JP2016012001A - 貼合装置、貼合方法、光学表示デバイスの生産システムおよび光学表示デバイスの生産方法 - Google Patents

Abstract

【課題】気泡や貼合むらを抑制することが可能な貼合装置を提供する。
【解決手段】貼合装置は、光学表示部品Ｐが載置される貼合ステージ１７１と、シート片Ｆ１Ｘを湾曲した保持面１２２ａに保持するとともに、保持面１２２ａに保持したシート片Ｆ１Ｘを貼合ステージ１７１に載置された光学表示部品Ｐに押し付けながら保持面１２２ａの湾曲に沿って転動することにより、シート片Ｆ１Ｘを光学表示部品Ｐに貼合する貼合ヘッド１２０と、貼合ヘッド１２０の転動方向と直交するヘッド幅方向の第一端部において、光学表示部品Ｐ上のシート片Ｆ１Ｘに加わる荷重を調整する第一荷重調整部１３９ａと、貼合ヘッド１２０のヘッド幅方向の第二端部において、光学表示部品Ｐ上のシート片Ｆ１Ｘに加わる荷重を調整する第二荷重調整部１３９ｂと、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、貼合装置、貼合方法、光学表示デバイスの生産システムおよび光学表示デバイスの生産方法に関するものである。

シート材を被貼付物に貼合する装置として、特許文献１に記載の装置が知られている。特許文献１の装置は、長尺状のシート材を所定サイズにカットしてヘッドに保持する。そして、ヘッドを被貼付物が載置されたステージに移動させ、ヘッドと被貼付物とを位置決めした後、ヘッドを被貼付物上に押し付けてシート材を被貼付物に転写する。

特許第４４８２７５７号公報

特許文献１の装置では、シート材を被貼付物に転写する際に気泡や貼合むらが発生しないように、ヘッドの形状を円弧形状としている。しかしながら、気泡や貼合むらは、ヘッドやステージの傾きによっても発生する。

本発明の目的は、気泡や貼合むらの発生を抑制することが可能な貼合装置、貼合方法、光学表示デバイスの生産システムおよび光学表示デバイスの生産方法を提供することにある。

本発明の一態様に係る貼合装置は、光学表示部品にシート片を貼合する貼合装置であって、前記光学表示部品が載置される貼合ステージと、前記シート片を湾曲した保持面に保持するとともに、前記保持面に保持した前記シート片を前記貼合ステージに載置された前記光学表示部品に押し付けながら前記保持面の湾曲に沿って転動することにより、前記シート片を前記光学表示部品に貼合する貼合ヘッドと、前記貼合ヘッドの転動方向と直交するヘッド幅方向の第一端部において、前記光学表示部品上の前記シート片に加わる荷重を調整する第一荷重調整部と、前記貼合ヘッドの前記ヘッド幅方向の第二端部において、前記光学表示部品上の前記シート片に加わる荷重を調整する第二荷重調整部と、を含む。

本発明の一態様に係る貼合装置において、前記第一荷重調整部は、前記貼合ヘッドの前記第一端部に接続されて、前記貼合ヘッドを前記貼合ステージに載置された前記光学表示部品に向けて押し付ける第一エアシリンダーであり、前記第二荷重調整部は、前記貼合ヘッドの前記第二端部に接続されて、前記貼合ヘッドを前記貼合ステージに載置された前記光学表示部品に向けて押し付ける第二エアシリンダーであるものとすることができる。

本発明の一態様に係る貼合装置において、前記貼合ステージ上に前記光学表示部品と隣接して当て板が設けられ、前記貼合ヘッドは、前記保持面が前記当て板の上面に押し付けられた後、前記当て板の上面および前記光学表示部品の上面を連続的に転動することにより、前記保持面に保持した前記シート片を前記光学表示部品に貼合することができる。

本発明の一態様に係る貼合装置において、光学部材シートを原反ロールからセパレータシートと共に巻き出す巻き出し部と、前記光学部材シートを前記セパレータシートを残して切断して前記シート片を形成するカット部と、前記シート片を前記セパレータシート側から支持するシートステージと、を含み、前記貼合ヘッドは、前記保持面を前記シートステージ上に静止した前記シート片に押し付けながら前記保持面の湾曲に沿って転動することにより、前記シート片を前記セパレータシートから剥離し前記保持面に保持することができる。

本発明の一態様に係る貼合装置において、前記貼合ヘッドよって前記セパレータシートから前記シート片が剥離された後、単独となった前記セパレータシートを巻き取る巻き取り部を含み、前記巻き取り部は、前記貼合ヘッドが前記保持面を前記シート片に押し付けて転動を開始した直後の第一の期間は、前記セパレータシートを巻き解く方向に回転し、前記第一の期間が経過した後、前記転動が終了するまでの第二の期間は、前記セパレータシートを巻き取る方向に回転することができる。

本発明の第一の態様に係る光学表示デバイスの生産システムは、光学表示部品に光学部材を貼合してなる光学表示デバイスの生産システムであって、前記光学表示部品に前記光学部材であるシート片を貼合する貼合装置を含み、前記貼合装置は、上述した本発明の一態様に係る貼合装置である。

本発明の第二の態様に係る光学表示デバイスの生産システムは、光学表示部品に光学部材を貼合してなる光学表示デバイスの生産システムであって、前記光学表示部品に前記光学部材よりも大きいシート片を貼合する貼合装置と、前記シート片が貼合された前記光学表示部品を撮像し、その撮像データに基づいて、前記シート片のカットラインを検出する検出装置と、前記光学表示部品に貼合された前記シート片を前記カットラインに沿って切断することにより、前記シート片から前記光学部材を切り出す切断装置と、を含み、前記貼合装置は、上述した本発明の一態様に係る貼合装置である。

本発明の一態様に係る貼合方法は、光学表示部品にシート片を貼合する貼合方法であって、前記光学表示部品を貼合ステージに載置する載置ステップと、前記シート片を貼合ヘッドの湾曲した保持面に保持するとともに、前記保持面に保持した前記シート片を前記貼合ステージに載置された前記光学表示部品に押し付けながら前記保持面の湾曲に沿って前記貼合ヘッドを転動させることにより、前記シート片を前記光学表示部品に貼合する貼合ステップと、前記貼合ヘッドの転動方向と直交するヘッド幅方向の第一端部において、前記光学表示部品上の前記シート片に加わる荷重を調整する第一荷重調整ステップと、前記貼合ヘッドの前記ヘッド幅方向の第二端部において、前記光学表示部品上の前記シート片に加わる荷重を調整する第二荷重調整ステップと、を含む。

本発明の一態様に係る貼合方法において、前記第一荷重調整ステップは、前記貼合ヘッドの前記第一端部に接続された第一エアシリンダーによって、前記貼合ヘッドを前記貼合ステージに載置された前記光学表示部品に向けて押し付けるステップであり、前記第二荷重調整ステップは、前記貼合ヘッドの前記第二端部に接続された第二エアシリンダーによって、前記貼合ヘッドを前記貼合ステージに載置された前記光学表示部品に向けて押し付けるステップであるものとすることができる。

本発明の一態様に係る貼合方法において、前記貼合ステージ上に前記光学表示部品と隣接して当て板が設けられ、前記貼合ステップでは、前記貼合ヘッドの前記保持面が前記当て板の上面に押し付けられた後、前記貼合ヘッドが前記当て板の上面および前記光学表示部品の上面を連続的に転動することにより、前記保持面に保持した前記シート片が前記光学表示部品に貼合されるものとすることができる。

本発明の一態様に係る貼合方法において、光学部材シートを原反ロールからセパレータシートと共に巻き出す巻き出しステップと、前記光学部材シートを前記セパレータシートを残して切断して前記シート片を形成するカットステップと、前記シート片をシートステージによって前記セパレータシート側から支持する支持ステップと、を含み、前記貼合ステップでは、前記貼合ヘッドの前記保持面が前記シートステージ上に静止した前記シート片に押し付けられながら前記貼合ヘッドが前記保持面の湾曲に沿って転動することにより、前記シート片が前記セパレータシートから剥離し前記保持面に保持されるものとすることができる。

本発明の一態様に係る貼合方法において、前記貼合ヘッドよって前記セパレータシートから前記シート片が剥離された後、単独となった前記セパレータシートを巻き取り部によって巻き取る巻き取りステップを含み、前記巻き取りステップでは、前記貼合ヘッドが前記保持面を前記シート片に押し付けて転動を開始した直後の第一の期間は、前記巻き取り部を前記セパレータシートを巻き解く方向に回転し、前記第一の期間が経過した後、前記転動が終了するまでの第二の期間は、前記巻き取り部を前記セパレータシートを巻き取る方向に回転することができる。

本発明の第一の態様に係る光学表示デバイスの生産方法は、光学表示部品に光学部材を貼合してなる光学表示デバイスの生産方法であって、前記光学表示部品に前記光学部材であるシート片を貼合する貼合ステップを含み、前記貼合ステップは、上述した本発明の一態様に係る貼合方法を用いて行われる。

本発明の第二の態様に係る光学表示デバイスの生産方法は、光学表示部品に光学部材を貼合してなる光学表示デバイスの生産方法であって、前記光学表示部品に前記光学部材よりも大きいシート片を貼合する貼合ステップと、前記シート片が貼合された前記光学表示部品を撮像し、その撮像データに基づいて、前記シート片のカットラインを検出する検出ステップと、前記光学表示部品に貼合された前記シート片を前記カットラインに沿って切断することにより、前記シート片から前記光学部材を切り出す切断ステップと、を含み、前記貼合ステップは、上述した本発明の一態様に係る貼合方法を用いて行われる。

前記第一の態様に係る光学表示デバイスの生産システムおよび生産方法ならびに前記第二の態様に係る光学表示デバイスの生産システムおよび生産方法において、「光学部材」とは、光学表示デバイスの仕様に基づいて設定された大きさの光学部材をいう。「光学表示デバイスの仕様に基づいて設定された大きさ」とは、例えば、光学表示部品の外形寸法に対応する大きさをいい、具体的には、光学表示部品に貼合したときに、実使用上問題となるような余剰部分を生じない大きさを意味する。

例えば、光学表示部品の中央部には、画像を表示する表示領域が設けられ、光学表示部品の端部には、半導体チップやフレキシブルプリント配線などが接続される複数の端子が備えられた電気部品取付部が設けられる。この場合、「光学部材」としては、例えば、光学表示部品の表示領域の大きさ以上、光学表示部品の外形状（平面視における輪郭形状）の大きさ以下の領域であって、かつ光学表示部品における電気部品取付部等の機能部分を避けた領域の大きさを有する光学部材が用いられる。

前記第二の態様に係る光学表示デバイスの生産システムおよび生産方法において、「光学部材よりも大きいシート片」とは、目的とする大きさ（光学表示デバイスの仕様に基づいて設定された大きさ）の光学部材よりも若干大きいシート片をいう。シート片において光学部材よりも大きい部分は、余剰部分として切断の対象となる。シート片から余剰部分が切り離されることにより、目的とする大きさの光学部材が得られる。

本発明によれば、気泡や貼合むらを抑制することが可能な貼合装置、貼合方法、光学表示デバイスの生産システムおよび光学表示デバイスの生産方法を提供することができる。

本発明の第一の実施の形態に係る貼合装置の概略図である。 貼合装置を貼合ヘッドの転動方向から見た図である。 貼合ヘッドにシート片を貼着する工程を示す図である。 貼合ヘッドに貼着したシート片を光学表示部品に転写する工程を示す図である。 光学部材シートの断面図である。 本発明の第一の実施の形態に係る光学表示デバイスの生産システムの概略図である。 本発明の第二の実施の形態に係る貼合装置におけるシート片の切断工程を示す図である。 光学表示部品とシート片との貼合位置を決定する方法を説明する図である。 本発明の第二の実施の形態に係る光学表示デバイスの生産システムの概略図である。

［第一の実施の形態］
以下、図１ないし図６を用いて、本発明の第一の実施の形態に係る貼合装置および光学表示デバイスの生産システムを説明する。

図１は、本実施形態の貼合装置１００の概略図である。
本実施形態の貼合装置１００は、光学表示部品Ｐの一面に、長尺状の光学部材シートＦＸをハーフカットして得られたシート片Ｆ１Ｘを貼合する。

光学表示部品Ｐとしては、例えば、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどのパネル状の光学表示部品を用いることができる。光学部材シートＦＸとしては、例えば、偏光フィルム、位相差フィルム、輝度向上フィルムなどを用いることができる。本実施形態では、例えば、光学部材シートＦＸとして、図５に示す偏光フィルムが用いられる。

図５の光学部材シートＦＸは、フィルム状の光学部材本体Ｆ１ａと、光学部材本体Ｆ１ａの一方の面（図５では上面）に設けられた粘着層Ｆ２ａと、粘着層Ｆ２ａを介して光学部材本体Ｆ１ａの一方の面に分離可能に積層されたセパレータシートＦ３ａと、光学部材本体Ｆ１ａの他方の面（図５では下面）に積層された表面保護フィルムＦ４ａと、を含む。

光学部材本体Ｆ１ａは、例えば、偏光板として機能し、光学表示部品Ｐの表示領域、あるいは表示領域とその周辺領域とにわたって貼合される。光学部材本体Ｆ１ａは、その一方の面に粘着層Ｆ２ａを残しつつセパレータシートＦ３ａを分離させた状態で、光学表示部品Ｐに粘着層Ｆ２ａを介して貼合される。以下、光学部材シートＦＸからセパレータシートＦ３ａを除いた部分を貼合シートＦ５という。シート片Ｆ１Ｘは、長尺状の貼合シートＦ５を所定サイズにカットして得られた貼合シートＦ５のシート片である。

セパレータシートＦ３ａは、粘着層Ｆ２ａから分離されるまでの間に粘着層Ｆ２ａ及び光学部材本体Ｆ１ａを保護する。表面保護フィルムＦ４ａは、光学部材本体Ｆ１ａと共に光学表示部品Ｐに貼合される。表面保護フィルムＦ４ａは、光学部材本体Ｆ１ａに対して光学表示部品Ｐと反対側に配置されて光学部材本体Ｆ１ａを保護する。なお、光学部材シートＦＸが表面保護フィルムＦ４ａを含まない構成であったり、表面保護フィルムＦ４ａが光学部材本体Ｆ１ａから分離される構成であってもよい。

光学部材本体Ｆ１ａは、シート状の偏光子Ｆ６と、偏光子Ｆ６の一方の面に接着剤等で接合される第一フィルムＦ７と、偏光子Ｆ６の他方の面に接着剤等で接合される第二フィルムＦ８とを有する。第一フィルムＦ７及び第二フィルムＦ８は、例えば偏光子Ｆ６を保護する保護フィルムである。

なお、光学部材本体Ｆ１ａは、一層の光学層からなる単層構造でもよく、複数の光学層が互いに積層された積層構造でもよい。前記光学層は、偏光子Ｆ６の他に、位相差フィルムや輝度向上フィルム等でもよい。第一フィルムＦ７と第二フィルムＦ８の少なくとも一方は、液晶表示素子の最外面を保護するハードコート処理やアンチグレア処理を含む防眩などの効果が得られる表面処理が施されてもよい。光学部材本体Ｆ１ａは、第一フィルムＦ７と第二フィルムＦ８の少なくとも一方を含まなくてもよい。例えば第一フィルムＦ７を省略した場合、セパレータシートＦ３ａを光学部材本体Ｆ１ａの一方の面に粘着層Ｆ２ａを介して貼り合わせてもよい。

図１に示すように、本実施形態の貼合装置１００は、例えば、シート搬送装置１１０と、ヘッドユニット１５０と、ヘッド移動装置１６０と、ステージユニット１７０と、制御装置１９０と、を含む。

シート搬送装置１１０は、例えば、巻き出し部１１１と、巻き取り部１１２と、ニップロール部１１３と、シートステージ１１４と、カット部１１５と、を含む。

巻き出し部１１１は、長尺状の光学部材シートＦＸを巻回した原反ロールＲＸを保持するとともに光学部材シートＦＸをその長手方向に繰り出す。光学部材シートＦＸは、例えば、その搬送方向と直交する水平方向（シート幅方向）で、光学表示部品Ｐの表示領域の第一の辺（例えば、短辺）の長さと同等の幅を有する。

以下、光学部材シートＦＸ（セパレータシートＦ３ａ）を巻き出し部１１１から巻き出して搬送する方向をシート搬送方向といい、シート搬送方向の上流側をシート搬送上流側といい、シート搬送方向の下流側をシート搬送下流側という。

カット部１１５は、原反ロールＲＸから巻き出された光学部材シートＦＸをセパレータシートＦ３ａを残して厚み方向に切断（ハーフカット）する。カット部１１５は、例えば、光学部材シートＦＸがシート幅方向と直交する長さ方向で光学表示部品Ｐの表示領域の第二の辺（例えば、長辺）の長さと同等の長さだけ繰り出される毎に、シート幅方向の全幅にわたって光学部材シートＦＸの厚さ方向の一部を切断する。

カット部１１５は、光学部材シートＦＸの搬送中に働くテンションによってセパレータシートＦ３ａが破断しないように（所定の厚さがセパレータシートＦ３ａに残るように）、切断刃の進退位置を調整し、粘着層Ｆ２ａとセパレータシートＦ３ａとの界面の近傍までハーフカットを施す。なお、切断刃の代わりに、レーザー切断装置をカット部１１５として用いることもできる。

ハーフカット後の光学部材シートＦＸには、その厚さ方向で光学部材本体Ｆ１ａ、粘着層Ｆ２ａおよび表面保護フィルムＦ４ａが切断されることにより、光学部材シートＦＸのシート幅方向の全幅にわたる切込線が形成される。光学部材シートＦは、切込線によって長手方向で表示領域の第二の辺の長さに相当する長さを有する区画に分けられる。この区画が、それぞれ貼合シートＦ５における一つのシート片Ｆ１Ｘとなる。

光学部材シートＦＸのシート搬送方向に対する切断角度は、制御装置１９０によって制御される。例えば、シート搬送方向の複数個所に光学部材シートＦＸのエッジの画像を撮像する撮像装置を配置し、これらの撮像装置で撮像した複数個所のエッジの画像に基づいて、制御装置１９０が複数個所のエッジの位置を検出する。そして、検出された複数個所のエッジの相対的な位置関係に基づいて、制御装置１９０が光学部材シートＦＸのカット位置におけるエッジのシート搬送方向に対する傾き角度を算出する。そして、制御装置１９０によって制御された切断角度でカット部１１５が光学部材シートＦＸを切断する。これにより、光学部材シートＦＸがシート幅方向に蛇行した場合でも、光学部材シートＦＸを目的の方向に精度よく切断することができる。

シートステージ１１４は、原反ロールＲＸから巻き出された光学部材シートＦＸの下面（セパレータシートＦ３ａ側の面）を支持する。シートステージ１１４は、例えば、カット部１１５によって光学部材シートＦＸをハーフカットするカット位置と、シート片Ｆ１ＸをセパレータシートＦ３ａから剥離する剥離位置と、の双方に跨るように設けられる。

ニップロール部１１３は、互いに回転軸方向が平行に配置された第一ニップロール１１３ａと第二ニップロール１１３ｂとを含む。第一ニップロール１１３ａと第二ニップロール１１３ｂは、互いに同期して回転することにより、セパレータシートＦ３ａをシート搬送上流側からシート搬送下流側（巻き取り部１１２に巻き取る方向）、および、シート搬送下流側からシート搬送上流側（巻き取り部１１２から巻き解く方向）に向けて搬送する。

巻き取り部１１２は、貼合ヘッド１２０によってセパレータシートＦ３ａからシート片Ｆ１Ｘが剥離された後、単独となったセパレータシートＦ３ａを巻き取る。巻き取り部１１２は、第一ニップロール１１３ａおよび第二ニップロール１１３ｂと同期して回転することにより、セパレータシートＦ３ａの巻き取りおよび巻き解しを行う。

ヘッドユニット１５０は、例えば、貼合ヘッド１２０と、ヘッド駆動装置１３０と、ヘッド昇降装置１４０と、を含む。

貼合ヘッド１２０は、例えば、ヘッド本体部１２１と、粘着シート１２２と、を含む。ヘッド本体部１２１は、上面が平坦な面となっており、下面が下側に凸となる湾曲した曲面となっている。ヘッド本体部１２１の下面には、粘着シート１２２が固着される。粘着シート１２２としては、例えば、粘着性のシリコーンゴムなどが用いられる。粘着シート１２２の表面は、シート片Ｆ１Ｘを貼着して保持する湾曲した保持面１２２ａとなっている。保持面１２２ａは、例えばシート片Ｆ１Ｘの貼合面（粘着層Ｆ２ａ）よりも弱い貼着力を有し、シート片Ｆ１Ｘの表面保護フィルムＦ４ａを繰り返し貼着、剥離可能とされる。

貼合ヘッド１２０は、シートステージ１１４上に支持されたシート片Ｆ１Ｘに湾曲した保持面１２２ａを押し付けながら保持面１２２ａの湾曲に沿って転動することにより、シート片Ｆ１ＸをセパレータシートＦ３ａから剥離し保持面１２２ａに保持する。貼合ヘッド１２０は、保持面１２２ａに保持したシート片Ｆ１Ｘを貼合ステージ１７１に載置された光学表示部品Ｐに押し付けながら保持面１２２ａの湾曲に沿って転動することにより、シート片Ｆ１Ｘを光学表示部品Ｐに貼合する。

図２は、貼合装置１００を貼合ヘッドの転動方向から見た図である。

図１および図２に示すように、ヘッド駆動装置１３０は、例えば、ベースプレート１３５と、回転駆動部１３６と、ロッド部１３７と、第一荷重調整部１３９ａと、第二荷重調整部１３９ｂと、を含む。

貼合ヘッド１２０は、ヘッド本体部１２１の上面中央部に接続されたロッド部１３７を介して回転駆動部１３６の回転支持軸１３６ａに接続される。回転支持軸１３６ａは、ベースプレート１３５に固定される。貼合ヘッド１２０は、ロッド部１３７および回転支持軸１３６ａを介してベースプレート１３５の下面に回転自在に吊り下げられる。保持面１２２ａは、例えば、回転支持軸１３６ａを中心とした円弧状の曲面となっている。

貼合ヘッド１２０は、回転駆動部１３６によって回転支持軸１３６ａの回りに所定の角度範囲で回転する。これにより、セパレータシートＦ３ａから保持面１２２ａへのシート片Ｆ１Ｘの貼着と、保持面１２２ａから光学表示部品Ｐへのシート片Ｆ１Ｘの貼合（転写）と、が行われる。

第一荷重調整部１３９ａは、例えば、貼合ヘッド１２０の転動方向と直交する水平方向（ヘッド幅方向）の第一端部において、光学表示部品Ｐ上のシート片Ｆ１Ｘに加わる荷重を調整する。第二荷重調整部１３９ｂは、例えば、貼合ヘッド１２０のヘッド幅方向の第二端部において、光学表示部品Ｐ上のシート片Ｆ１Ｘに加わる荷重を調整する。貼合ヘッド１２０の第一端部および第二端部は、貼合ヘッド１２０の中心部を挟んで一方側および他方側に配置される部分であればよく、その位置は特に限定されない。第一荷重調整部１３９ａと第二荷重調整部１３９ｂの構成や配置は自由であるが、本実施形態では、第一荷重調整部１３９ａと第二荷重調整部１３９ｂは、例えば、同一の構成を有しており、第一荷重調整部１３９ａと第二荷重調整部１３９ｂは、例えば、ヘッド幅方向の中心部に対して左右対称となるように設けられる。

本明細書では、第一荷重調整部１３９ａと第二荷重調整部１３９ｂとを総称して、「荷重調整部１３９」と称する。第一荷重調整部１３９ａと第二荷重調整部１３９ｂとを区別する場合には、荷重調整部１３９およびその構成要素に、「第一」または「第二」の文字を付し、符号の末尾に「ａ」または「ｂ」を付す。

以下、図１および図２を用いて、荷重調整部１３９の構成を説明する。

荷重調整部１３９は、例えば、シリンダー本体部１３１と、シリンダーロッド１３２と、ピストン１３８と、レギュレーターＲＥＧと、を含むエアシリンダーである。第一荷重調整部１３９ａは、例えば、貼合ヘッド１２０のヘッド幅方向の第一端部に接続されて、貼合ヘッド１２０を上方から下方に向けて付勢する。第二荷重調整部１３９ｂは、例えば、貼合ヘッド１２０のヘッド幅方向の第二端部に接続されて、貼合ヘッド１２０を上方から下方に向けて付勢する。

シリンダーロッド１３２の第一端部は、シリンダー本体部１３１内のピストン１３８に接続される。シリンダーロッド１３２の第二端部は、ヘッド本体部１２１の上面の転動方向中央部に接続される。

シリンダー本体部１３１は、レギュレーターＲＥＧを介してエア供給管ＡＦＬに接続される。荷重調整部１３９は、シリンダー本体部１３１内に導入されるエアの圧力によってシリンダー本体部１３１内のピストン１３８およびシリンダーロッド１３２を上下方向に移動させる。光学表示部品Ｐ上のシート片Ｆ１Ｘに加わる荷重は、レギュレーターＲＥＧによってシリンダー本体部１３１へのエアの供給量を調整することによって調整される。

第一シリンダー本体部１３１ａに供給されるエアの供給量と、第二シリンダー本体部１３１ｂに供給されるエアの供給量は、制御装置１９０によって独立に制御される。これにより、貼合ヘッド１２０の第一端部側の荷重Ｌａと、貼合ヘッド１２０の第二端部側の荷重Ｌｂと、が独立に制御される。

貼合装置１００を用いて貼合処理を行う場合、予め感圧紙などを用いて、ヘッド幅方向の荷重の分布が測定される。ユーザーは、荷重分布の測定結果に基づいて、第一シリンダー本体部１３１ａに供給されるエアの供給量と、第二シリンダー本体部１３１ｂに供給されるエアの供給量と、を制御する。これにより、光学表示部品Ｐ上のシート片Ｆ１Ｘに加わる荷重がヘッド幅方向で均一化される。

貼合装置１００を稼働させる場合には、事前に、貼合ヘッド１２０や貼合ステージ１７１の水平調整も行われる。しかし、水平調整機構の性能によっては、十分な水平度が得られない場合がある。このような場合でも、第一荷重調整部１３９ａと第二荷重調整部１３９ｂによって、ヘッド幅方向の両端部で荷重の調整を行えば、荷重の不均一性に伴う気泡や貼合むらの発生を抑制することができる。

図１に戻って、ヘッド昇降装置１４０は、昇降駆動部１４１と、ロッド部１４２と、を含む。ロッド部１４２の第一端部は、ベースプレート１３５の上面に固定され、ロッド部１４２の第二端部は、昇降駆動部１４１に接続されている。昇降駆動部１４１は、例えば、サーボモーターを内蔵し、サーボモーターの駆動力によってロッド部１４２が上下方向に移動する。これにより、貼合ヘッド１２０が鉛直方向に移動する。

ヘッド移動装置１６０は、ガイドレール１６１と、スライダー１６２と、を含む。昇降駆動部１４１の上端部は、スライダー１６２に固定される。これにより、ヘッドユニット１５０がスライダー１６２に垂直に吊り下げられる。ガイドレール１６１は、シート搬送装置１１０と貼合ステージ１７１との間に跨るように設けられる。スライダー１６２は、ガイドレール１６１に沿って往復移動する。これにより、貼合ヘッド１２０は、シート片Ｆ１ＸをセパレータシートＦ３ａから剥離する剥離位置と、シート片Ｆ１Ｘを光学表示部品Ｐに貼合する貼合位置との間を移動する。

ヘッド駆動装置１３０、ヘッド昇降装置１４０およびヘッド移動装置１６０により、貼合ヘッド１２０を回転駆動、昇降移動および水平移動させるヘッド駆動機構が構成される。貼合ヘッド１２０は、ヘッド駆動装置１３０およびヘッド移動装置１６０に駆動されて回転および水平移動することにより、シートステージ１１４に支持されたシート片Ｆ１Ｘ上および貼合ステージ１７１に載置された光学表示部品Ｐ上を転動する。これにより、セパレータシートＦ３ａから保持面１２２ａへのシート片Ｆ１Ｘの貼着および保持面１２２ａから光学表示部品Ｐへのシート片Ｆ１Ｘの貼合（転写）が行われる。

貼合ヘッド１２０は、ヘッド駆動装置１３０により第一の回転方向（例えば時計回りの方向）に回転しつつ、ヘッド移動装置１６０により第一の移動方向（例えば右方向）に水平移動することにより、保持面１２２ａの第一端部（例えば左端部）から第二端部（例えば右端部）に向かう第一の方向に転動可能である。また、貼合ヘッド１２０は、ヘッド駆動装置１３０により第二の回転方向（例えば反時計回りの方向）に回転しつつ、ヘッド移動装置１６０により第二の移動方向（例えば左方向）に水平移動することにより、保持面１２２ａの第二端部（例えば右端部）から第一端部（例えば左端部）に向かう第二の方向に転動可能である。

ステージユニット１７０は、貼合ステージ１７１と、ステージ駆動装置１７２と、当て板１７３と、を含む。

貼合ステージ１７１は、光学表示部品Ｐを載置する載置面１７１ａを有する。貼合ステージ１７１は、例えば、光学表示部品Ｐの下面（シート片Ｆ１Ｘと貼合する面とは反対側の面）を吸着することにより、光学表示部品Ｐを載置面１７１ａ上に保持する。

当て板１７３は、光学表示部品Ｐの一辺に沿って配置された板状または棒状の部材である。当て板１７３は、載置面１７１ａ上に固定される。当て板１７３の高さは、光学表示部品Ｐの高さと概ね一致する。当て板１７３は、光学表示部品Ｐが載置される位置よりも転動方向ＡＦＤの上流側に配置される。

光学表示部品Ｐは当て板１７３に隣接して配置される。光学表示部品Ｐは、端部を当て板１７３の側面に接触させた状態で載置面１７１ａ上に固定される。これにより、光学表示部品Ｐの上面と当て板１７３の上面とが連続した平面を形成する。

当て板１７３は、貼合ステージ１７１上の少なくとも二か所（第一の位置および第二の位置）に固定して配置することができる。第一の位置は、転動方向ＡＦＤを第一の方向とした場合に対応する貼合ステージ１７１上の位置（例えば光学表示部品Ｐの左隣りの位置）であり、第二の位置は、転動方向ＡＦＤを第二の方向とした場合に対応する貼合ステージ１７１上の位置（例えば光学表示部品Ｐの右隣りの位置）である。

貼合ヘッド１２０は、シートＦ１Ｘよりも貼合方向ＡＤＦの上流側に位置する保持面１２２ａが当て板１７３の上面に押し付けられた後、貼合ヘッド１２０が当て板１７３の上面および光学表示部品Ｐの上面を連続的に転動することにより、保持面１２２ａに保持したシート片Ｆ１Ｘを光学表示部品Ｐの一面に貼合する。シート片Ｆ１Ｘと光学表示部品Ｐとを接触させる前に、光学表示部品Ｐの外側で貼合ヘッド１２０を助走させることにより、荷重や速度などの貼合条件をシート片Ｆ１Ｘ全体で均一化することができる。

ステージ駆動装置１７２は、貼合ステージ１７１を貼合ヘッド１２０の転動方向ＡＦＤおよび貼合ヘッド１２０の転動方向ＡＦＤと直交する方向に移動させる。また、ステージ駆動装置１７２は、貼合ステージ１７１を水平面内で回転させる。ステージ駆動装置１７２は、貼合ステージ１７１を駆動することにより、貼合ステージ１７１に保持された光学表示部品Ｐと貼合ヘッド１２０に保持されたシート片Ｆ１Ｘとの相対貼合位置を調整する。これにより、光学表示部品Ｐとシート片Ｆ１Ｘとのアライメントが行われる。

制御装置１９０は、コンピュータシステムを含んで構成される。コンピュータシステムは、ＣＰＵ等の演算処理部と、メモリやハードディスク等の記憶部とを含む。制御装置１９０は、コンピュータシステムの外部の装置との通信を実行可能なインターフェースを含み、貼合装置１００を構成する各種装置および貼合装置１００の外部の各種装置の動作を統括的に制御する。

以下、図３を用いて、貼合ヘッド１２０にシート片Ｆ１Ｘを貼着する工程を説明する。

図３（ａ）に示すように、貼合ヘッド１２０をシートステージ１１４に対して傾けた状態でシートステージ１１４の上方に配置する。シート片Ｆ１Ｘの搬送を停止し、シート片Ｆ１Ｘをシートステージ１１４上で静止させる。シートステージ１１４は、シート片Ｆ１ＸをセパレータシートＦ３ａ側から支持する。そして、貼合ヘッド１２０とシートステージ１１４上のシート片Ｆ１Ｘとを位置決めする。貼合ヘッド１２０は、転動方向上流側が転動方向下流側よりも下方に位置するように傾いている。本実施形態の場合、シート搬送下流側の端部がシート搬送上流側の端部よりも下方に位置するように傾いている。

貼合ヘッド１２０とシート片Ｆ１Ｘとの位置決めが行われたら、ヘッド昇降装置１４０により、貼合ヘッド１２０はシート片Ｆ１Ｘと接触する高さまで下降する。これにより、貼合ヘッド１２０のシート搬送下流側の端部が、シート片Ｆ１Ｘのシート搬送下流側の端部上に押し付けられる。

次に、図３（ｂ）に示すように、回転駆動部１３６とヘッド移動装置１６０とを同期して駆動することにより貼合ヘッド１２０をシート搬送下流側からシート搬送上流側に向けて転動（回転および水平移動）させる。これにより、シート片Ｆ１Ｘがシート搬送下流側からシート搬送上流側にかけて徐々に保持面１２２ａに貼り付けられる。

貼合ヘッド１２０が保持面１２２ａをシート片Ｆ１Ｘに押し付けて転動を開始した直後の第一の期間は、巻き取り部１１２およびニップロール部１１３は、回転駆動部１３６およびヘッド移動装置１６０の駆動に同期して、セパレータシートＦ３ａを巻き解く方向（逆方向）に回転する。これにより、ニップロール部１１３の上流側でセパレータシートＦ３ａが弛み、貼合ヘッド１２０によって荷重がかかっている部分よりもシート搬送下流側のシート片Ｆ１ＸおよびセパレータシートＦ３ａが保持面１２２ａの湾曲に沿ってシートステージ１１４の上方に浮き上がる。

セパレータシートＦ３ａは弛んだ状態であるため、シート片Ｆ１Ｘのシート搬送下流側の端部には、シート片Ｆ１Ｘを保持面１２２ａから剥離させる力が生じにくい。よって、シート片Ｆ１Ｘと保持面１２２ａとの密着力が高まり、保持面１２２ａへのシート片Ｆ１Ｘの貼着が確実に行われる。また、セパレータシートＦ３ａを弛ませることによって、シート片Ｆ１ＸがセパレータシートＦ３ａから剥離する際に、瞬間的に大きな剥離力がセパレータシートＦ３ａに加わることが抑制される。よって、セパレータシートＦ３ａが破断することが抑制される。

図３（ｃ）に示すように、第一の期間が経過した後、貼合ヘッド１２０の転動が終了するまでの第二の期間は、巻き取り部１１２およびニップロール部１１３は、セパレータシートＦ３ａを巻き取る方向（順方向）に回転する。これにより、セパレータシートＦ３ａの弛みが解消されるとともに、セパレータシートＦ３ａからのシート片Ｆ１Ｘの剥離が促される。巻き取り部１１２およびニップロール部１１３の回転方向を逆方向から順方向に切り替えるタイミングは、例えば、保持面１２２ａへのシート片Ｆ１Ｘの貼着が、５％〜７０％、好ましくは１０％〜５０％まで完了したタイミングとされる。

巻き取り部１１２およびニップロール部１１３によってセパレータシートＦ３ａの巻き解しおよび巻き取りを行っている間、貼合ヘッド１２０は回転駆動部１３６およびヘッド移動装置１６０によって常に同じ方向に転動し続ける。貼合ヘッド１２０は、保持面１２２ａをシート片Ｆ１Ｘに押し付けながら保持面１２２ａの湾曲に沿って転動することにより、シート片Ｆ１ＸをセパレータシートＦ３ａから剥離し保持面１２２ａに保持する。

以上により、シート片Ｆ１Ｘの表面保護フィルムＦ４ａが貼合ヘッド１２０の保持面１２２ａに順次貼着される。保持面１２２ａに貼着されたシート片Ｆ１Ｘは、セパレータシートＦ３ａから剥離され、粘着層Ｆ２ａ（光学表示部品Ｐとの貼合面）が露出した状態となる。シート片Ｆ１Ｘを保持した貼合ヘッド１２０は、ヘッド移動装置１６０により、光学表示部品Ｐが載置された貼合ステージ１７１に移送される。

図３では、シート面内に欠点のない良品のシート片Ｆ１Ｘを貼合ヘッド１２０に保持する工程を示したが、シート面内に欠点を有する不良品のシート片Ｆ１Ｘを貼合ヘッド１２０に保持する場合も同様の処理が行われる。不良品のシート片Ｆ１Ｘを保持した貼合ヘッド１２０は、ヘッド駆動装置１６０により、貼合ステージ１７１とは異なる位置に配置された図示略の捨貼位置（廃棄位置）に移送される。そして、捨貼位置に設けられた廃材シートなどに不良品のシート片Ｆ１Ｘが重ね貼りされる。

シート片Ｆ１Ｘの欠点は、例えば、シート片Ｆ１Ｘの内部において固体と液体と気体の少なくとも一つからなる異物が存在する部分や、シート片Ｆ１Ｘの表面に凹凸やキズが存在する部分、シート片Ｆ１Ｘの歪や材質の偏りなどによって輝点となる部分などである。

次に、図４を用いて、貼合ヘッド１２０に貼着したシート片Ｆ１Ｘを光学表示部品Ｐに貼合（転写）する工程を説明する。

図４（ａ）に示すように、シート片Ｆ１Ｘを保持した貼合ヘッド１２０は、粘着層Ｆ２ａを下向きにした状態で、ヘッド昇降装置１４０によってシート搬送装置１１０と干渉しない高さまで上昇する。そして、貼合ヘッド１２０は、ヘッド移動装置１６０によって、光学表示部品Ｐが載置された貼合ステージ１７１の上方の位置まで移送される。

貼合ヘッド１２０がシートステージ１１４から貼合ステージ１７１まで移動する際に、例えば、保持面１２２ａに保持されたシート片Ｆ１Ｘの二つの角部が、第一撮像装置１８１によって撮像される。第一撮像装置１８１によって撮像されたシート片Ｆ１Ｘの画像は、図示略の第一画像処理装置によって画像解析され、シート片Ｆ１Ｘの二つの角部の位置が検出される。第一画像処理装置によって検出されたシート片Ｆ１Ｘの角部の位置に関する情報は、制御装置１９０に送られる。制御装置１９０は、第一画像処理装置によって検出された情報に基づいて、貼合ヘッド１２０に対するシート片Ｆ１Ｘの配置位置を確認する。

第一撮像装置１８１は、例えば、シート片Ｆ１Ｘの後端側の二つの角部を撮像するが、第一撮像装置１８１によって撮像されるシート片Ｆ１Ｘの数や位置はこれに限らない。貼合ヘッド１２０に対するシート片Ｆ１Ｘの配置位置が確認できる限りにおいて、第一撮像装置１８１によって撮像されるシート片Ｆ１Ｘの数を一つないし四つの範囲で自由に選択することができ、撮像される角部の位置も自由に設定することができる。

貼合ステージ１７１に保持された光学表示部品Ｐは、例えば、第二撮像装置１８２によって撮像される。第二撮像装置１８２は、例えば、光学表示部品Ｐに設けられたアライメントマークやブラックマトリクスなどをアライメント基準として撮像する。第二撮像装置１８２によって撮像された光学表示部品Ｐの画像は、図示略の第二画像処理装置によって画像解析され、アライメント基準の位置が検出される。第二画像処理装置によって検出された光学表示部品Ｐのアライメント基準の位置に関する情報は、制御装置１９０に送られる。制御装置１９０は、第二画像処理装置によって検出された情報に基づいて、貼合ステージ１７１に対する光学表示部品Ｐの配置位置を確認する。

制御装置１９０は、貼合ヘッド１２０に対するシート片Ｆ１Ｘの配置位置と、貼合ステージ１７１に対する光学表示部品Ｐの配置位置と、に基づいて、ステージ駆動装置１７２を制御する。制御装置１９０は、ステージ駆動装置１７２を用いて、貼合ステージ１７１を水平面内で水平移動させたり、貼合ステージ１７１を水平面内で回転駆動したりする。これにより、貼合ステージ１７１に保持された光学表示部品Ｐと貼合ヘッド１２０に保持されたシート片Ｆ１Ｘとの相対貼合位置が調整される。

図４（ｂ）に示すように、光学表示部品Ｐとシート片Ｆ１Ｘとの相対貼合位置が調整されたら、ヘッド昇降装置１４０により、貼合ヘッド１２０は光学表示部品Ｐに接触する高さまで下降する。貼合ヘッド１２０は、転動方向上流側の端部が転動方向下流側の端部よりも下方に位置するように傾いている。貼合ヘッド１２０を下降することにより、シート片Ｆ１Ｘよりも転動方向上流側に位置する貼合ヘッド１２０の端部が、光学表示部品Ｐの転動方向上流側に位置する当て板１７３の上面に押し付けられる。

次に、図４（ｃ）に示すように、回転駆動部１３６とヘッド移動装置１６０とを同期して駆動することにより、貼合ヘッド１２０を当て板１７３の上面から光学表示部品Ｐの上面に向けて転動させる。貼合ヘッド１２０の転動に伴って、保持面１２２ａに保持されたシート片Ｆ１Ｘが徐々に光学表示部品Ｐの上面に貼り付けられる。

貼合ステージ１７１の水平度は、貼合装置１００を稼働させる前に予め調整されている。貼合ヘッド１２０のヘッド幅方向における荷重の分布も、貼合装置１００を稼働させる前に、予め感圧紙などを用いて測定されている。第一シリンダー本体部１３１ａに供給するエアの供給量と第二シリンダー本体部１３１ｂに供給するエアの供給量は、ヘッド幅方向における荷重の分布が均一となるように調整される。第一荷重調整部１３９ａおよび第二荷重調整部１３９ｂは、このように調整された荷重で貼合ヘッド１２０を貼合ステージ１７１に載置された光学表示部品Ｐに向けて押し付ける。

貼合ヘッド１２０は、例えば、シート片Ｆ１Ｘの貼合面（粘着層Ｆ２ａ）よりも弱い接着力を有し、シート片Ｆ１Ｘの表面保護フィルムＦ４ａを繰り返し貼着、剥離可能とされている。そのため、粘着層Ｆ２ａ側が光学表示部品Ｐに押圧されたシート片Ｆ１Ｘは、保持面１２２ａから剥離されて、光学表示部品Ｐの上面に貼合される。以上により、光学表示部品Ｐへのシート片Ｆ１Ｘの貼合処理が完了する。

図４では、シート面内に欠点のない良品のシート片Ｆ１Ｘを貼合ヘッド１２０から光学表示部品Ｐに転写する工程を示したが、シート面内に欠点を有する不良品のシート片Ｆ１Ｘを捨貼位置に設けられた廃材シートなどに貼合する場合にも同様の処理が行われる。この場合、ヘッド幅方向における荷重の分布は不均一でもよいので、ヘッド幅方向の両端部で荷重を調整する必要はない。

以上説明したように、本実施形態の貼合装置１００では、第一荷重調整部１３９ａおよび第二荷重調整部１３９ｂを用いて、貼合ヘッド１２０のヘッド幅方向の両端部において、光学表示部品Ｐ上のシート片Ｆ１Ｘに加わる荷重を調整する。そのため、荷重がヘッド幅方向で均一化され、荷重の不均一性に伴う気泡や貼合むらの発生が抑制される。

図６は、本発明の第一の実施の形態に係る光学表示デバイスの生産システム１０００の概略図である。光学表示デバイスは、光学表示部品Ｐに光学部材を貼合することにより構成される。光学部材の大きさは、光学表示デバイスの仕様に基づいて設定される。生産システム１０００は、光学表示部品Ｐに前記光学部材であるシート片を貼合する貼合装置として、上述した貼合装置１００を備える。

本実施形態の生産システム１０００は、洗浄装置１００１と、第一貼合装置１００２と、第二貼合装置１００３と、剥離装置１００４と、第三貼合装置１００５と、検査装置１００６と、を含む。第一貼合装置１００２、第二貼合装置１００３および第三貼合装置１００５は、上述した貼合装置１００の構成を有する。洗浄装置１００１と、第一貼合装置１００２と、第二貼合装置１００３と、剥離装置１００４と、第三貼合装置１００５と、検査装置１００６は、光学表示部品Ｐを搬送する一連の搬送ラインに配置される。

洗浄装置１００１は、図示略のローダーから搬入された光学表示部品Ｐを洗浄し、光学表示部品Ｐに付着した異物などを除去する。洗浄装置１００１は、例えば、光学表示部品Ｐの第一面（例えば、表示領域に表示された画像を視認する側の面）および第二面（例えば、表示領域に表示された画像を視認する側とは反対側の面）にブラシ掛けおよび水洗を行い、その後に光学表示部品Ｐの第一面および第二面の液切りを行う水洗式とすることができる。洗浄装置１００１は、光学表示部品Ｐの表裏面の静電気除去および集塵を行う乾式とすることもできる。光学表示部品Ｐは、例えば、液晶パネルである。

第一貼合装置１００２は、光学表示部品Ｐの第一面に第一シート片を貼合する。第一貼合装置１００２は、上述した貼合装置１００と同様に、貼合ヘッドのヘッド幅方向の両端部で荷重を調整可能なものである。そのため、荷重をヘッド幅方向で均一化することができ、気泡や貼合むらの発生を抑制することが可能である。

第一シート片は、例えば、光学表示部品Ｐの外形寸法に対応する大きさにカットされた枚葉状の偏光板である。「光学表示部品Ｐの外形寸法に対応する大きさ」とは、光学表示部品Ｐに貼合したときに、実使用上問題となるような余剰部分を生じない大きさを意味する。第一シート片は、図５に示したシート片Ｆ１Ｘと同様の構成を有する。

例えば、光学表示部品Ｐの中央部には、画像を表示する表示領域が設けられ、光学表示部品Ｐの端部には、半導体チップやフレキシブルプリント配線などが接続される複数の端子が備えられた電気部品取付部が設けられる。この場合、第一シート片としては、例えば、光学表示部品Ｐの表示領域の大きさ以上、光学表示部品Ｐの外形状（平面視における輪郭形状）の大きさ以下の領域であって、かつ光学表示部品Ｐにおける電気部品取付部等の機能部分を避けた領域の大きさを有するシート片が用いられる。

第二貼合装置１００３は、光学表示部品Ｐの第二面に第二シート片を貼合する。第二貼合装置１００３は、上述した貼合装置１００と同様に、貼合ヘッドのヘッド幅方向の両端部で荷重を調整可能なものである。そのため、荷重をヘッド幅方向で均一化することができ、気泡や貼合むらの発生を抑制することが可能である。

第二シート片は、例えば、光学表示部品Ｐの外形寸法に対応する大きさにカットされた枚葉状の偏光板である。第二シート片は、図５に示したシート片Ｆ１Ｘと同様の構成を有する。光学表示部品Ｐの第二面に貼合された第二シート片の透過軸と、光学表示部品Ｐの第一面に貼合された第一シート片の透過軸とは、互いに直交する。

第一貼合装置１００２と第二貼合装置１００３との間の光学表示部品Ｐの搬送ライン上には、例えば、光学表示部品Ｐの表裏を反転する反転装置（図示略）が設けられる。第一面に第一シート片が貼合された光学表示部品Ｐは、表裏を反転された状態で第二貼合装置１００２に供給される。

剥離装置１００４は、光学表示部品Ｐの第二面に貼合された第二シート片から表面保護フィルムを剥離する。

第三貼合装置１００５は、剥離装置１００４によって表面保護フィルムが剥離された第二シート片の表面に第三シート片を貼合する。第三貼合装置１００５は、上述した貼合装置１００と同様に、貼合ヘッドのヘッド幅方向の両端部で荷重を調整可能なものである。そのため、荷重をヘッド幅方向で均一化することができ、気泡や貼合むらの発生を抑制することが可能である。

第三シート片は、例えば、光学表示部品Ｐの外形寸法に対応する大きさにカットされた枚葉状の輝度向上フィルムである。輝度向上フィルムは、透過軸と直交する直線偏光を反射する反射型の偏光板である。第三シート片は、図５に示したシート片Ｆ１Ｘと同様の構成を有する。光学表示部品Ｐの第二面に貼合された第二シート片の透過軸と、第二シート片上に貼合される第三シート片の透過軸とは、互いに平行である。

検査装置１００６は、光学表示部品Ｐに対して第一シート片、第二シート片および第三シート片の位置が適正か否か（位置ズレが公差範囲内にあるか）などの検査を行う。光学表示部品Ｐに対する第一シート片、第二シート片または第三シート片の位置が適正でないと判定された光学表示部品は、不図示の払い出し手段によりシステム外に排出される。

第一シート片、第二シート片および第三シート片が貼合された光学表示部品は、必要に応じて、欠陥検査（異物検査など）や、電気部品の実装などの付帯的な処置が施された後、光学表示デバイスＤＰとして出荷される。

以上説明した生産システム１０００においては、第一貼合装置１００２、第二貼合装置１００３および第三貼合装置１００５として、上述した貼合装置１００と同様の構成を有する貼合装置が用いられている。そのため、気泡や貼合むらなどの発生が抑制された光学表示デバイスＤＰを提供することができる。

［第二の実施の形態］
以下、図７ないし図９を用いて、本発明の第二の実施の形態に係る貼合装置および光学表示デバイスの生産システムを説明する。

図７は、本実施形態の生産システムにおけるシート片ＦＸｍの切断工程を示す図である。

本実施形態において第一の実施の形態と異なる点は、貼合ヘッドによって光学表示部品Ｐに貼合されるシート片ＦＸｍが、目的とする大きさ（光学表示デバイスの仕様に基づいて設定された大きさ）の光学部材ＦＯよりも若干大きいシート片である点と、シート片ＦＸｍを光学表示部品Ｐに貼合した後に、シート片ＦＸｍの余剰部分を切断装置１８４によって切断する点、である。よって、以下では、シート片ＦＸｍの切断工程を中心に説明する。また、第一の実施の形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

シート片ＦＸｍの断面構造は、図５に示したシート片Ｆ１Ｘと同様である。シート片ＦＸｍは、図１に示した長尺状の光学部材シートＦＸを所定のサイズにカットして得られる。シート片ＦＸｍは、例えば、光学表示部品Ｐの外形寸法に対応する大きさ（第一領域ＦＢの大きさ）よりも若干大きい。「光学表示部品Ｐの外形寸法に対応する大きさ」とは、光学表示部品Ｐに貼合したときに、実使用上問題となるような余剰部分を生じない大きさを意味する。シート片ＦＸｍは、光学表示部品Ｐの外形寸法に対応する大きさよりも大きいため、実使用上問題となる余剰部分（第二領域ＦＳ）を切断装置１８４によって切断する。

シート片ＦＸｍを光学表示部品Ｐに貼合する貼合装置は、第一の実施の形態で説明した貼合装置１００と同様である。本実施形態では、この貼合装置の下流側の搬送ライン上に検出装置１８９および切断装置１８４が設けられる。

検出装置１８９は、シート片ＦＸｍが貼合された光学表示部品Ｐを撮像する撮像装置１８３を含む。検出装置１８９は、撮像装置１８３の撮像データに基づいて、シート片ＦＸｍのカットラインＷＣＬ（シート片ＦＸｍを切断すべき位置）を検出する。

撮像装置１８３は、例えば、切断ステージ１８５に載置された光学表示部品Ｐの上方から、シート片ＦＸｍ越しに光学表示部品Ｐを撮像する。撮像装置１８３は、例えば、シート片ＦＸｍが貼合される光学表示部品Ｐの基板（例えば、カラーフィルター基板）の四隅の画像を撮像する。検出装置１８９は、例えば、この撮像データを画像処理して基板の外周縁の位置を検出し、この外周縁の位置をシート片ＦＸｍのカットラインＷＣＬとして検出する。

検出装置１８９によって検出されたカットラインＷＣＬの情報は、制御装置１９０に送られる。制御装置１９０は、検出装置１８９から送られたカットラインＷＣＬの情報に基づいて、切断装置１８４を制御し、シート片ＦＸｍをカットラインＷＣＬに沿って切断する。これにより、シート片ＦＸｍの表示領域と対向する第一領域ＦＢと、第一領域ＦＢの外側の第二領域ＦＳとが切り離され、目的とする大きさの光学部材ＦＯがシート片ＦＸｍから切り出される。

シート片ＦＸｍのカットラインＷＣＬは、搬送ライン上を搬送される光学表示部品Ｐごとに検出される。よって、光学表示部品Ｐごとにサイズのバラツキがあっても、光学表示部品Ｐの外形寸法に対応する大きさの光学部材ＦＯをシート片ＦＸｍから確実に切り出すことができる。

本明細書において、目的とする大きさの光学部材ＦＯよりも大きめのシート片ＦＸｍを光学表示部品Ｐに貼合した後、光学表示部品Ｐの撮像データに基づいてシート片ＦＸｍの余剰部分を切断する方式を「ウィンドウカット方式」と称する。本実施形態では、ウィンドウカット方式を採用することによって、光学表示部品Ｐの所望の位置に所望の大きさの光学部材ＦＯを貼合する。ウィンドウカット方式を採用することによって、以下の効果が得られる。

（ｉ）光学部材を光学表示部品Ｐに貼合する場合には、光学表示部品Ｐおよび光学部材ＦＯの各寸法バラツキ、並びに光学表示部品Ｐに対する光学部材ＦＯの貼合バラツキ（位置ズレ）などを考慮して、本来必要とされる大きさよりも若干大きい光学部材ＦＯを光学表示部品Ｐに貼合する。しかしながら、この方法では、光学表示部品Ｐの表示領域の周辺部に表示に寄与しない余分な領域（額縁領域）が形成され、機器の小型化が阻害される。ウィンドウカット方式を採用した場合には、シート片ＦＸｍを貼合した後の光学表示部品Ｐを撮像し、その撮像データに基づいてシート片ＦＸｍを切断するので、目的とする位置に目的とする大きさの光学部材ＦＯを確実に配置することができる。

（ｉｉ）シート片ＦＸｍの光学軸の方向は、製造誤差によって、本来設計されていた方向からずれる場合がある。この場合、予めシート片ＦＸｍ（光学部材シートＦＸ）の光学軸の方向を測定しておき、その測定結果に基づいて、シート片ＦＸｍと光学表示部品Ｐとの相対貼合位置を調整することが好ましいが、シート片ＦＸｍの大きさを目的とする光学部材ＦＯの大きさに一致させると、このような調整を行うことができない。ウィンドウカット方式では、光学部材ＦＯよりも大きいシート片ＦＸｍを光学表示部品Ｐに貼合し、その後シート片ＦＸｍの余剰部分を切断するため、このような調整が可能となる。

例えば、光学表示部品Ｐに対するシート片ＦＸｍの貼合位置（相対貼合位置）は、以下のように決定することができる。

まず、図８（ａ）に示すように、光学部材シートＦＸの幅方向に複数の検査ポイントＣＰを設定し、各検査ポイントＣＰにおいて光学部材シートＦＸの光学軸の方向を検出する。光学軸を検出するタイミングは、原反ロールＲＸ（図１参照）の製造時でもよく、原反ロールＲＸから光学部材シートＦＸを巻き出してハーフカットするまでの間でもよい。光学部材シートＦＸの光学軸方向のデータは、光学部材シートＦＸの長手方向の位置および幅方向の位置と関連付けられて図示略の記憶装置に記憶される。

制御装置１９０は、前記記憶装置から各検査ポイントＣＰの光学軸のデータ（光学軸の面内分布の検査データ）を取得し、シート片ＦＸｍが切り出される部分の光学部材シートＦＸ（切込線ＣＬによって区画される領域）の平均的な光学軸の方向を検出する。

例えば、図８（ｂ）に示すように、光学軸の方向とシート片ＦＸｍのエッジラインＥＬとのなす角度（ずれ角）を検査ポイントＣＰ毎に検出し、前記ずれ角のうち最も大きな角度（最大ずれ角）をθｍａｘとし、最も小さな角度（最小ずれ角）をθｍｉｎとしたときに、最大ずれ角θｍａｘと最小ずれ角θｍｉｎとの平均値θｍｉｄ（＝（θｍａｘ＋θｍｉｎ）／２）を平均ずれ角として検出する。そして、シート片ＦＸｍのエッジラインＥＬに対して平均ずれ角θｍｉｄをなす方向をシート片ＦＸｍの平均的な光学軸の方向として検出する。なお、前記ずれ角は、例えば、シート片ＦＸｍのエッジラインＥＬに対して左回りの方向を正とし、右回りの方向を負として算出される。

そして、上記の方法で検出された光学部材シートＦＸの平均的な光学軸の方向が、光学表示部品Ｐの表示領域Ｐ４の一辺に対して所望の角度をなすように、光学表示部品Ｐに対するシート片ＦＸｍの貼合位置（相対貼合位置）が決定される。例えば、設計仕様によって光学部材の光学軸の方向が表示領域Ｐ４の一辺に対して９０°をなす方向に設定されている場合には、光学部材シートＦＸの平均的な光学軸の方向が表示領域Ｐ４の一辺に対して９０°をなすように、シート片ＦＸｍが光学表示部品Ｐに貼合される。

その後、図７に示した検出装置１８９によりシート片ＦＸｍのカットラインＷＣＬが検出され、切断装置１８４により、シート片ＦＸｍがカットラインＷＣＬに沿って切断される。これにより、光学軸の方向が精密に制御された光学部材ＦＯが、所望の大きさおよび所望の位置に配置される。よって、表示品質に優れた狭額縁な光学表示デバイスＤＰを提供することができる。

図９は、本発明の第二の実施の形態に係る光学表示デバイスの生産システム２０００の概略図である。生産システム２０００は、ウィンドウカット方式を採用した生産システムである。生産システム２０００は、光学表示部品Ｐに前記光学部材よりも大きいシート片を貼合する貼合装置として、第一の実施の形態で説明した貼合装置１００を備える。

本実施形態の生産システム２０００は、洗浄装置２００１と、第一貼合装置２００２と、第一切断装置２００３と、第二貼合装置２００４と、第二切断装置２００５と、剥離装置２００６と、第三貼合装置２００７と、第三切断装置２００８と、検査装置２００９と、を含む。洗浄装置２００１と、第一貼合装置２００２と、第一切断装置２００３と、第二貼合装置２００４と、第二切断装置２００５と、剥離装置２００６と、第三貼合装置２００７と、第三切断装置２００８と、検査装置２００９は、光学表示部品Ｐを搬送する一連の搬送ラインに配置される。

洗浄装置２００１、第一貼合装置２００２、第二貼合装置２００４、剥離装置２００６、第三貼合装置２００７および検査装置２００９は、第一の実施の形態の洗浄装置１００１、第一貼合装置１００２、第二貼合装置１００３、剥離装置１００４、第三貼合装置１００５および検査装置１００６とそれぞれ同じ構成を有する。ただし、第一貼合装置２００２、第二貼合装置２００４および第三貼合装置２００７では、目的とする大きさの光学部材よりも若干大きいシート片を光学表示部品Ｐに貼合する。

第一切断装置２００３、第二切断装置２００５および第三切断装置２００８は、上述した切断装置１８４および検出装置１８９と同様の構成を有する。すなわち、第一切断装置２００３、第二切断装置２００５および第三切断装置２００８では、目的とする大きさの光学部材よりも大きめのシート片ＦＸｍを貼合した光学表示部品Ｐを撮像装置によって撮像し、その撮像データに基づいてシート片の余剰部分を切断するウィンドウカット方式が採用される。よって、表示品質に優れた狭額縁な光学表示デバイスＤＰを提供することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。例えば、上記実施形態では、貼合ヘッド１２０として、円弧状の保持面１２２ａを有するものを用いたが、貼合ヘッド１２０の構成はこれに限らない。貼合ヘッド１２０は、円弧以外の湾曲した形状の保持面を有するものでもよいし、円筒状の保持面を有するものでもよい。

１００…貼合装置、１１１…巻き出し部、１１２…巻き取り部、１１４…シートステージ、１１５…カット部、１２０…貼合ヘッド、１２２ａ…保持面、１３９ａ…第一荷重調整部、１３９ｂ…第二荷重調整部、１７１…貼合ステージ、１７３…当て板、１８４…切断装置、１８９…検出装置、１０００…光学表示デバイスの生産システム、１００２，１００３，１００５…貼合装置、２０００…光学表示デバイスの生産システム、２００２，２００４，２００７…貼合装置、２００３，２００５，２００８…切断装置、ＤＰ…光学表示デバイス、Ｆ１Ｘ，ＦＸｍ…シート片、Ｆ３ａ…セパレータシート、ＦＯ…光学部材、ＦＸ…光学部材シート、Ｐ…光学表示部品、ＲＸ…原反ロール、ＷＣＬ…カットライン

Claims (14)

1. 光学表示部品にシート片を貼合する貼合装置であって、
   前記光学表示部品が載置される貼合ステージと、
   前記シート片を湾曲した保持面に保持するとともに、前記保持面に保持した前記シート片を前記貼合ステージに載置された前記光学表示部品に押し付けながら前記保持面の湾曲に沿って転動することにより、前記シート片を前記光学表示部品に貼合する貼合ヘッドと、
   前記貼合ヘッドの転動方向と直交するヘッド幅方向の第一端部において、前記光学表示部品上の前記シート片に加わる荷重を調整する第一荷重調整部と、
   前記貼合ヘッドの前記ヘッド幅方向の第二端部において、前記光学表示部品上の前記シート片に加わる荷重を調整する第二荷重調整部と、
   を含む貼合装置。
2. 前記第一荷重調整部は、前記貼合ヘッドの前記第一端部に接続されて、前記貼合ヘッドを前記貼合ステージに載置された前記光学表示部品に向けて押し付ける第一エアシリンダーであり、
   前記第二荷重調整部は、前記貼合ヘッドの前記第二端部に接続されて、前記貼合ヘッドを前記貼合ステージに載置された前記光学表示部品に向けて押し付ける第二エアシリンダーである
   請求項１に記載の貼合装置。
3. 前記貼合ステージ上に前記光学表示部品と隣接して当て板が設けられ、
   前記貼合ヘッドは、前記保持面が前記当て板の上面に押し付けられた後、前記当て板の上面および前記光学表示部品の上面を連続的に転動することにより、前記保持面に保持した前記シート片を前記光学表示部品に貼合する
   請求項１または２に記載の貼合装置。
4. 光学部材シートを原反ロールからセパレータシートと共に巻き出す巻き出し部と、
   前記光学部材シートを前記セパレータシートを残して切断して前記シート片を形成するカット部と、
   前記シート片を前記セパレータシート側から支持するシートステージと、
   を含み、
   前記貼合ヘッドは、前記保持面を前記シートステージ上に静止した前記シート片に押し付けながら前記保持面の湾曲に沿って転動することにより、前記シート片を前記セパレータシートから剥離し前記保持面に保持する
   請求項１ないし３のいずれか1項に記載の貼合装置。
5. 前記貼合ヘッドよって前記セパレータシートから前記シート片が剥離された後、単独となった前記セパレータシートを巻き取る巻き取り部を含み、
   前記巻き取り部は、前記貼合ヘッドが前記保持面を前記シート片に押し付けて転動を開始した直後の第一の期間は、前記セパレータシートを巻き解く方向に回転し、前記第一の期間が経過した後、前記転動が終了するまでの第二の期間は、前記セパレータシートを巻き取る方向に回転する
   請求項４に記載の貼合装置。
6. 光学表示部品に光学部材を貼合してなる光学表示デバイスの生産システムであって、
   前記光学表示部品に前記光学部材であるシート片を貼合する貼合装置を含み、
   前記貼合装置は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の貼合装置である
   光学表示デバイスの生産システム。
7. 光学表示部品に光学部材を貼合してなる光学表示デバイスの生産システムであって、
   前記光学表示部品に前記光学部材よりも大きいシート片を貼合する貼合装置と、
   前記シート片が貼合された前記光学表示部品を撮像し、その撮像データに基づいて、前記シート片のカットラインを検出する検出装置と、
   前記光学表示部品に貼合された前記シート片を前記カットラインに沿って切断することにより、前記シート片から前記光学部材を切り出す切断装置と、
   を含み、
   前記貼合装置は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の貼合装置である
   光学表示デバイスの生産システム。
8. 光学表示部品にシート片を貼合する貼合方法であって、
   前記光学表示部品を貼合ステージに載置する載置ステップと、
   前記シート片を貼合ヘッドの湾曲した保持面に保持するとともに、前記保持面に保持した前記シート片を前記貼合ステージに載置された前記光学表示部品に押し付けながら前記保持面の湾曲に沿って前記貼合ヘッドを転動させることにより、前記シート片を前記光学表示部品に貼合する貼合ステップと、
   前記貼合ヘッドの転動方向と直交するヘッド幅方向の第一端部において、前記光学表示部品上の前記シート片に加わる荷重を調整する第一荷重調整ステップと、
   前記貼合ヘッドの前記ヘッド幅方向の第二端部において、前記光学表示部品上の前記シート片に加わる荷重を調整する第二荷重調整ステップと、
   を含む貼合方法。
9. 前記第一荷重調整ステップは、前記貼合ヘッドの前記第一端部に接続された第一エアシリンダーによって、前記貼合ヘッドを前記貼合ステージに載置された前記光学表示部品に向けて押し付けるステップであり、
   前記第二荷重調整ステップは、前記貼合ヘッドの前記第二端部に接続された第二エアシリンダーによって、前記貼合ヘッドを前記貼合ステージに載置された前記光学表示部品に向けて押し付けるステップである
   請求項８に記載の貼合方法。
10. 前記貼合ステージ上に前記光学表示部品と隣接して当て板が設けられ、
    前記貼合ステップでは、前記貼合ヘッドの前記保持面が前記当て板の上面に押し付けられた後、前記貼合ヘッドが前記当て板の上面および前記光学表示部品の上面を連続的に転動することにより、前記保持面に保持した前記シート片が前記光学表示部品に貼合される
    請求項８または９に記載の貼合方法。
11. 光学部材シートを原反ロールからセパレータシートと共に巻き出す巻き出しステップと、
    前記光学部材シートを前記セパレータシートを残して切断して前記シート片を形成するカットステップと、
    前記シート片をシートステージによって前記セパレータシート側から支持する支持ステップと、
    を含み、
    前記貼合ステップでは、前記貼合ヘッドの前記保持面が前記シートステージ上に静止した前記シート片に押し付けられながら前記貼合ヘッドが前記保持面の湾曲に沿って転動することにより、前記シート片が前記セパレータシートから剥離し前記保持面に保持される
    を請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の貼合方法。
12. 前記貼合ヘッドよって前記セパレータシートから前記シート片が剥離された後、単独となった前記セパレータシートを巻き取り部によって巻き取る巻き取りステップを含み、
    前記巻き取りステップでは、前記貼合ヘッドが前記保持面を前記シート片に押し付けて転動を開始した直後の第一の期間は、前記巻き取り部を前記セパレータシートを巻き解く方向に回転し、前記第一の期間が経過した後、前記転動が終了するまでの第二の期間は、前記巻き取り部を前記セパレータシートを巻き取る方向に回転する
    請求項１１に記載の貼合方法。
13. 光学表示部品に光学部材を貼合してなる光学表示デバイスの生産方法であって、
    前記光学表示部品に前記光学部材であるシート片を貼合する貼合ステップを含み、
    前記貼合ステップは、請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の貼合方法を用いて行われる
    光学表示デバイスの生産方法。
14. 光学表示部品に光学部材を貼合してなる光学表示デバイスの生産方法であって、
    前記光学表示部品に前記光学部材よりも大きいシート片を貼合する貼合ステップと、
    前記シート片が貼合された前記光学表示部品を撮像し、その撮像データに基づいて、前記シート片のカットラインを検出する検出ステップと、
    前記光学表示部品に貼合された前記シート片を前記カットラインに沿って切断することにより、前記シート片から前記光学部材を切り出す切断ステップと、
    を含み、
    前記貼合ステップは、請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の貼合方法を用いて行われる
    光学表示デバイスの生産方法。

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