JPWO2012029110A1 - 表示パネルの製造方法及びその製造システム - Google Patents
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Abstract
Description
詳しくは、電気光学パネルと、透光性を有し前記電気光学パネルから射出された光を視認側に射出する基板とを液状接着剤で貼り合わせる表示パネルの製造方法、及び、その製造システムに関する。
そうしてみると、大気中で電気光学パネルと基板が互いに接近する方向に押圧されることになり、それに伴って、接着剤が厚さ方向へ押し潰され、変形流動しながら液晶パネル及び基板の対向面に沿って流動し押し広げられる。
しかし乍ら、大気中における接着剤の変形流動は、その変形流動の過程で空気を巻き込み易くなることが避けられず、完全な無気泡で接着できないことから不良品が発生し易く歩留まりが悪いという問題があった。
すなわち、接着剤の変形流動中、例えば接着剤と基板の間に空隙が全く生じない状態で流動すれば空気が混入することはないが、押圧中に電気光学パネルの表面に対して基板が僅かでも傾斜すると空隙が生じ、空気の巻き込みが発生するいう問題があった。大気中で加圧板を使用する場合には、加圧板を支持する軸機構の精度、加圧板の歪み等が存在し、これらが基板に伝わるため、空気の巻き込みの問題は避け得ないものであった。
また、基板が例えばタッチパネルのカバーガラスのように模様や記号などが接着面に印刷される場合には、印刷部と非印刷部との間に僅かな凹凸が生ずるため、空気の巻き込みがさらに助長されるという問題もあった。
バネで電気光学パネル及び基板の周縁部を中央部側よりも強い力で押圧しても、大気中における接着剤の変形流動に伴う空気の巻き込みを減らすことはできず、電気光学パネルと基板の間を完全な無気泡状態にすることはできなかった。
特に、基板サイズが大型化すると、加圧方式では信頼性を得ることは難しかった。
また、電気光学パネルと基板を一組ずつ重ね合わせて位置合わせするため、生産性に劣るという問題があった。
したがって、電気光学パネルと基板を完全な無気泡状態で且つ均一なギャップで接着することができる。
その結果、真空吸着された電気光学パネルと基板を大気中で互いに接近する方向に押圧するとともに位置合わせを行う従来の製造方法に比べ、電気光学パネルのサイズが大きくなっても、無気泡の性能を向上させることができ、歩留まりが大幅に良くなる。
したがって、電気光学パネルと基板を完全な無気泡状態で且つ均一なギャップで接着することができる。
その結果、真空吸着された電気光学パネルと基板を大気中で互いに接近する方向に押圧するとともに位置合わせを行う従来の製造システムに比べ、電気光学パネルのサイズが大きくなっても、無気泡の性能を向上させることができ、歩留まりが大幅に良くなる。
本発明の実施形態に係る表示パネルAの製造システムは、図1〜図3に示すように、電気光学パネル1と基板2を液状接着剤3が挟まれるようにZ方向へ重ね合わせる合着ユニット10、重ね合わされた電気光学パネル1及び基板2を大気中に搬送する搬送ユニット20、電気光学パネル1と基板2をXYθ方向へ位置合わせする無気泡整列ユニット30、位置合わせされた電気光学パネル1及び基板2の間に配置される液状接着剤3を硬化させる硬化ユニット40、これら合着ユニット10,搬送ユニット20,無気泡整列ユニット30及び硬化ユニット40などをそれぞれ作動制御する制御部50を、主要な構成要素として備えている。
電気光学パネル1の具体例としては、タッチパネルや3D(3次元)ディスプレイや電子書籍などに用いられる、例えば液晶ディスプレイ(LCD)、有機ELディスプレイ(OLED)、プラズマディスプレイ(PDP)、フレキシブルディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ(FPD)などが挙げられる。
さらに、電気光学パネル1は、矩形などに形成され、その周縁部には、後述する基板2との位置合わせに用いるアライメントマーク(図示しない)を設けることが好ましい。
また、電気光学パネル1としては、その製作段階で複数の電気光学パネル1が並設される分離前の一枚ものを使用することも可能である。
基板2の具体例としては、タッチパネルや3D(3次元)ディスプレイや電子書籍などに用いられる、カバーガラスやバリアガラスなどが挙げられ、例えばタッチパネルとして用いられる場合には、模様や記号などのパターンが接着面である表面に印刷される。
基板2の大きさや平面形状は、電気光学パネル1と同程度の矩形などに形成され、その周縁部には、電気光学パネル1との位置合わせに用いるアライメントマーク(図示しない)を設けることが好ましい。
また、基板2としては、その製作段階で複数の基板2が並設される分離前の一枚ものを使用することも可能である。
さらに、液状接着剤3は、電気光学パネル1及び基板2の対向面(表面)1a,2aに対して部分的に塗布され、後述する合着ユニット10で電気光学パネル1及び基板2の対向面1a,2aを重ね合わせることにより、これら対向面1a,2aに沿って液状接着剤3が伸展して、最終的には対向面1a,2aの略全体に充満するようにしている。
液状接着剤3の具体例としては、紫外線硬化型接着剤などが用いられる。
また、液状接着剤3の塗布方法としては、例えばディスペンサなどの液体定量吐出機からなる塗布手段(図示しない)を用い、対向面1a,2aに点状や線状に描画し、後述する合着ユニット10により電気光学パネル1と基板2の対向面1a,2a同士が重ね合わされることで、点状や線状の液状接着剤3がそれぞれ伸展してその界面同士が接触し相互に繋がるように分散配置することが好ましい。
また、その他の例として図示しないが、下方の保持板12に基板2を保持するとともに上方の保持板13に電気光学パネル1を保持したり、上方の保持板13に対して下方の保持板12のみを昇降駆動部14で昇降移動したり、下方の保持板12及び上方の保持板13の両方を昇降駆動部14で昇降移動させることも可能である。
搬送ユニット20の具体例としては、合着ユニット10の保持板12,13に設けられる昇降自在なリフトピン(図示しない)などと協動して作動することにより、真空チャンバー11内で重ね合わされた電気光学パネル1及び基板2を保持面12a,13aから受け取り、真空チャンバー11内から外の大気中に取り出すとともに、電気光学パネル1及び基板2の重ね合わせ状態を維持しながら後述する無気泡整列ユニット30へ向け搬送し、その保持チャック31上の所定位置にセットする。
さらに必要に応じて、搬送ユニット20により、例えばディスペンサなどの液体定量吐出機からなる塗布手段が配備される外部領域から電気光学パネル1及び基板2を、合着ユニット10の真空チャンバー11内へ向け搬入し、また後述する無気泡整列ユニット30による無気泡整列工程及び後述する硬化ユニット40に液状接着剤3の硬化工程が終了した後に、無気泡整列ユニット30から電気光学パネル1及び基板2を搬出するように移動制御することが好ましい。
また必要に応じて、搬送ユニット20には、搬送中の電気光学パネル1及び基板2に対し、それぞれの対向面1a,2a中に挟まれた液状接着剤3の自然伸展を促進するために、微振動が含まれた適度な振動を与える手段を備えたり、搬送中の電気光学パネル1及び基板2を一定時間に亘り滞留保持して先入れ先出しするバッファ手段を備えることも可能である。
図3(a)(b)に示される例では、基板2が保持される上方の保持チャック32の周縁部に、位置検出部34としてカメラを設けている。さらに、基板2が保持される上方の保持チャック32に対して、電気光学パネル1が保持される下方の保持チャック31をXYθ方向へ移動自在に支持している。
また、その他の例として図示しないが、電気光学パネル1が保持される下方の保持チャック31に対して、基板2が保持される上方の保持チャック32をXYθ方向へ移動自在に支持することも可能である。
硬化ユニット40の具体例として、液状接着剤3が紫外線硬化型接着剤などが用いられる場合には、紫外線を照射するUV照射部となり電気光学パネル1及び基板2の対向面1a,2aの間に沿って伸展した液状接着剤3の一部又は全部に向け、紫外線を照射させる。
図3(a)(b)に示される例では、基板2が保持される上方の保持チャック32の周縁部に、硬化ユニット40としてUV照射ヘッドを配設し、電気光学パネル1及び基板2の対向面1a,2aの間に沿って伸展した液状接着剤3の周縁部おいて数箇所を部分的に硬化させることにより、必要最低限の仮硬化を行い、無気泡整列ユニット30から電気光学パネル1及び基板2が搬出された後に本硬化させるようにしている。
また、その他の例として図示しないが、紫外線硬化型接着剤に代えて熱硬化型接着剤や二液混合硬化型接着剤などを用いたり、液状接着剤3の全部を本硬化させることも可能である。
特に、制御部50は、搬送ユニット20の作動速度を調整するなどして、合着ユニット10により真空チャンバー11内で電気光学パネル1と基板2の重ね合わせが完了した時点から、無気泡整列ユニット30による電気光学パネル1と基板2の位置合わせが開始される時点までの時間を任意に設定可能にしている。
詳しくは、電気光学パネル1と基板2の重ね合わせが完了した時点から始まる液状接着剤3の自然伸展に対応して、無気泡整列ユニット30による位置合わせが開始される時間を任意に設定可能にしている。
つまり、電気光学パネル1及び基板2の対向面1a,2aに対して部分的に塗布された液状接着剤3を、電気光学パネル1と基板2の対向面1a,2aに沿って自然伸展させ、対向面1a,2aの略全体に充満させるとともに、液状接着剤3中における局部的な真空などが消失して液状接着剤3は略静止安定した状態になり、液状接着剤3の層厚を対向面1a,2a全体でZ方向へ略均一にしてから、無気泡整列ユニット30による電気光学パネル1と基板2の位置合わせが開始されるようにしている。
それにより、液状接着剤3が対向面1a,2aに沿って強制的に伸展され、対向面1a,2aの大部分に液状接着剤3が充満する。
それにより、液状接着剤3中における局部的な真空などが消失して、液状接着剤3は略静止安定した状態になり、液状接着剤3の層厚が電気光学パネル1及び基板2の対向面1a,2a全体で、Z方向へ塗布した液状接着剤3の体積に見合った略均一になる。それによって、電気光学パネル1と基板2の対向面1a,2aが平行になり、これ以上のギャップ調整は必要ない状態となる。
それにより、略均一な層厚の液状接着剤3上に乗った電気光学パネル1又は基板2のいずれか一方を、液状接着剤3の界面に沿ってスムーズに滑動させるだけでよく、加圧しないので液状接着剤3は変形流動せず空気を巻き込むことはない。
特に、基板2が例えばタッチパネルのカバーガラスのように模様や記号などのパターンが接着面に印刷されて、印刷部と非印刷部との間に僅かな凹凸が生じたとしても、僅かな凹凸に液状接着剤3が無気泡状態で食い込んで固体と液体の界面が馴染んでいるから、液状接着剤3自体の流体動作としてスムーズに移動する。
したがって、電気光学パネル1と基板2を完全な無気泡状態で且つ均一なギャップで接着することができる。
次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
すなわち、合着ユニット10が、真空チャンバー11内で保持板12,13により電気光学パネル1と基板2を複数組それぞれが互いに対向するように保持し、それぞれ接近移動させて同時に重ね合わせ、搬送ユニット20が、合着ユニット10で重ね合わされた複数組の電気光学パネル1及び基板2を真空チャンバー11内から無気泡整列ユニット30へ搬送し、無気泡整列ユニット30が、搬送ユニット20で搬送された複数組の電気光学パネル1と基板2をそれぞれ着脱自在に保持して順次位置合わせしている。
また、その他の例として図示しないが、真空チャンバー11が分離不能でその側壁の一部に出入口を開設し、この出入口を覆うように扉が開閉動自在に支持され、この扉を開閉駆動部11aの作動により開閉動させ、該扉の開動時に電気光学パネル1及び基板2を搬送ユニット20によって出し入れさせることも可能である。
また、その他の例として図示しないが、図示例と逆に複数の基板2としてその製作段階で複数の基板2が並設される分離前の一枚ものを保持し、これら複数の基板2とそれぞれ対向して、分離された複数枚の電気光学パネル1を保持することも可能である。
また、その他の例として図示しないが、図示例と逆に上方の保持チャック32に対して下方の保持チャック31がXYθ方向へ水平駆動部33でそれぞれ移動自在に支持することも可能である。
それにより、複数組の電気光学パネル1と基板2を効率良く貼り合わせることができるという利点がある。
その結果、電気光学パネルと基板を一組ずつ重ね合わせて位置合わせする従来の製造システム及び製造方法に比べ、表示パネルAの生産性を向上できて、コストの低減化が図れる。
2 基板 3 液状接着剤
11 真空チャンバー 20 搬送ユニット
30 無気泡整列ユニット 40 硬化ユニット
Claims (4)
- 電気光学パネルと、透光性を有し前記電気光学パネルから射出された光を視認側に射出する基板とを液状接着剤で貼り合わせる表示パネルの製造方法であって、
真空雰囲気中で前記電気光学パネル及び前記基板の対向面をそれらの間に前記液状接着剤が挟まれるようにZ方向へ重ね合わせる合着工程と、
前記合着工程で重ね合わされた前記電気光学パネル及び前記基板の前記対向面に沿って前記液状接着剤を所定時間に亘り自然伸展させて、該液状接着剤の層厚を前記電気光学パネル及び前記基板の対向面全体でZ方向へ略均一にするレベリング工程と、
前記レベリング工程後に前記電気光学パネル又は前記基板のいずれか一方を他方に対し大気中でXYθ方向へ相互に滑り移動させて位置合わせする無気泡整列工程と、
前記無気泡整列工程で位置合わせされた前記電気光学パネル及び前記基板の前記対向面間に配置される前記液状接着剤を硬化させる硬化工程とを含むことを特徴とする表示パネルの製造方法。 - 前記合着工程が、前記電気光学パネルと前記基板を複数組それぞれ互いに対向するように配置して同時に重ね合わせ、
前記無気泡整列工程が、前記合着工程で重ね合わされた複数組の前記電気光学パネルと前記基板を順次位置合わせしたことを特徴とする請求項1記載の表示パネルの製造方法。 - 電気光学パネルと、透光性を有し前記電気光学パネルから射出された光を視認側に射出する基板とを液状接着剤で貼り合わせる表示パネルの製造システムであって、
真空チャンバーを有し、該真空チャンバー内で前記電気光学パネルと前記基板を保持して、それらの間に前記液状接着剤が挟まれるようにZ方向へ重ね合わせる合着ユニットと、
前記合着ユニットで重ね合わされた前記電気光学パネル及び前記基板を着脱自在に保持して、前記真空チャンバー内から大気中に搬送する搬送ユニットと、
大気中に設けられ、前記搬送ユニットで搬送された前記電気光学パネル又は前記基板のいずれか一方を他方に対しXYθ方向へ相互移動して位置合わせする無気泡整列ユニットと、
前記無気泡整列ユニットで位置合わせされた前記電気光学パネルと前記基板の対向面間に配置される前記液状接着剤を硬化させる硬化ユニットとを備え、
前記搬送ユニットは、前記真空チャンバー内から重ね合わされた前記電気光学パネル及び前記基板を大気中の前記無気泡整列ユニットへ搬送してセットするまでの所定時間中に、前記電気光学パネルと前記基板の対向面に沿って前記液状接着剤が自然伸展して、該液状接着剤の層厚が前記対向面全体でZ方向へ略均一になるようにしたことを特徴とする表示パネルの製造システム。 - 前記合着ユニットが、前記真空チャンバー内で前記電気光学パネルと前記基板を複数組それぞれが互いに対向するように保持し、これら複数組の前記電気光学パネルと前記基板をそれぞれ接近移動させて同時に重ね合わせ、
前記搬送ユニットが、前記合着ユニットで重ね合わされた複数組の前記電気光学パネル及び前記基板を、前記真空チャンバー内から前記無気泡整列ユニットへ搬送し、
前記無気泡整列ユニットが、前記搬送ユニットで搬送された複数組の前記電気光学パネルと前記基板をそれぞれ着脱自在に保持して順次位置合わせしたことを特徴とする請求項1記載の表示パネルの製造システム。
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