JP2017032752A - 表示装置用部材の製造装置及び表示装置用部材の製造方法 - Google Patents

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Hisashi Nishigaki
寿 西垣
昌平 田辺
Shohei Tanabe
昌平 田辺
亨敏 伊藤
Kyobin Ito
亨敏 伊藤
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Abstract

【課題】接着剤を接着領域全体に行き渡らせ、かつ接着領域外へのはみ出しを低減する。【解決手段】表示装置用部材の製造装置100は、第1のワークである液晶パネルS1に接着剤Rを点状又は線状に塗布する接着剤塗布装置1と、第2のワークであるカバーパネルS2の、液晶パネルS1と接着される接着領域に対して、他の領域である外縁領域よりも接着剤Rに対する親液性を高くする処理を行う接着領域改質装置として、プラズマ処理装置5を備える。表示装置用部材の製造装置100はさらに、液晶パネルS1に塗布された接着剤RをカバーパネルS2の接着領域に接触させることで、液晶パネルS1とカバーパネルS2を貼り合せる貼合装置2と、を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、表示装置用部材の製造装置及び表示装置用部材の製造方法に関する。
一般的に、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイを代表とする平板状の表示装置、いわゆるフラットパネルディスプレイは、表示パネルとその他のワークが筐体に組み込まれて構成されている。その他のワークとしては、操作用のタッチパネル、表面を保護するカバーパネル、バックライト、バックライトの導光板等がある。
これらのワークは、個別にあるいは予め積層された状態で筐体に組み込まれる。例えば、保護カバーにタッチパネルを積層した複合パネルとして構成されたものを用いることもある。
また、表示パネルには、タッチパネルの機能が組み込まれたものが用いられることもある。このように、ワークとしては様々な形態があるが、以下、表示装置を構成するワークを、複数積層したものを、表示装置用部材と呼ぶ。
このような、表示装置用部材として積層される各ワークの間にギャップが存在すると、外光反射により、ディスプレイの表示面の視認性が低下する。これに対処するため、各ワークを、接着剤を介して貼り合せて積層することによって、各ワークの間のギャップを埋めることが行われている。
特開2004−325788号公報
接着剤を介した貼り合せには種々の方法があるが、一例として、一方のワークに接着剤を点状又は線状に塗布し、他方のワークに重ね合わせる方法がある。一方のワークに塗布された接着剤は、一方のワークと他方のワークとが重ね合わされるとその間で濡れ広がる。ここで、点状又は線状に塗布すると、接着剤は塗布された位置を起点として周囲へと広がるが、接着領域の全域に接着剤が均一に濡れ広がらないことがある。これによって、ワークの接着領域に接着剤が到達しない部分が生じたり、接着剤が接着領域外へはみ出てしまったりするおそれがある。結果として、製品の外観不良を招く可能性や、はみ出した接着剤の拭き取り作業が生じる可能性があった。
本発明の目的は、上述したような課題を解決するために、接着剤がはみ出すことを防止することで、高い品質の表示装置用部材を製造することを可能にし、また製品の歩留りも向上させることができる表示装置用部材の製造装置及び製造方法を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明は、表示装置を構成する一対のワークが貼り合わされた表示装置用部材の製造装置であって、第1のワークに接着剤を点状又は線状に塗布する接着剤塗布装置と、第2のワークの、前記第1のワークと接着される接着領域に対して、他の領域よりも前記接着剤に対する親液性を高くする処理を行う接着領域改質装置と、前記第1のワークに塗布された前記接着剤を前記第2のワークに接触させることで前記一対のワークを貼り合わせる貼合装置と、を備える表示装置用部材の製造装置を提供する。
前記接着領域改質装置を、前記接着領域にプラズマ処理を行って親液性を高めるプラズマ処理装置としても良い。
前記プラズマ処理装置に、前記第2のワークの前記他の領域をマスキングするマスキングユニットを備えても良い。
前記接着領域改質装置を、前記接着領域に親液材料を供給する親液材料供給装置としても良い。
前記第2のワークの前記他の領域に撥液処理を行う撥液処理装置を更に備えても良い。
前記貼合装置は、前記接着剤が塗布された面を下側にして前記第1のワークを保持する保持部と、前記第2のワークの接着領域を有する面を上側にして支持する支持部と、を備え、大気圧下にて前記一対のワークの貼り合せを行っても良い。
また、本発明は、表示装置を構成する一対のワークが貼り合わされた表示装置用部材の製造方法であって、第1のワークに接着剤を点状又は線状に塗布する塗布処理と、第2のワークの前記第1のワークと接着される接着領域に対して、他の領域よりも前記接着剤に対する親液性を高くする処理を行う接着領域改質処理と、前記第1のワークに塗布された前記接着剤を前記第2のワークに接触させることで前記一対のワークを貼り合わせる貼合処理と、を有する表示装置用部材の製造方法を提供する。
以上、説明したように、本発明によれば、接着剤を接着領域全体に行き渡らせ、かつ接着領域外へのはみ出しを低減することができる。結果として、表示装置用部材の品質を向上させ、製品の歩留りを向上させる。
本発明の第1の実施形態に係る表示装置用部材の製造装置の概略構成図である。 接着剤塗布装置の概略構成図である。 プラズマ処理装置の概略構成図である。 貼合装置の概略構成及び動作を示す図である。 硬化装置の概略構成及び動作を示す図である。 (A)は、液晶パネルの上面図である。(B)は液晶パネルの側面図である。(C)はカバーパネルの上面図である。(D)はカバーパネルの側部断面図である。(E)は液晶パネル及びカバーパネルを上下に離間して重ねた状態を示す側部断面図である。 (A)は接着剤が塗布された液晶パネルの上面図である。(B)は接着剤が塗布された液晶パネルの側面図である。 (A)はプラズマ処理される前のカバーパネルの状態を示す図である。(B)はプラズマ処理によるカバーパネルの状態の変化を示す図である。(C)はプラズマ処理後のカバーパネルの状態を示す図である。 (A)はプラズマ処理を行わなかった場合の、貼り合せ処理における接着剤の濡れ広がりを示す図である。(B)はプラズマ処理を行った場合の、貼り合せ処理における接着剤の濡れ広がりを示す図である。 本発明の第2の実施形態に係る表示装置用部材の製造装置の概略構成図である。 親液材料供給装置の概略構成図である。
[第1の実施形態]
本発明の実施の形態(以下、実施形態と呼ぶ)について、図面を参照して具体的に説明
する。
[構成]
[ワーク]
本装置は、表示装置用部材の積層体を製造する表示装置用部材の製造装置である。表示装置用部材には、表示パネルとカバーパネルを積層した部材のように表示機能を備えた部材も、カバーパネルとタッチパネルを積層した部材のようにその部材だけでは表示機能を備えていない部材も含まれる。すなわち、表示装置用部材の製造装置での処理の対象となるワークは、表示パネル、タッチパネル、カバーパネル、バックライトやその導光板等の様々なものがあり、いずれを組み合わせても良い。
[表示装置用部材の製造装置]
図1に示すように、表示装置用部材の製造装置100は、接着剤塗布装置1、プラズマ処理装置5、貼合装置2、硬化装置3及び搬送装置4を備えている。表示装置用部材の製造装置100はまた、各装置を制御する制御装置7を備えている。以下に、各装置の構成を詳述する。
[搬送装置]
搬送装置4は、表示装置用部材Lを構成するワークWを、上述した接着剤塗布装置1、プラズマ処理装置5、貼合装置2及び硬化装置3の各部へ搬送する搬送部とその駆動機構から構成される。なお、本実施形態では、ワークWが液晶パネル(第1のワーク)S1とカバーパネル(第2のワーク)S2のいずれか、またはそれらの組み合わせであるものとして説明する。搬送装置4としては、たとえば、ターンテーブル、コンベア、レール上に走行可能に設けられたピックアップ手段等が考えられるが、上記の各装置の間で液晶パネルS1とカバーパネルS2を搬送可能なものであれば、どのような装置であってもよい。
本実施形態では、搬送装置4としてコンベア40を用いる例を説明する。表示装置用部材Lの材料となるワークWはローダ200によって搬入され、コンベア40の面に載置され、搬送される。接着剤塗布装置1、プラズマ処理装置5、貼合装置2及び硬化装置3はこのコンベア40に沿って配置されている。不図示のピックアップ手段によって、液晶パネルS1、カバーパネルS2はコンベア40からピックアップされ、不図示の搬入口を介して各装置への搬入及び搬出がなされる。各装置での工程を経て最終的に製造された表示装置用部材Lは、アンローダ300によって表示装置用部材の製造装置100から搬出される。ここで、コンベア40は、液晶パネルS1とカバーパネルS2とを、搬送方向とは直交する方向に並べて搬送するものでも、搬送方向に沿う方向に並べて搬送するものでもどちらでも良い。
[接着剤塗布装置]
接着剤塗布装置1は、図2に示すように、ワークWを移動可能に支持する支持ユニット11と、支持ユニット11の上方に配置された塗布ユニット12を備える。
支持ユニット11は、ステージ11a及び駆動機構11bを有する。ステージ11aは、ワークWが載置される平板状のテーブルである。駆動機構11bは、ステージ11aをX及びY方向に往復移動させる機構である。なお、X方向は図面の左右方向であり、Y方向は図面の手前から奥の方向である。駆動機構11bは、例えば、ステージ11aをX方向及びY方向にそれぞれ移動させるリニアスライダを組み合わせて構成しても良い。ただし、載置されたワークWをX及びY方向に往復移動可能なものであれば、どのような機構であってもよい。駆動機構11bにおけるステージ11aの移動の開始、停止及び速度は、制御装置7によって制御される。
塗布ユニット12は、接着剤Rを収容するタンク12aと、ディスペンサ12bとを備えている。タンク12aは、接着剤Rの流路である配管及び接着剤Rの供給量を調節するバルブを介してディスペンサ12bに接続される。ディスペンサ12bは、タンク12aに収容された接着剤Rを供給口から滴下する。供給口は、ノズルの先端に形成されたものや、単なる開口を含み、その形状は問わない。なお、本実施形態では、供給口がノズルの先端に形成されたものとして説明する。
接着剤塗布装置1で使用する接着剤Rは、後述する硬化装置3において硬化処理を行う為、外部からエネルギーの照射により硬化する樹脂を用いる。例えば、紫外線(UV)硬化樹脂や熱硬化樹脂、その他の電磁波、放射線等のエネルギーによって硬化する樹脂等が考えられる。本実施形態では、UV硬化樹脂を用いて説明する。使用される接着剤Rの粘度は、特に限定はされない。
なお、ここではステージ11aが移動し、塗布ユニット12をXY方向に固定した場合を説明したが、この移動は相対的であれば良い。すなわち、ステージ11aを固定として、塗布ユニット12に駆動機構を備えて移動するようにしても良い。
[プラズマ処理装置]
プラズマ処理装置5は、図3に示すように、ワークWを移動可能に支持する支持ユニット51と、支持ユニット51の上方に配置されたプラズマ発生器52を備える。また、支持ユニット51とプラズマ発生器52の間にはマスキングユニット53が配置されている。
支持ユニット51は、ステージ51a及び駆動機構51bを有する。ステージ51aは、ワークWが載置される平板状のテーブルである。駆動機構51bは、ステージ51aをX及びY方向に往復移動させる機構である。なお、X方向は図面の左右方向であり、Y方向は図面の手前から奥の方向である。駆動機構51bとしては、例えば、ステージ11aをX方向及びY方向にそれぞれ移動させるリニアスライダを組み合わせて構成しても良い。ただし、載置されたワークWをX及びY方向に往復移動可能な装置であれば、どのような装置であってもよい。駆動機構51bにおけるステージ51aの移動の開始、停止及び速度は、制御装置7によって制御される。
プラズマ発生器52は、プラズマを発生させる種々の装置を用いることができる。例えば、低圧水銀ランプ又はエキシマランプ等のUV光を照射するランプを用いることができる。このようなプラズマ発生器52は、大気圧下でUV光を照射することで酸素ラジカルを発生させる。発生した酸素ラジカルは、下方のステージ51aに載置されたワークWの表面に衝突する。
マスキングユニット53は、プラズマ発生器52とステージ51aの間に配置され、ステージ51aに載置されたワークWの所望の領域をプラズマ発生器52から覆って、酸素ラジカルが衝突することを防ぐ。マスキングユニット53は、例えば、所望の領域に対応する額縁形状のフレームから構成すると良い。フレームは不図示の支持手段によりステージ51aに固定し、ステージ51aと一体で移動するようにすると良い。なお、図3においては、マスキングユニット53は、間隔をおいて配置した2枚の板状部材の如くに簡略化して示しているが、平面視では矩形枠状のフレームに構成されている。
[貼合装置]
貼合装置2は、図4(A)に示すように、下側プレート22と上側プレート23を対向配置した構成となっている。
上側プレート23は、面上にワークWを保持する保持機構を備えている。保持機構としては、たとえば、静電チャック、メカチャック、真空チャック、粘着チャック等、現在又は将来において利用可能なあらゆる保持機構が適用可能である。複数の種類のチャックを併用することも可能である。上側プレート23には駆動機構25が備えられている。この駆動機構25によって、上側プレート23は上下方向に移動可能になっている。
下側プレート22は、ワークWが載置される平板状の部材である。なお、下側プレート22は、載置されたワークWの位置がずれないように、上側プレート23と同様の保持機構を備えていてもよい。下側プレート22は、不図示の駆動機構を備えている。この駆動機構によって、下側プレート22はX方向、Y方向及びθ方向に移動可能になっている。なお、X方向は図面の左右方向であり、Y方向は図面の手前から奥の方向であり、θ方向は垂直方向を軸とする回転方向である。なお、上側プレート23及び下側プレート22のいずれかあるいは両方が、上下方向並びにX,Y及びθ方向の全ての方向に移動可能なものであっても良い。
[硬化装置]
硬化装置3は、図5に示すように、ワークWが載置される載置台31と、載置台31の上方に配置された照射ユニット33を備える。
照射ユニット33は、硬化エネルギーとしての紫外線を照射する装置から構成される。照射するエネルギーの種類は、ワークWの貼り合せに使用する接着剤Rの種類によって、紫外線の他にも、赤外線などの電磁波、粒子線からなる放射線等から適宜選択することができる。例えば、照射ユニット33は、紫外線を発することができる1つまたは複数のランプやLED等から構成することができる。照射ユニット33の照射は、接着剤Rを硬化するのに必要な量のエネルギーを照射することができるように調節されている。このエネルギーの量は、照射の強度と時間により調整される。
[制御装置]
制御装置7は、表示装置用部材の製造装置100の動作を制御する装置である。制御装置7は、各部を構成する装置の動作の制御や、ワークWの搬送タイミングの制御、さらには各装置の動作に必要な検出処理や算出処理等を行う。
制御装置7は、例えば、専用の電子回路若しくは所定のプログラムで動作するコンピュータ等によって実現できる。なお、制御装置7にスイッチ、タッチパネル、キーボード、マウス等の入力装置を接続し、オペレータが制御装置7を操作できるようにしても良い。また、装置やパネルの状態を確認するためのディスプレイ、ランプ、メータ等の出力装置を接続しても良い。
[動作]
以上のような構成を有する表示装置用部材の製造装置100の動作例を、図1〜図5に加え、図6〜図8を参照して説明する。なお、各装置や液晶パネルS1及びカバーパネルS2の位置及び大きさ等は、説明のための便宜的な表現に過ぎない。
上述したように、表示装置用部材の製造装置100での処理の対象となるワークは、様々なものがある。ここでは、一例として、表示パネルとカバーパネルS2に対してそれぞれの処理を行い、表示装置用部材Lを構成する場合を説明する。
表示パネルは、液晶パネルや有機ELパネル等の様々な種類があり、その形状も様々であるが、ここでは一例として図6(A)及び(B)で示すような、矩形状の液晶パネルS1を使用する例を説明する。
カバーパネルも様々な種類や形状があるが、本実施形態では、図6(C)及び(D)に示すように、液晶パネルS1より大きな、矩形状のカバーパネルS2を用いる。このカバーパネルS2の一面には、外縁を縁取るように所定幅の印刷枠Pが形成されている。印刷枠Pに囲まれた領域は液晶パネルS1よりも若干小さい。そのため、液晶パネルS1とカバーパネルS2を重ね合わせると、図6(E)に示すように、液晶パネルS1は印刷枠Pに囲まれた領域に加えて、印刷枠Pの一部分も覆う。カバーパネルS2の、液晶パネルS1と重なる領域を、接着領域と呼ぶ。言い換えれば、接着領域は、液晶パネルS1の全面と、カバーパネルS2の印刷枠Pに囲まれた部分及び印刷枠Pの一部分である。カバーパネルS2の接着領域以外の矩形の領域を、外縁領域と呼ぶ。なお、図示の例では、印刷枠Pで囲まれた領域は矩形であるが、五角形や六角形等の他の多角形状であっても良い。また、図6(D)、(E)において、印刷枠Pを所定の厚みを持って示しているが、実際には、印刷枠Pの厚さは、液晶パネルS1をカバーパネルS2との間に介在される接着剤層の厚さに比べて充分小さいものである。
本実施形態の表示装置用部材の製造装置100では、接着剤塗布装置1、プラズマ処理装置5、貼合装置2での処理を通して、接着領域以外の領域、すなわち外縁領域に接着剤Rがはみ出さないように、液晶パネルS1とカバーパネルS2とを貼り合せる。本動作例では、液晶パネルS1に対して接着剤Rを塗布する場合を説明する。また、カバーパネルS2の印刷枠Pを有する面にプラズマ処理を行う場合を説明する。
液晶パネルS1及びカバーパネルS2は、図1に示すように、ローダ200によって表示装置用部材の製造装置100に搬入され、搬送装置4のコンベア40上に搬送方向とは直交する方向に並べて載置され、搬送される。それぞれのパネルは、貼り合せ面となる面が上側になるように搬送される。すなわち、本実施形態では、液晶パネルS1は接着剤Rが塗布される面が上側に向くように載置され、カバーパネルS2は印刷枠Pが形成された面が上側に向くようにコンベア40に載置される。
[接着剤塗布処理]
図2に示すように、液晶パネルS1は不図示のピックアップ手段によりピックアップされ、接着剤塗布装置1のステージ11a上に載置される。
塗布ユニット12のディスペンサ12bの先端を、液晶パネルS1の塗り始めの位置に合わせる。接着剤Rを液晶パネルS1の表面に滴下することで、点状に塗布することができる。また、ステージ11aを移動させながら接着剤Rを連続して滴下することで、線状に塗布することができる。接着剤Rの吐出及び停止とステージ11aの移動を制御することで、液晶パネルS1に所望の形状で接着剤Rを塗布する。
塗布形状及び範囲は特定のものに限られず、様々なものが考えられる。例えば、図7(A)に示すように、魚の骨のような形に塗布する態様が有る。具体的には、ワークの中心で交差するように長手方向及び短手方向それぞれに延びる十字の線を塗布する。さらに、長手方向を横断する線の両端から、四つの角部に向けて延びる線を塗布する。各線の塗る順序は自由である。貼り合せの際に接着剤Rが外へはみ出さないように、いずれの線の終端も、液晶パネルS1の外縁手前に位置するようにする。図7(B)に示すように、液晶パネルS1の面上に塗布された接着剤Rは、表面張力によって断面が半球形となっている。
塗布が完了すると、液晶パネルS1は不図示のピックアップ手段によって接着剤塗布装置1から搬出され、再び搬送装置4のコンベア40上に載置される。
[プラズマ処理]
カバーパネルS2は不図示のピックアップ手段によりピックアップされ、図3に示すように、プラズマ処理装置5のステージ51a上に載置される。カバーパネルS2へのプラズマ処理は、液晶パネルS1への接着剤塗布処理と並行して行っても良い。カバーパネルS2は、印刷枠Pを有する面を上に向けて載置する。
プラズマ発生器52でプラズマを発生させながら、ステージ51aの移動を開始する。X及びY方向への移動により、カバーパネルS2の表面に酸素ラジカルが衝突する。
酸素ラジカルの衝突が及ぼす作用について、図8を用いて説明する。なお、わかりやすくするために、図8ではカバーパネルS2の印刷枠Pは図示していない。図8(A)に示すように、カバーパネルS2の表面には、運搬等により付着した有機汚染物が堆積している。そのため、接着剤Rに対する親液性が低下した疎水面となっている。図8(B)に示すように、酸素ラジカルをカバーパネルS2の表面に衝突させることで、堆積した有機汚染物が酸素ラジカルによる酸化反応の作用により分解される。有機汚染物が分解された箇所は、接着剤Rに対する親液性が向上する。
ここで、ステージ51aに載置されたカバーパネルS2とプラズマ発生器52の間にはマスキングユニット53が配置されている。マスキングユニット53はワークの所望の領域をプラズマ発生器52から覆って、酸素ラジカルが衝突することを防ぐものである。上述したように、カバーパネルS2の外縁領域は液晶パネルS1と接着される領域ではないため、接着剤Rが外縁領域まで濡れ広がる必要は無い。そのため、本動作例において、マスキングユニット53はこの外縁領域を覆ってプラズマ処理されないようにする。よって、マスキングユニット53は、例えば外縁領域の形状に対応した矩形のフレームから構成すると良い。
矩形のフレームが外縁領域を覆うことによって、酸素ラジカルが外縁領域に衝突して有機汚染物が分解されることが防止される。結果として、図8(C)に示すように、接着領域は親水面となる一方、外縁領域は有機汚染物が除去されず、疎水面を保ったままとなる。すなわち、プラズマ処理装置5は、接着領域を改質して外縁領域よりも親液性を高くする接着領域改質装置として作用する。プラズマ処理が完了すると、カバーパネルS2は不図示のピックアップ手段によってプラズマ処理装置5から搬出され、再び搬送装置4のコンベア40上の元の位置に載置される。
[貼合処理]
接着剤塗布処理とプラズマ処理を完了した液晶パネルS1及びカバーパネルS2はコンベア40上を搬送され、不図示のピックアップ手段によって貼合装置2に搬入される。ここでは、一例として、上側プレート23に接着剤Rを塗布した液晶パネルS1が保持され、下側プレート22にカバーパネルS2が支持される場合を説明する。また、貼合処理を大気圧下で行う場合を説明する。
図4(A)に示すように、カバーパネルS2はプラズマ処理された接着領域を有する面が上を向くように下側プレート22に載置される。液晶パネルS1は、不図示の反転装置によって接着剤Rが塗布された面が下を向くように反転されて、上側プレート23に受け渡されて保持機構により保持される。
貼り合せの前に、液晶パネルS1及びカバーパネルS2の位置補正を行っても良い。位置補正は公知の方法を用いることができる。例えば、貼合装置2にカメラを設置して、各パネルを撮像し、四隅の座標を検出する。制御装置7の記憶部にワークの各隅の位置基準値を予め格納しておき、その位置基準値と検出した各隅の座標との差分から位置補正量を算出することができる。
算出された位置補正量に基づいて、上側プレート23を水平方向及び回転方向に動かすことで、液晶パネルS1及びカバーパネルS2の位置ずれを補正する。
位置ずれが補正された後、図4(B)に示すように、上側プレート23が下側プレート22に向かって下降し、上側プレート23に保持されている液晶パネルS1を、下側プレート22に支持されているカバーパネルS2に押し付ける。液晶パネルS1の表面に塗布された接着剤Rは、液晶パネルS1を介して下側プレート22に押圧され、両パネルに密着することにより、両パネルを貼り合せる。
貼合装置2において、液晶パネルS1は、接着剤Rが塗布された面が下を向くように保持される。接着剤Rの塗布面を下に向けて貼り合せを行うことによって、貼り合せ時のボイドを低減することができる。本動作例とは逆に、液晶パネルS1を下側プレート22上に載置すると、接着剤Rの塗布面が上を向くことになる。その場合、接着剤Rは断面半球形状を保つ。この状態で大気圧下で貼合処理を行うと、接着剤RのカバーパネルS2と面接触する部分が大きくなり、カバーパネルS2と接着剤Rとの間に空気を巻き込む可能性が高くなる。結果として、貼り合わされたパネルの間に気泡が発生する可能性が高くなる。
一方、本動作例のように、接着剤Rの塗布面を下に向けると、接着剤Rは自重によって下側に引っ張られ、つらら状になる。この状態で上側プレート23を下降させると、つらら状の先端部分の狭い面積のみがカバーパネルS2に最初に接触してカバーパネルS2の面上を濡れ広がるため、空気を巻き込んで気泡が発生する可能性が低くなる。さらに上側プレート23を下降させて液晶パネルS1の面とカバーパネルS2の面が直接接触すると、間に挟まれた接着剤RはさらにカバーパネルS2の面上を濡れ広がり、接着領域全体に広がる。
ここで、プラズマ処理を行わなかった場合と、プラズマ処理を行った本動作例との作用の違いを図9に示す。図9(A)がプラズマ処理を行わなかった場合を示し、図9(B)がプラズマ処理を行った本動作例を示す。なお、わかりやすくするために、図9ではカバーパネルS2の印刷枠Pは図示していない。
プラズマ処理を行わなかった場合には、接着領域は有機汚染物が堆積したままの疎水面である。また、外縁領域との親液性の違いもない。したがって、接着剤Rは濡れ広がりにくく、また濡れ広がりの速度も有機汚染物の堆積量によって異なり、不安定である。さらに、液晶パネルS1に線状に塗布された接着剤Rは、接着領域をおおよそ同心円状に濡れ広がる。そのため、接着剤Rを図7(A)で示した魚の骨のような形に塗布した場合、接着領域の角部は接着剤Rの到達が速いが、角部以外の部分は接着剤Rの到達が遅れる。結果として、図9(A)に示すように、接着領域において接着剤Rが行き渡らない部分が生じたり、接着剤Rが外縁領域にまではみ出してしまう可能性がある。
一方、接着領域にプラズマ処理を行った場合には、有機汚染物が除去されて親液性が高くなるため、接着剤Rは濡れ広がりやすくなり、さらに濡れ広がりの速度も安定する。そのため、角部以外の部分にも接着剤Rが速やかに行き渡る。一方で、接着領域の外の外縁領域はプラズマ処理されていないため、接着領域よりも親液性が低い。したがって、接着剤Rの濡れ広がりは接着領域内に留まる傾向が高くなる。これによって、図9(B)に示すように、接着領域に万遍なく接着剤Rが行き渡り、かつ、外縁領域へのはみ出しが低減される。
このように、液晶パネルS1とカバーパネルS2を貼り合せて積層体S10を構成する。積層体S10は、貼合装置2から搬出され、再び搬送装置4で搬送される。続いて、不図示のピックアップ手段によって硬化装置3へ搬入される。
[硬化処理]
硬化装置3においては、図5に示すように、積層体S10は載置台31に載置され、照射ユニット33によって、接着剤Rが硬化するのに必要な強度の紫外線が照射され、接着剤Rの硬化が完了する。
[効果]
(1)本実施形態の表示装置用部材の製造装置100は、第1のワークである液晶パネルS1に接着剤Rを点状又は線状に塗布する接着剤塗布装置1と、第2のワークであるカバーパネルS2の、液晶パネルS1と接着される接着領域に対して、他の領域である外縁領域よりも接着剤Rに対する親液性を高くする処理を行う接着領域改質装置として、プラズマ処理装置5を備える。表示装置用部材の製造装置100はさらに、液晶パネルS1に塗布された接着剤RをカバーパネルS2に接触させることで、液晶パネルS1とカバーパネルS2を貼り合せる貼合装置2と、を備える。
プラズマ処理装置5でプラズマ処理を行うことにより、接着領域を改質して他の領域よりも親液性を高くし、液晶パネルS1とカバーパネルS2とを重ね合わせたときに両パネルS1、S2の間で接着剤Rが濡れ広がり易くすることで、接着剤Rを接着領域全体に行き渡らせ、かつ、他の領域との親液性の差によって、外縁領域へのはみ出しを低減することができる。結果として、表示装置用部材Lの品質を向上させ、製品の歩留りを向上させる。
また、本実施形態では、接着剤Rを塗布しない第2のワークのカバーパネルS2に対してプラズマ処理を行っている。接着剤Rを塗布するワークとしての液晶パネルS1にプラズマ処理を行うと、貼合処理の前に接着剤Rが液晶パネルS1の面上を濡れ広がる。一度濡れ広がった接着剤Rは、例え、塗布面を下向きにしたとしても、濡れ広がる前の状態に戻すことは困難である。これによって、貼合処理の際に対向するワークとの接触面積が大きくなり、大気圧下での貼り合せでは気泡の発生する可能性が高くなる。接着剤Rを塗布しないワークとしてのカバーパネルS2に対してプラズマ処理を行うことで、液晶パネルS1の接着領域の有機汚染物による疎水性は維持されたままであるので、液晶パネルS1上での接着剤Rの濡れ広がりは抑制される。この結果、カバーパネルS2との接触面積を小さくし、気泡の発生を低減させることができる。結果として、表示装置用部材Lの品質を向上させ、製品の歩留りを向上させる。
(2)プラズマ処理装置5は、カバーパネルS2の接着領域外の他の領域である外縁領域をマスキングするマスキングユニット53を備えても良い。これによって、外縁領域がプラズマ処理されて親液性が高くなることを防止することができ、外縁領域へのはみ出しをより低減することができる。
(3)貼合装置2は、接着剤Rが塗布された面を下側にして液晶パネルS1を保持する上側プレート23と、カバーパネルS2の接着領域を有する面を上側にして支持する下側プレート22とを備える。接着剤Rが塗布された面を下側にして貼り合せを行うことで、接着剤Rが自重でつらら状になり、カバーパネルS2との接触面積が小さくなる。これによって、大気圧下での貼合処理の際に、空気を巻き込んで気泡が発生する可能性を低減することができる。
[第2の実施形態]
[構成]
次に、第2の実施形態について、図10及び図11を参照して説明する。第1の実施形態の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付与し詳細な説明を省略する。
第2の実施形態では、接着領域改質装置として、プラズマ処理装置5に代わり親液材料供給装置6を設けている。図10に示すように、親液材料供給装置6は、コンベア40に沿って、接着剤塗布装置1と貼合装置2の間に配置されている。親液材料供給装置6は、カバーパネルS2の接着領域に親液性の高い材料を供給することによって、接着領域の親液性を外縁領域よりも高めるものである。
親液性の高い材料(以下、「親液材料」という)としては、たとえば、接着剤Rの密着を補助する材料とすることが考えられる。親液材料としては、接着剤R自体を用いることができる。あるいは、レジスト塗布等で用いられる密着助剤のように、化学的な付着力を得る薬品を用いることができる。
図11(A)に、親液材料供給装置6の構成例を示す。親液材料供給装置6は、カバーパネルS2を水平方向に往復移動可能に支持する支持ユニット61と、支持ユニット61の上方に配置された塗布ユニット62を備える。
支持ユニット61は、ステージ61a及び駆動機構61bを有する。ステージ61aは、カバーパネルS2が載置される平板状のテーブルである。駆動機構61bは、ステージ61aをX方向に往復移動させる機構である。なお、X方向は図面の左右方向である。駆動機構61bとしては、例えば、駆動源によって回転するボールねじとすることが考えられる。ただし、載置されたカバーパネルS2をX方向に往復移動可能な装置であれば、どのような装置であってもよい。駆動機構61bにおけるステージ61aの移動の開始、停止及び速度は、制御装置7によって制御される。
塗布ユニット62は、親液材料Mを収容するタンク62aと、スリットコータ62bとを備えている。タンク62aは、親液材料Mの流路である配管及び親液材料Mの供給量を調節するバルブを介してスリットコータ62bに接続される。スリットコータ62bは、ポンプにより親液材料Mを面状に供給するスリットノズルを備えている。
スリットノズルは、カバーパネルS2の塗布面に平行で、カバーパネルS2の相対移動の方向、つまり、X方向に直交する方向に細長く延びた開口である。開口の長さは、塗布する領域に応じて適宜調整することができる。本実施形態では、カバーパネルのS2の接着領域に親液材料Mを塗布するため、開口は接着領域の幅に設定すると良い。
ローダ200によって搬入されたカバーパネルS2は、不図示のピックアップ手段によりピックアップされ、親液材料供給装置6のステージ61a上に載置される。カバーパネルS2への親液材料供給処理は、液晶パネルS1への接着剤塗布処理と並行して行っても良い。カバーパネルS2は、印刷枠Pを有する面を上に向けて載置される。
ステージ61aを駆動機構61bによって移動させ、スリットノズルの先端位置に、カバーパネルS2の接着領域の始端の位置が来たところで、親液材料Mの吐出を開始する。ステージ61aは移動を継続することで、図11(B)に示すように、接着領域に親液材料Mが面状に塗布されていく。スリットノズルの先端位置に、接着領域の終端の位置が来たところで、親液材料Mの吐出を終了する。これによって、カバーパネルS2の接着領域は親液材料Mで覆われ、他の領域、すなわち外縁領域よりも親液性が高くなる。親液材料供給処理の後に、第1の実施形態と同様に、貼合装置2において貼合処理を行う。
以上述べたように、第2の実施形態では、接着領域改質装置として親液材料供給装置6を備えている。接着領域に親液材料Mを供給することによって、第1の実施形態と同様に、接着領域の親液性が他の領域よりも高くなる。これによって、接着剤Rを接着領域全体に行き渡らせ、かつ外縁領域へのはみ出しを低減することができる。結果として、表示装置用部材の品質を向上させ、製品の歩留りを向上させる。
[その他の実施形態]
(1)上述の実施形態では、接着領域に対して親液性を高める処理を行ったが、接着領域以外の領域、すなわち外縁領域に対して撥液処理を行っても良い。これによって、相対的に接着領域の親液性が高くなり、接着剤Rの外縁領域への接着剤Rのはみ出しが防止される。撥液処理は、接着領域改質処理と組み合わせて行っても良い。撥液処理は、たとえばインクジェットノズル等の撥液処理装置を備えて、撥液剤を外縁領域に塗布しても良い。
(2)上述の実施形態では、接着領域改質装置としてプラズマ処理装置5と親液材料供給装置6を説明したが、これらに限られない。例えば、カバーパネルS2のパネル表面の粗さを変えることで親液性を高めても良い。この場合は、例えばサンドブラスト、ケミカルエッチング、プラズマエッチング、レーザーアブレーション等のパネル表面に粗さを付ける手段を備えるようにすると良い。例えば、パネル表面の活性状態を変えることで接着層誘導部を形成しても良い。また、例えば、パネル表面を水酸(OH)基終端化することで、パネル表面の活性状態を変え、親液性を高めることができる。パネルとしてシリカを原料とするガラスを用いる場合は、酸化処理を行うことで、水酸基(OH基)終端状態とすることができる。酸化処理としては、酸化プラズマ処理や薬液処理を用いることができる。
(3)表示装置用部材の製造装置100は上述した装置の他にも、別の工程を行う装置を備えても良い。例えば、完成した液晶表示パネルを梱包するテーピングユニット等を備えても良い。また、接着剤Rの種類によって硬化処理が不要な場合や、硬化処理を別体の装置で行う場合等には、硬化装置3の無い表示装置用部材の製造装置100としても良い。
(4)上述の実施形態では、液晶パネルS1を第1のワークとし、カバーパネルS2を第2のワークとして説明したが、もちろん、カバーパネルS2を第1のワークとし、液晶パネルS1を第2のワークとしても良い。また、液晶パネルS1及びカバーパネルS2はあくまで貼り合せ対象となるワークの一例である。接着剤Rを塗布するワークと接着領域改質処理を行うワークは特定の種類に限定されない。表示装置を構成する積層体となる部材であって、接着剤Rを介して貼り合わせるものであれば、種類、大きさ、形状、材質等は問わない。もちろん、印刷枠Pの無いワークを貼り合せても良い。例えば、偏光板等を含む表示パネル、操作用のタッチパネル、表面を保護するカバーパネルS2、平板状のバックライトやバックライトの導光板等、これらの少なくとも2種を貼合して表示装置用部材Lを構成するものであればよい。表示装置としても、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等、貼り合わされる平板状のワークを有し、現在又は将来において利用可能な表示装置を広く含む。
(5)また、互いに貼り合わされる一対のワークは、1枚であっても、複数枚の積層体であってもよい。表示パネル、駆動回路、プリント基板を貼合した積層体に、さらに、タッチパネル、保護パネル又は複合パネルを貼合する等であってもよい。すなわち、表示装置用部材Lとして積層されるワークの積層数は、特定の数には限定されない。
(6)上述の実施形態では、カバーパネルS2の接着領域外の外縁領域を「他の領域」としたが、本発明において、「他の領域」とは親液性を高くする処理が行われるワークにおける、接着領域以外の領域には限らない。例えば、ワークの貼り合わされる面の全域が接着領域である場合、他方のワークにおける接着領域以外の領域を他の領域としても良い。
1 接着剤塗布装置
2 貼合装置
3 硬化装置
4 搬送装置
5 プラズマ処理装置
6 親液材料供給装置
7 制御装置
11 支持ユニット
11a ステージ
11b 駆動機構
12 塗布ユニット
12a タンク
12b ディスペンサ
22 下側プレート
23 上側プレート
25 駆動機構
31 載置台
33 照射ユニット
40 コンベア
51 支持ユニット
51a ステージ
51b 駆動機構
52 プラズマ発生器
53 マスキングユニット
61 支持ユニット
61a ステージ
61b 駆動機構
62 塗布ユニット
62a タンク
62b スリットコータ
100 表示装置用部材の製造装置
200 ローダ
300 アンローダ
W ワーク
S1 液晶パネル
S2 カバーパネル
P 印刷枠
S10 積層体
L 表示装置用部材
R 接着剤


Claims (7)

  1. 表示装置を構成する一対のワークが貼り合わされた表示装置用部材の製造装置であって、
    第1のワークに接着剤を点状又は線状に塗布する接着剤塗布装置と、
    第2のワークの、前記第1のワークと接着される接着領域に対して、他の領域よりも前記接着剤に対する親液性を高くする処理を行う接着領域改質装置と、
    前記第1のワークに塗布された前記接着剤を前記第2のワークの前記接着領域に接触させることで前記一対のワークを貼り合わせる貼合装置と、を備えることを特徴とする表示装置用部材の製造装置。
  2. 前記接着領域改質装置はプラズマ処理装置であり、当該プラズマ処理装置は、前記接着領域にプラズマ処理を行って親液性を高めることを特徴とする請求項1記載の表示装置用部材の製造装置。
  3. 前記プラズマ処理装置は、
    前記第2のワークの前記他の領域をマスキングするマスキングユニットを備えることを特徴とする請求項2記載の表示装置用部材の製造装置。
  4. 前記接着領域改質装置は、前記接着領域に親液材料を供給する親液材料供給装置であることを特徴とする請求項1記載の表示装置用部材の製造装置。
  5. 前記第2のワークの前記他の領域に撥液処理を行う撥液処理装置を更に備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の表示装置用部材の製造装置。
  6. 前記貼合装置は、
    前記接着剤が塗布された面を下側にして前記第1のワークを保持する保持部と、
    前記第2のワークの接着領域を有する面を上側にして支持する支持部と、を備え、
    大気圧下にて前記一対のワークの貼り合せを行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の表示装置用部材の製造装置。
  7. 表示装置を構成する一対のワークが貼り合わされた表示装置用部材の製造方法であって、
    第1のワークに接着剤を点状又は線状に塗布する塗布処理と、
    第2のワークの前記第1のワークと接着される接着領域に対して、他の領域よりも前記接着剤に対する親液性を高くする処理を行う接着領域改質処理と、
    前記第1のワークに塗布された前記接着剤を前記第2のワークの前記接着領域に接触させることで前記一対のワークを貼り合わせる貼合処理と、を有することを特徴とする表示装置用部材の製造方法。

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7484940B2 (ja) 2022-01-12 2024-05-16 セイコーエプソン株式会社 導光ユニット、導光ユニットの製造方法、光源装置、およびプロジェクター

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