JP7417246B2

JP7417246B2 - 貼り付け装置及び貼り付け方法

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Publication number: JP7417246B2
Application number: JP2019199457A
Authority: JP
Inventors: 治彦妙見; 正樹池田
Original assignee: Takatori Corp
Current assignee: Takatori Corp
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2024-01-18
Anticipated expiration: 2039-10-31
Also published as: JP2021070282A

Description

本発明は、立体形状を有する被着体とシート材等の貼り付け部材とを貼り付ける貼り付け装置及び貼り付け方法に関する。

従来、液晶パネルや有機ＥＬパネル等のディスプレイ材料は、平坦に形成されていた。最近では、表示性能や意匠性の向上を目的として、カーナビゲーションやスマートフォン等の各種の分野において、曲面を有したディスプレイが用いられている。そこで、これらの曲面を有したディスプレイの製造に当たり、例えば、偏光板のような光学シートが、曲面を有した液晶パネルや有機ＥＬパネル等の被着体に貼り付けられている（例えば、特許文献１）。

特開２００５－１３４４６０号公報

ところで、特許文献１に記載の発明は、湾曲面を有したベース上に第１の部材と、液晶パネルと、第２の部材等を重ねて配置し、前記ベースと第２の部材との間で液晶パネルを湾曲させた状態で、第２の部材をベースに貼り付けて固定するものである。しかしながら、ベースや液晶パネル等の被着体が可撓性を有しない場合、特許文献１に記載の発明のような貼り付けを行うと、被着体が破損したり、被着体が貼り付け時にずれて貼り付け精度が悪くなったりする問題があった。また、貼り付け時に被着体がずれて気泡が入る問題があった。さらに、被着体が二方向以上の曲面を有する場合は、貼り付けられる第１の部材や第２の部材が被着体の曲面に追従できずにしわや気泡が入る問題があった。

そこで、本発明は、各種の曲面のような立体形状を有する被着体とシート材等の貼り付け部材とを精度良く貼り付けることが可能な貼り付け装置及び貼り付け方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決すべく提供される本発明の貼り付け装置は、立体形状を有する被着体と貼り付け部材とを互いに貼り付ける貼り付け装置であって、前記被着体の立体形状に沿う形状の押圧側立体部を有し、前記押圧側立体部で前記被着体に前記貼り付け部材を押圧する押圧部と、前記押圧部を取り囲むように配置され、前記貼り付け部材と前記被着体とが対向するように当該貼り付け部材の外縁部全周を保持することにより、前記貼り付け部材が張った状態で設けられる保持部と、前記被着体の立体形状に沿う形状の支持側立体部を有し、当該支持側立体部に沿って前記被着体を支持すると共に前記貼り付け部材と交差する方向に相対的な移動が可能な被着体支持部と、前記押圧部と前記貼り付け部材との間に前記押圧側立体部を覆うように設けられた緩衝部材と、を備え、前記被着体支持部を前記押圧部に対して相対的に移動させ、前記貼り付け部材に対して前記被着体を押し込むことにより、前記貼り付け部材に張力負荷をかけながら前記被着体と前記貼り付け部材とを貼り付けることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、被着体の立体形状に沿う形状の支持側立体部に被着体が支持された状態で、被着体の立体形状に沿う形状の押圧側立体部を備えた押圧部により貼り付け部材が被着体に押圧されるので、被着体を破損することなく、貼り付けを行うことが可能である。また、貼り付け部材と被着体とが対向するように貼り付け部材の外縁部全周が保持部に保持された状態で、貼り付け部材と交差する方向に被着体が押し込まれることにより、被着体と貼り付け部材とが貼り付けられるので、貼り付け部材に張力負荷をかけながら貼り付けを行うことが可能となる。これにより、貼り付け部材が弛むことがないので、立体形状を有する被着体と貼り付け部材とが、しわや気泡を発生することなく貼り合わされる。また、押圧部による押圧が、押圧部を覆うように設けられた緩衝部材を介して行われるので、被着体の表面に細かな凹凸がある場合であっても緩衝部材の変形により、貼り付け部材の張力が吸収される。これにより、貼り付け部材が被着体の曲面や凹凸等の立体形状に追従して被着体に貼り付けられるので、精度の良い貼り付けを行うことが可能である。また、被着体の形状に誤差がある場合であっても、緩衝部材の変形により、誤差が吸収されるので、装置の稼働率を向上させることが可能である。

上述した課題を解決すべく提供される本発明の貼り付け装置は、前記保持部が、前記貼り付け部材を保持すると共に当該保持部に対して位置決め状態で着脱自在の装着部材を有し、前記装着部材が、前記貼り付け部材を露出させる第一開孔部が開孔され、当該第一開孔部の外側部分で前記被着体の外縁部を保持することが可能な第一保持部材と、前記第一開孔部と対応する形状の第二開孔部が開孔され、前記被着体の外縁部を前記第一保持部材との間で全域に亘って保持することが可能な第二保持部材とを有していることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、貼り付け部材が装着部材に保持された状態で、保持部に装着することが可能であるので、貼り付け部材の交換が容易になる。例えば、装着部材を複数準備しておくことで、貼り付け部材と被着体との貼り付け作業と並行して次に行う貼り付けの際の貼り付け部材を準備することが可能となる。これにより、作業効率が向上する。また、装着部材は、保持部の所定位置に位置決めした状態で装着することが可能であるので、短時間で装着部材の交換を行うことができる。

上述した課題を解決すべく提供される本発明の貼り付け装置は、前記第一保持部材又は前記第二保持部材のいずれか一方が磁力を発するように形成され、前記装着部材の前記保持部への装着が磁力により行われることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、装着部材が磁力によって保持部に装着されるので、容易に装着部材の着脱を行うことができる。また、本発明の貼り付け装置は、特別な機構を設けることなく保持部に装着部材を装着できるので、保持部の構成を簡素化できる。また、例えば、貼り付けが減圧下で行われるような場合であっても、差圧に関係なく、保持部に貼り付け部材を保持させることが可能である。

上述した課題を解決すべく提供される本発明の貼り付け装置は、前記被着体支持部が、前記被着体を加熱する加熱手段を備えることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、被着体支持部に支持した被着体を加熱することが可能であるので、例えば、貼り付け部材が、加熱溶融型のフィルム等であっても精度良く貼り付けを行うことが可能である。

上述した課題を解決すべく提供される本発明の貼り付け装置は、前記被着体支持部と、前記押圧部と、前記保持部とを真空チャンバ内に配したことを特徴とするものである。

かかる構成によれば、減圧状態下で被着体と貼り付け部材とを貼り付けることが可能であるので、しわや気泡が発生しない。また、貼り付け部材と被着体との間にボイドが発生したとしても、貼り付け終了後の大気開放時の差圧により、ボイドが消滅する。これにより、微少な曲面や凹凸等の立体形状を有する被着体であっても、貼り付け部材が当該立体形状に追従するので、精度の良い貼り付けが可能となる。

上述した課題を解決すべく提供される本発明の貼り付け方法は、立体形状を有する被着体と貼り付け部材とを互いに貼り付ける貼り付け方法であって、前記被着体の立体形状に沿う形状に形成され、前記被着体に前記貼り付け部材を押圧する押圧部と、前記押圧部を取り囲むように配置され、前記貼り付け部材と前記被着体とが対向するように当該貼り付け部材の外縁部全周を保持することにより、前記貼り付け部材が張った状態で設けられる保持部と、前記被着体の立体形状に沿う形状に形成され当該立体形状に沿って前記被着体を支持すると共に前記貼り付け部材と交差する方向に相対的な移動が可能な被着体支持部と、前記押圧部と前記貼り付け部材との間で前記押圧部を覆うように設けられた緩衝部材と、を設けておき、前記被着体支持部に前記被着体を支持させる被着体支持工程と、前記押圧部と前記被着体支持部とを相対的に移動させ、前記貼り付け部材に対して前記被着体を押し込むことにより、当該被着体と前記貼り付け部材とを貼り付ける貼り付け工程と、を実行することを特徴とするものである。

かかる構成によれば、被着体支持工程で被着体の立体形状に沿う形状に形成された被着体支持部に被着体が支持され、貼り付け工程で被着体の立体形状に沿う形状に形成された押圧部により貼り付け部材が被着体に押圧されるので、被着体を破損することなく、貼り付けを行うことが可能である。また、貼り付け部材と被着体とが対向するように貼り付け部材の外縁部全周が保持部に保持された状態で、貼り付け部材と交差する方向に被着体が押し込まれることにより、被着体と貼り付け部材とが貼り付けられるので、貼り付け部材に張力負荷をかけながら貼り付けを行うことが可能となる。これにより、貼り付け部材が弛むことがないので、各種立体形状を有する被着体と貼り付け部材とが、しわや気泡を発生することなく貼り合わされる。また、押圧部による押圧が、押圧部を覆うように設けられた緩衝部材を介して行われるので、被着体の表面に細かな凹凸がある場合であっても緩衝部材の変形により、貼り付け部材の張力が吸収される。これにより、貼り付け部材が被着体の曲面や凹凸等の立体形状に追従して被着体に貼り付けられるので、精度の良い貼り付けを行うことが可能である。また、被着体の形状に誤差がある場合であっても、緩衝部材の変形により、誤差が吸収されるので、装置の稼働率を向上させることが可能である。

上述した課題を解決すべく提供される本発明の貼り付け方法は、前記保持部に、前記貼り付け部材を保持すると共に当該保持部に対して位置決め状態で着脱自在な装着部材を設けておき、前記貼り付け工程の前に第一開孔部が形成された第一保持部材と第二開孔部が形成された第二保持部材との間に前記貼り付け部材を挟持することで前記装着部材を形成する装着部材形成工程と、前記保持部に前記装着部材を保持する装着工程と、を実行することを特徴とするものである。

かかる構成によれば、装着部材形成工程により、貼り付け部材が装着部材に保持された状態で、保持部に装着することが可能であるので、貼り付け部材の交換が容易になる。例えば、装着部材を複数準備しておくことで、貼り付け部材と被着体との貼り付け作業と並行して次に行う貼り付けの際の貼り付け部材を準備することが可能となり、作業効率を向上させることができる。また、装着工程において、装着部材が、保持部の所定位置に位置決めした状態で装着することが可能であるので、短時間で装着部材の交換を行うことができる。

上述した課題を解決すべく提供される本発明の貼り付け方法は、前記装着工程が、前記装着部材が磁力によって前記保持部に保持されることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、装着工程において、装着部材が磁力によって保持部に装着されるので、容易に装着部材の着脱を行うことができる。また、本発明の貼り付け方法は、特別な機構を設けることなく保持部に装着部材を装着できるので、保持部の構成を簡素化することが可能である。また、例えば、貼り付けを減圧下で行うような場合であっても、差圧に関係なく、保持部に貼り付け部材を保持することが可能である。

上述した課題を解決すべく提供される本発明の貼り付け方法は、前記被着体支持部と、前記押圧部と、前記保持部とを真空チャンバ内に配し、前記貼り付け工程が実行される前に前記真空チャンバ内を減圧状態にする減圧工程を実行することを特徴とするものである。

かかる構成によれば、減圧状態下で被着体と貼り付け部材とを貼り付けることが可能であるので、しわや気泡が発生しない。また、貼り付け部材と被着体との間にボイドが発生したとしても、貼り付け終了後の大気開放時の差圧により、ボイドが消滅する。これにより、微少な曲面や凹凸等の立体形状を有する被着体であっても、貼り付け部材が立体形状に追従するので、精度の良い貼り付けが可能となる。

上述した課題を解決すべく提供される本発明の貼り付け方法は、前記被着体支持部に加熱手段を設け、前記被着体支持工程の後、前記貼り付け工程が実行される前に前記加熱手段により前記被着体を加熱する加熱工程を実行するようにしたことを特徴とするものである。

本発明の貼り付け装置及び貼り付け方法によれば、各種曲面（三次元曲面を含む）等の立体形状を有する被着体であっても当該被着体と貼り付け部材とを精度良く貼り付けることができる。

は、本発明の貼り付け装置の一実施形態に係る正面方向の概略断面図である。は、本発明の貼り付け装置に係る保持部周辺の斜視図である。は、本発明の貼り付け装置に係る被着体支持部の一実施形態を表す斜視図である。は、図２における装着部材を保持部に装着した状態を表す斜視図である。（ａ）及び（ｂ）は、本発明の貼り付け装置に係る貼り付け動作を表す説明図である。（ｃ）及び（ｄ）は、本発明の貼り付け装置に係る貼り付け動作を表す説明図である。

本発明の貼り付け装置１０の一実施形態について、図１から図４に基づいて以下に詳細を説明する。図１は、本発明の貼り付け装置１０の正面方向の概略断面図であり、図２は、貼り付け装置１０に係る保持部３０周辺の斜視図である。図３は、貼り付け装置１０に係る被着体支持部４０の斜視図である。本実施形態においては、例えば、被着体１１が二方向以上の曲面（三次元曲面とも称する）を呈した立体形状１１ａを有する有機ＥＬパネル等の曲面ディスプレイであり、貼り付け部材１２が偏光板等の光学シートである場合を例として説明する。

図１のように、貼り付け装置１０は、貼り付け装置１０の主要部分を収容する真空チャンバ７０と、貼り付け部材１２を被着体１１に押圧する押圧部２０と、貼り付け部材１２を保持する保持部３０と、被着体１１を支持する被着体支持部４０と、押圧部２０を覆う緩衝部材５０等を備えている。

真空チャンバ７０は、上チャンバ７１と下チャンバ７２とを備えている。上チャンバ７１は、貼り付け装置１０の本体部（図示しない）に支持された機枠１５の下方に昇降可能に設けられている。機枠１５上にはシリンダ１６が立設され、シリンダ１６のシリンダ軸が上チャンバ７１の上部に接続されている。また、シリンダ１６に沿ってガイド１７が立設され、ガイド軸が上チャンバ７１の上部に接続されている。これにより、シリンダ１６が作用することで、上チャンバ７１がガイド１７に沿って昇降される。上チャンバ７１は、下降することにより、下チャンバ７２と合わさって、真空チャンバ７０を形成する。なお、上チャンバ７１と下チャンバ７２の当接部には、適宜のゴムシール等が設けられ、真空チャンバ７０を密閉することが可能である。また、下チャンバ７２には、切替えバルブ７４を介して真空ポンプ７５が接続されている。真空チャンバ７０が形成された後、真空ポンプ７５が作動することにより、真空チャンバ７０内を減圧して真空状態とすることが可能である。

押圧部２０は、上チャンバ７１の内壁における中央付近に着脱可能に設けられている。押圧部２０は、図１における下面側に被着体１１の立体形状１１ａに沿う形状に形成された押圧側立体部２１を有している。本実施形態においては、押圧部２０は、上チャンバ７１に固定されている。押圧部２０は、押圧側立体部２１により、後述する被着体支持部４０との間で貼り付け部材１２を被着体１１の立体形状１１ａに沿って押圧することが可能である。押圧部２０は、例えば、アルミニウム、ＳＵＳ、鉄等の金属や、ポリエチレン、フッ素樹脂等の樹脂、あるいは、ゴム等で形成することが可能である。

図１及び図２のように本実施形態において、保持部３０は、押圧部２０を取り囲むように形成された矩形状の枠体を、上チャンバ７１内の上部壁に固定することによって形成されている。また、保持部３０は、磁力によって保持が可能な鉄等の金属で形成されている。保持部３０は、貼り付け部材１２が被着体１１と対向する（下側が貼り付け面となる）ように貼り付け部材１２の外縁部１２ａを全周に亘って保持することが可能である。なお、本実施形態においては、後述する装着部材６０を介して保持部３０に貼り付け部材１２が保持されるようにしている。また、貼り付け部材１２は、外縁部１２ａが全周に亘って保持されることにより、保持部３０に張力が付与された状態で張設される。

装着部材６０は、保持部３０よりも外形が大きい矩形状の第一保持部材６１と、第一保持部材６１の外形と対応する形状の第二保持部材６２とを備えている。

図２のように第一保持部材６１は、板状に形成されており、保持部３０の内周と略同形の矩形状を呈した第一開孔部６１ａが開孔されている。また、第一保持部材６１は、磁力を有した金属部材で形成されている。第一保持部材６１は、貼り付け部材１２の外縁部１２ａが第一開孔部６１ａの周囲に貼り付けられることにより、当該貼り付け部材１２の外縁部１２ａの全周を保持することが可能である。これにより、貼り付け部材１２の貼り付け面が第一開孔部６１ａの内側で露出された状態で第一保持部材６１に保持される。なお、第一保持部材６１は、第一開孔部６１ａの周囲であって貼り付け部材１２と対向する面に微粘着フィルム等の微粘着層（図示しない）が設けられていても良い。第一保持部材６１に微粘着層が設けられることにより、貼り付け部材１２が適度な張力を保った状態で第一保持部材６１に保持される。また、後述する貼り付け部材１２への被着体１１の押し込みの際に、貼り付け部材１２が押圧力によって第一保持部材６１からずれることが抑制される。前記微粘着層は、貼り付け部材１２と第一保持部材６１との密着性を高める程度の粘着性を有し、貼り付け部材１２が第一保持部材６１から取り外せる程度の弱い粘着性を有している。

第二保持部材６２は、第一保持部材６１の外形と対応する形状の枠体として形成されている。第二保持部材６２は、保持部３０の外形と対応する矩形状を呈した第二開孔部６２ａが開孔されている。第二保持部材６２は、例えば磁力によって保持が可能な鉄等の金属で形成されている。なお、第二保持部材６２は、防錆のため、メッキ等を施すようにすれば良い。図１及び図４のように第二保持部材６２は、磁力によって第一保持部材６１と結合することにより一体化し、装着部材６０を形成する。また、第二保持部材６２は、第一保持部材６１と一体化する際に第一保持部材６１に保持された貼り付け部材１２を挟持する。装着部材６０は、磁力により保持部３０を取り囲むように位置決めした状態で装着される。これにより、貼り付け部材１２が、張力で張られた状態で、かつ被着体１１と対向した状態で保持部３０に保持される。また、上述のように第一保持部材６１に微粘着層を設けた場合、第一保持部材６１と第二保持部材６２との間で貼り付け部材１２がずれることをさらに抑制することが可能である。

図１のように被着体支持部４０は、押圧部２０と対向するように下チャンバ７２の中央付近に配置されている。また、図１及び図３のように被着体支持部４０は、表面に被着体１１の立体形状１１ａと沿う支持側立体部４１が形成されている。本実施形態においては、支持側立体部４１は、凹んだ形状に形成されている。支持側立体部４１は、被着体１１を立体形状１１ａに沿って支持することが可能である。被着体１１の被着体支持部４０への支持は、載置、粘着、差圧による吸着等、適宜の手段で行うことが可能である。また、被着体支持部４０は、下チャンバ７２の下面に設けたシリンダ４２とガイド４３とに接続されている。従って、シリンダ４２を作用させることで、被着体支持部４０は、昇降させることが可能である。これにより、被着体１１を貼り付け部材１２に向けて押し込むことが可能である。

図１、図２及び図４のように、緩衝部材５０は、押圧部２０を覆う大きさで矩形状を呈したシート状の部材で形成されている。また、緩衝部材５０は、例えば、ゴムや樹脂等で形成され、貼り付け部材１２を押圧部２０で被着体１１に向けて押圧する際に立体形状１１ａに貼り付け部材１２を追従させるように貼り付け部材１２の変形を弾性や伸縮により吸収するものである。これにより、被着体１１の微少な曲面や凹凸等の立体形状１１ａに貼り付け部材１２を追従させることが可能である。また、緩衝部材５０は、被着体１１の形状の誤差や貼り付け部材１２の張力による変形も吸収することが可能である。従って、緩衝部材５０は、貼り付け部材１２に必要以上に加わった張力を緩和させたり、押圧部２０や被着体支持部４０から被着体１１に伝わる衝撃を緩衝したりする緩衝材的な役割も果たすものである。なお、緩衝部材５０の材質や厚みは、貼り付け部材１２や被着体１１の材質や形状に応じて適宜選択することが可能である。

以上が、本発明の一実施形態に係る貼り付け装置１０の構成であり、次に図５及び図６に基づいて貼り付け装置１０における貼り付け方法についての詳細を説明する。図５（ａ）及び（ｂ）並びに図６（ｃ）及び（ｄ）は、本発明の貼り付け装置１０に係る貼り付け動作を表す説明図である。

まず、被着体１１と貼り付け部材１２との貼り付けに先立って、第一保持部材６１に貼り付け部材１２の外縁部１２ａが貼り合わされる。これにより、貼り付け部材１２が第一保持部材６１に張った状態（面一の状態とも称する）で保持される。続いて、第一保持部材６１に保持された貼り付け部材１２の外縁部１２ａが第二保持部材６２に挟持される。これにより、予め貼り付け部材１２が保持された装着部材６０が形成される（装着部材形成工程とも称する）。

図５（ａ）のように、上チャンバ７１が開放した状態で、貼り付け部材１２を保持した装着部材６０が、保持部３０に対して位置決めされた状態で当該保持部３０に保持される（装着工程とも称する）。なお、装着部材６０における第一保持部材６１は、例えば、磁石で形成されているので、保持部３０に磁力によって保持される。なお、装着部材６０の保持部３０への支持は、手動で行っても良いし、適宜の搬送装置で行うようにしても良い。

また、下チャンバ７２内の被着体支持部４０上に被着体１１が支持される（被着体支持工程とも称する）。これにより、被着体１１と貼り付け部材１２の貼り付け面とが対向した状態となる。なお、被着体１１の被着体支持部４０への支持は、載置、吸着、粘着等の適宜の手段で行うことが可能である。また、被着体１１の被着体支持部４０への搬送は、手動で行っても良いし、適宜の搬送装置で行うようにしても良い。

次に図５（ｂ）のように、上チャンバ７１がシリンダ１６（図１参照）の作用により、下降し、下チャンバ７２と合わさることで、真空チャンバ７０が形成される。続いて、真空チャンバ７０内が真空配管７３を通じて減圧され、真空状態とされる（減圧工程とも称する）。なお、減圧度は、被着体１１や貼り付け部材１２の材質等に応じて適宜設定することが可能である。

次に図６（ｃ）のように、被着体支持部４０がシリンダ４２の作用により上昇する。すなわち、被着体支持部４０が貼り付け部材１２と交差する方向に相対的に移動することにより、被着体１１が、貼り付け部材１２に対して押し込まれる（貼り付け工程とも称する）。これにより、貼り付け部材１２に張力負荷がかけられた状態で、貼り付け部材１２が被着体１１の立体形状１１ａに沿って貼り付けられる。従って、真空状態で、かつ貼り付け部材１２が張力で張られた状態で貼り付けが行われるので、しわや気泡を発生させることなく、被着体１１に貼り付け部材１２が貼り付けされる。また、押圧部２０と貼り付け部材１２との間に緩衝部材５０が設けられているので、貼り付け部材１２の張力が適宜緩和され、被着体１１の微少な凹凸や立体形状１１ａに追従しながら貼り付けが行われる。貼り付けが完了すると、真空チャンバ７０内が真空配管７３を通じて大気開放される。これにより、貼り付けの際に被着体１１と貼り付け部材１２との間にボイドが発生した場合であっても、差圧により消失する。

次に図６（ｄ）のように、被着体支持部４０が下降し、被着体１１が貼り付け部材１２に貼り付いた状態で保持される。また、上チャンバ７１が上昇し、真空チャンバ７０が開放状態とされる。なお、被着体支持部４０の下降と、上チャンバ７１の上昇は、適宜のタイミングで行うことが可能である。続いて、装着部材６０が取り外されることにより、貼り付けが完了した被着体１１が保持部３０から取り外される。貼り付けが完了した被着体１１の保持部３０からの取り外しは、手動又は適宜の搬送装置によって行うことが可能である。複数回の貼り付けを行う場合は、上述の工程が繰り返し行われる。以上が、本発明の実施形態であるが、本発明は、上述のような実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲内で適宜の変更が可能である。

上述の実施形態においては、装着部材６０を介して貼り付け部材１２が保持部３０に保持されるようにしているが、貼り付け部材１２が保持部３０に直接的に保持されるようにしても良い。例えば、貼り付け部材１２の保持部３０への保持は、適宜の把持機構を保持部３０に設けて貼り付け部材１２の外縁部１２ａが全周に亘って保持されるものであっても良い。また、貼り付け部材１２の保持部３０への保持は、粘着部材や差圧による吸着保持等であっても良い。また、上述の実施形態においては、貼り付け部材１２が面一の状態となるように保持部３０に保持させているが、貼り付け部材１２が面一の状態でなくとも、貼り付け部材１２に張力が付与される状態で保持部３０に保持されるものであれば良い。例えば、保持部３０に貼り付け部材１２が保持された際に押圧部２０によって押圧された状態（突出した状態）で保持されるようにすることも可能である。

また、被着体１１の立体形状１１ａは、各種の立体形状を呈するものを採用できる。例えば、立体形状１１ａは、上述の実施形態のような三次元曲面以外に一方向だけの曲面を呈するものであっても良い。また、立体形状１１ａは、波打った形状を呈するもの、球状や楕円球状のもの、角部が曲面状に面取りされたもの、微少な凹凸を有するもの等であっても良い。また、被着体１１の立体形状１１ａは、曲面以外に角部を有する立体形状のものも採用できる。

上述の実施形態においては、被着体１１の被着体支持部４０への支持は、互いに直接接触するように行われているが、適宜の保護シート等を介在させた間接的なものであっても良い。上述の実施形態では、押圧部２０が凸型に形成され、被着体１１の立体形状１１ａが凹型に形成されているが、押圧部２０が凹型に形成され、被着体１１の立体形状１１ａが凸型に形成されていても良い。また、押圧部２０は、上述のような被着体１１の立体形状１１ａの形状に合わせて各種の形状のものが採用できる。なお、被着体１１の立体形状１１ａが曲面以外の角部を有するような形状に形成されている場合は、当該形状に合わせた押圧側立体部２１を有する押圧部２０を採用すれば良い。

また、上述の実施形態においては、被着体１１が三次元曲面を有する有機ＥＬパネルや偏光板等の光学シートである場合の貼り付けについて例示したが、これらに代えて、例えば、本願発明の貼り付け装置１０は、立体形状を有する半導体材料に保護シートを貼り付けたり、各種のレンズ等に光学部材や保護シート等を貼り付けたりすることにも利用できる。また、上述の実施形態においては、被着体１１の外形が矩形状であり、貼り付け部材１２も矩形状に形成されたものを例示したが、被着体１１や貼り付け部材１２の外形は、各種の形状のものを採用できる。例えば、円形、楕円形、各種の多角形のものも用途に応じて採用できる。なお、被着体１１を異なる形状の立体形状１１ａを有する被着体１１に代える場合、押圧部２０と被着体支持部４０とを交換可能にしておくことにより、被着体１１の品種交換を容易に行うことが可能である。このように押圧部２０と、被着体支持部４０とを着脱により交換可能にしておくことにより、汎用性の高い貼り付け装置を提供することができる。

上述の実施形態においては、被着体１１を支持した被着体支持部４０を上昇させて貼り付け部材１２に被着体１１を押し込むようにしたが、押圧部２０が被着体支持部４０に向けて下降するようにしても良い。また、被着体支持部４０と押圧部２０の双方が移動するものであっても良い。すなわち、押圧部２０と被着体支持部４０とが接近離反するものであれば、各種の方法を採用することができる。

上述の実施形態においては、第一保持部材６１と第二保持部材６２とが矩形状に形成されているが、第一保持部材６１と第二保持部材６２の形状は、矩形状には限定されず、被着体１１の形状に合わせて、各種の形状の部材を採用できる。例えば、円形状、楕円状、各種多角形状のものを採用することが可能である。また、第一保持部材６１と第二保持部材６２の外形も必ずしも同形のものでなくても良い。また、第一開孔部６１ａと第二開孔部６２ａの開孔形状も、被着体１１の形状や貼り付け部材１２の形状に合わせて各種の形状のものを採用できる。例えば、円形、楕円形、各種の多角形のものが採用できる。また、保持部３０の形状も装着する第二保持部材６２に合わせて、各種の形状のものが採用できる。

上述の実施形態においては、装着部材６０における第一保持部材６１が、保持部３０に磁力によって保持されているが、第二保持部材６２により保持するようにしても良い。また、上述の実施形態においては、装着部材６０が第一保持部材６１と第二保持部材６２とに分けて形成されているが、第一保持部材６１又は第二保持部材６２のいずれか一方で形成されていても良い。この場合は、第一保持部材６１又は第二保持部材６２のいずれか一方で貼り付け部材１２を保持可能に構成すれば良い。また、装着部材６０は、３つ以上の部材で構成されていても良い。

上述の実施形態においては、装着部材６０における第一保持部材６１が磁力によって保持部３０に保持されるように構成されているが、保持部３０側に磁力を発生させて、第一保持部材６１又は第二保持部材６２のいずれか一方又は双方を磁力と引き合う金属等で形成するようにしても良い。また、磁力の発生も電磁石のように装着時にのみ磁力を発生させる構成としても良い。また、装着部材６０は、磁力以外で保持部３０に装着するものであっても良い。例えば、プランジャ等、各種のロック機構を採用することができる。

上述の実施形態においては、真空チャンバ７０内の減圧状態下で被着体１１と貼り付け部材１２とを貼り付けるようにしているが、大気中で貼り付けるようにすることも可能である。大気中で貼り付けを行うか、あるいは減圧状態下で貼り付けを行うかは、被着体１１及び貼り付け部材１２の材質や、求める貼り付け精度に応じて適宜選択すれば良い。また、真空チャンバ７０内を減圧状態とした後、真空チャンバ７０内を適宜窒素やアルゴン等の不活性ガスに置換して、被着体１１と貼り付け部材１２とが貼り付けられるようにしても良い。

上述の実施形態においては、被着体支持部４０に加熱手段が設けられていないが、被着体支持部４０は、必要に応じて、内部に加熱手段としてのヒーター等を設けることが可能である。これにより、例えば、貼り付け部材１２に加熱溶融型の接着シート等を用いた貼り付けが可能とされる。なお、被着体支持部４０又は押圧部２０のいずれか一方又は双方に加熱手段を設けることも可能である。

本発明の貼り付け装置及び貼り付け方法は、曲面を有する液晶パネル、有機ＥＬパネル、ヘッドアップディスプレイ等の各種の曲面ディスプレイに利用することが可能である。また、曲面ディスプレイ以外の各種の立体形状を有する被着体に各種のシート部材等の貼り付け部材を貼り付ける分野において広く利用することが可能である。

１０貼り付け装置
１１被着体
１１ａ立体形状
１２貼り付け部材
１２ａ外縁部
２０押圧部
２１押圧側立体部
３０保持部
４０被着体支持部
４１支持側立体部
５０緩衝部材
６０装着部材
６１第一保持部材
６１ａ第一開孔部
６２第二保持部材
６２ａ第二開孔部
７０真空チャンバ
７１上チャンバ
７２下チャンバ

Claims

立体形状を有する被着体と貼り付け部材とを互いに貼り付ける貼り付け装置であって、
前記被着体の立体形状に沿う形状の押圧側立体部を有し、前記押圧側立体部で前記被着体に前記貼り付け部材を押圧する押圧部と、
前記押圧部を取り囲むように配置され、前記貼り付け部材と前記被着体とが対向するように当該貼り付け部材の外縁部全周を保持することにより、前記貼り付け部材が張った状態で設けられる保持部と、
前記被着体の立体形状に沿う形状の支持側立体部を有し、当該支持側立体部に沿って前記被着体を支持すると共に前記貼り付け部材と交差する方向に相対的な移動が可能な被着体支持部と、
前記押圧部と前記貼り付け部材との間に前記押圧側立体部を覆うように設けられた緩衝部材と、を備え、
前記保持部は、前記貼り付け部材を保持すると共に当該保持部に対して位置決め状態で着脱自在の装着部材を有し、
前記装着部材は、
前記貼り付け部材を露出させる第一開孔部が開孔され、当該第一開孔部の外側部分で前記貼り付け部材の外縁部を保持することが可能な第一保持部材と、
前記第一開孔部と対応する形状の第二開孔部が開孔され、前記貼り付け部材の外縁部を前記第一保持部材との間で全域に亘って保持することが可能な第二保持部材と、を有しており、
前記第二保持部材は、前記第二開孔部の周縁が、前記保持部の外周縁と係合可能であり、
前記貼り付け部材は、前記第二開孔部の内側の領域において、前記保持部と前記第一保持部材との間に挟持されるものであり、
前記被着体支持部を前記押圧部に対して相対的に移動させ、前記貼り付け部材に対して前記被着体を押し込むことにより、前記貼り付け部材に張力負荷をかけながら前記被着体と前記貼り付け部材とを貼り付けることを特徴とする貼り付け装置。
前記緩衝部材が、予め前記押圧部の表面に沿って傾斜状態となるように、前記保持部によって前記緩衝部材の外縁部が保持されていることを特徴とする請求項１に記載の貼り付け装置。
前記緩衝部材が、前記保持部によって張力が付加され、かつ保持された状態で、前記被着体と前記貼り付け部材とが貼り付けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の貼り付け装置。
前記貼り付け部材及び前記緩衝部材が、前記保持部に保持されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の貼り付け装置。
前記第一保持部材又は前記第二保持部材のいずれか一方が磁力を発するように形成され、前記装着部材の前記保持部への装着が磁力により行われることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の貼り付け装置。
前記被着体支持部は、前記被着体を加熱する加熱手段を備えることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の貼り付け装置。
前記被着体支持部と、前記押圧部と、前記保持部とを真空チャンバ内に配したことを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の貼り付け装置。
立体形状を有する被着体と貼り付け部材とを互いに貼り付ける貼り付け方法であって、
前記被着体の立体形状に沿う形状に形成され、前記被着体に前記貼り付け部材を押圧する押圧部と、前記押圧部を取り囲むように配置され、前記貼り付け部材と前記被着体とが対向するように当該貼り付け部材の外縁部全周を保持することにより、前記貼り付け部材が張った状態で設けられる保持部と、前記被着体の立体形状に沿う形状に形成され当該立体形状に沿って前記被着体を支持すると共に前記貼り付け部材と交差する方向に相対的な移動が可能な被着体支持部と、前記押圧部と前記貼り付け部材との間で前記押圧部を覆うように設けられた緩衝部材と、を設けると共に、前記保持部に、前記貼り付け部材を保持すると共に当該保持部に対して位置決め状態で着脱自在な装着部材を設けておき、
前記被着体支持部に前記被着体を支持させる被着体支持工程と、
第一開孔部が形成された第一保持部材と第二開孔部が形成された第二保持部材との間に前記貼り付け部材を挟持することで前記装着部材を形成する装着部材形成工程と、
前記第二開孔部の周縁を前記保持部の外周縁に係合させると共に、前記第二開孔部の内側の領域において、前記貼り付け部材を、前記保持部と前記第一保持部材との間に挟持することにより前記装着部材を保持する装着工程と、
前記押圧部と前記被着体支持部とを相対的に移動させ、前記貼り付け部材に対して前記被着体を押し込むことにより、当該被着体と前記貼り付け部材とを貼り付ける貼り付け工程と、を実行することを特徴とする貼り付け方法。
前記緩衝部材が、予め前記押圧部の表面に沿って傾斜状態となるように、前記保持部によって前記緩衝部材の外縁部が保持された状態で前記貼り付け工程が実行されることを特徴とする請求項８に記載の貼り付け方法。
前記装着工程は、前記装着部材が磁力によって前記保持部に保持されることを特徴とする請求項８に記載の貼り付け方法。
前記被着体支持部と、前記押圧部と、前記保持部とを真空チャンバ内に配し、前記貼り付け工程が実行される前に前記真空チャンバ内を減圧状態にする減圧工程を実行することを特徴とする請求項８～１０のいずれかに記載の貼り付け方法。
前記被着体支持部に加熱手段を設け、前記被着体支持工程の後、前記貼り付け工程が実行される前に前記加熱手段により前記被着体を加熱する加熱工程を実行するようにしたことを特徴とする請求項８～１１のいずれかに記載の貼り付け方法。