(57)【要約】【課題】偏光板の不要部分を除去した後に接着剤の残存が生じにくい液晶表示装置の製造装置および製造方法を提供する。【解決手段】液晶表示装置の製造装置５０１は、液晶セルを構成する基板上に貼り付けられた偏光板を分断するために波長が０．３５５μｍ以上１０．６μｍ以下のレーザ光を照射することができる偏光板分断装置５０２と、上記レーザ光によって分断された上記偏光板のうち不要部分を上記基板上から剥離するための偏光板剥離装置５０３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶セルを構成する基板上に貼り付けられた偏光板を分断するために波長が０．３５５μｍ以上１０．６μｍ以下のレーザ光を照射することができる偏光板分断装置と、
前記レーザ光によって分断された前記偏光板のうち不要部分を前記基板上から剥離するための偏光板剥離装置とを備える液晶表示装置の製造装置。
【請求項２】
前記偏光板剥離装置は、偏光板巻取り装置を含む、請求項１に記載の液晶表示装置の製造装置。
【請求項３】
前記偏光板巻取り装置は、自転しながら前記基板に対して相対的に移動することが可能な偏光板巻取り棒を含む、請求項２に記載の液晶表示装置の製造装置。
【請求項４】
波長が０．３５５μｍ以上１０．６μｍ以下のレーザ光を照射することによって、液晶セルを構成する基板上に配置された前記偏光板を分断する工程と、
前記レーザ光によって分断された前記偏光板のうち不要部分を前記基板上から剥離する工程とを含む、液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記剥離する工程は、前記不要部分の一部を偏光板巻取り棒に固定した状態で前記偏光板巻取り棒を自転させながら前記基板に対して相対的に移動させることによって行なう、請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の製造装置および製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、２枚の透明基板を枠状のシール材を介して貼り合わせた構造を含んでいる。このシール材および２枚の透明基板に囲まれた空間には液晶が満たされ、封止されている。このように２枚の透明基板の間に液晶を封止した構造を一般に「液晶セル」と呼ぶ。液晶セルを構成する透明基板は通常、ガラス基板である。
【０００３】
液晶表示装置においては、液晶セルの少なくとも一方の表面に偏光板が貼られた構造を備えている。
【０００４】
液晶表示装置の製造現場においては、いわゆる「多面取り」という方法が行なわれる場合がある。多面取りとは、図７に示すように、２枚の大判の透明基板（以下「大判基板」という。）１０１，１０２のうちいずれか一方の表面に複数の枠状にシール材１０３を配置し、そのシール材のそれぞれの内側にそれぞれ適正量の液晶１０４が入るようにこれら２枚の大判基板同士を貼り合せることによって複数の液晶セルを一斉に作製した後に、各液晶セルに対応する領域ごとに切り分けることである。この大判基板同士を張り合わせたものを「大判貼合せ基板」というものとし、これを個々の液晶セルに対応するサイズに分断したものを「個別貼合せ基板」というものとする。多面取りをすることによって複数の個別貼合せ基板を短時間で効率良く得ることができる。
【０００５】
多面取りの場合、液晶セル上への偏光板配置は以下のとおり行なわれる。まず、複数の液晶セルを含む大判貼合せ基板上に大判の偏光板を貼り付ける。次に、大判貼合せ基板を個別貼合せ基板に分断するための分断ラインを確保するために、貼られている偏光板の一部すなわち偏光板の不要部分を刃物で切断除去する。偏光板が大判貼合せ基板の両面に貼られている場合は、両面にわたって偏光板の不要部分を同様に切断除去する。
【０００６】
透明基板を分断するための刃物の走行に先立って偏光板は分断ラインに沿って帯状に剥離される。この技術は、国際公開第０３／０４００４９号パンフレット（特許文献１）の請求項４３，４４に記載されている。偏光板を帯状に切断除去する工具の形状については、特開２００４−４６３６号公報（特許文献２）の図３４、図３５に記載されている。すなわち、図８、図９に例示するような工具４６２を用いて、図１０に示すように、大判貼合せ基板の分断ラインに沿って偏光板１０６の不要部分を切断除去していく。大判基板１０１，１０２の間には液晶層１２０がある。
【特許文献１】国際公開第０３／０４００４９号パンフレット（請求項４３，４４）
【特許文献２】特開２００４−４６３６号公報（図３４、図３５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
２枚の透明基板は通常それぞれ、「カラーフィルタ基板（ＣＦ基板）」、「ＴＦＴ基板」と呼ばれるものである。偏光板とＣＦ基板との間、偏光板とＴＦＴ基板との間の接着はいずれも、図１１に示すように偏光板１０６に予め設けられている接着剤層１０７を介してなされる。したがって、両面に偏光板１０６が貼られた大判貼合せ基板の断面は図１２に示すようになる。接着がなされた後で、上述のように偏光板１０６は分断され、不要部分は剥離除去される。偏光板の不要部分を剥離除去した後にはＣＦ基板またはＴＦＴ基板の表面が直接露出するが、これらの表面には元々偏光板１０６の接着剤層１０７によって持ち込まれた接着剤の一部が残存する。この残存した接着剤は、液晶表示装置を作製していく後工程において異物付着という形で障害となる。ＣＦ基板またはＴＦＴ基板の表面に異物が存在する場合、ＣＦ基板またはＴＦＴ基板を分断する時に、欠け、バリなどの不具合を引き起こす。したがって、製品歩留が低下する。
【０００８】
そこで、本発明は、偏光板の不要部分を除去した後に接着剤の残存が生じにくい液晶表示装置の製造装置および製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に基づく液晶表示装置の製造装置は、液晶セルを構成する基板上に貼り付けられた偏光板を分断するために波長が０．３５５μｍ以上１０．６μｍ以下のレーザ光を照射することができる偏光板分断装置と、上記レーザ光によって分断された上記偏光板のうち不要部分を上記基板上から剥離するための偏光板剥離装置とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、透明基板の表面上に、接着剤が残らないように偏光板のみを分断して不要部分を剥離除去することができる。したがって、従来の方法で残存接着剤に起因して発生していた異物付着の問題を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施の形態１）
（構成）
図１〜図４を参照して、本発明に基づく実施の形態１における液晶表示装置の製造装置について説明する。
【００１２】
図１に示すように、この液晶表示装置の製造装置５０１は、液晶セルを構成する基板上に貼り付けられた偏光板を分断するために波長が０．３５５μｍ以上１０．６μｍ以下のレーザ光を照射することができる偏光板分断装置５０２と、前記レーザ光によって分断された前記偏光板のうち不要部分を前記基板上から剥離するための偏光板剥離装置５０３とを備える。
【００１３】
（偏光板分断装置）
この液晶表示装置の製造装置５０１を用いて、大判貼合せ基板に貼り付けられた偏光板を分断する様子を図２に示す。図２に示されているのは、この液晶表示装置の製造装置の一部である偏光板分断装置５０２の使用例である。偏光板分断装置５０２は分断ヘッド１１と、テーブル１５とを備えている。分断ヘッド１１とテーブル１５とは少なくともいずれか一方が移動可能となっており、方向１７，１８に関して自在に相対移動させることができるようになっている。テーブル１５の上面には吸引孔（図示せず）が多数設けられ、載置した対象物を真空吸引して固定することができるように構成されている。ここでは一例として、分断ヘッド１１は同一箇所に留まり、テーブル１５が方向１７，１８に関して移動するものとする。
【００１４】
分断ヘッド１１はレーザ照射装置１２を備えている。レーザ照射装置１２が照射するレーザ光の波長は０．３５５μｍ以上１０．６μｍ以下である。レーザ照射装置１２はたとえばＣＯ2レーザ照射装置であり、レーザ出力は１０〜１０００Ｗである。テーブル１５の移動速度は２０〜１００ｍｍ／秒である。
【００１５】
照射したレーザ光はガラス基板表面で吸収され、熱エネルギーに変換される。照射するレーザ光の波長が１０．６μｍ以下であると、発生する熱エネルギーの大きさは偏光板を切断するのに十分である。一方、レーザ光の波長が０．３５５μｍ未満であると、発生する熱エネルギーが大きくなりすぎて周囲との温度差が大きくなり、ガラス基板にクラックが発生するおそれがある。したがって、照射するレーザ光の波長は０．３５５μｍ以上１０．６μｍ以下であることが好ましい。
【００１６】
（偏光板分断装置における作業手順）
偏光板分断装置５０２における作業手順について説明する。まず、表面に偏光板１０６を貼り付けた大判貼合せ基板１４０を、テーブル１５上に載置する。大判貼合せ基板１４０は真空吸引されることによってテーブル１５上に固定される。
【００１７】
次に、分断装置ヘッド１１のレーザ照射装置１２から照射されたレーザ光が、偏光板切断路１６をたどるように、テーブル１５を方向１７，１８に沿って適宜移動させる。偏光板切断路１６は、偏光板１０６のうち残すべき部分と不要部分との間の境界となる線であり、図２において破線で示したコースである。
【００１８】
このレーザ光による分断作業が終わった後の状態を図３に示す。偏光板切断路１６はすべてレーザ光によって切断されて、偏光板切断路１６に囲まれた内側に孤立して偏光板１３が残っている。他の部分は不要部分１３ｃであるが、不要部分１３ｃもまだ大判貼合せ基板１４０上に留まっている。偏光板切断路１６の部分が切断されたことによって、残すべき偏光板１３と不要部分１３ｃとは完全に分離している。
【００１９】
（偏光板剥離装置）
次に、この液晶表示装置の製造装置５０１に含まれる偏光板剥離装置５０３について説明する。この偏光板剥離装置５０３は、偏光板巻取り装置を含むことが好ましい。偏光板巻取り装置としてはさまざまな構造が考えられるが、その好ましい一例を図４に示す。この例では、偏光板巻取り装置は、自転しながら大判貼合せ基板１４０に対して相対的に移動することが可能な偏光板巻取り棒２０を含む。偏光板巻取り棒２０は、大判貼合せ基板１４０より長くなっており、巻取り棒支持部１９によって両端を支持されている。巻取り棒支持部１９は、矢印２１に示すように偏光板巻取り棒２０を自転させながら、偏光板巻取り棒２０の長手方向とは垂直な方向に、大判貼合せ基板の一端から他端まで相対的に移動することができる。「相対的に移動」であるので、テーブル１５が静止していて巻取り棒支持部１９が移動する方式であっても、巻取り棒支持部１９が移動せずテーブル１５が移動する方式であってもよい。図４に示した例では偏光板巻取り棒２０が移動せずテーブル１５が移動することとなっている。偏光板剥離装置５０３は、テーブル１５を備えているものとしたが、テーブル１５は偏光板分断装置５０２に備わっているものと共用であってもよい。
【００２０】
（偏光板剥離装置における作業手順）
偏光板剥離装置５０３における作業手順について説明する。まず、作業者が手作業で偏光板の不要部分１３ｃの端を部分的に剥離させて持ち上げ、偏光板巻取り棒２０に付着させる。偏光板巻取り棒２０に対しては単に付着させる代りに、公知技術による何らかの締結手段によって固定してもよく、巻きつけてもよい。巻取り棒支持部１９は、偏光板巻取り棒２０を矢印２１の向きに回転を開始し、この状態で、テーブル１５が方向１８に沿って平行移動する。その結果、偏光板の不要部分１３ｃは偏光板巻取り棒２０に巻き取られ、大判貼合せ基板１４０から引き剥がされていく。テーブル１５が移動するにつれて不要部分１３ｃの剥離が進行し、最終的に不要部分１３ｃは完全に偏光板巻取り棒２０に巻き取られて大判貼合せ基板１４０から分離する。
【００２１】
こうして、図５に示すように不要部分１３ｃが完全に撤去された状態の大判貼合せ基板１４０が得られる。大判貼合せ基板１４０の上面においては、個別に分離された偏光板１３が各液晶セルに対応するように配置されている。
【００２２】
偏光板が大判貼合せ基板１４０の両面に貼られている場合は、一方の表面において偏光板を分断し、不要部分を剥離した後に、他方の表面においても偏光板を分断し、不要部分を剥離する。
【００２３】
（作用・効果）
本実施の形態では、透明基板の表面に貼られた偏光板を分断するに当たって、波長が０．３５５μｍ以上１０．６μｍ以下のレーザ光を用いて行なうので、刃物による接触や擦過をすること無しに、熱エネルギーによって偏光板が分断される。このように分断されることによって、透明基板の表面上に、接着剤が残らないように偏光板のみを分断することができる。したがって、従来の方法で残存接着剤に起因して発生していた異物付着の問題を回避することができる。その結果、異物付着によって従来発生していた基板分断時の欠け、バリ等の不具合の発生率を低減することができ、製品歩留を改善できる。
【００２４】
また、従来の刃物を用いる方法とは異なり、透明基板に傷が入らないように偏光板を分断することができるので、液晶セルの強度を劣化させることがない。したがって、製品の信頼性を向上させることができる。
【００２５】
従来の刃物を用いて偏光板切断を行なう方法では、切断を繰返し行なうと刃先が劣化するため、製品歩留を考慮して、刃物交換を行わなければならないという問題もあったが、本発明では刃物を用いないため、刃物交換作業が不要となる。
【００２６】
本実施の形態では、レーザ光を照射して偏光板を分断することによって、残すべき偏光板と不要部分とに切り分け、さらに偏光板剥離装置が備える偏光板巻取り装置としての偏光板巻取り棒によって偏光板の不要部分を剥離除去したが、このように不要部分を剥離した跡の領域に接着剤が残る場合は、これらの領域に向けてレーザ光を照射して接着剤を除去すればよい。
【００２７】
本実施の形態における液晶表示装置の製造装置では、上述のように接着剤が残らないように偏光板のみを分断して不要部分を剥離除去することができるので、接着剤の残存が生じにくい。
【００２８】
これまで、本発明について、液晶表示装置の製造装置を中心に説明してきたが、本発明は、液晶表示装置の製造方法として捉えることもできる。すなわち、上述の液晶表示装置の製造装置で行なっている作業を「液晶表示装置の製造方法」として捉え直すと、まず、液晶表示装置の製造方法は、波長が０．３５５μｍ以上１０．６μｍ以下のレーザ光を照射することによって、液晶セルを構成する基板上に配置された前記偏光板を分断する工程と、前記レーザ光によって分断された前記偏光板のうち不要部分を前記基板上から剥離する工程とを含む。この液晶表示装置の製造方法は、図６に示すように２つの工程を含んでいる。実際には、これら２つの工程の前に偏光板を基板に貼り付ける工程を含んでもよいし、これら２つの工程の後に外部配線を接続する工程を含んでもよい。
【００２９】
さらに好ましくは、前記剥離する工程は、前記不要部分の一部を偏光板巻取り棒に固定した状態で前記偏光板巻取り棒を自転させながら前記基板に対して相対的に移動させることによって行なう。その様子は図４に示したとおりである。
【００３０】
このような「液晶表示装置の製造方法」を行なうことによって、上述の効果を得ることができる。
【００３１】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に基づく実施の形態１における液晶表示装置の製造装置の概念図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１における液晶表示装置の製造装置を用いて偏光板を分断する様子の説明図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１における液晶表示装置の製造装置に含まれる偏光板分断装置における作業が終わった後の様子の説明図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態１における液晶表示装置の製造装置に含まれる偏光板剥離装置の説明図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態１における液晶表示装置の製造装置に含まれる偏光板剥離装置における作業が終わった後の様子の説明図である。
【図６】本発明に基づく実施の形態１における液晶表示装置の製造方法のフローチャートである。
【図７】従来技術に基づく液晶表示装置の製造方法のいわゆる「多面取り」の説明図である。
【図８】従来技術に基づく液晶表示装置の製造方法で用いられる、偏光板を帯状に切断除去する工具の図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。
【図９】従来技術に基づく液晶表示装置の製造方法で用いられる、偏光板を帯状に切断除去する工具の動作状態の説明図である。
【図１０】従来技術に基づく液晶表示装置の製造方法において、工具を用いて大判貼合せ基板の分断ラインに沿って偏光板の不要部分を切断除去する様子の説明図である。
【図１１】従来技術に基づく接着剤層付き偏光板の断面図である。
【図１２】従来技術に基づく両面に偏光板が貼られた大判貼合せ基板の断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１１  分断ヘッド、１２  レーザ照射装置、１３  （残すべき）偏光板、１３ｃ  （偏光板の）不要部分、１５  （偏光板分断装置の）テーブル、１６  偏光板切断路、１７，１８  方向、１９  巻取り棒支持部、２０  偏光板巻取り棒、２１  矢印、１０１，１０２  大判の透明基板（大判基板）、１０３  シール材、１０４  液晶、１０６  偏光板、１０７  接着剤層、１２０  液晶層、１４０  大判貼合せ基板、４６２  工具、５０１  液晶表示装置の製造装置、５０２  偏光板分断装置、５０３  偏光板剥離装置。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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