JP7286158B2 - 貼り付け装置及び貼り付け方法 - Google Patents

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Description

本発明は、湾曲面を有する被着体とシート材等の貼り付け部材とを貼り付ける貼り付け装置及び貼り付け方法に関する。さらに詳しくは、湾曲した液晶パネルや有機ELパネル等の被着体に偏光板や保護シート等の貼り付け部材を貼り付ける貼り付け装置及び貼り付け方法に関する。
従来、液晶パネルや有機ELパネル等のディスプレイ材料は、平坦に形成されていた。最近では、表示性能や意匠性の向上を目的として、カーナビゲーションやスマートフォン等の各種の分野において、湾曲面を有したディスプレイが用いられている。そこで、これらの湾曲面を有したディスプレイの製造に当たり、例えば、偏光板のような光学シートが、湾曲面を有した液晶パネルや有機ELパネル等の被着体に貼り付けられている(例えば、特許文献1)。
特開2005-134460号公報
ところで、特許文献1に記載の発明は、湾曲面を有したベース(第1の部材に相当)上に第1の偏光板と、液晶パネルと、第2の偏光板(第2の部材に相当)等を重ねて配置し、前記ベースと第2の偏光板との間で液晶パネルを湾曲させた状態で、第2の偏光板をベースに貼り付けて固定するものである。しかしながら、ベースや液晶パネル等の被着体が可撓性を有しない場合、特許文献1に記載の発明のような貼り付けを行うと、被着体が破損したり、被着体が貼り付け時にずれて貼り付け精度が悪くなったりする問題があった。また、被着体が可撓性を有しない場合は、貼り付け時に被着体がずれて気泡が入る問題があった。
そこで、本発明は、湾曲面を有する被着体とシート材等の貼り付け部材とを精度良く貼り付けることが可能な貼り付け装置及び貼り付け方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決すべく提供される本発明の貼り付け装置は、湾曲面を有する被着体と貼り付け部材とを互いに貼り付ける貼り付け装置であって、前記被着体又は前記貼り付け部材の少なくとも一方を押圧する押圧部と、前記被着体又は前記貼り付け部材のいずれか一方を支持する支持部と、を有し、前記支持部は、複数の筒状のセルが当該筒の軸線方向と交差する平面方向にそれぞれ並設されたセル集合体からなり、前記セル集合体は、前記軸線方向の一端側に前記被着体の湾曲面に沿った湾曲を有する湾曲部が形成され、前記支持部が、前記湾曲部の湾曲に沿って、当該湾曲部に前記被着体又は前記貼り付け部材のいずれか一方を支持するものであり、前記押圧部が、他の一方を前記湾曲部の湾曲に沿って押圧するものであることを特徴とするものである。
かかる構成によれば、支持部が湾曲部を有するので、湾曲面を有する被着体であっても、当該湾曲面に沿って、被着体を支持部に支持することが可能である。これにより、被着体が破損することがない被着体と貼り付け部材との貼り付けが可能である。また、適正な押圧力を付与しながら被着体と貼り付け部材とが貼り付けられるので、気泡やしわが発生することがない精度の良い貼り付けを行うことが可能である。
また、支持部が上述のようなセル集合体から構成されているので、前記軸線方向からの押圧による負荷に耐えうる強度を維持することが可能である。これにより、貼り付け装置を軽量化することが可能である。また、支持部が上述のようなセル集合体から構成されているので、セル集合体に湾曲部を容易に形成することが可能である。
上述した課題を解決すべく提供される本発明の貼り付け装置は、前記セル集合体が、ハニカム構造体であることを特徴とするものである。
かかる構成によれば、セル集合体がハニカム構造体であるので、支持部の強度が維持しやすくなると共に支持部の軽量化を図ることが可能である。これにより、貼り付け装置の軽量化も可能である。
上述した課題を解決すべく提供される本発明の貼り付け装置は、前記支持部が、前記被着体又は前記貼り付け部材のいずれか一方を、緩衝部材を介して支持することを特徴とするものである。
かかる構成によれば、被着体の表面が傷付き易い材質で形成されていたとしても、緩衝部材により、被着体が湾曲部と直接接することがないので、被着体が傷付いたり、破損したりすることがない。
上述した課題を解決すべく提供される本発明の貼り付け装置は、前記支持部が着脱可能であり、前記被着体の湾曲面の湾曲形状に応じて交換可能であることを特徴とするものである。
かかる構成によれば、支持部が着脱可能であるので、各種の被着体の湾曲形状に応じて、支持部が交換可能である。従って、被着体の品種の切り替えを容易に行うことができ、汎用性の高い貼り付け装置を提供することが可能である。また、上述のように支持部がセル集合体で形成されているので、支持部が軽量化されており、交換を容易に行うことが可能である。
上述した課題を解決すべく提供される本発明の貼り付け装置は、前記押圧部と、前記支持部とを真空チャンバ内に配し、当該真空チャンバ内を減圧状態とした上で、前記押圧部による押圧が行われるようにしたことを特徴とするものである。
かかる構成によれば、被着体と貼り付け部との貼り付けが、減圧下で行われるので、被着体と貼り付け部との貼り付け面に気泡が入らない。従って、湾曲面を有する被着体であっても、当該被着体と貼り付け部材とを精度良く貼り付けすることが可能である。
上述した課題を解決すべく提供される本発明の貼り付け方法は、湾曲面を有する被着体と貼り付け部材とを互いに貼り付ける貼り付け方法であって、前記被着体又は前記貼り付け部材の少なくとも一方を押圧する押圧部と、前記被着体又は前記貼り付け部材のいずれか一方を支持する支持部と、を設け、前記支持部を複数の筒状のセルが当該筒の軸線方向と交差する平面方向にそれぞれ集合されたセル集合体として形成すると共に、当該セル集合体における前記軸線方向の一端側に前記被着体の湾曲面に沿った湾曲を有する湾曲部を形成しておき、前記湾曲部に前記被着体又は前記貼り付け部材のいずれか一方を支持する支持工程と、前記湾曲部の湾曲に沿って、当該湾曲部に前記被着体又は前記貼り付け部材のいずれか一方を支持しながら他の一方を前記湾曲部の湾曲に沿って押圧する押圧工程と、を実行することを特徴とするものである。
かかる構成によれば、湾曲面を有する被着体であっても、当該湾曲面に沿って、被着体を支持部に支持することが可能である。これにより、被着体を破損することなく、当該被着体に貼り付け部材を貼り付けることが可能である。また、適正な押圧力を付与しながら被着体と貼り付け部材とが貼り付けられるので、気泡やしわを発生させることなく精度の良い貼り付けを行うことが可能である。
上述した課題を解決すべく提供される本発明の貼り付け方法は、前記セル集合体が、ハニカム構造体であることを特徴とするものである。
かかる構成によれば、セル集合体がハニカム構造体であるので、支持部の強度を保った状態で押圧工程を実行することが可能である。
上述した課題を解決すべく提供される本発明の貼り付け方法は、前記支持工程は、前記被着体又は前記貼り付け部材のいずれか一方を、緩衝部材を介して前記湾曲部に支持するものであることを特徴とするものである。
かかる構成によれば、被着体の表面が傷付き易い材質で形成されていても、緩衝部材により、被着体が湾曲部と直接接することがないので、被着体が傷付いたり、破損したりすることがない。
上述した課題を解決すべく提供される本発明の貼り付け方法は、前記支持部を着脱可能にしておき、前記支持工程の前に前記支持部が前記被着体の湾曲面の湾曲形状に応じて交換される交換工程を含むことを特徴とするものである。
かかる構成によれば、支持工程の前に、支持部が被着体の湾曲面の湾曲形状に応じて交換される交換工程を含むので、各種の被着体の湾曲形状に応じて、支持部を交換することが可能である。これにより、被着体の品種の切り替えを容易に行うことができ、汎用性の高い貼り付け方法を提供することが可能である。また、上述のように支持部がセル集合体で形成されているので、支持部が軽量化されており、交換を容易に行うことが可能である。
上述した課題を解決すべく提供される本発明の貼り付け方法は、前記押圧部と前記支持部とを真空チャンバ内に配し、前記支持工程の後、前記押圧工程の前に前記真空チャンバ内を減圧状態にする減圧工程を行い、前記押圧工程を減圧下で行うようにしたことを特徴とするものである。
かかる構成によれば、被着体と貼り付け部との貼り付けが、減圧下で行われるので、被着体と貼り付け部材との貼り付け面に気泡が入らない。すなわち、湾曲面を有する被着体と貼り付け部材との精度の良い貼り付けを行うことが可能である。
本発明の貼り付け装置及び貼り付け方法によれば、湾曲面を有する被着体であっても当該被着体と貼り付け部材とを精度良く貼り付けることができる。
は、本発明の貼り付け装置の一実施形態に係る一部切欠き概略斜視図である。 は、本発明の貼り付け装置の一実施形態に係る概略正面図である。 は、本発明の貼り付け装置に係る支持部形成方法の一実施形態を表す斜視図である。 (a)から(c)は、本発明の貼り付け方法の一実施形態を表す説明図である。 (a)及び(b)は、本発明の貼り付け方法の別の実施形態を表す説明図である。
本発明の貼り付け装置の一実施形態について、図1から図3に基づいて以下に詳細を説明する。図1は、本発明の貼り付け装置10の一部切欠き概略斜視図であり、図2は、貼り付け装置10の概略正面図である。本実施形態においては、例えば、被着体11が湾曲面11aを有する有機ELパネル等の曲面ディスプレイであり、貼り付け部材12が偏光板等である場合を例として説明する。
図1及び図2のように、貼り付け装置10は、被着体11を支持する支持部20と、被着体11に貼り付け部材12を押圧する押圧部30等を備えている。
図1及び図2のように支持部20は、平面視において矩形状に形成され、上面側に湾曲形状に形成された湾曲部25を備えている。支持部20は、貼り付け装置10の機台13上に、湾曲部25が上面となるように支持されている。湾曲部25は、被着体11の湾曲面11aの形状に沿って形成され、本実施形態においては、中央部が凹んだ円弧状に形成されている。湾曲部25の形成方法は、後述する。
図3は、湾曲部25を形成する前の支持部20の一部を拡大したものである。支持部20は、図1及び図3のように、複数の筒状のセル22aが当該筒の軸線方向と交差する平面方向にそれぞれ並設されたセル集合体22から形成されている。支持部20は、例えば、アラミド樹脂やアルミニウム等の比較的軽量な材質の部材を好ましく使用できる。また、支持部20は、例えば、本実施形態のように六角形状の筒状のセル22aを前記軸線方向と交差する平面方向にそれぞれ並設させて形成することができる。セル22aを並設させてセル集合体22とすることで、前記軸線方向からの押圧による負荷に耐えうる強度を維持しながら、軽量化することが可能である。
また、本実施形態においては、セル22aの隣り合う隔壁が共有するようにセル集合体22が形成されている。また、セル集合体22は、ハニカム構造体として構成されている。これにより、それぞれのセル22aの形状が揃うと共にセル22aが密に並設されるので、前記軸線方向からの押圧による負荷が、セル22aで均等に分散されるので、より強度が向上する。
次に湾曲部25の形成方法の一例について以下に詳細を説明する。図3のように、湾曲部25の形成は、筒状のセル22aの軸線方向(図示上下方向)と交差する方向から、例えばワイヤソー(図示しない)のワイヤ40を押し付けることにより行われる。ワイヤソーは、例えば、ダイヤモンド等の砥粒が表面に固着された一本のワイヤ40を一方向又は両方向に高速走行させ、当該ワイヤ40を被加工物(本実施形態においては支持部20に相当)に押し付けることにより、切断加工を行うものである。湾曲部25の形成は、前記ワイヤソーを多方向に移動自在なロボットに装着したロボットワイヤソーを好ましく使用できる。前記ロボットワイヤソーは、予め入力された被着体11の湾曲面11aの形状の情報に従って制御される。本実施形態においては、例えば、前記情報に従って算出された切断線41(図示二点鎖線)方向にロボットワイヤソーにおけるワイヤ40を移動させることにより、湾曲部25が形成される。
支持部20は、上述のように機台13上に支持されているが、適宜の着脱機構(図示しない)により、機台13に対して着脱可能である。前記着脱機構は、例えば、セル22aにピンを挿通するものや、支持部20の側壁を開閉自在に保持するもの等、各種の機構を採用することが可能である。また、支持部20は、爪、ピン、溝等により、機台13上に位置決め可能である。
また、支持部20には、湾曲部25上を覆う緩衝部材21が設けられている。緩衝部材21は、可撓性を有するシート状の部材を好ましく使用できる。緩衝部材21は、湾曲部25と被着体11との間に介在することで、被着体11の支持面が傷付いたり、破損したりすることを抑制するものである。緩衝部材21は、例えば、樹脂、ゴム等の各種素材のものを用いることが可能である。
また、支持部20は、緩衝部材21を介して被着体11を保持することが可能である。被着体11の支持部20への支持は、湾曲部25に対して爪やクランプ等で物理的に挟持するもの、緩衝部材21に粘着により保持するもの、緩衝部材21に吸着孔を設け、緩衝部材21を介して吸着により保持するもの等、適宜の手段で行うことが可能である。
図2のように押圧部30は、貼り付け部材12を被着体11に押圧するための貼り付けローラ31と、貼り付け部材12を下面側で仮保持する保持部材33等を備えている。
貼り付けローラ31は、上部にシリンダ32が接続されており、シリンダ32の作用で昇降することが可能である。また、貼り付けローラ31は、被着体11の貼り付け方向(図示左右方向)に沿って移動可能にする適宜の駆動源(図示しない)が接続されている。これにより、押圧部30として、貼り付けローラ31は、湾曲部25の湾曲に沿って貼り付け部材12を被着体11に押圧することが可能である。
保持部材33は、例えば、片面が粘着性を有する粘着シートで形成されている。本実施形態において、保持部材33は、貼り付け部材12の貼り付け方向に長手となる長尺状の粘着シートで形成されている。保持部材33は、前記粘着シートをロール状で供給するものや前記粘着シートの両端を接続して円環状にしたもの等を使用することが可能である。本実施形態において、保持部材33は、貼り付け方向に沿って設けた複数のガイドローラ34間に粘着面が下面側となるように架け渡されている。保持部材33は、当該保持部材33の粘着面に貼り付け部材12を仮保持する。貼り付け部材12は、保持部材33を介して貼り付けローラ31により押圧されることで、被着体11に貼り付けられる。
以上が、本発明の貼り付け装置10の構成であり、次に図4(a)から(c)を参照しながら、以下に貼り付け装置10における貼り付け方法の詳細を説明する。
図4(a)のように、支持工程として、支持部20における湾曲部25の上面に緩衝部材21が敷設され、続いて、緩衝部材21を介して湾曲部25に被着体11が支持される。また、支持工程が実行された後、保持部材33に保持された貼り付け部材12が被着体11上に供給される(図示二点鎖線位置)。次に、図示二点鎖線位置から実線位置へと、押圧部30が下降すると共に貼り付けローラ31が下降する。これにより、保持部材33に保持された貼り付け部材12の貼り付け始端部が、被着体11の貼り付け始端部に押圧される。
図4(b)のように、押圧工程として、貼り付けローラ31が、湾曲部25の湾曲に沿って、貼り付け部材12を、保持部材33を介して押圧していく。これにより、貼り付け部材12が、被着体11の湾曲面11aに沿って貼り付けられていく。
図4(c)のように、押圧工程として、貼り付けローラ31が、被着体11の貼り付け終端部まで押圧状態で移動した後、貼り付けローラ31が上昇する。続いて、保持部材33を含む押圧部30全体が上昇することにより、保持部材33から貼り付け部材12が離脱する。これにより、被着体11と貼り付け部材12との貼り付けが完了する。以後、上述の支持工程と、押圧工程とが繰り返し行われる。
次に本発明の貼り付け装置及び貼り付け方法の別の実施形態について、図5(a)及び(b)に基づいて以下に詳細を説明する。
図5(a)のように、本実施形態においては、押圧部30の貼り付けローラ31に代えて、押圧部30として押圧部材35が設けられたものである。押圧部材35は、支持部20と同様の部材(例えば、上述のセル集合体22)で構成され、押圧部材35の押圧面35aが支持部20の湾曲部25に沿った形状に形成されたものである。押圧部材35は、貼り付け装置10の上部に設けた機枠14に適宜の機構(図示しない)により着脱可能に保持されている。押圧面35aは、支持部20の湾曲部25と対向するように配置され、貼り付け部材12を保持することが可能である。押圧面35aへの貼り付け部材12の保持は、セル22aを介した吸着によるものや押圧面35aに適宜設けた粘着シート(図示しない)等での粘着によるもの等を採用することが可能である。また、押圧部材35は、適宜な手段(図示しない)で昇降自在であり、下降することにより、湾曲部25の湾曲に沿って貼り付け部材12を被着体11に押圧することが可能である。押圧部材35は、湾曲部25の形状に合わせて、交換することが可能である。
図示のように、支持工程として、支持部20における湾曲部25の上面に緩衝部材21が敷設され、続いて、緩衝部材21を介して湾曲部25上に被着体11が支持される。次に、図示二点鎖線位置から実線位置へと、押圧部材35が下降する。これにより、押圧部材35に保持された貼り付け部材12の全体が、湾曲部25の湾曲に沿って被着体11に押圧される。
図5(b)のように、押圧部材35が上昇することにより、押圧部材35から貼り付け部材12が離脱し、被着体11への貼り付け部材12の貼り付けが完了する。以上が、本発明の実施形態であるが、本発明は、上述のような実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲内で適宜の変更が可能である。
上述の実施形態においては、支持部20を構成するセル22aを六角形状としたが、セル22aは、円形、楕円形、三角形、四角形、五角形等各種の形状の筒状のセル22aを採用することが可能である。また、セル集合体22は、複数の筒状のセル22aが当該筒の軸線方向と交差する平面方向にそれぞれ並設されたものであれば、複数のセル22aがそれぞれ異なる形状のものであっても良い。また、セル集合体22がハニカム構造体である場合であっても、セル22aの形状は六角形状のものに限らず、三角形、四角形、五角形等各種の形状のものであっても良い。また、セル22aの隔壁は、並設したときに共有されるものだけに限らず、セル22aの隔壁がそれぞれ密接するようなものであっても良い。また、上述の実施形態では、湾曲部25をワイヤソーにより形成したが、湾曲部25の形成は、レーザーやバンドソー等の適宜手段で行うことが可能である。また、湾曲部25の形成は、各種の成型手段で一体的又は部分的に成型するものであっても良い。また、湾曲部25は、片方向に弓なりに湾曲したものだけではなく、両方向に波打つように湾曲したものや、各種の曲面形状を有しているものであっても良い。
上述の実施形態においては、押圧部30が、貼り付けローラ31又は押圧部材35で構成されているが、押圧部30は、これらに限定されるものではない。被着体11又は貼り付け部材12のいずれか一方を湾曲部25に沿って押圧可能なものであれば各種のものを採用することが可能である。また、被着体11又は貼り付け部材12は、直接的に押圧されるものだけではなく、間接的に押圧されるものであっても良い。例えば、保持部材33が、押圧部材35と貼り付け部材12の間に設けられるものであっても良い。
上述の実施形態においては、緩衝部材21がシート状に形成されているが、押圧部30での押圧の際に、緩衝部材21は、湾曲部25に沿って変形するようなものであっても良い。例えば、緩衝部材21は、スポンジ状部材、ジェル状部材等の各種の素材のものを採用することが可能である。また、押圧部30に採用されている保持部材33は、適宜採用すれば良く、保持部材33を用いずに直接的に貼り付け部材12を押圧部30で押圧するものであっても良い。
上述の実施形態においては、被着体11の湾曲面11aの形状が一定の場合を前提とした貼り付け方法について説明を行ったが、被着体11の湾曲面11aの形状が異なるものに対して貼り付け部材12を貼り付ける場合は、上述の支持工程の前に以下のような交換工程を採用すれば良い。例えば、交換工程は、既に装着されている支持部20に代えて、異なる形状の湾曲部25を有する支持部20を機台13上に装着するものである。
上述の実施形態においては、被着体11と貼り付け部材12との貼り付けを大気中で行うようにしているが、上述の支持部20と、押圧部30とを、真空チャンバ(図示しない)の内部に配置し、減圧下で被着体11と貼り付け部材12とを貼り付けるようにすることも可能である。上述のように減圧下で、被着体11と貼り付け部材12との貼り付けが行われる場合、支持工程の後、押圧工程の前に真空チャンバ内を減圧状態にする減圧工程を行い、押圧工程が減圧工程の後に行われるようにすれば良い。
本発明の貼り付け装置及び貼り付け方法は、湾曲面を有する液晶パネル、有機ELパネル、ヘッドアップディスプレイ等の各種の曲面ディスプレイに利用することが可能である。また、曲面ディスプレイ以外の各種の湾曲面を有する被着体に各種のシート部材等の貼り付け部材を貼り付ける分野において広く利用することが可能である。
10 貼り付け装置
11 被着体
11a 湾曲面
12 貼り付け部材
20 支持部
21 緩衝部材
22 セル集合体
22a セル
25 湾曲部
30 押圧部
31 貼り付けローラ
33 保持部材
35 押圧部材

Claims (10)

  1. 湾曲面を有する被着体と貼り付け部材とを互いに貼り付ける貼り付け装置であって、
    前記被着体又は前記貼り付け部材の少なくとも一方を押圧する押圧部と、
    前記被着体又は前記貼り付け部材のいずれか一方を支持する支持部と、を有し、
    前記支持部は、複数の筒状のセルが当該筒の軸線方向と交差する平面方向にそれぞれ並設されたセル集合体からなり、
    前記セル集合体は、前記軸線方向の一端側に前記被着体の湾曲面に沿った湾曲を有する湾曲部が形成され、
    前記支持部が、前記湾曲部の湾曲に沿って、当該湾曲部に前記被着体又は前記貼り付け部材のいずれか一方を支持するものであり、前記押圧部が、他の一方を前記湾曲部の湾曲に沿って押圧するものであることを特徴とする貼り付け装置。
  2. 前記セル集合体が、ハニカム構造体であることを特徴とする請求項1に記載の貼り付け装置。
  3. 前記支持部は、前記被着体又は前記貼り付け部材のいずれか一方を、緩衝部材を介して支持することを特徴とする請求項1又は2に記載の貼り付け装置。
  4. 前記支持部が着脱可能であり、前記被着体の湾曲面の湾曲形状に応じて交換可能であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の貼り付け装置。
  5. 前記押圧部と、前記支持部とを真空チャンバ内に配し、当該真空チャンバ内を減圧状態とした上で、前記押圧部による押圧が行われるようにしたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の貼り付け装置。
  6. 湾曲面を有する被着体と貼り付け部材とを互いに貼り付ける貼り付け方法であって、
    前記被着体又は前記貼り付け部材の少なくとも一方を押圧する押圧部と、
    前記被着体又は前記貼り付け部材のいずれか一方を支持する支持部と、を設け、
    前記支持部を複数の筒状のセルが当該筒の軸線方向と交差する平面方向にそれぞれ集合されたセル集合体として形成すると共に、当該セル集合体における前記軸線方向の一端側に前記被着体の湾曲面に沿った湾曲を有する湾曲部を形成しておき、
    前記湾曲部に前記被着体又は前記貼り付け部材のいずれか一方を支持する支持工程と、
    前記湾曲部の湾曲に沿って、当該湾曲部に前記被着体又は前記貼り付け部材のいずれか一方を支持しながら他の一方を前記湾曲部の湾曲に沿って押圧する押圧工程と、を実行することを特徴とする貼り付け方法。
  7. 前記セル集合体が、ハニカム構造体であることを特徴とする請求項6に記載の貼り付け方法。
  8. 前記支持工程は、前記被着体又は前記貼り付け部材のいずれか一方を、緩衝部材を介して前記湾曲部に支持するものであることを特徴とする請求項6又は7に記載の貼り付け方法。
  9. 前記支持部を着脱可能にしておき、前記支持工程の前に前記支持部が前記被着体の湾曲面の湾曲形状に応じて交換される交換工程を含むことを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載の貼り付け方法。
  10. 前記押圧部と前記支持部とを真空チャンバ内に配し、前記支持工程の後、前記押圧工程の前に前記真空チャンバ内を減圧状態にする減圧工程を行い、前記押圧工程を減圧下で行うようにしたことを特徴とする請求項6から9のいずれか1項に記載の貼り付け方法。
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