JP7079639B2 - 圧着装置及び表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、圧着装置及び表示装置の製造方法に関する。

湾曲した表面を有する表示装置が知られている。例えば特許文献１には、表面が湾曲した前面板であるカバーガラスを採用した技術が記載されている。

カバーガラスに表示パネルを貼り合わせる、貼り合わせ方式としては、特許文献２に示すローラー方式と特許文献３に示すダイヤフラム方式に大別される。

特開２０１５－９２４２２号公報 特開２０１６－１７９６００号公報 特開２０１５－７９５８７号公報

特許文献２に示すローラー方式の技術は、１つの前面板に対して、複数の表示パネルを貼り合わせると、ローラーが表示パネルの端から湾曲した表面に押しつけられ、表示パネルに部分的な伸び量の差が起こることから、表示パネルの表示品質が低下する可能性がある。

特許文献３に示すダイヤフラム方式の技術は、複数の表示パネルを取り付けたダイヤフラムを使って貼り合わせると、前面板の凸部又は凹部に対して中央に配置された表示パネルは、表示パネルの端から湾曲した表面に押しつけられることがない。しかしながら、前面板の凸部又は凹部の端側に対して対向する位置に配置された表示パネルは、表示パネルの端から湾曲した表面に押しつけられ、表示パネルに部分的な伸び量の差が起こることから、表示パネルの表示品質が低下する可能性がある。

本発明は、曲面部分を有する板状の第１ワークに対して、この第１ワークよりも小さい板状の第２ワークを複数貼り合わせても、第２ワークに生じる部分的な伸び量の差を抑制する圧着装置、及び表示パネルの表示品質低下が抑制された表示装置の製造方法のうち少なくとも１つを提供することを目的とする。

一態様の圧着装置は、曲面部分を有する板状の第１ワークに対して、前記第１ワークよりも小さい板状の第２ワークを複数貼り合わせる、圧着装置であって、真空チャンバーと、前記真空チャンバー内に配置され、前記第１ワークにおける前記曲面部分の第１面と重ね合わせて固定し、前記第１面に沿う形状を有するステージと、内部の圧力により弾性を有するダイヤフラムを変形させて１つの前記第２ワークを前記第１ワークの第２面に圧着させる、貼付ユニットと、を備え、複数の前記貼付ユニットが、１つの前記ステージに対し、対向配置されている。

他の態様の圧着装置は、曲面部分を有する板状の第１ワーク及び前記第１ワークよりも小さい板状の第２ワークを複数貼り合わせる、圧着装置であって、真空チャンバーと、前記第１ワークの形状を規制する規制機構と、前記真空チャンバー内に配置され、平坦な表面を有し、前記規制機構により前記第１ワークが前記表面に押しつけられるステージと、内部の圧力により弾性を有するダイヤフラムを変形させて１つの前記第２ワークを前記第１ワークの第２面に圧着させる、貼付ユニットと、を備え、複数の前記貼付ユニットが、１つの前記ステージに対し、対向配置されている。

一態様の表示装置の製造方法は、曲面部分を有し、かつ透光性の前面板に対して、前記前面板よりも小さい表示パネルを複数貼り合わせる表示装置の製造方法であって、弾性を有する複数のダイヤフラムのそれぞれに、前記表示パネルを取り付け、前記ダイヤフラムと対向するステージに前記前面板を取り付ける準備工程と、前記準備工程の後で、複数の前記ダイヤフラムをそれぞれ独立した圧力によりそれぞれ変形させ、各前記表示パネルをそれぞれ前記前面板の異なる位置に圧着させる圧着工程と、を含む。

図１は、実施形態１に係る表示装置の模式的な断面図である。 図２は、実施形態１に係る表示装置の模式的な平面図である。 図３は、実施形態１に係る圧着装置の構成図である。 図４は、実施形態１に係る圧着装置の動作を説明するための構成図である。 図５は、比較例に係る圧着装置のダイヤフラムを説明するための説明図である。 図６は、実施形態１の変形例１に係る圧着装置の動作を説明するための構成図である。 図７は、実施形態２に係る表示装置の模式的な断面図である。 図８は、実施形態２に係る表示装置が模式的な平面図である。 図９は、実施形態２に係る圧着装置の構成図である。 図１０は、実施形態２に係る圧着装置の動作を説明するための構成図である。 図１１は、実施形態３に係る圧着装置の構成図である。 図１２は、実施形態３に係る圧着装置の規制機構を説明するための模式的な断面図である。 図１３は、実施形態３に係る圧着装置の規制機構を説明するための模式的な平面図である。 図１４は、実施形態３に係る圧着装置の規制機構の動作を説明するための模式的な断面図である。 図１５は、実施形態３に係る圧着装置の動作を説明するための構成図である。 図１６は、実施形態３の変形例１に係る圧着装置の規制機構を説明するための模式的な平面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る表示装置の模式的な断面図である。図２は、実施形態１に係る表示装置の模式的な平面図である。図１は、図２におけるＩ－Ｉ’断面である。図１に示すように、実施形態１に係る表示装置３は、前面板１と、３つの表示パネル２と、を備える。前面板１には、図２に示す間隔ΔＬをあけて、３つの表示パネル２が貼り合わされている。表示パネル２は、平面視でみると、前面板１よりも小さい。

前面板１は、表示パネル２を保護するカバー部材である。表示パネル２は、前面板１の一方側に配置され、不図示の粘着層を介して前面板１に取り付けられる。前面板１は、図２に示すように正面からみて矩形であるが、形状を限定するものではない。

図１に示すように、前面板１は、曲率Ｒ１で、全体に湾曲している。前面板１は、透光性を有するガラス又は合成樹脂である。このため、表示パネル２からの光は、前面板１を透過する。そして、視認者からは前面板１の表面に沿った表示面に、映像が表示されているようにみえる。

表示パネル２は、例えば液晶パネル又は有機発光ダイオードパネル（以下、ＯＬＥＤパネルという）である。液晶パネル又はＯＬＥＤパネルには、タッチパネルを含んでいてもよい。表示パネル２が液晶パネルの場合、表示パネル２の裏側にはバックライトが設けられる。表示パネル２は、ガラス等で形成された第１基板及び第２基板と、第１基板及び第２基板に挟まれた液晶層と、を備える。

例えば、表示パネル２は正面からみて矩形である。表示パネル２は、湾曲しており、視認者からみて、表示パネル２の一方向の両端が一方向の中央より手前に位置する。

図１に示すように、前面板１は、曲面部分の曲率が全面に亘って一定である。表示パネル２の前面が、前面板１の第２面１Ｒに貼り付けられている。

以上説明した表示装置３を製造するために、実施形態１において、圧着装置１００が用意されている。図３は、実施形態１に係る圧着装置の構成図である。図４は、実施形態１に係る圧着装置の動作を説明するための構成図である。圧着装置１００は、真空チャンバー５と、真空源５１と、圧力源３４と、ステージ１０と、貼付ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃと、可動台６０と、制御弁３１、３２、３３、配管３６、３５、５２、５３及び制御装置３０を備える。

真空チャンバー５は、ステージ１０と、貼付ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃと、可動台６０と、を収容する容器である。真空源５１は、ポンプであって、配管５２を介して真空チャンバー５内の空気を排出し、真空チャンバー５内の圧力を大気より減圧する。

ステージ１０は、真空チャンバー５内に配置され、前面板１を曲面部分の表面に沿った固定部１１に密着した状態で固定するための治具である。可動台６０は、貼付ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの位置決めをするための治具である。ステージ１０と、可動台６０との間隔は、適宜変更が可能となっている。

貼付ユニット２０Ａは、台座２１と、封止部材６と、ダイヤフラム４とを備える。封止部材６は、ダイヤフラム４の周に設けられ、台座２１と、ダイヤフラム４との間の空間９１を封止する部材である。

空間９１は、台座２１と、封止部材６と、ダイヤフラム４とで密閉された空間であり、空間９１には、配管３６が挿入されている。

図３に示すように、ダイヤフラム４が取り付けられる台座２１の取り付け面は、貼付ユニット２０Ａが最小距離で対向するステージ１０の固定面１１Ｆの接線に沿っている。

ダイヤフラム４は、弾性部材である。この弾性部材は、無圧力印加時において、膜厚の均一なシート状の合成ゴム、エラストマーなどで形成されている。弾性部材は、天然ゴムであってもよい。

貼付ユニット２０Ｂは、台座２２と、封止部材６と、ダイヤフラム４とを備える。貼付ユニット２０Ｂは、台座２２の形状が貼付ユニット２０Ａと異なっている。図３に示すように、貼付ユニット２０Ｂにおいて、ダイヤフラム４が取り付けられる台座２２の取り付け面が傾斜しており、取り付け面の傾斜角度は、貼付ユニット２０Ｂが最小距離で対向するステージ１０の固定面１１Ｆの接線に沿っている。貼付ユニット２０Ｂの封止部材６及びダイヤフラム４は、貼付ユニット２０Ａと同じであるので、説明を省略する。

空間９２は、台座２２と、封止部材６と、ダイヤフラム４とで密閉された空間であり、空間９２には、配管３６が挿入されている。

貼付ユニット２０Ｃは、台座２３と、封止部材６と、ダイヤフラム４とを備える。貼付ユニット２０Ｃは、台座２３の形状が貼付ユニット２０Ａと異なっている。図３に示すように、貼付ユニット２０Ｃにおいて、ダイヤフラム４が取り付けられる台座２３の取り付け面が傾斜しており、取り付け面の傾斜角度は、貼付ユニット２０Ｃが最小距離で対向するステージ１０の固定面１１Ｆの接線に沿っている。貼付ユニット２０Ｃの封止部材６及びダイヤフラム４は、貼付ユニット２０Ａと同じであるので、説明を省略する。

空間９３は、台座２３と、封止部材６と、ダイヤフラム４とで密閉された空間であり、空間９３には、配管３６が挿入されている。

また、ステージ１０の固定面１１Ｆにおける法線上において、貼付ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの表示パネル２及び前面板１の最小法線距離はそれぞれ等しくなっている。

圧力源３４は、ポンプであり、配管３５、３６を介して、空間９１、９２、９３に気体を供給する。気体は、空気であっても、窒素などの気体であってもよい。

真空チャンバー５内の圧力が減圧されると、貼付ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃと、ステージ１０との間の空間が少なくとも減圧されている状態となる。

制御弁３１、３２、３３は、ソレノイドを有する電磁弁であり、制御装置３０の指令に基づいて、ソレノイドが動作し、減圧状態と加圧状態とを切り替える。制御弁３１、３２、３３は、２位置３ポートの仕様であるが、この仕様に限られない。例えば、制御弁３１、３２、３３は、減圧状態、閉止状態、加圧状態のうちどれかを選択する３位置３ポートの仕様であってもよい。

制御弁３１、３２、３３は、減圧状態において、真空源５１と、空間９１、９２、９３のそれぞれを配管３６及び配管５３を介して接続する。制御弁３１、３２、３３は、減圧状態において、圧力源３４から気体を空間９１、９２、９３のそれぞれに供給しない。

制御弁３１、３２、３３は、加圧状態において、圧力源３４と、空間９１、９２、９３のそれぞれを配管３６及び配管３５を介して接続する。制御弁３１、３２、３３は、加圧状態において、圧力源３４から供給された気体を空間９１、９２、９３のそれぞれに供給する。

制御装置３０は、例えば、演算装置であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、記憶装置であるメモリとを少なくとも備えたコンピュータである。制御装置３０は、これらのハードウェア資源を用いてコンピュータプログラムを実行することによって各種の機能を実現することもできる。

具体的には、制御装置３０は、所定の記憶部（図示せず）に記憶されているコンピュータプログラムを読み出してメモリに展開し、メモリに展開されたプログラムに含まれる命令をＣＰＵに実行させる。実施形態１において、制御装置３０は、真空源５１の動作を制御して、真空チャンバー５内の圧力を制御する。また、制御装置３０は、制御弁３１、３２、３３の動作を制御して、空間９１、９２、９３内の圧力を制御する。

次に、上述した圧着装置１００を用いた表示装置の製造方法について、説明する。まず、準備工程において、図３に示すように、真空チャンバー５内のダイヤフラム４のそれぞれに、粘着層を介して表示パネル２を取り付ける。このとき、表示パネル２には、前面板１と対向する側にも粘着層を貼っておくようにする。また、ダイヤフラム４側の粘着層は、前面板１と対向する側の粘着層よりも粘着力が小さくなっている。

さらに、準備工程において、前面板１を固定部１１に密着した状態で固定し、前面板１がステージ１０に粘着層を介して取り付けられる。前面板１のステージ１０への取り付けは、表示パネル２のダイヤフラム４への取り付けの前後どちらでもよく、同時でもよい。

準備工程の後において、真空チャンバー５内の減圧を行う減圧工程を行う。制御装置３０は、制御弁３１、３２、３３を減圧状態とし、真空源５１を駆動して、真空源５１の動作を制御して、真空チャンバー５内の圧力を制御する。

真空チャンバー５内の圧力が所定圧力となった後において、前面板１に表示パネル２を貼り合わせる圧着工程を行う。図４に示すように、制御装置３０は、制御弁３１、３２、３３を加圧状態とし、空間９１、９２、９３内の圧力をそれぞれ大きくする。圧着工程において、真空チャンバー５内の圧力と、空間９１、９２、９３内の圧力とに圧力差が生じ、ダイヤフラム４がそれぞれ変形する。これにより、空間９１、９２、９３の体積が大きくなる。

その結果、ダイヤフラム４とステージ１０の固定部１１との距離が小さくなり、ダイヤフラム４に取り付けられた表示パネル２と、前面板１とが当接する。

図５は、比較例に係る圧着装置のダイヤフラムを説明するための説明図である。図５に示すように、複数の表示パネル２を取り付けたダイヤフラム４を使って貼り合わせると、前面板１の凸部又は凹部に対して中央に配置された表示パネル２は、表示パネル２の端から湾曲した表面に押しつけられることがない。しかしながら、前面板１の凸部又は凹部の端側に対して対向する位置に配置された表示パネル２は、表示パネル２の端から湾曲した表面に押しつけられ、個々の表示パネル２の片側にギャップＧが生じる。これにより、前面板１の凸部又は凹部の端側に対して対向する位置に配置された表示パネル２に部分的な伸び量の差が起こることから、当該表示パネル２の表示品質が低下する可能性がある。

これに対して、図４に示すように、実施形態１において、複数の表示パネル２（３つの表示パネル２）は、表示パネル２の端から湾曲した表面に押しつけられることがない。表示パネル２の中央から両端に向かって、表示パネル２と、前面板１とが貼り合わされていくことになる。これにより、表示パネル２に部分的な伸び量の差が、表示パネル２の中央を挟んで両側に生じて、相殺される。その結果、表示パネル２の表示品質低下が抑制される。

圧着工程において、空間９１、９２、９３がさらに膨張すると、前面板１と、３つの表示パネル２の全面が貼り合わされる。圧着工程の後、剥離工程において、ダイヤフラム４が表示パネル２から剥離されるように、制御弁３１、３２、３３が、加圧状態から減圧状態に切り替えられる。真空チャンバー５内の圧力が大気圧に戻され、図１及び図２に示す表示装置３が取り出される。

製造された表示装置３は、例えば、車両のダッシュボードに取り付けられる。表示装置３は、前面板１の表面が湾曲していることにより、車両の曲面状の内装と表示装置３の表面とが滑らかに繋がるという利点がある。表示パネル２には、例えば、ナビゲーション、スピードメーター、タコメーター、燃料計及び水温計等が表示される。

なお、表示装置３は、必ずしも車両に搭載されなくてもよく、携帯端末等のその他の電子機器に適用されてもよい。また、表示装置３が車両に搭載される場合でも、表示装置３が表示する映像は車両の計器類に限らず、例えばカーナビゲーションの地図等であってもよい。

なお、表示パネル２は、有機ＥＬパネルであってもよい。表示パネル２が有機ＥＬパネルである場合、バックライトは必要ない。また表示パネル２は、タッチ検出機能を有していてもよい。すなわち、表示パネル２の内部又は表示パネル２の表面上にタッチパネルが設けられてもよい。

なお、前面板１は、必ずしもガラスで形成されていなくてもよい。前面板１は、例えば透光性の合成樹脂で形成されていてもよい。

以上で説明したように、圧着装置１００は、真空チャンバー５と、ステージ１０と、貼付ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃと、を備える。複数の貼付ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃが、１つのステージ１０に対し、対向配置されている。ステージ１０は、真空チャンバー５内に配置され、前面板１における曲面部分の第１面１Ｆと重ね合わせて固定し、第１面１Ｆに沿う形状を有する。貼付ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、それぞれ内部の圧力により弾性を有するダイヤフラム４を変形させて、それぞれ１つの表示パネル２を前面板１の第２面１Ｒに圧着させる。

これにより、表示パネル２に生じる部分的な伸び量の差が抑制される。また、圧着装置１００は、曲面部分を有する板状の第１ワークとしての前面板１に対して、板状の第２ワークである表示パネル２を同時に複数貼り合わせることもできる。これにより、表示装置３の製造時間が短縮され、表示装置３のコストが低減される。

また、以上説明した表示装置３の製造方法によれば、貼付ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、それぞれ表示パネル２を前面板１に貼り合わせるので、表示パネル２を前面板１に押し当てる圧力が十分加えることができる。その結果、表示パネル２と、前面板１とが貼り合わせられた状態が安定し、表示品質の低下が抑制される。また、前面板１から表示パネル２が脱落しにくくなる。

また、表示パネル２が液晶パネルである場合、表示パネル２に生じる部分的な伸び量の差が抑制されるので、アレイ基板と対向基板とのずれが抑制される。その結果、表示品質低下が抑制される。

（実施形態１の変形例１）
図６は、実施形態１の変形例１に係る圧着装置の動作を説明するための構成図である。実施形態１の変形例１の説明において、実施形態１と同じ構成要素については、同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。

実施形態１に係る圧着装置と同様に、実施形態１の変形例１に係る圧着装置１００は、ステージ１０の固定面１１Ｆが曲面部分を有している。実施形態１の変形例１のステージ１０は、実施形態１で説明した固定部１１を有している。

実施形態１に係る圧着装置と異なり、実施形態１の変形例１に係る圧着装置１００は、実施形態１における貼付ユニット２０Ａを１つ備える。貼付ユニット２０Ａは、可動台６０に案内機構２９を介して取り付けられている。案内機構２９は、図６に示す前面板１の長手方向に沿って、方向ＦＬと、方向ＦＬと反対の方向ＦＲとに、貼付ユニット２０Ａを移動可能に支持する直動案内機構である。そして、貼付ユニット２０Ａにおける、ダイヤフラム４のそれぞれに、粘着層を介して表示パネル２を取り付ける。

なお、マスク９は、複数の表示パネル２を前面板１に貼り合わせたときに、貼り合わせ終わった表示パネル２に貼付ユニット２０Ａが当たる力を抑制する緩衝材である。

この構造によれば、実施形態１と同様の作用効果を奏する。さらに、実施形態１の変形例１に係る圧着装置１００であれば、複数種類の前面板１の大きさに対応して、任意の位置に表示パネル２を貼り合わせることができる。

（実施形態２）
図７は、実施形態２に係る表示装置の模式的な断面図である。図８は、実施形態２に係る表示装置が模式的な平面図である。図７は、図８におけるＶＩ－ＶＩ’断面図である。実施形態２の説明において、実施形態１と同じ構成要素については、同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。

実施形態２に係る前面板１は、図７に示すように、曲率Ｒ２の曲面部分１５と、曲率Ｒ２とは異なる曲率Ｒ３の曲面部分１６と、曲面部分１５と曲面部分１６とを接続する連結部１７とを有している。すなわち、表示パネル２側からみて曲面部分１５を凸面とすると、曲面部分１６は凹面であり、視認者側からみて、曲面部分１５を凹面とすると、曲面部分１６は凸面であるように湾曲している。このように、前面板１は、複数の曲面部分１５、１６を有し、各曲面部分１５、１６の曲率が異なる。

図７及び図８に示すように、表示パネル２は、湾曲している。視認者からみて、曲面部分１５に貼り付けられた表示パネル２の一方向の両端が長手の中央より手前に位置する。また、視認者からみて、曲面部分１６に貼り付けられた表示パネル２の一方向の両端が一方向の中央より後ろ側に位置する。

図９は、実施形態２に係る圧着装置の構成図である。ステージ１０は、真空チャンバー５内に配置され、前面板１を曲面部分１５、１６の第１面１Ｆに沿った固定部１１、１２に密着した状態で固定するための治具である。固定部１１は、可動台６０側が膨らむ凸形状であり、固定部１２は、可動台６０側が凹む凹形状である。

貼付ユニット２０Ｄは、台座２４と、封止部材６と、ダイヤフラム４とを備える。貼付ユニット２０Ｄは、台座２４の形状が貼付ユニット２０Ａと異なっている。具体的には、台座２４は、台座２１よりも厚い。貼付ユニット２０Ｄの封止部材６及びダイヤフラム４は、貼付ユニット２０Ａと同じであるので、説明を省略する。

図９に示すように、ダイヤフラム４が取り付けられる台座２４の取り付け面は、貼付ユニット２０Ｄが最小距離で対向する固定部１２の固定面１２Ｆの接線に沿っている。固定面１１Ｆの法線上における、貼付ユニット２０Ａの表示パネル２及び前面板１の最小法線距離は、固定面１２Ｆの法線上における、貼付ユニット２０Ｄの表示パネル２及び前面板１の最小法線距離に等しくなっている。

空間９４は、台座２４と、封止部材６と、ダイヤフラム４とで密閉された空間であり、空間９４には、配管３６が挿入されている。

次に、上述した圧着装置１００を用いた表示装置の製造方法について、説明する。まず、準備工程において、図９に示すように、真空チャンバー５内のダイヤフラム４のそれぞれに、粘着層を介して表示パネル２を取り付ける。このとき、表示パネル２には、前面板１と対向する側にも粘着層を貼っておくようにする。また、ダイヤフラム４側の粘着層は、前面板１と対向する側の粘着層よりも粘着力が小さくなっている。

さらに、準備工程において、前面板１を固定部１１、１２に密着した状態で固定し、前面板１がステージ１０に粘着層を介して取り付けられる。前面板１のステージ１０への取り付けは、表示パネル２のダイヤフラム４への取り付けの前後どちらでもよく、同時でもよい。

準備工程の後において、真空チャンバー５内の減圧を行う減圧工程を行う。制御装置３０は、制御弁３１、３２を減圧状態とし、真空源５１を駆動して、真空源５１の動作を制御して、真空チャンバー５内の圧力を制御する。

真空チャンバー５内の圧力が所定圧力となった後において、前面板１に表示パネル２を貼り合わせる圧着工程を行う。図１０に示すように、制御装置３０は、制御弁３１、３２を加圧状態とし、空間９１、９４内の圧力をそれぞれ大きくする。圧着工程において、真空チャンバー５内の圧力と、空間９１、９４内の圧力とに圧力差が生じ、ダイヤフラム４がそれぞれ変形する。これにより、空間９１、９４の体積が大きくなる。

その結果、ダイヤフラム４とステージ１０の固定部１１、１２との距離が小さくなり、ダイヤフラム４に取り付けられた表示パネル２と、前面板１とが当接する。

図１０に示すように、実施形態２において、２つの表示パネル２は、表示パネル２の端から湾曲した表面に押しつけられることがない。表示パネル２の中央から両端に向かって、表示パネル２と、前面板１とが貼り合わされていくことになる。これにより、表示パネル２に部分的な伸び量の差が、表示パネル２の中央を挟んで両側に生じて、相殺される。その結果、表示パネル２の表示品質低下が抑制される。

圧着工程において、空間９１、９４がさらに膨張すると、前面板１と、２つの表示パネル２の全面が貼り合わされる。圧着工程の後、剥離工程において、ダイヤフラム４が表示パネル２から剥離されるように、制御弁３１、３２が、加圧状態から減圧状態に切り替えられる。ダイヤフラム４が表示パネル２から剥離された後、真空チャンバー５内の圧力が大気圧に戻され、図７及び図８に示す表示装置３が取り出される。

以上で説明したように、圧着装置１００は、真空チャンバー５と、ステージ１０と、貼付ユニット２０Ａ、２０Ｄと、を備える。ステージ１０は、真空チャンバー５内に配置され、前面板１の第１面１Ｆと重ね合わせて固定し、第１面１Ｆに沿う形状を有する。貼付ユニット２０Ａ、２０Ｄは、それぞれ内部の圧力により弾性を有するダイヤフラム４を変形させて、それぞれ１つの表示パネル２を前面板１の第２面１Ｒに圧着させる。

これにより、表示パネル２に生じる部分的な伸び量の差が抑制される。また、圧着装置１００は、曲面部分を有する板状の第１ワークとしての前面板１に対して、板状の第２ワークである表示パネル２を同時に複数貼り合わせることもできる。これにより、表示装置３の製造時間が短縮され、表示装置３のコストが低減される。

台座２１と、台座２４との厚みを変えることで、可動台６０からの距離が異なる曲面部分１５と、曲面部分１６にもそれぞれ表示パネル２を押し当てる圧力を十分に加えることができる。その結果、凹凸のある形状の前面板１であっても、複数の表示パネル２を貼り付けることができる。また、前面板１から表示パネル２が脱落しにくくなる。

（実施形態３）
図１１は、実施形態３に係る圧着装置の構成図である。実施形態３の説明において、実施形態１又は実施形態２と同じ構成要素については、同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。

実施形態３に係る圧着装置は、ステージ１０の表面１０Ｆが平面である。実施形態３のステージ１０は、実施形態１で説明した固定部１１を有していない。

圧着装置１００は、真空チャンバー５と、真空源５１と、圧力源３４と、ステージ１０と、３つの貼付ユニット２０Ｆと、可動台６０と、制御弁３１、３２、３３、配管３６、３５、５２、５３、規制機構４０、保持部材４３及び制御装置３０を備える。そして、貼付ユニット２０Ｆにおける、ダイヤフラム４のそれぞれに、粘着層を介して表示パネル２を取り付ける。

規制機構４０は、前面板１の曲面を平面に変形させた状態に規制する。図１２は、実施形態３に係る圧着装置の規制機構を説明するための模式的な断面図である。図１３は、実施形態３に係る圧着装置の規制機構を説明するための模式的な平面図である。図１２は、図１３のＸＩ－ＸＩ’断面である。図１４は、実施形態３に係る圧着装置の規制機構の動作を説明するための模式的な断面図である。図１５は、実施形態３に係る圧着装置の動作を説明するための構成図である。

図１２及び図１３に示すように、規制機構４０は、支持棒４２と、支持棒４２の端部に取り付けられた爪部４１とを備える。支持棒４２は、ステージ１０を貫通する貫通孔１０Ｈ内に配置され、不図示のモータなどの駆動装置により上下に駆動される。爪部４１は、平面視で支持棒４２よりも張り出しており、前面板１の縁を引っ掛ける長さを有している。

図１２及び図１３に示すように、保持部材４３は、輪状であり、合成ゴム、エラストマーなどで形成されている。保持部材４３は、ステージ１０を貫通する貫通孔１０ｈ内を通り、前面板１をステージ１０側へ押すように、ステージ１０に前面板１を保持する。

次に、実施形態３の圧着装置１００を用いた表示装置の製造方法について、説明する。

制御弁３１、３２、３３は、減圧状態において、圧力源３４から配管３５を介して供給された気体を配管３６に供給しない。制御弁３１、３２、３３は、減圧状態において、真空源５１と、空間９６のそれぞれを配管３６及び配管５３を介して接続する。制御弁３１、３２、３３は、加圧状態において、圧力源３４と、空間９６のそれぞれを配管３６及び配管３５を介して接続する。制御弁３１、３２、３３は、加圧状態において、圧力源３４から供給された気体を空間９６のそれぞれに供給する。

まず、準備工程において、図１１に示すように、真空チャンバー５内のダイヤフラム４に、粘着層を介して、それぞれ１つの表示パネル２を取り付ける。このとき、表示パネル２には、前面板１と対向する側にも粘着層を貼っておくようにする。また、ダイヤフラム４側の粘着層は、前面板１と対向する側の粘着層よりも粘着力が小さくなっている。

さらに、準備工程において、前面板１に規制機構４０を上から当接させる。また、前面板１は、保持部材４３とステージ１０との間に挿入される。

準備工程の後、平坦化工程において、図１４に示す爪部４１がステージ１０に近づくように、規制機構４０が下方に移動する。ダイヤフラム４の変形前において、貼付ユニット２０Ｆの第２ワークである表示パネル２は、第１ワークである前面板１に対して平行に配置されている。

平坦化工程の後において、真空チャンバー５内の減圧を行う減圧工程を行う。制御装置３０は、制御弁３１、３２、３３を減圧状態とし、真空源５１を駆動して、真空源５１の動作を制御して、真空チャンバー５内の圧力を制御する。

真空チャンバー５内の圧力が所定圧力となった後において、前面板１に表示パネル２を貼り合わせる圧着工程を行う。制御装置３０は、制御弁３１、３２、３３を加圧状態とし、空間９６内の圧力をそれぞれ大きくする。圧着工程において、真空チャンバー５内の圧力と、空間９６内の圧力とに圧力差が生じ、ダイヤフラム４が変形する。これにより、空間９６の体積が大きくなる。

その結果、ダイヤフラム４とステージ１０の固定部１１との距離が小さくなり、ダイヤフラム４に取り付けられた表示パネル２と、前面板１とが当接する。このとき、前面板１は、平坦な板状である。このため、図１５に示すように、複数の表示パネル２（３つの表示パネル２）は、表示パネル２の端から湾曲した表面に押しつけられることがない。圧着工程において、空間９６がさらに膨張すると、前面板１と、３つの表示パネル２の全面が貼り合わされる。

圧着工程の後、剥離工程において、ダイヤフラム４が表示パネル２から剥離されるように、制御弁３１が、加圧状態から減圧状態に切り替えられる。ダイヤフラム４が表示パネル２から剥離された後、図１２に示すように、爪部４１がステージ１０から遠ざかるように、規制機構４０が上方に移動する。これにより、前面板１が自身の弾性で形状を復元し、曲面部分が発現する。その結果、前面板１の曲面に応じ、前面板１の第２面１Ｒの形状に沿って表示パネル２が変形する。そして、真空チャンバー５内の圧力が大気圧に戻され、図１及び図２に示す表示装置３が取り出される。

以上で説明したように、圧着装置１００は、真空チャンバー５と、規制機構４０と、ステージ１０と、複数の貼付ユニット２０Ｆと、を備える。規制機構４０は、前面板１の形状を規制する。ステージ１０は、真空チャンバー５内に配置され、平坦な表面１０Ｆを有する。ステージ１０は、規制機構４０により、前面板１が押しつけられる。複数の貼付ユニット２０Ｆは、それぞれ内部の圧力により弾性を有するダイヤフラム４を変形させて、３つの表示パネル２を前面板１の第２面１Ｒに圧着させる。１つのダイヤフラム４には、１つの第２ワークである表示パネル２が取り付けられ、貼付ユニット２０Ｆが、ステージ１０に対向して複数配置されている。

これにより、表示パネル２に生じる部分的な伸び量の差が抑制される。また、圧着装置１００は、曲面部分を有する板状の第１ワークとしての前面板１に対して、板状の第２ワークである表示パネル２を同時に複数貼り合わせる。これにより、表示装置３の製造時間が短縮され、表示装置３のコストが低減される。

あるいは、複数の貼付ユニット２０Ｆのダイヤフラム４を１つずつ変形させて、第２ワークである表示パネル２を第１ワークである前面板１の第２面１Ｒに圧着させることも可能である。

これにより、複数のダイヤフラム４を１つずつ変形させることで、貼付位置精度を向上させ、表示品位の低下を抑制できる。そして、表示パネル２に生じる部分的な伸び量の差が抑制される。

前面板１の曲面部分の曲率が全面に亘って一定である例について説明したが、実施形態２のように、前面板１の曲面部分が複数あってもよい。また、前面板１は、異なる曲率を有する曲面部分を有していてもよい。また、前面板１は、複数の曲面部分を有し、これら曲面部分には、凹面の曲面部分と、凸面の曲面部分とを含むようにしてもよい。

以上説明したように、表示装置３の製造方法によれば、曲面部分を有し、かつ透光性の前面板１に対して、前面板１よりも小さい表示パネル２を複数貼り合わせることができる。表示装置３の製造方法は、準備工程と、平坦化工程と、圧着工程とを含む。準備工程は、弾性を有する少なくとも１つのダイヤフラム４に、表示パネル２を取り付け、ダイヤフラム４と対向する平坦なステージ１０に前面板１を取り付ける。平坦化工程は、準備工程の前又は後で、前面板１を平坦な板状に変形させる。圧着工程は、平坦化工程の後で、ダイヤフラム４を圧力により変形させ、各表示パネル２をそれぞれ前面板１の異なる位置に圧着させる。

これにより、前面板１の第２面１Ｒが平坦であるので、表示パネル２を前面板１に押し当てる圧力が面内で均一になり易い。その結果、表示パネル２の表示品質低下が抑制される。

（実施形態３の変形例１）
図１６は、実施形態３の変形例１に係る圧着装置の規制機構を説明するための模式的な平面図である。実施形態３の変形例１の説明において、実施形態１、実施形態１の変形例１、実施形態２又は実施形態３と同じ構成要素については、同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。

実施形態３に係る圧着装置と同様に、実施形態３の変形例１に係る圧着装置１００は、ステージ１０の表面１０Ｆが平面である。実施形態３の変形例１のステージ１０は、実施形態１で説明した固定部１１を有していない。

実施形態３に係る圧着装置と異なり、実施形態３の変形例１に係る圧着装置１００は、実施形態１における貼付ユニット２０Ａと同じ構成の、貼付ユニット２０Ｇを１つ備える。貼付ユニット２０Ｇは、可動台６０に案内機構２９を介して取り付けられている。案内機構２９は、図１６に示す前面板１の長手方向に沿って、方向ＦＬと、方向ＦＬと反対の方向ＦＲとに、貼付ユニット２０Ｇを移動可能に支持する直動案内機構である。そして、貼付ユニット２０Ｇにおける、ダイヤフラム４のそれぞれに、粘着層を介して表示パネル２を取り付ける。

この構造によれば、実施形態３と同様の作用効果を奏する。さらに、実施形態３の変形例１に係る圧着装置１００であれば、複数種類の前面板１の大きさに対応して、任意の位置に表示パネル２を貼り合わせることができる。

また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

以上説明した構成は、以下の態様をとることができる。
曲面部分を有し、かつ透光性の前面板に対して、前記前面板よりも小さい表示パネルを複数貼り合わせる表示装置の製造方法であって、
弾性を有する少なくとも１つのダイヤフラムに、前記表示パネルを取り付け、前記ダイヤフラムと対向する平坦なステージに前記前面板を取り付ける準備工程と、
前記準備工程の前又は後で、前記前面板を平坦な板状に変形させる平坦化工程と、
前記平坦化工程の後で、複数の前記ダイヤフラムをそれぞれ独立した圧力によりそれぞれ変形させ、各前記表示パネルをそれぞれ前記前面板の異なる位置に圧着させる圧着工程と、を有する、表示装置の製造方法。

１ 前面板
１Ｆ 第１面
１Ｒ 第２面
２ 表示パネル
３ 表示装置
４ ダイヤフラム
５ 真空チャンバー
６ 封止部材
９ マスク
１０ ステージ
１０Ｈ、１０ｈ 貫通孔
１０Ｆ 表面
１１ 固定部
１１Ｆ 固定面
１２ 固定部
１２Ｆ 固定面
１５ 曲面部分
１６ 曲面部分
１７ 連結部
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｆ、２０Ｇ 貼付ユニット
２１、２２、２３、２４ 台座
２９ 案内機構
３０ 制御装置
３１、３２、３３ 制御弁
３４ 圧力源
３５、３６ 配管
４０ 規制機構
４１ 爪部
４２ 支持棒
４３ 保持部材
５１ 真空源
５２、５３ 配管
６０ 可動台
９１、９２、９３、９４、９５、９６ 空間
１００ 圧着装置

Claims (8)

1. 曲面部分を有する板状の第１ワークに対して、前記第１ワークよりも小さい板状の第２ワークを複数貼り合わせる、圧着装置であって、
   真空チャンバーと、
   前記真空チャンバー内に配置され、前記第１ワークにおける前記曲面部分の第１面と重ね合わせて固定し、前記第１面に沿う形状を有するステージと、
   内部の圧力により弾性を有するダイヤフラムを変形させて１つの前記第２ワークを前記第１ワークの第２面に圧着させる、貼付ユニットと、を備え、
   複数の前記貼付ユニットが、１つの前記ステージに対し、対向配置されており、
   前記第１ワークが複数の曲面部分を有し、各曲面部分の曲率が異なる、
   圧着装置。
2. 前記第１ワークが複数の曲面部分を有し、前記曲面部分には、凹面の曲面部分と、凸面の曲面部分とを含む請求項１に記載の圧着装置。
3. 複数の前記貼付ユニットのダイヤフラムを１つずつ変形させて、前記第２ワークを前記第１ワークの第２面に圧着させる、請求項１または２に記載の圧着装置。
4. 前記第１ワークは、透光性の前面板であり、前記第２ワークは、表示パネルである、請求項１から３のいずれか１項に記載の圧着装置。
5. 曲面部分を有し、かつ透光性の前面板に対して、前記前面板よりも小さい表示パネルを複数貼り合わせる表示装置の製造方法であって、
   弾性を有する複数のダイヤフラムのそれぞれに、前記表示パネルを取り付け、前記ダイヤフラムと対向するステージに前記前面板を取り付ける準備工程と、
   前記準備工程の後で、複数の前記ダイヤフラムをそれぞれ独立した圧力によりそれぞれ変形させ、各前記表示パネルをそれぞれ前記前面板の異なる位置に圧着させる圧着工程と、を含む、表示装置の製造方法。
6. 前記前面板の曲面部分の曲率が全面に亘って一定である、請求項５に記載の表示装置の製造方法。
7. 前記前面板が複数の曲面部分を有し、各曲面部分の曲率が異なる、請求項５に記載の表示装置の製造方法。
8. 前記前面板が複数の曲面部分を有し、前記曲面部分には、凹面の曲面部分と、凸面の曲面部分とを含む請求項５に記載の表示装置の製造方法。

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