(57)【要約】      （修正有）【課題】各種デバイスで板状ワークに、もう一枚の板状ワークを貼り合わせる貼り合わせデバイスの製造工程において、第一保持部材による第一ワークの加圧時及び第一ワークからの粘着ピンの引き剥がし時において第一ワークの変形を最小限に抑えるワーク貼り合わせ装置の提供。【解決手段】制御部７で接離用駆動部４及び着脱用駆動部５が作動制御され、減圧雰囲気ＤＰで第一保持部材１又は粘着ピン３のいずれか一方か又は両方を第二保持部材２に対し相対的に接近移動させ、第一ワークＷ１と第二ワークＷ２が貼り合わせ、前記貼り合わせ後は、第一保持部材１の剛性当接面１１が第一ワークＷ１に接触した状態で、粘着ピン３を第一ワークＷ１から離隔する方向へ移動させ、粘着ピン３の引き剥がしに伴い第一ワークＷ１における粘着ピン３で粘着保持された部位の周辺部分が、剛性当接面１１と接触して剛性当接面１１に沿うように形状保持されるワーク貼り合わせ装置。【選択図】図１
2015199218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一ワークを粘着保持手段で粘着保持し、減圧雰囲気で前記第一ワークと第二ワークを相対的に接近移動して貼り合わせるとともに、前記第一ワークから前記粘着保持手段を剥離するワーク貼り合わせ装置であって、
前記第一ワークと対向して面状に接触する剛性当接面を有する第一保持部材と、
前記粘着保持手段として前記第一保持部材を貫通するように設けられる粘着ピンと、
前記第一保持部材又は前記第二ワークが保持される第二保持部材のいずれか一方か若しくは両方を相対的に接近移動させる接離用駆動部と、
前記第一保持部材に対して前記粘着ピンを相対的に往復動させる着脱用駆動部と、
前記保持部材用駆動部及び粘着ピン用駆動部をそれぞれ作動制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、減圧雰囲気において前記接離用駆動部及び前記着脱用駆動部により、前記第一保持部材又は前記粘着ピンのいずれか一方か若しくは両方を、前記第一ワークと前記第二ワークが貼り合わされるように前記第二保持部材に対し相対的に接近移動させ、前記第一ワーク及び前記第二ワークの貼り合わせ後に、前記接離用駆動部により前記剛性当接面が前記第一ワークの表面に接触する状態を保持し、前記粘着ピン用駆動部により前記粘着ピンを前記第一ワークから離隔する方向へ移動させることを特徴とするワーク貼り合わせ装置。
【請求項２】
前記第一保持部材の前記剛性当接面は、前記第一ワークとの帯電防止手段を有し、前記制御部は、前記粘着ピンが前記第一ワークから離隔する方向へ移動した後に、前記帯電防止手段を前記第一ワークから離隔する方向へ移動させることを特徴とする請求項１記載のワーク貼り合わせ装置。
【請求項３】
前記剛性当接面に前記帯電防止手段として、前記第一ワークとの接触面積が狭くなるように複数の空間部を分散して形成することを特徴とする請求項２記載のワーク貼り合わせ装置。
【請求項４】
前記剛性当接面に前記帯電防止手段として前記第一ワークと接触するように導電層を形成することを特徴とする請求項２記載のワーク貼り合わせ装置。
【請求項５】
前記制御部が、前記第一保持部材と前記第二保持部材による前記第一ワーク及び前記第二ワークの加圧時のみ、前記第一保持部材の前記剛性当接面を前記第一ワークの表面に対し瞬間的に接触させることを特徴とする請求項２、３又は４記載のワーク貼り合わせ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルと液晶モジュール（ＬＣＭ）の間にＵＶ硬化性の光学透明樹脂（ＯＣＲ）に封止して貼り合わせた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か、又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：有機ＥＬ）を内部に封止した有機ＥＬディスプレイなどのような、ＬＣＭやフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）やガラス基板などの板状ワークに対し、タッチパネルやカバーガラスやカバーフィルムやＦＰＤなどのもう一枚の板状ワークを貼り合わせるための貼合デバイスの製造過程に用いられるワーク貼り合わせ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のワーク貼り合わせ装置として、チャンバの内側に設けられた上テーブルに、基板保持面に弾性体と真空吸着機構とパージガスブロー機構とを備えた弾性体プレートを設け、上テーブルとは独立して上下することができる粘着ピンプレートに複数の粘着ピンを備え、上テーブル及び弾性体プレートに粘着ピンが移動可能な貫通孔を設け、粘着ピンの先端に粘着機構（粘着シート）を有する構成とした基板組立装置がある（例えば、特許文献１参照）。
さらに、粘着ピン及び下テーブルにそれぞれ上下基板を保持し、真空チャンバ内が減圧状態になると、上下基板のＸＹθ方向のずれを修正する。上下基板の位置合わせが終了すると、上テーブルを移動させると共に、それに同期して粘着ピン駆動機構を下テーブル側に移動させることで上下基板を接触させ、更に上テーブルのみが下降し、加圧を行うと共に粘着ピンから上基板を離脱させる。基板を加圧する際に弾性体プレート上の弾性体が変形することによって、基板全体を均一に加圧することができる。
前述のような方法では、粘着ピンの粘着シートを基板面から剥がす際に周囲の弾性体が緩衝部材として働き、粘着ピン部分の基板面に大きな引き剥がし力が作用せずに、引き剥がし力が分散されるために基板に歪が発生しにくくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３１００４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では、貼合デバイスを構成する基板などの板状ワークが薄肉化され、板状ワークとしてカバーフィルムが用いられることもあり、板状ワークの薄肉化に伴って剛性も低下する傾向にある。
しかし乍ら、特許文献１に記載のものでは、上テーブルによる基板の加圧時に弾性体を変形させるため、上基板において弾性体が変形した箇所と接触する部位も変形して部分的な歪みが発生する。
さらに、基板面からの粘着ピンの剥離時においても弾性体を弾性変形させて緩衝するように構成しているため、上基板において粘着ピンで粘着保持された部位及びその周辺部分が、弾性体の変形に伴い変形して部分的な歪みが発生する。
これらの部分的な歪みにより、貼合デバイスのギャップ不良や、貼り合わせた上下基板に部分的な位置ズレができてアライメント不良が発生するという問題があった。
特に、上基板として薄肉化された基板やフィルムなどを用いた際には、ギャップ不良やアライメント不良が顕著に表れて、位置ズレも大きくなるという問題があった。
また、上テーブルの弾性体プレートと粘着ピンの粘着シートに接していた上基板を離脱（剥がす）時には、弾性体において粘着チャックの周辺近傍に配置される部位に対し、上基板において粘着ピンで粘着保持された部位の周辺部分が強く押し付けられるとともに、これら両者の変形により弾性体と上基板の接触面積が更に増大するため、大きな静電気が発生して帯電（剥離帯電）する。
しかも、弾性体プレート及び粘着ピンから上基板を離脱して離す剥離動作は、減圧された真空チャンバ内の絶乾状態（湿度がほぼ０％の状態）で行われるため、剥離帯電の影響が非常に大きくなる。また、密閉された真空チャンバの内部における剥離動作であるため、大気中での剥離動作とは異なり、ブローイオナイザーやフォトイオナイザーを用いて、発生した剥離帯電を簡単に除去するというも事実上困難な条件下にある。
それにより、発生した帯電による電荷によって、真空チャンバー内の導電部分へアーク放電が発生し、上基板の貼り合わせ面に存在する電子回路などが断線を起こすか、或いは破壊までは至らなくとも、静電気によってその特性が変化させられることもあ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、第一保持部材による第一ワークの加圧時及び第一ワークからの粘着ピンの引き剥がし時において第一ワークの変形を最小限に抑えること、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は、第一ワークを粘着保持手段で粘着保持し、減圧雰囲気で前記第一ワークと第二ワークを相対的に接近移動して貼り合わせるとともに、前記第一ワークから前記粘着保持手段を剥離するワーク貼り合わせ装置であって、前記第一ワークと対向して面状に接触する剛性当接面を有する第一保持部材と、前記粘着保持手段として前記第一保持部材を貫通するように設けられる粘着ピンと、前記第一保持部材又は前記第二ワークが保持される第二保持部材のいずれか一方か若しくは両方を相対的に接近移動させる接離用駆動部と、前記第一保持部材に対して前記粘着ピンを相対的に往復動させる着脱用駆動部と、前記保持部材用駆動部及び粘着ピン用駆動部をそれぞれ作動制御する制御部と、を備え、前記制御部は、減圧雰囲気において前記接離用駆動部及び前記着脱用駆動部により、前記第一保持部材又は前記粘着ピンのいずれか一方か若しくは両方を、前記第一ワークと前記第二ワークが貼り合わされるように前記第二保持部材に対し相対的に接近移動させ、前記第一ワーク及び前記第二ワークの貼り合わせ後に、前記接離用駆動部により前記剛性当接面が前記第一ワークの表面に接触する状態を保持し、前記粘着ピン用駆動部により前記粘着ピンを前記第一ワークから離隔する方向へ移動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
前述した特徴を有する本発明は、制御部で接離用駆動部及び着脱用駆動部が作動制御され、減圧雰囲気で第一保持部材又は粘着ピンのいずれか一方か若しくは両方を第二保持部材に対し相対的に接近移動させることにより、第一ワークと第二ワークが貼り合わされる。この貼り合わせ後は、第一保持部材の剛性当接面が第一ワークに接触した状態で、粘着ピンを第一ワークから離隔する方向へ移動させることにより、粘着ピンの引き剥がしに伴い第一ワークにおける粘着ピンで粘着保持された部位の周辺部分が、剛性当接面と接触して剛性当接面に沿うように形状保持される。
したがって、第一保持部材による第一ワークの加圧時及び第一ワークからの粘着ピンの引き剥がし時において第一ワークの変形を最小限に抑えることができる。
その結果、上テーブルによる基板の加圧時及び基板面からの粘着ピンの剥離時にそれぞれ弾性体が変形して上基板に部分的な歪みを発生する従来のものに比べ、第一ワークとして薄肉化された基板やフィルムなどの剛性が低いものを用いても、第一保持部材による第一ワークの加圧時及び第一ワークからの粘着ピンの引き剥がし時において第一ワークに部分的な歪みが発生しないため、貼り合わせた第一ワークと第二ワークが平行に保たれてギャップ不良の発生を防止できるとともに、貼り合わせた第一ワークと第二ワークが部分的に位置ズレしないため、アライメント不良の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係るワーク貼り合わせ装置の全体構成を示す説明図であり、（ａ）が貼り合わせ前の縦断正面図、（ｂ）が貼り合わせ後の縦断正面図である。
【図２】ワーク貼り合わせ工程を示す説明図であり、（ａ）が受け取り後の縮小縦断正面図、（ｂ）が粘着時の縮小縦断正面図、（ｃ）が貼り合わせ時の縮小縦断正面図、（ｄ）が引き剥がし時の縮小縦断正面図である。
【図３】帯電防止手段の変形例を示す説明図であり、（ａ）が貼り合わせ前の縦断正面図、（ｂ）が貼り合わせ後の縦断正面図である。
【図４】帯電防止手段の変形例を示す説明図であり、（ａ）が貼り合わせ前の縦断正面図、（ｂ）が貼り合わせ後の縦断正面図である。
【図５】吸着保持手段の変形例を示す説明図であり、（ａ）が貼り合わせ前の縦断正面図、（ｂ）が貼り合わせ後の縦断正面図である。
【図６】ワーク貼り合わせ工程を示す説明図であり、（ａ）が受け取り後の縮小縦断正面図、（ｂ）が粘着時の縮小縦断正面図、（ｃ）が貼り合わせ時の縮小縦断正面図、（ｄ）が引き剥がし時の縮小縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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ワーク貼り合わせ装置Ａは、図１〜図６に示すように、板状の第一ワークＷ１を粘着保持手段で粘着保持し、減圧雰囲気ＤＰで第一ワークＷ１と板状の第二ワークＷ２を相対的に接近移動して、第一ワークＷ１と第二ワークＷ２を貼り合わせ、第二ワークＷ２に貼り合わされた第一ワークＷ１から前記粘着保持手段を剥離する真空貼り合わせ装置である。
この真空貼り合わせ装置の具体例としては、変圧室Ｂに搬入された第一ワークＷ１を粘着保持手段で粘着保持して受け取り、その後、減圧された変圧室Ｂ内で第二ワークＷ２に対し相対的に接近移動して貼り合わせる（合着する）ことにより、内部に封止空間を有する貼合デバイスＷが作成される。これに続いて、貼合デバイスＷの第一ワークＷ１から前記粘着保持手段を剥離した後に、変圧室Ｂを大気圧に戻すことで、貼合デバイスＷの封止空間の内圧と圧力差が生じ、この圧力差により貼合デバイスＷを所定ギャップまで均等に加圧され、完成した貼合デバイスＷを変圧室Ｂから搬出するように構成される。
【００１０】
詳しく説明すると、本発明の実施形態に係るワーク貼り合わせ装置Ａは、第一ワークＷ１と対向するように設けられる第一保持部材１と、第一保持部材１又は第二ワークＷ２が保持される第二保持部材２のいずれか一方か若しくは両方を相対的に接近移動させる接離用駆動部４と、前記粘着保持手段として第一保持部材１を貫通するように設けられる粘着ピン３と、第一保持部材１に対して粘着ピン３を相対的に往復動させる着脱用駆動部５と、を主要な構成要素として備えている。
また、第一保持部材１に向け第一ワークＷ１を吸引して保持する吸着保持手段６を備えることも可能である。
さらに、少なくとも接離用駆動部４及び着脱用駆動部５や吸着保持手段６をそれぞれ作動制御するための制御部７が備えられている。
【００１１】
貼合デバイスＷは、例えばＦＰＤや３Ｄ（３次元）ディスプレイや電子書籍か又は有機ＥＬディスプレイなどのような、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る。
第一ワークＷ１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からなり、ＬＣＭやフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）などからなる第二ワークＷ２を覆うように接着されることで、ＦＰＤや有機ＥＬディスプレイなどを構成するものである。
さらに必要に応じて、第一ワークＷ１及び第二ワークＷ２の対向面のいずれか一方又は両方には、シール材Ｗ３がディスペンサなどの定量吐出ノズルを用いて塗布される。
シール材Ｗ３としては、紫外線などの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、ＵＶ硬化性の光学透明樹脂（ＯＣＲ）などの光硬化型接着剤を用い、スペーサーなどのセルギャップ制限機能が無い貼り合わせを行う貼合デバイスＷに適している。
また、その他の例として、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、二液混合硬化型接着剤などのシール材Ｗ３を用いたり、シール材Ｗ３を介在させずに第一ワークＷ１と第二ワークＷ２の対向面同士を貼り合わせたり変更することも可能である。
なお、第一ワークＷ１及び第二ワークＷ２は、図１〜図６に示されるように、通常、上下方向へ対向するように配置され、上側の第一ワークＷ１と下側の第二ワークＷ２が貼り合わされる方向を以下「Ｚ方向」という。
【００１２】
第一保持部材１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、搬入された第一ワークＷ１とＺ方向へ対向して面状に接触する剛性当接面１１を有している。
剛性当接面１１は、第一保持部材１のワーク側端面（下面）に、平滑か又は略平滑に近い状態で一体形成され、第一ワークＷ１との帯電防止手段１２を有することが好ましい。
帯電防止手段１２とは、少なくとも後述する粘着ピン３に接している第一ワークＷ１を剥がす時に、静電気が発生して帯電（剥離帯電）しないようにするための部材である。
帯電防止手段１２の具体例として、図１及び図２と図５及び図６に示される場合には、第一保持部材１の剛性当接面１１と第一ワークＷ１の表面（上面）との間に複数の空間部１２ｓをＸＹ方向へ分散するように形成して、第一ワークＷ１の表面（上面）との接触面積が狭くなるように構成することが好ましい。
詳しく説明すると、第一保持部材１の剛性当接面１１においてその全体又は第一ワークＷ１と対向する部位に、エンボス加工や切削加工やそれに類似した加工を施すことで、複数の凸状部１２ａがＸＹ方向へ分散するように一体形成されている。複数の凸状部１２ａを第一ワークＷ１の表面に接触させることで、ＸＹ方向へ隣り合う凸状部１２ａの間に複数の空間部１２ｓがそれぞれ分散して配置されるように構成している。空間部１２ｓ及び凸状部１２ａのサイズは、第一保持部材１の剛性当接面１１を第一ワークＷ１の表面に接触させた際に、第一ワークＷ１が空間部１２ｓ及び凸状部１２ａの凹凸形状に沿って屈曲変形しないように、同形状の細かい凸状部１２ａを多数形成することが好ましい。
また、帯電防止手段１２の他の例として、複数（多数）の凸状部１２ａや空間部１２ｓに代えて、第一ワークＷ１の電荷が第一保持部材１へ流れるように構成することも可能である。またさらに、第一保持部材１の材料全体を帯電防止材料で構成したり、図１及び図２と図５及び図６に示される凸状部１２ａの表面に帯電防止コーティングを施したり、これらを組み合わせることも可能である。
【００１３】
第二保持部材２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、搬入された第二ワークＷ２とＺ方向へ対向して面状に接触する第二当接面２１を有している。
第二当接面２１の具体例としては、第二保持部材２のワーク側端面（上面）にシート状の弾性体２２が固着して設けられ、第二保持部材２のワーク側端面に対し弾性体２２を挟んで第二ワークＷ２の表面（下面）が接触するように構成することが好ましい。
弾性体２２の弾性変形可能な緩衝面には、第二帯電防止手段２３として弾性体２２の表面と第二ワークＷ２の表面との接触面積が狭くなるように、複数の空間部２３ｓと凸状部２３ａをＸＹ方向へ分散して形成することが好ましい。空間部２３ｓと凸状部２３ａのサイズは、弾性体２２の表面と第二ワークＷ２の表面を接触させた際に、第二ワークＷ２が空間部２３ｓ及び凸状部２３ａの凹凸形状に沿って屈曲変形しないように、同形状の細かい凸状部２３ａを多数形成することが好ましい。
また、第二当接面２１の他の例として図示しないが、シート状の弾性体２２を固着せず、第一保持部材１の剛性当接面１１と同様に、平滑か又は略平滑に近い状態で一体形成することも可能である。
【００１４】
さらに、第一保持部材１の剛性当接面１１及び第二保持部材２の第二当接面２１には、変圧室Ｂ内に搬入された第一ワークＷ１と第二ワークＷ２をそれぞれ着脱自在で且つ移動不能に保持するための手段がそれぞれ設けられている。
上方に配置される第一保持部材１の剛性当接面１１には、第一ワークＷ１を着脱自在で且つ移動不能に保持するための手段（粘着保持手段）として、粘着ピン３が第一保持部材１をＺ方向へ貫通して往復動自在に設置されている。さらに必要に応じて図示されるように、吸着保持手段６を設けることも可能である。
下方に配置される第二保持部材２の第二当接面２１には、第二ワークＷ２を着脱自在で且つ移動不能に保持するための保持手段として、図示されていないが、粘着保持手段又は吸着保持手段のいずれか一方か若しくは両方を設けている。
【００１５】
粘着ピン３は、第一保持部材１に開穿された貫通孔１ａを通ってＺ方向へ往復動自在に設けられる昇降部３ａと、昇降部３ａの先端に第一ワークＷ１とＺ方向へ対向するように設けられる粘着部３ｂと、昇降部３ａの基端に設けられて後述する着脱用駆動部５と連係する従動部３ｃと、を有している。
粘着部３ｂは、その全体又は一部が例えばフッ素ゴムやエラストマー、ブチルゴム、感光性樹脂、アクリル系やシリコン系などの粘着材料でシート状に形成される粘着シートであり、弾性のある面状に形成された粘着面を有している。粘着部３ｂの粘着面は、例えばエンボス加工などで凹凸状に形成されて全体的に弾性変形し易くすることにより、第一ワークＷ１の表面に対して容易に粘り付くように構成することが好ましい。
粘着ピン３の具体例として、図１〜図６に示される例の場合には、プレート状に形成された一つの従動部３ｃに対し、複数組の昇降部３ａ及び粘着部３ｂがそれぞれＸＹ方向へ分散するように連結され、後述する着脱用駆動部５の作動でプレート状の従動部３ｃ及び複数の昇降部３ａを介して複数の粘着部３ｂの粘着面が、それぞれ同期して第一ワークＷ１の表面に向けて接近移動するように構成されている。昇降部３ａ及び粘着部３ｂの数は、第一ワークＷ１のサイズや第一ワークＷ１の厚さや第一ワークＷ１の材質などに対応して決められ、大型サイズの第一ワークＷ１を吊持するには、多数組の昇降部３ａ及び粘着部３ｂをそれぞれＸＹ方向へ所定間隔毎に配置する必要がある。
【００１６】
そして、第一保持部材１又は第二保持部材２のいずれか一方か若しくは両方は、接離用駆動部４と連係して、相対的にＺ方向へ接近移動させるように構成されている。
接離用駆動部４は、Ｚ方向へ往復動可能なアクチュエーターなどで構成され、後述する制御部７により例えば図１（ａ）の実線に示されるように、搬送ロボットなどの受け渡し部材で変圧室Ｂ内に搬入された第一ワークＷ１及び第二ワークＷ２の受け渡し時において、第一保持部材１又は第二保持部材２のいずれか一方を他方からＺ方向へ相対的に離隔移動させるか、若しくは第一保持部材１及び第二保持部材２の両方を互いにＺ方向へ相対的に離隔移動させるように作動制御されている。
その後は、例えば図１（ａ）の二点鎖線及び図１（ｂ）の一点鎖線に示されるように、第一保持部材１側又は第二保持部材２側のいずれか一方を他方に向けてＺ方向へ接近移動させるか、若しくは第一保持部材１側及び第二保持部材２側の両方を互いにＺ方向へ接近移動させることにより、第一ワークＷ１と第二ワークＷ２がシール材Ｗ３を挟んでＺ方向へ重ね合わされ、必要がある場合には更に加圧して貼り合わせるように作動制御されている。
詳しく説明すると、第一保持部材１又は粘着ピン３のいずれか一方か若しくは両方を第二保持部材２に対し相対的にＺ方向へ接近移動させることで、第一ワークＷ１と第二ワークＷ２がシール材Ｗ３を挟んでＺ方向へ重ね合わされ、更に面状加圧して貼り合わせるように作動制御されている。
第一ワークＷ１及び第二ワークＷ２の貼り合わせ後には、例えば図１（ｂ）の実線に示されるように、第一保持部材１を剛性当接面１１（帯電防止手段１２）が第一ワークＷ１の表面に面接触した状態を一時的に保つように作動制御されている。
さらに、粘着ピン３が第一ワークＷ１から離隔する方向へ移動した後には、例えば図１（ｂ）の二点鎖線に示されるように、剛性当接面１１（帯電防止手段１２）を第一ワークＷ１の表面から離隔する方向へ移動させるように作動制御することが好ましい。
【００１７】
接離用駆動部４の具体例として、図１〜図６に示される例の場合には、第一保持部材１のみを接離用駆動部４と連係させて、第一保持部材１側を第二保持部材２側に向けてＺ方向へ相対的に接近移動させている。
また、その他の例として図示しないが、第二保持部材２のみを接離用駆動部４と連係させて、第二保持部材２側を第一保持部材１側に向けＺ方向へ相対的に接近移動したり、第一保持部材１及び第二保持部材２をそれぞれ接離用駆動部４と連係させて、第一保持部材１側と第二保持部材２側を同時にＺ方向へ相対的に接近移動したり変更することも可能である。
【００１８】
着脱用駆動部５は、Ｚ方向へ往復動可能なアクチュエーターなどで構成され、後述する制御部７により例えば図１（ａ）の実線に示されるように、変圧室Ｂ内に搬入された第一ワークＷ１の表面に、粘着ピン３の粘着部３ｂを接触させて粘着保持するように作動制御されている。
その後は、例えば図１（ａ）の二点鎖線及び図１（ｂ）の一点鎖線に示されるように、粘着ピン３の全体を第二保持部材２と相対的にＺ方向へ相対的に接近移動させて、第一ワークＷ１と第二ワークＷ２がシール材Ｗ３を挟んでＺ方向へ重ね合わされ、必要がある場合には更に加圧して貼り合わせるように作動制御することが好ましい。
また第一ワークＷ１及び第二ワークＷ２の貼り合わせ後には、例えば図１（ｂ）の実線に示されるように、第一保持部材１の剛性当接面１１（帯電防止手段１２）が第一ワークＷ１の表面に面接触した状態で、粘着ピン３の粘着部３ｂを第一ワークＷ１の表面からＺ方向へ離隔させるように作動制御している。
【００１９】
吸着保持手段６は、第一ワークＷ１の表面と対向するように設けられる通気口６ａと、通気口６ａに連通するように接続される通気路６ｂと、通気路６ｂに接続される吸排気源６ｃと、を有する吸引チャックである。
吸排気源６ｃは、ポンプや圧縮機などで構成され、後述する制御部７により第一ワークＷ１及び第二ワークＷ２の受け渡し後又は受け渡し時において、通気路６ｂを介して通気口６ａから吸引するように作動制御されている。また第一ワークＷ１及び第二ワークＷ２の貼り合わせ後には、第一保持部材１の剛性当接面１１（帯電防止手段１２）が第一ワークＷ１の表面に面接触した状態で、通気路６ｂを介して通気口６ａから圧縮空気などの流体を第一ワークＷ１の表面に向けて噴出することも可能である。
【００２０】
制御部７は、接離用駆動部４，着脱用駆動部５及び吸着保持手段６とそれぞれ電気的に接続するだけでなく、変圧室Ｂの内外に第一ワークＷ１及び第二ワークＷ２を出し入れするための開閉手段や、変圧室Ｂ内を大気雰囲気ＡＰから所定真空度の減圧雰囲気ＤＰに調整する室圧調整手段（図示しない）などにも電気的に接続するコントローラーである。
制御部７となるコントローラーは、その制御回路（図示しない）に予め設定されたプログラムに従って、予め設定されたタイミングで順次それぞれ作動制御している。
詳しく説明すると、制御部７は、例えば図１（ａ）の実線に示されるように、大気雰囲気ＡＰの変圧室Ｂ内に搬入された第一ワークＷ１を、粘着ピン３や吸着保持手段６により第一保持部材１の剛性当接面１１に受け取り、第二ワークＷ２を保持手段（図示しない）により第二保持部材２の第二当接面２１に受け取るように作動制御している。
その後に、変圧室Ｂ内が減圧雰囲気ＤＰに切り替わった後は、例えば図１（ａ）の二点鎖線及び図１（ｂ）の一点鎖線に示されるように、接離用駆動部４や着脱用駆動部５により、第一保持部材１又は粘着ピン３のいずれか一方か若しくは両方を第二保持部材２に対し相対的にＺ方向へ接近移動させることで、第一ワークＷ１と第二ワークＷ２がシール材Ｗ３を挟んでＺ方向へ重ね合わされ、これらを貼り合わせるように作動制御している。
この貼り合わせ時には、第一ワークＷ１と第二ワークＷ２を相対的にＺ方向へ更に面状加圧することが好ましい。また、面状加圧に代えて上側の第一ワークＷ１を下側の第二ワークＷ２に向け落下させて貼り合わせることも可能である。
なお、第一ワークＷ１及び第二ワークＷ２の貼り合わせ直前において、第一保持部材１又は第二保持部材２のいずれか一方を他方に対してＸＹθ方向に調整移動することで、第一ワークＷ１と第二ワークＷ２の位置合わせ（アライメント）を行うことが好ましい。
さらに、第一ワークＷ１及び第二ワークＷ２の貼り合わせ後は、例えば図１（ｂ）の実線に示されるように、接離用駆動部４により第一保持部材１の剛性当接面１１（帯電防止手段１２）が第一ワークＷ１の表面に対し面接触する状態を保持し、着脱用駆動部５により粘着ピン３の粘着部３ｂを第一ワークＷ１から離隔する方向へ移動させるように作動制御している。
【００２１】
このような本発明の実施形態に係るワーク貼り合わせ装置Ａによると、変圧室Ｂに搬入された第一ワークＷ１を粘着ピン３の粘着部３ｂで粘着保持して受け取る。その後、制御部７で接離用駆動部４及び着脱用駆動部５が作動制御され、減圧雰囲気ＤＰ（減圧された変圧室Ｂ内）において、第一保持部材１又は粘着ピン３のいずれか一方か若しくは両方を第二保持部材２に対し相対的に接近移動させる。これにより、第一ワークＷ１と第二ワークＷ２が重ね合わされ、必要がある場合には更に面状加圧して貼り合わされる。
この貼り合わせ後は、第一保持部材１の剛性当接面１１が第一ワークＷ１に面接触した状態で、粘着ピン３を第一ワークＷ１から離隔する方向へ移動させる。これにより、粘着ピン３の引き剥がしに伴い第一ワークＷ１における粘着ピン３で粘着保持された部位の周辺部分が、剛性当接面１１と面接触して剛性当接面１１に沿うように形状保持される。
したがって、第一保持部材１による第一ワークＷ１の加圧時及び第一ワークＷ１からの粘着ピン３の引き剥がし時において第一ワークＷ１の変形を最小限に抑えることができる。
その結果、第一ワークＷ１として薄肉化された基板やフィルムなどの剛性が低いものを用いても、第一保持部材１による第一ワークＷ１の加圧時及び第一ワークＷ１からの粘着ピン３の引き剥がし時において第一ワークＷ１に部分的な歪みが発生しないため、貼り合わせた第一ワークＷ１と第二ワークＷ２が平行に保たれてギャップ不良の発生を防止できるとともに、貼り合わせた第一ワークＷ１と第二ワークＷ２が部分的に位置ズレしないため、アライメント不良の発生を防止できる。
それにより、減圧雰囲気ＤＰ（真空中）において第一ワークＷ１及び第二ワークＷ２の間に、スペーサーなどのセルギャップ制限機能が無いＯＣＲやＯＬＥＤなどを挟んで貼り合わせる際に、部分的な加圧ではなく略面全体で加圧できるとともに、第一ワークＷ１との剥離時に第一保持部材１の剛性当接面１１から粘着ピン３を相対的に引き剥がすことができるので有効である。
【００２２】
特に、第一保持部材１の剛性当接面１１は、第一ワークＷ１との帯電防止手段１２を有し、制御部７は、粘着ピン３が第一ワークＷ１から離隔する方向へ移動した後に、帯電防止手段１２を第一ワークＷ１から離隔する方向へ移動させる場合には、第一ワークＷ１と剛性当接面１１の剥離による静電気の発生が帯電防止手段１０で抑制される。
したがって、第一ワークＷ１との剥離時における帯電の発生を防止することができる。
その結果、弾性体プレートと粘着ピンの粘着シートが接していた上基板の離脱時に大きな静電気が発生して帯電する従来のものに比べ、減圧された絶乾状態で且つイオナイザーなどによる除電が困難な密閉空間（変圧室Ｂ）内において、アーク放電によるデバイスの破壊や回路の断線だけでなく、静電気によるその特性変化を防止できる。
【００２３】
さらに、帯電防止手段１２として、第一保持部材１の剛性当接面１１と第一ワークＷ１との接触面積が狭くなるように複数の空間部１２ｓを剛性当接面１１に分散して形成する場合には、第一ワークＷ１の表面に剛性当接面１１を接触させても、これら両者間に複数の空間部１２ｓが分散して、第一ワークＷ１と剛性当接面１１の接触面積が狭いため、第一ワークＷ１と剛性当接面１１の剥離に伴う静電気がほとんど発生しない。
したがって、簡単な構造で剥離帯電の発生を確実に防止することができる。
その結果、低コストでありながら、アーク放電によるデバイスの破壊や回路の断線と、静電気によるその特性変化を完全に防止できる。
【００２４】
また、第二保持部材２に対し弾性体２２を挟んで第二ワークＷ２が接触するように構成した場合には、第一保持部材１及び第二保持部材２による第一ワークＷ１と第二ワークＷ２の加圧に伴って弾性体２２が弾性変形し、第一ワークＷ１及び第二ワークＷ２の全面が均等に加圧される。
したがって、第一ワークＷ１からの粘着ピン３の引き剥がし時における第一ワークＷ１に部分的な歪みの防止と、第一保持部材１及び第二保持部材２による第一ワークＷ１と第二ワークＷ２の加圧ムラの防止を共に達成することができる。
その結果、貼合デバイスＷの貼り合わせ精度の更なる向上が図れる。
【実施例１】
【００２５】
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）（ｂ）〜図４（ａ）（ｂ）に示すように、第一保持部材１に吸着保持手段６を設けたものである。
詳しく説明すると、吸着保持手段６を構成する通気路６ｂの一部として第一保持部材１に通孔６ｂ１が開設され、通孔６ｂ１の先端となる剛性当接面１１に通気口６ａを開口させている。
【００２６】
実施例１の制御部７は、図２（ａ）に示されるように、第一ワークＷ１が搬入された後の状態で、接離用駆動部４により第一保持部材１を、剛性当接面１１が第一ワークＷ１の表面に向け接近移動させるように作動制御している。第一保持部材１の剛性当接面１１が第一ワークＷ１の表面に接触する頃より、吸着保持手段６が通孔６ｂ１の通気口６ａから吸引することで、第一ワークＷ１の表面を剛性当接面１１に沿って吸引保持する。また粘着ピン３は、粘着部３ｂが第一ワークＷ１の表面から離れた位置で待機している。
その後、図２（ｂ）に示されるように、着脱用駆動部５により粘着ピン３の粘着部３ｂを第一ワークＷ１の表面に向けて移動させて粘着保持し、吸着保持手段６による第一ワークＷ１の吸着保持から粘着ピン３による第一ワークＷ１の粘着保持に切り替わるように作動制御している。それ以降は通気口６ａからの吸引を停止して吸着保持が解除されるように作動制御することも可能である。
また、図２（ｃ）に示される例のように、吸着保持手段６による第一ワークＷ１の吸着保持から粘着ピン３による第一ワークＷ１の粘着保持に切り換えた直後に、第一ワークＷ１と第一保持部材１の剛性当接面１１（帯電防止手段１２）の間に隙間が空くように接近移動させた状態で、複数の粘着ピン３により第一ワークＷ１と第二ワークＷ２がシール材Ｗ３を挟んでＺ方向へ重なり合い、好ましくは更に加圧して、第一ワークＷ１と第二ワークＷ２が貼り合わされるように作動制御することも可能である。
第一ワークＷ１及び第二ワークＷ２の貼り合わせ後は、図２（ｄ）に示されるように、粘着ピン３の粘着部３ｂが第一ワークＷ１の表面から引き剥がされた直後に、吸着保持手段６が通孔６ｂ１の通気口６ａから圧縮空気などの流体を第一ワークＷ１の表面に向け噴出させるように作動制御することも可能である。
これと略同時に、図２（ｄ）の二点鎖線に示されるように、第一保持部材１の剛性当接面１１（帯電防止手段１２）を第一ワークＷ１から離隔する方向へ移動させ、上述したワーク搬入後の状態に戻るように作動制御している。
【００２７】
このような本発明の実施例１に係るワーク貼り合わせ装置Ａによると、吸着保持手段６により第一保持部材１の剛性当接面１１（帯電防止手段１２）に第一ワークＷ１を吸着保持してから、粘着ピン３の粘着部３ｂを第一ワークＷ１の表面に接触させて粘着するため、第一ワークＷ１を確実に受け取れる。
したがって、第一ワークＷ１の落下などの事故を防止できるという利点がある。
【００２８】
また、図３（ａ）（ｂ）に示される例と、図４（ａ）（ｂ）に示される例は、帯電防止手段１２の変形例である。
図３（ａ）（ｂ）に示される例の場合には、剛性当接面１１に帯電防止手段１２として第一ワークＷ１と部分接触するように導電層１２ｂを部分的に形成している。
詳しく説明すると、第一保持部材１の剛性当接面１１においてその全体又は第一ワークＷ１と対向する部位に、導電材料を固着（接着）するか又は塗布して積層するなどして部分的にコーティングすることにより、剛性当接面１１の表面抵抗値が部分的に約１０7 Ω／ｃｍ未満（好ましくは約１０6 Ω／ｃｍ以下）になるように構成されている。導電材料としては、帯電防止テープ、フッ素樹脂、セラミックス、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）などの炭素材料、その他の導電性の帯電防止材料や導電性の静電気除去材料が挙げられる。部分的な導電層１２ｂのサイズは、部分的な導電層１２ｂを第一ワークＷ１の表面に接触させた際に、第一ワークＷ１が部分的な導電層１２ｂ及び凸状部１２ａの凹凸形状に沿って屈曲変形しないように、同形状の細かい導電層１２ｂを多数形成することが好ましい。
図４（ａ）（ｂ）に示される帯電防止手段１２の場合には、剛性当接面１１に帯電防止手段１２として第一ワークＷ１と面接触するように導電層１２ｃを全面的に形成している。
詳しく説明すると、第一保持部材１の剛性当接面１１においてその全体又は第一ワークＷ１と対向する部位に、導電材料を固着（接着）するか又は塗布して積層するなどして全体的にコーティングすることにより、剛性当接面１１の表面抵抗値が全体的に約１０7 Ω／ｃｍ未満（好ましくは約１０6 Ω／ｃｍ以下）になるように構成されている。
【００２９】
図３（ａ）（ｂ）及び図４（ａ）（ｂ）に示されるワーク貼り合わせ装置Ａによると、第一ワークＷ１の表面に剛性当接面１１の導電層１２ｃを接触させて、それらを剥離する際に静電気が発生しても、第一ワークＷ１の電荷が導電層１２ｃを通って剛性当接面１１へ流れ放出される。
したがって、簡単な構造で剥離帯電の発生を確実に防止することができる。
その結果、低コストでありながら、アーク放電によるデバイスの破壊や回路の断線と、静電気によるその特性変化を完全に防止できるという利点がある。
【実施例２】
【００３０】
この実施例２は、図５（ａ）（ｂ）及び図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、粘着ピン３に吸着保持手段６を設けた構成が、図１〜図４に示した実施例１とは異なり、それ以外の構成は図１〜図４に示した実施例１と同じものである。
詳しく説明すると、吸着保持手段６を構成する通気路６ｂの一部として粘着ピン３に通気孔６ｂ２が開設され、通気孔６ｂ２の先端となる粘着部３ｂに通気口６ａを開口させている。
【００３１】
実施例２の制御部７は、図６（ａ）に示されるように、第一ワークＷ１が搬入された後の状態で、着脱用駆動部５により粘着ピン３を、粘着部３ｂが第一ワークＷ１の表面に向け接近移動させて粘着保持するように作動制御している。また、第一保持部材１は、剛性当接面１１が第一ワークＷ１の表面から離れた位置で待機している。
この頃より、図６（ｂ）に示されるように、吸着保持手段６が通気孔６ｂ２の通気口６ａから吸引することで、第一ワークＷ１の表面を粘着ピン３の粘着部３ｂに対し確実に吸引保持するように作動制御されている。
また、図６（ｃ）に示される例のように、第一ワークＷ１と第一保持部材１の剛性当接面１１（帯電防止手段１２）の間に隙間が空くように接近移動させた状態で、複数の粘着ピン３により第一ワークＷ１と第二ワークＷ２がシール材Ｗ３を挟んでＺ方向へ重なり合い、好ましくは更に加圧して、第一ワークＷ１と第二ワークＷ２が貼り合わされるように作動制御することも可能である。
第一ワークＷ１及び第二ワークＷ２の貼り合わせ後は、図６（ｄ）に示されるように、吸着保持手段６が通気孔６ｂ２の通気口６ａから圧縮空気などの流体を第一ワークＷ１の表面に向け噴出すると同時に、粘着ピン３の粘着部３ｂが第一ワークＷ１の表面から引き剥がされるように作動制御することも可能である。
その直後に、図６（ｄ）の二点鎖線に示されるように、第一保持部材１の剛性当接面１１（帯電防止手段１２）を第一ワークＷ１から離隔する方向へ移動させ、上述したワーク搬入後の状態に戻るように作動制御している。
【００３２】
このような本発明の実施例２に係るワーク貼り合わせ装置Ａによると、第一ワークＷ１を第一保持部材１に受け取る際、複数の粘着ピン３に設けられた吸着保持手段６で第一ワークＷ１を直接的に吸着保持するため、実施例１のような第一ワークＷ１に設けられた吸着保持手段６で第一ワークＷ１を間接的に吸着保持するものに比べ、第一保持部材１に対する第一ワークＷ１の接触面積が減少し、第一ワークＷ１の剥離に伴う静電気の発生を少なくすることができるという利点がある。
【００３３】
特に、図６（ａ）〜（ｄ）に示される例のように、制御部７が、第一保持部材１と第二保持部材２による第一ワークＷ１及び第二ワークＷ２の加圧時のみ、第一保持部材１の剛性当接面１１（帯電防止手段１２）を第一ワークＷ１の表面に対し瞬間的に接触させる場合には、それ以外のタイミンクは剛性当接面１１（帯電防止手段１２）が第一ワークＷ１の表面と離れて、剛性当接面１１（帯電防止手段１２）と第一ワークＷ１との接触が瞬時であるため、第一ワークＷ１と剛性当接面１１の剥離時における電子の移動量も制限される。
したがって、第一ワークＷ１との剥離時における帯電の発生を僅かに抑制することができる。
その結果、アーク放電の発生確率を低減できて安全性の向上が図れる。
【００３４】
なお、第一保持部材１に吸着保持手段６を設けた実施例１では、図３（ａ）（ｂ）及び図４（ａ）（ｂ）の帯電防止手段１２の変形例を示したが、これに限定されず、粘着ピン３に吸着保持手段６を設けた実施例２でも、図３（ａ）（ｂ）及び図４（ａ）（ｂ）と同様な帯電防止手段１２を設けてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
Ａ  ワーク貼り合わせ装置              １  第一保持部材
１１  剛性当接面                      １２  帯電防止手段
１２ｓ  空間部                        １２ｂ，１２ｃ  導電層
２  第二保持部材                      ３  粘着ピン
４  接離用駆動部                      ５  着脱用駆動部
７  制御部                            ＤＰ  減圧雰囲気
Ｗ１  第一ワーク                      Ｗ２  第二ワーク
【図１】
2015199218.tif 000003
【図２】
2015199218.tif 000004
【図３】
2015199218.tif 000005
【図４】
2015199218.tif 000006
【図５】
2015199218.tif 000007
【図６】
2015199218.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成26年8月15日(2014.8.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
第一ワークを粘着保持手段で粘着保持し、減圧雰囲気で前記第一ワークと第二ワークを相対的に接近移動して貼り合わせるとともに、前記第一ワークから前記粘着保持手段を剥離するワーク貼り合わせ装置であって、
前記第一ワークと対向して面状に接触する剛性当接面を有する第一保持部材と、
前記粘着保持手段として前記第一保持部材を貫通するように設けられる粘着ピンと、
前記第一保持部材又は前記第二ワークが保持される第二保持部材のいずれか一方か若しくは両方を相対的に接近移動させる接離用駆動部と、
前記第一保持部材に対して前記粘着ピンを相対的に往復動させる着脱用駆動部と、
前記接離用駆動部及び前記着脱用駆動部をそれぞれ作動制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、減圧雰囲気において前記接離用駆動部及び前記着脱用駆動部により、前記第一保持部材又は前記粘着ピンのいずれか一方か若しくは両方を、前記第一ワークと前記第二ワークが貼り合わされるように前記第二保持部材に対し相対的に接近移動させ、前記第一ワーク及び前記第二ワークの貼り合わせ後に、前記接離用駆動部により前記剛性当接面が前記第一ワークの表面に接触する状態を保持し、前記着脱用駆動部により前記粘着ピンを前記第一ワークから離隔する方向へ移動させて、前記第一ワークにおける前記粘着ピンの粘着部で粘着保持された部位の周辺部分が、前記剛性当接面に面接触した状態で引き剥がすことを特徴とするワーク貼り合わせ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
このような目的を達成するために本発明は、第一ワークを粘着保持手段で粘着保持し、減圧雰囲気で前記第一ワークと第二ワークを相対的に接近移動して貼り合わせるとともに、前記第一ワークから前記粘着保持手段を剥離するワーク貼り合わせ装置であって、前記第一ワークと対向して面状に接触する剛性当接面を有する第一保持部材と、前記粘着保持手段として前記第一保持部材を貫通するように設けられる粘着ピンと、前記第一保持部材又は前記第二ワークが保持される第二保持部材のいずれか一方か若しくは両方を相対的に接近移動させる接離用駆動部と、前記第一保持部材に対して前記粘着ピンを相対的に往復動させる着脱用駆動部と、前記接離用駆動部及び前記着脱用駆動部をそれぞれ作動制御する制御部と、を備え、前記制御部は、減圧雰囲気において前記接離用駆動部及び前記着脱用駆動部により、前記第一保持部材又は前記粘着ピンのいずれか一方か若しくは両方を、前記第一ワークと前記第二ワークが貼り合わされるように前記第二保持部材に対し相対的に接近移動させ、前記第一ワーク及び前記第二ワークの貼り合わせ後に、前記接離用駆動部により前記剛性当接面が前記第一ワークの表面に接触する状態を保持し、前記着脱用駆動部により前記粘着ピンを前記第一ワークから離隔する方向へ移動させて、前記第一ワークにおける前記粘着ピンの粘着部で粘着保持された部位の周辺部分が、前記剛性当接面に面接触した状態で引き剥がすことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
特に、第一保持部材１の剛性当接面１１は、第一ワークＷ１との帯電防止手段１２を有し、制御部７は、粘着ピン３が第一ワークＷ１から離隔する方向へ移動した後に、帯電防止手段１２を第一ワークＷ１から離隔する方向へ移動させる場合には、第一ワークＷ１と剛性当接面１１の剥離による静電気の発生が帯電防止手段１２で抑制される。
したがって、第一ワークＷ１と剛性当接面１１の剥離時における帯電の発生を防止することができる。
その結果、弾性体プレートと粘着ピンの粘着シートが接していた上基板の離脱時に大きな静電気が発生して帯電する従来のものに比べ、減圧された絶乾状態で且つイオナイザーなどによる除電が困難な密閉空間（変圧室Ｂ）内において、アーク放電によるデバイスの破壊や回路の断線だけでなく、静電気によるその特性変化を防止できる。