説明

液晶パネルの製造方法、及び穴あけ装置

【課題】2つの基板を貼り合わせるシール剤の破損の発生を抑えつつ、貼り合わせた基板に設ける、穴をあける加工領域をより小さくできるようにする技術を提供する。
【解決手段】装置本体51は、裁置台53上に裁置された貼り合わせフィルム43に対し、加熱ヘッド52を用いて、穴をあける加工領域を含む部分を先に加熱し、その加熱部分に含まれるシール剤をより硬化させる。その加熱は、加熱ヘッド52を貼り合わせフィルム43に向けて下降させて行う。その後、装置本体51は、ツール51aの先端部分が裁置台53の穴53a内に挿入するように上下動させて、加熱部分内に穴をあける。加熱ヘッド52は、ツール51aを上下動させている間に移動前の位置への移動を開始させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、2つの基板の間に液晶を封入した液晶パネルを製造するための技術に関する。
【背景技術】
【0002】
2つの基板の間に液晶を封入した液晶パネルは、比較的に薄く、軽量であるという利点を有している。それにより、液晶パネルは現在、表示装置の情報表示画面として広く採用されている。
【0003】
液晶パネルの2つの基板の貼り付けには、シール剤が用いられる。このシール剤は、2つの基板の間に封入される液晶の範囲を制限する。それにより液晶は、2つの基板の間のシール剤で囲まれた範囲内に封入される。
【0004】
液晶の注入は、シール剤を完全硬化した後に行われる。2つの基板を貼り合わせる段階では、その2つの基板を貼り合わせられるように、シール剤は未硬化状態、或いは半硬化状態となっている。
【0005】
シール剤は、硬化する際、ガスを発生する。このガスは、液晶を改質させる。液晶は、シール剤の硬化後に注入される。このことから、シール剤を完全硬化させる際、シール剤から発生するガスを強制的に除去することが行われている。
【0006】
2つの基板の間が狭くなり過ぎないようにするために、2つの基板の間にはスペーサが配置されるのが普通である。また、フィルム等の柔らかい基板を使用した場合では、2つの基板の間に、2つの基板の間が広くならないようにするための部材(構造体)を配置することが行われている。この構造体は、シール剤と同様に、2つの基板を貼り付けるものであり、硬化処理が必要である。その硬化の際、シール剤と同様に、ガスを発生する。そのような構造体を用いた場合、ガスの発生量はより多くなることから、ガスを除去する必要性はより高くなる。
【0007】
ガスを除去する方法としては、パネルを減圧した状態に置き、液晶を注入するためのシールの間隙から抜く方法が考えられるが、赤外光(赤外線)による加熱となり、多数枚の同時処理を行う場合、加熱のバラつきが発生してしまうため、不向きである。また、シールの間隙から吸引する方法があるが、その間隙周辺は、パネルの破断面等の凹凸がありガスを適切に吸引するのは困難である。
ガスを強制的に除去する方法としては、例えば2つの基板に開口となる穴をあけ、その穴からガスを吸引する方法がある。その穴を2つの基板にあけるのは、表面が平坦である基板は、ガスを吸引するための部材を適切な状態に接触できるからである。
【0008】
ガスを吸引するための穴は、液晶が封入される領域(以降「封入領域」)全体を表示可能領域とできるように、その領域外にあけることが行われている。その領域外にあけた穴からガスを吸引できるように、シール剤は、液晶注入のための間隙を設けて封入領域を囲む経路(第1の経路)と、その間隙を挟んで封入領域と対向する開口部を含む領域を囲む経路(第2の経路)とを形成するように塗布される(図1G)。封入領域と対向する領域は、穴をあける加工を行うことを想定したものであることから、以降「加工領域」と呼ぶことにする。
【0009】
完全硬化させる前のシール剤は、柔らかく、接着力が弱い。穴はツールを用いてあけるのが普通であることから、穴をあける際には、2つの基板のうちの少なくとも一方には或る程度の力が加わる。その力は、シール剤を不適切な状態に変形させる可能性がある。シール剤が不適切な状態になると、2つの基板の間隔を適切な範囲内に維持できないといった不具合が発生する。構造体を配置しているのであれば、その構造体が不適切な状態になる可能性がある。このことから、従来は、加工領域を広くとるようにしていた。これは、加工領域を広くとることで、穴をあける際に作用する力が、封入領域を囲むシール剤に及ぼす悪影響をより小さくすることができるからである。以降、シール剤、或いは構造体等が不適切な状態になることを「破損」と呼ぶことにする。
【0010】
基板の加工領域を含む部分、加工領域範囲を囲む部分のシート材は、廃棄される。従って、液晶パネルの製造コスト(材料コスト)を抑えるためには、加工領域はより狭くすることが望ましい。しかし、加工領域を狭くすると、穴をあける際に、封入領域を囲む部分のシール剤が破損する可能性が高くなる。シール剤の破損は、製造過程における不良品の発生を意味する。不良品の発生確率の上昇は、製造コストを上昇させる。このようなことから、シール剤の破損の発生を抑えつつ、加工領域をより小さくすることが重要である。
【0011】
なお、加工領域をより小さくできるように、2つの基板のうちの少なくとも一方に、予め穴をあけるという方法が考えられる。しかし、穴をあける加工を行う際に、ゴミ等が発生する。そのゴミは、液晶パネルを製造するためには除去しなければならない。これは、液晶パネルの製造工程には、例えば基板に電極を形成する工程のように、ゴミが不良品を発生させる確率が高い工程も存在するからである。それにより、予め穴をあけることは、ゴミ等を除去する工程の追加を必要とする。工程(設備)の追加は製造コストを上昇させることから、予め穴をあける方法を採用するのは望ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】WO2007/102197
【特許文献2】特開2000−155325号公報
【特許文献3】特開2010−249923号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
本発明は、2つの基板を貼り合わせるシール剤の破損の発生を抑えつつ、貼り合わせた基板に設ける、穴をあける加工領域をより小さくできるようにする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明を適用した1システムでは、2つの基板の間に液晶が封入された液晶パネルを製造する場合、2つの基板のうちの一方の基板に、該2つの基板を貼り合わせるためのシール剤を、液晶を注入する際の開口となる間隙を設けて、液晶が封入される第1の領域を囲む第1の経路、及び該第1の領域とは該間隙を挟んで対向する第2の領域を囲む第2の経路に沿って塗布し、一方の基板にシール剤を塗布した2つの基板を貼り合わせ、貼り合わせた2つの基板に対し、第2の経路のシール剤のみを対象に先に硬化させ、第2の経路のシール剤を硬化させた後、2つの基板の第2の領域内に、第1の経路のシール剤や構造体の硬化の際に発生するガスを強制的に除去するための開口となる穴を形成する。
【発明の効果】
【0015】
本発明を適用した場合には、2つの基板を貼り合わせるシール剤の破損の発生を抑えつつ、貼り合わせた基板に設ける、穴をあける加工領域をより小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1A】本発明の実施形態による液晶パネルの製造方法が適用される液晶パネルの製造プロセスを説明する図である(パターニング)。
【図1B】本発明の実施形態による液晶パネルの製造方法が適用される液晶パネルの製造プロセスを説明する図である(配向膜形成)。
【図1C】本発明の実施形態による液晶パネルの製造方法が適用される液晶パネルの製造プロセスを説明する図である(構造体形成)。
【図1D】本発明の実施形態による液晶パネルの製造方法が適用される液晶パネルの製造プロセスを説明する図である(シール剤塗布・スペーサ散布)。
【図1E】本発明の実施形態による液晶パネルの製造方法が適用される液晶パネルの製造プロセスを説明する図である(貼り合わせ・仮硬化)。
【図1F】本発明の実施形態による液晶パネルの製造方法が適用される液晶パネルの製造プロセスを説明する図である(第1の切断)。
【図1G】本発明の実施形態による液晶パネルの製造方法が適用される液晶パネルの製造プロセスを説明する図である(第2の切断・穴加工)。
【図1H】本発明の実施形態による液晶パネルの製造方法が適用される液晶パネルの製造プロセスを説明する図である(加熱(完全硬化))。
【図1I】本発明の実施形態による液晶パネルの製造方法が適用される液晶パネルの製造プロセスを説明する図である(外形切断)。
【図1J】本発明の実施形態による液晶パネルの製造方法が適用される液晶パネルの製造プロセスを説明する図である(液晶注入)。
【図1K】本発明の実施形態による液晶パネルの製造方法が適用される液晶パネルの製造プロセスを説明する図である(封止)。
【図2】シール剤の完全硬化時に発生するガスの除去方法を説明する図である。
【図3】本実施形態による穴あけ装置の外観を説明する図である。
【図4A】本実施形態による穴あけ装置の使用法を説明する図である(裁置)。
【図4B】本実施形態による穴あけ装置の使用法を説明する図である(穴加工)。
【図5】本実施形態による穴あけ装置の回路構成を説明する図である。
【図6A】貼り合わせフィルムの加工領域の幅によって廃棄される部分を説明する図である(幅が狭い場合)。
【図6B】貼り合わせフィルムの加工領域の幅によって廃棄される部分を説明する図である(幅が広い場合)。
【図7A】本実施形態による穴あけ装置の変形例によって行われる穴加工を説明する図である(その1)。
【図7B】本実施形態による穴あけ装置の変形例によって行われる穴加工を説明する図である(その2)。
【図7C】本実施形態による穴あけ装置の変形例によって行われる穴加工を説明する図である(その3)。
【図7D】本実施形態による穴あけ装置の変形例によって行われる穴加工を説明する図である(その4)。
【図8A】本実施形態による穴あけ装置の他の変形例によって行われる穴加工を説明する図である(その1)。
【図8B】本実施形態による穴あけ装置の他の変形例によって行われる穴加工を説明する図である(その2)。
【図8C】本実施形態による穴あけ装置の他の変形例によって行われる穴加工を説明する図である(その3)。
【発明を実施するための形態】
【0017】
始めに、図1A〜図1K及び図2を参照して、本発明の実施形態による液晶パネルの製造方法が適用される液晶パネルの製造プロセスについて具体的に説明する。
図1A〜図1Kは、本発明の実施形態による液晶パネルの製造方法が適用される液晶パネルの製造プロセスを説明する図である。
【0018】
ここでは、2つの基板として、共に透明なフィルムを採用した場合の製造プロセスを例にとっている。そのようなフィルムの採用により、液晶パネルは、そのフィルムを切断して製造するようになっている。このようなフィルムを採用した例であることを考慮しても、図1A〜図1Kに表す製造プロセスは、変形が可能なものである。それにより、本発明の実施形態による液晶パネルの製造方法が適用される液晶パネルの製造プロセスは、図1A〜図1Kに表すものにのみ限定されない。
【0019】
図1Aに表すように、表側となるフィルム(以降「表側フィルム」)10、及び裏側となるフィルム(以降「裏側フィルム」)20のそれぞれの片面には、電極11、21を形成するパターニングが行われる。表側フィルム10に形成される電極11は、例えば画素電極であり、裏側フィルム20に形成される電極21は、例えば共通電極である。表側とは、液晶パネルに情報を表示させる場合に、その液晶パネルを見る方向を基準にした呼称であり、その見る方向からの位置は手前側である。
【0020】
パターニングを行った後は、図1Bに表すように、各フィルム10、20の電極11、21が形成された面に対し、配向膜12、22が形成される。その配向膜12、22は、それぞれ、電極11、21の全体を覆うように形成される。これは、電極11、21が形成された範囲が表示領域となるためである。
【0021】
2つのフィルム10、20の間隙が広くならないようにする構造体23は、図1Cに表すように、裏側フィルム20の配向膜22上に形成される。図1Cにおいて、構造体23は小さな点で描いている。
【0022】
構造体23を形成した後は、図1Dに表すように、表側フィルム10に対し、電極11及び配向膜12を囲むようにシール剤14が塗布される。裏側フィルム20の配向膜21が形成された側には、スペーサ24が散布により配置される。
【0023】
シール剤14は、間隙14aを設けて、表側フィルム10の電極11及び配向膜12が形成された領域15を囲む経路(第1の経路)で塗布される。また、シール剤14は、その間隙14aを挟んで対向する別の領域16を、その間隙14aから囲む経路(第2の経路)で塗布される。間隙14aは、液晶を注入する際の注入口となる。領域15は、液晶が封入される部分であることから、以降「封入領域」と表記する。領域16は、穴をあける加工を行う部分であることから、以降「加工領域」と表記する。
【0024】
シール剤14は、紫外線(UV:Ultra Violet rays)の照射、或いは加熱により硬化するものである。表側フィルム10に塗布されたシール剤14は、図1Eに表すように、2つのフィルム10、20を電極11、21が対向する様に貼り合わせた後、UVランプ31により紫外線が照射され、半硬化(仮硬化)される。
【0025】
貼り合わされた2つのフィルム10、20は、図1Fに表すように、破線L1に沿って切断され、2枚の液晶パネル分の貼り合わせフィルム41が作製される(第1の切断)。この貼り合わせフィルム41は、図1Gに表すように、更に破線L2に沿って切断され、2つの貼り合わせフィルム43に分けられる(第2の切断)。この貼り合わせフィルム43は、液晶パネル1枚分である。そのようにして製作された貼り合わせフィルム43に対し、加工領域16内のフィルム10、20に穴17、27をあける穴加工が行われる。
【0026】
穴加工が行われた貼り合わせフィルム43に対し、図1Hに表すように、シール剤14の完全硬化のための加熱処理が行われる。
その加熱処理により、シール剤14、及び構造材23はガスを発生させる。そのため、加熱処理を実施する際、図2に表すように、貼り合わせフィルム43内の発生したガスGを含む気体を強制的に排出する真空引きが行われる。その真空引きを行うために、穴17、27のうちの一方は蓋35によって塞がれ、他方には管36が取り付けられる。ポンプ37は、管36を介して、貼り合わせフィルム43内の気体を吸引して排出する。図1Hは、実際に真空引きを行うために複数の貼り合わせフィルム43がセットされた状態の例を表している。
【0027】
加熱処理によりシール剤14等が完全硬化された貼り合わせフィルム43は、図1Iに表すように、破線L3に沿って余分な部分を取り除くための外形切断が行われる。液晶の注入は、外形切断が行われた貼り合わせフィルム46に対して行われる。
【0028】
図1Jに表すように、液晶32の注入は、液晶32が入った液晶槽33内に、例えば内部を十分に減圧した状態の貼り合わせフィルム46の間隙14aを挿入することで行われる。内部を十分に減圧した状態で間隙14aを液晶槽33内に挿入することにより、液晶32は、封入領域15全体に適切に注入させることができる。そのようにして液晶32を注入した後、図1Kに表すように、間隙14bは封止剤47によって塞がれる。そのような封止を貼り合わせフィルム46に行うことによって、液晶パネル48が完成する。
【0029】
シール剤14を完全硬化させた後では、図1Iに表すように、シール剤14の近傍での切断を適切に行うことができる。しかし、シール剤14を完全硬化させる前の穴加工の工程では、シール剤14は、未硬化状態、或いは半硬化状態であり、穴加工を行う際に加わる圧力により破損し易い。このため、従来は、封入領域15を囲む部分のシール剤14の破損を回避するために、封入領域15から比較的に離れた場所で穴加工を行っていた。それにより、加工領域16は広くとっていた。その結果、間隙14aを挟んで封入領域15と加工領域16が並ぶ方向上の加工領域16の幅は大きくなっていた。
【0030】
図6A及び図6Bは、貼り合わせフィルムの加工領域の幅によって廃棄される部分を説明する図である。図6Aは、その幅が狭い場合に廃棄される廃棄部分を表し、図6Bは、その幅が広い場合の廃棄部分を表している。
【0031】
図6A及び図6Bに表すように、貼り合わせフィルム43の廃棄部分aの大きさ(面積)は、加工領域16の幅に応じて変化する。加工領域16の幅が大きくなるほど、廃棄部分aの面積は大きくなる。このため、液晶パネル48の製造コストをより抑えるためには、言い換えれば、各フィルム10、20の単位長さ当たりに製造できる液晶パネル48の数をより多くするためには、加工領域16の幅はより狭くする必要がある。
【0032】
従来は、シール剤14等の破損が発生しないように、加工領域16の幅を広くしていた。これに対し、本実施形態は、シール剤14等の破損の発生を抑えつつ、加工領域16の幅をより狭くすることを可能にさせる。下降領域16の幅を、図6Bに表すような幅bから図6Aに表すような幅aに狭くさせても、シール剤14等の破損が発生し難いようにする。加工領域16の幅をより狭くすることで、液晶パネル48の製造コストの更なる低減が可能になる。以下、本実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0033】
図3は、本実施形態による穴あけ装置の外観を説明する図である。この穴あけ装置50は、図1Gに表す貼り合わせフィルム43の穴加工の工程において、加工領域16内に穴をあける穴加工を行うための装置である。本実施形態による液晶パネルの製造方法は、貼り合わせフィルム43の加工領域16内にこの穴あけ装置50を用いて穴加工を行うことで実現される。
【0034】
図3に表すように、穴あけ装置50は、装置本体51、加熱ヘッド52、及び裁置台53を備える。
裁置台53は、穴加工を行う貼り合わせフィルム43を裁置するための台である。加熱ヘッド52は、その裁置台53上に裁置された貼り合わせフィルム43の加工領域16のシール剤14を加熱するための装置である。加熱ヘッド52内には、熱源となるヒータ52aが配置されている。
【0035】
装置本体51は、穴あけ装置50全体を制御する部分であり、穴加工を行うためのツール51aが取り付けられている。装置本体51は、ツール51aを上下動させて、裁置台53上に裁置された貼り合わせフィルム43に対する穴加工を行う。
【0036】
装置本体51は、加熱ヘッド52を上下動させる。貼り合わせフィルム43を加熱する場合、加熱ヘッド52を破線で表す位置まで、つまり例えば貼り合わせフィルム43と接触する位置まで、加熱ヘッド52を下降させる。そのような移動により、加熱ヘッド52からより効率的に貼り合わせフィルム43を加熱することができる。
【0037】
上記の構成要素を備えた穴あけ装置50は、作業者が貼り合わせフィルム43を裁置台53上に裁置し、ツール51aの上下動の開始を指示するものとして実現されている。穴あけ装置50は、貼り合わせフィルム43の裁置台53上への裁置、及び、ツール51aの上下動による穴加工のうちの少なくとも一方を自動的に行う装置であっても良い。
【0038】
図4A及び図4Bは、上記穴あけ装置の使用法を説明する図である。図4Aは、貼り合わせフィルム43の裁置台53への裁置の仕方を表し、図4Bは、裁置台53上に裁置された貼り合わせフィルム43に対して行われる穴加工を表している。
【0039】
図4Aに表すように、裁置台53には、ツール51aの先端部分が挿入可能な穴53aが形成されている。その穴53aにより、ツール51aの先端部分が穴53aに入る位置までそのツール51aを上下動させた場合、図4Bに表すように、裁置台43上に裁置された貼り合わせフィルム43の加工領域16内に穴17、27をあけることができる。
【0040】
加熱ヘッド52には、貫通孔52bが形成されており、ツール51aは貫通孔52bを通って上下動する。このようにしたのは、上下動するツール51aに接触しないように加熱ヘッド52を退避させることなく、加熱ヘッド52が加熱する加工領域16内にツール51aを用いて穴17、27をあけられるようにしたためである。このようなことから、加熱ヘッド52に貫通孔52bを設けることにより、穴あけ装置50の構造をより簡素化することができる。
【0041】
裁置台53上には、特に図示していないが、貼り合わせフィルム53を適切な位置に裁置するためのガイドが設けられている。作業者は、そのガイドを用いて、貼り合わせフィルム43を裁置台53上の適切な位置に裁置する。それにより、裁置台53上に裁置された貼り合わせフィルム43は、加工領域16内に穴53aが位置する状態となる。作業者は、その後に、ツール51aの上下動を指示するための開始スイッチを操作する。
【0042】
その開始スイッチを作業者が操作した状況では、加熱ヘッド52は図3に実線で表す位置に存在する。装置本体51は、その開始スイッチの操作により、加熱ヘッド52を下降させて、破線で表す位置に移動させる。その結果、図4Bに表すように、貼り合わせフィルム43の加工領域16を含む範囲61が加熱ヘッド52と接触し、加熱される。その範囲61は以降「加熱範囲61」と表記する。
【0043】
加熱ヘッド52を用いた加熱は、例えば加熱範囲61内のシール剤14が完全硬化するか、或いはほぼ完全硬化するまで行われる。装置本体51は、そのような加熱が行えた時点で、加熱ヘッド52を上昇させることなくツール51aを下降させるか、或いは加熱ヘッド52を上昇させつつツール51aを下降させる。ここでは、説明上、便宜的に、ツール51aは加熱ヘッド52を上昇させることなく下降させると想定する。加熱ヘッド52の上昇は、ツール51aを上下動させている間に行うと想定する。そのようなタイミングで加熱ヘッド52を上昇させる場合、ツール51a、加熱ヘッド52をそれぞれ別に動かす場合と比較して、ツール51a、及び加熱ヘッド52の移動に要する時間をより短くすることができる。
【0044】
加熱ヘッド52を用いた加熱により、貼り合わせフィルム43の加熱範囲61内のシール剤14はより硬化し、その硬化によって、シール剤14はより破損し難くなり、より大きい圧力を支えられるようになる。そのため、加工領域16をより狭くしても、穴加工によって封入領域15を囲む部分のシール剤14は破損しないようになる。加工領域16の幅は、図6Bに表すような幅bから図6Aに表すような幅aに変更しても、穴加工を適切に行いつつ、封入領域15を囲む部分のシール剤14の破損を回避させることができる。従って、加工領域16の幅をより狭くすることによる液晶パネル48の製造コストの削減がより容易に実現できるようになる。
【0045】
図5は、上記穴あけ装置の回路構成を説明する図である。この穴あけ装置50は、図5に表すように、ヒータ52a、温度センサ51c、制御部71、操作部72、検出部73、2つのモータ74、75、モータ駆動部76、ヒータ駆動部77、及び表示部78を備える。モータ74、75の代わりに、エアシリンダ等の上下動作させる駆動系を採用しても良い。
【0046】
操作部72は、作業者が各種設定や、動作を指示するためのものである。操作部72が備えるスイッチ類には、穴加工の開始を指示するための開始スイッチ72aが含まれる。設定対象としては、加熱ヘッド52の温度、加熱ヘッド52による加熱を行う加熱時間等が含まれる。
【0047】
表示部78は、作業者に対して必要な情報を表示するための表示装置である。制御部71は、操作部72への作業者の操作に応じて、必要な情報を表示部78に表示させる。それにより、作業者は、表示部78に表示された情報を確認しながら、各種設定を行うことができる。制御部71は、設定された加熱ヘッド52の温度、加熱時間を、穴加工を行ううえでの加工情報としてメモリ71aに保存し、穴加工の実施に反映させる。
【0048】
検出部73は、裁置台53上に適切に裁置された貼り合わせフィルム43を検出するためのものである。その検出は、機械的に、或いは光学的に行い、その検出結果を表す検出信号を制御部71に出力する。機械的な検出は、例えば裁置台53上に貼り合わせフィルム43が適切に裁置された場合に押下されるスイッチを一つ以上、配置することで行うことができる。光学的な検出は、例えば裁置台53上に貼り合わせフィルム43が適切に裁置された場合に受光量が変化する光学センサを一つ以上、配置することで行うことができる。検出方法は、これらに限定されるものではなく、他の方法を採用しても良い。
【0049】
検出部73から入力される検出信号により、制御部71は、開始スイッチ72aが操作された際に、貼り合わせフィルム43が裁置台53上に適切に裁置されているか否か確認する。それにより、制御部71は、貼り合わせフィルム43が裁置台53上に適切に裁置されていることが確認できている状況でのみ、開始スイッチ72aへの操作を有効とさせる。
【0050】
モータ74は、例えばツール51aを上下動させるための動力源であり、モータ75は、加熱ヘッド52を上下動させるための動力源である。モータ駆動部76は、モータ64及び75を制御部71からの指示に従って駆動する駆動回路である。
【0051】
モータ駆動部76は、モータ74の回転を制御部71から指示された場合、モータ74を予め定められた回転数だけ同じ方向に回転させる。その回転数の回転により、ツール51aは1回、上下動して上下動を開始する前の位置に戻る。
【0052】
一方、モータ75を回転させる場合、制御部71は、回転させる方向を含めてモータ駆動部76に指示する。回転させる方向の指示を通して、制御部71は、加熱ヘッド52を上昇、或いは下降させる。
【0053】
モータ75の回転量により、加熱ヘッド52の移動量を調整することができる。しかし、加熱ヘッド52を貼り合わせフィルム43に接触させて、或いは近傍に移動させて加熱する場合、加熱ヘッド52の移動量(下降量)を高精度に制御する必要がある。これは、加熱ヘッド52を下降させる際に、加熱ヘッド52が貼り合わせフィルム43にシール剤14が破損するような圧力を加えることを回避するためである。
【0054】
このことから、貼り合わせフィルム43と加熱ヘッド52の間の距離を検出して加熱ヘッド52の移動を制御するか、或いは貼り合わせフィルム43に接触した加熱ヘッド52がその貼り合わせフィルム43に加える圧力を小さくする仕組みを用意する必要がある。本実施形態では、加熱ヘッド52を移動させる際の抵抗の大きさが一定以上となった場合に、モータ75から伝達される動力を遮断する仕組み(例えばクラッチ)を用意することで、シール剤14が破損するような圧力を加熱ヘッド52が貼り合わせフィルム43に加えることがないようにしている。
【0055】
制御部71は、温度センサ51cからの信号により加熱ヘッド52の温度を認識し、その認識結果をヒータ駆動部77の制御に反映させる。それにより、制御部71は、ヒータ駆動部77によるヒータ52aの駆動を通して、加熱ヘッド52の温度が設定された温度と一致するように温度制御する。そのように加熱ヘッド52の温度制御をすることにより、加熱ヘッド52による貼り合わせフィルム43の加熱温度は常に設定された温度に沿って行うことができる。
【0056】
制御部71は、作業者が開始スイッチ72aを操作した場合、検出部73からの検出信号が貼り合わせフィルム43の適切な裁置を表していることを条件に、穴加工を開始する。その穴加工は、以下のような制御の流れにより行われる。
【0057】
制御部71は、ツール51aを上下動させる前に、モータ駆動部76にモータ75を駆動させ、加熱ヘッド52を貼り合わせフィルム43と接触するまで移動させて停止させる。それにより、加熱範囲61内のシール剤14を加熱し、より硬化させる。その後、モータ駆動部76にモータ74を駆動させて、ツール51aを1回、上下動させ、加熱範囲61内に穴17、27をあけさせる。制御部71は、ツール51aを上下動させている間に、モータ駆動部76にモータ75を駆動させ、加熱ヘッド52を上昇させる。それにより、モータ74或いは75の駆動の終了により、穴加工を行うための制御が終了する。
【0058】
上記本実施形態による穴あけ装置は、ツール51a及び加熱ヘッド52をそれぞれ個別に上下動させるための2つのモータ74、及び75を備えているが、1つのモータによりそれらを上下動させるようにしても良い。次に図7A〜図7Dを参照して、ツール51a及び加熱ヘッド52を1つのモータにより上下動させる穴あけ装置の変形例について具体的に説明する。ここでは、異なる部分にのみ着目する。
【0059】
この変形例では、図7Aに表すように、ツール51aには板状部材81が取り付けられている。この板状部材81には、例えばツール51aを内部に挿入可能なスプリング82の一端が取り付けられ、そのスプリング82の他端は加熱ヘッド52に取り付けられている。それにより、加熱ヘッド52は、ツール51aに、板状部材81、及びスプリング82を介して釣り下げた状態で設けられている。ツール51aの先端部分は、加熱ヘッド52の貫通孔52b内に、その貫通孔52bから突出しない状態に挿入されている。
【0060】
このように加熱ヘッド52をツール51aに取り付けたことにより、加熱ヘッド52はツール51aの上下動に伴い上下動する。そのため、この変形例では、モータ75が不要になり、製造コストはより抑えることができる。
【0061】
図7Aは、ツール51a及び加熱ヘッド52の初期位置、つまり穴加工を開始する前の位置を表し、図7B〜図7Dは、穴加工の進行に伴うツール51a及び加熱ヘッド52の位置の変化を表している。このことから、図7B〜図7Dを参照して、変形例の穴加工の実施時の動作を説明する。
【0062】
穴加工を行う場合、加熱ヘッド52により貼り合わせフィルム43の加工領域16を含む範囲61の加熱が行われる。その加熱は、図7Bに表すように、加熱ヘッド52が貼り合わせフィルム43と接触するまでツール51aを下降させることで行われる。その下降は、ツール51aの先端が貼り合わせフィルム43と接触しない範囲内で行われる。
【0063】
図7Cに表すように、加熱を行った後、ツール51aは更に下降され、ツール51aの先端が裁置台53の穴53a内にまで達する。それにより、貼り合わせフィルム43の加工領域16内に穴17、27があけられる。このとき、加熱ヘッド52は、ツール51aとスプリング82を介して取り付けられているため、ツール51aが下降しても位置は変化しない。ツール51a及び加熱ヘッド52は、その後のツール51aの上昇により、図7Dに表すように、初期位置に復帰する。
【0064】
このようなことから、変形例での図5の制御部71は、開始スイッチ72aの操作により、モータ駆動部76にモータ74を2段階で駆動させ、予め定められた回転数だけ同じ方向に回転させる。その2段階の駆動により、加熱ヘッド52により貼り合わせフィルム53を加熱する加熱期間を設けつつ、図7A〜図7Dに表すようなツール51a及び加熱ヘッド52の上下動が実現される。
【0065】
図8A〜図8Cは、本実施形態による穴あけ装置の他の変形例によって行われる穴加工を説明する図である。次に図8A〜図8Cを参照して、この他の変形例の構成、及びこの他の変形例が穴加工を行うための動作について具体的に説明する。ここでも、異なる部分にのみ着目する。
【0066】
この他の変形例では、図8Aに表すように、赤外光(赤外線)ランプ91を備えた加熱ヘッド90を採用している。貼り合わせフィルム43の加工領域16を含む範囲を加熱する必要から、図8Bに表すように、加熱ヘッド90は裁置台53上の貼り合わせフィルム43から或る程度、離れた位置から赤外光95を照射するようになっている。そのように裁置台53上の貼り合わせフィルム43との間に距離を設けることから、加熱ヘッド90の位置は固定としている。そのため、この他の変形例でも上記変形例と同様に、モータ75が不要になり、製造コストはより抑えることができる。
【0067】
加熱ヘッド90には、ツール51aが上下動するための貫通孔92が設けられている。ツール51aの初期位置、つまり穴加工を開始する前の位置は、その先端が加熱ヘッド90の貫通孔92内に入っている位置である。
【0068】
穴加工を行う場合、加熱ヘッド90の赤外光ランプ91から赤外光95が貼り合わせフィルム43に向けて照射され、貼り合わせフィルム43の加工領域16を含む範囲61の加熱が行われる。その加熱を行った後、ツール51aは1回、上下動され、ツール51aの先端が裁置台53の穴53a内にまで達する。それにより、貼り合わせフィルム43の加工領域16内に穴17、27があけられる。図8Cは、ツール51aをその先端が穴53a内に入るまで下降させた状態を表している。上下動させた後は、ツール51aは図8Aに表す初期位置に復帰する。
【0069】
他の変形例では、図5において、ヒータ駆動部77の代わりに、赤外光ランプ91を点灯させるランプ駆動部を備える。制御部71は、開始スイッチ72aの操作により、例えばランプ駆動部に赤外光ランプ91を設定された時間、点灯させる。その後、制御部71は、モータ駆動部76にモータ74を駆動させる。そのようにして、他の変形例では、加熱ヘッド90を用いた加熱による加工領域16のシール剤14を硬化させた後、ツール51aを用いた穴加工が行われる。
【0070】
図7A〜図8Cを参照し、本実施形態による穴あけ装置の2つの変形例を説明したが、本実施形態の適用により実現される穴あけ装置は、これらに限定されない。例えば硬化が加熱以外の方法により行われるシール剤14が採用されている場合、穴あけ装置には、加熱以外の方法でシール剤14を硬化させる手段を設けなければならない。このようなことを含め、本実施形態を適用した穴あけ装置の実現では、様々な変形を行うことができる。
【0071】
なお、本実施形態では、穴加工は1枚の液晶パネル48の貼り合わせフィルム43を対象に行っているが、貼り合わせフィルム41に対して穴加工を行うようにしても良い。フィルム10、20の貼り合わせを行った後に、穴加工を行うようにすることもできる。このようなことから、穴加工を行うタイミングは、様々に変更することができる。
【0072】
また、本実施形態では、図4Aに表すようにシール剤14を塗布するようになっているが、間隙14aを挟んで対向する封入領域15、及び加工領域16をそれぞれ状態となっているのであれば、シール剤14は図4Aとは異なる形で塗布しても良い。つまりシール剤14は、そのシール剤14によって貼り合わせフィルム43の内部に封入領域15を含む閉空間が形成され、その封入領域15内の気体を、閉空間内の封入領域15外から間隙14aを介して吸引できるように塗布されていれば良い。それにより、シール剤14を塗布する経路は、図4Aに表すようなものに限定されない。
【符号の説明】
【0073】
10、20 フィルム
14 シール剤
14a 間隙
17、27、53a 穴
41、43 貼り合わせフィルム
48 液晶パネル
50 穴あけ装置
51 装置本体
52、90 加熱ヘッド
52a ヒータ
52b、92 貫通孔
52c 温度センサ
53 裁置台
71 制御部
71a メモリ
72 操作部
72a 開始スイッチ
73 検出部
74、75 モータ
76 モータ駆動部
77 ヒータ駆動部
78 表示部
81 板状部材
82 スプリング
91 赤外光ランプ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
2つの基板の間に液晶が封入された液晶パネルの製造方法において、
前記液晶を注入する際の開口となる間隙を設けて、前記2つの基板のうちの一方の基板に、該2つの基板を貼り合わせるためのシール剤を前記液晶が封入される第1の領域を囲む第1の経路、及び該第1の領域とは該間隙を挟んで対向する第2の領域を囲む第2の経路に沿って塗布し、
前記一方の基板に前記シール剤を塗布した前記2つの基板を貼り合わせ、
前記貼り合わせた2つの基板に対し、前記第2の経路のシール剤のみを対象に硬化させ、
前記第2の経路のシール剤を硬化させた後、前記2つの基板の前記第2の領域内に、前記第1の経路のシール剤の硬化の際に発生するガスを強制的に除去するための開口となる穴を形成する、
ことを特徴とする液晶パネルの製造方法。
【請求項2】
2つの基板の間に液晶が封入された液晶パネルの製造に用いられる穴あけ装置であって、
前記液晶を注入する際の開口となる間隙を設けて、前記液晶が封入される第1の領域を囲む第1の経路、及び該第1の領域とは該間隙を挟んで対向する第2の領域を囲む第2の経路に沿って塗布されたシール剤により貼り合わされた2つの基板に対し、前記第2の経路のシール剤を硬化させる硬化手段と、
前記硬化手段による硬化が行われた後、前記2つの基板の前記第2の領域内に、前記第1の経路のシール剤の硬化の際に発生するガスを強制的に除去するための開口となる穴をあける穴あけ手段と、
を具備することを特徴とする穴あけ装置。
【請求項3】
前記硬化手段は、前記シール剤を硬化させるための硬化用ヘッドを前記2つの基板に向けて移動させて、前記シール剤を硬化させる、
ことを特徴とする請求項2記載の穴あけ装置。
【請求項4】
前記硬化用ヘッドは、貫通孔が設けられ、
前記穴あけ手段は、前記穴をあけるためのツールを、前記硬化用ヘッドに設けられた前記貫通孔を通して前記2つの基板に向けて移動させることにより、前記2つの基板の前記第2の範囲内に穴をあける、
ことを特徴とする請求項3記載の穴あけ装置。
【請求項5】
前記硬化用ヘッドは、赤外光照射器を備え、前記2つの基板と非接触で前記シール剤を硬化させる、
ことを特徴とする請求項2記載の穴あけ装置。

【図5】
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【図1A】
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【図1B】
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【図1C】
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【図1D】
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【図1E】
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【図1F】
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【図1G】
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【図1H】
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【図1I】
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【図1J】
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【図1K】
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【図2】
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【図3】
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【図4A】
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【図4B】
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【図6A】
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【図6B】
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【図7A】
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【図7B】
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【図7C】
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【図7D】
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【図8A】
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【図8B】
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【図8C】
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【公開番号】特開2013−50625(P2013−50625A)
【公開日】平成25年3月14日(2013.3.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−189197(P2011−189197)
【出願日】平成23年8月31日(2011.8.31)
【出願人】(000237639)富士通フロンテック株式会社 (667)
【Fターム(参考)】