CN103317816B - 粘合装置以及粘合基板的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种防止由于粘接剂的流动引起的溢出，能够确保均匀的粘合厚度的粘合装置以及粘合基板的制造方法。所述粘合装置用紫外线固化型的粘接剂R对构成液晶显示器的一个工件S1、S2进行粘合，具有：供给部(10)，提供粘接剂R使其遍布至少一个工件S1的单面的全体；照射部(11)，对遍布工件S1的单面的全体的粘接剂R的全体，通过在粘合前在大气中照射UV而使其临时固化；粘合部(2)，对临时固化的粘接剂粘合另一个工件S2。

Description

粘合装置以及粘合基板的制造方法

技术领域

本发明涉及例如对为了粘合构成显示装置的一对工件，向工件提供粘接剂的技术实施了改进的粘合装置以及粘合基板的制造方法。

背景技术

一般，液晶显示器通过层叠液晶模块、操作用的触摸板、保护表面的保护板(盖板)等构成。将这些液晶模块、触摸板、保护板等(以下称为工件)组装到液晶显示器的壳体中。

在这种工件的粘合中，有使用粘接片的方法和使用树脂粘接剂的方法。粘接片与粘接剂相比价格较高，需要剥离纸的剥离等的工序。因此，根据近年来消减成本等的要求，使用粘接剂的粘合成为主流。

另外，如果空气层进入层叠的各工件之间，则由于外光反射的作用，液晶显示面的视觉辨认性降低。为了应对此现象，在粘合各工件时，通过用粘接剂填埋各工件之间(间隙)，进行形成粘接层的方法。

这种粘接层作为各工件之间的间隔基具有保护工件的功能。另外，由于液晶显示器的大型化等，工件也变成大面积，容易发生变形。因此，为了吸收变形保护工件，有要求粘接层的厚度增加的趋势。例如，要求数百μm厚度。

如果确保这种厚度，则就要增加必要的粘接剂的量。于是，提供给工件的粘接剂流动，容易从工件溢出。为了应对此现象，有预先在规定涂抹区域的外周上用高粘度的树脂、临时固化树脂等形成封挡的封挡方式(参照专利文献1)。

这是在工件上将树脂型的粘接剂涂抹成框状并让其临时固化，形成封挡，在内侧填充树脂型的粘接剂粘合工件的方式。在该封挡方式中，因为在外周上有封挡，所以能够防止在粘合时因粘接剂的流动而引起的溢出。

[专利文献1]特开2010-66711号公报

可是，在采用上述封挡方式形成的封挡和在内部填充的粘接剂之间有可能残留边界。例如，在液晶显示器等的显示装置中，如果先固化的封挡和内部的粘接剂的边界进入用户的视野范围内，则妨碍画面的视觉辨认性。但是，从画面大型化的要求、构件自身小型化的要求出发，在工件中的视野范围外，充分确保用于封挡的间隔基是困难的。

另外，例如，如果过度促进封挡的粘接剂的固化，则粘接剂的缓冲性和粘性丧失。于是，在粘合时，上下工件不协调，有可能损害粘合厚度的均匀性。

发明内容

本发明就是为了解决上述那样的以往技术问题而提出的，其目的在于提供一种防止粘接剂的流动，能够确保均匀的粘合厚度的粘合装置以及粘合基板的制造方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种用通过电磁波的照射而固化的粘接剂对构成显示装置的一对工件进行粘合的粘合装置，具有：供给部，提供上述粘接剂使其遍布至少一个工件的单面的全体；照射部，对遍布工件的单面的全体的上述粘接剂的全部面，通过在粘合前在大气中照射电磁波而使其临时固化；粘合部，对临时固化状态的上述粘接剂粘合另一个工件；放置部，在大气中放置被上述粘合部粘合的、上述粘接剂为临时固化状态的上述一对工件；以及固化部，针对在上述大气中所放置的上述一对工件照射电磁波，使上述粘接剂正式固化。

其他形态的特征在于：上述照射部具有照射紫外线的照射装置。

在以上那样的发明中，因为对遍布工件的单面的全体的粘接剂在大气中照射电磁波，所以通过氧阻碍等使粘接剂临时固化。因此，粘合前的粘接剂的流动受到抑制，防止涂抹形状的变形和向工件外的溢出。因为通过临时固化维持缓冲性，所以在用粘合部进行粘合时，能够确保均匀的粘合厚度。另外，因为在粘接剂中不存在边界，所以不会损害在显示装置中的视野范围的视觉辨认性。进而，在装备了用于封挡的方法后，因为不需要各自准备提供封挡制成用的粘接剂和内部填充用的粘接剂，所以能够缩短生产节拍时间，还能够节约成本。进而，在放置部中，通过在大气中放置，使工件稳定，并且使在粘接剂中残存的气泡消失。

其他形态的特征在于：上述粘合部具有真空室，上述真空室能够对粘合时的一对工件的周围抽真空。

在以上形态中，在真空中粘合时，因为粘接剂已经临时固化，所以能够降低排气的发生。因此，能够缩短抽真空的时间。

而且，作为粘合基板的制造方法的发明也能够利用上述的各形态。

如以上说明的那样，如果采用本发明，则能够提供防止因粘接剂的流动引起的溢出，确保均匀的粘合厚度的粘合装置以及粘合基板的制造方法。

附图说明

图1是表示本发明的一种实施方式中的粘接剂供给开始时(A)、结束时(B)、UV照射时(C)、粘接剂临时固化时(D)的说明图。

图2是表示图1的实施方式中的粘合部的说明图，(A)表示抽真空时，(B)表示粘合时。

图3是表示粘接剂全面临时固化的工件(A)、外边临时固化后的工件(B)的平面图。

图4是表示图1的实施方式中的粘接剂和视野范围的关系的图，表示大小相同的一对工件的剖面图(A)，大小不同的一对工件的剖面图(B)。

图5是表示利用掩膜的固化处理的一个例子的平面图(A)、剖面图(B)。

图6是表示作为一边移动照射部一边照射的形态的一个例子的说明图。

图7是表示用分配器进行的粘接剂的全面涂抹的一个例子的立体图。

图8是表示用分配器进行的粘接剂的全面涂抹的一个例子的立体图。

图9是表示在粘合部中进行临时固化的照射时，进行全面照射(A)、一边移动一边照射(B)、利用掩膜进行照射(C)的例子的说明图。

图10是在搬运部中，在与供给部以及粘合部不同的位置上进行临时固化的情况(A)、在粘合后进行正式固化的情况(B)、在粘合部和正式固化之间设置放置部的情况(C)的说明图。

符号说明

1：粘接剂供给部；2：粘合部；3：搬运部；4、4a：临时固化部；4b：正式固化部；5：放置部；10：供给部；11：照射部；20：粘合装置；21：真空腔；22：按压装置；30：搬运装置；31：承载部。

具体实施方式

参照附图具体说明本发明的实施方式(以下称为实施方式)。

[A.构成]

首先，说明本实施方式的粘合装置(以下称为本装置)的构成。本装置如图1以及图2所示，具有粘接剂供给部1、粘合部2等。成为粘合对象的工件S1被设置成可以用搬运部3在这些粘接剂供给部1以及粘合部2之间移动。

作为在本实施方式中使用的粘接剂，例如考虑使用紫外线(UV)固化树脂。粘接剂供给部1如图1所示具有供给部10、照射部11等。供给部10例如具备经由配管将收容在罐T中的粘接剂R滴在工件S1上的分配器。分配器例如通过扫描装置(未图示)构成为可以移动。

照射部11例如具备将来自UV光源的UV光照射在粘接剂R整个面上的照射装置。而且，该照射部11进行的照射在大气中进行，以便因氧阻碍等使粘接剂R的固化变成临时固化(广义地包含残留半固化等的未固化部分的状态)。也可以将照射部的照射强度设置成临时固化用的弱照射强度。

粘合部2如图2所示，具有对工件S1的粘接剂R，粘合工件S2的粘合装置20。粘合装置20例如具有真空腔21、按压装置22等。

真空腔21是通过覆盖粘合的工件S1、S2的周围，密闭和搬运部3之间构成真空室的腔。在真空腔21中通过配管连接有真空源(减压装置)即减压泵(未图示)。另外，真空腔21通过未图示的升降机构设置成可以升降。

按压装置22是通过按压工件S2针对工件S1粘贴工件S2的装置。该按压装置22例如用保持工件S2的保持部、让保持部升降的升降机构等构成。

搬运部3具有将工件S1从粘接剂供给部1搬运到粘合部2的搬运装置30。作为搬运装置30例如考虑转台、传送带等及其驱动机构。但是，如果是在上述各部之间可以搬运工件S1的装置，则可以是任何装置。该搬运装置30在承载在承载部31上的状态下搬运工件S1。

而且，搬运部3如以后说明的那样，具有将粘接剂R的临时固化后的工件S1、S2向下一工序(例如，固化部等)搬运的功能。关联的搬运区间，搬运部3具有作为将工件S1、S2放置在大气中的放置部的功能。

[B.作用]

参照图1～4说明具有以上那样构成的本实施方式的作用。

首先，如图1所示，搬运装置30将从上一工序承载在承载部31上的工件S1搬运到粘接剂供给部1。在粘接剂供给部1上如图1(A)以及(B)所示那样，供给部10对工件S1的全面(单面的全体)供给粘接剂R。

例如，从分配器的喷嘴向工件S1滴下粘接剂R。通过用扫描装置使该分配器进行扫描，以粘接剂R1遍布工件S1的全面的方式提供粘接剂。而且，如以后说明的那样，粘接剂R也可以在提供给工件S1的一部分后扩散到全体。

接着，如图1(C)所示那样，用照射部11在粘接剂R的全面上照射UV光。UV光的照射在大气中进行或者如以上所述那样设定其照射强度。因此，如图1(D)、图3(A)所示那样，通过氧阻碍等得到适度的临时固化状态。

其后，搬运装置30将提供有粘接剂R的工件S1搬运到粘合部2。在粘合部2中如图2(A)所示那样，在按压装置22上保持有工件S2的真空腔21下降，密闭工件S1、S2的周围。而后，通过减压泵的动作，开始真空腔21内的减压(排气)。

抽真空结束后，通过按压装置22下降，对工件S1按压工件S2(图2(B))。此时，粘接剂R因为是临时固化的状态，所以由于变形引起的流动以及溢出得到抑制。另一方面，因为是临时固化状态，所以维持粘接剂R的缓冲性。因此，能够吸收粘合时的形变等，实现粘合厚度的均匀性。进而，临时固化的状态因氧阻碍等表面的固化没有进展而维持表面的粘性，所以针对工件2的粘接性没有问题。

其后，通过排气路的开放等进行去真空，由于真空腔21上升，粘合的工件S1、S2大气放开。进而，搬运装置30将工件S1、S2从粘合部2向下一工序搬运。例如，搬运装置30将工件S1、S2向通过电磁波照射使粘接剂R正式固化的固化部移动。

这样在用搬运装置30将工件S1、S2向固化部移动的过程中，将工件S1、S2放置在大气中(支撑工件S1的构件以外不接触)。为此的放置时间是为了利用大气压按压工件S2而达到稳定，并且降低残留在粘接剂R中的气泡所需要的的足够时间。此时，因为粘接剂R是临时固化状态，所以防止由于流出引起的溢出。

[C.效果]

如果采用以上那样的本实施方式，则能够得到以下那样的效果。即，因为让粘接剂R的整个面临时固化，所以粘合前的粘接剂R的流动得到抑制，能够防止涂抹形状的变形和向工件外的溢出。另外，因为通过临时固化维持粘接剂R的缓冲性，所以能够吸收粘合时的形变等，形成均匀的粘接层。在粘合时因为还维持粘接剂R的表面的粘性，所以在粘接性上没有问题。

在向全面提供同样的粘接剂R后，因为对全面进行UV照射使其临时固化，所以例如如图4(A)所示，不会在用户的视野范围W内残留边界，不会对画面的视觉辨认性产生影响。特别是当将工件S1、S2的某一方作为显示装置的保护板的情况下，因为没有避免粘接剂R的附着的零件和区域等，所以适合于用向宽阔区域(例如，整个面)提供粘接剂进行的粘合。

另外，为了让粘接剂R遍布整个面，利用粘度比较低的粘接剂R时流动性好，能够均匀地进行大面积的涂抹。但是，相反，如果在粘合、直到固化为止需要时间，则粘接剂容易从工件S1溢出。因此，从涂抹到粘合的时间控制、粘合时的按压力的控制等变得困难。另一方面，在本实施方式中，在使粘接剂R遍布整个面后，因为使其固化，所以能够避开关联的时间控制、按压力控制的困难性。

另外，在具备有用于封挡的方法后，因为不需要分别准备提供封挡制成用的粘接剂和内部填充用的粘接剂，所以能够缩短生产节拍时间，成本也能够节约。进而，在临时固化后，正式固化前，因为将工件S1、S2放置在大气中，所以在靠大气压按压工件S1、S2而达到稳定的同时，残留在粘接剂R中的气泡减少。

进而，例如一般在进行真空粘合的情况下，因从未固化的粘接剂R发生的排气的作用，有降低抽真空的速度的情况。但是，在本实施方式中，因为使粘接剂R临时固化，所以能够抑制排气的发生，防止抽真空的速度降低。

[D.其他的实施方式]

本发明并不限于上述那样的实施方式。例如，如图5(A)(B)所示那样，也可以在将粘接剂R涂抹到工件S1的全面后，用掩膜M(遮挡部)以只让边缘露出的方式遮盖上方，从配置在上方的电磁波的照射装置向全体在大气中照射电磁波。由此，如图3(B)所示那样，只在边缘上形成临时固化部H，能够得到和上述一样的效果。

另外，如图6所示那样，可以将照射部11设置成在比较窄的区域(不管是否聚光)上照射电磁波的构成，也可以是通过扫描装置移动的构成。如果采用关联的构成，则如图3(B)所示，能够以只在外边缘形成临时固化部H的方式一边通过扫描装置使照射部11扫描，一边照射电磁波。

在这种情况下，也是因为使遍布整个面的同样的粘接剂R的一部分临时固化，所以几乎不会在用户的视野范围W内残留边界，不会对画面的视觉辨认性有影像。而且，通过电磁波的照射形成临时固化部H的区域可以通过遮挡部、点状或者细线状的照射，设置成非常窄的范围。由此，由于将临时固化部H和未固化部的边界设置成图4所示的视野范围W外，因而能够进一步可靠地防止对视觉辨认性的影响。

进而，通过电磁波的照射进行临时固化的位置并不限于粘接剂的外边缘。对于全面涂抹的粘接剂，可以临时固化成方状、圆状、椭圆状、其他的多角状、曲线圆状等特定的形状，也可以临时固化成散点式。临时固化的区域可以不一定构成封闭的区域。也可以是直线状、折线状、曲线状。

另外，粘接剂的供给部的构成、供给方法只要以以面状遍布工件的单面的全体的方式涂抹即可。而且，在本发明中所谓粘接剂在工件的面上“遍布全体”并不是粘接剂必须完全达到面的边缘。即使有粘接剂还差一点没有达到边缘的部分也可以称为粘接剂遍布全体。例如，如图4(A)的工件S2一侧所示，即使粘接剂R还差一点未达到面的边缘的情况，也包含在“遍布全体”的概念中。即，例如，提供给工件S1的粘接剂R的一端即使变成图4(A)的工件S2的边缘和粘接剂R一端的关系那样的状态，也可以称为“遍布全体”。

当扫描供给部以线状涂抹的情况下，上下、前后左右、旋转等怎样移动是自由的。如图7所示，供给部10可以将粘接剂R涂抹成多条线状。在这种情况下，可以排列许多独立的分配器。

可以如图8所示通过供给部10以面状涂抹粘接剂R可以短时间地均匀地涂抹。此外，可以适用用滚筒涂抹的装置、通过扫描涂抹的装置、旋转涂抹的装置等各种装置。也可以重复多次进行粘接剂的全面涂抹。在这种情况下，可以针对每次涂抹进行临时固化，也可以针对每多次涂抹进行临时固化。

使用的粘接剂的种类并不限于紫外线固化型的树脂。也可以适用用其他的电磁波进行固化的树脂。在这种情况下，根据粘接剂的种类，改变所适用的照射部。

另外，对于粘合部、搬运部也可以适用现在或者将来可以利用的所有的方法、装置。例如，对于粘合部来说，保持工件的构造例如也可以是机械夹头、静电夹头、真空夹头、粘接夹头等任何构造。进行真空粘合的空间可以是下侧构件升降进行封闭、放开的构造，也可以是只开关工件的通路的构造。进而，不一定是真空粘合装置也可以，也可以是在大气中进行粘合的装置。

另外，照射部在上述的实施方式中，和粘接剂供给部构成一体。但是，也可以将照射部和粘合部构成一体。例如，如图9所示那样，其构成可是：在用粘合装置20粘合之前，用照射部11进行全面照射(A)、通过移动的照射(B)、利用掩膜的局部照射(C)等。照射后，照射部11进行退避，用粘合装置20进行粘合。其后的正式固化可以用同一照射部11进行，也可以在其他的地方进行。

进而，照射部不一定和粘接剂供给部、粘合部构成一体。也可以在粘接剂供给部的后级设置照射部(临时固化部)，对于用搬运部从粘接剂供给部搬运来的工件，在照射部中进行利用电磁波的照射的临时固化。

例如，如图10(A)所示那样，也可以将粘接剂供给部1、进行用于临时固化的照射的临时固化部4设置在搬运装置30的另一位置上。进而，如图10(B)所示，也可以将临时固化部4a和正式固化部4b和粘接剂供给部1、粘合部2设置在不同位置上。进而，如图10(C)所示，在粘合部2和正式固化部4b之间也可以设置放在大气压下的放置部5。而且，图10是示例，搬运装置30如下那样不限于转台。

搬运装置例如也可以是转台、传送带、输送机构等任何构造。承载部例如考虑承受器等，但如果具有作为能够支撑工件的支撑体的功能，则任何材质、形状都可。并不限于水平方向支撑。工件的搬运方法也不限于承载在承载部上的情况。也可以直接承载在移动的台上。

进而，还考虑用手动方式进行上述的作业的一部分。例如，也可以是操作者使用涂抹、滴下等用的工具进行粘接剂供给。对工件的移动，也可以是操作者手工操作进行。

另外，成为粘合对象的工件如盖板和液晶模块那样，是构成显示装置的工件，如果是在单面全体上涂抹粘接剂粘合的工件，则不管其大小、形状、材质等。如图4(B)所示那样，工件S1和工件S2的大小可以不同。不只向工件一方提供粘接剂，向双方提供的情况也适用。在这种情况下，在向双方提供粘接剂的情况下，可以只让一方工件的粘接剂临时固化，也可以让双方工件的粘接剂临时固化。

Claims (5)

1.一种粘合装置，用通过电磁波的照射而固化的粘接剂对构成显示装置的一对工件进行粘合，所述粘合装置的特征在于包括：

供给部，提供上述粘接剂使其仅在一个工件的单面上遍布其全体；

照射部，对遍布所述一个工件的单面的全体的上述粘接剂的全部面，通过在粘合前在大气中照射电磁波而使其临时固化；

粘合部，在真空室内对一对工件的周围抽真空，对被提供到所述一个工件的单面的临时固化状态的上述粘接剂，粘合另一个工件；

放置部，通过在大气中放置被上述粘合部粘合的、上述粘接剂为临时固化状态的上述一对工件，确保为了利用大气压来减少在上述粘接剂中残存的气泡而设定的放置时间；以及

固化部，针对在上述大气中所放置的上述一对工件照射电磁波，使上述粘接剂正式固化。

2.根据权利要求1所述的粘合装置，其特征在于：上述照射部具有照射紫外线的照射装置。

3.根据权利要求1或2所述的粘合装置，其特征在于：上述放置部是将所粘合的上述一对工件从上述粘合部搬运至上述固化部的搬运装置。

4.一种粘合基板的制造方法，用通过电磁波的照射而固化的粘接剂对构成显示装置的一对工件进行粘合，所述粘合基板的制造方法的特征在于：

提供上述粘接剂使其仅在一个工件的单面上遍布其全体，

对于遍布上述一个工件的单面的全体的上述粘接剂的全部面，通过在粘合前在大气中照射电磁波而使其临时固化，

对上述一对工件的周围抽真空，对被提供到所述一个工件的单面的临时固化状态的上述粘接剂，粘合另一个工件，

在大气中，将被粘合的、上述粘接剂为临时固化状态的上述一对工件放置为了通过大气压来减少在上述粘接剂中残存的气泡而设定的放置时间后，针对上述一对工件照射电磁波，使上述粘接剂正式固化。

5.根据权利要求4所述的粘合基板的制造方法，其特征在于：上述电磁波是紫外线。