JP2006113428A - ディスプレイパネルの貼り合せ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 線状の光源を内蔵する光照射部と、光照射部を移動させる光照射部移動機構とを備え、光照射部からの線状の照射領域を有する光を、光透過性基板の間のシール剤に照射して貼り合せを行うディスプレイパネルの貼り合せ装置において、パネルに大きさの異なる画郭が形成されていても、液晶に光が照射されることなく貼り合せを行なうことができる装置を提供すること。
【解決手段】 光照射部の光出射側に、線状の光源の長手方向に沿った長さの異なる複数の開口を形成した遮光マスクを設ける。各開口の長さは、貼り合わせを行なうパネルに形成される各画郭の光照射を行なうシール剤の長さに合わせて設け、遮光マスクを線状光源の長手方向に対して直交する方向にスライド移動して開口を切り換え、光照射部から出射する光の照射領域の長さを変更する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶パネル等のディスプレイパネルの組立工程において、２枚の光透過性基板間の光硬化型のシール剤に、光を照射することにより貼り合せるディスプレイパネルの貼り合せ装置に関する。

われわれは、一つの光透過性基板に形成される複数の画面（画郭）の個数や大きさが変わり、各画郭を形成しかつ２枚の光透過性基板を貼り合せる働きをするシール剤の塗布される位置が変わっても、線状の細長い照射領域を有する光により、シール剤のみに、効率よく光を照射するディスプレイパネルの貼り合せ装置として、特願２００３−１１６６８９を提案した。
図８は、上記出願に記載されている、本発明の前提となるディスプレイパネルの貼り合せ装置を示す図である。

図８に示す装置においては、棒状ランプ１ａを有する光照射部１−１，１−２が複数設けられ、光照射部１−１，１−２からは、棒状ランプ１ａの長手方向に沿った線状の照射領域４０を有する光が照射される。また、光照射部１−１，１−２は、光照射部移動機構４により、各々単独に棒状ランプの長手方向に直交する方向（図面Ｘ方向）に移動する。
また、貼り合せを行なう２枚の光透過性基板からなるパネル２０が載置されるワークステージ５は、平面内で９０°回転可能に構成されている。
パネル２０には、２枚の光透過性基板の間に光硬化型樹脂であるシール剤２３により複数の画郭Ｇが形成され、画郭Ｇの中には液晶が封じられている。

上記複数の光照射部１−１，１−２は、パネル２０に形成されている画郭Ｇの間隔（ピッチ）に基づいて移動し、シール剤２３が塗布された部分に対して、光透過性基板越しに光照射を行なう。次に、ワークステージ５を９０°回転させ、光照射を行なったシール剤と直交する方向に塗布されているシール剤に対して光照射を行なう。このようにしてパネル２０が貼り合される。
貼り合されたパネル２０は、画郭Ｇごとに分割（切断）されて製品となり、テレビやパソコンに表示画面として組み込まれる。

従来、貼り合される一つのパネルには、図８に示されるように、同じ大きさ（形状）の画郭Ｇが形成されていた。しかし、最近は、貼り合わせ後、切断により廃棄されるパネル領域を最小化して利用効率を上げるために、特許文献１に示されるように、一つのパネルに大きさの異なる画郭を形成するようになってきた。

ところが、一つのパネルに大きさの異なる画郭を形成すると、大きな画郭を作るシール剤と、小さな画郭を作るシール剤とが、一直線上に並ばないことがある。
図９に、一つのパネル２０に、大きな画郭２１と小さな画郭２２の、大きさの異なる２種類の画郭が形成されている例を示す。同図において、パネル２０の縦方向については、同じ大きさの画郭の列になるので、小さな画郭２２を作るシール剤２３ｂ、または、大きな画郭２１を作るシール剤２３ａは一直線上に並ぶ。
しかし、横方向については、異なる大きさの画郭の列となり、シール剤２３ａと２３ｂは一直線上に並ばない。

このような、大きさの異なる画郭が形成され、シール剤が一直線上に並ばないパネルを貼り合せるために、背景技術に示した図８の貼り合せ装置を使用すると、次のような問題が生じる。
図９に示されるように、光照射部１−１，１−２から出射する光は、パネル２０を横断する線状の光照射領域４０を有する。

したがって、例えば図９に示したパネル２０の横方向において、小さな画郭２２を作るシール剤２３ｂに光照射を行なうと、光照射領域４０が、大きな画郭２１を横切り、その中の液晶に光が照射されてしまう。液晶に光が照射されると不所望の特性変化が生じることがあり、製品不具合の原因となる。
また、大きな画郭２１を作るシール剤２３ａに光照射を行なうと、小さな画郭２２に光が照射され上記と同様の問題が生じる。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、その目的は、線状の光源を内蔵する光照射部と、該光照射部を１軸方向に移動させる光照射部移動機構とを備え、上記光照射部からの光を２枚の光透過性基板間の光硬化型シール剤に照射し、上記２枚の光透過性基板貼り合わせるディスプレイパネルの貼り合せ装置において、一つのパネルに大きさの異なる画郭が形成されていても、液晶に光が照射されることなく貼り合せを行なうことができる装置を提供することである。

特開２００４-２１２９７６号公報

本発明においては、上記課題を次のように解決する。
線状光源を内蔵する光照射部の光出射側に、光照射領域の長さを整形する遮光マスクを設ける。遮光マスクには、光照射部の長手方向、即ち光照射部に内蔵される線状の光源の長手方向に沿った、長さの異なる複数の開口を形成する。
各開口の長さは、貼り合わせを行なうパネルに形成される各画郭のシール剤の長さに合せる。即ち光照射を行なう画郭を形成するシール剤の長さよりは長いが、他の画郭内の液晶には光が照射されない長さとする。

上記複数の開口を形成した遮光マスクを、マスク移動機構により、光照射部の長手方向である、光照射部に内蔵される線状の光源の長手方向に対して、直交する方向にスライド移動させる。これにより、遮光マスクの開口を各画郭の光照射を行なうシール剤の長さに合わせて切り換え、光照射領域の長さを変更しシール剤のみに光照射を行なう。

本発明においては、パネルに形成される画郭のシール剤の長さに合わせて開口が形成された遮光マスクにより、光照射領域の長さを変更し、対象とする画郭のシール剤に対してのみ光を照射できるので、他の画郭の液晶に不所望な光が照射されることなくパネルの貼り合せを行なうことができる。

図１および図２を用いて、本発明の実施例であるディスプレイパネルの貼り合せ装置の構成を説明する。
図１は、ディスプレイパネルの貼り合せ装置全体の主な構成を示す斜視図であるが、分かりやすいようにフレーム等の一部を省略し、また、光照射部１から貼り合せを行うディスプレイパネル２０（以下パネルという）までの距離を実際よりも広く離して示している。実際の装置において、光照射を行なう場合の光照射部の下部からパネルまでの距離は、０. ５ｍｍ〜１ｍｍ程度である。
また、同図では光照射部を１つのみ設けた場合について示しているが、図８のように、複数の光照射部を設けてもよい。

図２は、図１の光照射部１の内部構造を示す図である。同図に示すように、光照射部１には、光硬化型シール剤を硬化させる波長の光、例えば紫外線を含む光を照射する棒状ランプ１ａ（例えば高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ）と、該ランプ１ａの長手方向に沿って伸び、ランプ１ａからの光を反射して集光する樋状ミラー（集光鏡）１ｂが設けられる。
また、光照射部１の下部（図面下方向）には光出射口７があり、複数の長さの異なる開口が設けられた遮光マスクＭを介して、上記ランプ１ａからの直射およびミラー１ｂによって反射された光（紫外線）が出射する。

図１に戻り、遮光マスクＭは、光照射部１の長手方向両側に設けられたガイド３２により支持され、マスク駆動機構３１により、ガイド３２に沿って、光照射部１の長手方向である線状の光源（棒状ランプ１ａ）の長手方向に対し、直交する方向（図面Ｘ方向）にスライド移動する。なお、遮光マスクＭの詳しい構造と動作については後述する。
光照射部１は、リニアガイド３に取り付けられ、光照射部移動機構４により、リニアガイド３に沿って図面Ｘ方向に移動する。リニアガイド３、および光照射部移動機構４は装置のフレーム２に固定されている。

光照射部１の下方（光が出射される側）には、貼り合わせを行なうパネル２０を載置するワークステージ５が設けられる。パネル２０は、シール剤２３により画郭が形成され、その中に液晶が封止された状態で、不図示の搬送機構により搬送されワークステージ５上に載置される。
なお、パネル２０は、搬送装置によりおおむねの位置合せ（プリアライメント）が行なわれ、ワークステージ５には、光照射部１の棒状ランプ１ａの長手方向と、パネル２０に塗布されているシール剤２３の伸びる方向とが一致するように、±１〜２ｍｍの精度で所定の位置に置かれる。
ワークステージ５は、不図示の回転移動機構を備えており、液晶パネル１０が載置される平面内で９０°回転する。これによりパネル２０も９０°回転する。

上記したように、光照射部１の光出射口には遮光マスクＭが設けられている。遮光マスクＭには、光出射部１から出射する光の長さを、パネル２０に形成されている画郭のシール剤の長さに合わせて整形する複数の開口が設けられている。
図３と図４を使って、遮光マスクＭの構造について説明する。
図３は、パネルに形成された大きさの異なる画郭のシール剤と光照射領域の関係の一例を示す図である。

図３において、パネル２０には、大きな画郭２１と小さな画郭２２の、２種類の画郭が形成されている。
このような場合、線状の細長い照射領域を有する光により、シール剤への光照射を行なおうとすると、同図（１）と（５）の位置においては、大きな画郭２１のシール剤２３ａと小さな画郭２２のシール剤２３ｂとは、一直線上に並んでいるので、シール剤２３ａと２３ｂの両方に光を照射しなければならない。したがって図中Ａで示したような、パネル２０の全体を横切る長い光照射領域４０が必要になる。

しかし、同図（２）と（４）の位置においては、小さな画郭２２のシール剤２３ｂのみに光が照射されるよう、光照射領域４０の長さ（長手方向の範囲）を図中Ｂで示したように整形する必要がある。
同様に、同図（３）の位置においては、大きな画郭２１のシール剤２３ａのみに光が照射されるよう、光照射領域４０の長さを図中Ｃで示したように整形する必要がある。以上より、光照射部１から照射される光照射領域４０は３種類の長さに整形する必要がある。

図４は、光照射領域を上記３種類の長さに整形する開口を設けた遮光マスクを示す図であり、同図は該遮光マスクを光照射部側から見た平面図である。
遮光マスクＭは、基本的に１枚の板であり、大きな画郭２１のシール剤２３ａと小さな画郭２２のシール剤２３ｂが一直線上にあるとき、両方のシール剤に光を照射するための第１の開口Ａと、小さな画郭２２のシール剤２３ｂのみに光を照射するための第２の開口Ｂと、大きな画郭２１のシール剤２３ａのみに光を照射するための第３の開口Ｃの３つの開口が、一定の間隔をあけて設けられている。

また、図面上下方向にあたる、遮光マスクＭの開口の長手方向周辺部には、遮光マスクＭを移動させるためのマスク移動機構を構成するラックギア３３や、光センサで各開口Ａ、Ｂ、Ｃの位置を検出するための孔ａ，ｂ，ｃが設けられている。
図５は、図４の遮光マスクＭを設けた光照射部の構成例を示す図であり、同図は、光照射部１のランプ長手方向に対して直角方向の断面図である。なお、遮光マスクＭを支持するガイド３２は省略して示している。

同図に示すように、遮光マスクＭは、光照射部１の光出射口７側に設けられる。遮光マスクＭに設けられたラックギア３３には、ステッピングモータ（不図示）のピニオン歯車３４がかみ合い、マスク駆動機構３１を構成する。ピニオン歯車３４が回転することにより、遮光マスクＭは、光照射部１の長手方向である線状光源（ランプ１ａ）の長手方向に対し直交する方向に移動し、光照射部１に対して開口Ａ，Ｂ，Ｃの位置が切り換わる。これにより、光照射領域４０の長さが変更される。
なお、ステッピングモータは正反両方向に回転可能であり、したがって、遮光マスクＭは図面左右両方向に移動する。

光照射部１のランプ１ａと遮光マスクＭの間には、遮光マスクＭに入射する光をある程度細長いスリット状に整形するアパーチャ６が取り付けられている。
アパーチャ６は、ランプ１ａからのすべての光が遮光マスクＭに照射されると、遮光マスクＭの温度が高くなり、場合によっては熱変形を生じることがあるのでこれを防ぐために設ける。

次に、図５、図６、図７を用いて、図１の本実施例の貼り合せ装置を用いて、図３に示したパネル２０のシール剤に光を照射する手順を示す。
まず、パネル２０の端である図３の（１）の位置からシール剤に光を照射する。この場合、大きな画郭２１のシール剤２３ａと小さな画郭２２のシール剤２３ｂは一直線上にあり、両方のシール剤に光が照射されなければならない。そのため、遮光マスクＭの第１の開口Aを使用する。
したがって、図５に示すように、遮光マスクＭを、マスク駆動機構３１であるラックギア３３とピニオン歯車３４により、第１の開口Ａが光照射部１のアパーチャ６の下に来るようにマスクＭを移動させる。移動終了後、第１の開口Ａを介してパネル２０に光を照射する。

なお、遮光マスクＭは、図４に示した、各開口Ａ，Ｂ，Ｃ対応して設けた孔ａ，ｂ，ｃが不図示の光センサにより検出されることにより、光照射部１に対し所定の位置に停止する。
図３の（１）の位置への光照射が終わると、光照射部１は、光照射をいったん停止し、光照射部移動機構4により、同図（２）の位置に移動する。
（２）の位置においては、小さな画郭２２のシール剤２３ｂのみに光が照射されなければならない。そのため、遮光マスクＭの第２の開口Ｂを使用する。
したがって、図６に示すように、遮光マスクＭを、マスク移動機構３１により、第２の開口Ｂが光照射部１のアパーチャ６の下に来るように移動させる。移動終了後、第２の開口Ｂを介してパネル２０に光を照射する。

なお、（２）の位置においては、小さな画郭２２が２つ並んで形成されているので、遮光マスクＭの第２の開口Ｂの幅を、小さな画郭２２の間隔に合わせて形成することにより、小さな画郭２２の隣り合う２本のシール剤２３ｂに対し、同時に光照射を行なうことができる。
図３の（２）の位置への光照射が終わると、光照射部１は、光照射をいったん停止し、光照射部移動機構4により、同図（３）の位置に移動する。
（３）の位置においては、大きな画郭２１のシール剤２３ａのみに光が照射されなければならない。そのため、遮光マスクＭの第３の開口Ｃを使用する。

したがって、図７に示すように、マスク移動機構３１より、第３の開口Ｃが光照射部１のアパーチャ６の下に来るように移動させる。移動終了後、第３の開口Ｃを介してパネル２０に光を照射する。
図３の（３）の位置への光照射が終わると、光照射部１は、光照射をいったん停止し、光照射部移動機構４により、同図（４）の位置に移動する。
なお、（３）の位置においては、大きな画郭２１が２つ並んで形成されているので、遮光マスクＭの第３の開口Ｃの幅を、大きな画郭２１の間隔に合わせて形成することにより、大きな画郭２１の隣り合う２本のシール剤２３ａに対し、同時に光照射を行なうことができる。

図３の（４）の位置は、シール剤の配置が同図の（２）と同じであるので、図６と同様に遮光マスクＭ移動させて、第２の開口Ｂを介して光が照射される。（４）の位置への光照射が終わると、光照射部１は、光照射をいったん停止し、光照射部移動機構4により、（５）の位置に移動する。
図３の（５）の位置は、シール剤の配置が同図の（１）と同じであるので、図５と同様に、マスクＭ移動させて第１の開口Ａを介して光が照射される。以上でパネル２０の図３における縦方向のシール剤のへの光照射が終了する。

続いて、パネル２０の横方向のシール剤に光照射を行う。そのため、パネル２０を載置しているステージ５が９０°回転する。
パネル２０の横方向は、シール剤２３ａと２３ｂとは、いずれの個所においても一直線上にあるので、遮光マスクＭの開口Ａを使用して各位置のシール剤に光を照射する。以上でパネルの貼り合せ作業が終わる。
なお、パネル２０の横方向のシール剤に光照射を行なうにあたり、ステージ５が回転する替わりに、光照射部１を支持するフレーム２が９０°回転してもよいし、光照射部の長手方向が９０°異なる別の装置に、パネル２０を移動させてもよい。

パネルに形成される画郭の大きさや形状は、それが使用される製品の種類により種々異なり、それに応じてシール剤の長さも変化するので、遮光マスクに形成する開口の長さも多種必要になる。
したがって、貼り合わせを行なうパネルの種類分、遮光マスクを複数準備し、遮光マスクのそれぞれに、各パネルに形成される画郭のシール剤の長さに合せた開口を形成しておく。そして、貼り合わせを行なうパネルの種類が変更されるたびに、それに合う開口を形成した遮光マスクに適宜交換する。

なお、ここで言う「画郭のシール剤の長さに合せた開口」とは、例えば、図３の（１）のように、異なる大きさの画郭のシール剤に対し、同時に光照射を行なう場合は、両方のシール剤の長さを足したものよりも長い開口であり、一方、図３の（２）または（３）のように、一方の画郭のシール剤のみに光照射を行なう場合は、光を照射する画郭のシール剤の長さよりは長いが、他の画郭の液晶に光が照射されないような長さを有する開口であるということを示す。
また、上記実施例においては、パネルに形成される画郭の大きさが、大小２種類の場合についてのみ示したが、３種類以上の異なる大きさの画郭が形成された場合であっても、遮光マスクに設ける開口を各画郭のシール剤の長さに合せて設けることにより、上記２種類の場合と同様に対応することができる。

なお、上記実施例においては、光照射部に内蔵される線状の光源として、棒状の高圧水銀ランプやメタルハライドランプを用いる場合を例にして説明したが、最近は、光硬化型シール剤を硬化する短い波長の光を放射するＬＥＤやＬＤ（レーザダイオード）も実用化されてきており、そのようなＬＥＤまたはＬＤを線状に複数並べて配置したものを光源としても良い。

本発明の実施例のディスプレイパネルの貼り合せ装置の構成例を示す図である。 光照射部の内部構造を示す図である。 基板に形成された大きさの異なる液晶画面のシール剤と光照射領域の関係の一例を示す図である。 光照射領域を３種類の長さに整形する開口を設けた遮光マスクを示す図である。 遮光マスクを設けた光照射部の構成例を示す図である。 遮光マスクの第２の開口部Ｂを使って光を照射している図である。 遮光マスクの第３の開口部Ｃを使って光を照射している図である。 本発明の前提となるディスプレイパネルの貼り合せ装置を示す図である。 一つのパネルに大きさの異なる２種類の画郭が形成されている例を示す図である。

符号の説明

１ 光照射部
１ａ ランプ
１ｂ 樋状ミラー（集光鏡）
２ フレーム
３ リニアガイド
４ 光照射部移動機構
５ ワークステージ
６ アパーチャ
７ 光出射口
２０ パネル
２１ 大きな画郭
２２ 小さな画郭
２３ａ，２３ｂ シール剤
３１ マスク駆動機構
３２ ガイド
３３ ラックギア
３４ ピニオン歯車
Ｍ 遮光マスク
Ｇ 画郭

Claims (1)

1. 線状の光源を内蔵する光照射部と、該光照射部を上記線状の光源の長手方向に対し直交する方向に移動させる光照射部移動機構とを備え、上記光照射部からの光を２枚の光透過性基板間の光硬化型シール剤に照射し、上記２枚の光透過性基板を貼り合せるディスプレイ基板の貼り合せ装置において、
   上記光照射部には、線状光源の長手方向に沿った、長さの異なる複数の開口が形成された遮光マスクと、該遮光マスクを上記線状光源の長手方向に直交する方向に移動し、上記開口を切り換えるマスク移動機構とが設けられていることを特徴とするディスプレイパネルの貼り合せ装置。
   

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