JP6279450B2 - 塗布装置、塗布方法、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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Description
[第1の実施形態]
[構成]
まず、本実施形態の塗布装置1(以下、本装置と呼ぶ)の構成を、図1及び図2を参照して説明する。なお、図中、ステージ11の移動により、塗布ノズル21がステージ11に対して相対移動する方向を、塗布方向とする。そして、ワークSの一辺である塗布開始端側を上流側、これと反対側の一辺である塗布終了端側を下流側とする。図1では、左から右が塗布方向(矢印Mで示す)であり、左側が上流、右側が下流である。
以上のような構成を有する本実施形態の作用を、図1、図2の構成図、図3の説明図を参照して説明する。なお、図1〜3におけるステージ11、ワークS、塗布ノズル21、検出部30A、30B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。また、接着剤Rの塗布は、ワークSの塗布開始端から始まり、塗布終了端で終了する。
以下、検出部30A、30Bによる検出処理の手順を、図3を参照して説明する。以下の(1)〜(7)は、図中の(1)〜(7)にそれぞれ対応する。
まず、ステージ11が移動を開始して、検出部30Aの直下に校正部11aが来た時に、検出部30Aの第1のセンサは、校正部11aの表面までの距離を検出する。検出した値は、校正のための基準値A1として、制御装置Pがメモリに記憶する。
ステージ11の移動に従って、検出部30Aの第1のセンサは検出を継続し、塗布前のワークSの塗布開始端に達すると、ワークSの表面までの距離を検出する。この検出は、ワークSの塗布開始端から塗布終了端まで、連続して行う。検出した値は、接着剤Rの塗布前のワークS上面の高さを示す検出値H1として、制御装置Pがメモリに記憶する。
検出部30Aが塗布前のワークSまでの距離を検出している途中で、待機位置にある塗布ノズル21が、ワークSの塗布開始端の直上に来ると、ステージ11が一旦停止する。そして、待機位置にある塗布ノズル21が下降を開始して、塗布位置まで達して停止し、塗布ノズル21からの接着剤Rの吐出を開始すると、接着剤RがワークSに供給される。これと同時に、ステージ11が移動を再開する。これにより、ワークSの表面への接着剤Rの塗布が開始する。
ステージ11の移動に従って、検出部30Bの直下に校正部11aが来た時に、検出部30Bの第2のセンサは、校正部11aの表面までの距離を検出する。検出した値は、校正のための基準値A2として、制御装置Pがメモリに記憶する。
検出部30Bの第2のセンサは、ステージ11の移動に従って検出を継続し、塗布後のワークSの塗布開始端に達すると、塗布済みの接着剤Rの表面までの距離の検出を開始する。この検出は、ワークSの塗布開始端から終了端まで連続して行う。検出した値は、塗布後の接着剤R表面の高さを示す検出値H2として、制御装置Pがメモリに記憶する。
検出部30Bが塗布後のワークSを検出している途中で、塗布ノズル21がワークSの塗布終了端の直上に来ると、ステージ11は一旦停止する。そして、塗布ノズル21は、接着剤Rの吐出を終了し、待機位置まで上昇する。これにより、ワークS側と塗布部20側の接着剤Rが切り離される。これと同時に、ステージ11は塗布方向への移動を再開する。
検出部30BがワークSの塗布終了端まで検出すると、ステージ11は停止する。なお、接着剤Rが塗布されたワークSは、搬送装置によって搬出され、貼合装置において、真空中で押圧装置によって他のワークが押し付けられる等により、貼り合せが行われる。さらに、貼り合せ後のワークSは、搬送装置によって、UV光の照射により接着剤Rを本硬化させる硬化装置へと移動される。
制御装置Pの塗布厚検出部は、検出部30Bが接着剤Rの表面までの距離を検出する都度、接着剤Rの塗布厚を計算し、メモリに記憶していく。つまり、塗布厚検出部は、同じ検出点における検出値H2と検出値H1の差分をとることで、塗布された接着剤Rの高さ(塗布厚)を求める。
(a)検出部30Aの第1のセンサは、基準位置から校正部11aまでの距離を基準値(A1)として検出する。
(b)検出部30Aの第1のセンサは、基準位置からワークSまでの距離を検出値(H1)として検出する。
(c)検出部30Bの第2のセンサは、基準位置から校正部11aまでの距離を基準値(A2)として検出する。
(d)検出部30Bの第2のセンサは、基準位置から塗布表面までの距離を検出値(H2)として検出する。
(基板厚さ)=(A1−H1)=校正部11aから基板表面までの距離
(基板厚さ+塗布厚さ)=(A2−H2)=校正部11aから塗布面までの距離
塗布厚α=(基板厚さ+塗布厚さ)−(基板厚さ)=(A2−H2)−(A1−H1)
以下、この(A2−H2)−(A1−H1)を基本式と呼ぶ。
α={H2+(A1−A2)}−H1 …式(1)
α=H2−{H1−(A1−A2)} …式(2)
この式(1)、式(2)における、(A1−A2)は、上記の基準値A1、基準値A2の差分(Z)に相当する。そして、式(1)は、上記の基本式から、以下のように導くことができる。
α=(A2−H2)−(A1−H1)
=A2−H2−A1+H1
=A2−A1−H2+H1
=−H2−(A1−A2)+H1
これは、求まる値の正負が逆であるだけで、
{H2+(A1−A2)}−H1 …式(1)
と同じである。この式(1)では、基準値A1と基準値A2との差分値を用いて、検出部30Bの検出値H2をオフセットして、ずれを校正している。
また、式(2)も、上記の基本式から、以下のように導くことができる。
α=(A2−H2)−(A1−H1)
=A2−H2−A1+H1
=A2−A1−H2+H1
=−H2−(A1−A2)+H1
これは、求まる値の正負が逆であるだけで、
H2−H1+(A1−A2)
=H2−{H1−(A1−A2)} …式(2)
と同じである。この式(2)では、基準値A1と基準値A2との差分値を用いて、検出部30Aの検出値H1をオフセットして、ずれを校正している。
α=(H1−H2)−(A1−A2) …式(3)
この式(3)における、(A1−A2)は、上記の基準値A1、基準値A2の差分(Z)に相当し、(H1−H2)は、上記の検出値H1、H2の差分に相当する。そして式(3)は、上記の基本式から、以下のように導くことができる。
α=(A2−H2)−(A1−H1)
=A2−H2−A1+H1
=A2−A1−H2+H1
=(−H2+H1)−(A1−A2)
=(H1−H2)−(A1−A2) …式(3)
この式(3)では、基準値A1、基準値A2の差分を用いて、検出値H1、H2の差分結果を補正している。
(1)検出部30Bの検出値H2をオフセットする
(2)検出部30Aの検出値H1をオフセットする
(3)検出部30A、検出部30Bの検出値H1とH2の差分をオフセットする
(1)本実施形態は、ワークSに接着剤Rを塗布する塗布ノズル21と、塗布ノズル21による塗布対象となるワークSを支持しながら、塗布ノズル21に対して相対移動するステージ11と、ステージ11に支持されたワークSの接着剤Rを塗布する面に対向して設けられ、距離を検出するセンサを有する検出部30A、30Bとを有する。検出部30Aにおけるセンサは、ステージ11が塗布ノズル21に対して相対移動することによる接着剤Rの塗布方向において、塗布ノズル21の下流側に配置され、センサからステージ11に設けられた校正部11a又は11bまでの距離及びワークSの表面までの距離を検出する第1のセンサである。検出部30Bにおけるセンサは、ステージ11が塗布ノズル21に対して相対移動することによる接着剤Rの塗布方向において、塗布ノズル21の上流側に配置され、センサからステージ11に設けられた校正部11a又は11bまでの距離及びワークSに塗布された接着剤Rの表面までの距離を検出する第2のセンサである。さらに、本実施形態は、第1のセンサにより検出された校正部11a又は11bまでの距離及びワークSの表面までの距離と、第2のセンサにより検出された校正部11a又は11bまでの距離及び接着剤Rの表面までの距離とに基づいて、接着剤Rの塗布厚を検出する塗布厚検出部を含む制御装置Pを有する。
塗布厚α=(基板厚さ+塗布厚さ)−(基板厚さ)=(A2−H2)−(A1−H1)
に対応する。
α={H2+(A1−A2)}−H1 …式(1)
α=H2−{H1−(A1−A2)} …式(2)
に対応する。
α=(H1−H2)−(A1−A2) …式(3)
に対応する。
本実施形態を、上記の図1〜図5に加えて、図6〜図10を参照して説明する。
[ワーク]
本実施形態は、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、積層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るが、本実施形態では、表示パネルとカバーパネルとを接着剤を介して貼り合わせることにより、表示装置用部材を構成する例を説明する。この例は、単に表示パネルにカバーパネルを貼り合わせる場合も、表示パネルに駆動回路、駆動用プリント基板、バックライトの少なくとも1つを取り付けた表示モジュールに、カバーパネルを貼り合わせる場合も含む。
本実施形態における表示装置用部材の製造装置は、上述した液晶パネルS1への接着剤の塗布と、液晶パネルS1及びカバーパネルS2の貼り合せを行うことで、表示装置用部材を製造する。図6に示すように、表示装置用部材の製造装置100は、塗布装置1、貼合装置5、硬化装置6、搬送装置7及び制御装置9を備えている。
塗布装置1は、上記の第1の実施形態と同様の装置である。本実施形態では、上述したように液晶パネルS1の表面に接着剤Rを塗布する例について説明するが、カバーパネルS2に塗布を行っても良く、あるいは両パネルに塗布を行っても良い。
貼合装置5は、表示装置用部材の製造装置100の貼合部として、液晶パネルS1とカバーパネルS2を積層して貼り合せる。
硬化装置6は、表示装置用部材の製造装置100の硬化部として、液晶パネルS1とカバーパネルS2を接着している接着層R1を硬化する。図8(A)(B)に示すように、硬化装置6は、積層体S10が載置される載置台61と、載置台61上に配置された照射ユニット63を備える。
搬送装置7は、表示装置用部材の製造装置100の搬送部を構成する。搬送装置7は、液晶パネルS1とカバーパネルS2を、上述した塗布装置1、貼合装置5及び硬化装置6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。搬送部としては、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。
制御装置9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9は、各部を構成する装置の動作の制御や、液晶パネルS1及びカバーパネルS2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。なお、制御装置9は、上記の第1の実施形態の制御装置Pの機能も有している。
以上のような構成を有する本実施形態の作用を、図6〜図10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。
コンベア70上を搬送された液晶パネル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、塗布装置1のステージ11上に載置される(図3(1)参照)。そして、上記の第1の実施形態と同様に、接着剤Rの塗布が行われる。以下、液晶パネルS1上に塗布され、仮硬化された接着剤Rの層を接着層R1と呼ぶ。
接着層R1が形成された液晶パネルS1は、不図示のピックアップ手段によって塗布装置1から搬出され、再び搬送装置7のコンベア70上に載置され、カバーパネルS2と合流する。図9に示すように、液晶パネルS1とカバーパネルS2は、コンベア70の横断方向に隣接して、かつ略平行に並ぶように載置される。図面では、液晶パネルS1がコンベア70奥側、カバーパネルS2がコンベア70の手前側に載置される例を図示しているが、載置位置はこれに限られず、液晶パネルS1がコンベア70手前側、カバーパネルS2がコンベア70奥側に載置しても良い。液晶パネルS1とカバーパネルS2はコンベア70上を搬送され、撮像部8の下まで移動する。
液晶パネルS1及びカバーパネルS2の全ての四隅の撮像処理及び位置検出処理が完了すると、液晶パネルS1及びカバーパネルS2はコンベア70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5に搬入される。このとき、上述の位置検出処理で検出された各隅の座標が維持されるように、搬入が行われる。
硬化装置6においては、図8(A)に示すように、積層体S10は載置台61に載置され、図8(B)に示すように、照射ユニット63によって、仮硬化された接着層R1が完全に硬化するのに必要な強度のUV光が照射され、接着層R1の本硬化が完了する。
(1)本実施形態は、上記の第1の実施形態の塗布装置1と、一対のワークSである液晶パネルS1及びカバーパネルS2を、接着層R1を介して貼り合わせる貼合装置5と、貼合装置5により貼り合わせた液晶パネルS1及びカバーパネルS2間の接着剤Rを完全硬化させる硬化装置6と、を有する。これによって、接着層R1が均一な表示装置用部材を製造することができる。
(1)接着剤Rは、貼り合わせのために必要な面状に塗布されればよい。例えば、ワークSの片面の全体に行き渡るように塗布してもよいし、一部に塗布されていない領域があってもよい。また、必ずしも、接着剤Rが面の縁に完全に達していなければならないわけではない。接着剤Rが縁に達していない部分があってもよい。
5 貼合装置
6 硬化装置
7 搬送装置
8 撮像部
9 制御装置
10 支持部
11 ステージ
11a、11b 校正部
12 駆動機構
20 塗布部
21 塗布ノズル
30A、30B 検出部
51 チャンバ
52 下側プレート
53 上側プレート
55 駆動機構
61 載置台
63 照射ユニット
70 コンベア
71 保持手段
71a、71b アーム
72 レール
100 表示装置用部材の製造装置
200 ローダ
300 アンローダ
S ワーク
S1 液晶パネル
S2 カバーパネル
S10 積層体
O 印刷枠
N 内枠
R 接着剤
R1 接着層
T タンク
P 制御装置
Claims (16)
- ワークに接着剤を塗布する塗布ノズルと、
前記塗布ノズルによる塗布対象となるワークを支持しながら、前記塗布ノズルに対して相対移動するステージと、
前記ステージに支持されたワークの接着剤を塗布する面に対向して設けられ、距離を検出するセンサと、
を有し、
前記距離を検出するセンサは、
前記ステージが前記塗布ノズルに対して相対移動することによる接着剤の塗布方向において、前記塗布ノズルの下流側に配置され、センサから前記ステージに設けられた校正部までの距離及びワークの表面までの距離を検出する第1のセンサと、
前記ステージが前記塗布ノズルに対して相対移動することによる接着剤の塗布方向において、前記塗布ノズルの上流側に配置され、センサから前記ステージに設けられた、前記第1のセンサと共通の校正部までの距離及びワークに塗布された接着剤の表面までの距離を検出する第2のセンサと、
を有し、
前記第1のセンサにより検出された前記校正部までの距離及びワークの表面までの距離と、前記第2のセンサにより検出された前記校正部までの距離及び接着剤の表面までの距離とに基づいて、接着剤の塗布厚を検出する塗布厚検出部を有することを特徴とする塗布装置。 - 前記校正部は、ステージの一部であることを特徴とする請求項1記載の塗布装置。
- 前記第1のセンサ及び前記第2のセンサの検出位置は、前記塗布ノズルの相対移動に従って、共通の軌跡を辿ることを特徴とする請求項1記載の塗布装置。
- 前記第1の検出部のセンサ及び前記第2のセンサは、それぞれ複数であることを特徴とする請求項1記載の塗布装置。
- 前記塗布ノズルは、接着剤を連続した直線状の吐出口から吐き出すスリットを有するスリットノズルであることを特徴とする請求項1記載の塗布装置。
- 前記校正部は、ワークの塗布開始端よりも上流側とワークの塗布終了端よりも下流側に設けられていることを特徴とする請求項1記載の塗布装置。
- 前記第1のセンサの取り付け位置と、前記第2のセンサの取り付け位置との位置関係が、一定であることを特徴とする請求項1記載の塗布装置。
- 前記塗布厚検出部は、
前記第1のセンサにより検出された前記校正部までの距離及びワークの表面までの距離に基づいて、ワークのみの厚みを算出し、
前記第2のセンサにより検出された前記校正部までの距離及び前記接着剤の表面までの距離に基づいて、ワークと接着剤を合わせた厚みを算出し、
ワークと接着剤を合わせた厚みと、ワークのみの厚みに基づいて、接着剤の塗布厚を算出することを特徴とする請求項1記載の塗布装置。 - 前記塗布厚検出部は、
前記第1のセンサにより検出された前記校正部までの距離と前記第2のセンサにより検出された前記校正部までの距離との差分によって、前記第1のセンサにより検出されたワークの表面までの距離及び前記第2のセンサにより検出された前記接着剤の表面までの距離の少なくとも一方を校正し、
前記第1のセンサにより検出されたワークの表面までの距離と、前記第2のセンサにより検出された前記接着剤の表面までの距離に基づいて、前記接着剤の塗布厚を算出することを特徴とする請求項1記載の塗布装置。 - 前記塗布厚検出部は、
前記第1のセンサにより検出されたワークの表面までの距離と、前記第2のセンサにより検出された前記接着剤の表面までの距離に基づいて、前記接着剤の塗布厚を算出し、
前記第1のセンサにより検出された前記校正部までの距離と前記第2のセンサにより検出された前記校正部までの距離との差分によって、前記塗布厚の算出値を校正することを特徴とする請求項1記載の塗布装置。 - 前記第1のセンサにより検出される前記校正部までの距離又はワークの表面までの距離の変化に応じて、塗布ノズルとワーク表面までの距離を変化させる駆動機構を有することを特徴とする請求項1記載の塗布装置。
- 第1のセンサが、ステージに支持されたワークに、前記ステージに対して相対移動しながら接着剤を塗布する塗布ノズルの下流側に配置され、前記第1のセンサから前記ステージの一部の校正部までの距離及びワークの表面までの距離を検出し、
第2のセンサが、ステージに支持されたワークに、前記ステージに対して相対移動しながら接着剤を塗布する塗布ノズルの上流側に配置され、前記第2のセンサから前記ステージの一部の、前記第1のセンサと共通の校正部までの距離及びワークに塗布された接着剤の表面までの距離を検出し、
前記第1のセンサにより検出された前記校正部までの距離及びワークの表面までの距離と、前記第2のセンサにより検出された前記校正部までの距離及び接着剤の表面までの距離とに基づいて、接着剤の塗布厚を検出する塗布方法。 - 前記第1のセンサによる検出及び前記第2のセンサによる検出は、少なくとも接着剤が塗布されているワークに対して行われ、接着剤が塗布されながら検出される状態が含まれることを特徴とする請求項12に記載の塗布方法。
- 前記第1のセンサによる検出及び前記第2のセンサによる検出は、同時に行われる状態が含まれることを特徴とする請求項12記載の塗布方法。
- 表示装置を構成する一対のワークの少なくとも一方に対して、エネルギーの照射により硬化する接着剤を塗布する請求項1〜11のいずれか1項に記載の塗布装置と、
前記一対のワークを、前記接着剤を介して貼り合わせる貼合部と、
前記貼合部により貼り合わせた前記一対のワーク間の接着剤を完全硬化させる硬化部と、
を有することを特徴とする表示装置用部材の製造装置。 - 請求項12〜14のいずれか1項に記載の塗布方法により、表示装置を構成する一対のワークの少なくとも一方に対して、エネルギーの照射により硬化する接着剤を塗布し、
貼合部が、前記一対のワークを、前記接着剤を介して貼り合わせ、
硬化部が、前記貼合部により貼り合わせた前記一対のワーク間の接着剤にエネルギーを照射することで、接着剤を完全硬化させ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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