(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネルに接着層を有するフィルムを貼り付ける方法であって、
前記パネルの前記フィルムを貼付する面に対して平行にスクリーンを配置し、該スクリーンを介して吸引することにより、前記接着層を有する面を前記パネルに対向させながら前記フィルムを保持し、
前記スクリーンの前記フィルムを保持する側の反対側の面に当接可能な貼付ローラによって前記スクリーンを前記パネル側に押圧しながら、前記貼付ローラの移動方向に対して該貼付ローラの前方において、前記スクリーンのテンションを一定の状態に保つための補正ローラを、前記貼付ローラと同期して前記フィルムの一端から他端まで回転移動させるとともに、前記貼付ローラを前記フィルムの一端から他端まで回転移動させることにより、前記フィルムの前記一端から前記他端までを前記パネルに貼り付けることを特徴とするフィルム貼付方法。
【請求項２】
前記貼付ローラの移動方向に対して該貼付ローラの後方において最上部が前記貼付ローラの最上部と略々同一高さに配置された支持ローラを、前記貼付ローラと同期して前記フィルムの前記一端から前記他端まで回転移動させることを特徴とする請求項１記載のフィルム貼付方法。
【請求項３】
前記フィルムは、前記接着層を保護する保護フィルムを備え、前記スクリーンの前記フィルムを保持する側の反対側の面をプレート状支持手段によって支持しながら、前記フィルムの前記保護フィルムを剥離させることを特徴とする請求項１または２記載のフィルム貼付方法。
【請求項４】
前記スクリーンの前記フィルムを保持する側の反対側から前記フィルムを部分的に吸着しながら、前記フィルムの前記保護フィルムを剥離させることを特徴とする請求項３記載のフィルム貼付方法。
【請求項５】
パネルに接着層を有するフィルムを貼り付けるフィルム貼付装置において、
前記パネルの前記フィルムを貼付する面に対して平行に配置されたスクリーンと、
該スクリーンを介して前記接着層を有する面を前記パネルに対向させながら前記フィルムを保持する吸引手段と、
前記スクリーンの前記フィルムを保持する側の反対側の面に当接可能に備えられるとともに、前記スクリーンを前記パネル側に押圧しながら移動可能な貼付ローラと、
該貼付ローラの移動方向に対して該貼付ローラの前方において、前記スクリーンのテンションを一定の状態に保ちながら、前記貼付ローラと同期して回転移動する補正ローラとを備えたことを特徴とするフィルム貼付装置。
【請求項６】
さらに、前記貼付ローラの移動方向に対して該貼付ローラの後方において、最上部が前記貼付ローラの最上部と略々同一高さに配置され、前記貼付ローラと同期して回転移動する支持ローラとを備えたことを特徴とする請求項５記載のフィルム貼付装置。
【請求項７】
さらに、上面が前記スクリーンの前記フィルムを保持する側の反対側の面に当接可能に備えられるプレート状支持手段を備えたことを特徴とする請求項５または６記載のフィルム貼付装置。
【請求項８】
さらに、前記スクリーンの前記フィルムを保持する側の反対側に配置され、前記フィルムの端部を部分的に吸着可能な吸着手段を備えたことを特徴とする請求項５、６または７記載のフィルム貼付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム貼付方法及び装置に関し、特に、プラズマディスプレイのドライフィルム貼付工程や液晶パネルの偏光板貼付工程等において、接着層を有するフィルムをパネルに貼り付けるためのフィルム貼付方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、接着層を有するフィルムをパネルに貼り付けるにあたって、例えば、特開平１０−３４４７６号公報に記載の薄板貼付装置では、図６に示すように、液晶パネル５１を保持して水平方向（矢印Ａ方向）に移動可能な第１スライダ５２と、第１スライダ５２の上方に設置され、偏光板５３を液晶パネル５１の上方で非接触の状態を保ちながら吸着保持する吸着部５４と、偏光板５３を液晶パネル５１に押圧して貼付するローラ５５と、吸着部５４及びローラ５５を保持するブロック５６と、ブロック５６を支える第２スライダ５７とで構成されている。
【０００３】
また、吸着部５４は、その下面が液晶パネル５１の貼付面から離れて向かい合う形で固定された吸着プレート５８と、この吸着プレート５８の下面に固定された複数の吸着パッド５９と、貼付方向（矢印Ａ方向）に偏光板５３の未貼付の端部を吸着保持しながら移動する吸着スライダ６０とで構成され、吸着プレート５８のローラ５５から最も近い端部上面には、吸着スライダ６０の吸着停止位置を検出するセンサ６１が設置され、ローラ５５から最も遠い端部上面には吸着スライダ６０を貼付方向とは逆方向に一定の荷重で引っ張って所定の初期位置にまで弾性復元力で引き戻すコンストンバネ３１が設けられている。
【０００４】
次に、上記構成を有する薄板貼付装置の動作について説明する。
【０００５】
まず、ローラ５５が液晶パネル５１から十分離れた位置で、吸着パッド５９と吸着スライダ６０とによって偏光板５３を吸着保持する。第２スライダ５７を駆動し、ブロック５６に固定されているローラ５５と吸着プレート５８とを下降させ、偏光板５３を第１スライダ５２の上に固定された液晶パネル５１とローラ５５との間に挟み込み、吸着パッド５９の吸着を解除し、第１スライダ５２を貼付方向に移動させると、ローラ５５が順方向に回転し、偏光板５３を液晶パネル５１に常に押しつけながら貼付を行う。
【０００６】
ここで、貼付動作中は、偏光板５３が吸着スライダ６０によって常に吸着保持されているため、貼付途中で偏光板５３の後部が液晶パネル５１に垂れ下がることなく貼付動作を行うことができる。また、吸着スライダ６０によって偏光板５３の移動に同期して吸着部５４も移動し、センサ６１の検出により貼り終わりを確認して吸着の解放を行っているため、吸着によって偏光板５３に傷を付けるおそれがない。
【０００７】
次に、従来の液晶表示素子用フィルム貼付装置のもう一つの例について、図７を参照しながら説明する。
【０００８】
この液晶表示素子用フィルム貼付装置では、スクリーン７１に吸着保持した偏光板７２を、その下方に位置する吸着テーブル７３に吸着保持された液晶パネル７４に対してある高さまで下降させる。そして、この状態から貼付ローラ７５と、プッシュバー７６とを各々駆動源であるローラ用アクチュエータ７７と、プッシュバー用アクチュエータ７８とによって下降させることで、偏光板７２の一端と液晶パネル７４の一端が接合される。
【０００９】
また、液晶パネル７４の貼付面と同等の高さまでプッシュバー７６が下降してスクリーン７１を押圧することで、貼付ローラ７５とプッシュバー７６との間のスクリーン７１は、液晶パネル７２の貼付面と同一の高さになる。その後、ローラ用スライダ７９によって貼付ローラ７５を液晶パネル７４の貼付面の他端方向に平行に移動させると、この間、スクリーン７１は貼り付けられた偏光板７２に密着し、偏光板７２を吸引保持した状態から変動することがなく、偏光板７２の吸引力が低下しない。そのため、貼付途中で偏光板７２が液晶パネル７４に先着することがなくなり、気泡を発生させることなく貼付を行うことができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の特開平１０−３４４７６号公報に記載の薄板貼付装置では、機構上、ある一定の強さの押圧力でローラ５５を偏光板５３に押圧する必要があるため、偏光板５３の端面側接着層の接着剤が下降してくるローラ５５の押圧力で偏光板５３の外に漏れ出してしまい、線状の気泡（糊抜け）が発生する（以下、「線状気泡」と呼ぶ）。また、貼付終端部になると、吸着スライダ６０による偏光板５３の吸着保持力が低下し、ローラ５５と液晶パネル５１との間に挟み込まれる前に液晶パネル５１側へ落ちてしまい（先着してしまい）、気泡が発生する（以下、「先着気泡」と呼ぶ）。また、図７に示した上記従来の液晶表示素子用フィルム貼付装置では、貼付ローラ７５の下降にアクチュエータ７７を使用しているため、偏光板７２の液晶パネル７４への押圧力の調整が難しく、上記と同じような線状気泡が発生するおそれがある。
【００１１】
また、第２の問題点として、上記従来の液晶表示素子用フィルム貼付装置では、表面に多格子（メッシュ）状のスクリーン７１を張ったスクリーン枠８０によって偏光板７２の全面を吸着しているため、真空圧により弾性のあるスクリーン７１が撓んでしまい、吸着している偏光板７２もスクリーン７１にならって撓み、偏光板７２に応力が加わり、スクリーン７１及び偏光板７２が撓んだ状態で貼付動作を行うと、貼り付け時に位置ずれが発生したり、気泡が混入するおそれがある。ここで、真空圧を下げると、偏光板７２の表面に貼着されている保護フィルムを剥離させる工程で、剥離させるための引張力に偏光板７２の吸着力が負けてしまい、偏光板７２の位置ずれやめくれが発生してしまうという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、上記従来の液晶表示素子用フィルム貼付装置等における問題点に鑑みてなされたものであって、液晶パネル等のパネルと偏光板等のフィルムとの間に気泡が閉じこめられるのを防止することができるとともに、フィルムの位置ずれを生じさせることなく、スクリーン上でも容易にフィルムの接着層を覆う保護フィルムを剥離させることのできるフィルム貼付方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、パネルに接着層を有するフィルムを貼り付ける方法であって、前記パネルの前記フィルムを貼付する面に対して平行にスクリーンを配置し、該スクリーンを介して吸引することにより、前記接着層を有する面を前記パネルに対向させながら前記フィルムを保持し、前記スクリーンの前記フィルムを保持する側の反対側の面に当接可能な貼付ローラによって前記スクリーンを前記パネル側に押圧しながら、前記貼付ローラの移動方向に対して該貼付ローラの前方において、前記スクリーンのテンションを一定の状態に保つための補正ローラを、前記貼付ローラと同期して前記フィルムの一端から他端まで回転移動させるとともに、前記貼付ローラを前記フィルムの一端から他端まで回転移動させることにより、前記フィルムの前記一端から前記他端までを前記パネルに貼り付けることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のフィルム貼付方法において、前記貼付ローラの移動方向に対して該貼付ローラの後方において最上部が前記貼付ローラの最上部と略々同一高さに配置された支持ローラを、前記貼付ローラと同期して前記フィルムの前記一端から前記他端まで回転移動させることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のフィルム貼付方法において、前記フィルムは、前記接着層を保護するフィルムを備え、前記スクリーンの前記フィルムを保持する側の反対側の面をプレート状支持手段によって支持しながら、前記フィルムの前記保護フィルムを剥離させることを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のフィルム貼付方法において、前記スクリーンの前記フィルムを保持する側の反対側から前記フィルムを部分的に吸着しながら、前記フィルムの前記保護フィルムを剥離させることを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の発明は、パネルに接着層を有するフィルムを貼り付けるフィルム貼付装置において、前記パネルの前記フィルムを貼付する面に対して平行に配置されたスクリーンと、該スクリーンを介して前記接着層を有する面を前記パネルに対向させながら前記フィルムを保持する吸引手段と、前記スクリーンの前記フィルムを保持する側の反対側の面に当接可能に備えられるとともに、前記スクリーンを前記パネル側に押圧しながら移動可能な貼付ローラと、該貼付ローラの移動方向に対して該貼付ローラの前方において、前記スクリーンのテンションを一定の状態に保ちながら、前記貼付ローラと同期して回転移動する補正ローラとを備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項５記載のフィルム貼付装置において、さらに、前記貼付ローラの移動方向に対して該貼付ローラの後方において、最上部が前記貼付ローラの最上部と略々同一高さに配置され、前記貼付ローラと同期して回転移動する支持ローラとを備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項７記載の発明は、請求項５または６記載のフィルム貼付装置において、さらに、上面が前記スクリーンの前記フィルムを保持する側の反対側の面に当接可能に備えられるプレート状支持手段を備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項８記載の発明は、請求項５、６または７記載のフィルム貼付装置において、さらに、前記スクリーンの前記フィルムを保持する側の反対側に配置され、前記フィルムの端部を部分的に吸着可能な吸着手段を備えたことを特徴とする。
【００２１】
そして、請求項１または５記載の発明によれば、吸引により撓んだスクリーンのテンションを補正ローラによって補正しながらパネルにフィルムを貼付することにより、スクリーンに吸着されているフィルムの撓みを防止することができるため、フィルムのパネルへの貼付時における位置ずれ及び気泡の混入を防止することができる。また、スクリーンの寸法を変更することにより、使用するフィルムの大きさの変化や、同時に貼付を行う枚数に容易に対応することができる。
【００２２】
請求項２または６記載の発明によれば、フィルムがパネルに貼り付けられることでフィルムとスクリーンとの間に隙間が生じ、貼付動作中にスクリーン内部の真空圧が低下してフィルムの吸着保持力が低下することを支持ローラによって防止することができるため、フィルムの反り、撓みによって貼付ローラでパネルに押しつけられる前にフィルムがパネルに貼り付いてしまうことを回避することができ、フィルムのパネルへの貼付時における位置ずれ及び気泡の混入を防止することができる。
【００２３】
請求項３または７記載の発明によれば、プレート状支持手段によってスクリーンのフィルムを保持する側の反対側の面を支持しているため、スクリーン表面で保護フィルムを剥離するときにフィルムの位置ずれ、めくれを防止するために真空圧をある程度高くした場合でも、スクリーン及びフィルムに撓みが生じることを防止することができ、保護フィルム剥離時におけるフィルムの位置ずれ及びめくれを回避することができる。
【００２４】
請求項４または８記載の発明によれば、保護フィルム剥離工程において、保護フィルムの剥離始めの位置を部分的に強く吸着することができるため、剥離時のフィルムの位置ずれをより確実に防止することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかるフィルム貼付方法及び装置の実施の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明においては、片面に接着層を有し、接着層を保護フィルムで保護したフィルムを液晶パネル等のパネルに貼付する場合を例にとって説明する。
【００２６】
図１は、本発明にかかるフィルム貼付装置の一実施例を示し、このフィルム貼付装置は、パネル１をフィルム２からある一定の高さ（貼付位置）で吸着保持するための上下機構を有するパネル吸着テーブル３と、多格子（メッシュ）状でフィルムに対して平行に配置されたスクリーン４を有したスクリーン枠５と、スクリーン枠５を固定するとともに、真空吸引によりフィルム２を吸着保持する吸引手段としての吸着ボックス６とを備える。
【００２７】
吸着ボックス６の内部には、フィルム２をスクリーン枠５に位置決めセットし、保護フィルムを剥離するときにスクリーン４の撓みを防ぐため、スクリーン４の内側からフィルム２のテンションを補正するプレート状支持手段としてのスクリーン補正プレート７と、スクリーン補正プレート７内に位置し、保護フィルムの剥離時にフィルム２が位置ずれしないようにフィルム２の剥離開始位置を個別に吸着固定する吸着パッド８と、スクリーン補正プレート７及び吸着パッド８を上下させるためのスクリーン補正用アクチュエータ９と、フィルム２をスクリーン枠５の内側からパネル１に押圧して貼り付ける貼付ローラ１０と、貼付ローラ１０を固定する第１ブロック１１を昇降させるための第１パルスモータ１２と、貼付方向に対して貼付ローラ１０より前方に位置し、フィルム貼り付け時にスクリーン枠５の内側からスクリーン４の撓みを補正するため、最上部がスクリーン４の裏面と略々同一高さに配置された補正ローラ１３と、貼付ローラ１０及び補正ローラ１３を固定するスライドプレート１４と、貼付方向に対して貼付ローラ１０の後方に位置し、貼付動作中のフィルム２の保持力（吸着力）の低下を防止するため、スクリーン４を内側からパネル１に貼付後のフィルム２に押し当てるための支持ローラ１５と、支持ローラ１５を固定する第２ブロック１６と、支持ローラ１５と貼付ローラ１０とを繋ぐ蛇腹状の接続具１７と、各ローラを貼付方向に移動させるための第２パルスモータ１８と、各ローラの貼付方向に対するガイド１９とが配置されている。
【００２８】
また、吸着ボックス６の底面には、吸着ボックス６の内部を真空吸引するための吸引ポート２０が設けられ、吸着ボックス６の側面には一部に窓が開設され、真空圧の調整をするための真空圧調整アクチュエータ２１が取り付けられている。
【００２９】
次に、上記構成を有するフィルム貼付装置の動作について、図２〜図５の状態遷移図を参照しながら説明する。
【００３０】
図２に示すように、スクリーン補正プレート７がスクリーン枠５の内側からスクリーン４のテンションを補正している状態で、フィルム２をスクリーン４の上面にセットする。次に、吸引ポート２０によりフィルム２の全面を吸着する。また、同時にスクリーン補正プレート７内の吸着パッド８により、保護フィルム剥離開始位置を吸着して保護フィルムを剥離させる。この状態で保護フィルムの剥離を行うことにより、最も引張力が加わる剥離開始部分を吸着パッド８により個別に吸着しているため、フィルム２の位置ずれを防止することができる。
【００３１】
次に、吸着テーブル３に吸着保持されたパネル１をスクリーン枠５の上のフィルム２に対して貼付位置まで移動（図示のＢ方向）させ、その位置で固定する。スクリーン補正プレート７及び吸着パッド８は、スクリーン補正アクチュエータ９により吸着ボックス６の底面に下降し、貼り付け動作を開始する。また、貼付動作中は、真空圧調整アクチュエータ２１により真空圧を調整し、スクリーン４のテンション（撓み）を軽減している。
【００３２】
図３に示すように、貼り付け動作は、貼付ローラ１０の手前に位置する補正ローラ１３によってスクリーン４のテンションを一定の状態に保ちながら、第１パルスモータ１２により貼付ローラ１０の押圧力を調整し、フィルム２がパネル１に当接する位置まで上昇させ、その一端を貼り付け、その後他端まで第２パルスモータ１８によって送り速度を調節しながら補正ローラ１３及び貼付ローラ１０を回転移動させて貼り付ける。ここで、貼付ローラ１０は、第１パルスモータ１２によって個別に上下駆動するため、スクリーン４上で多数枚を貼る場合には、一枚目の貼り終わり後にそのまま貼付ローラ１０を移動させるとフィルム２が貼付ローラ１０によってパネル１に貼り付ける前に先着して先着気泡が発生するおそれがあるため、図４に示すように、１枚目の貼付終了後に一度貼付ローラ１０を下降させ、次の貼付開始位置に移動してまた上昇させるようにする。
【００３３】
また、貼付ローラ１０に接続具１７で繋がれ、貼付ローラ１０が移動するのに牽引されて移動する支持ローラ１５は、貼付ローラ１０と同じ高さでスクリーン４を内側から貼り付け後のフィルム２に押し当てることで吸着ボックス６内の真空がリークして、残りのフィルム２（貼付前）の吸着保持力が低下してしまうのを防止している。
【００３４】
尚、上記各実施例において、使用するフィルムの大きさや同時に貼付を行う枚数に応じて開口部の異なったスクリーン枠と交換することで多様な大きさのフィルム及び複数枚の同時貼付にも対応できるようになる。また、吸着パッドの配置を前記スクリーン枠に応じて変更可能な機構にすることにより、保護フィルムの剥離においてもスクリーン枠に配置したフィルムの大きさ及びその数に関係なく対応できるようになる。
【００３５】
尚、上記実施例においては、パネルが液晶パネルであって、フィルムが偏光板の場合について説明したが、本発明はこれらに限定されることなく、パネルはガラス等であっても良く、フィルムが接着層を有するものであれば、本発明を適用することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかるフィルム貼付方法及び装置によれば、液晶パネル等のパネルと偏光板等のフィルムとの間に気泡が閉じこめられるのを防止し、フィルムの位置ずれを生じさせることなく、スクリーン上でも容易にフィルムの接着層を覆う保護フィルムを剥離させること等が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるフィルム貼付装置の一実施例を示す分解斜視図である。
【図２】図１のフィルム貼付装置の状態遷移図である。
【図３】図１のフィルム貼付装置の状態遷移図である。
【図４】図１のフィルム貼付装置の状態遷移図である。
【図５】図１のフィルム貼付装置の状態遷移図である。
【図６】従来の薄板貼付装置の一例を示す断面図である。
【図７】従来の液晶表示素子用フィルム貼付装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１    パネル
２    フィルム
３    吸着テーブル
４    スクリーン
５    スクリーン枠
６    吸着ボックス
７    スクリーン補正プレート
８    吸着パッド
９    スクリーン補正用アクチュエータ
１０  貼付ローラ
１１  第１ブロック
１２  第１パルスモータ
１３  補正ローラ
１４  スライドプレート
１５  支持ローラ
１６  第２ブロック
１７  接続具
１８  第２パルスモータ
１９  ガイド
２０  吸引ポート
２１  真空圧調整アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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