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技術 加圧脱泡処理装置および加圧脱泡処理方法

出願人 京セラ株式会社株式会社テノニーズ
発明者 川勝康弘長谷川康英植田力哉唐澤伸
出願日 2019年4月15日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2019-077142
公開日 2020年10月29日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-175313
状態 未査定
技術分野 低圧または高圧利用のプロセス、装置
主要キーワード 複動空気圧シリンダ 加圧用シリンダ 歩留まり悪化 油圧駆動方式 高気圧 作業ライン 圧縮空気圧 移動行程
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年10月29日)のものです。
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図面 (10)

課題

信頼性の高いシート基板を製造する。

解決手段

基板41にシートが貼着されたシート付基板40を設置する設置面12aを有する基台12と、設置面12aに垂直な方向に移動するとともに、設置面12aに当接した状態において設置面12a上に設置されているシート付基板40を外囲する加圧用シリンダ17と、加圧用シリンダ17内で垂直な方向に移動するピストン18と、を備え、加圧用シリンダ17が設置面12aに当接して加圧用シリンダ17内にシート付基板40が収納され密閉された状態において、ピストン18を基台12に近付く方向に移動させることによって加圧用シリンダ17内の気体圧縮する加圧脱泡処理装置。

概要

背景

偏光板などのシート部材ガラス基板などの基板接着層を介して貼り付けた状態の被加工物であるシート付基板は、シート部材と基板との間の接着層に気泡が入ることがあり、加圧脱泡装置によって加圧脱泡処理を行って気泡を除去することが行われている。

加圧脱泡装置としては、所定の枚数の被加工物をオートクレーブに入れて加熱および加圧を行ってバッチ処理する加圧脱泡処理装置、あるいは加圧加熱室の前後に予備室を設けて連続的に加圧脱泡処理を行うトンネル型の加圧脱泡処理装置(たとえば特許文献1を参照)などが知られている。

概要

信頼性の高いシート付基板を製造する。 基板41にシートが貼着されたシート付基板40を設置する設置面12aを有する基台12と、設置面12aに垂直な方向に移動するとともに、設置面12aに当接した状態において設置面12a上に設置されているシート付基板40を外囲する加圧用シリンダ17と、加圧用シリンダ17内で垂直な方向に移動するピストン18と、を備え、加圧用シリンダ17が設置面12aに当接して加圧用シリンダ17内にシート付基板40が収納され密閉された状態において、ピストン18を基台12に近付く方向に移動させることによって加圧用シリンダ17内の気体圧縮する加圧脱泡処理装置。

目的

本開示の加圧脱泡処理装置10は、加圧脱泡処理工程を一枚単位で行っているので、上記従来技術のように複数枚をバッチ処理する場合に比べて、加圧脱泡処理の条件のばらつきが小さくなり、品質が安定させることができ、信頼性の高いシート付基板を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

基板シートが貼着されたシート付基板を設置する設置面を有する基台と、前記設置面に垂直な方向に移動するとともに、前記設置面に当接した状態において前記設置面上に設置されている前記シート付基板を外囲するシリンダと、前記シリンダ内で前記垂直な方向に移動するピストンと、を備え、前記シリンダが前記設置面に当接して前記シリンダ内に前記シート付基板が収納され密閉された状態において、前記ピストンを前記基台に近付く方向に移動させることによって前記シリンダ内の気体圧縮する加圧脱泡処理装置。

請求項2

前記基台は、前記シート付基板を前記設置面から離隔した状態で支持する支持部材を備えている請求項1に記載の加圧脱泡処理装置。

請求項3

前記支持部材は、前記設置面から離れるに伴って先細り形状とされた柱状であるとともに、前記基台に複数備わっており、前記シート付基板は、その端が前記支持部材の傾斜側面によって支持されている請求項2に記載の加圧脱泡処理装置。

請求項4

前記設置面と前記設置面に当接している前記シリンダと前記シリンダ内の前記ピストンとによって規定される空間に、気体を導入する気体導入部を備える請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の加圧脱泡処理装置。

請求項5

前記気体導入部は、前記気体の導入方向を前記シート付基板に当たらない方向とする請求項4に記載の加圧脱泡処理装置。

請求項6

前記基台は、ヒータを備える請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の加圧脱泡処理装置。

請求項7

基板にシートが貼着されたシート付基板を、設置面を有する基台の前記設置面上に設置する設置工程と、前記設置面に垂直な方向に前記基台に対して相対的に移動するとともに、前記設置面に当接して前記設置面上に設置されている前記シート付基板を外囲するシリンダと、前記シリンダ内で前記垂直な方向に移動するピストンとによって、前記シート付基板を前記設置面上で密閉する密閉工程と、前記シリンダが前記設置面に当接し、該シリンダ内に前記シート付基板が収納され密閉された状態において、前記ピストンを前記基台に近付く方向に移動させることによって、前記シリンダ内の気体を加圧する加圧工程と、を含む加圧脱泡処理方法。

請求項8

前記密閉工程後で前記加圧工程前に、前記シリンダ内に気体を導入する気体導入工程を含む請求項7に記載の加圧脱泡処理方法。

請求項9

前記加圧工程の前に、前記シート付基板を加熱する加熱工程を含む請求項7または請求項8に記載の加圧脱泡処理方法。

技術分野

0001

本開示は、加圧脱泡処理装置および加圧脱泡処理方法に関する。

背景技術

0002

偏光板などのシート部材ガラス基板などの基板接着層を介して貼り付けた状態の被加工物であるシート付基板は、シート部材と基板との間の接着層に気泡が入ることがあり、加圧脱泡装置によって加圧脱泡処理を行って気泡を除去することが行われている。

0003

加圧脱泡装置としては、所定の枚数の被加工物をオートクレーブに入れて加熱および加圧を行ってバッチ処理する加圧脱泡処理装置、あるいは加圧加熱室の前後に予備室を設けて連続的に加圧脱泡処理を行うトンネル型の加圧脱泡処理装置(たとえば特許文献1を参照)などが知られている。

先行技術

0004

特開2004−358377号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、従来のバッチ処理する加圧脱泡処理装置は、トレイなどに複数の被加工物を配置する工程が繁雑であり、発塵による歩留まり悪化要因となるおそれがある。また、トンネル型の加圧脱泡処理装置は装置が大型かつ複雑でありかつ維持管理コストが大きくなるおそれがある。

0006

また、従来のバッチ処理する加圧脱泡処理装置およびトンネル型の加圧脱泡処理装置は、加圧室内に空気を注入して大気圧よりも高気圧の状態とし、その状態で数10分程度に及ぶ脱泡処理を行っており、脱泡処理にきわめて長い時間を要していた。

課題を解決するための手段

0007

本開示の加圧脱泡処理装置は、基板にシートが貼着されたシート付基板を設置する設置面を有する基台と、前記設置面に垂直な方向に移動するとともに、前記設置面に当接した状態において前記設置面上に設置されている前記シート付基板を外囲するシリンダと、前記シリンダ内で前記垂直な方向に移動するピストンと、を備え、前記シリンダが前記設置面に当接して前記シリンダ内に前記シート付基板が収納され密閉された状態において、前記ピストンを前記基台に近付く方向に移動させることによって前記シリンダ内の気体圧縮する構成である。

0008

本開示の加圧脱泡処理方法は、基板にシートが貼着されたシート付基板を、設置面を有する基台の前記設置面上に設置する設置工程と、前記設置面に垂直な方向に前記基台に対して相対的に移動するとともに、前記設置面に当接して前記設置面上に設置されている前記シート付基板を外囲するシリンダと、前記シリンダ内で前記垂直な方向に移動するピストンとによって、前記シート付基板を前記設置面上で密閉する密閉工程と、前記シリンダが前記設置面に当接し、該シリンダ内に前記シート付基板が収納され密閉された状態において、前記ピストンを前記基台に近付く方向に移動させることによって、前記シリンダ内の気体を加圧する加圧工程と、を含む構成である。

発明の効果

0009

本開示の加圧脱泡処理装置によれば、大型の装置を用いずに信頼性の高いシート付基板を低コストで製造することができる。また、シリンダ内にシート付基板が収納され密閉された状態において、ピストンを基台に近付く方向に移動させることによってシリンダ内の気体を短時間で圧縮することにより、短時間で脱泡処理を実行することができる。

0010

また、本開示の加圧脱泡処理方法によれば、大型の装置を用いずに信頼性の高いシート付基板を低コストで製造することができる。また、シリンダ内にシート付基板が収納され密閉された状態において、ピストンを基台に近付く方向に移動させることによってシリンダ内の気体を短時間で圧縮することにより、短時間で脱泡処理を実行することができる。

図面の簡単な説明

0011

本開示の一実施形態の加圧脱泡処理装置を示す正面図である。
本開示の一実施形態の加圧脱泡処理装置の一部を拡大して示す斜視図である。
本開示の一実施形態の加圧脱泡処理工程を示す工程図である。
本開示の一実施形態の加圧脱泡処理工程を示す正面図である。
本開示の一実施形態の加圧脱泡処理工程を示す正面図である。
本開示の一実施形態の加圧脱泡処理工程を示す正面図である。
本開示の一実施形態の加圧脱泡処理工程を示す正面図である。
本開示の一実施形態の加圧脱泡処理工程を示す正面図である。
本開示の一実施形態の加圧脱泡処理工程を示す正面図である。

実施例

0012

以下、図面を用いて本開示の実施形態の加圧脱泡処理装置について説明する。図1は、本開示の一実施形態の加圧脱泡処理装置を示す正面図である。図1において、説明を簡便にするため、加圧用シリンダ17の側壁は省略してある。水平な基盤11上に、基台12が固定されている。基盤11に対して垂直に支柱13が設置されている。

0013

支柱13に昇降用シリンダ14が固定されている。昇降用シリンダ14は、たとえば、複動空気圧シリンダによって実現されてもよい。昇降用シリンダ14にはプランジャ15が備えられており、プランジャ15の下端には第1支持板16が固定されている。第1支持板16は、支柱13に沿って上下に移動可能に設けられている。プランジャ15は、空気圧によって昇降用シリンダ14本体からの突出量が変化し、第1支持板16を上下方向に移動させることができる。なお、昇降用シリンダ14は、油圧駆動方式のものであってもよい。また、昇降用シリンダ14に代えて電気モータで駆動するアクチュエータであってもよい。

0014

第1支持板16の下面には加圧用シリンダ17が固定されている。加圧用シリンダ17は、上端が第1支持板16に固定されている。加圧用シリンダ17には、ピストン18が配置されている。第1支持板16が下降して加圧用シリンダ17の下端が基台12の設置面12aに当接すると、設置面12aと加圧用シリンダ17とピストン18とに囲まれた空間SP(図6参照)が気密に保たれる。気密性を向上させるために、たとえば、加圧用シリンダ17の下端面または、設置面12aにOリングを配設してもよい。

0015

第1支持板16上には支柱19a,19bが固定されており、支柱19a,19bの上部において、第2支持板20が第1支持板16と平行に固定されている。第2支持板20の上面にはピストン駆動モータ21が取付けられている。ピストン駆動用モータ21は、たとえば、サーボモータで実現されてもよい、ピストン駆動用モータ21から、第2支持板20を貫通してねじ軸22が延びている。ピストン18の上端には、ねじ受体23が固定されている、ねじ受体23には、ねじ軸22が螺合して貫通しており、ピストン駆動用モータ21を動作させて、ねじ受体23およびピストン18を上下方向に移動させることができる。

0016

本開示の加圧脱泡処理装置10の基台12には、加熱手段としてセラミックヒーター等のヒータ12bが設けられていてもよい。ヒータ12bは、シート付基板40の接着層の脱泡処理を効果的に行うために、50℃〜60℃程度の温度にシート付基板40を加熱することがよい。シート付基板40の加熱温度が50℃未満である場合、シート付基板40の接着層の軟化不足し、脱泡処理を効果的に行うことが難しくなる傾向がある。シート付基板40の加熱温度が60℃を超える場合、シート付基板40の接着層が軟化しすぎて、基板とシートが位置ずれを起こし易くなる傾向がある。ヒータ12bは基台12に内蔵されていてもよい。その場合、基台12全体を均一に加熱するのに有利である。

0017

本開示の加圧脱泡処理装置10は、基台12の設置面12aに垂直な方向に移動するとともに、設置面12aに当接した状態において設置面12a上に設置されているシート付基板40を外囲する加圧用シリンダ17と、加圧用シリンダ17内で上記垂直な方向に移動するピストン18と、を備えている。加圧用シリンダ17は、上端部に補強用環状部材17aおよび下端部に補強用の環状部材17bを備えていてもよい。ピストン18は、下端部に、基台12の設置面12aと設置面12aに当接している加圧用シリンダ17と加圧用シリンダ17内のピストン18とによって規定される空間SPを圧縮するための押圧板18aを備えている。押圧板18aは、その側面において周回する溝と、溝に設置された可撓性を有する樹脂製のOリングと、を備えている。そして、Oリングが加圧用シリンダ17の側壁の内面押しつけられかつ当接した状態で、押圧板18aが加圧用シリンダ17内を上下動する。これにより、空間SPが密閉された状態で圧縮され得る。

0018

押圧板18aは、平板状のものに限らず、空間SP側の面が空間SPに対して凹んだ曲面等の凹面を有する形状であってもよい。この場合、押圧板18aがシート付基板40に接触することを回避して空間SPをより高い気圧として圧縮することができる。また、加圧用シリンダ17は、ピストン18に平行な軸線方向に直交する断面における断面形状は円形状であるが、楕円形状、矩形状、5角形以上の多角形状等の形状であってもよい。

0019

また本開示の加圧脱泡処理装置10は、基台12の設置面12aと設置面12aに当接している加圧用シリンダ17と加圧用シリンダ17内のピストン18とによって規定される空間SPに、空気等の気体を導入する気体導入部を備えることがよい。気体は、空気に限らず窒素アルゴン等の不活性気体であってもよい。気体導入部は、気体を圧縮し空間SP内に給気するポンプと、ポンプから空間SPに伸び給気管と、給気管の先端部であって空間SPに臨む給気口,ノズル等の気体導入口と、を備える。図1に示す形態の如く、気体導入口として、基台12を上下に貫通して空気導入口12cが設けられていてもよい。空気導入口12cは、加圧用シリンダ17の内側の空間SP内への空気導入時に高圧の空気を導入することができる。空気導入口12cは、空気導入時以外は閉じている。空気導入口12cはたとえば、後述する加圧用シリンダ17の側壁などにも設けることができる。

0020

気体導入部は、空間SPにおける気体の導入方向を、シート付基板40に当たらない方向としてもよい。例えば、空気導入口12cの位置が、空気導入口12cから空間SP内へ導入される空気の気流がシート付基板40に直接的に当たらない位置にあることがよい。また、給気管の先端部であって空間SPに臨むノズル等の伸びる方向が、シート付基板40に直接に向かう方向と異なる方向であってもよい。この構成より、常温等の温度とされた気体がシート付基板40に直接当たることによって、シート付基板40の温度が脱泡処理に適した温度域(50℃〜60℃程度)からずれることを抑えることができる。

0021

基台12の設置面12aに、例えば平面視形状が四角形の基板である液晶表示装置用のガラス基板等から成る基板41に、シートである偏光板42が貼着されたシート付基板40を、設置する。シート付基板40は、液晶表示装置用のITO(Indium Tin Oxide)等から成る画素電極薄膜トランジスタ(Thine Film Transistor)がマトリックス状に配列されたアレイ基板、または液晶表示装置用のカラーフィルタブラックマトリックス等が形成された対向基板であってもよい。またシート付基板40は、アレイ基板と対向基板をそれらの周縁部でシール部材によって封止し、シール部材の内側の封止された空間に液晶充填させた液晶表示パネルであってもよい。シート付基板40が液晶表示パネルである場合、液晶表示パネルの両面のそれぞれに偏光板42が貼着されていてもよい。

0022

基板41は、液晶表示装置用の基板に限らず、有機EL(Electroluminescence)表示装置用の基板、LED(Light-Emitting Diode)表示装置用の基板等であってもよい。基板41は、ガラス基板、プラスチック基板セラミック基板金属基板等であってもよく、気泡の形成状態を確認しやすくするためには、ガラス基板、プラスチック基板等の透光性基板であってもよい。また基板41の平面視形状は、矩形状、円形状、楕円形状、台形状等の種々の形状であってもよい。

0023

また、シートは、偏光板42に限らず、集光用の光学シート反射シート反射防止等のために所望の屈折率を有する透明シート、基板保護用保護シート等であってもよい。即ち、本実施の形態の加圧脱泡処理装置10に適用されるシート付基板40は、基板41とシートを接着層を介して貼着したものであって、接着層に気泡が生じることを抑える必要があるものであれば、如何なるものであってもよい。

0024

図1に示す基板41は液晶表示装置用のガラス基板であり、基板41の一方の面に接着層が塗布法印刷法等により形成されており、接着層を介して偏光板42が基板41に貼着されている。また基台21は、シート付基板40を設置面12aから離隔した状態で支持する支持部材としての支持ピン32を備えていることがよい。例えば図1の形態においては、基台12の設置面12aに、複数(本実施形態では4個)の支持ピン32が設けられている。支持ピン32は、基台12の設置面12aに載置または固定されている。そして、ロボットアーム30によってシート付基板40を保持し、支持ピン32の上方にシート付基板40を移動させ、支持ピン32上にシート付基板40を載置し、シート付基板40が設置面12aから離隔した状態でシート付基板40を支持ピン32によって支持させる。即ち、設置面12aとシート付基板40との間には空間が存在する。この構成により、シート付基板40の表面および裏面の双方に大気圧よりも高い気圧を加えることができる。例えば基板41が、液晶表示パネルのように、表面および裏面の双方にシートが貼着されている構成である場合、基板41の表面および裏面の双方に貼着された各接着層の脱泡処理を効果的に行うことができる。

0025

支持部材は、1個が基台12に設けられていてもよい。その場合、例えば支持部材が柱状であって、その上端の端面(支持面)の面積がシート付基板40の被支持面の中央部を支持するのに十分な面積を有していればよい。この場合、支持部材の上端の端面の面積が、例えばシート付基板40の被支持面の面積の5%〜20%程度の面積であればよい。また支持部材は、複数が基台12に設けられていてもよい。その場合、例えば支持部材が柱状、ピン状であって、その上端の端面の面積がシート付基板40の被支持面の縁部を支持するのに十分な面積を有していればよい。この場合、支持部材の上端の端面の面積が、例えばシート付基板40の被支持面の面積の5%程度以下の面積であればよい。またこの場合、支持部材は3個以上が基台12に設けられていてもよく、より安定的にシート付基板40を支持することができる。

0026

また支持部材は、柱状、ピン状等の形状ものに限らず、T字状等の上端に基部よりも横方向に長い支持部を有する形状であってもよい。

0027

支持部材としての支持ピン32は、ポリエーテルエーテルケトン(poly-ether-ether-ketone:PEEK)等の硬質樹脂材料から成るものを用いることができる。支持ピン32の材料は、樹脂材料に限らず、セラミック材料金属材料等であってもよい。支持ピン32がセラミックから成る場合、耐熱性に優れたものとなる。支持ピン32がステンレススチール等の金属材料から成る場合、シート付基板40の静電気を除去する接地部材としても機能し得る。

0028

また支持部材は、ポリウレタンシリコーン樹脂等の弾性を有する材料から成っていてもよい。その場合、シート付基板40の裏面側に貼着された偏光板42等のシートに、支持部材が当接することによる窪み、傷等が付くことを抑えることができる。

0029

図2は、図1破線で囲まれた部分Pを拡大して示す斜視図であり、設置面12a上にシート付基板40が設置されている状態を示している。シート付基板40は、ロボットアーム30の先端部に設けられたハンド31に真空吸着されて搬送される。設置面12a上には、シート付基板40の四隅を支持できるように4つの支持ピン32が配置されており、ロボットアーム30によって、シート付基板40を4つの支持ピン32で支持する。

0030

図2(a)に示すように、シート付基板40の裏面側に貼着された偏光板42等のシートに、支持ピン32が当接することによる窪み、傷等が付くことを抑える目的のために、支持ピン32は設置面12aから離れるに伴って先細り形状とされた柱状であるとともに基台12に複数備わっており、シート付基板40はその端が支持ピン32の傾斜側面によって支持されていることがよい。この場合、基板41の裏面に貼着されたシートが支持ピン32の上端に当接しないので、シートに窪み、傷等が付くことがないという効果を奏する。支持ピン32の傾斜側面の、支持ピン32の軸線方向に対する傾斜角度は、10°〜30°程度であってよい。

0031

また、図2(b)に示すように、上記の目的のために、支持ピン32は設置面12aから離れるに伴って段階的に先細り形状とされた、段差部を有する柱状であるとともに、基台12に複数備わっており、シート付基板40はその端が支持ピン32の段差部によって支持されている構成であってもよい。

0032

このようにして、偏光板42が貼着されたシート付基板40を設置面12a上に支持ピン32を介して設置することができる。支持ピン32によって、ロボットアーム30のハンド31によってシート付基板40を下から支持した状態で、正確に位置決めして設置面12a上に配置でき、基板41および偏光板42を損傷する可能性を低減できるので、歩留まりの向上させることができる。また、基板41の両面にシートが貼着されているようなシート付基板40であっても、シート付基板40の裏面が設置面12aに接触しないので、加圧脱泡処理装置10で効果的に加圧脱泡処理を行うことができる。また、基台12が冷えていたとしても、シート付基板40の裏面が設置面12aに直接接触しないので、シート付基板40が冷えにくく、適切な温度を保って加圧脱泡処理を行うことができる。

0033

本開示の加圧脱泡処理装置10は、加圧脱泡処理工程を一枚単位で行っているので、上記従来技術のように複数枚をバッチ処理する場合に比べて、加圧脱泡処理の条件のばらつきが小さくなり、品質が安定させることができ、信頼性の高いシート付基板を提供することができる。即ち、従来のバッチ処理する加圧脱泡処理装置の場合、加圧室内の空間の中心部と周辺部について、中心部の温度が周辺部よりも若干低くなるという温度分布が生じやすいため、中心部の加圧脱泡処理が周辺部よりも若干進行しにくくなるおそれがあった。本開示の加圧脱泡処理装置10は、上記問題点が解消される。また、シート付基板40を多数収納するトレイなどに収納する工程および加圧脱泡処理後にトレイから取り出す工程がないので、省力化が可能となる。また、オートクレーブなどの大型の装置を用いる必要がないので、小型で低コストの加圧脱泡処理ラインを実現することができる。

0034

次に加圧脱泡処理工程について説明する。基板41の偏光板42を貼着する面に、アクリル系接着剤等から成る接着剤を塗布し、その上に偏光板42を載置し、基板41と接着層と偏光板42から成るシート付基板40を構成する。そして、偏光板42を基板41に対してローラによって押圧した状態で、シート付基板40の一つ辺部から反対側の辺部に向かってローラを回転させながら移動させることによって、偏光板42と基板41を、厚み約25μmの接着層を介して密着させる。これにより、接着層に気泡が残らないようにする。しかしながら、上記の密着処理を施しても、偏光板42と基板41との間の接着層に気泡が生じる場合がある。気泡によって表示画面に色むらが生じ、表示性能に悪影響を及ぼすので気泡を除去するか、表示性能に悪影響を及ぼさない程度に小さくする必要がある。たとえば、偏光板42と基板41との間の接着層に生じる気泡の直径が30μm以下にすることが望ましい。

0035

図3は、加圧脱泡処理工程を示す工程図である。また、図4図9は、加圧脱泡処理工程を示す加圧脱泡処理装置10の正面図である。まず、加圧脱泡処理工程に入る前に偏光板42を、基板41に貼着しやすくするために、基板41および偏光板42を脱泡するのに適した温度になるように温度調整する。たとえば、偏光板42が貼着された基板41を60℃程度となるように、基台12に備わったヒータ12bによって加熱しておく。加熱することによって基板41と偏光板42との間の接着層が軟化し、加圧したとき気泡を除去しやすくなる。

0036

続いて加圧脱泡処理工程に入る。設置工程S1において、図4に示すように、加圧用シリンダ17は、基台12の設置面12aから離れた上方に位置している、ロボットアーム30のハンド31にシート付基板40を載せて、設置面12aに配置した支持ピン32上に配置する。次に、図5に示すように、ロボットアーム30は、シート付基板40を搬送後、基台12上から退避する。

0037

加圧脱泡処理工程中、基板41または偏光板42が冷却され、シート付基板40の温度が脱泡に適した温度から外れるおそれがある場合には、基台12に配設したヒータ12bで加熱してもよい。加圧脱泡処理工程にこのような加熱工程を含むことで、基板41に偏光板42が貼着されたシート付基板40を適温に保つことができ、脱泡効果を向上させることができる。

0038

続いて、図6に示すように、密閉工程S2において、昇降用シリンダ14動作させて、プランジャ15を突出させて加圧用シリンダ17を設置面12aに当接するように下降させ、シート付基板40を密閉された空間SPにあるものとする。設置面12aと、設置面12aに当接して載置されている加圧用シリンダ17と、加圧用シリンダ17内のピストン18と、によって規定される空間SPである密閉された気室に、シート付基板40が存在することとなる。

0039

続いて、図7に示すように、気体導入工程S3において、矢印Aで示されるように、空気導入口12cより空間SPに空気を導入して、密封した気室の気圧を大気圧の1.5倍程度に上昇させる。空間SPに導入される空気の導入方向は、シート付基板40に当たらない方向となっており、空間SP内に導入される空気がシート付基板40に直接当たらないようになっている。ピストン18だけで加圧できる場合には、気体導入工程S3は必ずしも必要ではないが、ピストン18による加圧工程S4の前に気室の気圧を高めておくことで、ピストン18の下方への移動行程が小さくなる。その結果、短時間で十分な加圧ができるため、作業時間を短縮することができる。このとき、気室の気圧は、たとえば0.15MPa程度である。

0040

本実施形態では、基台12を貫通した孔が空気導入口12cとして機能し、下方から空気が導入される。このため、偏光板42に直接的に気流が当たらないので、基板41および偏光板42を適切な温度に保ちやすくなり、脱泡効果を向上させることができる。そして、所定の量の空気を空間SPに導入した後、空気導入口12cの圧縮空気圧源であるポンプと空気導入口12cとを接続する流路である給気管に介在させた弁(図示せず)を閉じ、続く加圧工程S4で空気が逆流しないようにしておく。

0041

続いて、図8に示すように、加圧工程S4において、ピストン駆動用モータ21を動作させ、ねじ軸22を回転させ、ねじ軸22とねじ受体23で連結したピストン18を下降させて、ピストン18を設置面12aに近付く方向に移動し、気室の空気を圧縮して、シート付基板40を加圧する。ピストン18の下降速度は一定であってもよいが、下降が進むに伴って下降速度を漸次小さくしてもよい。この場合、シート付基板40に大きな気圧が加わる時間が長くなることから、脱泡処理をより効果的に実行できる。

0042

続いて、ピストン18を停止させ、保持工程S5において、加圧状態を所定の時間維持する。気室の気圧は、たとえば0.7MPa(大気圧の7倍)程度であり、この状態をたとえば5秒程度維持する。気室の気圧によって、基板41と偏光板42との間の接着層にある気泡の体積縮小するか、または気泡が消滅する。気泡の縮小または消滅は、圧縮空気による偏光板42の加圧によって気泡が接着層中で細かく分離し分散することによって、微小化するという作用が主な要因である。また、基板41と偏光板42との間の接着層から外部に抜ける気泡もある。このような気泡の縮小または消滅を効率的に行うためには、気室の気圧を0.6MPa(大気圧の6倍)程度〜1MPa(大気圧の10倍)程度とすることがよい。

0043

続いて、減圧工程S6において、ピストン18を上昇させて減圧し、さらに、加圧用シリンダ17を上昇させて、シート付基板40の周り雰囲気を大気圧にする。ピストン18を上昇させる上昇速度は一定であってもよいが、上昇が進むに伴って上昇速度を漸次大きくしてもよい。この場合、シート付基板40に大きな気圧が加わる時間が長くなることから、脱泡処理をより効果的に実行できる。減圧工程S6において基板41と偏光板42との間の接着層に存在していた気泡は消滅または縮小した状態で保持される。

0044

続いて、図9に示すように、移動工程S7において、ロボットアーム30のハンド31にシート付基板40を載置して、次の工程にシート付基板40を移送し、S8に示すように加圧脱泡処理工程が完了する。

0045

従来の加圧脱泡処理方法においては、大型のオートクレーブに多数のシート付基板を入れて処理しているので、シート付基板のオートクレーブ内の位置によって、温度条件ばらつく問題があるが、本開示の加圧脱泡処理方法は、加圧脱泡処理工程を一枚単位で行っているので、加圧脱泡処理の条件のばらつきが小さくなり、品質が安定するので、信頼性の高い加圧脱泡処理方法を提供することができる。また、シート付基板を多数収納するトレイなどに収納する工程および、加圧脱泡処理後にトレイから取り出す工程がないので、省力化が可能となる。また、トレイの収納、排出時の発塵がないので、歩留の悪化を抑制することができる。さらに、加圧用シリンダ17内にシート付基板40が収納され密閉された状態において、ピストン18を基台に近付く方向に移動させることによって加圧用シリンダ17内の気体を短時間で圧縮することにより、10秒程度以下のきわめて短い時間で脱泡処理を実行することができる。

0046

本開示の加圧脱泡処理方法は、上述したように、設置工程S1において、基台12に備わった支持部材によって、シート付基板40を設置面12aから離隔した状態で支持することがよい。この場合、シート付基板40の表面および裏面の双方に大気圧よりも高い気圧を加えることができる。例えば基板41が、液晶表示パネルのように、表面および裏面の双方にシートが貼着されている構成である場合、基板41の表面および裏面の双方にある接着層の脱泡処理を効果的に行うことができる。

0047

また、密閉工程S2後で加圧工程S4前に、加圧用シリンダ17内に気体を導入する気体導入工程S3を含むことがよい。この場合、ピストン18による加圧工程S4の前に気室(空間SP)の気圧を高めておくことで、ピストン18の下方への移動行程が小さくなる。その結果、短時間で十分な加圧ができるため、作業時間を短縮することができる。

0048

また、気体導入工程S3において、気体をシート付基板40に当たらない方向に導入することがよい。この場合、常温等の温度とされた気体がシート付基板40に直接当たることによって、シート付基板40の温度が脱泡処理に適した温度域(50℃〜60℃程度)からずれることを抑えることができる。

0049

また、気体導入工程S3において、空間SPに導入される気体の温度を、脱泡処理に適した温度域(50℃〜60℃程度)にしておいてもよい。この場合、空間SPに導入される気体の導入方向を、シート付基板40に向かう方向としてもよい。

0050

また、加圧工程S4の前に、シート付基板40を加熱する加熱工程を含むことがよい。この場合、加圧工程S4の前にシート付基板40を加熱することによって、基板41と偏光板42との間の接着層が軟化し、加圧したとき気泡を除去しやすくなる。シート付基板40の加熱の効率を向上させるために、加圧脱泡処理工程の前工程に加熱室を備える加熱装置を設けてもよい。この場合、シート付基板40が加圧脱泡処理装置10に搬入される前に加熱されていることから、加圧脱泡処理装置10における設置工程S1の開始から移動工程S7の終了までの時間を短縮することができる。

0051

本開示の加圧脱泡処理装置10は、加圧用シリンダ17は、基台12の設置面12aに対して垂直な方向に基台12に対して相対的に移動するものであってよい。即ち、加圧用シリンダ17を定位置に設置し、基台12を上記垂直な方向に移動させる構成であってもよい。この場合、基台12の下方に、昇降用シリンダ等を設けて、基台12が上記垂直な方向に移動可能となっていればよい。また、加圧用シリンダ17および基台12がそれぞれ上記垂直な方向に移動可能とされている構成であってもよい。

0052

本開示の加圧脱泡処理装置10は、複数のシート付基板40を一度に加圧脱泡処理するものであってもよい。また、一つの作業ラインに本開示の加圧脱泡処理装置10を複数設けておき、それらを並列的に動作させてもよい。その場合、より効率的に多数のシート付基板40を加圧脱泡処理することができる。

0053

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。

0054

10加圧脱泡処理装置
11基盤
12基台
12a 設置面
12bヒータ
12c空気導入口
17加圧用シリンダ
18ピストン
40シート付基板
41 基板
42 偏光板

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