薄膜狀部件支撐設備的製作方法

2023-10-17 19:24:29 3

本發明涉及一種薄膜狀部件支撐設備。更具體而言，本發明涉及一種支撐設備，該支撐設備用於電子設備等的板狀成品、由合成樹脂製成且包括在該板狀成品中的支撐體、該板狀成品的製造工序中的半成品、和用於製造的薄膜狀部件。

背景技術：

近年來，已研發了在柔性襯底上方設置有半導體元件、顯示元件、或發光元件等功能元件的柔性裝置且進行了實際使用。柔性裝置的典型例子包括照明裝置及圖像顯示裝置，包括電晶體等半導體元件的多種半導體電路等。另外，提出了它們的各種製造方法。柔性零部件或器件的正面和背面例如被由合成樹脂製成的薄膜狀支撐體覆蓋，以諸如保護內部元件並確保柔性。另外，柔性零部件或構件經搬運(運送)半成品的薄膜狀部件、將薄膜狀部件附接於其他部件、在薄膜狀部件上安裝零部件等的各種工序被加工，且使用各種部件而形成。在諸如柔性器件的板狀成品中用作支撐體的薄膜狀部件在雙面被保護薄片覆蓋的狀態且從料卷被卷出。由此，當將薄膜狀部件裁切成所希望的尺寸，並剝離一面上的保護薄片時，這引起內部應力的不平衡，使得薄膜狀部件因撓曲而變形。

為了去除在長邊方向上移動的條狀薄膜中的皺紋，提出了一種通過將空氣從空氣孔吹送到條狀薄膜上來連續去除皺紋的薄膜皺紋移除設備(專利文獻1)。該薄膜皺紋移除設備可去除條狀部件中的皺紋，但不可去除各被裁切了的薄膜的皺紋或變形。另外，在對損傷敏感的薄膜狀部件的情況下，通常僅一個預定表面是被保持單元保持的表面。就是說，不能使薄膜襯底的兩個表面被諸如搬運手臂的保持單元保持。

另外，為了移除被裁切了的薄膜襯底中的皺紋，已公開了一種皺紋去除方法及其設備(專利文獻2)，其中從臺上的多孔部件排出空氣，薄膜襯底安裝在其上以通過吸引附接其，且從薄膜襯底的上面吹送推壓氣體。在專利文獻2中所記載的皺紋移除方法及設備中，通過使配置有多個噴嘴的一對吹送出口管同步地擺動來去除薄膜襯底中的皺紋。上述擺動機構複雜且可導致故障等等，由此優選為儘量簡單的機構。再者，該皺紋移除方法及設備可去除薄膜襯底的底面中的皺紋但不可利用搬運手臂等保持薄膜襯底的底面，因為薄膜襯底的底面接觸多孔部件的頂面。

[參考文獻]

[專利文獻1]日本專利申請公開第2011-66095號公報

[專利文獻2]日本專利申請公開第2013-216429號公報。

技術實現要素：

本發明是為了解決上述問題而創造的，已達到了如下目的。本發明的一個實施方式的目的是提供以在設定位置處以設定形狀定位薄膜狀部件所需的最小限度與薄膜狀部件接觸的薄膜狀部件支撐設備。本發明的另一個實施方式的目的是提供能夠校正薄膜狀部件的變形的薄膜狀部件支撐設備。

本發明的第一實施方式是一種用於具有柔性的薄膜狀部件的支撐設備。支撐設備包括：具有通過吸引將薄膜狀部件的第一表面附接於其的功能的多個吸盤(pad)；能夠在第一伸出量停止的多個第一提升銷；以及能夠在第二伸出量停止的多個第二提升銷。吸盤包括彈性部件，且配置在第一提升銷及第二提升銷的端部。通過吸引將薄膜狀部件的第一表面附接於吸盤。

本發明的第二實施方式是本發明的第一實施方式的用於薄膜狀部件的支撐設備，其中，吸盤根據薄膜狀部件的支承位置而具有不同的吸引力。本發明的第三實施方式是本發明的第一或第二實施方式的用於薄膜狀部件的支撐設備，其中，吸盤在點處支承第一表面。本發明的第四實施方式是本發明的第一至第三實施方式中的任一個的用於薄膜狀部件的支撐設備，其具備具有吹送加壓空氣的功能的噴嘴。在噴嘴向薄膜狀部件的第二表面上吹送加壓空氣時，吸盤能夠通過吸引將薄膜狀部件的第一表面附接於其。

本發明的薄膜狀部件支撐設備以所需的最小限度與薄膜狀部件接觸，且可在設定位置處且以設定形狀定位薄膜狀部件而不損傷。另外，可校正薄膜狀部件的變形，因此不需要另外提供校正設備及校正步驟。

附圖說明

圖1是示出本發明的實施方式1的薄膜狀部件支撐設備的立體外觀圖；

圖2是提升銷上方的吸盤的部分截面圖；

圖3是從圖1的A方向看時的側面圖；

圖4是示出本發明的實施方式2的薄膜狀部件支撐設備的側面圖；

圖5是示出本發明的實施方式3的薄膜狀部件支撐設備的側面圖；

圖6是實施方式3的提升銷上方的吸盤的部分截面圖；

圖7是說明實施方式3的圖。

具體實施方式

實施方式1

以下參照附圖說明本發明的第一實施方式的薄膜狀部件支撐設備(以下稱為支撐設備1)。圖1是示出本發明的實施方式1的薄膜狀部件支撐設備1的立體外觀圖。該薄膜狀部件是指構成照明裝置、圖像顯示裝置等電子設備的板狀零部件的薄膜狀部件(對柔性沒有限制)，該板狀零部件的製造工序中的半成品、用來製造該板狀零部件的薄膜狀物體等。該薄膜狀部件在各種製造工序中被搬運且移動，以被進行必要的加工。如果在工序中薄膜狀部件撓曲時，則難以將該薄膜狀部件在將形狀校正為平面形狀的狀態下搬運。另外，在處理時間根據每個製造工序而不同的情況下，為了調整時間而需要暫時待機並儲存這些部件的臺。

另外，在作為用來搬運並加工的保持單元的不同手臂及手指用在不同工序中的情況下，需要提供臺以用於暫時放置用於更換保持單元的部件。在此情況下，本發明的薄膜狀部件支撐設備能夠支撐薄膜狀部件，並將其在設定位置和設定角度下以設定的形狀定位，且還可以校正薄膜狀部件的變形。注意，本發明及本實施方式的支撐設備不局限於用於上述板狀成品的製造，而且還可以應用於支撐各種薄膜狀物體。就是說，該薄膜狀部件支撐設備1是指待機以用於諸如對薄膜狀部件進行加工並在薄膜狀部件中組裝零部件等操作的臺、用來將保持單元改為另一搬運設備或機械手臂以用於搬運(搬送)到下一工序的臺、用來暫時待機或儲存以調整時間的臺等。另外，還是指用來改變薄膜狀部件的位置、角度，或校正其變形的臺。因此，本發明或本實施方式中的薄膜狀部件支撐設備1不局限於以下說明的實施方式1的功能及用途。

圖1是示出在支撐設備1上支撐薄膜狀部件2的狀態的一個例子。本發明的一個實施方式及本實施方式1中的薄膜狀部件2是指由合成樹脂製成的支撐體等部件、板狀成品的製造工序中的半成品、或用來製造該板狀成品的任何柔性薄膜狀單層或疊層部件等部件。如圖1所示，在本例子中，薄膜狀部件2的底面被六個提升銷(支承用銷)5支撐。提升銷5被固定於配置在其下部的框架3上。

框架3是構成支撐設備1的主體。如圖2所示，例如，在管狀提升銷5中的各個的下部邊緣形成有外螺紋，且螺母4擰在該外螺紋上。通過該外螺紋及螺母4將提升銷5固定於框架3。如此，提升銷5採用螺紋固定結構，所以可以將提升銷5的從框架3上的突出高度調整為設定任意高度，且可以可裝卸且可更換地調整提升銷5。注意，雖然在本例子中通過螺紋固定提升銷，但是也可以採用例如利用基於能夠選擇三個位置的空氣壓氣缸的上下機構、夾緊機構、凸輪機構。另外，雖然在實施方式1中採用調整提升銷5的鉛垂方向的位置的高度調整機構，但是在支撐大型薄膜狀部件2的情況下可以以朝向鉛垂方向(縱向)的方式放置和保持薄膜狀部件2。

在此情況下，高度調整機構用作用於調整水平方向上的長度的機構，由此在本發明及本實施方式中，提升銷的突出高度也被稱為伸出量。提升銷5的頂部穿過形成在上板臺6中的貫穿孔7。上板臺6被固定器具(未圖示)固定於框架3。雖然在本例子中示出由透明合成樹脂製成的矩形板，但是本發明不局限於此。上板臺6是用來支承薄膜狀部件2的臺，但是在薄膜狀部件2因某種原因而落下時，上板臺6能夠在較近位置接受薄膜狀部件2。只要薄膜狀部件2的變形程度不大或者提升銷5的突出高度不低，薄膜狀部件2就不會與上板臺6接觸。

圖2是提升銷5的頂部截面圖。提升銷5是在中心形成有貫穿孔9的管。貫穿孔9形成用來從提升銷5的頂端吸引空氣的管路。在提升銷5的頂部固定地附接有管狀吸盤10。提升銷5的貫穿孔9的內徑與吸盤10的內徑相等，且它們連通。吸盤10是由合成橡膠、合成樹脂人造橡膠等製成的彈性部件，並能夠或多或少變形。吸盤10的頂端面12支承薄膜狀部件2。因為吸盤10由彈性材料製成，所以不損傷薄膜狀部件2。且吸盤10能夠變形，由此能夠跟隨薄膜狀部件2的變形形狀。

在本實施方式1中，配置有六個提升銷5，其高度通常都被設定為同一高度。但是，在本例子中，配置在中央部的兩個提升銷5的高度比兩側的提升銷5低出高度h。提升銷5中的各個的貫穿孔9分別通過管路14連接到真空泵15。管路14根據需要設置有節流閥、控制器、壓力傳感器、止回閥等(未圖示)。節流閥調整來自吸盤10的空氣吸引力。根據薄膜狀部件2的種類，節流量一旦被調整就被固定。就是說，用來固定薄膜狀部件2的吸引力固定。但是，本發明不局限於此，且吸引力不一定是固定的。

(實施方式1的作用)

在上述結構中，薄膜狀部件2的底面被搬運設備的保持手臂(未圖示)保持，且置於支撐設備1的提升銷5上。此時，吸盤10中的各個通過真空泵15的空氣吸引而吸引吸盤10的頂端面12附近的空氣。由此，在薄膜狀部件2接近頂端面附近時，薄膜狀部件2被通過吸引而附接於提升銷5的頂端面12。其結果是，薄膜狀部件2如實線所示那樣被支撐且固定於六個提升銷5中的各個的頂端面12上，使得其中心凹陷。

假設沒有來自吸盤10的吸引力，例如，從料卷放卷的薄膜狀部件2通常即使在被裁切成矩形之後也因其內側受到壓縮應力且其外側受到拉伸應力而捲起。如圖1所示，在沒有來自吸盤10的空氣吸引的情況下薄膜狀部件2以圓筒形狀捲曲時，處於圓筒(凸出地彎曲的)形狀的薄膜狀部件2置於提升銷5上，使得其中央部高且兩端低(圖1中的假想線)。但是，當反轉時，薄膜狀部件2具有凹入地彎曲的形狀。

但是，如上所述，通過使用六個吸盤10，使得薄膜狀部件2的中央部稍微凹陷(圖1中的實線)，且沿相反方向校正捲曲。由此可校正薄膜狀部件2的圓筒狀捲曲。其結果是，可以將平面狀態下的薄膜狀部件2遞交給下一工序。另外，在薄膜狀部件2與上板臺6之間形成有為空間的間隙16，由此在搬出薄膜狀部件2時，可以在該間隙16中通過配置在叉狀搬運手臂的手指上的吸盤來保持薄膜狀部件2。此時，也可以使用之後描述的空氣噴嘴將加壓空氣朝薄膜狀部件噴射，以補充搬運手臂的吸引力。由此，當在不能接觸薄膜狀部件2的頂面以用於保持時，間隙16對防止損傷是有用的。圖3是示出作為實施方式1的變形例的支撐設備20的側面圖。在圓筒狀捲曲不太大的情況下(圖3中的假想線)，將提升銷5的高度設定為同一高度。利用六個吸盤10的吸引力將薄膜狀部件2的捲曲校正為平面狀(實線)。

實施方式2

圖4是示出實施方式2的支撐設備25的側面圖。如上所述，當薄膜狀部件2捲曲時，或者當在薄膜狀部件具有多層疊層結構的情況下剝離薄膜狀部件2的表層時，可因內部應力的不平衡使薄膜狀部件2變形。在大幅度變形時，如圖4中的假想線所示，中央部分可以以距離吸盤10的頂端面12高度H的距離，從而導致吸引故障。儘管在此種情況下可將吸引力設定得大，但大於或等於某設定值的吸引力可導致對薄膜狀部件2的內部元件的細微損傷，或者導致由合成樹脂製成的支撐體等的塑性變形。

因此，吸引力不可設定為大於或等於容許值。此時，通過在薄膜狀部件2上方配置的一個以上的空氣噴嘴24來補充該吸引力。空氣噴嘴24朝薄膜狀部件2的頂面直線狀地噴射均勻的壓縮空氣，從而施加其動壓以至於薄膜狀部件2變得向下彎曲。處於圓弧狀(假想線)的薄膜狀部件2通過因來自空氣噴嘴24的壓縮空氣的噴射產生的動壓而在經受噴射的部分及其附近變形。薄膜狀部件2如圖4所示那樣變為平面狀，由此可通過吸盤10實現吸引，包括中央部的吸盤，且可將薄膜狀部件2的維持為平面狀(實線)。

空氣噴嘴24的位置和數量應該根據薄膜狀部件2的材質、特性、變形量等來決定，但可根據使用實際生產的薄膜狀部件2預先獲得的實驗結果來決定。已在日本專利申請公開H10-337503號公報等中公開空氣噴嘴24的結構、功能等，且由此在此省略其說明。但是，也可以適當地採用具有單個噴射口的多個一般使用的空氣噴嘴來代替具有直線狀地配置的多個噴射口的空氣噴嘴24。就是說，空氣噴嘴24不需要具有特別的結構或功能，且其位置和數量應該根據薄膜狀部件2的變形形狀或位置根據需要來決定。

實施方式3

在實施方式1及2的支撐設備1、20、25中的各個中，六個提升銷5都具有同一規格。圖5所示的實施方式3的支撐設備30示出一共配置有十個提升銷的例子。在支撐設備30中，兩端部的兩個提升銷26和中央部的三個提升銷28的頂端的吸引部分的直徑不同。兩端部的兩個提升銷26中的各個的直徑d小於中央部的三個提升銷28中的各個的直徑D。圖6是在兩端部的兩個提升銷26中的各個上方和中央部的三個提升銷28中的各個上方的吸盤的部分截面圖。兩端部的兩個提升銷26中的各個的吸盤27的吸引孔的內徑a小於中央部的三個提升銷28中的各個的吸盤29的吸引孔的內徑A。由於兩者的吸引面積的不同，兩端部的兩個提升銷26中的各個的吸盤27的吸引力f比中央部的三個提升銷28中的各個的吸盤29的吸引力F弱。

即使當薄膜狀部件2傾向於如圖5所示在中央部凸出地彎曲時，因為中央部的三個提升銷28的相對強的吸引力，可容易地保持薄膜狀部件2。再者，兩端部的兩個提升銷26的具有相對小的直徑d，即外徑，且由此可如圖7所示那樣容易跟隨薄膜狀部件2的兩端的變形形狀。注意，吸引力F設定為以便不導致對薄膜狀部件2損傷。

其他實施方式

上面在實施方式1至3中描述的所有支撐設備1、20、25以及30都基於它們不移動的前提。但是，這些支撐設備1、20、25以及30也可以能夠單軸、雙軸、或三軸地移動，且能夠當需要時在板狀成品的製造系統中通過NC等控制該移動。就是說，支撐設備1、20、25以及30可以具有搬運設備的功能。另外，在實施方式1至3中描述的支撐設備1、20、25以及30在其上方水平地保持薄膜狀部件2，但可縱向地(鉛垂地)或在其下面支承薄膜狀部件2。就是說，本發明的支撐設備在薄膜狀部件大時從空間效率或重力的觀點來看可以縱向地搬運並支撐薄膜狀部件，且雖然未圖示，但這種情況也包括在本發明的範圍內。

符號說明

1，20，25，30：薄膜狀部件支撐設備，2：薄膜狀部件，3：框架，5，26，28：提升銷，6：上板臺，10，27，29：吸盤，12：頂端面，14：管路，15：真空泵，和24：空氣噴嘴。

本申請基於2014年5月3日提交到日本專利局的日本專利申請no.2014-095582，通過引用將其完整內容併入在此。