液晶显示装置的制造方法
【专利说明】液晶显示装置的制造方法
[0001]本申请是申请人为日东电工株式会社，申请日为2013年I月31日，发明名称为“光学薄膜片体的贴合装置”，申请号为201310039260.5的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及液晶显示装置的制造方法。更具体地说，涉及制造在具有长边和短边的长方形液晶显示面板的可视侧至少配置吸收型偏光膜，而在非可视侧至少配置吸收型偏光膜和反射型偏光膜的液晶显示装置的方法。
【背景技术】
[0003]液晶显示装置采用TN模式、VA模式或IPS模式的液晶显示面板。使用TN模式的液晶显示面板的情况下，分别贴合在液晶显示面板的两面上的偏光片体由相对于其延伸方向以45°方向裁切成的偏光膜的片体构成。而且，液晶显示面板的两面的偏光片体以其延伸方向相互大致正交的关系，即，成为正交尼科耳(夕口只二 3少)关系的方式配置。由此，通常情况下，采用偏光膜的片体与其他膜部件重叠结构的光学薄膜层叠体的片体，该偏光膜的片体以形成长边或短边相对于延伸方向成45°方向或135°方向的长方形的方式被冲压。而当前成为主流的、作为液晶显示面板使用VA模式或IPS模式的结构中，偏光膜的片体是沿相对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体以吸收轴相互正交，即，成为正交尼科耳的关系的方式被贴合在液晶显示面板的两面。由此，在使用VA模式或IPS模式的结构中，通过将包含偏光膜的光学薄膜层叠体裁切成液晶显示面板的尺寸而形成多个片体，能够将这些多个光学薄膜层叠体片体以支承在载体膜上的状态送入到层叠体与液晶显示面板进行贴合的贴合工位，在该工位从载体膜剥离该片体，依次贴合在液晶显示面板的两面。这些多个片体包括所谓吸收型偏光膜的片体。
[0004]在这样的液晶显示装置的制造系统中，依次贴合到液晶显示面板上的多个光学薄膜层叠体的片体以被支承在连续带状的剥离膜或载体膜上的状态被送入贴合工位，在贴合工位从该载体膜被剥离，而连续地贴合在液晶显示面板上。由于这些液晶显示装置的制造系统是连续的贴合装置，所以为与独立贴合系统相区别，在以下的说明中，称为“连续贴合”或“卷筒到面板”系统，即“RTP”系统，所述独立贴合系统是预先准备以液晶显示面板的尺寸作成的多个光学薄膜层叠体片体，并将这些多个片体按每个液晶显示面板一片体一片体地贴合来制造液晶显示装置。
[0005]日本专利第4307510号(专利文献I)、日本专利第4451924号(专利文献2)及日本专利第4669070号(专利文献3)的专利说明书公开了以透射轴相互正交的方式将偏光膜的片体贴合在液晶显示面板的两面上的液晶显示装置的制造方法及装置。这些专利文献的图1及图2中作为具体例示出的制造系统具有配置在直线状的路径上的第一及第二贴合工位，在该直线状的路径的两端分别设置有用于将连续带状的包含偏光膜的第一及第二光学薄膜层叠体朝向该路径放出的放出线。另外，设置有:沿与该路径的第一贴合工位正交的方向送入长方形的面板部件的面板部件送入线；将两面贴合有包含偏光膜的光学薄膜层叠体的片体的面板部件沿与该路径的第二贴合工位正交的方向送出的送出线。而且，在第一及第二贴合工位之间，设置有使单面以支承在载体膜上的状态贴合有第一光学薄膜层叠体片体的面板部件在包含该面板部件在内的平面内旋转90°的机构。
[0006]日本特开2009-122641号公报(专利文献4)及日本特开2005-37417号公报(专利文献5)也公开了以透射轴相互正交的方式将偏光膜的片体贴合在液晶显示面板的两面上的液晶显示装置的制造方法及装置。例如专利文献4的图7或专利文献5的图6及图7所示的系统具有相互正交的两个路径。而且，在该两个路径中的第一路径内，矩形的液晶显示面板以长边为前端被连续地输送。在该第一路径内，通过将在偏光膜上层叠有其他光学薄膜的结构的、连续带状光学薄膜层叠体切断成与液晶显示面板的尺寸对应的尺寸，由此形成的光学薄膜层叠体的片体被贴合在沿该路径送来的液晶显示面板的一个面上。一个面贴合有该光学薄膜层叠体的片体的液晶显示面板沿与该第一路径正交的第二路径正反面翻转地被输送。在该第二路径上，液晶显示面板以短边为前端被连续地输送，与上述光学薄膜层叠体的片体相同结构的光学薄膜层叠体片体被贴合在液晶显示面板的另一个面上。
[0007]上述专利文献公开的贴合装置都是通过两次贴合工序将两片体偏光膜的片体以其透射轴相互正交的方式依次贴合在液晶显示面板的两面上的贴合装置。而日本特开2009-271516号公报(专利文献6)公开了通过三次贴合工序将光学部件贴合在光学显示单元上的贴合装置。参照专利文献6的图3，这里公开了依次将第一、第二、第三光学部件贴合在能够作为液晶显示面板构成的光学显示单元上的贴合装置。该第一、第二、第三光学部件分别是例如偏光片体保护膜、偏光片体、偏光片体保护膜。专利文献6还记载了第一、第二、第三光学部件的与上述不同的组合。第一、第二、第三光学部件分别作为将粘接剂层和脱模膜层叠在该光学部件上而成的层叠带状体被制造，该层叠带状体以被卷绕成卷筒状的原料卷筒的形态被准备。在该贴合装置中，设置有将光学显示单元向一方向输送的输送路径，沿该输送路径在该路径的上部设置有上述第一、第二、第三光学部件的放出线，自从此处放出的层叠带状体剥离脱模膜，然后，各个光学部件通过粘接剂层依次通过三个阶段的工序被贴合在光学显示单元上。这里通过三个阶段的工序被贴合的第一、第二、第三光学部件构成了层叠这些光学部件而实现所期望的光学功能的光学薄膜层叠体。
[0008]另一方面，近年来，作为电池内置的多功能便携终端，智能电话及平板电脑终端等广泛在市场流通。这些便携终端被称为平板电脑，大多情况下，作为光学显示装置使用了中型或小型的液晶显示装置。而且，开发了在该液晶显示装置中使用反射型偏光膜的结构。其理由是着眼于以下优点，即，反射型偏光膜能够通过将反射或吸收的光切换成透射光，来提高显示画面的亮度，从对电池充电的电力的有效活用的观点出发是有利的。这些中型或小型的液晶显示装置所使用的液晶显示面板一般情况下包括5?10英寸(120?250mm)左右大小的液晶(LC)单元，在该液晶(LC)单元的可见侧配置彩色滤光片(CF)，而在非可见侧配置薄膜晶体管(TFT)，液晶单元的厚度为0.5mm左右，重量为15?40g左右。与其相应地，TV用LC单元是小型的情况下具有18英寸(450mm)的尺寸，大型的情况下超过60英寸(1500mm)。与平板电脑的液晶单元相比，厚度也是其3倍以上即1.4_，重量为300?3500go
[0009]在平板电脑所使用的这些中型或小型的液晶显示装置的制造系统中，要求具有TV用液晶显示装置的制造系统无法达到的处理能力。例如，液晶显示面板和贴合在其两面的包含偏光膜的光学薄膜层叠体的片体之间的贴合精度、贴合速度、用于减轻重量的处理的容易度或难度、以及作为在无尘室中尽可能减少污染的措施，要求使死角最小、使所使用的连续带状的光学薄膜层叠体的处理容易而使处理台维持在的适当等级等、要求具有与TV用液晶显示装置的制造系统不同的功能。而且，使用反射型偏光膜的情况下，谋求连续地执行如下工序，即，以吸收型偏光膜的片体的吸收轴和反射型偏光膜的片体的反射轴相互平行的方式将反射型偏光膜的片体重合地贴合在吸收型偏光膜的面上的工序，该吸收型偏光膜贴合于液晶显示面板的非可见侧。
[0010]反射型偏光膜也称为亮度提高膜。该反射型偏光膜与一般的偏光膜即吸收型偏光膜的构造及功能不同。美国专利6113811号说明书(专利文献7)及日本特表平9-507308号公报(专利文献8)公开了反射型偏光膜的制造及功能。为有助于理解本发明的技术，关于反射型偏光膜的制造及功能进行以下简单说明。
[0011]反射型偏光膜是如下制造的，作为交替地重叠通过延伸显现强的双折射性的高双折射材料和即使通过延伸也几乎没有双折射性的零双折射材料而成的多个层，以相等的温度同时挤出，并使被挤出的多层体沿与挤出方向正交的横向延伸三倍至五倍左右。通常，形成由100层以上的交替层构成的多层体，通过延伸使其薄膜化直到相邻的层之间发生光学干涉的干涉厚度，从而作成连续带状的光学薄膜。这样地、构成的反射型偏光膜的挤出方向即长度方向成为透射轴，延伸方向即横向成为反射轴。即，与长度方向上具有与反射轴相当的吸收轴、且横向上具有透射轴的长度方向一轴延伸的吸收型偏光膜相比，透射轴的朝向相对于延伸方向成为相反的关系。关于反射型偏光膜的功能进行说明，入射到该膜的光中的与入射光量的约50%相当的沿透射轴的光分量透射，与剩余的约50%相当的光分量交替被折射率不同的相邻的层的界面反射。该反射光在相邻的界面再次被反射，与其中的约25%相当的光分量沿透射轴通过。像这样，反复进行透射及反射的结果，从光利用效率来看，通过使用反射型偏光膜，被利用的光不是通过该膜的光的50%，而是接近100%的光。该反射型偏光膜非常昂贵，但亮度提高的效果显著，近年存在大量使用的倾向。
[0012]像这样，反射型偏光膜与由PVA单层膜形成的一般的吸收型偏光膜相比，无论构造还是功能都完全不同。使该反射型偏光膜与吸收型偏光膜组合而用于液晶显示装置的情况下，由于这些偏光膜的构造及功能与吸收型偏光膜不同，所以在包含向液晶显示面板的贴合在内的制造工序中，带来一定的制约。例如，吸收型偏光膜彼此的吸收轴或透射轴处于相同的朝向，从而通过连续的工序将它们依次贴合在液晶显示面板的两面上，如专利文献I至5所示，没有任何问题。然而，要以各自的透射轴一致的方式将反射型偏光膜贴合在吸收型偏光膜上时，这些膜的透射轴关于延伸方向处于相反的关系，从而连续地进行它们的贴合是困难的。由此，将反射型偏光膜贴合在吸收型偏光膜上来制造双层构造层叠体的连续带状体的情况下，将分别包含吸收型偏光膜和反射型偏光膜的两个连续带状的光学薄膜层叠体从各自的卷筒放出，沿相互正交的方向使各个光学薄膜层叠体重合，并通过粘接剂贴合，从而形成双层构造层叠体，并裁切该双层构造层叠体而形成矩形的母片体。
[0013]日本特开2010-32900号公报(专利文献9)或日本特开平11-231129号公报(专利文献10)公开了制造这样形成的矩形多层构造的光学薄膜层叠体构成的母片体的方法、及由该母片体冲压或裁切成液晶显示面板的尺寸来制造贴合在该液晶显示面板上的光学薄膜层叠体的片体组的方法。
[0014]通过使用这些专利文献记载的方法，能够事先准备由反射型偏光膜的片体和吸收型偏光膜的片体重叠而成的双层构造的、大量的光学薄膜层叠体的片体，并用于向液晶显示面板贴合的制造工序。该情况下，在制造液晶显示装置的贴合装置中，必须事先准备大量的双层构造的光学薄膜层叠体的片体。
[0015]现有技术文献
[0016]专利文献1:日本专利第4，307，510号
[0017]专利文献2:日本专利第4，451，924号
[0018]专利文献3:日本专利第4，669，070号
[0019]专利文献4:日本特开2009-122641号公报
[0020]专利文献5:日本特开2005-37417号公报
[0021]专利文献6:日本特开2009-271516号公报
[0022]专利文献7:美国专利6，113，811号说明书
[0023]专利文献8:日本特表平9-507308号公报
[0024]专利文献9:日本特开2010-32900号公报
[0025]专利文献10:日本特开平11-231129号公报
[0026]专利文献11:日本专利第4，551，477号
[0027]专利文献12:日本专利第4，377，961号
[0028]专利文献13:日本专利第4，361，103号
【发明内容】
[0029]本发明的主要技术课题是提供一种贴合装置，将分别形成为连续带状体且卷绕成卷筒状的三个不同的层状部件分别从各自的卷筒放出，并切断成所期望的长度方向尺寸，将切断后得到的层状部件片体依次贴合在四边形状的面板部件上，在这样构成的贴合装置中，提供该装置的构成部件的排列，以使装置所占的空间小，卷筒的操作容易。
[0030]本发明的其他课题是提供贴合装置的有效率的构成部件的排列，通过使以多层结构被制成的连续带状的膜沿宽度方向延伸，将由此制成的反射型偏光膜的片体再连续地重叠贴合在另外贴合在液晶显示面板上的吸收型偏光膜的片体上。
[0031]本发明的更具体的课题是提供贴合装置的有效率的构成部件的排列，对于将吸收型偏光膜的片体通过连续的两个阶段的工序贴合在液晶显示面板的两面上而成的液晶显示面板，以使吸收型偏光膜的片体的吸收轴和反射型偏光膜的片体的反射轴成为相互平行的配置关系的方式，通过三个阶段的工序将反射型偏光膜的片体再重叠地贴合在在该液晶显示面板的非可见侧的吸收型偏光膜的片体上。
[0032]本发明的液晶显示装置的制造方法的特征在于，该液晶显示装置在具有长边和短边的长方形的垂直排列模式或板内切换模式的液晶显示面板可视侧至少配置吸收型偏光膜，并且在非可视侧至少配置吸收型偏光膜和反射型偏光膜，所述液晶显示装置的制造方法的特征在于，
[0033]准备第一层状部件的卷、第二层状部件的卷和第三层状部件的卷，
[0034]所述第一层状部件的卷包括:具有与所述液晶显示面板的所述长边和短边中的一边对应的宽度并且在与长度方向正交的方向上具有透射轴的连续带状的第一吸收型偏光膜，和经由粘合剂层层叠在该第一吸收型偏光膜上的第一承载膜，
[0035]所述第二层状部件的卷包括:具有与所述液晶显示面板的所述长边和短边中的另一边对应的宽度并且在与长度方向正交的方向上具有透射轴的连续带状的第二吸收型偏光膜，和经由粘合剂层层叠在该第二吸收型偏光膜上的第二承载膜，
[0036]所述第三层状部件的卷包括:具有与所述液晶显示面板的所述长边和短边中的所述另一边对应的宽度并且在长度方向上具有透射轴的连续带状的反射型偏光膜，和经由粘合剂层层叠在该反射型偏光膜上的第三承载膜；
[0037]所述制造方法包括:
[0038]第一贴合阶段，在从所述第一层状部件的卷放出的所述第一层状部件上，沿着相对于所述长度方向正交的方向，按照与所述长边和短边中的所述另一边对应的第一长度方向间隔，形成深度为从所述第一承载膜的相反侧的面至少到达所述粘合剂层的面的切入线，由此在所述第一层状部件的长度方向上相邻的所述切入线之间形成尺寸相当于所述第一长度方向间隔的第一吸收型偏光膜片材，将所述第一吸收型偏光膜片材从所述第一承载膜剥离，并经由从所述第一承载膜剥离所述第一吸收型偏光膜片材而露出的所述粘合剂层依次贴合在所述液晶显示面板的非可视侧的表面上；
[0039]第二贴合阶段，在从所述第三层状部件的卷放出的所述第三层状部件上，沿着相对于所述长度方向正交的方向，按照与所述长边和短边中的所述一边对应的第二长度方向间隔，形成深度为从所述第三承载膜的相反侧的面至少到达所述粘合剂层的面的切入线，由此在所述第三层状部件的长度方向上相邻的所述切入线之间形成尺寸相当于所述第二长度方向间隔的反射型偏光膜片材，将所述反射型偏光膜片材从所述第三承载膜剥离，并经由从所述第三承载膜剥离所述反射型偏光膜片材而露出的所述粘合剂层依次贴合在于所述第一贴合阶段已被贴合的所述第一吸收型偏光膜片材的表面上；
[0040]第三贴合阶段，在从所述第二层状部件的卷放出的所述第二层状部件上，沿着相对于所述长度方向正交的方向，按照与所述长边和短边中的所述一边对应的所述第二长度方向间隔，形成深度为从所述第二承载膜的相反侧的面至少到达所述粘合剂层的面的切入线，由此在所述第二层状部件的长度方向上相邻的所述切入线之间形成尺寸相当于所述第二长度方向间隔的第二吸收型偏光膜片材，将所述第二吸收型偏光膜片材从所述第二承载膜剥离，并经由从所述第二承载膜剥离所述第二吸收型偏光膜片材而露出的所述粘合剂层依次贴合在所述液晶显示面板的可视侧的表面上；
[0041]所述第三贴合阶段在所述第一贴合阶段前，或者在所述第一贴合阶段与所述第二贴合阶段之间进行。
[0042]为解决上述课题的本发明的一实施方式的贴合装置是用于将三个层状部件通过三个阶段的工序贴合在四边形的面板部件上的装置，具有相邻地并列配置的直线状的第一及第二路径，贴合工序所需的全部构成要件被排列在这些并列地配置的直线状的第一及第二路径内。
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