TW201440941A - 切斷裝置、切斷方法及光學組件貼合體之製造裝置 - Google Patents

切斷裝置、切斷方法及光學組件貼合體之製造裝置 Download PDF

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Sung-Wook Chae
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Sumitomo Chemical Co
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Abstract

一種切斷裝置,係具備:切斷部,將處理對象切斷;第一台座,能使該處理對象在第一位置與切斷位置之間處進行移動;以及第二台座,能使該處理對象在相對切斷位置的第一位置相反側之第二位置,與切斷位置之間處進行移動;其中,該第一位置及該第二位置係兼作為進行該切斷處理前將處理對象從外部搬入第一台座或第二台座的搬入位置、以及完成切斷處理後將處理對象從第一台座或第二台座搬出至外部的搬出位置。

Description

切斷裝置、切斷方法及光學組件貼合體之製造裝置
本發明係關於一種對貼合於液晶顯示器等光學顯示設備之光學組件層進行切斷的切斷裝置、切斷方法及光學組件貼合體之製造裝置。
本發明係根據2013年2月14日所提出之日本專利申請特願第2013-026951號而主張其優先權,並於此引用其內容。
傳統上,於液晶顯示器等光學顯示設備之生產系統中,係將貼合至液晶面板(光學顯示部件)的偏光板等光學組件,從長條薄膜切割出尺寸符合液晶面板之顯示區域的層片,包裝並搬送至另一生產線後,貼合至液晶面板(例如,參考專利文獻1)。
專利文獻1:日本專利特開第2003-255132號。
但是,上述習知結構中,考慮到液晶面板及層片的各尺寸偏差,以及對於液晶面板的層片之貼合偏差(位置偏差),而會切割出較顯示區域略大的層片。因此,於顯示區域之周邊部分形成有多餘區域(邊框部),有阻礙機器之小型化的問題。故,為了達到機器之小型化目的,係考慮將較顯示區域略大的層片貼合至液晶面板,並額外追加一次切斷顯示區域之周邊部多餘區域(邊 框部)的切斷處理。然而,進行此種切斷處理時,將增加系統整體作業時間(生產週期),有降低生產效率的可能性。很明顯地本發明者係針對關乎降低生產週期的縮短該切斷工程時間來進行檢討。
有鑑於上述事項,本發明之態樣係提供一種可降低生產週期藉以提升生產率的切斷裝置、切斷方法及光學組件貼合體之製造裝置。
為達成上述目的,本發明係採用以下方法。
(1)本發明之第一態樣係一種切斷裝置,具備:切斷部,係對處理對象進行特定之切斷處理;第一台座,係能使該處理對象在第一位置與由該切斷部進行該切斷處理之切斷位置之間處進行移動;以及第二台座,係能使該處理對象在相對該切斷位置的第一位置相反側之第二位置,與該切斷位置之間處進行移動;其中,該第一位置及該第二位置係兼作為進行該切斷處理前將該處理對象從外部搬入該第一台座或該第二台座的搬入位置、以及完成該切斷處理後將該處理對象從該第一台座或該第二台座搬出至外部的搬出位置。
(2)如上述(1)之態樣,其中該第一台座及該第二台座係可保持著複數個該處理對象。
(3)如上述(1)或(2)之態樣,其中,在該第一位置與該切斷位置之間、以及在該第二位置與該切斷位置之間中至少任一處設置有檢測部,用以檢測相對該切斷部之處理對象的相對位置。
(4)如上述(3)之態樣,其中更具備位置修正部,係根據該檢測部之檢測結果,用以修正相對該切斷部的處理對象之相對位置。
(5)如上述(1)至(4)中任一項之態樣,其中針對該第一台座之處理對象搬入時機,與從該第二台座之處理對象搬出時機係同時進行。
(6)如上述(1)至(5)中任一項之態樣,其中該第一位置、該第二位置及該切斷位置係各自設定在一直線上。
(7)如上述(1)至(6)中任一項之態樣,其中該切斷部係以雷射光來進行該切斷處理。
(8)本發明之第二態樣係一種切斷方法,具備:第一切斷工程,係於第一位置處將搬入之處理對象移動至切斷位置而進行特定切斷處理後,從該第一位置將該處理對象搬出;以及第二切斷工程,係於第二位置處將搬入之處理對象移動至該切斷位置而進行該特定切斷處理後,從該第二位置將該處理對象搬出;其中,該第一切斷工程具有:第一搬入步驟,於該第一位置處將該處理對象搬入;第一去程移動步驟,於該第一位置處將搬入之處理對象移動至該切斷位置;第一切斷步驟,於該切斷位置處進行該切斷處理;第一回程移動步驟,在該第一切斷步驟後,將該處理對象從該切斷位置移動至該第一位置;以及第一搬出步驟,在該第一回程移動步驟後,將該處理對象從該第一位置搬出;且,該第二切斷工程具有:第二搬入步驟,於該第二位置處將該處理對象搬入;第二去程移動步驟,於該第二位置處將搬入之處理對象移動至該切斷位置;第二切斷步驟,於該切斷位置處進行該切斷處理;第二回程移動步驟,在該第二切斷步驟後,將該處理對象從該切斷位置移動至該第二位置;以及第二搬出步驟,在該第二回程移動步驟後,將該處理對象從該第二位置搬出;而且,於該第一切斷工程及該第二切斷工程中之一部份係在交疊狀態下加以進行,使得於該切斷位置處交互地進行該第一切斷步驟及該第二切斷步驟。
(9)如上述(8)之態樣,其中該第一切斷工程及該第二切斷工程中至少任一者係於該第一去程移動步驟及該第二去程移動步驟中至少任一者途中更具有檢測步驟,用以檢測相對該切斷位置之處理對象的相對位置。
(10)如上述(8)或(9)之態樣,其中,該第一切斷工程係於該第一位置處,同時實施該第一搬入步驟及該第一搬出步驟;且該第二切斷工程係於該第二位置處,同時實施該第二搬入步驟及該第二搬出步驟。
(11)如上述(8)至(10)中任一項之態樣,其中,第一去程移動步驟、第一回程移動步驟、第二去程移動步驟及第二回程移動步驟中,該處理對象係各自於同一直線上移動。
(12)本發明之第三態樣係一種光學組件貼合體之製造裝置,係為將光學組件貼合至光學顯示部件以形成光學組件貼合體之製造裝置,其包含;貼合裝置,係將尺寸超出該光學顯示部件外側之層片貼合至該光學顯示部件,以形成層片貼合體;以及切斷裝置,係沿該層片貼合體上的光學顯示部件與該層片之貼合面端緣,將超出該貼合面外側部分之層片從該層片貼合體切斷,以形成對應該貼合面大小的光學組件;其中,該切斷裝置係由如上述(1)至(7)中任一項態樣之切斷裝置所構成。
根據本發明之態樣,可提供一種降低生產週期藉以提升生產率的切斷裝置、切斷方法及光學組件貼合體之製造裝置。
1‧‧‧薄膜貼合系統
5‧‧‧滾筒輸送機
6‧‧‧上游側輸送機
7‧‧‧下游側輸送機
11‧‧‧第一吸附裝置
11a‧‧‧面板保持部
11b‧‧‧校準攝影機
12‧‧‧第一集塵裝置
13‧‧‧第一貼合裝置
15‧‧‧反轉裝置
15c‧‧‧校準攝影機
16‧‧‧第二集塵裝置
17‧‧‧第二貼合裝置
20‧‧‧第二吸附裝置
22‧‧‧搬送裝置
22a‧‧‧滾筒保持部
22b‧‧‧導引滾筒
22c‧‧‧切斷裝置
22d‧‧‧刀刃
22e‧‧‧捲取部
23‧‧‧夾壓滾筒
23a‧‧‧貼合滾筒
24‧‧‧自由滾筒輸送機
26‧‧‧吸附盤
31‧‧‧第一切斷裝置
32‧‧‧第二切斷裝置
40‧‧‧控制部
41‧‧‧第一檢測裝置
42‧‧‧第二檢測裝置
43‧‧‧攝影裝置
43a‧‧‧拍攝面
44‧‧‧照明光源
100‧‧‧雷射光照射裝置
102‧‧‧雷射振盪器
103‧‧‧聲光元件
104‧‧‧成像光學滑軌
105‧‧‧掃瞄器
105s‧‧‧掃瞄區域
106‧‧‧移動裝置
107‧‧‧控制裝置
108‧‧‧第二聚光透鏡
109‧‧‧輸入裝置
110,110a‧‧‧對象物體
110b,110c‧‧‧對象物體
110d‧‧‧對象物體
111‧‧‧台座
111s,112s‧‧‧保持面
111s1,112s1‧‧‧第一保持面
111s2,112s2‧‧‧第二保持面
112‧‧‧台座
115‧‧‧搬入裝置
115a‧‧‧保持部
115b‧‧‧搬入輸送部
116‧‧‧搬出裝置
116a‧‧‧保持部
116b‧‧‧接收部
117‧‧‧對象物體檢測裝置
117a‧‧‧檢測攝影機
118‧‧‧保持部
130‧‧‧電子束成型
131‧‧‧驅動器
141‧‧‧第一聚光透鏡
142‧‧‧第一保持框
143‧‧‧光圈組件
143h‧‧‧針孔
144‧‧‧保持組件
145‧‧‧準直透鏡
146‧‧‧第二保持框
147‧‧‧移動機構
148‧‧‧滑件機構
149‧‧‧保持台
151‧‧‧第一照射位置調整裝置
152,155‧‧‧鏡
153,156‧‧‧致動器
154‧‧‧第二照射位置調整裝置
160‧‧‧滑件機構
161‧‧‧第一滑件機構
162‧‧‧第二滑件機構
163‧‧‧第三滑件機構
171‧‧‧雷射控制部
172‧‧‧掃瞄器控制部
173‧‧‧滑件控制部
A1,A2‧‧‧動作範圍
C‧‧‧光軸
CA‧‧‧檢查區域
CL‧‧‧橫切線
CP‧‧‧檢查點
ED‧‧‧端緣
EL‧‧‧邊緣線
F1‧‧‧第一光學組件層
F2‧‧‧第二光學組件層
F5‧‧‧貼合層片
F6‧‧‧偏光鏡
F7‧‧‧第一薄膜
F8‧‧‧第二薄膜
F11‧‧‧第一光學組件
F12‧‧‧第二光學組件
F1a‧‧‧光學組件本體
F2a‧‧‧黏著層
F3a‧‧‧分離層片
F4a‧‧‧表面保護薄膜
F1m‧‧‧第一層片
F2m‧‧‧第二層片
F1X‧‧‧光學組件
FX‧‧‧光學組件層
FXm‧‧‧層片
G‧‧‧邊框部
G1‧‧‧上升部分
G2‧‧‧下降部分
H‧‧‧高度
K1‧‧‧直線區間
K2‧‧‧彎曲區間
L‧‧‧雷射光
L1,L2‧‧‧切割線
M1‧‧‧符號
N1‧‧‧正交方向
P‧‧‧液晶面板
P1‧‧‧第一基板
P2‧‧‧第二基板
P3‧‧‧液晶層
P4‧‧‧顯示區域
PA1‧‧‧第一光學組件貼合體
PA2‧‧‧第二光學組件貼合體
PA3‧‧‧第三光學組件貼合體
PA4‧‧‧第四光學組件貼合體
PL1,PL2‧‧‧集合脈衝
Ps1,Ps2‧‧‧脈衝
Ps3,Ps4‧‧‧脈衝
R‧‧‧軌道
R1‧‧‧料捲滾筒
R2‧‧‧分離滾筒
S‧‧‧止動器
S1‧‧‧搬入步驟
S2‧‧‧校準步驟
S3‧‧‧切斷位置移動步驟
S4‧‧‧切斷步驟
S5‧‧‧搬出位置移動步驟
S6‧‧‧搬出步驟
SA1‧‧‧第一貼合面
Tr‧‧‧雷射光移動軌跡
Tr1‧‧‧光源移動軌跡
Tr2‧‧‧調整曲線
V1‧‧‧谷部
V2‧‧‧谷部
W1,W2‧‧‧距離
WCL‧‧‧切斷線
WP1‧‧‧第一待機位置
WP2‧‧‧第二待機位置
WP3‧‧‧切斷位置
θ‧‧‧傾斜角度
θmax‧‧‧最大偏移角
θmin‧‧‧最小偏移角
θmid‧‧‧平均偏移角
第1圖係顯示本實施形態之雷射光照射裝置一例的立體圖。
第2圖係顯示電子束成型(EBS,Electrical Beam Shaping)之結構的示意圖。
第3圖係顯示成像光學滑軌(IOR,Imaging Optics Rail)之內部結構的立體圖。
第4圖係顯示第一聚光透鏡、光圈組件及準直透鏡之配置結構的剖面圖。
第5圖係EBS之作用的說明用圖。
第6圖係第5圖中針對雷射光之一個脈衝的示意圖。
第7圖係IOR之作用的說明用圖。
第8圖係使用比較例之雷射光照射裝置,切斷對象物體之偏光板時的切斷 面放大圖。
第9圖係使用本實施形態之雷射光照射裝置,切斷對象物體之偏光板時的切斷面放大圖。
第10圖係顯示控制系統之結構的示意圖。
第11圖係台座動作的說明用圖。
第12圖係顯示以雷射光照射裝置進行切斷處理的動作流程圖。
第13圖係顯示切斷工程動作的概略示意圖。
第14圖係顯示雷射光照射裝置之切斷處理之整體動作的概要示意圖。
第15圖係顯示切斷工程的動作流程圖。
第16圖係顯示搬入裝置及搬出裝置之變形例結構的示意圖。
第17圖係顯示本實施形態之薄膜貼合系統的概略結構之示意圖。
第18圖係液晶面板的平面圖。
第19圖係第18圖中A-A線的剖面圖。
第20圖係貼合至液晶面板之光學組件層的部分剖面圖。
第21圖係顯示切斷裝置之動作的示意圖。
第22圖係顯示貼合面端緣之檢測步驟的平面圖。
第23圖係檢測裝置的示意圖。
第24圖係顯示相對液晶面板之層片的貼合位置決定方法一例的示意圖。
第25圖係顯示以雷射光來描繪特定軌跡之控制方法的示意圖。
以下,參考圖式並說明本發明之實施形態,但本發明並不限定於以下之實施形態。另外,以下所有圖式中,為了圖式清楚起見,各結構元件之尺寸或比例等係加以適當變更。又,以下之說明及圖式中,相同或相對應之 元件則賦予相同元件符號,省略重複說明。
(切斷裝置)
第1圖係顯示使用來作為切斷裝置之雷射光照射裝置100一例的立體圖。
於以下說明中,係對應需求並設定XYZ正交座標系,參考該XYZ正交座標系並說明各組件之位置關係。於本實施形態中,X方向係作為與保持對象物體之保持面平行的第一方向,Y方向係在保持面內側與X方向正交之方向,Z方向則為與X方向及Y方向正交之方向。
如第1圖所示,雷射光照射裝置100係具備:二個台座111,112(第一台座及第二台座);雷射振盪器102;構成電子束成型130(EBS,Electrical Beam Shaping:參考第2圖)之聲光元件103;成像光學滑軌104(IOR,Imaging Optics Rail);掃瞄器105;移動裝置106;以及對前述裝置進行整體控制之控制裝置107。
台座111具有保持實施切斷處理之對象物體110(處理對象)的保持面111s。從保持面111s之法線方向觀察,台座111為矩形。保持面111s具備:於第一方向(X方向)為長邊的長方形之第一保持面111s1、以及鄰接配置於第一保持面111s1且與第一保持面111s1呈相同形狀的第二保持面111s2。即,台座111具有第一保持面111s1及第二保持面111s2,可藉以同時保持二個對象物體110。
台座112具有與台座111相同之結構,具有從法線方向觀察呈矩形的保持面112s。保持面112s具備:於第一方向(X方向)為長邊的長方形之第一保持面112s1、以及鄰接配置於第一保持面112s1且與第一保持面112s1呈相同形狀的第二保持面112s2。即,台座112具有第一保持面112s1及第二保持面112s2,可藉以同時保持二個對象物體110。
雷射振盪器102係振盪出雷射光L的組件。例如,雷射振盪器 102可使用CO2雷射振盪器(二氧化碳雷射振盪器)、紫外線(UV)雷射振盪器,半導體雷射振盪器、釔鋁石榴石(YAG)雷射振盪器、準分子雷射振盪器等振盪器,但具體結構並無特殊限制。更佳地,於該例示之振盪器中的CO2雷射振盪器係可振盪出例如適用於偏光薄膜等光學組件之切斷加工的高輸出雷射光。
第2圖係顯示電子束成型130之結構的示意圖。
如第2圖所示,電子束成型130具有:配置於雷射振盪器102所振盪出之雷射光光學路徑上的聲光元件103、與聲光元件103電性連接的驅動器131、以及控制雷射光通過聲光元件103之時機的控制裝置107(相當於後述雷射控制部171)。
電子束成型130係遮蔽雷射光直到雷射光之輸出達安定狀態為止。
聲光元件103係用以遮蔽雷射振盪器102所振盪出之雷射光的光學元件。
聲光元件103係例如將壓電元件黏著於由二氧化碲(TeO2)或鉬酸鉛(PbMoO4)等單結晶或玻璃所組成之聲光媒體者。將電子信號施加至壓電元件會產生超音波,將該超音波傳播至聲光媒體中,可藉以控制雷射光的通過與不通過(遮蔽)。
另外,本實施形態中,雖使用聲光元件103作為電子束成型130之結構組件,但不限定於此。只要可遮蔽雷射振盪器102所振盪出之雷射光,亦可使用其它光學元件。
驅動器131係根據控制裝置107之控制,將產生超音波用之電子信號(控制信號)供給至聲光元件103,以聲光元件103來調整雷射光之遮蔽時間。
控制裝置107係例如去除雷射振盪器102所振盪出之雷射光上 升部分與下降部份,來控制雷射光通過聲光元件103的時機。
另外,以控制裝置107進行時機控制之方式並不限定於此。例如,控制裝置107係選擇性地去除雷射振盪器102所振盪出之雷射光上升部分,來控制雷射光通過聲光元件103的時機。尤其是,在雷射振盪器102所振盪出之雷射光下降部分寬度(時間)比雷射光上升部分寬度(時間)更短的情況中,去除雷射光下降部分的實際效益較小。因此,在此種情況中,亦可僅選擇性地去除雷射振盪器102所振盪出之雷射光上升部分。
藉由此種結構,電子束成型130係根據控制裝置107之控制,將雷射振盪器102所振盪出之雷射光在輸出穩定的狀態下射出。
成像光學滑軌104係去除雷射光強度分佈中對切斷對象物體110沒有幫助的邊緣部份。
第3圖係顯示成像光學滑軌104之內部結構的立體圖。
如第3圖所示,成像光學滑軌104具有:使電子束成型130所射出之雷射光聚焦的第一聚光透鏡141;保持第一聚光透鏡141的第一保持框142;集中由第一聚光透鏡141所聚焦之雷射光的光圈組件143;保持光圈組件143的保持組件144;使得由光圈組件143所集中之雷射光呈準直化的準直透鏡145;保持準直透鏡145的第二保持框146;以及使得第一保持框142、保持組件144和第二保持框146能相對移動的移動機構147。
第4圖係顯示第一聚光透鏡141、光圈組件143及準直透鏡145之配置結構的剖面圖。
如第4圖所示,光圈組件143處形成有將第一聚光透鏡141所聚焦之雷射光集中用的針孔143h。第一聚光透鏡141、針孔143h及準直透鏡145的各中心係配置在與電子束成型130所射出之雷射光的光軸C重疊的位置。
較佳地,光圈組件143係配置在第一聚光透鏡141之後側焦點 的附近。
此處,「第一聚光透鏡141之後側焦點的附近」係指,在光圈組件143之配置位置距第一聚光透鏡141之後側焦點無較大位置偏差的範圍內,配置位置可略具有差異。例如,如果第一聚光透鏡141中心距第一聚光透鏡141之後側焦點的距離K1,第一聚光透鏡141中心距光圈組件143之針孔143h中心的距離K2,距離K1與距離K2的比例為:K1/K2=0.9/1以上且1.1/1以下範圍內,便可稱作光圈組件143配置於第一聚光透鏡141之後側焦點的附近。只要在此範圍內,便可有效率地集中第一聚光透鏡141所聚焦之雷射光。
另外,光圈組件143配置於第一聚光透鏡141之後側焦點的附近者為佳,但光圈組件143之配置位置並不一定要限定於該位置。只要光圈組件143之配置位置位於第一聚光透鏡141與準直透鏡145之間的光學路徑上即可,並不限定於第一聚光透鏡141之後側焦點的附近。
回到第3圖,移動機構147具有:使第一保持框142、保持組件144及第二保持框146各自都能在雷射光進行方向之平行方向上移動的滑件機構148;以及保持滑件機構148的保持台149。
例如,將保持組件144配置於固定位置的狀態下,可藉由使第一保持框142及第二保持框146在雷射光進行方向之平行方向上移動,來決定第一保持框142、保持組件144及第二保持框146的相互位置。具體而言,光圈組件143係配置於準直透鏡145之前側焦點的位置處且配置於第一聚光透鏡141之後側焦點的位置處。
回到第1圖,掃瞄器105以雷射光在保持面111s之平行平面內(XY平面內)進行二維掃瞄。即,掃瞄器105係相對台座111,112讓雷射光在X方向與Y方向上獨立相對地進行移動。藉此,可讓雷射光以良好精度照射到保持於台座111,112上之對象物體110的任意位置處。
掃瞄器105具備第一照射位置調整裝置151與第二照射位置調整裝置154。
第一照射位置調整裝置151及第二照射位置調整裝置154係由讓成像光學滑軌104所射出之雷射光在保持面111s之平行平面內進行二維掃瞄的掃瞄元件所構成。可使用例如電流掃瞄器作為第一照射位置調整裝置151及第二照射位置調整裝置154。另外,掃瞄元件不限於使用電流掃瞄器,亦可使用萬向支架。
第一照射位置調整裝置151具備鏡152與調整鏡152之設置角度的致動器153。致動器153具有平行Z方向之迴轉軸。致動器153係根據控制裝置107之控制,使鏡152繞Z軸迴轉。
第二照射位置調整裝置154具備鏡155與調整鏡155之設置角度的致動器156。致動器156具有平行Y方向之迴轉軸。致動器156係根據控制裝置107之控制,使鏡155繞Y軸迴轉。
於掃瞄器105與台座111或台座112之間的光學路徑上,係配置有使經由掃瞄器105之雷射光朝向保持面111s聚焦的第二聚光透鏡108。
例如,可使用fθ透鏡作為第二聚光透鏡108。藉此,使得來自鏡155而於第二聚光透鏡108平行射出之雷射光可平行地聚焦在對象物體110處。此處,掃瞄器105及第二聚光透鏡108係相當於申請專利範圍中所記載的切斷部。
另外,於掃瞄器105與台座111或台座112之間的光學路徑上,亦可為不配置有第二聚光透鏡108的結構。該情況中,掃瞄器105係相當於申請專利範圍中記載的切斷部。
雷射振盪器102所振盪出之雷射光L係經由聲光元件103、成像光學滑軌104、鏡152、鏡155、第二聚光透鏡108而照射在保持於台座111或 台座112的對象物體110處。第一照射位置調整裝置151、第二照射位置調整裝置154係根據控制裝置107之控制,來調整自雷射振盪器102朝向保持於台座111或台座112之對象物體110進行照射的雷射光照射位置。
以掃瞄器105控制之雷射光加工區域(以下,稱為掃瞄區域105s)從保持面111s法線方向觀察時係呈矩形。本實施形態中,掃瞄區域105s之面積較第一保持面111s1及第二保持面111s2之各面積更小。
第5(a)圖至第5(d)圖係電子束成型130之作用的說明用圖。
第5(a)圖係顯示雷射振盪器102所振盪出之雷射光的控制信號。
第5(b)圖係顯示雷射振盪器102所振盪出之雷射光自身輸出特性,即,雷射振盪器102所振盪出之雷射光通過聲光元件103前的雷射光輸出特性。
第5(c)圖係顯示聲光元件103的控制信號。
第5(d)圖係顯示雷射振盪器102所振盪出之雷射光通過聲光元件103後的雷射光輸出特性。
於第5(b)圖與第5(d)圖各圖中,橫軸係時間,縱軸係雷射光強度。
第6(a)圖至第6(d)圖係針對第5(a)圖至第5(d)圖中雷射光一個脈衝的示意圖。
另外,以下說明中,將「雷射振盪器102所振盪出之雷射光的控制信號」稱作「雷射光控制信號」。將「雷射振盪器102所振盪出之雷射光通過聲光元件103前的雷射光輸出特性」稱作「通過聲光元件103前的雷射光輸出特性」。將「雷射振盪器102所振盪出之雷射光通過聲光元件103後的雷射光輸出特性」稱作「通過聲光元件103後的雷射光輸出特性」。
如第5(a)圖、第6(a)圖所示,雷射光控制信號的脈衝Ps1係矩形脈衝。如第5(a)圖所示,雷射光控制信號係周期性地切換朝雷射振盪器102之ON/OFF信號以產生複數個脈衝Ps1,即所謂的時序脈衝。
於第5(a)圖、第6(a)圖中,脈衝Ps1之峰部係朝雷射振盪器102傳送ON信號的狀態,即,從雷射振盪器102振盪出雷射光的ON狀態。脈衝Ps1之谷部係朝雷射振盪器102傳送OFF信號的狀態,即,不從雷射振盪器102振盪出雷射光的OFF狀態。
如第5(a)圖所示,以較短間隔配置有3個脈衝Ps1,藉以形成一個集合脈衝PL1。以較3個脈衝Ps1之配置間隔更長間隔地配置有3個集合脈衝PL1。例如,相鄰二個脈衝Ps1之間的間隔為1ms,相鄰二個集合脈衝PL1之間的間隔為10ms。
另外,本實施形態中,雖舉例以較短間隔配置有3個脈衝Ps1,藉以形成一個集合脈衝PL1來說明,但並不限定於此。例如,亦可以較短間隔配置有2個或4個以上的複數個脈衝,藉以形成一個集合脈衝。
又,並不限於周期性地形成有複數個脈衝,亦可以較長寬度形成有一個脈衝。即,亦可僅在對雷射振盪器之ON信號至OFF信號的指定時間內振盪出特定強度雷射光。
如第5(b)圖、第6(b)圖所示,聲光元件103通過前的雷射光輸出特性之脈衝Ps2係具有上升部分G1與下降部分G2的脈衝波形。
此處,上升部分G1係指,脈衝Ps2中雷射光強度從零達到能切斷對象物體之強度為止期間的部分。下降部分G2係指,雷射光輸出特性之脈衝Ps2中雷射光強度從能切斷對象物體之強度達到零為止期間的部分。所謂能切斷對象物體之強度會因對象物體之材質或厚度、雷射光輸出值而異,舉例,如第6(b)圖所示,係雷射光峰值強度(100%)的50%強度。
如第5(b)圖、第6(b)圖所示,脈衝Ps2之上升部分G1寬度較下降部分G2寬度更長。換言之,雷射振盪器102所振盪出之雷射光上升部分G1時間較雷射光下降部分G2時間更長。
例如,上升部分G1寬度為45μs,下降部分G2寬度為25μs。
另外,本實施形態中,雖舉例脈衝Ps2之上升部分G1寬度較下降部分G2寬度更長之例來說明,但並不限定於此。例如,脈衝Ps2之上升部分G1寬度與下降部分G2寬度概略相等的情況、脈衝Ps2之上升部分G1寬度較下降部分G2寬度更短的情況等,亦可適用於本發明。
如第5(b)圖所示,3個脈衝Ps2係配置在對應於第6(a)圖所示之3個脈衝Ps1的位置,藉以形成一個集合脈衝PL2。3個集合脈衝PL2係配置在對應於第5(a)圖所示之3個集合脈衝PL1的位置。
如第5(c)圖、第6(c)圖所示,聲光元件103控制信號之脈衝Ps3係矩形脈衝。如第5(c)圖所示,聲光元件103控制信號係周期性地切換朝驅動器131之控制信號地,以周期性地切換雷射光通過聲光元件103的時機,藉以產生複數個脈衝Ps3,即所謂的時序脈衝。
於第5(c)圖、第6(c)圖中,脈衝Ps3之峰部係讓雷射光通過的狀態,即,讓雷射光穿透的透光狀態。脈衝Ps3之谷部係不讓雷射光通過的狀態,即,遮蔽雷射光的遮光狀態。
如第5(c)圖所示,各脈衝Ps3之谷部係使得第5圖(b)所示之各脈衝Ps2之上升部分G1及下降部分G2兩者重疊地配置。
如第6(c)圖所示,針對一個脈衝Ps3觀察時,脈衝Ps3前側之谷部V1寬度較脈衝Ps2之上升部分G1寬度更大,且,脈衝Ps3後側之谷部V2寬度與脈衝Ps2下降部分寬度概略相等。例如,脈衝Ps3前側之谷部V1寬度為45μs,脈衝Ps3後側之谷部V2寬度為25μs。如此一來,電子束成型130具備有快速回應特性之切換功能。
藉此,可去除雷射光上升部分G1與下降部分G2,選擇性地取出雷射光輸出特性之脈衝Ps2中能切斷對象物體之雷射光強度部分。
其結果,如第5(d)圖、第6(d)圖所示,聲光元件103通過後的雷射光輸出特性之脈衝Ps4不具有上升部分G1與下降部分G2,為陡峭突出地的脈衝。
另外,本實施形態中,雖舉例脈衝Ps3前側之谷部V1寬度較脈衝Ps2之上升部分G1寬度更大,且,脈衝Ps3後側之谷部V2寬度與脈衝Ps2下降部分寬度概略相等之例來說明,但並不限定於此。例如,可依據需求適當調整成:脈衝Ps3前側之谷部V1寬度可與脈衝Ps2之上升部分G1寬度概略相等,或脈衝Ps3後側之谷部V2寬度較脈衝Ps2下降部分寬度更大等等。
第7圖係成像光學滑軌104之作用的說明用圖。
第7圖左側之圖係顯示通過針孔143h前的雷射光之強度分佈圖。第7圖左側上方之圖係平面圖,第7圖左側中間之圖係立體圖,第7圖左側下方之圖係顯示以橫軸表示位置,以縱軸表示強度的圖式。
第7圖右側之圖係通過針孔143h後的雷射光之強度分佈圖。第7圖右側上方之圖係平面圖,第7圖右側中間之圖係立體圖,第7圖右側下方之圖係顯示以橫軸表示位置,以縱軸表示強度的圖式。
第8圖係使用比較例之雷射光照射裝置,切斷具對象物體之偏光板時的切斷面放大圖。
此處,比較例之雷射光照射裝置係直接使用通過針孔143h前之雷射光的雷射光照射裝置,即,不具備成像光學滑軌104之雷射光照射裝置。
第9圖係使用本實施形態之雷射光照射裝置100,切斷具對象物體之偏光板時的切斷面放大圖。
如第7圖左側圖式所示,通過針孔143h前的雷射光之強度分佈係光束中心部處強度較強,光束外周部處強度較弱的強度分佈。當光束外周部之雷射光強度較小時,光束外周部係無法將對象物體切斷。
該情況中,如第8圖所示,確認了比較例之雷射光照射裝置中,偏光板之切斷面為錐體形狀。這是因為切斷偏光板時,雷射光光束直徑之外周部沿切斷線部分造成熱影響,使得偏光板之切斷區域以外的部分被熔解。
對此,如第7圖右側之圖所示,通過針孔143h後的雷射光之強度分佈係去除雷射光之強度分佈中對偏光板之切斷沒有幫助的邊緣部份,雷射光之強度分佈為理想的高斯分佈。通過針孔143h後的雷射光之強度分佈半寬度會較通過針孔143h前的雷射光之強度分佈半寬度更狹窄。
該情況中,如第9圖所示,本實施形態之具備成像光學滑軌104的雷射光照射裝置100中,確認了偏光板之切斷面與保持面呈垂直。此乃因為切斷偏光板時,藉由將雷射光之強度分佈中能切斷偏光板之部分照射至偏光板,藉以選擇性地熔斷偏光板之切斷區域。
回到第1圖,移動裝置106可使台座111,112與掃瞄器105相對移動。移動裝置106包含:第一滑件機構161、第二滑件機構162與第三滑件機構163。第一滑件機構161係用於讓台座111在平行於保持面111s之第一方向(X方向)上移動。第二滑件機構162係用於讓台座112在平行於保持面112s之第一方向(X方向)上移動。第三滑件機構163係用於讓第一滑件機構161及第二滑件機構162在平行於保持面111s,112s且正交於第一方向之第二方向(Y方向)上移動。
根據此種結構,移動裝置106可使第一滑件機構161、第二滑件機構162及第三滑件機構163(以下,總稱為滑件機構160)各個內藏的線性馬達(圖中未顯示)進行作動,並讓台座111,112朝XY各方向進行移動。
上述滑件機構160內脈衝驅動的線性馬達可透過供給至該線性馬達之脈衝信號來精細地進行輸出軸之迴轉角度控制。因此,可以較高精度控制滑件機構160所支撐之台座111,112在XY各方向上的位置。另外,台座111, 112之位置控制並不限於使用脈衝馬達之位置控制,亦可透過使用伺服馬達之反饋控制,或其它任意控制方法來實現。
控制裝置107具有:控制雷射振盪器102及聲光元件103(驅動器131)的雷射控制部171、控制掃瞄器105的掃瞄器控制部172、以及控制移動裝置106的滑件控制部173。
具體而言,雷射控制部171係進行:雷射振盪器102之ON/OFF;雷射振盪器102所振盪出之雷射光的輸出;讓雷射振盪器102所振盪出之雷射光L通過聲光元件103的時機;以及驅動器131之控制。
掃瞄器控制部172係進行:第一照射位置調整裝置151之致動器153與第二照射位置調整裝置154之致動器156各別驅動控制。
滑件控制部173係進行:滑件機構160各內藏的線性馬達之作動控制。
第10圖係顯示雷射光照射裝置100之控制系統之結構的示意圖。
如第10圖所示,控制裝置107處連接有可進行輸入信號之輸入的輸入裝置109。輸入裝置109具有鍵盤、滑鼠等輸入機器,或者可從外部裝置進行資料輸入用的通訊裝置等。控制裝置107可包含有顯示雷射光照射裝置100之各部位動作狀況的液晶顯示器等顯示裝置,亦可與顯示裝置進行連接。
當使用者將加工資訊輸入至輸入裝置109以完成初期設定時,根據控制裝置107之雷射控制部171的控制,從雷射振盪器102振盪出雷射光。此時,根據控制裝置107之掃瞄器控制部172的控制,開始讓構成掃瞄器105的鏡進行迴轉驅動。於此同時,根據控制裝置107之滑件控制部173的控制,透過旋轉編碼器等感測器來檢測出設置於滑件機構160之馬達等驅動軸的轉速。
控制裝置107係即時修正各座標值並將雷射光射出至與加工資訊一致的座標,即,讓雷射光能於對象物體110(參考第1圖)處描繪出特定軌 跡地,控制移動裝置106與掃瞄器105。例如,主要透過移動裝置106來進行雷射光之掃瞄,並以掃瞄器105來調整移動裝置106所無法良好控制精度之雷射光照射位置的區域。
第11圖係依照移動裝置106的台座111,112動作之說明用圖。
如第11圖所示,台座111係在第一待機位置WP1(第一位置),與依照掃瞄器105之控制所進行之雷射光切斷加工的切斷位置WP3之間處,透過第三滑件機構163,沿第二方向(Y方向)進行移動。此處,第一待機位置WP1係兼作為於台座111之保持面111s上將進行切斷處理的對象物體110從外部搬入時的搬入待機位置,或將完成切斷處理的對象物體110從保持面111s上搬出至外部用的搬出待機位置。
又,台座112係在第二待機位置WP2(第二位置)與該切斷位置WP3之間處,透過第三滑件機構163,沿第二方向(Y方向)進行移動。此處,第二待機位置WP2係兼作為於台座112之保持面112s上將進行切斷處理的對象物體110從外部搬入時的搬入待機位置,或將完成切斷處理的對象物體110從保持面112s上搬出至外部用的搬出待機位置。
另外,切斷位置WP3係指:從Z方向觀察平面圖的情況下,保持於保持面111s,112s的對象物體110之至少一部分,與掃瞄器105的掃瞄區域105s之至少一部分呈重疊狀態的台座111,112之第二方向(Y方向)處的位置。
根據此種結構,台座111係如第11圖所示地在第一待機位置WP1處將二個對象物體110搬入至保持面111s(第一保持面111s1及第二保持面111s2)後,將保持於保持面111s的二個對象物體110移動至切斷位置WP3。
台座111係於切斷位置WP3處將完成特定之切斷處理的對象物體110移動至第一待機位置WP1後,於第一待機位置WP1處將對象物體110搬出到外部。
同樣地,台座112係如第11圖所示地於第二待機位置WP2處將二個對象物體110搬入至保持面112s(第一保持面112s1及第二保持面112s2)後,將保持於保持面112s的二個對象物體110移動至切斷位置WP3。
台座112係於切斷位置WP3處將完成特定之切斷處理的對象物體110移動至第二待機位置WP2後,於第二待機位置WP2處將對象物體110搬出到外部。
於本實施形態中,第一待機位置WP1、第二待機位置WP2及切斷位置WP3係配置於第二方向(Y方向)之同一直線上。
於本實施形態中,第二待機位置WP2及第一待機位置WP1係於第二方向(Y方向)上,相隔著切斷位置WP3而呈相互對向關係。因此,台座111,112朝向切斷位置WP3之移動方向係相反方向,如第11圖所示,台座111之動作範圍A1與台座112之動作範圍A2係於切斷位置WP3處有一部分呈重疊(交疊)狀態。
於本實施形態中,運用雷射光照射裝置100之切斷工程係具備:第一切斷工程與第二切斷工程。該第一切斷工程係於第一待機位置WP1處將搬入之對象物體110移動至切斷位置WP3而進行特定切斷處理後,從該第一待機位置WP1將對象物體110搬出的工程。該第二切斷工程係於第二待機位置WP2處將搬入之對象物體110移動至該切斷位置WP3而進行切斷處理後,從該第二待機位置WP2將對象物體110搬出的工程。
使用台座111之切斷工程(第一切斷工程)包含:第一搬入步驟,於第一待機位置WP1處將對象物體110搬入;第一去程移動步驟,於該第一待機位置WP1處將搬入之對象物體110移動至該切斷位置WP3;第一切斷步驟,於該切斷位置WP3處進行特定之切斷處理;第一回程移動步驟,在該第一切斷處理步驟後,將該對象物體110從該切斷位置WP3移動至該第一待機位置 WP1;以及第一搬出步驟,在該第一回程移動步驟後,將該對象物體110從該第一待機位置WP1搬出。
同樣地,使用台座112之切斷工程(第二切斷工程)包含:第二搬入步驟,於第二待機位置WP2處將對象物體110搬入;第二去程移動步驟,於該第二待機位置WP2處將搬入之對象物體110移動至該切斷位置WP3;第二切斷步驟,於該切斷位置WP3處進行特定之切斷處理;第二回程移動步驟,在該第二切斷處理步驟後,將該對象物體110從該切斷位置WP3移動至該第二待機位置WP2;以及第二搬出步驟,在該第二回程移動步驟後,將該對象物體110從該第二待機位置WP2搬出。
第12圖係顯示以雷射光照射裝置100進行之切斷處理中使用台座111之切斷工程的動作流程圖。第13圖係顯示使用台座111之切斷工程的動作概略示意圖。另外,於第12圖、第13圖中,使用台座112之切斷工程基本動作係相同,故舉使用台座111之切斷工程為例來說明,而省略台座112之動作細節。
首先,台座111係於第一待機位置WP1處將對象物體110從搬入裝置115(參考第11圖、第13圖)搬入(第12圖所示之搬入步驟S1(第一搬入步驟或第二搬入步驟))。另外,搬入裝置115可為雷射光照射裝置100之結構元件的一部分,亦可為雷射光照射裝置100以外的裝置之結構元件的一部分。
於本實施形態中,台座111從第一待機位置WP1移動至切斷位置WP3前,係檢測相對切斷位置WP3之對象物體110的相對位置,根據檢測結果而進行修正相對位置之校準處理(第12圖所示之校準步驟S2(檢測步驟))。
於校準後,台座111係於第一待機位置WP1處將搬入之對象物體110移動至切斷位置WP3(第12圖所示之切斷位置移動步驟S3(第一去程 移動步驟或第二去程移動步驟))。
朝切斷位置WP3移動後,對保持面111s之對象物體110進行如後述地特定之切斷處理(第12圖所示之切斷步驟S4(第一切斷步驟或第二切斷步驟))。
於切斷處理後,台座111係移動到將完成切斷處理之對象物體110搬出至搬出裝置116(參考第11圖、第13圖)的第一待機位置WP1(第12圖所示之搬出位置移動步驟S5(第一回程移動步驟或第二回程移動步驟))。另外,搬出裝置116可為雷射光照射裝置100之結構元件的一部分,亦可為雷射光照射裝置100以外的裝置之結構元件的一部分。
移動至第一待機位置WP1後,對象物體110係藉由搬出裝置116從台座111之保持面111s搬出(第12圖所示之搬出步驟S6(第一搬出步驟或第二搬出步驟))。
於搬入步驟S1中,如第13(a)圖所示,搬入裝置115係將對象物體110搬入至位於第一待機位置WP1處的台座111之保持面111s。搬入裝置115包含:搬入輸送部115b;以及保持部115a,吸附保持並搬送搬入輸送部115b上之對象物體110。保持部115a可在同時保持二個對象物體110之狀態下將對象物體110傳遞至保持面111s(第一保持面111s1及第二保持面111s2)。搬入輸送部115b係例如由皮帶輸送機等所構成。
在搬入步驟S1後,於校準步驟S2中,如第13(b)圖所示,在從第一待機位置WP1移動至切斷位置WP3之前,由對象物體檢測裝置117(檢測部)來檢測對象物體110。對象物體檢測裝置117包含拍攝對象物體110的檢測攝影機117a,係使用檢測攝影機117a檢測相對切斷位置WP3之對象物體110的相對位置。
另外,例如當藉由搬入裝置115朝保持面111s之搬入精度極高 的情況下,則無需校準步驟S2,可以省略,因為無需對象物體檢測裝置117,故可實現裝置結構之簡略化及低成本化。又,校準步驟S2亦可僅設置於運用台座111之第一切斷工程及運用台座112之第二切斷工程的其中一者中。
首先,檢測攝影機117a係檢測位於保持面111s中並保持於切斷位置WP3側之第一保持面111s1的對象物體110。對象物體檢測裝置117係將檢測攝影機117a之檢測結果傳送至控制裝置107(參考第10圖)。控制裝置107係根據來自檢測攝影機117a之檢測結果,在於相對切斷位置WP3(掃瞄器105)之對象物體110處產生偏差的情況下,進行修正對象物體110位置之校準處理。
控制裝置107係驅動位置修正部,以修正保持於保持面111s的對象物體110位置。位置修正部係例如將複數個銷抵接於對象物體110之至少3個側面處,藉以修正保持於保持面111s的對象物體110位置。另外,在修正對象物體110位置時,台座111係停止移動。
完成保持於切斷位置WP3側之第一保持面111s1的對象物體110校準後,將台座111移動至切斷位置WP3側。檢測攝影機117a係檢測保持於切斷位置WP3相反側之第二保持面111s2的對象物體110,將檢測結果傳送至控制裝置107。
控制裝置107係根據來自檢測攝影機117a之檢測結果,在於相對切斷位置WP3(掃瞄器105)之對象物體110處產生偏差的情況下,進行修正對象物體110位置之校準處理。同樣地,控制裝置107係驅動圖中未顯示之位置修正部,以修正保持於第二保持面111s2的對象物體110位置。
另外,本實施形態中,以台座111位於第一待機位置WP1之情況下進行校準步驟S2的情況為例,但並不限定於此。亦可在台座111從第一待機位置WP1移動至切斷位置WP3的途中進行校準步驟S2。
在校準步驟S2後,於切斷位置移動步驟S3中,如第13(c)圖所示,將台座111移動至切斷位置WP3。其後,於切斷步驟S4中,進行特定之切斷處理,以掃瞄器105將雷射光照射至保持面111s之對象物體110。於切斷步驟S4中,係移動台座111,依序對保持於第一保持面111s1之對象物體110及保持於第二保持面111s2之對象物體110進行切斷處理。
在切斷步驟S4後,於搬出位置移動步驟S5中,如第13(d)圖所示,將台座111移動至第一待機位置WP1。
其後,於搬出步驟S6中,如第13(e)圖所示,搬出裝置116係於第一待機位置WP1處將對象物體110從台座111之保持面111s搬出。搬出裝置116包含,保持部116a,吸附保持並搬送對象物體110;以及接收部116b,接收藉由保持部116a從保持面111s搬出之對象物體110。保持部116a可在同時保持二個對象物體110之狀態下從保持面111s(第一保持面111s1及第二保持面111s2)搬出。接收部116b係例如由皮帶輸送機等所構成,可將從保持部116a接收之對象物體110搬送至特定方向。
第14圖係顯示雷射光照射裝置100之切斷處理之整體動作的概要示意圖。另外,於第14圖中,附加於對象物體110之數字(#1、#2、#3、#4)係指實施切斷處理的順序之一範例。又,於第14圖中,對象物體110a係第一個實施切斷處理的對象物體110,對象物體110b係第二個實施切斷處理的對象物體110,對象物體110c係第三個實施切斷處理的對象物體110,對象物體110d係第四個實施切斷處理的對象物體110。
如第14圖所示,雷射光照射裝置100係依照第12圖、第13圖中所說明之步驟,於第一待機位置WP1處,對從搬入裝置115搬入至台座111之保持面111s的對象物體110a,110b在切斷位置WP3處進行特定之切斷處理。其後,於第一待機位置WP1處,從保持面111s搬出至搬出裝置116。藉此,台 座111係完成在第一待機位置WP1與切斷位置WP3之間移動的一連串切斷工程(第一切斷工程)。即,台座111在第一待機位置WP1及切斷位置WP3之間移動期間,雷射光照射裝置100係依照搬入步驟S1、校準步驟S2、切斷位置移動步驟S3、切斷步驟S4、搬出位置移動步驟S5及搬出步驟S6之順序來進行。
接著,同樣地雷射光照射裝置100係依照第12圖、第13圖中所說明之步驟,於第二待機位置WP2處,對從搬入裝置115搬入至台座112之保持面112s的對象物體110c,110d在切斷位置WP3處進行特定之切斷處理。其後,於第二待機位置WP2處,從保持面112s搬出至搬出裝置116。藉此,台座112係完成在第一待機位置WP1與切斷位置WP3之間移動的一連串切斷工程(第二切斷工程)。即,台座112在第二待機位置WP2及切斷位置WP3之間移動期間,雷射光照射裝置100係依照搬入步驟S1、校準步驟S2、切斷位置移動步驟S3、切斷步驟S4、搬出位置移動步驟S5及搬出步驟S6之順序來進行。
於本實施形態中,在各工程的一部分呈交疊狀態下來實施雷射光照射裝置100,即讓台座111之第一切斷工程及台座112之第二切斷工程在切斷位置WP3處交互地進行該第一切斷步驟(運用台座111之切斷步驟S4)及該第二切斷步驟(運用台座112之切斷步驟S4)。
第15圖係顯示台座111,112各自的動作流程圖。
於本實施形態中,如第15圖所示,在進行台座111之第一切斷工程的途中,係開始台座112之第二切斷工程。藉此,例如,於第一切斷工程中在切斷位置WP3處進行切斷步驟S4的時機,便開始第二切斷工程中從搬入裝置115朝台座112搬送對象物體110。又,係於第一切斷工程中在第一待機位置WP1進行搬出步驟S6的時機,便開始第二切斷工程之切斷位置移動步驟S3(運用台座112之第二去程移動步驟)。
開始台座111之第一切斷工程及運用台座112之第二切斷工程 的時機係於切斷位置WP3處使台座111及台座112其中一者進行切斷步驟S4的時機,只要是另一台座不移動至切斷位置WP3的時機點即可,亦可為任一時機點。
例如,可於第一切斷工程中使台座111從切斷位置WP3開始移動的時機點,便讓於第二切斷工程中之台座112移動至切斷位置WP3。即,可同時進行相對台座111的對象物體110搬入時機,與從台座112的對象物體110搬出時機。據此,由於在切斷位置WP3處依序移動台座111,112,所以可針對各台座111,112之保持面111s,112s的對象物體110有效率地進行切斷處理。
另外,上述說明中,以搬入裝置115及搬出裝置116具有各別之保持部115a,116a的情況為例,但不限定於此。
例如,如第16圖所示,可在搬入裝置115及搬出裝置116之間具有共通之保持部118。該情況中,保持部118係吸附保持來自搬入裝置115之搬入輸送部115b的對象物體110,並吸附保持第一待機位置WP1處的台座111之保持面111s,或於第二待機位置WP2處吸附保持來自台座112之保持面112s的對象物體110。
保持部118係在保持對象物體110之狀態下移動至第一方向(X方向),可藉以將保持於搬入輸送部115b之對象物體110搬入至台座111或台座112,並可將完成切斷處理後之對象物體110從台座111之保持面111s或台座112之保持面112s搬出至搬出裝置116之接收部116b。藉此,第一切斷工程能於第一待機位置WP1處同時實行第一搬入步驟及第一搬出步驟,第二切斷工程能於第二待機位置WP2處,同時實行第二搬入步驟及第二搬出步驟。即,可同時對台座111,112進行對象物體110的搬入與搬出。
藉此,能於切斷位置WP3處有效率地供給對象物體110,故可縮短雷射光照射裝置100之一連串切斷處理的所需時間(生產週期),可增加 生產量。
如以上說明,根據本實施形態之雷射光照射裝置100,由於具備有二個台座111,112,故可依序搬送對象物體110至切斷位置WP3。由於作為台座111,112之移動起點的第一待機位置WP1及第二待機位置WP2各自兼作為進行對象物體110之搬入的搬入位置以及進行對象物體110之搬出的搬出位置,故可減少台座111,112的移動量。藉此,雷射光照射裝置100可有效率地針對對象物體110進行切斷處理,可增大處理量。
於本實施形態中,台座111,112係採用將複數個(本實施形態中有二個)對象物體110保持於各保持面111s,112s的結構。因此,可於切斷位置WP3處依序供給複數個對象物體110。所以,可有效率地針對對象物體110進行切斷處理,可增大處理量。
於本實施形態中,台座111或台座112移動到的第一待機位置WP1、第二待機位置WP2及切斷位置WP3係配置於同一直線上。再者,第一待機位置WP1及第二待機位置WP2係分別配置於切斷位置WP3之相反側(參考第11圖)。因此,台座111之動作範圍A1與台座112之動作範圍A2可於切斷位置WP3處呈一部分重疊(交疊)狀態。所以,台座111,112處之切斷位置WP3與各待機位置WP1,WP2之間的移動行程會變短,故可對切斷位置WP3以短時間搬送對象物體110,可有效率地針對對象物體110進行切斷處理,可藉以增大處理量。
又,本實施形態中,具備對象物體檢測裝置117,檢測相對切斷位置WP3的對象物體110之相對位置。因此,可對切斷位置WP3以良好精度搬送對象物體110。所以,能以良好精度進行切斷處理。
又,本實施形態中,由於在各工程之一部分呈交疊狀態下,在切斷位置WP3處交互地進行第一切斷步驟(運用台座111之切斷步驟S4)及第 二切斷步驟(運用台座112之切斷步驟S4),故可對切斷位置WP3處以良好效率供給對象物體110。
又,根據本實施形態,可銳利地切斷對象物體110,可抑制切割品質低落問題。一般來說,雷射光切割範圍越廣時,光學路徑會變長。如此一來,會因雷射光之光束直徑改變,造成光束直徑之外周部變形,影響切割品質。
對此,根據本實施形態之雷射光照射裝置100,可藉由第一聚光透鏡141使入射之雷射光聚焦,藉由針孔143h去除已聚焦之雷射光中光束直徑之外周部,使去除了光束直徑之外周部的雷射光藉由準直透鏡145而呈準直化。因此,即使雷射光光學路徑變長,仍可維持切割品質。
又,由於光圈組件143配置於第一聚光透鏡141後側焦點的附近,故雷射光係在已充份聚焦之狀態下通過針孔143h。因此,能以良好精度去除雷射光之強度分佈中對對象物體110之切斷沒有幫助的邊緣部份。
又,第二聚光透鏡108係配置於掃瞄器105與台座111,112之間的光學路徑上。因此,可使經由掃瞄器105之雷射光平行地聚焦於對象物體110上。因此,能以良好精度切斷對象物體110。
又,本實施形態之雷射光照射裝置100中,主要透過移動裝置106來進行雷射光之掃瞄,以掃瞄器105來調整移動裝置106所無法良好控制精度之雷射光照射位置的區域。因此,相較於只以移動裝置106或只以掃瞄器105進行雷射光掃瞄的情況,能在較廣範圍內以良好精度控制雷射光之照射位置。
另外,本實施形態中,係以雷射光照射裝置100包含:台座111,112、雷射振盪器102、第一聚光透鏡141、光圈組件143、準直透鏡145、掃瞄器105與移動裝置106之結構為例來說明,但並不限定於此。例如,雷射光照射裝置亦可為包含有雷射振盪器、聚光透鏡、光圈組件與準直透鏡的結構。即,雷射光照射裝置可為不具備台座、掃瞄器及移動裝置的結構。
(光學組件貼合體之製造裝置)
以下,參考圖式並說明本發明一實施形態中光學組件貼合體之製造裝置的薄膜貼合系統1。本實施形態之薄膜貼合系統1中係由上述雷射光照射裝置100來構成切斷裝置。
第17圖係顯示本實施形態之薄膜貼合系統1的概略結構之示意圖。
薄膜貼合系統1係例如將偏光薄膜或抗反射薄膜、光擴散薄膜等薄膜狀光學組件貼合至液晶面板或有機電致發光(OEL,Organic Electro-Luminescence)面板等面板狀光學顯示部件。
以下說明中,係依據需求並設定XYZ正交座標系,參考該XYZ正交座標系並說明各組件之位置關係。於本實施形態中,X方向係光學顯示部件的液晶面板之搬送方向,Y方向係液晶面板內側與X方向正交之方向(液晶面板之寬度方向),Z方向則為與X方向與Y方向正交之方向。
如第17圖所示,係設置有本實施形態之薄膜貼合系統1,以作為液晶面板P之製造生產線的一製程。薄膜貼合系統1之各部位係透過電子控制裝置的控制部40進行整體控制。
第18圖係從液晶面板P之液晶層P3的厚度方向觀察液晶面板P的平面圖。液晶面板P具備有:第一基板P1,平面視圖呈長方形;第二基板P2,係對向第一基板P1地配置的較小長方形;以及液晶層P3,係封入第一基板P1與第二基板P2之間。液晶面板P於平面視圖沿第一基板P1外形呈長方形,平面視圖中位於液晶層P3外周之內側的區域為顯示區域P4。
第19圖係第18圖中A-A線的剖面圖。於液晶面板P之正/反面,適當地貼合有從長條形之第一光學組件層F1及第二光學組件層F2(參考第17圖,以下總稱為光學組件層FX)各自切割出的第一光學組件F11及第二光學 組件F12(以下,總稱為光學組件F1X)。本實施形態中,液晶面板P之背光側及顯示面側的雙面係各自貼合有作為偏光薄膜的第一光學組件F11及第二光學組件F12。
顯示區域P4之外側處設置有配置接合液晶面板P之第一基板及第二基板的密封劑等特定寬度之邊框部G。
另外,從後述之第一層片F1m及第二層片F2m(以下,總稱為層片FXm),藉由各自切斷其貼合面外側之剩餘部分,以形成第一光學組件F11及第二光學組件F12。關於貼合面係於後述。
第20圖係貼合至液晶面板P之光學組件層FX的部分剖面圖。光學組件層FX係具有:薄膜狀光學組件本體F1a;設置於光學組件本體F1a之一側之面(第20圖的上側面)的黏著層F2a;隔著黏著層F2a而能分離地層積於光學組件本體F1a之一側之面的分離層片F3a;以及層積於光學組件本體F1a之另一側之面(第20圖的下側面)的表面保護薄膜F4a。光學組件本體F1a具有偏光板之功能,橫跨貼合於液晶面板P之顯示區域P4全區及其周邊區域。另外,為了圖式方便起見,省略第20圖中各層之剖面線。
光學組件本體F1a係於其一側之面殘留有黏著層F2a且與分離層片F3a分離之狀態下,隔著黏著層F2a貼合至液晶面板P。以下,將從光學組件層FX去除分離層片F3a後的部分稱作貼合層片F5。
從黏著層F2a處分離前之期間,分離層片F3a係可保護黏著層F2a及光學組件本體F1a。表面保護薄膜F4a係與光學組件本體F1a一同貼合至液晶面板P。表面保護薄膜F4a係相對光學組件本體F1a而配置於液晶面板P之相反側,以保護光學組件本體F1a。表面保護薄膜F4a會在特定時點從光學組件本體F1a處分離。另外,光學組件層FX亦可為不包含表面保護薄膜F4a之結構,表面保護薄膜F4a亦可為無法從光學組件本體F1a處分離之結構。
光學組件本體F1a具有:層片狀之偏光鏡F6;於偏光鏡F6之一側之面以接著劑等接合的第一薄膜F7;以及於偏光鏡F6之另一側之面以接著劑等接合的第二薄膜F8。第一薄膜F7及第二薄膜F8係保護例如偏光鏡F6的保護薄膜。
另外,光學組件本體F1a可由一層之光學層所構成的單層構造,亦可為由複數個光學層相互層積的層積構造。除了偏光鏡F6之外,光學層亦可為相位差薄膜或輝度增加薄膜等。第一薄膜F7與第二薄膜F8中至少任一者亦可施以表面處理,以獲得包含保護液晶顯示單元最外層之硬塗層處理或防眩光處理之防眩等效果。光學組件本體F1a亦可不包含有第一薄膜F7與第二薄膜F8中至少任一者。例如省略第一薄膜F7之情況,亦可將分離層片F3a隔著黏著層F2a而貼合至光學組件本體F1a之一側之面。
其次,詳細說明本實施形態之薄膜貼合系統1。
如第17圖所示,本實施形態之薄膜貼合系統1具備有從圖中右側的液晶面板P之搬送方向上游側(+X方向側)到圖中左側的液晶面板P之搬送方向下游側(-X方向側)為止,將液晶面板P以水平狀態進行搬送的驅動式滾筒輸送機5。
滾筒輸送機5以後述之反轉裝置15為邊界,分為上游側輸送機6與下游側輸送機7。上游側輸送機6中,液晶面板P係沿顯示區域P4之短邊作為搬送方向來進行搬送。另一方面,下游側輸送機7中,液晶面板P係沿顯示區域P4之長邊作為搬送方向來進行搬送。相對該液晶面板P之正/反面,將從條狀光學組件層FX切割出特定長度的貼合層片F5之層片FXm(相當於光學組件F1X)進行貼合。
另外,上游側輸送機6係於後述之第一吸附裝置11中,具備有獨立於下游側的自由滾筒輸送機24。另一方面,下游側輸送機7係於後述之第 二吸附裝置20中,具備有獨立於下游側的自由滾筒輸送機24。
本實施形態之薄膜貼合系統1,係具備:第一吸附裝置11、第一集塵裝置12、第一貼合裝置13、第一檢測裝置41、第一切斷裝置31、反轉裝置15、第二集塵裝置16,第二貼合裝置17,第二檢測裝置42,第二切斷裝置32及控制部40。
第一吸附裝置11係對液晶面板P進行吸附並搬送至上游側輸送機6,且進行液晶面板P之校準(決定位置)。第一吸附裝置11係具備:面板保持部11a、校準攝影機11b及軌道R。
面板保持部11a係可朝上下方向及水平方向移動地,保持著藉由上游側輸送機6抵接至下游側之止動器S的液晶面板P,並進行液晶面板P之校準。面板保持部11a係藉由真空吸附對抵接於止動器S的液晶面板P上側面進行吸附保持。面板保持部11a係在液晶面板P吸附保持狀態下,在軌道R上移動並搬送液晶面板P。面板保持部11a於搬送完成時解除吸附保持並將液晶面板P傳遞至自由滾筒輸送機24。
校準攝影機11b係當面板保持部11a保持著抵接至止動器S的液晶面板P而上升狀態下拍攝液晶面板P之校準標記或前端形狀等。校準攝影機11b之攝影資料係傳送至控制部40,根據該攝影資料,使面板保持部11a作動,而對目的地之自由滾筒輸送機24進行液晶面板P之校準。換言之,液晶面板P係相對自由滾筒輸送機24,在調整了搬送方向上、搬送方向之正交方向上,及繞液晶面板P垂直軸之旋轉方向上的偏差量之狀態下,搬送至自由滾筒輸送機24。
此處,由面板保持部11a而沿軌道R上搬送的液晶面板P係在被吸附於吸附盤26之狀態下,與層片FXm一同地使前端部夾持於夾壓滾筒23處。
第一集塵裝置12係設置於第一貼合裝置13之貼合位置之夾壓 滾筒23的液晶面板P之搬送上游側。第一集塵裝置12係進行靜電消除及集塵,以去除引導至貼合位置之前的液晶面板P周邊灰塵,尤其是液晶面板P下面側之灰塵。
第一貼合裝置13係設置於第一吸附裝置11的面板搬送下游側。第一貼合裝置13係相對引導至貼合位置之液晶面板P下側面,進行切斷成特定尺寸之貼合層片F5(相當於第一層片F1m)的貼合。
第一貼合裝置13係具備:搬送裝置22與夾壓滾筒23。
搬送裝置22係從捲繞有光學組件層FX之料捲滾筒R1將光學組件層FX捲出,並沿光學組件層FX之長邊方向搬送光學組件層FX。搬送裝置22係以分離層片F3a作為載體來搬送貼合層片F5。搬送裝置22具有:滾筒保持部22a、複數個導引滾筒22b、切斷裝置22c、刀刃22d及捲取部22e。
滾筒保持部22a係保持捲繞有條狀光學組件層FX之料捲滾筒R1,並沿光學組件層FX之長邊方向捲出光學組件層FX。
複數個導引滾筒22b係沿特定搬送路線引導從料捲滾筒R1捲出之光學組件層FX,以捲繞光學組件層FX。
切斷裝置22c對搬送路線上之光學組件層FX施以半切斷。
刀刃22d使得施以半切斷後之光學組件層FX呈銳角地捲繞,以使貼合層片F5從分離層片F3a處分離並將該貼合層片F5供給至貼合位置。
捲取部22e係保持捲取通過刀刃22d後獨自存在之分離層片F3a的分離滾筒R2。
位於搬送裝置22起點之滾筒保持部22a與位於搬送裝置22終點之捲取部22e例如為相互同步驅動。藉此,滾筒保持部22a係朝光學組件層FX之搬送方向捲出光學組件層FX,且捲取部22e則捲取通過刀刃22d後的分離層片F3a。以下,於搬送裝置22中,光學組件層FX(分離層片F3a)之搬送 方向上游側稱作層片搬送上游側,搬送方向下游側稱作層片搬送下游側。
各導引滾筒22b係沿搬送路線改變搬送中光學組件層FX之進行方向,且複數個導引滾筒22b之至少一部分為可動式,以調整搬送中光學組件層FX之張力。
另外,在滾筒保持部22a與切斷裝置22c之間處,可配置圖中未顯示之張力滾筒。張力滾筒係在以切斷裝置22c切斷光學組件層FX期間,吸收滾筒保持部22a所搬送之光學組件層FX的捲出量。
第21圖係顯示本實施形態之切斷裝置22c動作的示意圖。
如第21圖所示,切斷裝置22c在捲出特定長度之光學組件層FX時,橫跨與光學組件層FX長邊方向正交之寬度方向上的整體寬度,進行將光學組件層FX厚度方向之一部分切斷的半切斷。本實施形態之切斷裝置22c係相對光學組件層FX從分離層片F3a之相反側朝光學組件層FX可進刀/退刀地設置。
切斷裝置22c係施以半切斷,即藉由光學組件層FX搬送中的張力,在不使得光學組件層FX(分離層片F3a)斷裂壞損(殘留有特定厚度分離層片F3a)的情況下,調整切斷刀片的前後位置,切入達黏著層F2與分離層片F3a交界面附近位置為止。另外,亦可使用雷射裝置代替切斷刀片。
於半切斷後之光學組件層FX中,依其厚度方向切斷光學組件本體F1a及表面保護薄膜F4a,以形成橫跨光學組件層FX之寬度方向上之整體寬度的切割線L1,L2。切割線L1,L2在條狀光學組件層FX之長邊方向上形成有複數條並排。例如在搬送相同尺寸之液晶面板P的貼合步驟情況下,複數個切割線L1,L2係於光學組件層FX之長邊方向上以等間隔地形成。光學組件層FX係藉由複數個切割線L1,L2,在長邊方向上劃分出複數個分區。於光學組件層FX之長邊方向上,由相鄰的一對切割線L1,L2所夾分區係各自為貼合層片F5中的一個層片FXm。層片FXm係尺寸超出液晶面板P外側的光學組件層FX之 層片。
回到第17圖,刀刃22d係配置於上游側輸送機6下方,於光學組件層FX之寬度方向上至少延伸其整體寬度地形成。半切斷後之光學組件層FX的分離層片F3a側會呈滑動接觸地捲繞過刀刃22d。
刀刃22d具有:第一面,係配置成自光學組件層FX之寬度方向(上游側輸送機6之寬度方向)觀察呈面朝下的狀態;第二面,係在第一面上方從光學組件層FX之寬度方向觀察呈相對第一面夾銳角地配置;及前端部,位於第一面及第二面相交處。
於第一貼合裝置13中,刀刃22d係於其前端部使第一光學組件層F1呈銳角地捲繞經過。第一光學組件層F1因刀刃22d之前端部而呈銳角般折返時,使貼合層片F5之層片(第一層片F1m)從分離層片F3a處分離。刀刃22d之前端部係配置於接近夾壓滾筒23之面板搬送下游側。藉由刀刃22d而從分離層片F3a分離的第一層片F1m係重疊至吸附於第一吸附裝置11之狀態的液晶面板P下側面,且被引導至夾壓滾筒23的一對貼合滾筒23a之間。第一層片F1m係尺寸超出液晶面板P外側的第一光學組件層F1之層片。
另一方面,藉由刀刃22d而與貼合層片F5分離之分離層片F3a係朝向捲取部22e。捲取部22e則捲取與分離層片F3a分離之貼合層片F5,進行回收。
夾壓滾筒23使搬送裝置22將從第一光學組件層F1分離之第一層片F1m貼合至上游側輸送機6所搬送的液晶面板P下側面。此處,夾壓滾筒23相當於專利申請範圍中所記載的貼合裝置。
夾壓滾筒23有於軸線方向相互平行地配置的一對貼合滾筒23a,23a(上方之貼合滾筒23a可上下移動)。一對貼合滾筒23a,23a之間形成有指定間隙,該間隙內即為第一貼合裝置13的貼合位置。
將液晶面板P及第一層片F1m重合導入間隙內。該等液晶面板P及第一層片F1m係於各貼合滾筒23a之間受夾壓,並送往上游側輸送機6之面板搬送下游側。本實施形態中,藉由夾壓滾筒23,便可將第一層片F1m貼合至液晶面板P之背光側之面,以形成第一光學組件貼合體PA1(層片貼合體)。
第一檢測裝置41係設置於第一貼合裝置13的面板搬送下游側。第一檢測裝置41係檢測出液晶面板P與第一層片F1m之貼合面(以下,稱為第一貼合面)的端緣。
第22圖係顯示第一貼合面SA1之端緣ED之檢測步驟的平面圖。
例如第22圖所示,第一檢測裝置41係對設置於上游側輸送機6之搬送路線上的4個檢查區域CA中檢測出第一貼合面SA1之端緣ED。各檢查區域CA係配置於對應具有矩形外形之第一貼合面SA1的4個角部之位置。端緣ED係針對生產線上所搬送之每個液晶面板P而進行檢測。第一檢測裝置41檢測出的端緣ED資料係儲存於圖中未顯示的記憶部。
另外,檢查區域CA之配置位置不限定於此。例如,各檢查區域CA亦可配置於對應第一貼合面SA1之各側邊一部分(例如各側邊之中央部)的位置。
第23圖係第一檢測裝置41的示意圖。
於第23圖中,為方便起見,以貼合有第一光學組件貼合體PA1之第一層片F1m之側為上側,第一檢測裝置41之結構係顯示為上下相反。
如第23圖所示,第一檢測裝置41係具備:照明光源44,係照亮端緣ED;以及攝影裝置43,係配置成基於第一貼合面SA1之法線方向較端緣ED朝第一貼合面SA1內側傾斜的狀態,從貼合有第一光學組件貼合體PA1之第一層片F1m之側拍攝端緣ED的畫面。
照明光源44與攝影裝置43係各自配置於第22圖中所示之4個 檢查區域CA(對應第一貼合面SA1之4個角部的位置)。
第一貼合面SA1的法線與攝影裝置43之拍攝面43a的法線所夾角度(以下,稱為攝影裝置43之傾斜角度θ)較佳地可設定為讓面板分斷時之偏差或毛邊等不會進入攝影裝置43之拍攝視野內。例如,第二基板P2之端面偏移至第一基板P1之端面外側的情況中,攝影裝置43之傾斜角度θ可設定為不讓第二基板P2之端緣進入攝影裝置43之拍攝視野內。
攝影裝置43之傾斜角度θ較佳地可配合第一貼合面SA1與攝影裝置43之拍攝面43a中心之間的距離(以下,稱為攝影裝置43之高度H)來進行設定。例如,攝影裝置43之高度H為50mm以上,100mm以下的情況中,攝影裝置43之傾斜角度θ較佳地可設定於5°以上,20°以下之範圍的角度。但是,依經驗已知偏差量的情況中,可根據其偏差量求得攝影裝置43之高度H及攝影裝置43之傾斜角度θ。本實施形態中,攝影裝置43之高度H設定為78mm,攝影裝置43之傾斜角度θ設定10°。
照明光源44與攝影裝置43係固定並配置於各檢查區域CA。
另外,照明光源44與攝影裝置43亦配置成可沿第一貼合面SA1之端緣ED移動。該情況中,照明光源44與攝影裝置43可各設置一組即可。又,藉此,照明光源44與攝影裝置43可在易於拍攝第一貼合面SA1之端緣ED的位置處進行移動。
照明光源44係配置於貼合有第一光學組件貼合體PA1之第一層片F1m之側的相反側。照明光源44係配置成基於第一貼合面SA1之法線方向較端緣ED朝第一貼合面SA1外側傾斜的狀態。於本實施形態中,照明光源44之光軸與攝影裝置43之拍攝面43a的法線係呈平行。
另外,照明光源44亦可配置於第一光學組件貼合體PA1之貼合有第一層片F1m之側。
又,照明光源44之光軸與攝影裝置43之拍攝面43a的法線亦可略為傾斜地相互交叉。
第一層片F1m之切斷位置係根據第一貼合面SA1之端緣ED檢測結果來調整。控制部40(參考第17圖)係取得儲存於記憶部的第一貼合面SA1之端緣ED資料,以決定第一層片F1m之切斷位置,使第一光學組件F11不會超出液晶面板P外側(第一貼合面SA1外側)的大小。第一切斷裝置31係於控制部40所決定之切斷位置處將第一層片F1m切斷。
回到第17圖,第一切斷裝置31係設置於第一檢測裝置41的面板搬送下游側。第一切斷裝置31係沿端緣ED進行雷射切斷,以將從第一光學組件貼合體PA1超出第一貼合面SA1外側部分的第一層片F1m(第一層片F1m的剩餘部分)切斷,以形成對應於第一貼合面SA1大小的光學組件(第一光學組件F11)。此處,第一切斷裝置31係相當於申請專利範圍中所記載的切斷裝置。即,第一切斷裝置31以第一層片F1m作為對象物體110,切斷該第一層片F1m之剩餘部分,以進行形成對應於第一貼合面SA1大小的光學組件(第一光學組件F11)之切斷處理。
此處,「對應於第一貼合面SA1大小」係顯示第一基板P1外形之大小。但是,為較顯示區域P4大並較液晶面板P外形小的區域,且為電子部件安裝部等功能部分的區域。
藉由第一切斷裝置31,從第一光學組件貼合體PA1將第一層片F1m之剩餘部分切斷,將第一光學組件F11貼合至液晶面板P之背光側之面而形成第二光學組件貼合體PA2。從第一層片F1m切斷之剩餘部分係透過圖式中省略之剝離裝置,從液晶面板P進行剝離回收。
反轉裝置15係針對液晶面板P之顯示面側朝向上側面之第二光學組件貼合體PA2進行正/反面反轉,使液晶面板P之背光側朝向上側面,並對 第二貼合裝置17進行液晶面板P之校準。
反轉裝置15具有與第一吸附裝置11之面板保持部11a相同的校準功能。反轉裝置15處設置有與第一吸附裝置11之校準攝影機11b相同的校準攝影機15c。
反轉裝置15係根據儲存於控制部40的光軸方向檢查資料及校準攝影機15c的攝影資料,以決定相對第二貼合裝置17的第二光學組件貼合體PA2之部件寬度方向及迴轉方向上的位置。在該狀態中,第二光學組件貼合體PA2被引導至第二貼合裝置17之貼合位置。
由於第二吸附裝置20具備與第一吸附裝置11相同的結構,因此相同部分賦予相同元件符號並加以說明。第二吸附裝置20係對第二光學組件貼合體PA2進行吸附並搬送至下游側輸送機7,且進行第二光學組件貼合體PA2之校準(決定位置)。第二吸附裝置20係具備:面板保持部11a、校準攝影機11b及軌道R。
面板保持部11a係可朝垂直方向及水平方向移動地,保持著藉由下游側輸送機7抵接至下游側之止動器S的第二光學組件貼合體PA2,並進行第二光學組件貼合體PA2之校準。面板保持部11a係藉由真空吸附對抵接於止動器S的第二光學組件貼合體PA2上側面進行吸附保持。面板保持部11a係在第二光學組件貼合體PA2吸附保持狀態下,在軌道R上移動並搬送第二光學組件貼合體PA2。面板保持部11a於該搬送完成時解除該吸附保持,並將第二光學組件貼合體PA2傳遞至自由滾筒輸送機24。
校準攝影機11b係當面板保持部11a保持著抵接至止動器S的第二光學組件貼合體PA2而上升狀態下,拍攝第二光學組件貼合體PA2之校準標記或前端形狀等。校準攝影機11b之攝影資料係傳送至控制部40,根據該攝影資料,使面板保持部11a作動,而對目的地之自由滾筒輸送機24進行第二光 學組件貼合體PA2之校準。換言之,第二光學組件貼合體PA2係相對自由滾筒輸送機24,在調整了搬送方向上、搬送方向之正交方向上,及繞第二光學組件貼合體PA2垂直軸之旋轉方向上的偏差量之狀態下,搬送至自由滾筒輸送機24。
第二集塵裝置16係相對於第二貼合裝置17之貼合位置的夾壓滾筒23而設置於液晶面板P之搬送方向上游側。第二集塵裝置16係進行靜電消除及集塵,以去除引導至貼合位置之前的第二光學組件貼合體PA2周邊灰塵,尤其是第二光學組件貼合體PA2下面側之灰塵。
第二貼合裝置17係設置於第二集塵裝置16的面板搬送下游側。第二貼合裝置17係相對引導至貼合位置之第二光學組件貼合體PA2下側面,進行切斷成特定尺寸之貼合層片F5(相當於第二層片F2m)的貼合。第二貼合裝置17係具備與第一貼合裝置13相同的搬送裝置22及夾壓滾筒23。
將第二光學組件貼合體PA2及第二層片F2m重合導入夾壓滾筒23之一對貼合滾筒23a之間隙內(第二貼合裝置17之貼合位置)。第二層片F2m係較液晶面板P之顯示區域P4更大尺寸的第二光學組件層F2之層片。
該等第二光學組件貼合體PA2及第二層片F2m係於各貼合滾筒23a之間受夾壓,並送往下游側輸送機7之面板搬送下游側。本實施形態中,藉由夾壓滾筒23,便可將第二層片F2m貼合至液晶面板P之顯示面側之面(貼合有第二光學組件貼合體PA2之第一光學組件F11之面的相反側之面),以形成第三光學組件貼合體PA3。
第二檢測裝置42係設置於第二貼合裝置17的面板搬送下游側。第二檢測裝置42係檢測出液晶面板P與第二層片F2m之貼合面(以下,稱為第二貼合面)的端緣。第二檢測裝置42所檢測出的端緣資料係儲存於圖中未顯示之記憶部。
第二層片F2m之切斷位置係根據第二貼合面端緣之檢測結果來 調整。控制部40(參考第17圖)係取得儲存於記憶部的第二貼合面端緣之資料,以決定第二層片F2m之切斷位置,使第二光學組件F12不會超出液晶面板P外側(第二貼合面外側)的大小。第二切斷裝置32係於控制部40所決定之切斷位置將第二層片F2m切斷。此處,第二切斷裝置32係相當於申請專利範圍所記載的切斷裝置。
第二切斷裝置32係設置於第二檢測裝置42的面板搬送下游側。第二切斷裝置32係沿第二貼合面端緣進行雷射切斷,以將從第三光學組件貼合體PA3超出第二貼合面外側部分的第二層片F2m(第二層片F2m的剩餘部分)切斷,以形成對應於第二貼合面大小的光學組件(第二光學組件F12)。即,第二切斷裝置32以第二層片F2m作為對象物體110,切斷該第二層片F2m的剩餘部分,以進行形成對應於第二貼合面大小的光學組件(第二光學組件F12)之切斷處理。
藉由第二切斷裝置32,從第三光學組件貼合體PA3將第二層片F2m之剩餘部分切斷,將第二光學組件F12貼合至液晶面板P之顯示面側之面,且將第一光學組件F11貼合至液晶面板P之背光側之面,以形成第四光學組件貼合體PA4(光學組件貼合體)。從第二層片F2m切斷後之剩餘部分係藉由圖式中省略之剝離裝置從液晶面板P剝離並進行回收。
此處,第一切斷裝置31及第二切斷裝置32係由上述雷射光照射裝置100所構成。第一切斷裝置31及第二切斷裝置32係沿貼合面之外周緣不間斷地切斷貼合至液晶面板P的層片FXm。
於第二貼合裝置17的面板搬送下游側處,設置有圖式中省略的貼合檢查裝置。貼合檢查裝置係對貼合有薄膜之加工件(液晶面板P)以圖式中省略之檢查裝置進行檢查(判斷光學組件F1X之位置是否適當(位置偏差是否在公差範圍內)等檢查)。相對液晶面板P之光學組件F1X的位置被判斷為不 正確的加工件,便透過圖中未顯示之排除部而送出系統外。
另外,於本實施形態中,作為對薄膜貼合系統1之各部位進行整體控制的電子控制裝置之控制部40係包含於電腦系統。該電腦系統具備CPU等運算處理部、與記憶體或硬碟等記憶部。
本實施形態之控制部40係包含可與電腦系統外部裝置進行通訊的介面。於控制部40處,可連接有能輸入輸入訊號的輸入裝置。上述之輸入裝置係包含:鍵盤、滑鼠等輸入機器,或者可從電腦系統外部裝置輸入資料之通訊裝置等。控制部40亦可包含顯示薄膜貼合系統1之各部位動作狀況的液晶顯示器等顯示裝置,亦可與顯示裝置相連接。
控制部40之記憶部處安裝有控制電腦系統的操作系統(OS)。於控制部40之記憶部處,透過於演算處理部控制薄膜貼合系統1之各部位,儲存有執行將光學組件層FX精確地搬送至薄膜貼合系統1之各部位用之處理的程式。包含儲存於記憶部之程式的各種資訊可由控制部40之演算處理部進行讀取。控制部40亦可包含執行薄膜貼合系統1之各部位控制所需之各種處理的特定應用積體電路(ASIC)等邏輯迴路。
記憶部係包含:隨機存取記憶體(RAM,Random Access Memory)、唯讀記憶體(ROM,Read Only Memory)等半導體記憶體,或硬碟、CD-ROM讀取裝置、圓盤型記憶媒體等外部儲存裝置等的概念。就功能性而言,記憶部設定有:儲存可寫入有第一吸附裝置11、第一集塵裝置12、第一貼合裝置13、第一檢測裝置41、第一切斷裝置31、反轉裝置15、第二吸附裝置20、第二集塵裝置16、第二貼合裝置17、第二檢測裝置42動作之控制順序之程式軟體的記憶區域;及其它各種記憶區域。
以下,參考第24圖,說明相對液晶面板P之層片FXm的貼合位置(相對貼合位置)決定方法之一例。
首先,如第24(a)圖所示,於光學組件層FX之寬度方向上設定有複數個檢查點CP,於各檢查點CP處檢測出光學組件層FX之光軸方向。檢測光軸的時點可為料捲滾筒R1製造時,亦可為從料捲滾筒R1捲出光學組件層FX進行半切斷前之期間。光學組件層FX之光軸方向的資料係與光學組件層FX位置(光學組件層FX之長邊方向位置及寬度方向位置)資料連結地儲存於圖式中省略之記憶部。
控制部40係從記憶部取得各檢查點CP之光軸資料(光軸面內分佈之檢查資料),以檢測出切割出層片FXm之部分的光學組件層FX(以橫切線CL所劃分之區域)之平均光軸方向。
例如第24(b)圖所示,每次於檢查點CP檢測出光軸方向與光學組件層FX之邊緣線EL所夾角度(偏移角),以偏移角中最大角度(最大偏移角)作為θmax,最小角度(最小偏移角)作為θmin時,檢測出最大偏移角θmax與最小偏移角θmin的平均值θmid(=(θmax+θmin)/2)作為平均偏移角。且,檢測出相對光學組件層FX之邊緣線EL的平均偏移角θmid方向作為光學組件層FX之平均光軸方向。另外,偏移角係例如以相對光學組件層FX之邊緣線EL,逆時針方向為正角度,順時針方向為負角度而加以算出。
且,依上述方法所檢測出之光學組件層FX的平均光軸方向係相對液晶面板P之顯示區域P4的長邊或短邊呈期望角度地,決定相對液晶面板P之層片FXm的貼合位置(相對貼合位置)。例如,根據設計規格將光學組件F1X之光軸方向設定為相對顯示區域P4的長邊或短邊呈90°之方向的情況中,光學組件層FX之平均光軸方向係相對顯示區域P4的長邊或短邊呈90°地,將層片FXm貼合液晶面板P。
前述之第一切斷裝置31及第二切斷裝置32係以攝影機等檢測機構檢測出液晶面板P之顯示區域P4外周緣,沿貼合面外周緣不間斷地切斷貼 合至液晶面板P之層片FXm。透過拍攝貼合面之端緣,以檢測出貼合面外周緣。
本實施形態中,係沿貼合面外周緣以各切斷裝置(第一切斷裝置31及第二切斷裝置32)進行雷射切斷。
雷射加工機之切斷線的振動幅度(公差)較切斷刀片的振動幅度(公差)更小。因此,於本實施形態中,與使用切斷刀片切斷光學組件層FX的情況相比,可更容易沿貼合面外周緣進行切斷,可達成液晶面板P之小型化及(或)顯示區域P4之大型化。這可有效地適用於近年來之智慧型手機或平板型終端機等,需要在機殼尺寸之限制下將顯示畫面放大的高機能行動裝置。
又,對將光學組件層FX整合至液晶面板P之顯示區域P4的層片進行切斷後,再貼合至液晶面板P的情況中,層片及液晶面板P各自的尺寸公差、以及該等之相對貼合位置的尺寸公差會疊加。因此,使得液晶面板P之邊框部G的寬度難以變窄(使得顯示區域難以擴大)。
另一方面,從光學組件層FX切割出尺寸超出液晶面板P外側的光學組件層FX之層片FXm,將該切割出之層片FXm貼合至液晶面板P之後,依據貼合面進行切割的情況中,僅須考慮切斷線之振動公差,而可縮小邊框部G之寬度的公差(±0.1mm以下)。此點亦可使得液晶面板P之邊框部G的寬度變窄(可使得顯示區域擴大)。
再者,以非利刃之雷射來切斷層片FXm,故於切斷時不會對液晶面板P施加應力,使得液晶面板P之基板端緣處不易產生裂痕或破裂,可提高對於熱循環等的耐久性。同樣地,與液晶面板P為非接觸加工,故對電子部件安裝部P5之損傷亦較小。
第25圖係顯示使用第1圖所示之雷射光照射裝置100作為切斷裝置對層片FXm切斷成特定尺寸之光學組件F1X時,在層片FXm上以雷射光進行矩形掃瞄用之控制方法的示意圖。
另外,於第25圖中,符號Tr係表示雷射光之移動軌跡(特定軌跡。以下,稱為雷射光移動軌跡)。符號Tr1為台座111與掃瞄器105進行相對移動時之移動軌跡投影於層片FXm處的軌跡(以下,稱為光源移動軌跡)。光源移動軌跡Tr1為使得具矩形外形之雷射光移動軌跡Tr的4個角部呈彎曲的外形。符號K1係角部以外之直線區間,符號K2係角部之彎曲區間。符號Tr2係顯示掃瞄器105使光源移動軌跡Tr1上相對移動時,藉由第一照射位置調整裝置151及第二照射位置調整裝置154使雷射光照射位置於光源移動軌跡Tr1之正交方向的偏移程度(是否已經過調整)曲線(以下,稱為調整曲線)。雷射照射位置之偏差量(調整量)表示為光源移動軌跡Tr1之正交方向的調整曲線Tr2與雷射光移動軌跡Tr之間的距離。
如第25圖所示,光源移動軌跡Tr1係讓角部呈彎曲的矩形之移動軌跡。光源移動軌跡Tr1與雷射光移動軌跡Tr係概略一致,僅角部狹窄區域處的兩者外形相異。光源移動軌跡Tr1為矩形外形時,矩形角部處的掃瞄器105移動速度會變緩,角部可能因雷射光熱量而呈膨脹或波浪形。因此,第25圖中,讓光源移動軌跡Tr1之角部呈彎曲,並使掃瞄器105之移動速度於光源移動軌跡Tr1整體約略為常數。
控制裝置107使掃瞄器105在直線區間K1移動時,由於光源移動軌跡Tr1與雷射光移動軌跡Tr係一致,所以不藉由第一照射位置調整裝置151及第二照射位置調整裝置154來調整雷射光照射位置,而直接將雷射光從掃瞄器105照射至層片FXm。另一方面,掃瞄器105在彎曲區間K2移動時,由於光源移動軌跡Tr1與雷射光移動軌跡Tr不一致,所以係藉由第一照射位置調整裝置151及第二照射位置調整裝置154來控制雷射光照射位置,而使雷射光照射位置會落於雷射光移動軌跡Tr上。例如,掃瞄器105移動到以符號M1表示之位置時,係藉由第一照射位置調整裝置151及第二照射位置調整裝置154,使 雷射光照射位置於光源移動軌跡Tr1之正交方向N1上偏移了距離W1處。距離W1係與光源移動軌跡Tr1之正交方向N1上調整曲線Tr2和雷射光移動軌跡Tr之距離W2相同。光源移動軌跡Tr1雖配置於雷射光移動軌跡Tr內側,但可藉由第一照射位置調整裝置151及第二照射位置調整裝置154使雷射光照射位置偏移至雷射光移動軌跡Tr外側,故抵銷該等偏差而使雷射光照射位置配置於雷射光移動軌跡Tr上。
如以上說明,根據本實施形態之薄膜貼合系統1,第一切斷裝置31及第二切斷裝置32係由上述雷射光照射裝置所構成。因此,可針對層片(第一層片F1m及第二層片F2m)進行良好效率之切斷處理,藉以降低生產週期,而可提升生產率。又,可銳利地切斷層片(第一層片F1m及第二層片F2m),可抑制切割品質低落問題。
又,透過控制裝置107之控制,可控制移動裝置106與掃瞄器105,用以在層片FXm處描繪出所需雷射光移動軌跡Tr。於該結構中,藉由第一照射位置調整裝置151及第二照射位置調整裝置154所調整之雷射光照射區間係僅在狹窄之彎曲區間K2處。此外較寬的直線區間K1則利用移動裝置106藉由台座111之移動,以雷射光在層片FXm上進行掃瞄。本實施形態中,主要藉由移動裝置106來進行雷射光掃瞄,第一照射位置調整裝置151及第二照射位置調整裝置154僅用於調整移動裝置106所無法良好控制精度之雷射光照射位置的區域。因此,與只以移動裝置106或只以掃瞄器105進行雷射光掃瞄的情況相比,能在較廣範圍內以良好精度控制雷射光照射位置。
又,攝影裝置43之攝影方向相對第一貼合面SA1法線方向呈傾斜交叉。即,攝影裝置43之攝影方向設定為使第二基板P2之端緣不會進入攝影裝置43之拍攝視野內。因此,當穿透第一層片F1m,而對第一貼合面SA1之端緣ED進行檢測時,將不會誤檢測到第二基板P2之端緣,可只檢測出第一 貼合面SA1之端緣ED。所以,可精確地檢測出第一貼合面SA1之端緣ED。
又,將尺寸超出液晶面板P外側之層片(第一層片F1m及第二層片F2m)各自貼合至液晶面板P後,切斷層片(第一層片F1m及第二層片F2m)的剩餘部分,可藉以在液晶面板P之面上形成對應於貼合面尺寸的光學組件(第一光學組件F11及第二光學組件F12)。藉此,可以良好精度設置光學組件(第一光學組件F11及第二光學組件F12)直至貼合面邊緣,可縮小顯示區域P4外側之邊框部G,並達成顯示區域之擴大及機器之小型化目的。
又,將超出顯示區域P4外側尺寸的層片(第一層片F1m及第二層片F2m)貼合至液晶面板P,即使是其光軸方向因層片(第一層片F1m及第二層片F2m)的位置而改變的情況,可配合該光軸方向來校準液晶面板P並進行貼合。藉此,可改善相對液晶面板P之光學組件(第一光學組件F11及一第二光學組件F12)的光軸方向之精度,可提高光學顯示設備之色彩度及對比。
又,切斷裝置(第一切斷裝置31及第二切斷裝置32)以雷射切斷層片(第一層片F1m及第二層片F2m)的情況,與使用利刃以雷射切斷層片(第一層片F1m及第二層片F2m)的情況相比,不會對液晶面板P施加應力,因此難以產生裂痕或破裂,可獲得液晶面板P的安定性和耐久性。
另外,於本實施形態中,將雷射光照射至對象物體並進行特定加工之結構,雖例舉有將層片切斷之結構來說明,但並不限定於此。亦可例如為,將層片分割成至少二個、以裂口貫穿層片、或於層片形成指定深度之溝部(切割)等的結構。更具體而言,有例如層片端部之切斷(切削)、半切斷、標示加工等。
又,於本實施形態中,雖例舉有雷射光照射裝置所照射之雷射光描繪軌跡在平面視圖中呈矩形外形(正方形)的情況來說明,但並不限定於此。例如,雷射光照射裝置所照射之雷射光描繪軌跡在平面視圖中可呈三角形 外形,在平面視圖中亦可呈五角形以上之多角形外形。又,不限定於此,平面視圖中亦可為星型外形、幾何外形等。該等描繪軌跡均可適用於本發明。
又,於本實施形態中,雖例舉出從料捲滾筒將光學組件層FX捲出,將尺寸超出液晶面板P外側之層片FXm貼合至液晶面板P後,從層片FXm切割出對應於液晶面板P之貼合面大小的光學組件F1X情況來說明,但並不限定於此。例如,不使用料捲滾筒,而將切割出超出液晶面板P外側尺寸的單片狀光學薄膜切片貼合至液晶面板的情況亦可適用於本發明。
以上,參考所添附之圖式說明了本實施形態之適當實施形態例,但本發明並不限定於該等範例。上述範例所顯示之各構成組件的各外形或組合等僅為一例,在不脫離本發明主旨之範圍中,可根據設計要求等來進行各種變更。
110‧‧‧對象物體(處理對象)
111‧‧‧第一台座
111s,112s‧‧‧保持面
112‧‧‧第二台座
115‧‧‧搬入裝置
116‧‧‧搬出裝置
163‧‧‧第三滑件機構
A1,A2‧‧‧動作範圍
WP1‧‧‧第一待機位置
WP2‧‧‧第二待機位置
WP3‧‧‧切斷位置

Claims (12)

  1. 一種切斷裝置,係具備:切斷部,係對處理對象進行特定之切斷處理;第一台座,係能使該處理對象在第一位置與由該切斷部進行該切斷處理之切斷位置之間處進行移動;以及第二台座,係能使該處理對象在相對該切斷位置的第一位置相反側之第二位置,與該切斷位置之間處進行移動;其中,該第一位置及該第二位置係兼作為進行該切斷處理前將該處理對象從外部搬入該第一台座或該第二台座的搬入位置、以及完成該切斷處理後將該處理對象從該第一台座或該第二台座搬出至外部的搬出位置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之切斷裝置,其中該第一台座及該第二台座係可保持著複數個該處理對象。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之切斷裝置,其中,在該第一位置與該切斷位置之間、以及在該第二位置與該切斷位置之間中至少任一處設置有檢測部,用以檢測相對該切斷部之處理對象的相對位置。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之切斷裝置,其中更具備位置修正部,係根據該檢測部之檢測結果,用以修正相對該切斷部之處理對象的相對位置。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之切斷裝置,其中針對該第一台座之處理對象搬入時機,與從該第二台座之處理對象搬出時機係同時進行。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之切斷裝置,其中該第一位置、該第二位置及該切斷位置係各自設定在一直線上。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之切斷裝置,其中該切斷部係以雷射光來進行該切斷處理。
  8. 一種切斷方法,係具備:第一切斷工程,係於第一位置處將搬入之處理對象移動至切斷位置而進行特定切斷處理後,從該第一位置將該處理對象搬出;以及第二切斷工程,係於第二位置處將搬入之處理對象移動至該切斷位置而進行該特定切斷處理後,從該第二位置將該處理對象搬出;其中,該第一切斷工程具有:第一搬入步驟,於該第一位置處將該處理對象搬入;第一去程移動步驟,於該第一位置處將搬入之處理對象移動至該切斷位置;第一切斷步驟,於該切斷位置處進行該切斷處理;第一回程移動步驟,在該第一切斷步驟後,將該處理對象從該切斷位置移動至該第一位置;以及第一搬出步驟,在該第一回程移動步驟後,將該處理對象從該第一位置搬出;且,該第二切斷工程具有:第二搬入步驟,於該第二位置處將該處理對象搬入;第二去程移動步驟,於該第二位置處將搬入之處理對象移動至該切斷位置;第二切斷步驟,於該切斷位置處進行該切斷處理;第二回程移動步驟,在該第二切斷步驟後,將該處理對象從該切斷位置移動至該第二位置;以及第二搬出步驟,在該第二回程移動步驟後,將該處理對象從該第二位置搬出;而且,於該第一切斷工程及該第二切斷工程中之一部份係在交疊狀 態下加以進行,使得於該切斷位置處交互地進行該第一切斷步驟及該第二切斷步驟。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之切斷方法,其中該第一切斷工程及該第二切斷工程中至少任一者係於該第一去程移動步驟及該第二去程移動步驟中至少任一者途中更具有檢測步驟,用以檢測相對該切斷位置之處理對象的相對位置。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之切斷方法,其中,該第一切斷工程係於該第一位置處,同時實施該第一搬入步驟及該第一搬出步驟;且該第二切斷工程係於該第二位置處,同時實施該第二搬入步驟及該第二搬出步驟。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之切斷方法,其中,第一去程移動步驟、第一回程移動步驟、第二去程移動步驟及第二回程移動步驟中,該處理對象係各自於同一直線上移動。
  12. 一種光學組件貼合體之製造裝置,係為將光學組件貼合至光學顯示部件以形成光學組件貼合體之製造裝置,其包含;貼合裝置,係將尺寸超出該光學顯示部件外側之層片貼合至該光學顯示部件,以形成層片貼合體;以及切斷裝置,係沿該層片貼合體上的光學顯示部件與該層片之貼合面端緣,將超出該貼合面外側部分之層片從該層片貼合體切斷,以形成對應該貼合面大小的光學組件;其中,該切斷裝置係由如申請專利範圍第1項所述之切斷裝置所構成。
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