TWI582491B - 光學顯示設備之生產系統及生產方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種液晶顯示器等光學顯示設備之生產系統及生產方法。
本發明係根據2012年08月08日提出申請之日本專利特願第2012-175963號及2013年05月16日提出申請之日本專利特願第2013-104402號而主張其優先權,並於此引用其內容。
傳統上,於液晶顯示器等光學顯示設備之生產系統中,係將貼合至液晶面板(光學顯示部件)的偏光板等光學組件,從長條薄膜切割出尺寸符合液晶面板之顯示區域的層片後,貼合至液晶面板(例如,參考專利文獻1)。
專利文獻1:日本專利特開第2003-255132號公報。
但是,上述習知結構中,考慮到液晶面板及層片的各尺寸偏差,以及對於液晶面板的層片之貼合偏差(位置偏差),會切割出較顯示區域略大的層片。因此,於顯示區域之周邊部分形成有多餘區域(邊框部),有阻礙機器之小型化的問題。
另一方面,專利文獻1中,係採用一種使用切斷器進行切斷加
工,藉以從光學組件層切割出光學組件的方法。又,亦有一種使用雷射光進行切斷加工,取代使用切斷器之切斷加工,藉以從光學組件層切割出光學組件的方法。與使用切斷器等利刃之切斷加工相比,使用雷射光之切斷加工可縮小切斷線的振動幅度(公差),達成提升切斷精度之目的。另外,本說明書中,使用雷射光之切斷加工係稱為「雷射切斷」。
此處,光學組件層係包含層積有複數個光學層之結構的情況,
光學層中,包含有在所照射之雷射光的振動波長範圍中的雷射光之平均吸收率較低的膜層。以下,於本說明書中,「所照射之雷射光的振動波長範圍中的雷射光之平均吸收率較低的膜層」稱為「低吸收率膜層」。
針對層積有包含前述低吸收率膜層之複數個光學層的光學組件
層進行雷射切斷之情況中,相較於針對不包含低吸收率膜層的光學組件層進行雷射切斷之情況,作業人員必須更加提高雷射光輸出,以熱能切斷低吸收率膜層。因此,以雷射切斷包含低吸收率膜層之光學組件層而形成的光學組件具有切斷端較大、熱變形和光學組件的有效面積狹窄等問題。
本發明有鑑於上述事項,提供一種光學顯示設備之生產系統及
生產方法,可縮小顯示區域周邊之邊框部並達成顯示區域之擴大及機器之小型化目的,且可抑制雷射切斷導致的光學組件之切斷端的熱變形,並擴大光學組件的有效面積。
為達成上述目的,本發明採用以下手段。
(1)本發明之一態樣係一種光學顯示設備之生產系統,係將光學組件貼合至光學顯示部件以形成光學顯示設備的生產系統,具備有:貼合裝置,係將較該光學顯示部件之顯示區域更大且包含層積結構之光學層的光學組件層貼合至該
光學顯示部件以形成貼合體;以及切斷裝置,係具有照射切斷加工用雷射光的雷射光照射裝置;其中,該切斷裝置係將該貼合體中的光學組件層之顯示區域的對向部分、對向部分外側的剩餘部分切斷,從該光學組件層形成對應於該顯示區域大小的光學組件;且該雷射光照射裝置係朝向該貼合體中的光學組件層之對向部分與剩餘部分之間的切斷部,於包含該層積結構之光學層的複數個層中最靠近該光學顯示部件之層處作為焦點而聚焦,照射該雷射光。
根據上述結構,將較該顯示區域更大的光學組件層貼合至光學
顯示部件後,將該光學組件層之剩餘部分切斷,可於光學顯示部件之面上形成較佳精度的對應於顯示區域尺寸之光學組件,可縮小顯示區域外側之邊框部並達成顯示區域之擴大及機器之小型化目的。
又,使用雷射光之切斷較使用切割刀片之切斷的精度更高,與使用切割刀片的情況相比,可縮小顯示區域周邊之邊框部。
接著,光學組件層之最靠近該光學顯示部件之層(一般而言係低吸收率膜層)處作為焦點而聚焦,照射該雷射光,可以較佳效率切斷光學組件層,抑制光學組件層之切斷端的熱變形,且抑制光學顯示部件表面之損傷,可達成光學顯示設備進一步縮小邊框部之目的。
另外,上述結構中「與顯示區域的對向部分」係指較顯示區域大並較光學顯示部件外形(平面視圖中之輪廓外形)小之區域,且為避開了電子部件安裝部等功能部分的區域。即,前述結構係包含沿著光學顯示部件外周緣以雷射切斷剩餘部分的情況。
又,上述結構中「對應於顯示區域的大小」係指較顯示區域大並較光學顯示部件外形(平面視圖中之輪廓外形)小的尺寸,且為避開了光學顯示部件中電子
部件安裝部等功能部分的大小。
又,上述結構中「切斷加工用雷射光」係指用於光學組件層之切斷加工所照射之雷射光。該意思係指切斷加工可僅進行雷射光之照射。又,切斷加工亦可進行雷射光之照射與額外其他操作。
(2)於上述(1)的態樣中,該雷射光照射裝置係於該切斷部形成將該最靠近光學顯示部件之層部分切斷後的切斷線。
該情況中,與完全地以雷射切斷至最靠近光學顯示部件之層的情況相比,可有效地抑制光學顯示部件表面之損傷。
(3)於上述(2)的態樣中,該切斷裝置更具有撕裂裝置,該撕裂裝置係沿著與該光學顯示部件中貼合該光學組件層之貼合面的交叉方向,往該光學顯示部件位移,從該對向部分撕開由該切斷裝置形成該切斷線後之光學組件層的剩餘部分。
根據該結構,可藉由撕開剩餘部分輕易地去除,並可抑制殘留於光學顯示部件的光學組件之撕開動作所導致的剝離或切斷端之不規則狀。
(4)上述(1)~(3)的任一個態樣中,更具備有檢測部,係於該貼合體中,檢測該光學組件層與該光學顯示部件之貼合面外周緣;且該切斷部係沿該外周緣進行設定。
上述結構中「光學組件層與光學顯示部件之貼合面」係指對向光學顯示部件之光學組件層的面,具體而言,「貼合面外周緣」係指光學顯示部件中貼合光學組件層之側的基板外周緣。
(5)本發明另一態樣的光學顯示設備之生產方法,係將光學組件貼合至光學顯示部件以形成光學顯示設備的生產方法,係包含:貼合步驟,係
將較該光學顯示部件之顯示區域更大且包含層積結構之光學層的光學組件層貼合至該光學顯示部件,以形成貼合體;以及切斷步驟,係朝向該貼合體中的光學組件層之顯示區域的對向部分、對向部分外側的剩餘部分之間的切斷部,於包含該層積結構之光學層的複數個層中最靠近該光學顯示部件之層處作為焦點而聚焦,照射切斷加工用雷射光,將該對向部分與剩餘部分切斷,從該光學組件層形成對應於該顯示區域大小的光學組件。
(6)於上述(5)的態樣中,該切斷步驟更包含雷射照射步驟;該雷
射照射步驟係將雷射光照射至該切斷部,形成將該最靠近光學顯示部件之層部分切斷後的切斷線。
(7)於上述(6)的態樣中,該切斷步驟更包含撕裂步驟;該撕裂步
驟係沿著與該光學顯示部件中貼合該光學組件層之貼合面的交叉方向,往該光學顯示部件側位移,從該對向部分撕開由該切斷步驟形成該切斷線後之光學組件層的剩餘部分。
(8)於上述(5)~(7)的任一個態樣中,上述光學顯示設備之生產系
統更具備有檢測步驟,係於該切斷步驟之前,於該貼合體中,檢測該光學組件層與該光學顯示部件之貼合面外周緣;該切斷部係沿該外周緣進行設定。
根據本發明,可縮小顯示區域周邊之邊框部,並達成顯示區域之擴大及機器之小型化目的,且可抑制雷射切斷時光學組件之切斷端的熱變形並擴大光學組件的有效面積。
1‧‧‧薄膜貼合系統
5‧‧‧滾筒輸送機
11‧‧‧第一校準裝置
12‧‧‧第一貼合裝置
12a,15a,18a‧‧‧搬送裝置
12b,15b,18b‧‧‧夾壓滾筒
12c,15c,18c‧‧‧滾筒保持部
12d‧‧‧保護薄膜回收部
13‧‧‧第一切斷裝置
14‧‧‧第二校準裝置
15‧‧‧第二貼合裝置
15d‧‧‧第二回收部
16‧‧‧第二切斷裝置
16a,19a‧‧‧攝影機
17‧‧‧第三校準裝置
18‧‧‧第三貼合裝置
18d‧‧‧第三回收部
19‧‧‧第三切斷裝置
20‧‧‧控制裝置
30‧‧‧雷射光照射裝置
31‧‧‧台座
31a‧‧‧保持面
32‧‧‧移動裝置
33‧‧‧控制裝置
61‧‧‧第一檢測部
62‧‧‧第二檢測部
63‧‧‧攝影裝置
63a‧‧‧拍攝面
64‧‧‧照明光源
65‧‧‧控制部
160‧‧‧雷射振盪器
161‧‧‧第一照射位置調整裝置
161a,162a‧‧‧透鏡
161b,162b‧‧‧致動器
161c,162c‧‧‧迴轉軸
162‧‧‧第二照射位置調整裝置
163‧‧‧聚光透鏡
C‧‧‧攝影機
CA‧‧‧檢查區域
ED‧‧‧外周緣
F1‧‧‧第一光學組件層
F2‧‧‧第二光學組件層
F3‧‧‧第三光學組件層
F11‧‧‧第一光學組件
F12‧‧‧第二光學組件
F13‧‧‧第三光學組件
F1S‧‧‧層片
F21‧‧‧第一貼合層
F22‧‧‧第二貼合層
F23‧‧‧第三貼合層
FS‧‧‧光學組件
FX‧‧‧光學組件層
G‧‧‧邊框部
H‧‧‧高度
H1‧‧‧高度
L‧‧‧雷射光
L1‧‧‧焦點距離
Qa,Qb,Qc‧‧‧焦點
P‧‧‧液晶面板
P1‧‧‧第一基板
P2‧‧‧第二基板
P3‧‧‧液晶層
P4‧‧‧顯示區域
P5‧‧‧電子部件安裝部
pf‧‧‧保護薄膜
P11‧‧‧第一單面貼合面板
P12‧‧‧第二單面貼合面板
P13‧‧‧雙面貼合面板
pt1‧‧‧起點
pt2‧‧‧終點
PX‧‧‧光學顯示部件
R1‧‧‧第一料捲滾筒
R2‧‧‧第二料捲滾筒
R3‧‧‧第三料捲滾筒
S‧‧‧切斷部
S1‧‧‧光學層
S2‧‧‧黏著層
S4‧‧‧表面保護薄膜
S5‧‧‧貼合層片
S6‧‧‧偏光鏡
S7‧‧‧第一薄膜
S8‧‧‧第二薄膜
SA1‧‧‧第一貼合面
SA2‧‧‧第二貼合面
SL‧‧‧切斷線
T1‧‧‧貼合面
T2‧‧‧面
T3‧‧‧面
T4‧‧‧面
U‧‧‧焦點
V1‧‧‧第一方向
V2‧‧‧第二方向
V3‧‧‧第三方向
Y、Y’‧‧‧剩餘部分
θ‧‧‧傾斜角度
第1圖係本發明實施態樣中的光學顯示設備之薄膜貼合系統的示意結構圖。
第2圖係上述薄膜貼合系統之第二切斷裝置周邊的立體圖。
第3圖係相當於第2圖所示之第二切斷裝置之內部結構的立體圖。
第4圖係上述薄膜貼合系統之第二貼合裝置周邊的立體圖。
第5圖係上述薄膜貼合系統中之第一貼合層的剖面圖。
第6圖係上述薄膜貼合系統中的第二切斷裝置周邊之第二貼合層的剖面圖。
第7圖係上述薄膜貼合系統中的第三切斷裝置周邊之第三貼合層的平面圖。
第8圖係第7圖之A-A線的剖面圖。
第9圖係通過上述薄膜貼合系統之雙面貼合面板的剖面圖。
第10圖係液晶面板及已貼合至液晶面板之貼合層的剖面圖。
第11圖係以雷射切斷上述貼合層之狀態的剖面圖。
第12A圖係使上述貼合層部分殘留地以雷射切斷之狀態的剖面圖。
第12B圖係將上述貼合層之剩餘部分撕開時的剖面圖。
第13圖係顯示從光學顯示部件撕開光學組件層之剩餘部分時之圖樣的立體圖。
第14圖係檢測貼合面外周緣之第一檢測部的示意圖。
第15圖係顯示檢測貼合面外周緣之第一檢測部之變形例的示意圖。
第16圖係顯示檢測貼合面外周緣之位置的平面圖。
第17圖係檢測貼合面外周緣之第二檢測部之示意圖。
以下,參考圖面說明本發明實施態樣。本實施態樣中,係說明
作為光學顯示設備之生產系統,構成光學顯示設備之生產系統一部分的薄膜貼合系統,以及使用薄膜貼合系統的光學顯示設備之生產方法。各圖中係設定XYZ正交座標系,X方向係顯示光學顯示部件(液晶面板)之寬度方向,Y方向係顯示光學顯示部件之搬送方向,Z方向係顯示X方向與Y方向之正交方向。
第1圖係顯示本實施態樣之薄膜貼合系統1(光學設備之生產系
統)的示意結構。薄膜貼合系統1係例如將偏光薄膜或相位差薄膜、輝度增加薄膜等薄膜狀光學組件貼合至液晶面板或有機電致發光(OEL,Organic Electro-Luminescence)面板等面板狀光學顯示部件。薄膜貼合系統1係製造包含該光學顯示部件及光學組件的光學組件貼合體。薄膜貼合系統1中,使用液晶面板P作為該光學顯示部件。薄膜貼合系統1之各部位係透過作為電子控制裝置的控制裝置20進行整體控制。
薄膜貼合系統1係從貼合步驟之起始位置到最終位置為止,使
用例如驅動式之滾筒輸送機5來搬送液晶面板P,同時對液晶面板P依序施以特定處理。液晶面板P係以其正面與反面呈水平狀態下於滾筒輸送機5上進行搬送。
另外,圖中左側係顯示液晶面板P的搬送方向上游側(以下,稱作面板搬送上游側),圖中右側則顯示液晶面板P的搬送方向下游側(以下,稱作面板搬送下游側)。
一併參考第7圖至第9圖,液晶面板P之平面視圖呈長方形,
從其外周緣距特定寬度之內側處,形成具有沿該外周緣形狀的顯示區域P4。於後述第二校準裝置14的面板搬送上游側時,使得顯示區域P4之短邊約略沿著搬送方向來搬送液晶面板P,又,於該第二校準裝置14的面板搬送下游側時,
則使得顯示區域P4之長邊約略沿著搬送方向來搬送液晶面板P。
針對該液晶面板P之正面與反面,將長條形之第一光學組件層
F1、第二光學組件層F2及第三光學組件層F3所切割出的第一光學組件F11、第二光學組件F12及第三光學組件F13適當地進行貼合。本實施態樣中,液晶面板P之背光側及顯示面側的雙面係各自貼合有作為偏光薄膜之第一光學組件F11(光學組件、對向部分)及第三光學組件F13(光學組件、對向部分),液晶面板P之背光側一面進一步貼合有重疊於第一光學組件F11之第二光學組件F12(光學組件、對向部分),以作為輝度增加薄膜。
如第1圖所示,薄膜貼合系統1,係具備:第一校準裝置11,
係將液晶面板P從上游製程搬送至滾筒輸送機5之面板搬送上游側上,並進行液晶面板P的校準;第一貼合裝置12(貼合裝置),係設置於第一校準裝置11的面板搬送下游側;第一切斷裝置13,係設置於接近第一貼合裝置12處;以及第二校準裝置14,係設置於第一貼合裝置12及第一切斷裝置13的面板搬送下游側。
又,薄膜貼合系統1,係具備:第二貼合裝置15(貼合裝置),係
設置於第二校準裝置14的面板搬送下游側;第二切斷裝置16(切斷裝置),係設置於接近第二貼合裝置15處;第三校準裝置17,係設置於第二貼合裝置15及第二切斷裝置16的面板搬送下游側;第三貼合裝置18(貼合裝置),係設置於第三校準裝置17的面板搬送下游側;以及第三切斷裝置19(切斷裝置),係設置於接近第三貼合裝置18處。
第一校準裝置11可保持液晶面板P並自由地朝垂直方向及水平
方向進行搬送。又,第一校準裝置11具有一對攝影機,拍攝例如液晶面板P之
面板搬送上游側及下游側之端部(圖中未顯示)。該攝影機的攝影資料係傳送至控制裝置20。控制裝置20係根據該攝影資料與預先儲存之光軸方向檢查資料,以啟動第一校準裝置11。不過,後述第二校準裝置14及第三校準裝置17亦同樣地具有攝影機,並將該攝影機之攝影資料用以進行校準。
第一校準裝置11係受到控制裝置20之動作控制,以相對第一
貼合裝置12進行液晶面板P之校準。此時,決定液晶面板P於垂直搬送方向之水平方向(以下,稱作部件寬度方向)上的位置,及繞垂直軸之迴轉方向(以下,僅稱為迴轉方向)上的位置。在該狀態下,將液晶面板P引導至第一貼合裝置12之貼合位置。
第一貼合裝置12係針對被引導至貼合位置之長條狀第一光學組
件層F1(光學組件層)之下側面,將沿其上方搬送之液晶面板P的上側面(背光側)進行貼合(參考第5圖)。第一貼合裝置12,係具備:搬送裝置12a,係從捲繞有第一光學組件層F1之第一料捲滾筒R1將第一光學組件層F1捲出,並沿其長邊方向搬送第一光學組件層F1;以及夾壓滾筒12b,係將滾筒輸送機5所搬送之液晶面板P的上側面貼合至搬送裝置12a所搬送之第一光學組件層F1之下側面。
搬送裝置12a,係具備:滾筒保持部12c,係支撐著捲繞有第一
光學組件層F1之第一料捲滾筒R1,並沿其長邊方向捲出第一光學組件層F1;以及保護薄膜回收部12d,係將重疊於第一光學組件層F1上側面而與第一光學組件層F1一併捲出的保護薄膜pf,在第一貼合裝置12之面板搬送下游側進行回收。
夾壓滾筒12b係具有於軸線方向相互平行地配置的一對貼合滾筒。一對貼合滾筒之間形成有指定間隙。該間隙內即為第一貼合裝置12之貼合
位置。將液晶面板P及第一光學組件層F1重合引導至該間隙內。該等液晶面板P及第一光學組件層F1係於一對貼合滾筒之間受夾壓,並送往面板搬送下游側。藉由各自對依序搬送而來之複數個液晶面板P進行前述操作,第一貼合裝置12係形成將複數個液晶面板P相距特定間隔而連續地貼合至長條狀第一光學組件層F1下側面的第一貼合層F21。
第一切斷裝置13係位於保護薄膜回收部12d的面板搬送下游
側。第一切斷裝置13係於第一光學組件層F1之指定部位(沿搬送方向並列的液晶面板P之間)處,沿液晶面板P之部件寬度方向將整個寬度切斷,藉以從第一貼合層F21之第一光學組件層F1形成較顯示區域P4更大(本實施態樣中為較液晶面板P更大)的層片F1S(參考第6圖)。不過,第一切斷裝置13不限制為使用切割刀片或使用雷射切割機。藉由第一切斷裝置13之切斷步驟,以形成於液晶面板P上側面貼合有較顯示區域P4更大之層片F1S的第一單面貼合面板P11(光學顯示部件、貼合體)(參考第6圖)。
另外,關於層片F1S,朝液晶面板P外側突出之部分的大小(層
片F1S之剩餘部分的大小)係可對應於液晶面板P之尺寸而適當地設定。例如,將層片F1S應用於5吋至10吋之中小型尺寸液晶面板P的情況,於層片F1S各側邊處,層片F1S之一側邊與液晶面板P之一側邊之間的間隔可設定為2mm~5mm之範圍的長度。
第二校準裝置14係將與顯示區域P4之短邊略呈平行所搬送的
第一單面貼合面板P11轉換方向,使其與顯示區域P4之長邊略呈平行地進行搬送。不過,該方向轉換係當貼合至液晶面板P的其他光學組件層之光軸方向相對第一光學組件層F1之光軸方向配置呈直角的情況。
第二校準裝置14係進行與該第一校準裝置11相同的校準。即,
第二校準裝置14係根據儲存於控制裝置20之光軸方向檢查資料及該攝影機C的攝影資料,以決定相對第二貼合裝置15的第一單面貼合面板P11之部件寬度方向及迴轉方向上的位置。在該狀態中,第一單面貼合面板P11被引導至第二貼合裝置15之貼合位置。
第二貼合裝置15係針對被引導至貼合位置的長條狀第二光學組
件層F2下側面,將沿其下方搬送之第一單面貼合面板P11上側面(液晶面板P之背光側)進行貼合。第二貼合裝置15,係具備:搬送裝置15a,係從捲繞有第二光學組件層F2之第二料捲滾筒R2將第二光學組件層F2捲出,並沿其長邊方向搬送第二光學組件層F2;以及夾壓滾筒15b,係將滾筒輸送機5所搬送之第一單面貼合面板P11的上側面貼合至搬送裝置15a所搬送之第二光學組件層F2的下側面。
搬送裝置15a,係具備:滾筒保持部15c,係支撐著捲繞有第二
光學組件層F2之第二料捲滾筒R2,並沿其長邊方向捲出第二光學組件層F2;以及第二回收部15d(撕裂裝置),係將通過位於夾壓滾筒15b之面板搬送下游側之第二切斷裝置16後的第二光學組件層F2之剩餘部分回收。
夾壓滾筒15b具有沿軸線方向相互平行地配置的一對貼合滾
筒。一對貼合滾筒之間形成有指定間隙。該間隙內即為第二貼合裝置15的貼合位置。將第一單面貼合面板P11及第二光學組件層F2重合導入該間隙內。該等第一單面貼合面板P11及第二光學組件層F2係於該貼合滾筒之間受夾壓,並送往面板搬送下游側。藉由各自對依序搬送而來之複數個液晶面板P進行前述操作,第二貼合裝置15係形成將複數個第一單面貼合面板P11相距特定間隔而連
續地貼合至長條狀第二光學組件層F2下側面的第二貼合層F22。
第二切斷裝置16係位於夾壓滾筒15b的面板搬送下游側。第二
切斷裝置16係同時切斷第二光學組件層F2與貼合於第二光學組件層F2下側面的第一單面貼合面板P11之第一光學組件層F1之層片F1S(參考第6圖)。第二切斷裝置16例如為二氧化碳(CO2)雷射切斷機。第二切斷裝置16係沿顯示區域P4之外周緣(本實施態樣中沿液晶面板P之外周緣)不間斷地切斷第二光學組件層F2與層片F1S。
第二切斷裝置16係將各光學組件層(第一光學組件層F1與第二
光學組件層F2)貼合至液晶面板P後再一同進行切斷,可提高各光學組件層(第一光學組件層F1與第二光學組件層F2)的光軸方向之精度,可消除各光學組件層(第一光學組件層F1與第二光學組件層F2)間的光軸方向之偏差,且可簡化第一切斷裝置13中的切斷步驟。第二切斷裝置16之細節待後述。
透過上述切斷各光學組件層(第一光學組件層F1與第二光學組
件層F2),第二切斷裝置16係形成於液晶面板P之上側面重疊貼合有第一光學組件F11及第二光學組件F12的第二單面貼合面板P12(光學顯示部件、貼合體)(參考第8圖)。此時,如第4圖所示,第二貼合層F22使第二單面貼合面板P12與切除顯示區域P4之對向部分(各光學組件(第一光學組件F11與第二光學組件F12))後殘餘呈框狀的各光學組件層(第一光學組件層F1與第二光學組件層F2)之剩餘部分Y,Y’分離。第二光學組件層F2之剩餘部分Y’會成為複數相連的梯子狀(參考第4圖),該剩餘部分Y’係與第一光學組件層F1之剩餘部分Y共同捲取至第二回收部15d。
此處,該「與顯示區域P4之對向部分」係指較顯示區域P4大,
並較液晶面板P外形小之區域,且為避開了電子部件安裝部等功能部分的區域。本實施態樣中,於平面視圖為矩狀外形之液晶面板P中除了該功能部分之外的三個側邊處,沿液晶面板P之外周緣以雷射切斷剩餘部分,相當於該功能部分的一側邊,則從液晶面板P之外周緣朝顯示區域P4側適當深入的位置處以雷射切斷剩餘部分。
另外,本實施態樣中,第二切斷裝置16雖例如為同時切斷第二光學組件層F2與第一光學組件層F1之層片F1S的結構,但不限定於此,亦可為僅切斷第一光學組件層F1之層片F1S,或僅切斷第二光學組件層F2的結構。
參考第1圖,第三校準裝置17將液晶面板P背光側朝向上側面的第二單面貼合面板P12進行正/反面反轉,使得液晶面板P之顯示面側朝向上側面,並進行與該第一校準裝置11及第二校準裝置14相同的校準。即,第三校準裝置17係根據儲存於控制裝置20之光軸方向檢查資料及該攝影機的攝影資料,決定相對於第三貼合裝置18的第二單面貼合面板P12之部件寬度方向及迴轉方向上的位置。在該狀態中,第二單面貼合面板P12被引導至第三貼合裝置18之貼合位置。
第三貼合裝置18係針對被引導至貼合位置之長條狀第三光學組件層F3(光學組件層)之下側面,將沿其下方搬送之第二單面貼合面板P12的上側面(液晶面板P之顯示面側)進行貼合。第三貼合裝置18係具備:搬送裝置18a,係從捲繞有第三光學組件層F3之第三料捲滾筒R3將第三光學組件層F3捲出,並沿著其長邊方向搬送第三光學組件層F3;以及夾壓滾筒18b,係將滾筒輸送機5所搬送之第二單面貼合面板P12的上側面貼合至搬送裝置18a所搬送之第三光學組件層F3的下側面。
搬送裝置18a具有:滾筒保持部18c,係支撐著捲繞有第三光學
組件層F3之第三料捲滾筒R3,並沿著其長邊方向捲出第三光學組件層F3;以及第三回收部18d,係將通過位在夾壓滾筒18b之面板搬送下游側的第三切斷裝置19後之第三光學組件層F3的剩餘部分回收。
夾壓滾筒18b係具有於軸線方向相互平行地配置的一對貼合滾
筒。一對貼合滾筒之間形成有指定間隙。該間隙內即為第三貼合裝置18之貼合位置。將第二單面貼合面板P12及第三光學組件層F3重合引導至該間隙內。該等第二單面貼合面板P12及第三光學組件層F3係於一對貼合滾筒之間受夾壓,並送往面板搬送下游側。藉由各自對依序搬送而來之複數個第二單面貼合面板P12進行前述操作,第三貼合裝置18係形成將複數個第二單面貼合面板P12相距特定間隔而連續貼合至長條狀第三光學組件層F3下側面的第三貼合層F23。
第三切斷裝置19係位於夾壓滾筒18b之面板搬送下游側,將第
三光學組件層F3切斷。第三切斷裝置19係與第二切斷裝置16相同的雷射加工機,沿著顯示區域P4外周緣(例如沿著液晶面板P之外周緣)不間斷地切斷第三光學組件層F3。
透過上述切斷第三光學組件層F3,第三切斷裝置19係形成於第
二單面貼合面板P12之上側面貼合有第三光學組件F13的雙面貼合面板P13(光學顯示設備)(參考第9圖)。又,此時,第三貼合層F23使雙面貼合面板P13與切除顯示區域P4之對向部分(第三光學組件F13)後殘餘呈框狀的第三光學組件層F3之剩餘部分(圖中未顯示)分離。第三光學組件層F3之剩餘部分與第二光學組件層F2之剩餘部分Y’同樣地成為複數相連的梯子狀。第三光學組件層F3之剩餘部分係捲取至第三回收部18d。
雙面貼合面板P13通過圖中未顯示之缺陷檢查裝置,以檢查是
否有缺陷(貼合不良等)後,搬送至下游製程進行其它處理。
以下,各光學組件層(第一光學組件層F1、第二光學組件層F2
及第三光學組件層F3)統稱為光學組件層FX,貼合至各光學組件層(第一光學組件層F1、第二光學組件層F2及第三光學組件層F3)的液晶面板P及各單面貼合面板(第一單面貼合面板P11及第二單面貼合面板P12)統稱為光學顯示部件PX,各光學組件(第一光學組件F11、第二光學組件F12及第三光學組件F13)統稱為光學組件FS。
構成光學組件層FX之偏光鏡薄膜係例如經二色性染料進行染
色之聚乙烯醇(PVA)薄膜朝一軸延伸地形成。但是,由於延伸時會有PVA薄膜厚度之不均勻或二色性染料染色不均勻等,使偏光鏡薄膜易造成於光學組件層FX寬度方向內側與寬度方向外側產生光軸方向偏差的情況。
該處,本實施態樣之薄膜貼合系統1中,係根據預先儲存於儲
存裝置20的光學組件層FX各部位中光軸面內分佈之檢查資料,使第一校準裝置11、第二校準裝置14及第三校準裝置17進行貼合至光學組件層FX之光學顯示部件PX的校準。接著,第一貼合裝置12、第二貼合裝置15及第三貼合裝置18係將光學顯示部件PX貼合至光學組件層FX。另外,亦可捲出光學組件層FX時檢測出光軸方向,根據該檢測資料進行光學顯示部件PX的校準。
如第5圖所示,液晶面板P具有:第一基板P1,係例如由薄膜
電晶體(TFT,Thin Film Transistor)基板所組成的長方形基板;第二基板P2,係對向第一基板P1地配置的相同長方形基板;以及液晶層P3,係封入於第一基板P1與第二基板P2之間。另外,為了圖式方便起見,省略各層剖面線。
參考第7圖、第8圖,第一基板P1將其外周緣之三個側邊沿著
第二基板P2相對應之三個側邊配置,且外周緣剩餘之一側邊則較第二基板P2相對應之一側邊朝外側突出。藉此,可於第一基板P1之該一側邊處設置延伸至第二基板P2外側的電子部件安裝部P5。
參考第6圖、第8圖,第二切斷裝置16以攝影機16a等檢測部
來檢測顯示區域P4之外周緣,並沿顯示區域P4之外周緣等切斷第一光學組件層F1及第二光學組件層F2。又,同樣地第三切斷裝置19以攝影機19a等檢測部來檢測顯示區域P4之外周緣,並沿顯示區域P4之外周緣等切斷第三光學組件層F3。於顯示區域P4外側,設置有黏接第一基板P1及第二基板P2之密封劑等設置用的特定寬度的之邊框部G。各切斷裝置(第二切斷裝置16及第三切斷裝置19)於該邊框部G之寬度內進行雷射切斷。
單獨對樹脂製光學組件層FX進行雷射切斷時,光學組件層FX
之切斷端可能因熱變形而呈膨脹或波浪形。因此,將雷射切斷後之光學組件層FX貼合至光學顯示部件PX的情況,容易於光學組件層FX產生空氣混入或變形等貼合不良問題。
另一方面,將光學組件層FX貼合至液晶面板P之後,以雷射切
斷光學組件層FX的本實施態樣中,光學組件層FX之切斷端會受到液晶面板P之玻璃面的支撐。因此,雷射切斷後之光學組件層FX的光學組件層FX之切斷端不易形成膨脹或波浪形。又,在貼合至液晶面板P後進行,故不易產生貼合不良問題。
雷射加工機之切斷線的振動幅度(公差)較切斷器等之切割刀片
的公差更小。因此,於本實施態樣之薄膜貼合系統1中,與使用切割刀片切斷
光學組件層FX的情況相比,可使得邊框部G之寬度更窄。其結果,應用於本實施態樣之薄膜貼合系統1的液晶面板P(機器)可達成小型化及(或)顯示區域P4之大型化。此點,可有效地適用於近年來之智慧型手機或平板型終端機等,需要在機殼尺寸之限制下將顯示畫面放大的高機能行動裝置。
又,對將光學組件層FX整合至液晶面板P之顯示區域P4的層
片進行切割後,再貼合至液晶面板P的情況中,該層片及液晶面板P各自的尺寸公差、及該等之相對貼合位置的尺寸公差會疊加。因此,難以使得液晶面板P之邊框部G的寬度變窄(難以使得顯示區域擴大)。
另一方面,將光學組件層FX貼合至液晶面板P之後,依據顯示
區域P4進行切割的情況中,僅須考慮切斷線之振動公差。因此,本實施態樣之薄膜貼合系統1中,可縮小邊框部G之寬度的公差(±0.1mm以下)。此點亦可使得液晶面板P之邊框部G的寬度變窄(可使得顯示區域擴大)。
再者,本實施態樣之薄膜貼合系統1中,以非利刃之雷射光來
切斷光學組件層FX。因此,薄膜貼合系統1中,切斷時不會對液晶面板P施加應力,液晶面板P之基板端緣處不易產生裂痕或破裂,可提高對於熱循環等的耐久性。同樣地,薄膜貼合系統1中,切斷光學組件層FX時,與液晶面板P為非接觸加工,故對電子部件安裝部P5之損傷亦較小。雷射切斷對液晶面板P之損傷抑制係於後述。
如第7圖所示,以雷射切斷光學組件層FX(第7圖中第三光學組
件層F3)的情況中,第三切斷裝置19例如將顯示區域P4之一長邊的延長線上設定為雷射切斷的起點pt1,從該起點pt1先開始進行該一長邊的切斷動作。又,第三切斷裝置19將雷射切斷的終點pt2設定於雷射光環繞顯示區域P4一圈後,
到達顯示區域P4之起點側短邊之延長線上的位置。起點pt1及終點pt2係設計使得光學組件層FX之剩餘部分仍會剩餘特定接續部分,而能承受捲取光學組件層FX時的張力。
第2圖係顯示用作各單面貼合面板(第一單面貼合面板P11及第
二第一單面貼合面板P12)之光學組件層FX之切斷部的雷射光照射裝置30一例之立體圖。另外,第2圖中顯示適用於第二切斷裝置16之例,但第三切斷裝置19亦可為相同結構。
如第2圖所示,雷射光照射裝置30具備有:台座31、作為第二切斷裝置16之掃瞄器、移動裝置32及控制裝置33。
雷射光照射裝置30係根據作為電子控制裝置的控制裝置33之控制,讓各部位進行作動,將雷射光L照射至第一單面貼合面板P11(參考第6圖)之光學組件層FX(第二光學組件層F2及層片F1S),使該光學組件層FX切斷成特定尺寸之光學組件FS。
台座31係具有保持第一單面貼合面板P11(照射目標物)之保持面31a。
第二切斷裝置16(掃瞄器)將雷射光L射出至該光學組件層FX,以切斷保持於台座31的第一單面貼合面板P11之光學組件層FX。
第二切斷裝置16可讓雷射光L在與台座31之保持面31a平行之平面內(XY平面內)進行雙軸掃瞄。即,第二切斷裝置16可獨立地於X方向與Y方向上相對台座31相對移動。藉此,可將第二切斷裝置16移動至台座31上任意位置,讓雷射光L以較佳精度照射至保持於台座31的光學組件層FX之任意位置。
移動裝置32可讓第二切斷裝置16相對台座31進行相對移動。
移動裝置32讓第二切斷裝置16於平行保持面31a之第一方向V1(X方向)、平行保持面31a且與第一方向V1正交之第二方向V2(Y方向)、保持面31a之法線方向的第三方向V3(Z方向)上相對台座31相對移動。移動裝置32使例如設置於第二切斷裝置16的滑件機構之線性馬達進行作動(圖中均未顯示),讓第二切斷裝置16往XYZ各方向移動。
上述結構雖透過移動裝置來移動第二切斷裝置16,亦可為透過
與上述相同之移動裝置來移動台座31的結構,且亦可為能移動台座31及第二切斷裝置16雙方的結構。
第3圖係顯示雷射光照射裝置30中第二切斷裝置16(掃瞄器)之
內部結構的立體圖。不過,省略第3圖中移動裝置32及控制裝置33之圖式。
如第3圖所示,第二切斷裝置16具備有:雷射振盪器160、第一照射位置調整裝置161、第二照射位置調整裝置162及聚光透鏡163。
雷射振盪器160係讓雷射光L進行脈衝振盪之裝置,本實施態
樣中係使用CO2雷射振盪器(二氧化碳雷射振盪器)。另外,作為雷射振盪器160,可例舉有其它紫外線(UV)雷射振盪器、半導體雷射振盪器、激光(YAG)雷射振盪器及準分子雷射振盪器等,並無特定限制。CO2雷射振盪器可於例如偏光薄膜之切斷加工時,適當地以高輸出振盪出雷射光,故為較佳態樣。
第一照射位置調整裝置161及第二照射位置調整裝置162係讓
雷射振盪器160所振盪出之雷射光L可在與保持面31a平行之平面內進行雙軸掃瞄的掃瞄元件。
可使用例如電流掃瞄器及萬向支架等來作為第一照射位置調整裝置161及
第二照射位置調整裝置162。第一照射位置調整裝置161及第二照射位置調整裝置162係於雷射振盪器160與聚光透鏡163之間處的雷射光L之光學路徑上,從雷射振盪器160側以第一照射位置調整裝置161、第二照射位置調整裝置162之順序進行配置。
第一照射位置調整裝置161具備有:透鏡161a與調整透鏡161a
之設置角度的致動器161b。致動器161b具有平行Z方向之迴轉軸161c,透鏡161a連結於該迴轉軸161c處。
第二照射位置調整裝置162具備有:透鏡162a與調整透鏡162a之設置角度的致動器162b。致動器162b具有平行Y方向之迴轉軸162c,透鏡162a連結於該迴轉軸162c處。
雷射振盪器160所振盪出之雷射光L經由透鏡161a、透鏡162a、
聚光透鏡163的順序,照射至保持於台座31之光學組件層FX。第一照射位置調整裝置161及第二照射位置調整裝置162係根據控制裝置33之控制,調整驅動各致動器161b,162b的各透鏡161a,162a之設置角度。接著,第一照射位置調整裝置161及第二照射位置調整裝置162係朝向台座31上之光學組件層FX,對所照射之雷射光L的照射位置進行雙軸掃瞄。
雷射光L之光學路徑位在圖中實線所示狀態的情況中,從雷射
振盪器160振盪出之雷射光L係聚焦於光學組件層FX上的焦點Qa。以下同樣地,雷射光L之光學路徑位在圖中一點鏈線所示狀態的情況中,雷射光L則聚焦於焦點Qb。雷射光L之光學路徑位在圖中二點鏈線所示狀態的情況中,雷射光L係聚焦於焦點Qc。
聚光透鏡163係配置於本實施態樣中第二照射位置調整裝置162
與光學組件層FX之間。聚光透鏡163係藉由第一照射位置調整裝置161及第二照射位置調整裝置162,讓調整過光學路徑之雷射光L聚焦於光學組件層FX之指定位置。聚光透鏡163例如為fθ透鏡。聚光透鏡163可將來自透鏡162a且平行地射入聚光透鏡163的圖中各線所示之雷射光L平行地聚焦於光學組件層FX。
控制裝置33可對移動裝置32、第一照射位置調整裝置161及第
二照射位置調整裝置162進行作動控制,讓通過聚光透鏡163之雷射光L在保持於台座31之光學組件層FX上沿所期望之軌跡而描繪地進行移動。
本實施態樣中,透過使用移動裝置32之噴嘴系統,可使光學組件層FX相對雷射振盪器160進行相對移動,以進行廣範圍之雷射切斷。此外,透過使用第一照射位置調整裝置161及第二照射位置調整裝置162之掃瞄器系統,可讓雷射光L進行雙軸掃瞄,亦可進行細部之高精度雷射切斷。
此處,上述說明中「噴嘴系統」係指第二切斷裝置16相對台座31進行相對移動。
又,上述說明中「掃瞄器系統」係指使用第一照射位置調整裝置161及第二照射位置調整裝置162,朝向台座31上之光學組件層FX,對所照射之雷射光L的照射位置進行雙軸掃瞄。
第10圖係從第一光學組件層F1分離保護薄膜保護薄膜(分離層
片)並貼合至液晶面板P之狀態的剖面圖。以下,以第一光學組件層F1為例進行說明,但第二光學組件層F2及第三光學組件層F3亦具有相同結構。
第一光學組件層F1係具有:薄膜狀之光學層S1;設置於光學層
S1之一側之面(圖中下側面)的黏著層S2;隔著黏著層S2而能分離地層積於光學
層S1之一側之面的保護薄膜pf(分離層片,第10圖中未顯示);以及層積於光學層S1之另一側之面(圖中上側面)的表面保護薄膜S4。
光學層S1係具有:層片狀之偏光鏡S6;黏接於偏光鏡S6之一
側(液晶面板P側)之面的第一薄膜S7(最靠近該光學顯示部件之層);以及黏接於偏光鏡S6之另一側之面的第二薄膜S8。第一薄膜S7及第二薄膜S8例如為保護偏光鏡S6的保護薄膜。
光學層S1具有偏光板之功能,橫跨貼合於液晶面板P之顯示區域P4全區。
另外,為了圖示方便起見,省略各層之剖面線。
第一光學組件層F1係於一側之面殘留有黏著層S2且與保護薄
膜pf分離之狀態下,隔著黏著層S2貼合至液晶面板P之貼合面T1(本實施態樣中背光側)。本實施態樣之薄膜貼合系統1係使得黏著層S2朝向下方地,將第一光學組件層F1(光學組件層FX)搬送到與液晶面板P(光學顯示部件PX)之貼合位置。藉此,薄膜貼合系統1可抑制黏著層S2之異物附著等貼合不良之情況的發生。以下,將從第一光學組件層F1(光學組件層FX)去除保護薄膜pf及黏著層S2後的層片體稱為貼合層片S5。
第一光學組件層F1中,偏光鏡S6為聚乙烯醇(PVA,Polyvinyl
alcohol)膜層。第一薄膜S7為環烯烴聚合物(COP,Cyclo olefin polymer)膜層。第二薄膜S8為三醋酸纖維素(TAC,Triacetyl cellulose)膜層。表面保護薄膜S4(及保護薄膜pf)為聚對苯二甲酸乙二酯(PET,Polyethylene terephthalate)膜層。
如第11圖所示,具有上述層積結構之光學層S1的貼合層片S5
在貼合至液晶面板P之貼合面T1的狀態下,以前述第二切斷裝置16進行雷射切斷。第二切斷裝置16係朝向貼合至液晶面板P之貼合層片S5中的液晶面板P
之顯示區域P4之對向部分(第一光學組件F11)與剩餘部分Y之間的切斷部S,於最靠近貼合層片S5之光學層S1之液晶面板P之層(第一薄膜S7、低吸收率膜層)處使焦點U聚焦,照射該雷射光L。
現在,在液晶面板P之一側之面僅貼合有第一光學組件層F1的
狀態下,進行該第一光學組件層F1之雷射切斷。該情況中,為了抑制液晶面板P之損傷並以較佳效率切斷貼合層片S5,貼合層片S5中從第二切斷裝置16側之面T2到雷射光L之焦點U的距離(焦點距離L1)係如下設定。
即,該焦點距離L1係設定為:貼合層片S5中從第二切斷裝置
16側之面T2到第一薄膜S7之第二切斷裝置16側之面T3的厚度以上,貼合層片S5中從第二切斷裝置16側之面T2到第一薄膜S7之液晶面板P側之面T4的厚度以下。焦點距離L1係藉由雷射光L之輸出、移動速度、射束直徑等照射條件來調整。
另外,在重疊於第一光學組件層F1並貼合有第二光學組件層F2之狀態下進行前述雷射切斷的情況中,可將前述層體視為一體之貼合層片而設定焦點距離L1。又,第三光學組件層F3之雷射切斷亦可進行相同之聚焦方式。
於貼合層片S5內,對於所照射之雷射光L的振動波長範圍中雷
射光L平均吸收率較高的膜層(高吸收率膜層、本實施態樣中PET層、PVA層及TAC層),即便是抑制雷射光L之輸出亦可良好地進行切斷。
另一方面,於貼合層片S5內,對於所照射之雷射光L的振動波長範圍中雷射光L之平均吸收率較低的膜層(低吸收率膜層、本實施態樣中COP層),則必須提高雷射光L之輸出以熱能來進行切斷。
如此一來,便會於高吸收率膜層中加入過多之熱能,使貼合層片S5之切斷
端大幅熔融、變形,會妨礙顯示區域P4周邊的邊框部縮小。又,液晶面板P表面處易產生微細裂痕等損傷,而影響耐久性。
對此,於本實施態樣之薄膜貼合系統1中,於包含貼合層片S5
之光學層S1的複數個層中最靠近光學顯示部件(液晶面板P)的低吸收率膜層處使焦點U聚焦(集中能量),照射雷射光L。藉此,貼合層片S5中的雷射光照射裝置30側之高吸收率膜層會以相當於雷射光L之射束直徑的間隔而切斷分離。
又,貼合層片S5中的液晶面板P側之低吸收率膜層會以未滿雷射光L之射束直徑的間隔而切斷分離。藉此,除了可抑制雷射光L對液晶面板P之損傷,亦可以較佳效率切斷貼合層片S5。
如此一來,照射雷射光L並切斷光學組件層(貼合層片S5),以
形成光學組件之步驟,係對應本發明之切斷步驟。
雖期望將低吸收率膜層完全切斷分離,但為抑制液晶面板P之
損傷,如第12A圖所示,亦可將光學層S1之第一薄膜S7(低吸收率膜層)的一部分切斷成可撕開之程度的薄片狀或斷續狀地殘留。該情況中,形成於第一薄膜S7的切斷線以圖中符號SL表示。
如此,照射雷射光L將第一薄膜S7之一部分切斷成可撕開之程度的薄片狀或斷續狀地殘留而形成切斷線之步驟,係對應本發明之雷射照射步驟。
切斷線SL形成後,如第12B圖所示,從貼合於顯示區域P4之
光學組件FS將剩餘部分Y撕開。此時,剩餘部分Y係沿著與液晶面板P之貼合面T1的交叉方向(圖中貼合面T1之正交方向),往液晶面板P側位移而被撕開。該位移係藉由例如第二回收部15d之捲取動作(參考第4圖)而進行。透過該位移,光學組件FS與剩餘部分Y係於液晶面板P之端緣邊緣如切斷地被撕開。
如此一來,沿著與液晶面板P之貼合面T1的交叉方向,往液晶面板P側位移,以將剩餘部分Y撕開的撕開步驟,係對應本發明之撕裂步驟。
該撕開時對光學組件FS之施加應力係作用於將光學組件FS壓
合至貼合面T1之側。藉此,可抑制光學組件FS之切斷端的剝離等貼合不良問題。
為抑制切斷線SL之一部分處因殘留之切口集中等導致的光學組件FS之切斷端不規則狀,剩餘部分Y之位移方向較佳地為接近與貼合面T1之正交方向的角度。
如此一來,照射雷射光L而於光學組件層(貼合層片S5)形成切
斷線,再撕開剩餘部分Y而切斷光學組件層,以形成光學組件的步驟,係對應本發明之切斷步驟。
如以上說明,根據上述實施態樣中具有薄膜貼合系統1的光學
顯示設備之生產系統,將較液晶面板P之顯示區域P4更大的光學組件層FX貼合至液晶面板P後,切斷該光學組件層FX之剩餘部分,可以較佳精度於液晶面板P之面上形成對應於顯示區域P4之尺寸的光學組件FS。藉此,應用於薄膜貼合系統1之液晶面板P可縮小顯示區域P4外側之邊框部G,並達成顯示區域之擴大及機器之小型化目的。
又,使用雷射光L之切斷較使用切割刀片之切斷的精度更高。因此,與使用切割刀片的情況相比,可縮小顯示區域P4周邊之邊框部G。
接著,在光學組件層FX中最靠近層積結構之光學層S1之液晶
面板P之層(低吸收率膜層)處使焦點U聚焦,照射雷射光L,可以較佳效率切斷光學組件層FX。因此,可抑制光學組件層FX之切斷端的熱變形,且亦可抑制
液晶面板P之表面損傷,可達成光學顯示設備進一步縮小邊框部之目的。
又,根據具有上述薄膜貼合系統1的光學顯示設備之生產系統,
切斷光學組件層FX之雷射光照射裝置30於光學組件層FX之切斷部S最靠近光學層S1之液晶面板P之層處形成部份切斷之切斷線SL,與完全地以雷射切斷達最靠近液晶面板P之層的情況相比,可有效地抑制液晶面板P之表面損傷。
又,由於具有沿著與液晶面板P之貼合面T1的交叉方向往液晶
面板P側位移,以從光學組件FS將形成該切斷線SL後的光學組件層FX之剩餘部分撕開的撕裂裝置(第二回收部15d),因此可藉由撕開剩餘部分之方式輕易地去除,並可抑制殘留於液晶面板P的光學組件FS因該撕開動作所導致的剝離或切斷端之不規則狀。
於上述實施態樣中,光學顯示部件PX之光學組件FS與光學組
件層FX之剩餘部分Y的分離動作,係以第二回收部15d或第三回收部18d捲取剩餘部分Y之方式來進行(參考第1圖、第4圖),但並不限定於此,亦可使用各種裝置或步驟工程來進行該分離動作。此時,如第13圖所示,於光學顯示部件PX之角部為起點將剩餘部分Y撕開,利於開始撕裂液晶面板P之端緣邊緣,並可平滑地分離剩餘部分Y。
不過,本發明並不限定於上述實施態樣及變形例,例如,本實
施態樣之切斷目標的層積型偏光板並不限定於COP偏光板,可例舉有包含聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜、聚乙烯醇(PVA)薄膜、三醋酸纖維素(TAC)薄膜等高吸收率膜層,以及環烯烴聚合物(COP)薄膜、聚丙烯(PP,Polypropylene)薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,Polymethylmethacrylate)薄膜等低吸收率膜層的各種例示。
本實施態樣中,將雷射光照射至照射目標物並進行特定加工之
結構,雖例舉有將光學組件層切斷成框狀之結構,但不限定於此。亦可例如為,將光學組件層分割成至少二個、以裂口貫穿光學組件層、於光學組件層形成指定深度之溝部(切割)之結構。具體而言,有例如光學組件層端部之切斷(切削)、半切斷、標示加工等。
貼合至液晶面板之光學組件只要是具有層積結構之光學層,則
不限於偏光薄膜,而可為相位差薄膜或輝度增加薄膜等。該情況中,亦可於最靠近各薄膜光學層之液晶面板之層處作為焦點而聚焦,照射雷射光。
又,於上述實施態樣中,第二切斷裝置16以攝影機16a等檢測
部來檢測顯示區域P4之外周緣,並沿著顯示區域P4之外周緣等切斷第一光學組件層F1及第二光學組件層F2。又,第三切斷裝置19以攝影機19a等檢測部來檢測出顯示區域P4之外周緣,並沿著顯示區域P4之外周緣等切斷第三光學組件層F3。但是,第二切斷裝置16及第三切斷裝置19中的檢測部之結構並不限定於此。
具體而言,薄膜貼合系統1係於第二貼合層F22處,具有檢測
第一光學組件層F1及第二光學組件層F2與液晶面板P之貼合面外周緣的檢測部,亦可切斷沿著貼合面外周緣所設定的切斷部SX。又,薄膜貼合系統1係於第三貼合層F23處,具有檢測第三光學組件層F3與液晶面板P之貼合面外周緣的檢測部,亦可切斷沿著貼合面外周緣所設定的切斷部SX。
如此一來,檢測第三光學組件層F3與液晶面板P之貼合面外周緣的步驟,係對應本發明之檢測步驟。
另外,切斷部亦可稱為切斷線。
如此,貼合面外周緣之檢測動作及切斷裝置之切斷動作係如以下詳述地進行。以下,使用第14圖至第17圖,說明薄膜貼合系統1之變形例。
第14圖係檢測貼合面外周緣之第一檢測部61的示意圖。本實施態樣之薄膜貼合系統1所具備的第一檢測部61係具有:攝影裝置63,係拍攝第二貼合層F22中的液晶面板P與層片F1S之貼合面(以下,稱為第一貼合面SA1)外周緣ED的畫面;照明光源64,係照亮外周緣ED;以及控制部65,係儲存攝影裝置63所拍攝之畫面,或根據畫面進行檢測外周緣ED用的演算。
前述第一檢測部61係設置於第1圖中第二切斷裝置16之面板搬送上游側的夾壓滾筒15b與第二切斷裝置16之間。
攝影裝置63係固定並配置於外周緣ED的第一貼合面SA1內側,呈傾斜狀態,使第一貼合面SA1的法線與攝影裝置63之拍攝面63a的法線夾有角度θ(以下,稱為攝影裝置63之傾斜角度θ。攝影裝置63使拍攝面63a朝向外周緣ED,從第二貼合層F22中貼合有層片F1S之側拍攝外周緣ED的畫面。
攝影裝置63之傾斜角度θ較佳地係設定為可確實地拍攝構成第一貼合面SA1的第一基板P1之外周緣。例如,液晶面板P係將主板分割成複數個液晶面板,係所謂形成多層面板的情況,構成液晶面板P的第一基板P1與第二基板P2之外周緣處係產生有偏差,第二基板P2之端面係偏移至第一基板P1端面的外側。前述情況中,攝影裝置63之傾斜角度θ較佳地可設定為讓第二基板P2外周緣不進入攝影裝置63之拍攝視野內。
前述情況中,攝影裝置63之傾斜角度θ較佳地可配合第一貼合面SA1與攝影裝置63之拍攝面63a中心之間的距離H(以下,稱為攝影裝置63之高度H)地進行設定。例如,攝影裝置63之高度H為50mm以上/100mm以下
的情況中,較佳地攝影裝置63之傾斜角度θ可設定於5°以上/20°以下之範圍的角度。但是,依經驗已知偏差量的情況中,可根據其偏差量求得攝影裝置63之高度H及攝影裝置63之傾斜角度θ。本實施態樣中,攝影裝置63之高度H設定為78mm,攝影裝置63之傾斜角度θ設定10°。
攝影裝置63之傾斜角度θ亦可為0°。第15圖係顯示第一檢測
部61之變形例的示意圖,係攝影裝置63之傾斜角度θ為0°的情況例示。該情況中,攝影裝置63及照明光源64可各別配置在沿著第一貼合面SA1之法線方向而重疊於外周緣ED的位置處。
第一貼合面SA1與攝影裝置63之拍攝面63a中心之間的距離
H1(以下,稱為攝影裝置63之高度H1)較佳地可設定為易於檢測第一貼合面SA1之外周緣ED的位置。例如,較佳地攝影裝置63之高度H1可設定於50mm以上/150mm以下之範圍。
照明光源64係固定並配置於第二貼合層F22中貼合有層片F1S
之側的反對側。照明光源64係配置於外周緣ED的第一貼合面SA1外側。於本實施態樣中,照明光源64之光軸與攝影裝置63之拍攝面63a的法線係呈平行。
另外,照明光源64亦可配置於第二貼合層F22中貼合有層片
F1S之側(即,與攝影裝置63同一側)。
又,只要能藉由照明光源64放射出的照明光線,照亮攝影裝置
63所拍攝之外周緣ED,照明光源64之光軸與攝影裝置63之拍攝面63a的法線亦可相互交叉。
第16圖係顯示檢測貼合面外周緣之位置的平面圖。在如圖所示
之第二貼合層F22的搬送路線上,設定有檢查區域CA。檢查區域CA係設定於
被搬送之液晶面板P上,對應第一貼合面SA1之外周緣ED的位置。圖中,檢查區域CA係設定在對應平面視圖呈矩形之第一貼合面SA1之四個角部的四個位置處,以檢測第一貼合面SA1之角部(即外周緣ED)的結構。圖中,於第一貼合面SA1之外周緣中,對應角部之鉤狀部分係顯示為外周緣ED。
第14圖之第一檢測部61係於四位置處之檢查區域CA中檢測
外周緣ED。具體而言,各檢查區域CA係各自配置有攝影裝置63及照明光源64。第一檢測部61係拍攝每一個被搬送之液晶面板P的第一貼合面SA1之角部,根據攝影資料檢測外周緣ED。被檢測之外周緣ED的資料係儲存於第14圖所示之控制部65。
另外,只要能檢測第一貼合面SA1之外周緣,則檢查區域CA
之設定位置不限定於此。例如,各檢查區域CA亦可配置於對應第一貼合面SA1之各側邊一部分(例如各側邊之中央部)的位置。該情況中,係檢測第一貼合面SA1之各側邊(四個側邊,即外周緣)的結構。
又,攝影裝置63及照明光源64不限定為配置在各檢查區域CA
的結構,亦可為沿著第一貼合面SA1之外周緣ED設定之移動路線上進行移動之結構。該情況中,因攝影裝置63與照明光源64係在當其位於各檢查區域CA時檢測外周緣ED之結構,故只要各設置一組攝影裝置63與照明光源64,便可藉以檢測外周緣ED。
第二切斷裝置16的層片F1S及第二光學組件層F2之切斷部(切
斷線)係根據第一貼合面SA1之外周緣ED的檢測結果來設定。第11圖所示之控制部65係根據所儲存之第一貼合面SA1之外周緣ED的資料,設定層片F1S及第二光學組件層F2之切斷位置,使第一光學組件F11形成不會突出液晶面板P
外側(第一貼合面SA1外側)的大小。第二切斷裝置16係於控制部65所決定之切斷位置處切斷層片F1S及第二光學組件層F2。
回到第1圖,第二切斷裝置16係設置於第一檢測部61之面板
搬送下游側。第二切斷裝置16係沿著根據檢測之外周緣ED所設定的切斷部(切斷線),切斷貼合至液晶面板P之層片F1S及第二光學組件層F2中顯示區域P4(參考第6圖)的對向部分、對向部分外側的剩餘部分,以切割出對應於顯示區域P4大小的第一光學組件F11及第二光學組件F12(參考第9圖)。藉此,形成於液晶面板P之上側面重疊貼合有第一二光學組件F11及第二光學組件F12的第二單面貼合面板P12。
本實施態樣中,於平面視圖為矩狀外形之液晶面板P中,除了
功能部分之外的三個側邊處可沿液晶面板P之外周緣以雷射切斷剩餘部分,相當於功能部分的一側邊則可從液晶面板P之外周緣朝顯示區域P4側適當深入的位置處以雷射切斷剩餘部分。例如,第一基板P1為TFT基板的情況中,可在相當於功能部分的一側邊處,從除了功能部分之外的液晶面板P之外周緣處,往顯示區域P4側偏移特定距離之位置處進行切斷。
第17圖係檢測貼合面外周緣之第二檢測部62的示意圖。本實
施態樣之薄膜貼合系統1所具備的第二檢測部62係具有:攝影裝置63,係拍攝第三貼合層F23中的液晶面板P與第三光學組件層F3之貼合面(以下,稱為第二貼合面SA2)外周緣ED的畫面;照明光源64,係照亮外周緣ED;以及控制部65,係儲存攝影裝置63所拍攝之畫面,根據畫面進行檢測出外周緣ED用的演算。第二檢測部62具有與上述第一檢測部61相同之結構。
前述第二檢測部62係設置於第1圖中第三切斷裝置19之面板
搬送上游側的夾壓滾筒18b與第三切斷裝置19之間。第二檢測部62係於第三貼合層F23搬送路線上所設定之檢查區域處,與上述第一檢測部61相同地,檢測第二貼合面SA2之外周緣ED。
第三切斷裝置19的第三光學組件層F3之切斷部(切斷線)係根據第二貼合面SA2之外周緣ED的檢測結果來設定。
例如,第二檢測部62之控制部65可根據所儲存之第二貼合面SA2之外周緣ED的資料,設定第三光學組件層F3之切斷部(切斷線),使第三光學組件F13形成不會突出液晶面板P外側(第二貼合面SA2外側)的大小。又,切斷部(切斷線)之設定不一定要以第二檢測部62之控制部65來進行,沿著貼合面外周緣設定之切斷部(切斷線)亦可使用第二檢測部62所檢測之外周緣ED的資料,使用額外設置之計算機構來進行。
第三切斷裝置19係沿著貼合面外周緣ED而設定好的切斷部(切斷線)處,切斷第三光學組件層F3。
第三切斷裝置19係根據檢測出之外周緣ED,沿著所設定的切斷部(切斷線),切斷貼合至液晶面板P之第三光學組件層F3中之顯示區域P4(參考第8圖)的對向部分、對向部分外側之剩餘部分,以切割出對應於顯示區域P4大小的第三光學組件F13(參考第9圖)。藉此,於第二單面貼合面板P12之上側面形成貼合有第三光學組件F13的雙面貼合面板P13。
以上變形例之薄膜貼合系統亦可不影響製品加工精度而有效地抑制製品表面的微粒污染物之附著,並幫助縮小邊框部。
又,上述實施態樣中,說明了包含雷射振盪器160的第二切斷裝置16整體相對台座31進行相對移動,但不限定於該結構。例如,在雷射振
盪器160較大,不適合移動的情況下,可採用固定雷射振盪器160,使掃瞄元件(第一照射位置調整裝置161及第二照射位置調整裝置162)相對台座31進行相對移動的結構。該情況中,亦可跟隨掃瞄元件來移動聚光透鏡163。
上述實施態樣之薄膜貼合系統中,使用檢測部檢測每一個複數
個液晶面板P之貼合面外周緣,根據檢測之外周緣,設定貼合至每個液晶面板P之層片F1S、第二光學組件層F2、第三光學組件層3的切斷位置。藉此,無論液晶面板P或層片F1S大小的個體差異,皆可切斷所需大小的光學組件。因此,沒有因液晶面板P或層片F1S大小的個體差異所造成之品質差異,可縮小顯示區域周邊之邊框部並達成顯示區域之擴大及機器之小型化目的。
接著,上述實施態樣及變形例中之結構係本發明之一例,可於
不背離本發明之主旨的範圍內進行各種變化。
16‧‧‧第二切斷裝置
F1‧‧‧第一光學組件層
F11‧‧‧第一光學組件
L‧‧‧雷射光
L1‧‧‧焦點距離
P‧‧‧液晶面板
P4‧‧‧顯示區域
S‧‧‧切斷部
S1‧‧‧光學層
S2‧‧‧黏著層
S4‧‧‧表面保護薄膜
S5‧‧‧貼合層片
S6‧‧‧偏光鏡
S7‧‧‧第一薄膜
S8‧‧‧第二薄膜
T1‧‧‧貼合面
T2‧‧‧面
T3‧‧‧面
T4‧‧‧面
U‧‧‧焦點
Y‧‧‧剩餘部分
Claims (8)
- 一種光學顯示設備之生產系統,係將光學組件貼合至光學顯示部件以形成光學顯示設備的生產系統,具備有:貼合裝置,係將較該光學顯示部件之顯示區域更大且包含層積結構之光學層的光學組件層貼合至該光學顯示部件以形成貼合體;以及切斷裝置,係具有照射切斷加工用雷射光的雷射光照射裝置;其中,該切斷裝置係將該貼合體中的光學組件層之顯示區域的對向部分、對向部分外側的剩餘部分切斷,並從該光學組件層形成對應於該顯示區域大小的光學組件;且該雷射光照射裝置係朝向該貼合體中的光學組件層之對向部分與剩餘部分之間的切斷部,於包含該層積結構之光學層的複數個層中最靠近該光學顯示部件之層處作為焦點而聚焦,照射該雷射光;其中,檢測部,係於該貼合體中,檢測該光學組件層與該光學顯示部件之貼合面外周緣;且該切斷部係沿該外周緣進行設定。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學顯示設備之生產系統,其中,該雷射光照射裝置係於該切斷部形成將該最靠近光學顯示部件之層部分切斷後的切斷線。
- 如申請專利範圍第2項所述之光學顯示設備之生產系統,其中,該切斷裝置更具有撕裂裝置;該撕裂裝置係沿著與該光學顯示部件中貼合該光學組件層之貼合面的交叉方向,往該光學顯示部件側位移,從該對向部分撕開由該雷射光照射裝置形成該切斷線後之光學組件層的剩餘部分。
- 一種光學顯示設備之生產系統,係將光學組件貼合至光學顯示部件以形成光學顯示設備的生產系統,具備有:貼合裝置,係將較該光學顯示部件之顯示區域更大且包含層積結構之光學層的光學組件層貼合至該光學顯示部件以形成貼合體;以及切斷裝置,係具有照射切斷加工用雷射光的雷射光照射裝置;其中,該切斷裝置係將該貼合體中的光學組件層之顯示區域的對向部分、對向部分外側的剩餘部分切斷,並從該光學組件層形成對應於該顯示區域大小的光學組件;且該雷射光照射裝置係朝向該貼合體中的光學組件層之對向部分與剩餘部分之間的切斷部,於包含該層積結構之光學層的複數個層中最靠近該光學顯示部件之層處作為焦點而聚焦,照射該雷射光;該雷射光照射裝置係於該切斷部形成將該最靠近光學顯示部件之層部分切斷後的切斷線,其中,該切斷裝置更具有撕裂裝置;該撕裂裝置係沿著與該光學顯示部件中貼合該光學組件層之貼合面的交叉方向,往該光學顯示部件側位移,從該對向部分撕開由該雷射光照射裝置形成該切斷線後之光學組件層的剩餘部分。
- 一種光學顯示設備之生產方法,係將光學組件貼合至光學顯示部件以形成光學顯示設備的生產方法,係包含:貼合步驟,係將較該光學顯示部件之顯示區域更大且包含層積結構之光學層的光學組件層貼合至該光學顯示部件,以形成貼合體;以及切斷步驟,係朝向該貼合體中的光學組件層之顯示區域的對向部分、對向部分外側的剩餘部分之間的切斷部,於包含該層積結構之光學層的複數個 層中最靠近該光學顯示部件之層處作為焦點而聚焦,照射切斷加工用雷射光,將該對向部分與剩餘部分切斷,從該光學組件層形成對應於該顯示區域大小的光學組件;檢測步驟,係於該切斷步驟之前,於該貼合體中,檢測該光學組件層與該光學顯示部件之貼合面外周緣;且該切斷部係沿該外周緣進行設定。
- 如申請專利範圍第5項所述之光學顯示設備之生產方法,其中該切斷步驟更包含雷射照射步驟;該雷射照射步驟係將雷射光照射至該切斷部,形成將該最靠近光學顯示部件之層部分切斷後的切斷線。
- 如申請專利範圍第6項所述之光學顯示設備之生產方法,其中該切斷步驟更包含撕裂步驟;該撕裂步驟係沿著與該光學顯示部件中貼合該光學組件層之貼合面的交叉方向,往該光學顯示部件側位移,從該對向部分撕開由該雷射光照射步驟形成該切斷線後之光學組件層的剩餘部分。
- 一種光學顯示設備之生產方法,係將光學組件貼合至光學顯示部件以形成光學顯示設備的生產方法,係包含:貼合步驟,係將較該光學顯示部件之顯示區域更大且包含層積結構之光學層的光學組件層貼合至該光學顯示部件,以形成貼合體;以及切斷步驟,係朝向該貼合體中的光學組件層之顯示區域的對向部分、對向部分外側的剩餘部分之間的切斷部,於包含該層積結構之光學層的複數個層中最靠近該光學顯示部件之層處作為焦點而聚焦,照射切斷加工用雷射光, 將該對向部分與剩餘部分切斷,從該光學組件層形成對應於該顯示區域大小的光學組件;該切斷步驟更包含雷射照射步驟;該雷射照射步驟係將雷射光照射至該切斷部,形成將該最靠近光學顯示部件之層部分切斷後的切斷線;該切斷步驟更包含撕裂步驟;該撕裂步驟係沿著與該光學顯示部件中貼合該光學組件層之貼合面的交叉方向,往該光學顯示部件側位移,從該對向部分撕開由該雷射光照射步驟形成該切斷線後之光學組件層的剩餘部分。
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