TWI596070B - 顯示面板之貼合裝置及貼合方法 - Google Patents

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TWI596070B
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顯示面板之貼合裝置及貼合方法
本發明係有關例如將液晶面板(panel)和觸控面板(touch panel)等顯示面板貼合至貼合對象之用的貼合裝置及貼合方法。亦有以觸控面板為貼合對象而將液晶面板貼合至觸控面板的情形。
在本發明的貼合裝置中,係將收容至真空腔(chamber)內的顯示面板與貼合對象在真空環境下貼合,而此種貼合裝置係揭示於本案申請人之前已提案的下述專利文獻1中。在該專利文獻1中,係在真空腔內部設置有支承工件保持座(work holder)的載台(table)、貼合隔膜(diaphragm)、及將載台朝貼合隔膜進行推壓操作的載台驅動構造等。工件保持座係具備有支承第1工件的貼合台、及將第2工件以相對於第1工件隔著預定間隙的狀態予以支承的工件保持構造。在進行貼合時,係在兩工件其中任一者的貼合面先塗附有接著材,並將真空腔內的空氣排出,在令貼合隔膜的隔膜片產生膨脹變形的狀態下將載台朝貼合隔膜進行推壓操作,從而將第2工件對於第1工件 從中央部分往周邊部貼合。
在本發明的貼合裝置中,係令真空腔旋轉移動在複數個站(stage)之間,在各站同時進行不同的貼合處理而提升貼合體的生產性,而此種貼合裝置係揭示於本案申請人所提案的下述專利文獻2。在該專利文獻2中,係將分別具有四個吸附面的第1旋轉台及第2旋轉台上下相鄰配置,令吸附面彼此間隔著預定的貼合間隙而正對。在兩旋轉台的周圍係分別設置有進行不同貼合處理的第1站至第4站,令各旋轉台逐次旋轉90度,讓被吸附在吸附面的第1工件及第2工件面向於各站來進行貼合處理。在各站進行工件之供給及完成貼合的工件之取出、保護紙之剝離、兩工件之定位、及兩工件彼此之貼合。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1:日本國特許第5062897號公報(段落編號0033至0034、第1圖)
專利文獻2:日本國特開2011-26143號公報(段落編號0046至0048、第1圖)
在將工件與貼合對象進行貼合時,係在顯示面板等工件或貼合對象的表面塗附接著劑,然而,在大氣環境下塗附接著劑時,會無法避免接著劑層含有微細的 空氣氣泡。因此,當在真空環境下將工件與貼合對象進行貼合時,接著劑層所含的空氣會脫離接著劑層而在貼合面產生氣泡,而容易產生接著不良。此外,在接著劑硬化的過程中,接著劑所含的溶劑會揮發且在貼合面形成氣泡,因而容易產生接著不良。關於防止如上述的氣泡之產生,當如前述專利文獻1的貼合裝置之方式在真空環境下將第2工件對於第1工件從中央部分往周邊部貼合時,便能夠將在貼合面產生的氣泡一邊從中央部分往周邊部擠出一邊排出,因此能夠抑制氣泡殘留在貼合面。然而,視接著劑而定,也會有在使工件與貼合對象完成貼合後到硬化結束為止的期間產生溶劑的氣泡的情形,特別是,由於在真空環境下容易產生氣泡,因此成了在謀求降低貼合體的不良率上的巨大障礙。
本案的發明人係不僅使用將氣泡一邊從中央部分往周邊部強制排出一邊進行貼合的前述貼合裝置,還使用新試作的貼合裝置來探索使氣泡不殘留在貼合面的貼合處理的手法。特別是,關於在貼合後產生的氣泡,本案的發明人在研究怎麼做才能夠去除氣泡並反覆嘗試錯誤後,終於構思出本發明的核心,從而提出了本發明。
本發明的目的在於提供一種顯示面板之貼合裝置及貼合方法,其可解決貼合時有氣泡被封在貼合面內的情形,也能夠將貼合後產生的氣泡確實地排出,因此,能夠使貼合體的不良率顯著地降低從而提升貼合作業的生產性。
本發明的顯示面板之貼合裝置係具備真空腔單元(unit)3、及將真空腔單元3內的空氣排出之真空源。真空腔單元3係以腔本體10與腔蓋體11構成,在腔本體10內部設置有具備圍體(dam)輔助具13的固定貼合台12,在腔蓋體11設置有可動貼合台16。圍體輔助具13係為了密封顯示面板P1的大半周面以防止塗附在顯示面板P1的接著劑的流動擴散而設置,在未與圍體輔助具13接觸的顯示面板P1的周圍露出未密封部34。封閉腔蓋體11,在已藉由真空源將真空腔單元3內的空氣排出的真空環境下,將可動貼合台16朝固定貼合台12推壓而將貼合對象P2貼合至顯示面板P1。在維持已貼合顯示面板P1與貼合對象P2的真空環境下,藉由腔傾動裝置將真空腔單元3設成立起姿勢,使前述未密封部34位在顯示面板P1的立起上端,將接著劑硬化的過程中在貼合面產生的氣泡從前述未密封部34脫氣。
在腔蓋體11設置有:將可動貼合台16朝固定貼合台12推壓的貼合單元17、及將可動貼合台16以能夠移動的方式來支承以進行貼合對象P2與裝配在圍體輔助具13的顯示面板P1之定位的定位構造18。在打開腔蓋體11的狀態中,以對位(alignment)構造20驅動調整定位構造18的對位台22而進行顯示面板P1與貼合對象P2之定位。
將複數個真空腔單元3沿旋轉載台1的圓周 方向相隔等間隔配置。在旋轉載台1的周圍設置有準備站,該準備站係在從真空腔單元3取出貼合體後將顯示面板P1及貼合對象P2裝配至真空腔單元3,且以塗布器(dispenser)5將接著劑塗布至顯示面板P1。以載台驅動構造將旋轉載台1正轉移動或反轉移動,藉此使不同的真空腔單元3面向於準備站。以腔傾動裝置將非位在準備站的真空腔單元3設成傾斜姿勢而將在貼合面產生的氣泡脫氣。
如第2圖所示,將三個真空腔單元3沿圓周方向相隔等間隔配置在旋轉載台1。在令旋轉載台1逐次正轉120度而使不同的兩個真空腔單元3個別地面向過準備站後,令旋轉載台1反轉240度而使剩下的真空腔單元3面向於準備站。在非面向於準備站的兩個真空腔單元3的其中一者,將貼合對象P2貼合至顯示面板P1,藉由腔傾動裝置將剩下的真空腔單元3設成傾斜姿勢而將在貼合面產生的氣泡脫氣。
在相對於腔本體10搖動開閉的蓋支承架(frame)21設置有定位構造18,在定位構造18的對位台22裝配有腔蓋體11。在準備站配置有驅動調整對位台22的對位構造20。貼合單元17係具備:固定在對位台22的導引框24、藉由導引框24以能夠上下動的方式導引支承的複數個滑塊(slider)25、將各滑塊25朝上下滑動(slide)驅動的驅動機構、及與滑塊25的上下動隨同行動而往復滑動的複數個貼合軸26。貼合軸26係將腔蓋體11內外貫通,且將其軸端在腔蓋體11內部連結至可動貼合台16的上部。 腔蓋體11的貫通孔與貼合軸26之間係以密封體29密封成無法通氣。封閉腔蓋體11,在將真空腔單元3內部設成真空的狀態下,以驅動機構將滑塊25滑動驅動,而如第9圖(a)至(c)所示,以令可動貼合台16傾斜成相對於固定貼合台12非平行的狀態來開始貼合對象P2與顯示面板P1之貼合。一邊使可動貼合台16的傾斜角度從貼合起始端往貼合末端漸漸變小一邊進行貼合對象P2與顯示面板P1之貼合。
在圍體輔助具13內部配置有促進熱硬化性的接著劑之硬化的加熱體33。
顯示面板P1係形成為四邊形,且以圍體輔助具13密封其周圍的三邊,讓未密封部34在剩下的邊部露出。
在本發明的顯示面板之貼合方法中,係將收容在真空腔單元3內的顯示面板P1與貼台對象P2在真空環境下進行貼合。詳細而言係具備下述步驟:打開真空腔單元3的腔蓋體11,將顯示面板P1裝配至在設置於腔本體10內部的固定貼合台12所設置的圍體輔助具13,並將貼合對象P2裝配至設置在腔蓋體11內部的可動貼合台16之步驟;以塗布器5將接著劑塗布至顯示面板P1之步驟;以對位構造20驅動調整用以支承腔蓋體11的對位台22而進行顯示面板P1與貼合對象P2之定位之步驟;關閉腔蓋體11,在已將真空腔單元3內的空氣排出的真空環境下,將可動貼合台16推壓至固定貼合台12而將貼合對象 P2貼合至顯示面板P1之步驟;及以腔傾動裝置將整個真空腔單元3設成傾斜姿勢,在維持真空狀態的狀態下將在貼合面產生的氣泡脫氣之步驟。在將顯示面板P1裝配至圍體輔助具13之步驟中,係以圍體輔助具13密封顯示面板P1的大半周面而防止塗附在顯示面板P1的接著劑的流動擴散,在未與圍體輔助具13接觸的顯示面板P1的周圍露出未密封部34。此外,在將氣泡脫氣之步驟中,係令未密封部34位在顯示面板P1的傾斜上端,將在貼合面產生的氣泡從前述未密封部34排出。
在上述的貼合方法中,係在旋轉載台1配置有複數個真空腔單元3,在旋轉載台1的周圍設置有準備站,該準備站係將顯示面板P1及貼合對象P2供給至真空腔單元3且從真空腔單元3取出完成貼合的貼合體,且將接著劑塗布至顯示面板P1。令旋轉載台1正轉達預定角度,再令旋轉載台1反轉達正轉時的旋轉角度,使真空腔單元3逐一位在準備站。以腔傾動裝置將非位在準備站的真空腔單元3設成傾斜姿勢而將在貼合面產生的氣泡脫氣。
在本發明的貼合裝置中,係在真空環境下將貼合對象P2貼合至顯示面板P1後,在維持真空環境下將真空腔單元3設成立起姿勢,使未密封部34位在顯示面板P1的立起上端,將接著劑硬化的過程中在貼合面產生的氣泡從未密封部34脫氣。如上述,在本發明的貼合裝置 中,係在真空環境下進行脫氣處理,使貼合後產生的揮發氣體(gas)和空氣的氣泡沿著尚未硬化的接著劑層往上流動而從未密封部34釋放出,因此在貼合面無殘留氣泡的餘地,而能夠使貼合體的不良率顯著地降低從而提升貼合作業的生產性。
在腔蓋體11設置有貼合單元17及定位構造18,以對位構造20驅動調整定位構造18的對位台22而進行顯示面板P1與貼合對象P2之定位,因此不需在腔蓋體11設置對位構造20。因此,能夠簡化腔蓋體11的構造而輕量化,且能夠減輕將真空腔單元3立起時的驅動負荷。
依據將複數個真空腔單元3沿旋轉載台1的圓周方向相隔等間隔配置且在真空腔單元3其中一者附近設置有準備站之貼合裝置,係能夠以載台驅動構造將旋轉載台1正轉移動或反轉移動,藉此使不同的真空腔單元3面向於準備站。對於面向於準備站的真空腔單元3,係能夠進行貼合體之取出、新的顯示面板P1及貼合對象P2之裝配、及以塗布器5進行的接著劑之塗布。此外,在非位在準備站的真空腔單元3中,係能夠以腔傾動裝置將該真空腔單元3設成傾斜姿勢而將在貼合面產生的氣泡脫氣。因此,在以準備站進行準備作業的期間,能夠在非位在準備站的真空腔單元3並行進行脫氣作業,因此能夠以更短的時間進行一系列之貼合作業從而進一步提升貼合作業的生產性。
依據將三個真空腔單元3相隔等間隔配置 在旋轉載台1之貼合裝置,係能夠在準備站進行準備作業的期間,將貼合對象P2貼合至顯示面板P1,並且,以腔傾動裝置將真空腔單元3設成傾斜姿勢而將在貼合面產生的氣泡脫氣。如上述,當同時並行進行準備作業、貼合作業、及脫氣作業時,便能夠以更短的時間進行一系列之貼合作業從而進一步提升貼合作業的生產性。此外,在令旋轉載台1逐次正轉120度後,令旋轉載台1反轉240度,使三個真空腔單元3分別面向於準備站、貼合站、脫氣站而進行貼合處理,因此能夠簡化載台驅動構造的構造、配線構造及配管構造從而削減貼合裝置的全體成本。
之所以在蓋支承架21設置對位裝置18,並在對位裝置18的對位台22裝配腔蓋體11,係為了將裝配在可動貼合台16的貼合對象P2連同腔蓋體11一起調整移動,來進行相對於顯示面板P1之對位。此外,之所以由固定在對位台22的導引框24、藉由導引框24導引支承的複數個滑塊25、各滑塊25的驅動機構、與滑塊25隨同行動的複數個貼合軸26來購成貼合單元17,係為了在使貼合對象P2相對於顯示面板P1傾斜的狀態下進行貼合。詳言之,係以令可動貼合台16傾斜成相對於固定貼合台12非平行的狀態來開始貼合對象P2與顯示面板P1之貼合。此外,一邊使可動貼合台16的傾斜角度從貼合起始端往貼合末端漸漸變小一邊進行貼合對象P2與顯示面板P1之貼合。如上述,當一邊使可動貼合台16的傾斜從貼合起始端往貼合末端漸漸變小一邊將貼合對象P2貼合至顯示面板 P1時,便能夠一邊將接著劑所含的微細的空氣往貼合末端擠出一邊進行貼合,因此能夠解決貼合時有氣泡被封在貼合面內的問題。
當在圍體輔助具13內部配置加熱體33時,便能夠促進將貼合對象P2與顯示面板P1接著的熱硬化性的接著劑之硬化而縮短脫氣處理所需要的時間。此外,能夠在令靠近圍體輔助具13之側的接著劑硬化後令硬化朝距離圍體輔助具13遠的顯示面板P1之中央部分推進,因此,能夠使貼合後產生的揮發氣體和空氣的氣泡有效地朝未密封部34流動而釋放出。
在形成為四邊形的顯示面板P1中,當以圍體輔助具13密封其周圍的三邊,且讓未密封部34在剩下的邊部露出時,便能夠簡化圍體輔助具13的構造從而削減其製造成本。這是因為必須因應顯示面板P1的外形形狀和大小的不同來製備專用的圍體輔助具13,無法共用圍體輔助具13之故。
依據本發明的顯示面板之貼合方法,係經過將顯示面板P1及貼合對象P2裝配至預定位置之步驟、以塗布器5塗布接著劑之步驟、以對位裝置18進行定位之步驟、在真空環境下將貼合對象P2貼合至顯示面板P1之步驟、及將真空腔單元3設成立起姿勢而將在貼合面產生的氣泡脫氣之步驟而獲得貼合體。此外,在將氣泡脫氣之步驟中,係令未密封部34位在顯示面板P1的立起上端,使在貼合面產生的氣泡從前述未密封部34排出。依據上述 的貼合方法,能夠使貼合後產生的揮發氣體和空氣的氣泡沿著尚未硬化的接著劑層往上流動而從未密封部34釋放出,因此在貼合面無殘留氣泡的餘地,能夠使貼合體的不良率顯著地降低從而提升貼合作業的生產性。
在上述的貼合方法中,當在旋轉載台1配置複數個真空腔單元3、在旋轉載台1的周圍設置準備站而構成為並行進行準備作業與氣泡的脫氣作業時,便能夠以更短的時間進行一系列之貼合作業從而進一步提升貼合作業的生產性。詳言之,係能夠對面向於準備站的真空腔單元3進行貼合體之取出、新的顯示面板P1和貼合對象P2之裝配、及以塗布器5進行的接著劑之塗布。同時,在非位在準備站的真空腔單元3中,係能夠將該真空腔單元3設成傾斜姿勢而將在貼合面產生的氣泡脫氣。因此,能夠以更短的時間進行一系列之貼合作業,從而進一步提升貼合作業的生產性。
1‧‧‧旋轉載台
2‧‧‧導軌
3‧‧‧真空腔單元
4‧‧‧作業室
5‧‧‧塗布器
6‧‧‧CCD攝像機
7‧‧‧中心軸
10‧‧‧腔本體
11‧‧‧腔蓋體
12‧‧‧固定貼合台
13‧‧‧圍體輔助具
14‧‧‧搖動軸
15‧‧‧馬達
16‧‧‧可動貼合台
17‧‧‧貼合單元
18‧‧‧定位構造
19‧‧‧密封環(密封體)
20‧‧‧對位構造
21‧‧‧蓋支承架
22‧‧‧對位台
23‧‧‧驅動軸
24‧‧‧導引框
25‧‧‧滑塊
26‧‧‧貼合軸
27‧‧‧支承框
28‧‧‧銷
29‧‧‧密封體
30‧‧‧長孔
33‧‧‧加熱體(加熱器)
34‧‧‧未密封部
35‧‧‧傾動軸
36‧‧‧傾動馬達
37‧‧‧驅動齒輪
38‧‧‧從動齒輪
39‧‧‧輥
40‧‧‧托座
43‧‧‧鎖具
P1‧‧‧顯示面板
P2‧‧‧貼合對象
第1圖係將本發明的真空腔單元設成脫氣姿勢的垂直剖面圖。
第2圖係本發明的貼合裝置的全體俯視圖。
第3圖係第2圖的A-A線剖面圖。
第4圖係腔本體及圍體輔助具的俯視圖。
第5圖係關閉腔蓋體之狀態的垂直剖面前視圖。
第6圖係第5圖的B-B線剖面圖。
第7圖係第2圖的C箭號方向視圖。
第8圖係顯示對位裝置的概略之局部剖面側視圖。
第9圖(a)至(c)係貼合單元的動作說明圖。
第10圖(a)至(d)係顯示貼合裝置的旋轉動作之說明圖。
(實施例1)第1圖至第10圖係顯示本發明的顯示面板之貼合裝置(以下簡稱為貼合裝置)的實施例。在第2圖中,貼合裝置係構成為:以中央的旋轉載台1及配置成與該旋轉載台1為同心圓狀的環(ring)狀的導軌(guide rail)2為基台,將三個真空腔單元3沿旋轉載台1的圓周方向相隔等間隔(120度)配置,且將該等機器收容在立方體狀的作業室(booth)4。雖然未圖示出,但在作業室4的下半下部係配置有將真空腔單元3內的空氣排出的真空源,在作業室4的前面上部係配置有將接著劑塗附至顯示面板P1的塗布器5、及對位裝置18用的CCD(Charge Coupled Device;電荷耦合元件)攝像機(camera)6(參照第3圖)。旋轉載台1係能夠與其中心軸7一同轉動,藉由未圖示的載台驅動裝置(載台驅動構造)來進行正轉驅動或反轉驅動。
在第3圖中,真空腔單元3係以朝上開口的中空箱狀的腔本體10、及將腔本體10的上開口以開閉自如的方式封閉的腔蓋體11所構成。在腔本體10的內部係配置有固定貼合台12,在固定貼合台12上表面固定有圍 體輔助具13。腔蓋體11係透過搖動軸14而以搖動開閉自如的方式連結到腔本體10,在搖動軸14的軸端係裝配有將該搖動軸14旋轉驅動的馬達15。在腔蓋體11的蓋面(在關閉腔蓋體11的狀態下與固定貼合台12正對之側),係對應於固定貼合台12而配置有可動貼合台16。此外,在腔蓋體11的外蓋面(在關閉腔蓋體11的狀態下的上表面側),係設置有將可動貼合台16朝固定貼合台12推壓的貼合單元17、及進行顯示面板P1與貼合對象P2之定位的對位裝置。顯示面板P係由四邊形的液晶面板構成,嵌入裝配至圍體輔助具13。貼合對象P2係由與液晶面板相同形狀且相同大小的觸控面板構成。在腔本體10的開口周緣壁的上端係配置有密封環(seal ring)(密封體)19。
在搖動軸14係固定有一對蓋支承架21,在該等蓋支承架21設置有定位構造18,且腔蓋體11係固定在定位構造18的對位台22(參照第5圖)。對位裝置係以前述的定位構造18、及設置在準備站的對位構造20構成。定位構造18係具備有能夠往前後及左右滑動的對位台22。對位構造20係讀入從先前說明的CCD攝像機6輸出的圖像資訊(位置資訊),以顯示面板P1的位置為基準位置而確認貼合對象P2的位置偏移狀態,並在決定應調整移動的方向及移動量後,如第8圖的想像線所示,將其驅動軸23連結至對位台22的被動軸,來驅動調整對位台22而調整腔蓋體11的位置。另外,雖然未圖示出,但為了在調整位置後限制對位台22移動,係在定位構造18設置有阻止 對位台22之移動的制動器(brake)。雖然位置偏移狀態的確認與對位台22的調整移動會進行複數次,惟該位置調整係在數秒內完成。如上述,當在準備站設置有對位構造20時,便不需在各真空腔單元3設置對位構造20。因此,能夠簡化腔蓋體11的構造而使其輕量化,且能夠減輕將真空腔單元3立起時的驅動負荷。
貼合單元17係以固定在對位台22的導引框24、藉由導引框24以能夠上下動的方式導引支承的複數個滑塊25、將各滑塊25朝上下滑動驅動的驅動機構(未圖示)、及與滑塊25的上下動隨同行動而往復滑,動的複數個貼合軸26等構成。貼合軸26係配置在四個處所而將腔蓋體11內外貫通,其下端係以銷(pin)28而連結至固定在可動貼合台16的支承框27。腔蓋體11的貫通孔與貼合軸26之間係以密封體29密封成無法通氣。雖然面向第5圖中右側的貼合軸26單單以銷28連結至支承框27,但是面向第5圖中左側的貼合軸26係透過銷28與長孔30而連結至支承框27。這是為了令裝配在可動貼合台16的貼合對象P2以傾斜的狀態貼合至顯示面板P1。
如第3圖所示,塗布器5係由朝X軸、Y軸、Z軸方向往復驅動的三個無桿缸(rodless cylinder)44至46支承,能夠將接著劑以任意圖案(pattern)塗附在裝配在圍體輔助具13的顯示面板P1。接著劑係由矽(silicon)系的2液性的熱硬化性接著劑構成。如第4圖所示,圍體輔助具13係由包圍顯示面板P1之周圍三邊的ㄈ字形的橡膠製 的框體構成,其內部配置有促進接著劑之硬化的加熱器(heater)(加熱體)33。圍體輔助具13係為了防止塗附在顯示面板P1的接著劑流動擴散而設。在未與圍體輔助具13接觸的面板周圍(顯示面板P1的周圍)係露出未密封部34。圍體輔助具13的厚度係設定為比顯示面板P1與接著劑層的合計厚度稍大,但是設定為比透過接著劑層將貼合對象P2貼合至顯示面板P1時的合計厚度小(參照第1圖)。
設置有令真空腔單元3從水平的貼合姿勢以全體傾斜的狀態立起之用的腔傾動裝置。在第4圖及第7圖中,腔傾動裝置係以沿著與搖動軸14平行的軸心而固定在腔本體10的相對向壁面的一對傾動軸35、將傾動軸35旋轉驅動的傾動馬達36、將傾動馬達36的旋轉動力減速而傳送至傾動軸35的驅動齒輪37及從動齒輪38、及裝配在與導軌2交叉的傾動軸35之輥(roller)39等構成。元件符號40為以讓傾動軸35旋轉自如的方式軸支傾動軸35的一對托座(bracket),且以兩托座40與輥39支承著真空腔單元3。在以腔傾動裝置令真空腔單元3立起的狀態中,如第1圖所示,前述的未密封部34係位在顯示面板P1的傾斜上端。真空腔單元3的立起角度較佳為在30度至80度的範圍中選定。這是因為當立起角度過大時,便有對顯示面板P1或貼合對象P2強加力量而損及原本的機能之虞。但對於無上述之虞的顯示面板P1及貼合對象P2,係亦可將立起角度設為90度來釋放出氣泡。
如上述構成的真空腔單元3係經過位在作 業室4正面的準備站、貼合站、脫氣站而進行一系列之貼合處理。貼合站係位在令旋轉載台1從準備站往逆時針旋轉方向正轉達120度之位置,脫氣站係位在令旋轉載台1從貼合站往逆時針旋轉方向再正轉達120度之位置。
如第2圖所示,在準備站,係打開腔蓋體11,將完成貼合處理的貼合體從圍體輔助具13取出。接著,將新的顯示面板P1裝配至圍體輔助具13,並將貼合對象P2裝配至可動貼合台16。接著,令無桿缸44至46與塗布器5作動而將接著劑以預定的圖案塗附在顯示面板P1的上表面。在此狀態下,令對位裝置18作動,根據CCD攝像機6的圖像資訊,進行貼合對象P2與顯示面板P1之定位,並將腔蓋體11進行關閉操作。已完成貼合處理的貼合體之取出與顯示面板P1及貼合對象P2之裝配亦可由產業機器人(robot)與人手任一者來進行。
在貼合站,係在將腔蓋體11關閉而接合至腔本體10後,如第7圖所示,以設置在腔本體10的鎖(lock)具43將腔蓋體11鎖固成無法打開。接著,在將真空腔單元3的內部形成為真空狀態後,令貼合單元17作動,將可動貼合台16推壓至固定貼合台12而將貼合對象P2貼合至顯示面板P1。此外,在脫氣站,係在維持真空狀態的狀態下令腔傾動裝置作動,將已結束貼合處理的真空腔單元3設成傾斜姿勢而將在貼合面產生的氣泡從未密封部34脫氣。脫氣所需的時間係約20秒。在解除真空狀態而使真空腔單元3內部變成為與周圍的氣壓相同的狀態下,係有腔 蓋體11從腔本體10分離之虞。為了防止如上述的腔蓋體11之分離,而以鎖具43鎖固腔蓋體11。
一系列之貼合處理,係在兩次令旋轉載台1逐次正轉120度而使不同的兩個真空腔單元3面向過準備站後,令旋轉載台1反轉240度而使剩下的真空腔單元3面向於準備站來進行。如第10圖(a)至第10圖(d)所示,依每次將旋轉載台1逐次正轉120度時,三個真空腔單元3所位在的站位置會不同,而藉由令旋轉載台1反轉240度,便能夠使三個真空腔單元3回到初始狀態。
貼合站的貼合係如第9圖(a)至(c)所示進行。首先,如第9圖(a)所示,在真空環境下令靠近搖動軸14之側的一對貼合軸26下降,使可動貼合台16及貼合對象P2傾斜。此時,貼合對象P2的傾斜上端係處於與顯示面板P1的未密封部34上下對應之關係。接著,如第9圖(b)所示,令四個貼合軸26同時下降,將貼合對象P2的傾斜下端緣推壓至顯示面板P1。亦即,以令可動貼合台16傾斜成相對於固定貼合台12非平行的狀態來開始貼合對象P2與顯示面板P1之貼合。
接著,如第9圖(c)所示,令支承貼合對象P2的傾斜上端緣之側的兩個貼合軸26緩緩下降,一邊使可動貼合台16的傾斜從貼合起始端往貼合末端漸漸變小一邊將貼合對象P2貼合至顯示面板P1。將此時的銷28的軌跡差以長孔30吸收。最終,以四個貼合軸26將可動貼合台16推壓至固定貼合台12,使貼合對象P2與顯示面板 P1的整個面透過接著劑層而密接。如上述,當一邊使可動貼合台16的傾斜從貼合起始端往貼合末端漸漸變小一邊將貼合對象P2貼合至顯示面板P1時,便能夠一邊將接著劑所含的微細的空氣往貼合末端擠出一邊進行貼合,因此能夠解決貼合時有氣泡被封在貼合面內的問題。
在脫氣站,係如第1圖所示,真空腔單元3係藉由腔傾動裝置進行立起操作成為傾斜姿勢,未密封部34係位在顯示面板P1的傾斜上端(立起上端)。此外,真空腔單元3的內部係維持在真空狀態,接著劑係藉由埋設在圍體輔助具13的加熱器33而被加熱,而從靠近圍體輔助具13之側開始硬化。因此,即使隨著接著劑之硬化,而使接著劑所含的溶劑的揮發氣體與接著劑層所含的空氣合流形成氣泡塊,氣泡塊也會在尚未硬化的接著劑層中往上流動而從未密封部34釋放出。如上述,當在真空環境下以未密封部34位在顯示面板P1的傾斜上端的狀態進行脫氣處理時,便能夠將貼合後產生的揮發氣體和空氣的氣泡迅速且確實地從未密封部34排出,因此,能夠使貼合體的不良率顯著地降低從而提升貼合作業的生產性。
在本發明的顯示面板之貼合方法中,係能夠使用前述的貼合裝置以下述的形態進行貼合。
在本發明的顯示面板之貼合方法中,係將收容在真空腔單元3內的顯示面板P1與貼合對象P2在真空環境下進行貼合。詳細而言係具備下述步驟:打開真空腔單元3的腔蓋體11,將顯示面板P1裝配至在設置於腔本體10內部 的固定貼合台12所設置的圍體輔助具13,並將貼合對象P2裝配至設置在腔蓋體11內部的可動貼合台16之步驟;以塗布器5將接著劑塗布至顯示面板P1之步驟;以對位構造20驅動調整用以支承腔蓋體11的對位台22而進行顯示面板P1與貼合對象P2之定位之步驟;關閉腔蓋體11,在已將真空腔單元3內的空氣排出的真空環境下,將可動貼合台16推壓至固定貼合台12而將貼合對象P2貼合至顯示面板P1之步驟;及以腔傾動裝置將整個真空腔單元3設成傾斜姿勢,在維持真空狀態的狀態下將在貼合面產生的氣泡脫氣之步驟。在將顯示面板P1裝配至圍體輔助具13之步驟中,係以圍體輔助具13密封顯示面板P1的大半周面而防止塗附在顯示面板P1的接著劑的流動擴散,且在未與圍體輔助具13接觸的顯示面板P1的周圍露出未密封部34。在將氣泡脫氣之步驟中,係令前述未密封部34位在顯示面板P1的傾斜上端,將在貼合面產生的氣泡從前述未密封部34排出。
在上述的貼合方法中,係在旋轉載台1配置有複數個真空腔單元3,在旋轉載台1的周圍設置有準備站,該準備站係將顯示面板P1及貼合對象P2供給至真空腔單元3且從真空腔單元3取出完成貼合的貼合體,且將接著劑塗布至顯示面板P1。令旋轉載台1正轉達預定角度,再令旋轉載台1反轉達正轉時的旋轉角度,使真空腔單元3逐一位在準備站。以腔傾動裝置將非位在準備站的真空腔單元3設成傾斜姿勢而將在貼合面產生的氣泡脫 氣。
雖然在上述的實施例中,係在旋轉載台1的周圍設置有準備站、貼合站及脫氣站,但並無此必要。例如,能夠在旋轉載台1的周圍的相對向位置配置兩個真空腔單元3,在令真空腔單元3正轉移動達180度後,反轉移動達180度,而進行一系列之貼合處理。此時,較佳為在旋轉載台1的周圍的相對向位置的其中一者設置準備站,在另一者設置進行貼合與脫氣之站。同樣地,能夠在旋轉載台1的周圍的四個處所以上配置真空腔單元3,而同時進行一系列之貼合處理。
加熱體33係亦可為加熱器以外的熱源,亦可為配置在固定貼合台12。此外,能夠從離固定貼合台12的未密封部34最遠的位置朝未密封部34平行地配置加熱體33,而從配置在離未密封部34最遠之位置的加熱體33朝未密封部34之側依序令加熱體33作動而進行脫氣。圍體輔助具13係能夠相應於顯示面板P1的外形而形成為多邊形和圓形等形狀,惟較佳為在其一部分設置用於形成未密封部34的開放部分。旋轉載台1旋轉時的正轉方向係亦可為順時針旋轉方向。能夠將旋轉載台1的直徑加大,而在其上面配置複數個真空腔單元3。此時,較佳為在與真空腔單元3正對的載台面設置有允許真空腔單元3之傾動的傾動窗。在上述的實施例中,雖然係以旋轉載台1與導軌2從兩側支承真空腔單元3,但亦可省略導軌2及輥39而從單側支承。
3‧‧‧真空腔單元
10‧‧‧腔本體
11‧‧‧腔蓋體
12‧‧‧固定貼合台
13‧‧‧圍體輔助具
16‧‧‧可動貼合台
19‧‧‧密封環(密封體)
24‧‧‧導引框
25‧‧‧滑塊
26‧‧‧貼合軸
27‧‧‧支承框
28‧‧‧銷
29‧‧‧密封體
30‧‧‧長孔
33‧‧‧加熱體(加熱器)
34‧‧‧未密封部
35‧‧‧傾動軸
P1‧‧‧顯示面板
P2‧‧‧貼合對象

Claims (9)

  1. 一種顯示面板之貼合裝置,係具備:真空腔單元(3)、及將真空腔單元(3)內的空氣排出之真空源;真空腔單元(3)係以腔本體(10)與腔蓋體(11)構成,在腔本體(10)設置有具備圍體輔助具(13)的固定貼合台(12),在腔蓋體(11)設置有可動貼合台(16);圍體輔助具(13)係為了密封顯示面板(P1)的大半周面以防止塗附在顯示面板(P1)的接著劑的流動擴散而設置,在未與圍體輔助具(13)接觸的顯示面板(P1)的周圍露出未密封部(34);封閉腔蓋體(11),在藉由真空源將真空腔單元(3)內的空氣排出的真空環境下,將可動貼合台(16)朝固定貼合台(12)推壓而將貼合對象(P2)貼合至顯示面板(P1);在維持貼合顯示面板(P1)與貼合對象(P2)的真空環境下,藉由腔傾動裝置將真空腔單元(3)設成立起姿勢,使前述未密封部(34)位在顯示面板(P1)的立起上端,將接著劑硬化的過程中在貼合面產生的氣泡從前述未密封部(34)脫氣。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板之貼合裝置,其中,在腔蓋體(11)設置有:將可動貼合台(16)朝固定貼合台(12)推壓的貼合單元(17)、及將可動貼合台(16)以能夠移動的方式來支承以進行貼合對象(P2)與裝配 在圍體輔助具(13)的顯示面板(P1)之定位的定位構造(18);在打開腔蓋體(11)的狀態中,以對位構造(20)驅動調整定位構造(18)的對位台(22)而進行顯示面板(P1)與貼合對象(P2)之定位。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之顯示面板之貼合裝置,其中,有複數個真空腔單元(3)沿旋轉載台(1)的圓周方向相隔等間隔配置;在旋轉載台(1)的周圍設置有準備站,該準備站係在從真空腔單元(3)取出貼合體後將顯示面板(P1)及貼合對象(P2)裝配至真空腔單元(3),且以塗布器(5)將接著劑塗布至顯示面板(P1);以載台驅動構造將旋轉載台(1)正轉移動或反轉移動,藉此使不同的真空腔單元(3)面向於準備站;以腔傾動裝置將非位在準備站的真空腔單元(3)設成傾斜姿勢而將在貼合面產生的氣泡脫氣。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示面板之貼合裝置,其中,在旋轉載台(1)沿圓周方向相隔等間隔配置有三個真空腔單元(3);在令旋轉載台(1)逐次正轉120度而使不同的兩個真空腔單元(3)個別地面向準備站後,令旋轉載台(1)反轉240度而使剩下的真空腔單元(3)面向於準備站;在非面向於準備站的兩個真空腔單元(3)的其中一者,將貼合對象(P2)貼合至顯示面板(P1),藉由腔傾動 裝置將剩下的真空腔單元(3)設成傾斜姿勢而將在貼合面產生的氣泡脫氣。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示面板之貼合裝置,其中,在相對於腔本體(10)搖動開閉的蓋支承架(21)設置有定位構造(18),在定位構造(18)的對位台(22)裝配有腔蓋體(11);在準備站配置有驅動調整對位台(22)的對位構造(20);貼合單元(17)係具備:固定在對位台(22)的導引框(24)、藉由導引框(24)以能夠上下動的方式導引支承的複數個滑塊(25)、將各滑塊(25)朝上下滑動驅動的驅動機構、及與滑塊(25)的上下動隨同行動而往復滑動的複數個貼合軸(26);貼合軸(26)係將腔蓋體(11)內外貫通,且將其軸端在腔蓋體(11)內部連結至可動貼合台(16)的上部;腔蓋體(11)的貫通孔與貼合軸(26)之間係以密封體(29)密封成無法通氣;封閉腔蓋體(11),在將真空腔單元(3)內部設成真空的狀態下,以驅動機構將滑塊(25)滑動驅動,以令可動貼合台(16)傾斜成相對於固定貼合台(12)非平行的狀態來開始貼合對象(P2)與顯示面板(P1)之貼合;一邊使可動貼合台(16)的傾斜角度從貼合起始端往貼合末端漸漸變小一邊進行貼合對象(P2)與顯示面板(P1)之貼合。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之顯示面板之貼合裝置,其中,在圍體輔助具(13)內部配置有促進熱硬化性的接著劑之硬化的加熱體(33)。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之顯示面板之貼合裝置,其中,顯示面板(P1)形成為四邊形,且以圍體輔助具(13)密封其周圍的三邊,讓未密封部(34)在剩下的邊部露出。
  8. 一種顯示面板之貼合方法,係將收容在真空腔單元(3)內的顯示面板(P1)與貼合對象(P2)在真空環境下進行貼合者,該顯示面板之貼合方法係具備下述步驟:打開真空腔單元(3)的腔蓋體(11),將顯示面板(P1)裝配至在設置於腔本體(10)內部的固定貼合台(12)所設置的圍體輔助具(13),並將貼合對象(P2)裝配至設置在腔蓋體(11)內部的可動貼合台(16)之步驟;以塗布器(5)將接著劑塗布至顯示面板(P1)之步驟;以對位構造(20)驅動調整用以支承腔蓋體(11)的對位台(22)而進行顯示面板(P1)與貼合對象(P2)之定位之步驟;關閉腔蓋體(11),在已將真空腔單元(3)內的空氣排出的真空環境下,將可動貼合台(16)推壓至固定貼合台(12)而將貼合對象(P2)貼合至顯示面板(P1)之步驟;及以腔傾動裝置將整個真空腔單元(3)設成傾斜姿勢,在維持真空狀態的狀態下將在貼合面產生的氣泡脫氣之步驟; 在將顯示面板(P1)裝配至圍體輔助具(13)之步驟中,係以圍體輔助具(13)密封顯示面板(P1)的大半周面而防止塗附在顯示面板(P1)的接著劑的流動擴散,在未與圍體輔助具(13)接觸的顯示面板(P1)的周圍露出未密封部(34);在將氣泡脫氣之步驟中,係令前述未密封部(34)位在顯示面板(P1)的傾斜上端,將在貼合面產生的氣泡從前述未密封部(34)排出。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之顯示面板之貼合方法,其中,在旋轉載台(1)配置有複數個真空腔單元(3),在旋轉載台(1)的周圍設置有準備站,該準備站係將顯示面板(P1)及貼合對象(P2)供給至真空腔單元(3)且從真空腔單元(3)取出完成貼合的貼合體,且將接著劑塗布至顯示面板(P1);令旋轉載台(1)正轉達預定角度,再令旋轉載台(1)反轉達正轉時的旋轉角度,使真空腔單元(3)逐一位在準備站;以腔傾動裝置將非位在準備站的真空腔單元(3)設成傾斜姿勢而將在貼合面產生的氣泡脫氣。
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