KR20150104560A

KR20150104560A - 광학 표시 디바이스의 제조 장치 및 광학 표시 디바이스의 생산 시스템

Info

Publication number: KR20150104560A
Application number: KR1020157016145A
Authority: KR
Inventors: 미끼오 후지이; 히로미쯔 다나까
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2013-01-10
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2015-09-15
Also published as: CN104854502B; WO2014109198A1; TW201430444A; CN104854502A; JPWO2014109198A1; TWI578060B; JP5828972B2; KR101993029B1

Abstract

본 발명에 따른 광학 표시 디바이스의 제조 장치는, 광학 표시 부품이 갖는 기판(P1)의 표면에, 상기 표면보다도 넓은 광학 부재 시트가 접합되어서 이루어지는 적층체에 대해서, 평면에서 보아 상기 기판(P1)의 코너부(C1)를 포함하는 화상을 촬상하는 촬상 장치와; 상기 광학 부재 시트를, 상기 광학 표시 부품이 갖는 표시 영역과의 대향 부분인 광학 부재와, 상기 광학 부재의 외측의 잉여 부분으로 분리하는 절단 장치와; 상기 화상에 기초하여, 상기 기판(P1)의 평면에서 본 윤곽선을 근사한 근사 윤곽선을 구하고, 상기 근사 윤곽선에 기초하여 상기 광학 부재 시트를 절단하도록 상기 절단 장치를 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 화상에 포함되는 상기 기판(P1)의 상에 대해서, 상기 코너부(C1)를 끼우는 상기 기판(P1)의 2개의 변의 각각에 중첩되는 복수점(D)을 검출하고, 상기 복수점(D)에 기초하여 상기 2개의 변에 대응하는 2개의 근사 직선(L1, L2)을 산출하고, 상기 2개의 근사 직선(L1, L2)의 교점을, 상기 코너부(C1)에 대응하는 가상점(CX)으로서 설정하고, 상기 기판(P1)이 갖는 복수의 상기 코너부(C1) 각각에 대하여 상기 가상점(CX)을 설정하고, 상기 가상점(CX)을 선분으로 연결하여 얻어지는 도형을 상기 근사 윤곽선으로서 구한다.

Description

광학 표시 디바이스의 제조 장치 및 광학 표시 디바이스의 생산 시스템{APPARATUS FOR MANUFACTURING OPTICAL DISPLAY DEVICE, AND SYSTEM FOR PRODUCING OPTICAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 광학 표시 디바이스의 제조 장치 및 광학 표시 디바이스의 생산 시스템에 관한 것이다.

본원은, 2013년 1월 10일에 출원된 일본 일본 특허 출원 제2013-002830호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래, 액정 디스플레이 등의 광학 표시 디바이스의 생산 시스템에 있어서는, 2매의 마더 유리의 사이에 액정층을 끼움 지지하여 맞대어, 마더 패널을 제작한 후에, 마더 패널을 복수매의 액정 패널(광학 표시 부품)로 분할하는 방법(소위, 다면취)이 채용되고 있다. 마더 패널은, 예를 들어, 마더 유리에 스크라이브 라인을 각인하고, 이어서 가압하여 스크라이브 라인을 따라 나눔으로써, 복수매의 액정 패널로 분할할 수 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

일본 특허 공개 평11-90900호 공보

액정 패널에는, 편광 필름, 위상차 필름, 휘도 상승 필름 등의 광학 부재가, 액정 패널의 표시 영역뿐만 아니라 표시 영역의 주변부(프레임부)에 비어져 나오는 잉여 부분을 포함하는 크기의 시트편으로 잘라내진 후에 접합되어 있다. 이에 의해, 시트편은, 표시 영역을 확실하게 덮으면서, 잉여 부분이 프레임부에 배치된다. 종래에는, 광학 부재의 테두리가 액정 패널의 프레임부에 배치되도록 접합되어 있었다.

그러나 최근에는, 광학 표시 부품은, 표시면에 있어서의 표시 영역의 주변부를 축소하여, 표시 영역의 확대 및 기기의 소형화를 도모하는 검토가 이루어지고 있다(이하, 광학 표시 부품에 있어서 프레임부를 축소하는 것을 「프레임폭 협소화(협액연화)」라고 칭하는 경우가 있다). 프레임폭 협소화된 액정 패널에 대하여 광학 부재는, 액정 패널의 평면에서 본 형상에 맞춘 크기의 시트편으로 잘라내지고, 시트편의 테두리를 액정 패널의 외주에 맞춰서 접합된다.

이와 같이, 광학 부재의 시트편을 접합하는 경우에는, 액정 패널의 외주 형상을 검출하고, 이 외주 형상에 맞춘 크기나 형상으로 시트편을 잘라내는 조작을 행한다. 외형 형상의 검출 방법으로서는, 평면에서 보아 액정 패널의 네 코너(코너부)를 검출한 뒤에, 네 코너를 연결한 직사각형을 액정 패널의 외주 형상으로 하는 방법이 생각된다.

그러나, 액정 패널을 상술한 바와 같은 방법으로 다면취에 의해 제조하는 경우, 통상적으로는 직사각형을 갖는 액정 패널에 있어서, 코너부에 버어나 결함이 발생하기 쉽다. 그로 인해, 다면취에 의해 제조된 액정 패널의 경우, 액정 패널의 외주 형상의 검출 시에, 버어나 결함에 의한 영향을 받아, 실제의 액정 패널 외주 형상보다도 크거나 작은 외형 형상을 검출하게 되어, 실제의 액정 패널 외주 형상에 맞춘 광학 부재의 시트편을 잘라낼 수 없어, 광학 표시 디바이스의 불량품이 발생하기 쉬워진다.

본 발명에 따른 형태는 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 주연부의 버어나 결함에 의한 영향을 없앤 액정 패널의 외주 형상의 검출을 행하여, 이 외주 형상에 맞춘 광학 부재의 가공을 가능하게 하는 광학 표시 디바이스의 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 이러한 제조 장치를 갖고, 프레임폭 협소화된 광학 표시 디바이스를 용이하게 생산 가능하게 하는 광학 표시 디바이스의 생산 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해서, 이하의 형태를 채용하였다.

(1) 본 발명에 따른 일 형태의 광학 표시 디바이스의 제조 장치는, 광학 표시 부품에 광학 부재를 접합하여 이루어지는 광학 표시 디바이스의 제조 장치로서, 상기 광학 표시 부품이 갖는 기판의 표면에, 상기 표면보다도 넓은 광학 부재 시트가 접합되어서 이루어지는 적층체에 대해서, 평면에서 보아 상기 기판의 코너부를 포함하는 화상을 촬상하는 촬상 장치와; 상기 광학 부재 시트를, 상기 광학 표시 부품이 갖는 표시 영역과의 대향 부분인 상기 광학 부재와, 상기 광학 부재의 외측의 잉여 부분으로 분리하는 절단 장치와; 상기 화상에 기초하여, 상기 기판의 평면에서 본 윤곽선을 근사한 근사 윤곽선을 구하고, 상기 근사 윤곽선에 기초하여 상기 광학 부재 시트를 절단하도록 상기 절단 장치를 제어하는 제어 장치;를 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 화상에 포함되는 상기 기판의 상에 대해서, 상기 코너부를 끼우는 상기 기판의 2개의 변의 각각에 중첩되는 복수점을 검출하고, 상기 복수점에 기초하여 상기 2개의 변에 대응하는 2개의 근사 직선을 산출하고, 상기 2개의 근사 직선의 교점을, 상기 코너부에 대응하는 가상점으로서 설정하고, 상기 기판이 갖는 복수의 상기 코너부 각각에 대하여 상기 가상점을 설정하고, 상기 가상점을 선분으로 연결하여 얻어지는 도형을 상기 근사 윤곽선으로서 구한다.

또한, 본 명세서에 있어서 「표시 영역과의 대향 부분」이란, 표시 영역의 크기 이상, 광학 표시 부품의 외형상의 크기 이하의 영역이고, 또한 전기 부품 설치부 등의 기능 부분을 피한 영역을 나타낸다. 즉, 광학 부재는, 광학 표시 부품의 외주연을 따라서 잉여 부분과 분리되어서 형성되는 것이어도 되고, 표시 영역의 주변부인 프레임부에 있어서 잉여 부분과 분리되어서 형성되는 것이어도 된다.

또한, 본 명세서에 있어서 「근사 윤곽선에 기초하여 상기 광학 부재 시트를 절단한다」란, 산출한 근사 윤곽선을 따라, 또는 표시 영역의 크기 이상이며 근사 윤곽선의 내측의 영역에서 광학 부재 시트를 절단하는 형태를 나타낸다. 즉, 광학 부재 시트의 절단 위치는, 근사 윤곽선을 따른 위치여도 되고, 표시 영역의 주연부인 프레임부와 중첩되는 위치여도 된다.

(2) 상기 (1)의 형태에 있어서, 상기 적층체를 끼워서 상기 촬상 장치와는 반대측으로부터 상기 적층체를 조명하는 조명 장치를 가져도 된다.

(3) 상기 (1) 또는 (2)의 형태에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 코너부의 근방의 미리 정한 영역을 제외하고, 상기 기판의 상기 2개의 변의 각각에 중첩되는 상기 복수점을 검출해도 된다.

(4) 본 발명에 따른 일 형태의 광학 표시 디바이스의 생산 시스템은, 광학 표시 부품에 광학 부재를 접합하여 이루어지는 광학 표시 디바이스의 생산 시스템으로서, 라인 상으로 반송되는 상기 광학 표시 부품의 표면에, 상기 표면보다도 넓은 광학 부재 시트를 접합하고, 상기 광학 표시 부품과 상기 광학 부재 시트를 갖는 적층체를 형성하는 접합 장치와, 상기 적층체가 갖는 상기 광학 부재 시트를 절단하는 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 광학 표시 디바이스의 제조 장치를 구비한다.

본 발명에 따른 형태에 의하면, 주연부의 버어나 결함에 의한 영향을 없앤 액정 패널의 외주 형상의 검출을 행하고, 이 외주 형상에 맞춘 광학 부재의 가공을 가능하게 하는 광학 표시 디바이스의 제조 장치를 제공할 수 있다. 또한, 이러한 제조 장치를 갖고, 프레임폭 협소화된 광학 표시 디바이스를 용이하게 생산 가능하게 하는 광학 표시 디바이스의 생산 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 광학 표시 디바이스의 생산 시스템을 도시하는 개략 단면도이다.
도 2는 광학 부재 시트를 도시하는 모식도이다.
도 3a는 촬상 장치를 사용하여 적층체를 촬상하는 모습을 도시하는 모식도이다.
도 3b는 촬상 장치를 사용하여 적층체를 촬상하는 모습을 도시하는 모식도이다.
도 4는 촬상 장치로 촬상한 화상의 모식도이다.
도 5는 윤곽선 상의 복수점으로부터 구한 근사 직선을 도시하는 그래프이다.
도 6은 구한 가상점을 촬상 장치로 촬상한 화상에 반영시킨 도면이다.
도 7a는 근사 윤곽선을 구하는 과정을 도시하는 모식도이다.
도 7b는 근사 윤곽선을 구하는 과정을 도시하는 모식도이다.
도 7c는 근사 윤곽선을 구하는 과정을 도시하는 모식도이다.
도 8은 절단 장치를 사용하여 적층체의 시트편을 절단하는 모습을 도시하는 모식도이다.

이하, 도 1 내지 8을 참조하여 본 실시 형태에 따른 광학 표시 디바이스의 제조 장치, 및 광학 표시 디바이스의 생산 시스템에 대하여 설명한다.

도 1은 광학 표시 디바이스의 생산 시스템(100)(이하, 생산 시스템(100))을 도시하는 개략 단면도이다. 생산 시스템(100)은 라인 상으로 반송되는 액정 패널(광학 표시 부품) P에 대하여 시트편(광학 부재 시트) FA를 접합하는 접합부(10)와, 시트편 FA를 절단하여 광학 부재 F로 하고, 광학 부재 F와 액정 패널 P를 갖는 광학 표시 디바이스를 제조하는 절단부(20)를 갖고 있다. 절단부(20)는 본 실시 형태에 따른 광학 표시 디바이스의 제조 장치에 해당한다.

(접합부)

접합부(10)는 띠 형상의 광학 부재 시트 F1을, 광학 부재 시트 F1의 길이 방향으로 반송하는 반송 장치(11)와, 광학 부재 시트 F1로부터 시트편 FA를 잘라내는 절단 장치(12)와, 시트편 FA를 액정 패널 P의 상면에 접합하는 접합 장치(13)를 구비하고 있다.

도 2는, 광학 부재 시트 F1을 도시하는 모식도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 광학 부재 시트 F1은, 단위 길이로 절단함으로써 액정 패널 P에 접합되는 시트편 FA가 얻어지는 띠 형상의 광학 부재 원단 F2와, 광학 부재 원단 F2와 적층하여 설치되는 세퍼레이터 시트 F3을 갖고 있다. 세퍼레이터 시트 F3은, 광학 부재 원단 F2를 반송하는 캐리어로서 사용된다.

광학 부재 원단 F2와 세퍼레이터 시트 F3 사이에는 점착층 F4가 형성되어 있다.

광학 부재 원단 F2는, 점착층 F4와 함께 광학 부재 시트 F1의 폭 방향의 전체 폭에 걸쳐서 형성되는 절입선 C를 따라 단위 길이(시트편 FA 단위)로 절단되어, 시트편 FA가 된다. 시트편 FA는, 세퍼레이터 시트 F3으로부터 박리되어, 후술하는 바와 같이 액정 패널 P의 상면에 접합된다.

도 1로 돌아가서, 반송 장치(11)는 띠 형상의 광학 부재 시트 F1을 권회한 원단 롤 R1을 보유 지지함과 함께, 광학 부재 시트 F1을 광학 부재 시트 F1의 길이 방향을 따라서 풀어내는(조출하는) 권출부(111)와, 시트편 FA가 박리되어 단독이 된 세퍼레이터 시트 F3을 권취하는 세퍼레이터 롤 R2를 보유 지지하는 권취부(112)를 갖는다.

또한, 도시는 생략하지만, 반송 장치(11)는 광학 부재 시트 F1을 소정의 반송 경로를 따르도록 감는 복수의 가이드 롤러를 갖는다. 광학 부재 시트 F1은, 광학 부재 시트 F1의 반송 방향과 직교하는 수평 방향(시트 폭 방향)에서, 액정 패널 P의 시트편이 접합되는 측의 기판보다도 넓은 폭을 갖고 있다.

권출부(111)와 권취부(112)는, 예를 들어 서로 동기하여 구동한다. 이에 의해, 광학 부재 시트 F1을 반송 방향으로 풀어내는 권출부(111)의 동작과, 세퍼레이터 시트 F3을 권취하는 권취부(112)의 동작이 동기하여, 광학 부재 시트 F1 및 세퍼레이터 시트 F3의 이완을 억제한다. 권출부(111)와 권취부(112)는, 원단 롤 R1로부터 권출된 광학 부재 시트 F1을, 절단 장치(12)측에 광학 부재 원단 F2측을 향하여 반송한다.

절단 장치(12)는 광학 부재 시트 F1의 반송 과정에 있어서, 광학 부재 원단 F2에 면하여 배치되어 있다. 절단 장치(12)는 예를 들어 원 형상의 절단날을 구비하고 있고, 설정된 광학 부재 시트 F1의 절단 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.

절단 장치(12)는 광학 부재 시트 F1이 미리 설정된 단위 길이 분 풀어낼 때마다, 광학 부재 시트 F1의 시트 폭 방향의 전체 폭에 걸쳐, 광학 부재 시트 F1에 포함되는 광학 부재 원단 F2를 절단한다. 절단 후의 광학 부재 시트 F1에는, 광학 부재 원단 F2의 시트 폭 방향의 전체 폭에 걸치는 절입선 C가 형성된다. 절입선 C로 구획되는 범위가 시트편 FA이며, 절단 장치(12)는 세퍼레이터 시트 F3 상에 시트편 FA를 형성한다.

이하의 설명에 있어서는, 광학 부재 시트 F1의 두께 방향의 전부를 절단하는 것이 아니라, 적어도 세퍼레이터 시트 F3의 일부를 연결시킨 상태에서 광학 부재 원단 F2를 절단하는 것을 「하프컷」이라고 칭하는 경우가 있다.

절단 장치(12)는 광학 부재 시트 F1의 반송 중에 작용하는 텐션에 의해 광학 부재 시트 F1(세퍼레이터 시트 F3)이 파단되는 것을 방지하기 위해서, 소정의 두께가 세퍼레이터 시트 F3에 남도록 절단날의 진퇴 위치를 조정하여, 점착층 F4와 세퍼레이터 시트 F3의 계면의 근방까지 하프컷을 실시한다. 또한, 절단날 대신에 레이저광을 사출하는 장치를 사용하여 연소 절단해도 된다.

절단 장치(12)가 형성하는 시트편 FA의 크기나 형상은, 광학 부재의 형상이나 광학 부재에 있어서의 광학축의 설정 방향 등에 따라 임의로 설정할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 광학 부재 시트 F1을 광학 부재 시트 F1의 길이 방향과 교차하는 방향으로 하프컷하고, 광학 부재 시트 F1에 소정의 간격을 두고 절입선 C를 형성함으로써 시트편 FA를 얻고 있다.

접합 장치(13)는 광학 부재 시트 F1을 예각으로 감아서 세퍼레이터 시트 F3으로부터 시트편 FA를 분리시키는 박리부(131)와, 시트편 FA를 부착시켜서 보유 지지하고, 액정 패널 P 상에 반송하여 접합하는 접합 헤드(132)와, 액정 패널 P가 적재되어 액정 패널 P와 시트편 FA의 접합이 행하여지는 적재대(133)를 갖고 있다.

박리부(131)는 도 1에 있어서 세퍼레이터 시트 F3측을 하방으로 향하게 하여 대략 수평하게 반송되는 광학 부재 시트 F1의 하방에 위치하고, 적어도 광학 부재 시트 F1의 시트 폭 방향의 전체 폭에 걸쳐 연장되어 있다. 박리부(131)에는, 세퍼레이터 시트 F3측이 접하도록 하프컷 후의 광학 부재 시트 F1이 감겨져 있다.

박리부(131)의 선단부(131a)는 단면에서 보아 예각으로 형성되어 있다. 박리부(131)의 선단부(131a)에서 광학 부재 시트 F1을 예각으로 접을 때, 시트편 FA는, 상술한 하프컷으로 형성한 절입선 C를 기점으로 하여 세퍼레이터 시트 F3부터 말아서 박리된다. 시트편 FA가 박리될 때, 시트편 FA와 세퍼레이터 시트 F3 사이에 형성된 점착층 F4는, 시트편 FA와 함께 세퍼레이터 시트 F3으로부터 박리된다. 그로 인해, 세퍼레이터 시트 F3으로부터 박리되는 시트편 FA에 있어서는, 점착층 F4가 하면에 배치되어 있다.

접합 헤드(132)는 상기 시트 폭 방향과 평행하고 또한 하방으로 볼록한 원호 형상의 보유 지지면(132a)을 갖고 있다. 보유 지지면(132a)은 예를 들어 시트편 FA의 점착층 F4보다도 약한 접착력을 갖고, 시트편 FA의 접착 및 박리를 반복하여 행하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 접합 헤드(132)는 도시하지 않은 구동 장치를 갖고, 박리부(131)(선단부(131a))의 상방, 및 후술하는 적재대(133)의 상방에서 소정량 승강 가능하고, 또한 박리부(131)와 적재대(133) 사이에서 적절히 이동 가능하다. 또한, 접합 헤드(132)는 수평 방향의 위치 보정을 위하여 평행 이동, 및 적재면의 법선 주위를 정역 양방향으로 회전(회동) 가능하게 되어 있다.

접합 헤드(132)는 광학 부재 시트 F1의 시트 폭 방향을 따르는 축을 중심으로 하여, 보유 지지면(132a)의 만곡을 따르도록 틸팅 가능하게 구성되어 있다. 접합 헤드(132)의 틸팅은, 시트편 FA를 접착 보유 지지할 때, 및 접착 보유 지지한 시트편 FA를 액정 패널 P에 접합하는 때에 적절히 행하여진다.

적재대(133)는 액정 패널 P를 적재함과 함께, 수평 방향의 위치 보정을 위하여 평행 이동, 및 회동 가능하게 되어 있다.

또한, 접합부(10)는 박리부(131)의 선단부 하방에 배치되고, 시트편 FA의 시트 반송 하류측의 선단을 검출하는 제1 검출 카메라(141)와, 보유 지지면(132a)에 접착 보유 지지된 시트편 FA를 촬상하는 제2 검출 카메라(142)와, 적재대(133) 상의 액정 패널 P를 촬상하는 제3 검출 카메라(143)를 갖고 있다. 또한, 각 검출 카메라(141 내지 143)를 대신하는 센서를 사용하는 것도 가능하다.

이러한 접합부(10)는 전체로서 이하와 같이 구동한다.

광학 부재 시트 F1이 풀어내지면, 예를 들어 제1 검출 카메라(141)가 시트편 FA의 하류 측단부를 검출한 시점에서, 반송 장치(11)가 일단 정지하고, 절단 장치(12)가 광학 부재 시트 F1을 하프컷한다. 즉, 제1 검출 카메라(141)에 의한 검출 위치(제1 검출 카메라(141)의 광축 연장 위치)와 절단 장치(12)에 의한 커트 위치(절단 장치(12)의 절단날 진퇴 위치) 사이의 시트 반송 경로를 따르는 거리가, 시트편 FA의 길이에 상당한다.

절단 장치(12)는 시트 반송 경로를 따라 이동 가능하게 되어 있고, 제1 검출 카메라(141)에 의한 검출 위치와, 절단 장치(12)에 의한 커트 위치 사이의 시트 반송 경로를 따르는 거리를 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 제작한 시트편 FA의 길이가, 미리 설정한 시트편 FA의 규격과는 상이한 경우에는, 절단 장치(12)의 이동에 의해 어긋남을 보정하여, 소정의 길이의 시트편 FA를 형성할 수 있다. 또한, 절단 장치(12)의 이동에 의해, 길이가 상이한 시트편 FA를 형성할 수 있다.

동시에, 접합 헤드(132)는 보유 지지면(132a)의 만곡 일단부측(132x)이 하측이 되도록 경사진 상태(도 1에서는 오른쪽으로 기운 상태. 부호α로 나타낸다)에서, 박리부(131)의 선단부(131a)에 보유 지지면(132a)의 만곡 일단부측(132x)을 상방으로부터 가압하고, 선단부(131a)에 있는 시트편 FA의 하류 측단부를 보유 지지면(132a)에 접착시킨다. 그 후, 접합 헤드(132)와 구동 장치의 접속을 끊어서 접합 헤드(132)를 틸팅 가능하게 한다.

이 상태에서 권출부(111)와 권취부(112)를 구동시켜, 시트편 FA를 풀어내면, 접합 헤드(132)는 보유 지지면(132a)의 만곡 타단부측(132y)이 하측이 되도록(도 1에서는 왼쪽으로 기운 상태. 부호 β로 나타낸다), 수동적으로 틸팅한다. 이에 의해, 보유 지지면(132a)에 시트편 FA의 전체가 접착된다.

시트편 FA를 보유 지지한 접합 헤드(132)는 적재대(133)의 상방으로 이동한다. 그 때, 접합 헤드(132)에 보유 지지된 시트편 FA는, 박리부(131)의 상방으로부터 적재대(133)의 상방으로 이동할 때, 제2 검출 카메라(142)에 의해 촬상된다. 촬상된 화상 데이터는, 도시하지 않은 제어 장치에 보내져, 접합 헤드(132)의 보유 지지면(132a)에 있어서의 시트편 FA의 보유 지지 자세(수평 방향의 위치, 보유 지지면(132a)의 법선 주위의 회동 각도)가 검출된다.

적재대(133)에 적재된 액정 패널 P는, 제3 검출 카메라(143)에 의해 촬상된다.

촬상된 화상 데이터는, 도시하지 않은 제어 장치에 보내져, 적재대(133) 상에 있어서의 액정 패널 P의 자세(수평 방향의 위치, 액정 패널 P가 적재되는 적재대 상면의 법선 주위의 회동 각도)가 검출된다.

접합 헤드(132) 및 적재대(133)는 각각 검출되는 시트편 FA 및 액정 패널 P의 자세에 기초하여, 시트편 FA와 액정 패널 P의 상대 위치를 조정한다. 적재대(133)에 있어서는, 접합 헤드(132)가 예를 들어 구동 장치의 작동에 의해 능동적으로 틸팅하고, 적재대(133) 상에 적재된 액정 패널 P의 상면에, 보유 지지면(132a)의 만곡을 따라 시트편 FA를 가압하고, 확실하게 접합한다.

이에 의해, 시트편 FA와 액정 패널 P가 접합된 적층체 S가 형성된다. 상대 위치가 조정된 액정 패널 P와 시트편 FA를 접합함으로써, 시트편 FA의 접합 편차가 억제되어, 액정 패널 P에 대한 시트편 FA의 광학축 방향의 정밀도가 향상되고, 광학 표시 디바이스의 정채 및 콘트라스트가 높아진다.

또한, 절단 장치(12)가 광학 부재 시트 F1을 하프컷할 때에는, 제1 검출 카메라(141)가 광학 부재 시트 F1의 광학 부재 원단 F2에 표시된 결점 마크도 검출하는 것으로 해도 된다. 결점 마크는, 원단 롤 R1의 제조 시에, 광학 부재 시트 F1에 발견된 결점 개소의 광학 부재 원단 F2에, 잉크젯 장치 등을 사용하여 설치된다. 이 결점 마크가 검출된 시트편 FA는, 접합 헤드(132)에 접착한 후, 액정 패널 P에 접합하지 않고, 별도 설치한 사첩(捨貼) 위치로 이동하여 폐재 시트 등에 중첩 접착된다. 또한, 결점 마크를 검출했을 때에, 절단 장치(12)를 이동시키고, 액정 패널 P에 접합 가능한 시트편 FA보다도 짧게 절단하여 결점 마크를 포함하는 부분을 잘라나누고, 사첩하는 것으로 해도 된다.

(절단부)

절단부(20)는 적층체 S의 화상을 촬상하는 촬상 장치(210)와, 적층체 S가 갖는 시트편 FA를, 액정 패널 P가 갖는 표시 영역과의 대향 부분인 광학 부재 F와, 광학 부재 F의 외측의 잉여 부분 FX로 분리하는 절단 장치(220)와, 촬상 장치(210)로 촬상한 화상에 기초하여 절단 장치(220)를 제어하는 제어 장치(230)를 구비하고 있다. 또한, 적층체 S를 끼워서 촬상 장치(210)와는 반대측으로부터 적층체 S를 조명하는 조명 장치(240)를 갖고 있다.

도 3a 내지 8은 절단부(20)의 동작을 설명하는 설명도이다.

도 3a 및 3b는, 촬상 장치(210)를 사용하여 적층체 S를 촬상하는 모습을 도시하는 모식도이다. 먼저, 도 3a에 도시한 바와 같이, 복수의(도면에서는 4개) 촬상 장치(210)를 사용하여, 적층체 S에 있어서의 액정 패널 P의 코너부의 주변을 촬상한다.

적층체 S는, 액정 패널 P와 액정 패널 P에 접합된 시트편 FA를 갖고 있다.

액정 패널 P는, 대향 기판 P1 및 소자 기판 P2로 끼움 지지된 액정층을 갖고 있다. 또한, 액정 패널 P는, 대향 기판 P1이 소자 기판 P2보다도 평면에서 보아 면적이 작고, 양자를 중첩했을 때에 소자 기판 P2의 일단부측이 평면에서 보아 노출되어 있다. 소자 기판 P2가 노출되는 영역 P3에는 단자부 P4가 설치되어 있다.

도 3b는, 액정 패널 P의 일부 평면도이다. 본 실시 형태의 액정 패널 P는, 다면취로 제조되어 있다. 그로 인해, 도 3b에 도시한 바와 같이 대향 기판 P1의 코너부(예를 들어, 변 PA의 양단의 코너부 C1, C2) 근방 PA1, PA2는, 변 PA의 중앙부 PA3과 비교하여, 버어나 결함이 발생하여 직선 형상으로 되어 있지 않다. 근방 PA1, PA2의 길이는, 예를 들어 4인치 디스플레이용의 액정 패널에 있어서는, 경험적으로 5mm 정도이다.

시트편 FA는, 대향 기판 P1의 표면에 접합되어 있다. 도면에 도시하는 적층체 S에 있어서는, 시트편 FA는 평면에서 보아 직사각형을 갖고, 대향 기판 P1보다도 넓은, 평면에서 본 면적을 갖고 있다.

이러한 적층체 S에 대해서, 촬상 장치(210)를 사용하여, 대향 기판 P1의 코너부를 포함하는 촬상 영역 AR을 촬상한다. 그 때, 도 1에 도시하는 조명 장치(240)를 사용하고, 적층체 S를 끼워서 촬상 장치(210)와는 반대측으로부터 광 L을 조사하여, 적층체 S를 조명한다. 이에 의해, 촬상 장치(210)와 같은 측으로부터 적층체 S를 조명한 경우와 비교하여, 시트편 FA에서 발생하는 반사광에 의한 할 레이션을 억제할 수 있어, 후술하는 해석에 적합한 화상을 촬상할 수 있다.

촬상 장치(210)로 촬상한 화상의 화상 데이터는, 제어 장치(230)에 입력되어, 다음 처리(화상 처리, 연산)가 이루어진다.

(제1 처리)

먼저, 제1 처리로서, 적층체 S가 갖는 액정 패널 P를 도 3a에 도시하는 대향 기판 P1측(대향 기판 P1 하방)으로부터 평면에서 보았을 때의 대향 기판 P1의 윤곽선을, 화상 데이터 상에서 강조하는 처리를 행한다.

예를 들어, 적층체 S를 평면에서 보았을 때 대향 기판 P1과 시트편 FA가 중첩되어 있는 영역(제1 영역)과, 대향 기판 P1로부터 비어져 나온 시트편 FA만의 영역(제2 영역)에서는 광의 투과율이 상이하기 때문에, 촬상한 화상에 있어서는 제1 영역보다도 제2 영역쪽이 밝은 상이 된다. 그로 인해, 촬상한 화상을 2치화하면, 제1 영역이 명 영역(백색), 제2 영역이 암 영역(흑색)이 되어, 명암의 경계로서 대향 기판 P1의 윤곽선이 명확해진다.

또한, 2치화할 때의 계조값의 역치는, 접합하는 시트편 FA의 종류나, 촬상하는 위치의 액정 패널 P의 구조 등에 따라서 적절한 값이 상이하기 때문에, 적절히 예비 실험을 하여 설정하면 된다.

(제2 처리)

도 4는, 도 3a에 있어서의 촬상 장치(210A)로 촬상한 화상의 모식도이다. 도 4에서는, 제1 영역을 부호 AR1, 제2 영역을 부호 AR2로서 나타내고 있다. 제2 처리로서, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 화상 처리에 있어서 2치화한 화상 데이터(이하, 2치화 데이터라고 칭한다)에 기초하여, 대향 기판 P1의 윤곽선(변)과 중첩되는 복수의 점 D의 좌표를 검출한다.

검출하는 좌표의 좌표축은, 예를 들어, 2치화 데이터의 좌측 상단부를 원점으로 하고, 화상의 우측 방향을 +방향으로 하는 X축, 화상의 하측 방향을 +방향으로 하는 Y축을 설정한다. 또한, 촬상 장치(210)로 촬상한 화상에 있어서, 대향 기판 P1의 코너부를 끼우는 2개의 변(윤곽선)이 촬상되는 화상의 외주의 변과 대략 평행하게 되어 있지 않은 경우에는, 적절히 화상 데이터(또는 2치화 데이터)로부터 해석에 적합한 임의의 영역을 잘라내는 처리(트리밍 처리)를 행하고, 처리 후의 화상에 대하여 제2 처리를 행해도 상관없다.

점 D의 좌표를 검출할 때에는, 예를 들어, 2치화 데이터에 기초하는 화상의 X축 방향의 임의의 위치(x1)에 있어서, 상단부로부터 +Y방향으로 계조를 검출했을 때에, 백색(제1 영역)으로부터 흑색(제2 영역)으로 변화하는 위치의 Y방향의 위치(y1)로부터 점 D의 좌표(x1, y1)를 구할 수 있다. 동일한 처리를, 대향 기판 P1의 코너부 C1을 끼우는 2개의 변의 각각에서 행하고, 각 변에 있어서 변에 중첩되는 복수점의 좌표를 검출한다.

또한, 검출하는 점 D의 수는, 많은 쪽이 바람직하지만, 후술하는 연산 처리의 처리 부담이 과대해지지 않는 수를 설정하면 된다. 예를 들어, 2개의 변의 각각에 있어서, 100개의 점 D를 검출하면 된다.

또한, 도면에 도시하는 근방 PA1에서는 대향 기판 P1에 버어나 결함이 발생하고, 각 변이 직선 형상으로 되어 있지 않기 때문에, 점 D의 검출 시에는, 근방 PA1(코너부의 근방으로서 미리 정한 범위)을 검출 범위에 포함하지 않도록 설정하면 된다. 검출 범위로부터 제외하는 근방 PA1의 범위는, 경험적 또는 실험적으로 요구되는 값에 따라서 적절히 설정할 수 있다.

(제3 처리)

제3 처리로서, 제2 처리에서 검출한 복수의 점 D의 좌표로부터, 점 D와 중첩되는 변에 대응하는 직선을 근사하여 구한다. 근사로서는, 통상 알려진 통계학적 방법을 사용할 수 있고, 예를 들어, 최소 제곱법을 사용한 회귀 직선(근사 직선)을 구하는 근사 방법을 들 수 있다.

도 5는, 제3 처리에서 구한 근사 직선 L1을 도시하는 그래프이며, 근사 직선 L1을 Y=0으로 하여 도시한 도면이다.

여기서, 도면에 있어서, +y측에 플롯된 점 D1이나, -y측에 플롯된 점 D2는, 다른 점 D와 비교하여 근사 직선 L1로부터의 이격 거리가 커서, 근사 직선 L1의 산출 결과에 큰 영향을 주고 있다고 생각된다. 이러한 경우, 점 D1 및 점 D2를 제외한 나머지의 점을 사용하여, 다시 근사 직선을 구하는 것으로 해도 된다.

또한, 제외하는 점 D는 도 5에 도시하는 바와 같이 2개로 한정하지 않는다. 근사 직선 L1과 점 D의 거리(도 5에 있어서의 점 D와의 Y좌표의 절댓값)에 대하여 역치를 정하고, Y좌표의 절댓값이 역치보다도 큰 점 D에 대해서는 제외하고 다시 근사 직선을 구하는 것으로 해도 상관없다. 역치에 대해서는, 경험적 또는 실험적으로 요구되는 값에 따라서 적절히 설정할 수 있다.

이와 같이 하여 구해지는 근사 직선을, 촬상한 화상에 포함되는 2변에 대하여 행하고, 또한, 4개의 촬상 장치(210)로 촬상한 각 화상에 대해서, 각각 행한다.

(제4 처리)

제4 처리로서, 1개의 화상에 포함되는 2변에 대하여 각각 구한 근사 직선의 교점을, 그 2변에 끼워지는 대향 기판 P1의 코너부에 대응하는 가상점의 좌표로서 구한다.

도 6은, 제4 처리에서 구한 2개의 근사 직선 L1, L2의 교점으로서 구한 가상점 CX를, 촬상 장치(210)로 촬상한 화상에 반영시킨 도면이다. 근사 직선 L1, L2를 구하기 위하여 사용한 각 점 D의 좌표는 기지이기 때문에, 근사 직선 L1, L2 및 가상점 CX를 촬상 장치(210)로 촬상한 화상 상에 반영시킬 수 있다.

(제5 처리)

제5 처리로서, 4개의 촬상 장치(210)로 촬상한 화상 각각에서 구한 가상점 CX를 사용하여, 가상점 CX를 연결하여 얻어지는 도형을, 대향 기판 P1의 윤곽선(근사 윤곽선)이라고 가정하여 구한다.

도 7a 내지 7c는, 근사 윤곽선 OL을 구하는 과정을 도시하는 모식도이다. 4개의 촬상 장치(210)의 상대적인 현실의 위치는 기지이기 때문에, 4개의 촬상 장치(210)의 촬상 영역 AR의 상대적인 위치도 기지이다. 그로 인해, 도 3a에 있어서의 4개의 촬상 장치(210)로 촬상 영역 AR을 촬상한 화상(도 7a)을 1개의 공통되는 좌표계(현실의(실제의) 좌표계)에 배치한 경우의, 4개의 가상점 CX의 좌표도 산출할 수 있고, 적층체 S를 평면에서 보았을 때에 가상점 CX가 위치하는 좌표를 구할 수 있다(도 7b). 이와 같이 하여 구한 4개의 가상점 CX를 연결함으로써 근사 윤곽선 OL을 구할 수 있다(도 7c).

도 8은, 절단 장치(220)를 사용하여 적층체 S의 시트편 FA를 절단하는 모습을 도시하는 모식도이다. 절단 장치(220)로서는, 레이저광 LB를 사출하는 장치를 사용할 수 있다. 제어 장치(230)는 절단 장치(220)를 제어하여, 상술한 바와 같이 하여 구한 근사 윤곽선 OL에 기초하여 레이저광 LB를 사출하여 시트편 FA를 절단하여, 광학 부재 F와 잉여 부분 FX를 분리한다.

이상에 의해, 시트편 FA를 대향 기판 P1의 테두리를 대략 따라서 절단할 수 있고, 프레임폭 협소화된 액정 패널 P에 대하여 적절하게 광학 부재 F를 접합할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 상술한 장치를 사용하여 복수종의 광학 부재를 액정 패널 P에 접합하고, 액정 패널 P가 광학 부재가 접합되어서 이루어지는 광학 표시 디바이스를 얻을 수 있다.

이상과 같은 구성의 광학 표시 디바이스의 제조 장치에 의하면, 주연부의 버어나 결함에 의한 영향을 없앤 액정 패널의 외주 형상의 검출을 행하여, 이 외주 형상에 맞춘 광학 부재의 가공이 가능하게 된다.

또한, 이상과 같은 구성의 광학 표시 디바이스의 생산 시스템에 의하면, 프레임폭 협소화된 광학 표시 디바이스를 용이하게 생산할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 근사 윤곽선 OL을 따라 시트편 FA를 절단하는 것으로 했지만, 이에 한정하지 않고, 예를 들어, 근사 윤곽선 OL의 내측의 영역으로서, 액정 패널 P의 프레임부와 중첩되는 위치에 있어서 시트편 FA를 절단하는 것으로 해도 된다. 그 경우에는, 제어 장치(230)에 있어서, 산출되는 근사 윤곽선에 기초하여, 근사 윤곽선으로 그려지는 형상보다도 소정의 크기만큼 작은 형상을 참(眞)의 절단 부분으로서 산출한 후에, 이 참의 절단 부분을 따라서 시트편 FA를 절단하도록 절단 장치(220)를 제어하면 된다.

이러한 참의 절단 부분을 나타내는 형상으로서는, 근사 윤곽선 OL로 그려지는 형상을 미리 정해진 축척율로 축소한 상사형 형상이어도 되고, 근사 윤곽선 OL로 그려지는 형상으로부터 미리 정해진 폭만큼 내측으로 축소한 형상이어도 된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 복수의 점 D를 사용하여 근사 직선을 구한 후에, 근사 직선과 각 점 D의 이격 거리에 기초하여 역치보다도 이격된 것을 제외하고, 근사 직선을 다시 구하는 것으로 했지만, 이것에 한정하지 않는다. 예를 들어, 근사 직선을 구하기 전에, 점 D 중 미리 설치한 기준을 만족하지 않는 점을 제외해 두고, 남는 점 D를 사용하여 근사 직선을 구하는 것으로 해도 된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 촬상 장치(210)를 사용하여, 적층체 S가 갖는 액정 패널 P를, 대향 기판 P1측으로부터 평면에서 본 화상을 촬상하는 것으로 으로 하여 도시하고, 설명했지만, 이것에 한정하지 않는다.

액정 패널 P를 다면취로 성형한 때에는, 액정 패널 P를 구성하는 상하 기판간에 단부의 위치 어긋남이 발생하는 경우가 있다. 도 3a에 도시하는 액정 패널 P가 이러한 어긋남을 갖고, 촬상 장치(210)에 가까운 대향 기판 P1의 테두리보다도 촬상 장치(210)로부터 먼 소자 기판 P2의 테두리가 외측에 배치되는 경우에는, 촬상 장치(210)를 사용하여 평면에서 본 화상을 촬상하면, 소자 기판 P2의 테두리가 대향 기판 P1의 테두리로서 오인되어, 대향 기판 P1의 윤곽선을 따른 근사 윤곽선을 구하는 것이 곤란해진다.

이러한 경우, 촬상 장치(210)를 대향 기판 P1의 법선에 대하여 대향 기판 P1의 내측으로 경사지게 하여, 대향 기판 P1의 내측으로부터 대향 기판 P1의 코너부의 화상을 촬상하는 것으로 하면 된다. 이렇게 촬상하면, 소자 기판 P2의 코너부가, 대향 기판 P1의 코너부에 숨겨진 상태에서 촬상되기 때문에, 소자 기판 P2의 테두리를 대향 기판 P1의 테두리로서 오인하지 않고, 대향 기판 P1의 상을 확실하게 촬상할 수 있다.

촬상 장치(210)의 경사 각도는, 각 액정 패널 P에 있어서의 대향 기판 P1과 소자 기판 P2의 어긋남량에 따라서 때마다 변경해도 된다. 또한, 경험적으로 어긋남량의 최댓값을 알고 있는 경우에는, 최대의 어긋남이 발생했다고 해도 소자 기판 P2의 코너부를 대향 기판 P1의 코너부에 숨길 수 있는 경사 각도를 구하고, 얻어진 경사 각도만큼 촬상 장치(210)를 경사지게 하여 촬상하는 것으로 하면 된다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 적합한 실시 형태예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 관계되는 예에 한정되지 않는 것은 물론이다. 상술한 예에 있어서 나타낸 각 구성 부재의 여러 형상이나 조합 등은 일례이며, 본 발명의 주지로부터 일탈하지 않는 범위에서 설계 요구 등에 기초하여 다양한 변경이 가능하다.

13: 접합 장치
20: 절단부(광학 표시 디바이스의 제조 장치)
100: 광학 표시 디바이스의 생산 시스템
210: 촬상 장치
220: 절단 장치
230: 제어 장치
240: 조명 장치
C1: 코너부
CX: 가상점
D, D1, D2: 점
F: 광학 부재
F1: 광학 부재 시트
FX: 잉여 부분
L: 광
OL: 근사 윤곽선
P: 액정 패널(광학 표시 부품)
S: 적층체

Claims

광학 표시 부품에 광학 부재를 접합하여 이루어지는 광학 표시 디바이스의 제조 장치로서,
상기 광학 표시 부품이 갖는 기판의 표면에, 상기 표면보다도 넓은 광학 부재 시트가 접합되어서 이루어지는 적층체에 대해서, 평면에서 보아 상기 기판의 코너부를 포함하는 화상을 촬상하는 촬상 장치와;
상기 광학 부재 시트를, 상기 광학 표시 부품이 갖는 표시 영역과의 대향 부분인 상기 광학 부재와, 상기 광학 부재의 외측의 잉여 부분으로 분리하는 절단 장치와;
상기 화상에 기초하여, 상기 기판의 평면에서 본 윤곽선을 근사한 근사 윤곽선을 구하고, 상기 근사 윤곽선에 기초하여 상기 광학 부재 시트를 절단하도록 상기 절단 장치를 제어하는 제어 장치
를 구비하고,
상기 제어 장치는,
상기 화상에 포함되는 상기 기판의 상에 대해서, 상기 코너부를 끼우는 상기 기판의 2개의 변의 각각에 중첩되는 복수점을 검출하고,
상기 복수점에 기초하여 상기 2개의 변에 대응하는 2개의 근사 직선을 산출하고,
상기 2개의 근사 직선의 교점을, 상기 코너부에 대응하는 가상점으로서 설정하고,
상기 기판이 갖는 복수의 상기 코너부 각각에 대하여 상기 가상점을 설정하고,
상기 가상점을 선분으로 연결하여 얻어지는 도형을 상기 근사 윤곽선으로서 구하는 광학 표시 디바이스의 제조 장치.
제1항에 있어서, 상기 적층체를 끼워서 상기 촬상 장치와는 반대측으로부터 상기 적층체를 조명하는 조명 장치를 갖는 광학 표시 디바이스의 제조 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 코너부의 근방의 미리 정한 영역을 제외하고, 상기 기판의 상기 2개의 변의 각각에 중첩되는 상기 복수점을 검출하는 광학 표시 디바이스의 제조 장치.
광학 표시 부품에 광학 부재를 접합하여 이루어지는 광학 표시 디바이스의 생산 시스템으로서,
라인 상으로 반송되는 상기 광학 표시 부품의 표면에, 상기 표면보다도 넓은 광학 부재 시트를 접합하고, 상기 광학 표시 부품과 상기 광학 부재 시트를 갖는 적층체를 형성하는 접합 장치와,
상기 적층체가 갖는 상기 광학 부재 시트를 절단하는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 광학 표시 디바이스의 제조 장치
를 구비하는 광학 표시 디바이스의 생산 시스템.