(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のワークを、接着剤を介して真空中で貼り合せる真空貼合装置において、
一対のワークが収容され、真空とすることが可能な真空室と、
前記真空室に接続され、一対のワークの貼り合わせ前に、前記真空室を減圧する真空源と、
少なくとも一方のワークに供給された接着剤を、貼り合せ前に冷却する冷却部と、
貼り合せ前の接着剤に、減圧により気化する液体を付着させる液体付着部と、を有し
前記冷却部は、前記真空室により構成されていること、
を特徴とする真空貼合装置。
【請求項２】
一対のワークを、接着剤を介して真空中で貼り合わせる真空貼合方法において、
少なくとも一方のワークに接着剤を供給し、
前記接着剤に、減圧により気化する液体を付着させ、
前記一対のワークの周囲を減圧し前記付着させた液体を気化させることにより、前記接着剤を冷却し、
前記一対のワークを貼り合わせることを特徴とする真空貼合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、ワークを真空中で貼り合わせる技術に改良を施した真空貼合装置及び真空貼合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶ディスプレイは、液晶モジュール、操作用のタッチパネル、表面を保護する保護パネル等を積層することにより構成されている。これらの液晶モジュール、タッチパネル、保護パネル等（以下、ワークと呼ぶ）は、液晶ディスプレイの筐体に組み込まれる。
【０００３】
このように積層される各ワークの間に空気の層が入ると、外光反射により、液晶の表示面の視認性が低下する。これに対処するため、各ワークを貼り合せる際に、接着剤によって各ワークの間を埋めることにより、接着層を形成することが行われている。
【０００４】
このため、液晶ディスプレイの製造には、少なくとも一方のワークに対して接着剤を付着させて、貼り合せを行う貼合装置が必要となる。また、ワークの間の接着層に気泡等が混入することを防ぐため、貼り合せは真空中で行うことが望ましい。この場合、貼合装置には、真空室（たとえば、真空チャンバ等）を備える必要もある。
【０００５】
ワークを貼り合わせる技術としては、たとえば、特許文献１に示すものが提案されている。これは、真空室内において、一対のワークを貼り合わせるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１１４０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような従来技術においては、真空室内を真空引きした後に、一対のワークを貼り合わせる。しかし、この時、接着剤に発生するアウトガスが、真空室内に放出される。すると、放出されたアウトガスによって、真空室内における圧力低下速度が阻害される。その結果、真空引きの開始から完了までの時間が、長くかかることになる。
【０００８】
このようなアウトガスの発生量は、接着剤の種類によって異なる。一般的には、高価なものよりも、安価なものの方が、アウトガスの発生量が多い傾向にある。このため、真空引きに要する時間を、少しでも短縮するためには、高価な接着剤を用いる必要があった。
【０００９】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、接着剤からのアウトガスの発生量を抑えて、短時間で真空引き可能な真空貼合装置及び真空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】
【００１０】
一対のワークを、接着剤を介して真空中で貼り合せる真空貼合装置において、一対のワークが収容され、真空とすることが可能な真空室と、前記真空室に接続され、一対のワークの貼り合わせ前に、前記真空室を減圧する真空源と、少なくとも一方のワークに供給された接着剤を、貼り合せ前に冷却する冷却部と、貼り合せ前の接着剤に、減圧により気化する液体を付着させる液体付着部と、を有し前記冷却部は、前記真空室により構成されていること、を特徴とする。
【００１１】
以上のような発明では、貼り合せ前に接着剤が冷却されるので、接着剤からのアウトガスの発生量が抑えられる。すると、真空室内の圧力低下速度が、アウトガスによって阻害されることが抑制される。このため、真空引きの開始から完了までの時間が短縮される。
【００１２】
また、真空源によって減圧する際に、接着剤に付着した液体が気化することにより、接着剤を冷却することができる。
【００１６】
なお、上記の各態様は、真空貼合方法の発明としても捉えることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上、説明したように、本発明によれば、接着剤からのアウトガスの発生量を抑えて、短時間で真空引き可能な真空貼合装置及び真空貼合方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態の全体構成を示す説明図である。
【図２】図１の実施形態における貼合部を示す説明図であり、（Ａ）は真空引き時、（Ｂ）は貼り合わせ時を示す。
【図３】図１の実施形態におけるワークの貼り合わせ手順を示す説明図（Ａ）〜（Ｅ）である。
【図４】図１の実施形態における冷却部の態様を示す説明図（Ａ）〜（Ｃ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態（以下、実施形態と呼ぶ）について、図面を参照して具体的に説明する。
［Ａ．構成］
まず、本実施形態の貼合装置（以下、本装置と呼ぶ）の構成を説明する。本装置は、図１に示すように、接着剤供給部１、液体付着部２、貼合部３等を有している。貼り合わせの対象となるワークＳ１、Ｓ２は、これらの接着剤供給部１、液体付着部２及び貼合部３との間を、搬送部４によって移動可能に設けられている。
【００２０】
接着剤供給部１は、ワークＳ１に対して、接着剤Ｒを供給する供給装置１０を有している。供給装置１０は、たとえば、図示しないタンクに収容された接着剤Ｒを、配管を介してワークＳ１に滴下するノズルを備えている。また、供給装置１０は、たとえば、ノズルを走査する走査装置（図示せず）を備えている。
【００２１】
液体付着部２は、ワークＳ１に塗布された接着剤Ｒに対して、液体を付着させる付着装置２０を有している。付着装置２０は、たとえば、図示しないタンクに収容された水を、配管を介して接着剤Ｒに噴霧するノズルを備えている。また、付着装置２０は、たとえば、ノズルを走査する走査装置（図示せず）を備えている。
【００２２】
貼合部３は、ワークＳ１の接着剤Ｒに対して、ワークＳ２を貼り合わせる貼合装置３０を有している。貼合装置３０は、たとえば、真空チャンバ３１、押圧装置３２等を有している。
【００２３】
真空チャンバ３１は、貼り合わされるワークＳ１、Ｓ２の周囲を覆い、搬送部４との間を密閉することにより、真空室を構成するチャンバである。真空チャンバ３１には、真空源（減圧装置）である減圧ポンプ（図示せず）が、配管を介して接続されている。また、真空チャンバ３１は、図示しない昇降機構によって、昇降可能に設けられている。なお、真空チャンバ３１は、後述するように、接着剤Ｒを冷却する冷却部としても機能する。
【００２４】
押圧装置３２は、ワークＳ２を押圧することにより、ワークＳ１に対してワークＳ２を貼り付ける装置である。この押圧装置３２は、たとえば、ワークＳ２を保持する保持部、保持部を昇降させる昇降機構などにより構成されている。
【００２５】
搬送部４は、ワークＳ１を、接着剤供給部１から液体付着部２、貼合部３へと搬送する搬送装置４０を有している。搬送装置４０としては、たとえば、ターンテーブル、コンベア等及びその駆動機構が考えられる。ただし、上記各部の間でワークを搬送可能な装置であれば、どのような装置であってもよい。この搬送装置４０は、載置部４１に載置した状態で、ワークＳ１を搬送する。
【００２６】
［Ｂ．作用］
以上のような構成を有する本実施形態の作用を、図１〜３を参照して説明する。
【００２７】
まず、図１に示すように、搬送装置４０は、前工程から載置部４１に載置されたワークＳ１を、接着剤供給部１に搬送する。接着剤供給部１においては、図１及び図３（Ａ）に示すように、供給装置１０が、ワークＳ１に対して接着剤Ｒを供給する。
【００２８】
たとえば、ノズルからワークＳ１に接着剤Ｒを滴下する。このノズルを、走査装置によって走査することによって、ワークＳ１の広範な領域に接着剤Ｒを塗布することができる。たとえば、連続した曲線状、屈曲線状に滴下しても、複数の線状に滴下しても、散点的に滴下してもよく、その態様は自由である。
【００２９】
次に、搬送装置４０は、接着剤Ｒが供給されたワークＳ１を、液体付着部２に搬送する。液体付着部２においては、図１及び図３（Ｂ）に示すように、付着装置２０が、接着剤Ｒに対して液体を付着させる。
【００３０】
たとえば、ノズルからワークＳ１の接着剤Ｒに水を噴霧する。このノズルを、走査装置が走査することによって、接着剤Ｒに均一に水を付着させることができる。
【００３１】
その後、搬送装置４０は、ワークＳ１を、貼合部３に搬送する。貼合部３においては、図２（Ａ）に示すように、押圧装置３２にワークＳ２を保持した真空チャンバ３１が下降して、ワークＳ１、Ｓ２の周囲が密閉される。そして、減圧ポンプが作動することにより、真空チャンバ３１内の減圧（排気）が開始する。
【００３２】
この減圧時、接着剤Ｒに付着している水分が、減圧とともに蒸発（気化）することにより接着剤Ｒから熱を奪う。このため、接着剤Ｒが冷却される（図２（Ａ）、図３（Ｃ）の矢印参照）。つまり、真空チャンバ３１は、接着剤Ｒを冷却する冷却部として働く。
【００３３】
このように、接着剤Ｒが冷却されると、接着剤Ｒからのアウトガスの発生量が抑えられる。すると、真空チャンバ３１内の圧力低下速度が、アウトガスに阻害されることが抑制される。このため、真空引きの開始から完了までの時間が、短縮される。
【００３４】
真空引き完了後は、押圧装置３２が下降することにより、ワークＳ１に対して、ワークＳ２が押し付けられる（図２（Ｂ）、図３（Ｄ）（Ｅ）参照）。その後、排気路の開放等により真空破壊が行われ、真空チャンバ３１が上昇することにより、貼り合わされたワークＳ１、Ｓ２は大気開放される。
【００３５】
さらに、搬送装置４０が、ワークＳ１、Ｓ２を貼合部３から次工程へと搬出する。たとえば、搬送装置４０は、ワークＳ１、Ｓ２を、電磁波の照射により接着剤Ｒを硬化させる硬化部へと移動させる。
【００３６】
［Ｃ．効果］
以上のような本実施形態によれば、次のような効果が得られる。すなわち、真空チャンバ３１内の排気時間を短縮できるので、貼り合わせ製品の生産性を向上させることができる。
【００３７】
また、アウトガスの発生量を抑制できるので、接着剤Ｒが硬化した時の気泡の残留も抑制できる。特に、アウトガスの発生量が多い安価な接着剤Ｒを用いる場合であっても、上記の排気時間の短縮、気泡の低減効果が期待できるので、コスト削減につながる。
【００３８】
接着剤Ｒの表面に付着した水は、ほぼ一瞬で気化するので、瞬時の低温化が実現できる。気化による瞬時の冷却であるため、比較的均一に冷却される。よって、大面積のワークにも適している。なお、接着剤Ｒの表面に水分が残留していても、加温とともに接着剤Ｒに吸収されるため、貼り合せに影響はない。
【００３９】
また、接着剤Ｒに付着させる液体として水を用いるので、取り扱いが容易で、コストを抑えることができる。さらに、水を噴霧するため、接着剤Ｒに均一に付着させることができる。このため、より一層均一な冷却が実現できる。
【００４０】
［Ｄ．他の実施形態］
本発明は、上記のような実施形態に限定されるものではない。たとえば、液体付着部において、接着剤に液体を付着させる方法は、上記のものには限定されない。たとえば、付着装置として、液体を噴霧する装置とした場合にも、上記のものには限定されない。ノズルの数は単数でも複数でもよい。単数のノズルで上方から全体に噴霧するように構成してもよい。複数のノズルで全体に噴霧するように構成してもよい。ノズルの走査方向は、上下、前後左右、回転等、自由に設計可能である。ノズルの噴霧位置を固定としてもよい。
【００４１】
さらに、付着装置は、液体を噴霧する装置には限定されない。たとえば、塗布装置によって、接着剤の表面に液体を塗布してもよい。滴下装置によって、液体を滴下してもよい。塗布装置、滴下装置の構成、塗布および滴下させる部材についても、特定のものには限定されない。
【００４２】
また、接着剤を冷却する冷却部を、真空室とは別に設けることも可能である。冷却部によって接着剤の温度を低下させて、液体を凝結させることにより、液体を付着させてもよい。たとえば、水分を含んだ気体中（たとえば、大気中）で冷却すれば、凝結した水分を付着させることができる。これにより、液体を供給するための部材を省略することができる。
【００４３】
冷却部としては、たとえば、搬送装置による搬送経路に設けられた冷却室を通過させることが考えられる。冷却位置は、貼り合せ前であればよい。このため、図４（Ａ）に示すように、貼合部の直前に冷却部５を設けることが考えられる。なお、図４（Ｂ）に示すように、凝結による液体の付着を十分に確保するために、冷却部５による冷却位置を長く確保することも考えられる。
【００４４】
また、冷却部を、ワークの載置部とすることも考えられる。たとえば、別途設けた冷却装置によって、あらかじめ載置部を冷却しておく。そして、この載置部にワークを載置することにより、ワークとともに接着剤が冷却され、凝結により水分が付着する構成とすることも考えられる。
【００４５】
また、冷却部として、冷却に用いることができる熱電素子を用いることが考えられる。この場合、載置部を熱電素子とする、載置部の支持部分を熱電素子とする等が考えられる。熱電素子としては、たとえば、ペルチェ素子が考えられるが、冷却可能な素子であればよい。
【００４６】
また、接着剤は、減圧の際に冷却されていれば、アウトガスの発生を抑制できる。上記の実施形態では、冷却は減圧時に行われるため、図４（Ｃ）に示すように、貼合部の真空チャンバ３１が冷却部５を兼用している構成となる。かかる兼用構成として、その他にも、貼合部において、液体の付着若しくは冷却を行う装置として構成してもよい。
【００４７】
たとえば、真空チャンバ内に、接着剤に液体を付着させる液体付着部（噴霧装置、塗布装置、滴下装置等）を設けてもよい。真空チャンバの内壁を多孔質としたり凹凸を形成したりする等によって、表面積を拡大させて、液体を吸着しやすい構造とすることにより、気化による冷却を促進させることもできる。
【００４８】
また、上記のように、冷却部によって、あらかじめ接着剤を冷却する場合には、必ずしも凝結により水分が付着している必要はない。真空チャンバ内を排気する際に、アウトガスの発生が抑制される程度に、接着剤の温度が低下していればよい。つまり、本発明においては、冷却のために必ずしも接着剤に液体を付着させる必要はない。少なくとも接着剤が減圧時に冷却されていれば、本発明の作用効果が得られる。たとえば、真空チャンバ内の減圧前（密閉前でも密閉後でもよい）に、真空チャンバ内に気化する液体を噴霧することで（たとえば、噴霧装置により）、密閉後の減圧時に、真空チャンバ内全域において気化による冷却が行われる。
【００４９】
また、接着剤に付着させる液体は、水には限定されない。接着剤への影響が無い、あるいは影響が少なく、減圧時に気化によって接着剤を冷却できる液体であればよい。使用する接着剤についても、電磁波や熱の照射により硬化する樹脂が一般的であるが、現在又は将来において利用可能なあらゆる接着剤に適用可能である。
【００５０】
また、ワークへの接着剤の供給、ワークの真空貼り合せ、ワークの搬送についても、現在又は将来において利用可能なあらゆる方法、装置が適用可能である。たとえば、接着剤の供給装置は、ローラによって塗布する装置、スキージによって塗布する装置、スピン塗布する装置等、どのような装置であってもよい。
【００５１】
真空室も、真空とすることが可能な空間を構成するものであればよい。下側の部材が昇降して密閉、開放を行う構造でも、ワークの通路のみが開閉する構造でもよい。ワークを保持する構造も、たとえば、メカチャック、静電チャック、真空チャック、粘着チャック等どのような構造であってもよい。
【００５２】
搬送装置も、たとえば、ターンテーブル、コンベア、送り機構等、どのような構造であってもよい。載置部は、たとえば、サセプタ等が考えられるが、ワークを支持できる支持体として機能するものであれば、どのような材質、形状であってもよい。水平方向に支持するものには限らない。ワークの搬送方法も、載置部に載置される場合には限定されない。移動する台上に直接載置されていてもよい。この台が冷却装置によって冷却された冷却部であってもよい。
【００５３】
さらに、上記の作業の一部を手動により行う方法も考えられる。たとえば、ワークへの接着剤の供給、接着剤への液体の付着等を、作業者が、塗布、噴霧、滴下等のための用具を用いて行うこともできる。
【００５４】
また、貼り合せ対象となるワークは、カバーパネルと液晶モジュール若しくは液晶モジュールを構成する表示パネルとバックライト等が、典型例である。しかし、本発明の適用対象となる一対のワークは、一対の貼着対象となり得るものであれば、その大きさ、形状、材質等は問わない。たとえば、半導体ウェーハ、光ディスク等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１…接着剤供給部
２…液体付着部
３…貼合部
４…搬送部
５…冷却部
１０…供給装置
２０…付着装置
３０…貼合装置
３１…真空チャンバ
３２…押圧装置
４０…搬送装置
４１…載置部
【図１】
0005612421.tif 000002
【図２】
0005612421.tif 000003
【図３】
0005612421.tif 000004
【図４】
0005612421.tif 000005