JP6209154B2 - 基板貼合装置、表示パネル製造装置及び表示パネル製造方法 - Google Patents
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Description
(表示パネル製造装置)
図1に示すように、表示パネル製造装置100は、塗布部1、貼り合せ部2、硬化部3及び搬送部4を備える。表示パネル製造装置100は、また、制御装置7を備えている。制御装置7は、各部を構成する装置の動作の制御や、基板の搬送タイミングの制御を行う。
塗布部1は、図2に示すように、基板の表面に接着剤Rを塗布する接着剤塗布装置10を備える。塗布部1は、本実施形態において、基板の表面に接着剤Rにより接着層を形成する接着層形成部として作用する。接着剤Rの塗布は、液晶表示パネルを構成する液晶パネルS1と保護パネルS2のいずれか一方に行っても良く、あるいは双方に行っても良い。本実施形態では、液晶パネルS1の表面に接着剤Rを塗布する例について説明する。
貼り合せ部2は、図3(A)に示すように、液晶パネルS1と保護パネルS2を積層して貼り合せる基板貼合装置20を備える。基板貼合装置20は、チャンバ21内に下側プレート22と上側プレート23を対向配置した構成となっている。チャンバ21は上下動が可能であり、上方に移動すると下側プレート22と上側プレート23が外部に開放され液晶パネルS1と保護パネルS2が搬入可能となる。下方に移動すると下側プレート22と上側プレート23はチャンバ21内に収容され、チャンバ21内部に密閉空間が形成される。チャンバ21は不図示の排気手段によって内部圧力を調整可能となっている。つまり、液晶パネルS1と保護パネルS2が搬入されると、チャンバ21が下降して内部が密閉された上で減圧され、減圧雰囲気下で貼り合せが行われるようになっている。
図9に示すように、硬化部3は、塗布部1において仮硬化された接着層R1を本硬化する硬化装置30を備える。硬化装置30は、積層パネルS10が載置されるステージ31と、ステージ31上に配置されたUV照射ユニット33を備える。UV照射ユニット33は、紫外線(UV)を発することができる1つまたは複数のUVランプやLED等から構成されている。UV照射ユニット33の照射強度は、塗布部1において仮硬化された接着層R1を完全に硬化するのに必要な紫外線を照射することができるように調節されている。もちろん、仮硬化を伴わない接着層を完全に硬化する場合も同様である。
以上のような構成を有する本実施形態の作用を説明する。
各実施例及び比較例について、以下の条件で貼り合せ試験を行った。
・貼り合せ時押圧力…3.0kg/cm2
・基板…ガラス製、152.4×91.4(mm)の長方形、厚さ0.7mm
・貼合せ時雰囲気圧力…30Pa
・接着材…粘度2900mPa・sの紫外線(UV)硬化樹脂
・接着層…約150×90(mm)(基板と略同形状(相似形状)及び略同じ大きさになるように形成した)
・接着剤塗布厚さ…200μm
・弾性シート…厚さ3mm
・仮硬化UV強度…積算光量631mJ/cm2
接着層を形成する紫外線硬化樹脂は、基板の外縁から概ね1mm程度内側の範囲を塗布した。このように塗布することによって、貼り合せ時に接着層は基板とほぼ同じ形状及び大きさになる。
0(濃青)〜36(薄青)〜50(緑)〜70(黄)〜94(赤)〜100(ピンク)
ただし、図面はカラーチャートをグレースケール表示に変換したものであるため、一部判別しにくい部分もある。判別しにくい部分については、説明を補う。なお、図12〜図14も同様にカラーチャートをグレースケール表示に変換したものである。
<弾性シートの有無について>
弾性シート24を用いなかった比較例1は、基板の中央部と外縁付近、すなわち全面的にボイドが発生している。下側プレート22の押圧力が接着層R1に均一に伝達されなかったため、ボイドが全面的に発生したと考えられる。一方、弾性シートを用いた実施例1〜4では、ボイドが発生しないか、一部のみに発生した状態である。弾性シートを用いることによって下側プレート22の押圧力が接着層R1に均一に伝達されることによって、ボイドの発生が大きく低減されていることがわかる。
実施例1、比較例2及び比較例3は、いずれも硬度35の発泡シリコンを用いて弾性シート24を構成しているが、それぞれ弾性シート24の形状及び大きさを変更している。実施例1は接着層R1と同じ形状及び大きさの弾性シート24を用いた。比較例2では、接着層R1よりも小さい弾性シート24を用いた。比較例3では、接着層R1よりも大きい弾性シート24を用いた。実施例1においてはボイドの発生はないが、比較例2及び比較例3は、基板の中央部にはボイドの発生は無いが、外縁付近にボイドが発生している。
弾性シート24の材料として発泡シリコンを使用した実施例1及び実施例2は、ボイドの発生が無かった。発泡シリコンは独立孔が形成されているため、内包される空気によって高い弾力性を有し、接着層R1を均一に押圧できたからと考えられる。
上述したように、実施例3では接着層R1が一部引きはがされるという現象が確認されたが、その一因はシリコンゲルがアスカーC硬度計では測定不可能なほど柔らかい素材であったためと考えられる。この結果から、弾性シート24は少なくともアスカーC硬度計で測定可能な程度の硬度を有することが望ましい。さらに、実施例1,2及び4の硬度15,35,85の弾性シート24がいずれもボイドを低減する効果が確認できることから、硬度は15以上85以下であることが望ましい。
弾性シート24の硬度は、弾性シート24の経時変化にも影響すると考えられる。そのため、硬度35の発泡シリコンを用いた実施例1と、硬度15の発泡シリコンを用いた実施例2と、硬度85のニトリルゴムを用いた実施例4に対して耐久試験を行った。
・貼り合せ時押圧力…3.0kg/cm2
・基板…ガラス製、152.4×91.4(mm)の長方形、厚さ0.7mm
・貼合せ時雰囲気圧力…30Pa
・接着材…厚さ150μmの粘着フィルム
・接着層…152.4×91.4(mm)(基板と同形状及び同じ大きさになるように粘着フィルムを裁断)
・弾性シート…厚さ3mm
耐久試験は試験1の貼り合せ試験とほぼ同条件であるが、接着材として紫外線硬化樹脂の代わりに粘着フィルムを用いている。そのため、仮硬化も行わなかった。
(1)本実施形態の基板貼合装置20は、液晶パネルS1と保護パネルS2を、液晶パネルS1の表面に形成された接着層R1を介して貼り合わせるものであり、液晶パネルS1を支持する支持部としての下側プレート22と、保護パネルS2を液晶パネルS1に対向する位置において保持する保持部としての上側プレート23と、上側プレート23を駆動することにより接着層R1を介して液晶パネルS1と保護パネルS2を貼り合せる昇降機構25と、下側プレート22の表面上に設けられ、接着層R1と略同じ形状と大きさを有し、液晶パネルS1の接着層R1が形成された部分のみを押圧する弾性シート24と、を備える。具体的には、弾性シート24の液晶パネルS1と接する面が、接着層R1の液晶パネルS1に付着する面と、相似形状で略同じ大きさを持つ。
(1)上述の実施形態では、基板貼合装置20の上側プレート23が液晶パネルS1を支持し、下側プレート22が保護パネルS2を保持していたが、これに限られない。下側プレート22が保護パネルS2を支持し、上側プレート23が液晶パネルS1を保持しても良い。
2 貼り合せ部
3 硬化部
4 搬送部
5 ローダ
6 アンローダ
7 制御装置
10 接着剤塗布装置
11 ステージ
12 塗布ユニット
13 UV照射ユニット
14 ディスペンサ
20 基板貼合装置
21 チャンバ
22 下側プレート
23 上側プレート
24 弾性シート
25 昇降機構
30 硬化装置
31 ステージ
33 UV照射ユニット
40 タクタイルセンサ
100 表示パネル製造装置
R 接着剤
R1 接着層
S1 液晶パネル
S2 保護パネル
S10 積層パネル
L 液晶表示パネル
T タンク
Claims (4)
- 表示用パネルを含む一対の基板が接着層を介して貼り合わされた表示パネルの製造装置であって、
一対の基板の、少なくとも一方の基板の表面に接着層を形成する接着層形成部と、
前記一対の基板を、前記接着層を介して貼り合わせる貼り合せ部と、
前記一対の基板を、前記接着層形成部と前記貼り合せ部の間で搬送する搬送部と、を有し、
前記貼り合せ部は、
第1の基板を支持する支持部と、
第2の基板を、前記第1の基板に対向する位置において保持する保持部と、
前記支持部及び前記保持部の少なくとも一方を駆動することにより、前記接着層を介して一対の基板を貼り合わせる駆動部と、
前記支持部又は前記保持部の表面上に設けられ、前記接着層と相似形状と略同じ大きさを有し、前記第1又は第2の基板の前記接着層が形成された部分のみを押圧する弾性シートと、を備えることを特徴とする表示パネル製造装置。 - 前記接着層形成部は、接着剤を前記少なくとも一方の基板の表面に塗布して前記接着層を形成する接着剤塗布装置を備え、
前記接着剤塗布装置は、前記接着剤の塗布領域を調整して、前記少なくとも一方の基板の表面に、前記弾性シートの前記第1又は第2の基板と接する面と相似形状と略同じ大きさの面を持つ接着層を形成することを特徴とする請求項1記載の表示パネル製造装置。 - 前記弾性シートは、独立孔を有する発泡樹脂から構成されることを特徴とする請求項1又は2記載の表示パネル製造装置。
- 表示用パネルを含む一対の基板を接着層を介して貼り合わせて表示パネルの製造を行なう製造方法であって、
一対の基板の、少なくとも一方の基板の表面に接着層を形成する工程と、
第1の基板を支持部により支持する工程と、
第2の基板を、前記第1の基板に対向する位置において保持部により保持する工程と、
前記支持部及び前記保持部の少なくとも一方を駆動部により駆動することにより、前記接着層を介して一対の基板を貼り合わせる工程と、を備え、
前記一対の基板を貼り合わせる工程において、前記支持部又は前記保持部の表面上に設けられた前記接着層と相似形状で略同じ大きさを有する弾性シートにより、前記第1又は第2の基板の前記接着層が形成された部分のみを押圧することを特徴とする表示パネル製造方法。
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