(57)【要約】【課題】積層対象物に圧力が付与される前に加熱することがない一方、圧力が付与されたときに加熱されるように積層対象物の支持位置を変位させるラミネート装置及びラミネート方法を提供する。【解決手段】積層対象物Ｗを支持するとともに、ヒーター１４を含む第１のユニット１１と、ダイヤフラム３８を含む第２のユニット１２とを備えてラミネート装置１０が構成されている。第１のユニット１１は、積層対象物Ｗを支持する治具１６を備え、当該治具は、ベース２５の上面に対して所定のクリアランスＣを形成する状態で積層対象物Ｗを支持するロッド状部材２７を備える。このロッド状部材２７は、ダイヤフラム３８が積層対象物Ｗを押圧したときに下降し、当該下降によって積層対象物Ｗが加熱される。【選択図】図１
2007112031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層対象物を支持するとともに、前記積層対象物を加熱する加熱手段を含む第１のユニットと、当該第１のユニットの上部に配置されるとともに、前記積層対象物に圧力を付与する圧力付与シートを含む第２のユニットとを備え、前記圧力付与シートの下方に形成される下部チャンバと、圧力付与シートの上部に形成される上部チャンバを圧力調整して前記圧力付与シートを変形させて積層対象物に圧力を付与するラミネート装置において、
前記第１のユニットは、前記積層対象物を支持する治具を含み、当該治具は、ベースと、当該ベースの上面に対して所定のクリアランスを形成する状態で前記積層対象物を支持する昇降部材とを備え、
前記昇降部材は、前記圧力付与シートで積層対象物に圧力が付与されたときに当該積層対象物の位置を下降させることを特徴とするラミネート装置。
【請求項２】
前記ベースは、前記積層対象物が下降したときに、当該積層対象物の上面と略同一平面となる外周平面部と、当該外周平面部の内側領域に形成された凹部とを備えていることを特徴とする請求項１記載のラミネート装置。
【請求項３】
前記昇降部材は、前記積層対象物の外周部に沿う複数箇所を支持する複数のロッド状部材により構成され、当該ロッド状部材は、ばねを介して上方に付勢されていることを特徴とする請求項１又は２記載のラミネート装置。
【請求項４】
前記積層対象物は、加熱によって溶融する接着剤を介して積層される板状体であることを特徴とする請求項１，２又は３記載のラミネート装置。
【請求項５】
圧力付与シートが配置されたチャンバ内のベース上に板状の積層対象物を支持しておき、前記チャンバ内の圧力変化に伴う圧力付与シートの変形で積層対象物に積層圧力が付与されるラミネート方法において、
前記積層対象物は、初期状態で前記ベース上面に対して一定のクリアランスを保つ状態で支持され、
前記圧力付与シートによる圧力が付与されたときに下降して前記ベース上面に接地し、
この状態で、ベース側から加熱されて積層対象物が積層されることを特徴とするラミネート方法。
【請求項６】
前記積層対象物が下降したときに、当該積層対象物の上面が前記ベースの外周平面部と略同一平面上に保たれることを特徴とする請求項５記載のラミネート方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はラミネート装置及びラミネート方法に係り、更に詳しくは、複数の板状部材からなる積層対象物を積層する際に、内部への空気混入を排除して積層を行えるとともに、積層対象物の端部破損等も回避可能なラミネート装置及びラミネート方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、太陽電池モジュール、有機ＥＬ素子、プラズマディスプレイパネル、プリント配線基板等の板状、薄膜状の板状部材を積層して一体化させる装置として、真空ラミネート装置が用いられている。このようなラミネート装置は、例えば、特許文献１に開示されるように、上部チャンバを減圧した後に下部チャンバを減圧して積層対象物の層間に気泡が混入することがないようにし、その後に、上部チャンバ内の減圧を開放又は加圧することで、内部に装備されたダイヤフラムが下部チャンバ側に変形移動して積層対象物に積層圧力を付与するように構成されている。
この際、積層対象物を支持する支持体は、加熱手段を内蔵した構成とされ、当該加熱手段を介して積層対象物間に塗布若しくは配置された接着剤若しくは接着シートが溶融されるように構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１７９２６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、支持体上に支持された積層対象物は、支持体に支持された初期の段階から加熱されてしまうため、積層対象物を構成する板状部材相互の熱膨張係数の相違によって反りを発生させてしまう、という不都合がある。
また前記接着剤若しくは接着シートが加熱により溶融する性状を備えたものである場合には、固体時に比べて液状化したときの方が、気泡を除去し難くなる傾向が強く発現し、気泡混入を十分に回避することが困難になる、という不都合もある。
更に、ダイヤフラムは柔軟なゴムによって構成されていても、積層対象物の外周部上面と支持体の外周部上面との間に生じた段差領域に対して強い応力が作用することとなり、これにより、積層対象物における外周部の損傷を生ずる、という不都合を招来する。
【０００５】
［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、積層対象物に圧力が付与される前の初期段階において、当該積層対象物への熱伝導を抑制し、ダイヤフラム等の圧力付与シートを介して積層対象物に圧力を付与したときに、当該積層対象物が加熱される位置に下降するようにして積層時の気泡混入を効果的に防止することのできるラミネート装置及びラミネート方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、前記圧力付与シートによる圧力を受けた際に、積層対象物の外周部の損傷要因を除去することが可能なラミネート装置及びラミネート方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明は、積層対象物を支持するとともに、前記積層対象物を加熱する加熱手段を含む第１のユニットと、当該第１のユニットの上部に配置されるとともに、前記積層対象物に圧力を付与する圧力付与シートを含む第２のユニットとを備え、前記圧力付与シートの下方に形成される下部チャンバと、圧力付与シートの上部に形成される上部チャンバを圧力調整して前記圧力付与シートを変形させて積層対象物に圧力を付与するラミネート装置において、
前記第１のユニットは、前記積層対象物を支持する治具を含み、当該治具は、ベースと、当該ベースの上面に対して所定のクリアランスを形成する状態で前記積層対象物を支持する昇降部材とを備え、
前記昇降部材は、前記圧力付与シートで積層対象物に圧力が付与されたときに当該積層対象物の位置を下降させる、という構成を採っている。
【０００７】
本発明において、前記ベースは、前記積層対象物が下降したときに、当該積層対象物の上面と略同一平面となる外周平面部と、当該外周平面部の内側領域に形成された凹部とを備えたものとすることが好ましい。
【０００８】
また、前記昇降部材は、前記積層対象物の外周部に沿う複数箇所を支持する複数のロッド状部材により構成され、当該ロッド状部材は、ばねを介して上方に付勢される、という構成を採ることができる。
【０００９】
更に、前記積層対象物は、加熱によって溶融する接着剤を介して積層される板状体を好ましい対象とすることができる。
【００１０】
また、本発明は、圧力付与シートが配置されたチャンバ内のベース上に板状の積層対象物を支持しておき、前記チャンバ内の圧力変化に伴う圧力付与シートの変形で積層対象物に積層圧力が付与されるラミネート方法において、
前記積層対象物は、初期状態で前記ベース上面に対して一定のクリアランスを保つ状態で支持され、
前記圧力付与シートによる圧力が付与されたときに下降して前記ベース上面に接地し、
この状態で、ベース側から加熱されて積層対象物が積層される、という方法を採っている。
【００１１】
前記方法において、前記積層対象物が下降したときに、当該積層対象物の上面が前記ベースの外周側上面と略同一平面に保たれる、という手法を採ることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、積層対象物を支持する治具がベースと昇降部材とを備え、圧力付与シートで積層対象物に圧力が付与されたときに前記昇降部材を介して積層対象物の位置が下降する構成であるため、圧力が付与されるまでの段階では、積層対象物は熱の影響を受け難い状態に保たれることになる。従って、熱によって溶融する性状の接着剤を用いても、溶融前の段階で気泡除去を行うことができ、積層精度を高精度に保つことができる。
【００１３】
また、前記ベースは、凹部回りに外周平面部を備え、積層対象物が下降したときに、当該積層対象物の上面と外周平面部が略同一平面上に位置する構成であるため、積層対象物の外周部に過大な応力が付与されることがなく、外周部の損傷を効果的に排除することができる。
【００１４】
更に、昇降部材は、前記積層対象物の外周部複数箇所を支持するロッド状部材により構成され、当該ロッド状部材はばね付勢されているので、圧力付与シートによる圧力を受けた際の応答性を良好にして直ちに下降させることができる。なお、ロッド状部材が熱伝導率の低い素材で構成されていれば、積層対象物は熱による影響を受け難くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１には、本実施形態に係るラミネート装置の概略断面図が示されている。この図においおいて、ラミネート装置１０は、図示しない受け皿状のケース内に配置されるとともに、上部に積層対象物Ｗを支持する第１のユニット１１と、当該第１のユニット１１の上部に位置する第２のユニット１２とを備えて構成されている。第２のユニット１２は、第１のユニット１１の一側端部にヒンジ連結されるようになっており、当該連結位置の反対側を自由端として第１のユニット１１における上部側に一定の空間を形成する状態で閉塞できるように設けられている。ここで、本実施形態では、特に限定されるものではないが、前記積層対象物Ｗは、基板Ｗ１と、有機ＥＬ素子等の板状の電子部品Ｗ２と、保護ガラス若しくはフィルムＷ３とからなり、電子部品Ｗ２の上下各面には、図示しない感熱接着性の樹脂シートが配置されている。
【００１７】
前記第１のユニット１１は、加熱手段としてのヒーター１４を内蔵したユニット本体１５と、このユニット本体１５の上面側に配置された治具１６とを備えて構成されている。ユニット本体１５の中央部上面側は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、凹状に形成された受容部１８とされ、この受容部１８に治具１６を受容して当該治具１６の位置決めを行えるようになっている。また、ユニット本体１５の図１中右側端部には、上面及び側面に連通する通路２０が形成されているとともに、当該通路２０には、側面側に突出して図示しない減圧（真空）ポンプに接続されるパイプ２１が固定されている。
【００１８】
前記治具１６は、図２ないし図４に示されるように、平面視略方形の外形を備えたベース２５と、当該ベース２５の上面に対して所定のクリアランスＣ（図４参照）を形成する状態で前記積層対象物Ｗを支持する昇降部材としての複数のロッド状部材２７とを備えて構成されている。ベース２５は、積層対象物Ｗが下降したときに、当該積層対象物Ｗの上面と略同一平面となる外周平面部２８と、当該外周平面部２８の内側領域に形成されるとともに、積層対象物Ｗを受け入れて当該積層対象物Ｗの上面と外周平面部２８とを略同一平面上に位置させる深さを有する凹部２９とを含む。
【００１９】
前記ロッド状部材２７は、前記ベース２５に形成された穴３０内に脱落不能な状態で挿入されており、ロッド状部材２７の下端面と穴３０のキャップ３２との間に配置されたコイルばね３３によって上方に付勢された状態に保たれ、これによって、積層対象物Ｗが前記クリアランスＣを保った状態でベース２５と非接触な上昇位置に保たれるようになっている。この一方、積層圧力を受けたときに、ロッド状部材２７が下降して積層対象物Ｗの下面側がベース２５における前記凹部２９の底面に接触し、ヒーター１４による熱で加熱される。
【００２０】
前記第２のユニット１２は、図１に示されるように、上板３５と、この上板３５の外周側に設けられた枠フレーム３６と、当該枠フレーム３６の中間高さ位置に張設された圧力付与シートとしてのダイヤフラム３８とにより構成されている。上板３５の中央部には、パイプ３９が装着されており、当該パイプ３９に図示しない加減圧ポンプが接続されるようになっている。本実施形態では、第２のユニット１２を閉塞位置としたとき、すなわち、図４に示される位置としたときに、第１のユニット１１と前記ダイヤフラム３８との間に形成される空間が下部チャンバＣ１とされる一方、前記上板３５とダイヤフラム３８との間の空間が上部チャンバＣ２とされている。
【００２１】
次に、本実施形態に係る積層方法について、図５をも参照しながら説明する。
【００２２】
初期作業として、図１に示されるように、第２のユニット１２を開放位置としておき、前記治具１６のロッド状部材２７に積層対象物Ｗを載置する。この状態では、積層対象物Ｗは、ロッド状部材２７がコイルばね３３の付勢力によって上昇位置にあるため、凹部２９の底面との間にクリアランスＣを保った状態で支持される（図４参照）。
【００２３】
次いで、図４に示されるように、第２のユニット１２を閉塞位置とし、これにより、ダイヤフラム３８以下に、閉塞された下部チャンバＣ１が形成される。この状態で、上部チャンバＣ２内を減圧若しくは真空とした後に、下部チャンバＣ１を真空にして積層対象物Ｗから気泡を除去する。
【００２４】
気泡除去が完了した後は、上部チャンバＣ２を大気に開放若しくは必要に応じて加圧する一方、下部チャンバＣ１を真空に保つことで、ダイヤフラム３８が第１のユニット１１の上面に向かって伸長しつつ変形して積層対象物Ｗに積層圧力を付与することとなる。これにより、ロッド状部材２７はコイルばね３３の付勢力に抗して下降することとなり、積層対象物Ｗが凹部２９の底面に接する位置まで下降してヒーター１４の熱によって接着剤を溶融させる。このとき、積層対象物Ｗの上面すなわち保護ガラスＷ３の上面が外周平面部２８の上面と略一致することとなる。
【００２５】
このようにして積層圧力が所定時間継続して維持された後に、下部チャンバＣ１を大気に開放して第２のユニット１２を開放し、積層対象物Ｗを治具１６上から取り出すこととなる。
【００２６】
従って、このような実施形態によれば、積層圧力が付与される前の積層対象物は熱の影響を受け難い状態に保たれるため、接着剤が溶融してしまった際に生じ得る気泡の残存を効果的に排除でき、完全な気泡除去を可能として積層精度を高精度に保つことができるラミネート装置及びラミネート方法を提供することができる。
【００２７】
また、積層対象物Ｗの外周部に段差を生ずることがないため、ダイヤフラム３８が積層圧力を付与すべく変形しても、当該外周部領域はフラットな状態となり、過大な応力付与を回避して積層対象物の損傷を防止することができる。
【００２８】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施の形態に対し、形状、材料、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それら形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００２９】
例えば、積層対象物は、特に限定されるものではなく、ガラス同士の積層や、金属板とガラス若しくはフィルム等を対象物とすることができる。要するに、本発明は、ダイヤフラムによって圧力が付与されまで積層対象物への熱伝導を抑制することができれば足りる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施形態に係る第１のユニットに対して第２のユニットが開放した状態を示すラミネート装置の概略断面図。
【図２】前記ラミネート装置に用いられる治具の概略斜視図。
【図３】前記治具に積層対象物を支持した状態を示す概略斜視図。
【図４】第２のユニットを閉塞した状態を示す概略断面図。
【図５】ダイヤフラムが積層対象物に圧力を付与している状態を示す概略断面図。
【符号の説明】
【００３１】
１０  ラミネート装置
１１  第１のユニット
１２  第２のユニット
１４  ヒーター（加熱手段）
１６  治具
２５  ベース
２７  ロッド状部材（昇降部材）
２８  外周平面部
２９  凹部
３３  コイル
３８  ダイヤフラム（圧力付与シート）
Ｃ  クリアランス
Ｃ１  下部チャンバ
Ｃ２  上部チャンバ
Ｗ  積層対象物
【図１】
2007112031.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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