JP2009145795A - フィルム貼付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】傷をつけたり気泡が生じたりすることなく偏光フィルム等のフィルム状部材を液晶パネル等の板状部材に貼り付けることができ、しかも構造が比較的簡素で安価なフィルム貼付装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るフィルム貼付装置１は、吸盤として機能する無数の微細陥没孔が表面に形成され、これにより偏光フィルムＦを保持する吸着シート１１と、外周面に吸着シート１１が備えられ、吸着シート１１に保持された偏光フィルムＦを所定経路に沿って搬送する無限搬送ベルト１０と、無限搬送ベルト１０を走行させる複数のローラ２〜５と、液晶パネルＰに向かって移動することにより、吸着シート１１に保持されて搬送されてきた偏光フィルムＦの貼付面Ｆ_ａを液晶パネルＰの表面Ｐ_ａに押し付ける圧着ローラ６と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、平板状部材にフィルム状部材を貼り付けるフィルム貼付装置に関し、特に、液晶パネルへの偏光フィルムの貼り付けに適したフィルム貼付装置に関する。

従来から、平板状部材にフィルム状部材を貼り付けるための種々の装置が検討されている。例えば、液晶パネルに偏光フィルムを貼り付けるための装置として、図６〜図８に示すものがある（例えば、特許文献１、２参照）。

図６に示すフィルム貼付装置２０において、液晶パネルＰは所定の間隔で矢印方向に連続的に供給される。また、偏光フィルムＦは、前記所定の間隔と同一の間隔で供給リール２１側から巻取リール２２側に向かって連続的に供給される。偏光フィルムＦは、その表裏面が保護シートＳ_１及びＳ_２によって保護されており、保護シートＳ_１側が粘着性を有する搬送ベルト２３に保持された状態で供給される。

供給リール２１から供給された偏光フィルムＦは、まず、粘着性を有する剥離ベルト２４によって保護シートＳ_２が剥がされ、貼付面Ｆ_ａが露出される。その後、偏光フィルムＦは圧着ローラ２５で液晶パネルＰに押し付けられ、貼付面Ｆ_ａが液晶パネルＰに貼り付けられるとともに、保護シートＳ_１が剥がされる。保護シートＳ_１は、搬送ベルト２３とともに巻取ローラ２２に巻き取られる。

図７に示すフィルム貼付装置３０は、主に、フィルム保持テーブル３１と圧着ローラ３３とを備えている。フィルム保持テーブル３１は複数の吸気ノズル３２を有し、別途設けられた真空ポンプによって偏光フィルムＦを吸着、保持する。偏光フィルムＦは、フィルム保持テーブル３１に接する側の面が保護シートＳ_１によって保護されている。一方、その対向面である貼付面Ｆ_ａは、保護シートで保護されることなく露出している。

図７（Ａ）を参照して、液晶パネルＰが所定位置に静止すると、フィルム保持テーブル３１及び圧着ローラ３３が降下し、圧着ローラ３３によって偏光フィルムＦの先端部が液晶パネルＰに押し付けられる。そして、図７（Ｂ）に示すように、圧着ローラ３３が半時計周りに回転するとともに、これに同期して液晶パネルＰが矢印方向に移動し、偏光フィルムＦの貼付面Ｆ_ａが液晶パネルＰに貼り付けられて行く。
なお、このフィルム貼付装置３０では、偏光フィルムＦが液晶パネルＰ上に落下するのを防ぐために、貼付工程が完了するまで吸気ノズル３２によって偏光フィルムＦを吸着し続ける必要がある。

図８に示すフィルム貼付装置３０’は、図７に示すフィルム貼付装置３０と同様に、偏光フィルムＦをフィルム保持テーブル３１で供給し、圧着ローラ３３で貼り付けるものである。図８（Ｂ）に示すように、このフィルム貼付装置３０’では偏光フィルムＦの落下の心配がないので、貼付工程中の吸気ノズル３２による吸着は不要である。
特開昭５３−７６０５０号公報 特開２００５−７７５８号公報

一般に、上記したフィルム貼付装置では、特に、（１）偏光フィルムを傷つけないこと、及び（２）液晶パネルと偏光フィルムの間に気泡が発生しないことが極めて重要である。偏向フィルムが傷つくと、表示品質が著しく低下するので、製品として出荷することはできない。また、液晶パネルと偏光フィルムの間に気泡が発生した場合は、偏光フィルムを剥がし、パネル表面を洗浄した後に再度偏光フィルムを貼り付けるという、非常に面倒な作業が必要になる。

この点、図６に示すフィルム貼付装置２０では、偏光フィルムＦが液晶パネルＰに貼り付けられるのと同時に保護シートＳ_１が剥がされてしまうので、搬送中、または後工程の最中に偏光フィルムＦに傷がつくおそれがあった。
また、図７（Ｃ）に示すように、フィルム貼付装置３０では、フィルム保持テーブル３１に保持され得なくなった偏光フィルムＦの後端部が液晶パネルＰ上に落下し、気泡３４を挟み込んだ状態で液晶パネルＰに貼り付けられる場合があった。また、一旦発生した気泡は、圧着ローラ３３によっても取り除くことはできなかった。

さらに、図７、図８に示すフィルム貼付装置３０、３０’では、貼付工程中において、フィルム保持テーブル３１と保護シートＳ_１とが擦り合わされるので、保護シートＳ_１に細かな擦り傷がつくことがあった。また、前記の通り、フィルム貼付装置３０、３０’では、偏光フィルムＦをフィルム保持テーブル３１に吸着させるための真空ポンプが必要となるので、高コスト化及び装置の複雑化を招くとともに、電気代、メンテナンス代等のランニングコストが高額であった。
なお、保護シートＳ_１は偏光フィルムＦを保護するためのもので、出荷前に剥がされるものであるから、保護シートＳ_１に傷がついたとしても製品としての品質に問題は生じない。しかし、保護シートＳ_１の傷がつくと、後工程の外観検査において偏光フィルムＦに傷がついていると誤った判断がされる場合があり、不良品として処理されるおそれがあった。

そこで本発明は、液晶パネル及び偏光フィルムに傷をつけないのはもちろんのこと、フィルム保護シートにも傷をつけることがなく、液晶パネルと偏光フィルムの間に気泡が生じることがなく、構造が比較的簡素で、しかも安価なフィルム貼付装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るフィルム貼付装置は、
フィルム状部材を板状部材の少なくとも一方の面に貼り付けるフィルム貼付装置であって、吸盤として機能する無数の微細陥没孔が表面に形成され、これにより前記フィルム状部材を保持する吸着部材と、前記吸着部材が表面に備えられ、前記吸着部材に保持された前記フィルム状部材を所定経路に沿って搬送する搬送手段と、前記吸着部材に保持されて搬送されてきた前記フィルム状部材と前記板状部材とを圧着する圧着手段と、を備えたことを特徴とする。

好ましくは、前記搬送手段は複数のローラ及び前記ローラに掛けられた環状の無限搬送ベルトからなり、前記所定経路は環状である。
なお、本明細書中の用語「環状」には、円、または楕円に近い形状だけではなく、あらゆるループ状の形状が含まれるものとする。

好ましくは、前記吸着部材は、前記無限搬送ベルトの外周面のほぼ全面に備えられたシート状の部材である。

また、好ましくは、前記圧着手段は前記所定経路の内周側に配置された圧着ローラからなり、前記圧着ローラは前記所定経路の外周側に向かって移動可能であり、前記圧着ローラが前記無限搬送ベルトの一部分及び当該部分に備えられた前記吸着部材を外周側に押し出すことによって、前記フィルム状部材が前記板状部材に圧着される。

さらに、好ましくは、前記板状部材は液晶パネルからなり、前記フィルム状部材はフィルム保護シートを備えた偏光フィルムである。

本発明によれば、液晶パネル及び偏光フィルムに傷をつけないのはもちろんのこと、フィルム保護シートにも傷をつけることがなく、液晶パネルと偏光フィルムの間に気泡が生じることがなく、構造が比較的簡素で、しかも安価なフィルム貼付装置を提供することができる。

まず、図１を参照して、液晶パネルに対する偏光フィルムの貼り付けに関係する各工程の流れについて説明する。

カセットから取り出された液晶パネルＰは、図１（Ｂ）の側面図に示すように搬送ローラ１２上に水平に寝かされ、洗浄工程Ｓ１に搬送される。洗浄工程Ｓ１では、液晶パネルＰの表面に付着した汚れが除去される。液晶パネルＰの裏面側にも偏光フィルムＦを貼る場合は、裏面も同時に洗浄される。

洗浄工程Ｓ１が終了すると、液晶パネルＰはパネル立て工程Ｓ２に搬送される。この工程において、液晶パネルＰは垂直に立てられる。そして、図１（Ｃ）の側面図に示すように、搬送ローラ１２によって上下端部が支持された状態で、貼付工程Ｓ３に搬送される。これにより、洗浄工程Ｓ１で洗浄された液晶パネルＰの表面（及び裏面）に再度汚れが付着するのを防ぐことができる。

貼付工程Ｓ３では、本発明に係るフィルム貼付装置を用いて、垂直に立てられて搬送されてきた液晶パネルＰの表面（及び裏面）に偏光フィルムが貼り付けられる。フィルム貼付装置の詳細については、後述する。

偏光フィルムが貼り付けられた液晶パネルＰは、垂直に立てられたままパネル倒し工程Ｓ４に搬送される。この工程では、液晶パネルＰが倒され、再び図１（Ｂ）に示すような状態となる。そして、液晶パネルＰはカセットに収容される。液晶パネルＰの表面側にのみ偏光フィルムを貼り付けた場合は、再度同様の作業を行って、裏面側にも偏光フィルムを貼り付ける。

続いて、図２〜図５を参照して、上記貼付工程で使用されるフィルム貼付装置の好ましい実施形態について説明する。

実施例１に係るフィルム貼付装置を図２に示す。本実施例に係るフィルム貼付装置１は、液晶パネルＰの表面Ｐ_ａに偏光フィルムＦを貼り付けるものである。
図２（Ａ）に示すように、フィルム貼付装置１は、駆動ローラ２及び複数の従動ローラ３〜５を備えており、これらの周りに掛けられた環状の無限搬送ベルト１０が駆動ローラ２の回転速度に応じた速度で走行する。図示していないが、駆動ローラ２には回転軸位置を微調整する機構が備えられており、無限搬送ベルト１０のテンションを調整することができる。図２（Ａ）から明らかなように、本実施例では環状の無限搬送ベルト１０を使用するので、搬送経路は環状となる。

無限搬送ベルト１０の外周面には、吸着手段としての吸着シート１１が全面にわたって備えられている。吸着シート１１はアクリル系の樹脂からなり、その表面には無数の微細な陥没孔が形成されている。微細陥没孔は吸盤として機能するので、糊、接着剤等を使用することなく、平坦なものを繰り返し吸着及び保持することができる。この種のシートは、従来からポスター等の裏面側に備えられ、窓ガラス等の平坦な場所へのポスターの貼り付け、及び貼り替え作業を容易にするために使用されている。

本発明に係るフィルム貼付装置１では、このシートの吸着力を利用して偏光フィルムＦを搬送する。したがって、本発明に係るフィルム貼付装置１は、真空ポンプ等を使用することなく偏光フィルムＦを搬送することができる。
なお、吸着シート１１は、面内方向には強い吸着力を有する一方で、偏光フィルムＦを捲ろうとする方向にはそれほど強い吸着力を有していない。したがって、吸着シート１１から偏光フィルムＦを捲って分離しても、偏光フィルムＦまたはその保護シートＳ_１に傷がつくことはない。

図２（Ａ）を参照して、偏光フィルムＦは保護シートＳ_１及びＳ_２で表裏面が保護された状態で、押圧ローラ７と駆動ローラ２の間を通って供給される。この際、偏光フィルムＦは押圧ローラ７によって駆動ローラ２側に押し付けられるので、吸着シート１１は偏光フィルムＦの保護シートＳ_１にしっかりと吸着する。

従動ローラ３の近傍には、剥離ローラ８及びグリップローラ９が備えられる。剥離ローラ８の表面は粘着性を有しており、搬送されてきた偏光フィルムＦの保護シートＳ_２を捲り上げ、偏光フィルムＦと保護シートＳ_２とを分離する。そして、保護シートＳ_２で覆われていた偏光フィルムＦの貼付面Ｆ_ａが露出する。

その後、偏光フィルムＦの先端部が圧着ローラ６の近傍に到達すると、駆動ローラ２が停止し、無限搬送ベルト１０の走行が停止し、偏光フィルムＦは図２（Ａ）に示す所定位置で静止する。本明細書では、この偏光フィルムＦの静止位置を“フィルムスタンバイ位置”と称する。なお、このとき、駆動ローラ２と押圧ローラ７の間からは既に次の偏光フィルムＦが供給されている。

偏光フィルムＦの搬送と同期して、液晶パネルＰも矢印方向に搬送されてくる。そして、偏光フィルムＦの搬送が停止すると、液晶パネルＰの搬送も停止し、液晶パネルＰは図２（Ａ）に示す所定位置で静止する。本明細書では、この液晶パネルＰの静止位置を“パネルスタンバイ位置”と称する。

偏光フィルムＦがフィルムスタンバイ位置に到達するとともに、液晶パネルＰがパネルスタンバイ位置に到達すると、偏光フィルムＦの貼り付けが開始される。
すなわち、図２（Ｂ）に示すように、搬送経路の内周側には押付手段としての圧着ローラ６が備えられており、これが液晶パネルＰに向かって移動することによって無限搬送ベルト１０及び吸着シート１１が部分的に押し出され、偏光フィルムＦの貼付面Ｆ_ａが液晶パネルＰの表面Ｐ_ａに押し付けられる。そして、駆動ローラ２が回転して無限搬送ベルト１０が走行するとともに、その走行速度と同じ速度で液晶パネルＰが矢印方向に搬送され、偏光フィルムＦが液晶パネルＰの表面Ｐ_ａに貼り付けられて行く。

本発明に係るフィルム貼付装置１は、上記貼付工程において、偏光フィルムＦ及び保護シートＳ_１が他の部材と擦り合わされることはないので、偏光フィルムＦ及び保護シートＳ_１に擦り傷がつくことはない。また、図２（Ｃ）に示すように、本発明に係るフィルム貼付装置１において、偏光フィルムＦは、先端部から後端部に至るまで吸着シート１１で保持され、圧着ローラ６で押圧されながら貼り付けられるので、偏光フィルムＦと液晶パネルＰの間に気泡が生じることはない。
また、吸着シート１１は何度でも繰り返し使用することができるのでランニングコストが安く、永年の使用により傷みが生じた場合の交換も容易である。

次に、実施例２に係るフィルム貼付装置について説明する。
本実施例に係るフィルム貼付装置１では、フィルムスタンバイ位置及びパネルスタンバイ位置が図３（Ａ）のような位置に設定される。したがって、本実施例では、圧着ローラ６が液晶パネルＰに向かって移動し、偏光フィルムＦ及び液晶パネルＰがある程度搬送された後に貼り付けが開始される。

すなわち、本発明に係るフィルム貼付装置１では、フィルムスタンバイ位置及びパネルスタンバイ位置の相対的な位置関係は非常に重要であるが、例えば、圧着ローラ６とフィルムスタンバイ位置、及び圧着ローラ６とパネルスタンバイ位置の関係に特に制限はなく、任意に実施例１（図２（Ｂ）参照）及び実施例２（図３（Ａ）参照）のような位置に設定することができる。

続いて、図４を参照して、実施例３に係るフィルム貼付装置について説明する。
本実施例に係るフィルム貼付装置１’は、実施例１に係るフィルム貼付装置１と同一のフィルム貼付装置１_ａ及び１_ｂを備え、液晶パネルＰの表面Ｐ_ａ及び裏面Ｐ_ｂに同時に偏光フィルムＦの貼り付けを行うことができる。
本実施例に係るフィルム貼付装置１’によれば、貼付工程（図１参照）に要する時間を大幅に短縮することができる。

図５は、実施例４に係るフィルム貼付装置である。
本実施例に係るフィルム貼付装置１”において、環状の無限搬送ベルト１０は駆動ローラ２及び従動ローラ３のみに掛けられており、従動ローラ４及び５が省略されている。

すなわち、本発明に係るフィルム貼付装置１では、無限搬送ベルト１０の内周側に位置する圧着ローラ６が外周側（液晶パネルＰ側）に向かって移動して、無限搬送ベルト１０の走行経路の一部が突出するようになってさえいれば、無限搬送ベルト１０の走行経路を任意に変更することができる。

以上、本発明に係るフィルム貼付装置の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではない。
例えば、本発明に係るフィルム貼付装置は、液晶パネルに対する偏光フィルムの貼り付けに限らず、平板状部材にフィルム状部材を貼り付けるあらゆる分野に適用することができる。なお、平板状部材は、垂直に立てられて搬送（図１（Ｃ）参照）されるものに限らず、水平（図１（Ｂ）参照）または他の状態で搬送されるものでもよい。

また、吸着シート１１は、必ずしも無限搬送ベルト１０の全面に備えられている必要はなく、偏光フィルムＦの吸着に支障を生じない程度の隙間があってもよい。
また、実施例１に係るフィルム貼付装置１では、圧着ローラ６が移動して偏光フィルムＦと液晶パネルＰの貼り付けを行ったが、液晶パネルＰが偏光フィルムＦ側に移動してもよいし、圧着ローラ６と液晶パネルＰの双方が移動して貼り付けを行ってもよい。
さらに、実施例３に係るフィルム貼付装置１’において、フィルム貼付装置１_ａと１_ｂは完全に同一でなくてもよく、表面Ｐ_ａと裏面Ｐ_ｂに別々の種類のフィルムを貼り付けてもよい。

液晶パネルに対する偏光フィルムの貼り付けに関係する各工程を説明する図であって、（Ａ）は各工程の関係を示すブロック図、（Ｂ）は液晶パネルが水平に寝かされて搬送される様子を示す側面図、（Ｃ）は液晶パネルが垂直に立てられて搬送される様子を示す側面図である。 実施例１に係るフィルム貼付装置であって、（Ａ）はフィルム貼付装置の全体側断面図、（Ｂ）及び（Ｃ）は順次進行する貼付工程の様子を示すフィルム貼付装置の部分側断面図である。 実施例２に係るフィルム貼付装置であって、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は順次進行する貼付工程の様子を示すフィルム貼付装置の部分側断面図である。 実施例３に係るフィルム貼付装置の側断面図である。 実施例４に係るフィルム貼付装置の側断面図である。 従来のフィルム貼付装置の側断面図である。 従来のフィルム貼付装置であって、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は順次進行する貼付工程の様子を示すフィルム貼付装置の側断面図である。 従来のフィルム貼付装置であって、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は順次進行する貼付工程の様子を示すフィルム貼付装置の側断面図である。

符号の説明

Ｆ 偏光フィルム
Ｆ_ａ 貼付面
Ｐ 液晶パネル
Ｐ_ａ パネル表面
Ｐ_ｂ パネル裏面
Ｓ_１、Ｓ_２ 保護シート
１ フィルム貼付装置
２ 駆動ローラ
３、４、５ 従動ローラ
６ 圧着ローラ
７ 押圧ローラ
８ 剥離ローラ
９ グリップローラ
１０ 無限搬送ベルト
１１ 吸着シート
１２ 搬送ローラ
２０ （従来の）フィルム貼付装置
２１ 供給リール
２２ 巻取リール
２３ 搬送ベルト
２４ 剥離ベルト
２５ 圧着ローラ
３０ （従来の）フィルム貼付装置
３１ フィルム保持テーブル
３２ 吸気ノズル
３３ 圧着ローラ
３４ 気泡

Claims (5)

1. フィルム状部材を板状部材の少なくとも一方の面に貼り付けるフィルム貼付装置であって、
   吸盤として機能する無数の微細陥没孔が表面に形成され、これにより前記フィルム状部材を保持する吸着部材と、
   前記吸着部材が表面に備えられ、前記吸着部材に保持された前記フィルム状部材を所定経路に沿って搬送する搬送手段と、
   前記吸着部材に保持されて搬送されてきた前記フィルム状部材と前記板状部材とを圧着する圧着手段と、
   を備えたことを特徴とするフィルム貼付装置。
2. 前記搬送手段は複数のローラ及び前記ローラに掛けられた環状の無限搬送ベルトからなり、前記所定経路は環状であることを特徴とする請求項１に記載のフィルム貼付装置。
3. 前記吸着部材は、前記無限搬送ベルトの外周面のほぼ全面に備えられたシート状の部材であることを特徴とする請求項２に記載のフィルム貼付装置。
4. 前記圧着手段は前記所定経路の内周側に配置された圧着ローラからなり、前記圧着ローラは前記所定経路の外周側に向かって移動可能であり、前記圧着ローラが前記無限搬送ベルトの一部分及び当該部分に備えられた前記吸着部材を外周側に押し出すことによって、前記フィルム状部材が前記板状部材に圧着されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のフィルム貼付装置。
5. 前記板状部材は液晶パネルからなり、前記フィルム状部材はフィルム保護シートを備えた偏光フィルムであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のフィルム貼付装置。

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