(57)【要約】【課題】表示基板とタッチセンサ付き基板の貼り合わせ面に塗布された接着部材に気泡が生じると基板の視認性が悪くなることがあった。【解決手段】昇降機構３０によってアーム部２２がタッチセンサ付き基板１２１を保持したまま基板保持部２０が基板支持部１５に近づく。そして、アーム部２２が保持するタッチセンサ付き基板１２１を押し当て部２４が押し当てながら、基板支持部１５が支持する表示基板１０１に貼り合わせることで、紫外線硬化樹脂１１０にできるだけ気泡を生じさせないようにする。【選択図】図４
2014164265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示基板とカバー基板とを、特定波長の光が照射されることにより硬化する接着部材を介して真空下で貼り合わせる基板貼り合わせ装置において、
真空容器と、
前記真空容器内に配置され、前記カバー基板又は前記表示基板を保持し、昇降機構によって昇降される基板保持部と、
前記真空容器内に配置され、前記表示基板又は前記カバー基板を支持する基板支持部と、を備え、
前記基板保持部は、
基板搬送部によって搬入された前記カバー基板又は前記表示基板のいずれかを前記接着部材が塗布された面を下にして、前記基板支持部に載置された前記表示基板又は前記カバー基板との平行度を維持したまま保持するアーム部と、
前記アーム部によって保持された前記カバー基板又は前記表示基板に、前記接着部材が塗布された面とは異なる面から下に押し当てる押し当て部と、を有し、
前記昇降機構によって前記アーム部が前記カバー基板又は前記表示基板を保持したまま前記基板保持部が前記基板支持部に近づいて、前記アーム部が保持する前記カバー基板又は前記表示基板を前記押し当て部に押し当てながら、前記基板支持部が支持する前記表示基板又は前記カバー基板に貼り合わせる
基板貼り合わせ装置。
【請求項２】
前記基板保持部は、対向する前記アーム部の間隔を前記基板保持部が保持する前記カバー基板又は前記表示基板の幅より広げた待機状態から、前記基板保持部が保持する前記カバー基板又は前記表示基板が搬入されると、対向する前記アーム部の間隔を狭めて、前記カバー基板又は前記表示基板の端を保持する第１の保持状態と、さらに前記アーム部の間隔を狭めて、前記カバー基板又は前記表示基板の端を前記アーム部と前記押し当て部の隙間に押し込んで、前記カバー基板又は前記表示基板の端を保持する第２の保持状態と、に切替える
請求項１に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項３】
前記アーム部は、保持する前記カバー基板又は前記表示基板を下面から支える爪部を備え、
前記爪部によって前記カバー基板又は前記表示基板の少なくとも対向する２辺を保持する
請求項２に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項４】
前記基板保持部は、前記アーム部が保持する前記カバー基板又は前記表示基板の前記接着部材が塗布された面を下方に凸状に反らせて保持する
請求項３に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項５】
前記昇降機構は、前記基板保持部を昇降する速度、又は前記アーム部によって保持された前記カバー基板又は前記表示基板の、前記基板支持部によって支持された前記表示基板又は前記カバー基板に対する前記押し当て部の押圧力を制御する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項６】
前記基板保持部は、前記アームを可動させる位置又は速度を可変する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項７】
表示基板とカバー基板を、特定波長の光が照射されることにより硬化する接着部材を介して真空下で貼り合わせる基板貼り合わせ方法において、
真空容器内に配置される基板支持部が、前記表示基板又は前記カバー基板を支持するステップと、
真空容器内に配置される基板保持部が、前記カバー基板又は前記表示基板を保持するステップと、
基板搬送部によって搬入された前記カバー基板又は前記表示基板のいずれかを前記接着部材が塗布された面を下にして、前記基板支持部に載置された前記表示基板又は前記カバー基板との平行度を維持したままアーム部が保持するステップと、
昇降機構によって前記アーム部が前記カバー基板又は前記表示基板を保持したまま前記基板保持部が前記基板支持部に近づいて、前記アーム部が保持する前記カバー基板又は前記表示基板に、前記接着部材が塗布された面とは異なる面から押し当て部が押し当てながら、前記支持部が支持する前記表示基板又は前記カバー基板に貼り合わせるステップと、を含む
基板貼り合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、液晶モジュール（ＬＣＭ）や有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）モジュール等の表示基板と、タッチセンサ付き基板や保護基板等のカバー基板とを貼り合わせる基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示機器の表示部は、例えば、液晶モジュールや有機発光ダイオードモジュールなどの表示基板に設けられた偏光板の上に、タッチセンサ付き基板や保護基板などのカバー基板が設けられている。このような表示部は、表示基板にカバー基板を貼り合わせる工程を経て生産される。また、両基板を貼り合わせるときに用いる接合材料としては、両面テープから光学透明両面テープ（ＯＣＡ（Optical Clear Adhesive）テープ）、そして紫外線硬化樹脂へと移行してきている。
【０００３】
表示基板にカバー基板を貼り合わせる工程は、両基板間に気泡が入らないようにするために、真空環境下で行われることが一般的である。例えば、従来、基板の製造装置は、内部を真空にすることが可能な真空容器を有している。この製造装置は、接着部材の一例として用いる紫外線硬化樹脂を塗布した表示基板にカバー基板を真空中で貼り合わせた貼り合わせ基板を作成した後、真空容器内の真空状態を解除する。そして、貼り合わせ基板を真空容器から取り出し、位置合わせ装置において表示基板とカバー基板とを正確に位置合わせする。その後、紫外線照射により紫外線硬化樹脂を硬化させ、位置合わせされた表示基板とカバー基板との正確な位置関係を固定する。
【０００４】
特許文献１には、ワークの片面の全体に行き渡った接着剤の一部若しくは全部に対して、貼り合わせ前に、大気中で電磁波を照射することにより、接着剤を仮硬化させ、仮硬化した接着剤に対して、他方のワークを貼り合わせる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−７３５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、真空環境下で表示基板とカバー基板（ワーク）を貼り合わせ、特許文献１に開示された技術により、大気圧にワークを放置することによって接着剤に残留する気泡を減らしても、接着剤に微小な気泡が混入することがある。このような気泡が混入した箇所では、画面の表示品質が低下し、ユーザの視認性も低くなってしまう。このため、真空環境下で貼り合わせた表示基板とカバー基板の間に塗布した紫外線硬化樹脂にはできるだけ気泡を混入させないことが求められていた。
【０００７】
また、表示基板とカバー基板の貼り合わせ面に塗布された接着剤や紫外線硬化樹脂に気泡が発生する要因として、表示基板又はカバー基板のいずれか又は両方に意図しない反りが生じて、平行度を保ったまま両基板を貼り合わせることができないことが考えられる。
【０００８】
従来の基板貼り合わせ装置では、例えば、貼り合わせようとするカバー基板の中央付近を持ち上げた状態で、徐々に表示基板に向けてカバー基板を降ろすものであった。このとき、カバー基板の縁は、自重によりカバー基板の中心付近よりも下がった状態となる。このため、先にカバー基板の縁が表示基板の縁の近傍に貼り付いた後、カバー基板の中心付近が表示基板の中心付近に貼り付く。この場合、先に両基板の縁が貼り付くことによって、後に貼り付けられた貼り合わせ面の中心付近に閉空間が生じることがあった。このような閉空間が生じていても、貼り合わせ面に生じる閉空間の体積が小さければ、両基板を貼り合わせたまま真空を開放すると、大気圧で両基板が強固に貼り合わされ、閉空間の体積を小さくすることが可能である。
【０００９】
しかし、閉空間の体積が大きければ、真空を開放しても貼り合わせ面に閉空間が残ってしまい、この残った閉空間に接着剤や紫外線硬化樹脂から生じたガスに由来する気泡が発生する場合があった。また、カバー基板の中心付近を持ち上げながら表示基板に貼り合わせる方法を用いても、カバー基板の縁が表示基板の縁に一様に貼り付かず、貼り合わせ面に開空間が生じる可能性がある。この開空間は、真空を開放しても貼り合わせ面に残るため、貼り合わせ面に不純物が入り込んだり、気泡が発生したりすることがあった。
【００１０】
本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、貼り合わせを行うカバー基板と表示基板の貼り合わせ面に生じる閉空間の影響を少なくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、表示基板とカバー基板とを、特定波長の光が照射されることにより硬化する接着部材を介して真空下で貼り合わせるものである。
まず、真空容器内に配置される基板支持部が、表示基板又はカバー基板を支持し、真空容器内に配置される基板保持部が、カバー基板又は表示基板を保持する。
次に、基板搬送部によって搬入されたカバー基板又は表示基板のいずれかを接着部材が塗布された面を下にして、基板支持部に載置された表示基板又はカバー基板との平行度を維持したままアーム部が保持する。
次に、昇降機構によってアーム部がカバー基板又は表示基板を保持したまま基板保持部が基板支持部に近づく。
そして、アーム部が保持するカバー基板又は表示基板に、接着部材が塗布された面とは異なる面から押し当て部が押し当てながら、支持部が支持する表示基板又はカバー基板に貼り合わせるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、対向する１対の基板の反りを強制し、基板の平行度を維持したままカバー基板と表示基板を貼り合わせることで、カバー基板と表示基板の貼り合わせ面に生じる閉空間の体積を小さくすることができる。これにより、接着部材に生じる気泡を少なくし、貼り合わせ後の基板の視認性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る基板貼り合わせ装置により貼り合わせる一方の基板である表示基板の概略構成を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る基板貼り合わせ装置により貼り合わせる他方の基板であるカバー基板の概略構成を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る基板貼り合わせ装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る基板貼り合わせ部の一実施形態の概略構成を示す正面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る基板貼り合わせ装置の一実施形態の制御系を示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係るチャック部の動作例を示す説明図である。図６Ａは、待機状態としたアーム部の例を示し、図６Ｂは、第１の保持状態としたアーム部の例を示し、図６Ｃは、第２の保持状態としたアーム部の例を示す。
【図７】本発明の一実施の形態に係るアーム部がタッチセンサ付き基板を保持する位置の例を示す説明図である。図７Ａは、タッチセンサ付き基板の両短辺を保持する場合の例を示し、図７Ｂは、タッチセンサ付き基板の両長辺を保持する場合の例を示す。図７Ｃは、タッチセンサ付き基板の四辺を保持する場合の例を示し、図７Ｄは、タッチセンサ付き基板の両短辺の全体を保持する場合の例を示す。
【図８】本発明の一実施の形態に係る基板貼り合わせ装置の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜１．一実施の形態例＞
以下、本発明の一実施の形態に係る基板貼り合わせ装置１について、図面を用いて説明する。なお、各図において、共通する部材には同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００１５】
［表示基板］
まず、表示基板の構成例を説明する。
図１は、基板貼り合わせ装置１（後述する図３を参照）により貼り合わせる一方の基板である表示基板１０１の概略構成を示す説明図である。
【００１６】
表示基板１０１は、例えば、液晶モジュール（ＬＣＭ）であり、液晶が用いられた基板本体１０２と、この基板本体１０２の一方の面を露出させて収容するフレーム１０３と、基板本体１０２の一方の面に取り付けられた偏光板１０４を備えている。
なお、本発明に係る表示基板としては、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）モジュールやその他の表示モジュールであってもよい。
【００１７】
基板本体１０２は、長方形の板状に形成されており、一方の面が表示面となる。この基板本体１０２の一方の短辺側には、アライメントマーク１０５が形成されている。このアライメントマーク１０５は、表示基板１０１の周縁部に部品を搭載する場合に、表示基板１０１の位置を検出するために用いられる。
【００１８】
フレーム１０３は、基板本体１０２の４辺と、基板本体１０２の他方の面を覆う。
偏光板１０４は、長方形に形成されており、基板本体１０２の面積よりも外周の輪郭による面積が小さい。つまり、偏光板１０４の外周の輪郭は、基板本体１０２の表示領域と略等しい大きさに形成されている。表示基板１０１の偏光板１０４側は、後述するタッチセンサ付き基板１２１に紫外線硬化樹脂１１０（後述する図４を参照）を介して貼り付けられる。
【００１９】
［カバー基板］
次に、基板貼り合わせ装置１（後述する図３を参照）により貼り合わせる他方の基板であるカバー基板の一具体例を示すタッチセンサ付き基板１２１の構成例を説明する。
図２は、タッチセンサ付き基板１２１の概略構成を示す説明図である。
【００２０】
図２に示すように、タッチセンサ付き基板１２１は、基板本体１２２と、この基板本体１２２の一方の面に設けられた加飾印刷部１２３とを備えている。基板本体１２２は、長方形の板状に形成されており、基板本体１２２にタッチセンサが設けられている。このタッチセンサ付き基板１２１の外周の輪郭は、表示基板１０１におけるフレーム１０３の外周の輪郭と略等しい大きさに形成されている。
【００２１】
加飾印刷部１２３は、長方形の枠状に形成されている。この加飾印刷部１２３の外周の輪郭は、基板本体１２２の外周の輪郭と略等しく、内周の輪郭は、表示基板１０１における偏光板１０４の外周の輪郭より小さい。加飾印刷部１２３は、例えば、金属クロムを基板本体１２２の一方の面にスパッタリング蒸着させ、エッチングによって不要部分を除去することで形成される。
【００２２】
なお、本発明に係るカバー基板としては、タッチセンサ付き基板１２１に限定されず、例えば、ガラス材により全体が形成された保護基板であってもよい。
【００２３】
基板貼り合わせ装置１によって、貼り合わされる表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１の貼り合わせ面には、透明な接着部材の一例である紫外線硬化樹脂１１０（後述する図４を参照）が均一に塗布される。そして、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１を貼り合わせた後、紫外線硬化樹脂１１０に紫外線（特定波長の光の一例）が照射されることで、紫外線硬化樹脂１１０が硬化すると、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１は、強固に貼り合わされる。
【００２４】
このように紫外線硬化樹脂１１０を用いるのは、ユーザの視認性を高めるためである。例えば、従来のように表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１の縁を接着テープ等によって接着していた場合、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１の貼り合わせ面には空気層が生じる。この空気層とタッチセンサ付き基板１２１との境界面では光が反射して、ユーザの視認性が低下してしまう。そこで、紫外線硬化樹脂１１０を表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１の貼り合わせ面全体に均一に塗布し、紫外線を照射して紫外線硬化樹脂１１０を硬化する。これにより、不図示のバックライトやガラス基板から入射した光は、紫外線硬化樹脂１１０を屈折しながら通過する。このため、空気層とタッチセンサ付き基板１２１との境界面における光の乱反射を抑え、視認性を高めることが可能となる。
【００２５】
［基板貼り合わせ装置］
次に、本発明の基板の貼り合わせ装置の一実施形態について、図３を参照して説明する。
図３は、本発明の基板の貼り合わせ装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
基板貼り合わせ装置１は、樹脂塗布部２、基板搬送部３、貼り合わせ部４、気泡検査部５、及び樹脂硬化部６を備えている。
【００２６】
樹脂塗布部２には、基板搬送部３によってタッチセンサ付き基板１２１（図２を参照）が搬送される。樹脂塗布部２は、供給されたタッチセンサ付き基板１２１の基板本体１２２側の面に紫外線硬化樹脂１１０（図４を参照）を塗布する。樹脂塗布部２は、例えば、スリットコータやスクリーン印刷によって紫外線硬化樹脂１１０をタッチセンサ付き基板１２１に塗布する。基板搬送部３は、樹脂塗布部２により紫外線硬化樹脂１１０が塗布されたタッチセンサ付き基板１２１を、貼り合わせ部４に搬送する。
【００２７】
貼り合わせ部４は、基板搬送部３によって搬送された表示基板１０１と、基板搬送部３によって搬送されたタッチセンサ付き基板１２１を真空下で貼り合わせた貼り合わせ基板を作成し、貼り合わせ基板を仮固定した後、大気開放する。
【００２８】
貼り合わせ部４が備える仮固定部の一例として、線状の仮固定用光源１４（後述する図４を参照）がある。そして、貼り合わせ部は、仮固定用光源１４を用いて、紫外線を出射する。仮固定用光源１４が出射した紫外線は、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１との間に介在された紫外線硬化樹脂１１０の２つの側面全体に照射される。これにより、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１が仮固定され、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１が相対的にずれることを防止できる。また、紫外線硬化樹脂１１０が表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１との貼り合わせ面から漏れ出ないようにすることができる。
【００２９】
そして、基板搬送部３は、貼り合わせ部４から貼り合わせ基板を取り出し、気泡検査部５に搬送する。その後、気泡検査部５は、紫外線硬化樹脂１１０に気泡が生じているか否かを検出し、紫外線硬化樹脂１１０に気泡が生じていれば、この貼り合わせ基板を製造ラインから除く。
【００３０】
なお、気泡検査部５は、貼り合わせ部４と組み合わせて、貼り合わせ部４の貼り合わせ後、すぐに両基板を仮固定した上で、気泡検査部５による紫外線硬化樹脂１１０の気泡を検査するようにしてもよい。
【００３１】
樹脂硬化部６は、貼り合わせ基板の内部で仮硬化された紫外線硬化樹脂１１０に紫外線を照射して、紫外線硬化樹脂１１０の全体を硬化させる。
【００３２】
［貼り合わせ部の構成］
次に、本発明の貼り合わせ部の一実施形態について、図４を参照して説明する。
図４は、本発明に係る貼り合わせ部４の一実施形態の概略構成を示す正面図である。
【００３３】
貼り合わせ部４が備えるチャンバ１０は、真空ポンプ１１によってチャンバ１０の内の空間が真空引きされることにより、真空容器として用いられる。チャンバ１０には、チャンバ１０内を脱気し、又は通気するための通気口１３が形成されている。通気口１３には、通気管１２の一端部が接続され、通気管１２の他端部は、真空ポンプ１１に接続されている。真空ポンプ１１が駆動すると、チャンバ１０内の気体が通気口１３及び通気管１２を通って排気される。
【００３４】
貼り合わせ部４は、貼り合わせたタッチセンサ付き基板１２１と表示基板１０１を仮固定する仮固定部の一例として、上述した仮固定用光源１４を備える。仮固定用光源１４は、チャンバ１０の側面に設けてあり、チャック部２０が下降して貼り合わせられたタッチセンサ付き基板１２１と表示基板１０１の貼り合わせ面に塗布された紫外線硬化樹脂１１０の側面に紫外線を照射する。仮固定用光源１４から紫外線が照射されると、紫外線硬化樹脂１１０が硬化し、タッチセンサ付き基板１２１と表示基板１０１が仮固定される。
【００３５】
チャンバ１０の底面には、表示基板１０１を支持し、固定する基板支持台１５が配置されている。基板支持台１５は、略長方形の板状に形成されている。基板支持台１５の上面には、表示基板１０１が載置される。基板支持台１５は、負圧吸引以外の方法によって表示基板１０１を吸着する。表示基板１０１を吸着する方法としては、例えば、剥離可能な粘着性を有する吸着シートを用いる方法が挙げられる。
【００３６】
基板保持部の一例として用いられるチャック部２０は、長方形の板状に形成された上蓋部２１と、この上蓋部２１の二辺の一部から下方に延びて、タッチセンサ付き基板１２１を保持するアーム部２２とを備える。チャック部２０は、アーム部２２を可動させる位置又は速度と押圧力を可変することができる。ここで、一対のアーム部２２が並ぶ方向を第１の方向Ｘとする。また、基板支持台１５の上面に対して水平な方向であって第１の方向Ｘに直交する方向を第２の方向Ｙとし、基板支持台１５の上面に対して直交する鉛直方向を第３の方向Ｚとする。
【００３７】
本実施の形態例では、上蓋部２１の第１の方向Ｘに沿って対向する２辺にアーム部２２が設けており、このアーム部２２でタッチセンサ付き基板１２１の両端辺部を保持している（後述する図７Ａを参照）。アーム部２２は、紫外線硬化樹脂１１０が塗布された面を下にしてタッチセンサ付き基板１２１を、基板支持台１５に載置された表示基板１０１との平行度を維持したまま保持することができる。
【００３８】
アーム部２２は、タッチセンサ付き基板１２１の端辺部を下方又は側方から支える爪部２３を備えており、爪部２３とアーム部２２は屈曲している。アーム部２２は、爪部２３をタッチセンサ付き基板１２１の端辺部から下面に差し入れた後、爪部２３の内側にタッチセンサ付き基板１２１の両端を抱え込むようにして、タッチセンサ付き基板１２１を保持する。そして、アーム部２２は、爪部２３によって少なくともタッチセンサ付き基板１２１の対向する２辺を保持することで、タッチセンサ付き基板１２１の第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ及び第３の方向Ｚへの移動を規制する。
【００３９】
アーム部２２は、タッチセンサ付き基板１２１の両端辺部を挟んで保持する第１の保持状態と、タッチセンサ付き基板１２１を下に凸の状態で反らして保持する第２の保持状態と、タッチセンサ付き基板１２１の搬入を待つ待機状態がある（後述する図６を参照）。タッチセンサ付き基板１２１をアーム部２２の内側に搬送する際は、タッチセンサ付き基板１２１とアーム部２２との干渉を避けるために、対向するアーム部２２の間隔を広げて待機状態にする。図４には、第１の保持状態としたアーム部２２の例を示している。
【００４０】
また、上蓋部２１の下面には、アーム部２２によって保持されたタッチセンサ付き基板１２１を、紫外線硬化樹脂１１０が塗布された面とは異なる面（上面）から下に押し当てる押し当て部２４を備える。上蓋部２１の上面には、シャフト２５が接続されている。シャフト２５は、チャンバ１０の外部に設けられた昇降機構３０に接続されている。昇降機構３０は、チャック部２０を昇降する速度、又はアーム部２２によって保持されたタッチセンサ付き基板１２１の、基板支持台１５によって支持された表示基板１０１に対する押し当て部２４の押圧力を制御するものである。この昇降機構３０としては、例えば、エアシリンダや油圧シリンダ等の駆動機構を適用することができる。
【００４１】
昇降機構３０の駆動により、シャフト２５が第３の方向Ｚに移動し、シャフト２５の移動に合わせて、チャック部２０全体が第３の方向Ｚに移動する。そして、アーム部２２がタッチセンサ付き基板１２１を第２の保持状態で保持したまま、チャック部２０が基板支持台１５に近づき、タッチセンサ付き基板１２１を表示基板１０１に接触させる。さらに、チャック部２０が下降して、押し当て部２４がタッチセンサ付き基板１２１を下に押し当てることで、タッチセンサ付き基板１２１と表示基板１０１の貼り合わせ面に生じる閉空間の体積を少なくしながら、両基板を貼り合わせることができる。
【００４２】
［基板の貼り合わせ装置の制御系］
次に、基板貼り合わせ装置の制御系について、図５を参照して説明する。
図５は、基板貼り合わせ装置１の制御系を示すブロック図である。
【００４３】
図５に示すように、基板貼り合わせ装置１は、駆動制御部４０を備えている。駆動制御部４０は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）と、ＣＰＵが実行するプログラム等を記憶するためのＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）とを有する。
【００４４】
駆動制御部４０は、樹脂塗布部２と、基板搬送部３と、気泡検査部５、樹脂硬化部６、真空ポンプ１１、仮固定用光源１４、チャック部２０、昇降機構３０に接続されている。
【００４５】
樹脂塗布部２は、駆動制御部４０に駆動制御され、タッチセンサ付き基板１２１に紫外線硬化樹脂１１０を塗布する。基板搬送部３は、駆動制御部４０に駆動制御され、表示基板１０１を基板支持台１５に載置し、紫外線硬化樹脂１１０が塗布されたタッチセンサ付き基板１２１を、チャック部２０に渡す。また、基板搬送部３は、貼り合わされたタッチセンサ付き基板１２１と表示基板１０１を搬出し、気泡検査部５に搬送する。
【００４６】
真空ポンプ１１は、駆動制御部４０によって駆動制御され、チャンバ１０内を真空引きする。
仮固定用光源１４は、駆動制御部４０によって駆動制御され、チャック部２０によって貼り合わされたタッチセンサ付き基板１２１と表示基板１０１の貼り合わせ面に塗布された紫外線硬化樹脂１１０に紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂１１０を硬化する。この硬化した紫外線硬化樹脂１１０によって、タッチセンサ付き基板１２１と表示基板１０１が仮固定される。
【００４７】
チャック部２０は、駆動制御部４０によって駆動制御され、基板搬送部３からタッチセンサ付き基板１２１を受け取った後、タッチセンサ付き基板１２１を表示基板１０１に貼り合わせる位置まで移動する。チャック部２０は、基板支持台１５に載置された表示基板１０１に対して、タッチセンサ付き基板１２１の位置合せを行い、後述する詳細な動作例に示すようにアーム部２２の第１又は第２の保持状態並びに待機状態を制御する。
昇降機構３０は、駆動制御部４０によって駆動制御され、チャック部２０を第３の方向Ｚに沿って移動させる。
【００４８】
気泡検査部５は、駆動制御部４０によって駆動制御され、不図示の撮像装置等を用いて、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１との間に介在された紫外線硬化樹脂１１０に含まれる気泡の大きさ、数等を検査する。
樹脂硬化部６は、駆動制御部４０によって駆動制御され、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１との間に介在された紫外線硬化樹脂１１０の全面に対して紫外線を照射して、紫外線硬化樹脂１１０を硬化する。
【００４９】
［チャック部の動作例］
次に、チャック部２０の動作例について、図６を参照して説明する。
図６は、チャック部２０の動作例を示す説明図である。図６Ａは、待機状態としたアーム部２２の例を示し、図６Ｂは、第１の保持状態としたアーム部２２の例を示し、図６Ｃは、第２の保持状態としたアーム部２２の例を示す。
【００５０】
図６Ａに示す待機状態では、第１の方向Ｘに沿って対向するアーム部２２の間隔を、タッチセンサ付き基板１２１の対向する２辺の幅より広げた状態としている。アーム部２２の先端にある爪部２３は、タッチセンサ付き基板１２１の端辺部が屈曲しているアーム部２２の内側に抵抗なく入るようにするため、勾配が付けてある。
【００５１】
図６Ｂに示す第１の保持状態では、基板搬送部３によってチャック部２０が保持するタッチセンサ付き基板１２１が搬入されると、駆動制御部４０は、チャック部２０を基板搬送部３の上部まで移動させる。その後、チャック部２０は、第１の方向Ｘに沿って対向するアーム部２２の間隔を狭めて、タッチセンサ付き基板１２１の下面に爪部２３を差し入れ、タッチセンサ付き基板１２１の両端辺部を保持する。第１の保持状態では、タッチセンサ付き基板１２１に反りは生じていない。
【００５２】
図６Ｃに示す第２の保持状態では、チャック部２０は、タッチセンサ付き基板１２１を保持したまま、さらに第１の方向Ｘに沿って対向するアーム部２２の間隔を狭めていく。アーム部２２には、爪部２３から屈曲部に向けてなだらかな傾斜（テーパ）を設けてある。このため、アーム部２２を狭めていくと、タッチセンサ付き基板１２１の両端辺部がアーム部２２に設けられた傾斜を上がり、アーム部２２と上蓋部２１の接続部に向けて少しずつ持ち上がっていく。このとき、タッチセンサ付き基板１２１の中心付近は押し当て部２４によって第３の方向Ｚへの移動が制限されている。
【００５３】
そして、チャック部２０は、タッチセンサ付き基板１２１の端をアーム部２２と押し当て部２４の隙間に押し込みながら、アーム部２２をさらに内側へ移動させる。このアーム部２２の移動によって、タッチセンサ付き基板１２１の両端辺部が、アーム部２２の屈曲部に当接し、さらにアーム部２２が内側へ移動すると、上蓋部２１とアーム部２２の接続部の付近にまでアーム部２２の内側をせり上がる。
【００５４】
このようにアーム部２２を狭めると、タッチセンサ付き基板１２１が押し当て部２４に当接する。このとき、爪部２３の先端と、押し当て部２４の角部がタッチセンサ付き基板１２１に当接し、タッチセンサ付き基板１２１の第３の方向Ｚへの移動が制限されている。そして、押し当て部２４には、タッチセンサ付き基板１２１から押圧力が加わるが、押し当て部２４からは、この押圧力を押し返す抗力が発生する。この抗力は、押し当て部２４がタッチセンサ付き基板１２１を表示基板１０１に押し当てる押圧力となる。
【００５５】
また、アーム部２２を狭めると、タッチセンサ付き基板１２１の紫外線硬化樹脂１１０が塗布された面は、下方に凸状の反りを生じる。この状態で、昇降機構３０は、チャック部２０を下に降ろすと爪部２３の先端よりも、タッチセンサ付き基板１２１の下方に凸の反りを生じている部分の方が先に表示基板１０１に接触する。このため、爪部２３が表示基板１０１に触れることなく、タッチセンサ付き基板１２１を表示基板１０１に貼り合わせることができる。
［チャック部がタッチセンサ付き基板を保持する位置の例］
図７は、アーム部２２がタッチセンサ付き基板１２１を保持する位置の例を示す説明図である。図７Ａは、タッチセンサ付き基板１２１の両短辺を保持する場合の例を示し、図７Ｂは、タッチセンサ付き基板１２１の両長辺を保持する場合の例を示す。図７Ｃは、タッチセンサ付き基板１２１の四辺を保持する場合の例を示し、図７Ｄは、タッチセンサ付き基板１２１の両短辺の全体を保持する場合の例を示す。
【００５６】
図７Ａに示すように、タッチセンサ付き基板１２１の両短辺を４箇所の保持位置ｈ１〜ｈ４でアーム部２２が保持すると、タッチセンサ付き基板１２１の自重により、基板の真ん中付近が下にたわみやすい。このため、タッチセンサ付き基板１２１を効率的に反らせることができる。
【００５７】
図７Ｂに示すように、タッチセンサ付き基板１２１の両長辺を４箇所の保持位置ｈ５〜ｈ８でアーム部２２が保持すると、両短辺を保持する場合に比べてタッチセンサ付き基板１２１の反りは少ない。しかし、大型のタッチセンサ付き基板１２１等を扱う場合には、タッチセンサ付き基板１２１が自重で落下することを避けるため、アーム部２２で両長辺を保持すればよい。
【００５８】
図７Ｃに示すように、タッチセンサ付き基板１２１の四辺を４箇所の保持位置ｈ９〜ｈ１２でアーム部２２が保持すると、タッチセンサ付き基板１２１が落下する可能性を減らすことができる。
【００５９】
図７Ｄに示すように、タッチセンサ付き基板１２１の両短辺の全体を２箇所の保持位置ｈ１３，ｈ１４でアーム部２２が保持する場合、タッチセンサ付き基板１２１とアーム部２２との接触面積が広くなる。このため、アーム部２２からタッチセンサ付き基板１２１が落下することを防ぎつつ、タッチセンサ付き基板１２１を効率的に反らせることができる。
【００６０】
［貼り合わせ装置の動作例］
図８は、貼り合わせ装置１の動作例を示すフローチャートである。
貼り合わせ装置１は、本発明に係る基板貼り合わせ方法を使用するものである。
【００６１】
始めに、基板搬送部３は、貼り合わせ部４に表示基板１０１を搬入し（ステップＳ１）、基板支持台１５に表示基板１０１を載置する。次に、基板搬送部３は、貼り合わせ部４にタッチセンサ付き基板１２１を搬入する（ステップＳ２）。このとき、基板搬送部３は、チャンバ１０の内部であって、チャック部２０がタッチセンサ付き基板１２１を保持できる場所までタッチセンサ付き基板１２１を搬入する。この搬入に際して、タッチセンサ付き基板１２１は、紫外線硬化樹脂１１０が塗布された面を下側にされている。
【００６２】
次に、チャック部２０は、待機状態であったアーム部２２を第１の保持状態とし（ステップＳ３）、アーム部２２でタッチセンサ付き基板１２１を保持させる。その後、真空ポンプ１１がチャンバ１０内の真空引きを開始し（ステップＳ４）、チャンバ１０内を真空状態とする。
【００６３】
そして、チャック部２０は、アーム部２２を第２の保持状態として、タッチセンサ付き基板１２１を下に凸として反らす（ステップＳ５）。チャンバ１０内が目的の真空度に到達したら、真空ポンプ１１が真空引きを止める。そして、昇降機構３０は、アーム部２２を下降させて、基板支持台１５に載置された表示基板１０１にタッチセンサ付き基板１２１を貼り合わせる（ステップＳ６）。このとき、タッチセンサ付き基板１２１の上面から押し当て部２４が押圧力を加える。
【００６４】
表示基板１０１にタッチセンサ付き基板１２１を貼り合わせた後、チャック部２０は、アーム部２２を待機状態とする（ステップＳ７）。このとき、タッチセンサ付き基板１２１からアーム部２２が離れる。そして、チャンバ１０を大気開放して（ステップＳ８）、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１を大気圧でさらに貼り合わせる。
【００６５】
なお、ステップＳ７，Ｓ８の動作は、できるだけ短時間又は同時に行うことが望ましい。タッチセンサ付き基板１２１からアーム部２２が離れた後、チャンバ１０を大気開放するまでの時間が長くなると、紫外線硬化樹脂１１０に気泡が生じ、この気泡が閉空間内に溜まると、大気開放しても気泡を潰しきれなくなるからである。
【００６６】
最後に、昇降機構３０は、チャック部２０を上昇させて、貼り合わせ部４による基板の貼り合わせ処理を終了する（ステップＳ９）。
【００６７】
以上説明した一実施の形態例に係る基板貼り合わせ装置１によれば、アーム部２２がタッチセンサ付き基板１２１の対向する少なくとも２辺を保持し、アーム部２２の間隔を狭めることでタッチセンサ付き基板１２１を反らせることができる。このため、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１の貼り合わせ面に塗布された紫外線硬化樹脂１１０に生じる気泡の発生を抑えることができる。
【００６８】
また、アーム部２２は、タッチセンサ付き基板１２１の上面に押し当て部２４を押し当てることで、タッチセンサ付き基板１２１の反りを固定し、タッチセンサ付き基板１２１の姿勢を一定に保つことができる。また、貼り合わせ時には、タッチセンサ付き基板１２１の上面から下方に向けて押し当て部２４を押圧することにより、紫外線硬化樹脂１１０から気泡を押し出すことができる。
【００６９】
また、昇降機構３０は、表示基板１０１に対するタッチセンサ付き基板１２１の平行度を保ったまま、タッチセンサ付き基板１２１を昇降することができる。このため、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１の貼り合わせ面に体積の少ない閉空間を生じさせ、大気解放時には両基板を強固に密着させることができる。
【００７０】
＜２．変形例＞
なお、上述した実施の形態例に係るチャック部２０は、屈曲部を有するアーム部機構としたが、他の機構を用いてもよい。例えば、アーム部２２の屈曲部に第２の方向Ｙに平行な回動軸を設けておき、この回動軸により爪部を回動可能とすることで、対向するアーム部２２の間隔を一定にしたまま、爪部の動作だけでタッチセンサ付き基板１２１を保持するようにしてもよい。
【００７１】
また、押し当て部２４は、昇降機構３０によるチャック部２０の昇降動作に合わせてチャック部２０と一体に昇降していたが、チャック部２０の動作とは別に、押し当て部２４だけが昇降するようにしてもよい。
【００７２】
また、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１の貼り合わせ面には、紫外線硬化樹脂１１０を塗布するようにしたが、紫外線以外の光が照射されると硬化する樹脂を塗布するようにしてもよい。また、紫外線硬化樹脂１１０の代わりに、熱硬化性樹脂等の接着部材を用いてもよい。
【００７３】
また、チャック部２０はタッチセンサ付き基板１２１の代わりに表示基板１０１を保持し、基板支持台１５は表示基板１０１の代わりにタッチセンサ付き基板１２１を支持するようにしてもよい。
【００７４】
また、アーム部２２が爪部２３を備えるようにしたが、アーム部２２が爪部２３を備えない構成としてもよい。例えば、上蓋部２１に真っ直ぐなアーム部２２を内側に傾斜するように取付けることで、アーム部２２の先端が爪部２３の機能を兼ねるようにしてもよい。
【００７５】
また、本発明は上述した実施の形態例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００７６】
１…貼り合わせ装置、２…樹脂塗布部、３…基板搬送部、４…貼り合わせ部、５…気泡検査部、６…樹脂硬化部、１５…基板支持台、２０…チャック部、２１…上蓋部、２２…アーム部、２３…爪部、２４…押し当て部、２５…シャフト、３０…昇降機構、４０…駆動制御部、１０１…表示基板、１２１…タッチセンサ付き基板
【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】
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【図８】
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