液晶顯示裝置的制造方法
【專利說明】液晶顯示裝置的制造方法
[0001]本申請是申請人為日東電工株式會社，申請日為2013年I月31日，發(fā)明名稱為“光學薄膜片體的貼合裝置”，申請?zhí)枮?01310039260.5的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及液晶顯示裝置的制造方法。更具體地說，涉及制造在具有長邊和短邊的長方形液晶顯示面板的可視側至少配置吸收型偏光膜，而在非可視側至少配置吸收型偏光膜和反射型偏光膜的液晶顯示裝置的方法。
【背景技術】
[0003]液晶顯示裝置采用TN模式、VA模式或IPS模式的液晶顯示面板。使用TN模式的液晶顯示面板的情況下，分別貼合在液晶顯示面板的兩面上的偏光片體由相對于其延伸方向以45°方向裁切成的偏光膜的片體構成。而且，液晶顯示面板的兩面的偏光片體以其延伸方向相互大致正交的關系，即，成為正交尼科耳(夕口只二 3少)關系的方式配置。由此，通常情況下，采用偏光膜的片體與其他膜部件重疊結構的光學薄膜層疊體的片體，該偏光膜的片體以形成長邊或短邊相對于延伸方向成45°方向或135°方向的長方形的方式被沖壓。而當前成為主流的、作為液晶顯示面板使用VA模式或IPS模式的結構中，偏光膜的片體是沿相對于延伸方向垂直或水平方向裁切而形成的。而且，如此形成的偏光膜的片體以吸收軸相互正交，即，成為正交尼科耳的關系的方式被貼合在液晶顯示面板的兩面。由此，在使用VA模式或IPS模式的結構中，通過將包含偏光膜的光學薄膜層疊體裁切成液晶顯示面板的尺寸而形成多個片體，能夠將這些多個光學薄膜層疊體片體以支承在載體膜上的狀態(tài)送入到層疊體與液晶顯示面板進行貼合的貼合工位，在該工位從載體膜剝離該片體，依次貼合在液晶顯示面板的兩面。這些多個片體包括所謂吸收型偏光膜的片體。
[0004]在這樣的液晶顯示裝置的制造系統(tǒng)中，依次貼合到液晶顯示面板上的多個光學薄膜層疊體的片體以被支承在連續(xù)帶狀的剝離膜或載體膜上的狀態(tài)被送入貼合工位，在貼合工位從該載體膜被剝離，而連續(xù)地貼合在液晶顯示面板上。由于這些液晶顯示裝置的制造系統(tǒng)是連續(xù)的貼合裝置，所以為與獨立貼合系統(tǒng)相區(qū)別，在以下的說明中，稱為“連續(xù)貼合”或“卷筒到面板”系統(tǒng)，即“RTP”系統(tǒng)，所述獨立貼合系統(tǒng)是預先準備以液晶顯示面板的尺寸作成的多個光學薄膜層疊體片體，并將這些多個片體按每個液晶顯示面板一片體一片體地貼合來制造液晶顯示裝置。
[0005]日本專利第4307510號(專利文獻I)、日本專利第4451924號(專利文獻2)及日本專利第4669070號(專利文獻3)的專利說明書公開了以透射軸相互正交的方式將偏光膜的片體貼合在液晶顯示面板的兩面上的液晶顯示裝置的制造方法及裝置。這些專利文獻的圖1及圖2中作為具體例示出的制造系統(tǒng)具有配置在直線狀的路徑上的第一及第二貼合工位，在該直線狀的路徑的兩端分別設置有用于將連續(xù)帶狀的包含偏光膜的第一及第二光學薄膜層疊體朝向該路徑放出的放出線。另外，設置有:沿與該路徑的第一貼合工位正交的方向送入長方形的面板部件的面板部件送入線；將兩面貼合有包含偏光膜的光學薄膜層疊體的片體的面板部件沿與該路徑的第二貼合工位正交的方向送出的送出線。而且，在第一及第二貼合工位之間，設置有使單面以支承在載體膜上的狀態(tài)貼合有第一光學薄膜層疊體片體的面板部件在包含該面板部件在內的平面內旋轉90°的機構。
[0006]日本特開2009-122641號公報(專利文獻4)及日本特開2005-37417號公報(專利文獻5)也公開了以透射軸相互正交的方式將偏光膜的片體貼合在液晶顯示面板的兩面上的液晶顯示裝置的制造方法及裝置。例如專利文獻4的圖7或專利文獻5的圖6及圖7所示的系統(tǒng)具有相互正交的兩個路徑。而且，在該兩個路徑中的第一路徑內，矩形的液晶顯示面板以長邊為前端被連續(xù)地輸送。在該第一路徑內，通過將在偏光膜上層疊有其他光學薄膜的結構的、連續(xù)帶狀光學薄膜層疊體切斷成與液晶顯示面板的尺寸對應的尺寸，由此形成的光學薄膜層疊體的片體被貼合在沿該路徑送來的液晶顯示面板的一個面上。一個面貼合有該光學薄膜層疊體的片體的液晶顯示面板沿與該第一路徑正交的第二路徑正反面翻轉地被輸送。在該第二路徑上，液晶顯示面板以短邊為前端被連續(xù)地輸送，與上述光學薄膜層疊體的片體相同結構的光學薄膜層疊體片體被貼合在液晶顯示面板的另一個面上。
[0007]上述專利文獻公開的貼合裝置都是通過兩次貼合工序將兩片體偏光膜的片體以其透射軸相互正交的方式依次貼合在液晶顯示面板的兩面上的貼合裝置。而日本特開2009-271516號公報(專利文獻6)公開了通過三次貼合工序將光學部件貼合在光學顯示單元上的貼合裝置。參照專利文獻6的圖3，這里公開了依次將第一、第二、第三光學部件貼合在能夠作為液晶顯示面板構成的光學顯示單元上的貼合裝置。該第一、第二、第三光學部件分別是例如偏光片體保護膜、偏光片體、偏光片體保護膜。專利文獻6還記載了第一、第二、第三光學部件的與上述不同的組合。第一、第二、第三光學部件分別作為將粘接劑層和脫模膜層疊在該光學部件上而成的層疊帶狀體被制造，該層疊帶狀體以被卷繞成卷筒狀的原料卷筒的形態(tài)被準備。在該貼合裝置中，設置有將光學顯示單元向一方向輸送的輸送路徑，沿該輸送路徑在該路徑的上部設置有上述第一、第二、第三光學部件的放出線，自從此處放出的層疊帶狀體剝離脫模膜，然后，各個光學部件通過粘接劑層依次通過三個階段的工序被貼合在光學顯示單元上。這里通過三個階段的工序被貼合的第一、第二、第三光學部件構成了層疊這些光學部件而實現(xiàn)所期望的光學功能的光學薄膜層疊體。
[0008]另一方面，近年來，作為電池內置的多功能便攜終端，智能電話及平板電腦終端等廣泛在市場流通。這些便攜終端被稱為平板電腦，大多情況下，作為光學顯示裝置使用了中型或小型的液晶顯示裝置。而且，開發(fā)了在該液晶顯示裝置中使用反射型偏光膜的結構。其理由是著眼于以下優(yōu)點，即，反射型偏光膜能夠通過將反射或吸收的光切換成透射光，來提高顯示畫面的亮度，從對電池充電的電力的有效活用的觀點出發(fā)是有利的。這些中型或小型的液晶顯示裝置所使用的液晶顯示面板一般情況下包括5?10英寸(120?250mm)左右大小的液晶(LC)單元，在該液晶(LC)單元的可見側配置彩色濾光片(CF)，而在非可見側配置薄膜晶體管(TFT)，液晶單元的厚度為0.5mm左右，重量為15?40g左右。與其相應地，TV用LC單元是小型的情況下具有18英寸(450mm)的尺寸，大型的情況下超過60英寸(1500mm)。與平板電腦的液晶單元相比，厚度也是其3倍以上即1.4_，重量為300?3500go
[0009]在平板電腦所使用的這些中型或小型的液晶顯示裝置的制造系統(tǒng)中，要求具有TV用液晶顯示裝置的制造系統(tǒng)無法達到的處理能力。例如，液晶顯示面板和貼合在其兩面的包含偏光膜的光學薄膜層疊體的片體之間的貼合精度、貼合速度、用于減輕重量的處理的容易度或難度、以及作為在無塵室中盡可能減少污染的措施，要求使死角最小、使所使用的連續(xù)帶狀的光學薄膜層疊體的處理容易而使處理臺維持在的適當等級等、要求具有與TV用液晶顯示裝置的制造系統(tǒng)不同的功能。而且，使用反射型偏光膜的情況下，謀求連續(xù)地執(zhí)行如下工序，即，以吸收型偏光膜的片體的吸收軸和反射型偏光膜的片體的反射軸相互平行的方式將反射型偏光膜的片體重合地貼合在吸收型偏光膜的面上的工序，該吸收型偏光膜貼合于液晶顯示面板的非可見側。
[0010]反射型偏光膜也稱為亮度提高膜。該反射型偏光膜與一般的偏光膜即吸收型偏光膜的構造及功能不同。美國專利6113811號說明書(專利文獻7)及日本特表平9-507308號公報(專利文獻8)公開了反射型偏光膜的制造及功能。為有助于理解本發(fā)明的技術，關于反射型偏光膜的制造及功能進行以下簡單說明。
[0011]反射型偏光膜是如下制造的，作為交替地重疊通過延伸顯現(xiàn)強的雙折射性的高雙折射材料和即使通過延伸也幾乎沒有雙折射性的零雙折射材料而成的多個層，以相等的溫度同時擠出，并使被擠出的多層體沿與擠出方向正交的橫向延伸三倍至五倍左右。通常，形成由100層以上的交替層構成的多層體，通過延伸使其薄膜化直到相鄰的層之間發(fā)生光學干涉的干涉厚度，從而作成連續(xù)帶狀的光學薄膜。這樣地、構成的反射型偏光膜的擠出方向即長度方向成為透射軸，延伸方向即橫向成為反射軸。即，與長度方向上具有與反射軸相當的吸收軸、且橫向上具有透射軸的長度方向一軸延伸的吸收型偏光膜相比，透射軸的朝向相對于延伸方向成為相反的關系。關于反射型偏光膜的功能進行說明，入射到該膜的光中的與入射光量的約50%相當的沿透射軸的光分量透射，與剩余的約50%相當的光分量交替被折射率不同的相鄰的層的界面反射。該反射光在相鄰的界面再次被反射，與其中的約25%相當的光分量沿透射軸通過。像這樣，反復進行透射及反射的結果，從光利用效率來看，通過使用反射型偏光膜，被利用的光不是通過該膜的光的50%，而是接近100%的光。該反射型偏光膜非常昂貴，但亮度提高的效果顯著，近年存在大量使用的傾向。
[0012]像這樣，反射型偏光膜與由PVA單層膜形成的一般的吸收型偏光膜相比，無論構造還是功能都完全不同。使該反射型偏光膜與吸收型偏光膜組合而用于液晶顯示裝置的情況下，由于這些偏光膜的構造及功能與吸收型偏光膜不同，所以在包含向液晶顯示面板的貼合在內的制造工序中，帶來一定的制約。例如，吸收型偏光膜彼此的吸收軸或透射軸處于相同的朝向，從而通過連續(xù)的工序將它們依次貼合在液晶顯示面板的兩面上，如專利文獻I至5所示，沒有任何問題。然而，要以各自的透射軸一致的方式將反射型偏光膜貼合在吸收型偏光膜上時，這些膜的透射軸關于延伸方向處于相反的關系，從而連續(xù)地進行它們的貼合是困難的。由此，將反射型偏光膜貼合在吸收型偏光膜上來制造雙層構造層疊體的連續(xù)帶狀體的情況下，將分別包含吸收型偏光膜和反射型偏光膜的兩個連續(xù)帶狀的光學薄膜層疊體從各自的卷筒放出，沿相互正交的方向使各個光學薄膜層疊體重合，并通過粘接劑貼合，從而形成雙層構造層疊體，并裁切該雙層構造層疊體而形成矩形的母片體。
[0013]日本特開2010-32900號公報(專利文獻9)或日本特開平11-231129號公報(專利文獻10)公開了制造這樣形成的矩形多層構造的光學薄膜層疊體構成的母片體的方法、及由該母片體沖壓或裁切成液晶顯示面板的尺寸來制造貼合在該液晶顯示面板上的光學薄膜層疊體的片體組的方法。
[0014]通過使用這些專利文獻記載的方法，能夠事先準備由反射型偏光膜的片體和吸收型偏光膜的片體重疊而成的雙層構造的、大量的光學薄膜層疊體的片體，并用于向液晶顯示面板貼合的制造工序。該情況下，在制造液晶顯示裝置的貼合裝置中，必須事先準備大量的雙層構造的光學薄膜層疊體的片體。
[0015]現(xiàn)有技術文獻
[0016]專利文獻1:日本專利第4，307，510號
[0017]專利文獻2:日本專利第4，451，924號
[0018]專利文獻3:日本專利第4，669，070號
[0019]專利文獻4:日本特開2009-122641號公報
[0020]專利文獻5:日本特開2005-37417號公報
[0021]專利文獻6:日本特開2009-271516號公報
[0022]專利文獻7:美國專利6，113，811號說明書
[0023]專利文獻8:日本特表平9-507308號公報
[0024]專利文獻9:日本特開2010-32900號公報
[0025]專利文獻10:日本特開平11-231129號公報
[0026]專利文獻11:日本專利第4，551，477號
[0027]專利文獻12:日本專利第4，377，961號
[0028]專利文獻13:日本專利第4，361，103號

【發(fā)明內容】

[0029]本發(fā)明的主要技術課題是提供一種貼合裝置，將分別形成為連續(xù)帶狀體且卷繞成卷筒狀的三個不同的層狀部件分別從各自的卷筒放出，并切斷成所期望的長度方向尺寸，將切斷后得到的層狀部件片體依次貼合在四邊形狀的面板部件上，在這樣構成的貼合裝置中，提供該裝置的構成部件的排列，以使裝置所占的空間小，卷筒的操作容易。
[0030]本發(fā)明的其他課題是提供貼合裝置的有效率的構成部件的排列，通過使以多層結構被制成的連續(xù)帶狀的膜沿寬度方向延伸，將由此制成的反射型偏光膜的片體再連續(xù)地重疊貼合在另外貼合在液晶顯示面板上的吸收型偏光膜的片體上。
[0031]本發(fā)明的更具體的課題是提供貼合裝置的有效率的構成部件的排列，對于將吸收型偏光膜的片體通過連續(xù)的兩個階段的工序貼合在液晶顯示面板的兩面上而成的液晶顯示面板，以使吸收型偏光膜的片體的吸收軸和反射型偏光膜的片體的反射軸成為相互平行的配置關系的方式，通過三個階段的工序將反射型偏光膜的片體再重疊地貼合在在該液晶顯示面板的非可見側的吸收型偏光膜的片體上。
[0032]本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法的特征在于，該液晶顯示裝置在具有長邊和短邊的長方形的垂直排列模式或板內切換模式的液晶顯示面板可視側至少配置吸收型偏光膜，并且在非可視側至少配置吸收型偏光膜和反射型偏光膜，所述液晶顯示裝置的制造方法的特征在于，
[0033]準備第一層狀部件的卷、第二層狀部件的卷和第三層狀部件的卷，
[0034]所述第一層狀部件的卷包括:具有與所述液晶顯示面板的所述長邊和短邊中的一邊對應的寬度并且在與長度方向正交的方向上具有透射軸的連續(xù)帶狀的第一吸收型偏光膜，和經由粘合劑層層疊在該第一吸收型偏光膜上的第一承載膜，
[0035]所述第二層狀部件的卷包括:具有與所述液晶顯示面板的所述長邊和短邊中的另一邊對應的寬度并且在與長度方向正交的方向上具有透射軸的連續(xù)帶狀的第二吸收型偏光膜，和經由粘合劑層層疊在該第二吸收型偏光膜上的第二承載膜，
[0036]所述第三層狀部件的卷包括:具有與所述液晶顯示面板的所述長邊和短邊中的所述另一邊對應的寬度并且在長度方向上具有透射軸的連續(xù)帶狀的反射型偏光膜，和經由粘合劑層層疊在該反射型偏光膜上的第三承載膜；
[0037]所述制造方法包括:
[0038]第一貼合階段，在從所述第一層狀部件的卷放出的所述第一層狀部件上，沿著相對于所述長度方向正交的方向，按照與所述長邊和短邊中的所述另一邊對應的第一長度方向間隔，形成深度為從所述第一承載膜的相反側的面至少到達所述粘合劑層的面的切入線，由此在所述第一層狀部件的長度方向上相鄰的所述切入線之間形成尺寸相當于所述第一長度方向間隔的第一吸收型偏光膜片材，將所述第一吸收型偏光膜片材從所述第一承載膜剝離，并經由從所述第一承載膜剝離所述第一吸收型偏光膜片材而露出的所述粘合劑層依次貼合在所述液晶顯示面板的非可視側的表面上；
[0039]第二貼合階段，在從所述第三層狀部件的卷放出的所述第三層狀部件上，沿著相對于所述長度方向正交的方向，按照與所述長邊和短邊中的所述一邊對應的第二長度方向間隔，形成深度為從所述第三承載膜的相反側的面至少到達所述粘合劑層的面的切入線，由此在所述第三層狀部件的長度方向上相鄰的所述切入線之間形成尺寸相當于所述第二長度方向間隔的反射型偏光膜片材，將所述反射型偏光膜片材從所述第三承載膜剝離，并經由從所述第三承載膜剝離所述反射型偏光膜片材而露出的所述粘合劑層依次貼合在于所述第一貼合階段已被貼合的所述第一吸收型偏光膜片材的表面上；
[0040]第三貼合階段，在從所述第二層狀部件的卷放出的所述第二層狀部件上，沿著相對于所述長度方向正交的方向，按照與所述長邊和短邊中的所述一邊對應的所述第二長度方向間隔，形成深度為從所述第二承載膜的相反側的面至少到達所述粘合劑層的面的切入線，由此在所述第二層狀部件的長度方向上相鄰的所述切入線之間形成尺寸相當于所述第二長度方向間隔的第二吸收型偏光膜片材，將所述第二吸收型偏光膜片材從所述第二承載膜剝離，并經由從所述第二承載膜剝離所述第二吸收型偏光膜片材而露出的所述粘合劑層依次貼合在所述液晶顯示面板的可視側的表面上；
[0041]所述第三貼合階段在所述第一貼合階段前，或者在所述第一貼合階段與所述第二貼合階段之間進行。
[0042]為解決上述課題的本發(fā)明的一實施方式的貼合裝置是用于將三個層狀部件通過三個階段的工序貼合在四邊形的面板部件上的裝置，具有相鄰地并列配置的直線狀的第一及第二路徑，貼合工序所需的全部構成要件被排列在這些并列地配置的直線狀的第一及第二路徑內。
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