(57)【要約】  ワークどうしを精密に位置決めした状態で貼合でき、しかもワークが貼合途中に蛇行する場合でも、ワークどうしを精密に貼合できる精密貼合装置を提供する。  下吸盤７と上吸盤８を備える。各ワークＷ１・Ｗ２には、位置精度の高い位置決め表示５Ｒ・Ｐ１を設ける。下吸盤７には、第１ワークＷ１を吸着するワーク支持台１０、終端支持台１８、貼合ローラ１１と、第１アライメント装置１２を設ける。上吸盤８には、第２ワークＷ２を吸着する吸着台４４と、第２アライメント装置４５を設ける。ＣＣＤカメラＣ６・Ｃ７で位置決め表示５Ｒ・Ｐ１の画像を取り込んで位置ずれを検出し、第２アライメント装置４５で吸着台４４の位置を調整して両ワークＷ１・Ｗ２を精密に位置決めする。貼合時に、位置ずれ監視カメラＣ８で第１ワークＷ１の位置ずれを監視し、位置ずれに応じて終端支持台１８の姿勢を第１アライメント装置１２で矯正しながら両ワークＷ１・Ｗ２を貼合する。
2012172603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ワーク（Ｗ１）を貼合位置において支持する下吸盤（７）と、
貼合対象となる第２ワーク（Ｗ２）を支持して、第２ワーク（Ｗ２）を貼合前段位置（Ｚ１）、貼合位置（Ｚ２）、搬出位置（Ｚ３）へ移送する上吸盤（８）とを備えており、
第１ワーク（Ｗ１）および第２ワーク（Ｗ２）には、それぞれ位置精度が高い位置決め表示（５Ｒ・５Ｌ・Ｐ１・Ｐ２）が設けられており、
下吸盤（７）には、第１ワーク（Ｗ１）を吸着する複数のワーク支持台（１０）および終端支持台（１８）と、第１ワーク（Ｗ１）と第２ワーク（Ｗ２）を貼合する貼合ローラ（１１）と、終端支持台（１８）の前後位置を調整する第１アライメント装置（１２）とが設けられおり、
上吸盤（８）には、第２ワーク（Ｗ２）を吸着固定する吸着台（４４）と、吸着台（４４）の前後位置、および左右位置を調整する第２アライメント装置（４５）とが設けられており、
貼合位置（Ｚ２）において、ＣＣＤカメラ（Ｃ６・Ｃ７）で両ワーク（Ｗ１・Ｗ２）の位置決め表示（５Ｒ・５Ｌ・Ｐ１・Ｐ２）に基づき位置ずれを検出し、検出結果に基づき第２アライメント装置（４５）で吸着台（４４）の位置を調整して両ワーク（Ｗ１・Ｗ２）が位置決めされており、
第１ワーク（Ｗ１）と第２ワーク（Ｗ２）を貼合ローラ（１１）で貼合する状態において、位置ずれ監視カメラ（Ｃ８）で第１ワーク（Ｗ１）の位置ずれを監視し、位置ずれ状態に応じて終端支持台（１８）の前後位置を第１アライメント装置（１２）で矯正し、同時にスライド台（４８）の左右位置を第２アライメント装置（４５）で矯正しながら、第１ワーク（Ｗ１）と第２ワーク（Ｗ２）を貼合することを特徴とするワークの精密貼合装置。
【請求項２】
第１ワーク（Ｗ１）が３Ｄフィルムからなり、第２ワーク（Ｗ２）が液晶基板とプラズマ基板とのいずれか一方で形成されており、
第１ワーク（Ｗ１）には、右目用の画像の通過を許す一群の表示部（５Ｒ）と、左目用の画像の通過を許す一群の表示部（５Ｌ）とが直線列状に交互に形成してあり、
第１ワーク（Ｗ１）の中央部付近に位置する右目表示部（５Ｒ）と左目表示部（５Ｌ）とのいずれか一方と、第２ワーク（Ｗ２）の中央付近に設けられた特定のピクセル列（Ｐ１・Ｐ２）のいずれか一方とを位置決めして両ワーク（Ｗ１・Ｗ２）の貼合を行う請求項１に記載のワークの精密貼合装置。
【請求項３】
第１ワーク（Ｗ１）が３Ｄフィルムからなり、第２ワーク（Ｗ２）が液晶基板とプラズマ基板とのいずれか一方で形成されており、
第１ワーク（Ｗ１）の左右側縁の前後中央付近に、位置決め用のマークが３Ｄフィルムの貼合過程で形成されており、
第２ワーク（Ｗ２）の左右側縁の前後中央付近に、前記マークと対応する位置決め用のマークが貼合過程で形成されており、
前記一対のマークを位置決めして両ワーク（Ｗ１・Ｗ２）の貼合を行なう請求項１に記載のワークの精密貼合装置。
【請求項４】
複数のワーク支持台（１０）の貼合始端に隣接して第１ワーク（Ｗ１）の貼合始端を吸着する始端支持台（１７）が配置されて、ワーク支持台（１０）と始端支持台（１７）との間に貼合ローラ（１１）が配置されており、
複数のワーク支持台（１０）の貼合終端に隣接して第１ワーク（Ｗ１）の貼合終端を吸着する終端支持台（１８）が配置されており、
第１ワーク（Ｗ１）の貼合始端を吸着した状態の始端支持台（１７）を、貼合ローラ（１１）に同行して貼合終端から離れる向きへ移動させて両ワーク（Ｗ１・Ｗ２）の貼合始端を貼合し、
第１ワーク（Ｗ１）の貼合終端を吸着した状態の終端支持台（１８）を、貼合ローラ（１１）に同行して移動させて両ワーク（Ｗ１・Ｗ２）の貼合終端を貼合する請求項１から３のいずれかひとつに記載のワークの精密貼合装置。
【請求項５】
第１ワーク（Ｗ１）を複数のワーク支持台（１０）および終端支持台（１８）で吸着固定し、貼合対象となる第２ワーク（Ｗ２）を吸着台（４４）で吸着固定し、貼合位置（Ｚ２）において両ワーク（Ｗ１・Ｗ２）を正対させた状態で、貼合ローラ（１１）で両ワーク（Ｗ１・Ｗ２）を貼合する精密貼合方法であって、
貼合位置（Ｚ２）において、ＣＣＤカメラ（Ｃ６・Ｃ７）で両ワーク（Ｗ１・Ｗ２）の位置決め表示（５Ｒ・５Ｌ・Ｐ１・Ｐ２）の画像を取り込んで、両ワーク（Ｗ１・Ｗ２）の位置ずれを検出し、検出結果に基づき第２アライメント装置（４５）で吸着台（４４）の位置を調整して両ワーク（Ｗ１・Ｗ２）が位置決めされており、
第１ワーク（Ｗ１）と第２ワーク（Ｗ２）を貼合ローラ（１１）で貼合する過程において、位置ずれ監視カメラ（Ｃ８）で第１ワーク（Ｗ１）の位置ずれを監視し、位置ずれ状態に応じて終端支持台（１８）の前後位置を第１アライメント装置（１２）で矯正し、同時にスライド台（４８）の左右位置を第２アライメント装置（４５）で矯正しながら、第１ワーク（Ｗ１）と第２ワーク（Ｗ２）を貼合することを特徴とするワークの精密貼合方法。
【請求項６】
第１ワーク（Ｗ１）と第２ワーク（Ｗ２）を貼合ローラ（１１）で貼合する貼合過程において、
第１ワーク（Ｗ１）の貼合始端寄りを押付けた状態の貼合ローラ（１１）と、第１ワーク（Ｗ１）の貼合始端を吸着する始端支持台（１７）とを、貼合終端から離れる向きに移動させて、両ワーク（Ｗ１・Ｗ２）の貼合始端を貼合する始端貼合過程と、
貼合ローラ（１１）を貼合始端から貼合終端の近傍まで移動させる主貼合過程と、
第１ワーク（Ｗ１）の貼合終端を吸着する終端支持台（１８）を貼合ローラ（１１）に同行して移動させて、両ワーク（Ｗ１・Ｗ２）の貼合終端を貼合する終端貼合過程とを経て、
両ワーク（Ｗ１・Ｗ２）を貼合する請求項５に記載のワークの精密貼合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば平板状のワークにシート状のワークを精密に貼合するためのワークの精密貼合装置と、ワークの精密貼合方法に関する。本発明に係る精密貼合装置は、例えば３Ｄテレビ用の液晶基板やプラズマ基板に対して、３Ｄフィルムを精密に位置合わせした状態で貼合するために使用される。
【背景技術】
【０００２】
近年、３Ｄテレビが普及しつつあるが、その殆どは専用の眼鏡をかけた状態で画面を見る、フレームシーケンシャル方式によって画像を立体化している。そこでは、３Ｄフィルムを通過した右目用の画像と左目用の画像とを、眼鏡の右目レンズと左目レンズとを交互に高速で開閉して見ることにより、左右の目で異なる画像を認識させて立体画像としている。３Ｄフィルムには、右目用の画像を形成するピクセル列に対応する右目表示部と、左目用の画像を形成するピクセル列に対応する左目表示部とが交互に形成してあり、液晶基板やプラズマ基板に対して、左右の表示部が基板に設けたピクセル列と正しく対応するように貼付けてある。【０００３】
本発明の貼合装置に関して、本出願人は特許文献１の貼合装置を先に出願している。そこでは、一方のワークを支持する第１貼合台と、他方のワークを支持する第２貼合台とを上下に正対させ、第１貼合台側のワークを第２貼合台側のワークに貼合ローラで押付けて、両ワークを貼合している。第１貼合台は真空チャンバーと、真空チャンバーの開口面に張設される通気可能なシルクスクリーンとを有し、その内部に先の貼合ローラやワークを支持するワーク支持台などが設けてある。【０００４】
また、貼合装置におけるワークどうしの位置決め構造に関して、本出願人は特許文献２の貼合装置を先に出願している。そこでは、各ワークの左右２個所に位置決め用の位置表示を設けておき、各位置表示の位置ずれをＣＣＤカメラで画像として取込み、画像のずれ状態に応じて上側のワークを支持する貼合テーブルを前後、左右に駆動し、黒丸状の位置表示を白丸状の位置表示の円形領域内に位置させることにより、両ワークを位置決めしている。この場合のワークどうしの位置決め精度のばらつきは、基準位置に対して１００〜２００μｍである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−９４９１０号公報（段落番号００１９から００２１、図２）
【特許文献２】特開２００９−２８０３３８号公報（段落番号００３３、図６〜図８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２の貼合装置によれば、自動化されたアライメント装置によって一対のワークを位置決めし貼合できる。この種のアライメント装置は、偏光シートや反射防止フィルムなどの、少々位置ずれがあったとしてもワークの機能が損なわれない貼合対象である場合には問題なく適用できる。しかし、１０μｍ（±５μｍ）以下の精密な位置決め精度が要求されるワークを貼合する場合には、充分な位置決め精度を得ることが困難となる。例えば３Ｄフィルムを液晶基板やプラズマ基板に貼合する場合には、右目表示部と左目表示部とが基板側のピクセル列に正しく対応する状態で、３Ｄフィルムを基板に貼付けねばならないが、特許文献２の貼合装置では充分な位置決め精度が得られにくく、多くの場合は貼合不良となる。また、従来の貼合装置においては、貼合前にワークの位置決めを一度行うだけであるため、フィルム状のワークを貼合ローラで貼合処理するときがワークが蛇行し、あるいは貼合ローラの中心軸方向へワークがずれ動くことがあり、ワークどうしを適正に貼合するのが技術的に困難であった。【０００７】
本発明の目的は、ワークどうしを精密に位置決めした状態で貼合できる精密貼合装置と、ワークの精密貼合方法を提供することにある。
本発明の目的は、貼合ローラで押付け操作されるワークが貼合途中に蛇行し、あるいは位置ずれすることがあったとしても、ワークどうしを精密に貼合することができ、従って貼合不良をほとんど生じることもなく歩留まりを向上できるワークの精密貼合装置と、ワークの精密貼合方法を提供することにある。
本発明の目的は、とくに３Ｄフィルムを液晶基板やプラズマ基板に対して適正に貼合して歩留まりを向上でき、３Ｄ画像を生成する機器の低コスト化に大きく寄与できるワークの精密貼合装置と、ワークの精密貼合方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るワークの精密貼合装置は、第１ワークＷ１を貼合位置において支持する下吸盤７と、貼合対象となる第２ワークＷ２を支持して、第２ワークＷ２を貼合前段位置Ｚ１と、貼合位置Ｚ２と、搬出位置Ｚ３との間で移送する上吸盤８とを備えている。第１ワークＷ１および第２ワークＷ２には、それぞれ位置精度の高い位置決め表示５Ｒ・５Ｌ・Ｐ１・Ｐ２が設けてある。下吸盤７には、第１ワークＷ１を吸着する複数のワーク支持台１０および終端支持台１８と、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２を貼合する貼合ローラ１１と、終端支持台１８の前後位置を調整する第１アライメント装置１２とが設けてある。上吸盤８には、第２ワークＷ２を吸着固定する吸着台４４と、吸着台４４の前後位置、および左右位置を調整する第２アライメント装置４５とが設けてある。貼合位置Ｚ２において、ＣＣＤカメラＣ６・Ｃ７で両ワークＷ１・Ｗ２の位置決め表示５Ｒ・５Ｌ・Ｐ１・Ｐ２に基づき位置ずれを検出し、検出結果に基づき第２アライメント装置４５で吸着台４４の位置を調整して両ワークＷ１・Ｗ２を位置決めする。第１ワークＷ１と第２ワークＷ２を貼合ローラ１１で貼合する状態において、位置ずれ監視カメラＣ８で第１ワークＷ１の位置ずれを監視し、位置ずれ状態に応じて終端支持台１８の前後位置を第１アライメント装置１２で矯正し、同時にスライド台４８の左右位置を第２アライメント装置４５で矯正しながら、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２を貼合することを特徴とする。【０００９】
第１ワークＷ１は３Ｄフィルムからなり、第２ワークＷ２は液晶基板とプラズマ基板とのいずれか一方で形成する。図６に示すように、第１ワークＷ１には、右目用の画像の通過を許す一群の表示部５Ｒと、左目用の画像の通過を許す一群の表示部５Ｌとが直線列状に交互に形成してある。第１ワークＷ１の中央部付近に位置する右目表示部５Ｒと左目表示部５Ｌとのいずれか一方と、第２ワークＷ２の中央付近に設けられた特定のピクセル列Ｐ１・Ｐ２のいずれか一方とを位置決めして両ワークＷ１・Ｗ２の貼合を行う。【００１０】
第１ワークＷ１は３Ｄフィルムからなり、第２ワークＷ２は液晶基板とプラズマ基板とのいずれか一方で形成する。第１ワークＷ１の左右側縁の前後中央付近に、位置決め用のマークを３Ｄフィルムの貼合過程で形成する。第２ワークＷ２の左右側縁の前後中央付近に、前記マークと対応する位置決め用のマークを貼合過程で形成する。前記一対のマークを位置決めして両ワークＷ１・Ｗ２の貼合を行なう。【００１１】
複数のワーク支持台１０の貼合始端に隣接して第１ワークＷ１の貼合始端を吸着する始端支持台１７を配置する。ワーク支持台１０と始端支持台１７との間に貼合ローラ１１を配置する。複数のワーク支持台１０の貼合終端に隣接して第１ワークＷ１の貼合終端を吸着する終端支持台１８を配置する。図７に示すように、第１ワークＷ１の貼合始端を吸着した状態の始端支持台１７を、貼合ローラ１１に同行して貼合終端から離れる向きへ移動させて両ワークＷ１・Ｗ２の貼合始端を貼合する。図９に示すように、第１ワークＷ１の貼合終端を吸着した状態の終端支持台１８を、貼合ローラ１１に同行して移動させて両ワークＷ１・Ｗ２の貼合終端を貼合する。【００１２】
本発明に係るワークの精密貼合方法においては、第１ワークＷ１を複数のワーク支持台１０および終端支持台１８で吸着固定し、貼合対象となる第２ワークＷ２を吸着台４４で吸着固定し、貼合位置Ｚ２において両ワークＷ１・Ｗ２を正対させた状態で、貼合ローラ１１で両ワークＷ１・Ｗ２を貼合する。貼合位置Ｚ２においては、ＣＣＤカメラＣ６・Ｃ７で両ワークＷ１・Ｗ２の位置決め表示５Ｒ・５Ｌ・Ｐ１・Ｐ２の画像を取り込んで、両ワークＷ１・Ｗ２の位置ずれを検出する。さらに、検出結果に基づき第２アライメント装置４５で吸着台４４の位置を調整して両ワークＷ１・Ｗ２を位置決めする。第１ワークＷ１と第２ワークＷ２を貼合ローラ１１で貼合する過程においては、位置ずれ監視カメラＣ８で第１ワークＷ１の位置ずれを監視し、位置ずれ状態に応じて終端支持台１８の前後位置を第１アライメント装置１２で矯正し、同時にスライド台４８の左右位置を第２アライメント装置４５で矯正ししながら、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２を貼合する。【００１３】
上記の精密貼合方法においては、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２を貼合ローラ１１で貼合する貼合過程において、第１ワークＷ１の貼合始端寄りを押付けた状態の貼合ローラ１１と、第１ワークＷ１の貼合始端を吸着する始端支持台１７とを、貼合終端から離れる向きに移動させて、両ワークＷ１・Ｗ２の貼合始端を貼合する始端貼合過程と、貼合ローラ１１を貼合始端から貼合終端の近傍まで移動させる主貼合過程と、第１ワークＷ１の貼合終端を吸着する終端支持台１８を貼合ローラ１１に同行して移動させて、両ワークＷ１・Ｗ２の貼合終端を貼合する終端貼合過程とを経て、両ワークＷ１・Ｗ２を貼合する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の精密貼合装置においては、第１ワークＷ１および第２ワークＷ２のそれぞれに位置精度の高い位置決め表示５Ｒ・５Ｌ・Ｐ１・Ｐ２を設けておき、これらの位置決め表示５Ｒ・５Ｌ・Ｐ１・Ｐ２の画像をＣＣＤカメラＣ６・Ｃ７で取込んで、両ワークＷ１・Ｗ２の位置を精密に特定できるようにした。さらに、位置決め表示５Ｒ・５Ｌ・Ｐ１・Ｐ２の位置ずれ状態に応じて、第２アライメント装置４５で吸着台４４の位置を調整して両ワークＷ１・Ｗ２を精密に位置決めできるようにした。【００１５】
従って、本発明の精密貼合装置によれば、従来のこの種の貼合装置に比べて、両ワークＷ１・Ｗ２を精密に位置決めした状態で貼合できる。また、両ワークＷ１・Ｗ２を貼合するとき、位置ずれ監視カメラＣ８で第１ワークＷ１の位置ずれを監視し、位置ずれ状態に応じて終端支持台１８の前後位置を第１アライメント装置１２で矯正し、同時にスライド台４８の左右位置を第２アライメント装置４５で矯正しながら、両ワークＷ１・Ｗ２を貼合できるようにした。従って、貼合途中に第１ワークＷ１が蛇行し、あるいは位置ずれするような場合でも、ワークＷ１・Ｗ２どうしを精密に貼合することができ、第１ワークＷ１の蛇行等に基づく貼合不良をほとんど解消して貼合体の歩留まりを向上できる。【００１６】
第１ワークＷ１が３Ｄフィルムからなり、第２ワークＷ２が液晶基板あるいはプラズマ基板である場合に、右目用の表示部５Ｒと左目用の表示部５Ｌを第１ワークＷ１の位置決め表示とし、特定のピクセル列Ｐ１・Ｐ２を第２ワークＷ２の位置決め表示とすると、別途位置決め表示を形成する必要もなく、位置精度に優れた位置決め表示が得られる。従って、両ワークＷ１・Ｗ２を、左右の表示部５Ｒ・５Ｌの形成精度、あるいはピクセル列Ｐ１・Ｐ２の形成精度と同等の精度で精密に位置決めして貼合できる。また、３Ｄフィルムを液晶基板やプラズマ基板に対して適正に貼合して歩留まりを向上できる分だけ、３Ｄ画像を生成する機器の低コスト化に大きく寄与できることとなる。【００１７】
第１ワークＷ１が３Ｄフィルムからなり、第２ワークＷ２が液晶基板あるいはプラズマ基板である場合に、位置決め用のマークを、両ワークＷ１・Ｗ２の貼合過程でそれぞれ形成すると、位置精度に優れた位置決め表示が得られる。従って、両ワークＷ１・Ｗ２を、位置決め用のマークの形成精度と同等の精度で精密に位置決めして貼合できる。また、位置決め用のマークは、必要に応じて任意の形や色などに形成できるうえ、表示部５Ｒ・５Ｌやピクセル列Ｐ１・Ｐ２とは明確に異なる形状や構造に形成できるので、位置決め時の位置の特定や、位置ずれの矯正をより簡便に行うことができる。【００１８】
第１ワークＷ１の貼合始端を貼合するとき、貼合始端を吸着した状態の始端支持台１７を貼合ローラ１１と同行移動させると、第１ワークＷ１の貼合始端が貼合ローラ１１によってずれ動かされるのを規制して、両ワークＷ１・Ｗ２の貼合始端を適正に貼合できる。また、第１ワークＷ１の貼合終端を吸着した状態の終端支持台１８を貼合ローラ１１と同行移動させると、第１ワークＷ１の貼合終端が貼合ローラ１１によってずれ動かされるのを規制して、両ワークＷ１・Ｗ２の貼合終端を適正に貼合することができる。従って、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２とを貼合して得られる、貼合体Ｗ３の仕上がり品質を向上できる。【００１９】
本発明に係るワークの精密貼合方法においては、ＣＣＤカメラＣ６・Ｃ７で両ワークＷ１・Ｗ２の位置決め表示５Ｒ・５Ｌ・Ｐ１・Ｐ２の画像を取り込んで、両ワークＷ１・Ｗ２の位置ずれを検出する。さらに、位置決め表示５Ｒ・５Ｌ・Ｐ１・Ｐ２の位置ずれ状態に応じて、第２アライメント装置４５で吸着台４４の位置を調整して両ワークＷ１・Ｗ２を精密に位置決めできるようにした。従って、本発明の精密貼合方法によれば、従来のこの種の貼合方法に比べて、両ワークＷ１・Ｗ２を精密に位置決めした状態で貼合できる。また、両ワークＷ１・Ｗ２を貼合する過程において、位置ずれ監視カメラＣ８で第１ワークＷ１の位置ずれを監視し、位置ずれ状態に応じて終端支持台１８の前後位置を第１アライメント装置１２で矯正し、同時にスライド台４８の左右位置を第２アライメント装置４５で矯正ししながら、両ワークＷ１・Ｗ２を貼合できるようにした。従って、貼合途中に第１ワークＷ１が蛇行し、あるいは位置ずれするような場合でも、両ワークＷ１・Ｗ２どうしを適正かつ精密に貼合することができ、第１ワークＷ１の蛇行等に基づく貼合不良を解消して貼合体の歩留まりを向上できる。【００２０】
始端貼合過程において、第１ワークＷ１の貼合始端を吸着した状態のままで始端支持台１７を貼合ローラ１１と同行移動させると、第１ワークＷ１の貼合始端が貼合ローラ１１によってずれ動かされるのを規制して、両ワークＷ１・Ｗ２の貼合始端を常に適正に貼合することができる。同様に、第１ワークＷ１の貼合終端を吸着した状態のままで終端支持台１８を貼合ローラ１１と同行移動させると、第１ワークＷ１の貼合終端が貼合ローラ１１によってずれ動かされるのを規制して、両ワークＷ１・Ｗ２の貼合終端を適正に貼合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る貼合処理部の正面図である。
【図２】本発明に係る精密貼合装置の平面図である。
【図３】本発明に係る下吸盤の平面図である。
【図４】本発明に係る上吸盤の平面図である。
【図５】本発明に係るカメラ支持台の平面図である。
【図６】ワークの貼合過程を示す説明図である。
【図７】始端貼合過程の詳細を示す説明図である。
【図８】主貼合過程を示す説明図である。
【図９】貼合過程の詳細を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（実施例）  図１ないし図９は本発明に係る精密貼合装置の実施例を示す。本発明における前後・左右・上下とは、図１、図２に示す交差矢印と、矢印の近傍に表示した前後・左右・上下の表記に従う。図２において精密貼合装置は、中央に配置される貼合処理部１と、貼合処理部１の後方に配置される第１ワークＷ１の供給ライン２と、貼合処理部１の左側方に配置される第２ワークＷ２の供給ライン３と、貼合処理部１の右側方に配置される貼合体Ｗ３を搬出する搬出ライン４などで構成してある。
【００２３】
貼合処理部１は、第１ワークＷ１を貼合位置において支持する下吸盤７と、下吸盤７の上方に配置されて貼合対象である第２ワークＷ２を支持する上吸盤８と、上吸盤８の上方に配置される撮像部などで構成する。第１ワークＷ１は３Ｄフィルムからなり、フィルム面には、図６に示すように右目用の表示部５Ｒと左目用の表示部５Ｌとが、交互に多段列状に形成してある。第２ワークＷ２は３Ｄ画像を生成する液晶基板（またはプラズマ基板）からなり、その板面には右目用の画像を生成するＲＧＢのピクセル列Ｐ１と、左目用の画像を生成するＲＧＢのピクセル列Ｐ２とが交互に多段列状に形成されてマトリクスを構成している。この実施例では、右目用の表示部５Ｒと左目用の表示部５Ｌのいずれか一方を第１ワークＷ１の位置決め表示として利用し、さらに右目用のピクセル列Ｐ１と左目用のピクセル列Ｐ２のいずれか一方を第２ワークＷ２の位置決め表示として利用する。
【００２４】
下吸盤７には、第１ワークＷ１を真空圧によって吸着固定する複数のワーク支持台１０と、ワーク支持台１０による吸着が解除された第１ワークＷ１を第２ワークＷ２に押付けて貼合する貼合ローラ１１と、ワーク支持台１０の前後位置を調整する第１アライメント装置１２とが設けてある。ワーク支持台１０の下面の前後には昇降軸１３が固定してあり、この昇降軸１３をベース１４に固定したガイド筒１５で上下スライド自在に案内している。図７に示すように、ワーク支持台１０は中空箱状に形成してあり、その上面には一群の吸着穴が形成してある。ワーク支持台１０の使用個数を変更することにより、画面の対角長さが３２インチから５５インチの第１ワークＷ１を吸着することができる。
【００２５】
ワーク支持台１０の下面の前後中央には、ワーク支持台１０を昇降操作する昇降構造１６が設けてある。図示していないが、昇降構造１６はピニオン、およびラックと、ピニオンを回転駆動するモータなどで構成してあり、ワーク支持台１０を上方の貼合位置と、下方の退避位置との間で昇降操作できる。下吸盤７には、ワーク支持台１０とは別に、第１ワークＷ１の貼合始端を吸着する始端支持台１７と、第１ワークＷ１の貼合終端を吸着する終端支持台１８とが設けてある。これらの支持台１７・１８は、先のワーク支持台１０と同様に中空箱状に形成されて、その上面に一群の吸着穴が形成してあり、第１ワークＷ１を真空圧で吸着保持できる。
【００２６】
貼合ローラ１１は、前後一対のローラブラケット２１で回転自在に軸支してある。ローラブラケット２１は、前後一対のガイドレール２２で案内されるローラフレーム２３で、前後一対のエアーシリンダー２４を介して支持されている。これにより、貼合ローラ１１はエアーシリンダー２４で上方の貼合位置と、下方の待機位置とに昇降操作される。必要があれば、前後のエアーシリンダー２４の昇降量を異ならせて、貼合ローラ１１を水平面に対して傾斜させることができる。ローラフレーム２３は、ベース１４上に配置したボールねじ軸２５をモータ２６で回転駆動することにより、第１ワークＷ１の貼合始端と貼合終端との間で往復操作される。ローラフレーム２２には、ボールねじ軸２５に対応する雌ねじ体２７が固定してある。先に述べた始端支持台１７は、ガイドレール２１で左右スライド自在に案内支持される門形の基枠２８の上面に固定されて、ベース１４に設けた前後一対のエアーシリンダー２９で図１に示すホーム位置に位置保持されている。
【００２７】
終端支持台１８は、調整フレーム３１に設けたガイドレール３２で前後スライド自在に案内支持されている。図３に示すように、調整フレーム３１と終端支持台１８との間に設けたボールねじ軸３３をモータ３４で回転駆動することにより、第１ワークＷ１の貼合終端側の前後方向の位置調整を行なうことができる。つまり、第１アライメント装置１２は、終端支持台１８と、ガイドレール３２と、ボールねじ軸３３、およびモータ３４などの機構部を備えている。さらに第１アライメント装置１２は、位置ずれ監視カメラＣ８と、同カメラＣ８の位置検出結果に基づいて機構部の動作を制御する制御装置（図示していない）を備えており、貼合状態において、終端支持台１８で支持した第１ワークＷ１の貼合終端部分を前後に位置調整できる。
【００２８】
調整フレーム３１をワークサイズに対応して左右方向へ移動操作するために、ベース１４の前後に設けたガイドレール２２で調整フレーム３１を左右スライド自在に案内している。さらに、ベース１４上に配置したボールねじ軸３６をモータ３７で回転駆動することにより、調整フレーム３１を左右方向へ移動操作できる。調整フレーム３１には、ボールねじ軸３６に対応する雌ねじ体３８が固定してある。終端支持台１８の前後中央部の下面側には、位置ずれ監視カメラＣ８が設けてある。終端支持台１８をボールねじ軸３６で調整フレーム３１を介してワーク支持台１０から離れる向きへ移動することにより、ワーク支持台１０に載置した第１ワークＷ１を、貼合に適した緊張状態に保持できる。
【００２９】
図４において、上吸盤８は、前後一対のガイドレール４１で移動可能に案内支持した四角枠状の上フレーム４２と、上フレーム４２をガイドレール４１に沿って左右方向へ駆動操作するリニアモータ（モータ）４３と、上フレーム４２で支持される吸着台４４、および第２アライメント装置４５などで構成する。ガイドレール４１は、下吸盤７を跨ぐ架台４６に設けられており、リニアモータ４３を駆動することにより、上吸盤８の全体を貼合前段位置Ｚ１と、貼合位置Ｚ２と、搬出位置Ｚ３とに移動させることができる。貼合前段位置Ｚ１および搬出位置Ｚ３には、第１ワークＷ１を載置するためのテーブルと、貼合体Ｗ３を載置するためのテーブルが設けてある。
【００３０】
吸着台４４は、左右一対の支持腕４７を備えたスライド台４８で支持されており、スライド台４８は上フレーム４２に設けた左右一対のガイドレール４９で前後スライド自在に案内支持してある。吸着台４４をガイドレール４９に沿って前後移動させるために、上フレーム４２に配置したボールねじ軸５０をモータ５１で回転駆動できるようにしている。吸着台４４には、ボールねじ軸５０と噛みあう雌ねじ体５２が固定してある。
【００３１】
第２アライメント装置４５は、上フレーム４２とガイドレール４１とリニアモータ４３、吸着台４４の前後位置を調整するガイドレール４９と、ボールねじ軸５０およびモータ５１と雌ねじ体５２などの機構部を備えている。さらに第２アライメント装置４５は、後述するＣＣＤカメラＣ６・Ｃ７の位置検出結果に基づいて機構部の動作を制御する制御装置（図示していない）を備えており、先の機構部によって吸着台４４を前後および左右に位置調整できる。
【００３２】
図４に示すように、吸着台４４には、各ワークＷ１・Ｗ２の隅部の画像を取込むための隅部投光穴５３の一群と、各ワークＷ１・Ｗ２の左右側端の前後中央部の画像を取込むための中央部投光穴５４の一群とが上下貫通状に形成してある。吸着台４４の右側上方に位置する支持腕４７にも中央部投光穴５４に対応する穴が形成してある。このように、隅部投光穴５３および中央部投光穴５４を多数個形成するのは、ワークサイズの違いに対応するためである。なお、第２ワークＷ２は貼合始端側の右側の中央部投光穴５４を位置基準にして吸着台４４に吸着される。
【００３３】
図２に示すように、撮像部には、貼合前段位置Ｚ１に載置された第２ワークＷ２の位置を画像として取込むＣＣＤカメラＣ１〜Ｃ３が配置してある。また、貼合位置Ｚ２に載置された第１ワークＷ１の位置を画像として取込むＣＣＤカメラＣ４〜Ｃ７が配置してある。先に説明した位置ずれ監視カメラＣ８は、先のカメラと同様のＣＣＤカメラからなる。さらに、搬出位置Ｚ３に載置した貼合体Ｗ３の貼合精度を検査するために、貼合体Ｗ３の下面側に４個のＣＣＤカメラＣ９〜Ｃ１２が配置してある。
【００３４】
上記の位置ずれ監視カメラＣ８を除くＣＣＤカメラＣ１〜Ｃ１２を、ワークサイズの違いに応じて移動させるために、図５に示すように、撮像部にカメラ支持台５５を設けている。図５のカメラ支持台５５は、貼合位置Ｚ２に対応して設けられるＣＣＤカメラＣ４〜Ｃ７を支持する。カメラ支持台５５は、四角枠状のベース枠５６と、ベース枠５６上に固定される固定枠５７と、ベース枠５６でスライド自在に案内支持した可動枠５８と、固定枠５７および可動枠５８で前後スライド自在に案内支持した可動台５９などを備えている。さらに、可動枠５８を左右方向へ移動操作する前後一対のボールねじ軸６０と、同軸６０を回転駆動する前後のモータ６１と、各可動台５９を前後方向へ移動操作する左右一対のボールねじ軸６２と、同軸６２を回転駆動する左右のモータ６３を備えている。
【００３５】
貼合前段位置Ｚ１に対応して設けられるＣＣＤカメラＣ１〜Ｃ３と、搬出位置Ｚ３に対応して設けられるＣＣＤカメラＣ９〜Ｃ１２も、それぞれカメラ支持台で支持してあるが、その構造は上記のカメラ支持台５５と同じ構造であるので、その説明を省略する。
【００３６】
以下、精密貼合装置の貼合動作を説明する。貼合処理に際しては、第１ワークＷ１を図示していない第１ワーク供給装置で、供給ライン２から貼合位置Ｚ２へ供給する。このとき、第１ワークＷ１の隅部がＣＣＤカメラＣ４〜Ｃ５の中央部に位置するように、第１ワーク供給装置が第１ワークＷ１の位置を調整したのち、図６（ｂ）に示すように貼合位置Ｚ２へ供給し、ワーク支持台１０、始端支持台１７、終端支持台１８で第１ワークＷ１を吸着する。第１ワーク供給装置は、第１ワークＷ１の左右側縁のそれぞれを一対の吸着具で吸着しており、一対の吸着具を互いに離れる向きに移動することにより、弛みを除去した状態で第１ワークＷ１を貼合位置Ｚ２へ供給することができる。
【００３７】
併行して、第２ワークＷ２を供給ライン３から図示していない第２ワーク供給装置で貼合前段位置Ｚ１に供給する。このとき、上記と同様にして、第２ワークＷ２の隅部がＣＣＤカメラＣ１〜Ｃ２の画像の中央部に位置するように第２ワーク供給装置が調整移動したのち、第２ワークＷ２を貼合前段位置Ｚ１へ供給する。この状態で、上フレーム４２を貼合前段位置Ｚ１へ移動させ、下降操作した吸着台４４で第２ワークＷ２を吸着する。ＣＣＤカメラＣ３は、液晶基板に設けられた中央付近の特定されたピクセル列Ｐ１の位置が画像の中央に位置していることを確認する。これにより、第２ワークＷ２の隅部以外の部分が正しく載置されていることを確認することができる。
【００３８】
上記のように、第１ワークＷ１および第２ワークＷ２の仮位置決めが終了した状態で、各ワークＷ１・Ｗ２の表面を覆う保護フィルムを図示していない剥離装置で剥離する。次に、上フレーム４２を貼合位置Ｚ２の真上まで移動させたのち、図６（ｃ）に示すように吸着台４４を再度下降操作して、両ワークＷ１・Ｗ２を僅かな貼合隙間を介して上下に正対させる。さらに、第１ワークＷ１の中央付近に位置する、例えば右目用の表示部５Ｒを位置基準にして、特定された（隅部からＮ番目の）ピクセル列Ｐ１の位置が右目用の表示部５Ｒに一致するように、第２アライメント装置４５の機構部を作動させて、両ワークＷ１・Ｗ２を位置決めする。このように、表示部５Ｒとピクセル列Ｐ１を利用して位置決めを行うと、表示部５Ｒおよびピクセル列Ｐ１の形成精度と同等の精度で精密に位置決めでき、位置決め精度のばらつきは±５μｍ以下の範囲内に収めることができる。
【００３９】
精密な位置決めが終了した時点で、貼合ローラ１１を貼合位置まで上昇させて両ワークＷ１・Ｗ２を貼合する。この貼合過程では、始端貼合過程と、主貼合過程と、終端貼合過程とを経て第１ワークＷ１と第２ワークＷ２を貼合する。始端貼合過程における貼合ローラ１１は、図７（ａ）に示すように、両ワークＷ１・Ｗ２の貼合始端よりも僅かに貼合終端側へずれた位置に位置している。この状態で貼合ローラ１１を貼合位置まで上昇させて、第１ワークＷ１を第２ワークＷ２に押付け、さらに図７（ｂ）に示すように、始端支持台１７を貼合ローラ１１に同行して貼合終端から離れる向きに移動させることにより、両ワークＷ１・Ｗ２の貼合始端を貼合する。このとき、エアーシリンダー２９のピストンロッドは、基枠２８に追随して右移動する。このように、第１ワークＷ１の貼合始端を始端支持台１７で吸着した状態のままで貼合すると、第１ワークＷ１の貼合始端が貼合ローラ１１によってずれ動かされるのを規制して、両ワークＷ１・Ｗ２の貼合始端を常に適正に貼合することができる。
【００４０】
貼合ローラ１１が貼合始端位置まで移動したら、図８に示すように貼合ローラ１１の移動方向を逆向きに切換え、貼合ローラ１１が貼合終端へ向かって移動する主貼合過程へ移行する。このとき、貼合ローラ１１の移動に連動して、始端支持台１７の基枠２８がエアーシリンダー２９でホーム位置へ戻される。また、貼合ローラ１１が貼合終端へ向かって移動するのに先行して、ワーク支持台１０が順に上方の貼合位置から下方の退避位置へと下降操作されて、貼合ローラ１１の通過領域から退避する。
【００４１】
図８に示す主貼合過程においては、第１ワークＷ１の位置ずれを終端支持台１８に設けた位置ずれ監視カメラＣ８で監視して、位置ずれ状態に応じて第１ワークＷ１の位置を第１アライメント装置１２と第２アライメント装置４５で調整しながら貼合を行なう。位置ずれ監視カメラＣ８は、位置基準となる右目用の表示部５Ｒと特定されたピクセル列Ｐ１との位置ずれを監視しており、位置ずれが生じた場合には、第１アライメント装置１２の機構部で終端支持台１８を操作し、同時にスライド台４８の左右位置を第２アライメント装置４５で矯正して、位置ずれを矯正する向きへ移動させる。これにより、第１ワークＷ１が蛇行し、あるいは貼合ローラ１１のローラ中心軸方向へずれ動くような場合でも、図７に示すように、表示部５Ｒと特定されたピクセル列Ｐ１とが正しく対応する状態で、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２とを貼合できる。つまり、第１ワークＷ１の蛇行、あるいはずれ動きを矯正しながら、両ワークＷ１・Ｗ２を精密に貼合できる。
【００４２】
終端貼合過程においては、図９（ａ）に示すように、終端支持台１８を貼合ローラ１１に同行して移動させて、第１ワークＷ１の貼合終端を終端支持台１８で吸着した状態のまま貼合する。これにより、第１ワークＷ１の貼合終端が貼合ローラ１１によってずれ動かされるのを規制して、両ワークＷ１・Ｗ２の貼合終端を適正に貼合することができる。
【００４３】
図９（ｂ）に示すように、貼合ローラ１１が第１ワークＷ１の側縁まで達して貼合処理が終了したら、貼合ローラ１１を貼合位置から下降させて貼合始端側のホーム位置へ戻し、併行して終端支持台１８を貼合終端のホーム位置へ戻す。さらに、吸着台４４を上昇させたのち、上フレーム４２を貼合位置Ｚ２から搬出位置Ｚ３へと移動させて、搬出位置Ｚ３において吸着台４４による吸着を解消して貼合体Ｗ３を搬出位置Ｚ３へ渡す。搬出位置Ｚ３においては、ＣＣＤカメラＣ９〜Ｃ１２によって貼合体Ｗ３の貼合精度を確認し、良品と判定された貼合体Ｗ３をワーク搬出装置で搬出ライン４へと送り出す。以後は、一連の貼合処理を繰り返し行なって、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２を貼合するが、各ワークＷ１・Ｗ２の供給動作、および搬出位置Ｚ３における貼合精度の確認などは、貼合処理に併行して行なうことができる。
【００４４】
以上の説明から理解できるように、本発明に係るワークの精密貼合方法は、以下の過程に従って両ワークＷ１・Ｗ２を好適に貼合できる。
第１ワークＷ１を貼合位置Ｚ２へ供給し、ワーク支持台１０、始端支持台１７、終端支持台１８で第１ワークＷ１を吸着する過程と、
第２ワークＷ２を貼合前段位置Ｚ１に供給したのち、吸着台４４で吸着する過程と、
両ワークＷ１・Ｗ２の表面を覆う保護フィルムを剥離装置で剥離する過程と、
上フレーム４２を貼合位置Ｚ２の真上まで移動させたのち、吸着台４４を下降操作して、両ワークＷ１・Ｗ２を僅かな貼合隙間を介して上下に正対させる過程と、
貼合位置Ｚ２において、ＣＣＤカメラＣ６・Ｃ７で両ワークＷ１・Ｗ２の位置ずれを検出し、検出結果に基づき第２アライメント装置４５で吸着台４４の位置を調整して両ワークＷ１・Ｗ２を精密に位置決めする過程と、
第１ワークＷ１と第２ワークＷ２を貼合ローラ１１で貼合する過程とを経て両ワークＷ１・Ｗ２を貼合できる。
両ワークＷ１・Ｗ２を貼合する過程においては、位置ずれ監視カメラＣ８で第１ワークＷ１の位置ずれを監視し、位置ずれ状態に応じて終端支持台１８の前後位置を第１アライメント装置１２で矯正し、同時にスライド台４８の左右位置を第２アライメント装置４５で矯正しながら、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２を貼合することにより、両ワークＷ１・Ｗ２を精密に貼合できる。
【００４５】
また、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２を貼合ローラ１１で貼合する貼合過程においては、
第１ワークＷ１の貼合始端寄りを押付けた状態の貼合ローラ１１と、第１ワークＷ１の貼合始端を吸着する始端支持台１７とを、貼合終端から離れる向きに移動させて、両ワークＷ１・Ｗ２の貼合始端を貼合する始端貼合過程と、
貼合ローラ１１を貼合始端から貼合終端の近傍まで移動させる主貼合過程と、
第１ワークＷ１の貼合終端を吸着する終端支持台１８を貼合ローラ１１に同行して移動させて、両ワークＷ１・Ｗ２の貼合終端を貼合する終端貼合過程とを経て、
両ワークＷ１・Ｗ２を貼合することができる。
【００４６】
上記の実施例では、３Ｄフィルムに形成してある表示部５Ｒと、基板に形成してある特定のピクセル列とを位置決め表示に利用して、両ワークＷ１・Ｗ２を精密に位置決めしたがその必要はない。例えば、第１ワークＷ１の左右側縁の前後中央付近に、位置決め用のマーク（位置決め表示）を貼合過程、詳しくは第１ワークＷ１を第１ワーク供給装置で供給ライン２から貼合位置Ｚ２へ供給した状態で形成しておく。さらに、第２ワークＷ２の左右側縁の前後中央付近に、先のマークと対応する位置決め用のマーク（位置決め表示）を貼合過程、詳しくは第２ワークＷ２を第２ワーク供給装置で供給ライン３から貼合前段位置Ｚ１へ供給した状態で形成しておく。一対のマークを位置決めしながら両ワークＷ１・Ｗ２の貼合を行なう。位置決め用のマークは、印刷、レーザーで形成した刻印、穴、あるいは交差線などで形成することができ、その位置精度は数μｍのばらつき範囲内にあることが好ましい。
【００４７】
また、上記の実施例では、第１ワークＷ１が蛇行するとき、第１アライメント装置１２と第２アライメント装置４５とで位置ずれを矯正するようにしたがその必要はなく、貼合ローラ１１の前後を支持するエアーシリンダー２４を個別に昇降させ、貼合ローラ１１を斜めに傾斜させることで第１ワークＷ１の位置ずれを矯正することができる。その場合には、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２を貼合ローラ１１で貼合する状態において、位置ずれ監視カメラＣ８で第１ワークＷ１の位置ずれを監視し、位置ずれ状態に応じて終端支持台１８の前後位置を第１アライメント装置１２で矯正し、同時にスライド台４８の左右位置を傾斜した貼合ローラ１１で矯正しながら、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２を貼合するとよい。
【符号の説明】
【００４８】
Ｗ１  第１ワーク
Ｗ２  第２ワーク
Ｚ１  貼合前段位置
Ｚ２  貼合位置
Ｚ３  搬出位置
７  下吸盤
８  上吸盤
１０  ワーク支持台
１１  貼合ローラ
１２  第１アライメント装置
１７  始端支持台
１８  終端支持台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012172603.tif 000009
【図８】
2012172603.tif 000010
【図９】
2012172603.tif 000011
【国際調査報告】
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2012172603.tif 000013
2012172603.tif 000014
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