液晶

液晶業界における
ファクトリー・オートメーションの可能性

パソコンやテレビ、スマートフォンや携帯ゲーム機、カーナビや電卓などに使用されている液晶ディスプレイ(液晶パネル)。最近では自動販売機や電車の券売機、駅や商業施設で見かけるサイネージなど、街中に液晶ディスプレイが溢れています。それに伴い価格競争が激化し、生産の効率化とコストダウンが課題になっています。

こちらでは、液晶業界におけるファクトリー・オートメーションの役割や必要性、業界の動向やトレンドなどをご紹介します。

ファクトリー・オートメーションの役割

液晶ディスプレイの生産についてお話する前に、まず簡単に液晶のご説明をします。液晶とは物質の名称ではなく、液体と固体の両方の性質を持った状態のことです。「気体」「液体」「固体」に「液晶」を加えた4つの状態があるわけです。液晶は通電すると光の通し方が変わるため、その原理を利用して図柄を表示させる装置が液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display:LCD)となります。ちなみに液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ、有機ELディスプレイなどを総称して「FPD(Flat Panel Display:フラットパネルディスプレイ)」と呼ぶこともあります。

液晶ディスプレイは、偏光フィルターや透明電極、ガラス基板、方向膜、カラーフィルターなどを重ね合わせた構造になっています。最近ではタッチパネル方式の液晶ディスプレイも一般的になっています。

液晶ディスプレイには動作方式によって「TN方式」「IPS方式」「VA方式」などに分別できますが、どの動作方式でも薄いガラス基板や皮膜などを使うことは変わりなく、繊細な作業が欠かせません。またキズやゴミも表示に大きな影響を及ぼすため、生産工程では細心の注意が必要です。

以前は、液晶ディスプレイを生産できるメーカーが技術的に限られていましたが、近年は海外メーカーから低価格な商品が発売されています。その結果、液晶ディスプレイの価格が低下し、普及したと言えます。その結果として生産現場では、品質はもちろんコスト面が課題になっています。

このような液晶ディスプレイを取り巻く環境の変化に対応するため、FAを活用した生産効率と品質の両立に注目が集まり、多くのメーカーが実践しています。またセンサや画像処理システムなどの性能が向上したことで、従来であれば人間に頼らざるを得なかった検査工程なども自動化することが可能になりました。

液晶業界のアプリケーション事例

液晶業界におけるFAおよびキーエンス商品の導入事例をご紹介します。掲載しているお悩みとその改善事例はごく一部ですので、もしご興味がある方はキーエンスの工程別改善成功事例集もあわせてご覧ください。

  • ガラス基板の厚み・反り測定
    ガラス基板の厚み・反り測定

    新アルゴリズムを搭載したレーザ変位計「LK-G5000シリーズ」であれば、搬送中のガラス基板の厚み・反りも自動で測定可能です。

  • 露光マスクのギャップ計測
    露光マスクのギャップ計測

    分光干渉レーザ変位計「SI-Fシリーズ」を利用することで、ガラス基板の成膜・パターン形成工程における、露光マスクとガラス基板のギャップ量を高精度に計測できます。

  • ACFテープの貼り付け位置合わせ
    ACFテープの貼り付け位置合わせ

    ロボットとエリアカメラを活用することで、ガラス基板のエッジを検出し、ACFテープ(異方性導電フィルム)の貼り付け位置を自動補正します。

  • ガラス基板のトレーサビリティ管理
    ガラス基板のトレーサビリティ管理

    従来商品では読み取りが難しかったガラス基板の印字も、オートフォーカスコードリーダ「SR-1000シリーズ」なら読み取り可能で、部品・商品の管理が容易に行えます。

  • タッチパネルのギャップ量測定
    タッチパネルのギャップ量測定

    φ2umnスポットにより正確な形状測定ができるレーザ測定器「LT-9000シリーズ」なら、薄膜の厚みや極小キャップ測定ができます。

  • フィルムへのバッドマーキング
    フィルムへのバッドマーキング

    透過性の高いフィルムやガラスでも、ハイブリッドレーザマーカ「MD-X1000/1500シリーズ」であれば印字可能で、検査後のバッドマーク印字も素早く行うことができます。