接着面を、前記フィルム片の切断面が基板の進行方向側の端面と平行になるように、当該基板の対応する位置に貼合する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明の第３の視点においては、基板に偏光板を貼合する偏光板貼合方法であって、偏光板上に接着剤層を介して剥離フィルムが貼着されるとともに一定幅でロール状に巻回された帯状フィルムを巻き出してその長手方向に供給する工程と、前記帯状フィルムにおけるその長手方向に対し直交する進行方向側の切断面が基板に対応する長さまで進行するたびに、前記帯状フィルムを前記剥離フィルムを残して少なくとも前記偏光板及び前記接着剤層を長手方向に対し直交する方向に切断する工程と、前記切断により切り出されたフィルム片から前記剥離フィルムを分離する工程と、前記剥離フィルムが分離された前記フィルム片を、搬送される基板の位置に合わせて供給する工程と、供給された前記フィルム片の接着面を、前記フィルム片の切断面が基板の進行方向側の端面と平行になるように、当該基板の対応する位置に貼合する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置の構成を模式的に示した側面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置において用いられる帯状フィルムの構成を示した平面図及び断面図である。
【００１８】
図１を参照すると、基板に偏光板を貼合する偏光板貼合装置１であって、偏光板上に接着剤層を介して剥離フィルム１１が貼着された帯状フィルム１０がその長手方向に対し直交する進行方向側の切断面が基板２０に対応する長さまで進行したときに、前記帯状フィルム１０を前記剥離フィルム１１を残して少なくとも前記偏光板及び前記接着剤層を長手方向に対し直交する方向に切断する切断手段２と、前記切断により切り出されたフィルム片１９から前記剥離フィルム１１を分離する剥離フィルム分離手段３と、前記剥離フィルム１１が分離された前記フィルム片１９の接着面を、前記フィルム片１９の切断面が基板２０の進行方向側の端面と平行になるように、当該基板の対応する位置に貼合する貼合手段４、５と、を備えることにより、偏光板フィルム片を連続的に自動貼合することができ、偏光板の得率を１００％にすることができる。
【００１９】
本発明において適用される帯状フィルム１０は、偏光板に接着剤層を介して剥離フィルム１１が貼着されたものを用いたフィルムであり、例えば、図２（Ｂ）のように偏光板１６と位相差膜１３が貼合された円偏光フィルムであってもよい。偏光板１６は、ＴＮ液晶用のＬＣＤに用いる場合、フィルム長手方向に対し透過軸方向が斜めに配向されたものであるが、フィルム長手方向と透過軸方向の傾斜角が２０°以上かつ７０°以下であることが好ましいが、より好ましくは４０°以上かつ５０°以下であり、通常は４５°である（図２（Ａ）参照）。このような偏光板の製造方法については、特開２００２−８６５５４号公報を参照されたい。偏光板１６は、その両面に保護フィルム１５、１７を貼り合わせることが好ましい。ここでの偏光板１６は、フィルム長手方向に対し斜めに延伸された偏光板が用いられるので、以下、「斜め延伸偏光板」ということにする。斜め延伸偏光板１６を用いれば、連続的なフィルムの供給が可能となる。斜め延伸偏光板１６（保護フィルム１５）に接着剤層１４を介して位相差膜１３を貼り合わせた円偏光フィルムの場合、位相差膜１３は、フィルム長手方向に対し直交又は平行な配向軸を有するものを用いることが好ましい。このようにすれば、円偏光フィルムを連続的に供給できる。偏光板１６の厚さは、例えば、５〜１００μｍ程度である。偏光板１６の幅は、貼合される基板のサイズに応じて適宜選択される。接着剤１２、１４は、基板と光学フィルムとの貼合に用いられる通常の接着剤（例えば、アクリル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、ゴム系接着剤など）であればよい。剥離フィルム１１は、剥離材であり、光学フィルムに用いられる通常の剥離材（例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエステルフィルムなど）であればよい。偏光板１６の剥離フィルム１１が貼着された面と対向する面側には、フィルムの表面をキズなどから保護するために合紙１８を貼着させてもよい。帯状フィルム１０は、巻出ロール６から供給されることが好ましい（図１参照）。なお、ＶＡ液晶用のＬＣＤやＩＰＳ方式液晶用のＬＣＤに用いる場合、偏光板１６は、フィルム長手方向に対し透過軸方向が平行又は直角に配向されたものを用いることができる。
【００２０】
基板２０は、液晶表示装置、プラズマ表示装置などの表示装置に用いられるガラス基板、合成樹脂基板などの平板状部材であり、予め液晶セル、電極などの構成部品が形成された基板であってもよい。基板２０の形状は、正方形、長方形などの略方形が好ましい（図１及び図２（Ａ）参照）。
【００２１】
切断手段２は、光学フィルムの通常の切断に用いられる押し切り型カッター、ダイシング型カッターなどであり、例えば、カッター刃、カッター刃を駆動するシリンダ、カッター刃の下死点位置を調整する下死点位置調整部材を備えるものが挙げらる。下死点位置を剥離フィルム１１の厚さの０．５倍以下に調整することで、剥離フィルム１１（厚さ１０〜５０μｍ以下）を残して帯状フィルム１０の他の層（偏光板、接着剤層など）をフィルム長手方向に対し直交する方向に切断することができる（図１参照）。０．５倍より大きい場合は帯状フィルム１０の他の層（偏光板、接着剤層など）を切り残すことがあり、０倍より小さい場合は剥離フィルム１１まで切断してしまう事がある。
【００２２】
剥離フィルム分離手段３は、帯状フィルム（フィルム片）から剥離フィルムを分離させる手段（図１ではローラ）であり、例えば、以下のようなものが挙げられる。
【００２３】
図３は、本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置における第１の剥離フィルム分離手段の構成を模式的に示した側面図である。第１の剥離フィルム分離手段として、先端に丸みを帯びたエッジを備えたエッジ部材３１を用いる（図３参照）。エッジ部材３１のエッジ先端部をフィルム片１９の進行方向に向け、エッジ部材３１の一の刃面を剥離フィルム１１表面に当接させ、エッジ先端部で剥離フィルム１１のみをエッジ部材３１の他の刃面側へ折り返し、剥離フィルム１１が分離されたフィルム片１９をそのままその進行方向に進行させ、剥離フィルム１１のみを巻き取る。
【００２４】
図４は、本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置における第２の剥離フィルム分離手段の構成を模式的に示した側面図である。第２の剥離フィルム分離手段として、フレーム（図示せず）の両端に設けたプーリ３４、３５に通気孔を有するベルト３６をエンドレスに張り、ベルト３６の平坦な領域においてその内面側からサクションテーブル３３で吸引脱気してベルト３６上にフィルム片１９を吸着し搬送するサクションコンベア３２を用いる（図４参照）。サクションコンベア３２のベルト３６上の吸着領域をフィルム片１９の剥離フィルム１１表面に当接させ、運び側のプーリ３４で剥離フィルム１１のみをベルト３６の帰り側へ折り返し、剥離フィルム１１が分離されたフィルム片１９をそのままその進行方向に進行させ、剥離フィルム１１のみを巻き取る。ここでの運び側のプーリ３４は、分離ローラとなる。
【００２５】
図５は、本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置における第３の剥離フィルム分離手段の構成を模式的に示した側面図である。図６は、本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置における改良した第３の剥離フィルム分離手段の構成を模式的に示した側面図である。図７は、本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置における改良した第３の剥離フィルム分離手段の構成を模式的に示した側面図である。第３の剥離フィルム分離手段として、同じくサクションコンベア３７を用いるが、サクションコンベア３７のベルト上の吸着領域をフィルム片１９の剥離フィルム１１の反対側の面に当接させ、ベルト４１との当接領域におけるフィルム片１９の剥離フィルム１１表面に分離ローラ４２を当接させ、サクションコンベア３７でフィルム片１９を吸着しつつ搬送し、分離ローラ４２で剥離フィルム１１のみを折り返し、剥離フィルム１１が分離されたフィルム片１９をそのままその進行方向に進行させ、剥離フィルム１１のみを巻き取る（図５参照）。ここでのサクションコンベア３７は、フィルム片１９を供給するフィルム片供給手段となる。なお、フィルム片１９、分離ローラ４２及びサクションコンベア３７の配設位置は、基板２０の上面側だけでなくその下面側であってもよい（図６参照）。分離ローラ４２にニップ機能を設けて、ベルト４１側に押圧させてもよい。分離ローラ４２をサクションコンベア３７の運び側のプーリ３９に押圧させる場合には、サクションしなくてもよい（図７参照）。
【００２６】
図８は、本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置における第４の剥離フィルム分離手段の構成を模式的に示した側面図である。第４の剥離フィルム分離手段として、通気孔を有するドラム部材を内側から吸引脱気し、ドラム部材の円筒面上にフィルム片１９を吸着し搬送するサクションドラム４６を用いる（図８参照）。フィルム片１９を供給するための駆動を含む分離ローラ４７の駆動と、サクションドラム４６の駆動と、を制御することにより、分離ローラ４７によって剥離フィルム１１が分離されたフィルム片１９の粘着面の反対側の面をサクションドラム４６表面に吸着させつつ回転させてフィルム片１９を搬送させ、サクションドラム４６を回転させたままフィルム片１９の供給を一定時間停止させ、一定間隔が開いた後に次のフィルム片１９´を再び供給させ、これらを繰り返す（図８参照）。ここでのサクションドラム４６は、圧着ローラでもあり、受ローラ４８と並用することで貼合手段になる。この動作は、基板の板面より小さい表面積のフィルム片を基板の端部から所定間隔を開けて貼り合わせるいわゆる額縁貼りをする場合に適する。なお、フィルム片１９の進行方向の長さと基板２０の進行方向の長さが一致している場合であれば、分離ローラ４７の駆動とサクションドラム４６の駆動を同期させたままにして（分離ローラ４７の駆動を停止させないで）、フィルム片１９間の間隔を開けることなく連続的にサクションドラム４６に供給してもよい。
【００２７】
なお、帯状フィルム１０（フィルム片１９）から分離された剥離フィルム１１は、巻取ロール７に巻き取って回収すればよい（図１参照）。
【００２８】
貼合手段４、５は、剥離フィルム１１が分離されたフィルム片１９の接着面をフィルム片１９の切断面が基板の進行方向側の端面と平行になるように当該基板の対応する位置に貼合させる手段であり（図１参照）、例えば、以下のようなものが挙げられる。
【００２９】
図９は、本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置における第１の貼合手段の構成を模式的に示した側面図である。第１の貼合手段として、テーブル内側から吸引脱気することによりテーブル上面に基板を吸着保持して搬送する揺動型サクションテーブル５１と、揺動型サクションテーブル側に押圧することによりフィルム片１９を基板に貼合させる圧着ローラ５２と、を用いる（図９参照）。基板２０を吸着保持した揺動型サクションテーブル５１を移動させつつ、剥離フィルム１１を分離したフィルム片１９を基板２０の上面側から圧着ローラ５２で押圧させて、フィルム片１９を基板２０の所定位置に貼合する。
【００３０】
図１０は、本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置における第２の貼合手段の構成を模式的に示した側面図である。第２の貼合手段として、第１の貼合手段において用いる揺動型サクションテーブルと同様の揺動型サクションテーブル５４と、第１の貼合手段において用いる圧着ローラと同様の圧着ローラ５５と、フィルム片１９を吸着する固定型サクションテーブル５７と、を用いる（図１０参照）。基板２０を吸着保持した揺動型サクションテーブル５４を移動させつつ、剥離フィルム１１を分離したフィルム片１９の接着面の反対側の面を固定型サクションテーブル５７で吸引しつつスライドさせ、スライドしてきたフィルム片１９を基板２０の上面側から圧着ローラ５５で押圧させて、フィルム片１９を基板２０の所定位置に貼合する。
【００３１】
図１１は、本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置における第３の貼合手段の構成を模式的に示した側面図である。第３の貼合手段として、配列した複数のローラ上で水平に基板２０を搬送するローラコンベア５８と、第１の貼合手段において用いる圧着ローラと同様の圧着ローラ５９と、搬送されてきた基板２０を搬送するとともに圧着ローラ５９からの押圧を下側で受ける受ローラ６０と、第２の貼合手段において用いる固定型サクションテーブルと同様の固定型サクションテーブル６２と、を用いる（図１１参照）。ローラコンベア５８によって基板２０を圧着ローラ５９と受ローラ６０の間に搬送させ、剥離フィルム１１を分離したフィルム片１９の接着面の反対側の面を固定型サクションテーブル６２で吸引しつつスライドさせ、スライドしてきたフィルム片１９を基板２０の上面側から圧着ローラ５９で押圧させて、フィルム片１９を基板２０の所定位置に貼合する。
【００３２】
なお、第１〜３の貼合手段における圧着ローラ（図９の５２、図１０の５５、図１１の５９）と受ローラ（図８の４８、図１１の６０）は、ゴムロール又は金属ローラである。ゴムローラは、硬度６０〜８０°のゴムを用いることが好ましい。圧着ローラ又は受ローラのうち１つのローラは、ゴムローラとすることが好ましく。図１１のように２本のローラを用いる場合は、硬度６０〜８０°の２本のゴムロールの組合せ、又は、硬度６０〜８０°の１本のゴムロールと金属ロールの組合せとすることが好ましい。貼合する際のローラのニップ圧は、１ｋｇ／ｃｍ以下の線圧とすることが好ましい。硬度が６０°より小さいと、圧力のムラが生じて接着のムラが生じる。一方、硬度が８０°より大きいと、基板若しくはフィルムを損傷する問題が生じる。また、ニップ圧に関して１ｋｇ／ｃｍより大きい線圧でも、基板若しくはフィルムを損傷する問題が生じる。
【００３３】
次に、加工例について説明すると、搬送されてくる一定サイズの基板ごとに、フィルム片を貼合してそのまま貼合基板として用いてもよい（図１２参照）。
【００３４】
【実施例】
本発明の実施例について図面を用いて説明する。図１３は、本発明の一実施例に係る偏光板貼合装置の構成を模式的に示した側面図である。この偏光板貼合装置７０は、巻出手段７１と、第１繰出ローラ７２と、第２繰出ローラ７３と、フィルム搬送用コンベア７４と、切断手段７５と、フィルム片搬送用コンベア７６と、分離ローラ７７と、第３繰出ローラ７８と、第４繰出ローラ７９と、巻取手段８０と、第１基板搬送用コンベア８１と、第１位置案内手段８２と、受ローラ８３と、圧着ローラ８４と、第２基板搬送用コンベア８５と、第２位置案内手段８６と、エンコーダと、フィルム片用位置センサと、基板用位置決め部材と、制御手段と、を有する。
【００３５】
ここで用いる基板（図１３の２０）は、平板状で長方形のＴＮ液晶用の液晶表示基板である。巻出ロール（図１３の８７）は、図２（Ｂ）に示すように、剥離フィルム１１、接着剤１２、位相差膜１３、接着剤１４、保護フィルム１５、斜め延伸偏光板１６、保護フィルム１７、合紙１８の順に積層した構造の帯状フィルム１０が合紙１８を表面側にして巻き取られたロールである。図２（Ａ）を参照すると、斜め延伸偏光板１６は、透過軸がフィルム長手方向に対し約４５°の偏光板である。位相差膜１３は、配向軸がフィルム長手方向と同方向である位相差膜である。巻取ロール（図１３の８８）は、帯状フィルム１０（フィルム片１９）から分離された剥離フィルム１１を巻き取るロールである。
【００３６】
巻出手段７１は、巻出ロール８７を水平にして支持するとともに巻出ロール８７から帯状フィルム１０を巻き出すための手段であり、巻出ロール８７を回転可能に支持する軸（図示せず）と、この軸の回転に制動をかけるブレーキ（図示せず）と、を有する（図１３参照）。このブレーキにより、巻出ロール８７の過剰な巻き出しが防止される。ブレーキには、軸に取り付けられた円板の外周をバンドで締め付けたバンドブレーキを用いているが、その他のブレーキでもよい。
【００３７】
第１繰出ローラ７２及び第２繰出ローラ７３は、巻き出された帯状フィルム１０をフィルム搬送用コンベア７４側に必要な角度で繰出すための駆動されていないローラである（図１３参照）。
【００３８】
フィルム搬送用コンベア７４は、巻き出された帯状フィルム１０を切断手段７５側へ搬送する手段であり、ここでは、ベルト上で吸引しつつ一定角度で搬送するサクションコンベア（ベルトコンベア）である（図１３参照）。ベルトは、進行方向に対し直交する方向に向けて引っ張られており、ベルトの中央付近が窪まないようにされている。また、フィルム搬送用コンベア７４は、フィルム片１９の位置及び基板２０の位置に応じて駆動制御される。
【００３９】
切断手段７５は、帯状フィルム１０のうち剥離フィルム１１以外の部分を長手方向に対し直交する方向に切断（ハーフカット）する手段であり、カッター、これを駆動する駆動手段を有する（図１３参照）。また、切断手段７５は、フィルム片の位置及び基板の位置に応じて、帯状フィルムが進行し一定長さ（基板２０に貼合させる必要な大きさ）になったときに切断するように制御される。ハーフカットでは帯状フィルム１０の下方側の面（合紙側）から切り込んでいるので、切屑は剥離フィルム１１側（接着面側）に行きにくい。
【００４０】
フィルム片搬送用コンベア７６は、切断手段７５によって切出されたフィルム片１９を圧着ローラ８４側へ搬送する手段であり、フィルム片１９の合紙面をベルト上で吸引しつつ圧着ローラ側へ一定角度で搬送するサクションコンベア（ベルトコンベア）である（図１３参照）。フィルム片搬送用コンベア７６の搬送面は、フィルム搬送用コンベア７４の搬送面の延長上にある。ベルトは、進行方向に対し直交する方向に向けて引っ張られており、ベルトの中央付近が窪まないようにされている。また、フィルム片搬送用コンベア７６は、フィルム片１９の位置及び基板２０の位置に応じて駆動制御され、フィルム搬送用コンベア７４の動作と同期する。
【００４１】
分離ローラ７７は、フィルム片搬送用コンベア７６のベルトの送り側の中央付近に配され、ローラ軸がフィルム片の進行方向に対し直交し、フィルム片１９から剥離フィルム１１のみを分離する駆動されていないローラである（図１３参照）。
【００４２】
第３繰出ローラ７８及び第４繰出ローラ７９は、分離ローラ７７で分離された剥離フィルム１１を巻取ロール８８側に繰出すための駆動されていないローラである（図１３参照）。
【００４３】
巻取手段８０は、巻取ロール８８を回転駆動させて剥離フィルム１１を巻き取る手段である。巻取手段８０は、フィルム片１９の位置及び基板２０の位置に応じて駆動制御される（図１３参照）。
【００４４】
第１基板搬送用コンベア８１は、フィルム片１９が貼着されていない基板２０を水平かつ一定方向に搬送するローラを並べたローラコンベア（ホイールコンベア）である（図１３参照）。また、第１基板搬送用コンベア８１は、フィルム片１９の位置及び基板２０の位置に応じて駆動制御される。
【００４５】
第１位置案内手段８２は、第１基板搬送用コンベア８１上の基板２０の進行方向に対し直交する方向の基板の位置を両側から規制して進行方向を案内するガイド部材である（図１３参照）。片側のガイド部材のバネ力によって基板２０をその反対側の固定されたガイド部材に押圧することで基板２０が一定方向に案内される。
【００４６】
受ローラ８３は、第１基板搬送用コンベア８１によって搬送されてきた基板２０を第２基板搬送用コンベア８５側へ搬送するとともに、下方側から圧着ローラ８４の押圧力を受けるローラである（図１３参照）。また、受ローラ８３は、フィルム片１９の位置及び基板２０の位置に応じて駆動制御される。
【００４７】
圧着ローラ８４は、基板２０の下面側から受ローラ８３に向かって押圧することにより、フィルム片１９を巻き込んで基板２０の下側板面に圧着させるニップローラである（図１３参照）。圧着ローラ８４は、昇降機構（図示せず）に取り付けられている。昇降機構は、フィルム片１９の位置及び基板の位置に応じて、フィルム片１９を基板２０に貼合する際には上昇して受ローラ８３側に押圧力をかけ、１つの基板２０の貼合が終了して次の基板２０の貼合の準備ができるまでの間は下降するよう制御される。
【００４８】
第２基板搬送用コンベア８５は、圧着ローラ８４と受ローラ８３の間を通ってフィルム片１９が貼合されて出てくる基板２０を水平かつ一定方向に搬送するローラを並べたローラコンベア（ホイールコンベア）である（図１３参照）。また、第２基板搬送用コンベア８５は、フィルム片１９の位置及び基板２０の位置に応じて駆動制御され、第１基板搬送用コンベア８１の動作と同期する。
【００４９】
第２位置案内手段８６は、第２基板搬送用コンベア８５上の進行方向に対し直交する方向の基板の位置を両側から規制して進行方向を案内するガイド部材である（図１３参照）。片側のガイド部材のバネ力によって基板２０をその反対側の固定されたガイド部材に押圧することで基板２０が一定方向に案内される。
【００５０】
エンコーダは、図示されていないが、帯状フィルム１０の供給量を計測するための装置であり、ここでは、フィルム片搬送用コンベア７６のプーリの回転数を計測することにより帯状フィルムの供給量が計測される。
【００５１】
フィルム片用位置センサは、図示されていないが、フィルム片搬送用コンベア７６の圧着ローラ８４側に送られてきたフィルム片１９（の先端側断面）の位置を検出するためのフォトセンサである。
【００５２】
基板用位置決め部材は、図示されていないが、受ローラ８３及び圧着ローラ８４を有する貼合部の近傍に配設され、基板２０の移動を阻止するストッパである。１つの基板２０の貼合が終了して下流に送られた後に搬送ライン上にストッパが出てきて、第１基板搬送用コンベア８１によって搬送されてきた次の基板２０の端面がストッパに当接する。ストッパによって基板の搬送が阻止されるのと同時に、基板用位置決め部材に係る検出装置が基板到着を知らせ、第１基板搬送用コンベア８１の駆動は停止する。フィルム片１９は待機位置からエンコーダによって計測されながら送り出され、当該フィルム片１９の先端が基板２０の貼合位置に至る。圧着ローラ８４が受ローラ８３との間でフィルム片１９の先端を基板２０に接着した後、ストッパを引っ込めて係止を解除し、受ローラ８３の回転、基板２０の搬送及びフィルム片１９の供給それぞれの動作を同期させて駆動し、受ローラ８３と圧着ローラ８４によって基板２０とフィルム片１９の貼合が行なわれる。
【００５３】
制御手段は、図示されていないが、エンコーダ、フィルム片用位置センサ及び基板用位置決め部材に係る検出装置からのそれぞれの信号に基づいて、フィルム搬送用コンベア７４、切断手段７５、フィルム片搬送用コンベア７６、巻取手段８０、第１基板搬送用コンベア８１、受ローラ８３、圧着ローラ８４、基板用位置決め部材及び第２基板搬送用コンベア８５の駆動を制御するコンピュータである。
【００５４】
次に、本発明の一実施例に係る偏光板貼合装置の動作について説明する。
【００５５】
図１３を参照すると、まず、巻出ロール８７から巻き出された帯状フィルム１０は、第１繰出ローラ７２及び第２繰出ローラ７３によってフィルム搬送用コンベア７４の搬送面に応じた角度で繰り出される。
【００５６】
次に、繰出された帯状フィルム１０は、フィルム搬送用コンベア７４によって切断手段７５側に搬送され、帯状フィルム１０の先端側切断面が一定長さ（基板に対応する長さ若しくはその若干短い長さ）まで進行したときに帯状フィルム１０の進行を停止して帯状フィルム１０を長手方向に対し直交する方向にハーフカット（剥離フィルムを残してその他の部分をカット）する。このハーフカットは、帯状フィルム１０におけるその長手方向に対し直交する進行方向側の切断面が基板２０に対応する長さまで進行するたびに行なわれる。
【００５７】
次に、ハーフカットにより切り出されたフィルム片１９は、フィルム片搬送用コンベア７６によって圧着ローラ８４側に搬送され、フィルム片搬送用コンベア７６の搬送面上の分離ローラ８４によってその間を通るフィルム片１９から剥離フィルム１１のみが分離される。分離された剥離フィルム１１は、第３繰出ローラ７８及び第４繰出ローラ７９によって繰り出されて、巻取ロール８８に巻き取られることになる。
【００５８】
次に、剥離フィルム１１が分離されたフィルム片１９は、第１基板搬送用コンベア８１によって搬送されてきた基板２０の貼合位置（フィルム片１９の切断面が基板２０の進行方向側の端面と平行になる当該基板の対応する位置）に合わせて、受ローラ８３と圧着ローラ８４の間を通る基板２０下面と圧着ローラ８４の間に接着面を基板２０側に向けて供給され、圧着ローラ８４の押圧力により基板と貼合させつつ第２基板搬送用コンベア８５側に搬送される。受ローラ８３と圧着ローラ８４の間を通過した基板２０は、その下面側にフィルム片１９が貼合された状態となって第２基板搬送用コンベア８５によって搬送されることとなる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、偏光板を連続的に自動貼合することができる。
【００６０】
また、本発明によれば、搬送される基板の下方側からフィルム片を供給するとともに、帯状フィルムの下方側の面からハーフカットしているので、ゴミの混入を防止することができる。
【００６１】
また、本発明によれば、フィルム片の移載の必要がなく、剥離フィルムが切断されていないので、高速で貼合することができる。
【００６２】
また、本発明によれば、基板と貼合する場所の近傍までフィルム片が吸引されつつ搬送されるので、フィルム片の巻き癖による作業性の低下を抑えることができる。
【００６３】
また、本発明によれば、不要となる偏光板の切断片が出ないので、偏光板の得率を１００％とすることが可能である。
【００６４】
また、本発明によれば、位相差膜と偏光板を貼り合わせた円偏光板フィルムを連続的に基板に貼合させることができ、不要となる円偏光板フィルムの切断片が出ないので、円偏光板フィルムの得率を１００％とすることが可能である。
【００６５】
さらに、本発明によれば、搬送される基板の下方側から帯状フィルムを供給するので、帯状フィルムのロールの交換が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置の構成を模式的に示した側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置において用いられる帯状フィルムの構成を示した平面図及び断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置における第１の剥離フィルム分離手段の構成を模式的に示した側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置における第２の剥離フィルム分離手段の構成を模式的に示した側面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置における第３の剥離フィルム分離手段の構成を模式的に示した側面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置における改良した第３の剥離フィルム分離手段の構成を模式的に示した側面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置における改良した第３の剥離フィルム分離手段の構成を模式的に示した側面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置における第４の剥離フィルム分離手段の構成を模式的に示した側面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置における第１の貼合手段の構成を模式的に示した側面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置における第２の貼合手段の構成を模式的に示した側面図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る偏光板貼合装置における第３の貼合手段の構成を模式的に示した側面図である。
【図１２】本発明の一実施例に係る偏光板貼合装置で貼合された基板の第１の加工例を示した模式図である。
【図１３】本発明の一実施例に係る偏光板貼合装置の構成を模式的に示した側面図である。
【図１４】従来の偏光板貼合装置において用いられる帯状フィルムの構成を示した平面図及び断面図である。
【符号の説明】
１ 偏光板貼合装置
２ 切断手段
３ 剥離フィルム分離手段
４、５ 貼合手段
６ 巻出ロール
７ 巻取ロール
８ 基板搬送手段
１０ 帯状フィルム
１１ 剥離フィルム
１２、１４ 接着剤層
１３ 位相差膜
１５、１７ 保護フィルム
１６ 偏光板
１８ 合紙
１９、１９´ フィルム片
２０ 基板
３１ エッジ部材
３２、３７ サクションコンベア
３３、３８ サクションテーブル
３４、３５、３９、４０ プーリ
３６、４１ ベルト
４２ 分離ローラ
４３ 搬送手段
４４ 受ローラ
４５ 圧着ローラ
４６ サクションドラム
４７ 分離ローラ
４８ 受ローラ
５１、５４ 揺動型サクションテーブル
５２、５５ 圧着ローラ
５３、５６ 分離ローラ
５７ 固定型サクションテーブル
５８ ローラコンベア
５９ 圧着ローラ
６０ 受ローラ
６１ 分離ローラ
６２ 固定型サクションテーブル
７０ 偏光板貼合装置
７１ 巻出手段
７２ 第１繰出ローラ
７３ 第２繰出ローラ
７４ フィルム搬送用コンベア
７５ 切断手段
７６ フィルム片搬送用コンベア
７７ 分離ローラ
７８ 第３繰出ローラ
７９ 第４繰出ローラ
８０ 巻取手段
８１ 第１基板搬送用コンベア
８２ 第１位置案内手段
８３ 受ローラ
８４ 圧着ローラ
８５ 第２基板搬送用コンベア
８６ 第２位置案内手段
８７ 巻出ロール
８８ 巻取ロール

Claims (25)

1. 偏光板上に接着剤層を介して剥離フィルムが貼着された帯状フィルムがその長手方向に対し直交する進行方向側の切断面が基板に対応する長さまで進行したときに、前記帯状フィルムを前記剥離フィルムを残して少なくとも前記偏光板及び前記接着剤層を長手方向に対し直交する方向に切断する切断手段と、
   前記切断により切り出されたフィルム片から前記剥離フィルムを分離する剥離フィルム分離手段と、
   前記剥離フィルムが分離された前記フィルム片の接着面を、搬送されてきた基板の進行方向側の端面と前記フィルム片の切断面が平行になるように、当該基板の対応する位置に貼合する貼合手段と、
   を備えることを特徴とする偏光板貼合装置。
2. 前記偏光板には、透過軸がフィルム長手方向に対して斜めに配向された偏光板を用いることを特徴とする請求項１記載の偏光板貼合装置。
3. 前記偏光板には、透過軸がフィルム長手方向に対して平行に配向された偏光板を用いることを特徴とする請求項１記載の偏光板貼合装置。
4. 前記偏光板には、透過軸がフィルム長手方向に対して直角に配向された偏光板を用いることを特徴とする請求項１記載の偏光板貼合装置。
5. 前記切断手段は、カッターを備え、当該カッターの下死点を前記剥離フィルムの厚さの０倍以上かつ０．５倍以内に設定することで、厚さ１０μｍ以上かつ５０μｍ以下の前記剥離フィルムを残して前記帯状フィルムの他の層を切断することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の偏光板貼合装置。
6. 前記剥離フィルム分離手段は、フレームの両端に設けられたプーリに通気孔を有するベルトをエンドレスに張り、ベルトの平坦な領域においてその内面側から吸引脱気してベルト上にフィルムを吸着して搬送するサクションコンベアであり、前記ベルト上の吸着領域を前記帯状フィルムの剥離フィルム表面に当接させ、運び側のプーリで剥離フィルムのみをベルトの帰り側へ折り返して剥離フィルムを分離することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の偏光板貼合装置。
7. 前記剥離フィルムが分離された前記フィルム片を、搬送される基板の貼合する位置に合わせて供給するフィルム片供給手段を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の偏光板貼合装置。
8. 前記フィルム片供給手段は、前記フィルム片の粘着面の反対側の面を吸引する機能を有することを特徴とする請求項７記載の偏光板貼合装置。
9. 前記剥離フィルム分離手段は、前記フィルム片供給手段上の前記フィルム片の前記剥離フィルム表面側に配設されるとともに、前記フィルム片供給手段側に向かって押圧する分離ローラであることを特徴とする請求項７又は８記載の偏光板貼合装置。
10. 前記貼合手段は、前記フィルム片と前記基板を硬度が６０〜８０°の２つのゴムロールの間に挟んで貼合することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一に記載の偏光板貼合装置。
11. 前記貼合手段は、前記フィルム片と前記基板を硬度が６０〜８０°のゴムロールと金属ロールの間に挟んで貼合することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一に記載の偏光板貼合装置。
12. 前記貼合手段は、貼合ニップ圧１ｋｇ／ｃｍ以下の線圧で前記フィルム片を前記基板にニップすることを特徴とする請求項１０又は１１記載の偏光板貼合装置。
13. 前記貼合手段は、前記剥離フィルムが分離された前記フィルム片の粘着面の反対側の面を吸着する円筒状面を有するとともに、回転することにより吸着された前記フィルム片を前記基板に貼合するサクションドラムを有することを特徴とする請求項１記載の偏光板貼合装置。
14. 前記基板の一の端面を進行方向に対し直交させて前記基板を前記貼合手段側若しくはその延長方向に搬送する搬送手段を備えることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一に記載の偏光板貼合装置。
15. 前記搬送手段は、前記基板の一の端面を進行方向に対し直交させて前記基板を吸着保持して搬送するとともに、前記基板に前記フィルム片を貼合する際の台となる搬送台であることを特徴とする請求項１４記載の偏光板貼合装置。
16. 前記搬送手段は、ローラを並べたローラコンベア又はホイールを並べたホイールコンベアであることを特徴とする請求項１４記載の偏光板貼合装置。
17. 前記帯状フィルムが一定幅で巻回されたロールから前記帯状フィルムを巻き出してその長手方向に供給するフィルム供給手段を備えることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一に記載の偏光板貼合装置。
18. 前記基板には略方形で一定サイズの基板を用い、
    前記搬送手段は、複数の前記基板を進行方向に直列に配列して搬送することを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれか一に記載の偏光板貼合装置。
19. 前記搬送手段は、基板の板面を略水平にして搬送し、
    前記切断手段及び前記剥離フィルム分離手段は、前記搬送手段で搬送される基板より下側に配設され、
    前記貼合手段は、前記搬送手段で搬送される基板の下方側から供給された前記フィルム片を前記基板に貼合することを特徴とする請求項１４乃至１８のいずれか一に記載の偏光板貼合装置。
20. 前記フィルム供給手段は、前記搬送手段で搬送される基板より下側に配設されることを特徴とする請求項１９記載の偏光板貼合装置。
21. 前記切断手段は、供給される帯状フィルムの下方側の面から切り込むことを特徴とする請求項１９又は２０記載の偏光板貼合装置。
22. 前記帯状フィルムは、前記偏光板と前記接着剤層の間に、フィルム長手方向に対し直交又は平行する配向軸を有する位相差膜が介在することを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか一に記載の偏光板貼合装置。
23. 偏光板上に接着剤層を介して剥離フィルムが貼着された帯状フィルムがその長手方向に対し直交する進行方向側の切断面が基板に対応する長さまで進行したときに、前記帯状フィルムを前記剥離フィルムを残して少なくとも前記偏光板及び前記接着剤層を長手方向に対し直交する方向に切断する工程と、
    前記切断により切り出されたフィルム片から前記剥離フィルムを分離する工程と、
    前記剥離フィルムが分離された前記フィルム片の接着面を、前記フィルム片の切断面が基板の進行方向側の端面と平行になるように、当該基板の対応する位置に貼合する工程と、
    を含むことを特徴とする偏光板貼合方法。
24. 偏光板上に接着剤層を介して剥離フィルムが貼着されるとともに一定幅でロール状に巻回された帯状フィルムを巻き出してその長手方向に供給する工程と、
    前記帯状フィルムにおけるその長手方向に対し直交する進行方向側の切断面が基板に対応する長さまで進行するたびに、前記帯状フィルムを前記剥離フィルムを残して少なくとも前記偏光板及び前記接着剤層を長手方向に対し直交する方向に切断する工程と、
    前記切断により切り出されたフィルム片から前記剥離フィルムを分離する工程と、
    前記剥離フィルムが分離された前記フィルム片を、搬送される基板の位置に合わせて供給する工程と、
    供給された前記フィルム片の接着面を、前記フィルム片の切断面が基板の進行方向側の端面と平行になるように、当該基板の対応する位置に貼合する工程と、を含むことを特徴とする偏光板貼合方法。
25. 板面を略水平にして搬送される基板の下方側から前記フィルム片を供給し、これを前記基板の下面側に貼合させることを特徴とする請求項２３又は２４記載の偏光板貼合方法。

Images