(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の構成部品からなる第一基板と、それを覆う第二基板とが接着剤を挟んで厚み方向へ重ね合わされ、該厚み方向と交差する縦横斜め方向へ相互に位置合わせして貼り合わされる貼合デバイスの製造装置であって、
前記第一基板を着脱自在に保持するように設けられる第一保持部材と、
前記第一保持部材との間に前記接着剤を挟んで対向する前記第二基板を着脱自在に保持するように設けられる第二保持部材と、
前記第一保持部材又は前記第二保持部材のいずれか一方を他方に向け若しくは両方を前記厚み方向へ相対的に接近移動させるように設けられる駆動手段と、
前記第一保持部材及び前記第二保持部材が収容される内部スペースを大気雰囲気から所定の真空度まで減圧させるように設けられる開閉自在なチャンバーと、を備え、
前記第一保持部材は、前記第一基板において前記チャンバー内の減圧に伴い前記厚み方向へ突出変形する膨張部が該厚み方向へ入り込む空間部を有し、
前記駆動手段は、前記空間部を通って前記第一基板の前記膨張部と前記厚み方向へ当接し且つ該膨張部が圧縮変形するように、前記接着剤及び前記第二基板を挟んで前記第二保持部材に向け前記厚み方向へ平行に押圧する押圧部を有することを特徴とする貼合デバイスの製造装置。
【請求項２】
前記第一保持部材が、前記第一基板の外縁部を着脱自在に保持する枠状部を有し、前記枠状部の中央位置に前記第一基板の前記膨張部が前記厚み方向へ入り込む前記空間部が形成されることを特徴とする請求項１記載の貼合デバイスの製造装置。
【請求項３】
前記駆動手段が、前記押圧部に連設されて該押圧部を前記第二保持部材に向けて前記厚み方向へ接近移動させる第一昇降部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の貼合デバイスの製造装置。
【請求項４】
前記第一保持部材の前記枠状部が、前記第一基板の前記外縁部を、前記厚み方向と交差する縦横方向へ挟み込むように該縦横方向へ移動自在な把持部位を有することを特徴とする請求項２記載の貼合デバイスの製造装置。
【請求項５】
前記第一保持部材の前記押圧部が、前記厚み方向へ移動不能に固定され、前記第一保持部材の前記枠状部が、前記駆動手段による前記第二保持部材の接近移動に連動するように前記厚み方向へ移動自在に支持する支持部位を有することを特徴とする請求項２記載の貼合デバイスの製造装置。
【請求項６】
複数の構成部品からなる第一基板と、それを覆う第二基板とが接着剤を挟んで厚み方向へ重ね合わされ、該厚み方向と交差する縦横斜め方向へ前記第一基板と前記第二基板を相対的に移動させて相互に位置合わせしてから貼り合わされる貼合デバイスの製造方法であって、
空間部を有する第一保持部材に前記第一基板を保持し、前記第一保持部材との間に前記接着剤を挟んで対向する前記第二基板を第二保持部材に保持する保持工程と、
前記第一保持部材及び前記第二保持部材が収容されるチャンバーの内部スペースを大気雰囲気から所定の真空度まで減圧させる減圧工程と、
駆動手段により前記第一保持部材又は前記第二保持部材のいずれか一方を他方に向け若しくは両方を前記厚み方向へ相対的に接近移動させる駆動工程と、を含み、
前記保持工程では、前記第一基板において前記チャンバー内の減圧に伴い前記厚み方向へ突出変形する膨張部を、前記第一保持部材の前記空間部に該厚み方向へ入り込ませ、
前記駆動工程では、前記駆動手段の押圧部が前記空間部を通って前記第一基板の前記膨張部に向け前記厚み方向へ接近移動して当接し、前記接着剤及び前記第二基板を挟んで前記第二保持部材に向け前記厚み方向へ平行に押圧することを特徴とする貼合デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、フレキシブルディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）か、又は例えばタッチパネル式ＦＰＤや３Ｄ（３次元）ディスプレイや電子書籍などのような、液晶モジュール（ＬＣＭ）やフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）などの基板に対して、タッチパネルやカバーガラスやカバーフィルムやＦＰＤなどのもう一枚の基板を貼り合わせる貼合デバイスの製造装置、及び貼合デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の貼合デバイスの製造方法として、真空雰囲気中で液晶パネルと、接着剤（紫外線硬化性のエポキシ系樹脂）が部分的に描画（塗布）されたカバーガラスとを位置合わせした状態で押し合わせ、これにより、帯状の接着剤部が液晶パネルとカバーガラスとの間に押し広げられて接着剤層になるとともに、その粘着性により液晶パネル側とカバーガラス側とが密着される。その後、液晶パネル及びカバーガラスの第１アライメント処理が行われ、仮接着工程を行った後に第２アライメント処理（位置合わせ処理）を行い、最後に本硬化処理（本接着工程）を行って液晶パネルとカバーガラスを本接着する電気光学装置の製造方法がある（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２３００３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、図５（ａ）に示されるように、複数の構成部品からなる液晶パネルなどの第一基板１は、複数の構成部品が一体的に組み付けられた構造体であり、その製造段階で構造体の内部に多量の空気が入り込んで閉じ込まれた状態となっている。
したがって、図５（ｂ）に示されるように、液晶パネルなどの第一基板１とカバーガラスなどの第二基板２と真空貼合せするため、真空チャンバー１４′に搬入して、下保持部材１１′に第一基板１が保持されるとともに、上保持部材１２′に第二基板２が保持された後、真空チャンバー１４′の内部を所定の真空度まで減圧させると、構造体の内部に閉じ込められた空気が内外の圧力差によって膨張変形し、構造体において比較的に強度の弱い部位が膨張部１ａとなって突出する。
この膨張部１ａによって下保持部材１１′に対し第一基板１が全体的に傾斜した状態で、図５（ｃ）に示されるように、下保持部材１１′と上保持部材１２′が相対的に厚み方向（Ｚ方向）へ接近移動して第一基板１及び第二基板２をＺ方向へ加圧して重ね合わせると、傾きによって第一基板１が厚み方向と交差する縦横斜め方向（ＸＹθ方向）へ移動して第二基板２との間に位置ズレが生じ、位置ズレしたまま貼り合わされてしまう。
位置ズレにより第一基板１と第二基板２との位置精度が低下すると、その後に製品の組立性に影響を与えて、歩留まりが低下するという問題があった。特に、第二基板２がタッチパネルガラスの場合には、表示領域内における画像の表示位置とセンサの検出位置が設計位置から位置ズレするため、所望の性能を発揮できず、不良品となるという問題があった。
さらに、下保持部材１１′及び上保持部材１２′により、傾斜した第一基板１を第二基板２に対して強制的に押し付けた場合には、下保持部材１１′と上保持部材１２′の間に挟まれた接着剤３に対する加圧力が不均一となるため、その後の大気解放後において接着剤３の中に気泡が混入し易くなって、歩留まり低下の原因となるという問題もあった。
そこで、このような問題点を解決するため、第一基板１が内外の圧力差によって膨張変形しないように、真空チャンバー１４′の減圧速度を非常に遅くすることが考えられる。
しかし、この場合には、真空チャンバー１４′の内部が所定の真空度まで到達するまでに多大な時間を要し、その結果として製品の生産性を低下させ、コスト高になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題に対処することを課題とするものであり、真空環境で膨張する第一基板であっても第二基板と相対的な位置ズレを発生させずに貼り合わせることが可能な貼合デバイスの製造装置及び貼合デバイスの製造方法を提供すること、などを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するために本発明による貼合デバイスの製造装置は、複数の構成部品からなる第一基板と、それを覆う第二基板とが接着剤を挟んで厚み方向へ重ね合わされ、該厚み方向と交差する縦横斜め方向へ相互に位置合わせして貼り合わされる貼合デバイスの製造装置であって、前記第一基板を着脱自在に保持するように設けられる第一保持部材と、前記第一保持部材との間に前記接着剤を挟んで対向する前記第二基板を着脱自在に保持するように設けられる第二保持部材と、前記第一保持部材又は前記第二保持部材のいずれか一方を他方に向け若しくは両方を前記厚み方向へ相対的に接近移動させるように設けられる駆動手段と、前記第一保持部材及び前記第二保持部材が収容される内部スペースを大気雰囲気から所定の真空度まで減圧させるように設けられる開閉自在なチャンバーと、を備え、前記第一保持部材は、前記第一基板において前記チャンバー内の減圧に伴い前記厚み方向へ突出変形する膨張部が該厚み方向へ入り込む空間部を有し、前記駆動手段は、前記空間部を通って前記第一基板の前記膨張部と前記厚み方向へ当接し且つ該膨張部が圧縮変形するように、前記接着剤及び前記第二基板を挟んで前記第二保持部材に向け前記厚み方向へ平行に押圧する押圧部を有することを特徴とする。
【０００７】
また本発明による貼合デバイスの製造方法は、複数の構成部品からなる第一基板と、それを覆う第二基板とが接着剤を挟んで厚み方向へ重ね合わされ、該厚み方向と交差する縦横斜め方向へ前記第一基板と前記第二基板を相対的に移動させて相互に位置合わせしてから貼り合わされる貼合デバイスの製造方法であって、空間部を有する第一保持部材に前記第一基板を保持し、前記第一保持部材との間に前記接着剤を挟んで対向する前記第二基板を第二保持部材に保持する保持工程と、前記第一保持部材及び前記第二保持部材が収容されるチャンバーの内部スペースを大気雰囲気から所定の真空度まで減圧させる減圧工程と、駆動手段により前記第一保持部材又は前記第二保持部材のいずれか一方を他方に向け若しくは両方を前記厚み方向へ相対的に接近移動させる駆動工程と、を含み、前記保持工程では、前記第一基板において前記チャンバー内の減圧に伴い前記厚み方向へ突出変形する膨張部を、前記第一保持部材の前記空間部に該厚み方向へ入り込ませ、前記駆動工程では、前記駆動手段の押圧部が前記空間部を通って前記第一基板の前記膨張部に向け前記厚み方向へ接近移動して当接し、前記接着剤及び前記第二基板を挟んで前記第二保持部材に向け前記厚み方向へ平行に押圧することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
前述した特徴を有する本発明による貼合デバイスの製造装置及び貼合デバイスの製造方法は、チャンバー内の第一保持部材に第一基板が保持され、第二保持部材に第二基板が保持された後、チャンバーの内部スペースを所定の真空度まで減圧させる。この減圧に伴って第一基板が厚み方向へ突出変形しても、その膨張部が空間部に入り込むため、第一保持部材に対して第一基板の一部が浮き上がって全体的に傾くことはない。この減圧状態のまま駆動手段の押圧部が、空間部を通って第一基板の膨張部と厚み方向へ当接し、且つ膨張部が圧縮変形するように、接着剤及び第二基板を挟んで第二保持部材に向け厚み方向へ平行に押圧することにより、膨張部を押し潰して第一基板と第二基板が接着剤を挟んで均一に加圧されて貼り合わされる。
したがって、真空環境において膨張する第一基板であっても膨張部を潰して第二基板と相対的に位置ズレすることなく貼り合わせることができる。
その結果、真空膨張した液晶パネルが傾斜した状態でカバーガラスと貼り合わされる従来のもの及び製造方法に比べ、第一基板と第二基板の位置合わせが高精度に維持されて、歩留まり低下を防止できる。特に、第二基板がタッチパネルガラスであっても、表示領域内における画像の表示位置とセンサの検出位置が設計位置から位置ズレしないため、所望の性能を発揮できて、不良品の発生を低減化できる。
さらに、第一保持部材及び押圧部と第二保持部材により、第一基板と第二基板の間に挟まれた接着剤に対する加圧力が均一であるため、その後の大気解放において接着剤の中に気泡が混入せず、しかも押圧部により第一基板と第二基板が接着剤を挟んで均一に加圧されるため、接着剤の内部に空気などの気体が混入したりガスが発生したりしても、これらの気体を押し出して面内に気泡が残らない。それにより、歩留まり低下を防止できる。
また、真空環境における第一基板の膨張を防止するためにチャンバーの減圧速度を遅くする必要がないので、チャンバーの内部が所定の真空度まで到達するまでの時間を短縮化でき、製品の生産性が低下せず、コストの低減化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る貼合デバイスの製造装置及び貼合デバイスの製造方法の全体構成を示す説明図であり、（ａ）が搬入後の状態を示す縦断正面図、（ｂ）が減圧後の状態を示す縦断正面図、（ｃ）が第二基板の接近移動後の状態を示す縦断正面図、（ｄ）が押圧部の接近移動後の状態を示す縦断正面図である。
【図２】他の構造の貼合デバイスを貼り合わせる場合の説明図であり、（ａ）が搬入後の状態を示す縦断正面図、（ｂ）が減圧後の状態を示す縦断正面図、（ｃ）が第二基板の接近移動後の状態を示す縦断正面図、（ｄ）が押圧部の接近移動後の状態を示す縦断正面図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る貼合デバイスの製造装置及び貼合デバイスの製造方法の全体構成を示す説明図であり、（ａ）が搬入後の状態を示す縦断正面図、（ｂ）が図３（ａ）の（３Ｂ）−（３Ｂ）に沿える横断平面図である。
【図４】本発明の他の実施例に係る貼合デバイスの製造装置及び貼合デバイスの製造方法の全体構成を示す説明図であり、（ａ）が搬入後の状態を示す縦断正面図、（ｂ）が減圧後の状態を示す縦断正面図、（ｃ）が第二基板の接近移動後の状態を示す縦断正面図、（ｄ）が押圧部の接近移動後の状態を示す縦断正面図である。
【図５】従来の貼合デバイスの製造装置及び貼合デバイスの製造方法の一例を示す説明図であり、（ａ）が搬入後の状態を示す縦断正面図、（ｂ）が減圧後の状態を示す縦断正面図、（ｃ）が第二基板の接近移動時の状態を示す縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る貼合デバイスＡの製造装置は、図１〜図４に示すように、複数の構成部品からなる第一基板１と、それを覆う第二基板２とが接着剤３を挟んで厚み方向（以下Ｚ方向という）へ重ね合わされ、この厚み方向と交差する縦横斜め方向（以下ＸＹθ方向という）へ第一基板１と第二基板２を相対的に移動させて相互に位置合わせしてから貼り合わせるものである。
詳しく説明すると、本発明の実施形態に係る貼合デバイスＡの製造装置は、第一基板１を着脱自在に保持するように設けられる第一保持部材１１と、第一保持部材１１との間に接着剤３を挟んで対向する第二基板２を着脱自在に保持するように設けられる第二保持部材１２と、第一保持部材１１又は第二保持部材１２のいずれか一方を他方に向けてＺ方向へ相対的に接近移動させるか若しくは第一保持部材１１及び第二保持部材１２の両方をＺ方向へ相対的に接近移動させるように設けられる駆動手段１３と、第一保持部材１１及び第二保持部材１２が収容される内部スペース１４ａを大気雰囲気から所定の真空度まで減圧させるように設けられる開閉自在なチャンバー１４と、主要な構成要素として備えている。
さらに、このような貼合デバイスＡの製造装置には、図示しないが、第一保持部材１１又は第二保持部材１２のいずれか一方を他方に向けてＸＹθ方向へ相対的に移動させるか若しくは第一保持部材１１及び第二保持部材１２の両方をＸＹθ方向へ相対的に移動させて第一基板１と第二基板２を位置合わせする位置合わせ用駆動部と、第一基板１及び第二基板２に設けられたアライメントマークなどを検出するための位置検出部などが備えられている。
【００１１】
第一基板１は、例えば液晶モジュール（ＬＣＭ）などのような複数の構成部品が一体的に組み付けられた薄板状の構造体であり、特に真空環境において構造体の内部に閉じ込められた空気が内外の圧力差により膨張変形する構造体を対象としている。
詳しく説明すれば、第一基板１は、その構造体の製造段階において複数の構成部品を一体的に組み付ける際に空気が構造体の内部に入り込んでしまい、半製品や製品に組み付けられた後においても、構造体の内部から外に空気が漏れ出ず閉じ込められているものをいう。そのため、第一基板１の周囲が真空又は真空に近い環境になると、内外の圧力差で内部に閉じ込められた空気が膨張変形し、構造体において比較的に強度の弱い部位が膨張部１ａとなって突出する。
第一基板１の具体例としては、図１（ａ）〜（ｄ）に示されるように、構造体の外縁部１ｂに額縁状の枠体１ｃを有し、枠体１ｃの内部には、表面側から裏面側へ向け、液晶パネルなどの映像表示部品１ｄ、駆動回路や駆動用プリント基板１ｅ、バックライトユニット１ｆなどを積み重ねて一体的に組み付けられるＬＣＭなどを用いた例を示している。このような構造体の場合には、真空環境で比較的に強度の弱い、バックライトユニット１ｆの中央部分が膨張部１ａとなって突出する。
また、第一基板１の他の例として図示しないが、ＬＣＭに代えて、額縁状の枠体１ｃを有しないが真空環境で膨張変形する他の構造体を用いることも可能である。
さらに、第一基板１の外周縁には、第二基板２との位置合わせに用いるアライメントマーク（図示しない）を設けることが好ましい。
【００１２】
第二基板２は、例えばタッチパネルやカバーガラスやカバーフィルムなど、第一基板１を覆うように接着されることで、タッチパネル式のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）や３Ｄ（３次元）ディスプレイや電子書籍などを構成するものである。
第二基板２の具体例としては、図１（ａ）〜（ｄ）に示されるように、タッチパネルが用いられた場合を示している。
また、第二基板２の他の例として図示しないが、タッチパネルに代えて、カバーガラスやカバーフィルムなどを用いることも可能である。
さらに、第二基板２の外周縁には、第一基板１との位置合わせに用いるアライメントマーク（図示しない）を設けることが好ましい。
【００１３】
また、第一基板１又は第二基板２のいずれか一方か若しくは両方は、その製作段階で最終的に分離されたものを使用することに限らず、その製作段階で複数の第一基板１や第二基板２が並設される分離前の一枚ものを使用することも可能である。
さらに、第一基板１及び第二基板２の外形状は、例えば矩形又は略矩形やそれ類似する形状に形成されている。第一基板１及び第二基板２のサイズは、両者の貼り合わせ状態において、第一基板１又は第二基板２のいずれか一方が他方よりも若干大きいか、は第一基板１及び第二基板２の外縁同士がそれぞれ重なり合う同じサイズに形成されている。
【００１４】
接着剤３は、例えば光エネルギーを吸収して重合が進行することにより硬化して接着性を発現する光硬化性を有する光硬化型接着剤などが用いられる。また光硬化型接着剤に代えて、熱エネルギーの吸収により重合が進行して硬化する熱硬化型接着剤や二液混合硬化型接着剤などを用いることも可能である。
接着剤３の具体例としては、図１（ａ）〜（ｄ）に示されるように、光学弾性樹脂又は光学透明シートが用いられ、第一基板１となるＬＣＭの映像表示部品１ｄに塗布されている。
また、接着剤３の他の例として図示しないが、光学弾性樹脂又は光学透明シートに代えて、他の光硬化型接着剤や熱硬化型接着剤や二液混合硬化型接着剤などを用いることも可能である。
【００１５】
第一保持部材１１と第二保持部材１２は、例えば金属やセラミックスなどの剛体で歪み（撓み）変形しない厚さの平板状に形成された定盤などからなり、後述するチャンバー１４内で互いにＺ方向へ対向するように配設されている。詳しく説明すると、真空環境で膨張変形するＬＣＭなどの第一基板１を着脱自在に保持する第一保持部材１１が下方に配置され、タッチパネルなどの第二基板２を着脱自在に保持する第二保持部材１２が上方に配置されている。
第一保持部材１１と第二保持部材１２の対向面には、第一基板１や第二基板２を着脱自在に保持する保持手段（図示しない）がそれぞれ設けられる。
第一保持部材１１の保持手段としては、第一基板１とＺ方向へ出し入れ自在に嵌合してＸＹθ方向へ位置決めするチャックなどを用いている。
第二保持部材１２の保持手段としては、第二基板２を着脱自在に吊持する、例えば粘着チャック又は静電チャックや吸引チャックとの組み合わせなどを用いている。
さらに、第一保持部材１１又は第二保持部材１２のいずれか一方か、若しくは第一保持部材１１及び第二保持部材１２の両方は、後述するチャンバー１４の周壁に対してＺ方向へ移動自在に支持されるとともに、後述する駆動手段１３が連設されている。
また、第一保持部材１１又は第二保持部材１２のいずれか一方か若しくは両方には、図示しないが、前述した位置検出部に基づいて作動する位置合わせ用駆動部が備えられ、第一保持部材１１と第二保持部材１２をＸＹθ方向へ相対的に移動させることで、第一基板１と第二基板２を位置合わせしている。
【００１６】
そして、第一保持部材１１は、第一基板１において後述するチャンバー１４内の減圧に伴いＺ方向へ突出変形する膨張部１ａがＺ方向へ入り込む空間部１１ａを有している。
さらに、第一保持部材１１は、第一基板１の外縁部１ｂと対向するように設けられて外縁部１ｂを着脱自在に保持する枠状部１１ｂを有し、枠状部１１ｂの中央位置に膨張部１ａがＺ方向へ入り込む空間部１１ａを区画形成することが好ましい。
枠状部１１ｂは、第一基板１の外形サイズに対応した額縁状に形成され、第一基板１の外縁部１ｂを載置することで、第一基板１の全体が少なくともＺ方向へ位置ズレ不能に支持されるように構成している。枠状部１１ｂの中央には、空間部１１ａが開設されて、後述する駆動手段１３の押圧部１３ａをＺ方向へ移動可能にしている。
【００１７】
駆動手段１３は、空間部１１ａを通って第一基板１の膨張部１ａとＺ方向へ当接する押圧部１３ａを有している。さらに、駆動手段１３は、後述する制御部（図示しない）によって作動制御され、押圧部１３ａ又は第二保持部材１２のいずれか一方か、若しく押圧部１３ａ及び第二保持部材１２の両方を、それぞれ設定されたタイミングでＺ方向へ昇降移動させている。
すなわち、押圧部１３ａは、駆動手段１３の作動に伴って、第一基板１の膨張部１ａとＺ方向へ当接し且つ膨張部１ａがＺ方向へ圧縮変形するように、接着剤３及び第二基板２を挟んで第二保持部材１２に向けＺ方向へ平行に押圧するように構成されている。
【００１８】
チャンバー１４は、第一保持部材１１及び第二保持部材１２が配設される内部スペース１４ａと、内部スペース１４ａの気体を排気して減圧する減圧手段１４ｂと、を有している。例えば搬送ロボットなどの搬送手段（図示しない）を用いて、第一基板１と第二基板２が内部スペース１４ａとチャンバー１４の外部空間とに亘って出し入れ可能となるように、チャンバー１４の全体又は一部を開閉自在に構成している。
チャンバー１４の具体例として、図１〜図４の場合には、チャンバー１４がＺ方向へ分割され、第一保持部材１１が支持される下方の第一分割チャンバー１４ｃと、第二保持部材１２が支持される上方の第二分割チャンバー１４ｄとを、Ｚ方向へ相対的に接近又は離隔するように往復動させることにより、内部スペース１４ａが開閉自在で且つ密封構造となるように構成している。
また、その他の例として図示しないが、分割式に代えて、チャンバー１４の一部に扉を開閉自在に設けることにより、内部スペース１４ａが開閉自在で且つ密封構造となるように変更することも可能である。
【００１９】
さらに、チャンバー１４の内部スペース１４ａを開閉させる駆動部１４ｅは、後述する制御部（図示しない）によって作動制御され、前述した搬送手段と連動して、予め設定されたタイミングで開閉動させている。
この制御部は、前述した第一保持部材１１及び第二保持部材１２の保持手段、駆動手段１３、チャンバー１４の減圧手段１４ｂ及び駆動部１４ｅだけでなく、前述した搬送手段や位置検出部や位置合わせ用駆動部や接着剤３を硬化させる硬化手段などとそれぞれ電気的に接続したコントローラーであり、制御回路に予め設定されたプログラムに従って順次それぞれ作動制御している。
制御部の制御回路に設定されたプログラムを、貼合デバイスＡを生産するための製造方法として説明する。
【００２０】
本発明の実施形態に係る貼合デバイスＡの製造方法は、第一保持部材１１に第一基板１を保持するとともに第二基板２を第二保持部材１２に保持する保持工程と、チャンバー１４の内部スペース１４ａを大気雰囲気から所定の真空度まで減圧させる減圧工程と、駆動手段１３により第一保持部材１１又は第二保持部材１２のいずれか一方を他方に向け若しくは両方をＺ方向へ相対的に接近移動させる駆動工程と、を主要な工程として含んでいる。
保持工程は、図１（ａ）に示されるように、大気雰囲気で搬送手段によりチャンバー１４の内部スペース１４ａに第一基板１と第二基板２がそれぞれ搬入された後に行われ、その直後に、チャンバー１４が閉動して内部スペース１４ａを密封状態にする。
減圧工程では、図１（ｂ）に示されるように、チャンバー１４内の減圧に伴って第一基板１の一部がＺ方向へ突出変形し、その膨張部１ａを第一保持部材１１の空間部１１ａにＺ方向へ入り込ませている。
駆動工程では、図１（ｃ）及び図１（ｄ）に示されるように、第二保持部材１２が接近移動して、第二基板を第一保持部材１１上の接着剤３に当接させることで両者が密着され、駆動手段１３の押圧部１３ａが空間部１１ａを通って第一基板１の膨張部１ａとＺ方向へ当接し、接着剤３及び第二基板２を挟んで第二保持部材１２に向けＺ方向へ平行となるように押圧している。
駆動工程の後は、内部スペース１４ａを大気雰囲気に戻してから、図１（ｄ）の二点鎖線に示されるように、チャンバー１４が開動して、貼り合わせが完了した貼合デバイスＡを搬送手段により搬出する。
それ以降は前述した作動が繰り返される。
【００２１】
このような本発明の実施形態に係る貼合デバイスＡの製造装置及び貼合デバイスＡの製造方法によると、チャンバー１４内の第一保持部材１１に第一基板１が保持され、第二保持部材１２に第二基板２が保持された後、チャンバー１４の内部スペース１４ａを所定の真空度まで減圧させる。この減圧に伴って図１（ｂ）に示されるように、第一基板１がＺ方向へ突出変形しても、その膨張部１ａが空間部１１ａに入り込むため、第一保持部材１１に対して第一基板１の一部が浮き上がって全体的に傾くことはない。この減圧状態のまま駆動手段１３の作動で図１（ｄ）に示されるように、駆動手段１３の作動で押圧部１３ａが、空間部１１ａを通って第一基板１の膨張部１ａとＺ方向へ当接し、且つ膨張部１ａが圧縮変形するように、接着剤３及び第二基板２を挟んで第二保持部材１２に向けＺ方向へ平行に押圧するため、膨張部１ａを押し潰して第一基板１と第二基板２が接着剤３を挟んで均一に加圧されて貼り合わされる。
したがって、真空環境において膨張する第一基板１であっても膨張部１ａを潰して第二基板２と相対的に位置ズレすることなく貼り合わせることができる。
その結果、第一基板１と第二基板２の位置合わせが高精度に維持されて、歩留まり低下を防止できる。特に、第二基板２がタッチパネルガラスであっても、表示領域内における画像の表示位置とセンサの検出位置が設計位置から位置ズレしないため、所望の性能を発揮できて、不良品の発生を低減化できる。
さらに、第一保持部材１１及び押圧部１３ａと第二保持部材１２により、第一基板１と第二基板２の間に挟まれた接着剤３に対する加圧力が均一であるため、その後の大気解放において接着剤３の中に気泡が混入せず、しかも押圧部１３ａにより第一基板１と第二基板２が接着剤３を挟んで均一に加圧されるため、接着剤３の内部に空気などの気体が混入したりガスが発生したりしても、これらの気体を押し出して面内に気泡が残らない。それにより、歩留まり低下を防止できる。
また、真空環境における第一基板１の膨張を防止するためにチャンバー１４の減圧速度を遅くする必要がないので、チャンバー１４の内部が所定の真空度まで到達するまでの時間を短縮化でき、貼合デバイスＡの生産性が低下せず、コストの低減化が図れる。
【００２２】
特に、第一保持部材１１が、第一基板１の外縁部１ｂを着脱自在に保持する枠状部１１ｂを有し、枠状部１１ｂの中央位置に第一基板１の膨張部１ａが厚み方向（Ｚ方向）へ入り込む空間部１１ａが形成される場合には、第一保持部材１１の枠状部１１ｂに第一基板１が保持され、第二保持部材１２に第二基板２が保持された後、チャンバー１４内の減圧に伴って第一基板１が突出変形しても、その膨張部１ａが枠状部１１ｂの中央位置の空間部１１ａにＺ方向へ入り込むため、第一保持部材１１の枠状部１１ｂに対して第一基板１が傾くことはない。この減圧状態のまま駆動手段１３の作動で押圧部１３ａが、枠状部１１ｂの空間部１１ａを通って第一基板１の膨張部１ａに厚み方向（Ｚ方向）へ接近移動して当接し、且つ膨張部１ａが圧縮変形するように、接着剤３及び第二基板２を挟んで第二保持部材１２に向けＺ方向へ平行に押圧するため、膨張部１ａを押し潰して第一基板１と第二基板２が接着剤３を挟んで均一に加圧されて貼り合わされる。
したがって、簡単な構造でありながら真空膨張した第一基板１を第二基板２と平行に貼り合わせて相対的な位置ズレを防止することができる。
その結果、メンテナンスが容易で更なるコストの低減化が図れる。
【実施例１】
【００２３】
次に、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。
この実施例１は、図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、駆動手段１３が、押圧部１３ａに連設されて押圧部１３ａを第二保持部材１２に向けて厚み方向（Ｚ方向）へ接近移動させる第一昇降部１３ｂを有するものである。
押圧部１３ａは、第一基板１及び膨張部１ａと対向する平滑な板状に形成されて、Ｚ方向へ移動自在に設けられている。
さらに、駆動手段１３は、第二保持部材１２に連設されて第二保持部材１２を押圧部１３ａに向けてＺ方向へ往復移動させる第二昇降部１３ｃを有している。
第一昇降部１３ｂ及び第二昇降部１３ｃは、第二昇降部１３ｃの作動により第二保持部材１２を、第一保持部材１１上の接着剤３に向けてＺ方向へ接近移動させた後に、第一昇降部１３ｂの作動により押圧部１３ａを、第一基板１の膨張部１ａに向けてＺ方向へ接近移動させるようにそれぞれ作動制御されている。
すなわち、図１（ｃ）に示されるように、先に第二保持部材１２が接近移動（下降）して第二基板２を、第一保持部材１１上の接着剤３に当接させている。その後に、図１（ｄ）に示されるように、駆動手段１３の押圧部１３ａが空間部１１ａを通って第一基板１の膨張部１ａへ向けＺ方向へ接近移動（上昇）し、押圧部１３ａを膨張部１ａに当接させている。
また、その他の例として図示しないが、第二保持部材１２の接近移動と略同時に、駆動手段１３の押圧部１３ａを接近移動させることで、タクトタイムを短縮化させることも可能である。
【００２４】
図１（ａ）〜（ｄ）に示される例では、押圧部１３ａと第一昇降部１３ｂを連係する従動ロッド１３ｂ′が、第一保持部材１１の支持板１１ｃをＺ方向へ往復動自在に貫通している。
第一保持部材１１の支持板１１ｃの表面には、枠状部１１ｂが着脱自在に取り付けられている。
【００２５】
このような本発明の実施例１に係る貼合デバイスＡの製造装置及び貼合デバイスＡの製造方法によると、第一基板１においてチャンバー１４内の減圧に伴い突出変形した膨張部１ａに向け、駆動手段１３の第一昇降部１３ｂの作動で、押圧部１３ａを第二保持部材１２に向け厚み方向（Ｚ方向）へ接近移動させることにより、押圧部１３ａが膨張部１ａとＺ方向へ当接し、膨張部１ａを収縮させて押し潰し、さらに押圧部１３ａと第二保持部材１２との間に、第一基板１と接着剤３と第二基板２を挟み込んで平行に押圧する。
したがって、第一基板１の真空膨張した膨張部１ａを確実に収縮変形させてから第二基板２と平行に貼り合わせることができる。
その結果、第一基板１と第二基板２の位置合わせ精度を高くできて、歩留まりの向上が図れるという利点がある。
【００２６】
特に、図１（ｃ）に示されるように、先に第二保持部材１２が接近移動して第二基板２を第一保持部材１１上の接着剤３に当接させた後に、図１（ｄ）に示されるように、押圧部１３ａを第一基板１の膨張部１ａに当接させた場合には、押圧部１３ａが膨張部１ａに当接する前の時点で、第二保持部材１２と枠状部１１ｂとの間に、第二基板２が接着剤３を挟んで第一基板１の外縁部１ｂとＺ方向へ圧接しているため、第二基板２と第一基板１がＺ方向及びＸＹθ方向へ位置ズレは発生しない。この状態で押圧部１３ａが膨張部１ａに当接しても、その衝撃がスムーズに吸収され、第一基板１と第二基板２の位置合わせ精度を更に高めることができるという利点がある。
【００２７】
さらに、実施例１では、第一保持部材１１又は第二保持部材１２の対向面のいずれか一方か、若しくは第一保持部材１１及び第二保持部材１２の対向面の両方には、緩衝材４を設けている。
図１（ａ）〜（ｄ）に示される例では、押圧部１３ａの表面に緩衝材４を第一基板１のバックライトユニット１ｆと対向するように配置している。緩衝材４の表面には、その略全体に亘って多数の突起４ａが所定間隔毎に設けられて、全体的に凹凸形状に形成している。
また、その他の例として図示しないが、緩衝材４の形状を変更したり、緩衝材４を第二保持部材１２の対向面に設けたりすることも可能である。
それにより、第一保持部材１１及び第二保持部材１２の対向面の平行度と関係なく、第一基板１と第二基板２の平行度を確保できて、気泡の発生を完全に防止できるという利点がある。
【００２８】
また、本発明の実施例１に係る貼合デバイスＡの製造装置を用いて、他の構造の貼合デバイスＡ′を製造することも可能である。この場合を図２（ａ）〜（ｄ）に示す。
図２（ａ）〜（ｄ）に示される貼合デバイスＡ′に用いられる第一基板１′は、バックライトを持たないオープンセル構造の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などであり、このような構造体の内部には、空気が残存する空間を有しないため、真空環境でも膨張しない。
図２（ａ）〜（ｄ）に示されている例では、液晶パネルなどの映像表示部品１ｄと駆動回路や駆動用プリント基板１ｅからなる第一基板１′の場合を示している。
さらに、貼合デバイスＡ′において第一基板１′以外の構成部品は、図１（ａ）〜（ｄ）に示した実施例１と同じものを用いている。
第一基板１′を着脱自在に保持する第一保持部材１１は、支持板１１ｃから枠状部１１ｂを取り外し、押圧部１３ａの表面に対し第一基板１′を載置して着脱自在に保持している。
したがって、一つの貼合デバイスＡの製造装置で、構造や特徴が異なる複数種類の第一基板１及び第一基板１′に部品か交換するだけで対応できて、利便性に優れるという利点もある。
【実施例２】
【００２９】
この実施例２は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、第一保持部材１１の枠状部１１ｂが、第一基板１の外縁部１ｂを厚み方向（Ｚ方向）と交差する縦横方向（ＸＹ方向）へ挟み込むように縦横方向（ＸＹ方向）へ移動自在な把持部位１１ｄを有する構成が、図１（ａ）〜（ｄ）などに示した実施例１とは異なり、それ以外の構成は実施例１と同じものである。
把持部位１１ｄは、第一基板１の外縁部１ｂの四隅において少なくとも１つの角部位と対向する枠状部１１ｂの一部位を分割して、その他の部位に対し縦横方向（以下ＸＹ方向という）へ移動自在に設けられた箇所である。
【００３０】
把持部位１１ｄには、第一基板１の外縁部１ｂの四隅において１つ又は複数の角部位へ向け、把持部位１１ｄをＸＹ方向へそれぞれ移動させて当接される移動手段１１ｅが設けられている。移動手段１１ｅは、エアーシリンダなどのアクチュエータか又はスプリングなどの弾性体などで構成される。
図３（ａ）（ｂ）に示される例では、枠状部１１ｂが、その平面形状をＬ字形に形成して、第一基板１の外縁部１ｂにおいて１つの角部位を挟んで連続する二つの辺部位に沿ってＹ方向とＸ方向へそれぞれ延びるように配置されている。把持部位１１ｄは、枠状部１１ｂのＹ方向へ延びる一辺部位１１ｂ′及びＸ方向へ延びる他辺部位１１ｂ″とそれぞれ平行に対向するように一対設けられている。枠状部１１ｂのＹ方向へ延びる一辺部位１１ｂ′と平行に対向する一方の把持部位１１ｄ′は、Ｘ方向へ移動自在に支持されている。枠状部１１ｂのＸ方向へ延びる他辺部位１１ｂ″と平行に対向する他方の把持部位１１ｄ″は、Ｙ方向へ移動自在に支持されている。これら一対の把持部位１１ｄ（１１ｄ′，１１ｄ″）には、一対の移動手段１１ｅがそれぞれ連設されており、それぞれを個別に移動させている。これら移動手段１１ｅは、スプリングリターン式のエアーシリンダであり、前述した制御部によって作動制御され、第一基板１のサイズに合わせて、第一基板１の外縁部１ｂと枠状部１１ｂ（１１ｂ′，１１ｂ″）及び把持部位１１ｄ（１１ｄ′，１１ｄ″）がそれぞれ隙間なく相互に接触するように調整移動させている。
すなわち、把持部位１１ｄの移動手段１１ｅは、第一保持部材１１の枠状部１１ｂと把持部位１１ｄの間に区画形成される空間部１１ａに対して第一基板１が搬入される前の時点で、把持部位１１ｄ（１１ｄ′，１１ｄ″）を予め設定された第一基板１のサイズデータに基づいて、枠状部１１ｂから設定寸法分だけ離れるように移動させている。
また、その他の例として図示しないが、把持部位１１ｄをその平面形状がＸ方向とＹ方向へＬ字形に延びるように形成し、一つの移動手段１１ｅにより平面Ｌ字形の枠状部１１ｂに向けて斜めに移動させたり、把持部位１１ｄの移動手段１１ｅとしてスプリングリターン式のエアーシリンダに代え、それ以外のアクチュエータやスプリングなどの弾性体などを用いたりすることも可能である。
【００３１】
このような本発明の実施例２に係る貼合デバイスＡの製造装置及び貼合デバイスＡの製造方法によると、第一保持部材１１の枠状部１１ｂが、把持部位１１ｄで第一基板１の外縁部１ｂを縦横方向（ＸＹ方向）へ挟み込むことにより、枠状部１１ｂ及び把持部位１１ｄと第一基板１の外縁部１ｂとがＸＹ方向へ隙間がなく圧接して、第一基板１がＸＹ方向へ移動不能に挟持される。チャンバー１４の減圧時において内部スペース１４ａに気流が発生しても、第一基板１が位置ズレしない。
したがって、第二基板２に対する第一基板１の相対的な位置ズレを最小限度に抑制することができる。
その結果、実施例１よりも第一基板１と第二基板２の位置合わせ精度を更に高くできて、歩留まりの更なる向上が図れるという利点がある。
【実施例３】
【００３２】
この実施例３は、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、押圧部１３ａが、厚み方向（Ｚ方向）へ移動不能に固定され、第一保持部材１１の枠状部１１ｂが、駆動手段１３による第二保持部材１２の接近移動に連動するように厚み方向（Ｚ方向）へ移動自在に支持する支持部位１１ｆを有する構成が、図１（ａ）〜（ｄ）などに示した実施例１や図３に示した実施例２とは異なり、それ以外の構成は実施例１や実施例２と同じものである。
支持部位１１ｆは、第一保持部材１１の枠状部１１ｂに設けられた昇降ガイドであり、少なくとも枠状部１１ｂの上限位置を設定するためのストッパ１１ｇと、支持部位１１ｆを第二保持部材１２に向けてＺ方向へ弾性的に付勢するための弾性体１１ｈが設けられている。
【００３３】
図４（ａ）〜（ｄ）に示される例では、支持部位１１ｆが下方の第一分割チャンバー１４ｃに立設される支持ロッド１１ｆ１と、支持ロッド１１ｆ１に対して軸方向へ往復動自在に配置されるスライダー１１ｆ２から構成され、第一保持部材１１の支持板１１ｃに複数のスライダー１１ｆ２を設けることにより、各支持ロッド１１ｆ１に対して、第一保持部材１１の支持板１１ｃと、それに取り付けられた枠状部１１ｂがＺ方向へ移動自在に支持されている。第一保持部材１１の支持板１１ｃと下方の第一分割チャンバー１４ｃとの間には、弾性体１１ｈとしてスプリングを両者に亘り設けることにより、第二保持部材１２の接近移動に連動して、第一保持部材１１の支持板１１ｃ及び枠状部１１ｂが同方向へ移動するように構成している。
すなわち、図４（ｂ）に示されるように、チャンバー１４内の減圧が終了した後に、図４（ｃ）に示されるように、第二昇降部１３ｃの作動により第二保持部材１２が接近移動（下降）して第二基板２を、第一保持部材１１上の接着剤３に当接させてからも更に同方向へ押圧する。それに伴い、図４（ｄ）に示されるように、枠状部１１ｂを弾性体１１ｈの付勢力と対抗して同方向へ連動（下降）させている。それにより、押圧部１３ａが相対的に空間部１１ａを通って第一基板１の膨張部１ａと接近し、ついには第一基板１の膨張部１ａを押圧部１３ａと当接させ、且つ膨張部１ａが圧縮変形するように、接着剤３及び第二基板２を挟んで押圧部１３ａに向けＺ方向へ平行に押圧している。
また、その他の例として図示しないが、支持ロッド１１ｆ１及びスライダー１１ｆ２から支持部位１１ｆに代えて、他の構造のものを用いたり、弾性体１１ｈとしてスプリング以外の弾性部材を用いたり、支持部位１１ｆの取り付け位置を変更することも可能である。
【００３４】
このような本発明の実施例３に係る貼合デバイスＡの製造装置及び貼合デバイスＡの製造方法によると、駆動手段１３で第二保持部材１２を第一保持部材１１に向け接近移動させることに伴い、第一保持部材１１の枠状部１１ｂが連動して、枠状部１１ｂに保持された第一基板１の膨張部１ａを、厚み方向（Ｚ方向）へ移動不能に固定された押圧部１３ａに向け相対的に接近移動させ、第一基板１の膨張部１ａが押圧部１３ａとＺ方向へ当接し、且つ膨張部１ａを圧縮変形させるように、接着剤３及び第二基板２を挟んで平行に押圧するため、膨張部１ａを押し潰して第一基板１と第二基板２が接着剤３を挟んで均一に加圧されて貼り合わされる。
したがって、第二保持部材１２の接近移動のみで真空膨張した第一基板１を第二基板２と平行に貼り合わせて相対的な位置ズレを防止することができる。
その結果、実施例１に比べて、押圧部１３ａを接近させる第一昇降部１３ｂが必要ないため、移動部品の削減によりメンテナンスが容易で更なるコストの低減化が図れるという利点がある。
【００３５】
なお、前示実施例では、第一保持部材１１の枠状部１１ｂとして額縁状に形成されたものを用いたが、これに限定されず、第一基板１の外縁部１ｂを着脱自在に保持できれば、額縁状に連続するものではなくても良い。
【符号の説明】
【００３６】
Ａ  貼合デバイス                          １  第一基板
１ａ  膨張部                              １ｂ  外縁部
２  第二基板                              ３  接着剤
１１  第一保持部材                        １１ａ  空間部
１１ｂ  枠状部                            １１ｄ  把持部位
１１ｆ  支持部位                          １２  第二保持部材
１３  駆動手段                            １３ａ  押圧部
１３ｂ  第一昇降部                        １４  チャンバー
１４ａ  内部スペース
【要約】
【課題】  真空環境において膨張する第一基板であっても膨張部１ａを潰して第二基板と相対的に位置ズレすることなく貼り合わせる。
【解決手段】  チャンバー１４内の第一保持部材１１に第一基板１が保持され、第二保持部材１２に第二基板２が保持された後、チャンバー１４の内部スペース１４ａを所定の真空度まで減圧させる。この減圧に伴って第一基板１が厚み方向（Ｚ方向）へ突出変形しても、その膨張部１ａが空間部１１ａに入り込むため、第一保持部材１１に対して第一基板１の一部が浮き上がって全体的に傾くことはない。この減圧状態のまま駆動手段１３の押圧部１３ａが、空間部１１ａを通って第一基板１の膨張部１ａと厚み方向へ当接し、且つ膨張部１ａが圧縮変形するように、接着剤３及び第二基板２を挟んで第二保持部材１２に向け厚み方向へ平行に押圧することにより、膨張部１ａを押し潰して第一基板１と第二基板２が接着剤３を挟んで均一に加圧されて貼り合わされる。
【選択図】      図１【図１】
0005395306.tif 000002
【図２】
0005395306.tif 000003
【図３】
0005395306.tif 000004
【図４】
0005395306.tif 000005
【図５】
0005395306.tif 000006