画像表示アセンブリとその製造装置と製造方法
周辺縁部を有する上部ガラスパネルから成る画像表示アセンブリを開示する。この画像表示アセンブリは、さらに、周辺縁部を有し、前記上部ガラスパネルと係合する光学フィルムを備える。前記光学フィルムの前記周辺縁部の少なくとも第一縁部が、前記上部ガラスパネルの隣接した周辺縁部から内側に設けられている。この画像表示アセンブリは、さらに、周辺縁部を有し、前記上部ガラスパネルと対向して前記光学フィルムと係合する画像表示パネルを備えている。前記光学フィルムの前記周辺縁部の前記第一縁部と隣接する前記画像表示パネルの周辺縁部が、前記光学フィルムの前記周辺縁部の前記第一縁部から外側に設けられて、前記光学フィルムと前記上部ガラスパネルの間および前記光学フィルムと前記画像表示パネルの間に、アンダーカットを形成している。この光学フィルムを貼り付ける装置と方法も、開示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像表示アセンブリに関し、特に液晶表示アセンブリの保護フィルムとパネルに関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示(LCD)素子や、有機エレクトロルミネッセンス素子(OELDs)や、プラズマ表示パネル(PDP)素子等の画像表示パネルは、例えばポータブル・メディア・プレーヤーや携帯電話やコンピュータのモニターやテレビ等の多くのフラット・パネル電子デバイスに一般的に用いられる良く知られた素子である。比較的薄型の画像表示パネルが可能にするこれら電子デバイスの薄型構造は、例えばブラウン管テレビのような、より大型の従来型表示装置に較べて、より美的アピールを提供している。しかし、薄型画像表示パネルは、一般的に従来型表示装置に較べて壊れやすい。そのため、アセンブリ中や、消費者が使用中に、他の物体との接触で、容易に薄型画像表示パネルがダメージを受ける。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
この欠点に対処するために、ほとんどの過去の画像表示パネルは、保護ガラスパネル又は透明光学フィルム層、又はその両方の組み合わせと共に組立てられている。残念ながら、これらの部品は、画像表示アセンブリや製造方法に対して、新たな欠点を形成している。例えば、画像表示アセンブリの構造上、気泡を画像表示パネルとフィルム層又は保護ガラスパネルの間に閉じ込めることがある。このため、製造工程のほとんどの部分が、維持するために相当量の電力が必要な大きな真空筐体内で実施される。これらの大きな電力需要が、画像表示アセンブリのコストを上昇させる。さらに、技術者が筐体内に手を差し入れて、そこで画像表示アセンブリを手作業で組立てることができるように、これらの大きな真空筐体は、一体化した柔軟な手袋を有している。これらの作業は、高度に反復的であり、技術者の疲労が、部品が適切に配置されていない不完全に組立てられたアセンブリを生み出す。このようなアセンブリは、一般的に再加工が必要となる。
【0004】
過去の設計の限界を考慮して、改良された画像表示アセンブリと、画像表示アセンブリを製造するための改良されたアセンブリ製造装置と、製造方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
一形態において、本発明は、周辺縁部を有する上部ガラスパネルを備えた画像表示アセンブリを提供する。この画像表示アセンブリは、さらに周辺縁部を有し、前記上部ガラスパネルと係合する光学フィルムを備える。前記光学フィルムの前記周辺縁部の少なくとも第一縁部が、前記上部ガラスパネルの隣接した周辺縁部から内側に設けられている。この画像表示アセンブリは、さらに、周辺縁部を有し、前記上部ガラスパネルと対向して前記光学フィルムと係合する画像表示パネルを備えている。前記光学フィルムの前記周辺縁部の前記第一縁部と隣接する前記画像表示パネルの周辺縁部が、前記光学フィルムの前記周辺縁部の前記第一縁部から外側に設けられて、前記光学フィルムと前記上部ガラスパネルの間および前記光学フィルムと前記画像表示パネルの間に、アンダーカットを形成している。
【0006】
本発明の別の形態において、光学フィルム貼り付け装置は、支持面と、前記支持面に対して封止可能な開口端を有する真空ヘッドを備えている。この真空ヘッドは、前記支持面から離間した開位置と前記支持面と封止状態で係合する封止位置との間を移動可能である。この装置は、さらに前記真空ヘッドに移動自在に取り付けられた把持具を備えている。
【0007】
本発明のまた別の形態において、光学フィルム貼り付け方法は、第一把持具アセンブリの第一真空ヘッドの中で、前記第一把持具アセンブリの第一把持具ハンドによって支持された、光学フィルムと、上部ガラスパネルと画像表示パネルのうちの一つとを位置決めする工程と、前記第一真空ヘッドの開放端にシールを形成する工程と、前記第一真空ヘッド内から空気を除去して、そこに第一真空室を形成し、前記光学フィルムと、前記上部ガラスパネルと前記画像表示パネルのうちの一つとを、前記第一真空室内に配置する工程と、 前記第一真空室の中で、把持具ハンドを用いて、前記第一前記上部ガラスパネルと前記画像表示パネルのうちの一つを、前記光学フィルムに対して押圧することによって、前記光学フィルムと、前記上部ガラスパネルと前記画像表示パネルのうちの一つとを係合させる工程と、開放自在に前記光学フィルムを支持していた裏地を除去する工程と、から成る。
【0008】
上記および本発明の利点は、以下の記載から明らかになるであろう。明細書において、添付の図面を参照すること。そこには、本発明の好ましい実施例が図示されている。このような実施例は、本発明の全範囲を表わすものではないが、ここに記載した請求項は、本発明の範囲を解釈するための参考となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明に係る画像表示アセンブリの上面図である。
【図2】明確にするために厚さ方向を拡大した図1の画像表示アセンブリの側面図である。
【図3】本発明に係る画像表示アセンブリを製造するための装置の斜視図である。
【図4】図3の装置の上面図である。
【図5】図3の装置の第一製造位置を示す部分側面図である。
【図6】画像表示アセンブリを製造するために用いられる光学フィルムのロールの斜視図である。
【図7】図3の装置の第二製造位置を示す部分側面図である。
【図8A】本発明に係る画像表示アセンブリの製造方法のフロー・チャートである。
【図8B】本発明に係る画像表示アセンブリの製造方法のフロー・チャートである。
【図9】本発明に係る画像表示アセンブリの製造装置の別の実施例を示す上面図である。
【図10A】本発明に係る画像表示アセンブリの製造方法の別の実施例を示すフロー・チャートである。
【図10B】本発明に係る画像表示アセンブリの製造方法の別の実施例を示すフロー・チャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1、2を参照して、本発明に係る画像表示アセンブリ10は、例えばポータブル・メディア・プレーヤーや携帯電話やコンピュータのフラット・パネル・モニタ画面等の様々なタイプの電子デバイスに用いられるように、一般的に矩形で比較的平坦な部品である。この画像表示アセンブリ10は、例えばアクリル製(PMMA)パネル、ガラスパネル等からなり、周辺縁部18によって接続された第一自由端面14と第二端面16とを有する上部ガラスパネル12を備えている。適切な上部ガラスパネルは、装飾的な目的や保護目的のための基板層(図示せず)を備えていることを、理解すべきである。
【0011】
上部ガラスパネル12の第二端面16は、光学フィルム20と係合するが、この光学フィルム20は、画像表示アセンブリ10を保護するために用いられる、有利な反射率と組立て特性を有する、一つ以上の薄膜層材料からなるフィルムであることを理解すべきである。適切な光学フィルム20は、本発明と同時に出願された事件整理番号180825.00118で示される米国特許出願に開示されており、その開示内容は、参照のためにその全体をここに援用する。光学フィルム20は、上部ガラスパネル12と係合する第一端面22と、周辺縁部26によって第一端面22と接続された第二端面24を備えている。周辺縁部26の一つ以上が、図1に示すように弓形形状を有している。
【0012】
光学フィルム20の第二端面24は、画像表示パネル28と係合するが、この画像表示パネル28は、静止画も動画も表示可能なあらゆるフラット・パネル構造の部品であることを理解すべきである。適切な画像表示パネルは、表示のための機能部品をその中に封止するための基板層(図示せず)を備えていることも、理解すべきである。適切な画像表示パネルには、液晶表示(LCD)デバイス、有機エレクトロルミネッセンスデバイス(OELDs)、プラズマ表示パネル(PDP)デバイス等が含まれる。この画像表示パネル28は、光学フィルム20と係合し、画像が表示される第一端面30を備えている。画像表示パネル28は、周辺縁部34によって第一端面30と接続される第二端面32も備えている。
【0013】
上部ガラスパネル12と画像表示パネル28の周辺縁部18、34は、それぞれ光学フィルム20の周辺長よりも長い周辺長を有している。即ち、光学フィルム20の周辺縁部26は、上部ガラスパネル12及び/又は画像表示パネル28の周辺縁部18、34に対して内向きに(即ち、画像表示アセンブリ10の中心に向かって)設けられており、本質的にアンダーカット36が光学フィルム20と上部ガラスパネル12の間、及び光学フィルム20と画像表示パネル28の間に設けられている。このアンダーカット36は、画像表示アセンブリ10の周辺縁部18、26、34から気泡を除去し、それによって改良されたデザインを提供する。いくつかの実施例において、このアンダーカット36は、各周辺縁部26の近傍には不要である。従って、このアンダーカット36は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、周辺縁部26の三つ又はそれ以下の箇所に設けてもよい。
【0014】
次に図3ないし7を参照して、上記画像表示アセンブリ10を製造するための本発明に係る製造装置110は、フレーム112に支持された、例えばプログラマブル論理制御装置やロボット視覚支持装置といった、以下に記載する部品のいくつかを制御するための電子機器114を備えている。このフレーム112は、例えば真空ポンプや圧力レギュレータ等の、以下に記載する装置のいくつかと流体連結した圧力装置116も収容している。
【0015】
製造装置110は、フレーム112上に取り付けられた作業面118も備えている。この作業面118は、画像表示アセンブリ10が製造される作業空間122から外部環境を分離して、画像表示アセンブリ10を汚染から保護する筐体120を支持している。作業面118は、例えば電動モータ等で駆動される、回転自在のインデックス・テーブル124を備えている。このインデックス・テーブル124は、複数の支持治具126を搭載しており、図では8個の支持治具126が示されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の数の支持治具126を用いることができる。
【0016】
各支持治具126は、詳細を後述する画像表示アセンブリ10の部品を支持するための第一ホルダ128と第二ホルダ130とを備えている。各支持治具126は、インデックス・テーブル124が回転することによって、異なる製造位置に移動することができる。例えば、インデックス・テーブル124は、画像表示アセンブリ10の部品をロードしたり、画像表示アセンブリ10を製造装置110からアンロードしたりすることのできる筐体120の外側のローディング位置132まで回転することができる。
【0017】
インデックス・テーブル124は、平行移動可能な第一把持具アセンブリ134が画像表示アセンブリ10の部品を操ることのできる第一製造位置133へも回転することができる。この第一把持具アセンブリ134は、例えば線形アクチュエータ、ラック&ピニオン・アセンブリ等からなる第一駆動ユニット(図示せず)によって、水平方向に移動可能である。同様に、第一把持具アセンブリ134は、例えば線形アクチュエータ、ラック&ピニオン・アセンブリ等からなる第二駆動ユニット(図示せず)によって、垂直方向に移動可能である。
【0018】
特に図5を参照して、第一把持具アセンブリ134は、一つ以上のホース(図示せず)を介して圧力装置116と流体連結するための、入り口(図示せず)を除いてシールされた側壁141と天井壁145を有する真空ヘッド142を備えている。この真空ヘッド142は、例えば作業面118、支持治具126、又は裏地202などの面に対してシール可能な開放下端部143も有している。この下端部143は、前記面と真空ヘッド142の間のシールをさらに容易にするためのガスケット(図示せず)を有することができる。下向きに移動して面に対してシールした後、圧力装置116の一部を形成する真空ポンプ(図示せず)が、側壁141、天井壁145、そして前記面で形成された空間から空気を引き込んで、小さな真空室(例えば50ないし500パスカル、好ましくは400パスカル未満)を提供する。
【0019】
第一把持具アセンブリ134は、画像表示アセンブリ10の部品を支持する指部138を有する把持手部136をさらに備えている。この把持手部136と指部138は、圧力装置116と流体連結する油圧アクチュエータのような線形アクチュエータ140と接続し、それによって真空ヘッド142が別の物体に対してシールを形成し、真空室が形成された後に、真空ヘッド142に対して垂直方向に移動する。これによって、把持手部136は真空室内部で画像表示アセンブリ10の部品を押圧する。
【0020】
光学フィルム・ディスペンサ144も、第一製造位置133に設けられている。一般的に、光学フィルム・ディスペンサ144は、当該技術分野で周知の適切なデザインを採用することができる。加えて、光学フィルム・ディスペンサ144は、リニア・アクチュエータ、ラック&ピニオン・アセンブリ等によって駆動される平行移動自在の分配台146を備えている。分配台146は、光学フィルム20を第一把持具アセンブリ134に供給する。
【0021】
特に図6を参照して、光学フィルム・ディスペンサ144は、好ましくは一連の型抜き用光学フィルム部分20を支持する裏地202を備えたロール200上の光学フィルム20を分配する。この裏地202は、好ましくは光学フィルム・ディスペンサ144によって感知されるインデックス用切り欠き204を備え、光学フィルム部分20は分配台146上に適切に位置付けられるようになっている。ロール200も、好ましくは光学フィルム20を第一把持具アセンブリ134に供給する前に光学フィルム・ディスペンサ144によって取り除かれる上部保護裏地206を備えている。
【0022】
再び図3ないし7を参照して、インデックス・テーブル124は、平行移動自在の第二把持具アセンブリ148が画像表示アセンブリ10の部品を操作するところの第二製造位置147へも回転する。この第二把持具アセンブリ148は、例えばリニア・アクチュエータ、ラック&ピニオン・アセンブリ等からなる第三駆動ユニット(図示せず)によって水平方向に移動する。同様に、この第二把持具アセンブリ148は、例えばリニア・アクチュエータ、ラック&ピニオン・アセンブリ等からなる第四駆動ユニット(図示せず)によって垂直方向に移動する。
【0023】
特に図7を参照して、第二把持具アセンブリ148は、一つ以上のホース(図示せず)を介して圧力装置116と流体連結するための、入り口(図示せず)を除いてシールされた側壁155と天井壁159を有する真空ヘッド156を備えている。この真空ヘッド156は、例えば作業面118、支持治具126、又は裏地202などの面に対してシール可能な開放下端部157も有している。下向きに移動して面に対してシールした後、圧力装置116の一部を形成する真空ポンプ(図示せず)が、側壁155、天井壁159、そして前記面で形成された空間から空気を引き込んで、小さな真空室(例えば50ないし500パスカル、好ましくは400パスカル未満)を提供する。
【0024】
第二把持具アセンブリ148は、画像表示アセンブリ10の部品を支持する指部152を有する把持手部150をさらに備えている。この把持手部150と指部152は、圧力装置116と流体連結する油圧アクチュエータのような線形アクチュエータ154と接続し、それによって真空ヘッド156が別の物体に対してシールを形成し、真空室が形成された後に、真空ヘッド156に対して垂直方向に移動する。これによって、把持手部150は真空室内部で画像表示アセンブリ10の部品を押圧する。
【0025】
上で短く述べたように、製造装置110は、第一、第二把持具アセンブリ134、148を案内するための、電子機器114と通信するロボット視覚装置(図示せず)を備えることができる。このようなロボット視覚装置は、画像表示アセンブリ10を比較的高精度で製造することを可能にするように適切に設計されている。
【0026】
次に図8A、8Bを参照して、一つの実施例において、製造装置110が画像表示アセンブリ10を組立てるフローを以下に記載する。ステップ350において、単一の上部ガラスパネル12と単一の画像表示パネル28が、それぞれローディング位置132にある支持治具126の第一と第二ホルダ128、130にロードされる。ステップ352において、インデックス・テーブル124が支持治具126を回転させて、筐体120内の第一製造位置133に移動させる。ステップ354において、第一把持具アセンブリ134が上部ガラスパネル12と係合して持ち上げる。ステップ356において、第一把持具アセンブリ134は、光学フィルム・ディスペンサ144の分配台146上に置かれた光学フィルム部分20の上に、上部ガラスパネル12を移動する。
【0027】
ステップ358において、真空ヘッド142の下端部143は、分配台146上の光学フィルム部分20を囲む裏地202とシールしながら係合し、同時に、第一把持具アセンブリ134の指部138は分配台146上の光学フィルム部分20の上で上部ガラスパネル12を保持する。ステップ360において、圧力装置116の一部である真空ポンプが、真空ヘッド142から空気を引き込んで、光学フィルム部分20と上部ガラスパネル12の周りに真空室を形成する。ステップ362において、真空ヘッド142に十分な真空が得られると、把持手部136は下向きに移動して、上部ガラスパネル12と光学フィルム部分20の特定の材料を考慮した適切な力で適切な時間、光学フィルム部分20に対して上部ガラスパネル12を押圧する。ステップ364において真空が開放され、ステップ366において、裏地202を保持した分配台146を第一把持具アセンブリ134から遠ざけるように移動することによって、光学フィルム部分20から裏地202を除去する。以上の工程で、上部ガラスパネル12に接着した光学フィルム部分20を備えたサブアセンブリが提供される。
【0028】
ステップ368で、第一把持具アセンブリ134は、サブアセンブリを支持治具126に向かって移動させ、そしてステップ370で、サブアセンブリを支持治具126上の第一ホルダ128に配置する。次に、ステップ372で、インデックス・テーブル124が支持治具126を回転させて、第二製造位置147に移動させる。ステップ374で、第二把持具アセンブリ148がサブアセンブリと係合して、持ち上げる。ステップ376で、第二把持具アセンブリ148は、支持治具126の第二ホルダ130に位置する画像表示パネル28の上にサブアセンブリを移動する。ステップ378で、真空ヘッド156の下端部157は、画像表示パネル28の周囲の支持治具126の表面とシールしながら係合し、それと同時に、第二把持具アセンブリ148の指部152は、画像表示パネル28上のサブアセンブリを保持する。ステップ380で、圧力装置116の一部である真空ポンプが、真空ヘッド156から空気を引き込んで、サブアセンブリと画像表示パネル28の周囲に真空室を形成する。ステップ382で、真空ヘッド156に十分な真空が得られると、把持手部150は、適切な力で適切な時間、画像表示パネル28に対してサブアセンブリを押圧して、光学フィルム20と画像表示パネル28とを結合する。このような適切な時間と力の値は、上部ガラスパネル12と光学フィルム部分20と画像表示パネル28で用いられている特定の材料を考慮して決定される。次にステップ384で、真空室は開放されて、ステップ386で、第二把持具アセンブリ148は画像表示アセンブリ10を開放し、それによって画像表示アセンブリ10は、支持治具126の第二ホルダ130内に残される。ステップ388で、インデックス・テーブル124は、支持治具126をローディング位置132まで回転移動させ、ステップ390で、画像表示アセンブリ10は、支持治具126から取り除かれる。
【0029】
上記方法のいくつかの工程は、異なる部品セットに対して同時に実施することができる点に留意すべきである。例えば、以下の動作は同時に実施することができる。部品の第一セットを第一治具にロードすることと、第一把持具アセンブリと光学フィルム・ディスペンサを部品の第二セットに対して協働させることと、第二把持具アセンブリを、部品の第三セットに対して動作させることである。また、上部ガラスパネルと画像表示パネルとを光学フィルムに結合させる順番は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、入れ替えることができる点にも、留意すべきである。
【0030】
画像表示アセンブリ10を製造するための装置と方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、上記とは異なる様々な態様を取ることができる。例えば、画像表示アセンブリ10が単一の把持具アセンブリによって製造されるように、製造装置110を変形することができる。しかし、そのような装置は、同時に実施できる上記工程が少なくなるため、サイクル時間が増加することになる。また別の例では、把持具アセンブリと治具を、上記とは異なる向きに(例えば水平方向、上下方向など)設置することができ、光学フィルム20は、光学フィルム・ディスペンサ144の代わりに支持治具126に隣接して、上部ガラスパネル12と結合することができる。
【0031】
また別の例として、特に図9を参照して、画像表示アセンブリ10を製造するための代替の製造装置410は、上述のような電気機器(図示せず)や圧力装置(図示せず)を支持するフレーム412を備えている。このフレーム412は、一側面を参照番号420で示す筐体を支持している。この筐体は、外部環境から画像表示アセンブリ10を製造するための作業空間422を隔離することによって、上述のように画像表示アセンブリ10を汚染から保護している。
【0032】
このフレーム412には、第一移動自在治具460を支持する作業面418も搭載されている。この第一移動自在治具460は、例えばリニア・アクチュエータやチェーン&スプロケット・アセンブリ等の駆動ユニット(図示せず)によって駆動され、第一トラック又はレール・セット462内を案内される。この駆動ユニットは、第一移動自在治具460を筐体の外側のローディング位置432に移動させ、そこで上部ガラスパネル12が第一移動自在治具460にロードされる。この駆動ユニットは、第一移動自在治具460を第一製造位置433へも移動させて、そこで上部ガラスパネル12を第一把持具アセンブリ434に供給する。第一把持具アセンブリ434は、上述のものと同じである。
【0033】
第一把持具アセンブリ434の指部(図示せず)が、上部ガラスパネル12を第一移動自在治具460から持ち上げる。第一把持具アセンブリ434は、一連の光学フィルム部分20を支持する裏地202が位置する光学フィルム・ディスペンサ444の分配台446の上にも移動する。上述のように、第一把持具アセンブリ434の開放下端部(図示せず)が裏地202に対してシールして、上部ガラスパネル12と光学フィルム20を組み合わせるための真空室を第一把持具アセンブリ434の内部に形成する。
【0034】
第一実施例の製造装置110とは異なり、第一把持具アセンブリ434が上部ガラスパネル12を光学フィルム20と結合させた後も、光学フィルム20から裏地202は除去されない。その代わりに、この裏地202が光学フィルム/上部ガラスパネルサブアセンブリ464を第二製造位置447まで運搬する。この第二製造位置447は、光学フィルム/上部ガラスパネルサブアセンブリ464を第二把持具アセンブリ448に供給する移動自在の分配面449を備えている。第二把持具アセンブリ448は、上述のものと同じである。第二把持具アセンブリ448の指部(図示せず)は、分配面449が第二把持具アセンブリ448から後方へ離れるように移動することを許容することによって、光学フィルム/上部ガラスパネルサブアセンブリ464を掴み、裏地202から取り外す。この第二把持具アセンブリ448は、画像表示パネル28を支持する第二移動自在治具466の上の位置にも移動する。上述のように、第二把持具アセンブリ448の開放下端部(図示せず)が第二移動自在治具466に対してシールして、画像表示パネル28とサブアセンブリ464を組み合わせるための真空室を第二把持具アセンブリ448の内部に形成する。
【0035】
第二移動自在治具466は、例えばリニア・アクチュエータやチェーン&スプロケット・アセンブリ等の駆動ユニット(図示せず)によって駆動され、第二トラック又はレール・セット468内を案内される。この駆動ユニットは、第二移動自在治具466を第二製造位置447から筐体の外側のローディング位置432に移動させる。完成された画像表示アセンブリ10は、第二移動自在治具466から取り外され、画像表示パネル28は、ローディング位置432にある第二移動自在治具466に配置される。
【0036】
次に、図10A、10Bを参照して、一つの実施例において、製造装置410が画像表示アセンブリ10を以下のように製造する。ステップ550において、一枚の上部ガラスパネル12と一枚の画像表示パネル28とを、それぞれローディング位置にある第一と第二移動自在治具460、466上にロードする。ステップ552において、第一移動自在治具460は、筐体内に入って、第一製造位置433に移動し、第二移動自在治具466は、筐体内に入って、第二製造位置447に移動する。ステップ554において、第一把持具アセンブリ434は上部ガラスパネル12と係合し、持ち上げる。ステップ556において、第一把持具アセンブリ434は、上部ガラスパネル12を光学フィルム・ディスペンサ444の分配台446に載せられた光学フィルム部分20の上に移動させる。
【0037】
ステップ558において、第一把持具アセンブリ434は、上述のように分配台446上に載せられた光学フィルム部分20を囲む裏地202とシールしながら係合する。同時に、第一把持具アセンブリ434の指部は、分配台446上の光学フィルム部分20の上に、上部ガラスパネル12を保持する。ステップ560において、圧力装置の一部である真空ポンプが、第一把持具アセンブリ434から空気を引き込んで、光学フィルム部分20と上部ガラスパネル12の周りに真空室を形成する。ステップ562において、十分な真空が得られると、把持指部は下向きに移動して、適切な力で適切な時間、光学フィルム部分20に対して上部ガラスパネル12を押圧する。ステップ564において真空が開放され、ステップ566において、第一把持具アセンブリ434は上部ガラスパネル12を開放する。以上の工程で、上部ガラスパネル12に接着した光学フィルム部分20を備えたサブアセンブリ464が提供される。
【0038】
ステップ568において、裏地202がサブアセンブリ464を第二製造位置447と分配面449に向かって移動させる。ステップ570において、第二把持具アセンブリ448がサブアセンブリ464を掴み、分配面449が後方に移動することによって裏地202をサブアセンブリ464から除去する。ステップ572において、第二把持具アセンブリ448がサブアセンブリ464を第二移動自在治具466に置かれた画像表示パネル28の上に移動させる。
【0039】
ステップ574において、第二把持具アセンブリ448は上述のように画像表示パネル28の周りの第二移動自在治具466の表面にシールしながら係合する。同時に、第二把持具アセンブリ448の指部は、画像表示パネル28の上でサブアセンブリを保持する。ステップ576で、上述のように、圧力装置の一部である真空ポンプが、第二把持具アセンブリ448から空気を引き込んで、サブアセンブリ464と画像表示パネル28の周りに真空室を形成する。ステップ578において、十分な真空が得られると、把持指部は適切な力で適切な時間、画像表示パネル28に対してサブアセンブリ464を押圧して、光学フィルム20を画像表示パネル28と結合させる。ステップ580において真空室が開放され、ステップ582において、第二把持具アセンブリ448は画像表示アセンブリ10を開放し、それによって画像表示アセンブリ10が第二移動自在治具466内に残される。ステップ584において、第二移動自在治具466は画像表示アセンブリ10をローディング位置432に移動し、ステップ586において、画像表示アセンブリ10は第二移動自在治具466から取り外される。
【0040】
上述の装置と方法は、画像表示アセンブリ10を製造するに際して、精度が向上するという利点を提供する。例えば、ほとんどの分配台446が固定されており、従って上部ガラスパネル12と光学フィルム部分20とを精度良く結合するための、より安定した面が提供される。別の例として、単一の移動自在治具466がサブアセンブリ464と画像表示パネル28とを結合するために提供される。この場合、互いに僅かずつ寸法の異なる複数の治具を備えた装置と比較して、これらの部品はさらに精度良く結合することができる。
【0041】
もちろん、上記方法のうち幾つかの工程は、異なる部品セットに対して同時に実施することができる。例えば、以下の工程は同時に実施することができる。第一上部ガラスパネルを第一移動自在治具にロードする工程と、画像表示パネルを第二移動自在治具にロードする工程と、第一把持具アセンブリが第二上部ガラスパネルと光学フィルム部分を結合させる工程と、第二把持具アセンブリが分配面によって支持されたサブアセンブリを掴む工程。これらの同時に実施できる工程は、上記工程を実施するために必要な時間に依存したアセンブリの製造サイクル時間を減らすことができる。例えば、第二製造位置で裏地からサブアセンブリを取り外すことで、第一把持具アセンブリが幾つかの時間を要する処理をしている間、第二把持具アセンブリが休むことが無いという利点がある。
【0042】
上述の装置と方法は、真空を形成するために必要な力が、これまでの装置と方法に較べて著しく少ないという発明を提供する。この少しの必要な力は、真空を形成する筐体の寸法が小さいことによって達成される。この少しの必要な力は、従来のアセンブリに較べて画像表示アセンブリのコストを低減する。この少しの力とより小さな体積は、他の技術に較べて著しく一つ当たりの製造サイクル時間も低減する。また、この装置と方法は、従来の手作業の方法に較べてより精密に部品を組立てることができる。従って、再加工が必要な画像表示アセンブリの数を、より少なくすることができる。
【0043】
本発明の好ましい実施例を説明してきたが、添付した請求項で定義された発明の範囲を逸脱することなく、種々の変形、変更が可能であることは、当業者には自明であろう。
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像表示アセンブリに関し、特に液晶表示アセンブリの保護フィルムとパネルに関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示(LCD)素子や、有機エレクトロルミネッセンス素子(OELDs)や、プラズマ表示パネル(PDP)素子等の画像表示パネルは、例えばポータブル・メディア・プレーヤーや携帯電話やコンピュータのモニターやテレビ等の多くのフラット・パネル電子デバイスに一般的に用いられる良く知られた素子である。比較的薄型の画像表示パネルが可能にするこれら電子デバイスの薄型構造は、例えばブラウン管テレビのような、より大型の従来型表示装置に較べて、より美的アピールを提供している。しかし、薄型画像表示パネルは、一般的に従来型表示装置に較べて壊れやすい。そのため、アセンブリ中や、消費者が使用中に、他の物体との接触で、容易に薄型画像表示パネルがダメージを受ける。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
この欠点に対処するために、ほとんどの過去の画像表示パネルは、保護ガラスパネル又は透明光学フィルム層、又はその両方の組み合わせと共に組立てられている。残念ながら、これらの部品は、画像表示アセンブリや製造方法に対して、新たな欠点を形成している。例えば、画像表示アセンブリの構造上、気泡を画像表示パネルとフィルム層又は保護ガラスパネルの間に閉じ込めることがある。このため、製造工程のほとんどの部分が、維持するために相当量の電力が必要な大きな真空筐体内で実施される。これらの大きな電力需要が、画像表示アセンブリのコストを上昇させる。さらに、技術者が筐体内に手を差し入れて、そこで画像表示アセンブリを手作業で組立てることができるように、これらの大きな真空筐体は、一体化した柔軟な手袋を有している。これらの作業は、高度に反復的であり、技術者の疲労が、部品が適切に配置されていない不完全に組立てられたアセンブリを生み出す。このようなアセンブリは、一般的に再加工が必要となる。
【0004】
過去の設計の限界を考慮して、改良された画像表示アセンブリと、画像表示アセンブリを製造するための改良されたアセンブリ製造装置と、製造方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
一形態において、本発明は、周辺縁部を有する上部ガラスパネルを備えた画像表示アセンブリを提供する。この画像表示アセンブリは、さらに周辺縁部を有し、前記上部ガラスパネルと係合する光学フィルムを備える。前記光学フィルムの前記周辺縁部の少なくとも第一縁部が、前記上部ガラスパネルの隣接した周辺縁部から内側に設けられている。この画像表示アセンブリは、さらに、周辺縁部を有し、前記上部ガラスパネルと対向して前記光学フィルムと係合する画像表示パネルを備えている。前記光学フィルムの前記周辺縁部の前記第一縁部と隣接する前記画像表示パネルの周辺縁部が、前記光学フィルムの前記周辺縁部の前記第一縁部から外側に設けられて、前記光学フィルムと前記上部ガラスパネルの間および前記光学フィルムと前記画像表示パネルの間に、アンダーカットを形成している。
【0006】
本発明の別の形態において、光学フィルム貼り付け装置は、支持面と、前記支持面に対して封止可能な開口端を有する真空ヘッドを備えている。この真空ヘッドは、前記支持面から離間した開位置と前記支持面と封止状態で係合する封止位置との間を移動可能である。この装置は、さらに前記真空ヘッドに移動自在に取り付けられた把持具を備えている。
【0007】
本発明のまた別の形態において、光学フィルム貼り付け方法は、第一把持具アセンブリの第一真空ヘッドの中で、前記第一把持具アセンブリの第一把持具ハンドによって支持された、光学フィルムと、上部ガラスパネルと画像表示パネルのうちの一つとを位置決めする工程と、前記第一真空ヘッドの開放端にシールを形成する工程と、前記第一真空ヘッド内から空気を除去して、そこに第一真空室を形成し、前記光学フィルムと、前記上部ガラスパネルと前記画像表示パネルのうちの一つとを、前記第一真空室内に配置する工程と、 前記第一真空室の中で、把持具ハンドを用いて、前記第一前記上部ガラスパネルと前記画像表示パネルのうちの一つを、前記光学フィルムに対して押圧することによって、前記光学フィルムと、前記上部ガラスパネルと前記画像表示パネルのうちの一つとを係合させる工程と、開放自在に前記光学フィルムを支持していた裏地を除去する工程と、から成る。
【0008】
上記および本発明の利点は、以下の記載から明らかになるであろう。明細書において、添付の図面を参照すること。そこには、本発明の好ましい実施例が図示されている。このような実施例は、本発明の全範囲を表わすものではないが、ここに記載した請求項は、本発明の範囲を解釈するための参考となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明に係る画像表示アセンブリの上面図である。
【図2】明確にするために厚さ方向を拡大した図1の画像表示アセンブリの側面図である。
【図3】本発明に係る画像表示アセンブリを製造するための装置の斜視図である。
【図4】図3の装置の上面図である。
【図5】図3の装置の第一製造位置を示す部分側面図である。
【図6】画像表示アセンブリを製造するために用いられる光学フィルムのロールの斜視図である。
【図7】図3の装置の第二製造位置を示す部分側面図である。
【図8A】本発明に係る画像表示アセンブリの製造方法のフロー・チャートである。
【図8B】本発明に係る画像表示アセンブリの製造方法のフロー・チャートである。
【図9】本発明に係る画像表示アセンブリの製造装置の別の実施例を示す上面図である。
【図10A】本発明に係る画像表示アセンブリの製造方法の別の実施例を示すフロー・チャートである。
【図10B】本発明に係る画像表示アセンブリの製造方法の別の実施例を示すフロー・チャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1、2を参照して、本発明に係る画像表示アセンブリ10は、例えばポータブル・メディア・プレーヤーや携帯電話やコンピュータのフラット・パネル・モニタ画面等の様々なタイプの電子デバイスに用いられるように、一般的に矩形で比較的平坦な部品である。この画像表示アセンブリ10は、例えばアクリル製(PMMA)パネル、ガラスパネル等からなり、周辺縁部18によって接続された第一自由端面14と第二端面16とを有する上部ガラスパネル12を備えている。適切な上部ガラスパネルは、装飾的な目的や保護目的のための基板層(図示せず)を備えていることを、理解すべきである。
【0011】
上部ガラスパネル12の第二端面16は、光学フィルム20と係合するが、この光学フィルム20は、画像表示アセンブリ10を保護するために用いられる、有利な反射率と組立て特性を有する、一つ以上の薄膜層材料からなるフィルムであることを理解すべきである。適切な光学フィルム20は、本発明と同時に出願された事件整理番号180825.00118で示される米国特許出願に開示されており、その開示内容は、参照のためにその全体をここに援用する。光学フィルム20は、上部ガラスパネル12と係合する第一端面22と、周辺縁部26によって第一端面22と接続された第二端面24を備えている。周辺縁部26の一つ以上が、図1に示すように弓形形状を有している。
【0012】
光学フィルム20の第二端面24は、画像表示パネル28と係合するが、この画像表示パネル28は、静止画も動画も表示可能なあらゆるフラット・パネル構造の部品であることを理解すべきである。適切な画像表示パネルは、表示のための機能部品をその中に封止するための基板層(図示せず)を備えていることも、理解すべきである。適切な画像表示パネルには、液晶表示(LCD)デバイス、有機エレクトロルミネッセンスデバイス(OELDs)、プラズマ表示パネル(PDP)デバイス等が含まれる。この画像表示パネル28は、光学フィルム20と係合し、画像が表示される第一端面30を備えている。画像表示パネル28は、周辺縁部34によって第一端面30と接続される第二端面32も備えている。
【0013】
上部ガラスパネル12と画像表示パネル28の周辺縁部18、34は、それぞれ光学フィルム20の周辺長よりも長い周辺長を有している。即ち、光学フィルム20の周辺縁部26は、上部ガラスパネル12及び/又は画像表示パネル28の周辺縁部18、34に対して内向きに(即ち、画像表示アセンブリ10の中心に向かって)設けられており、本質的にアンダーカット36が光学フィルム20と上部ガラスパネル12の間、及び光学フィルム20と画像表示パネル28の間に設けられている。このアンダーカット36は、画像表示アセンブリ10の周辺縁部18、26、34から気泡を除去し、それによって改良されたデザインを提供する。いくつかの実施例において、このアンダーカット36は、各周辺縁部26の近傍には不要である。従って、このアンダーカット36は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、周辺縁部26の三つ又はそれ以下の箇所に設けてもよい。
【0014】
次に図3ないし7を参照して、上記画像表示アセンブリ10を製造するための本発明に係る製造装置110は、フレーム112に支持された、例えばプログラマブル論理制御装置やロボット視覚支持装置といった、以下に記載する部品のいくつかを制御するための電子機器114を備えている。このフレーム112は、例えば真空ポンプや圧力レギュレータ等の、以下に記載する装置のいくつかと流体連結した圧力装置116も収容している。
【0015】
製造装置110は、フレーム112上に取り付けられた作業面118も備えている。この作業面118は、画像表示アセンブリ10が製造される作業空間122から外部環境を分離して、画像表示アセンブリ10を汚染から保護する筐体120を支持している。作業面118は、例えば電動モータ等で駆動される、回転自在のインデックス・テーブル124を備えている。このインデックス・テーブル124は、複数の支持治具126を搭載しており、図では8個の支持治具126が示されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の数の支持治具126を用いることができる。
【0016】
各支持治具126は、詳細を後述する画像表示アセンブリ10の部品を支持するための第一ホルダ128と第二ホルダ130とを備えている。各支持治具126は、インデックス・テーブル124が回転することによって、異なる製造位置に移動することができる。例えば、インデックス・テーブル124は、画像表示アセンブリ10の部品をロードしたり、画像表示アセンブリ10を製造装置110からアンロードしたりすることのできる筐体120の外側のローディング位置132まで回転することができる。
【0017】
インデックス・テーブル124は、平行移動可能な第一把持具アセンブリ134が画像表示アセンブリ10の部品を操ることのできる第一製造位置133へも回転することができる。この第一把持具アセンブリ134は、例えば線形アクチュエータ、ラック&ピニオン・アセンブリ等からなる第一駆動ユニット(図示せず)によって、水平方向に移動可能である。同様に、第一把持具アセンブリ134は、例えば線形アクチュエータ、ラック&ピニオン・アセンブリ等からなる第二駆動ユニット(図示せず)によって、垂直方向に移動可能である。
【0018】
特に図5を参照して、第一把持具アセンブリ134は、一つ以上のホース(図示せず)を介して圧力装置116と流体連結するための、入り口(図示せず)を除いてシールされた側壁141と天井壁145を有する真空ヘッド142を備えている。この真空ヘッド142は、例えば作業面118、支持治具126、又は裏地202などの面に対してシール可能な開放下端部143も有している。この下端部143は、前記面と真空ヘッド142の間のシールをさらに容易にするためのガスケット(図示せず)を有することができる。下向きに移動して面に対してシールした後、圧力装置116の一部を形成する真空ポンプ(図示せず)が、側壁141、天井壁145、そして前記面で形成された空間から空気を引き込んで、小さな真空室(例えば50ないし500パスカル、好ましくは400パスカル未満)を提供する。
【0019】
第一把持具アセンブリ134は、画像表示アセンブリ10の部品を支持する指部138を有する把持手部136をさらに備えている。この把持手部136と指部138は、圧力装置116と流体連結する油圧アクチュエータのような線形アクチュエータ140と接続し、それによって真空ヘッド142が別の物体に対してシールを形成し、真空室が形成された後に、真空ヘッド142に対して垂直方向に移動する。これによって、把持手部136は真空室内部で画像表示アセンブリ10の部品を押圧する。
【0020】
光学フィルム・ディスペンサ144も、第一製造位置133に設けられている。一般的に、光学フィルム・ディスペンサ144は、当該技術分野で周知の適切なデザインを採用することができる。加えて、光学フィルム・ディスペンサ144は、リニア・アクチュエータ、ラック&ピニオン・アセンブリ等によって駆動される平行移動自在の分配台146を備えている。分配台146は、光学フィルム20を第一把持具アセンブリ134に供給する。
【0021】
特に図6を参照して、光学フィルム・ディスペンサ144は、好ましくは一連の型抜き用光学フィルム部分20を支持する裏地202を備えたロール200上の光学フィルム20を分配する。この裏地202は、好ましくは光学フィルム・ディスペンサ144によって感知されるインデックス用切り欠き204を備え、光学フィルム部分20は分配台146上に適切に位置付けられるようになっている。ロール200も、好ましくは光学フィルム20を第一把持具アセンブリ134に供給する前に光学フィルム・ディスペンサ144によって取り除かれる上部保護裏地206を備えている。
【0022】
再び図3ないし7を参照して、インデックス・テーブル124は、平行移動自在の第二把持具アセンブリ148が画像表示アセンブリ10の部品を操作するところの第二製造位置147へも回転する。この第二把持具アセンブリ148は、例えばリニア・アクチュエータ、ラック&ピニオン・アセンブリ等からなる第三駆動ユニット(図示せず)によって水平方向に移動する。同様に、この第二把持具アセンブリ148は、例えばリニア・アクチュエータ、ラック&ピニオン・アセンブリ等からなる第四駆動ユニット(図示せず)によって垂直方向に移動する。
【0023】
特に図7を参照して、第二把持具アセンブリ148は、一つ以上のホース(図示せず)を介して圧力装置116と流体連結するための、入り口(図示せず)を除いてシールされた側壁155と天井壁159を有する真空ヘッド156を備えている。この真空ヘッド156は、例えば作業面118、支持治具126、又は裏地202などの面に対してシール可能な開放下端部157も有している。下向きに移動して面に対してシールした後、圧力装置116の一部を形成する真空ポンプ(図示せず)が、側壁155、天井壁159、そして前記面で形成された空間から空気を引き込んで、小さな真空室(例えば50ないし500パスカル、好ましくは400パスカル未満)を提供する。
【0024】
第二把持具アセンブリ148は、画像表示アセンブリ10の部品を支持する指部152を有する把持手部150をさらに備えている。この把持手部150と指部152は、圧力装置116と流体連結する油圧アクチュエータのような線形アクチュエータ154と接続し、それによって真空ヘッド156が別の物体に対してシールを形成し、真空室が形成された後に、真空ヘッド156に対して垂直方向に移動する。これによって、把持手部150は真空室内部で画像表示アセンブリ10の部品を押圧する。
【0025】
上で短く述べたように、製造装置110は、第一、第二把持具アセンブリ134、148を案内するための、電子機器114と通信するロボット視覚装置(図示せず)を備えることができる。このようなロボット視覚装置は、画像表示アセンブリ10を比較的高精度で製造することを可能にするように適切に設計されている。
【0026】
次に図8A、8Bを参照して、一つの実施例において、製造装置110が画像表示アセンブリ10を組立てるフローを以下に記載する。ステップ350において、単一の上部ガラスパネル12と単一の画像表示パネル28が、それぞれローディング位置132にある支持治具126の第一と第二ホルダ128、130にロードされる。ステップ352において、インデックス・テーブル124が支持治具126を回転させて、筐体120内の第一製造位置133に移動させる。ステップ354において、第一把持具アセンブリ134が上部ガラスパネル12と係合して持ち上げる。ステップ356において、第一把持具アセンブリ134は、光学フィルム・ディスペンサ144の分配台146上に置かれた光学フィルム部分20の上に、上部ガラスパネル12を移動する。
【0027】
ステップ358において、真空ヘッド142の下端部143は、分配台146上の光学フィルム部分20を囲む裏地202とシールしながら係合し、同時に、第一把持具アセンブリ134の指部138は分配台146上の光学フィルム部分20の上で上部ガラスパネル12を保持する。ステップ360において、圧力装置116の一部である真空ポンプが、真空ヘッド142から空気を引き込んで、光学フィルム部分20と上部ガラスパネル12の周りに真空室を形成する。ステップ362において、真空ヘッド142に十分な真空が得られると、把持手部136は下向きに移動して、上部ガラスパネル12と光学フィルム部分20の特定の材料を考慮した適切な力で適切な時間、光学フィルム部分20に対して上部ガラスパネル12を押圧する。ステップ364において真空が開放され、ステップ366において、裏地202を保持した分配台146を第一把持具アセンブリ134から遠ざけるように移動することによって、光学フィルム部分20から裏地202を除去する。以上の工程で、上部ガラスパネル12に接着した光学フィルム部分20を備えたサブアセンブリが提供される。
【0028】
ステップ368で、第一把持具アセンブリ134は、サブアセンブリを支持治具126に向かって移動させ、そしてステップ370で、サブアセンブリを支持治具126上の第一ホルダ128に配置する。次に、ステップ372で、インデックス・テーブル124が支持治具126を回転させて、第二製造位置147に移動させる。ステップ374で、第二把持具アセンブリ148がサブアセンブリと係合して、持ち上げる。ステップ376で、第二把持具アセンブリ148は、支持治具126の第二ホルダ130に位置する画像表示パネル28の上にサブアセンブリを移動する。ステップ378で、真空ヘッド156の下端部157は、画像表示パネル28の周囲の支持治具126の表面とシールしながら係合し、それと同時に、第二把持具アセンブリ148の指部152は、画像表示パネル28上のサブアセンブリを保持する。ステップ380で、圧力装置116の一部である真空ポンプが、真空ヘッド156から空気を引き込んで、サブアセンブリと画像表示パネル28の周囲に真空室を形成する。ステップ382で、真空ヘッド156に十分な真空が得られると、把持手部150は、適切な力で適切な時間、画像表示パネル28に対してサブアセンブリを押圧して、光学フィルム20と画像表示パネル28とを結合する。このような適切な時間と力の値は、上部ガラスパネル12と光学フィルム部分20と画像表示パネル28で用いられている特定の材料を考慮して決定される。次にステップ384で、真空室は開放されて、ステップ386で、第二把持具アセンブリ148は画像表示アセンブリ10を開放し、それによって画像表示アセンブリ10は、支持治具126の第二ホルダ130内に残される。ステップ388で、インデックス・テーブル124は、支持治具126をローディング位置132まで回転移動させ、ステップ390で、画像表示アセンブリ10は、支持治具126から取り除かれる。
【0029】
上記方法のいくつかの工程は、異なる部品セットに対して同時に実施することができる点に留意すべきである。例えば、以下の動作は同時に実施することができる。部品の第一セットを第一治具にロードすることと、第一把持具アセンブリと光学フィルム・ディスペンサを部品の第二セットに対して協働させることと、第二把持具アセンブリを、部品の第三セットに対して動作させることである。また、上部ガラスパネルと画像表示パネルとを光学フィルムに結合させる順番は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、入れ替えることができる点にも、留意すべきである。
【0030】
画像表示アセンブリ10を製造するための装置と方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、上記とは異なる様々な態様を取ることができる。例えば、画像表示アセンブリ10が単一の把持具アセンブリによって製造されるように、製造装置110を変形することができる。しかし、そのような装置は、同時に実施できる上記工程が少なくなるため、サイクル時間が増加することになる。また別の例では、把持具アセンブリと治具を、上記とは異なる向きに(例えば水平方向、上下方向など)設置することができ、光学フィルム20は、光学フィルム・ディスペンサ144の代わりに支持治具126に隣接して、上部ガラスパネル12と結合することができる。
【0031】
また別の例として、特に図9を参照して、画像表示アセンブリ10を製造するための代替の製造装置410は、上述のような電気機器(図示せず)や圧力装置(図示せず)を支持するフレーム412を備えている。このフレーム412は、一側面を参照番号420で示す筐体を支持している。この筐体は、外部環境から画像表示アセンブリ10を製造するための作業空間422を隔離することによって、上述のように画像表示アセンブリ10を汚染から保護している。
【0032】
このフレーム412には、第一移動自在治具460を支持する作業面418も搭載されている。この第一移動自在治具460は、例えばリニア・アクチュエータやチェーン&スプロケット・アセンブリ等の駆動ユニット(図示せず)によって駆動され、第一トラック又はレール・セット462内を案内される。この駆動ユニットは、第一移動自在治具460を筐体の外側のローディング位置432に移動させ、そこで上部ガラスパネル12が第一移動自在治具460にロードされる。この駆動ユニットは、第一移動自在治具460を第一製造位置433へも移動させて、そこで上部ガラスパネル12を第一把持具アセンブリ434に供給する。第一把持具アセンブリ434は、上述のものと同じである。
【0033】
第一把持具アセンブリ434の指部(図示せず)が、上部ガラスパネル12を第一移動自在治具460から持ち上げる。第一把持具アセンブリ434は、一連の光学フィルム部分20を支持する裏地202が位置する光学フィルム・ディスペンサ444の分配台446の上にも移動する。上述のように、第一把持具アセンブリ434の開放下端部(図示せず)が裏地202に対してシールして、上部ガラスパネル12と光学フィルム20を組み合わせるための真空室を第一把持具アセンブリ434の内部に形成する。
【0034】
第一実施例の製造装置110とは異なり、第一把持具アセンブリ434が上部ガラスパネル12を光学フィルム20と結合させた後も、光学フィルム20から裏地202は除去されない。その代わりに、この裏地202が光学フィルム/上部ガラスパネルサブアセンブリ464を第二製造位置447まで運搬する。この第二製造位置447は、光学フィルム/上部ガラスパネルサブアセンブリ464を第二把持具アセンブリ448に供給する移動自在の分配面449を備えている。第二把持具アセンブリ448は、上述のものと同じである。第二把持具アセンブリ448の指部(図示せず)は、分配面449が第二把持具アセンブリ448から後方へ離れるように移動することを許容することによって、光学フィルム/上部ガラスパネルサブアセンブリ464を掴み、裏地202から取り外す。この第二把持具アセンブリ448は、画像表示パネル28を支持する第二移動自在治具466の上の位置にも移動する。上述のように、第二把持具アセンブリ448の開放下端部(図示せず)が第二移動自在治具466に対してシールして、画像表示パネル28とサブアセンブリ464を組み合わせるための真空室を第二把持具アセンブリ448の内部に形成する。
【0035】
第二移動自在治具466は、例えばリニア・アクチュエータやチェーン&スプロケット・アセンブリ等の駆動ユニット(図示せず)によって駆動され、第二トラック又はレール・セット468内を案内される。この駆動ユニットは、第二移動自在治具466を第二製造位置447から筐体の外側のローディング位置432に移動させる。完成された画像表示アセンブリ10は、第二移動自在治具466から取り外され、画像表示パネル28は、ローディング位置432にある第二移動自在治具466に配置される。
【0036】
次に、図10A、10Bを参照して、一つの実施例において、製造装置410が画像表示アセンブリ10を以下のように製造する。ステップ550において、一枚の上部ガラスパネル12と一枚の画像表示パネル28とを、それぞれローディング位置にある第一と第二移動自在治具460、466上にロードする。ステップ552において、第一移動自在治具460は、筐体内に入って、第一製造位置433に移動し、第二移動自在治具466は、筐体内に入って、第二製造位置447に移動する。ステップ554において、第一把持具アセンブリ434は上部ガラスパネル12と係合し、持ち上げる。ステップ556において、第一把持具アセンブリ434は、上部ガラスパネル12を光学フィルム・ディスペンサ444の分配台446に載せられた光学フィルム部分20の上に移動させる。
【0037】
ステップ558において、第一把持具アセンブリ434は、上述のように分配台446上に載せられた光学フィルム部分20を囲む裏地202とシールしながら係合する。同時に、第一把持具アセンブリ434の指部は、分配台446上の光学フィルム部分20の上に、上部ガラスパネル12を保持する。ステップ560において、圧力装置の一部である真空ポンプが、第一把持具アセンブリ434から空気を引き込んで、光学フィルム部分20と上部ガラスパネル12の周りに真空室を形成する。ステップ562において、十分な真空が得られると、把持指部は下向きに移動して、適切な力で適切な時間、光学フィルム部分20に対して上部ガラスパネル12を押圧する。ステップ564において真空が開放され、ステップ566において、第一把持具アセンブリ434は上部ガラスパネル12を開放する。以上の工程で、上部ガラスパネル12に接着した光学フィルム部分20を備えたサブアセンブリ464が提供される。
【0038】
ステップ568において、裏地202がサブアセンブリ464を第二製造位置447と分配面449に向かって移動させる。ステップ570において、第二把持具アセンブリ448がサブアセンブリ464を掴み、分配面449が後方に移動することによって裏地202をサブアセンブリ464から除去する。ステップ572において、第二把持具アセンブリ448がサブアセンブリ464を第二移動自在治具466に置かれた画像表示パネル28の上に移動させる。
【0039】
ステップ574において、第二把持具アセンブリ448は上述のように画像表示パネル28の周りの第二移動自在治具466の表面にシールしながら係合する。同時に、第二把持具アセンブリ448の指部は、画像表示パネル28の上でサブアセンブリを保持する。ステップ576で、上述のように、圧力装置の一部である真空ポンプが、第二把持具アセンブリ448から空気を引き込んで、サブアセンブリ464と画像表示パネル28の周りに真空室を形成する。ステップ578において、十分な真空が得られると、把持指部は適切な力で適切な時間、画像表示パネル28に対してサブアセンブリ464を押圧して、光学フィルム20を画像表示パネル28と結合させる。ステップ580において真空室が開放され、ステップ582において、第二把持具アセンブリ448は画像表示アセンブリ10を開放し、それによって画像表示アセンブリ10が第二移動自在治具466内に残される。ステップ584において、第二移動自在治具466は画像表示アセンブリ10をローディング位置432に移動し、ステップ586において、画像表示アセンブリ10は第二移動自在治具466から取り外される。
【0040】
上述の装置と方法は、画像表示アセンブリ10を製造するに際して、精度が向上するという利点を提供する。例えば、ほとんどの分配台446が固定されており、従って上部ガラスパネル12と光学フィルム部分20とを精度良く結合するための、より安定した面が提供される。別の例として、単一の移動自在治具466がサブアセンブリ464と画像表示パネル28とを結合するために提供される。この場合、互いに僅かずつ寸法の異なる複数の治具を備えた装置と比較して、これらの部品はさらに精度良く結合することができる。
【0041】
もちろん、上記方法のうち幾つかの工程は、異なる部品セットに対して同時に実施することができる。例えば、以下の工程は同時に実施することができる。第一上部ガラスパネルを第一移動自在治具にロードする工程と、画像表示パネルを第二移動自在治具にロードする工程と、第一把持具アセンブリが第二上部ガラスパネルと光学フィルム部分を結合させる工程と、第二把持具アセンブリが分配面によって支持されたサブアセンブリを掴む工程。これらの同時に実施できる工程は、上記工程を実施するために必要な時間に依存したアセンブリの製造サイクル時間を減らすことができる。例えば、第二製造位置で裏地からサブアセンブリを取り外すことで、第一把持具アセンブリが幾つかの時間を要する処理をしている間、第二把持具アセンブリが休むことが無いという利点がある。
【0042】
上述の装置と方法は、真空を形成するために必要な力が、これまでの装置と方法に較べて著しく少ないという発明を提供する。この少しの必要な力は、真空を形成する筐体の寸法が小さいことによって達成される。この少しの必要な力は、従来のアセンブリに較べて画像表示アセンブリのコストを低減する。この少しの力とより小さな体積は、他の技術に較べて著しく一つ当たりの製造サイクル時間も低減する。また、この装置と方法は、従来の手作業の方法に較べてより精密に部品を組立てることができる。従って、再加工が必要な画像表示アセンブリの数を、より少なくすることができる。
【0043】
本発明の好ましい実施例を説明してきたが、添付した請求項で定義された発明の範囲を逸脱することなく、種々の変形、変更が可能であることは、当業者には自明であろう。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
周辺縁部を有する上部ガラスパネルと、
周辺縁部を有し、前記上部ガラスパネルと係合する光学フィルムであって、前記光学フィルムの前記周辺縁部の少なくとも第一縁部が、前記上部ガラスパネルの隣接した周辺縁部から内側に設けられている光学フィルムと、
周辺縁部を有し、前記上部ガラスパネルと対向して前記光学フィルムと係合する画像表示パネルであって、前記光学フィルムの前記周辺縁部の前記第一縁部と隣接する前記画像表示パネルの周辺縁部が、前記光学フィルムの前記周辺縁部の前記第一縁部から外側に設けられて、前記光学フィルムと前記上部ガラスパネルの間および前記光学フィルムと前記画像表示パネルの間に、アンダーカットを形成している画像表示パネルと、
から成る画像表示アセンブリ。
【請求項2】
前記アンダーカットが、前記光学フィルムの周囲にまで延在していることを特徴とする請求項1に記載の画像表示アセンブリ。
【請求項3】
前記上部ガラスパネルの前記周辺縁部が第一周辺長を形成し、前記光学フィルムの前記周辺縁部が第二周辺長を形成し、前記第一周辺長が前記第二周辺長より大きいことを特徴とする請求項1に記載の画像表示アセンブリ。
【請求項4】
前記画像表示パネルの前記周辺縁部が第三周辺長を形成し、前記第三周辺長が前記第二周辺長より大きいことを特徴とする請求項3に記載の画像表示アセンブリ。
【請求項5】
支持面と、
前記支持面に対して封止可能な開口端を有する真空ヘッドであって、前記支持面から離間した開位置と前記支持面と封止状態で係合する封止位置との間を移動可能な真空ヘッドと、
前記真空ヘッドに移動自在に取り付けられた把持具と、
から成る光学フィルム貼り付け装置。
【請求項6】
前記支持面が第一支持面で、前記真空ヘッドが第一真空ヘッドで、前記把持具が第一把持具で、
前記光学フィルム貼り付け装置が、さらに、
第二支持面と、
前記第二支持面に対して封止可能な開口端を有する第二真空ヘッドであって、前記第二支持面から離間した開位置と前記第二支持面と封止状態で係合する封止位置との間を移動可能な第二真空ヘッドと、
前記第二真空ヘッドに移動自在に取り付けられた第二把持具と、
複数の支持治具を有するインデックス・テーブルであって、前記支持治具を前記第一真空ヘッドに隣接した第一製造位置と、前記第二真空ヘッドに隣接した第二製造位置との間を移動させる回転自在のインデックス・テーブルと、
から成る請求項5に記載の光学フィルム貼り付け装置。
【請求項7】
前記光学フィルム貼り付け装置が、分配台を有する光学フィルム・ディスペンサをさらに備え、
前記第一支持面が、前記分配台で支持された光学フィルムの裏地であることを特徴とする請求項6に記載の光学フィルム貼り付け装置。
【請求項8】
前記光学フィルム貼り付け装置が、前記第一真空ヘッドと、前記第二真空ヘッドと、前記光学フィルム・ディスペンサとを、外部環境から隔離する筐体をさらに備えていることを特徴とする請求項7に記載の光学フィルム貼り付け装置。
【請求項9】
第一把持具アセンブリの第一真空ヘッドの中で、前記第一把持具アセンブリの第一把持具ハンドによって支持された、光学フィルムと、上部ガラスパネルと画像表示パネルのうちの一つとを位置決めする工程と、
前記第一真空ヘッドの開放端にシールを形成する工程と、
前記第一真空ヘッド内から空気を除去して、そこに第一真空室を形成し、前記光学フィルムと、前記上部ガラスパネルと前記画像表示パネルのうちの一つとを、前記第一真空室内に配置する工程と、
前記第一真空室の中で、把持具ハンドを用いて、前記第一前記上部ガラスパネルと前記画像表示パネルのうちの一つを、前記光学フィルムに対して押圧することによって、前記光学フィルムと、前記上部ガラスパネルと前記画像表示パネルのうちの一つとを係合させる工程と、
開放自在に前記光学フィルムを支持していた裏地を除去する工程と、
から成る光学フィルム貼り付け方法。
【請求項10】
前記第一真空ヘッドの開放端にシールを形成する工程が、前記裏地と向かい合う開放端と係合する工程を含んでいることを特徴とする請求項9に記載の光学フィルム貼り付け方法。
【請求項11】
前記開放自在に前記光学フィルムを支持していた裏地を除去する工程が、前記裏地を支持する分配台を取り除く工程を含んでいることを特徴とする請求項9に記載の光学フィルム貼り付け方法。
【請求項12】
前記上部ガラスパネルと画像表示パネルのうちの一つが、上部ガラスパネルであって、 前記上部ガラスパネルと係合した前記光学フィルムが、サブアセンブリを形成し、
前記光学フィルム貼り付け方法が、
第二把持具アセンブリの第二真空ヘッドの中で、取り付け治具によって支持された画像表示パネルと、前記第二把持具アセンブリの第二把持具ハンドによって支持された前記サブアセンブリとを位置決めする工程と、
前記第二真空ヘッドと前記取り付け治具との間にシールを形成する工程と、
前記第二真空ヘッド内から空気を除去して、そこに第二真空室を形成し、前記サブアセンブリと前記画像表示パネルとを前記第二真空室内に配置する工程と、
前記第二把持具を用いて、前記光学フィルムを前記画像表示パネルに対して押圧することによって、前記サブアセンブリと前記画像表示パネルとを係合させる工程と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項9に記載の光学フィルム貼り付け方法。
【請求項13】
前記光学フィルムと前記上部ガラスパネルとを係合させる前に、前記上部ガラスパネルを前記取り付け治具から取り外す工程と、
前記光学フィルムと前記上部ガラスパネルとを係合させた後に、前記サブアセンブリを前記取り付け治具上に位置決めする工程と、
を含んでいることを特徴とする請求項12に記載の光学フィルム貼り付け方法。
【請求項14】
前記光学フィルムを位置決めして、前記光学フィルムと前記上部ガラスパネルとの間にアンダーカットを形成する工程を含んでいることを特徴とする請求項13に記載の光学フィルム貼り付け方法。
【請求項15】
前記上部ガラスパネルと画像表示パネルのうちの一つが、画像表示パネルであって、
前記画像表示パネルと係合した前記光学フィルムが、サブアセンブリを形成し、
前記光学フィルム貼り付け方法が、
第二把持具アセンブリの第二真空ヘッドの中で、取り付け治具によって支持された上部ガラスパネルと、前記第二把持具アセンブリの第二把持具ハンドによって支持された前記サブアセンブリとを位置決めする工程と、
前記第二真空ヘッドと前記取り付け治具との間にシールを形成する工程と、
前記第二真空ヘッド内から空気を除去して、そこに第二真空室を形成し、前記サブアセンブリと前記上部ガラスパネルとを前記第二真空室内に配置する工程と、
前記第二把持具を用いて、前記光学フィルムを前記上部ガラスパネルに対して押圧することによって、前記サブアセンブリと前記上部ガラスパネルとを係合させる工程と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項9に記載の光学フィルム貼り付け方法。
【請求項16】
前記上部ガラスパネルと画像表示パネルのうちの一つを直線経路に沿って移動させて、前記上部ガラスパネルと画像表示パネルのうちの一つを前記第一把持具アセンブリに供給する工程を含んでいることを特徴とする請求項9に記載の光学フィルム貼り付け方法。
【請求項17】
開放自在に前記光学フィルムを支持していた前記裏地を前記光学フィルムから除去する工程の前に、前記裏地を第二把持具アセンブリに向かって移動させる工程を含んでいることを特徴とする請求項9に記載の光学フィルム貼り付け方法。
【請求項1】
周辺縁部を有する上部ガラスパネルと、
周辺縁部を有し、前記上部ガラスパネルと係合する光学フィルムであって、前記光学フィルムの前記周辺縁部の少なくとも第一縁部が、前記上部ガラスパネルの隣接した周辺縁部から内側に設けられている光学フィルムと、
周辺縁部を有し、前記上部ガラスパネルと対向して前記光学フィルムと係合する画像表示パネルであって、前記光学フィルムの前記周辺縁部の前記第一縁部と隣接する前記画像表示パネルの周辺縁部が、前記光学フィルムの前記周辺縁部の前記第一縁部から外側に設けられて、前記光学フィルムと前記上部ガラスパネルの間および前記光学フィルムと前記画像表示パネルの間に、アンダーカットを形成している画像表示パネルと、
から成る画像表示アセンブリ。
【請求項2】
前記アンダーカットが、前記光学フィルムの周囲にまで延在していることを特徴とする請求項1に記載の画像表示アセンブリ。
【請求項3】
前記上部ガラスパネルの前記周辺縁部が第一周辺長を形成し、前記光学フィルムの前記周辺縁部が第二周辺長を形成し、前記第一周辺長が前記第二周辺長より大きいことを特徴とする請求項1に記載の画像表示アセンブリ。
【請求項4】
前記画像表示パネルの前記周辺縁部が第三周辺長を形成し、前記第三周辺長が前記第二周辺長より大きいことを特徴とする請求項3に記載の画像表示アセンブリ。
【請求項5】
支持面と、
前記支持面に対して封止可能な開口端を有する真空ヘッドであって、前記支持面から離間した開位置と前記支持面と封止状態で係合する封止位置との間を移動可能な真空ヘッドと、
前記真空ヘッドに移動自在に取り付けられた把持具と、
から成る光学フィルム貼り付け装置。
【請求項6】
前記支持面が第一支持面で、前記真空ヘッドが第一真空ヘッドで、前記把持具が第一把持具で、
前記光学フィルム貼り付け装置が、さらに、
第二支持面と、
前記第二支持面に対して封止可能な開口端を有する第二真空ヘッドであって、前記第二支持面から離間した開位置と前記第二支持面と封止状態で係合する封止位置との間を移動可能な第二真空ヘッドと、
前記第二真空ヘッドに移動自在に取り付けられた第二把持具と、
複数の支持治具を有するインデックス・テーブルであって、前記支持治具を前記第一真空ヘッドに隣接した第一製造位置と、前記第二真空ヘッドに隣接した第二製造位置との間を移動させる回転自在のインデックス・テーブルと、
から成る請求項5に記載の光学フィルム貼り付け装置。
【請求項7】
前記光学フィルム貼り付け装置が、分配台を有する光学フィルム・ディスペンサをさらに備え、
前記第一支持面が、前記分配台で支持された光学フィルムの裏地であることを特徴とする請求項6に記載の光学フィルム貼り付け装置。
【請求項8】
前記光学フィルム貼り付け装置が、前記第一真空ヘッドと、前記第二真空ヘッドと、前記光学フィルム・ディスペンサとを、外部環境から隔離する筐体をさらに備えていることを特徴とする請求項7に記載の光学フィルム貼り付け装置。
【請求項9】
第一把持具アセンブリの第一真空ヘッドの中で、前記第一把持具アセンブリの第一把持具ハンドによって支持された、光学フィルムと、上部ガラスパネルと画像表示パネルのうちの一つとを位置決めする工程と、
前記第一真空ヘッドの開放端にシールを形成する工程と、
前記第一真空ヘッド内から空気を除去して、そこに第一真空室を形成し、前記光学フィルムと、前記上部ガラスパネルと前記画像表示パネルのうちの一つとを、前記第一真空室内に配置する工程と、
前記第一真空室の中で、把持具ハンドを用いて、前記第一前記上部ガラスパネルと前記画像表示パネルのうちの一つを、前記光学フィルムに対して押圧することによって、前記光学フィルムと、前記上部ガラスパネルと前記画像表示パネルのうちの一つとを係合させる工程と、
開放自在に前記光学フィルムを支持していた裏地を除去する工程と、
から成る光学フィルム貼り付け方法。
【請求項10】
前記第一真空ヘッドの開放端にシールを形成する工程が、前記裏地と向かい合う開放端と係合する工程を含んでいることを特徴とする請求項9に記載の光学フィルム貼り付け方法。
【請求項11】
前記開放自在に前記光学フィルムを支持していた裏地を除去する工程が、前記裏地を支持する分配台を取り除く工程を含んでいることを特徴とする請求項9に記載の光学フィルム貼り付け方法。
【請求項12】
前記上部ガラスパネルと画像表示パネルのうちの一つが、上部ガラスパネルであって、 前記上部ガラスパネルと係合した前記光学フィルムが、サブアセンブリを形成し、
前記光学フィルム貼り付け方法が、
第二把持具アセンブリの第二真空ヘッドの中で、取り付け治具によって支持された画像表示パネルと、前記第二把持具アセンブリの第二把持具ハンドによって支持された前記サブアセンブリとを位置決めする工程と、
前記第二真空ヘッドと前記取り付け治具との間にシールを形成する工程と、
前記第二真空ヘッド内から空気を除去して、そこに第二真空室を形成し、前記サブアセンブリと前記画像表示パネルとを前記第二真空室内に配置する工程と、
前記第二把持具を用いて、前記光学フィルムを前記画像表示パネルに対して押圧することによって、前記サブアセンブリと前記画像表示パネルとを係合させる工程と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項9に記載の光学フィルム貼り付け方法。
【請求項13】
前記光学フィルムと前記上部ガラスパネルとを係合させる前に、前記上部ガラスパネルを前記取り付け治具から取り外す工程と、
前記光学フィルムと前記上部ガラスパネルとを係合させた後に、前記サブアセンブリを前記取り付け治具上に位置決めする工程と、
を含んでいることを特徴とする請求項12に記載の光学フィルム貼り付け方法。
【請求項14】
前記光学フィルムを位置決めして、前記光学フィルムと前記上部ガラスパネルとの間にアンダーカットを形成する工程を含んでいることを特徴とする請求項13に記載の光学フィルム貼り付け方法。
【請求項15】
前記上部ガラスパネルと画像表示パネルのうちの一つが、画像表示パネルであって、
前記画像表示パネルと係合した前記光学フィルムが、サブアセンブリを形成し、
前記光学フィルム貼り付け方法が、
第二把持具アセンブリの第二真空ヘッドの中で、取り付け治具によって支持された上部ガラスパネルと、前記第二把持具アセンブリの第二把持具ハンドによって支持された前記サブアセンブリとを位置決めする工程と、
前記第二真空ヘッドと前記取り付け治具との間にシールを形成する工程と、
前記第二真空ヘッド内から空気を除去して、そこに第二真空室を形成し、前記サブアセンブリと前記上部ガラスパネルとを前記第二真空室内に配置する工程と、
前記第二把持具を用いて、前記光学フィルムを前記上部ガラスパネルに対して押圧することによって、前記サブアセンブリと前記上部ガラスパネルとを係合させる工程と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項9に記載の光学フィルム貼り付け方法。
【請求項16】
前記上部ガラスパネルと画像表示パネルのうちの一つを直線経路に沿って移動させて、前記上部ガラスパネルと画像表示パネルのうちの一つを前記第一把持具アセンブリに供給する工程を含んでいることを特徴とする請求項9に記載の光学フィルム貼り付け方法。
【請求項17】
開放自在に前記光学フィルムを支持していた前記裏地を前記光学フィルムから除去する工程の前に、前記裏地を第二把持具アセンブリに向かって移動させる工程を含んでいることを特徴とする請求項9に記載の光学フィルム貼り付け方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【公表番号】特表2012−532337(P2012−532337A)
【公表日】平成24年12月13日(2012.12.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−517640(P2012−517640)
【出願日】平成22年6月22日(2010.6.22)
【国際出願番号】PCT/US2010/039442
【国際公開番号】WO2011/002633
【国際公開日】平成23年1月6日(2011.1.6)
【出願人】(500407190)ブレイディー ワールドワイド インコーポレイテッド (8)
【氏名又は名称原語表記】Brady Worldwide, Inc.
【住所又は居所原語表記】2221 West Camden Road, Milwaukee, WI 53209, USA
【Fターム(参考)】
【公表日】平成24年12月13日(2012.12.13)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年6月22日(2010.6.22)
【国際出願番号】PCT/US2010/039442
【国際公開番号】WO2011/002633
【国際公開日】平成23年1月6日(2011.1.6)
【出願人】(500407190)ブレイディー ワールドワイド インコーポレイテッド (8)
【氏名又は名称原語表記】Brady Worldwide, Inc.
【住所又は居所原語表記】2221 West Camden Road, Milwaukee, WI 53209, USA
【Fターム(参考)】
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