JPH1114827A - 偏光板貼付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】液晶パネルに対して高精度で偏光板を貼付する
と共に、両者の間に気泡が閉じ込められるのを防止す
る。 【解決手段】液晶パネル２０の偏光板貼付面を上面に向
けて吸着保持する液晶パネル固定テーブル３６と、液晶
パネル固定テーブル３６の上方に位置して下面に偏光板
２１の周縁を吸着保持する吸着孔３３と吸着孔３３で囲
まれた領域を液晶パネル固定テーブル３６側に開放した
貼付チャンバー３１と貼付チャンバー３１に格納して非
拘束状態では少なくとも液晶パネル２０側が略々球形に
膨張し収縮する流体膨縮バッグ３２とを有する偏光板吸
着テーブル３０とを備え、流体膨縮バッグ３２の膨張に
より偏光板２１をその中央部分から周辺部分に向けて液
晶パネル２０に徐々に押接させながら貼付する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子の製
造に係り、特にそのパネルの表面に偏光板を貼付するた
めの偏光板貼付装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】静止画や動画を含めた各種の画像を表示
するデバイスとして液晶表示素子が広く用いられてい
る。

【０００３】この種の液晶表示素子は、基本的には少な
くとも一方が透明なガラス等からなる二枚の基板の間に
液晶層を挟持した所謂液晶パネルを構成し、上記液晶パ
ネルの基板に形成した画素形成用の各種電極に選択的に
電圧を印加して所定画素の点灯と消灯を行う形式、上記
各種電極と画素選択用のアクティブ素子を形成してこの
アクティブ素子を選択することにより所定画素の点灯と
消灯を行う形式とに分類される。

【０００４】特に、後者の形式の液晶表示素子はアクテ
ィブマトリクス型と称し、コントラスト性能、高速表示
性能等から液晶表示装置の主流となっている。従来のア
クティブマトリクス型液晶表示素子は、一方の基板に形
成した電極と他方の基板に形成した電極との間に液晶層
の配向方向を変えるための電界を印加する、所謂縦電界
方式を採用していた。

【０００５】しかし、近年、液晶層に印加する電界の方
向を基板面とほぼ平行な方向とする、所謂横電界方式
（ＩＰＳ方式とも言う）の液晶表示装置が実現された。
この横電界方式の液晶表示素子としては、二枚の基板の
一方に櫛歯電極を用いて非常に広い視野角を得るように
したものが知られている（特公昭６３−２１９０７号公
報、米国特許第４３４５２４９号明細書）。

【０００６】図７は本発明を適用する液晶表示モジュー
ルの全体構成を説明する展開斜視図である。

【０００７】同図は、液晶パネル，回路基板，バックラ
イト、その他の構成部材を一体化して所謂液晶表示モジ
ュール（ＭＤＬ）としたものである。

【０００８】ＳＨＤは金属板からなるシールドケース
（メタルフレームとも言う）、ＷＤは表示窓、ＩＮＳ１
〜３は絶縁シート、ＰＣＢ１〜３は回路基板（ＰＣＢ１
はドレイン側回路基板：映像信号線駆動用回路基板、Ｐ
ＣＢ２はゲート側回路基板、ＰＣＢ３はインターフェー
ス回路基板）、ＪＮ１〜３は回路基板ＰＣＢ１〜３同士
を電気的に接続するジョイナ、ＴＣＰ１，ＴＣＰ２はテ
ープキャリアパッケージ、ＰＮＬは液晶表示パネル、Ｇ
Ｃはゴムクッション、ＩＬＳは遮光スペーサ、ＰＲＳは
プリズムシート、ＳＰＳは拡散シート、ＧＬＢは導光
板、ＲＦＳは反射シート、ＭＣＡは一体化成形により形
成された下側ケース（モールドフレーム）、ＭＯはＭＣ
Ａの開口、ＬＰは蛍光管、ＬＰＣはランプケーブル、Ｇ
Ｂは蛍光管ＬＰを支持するゴムブッシュ、ＢＡＴは両面
粘着テープ、ＢＬは蛍光管や導光板等からなるバックラ
イトを示し、図示の配置関係で拡散板部材を積み重ねて
液晶表示モジュールＭＤＬが組立てられる。

【０００９】液晶表示モジュールＭＤＬは、下側ケース
ＭＣＡとシールドケースＳＨＤの２種の収納・保持部材
を有し、絶縁シートＩＮＳ１〜３、回路基板ＰＣＢ１〜
３、液晶表示パネルＰＮＬを収納固定した金属製のシー
ルドケースＳＨＤと、蛍光管ＬＰ、導光板ＧＬＢ、プリ
ズムシートＰＲＳ等からなるバックライトＢＬを収納し
た下側ケースＭＣＡとを合体させてなる。

【００１０】映像信号線駆動用回路基板ＰＣＢ１には液
晶表示パネルＰＮＬの各画素を駆動するための集積回路
チップが搭載され、またインターフェース回路基板ＰＣ
Ｂ３には外部ホストからの映像信号の受入れ、タイミン
グ信号等の制御信号を受け入れる集積回路チップ、およ
びタイミングを加工してクロック信号を生成するタイミ
ングコンバータＴＣＯＮ等が搭載される。

【００１１】上記タイミングコンバータで生成されたク
ロック信号はインターフェース回路基板ＰＣＢ３および
映像信号線駆動用回路基板ＰＣＢ１に敷設されたクロッ
ク信号ラインＣＬＬを介して映像信号線駆動用回路基板
ＰＣＢ１に搭載された集積回路チップに供給される。

【００１２】インターフェース回路基板ＰＣＢ３および
映像信号線駆動用回路基板ＰＣＢ１は多層配線基板であ
り、上記クロック信号ラインＣＬＬはインターフェース
回路基板ＰＣＢ３および映像信号線駆動用回路基板ＰＣ
Ｂ１の内層配線として形成される。

【００１３】なお、液晶表示パネルＰＮＬにはＴＦＴを
駆動するためのドレイン側回路基板ＰＣＢ１、ゲート側
回路基板ＰＣＢ２およびインターフェース回路基板ＰＣ
Ｂ３がテープキャリアパッケージＴＣＰ１，ＴＣＰ２で
接続され、各回路基板間はジョイナＪＮ１，２，３で接
続されている。そして、液晶表示パネルＰＮＬはその上
下両面に偏光板が貼付されている。

【００１４】図８はこの種の液晶表示装置の例としての
ＩＰＳ方式液晶表示素子を構成する液晶パネルの一画素
の断面図であって、１は共通電極、２はゲート絶縁膜、
３は映像信号電極、４は画素電極、５ａは下配向膜、５
ｂは上配向膜、６は液晶分子、７ａは下基板、７ｂは上
基板、８ａは下偏光板、８ｂは上偏光板、９は電界、１
０はブラックマトリクス、１１はカラーフィルタ、１２
はオーバーコート膜、１３は絶縁膜（ＰＳＶ）である。

【００１５】同図において、下基板７ａには薄膜トラン
ジスタ（図示せず）、液晶を駆動するための電極である
映像信号電極（画素電極）３と共通電極１が絶縁膜であ
る窒化シリコン膜（ＳｉＮ）２の上に形成され、これら
の電極を覆って絶縁膜１３が形成されている。そして、
上基板７ｂにはブラックマトリクス１０で区画されたカ
ラーフィルタ１１が形成され、両基板７ａと７ｂの対向
面に形成された下配向膜５ａと上配向膜５ｂとの間に液
晶分子６からなる液晶層が挟持されている。

【００１６】そして、下基板７ａの外面と上基板７ｂの
外面には、それぞれ下偏光板８ａ、上偏光板８ｂが積層
されている。なお、配向膜や液晶層に直接接する映像信
号電極と共通電極１は金属の腐食を考慮してＩＴＯ（Ｉ
ｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を用いている。

【００１７】上記構成の液晶パネルを用いた液晶表示装
置は、選択された画素電極４と共通電極１との間に電界
９を形成することにより、液晶分子６の配向方向を変化
させることで画素のオン／オフを行う。

【００１８】このような偏光板８ａ，８ｂは一般的には
液晶パネルに液晶を封入し後に貼付される。

【００１９】図９は従来の偏光板貼付装置の概略を説明
する要部斜視図、また図１０はその側面図である。

【００２０】この偏光板貼付装置は、液晶パネル２０を
搬入する搬入ロール２５と偏光板を吸着して保持する偏
光板吸着テーブル２４と偏光板を貼付した液晶パネルを
搬出する搬出ロール２６とから構成される。

【００２１】偏光板２１は偏光板吸着テーブル２４上に
吸着保持されており、搬入ロール２５で搬入された液晶
パネル２０を偏光板２１に対して位置決めした状態で上
ローラ２２と下ローラ２３の間に通過させる。上ローラ
２２は下ローラ２３に対して押圧して回転し、偏光板２
１の先端液晶パネル２０の貼付位置の先端に一致させて
徐々に上ローラ２２と下ローラ２３の間を通過させる。

【００２２】このとき、偏光板２１は液晶パネル２０に
対して１２〜２１°の角度で合わせることにより両者の
間に気泡が閉じ込められるのを防止している。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上ロール２２
と下ロール２３の間でスリップが起こると、両者の回転
に差が生じ、偏光板２１の貼り始め部分と貼り終わり部
分、および中央部分に気泡が閉じ込められるという問題
があった。

【００２４】また、偏光板２１と液晶パネルの貼付方向
の位置決め精度が不安定で、両者の始めの接触部分にず
れが生じるという問題もあった。

【００２５】さらに、液晶パネルを上下のロールの間を
押圧しながら通過させることで、当該液晶パネルに不均
一な力が加わり、液晶パネルの反りを招くという問題も
あった。

【００２６】本発明の目的は、上記従来技術における諸
問題を解消し、液晶パネルに対して高精度で偏光板を貼
付すると共に、両者の間に気泡が閉じ込められるのを防
止した偏光板貼付装置を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、液晶パネルを平面で支持し、その上方に
偏光板を位置させ、当該偏光板の中央部分から接触する
流体膨縮小バッグを徐々に膨張させることにより、両者
の中央部分から周辺に向かって徐々に接触させて貼付す
る構成とした。

【００２８】すなわち、本発明は、液晶パネルの表面に
偏光板を貼付するための偏光板貼付装置において、前記
液晶パネルの偏光板貼付面を上面に向けて吸着保持する
液晶パネル固定テーブルと、前記液晶パネル固定テーブ
ルの上方に位置して下面に前記偏光板の周縁を吸着保持
する吸着孔と前記吸着孔で囲まれた領域を前記液晶パネ
ル固定テーブル側に開放した貼付チャンバーと前記貼付
チャンバーに格納して非拘束状態では少なくとも前記液
晶パネル側が略々球形に膨張し収縮する流体膨縮バッグ
とを有する偏光板吸着テーブルとを備え、前記流体膨縮
バッグの膨張により前記偏光板をその中央部分から周辺
部分に向けて前記液晶パネルに徐々に押接させながら貼
付することを特徴とする。

【００２９】また、本発明は、前記液晶パネル固定テー
ブルと前記偏光板吸着テーブルとを接近させ、または離
間させる上下駆動機構を備えたことを特徴とする この構成により、偏光板は中央部分から周辺方向に剥け
て徐々に液晶パネルに貼付されるため、両者の間に気泡
を閉じ込めることがなく、また、両者は正確な位置関係
で一体化される。

【００３０】なお、偏光板を液晶パネルに対して押接す
る前記流体膨縮バッグは伸縮自在なゴム等の材料で形成
されたエアーバッグ、あるいはウオーターバッグを用い
ることができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例を参照して詳細に説明する。

【００３２】図１は本発明の一実施例を構成する偏光板
吸着テーブルの説明図であって、（ａ）は縦断面図、
（ｂ）は底面図である。

【００３３】偏光板吸着テーブル３０は金属または硬質
樹脂からなり、全体として下面が開放した箱形ブロック
であり、下面に開放した貼付チャンバー３１の内部には
流体膨縮バッグとしてのエアーバッグ３２が収納され、
また貼付チャンバー３１の周縁の下面にはエアー吸引孔
３３が形成されている。

【００３４】なお、エアー吸引孔３３はスリット状とし
てあるが、これに代えて多数の独立開孔で構成してもよ
い。

【００３５】貼付チャンバー３１に収納されたエアーバ
ッグ３２はゴム等の弾性材で構成され、貼付作業時以外
は図示したように貼付チャンバー３１の内部に収納され
ている。そして、液晶パネル側とは反対の側（上方）は
エアー導管３４に連結され、このエアー導管から圧入さ
れるエアーで膨張する。

【００３６】エアー吸引孔３３は貼付チャンバー３１の
壁内部に形成されたマニホールドを介してエアー吸引管
３５に連結されている。

【００３７】液晶パネルへの偏光板の貼付作業に当たっ
ては、図示しない偏光板供給機構で搬入された偏光板２
１の周縁を貼付チャンバー３１の周縁の下面に形成され
たエアー吸引孔３３で吸引して保持する。このとき、エ
アーバッグ３２は収縮した状態にある。なお、偏光板２
１の液晶パネル側には粘着剤が塗布してある。

【００３８】図２は偏光板を貼付する液晶パネルの上方
に偏光板を吸着した偏光板吸着テーブルを位置させた貼
付開始状態の説明図である。

【００３９】液晶パネル２０を保持した液晶パネル固定
テーブル３６は偏光板吸着テーブル３０の直下に位置
し、上下駆動機構３７によって偏光板吸着テーブル３０
方向に上昇され、所定の位置に停止される。

【００４０】液晶パネル２０と偏光板２１の間隔は、偏
光板２１が液晶パネル２０の略々全域に接触した状態で
当該偏光板の周縁がエアー吸引孔３３による吸引でギャ
ップを保持できる程度とされる。したがって、この間隔
は偏光板２１の剛性、エアー吸引孔３３の吸引力、ある
いは偏光板のサイズで決められる。

【００４１】液晶パネル２０と偏光板２１の間隔を設定
後、エアー導管３４からエアーを圧入し、偏光板２１の
中央部分を下方に押し下げる。

【００４２】図３はエアー導管３４からのエアー圧入を
続けて偏光板２１の中央部分が液晶パネル２０の中央部
に接触した状態の説明図である。

【００４３】すなわち、エアーバッグ３２が膨張して偏
光板２１を押し下げると共に、その押し下げ圧力で先ず
偏光板２１の中央部が液晶パネル２０の中央部に貼付さ
れる。

【００４４】図４はエアー導管３４からのエアー圧入を
さらに続けて偏光板２１の大部分が液晶パネル２０に貼
付された状態の説明図である。

【００４５】この状態で、偏光板２１の周縁には依然と
してエアー吸引孔３３の吸引力で吸引されており、当該
端縁は液晶パネル２０から離間されている。

【００４６】図５はエアー導管３４からのエアー圧入を
さらに続けて偏光板２１の全体が液晶パネル２０に貼付
された状態の説明図である。

【００４７】このとき、偏光板２１は完全に液晶パネル
２０に貼付され、エアーバッグ３２が偏光板２１を越え
て外方に押し出されている。このエアーバッグ３２の変
形で偏光板２１は液晶パネル２０の全域に均等な押圧力
を及ぼし、偏光板２１は正規の位置に完全に貼付され
る。なお、図は理解を容易にするためにエアーバッグ３
２の変形張出部分３２ａをデフォルメして示してある。

【００４８】図６は液晶パネルへの偏光板の貼付が終了
して液晶パネル固定テーブル３６を下降させ、偏光板吸
着テーブル３０から離間させた状態の説明図である。

【００４９】液晶パネルへの偏光板の貼付が終了したと
き、液晶パネル固定テーブル３６は上下駆動機構３７に
よって下降され、同時にエアーバッグ３２へのエアーの
圧入を停止すると共に、当該エアーバッグ３２内のエア
ーを排気する。このとき、エアー吸引管３５からのエア
ー吸引は継続しておくことにより、偏光板２１がエアー
バッグ３２の押圧から離脱する際のまくれを防止でき
る。

【００５０】偏光板吸着テーブル３０は前記図１に示し
た状態に戻り、次の偏光板貼付のために待機する。

【００５１】上記実施例により、偏光板は中央部分から
周辺方向に剥けて徐々に液晶パネルに貼付され、両者の
間に気泡の閉じ込めなく、また、両者は正確な位置関係
で一体化される。

【００５２】なお、上記実施例では、偏光板を押圧する
ための流体膨縮バッグとしてエアーバッグを用いたが、
このエアーバッグに代えてウオーターバッグを用いるこ
ともできる。偏光板に押圧力を与えるための流体として
ミズを用いると、バッグの材質にもよるが、水の重さで
当該バッグの垂下量はエアーの場合よりも大きくなり、
偏光板の中央部が最初に液晶パネルに接触する面積を小
さくできると共に、偏光板と液晶パネルの接触領域にお
けるバッグの曲率が大きくなって両者の間へのエアーの
巻き込みをさらに回避できる。また、貼付圧力も大きく
なり、強固な固定ができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
偏光板は中央部分から周辺方向に剥けて徐々に液晶パネ
ルに貼付されるため、両者の間に気泡を閉じ込めること
がなく、正確な位置関係で一体化された偏光板付きの液
晶パネルを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を構成する偏光板吸着テーブ
ルの説明図である。

【図２】偏光板を貼付する液晶パネルの上方に偏光板を
吸着した偏光板吸着テーブルを位置させた貼付開始状態
の説明図である。

【図３】エアー導管からのエアー圧入を続けて偏光板の
中央部分が液晶パネルの中央部に接触した状態の説明図
である。

【図４】エアー導管からのエアー圧入をさらに続けて偏
光板の大部分が液晶パネルに貼付された状態の説明図で
ある。

【図５】エアー導管からのエアー圧入をさらに続けて偏
光板の全体が液晶パネルに貼付された状態の説明図であ
る。

【図６】液晶パネルへの偏光板の貼付が終了して液晶パ
ネル固定テーブルを下降させ、偏光板吸着テーブルから
離間させた状態の説明図である。

【図７】本発明を適用する液晶表示モジュールの全体構
成を説明する展開斜視図である。

【図８】この種の液晶表示装置の例としてのＩＰＳ方式
液晶表示素子を構成する液晶パネルの一画素の断面図で
ある。

【図９】従来の偏光板貼付装置の概略を説明する要部斜
視図である。

【図１０】従来の偏光板貼付装置の概略を説明する要部
側面図である。

【符号の説明】

２０ 液晶パネル ２１ 偏光板 ３０ 偏光板吸着テーブル ３１ 貼付チャンバー３１ ３２ 流体膨縮バッグとしてのエアーバッグ ３３ エアー吸引孔 ３４ エアー導管 ３５ エアー吸引管 ３６ 液晶パネル固定テーブル ３７ 上下駆動機構。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液晶パネルの表面に偏光板を貼付するため
   の偏光板貼付装置において、 前記液晶パネルの偏光板貼付面を上面に向けて吸着保持
   する液晶パネル固定テーブルと、前記液晶パネル固定テ
   ーブルの上方に位置して下面に前記偏光板の周縁を吸着
   保持する吸着孔と前記吸着孔で囲まれた領域を前記液晶
   パネル固定テーブル側に開放した貼付チャンバーと前記
   貼付チャンバーに格納して非拘束状態では少なくとも前
   記液晶パネル側が略々球形に膨張し収縮する流体膨縮バ
   ッグとを有する偏光板吸着テーブルとを備え、 前記流体膨縮バッグの膨張により前記偏光板をその中央
   部分から周辺部分に向けて前記液晶パネルに徐々に押接
   させながら貼付することを特徴とする偏光板貼付装置。
2. 【請求項２】前記液晶パネル固定テーブルと前記偏光板
   吸着テーブルとを接近させ、または離間させる上下駆動
   機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載の偏光板
   貼付装置。