(57)【要約】【課題】偏光フィルム同士の連結が短時間で可能な製造システムを提供する。【解決手段】本発明の製造システムは、液晶パネルを搬送する搬送機構と、偏光フィルムの原反ロール２ａ・３ａから偏光フィルムを巻き出す巻出部２・３と、偏光フィルムと液晶パネルとを貼合する貼合機構とを備え、巻出部２・３は、装着する原反ロール２ａ・３ａの幅方向が互いに平行になるように配置されていると共に、回動部４を介して連結されており、回動部４は、幅方向Ｄ１・Ｄ２に平行な仮想軸Ｄ３に沿って、巻出部２・３を回動させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルに偏光フィルムを貼合する光学表示装置の製造システムであって、
液晶パネルを搬送する搬送機構と、
偏光フィルムの原反ロールから偏光フィルムを巻き出す巻出機構と、
偏光フィルムと液晶パネルとを貼合する貼合機構とを備え、
上記巻出機構は、回動部、装着された偏光フィルムの原反ロールから偏光フィルムを巻出す第１巻出部および第２巻出部を有しており、
上記第１巻出部および第２巻出部は、装着する原反ロールの幅方向が互いに平行になるように配置されていると共に、回動部を介して連結されており、
上記回動部は、上記幅方向に平行な仮想軸に沿って、上記第１巻出部および第２巻出部を回動させることを特徴とする光学表示装置の製造システム。
【請求項２】
上記巻出機構および貼合機構を２組備え、
１組目の巻出機構は、上記搬送機構の下方に配置されており、
２組目の巻出機構は、上記搬送機構の上方に配置されており、
１組目の貼合機構によって上記液晶パネルの下面に偏光フィルムを貼合した後に、２組目の貼合機構によって上記液晶パネルの上面に偏光フィルムを貼合することを特徴とする請求項１に記載の光学表示装置の製造システム。
【請求項３】
上記巻出機構および貼合機構を２組備え、
１組目の巻出機構は、上記搬送機構の上方に配置されており、
２組目の巻出機構は、上記搬送機構の下方に配置されており、
１組目の貼合機構によって上記液晶パネルの上面に偏光フィルムを貼合した後に、２組目の貼合機構によって上記液晶パネルの下面に偏光フィルムを貼合することを特徴とする請求項１に記載の光学表示装置の製造システム。
【請求項４】
１組目の貼合機構によって片面に偏光フィルムが貼合された液晶パネルを水平に回動させ、液晶パネルの搬送方向に沿った液晶パネルの辺を、上記搬送方向に対して直交させる方向変更部を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の光学表示装置の製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学表示装置の製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶パネルに偏光フィルムが貼合された光学表示装置が、液晶テレビ、コンピュータディスプレイ、携帯端末機器、携帯ゲーム機器、電卓、時計等の表示部に広く用いられている。このような光学表示装置は、保護フィルムが貼合された長尺状の偏光フィルムを巻出し、偏光フィルムのみをカットし（ハーフカット）、液晶パネルの両面に２枚の偏光フィルムを各偏光フィルムの吸収軸が直交するように貼合することで得られる。
【０００３】
従来技術として、特許文献１に記載の光学表示装置の製造システムが挙げられる。この光学表示装置は、互いに幅方向が平行な第１原反ロールおよび第２原反ロールから光学フィルム（偏光フィルム）を送り出す構造を有している。第１原反ロールに巻かれた第１光学フィルムの吸収軸は、第１光学フィルムの幅方向と直交しており、第２原反ロールに巻かれた第２光学フィルムの吸収軸は、第２光学フィルムの幅方向に沿っている。第１光学フィルムおよび第２光学フィルムは幅方向に切断され、液晶セルに貼合されるが、両光学フィルムの吸収軸は直交しているため、液晶セルを回転させることなく貼合が可能である。このため、液晶セルを回転させる機構などを設けることなく、より簡単な構成の光学表示装置が提供される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−６８６４１号公報（２０１２年４月５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の光学表示装置の製造システムは、液晶セルを回転させる機構が不要であり、より簡単な構成を実現している。しかしながら、近年、光学表示装置の需要増加により、生産効率の高い製造システムが求められているという実情がある。
【０００６】
一般的に、光学表示装置の製造システムでは、偏光フィルムを巻出し、原反ロールの残量が減少すると、新たな原反ロールと交換する必要が生じる。交換作業として、（１）光学フィルムの搬送停止、（２）光学フィルムの切断、（３）原反ロールの交換、（４）新たな原反ロールの光学フィルムの端部と、先んじて切断した光学フィルムの端部との連結、（５）運転の再開、の（１）〜（５）が挙げられ、交換時間にはかなりの時間を要する。
【０００７】
このため、本発明の目的は、偏光フィルム同士の連結が短時間で可能な製造システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る光学表示装置の製造システムは、
液晶パネルに偏光フィルムを貼合する光学表示装置の製造システムであって、
液晶パネルを搬送する搬送機構と、
偏光フィルムの原反ロールから偏光フィルムを巻き出す巻出機構と、
偏光フィルムと液晶パネルとを貼合する貼合機構とを備え、
上記巻出機構は、回動部、装着された偏光フィルムの原反ロールから偏光フィルムを巻出す第１巻出部および第２巻出部を有しており、
上記第１巻出部および第２巻出部は、装着する原反ロールの幅方向が互いに平行になるように配置されていると共に、回動部を介して連結されており、
上記回動部は、上記幅方向に平行な仮想軸に沿って、上記第１巻出部および第２巻出部を回動させることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の製造システムは、
上記巻出機構および貼合機構を２組備え、
１組目の巻出機構は、上記搬送機構の下方に配置されており、
２組目の巻出機構は、上記搬送機構の上方に配置されており、
１組目の貼合機構によって上記液晶パネルの下面に偏光フィルムを貼合した後に、２組目の貼合機構によって上記液晶パネルの上面に偏光フィルムを貼合する構成とできる。
【００１０】
また、本発明の製造システムは、
上記巻出機構および貼合機構を２組備え、
１組目の巻出機構は、上記搬送機構の上方に配置されており、
２組目の巻出機構は、上記搬送機構の下方に配置されており、
１組目の貼合機構によって上記液晶パネルの上面に偏光フィルムを貼合した後に、２組目の貼合機構によって上記液晶パネルの下面に偏光フィルムを貼合する構成とできる。
【００１１】
また、本発明の製造システムは、
１組目の貼合機構によって片面に偏光フィルムが貼合された液晶パネルを水平に回動させ、液晶パネルの搬送方向に沿った液晶パネルの辺を、上記搬送方向に対して直交させる方向変更部を備える構成とできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る光学表示装置の製造システムでは、第１巻出部および第２巻出部が互いに平行に配置されており、回動部によって、第１巻出部および第２巻出部が仮想軸の周囲を回動可能である。当該構成によれば、第１巻出部から偏光フィルムを巻き出した状態で、上記偏光フィルムに第２巻出部の偏光フィルムを重ねることができ、オペレータにより偏光フィルム同士を連結できる。すなわち、上記製造システムによれば、原反ロールを巻出部から取り外すことなく、短時間での偏光フィルム同士の連結が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る製造システムの全体を示す側面図である。
【図２】本発明に係る製造システムのナイフエッジ付近を示す側面図である。
【図３】（ａ）・（ｃ）は、本発明に係る２つの巻出部および回動部を示す側面図であり、（ｂ）は、本発明に係る２つの巻出部および回動部を示す平面図である。
【図４】本発明の変形例に係る製造システムの全体を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜４に基づいて説明すると以下の通りであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。なお、同一の機能および構造を有する部材には同一の部材名を付し、その説明を省略する。
【００１５】
図１は、本発明の製造システムの一例として、製造システム１００の全体を示す側面図である。製造システム１００は、巻出機構および貼合機構を２組備え、搬送機構（巻出機構（１組目の第１巻出部））２、巻出部（巻出機構（１組目の第２巻出部））３、回動部（１組目の巻出機構）４、ハーフカッター５、ナイフエッジ（剥離部）６、巻取部７、ニップローラ（１組目の貼合機構）８および方向変更部９を備えており、さらに、巻出部（巻出機構（２組目の第１巻出部））１２、巻出部（巻出機構（２組目の第２巻出部））１３、回動部（２組目の巻出機構）１４、ハーフカッター１５、ナイフエッジ１６、巻取部１７、およびニップローラ（２組目の貼合機構）１８を備えている。
【００１６】
搬送機構１は、液晶パネル１０をニップローラ８・１８へ搬送するものである。搬送機構１は、ローラにて構成されているが、これに限定されるものではなく、ベルトにて構成されていてもよい。液晶パネル１０としては、公知の液晶パネルを用いればよく、ガラス基板などの基板と液晶層との間に配向膜を配した公知の液晶パネルが挙げられる。液晶パネルの形状は特に限定されないが、製造システム１００では、液晶パネル１０は矩形の板状となっており、短辺が搬送方向Ａに沿った状態で搬送される。
【００１７】
巻出部２・３は、偏光フィルムの原反ロールを巻き出す部材である。巻出部２・３はそれぞれ偏光フィルムの原反ロール２ａ・３ａをそれぞれ装着する役割を果たし、２つのチャッキング（固定部）を備えている。このチャッキングは、先端部の径が原反ロールの開口よりも小さくなっており、２つの先端部を原反ロールのコア（紙管、樹脂管または金属管など）に押し込むことで原反ロールが固定される。
【００１８】
巻出部２・３は、装着する原反ロールが互いに平行になるように配置されている。製造システム１００では、搬送方向Ａに沿って偏光フィルムを含む積層フィルム（偏光フィルム）１１が搬送されるため、搬送方向Ａに直交する方向に沿って巻出部２・３が配置されている。当該配置により、巻出部２から巻き出された積層フィルム１１は、ガイドロールを伝って、保護フィルム１１ａが剥離されて液晶パネル１０の下面に偏光フィルム１１ｂが到達し、ニップローラ８にて貼合がなされる。巻出部２・３および回動部４については図３を用いて後述する。
【００１９】
原反ロール２ａ・３ａとしてロール状に巻き付けられている積層フィルム１１は、偏光フィルムに保護フィルムが貼合されたものであり、公知の構成を有している。積層フィルム１１としては、長尺フィルムが使用される。具体的構成としては、偏光子フィルムの両面にＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルム等が貼合されており、さらに一方または両方のＴＡＣフィルムに粘着剤を介して、保護フィルムが積層された構成となっている。偏光フィルムのうち、中心に位置する偏光子フィルムとしては、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素等によって染色がなされ、延伸されたフィルムを挙げることができる。また、上記ポリビニルアルコールフィルムに代えて、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム、セルロース系フィルム等の親水性高分子フィルム等、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン配向フィルム等を使用することもできる。
【００２０】
保護フィルムを含めた積層フィルム１１の総厚さは、特に限定されないが、１００μｍ以上、５００μｍ以下とすることができ、貼合する際の液晶パネル１０の幅に応じて、積層フィルム１１の幅を２００ｍｍ以上、１５００ｍｍ以下とできる。積層フィルム１１のうち偏光子フィルムの厚さは、概して１０μｍ以上、５０μｍ以下である。偏光フィルムの実用上、問題ない範囲にて、上記ＴＡＣフィルム／偏光子フィルム／ＴＡＣフィルム以外にさらに他の層を含んでいてもよい。
【００２１】
上記保護フィルムとしては、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタラートフィルムなどを用いることができる。また、上記保護フィルムの厚さおよび幅としては、特に限定されるものではないが、偏光フィルムの保護フィルムとして用いられる観点から、例えば、５μｍ以上、５０μｍ以下の厚さ、２００ｍｍ以上、１５００ｍｍ以下の幅の保護フィルムを好ましく用いることができる。
【００２２】
ハーフカッター５は、積層フィルム１１のうち片面の保護フィルム１１ａ以外をカットし、保護フィルム１１ａをカットしない、いわゆるハーフカットを行うための部材であり、ハーフカッター５により、偏光フィルム１１ｂが液晶パネル１０に貼合するために好適なサイズにカットされる。ハーフカット後の偏光フィルム１１ｂは、粘着剤を介して保護フィルム１１ａに接触したままの状態であり、保護フィルム１１ａから剥がれない。なお、積層フィルム１１の外側の両面に保護フィルムが備えられている場合、ハーフカッター５は、一方の保護フィルム１１ａ以外のフィルムを切断する。
【００２３】
図２は、ナイフエッジ６付近を示す側面図である。図２に示すように、保護フィルム１１ａはナイフエッジ６を伝って偏光フィルム１１ｂから剥離され、図１の巻取部７にて巻き取られる。
【００２４】
巻取部７はチャッキングを有しており、チャッキングにより固定したコア（紙管、樹脂管または金属管など）に保護フィルムをロール状に巻き取るものであって、構造は巻出部２・３と同様である。
【００２５】
保護フィルムが剥離された偏光フィルム１１ｂは、２つのニップローラ８によって液晶パネル１０に圧着され、液晶パネル１０の下面に貼合される。この液晶パネル１０は、方向変更部９が下部に設置された搬送機構１の位置に搬送される。方向変更部９は台状の構造であり、搬送機構１（ローラ）を支えている。この方向変更部９は回動可能であり、搬送機構１の一部と共に、液晶パネル１０を水平面にて回動させる構造を有する。図１中の破線領域は、回動前後の液晶パネル１０を平面視したものである。方向変更部９の回動によって、搬送方向Ａに短辺方向が沿っていた液晶パネル１０の短辺が、搬送方向Ａに対して直交するよう方向が変更されている。
【００２６】
方向変更部９によれば、液晶パネルの方向を変更できるため、搬送方向Ａを直線状とでき、例えば、搬送方向Ａが９０°屈曲させる必要がない。このため、搬送機構１を簡易な構造とできる点で好ましい。
【００２７】
製造システム１００では、液晶パネル１０は、まず短辺が搬送方向Ａに沿って搬送され、短辺と長辺との方向が変更されるが、まず長辺が搬送方向Ａに沿って搬送されるよう搬送してもよく、この場合、長辺と短辺との方向が変更される。方向変更部９は上記の構造に限定されず、ロボットアーム構造などにより構成されていてもよい。
【００２８】
次に、液晶パネル１０の上面に偏光フィルムを貼合する。製造システム１００では、搬送機構１の上方に、巻出部１２・１３、回動部１４、ハーフカッター１５、ナイフエッジ１６、および巻取部１７が設置されており、巻出部１２から積層フィルム１１を巻き出し、液晶パネル１０の下面に偏光フィルム１１ｂを貼合したように、２つのニップローラ１８によって、液晶パネル１０の上面に偏光フィルム１１ｂを貼合する。これにより、液晶パネル１０の両面に偏光フィルムが貼合され、両偏光フィルムの吸収軸が直交した光学表示装置が得られる。
【００２９】
図３（ａ）は、巻出部２・３および回動部４を示す側面図である。図１にて示したように、製造システム１００では、巻出部２から積層フィルム１１が巻き出され、巻出部３の原反ロール３ａから積層フィルム１１は巻き出されていない。この原反ロール３ａは、原反ロール２ａの残量が少量となった場合、積層フィルムを供給するために着装されている。図３（ａ）にて回動部４は、巻出部２・３の中間に位置しているが、必ずしもその必要はなく、巻出部２、回動部４および巻出部３は、側面視にて一直線状に並んで配置されておらず、屈曲線状に並んで配置されていてもよい。
【００３０】
図３（ｂ）は、巻出部２・３および回動部４を示す平面図である。巻出部２・３は、回動部４を介して連結されている。回動部４は、仮想軸Ｄ３に沿って回動するように軸構造を有しているが当該軸構造に限定されず、回動部４は、軸構造を有しておらずとも仮想軸Ｄ３に沿って回動可能な構造であればよい。巻出部２・３は、原反ロール２ａ・３ａの幅方向Ｄ１・Ｄ２が互いに平行になるように配置されており、仮想軸Ｄ３は、（１）幅方向Ｄ１・Ｄ２に対して平行となっていることで、仮想軸Ｄ３を中心軸として巻出部２・３を回動させることが可能である。
【００３１】
図３（ｃ）は、図３（ａ）の巻出部２・３を反時計周りに回動させた後の状態を示す側面図である。偏光フィルムの残量が少なくなった原反ロール２ａは、フィルムの搬送ラインでの後方に移動され、原反ロール３ａが前方に移動される。これにより、原反ロール２ａ・３ａの積層フィルムを重ねることができ、例えば、オペレータにより、原反ロール３ａの積層フィルムの幅方向における端部に片面粘着テープの半分を貼合し、原反ロール２ａの送り出し速度を低下させた状態で、片面粘着テープの残りの半分を原反ロール２ａに貼合することで両積層フィルム（両偏光フィルム）を連結することができる。最後に、原反ロール２ａの積層フィルムを切断することで、原反ロール３ａの積層フィルムのみが搬送ラインに供給される。原反ロール２ａは、原反ロール３ａを巻回している間に、新たな原反ロールに交換される。
【００３２】
このように、製造システム１００によれば、積層フィルム（偏光フィルム）の連結の際、原反ロールの交換は不要であり、偏光フィルムの巻出しを停止させることなく、偏光フィルム同士を連結することができる。すなわち、原反ロールの取り外しおよび設置の作業が不要であり、偏光フィルム同士の連結を短時間で行うことが可能である。
【００３３】
＜変形例＞
図４は、本発明の変形例に係る製造システム１０１を示す側面図である。同図に示すように、本発明の製造システム１０１では、１組目の巻出部２、巻出部３、回動部４、ハーフカッター５、ナイフエッジ６および巻取部７は、搬送機構１の上方に配置されており、２組目の巻出部１２、巻出部１３、回動部１４、ハーフカッター１５、ナイフエッジ１６および巻取部１７は、搬送機構１の下方に配置されている。
【００３４】
製造システム１０１では、まず、１組目の巻出部２等により、液晶パネル１０の上面に偏光フィルム１１ｂが貼合され、その後、２組目の巻出部１２等により、液晶パネル１０の下面に偏光フィルム１１ｂが貼合されて光学表示装置が得られる。このように、巻出部等の位置を変更することで液晶パネル１０へ偏光フィルムを貼合する面の順序を入れ替えることが可能である。当然ながら、製造システム１００と同様に、製造システム１０１においても偏光フィルム同士の連結を短時間で行うことが可能である。
【００３５】
その他、本発明の本質を損なわない範囲で、本明細書に記載のない従来の巻出部の構成を採用することはもちろん可能であり、当業者が有する技術的常識に基づき本発明に係る製造システムの構成を適宜変更することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、光学表示装置を用いる分野にて利用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  搬送機構
２  巻出部（１組目の第１巻出部）
３  巻出部（１組目の第２巻出部）
２ａ・３ａ・１２ａ・１３ａ  原反ロール
４  回動部（１組目の巻出機構）
８  ニップローラ（１組目の貼合機構）
９  方向変更部
１０  液晶パネル
１１  積層フィルム（偏光フィルム）
１１ｂ  偏光フィルム
１２  巻出部（２組目の第１巻出部）
１３  巻出部（２組目の第２巻出部）
１４  回動部（２組目の巻出機構）
１８  ニップローラ（２組目の貼合機構）
１００・１０１  製造システム
Ａ  搬送方向
Ｄ１・Ｄ２  幅方向
Ｄ３  仮想軸
【図１】
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【図２】
2014137577.tif 000004
【図３】
2014137577.tif 000005
【図４】
2014137577.tif 000006