TWI529067B - A manufacturing apparatus of a display device, and a method of manufacturing the display device - Google Patents

Description

顯示裝置之製造裝置及顯示裝置之製造方法 相關申請案之引用

本申請案基於且主張2012年9月4日提出申請之日本專利申請案第2012-209132號之優先權之權益，其全體內容以引用之方式包含於本文。

本發明之實施形態係關於一種顯示裝置之製造裝置及顯示裝置之製造方法。

於顯示裝置之製造中，存在貼合2片透明板材之步驟。貼合裝置有使用接著片材之方法、及使用樹脂之接著劑之方法。接著片材與接著劑相比成本較高，因此根據近年來之成本削減之要求，使用樹脂之接著劑之貼合成為主流。

於貼合方法中，已知有如下方法：於工件A之接觸面之複數個部位塗佈接著劑，使其與另一片工件B接觸，藉由該工件A之自重而填充接著劑。

然而，視工件與工件之間之接著層之厚度不同而需要之接著劑之量增加，供給至工件之接著劑會流動而變得容易自工件溢出。為了防止該情況，已知有預先於規定塗佈區域之外周，藉由高黏度樹脂(resin)或暫硬化樹脂等而形成密封之密封方式。

近年來，行動用顯示裝置之薄型化及品質之提高之需求增加。因此，需要可高精度地控制接著層之厚度，並經由該接著層而進行基 板之貼合的顯示裝置之製造裝置及顯示裝置之製造方法。

於一實施形態之顯示裝置之製造裝置中，包括：第1基板保持部，其保持第1基板；第2基板保持部，其保持第2基板；驅動機構，其將上述第1基板保持部與上述第2基板保持部以特定之接近速度相對地接近，並使上述第1基板與上述第2基板經由接著劑而接合；測定部，其測定上述第1基板與上述第2基板之間隔；及控制部，其藉由上述驅動機構而使上述第1基板與上述第2基板之間隔接近至設計值，於經過特定時間後，基於藉由上述測定部而測定之值，藉由上述驅動機構而使上述第1基板與上述第2基板之間隔隔開至上述設計值。

10‧‧‧貼合裝置

11‧‧‧基台

100‧‧‧X方向導引機構

101‧‧‧平台

110‧‧‧下基板載置機構

111‧‧‧基準支持部

112‧‧‧對準機構

113‧‧‧下游側平台

114‧‧‧驅動機構

120‧‧‧上基板載置機構

121‧‧‧基準支持部

122‧‧‧反轉機構

123‧‧‧上游側平台

200‧‧‧測定機構

201‧‧‧支柱

202‧‧‧Y方向導引機構

203‧‧‧平台

204‧‧‧相機導引機構

205‧‧‧雷射移位計導引機構

210‧‧‧相機單元

220‧‧‧雷射移位計單元

300‧‧‧線性標度尺

400‧‧‧控制部

g‧‧‧間隔

f‧‧‧反作用力

P‧‧‧接著劑

WA‧‧‧上游側工件(第1基板)

WB‧‧‧下游側工件(第2基板)

X‧‧‧水平方向

Y‧‧‧水平方向

Z‧‧‧鉛垂方向

θ‧‧‧旋轉角

圖1係模式性地表示一實施形態之顯示裝置之製造裝置之側視圖。

圖2係模式性地表示該顯示裝置之製造裝置之俯視圖。

圖3係關於該顯示裝置之製造裝置，係模式性地表示壓入步驟之側視圖。

圖4係模式性地表示藉由該顯示裝置之製造裝置而製造之顯示裝置之側視圖。

圖5係關於該顯示裝置之製造裝置，係表示製造步驟中之動作流程之說明圖。

圖6係表示該顯示裝置之製造裝置之控制原理之說明圖。

圖7係關於該顯示裝置之製造裝置，係表示平台位置與各動作之時序之關係之說明圖。

圖8係關於該顯示裝置之製造裝置，係表示動作原理之說明圖。

以下，一面參照圖式一面對實施形態進行詳細說明。

圖1係模式性地表示本發明之一實施形態之貼合裝置10(相當於顯示裝置之製造裝置之一例，以下省略)之側視圖，圖2係模式性地表示貼合裝置10之俯視圖，圖3係關於貼合裝置10，係模式性地表示壓入步驟之側視圖，圖4係模式性地表示藉由貼合裝置10而製造之顯示裝置之側視圖，圖5係關於貼合裝置10，係表示製造步驟中之動作流程之說明圖，圖6係表示貼合裝置10之控制原理之說明圖，圖7係關於貼合裝置10，係表示平台位置與各動作之時序之關係之說明圖，圖8係關於貼合裝置10，係表示動作原理之說明圖。

再者，該等圖中箭頭XYZ係表示相互正交之三個方向，XY方向表示水平方向，Z方向表示鉛垂方向。又，θ表示繞Z方向之旋轉角。又，該等圖中WA係表示上游側工件(相當於第1基板之一例，以下省略)，WB係表示下游側工件(相當於第2基板之一例，以下省略)。下游側工件WB、上游側工件WA例如為覆蓋玻璃、感測器玻璃、液晶模組等基板。進而，所使用之接著劑，作為一例，設為紫外線硬化性接著劑P。進而，上游側工件WA及下游側工件WB之間隔係設為g。

貼合裝置10包括固定於地面之基台11。於基台11上，載置有於X方向延伸設置之X方向導引機構100及測定機構200。又，設置有聯合控制X方向導引機構100與測定機構200之控制部400。

於X方向導引機構100設置有平台101，且藉由X方向導引機構100而進行X方向之定位。

於平台101上，下基板載置機構110與上基板載置機構120沿X方向並排設置。

下基板載置機構110包括：基準支持部111，其包含設置於平台101上之4根支柱；對準機構112，其配置於由該基準支持部111包圍之位置，且進行XYZθ方向之對準；及下游側平台113，其由對準機構112支持，且吸附下基板WB。下游側平台113係藉由對準機構112而進 行XYθ方向之微調整。再者，於Z方向進行上下移動之驅動機構114係由對準機構112支持。

上基板載置機構120包括：基準支持部121，其包含設置於平台101上之4根支柱；反轉機構122，其配置於基準支持部111與基準支持部121之間；及上游側平台123，其由該反轉機構122支持，且吸附上基板WA。上游側平台123成為藉由反轉機構122而可在基準支持部121上與下游側平台113之上方之間搖動自如地移動的構成。

測定機構200包括於Z方向設置於基台11上之支柱201、自該支柱201於Y方向延伸設置之Y方向導引機構202、及藉由該Y方向導引機構202而進行Y方向之定位之平台203。進而，於該平台203上支持有相機導引機構204及雷射移位計導引機構205。進而，設置有測定上游側工件WA與下游側工件WB之間隔g之線性標度尺(linear scale)300。該線性標度尺於圖1中附屬於下游側平台113，並可設置於驅動機構114附近之特定之位置。

於相機導引機構204搭載有以下方為攝像範圍之相機單元210，且進行Z方向之定位。相機單元210具有以如下所述之方式對下游側工件WB、上游側工件WA進行圖像識別，從而高精度地測定下游側工件WB、上游側工件WA之位置的功能。又，於雷射移位計導引機構205，搭載有以下方為測定方向之雷射移位計單元220，且進行Z方向之定位。雷射移位計單元220具有藉由對下游側工件WB、上游側工件WA照射雷射光而以非接觸之方式高精度地測定工件WB、WA之厚度的功能。

圖6係表示基於線性標度尺300之測定值而控制驅動機構114之馬達位置之原理。即，對間隔g之目標值與線性標度尺300之測定值之差分施加特定之增益，從而決定驅動機構114之馬達位置。再者，該增益除設為固定值以外，可藉由施加與反作用力f成正比之增益，而防 止控制之亂調(hunting)。

於以此種方式構成之貼合裝置10中，進行基板WB與基板WA之貼合。首先，將下游側工件WB載置並吸附於下游側平台113上，將上游側工件WA載置並吸附於上游側平台123上(ST10)。於上游側工件WA之特定位置塗佈有接著劑P。

繼而，使下游側工件WB移動至相機單元210之下方，檢測下游側工件WB之位置，並使下游側工件WB移動至雷射移位計單元220之下方，進行下游側工件WB之厚度測定(ST11)。

繼而，使上游側工件WA移動至雷射移位計單元220之下方，進行上游側工件WA之厚度測定(ST12)。

繼而，如圖3所示，使反轉機構122進行動作，於在上游側平台123吸附有上游側工件WA之狀態下進行反轉，使上游側工件WA向下游側工件WB之上方移動(ST13)。

繼而，使上游側工件WA移動至相機單元210之下方，檢測上游側工件WA之位置(ST14)。

此處，計算下游側工件WB與上游側工件WA之間之位置偏移(ST15)。使對準機構112進行動作，修正XYθ軸之位置偏移(ST16)。

若位置偏移之修正結束，則使驅動機構114進行動作，使下游側工件WB上升而進行貼合動作(ST17)。此時之上游側工件WA與下游側工件WB之間隔g之目標值係設為設計值。如圖7所示，於貼合動作中，例如分3個階段調整驅動機構114之上升速度，以短時間到達目標位置，並且將下述反作用力f之產生抑制為最低限度。

於貼合動作中，由於力施加於將接著劑P之體積減小之方向，因此自接著劑P對上游側工件WA及下游側工件WB作用反作用力f。反作用力f為：f=6μVg^-4/5dg/dt...(數式1)

(此處，Vg表示體積，dg/dt表示接近速度，μ表示基於接著劑P之黏度、體積等針對每個塗佈條件而決定之常數值)

該反作用力f自上游側工件WA及下游側工件WB傳遞至驅動機構114、下游側平台113、上游側平台123，而使各者撓曲。另一方面，若停止接近，則反作用力f消除，撓曲恢復原狀，但會花費數毫秒至數秒左右之時間。此時，上游側工件WA與下游側工件WB之間隔g進一步變窄，而偏離設計值(圖8中R)。

再者，此處，待機特定時間。該特定時間係預測因反作用力f而使上游側工件WA、下游側工件WB、驅動機構114、下游側平台113、上游側平台123撓曲、且該撓曲消除之時間而設定。

於該特定時間內，藉由設定為控制週期T秒之線性標度尺300而測定偏移量(ST20)，使驅動機構114向相反方向(圖1中下方)移動相當於該偏移量之量(ST21)。再者，圖8中R表示偏移量，M表示使驅動機構114反轉之量，U表示藉由控制而經調整之上游側工件WA與下游側工件WB之間隔g，最終相對於設計值成為特定之誤差範圍內。

如上所述，消除反作用力f之影響會花費數秒，因此於圖8之例中間隔g以約5~6秒到達設計值而穩定。

另一方面，於進行上述偏移量之計算與調整之期間，並行進行接著劑P之暫硬化(ST30、31)。

當兩者結束時，停止上游側工件WA之吸附(ST40)，取出上游側工件WA與下游側工件WB(ST41)，結束貼合動作。

於本實施形態之貼合裝置10中，上游側工件WA與下游側工件WB之間隔g一旦達到設計值後，由於因貼合動作而產生之反作用力f，而使上游側工件WA、下游側工件WB、驅動機構114、下游側平台113、上游側平台123撓曲，因其恢復而使間隔g進一步變小而偏離設計值，藉由驅動機構114對上述情況進行調整，而可將間隔g設為設計 值。

再者，與進行預先預測撓曲量，並使間隔g緩慢地接近設計值之控制之情形時的處理時間(數十秒)相比，能夠以短時間(數秒)達到設計值，因此可減少工站時間。而且，可高精度地控制接著層之厚度，從而可進行高品質之貼合。

例如，於本發明中，作為顯示裝置，列舉液晶顯示裝置、有機EL(Electro Luminescence，電致發光)顯示裝置作為一例，關於接著劑，可使用不脫離發明之主旨者。

對本發明之若干個實施形態進行了說明，但該等實施形態係作為例而提出者，並不意在限定發明之範圍。該等新穎之實施形態能夠以其他各種形態實施，且可於不脫離發明之主旨之範圍內，進行各種省略、置換、變更。該等實施形態及其變形係包含於發明之範圍或主旨內，並且包含於申請專利範圍所記載之發明及與其均等之範圍內。

10‧‧‧貼合裝置

11‧‧‧基台

100‧‧‧X方向導引機構

101‧‧‧平台

110‧‧‧下基板載置機構

111‧‧‧基準支持部

112‧‧‧對準機構

113‧‧‧下游側平台

114‧‧‧驅動機構

120‧‧‧上基板載置機構

121‧‧‧基準支持部

122‧‧‧反轉機構

123‧‧‧上游側平台

200‧‧‧測定機構

201‧‧‧支柱

202‧‧‧Y方向導引機構

203‧‧‧平台

204‧‧‧相機導引機構

205‧‧‧雷射移位計導引機構

210‧‧‧相機單元

220‧‧‧雷射移位計單元

300‧‧‧線性標度尺

400‧‧‧控制部

WA‧‧‧上游側工件(第1基板)

WB‧‧‧下游側工件(第2基板)

X‧‧‧水平方向

Z‧‧‧鉛垂方向

Claims (5)

1. 一種顯示裝置之製造裝置，其特徵在於包括：第1基板保持部，其保持第1基板；第2基板保持部，其保持第2基板；驅動機構，其將上述第1基板保持部與上述第2基板保持部相對地接近，並使上述第1基板與上述第2基板經由接著劑而接合；測定部，其測定上述第1基板與上述第2基板之間隔；及控制部，其藉由上述驅動機構而使上述第1基板與上述第2基板之間隔接近至設計值，於上述接著劑所產生之反作用力進行作用之特定時間經過之後，基於藉由上述測定部而測定之值，藉由上述驅動機構而使上述第1基板與上述第2基板之間隔隔開至上述設計值。
2. 如請求項1之顯示裝置之製造裝置，其中上述特定時間係基於當藉由上述驅動機構而使上述第1基板與上述第2基板之間隔接近至上述設計值時，由至少上述驅動機構、上述第1基板保持部、上述第2基板保持部、上述第1基板、上述第2基板、上述接著劑所產生之反作用力而使各者撓曲之量恢復的時間而決定。
3. 如請求項1之顯示裝置之製造裝置，其中上述控制部控制上述測定部及上述驅動機構，於上述接著劑所產生之反作用力進行作用之特定時間經過之後，上述測定部基於上述控制，測定上述第1基板與上述第2基板之間隔，且上述驅動機構基於上述測定部之測定結果及上述控制，將上述第1基板與上述第2基板之間隔設定為設計值。
4. 一種顯示裝置之製造方法，其特徵在於：其係將由第1基板保持部保持之第1基板與由第2基板保持部保持之第2基板接合者，且於上述第1基板及上述第2基板之至少任一者塗佈接著劑，使上述第1基板與上述第2基板之間隔接近至設計值，於上述接著劑所產生之反作用力進行作用之特定時間經過之後，測定上述第1基板與上述第2基板之間隔，且使上述第1基板與上述第2基板之間隔隔開至上述設計值。
5. 如請求項4之顯示裝置之製造方法，其中上述特定時間係基於當使上述第1基板與上述第2基板之間隔接近至上述設計值時，由至少上述第1基板保持部、上述第2基板保持部、上述第1基板、上述第2基板、上述接著劑所產生之反作用力而使各者撓曲之量恢復的時間而決定。