CN102209621B - 贴合装置以及贴合方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种贴合装置以及贴合方法，该贴合装置具有简洁的构成，即使驱动部的位置变动，也能够维持固定的加压力。贴合装置具有：对一方的工件(S2)施力的加压头(52)；用于密闭由加压头(52)将工件(S1、S2)贴合的空间的真空腔(51)；连接于真空腔(51)、可将真空腔(51)的内部抽成真空的减压泵(55)；支承于真空腔(51)、对加压头(52)加以加压力的驱动部(54)；用于检测加压头(52)的位置的传感器(56)；基于由传感器(56)检测出的加压头(52)的位置控制驱动部(54)的加压力的控制装置(6)。

Description

贴合装置以及贴合方法
技术领域
本发明涉及对贴合例如液晶模块和覆盖面板那样的平板状工件的技术进行了改良的贴合装置以及贴合方法。
背景技术
一般来讲，液晶面板是通过将液晶模块和保护其表面的保护膜、操作用的触摸面板等层叠而构成的。这些液晶模块、保护膜、触摸面板等(以下称为工件)被装入液晶模块的框架中，为了避免因保护面板和触摸面板变形而接触到液晶玻璃，相互之间形成有空间。
但是，如果液晶模块、保护膜、触摸面板等(以下称为工件)之间有空气层，就会因外部光线的反射而降低其显示面的可视性。为了应对此问题，以由双面胶带、粘结剂等的贴合件形成填埋在工件间的粘结层的方式进行贴合，这样的方式逐渐流行起来。
因此，液晶面板的制造需要贴合装置，该贴合装置针对至少一方的工件准备该贴合件而进行贴合。另外，为了防止相贴合的工件之间混入气泡，贴合在真空中进行较为理想。于是贴合装置需要设置真空腔等。
这样，作为对工件进行贴合的技术，例如，提出了已有专利文献1-4中所示的方案。这些技术是在真空腔内通过加压机构，对一对工件进行贴合。作为该加压机构，使用了通过电机、缸体等的驱动部进行升降的加压板。
另外，在作为贴合件使用液态树脂、粘结膜的情况，贴合后的粘结层中有时会产生、残留真空泡，作为消除该真空泡的方法，在真空中加压后，通过向大气开放后的大气压的加压(大气放置)是有效的。向大气开放后进行机械加压也是有效的。
专利文献
专利文献1:日本特开平6-97268号公报
专利文献2:日本特开2002-329350号公报
专利文献3:日本特开2003-307719号公报
专利文献4:日本特开2006-184807号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，上述现有技术中，加压机构由真空腔直接支承。于是，将真空腔内抽成真空时，真空腔的外壁因大气压而发生挠曲，用于密封的O形密封圈的压溃量产生变化，使得加压机构的位置发生变化。因此，加压板的加压量过大而对工件产生影响，一度加压后，由于加压量的减少而有可能使粘结层产生空穴。为了应对此问题，可以考虑将加压机构设置在真空腔之外的底座上进行驱动的方法。但是，若设置这样的加压机构，则贴合装置趋于大型化、复杂化。
本发明是为解决上述现有技术的问题而提出的，其目的是通过简洁的构成，提供一种即使驱动部的位置有所变动，也能够维持固定的加压力的贴合装置以及贴合方法。
用于解决课题的手段
本发明提供一种贴合装置，该贴合装置将一对工件贴合，其特征在于，具有：用于对至少一方的工件施力的加压头；把由所述加压头将一对工件贴合的空间密闭的真空腔；连接于所述真空腔、能够将所述真空腔的内部抽成真空的减压装置；支承于所述真空腔、对所述加压头加以加压力的驱动部；用于直接或者间接地判定在所述真空腔内的减压后的大气开放状态下的非减压时和减压时，所述加压头对所述一对工件的另一方的加压力的变化的判定部；基于所述判定部的判定对所述驱动部的加压力进行控制的控制部。
作为另一种形态，一种贴合方法，该贴合方法通过在真空腔内对一对工件的至少一方的工件施力的加压头将该一对工件贴合，其特征在于：判定部直接或者间接地判定在所述真空腔内的减压后的大气开放状态下的非减压时和减压时，所述加压头对所述一对工件的另一方的加压力的变化；控制部基于所述判定部的判定对支承于真空腔、用于驱动加压头的驱动部的加压力进行控制。
另一种形态，具有为了所述判定部进行判定而检测所述加压头对所述一对工件的另一方的加压力的检测部。
另一种形态的特征在于，具有为了所述判定部进行判定而检测所述加压头相对于所述一对工件的另一方的位置的检测部。
上述那样的发明中，当抽成真空时，即使真空腔等因大气压而发生位移，然后，因大气开放而复原，支承于此的驱动部也被控制为使加压头的加压力固定不变，因而能够防止加压力的变动。
另一种形态的特征在于：具有用于支承所述一对工件的另一方的支承部；所述检测部具有用于检测所述支承部与所述驱动部的间隔的传感器。
在以上那样的形态中，能够从支承部和驱动部之间的间隔，判定加压头的位置，控制为适当的加压力。
其它的形态的特征在于，具有用于支承所述一对工件的另一方的支承部；所述检测部具有用于检测所述支承部与所述加压头的间隔的传感器。
在以上那样的形态中，能够从支承部和加压头之间的间隔，判定加压头的位置，控制为适当的加压力。
发明效果
如以上说明的那样，根据本发明能够提供一种具有简洁的构成、即使驱动部的位置有所变化也能维持固定的加压力的贴合装置以及贴合方法。
附图说明
图1是表示本发明的一种实施方式的整体构成的概略俯视图。
图2是表示图1的实施方式中的保持装置的立体图。
图3是表示图1的实施方式中的按压装置的真空腔上升时的状态的纵剖视图。
图4是表示图3中按压装置的真空腔下降时的状态的纵剖视图。
图5是表示图3的按压装置的真空腔减压时的状态的纵剖视图。
图6是表示图3的按压装置的加压头下降时的状态的纵剖视图。
图7是表示图3的按压装置的真空腔向大气开放时的状态的纵剖视图。
图8是表示图1的实施方式的控制装置功能框图。
图9是表示本发明的其它实施方式的按压装置的纵剖视图。
图10是表示本发明的其它实施方式的按压装置的纵剖视图。
图11表示本发明的其它实施方式的按压装置的纵剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施形态(以下称为实施方式)进行具体说明。
(A.构成)
(1.整体构成)
首先，对本实施方式的贴合装置(以下称为本装置)的整体构成进行说明。如图1所示，本装置在转台1上搭载有4台保持装置2。转台1构成为由未图示的对准机构(インデックス機構)，对准送取料位置1A、贴合件准备位置1B、定位位置1C、真空贴合位置1D，进行间歇转动。
如图2所示，保持装置2是将载置于载置部3的工件S1和由保持部4保持的工件S2上下相向地保持的装置。本实施方式中，作为工件S1、S2，使用例如液晶模块和覆盖面板那样的长方形的基板。另外，由转台1和载置部3构成支承部。
虽未图示，但是在贴合件准备位置1B设置有可自由装卸的剥离装置或涂抹装置。剥离装置是将预先粘贴在工件S1上的双面胶带的剥纸进行剥离的剥离装置。涂抹装置是向工件S1涂抹粘结剂的涂抹装置。
虽未图示，但是在定位位置1C配设有根据用于检测工件S1、S2的位置的检测装置检测出的数值，相对于工件S2进行工件S1的定位的定位装置。
如图3-7所示，在真空贴合位置1D设置有按压装置5。该按压装置5能够在真空腔51内的减压空间里，通过将工件S2向工件S1侧按压，将两者贴合在一起。
(2.按压装置)
下面，对按压装置5进行详细说明。如图3-7所示，按压装置5具有真空腔51、加压头52、升降机构53、驱动部54、辅助构件56A、辅助构件56B、传感器57等。真空腔51是覆盖并密闭转台1上的保持装置2的空腔。真空腔51中通过配管连接有作为真空源(减压装置)的减压泵55(图8)。
加压头52设置在真空腔51内，它是对工件S2向下方加压的装置。也可在该加压头52和载置部3上安装具有弹性的保护膜等。驱动部54是通过使未图示的滚珠丝杠转动，使连接在加压头52的驱动杆54a升降的电机。
升降机构53是使真空腔51和加压头52一起升降的机构。该升降机构53具有驱动源53a、滚珠丝杠53b、滑块53c、导向件53d等。驱动源53a是使滚珠丝杠53b转动的电机等构件。滚珠丝杠53b是通过转动使滑块53c升降的构件。滑块53c是固定于真空腔51、使真空腔51升降的构件。导向件53d是对滑块53c的移动进行导向的构件。
辅助构件56A是固定于驱动杆54a的水平方向的构件。辅助构件56B是固定在转台1上的垂直方向的构件。传感器57是固定于辅助构件56B的上端、用于检测其与到其上部来的辅助构件56A之间的间隔的传感器。它间接地检测加压头52的位置。另外，辅助构件56A、56B、传感器57构成了检测部。
转台1、保持装置2、按压装置5等构成要素中，各自的驱动源、开关、电源等均由图8所示控制装置6控制。该控制装置6能够通过由例如专用电路或执行规定程序的计算机等，实现下述各种功能而构成。
下面，参照图8的假想的功能框图对该控制装置6进行说明。另外，省略操作者用于对控制装置6进行操作的开关、触摸面板、键盘、鼠标等的输入装置、用于确认控制装置6的状态的显示器、显示灯、仪表等输出装置的说明。
即，控制装置6具有空腔控制部61、减压控制部62、按压控制部63、间隔判定部64、存储部65、变动判定部66、驱动量确定部67、输入输出接口68等的功能。空腔控制部61是对使真空腔51升降的升降机构53进行控制的装置。
减压控制部62是对使真空腔51内减压的减压泵55进行控制的装置。按压控制部63是对使加压头52升降的驱动部54进行控制的装置。
间隔判定部64是基于来自传感器57的检测数值，对辅助构件56A和辅助构件56B间的间隔进行判定的装置。存储部65是存储由间隔判定部64判定出的间隔的装置。
变动判定部66是对由间隔判定部64判定出的间隔和由存储部65存储的间隔进行比较而判定间隔的变动量的装置。驱动量确定部67是基于由间隔判定部64判定出的间隔或由变动判定部66判定出的变动量,确定驱动部54的驱动量的装置。输入输出接口68是对成为控制对象的各部之间的信号的变换和输入输出进行控制的装置。
(B.作用)
参照图2～图8，对具有以上构成的本实施方式的作用进行说明。另外，按下面说明的步骤对贴合装置进行控制的方法，以及使控制装置运行的计算机程序，也是本发明的一种实施方式。
如图2所示，首先将工件S1载置于载置部3，工件S2由保持部4保持，从而工件S1和工件S2相向配置。在工件S1上准备有贴合件T。也就是粘贴有双面胶带的一个粘结面或涂有粘接剂。
如图3所示，保持有工件S1、S2的保持装置2通过转台1的转动来到真空贴合位置1D。于是，如下面说明的那样，由按压装置5进行真空贴合。
即，如图4所示，空腔控制部61通过使升降机构53动作而使真空腔51下降，将保持装置2的周围密闭。然后，如图5所示，减压控制部62使减压泵55动作而将真空腔51内抽成真空。这时，真空腔51因大气压而挠曲，由传感器57检测出间隔，并被存储于存储部65。
由于检测出的间隔与加压头52的位置(在初始状态，相对于真空腔51处于固定的位置)和工件S1之间的间隔成正比，所以，根据这个间隔，驱动量确定部67决定驱动部54的驱动量。如图6所示，按压控制部63根据所确定的驱动量，使驱动部54动作而使加压头52下降，将工件S2推压到工件S1。
其后，如图7所示，减压控制部62使减压泵55停止，空腔控制部61使真空腔51上升而向大气开放。于是，真空腔51内因成为大气压，所以外壁的挠曲趋于复原。
这时，变动判定部66通过对由传感器57检测出的间隔与减压时的间隔进行比较判定变动量，驱动量确定部67根据这个变动量，以使加压力维持在与减压时同等程度的方式确定驱动量,按压控制部63根据这个驱动量使驱动部54动作。
这样，通过以反馈方式进行的实时控制，工件S2相对于工件S1一直以固定的压力被加压。然后，在经过了贴合件变得稳定的规定时间后，按压控制部63使驱动部54动作而使加压头52上升。
(C.效果)
根据如上面的本实施方式，可以得到下面的效果。即，即使是在真空腔51上配置了驱动部54的简洁的构成，从抽真空时起到向大气开放后，由于能够以固定的压力进行一对工件S1、S2的压接，所以也不会对工件产生不良影响，可以防止因加压量降低而在粘结层中产生空穴。
(D.其它的实施方式)
本发明不限于上述那样的实施方式。例如，驱动部只要能够使加压头升降即可，可以是任何装置。例如，能够使驱动杆进行进退的缸体亦可。另外，对于升降机构，只要能够使真空腔升降，任何装置均可。例如，使用缸体亦可。在真空腔周围设置多个升降机构，以实现稳定的升降亦可。
对于真空腔的形状，也不限于特定的形状。例如，如图9所示，通过在内部形成与外气连通的中空部51a，能够抑制抽真空时真空腔51的挠曲量，减少对驱动部54的影响。
检测部的构成也是任意的。只要是加压头对被加压头施力的工件的相反侧的工件的压力变化能够被判定部直接或间接地判定的构造即可。因此，也可以通过传感器检测该工件、支承该工件的支承部(例如，载置部)以及转台中的任意一个与加压头、同加压头一同移动的构件(例如，驱动杆)中的任意一个之间的间隔。这种情况下，作为间隔检测对象的一方或双方是否介有辅助构件亦是任意的。作为所使用的传感器，也不限定于上述物品，例如也可以使用激光位移计等装置。
再者，亦可通过在检测部设置检测加压头的加压力本身的传感器，形成能够直接检测出加压力变化的构成。例如，如图10所示，设置用于检测辅助构件56A和辅助构件56B之间的压力的传感器58，如图11所示，可以考虑将传感器58插入到驱动杆54a中。这种情况下，可以取代上述控制装置6中的间隔判定部64而设定压力判定部。
在真空腔51减压时，压力判定部根据传感器58的检测值判定的压力(从减压前的初始状态发生了变化的压力)被存储到存储部65。基于该压力，驱动量确定部67确定驱动部54的驱动量。按压控制部63基于所确定的驱动量，使驱动部54动作而使加压头52下降，从而将工件S2推压到工件S1。
其后，减压控制部62使减压泵55停止，变动判定部66将由传感器58检测出的压力和减压时的压力进行比较，对其变动量(压力的变化)进行判定。驱动量确定部67按照该变动量，以维持与减压时同等的加压力的方式确定驱动量，按压控制部63据此使驱动部54动作。作为检测压力的传感器，可以考虑例如，金属电阻型、半导体型、压电型、磁致伸缩型、离子导体型等应力传感器，但不局限于这些。
另外，成为贴合对象的工件，覆盖面板和液晶模块(显示面板，层叠有背光的物品)为典型例，但是只要是能够成为一对粘贴对象的，任何工件均可适用。例如，半导体晶圆、光盘等也可以适用。粘结剂、双面胶带的种类也是任意的。
附图标记说明
1…转台
2…保持装置
3…载置部
4…保持部
5…按压装置
6…控制装置
51…真空腔
51a…中空部
52…加压头
53…升降机构
53a…驱动源
53b…滚珠丝杠
53c…滑块
53d…导向件
54…驱动部
54a…驱动杆
55…减压泵
56A、56B…辅助构件
57、58…传感器
61…空腔控制部
62…减压控制部
63…按压控制部
64…间隔判定部
65…存储部
66…变动判定部
67…驱动量确定部
68…输入输出接口

Claims (6)

1.一种贴合装置，所述贴合装置将一对工件贴合，其特征在于，具有：
用于对至少一方的工件施力的加压头；
真空腔，所述真空腔把由所述加压头将一对工件贴合的空间密闭；
减压装置，所述减压装置连接于所述真空腔、能够将所述真空腔的内部抽成真空；
驱动部，所述驱动部支承于所述真空腔、对所述加压头加以加压力；
判定部，所述判定部用于直接或者间接地判定在所述真空腔内的减压后的大气开放状态下的非减压时和减压时，所述加压头对所述一对工件的另一方的工件的加压力的变化；
和控制部，所述控制部基于所述判定部的判定对所述驱动部的加压力进行控制。
2.如权利要求1所述的贴合装置，其特征在于：具有为了所述判定部进行判定而检测所述加压头对所述一对工件的另一方的工件的加压力的检测部。
3.如权利要求1所述的贴合装置，其特征在于：具有为了所述判定部进行判定而检测所述加压头相对于所述一对工件的另一方的工件的位置的检测部。
4.如权利要求3所述的贴合装置，其特征在于：具有用于支承所述一对工件的另一方的工件的支承部；
所述检测部具有用于检测所述支承部与所述驱动部的间隔的传感器。
5.如权利要求3所述的贴合装置，其特征在于：具有用于支承所述一对工件的另一方的工件的支承部；
所述检测部具有用于检测所述支承部与所述加压头的间隔的传感器。
6.一种贴合方法，所述贴合方法通过在真空腔内对一对工件的至少一方的工件施力的加压头将所述一对工件贴合，其特征在于：
判定部直接或者间接地判定在所述真空腔内的减压后的大气开放状态下的非减压时和减压时，所述加压头对所述一对工件的另一方的工件的加压力的变化；
控制部基于所述判定部的判定对支承于真空腔、用于驱动加压头的驱动部的加压力进行控制。
CN200980144180.8A 2008-11-06 2009-11-04 贴合装置以及贴合方法 Active CN102209621B (zh)

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