光学显示设备的生产系统的制作方法_3

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,在俯视矩形状的液晶面板P的四边,沿着液晶面板P的外周缘对多余部分进行激光切割。例如,在与第二贴合面对应的部分是CF基板的贴合面的情况下,由于不存在相当于所述的功能部分的部分,因此在液晶面板P的四边沿着液晶面板P的外周缘进行切割。
[0127]通过利用第二切断装置32从第三光学构件贴合体PA3切去第二薄片F2m的多余部分,从而形成在液晶面板P的显示面侧的面贴合第二光学构件F12,并且在液晶面板P的背光灯侧的面贴合第一光学构件Fll而得到的第四光学构件贴合体PA4(光学显示设备)。从第二薄片F2m切去的多余部分通过未图示的剥离装置从液晶面板P剥离并被回收。
[0128]第一切断装置31以及第二切断装置32由激光照射装置100 (参照图8)构成。第一切断装置31以及第二切断装置32沿着贴合面的外周缘将贴合于液晶面板P的薄片FXm切断为环状。
[0129]在比第二贴合装置17靠面板搬运下游侧的位置处设置有未图示的贴合检查装置。贴合检查装置通过未图示的检查装置检查贴合有膜的工件(液晶面板P)(光学构件FlX的位置是否恰当(位置偏移是否在公差范围内)等的检查)。判断为光学构件FlX相对于液晶面板P的位置不恰当的工件通过未图示的清除机构向系统外排出。
[0130]在本实施方式中,统一控制膜贴合系统I的各部分的作为电子控制装置的控制装置40构成为包括计算机系统。该计算机系统具备CPU等运算处理部、以及存储器、硬盘等存储部。本实施方式的控制装置40包括能够执行与计算机系统的外部的装置之间的通信的接口。也可以在控制装置40上连接能够将输入信号输入的输入装置。所述的输入装置包括键盘、鼠标等输入设备、或者能够从计算机系统的外部装置输入数据的通信装置等。控制装置40可以包括示出膜贴合系统I的各部分的动作状况的液晶显示器等显示装置,也可以与显示装置连接。
[0131]在控制装置40的存储部中安装有控制计算机系统的操作系统(OS)。在控制装置40的存储部中存储有程序,该程序通过使运算处理部控制膜贴合系统I的各部分,从而执行用于高精度地向膜贴合系统I的各部分搬运光学构件片F的处理。存储于存储部的包括程序的各种信息能够由控制装置40的运算处理部读取。控制装置40也可以包括执行膜贴合系统I的各部分的控制所需的各种处理的ASIC等逻辑电路。
[0132]存储部包括RAM (Random Access Memory)、ROM (Read Only Memory)等之类的半导体存储器、硬盘、CD-ROM读取装置、硬盘型存储介质等之类的外部存储装置等。存储部在功能方面设定有存储程序软件的存储区域以及其他各种存储区域,该程序软件记录了第一吸附装置11、第一集尘装置12、第一贴合装置13、第一检测装置41、第一切断装置31、反转装置15、第二吸附装置20、第二集尘装置16、第二贴合装置17、第二检测装置42、第二切断装置32的动作的控制顺序。
[0133]以下,参照图7A、7B,对薄片FXm相对于液晶面板P的贴合位置(相对贴合位置)的确定方法的一例进行说明。
[0134]首先,如图7A所示,在光学构件片FX的宽度方向上设定多个检查点CP,在各检查点CP检测光学构件片FX的光轴的方向。检测光轴的时机可以是坯料卷Rl的制造时,也可以是从坯料卷Rl卷出光学构件片FX到进行半切割的期间。光学构件片FX的光轴方向的数据与光学构件片FX的位置(光学构件片FX的长边方向的位置以及宽度方向的位置)相关地存储于未图示的存储部。
[0135]控制装置40从存储部获取各检查点CP的光轴的数据(光轴的面内分布的检查数据),并检测光学构件片FX的被切成薄片FXm的部分(被切入线CL划分的区域)的平均的光轴的方向。
[0136]例如,如图7B所示,按照每个检查点CP检测光轴的方向与光学构件片FX的边缘线EL所成的角度(偏移角),在将偏移角中的最大角度(最大偏移角)设为Θ max,将最小角度(最小偏移角)设为Θ min时,将最大偏移角Θ max与最小偏移角Θ min的平均值Θ mid( = ( Θ max+ Θ min)/2)作为平均偏移角进行检测。然后,将相对于光学构件片FX的边缘线EL形成平均偏移角Θ mid的方向作为光学构件片FX的平均的光轴的方向进行检测。需要说明的是,偏移角例如相对于光学构件片FX的边缘线EL以左旋的方向为正并以右旋的方向为负而进行计算。
[0137]然后,将薄片FXm相对于液晶面板P的贴合位置(相对贴合位置)确定为,通过所述方法检测到的光学构件片FX的平均的光轴的方向相对于液晶面板P的显示区域P4的长边或者短边形成所希望的角度。例如,在因设计规格而光学构件FlX的光轴的方向设定为相对于显示区域P4的长边或者短边形成90°的方向的情况下,以光学构件片FX的平均的光轴的方向相对于显示区域P4的长边或者短边形成90°的方式将薄片FXm贴合于液晶面板P。
[0138]前述第一切断装置31以及第二切断装置32利用相机等检测机构检测液晶面板P的显示区域P4的外周缘,沿着贴合面的外周缘将贴合于液晶面板P的薄片FXm切断为环状。贴合面的外周缘通过拍摄包括贴合面的图像而检测。在本实施方式中,通过第一切断装置31、第二切断装置32沿着贴合面的外周缘进行激光切割。
[0139]激光加工机的切断线的摆动幅度(公差)比切断刀的摆动幅度小。因此在本实施方式中,与使用切断刀将光学构件片FX切断的情况相比,能够容易地沿着贴合面的外周缘进行切断,能够实现液晶面板P的小型化以及(或者)显示区域P4的大型化。这对于向如近年的智能手机、平板终端那样虽壳体的尺寸限制但要求显示画面的扩大的高功能移动设备应用是有效的。
[0140]另外,在将光学构件片FX切割成与液晶面板P的显示区域P4匹配的薄片之后贴合于液晶面板P的情况下,由于薄片的尺寸公差、液晶面板P的尺寸公差、以及薄片与液晶面板P的相对贴合位置的尺寸公差重叠,因此难以缩窄液晶面板P的边框部G的宽度(难以扩大显示区域)。
[0141]另一方面,在从光学构件片FX切掉向液晶面板P的外侧伸出的尺寸的光学构件片FX的薄片FXm,并将切掉的薄片FXm贴合于液晶面板P之后与贴合面相应地切割的情况下,仅考虑切断线的摆动公差即可,能够减小边框部G的宽度的公差(±0.1mm以下)。对于这一点,也能够缩窄液晶面板P的边框部G的宽度(能够扩大显示区域)。
[0142]此外,通过用激光切割薄片FXm而不是刀具,切断时的力不会作用于液晶面板P,难以在液晶面板P的基板的端缘产生裂缝、缺口,针对热循环等的耐久性提高。相同地,由于激光切割是不与液晶面板P接触的切断方法,因此对电气部件安装部造成的损伤也少。
[0143](切断装置)
[0144]图8是示出作为切断装置(第一切断装置31以及第二切断装置32)而使用的激光照射装置100的一例的立体图。激光照射装置100以包括薄片FXm的层叠体(第一光学构件贴合体PAl或者第三光学构件贴合体PA3)作为对象物110,进行切掉薄片FXm的多余部分并形成与贴合面(第一贴合面或者第二贴合面)对应的大小的光学构件FlX的切断处理。
[0145]如图8所示,激光照射装置100具备工作台101、激光振荡器102、构成EBS130 (Electrical Beam Shaping:参照图 9)的声光元件 103、10R104 (Imaging OpticsRail)、扫描仪105、移动装置106、以及统一控制这些装置的控制装置107。
[0146]工作台101具有保持被实施切断处理的对象物110的保持面101s。工作台101在从保持面1ls的法线方向观察时呈矩形。保持面1ls具有在第一方向(X方向)上具有长边的长方形的第一保持面lOlsl、以及与第一保持面1lsl邻接配置并且呈与第一保持面1lsl相同形状的第二保持面101s2。S卩,工作台101构成为通过具有第一保持面1lsl以及第二保持面101s2而能够同时保持两个对象物110。
[0147]激光振荡器102是放射激光LB的构件。例如,激光振荡器102能够使用CO2激光振荡器(二氧化碳激光振荡器)NUV激光振荡器、半导体激光振荡器、YAG激光振荡器、准分子激光振荡器等振荡器,但具体结构不特别限定。在例示的振荡器中,0)2激光振荡器也能够放射出例如能容易地进行偏振膜等光学构件的切断加工的高输出激光。
[0148]图9是示出EBS130的结构的图。
[0149]如图9所示,EBS130具有配置在从激光振荡器102放射的激光的光路上的声光元件103、与声光元件103电连接的驱动用驱动器131、以及控制激光通过声光元件103的时机的控制装置107 (相当于后述的激光控制部171)。
[0150]EBS130在激光的输出稳定之前阻断激光。
[0151]声光元件103是用于阻断从激光振荡器102放射的激光的光学元件。
[0152]声光元件103例如是向由二氧化碲(TeO2)、钼酸铅(PbMoO4)等单晶或者玻璃构成的声光介质粘合压电元件而形成的元件。向压电元件施加电信号而产生超声波,使该超声波在声光介质中传播,由此能够控制激光的通过与非通过(阻断)。
[0153]需要说明的是,在本实施方式中,EBS130的结构构件使用声光元件103,但不限于此。只要能够阻断从激光振荡器102放射的激光,也可以使用其他光学元件。
[0154]驱动用驱动器131根据控制装置107的控制而向声光元件103供给用于产生超声波的电信号(控制信号),并调整基于声光元件103的激光的阻断时间。
[0155]控制装置107例如控制激光通过声光元件103的时机,以便去除从激光振荡器102放射的激光的上升部分以及下降部分。
[0156]需要说明的是,基于控制装置107的时机控制不限于此。例如,控制装置107也可以将激光通过声光元件103的时机控制为,选择性地去除从激光振荡器102放射的激光的上升部分。
[0157]特别是,在从激光振荡器102放射的激光的下降部分的宽度(时间)比激光的上升部分的宽度(时间)明显短的情况下,去除激光的下降部分的实际利益小。因此,在这样的情况下,也可以选择性地仅去除从激光振荡器102放射的激光的上升部分。
[0158]根据这样的结构,EBS130根据控制装置107的控制,将从激光振荡器102放射的激光以输出稳定的状态射出。
[0159]10R104去除激光的强度分布中的对于对象物110的切断没有帮助的末端部分。
[0160]图10是示出10R104的内部结构的立体图。
[0161]如图10所示,10R104具有使从EBS130射出的激光聚光的第一聚光透镜141、保持第一聚光透镜141的第一保持框142、使通过第一聚光透镜141而聚光的激光收缩的光阑构件143、保持光阑构件143的保持构件144、使通过光阑构件143而收缩的激光平行化的准直透镜145、保持准直透镜145的第二保持框146、以及使第一保持框142、保持构件144及第二保持框146相对移动的移动机构147。
[0162]图11是示出第一聚光透镜141、光阑构件143以及准直透镜145的配置结构的侧剖视图。
[0163]如图11所示,在光阑构件143上形成有用于使通过第一聚光透镜141而聚光的激光收缩的针孔143h。第一聚光透镜141、针孔143h以及准直透镜145各自的中心配置在与从EBS130射出的激光的光轴C重合的位置。
[0164]光阑构件143能够配置在第一聚光透镜141的后侧焦点的附近。
[0165]这里,“第一聚光透镜141的后侧焦点的附近”是指,也可以在光阑构件143的配置位置相对于第一聚光透镜141的后侧焦点不大幅位置偏移的范围内使配置位置略微不同。例如,若从第一聚光透镜141的中心到第一聚光透镜141的后侧焦点的距离K1与从第一聚光透镜141的中心到光阑构件143的针孔143h的中心的距离K2之比K '!^在0.9/1以上且1.1/1以下的范围,则可以认为光阑构件143配置在第一聚光透镜141的后侧焦点的附近。若是这样的范围,则能够有效地使通过第一聚光透镜141而聚光的激光收缩。
[0166]需要说明的是,光阑构件143能够配置在第一聚光透镜141的后侧焦点的附近,但光阑构件143的配置位置不一定限定为该位置。光阑构件143的配置位置只要在第一聚光透镜141与准直透镜145之间的光路上即可,不限于第一聚光透镜141的后侧焦点的附近。
[0167]返回图10,移动机构147具有滑块机构148以及保持滑块机构148的保持台149,滑块机构148使第一保持框142、保持构件144以及第二保持框146分别在与激光的行进方向平行的方向上移动。
[0168]例如,在将保持构件144配置于固定位置的状态下,通过使第一保持框142以及第二保持框146在与激光的行进方向平行的方向上移动,由此进行第一保持框142、保持构件144以及第二保持框146彼此的定位。具体而言,将光阑构件143配置在准直透镜145的前侧焦点的位置、并且是第一聚光透镜141的后侧焦点的位置。
[0169]返回图8,扫描仪105在与保持面1ls平行的平面内(XY平面内)对激光进行二轴扫描。即,扫描仪105使激光相对于工作台101在X方向与Y方向上独立地相对移动。由此,能够高精度地向保持于工作台101的对象物110的任意位置照射激光。
[0170]扫描仪105具备第一照射位置调整装置151以及第二照射位置调整装置154。
[0171]第一照射位置调整装置151以及第二照射位置调整装置154构成在与保持面1ls平行的平面内对从10R104射出的激光进行二轴扫描的扫描元件。第一照射位置调整装置151以及第二照射位置调整装置154例如使用电扫描仪。需要说明的是,扫描元件不限于电扫描仪,也能够使用万向架。
[0172]第一照射位置调整装置151具备反射镜152、以及调整反射镜152的设置角度的致动器153。致动器153具有与Z方向平行的旋转轴。致动器153根据控制装置107的控制使反射镜152绕Z轴旋转。
[0173]第二照射位置调整装置154具备反射镜155、以及调整反射镜155的设置角度的致动器156。致动器156具有与Y方向平行的旋转轴。致动器156根据控制装置107的控制使反射镜155绕Y轴旋转。
[0174]在扫描仪105与工作台101之间的光路上配置有使经过扫描仪105后的激光朝向保持面1ls聚光的第二聚光透镜108。
[0175]例如,作为第二聚光透镜108而使用f Θ透镜。由此,能够使从反射镜155平行地射出到第二聚光透镜108的激光向对象物110平行地聚光。
[0176]需要说明的是,也可以采用在扫描仪105与工作台101之间的光路上不配置第二聚光透镜108的结构。
[0177]从激光振荡器102放射的激光LB经过声光元件103、10R104、反射镜152、反射镜155、第二聚光透镜108向
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