专利名称：显示器接合装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种显示器接合装置和显示器接合方法。
背景技术：
本申请基于并要求于2010年7月30日提交的日本专利申请No. 2010-171272的优先权，其全部内容通过弓I证并入于此。通常，压敏粘结齐[J双涂层带(pressure sensitive adhesive double coated tape)用于将显示器接合至电子装置(例如，移动电话)。当将该粘结带附接至作为被粘结件(adherend)(工作件)的显示器时，利用配置为通过滚动辊按压粘结带、以向粘结带施加均勻负载的方法，以实现粘结带与被粘结件的附接表面之间牢固接触，并且将容易进入粘结带与被粘结件之间的气泡排出。另一方面，在电子装置的批量生产中，可以使用加压头方法来代替利用滚动辊的方法，以加速附接操作，此外，以实现更精确地将粘结带附接至显示器的操作，或者，这是因为很难将粘结带附接至具有凹部及凸部的被粘结件的附接表面。加压头方法是用于通过按压具有与被粘结件的附接表面的形状相相应的形状的加压头、来向粘结带与被粘结件之间的附接表面施加压力的方法。如图10所示，当通过压敏粘结剂双涂层带104将玻璃板102附接至移动电话等的外壳100时，将粘结带104的附接表面按压至外壳100的附接表面，并且用加压头按压粘结带104，使得粘结带附接至外壳100。从粘结带104的表面剥离保护纸，并且用加压头将玻璃板102按压并附接至已附接至外壳100的粘结带104。例如，在日本未审专利申请公开No. 06-48640或者日本未审专利申请公开 No. 2004-42270中公开了加压头方法和以滚动辊施加压力的方法。然而，如图IlA至图IlD所示，在利用加压头的传统附接方法中，在粘结带中出现粘结失效部106和残留气泡108，所以会减小粘结带的接合强度。具体地说，当将粘结带附接至显示器(例如大尺度液晶显示面板)时，很容易出现粘结失效部106和残留气泡108。 在传统方法中，由粘结失效部106或者残留气泡108所导致接合失效的比率大约是0. 2%。粘结失效部106在此是指例如由图IlA和图IlB所例示的粘结带没有与被粘结件接触，并且在没有将粘结带充分地按压至被粘结件的位置形成特定范围的区域、并且粘结带没有粘附至被粘结件的位置。残留气泡108是指例如由图IlC和图IlD所例示的封闭在粘结带与被粘结件之间的多个气泡。另一方面，在用滚动辊施加压力的方法中，如果在被粘结件的附接表面上存在凹部及凸部，则很容易出现粘结失效部106或者残留气泡108，所以，该方法仅当将粘结带附接至平坦并光滑的表面时才是有效的。此外，使用滚动辊的方法在批量生产中花费的操作时间较长，并且很难对小尺寸的显示器进行附接
发明内容
根据本发明的一个实施方式，一种显示器接合装置包括载台，其被配置为载置粘结带和被粘结件；加压头，其被配置为通过相对于所述载台倾斜的、具有楔形形状或曲面形状的加压面，将所述粘结带按压到所述被粘结件上；以及移动机构，其被配置为通过连接至所述加压头的加压杆使所述加压头朝向所述粘结带移动。所述加压头被配置为绕所述加压杆旋转。可以通过在所附权利要求中具体指出的单元及组合的方式来实现和获得本发明的这些目的和优点。应当理解的是，对本发明的以上概述及以下详述都仅是示例性和说明性的，而不是对所要求保护的本发明的限制。
图IA是示出一个实施方式的显示器接合装置的示意性配置的正视图。图IB是该显示器接合装置的侧视图。图2是在一个实施方式中使用的加压头的示意图。图3A至图3C是用于说明在一个实施方式中所使用的加压头的加压面的倾角的变化的图。图4A和图4B是用于说明一个实施方式的第一修改例的图。图5A和图5B是用于明确地说明第一修改例的操作的图。图6是用于说明一个实施方式的第二修改例的图。图7A和图7B是用于说明一个实施方式的第三修改例的图。图8A和图8B是用于说明一个实施方式的第四修改例的图。图9是用于说明第四修改例的特定示例的图。图10是用于说明将玻璃板附接至电子装置的外壳的示例的图。图IlA至图IlD是用于说明在传统接合方法中出现的问题的图。
具体实施例方式下面将描述根据本发明的实施方式的显示器接合装置和显示接合方法。图IA是示出本发明的一个实施方式的显示器接合装置10的示意性配置的正视图。图IB是根据一个实施方式的显示器接合装置10的侧视图。当将显示玻璃板接合至例如移动电话的树脂外壳12 (其是被粘结件)时，显示器接合装置10利用压敏粘结剂双涂层带(以下称为“粘结带”)14执行附接操作。显示器接合装置10可以具有装置主体16和驱动单元18。装置主体16可以具有载台19、加压头移动机构20和加压头22。在一个实施方式中，加压头移动机构20具有压力计M、加压杆沈和加压杆连接单元观。加压头22可以具有加压头连接单元30。根据一个实施方式，将载台19附接至底座32，并且具有安装面，该安装面上安装有具有粘结带14的外壳12。加压头移动机构20附接至底座32。加压头移动机构20通过从驱动单元18延伸出的驱动轴来将加压杆沈朝向外壳12和粘结带14移动。加压头22可以连接至加压杆沈的底端，所以，通过降低加压杆26加压头22可以从上向下按压粘结带14。
在一个示例中，压力计M是配置为测量加压头22的压力信息的传感器。例如，压力计M具有负荷单元并且测量压力信息。将测量结果传送至驱动单元18，并且用于加压头 22的压力的反馈控制。可以使用应变计代替负荷单元，来测量加压杆沈的张力。或者，加压杆26可以具有压力弹簧来代替负荷单元，并且可以测量压力弹簧的长度的减小。驱动单元18是配置为用于移动加压杆沈的驱动源，并且包括例如驱动马达。图2是用于明确地说明加压头22及其周围的图。加压头22是配置为通过加压面来按压外壳12和粘结带14的部件，其中，加压面是相对于载台19的安装表面在一个方向上倾斜的楔形表面。加压头22是由例如SUS、 SPCC (JIS G3141)等形成的金属部件。加压杆沈向下移动至外壳12和从粘结带14，或者外壳12和从粘结带14从向上移动。向下或向上的移动可以固定于一个方向。在一个实施方式中，面对加压杆沈的球形凹部可以用于加压杆连接单元观，在加压杆连接单元观中，加压杆26与加压头22连接。另一方面，在本实施方式中，可将与加压杆连接单元观的凹部可转动地连接的球形凸部用于加压头连接单元30，在加压头连接单元30中，加压头22与加压杆沈连接。因此，加压头22可以绕加压杆沈旋转。换言之，通过球形接头可以将加压头22和加压杆沈彼此连接。加压头22的加压面是在一个方向倾斜的楔形表面，并且加压头22可以绕加压杆 26旋转。因此，如图3A至图3C所示，当加压头22下降并且开始与粘结带14接触时，加压面的倾角减小，并且，当加压面完全与粘结带14表面接触时，该倾角相对于载台19的安装表面变为0 (与载台19的安装表面平行)。这样，在图3A至图3C中，加压头22的加压面开始从左端与粘结带14接触，所以， 在图3A至图3C中在X方向上按压粘结带14与外壳12之间的气泡，最终，在图3C所示的状态中，从加压头22的加压面的右端挤出气泡。此外，关于加压头22的加压面的倾角，由于加压头22可以绕加压杆沈旋转，所以，即使沿着X方向存在外壳12的微小凹部及凸部或者沿着与X方向垂直的方向(与图3A 至图3C的页面表面垂直的方向)存在微小凹部及凸部，但是，加压面仍然会跟随凹部及凸部而旋转。因此，不会发生在传统技术中出现的部分接触(见图IlA至图11B)。由部分接触106或者残留气泡108所导致的附接失效的出现率大约是例如0. 02%。 如图2和图3A至图3C所示，将首先与粘结带14接触的加压头22的左端部形成为半圆形。这样做的一个原因是防止加压头22首先与粘结带14接触的部分损伤粘结带14。在该实施方式中，虽然将球形凹部用于加压杆连接单元观并且将球形凸部用于加压头连接单元30，但是，可以将球形凸部用于加压杆连接单元观并且将球形凹部用于加压头连接单元30。根据一个实施方式，优选地是，在加压头22上提供厚度为IOmm或更小的防滑树脂片。该树脂片可以防止加压头22的表面在粘结带14上滑动，所以，可以更加有效地抑制部分接触的发生并且减小残留气泡。优选地是，该树脂片是例如天然橡胶片、聚氨酯橡胶片或者硅橡胶片。(第一修改例)图4A和图4B是用于说明上述实施方式的加压头22的第一修改例的图。
第一修改例的加压头22可以不同于在图2中所例示的加压头22，并且可包括可以在加压头22上移动的一对平衡器22a。在与加压头22的加压面相对的表面上提供了在X 方向上延伸的凹槽，并且平衡器2 可以在该凹槽上滑动。除了加压头22以外，在第一修改例中所使用的显示器接合装置10与上述实施方式相似。根据一个实施方式，在Y方向上提供一对平衡器22a。通过提供平衡器22a，可以将加压头22的加压面相对于载台19的安装表面的倾角调整至预定值。根据各种使用条件 (例如，要使用的粘结带14的厚度和外壳12的硬度)，来调整加压面的倾角。根据使用条件来调整倾角的原因在于，因为不会发生部分接触106或气泡108的倾角例如取决于要使用的粘结带14的厚度、外壳12的硬度等而变化。如图5A所示，通过将平衡器2 置于左端，可以将倾角增大至例如大约10度至15 度。通过将平衡器2 移至中心，可以将倾角减小至例如大约5度。在第一修改例中，虽然在Y方向上提供了一对平衡器22a，但是，平衡器2 的数量可以是一个或三个或者更多个。虽然平衡器2 在凹槽上滑动，但是，并不对平衡器2 的移动方法和放置方法进行具体限定。(第二修改例)图6是用于说明上述实施方式的加压头22的第二修改例的图。除了加压头22以外，在第二修改例中所使用的显示器接合装置10与上述实施方式相似。虽然本实施方式的加压头22具有楔形表面(其是通过在一个方向倾斜平板所形成的)作为倾斜加压面，但是，如图6所示，第二修改例的加压头22具有加压面在一个方向倾斜的弯曲表面22b。此外，加压头22可以绕加压杆沈旋转、并进一步相对于加压杆沈旋转。因此，当加压头22向下移动以与粘结带14接触时，在粘结带14上的按压部分随着加压头22向下移动而在X方向上移动。因此，如图3A至图3C所示，在X方向上挤出气泡。此外，由于加压头22可以绕加压杆沈旋转，所以，即使沿着X方向存在外壳12的微小凹部及凸部、或者沿着与X方向垂直的方向存在微小凹部及凸部，但是，加压面可以跟随凹部及凸部而旋转。因此，不会发生在传统技术中出现的部分接触(见图IlA至图11B)。弯曲表面22b也可以在与图6的示例的页面垂直的方向上的横截面中弯曲。在这种情况下，如果在与X方向垂直的方向上存在外壳12的微小凹部及凸部，则加压面可以跟随凹部及凸部更加均勻地按压粘结带14。按照特定曲率对图6的加压面的左边缘22c进行了斜切。一个原因在于，可以防止当该边缘部首先接触粘结带14时加压头22的边缘部损伤粘结带14。(第三修改例)图7A和图7B是用于说明上述实施方式的加压头22和加压杆沈的修改例的图。 除了下述在第三修改例中的加压头和加压杆这些部分以外，在第三修改例中所使用的显示器接合装置10与上述实施方式中的显示器接合装置相同。第三修改例的加压杆沈的加压杆连接单元观以及加压头22的加压头连接单元 30可以不同于图2中所例示的加压头22和加压杆沈，并且，形成了圆锥凸部和圆锥凹部。更明确地说，在一个示例中，面对加压头22的圆锥凸部用于加压杆连接单元观， 在加压杆连接单元观中加压杆26与加压头22连接。另一方面，根据一个实施方式，当加压头22按压粘结带14时可摆动地与加压杆沈的凸部相连接的圆锥凹部可以用于加压头连接单元30，在加压头连接单元30中加压头22与加压杆沈相连接。因而，加压头22可以绕加压杆26旋转。在图7所示的示例中，虽然加压头22是在图6中所例示的第二修改例的加压头，但是，加压头22可以是在图2、图4A至图4C、图5A和图5B中所示的加压头22 中的一个。在第三修改例中，提供有结合保持体31，其从加压头22延伸并且覆盖加压杆连接单元观和加压头连接单元30。加压杆沈通过开口进入结合保持体31的内部空间，该开口形成在结合保持体31中并且其直径比加压杆连接单元观的锥形形状的最大直径小。加压杆沈的直径小于结合保持体31的开口的直径。结果，加压杆沈穿过结合保持体31的开口，所以保持运转自如，并且加压杆连接单元观不会从结合保持体31被拉出。当加压杆沈向下移动并且开始按压加压头22时，加压杆沈与加压头22的圆锥凹部相接触并且向加压头22施加压力。此时，加压头连接单元30的圆锥凹部的张角大于加压杆连接单元观的圆锥凸部的张角，所以，加压头22可以在特定的范围内容易地移动。因此，通过执行相同的操作，第三修改例的效果与上述实施方式、第一修改例和第二修改例相同。在第三修改例中，虽然将圆锥凸部用于加压杆连接单元观并且将圆锥凹部用于加压头连接单元30，但是，可以将圆锥凹部用于加压杆连接单元观、并且将圆锥凸部用于加压头连接单元30。可以使用圆锥台形状来代替圆锥形状。在这些情况下，加压杆连接单元观的圆锥凸部或者圆锥台凸部的张角大于加压头连接单元30的圆锥凹部或者圆锥台凹部的张角。(第四修改例)图8A和图8B是用于说明第四修改例的加压头22的示意性配置的图。在第四修改例中，可将多个加压头22设置到显示器接合装置10。关于在图8A中所例示的加压头22，如在图2中所示，加压杆连接单元观具有球形凹部，并且加压头连接单元30具有球形凸部。关于在图8B中所例示的加压头22，如在图 7A和图7B中所示，加压杆连接单元观具有圆锥凸部，并且加压头连接单元30具有圆锥凹部。因此，各个加压头22可以绕加压杆沈旋转。虽然在图8B中所例示的第四修改例也具有如在图7A和图7B中所例示的结合保持体31，但是，在图8B中没有例示结合保持体31。加压头22的凹部可以具有圆锥凹面形，该圆锥凹面形的张角比加压杆沈的凸部的张角大。凹部和凸部的形状可以是圆锥台形状，而不是圆锥形状。在第四修改例中，各个加压头22可以具有如在图4A和图4B中所例示的可在加压头22上移动的平衡器，并且可以通过平衡器的位置来调整加压头22的加压面的倾角。可以在各个加压头22的加压面上设置树脂片。在第四修改例中，显示器接合装置10也可以具有驱动单元18、载台19、多个加压头22和加压头移动机构20。驱动单元18可以是配置为移动加压头移动机构20的加压头22的驱动源，并且例如包括驱动马达。可将粘结带14所放置的外壳12安装在载台19的安装表面上。在一个实施方式中，加压头移动机构20通过连接至各个加压头22的加压杆沈，来将加压头22向下移动至外壳12和粘结带14，使得加压头22按压外壳12和粘结带14。多个加压头22通过相对于载台19的安装表面(其中，载台19的安装表面上安装有粘结带14和外壳1 在一个方向上倾斜的楔形表面或者通过在至少一个方向上倾斜的弯曲表面(作为加压面)，来按压粘结带14和外壳12。可将多个加压头22设置成一行，使得对粘结带14和外壳12进行按压的位置在一个方向上依次移动。按照下面描述的流程来执行多个加压头22将粘结带14附接至外壳12的操作。首先，第一加压头22按压粘结带14的第一区域。接着，第二加压头22b按压与第一区域部分交叠的第二区域。这样，按压了一个区域，使得所按压区域的一部分与要按压的下一区域彼此交叠。因此，使得位于外壳12与粘结带14之间的气泡在一个方向上逐渐地推挤并且移动。最终，将位于外壳12与粘结带14之间的气泡挤到外面。此外，由于所按压区域的移动方向对应于加压头的加压面的倾斜方向，所以可以在一个方向上高效地挤出外壳12与粘结带14之间的气泡。此外，要重述的是，与之前由一个加压头22所按压的区域部分交叠的区域被另一加压头所按压。因而，即使粘结表面在一个方向上较长，但是，也可以减少残留气泡并在非常短的时间内执行附接操作。可以通过加压头移动机构M来执行加压头22的这种操作。例如，如图9所示，加压头移动机构M可以通过利用具有多个加压头22的加压头轨道40的动态机构，来实现加压头22的操作。在加压头轨道40上，多个加压头22通过驱动马达(未在图9中例示)按照恒定速度在箭头所指方向上移动。在图9的示例中，上加压杆26a和上加压杆^a的驱动部可以按照恒定的速度在左-右方向上移动。当一个加压头22达到连接至驱动单元18的上加压杆26a的位置时，上加压杆^a向下移动并按压下加压杆^b。因而，加压头22将粘结带 14按压至外壳12。这样，在第四修改例中，可以在预定的按压位置通过具有多个加压头22的加压头轨道40上的多个加压头22来按压粘结带14。在此所述的全部示例及条件性语言旨在教导的目的，以帮助读者理解发明人作出的以推动现有技术进步的本发明及概念，并且在此所述的全部示例及条件性语言应当理解为不限于具体所述的示例和条件，而且说明书中这些示例的组织方式也与本发明的优劣无关。虽然已经详细描述了本发明的(多个)实施方式，但是应当理解的是可以进行各种变化、替换和修改而不偏离本发明的精神和范围。而且，措辞“或者”旨在表示包含性的“或者” 而不是排除性的“或者”。也就是说，除非另有说明或者根据上下文可以明确，否则，措辞“X 使用A或B”旨在表示任何自然的包含性的置换。也就是说，措辞“X使用A或B”满足以下实例中任何一个X使用A ；X使用B ；或者，X使用A和B两者。此外，除非另有说明或者根据上下文可以是明确针对单数形式，否则，通常应当将在本说明书及所附权利要求中所使用的冠词“一个(a和an) ”理解为表示“一个或更多个”。
权利要求
1.一种显示器接合装置，该显示器接合装置包括载台，其被配置为载置粘结带和被粘结件；加压头，其被配置为通过相对于所述载台倾斜的、具有楔形形状或曲面形状的加压面， 将所述粘结带按压到所述被粘结件上；以及移动机构，其被配置为通过连接至所述加压头的加压杆使所述加压头朝向所述粘结带移动，其中，所述加压头被配置为绕所述加压杆旋转。
2.根据权利要求1所述的显示器接合装置，其中，所述加压杆包括朝向所述加压头突出的凸部，并且所述加压头包括可摆动地与所述加压杆的凸部连接的凹部。
3.根据权利要求1所述的显示器接合装置，其中，所述加压杆包括朝向所述加压头突出的凹部，并且所述加压头包括可摆动地与所述加压杆的凹部连接的凸部。
4.根据权利要求2所述的显示器接合装置，其中，所述加压杆的凸部具有圆锥形状或者圆锥台形状，并且所述加压头的凹部的张角比所述加压杆的凸部的张角大。
5.根据权利要求3所述的显示器接合装置，其中，所述加压头的凸部具有圆锥形状或者圆锥台形状，并且所述加压杆的凹部的张角比所述加压头的凸部的张角大。
6.根据权利要求1所述的显示器接合装置，其中，所述加压头包括平衡器，该平衡器被配置为在所述加压头上移动，使得相对于所述载台对所述加压头的加压面的倾角进行调整。
7.根据权利要求1所述的显示器接合装置，其中，在所述加压头的加压面上设置有树脂片。
8.—种显示器接合装置，该显示器接合装置包括载台，其被配置为载置粘结带和被粘结件；多个加压头，其被配置为通过相对于所述载台倾斜的、具有楔形形状或曲面形状的加压面，将所述粘结带按压到所述被粘结件上；以及移动机构，其被配置为通过连接至相应加压头的加压杆使所述加压头朝向所述粘结带移动，其中，所述加压头被配置为绕相应的加压杆旋转，并且所述多个加压头被设置成一行，使得对所述粘结带和所述被粘结件进行按压的位置依次移动。
9.根据权利要求8所述的显示器接合装置，其中，所述多个加压头被设置为使得所述多个加压头的按压位置部分地彼此交叠。
10.根据权利要求8所述的显示器接合装置，其中，所述多个加压头的按压位置的移动方向是所述楔形或曲面形状的加压面相对于所述载台倾斜的方向。
11.一种显示器接合方法，该显示器接合方法包括以下步骤通过多个加压头中的第一加压头来按压粘结带的第一区域，该多个加压头被配置为通过具有楔形形状或曲面形状的加压面将所述粘结带按压到被粘结件上；以及通过所述多个加压头中的第二加压头来按压所述粘结带的与所述第一区域部分交叠的第二区域。
全文摘要
本发明涉及一种显示器接合装置，该显示器接合装置包括载台，其被配置为载置粘结带和被粘结件；加压头，其被配置为通过相对于所述载台倾斜的、具有楔形形状或曲面形状的加压面，将所述粘结带按压到所述被粘结件上；以及移动机构，其被配置为通过连接至所述加压头的加压杆使所述加压头朝向所述粘结带移动。所述加压头被配置为绕所述加压杆旋转。
文档编号B65H37/04GK102417123SQ20111021438
公开日2012年4月18日 申请日期2011年7月28日 优先权日2010年7月30日
发明者北岛雅之, 小林秀彦 申请人:富士通株式会社