JP2012133166A - 板状接合体の製造方法、接合装置及び板状接合体 - Google Patents

板状接合体の製造方法、接合装置及び板状接合体 Download PDF

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Abstract

【課題】気泡を残存させることなく短時間に接着剤を基板間に塗れ広がらせる。
【解決手段】第１の基板５と第２の基板６との各接着面を対向させ、第２の基板６の接着面を第１の基板５側に撓ませながら第１の基板５上に保持する保持工程と、第１の基板５と第２の基板６との最接近位置Ａにディスペンスノズル１２を挿入し、ディスペンスノズル１２から第１の基板５及び第２の基板６に付着させながら液状充填剤７を吐出する吐出工程と、最接近位置Ａに対応する第２の基板６上にラミネートロール１３を降下し、第２の基板６上を転動させることにより、液状充填剤７を第１及び第２の基板５，６間に濡れ広がらせる充填工程とを有し、第２の基板６は、ラミネートロール１３の転動に応じて、保持された端部が第１の基板５側へ降下していく。
【選択図】図７

Description

本発明は、板状体を接合してなる板状接合体の製造方法、板状体の接合装置、及びこれにより製造された板状接合体に関し、特に大型の板状体間に充填剤を充填させることにより製造される板状接合体に好適に用いることができる。
従来、テレビやパーソナルコンピューター、携帯情報端末、携帯電話機などに用いられる画像表示装置として、液晶表示パネルを用いるものが多くなってきた。そのなかで、カバーガラスと液晶表示パネルとをカバーガラスと同等の屈折率の透明樹脂で貼り合せた液晶表示装置は、コントラストや色・クリア感などの画質品質の面、及び液晶表示パネルの耐衝撃性の面で有利である。
この種の画像表示装置では、透明樹脂をカバーガラスと液晶表示パネルとの間に充填する際に気泡が混入すると、光の入射時に輝点となり、画質品質を著しく低下させてしまうことから、基板間に気泡を残存させることなく貼り合わせることが求められる。
一般に、液晶表示パネルとカバーガラスといった２つの基板を液状の透明樹脂で貼り合わせる方法としては、いわゆる反転方式がある。反転方式は、図８に示すように、貼り合わせる一対の基板１００，１０１のうち、一方の基板１００の接着面に液状接着剤１０２を塗布し（図８（ａ））、この基板１００を反転させて接着剤の塗布面を他方の基板１０１の接着面と対向させる（図８（ｂ））。そして、基板１００，１０１を近接、圧着させることにより（図８（ｃ））、接着剤１０２を基板１００，１０１間に亘って濡れ広がらせる（図８（ｄ））。
しかし、反転方式では、液状接着剤を塗布した基板を反転させることから、接着剤の垂れ下がりにより、反転時などに接着剤が飛散し、所定の位置以外にも接着剤が付着するおそれがある。このため、基板１００，１０１の貼り合わせ時において、気泡が混入し、また、基板１００，１０１間より気泡を排除させつつ濡れ広がらせることができず、気泡が残存してしまう。さらに、反転方式では、貼り合わせる基板が大型化するほど、製造設備の大型化が必要となり、また、製造コストも上昇する。
また、ＤＶＤなどのディスク基板の貼り合わせ方法としては、いわゆるギャップディスペンス方式がある。ギャップディスペンス方式は、図９に示すように、貼り合わせる一対の基板１１０，１１１を所定の間隔で対向保持し（図９（ａ））、この基板１１０，１１１間にディスペンスノズル１１２を挿入する（図９（ｂ））。そして、ディスペンスノズル１１２から、接着剤１１３を両基板に接触させながら注入し（図９（ｃ））、次いで、両基板１１０，１１１を回転させることにより両基板間全体に接着剤１１３を拡散させる（図９（ｄ））。
このギャップディスペンス方式は、接着剤１１３を対向保持された両基板の接着面に接触させながら供給することにより、基板の貼り合わせ時における気泡の混入を効果的に防止することができる。また、ギャップディスペンス方式は、接着剤の注入後、基板を回転させることにより接着剤を両基板の全面に亘って拡散させると共に、余分な接着剤を外周へ振り切り、また気泡を排除することができる。
しかし、ギャップディスペンス方式を大型基板の貼り合わせに応用しようとすると、大型基板は接着面積が大きく、また形状も矩形状であるため、回転によって接着剤を拡散させるのではなく、基板を近接させることにより基板全体に接着剤を濡れ広がらせることとなる。したがって、基板の大型化に伴って接着剤の濡れ広がりに要する時間が長くなりタクトタイムが長くなってしまう。
また、濡れ広がりに要する時間を短縮すべく、ディスペンスノズルによる接着剤の塗布パターンを広範囲に設定すると、接着剤による閉塞領域が形成され気泡が残存するおそれがある。また、このような閉塞領域の発生を防止する接着剤の描画パターンには制約が多く、基板の広範囲に塗布することができず、結果的に、濡れ広がりに要する時間の短縮が困難となる。
特開２００３−１８６０１１号公報
そこで、本発明は、気泡を残存させることなく、短時間に接着剤を塗れ広がらせて基板を貼り合わせることができる板状接合体の製造方法、接合装置及び板状接合体を提供することを目的とする。
上記述した課題を解決するために、本発明にかかる板状接合体の製造方法は、第１の基板と第２の基板との各接着面を対向させ、該第２の基板の接着面を上記第１の基板側に撓ませながら該第１の基板上に保持する保持工程と、上記第１の基板と上記第２の基板との最接近位置にディスペンスノズルを挿入し、該ディスペンスノズルから上記第１の基板及び第２の基板に付着させながら液状充填剤を吐出する吐出工程と、上記最接近位置に対応する上記第２の基板上にラミネートロールを降下し、上記第２の基板上を転動させることにより、上記液状充填剤を上記第１及び第２の基板間に濡れ広がらせる充填工程とを有し、上記第２の基板は、上記ラミネートロールの転動位置に対応して上記第１の基板と平行に保持されるものである。
また、本発明にかかる接合装置は、第１の基板が載置される載置部と、上記第１の基板と対向される第２の基板の端部を保持し、該第２の基板の主面を上記第１の基板側に撓ませながら上記第１の基板上に支持する支持部と、上記載置部に載置された上記第１の基板と上記支持部に支持された上記第２の基板との最接近位置に挿入され、上記第１の基板と上記第２の基板との間に亘って液状充填剤を吐出するディスペンスノズルと、上記最接近位置に対応する上記第２の基板上に降下し、上記第２の基板上を転動することにより、上記液状充填剤を上記第１及び第２の基板間に濡れ広がらせるラミネートロールとを備え、上記第２の基板は、上記ラミネートロールの転動位置に対応して上記第１の基板と平行に保持されるものである。
また、本発明にかかる板状接合体は、上記板状接合体の製造方法により製造されたものである。
本発明によれば、第１の基板及び第２の基板の最接近位置に液状充填材を注入することにより、第１の基板及び第２の基板の両面に液状充填材を付着させて、当該位置よりラミネートロールによって液状充填材を塗り広げる。このとき、本発明では、ラミネートロールの転動に応じて第２の基板の端部が第１の基板と平行に保持されていくため、液状充填材間に気泡が混入することなく、かつラミネートロールの転動に応じて液状充填材を塗り広げていくため、第１の基板及び第２の基板が大型化しても、短時間で全面に亘る充填を行うことができる。
偏光板及びカバーガラスが透明樹脂によって接合された板状接合体を示す断面図である。 板状体の接合装置を一方側から示す側面図である。 板状体の接合装置を他方側から示す側面図である。 ディスペンスノズルを示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。 透明樹脂を吐出しているディスペンスノズルを示す断面図である。 板状接合体の製造工程を示す側面図であり、（ａ）は偏光板のカバーガラスとの接着面に、透明樹脂パターンを描画する工程を示し、（ｂ）はカバーガラスを、湾曲頂部と偏光板とが所定の間隔に保持する工程を示し、（ｃ）は偏光板及びカバーガラスの両面に亘って透明樹脂が付着する近接パターンを描画する工程を示し、（ｄ）は第１のロールをカバーガラスの最接近位置上に降下させる工程を示し、（ｅ）は第２のロールをカバーガラスの最接近位置上に降下させる工程を示し、（ｆ）は第１、第２のロールを転動させ偏光板及びカバーガラス間の全範囲に亘って透明樹脂を充填する工程を示し、（ｇ）は偏光板及びカバーガラス間の全範囲に亘る透明樹脂の充填が完了した状態を示す。 板状接合体の製造工程を示す斜視図であり、（ａ）は偏光板のカバーガラスとの接着面に、透明樹脂パターンを描画する工程を示し、（ｂ）はカバーガラスを、湾曲頂部と偏光板とが所定の間隔に保持する工程を示し、（ｃ）は偏光板及びカバーガラスの両面に亘って透明樹脂が付着する近接パターンを描画する工程を示し、（ｄ）は第１のロールをカバーガラスの最接近位置上に降下させる工程を示し、（ｅ）は第２のロールをカバーガラスの最接近位置上に降下させる工程を示し、（ｆ）は第１、第２のロールを転動させ偏光板及びカバーガラス間の全範囲に亘って透明樹脂を充填する工程を示し、（ｇ）は偏光板及びカバーガラス間の全範囲に亘る透明樹脂の充填が完了した状態を示す。 反転方式による基板の接合工程を示す側面図である。 ギャップディスペンス方式による基板の接合工程を示す側面図である。
以下、本発明が適用された板状接合体の製造方法、接合装置及び板状接合体について、図面を参照しながら詳細に説明する。本板状体の接合装置１は、表示面にカバーガラスが透明樹脂によって貼り合わされた大型テレビモニタ等の液晶表示パネルの製造に用いられるものである。
［板状接合体２］
板状接合体２としては、例えば３２インチ以上の大きさを有する大型のテレビモニタに用いて好適なものであるが、これよりも小さなサイズにも当然に用いることができる。本実施の形態では、一例として、図１に示すように、液晶層や配向膜等からなる液晶表示パネル４の表示面に設けられた対角寸法４０インチの偏光板５に、対角寸法４０インチかつ厚さ０．７ｍｍの強化ガラス板からなるカバーガラス６を、当該カバーガラス６と同等の屈折率を有する透明樹脂７で貼り合わせた板状接合体２について説明する。
透明樹脂７としては、例えば、偏光板５及びカバーガラス６の間に充填されても、光の散乱を抑えて液晶パネル２の視認性を損なうことのないように屈折率が制御された透明な紫外線硬化型の弾性樹脂が用いられる。
また、透明樹脂７の粘度は、偏光板５及びカバーガラス６に同時に付着しながら充填でき、かつ所定間隔に保持された偏光板５及びカバーガラス６に付着した状態を維持できる粘度、例えば７００ｍＰａ・ｓ〜５０００ｍＰａ・ｓの範囲で選択される。また、このような透明樹脂７の粘度に応じて、偏光板５及びカバーガラス６の間隙寸法は、３．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に設定される。具体的に、本実施の形態では、透明樹脂７として、粘度が３５００ｍＰａ・ｓの紫外線硬化型の透明弾性樹脂を用い、また、後述するように、偏光板５及びカバーガラス６の最も接近した位置の間隔を５．５ｍｍに保持し、当該位置に透明樹脂７を注入している。
かかる板状接合体２によれば、透明樹脂７で偏光板５とカバーガラス６とを貼り合わせることにより、コントラストや色・クリア感などの画質品質の向上を図ることができるとともに、液晶表示パネルの耐衝撃性を向上させることができる。
［接合装置１］
偏光板５とカバーガラス６とを、透明樹脂７を介して接合させる接合装置１は、図２及び図３に示すように、偏光板５が載置される載置部１０と、載置部１０に支持された偏光板５と対向させてカバーガラス６を支持するカバーガラス支持部１１と、載置部１０及びカバーガラス支持部１１によって対向保持された偏光板５及びカバーガラス６との間に透明樹脂７を注入するディスペンスノズル１２と、カバーガラス６上を転動して透明樹脂７を偏光板５及びカバーガラス６との間に濡れ広がらせるラミネートロール１３とを備える。
また、接合装置１は、ディスペンスノズル１２を移動させるノズル移動機構１５と、ディスペンスノズル１２の吐出口２２より透明樹脂７を吐出させる押圧機構１６と、カバーガラス支持部１１を昇降させる昇降機構１７と、ラミネートロール１３を駆動するロール駆動機構１８と、これら各機構１５〜１８を制御する制御部２０とを備え、これらがテーブル１９上に配設されている。
［載置部／支持部］
偏光板５が載置される載置部１０は、テーブル１９上に固定され、真空吸着等の手段で、偏光板５を接着面がカバーガラス６と対向するように、鉛直上向きに保持する。
カバーガラス６を支持するカバーガラス支持部１１は、カバーガラス６の外周縁を係止あるいは真空吸着等の保持手段で、カバーガラス６を偏光板５との接着面が表を向くように保持する。これにより、カバーガラス６は、長手方向の中央部が幅方向に亘って偏光板５側に撓み、カバーガラス６の湾曲頂部が、偏光板５との最接近位置Ａとなる。
この最接近位置Ａは、後述するディスペンスノズル１２が挿入され透明樹脂７が注入されることにより、所定の粘度を有する透明樹脂７が最接近位置Ａにおいて偏光板５及びカバーガラス６の湾曲頂部に付着する間隔を有する。例えば透明樹脂７の粘度が３５００ｍＰａ・ｓのとき、最接近位置Ａの間隔は、５．５ｍｍに設定される。また、最接近位置Ａは、ラミネートロール１３が下降し、カバーガラス６の長手方向に向かって転動していくことにより透明樹脂７が偏光板５及びカバーガラス６に付着しながら拡散していく。
このカバーガラス支持部１１は、載置部１０上に昇降機構１７によって昇降可能に支持されている。昇降機構１７は、アクチュエータ等の動力手段によって構成され、カバーガラス支持部１１を図２中矢印Ｚ方向及び反矢印Ｚ方向となる上下方向に昇降させる。
昇降機構１７は、偏光板５やカバーガラス６が載置部１０やカバーガラス支持部１１に支持される際にはカバーガラス支持部１１を上昇させる。また、昇降機構１７は、偏光板５及びカバーガラス６との間に透明樹脂７を注入、接合させる際にはカバーガラス６が偏光板５に近接するようにカバーガラス支持部１１を降下させることにより、偏光板５とカバーガラス６とを、ディスペンスノズル１２が挿通可能で、かつ透明樹脂７が偏光板５及びカバーガラス６に接触しながら塗布できる所定の間隔に保持する。そして、昇降機構１７は、透明樹脂７の充填後は、後述するラミネートロール１３の転動に応じてカバーガラス支持部１１を更に下降させ、カバーガラス６を偏光板５と平行に保持し、気泡を混入させることなく透明樹脂７を偏光板５及びカバーガラス６の全面に亘って押し広げる。
［ディスペンスノズル／ノズル移動機構］
透明樹脂７を偏光板５及びカバーガラス６の間に吐出するディスペンスノズル１２は、載置部１０に保持された偏光板５の主面と平行に支持された筒状体を有する。また、ディスペンスノズル１２は、透明樹脂７を供給するシリンジやタンク等の加圧手段２１と連結されている。また、ディスペンスノズル１２は、ノズル移動機構１５によって、偏光板５及びカバーガラス６の最接近位置Ａに沿って両基板の間隙内を、両基板に接触することなく進退可能な高さに支持される。そして、ディスペンスノズル１２は、図３中反矢印Ｘ方向、図２中矢印Ｚ方向及び紙面と直交する方向へ移動し、偏光板５及びカバーガラス６の間隙内に、最接近位置Ａに沿って透明樹脂７による所定の吐出パターンを描画する。
図４に示すように、このディスペンスノズル１２は、金属や工業用プラスチックで形成されたノズル本体１２ａと、ノズル本体１２ａをコーティングする偏光板５及びカバーガラス６を傷つけない柔らかな樹脂層１２ｂとからなる。樹脂層１２ｂは、低摩擦性、耐摩耗性、非濡性、耐食性等に優れた樹脂、例えばフッ素系樹脂がノズル本体１２ａの表面に焼き付け塗装等されることにより形成される。なお、ディスペンスノズル１２は、断面形状が円形のものに限定されず、扁平円や矩形であってもよい。
ディスペンスノズル１２は、樹脂層１２ｂが形成されることにより、偏光板５及びカバーガラス６の間隙を移動しながら透明樹脂７を吐出する際に、偏光板５及びカバーガラス６に摺接した場合にも、偏光板５及びカバーガラス６を傷つけるおそれがない。すなわち、吐出ノズルは、金属や工業用プラスチックで形成され、ノズル移動機構１５によって偏光板５及びカバーガラス６の間隙を最接近位置Ａに沿って移動しながら透明樹脂７を塗布していく。このとき、ディスペンスノズル１２は、偏光板５及びカバーガラス６に当接しないように移動されるが、振動や撓み等により偏光板５及びカバーガラス６に当接した場合でも、樹脂層１２ｂでコーティングされているため、偏光板５及びカバーガラス６を傷つけるおそれがない。
また、ディスペンスノズル１２は、非濡性、耐食性に優れた樹脂層１２ｂを設けることにより、吐出停止後にも透明樹脂７が吐出口２２より垂れてしまういわゆる液だれを防止することができる。したがって、ディスペンスノズル１２は、所定箇所にのみ透明樹脂７を塗布することができ、想定外の箇所に透明樹脂７が付着する事態を防止することができる。
さらに、ディスペンスノズル１２は、偏光板５及びカバーガラス６との接触による傷つきを防止できることから、ノズル移動機構１５による移動速度を落とすことなく透明樹脂７を塗布することができる。したがって、先に吐出した透明樹脂７と後に吐出した透明樹脂７との間で、空気にさらされる時間が大きく異なることもなく、充填特性や硬化特性に差が生じることもない。これは、基板が大型化するほど、透明樹脂７の塗布工程に要する時間が増えていく一方で、ノズル移動速度を落とさず素早く透明樹脂７の塗布を終えることが望ましいが、接合装置１は、ノズル移動機構１５による移動速度を落とすことなく透明樹脂７を塗布することができ、有利である。
また、ディスペンスノズル１２は、図４（ａ）（ｃ）に示すように、先端の上面が斜めにカットされることにより、吐出口２２を鉛直方向上側に向けてもよい。これにより、ディスペンスノズル１２は、透明樹脂７を吐出し始めると、最初に上方に位置するカバーガラス６に透明樹脂７を付着させ、その後、重力によって下方の偏光板５に付着させる。そして、ディスペンスノズル１２は、透明樹脂７を吐出しながら偏光板５及びカバーガラス６の間隙内を移動し、図５に示すように、常に、透明樹脂７が偏光板５及びカバーガラス６の両面に付着した状態で塗布していく。
このように、接合装置１は、ディスペンスノズル１２の吐出口２２を上方向に向けるとともに、常時、透明樹脂７が偏光板５及びカバーガラス６の両面に付着するように塗布することにより、透明樹脂７の中に気泡が残存することを防止できる。
［近接位置／湾曲頂部］
このようなディスペンスノズル１２は、ノズル移動機構１５によって、カバーガラス支持部１１に保持されているカバーガラス６の湾曲頂部と偏光板５との間に挿入される。この位置は、偏光板５とカバーガラス６とが最も近接する最接近位置Ａであり、当該位置Ａに透明樹脂７が注入される。
そして、ディスペンスノズル１２は、図７（ｃ）に示すように、偏光板５及びカバーガラス６の最接近位置Ａに側方より挿入されると、幅方向の一端側から挿入端側（反矢印Ｘ方向）へ後退しながら透明樹脂７を吐出していく。これにより、ディスペンスノズル１２は最接近位置Ａにおいて偏光板５及びカバーガラス６の両面に透明樹脂７を付着させながら吐出することができる。
なお、ノズル移動機構１５は、制御部２０の制御信号を受けてディスペンスノズル１２及び加圧手段２１を載置部１０に載置された偏光板５と平行に移動させるものであり、例えば互いに直交するレール機構を備える。そして、ノズル移動機構１５は、図３中矢印Ｘで示す偏光板５の幅方向にディスペンスノズル１２を向けて保持し、当該矢印Ｘ方向及び反矢印Ｘ方向に進退自在とする。また、ノズル移動機構は、偏光板５の長手方向（図３中矢印Ｘ方向と直交する方向で、かつ偏光板５と平行な方向）にも移動可能とされ、ディスペンスノズル１２を最接近位置Ａに位置合わせ可能とされている。
透明樹脂７を供給する加圧手段２１は、ディスペンスノズル１２より吐出される接着剤７が貯蔵されている。また、加圧手段２１は、貯蔵されている透明樹脂７をディスペンスノズル１２より吐出させる押圧機構１６と接続され、透明樹脂７の吐出及び吐出停止の制御、並びに吐出圧力の制御が行われる。押圧機構１６は、例えば圧縮乾燥空気のボンベが用いられ、制御部２０によって加圧手段２１内へのガスの供給及び供給停止、並びに供給圧が制御され、ガスを所定圧力で加圧手段２１内に供給することによりディスペンスノズル１２から透明樹脂７を吐出させる。
［ラミネートロール］
ラミネートロール１３は、ディスペンスノズル１２によって透明樹脂７が注入された偏光板５及びカバーガラス６間に透明樹脂７を濡れ広がらせるものである。ラミネートロール１３は、円柱形状をなし、ロール駆動機構１８に支持されることにより、カバーガラス６の上を昇降可能かつ、カバーガラス６の長手方向に転動可能とされている。
ラミネートロール１３は、ロール駆動機構１８により、長手方向を偏光板５及びカバーガラス６の最接近位置Ａと平行に支持されるとともに、最接近位置Ａに下降され、最接近位置Ａより偏光板５及びカバーガラス６の長手方向に亘って転動される。これにより、ラミネートロール１３は、転動方向に亘って透明樹脂７を塗り広げていき、偏光板５及びカバーガラス６間の全範囲に亘って充填させることができる。
また、ラミネートロール１３は、偏光板５及びカバーガラス６の最接近位置Ａより長手方向の一方側に転動する第１のロール１３ａと、偏光板５及びカバーガラス６の最接近位置Ａより長手方向の他方側に転動する第２のロール１３ｂとを有する。そして、ロール駆動機構１８は、第１のロール１３ａを最接近位置Ａに下降させ、長手方向の一方側へ転動させると、第２のロール１３ｂを最接近位置Ａに下降させ、長手方向の他方側へ転動させる。これにより、第１、第２のロール１３ａ，１３ｂは、透明樹脂７を、偏光板５及びカバーガラス６間の全範囲に充填させることができる。
また、ロール駆動機構１８によるラミネートロール１３の転動に応じて、上述した昇降機構１７は、カバーガラス支持部１１を下降させ、カバーガラス６の外周縁部を偏光板５側へ下降させる。これにより、湾曲して支持されていたカバーガラス６は、最接近位置Ａより長手方向の一端又は他端に向かって漸次平坦化されて偏光板５と平行となり、ラミネートロール１３の転動による負荷を受けることない。また、カバーガラス６は、ラミネートロール１３の転動に応じて偏光板５と所定の間隔に支持されていくため、濡れ広がる透明樹脂７が付着していくことによって、偏光板５との間の空気を外方に排気できると共に、偏光板５との間に気泡が残存することもない。
［板状接合体２の製造工程］
次いで、かかる接合装置１を用いて偏光板５とカバーガラス６とが貼り合わされた板状接合体２を製造する工程について、図６及び図７を参照しながら説明する。本実施の形態では、一例として、上述した、液晶表示パネルの表示面に設けられる長さ９００ｍｍ、幅５００ｍｍ、対角寸法４０インチの矩形状の偏光板５に、対角寸法５０インチかつ厚さ０．７ｍｍの強化ガラス板からなるカバーガラス６を、当該カバーガラス６と同等の屈折率を有する透明樹脂７で貼り合わせた板状接合体２を製造する工程を説明する。
先ず、偏光板５が載置部１０に載置される。このとき、偏光板５は、載置部１０に位置合わせされた後、真空吸着等の手段で保持され、カバーガラス６との接着面が鉛直上向きとされる。
そして、図６（ａ）、図７（ａ）に示すように、偏光板５は、カバーガラス６との接着面に、透明樹脂７が塗布されることによりパターンＰが描画される。透明樹脂７は、後の工程においてディスペンスノズル１２によって注入される透明樹脂７と同一の樹脂が好ましいが、透明樹脂７と同じ屈折率で、同等の粘度（３５００ｍＰａ・ｓ）を有し、物性上大差のない透明接着剤であってもよい。また、この透明樹脂７の塗布工程では、ラミネートロール１３の転動によって、透明樹脂７が偏光板５及びカバーガラス６の全面に亘って、気泡を混入させることなく濡れ広がるパターンを描画する。例えば、本実施の形態では、図７（ａ）に示すように、偏光板５の幅方向に所定間隔で長手方向に亘る複数本のラインからなるパターンＰを描画する。また、透明樹脂７の塗布量は、硬化後の樹脂層の厚みを考慮して調整される。例えば、パターンＰは、各ライン中心の間隔が３３ｍｍで、透明樹脂７の塗布量が１４ｇのラインが１３本描画され、硬化後の樹脂層の厚みが４００μｍとなる。なお、パターンＰの描画工程は、ディスペンスノズル１２を用いて行ってもよく、その他の手段を用いて行ってもよい。
また、カバーガラス６がカバーガラス支持部１１に支持される。このとき、カバーガラス支持部１１は、昇降機構１７によって載置部１０の上方に上昇されている。カバーガラス支持部１１は、カバーガラス６の長手方向両端の外周縁を２０ｍｍ程度、上側から吸着する等の手段で保持する。これによりカバーガラス６は、自重により長手方向の中央部が幅方向に亘って偏光板５側に撓まされる。このとき、カバーガラス６は、図２に示すように、一端部と湾曲頂部との高さが１００ｍｍ程度となる。
この状態を維持したまま、昇降機構１７は、図６（ｂ）、図７（ｂ）に示すように、カバーガラス支持部１１を下降させ、カバーガラス６を、湾曲頂部と偏光板５とが所定の間隔（５．５ｍｍ）となる高さに保持する。そして、このカバーガラス６の湾曲頂部と偏光板とが対向する位置が、ディスペンスノズル１２が挿入され、またラミネートロール１３が降下する最接近位置Ａとなる。
次いで、ノズル移動機構１５が、ディスペンスノズル１２を偏光板５及びカバーガラス６の側方より、最接近位置Ａに挿入し、幅方向の一端側から挿入端側（反矢印Ｘ方向）へ後退させつつ、押圧機構１６が加圧手段２１内の透明樹脂７をディスペンスノズル１２より吐出させる。図６（ｃ）、図７（ｃ）に示すように、ディスペンスノズル１２は、カバーガラス６の湾曲頂部と偏光板５とが所定間隔で保持されている最接近位置Ａに沿って、図５及び図７（ｃ）中反矢印Ｘ方向へ後退移動しながら透明樹脂７を吐出することにより、偏光板５及びカバーガラス６の両面に亘って透明樹脂７が付着する近接パターンＮを描画する。この近接パターンＮは、最接近位置Ａに沿って偏光板５及びカバーガラス６の幅方向に亘って描画されることにより、予め偏光板５に描画されているパターンＰを横断する。なお、近接パターンＮは、透明樹脂７の塗布量が例えば１５ｇとされる。
最接近位置Ａにおける透明樹脂７の注入が終了すると、ノズル移動機構１５は、ディスペンスノズル１２を、偏光板５及びカバーガラス６の間から退避させる。次いで、昇降機構１７がカバーガラス支持部１１を降下させ、カバーガラス６を偏光板５に近接させて透明樹脂７を押圧するとともに、ロール駆動機構１８がラミネートロール１３をカバーガラス６の最接近位置Ａ上に降下させる。
ロール駆動機構１８は、図６（ｄ）、図７（ｄ）に示すように、先ず、第１のロール１３ａをカバーガラス６の最接近位置Ａ上に降下させ、カバーガラス６の長手方向の一端側に向かって転動させる。これにより、偏光板５に予めライン状に塗布されていた透明樹脂７とディスペンスノズル１２によって最接近位置Ａに沿って注入された透明樹脂７とが、第１のロール１３ａの転動に応じて、偏光板５及びカバーガラス６の間を長手方向の一端側に向かって一体となって濡れ広がっていく。
このとき、昇降機構１７は、第１のロール１３ａの転動に対応して、カバーガラス６の長手方向の一端側が降下するようにカバーガラス支持部１１を操作する。したがって、カバーガラス６は、長手方向の一端側にかけて平坦となり、偏光板５と平行となることから、第１のロール１３ａによって負荷がかかることがない。
すなわち、カバーガラス６は、最接近位置Ａに注入され、偏光板５及びカバーガラス６の両面に付着されている透明樹脂７が、第１のロール１３ａの転動に伴って予め偏光板５に塗布されている透明樹脂７と一体に濡れ広がり、かつ第１のロール１３ａの転動に応じて偏光板５と平行とされることから、偏光板５との間に空気が混入することなく透明樹脂７が濡れ広がっていく。
さらに、透明樹脂７は、偏光板５及びカバーガラス６の長手方向に所定間隔でライン状に塗布されていることから、第１のロール１３ａの転動方向に亘って空気の抜け道が確保され、また透明樹脂７が第１のロール１３ａの転動に伴って濡れ広がるため、空気が透明樹脂７によって囲まれることなく偏光板５及びカバーガラス６間より排気される。
また、透明樹脂７は、第１のロール１３ａの転動に伴って濡れ広がっていくため、偏光板５及びカバーガラス６間において、全面に亘って均一の厚さで充填される。すなわち、ロール駆動機構１８によって第１のロール１３ａがカバーガラス６上を一定の高さで転動されるとともに、昇降機構１７によってカバーガラス６が偏光板５と平行とされていくことにより、偏光板５及びカバーガラス６間の厚さを全面に亘って均一とすることができる。
図６（ｅ）、図７（ｅ）に示すように、第１のロール１３ａの転動に続いて、ロール駆動機構１８は、第２のロール１３ｂをカバーガラス６の最接近位置Ａ上に降下させ、カバーガラス６の長手方向の他端側に向かって転動させる。これにより、偏光板５に予めライン状に塗布されていた透明樹脂７とディスペンスノズル１２によって最接近位置Ａに注入された透明樹脂７とが、第２のロール１３ｂの転動に応じて、偏光板５及びカバーガラス６の間を長手方向の他端側に向かって濡れ広がっていく。
このとき、昇降機構１７は、第１のロール１３ａのときと同様に、第２のロール１３ｂの転動に対応して、カバーガラス６の長手方向の他端側が降下するようにカバーガラス支持部１１を操作する。これにより、第２のロール１３ｂの転動に伴って、カバーガラス６の長手方向の他端側にも空気が混入することなく、均一の厚さで透明樹脂７が濡れ広がっていく。
図６（ｆ）、図７（ｆ）に示すように、これら第１、第２のロール１３ａ、１３ｂの降下及び転動は、連続して行われ、図６（ｇ）、図７（ｇ）に示すように、偏光板５及びカバーガラス６間の全範囲に亘る透明樹脂７の充填はほぼ同時に完了する。その後、偏光板５及びカバーガラス６間に充填された透明樹脂７に紫外線を照射することにより硬化させ、板状接合体２が製造される。
このような板状接合体２の製造方法によれば、偏光板５及びカバーガラス６の最接近位置Ａに透明樹脂７を注入することにより、偏光板５及びカバーガラス６の両面に透明樹脂７を付着させて、当該位置よりラミネートロール１３によって透明樹脂７を塗り広げる。このとき、本製造方法では、ラミネートロール１３の転動に応じてカバーガラス６の端部が偏光板５側へ降下していくため、透明樹脂７間に気泡が混入することなく、かつラミネートロール１３の転動に応じて透明樹脂７を塗り広げていくため、偏光板５及びカバーガラス６が大型化しても、短時間で全面に亘る充填を行うことができる。
［その他の構成］
なお、上記製造工程において、カバーガラス６はカバーガラス支持部１１によって両端を均等に保持されて、中央部が最も下がるように設定したが、カバーガラス６は、両端の保持高さを違えることにより中央部以外の領域に湾曲頂部が設けられ、この湾曲頂部と偏光板５との間を最接近位置Ａとして、ディスペンスノズル１２による透明樹脂７の注入、及びラミネートロール１３の降下を行うようにしてもよい。
また、上記製造工程においては、予め偏光板５にパターンＰを描画し、カバーガラス６を降下させた後にディスペンスノズル１２によって最接近位置Ａに近接パターンＮを描画したが、予め偏光板５にパターンＰを描画することなく、カバーガラス６を降下させた後にディスペンスノズル１２によってパターンＰ及び近接パターンＮを描画するようにしてもよい。
また、上記製造工程においては、カバーガラス支持部１１によってカバーガラス６の両端を保持し、自重による撓みにより偏光板５側へ湾曲させたが、湾曲頂部と偏光板５との距離を調整することができれば、自重により湾曲させる以外にも、カバーガラス支持部１１によってカバーガラス６の両端の保持間隔を調整するなどにより、自重によったときよりもさらに撓ませ、あるいは自重によったときよりも少ない撓み量とすることもできる。
また、上記製造工程においては、透明樹脂７が偏光板５及びカバーガラス６の全面に充填された後に紫外線照射を行ったが、気泡の混入無く偏光板５及びカバーガラス６の全面に充填されていき、厚さも均一に制御されているのであれば、ラミネートロール１３の転動中に紫外線を照射してもよい。
また、本願発明は、ラミネートロール１３として、第１のロール１３ａ及び第２のロール１３ｂを用いて互いに最接近位置Ａより反対方向に転動させたが、これ以外にも、一つのラミネートロールを最接近位置Ａよりカバーガラス６の一端側に転動させた後、転動方向を反転させ、カバーガラス６の他端側に転動させることにより、偏光板５及びカバーガラス６の全面に透明樹脂７を塗り広げるようにしてもよい。
また、本願発明は、板状接合体２の形状や大きさ等に応じて、３つ以上のラミネートロール１３を用いてもよい。また、本願発明は、必要に応じて、ラミネートロール１３を、最接近位置Ａとカバーガラス６の一端又は他端との間を往復駆動させてもよい。さらに、本願発明は、最接近位置Ａよりカバーガラス６の一端又は他端に向かって、複数のロールを転動させてもよい。
また、本願発明は、板状接合体２を構成する一対の基板間に液状充填材を、気泡の混入無く短時間に濡れ広がらせることができれば、ロール以外の押圧手段をカバーガラス６上を、最接近位置Ａから一端又は他端にかけて摺動あるいは移動させてもよい。
１ 接合装置、２ 板状接合体、５ 偏光板、６ カバーガラス、７ 透明樹脂、１０ 載置部、１１ カバーガラス支持部、１２ ディスペンスノズル、１３ ラミネートロール、１３ａ 第１のロール、１３ｂ 第２のロール、１５ ノズル移動機構、１６ 押圧機構、１７ 昇降機構、１８ ロール駆動機構、２０ 制御部、２１ 加圧手段、２２ 吐出口

Claims (13)

  1. 第１の基板と第２の基板との各接着面を対向させ、該第２の基板の接着面を上記第１の基板側に撓ませながら該第１の基板上に保持する保持工程と、
    上記第１の基板と上記第２の基板との最接近位置にディスペンスノズルを挿入し、該ディスペンスノズルから上記第１の基板及び第２の基板に付着させながら液状充填剤を吐出する吐出工程と、
    上記最接近位置に対応する上記第２の基板上に押圧手段を配置し、上記第２の基板上を移動させることにより、上記液状充填剤を上記第１及び第２の基板間に濡れ広がらせる充填工程とを有し、
    上記第２の基板は、上記押圧手段の移動位置に対応して上記第１の基板と平行に保持される板状接合体の製造方法。
  2. 上記押圧手段は、上記第２の基板上を転動するラミネートロールである請求項１に記載の板状接合体の製造方法。
  3. 上記充填工程は、
    上記吐出位置に対応する上記第２の基板上に第１のラミネートロールを配置し、上記第２の基板の一端側に転動させることにより、上記液状充填剤を上記第１及び第２の基板の一端側に濡れ広がらせる第１の充填工程と、
    上記第１のラミネートロールに続いて第２のラミネートロールを上記吐出位置に対応する上記第２の基板上に配置し、上記第２の基板の他端側に転動させることにより、上記液状充填剤を上記第１及び第２の基板の他端側に濡れ広がらせる第２の充填工程とを有する請求項２に記載の板状接合体の製造方法。
  4. 上記第２の基板は、上記押圧手段の移動に対応して、保持された端部が上記第１の基板側へ降下されていく請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の板状接合体の製造方法。
  5. 上記保持工程において、上記第２の基板は、外周縁の少なくとも一部を保持されることにより、自重により撓ませられている請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の板状接合体の製造方法。
  6. 上記保持工程に先立って、上記第１の基板上には予め液状充填剤が上記押圧手段の移動方向に亘ってライン状に塗布されている請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の板状接合体の製造方法。
  7. 上記第１の基板は画像表示パネルの表示面を構成する偏光板であり、
    上記第２の基板は上記画像表示パネルの表面を保護するガラス板であり、
    上記液状充填材は、上記偏光板と上記ガラス板とを接合する透明接着剤である請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の板状接合体の製造方法。
  8. 第１の基板が載置される載置部と、
    上記第１の基板と対向される第２の基板の端部を保持し、該第２の基板の主面を上記第１の基板側に撓ませながら上記第１の基板上に支持する支持部と、
    上記載置部に載置された上記第１の基板と上記支持部に支持された上記第２の基板との最接近位置に挿入され、上記第１の基板と上記第２の基板との間に亘って液状充填剤を吐出するディスペンスノズルと、
    上記最接近位置に対応する上記第２の基板上に配置され、上記第２の基板上を移動することにより、上記液状充填剤を上記第１及び第２の基板間に濡れ広がらせる押圧手段とを備え、
    上記第２の基板は、上記押圧手段の移動位置に対応して上記第１の基板と平行に保持される板状体の接合装置。
  9. 上記押圧手段は、上記第２の基板上を転動するラミネートロールである請求項８に記載の板状接合体の接合装置。
  10. 上記ラミネートロールは、
    上記最接近位置に対応する上記第２の基板上に配置され、上記第２の基板の一端側に転動することにより、上記液状充填剤を上記第１及び第２の基板の一端側に濡れ広がらせる第１の第１のラミネートロールと、
    上記第１のラミネートロールに続いて上記最接近位置に対応する上記第２の基板上に配置され、上記第２の基板の他端側に転動することにより、上記液状充填剤を上記第１及び第２の基板の他端側に濡れ広がらせる第２のラミネートロールとを有する請求項９記載の板状体の接合装置。
  11. 上記支持部は、上記押圧手段の移動に応じて、上記第２の基板の端部を上記第１の基板側へ降下させる請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載の板状体の接合装置。
  12. 上記支持部は、上記第２の基板の外周縁の少なくとも一部を保持することにより、自重により撓ませる請求項８〜請求項１１のいずれか１項に記載の板状体の接合装置。
  13. 上記請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の板状接合体の製造方法により製造された板状接合体。
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