JP6100570B2 - 表示装置の製造装置、および表示装置の製造方法 - Google Patents
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Description
また、各図面中の矢印X、Y、Zは互いに直交する三方向を表しており、例えば、矢印X、Yは水平方向、矢印Zは鉛直方向を表している。
また、本実施の形態に係る表示装置の製造装置1および表示装置の製造方法における表示装置は、互いに対峙した一対の基板を有したものとすることができる。例えば、表示装置は、液晶表示装置や有機EL(Organic Electro Luminescence)表示装置などである。 また、後述する基板WA(第1の基板の一例に相当する)および基板WB(第2の基板の一例に相当する)は、例えば、カバーガラス、センサーガラス、液晶モジュール、有機ELモジュールなどである。
なお、図1は表示装置の製造装置1の側面図であり、図2は表示装置の製造装置1の平面図である。
図3は、第1の照射部25、を例示するための模式図である。
図1、図2に示すように、表示装置の製造装置1には、移動部10、貼り合わせ部20、検出部30、および制御部40が設けられている。
基台11は、床面に取り付けられる。
ガイド部12は、基台11の上面に設けられている。ガイド部12は、貼り合わせ部20のX方向の移動を案内する。
駆動部13は、基台11の上面に設けられている。駆動部13は、貼り合わせ部20のX方向の移動を行う。
基部21は、ガイド部12の上方に設けられ、ガイド部12および駆動部13によりX方向に移動できるようになっている。
基板反転部22には、旋回部22a、基板保持部22b(第1の保持部の一例に相当する)、支持部22c、および支持部22dが設けられている。
旋回部22aは、基部21に設けられている。旋回部22aは、基板保持部22bの一方の端部の側を保持し、基板保持部22bを旋回させる。すなわち、旋回部22aは、基板保持部22bを旋回させて、基板WAと基板WBとを対峙させる。
また、基板保持部22bには、厚み方向を貫通する孔部22b2が設けられている。孔部22b2が設けられていれば、後述するように、基板WAと基板WBとの間に形成された接着層B1に紫外線を照射したり、基板WAおよび基板WBにそれぞれ設けられた位置合わせ用の認識部を検出したりすることが容易となる。
なお、接着層B1は、紫外線硬化型樹脂を含む接着剤(紫外線硬化型接着剤)を硬化させることで形成されたものとすることができる。
旋回前の基板保持部22bを支持部22cの上端に接触させることで、基板保持部22bの鉛直方向(Z方向)の位置決めを行うことができる。
支持部22cの配設数には特に限定はない。例えば、基板保持部22bの四隅の近傍にそれぞれ支持部22cを設けることができる。この様にすれば、基板保持部22bの水平面内におけるZ方向の位置精度を向上させることができる。
支持部22dの配設数には特に限定はない。例えば、基板保持部22bの四隅の近傍にそれぞれ支持部22dを設けることができる。この様にすれば、基板保持部22bの水平面内におけるZ方向の位置精度を向上させることができる。
基板載置部23は、載置された基板WBを上昇させて、基板WBと、基板保持部22bに保持されている基板WAとを接着する。この際、接着層B1の厚み寸法が所定の範囲内となるように、基板載置部23の制御が行われる。
位置制御部23aは、基部21の上に設けられ、保持部23cの位置制御を行う。位置制御部23aは、X方向、Y方向、Z方向、およびθ方向(回転方向)の位置制御を行う。位置制御部23aは、例えば、XYθテーブルの上にZテーブルを設けたものとすることができる。
保持部23cは、昇降部23bの上に設けられている。保持部23cは、載置された基板WBを保持する。基板WBの保持は、例えば、図示しない真空ポンプなどを用いた吸着により行うことができる。
後述するように、昇降部23bにより保持部23cを上昇させ、基板WAと基板WBを接着する際には、接着層B1の厚み寸法gが所定の範囲内となるようにされる。
接着層B1の厚み寸法gが所定の範囲内となるようにする際に、接着層B1には圧縮応力が働く。そのため、基板WAと基板WBに反力が作用することになるが、基板WAは基板保持部22bに保持され、基板WBは保持部23cに保持されている。そのため、基板WA側および基板WB側に大きく撓むことはない。その結果、接着層B1の厚み寸法が縮まるに従い、接着層B1が開口部100に向けて拡がることになる。
ところが、基板WA、および基板WBの平面度、タッチスイッチの平面度にはバラツキがあるため、開口部100の厚み方向の寸法は一定ではない。また、供給した接着剤の量にもバラツキがある。そのため、接着層B1の厚み寸法gが所定の範囲内となるようにすると、開口部100から接着剤がはみ出しやすくなる。開口部100から接着剤がはみ出すと、表示装置を電子機器に取り付ける際に、障害となるおそれがある。
照射ヘッド25aは、例えば、紫外線を放射するランプや発光素子(例えば、LED(Light Emitting Diode)など)などを備えたものとすることができる。
第1の照射部25(照射ヘッド25a)は、開口部100の長手方向に沿った被照射面が形成されるように紫外線を照射する。すなわち、第1の照射部25(照射ヘッド25a)は、ほぼ線状に紫外線を照射する。そのため、複数の発光素子を有した照射ヘッド25aの場合には、複数の発光素子が開口部100の長手方向に沿って並べられている。
なお、基板WAと基板WBとの間から配線などが出ている場合には、配線などにより接着剤のはみ出しが抑制される。そのため、配線などが出ている部分には紫外線を照射しなくてもよい。すなわち、必ずしも保持部23cを囲むように照射ヘッド25aを設ける必要はない。
しかしながら、保持部23cを囲むように照射ヘッド25aを設けるようにすれば、汎用性を高めることができる。
なお、保持部23cの上昇位置がほぼ一定の場合には、ヘッド保持部25bを基部21に設けることもできる。
このように、所定の角度で、斜め上方、または斜め下方から紫外線を照射する装置の構成とすれば、基板WAと基板WBとの貼り合わせの過程において、基板間にある接着層B1が開口部100に向けて広がり来つつある所定のタイミングで、紫外線を接着層B1に照射し、それを硬化することができる。よって、基板WAと基板WBとの間隔を所定の値として、両者を貼り合わせることが可能になる。
後述するように、第2の照射部26は、接着層B1の一部の領域に紫外線を照射する。
照射ヘッド26aは、例えば、紫外線を放射するランプや発光素子などを備えたものとすることができる。
移動部26bは、基部21をY方向に跨ぐようにして、基台11の上に設けられている。
移動部26bは、Y方向に移動可能なガイド部26cを有し、ガイド部26cに照射ヘッド26aが設けられている。また、図示しない駆動部により、ガイド部26cを介して照射ヘッド26aをY方向に移動できるようになっている。
検出部30には、測定部31、撮像部32、および移動部33が設けられている。
測定部31は、基板保持部22bに保持された基板WAの厚み寸法の測定、および、保持部23cに保持された基板WBの厚み寸法の測定を行う。
測定部31は、例えば、レーザ変位計などとすることができる。
測定部31により測定された基板WAおよび基板WBの厚み寸法に関する情報は、制御部40に送られ、接着層B1の厚み寸法の制御に用いられる。
撮像部32は、CCD(Charge Coupled Device)カメラなどとすることができる。
撮像部32により撮像された基板WAおよび基板WBに関する位置情報は、制御部40に送られ、画像処理を行うことで位置ズレ量が演算される。演算された位置ズレ量は、位置制御部23aによる基板WBの位置制御に用いられる。
なお、撮像部32による撮像は、基板保持部22bに設けられた孔部22b2を介して行うことができる。
また、孔部22b2が必要以上に大きいと、基板保持部22bを押圧した際に、基板保持部22bや基板自体が撓んでしまい、接着層B1の厚み寸法の精度が悪くなる。そのため、本実施の形態に係る表示装置の製造装置1においては、紫外線を照射するための孔、および撮像するための孔である孔部22b2の大きさを必要最小限としている。
ただし、図示しない接着剤供給装置は、表示装置の製造装置1とは別に設けるようにした方が、表示装置の製造装置1の処理能力、ひいては、表示装置の生産性を向上させることができる。
制御部40は、例えば、駆動部13による貼り合わせ部20のX方向の位置の移動、基板保持部22bによる基板WAの保持、旋回部22aによる基板保持部22bの旋回、昇降部23bによる基板WBの昇降(Z方向の移動)、保持部23cによる基板WBの保持、照射ヘッド25aによる紫外線の照射、照射ヘッド26aによる紫外線の照射、移動部26bによる照射ヘッド26aのY方向の位置の移動、測定部31による厚み寸法の測定、撮像部32による認識部の撮像などを制御する。
図4は、表示装置の製造装置1の作用および表示装置の製造方法を例示するためのフローチャートである。
図4に示すように、まず、基板WAおよび基板WBを表示装置の製造装置1にセットする(ステップS1)。
例えば、基板保持部22bに基板WAを載置し、保持部23cに基板WBを載置する。
なお、基板WAの表面には、液滴状に接着剤Bが塗布されている。接着剤Bは、別途設けられた図示しない接着剤塗布装置により塗布することができる。
接着剤Bは、紫外線硬化型樹脂を含む接着剤(紫外線硬化型接着剤)とすることができる。
基板WAは、接着剤Bが塗布された面とは反対側の面を基板保持部22bの側に向けて載置される。
続いて、基板保持部22bに基板WAを保持させ、保持部23cに基板WBを保持させる。
例えば、駆動部13により貼り合わせ部20(基板WB)のX方向の移動を行い、移動部33により撮像部32のY方向の移動を行い、撮像部32により基板WBに設けられた認識部を撮像する。
例えば、測定部31により、基板保持部22bに保持された基板WAの厚み寸法の測定、および、保持部23cに保持された基板WBの厚み寸法の測定を行う。
例えば、駆動部13により貼り合わせ部20(基板WAおよび基板WB)のX方向の移動を行い、移動部33により測定部31のY方向の移動を行い、測定部31により基板WAおよび基板WBの厚み寸法を測定する。
例えば、旋回部22aにより基板保持部22bを旋回させ、基板保持部22bを支持部22dに支持させる。
例えば、駆動部13により貼り合わせ部20(基板WA)のX方向の移動を行い、移動部33により撮像部32のY方向の移動を行い、撮像部32により基板WAに設けられた認識部を撮像する。
なお、撮像部32による撮像は、基板保持部22bに設けられた孔部22b2を介して行うことができる。
例えば、ステップS3において検出された基板WBの位置情報と、ステップS6において検出された基板WAの位置情報とから基板WAと基板WBとの位置ズレ量を演算する。 なお、位置ズレの値が所定の値を超える場合には、基板WAおよび基板WBの少なくともいずれかを再セットする。
基板保持部22b、および保持部23c上において、基板WA、WBの位置が所定の範囲内におさまるように、基板WA、WBの外形の片側を基準として位置決めを行う図示しない位置決め装置を設けることもできる。そして、図示しない位置決め装置により再度位置決めを行うこともできる。
例えば、位置制御部23aにより、昇降部23bを介して保持部23cのX方向、Y方向、Z方向、およびθ方向(回転方向)の位置を調整する。すなわち、基板WAの位置に基板WBの位置を合わせる。
例えば、昇降部23bにより保持部23cを上昇させ、基板WAと基板WBを接着する。
基板WAの表面にある液滴状の接着剤Bの頂部が基板WBと接触すると、液滴状の接着剤Bが押し広げられて接着層B1が形成される。
ここで、基板WAと基板WBとの間に設けられた接着層B1の厚み寸法がバラツクと、表示装置の品質が悪化するおそれがある。
そのため、接着層B1の厚み寸法が所定の範囲内となるように、保持部23cの上昇位置(Z方向の位置)を制御する。
また、基板WAおよび基板WBの厚み寸法は、ステップS3において測定することで知ることができる。
そのため、所望の接着層B1の厚み寸法とするための保持部23cの上昇位置は、これらの値から演算することができる。すなわち、昇降部23bによる上昇量を演算することができる。
なお、これらの演算は、制御部40により演算することができる。そして、演算された上昇量に基づいて、制御部40により昇降部23bを制御して、接着層B1の厚み寸法が所定の範囲内となるようにする。
紫外線を照射するタイミングは、例えば、昇降部23bの上昇量に基づいて決定することができる。例えば、昇降部23bの上昇量に基づいて開口部100の厚み方向の寸法を演算し、演算された開口部100の厚み方向の寸法が所定の値となった時に紫外線を照射するようにすることができる。なお、時間管理により開口部100の厚み方向の寸法を演算し、演算された開口部100の厚み方向の寸法が所定の値となった時に紫外線を照射するようにすることもできる。
すなわち、基板WAと基板WBとを仮止めする。
例えば、照射部26により、基板WAと基板WBとの間に形成された接着層B1の一部の領域に向けて紫外線を照射する。
この場合、駆動部13により貼り合わせ部20(基板WAおよび基板WB)のX方向の移動を行い、移動部26bにより照射ヘッド26aのY方向の移動を行い、基板保持部22bに設けられた孔部22b2を介して、接着層B1に向けて紫外線を照射する。
接着層B1の一部の領域を硬化させることで、接着層B1の厚み寸法を維持させることができる。
接着層B1の一部の領域を硬化させた基板WAおよび基板WBは、表示装置の製造装置1から取り外され、紫外線照射装置などにより接着層B1の全域が硬化される。
基板WAを保持した保持部22bを旋回させて、基板WAと、保持部23cに保持された基板WBと、を対峙させる工程。
保持部23cを昇降させて、接着層B1を介して、基板WAと基板WBとを接着する工程。
基板WAと基板WBとの間の空間の開口部100の斜め下方、および開口部100の斜め上方の少なくともいずれかの方向から、開口部100に向けて紫外線を照射する工程。
また、開口部100に向けて紫外線を照射する工程において、保持部23cの昇降量に基づいて、紫外線の照射を開始する。
Claims (11)
- 第1の基板を保持する第1の保持部と、
第2の基板を保持する第2の保持部と、
前記第1の保持部を旋回させて、前記第1の基板と、前記第2の基板と、を対峙させる旋回部と、
前記第2の保持部を昇降させて、接着層を介して、前記第1の基板と、前記第2の基板と、を接着する昇降部と、
前記第2の保持部に設けられ、前記第1の基板と、前記第2の基板と、の間の空間の開口部の斜め下方、および前記開口部の斜め上方の少なくともいずれかの方向から、前記開口部に向けて紫外線を照射する第1の照射部と、
を備えた表示装置の製造装置。 - 前記第1の照射部は、前記開口部の長手方向に沿った被照射面が形成されるように紫外線を照射する請求項1記載の表示装置の製造装置。
- 前記第1の照射部は、複数の発光素子を有し、前記複数の発光素子は、前記開口部の長手方向に沿って並べられている請求項1または2に記載の表示装置の製造装置。
- 前記第1の照射部は、前記第2の保持部を囲むように設けられている請求項1〜3のいずれか1つに記載の表示装置の製造装置。
- 前記第1の保持部に保持された前記第1の基板の厚み寸法と、前記第2の保持部に保持された前記第2の基板の厚み寸法と、を測定する測定部と、
前記第1の基板の厚み寸法と、前記第2の基板の厚み寸法と、に基づいて、前記接着層の厚み寸法が所定の範囲内となるように前記昇降部を制御する制御部と、
をさらに備えた請求項1〜4のいずれか1つに記載の表示装置の製造装置。 - 前記第1の照射部は、前記第2の基板を保持した前記第2の保持部と共に昇降し、
前記制御部は、
前記測定部により測定された前記第1の基板の厚み寸法及び前記第2の基板の厚み寸法と、前記第1の保持部の位置及び前記第2の保持部の位置と、から前記接着層の厚み寸法を算出し、
前記算出された前記接着層の厚み寸法が所定の範囲内になった時に、前記第1の照射部に前記開口部に向けて所定の角度で前記紫外線を照射させる請求項5に記載の表示装置の製造装置。 - 前記接着層の一部の領域に紫外線を照射する第2の照射部をさらに備えた請求項1〜6のいずれか1つに記載の表示装置の製造装置。
- 第1の基板を保持した第1の保持部を旋回させて、前記第1の基板と、第2の保持部に保持された第2の基板と、を対峙させる工程と、
前記第2の保持部を昇降させて、接着層を介して、前記第1の基板と、前記第2の基板と、を接着する工程と、
前記第1の基板と、前記第2の基板と、の間の空間の開口部の斜め下方、および前記開口部の斜め上方の少なくともいずれかの方向から、前記開口部に向けて紫外線を照射する工程と、
を備え、
前記第1の基板と、前記第2の基板と、を接着する工程において、前記紫外線を照射する照射部を前記第2の基板を保持した前記第2の保持部と共に昇降させる表示装置の製造方法。 - 前記開口部に向けて紫外線を照射する工程において、前記開口部の長手方向に沿った被照射面が形成されるように紫外線を照射する請求項8記載の表示装置の製造方法。
- 前記開口部に向けて紫外線を照射する工程において、前記第2の保持部の昇降量に基づいて、前記紫外線の照射を開始する請求項8または9に記載の表示装置の製造方法。
- 前記第1の基板と、前記第2の基板と、を接着する工程において、
前記第1の基板の厚み寸法及び前記第2の基板の厚み寸法を測定し、
前記測定された前記第1の基板の厚み寸法及び前記第2の基板の厚み寸法と、前記第1の保持部の位置及び前記第2の保持部の位置と、から前記接着層の厚み寸法を算出し、
前記開口部に向けて紫外線を照射する工程において、
前記算出された前記接着層の厚み寸法が所定の範囲内になった時に、前記照射部から前記開口部に向けて所定の角度で前記紫外線を照射する請求項8〜10のいずれか1つに記載の表示装置の製造方法。
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