JPWO2018079158A1 - 積層体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
第1板状部材と第2板状部材とを接着層を介して積層する積層体の製造方法であって、押圧部材により前記第2板状部材を前記第1板状部材に押圧し、前記第1板状部材と前記第2板状部材とが貼合する貼合前線を形成する押圧工程と、前記第1板状部材及び前記第2板状部材に対して前記押圧部材を相対移動させて前記貼合前線を押し進める貼合工程と、前記貼合前線から所定の距離で前記第1板状部材との間に所定の間隔を形成するように前記第2板状部材を支持する支持工程と、を有する積層体の製造方法。
Description
本発明は、積層体の製造方法に関する。
液晶ディスプレイ等の表示パネルを湾曲プレートに吸着させ、その状態で湾曲プレートを被貼合物に押圧することで、表示パネルを被貼合物に貼り合わせる貼合方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
図14は、従来の積層体の製造方法を説明する図面である。つまり、図14は、特許文献1に係る貼合方法を説明する図面である。特許文献1に係る貼合方法で大型の表示パネル1を被貼合物5に貼り合わせる場合には、湾曲プレート6に吸着する表示パネル1の吸着面側と貼合面側とで、湾曲する曲率の違いによるずれ量が大きくなって表示パネル1が破損する可能性がある。また、大型の表示パネル1を被貼合物5に貼り合わせる場合には、位置合わせ等の作業性が低下する可能性がある。
特許文献1に係る貼合方法を用いる場合、表示パネル1の全体を弓状に湾曲させるため、表示パネル1の第1の主表面(例えば吸着面)2と表示パネル1の第2の主表面(例えば貼合面)3とで、曲率に違いが生じ、大きさに違いが生じる。この違いは、(1)表示パネル1の破損、(2)表示パネル1の表示画像の視認性低下を生じさせ得る。
例えば、表示パネル1が液晶ディスプレイパネルである場合、液晶ディスプレイパネルの全体を弓状に湾曲させると、TFT(薄膜トランジスタ)基板とCF(カラーフィルター)基板とで、曲率に違いが生じ、大きさに違いが生じる。その結果、TFT基板とCF基板との間に液晶を封止する封止層が破れてしまうことがある。
封止層は、液晶ディスプレイパネルの外周部において、TFT基板とCF基板とを接着する。TFT基板とCF基板とは、液晶ディスプレイパネルの中央部では、接着されないことがある。そのため、封止層が破れない場合には、TFT基板とCF基板との大きさの違いが吸収されるように、TFT基板とCF基板との隙間(「液晶セルギャップ」とも呼ぶ。)がばらつくことがある。具体的には、液晶ディスプレイパネルの中央部での液晶セルギャップが、液晶ディスプレイパネルの外周部での液晶セルギャップよりも大きくなることがある。液晶セルギャップのばらつきは、表示画像の視認性を低下させてしまう。
尚、TFT基板とCF基板との大きさの違いに起因して、応力が発生し、TFT、TFTを形成する基板(例えばガラス基板)、CF、CFを形成する基板(例えばガラス基板)が破損することも当然にあり得る。液晶ディスプレイパネル以外、例えば有機ELディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネルにおいて、同様に、応力が発生し、破損が生じ得る。
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、板状部材を破損させることなく容易に貼り合わせることが可能な積層体の製造方法を提供することを第1の目的とする。また、本発明は、表示画像の視認性が良好な積層体の製造方法を提供することを第2の目的とする。本発明は、上記第1の目的および上記第2の目的のうち、少なくとも一方の目的を達成できればよい。
本発明の一態様によれば、第1板状部材と第2板状部材とを接着層を介して積層する積層体の製造方法であって、押圧部材により前記第2板状部材を前記第1板状部材に押圧し、前記第1板状部材と前記第2板状部材とが貼合する貼合前線を形成する押圧工程と、前記第1板状部材及び前記第2板状部材に対して前記押圧部材を相対移動させて前記貼合前線を押し進める貼合工程と、前記貼合前線から所定の距離で前記第1板状部材との間に所定の間隔を形成するように前記第2板状部材を支持する支持工程と、を有する。
本発明の実施形態によれば、板状部材を破損させることなく容易に貼り合わせることが可能な積層体の製造方法が提供される。また、本発明の実施形態によれば、表示画像の視認性が良好な積層体の製造方法が提供される。
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態における積層体の製造装置100の側面図である。図2は、第1の実施形態における積層体の製造装置100の上面図である。また、図3は、図2のA−A断面図である。
図1は、第1の実施形態における積層体の製造装置100の側面図である。図2は、第1の実施形態における積層体の製造装置100の上面図である。また、図3は、図2のA−A断面図である。
図1から図3に示されるように、製造装置100は、下敷き30、吸着プレート40、ラミネータ50、スライドピックアップ60、及び固定ピックアップ70を有する。
下敷き30は、略矩形の平板状部材である。下敷き30は、例えばポリ塩化ビニル等の樹脂材料、アルミニウム等の金属材料を使用できる。下敷き30には、第1板状部材としての透明基板10が載せられる。透明基板10の下敷き30とは反対側の面には、第2板状部材としての表示パネル20に接合するための接着層11が形成されている。接着層11は、透明基板10と表示パネル20とを接合可能であれば材料等は限定されない。なお、接着層11は、表示パネル20の透明基板10と接合する面に形成されてもよい。
透明基板10は、例えば、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス、無アルカリガラス等の無機ガラス板、もしくは、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等の有機ガラス板である。また、透明基板10は、複数のガラス板が貼り合わされた合わせガラスであってもよい。
下敷き30の一端には、下敷き30に対して吸着プレート40の位置を合わせるための位置決め部材32が設けられている。位置決め部材32は、図1に示されるように、側面視でL字型に形成されており、吸着プレート40の一端が突き当てられる。
吸着プレート40は、第1吸着プレート41及び第2吸着プレート42を有する。第1吸着プレート41及び第2吸着プレート42は、例えばポリ塩化ビニル等の樹脂材料で形成された矩形の平板状部材である。第2吸着プレート42は、両面に吸着シートが貼合されており、一方の面が第1吸着プレート41に吸着している。また、第2吸着プレート42は、他方の面に表示パネル20が吸着している。
表示パネル20は、例えば、液晶ディスプレイパネルであり、偏向板、配向層、電極として機能する一対のガラス板、一対のガラス板の間に封入されている液晶等を有する。なお、表示パネル20は、例えば、有機ELディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル等であってもよい。また、第1板状部材としての透明基板10に貼合される第2板状部材は、表示パネルに限られるものではない。
第1吸着プレート41の一端には、下敷き30の位置決め部材32に突き当てられる突き当て部材43が設けられている。吸着プレート40は、突き当て部材43が下敷き30の位置決め部材32に突き当てられた状態で固定されることで、下敷き30に対する位置が決められる。吸着プレート40は、上記したように位置決めされて、表示パネル20が透明基板10側となるように、下敷き30に対向して配置される。
第2吸着プレート42の位置決め部材32側の端部と透明基板10との間には、助走板31が設けられている。助走板31は、表示パネル20及び接着層11の合計厚さと同じ厚さの板状部材であり、ラミネータ50において接合する際に表示パネル20の端部が透明基板10に強く接触して破損するのを防ぐ。また、第2吸着プレート42の他の端部と透明基板10との間には、後走板33を設けることが好ましい。後走板33は、助走板31と同様の部材である。後走板33を設けることで、表示パネル20がラミネータ50を通過し終える際に、表示パネル20の端部が押圧ローラ51に押圧されて破損することを防ぐことができる。助走板31および後走板33は、透明基板10および第2吸着プレート42のどちらに対して固定されてもよい。
第2吸着プレート42は、長さ及び幅が第1吸着プレート41よりも小さい。このため、吸着プレート40が下敷き30に向かって押圧されて表示パネル20が透明基板10に貼り合わされた状態でも、第1吸着プレート41と透明基板10との間には、第2吸着プレート42の外側に空間ができる。この空間に、表示パネル20に設けられているプリント基板を収容し、プリント基板を破損させることなく、透明基板10と表示パネル20とを貼合することができる。なお、プリント基板を吸着プレート40の外に出しても、破損を防止できる。
ラミネータ50は、押圧ローラ51及び駆動ローラ52を有する。ラミネータ50は、押圧ローラ51と駆動ローラ52との間で吸着プレート40を下敷き30に向かって押圧し、透明基板10と表示パネル20とを接着層11を介して接合する。
押圧ローラ51は、駆動ローラ52に向かって付勢されており、吸着プレート40を下敷き30に向かって押圧する。駆動ローラ52は、回転駆動して押圧ローラ51との間に挿入される下敷き30及び吸着プレート40を、図1に示される矢印A1方向に搬送する。押圧ローラ51は、回転可能に設けられており、第1吸着プレート41との間の摩擦力により、駆動ローラ52に搬送される下敷き30及び吸着プレート40に従動して回転する。
なお、ラミネータ50と、下敷き30及び吸着プレート40とが相対移動可能であればよく、ラミネータ50が下敷き30及び吸着プレート40に対して移動する構成であってもよい。また、下敷き30及び吸着プレート40に対して相対移動しながら、吸着プレート40を介して表示パネル20を透明基板10に押圧可能であれば、ラミネータ50は本実施形態とは異なる構成であってもよい。
スライドピックアップ60は、ラミネータ50から貼合の進行方向(矢印A1方向とは反対方向)に向かって所定の距離となる位置に固定して設けられており、透明基板10と表示パネル20との間に所定の間隔が形成されるように吸着プレート40を保持する。
スライドピックアップ60は、スライド板61及びスライドパッド62を有する。スライド板61は、複数のスライドパッド62を保持して、ラミネータ50から貼合の進行方向に向かって所定の距離及び下敷き30から所定の高さとなる位置に固定して設けられている。スライド板61は、例えば、ラミネータ50の筐体に固定されている。スライドパッド62は、例えば、真空吸着により吸着プレート40を吸着保持する。スライドパッド62は、例えば吸着面にフッ素が塗布されており、ラミネータ50により搬送される吸着プレート40の表面で滑りながら吸着プレート40を保持する。
なお、スライドピックアップ60は、吸着プレート40の表示パネル20と接しない面から保持して、幅方向(ラミネータ50の搬送方向に直交する方向)に保持可能であれば、本実施形態において例示される構成に限られない。
固定ピックアップ70は、透明基板10と表示パネル20との間に所定の間隔が形成されるように吸着プレート40を保持し、ラミネータ50により搬送される吸着プレート40とともに移動する。
固定ピックアップ70は、保持板71、吸着パッド72、及び脚73を有する。保持板71は、複数の吸着パッド72を保持している。吸着パッド72は、例えば、真空吸着により吸着プレート40を吸着保持する。脚73は、保持板71の両端部に設けられている。脚73は、一端が保持板71に固定されて他端が下敷き30に当接する。固定ピックアップ70は、吸着パッド72により吸着プレート40を保持し、脚73が下敷き30に当接し、ラミネータ50により搬送される吸着プレート40とともに移動する。固定ピックアップ70は、上記したように吸着プレート40とともに移動し、スライドピックアップ60の近傍で吸着プレート40から外される。なお、固定ピックアップ70は、吸着プレート40の表示パネル20と接しない面から保持して、幅方向に保持可能であれば、本実施形態において例示される構成に限られない。
スライドピックアップ60及び固定ピックアップ70は、上記した構成により、ラミネータ50から貼合の進行方向に向かって所定の距離以上で、透明基板10と表示パネル20とが一定の間隔を形成するように吸着プレート40を保持する。スライドピックアップ60及び固定ピックアップ70の数や配置等の構成は、吸着プレート40を透明基板10及び下敷き30に対して平行、且つ、搬送方向及び幅方向において湾曲させないように保持可能であれば、本実施形態において例示される構成に限られないが、スライドピックアップ60は、表示パネル20の貼合の進行方向中央付近に設けることが好ましい。これにより、表示パネル20の重力による意図しない変形を抑制でき、表示パネル20と接着層11との意図しない接触を抑制できる。
上記したようにスライドピックアップ60及び固定ピックアップ70により保持された吸着プレート40が下敷き30とともにラミネータ50に挿入されると、吸着プレート40がS字状に変形する。より具体的には、図1に示されるように、吸着プレート40は、ラミネータ50とスライドピックアップ60との間で、表示パネル20とともに湾曲部a及び湾曲部bの2箇所で湾曲する。
表示パネル20の前端部20cと表示パネル20の後端部20dは平行または斜め(図1では平行)とされる。ここで、「前」とは貼合の進行方向前方を意味し、「後」とは貼合の進行方向後方を意味する。前端部20cと後端部20dとの間に、第1湾曲部20aと第2湾曲部20bとが設けられる。第1湾曲部20aと第2湾曲部20bとは、後述の未貼合領域に形成される。第1湾曲部20aと第2湾曲部20bとは、互いに反対向きに湾曲する。つまり、第1湾曲部20aの曲率の中心と第2湾曲部20bの曲率の中心とは、表示パネル20を挟んで反対側に設けられる。
本明細書では、平坦な前端部20c、平坦な後端部20d、ならびに前端部20cと後端部20dとの間において互いに反対向きに湾曲する第1湾曲部20aおよび第2湾曲部20bを有する形状を、S字状と呼ぶ。第1湾曲部20aの曲率の大きさと第2湾曲部20bの曲率の大きさとは、特に限定されないが、好ましくは同じである。
表示パネル20をS字状に変形させることで、従来のように表示パネル20の全体を弓状に湾曲させる場合とは異なり、表示パネル20の第1主表面(例えば吸着面)と表示パネル20の第2主表面(例えば貼合面)との大きさの違いを低減できる。その結果、(1)表示パネル20の破損、および(2)表示パネル20の表示画像の視認性低下のうち、少なくとも一方を抑制できる。
例えば、表示パネル20が液晶ディスプレイパネルである場合、TFT基板とCF基板とで大きさに違いが生じることを抑制できる。その結果、TFT基板とCF基板との間に液晶を封止する封止層が破れることを抑制できる。また、封止層が破れない場合には、TFT基板とCF基板との液晶セルギャップにばらつきが生じることを抑制でき、表示画像の視認性低下を抑制できる。
尚、封止層の破損だけではなく、TFT、TFTを形成する基板(例えばガラス基板)、CF、CFを形成する基板(例えばガラス基板)の破損を抑制することも、当然にできる。液晶ディスプレイパネル以外の表示パネル(例えば有機ELディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル)の破損を抑制することも、同様にできる。
湾曲部a及び湾曲部bにおいて湾曲する表示パネル20及び吸着プレート40の曲率半径は、表示パネル20が破損することがないように、可能な範囲で大きくすることが好ましい。例えば、ラミネータ50とスライドピックアップ60との間隔を250mm、スライドピックアップ60の位置における表示パネル20と透明基板10との間隔を3mmとすることで、湾曲部a及び湾曲部bにおける曲率半径を約5200mmとすることができる。
このように、第1の実施形態における製造装置100によれば、吸着プレート40に吸着して保持される表示パネル20の曲げを抑え、表示パネル20を破損させることなく透明基板10に貼合することができる。
次に、第1の実施形態における積層体の製造方法について説明する。図4は、第1の実施形態における積層体の製造方法を説明する図である。図4(A)は、表示パネルと透明基板との貼合開始時の状態を示す図である。図4(B)は、表示パネルと透明基板との貼合途中の状態を示す図である。図4(C)は、表示パネルと透明基板との貼合終了時の状態を示す図である。図4には、製造装置100において透明基板10と表示パネル20とを貼り合わせて積層体を製造する様子が示されている。
まず、図4(A)に示すように、透明基板10を載せた下敷き30と、表示パネル20を吸着保持する吸着プレート40とを対向して配置する。吸着プレート40は、スライドピックアップ60及び固定ピックアップ70により、透明基板10と表示パネル20との間に所定の間隔を形成するように支持される。対向して配置された下敷き30及び吸着プレート40は、ラミネータ50の押圧ローラ51と駆動ローラ52との間に挿入され、図4(A)における矢印A1方向に搬送される。ラミネータ50では、押圧ローラ51により吸着プレート40が下敷き30に向かって押圧される。吸着プレート40は、S字状に変形する。
次に、図4(B)に示すように、ラミネータ50の駆動ローラ52が回転して下敷き30及び吸着プレート40を矢印A1方向に搬送する。ラミネータ50では、押圧ローラ51が吸着プレート40を下敷き30に向かって押圧し、表示パネル20が接着層11を介して透明基板10に貼合される。透明基板10と表示パネル20との間には、貼合前線が形成される。貼合前線は、透明基板10と表示パネル20とが接着層11を介して貼り合わされた貼合領域と、未だ貼り合わされていない未貼合領域との境界である。駆動ローラ52が回転して下敷き30及び吸着プレート40を搬送すると、貼合前線が矢印A1方向とは反対方向に押し進められて、透明基板10と表示パネル20とが一端側から他端側に向けて順次貼り合わされていく。
駆動ローラ52が回転して下敷き30及び吸着プレート40を搬送すると、固定して設けられているスライドピックアップ60は、ラミネータ50とともに下敷き30及び吸着プレート40に対して相対移動する。吸着プレート40を支持する固定ピックアップ70は、下敷き30及び吸着プレート40とともに搬送され、スライドピックアップ60の近傍で順次取り外されていく。
スライドピックアップ60及び固定ピックアップ70により、未貼合領域において貼合前線から貼合の進行方向に向かって所定の距離以上では、透明基板10と表示パネル20との間に所定の間隔が形成され、透明基板10と表示パネル20とが平行になるように吸着プレート40が支持される。
続いて、図4(C)に示すように、駆動ローラ52が回転して下敷き30及び吸着プレート40を搬送すると、押圧ローラ51が表示パネル20を透明基板10に押圧して貼合前線を押し進め、表示パネル20が接着層11を介して透明基板10に貼り合わされていく。貼合前線が表示パネル20の端部に到達し、表示パネル20の全領域が透明基板10に貼り合わされると、表示パネル20が接着層11を介して透明基板に積層された積層体が得られる。下敷き30及び吸着プレート40の全体が押圧ローラ51と駆動ローラ52との間を通過した後に、吸着プレート40を表示パネル20から剥がすことで、透明基板10及び表示パネル20の積層体を得ることができる。
以上で説明したように、第1の実施形態によれば、表示パネル20を大きく湾曲させることなく透明基板10に貼り合わせることができる。また、透明基板10を載せた下敷き30と、表示パネル20を吸着した吸着プレート40とを対向配置して、ラミネータ50の押圧ローラ51と駆動ローラ52との間を通過させることで、表示パネル20を透明基板10に容易に貼り合わせることができる。このように、第1の実施形態によれば、表示パネル20を破損させることなく容易に透明基板10に貼り合わせ、透明基板10に表示パネル20が積層された積層体を製造することができる。
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する。
次に、第2の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する。
図5は、第2の実施形態における積層体の製造装置200の側面図である。図6は、第2の実施形態における積層体の製造装置200の上面図である。また、図7は、図6のB−B断面図である。
図5から図7に示されるように、製造装置200は、下敷き30、吸着プレート40、ラミネータ50、支持バルーン80、及び固定ピックアップ90を有する。下敷き30には、透明基板10が載せられている。また、吸着プレート40には、表示パネル20が吸着されている。
支持バルーン80は、透明基板10と第1吸着プレート41との間に設けられ、透明基板10と表示パネル20との間に所定の間隔を形成するように吸着プレート40を支持する。支持バルーン80は、例えば厚さ1mmの伸縮可能なゴム等の樹脂材料で袋状に形成されており、内部には所定の圧力で空気が注入されている。支持バルーン80は、図6及び図7に示されるように、ラミネータ50による下敷き30及び吸着プレート40の搬送方向に直交する幅方向における両端部にそれぞれ設けられている。
支持バルーン80は、ラミネータ50において押圧ローラ51と駆動ローラ52との間で圧縮される。支持バルーン80は、ラミネータ50において押圧ローラ51に押圧されて表示パネル20が透明基板10に貼り合わされるのに影響のない厚さまで収縮するので、ラミネータ50を通過した後も透明基板10と表示パネル20との貼合を維持できる。また、支持バルーン80は、透明基板10と表示パネル20との未貼合領域では、貼合前線から貼合の進行方向(矢印A2方向とは反対方向)に向かって所定の距離以上で透明基板10と表示パネル20との間に所定の間隔を形成するように、第1吸着プレート41を支持する。
吸着プレート40及び吸着プレート40に吸着する表示パネル20は、上記したように支持バルーン80に支持されることで、図5に示すようにS字状に変形する。また、未貼合領域において貼合前線から貼合の進行方向に向かって所定の距離以上では、透明基板10と表示パネル20とが一定の間隔で平行になるように吸着プレート40が支持される。
固定ピックアップ90は、保持板91及び吸着パッド92を有する。保持板91は、複数の吸着パッド92を保持している。吸着パッド92は、例えば、真空吸着により吸着プレート40を吸着保持する。吸着プレート40の幅方向両端部および幅方向中央部に吸着パッド92が取付けられる。図7に示すように、固定ピックアップ90は、幅方向両端部の吸着パッド92が吸着プレート40を介して支持バルーン80に支持され、幅方向中央部の吸着パッド92が吸着プレート40を吸着保持する。よって、固定ピックアップ90は、吸着プレート40の幅方向中央部が幅方向両端部よりも垂れ下がることを抑制でき、表示パネル20と透明基板10上の接着層11とが接触することを防止できる。固定ピックアップ90は、ラミネータ50により搬送される吸着プレート40とともに移動し、ラミネータ50に近付いた所定の位置で吸着プレート40から外される。
なお、固定ピックアップ90は、吸着プレート40が幅方向に撓むなどにより、表示パネル20と透明基板10とが接触することを防止するように吸着プレート40を保持することが可能であれば、本実施形態において例示される構成に限られない。また、吸着プレート40を支持してラミネータ50において圧縮される圧縮部材としては、例えば、樹脂材料で形成されたスポンジ等であってもよい。
上記したように、第2の実施形態における製造装置200によれば、第1の実施形態と同様に、吸着プレート40に吸着して保持される表示パネル20の曲げを抑え、表示パネル20を破損させることなく透明基板10に貼合することができる。
次に、第2の実施形態における積層体の製造方法について説明する。図8は、第2の実施形態における積層体の製造方法を説明する図である。図8(A)は、表示パネルと透明基板との貼合開始時の状態を示す図である。図8(B)は、表示パネルと透明基板との貼合途中の状態を示す図である。図8(C)は、表示パネルと透明基板との貼合終了時の状態を示す図である。図8には、製造装置200において透明基板10と表示パネル20とを貼り合わせて積層体を製造する様子が示されている。
まず、図8(A)に示すように、支持バルーン80を間に挟んで、透明基板10を載せた下敷き30と、表示パネル20を吸着保持する吸着プレート40とを対向して配置する。吸着プレート40は、支持バルーン80及び複数の固定ピックアップ90により、透明基板10と表示パネル20との間に所定の間隔を形成するように支持される。下敷き30及び吸着プレート40は、ラミネータ50の押圧ローラ51と駆動ローラ52との間に挿入され、図8(A)における矢印A2方向に搬送される。ラミネータ50では、押圧ローラ51により吸着プレート40が下敷き30に向かって押圧される。吸着プレート40は、S字状に変形する。
次に、図8(B)に示すように、ラミネータ50の駆動ローラ52が回転して下敷き30及び吸着プレート40を矢印A2方向に搬送する。ラミネータ50では、押圧ローラ51が吸着プレート40を下敷き30に向かって押圧し、支持バルーン80が圧縮されて表示パネル20が接着層11を介して透明基板10に貼合される。駆動ローラ52が回転して下敷き30及び吸着プレート40を搬送すると、貼合前線が矢印A2方向とは反対方向に押し進められて、透明基板10と表示パネル20とが一端側から他端側に向けて順次貼り合わされていく。吸着プレート40を保持する固定ピックアップ90は、下敷き30及び吸着プレート40とともに搬送され、ラミネータ50の近傍で順次取り外されていく。
支持バルーン80及び固定ピックアップ90により、未貼合領域において貼合前線から貼合の進行方向に向かって所定の距離以上では、透明基板10と表示パネル20とが所定の間隔を形成し、透明基板10と表示パネル20とが平行になるように吸着プレート40が支持される。
続いて、図8(C)に示すように、駆動ローラ52が回転して下敷き30及び吸着プレート40を搬送すると、押圧ローラ51が表示パネル20を透明基板10に押圧して貼合前線を押し進め、表示パネル20が接着層11を介して透明基板10に貼り合わされていく。貼合前線が表示パネル20の端部に到達し、表示パネル20の全領域が透明基板10に貼り合わされると、表示パネル20が接着層11を介して透明基板に積層された積層体が得られる。下敷き30及び吸着プレート40の全体が押圧ローラ51と駆動ローラ52との間を通過した後に、吸着プレート40を表示パネル20から剥がすことで、透明基板10及び表示パネル20の積層体を得ることができる。
以上で説明したように、第2の実施形態によれば、表示パネル20を破損させることなく容易に透明基板10に貼り合わせ、透明基板10に表示パネル20が積層された積層体を製造することができる。
[第3の実施形態]
次に、第3の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する。
次に、第3の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する。
図9は、第3の実施形態における積層体の製造装置300の側面図である。
図9に示されるように、製造装置300は、下敷き30、吸着プレート40、ラミネータ50、固定ピックアップ90、及び支持ブロック95を有する。下敷き30には、透明基板10が載せられている。また、吸着プレート40には、表示パネル20が吸着されている。
支持ブロック95は、透明基板10と第1吸着プレート41との間に設けられ、透明基板10と表示パネル20との間に所定の間隔を形成するように吸着プレート40を支持する。支持ブロック95は、ラミネータ50による下敷き30及び吸着プレート40の搬送方向に直交する幅方向における両端部にそれぞれ設けられている。支持ブロック95は、ラミネータ50とともに固定して設けられており、ラミネータ50により搬送される下敷き30及び吸着プレート40に対して相対移動する。
支持ブロック95は、吸着プレート40側の滑り面が、透明基板10側の滑り面に対して傾斜する傾斜面となっており、ラミネータ50に向かって低くなるように、側面視でS字状に湾曲する傾斜面となっている。幅方向における両端部が支持ブロック95の傾斜面に支持される吸着プレート40は、図9に示されるように、支持ブロック95の傾斜面に沿ってS字状に変形する。また、吸着プレート40は、透明基板10と表示パネル20との未貼合領域において貼合前線から貼合の進行方向(矢印A3方向とは反対方向)に向かって所定の距離以上では、透明基板10と表示パネル20とが一定の間隔で平行になるように支持される。
固定ピックアップ90は、保持板91及び吸着パッド92を有し、吸着プレート40を吸着保持する。固定ピックアップ90は、吸着プレート40の中央部分が幅方向において湾曲するのを防ぐ。固定ピックアップ90は、ラミネータ50により搬送される吸着プレート40とともに移動し、ラミネータ50に近付いた所定の位置で吸着プレート40から外される。
第3の実施形態における製造装置300によれば、第1及び第2の実施形態と同様に、吸着プレート40に吸着して保持される表示パネル20の曲げを抑え、表示パネル20を破損させることなく透明基板10に貼合することができる。
次に、第3の実施形態における積層体の製造方法について説明する。図10は、第3の実施形態における積層体の製造方法を説明する図である。図10(A)は、表示パネルと透明基板との貼合開始時の状態を示す図である。図10(B)は、表示パネルと透明基板との貼合途中の状態を示す図である。図10(C)は、表示パネルと透明基板との貼合終了時の状態を示す図である。図10には、製造装置300において透明基板10と表示パネル20とを貼り合わせて積層体を製造する様子が示されている。
まず、図10(A)に示すように、支持ブロック95を間に挟んで、透明基板10を載せた下敷き30と、表示パネル20を吸着保持する吸着プレート40とを対向して配置する。吸着プレート40は、支持ブロック95及び複数の固定ピックアップ90により、透明基板10と表示パネル20との間に所定の間隔を形成するように支持される。下敷き30及び吸着プレート40は、ラミネータ50の押圧ローラ51と駆動ローラ52との間に挿入され、図10(A)における矢印A3方向に搬送される。ラミネータ50では、押圧ローラ51により吸着プレート40が下敷き30に向かって押圧される。吸着プレート40は、S字状に変形する。
次に、図10(B)に示すように、ラミネータ50の駆動ローラ52が回転して下敷き30及び吸着プレート40を矢印A3方向に搬送する。ラミネータ50では、押圧ローラ51が吸着プレート40を下敷き30に向かって押圧し、表示パネル20が接着層11を介して透明基板10に貼合される。駆動ローラ52が回転して下敷き30及び吸着プレート40を搬送すると、貼合前線が矢印A3方向とは反対方向に押し進められて、透明基板10と表示パネル20とが一端側から他端側に向けて順次貼り合わされていく。吸着プレート40を支持する支持ブロック95は、ラミネータ50とともに固定されており、下敷き30及び吸着プレート40に対して相対移動する。吸着プレート40を保持する固定ピックアップ90は、下敷き30及び吸着プレート40とともに移動してラミネータ50の近傍で順次取り外されていく。
支持ブロック95及び固定ピックアップ90により、未貼合領域において貼合前線から所定の距離以上では、透明基板10と表示パネル20とが所定の間隔を形成し、透明基板10と表示パネル20とが平行になるように吸着プレート40が支持される。
続いて、図10(C)に示すように、駆動ローラ52が回転して下敷き30及び吸着プレート40を搬送すると、押圧ローラ51が表示パネル20を透明基板10に押圧して貼合前線を押し進め、表示パネル20が接着層11を介して透明基板10に貼り合わされていく。貼合前線が表示パネル20の端部に到達し、表示パネル20の全領域が透明基板10に貼り合わされると、表示パネル20が接着層11を介して透明基板に積層された積層体が得られる。下敷き30及び吸着プレート40の全体が押圧ローラ51と駆動ローラ52との間を通過した後に、吸着プレート40を表示パネル20から剥がすことで、透明基板10及び表示パネル20の積層体を得ることができる。
以上で説明したように、第3の実施形態によれば、表示パネル20を破損させることなく容易に透明基板10に貼り合わせ、透明基板10に表示パネル20が積層された積層体を製造することができる。
[第4の実施形態]
次に、第4の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する。
次に、第4の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する。
図11は、第4の実施形態における積層体の製造装置400の側面図である。
図11に示されるように、製造装置400は、下敷き30、吸着プレート40、ラミネータ50、固定ピックアップ90、及び支持部材98を有する。第4の実施形態における製造装置400では、下敷き30及び吸着プレート40が位置決め部材32側から吊り下げられた状態でラミネータ50に挿入される。下敷き30には、例えば吸着プレート40側の面に吸着シートが設けられており、透明基板10が吸着されている。また、吸着プレート40には、表示パネル20が吸着されている。
支持部材98は、透明基板10と第1吸着プレート41との間に設けられ、透明基板10と表示パネル20との間に所定の間隔を形成する。支持部材98は、下敷き30及び吸着プレート40の幅方向における両端部にそれぞれ設けられている。支持部材98は、ラミネータ50とともに固定して設けられており、ラミネータ50により搬送される下敷き30及び吸着プレート40に対して相対移動する。支持部材98は、例えばローラ状に形成されてよい。
吸着プレート40がS字状に変形する。また、支持部材98の下方では、重力により下敷き30と吸着プレート40とが平行になり、透明基板10と表示パネル20との間隔が一定に保たれる。このように、下敷き30及び吸着プレート40を吊り下げることで、支持部材98の下方では、重力により吸着プレート40の幅方向中央部が湾曲して接触することなく下敷き30に対して平行になり、透明基板10と表示パネル20との間隔が一定に保たれる。このため、吸着プレート40を保持するピックアップ等を設ける必要がなく、より簡易な構成とすることができる。
なお、支持部材98は、ラミネータ50の下方において透明基板10と表示パネル20との貼合前線から貼合の進行方向(矢印A4方向とは反対方向)に向かって所定の距離で、透明基板10と表示パネル20との間に所定の間隔を形成可能であれば、その形状等は限定されない。
第4の実施形態における製造装置400によれば、第1から第3の実施形態と同様に、吸着プレート40に吸着して保持される表示パネル20の曲げを抑え、表示パネル20を破損させることなく透明基板10に貼合することができる。
次に、第4の実施形態における積層体の製造方法について説明する。図12は、第4の実施形態における積層体の製造方法を説明する図である。図12(A)は、表示パネルと透明基板との貼合開始時の状態を示す図である。図12(B)は、表示パネルと透明基板との貼合途中の状態を示す図である。図12(C)は、表示パネルと透明基板との貼合終了時の状態を示す図である。図12には、製造装置400において透明基板10と表示パネル20とを貼り合わせて積層体を製造する様子が示されている。
まず、図12(A)に示すように、支持部材98を間に挟んで、透明基板10を吸着保持する下敷き30と、表示パネル20を吸着保持する吸着プレート40とを対向配置して吊り下げる。
透明基板10と表示パネル20との間には、支持部材98により所定の間隔が形成される。下敷き30及び吸着プレート40は、ラミネータ50の押圧ローラ51と駆動ローラ52との間に挿入され、図12(A)における矢印A4方向に搬送される。ラミネータ50では、押圧ローラ51により吸着プレート40が下敷き30に向かって押圧される。吸着プレート40は、S字状に変形する。
透明基板10と表示パネル20との間には、支持部材98により所定の間隔が形成される。下敷き30及び吸着プレート40は、ラミネータ50の押圧ローラ51と駆動ローラ52との間に挿入され、図12(A)における矢印A4方向に搬送される。ラミネータ50では、押圧ローラ51により吸着プレート40が下敷き30に向かって押圧される。吸着プレート40は、S字状に変形する。
次に、図12(B)に示すように、ラミネータ50の駆動ローラ52が回転して下敷き30及び吸着プレート40を矢印A4方向に搬送する。ラミネータ50では、押圧ローラ51が吸着プレート40を下敷き30に向かって押圧し、表示パネル20が接着層11を介して透明基板10に貼合される。駆動ローラ52が回転して下敷き30及び吸着プレート40を搬送すると、貼合前線が矢印A4方向とは反対方向に押し進められて、透明基板10と表示パネル20とが一端側から他端側に向けて順次貼り合わされていく。支持部材98は、ラミネータ50とともに固定されており、下敷き30及び吸着プレート40に対して相対移動する。
透明基板10と表示パネル20との未貼合領域において貼合前線から貼合の進行方向に向かって所定の距離以上では、支持部材98及び重力により、透明基板10と表示パネル20との間に一定の間隔が形成される。
続いて、図12(C)に示すように、駆動ローラ52が回転して下敷き30及び吸着プレート40を搬送すると、押圧ローラ51が表示パネル20を透明基板10に押圧して貼合前線を押し進め、表示パネル20が接着層11を介して透明基板10に貼り合わされていく。貼合前線が表示パネル20の端部に到達し、表示パネル20の全領域が透明基板10に貼り合わされると、表示パネル20が接着層11を介して透明基板に積層された積層体が得られる。下敷き30及び吸着プレート40の全体が押圧ローラ51と駆動ローラ52との間を通過した後に、吸着プレート40を表示パネル20から剥がすことで、透明基板10及び表示パネル20の積層体を得ることができる。
以上で説明したように、第4の実施形態によれば、簡易な構成で、表示パネル20を破損させることなく容易に透明基板10に貼り合わせ、透明基板10に表示パネル20が積層された積層体を製造することができる。
なお、ラミネータ50が下敷き30及び吸着プレート40を上方に搬送する構成を例示したが、ラミネータ50及び支持部材98が下敷き30及び吸着プレート40に対して下方に移動する構成であってもよい。
[第5の実施形態]
次に、第5の実施形態について、図13に基づいて説明する。図13は、第5の実施形態における積層体の製造方法を説明する図である。図13(A)は、表示パネルと透明基板との貼合開始時の状態を示す図である。図13(B)は、表示パネルと透明基板との貼合途中の状態を示す図である。図13(C)は、表示パネルと透明基板との貼合終了時の状態を示す図である。以下、第5の実施形態と上記第1〜第4の実施形態との相違点について主に説明する。
次に、第5の実施形態について、図13に基づいて説明する。図13は、第5の実施形態における積層体の製造方法を説明する図である。図13(A)は、表示パネルと透明基板との貼合開始時の状態を示す図である。図13(B)は、表示パネルと透明基板との貼合途中の状態を示す図である。図13(C)は、表示パネルと透明基板との貼合終了時の状態を示す図である。以下、第5の実施形態と上記第1〜第4の実施形態との相違点について主に説明する。
上記第1の実施形態では、吸着プレート40の前端部には、固定ピックアップ70が設けられる。固定ピックアップ70は、吸着プレート40の前端部を透明基板10に対し一定の間隔で平行に保持し、貼合の途中で吸着プレート40の前端部から取り外される。上記第2〜第3の実施形態の固定ピックアップ90は、上記第1実施形態の固定ピックアップ70と同じ役割を果たす。
これに対し、第5の実施形態では、吸着プレート40の前端部には、可動ピックアップ75が設けられる。可動ピックアップ75は、貼合の開始から貼合の終了まで、吸着プレート40の前端部を透明基板10に対し平行に保持する。可動ピックアップ75は、少なくとも貼合の終了直前において、透明基板10に徐々に接近し、透明基板10と表示パネル20の前端部との間隔を徐々に小さくしてゼロにする。
図13に示す突き当て部材43は、図1に示す下敷き30の位置決め部材32に突き当てられる代わりに、透明基板10に突き当てられる。この場合、下敷き30は、不要である。尚、本実施形態と同様に、第1〜第4の実施形態において、突き当て部材43は、下敷き30の位置決め部材32に突き当てられる代わりに、透明基板10に突き当てられてもよい。
突き当て部材43は、吸着プレート40の後端部(図13では上端部)に設けられ、吸着プレート40の後端部を平坦に保持する。突き当て部材43は、透明基板10に対し固定され、透明基板10に対し吸着プレート40の後端部を平行に保持する。第1〜第4の実施形態において、同様である。
尚、突き当て部材43は、透明基板10に対し固定された状態で、透明基板10に対する吸着プレート40の位置を調整する調整機構を有してもよい。本実施形態と同様に、第1〜第4の実施形態において、突き当て部材43は、透明基板10に対し固定された状態で、透明基板10に対する吸着プレート40の位置を調整する調整機構を有してもよい。
可動ピックアップ75は、吸着プレート40の前端部(図13では下端部)に設けられ、吸着プレート40の前端部を平坦に保持する。可動ピックアップ75は、吸着プレート40の前端部と透明基板10とを平行に保持しながら、透明基板10に対し接近する。
可動ピックアップ75は、ガイド76に沿って移動自在とされる。ガイド76は、棒状に形成され、可動ピックアップ75の貫通穴に挿通される。ガイド76は、可動ピックアップ75の姿勢を安定させるため、複数本設けられてよい。
可動ピックアップ75は、不図示のバネによって、透明基板10から離れる方向に付勢されてよい。ガイド76の両端には、ガイド76から可動ピックアップ75が抜けないように、ストッパ77が設けられる。
図13(A)に示すように、貼合開始時には、突き当て部材43およびガイド76等が透明基板10に対し固定され、吸着プレート40および吸着プレート40に吸着された表示パネル20がS字状に変形される。
続いて、図13(B)に示すように、吸着プレート40および表示パネル20を透明基板10に向けて押圧ローラ51で押圧しながら押圧ローラ51を前方(図13では下方)に移動させ、表示パネル20と透明基板10との貼合前線を前方に移動させる。その結果、可動ピックアップ75がバネの付勢力に抗して透明基板10に徐々に接近し、透明基板10と表示パネル20の前端部との間隔が徐々に狭くなる。
その後、図13(C)に示すように、押圧ローラ51をさらに前方に移動させ、貼合前線をさらに前方に移動させ、透明基板10と表示パネル20の前端部との間隔をゼロにすることで、貼合が完了する。貼合の完了後、突き当て部材43およびガイド76等が透明基板10から取り外されると共に、吸着プレート40が表示パネル20から取り外される。
ところで、本実施形態では、透明基板10は、第4の実施形態と同様に、鉛直に且つ平坦に支持される。例えば透明基板10がガラス窓である場合、透明基板10は窓枠によって鉛直に且つ平坦に支持される。透明基板10を鉛直に且つ平坦に支持することによって、透明基板10と貼り合わされる表示パネル20の重力による意図しない変形を抑制でき、表示パネル20と接着層11との意図しない接触を抑制できる。
尚、本明細書において、「鉛直」とは、鉛直方向に対し15°以内の傾きを許容するものとする。
尚、本明細書において、「鉛直」とは、鉛直方向に対し15°以内の傾きを許容するものとする。
尚、透明基板10を基準として吸着プレート40とは反対側には、本実施形態では下敷き30が設けられないが、第4の実施形態と同様に下敷き30が設けられてもよい。下敷き30によって透明基板10を支えることにより、押圧ローラ51によって押される透明基板10の変形を抑制できる。透明基板10の変形を抑制することで、透明基板10と表示パネル20とを均一に貼合できる。
押圧ローラ51によって押される透明基板10の変形を抑制するため、透明基板10を基準として押圧ローラ51とは反対側に補助ローラが設けられてもよい。補助ローラと押圧ローラ51とは、透明基板10を挟み、透明基板10の変形を抑制する。透明基板10の変形を抑制することで、透明基板10と表示パネル20とを均一に貼合できる。
補助ローラは、透明基板10に対し、貼合の進行方向に相対的に移動しながら、回転する。補助ローラを透明基板10に対し貼合の進行方向に相対的に移動させることで補助ローラを回転させてもよいし、補助ローラを回転させることで補助ローラを透明基板10に貼対し貼合の進行方向に相対的に移動させてもよい。尚、押圧ローラ51は、補助ローラと同様に、透明基板10に対し、貼合の進行方向に相対的に移動しながら、回転する。
補助ローラと下敷き30とは、単独で用いられてもよいし、両方用いられてもよい。補助ローラと下敷き30が両方用いられる場合、下敷き30は補助ローラと透明基板10との間に設けられてよい。
ところで、本実施形態では、可動ピックアップ75を用いることにより、透明基板10に対し押圧ローラ51が貼合の進行方向に相対的に移動するのに応じて、表示パネル20の前端部と透明基板10との間隔を徐々に小さくしてゼロにする。貼合の終了直前において、表示パネル20の前端部と透明基板10との間隔を徐々に小さくできるため、貼合を円滑に行うことができる。
尚、可動ピックアップ75は、上記第2の実施形態の支持バルーン80、上記第3の実施形態の支持ブロック95、または上記第4の実施形態の支持部材98と共に用いられてもよい。
第1〜第5の実施形態の製造方法で製造された積層体および従来の製造方法(図14に示す製造方法)で製造された積層体を用い、表示パネルの視認性を確認した。その結果、従来の製造方法で製造された積層体では楕円状の表示ムラの発生が確認された。これに対し、第1〜第5の実施形態の製造方法で製造された積層体では、表示ムラがほとんど確認されず、視認性は良好であった。
以上、実施形態に係る積層体の製造方法について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
上記第1〜第5の実施形態では、第1板状部材が透明基板で、第2板状部材が表示パネルである。本発明は、この態様に限定されず、第1板状部材が表示パネルで、第2板状部材が透明面材でもよく、第1板状部材及び第2板状部材が透明面材でも良い。
上記第1〜第4の実施形態では、透明基板10、表示パネル20、下敷き30および吸着プレート40を、貼合の進行方向とは反対方向に移動させるが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記第1〜第4の実施形態において、ラミネータ50を、貼合の進行方向に移動させてもよい。
上記第1〜第4の実施形態では、回転モータによって回転駆動される駆動ローラ52を用いるが、本発明はこれに限定されない。例えば、駆動ローラ52の代わりに従動ローラを用いてもよい。従動ローラは、回転自在とされ、下敷き30との摩擦力によって、下敷き30に従動して回転する。
本出願は、2016年10月26日に日本国特許庁に出願した特願2016−210064号に基づく優先権を主張するものであり、特願2016−210064号の全内容を本出願に援用する。
10 透明基板
11 接着層
20 表示パネル
30 下敷き
31 助走板
33 後走板
40 吸着プレート
50 ラミネータ
51 押圧ローラ
52 駆動ローラ
60 スライドピックアップ
70、90 固定ピックアップ
80 支持バルーン
95 支持ブロック
98 支持部材
100、200、300、400 積層体の製造装置
11 接着層
20 表示パネル
30 下敷き
31 助走板
33 後走板
40 吸着プレート
50 ラミネータ
51 押圧ローラ
52 駆動ローラ
60 スライドピックアップ
70、90 固定ピックアップ
80 支持バルーン
95 支持ブロック
98 支持部材
100、200、300、400 積層体の製造装置
Claims (7)
- 第1板状部材と第2板状部材とを接着層を介して積層する積層体の製造方法であって、
押圧部材により前記第2板状部材を前記第1板状部材に押圧し、前記第1板状部材と前記第2板状部材とが貼合する貼合前線を形成する押圧工程と、
前記第1板状部材及び前記第2板状部材に対して前記押圧部材を相対移動させて前記貼合前線を押し進める貼合工程と、
前記貼合前線から貼合の進行方向に向かって所定の距離で前記第1板状部材との間に所定の間隔を形成するように前記第2板状部材を支持する支持工程と、を有する
ことを特徴とする積層体の製造方法。 - 前記支持工程は、前記第1板状部材と前記第2板状部材との間に前記所定の間隔を形成し、前記押圧部材に押圧されて圧縮する圧縮部材により前記第2板状部材を支持する
ことを特徴とする請求項1に記載の積層体の製造方法。 - 前記支持工程は、前記貼合前線から貼合の進行方向に向かって所定の距離で前記第1板状部材と前記第2板状部材との間に前記所定の間隔を形成し、前記貼合工程において前記押圧部材とともに前記第1板状部材及び前記第2板状部材に対して相対移動する支持部材により前記第2板状部材を支持する
ことを特徴とする請求項1に記載の積層体の製造方法。 - 前記支持工程は、前記第1板状部材を鉛直に且つ平坦に支持する
ことを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の積層体の製造方法。 - 前記支持工程は、前記第1板状部材に対し前記押圧部材が貼合の進行方向に相対的に移動するのに応じて、前記第2板状部材の貼合の進行方向前端部と前記第1板状部材との間隔を徐々に小さくしてゼロにする、請求項1から4の何れか一項に記載の積層体の製造方法。
- 前記第1板状部材は、透明基板であり、
前記第2板状部材は、画像を表示する表示パネルである
ことを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の積層体の製造方法。 - 前記押圧部材は、回転駆動する駆動ローラと、回転可能に設けられて前記駆動ローラに向かって付勢されている押圧ローラと、を有する
ことを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の積層体の製造方法。
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